第20章 电与磁-【一本】初中物理基础知识大盘点

B【解析】根据P只可知，在电压相同时，电阻越 路电流过大，容易引起火灾，故D不符合安全用电 原则。 大，电功率越小。由题图可知，当旋转式开关S的 P198 触片接触触，点1和2时，只有电热丝R1接入电路： 1.C地磁场的南极在地球的北极附近，由题图可 当开关S的触片接触触点2和3时，电热丝R1、R 并联，此时电阻最小，故触片接触触，点1和2时电 知，指南鱼鱼头指向北方，故指南鱼鱼头应标注 熨斗为低温挡位。低温挡位工作1min,电熨斗消 “N”,C正确。 P199 耗的电能Q=w={1=220V3 48.42 ×60s=6× 2.【解析】在磁体外部，磁感线从N极出发回到S 104J。 极，故右端磁极为S极，磁感线的方向为从左往右； 【答案】低温6×104 根据异名磁极相互吸引可知，小磁针右边为N极。 P186 【答案】如图所示。 1.C由题图可知，开关接在零线上，当开关断开时， 灯泡与火线是连通的，人接触灯泡时容易发生触电 事故，不符合安全用电原则，C符合题意。 2.【解析】开关闭合后发现灯泡不亮，说明电路断 路，用试电笔分别接触a、b、c、d四处时，试电笔的 3.B根据安培定则判断，A选项通电螺线管的右端 氖管均发光，说明进户的零线断了。接了一盏同样 是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，A错 的灯泡后，开关闭合，两灯泡都发光，原来的灯泡亮 误。根据安培定则判断，B选项通电螺线管的右端 度明显变暗，说明两灯泡之间相互影响，因此两灯 是N极，左端是S极，故磁感线的方向正确，B正确。 泡的连接方式是串联。 根据安培定则判断，C选项通电螺线管的右端是S 【答案】进户零线断了串联 极，左端是N极，故磁感线的方向错误，C错误。根 P187 据安培定则判断，D选项通电螺线管的右端是N 3.D空气开关①跳闸，说明用电器的总功率过大或 极，左端是S极，故磁感线的方向错误，D错误。 电路短路，A错误。当空调电流过大时，空气开关 4.B ②会跳闸，B错误。漏电保护器断开电路时，因为 5.【解析】电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路 并联电路互不影响，所以空调和电灯能工作，C错 通断的开关。根据题意可知，房间温度降低，热敏 误。更换灯泡时，应先断开控制灯泡的空气开关 元件的电阻增大，电路中总电阻增大，由欧姆定律 ③，防止发生触电事故，D正确。 可知，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，当温度低 P 4【解答】根据1=无可知，当电压一定时，电路的 到一定值时，衔铁在弹簧的作用下抬起，压缩机停 止工作。 总功率越大，总电流越大，又根据Q=PRt可知，电 【答案】开关减弱 阻和通电时间一定时，总电流越大，电路产生的热 6.AC当单刀双掷开关的触片P置于c点时，电路 量越多，导线温度升高，容易发生火灾。 5.A 中有电源，则电路中有电流通过，所以该装置相当 6.C因为生活用水是导体，当用湿手接触带电体 于电动机的工作原理。撤走蹄形磁体，在Q点放 考 时，可能会使电流通过人体与大地形成通路，发生 置一小磁针，通电导体周围存在磁场，该装置可验 答案 触电，故A不符合安全用电原则。用电器或电线 证奥斯特实验，A、C正确。 失火时，用水去灭火，生活用水是导体，会造成间接 P204 触电事故，故B不符合安全用电原则。在断开电 1.A 源开关的情况下更换灯泡，灯泡处不带电，故C符 2.A 合安全用电原则。家庭电路中各用电器是并联的， 3.聚变可 一个插座上同时使用多个大功率用电器，会造成干 4.A ◆2184第二十章电与磁 磁性与磁体 磁现象 磁化 定义 司南 磁现象 磁场 方向：小磁针静止时N极所指的方向 磁场 磁感线 地磁场 不是真实存在的 电流的磁效应：奥斯特实验 N 电生磁 通电螺线管的磁场 安培定侧 安培定则 电磁铁 电与磁 电磁铁 电磁铁的磁性 电磁继电器 电磁继电器 原理：磁场对通电导线的作用 构造 电动机 电动机 电动机 工作过程 电能转化为机械能 定义 闭合电路的 电磁感应 一部分导体 产生感应电流的条件 做切割磁感线运动 磁生电 构造 发电机 工作原理 机械能转化为电能 ◆188◆ 第1节 磁现象 磁场 3年151考 盘 基础知识 知识点1磁现象3考 续表 磁性 能够吸引铁、钴、镍等物质的性质 在磁体的外部，磁感线都是从磁体的N 磁体 具有磁性的物体 方向 极出发，回到磁体的S极；在磁体的内部， 磁体的吸引能力最强的两个部位叫 磁感线都是从磁体的S极指向N极 定义 作磁极，每一个磁体都有两个磁极， 磁感线上任意一点的切线方向就是该点 磁极 分别是北极(N极)和南极(S极) 作用 的磁场方向，磁感线的疏密程度可以表示 作用 同名磁极相互排斥，异名磁极相互 磁场的强弱 规律 吸引 些物体在磁体或电流的作用下会获得 磁化 磁性 A.