科组长
电与磁
知识梳理
磁体的性质
磁场
磁极间的相互作用规律
磁化
磁场和磁场的方向
电流的磁效应
电磁场
通电螺线管(电磁铁)磁场方向的判断方法 电磁铁磁性强弱与电流和匝数的关系
电 与 磁
电磁继电器
通电导线在磁场中受力
通电导线在磁场中受力 影响受力方向的因素
原理
电动机结构
能量转换
影响感应电流方向的因素 电磁效应现象
电磁效应现象
能量转换
原理
发电机 结构
能量转化
知识导入:
一、磁现象:
1、磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)
2、磁体定义:具有磁性的物质
分类:永磁体分为 天然磁体、人造磁体
3、磁极定义:磁体上磁性最强的部分叫磁极。(磁体两端最强中间最弱)
种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N) 作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
说明:最早的指南针叫司南 。一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。
4、磁化定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。软铁被磁化后,磁性容易消失,称 为软磁材料。钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。
5、物体是否具有磁性的判断方法:
①根据磁体的吸铁性判断。
②根据磁体的指向性判断。
③根据磁体相互作用规律判断。
④根据磁极的磁性最强判断。
典型例题
例1、如图,用磁铁的一极在钢棒AB上从A向B反复摩擦几次后,钢棒就具有了磁性,这种现象称为 ,并且钢棒的A端为 极
例2、福州科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的,
每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体,如图。当推动A轮转动时, 其它3个轮会随之转动。若A轮磁体外侧是N极,则C轮磁体外侧是 极。如果A轮顺时针转动,C 轮将 时针转动,D轮将 时针转动(选填“顺”或“逆”)。
例3、如图所示,通电螺线管周围的小磁针静止时,小磁针N极指向不正确的是( )
A.a B.b C.c D.d
例4.有甲、乙两根形状完全相同的钢棒,当甲的一端靠近乙的一
端时,乙按如图9-2方式转动起来,则可判断( )
A.一定是甲棒有磁性,乙棒无磁性;
B.一定是乙棒有磁性,甲棒无磁性;
C.甲、乙都一定有磁性;
图9-2
D.甲、乙都可能有磁性。
例5.如图9-3水平放置的条形磁铁的一端吸引着一个较重的铁钉,若另一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极靠拢时,则出现的情况( )
A.将铁钉吸得更牢
B.铁钉落下
C.铁钉尖端将吸向右端的铁钉
D.铁钉尖端将吸向左边的铁钉
例6.小宇同学为了检验某根钢条是否具有磁性,它将钢条的A端靠近小磁针的N极,发现它们相互吸引;当仍将钢条的A端靠近小磁针的S极时,发现它们仍然相互吸引,则:
A.钢条A端为南极,另一端为北极
B.钢条A端为北极,另一端为南极
C.不能确定钢条是否具有磁性
D.钢条没有磁性
例7.如图9-4所示,一根条形磁铁,左端为S极,右端为N极。下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是 ( )
A B C D
二、磁场:
1、定义:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。我们是根据它所产生的作用来认识它。
2.基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
3、方向规定:在磁场中的某一点,小磁针北极静止时所指的方向就是该点磁场的方向。
4、磁感应线:
①定义:在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。
②方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。
③典型磁感线的画法:
④磁感线的特点:
A、磁感线是为了描述磁场而引入的带方向的曲线,是客观不存在的,但磁场客观存在。
B、磁感线是封闭的、不相交的曲线。
C、磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。
D、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
5、地磁场:
定义:在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用。 磁极:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。
磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现。
典型例题
例1:小磁针在条形磁铁的轴线上静止,如图4所
示。请画出条形磁铁的一条磁感线,并标出小磁针的N、S极。
例2:(2006年泰州市)图8为两个条形磁体及其它们之间的磁
感线,请在图中标出条形磁体的N、S极以及磁感线的方向.
例3:磁 悬 浮 列 车
磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成
的新型交通工具,是高新技术的产物.上海磁悬浮列车示范运营线项目于2006年4月26日正式通过国家竣工验收.正线全长约30km,设计最高运行时速430km/h,单向运行时间7min20s.
(1)上海磁悬浮列车的结构如图甲所示.要使列车悬浮起来,车身线圈的上端是_________极.若列车总质量是20t,磁悬浮列车行驶时,强大的磁力使列车上升10mm,那么上升过程中磁力对列车做功_________J.(g取10N/kg)
(2)如果列车在单向运行过程中,只停靠一站,那么,停靠时间约为
_________s(设磁悬浮列车全程均以360km/h的速度行驶).
(3)图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图,A是磁性稳定的电磁铁,安装在铁轨上,B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管.B中电流方向如图乙所示,请在图中标出通电螺线管的N极,螺线管B与电磁铁A之间相互_________ (选填“排斥”或“吸引”),从而使列车悬浮在铁轨上方.
例4、如图所示的是用来描绘某磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,a点的磁场比b点的磁场_______(选填“强”或“弱”);若在b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_______处(选填“P”或
“Q”).
例5、有两根外形完全相同的钢棒,一根有磁性,另一根没有磁性,要确定哪根钢棒有磁性,某同学用一根钢棒的一端去接触另一根钢棒的中间部分,如图所示,若两根棒互相吸引,可以决定_________钢棒有磁性,若两根钢棒互相不吸引,可以断定_________钢棒有磁性。
例6、放在水平桌上的小磁针,静止时指北的一端是小磁针的
_______极。地球本身是一个巨大的磁体,在地磁场的磁感线从地理的_______极附近出来,回到地理的__________极附近。
例7、a、b为两个条形磁铁的两个磁极,根据下
图所示的磁感线方向,可以判断a为________,b为______,小磁针上端为_____________。
例8、 磁场看不见,摸不着,我们可以根据放入其中的小磁针来判别它的存在。这种方法与下列研究问题的方法相同的是:( )
A. 用磁感线描述磁场 B. 保持电压不变,研究电流与电阻的关系
C. 根据电灯是否发光,来判定电路中是否有电流存在 D. 用水压类比电压 例9、关于磁感线下列正确的是 ( )
A、磁体周围的磁感线从磁体南极出来回到磁体北极
B、磁感线是磁体周围实际存在的曲线
C、磁针北极受磁力方向与该点磁感线方向相同
D、磁针北极受磁力与该点磁感线方向相反 巩固与提升:
1、如图3所示,将铁钉放在某矿石附近,铁钉立即被吸引到矿石上,此现象说明该矿 石具有( )
A.磁性 B.导电性 C.弹性 D.绝缘性
2、地球是一个大磁体,它的周围存在磁场。小青同学看了“机遇号”探测器降落火星的 电视新闻后,想到:“火星的周围也存在磁场吗?”假若你能降落到火星,请用一个简单的实验来研究这个问题。你的做法是: ;
4、电冰箱门上装有磁性密封条,是利用了__________的原理,而磁带和磁卡则是利用了它们能够被_______的原理。
5、磁悬浮列车是在车厢和铁轨上分别安放磁体,利用同名磁极相互 ,使列车离开地面,从而减小列车运行时的阻力,提高车速。
6、关于磁场和磁感线下列正确的是 ( ) A、只有在磁铁周围才有磁场
B、磁感线是由铁屑组成的
C、磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来,回到南极
D、在磁场中某点的小磁针静止时南极指方向就是该点磁感线方向
7、在磁场中,肯定不受磁力作用的是( )
A、铝棒 B、钢片 C、通电钢棒 D、小磁针
8、下列关于磁感线的说法中,正确的是( )
A.只有磁铁周围才有磁感线
B.磁感线是由铁屑组成的曲线
C.磁体外部的磁感线是从磁体N极到S极
D.小磁针的南极所指的方向就是磁场的方向
9、下面有关磁现象的说法中,错误的是( )
A.磁铁能吸引铁钉 B.磁体的同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
C.磁感线是由磁屑形成的 D.指南针能指南北是受地磁场的作用
10、关于磁场和磁感线的下列说法中错误的是:( )
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.条形磁铁周围的磁感线是从南极出发指向北极的;
D.地磁场的南极在地理的南极附近.
