内容正文:
磁与电
一、考点及典例
知识点一 电流周围的磁场
1.奥斯特实验
①通电后磁针转动,断电后磁针恢复原状,说明电流周围有磁场。
②电流的磁场方向跟电流方向有关。电流方向变得相反,磁场方向也会变得相反。
2.电流的周围存在磁场,电流的磁场方向跟电流方向有关。
3.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。
知识点二 通电螺线管的磁场
1. 将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。通电后各圈导线磁场产生叠加,磁场增强。如图甲为通电直导线周围的磁场,乙图为通电螺线圈的磁场。
2. 通电螺线管内部:磁感线均匀分布,各处磁场强弱相等。
3. 通电螺线管外部:磁场分布与条形磁铁的磁场一样。
4. 通电螺线管的方向与环绕螺线管的电流方向有关。
5.安培定则
①通电直导线的安培定则:右手直握直导线,大拇指指向电流方向,四指弯曲的方向就是磁场的方向。
②通电螺线管的安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极)。
6.右手安培定则可以解决以下问题:
(1)通过电流方向,判断通电螺线圈的N、S极。
(2)给出小磁针的N、S极,判断通电螺线管的N、S极和磁感线方向及电流方向。
(3)给出电流方向和螺线管N、S极,画出螺线管的绕法。
知识点三 电磁铁
1.电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。由线圈、和铁芯组成如图。
2.电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失。
3.工作原理:电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。
【典例1】为测定一段导线中是否有直流电流通过,手边只有下列器材,其中最有效的器材是( )
A. 被磁化的缝衣针及细棉线 B. 带电的小球及细棉线
C. 条形磁铁和细棉线 D. 手电筒和细棉线
【典例2】关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是( )
A. 铁和铝都能够被磁体吸引
B. 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C. 磁感线是磁场中真实存在的曲线
D. 小磁针在磁场中静止时,S极的指向就是该点磁场方向
【典例3】如图所示的奥斯特实验说明了( )
A. 电流的周围存在磁场 B. 电流在磁场中会受到力的作用
C. 导线做切割磁感线运动时会产生电流 D. 小磁针在没有磁场时也会转动
【典例4】通电螺线管和磁体A的磁极附近的磁感线分布如图所示,小磁针处于静止状态。则( )
A. 小磁针的b端为N极 B. 通电螺线管左端为N极
C. 电源“+” 极为c端 D. 螺线管上看得见的导线中的电流自下而上
知识点四 电磁铁的磁性强弱的影响因素:
A.线圈中电流的大小
B.线圈的匝数
C.有无铁芯
(1)由ab可知电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失。
(2)由bc可知,电磁铁的磁性强弱跟电流大小有关:当电磁铁的线圈匝数相同时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越强。
(3)由d可知,电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关:当通过电磁铁的电流相同时,通过电磁铁线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(4)此外电磁铁的磁性与有无铁芯也有关:当电磁铁的线圈匝数和电流一定时,有铁芯的电磁铁磁性越强。
知识点五 电磁铁的优点
1.电磁铁磁性有无,可用通断电来控制。
2.电磁铁磁性强弱,可用改变电流大小来控制。
3.电磁铁的极性变换,可用改变电流的方向来实现。
知识点六 电磁继电器
1.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.电磁继电器工作时,电路分控制电路和工作电路两部分(如图)。
控制电路包括:(低压)电源、电磁铁、开关。
工作电路包括:(高压)电源、用电器、触电。衔铁
3.工作原理:当开关S1闭合时,电磁铁通电产生 磁性,将衔铁吸下,开关S的触点接通,工作电路中有电流通过,电动机便转动起来。
4.电磁继电器的作用及实质:
①用控制低电压弱电流电路通断的办法,来间接控制高电压强电流电路的通断。
②电磁继电器的实质就是一种利用电磁特来控制工作电路通断的开关。
【典例5】如图所示,通电螺线管周围放着能自由转动的小磁针a、b、c、d,其中小磁针N极指向错误的是( )
A. 小磁针a B. 小磁针b
C. 小磁针c D. 小磁针d
【典例6】奥斯特通过实验证实了电流的周围存在着磁场.如图所示,闭合开关S后,位于螺线管右侧的小磁针和位于螺线管正上方的小磁针N极指向将分别是( )
A. 向右,向左 B. 向左,向左
C. 向左,向右 D. 向右,向右
【典例7】如图所示,在电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中,条