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1、第一部分教材梳理 第二十章电与磁 知识网络 电与磁 重点梳理与归纳 考点1磁现象与磁场 1 磁性和磁体 磁铁能吸引铁 钴 镍等物质 磁铁的这种性质叫磁性 具有磁性的物体叫做磁体 能够长期保持磁性的天然磁体和人造磁体统称永磁体 2 磁极 磁体上磁性最强的部分叫做磁极 指南的磁极叫做南极 S极 指北的磁极叫做北极 N极 同名磁极互相排斥 异名磁极互相吸引 3 磁化 一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性 这种现象叫做磁化 4 磁场 在磁体周围存在着磁场 磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用 磁体间的相互作用是通过磁场而产生的 在磁场中的某一点 小磁针静止时北极的指向就是该点的磁场方向 5 磁
2、感线 为形象描述磁场 人为画出的一些有方向的曲线 曲线上任一点的磁场方向都跟放在该点的静止小磁针N极所指的方向一致 这样的曲线叫做磁感线 磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来 回到磁体南极 如图1 20 1所示 在磁场中某点 小磁针北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致 小磁针南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反 磁场是真实存在的 磁感线是人们为了直观表示磁场而假想的 不真实存在研究方法 在同一个位置 磁场的方向 小磁针静止时N极所指方向 磁感线的方向都是相同的 6 地磁场 地球本身是一个巨大的磁体 在地球周围的空间里存在的磁场 叫做地磁场 月球周围没有磁场 1 地磁北极在地理南极附近 地磁南
3、极在地理北极附近 2 我国宋代沈括是世界上最早记载地理两极与地磁两极并不重合 存在着磁偏角的科学家 3 磁体具有指南北的性质 是因为受到地磁场的作用 考点2电流的磁场 1 奥斯特实验 1820年 说明通电导体周围存在着磁场 并且磁场的方向跟电流方向有关 2 通电螺线管 通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样 它的两端相当于条形磁铁的两个磁极 通电螺线管的极性跟电流方向的关系 可以用右手螺旋定则来判定 如图1 20 2所示 用右手握螺线管 让四指弯向螺线管中电流方向 则大拇指所指的那端就是螺线管的北极 考点3电磁铁与电磁继电器 1 电磁铁 1 定义 把螺线管紧密地套在一个铁芯上 就构成一个电磁
4、铁 电磁铁磁性的强弱跟电流大小和线圈匝数有关 2 优点 磁性的有无可由通断电来控制 磁极可由电流方向来控制 磁性的强弱可由电流大小 线圈匝数来控制 3 应用 电磁继电器 电话 电铃 电磁起重机等 2 电磁继电器 1 构造 如图1 20 3所示 主要部分是电磁铁 衔铁 触点 开关和弹簧 电磁继电器实质是由电磁铁控制工作电路通断的开关 2 工作原理 电磁铁通电时 把衔铁吸下来 将工作电路的触点接通 工作电路闭合 电磁铁断电时失去磁性 弹簧把衔铁拉起来 切断工作电路 3 主要应用 用低压电路的通断间接地控制高压电路的通断 可实现远距离控制 与其他元件配合实现自动控制 考点4磁场对通电导体的作用与电动
5、机 1 磁场对通电导体的作用 1 通电导体在磁场里受到力的作用 受力的方向跟电流方向和磁感线的方向有关 2 通电线圈在磁场里会受力转动 通电导体和通电线圈在磁场里受力作用而运动时 电能转化为机械能和少量内能 3 应用 电动机 动圈式扬声器 磁电式仪表 电流表 电压表 等 2 电动机 1 电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的 它靠换向器自动改变线圈中的电流方向 使线圈能在磁场里持续转动 2 电动机主要由定子和转子构成 把线圈嵌在圆柱形铁芯上组成转子 由机壳和磁铁组成定子 转子安装在定子里 直流电动机能把电能转化为机械能和少量内能 考点5电磁感应与发电机 1 电磁感应 1 当闭合电路的一