11、在蹄形磁铁旁的a点放一小磁针,且指向如图所示,b点不放小磁针但有磁感线,c点既不放小磁针,也没有磁感线,则下列判断正确的是:( )
A. a点有磁场,且方向向下; B. b点有磁场,但其方向无法确定;
C. c点没有磁场; D. 蹄形磁铁的上端是N极.
12、如图画出了两个磁极间的磁感线。请在图中标出磁极的名称,并画出位于图中A点的小磁针静止时北极所指的方向。
三、电生磁:
1.奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。
该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明:通电导线的周围存在磁场,且磁场的方向与电流的方向有关。
2.通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向及螺线管的环绕方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。
右手螺旋定则――用右手握住螺线管,让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
3.电磁铁
定义――电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。
构造――电磁铁是由线圈和铁芯两部分组成的。
特点——①电磁铁磁性的有无,可由通断电来控制。
②电磁铁磁性的强弱,可由电流大小和线圈匝数来控制。(成正比关系)
③电磁铁的极性位置,可由电流方向及螺线管的环绕方向来控制。
应用——电磁继电器、电话
电磁继电器:实质是由电磁铁控制的开关。常用于用低电压弱电流控制高电压强电流,进行远距离操作和自动控制,这样可以保证操作人员的安全,实现遥控和生产自动化。 结构――电磁继电器的主要部件是电磁铁、衔铁、弹簧和触点。
原理――如图所示
电话组成:话筒、听筒。 电话基本工作原理:振动、变化的电流、振动。
例题解析:
例1、通电螺线管上方的小磁针静止时的指向如图所示,a端是电源的
_______极,c端为通电螺线管的_______极.
例2、如图所示,当开关S闭合时,通电螺线管旁的小磁针按图示方向转
动,则通电螺线管的a端为_______极,电源的d端为_______极;当图中滑片P向左滑动
时,小磁针受到的磁场力将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
例3、课堂上教师做了
如图3的演示实验,同学们根据实验现象得到如下结论,其中不正确的是:( )
A.甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场;
B.甲、丙两次实验表明磁场对电流有力的作用;
C.甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关;
D.甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁,且其磁场方向与电流方向有关. 例4
、闭合电键后,螺线管内的小磁针静止后停在图中位置,那么:( )
A.电源A端为负极,B端为正极,线圈右端为S极,左端为N极 ;
B.电源A端为负极,B端为正极,线圈右端为N极,左端为S极;
C.电源A端为正极,B端为负极,线圈右端为S极,左端为N极;
D.电源A端为正极,B端为负极,线圈右端为N极,左
端为S极.
例5、通电环形导体中间和上部各有一小磁针,当通以如图电流后,
小磁针的N极将分别:( )
A.a的N极向纸外指,b的N极向纸里指;
B.a的N极向纸里指,b的N极向纸外指;
C.a和b的N极都向纸外指 ;
D.a和b的N极都向纸里指。
例6、要使通电螺线管的磁性减弱,可以( )
A.改变通电电流的方向
B.减小通电电流的大小
C.在通电螺线管中插入铁芯 D.增加通电螺线管的线圈匝数
例7、通电螺线管两端磁极的性质决定于 ( )
A、螺线管的匝数 B、螺线管中电流强度的方向 C、螺线管中有无铁心 D、螺线管的长
例8、关于电与磁的叙述正确的是
A.由于导体在磁场中运动而产生电流,发电机的电能应来自磁能
B.磁场是磁体周围看的见、真实存在的物质
C
.地磁场的两极与地理的两极互相重合
D.通电导线周围有磁场,磁场方向并与电流的方向有关;这种现象叫电流的磁效应 堂上练习。
1、(2006年浙江省)如图所示为录音机上的录音磁头简图。录音时,声音先转变成强弱变化的电流,当电流通过录音磁头上的线圈时,线圈就具有 性,铁芯缝隙a处就产生 。
2、(2006年黄冈市)如图是动圈式麦克风的结构示意图。当你对着
它说话或唱歌时,人声带由于
而产生的声音,通过 传播到膜片,使。 膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动,线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的 ,线圈在运动中能量的转化情况是3、(2006年河北省)8.图3是温度自动报警器的原理图,它运用
了许多物理知识。以下说法中不正确的是( )
A.温度计中的水银是导体
B.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C.报警器中的电磁铁运用了电流的热效应
D.电磁继电器是一种电路开关
4、根据图丙中小磁针静止时的指向,在图中标出通电螺线管的N、
S极和电源的正负极。
5、某中学科学探究小组设计了一个可改变磁性强弱的电磁铁,如上右图所示。请你用笔画线代替导线完成他们设计的电路,要求:① 滑片向右移动时电磁铁的磁性增强;② 通电后使电磁
铁的左端为s 极。
6、图中小磁针静止在通电螺线管旁,请你在图上标明: (
1)电源的正负极;
(2)通电螺线管的N、S极;
(3)磁感线的方向.
7.如
下图所示,正确的是( )
图9-14
8.如图9-15,根据通电螺线管周围的磁感线分布,确定磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是( )
A. N、N、S、N B. S、N、S、S
C. S、S、N、N D. N、S、N、N
9.奥斯特实验表明,通电导线周围存在,证明了电和磁之间是相互
10.通电螺线管外部的磁场和极、改变螺线管中的电流方向时,螺线管的两磁极
11.小丽同学利用如图9-7所示的装置研究磁和电的关系,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: ;比较乙、丙两图可知: .
图9-8
12.如图9-8,当开关闭合后,通电螺线管边的小磁针按如图所示方向偏转,则通电螺线管的a
端为 极,电源的d端为 极;当图中滑片P向右移动过程中,通电螺线管的磁性将 (选填:“增强”、“减弱”或“不变”)。
13.2005年是世界物理年。下列四位科学家都对物理学的发展做出了卓越的贡献,其中首先发现电流磁效应的科学家是( )
A.爱因斯坦 B.帕斯卡 C.奥斯特 D.牛顿
14.如右图所示,是一根锰铜丝制成的软质弹簧,B是水银槽,槽内盛有水银,A的上端通过接线柱与电源相连,A的下端恰好与水银表面接触,开关S闭合时发生的现象是:( )
A.弹簧伸长,灯持续发光 B.弹簧上下振动,灯忽亮忽灭
C.弹簧缩短,灯熄灭 D.弹簧静止不动,灯持续发光
15、如下图所示,条形磁铁置于水平面上,电磁铁与其在同一水平面上,右端固定并保持水平,当电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时,条形磁铁仍保持静止,在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是( )
A.方向向左,逐渐增大
B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,逐渐增太
D.方向向右,逐渐减小
16、如图9-4-11所示,当开关闭合,滑片P向右移动时,电磁铁的磁性:( )
A.增强; B.减弱; C.先增强后减弱; D.不变.
四、磁场对电流的作用:
1、通电导体在磁场中受到磁场力的作用,力的方向与磁场方向和电流方向有关。
左手定则:一直电流的方向和磁感线方向,判断通电导体在磁场中的受力方向。
方法:伸开左手使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个内。让磁感线穿入手心,四指指向电流方向,大拇指所指的方向则是导体受力方向
2、通电线圈在磁场中,当线圈平面与磁感应线不垂直时,磁场力会使线圈转动;当线圈平面与磁感应线垂直时,也会受到磁场力的作用,但不会转动,这一位置叫做平衡位置。
3、直流电动机――用直流电源供电的电动机。
a原理――电动机是根据通
电线圈在磁场中转动的基本原理制成的。原理图如下:
b构造――直流电动机模型主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、换向器和电刷四部分组成。
c直流电动机的转速可由电流大小来控制;转动方向可由电流方向和磁极的位置来控制。 d能量转化:电能转化为机械能
例题解析:
例1.通电导体在磁场中受力而运动时( )
A.消耗了电能,产生了机械能 B.消耗了机械能,产生了电能
B.消耗了机械能,产生了内能 D.消耗了化学能,产生了电能
例2.某个直流电动机的模型通电后不能转动,其发生的故障不可能是:( )
A.磁铁磁性太弱 B.电流方向接反了
C.换向器和电刷接触不良 D.轴与轴架的摩擦太大
例3.要改变直流电动机的转动方向,应采取的方法是:( )
A.增强磁极的磁性; B.加大通电电流;
C.改变线圈中的电流方向; D.将磁铁的磁极对调.
例4.直流电动机换向器的作用是 ( )
A.改变线圈的转动方向 B.改变线圈中的电流方向
C.改变磁感线的方向 D.以上作用同时存在
例5.探究通电导体在磁场中受到的力
与哪些因素有关时,小丽同学做了如下三组实验,如图9-38所示,其中AB是通电导体的一部分,导线上的箭头表示电流方向,F表示导体受力的方向,N、S表示磁体的两极.
图9-38
⑴通过实验(a)和(b)说明,通电导体在磁场中的受到力方向与 的方向有关.
⑵通过实验(b)和(c)说明,通电导体在磁场中的受到力方向与 的方向有关.
例7.某一玩具小电动机线圈电阻为1,在6V的电压下,通过的电流为O.5A,则该玩具的电动机在1 min内消耗电能 J,其线圈产生的热量为 J。
巩固提升:
3、右上图是直流电动机的工作原理图,“CD”部件我们称之为____________,它的作用是当线圈转动到平衡位置时,能自动改变
______________________________,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时,是把电能转化为_____________。
4
、如右图是安装直流电动机的电路图。由实验可观察到:电动机的转速跟_________有关,
当p向右滑动时,电动机转速将______(选填“变大”或“变小”),若将电动机磁极对调的同时,电池正、负极也对调,则其转动方向将______。(选填“改变”或“不变”)
5、通电导体在磁场里要受到力的作用,导体的受力方向与________方向和______方向有关。
6、如图所示, 图是直流电动机的构造和原理图。直流电动机工作过程中能量的转化是 。
7、下列图中能说明电动机工作原理的是( )
8、将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接,在小电动机转轴上绕线,然
后用力拉线,使电动机转动,在电动机转动过程中,小灯泡发光,该现象中:①电动机是电源;②磁产生了电,使小灯泡发光;③电产生了磁,使电动机转动;④转速越快,灯泡越亮.以上说法中正确的是 ( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
9、关于发电机和电动机的能量转化及其工作原理,以下说法正确的是( )
A.发电机工作时把电能转化成机械能,其工作原理是电磁感应现象
B.发电机工作时把机械能转化成电能,其工作原理是磁场对电流的作用
C.电动机工作时把机械能转化成电能,其工作原理是电磁感应现象
D.电动机工作时把电能转化成机械能,其工作原理是磁场对电流的作用
10、下列将电能转化为机械能的装置是( )
A.发电机 B.电视 C.日光灯 D.电动机
11、图3所示是课本中的几个实验.演示电磁感应的是 (
)
12、电动机是一种高效率,低污染的动力设备,广泛地应用在机械设备等各个方面。下列设备中应用了电动机的是( )
A.电脑CPU风扇 B.电饭锅 C.电热水壶 D.电热毯
13、电动机是一种高效率、低污染的动力设备。下图所示的四幅实验装置图中,对电动机的
发明有直接影响的是( )
14、在安装直流电动机模型的实验中,小杰同学按照科学教材的要求安装了一台如右图所示的直流电动机模型。安装完毕,闭合开关后,线圈顺时针方向转动,则能使线圈逆时针方向转动的做法是:( )
A.减小一节电池; B.把电源和磁铁的两极同时对调;
C.增加一节电池; D.把电源两极对调.