条形磁体周围磁感线B.蹄形磁体周围磁感线 的分布情况 的分布情况 (警示磁体与某物体靠近时被吸引，可能是 图示 N N S 第 由于该物体具有磁性，也可能是由于该物体 什 C.同名磁极(N间周围 D.同名磁极S间周围 中含有铁、钻、镍等物质。 磁感线的分布情况 磁感线的分布情况 章 知识点2 磁场46考 电与 1.磁场 E异名磁极间周围磁感线的分布情况 磁体周围存在着一种物质，能使磁针偏 知识点3地磁场32考 定义 转，这种物质看不见、摸不着，我们把它叫 1.地磁场：地球周围存在着磁场，这个磁场 作磁场 就是地磁场。地磁北极在地理南极附近， 磁场对放入其中的磁体能够产生力的作 地磁南极在地理北极附近。 性质 用，磁体间的相互作用是通过磁场发生的 :地磁的南极 小磁针静止时北极所指的方向就是该点 方向 磁场的方向 地理南极 2.磁感线 2磁偏角：地理的两极和地磁场的两极并不 我们把小磁针在磁场中的排列情况，用 重合，它们之间的夹角叫作磁偏角。世界 定义 些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象 上最早记述这一现象的人是我国宋代学 地描述磁场，这样的曲线叫作磁感线 者沈括。 ◆189◆ 典型考法 考法1 磁极间相互作用规律 解题通法 同名磁极 相互远离的磁 相互排斥 极是同名磁极 解析 作用规律 发出 异名磁极 相互靠近的磁 磁感线 N极 相互吸引 极是异名磁极 异名磁极小磁针右 相互吸引端为N极 接收 S极 例1放在条形磁体周围的小磁针静止时如图 磁感线 所示，三个小磁针的N极和一个小磁针的S极 答案 如图所示。 被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是 ( 丙 条形磁体 甲 于 A甲 B.乙 C.丙 D.丁 考法3铁块（磁体）受到磁力的变化 第 解析 2解题通法 一十章 异名磁极相互吸引 铁 磁力大小：强弱强 、运动方向 块 磁力方向：不变 电与 乙、丁左端，丙右端均被条形磁体左端吸引 磁性强N 磁性弱 S磁性强 结合题意 乙、丁、丙涂黑部分磁性相同，为N极 磁 磁力大小：强弱强 动方向 磁力方向：变化 甲涂黑部分为$极 例3创新考法学科内综合如图所示，用一 答案 A 弹簧测力计吊着一铁块，使铁块的下端靠近 考法2 磁感线及作图 磁体的A端，并从A端慢慢地水平移动到B 端，则在弹簧测力计水平移动的过程中，弹 2解题通法 簧测力计示数的变化是 () 发出磁感线的磁极为N极； 接收磁感线的磁极为S极： 磁感线的切线方向为磁场方向 磁感线密集的地方磁场强： 磁感线稀疏的地方磁场弱 N A A.先由大变小，后由小变大 例2两个磁极间的磁感线分布图如图所 B.先由小变大，后由大变小 示，小磁针静止在A点。请在图中标出磁极 C.由大变小 的名称以及小磁针的N极。 D.由小变大 ◆190◆ 解析铁块从条形磁体的左端水平移动到 例4创新考法传统文化公元1世纪初，东 磁体右端的过程中，磁体对铁块的吸引力先 汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投 变小后变大，故弹簧测力计的示数先由大变 之于地，其柢指南。”如图所示，“柢”即握柄， 小，后由小变大。选A。 是磁体的 极，司南之所以能指向 考法4 地磁场的分布及应用 南北方向，是由于受到 的作用。 柢 2解题通法 相当于 S极在地理北极附近 解析 条形磁体 N极在地理南极附近 受地磁“柢”指向南 “柢”指向异名磁极“柢”为 场作用（地理南极） 地磁北极「 相互吸引 S极 场 罗盘、指南针 应用 答案 S(或南) 地磁场 鸽子、海龟等辨识方向 第2节 电生磁 3年214考 基础知识 ●●● 知识点1电流的磁效应69考 知识点2通电螺线管的磁场145考 第 1.奥斯特实验 二十章 通电螺线管外部的磁场与条形磁体 (1)实验过程及现象：如图所示。 磁场的特点 的磁场相似 电与磁 磁极的影 通电螺线管两端的极性与通电螺线 响因素 管中的电流方向有关 未通电 通电 改变电流方向 乙 丙 用安培定则进行判断，如图所示，用 (2)实验结论：通电导线的周围存在磁场， 右手握住螺线管，让四指指向螺线管 电流的磁场方向跟电流的方向有关。 