内容正文:
电与磁
一、2022版课标要求
1.通过实验,认识磁场。知道用磁感线描述磁场。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。会判断通电螺线管的极性或电流方向。
3.通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与电流及磁场的方向都有关系。了解直流电动机的工作原理。
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。
5.了解我国交流电网供电频率是50Hz,电压是220V。
二、知识清单
(一)磁现象磁场
1.磁现象
磁性:能够吸引____等物质的性质。
磁极:磁体上磁性____的两个部位叫磁极;能自由转动的磁体,静止时指南方的那个磁极叫做____极(或S极),指北方的那个磁极叫做____极(或N极)。
磁极间的相互作用规律:同名磁极相互____,异名磁极相互____。
磁化:一些物体在____作用下获得____的现象。
2.磁场
定义:磁体周围存在着一种物质,能使磁针偏转,这种物质看不见、摸不着,我们把它叫做磁场。
基本性质:①对放入其中的磁体产生____的作用;②磁体间的相互作用就是通过____发生的。
方向:把处于磁场中某一点的小磁针静止时____极所指的方向规定为该点的磁场方向。
磁感线
定义:描绘磁场分布所假想的带箭头曲线。
方向:磁体外部的磁感线从磁体的____极出发,回到磁体的____极。
特点:磁感线越密的地方,磁场越强。磁感线是封闭曲线,永不相交。
地磁场
地球周围存在着____,地磁场的两极与地理的两极不重合,地磁场的南极在地理的____极附近,地磁场的北极在地理的____极附近。
磁偏角:最早由我国宋代学者____发现。
(二)电生磁
1.电流的磁效应
丹麦物理学家____第一个发现了电与磁之间的联系,证实了电流周围存在磁场。
定义:通电导线周围存在与____方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。
2.通电螺线管的磁场
通电螺线管外部的磁场与____的磁场相似。
通电螺线管两端的极性与螺线管中____的方向有关,可以用安培定则来判定磁极。
3.安培定则(右手螺旋定则):用____握住螺线管,让____指向螺线管中电流的方向,则____所指的那端就是通电螺线管的N极。
4.电磁铁
构造:内部带有____的螺线管,铁芯由软铁制成。
原理:电流的____效应。
特点:有电流通过时有____,没有电流时就失去____。
电磁铁磁性强弱的影响因素
电流:线圈匝数一定时,通过的电流越____,电磁铁的磁性越强。
线圈匝数:电流一定时,电磁铁的线圈匝数越____,电磁铁的磁性越强。
电磁铁的优点
磁性的有无可由电路的____来控制。
磁性的强弱可由电流大小、线圈匝数来控制。
磁极可由____方向来控制。
应用:电磁起重机、电铃、电磁继电器、磁浮列车等。
5.电磁继电器
实质:利用____来控制工作电路通断的开关。
特点:利用低电压、弱电流电路的通断,来间接控制高电压、强电流的工作电路的通断,以实现远程控制、安全操作。
(三)磁场对通电导线的作用电动机
1.磁场对通电导线的作用:通电导线在磁场中会受到____的作用。
影响力的方向的因素:____方向、方向。当仅电流方向或磁场方向反向时,通电导线受力的方向也反向;当电流方向和磁场方向同时反向时,通电导线受力的方向。
影响力的大小的因素:电流的大小、磁场的强弱,磁场越强、导体中的电流越大,导体受力越____。
2.电动机
原理:____。
基本构造:转子、定子、换向器。
能量转化:转化为。
(四)电磁感应 磁生电发电机
1.电磁感应
英国物理学家____发现了电磁感应现象。
电磁感应现象:电路的一部分导体在磁场中做____运动时,导体中就产生了,这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫感应电流。
感应电流产生的条件:①____;②____电路;③做____运动。
影响感应电流方向的因素:____的方向和____的方向。
应用:发电机、动圈式话筒等。
2.发电机
原理:____。
基本构造:转子、定子、铜环和电刷。
能量转化:转化为。
三、重难点命题点判断题
1.磁极间的相互作用是通过磁场发生的( )
2.磁感线是用来描述磁场分布的假想曲线( )
3.地磁场的N极在地理的南极附近( )
4.奥斯特实验证明了电流周围存在着磁场( )
5.通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场相似( )
6.电动机的工作原理和扬声器的工作原理相同( )
7.只要导体在磁场中做切割磁感线的运动,就一定会产生感应电流( )
8.发电机的工作原理是电磁感应现象( )
9.可通过改变电动机中电流的方向来改变其转动方向( )
10.电磁铁磁性的强弱和电流大小有关,和线圈匝数无关( )
四、典型例题与练习题
1.一个磁体有 ______ 个磁极,如图所示,条形磁体吸引两根铁钉的一端,那么两根铁钉的“下端将 ______ 选填“分开”“靠近”或“不动”,这是因为两根铁钉的下端是 ______ 而 ______ 。
2.材料的应用使我们的生活变得更美好。下列说法正确的是( )
A. 图甲:制造国产大飞机外壳使用了密度较大的材料
B. 图乙:制造冰箱门磁封用到了磁性材料
C. 图丙:制造发光二极管使用了超导体材料
D. 图丁:电热水壶的电加热器是半导体材料制成的
3.如图所示,通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断,最终决定通电螺线管极性的是( )
A. 电源正负极的接法 B. 螺线管导线的环绕方向
C. 小磁针静止时极的指向 D. 螺线管中电流的方向
4.用轻绳、螺线管、电源、导线、开关来判断电流是否具有磁效应。
操作方法: ______ 。
实验现象:
若电流具有磁效应 ______ ;
若电流没有磁效应, ______ ;生活中利用电流的磁效应的实例有: ______ 。
