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专题38 电与磁的转换
【核心考点精讲】
一、电生磁
1、电流的磁效应
奥斯特实验说明:通电导线周围存在磁场,磁场方向跟电流的方向有关。这种现象称为电流的磁效应。
2、 通电螺线管的磁场
(1)通电螺线管外部磁场与条形磁体磁场相似。
(2) 通电螺线管两端的磁场方向跟电流方向有关,磁场方向与电流方向的关系可用安培定则判断。
3、 安培定则及其应用
(1) 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。
(2)通电螺线管比通电导线磁性强的原因:各圈导线产生的磁场叠加在一起。
(3)应用:根据小磁针的指向,判断通电螺线管中电流方向。
4、电磁铁
(1)电磁铁的铁芯:软磁性材料。
(2)电磁铁插入铁芯后磁性加强的原因:铁芯被磁化使磁性加强。
(3)影响电磁铁磁性强弱的因素:
①电磁铁通电有磁性,断电无磁性;
②匝数一定,电流越大,电磁铁的磁性越强;
③电流一定,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;
④插入铁芯电磁铁的磁性会更强。
(4)探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验电路图:用吸引大头钉个数显示磁性强弱。(转换法)
(5)电磁铁应用:电磁起重机、电磁继电器、电冰箱、吸尘器、电动机、发电机、洗衣机。
5、电磁继电器
(1)概念:用低电压弱电流控制高电压强电流设备。
(2)实质:一种由电磁铁控制的开关。
(3)工作原理图:
6、磁场对通电导线的作用
(1)通电导体在磁场里受到力的作用。力的作用方向与电流方向、磁场方向有关。
(2)当电流方向或磁场方向两者中的一个发生改变时,力的方向随之改变;当电流方向和磁感线方向同时发生改变时,力的方向不变。
7、电动机
(1)工作原理:根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动制成。
(2)能量转化:电能转化为机械能。
(3)构成:由转子和定子两部分组成。
(4)换向器作用:线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向,使线圈连续转动。
(5)改变电动机转动方向的方法
①改变电流方向。
②改变磁感线方向。
(6)提高电动机转速的方法
①增加线圈匝数。
②增加磁体磁性。
③增大电流。
8、扬声器和耳机的构造和原理
(1)构造如图所示:永久磁体、线圈、锥形纸盆。
(2)工作原理:通电导体在磁场中受到力的作用。
(3)工作过程:扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流,产生不同方向的磁场,通电线圈在力的作用下来回振动,纸盆随之振动起来,发出声音。
二、磁生电
1、电磁感应现象
(1)英国物理学家法拉第发现电磁感应现象。
(2)内容: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,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
(3)导体中感应电流的方向,跟导体的运动方向和磁感线方向有关。
(4)当导体的运动方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时,感应电流方向随之改变;当导体的运动方向和磁感线方向同时都发生改变时,感应电流方向不变。
2、发电机
(1)工作原理:根据电磁感应现象制成。
(2)能量转化:机械能转化为电能。
(3)感应电流的方向的影响因素:磁场方向、运动方向。
3、动圈式话筒的构造和原理
(1)构造如图所示
(2)工作原理:电磁感应现象。
(3)工作过程:对着话筒说话时,产生的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈跟着一起振动,线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生随着声音变化而变化的电流,经放大后,通过扬声器还原成声音。
【必刷题型精练】
1.(2022•永州中考)在螺线管附近放一小磁针,静止时小磁针位置如图所示。闭合开关S时,小磁针发生旋转,关于通电螺线管的N极及小磁针旋转方向描述正确的是( )
A.通电螺线管的左侧是N极,小磁针顺时针旋转
B.通电螺线管的左侧是N极,小磁针逆时针旋转
C.通电螺线管的右侧是N极,小磁针顺时针旋转
D.通电螺线管的右侧是N极,小磁针逆时针旋转
2.(2022•宁波中考)如图所示为课本中的一个实验:“把一段通电导线弯成圆环,形成环形电流,让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示,当置于平板上A点的磁针(黑色端为N极)静止时,下列图中磁针指向正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2022•连云港中考)一个通电螺线管中的电流方向和螺线管周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2022•沈阳中考)如图所示是电磁继电器的工作原理图,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹性势能减小
B.电磁铁的上端为S极
C.电动机工作,灯不发光
D.电磁铁的工作原理是电磁感应
5.(2022•晋中中考)创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置