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電和磁單元復(fù)習(xí)
1、磁體和磁性
磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì),磁鐵的這種性質(zhì)叫做磁性。具有磁性的物質(zhì)叫做磁體。
2、磁極
磁體各部分的磁性強(qiáng)弱不同,磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫做磁極,它的位置在磁體的兩端。
3、磁體的指向性
磁體上的兩個(gè)磁極,一個(gè)叫南極(S極),一個(gè)叫北極(N極)
4、磁極間的相互作用
同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引
5、磁化
使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體獲得磁性的過(guò)程叫做磁化。鐵和鋼制的物體都能被磁化。
鐵棒被磁化后,磁性容易消失,稱(chēng)為軟磁體。鋼被磁化后,磁性能夠長(zhǎng)期保持,稱(chēng)為硬磁體或永磁體,鋼是制造永磁體的好材料。                                                                                                                                                                   1、磁場(chǎng)
磁體周?chē)嬖谝环N物質(zhì),看不見(jiàn)、摸不著,對(duì)放入其中的某些物質(zhì)有力的作用,我們把它叫做磁場(chǎng)。
2、磁場(chǎng)的方向
把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為磁場(chǎng)的方向
3、磁感線(xiàn)
把小磁針在磁場(chǎng)中的排列情況,用帶箭頭的曲線(xiàn)表示出來(lái),就可以形象描述出磁場(chǎng),這樣的曲線(xiàn)叫磁感線(xiàn)
磁感線(xiàn)的方向:在磁體外部從N極→S極
磁感線(xiàn)是一種物理模型
4、地磁場(chǎng):
地球是一個(gè)大磁體,地球周?chē)嬖诖艌?chǎng)。
地磁的N(北)極在地理南極附近,地磁的S(南)極在地理北極附近                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         1、電流的磁效應(yīng):
實(shí)驗(yàn):奧斯特實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象:小磁針偏轉(zhuǎn)
結(jié)論:通電導(dǎo)體的周?chē)写艌?chǎng),磁場(chǎng)的方向跟電流的方向有關(guān),這種現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng)。
2、通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)
通電螺線(xiàn)管外部的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似。也有N極、S極
磁場(chǎng)方向隨電流方向的改變而改變
3、安培定則:
右手握螺線(xiàn)管,讓四指彎向螺線(xiàn)管中電流的方向,則大拇指所指的那一端就是通電螺線(xiàn)管的N極。                                                                                                                1、電磁鐵
實(shí)驗(yàn):螺旋管內(nèi)插入鐵棒后,小磁針的偏轉(zhuǎn)程度增大。
電磁鐵:插入鐵心的通電螺線(xiàn)管。
2、學(xué)生探究:影響電磁鐵磁性的因素
提出問(wèn)題:電磁鐵的磁性除了是否帶鐵芯之外,還跟哪些因素有關(guān)呢?
猜想:它的磁性與電流的大小有關(guān);它的磁性強(qiáng)弱與線(xiàn)圈的匝數(shù)有關(guān)。
設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn): (1)研究電磁鐵的磁性的強(qiáng)弱和電流大小的關(guān)系。
(2)研究外形相同螺線(xiàn)管,電磁鐵磁性強(qiáng)弱跟線(xiàn)圈匝數(shù)的關(guān)系。
交流與結(jié)論:1.線(xiàn)圈中間插入鐵心后,磁性增強(qiáng)。
2.通過(guò)電磁鐵的電流越大,它的磁性越強(qiáng)。
3.在電流一定時(shí),外形相同的螺線(xiàn)管,線(xiàn)圈匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng)。                                                                                                                                                              一、電磁繼電器
1、結(jié)構(gòu)
由電磁鐵、銜鐵、簧片、觸點(diǎn)(靜觸點(diǎn)、動(dòng)觸點(diǎn))組成。
電磁繼電器電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分組成,控制電路由電磁鐵、低壓電源和開(kāi)關(guān)組成,工作電路由機(jī)器(電動(dòng)機(jī)或電燈)高壓電源和電磁繼電器的觸點(diǎn)部分組成。
2、原理
電磁繼電器的工作原理:當(dāng)較小的電流流入線(xiàn)圈時(shí),電磁鐵把銜鐵吸下,使工作電路接通,較大的電流就可以通過(guò)工作帶動(dòng)機(jī)器工作。斷電時(shí),電磁鐵失去磁性,彈簧把銜鐵拉起,切斷工作電路。
3、實(shí)質(zhì)
電磁繼電器實(shí)質(zhì)是由電磁鐵控制的開(kāi)關(guān)
4、作用
①通過(guò)控制低電壓、弱電流電路的通斷來(lái)間接地控制高電壓、強(qiáng)電流工作電路;
②進(jìn)行遠(yuǎn)距離操縱;
③實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)控制或光自動(dòng)控制。
二、揚(yáng)聲器
通電時(shí),線(xiàn)圈受磁體吸引帶動(dòng)錐形紙盒向里(或向外)運(yùn)動(dòng)并發(fā)出聲響,改變電流方向,通電時(shí),線(xiàn)圈受磁體排斥帶動(dòng)錐形紙盒向外(或向里)運(yùn)動(dòng)并發(fā)出聲響。當(dāng)通過(guò)揚(yáng)聲器的電流方向和大小連續(xù)變化時(shí),線(xiàn)圈就帶動(dòng)紙盒來(lái)回振動(dòng),揚(yáng)聲器就能發(fā)出連續(xù)的聲音。
揚(yáng)聲器就這樣把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)。                                                                                                                                                                                                                          1、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用:
通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中要受到力的作用,力的方向跟電流方向、磁場(chǎng)方向有關(guān)。
2、磁場(chǎng)對(duì)通電線(xiàn)圈的作用:
通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中會(huì)受力轉(zhuǎn)動(dòng)
3、電動(dòng)機(jī):
(1)、結(jié)構(gòu):轉(zhuǎn)子、定子、換向器
(2)、原理:通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)
實(shí)質(zhì)是機(jī)械電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
(3)、換向器作用:每當(dāng)線(xiàn)圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置,換向器能自動(dòng)改變線(xiàn)圈中的電流方向                                                                  1、電磁感應(yīng):導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象,叫電磁感應(yīng)。 產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。
條件:(1)、電路閉合
(2)、導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
2、發(fā)電機(jī):對(duì)照模型和掛圖分析:
(1)、結(jié)構(gòu):轉(zhuǎn)子、定子
