内容正文:
电磁现象
概念体系建构
电与磁
1.磁现象
2.电生磁
3.通电导体在磁场中运动
4.电磁感应
同名磁极
铁 钴 镍
异名磁极
力
N
磁感线
N
S
方向
高温加热
敲击
概念体系建构
奥斯特
磁
电流大小
匝数
铁芯
闭合
一部分
切割磁感线
概念体系建构
奥斯特
实验 1.电生磁
(________实验) 2.磁场对电
流的作用 3.磁生电
(电磁感应)
发现者 丹麦_________ 法国安培 英国_________
装置图
工作原理 电流的____效应 ________________________________ ____________
奥斯特
磁
通电导体在磁场
中受力运动
法拉第
电磁感应
几个电磁实验对比
重点
重点知识梳理
能的转化 ____________________ ______________________
影响因素 磁场方向与______
_____有关 导体受力方向与____
方向、_______方向有关 感应电流方向与______方向、______________
_______方向有关
判断方法 _______定则(右手螺旋定则)
左手定则(不考)
右手定则(不考)
(续表)
电能转化为机械能
机械能转化为电能
电流
方向
安培
电流
磁场
磁场
导体切割磁感
线运动
重点知识梳理
判断依据 电路中有电源 电路中无电源
主要应用 ________________________________ ____________________________________ __________________________________________
(续表)
电磁铁、
电磁继电器
电动机、电话机听筒
发电机、电话机话筒
重点知识梳理
概念辨析
1.指南针会指南北是因为指南针的N极被地球的地理南极吸引,S极被地理北极吸引 ( )
2.通电螺线管内的磁场方向是由螺线管的S极到N极,外部磁场方向是由螺线管的N极到S极 ( )
3.磁铁可以吸引铁钉,铁钉不能吸引磁铁 ( )
4.将铁棒一端靠近小磁针,若相互吸引,则铁棒一定有磁性 ( )
5.导体周围存在磁场 ( )
6.导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流 ( )
×
√
×
×
×
×
重点知识梳理
1.司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内,在勺下垫泡沫,一起置于装水的纸盘中,此时塑料勺漂浮在水面上,能自由转动,从而得到一个仿制“司南”(如图33-1所示)。下列说法中正确的是 ( )
A.自制“司南”静止时勺柄指南,标为N极
B.自制“司南”能指南北是受地磁场的作用
C.自制“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D.自制“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
B
图33-1
磁场及磁体的性质
考点1
高频考点练习
2.如图33-2所示,甲、乙为不同条形磁体的两个磁极,弧线是部分未标方向的磁感线。根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极,下列说法正确的是 ( )
A.甲、乙都是N极
B.甲、乙都是S极
C.甲是N极,乙是S极
D.甲是S极,乙是N极
图33-2
B
高频考点练习
3.如图33-3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点的小磁针(黑色端为N极)静止时,如图33-4所示的各图中小磁针指向正确的是 ( )
图33-3 图33-4
A
电生磁
考点2
高频考点练习
4.(2023舟山定海二模)如图33-5所示是奥斯特实验的示意图。下列有关奥斯特实验的分析错误的是 ( )
图33-5
A.闭合开关前,在小磁针上方放置的直导线应与小磁针垂直
B.发生偏转的小磁针对通电导线肯定有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围仍然存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
A
高频考点练习
5.(2023宁波鄞州模拟)如图33-6甲所示是某科学兴趣小组制作的“磁悬浮音箱”。在音箱中装入条形磁铁,底座中的电磁铁就能使它稳定地“漂浮”在空中,其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是 ( )
A.电源的左端为正极
B.该磁悬浮音箱的原理是同名磁极相互吸引
C.向左移动滑片P可增加音箱“漂浮”的高度
D.增加电磁铁的线圈匝数可降低音箱“漂浮”
的高度
A
图33-6
高频考点练习
6.1820年,丹麦物理学家
奥斯特通过实验首次证实了电和磁
之间的联系。小舟用如图33-7甲
所示装置来模仿该实验。
(1)实验中得到了通电直导线周围存
在磁场的结论,那么他观察到的现象
是_________________。
(2)早期电话听筒的结构如图乙所示,当变化的电流通过线圈时,电磁铁的_____强弱发生变化,对薄铁片产生变化的吸引力,使薄铁片振动不同而发出不同的声音,这样就可以听到对方的讲话了。
