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电与磁第二十三讲1．知道磁极之间的相互作用规律。并能运用磁场的观点加以说明。2．能根据磁场中磁感线的分布情况，大致描述磁场的强弱和方向，不要求描画磁体周围的磁感线分布。3．会用右手螺旋定则(安培定则)判断通电螺线管的磁场方向(即磁极的判定等)。4．知道电磁铁的工作原理，大致了解其在实际生产、生活中的应用。5．知道通电导线在磁场中会受到力的作用(即电动机的工作原理)。6．能对探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验过程作出正确的说明，以及得出正确的结论等；知道产生感应电流的条件(即发电机的工作原理)，并能对简单的电磁感应现象进行判断。一、磁现象磁场1．磁体：物体能吸引铁、钴、镍等物质，我们就说该物体具有______，具有_______的物体叫磁体。2．磁极：磁体上磁性最强部分叫磁极，一个磁体有____个磁极，分别叫做__________和____________。3．磁极间的相互作用规律：同名磁极相互______，异名磁极相互______。4．磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫_______，磁化后磁性容易消失的物体叫___________，磁性能长久保持的物体叫____________________，消磁、退磁方法：_____________________。磁性磁性两北极(N极)南极(S极)排斥吸引磁化软磁体硬磁体(永磁体)高温加热、敲击5．磁场：磁体周围空间存在着磁场，其基本性质是对放入其中的磁体产生_____________的作用，磁体之间的相互作用是通过________发生的。6．磁场方向：磁场中的某一点，小磁针静止时_______所指的方向就是该点的磁场方向。同一磁铁的不同地方，磁场方向不同。7．磁感线：我们可以用_______________来方便形象地描述磁体周围的磁场分布情况，磁体周围的磁感线都是从磁体的_______出发，回到________，磁感线越密集的区域，磁性________。8．地磁场：地球本身是一个大_______，其周围空间存在着_________，地磁南极在地理_______________，地磁北极在地理的____________。磁力(力)磁场北极光滑的曲线N极S极越强地磁场北极附近南极附近磁体二、电生磁9．电流磁效应：奥斯特实验表明通电导线周围存在着_______，其方向与_______方向有关，这种现象叫做电流的____效应。10．通电螺线管：通电螺线管外部的磁场同______________相似，螺线管的极性跟螺线管中_______方向有关，可以用___________来判定二者的关系。11．安培定则：用____手握住螺线管，让四指弯曲且与螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端，就是通电螺线管的____极，如图所示。磁场电流磁条形磁体电流安培定则右北三、电磁铁电磁继电器12．电磁铁：内部带铁芯的通电螺线管叫__________，铁芯只能用_________制成，电磁铁的工作原理：利用电流的____效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增加的原理工作的。13．影响电磁铁磁性强弱的因素：_____________、______________、____________________________。14．电磁铁的优点：磁性的有无可以由________________来控制，磁性的强弱可以由__________________________来控制；磁极的方向可以由_____________来控制。15．电磁继电器：电磁继电器就是利用__________来控制工作电路的一种开关，它可以用低电压、弱电流控制____________________，还可实现远距离操纵或自动控制等。电磁铁软磁铁磁电流大小线圈匝数多少是否插入铁芯电流的通断电流大小或线圈匝数的多少电流方向电磁铁高电压、强电流四、电动机16．磁场对电流的作用：通电导体在磁场中会受到____的作用，其受力方向与________方向、________方向有关。17．电动机的原理：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理工作的，它是将____能转化为________能，为使线圈持续地转动下去，用____________使线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向。它其实就是两个互相绝缘的铜制半环。18．电动机的优点：构造简单，控制_________，体积小、效率____、无________等。19．扬声器：动圈式扬声器是通过通电线圈在磁场中运动实现将____信号转换成____信号的装置。力电流磁场电机械换向器方便高污染电声五、磁生电20．电磁感应：_______电路中的一部分导体在磁场中作_______磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象，产生的感应电流方向与________方向、___________________方向有关。21．发电机：发电机是利用____________原理制成的，工作时将______能转化为____能。动圈式话筒(麦克风)是通过_________________将声音变成电流。22．交流电：周期性改变_______________的电流，电流1秒钟内周期性变化的______叫做频率，我国交流电的频率是_________，周期是_________，电流方向每秒改变____次。闭合切割磁场磁感线的运动电磁感应机械电电磁感应现象方向和大小次数50Hz0.02s1001．(2013，襄阳)如图所示，重为G的小铁块在水平方向力F的作用下，沿条形磁铁的表面从N极滑到S极，在此过程中小铁块对磁铁的压力大小变化情况是_______________。2．(2013，安徽)下列各图中箭头表示电流方向，则通电螺线管周围的小磁针静止时指向正确的是()先减小后增大A3．(2014，菏泽)关于电磁铁，下面说法中正确的是()A．电磁铁是根据电磁感应原理制作的B．电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁C．电磁继电器中的磁体，可以用永磁体，也可以用电磁铁D．电磁铁中的铁芯，可以用钢棒代替4．