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第八單元簡單的磁現(xiàn)象和電動機 1 2017 桐鄉(xiāng)月考 小明學習了磁場的知識后 標出了下列四種情況下磁體的磁極 電流方向或小磁針的偏轉方向 圖中小磁針的黑端為N極 其中標的有錯誤的圖是 ABCD D 2 2018 紹興義烏 湯姆生在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子 如圖所示 一條向上射出的陰極射線可以看作是許多電子定向運動形成的電子流 則通過這束電子流的運動方向推斷電流及周圍的磁場方向是 BCD 解析 正電荷定向移動的方向為電流方向 電子運動的方向與電流的方向恰好相反 直線電流周圍的磁場方向可以用右手螺旋定則判斷 A ABCD 3 煙臺中考 在如圖所示的電路中 根據(jù)小磁針靜止時的指向可知 A a端是通電螺線管的N極 c端是電源正極B b端是通電螺線管的N極 d端是電源正極C a端是通電縲線管的N極 c端是電源負極D b端是通電螺線管的N極 d端是電源負極 A 4 2018 杭州拱墅下城區(qū)一模 探究影響電磁鐵磁性強弱的因素時 按圖示電路進行實驗 逐漸增大電路中的電流進行多次實驗 每次都能觀察到電磁鐵甲吸引大頭針的數(shù)目比乙多 此現(xiàn)象能夠說明 A 電流的大小能影響電磁鐵的磁性強弱B 線圈的匝數(shù)能影響電磁鐵的磁性強弱C 電流的方向能影響電磁鐵的磁性強弱D 電磁鐵的極性能影響電磁鐵的磁性強弱 B 5 2017 泰安一模 用如圖所示的裝置探究 磁場對通電直導線的作用 閉合開關S 靜止的直導線AB水平向右運動 要使AB水平向左運動 下列措施中可行的是 A 將導線AB兩端對調(diào)B 將蹄形磁鐵的N S兩極對調(diào)C 將滑動變阻器的滑片P向右移動D 換用磁性更強的蹄形磁鐵 B 解析 通電導體在磁場中受到力的作用 受力方向與磁場方向和電流方向有關 將導線AB兩端對調(diào) AB中的電流方向不變 磁場方向也不變 導線受力方向不變 將磁鐵N S兩極對調(diào) 磁場方向改變 AB水平向左運動 改變滑動變阻器的滑片位置或換用磁性更強的蹄形磁鐵 只能改變電流大小和磁場強弱 進而改變導線AB的受力大小 無法改變導線AB的運動方向 6 2018 杭州富陽蕭山區(qū)一模 出于安全考慮 電梯設置有超載自動報警系統(tǒng) 其工作原理如圖甲所示 R1為保護電阻 R2為壓敏電阻 當超載時 電鈴會報警 已知控制電路的電源電壓U 6V R1 100 壓敏電阻R2的阻值隨壓力F大小變化如圖乙所示 電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計 甲乙請簡要說明超載時 引起電鈴報警的工作過程 答案 當超載時 壓敏電阻R2受到的壓力F增大 由圖表可知R2變小 控制電路中的電流增大 從而使電磁鐵磁性增強 電磁鐵將上方銜鐵吸下 動觸點與下方靜觸點接觸 電源與電鈴構成通路后電鈴響 電梯不工作 7 2017 北京西城區(qū)一模 閱讀以下材料 回答相關問題 鐵磁性材料的磁化與退磁鐵磁性物質(zhì)的結構與其他物質(zhì)有所不同 它們本身就是由很多已經(jīng)磁化的小區(qū)域組成的 這些磁化的小區(qū)域叫做 磁疇 磁化前 各個磁疇的磁化方向不同 雜亂無章地混在一起 各個磁疇的作用在宏觀上互相抵消 物體對外不顯磁性 磁化過程中 由于外磁場的影響 磁疇的磁化方向有規(guī)律地排列起來 使得磁場大大加強 有些鐵磁性材料在外磁場撤去以后 