資源簡介

學(xué)科教師輔導(dǎo)講義
學(xué)員編號：
年
級：初二
課時(shí)數(shù):3
學(xué)員姓名：
輔導(dǎo)科目：科學(xué)
學(xué)科教師：
課
題
第2－3節(jié)
電生磁；電磁鐵的應(yīng)用
重難點(diǎn)
重點(diǎn)：認(rèn)識通電螺線管磁場的特征，會用右手螺旋定則判斷磁場方向和電流方向。理解電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。
難點(diǎn)：能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，并從實(shí)驗(yàn)結(jié)果定性得出影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素及其相互關(guān)系
教學(xué)內(nèi)容
【知識梳理】
【知識點(diǎn)1】電生磁：
（一）直線電流的磁場
【實(shí)驗(yàn)】奧斯特實(shí)驗(yàn)
1.
在小磁針的上方拉一根與小磁針平行的直導(dǎo)線，當(dāng)直導(dǎo)線上通過電流時(shí)，你觀察到什么現(xiàn)象？
——小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。
思考：①小磁針為什么發(fā)生偏轉(zhuǎn)？
——小磁針受到了力的作用。
②實(shí)驗(yàn)中沒有其他的物體與之直接接觸，那么是什么東西能使小磁針受到力的作用呢？
——顯然是磁場。是通電導(dǎo)線周圍存在的磁場。
結(jié)論：通電導(dǎo)線的周圍存在磁場。
改變電流的方向，觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)方向有什么變化？
——小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，指向與原先相反。
說明：通電導(dǎo)線周圍磁場的方向與電流的方向有關(guān)。
【老師引導(dǎo)】既然通電的直導(dǎo)線周圍存在磁場，我們肯定會對磁場的分布（模樣）感興趣吧？那么怎樣才能觀察到磁場的分布呢？
——用鐵屑來顯示磁場的分布。
2.
在有機(jī)玻璃上均勻地撒上一些鐵屑，給直導(dǎo)線通電后，輕敲玻璃板，觀察鐵屑在直導(dǎo)線周圍的分布情況。
現(xiàn)象：鐵屑的分布呈同心圓狀，且越靠近直導(dǎo)線鐵屑越多，即磁感線越密集說明磁場越強(qiáng)。
【小結(jié)】直線電流的磁場分布特點(diǎn)：通電直導(dǎo)線的周圍存在磁場，且磁場方向與電流方向有關(guān)；直線電流磁場的磁感線分布是以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，距離直線電流越近，磁性越強(qiáng)，反之越弱。
（二）通電螺線管的電流
【實(shí)驗(yàn)一】
1.
如果把直導(dǎo)線按一定的方向繞成螺線管后再通電，觀察其能否吸引大頭針。
——現(xiàn)象：能吸引大頭針。
結(jié)論：通電螺線管周圍也存在磁場。
2.
在螺線管中插入一根鐵棒或一枚鐵釘，再觀察其吸引大頭針的現(xiàn)象。
——現(xiàn)象：吸引的大頭針更多。
結(jié)論：插入鐵芯后磁性增強(qiáng)。
原因：帶鐵芯的通電螺線管的磁性比不帶鐵芯的通電螺線管的磁性要強(qiáng)，是因?yàn)殍F芯在磁場中被磁化后相當(dāng)于一根磁鐵。
【實(shí)驗(yàn)二】
1.
在穿過螺線管的有機(jī)玻璃上均勻地撒上鐵屑。通電后輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布規(guī)律。
——通電螺線管周圍的磁感線跟條形磁鐵的磁感線很相似。它的兩端相當(dāng)于兩個(gè)磁極，磁極的極性可以用小磁針的指向來確定。
2.
改變電流方向，用小磁針探測螺線管的磁極有無變化。
——改變電流的方向，螺線管的磁極發(fā)生了變化。
3.
通電螺線管的磁場特點(diǎn)：與條形磁體的磁場相似，如下圖所示：
（三）右手螺旋定則：
通電螺線管的磁極方向與電流方向之間的關(guān)系可以用右手螺旋定則（也叫安培定則）來判定。用右手握緊螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，大拇指所指的那一端就是通電螺線管的北極。
判斷直線電流周圍磁場的方向與電流方向之間的關(guān)系：用右手握導(dǎo)線，使大拇指指向電流的方向，則與拇指垂直的其余四指所指的方向就是磁場的方向。
【典型例題】
例1.
如圖所示，通電螺線管與條形磁鐵相互吸引的是
（
）
解析：本題關(guān)鍵在于能通過電流方向判斷通電螺線管的磁場極性，然后根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引的原理進(jìn)行判斷。通過這個(gè)方法可以得出：選項(xiàng)A中的螺線管左端為N極，所以與條形磁鐵相互排斥；選項(xiàng)B中的螺線管左端為N極，所以與條形磁鐵相互吸引；同理可以判斷選項(xiàng)C和D中也是相互排斥，所以答案選擇B。
答案：B
例2.
閉合開關(guān)后，甲、乙兩小磁針靜止在如圖所示位置，它們的南極分別是（
）
A.
a端和c端
B.
b端和d端
C.
a端和d端
D.
b端和c端
解析：本題同樣是考查同學(xué)們對右手螺旋定則的運(yùn)用，從電流方向可以判斷通電螺線管的左端為S極，右端為N極，再根據(jù)磁體間的相互作用規(guī)律，可知甲、乙兩小磁針的南極為b端和c端。所以答案選擇D。
答案：D
例3.
通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，最后停在某個(gè)位置，這個(gè)位置是（
）
A.
不受磁場力作用的位置
B.
處在受平衡力的位置
C.
電路中無電流的位置
D.
線圈所在平面與磁感線平行的位置
解析：本題重在考查同學(xué)們對磁體間的相互作用和二力平衡知識的理解。因?yàn)橥娋€圈在磁場中一定受到磁場力的作用，而通電線圈要能停在某個(gè)位置，說明是處于靜止?fàn)顟B(tài)，由二力平衡知識知道，它一定處在受平衡力的位置，但可能不止有一對平衡力，有可能有多對平衡力同時(shí)作用，所以答案選擇B。
答案：B
例4.
對如圖所示情況，以下說法正確的是（
）
　　A.
當(dāng)開關(guān)S閉合后螺線管下端是N極
　　B.
當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，小磁針將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，靜止后S極向上
　　C.
當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，小磁針將順時(shí)針轉(zhuǎn)動，靜止后N極向上
　　D.
