湖南省益阳市2020年中考物理一轮夺分复习第四主题电磁学第19讲电与磁课件

湖南省益阳市2020年中考物理一轮夺分复习第四主题电磁学第19讲电与磁课件

第 十九 讲 电与磁 考点 梳理知识点 一、磁现象 1. 磁性： 能够吸引 等物质的性质。 2. 磁极： 磁体上磁性最 的两个部位叫做磁极，分别是 极和 极。 3. 磁极间相互作用规律： 同名磁极相互 ，异名磁极相互 。 4. 磁化： 一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性的现象。 知识点 1 磁现象 磁场 铁、钴、镍 强 南（ S ） 北（ N ） 排斥 吸引 二、磁场 定义 磁体周围存在着一种看不见、摸不着，能使小磁针发生偏转的物质，我们把它叫做磁场 基本性质 磁场对放入其中的磁体产生 的作用。磁极间的相互作用是通过 发生的 方向 小磁针静止时 所指的方向规定为该点磁场的方向 磁感线 定义 用来形象地描述磁场的带箭头的假想曲线 方向 在磁体外部，磁感线都是从磁体的 . 极出发，回到 极 力 磁场 北极 北（ N ） 南（ S ） 磁感线 分布图 地磁场 定义 地球周围存在的磁场 特点 地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近 1. 对磁极及其相互作用规律的理解 （ 1 ）磁体两端的磁性 最强 , 中间的磁性 最弱 ；无论磁体被摔碎成几块，每一块都有两个磁极。 （ 2 ）物体与磁体 相互排斥 ，其 一定具有磁性 ；物体与磁体 相互吸引 ，其 不一定具有磁性 。 2. 对磁感线的理解 （ 1 ）磁场是 客观存在 的，而磁感线是 物理模型 ， 并不是真实存在 的；磁感线上任何一点的 切线方向 表示该点的磁场方向。 夺分点拨 （ 2 ）磁感线可以表示磁场的强弱，磁感线 密集 的地方磁场 强 ，磁感线 稀疏 的地方磁场 弱 。 （ 3 ）在磁体的内部，磁感线从磁体的 S 极指向磁体的 N 极；在磁体的外部则相反，从而形成闭合的曲线。 3. 磁偏角： 地磁的两极和地理的两极 并不重合 ，小磁针所指的南北方向，并不是地理的南北方向，它们之间有一个偏差角度，叫做磁偏角。世界上最早记述磁偏角的是我国宋代学者沈括。 示例 1 下列说法正确的是 ( ) A ．磁感线是由铁屑组成的 B ．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在 C ．地球是一个巨大的磁体，地磁的南北极跟地理的南北极是完全重合的 D ．小磁针的 S 极在某点所受磁场力的方向，跟该点磁感线的方向相同 B 电流的 磁效应 发现 丹麦物理学家 证实电流的周围存在着磁场 定义 通电导线周围存在与电流方向有关的磁场的现象 影响因素 电流的磁场方向与 的方向有关 通电螺线 管的磁场 磁场分布 通电螺线管外部的磁场跟 磁体的磁场相似 极性 跟 的方向有关 安培 定则 如图所示，用 握住螺线管，让四指指向螺线管 中 的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的 极 知识点 2 电生磁 奥斯特 电流 条形 电流 右手 电流 N 示例 2 通电螺线管和磁体 A 的磁极附近的磁感线分布如图所示，小磁针处于静止状态，下列说法正确的是 ( ) A ．通电螺线管左端是 N 极 B ．小磁针的 b 端是 N 极 C ．电源的 c 端是“ +” 极 D ．磁体 A 与通电螺线管左端互相吸引 C 结构 内部插入 的通电螺线管 原理 电流的 效应 特点 （ 1 ）磁性的有无可以通过 来控制； （ 2 ）磁性的强弱可以由 来控制； （ 3 ）极性可以由改变 来控制 知识点 3 电磁铁 电磁继电器 铁芯 磁 电流通断 电流大小 电流方向 影响因素 （ 1 ）线圈匝数一定时，通过的电流越大，电磁铁的磁性 ； （ 2 ）当通过的电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性 . 