基礎知識
1.磁現象
(1)磁性:能吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質。
(2)磁極:磁體上磁性最強的部分;任何磁體都有南極(S)和北極(N)兩個磁極,不存在只有單個磁極的磁體;如果一個磁體分成若干段,每一段又是一個新的磁體。
(3)同名磁體相互排斥,異名磁體相互吸引;
(4)使原來沒有磁性的物體,在別的磁體或者電流的作用下獲得磁性的過程。
2.磁場
(1)磁場:磁體周圍存在的一種特殊物質,對放入其中的磁體產生磁力作用,不同位置的磁場方向不同,小磁針靜止時N極的指向、該點磁場的方向、該點磁力線的方向一致。
(2)磁感線:一種描述磁場的物理模型;在磁場的外部,磁感線的方向由N極指向S極(在磁體內部,方向相反)。
3.地磁場
(1)地球周圍的磁場叫做地磁場。
(2)地磁場的北極在地理南極附近,地磁場的南極在地理北極附近。
4.電流的磁效應
通電導體周圍存在磁場,電流的磁場方向與電流的方向有關。
5.通電螺線管的磁場
(1)通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
(2)通電螺線管的磁極極性與螺線管中的電流方向有關,遵守安培定則:用右手握住螺線管,四指指向電流方向,大拇指所指的那端即是螺線管的N極。
5.電磁鐵
電磁鐵是中間有鐵芯的通電螺線管。電磁鐵的磁性大小和磁極極性跟通過的電流有關。利用電磁鐵可以做成電磁繼電器,實際上是一個受電流控制的開關。
6.電動機和發電機
(1)電動機是根據通電導體在磁場中受力的原理工作的,發電機是在磁場中做切割磁感線運動的原理工作的。
(2)電動機是消耗電能的機器,發電機是提供電能的機器。
難點點撥
難點1:分析磁體的特性
點撥:利用磁體間的相互作用、磁體能吸引輕小物體的性質辨別各種情況。
例題1
甲、乙兩個磁極附近有一個小磁針,小磁針靜止時的指向如圖所示(塗黑一端為N極)那麼( A )是正確的:
A.甲、乙都是N極 B.甲、乙都是S極 C.甲是N極,乙是S極 D.甲是S極,乙是N極
例題2:
圖中磁體兩極間磁感線畫法正確的是( A )
難點2:地磁場
點撥:地磁場的南極在地球的北極附近,指南針的南極指向地理的南方。
例題:
如圖是我國早期的指南針一司南,是把天然磁石磨成勺子的形狀,把它放在水平光滑的“地盤”上東漢學者王充在《論衡》中記載:“司南之杓(用途),投之於地,其柢(握柄)指南“。下列說法中正確的是( A、B、D )
A.司南握柄端是磁石的南極
B.司南握柄端指向地磁場的北極
C.地磁場的北極在地理的北極附
近
D.司南握柄端指南是由於受到地
磁場的作用
解答:
AD、地球本身是一個大磁體,司南是用天然磁石磨製成的勺子,即其實質就是一塊磁鐵,在地球的磁場中受到地磁力的作用,其靜止時其勺柄指向南方,即指南的南極用S表示;故AD正確;BC、地磁的北極在地理的南極附近,地磁場的南極在地理的北極附近,故司南握柄端指向南極即地磁場的北極附近,故B正確,C錯誤。
故選:ABD
難點3:安培定則的應用
點撥:掌握安培定則的判斷、磁極間相互作用和磁體對磁性材料的吸引作用的區別。
例題:
如圖所示,A、B彈簧下方分別吊著軟鐵棒和條形磁鐵,閉合開關,將滑動變阻器的滑片逐漸向右移動時,A彈簧的長度將(伸長 )B彈簧的長度將(縮短)(選填“伸長“、“縮短”或“不變”)
解答:
開關閉合,通電螺線管具有磁性,將軟鐵棒A吸引,閉合開關將滑動變阻器的滑片逐漸向右移動時,電路中的電流變大,電磁鐵磁性增強,故A彈簧的長度將伸長;開關閉合,根據右手定則判斷通電螺線管的上端為S極,同名磁極相互排斥,彈簧長度會縮短;動變阻器滑片向右移動時,電路中的電流變大,電磁鐵磁性增強,條形磁鐵B的排斥力增大,所以彈簧測力計的示數將變小,彈簧長度會縮短。
故答案為:伸長;縮短。
難點4:電磁繼電器
點撥:電磁繼電器是利用電磁鐵來控制電路的一種開關;