當(dāng)開關(guān)S閉合后滑動變阻器滑片向右移動，電磁鐵磁性將減弱
解析：這道題綜合考查了電磁學(xué)的知識點(diǎn)，當(dāng)開關(guān)S閉合后，根據(jù)右手螺旋定則，可知螺線管上端是N極，螺線管下端是S極，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤。同時(shí)根據(jù)磁體間相互作用規(guī)律，可知小磁針的S極會向螺線管上端N極靠近，并將做順時(shí)針轉(zhuǎn)動，靜止后N極向上，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確。當(dāng)開關(guān)S閉合后滑動變阻器滑片向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻減小，則電路中的電流增大，電磁鐵磁性將增強(qiáng)，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
答案：C
【知識點(diǎn)2】電磁鐵的應(yīng)用：
（一）電磁鐵
1.
什么是電磁鐵？
——帶鐵芯的通電螺線管就是電磁鐵。
2.
電磁鐵和普通的磁鐵有什么不同？
——電磁鐵的磁場由電流產(chǎn)生，可以通過控制電流的通斷來實(shí)現(xiàn)磁性的有無。
3.
鐵芯為什么是用軟鐵制成，而不是用鋼制成？
——因?yàn)閿嚯姾螅撔疽３衷械拇判浴?br/>4.
為什么插入鐵芯后磁性大大加強(qiáng)？
——鐵芯在磁場中被磁化后相當(dāng)于一根磁鐵。
5.
電磁鐵的應(yīng)用
①電鈴：
工作原理：電路閉合，電磁鐵吸引彈性片，使鐵錘向鐵鈴方向運(yùn)動，鐵錘打擊鐵鈴而發(fā)出聲音，同時(shí)電路斷開，電磁鐵沒有了磁性，鐵錘又被彈回，電路閉合。如此不斷重復(fù)，電鈴便發(fā)出持續(xù)的鈴聲。
②電磁選礦機(jī)：磁鐵礦能被吸引
③電磁起重機(jī)：吸引鐵質(zhì)貨物和集裝箱，通過電流的通斷來控制吸放，通過電流的大小來調(diào)節(jié)所吸貨物的質(zhì)量。
④電磁繼電器：電磁繼電器是由電磁鐵控制的自動開關(guān)。使用電磁繼電器可用低電壓和弱電流來控制高電壓和強(qiáng)電流，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作。
分析討論：以上這個(gè)電路由哪幾部分組成？每個(gè)部分各有哪些器材？
——由低壓電源、電磁鐵、恢復(fù)彈簧、開關(guān)組成了控制電路；由電動機(jī)、高壓電源、指示燈和電磁繼電器的觸頭組成工作電路。與此結(jié)構(gòu)相類似的其他一些電路還有（如下圖所示）
⑤磁懸浮列車：磁懸浮列車是一種采用無接觸的電磁懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動系統(tǒng)的磁懸浮高速列車系統(tǒng)。它的速度可達(dá)到500km/h以上，是當(dāng)今世界上最快的地面客運(yùn)交通工具，具有速度快、爬坡能力強(qiáng)、能耗低、運(yùn)行時(shí)噪音小、安全舒適、不燃油、污染少等優(yōu)點(diǎn)。并且它采用高架方式，占用的耕地很少。磁懸浮列車意味著這些火車?yán)么诺幕驹響腋≡趯?dǎo)軌上來代替舊的鋼輪和軌道列車。磁懸浮技術(shù)利用電磁力將整個(gè)列車車廂托起，擺脫了討厭的摩擦力和令人不快的噪聲，實(shí)現(xiàn)與地面無接觸、無燃料的快速“飛行”。
（二）信息的磁記錄
信息通過磁性物質(zhì)的磁化來記錄聲信息、圖像信息（如磁帶、錄像帶、軟盤、U盤等）。
（三）探究影響通電螺線管磁性強(qiáng)弱的因素
1.
猜想影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素：
①電磁鐵由哪些東西組成？
——通電螺線管和鐵芯。
②我們已經(jīng)知道鐵芯能使磁性增強(qiáng)，那么通電螺線管本身的哪些元素可能會影響電磁鐵的磁性強(qiáng)弱？
影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素可能有：是否帶鐵芯、電流的大小、螺線管的長度、導(dǎo)線的粗細(xì)、線圈的匝數(shù)。
2.
基本研究方法：控制變量法
讓螺線管長度、導(dǎo)線的粗細(xì)、線圈的匝數(shù)不變，改變線圈中的電流大小，研究當(dāng)電流逐漸變大時(shí)，電磁鐵的磁性如何變化。或者控制其他變量。
3.
實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：
應(yīng)將電源、開關(guān)、滑動變阻器、電流表與電磁鐵連成串聯(lián)電路
用什么來判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱？
——通過觀察電磁鐵吸引大頭針的多少或電磁鐵吸引鐵塊使彈簧秤伸長長度來判斷。
將實(shí)驗(yàn)器材連接好，檢查電路無誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
①將開關(guān)合上或打開，觀察通電、斷電時(shí)，電磁鐵對大頭針的吸引情況，判斷電磁鐵磁性的有無。
②將開關(guān)合上，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流增大或減小（觀察電流表指針的示數(shù)），從電磁鐵吸引大頭針的情況對比電磁鐵磁性強(qiáng)弱的變化。
③將開關(guān)合上，使電路中的電流不變（電流表的示數(shù)不變）改變電磁鐵的接線，增加通電線圈的匝數(shù)，觀察電磁鐵磁性強(qiáng)弱的變化。
實(shí)驗(yàn)小結(jié)：
　1.
電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)沒有磁性。
　2.
對于同一個(gè)電磁鐵，通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強(qiáng)。
　3.
在電流一定時(shí)，外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，它的磁性越強(qiáng)。
【典型例題】
例1.
在探究電磁鐵的實(shí)驗(yàn)中，小明利用相同規(guī)格的大鐵釘和漆包線自制了兩個(gè)匝數(shù)不同的線圈，連接電路如圖所示。閉合開關(guān)，調(diào)整變阻器滑片使電流保持不變，觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目的多少.
這一實(shí)驗(yàn)的目的是研究電磁鐵的磁性與哪個(gè)因素有關(guān)（
）
　　A.
電磁鐵的極性
B.
線圈的匝數(shù)
　　C.
電流的方向
D.
