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第23專項 磁現象
點擊重難點
一、磁體及其性質
1磁體是指具有磁性的物體。磁體上磁性最強的部分叫磁極，每一塊磁體均有兩個磁極(南極S和北極N)。磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引。
2磁體周圍存在著磁場，其基本性質是對放入其中的磁體會產生磁力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場而發生的。磁場是有方向的，放在磁場里的小磁針北極(N極)所指的方向就是該點的磁場方向。磁場可用磁感線表示。
二、電流的磁場
1奧斯特實驗表明通電導體周圍存在著磁場。直線電流的磁場是以導線上各點為圓心的同心圓。通電螺線管周圍的磁場大致相當于一根條形磁鐵的磁場。電流的磁場方向跟電流方向有關。
2電磁鐵是內部帶有鐵芯的螺線管。電磁鐵的優點是：磁性的有無可由通斷電來控制，磁性的強弱可由電流的大小來控制，磁場的方向可由電流的方向來控制。
3電磁知識在技術中的應用：電磁繼電器、磁懸浮列車、電鈴、電磁選礦機、電磁起重機等。
三、電磁感應
1閉合回路中一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，回路中會產生感應電流，這種現象稱為電磁感應現象。首先發現電磁感應現象的科學家是法拉第。感應電流的方向跟磁場方向、導線切割磁感線時的運動方向有關，三者的關系符合右手定則。
2發電機是利用電磁感應原理制成的，它是將機械能轉化為電能的裝置。
四、磁場對電流的作用
1通電導體在磁場里會受到力的作用。通電導體在磁場里的受力方向跟電流方向和磁場方向有關，改變電流方向或磁場方向，受力方向也隨之發生改變。
2直流電動機是根據通電線圈在磁場中受力而轉動的原理制成的。它將電能轉化為機械能。
評析中考點
考點1 經科學家研究發現：在某些細菌的細胞質中有一些磁生小體，它們相當于一個個微小磁針。實驗證明：在只有地磁場而沒有其他磁場作用時，小水滴中的一些細菌會持續不斷地向北游動，并聚集在小水滴北面的邊緣。實驗中，若把這些細菌中的磁生小體看成小磁針，則它的N極指向( )
A北 B南
C西 D東
※思路點撥※
實驗結論：在只有地磁場而沒有其他磁場作用時，小水滴中的一些細菌會持續不斷地向北游動，并聚集在小水滴北面的邊緣。由于地磁場N極在地理北極、地磁場S極在地理南極，從而可得出結論。
※解答辨析※
在只有地磁場而沒有其他磁場作用時．小水滴中的一些細菌會持續不斷地向北游動，并聚集在小水滴北面的邊緣。實驗中，若把這些細菌中的磁生小體看成小磁針，則它的N極指向北。正確答案選A。
※考點點評※
本題考查磁體的性質、地磁場的特點以及磁體在磁場中所表現的特點。
考點2 法國科學家阿爾貝．費爾和德國科學家彼得·格林貝格爾由于發現了巨磁電阻(GMR)效應，榮獲了2007年諾貝爾物理學獎。如圖是研究巨磁電阻特性的原理示意圖。實驗發現，當閉合S1、S2后使滑片P向左滑動過程中，指示燈明顯變亮，則下列說法正確的是( )
A電磁鐵的右端為N極
B滑片P向左滑動過程中電磁鐵的磁性減弱
C 巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而明顯增大
D 巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而明顯減小