例題:
如圖甲所示,某恆溫箱的加熱電路由交流電源、電熱絲等組成,其電路通斷由控制電路控制,控制電路由電磁繼電器。熱敏電阻R1(安裝在恆溫箱內)、可變電阻器R2、低壓電源、開關等組成,R1的阻值隨溫度變化的關係如圖乙所示,調節可變電阻器使得R2=110Ω,閉合開關,當恆溫箱內溫度升高到50℃時,由於電磁繼電器的作用,加熱電路被斷開,電磁繼電器的線圈電阻忽略不計,請回答:
(1)電磁繼電器中電磁鐵上端是(N)極(填"N"或"S")。
(2)恆溫箱內溫度不斷升高時,電磁鐵的磁性變(強),加熱電路會因此被(斷開)(填“接通”或“斷開”)。
(3)調節可變電阻器使得R2’=170Ω,恆溫箱內溫度升高到(130)攝氏度時,加熱電路被斷開。
難點5:發電機與電動機的區別
點撥:發電機就是電源,電動機需要電源且有電流通過;能量轉化不同。
例題1:
如圖所示是實驗室電流表的內部結構圖,處在磁場中的線圈有電流通過時,線圈會帶動指針起偏轉。線圈中電流越大,指針偏轉角度就越大。關於該現象,下列說法正確的是(D)
A.該電流表是利用電流的磁效應原理工作的;
B.線圈中有電流通過時,把機械能轉化為電能;
C.改變線圈中的電流方向,指針的偏轉方向不會改變;
D.線圈中電流越大,其所受磁場力就越大。
例題2:
物理知識在生活中應用非常廣泛,下列事例都是利用電磁感應原理工作的是( A )
①來回搖晃手搖式電筒,使磁體
在線圈中運動,小燈泡就能發光
②2對著動圈式話筒說話,聲音帶動線圈在磁場中運動,產生變化的電流
③將帶有磁條的銀行卡在pos機中的線圈中刷一下,mos機便通過產生的電流讀出銀行卡的信息
④動圈式揚聲器的線圈中通過變
化的電流時,線圈在磁場力的作
用下,帶動紙盆振動發出聲音。
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②④
解答:
①來回搖晃手搖式電筒,使磁體在線圈中運動,則線圈切割磁感線,會產生感應電流,使小燈泡發光,利用了電磁感應原理;
②對著動圈式話筒說話,聲音帶動線圈在磁場中運動,線圈切割磁感線,產生變化的電流,利用了電磁感應原理;
③將帶有磁條的銀行卡在pos機中的線圈中刷一下,pos機便通過產生的電流讀出銀行卡的信息,利用了電磁感應原理;
④動圈式揚聲器的線圈中通過變
化的電流時,線圈在磁場力的作
用下,帶動紙盆振動發出聲音,
是利用了磁場對電流產生力的作
用,不是利用電磁感應原理。
綜上所述,利用電磁感應原理工
作的是①②③。
故選A
分析:
電磁感應現象的內容是:閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,會產生感應電流;明確選擇項中提到的這四個電學設備的製成原理,然後與題目要求對應,從而可以得到答案。
例題3:
關於電動機和發電機的說法正確的是(D)
A.電動機是根據電磁感應現象製成的,是將電能轉化為機械能的裝置;
B.發電機是根據電流的磁效應制成的,是將機械能轉化為電能的裝置;
C.電動機的轉動方向只與磁場方向有關,與其他因素無關;
D.發電機產生的感應電流的方向跟線圈轉動方向有關,跟磁場方向也有關。
解答:
AC、電動機是根據通電導線在磁
場中受力的作用的原理製成的,
是將電能轉化為機械能的裝置;
且所受力的方向,即電動機的轉
動方向與電流的方向、磁場的方
向有關,故AC錯誤;
BD、發電機是根據電磁感應現
象的原理製成的,是將機械能轉
化為電能的裝置,且感應電流的
方向與導體的運動方向和磁場的
方向有關,故B錯誤,D正確;
故選D。
分析:
要解答本題需掌握髮電機和電動
機最根本的區別:電動機是消耗
電能的,其原理是通電線圈在磁
場裡受力轉動;而發電機是產生
電能的,其原理是電磁感應現象。
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