第二十章电与磁-2版中考物理(河南)复习ppt课件

第二十章第二十章 电与磁电与磁考情分析考点研读河南真题总纲目录总纲目录命题探究实验突破随堂检测考情分析考点一 磁现象 磁场考点二 电流的磁场考点三 电磁铁 电磁继电器考点四 电动机考点研读考点五 磁生电考点一磁现象磁场1.磁现象磁现象(1)磁性:能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。(2)磁极:磁体的吸引能力最强的两个部位叫做磁极;能够自由转动的磁体,例如悬吊着的小磁针,静止时指南的那个磁极叫做南极或S极,指北的那个磁极叫做北极或N极。(3)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。(4)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。2.磁场磁场(1)定义:磁体周围存在着一种物质,能使磁针偏转,这种物质看不见、摸不着,我们把它叫做磁场。(2)基本性质:对放入其中的磁体有力的作用。(3)方向:物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。(4)磁感线a.定义:我们把小磁针在磁场中的排列情况,用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线。b.方向:用磁感线描述磁场时,磁体外部的磁感线都是从磁体的北(N)极出发,回到南(S)极。c.磁感线可以表示磁场强弱,其密集处磁场较强,稀疏处磁场较弱。3.地磁场地磁场(1)地球周围存在着磁场。研究表明地磁场的形状与条形(选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场很相似。(2)地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近;地磁两极与地理两极并不完全重合(如图所示),最早记录这一现象的是我国宋代学者沈括。考点二电流的磁场1.电流的磁效应电流的磁效应(1)丹麦物理学家奥斯特最早证实了电流周围存在磁场,发现了电与磁之间的联系。(2)电流的磁效应:通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。2.通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场(1)通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场一样,它的两端相当于条形磁体的两个磁极。(2)影响因素:通电螺线管两端的极性与螺线管中电流的方向有关。3.安培定则安培定则:如图所示,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是通电螺线管的北(N)极。考点三电磁铁电磁继电器1.电磁铁电磁铁(1)构造:内部带铁芯的螺线管,当有电流通过时,它会有较强的磁性。(2)特点:在有电流通过时获得磁性,没有电流时就失去磁性。(均选填“获得”或“失去”)(3)原理:电流的磁效应。(4)电磁铁磁性强弱的影响因素a.电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数、电流的大小有关。b.匝数一定时,通过的电流越大,电磁铁的磁性越强。c.电流一定时,外形相同的螺线管匝数越多,电磁铁的磁性越强。(5)电磁铁的优点a.磁性的有无可以由电路的通断来控制。b.磁性的强弱可以由电流大小、线圈匝数来控制。c.磁极的方向可以由电流方向来控制。2.电磁继电器电磁继电器(1)实质:电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。(2)特点:是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。(3)工作原理:如图所示为一种温度自动报警装置,当温度升高到某一温度值时,控制电路中的电阻变小,电流增大,电磁铁磁性变强,吸引衔铁向靠近电磁铁的方向运动,从而带动动触点与静触点1分离,电灯所在电路断开,电灯熄灭,动触点与静触点2接触,电铃所在电路接通,电铃响,即发出报警声。考点四电动机1.磁场对通电导线的作用磁场对通电导线的作用:通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关系,当电流的方向或者磁场的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。2.电动机电动机(1)原理:磁场对通电导线有力的作用。(2)基本构造:转子、定子、换向器。(3)能量转化:电能转化为机械能。考点五磁生电1.电磁感应现象电磁感应现象(1)法拉第发现了电磁感应现象。(2)电磁感应现象:闭合电路的一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。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。(3)感应电流产生的条件:闭合电路;一部分导体做切割磁感线运动。(4)感应电流的方向:与导体运动方向和磁场方向有关。2.发电机发电机(1)原理:电磁感应现象。(2)基本构造:转子、定子、铜滑环。(3)能量转化:机械能转化为电能。辨析比较辨析比较三种电磁现象的对比电生磁磁生电磁场对电流的作用发现1820年由丹麦奥斯特发现1831年由英国法拉第发现18201827年由法国安培发现实验装置图能量的转化机械能电能电能机械能实验现象与结论当导体中有电流通过时,小磁针发生偏转,说明通电导体和磁体一样,周围存在磁场闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表指针偏转,说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生了电流导体中有电流通过时,在磁场中的导体会运动起来,说明通电导体在磁场中受到力的作用电生磁磁生电磁场对电流的作用影响因素磁场方向与电流方向有关感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场的方向有关;感应电流的大小跟导体运动的速度大小和磁场的强弱有关导体运动的方向与电流方向、磁场方向有关;受力大小与电流大小、磁场强弱有关主要应用电磁铁、电磁继电器发电机、动圈式话筒电动机电动机和发电机原理图本质区别为:有无电源河南真题1.(2019河南,6,2分)如图所示,一轻杆左端挂一矩形塑料框A,右端挂一外形相同的金属框B,以O为支点在水平位置静止。