山西省2020中考物理电与磁专题复习课件

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第 18 课时　 电与磁 第一篇　教材梳理 思维导图　构建体系 磁性 　 物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质 磁体 　 具有磁性的物体 磁极 　 磁体磁性最强的两个部位 , 能够自由转动的磁体 , 静止时指北的一端叫北 (N) 极 , 指南的一端叫南 (S) 极 作用 　 同名磁极 　　 　　 , 异名磁极 　　　　　   磁场 　 磁体周围存在一种物质 , 能使磁针偏转 , 它看不见、摸不着却真实存在。磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用。物理学中把小磁针静止时 , 　　　　 极所指的方向规定为该点磁场的方向   考点一　磁的基本性质 相互排斥 相互吸引 N 磁感线 　 描述磁场分布的假想的曲线 ( 理想模型法 ) 。它的疏密可以表示磁场的强弱 , 其密集处磁场强 , 其稀疏处磁场弱。磁体外部的磁感线从 　　　　 极 到 　　　　 极 , 内部则相反 , 是从 　　　　 极到 　　　　 极。磁感线是封闭的曲线 , 且永不交叉。磁感线上任意一点的切线方向与该点的磁场方向一致。请标出下图中的 N 、 S 极   地磁场 　 地球周围存在磁场 , 地磁的北极在地理 　　 　　 极 附近 , 地磁南极在 地理 　　　　 极附近 , 且不完全重合 , 这一现象最早是由我国宋代学者 　　　 发现的   （续表） N S S N 图略 南 北 沈括 考点二　四种电磁实验 实验 奥斯特实验 电磁感应实验 ( 法拉第发现 ) 磁场对电流的作用实验 电磁铁 装置图 工作原理 　　 　   　　 　   　 电磁感应 　 通电导体在磁场中受到力的作用 　 　　   　 　　   能量转化 　 　 　 能 → 　　 能   　 　　 能 → 　 　 能   电流的磁效应 电流的磁效应 机械 电 电 机械 （续表） 实验 奥斯特实验 电磁感应实验 ( 法拉 第发现 ) 磁场对 电流 的作用实验 电磁铁 影响 因素 磁场方向 与电流方 向有关 　 感应电流方向与磁场的方向和导体运动的方向都有关 ; 感应电流大小与磁场强弱、导体运动速度有关 　 导体受力方向与磁场的方向和电流方向都有关 ; 导体受力大小与磁场强弱、电流大小有关 　 电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关 ( 电流越大 , 线圈匝数越多 , 电磁铁磁性就越强 ) 判断依据 　 电路中无电源 　 电路中有电源 应用 电磁铁 、电磁继电器 　 发电机、动 圈式话筒 　 电动机、扬声器 　 电磁继电器、电磁起重机 [ 点拨 ] 感应电流的产生条件 : ①闭合电路 ; ②一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 考点三　通电螺线管的磁场　安培定则 通电 螺线管的 磁场 安培定则 　 通电螺线管周围的磁场与 　　　　 的 磁场相似   　 安培定则 : 用 　　　　 手握住螺线管 , 让四指弯曲且跟螺线管中 　　　　 的方向一致 , 大拇指的指向就是螺线管 的 　　　　 极   条形磁体 右 电流 N 探究一　电磁学的基本概念 1 . [2019· 聊城 ] 关于磁场和磁感线 , 下列说法错误的是 ( 　　 ) A . 磁体周围存在着磁感线 B . 磁体之间的相互作用是通过磁场产生的 C . 磁体外部的磁感线都是从磁体的 N 极出发 , 回到 S 极的 D . 磁场中 , 小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向 [ 答案 ] A 　 [ 解析 ] 磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线 , 磁感线不是真实存在的 , 故 A 错误 , 符合题意 ; 磁体间的相互作用是通过磁场发生的 , 故 B 正确 , 不符合题意 ; 磁体外部的磁感线是从它的北极出发 , 回到它的南极 , 故 C 正确 , 不符合题意 ; 磁场中的小磁针静止时 , 北极所指的方向跟该点的磁场方向一致 , 为该点的磁场方向 , 故 D 正确 , 不符合题意。 2 . [2019· 台州 ] 能写红黑双色字的磁画板截面如图 18 - 1 所示 , 按下写字笔黑色按钮写出黑色的字 , 按下红色按钮写出红色的字 , 刷子左右移动则字消失。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 刷子可以用铁制作 B. 写黑字时笔尖为 S 极 C. 写红字时笔尖为 N 极 D. 