内容正文:
专题20 电与磁
单元课标要求
1.通过实验认识磁场。知道地磁场。
2.通过实验,了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。
3.通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与哪些因素有关。
4.通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。
考点一:磁现象
1.磁体:具有磁性(具有吸引铁、钴、镍等物质的性质)的物体。
2.磁极:磁体上磁性最强的部分。磁体有两个磁极,分别叫南极(S极)和北极(N极)。
3.磁极间相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
4.如果让磁体在水平位置上自由转动,静止时总是一端指南,一端指北。指南的一端叫南极(S极),指北的一端叫北极(N极)。
【例题1】(2020四川乐山市)如图所示,在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙,松手后( )
A. 由于甲先对乙施加了斥力,然后乙再对甲施加斥力,所以乙先向右运动
B. 由于甲、乙两磁体间存在相互作用的引力,所以甲、乙相互靠近
C. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对平衡力
D. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对相互作用力
【例题2】(2019海南)小谦在探究“磁体间相互作用规律”时发现:磁体间的距离不同,作用力大小也不同。他想:磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢?
(1)你的猜想是__________________。
(2)小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量,他通过观察细线与竖直方向的夹角θ的变化,来判断磁体间力的变化,用到的科学方法是__________法。
(3)小谦分析三次实验现象,得出结论:磁极间距离越近,相互作用力越大。小月认为:这个结论还需要进一步实验论证,联想到磁体间的相互作用规律,还须研究甲、乙两块磁铁相互_______时,磁体间作用力与距离的关系。
考点二:磁场
1.定义:磁体周围存在的一种特殊物质。磁场是真实存在的。
2.基本性质:对放入其中的磁体有力的作用。
3.方向判定:在磁场中的某一点放入小磁针,小磁针静止时北极所指的方向即为该点的磁场方向。
4.磁感线:用来描述磁场强弱和方向的曲线。磁感线不是真实存在的。
【例题3】(自编题)下列说法正确的是( )
A.磁场是一种物质,不是真实存在的。
B.磁场对放入其中的磁体没有作用。
C.磁场这种物质是看不见、摸不着的。
D.磁体周围不存在磁场。
考点三:电流的磁效应
1.奥斯特实验
(1)该现象在1820年被丹麦物理学家奥斯特发现。
(2)表明通电导线周围存在磁场,电流周围磁场方向跟电流方向有关。
2.通电螺线管
(1)通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。
(2)它两端的磁极跟电流方向有关,可以用安培定则判定。
3.安培定则:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
4.电磁铁
(1)构成:通电螺线管和里面的铁芯。
(2)影响磁性强弱的因素
a.同一个电磁铁,电流越大,磁性越强。
b.当电流相同螺线管外形一样时,线圈的匝数越多,磁性越强。
c.通电螺线管中有铁芯比无铁芯时磁性强。
(3)优点:电磁铁磁性的有无、强弱及磁场的方向可分别由电流的有无、大小及方向来控制。
(4)应用:电磁继电器。
【例题4】(2020江苏连云港)如图所示,箭头表示通电螺线管周围磁感线的方向,请在图中标出通电螺线管中的电流方向和小磁针静止时的N极。
考点四:磁场对电流的作用
1.作用:通电导线在磁场中会受到力的作用。
2.力的方向:跟磁感线方向和电流方向有关。
3.说明:若导体中电流的方向或磁感线的方向有一个改变,则导体的受力方向也随之改变;若上述两个方向同时改变,则导体的受力方向不变。
4.能的转化:电能转化为机械能。
5.应用:直流电动机
(1)构造:由磁极、线圈、换向器和电刷组成。
(2)工作原理:利用通电线圈在磁场里受力而转动的原理工作的。
【例题5】(2020黑龙江农垦森工)下列四个实验,工作原理能和如图电动剃须刀工作原理相同的是( )
A B C D
考点五:电磁感应
1.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,导体中有电流产生,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:跟切割磁感线的方向和磁场方向有关。
3.能的转化:将机械能转化为电能。
4.应用:发电机
(1)构造:主要由线圈、磁极、换向器和电刷组成。
(2)工作原理:利用了电磁感应来工作的。
【例题6】(2020四川甘孜州)如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图,将实验装置放在水平桌面上。在下列四种情形中,能使