磁疇的方向仍能很好地保持一致 物體具有很強的剩磁 這樣的材料叫做硬磁性材料 有些鐵磁性材料在外磁場撤去以后 磁疇的磁化方向又變得雜亂 物體沒有明顯的剩磁 這樣的材料叫做軟磁性材料 永磁體要有很強的剩磁 所以要用硬磁性材料制造 電磁鐵要在通電時有磁性 斷電時失去磁性 所以要用軟磁性材料制造 高溫下 磁性材料的磁疇會被破壞 在受到劇烈震動時 磁疇的排列會被打亂 這些情況下材料都會產(chǎn)生退磁現(xiàn)象 請回答下列問題 1 磁化過程中 由于外磁場的影響 鐵磁性物質(zhì)內(nèi)磁疇的磁化方向有規(guī)律地排列起來 使得磁場 2 電鈴中的電磁鐵是用 材料制造的 3 為了保護磁卡上的信息 你認為應該怎樣做 加強 軟磁性 避免高溫環(huán) 境或受到劇烈震動 一 簡單的磁現(xiàn)象考點1知道磁性 磁體 磁極和磁化的概念 a 磁性 磁鐵具有吸引 等物質(zhì)的性質(zhì) 磁體 具有 的物體 磁極 磁體上磁性 的部位 任何一個磁體都有且只有兩個磁極 即 S極 和 N極 磁化 使原來沒有磁性的物體得到磁性的過程 鐵 鈷 鎳 磁性 最強 南極 北極 考點2理解磁極間的相互作用規(guī)律 b 磁極間的相互作用規(guī)律 同名磁極相互 異名磁極相互 考點3會用實驗判斷磁體周圍存在磁場 a 磁場是一種存在于磁體或電流周圍看不見 摸不著的特殊 磁極間的相互作用 磁化現(xiàn)象 磁體與電流間的作用 電流與電流間的作用都是通過磁場產(chǎn)生的 1 磁場的基本性質(zhì) 磁場對放入其中的磁體會產(chǎn)生 的作用 2 磁場的方向 與小磁針靜止時 所指的方向一致 3 磁場是有強弱的 磁感線分布的 可以表示磁場的強弱 排斥 吸引 物質(zhì) 磁力 北極 疏密程度 考點4會根據(jù)磁感線方向判定磁鐵的南 北極 a 磁感線 1 磁感線是為了形象地描述磁體周圍的磁場分布 而仿照鐵屑的排列情況畫出的一些帶箭頭的曲線 2 磁感線是有方向的 磁感線上任何一點的 方向就是該點的磁場方向 即跟放在該點的小磁針 所指的方向一致 3 磁感線是 曲線 磁體周圍的磁感線總是從磁體的 出來 回到磁體的 4 任何兩條磁感線是 相交的 切線 北極 閉合 北極 南極 不會 考點5會繪制條形磁鐵 蹄形磁鐵周圍的磁感線 b 考點6知道地磁場的特征 a 地磁場南極在地理北極附近 地磁場北極反之 考點7知道我國古代勞動人民創(chuàng)造的司南是對人類文明作出的貢獻 a 考點8了解通電直導線周圍存在磁場并能描述磁感線的形狀 a 1 電流的磁效應 通電導線的周圍存在著 奧斯特實驗證明了 2 通電直導線周圍的磁場是以 為中心的 越靠近導線 磁感線越 磁場的方向隨著 方向的改變而改變 磁場 電流的磁效應 導線上各點 同心圓 密集 電流 考點9了解通電螺線管周圍存在磁場并能描述磁感線的形狀 會用安培定則判斷通電螺線管磁場的方向 a 1 通電螺線管周圍的磁場分布與 的磁場很相似 其兩端的極性跟 方向有關 2 通電螺線管的磁極和電流方向之間的關系可以用右手螺旋定則 也叫安培定則 來判定 如圖所示 用右手握螺線管 讓四指彎向螺線管中的電流方向 大拇指所指的那一端就是通電螺線管的北極 條形磁體 電流 考點10知道影響電磁鐵磁性強弱的因素 了解電磁鐵的應用 a 1 定義 帶有 的通電螺線管 2 原理 鐵芯在磁場中被 后相當于一根磁體 通電螺線管產(chǎn)生的磁場與被磁化的鐵芯磁場的疊加 就產(chǎn)生了更強的磁場 3 優(yōu)點 磁場的有或無可以用 來控制 磁場方向的改變可以通過改變 來實現(xiàn) 磁場的強弱可以用 來調(diào)節(jié) 