15、关于下图中的实验装置,下列说法中哪一个是正确的( )
A.合上开关后,发生电能转化为机械能
的现象
B.这是研究电磁感应现象的装置
C.这是研究电流热效应的装置 D.该装置可以说明电动机原理
16、小华组装了一台直流电动机模型,她将电动机模型接入如图(a)所示的电路中,已知电源电压U=3V,并保持不变,线圈电阻R=1.5,接通电路后,电动机正常转动,电流表读数I=0.8 A,已知电动机正常工作时的能量转化关系如图(b)所示,摩擦不计。 求:(1)电动机正常转动1 min消耗的电能W和线圈产生的热量Q.
(2)电动机输出的机械功率P. (3)电动机能量转换效率
.
五、电磁感应(磁生电):
1、现象――英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。
2、感应电流――电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。
感应电流的产生条件:a电路必须是闭合电路;;
b部分导体放入磁场中;
c做切割磁感线运动。
感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
右手定则:已知导体运动方向跟磁感线方向,判断感应电流的方向。
方法:伸直右手使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。磁感线垂直进入手心,大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向为导线中感应
电流的方向。
3、发电机:
原理――发电机是根据电磁感应现象制成的。
构造――交流发电机主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、滑环和电刷。
能量转化——机械能转化为电能
4、方向不变的电流叫做直流电;大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。
交流电的周期――电流发生一个周期性变化所用的时间,用T表示,单位是秒(s)。 交流电的频率――电流每秒发生周期性变化的次数。用f表示,单位是赫兹(Hz)。
计算公式——f= 1/T,我国T=0.02,f=50
二、典型例题
例1、小芳在做探究感应电流方向与哪些因素有关时,猜想金属棒在磁场中运
动产生的感应电流的方向可能与磁场的方向有关,也可能与金属棒的运动方向有关。
她设计了如下实验,装置如图22.
①使金属棒向石运动,看到电流表指针向左偏.
②把磁铁南、北极上下对调,金属棒变为向左运动,
看到电流表指针仍向左偏.根据以上现象,小芳得出感应
电流的方向与磁场的方向、棒的运动方向无关的结论.
你认为小芳的结论正确吗?若认为正确请说明现由.
若有错,分析小芳得出错误结论的原因.
例2、如图9-7-1所示是探究电磁感应现象的实验装置,装置中的直铜线ab通过导线接在灵敏电流计的两接线柱上,当让ab迅速向上运动时,电流表指针 ;将ab改为向左运动时,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”) ;实验时开关应该 ,实验结果表明 。
例3、探究产生感应电流条件的实验步骤如图9-7-2所示
C
B
A
图9-7-2
(1)本实验中,我们通过观察什么现象来判断电路是否有感应电流?_______
(2)通过比较图_______与图_______可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合;通过比较图_______与图_______可知,产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动 例4、世界环境日,2006年中国的主题是“生态安全与环境友好型社会”。化学电池对生态与环境的影响日趋严重。如图9-7-5是一种安装在自行车上的照明灯,它在某些发达国家被大量使用。这种灯不用化学电池,是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光的。发电机的工作原理是__________,发电机工作时发生的能量转化是_________。
例5、如图9-7-7所示的四个实验中,研究电磁感应现象的实验装置是 ( ) 图
9-7-7
例6、我国最大的水力发电站三峡大坝中的大型发电机是( )
A、利用电磁感应现象制成,将电能转化成为机械能
B、利用电磁感应现象制成,将机械能转化成为电能
C、利用通电导体在磁场中受力的作用制成,将电能转化成为机械能
D、利用通电导体在磁场中受力的作用制成,将机械能转化成为电能
例7、如图9-7-11当电流通过弯曲导线时,线圈中心处的小磁针:( )
A.N极垂直纸面向里转; B.N极垂直纸面向外转;
C.N极垂直面向上、下摆动 ; D.小磁针不会动.
例8、研究电磁感应现象的实验装置如图9-7-12,下面进行的操作能使电流表指针发生偏转的是:( )
A.使导线AB在水平方向运动; B.使导线AB向上或向下运动;
C.闭合开关,使导线AB在水平方向运动; D.闭合开关,使导线AB向上或向下运动. 例9.图9-45中,甲图表示闭合电路的部分导体,在磁场中沿箭头所示的方向运动时,导体中的感应电流方向如图,请在乙图中标出感应电流的方向.
图9-45
课后作业
一、 选择题(每题2分,共36分)每题只有一个正确答案
1.在条形钢AB上方放一小磁针,放上时小磁针正好静止,如1-1图则下列说法正确的是( )
A.AB一定有磁性,且A端为北极;
B.AB一定有磁性,且B端为北极;
C.AB一定无磁性;
D.AB可能有磁性,也可能无磁性。
2.下列几种物质不能被磁化的是( )
A.铜块 B.钴块 C.铁块 D.镍块
3.关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( )
A.磁场虽然看不见,摸不着,但确实存在,而磁感线是一种假设曲线,
是不存在的
B.磁场对放入其中的磁体有磁力作用,当其中放入磁体时,则磁场不存在
C.在磁场中画出磁感线处存在磁场,在磁感线间空白处不存在磁场
D.磁体周围的磁感线从磁体N极出来,回到S极,所以磁体内部不存在
磁场,也不画磁感线
4.用小磁针去靠近甲乙两根钢棒时,甲能排斥小磁针,乙能吸引小磁针,那么
( )
A.甲有磁性,乙无
C.甲没有磁性,乙有 B.甲乙都有磁性 D.甲肯定有磁性,乙不能肯定
5.下列哪一组装置或元件都是利用了电流的磁效应工作的 ( )
A.电灯泡,保险丝,电炉
B.电饭锅,电烙铁,电磁铁 D.电熨斗,电解槽,电烘箱 C.电话,电铃,电磁继电器
6.1820年,安培在科学院的例会做了一个小实验,引起到会科学家兴趣,把图1-2所示的螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导体通电,请你想一想会发生的现象是( )
A.通电螺线管仍保持原来的位置静止
B.通电螺线管转动,直到A指向南,B指向北
C.通电螺线管转动,直到A指向北,B指向南
D.通电螺线管能在任意位置静止
7.做研究磁铁的磁场实验时,小明不慎将铁粉撒在桌上,为了收集铁粉,小明想用磁铁直接收集,同组的小东建议用塑料袋裹住磁铁后再去吸收铁粉,你认为( )
A.小明的方法可行,小东的方法不可行
B.小东的方法可行,小明的方法不可行
C.小明、小东的方法都可行,但小明的方法好些
D.小明、小东的方法都可行,但小东的方法好些
8.下列说法中,符合历史事实的是 ( )
A.最早发现电流磁场的是安培
B.最早准确清楚论述磁偏角的科学家是王充
C.最早发现电磁感应的是法拉第
D.最早记载磁体指南性质的是沈括
9.如右图1-3所示水平放置的一根条形磁铁,一端吸引一枚铁钉,若用另一根条形磁铁的S极与原来的N极靠拢时,可能出现的情况是( )
A.铁钉下落 B.将铁钉吸得更牢
C.铁钉向右移 D.铁钉向左移
10.将小磁针放在地球北极时,小磁针的北极将指向( )
A.北方 C.地面
B.南方 D.天空
11.下列装置没有利用电磁铁的是( ) A.电炉 C.电动机
B.电铃 D.电磁起重机
12.如下图1-4所示,a表示垂直纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图中箭头的方向运动能产生电流的有几种情况( )
A.1种 C.3种
B.2种 D.4种
13.一根长直导线,在靠近一根原来静止的小磁针时( )
A.小磁针转动,则导线中不一定有电流 B.小磁针转动,则导线中一定有电流 C.小磁针不转动,则导线中一定没有电流 D.小磁针不转动,则导线中一定有电流
14.目前许多国家都在研制磁悬浮列车,我国拥有全部知识产权的第一条磁悬浮列车实验已建成,一条磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安装了磁体,现有下列四种说法( )
①磁悬浮列车利用了同名磁极相互排斥 ②磁悬浮列车利用了异名磁极互相吸引 ③磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦 ④磁悬浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦
A.①和③
④
15.如图1-5所示,用N棒的中间去靠近M棒的一端时,两者相互吸引, 则( )
A.N棒一定有磁性
B.M棒一定有磁性
D.无法确定M棒一定有磁性
B. ①和④
C.②和③
D. ②和
C.M、N棒都有磁性
16.如图1-6所示,当弹簧测力计吊着一个铁块,沿水平方向从水平放置的条形磁体的A端移到B端的过程中,能表示弹簧测力计示数与水平位置关系的图是( )
图1-6
17.小明要研究,磁体的“磁性强弱与温度的关系”,帮他选出所需要的器材( ) A.酒精灯,条形磁铁,大头针 B.磁体,铁钉,电流表 C.酒精灯,大头针,温度计 D.磁体,温度计,滑动变阻器
18.在研究磁体磁性强弱时,通过观察大头针个数目多少就可以知道磁性的强弱,这种研究问题的方法是( )
A.等效法
B.转换法
D.模型法
C.控制变量法
二、填空题(每题1分,共23分)
1.磁体具有指______________方向和吸引_____________________等材料的性质。 2.鸽子能从2000公里以外的地方飞回家,是利用了的导航,如果鸽子身上绑一块小磁铁,它还能从很远的地方飞回来吗?答:____________。
3.我国宋代的学术著作
4.如下图2-1所示,甲图是实验,它第一次揭示了的关系,乙图是研
究
的实验装置,它导致了 的发明;丙图是研究 ____________________的实验装置,它把_____能转化成了______能。
甲 乙 丙 图2-1
5.电磁铁是在通电螺线管中插入强;电磁铁的磁性的有无可以通过__________控制,磁性的强弱可以通过_________和___________控制。
6.在了解磁悬浮列车后,请写出用磁悬浮列车代替公共汽车的优点 , 。(至少2条)
7.如图2-2所示,是电磁选矿机的示意图,当它工作时,铁砂落入
图2-2 图2-3
8.微型电扇的内部构造如图2-3所示。在完好的微型电扇的插头处接一只发光二极管,用手旋转叶片,将发现二极管发光,这说明 ;微型电扇接入电路中能转动,其工作原理是 。
三、作图题(每个图2分,共8分)
1.下图3-1是放在磁体周围的小磁针静止时的示意图,请在图中标出磁感线的方向,并标出磁体的N、S极。
图3-1
2.根据小磁针静止时的状态,在下图3-2标出通电螺线管的N、S极,标出电源的正负极。
图3-2 图3-3
3.根据小磁针静止时的状态在下图3-3中画出螺线管的绕法。
四、实验探究题(15分)
1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动会产生电流,那么感应电流的大小到底与导线切割磁感线运动的速度有什么关系?小芳用“同一根导体在一个大蹄形磁体内,沿垂直于磁感线的方向,以不同的速度切割磁感线,得出如下数据:
(1)根据以上数据可得出的结论是:______________________________ (2)小芳在实验中采用的研究方法是:____________________________
2.如右图4-1所示,在磁场中挂一导线ab,它的两端跟电流表相连,导体在磁场中静止,导体中__________电流;(填“有”或“没有”)
导体在磁场中上、下运动,导体中___________电流;导体在磁场中左、右运动,导体中_____________电流;综合以上情况可以得出:
___________________________________________。
3.如下图4-2所示,在做电磁铁实验时,比较图A、B可以得出;比较 可以得出电磁铁电流越大,磁性越强;比较 可以得出电磁铁线圈匝数越多,磁性
越强。
A B C D
图4-2
4.小明同学用漆包线在铁钉上绕成匝数足够多的电磁铁,来探究磁性强弱与电流大小的关系,如图4-3所示,(1)利用图中的装置无法探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,原因是 ,在电源电压不变的情况下,他还应该选择一个 ,(2)为了比较电磁铁磁性的强弱变化,他还应该选择适当的 。(填“小铁钉”“铝钉”“细铜屑”)
5.阅读探究题:一天,小明发现铁钩放在炉子中被烧得通红,他突发奇想,如果磁铁放在火中烧,会有什么现象呢?磁性变强还是变弱呢?
小明猜想:可能变强吧,他设计并做了如下实验:将一个条形磁铁固定在铁架台上,另一端吸引一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,一段时间后,铁钉落下;如果把铁钉烧红,磁铁也吸不住铁钉。
在炼钢厂里,人们能用电磁起重机吊起生铁投入火炉,却无法用电磁起重机吊起刚生产好的温度较高的钢锭,人们只能用车搬运刚做好的钢锭。
(1)根据短文,你可以得到什么结论 (2)对于这一结论,你能提出新的猜想吗? (3)小明在研究这一问题时,运用了怎样的探究程序?
五.论述计算题(共18分)
1.阅读分析题(5分)
传 说
传说在古代,有一个弱小国家受到相邻大国的入侵,国王向天下寻求能够退兵之人。有一个谋士前来应征,说他可以打退敌人.国王很高兴,封他为大将军.将军命令所有的战士脱去厚重的盔甲,轻装上阵。
两军激战,打得正激烈,将军却下令收兵,敌军乘胜追击,慢慢的,敌军被引向一个小山坡,突然,刚才还威猛无比的敌军,却变得举步艰难,甚至连手中的兵器都举不起来。将军指挥反攻,结果大获全胜。
同学们,将军打败敌军利用的物理知识可能是
磁性材料
实验表明,任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同,根据物质在外磁场中表现出的特性,物质可粗略地分为三类:顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质。
我们把顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质,把铁磁性物质称为强磁性物质,通常所说的磁性材料是指强磁性物质,磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料,磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去掉磁性的物质叫硬磁性材料,一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。
随着社会的进步,磁性材料和我们日常生活的关系也越来越紧密,录音机上用的磁带,录像机上用的录像带,电子计算机上用的磁盘,储蓄用的信用卡等,都含有磁性材料,这些磁性材料称为磁记录材料,靠着磁记录材料,我们可以在磁带、录像带、磁盘上保存大量的信息,并在需要的时候“读”出这些信息,磁记录材料在20世纪刀年代以前采用磁性氧化物。1979年合金磁粉研制成功之后,开始采用金属性材料,从而大大提高了磁记录的性能.现在人们又在使用金属薄膜做磁记录磁性材料。磁记录技术又得到了进一步的提高。
回答问题: (
1
)
物
质
分
为
几
类
?
答
:
__________________________________________________________
(
2
)
磁
性
材
料
可
分
为
哪
几
种
?
答
:
__________________________________________________
(3)硬磁性材料和软磁性材料有什么不同的特点?答:________________________________
(
4
)
磁
性
材
料
应
用
在
哪
些
方
面
?
答
:
_______________________________________________
2.问题解决题(7分)
(1)有外型完全一样的两根小棒,一根是铝棒,一根是聚合权脂棒,另外还有电流表,开关,灯泡,电源,蹄形磁铁,导线等.请你用两种方法将它们区分开,并证明理由。
方法一: 理由: 方法二: 理由:
(2)小明和小宇在暑假里参加了两人帆船“越野赛”,在他们的船驶离港口后的第二天.他们发现自己离开了大部队,一看原来罗盘坏了,检查后发现是指针的磁性消失了,为了不偏离方向,他们需要立即修好罗盘,可是粗心的他们上船时竟忘丁带工具箱,小明大致一看,除了自己口袋里的一串铁制钥匙,一卷外表面有油漆的钢导线,手电筒,食物,饮料外,别无它物,你能帮他们想想办法把罗盘修好吗?
办法: 理由:
(3)实验室有一个旧的学生直流电源,输出符号模糊不清,无法分辩正负极,小刚设计下面的判断电源两极的方法,在桌面上放上一个小磁针,在磁针东面放上一个螺线管,如图5-1,闭合开关,磁针指南的一端向西偏转,则输出端A端为___________________极。
3.计算题
(6分)举世瞩目的长江三峡工程经过10年的建设,现已进入收获阶段,2003年6月10日,三峡大坝蓄水成功,高峡平湖伟梦成真,2003年8月,三峡水电站开始发电,
三峡水电站建成后,共装发电机26台,单机容量为7×105炉kW·总装机容量为1.8×107kW,则1分钟发电量是多少千瓦时? 三峡工程总公司已于2003年8月和上海等七省市签订供电协议,供电价格平均0.3元/(kW·h),三峡水电站发电1分钟的收入为多少?
