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第二十章 電 與 磁
第一課時(shí) 磁現(xiàn)象 電流的磁效應(yīng)
夯實(shí)基礎(chǔ)
1. 【科學(xué)推理】(2024常州)某網(wǎng)站報(bào)道：“牛能感知地球磁場(chǎng)，吃草、休息時(shí)，其身體朝向習(xí)慣與地磁場(chǎng)磁感線平行(如圖K1-20-1甲所示)。”為求證真?zhèn)危瑢W(xué)們?cè)O(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：在四周無(wú)明顯差異的草地上，多次觀察牛吃草、休息時(shí)的身體朝向，若報(bào)道真實(shí)，則牛的身體朝向習(xí)慣性呈現(xiàn)如圖K1-20-1乙四個(gè)場(chǎng)景中的（ ）
A. ①和② B. ③和④
C. ①和③ D. ②和④
A
2. 【科學(xué)推理】(2024江西)如圖K1-20-2所示，通電螺線管旁的小磁針?lè)謩e靜止在圖示位置。請(qǐng)科學(xué)推斷，最終決定通電螺線管極性的是（ ）
A. 電源正負(fù)極的接法
B. 螺線管導(dǎo)線的環(huán)繞方向
C. 小磁針靜止時(shí)N極的指向
D. 螺線管中電流的方向
D
3. (2024哈爾濱)有A、B、C三個(gè)物體，當(dāng)A、B靠近時(shí)相互排斥，B、C靠近時(shí)相互吸引。上述現(xiàn)象如果是由它們可能具有磁性導(dǎo)致的，那么____________一定具有磁性；上述現(xiàn)象如果是由它們可能帶有電荷導(dǎo)致的，那么_________可能帶電。
A、B
C
4. (2023營(yíng)口)某溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖如圖K1-20-3所示。電磁鐵上端為N極，在水銀溫度計(jì)中封入一段金屬絲，當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，安全指示燈常亮；當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，安全指示燈熄滅，電鈴發(fā)出報(bào)警信號(hào)。請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中標(biāo)出電源的極性(用“+”或“-”表示)，并在虛線框內(nèi)填入電鈴( )和指示燈的電路元件符號(hào)。
如答圖K1-20-1所示。
5. (2024濰坊)某款磁懸浮玩具的電路原理圖如圖K1-20-4所示。閉合開關(guān)，磁性小球懸停在空中，一個(gè)小磁針靜止于螺線管左側(cè)，不考慮小磁針與磁性小球間的相互作用。
(1)請(qǐng)將小磁針“N”“S”極填入括號(hào)中。
(2)請(qǐng)畫出磁性小球的受力示意圖。
如答圖K1-20-2所示。
能力提升
6. 【科學(xué)思維】(2024威海改編)圖K1-20-5甲是一種汽車尾氣排放檢測(cè)電路。當(dāng)尾氣濃度高于某一設(shè)定值時(shí)，電鈴報(bào)警；氣敏電阻R1的阻值與尾氣濃度之間的關(guān)系如圖K1-20-5乙所示，下列分析正確的是（ ）
A. 電磁鐵通電后，線圈上端為N極
B. R1的阻值隨尾氣濃度的增大而增大
C. 檢測(cè)時(shí)保持R2滑片位置不變，當(dāng)尾
氣濃度變大時(shí)，R1兩端電壓變大
D. 為使尾氣濃度更低時(shí)報(bào)警，應(yīng)將
R2滑片適當(dāng)上移
D
創(chuàng)新思維
7. 【科學(xué)思維】閱讀短文，回答問(wèn)題。
巨磁電阻（GMR）效應(yīng)
1988年阿爾貝·費(fèi)爾和彼得·格林貝格爾發(fā)現(xiàn)，在鐵、鉻相間的三層復(fù)合膜（如圖K1-20-6甲）電阻中，微弱的磁場(chǎng)可以導(dǎo)致電阻大小急劇變化，這種現(xiàn)象被命名為“巨磁電阻（GMR）效應(yīng)”。
更多的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，并非任意兩種不同種金屬相間的三層膜都具有“巨磁電阻效應(yīng)”。組成三層膜的兩種金屬中，有一種是鐵、鈷、鎳這三種容易被磁化的金屬中的一種，另一種是不易被磁化的其他金屬，才可能產(chǎn)生“巨磁電阻效應(yīng)”。
1994年某公司根據(jù)“巨磁電阻效應(yīng)”原理，研制出“新型讀出磁頭”，將磁場(chǎng)對(duì)復(fù)合膜阻值的影響轉(zhuǎn)換成電流的變化來(lái)讀取信息。
（1）以下兩種金屬組成的三層復(fù)合膜可能發(fā)生“巨磁電阻效應(yīng)”的是__________（填序號(hào)）。
①銅、銀 ②鐵、銅 ③銅、鋁 ④鐵、鎳
（2）“新型讀出磁頭”可將微弱的_________信息轉(zhuǎn)化為電信息。
②
磁
（3）圖K1-20-6乙所示是說(shuō)明巨磁電阻特性原理的示意圖，圖中GMR是巨磁電阻，它的電阻隨著磁場(chǎng)增加而急劇減小。電源電壓恒定，則閉合S，電磁鐵的右端為_________極，A2示數(shù)___________；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向_________移動(dòng)時(shí)，A1示數(shù)增大，A2示數(shù)__________。
S
增大
左
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第二十章 電與磁
第二課時(shí) 電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)
夯實(shí)基礎(chǔ)
1. 【科學(xué)史實(shí)】(2024南通)小明按人類對(duì)磁的認(rèn)識(shí)歷程，對(duì)“電磁轉(zhuǎn)換”的知識(shí)進(jìn)行梳理，圖K1-20-7中對(duì)應(yīng)位置的內(nèi)容填寫正確的是（ ）
A. 赫茲
B. 電動(dòng)機(jī)
C. 電磁起重機(jī)
D. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象
D
2. (2024達(dá)州)19世紀(jì)，物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)電與磁之間存在著緊密聯(lián)系（如圖K1-20-8），下列關(guān)于電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是（ ）
A. 圖甲通電后電磁鐵b的線圈匝數(shù)少，磁性更強(qiáng)
B. 圖乙通電后靜止的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，斷電后，小磁針保持不動(dòng)
C. 圖丙是發(fā)電機(jī)的原理，閉合開關(guān)后，懸掛的導(dǎo)體棒將發(fā)生運(yùn)動(dòng)