4 應用 磁懸浮列車 電鈴 電磁繼電器 電話等 考點11知道利用電磁繼電器來控制的簡單電路 a 鐵芯 磁化 開關 電流方向 電流大小 線圈匝數(shù) 鐵芯的有無 二 電動機考點1知道從實驗得到磁場對電流作用的事實 a 考點2知道直流電動機的工作原理 a 1 原理 在磁場中受力而轉動 通電線圈 2 工作過程 3 改變電動機轉向的方法 改變線圈中的電流方向或改變 方向 4 改變電動機轉速的方法 改變 大小或改變磁場強弱 三 實驗 裝配直流電動機模型考點1知道直流電動機模型的構造 a 構造 電動機主要由定子和 組成 考點2知道線圈的轉動方向與哪些因素有關 a 線圈的轉動方向與線圈中的 方向和磁場方向有關 考點3知道線圈的轉動速度與電流大小的關系 a 電動機線圈的轉動速度與電流大小有關 通過電動機線圈的電流越大 電動機轉速 通過電動機線圈的電流越小則反之 磁場 電流 轉子 電流 越大 類型一了解簡單的磁現(xiàn)象典例 2018 岳陽一模改編 下列說法中不正確的是 A 磁懸浮列車能夠懸浮是利用了磁極間的相互作用B 奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導體周圍存在磁場C 電動機把機械能轉化為電能D 地磁的N極在地理的南極附近 C 跟蹤訓練 2018 天津南開區(qū)一模 若假想地磁場是由地球內(nèi)部一塊大磁鐵產(chǎn)生的 如圖所示的四個示意圖中 能合理描述這塊大磁鐵的是 ABCD 解析 地球是一個大磁體 地磁場的形狀與條形磁鐵相似 地磁場南北極與地理南北極相反 即地磁北極在地理南極附近 B 類型二了解磁鐵的磁性強弱典例 2017 汕頭潮陽區(qū)模擬 如圖所示 是某同學探究 電磁鐵磁性強弱跟電流大小關系 的電路圖 1 電磁鐵磁性的強弱是通過觀察 來確定的 2 閉合開關后 當滑動變阻器滑片P向 選填 a 或 b 端移動時 電磁鐵磁性增強 由實驗可得到的結論是 當線圈匝數(shù)不變時 通過線圈的電流 電磁鐵磁性越強 吸引鐵釘數(shù)目的多少 a 越大 跟蹤訓練 2017 杭州西湖區(qū)一模 如圖所示 條形磁鐵置于水平面上 電磁鐵與其在同一水平面上 右端固定并保持水平 當電路中開關S由斷開到閉合時 條形磁鐵一直保持靜止 下列說法中正確的是 A S閉合時 電磁鐵左端是S極B S閉合時 滑片P向右移動 電磁鐵磁性增強C S斷開時 條形磁鐵與電磁鐵之間沒有力的作用D S斷開時 條形磁鐵受到兩對平衡力的作用 D 解析 S閉合時 根據(jù)安培定則 右手握螺線管 四指彎向電流方向 大拇指指向電磁鐵左端 即電磁鐵左端為N極 右端為S極 滑片P向右移動的過程中 滑動變阻器接入電路的電阻增大 電路中的電流變小 電磁鐵的磁性減弱 S斷開時 左邊是磁鐵 當電磁鐵斷電后 磁鐵和鐵芯之間仍然有吸引力存在 條形磁鐵靜止在水平桌面上 豎直方向上的重力與支持力是一對平衡力 而條形磁鐵在水平方向也受到平衡力的作用 所以條形磁鐵受到兩對平衡力的作用 類型三了解電磁鐵的應用典例1 2018 杭州上城區(qū)一模 如圖是汽車油箱內(nèi)監(jiān)測油量的裝置模型 電流表顯示油量 電磁繼電器控制指示燈 當油量較低時 電流表示數(shù) 選填 變大 不變 或 變小 此時指示燈會亮的是 選填 L1 或 L2 變小 L2 跟蹤訓練 2018 長沙模擬 在綿陽很多商場安裝了如圖甲所示的 聰明的電梯 沒人和有人時 電梯運行的速度會發(fā)生變化 愛探索的小剛在網(wǎng)絡上搜索到了這種電梯的簡易控制電路如圖乙所示 R是一個壓敏電阻 其電阻阻值隨壓力的增大而減小 當人走下電梯后 