※思路點撥※
由電路圖可知當閉合S1、S2后，使滑片P向左滑動時，通過電磁鐵中的電流將變大，電磁鐵的磁性變強。由于指示燈明顯變亮，說明巨磁電阻(GMR)的阻值變小，從而可判斷。
※解答辨析※
當閉合S1、S2后，使滑片P向左滑動時，指示燈明顯變亮，電磁鐵磁性增強，巨磁電阻(GMR)的阻值變小。所以巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而明顯減小。正確答案為D。
※考點點評※
本題考查電路的特點、決定電磁鐵磁性強弱的因素和電磁鐵的優點。
考點3 小明將微風電風扇與小燈泡按如圖所示
的電路連接并進行實驗，用手快速撥動風扇葉片，這
時發現小燈泡發光，微風電風扇居然變成了“發電機”。
關于該實驗，下列說法正確的是( )
A電風扇發電的原理是電磁感應
B電風扇發電的原理是通電導線在磁場中受到力的作用
C電風扇發電過程是把電能轉化為機械能的過程
D小燈泡發光是把光能轉化為電能
※思路點撥※
將微風電風扇與小燈泡連接，用手快速撥動風扇葉片，這時發現小燈泡發光，在這個電路中電風扇起到發電機的作用，利用發電機的原理判斷。
※解答辨析※
微風電風扇居然變成了“發電機”，電風扇發電的原理是電磁感應。正確答案為A。
※考點點評※
本題考查電路的組成和發電機的工作原理。
聚焦失分點
易錯 如圖所示，甲、乙為條形磁體，中間是電磁體，虛線是表示磁極問磁場分布情況的磁感線，則可以判斷圖中A、B、C、D四個磁極依次是( )
A N、S、N、N B S、N、S、S
C S、S、N、S D N、N、S、N
※對癥下藥※
解答本題的關鍵是電磁鐵磁極的正確判斷，然后根據磁極間磁感線的特點解答。正確答案為D。
※提分練習※
如圖所示，給電磁鐵通電，鐵塊及彈簧在圖中位置靜止。當滑動變阻器的滑片向b端滑動時，電流表示數和彈簧長度變化的情況是( )
A電流表的示數增大，彈簧的長度增加
B電流袁的示數增大．彈簧的長度減小
C電流表的示數減小，彈簧的長度增加
D電流表的示數減小，彈簧的長度減小
探究與思考
探究 如圖所示的奧斯特實驗中，閉合開關，
原來靜止的小磁針發生了偏轉。造成小磁針偏轉的
原因是什么呢
猜想一：可能是通電后導線產生的熱量使空氣
對流引起的。
猜想二：可能是通電后導線周圍產生了磁場引起的。
(1)小柯看到小磁針偏轉，認為它一定受到力的作用，他判斷的理由是 。
(2)為了驗證猜想一，下列方案可行的是 (可能不止一個正確選項)。
①將整個裝置放在玻璃箱中進行實驗
②將小磁針罩在燒杯中，導線置于燒杯上方并平行于小磁針進行實驗
③改變導線中的電流方向
(3)如果實驗中小磁針偏轉不明顯，請提供一條改進的建議 。
※解答辨析※
(1)小柯看到小磁針偏轉，認為它一定受到力的作用，他判斷的理由是力是改變物體運動狀態的原因。
(2)為了驗證猜想一：小磁針偏轉可能是通電后導線產生的熱量使空氣對流引起的，方案中可行的是②③。
(3)如果實驗中小磁針偏轉不明顯，可建議增大導線中的電流(不唯一)。
※考點點評※
本題通過對通電導體周圍的原來靜止的小磁針發生了偏轉的原因的探究，來考察電磁感應。在選擇正確方案時應注意猜想的特點。
※跟蹤練習※
在學校實驗室開放時，同學們對手搖發電機非常感興趣。他們想：發電機產生的感應電流大小跟哪些因素有關呢 于是他們開展了探究，以
下是他們所用的發電機和實驗記錄表：
實驗順序 線圈轉速 線圈轉向 小燈泡亮度
l
2