写字的原理是同名磁极相互排斥 图 18 - 1 A 3 . [2019· 绍兴 ] 如图 18 - 2 所示 , 内部均装有磁铁的两块清洁器 M 和 N 隔着窗玻璃总能合在一起移动 , 这让玻璃清洁变得安全高效。下列关于清洁器的分析正确的是 ( 　　 ) A . 两块清洁器能合在一起的原理是异名磁极相互吸引 B .N 受到的重力和 M 对 N 的吸引力是一对平衡力 C . 玻璃对 N 的支持力和 M 对 N 的吸引力是一对相互作用力 D . 移动 M 时 , N 也能跟着一起移动 , 说明力能改变物体的形状 图 18 - 2 [ 答案 ] A 　 [ 解析 ] 两块清洁器各装有一块磁铁 , 之所以能够合在一起 , 是因为异名磁极相互吸引 , 故 A 正确 ; N 的重力方向竖直向下 , 而 M 对 N 的吸引力在水平方向 , 二者不在同一直线上 , 因此不是一对平衡力 , 故 B 错误 ; 玻璃对 N 的支持力水平向外 , M 对 N 的吸引力水平向内 , 二者作用在同一物体、同一直线上 , 大小相等 , 方向相反 , 因此是一对平衡力 , 而不是一对相互作用力 , 故 C 错误 ; 移动 M 时 , N 也能跟着一起移动 , 说明力能改变物体的运动状态 , 故 D 错误。 探究二　电磁学的现象辨识 4 . [2019· 南充 ] 图 18 - 3 中能够说明电动机工作原理的实验装置是 ( 　　 ) D 图 18 - 3 5 . [2019· 咸宁 ] 有一种戴在手腕上的 “ 计步器 ”, 其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁 , 管外缠绕着线圈。运动时 , 磁铁在管中反复运动 , 线圈的输出电流随之不停地变化 , 显示出运动步数。 “ 计步器 ” 的基本原理与图 18 - 4 哪幅图相同 ( 　　 ) 图 18 - 4 A 探究三　电磁继电器的利用 6 . [2019· 南京 ] 图 18 - 5 是某水位自动报警器的原理示意图 , 图 18 - 6 所示的四个实验中能反映其自动报警原理的是 ( 　　 ) 图 18 - 5 图 18-6 [ 答案 ] D 　 [ 解析 ] 图甲中 , 当水位达到金属块 A 时 , 控制电路接通。电路中有了电流 , 电磁铁有磁性 , 向下吸引衔铁 , 使动触点与绿灯所在电路的静触点分开 , 绿灯熄灭 ; 与红灯所在电路的静触点接通 , 红灯所在的电路接通 , 红灯亮 ; 由此可见水位自动报警器是通过电磁铁控制电路工作的。 A 选项图说明条形磁铁的周围存在磁场 , 故 A 错误 ;B 选项图是发电机的原理 , 故 B 错误 ;C 选项图是电磁感应现象 , 是发电机的原理 , 故 C 错误 ;D 选项图是电磁铁的原理 , 故 D 正确。 探究四　有关于电磁学的作图 7 . [2019· 岳阳 ] 请标出图 18 - 7 中通电螺线管外部磁感线的方向 , 小磁针的 N 极和电源的 “ + ” 极。 图 18 - 7 如图所示 突破一　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。 例 1 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 18-8 所示的电路。 图 18-8 (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。 使通过它们的电流相同 增加 大 例 1 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 18-8 所示的电路。 图 18-8 (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。   (4) 电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　 。 甲 线圈匝数越多 N 大头针被磁化 , 同名磁极相互排斥 例 1 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 18-8 所示的电路。 (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 C 图 18-8 例 1 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 18-8 所示的电路。 图 18-8 (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。 电流的通断 电流的大小 电流方向 突破二　探究什么情况下磁可以生电 【 设计和进行实验 】 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 、改用导线制成的 多匝矩形线圈 代替单根导线。 