应用： 电磁 继电器 实质 利用 来控制工作电路的一种开关 作用 利用低电压、弱电流电路的通断间接地控制高电压、强电流电路的通断 越强 越强 电磁铁 1. 电磁铁的铁芯用铁而不用钢制作的理由： 电磁铁里的铁芯一般是 软铁芯 ，是因为软铁芯容易被磁化，磁性也容易消失，可方便地控制电磁铁磁性的有无；而钢被磁化后，其磁性不容易消失，无法控制电磁铁磁性的有无。 2. 电磁继电器的工作原理： 当有一定强度的电流通过控制电路中的电磁铁时，电磁铁 产生磁性 ，将衔铁吸引，使工作电路接通，工作电路中的用电器就可以工作了；当控制电路 断电时 ，电磁铁 没有了磁性 ，弹簧将衔铁拉起，工作电路断开，工作电路中的用电器就会停止工作。 夺分点拨 示例 3 如图所示，闭合开关 S ，烧杯中水面上浮着一个空心小铁块，将盛水的容器放在电磁铁上方，此时电磁铁 B 端为 极，要使空心小铁块慢慢浸入水中，则滑动变阻器的滑片 P 应向 （选填“左”或“右”）端移动。 N 左 一、磁场对通电导线的作用 1. 内容： 通电导线在磁场中受到 的作用。 2. 影响力的方向的因素： 方向、 方向。若其中一个方向发生改变，则通电导线的受力方向变得与原来 。 3. 影响导线运动快慢的因素： 电流的大小、磁场的强弱。 4. 应用： 电动机、扬声器等。 知识点 4 磁场对通电导线的作用电磁感应 力 电流 磁场 相反 二、电磁感应 1. 发现者： 英国物理学家 最早发现了电磁感应现象。 2. 内容： 电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做 。 3. 感应电流的方向： 跟 方向和 方向有关。若其中一个方向发生改变，则电流方向发生改变；若上述方向同时改变，则电流方向不发生改变。 4. 应用： 发电机、动圈式话筒等。 法拉第 闭合 切割磁感线 感应电流 导体运动 磁场 电动机与发电机的比较 电动机 发电机 工作原理 通电导线在磁场中受到力的作用 电磁感应 原理图 能量转化 电能→机械能 机械能→电能 实质 用电器 电源 区别 有电源 无电源 夺分点拨 示例 4 小婷做了一个如图所示的装置，闭合开关，如果用外力使导体 ab 水平向右运动，则光滑的导体棒 cd （选填“会”或“不会”）运动起来，此时甲部分应用的物理原理是 ，乙部分的能量转化是 能转化为 能。此装置中， 部分产生的现象与生活中电动机的工作原理是相似的。 会 电磁感应 电 机械 乙 考法 聚焦重难点 样题 1(2012· 益阳 ) 小明在学习电与磁的知识后 , 标出了如图所示四种情况下磁体的磁极 ( 小磁针的黑端为 N 极 ), 其中正确的是 ( ) C 焦点 1 磁场及通电螺线管作图 ( 重点 ) 1. 一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示 , 其中正确的是 ( ) B 对应训练 样题 2 利用如图所示实验装置探究“电磁铁磁性强弱的特点” , 弹簧下挂着铁块 AB, 下列说法不正确的是 ( ) A. 闭合开关 S, 弹簧将会变长 , 断开开关 S, 弹簧将恢复原状 B. 闭合开关 S, 电磁铁的上端为 N 极 C. 闭合开关 S, 向右移动滑动变阻器的滑片 P, 电流表 示数减小 , 弹簧将会变长 D. 保持滑动变阻器的滑片 P 位置不变 , 取出铁芯再闭合开关 S, 弹簧的长度将会 比有铁芯时短 C 焦点 2 电磁铁 ( 重点 ) 2. 如图所示 , 当开关 S 闭合后 , 水平放置在桌面的磁铁 A 仍静止 , 则 A 受到桌面向 的摩擦力 ; 若 A 受到桌面的摩擦力正在变大 , 说明此时滑片 P 向 移动 ｡( 均选填“右”或“左” ) 左 左 对应训练 样题 3 下列与四幅图对应的说法正确的是 ( ) B 焦点 3 电磁现象辨识（重点、易错点） 3. 