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第五单元电与磁信息的传递第1讲电与磁1．通过实验，探究通电螺线管外部磁场的方向．会用安培定则判定通电螺线管的极性与电流方向之间的关系．2．通过实验，探究通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流及磁场方向有关．3．通过实验，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件．一、磁现象铁磁体1．磁体：物体具有吸引______、钴、镍等物体的性质叫磁性，具有磁性的物体叫做________．磁性最强最弱2．磁极：磁体两端______________的部分叫磁极，磁体中间的磁性________．当小磁针静止悬挂着时，指向南方的叫做________，指向北方的叫做______．南极北极3．磁极间的相互作用：同名磁极互相________，异名磁极互相________．排斥吸引4．磁场：磁体周围存在着一种物质，能使磁针______，我们把它叫做磁场．磁场对放入其中的磁体产生________作用，磁场能传递磁极间的相互作用．把小磁针放在磁体的周围，小磁针静止时N极的指向就是该点的________方向．偏转5．磁感线：磁感线总是从磁体的________出来，回到________．磁力磁场北极南极6．地磁场：地球也是一个磁体，地磁南极在____________附近，地磁北极在____________附近．地磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不完全重合，中间有一个夹角，叫做________．地理北极地理南极磁偏角7．磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做________．有些物体在磁化后磁性能长期保存，叫做____________；有些物体在磁化后磁性在短时间内就会消失，叫做____________．磁化永磁体软磁体二、电生磁1．奥斯特实验：电流的方向电磁铁(1)说明：通电导线的周围有磁场，磁场的方向跟________________有关．(2)电流的磁效应的应用：____________________.2．通电螺线管的磁场：螺线管通电会产生磁场，其磁场与__________的磁场相似，方向与__________以及螺线管绕线方向有关，强弱与__________、__________、____________有关．3．安培定则：将右手的四指顺着电流方向抓住螺线管，拇指所指的方向就是该通电螺线管磁场的________，如图5－1－1所示．条形磁体电流的方向电流强弱线圈匝数有无铁芯北极(1)定义：插有铁芯的通电螺线管．(2)影响电磁铁的因素：电磁铁的磁性有无跟________有关，磁性的强弱跟____________、____________有关．(3)电磁铁的优点：磁性的有无可由__________控制；磁性的强弱可由______________来控制；磁极的极性可由4.电磁铁：电路通断线圈匝数电流大小____________来控制．通断电路电流大小电流方向(4)应用：电磁继电器和扬声器．(5)电磁继电器：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，其电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成，如图5－1－2所示．图5－1－2(6)扬声器：扬声器是把电信号转化为声信号的装置．工作时带有声音信号的交变电流通过线圈时，所产生的磁场方向不断变化，于是线圈在磁铁作用下，不断来回振动，从而与线圈相连的纸盆也不断振动，便产生了声音．如图5－1－3所示．图5－1－3三、电动机力电流方向磁场方向1．磁场对电流的作用：通电导体在磁场中会受到________的作用，它的受力方向跟__________、__________有关．2．电动机：电机械(1)组成：磁体、线圈、换向器和电刷．(2)原理：通电线圈在磁场中受力转动．(3)能量转化：________能转化为________能．(4)优点：构造简单、体积小、价格便宜、污染小．(5)换向器：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈继续转动下去．四、磁生电切割磁感线电磁感应感应电流1．电磁感应现象：当闭合电路的一部分在磁场中做______________运动时，电路中就会产生电流，这个现象叫____________现象，产生的电流叫____________．2．发电机：机械电(1)组成：磁体、线圈、铜环和电刷．(2)原理：电磁感应．(3)能量转化：________能转化为________能．3．交流电：没有使用换向器的发电机产生的电流会周期性改变方向，这种电流叫____________．每秒钟电流方向改变的次数叫________，单位是________，简称赫，符号为________．我国的交流电频率是________．交流电频率4．直流电：使用了换向器的发电机产生的电流的方向不变，这种电流叫________．发电机发电的过程，实际上就是其他形式的能转化为________的过程．赫兹Hz50Hz直流电电能考点1磁现象1．磁场是客观存在的，磁感线是假想的、不存在的．2．同一位置，磁场方向、小磁针静止时北极的指向和磁感线的方向相同．3．磁极间的相互作用是通过磁场产生的，小磁针指南北是因为受到地磁场的作用．[例1]两个条形磁体之间的磁感线方向如图5－1－4所示，则右边条形磁体2的A端为________极．小磁针静止时，B端为________极．图5－1－4思路点拨：根据图中的磁感线画法，可以判断出磁铁1和磁铁2相互吸引，再结合磁感线的方向总是从磁体的北极(N极)出来，回到南极(S极)，可以判断出磁铁2的右端和磁铁1的右端为北极．【答案】SS考点2电流的磁效应1．电流的周围存在磁场．2．通电螺线管的磁场分布：与条形磁体的磁场相似．3．通电螺线管的磁极：跟通电螺线管中的电流方向有关，由安培定则判别．[例2](2012年沈阳)如图5－1－5所示的电路，开关S闭合后，下列说法正确的是()BA．小磁针静止时，A端为N极B．小磁针静止时，B端为N极C．电磁铁左端为N极D．向左移动滑片P，电磁铁磁性减弱思路点拨：先标出螺线管中的电流方向，根据安培定则可以判断出通电螺线管的右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可以判断出小磁针静止时，A端为S极．