電磁鐵的磁性變 選填 強 或 弱 電動機的轉速變 選填 快 慢 或 不變 弱 慢 典例2 2017 海南 如圖所示 GMR是一個巨磁電阻 其特性是電阻在磁場中會急劇減小 且磁場越強電阻越小 閉合開關S2后 下列四種情況相比較 指示燈最亮的是 A S1斷開 滑片P在圖示位置B S1閉合 滑片P在圖示位置C S1閉合 滑片P在滑動變阻器最右端D S1閉合 滑片P在滑動變阻器最左端 D 跟蹤訓練 2016 杭州上城區(qū)一模 出于安全考慮 電梯設置有超載自動報警系統(tǒng) 其工作原理如圖所示 R1為保護電阻 R2為壓敏電阻 當超載時 電鈴會報警 下列說法正確的是 A 電磁鐵是根據(jù)電磁感應原理制成的B 工作時 電磁鐵的上端為N極C 超載時 電磁鐵的磁性減弱D 壓敏電阻的阻值隨壓力增大而減小 D 類型四了解磁場對電流的作用典例 2017 廣州黃埔區(qū)模擬 如圖所示 線圈abcd位于磁場中 當開關接通時 ab段導線受磁場力F的方向向上 此時 cd段導線受磁場力 A 方向向上B 方向向下C 為零 因為線圈處于水平位置D 為零 因為ab段導線向上轉動 B 解析 根據(jù)圖示信息 電流從電源的正極出發(fā)回到負極 判斷線圈中cd段導線的電流方向由c到d 在磁場方向不變的情況下 ab段的電流方向和cd電流方向相反 則可以判斷ab段導線受磁場力的方向與cd段相反 ab段受力向上 所以cd段受力向下 跟蹤訓練 2018 廣州 如圖所示 通電導線a b固定不動 左磁體對a的作用力為Fa 右磁體對b的作用力為Fb 下列說法正確的是 A Fa Fb方向相反B Fa Fb方向相同C Fa Fb方向相反D Fa Fb方向相同 A 影響電磁鐵磁性強弱的因素1 教材實驗原理圖2 實驗原理應用控制變量法探究影響電磁鐵磁性強弱的因素 電流大小 線圈匝數(shù) 3 實驗結論 1 結論一 通過電磁鐵的電流越強 電磁鐵的磁性就越 2 結論二 當電流一定時 電磁鐵的線圈匝數(shù)越多 電磁鐵的磁性越 4 實驗關鍵點因變量 電磁鐵磁性強弱 是通過電磁鐵吸引大頭針的個數(shù)多少來表征 應用的這種方法叫轉換法 5 實驗拓展由于電磁鐵磁性強弱與鐵芯的有無 電流的大小 線圈匝數(shù)的多少有關 因此 在探究影響電磁鐵磁性強弱與其中某一因素的關系時 必須應用控制變量法來保證其他因素不變 強 強 典例 2018 汕頭潮南區(qū)模擬 如圖所示 是某學習小組同學設計的研究 電磁鐵磁性強弱 的實驗電路圖 1 要改變電磁鐵線圈中的電流大小 可通過 來 實現(xiàn) 要判斷電磁鐵的磁性強弱 可觀察 來確定 物理學中將這種研究問題的方法叫做 調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置 電磁鐵吸引鐵釘 的數(shù)目 轉換法 2 如表是該組同學所做實驗的記錄 比較實驗中的1 2 3 或4 5 6 可得出的結論是 電磁鐵的匝數(shù)一定時 通過電磁鐵線圈中的電流越 磁性越 比較實驗中的1和4 或2和5 或3和6 可得出的結論是 電磁鐵線圈中的電流一定時 線圈匝數(shù)越 磁性越 大 強 多 強 解析 本題為探究 電磁鐵磁性強弱 的實驗 考查轉換法和控制變量法的應用及分析數(shù)據(jù)歸納得出結論的能力 1 如圖 移動滑動變阻器的滑片 改變連入電路的電阻 從而改變電路中的電流 電磁鐵的磁性強弱不能直接用眼睛觀察 而是通過電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌賮矸从?吸引的鐵釘越多 電磁鐵的磁性越強 這種方法叫轉換法