课后作业参考答案
一、选择题
二、填空题
1.南北 钢铁 3.磁体 不重合
4.奥斯特 电和磁 电磁感应 发电机 磁场对电流的作用 电能 机械能 5.铁心 磁化 电流的通断 电流的大小 线圈的匝数 6.速度快 噪音小 7 B
8.产生了感应电流 通电导体在磁场中受力要转动 三、作图题
略 四、实验探究题
1.产生的电流大小跟导体运动速度有关 2控制变量法
2.没有 没有 有 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生电流 3.通电时有磁性 BC BD 4.不能改变电流 滑动变阻器 小铁钉
5.温度升高时磁性减小 略 提出问题-假设--实验验证-得出结论 五、论述计算题
1.磁铁具有吸铁性 顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质 软磁性材料和硬磁性材料,磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去掉磁性的物质叫硬磁性材料 录音机上用的磁带,录像机上用的录像带,电子计算机上用的磁盘,储蓄用的信用卡等
2.(1)把它们分别与电源、灯泡串联,能发光的是铝棒 铝是导体能导电
2.地磁场 不能
把它们悬挂起来并通电,用磁铁靠近,看能否发生力的作用 磁场对通电导体有力的作用
(2)用导线绕在小磁针上并通电 电流能产生磁场,磁场能让小磁针磁化 正 3.3×105KWh 9×104元
科组长
电与磁
知识梳理
磁体的性质
磁场
磁极间的相互作用规律
磁化
磁场和磁场的方向
电流的磁效应
电磁场
通电螺线管(电磁铁)磁场方向的判断方法 电磁铁磁性强弱与电流和匝数的关系
电 与 磁
电磁继电器
通电导线在磁场中受力
通电导线在磁场中受力 影响受力方向的因素
原理
电动机结构
能量转换
影响感应电流方向的因素 电磁效应现象
电磁效应现象
能量转换
原理
发电机 结构
能量转化
知识导入:
一、磁现象:
1、磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)
2、磁体定义:具有磁性的物质
分类:永磁体分为 天然磁体、人造磁体
3、磁极定义:磁体上磁性最强的部分叫磁极。(磁体两端最强中间最弱)
种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N) 作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
说明:最早的指南针叫司南 。一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。
4、磁化定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。软铁被磁化后,磁性容易消失,称 为软磁材料。钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。
5、物体是否具有磁性的判断方法:
①根据磁体的吸铁性判断。
②根据磁体的指向性判断。
③根据磁体相互作用规律判断。
④根据磁极的磁性最强判断。
典型例题
例1、如图,用磁铁的一极在钢棒AB上从A向B反复摩擦几次后,钢棒就具有了磁性,这种现象称为 ,并且钢棒的A端为 极
例2、福州科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的,
每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体,如图。当推动A轮转动时, 其它3个轮会随之转动。若A轮磁体外侧是N极,则C轮磁体外侧是 极。如果A轮顺时针转动,C 轮将 时针转动,D轮将 时针转动(选填“顺”或“逆”)。
例3、如图所示,通电螺线管周围的小磁针静止时,小磁针N极指向不正确的是( )
A.a B.b C.c D.d
例4.有甲、乙两根形状完全相同的钢棒,当甲的一端靠近乙的一
端时,乙按如图9-2方式转动起来,则可判断( )
A.一定是甲棒有磁性,乙棒无磁性;
B.一定是乙棒有磁性,甲棒无磁性;
C.甲、乙都一定有磁性;
图9-2
D.甲、乙都可能有磁性。
例5.如图9-3水平放置的条形磁铁的一端吸引着一个较重的铁钉,若另一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极靠拢时,则出现的情况( )
A.将铁钉吸得更牢
B.铁钉落下
C.铁钉尖端将吸向右端的铁钉
D.铁钉尖端将吸向左边的铁钉
例6.小宇同学为了检验某根钢条是否具有磁性,它将钢条的A端靠近小磁针的N极,发现它们相互吸引;当仍将钢条的A端靠近小磁针的S极时,发现它们仍然相互吸引,则:
A.钢条A端为南极,另一端为北极
B.钢条A端为北极,另一端为南极
C.不能确定钢条是否具有磁性
D.钢条没有磁性
例7.如图9-4所示,一根条形磁铁,左端为S极,右端为N极。下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是 ( )
A B C D
二、磁场:
1、定义:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。我们是根据它所产生的作用来认识它。
2.基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
3、方向规定:在磁场中的某一点,小磁针北极静止时所指的方向就是该点磁场的方向。
4、磁感应线:
①定义:在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。
②方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。
③典型磁感线的画法:
④磁感线的特点:
A、磁感线是为了描述磁场而引入的带方向的曲线,是客观不存在的,但磁场客观存在。
B、磁感线是封闭的、不相交的曲线。
C、磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。
D、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
5、地磁场:
定义:在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用。 磁极:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。
磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现。
典型例题
例1:小磁针在条形磁铁的轴线上静止,如图4所
示。请画出条形磁铁的一条磁感线,并标出小磁针的N、S极。
例2:(2006年泰州市)图8为两个条形磁体及其它们之间的磁
感线,请在图中标出条形磁体的N、S极以及磁感线的方向.
例3:磁 悬 浮 列 车
磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成
的新型交通工具,是高新技术的产物.上海磁悬浮列车示范运营线项目于2006年4月26日正式通过国家竣工验收.正线全长约30km,设计最高运行时速430km/h,单向运行时间7min20s.
(1)上海磁悬浮列车的结构如图甲所示.要使列车悬浮起来,车身线圈的上端是_________极.若列车总质量是20t,磁悬浮列车行驶时,强大的磁力使列车上升10mm,那么上升过程中磁力对列车做功_________J.(g取10N/kg)
(2)如果列车在单向运行过程中,只停靠一站,那么,停靠时间约为
_________s(设磁悬浮列车全程均以360km/h的速度行驶).
(3)图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图,A是磁性稳定的电磁铁,安装在铁轨上,B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管.B中电流方向如图乙所示,请在图中标出通电螺线管的N极,螺线管B与电磁铁A之间相互_________ (选填“排斥”或“吸引”),从而使列车悬浮在铁轨上方.
例4、如图所示的是用来描绘某磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,a点的磁场比b点的磁场_______(选填“强”或“弱”);若在b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_______处(选填“P”或
“Q”).
例5、有两根外形完全相同的钢棒,一根有磁性,另一根没有磁性,要确定哪根钢棒有磁性,某同学用一根钢棒的一端去接触另一根钢棒的中间部分,如图所示,若两根棒互相吸引,可以决定_________钢棒有磁性,若两根钢棒互相不吸引,可以断定_________钢棒有磁性。
例6、放在水平桌上的小磁针,静止时指北的一端是小磁针的
_______极。地球本身是一个巨大的磁体,在地磁场的磁感线从地理的_______极附近出来,回到地理的__________极附近。
例7、a、b为两个条形磁铁的两个磁极,根据下
图所示的磁感线方向,可以判断a为________,b为______,小磁针上端为_____________。
例8、 磁场看不见,摸不着,我们可以根据放入其中的小磁针来判别它的存在。这种方法与下列研究问题的方法相同的是:( )
A. 用磁感线描述磁场 B. 保持电压不变,研究电流与电阻的关系
C. 根据电灯是否发光,来判定电路中是否有电流存在 D. 用水压类比电压 例9、关于磁感线下列正确的是 ( )
A、磁体周围的磁感线从磁体南极出来回到磁体北极
B、磁感线是磁体周围实际存在的曲线
C、磁针北极受磁力方向与该点磁感线方向相同
D、磁针北极受磁力与该点磁感线方向相反 巩固与提升:
1、如图3所示,将铁钉放在某矿石附近,铁钉立即被吸引到矿石上,此现象说明该矿 石具有( )
A.磁性 B.导电性 C.弹性 D.绝缘性
2、地球是一个大磁体,它的周围存在磁场。小青同学看了“机遇号”探测器降落火星的 电视新闻后,想到:“火星的周围也存在磁场吗?”假若你能降落到火星,请用一个简单的实验来研究这个问题。你的做法是: ;
4、电冰箱门上装有磁性密封条,是利用了__________的原理,而磁带和磁卡则是利用了它们能够被_______的原理。
5、磁悬浮列车是在车厢和铁轨上分别安放磁体,利用同名磁极相互 ,使列车离开地面,从而减小列车运行时的阻力,提高车速。
6、关于磁场和磁感线下列正确的是 ( ) A、只有在磁铁周围才有磁场
B、磁感线是由铁屑组成的
C、磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来,回到南极
D、在磁场中某点的小磁针静止时南极指方向就是该点磁感线方向
7、在磁场中,肯定不受磁力作用的是( )
A、铝棒 B、钢片 C、通电钢棒 D、小磁针
8、下列关于磁感线的说法中,正确的是( )
A.只有磁铁周围才有磁感线
B.磁感线是由铁屑组成的曲线
C.磁体外部的磁感线是从磁体N极到S极
D.小磁针的南极所指的方向就是磁场的方向
9、下面有关磁现象的说法中,错误的是( )
A.磁铁能吸引铁钉 B.磁体的同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
C.磁感线是由磁屑形成的 D.指南针能指南北是受地磁场的作用
10、关于磁场和磁感线的下列说法中错误的是:( )
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.条形磁铁周围的磁感线是从南极出发指向北极的;
D.地磁场的南极在地理的南极附近.
