内容正文:
A.AB棒可能是竖直向下运动的
【例4】如图20一4,王工程师为某仓库设
B.AB棒可能是水平向左运动的
计一种防盗报警器,其踏板放在仓库门口,电铃
C.开关断开,电流表指针也会偏转
和灯泡放在值班室内,观察电路可知,这个报警
D.实验说明电路有电流不一定需要电源
器的工作原理是:当有人踩踏板时
,当
思路分析:感应电流产生的条件是导体必
无人踩踏板时
(均选填“电铃响”或
须是闭合电路的一部分,导体必须在磁场中做
“绿灯亮”)
绿灯
切割磁感线运动。AB棒竖直向下运动时,导体
运动的方向与磁感线平行,没有切割磁感线,因
此不产生感应电流,电流表指针不偏转,A选项
橡胶垫圈
上踏板
电铃
错误;AB棒水平向左运动时,切割磁感线,同时
触点
电源
电源
电路中开关闭合,电路为通路,因此产生感应电
图20-4
流,电流表指针偏转,B选项正确;开关断开,电
思路分析:有人踩踏板时,触点接通,则电
路为断路,因此电路中没有感应电流,电流表指
磁铁通电,电磁铁有磁性,吸引衔铁,电铃电路
针不偏转,C选项错误;电路中产生电流必须具
工作,铃响报警。无人踩踏板时,控制电路中触
备两个条件,一是有电源,二是电路为通路,因
点开关断开,电磁铁断电,无磁性,弹簧将衔铁
此电路中有电流说明电路中一定有电源,D选
拉起,电铃电路断开,灯泡电路接通,灯亮电铃
项错误。
不响,灯亮安全。
答案:B
答案:电铃响绿灯亮
6聚焦中考
1.(河南)地球是一个大磁体,我们就处在地球
3.(广州)医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动
产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的
血液循环,如图20一6是其工作原理的简图,
是()
活塞在电磁铁的带动下左右移动,代表心脏
A.指南针
B.温度计
的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程
C.连通器
D.电磁继电器
中,电磁铁的电流从a流向b时,则(
)
2.(广东)如图20一5所示实验中,闭合开关,导
左
电磁铁
血管2
体ab向右运动。下列操作能让导体ab向左
运动的是(
泵室
电源
永磁体
活塞
血管1
图20-6
A.电磁铁左端为S极,活塞向右移动
图20-5
B.电磁铁左端为S极,活塞向左移动
A.改变电压大小
B.改变电流方向
C.电磁铁左端为N极,活塞向右移动
C.改变电流大小
D.改变导体ab长度
D.电磁铁左端为N极,活塞向左移动
4.(武汉)某同学利用如图20一7所示的装置探
7.(湖南)动圈式话筒可将声信号转换成电信
究什么情况下磁可以生电。下列说法正确的
号。如图20一10四幅实验装置图能反映其
是(
)
工作原理的是()
A.换用磁性更强的磁体,保持导线αb和磁体
触接
静止,闭合开关,电流表指针偏转
B.将导线αb换成匝数很多的线圈,保持磁体
和线圈静止,闭合开关,电流表指针偏转
C.保持磁体静止,闭合开关,使导线αb从图
中位置竖直向上运动,电流表指针偏转
D.保持导线ab静止,闭合开关,使磁体从图
中位置水平向右运动,电流表指针偏转
图20-10
8.(威海)我国某品牌电动汽车的减震系统具有
物块
能量回收功能:当车辆经过颠簸路面时,减震
系统的上下运动带动电机内导体切割磁感线
发电。图20一11中与其工作原理相同的
图20一7
图20-8
是(
5.(湖北)如图20一8为一种防灾应急手摇电
筒。中部固定有线圈,沿着简身方向摇动电
筒,使其内部的小物块来回穿过线圈,灯泡发
光。小物块可能是(
A.木块B.石块C.铜块
D.磁铁块