電流的大小
解析：本題主要考查同學(xué)們對于實(shí)驗(yàn)變量的分析，因?yàn)檫@兩個(gè)線圈組成了串聯(lián)電路，所以通過它們的電流相等，只有兩個(gè)線圈的匝數(shù)不同，所以這一實(shí)驗(yàn)的目的是研究電磁鐵的磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系，所以選擇答案B。
答案：B
例2.
如圖所示是一種水位自動報(bào)警器的原理圖，水位到達(dá)A時(shí)該報(bào)警器自動報(bào)警.
此時(shí)（
）
A.
紅燈亮
B.
綠燈亮
C.
紅、綠燈同時(shí)亮
D.
紅、綠燈都不亮
解析：當(dāng)水位到達(dá)A時(shí)，因?yàn)椴患儍舻乃菍?dǎo)體，所以就構(gòu)成了一個(gè)通路，使電磁鐵產(chǎn)生磁性，把長鐵條吸下，接通下面的觸點(diǎn)，使紅燈形成通路，從而使紅燈亮，綠燈滅，達(dá)到報(bào)警作用。
答案：A
例3.
影響導(dǎo)體電阻大小的有多種因素。如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)是為了探究導(dǎo)體電阻大小與_______________的關(guān)系。同學(xué)們查閱資料后知道某些導(dǎo)體的電阻還與磁場強(qiáng)弱有關(guān)（磁場強(qiáng)弱稱為磁場強(qiáng)度，用符號B表示，其單位為特斯拉，用符號T表示），電阻隨磁場的增強(qiáng)而增大，利用這種關(guān)系可以測量磁場的強(qiáng)度。如圖乙所示為室溫下某磁敏電阻阻值R隨磁場強(qiáng)度變化的曲線。若實(shí)驗(yàn)室可提供以下器材：磁敏電阻、蹄形磁鐵、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器、電壓表、電流表（單位為毫安）。
（1）現(xiàn)要測定如圖丙所示蹄形磁鐵兩極間磁敏電阻R所在處的磁場強(qiáng)度，請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）某同學(xué)正確實(shí)驗(yàn)后，測得磁敏電阻R兩端的電壓與電流的數(shù)據(jù)如下：請利用表中數(shù)據(jù)計(jì)算該磁敏電阻R在此磁場中的阻值為
歐，該處磁場強(qiáng)度大約為
特斯拉；
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123U/伏0.450.911.50I/毫安0.30.61.0
（3）若要在上述實(shí)驗(yàn)后繼續(xù)研究磁敏電阻大小與磁場方向的關(guān)系，則只要在原實(shí)驗(yàn)中改變
即可。
解析：本題是一道很好的綜合探究題，從甲圖很容易看出是為了探究導(dǎo)體電阻大小與溫度的關(guān)系，第（1）問的作圖類似于伏安法測電阻的電路，第（2）問由第1次數(shù)據(jù)可得電阻為1500歐，由第2次數(shù)據(jù)可得電阻為1517歐，由第三次數(shù)據(jù)可得電阻為1500歐，最后求平均值為1506歐。然后對照圖乙很容易查出磁場強(qiáng)度大約為1.0特斯拉。第（3）問要研究磁敏電阻大小與磁場方向的關(guān)系，只要改變磁場方向或電流方向即可。
答案：溫度　（1）如下圖所示　　
（2）1506歐
1.0　　（3）磁場方向（或電流方向）
例4.
電磁鐵通電后，吸引軟鐵a使彈簧伸長，如圖所示，當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時(shí)（
）
A.
彈簧伸長增加，電流表示數(shù)變大
B.
彈簧伸長增加，電流表示數(shù)變小
C.
彈簧伸長減小，電流表示數(shù)變小
D.
彈簧伸長減小，電流表示數(shù)變大
解析：本題綜合考查了電磁學(xué)的知識。當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時(shí)，滑動變阻器接入電路的電阻增大，則電路中的電流減小，電流表的示數(shù)變小，電磁鐵的磁性減弱，電磁鐵對軟鐵a的吸引力減小，則彈簧伸長減小，所以選擇答案C。
答案：C
四、應(yīng)考錦囊
本節(jié)課的內(nèi)容在中考中出現(xiàn)的知識點(diǎn)有直線電流的磁場（奧斯特實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象），通電螺線管（電磁鐵）的磁場，探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理，理解電鈴、電話、磁懸浮列車的工作原理和信息的磁記錄。這些知識點(diǎn)以“探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”作為重點(diǎn)考查內(nèi)容，常會出現(xiàn)較難的探究題，同時(shí)對磁懸浮列車的工作原理的考查一般會結(jié)合具體的實(shí)例來進(jìn)行，只要抓住電生磁基本的知識點(diǎn)，理解清楚了知識的實(shí)質(zhì)，相信同學(xué)們會有出色的表現(xiàn)。
五、本講小結(jié)
1.
理解電流周圍存在磁場，表述奧斯特實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，知道直線電流磁場的特征。
2.
認(rèn)識通電螺線管磁場的特征，會用右手螺旋定則判斷磁場方向和電流方向。
3.
能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，并從實(shí)驗(yàn)結(jié)果定性得出影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素及其相互關(guān)系。
4.
理解電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。
5.
理解電鈴、電話、磁懸浮列車的工作原理和信息的磁記錄。
六、超前思維
下次上課前請同學(xué)們做好以下準(zhǔn)備：
電動機(jī)
（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1.
通過實(shí)驗(yàn)分析，知道磁場對電流有力的作用。
2.
知道通電導(dǎo)線在磁場中受到力的方向與哪些因素有關(guān)。
3.
通過演示實(shí)驗(yàn)，知道矩形線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動情況。
4.
了解直流電動機(jī)的構(gòu)造和工作原理，理解換向器的作用。
（二）閱讀內(nèi)容：課本114~118頁
（三）牛刀小試：
1.
通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用。
通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向，跟
和
有關(guān)。如果改變其中一個(gè)量的方向，則受力方向?qū)?br/>；如果兩個(gè)量的方向同時(shí)發(fā)生改變，則受力方向?qū)⒉?br/>。
2.
應(yīng)用——直流電動機(jī)
①構(gòu)造：
、
、
、電刷。
②工作原理：利用
在磁場中受力轉(zhuǎn)動。
③能量轉(zhuǎn)換：
轉(zhuǎn)換為
能。
④平衡位置：線圈處于該位置時(shí)受
力作用。
⑤換向器的作用：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，通過換向器改變
方向，從而改變線圈的
方向，保證線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動。（注：直流電動機(jī)的線圈在平衡位置時(shí)沒有電流，也不受力的作用。）
⑥優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單、控制方便、效率高、無污染。
【模擬試題】（答題時(shí)間：30分鐘）
一、選擇題
1.
