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第23课时磁现象磁场电与磁考点梳理夯实基础考向探究逐个突破考点一磁现象磁性能够吸引等物质的性质磁极定义磁体上吸引能力的两个部位叫磁极,分为和相互作用同名磁极相互,异名磁极相互磁化一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫磁化铁、钴、镍最强南(或S)极北(或N)极排斥吸引考点梳理夯实基础考向探究逐个突破考点二磁场基本性质磁场对放入其中的磁体产生的作用。磁极间的相互作用就是通过而发生的方向规定在磁场中的某一点,小磁针静止时极所指的方向就是该点磁场的方向力北磁场考点梳理夯实基础考向探究逐个突破描述:磁感线定义在磁场中画一些有方向的曲线,可以方便、形象地描述磁场,这就是磁感线。磁感线实际并不存在方向磁感线上任何一点的都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致分布磁体周围的磁感线都是从磁体的极出来,回到磁体的极。磁感线是封闭曲线,它不会相交(续表)北南切线方向考点梳理夯实基础考向探究逐个突破描述:磁感线分布图(磁感线可以表示磁场的强弱,密集处磁场较强,稀疏处磁场较弱)(续表)考点梳理夯实基础考向探究逐个突破地磁场①地球周围存在磁场,小磁针指示南北是因为受到地磁场的作用;②地磁的南极在地理附近,地磁的北极在地理附近;③磁偏角:最早由我国宋代学者发现(续表)北极南极沈括考点梳理夯实基础考向探究逐个突破考点三电生磁1.(1)电流的磁场——奥斯特实验实验现象结论通电导线周围存在,磁场方向与有关磁场电流方向考点梳理夯实基础考向探究逐个突破(2)通电螺线管磁场分布通电螺线管外部磁场和的磁场相似判定方法安培定则:如图所示,用手握住螺线管,让四指指向螺线管中,则拇指所指的那端就是螺线管的条形磁体右电流的方向N极考点梳理夯实基础考向探究逐个突破2.电磁铁及其应用(1)电磁铁原理电流的效应特点磁性的有无可以由来控制;磁性的强弱可以由来控制,线圈匝数越,电流越,电磁铁的磁性越强;磁极的方向可以由来控制磁电流的通断电流的大小和线圈匝数多大电流的方向考点梳理夯实基础考向探究逐个突破(2)应用:电磁继电器原理如图所示:通电时,电磁铁具有,向吸引衔铁,将工作电路触点接通,工作电路闭合;断电时,电磁铁失去磁性,弹簧将衔铁拉起,工作电路断开作用利用、弱电流电路的通断,间接控制高电压、的工作电路,还可以实现远距离操作和自动控制磁性下低电压强电流考点梳理夯实基础考向探究逐个突破探究一磁现象磁场1.[2019·河北一模]如图23-1所示的四个实验中能确定钢棒具有磁性的是()A.①②B.①③C.②③D.②④图23-1考点梳理夯实基础考向探究逐个突破[答案]D[解析]图①中小磁针与钢棒相互吸引可以使小磁针偏转,排斥也可以使小磁针偏转,吸引不能说明有磁性,排斥能说明有磁性,题中没有说明是吸引还是排斥,所以不能说明钢棒是否具有磁性;图②中钢棒始终指南北,这是磁体的基本性质,说明钢棒具有磁性;图③说明铁芯能使通电螺线管的磁性增强,不能说明钢棒具有磁性;图④中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从灵敏电流计指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,说明钢棒具有磁性。能确定钢棒具有磁性的是②④,故选D。考点梳理夯实基础考向探究逐个突破2.关于磁场和磁感线,下列说法正确的是()A.磁感线是磁场中实际存在的曲线B.指南针指南北是因为地球周围存在磁场C.地磁场的南极在地理的南极附近D.蹄形磁铁的磁感线是从南极出来指向北极B考点梳理夯实基础考向探究逐个突破AD探究二电流周围的磁场3.(多选)[2019·北京]某同学探究电流产生的磁场,闭合开关前,小磁针的指向如图23-2甲所示;闭合开关后,小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示;只改变电流方向,再次闭合开关,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是()A.由甲、乙两图可得电流可以产生磁场B.由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关C.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关D.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关图23-2考点梳理夯实基础考向探究逐个突破4.(多选)[2019·潍坊一模]小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图23-3甲所示,螺线管的示意图如图乙所示,下列说法正确的是()A.图甲中Q点处的磁场比P点处的磁场强B.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向C.螺线管周围存在磁场,不存在磁感线D.图乙A点处的小磁针静止时右端为S极图23-3ACD考点梳理夯实基础考向探究逐个突破5.如图23-4所示,闭合开关后,小磁针静止,请在电源左右两端的括号中用“+”“-”标出电源的正、负极。图23-4如图所示考点梳理夯实基础考向探究逐个突破探究三电磁铁及其应用6.小虎模拟电梯超载自动报警系统设计了如下探究实验:如图23-5甲所示,两电源电压恒定不变,R0为定值电阻,用杯中水量调节压敏电阻受到压力的大小,通过压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示,杯中水量增多时,电磁铁磁性会(选填“增强”或“减弱”);压敏电阻Rx受到的压力增大到一定程度时,衔铁K与(选填“A”或“B”)接触,实现自动报警。图23-5增强B考点梳理夯实基础考向探究逐个突破7.[2019·邯郸二模]法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获诺贝尔物理学奖。图23-6是探究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,当闭合开关S1、S2后,使滑片P向右滑动过程中,指示灯明显变暗。下列判断正确的是()A.电磁铁右端为N极B.通过灯泡的电流增大C.滑动变阻器连入电路的阻值减小D.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大图23-6考点梳理夯实基础考向探究逐个突破[答案]D[解析]由利用安培定则可知,电磁铁的左端为N极、右端为S极,故A错误。滑片P向右滑动过程中,指示灯明显变暗,则通过灯泡的电流变小,故B错误。当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,故C错误。