D. 圖丁是電動(dòng)機(jī)的原理，閉合開關(guān)后，金屬棒ab將發(fā)生運(yùn)動(dòng)
D
3. (2024安徽)如圖K1-20-9所示為動(dòng)圈式話筒的簡(jiǎn)化示意圖。磁鐵固定在適當(dāng)?shù)奈恢茫€圈與膜片連接，聲波可使膜片左右振動(dòng)從而帶動(dòng)線圈振動(dòng)，線圈中就產(chǎn)生電流，實(shí)現(xiàn)聲信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)變，其工作原理是（ ）
A. 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
B. 電流的熱效應(yīng)
C. 電流的磁效應(yīng)
D. 電磁感應(yīng)
D
4. (2024瀘州)如圖K1-20-10所示，ab、cd兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，處于蹄形磁鐵磁場(chǎng)中的金屬桿pq放在導(dǎo)軌上，在外力作用下沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。若ad之間斷開，則電路中________(填“有”或“無(wú)”)感應(yīng)電流；若ad之間接入靈敏電流計(jì)，pq桿向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，指針向右偏，pq桿向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，指針將向_______偏；若ad之間安裝一個(gè)直流電源，pq桿通電后由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)交換電源的正負(fù)極和磁鐵的南北極，pq桿通電后由靜止開始沿導(dǎo)軌
向_________運(yùn)動(dòng)。
無(wú)
左
右
5. (2024牡丹江)小丹做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，她將兩個(gè)相同的玩具電機(jī)A、B的轉(zhuǎn)軸用塑料管連接起來(lái)，圖K1-20-11甲是玩具電機(jī)簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)的示意圖。
(1)如圖K1-20-11乙所示，閉合開關(guān)
S，電流通過(guò)電機(jī)B，B中線圈在磁場(chǎng)
中會(huì)受到___________的作用轉(zhuǎn)動(dòng)起
來(lái)，帶動(dòng)電機(jī)A中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，小燈泡發(fā)光。此時(shí)，電機(jī)A相當(dāng)于____________(填“用電器”“開關(guān)”或“電源”)，這是利用了________________原理。
力
電源
電磁感應(yīng)
(2)若想改變電機(jī)B中線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可以通過(guò)改變____________來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(3)當(dāng)電機(jī)B中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí)，電機(jī)A中線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向也隨之改變，通過(guò)小燈泡的電流方向________(填“會(huì)”或“不會(huì)”)改變。可以在電機(jī)A所在電路中添加____________(一種器材)，用來(lái)判斷電路中電流方向是否改變。
電流方向
會(huì)
電流表
6. (2023安徽)圖K1-20-12為某電動(dòng)機(jī)的原理圖，EF、PQ為螺線管，abcd為電動(dòng)機(jī)的線圈，OO′為轉(zhuǎn)軸。閉合開關(guān)，從O點(diǎn)沿轉(zhuǎn)軸觀察，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則（ ）
A.螺線管F端為N極，P端為N極
B.螺線管F端為S極，P端為S極
C.若將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，從O點(diǎn)沿轉(zhuǎn)軸
觀察，線圈仍順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
D.若將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，從O點(diǎn)沿轉(zhuǎn)軸
觀察，線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
能力提升
C
創(chuàng)新思維
7. 小明利用如圖K1-20-13所示裝置做“探究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向和大小與什么因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)。
(1)閉合開關(guān)，懸掛的導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，對(duì)調(diào)電源正、負(fù)極后，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向與__________方向有關(guān)。
電流
(2)若要探究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向和磁場(chǎng)方向是否有關(guān)，接下來(lái)的操作是__________________________________________。
(3)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的大小與什么有關(guān)？小明有兩個(gè)猜想：①與電流大小有關(guān)；②與磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)。實(shí)驗(yàn)采取的研究方法是______________，針對(duì)猜想①，可添加的器材是____________；針對(duì)猜想②，可添加的器材是___________________________。小明由實(shí)驗(yàn)得到啟發(fā)，想要導(dǎo)體棒持續(xù)左右搖擺，可采取的方法是____________________________________________。
控制電流的方向不變，把N、S對(duì)調(diào)
控制變量法
滑動(dòng)變阻器
磁性更強(qiáng)的磁體
把電源換成交流電源

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