6、部分导体在磁场中做切割磁感线运动时 导体中就产生电流 这种现象叫做电磁感应 产生的电流叫做感应电流 2 感应电流的方向跟导体切割磁感线的方向和磁场的方向有关 3 在电磁感应现象中 机械能转化为电能 4 电磁感应现象是英国物理学家法拉第于1831年首先发现的 5 应用 发电机 动圈式话筒 2 发电机 1 发电机是利用电磁感应现象制成的 它能把机械能转化为电能 交流发电机主要由转子 转动部分 和定子 固定部分 两部分组成 2 没有使用换向器的发电机 产生的电流会周期性改变方向 这种电流叫做交流电 我国供生产和生活用交流电 周期是0 02s 频率是50Hz 交流电的方向每秒周期性改变50次 3 使用
7、了换向器的发电机 产生的电流方向保持不变 这种电流叫做直流电 4 直流发电机与直流电动机的构造类似 只是直流发电机是磁生电 而直流电动机是电生磁 3 电磁现象的综合比较 中考真题再现与预测 考点1磁现象与磁场 考题再现1 2014深圳 以下四图哪个错误 2 关于磁体 磁场和磁感线 以下说法中正确的是 A 铜 铁和铝都能够被磁体所吸引B 磁感线是磁场中真实存在的曲线C 磁体之间的相互作用都是通过磁场发生的D 物理学中 把小磁针静止时S极所指的方向规定为该点磁场的方向 考题预测3 如图1 20 4水平放置的条形磁铁的一端吸引着一个较重的铁钉 若另一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极接合时 则出
8、现的情况 A 将铁钉吸得更牢B 铁钉落下C 铁钉尖端将吸向右端的铁钉D 铁钉尖端将吸向左边的铁钉4 关于磁现象 下列说法中错误的是 A 用磁感线可以方便 直观地描述磁场的分布B 地球周围存在磁场 地磁场的北极在地理南极附近C 一根锯条靠近磁铁的磁极时 它们相互吸引 说明锯条有磁性D 磁体和电流周围都存在磁场 磁场中不同点的磁场方向一般不同 B C 考点归纳本考点考查的重点是对相关概念的理解 本考点的常考角度有 1 正确认识磁场 磁场是看不见 摸不着的 但它是客观存在的 对磁场的认识首先是通过 磁力 因为力是物体对物体的相互作用 既然存在着 磁力 那么磁场肯定就是一种物质 不过磁场是一种特殊的物
9、质 磁体之间的相互作用就是通过磁场实现的 磁场的存在与否可以利用放在所测试的空间中的小磁针是否受力偏转 静止时的指向等现象来判断 小磁针在磁场中的不同位置受力情况不同 即静止时小磁针的指向不同 所以说磁场是有方向性的 2 磁场中某点磁场方向的确定 小磁针在磁场中某点的N极指向的确定 条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布特征 3 如何理解磁感线 磁感线是假想的一些曲线 是研究磁场的一种方法 用它可以方便 形象地把磁体周围各处磁场的特点表示出来 实际上并不存在这种 线 课本上利用铁屑来显示磁场 是仿照了铁屑的规则排列的形象来画磁感线的 其实那种看得见的铁屑排列的曲线并不是磁感线 磁体外部的磁感线总是从磁
10、体的北极出来 回到磁体的南极 磁感线不仅可以表示磁场的方向 还可以用磁感线的疏密程度来表示磁场的强弱 磁感线密的地方 磁场强 磁感线疏的地方 磁场弱 磁感线在任何一点的切线方向和该点小磁针静止时的北极指向相同 考点2电流的磁场 考题再现1 2015广东 在图1 20 5中 若要使螺线管的左端为N极 则电源左端是 极 2 2014广东 请在图1 20 6中标出通电螺线管磁感线方向 在括号中标出电源的正负极 正 如答图1 20 1所示 3 如图1 20 7所示是著名的和 实验 它说明通电导体周围有 通电螺线管的极性跟电流方向的关系可用 定则来判定 奥斯特 磁场 右手旋转 4 如下图1 20 8 条
11、形磁铁置于水平桌面上 电磁铁水平放置且右端固定 当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向右滑动时 条形磁铁仍然静止 在此过程中 条形磁铁受到的摩擦力 A 逐渐减小 方向向左B 逐渐减小 方向向右C 逐渐增大 方向向左D 逐渐增大 方向向右 考点归纳本考点重点考查右手螺旋定则和磁极间的作用规律的应用 右手螺旋定则中共涉及三个方向 电流方向 线圈绕向 磁场方向 关于这方面的考查 一般是直接或间接告诉其中的两个 利用定则来确定第三个方向 考题再现1 2015中山模拟 小鑫在超市看到 电梯上有人时运动得快 没人时运动得慢 如图1 20 9是小鑫上网搜索到的这种电梯的部分控制电路 R是一个压敏电阻 并进行了如下