要使下圖中的電磁鐵的磁性增強(qiáng)，可以采用（
）
A.
增加通電時(shí)間
B.
把電磁鐵中的鐵芯抽掉
C.
把變阻器滑片P向左移動
D.
把變阻器滑片P向右移動
2.
在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S后，a、b、c、d四個(gè)小磁針中，N極指向上方的是（
）
A.
a和b
B.
a和c
C.
c和d
D.
b和c
3.
在描繪磁現(xiàn)象的各圖中，哪個(gè)是錯(cuò)誤的（
）
　
4.
用電磁繼電器來操縱高電壓、強(qiáng)電流的開關(guān)，其主要作用是（
）
A.
節(jié)約用電
B.
操作簡單
C.
保護(hù)用電器
D.
避免危險(xiǎn)
5.
使通電螺線管的南、北極位置互換的辦法是（
）
A.
把線圈的匝數(shù)增加一倍
B.
改變電流方向
　
C.
把電流強(qiáng)度減少一半
　
D.
把螺線管中的鐵芯抽出來
6.
電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)是（
）
A.
它的磁性非常強(qiáng)
B.
它能長時(shí)間保持磁性
C.
它不需要消耗電能
D.
它的磁性有無、強(qiáng)弱和磁極的方向都可以改變
7.
如圖所示，開關(guān)S接通后，兩個(gè)通電螺線管將（
）
A.
相吸
B.
相斥
C.
先相吸、后相斥
D.
先相斥、后相吸
8.
如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)電磁鐵和物體ab相互吸引，則正確的說法是（
）
　
A.
ab一定是磁鐵，且a端一定是N極
　
B.
ab一定是磁鐵，且a端一定是S極
C.
ab可能是磁鐵，且a端是S極　
D.
ab僅是一塊鐵，而不是磁鐵
9.
閉合開關(guān)后，甲、乙兩個(gè)小磁針靜止在如圖所示的位置，它們的北極分別是（
）
A.
a端和b端
B.
a端和c端
C.
b端和d端
D.
b端和c端　
10.
關(guān)于電磁鐵的下列說法中，正確的是（
）
　
A.
電磁鐵是利用電流的磁場來工作的
B.
通過電磁鐵的電流方向改變，其磁性強(qiáng)弱也隨之改變
C.
電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟線圈匝數(shù)無關(guān)
D.
電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟有無鐵芯無關(guān)
二、填空與探究題
1.
下圖虛線框內(nèi)是一個(gè)電磁繼電器，請?zhí)畛龈鞑糠置Q①_________，②_________，③_________，④_________，當(dāng)控制電路S閉合時(shí)，燈_________（填“發(fā)光”或“熄滅”）
2.
如圖所示，根據(jù)小磁針靜止時(shí)N極的指向，標(biāo)出磁感線的方向、電磁鐵磁極的極性、導(dǎo)線中電流的方向及電源的正負(fù)極。
3.
下圖是一種火警報(bào)警器原理圖。
（1）正常工作時(shí)，
燈亮，電鈴
（填“響”或“不”響）；當(dāng)發(fā)生火警時(shí)，
燈亮，電鈴
，從而達(dá)到報(bào)警的目的。
（2）試說明這種火警報(bào)警器的工作原理。
4.
現(xiàn)代磁懸浮列車就是利用磁極間的相互______，將車身托起，這就大大減少了______，使列車能高速運(yùn)行。
5.
有一個(gè)用電磁繼電器控制航標(biāo)燈的電路圖，如圖所示，R為光敏電阻，受光照時(shí)電阻很小；不受光照時(shí)，阻值很大。這樣在太陽西落時(shí)航標(biāo)燈會
；太陽東升時(shí)，航標(biāo)燈會
。
6.
為探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān)，小麗同學(xué)作出以下猜想：
猜想A：電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)沒有磁性；
猜想B：通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強(qiáng)；
猜想C：外形相同的螺線管，線圈的匝數(shù)越多，它的磁性越強(qiáng)。
為了檢驗(yàn)上述猜想是否正確，小麗所在實(shí)驗(yàn)小組通過交流與合作設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案：
　　用漆包線（表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線）在大鐵釘上繞若干圈，制成簡單的電磁鐵。下圖所示的a、b、c、d為實(shí)驗(yàn)中觀察到的四種情況。
根據(jù)小麗的猜想和實(shí)驗(yàn)，完成下列填空：
（1）通過觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目多少的不同，來判斷它　　　　　　的不同。
（2）通過比較
兩種情況，可以驗(yàn)證猜想A是正確的。
（3）通過比較
兩種情況，可以驗(yàn)證猜想B是正確的。
（4）通過比較d中甲、乙兩電磁鐵，發(fā)現(xiàn)猜想C不全面，應(yīng)補(bǔ)充　　　　　　　。
7.
如圖所示，鐵釘下方有許多大頭針，閉合開關(guān)S，會看到
，斷開開關(guān)S，會看到
，這說明：電磁鐵通電時(shí)
，斷電時(shí)
。
8.
在“研究電磁鐵”的探究實(shí)驗(yàn)中，給你的器材是：一個(gè)線圈匝數(shù)可以改變的電磁鐵、電池組、開關(guān)、滑動變阻器、大頭針、銅芯線。請完成如下實(shí)驗(yàn)表格。
步驟控制不變因素調(diào)節(jié)變化因素觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究結(jié)論1同一電磁鐵
電流相同通電通電有磁性斷電斷電無磁性2線圈匝數(shù)相同吸引大頭針數(shù)增加電流越大
磁場越強(qiáng)吸引大頭針數(shù)減少3線圈形狀和電流相同匝數(shù)多吸引大頭針多匝數(shù)少吸引大頭針少
【試題答案】
一、選擇題
1.
C
2.
D
3.
C
4.
D
5.
B
6.
D
7.
B
8.
C
9.
D
10.
A
（解析：通過電磁鐵的電流方向改變會使磁場方向改變，電磁鐵的磁性強(qiáng)弱和電流大小、線圈匝數(shù)和有無鐵芯有關(guān)。）
二、填空與探究題
1.
①銜鐵
②靜觸頭
③電磁鐵
④彈簧
發(fā)光
2.