11、在蹄形磁铁旁的a点放一小磁针,且指向如图所示,b点不放小磁针但有磁感线,c点既不放小磁针,也没有磁感线,则下列判断正确的是:( )
A. a点有磁场,且方向向下; B. b点有磁场,但其方向无法确定;
C. c点没有磁场; D. 蹄形磁铁的上端是N极.
12、如图画出了两个磁极间的磁感线。请在图中标出磁极的名称,并画出位于图中A点的小磁针静止时北极所指的方向。
三、电生磁:
1.奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。
该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明:通电导线的周围存在磁场,且磁场的方向与电流的方向有关。
2.通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向及螺线管的环绕方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。
右手螺旋定则――用右手握住螺线管,让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
3.电磁铁
定义――电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。
构造――电磁铁是由线圈和铁芯两部分组成的。
特点——①电磁铁磁性的有无,可由通断电来控制。
②电磁铁磁性的强弱,可由电流大小和线圈匝数来控制。(成正比关系)
③电磁铁的极性位置,可由电流方向及螺线管的环绕方向来控制。
应用——电磁继电器、电话
电磁继电器:实质是由电磁铁控制的开关。常用于用低电压弱电流控制高电压强电流,进行远距离操作和自动控制,这样可以保证操作人员的安全,实现遥控和生产自动化。 结构――电磁继电器的主要部件是电磁铁、衔铁、弹簧和触点。
原理――如图所示
电话组成:话筒、听筒。 电话基本工作原理:振动、变化的电流、振动。
例题解析:
例1、通电螺线管上方的小磁针静止时的指向如图所示,a端是电源的
_______极,c端为通电螺线管的_______极.
例2、如图所示,当开关S闭合时,通电螺线管旁的小磁针按图示方向转
动,则通电螺线管的a端为_______极,电源的d端为_______极;当图中滑片P向左滑动
时,小磁针受到的磁场力将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
例3、课堂上教师做了
如图3的演示实验,同学们根据实验现象得到如下结论,其中不正确的是:( )
A.甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场;
B.甲、丙两次实验表明磁场对电流有力的作用;
C.甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关;
D.甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁,且其磁场方向与电流方向有关. 例4
、闭合电键后,螺线管内的小磁针静止后停在图中位置,那么:( )
A.电源A端为负极,B端为正极,线圈右端为S极,左端为N极 ;
B.电源A端为负极,B端为正极,线圈右端为N极,左端为S极;
C.电源A端为正极,B端为负极,线圈右端为S极,左端为N极;
D.电源A端为正极,B端为负极,线圈右端为N极,左
端为S极.
例5、通电环形导体中间和上部各有一小磁针,当通以如图电流后,
小磁针的N极将分别:( )
A.a的N极向纸外指,b的N极向纸里指;
B.a的N极向纸里指,b的N极向纸外指;
C.a和b的N极都向纸外指 ;
D.a和b的N极都向纸里指。
例6、要使通电螺线管的磁性减弱,可以( )
A.改变通电电流的方向
B.减小通电电流的大小
C.在通电螺线管中插入铁芯 D.增加通电螺线管的线圈匝数
例7、通电螺线管两端磁极的性质决定于 ( )
A、螺线管的匝数 B、螺线管中电流强度的方向 C、螺线管中有无铁心 D、螺线管的长
例8、关于电与磁的叙述正确的是
A.由于导体在磁场中运动而产生电流,发电机的电能应来自磁能
B.磁场是磁体周围看的见、真实存在的物质
C
.地磁场的两极与地理的两极互相重合
D.通电导线周围有磁场,磁场方向并与电流的方向有关;这种现象叫电流的磁效应 堂上练习。
1、(2006年浙江省)如图所示为录音机上的录音磁头简图。录音时,声音先转变成强弱变化的电流,当电流通过录音磁头上的线圈时,线圈就具有 性,铁芯缝隙a处就产生 。
2、(2006年黄冈市)如图是动圈式麦克风的结构示意图。当你对着
它说话或唱歌时,人声带由于
而产生的声音,通过 传播到膜片,使。 膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动,线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的 ,线圈在运动中能量的转化情况是3、(2006年河北省)8.图3是温度自动报警器的原理图,它运用
了许多物理知识。以下说法中不正确的是( )
A.温度计中的水银是导体
B.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C.报警器中的电磁铁运用了电流的热效应
D.电磁继电器是一种电路开关
4、根据图丙中小磁针静止时的指向,在图中标出通电螺线管的N、
S极和电源的正负极。
5、某中学科学探究小组设计了一个可改变磁性强弱的电磁铁,如上右图所示。请你用笔画线代替导线完成他们设计的电路,要求:① 滑片向右移动时电磁铁的磁性增强;② 通电后使电磁
铁的左端为s 极。
6、图中小磁针静止在通电螺线管旁,请你在图上标明: (
1)电源的正负极;
(2)通电螺线管的N、S极;
(3)磁感线的方向.
7.如
下图所示,正确的是( )
图9-14
8.如图9-15,根据通电螺线管周围的磁感线分布,确定磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是( )
A. N、N、S、N B. S、N、S、S
C. S、S、N、N D. N、S、N、N
9.奥斯特实验表明,通电导线周围存在,证明了电和磁之间是相互
10.通电螺线管外部的磁场和极、改变螺线管中的电流方向时,螺线管的两磁极
11.小丽同学利用如图9-7所示的装置研究磁和电的关系,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: ;比较乙、丙两图可知: .
图9-8
12.如图9-8,当开关闭合后,通电螺线管边的小磁针按如图所示方向偏转,则通电螺线管的a
端为 极,电源的d端为 极;当图中滑片P向右移动过程中,通电螺线管的磁性将 (选填:“增强”、“减弱”或“不变”)。
13.2005年是世界物理年。下列四位科学家都对物理学的发展做出了卓越的贡献,其中首先发现电流磁效应的科学家是( )
A.爱因斯坦 B.帕斯卡 C.奥斯特 D.牛顿
14.如右图所示,是一根锰铜丝制成的软质弹簧,B是水银槽,槽内盛有水银,A的上端通过接线柱与电源相连,A的下端恰好与水银表面接触,开关S闭合时发生的现象是:( )
A.弹簧伸长,灯持续发光 B.弹簧上下振动,灯忽亮忽灭
C.弹簧缩短,灯熄灭 D.弹簧静止不动,灯持续发光
15、如下图所示,条形磁铁置于水平面上,电磁铁与其在同一水平面上,右端固定并保持水平,当电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时,条形磁铁仍保持静止,在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是( )
A.方向向左,逐渐增大
B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,逐渐增太
D.方向向右,逐渐减小
16、如图9-4-11所示,当开关闭合,滑片P向右移动时,电磁铁的磁性:( )
A.增强; B.减弱; C.先增强后减弱; D.不变.
四、磁场对电流的作用:
1、通电导体在磁场中受到磁场力的作用,力的方向与磁场方向和电流方向有关。
左手定则:一直电流的方向和磁感线方向,判断通电导体在磁场中的受力方向。
方法:伸开左手使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个内。让磁感线穿入手心,四指指向电流方向,大拇指所指的方向则是导体受力方向
2、通电线圈在磁场中,当线圈平面与磁感应线不垂直时,磁场力会使线圈转动;当线圈平面与磁感应线垂直时,也会受到磁场力的作用,但不会转动,这一位置叫做平衡位置。
3、直流电动机――用直流电源供电的电动机。
a原理――电动机是根据通
电线圈在磁场中转动的基本原理制成的。原理图如下:
b构造――直流电动机模型主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、换向器和电刷四部分组成。
c直流电动机的转速可由电流大小来控制;转动方向可由电流方向和磁极的位置来控制。 d能量转化:电能转化为机械能
例题解析:
例1.通电导体在磁场中受力而运动时( )
A.消耗了电能,产生了机械能 B.消耗了机械能,产生了电能
B.消耗了机械能,产生了内能 D.消耗了化学能,产生了电能
例2.某个直流电动机的模型通电后不能转动,其发生的故障不可能是:( )
A.磁铁磁性太弱 B.电流方向接反了
C.换向器和电刷接触不良 D.轴与轴架的摩擦太大
例3.要改变直流电动机的转动方向,应采取的方法是:( )
A.增强磁极的磁性; B.加大通电电流;
C.改变线圈中的电流方向; D.将磁铁的磁极对调.
例4.直流电动机换向器的作用是 ( )
A.改变线圈的转动方向 B.改变线圈中的电流方向
C.改变磁感线的方向 D.以上作用同时存在
例5.探究通电导体在磁场中受到的力
与哪些因素有关时,小丽同学做了如下三组实验,如图9-38所示,其中AB是通电导体的一部分,导线上的箭头表示电流方向,F表示导体受力的方向,N、S表示磁体的两极.
图9-38
⑴通过实验(a)和(b)说明,通电导体在磁场中的受到力方向与 的方向有关.
⑵通过实验(b)和(c)说明,通电导体在磁场中的受到力方向与 的方向有关.
例7.某一玩具小电动机线圈电阻为1,在6V的电压下,通过的电流为O.5A,则该玩具的电动机在1 min内消耗电能 J,其线圈产生的热量为 J。
巩固提升:
3、右上图是直流电动机的工作原理图,“CD”部件我们称之为____________,它的作用是当线圈转动到平衡位置时,能自动改变
______________________________,从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时,是把电能转化为_____________。
4
、如右图是安装直流电动机的电路图。由实验可观察到:电动机的转速跟_________有关,
当p向右滑动时,电动机转速将______(选填“变大”或“变小”),若将电动机磁极对调的同时,电池正、负极也对调,则其转动方向将______。(选填“改变”或“不变”)
5、通电导体在磁场里要受到力的作用,导体的受力方向与________方向和______方向有关。
6、如图所示, 图是直流电动机的构造和原理图。直流电动机工作过程中能量的转化是 。
7、下列图中能说明电动机工作原理的是( )
8、将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接,在小电动机转轴上绕线,然
后用力拉线,使电动机转动,在电动机转动过程中,小灯泡发光,该现象中:①电动机是电源;②磁产生了电,使小灯泡发光;③电产生了磁,使电动机转动;④转速越快,灯泡越亮.以上说法中正确的是 ( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
9、关于发电机和电动机的能量转化及其工作原理,以下说法正确的是( )
A.发电机工作时把电能转化成机械能,其工作原理是电磁感应现象
B.发电机工作时把机械能转化成电能,其工作原理是磁场对电流的作用
C.电动机工作时把机械能转化成电能,其工作原理是电磁感应现象
D.电动机工作时把电能转化成机械能,其工作原理是磁场对电流的作用
10、下列将电能转化为机械能的装置是( )
A.发电机 B.电视 C.日光灯 D.电动机
11、图3所示是课本中的几个实验.演示电磁感应的是 (
)
12、电动机是一种高效率,低污染的动力设备,广泛地应用在机械设备等各个方面。下列设备中应用了电动机的是( )
A.电脑CPU风扇 B.电饭锅 C.电热水壶 D.电热毯
13、电动机是一种高效率、低污染的动力设备。下图所示的四幅实验装置图中,对电动机的
发明有直接影响的是( )
14、在安装直流电动机模型的实验中,小杰同学按照科学教材的要求安装了一台如右图所示的直流电动机模型。安装完毕,闭合开关后,线圈顺时针方向转动,则能使线圈逆时针方向转动的做法是:( )
A.减小一节电池; B.把电源和磁铁的两极同时对调;
C.增加一节电池; D.把电源两极对调.