(2)、原理:電磁感應(yīng)         實(shí)質(zhì)是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
(3)、交流電(AC): 周期性改變方向的電流。
(4)、頻率:每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)。
單位——赫茲(赫)符號(hào):Hz我國(guó)家庭電路的電流頻率是50Hz                                                                                                                                                                  一、知識(shí)要點(diǎn):
1、磁體的特點(diǎn):磁性和磁極、磁極間相互作用規(guī)律、磁化
2、磁場(chǎng)的特點(diǎn):方向性、磁感線(xiàn)、地磁場(chǎng)
3、電流的磁場(chǎng):奧斯特實(shí)驗(yàn)、通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)、安培定則、磁性強(qiáng)弱的影響因素、電磁鐵的應(yīng)用
4、電動(dòng)機(jī):磁場(chǎng)對(duì)電流的作用、電動(dòng)機(jī)、換向器、能量轉(zhuǎn)化
5、發(fā)電機(jī):電磁感應(yīng)現(xiàn)象、交流電的產(chǎn)生、交流發(fā)電機(jī)、能量轉(zhuǎn)化
二、重點(diǎn)知識(shí)解析:
1、磁體總有兩極:自然界中的磁體總有N和S兩個(gè)磁極。一根條形磁鐵斷為三截以后,立即變成三根磁鐵,每一段都有N、S極。只有單個(gè)磁極的磁體在自然界里是不存在的。
2、判別磁極極性的方法:將小磁針靠近磁體,就能判別磁鐵的極性。如圖2所示,由靜止在磁體旁小磁針甲的指向,可以斷定條形磁鐵的A端是N極,B端是S極;同時(shí)也可以判定小磁針乙的左端是N極,右端是S極。
3、理解磁感線(xiàn)
①磁感線(xiàn)雖然是一些假想的曲線(xiàn),但并非主觀臆想出來(lái)的線(xiàn),它是根據(jù)無(wú)數(shù)小磁針(被磁化的鐵屑)在磁場(chǎng)里的分布和排列的情況,模仿畫(huà)出的曲線(xiàn),因而能反映磁場(chǎng)的有關(guān)特性。
②磁感線(xiàn)可以幫助我們方便、形象地確定磁場(chǎng)里任意一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
③磁感線(xiàn)還可以幫助我們認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)中磁性強(qiáng)弱的分布情況。磁感線(xiàn)越密的地方,也就是被磁化的鐵屑分布越密的地方,也就是磁性越強(qiáng)的地方,反之亦然。
④磁體周?chē)拇鸥芯€(xiàn)有無(wú)數(shù)條,我們可以只畫(huà)出有代表性的部分磁感線(xiàn),也可以根據(jù)問(wèn)題的需要增畫(huà)出能幫助我們解決問(wèn)題的磁感線(xiàn)。
4、注意區(qū)別地磁南極跟地理南極、地磁北極跟地理北極的概念:一是要注意地磁兩極與地理兩極的方位是相反的;二是要注意地磁北極與地理南極二者的位置稍有偏離,同樣,地磁南極與地理北極二者的位置亦稍有偏離。
5、根據(jù)安培定則判斷通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)
具體運(yùn)用時(shí)可分三步進(jìn)行:①標(biāo)出螺線(xiàn)管上電流的環(huán)繞方向;②由環(huán)繞方向確定右手的握法;③由握法確定大拇指的指向,大拇指所指的這一端就是螺線(xiàn)管的N極。
6、電磁鐵的特點(diǎn):①電磁鐵通電時(shí)有磁性,斷電時(shí)沒(méi)有磁性;②通入電磁鐵的電流越大,它的磁性越強(qiáng);③在電流一定時(shí),外形相同的螺線(xiàn)管,線(xiàn)圈的匝數(shù)越多,它的磁性越強(qiáng)。
7、電磁鐵的鐵心為什么應(yīng)選用軟鐵而不用鋼?這是因?yàn)殡姶盆F要求其磁性強(qiáng)弱隨著通入電流大小的變化而發(fā)生明顯變化。軟鐵屬軟磁體,被磁化后磁性很容易消失;而鋼是硬磁體,通電后會(huì)磁化成為永磁體,用鋼作鐵心的電磁鐵,其磁性強(qiáng)弱隨電流大小的變化就不明顯了。
8、通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中為什么會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
如圖所示,由于通電線(xiàn)圈的兩條對(duì)邊中電流方向相反,它們?cè)诖艌?chǎng)中受到磁場(chǎng)力的方向相反且不在一條直線(xiàn)上,在這兩個(gè)力作用下線(xiàn)圈會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí),這兩個(gè)力恰好在同一直線(xiàn)上,而且大小相等、方向相反,是平衡力。線(xiàn)圈在這對(duì)平衡力作用下可以在該位置保持靜止。線(xiàn)圈的這一位置叫做平衡位置,此時(shí)線(xiàn)圈的平面恰與磁感線(xiàn)垂直。
練習(xí):
1.在磁體周?chē)臻g,存在著一個(gè)對(duì)其他______發(fā)生作用的區(qū)域,我們說(shuō)磁體周?chē)嬖谥艌?chǎng)。
2.磁場(chǎng)是有方向的。小磁針______極在磁場(chǎng)中某一點(diǎn)受到______作用的方向規(guī)定為這一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
3.為了形象方便地顯示各點(diǎn)磁場(chǎng)的方向,可以依照細(xì)鐵屑的排列規(guī)則,在磁場(chǎng)中畫(huà)出一條條帶______的______,這種線(xiàn)叫做磁感應(yīng)線(xiàn)。
4.磁體周?chē)拇鸥袘?yīng)線(xiàn)都是從磁體______極出來(lái),回到磁體的______極。
5.地磁北極在地理______極附近,地球周?chē)目臻g存在的磁場(chǎng)叫______磁場(chǎng)。
6、磁鐵的______存在著磁場(chǎng),磁極之間的相互作用是通過(guò)______發(fā)生的
7.磁場(chǎng)是有強(qiáng)弱的,磁鐵的______附近磁場(chǎng)最強(qiáng),如果逐漸遠(yuǎn)離磁鐵,磁場(chǎng)將逐漸______。
8.由鋼、鐵組成的物體在磁場(chǎng)中會(huì)被______后得到磁性,同時(shí)磁場(chǎng)又對(duì)該物體施加的作用。
9.地球周?chē)臻g存在著______,它周?chē)拇鸥袘?yīng)線(xiàn)是從地理的____ __極附近,經(jīng)空間回到地理的______極附近。
10.磁場(chǎng)的強(qiáng)弱程度可以用磁感應(yīng)線(xiàn)的疏密表示出來(lái),磁感應(yīng)線(xiàn)密的地方磁場(chǎng)______,磁感應(yīng)線(xiàn)最密的區(qū)域在______附近。
11、直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)線(xiàn)方向與______方向有關(guān),當(dāng)______反向時(shí),磁感應(yīng)線(xiàn)也反向。
12、從磁感應(yīng)線(xiàn)的分布可以看出:通電螺線(xiàn)管對(duì)外相當(dāng)于一個(gè)______磁鐵,它也有______、
______兩個(gè)磁極。
13、通電螺線(xiàn)管中電流的方向與螺線(xiàn)管兩端極性的關(guān)系,可以用______定則來(lái)判定,判定時(shí)大拇指所指的那一端就是通電螺線(xiàn)管的______極。
14、通電螺線(xiàn)管插入鐵芯后,它的______會(huì)明顯增強(qiáng)。
15、決定電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素是______、______、______。
16、電磁鐵與永久磁鐵相比具有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)電磁鐵磁性的有無(wú),可以由______來(lái)控制。(2)電磁鐵磁性的強(qiáng)弱可以由______來(lái)控制。
17. 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用,保持磁場(chǎng)方向不變,使導(dǎo)體中的電流方向與原來(lái)相反,則通電導(dǎo)體所受磁場(chǎng)力方向_______;保持電流方向不變,使磁感線(xiàn)方向相反,則通電導(dǎo)體所受磁場(chǎng)力方向______。這表明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向,跟______方向和______方向有關(guān)。
18. 通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受到力的作用會(huì)發(fā)生_____,轉(zhuǎn)到線(xiàn)圈平面和磁感線(xiàn)垂直的位置時(shí),由于通電線(xiàn)圈兩組對(duì)應(yīng)邊受到的磁場(chǎng)力分別______相等,方向______,并且作用在同一直線(xiàn)上,互相______,線(xiàn)圈最后就停在這個(gè)位置上,這一位置叫做線(xiàn)圈的______位置。