小磁针发生偏转
图33-7
磁性
高频考点练习
7.如图33-8所示,磁共振成像是一种较新的医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是 ( )
A.铁在磁场里会被磁化
B.磁能生电
C.电流的热效应
D.同名磁极相互排斥
D
图33-8
几种电磁现象辨析
考点3
高频考点练习
8.如图33-9所示是手机无线充电
的简化原理图。当充电器线圈接通电源之后,该
线圈就会产生一个磁场,当手机放在充电器上的
时候,手机线圈中就会产生感应电流,实现无线
充电。
(1)手机线圈中产生电流是利用_________现象。
(2)当充电器线圈中某一时刻电流方向如图A处所示时,图中B点的磁场方向是_______(选填“向上”或“向下”)的。
(3)与传统充电方式相比,请你对这种充电方式进行评价:______________________。
电磁感应
图33-9
向上
简单方便,不会损坏手机
高频考点练习
9.下列有关电铃(如图33-10所示)的说法正确的是 ( )
A.电铃的工作原理是电磁感应
B.小锤击打到铃碗时,电磁铁仍具有磁性
C.要使铃声响度大一些,可适当降低电压
D.滑动变阻器的滑片向左移动,电磁铁的磁性增强
图33-10
D
电磁铁的应用
考点4
高频考点练习
10.(2023宁波)如图33-11所示是小宁设计的
水位自动控制电路,其中工作电路由指示灯、电
动机等元件组成,由家庭电路供电;控制电路中,
金属板A、B置于水箱中不同位置,水箱中的天然
水是导体。
(1)我国家庭电路电压为_______V。
(2)当水箱内水面处于金属板A以下时,工作电路中的________处于工作状态。
(3)测试时,小宁发现由于电磁铁磁性太弱,电磁继电器无法正常工作。适当 _______(选填“增加”或“减少”)电磁铁的线圈匝数,可以解决上述问题。
图33-11
220
电动机
增加
高频考点练习
11.(2023金华)人员密集的室内场所,容易造成二氧化碳含量偏高,对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图33-12所示的电路。为气敏电阻,其阻值随二氧化碳气体浓度的增大而减小,当室内二氧化碳气体含量升高到一定浓度时,工作电路中的排风扇开始工作,把室内气体排出。
(1)在设计电路时要实现自动换气功能,排风扇应连接在工作电路中的______位置。
(2)要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作,
以下几种改进方法正确的有_______(填字母)。
A.增加电磁铁线圈匝数
B.控制电路中再串联一个电阻
C.把滑动变阻器的滑片向上移
图33-12
AB
AC
高频考点练习
1.实验电路图(图33-13)
2.实验原理:本实验有多个因素影响电磁铁
磁性的强弱,因此需要采用___________法进
行研究。
本实验通过比较_________________判断电磁铁
磁性的强弱,这种科学研究方法叫__________。
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
实验1
控制变量
图33-13
吸引大头针数量
转换法
实验梳理
探究实践突破
3.操作细节:探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系时,应保持___________ 不变,利用______________来改变电路中的电流,观察电磁铁磁性强弱是否改变。探究电磁铁的磁性强弱与电磁铁线圈匝数的关系时,为了保证通过电磁铁的电流______,可以使两个线圈匝数______的电磁铁____联在电路中,观察两个电磁铁的磁性强弱。
4.实验结论:___________相同时,电流_______,电磁铁的磁性越强; ______相同时,线圈匝数______,电磁铁的磁性越强。
滑动变阻器
相等
不同
串
线圈匝数
越大
电流
较多
线圈匝数
探究实践突破
5.【原因分析】(1)电磁铁吸引的大头针下端分散
的原因是________________________________。
(2)某同学按图33-14连接电路,他先将开关S接a,
再将开关S从a换到b,比较前后两次电磁铁吸引大头
针的数目。此实验能否说明电磁铁磁性强弱与线圈
匝数有关?判断并说明理由:_____________________________________________。
6.【实践应用】图33-13d中,仅对调电源的正、负极,电磁铁甲和乙吸引大头针的数目将_______。
大头针被磁化,同名磁极相互排斥
不能,两次实验没有控制通过电磁铁的电流相同
不变
图33-14
提升设问
探究实践突破
7.(2022湖州)学习了“电生磁”的知识后,小柯在家里进行实验探究。实验器材主要有:全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。实验过程:
①用细线把3枚铁钉捆绑在一起,再用长导线缠绕铁钉6圈,
连接在1节全新干电池两端(如图33-15所示),制成简易
的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针,观察吸引大头针