15、关于下图中的实验装置,下列说法中哪一个是正确的( )
A.合上开关后,发生电能转化为机械能
的现象
B.这是研究电磁感应现象的装置
C.这是研究电流热效应的装置 D.该装置可以说明电动机原理
16、小华组装了一台直流电动机模型,她将电动机模型接入如图(a)所示的电路中,已知电源电压U=3V,并保持不变,线圈电阻R=1.5,接通电路后,电动机正常转动,电流表读数I=0.8 A,已知电动机正常工作时的能量转化关系如图(b)所示,摩擦不计。 求:(1)电动机正常转动1 min消耗的电能W和线圈产生的热量Q.
(2)电动机输出的机械功率P. (3)电动机能量转换效率
.
五、电磁感应(磁生电):
1、现象――英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。
2、感应电流――电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。
感应电流的产生条件:a电路必须是闭合电路;;
b部分导体放入磁场中;
c做切割磁感线运动。
感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
右手定则:已知导体运动方向跟磁感线方向,判断感应电流的方向。
方法:伸直右手使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。磁感线垂直进入手心,大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向为导线中感应
电流的方向。
3、发电机:
原理――发电机是根据电磁感应现象制成的。
构造――交流发电机主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、滑环和电刷。
能量转化——机械能转化为电能
4、方向不变的电流叫做直流电;大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。
交流电的周期――电流发生一个周期性变化所用的时间,用T表示,单位是秒(s)。 交流电的频率――电流每秒发生周期性变化的次数。用f表示,单位是赫兹(Hz)。
计算公式——f= 1/T,我国T=0.02,f=50
二、典型例题
例1、小芳在做探究感应电流方向与哪些因素有关时,猜想金属棒在磁场中运
动产生的感应电流的方向可能与磁场的方向有关,也可能与金属棒的运动方向有关。
她设计了如下实验,装置如图22.
①使金属棒向石运动,看到电流表指针向左偏.
②把磁铁南、北极上下对调,金属棒变为向左运动,
看到电流表指针仍向左偏.根据以上现象,小芳得出感应
电流的方向与磁场的方向、棒的运动方向无关的结论.
你认为小芳的结论正确吗?若认为正确请说明现由.
若有错,分析小芳得出错误结论的原因.
例2、如图9-7-1所示是探究电磁感应现象的实验装置,装置中的直铜线ab通过导线接在灵敏电流计的两接线柱上,当让ab迅速向上运动时,电流表指针 ;将ab改为向左运动时,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”) ;实验时开关应该 ,实验结果表明 。
例3、探究产生感应电流条件的实验步骤如图9-7-2所示
C
B
A
图9-7-2
(1)本实验中,我们通过观察什么现象来判断电路是否有感应电流?_______
(2)通过比较图_______与图_______可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合;通过比较图_______与图_______可知,产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动 例4、世界环境日,2006年中国的主题是“生态安全与环境友好型社会”。化学电池对生态与环境的影响日趋严重。如图9-7-5是一种安装在自行车上的照明灯,它在某些发达国家被大量使用。这种灯不用化学电池,是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光的。发电机的工作原理是__________,发电机工作时发生的能量转化是_________。
例5、如图9-7-7所示的四个实验中,研究电磁感应现象的实验装置是 ( ) 图
9-7-7
例6、我国最大的水力发电站三峡大坝中的大型发电机是( )
A、利用电磁感应现象制成,将电能转化成为机械能
B、利用电磁感应现象制成,将机械能转化成为电能
C、利用通电导体在磁场中受力的作用制成,将电能转化成为机械能
D、利用通电导体在磁场中受力的作用制成,将机械能转化成为电能
例7、如图9-7-11当电流通过弯曲导线时,线圈中心处的小磁针:( )
A.N极垂直纸面向里转; B.N极垂直纸面向外转;
C.N极垂直面向上、下摆动 ; D.小磁针不会动.
例8、研究电磁感应现象的实验装置如图9-7-12,下面进行的操作能使电流表指针发生偏转的是:( )
A.使导线AB在水平方向运动; B.使导线AB向上或向下运动;
C.闭合开关,使导线AB在水平方向运动; D.闭合开关,使导线AB向上或向下运动. 例9.图9-45中,甲图表示闭合电路的部分导体,在磁场中沿箭头所示的方向运动时,导体中的感应电流方向如图,请在乙图中标出感应电流的方向.
图9-45
课后作业
一、 选择题(每题2分,共36分)每题只有一个正确答案
1.在条形钢AB上方放一小磁针,放上时小磁针正好静止,如1-1图则下列说法正确的是( )
A.AB一定有磁性,且A端为北极;
B.AB一定有磁性,且B端为北极;
C.AB一定无磁性;
D.AB可能有磁性,也可能无磁性。
2.下列几种物质不能被磁化的是( )
A.铜块 B.钴块 C.铁块 D.镍块
3.关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( )
A.磁场虽然看不见,摸不着,但确实存在,而磁感线是一种假设曲线,
是不存在的
B.磁场对放入其中的磁体有磁力作用,当其中放入磁体时,则磁场不存在
C.在磁场中画出磁感线处存在磁场,在磁感线间空白处不存在磁场
D.磁体周围的磁感线从磁体N极出来,回到S极,所以磁体内部不存在
磁场,也不画磁感线
4.用小磁针去靠近甲乙两根钢棒时,甲能排斥小磁针,乙能吸引小磁针,那么
( )
A.甲有磁性,乙无
C.甲没有磁性,乙有 B.甲乙都有磁性 D.甲肯定有磁性,乙不能肯定
5.下列哪一组装置或元件都是利用了电流的磁效应工作的 ( )
A.电灯泡,保险丝,电炉
B.电饭锅,电烙铁,电磁铁 D.电熨斗,电解槽,电烘箱 C.电话,电铃,电磁继电器
6.1820年,安培在科学院的例会做了一个小实验,引起到会科学家兴趣,把图1-2所示的螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导体通电,请你想一想会发生的现象是( )
A.通电螺线管仍保持原来的位置静止
B.通电螺线管转动,直到A指向南,B指向北
C.通电螺线管转动,直到A指向北,B指向南
D.通电螺线管能在任意位置静止
7.做研究磁铁的磁场实验时,小明不慎将铁粉撒在桌上,为了收集铁粉,小明想用磁铁直接收集,同组的小东建议用塑料袋裹住磁铁后再去吸收铁粉,你认为( )
A.小明的方法可行,小东的方法不可行
B.小东的方法可行,小明的方法不可行
C.小明、小东的方法都可行,但小明的方法好些
D.小明、小东的方法都可行,但小东的方法好些
8.下列说法中,符合历史事实的是 ( )
A.最早发现电流磁场的是安培
B.最早准确清楚论述磁偏角的科学家是王充
C.最早发现电磁感应的是法拉第
D.最早记载磁体指南性质的是沈括
9.如右图1-3所示水平放置的一根条形磁铁,一端吸引一枚铁钉,若用另一根条形磁铁的S极与原来的N极靠拢时,可能出现的情况是( )
A.铁钉下落 B.将铁钉吸得更牢
C.铁钉向右移 D.铁钉向左移
10.将小磁针放在地球北极时,小磁针的北极将指向( )
A.北方 C.地面
B.南方 D.天空
11.下列装置没有利用电磁铁的是( ) A.电炉 C.电动机
B.电铃 D.电磁起重机
12.如下图1-4所示,a表示垂直纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图中箭头的方向运动能产生电流的有几种情况( )
A.1种 C.3种
B.2种 D.4种
13.一根长直导线,在靠近一根原来静止的小磁针时( )
A.小磁针转动,则导线中不一定有电流 B.小磁针转动,则导线中一定有电流 C.小磁针不转动,则导线中一定没有电流 D.小磁针不转动,则导线中一定有电流
14.目前许多国家都在研制磁悬浮列车,我国拥有全部知识产权的第一条磁悬浮列车实验已建成,一条磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安装了磁体,现有下列四种说法( )
①磁悬浮列车利用了同名磁极相互排斥 ②磁悬浮列车利用了异名磁极互相吸引 ③磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦 ④磁悬浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦
A.①和③
④
15.如图1-5所示,用N棒的中间去靠近M棒的一端时,两者相互吸引, 则( )
A.N棒一定有磁性
B.M棒一定有磁性
D.无法确定M棒一定有磁性
B. ①和④
C.②和③
D. ②和
C.M、N棒都有磁性
16.如图1-6所示,当弹簧测力计吊着一个铁块,沿水平方向从水平放置的条形磁体的A端移到B端的过程中,能表示弹簧测力计示数与水平位置关系的图是( )
图1-6
17.小明要研究,磁体的“磁性强弱与温度的关系”,帮他选出所需要的器材( ) A.酒精灯,条形磁铁,大头针 B.磁体,铁钉,电流表 C.酒精灯,大头针,温度计 D.磁体,温度计,滑动变阻器
18.在研究磁体磁性强弱时,通过观察大头针个数目多少就可以知道磁性的强弱,这种研究问题的方法是( )
A.等效法
B.转换法
D.模型法
C.控制变量法
二、填空题(每题1分,共23分)