19. 通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受力的作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),消耗了______能,得到了______能。
20. 直流電動(dòng)機(jī)是利用_______的原理制成的。它在工作過(guò)程中,把_____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能,它的構(gòu)造分為四大部分,分別叫_____、_____、_____和____。
21. 通電線(xiàn)圈在______中受力作用會(huì)發(fā)生______,當(dāng)線(xiàn)圈平面與磁感應(yīng)線(xiàn)方向______的時(shí)候,由于線(xiàn)圈受力______,所以這個(gè)位置稱(chēng)為_(kāi)_____位置,但由于_______,線(xiàn)圈會(huì)向前轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,但最終會(huì)停在這個(gè)位置上。在電動(dòng)機(jī)中,要使線(xiàn)圈不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去,就要設(shè)法改變線(xiàn)圈中的______,所以在電動(dòng)機(jī)上要安裝一個(gè)_______。
22. 跟熱機(jī)相比,電動(dòng)機(jī)具有______方便、構(gòu)造_____、體積_____、效率_____、對(duì)環(huán)境污染______等優(yōu)點(diǎn)。                                                                                              復(fù)習(xí)要點(diǎn)
1.每個(gè)磁體都是兩端磁性最強(qiáng),這兩端叫做磁體的      。同名磁極相互      ,異名磁極相互      。
2.磁體的      存在磁場(chǎng)。磁極間的相互作用是通過(guò)      發(fā)生的,磁場(chǎng)是有方向的。在磁場(chǎng)中某點(diǎn),小磁針靜止時(shí)      所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
3.磁感線(xiàn)是指用來(lái)形象描述      情況的有方向的假想曲線(xiàn),在磁體外部,磁感線(xiàn)從      出來(lái)回到      極。
4.地球本身是一個(gè)巨大的      ,在它周?chē)目臻g里存在的磁場(chǎng)叫      。地理兩極與地磁兩極      ,地磁南極在地理      附近,地磁北極在地理      附近。
5.奧斯特實(shí)驗(yàn)表明:通電導(dǎo)線(xiàn)的周?chē)嬖诖艌?chǎng),磁場(chǎng)的方向跟      的方向有關(guān),這種現(xiàn)象叫做電流的      效應(yīng)。
6.通電螺線(xiàn)管周?chē)拇艌?chǎng)與      的磁場(chǎng)分布相同,其極性可用      定則判斷,具體方法是:用      握住螺線(xiàn)管,讓彎曲四指指向螺管中的      , 大拇指所指的方向就是通電螺線(xiàn)管的      。
7.在螺線(xiàn)管中插入一個(gè)      便構(gòu)成了電磁鐵。電磁鐵的三大優(yōu)點(diǎn)是:(1)磁性的有無(wú)可以用       來(lái)控制;(2)磁性的強(qiáng)弱可以用      來(lái)控制;(3)磁極的極性可以用
來(lái)控制。電磁鐵廣泛應(yīng)用      、      、      等處。
8.電磁繼電器是一個(gè)用      控制的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。
9.電動(dòng)機(jī)是利用通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受力發(fā)生      的現(xiàn)象制成的。直流電動(dòng)機(jī)是靠      來(lái)改變線(xiàn)圈中的電流方向,使線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置后繼續(xù)受到沿原方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力,從而使線(xiàn)圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。
10.閉合電路的一部分導(dǎo)體,在磁場(chǎng)中做      ,導(dǎo)體中就產(chǎn)生      。
這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。
11.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是:導(dǎo)體必須是      的一部分;導(dǎo)體必須做      運(yùn)動(dòng)。
12.發(fā)電機(jī)是利用      原理制成的,這是將      能轉(zhuǎn)化為      能的機(jī)器。
13.周期性改變      的電流叫做交流電。我國(guó)交流電的頻率是      。
考點(diǎn)分析
本講知識(shí)點(diǎn)比較多且瑣碎,主要的考點(diǎn)有:磁極間的相互作用;磁場(chǎng)的性質(zhì);安培定則及應(yīng)用;電流的磁場(chǎng);電磁鐵的性質(zhì);電磁感應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件;感應(yīng)電流方向的判斷;磁場(chǎng)對(duì)電流的作用;發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的工作原理及能量轉(zhuǎn)化、換向器的作用;電能的輸送等內(nèi)容。其中,安培定則、通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素、電磁感應(yīng)現(xiàn)象與感應(yīng)電流的問(wèn)題是中考的熱點(diǎn)。
經(jīng)典題解
【例1】以下有關(guān)磁現(xiàn)象的說(shuō)法中,正確的是(    )。
A.相互吸引的兩鋼棒,一定都是磁體    B.磁感線(xiàn)是真實(shí)存在的
C.同名磁極相互吸引,異名磁極相互排斥 D.指南針能指南北是受地磁場(chǎng)的作用。
解析:相互吸引的兩鋼棒,可能都是磁體,異名磁極相互吸引,也可能只有一鋼棒是磁體,它能吸引另一鋼棒;磁感線(xiàn)是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龃艠O而假想的曲線(xiàn),并不真實(shí)存在;磁體間的相互作用是同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引;由于地磁場(chǎng)的作用,因此指南針能指南北。所以本題的正確答案為D。
啟迪:本題綜合考查了磁現(xiàn)象的基本知識(shí),解題的關(guān)鍵是對(duì)簡(jiǎn)單的磁現(xiàn)象中的基本實(shí)驗(yàn)和概念有正確的認(rèn)知和理解。例如,不能正確理解磁場(chǎng)和磁感線(xiàn)的關(guān)系,并且常畫(huà)圖表示磁感線(xiàn),誤認(rèn)為B選項(xiàng)正確。
【例2】通電螺線(xiàn)管上方放一個(gè)小磁針,小磁針靜止時(shí)的方向如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(    )。
A.通電螺線(xiàn)管左端為N 極,電源左端為正極
B.通電螺線(xiàn)管左端為N 極.電源左端為負(fù)極
C.通電螺線(xiàn)管右端為N 極,電源右端為正極
D.通電螺線(xiàn)管右端為N 極,電源右端為負(fù)極
解析:根據(jù)小磁針在磁場(chǎng)中N 極的指向與磁感線(xiàn)方向的關(guān)系,可知通電螺線(xiàn)管的左端為N 極,右端為S極。由安培定則可知,電流從右端流出,左端流入,即右端為電源正極,答案應(yīng)選B。
啟迪:本題綜合考查磁場(chǎng)方向。通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)和安培定則的應(yīng)用。這類(lèi)題形式多變,但萬(wàn)變不離其宗。關(guān)鍵在于對(duì)磁場(chǎng)、磁感線(xiàn)、通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)、安培定則、電源與電流等知識(shí)的縱橫關(guān)系的理解和應(yīng)用,注意變通性,提高應(yīng)變能力。
【例3】下列研究物理問(wèn)題的方法相同的是(    )。
① 根據(jù)電流所產(chǎn)生的效應(yīng)認(rèn)識(shí)電流
② 研究電流時(shí)把它比做水流
③ 根據(jù)磁鐵產(chǎn)生的作用來(lái)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)
④ 利用磁感線(xiàn)來(lái)描述磁場(chǎng)
A.①與②   B.①與③   C. ③與④   D.②與④