当滑片向左移动时，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强．考点3电磁继电器[例3](2012年菏泽)电磁继电器广泛应用于各种自动控制电路，如图5－1－6所示的是温度自动报警器的原理图，下列说法错误的是()图5－1－6A．温度计可以用酒精温度计B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的C．电磁继电器应用了电流的磁效应D．电磁继电器是一种电路开关，它可以用一个电路控制另一个电路思路点拨：电磁继电器是电流的磁效应的应用之一，它是利用低电压、弱电流电路的通断，来控制高电压、强电流电路工作的装置．由于酒精是绝缘体，所以使用酒精温度计时，即使温度达到报警温度，电磁铁也不会获得磁性．【答案】A考点4磁场对电流的作用和电动机1．通电导线在磁场中要受到力的作用．2．受力的方向跟电流的方向、磁感线的方向有关．3．受力的大小跟电流的大小、磁场的强弱有关．[例4](2012年广州)如图5－1－7所示，使线圈位于两磁极间：图5－1－7图5－1－8图5－1－9(1)通电后，图5－1－7中ab段导线的电流方向是________________(填“由a到b”或“由b到a”)．图5－1－7中ab段导线所受磁场力的方向向上，请用箭头标示出图5－1－8中ab段导线所受磁场力的方向．(2)线圈转过图5－1－9所示的位置时，用__________的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈．(3)若把图5－1－7中的电源换为电阻，快速转动线圈，则电阻发热．此过程中机械能先转化为______能再转化为______能．思路点拨：在图5－1－7和图5－1－8中，线圈中的电流方向和磁场方向相同，所以受力方向相同．在不改变磁场方向的情况下，改变线圈中的电流方向，可以改变线圈的受力方向，使线圈继续转动至少半圈．【答案】(1)由a到b如图37所示．(2)改变电流方向(3)电内考点5电磁感应和发电机1．产生感应电流的条件：(1)闭合电路的一部分导体．(2)此部分导体在磁场中做切割磁感线运动．这里的“闭合”是指组成电路的各个器件要连成一个电流的通路；“一部分”是指不是整个电路去切割磁感线；“切割”是指导体运动的方向必须与磁感线有一定的角度．当导体不动、磁场运动时，磁感线与导体有一定角度，此种情况也叫“切割”．2．在电磁感应现象中，所产生的电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁感线的方向有关，当导体切割磁感线的方向和磁感线的方向改变其中一个时，感应电流的方向就会改变；当这两个方向同时改变时，感应电流的方向不改变．[例5]图5－1－10是探究“怎样产生感应电流”的实验装置，ab是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上．图5－1－10(1)本实验中，如果________________________，我们就认为有感应电流产生．(2)闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路______(填“有”或“无”)感应电流．(3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关”，小李猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关．”请你根据图5－1－10所示的实验装置，帮助小李设计实验来验证她的猜想，你设计的实验做法是：________________________________________________________________________.思路点拨：感应电流的有无可以通过灵敏电流计的指针是否偏转来判断，感应电流的大小可以通过观察灵敏电流计的指针偏转角度来判断．在探究感应电流的大小跟导体切割磁感线运动的快慢关系时，一定要体现控制变量的思想．【答案】(1)灵敏电流计的指针偏转(2)有(3)闭合开关，保持其他条件不变，只改变导体切割磁感线的速度，观察灵敏电流计的指针偏转程度)1．(2012年广东)选项中小磁针的指向正确的是(C2．(2012年梅州)探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图5－1－11所示的电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比B多，此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是()B图5－1－11A．电流的方向C．电流的大小B．线圈的匝数D．电磁铁的极性3．(2012年茂名)如图5－1－12所示的是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动．现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是()图5－1－12A．只改变电流方向C．换用磁性更强的磁铁B．只改变电流大小D．对换磁极的同时改变电流方向A4．(2012年广东)如图5－1－13所示的是探究电磁感应现象的实验装置．保持U形磁铁不动，闭合开关，若金属棒ab竖直向上运动，此时灵敏电流计的指针________；若金属棒ab水平向左运动，此时灵敏电流计的指针________．如果保持金属棒ab不动，闭合开关，当U形磁铁水平向右运动时，灵敏电流计的指针__________．(填“偏转”或“不偏转”)不偏转偏转偏转5．(2011年肇庆)如图5－1－14所示，以下四种措施不能使电流表指针偏转的是()CA．将条形磁铁向下插入线圈B．将条形磁铁从线圈中抽出C．让条形磁铁静止在线圈中D．条形磁铁静止而将线圈向上移动6．(2011年广州)电磁感应现象是英国物理学家________首先发现的．探究这个现象应选用如图5－1－15中______(填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验．在这个现象中感应电流的方向与________________的方向和磁感线的方向有关．利用电磁感应现象可以制成__________，实现机械能转化为电能．图5－1－15法拉第甲导线切割磁感线发电机