如图所示，是一种自行车前轮的结构图，行驶中，磁铁靠近传感器时磁场能使其中的带电粒子发生偏转（即相当于通电导体在磁场中受力运动），产生一种信号，信号传入速度计能测出自行车行驶的速度和里 程。下列能说明其原理的是图 ( ) B 对应训练 素养提升 突破重点实验 1. 实验原理： 电流的磁效应 。 2. 实验方法： （ 1 ） 转换法 的应用：通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映磁性的强弱。 （ 2 ） 控制变量法 的应用： ①探究磁性强弱与线圈匝数的关系：控制通过的电流不变，选择线圈匝数不同的电磁铁进行实验； 实验 1 探究影响电磁铁磁性强弱的因素 ②探究 磁性强弱与电流大小 的关系：应控制线圈匝数不变，移动滑动变阻器的滑片改变电路中的电流大小进行实验； ③探究 磁性强弱与有无铁芯 的关系：控制电磁铁的线圈匝数和电路中的电流不变。 3. 实验数据及实验分析： （ 1 ）滑动变阻器的作用： 改变电路中的电流大小 。 （ 2 ）电磁铁的 N 、 S 极的判断： 安培定则 。 （ 3 ）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。 4. 实验结论 ：线圈匝数一定 时，通过的电流 越大 ，电磁铁的磁性 越强 ； 电流一定 时，外形 相同的螺线管 ，线圈匝数 越多 ，电磁铁的磁性 越强 ；电流和线圈匝数相同，有铁芯的比无铁芯的电磁铁磁性 强 。 样题 1 在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中 , 采用了如图 1 所示的实验装置 ｡ (1) 当闭合开关 S 后 , 小磁针 ( 选填“会”或“不会” ) 发生偏转 , 说明通电螺线管与小磁针之间是通过 发生力的作用 ｡ (2) 用铁屑来做实验 , 得到了如图 2 所示的情形 , 它与 磁体的磁场分布相似 ｡ 为描述磁场而引入的磁感线 . 真实存在的 ｡ 会 磁场 条形 不是 (3) 为了研究通电螺线管的磁极性质 , 老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验 , 得到了如图 3 所示的四种情况 ｡ 实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的 有关 , 且这个关系可以用 判断 ｡ 电流方向和绕线方式 安培定则 (4) 闭合开关 S, 通电螺线管周围的小磁针 N 极指向如图 4 所示 , 由图可知 : 在通电螺线管外部 , 磁感线是从 极发出 , 最后回到 极 ｡ (5) 如图 4 所示 , 将小磁针放在螺线管周围不同的位置 , 如此放置小磁针的目的是 ｡ 闭合开关 S 后 , 观察到的现象是 , 这一步骤中 ( 选填“能”或“不能” ) 用大头针代替小磁针 ｡ N S 确定磁场的方向 小磁针发生偏转 不能 1. 实验方法： （ 1 ）转换法的应用：通过灵敏电流计指针的偏转判断是否产生感应电流。 （ 2 ）控制变量法的应用： ①探究电流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 ，观察灵敏电流计指针的偏转方向； ②探究电流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 ，观察灵敏电流计指针的偏转方向； 实验 2 探究什么情况下磁可以生电 ③探究感应电流大小与导体切割磁感线运动快慢的关系：控制 磁场强弱不变 ，改变 导体切割磁感线运动的速度大小 ，观察灵敏电流计指针的偏转角度； ④探究感应电流大小与磁场强弱的关系：控制 导体切割磁感线运动的速度不变 ，改变 磁场强弱 ，观察灵敏电流计指针的偏转角度。 2. 