解析:① 通過(guò)電流產(chǎn)生的效應(yīng)來(lái)認(rèn)識(shí)看不見(jiàn)摸不著的電流;② 運(yùn)用類(lèi)比的方法,用水流類(lèi)比電流的特點(diǎn);③ 通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的效應(yīng)來(lái)認(rèn)識(shí)看不見(jiàn)摸不著的磁場(chǎng);④ 通過(guò)實(shí)際不存在的假想的“磁感線(xiàn)”來(lái)描述磁場(chǎng)的分布情況。由此可見(jiàn) ,研究方法相同的是①與③ ,應(yīng)選B 。
啟迪:本題考點(diǎn)較新穎,主要考查對(duì)物理學(xué)研究問(wèn)題方法的了解。要善于總結(jié),掌握力法,提高能力。
【例4】 如圖9— 2所示,在下面各種情況中,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是(    )。
A.S斷開(kāi),ab向左運(yùn)動(dòng)   B.S閉合,ab向上運(yùn)動(dòng)
C.S閉合,ab向下運(yùn)動(dòng)   D.S閉合,ab向右運(yùn)動(dòng)
解析:在圖9—2所示,裝置中開(kāi)火S斷開(kāi),電路處于開(kāi)路狀態(tài)。電路中無(wú)電流:開(kāi)關(guān)S閉合后,導(dǎo)線(xiàn)ab是閉合電路中|的一部分。當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)ab向上或向下運(yùn)動(dòng)時(shí)都不能切割磁感線(xiàn),則電路中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生;導(dǎo)線(xiàn)ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí),在磁場(chǎng)中切割磁感線(xiàn),此時(shí)電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。所以本題的正確答案為D。
啟迪:本題考查了研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的實(shí)驗(yàn)操作,解題的關(guān)鍵是正確理解此實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法。注意切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性,不一定是導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng),也可以是磁體運(yùn)動(dòng)。
能力訓(xùn)練
1.在水平面內(nèi)能自由旋轉(zhuǎn)的磁體,靜止時(shí)總是一端指南,叫做      極,用符號(hào)      表示;另一端指北,叫做      極,用符號(hào)      表示。
2.導(dǎo)線(xiàn)通電時(shí),能使它附近的小磁針發(fā)生      。這個(gè)現(xiàn)象首先由丹麥的物理學(xué)家      發(fā)現(xiàn)的。這說(shuō)明了            。
3.1831年.英國(guó)著名物理學(xué)家      發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,導(dǎo)致了      ,從而開(kāi)辟了人類(lèi)電的時(shí)代。
4.下列用電器中,一定沒(méi)有電磁鐵的是(    )。
A.電烙鐵          B.電鈴
C.電磁起重機(jī)      D.電磁繼電器
5.一個(gè)通電螺線(xiàn)管兩端磁極的極性決定于(    )。
A.螺線(xiàn)管的匝數(shù)     B.通電螺線(xiàn)箭的電流方向
C.螺線(xiàn)管內(nèi)有無(wú)鐵芯 D.通過(guò)螺線(xiàn)管電流的大小
6.關(guān)于電和磁下列說(shuō)法正確的是(    )。
A.磁場(chǎng)是由無(wú)數(shù)磁感線(xiàn)組成的
B.地理兩極跟地磁兩極是重合的
C.只要導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),就能產(chǎn)生感應(yīng)電流
D.電能生磁,磁也能生電
7.我國(guó)宋代的學(xué)術(shù)著作《夢(mèng)溪筆談》中有如下一段敘述:方家(指精通某種學(xué)問(wèn)的行家)以磁石磨針?shù)h,則能指南,然常微偏東,不令南也(不是正南方向)。以上敘述說(shuō)明了地球是一個(gè)      , 并且以事實(shí)說(shuō)明了地球的地理南北極與地磁南北極。                                                                                                                                                                    一、磁場(chǎng)
1、物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物體的性質(zhì),該物體就具有了磁性。具有磁性的物體叫做磁體。
2、磁體兩端磁性最強(qiáng)的部分叫磁極,磁體中間磁性最弱。當(dāng)懸掛靜止時(shí),指向南方的叫南極(S),指向北方的叫北極(N)。
3、同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。
4、磁體周?chē)嬖谝环N物質(zhì),能使磁針偏轉(zhuǎn),叫做磁場(chǎng)。磁場(chǎng)對(duì)放入它里面的磁體會(huì)產(chǎn)生力的作用。
5、在物理學(xué)中,為了研究磁場(chǎng)方便,我們引入了磁感線(xiàn)的概念。磁感線(xiàn)總是從磁體的北極出來(lái),回到南極。
6、地球也是一個(gè)磁體,所以小磁針靜止時(shí)會(huì)由于同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引的原理指向南北,由此可知,地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近。
7、地磁南極與地理北極、地磁北極與地理南極并不完全重合,中間有一個(gè)夾角,叫做磁偏角,是由我國(guó)宋代學(xué)者沈括首先發(fā)現(xiàn)的。
8、一些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性,這種現(xiàn)象叫做磁化。有些物體在磁化后磁性能長(zhǎng)期保存,叫永磁體(如鋼);有些物體在磁化后磁性在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)消失,叫軟磁體(如軟鐵)。
二、電生磁
1、通電導(dǎo)線(xiàn)的周?chē)写艌?chǎng),磁場(chǎng)的方向跟電流的方向有關(guān),這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。這一現(xiàn)象是由丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特在1820年發(fā)現(xiàn)的。
2、把導(dǎo)線(xiàn)繞在圓筒上,做成螺線(xiàn)管,也叫線(xiàn)圈,在通電情況下會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)相當(dāng)于條形磁體的磁場(chǎng)。
3、通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)方向與電流方向以及螺線(xiàn)管的繞線(xiàn)方向有關(guān)。磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與電流強(qiáng)弱、線(xiàn)圈匝數(shù)、有無(wú)鐵芯有關(guān)。
4、在通電螺線(xiàn)管里面加上一根鐵芯,就成了一個(gè)電磁鐵??梢灾瞥呻姶牌鹬貦C(jī)、排水閥門(mén)等。
5、判斷通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)方向可以使用右手定則:將右手的四指順著電流方向抓住螺線(xiàn)管,姆指所指的方向就是該螺線(xiàn)管的北極。
三、電磁繼電器  揚(yáng)聲器
1、繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來(lái)間接地控制高電壓、強(qiáng)電流電路的裝置。實(shí)質(zhì)上它就是利用電磁鐵來(lái)控制工作電路的一種開(kāi)關(guān)。
2、電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、簧片、觸點(diǎn)組成;其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分組成。
3、揚(yáng)聲器是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)的一種裝置。它主要由固定的永久磁體、線(xiàn)圈和錐形紙盆構(gòu)成。
四、電動(dòng)機(jī)
1、通電導(dǎo)體在磁聲中會(huì)受到力的作用。它的受力方向跟電流方向、磁感線(xiàn)方向有關(guān)。
2、電動(dòng)機(jī)由兩部分組成:能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子;固定不動(dòng)的部分叫定子。
