内容正文:
第十二章 电与磁
(1.5~7分)
回归教材·练变式
1.(RJ九全P123“动手动脑学物理”第2题改编)两个磁极间的磁感线分布如图所示,小磁针(图中未画出)在B点静止。下列判断正确的是 ( )
第1题图
A.磁极周围的磁感线是真实存在的 B.甲、乙磁极均为S极
C.小磁针的上端为S极 D.在A、B两点的磁场强弱相同
2.(RJ九全P119图20.1-1)如图所示是我国早期的指南针——司南,东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。“柢”指的是司南长柄,司南指南北是由于它受到 的作用,司南长柄指的是地理的 极。我国宋代学者 最早记载了地理两极与地磁两极不重合的现象。
第2题图
3.(RJ九全P123“动手动脑学物理”第3题改编)如图所示,这是一个自制的小指南针。用橡皮和大头针制作指南针的底座。使缝衣针磁化后,穿过按扣的两个孔,放在底座的针尖上,当小指南针静止后,针尖指向北方,则针尖是 (选填“N”或“S”)极。用铜材料制作的缝衣针 (选填“能”或“不能”)完成该实验。
第3题图
4.(RJ九全P129“想想议议”改编)如图所示是用一根导线和一枚铁钉制作的电磁铁。线圈匝数越多,吸引的回形针数目越 ,说明电磁铁的磁性越 ;导线中通过的电流越大,吸引回形针的数目越 。
第4题图
5.(RJ九全P132“动手动脑学物理”第1题改编)如图所示是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时,灯 亮;水位达到金属块A时,由于一般水是 ,灯 亮。
第5题图
6.(SK九下P43“WWW”第5题改编)医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启,线圈中的电流从A流向B时,电磁铁左端是 极,血液会 (选填“流入”或“流出”)活塞筒,该装置工作时,线圈AB中电流的方向 (选填“需要”或“不需要”)改变。
第6题图
真题模拟·知考向
命题点1 物理学史
1.[2019陕西,27]1831年,物理学家法拉第发现:闭合电路的一部分导体在磁场中做
运动时,电路中会产生 ,这个现象叫做电磁感应。根据此原理发明的 ,为人类进入电气化时代做出了重大贡献。
命题点2 电流的磁效应及其相关应用
2.[2017陕西,5]关于图中所示的通电螺线管,下列说法正确的是 ( )
第2题图
A.通电螺线管的右端是S极
B.只对调电源正、负极,通电螺线管的磁场方向不发生改变
C.通电螺线管的外部磁感线是从S极出发回到N极的
D.当滑动变阻器的滑片向右移动时,通电螺线管的磁性增强
3.[2023陕师大附中九模]如图所示是直流电铃的工作原理图,下列有关说法不正确的是 ( )
第3题图
A.电铃利用电流的磁效应工作
B.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性且A端为N极
C.小锤打击铃碗时,电磁铁仍具有磁性
D.电磁铁吸引衔铁,弹性片发生弹性形变具有弹性势能
命题点3 电动机与发电机
4.[2018陕西,5]如图是一模拟风力发电的模型。电动机通电时,风扇a高速转动产生风力模拟自然风,风扇b在风力作用下带动发电机发电,同时与发电机相连的小灯泡发光。下列说法正确的是( )
第4题图
A.电动机转动时把机械能转化为电能
B.发电机是利用电磁感应现象工作的
C.电池电压降低时,风扇a的转速不会改变
D.风力大小不会影响小灯泡发光亮度
5.[2017陕西,27]小亮自制了如图所示的装置,在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线,线圈两端连接着小功率灯泡,管内放入条形磁铁,用橡皮塞堵住管口两端,当沿图中箭头方向来回摇动时,小灯泡就会发光。该装置发电的原理是 ,线圈中电流的方向是 (选填“变化”或“不变”)的,在此过程中将 能转化为电能。
第5题图
命题点4 电磁综合
6.[2021陕西,7]如图是一款磁悬浮蓝牙音箱,可实现与手机的无线信息传递,底座通电后,上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来,下列说法不正确的是
( )
第6题图
A.音箱悬浮时在竖直方向受到两个力,即重力和磁场的作用力
B.底座通电后能产生磁场,与电动机的工作原理相同
C.音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
D.无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108 m/s
命题点5 电磁作图
7.[2022陕西,17(2)]如图所示,用笔画线代替导线将电路连接完整,并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称(要求:闭合开关,移动滑片P时,螺线管磁性强弱改变)。
第7题图
8.[2018陕西,29(2)]请在下图的括号中分别标出小磁针静止时左端的磁极名称和电源右端的“+”或“-”极。
第8题图
命题点6 电磁相关实验
9.[2023陕西,18(3)]如图所示,闭合开关,当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计指针发生偏转,电路中产生了感应电流。 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理与该现象原理相同。