6.(烟台)如图20一9所示是“探究导体在磁场
中运动时产生感应电流的条件”实验的装置,
下列关于该实验说法正确的是(
图20-11
9.(成都)如图20-12是
探究“通电螺线管的磁
场方向”的实验示意
图。对该实验的操作
图20-12
图20一9
和分析,下列说法正确的是(
)
A.该装置也可以探究通电导线在磁场中受
A.闭合开关前,小磁针的S极指向地理的北极
到力的作用
B.闭合开关小磁针静止时,S极的指向为该
B.该装置也可以探究感应电流方向跟导体运
点的磁场方向
动方向是否有关
C.改变图中螺线管电流方向,小磁针N极所
C.扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
指方向水平向右
D.闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会
D.若没有小磁针,通电螺线管周围就没有
产生感应电流
磁场
10.(龙东)如图20一13,电路中的GMR是巨磁
14.(德阳)电与磁之间存在着相互联系,彰显物
电阻(其电阻随周围磁场强度的增强而减
理现象的对称之美。
小),当开关S1和S2闭合时,将滑片P向左
触接-
绿灯
移动,下列说法正确的是(
红灯
GMR
指示灯☒
电源
电磁铁
控制电路
P
图20-13
A.电磁铁右端为S极
B.指示灯会变亮
C.巨磁电阻的电阻会变大
D.电磁铁上的线圈中的电流会变小
图20-17
11.(重庆)请在图20一14中根据电流I的方向
(1)如图20一17甲所示,导线通电后小磁针
标出电磁铁下端的磁极(S或N)。
发生偏转,断电后小磁针复位。实验表
明通电导线周围存在
(2)如图20-17乙所示为水位自动报警器
的原理图。当水位到达金属块A时,
灯亮,控制电路中电磁铁的上
图20-14
端为
(选填“S”或“N”)极。
12.(威海)闭合开关,小磁针静止时状态如图
(3)如图20一17丙所示,电路中的开关为单
20一15所示,请在括号内标出通电螺线管
刀双掷开关。
的极性,并在A点标出电流方向。
①将开关掷于1,观察到导体棒ab运动,
说明
(选填字母);
A.电路中产生了感应电流
电源
B.通电导体在磁场中受力的作用
图20-15
②将开关掷于2,使导体棒ab向右运动,
13.(苏州)如图20一16是“电磁转换”的相关知
观察到电流表指针向左偏转;若要使
识结构图,请你补充完整。
电流表的指针向右偏转,可以
奥斯特
安培
法拉第
(选填字母)。
电流的
磁场对电流
电磁感应
A.保持磁体不动,使导体棒ab向左
①
有力的作用
现象时间轴
运动
电磁铁
电动机
②
B.将磁体的磁极对调,使导体棒αb向
图20-16
左运动7.(1)切割磁感线运动(或与磁场方向垂直的
运动)(2)导体切割磁感线运动方向(或
导体运动方向)(3)在导体切割磁感线运
动方向(或导体运动方向)不变时,感应电
流的方向与磁场方向有关(4)转换
机械电发电机(5)感应电流的大小
可能与导体切割磁感线运动速度有关
①主要步骤:保持磁场强弱不变,让导体ab
以不同的速度做切割磁感线运动,观察电
流表指针偏转幅度大小。②如果电流表指
针偏转幅度相同,说明感应电流的大小与
导体切割磁感线运动速度无关;如果电流
表指针偏转幅度不相同,说明感应电流的
大小与导体切割磁感线运动速度有关。
【素养发展】
1.A点拨:发电机是根据电磁感应原理制成
的;我国家庭用的交流电频率是50Hz,交
流电周期是0.02秒;风力发电是把机械能
转化为电能。
2.(1)电流大小(2)磁场的强弱(3)导体
切割磁感线的速度越快(4)电磁铁可以
改变磁性强弱(5)很难保证每次线框沿
竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等
综合复习
【聚焦中考】
1.A点拨:指南针能够指示南北方向,是利
用地磁场工作的,A正确;温度计是根据液
体的热胀冷缩原理工作的,B错误;连通器
是指上端开口,底部相互连通的容器,其特
点是当容器内装有同种液体且液体不流动
时,各容器中的液面总保持相平,C错误;
电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路
通断的装置,其工作原理是电流的磁效应,
D错误。
2.B点拨:改变电流方向或磁场方向,导体
ab受力方向与原来相反,这时导体ab将改
变运动方向,B正确,ACD错误。
3.B点拨:由题图知,电流从α流向b,由安
培定则可知,电磁铁右端为N极,左端为S
极,又因为异名磁极互相吸引,所以活塞向
左移动,故选B。
4.D点拨: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切割磁感线运
动。选项AB中导体或线圈与磁体都静
止,导体不做切割磁感线运动,电路中无电
流产生,电流表指针不偏转,AB错误;导线
αb竖直向上运动,不做切割磁感线运动,电
路中无电流产生,电流表指针不偏转,C错
误;磁体水平向右运动,导线相对磁体做切
割磁感线运动,电路中有电流产生,电流表
指针偏转,D正确。
5.D点拨:该手摇电筒中部固定有线圈,使
用时沿着筒身方向摇动电简,当线圈相对
于磁场做切割磁感线运动时,线圈中有感
应电流产生,灯泡会发光,所以来回运动的
小物块提供磁场,应该是磁铁块,故选D。
6.B点拨:“探究导体在磁场中运动时产生
感应电流的条件”实验研究的是电磁感应
现象。题图装置中没有电源,不可以探究
通电导线在磁场中受到力的作用,故A错
误;探究感应电流方向跟导体运动方向是
否有关,需控制磁场方向不变,改变导体运
动的方向,根据电流表指针的偏转方向判断
感应电流的方向,题图所示装置符合要求,
故B正确;扬声器是利用通电导线在磁场中
受到力的作用进行工作的,故C错误;闭合
电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运
动才会产生感应电流,故D错误。
7.D点拨:动圈式话筒是使声音带动膜片振
动,从而带动线圈切割磁感线,产生感应电
流,利用了电磁感应原理。题图A探究的
是磁极间的相互作用,A错误;题图B是奥
斯特实验,说明电流周围存在磁场,B错
误;题图C是探究电磁铁磁性强弱影响因
素的实验,C错误;题图D中闭合回路的一
部分导体做切割磁感线运动,回路中产生
感应电流,即电磁感应现象,与动圈式话筒
原理相同,D正确。
8.A点拨:当车辆经过颠簸路面时,减震系
统的上下运动带动电机内导体切割磁感线
发电,该过程将机械能转化为电能,这是电
磁感应现象。题图A中导体棒在磁场中运
动,切割磁感线,电路中产生感应电流,这
是电磁感应现象,A符合题意;题图B是奥
斯特实验,说明通电导体的周围存在磁场,
B不符合题意;题图C电路中,闭合开关
后,通电导体会在磁场中受到力的作用而
运动,C不符合题意;题图D中演示的是通
电线圈在磁场中受力转动,电动机是利用
该原理来工作的,D不符合题意。
9.C点拨:地理的北极在地磁场的南极附
近,因此闭合开关前,小磁针的S极所指方
向在地磁场的N极,即地理的南极附近,A
错误;磁场中小磁针静止时N极所指的方
向与磁场方向一致,闭合开关小磁针静止
时,N极的指向为该点的磁场方向,B错
误;改变题图中螺线管电流方向,由安培定
则可知,通电螺线管的右端为N极,左端为