判断极性 中电流的方向，则拇指所指的那端就 2.电流的磁效应：通电导线周围存在与电流 是螺线管的N极 的方法 方向有关的磁场，这种现象叫作电流的磁 效应。 (警示电流周围的磁场方向只与电流的方 向有关，与电流的大小无关。做奥斯特实 (警示利用安培定则判断通电螺线管的N、 验时，小磁针上方的导线应沿南北方向 S极时，容易出错的地方：(1)左、右手混淆； 放置。 (2)四指指向和拇指指向混淆。 ◆191◆ 典型考法 考法 安培定则 异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端 为S极，右端为N极。根据安培定则，电源 2解题通法安培定则的应用。 正、负极的位置，画出螺线管的绕线。 已知通电螺线管 安 中电流的方向 磁极 答案 如图所示。 则 已知磁极 通电螺线管中 电源的正、负极 电流的方向 螺线管线圈绕法 角度1根据磁极判断电源正、负极 (点拨利用小磁针N极指向判断通电螺线 例1请在图中标出电源的“十”极和小磁针 管的N、S极时，可以利用磁极间相互作用的 静止时的N极。 规律判断，也可以利用小磁针N极指向为磁 > 场方向这一规律，先判断通电螺线管周围磁 电源 场方向，进而判断其磁极。 解析由题图可知，通电螺线管的左端为S 角度3根据螺线管中电流的方向判断 第二十章 极，右端为N极。根据安培定则可知，电源 磁极 右端为正极。根据异名磁极相互吸引可知， 例3如图所示，甲、乙两个线圈套在同一根 小磁针的左端为S极，右端为N极。 光滑的铁芯上，线圈能沿铁芯自由滑动。当 磁 答案如图所示。 开关S闭合时 ( 电源 角度2根据磁极判断螺线管的绕法 A.两线圈分开 例2如图所示，闭合开关，根据电源的正、 B.两线圈靠拢 负极和小磁针的指向，在图中画出螺线管的 C.两线圈先分开，后靠拢 绕线。 D.两线圈先靠拢，后分开 解析根据安培定则可知，线圈甲右侧为N 极，线圈乙左侧为N极。根据磁极间相互作 用的规律可知，两线圈会相互排斥而分开。 解析小磁针N极指向螺线管的左端，根据 选A。 ◆192◆ 第3节 电磁铁 电磁继电器 3年70考 基础知识 知识点1电磁铁39考 (警示螺线管内要插入铁芯，不能插入钢 1.概念：内部插入铁芯的螺线管。 棒，若插入钢棒，通电后钢棒被磁化，电磁 2.原理：电磁铁是利用电流的磁效应来工作 铁磁性的有无就不能通过电流的通断来 的。插入通电螺线管的铁芯被磁化，使通 控制了。 电螺线管的磁性大大增强。 知识点32电磁继电器31考 3.实验探究：影响电磁铁磁性强弱的因素。 1.概念：电磁继电器是利用低电压、弱电流 实验设计 实验步骤及现象 电路的通断，来间接地控制高电压、强电 闭合开关后，发现电磁铁 流电路通断的装置。 A能吸引更多的大头针 2.结构：由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成，如 用铁钉自制两个线圈 图所示。 匝数不同的电磁铁A 将滑动变阻器的滑片向 和B,并将它们串联 左移动时，电路中的电流 衔铁 B 在电路中，如图所示 变大，电磁铁A和B吸 弹 -C 引的大头针的数目均 簧 增多 二十章 D E 开关断开，大头针全部 3.工作原理：当较低的电压加在接线柱D、E 掉落 两端，较小的电流流过线圈时，电磁铁把 电与磁 4.实验结论：匝数一定时，通入的电流越大， 衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点 电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相 接通，较大的电流就可以通过B、C带动机 同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性 器工作了。 越强。 4.实质：一个由电磁铁控制的开关。 盘 典型考法 考法1 电磁铁的特点 例1下列有关电磁铁的说法正确的是 () 解题通法电磁铁的特点及控制方法。 A.电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替 磁性有无可控 通断电 B.