如圖所示
3.
（1）綠，不響，紅，響，（2）當(dāng)發(fā)生火警時(shí)，雙金屬片受熱膨脹彎曲，接通控制電路，電磁鐵因通電而有磁性，銜鐵被吸引，銜鐵上的觸點(diǎn)與上觸點(diǎn)斷開，與下觸點(diǎn)接通。這時(shí)紅燈亮，電鈴響。
4.
作用；
摩擦力
5.
發(fā)光；
熄滅
6.
（1）磁性強(qiáng)弱；（2）a、b
（3）b、c
（4）在電流相同時(shí)
7.
大頭針被吸引
大頭針掉下來
有磁性
無磁性
8.
步驟控制不變因素調(diào)節(jié)變化因素觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究結(jié)論大頭針被吸引大頭針落下電流大電流小線圈形狀和電流相同時(shí)，匝數(shù)越多磁性越強(qiáng)
2學(xué)科教師輔導(dǎo)講義
學(xué)員編號：
年
級：初二
課時(shí)數(shù):3
學(xué)員姓名：
輔導(dǎo)科目：科學(xué)
學(xué)科教師：
課
題
第2－3節(jié)
電生磁；電磁鐵的應(yīng)用
授課日期
教學(xué)內(nèi)容
【知識梳理】
【知識點(diǎn)1】電生磁：
（一）直線電流的磁場
【實(shí)驗(yàn)】奧斯特實(shí)驗(yàn)
1.
在小磁針的上方拉一根與小磁針平行的直導(dǎo)線，當(dāng)直導(dǎo)線上通過電流時(shí)，你觀察到什么現(xiàn)象？
——小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。
思考：①小磁針為什么發(fā)生偏轉(zhuǎn)？
——小磁針受到了力的作用。
②實(shí)驗(yàn)中沒有其他的物體與之直接接觸，那么是什么東西能使小磁針受到力的作用呢？
——顯然是磁場。是通電導(dǎo)線周圍存在的磁場。
結(jié)論：通電導(dǎo)線的周圍存在磁場。
改變電流的方向，觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)方向有什么變化？
——小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，指向與原先相反。
說明：通電導(dǎo)線周圍磁場的方向與電流的方向有關(guān)。
【老師引導(dǎo)】既然通電的直導(dǎo)線周圍存在磁場，我們肯定會對磁場的分布（模樣）感興趣吧？那么怎樣才能觀察到磁場的分布呢？
——用鐵屑來顯示磁場的分布。
2.
在有機(jī)玻璃上均勻地撒上一些鐵屑，給直導(dǎo)線通電后，輕敲玻璃板，觀察鐵屑在直導(dǎo)線周圍的分布情況。
現(xiàn)象：鐵屑的分布呈同心圓狀，且越靠近直導(dǎo)線鐵屑越多，即磁感線越密集說明磁場越強(qiáng)。
【小結(jié)】直線電流的磁場分布特點(diǎn)：通電直導(dǎo)線的周圍存在磁場，且磁場方向與電流方向有關(guān)；直線電流磁場的磁感線分布是以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，距離直線電流越近，磁性越強(qiáng)，反之越弱。
（二）通電螺線管的電流
【實(shí)驗(yàn)一】
1.
如果把直導(dǎo)線按一定的方向繞成螺線管后再通電，觀察其能否吸引大頭針。
——現(xiàn)象：能吸引大頭針。
結(jié)論：通電螺線管周圍也存在磁場。
2.
在螺線管中插入一根鐵棒或一枚鐵釘，再觀察其吸引大頭針的現(xiàn)象。
——現(xiàn)象：吸引的大頭針更多。
結(jié)論：插入鐵芯后磁性增強(qiáng)。
原因：帶鐵芯的通電螺線管的磁性比不帶鐵芯的通電螺線管的磁性要強(qiáng)，是因?yàn)殍F芯在磁場中被磁化后相當(dāng)于一根磁鐵。
【實(shí)驗(yàn)二】
1.
在穿過螺線管的有機(jī)玻璃上均勻地撒上鐵屑。通電后輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布規(guī)律。
——通電螺線管周圍的磁感線跟條形磁鐵的磁感線很相似。它的兩端相當(dāng)于兩個(gè)磁極，磁極的極性可以用小磁針的指向來確定。
2.
改變電流方向，用小磁針探測螺線管的磁極有無變化。
——改變電流的方向，螺線管的磁極發(fā)生了變化。
3.
通電螺線管的磁場特點(diǎn)：與條形磁體的磁場相似，如下圖所示：
（三）右手螺旋定則：
通電螺線管的磁極方向與電流方向之間的關(guān)系可以用右手螺旋定則（也叫安培定則）來判定。用右手握緊螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，大拇指所指的那一端就是通電螺線管的北極。
判斷直線電流周圍磁場的方向與電流方向之間的關(guān)系：用右手握導(dǎo)線，使大拇指指向電流的方向，則與拇指垂直的其余四指所指的方向就是磁場的方向。
【典型例題】
例1.
如圖所示，通電螺線管與條形磁鐵相互吸引的是
（
）
解析：本題關(guān)鍵在于能通過電流方向判斷通電螺線管的磁場極性，然后根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引的原理進(jìn)行判斷。通過這個(gè)方法可以得出：選項(xiàng)A中的螺線管左端為N極，所以與條形磁鐵相互排斥；選項(xiàng)B中的螺線管左端為N極，所以與條形磁鐵相互吸引；同理可以判斷選項(xiàng)C和D中也是相互排斥，所以答案選擇B。
例2.
閉合開關(guān)后，甲、乙兩小磁針靜止在如圖所示位置，它們的南極分別是（
）
A.
a端和c端
B.
b端和d端
C.
a端和d端
D.
b端和c端
解析：本題同樣是考查同學(xué)們對右手螺旋定則的運(yùn)用，從電流方向可以判斷通電螺線管的左端為S極，右端為N極，再根據(jù)磁體間的相互作用規(guī)律，可知甲、乙兩小磁針的南極為b端和c端。所以答案選擇D。
例3.
通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，最后停在某個(gè)位置，這個(gè)位置是（
）
A.
不受磁場力作用的位置
B.
處在受平衡力的位置
C.
電路中無電流的位置
D.