第9题图
10.[2019陕西,30(3)]如图所示,奥斯特实验揭示了 (答案合理即可)。
第10题图
11.[2020陕西,21]如图是科技小组的同学利用电磁转换的知识制作的“电能无线传输”装置的示意图。图中送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈利用磁场产生电流。受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输。
第11题图
(1)送电线圈是利用电流的 效应工作的,与受电线圈产生电流的原理相同的是 (选填“电动机”或“发电机”)。
(2)受电线圈中电流大小可以通过灯泡 来反映。
(3)在图中的电源、调节装置和送电线圈不改变的情况下,该小组同学想探究影响受电线圈两端电压大小的因素,猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关。
通过查阅资料,他们了解到了受电线圈两端电压与线圈匝数的关系。接着,他们用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同、直径不同的线圈,对其余两个猜想进行探究。实验数据如下表:(送电线圈直径为70.0 mm)
实验
次数
受电线圈的
直径D/mm
两线圈之间的
距离d/mm
受电线圈两端
的电压U/V
1
70.0
22.0
8.6
2
70.0
11.0
14.1
3
70.0
5.5
20.5
4
145.0
5.5
10.3
5
105.0
5.5
16.9
6
45.0
5.5
13.9
7
32.0
5.5
5.4
①分析 三次实验数据可初步得出结论:在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距离越小,受电线圈两端的电压越大。
②分析3、4、5、6、7五次实验数据可初步得出结论:在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下,受电线圈直径增大时,其两端电压 。
(4)通过实验,小组同学发现电能无线传输存在传输距离 的缺点。尽管如此,电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景,如部分手机和电动牙刷的无线充电装置已经采用了该技术。
全国视野·立素养
一、选择题
1.[2023常州]20世纪60年代,美国细菌学家发现趋磁细菌,将磁铁置于细菌附近,细菌向磁铁的N极运动,如图所示。由此可见,在海洋中,地磁场将驱使这种细菌运动的方向为 ( )
第1题图
A.由南向北 B.由北向南
C.由西向东 D.由东向西
2.[2023台州]模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是 ( )
A B C D
3.自制教具[2023河南]如图是小聪设计的一款小制作,圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时,扇叶带动线圈转动,可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是 ( )
第3题图
A.电风扇 B.电熨斗 C.发电机 D.汽油机
4.自制教具[2023山西]在班级组织的“自制指南针”活动中,小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法中正确的是 ( )
第4题图
A.树叶尖端指向地磁南极
B.指南针的“N”应标注在树叶尖端
C.树叶周围存在磁场和磁感线
D.若用磁体的N极靠近树叶尖端,会相互吸引
5.[2023宿迁]图中是小明制作的简单电动机模型,其线圈由漆包线绕成,将线圈一端的漆全部刮掉,另一端只刮掉半周,在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中,闭合开关后,线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是 ( )
第5题图
A.利用电磁感应原理工作 B.线圈在转动时,始终受到磁场作用力
C.将电能转化为机械能 D.增大线圈中的电流可改变转动方向
6.[2023广元]电流表是电学实验中的重要仪器,如图所示是电流表的内部结构简图,将线圈置于两磁极之间,线圈上固定有一指针,有电流通过线圈时,线圈会带动指针一起偏转,线圈中电流越大,指针偏转角度越大。则电流表的工作原理与下列说法相符的是 ( )
第6题图
A.通电线圈在磁场中受到了力的作用 B.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
C.与发电机工作原理相同 D.电流表工作过程中,机械能转化为电能
7.[2023黄冈]下列关于电与磁的说法正确的是 ( )
第7题图
A.图甲:磁感线是真实存在的,小磁针的北极指向地理的北极
B.图乙:铁钉上端是电磁铁的N极,P向左移能吸引更多铁钉
C.图丙:只对调磁极,线圈的转动方向不会发生改变
D.图丁:闭合开关,导体ab竖直向上运动,电流表指针偏转
二、填空与作图题