3
(1)根據表格可知，他們準備研究發電機產生的感應電流的大小是否與 有關。
(2)手搖發電機在發電時將 能轉化為電能。
(3)他們根據小燈泡的亮度來判斷電路中感應電流的大小，像這種用能直接觀測的量來顯示小易直接觀測的量的方法叫“轉換法”。下列方法屬于“轉換法”的是 (填序號)。
①根據磁鐵吸引大頭針的多少來判斷磁性的強弱
②根據能否進行新陳代謝來區分生物與非生物
③根據純凈物中元素種類的多少來區分單質與化合物
(4)判斷電流大小，除了借助小燈泡觀察之外，實驗室常用 表來測量。
專項集訓
※能力提升※
1 如圖是U形磁鐵周圍的磁感線。根據磁感線方向
，下列對磁極的判斷正確的是( )
A甲是N極，乙是S極
B甲是S極，乙是N極
C甲、乙都是S極
D甲、乙都是N極
2 在車站和海港，對旅客的行李進行安全檢查，是國際上廣泛采用的安全措施。如圖，當行李隨輸送帶一起水平勻速進入檢查機時，會自動接受X射線檢測。水平勻速運動時，行李與輸送帶之間 (填“有”或“無”)摩擦力；X射線是一種 波。
3 如圖所示，螺線管磁性的有無可以由 的有無來控制；若將甲和乙兩螺線管串聯在電路中， 的磁性更強(填“甲”或“乙”)。
4 根據通電螺線管周恩存在磁場(如圖)的實驗事實，某同學對地磁場產生的原因提出了一個假說：地磁場是由繞地球的環形電流引起的。選項的圖中符合他假說的模型是( )
5 如圖，風速計是由風葉和改裝的電流表構成的。風速越大，風葉轉動越快，電流表讀數也越大。選項圖中與這一過程的工作原理相同的是( )
6 在自然界中，有些物質客觀存在，卻看不見摸不著，需借助某些方法才可觀察到。
(1)在探究光的反射規律時，光的路徑難以觀察到，你或你的老師做這個實驗時，是怎樣將光路顯示出來的 。
(2)在研究磁鐵周圍的磁場時，你的老師又是利用 顯示磁鐵周圍的磁場分布的。
7 如圖是一款利用電磁懸浮技術制作的沒有“地軸”的地球儀
，其原理是：將空心金屬球放在通電的線圈上，電磁場在
金屬球表面產生渦流，渦流與磁場作用形成磁力，從而實
現地球儀的懸空靜止。地球儀懸空靜止的原因是( )
A只受到磁力的作用
B由于慣性的作用
C沒有受到重力的作用
D磁場的磁力和重力相互平衡
8 小科對電磁爐很感興趣，在老師的指導下進行了
如下實驗：①查找資料后知道家用電磁爐內部有
一個很大的線圈；②用導線連接指示燈的兩個接
線柱后，指示燈不發光；而把它放置于電磁爐上
，啟動電磁爐，指示燈能發光，如圖所示。由于
通電的電磁爐周圍存在著磁場，它具有的能量在一定條件下會轉化為 能，使指示燈發光。由此可猜測，電磁爐周圍存在的磁場是 (填“變化”或“不變化”)的。
9 磁帶錄音機既可以錄音，也可以放音，其主要部件為運行的磁帶和繞有線圈的磁頭。錄音時，磁帶上的磁粉被由聲音信號轉化而來的電流產生的磁場所磁化，這樣便將聲音信號轉化為磁信號記錄在磁帶上；放音時，再把磁帶上的磁信號通過磁頭轉化為電信號使揚聲器發聲。對于錄音機錄音、放音過程的基本原理，下列各種說法中正確的是( )
A錄音的基本原理是電磁感應，放音的基本原理是電流的磁效應
B錄音的基本原理是電流的磁效應，放音的基本原理是電磁感應
C錄音和放音的基本原理都是電流的磁效應
D錄音和放音的基萃原理都是電磁感應
10 如圖所示是某學習小組同學設計的研究“影響
通電螺線管磁性強弱的因素”的實驗電路圖。
(1)增大通電螺線管的電流，滑動變阻器的滑
片應向 (填“左”或“右”)移動。
(2)如表是該組同學所做實驗的記錄：