3、當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)到平衡位置時(shí),線(xiàn)圈就不再轉(zhuǎn)動(dòng),只有改變線(xiàn)圈中的電流方向,線(xiàn)圈才能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。這一功能是由換向器實(shí)現(xiàn)的。換向器是由一對(duì)半圓形鐵片構(gòu)成的,它通過(guò)與電刷的接觸,在平衡位置時(shí)改變電流的方向。實(shí)際生活中電動(dòng)機(jī)的電刷有很多對(duì),而且會(huì)用電磁場(chǎng)來(lái)產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。
五、磁生電
1、在1831年由英國(guó)物理學(xué)家法拉第首先發(fā)現(xiàn)了利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律。當(dāng)閉合電路的一部分在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),電路中就會(huì)產(chǎn)生電流。這個(gè)現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。
2、沒(méi)有使用換向器的發(fā)電機(jī),產(chǎn)生的電流,它的方向會(huì)周期性改變方向,這種電流叫交變電流,簡(jiǎn)稱(chēng)交流電。它每秒鐘電流方向改變的次數(shù)叫頻率,單位是赫茲,簡(jiǎn)稱(chēng)赫,符號(hào)為Hz。我國(guó)的交流電頻率是50Hz。
3、使用了換向器的發(fā)電機(jī),產(chǎn)生的電流,它的方向不變,這種電流叫直流電。(實(shí)質(zhì)上和直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造完全一樣,只是直流發(fā)電機(jī)是磁生電,而直流電動(dòng)機(jī)是電生磁)
4、實(shí)際生活中的大型發(fā)電機(jī)由于電壓很高,電流很強(qiáng),一般都采用線(xiàn)圈不動(dòng),磁極旋轉(zhuǎn)的方式來(lái)發(fā)電,而且磁場(chǎng)是用電磁鐵代替的。發(fā)電機(jī)發(fā)電的過(guò)程,實(shí)際上就是其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。
一.填空題(每空1分,共30分)
1.我們把物體能夠                                    的性質(zhì)叫磁性。磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫                  ,條形磁鐵的              磁性最強(qiáng),                      磁性最弱。
2.磁極之間的相互作用規(guī)律是:同名磁極相互          ;異名磁極相互          。
3.磁體周?chē)臻g存在著一種看不見(jiàn),摸不著的特殊物質(zhì),我們把它做        ,所以我們只能通過(guò)它對(duì)____________的作用來(lái)認(rèn)識(shí)。
4.為了形象而又方便地表示磁場(chǎng)的方向和磁場(chǎng)分布情況,我們?cè)诖艌?chǎng)中畫(huà)一些有方向的曲線(xiàn),這樣的曲線(xiàn)叫          。磁體外部周?chē)倪@種曲線(xiàn)都是從磁體的            極出來(lái),回到磁體的            極。
5.1820年丹麥科學(xué)家            發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng);1831年英國(guó)物理學(xué)家           發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
6.地球是一個(gè)巨大的__  ____。地球周?chē)拇艌?chǎng)叫做             。地磁的南極應(yīng)在地理的           極附近.實(shí)際上地理的兩極和地磁的兩極并不正好重合,世界上最早注意到這一事實(shí)的人是我國(guó)宋代學(xué)者          ,這個(gè)發(fā)現(xiàn)比西方早了400多年。
7.實(shí)驗(yàn)表明,通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到               的作用,作用方向               與和                  都有關(guān)。
8.我國(guó)供生產(chǎn)和生活用的交流電,頻率是           Hz,周期是              s,電流在每秒內(nèi)產(chǎn)生的周期性的次數(shù)是               次。
9.電磁繼電器是利用                        、                    電路的通斷,來(lái)間接地控制高電壓、強(qiáng)電流電路的裝置,它是利用                     來(lái)控制工作電路的一種開(kāi)關(guān)。
二.單項(xiàng)選擇題(共30分)
1.下列關(guān)于磁體的說(shuō)法中正確的是                                       (      )
A.將一根磁鐵一分為二,它們?nèi)愿饔袃蓚€(gè)磁極B.磁體間只有相互接觸時(shí),才能產(chǎn)生力的作用
C.一個(gè)磁體可以分割成只有一個(gè)磁極的磁體D.磁體周?chē)拇鸥袘?yīng)線(xiàn)都是均勻分布的
2.關(guān)于磁場(chǎng)的下列說(shuō)法中正確的是                                        (      )
A.磁場(chǎng)是由磁感線(xiàn)組成的           B.把磁體放在真空中,磁場(chǎng)就消失
C.磁場(chǎng)中任何一點(diǎn)的磁感線(xiàn)方向跟放在該點(diǎn)的小磁針S極所指的方向一致
D.磁感線(xiàn)只是用來(lái)描述磁場(chǎng)的假想曲線(xiàn),實(shí)際上不存在
3.把鋼條的A端靠近小磁針北極,它們相互吸引,靠近小磁針南極,它們?nèi)韵嗷ノ?,則                                                                 (      )
A,鋼條A端為北極,B端為南極           B,鋼條A端為南極,B端為北極
C,鋼條可能有磁性,可能沒(méi)有磁性       D,鋼條沒(méi)有磁性
4.下列哪種物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和利用,實(shí)現(xiàn)了電能大規(guī)模生產(chǎn)(把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能),使人類(lèi)進(jìn)入了電氣時(shí)代                                                  (    )
A、  電磁感應(yīng)現(xiàn)象     B、電流通過(guò)導(dǎo)體發(fā)熱    C、電流的磁效應(yīng)     D、通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)
5.關(guān)于通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力方向與電流方向和磁感線(xiàn)方向之間的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是(    ).
A.通電導(dǎo)體受力方向與電流方向無(wú)關(guān)        B.通電導(dǎo)體受力方向與磁場(chǎng)方向無(wú)關(guān)
C.電流方向和磁場(chǎng)方向有一個(gè)改變,通電導(dǎo)體的受力方向就改變
D.電流方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變,通電導(dǎo)體受力方向肯定改變
6.下列有關(guān)電磁現(xiàn)象的說(shuō)法中,正確的是(    ).
A.導(dǎo)體中感應(yīng)電流方向只與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)         B.發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的
C.奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受力           D.電動(dòng)機(jī)工作時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
7.利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用制造的裝置是(    ).
A.電動(dòng)機(jī)    B.發(fā)電機(jī)    C.電鈴D.電磁鐵
8.磁現(xiàn)象可以為我們的生活提供很大的方便,以下這些做法中,不恰當(dāng)?shù)氖?    ).
