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第19课时电与磁1.磁性、磁体、磁极(1)磁性:物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。(2)磁体:具有磁性的物体。(3)磁极:磁体磁性最强的部位,叫磁体的磁极。当磁体用细线悬挂静止时总是一端指北,另一端指南,指北的一端叫作北(N)极,指南的一端叫作南(S)极。(4)磁极间相互作用规律:同名磁极,异名磁极。考点知识聚焦考点一磁的基本性质相互吸引相互排斥2.磁场及其性质、磁感线(1)磁场:磁场存在于磁体、电流、地球等周围。(2)磁场的性质:对放入的磁体或电流产生磁力。(3)磁感线:用来表示磁场分布的曲线。[点拨]①磁感线事实上并不存,是人们为了研究问题方便假设的模型。②磁感线总是从磁场的北极发出回到南极;任意两条磁感线都不会交叉,磁感线越密处的磁场强度越强。考点知识聚焦考点一磁的基本性质1.奥斯特实验揭示了通电导体周围存在的现象(电流的磁效应),而且电流的方向影响磁场的方向。奥斯特实验第一次揭示了电与磁之间不是孤立的,而是相互联系的,为人类进入电气化时代做出了贡献。2.通电螺线管外部磁场分布与磁体的磁场分布相同,磁极方向用定则判断。3.电磁铁的磁性特点(1)通过控制电流的通断可以控制磁性的有无。(2)磁性的强弱与的大小、线圈的多少、有无等有关。电磁铁的N、S极可以通过来改变。生活中应用在电磁继电器、扬声器的听筒、电学仪表等上面。考点知识聚焦考点二电流的磁场磁场条形安培电流匝数铁芯改变电流的方向考点知识聚焦1.原理:通电导体放入磁场中会受到的作用。2.能量转化:能转化为能。3.磁力的方向与方向和方向有关;磁力的大小与磁场的强弱和电流的大小有关。4.直流电动机持续转动的关键部件是。考点三电动机力换向器电电流机械磁场考点知识聚焦1.原理:。2.产生的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。3.能量转化:能转化为能。4.感应电流方向与的方向(磁场方向)和的方向都有关;感应电流大小与磁场强弱、导体运动的速度等有关。考点四发电机电磁感应现象机械电磁感线导体切割磁感线运动例1磁体间力的作用是通过发生的。如图19-1所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,若在a点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向(选填“P”或“Q”)处。图19-1热点考向探究探究一磁现象、磁场磁场Q【变式】如图19-2所示的司南是我国的四大发明之一,古文《论衡》中记载“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南”。司南静止时能指南北,说明地球周围存在,司南的握柄应为该磁体的(选填“N”或“S”)极。图19-2热点考向探究[解析]地球是一个大磁体,指南针指南北的原因是受到了地磁场的作用;指南针静止时,指向南方的一端是磁体的南(S)极;指向北方的一端是磁体的北(N)极,司南的握柄指南,所以司南的握柄是S极。磁场S例2林红同学利用如图19-3所示的装置探究磁和电的关系,请仔细观察图中的装置、操作和现象,然后归纳出初步结论。比较甲、乙两图可知:;比较甲、丙两图可知:。这种现象叫作现象。图19-3热点考向探究探究二电流的磁场电流的磁场方向与电流方向有关通电导体周围存在磁场电生磁【变式】如图19-4所示,通电螺线管的左端是S极,可以判断:静止的小磁针端为N极,电源的端为正极。(均选填“左”或“右”)图19-4热点考向探究左右例3[2017·郴州]图19-5所示为电磁铁的电路图,开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中()图19-5A.电磁铁的右端为S极,磁性增强B.电磁铁的右端为S极,磁性减弱C.电磁铁的右端为N极,磁性增强D.电磁铁的右端为N极,磁性减弱热点考向探究探究三电磁铁及其应用D[解析]当水位没有达到金属块A时,控制电路断开,电磁铁没有磁性,弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触,工作电路接通,灯L1亮。当水位上涨,水与金属块A接触时,由于水是导体,使控制电路接通,电磁铁吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接触,工作电路接通,灯L2亮。【变式】[2017·武汉]如图19-6所示是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时,灯亮;水位达到金属块A时,由于一般的水是,灯亮。图19-6热点考向探究L1[解析]当水位没有达到金属块A时,控制电路断开,电磁铁没有磁性,弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触,工作电路接通,灯L1亮。当水位上涨,水与金属块A接触时,由于水是导体,使控制电路接通,电磁铁吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接触,工作电路接通,灯L2亮。L2导体例4[2017·岳阳]如图19-7所示,闭合开关,导体ab向左运动,若只改变电流方向,ab向(选填“左”或“右”)运动,以此为原理可制成(选填“电动机”或“发电机”)。图19-7热点考向探究探究四磁场对电流的作用右电动机【变式】扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置,如图19-8所示是扬声器构造示意图。