12、分析 通电后电磁铁的上端是 极 当有人走上电梯后 压敏电阻的阻值减小 电磁铁的磁性变 填 强 或 弱 使衔铁与触点2接触 通过电动机的电流 填 变大 或 变小 电动机转速变快 使电梯运动变快 考点3电磁铁与电磁继电器 S 强 变大 2 2015广东模拟 如图1 20 10所示是直流电铃的原理图 下列说法中不正确的是 A 接通电源后电磁铁吸引衔铁 小锤敲击铃碗发声B 电磁铁吸引衔铁时 弹性片发生弹性形变具有弹性势能C 我们听到的铃声是通过空气传播的D 小锤敲击铃碗时 衔铁与螺钉没有分离 电磁铁仍具有磁性 D 3 2015广东模拟 探究影响电磁铁磁性强弱的因素时 1 按如图1 20 11甲电路进行
13、实验 每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目均比B多 此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是 A 电流的大小B 线圈的匝数C 电流的方向D 电磁铁的极性 2 按如图1 20 11乙电路进行实验 下列措施中能使电磁铁磁性增强的是 A 滑片P向右移动 其他条件不变B 滑片P向左移动 其他条件不变C 开关S由2扳到1 其他条件不变D 电源的正负极对调 其他条件不变4 自动报警器的工作原理如图1 20 12所示 在水银温度计的上方封入一段金属丝 当温度达到金属丝下端所指示的温度时 红色报警灯亮 平时绿灯亮 请根据以上要求 用笔画线代替导线 完成工作电路部分的连接 如答图1 20 2所示 考题预测5 如
14、图1 20 13所示的自动控制电路中 当开关S断开时 工作电路的情况是 A 灯亮 电动机转起来 电铃响B 灯亮 电动机转起来 电铃不响C 灯不亮 电动机不转 电铃响D 灯亮 电动机不转 电铃响 B 小明和小华同学合作 探究 影响通电螺线管磁性强弱的因素 选用的实验器材有 干电池 电压一定 滑动变阻器 数量较多的大头针 铁钉及长导线 1 小明将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁 利用吸引 的多少来显示通电螺线管磁性强弱 2 小华连接好电路 如图1 20 14A所示 滑动变阻器连入电路的阻值较大 闭合开关 铁钉吸引一定数量的大头针 移动变阻器滑片 使其连入电路的阻值变小 如图1 20 14B所示 铁钉吸
15、引大头针的数量增大 比较图A和B可知 图中的电流较小 可得出结论 通过通电螺线管的电流越 选填 大 或 小 通电螺线管磁性越强 3 如图1 20 14C所示 小明和小华将导线绕在两枚铁钉上构成两个简易通电螺线管串联的电路 实验状态图显示的现象说明 在 相同的情况下 通电螺线管线圈的匝数越多 通电螺线管磁性越强 A 大 电流 考点归纳本考点的常考角度有 1 影响电磁铁磁性强弱的因素 1 电磁铁的磁性强弱跟电流大小 匝数多少 有无铁芯有关 电流越大 线圈匝数越多 有铁芯时 电磁铁的磁性越强 2 探究电磁铁磁性强弱的影响因素时采用了转换法和控制变量法 2 电磁继电器的构造及工作原理 3 电磁继电器在
16、日常生活中的简单运用 考点4磁场对通电导体的作用与电动机 考题再现1 2014广州 如图1 20 15的线圈abcd位于磁场中 1 通电后 cd段导线的电流方向 填 由c到d 或 由d到c 2 cd段导线受磁场力的方向如图所示 在图中画出ab段导线受磁场力的方向 由c到d 如答图1 20 3所示 A 2 2012茂名 如图1 20 16所示是直流电动机的模型 闭合开关后线圈顺时针转动 现要线圈逆时针转动 下列方法中可行的是 A 只改变电流方向B 只改变电流大小C 换用磁性更强的磁铁D 对换磁极同时改变电流方向 考题预测3 如图1 20 17所示 在闭合开关K的瞬间 AB棒水平向左运动 若将电池反接并接通开关K AB棒的运动方向是 A 水平向左B 水平向右C 竖直向上D 竖直向下4 如图1 20 18所示 使线圈位于两磁极间 1 通电后 图甲中ab段导线的电流方向是 填 由a到b 由b到a 图甲中ab段导线受磁场力的方向向上 用箭头标示出图丙中ab段导线所受磁场力的方向 B 由a到b 2 线圈转过图乙所示位置 用 的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈 3 若把图乙中的电源换为电阻
