内容正文:
核心素养提升(九)
(电磁学作图)
你知道我们生活中使用的电是从哪里来的吗?电来源于发电机,发电机的基本构造就是磁极和线圈。磁极会产生磁场,线圈通电以后也会产生磁场,这两个磁场是否一样呢?你看得到磁场吗?怎么才能把磁场清晰地描述出来呢?
探究1 (1)磁体外部磁感线的方向是什么?
(2)磁感线上某点的磁场方向是什么?
(1)磁体外部磁感线的方向是从N极出来,回到S极。
(2)磁感线上某点的磁场方向为该点的切线方向。
探究2 如何确定通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系?具体做法是什么?
用安培定则确定通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系。
具体做法:(1)标出螺线管上电流的环绕方向;(2)用右手握住螺线管,让四指指向电流的方向;(3)大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极。
探究3 使用安培定则时应注意哪些问题?
(1)决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向,而不是通电螺线管上导线的绕法和电源正、负极的接法。当两个螺线管上电流的环绕方向一致时,它们两端的磁极极性就相同。
(2)四指的环绕方向必须是螺线管上电流的环绕方向。
(3)N极和S极必须在通电螺线管的两端。
【类型1】 磁感线类作图
1. 如图所示,小磁针处于自由静止状态,在括号内标上“N”或“S”。
第1题图
答案:如图所示。
2. 根据小磁针的指向(小磁针被涂黑端为N极)判断磁体的磁极并标出磁感线的方向。
第2题图
答案:如图所示。
3. 如图所示,条形磁铁静置于水平面,将两枚相同的小磁针分别置于磁铁周围的A、B区域。请在图中两虚线框内画出小磁针静止时的情形。(用“”表示小磁针,涂黑端表示N极)
第3题图
答案:如图所示。
4. 请标出地磁场和小磁针的N、S极。
第4题图
答案:如图所示。
利用磁极和磁感线的关系解决两类问题
(1)利用磁极判断磁感线的方向:
(2)利用磁感线的方向确定磁极:
磁感线上箭头指向磁极内侧的是S极,指向外侧的是N极。
【类型2】 安培定则类作图
5. 如图所示,小磁针处于静止状态,请在括号内分别标出电源和螺线管的极性。
第5题图
答案:如图所示。
6. 根据如图所示电磁铁的极性,在图中标出通过导线的电流方向和小磁针的N极。
第6题图
答案:如图所示。
7. 如图所示,把螺线管沿着东西方向水平悬挂起来,然后给导线通电,要使螺线管转动后,静止时A端指南,请标出导线中的电流方向。
第7题图
答案:如图所示。
8. 放有条形磁体的小车静止在水平地面上,闭合开关,条形磁体因受磁力向左运动,请在图中括号里标明电源左端的极性和电磁铁右端的磁极。
第8题图
答案:如图所示。
9. 给螺线管通电后,能自由转动的小磁针静止时的指向如图所示。在图中标出电源的“+”“-”极、螺线管的N极,并标出螺线管外磁感线的方向。
第9题图
答案:如图所示。
10. 将如图所示的电磁铁的电路连接完整,要求:
(1)根据小磁针静止时N极的指向,在括号中标出电磁铁左端的极性(用“N”或“S”表示);
(2)在虚线框内画出电池符号;
(3)开关闭合后,滑动变阻器的滑片只有向右移动时,电磁铁的磁性才会变强(连接时导线不能交叉)。
第10题图
答案:如图所示。
11. 根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状,在图中标出磁体A左端的极性、磁感线方向(任选一根标出即可)和电源的“+”“-”极。
第11题图
答案:如图所示。
12. 闭合开关,螺线管右侧的小磁针立即转动,最后静止时N极指向螺线管,如图所示,请画出螺线管上的导线环绕图示。
第12题图
答案:如图所示。
13. 如图所示,开关闭合后,将滑片P向右滑动的过程中,螺线管右侧的磁体所受的吸引力会变大。请将图中的滑动变阻器按要求连入电路,并画出螺线管上导线的绕法,标出磁感线的方向。
第13题图
答案:如图所示。
14. 如图所示,小明闭合两个开关后,发现两个通电螺线管A、B相互排斥,请在括号内分别标出A通电螺线管的N、S极和B通电螺线管电源的“+”“-”极。
第14题图
答案:如图所示。
15. 如图所示,请按要求连接电路,使得开关S闭合后,两个通电螺线管相互吸引,并标出小磁针静止时的N极。
第15题图
答案:如图所示。
16. 如图所示,闭合开关S后,磁铁的B端与通电螺线管的左端相互排斥,请在图中标出磁体A端的极性、磁感线的方向。(画出一条线即可)
第16题图
答案:如图所示。
17. 如图所示,给电磁铁M通电,发现弹簧开始被压缩,过一会儿,条形磁铁和弹簧重新处于静止。此时把滑动变阻器的滑片P向B端滑动,弹簧的长度逐渐变短。请用笔画线代替导线,把电路连接完整(导线不能交叉,弹簧在其弹性限度内)。
第17题图
答案:如图所示。
【类型3】 电磁继电器类作图
18. 如图所示,电磁铁的上端为N极,下端为S极,