(2013，烟台)小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭，在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常，下列调节能使控制电路达到要求的是()A．减少电磁铁线圈的匝数B．抽出电磁铁中的铁芯C．滑动变阻器滑片P向左移动D．减小控制电路电源电压BC5．(2014，梅州)如图所示是研究电和磁关系的两个实验装置，下列判断中正确的是()A．甲图是发电机的原理图B．乙图是电动机的原理图C．在甲图中，闭合开关时，导体ab会上下运动D．在乙图中，导体ab左右运动时，电路中有感应电流6．(2014，福州)在探究“怎样产生感应电流”的实验中，蹄形磁体水平放置，如图所示。闭合开关，要使灵敏电流计的指针发生偏转，导体ab应()A．竖直向上运动B．水平向右运动C．保持静止不动D．竖直向下运动DB7．(2012，南充)图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，不会产生感应电流的是()8．(2012，咸宁)如图所示，根据小磁针静止时的位置，标出电磁铁的磁极和电源的正负极。C9．(2014，哈尔滨)请用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整，使滑动变阻器的滑片向A端移动时，通电螺线管的磁性增强，并标出通电螺线管的N极。【例1】(2014，南宁)请在图甲中标出通电螺线管的N极和磁感线的方向。【解析】根据安培定则先判断出通电螺线管的N、S极，然后再根据在磁场外部，磁感线的方向总是从北极出发回到南极，标出磁感线的方向。【答案】如图乙所示【变式题1】(2012，聊城)小磁针放在两通电螺线管之间，静止时处于如图所示的位置，请完成螺线管B的绕线，并标出电流的方向。电流的磁场【例2】(2013，天津)如图所示是一种水位自动报警器的原理图，当水位到达金属块A时(一般的水能导电)，电路中()A．绿灯亮，红灯不亮B．红灯亮，绿灯不亮C．红灯和绿灯都亮D．红灯和绿灯都不亮【解析】水是导体，当水位到达金属块A时，控制电路接通，电磁铁通电产生的磁性将衔铁吸下，红灯所在指示电路接通，绿灯所在指示电路断开，红灯亮绿灯不亮。【答案】电磁铁及其应用B【变式题2】(2012，泰州)如图是汽车启动装置原理图，对于这一装置及其工作特点，下列说法中不正确的是()A．旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作B．电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低C．电磁铁通电时，上端是S极下端是N极D．电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，使触点A向右与B接触C【例3】(2013，山西)与下图中的动圈式话筒工作原理相同的是()【解析】动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。扬声器和电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用；手摇发电机的工作原理是电磁感应现象；电磁起重机是利用电流的磁效应工作的。故选C。【答案】【变式题3】(2013，兰州)下列设备中利用了通电导体在磁场中受到力的作用的是()A．发电机B．电动机C．动圈式话筒D．电磁铁电动机与磁生电的综合CB一、探究影响电磁铁磁性强弱的因素用控制变量法探究影响电磁铁磁性强弱的因素，通过观察电磁铁吸引大头针的数目判断电磁铁磁性的强弱(转换法)。【例4】(2012，杭州)如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是()A．滑片P向右移动，其他条件不变B．滑片P向左移动，其他条件不变C．开关S由1扳到2，其他条件不变D．电源的正负极对调，其他条件不变【解析】电磁铁的磁性强弱与下列三种因素有关：(1)电流强弱；(2)线圈匝数；(3)有无铁芯。A选项中P向右滑动时电阻增大，电流变小，磁性变小；B选项中P向左移动时电阻减小，电流增大，磁性增大；C选项中线圈匝数变少，磁性减弱；D选项中电源的正负极对调不影响磁性大小。本题结合了电生磁和滑动变阻器的变化两个知识点，考查了物理知识的综合应用。【答案】B二、探究如何产生感应电流(1)实验时用灵敏电流计而不用一般电流表是因为灵敏电流计可感知微小电流的有无和方向，这里用到了转换法；(2)实验中，要想产生的感应电流较强，可以采用的措施有：a.尽可能选用磁性强的蹄形磁体；b.用多匝线圈代替单根导线；c.切割磁感线时垂直且尽量快速；(3)探究感应电流的方向与哪些因素有关，采用控制变量法。【例5】(2013，广州)如图所示，磁感应线竖直向下，AB棒运动，电流表指针偏转()A．AB棒可能是竖直向下运动的B．AB棒可能是水平向左运动的C．开关断开，电流表指针也会偏转D．实验说明电路有电流不一定需要电源【解析】此题考查电磁感应知识。闭合电路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，这个现象为电磁感应现象。A选项不是切割磁感线运动，C选项开关断开，不是闭合电路，D选项电路中AB棒部分相当于电源。【答案】B一、方法技巧电动机与发电机的区别在解答电动机和发电机题目时，要注意各自的工作原理：磁场对电流的作用和电磁感应现象，二者的区别如下表：直流电动机交流发电机原理利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成利用电磁感应现象制成构造与电刷接触的是换向器与电刷接触的是两个铜滑环能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能在电路中的作用用电器电源二、常见易错现象①认为相互吸引的钢棒一定是异名磁极(错，相互吸引的两钢棒也可能是一个有磁性，一个没有磁性)；②对磁场和磁感线的理解错误(磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，磁感线是为了形象描述磁场而假想的一种曲线，曲线的切线方向表示磁场的方向，曲线的疏密程度表示磁场的强弱)；③对安培定则的使用易错(用右手，注意大拇指的指向和其余四指的弯曲方向)；④不能从图形上区分电动机和发电机(有电源的是电动机，无电源的是发电机)；⑤不能从能量转化上区分(机械能转化为电能的是发电机，电能转化为机械能的是电动机)。【例6】(2013，湘潭)如图所示，放在磁铁中的线圈A和B，用导线串联。当用力使线圈A向右运动时，发现悬挂着的线圈B也随着摆动，此时线圈A、B各自的实验原理