电磁铁磁性的强弱可变，磁极位置不可变 线圈匝数 C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关 电磁铁 磁性强弱可控 电流大小 D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的 磁极位置可控 电流方向 解析电磁铁是利用电流的磁效应制成的， 插入易磁化的铁芯可以增强磁性，铜不是磁 ◆193◆ 性材料，不可以替代铁，A错误，D正确。电 时，电磁铁的磁性增强，GMR的阻值减小， 磁铁磁性的强弱可以通过改变线圈匝数、电 通过指示灯的电流增大，指示灯变亮，C错 流大小来控制，磁极位置可以通过改变电流 误，D正确。选D。 方向来控制，B、C错误。选D。 考法3 电磁继电器的工作过程 考法2 电磁铁磁性强弱的变化 心解题通法 2解题通法 控制电路 电磁铁有 衔铁 工作电路 工作状态 无磁性 位置 工作状态 电磁 滑动变阻 变大-一变小一磁性变弱 器接入电 铁磁 路中的电阻 变小→变大磁性变强 例3 创新考法工程实践某小区由暴雨引起 性强 弱的 接入电路 变多 磁性变强 变化 车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后， 线圈匝数 变少明 磁性变弱 设计了如图所示的车库积水自动报警器的 例2 巨磁电阻特性原理的示意图如图所 原理图，金属块A和B分别固定在车库地 示，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随 面附近适当高处，当车库积水水面到达 磁场的增强而急剧减小。闭合开关S、S2, (选填“A”或“B”)处时， 第 下列说法正确的是 (选填“绿”或“红”)灯发光报警，此时电磁铁 章 电磁铁 的上端是 (选填“N”或“S”)极。 国GMR 指示灯☒ 磁 P 衔铁 绿灯 8 红灯 A.电磁铁的右端为N极 B.当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强 A 电源 电源 777777777777777777777777777777 C.当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值 车库地面 增大 解析 当水位没有到达B处时，左边电路断 D.当滑片P向左滑动时，指示灯变亮 路，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧作用下被 解析根据安培定则可判断电磁铁的左端 上拉，此时绿灯发光。当水位到达B时，左 为N极，A错误。当滑片P向右滑动时，滑 边电路形成通路，电磁铁有磁性，衔铁被吸 动变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆 下，红灯电路接通，红灯发光。由安培定则 定律可知，左边电路中的电流变小，电磁铁 可知，此时电磁铁的上端是N极。 的磁性减弱，B错误。当滑片P向左滑动 答案B红N ◆194◆ 第4节 电动机 3年146考 基础知识 知识点1磁场对通电导线的作用46考 知识点2电动机00考 1.探究磁场对通电导线的作用 1.基本构造：电动机由能够转动的线圈和固 (1)实验装置如图所示。 定不动的磁体组成。 生电 2.工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。 3.平衡位置：当通电线圈的平面与磁感线垂 直时，线圈平面的位置叫平衡位置。线圈 越过平衡位置以后，受到的力阻碍它转 (2)设计并进行实验。 动，要连续转动下去，需要换向器。 实验步骤 实验现象 4.换向器：如图所示，换向器由两个彼此绝 N 闭合开关，观察实验 缘的铜半环E和F组成。在线圈刚转过 现象 平衡位置时，自动改变线圈中的电流方 导线ab向右运动 向，使线圈能够连续转动。 保持N、S极位置不变， 改变导线ab中的电流 第 方向 导线ab向左运动 一十章 保持导线ab中的电流 方向不变，把蹄形磁体 E 电刷 a N 的两极对调 导线ab向左运动 电与磁 (3)结论：通电导线在磁场中受到力的作用， 5.能量转化：电能转化为机械能。 力的方向与电流方向、磁场方向都有关。 6.转动方向与转速：电动机的转动方向与线 2.能量转化：磁场对通电导线产生力的作用的 圈中电流方向和磁场方向有关，电动机的 过程，实质是电能转化为机械能的过程。 转速与电流大小和磁场强弱有关。 d 盘 典型考法 考法1 通电导体在磁场中受力 例1 创新考法科学探究图甲是小雪自制的小 风扇，使用时发现小风扇转动，但风却向后吹。 會关键点拨实验中涉及的科学探究方法。 小雪设计了如图乙所示的实验，探究其原因。 (1)转换法：用通电导体的运动状态来体 电源 现通电导体的受力情况。 生电 (2)控制变量法：探究通电导体受力方向 与导体中电流方向、磁场方向的关系。 小风扇 分 ◆195◆ (1)闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab 场中受力的方向与磁场方向有关(4)相同 向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到 考法2 电动机的转向和转速 的作用。 (2)保持磁场方向不变，将电源正、负极对调 解题通法 后接人电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运 只改变磁场方向 动，这表明 改变转向 只改变电流方向 这就是小风扇的风 向后吹的原因。 只改变磁场强弱 改变转速 (3)保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭 只改变电流大小 合开关，发现铜棒ab向右运动，这表明 例2 右图是一个风扇安 (4)学以致用：如图所示，将矩形铜线框 装在电路中的情景。 ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场 (1)闭合开关，风扇正常 中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作 转动，把电源的两极对 用力，AB与ED段导体受到磁场力的方向 调，风扇转动的方向 (选填“改变” (选填“相同”或“相反”)。 或“不变”)。 (2)为了提高风扇的转速，可以将滑动变阻 磁感线 第二十章 器的滑片P (选填“向左”“向右”或 “不”)移动。 答案(1)改变(2)向左 电与 (提醒对于生活中的电动机，磁场强弱和磁 答案(1)力(2)通电导体在磁场中受力 场方向都很难改变，一般通过改变电流方向 的方向与电流方向有关(3)通电导体在磁 和电流大小来改变电动机的转向和转速。 第5节 磁生电 3年161考 基础知识 知识点1电磁感应45考 (2)设计并进行实验。 1.探究什么情况下磁可以产生电 实验步骤 电流表 实验现象分析 (1)实验装置如图所示。 使导体AB水平 导体AB做切割 向左运动、水平向 偏转 磁感线运动，电路 右运动、斜向上运 中有电流产生 动或斜向下运动 使导体AB静止、 导体AB未做切 竖直向上运动或 不偏转 割磁感线运动，电 竖直向下运动 路中无电流产生 ◆196◆ 续表 (拓展感应电流的方向与导体的运动方向和 实验步骤 电流表 实验现象分析 磁场方向有关。感应电流的大小与磁场强 电路是断路，无论 弱、导体的运动速度和线圈的匝数有关。 断开开关，使导 导体AB是否做 知识点32发电机16考 体AB向各个方 不偏转 切割磁感线运动， 1.发电机的原理：电磁感应。 向运动 电路中都不会有 2.发电机的构造：由定子和转子两部分 电流产生 组成。 (3)结论：闭合电路的一部分导体在磁场 3.能量转化：机械能转化为电能。 中做切割磁感线运动时，导体中就产生 (归纳发电机与电动机的对比。 电流。 装置 原理 2.电磁感应：由于导体在磁场中运动而产生 能量转化 作用 电流的现象叫作电磁感应，产生的电流叫 机械能转化为 发电机 电磁感应 电源 电能 作感应电流。 3.产生感应电流的条件：(1)闭合电路中的 通电线圈在 电能转化为机 电动机 磁场中受力 用电器 一 部分导体；(2)在磁场中做切割磁感线 械能 转动 运动。 第 典型考法 ● 章 考法1 探究感应电流的产生条件 开关，然后使导体棒 (选填“上下” 或“左右”)运动 。关键点拨实验中涉及的科学探究方法。 (3)保持导体棒的运动方向不变，将磁体N、 磁 (1)转换法：通过观察电流表指针的偏转 S极的位置对调，电流表指针偏转方向也会 情况，检验感应电流的产生与方向 改变，这说明：感应电流的方向与 (2)控制变量法：改变导体的运动方向或 的方向有关。 磁场方向等进行实验探究。 答案(1)电流表的指针是否偏转(2)左 右(3)磁场 例1下图是探究感应电流产生条件的实验 装置。 考法2判断是否产生感应电流 电流表 解题通法根据感应电流的产生条件， 判断是否产生感应电流。 不产生 不产生 感应电流 感应电流 否 电路是 是否有部分导 否 (1)图中通过 产生感 否闭合 体做切割磁感 是 应电流 来判断电路中是否产生感应电流。 线运动 (2)为使电流表的指针发生偏转，首先闭合 ◆197◆