【 实验结论 】 5 . 闭合电路 的 一部分导体 在磁场中做 切割磁感线运动 时 , 导体中有感应电流产生 , 感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关。 【 交流与反思 】 6 . 能量转换 : 机械能 转化为 电能 。 7 . 电磁感应现象的实际应用 : 发电机 、 动圈式话筒 。 例 2 如图 18-9 所示是 “ 探究产生感应电流的条件 ” 的实验装置 , 导体 ab 、开关、灵敏电流计用导线连接 , 组成电路。 图 18-9 (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 　　　　　　　 。   灵敏电流计指针是否偏转 电流的方向 例 2 如图 18-9 所示是 “ 探究产生感应电流的条件 ” 的实验装置 , 导体 ab 、开关、灵敏电流计用导线连接 , 组成电路。 (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 　　　　 , 这说明闭合电路的部分导体在磁场中做 　　　 　 运动时 , 导体中会产生感应电流。从能量的角度   来分析 , 感应电流的产生过程是将 　　　　 能转化为电能。 ( 前两空均选填 “ 偏转 ” 或 “ 不偏转 ”)    不偏转 图 18-9 偏转 切割磁感线 机械 例 2 如图 18-9 所示是 “ 探究产生感应电流的条件 ” 的实验装置 , 导体 ab 、开关、灵敏电流计用导线连接 , 组成电路。 (3) 小明进一步猜想 , 感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与导体运动速度是否有关 , 则应闭合开关 , 保持其他条件不变 , 只改变 　　　　　　 　　 , 观察 　　　　　　　　　 　　 得出结论。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关 , 他应进行的操作是 ___________ 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 。 导体运动的速度 图 18-9 灵敏电流计指针偏转的幅度 控制导体运动速度不变 , 换用磁场强弱不同的磁体 , 观察灵敏电流计指针偏转幅度的大小 例 2 如图 18-9 所示是 “ 探究产生感应电流的条件 ” 的实验装置 , 导体 ab 、开关、灵敏电流计用导线连接 , 组成电路。 (4) 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 : 　 。   调换蹄形磁体 N 、 S 极的位置 图 18-9 改变导体的运动方向 例 2 如图 18-9 所示是 “ 探究产生感应电流的条件 ” 的实验装置 , 导体 ab 、开关、灵敏电流计用导线连接 , 组成电路。 (5) 下列电器中 , 应用电磁感应原理制成的是 　　　　 。 ( 填字母序号 )  A . 电铃 B . 电风扇 C . 动圈式话筒 D . 动圈式扬声器 (6) 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。     C 图 18-9 电源 1 . [2019· 山西 18 题 3 分 ] 小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路 , 固定在泡沫板上 , 让它漂浮在水面 , 制作指南针 , 如图 18 - 10 所示。该指南针的南 (S) 极应标在泡沫板的 ( 　　 ) A .a 处 B .b 处 C .c 处 D .d 处 考点一　电磁基础知识 图 18-10 D 2 . [2015· 山西 31 题 2 分 ] 小明同学用硬纸板和大头针制作底座 , 把两个缝衣针磁化后 , 穿过按扣的两个孔 , 放在底座的针尖上 , 就制成了一个如图 18 - 11 所示的指南针 , 指南针能指南北说明地球周围存在着 　　　　 。该指南针静止后 , 针尖指南方 , 则针尖是该指南针的 　　　　 ( 选填 “N” 或 “S”) 极。 图 18 - 11 磁场 S 3 . [2017· 山西 31 题 2 分 ] 1825 年 , 瑞士物理学家科拉顿将一根直导线平行地放在小磁针的上方 , 然后与另一个房间的螺线管组成闭合电路 , 如图 18 - 12 所示。他把一根条形磁铁插入螺线管内 , 再跑到另一个房间内观察小磁针是否偏转 , 进行多次实验他都没有发现小磁针偏转。科拉顿、法拉第等物理学家相继进行了上述实验 , 是为了探究 　　　　　　　　 　　　　 ; 在实验中 , 科拉顿用到了 1820 年丹麦物理学家 　　　　 发现 “ 电流周围存在着磁场 ” 的实验装置。 