線圈所在平面與磁感線平行的位置
解析：本題重在考查同學(xué)們對磁體間的相互作用和二力平衡知識的理解。因?yàn)橥娋€圈在磁場中一定受到磁場力的作用，而通電線圈要能停在某個(gè)位置，說明是處于靜止?fàn)顟B(tài)，由二力平衡知識知道，它一定處在受平衡力的位置，但可能不止有一對平衡力，有可能有多對平衡力同時(shí)作用，所以答案選擇B。
例4.
對如圖所示情況，以下說法正確的是（
）
　　A.
當(dāng)開關(guān)S閉合后螺線管下端是N極
　　B.
當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，小磁針將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，靜止后S極向上
　　C.
當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，小磁針將順時(shí)針轉(zhuǎn)動，靜止后N極向上
　　D.
當(dāng)開關(guān)S閉合后滑動變阻器滑片向右移動，電磁鐵磁性將減弱
解析：這道題綜合考查了電磁學(xué)的知識點(diǎn)，當(dāng)開關(guān)S閉合后，根據(jù)右手螺旋定則，可知螺線管上端是N極，螺線管下端是S極，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤。同時(shí)根據(jù)磁體間相互作用規(guī)律，可知小磁針的S極會向螺線管上端N極靠近，并將做順時(shí)針轉(zhuǎn)動，靜止后N極向上，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確。當(dāng)開關(guān)S閉合后滑動變阻器滑片向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻減小，則電路中的電流增大，電磁鐵磁性將增強(qiáng)，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
【知識點(diǎn)2】電磁鐵的應(yīng)用：
（一）電磁鐵
1.
什么是電磁鐵？
——帶鐵芯的通電螺線管就是電磁鐵。
2.
電磁鐵和普通的磁鐵有什么不同？
——電磁鐵的磁場由電流產(chǎn)生，可以通過控制電流的通斷來實(shí)現(xiàn)磁性的有無。
3.
鐵芯為什么是用軟鐵制成，而不是用鋼制成？
——因?yàn)閿嚯姾螅撔疽３衷械拇判浴?br/>4.
為什么插入鐵芯后磁性大大加強(qiáng)？
——鐵芯在磁場中被磁化后相當(dāng)于一根磁鐵。
5.
電磁鐵的應(yīng)用
①電鈴：
工作原理：電路閉合，電磁鐵吸引彈性片，使鐵錘向鐵鈴方向運(yùn)動，鐵錘打擊鐵鈴而發(fā)出聲音，同時(shí)電路斷開，電磁鐵沒有了磁性，鐵錘又被彈回，電路閉合。如此不斷重復(fù)，電鈴便發(fā)出持續(xù)的鈴聲。
②電磁選礦機(jī)：磁鐵礦能被吸引
③電磁起重機(jī)：吸引鐵質(zhì)貨物和集裝箱，通過電流的通斷來控制吸放，通過電流的大小來調(diào)節(jié)所吸貨物的質(zhì)量。
④電磁繼電器：電磁繼電器是由電磁鐵控制的自動開關(guān)。使用電磁繼電器可用低電壓和弱電流來控制高電壓和強(qiáng)電流，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作。
分析討論：以上這個(gè)電路由哪幾部分組成？每個(gè)部分各有哪些器材？
——由低壓電源、電磁鐵、恢復(fù)彈簧、開關(guān)組成了控制電路；由電動機(jī)、高壓電源、指示燈和電磁繼電器的觸頭組成工作電路。與此結(jié)構(gòu)相類似的其他一些電路還有（如下圖所示）
⑤磁懸浮列車：磁懸浮列車是一種采用無接觸的電磁懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動系統(tǒng)的磁懸浮高速列車系統(tǒng)。它的速度可達(dá)到500km/h以上，是當(dāng)今世界上最快的地面客運(yùn)交通工具，具有速度快、爬坡能力強(qiáng)、能耗低、運(yùn)行時(shí)噪音小、安全舒適、不燃油、污染少等優(yōu)點(diǎn)。并且它采用高架方式，占用的耕地很少。磁懸浮列車意味著這些火車?yán)么诺幕驹響腋≡趯?dǎo)軌上來代替舊的鋼輪和軌道列車。磁懸浮技術(shù)利用電磁力將整個(gè)列車車廂托起，擺脫了討厭的摩擦力和令人不快的噪聲，實(shí)現(xiàn)與地面無接觸、無燃料的快速“飛行”。
（二）信息的磁記錄
信息通過磁性物質(zhì)的磁化來記錄聲信息、圖像信息（如磁帶、錄像帶、軟盤、U盤等）。
（三）探究影響通電螺線管磁性強(qiáng)弱的因素
1.
猜想影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素：
①電磁鐵由哪些東西組成？
——通電螺線管和鐵芯。
②我們已經(jīng)知道鐵芯能使磁性增強(qiáng)，那么通電螺線管本身的哪些元素可能會影響電磁鐵的磁性強(qiáng)弱？
影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素可能有：是否帶鐵芯、電流的大小、螺線管的長度、導(dǎo)線的粗細(xì)、線圈的匝數(shù)。
2.
基本研究方法：控制變量法
讓螺線管長度、導(dǎo)線的粗細(xì)、線圈的匝數(shù)不變，改變線圈中的電流大小，研究當(dāng)電流逐漸變大時(shí)，電磁鐵的磁性如何變化。或者控制其他變量。
3.
實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：
應(yīng)將電源、開關(guān)、滑動變阻器、電流表與電磁鐵連成串聯(lián)電路
用什么來判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱？
——通過觀察電磁鐵吸引大頭針的多少或電磁鐵吸引鐵塊使彈簧秤伸長長度來判斷。
將實(shí)驗(yàn)器材連接好，檢查電路無誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
①將開關(guān)合上或打開，觀察通電、斷電時(shí)，電磁鐵對大頭針的吸引情況，判斷電磁鐵磁性的有無。
②將開關(guān)合上，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流增大或減小（觀察電流表指針的示數(shù)），從電磁鐵吸引大頭針的情況對比電磁鐵磁性強(qiáng)弱的變化。
③將開關(guān)合上，使電路中的電流不變（電流表的示數(shù)不變）改變電磁鐵的接線，增加通電線圈的匝數(shù)，觀察電磁鐵磁性強(qiáng)弱的變化。
實(shí)驗(yàn)小結(jié)：
　1.
電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)沒有磁性。
　2.
對于同一個(gè)電磁鐵，通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強(qiáng)。
　3.
在電流一定時(shí)，外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，它的磁性越強(qiáng)。
【典型例題】
例1.