的数目。(通电时间不超过10 s,下同)
②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端,重复实验。
③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端,重复实验。
④增加电磁铁的线圈匝数至9匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
图33-15
情境变式
探究实践突破
(1)1节全新干电池的电压是________V。
(2)小柯的实验想要探究的问题是_____________________________________
_______________。
(3)本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱,此科学方法属于_________ (选填“类比法”或“转换法”)。
(4)请帮助小柯设计用于记录实验数据的表格。
1.5
电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、
电流大小有关
转换法
实验次数 线圈匝数 电池节数 吸引大头针数量
1
2
3
4
5
探究实践突破
1.实验装置(图33-16)
2.实验步骤:(1)如图所示装置中,把导体AB放在
磁场中,当闭合开关使导体AB通电时,看到的现
象是_____________。
(2)保持磁场方向不变,改变导体AB中的电流方向,观察到导体运动的方向__________。
(3)保持导体中的电流方向不变,改变磁场的方向,观察到导体运动的方向__________。
探究磁场对通电导线的作用
实验2
发生改变
导体AB运动
发生改变
图33-16
实验梳理
探究实践突破
(4)同时改变电流方向和磁场方向,观察到导体运动的方向______。
3.实验结论:通电导体在磁场中会受到力的作用,力的方向跟____________和 ____________有关。当电流方向或磁场方向发生改变时,通电导体受力的方向也____________。
不变
电流方向
发生改变
磁场方向
探究实践突破
铁
4.【材料选择】实验中,直导线AB不能选用_____(选填“铜”“铁”或“铝”)质材料。
5.【原因分析】若闭合开关后,导体AB没有运动(仪器、电路完好),则可能的原因是__________________________。
6.【装置改变】如果将图中的______换成灵敏电流计,就能进行“探究感应电流产生条件”的实验。
电源电压太小或磁场太弱
电源
提升设问
探究实践突破
7.铝箔轻巧,导电性好,能做
许多科学实验。折一个U形铝箔框,其两端
通过回形针与干电池两端相连,置于磁铁上
方,如图33-17所示。通电时,铝箔框就会
朝一个方向摆动。
(1)铝箔框通电摆动时,电能转化为______能和内能。
(2)若要改变铝箔框通电时的摆动方向,请写出一种方法:__________________
________________。
机械
改变电流的方向
(或磁场的方向)
图33-17
情境变式
探究实践突破
探究产生电磁感应现象的条件和规律
实验3
1.实验装置(图33-18)
2.实验步骤:(1)如图所示,将悬挂的导体放入蹄形磁体
的磁场中,闭合开关,灵敏电流计的指针______偏转,让
导体在磁场中左右运动,灵敏电流计的指针_____偏转;断开开关,让导体在磁场中左右运动,灵敏电流计的指针_____偏转。(均选填“会”或“不会”)
(2)闭合开关,让导体在蹄形磁体的磁场中竖直上下运动,灵敏电流计的指针_______偏转;闭合开关,让导体在蹄形磁体的磁场中斜向上或斜向下运动,灵敏电流计的指针_______偏转。(均选填“会”或“不会”)
图33-18
不会
会
不会
不会
会
实验梳理
探究实践突破
3.实验结论:导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是_______电路的一部分,且一定要做_____________运动。
4.交流评估:改变_______________________方向或______方向,感应电流的方向会发生相应的改变。如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时,导体中不会产生感应电流,但在导体两端会有__________。产生感应电流时,导体ab相当于电路中的______ (填电路元件名称)。
闭合
切割磁感线
导体切割磁感线的运动
磁场
感应电压
电源
探究实践突破
5.【材料选择】某同学用线圈代替导线ab进行实验,其好处是_________________。
6.【知识拓展】当导体ab向右运动时,导体ab________(选填“受到”或“不受”)磁场对它的力的作用。
实验现象更明显
受到
提升设问
探究实践突破
7.图33-19甲是法拉第发明的紫铜圆盘发电机。转动摇柄使圆盘旋转起来,电路中就会产生电流。圆盘相当于图乙中的__________。如果要改变圆盘发电机产生的电流方向,可采用的方法是_______________
___________________________。(写出一种即可)
图33-19
导体AB
改变圆盘的转
动方向(或改变磁场的方向)
情境变式
探究实践突破
$$