通电螺线管的磁性减弱时,右边电路中的指示灯明显变暗,说明右边电路的电流变小了,巨磁电阻的阻值变大了,即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大,故D正确。考点梳理夯实基础考向探究逐个突破8.如图23-7所示,闭合开关S后,放在光滑水平面上与弹簧相连的条形磁铁向左滑动,则下列说法正确的是()A.电磁铁的A端为N极,电源左端为“+”极B.减少电磁铁的线圈匝数,弹簧将变长C.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,弹簧将变长D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁的铁芯,弹簧将变长图23-7考点梳理夯实基础考向探究逐个突破[答案]A[解析]减少电磁铁的线圈匝数,电磁铁的磁性减弱,对与弹簧相连的条形磁体的吸引力变小,弹簧将变短,故B错误;若滑动变阻器的滑片P向左滑动,其接入电路的电阻变大,电路中电流变小,电磁铁的磁性变弱,吸引力变小,弹簧变短,故C错误;若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁的铁芯,其磁性将变弱,吸引力变小,弹簧变短,故D错误。实验突破能力提升真题回顾把握考向突破一探究通电螺线管外部的磁场分布【实验原理】依据磁场的方向规定:放在磁场中的小磁针静止时,N极的指向就是该点的磁场方向。实验突破能力提升真题回顾把握考向【设计和进行实验】1.转换法:把看不见的磁场转换为看得见的小磁针的指向,通过铁屑的密集程度判断磁场的强弱。2.实验中轻敲玻璃板的目的:减小铁屑与玻璃板间的摩擦,使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列。3.通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向有关,电流方向改变,通电螺线管的极性随之改变。【实验结论】4.通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似。可以根据小磁针指向判断通电螺线管极性及电源的正负极(安培定则)。实验突破能力提升真题回顾把握考向例1在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针:(1)为了使通电螺线管的磁场,可以在螺线管中插入一根铁棒。(2)通电后小磁针静止时的分布如图23-8甲所示,可知通电螺线管外部的磁场与的磁场相似,此时螺线管右端为极。图23-8增强条形磁体N实验突破能力提升真题回顾把握考向例1在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针:(3)小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180°,南北极发生了对调,由此可知:通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中方向有关。电流实验突破能力提升真题回顾把握考向例1在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针:(4)小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节滑动变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器是为了_________________,来探究____________的关系。图23-8控制两次实验的通电螺线管电流大小不变磁场强弱与线圈匝数实验突破能力提升真题回顾把握考向例1在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针:(5)如果把一根导线绕成螺线管,再在螺线管内插入铁芯,就制成了一个电磁铁。如图丙和丁所示的实例中没有应用到电磁铁的是(填实例名称)。图23-8动圈式话筒实验突破能力提升真题回顾把握考向突破二探究电磁铁磁性的强弱与什么因素有关【设计和进行实验】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,控制电流相同;探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时,通过选择同一电磁铁来控制匝数相同。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。实验突破能力提升真题回顾把握考向【实验结论】7.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。实验突破能力提升真题回顾把握考向例2在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图23-9所示的电路。(1)把两个电磁铁串联,目的是。当滑动变阻器滑片向左移动时,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。(3)根据右手螺旋定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的极。图23-9使通过它们的电流相同增加大甲线圈匝数越多N实验突破能力提升真题回顾把握考向例2在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图23-9所示的电路。(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。下面的实验也用到这种方法的是。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.把敲响的音叉接触水面,通过观察是否溅起水花来判断音叉是否振动D.用斜面、小车探究阻力对物体运动的影响图23-9大头针被磁化,同名磁极相互排斥C实验突破能力提升真题回顾把握考向例2在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图23-9所示的电路。(6)废铁场里用电磁铁搬运废铁的优点很多:它的磁性有无可以由来控制;电磁铁的磁性强弱可以由来控制;电磁铁的南北极可以由来控制,使用起来很方便。图23-9电流的通断电流的大小电流方向实验突破能力提升真题回顾把握考向考点一电磁基础知识1.(多选)[2018·河北20题3分]下列有关电与磁的说法正确的是()A.磁感线是用来形象描述磁场的,并不真实存在B.悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近C.法拉第在世界上第一个发现了电与磁之间的联系D.电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关AD实验突破能力提升真题回顾把握考向2.(多选)[2016·河北20题3分]下列关于电与