8.[2023广东]如图所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,静止时,小磁针 极指南。当导线与电池触接时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ;断开电路,小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置。
第8题图
9.[2022宜宾]如图,甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和支架构成,导体棒ab和cd由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移动,其中甲装置相当于 ,乙装置相当于 。(均选填“电动机”或“发电机”)
第9题图
10.[2023甘孜州]如图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车CO2排放量检测电路。开关闭合后,电磁铁的上端是 (选填“N”或“S”)极。图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小,导致电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”),当CO2浓度高于某一设定值时,电铃就会报警。
第10题图
11.[2023锦州]如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端是 (选填“N”或“S”)极,此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态,条形磁体受到向 (选填“左”或“右”)的摩擦力;若将滑动变阻器滑片向下滑动,条形磁体受到的摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
第11题图
12.[2023达州]如图所示,请在括号内标出通电螺线管左端的磁极、小磁针右端的磁极以及导线上A点的电流方向。(磁极均用“N”或“S”表示)
第12题图
13.[2023营口]某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极,在水银温度计中封入一段金属丝,当温度低于设定温度时,安全指示灯常亮;当温度达到设定温度时,安全指示灯熄灭,电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性(用“+”或“-”表示),并在虚线框内填入电铃()和指示灯的电路元件符号。
第13题图
三、实验与探究题
14.如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
第14题图
(1)实验中,AB棒的材料可能是 (选填“塑料”或“铝”)。
(2)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生;还可以通过指针偏转的方向判断 。
(3)闭合开关,实验探究过程记录如表所示:
次数
AB棒在磁场中的运动情况
是否有感应电流
1
静止
无
2
沿磁场方向运动
(不切割磁感线运动)
无
3
切割磁感线运动
有
根据实验现象,初步得出电路中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动,在该运动过程中,主要将机械能转化为 能。
(4)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与 的关系。
(5)若将此装置中灵敏电流计换成 ,可进一步探究电动机的工作原理。
第十二章 电与磁
回归教材练变式
1.C 2.地磁场 南 沈括 3.N 不能 4.多 强 多
5.L1 导体 L2 6.S 流入 需要
真题模拟知考向
1.切割磁感线 感应电流 发电机
2.D 3.C 4.B
5.电磁感应 变化 机械 6.B
7.如答图所示 8.如答图所示
第7题答图 第8题答图
9.发电机 10.电流周围存在磁场
11.(1)磁 发电机 (2)亮度(或明暗程度或两端的电压) (3)①1、2、3 ②先增大后减小 (4)短
全国视野立素养
1.B 2.A 3.C 4.D 5.C 6.A 7.B
8.S 磁场 会 9.发电机 电动机 10.N 增强
11.S 左 变小 【解析】闭合开关,根据安培定则可知,通电螺线管的右端是S极;因同名磁极相互排斥,则通电螺线管对条形磁铁有向右的排斥力作用,条形磁铁有向右运动趋势,所以条形磁铁受到向左的静摩擦力作用;若将滑动变阻器滑片向下滑动,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,通电螺线管的磁性变弱,条形磁铁受到的排斥力变小,因为条形磁铁始终静止,处于平衡状态,其受到的排斥力和摩擦力是一对平衡力,故条形磁铁受到摩擦力将变小。
12.如答图所示
第12题答图
13.如答图所示
第13题答图
14.(1)铝 (2)电流方向 (3)切割磁感线 电 (4)磁场方向 (5)电源
学科网(北京)股份有限公司
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