A.將磁性材料裝在冰箱的門(mén)框上,制成“門(mén)吸”      B.利用磁鐵制成雙面擦窗器
C.電視機(jī)上面放一塊磁性治療儀        D.用磁帶來(lái)紀(jì)錄聲音
例1 下列四幅圖中能說(shuō)明發(fā)電機(jī)的工作原理的是(    )
解析:B是研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱和電流的關(guān)系,改變滑片的位置,改變通過(guò)電磁鐵的電流大?。ň€(xiàn)圈匝數(shù)一定),從而改變電磁鐵的磁性及吸引大頭針的數(shù)目。C圖中既有電源,又有磁體,是研究通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到力的作用,它是電動(dòng)機(jī)的原理。D是演示通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng)的,是電流的磁效應(yīng)。A圖中沒(méi)有電源,當(dāng)ab做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),其中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,這時(shí)它本身就是一個(gè)電源,它演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象,是發(fā)電機(jī)的原理。所以選A。
點(diǎn)評(píng)與拓展:電與磁的重點(diǎn)是三大聯(lián)系及應(yīng)用,一是“電生磁”(電是因,磁是果),二是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到力的作用(既有磁場(chǎng),又有電源),三是“磁生電”(磁是因之一,電是果)。電磁鐵、電磁繼電器、揚(yáng)聲器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等是這三大電磁現(xiàn)象及其規(guī)律在技術(shù)上的應(yīng)用,它們對(duì)現(xiàn)代社會(huì)有著深遠(yuǎn)的影響。涉及這些內(nèi)容的試題中考必有,透徹理解物理規(guī)律是識(shí)別電磁現(xiàn)象及其它物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)。
例2 在電風(fēng)扇、電熨斗、電磁起重機(jī)、動(dòng)圈式揚(yáng)聲器、動(dòng)圈式話(huà)筒和發(fā)電機(jī)中,利用電磁感應(yīng)原理工作的有        ;利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用原理工作的有       。
解析:電熨斗是電熱器,原理是電流的熱效應(yīng)。電磁起重機(jī)是電磁鐵的直接應(yīng)用,原理是電流的磁效應(yīng)。電風(fēng)扇的主要部件是電動(dòng)機(jī),它和發(fā)電機(jī)的工作原理在上題中分析過(guò)。動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的線(xiàn)圈中通入強(qiáng)弱按聲音變化的電流時(shí),通電線(xiàn)圈受到磁體磁場(chǎng)力的作用來(lái)回運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)出聲音,它與電動(dòng)機(jī)的原理是相同的。動(dòng)圈式話(huà)筒的膜片隨聲音振動(dòng),相連的線(xiàn)圈也一起振動(dòng),從而切割磁感線(xiàn),產(chǎn)生了隨聲音變化的感應(yīng)電流,它與發(fā)電機(jī)的原理是相同的。所以第一空應(yīng)該填發(fā)電機(jī)、動(dòng)圈式話(huà)筒,第二空應(yīng)該填電風(fēng)扇、動(dòng)圈式揚(yáng)聲器。
點(diǎn)評(píng)與拓展:此題供選擇的實(shí)例來(lái)源于生產(chǎn)生活,也來(lái)自于教材,解答的難點(diǎn)在于動(dòng)圈式話(huà)筒和揚(yáng)聲器的原理。深入全面地了解它們的工作過(guò)程及原理,是正確解答的前提。
例3 根據(jù)通電螺線(xiàn)管的N、S極,在圖中分別標(biāo)出電源的正負(fù)極和兩小磁針靜止時(shí)的N、S極。
解析:判斷通電螺線(xiàn)管及電磁鐵的極性與電流方向之間的關(guān)系,可用安培定則。用右手握螺線(xiàn)管,讓四指指向螺線(xiàn)管中電流的方向,則大拇指指的那一端是螺線(xiàn)管的N極,反之,若大拇指指向N極,則四指指向螺線(xiàn)管中電流的方向。所以電源右標(biāo)“+”,左標(biāo)“-”。通電螺線(xiàn)管周?chē)艌?chǎng)與磁體周?chē)艌?chǎng)一樣,對(duì)放入其中的磁體會(huì)產(chǎn)生磁力作用,放入磁場(chǎng)中某點(diǎn)的小磁針N極所指方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致(S極所指方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相反);而在磁體周?chē)?,磁感線(xiàn)從N極出發(fā)回到S極。所以上方小磁針是右N左S,而右邊小磁針是左N右S。當(dāng)然,這里也可以利用同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引進(jìn)行判斷。
點(diǎn)評(píng)與拓展:安培定則的應(yīng)用是學(xué)生要熟練掌握的,相關(guān)的試題屬基礎(chǔ)性的,常以選擇、作圖題的形式出現(xiàn)。常見(jiàn)的幾種題目編制方法有:一是根據(jù)電流方向確定極性,二是根據(jù)極性確定電流方向,三是知道電源的極性和電磁鐵的極性,作出繞線(xiàn)情況。這一內(nèi)容的試題多與電源外部電流方向的規(guī)律,磁場(chǎng)中某一點(diǎn)磁場(chǎng)方向的規(guī)定,磁極間的相互作用規(guī)律,通電螺線(xiàn)管周?chē)鸥芯€(xiàn)的方向等知識(shí)聯(lián)系在一起,進(jìn)行考查。學(xué)習(xí)時(shí)除了掌握這些知識(shí)外,還要通過(guò)適量練習(xí),不斷增強(qiáng)識(shí)圖能力和空間想象力。
例4 小明在探究通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向的關(guān)系后,想進(jìn)一步探究影響通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)強(qiáng)弱的因素.經(jīng)老師指導(dǎo)及查閱資料知道,磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可用物理量“B”來(lái)表示(單位為“T”),其大小與直導(dǎo)線(xiàn)中的電流I、測(cè)試點(diǎn)到直導(dǎo)線(xiàn)的距離r有關(guān)。小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下。
表一:當(dāng)測(cè)試點(diǎn)到直導(dǎo)線(xiàn)的距離r=0.02m時(shí),磁場(chǎng)的強(qiáng)弱B與電流I的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
I/A
2.5
5
10
20
B/T
2.5×10-5
5×10-5
10×10-5
20×10-5
(1)分析表一中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你能得到什么結(jié)論?
表二:當(dāng)直導(dǎo)線(xiàn)中的電流I=5A時(shí),磁場(chǎng)的強(qiáng)弱B與距離r的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
r/m
0.02
0.04
0.06
0.08
B/T
5×10-5
2.5×10-5
1.67×10-5
1.25×10-5
(2)分析表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你能得到什么結(jié)論?
解析:(1)當(dāng)距離r一定時(shí),磁場(chǎng)的強(qiáng)弱B與電流I成正比。(2)當(dāng)電流I一定時(shí),磁場(chǎng)的強(qiáng)弱B與距離r成反比。