当线圈中通过变化的电流时,线圈受到变化的力的作用,从而带动与线圈相连的纸盆振动,于是扬声器就发出了声音,扬声器从原理上与(选填“电动机”或“发电机”)大致相同。图19-8热点考向探究磁场电动机例5[2017·广东]如图19-9所示的实验装置中,当导体棒AB竖直向上运动时,灵敏电流计的指针偏转,当导体棒AB水平向右运动时,灵敏电流计的指针偏转(以上两空均选填“会”或“不会”),(选填“电动机”或“发电机”)是应用电磁感应原理制成的。图19-9热点考向探究探究五电磁感应现象不会会发电机【变式1】林红同学用小电风扇做了个实验,将它与小灯泡按如图19-10所示的电路连接,用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,小电风扇居然变成了机,此时它的工作原理是,这一过程中的能量转化是。图19-10热点考向探究发电电磁感应机械能转化为电能【变式2】[2017·扬州]如图19-11所示是手摇式手电筒,只要转动手电筒的摇柄,灯泡就能发光。下列实验能揭示手摇式手电筒工作原理的是()图19-11图19-12热点考向探究B热点考向探究实验突破突破1探究电磁铁磁性的强弱与什么因素有关【考点归纳】(1)电磁铁的工作原理:电流的磁效应。(2)滑动变阻器的作用:改变通过线圈的电流的大小。(3)电磁铁磁性强弱的判断:通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映,这应用了转换法。(4)控制变量法:探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,控制电流相同;探究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系时,选择同一电磁铁并控制匝数相同。(5)利用安培定则判断电磁铁的N、S极。(6)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因:大头针被磁化,同名磁极相互排斥。(7)实验结论:电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。例1在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图19-13所示的电路。图19-13(1)当滑动变阻器的滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数(选填“增加”或“减少”),说明电流越,电磁铁磁性越强。(2)根据图示的情境可知,(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,,电磁铁磁性越强。热点考向探究增加大甲线圈匝数越多(3)根据安培定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的极。(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是。(5)将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱。下面的实验也用这种方法的是。A.认识电压时,我们可以用水压来类比B.用光线来描述光通过的路径C.令敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动D.用斜面、小车探究阻力对物体运动的影响热点考向探究N大头针被磁化,同名磁极相互排斥C实验拓展(6)把两个电磁铁串联,目的是。(7)(多选)在生产和生活中下面利用电磁铁工作的是。A.电铃B.电磁起重机C.普通电炉子D.磁卡热点考向探究使通过它们的电流相同AB热点考向探究实验突破突破2探究磁生电的条件【考点归纳】(1)转换法:通过灵敏电流计指针的偏转情况判断感应电流的有无和方向。(2)控制变量法:①探究感应电流的方向与导体运动方向的关系(控制磁场方向不变,改变导体的运动方向);②探究感应电流的方向与磁场方向的关系(控制导体运动方向不变,改变磁场方向)。(3)灵敏电流计指针不偏转的原因:①不是闭合回路;②导体没做切割磁感线运动;③产生的感应电流太小。(4)改变感应电流大小的措施:换用磁性强的磁体、切割磁感线时保持垂直且尽量快速、改用导线制成矩形的多匝线圈代替单根导线。(5)能量转换:机械能转化为电能。(6)电磁感应现象的实际应用:发电机、动圈式话筒。例2如图19-14所示是“探究产生感应电流的条件”的装置,导体ab、开关、灵敏电流计用导线连接,组成电路。图19-14(1)实验中,我们通过观察来判断电路中是否有感应电流;通过指针偏转的方向判断。(2)闭合开关,让导体ab在磁场中上下运动,发现灵敏电流计的指针;让导体ab静止,磁体水平向右运动,则灵敏电流计的指针。(均选填“偏转”或“不偏转”)(3)如果想进一步探究“感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关”,则应闭合开关,保持其他条件不变,只改变,观察得出结论。热点考向探究灵敏电流计指针是否偏转感应电流的方向不偏转偏转导体运动的速度灵敏电流计指针偏转的幅度实验拓展(4)这次探究实验中用到的研究方法有法和转换法。(5)下列电器中,应用电磁感应原理制成的是。A.电铃B.电风扇C.动圈式话筒D.动圈式扬声器(6)要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变,可以采取两种方法:方法一;方法二:。(7)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是能转化为电能。(8)如果把装置中的灵敏电流计换成则可探究磁场对通电导体的作用。热点考向探究控制变量C调换蹄形磁体N、S极的位置改变导体的运动方向机械电源