现使此装置竖直匀速下降,其下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域(用“”表示磁感线),当A、B框下端一同刚进入磁场时,发现杆沿逆时针方向转动,请你分析并推测此现象产生的原因:金属框下端进入磁场时,切割磁感线产生感应电流,受到向上的磁场力;若将磁场方向改为垂直纸面向外,重复上述操作,杆将沿逆时针(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。解析解析杠杆下降过程中,右侧金属框B进入磁场中会切割磁感线而产生感应电流,而左侧的塑料框不会。电流在磁场中会受到力的作用,磁场力作用在原来平衡的杠杆上,会破坏杠杆的平衡状态而转动。由于杠杆沿逆时针方向转动,所以磁场对通电导体的作用力方向是向上的。当导体切割磁感线运动的方向不变时,磁场方向改变则感应电流方向也改变。而磁场对通电导体作用力的方向与磁场方向和电流方向都有关,所以当磁场和金属框中电流方向都反向时,受到的磁场作用力方向不变,杠杆仍然会沿逆时针方向转动。2.(2017河南,6,2分)由金属杆组成如图所示的导轨,其中水平面上两平行导轨足够长且全部置于竖直向上的磁场中,与倾斜放置的导轨ABCD平滑且固定连接。将一金属棒ab从倾斜导轨上一定高度由静止释放,运动过程中始终与导轨垂直接触且不受摩擦,请你判断ab棒在水平导轨上的运动情况:做减速直线运动直至静止;并从能量转化的角度简述理由:金属棒的动能不断转化为电能再转化为内能,直至动能为0。解析解析图中金属棒和导轨组成闭合电路,金属棒在水平导轨上运动过程中切割磁感线会产生感应电流。电磁感应过程中金属棒的机械能转化为闭合电路的电能,电流通过导体过程中又将电能转化为内能。当金属棒的机械能全部转化为内能时将停止运动。3.(2014河南,5,2分)在一块有机玻璃板上,安装一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后铁屑的分布如图所示。图中A、B两点相比,A点磁场较强。实验中不能(选填“能”或“不能”)用铜屑代替铁屑显示磁场分布。解析解析磁体磁极附近的磁场较强,通电螺线管的磁场分布特征与条形磁铁相似,磁极在其两端,所以A点的磁场较强(也可根据铁屑的分布情况判断)。磁场的基本性质是对放入其中的磁性物质有力的作用,铁屑在通电螺线管的磁场中受到力的作用可以大致地反映出磁场的分布特征。铜不是磁性物质,所以不能代替铁屑。4.(2016河南,14,2分)(双选)在如图所示的电路中,磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小。将螺线管一端靠近磁敏电阻R,闭合开关S1、S2,下列说法正确的是(BD)A.螺线管左端为S极,右端为N极B.当R1的滑片向左滑动时,电压表示数减小C.当R1的滑片向右滑动时,电流表示数增大D.在螺线管中插入铁芯,电压表示数减小5.(2019河南,14,2分)(双选)如图为一款“智能照明灯”的电路,灯L天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是(CD)A.电磁继电器利用电磁感应原理工作B.R2的阻值随光照强度的增大而增大C.当光照强度增大时,电压表示数减小D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可缩短灯L的发光时间解析解析电磁继电器利用电流磁效应原理工作,A项错。根据题意“天亮时自动熄灭”,表示光照强度增大时电磁继电器应当将衔铁吸下,所以电磁铁线圈中电流应当增大,控制电路的电压恒定,根据欧姆定律可知R2的阻值应当随光照强度的增大而减小,所以B项错。控制电路中两电阻串联,电压表测量R2两端的电压,当光照强度增大时,R2的阻值减小,根据串联分压原理可知R2两端电压减小,所以电压表示数减小,C项正确。若将R1换成阻值稍小的电阻,电磁铁吸下衔铁的电流一定,控制电路中达到此电流时所需R2的阻值稍微增大,光照强度减小,所以灯L发光时间减少,D项正确。6.(2015河南,15,2分)如图为实验室常用电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时,它受力转动带动指针偏转,便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是(D)A.电烙铁B.电铃C.发电机D.电动机解析解析从电流表的工作过程可知,当电流通过电流表时,线圈受力转动带动指针偏转,所以电流表的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用。电动机的工作原理与此相同,故选D。7.(2018河南,17,4分)小明利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿左右(选填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针会发生偏转。(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,电流表指针不会(选填“会”或“不会”)发生偏转。(3)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流。(4)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,他应进行的操作是:让导体棒以相同的速度,在强弱不同的磁场中做切割磁感线运动,比较电流表指针偏转的角度。解析解析(1)根据产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。题中的磁感线是从N极到S极,所以当导体棒沿左右方向运动时,做切割磁感线运动,产生感应电流,感应电流会使电流表指针发生偏转。(2)导体棒不动,磁铁上下移动,导体棒不做切割磁感线运动,故不产生感应电流,电流表指针不会发生偏转。(3)由实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。(4)探究感应电流大小与磁场强弱是否有关,应当采用控制变量法,需要保证其他条件不变,改变磁场强弱,观察电流表指针偏转角度。命题探究命题点一 磁现象、磁场命题点二 安培定则及电磁铁的应用命题点三 电动机和发电机命题点四 电磁作图命题点五 电磁现象的辨析命题点一磁现象、磁场例例1(2019山东聊城)关于磁场和磁感线,以下说法错误的是(A)A.磁体周围存在着磁感线B.磁体之间的相互作用是通过磁场产生的C.磁体外部的磁感线是从磁体的N极出发,回到S极的D.磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向解析解析磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线,磁感线不是真实存在的,故A错误;磁极间的相互作用是通过磁场产生的,故B正确;磁体外部的磁感线是从它的北极出来,回到它的南极,故C正确;磁场中的小磁针静止时,北极所指的方向跟该点的磁场方向一致,为该点的磁场方向,故D正确。变式变式1-1(2019江西)如图所示,是利用被磁化的缝