點(diǎn)評(píng)與拓展:本題主要考查科學(xué)探究的方法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其它實(shí)驗(yàn)信息分析得出結(jié)論是科學(xué)探究的要素之一,是培養(yǎng)和考查學(xué)生探究能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的重要途徑。這類(lèi)題目考查的側(cè)重點(diǎn)由只重視知識(shí)積累轉(zhuǎn)向重視科學(xué)探究,由純粹的知識(shí)應(yīng)用轉(zhuǎn)向信息的收集處理(這些信息中有許多是教材上沒(méi)有的),由知識(shí)立意轉(zhuǎn)向能力立意,是物理課程對(duì)學(xué)生提出的新要求。不思探究的學(xué)生是難于找到正確答案的。此外,當(dāng)研究三個(gè)以上變量之間的關(guān)系時(shí),要有控制變量的意識(shí),否則無(wú)法確定是哪個(gè)因素造成的,或者得出的結(jié)論不全面。
小結(jié):電與磁的內(nèi)容雖然是電學(xué)知識(shí)的延伸,但知識(shí)體系具有很強(qiáng)的獨(dú)立性,概念和規(guī)律多數(shù)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析概括得出的。對(duì)學(xué)生的要求多為“了解”、“經(jīng)歷”,這部分內(nèi)容的試題多是回憶、再現(xiàn)、識(shí)別和實(shí)際應(yīng)用型的。同學(xué)們要注重經(jīng)歷探究過(guò)程,注意聯(lián)系生活實(shí)際,在弄清基本概念和規(guī)律的基礎(chǔ)上,不斷發(fā)展思維能力;對(duì)各種類(lèi)型的題目,認(rèn)真審題,仔細(xì)分析,相信就能迎刃而解。編號(hào):0020
一、磁現(xiàn)象
1.磁性:磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)(吸鐵性)。
2.磁體:定義:具有磁性的物質(zhì)。
分類(lèi):永磁體分為天然磁體、人造磁體。
3.磁極:定義:磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。(磁體兩端最強(qiáng)中間最弱)
種類(lèi):水平面自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體,指南的磁極叫南極(S),指北的磁極叫北極(N)。
作用規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
說(shuō)明:最早的指南針叫司南。一個(gè)永磁體分成多部分后,每一部分仍存在兩個(gè)磁極。
4.磁化:①定義:使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體獲得磁性的過(guò)程。
磁鐵之所以吸引鐵釘是因?yàn)殍F釘被磁化后,鐵釘與磁鐵的接觸部分間形成異名磁極,異名磁極相互吸引的結(jié)果。
②鋼和軟鐵的磁化:軟鐵被磁化后,磁性容易消失,稱(chēng)為軟磁材料。鋼被磁化后,磁性能長(zhǎng)期保持,稱(chēng)為硬磁性材料。所以制造永磁體使用鋼,制造電磁鐵的鐵芯使用軟鐵。
5.物體是否具有磁性的判斷方法:①根據(jù)磁體的吸鐵性判斷。②根據(jù)磁體的指向性判斷。③根據(jù)磁體相互作用規(guī)律判斷。④根據(jù)磁極的磁性最強(qiáng)判斷。
練習(xí):☆磁性材料在現(xiàn)代生活中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,音像磁帶、計(jì)算機(jī)軟盤(pán)上的磁性材料就具有硬磁性。(填“軟”和“硬”)
磁懸浮列車(chē)底部裝有用超導(dǎo)體線(xiàn)圈饒制的電磁體,利用磁體之間的相互作用,使列車(chē)懸浮在軌道的上方以提高運(yùn)行速度,這種相互作用是指:同名磁極的相互排斥作用。
☆放在條形磁鐵南極附近的一根鐵棒被磁化后,靠近磁鐵南極的一端是磁北極。
☆用磁鐵的N極在鋼針上沿同一方向摩擦幾次鋼針被磁化如圖那么鋼針的右端被磁化成S極。
二、磁場(chǎng)
1.定義:磁體周?chē)嬖谥奈镔|(zhì),它是一種看不見(jiàn)、摸不著的特殊物質(zhì)。
磁場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著我們可以根據(jù)它所產(chǎn)生的作用來(lái)認(rèn)識(shí)它。這里使用的是轉(zhuǎn)換法。通過(guò)電流的效應(yīng)認(rèn)識(shí)電流也運(yùn)用了這種方法。
2.基本性質(zhì):磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁極間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的。
3.方向規(guī)定:在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn),小磁針北極靜止時(shí)所指的方向(小磁針北極所受磁力的方向)就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。
4.磁感應(yīng)線(xiàn):
①定義:在磁場(chǎng)中畫(huà)一些有方向的曲線(xiàn)。任何一點(diǎn)的曲線(xiàn)方向都跟放在該點(diǎn)的磁針北極所指的方向一致。
②方向:磁體周?chē)拇鸥芯€(xiàn)都是從磁體的北極出來(lái),回到磁體的南極。
④說(shuō)明:A、磁感線(xiàn)是為了直觀、形象地描述磁場(chǎng)而引入的帶方向的曲線(xiàn),不是客觀存在的。但磁場(chǎng)客觀存在。
B、用磁感線(xiàn)描述磁場(chǎng)的方法叫建立理想模型法。
C、磁感線(xiàn)是封閉的曲線(xiàn)。
D、磁感線(xiàn)立體的分布在磁體周?chē)?,而不是平面的?div style="height:15px;">
E、磁感線(xiàn)不相交。
F、磁感線(xiàn)的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。
5.磁極受力:在磁場(chǎng)中的某點(diǎn),北極所受磁力的方向跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致,南極所受磁力的方向跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相反。
6.分類(lèi):
Ι、地磁場(chǎng):
定義:在地球周?chē)目臻g里存在的磁場(chǎng),磁針指南北是因?yàn)槭艿降卮艌?chǎng)的作用。
磁極:地磁場(chǎng)的北極在地理的南極附近,地磁場(chǎng)的南極在地理的北極附近。
磁偏角:首先由我國(guó)宋代的沈括發(fā)現(xiàn)。
Ⅱ、電流的磁場(chǎng):
奧斯特實(shí)驗(yàn):通電導(dǎo)線(xiàn)的周?chē)嬖诖艌?chǎng),稱(chēng)為電流的磁效應(yīng)。該現(xiàn)象在1820年被丹麥的物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)。該現(xiàn)象說(shuō)明:通電導(dǎo)線(xiàn)的周?chē)嬖诖艌?chǎng),且磁場(chǎng)與電流的方向有關(guān)。
通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng):通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)一樣。其兩端的極性跟電流方向有關(guān),電流方向與磁極間的關(guān)系可由安培定則來(lái)判斷。
應(yīng)用:電磁鐵
A、定義:內(nèi)部插入鐵芯的通電螺線(xiàn)管。
B、工作原理:電流的磁效應(yīng),通電螺線(xiàn)管插入鐵芯后磁場(chǎng)大大增強(qiáng)。
C、優(yōu)點(diǎn):磁性有無(wú)由通斷電來(lái)控制,磁極由電流方向來(lái)控制,磁性強(qiáng)弱由電流大小、線(xiàn)圈匝數(shù)、線(xiàn)圈形狀來(lái)控制。
D、應(yīng)用:電磁繼電器、電話(huà)。
電磁繼電器:實(shí)質(zhì)由電磁鐵控制的開(kāi)關(guān)。應(yīng)用:用低電壓弱電流控制高電壓強(qiáng)電流,進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作和自動(dòng)控制。
電話(huà):組成:話(huà)筒、聽(tīng)筒?;竟ぷ髟恚赫駝?dòng)、變化的電流、振動(dòng)。
三、電磁感應(yīng)
1.學(xué)史:該現(xiàn)象     年被    國(guó)物理學(xué)家            發(fā)現(xiàn)。
2.定義:                                                        這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象
3.感應(yīng)電流:
定義:                      .