图 18 - 12 什么情况下磁可以生电 ( 或磁能否产生电 ) 奥斯特 4 . [2016· 山西 30 题 2 分 ] 利用法拉第发现的 　　　　　 现象发明了发电机 , 开辟了电气化时代。当今互联网、手机的广泛应用正在日益改变着人们的生活 , 手机通过 　　　　 ( 选填 “ 超声波 ” 或 “ 电磁波 ”) 传递信息。 电磁感应 电磁波 5 . [2018· 山西 36 题 2 分 ] 历史上大国的崛起都反复证明了一个定律 : 背海而弱 , 向海则兴。开发利用海洋 , 是新时代我国能源发展的总体目标。如图 18 - 13 所示是我国矗立在东海的风力发电厂 , 风力发电机靠扇叶在风力的推动下转动 , 带动发电机发电 , 把风能转化为电能。这种发电机的工作原理是 　　　　　 ; 风能属于 　　　　 ( 选填 “ 可再生 ” 或 “ 不可再生 ”) 能源。   图 18 - 13 电磁感应 可再生 6 . [2013· 山西 18 题 3 分 ] 图 18 - 14 乙所示实例与图甲中动圈式话筒工作原理相同的是 ( 　　 ) 考点二　电磁现象辨析 图 18 - 14 C 7 . [2015· 山西 17 题 3 分 ] 关于电磁现象 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A . 电磁铁的磁性强弱只与线圈中的电流大小有关 B . 电动机是根据电磁感应现象制成的 C . 通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关 D . 闭合电路的部分导体在磁场中运动时 , 一定会产生感应电流 C 8 . [2018· 山西 16 题 3 分 ] 如今 , 说我们的生活是由磁铁支撑着并不为过。史上最强力的钕磁铁广泛用于手机、电脑、冰箱等。如图 18 - 15 所示是小明同学用钕磁铁和曲别针进行的实验。通过实验情景 , 可以判断下列说法正确的是 ( 　　 ) A . 钕磁铁周围存在磁感线 , 不存在磁场 B . 钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用 C . 钕磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的 D . 钕磁铁周围的磁场分布是均匀的 图 18 - 15 B 9 . [2017· 山西 18 题 3 分 ] 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 18 - 16 所示 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A . 图中 P 、 Q 两点相比 , P 点处的磁场较强 B . 若只改变螺线管中的电流方向 , P 、 Q 两点处的磁场会减弱 C . 若只改变螺线管中的电流方向 , P 、 Q 两点处的磁场方向会改变 D . 若只增大螺线管中的电流 , P 、 Q 两点处的磁场方向会改变 图 18 - 16 C 10 . [2014· 山西 17 题 3 分 ] 图 18 - 17 是 “ 探究电磁感应现象 ” 的实验装置。在探究过程中 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A . 保持导体 AB 在磁场中静止不动 , 灵敏电流计指针会发生偏转 B . 只要导体 AB 在磁场中运动 , 灵敏电流计指针就会发生偏转 C . 当灵敏电流计指针发生偏转时 , 表明机械能转化为电能 D . 利用这一现象所揭示的原理 , 可制成电动机 图 18 - 17 C 11. [2016· 山西 39 题 3 分 ] 如图 18-18 所示是小梦从市场上买来的磁铁魔术玩具 , 它呈橄榄球形 , 将两个橄榄球形磁铁抛起来后 , 在空中就会相互吸引、碰撞 , 发出类似蛇叫的清脆响声 , 故又名 “ 响尾蛇蛋 ” 。小梦想知道 : 这个磁铁的磁极在哪儿呢 ? 请你设计实验帮助小梦解决问题 : (1) 写出你选用的实验器材 :   　 。 考点三　课外实践活动实验 橄榄球形磁铁 , 一盒大头针 　 图 18-18 11. [2016· 山西 39 题 3 分 ] 如图 18-18 所示是小梦从市场上买来的磁铁魔术玩具 , 它呈橄榄球形 , 将两个橄榄球形磁铁抛起来后 , 在空中就会相互吸引、碰撞 , 发出类似蛇叫的清脆响声 , 故又名 “ 响尾蛇蛋 ” 。小梦想知道 : 这个磁铁的磁极在哪儿呢 ? 请你设计实验帮助小梦解决问题 : (2) 简述实验过程及现象 :        　 。 图 18-18 把橄榄球形磁铁放在大头针盒里翻转几下 , 拿出来观察 , 单位面积上吸引大头针个数最多的两个部位就是该橄榄球形磁铁的两个磁极