5.实验室有一根钢棒,下列做法中,能确定该钢棒原来就具有磁性的是( )
A. 用钢棒的一端去吸引铜块,不能吸引
B. 用钢棒的一端去吸引铁屑,能吸引
C. 用钢棒的一端去吸引条形磁体的一端,能吸引
D. 将钢棒的一端吸在条形磁体上,用钢棒的另一端去吸引铁屑,能吸引
6.标出图中磁极极性及磁感线形状及方向画有代表性的几条线即可。
7.请标出如图中所有磁感线的方向和小磁针的极把极涂黑并标上字母。
8.关于电磁现象,下列说法中正确的是
A. 磁体周围存在磁感线,它可以形象的描述磁体周围磁场的形状
B. 磁场中能自由转动的小磁针,静止时北极的指向是该点磁场方向
C. 电磁铁是利用电磁感应的原理来工作的
D. 磁性是指摩擦过的物体能够吸引轻小物体的性质
9.在虚线框中用箭头画出磁感线的方向。
10.如图,请标出电源正负极和磁感线的方向。
11.分在研究地磁场方向时,如图所示,发现司南的长柄静止时总是指向南方,则长柄相当于指南针的 ____极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极 _______选填“重合”或“不重合”的现象。
12.据《武经总要》记载,古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼,多次将指南鱼轻轻旋转,待静止后,观察到鱼尾总是指向南方。如图所示。下列说法正确的是( )
A. 指南鱼的“”应标注在鱼尾 B. 鱼尾指向地磁南极
C. 指南鱼周围存在磁场和磁感线 D. 若用磁体的极靠近鱼尾,会相互排斥
13.图甲为小明同学用铜导线穿过硬纸板绕制而成的螺线管。他先在水平放置的硬纸板上均匀地撒满铁屑,然后在螺线管中通以图乙所示的电流,轻敲纸板,观察到铁屑的排列情况如图丙所示。
由图丙中的铁屑排列情况可以得出:通电螺线管外部的磁场与______选填“条形”或“蹄形”磁体的磁场相似;
若将一小磁针放置在图丙中通电螺线管右端轴线上的处,则小磁针静止时极的指向水平向______选填“左”或“右”。
14.画出图中螺线管正确的绕法,使其满足图示要求。
15.如图是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝下端所指示的温度为,下列说法错误的是( )
A. 报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B. 报警器利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的特点
C. 报警器中,水银温度计和电磁铁串联在电路中
D. 温度达到时,报警器中的灯亮同时铃响
16.如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后,工作人员闭合开关、,发令指示灯亮,运动员抢跑后,所受压力变小,电阻变小,电磁铁的磁性__________选填“增强”或“减弱”,抢跑指示灯__________选填“”或“”亮,判定运动员抢跑。
17.如图是小强同学在研究性学习的活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内,观察电路可知,有人踩踏板时,电铃 ______ 选填“响”或“不响”,灯泡 ______ 选填“发光”或“不发光”。
18.多选分如图,兴趣小组制作了一个电动机,给线圈通电,轻轻一推,线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有
A. 电动机主要由磁体和线圈组成
B. 电动机主要把动能转化为电能
C. 对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向
D. 电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关
19.如图所示甲、乙两个示意图中,表示直流电动机原理的是图 ______ ;表示交流发电机原理的是图 ______ 。
20.我国大力发展水力发电。水能是 ______ 填“可再生”或“不可再生”能源。水电站通过提高水位增加水的重力势能,水流下时重力势能转化为 ______ 能,使水轮机带动发电机发电,发电机是利用 ______ 原理发电的。
21.地铁列车采用的“能量回收”技术十分巧妙,列车到站前关闭动力,由于惯性继续向前运动,驱动发电机发电。图中的四个实验,与“能量回收”技术工作原理相同的是
A. B. C. D.
22.分小明利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
①磁铁不动,闭合开关,导体棒沿_____选填“上下”或“左右”方向运动时, 电流表指针会发生偏转;
②导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,电流表指针_____选填“会”或“不 会”发生偏转;
③断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论:_____电路的一部分导体在磁场中做_____运动时,电路中就产生感应电流;
④小明进一步猜想:感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,他应控制______不变 , 改变____,同时观察电流表指针的偏转角度。
答案
1.两;分开;同名磁极;排斥。
2.B;
3.D;
4.把螺线管用导线连接在电源上,用细绳把连接的螺线管悬挂起来,闭合开关,待螺线管稳定后,断开开关,把螺线管旋转,再次闭合开关,重复几次;通电的螺线管最后会稳定在南北方向 通电的螺线管不会稳定在同一方向;电磁继电器。
5.B;
6.;
7.;
8.B;
9.
10.
11.南;不重合。
12.D;
13.条形,左。
14.
15.D;
16.增强;;
17.响;不发光。
18.AC;
19.甲;乙。
20.可再生;动;电磁感应;
21.A;
22.左右 不会 闭合 切割感线 导体运动速度 磁场强弱
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