S极,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相
互吸引可知,小磁针N极所指方向水平向
右,C正确;小磁针是用来直观反映磁场方
向的工具,若没有小磁针,通电螺线管周围
仍存在磁场,D错误。
10.B点拨:题图中,电流从电磁铁的左端流
入,右端流出,根据安培定则,可知电磁铁
的右端为N极,左端为S极,A错误;当滑
片P向左移动时,滑动变阻器接人电路的
电阻变小,左侧控制电路中的电流变大,
电磁铁上的线圈中的电流会变大,电磁铁
的磁性增强,因为巨磁电阻的电阻随周围
磁场强度的增强而减小,所以此时巨磁电
阻的电阻减小,通过指示灯的电流变大,
根据P=PR可知,指示灯的实际功率变
大,所以指示灯会变亮,B正确,CD错误。
11.如答图所示。
第11题答图
12.如答图所示。
(S
电源一八
第12题答图
13.①磁效应②发电机点拨:①奥斯特首
先发现了电流周围存在磁场,即电流的磁
效应;②法拉第发现了电磁感应现象,应
用这一发现发明了发电机。
14.(1)磁场(2)红S(3)①B②A
点拨:(1)如题图甲所示,通电后小磁针发
生偏转,断电后小磁针复位,实验表明通
电导体周围存在磁场。(2)当水位到达金
属块A时,控制电路接通,电磁铁有磁性,
会吸引衔铁使红灯所在支路接通,即红灯
亮;由题图乙可知,电流从电磁铁上端流
入,下端流出,根据安培定则可知,电磁铁
的上端是S极。(3)①将开关掷于1,观察
到导体棒αb运动,说明通电导体在磁场
中受力的作用,故选B;②感应电流的方
向与导体运动方向和磁场方向有关;若要
使电流表的指针向右偏转,可以将磁体的
磁极对调或使导体棒αb向左运动,但两
者不能同时改变,A符合题意,B不符合
题意。
第二十一章
电磁波及具应用
第1节电磁波的海洋
【基础过关】
1.D点拨:电冰箱的电路接通或断开,正在
工作的电铃,正在工作的扬声器,都有变化
的电流,故都有电磁波的产生。故ABC不
符合题意,选D。
2.A点拨:5G通信是利用电磁波来传递信
息的,故A正确;我国的北斗卫星导航系统
是利用电磁波来定位的,故B错误;电磁波
在真空中的传播速度大约是3×108m/s,
故C错误;遥控器发出的红外线是电磁波,
故D错误。故选A。
3.A点拨:两个相邻的波峰或波谷之间的距
离是波长,由题图知,甲的波长长,乙的波
长短,故A正确;根据波速=波长×频率
(c=入f),可知电磁波传播速度c不变,甲的
波长入长,甲的频率f低,故BD错误;甲、
乙都是电磁波,电磁波在真空中的传播速
度是相等的,故C错误。故选A。
4.B点拨:涉及的四种电磁波中波长最长的
为微波,其用来传输信息,其次为可见光,X
射线和Y射线穿透能力强,能量大,但波长
短。故选B。
5.BC点拨:电磁波有辐射,对人体有伤害,
故A正确;电磁波可以传递信息,也可以传
递能量,故B错误,D正确;不同频率的电
磁波在相同介质中的传播速度相同,故C
错误。故选BC。
6.D点拨:将导线的一端与电池的负极相
连,另一端与电池的正极快速摩擦,使它们
时断时续地接触,这样会损伤电池,故A正
确;先将导线的一端与电池的负极相连,再
将导线的另一端与正极摩擦,使它们时断
时续地接触,电路中有时断时续的电流出
现,迅速变化的电流产生了电磁波,产生的
电磁波被收音机接收到,听到“咔咔”的声
音,故B正确;收音机接收到的声音是通过
电磁波传播的,故C正确;电磁波能在真空
中传播,故D错误。故选D。
7.A点拨:声音的传播需要介质,真空不能
传声,鹊桥号和鹊桥二号利用电磁波进行
信号传输,故A错误、B正确;镀金钼丝天
线反射的信号靠电磁波传播,电磁波的传
播速度为3×108m/s,故C正确;由题意可