在探究電磁鐵的實(shí)驗(yàn)中，小明利用相同規(guī)格的大鐵釘和漆包線自制了兩個(gè)匝數(shù)不同的線圈，連接電路如圖所示。閉合開關(guān)，調(diào)整變阻器滑片使電流保持不變，觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目的多少.
這一實(shí)驗(yàn)的目的是研究電磁鐵的磁性與哪個(gè)因素有關(guān)（
）
　　A.
電磁鐵的極性
B.
線圈的匝數(shù)
　　C.
電流的方向
D.
電流的大小
解析：本題主要考查同學(xué)們對于實(shí)驗(yàn)變量的分析，因?yàn)檫@兩個(gè)線圈組成了串聯(lián)電路，所以通過它們的電流相等，只有兩個(gè)線圈的匝數(shù)不同，所以這一實(shí)驗(yàn)的目的是研究電磁鐵的磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系，所以選擇答案B。
例2.
如圖所示是一種水位自動報(bào)警器的原理圖，水位到達(dá)A時(shí)該報(bào)警器自動報(bào)警.
此時(shí)（
）
A.
紅燈亮
B.
綠燈亮
C.
紅、綠燈同時(shí)亮
D.
紅、綠燈都不亮
解析：當(dāng)水位到達(dá)A時(shí)，因?yàn)椴患儍舻乃菍?dǎo)體，所以就構(gòu)成了一個(gè)通路，使電磁鐵產(chǎn)生磁性，把長鐵條吸下，接通下面的觸點(diǎn)，使紅燈形成通路，從而使紅燈亮，綠燈滅，達(dá)到報(bào)警作用。
例3.
影響導(dǎo)體電阻大小的有多種因素。如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)是為了探究導(dǎo)體電阻大小與_______________的關(guān)系。同學(xué)們查閱資料后知道某些導(dǎo)體的電阻還與磁場強(qiáng)弱有關(guān)（磁場強(qiáng)弱稱為磁場強(qiáng)度，用符號B表示，其單位為特斯拉，用符號T表示），電阻隨磁場的增強(qiáng)而增大，利用這種關(guān)系可以測量磁場的強(qiáng)度。如圖乙所示為室溫下某磁敏電阻阻值R隨磁場強(qiáng)度變化的曲線。若實(shí)驗(yàn)室可提供以下器材：磁敏電阻、蹄形磁鐵、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器、電壓表、電流表（單位為毫安）。
（1）現(xiàn)要測定如圖丙所示蹄形磁鐵兩極間磁敏電阻R所在處的磁場強(qiáng)度，請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）某同學(xué)正確實(shí)驗(yàn)后，測得磁敏電阻R兩端的電壓與電流的數(shù)據(jù)如下：請利用表中數(shù)據(jù)計(jì)算該磁敏電阻R在此磁場中的阻值為
歐，該處磁場強(qiáng)度大約為
特斯拉；
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123U/伏0.450.911.50I/毫安0.30.61.0
（3）若要在上述實(shí)驗(yàn)后繼續(xù)研究磁敏電阻大小與磁場方向的關(guān)系，則只要在原實(shí)驗(yàn)中改變
即可。
解析：本題是一道很好的綜合探究題，從甲圖很容易看出是為了探究導(dǎo)體電阻大小與溫度的關(guān)系，第（1）問的作圖類似于伏安法測電阻的電路，第（2）問由第1次數(shù)據(jù)可得電阻為1500歐，由第2次數(shù)據(jù)可得電阻為1517歐，由第三次數(shù)據(jù)可得電阻為1500歐，最后求平均值為1506歐。然后對照圖乙很容易查出磁場強(qiáng)度大約為1.0特斯拉。第（3）問要研究磁敏電阻大小與磁場方向的關(guān)系，只要改變磁場方向或電流方向即可。
例4.
電磁鐵通電后，吸引軟鐵a使彈簧伸長，如圖所示，當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時(shí)（
）
A.
彈簧伸長增加，電流表示數(shù)變大
B.
彈簧伸長增加，電流表示數(shù)變小
C.
彈簧伸長減小，電流表示數(shù)變小
D.
彈簧伸長減小，電流表示數(shù)變大
解析：本題綜合考查了電磁學(xué)的知識。當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時(shí)，滑動變阻器接入電路的電阻增大，則電路中的電流減小，電流表的示數(shù)變小，電磁鐵的磁性減弱，電磁鐵對軟鐵a的吸引力減小，則彈簧伸長減小，所以選擇答案C。
四、應(yīng)考錦囊
本節(jié)課的內(nèi)容在中考中出現(xiàn)的知識點(diǎn)有直線電流的磁場（奧斯特實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象），通電螺線管（電磁鐵）的磁場，探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理，理解電鈴、電話、磁懸浮列車的工作原理和信息的磁記錄。這些知識點(diǎn)以“探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”作為重點(diǎn)考查內(nèi)容，常會出現(xiàn)較難的探究題，同時(shí)對磁懸浮列車的工作原理的考查一般會結(jié)合具體的實(shí)例來進(jìn)行，只要抓住電生磁基本的知識點(diǎn)，理解清楚了知識的實(shí)質(zhì)，相信同學(xué)們會有出色的表現(xiàn)。
五、本講小結(jié)
1.
理解電流周圍存在磁場，表述奧斯特實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，知道直線電流磁場的特征。
2.
認(rèn)識通電螺線管磁場的特征，會用右手螺旋定則判斷磁場方向和電流方向。
3.
能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，并從實(shí)驗(yàn)結(jié)果定性得出影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素及其相互關(guān)系。
4.
理解電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。
5.
理解電鈴、電話、磁懸浮列車的工作原理和信息的磁記錄。
六、超前思維
下次上課前請同學(xué)們做好以下準(zhǔn)備：
電動機(jī)
（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1.
通過實(shí)驗(yàn)分析，知道磁場對電流有力的作用。
2.
知道通電導(dǎo)線在磁場中受到力的方向與哪些因素有關(guān)。
3.
通過演示實(shí)驗(yàn)，知道矩形線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動情況。
4.
了解直流電動機(jī)的構(gòu)造和工作原理，理解換向器的作用。
（二）閱讀內(nèi)容：課本114~118頁
（三）牛刀小試：
1.
通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用。
通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向，跟
和
有關(guān)。如果改變其中一個(gè)量的方向，則受力方向?qū)?br/>；如果兩個(gè)量的方向同時(shí)發(fā)生改變，則受力方向?qū)⒉?br/>。
2.