通電螺線管中有無鐵芯 無鐵芯 有鐵芯
線圈匝數 50匝 50匝
實驗次數 1 2 3 4 5 6
電流／安 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引大頭針的最多數目／枚 0 0 0 3 5 8
同學們發現無鐵芯組實驗中沒有吸引起大頭針，那么通電螺線管到底有沒有磁性呢 他們通過其他方法驗證了這幾次都是有磁性的。他們采用的方法可能是
。(寫出一種即可)
(3)在與同學們交流討論時，另一組的同學提出了一個新問題：“當線圈中的電流和匝數一定時，通電螺線管的磁性強弱是否還與線圈內的鐵芯大小(粗細)有關 ”現有大小不同的兩根鐵芯．請根據你的猜想并利用本題電路，寫出你驗證猜想的簡要操作方案。
11 如圖為一種橢球體磁鐵，該磁鐵磁性最強的部位在哪里呢 小明認為在磁鐵的兩端。為了驗證自己的猜想，他做了如下的實驗：
步驟一：將兩個磁鐵按如圖甲放置。手拿住上面的磁鐵，將下面的磁鐵的兩端分別接觸上面磁鐵的下端，下面的磁鐵均掉落。
步驟二：將兩個磁鐵按如圖乙放置，手拿住上面的磁鐵，下面的磁鐵不會掉落。
(1)根據小明的實驗，可判斷出小明的猜想是 (填“正確”或“錯誤”)的。
(2)要確定該磁鐵磁性最強的部位，你的實驗方案是 。
12 小王利用光敏電阻受到光照時電阻變小的特性，設計了一個如圖所示的自動控制電路，要求光暗時燈亮，光亮時燈滅。在實際調試時，發現燈始終亮著，而光敏電阻和其他電路元件都正常。下列調節能使控制電路達到要求的是( )
A減少螺線管線圈的匝數
B抽出螺線管中的鐵芯
C滑動變阻器滑片P向右移動
D減小控制電路電源電壓
※沖擊高分※
1 現在有一種“手機自生能”技術。在手機上裝有特制電池，上下搖晃手機即可產生電能。這種裝置實質上是將 能轉化為電能。如果將手機上下搖動一次，相當于將200g的物體舉高10cm。由此可知，每搖一次可以獲得的電能為 J。若每秒搖動兩次，則搖動手機的功率為 W。
2 在安裝直流電動機模型的實驗中，小杰同學按照科學教材的要求安裝了一臺如圖所示的直流電動機模型。安裝完畢，閉合開關后，線圈順時針方向轉動，則能使線圈逆時針方向轉動的做法是( )
A減小一節電池
B把電源和磁鐵的兩極同時對調
C增加一節電池
D把電源的兩極對調
3 如圖所示，AB和CD是兩根固定且平行的水平光滑金屬導軌，符號“×”表示垂直于紙面指向紙里的磁場的磁感線。現將銅棒EF和GH垂直放在滑軌上，并與金屬導軌接觸良好。當外力拉動GH使其向左移動時，發現EF在感應電流的作用下也向左移動；當拉動GH使其向右移動時，則( )
A銅棒EF不動 B銅棒EF也向右移動
C銅棒EF向左移動 D無法確定是否移動
4 某同學想利用電磁繼電器制成一個溫度自動報警器，實現對溫控箱內的溫度監控。用如圖所示的帶金屬觸絲的水銀溫度計和電磁繼電器組裝成自動報警器。正常情況下綠燈亮，當溫控箱內溫度升高到一定程度時，紅燈亮(綠燈熄滅)。請按此要求連接電路(紅、綠燈的額定電壓相同)。
5 某興趣小組在研究揚聲器的結構時，發現揚聲器中有一個環形磁體。他們不知道環形磁體的磁極分布情況，于是幾位同學提出了以下三種猜想：
猜想l：磁極呈橫向分布(如圖甲，左側為N極，右側為S極)。
猜想2：磁極呈軸向分布(如圖乙，上面為N極，下面為S極)。
猜想3：磁極呈上中下分布(如圖丙，上下面為N極，中部為S極)。
(1)根據所學知識，他們經過討論，斷定猜想3是錯誤的。你認為他們判斷的依據是
。