实验数据及实验分析： （ 1 ）感应电流产生过程中的能量转化： 机械能转化为电能 。 （ 2 ）导体在磁场中运动时，电流计指针不偏转的原因： ①没有感应电流产生：导体 没做切割磁感线运动 或 电路没有闭合 ； ②产生的感应电流很小。 （ 3 ）要使电流计指针偏转明显可采取的措施： ①换灵敏度更高的电流计； ②用多匝数线圈替代单根导线； ③加快导体切割磁感线的速度； ④增大磁场强度。 3. 实验结论： 闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线运动 时会产生感应电流，感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关。 样题 2 如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。 （ 1 ）闭合开关后，当导体 ab 向左或向右运动时，灵敏电流计指针偏转，当导体 ab 向上或向下运动时，灵敏电流计指针不偏转，说明闭合电路中的部分导体在磁场中做 运动时，导体中会产生感应电流。此实验过程能量转化情况是 。 （ 2 ）实验中发现，当导体 ab 向左运动时，灵敏 电流计指针向右偏转，当导体 ab 向右运动时，灵 敏电流计指针向左偏转，说明感应电流的方向 与 方向有关。 切割磁感线 机械能转化为电能 导体运动 （ 3 ）闭合开关后，当导体 ab 向左运动时，灵敏电流计指针向右偏转，将蹄形磁体南北极对调，使导体 ab 向左运动，此时灵敏电流计指针向 （选填“左”或“右”）偏转。 （ 4 ）闭合开关后，导体 ab 静止不动，灵敏电流计指针 （选填“偏转”或“不偏转”）；小明不小心碰了一下蹄形磁体使其左右晃动，此时灵敏电流计指针 （选填“会”或“不会”）偏转。 左 不偏转 会 （ 5 ）小明猜想“感应电流大小可能与导体运动速度大小有关”，他验证猜想的过程是：让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动 ，观察两次实验中的 ，然后进行分析与判断。 较快 灵敏电流计指针偏转的情况 考场 走进益阳中考 1.(2019· 益阳 ) 关于条形磁体 ､ 地磁场和通电螺线管的磁场 , 下面四图描述错误的是 ( ) B 命题点 1 磁场与通电螺线管作图 2.(2018· 益阳 ) 如图所示 , 通电螺线管附近放一小磁针 , 静止后小磁针指向正确的是 ( 黑色一端表示小磁针 N 极 )( ) C 3.(2017· 益阳 ) 如图所示 , 在通电螺线管 ( 导线中箭头表示电流方向 ) 附近放置的小磁针 ( 黑端为 N 极 ), 静止时其指向正确的是 ( ) A 4.(2013· 益阳 ) 下列四个图中 , 小磁针北极 ( 黑色端 ) 所指方向正确的是 ( ) C 5.(2011· 益阳 ) 如图所示是某同学自制的电磁铁 ｡ 下列方法中不能改变电磁铁磁性强弱的是 ( ) A. 减少线圈匝数 B. 增大电流 C. 抽出铁钉 D. 改变电流方向 D 命题点 2 电磁铁的磁性强弱 6.(2015· 益阳 ) 如图所示 , 通电线圈在磁场中发生扭转 , 说明 对通电导线有力的作用 ｡ 利用这个原理可以制作 ( 选填“电动机”或“发电机” )｡ 磁场 电动机 命题点 3 电动机的原理 7.(2011· 益阳 ) 在如图所示的四位科学家中 , 发现电磁感应现象的是 ( ) A 命题点 4 物理学家及其贡献 8.(2014· 益阳 ) 图中的 a 表示垂直于纸面的一根导线 , 它是闭合电路的一部分 ｡ 它在磁场中按箭头方向运动时 , 不能产生感应电流的是 ( ) A 命题点 5 感应电流产生的条件 9.(2016· 益阳 ) 如图所示 , 导体 ab 左右运动时 , 电流计指针左右摆动 , 这是 现象 , 利用这个原理可以制作 ( 选填“发电机”或“电动机” )｡ 电磁感应 发电机 命题点 6 发电机的工作原理