應(yīng)用——直流電動機(jī)
①構(gòu)造：
、
、
、電刷。
②工作原理：利用
在磁場中受力轉(zhuǎn)動。
③能量轉(zhuǎn)換：
轉(zhuǎn)換為
能。
④平衡位置：線圈處于該位置時(shí)受
力作用。
⑤換向器的作用：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，通過換向器改變
方向，從而改變線圈的
方向，保證線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動。（注：直流電動機(jī)的線圈在平衡位置時(shí)沒有電流，也不受力的作用。）
⑥優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單、控制方便、效率高、無污染。
【模擬試題】（答題時(shí)間：30分鐘）
一、選擇題
1.
要使下圖中的電磁鐵的磁性增強(qiáng)，可以采用（
）
A.
增加通電時(shí)間
B.
把電磁鐵中的鐵芯抽掉
C.
把變阻器滑片P向左移動
D.
把變阻器滑片P向右移動
2.
在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S后，a、b、c、d四個(gè)小磁針中，N極指向上方的是（
）
A.
a和b
B.
a和c
C.
c和d
D.
b和c
3.
在描繪磁現(xiàn)象的各圖中，哪個(gè)是錯(cuò)誤的（
）
　
4.
用電磁繼電器來操縱高電壓、強(qiáng)電流的開關(guān)，其主要作用是（
）
A.
節(jié)約用電
B.
操作簡單
C.
保護(hù)用電器
D.
避免危險(xiǎn)
5.
使通電螺線管的南、北極位置互換的辦法是（
）
A.
把線圈的匝數(shù)增加一倍
B.
改變電流方向
　
C.
把電流強(qiáng)度減少一半
　
D.
把螺線管中的鐵芯抽出來
6.
電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)是（
）
A.
它的磁性非常強(qiáng)
B.
它能長時(shí)間保持磁性
C.
它不需要消耗電能
D.
它的磁性有無、強(qiáng)弱和磁極的方向都可以改變
7.
如圖所示，開關(guān)S接通后，兩個(gè)通電螺線管將（
）
A.
相吸
B.
相斥
C.
先相吸、后相斥
D.
先相斥、后相吸
8.
如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)電磁鐵和物體ab相互吸引，則正確的說法是（
）
　
A.
ab一定是磁鐵，且a端一定是N極
　
B.
ab一定是磁鐵，且a端一定是S極
C.
ab可能是磁鐵，且a端是S極　
D.
ab僅是一塊鐵，而不是磁鐵
9.
閉合開關(guān)后，甲、乙兩個(gè)小磁針靜止在如圖所示的位置，它們的北極分別是（
）
A.
a端和b端
B.
a端和c端
C.
b端和d端
D.
b端和c端　
10.
關(guān)于電磁鐵的下列說法中，正確的是（
）
　
A.
電磁鐵是利用電流的磁場來工作的
B.
通過電磁鐵的電流方向改變，其磁性強(qiáng)弱也隨之改變
C.
電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟線圈匝數(shù)無關(guān)
D.
電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟有無鐵芯無關(guān)
二、填空與探究題
1.
下圖虛線框內(nèi)是一個(gè)電磁繼電器，請?zhí)畛龈鞑糠置Q①_________，②_________，③_________，④_________，當(dāng)控制電路S閉合時(shí)，燈_________（填“發(fā)光”或“熄滅”）
2.
如圖所示，根據(jù)小磁針靜止時(shí)N極的指向，標(biāo)出磁感線的方向、電磁鐵磁極的極性、導(dǎo)線中電流的方向及電源的正負(fù)極。
3.
下圖是一種火警報(bào)警器原理圖。
（1）正常工作時(shí)，
燈亮，電鈴
（填“響”或“不”響）；當(dāng)發(fā)生火警時(shí)，
燈亮，電鈴
，從而達(dá)到報(bào)警的目的。
（2）試說明這種火警報(bào)警器的工作原理。
4.
現(xiàn)代磁懸浮列車就是利用磁極間的相互______，將車身托起，這就大大減少了______，使列車能高速運(yùn)行。
5.
有一個(gè)用電磁繼電器控制航標(biāo)燈的電路圖，如圖所示，R為光敏電阻，受光照時(shí)電阻很小；不受光照時(shí)，阻值很大。這樣在太陽西落時(shí)航標(biāo)燈會
；太陽東升時(shí)，航標(biāo)燈會
。
6.
為探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān)，小麗同學(xué)作出以下猜想：
猜想A：電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)沒有磁性；
猜想B：通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強(qiáng)；
猜想C：外形相同的螺線管，線圈的匝數(shù)越多，它的磁性越強(qiáng)。
為了檢驗(yàn)上述猜想是否正確，小麗所在實(shí)驗(yàn)小組通過交流與合作設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案：
　　用漆包線（表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線）在大鐵釘上繞若干圈，制成簡單的電磁鐵。下圖所示的a、b、c、d為實(shí)驗(yàn)中觀察到的四種情況。
根據(jù)小麗的猜想和實(shí)驗(yàn)，完成下列填空：
（1）通過觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目多少的不同，來判斷它　　　　　　的不同。
（2）通過比較
兩種情況，可以驗(yàn)證猜想A是正確的。
（3）通過比較
兩種情況，可以驗(yàn)證猜想B是正確的。
（4）通過比較d中甲、乙兩電磁鐵，發(fā)現(xiàn)猜想C不全面，應(yīng)補(bǔ)充　　　　　　　。
7.
如圖所示，鐵釘下方有許多大頭針，閉合開關(guān)S，會看到
，斷開開關(guān)S，會看到
，這說明：電磁鐵通電時(shí)
，斷電時(shí)
。
8.
在“研究電磁鐵”的探究實(shí)驗(yàn)中，給你的器材是：一個(gè)線圈匝數(shù)可以改變的電磁鐵、電池組、開關(guān)、滑動變阻器、大頭針、銅芯線。請完成如下實(shí)驗(yàn)表格。
步驟控制不變因素調(diào)節(jié)變化因素觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究結(jié)論1同一電磁鐵
電流相同通電通電有磁性斷電斷電無磁性2線圈匝數(shù)相同吸引大頭針數(shù)增加電流越大
磁場越強(qiáng)吸引大頭針數(shù)減少3線圈形狀和電流相同匝數(shù)多吸引大頭針多匝數(shù)少吸引大頭針少
2

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