(2)為了驗證其他猜想，他們用細線將環形磁體水平懸掛起來(如圖丁所示)，結果觀察到磁體在任意位置都能保持靜止。這說明猜想 是錯誤的。
(3)請設計一個簡單的實驗，驗證剩下的一個猜想是否正確，簡述你的實驗方案。主要器材： ；簡要做法： ；判斷方法： 。
6 “大膽猜想與小心求證”是科學研究的基本要求。
如圖是課堂上老師的演示實驗。在靜止指向南北
方向的小磁針上方平行地放一根直導線。閉合開
關，原來靜止的小磁針轉動了。某同學看了實驗
后想到：小磁針轉動肯定是因為受到力的作用。這個力是誰施加給它的呢 他認為有以下幾種可能：可能是風吹動的；町能是小磁針旁磁鐵的吸引；可能是鐵質物體接近小磁針；可能是直導線中有電流通過時產生了磁場。
(1)該同學得出“小磁針轉動肯定是因為受到力的作用”的結論，其依據是 。
(2)鐵質物體接近小磁針，小磁針會轉動，這是因為 。
(3)為了驗證是直導線中通過的電流產生的磁場使小磁針轉動這一事實，最簡單的實驗操作是 。
(4)老師在其他實驗條件不變的情況下，把小磁針從直導線下方移到了直導線上方，閉合開關后，小磁針將 。
7 在學習了電和磁的知識后，小杰在家里饒有興趣地做起了小實驗。他找了一枚縫衣針，在“吸鐵石”上^摩擦了幾下，然后用一根細軟的棉線將縫衣針懸掛起來并保持水平，結果發現靜止后針尖總是指向南方，這說明縫衣針已經被磁化成了一枚小磁針。
為驗證奧斯特實驗，小杰把通電的臺燈(60W)的導線移到縫衣針的下方，并靠近縫衣針平行放置，結果發現縫衣針并未發生偏轉。帶著疑問，小杰在科學課堂上與大家展開討論。結果出現了兩種不同的觀點。這時，老師讓小杰用兩節干電池(3V)和一段電阻絲(15Ω)重新做這個實驗。結果縫衣針發生了偏轉。
(1)磁化后，這枚縫衣針的針尖是 極。(填“S”或“N”)
(2)在課堂實驗中，電阻絲中通過的電流大小為 A。
(3)下面是同學們在課堂討論中形成的兩種觀點，通過小杰的課堂實驗可以否定的是
(填“A”或“B”)。
A臺燈線內有兩根導線，且電流方向相反，產生的磁性相互抵消
B 臺燈線內電流太小，產生的磁場太弱，不足以讓小磁針偏轉
答案
提分練習
A
跟蹤練習
(1)線圈轉速和線圈轉向 (2)機械(動) (3)① (4)電流
專項集訓
能力提升
1 A 2無電磁 3電流 乙 4 A 5 B
6 (1)在黑暗環境中做實驗(合理即可) (2)細鐵屑(合理即可)
7 D 8電 變化 9 B
10 (1)左 (2)將大頭針換成小磁針(合理即可) (3)按本題電路圖接好電路，調節滑動變阻器的滑片于一定的位置，首先放入大的鐵芯，觀察大頭針被吸引的數目，記錄數據；再放入小的鐵芯，觀察大頭針被吸引的數目，記錄數據，將兩者進行比較。(合理即可)
11 (1)錯誤 (2)用該磁鐵吸引鐵屑，吸引鐵屑最多的部位就是磁性最強的部位(合理即可)
12 C
沖擊高分
1(1)機械 0.196 0.392 2 D 3 B
4
5 (1)一個磁體只可能有兩個磁極 (2) 1 (3)小磁針 將小磁針置于環形磁體周圍不同處
多次觀察小磁針穩定后兩極的指向情況，從而判斷出環形磁體磁極的位置
6 (1)力是物體運動狀態改變的原因 (2)小磁針能吸引鐵質物體 (3)略 (4)轉動
7 (1) S (2)0.2 (3) B
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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