產(chǎn)生的條件:            、部分導(dǎo)體、                         。
③導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向,跟           和         有關(guān)三者的關(guān)系可用        定則判定。
4.應(yīng)用──交流發(fā)電機(jī)
構(gòu)造:                               。
工作原理:                 。工作過(guò)程中,      能轉(zhuǎn)化為     。
工作過(guò)程:交流發(fā)電機(jī)和直流發(fā)電機(jī)在內(nèi)電路線(xiàn)圈中產(chǎn)生的都是交流電。交流發(fā)電機(jī)通過(guò)          向外電路輸出交流電。直流發(fā)電機(jī)通過(guò)        向外輸出直流電。
交流發(fā)電機(jī)主要由          和        兩部分組成。       不動(dòng)     旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)叫做旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)。
5.交流電和直流電:                          。
交流電:                                    。
定義:                                    。
我國(guó)家庭電路使用的是       電。電壓是     周期是       頻率是     電流方向1s改變      次。
直流電:                          。
定義:                          。
四、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
1.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里                               。
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向,跟     和       有關(guān)。三者關(guān)系可用      定則判斷。
2.應(yīng)用──直流電動(dòng)機(jī)
定義:                               。
構(gòu)造:                               。
工作原理:                               。
工作過(guò)程:A平衡位置:特點(diǎn):                               。
受力特點(diǎn):                               。
線(xiàn)圈開(kāi)始處于該位置時(shí)通電后不動(dòng)。
換向器作用:                               。
優(yōu)點(diǎn):                               。
五、電能的優(yōu)越性
優(yōu)點(diǎn):                               。
電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)要發(fā)熱,從焦耳定律知道:減小輸電電流是減小電能損失的有效方法,為了不減小輸送功率只能提高輸電電壓。
計(jì)算輸電線(xiàn)損失功率用公式:                               。
計(jì)算輸電線(xiàn)發(fā)熱:                               。一、磁體:
1、磁性:具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。
2、磁極:每個(gè)磁體都有2個(gè)磁極,分別叫南極(S)和北極(N)
3、磁體間相互作用規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
4、磁化:使原來(lái)不顯磁性的物體(鐵)帶了磁性的過(guò)程。(課本2個(gè)實(shí)驗(yàn)不同)
二、磁場(chǎng):磁體周?chē)嬖诘囊环N特殊物質(zhì)叫磁場(chǎng)。
1、基本性質(zhì):對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用;
2、方向(規(guī)定):磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)小磁針靜止時(shí)北極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。(小磁針N極的指向與磁場(chǎng)方向相同)
三、磁感線(xiàn):為了描述磁場(chǎng)的方向,在磁場(chǎng)中畫(huà)一些有方向的曲線(xiàn),任何一點(diǎn)的曲線(xiàn)方向都跟放在該點(diǎn)的磁針北極所指的方向一致。(也是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向)
方向:磁體周?chē)拇鸥芯€(xiàn)都是從磁體北極出來(lái),回到磁體的南極。(內(nèi)部相反)
四、地磁場(chǎng):地球是一個(gè)具大的磁體,地球周?chē)臻g存在著磁場(chǎng)。
1、特點(diǎn):地磁場(chǎng)與條形磁鐵磁場(chǎng)相似,地磁的N極在地理S極附近。
2、磁偏角:地理的南北極與地磁的南北極之間的夾角。(宋代沈括第一個(gè)發(fā)現(xiàn))
五、電流的磁場(chǎng):
1、奧斯特實(shí)驗(yàn)證明了:通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng);
2、通電直導(dǎo)線(xiàn)磁場(chǎng)的特點(diǎn):以通電直導(dǎo)線(xiàn)上各點(diǎn)為圓心的同心圓;磁場(chǎng)方向在與直導(dǎo)線(xiàn)垂直的平面上。3、通電螺線(xiàn)管磁場(chǎng):磁場(chǎng)的方向與與電流方向有關(guān)。用安培定則判斷。
4、電磁鐵:組成:通電螺線(xiàn)圈、鐵芯;
優(yōu)點(diǎn):(1)磁性有無(wú)可以由電流有無(wú)控制;(2)磁場(chǎng)方向可以由電流方向控制;
(3)磁性強(qiáng)弱可以由電流大小控制(線(xiàn)圈匝數(shù))。
應(yīng)用:電鈴、電磁起重機(jī)、電磁選礦、電磁繼電器、電話(huà)等
電磁繼電器:是一個(gè)由電磁鐵控制的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。
(1)工作過(guò)程:控制電路通電,電磁鐵有磁性,吸引銜鐵,達(dá)到控制作用。
(2)作用:低電壓、弱電流控制高電壓、強(qiáng)電流。
六、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用:
1、作用力方向影響因素:電流方向、磁感線(xiàn)方向。2、能量變化:電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
3、直流電動(dòng)機(jī):(1)改變直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向:改變電流方向或改變磁場(chǎng)方向。
(2)直流電動(dòng)機(jī)模型通電后不能轉(zhuǎn)動(dòng)的原因可能是:線(xiàn)圈處于平衡位置。
七、電磁感應(yīng)現(xiàn)象:(法拉弟發(fā)現(xiàn))
1、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:(1)閉合電路;(2)一部分導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
2、產(chǎn)生感應(yīng)電壓的條件:導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(電路可以斷開(kāi))
3、感應(yīng)電流方向影響因素:導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向;磁場(chǎng)方向。
4、能量變化:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
八、直流電動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)的比較:
比較項(xiàng)目
電動(dòng)機(jī)
發(fā)電機(jī)
原        理
通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)
電磁感應(yīng)現(xiàn)象
構(gòu)        造
磁鐵、線(xiàn)圈、換向器、電刷
磁鐵、線(xiàn)圈、滑環(huán)、電刷
能量轉(zhuǎn)化
電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
線(xiàn)圈內(nèi)部電流
交流電
交流電
線(xiàn)圈外部電流
直流電
交流電
外部電路元件
直流電源
用電器(電流表)
九、家庭電路:
1、組成:由進(jìn)戶(hù)線(xiàn)、電能表、斷路器、插座、燈座和開(kāi)關(guān)等組成。(前三個(gè)安裝順序不能顛倒)
2、進(jìn)戶(hù)線(xiàn):火線(xiàn)和零線(xiàn):火線(xiàn)和零線(xiàn)之間的電壓值為220伏
1、用測(cè)電筆辨別火線(xiàn)和零線(xiàn):
測(cè)電筆的結(jié)構(gòu):筆尖金屬體、大電阻(約1000千歐)、氖管、彈簧、筆尾金屬體
使用方法:手觸筆尾金屬體;筆尖金屬體接觸被測(cè)導(dǎo)線(xiàn)
判別方法:觸火線(xiàn)氖管發(fā)光——火線(xiàn);觸零線(xiàn)氖管不發(fā)光——零線(xiàn)
測(cè)量原理:火線(xiàn)、測(cè)電筆、人體、大地構(gòu)成一個(gè)通路,小電流通過(guò)氖管使之發(fā)光
3、電能表:測(cè)量用戶(hù)消耗電能多少(即電功)的儀表。
表上“220V、5(20)A”的含義:220V正常工作電壓;5A正常工作電流(額定電流);20A干路中允許通過(guò)的最大電流是
電能表的讀數(shù):最后一位為小數(shù),前后兩次示數(shù)的差即為某段時(shí)間消耗的電能
4、熔斷器(內(nèi)裝保險(xiǎn)絲):封閉管式熔斷器、插入式熔斷器;
保險(xiǎn)絲的作用:當(dāng)電流過(guò)大時(shí)保險(xiǎn)絲自動(dòng)熔斷,切斷電路
保險(xiǎn)絲的材料:熔點(diǎn)低、電阻率大的鉛銻合金
保險(xiǎn)絲的選用:保險(xiǎn)絲的額定電流等于或稍大于電路中的正常工作電流。
保險(xiǎn)絲的連接:串聯(lián)在干路上;
5、斷路器:當(dāng)電路過(guò)載或短路使電路中電流過(guò)大時(shí),能自動(dòng)切斷電路,從而起到的保護(hù)作用??墒謩?dòng)合上或切斷。相當(dāng)閘刀開(kāi)關(guān)和熔斷器兩個(gè)原件的作用。
斷路器的接法:接在火線(xiàn)上。
工作原理:A、電流不是很大,電路正常;
B、當(dāng)電路發(fā)生短路或過(guò)載時(shí),電路中的電流過(guò)大,雙金屬片被過(guò)大電流過(guò)度加熱,兩金屬片受熱膨脹,但由于膨脹程度不同,造成金屬片彎曲,頂撞鎖簧裝置,在彈簧彈力作用下,接觸斷開(kāi),電路切斷。
6、插座:兩孔插座:一個(gè)孔接零線(xiàn),一個(gè)孔接火線(xiàn)
把家用電器上的插頭插在插座里,家用電器就連入電路
三孔插座:左零、右火、上接地,與接地插孔相對(duì)的插頭腳是接用電器金屬外殼。
接地線(xiàn)的作用:防止金屬外殼漏電而造成人體觸電。
十、安全用電:
1、安全電壓:≤36V;在潮濕環(huán)境中,安全電壓應(yīng)在24伏甚至12伏以下。
2、四種觸電形式:?jiǎn)尉€(xiàn)觸電、雙線(xiàn)觸電、高壓電弧觸電、跨步電壓觸電
3、安全用電的原則: 不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。
4、觸電急救:首先要立即切斷電源;……
5、安全用電常識(shí):特別警惕的是本來(lái)不該帶電的物體帶了電,本來(lái)是絕緣的物體的卻不絕緣了。
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