1.磁体具有指______________方向和吸引_____________________等材料的性质。 2.鸽子能从2000公里以外的地方飞回家,是利用了的导航,如果鸽子身上绑一块小磁铁,它还能从很远的地方飞回来吗?答:____________。
3.我国宋代的学术著作
4.如下图2-1所示,甲图是实验,它第一次揭示了的关系,乙图是研
究
的实验装置,它导致了 的发明;丙图是研究 ____________________的实验装置,它把_____能转化成了______能。
甲 乙 丙 图2-1
5.电磁铁是在通电螺线管中插入强;电磁铁的磁性的有无可以通过__________控制,磁性的强弱可以通过_________和___________控制。
6.在了解磁悬浮列车后,请写出用磁悬浮列车代替公共汽车的优点 , 。(至少2条)
7.如图2-2所示,是电磁选矿机的示意图,当它工作时,铁砂落入
图2-2 图2-3
8.微型电扇的内部构造如图2-3所示。在完好的微型电扇的插头处接一只发光二极管,用手旋转叶片,将发现二极管发光,这说明 ;微型电扇接入电路中能转动,其工作原理是 。
三、作图题(每个图2分,共8分)
1.下图3-1是放在磁体周围的小磁针静止时的示意图,请在图中标出磁感线的方向,并标出磁体的N、S极。
图3-1
2.根据小磁针静止时的状态,在下图3-2标出通电螺线管的N、S极,标出电源的正负极。
图3-2 图3-3
3.根据小磁针静止时的状态在下图3-3中画出螺线管的绕法。
四、实验探究题(15分)
1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动会产生电流,那么感应电流的大小到底与导线切割磁感线运动的速度有什么关系?小芳用“同一根导体在一个大蹄形磁体内,沿垂直于磁感线的方向,以不同的速度切割磁感线,得出如下数据:
(1)根据以上数据可得出的结论是:______________________________ (2)小芳在实验中采用的研究方法是:____________________________
2.如右图4-1所示,在磁场中挂一导线ab,它的两端跟电流表相连,导体在磁场中静止,导体中__________电流;(填“有”或“没有”)
导体在磁场中上、下运动,导体中___________电流;导体在磁场中左、右运动,导体中_____________电流;综合以上情况可以得出:
___________________________________________。
3.如下图4-2所示,在做电磁铁实验时,比较图A、B可以得出;比较 可以得出电磁铁电流越大,磁性越强;比较 可以得出电磁铁线圈匝数越多,磁性
越强。
A B C D
图4-2
4.小明同学用漆包线在铁钉上绕成匝数足够多的电磁铁,来探究磁性强弱与电流大小的关系,如图4-3所示,(1)利用图中的装置无法探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,原因是 ,在电源电压不变的情况下,他还应该选择一个 ,(2)为了比较电磁铁磁性的强弱变化,他还应该选择适当的 。(填“小铁钉”“铝钉”“细铜屑”)
5.阅读探究题:一天,小明发现铁钩放在炉子中被烧得通红,他突发奇想,如果磁铁放在火中烧,会有什么现象呢?磁性变强还是变弱呢?
小明猜想:可能变强吧,他设计并做了如下实验:将一个条形磁铁固定在铁架台上,另一端吸引一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,一段时间后,铁钉落下;如果把铁钉烧红,磁铁也吸不住铁钉。
在炼钢厂里,人们能用电磁起重机吊起生铁投入火炉,却无法用电磁起重机吊起刚生产好的温度较高的钢锭,人们只能用车搬运刚做好的钢锭。
(1)根据短文,你可以得到什么结论 (2)对于这一结论,你能提出新的猜想吗? (3)小明在研究这一问题时,运用了怎样的探究程序?
五.论述计算题(共18分)
1.阅读分析题(5分)
传 说
传说在古代,有一个弱小国家受到相邻大国的入侵,国王向天下寻求能够退兵之人。有一个谋士前来应征,说他可以打退敌人.国王很高兴,封他为大将军.将军命令所有的战士脱去厚重的盔甲,轻装上阵。
两军激战,打得正激烈,将军却下令收兵,敌军乘胜追击,慢慢的,敌军被引向一个小山坡,突然,刚才还威猛无比的敌军,却变得举步艰难,甚至连手中的兵器都举不起来。将军指挥反攻,结果大获全胜。
同学们,将军打败敌军利用的物理知识可能是
磁性材料
实验表明,任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同,根据物质在外磁场中表现出的特性,物质可粗略地分为三类:顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质。
我们把顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质,把铁磁性物质称为强磁性物质,通常所说的磁性材料是指强磁性物质,磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料,磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去掉磁性的物质叫硬磁性材料,一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。
随着社会的进步,磁性材料和我们日常生活的关系也越来越紧密,录音机上用的磁带,录像机上用的录像带,电子计算机上用的磁盘,储蓄用的信用卡等,都含有磁性材料,这些磁性材料称为磁记录材料,靠着磁记录材料,我们可以在磁带、录像带、磁盘上保存大量的信息,并在需要的时候“读”出这些信息,磁记录材料在20世纪刀年代以前采用磁性氧化物。1979年合金磁粉研制成功之后,开始采用金属性材料,从而大大提高了磁记录的性能.现在人们又在使用金属薄膜做磁记录磁性材料。磁记录技术又得到了进一步的提高。
回答问题: (
1
)
物
质
分
为
几
类
?
答
:
__________________________________________________________
(
2
)
磁
性
材
料
可
分
为
哪
几
种
?
答
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__________________________________________________
(3)硬磁性材料和软磁性材料有什么不同的特点?答:________________________________
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4
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性
材
料
应
用
在
哪
些
方
面
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答
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2.问题解决题(7分)
(1)有外型完全一样的两根小棒,一根是铝棒,一根是聚合权脂棒,另外还有电流表,开关,灯泡,电源,蹄形磁铁,导线等.请你用两种方法将它们区分开,并证明理由。
方法一: 理由: 方法二: 理由:
(2)小明和小宇在暑假里参加了两人帆船“越野赛”,在他们的船驶离港口后的第二天.他们发现自己离开了大部队,一看原来罗盘坏了,检查后发现是指针的磁性消失了,为了不偏离方向,他们需要立即修好罗盘,可是粗心的他们上船时竟忘丁带工具箱,小明大致一看,除了自己口袋里的一串铁制钥匙,一卷外表面有油漆的钢导线,手电筒,食物,饮料外,别无它物,你能帮他们想想办法把罗盘修好吗?
办法: 理由:
(3)实验室有一个旧的学生直流电源,输出符号模糊不清,无法分辩正负极,小刚设计下面的判断电源两极的方法,在桌面上放上一个小磁针,在磁针东面放上一个螺线管,如图5-1,闭合开关,磁针指南的一端向西偏转,则输出端A端为___________________极。
3.计算题
(6分)举世瞩目的长江三峡工程经过10年的建设,现已进入收获阶段,2003年6月10日,三峡大坝蓄水成功,高峡平湖伟梦成真,2003年8月,三峡水电站开始发电,
三峡水电站建成后,共装发电机26台,单机容量为7×105炉kW·总装机容量为1.8×107kW,则1分钟发电量是多少千瓦时? 三峡工程总公司已于2003年8月和上海等七省市签订供电协议,供电价格平均0.3元/(kW·h),三峡水电站发电1分钟的收入为多少?
课后作业参考答案
一、选择题
二、填空题
1.南北 钢铁 3.磁体 不重合
4.奥斯特 电和磁 电磁感应 发电机 磁场对电流的作用 电能 机械能 5.铁心 磁化 电流的通断 电流的大小 线圈的匝数 6.速度快 噪音小 7 B
8.产生了感应电流 通电导体在磁场中受力要转动 三、作图题
略 四、实验探究题
1.产生的电流大小跟导体运动速度有关 2控制变量法
2.没有 没有 有 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生电流 3.通电时有磁性 BC BD 4.不能改变电流 滑动变阻器 小铁钉
5.温度升高时磁性减小 略 提出问题-假设--实验验证-得出结论 五、论述计算题
1.磁铁具有吸铁性 顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质 软磁性材料和硬磁性材料,磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去掉磁性的物质叫硬磁性材料 录音机上用的磁带,录像机上用的录像带,电子计算机上用的磁盘,储蓄用的信用卡等
2.(1)把它们分别与电源、灯泡串联,能发光的是铝棒 铝是导体能导电
2.地磁场 不能
把它们悬挂起来并通电,用磁铁靠近,看能否发生力的作用 磁场对通电导体有力的作用
(2)用导线绕在小磁针上并通电 电流能产生磁场,磁场能让小磁针磁化 正 3.3×105KWh 9×104元