初中电与磁知识点归纳要点194.pdf

电与磁知识点归纳及习题电与磁知识点归纳及习题单元知识梳理单元知识梳理 磁体的性质 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 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磁继电器通电导线在磁场中受力 影响受力方向的原理因素电动机 结构能量转换 影响感应电流方向的因素电磁效应现象 能量转换 原理发电机 结构 能量转化第一课时第一课时一、复习内容一、复习内容一、磁现象：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。两物体相互吸引要考虑六种情况，两物体相互排斥要考虑四种情况。4、磁化：定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。通电导线在磁场中受力磁场电磁场电 与 磁电磁效应现象电 与 磁 磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成 异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。钢和软铁的磁化：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。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。5、物体是否具有磁性的判断方法：根据磁体的吸铁性判断。根据磁体的指向性判断。根据磁体相互作用规律判断。根据磁极的磁性最强判断。二、磁场：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。磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。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：在磁场中某点，小磁针静止时北极所指的方向（小磁针北极所受磁力的方向）就是该点磁场的方向。4、磁感应线：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。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。典型磁感线：说明：A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场客观存在。B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。C、磁感线是封闭的曲线。D、磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。E、磁感线不相交。F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。5、磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。6、分类：、地磁场：NSNSNNSSNS 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。二、典型例题二、典型例题例例 1 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例3：磁磁 悬悬 浮浮 列列 车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430kmh，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10Nkg)(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360kmh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第二课时第二课时一、复习内容一、复习内容电流的磁场：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，且磁场与电流的方向有关。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。应用：电磁铁（1）定义电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。（2）构造电磁铁是由线圈和铁芯两部分组成的。（3）特点电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失；通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。即，电磁铁磁性的有无，可由通断电来控制。电磁铁磁性的强弱，可由电流大小和线圈匝数来控制。电磁铁的极性位置，可由电流方向来控制。应用：电磁继电器、电话电磁继电器：实质由电磁铁控制的开关。应用：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。（1）结构电磁继电器的主要部件是电磁铁、衔铁、弹簧和触点。（2）原理如图所示，是一个利用电磁继电器来操纵电动机的电路。其中电源 E1、电磁铁线圈、开关 S1组成的控制电路；而电源 E2、电动机 M、开关 S2 和触点、开关 S 组成工作电路。当 S1 闭合时，电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁将衔铁吸下，触点开关接通，电动机便转动起来；当断开 S1 时，电磁铁中失去电流，电磁铁失去磁性，弹簧使衔铁上升，触点开关断开，电动机停止运转。（3）作用使用继电器不仅可保证操作人员的安全，而且能帮助人们实现遥控和生产自动化。电话：组成：话筒、听筒。基本工作原理：振动、变化的电流、振动。二、技巧指导技巧指导【右手螺旋定则的应用右手螺旋定则的应用】应用右手螺旋定则的时候，要明确定则中的拇指和弯曲的四指分别表示什么。对于螺线管的绕制方向，要求会看图，能根据图分析电流的方向。当图形是画在纸上的，由于手不能直接握住螺线管，就给判定带来了困难。此时可按下述的方法进行判断：为了便于想象，可以手握一支钢笔或纸筒来与图形对照。标出螺线管能看到的一面导线的电流方向；伸开右掌，掌心握住表示螺线管的钢笔或纸筒，让弯曲的四指与电流的方向一致。此时拇指的指向就是螺线管的北极方向。三、典型例题典型例题例例1 如图所示，是研究“通电螺线管周围磁场强弱”的实验电路图。(1)要改变通电螺线管线圈中的电流大小，可通过 来实现；(2)要判断通电螺线管周围磁场强弱，可通过观察 来确定。例例2：根据如图 所示的小磁针指向，画出通电螺线管的导线绕法例例3 3：在图中标出通电螺线管A端和永磁体B端的磁极极性，并标出磁感线的方向.例例4：小张同学在做“制作、研究电磁铁”的实验中，猜想电磁铁的磁性强弱应该与电流大小有关，还与线圈的匝数有关.为此他用铁钉和漆包线绕制成匝数不同的甲、乙两个电磁铁，并找来了相关的实验器材,如图所示.请你将图中器材连成一个电路，使该电路既能用来做探究磁性强弱与匝数多少有关，又能用来探究与电流大小有关的实验.（1）研究磁性强弱跟线圈的匝数关系时，闭合开关S后，通过观察比较 得出结论；（2）在（1）的基础上，再研究磁性强弱跟线圈中的电流关系时，只需移动变阻器滑片的位置，通过观察比较 得出结论；（3）实验中小张采用的研究方法是 .第三课时第三课时一、一、复习过程复习过程(一一)磁场对电流的作用：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。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。（1）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。（2）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，其中，最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半环，它的作用是当通电线圈由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。（3）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。(二二)电磁感应电磁感应（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：（1）电路必须是闭合电路；（2）必须有一部分导体做切割磁感应线运动。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。3.发电机：（1）原理发电机是根据电磁感应现象制成的。（2）构造交流发电机主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、滑环和电刷。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，其单位就是时间的单位秒（s）。交流电的频率电流每秒发生周期性变化的 次数。其单位是赫兹，符号是Hz。频率和周期的数值互为 倒数。二、典型例题二、典型例题例例 1 请根据图中已知条件，标出通电螺线管的 N、S 极；电源的正、负极；画出通电螺线管的绕线情况；小磁针静止时的 N、S 极例例2 2：小文同学学习了有关物理知识后，设想制作一个电动充气泵，她画出了如图15所示的结构示意图，图中E为电流大小和方向都不断变化的交流电（1）你认为小文的设想运用了哪些物理知识？（至少写出3个）；（2）若电流从电源的a端流入时，小磁铁向下运动，则此时电磁铁的上端为 极，小磁铁的下端为 极例例 3 3 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 16使金属棒向石运动，看到电流表指针向左偏把磁铁南、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一、选择题一、选择题（衢州）15在研究“磁极间的相互作用规律”时，实验小组的同学分别设计了如下四个方案，其中最合理的是 A两人各拿一块条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近 B用一块条形磁铁的一个磁极靠近另一块条形磁铁中间 C将放在粗糙桌面上的两块条形磁铁的磁极相互靠近 D用条形磁铁的一个磁极靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁的一个磁极答案：D（兰州）1.下列用电器中利用电磁感应现象工作的是A电烤箱 B电铃 C动圈式话筒 D电风扇答案：C（兰州）6.关于磁体和磁场，以下说法中错误的是A悬挂起来的小磁针静止时，小磁针的北极指向地理的北极附近B铁、铜、铝等金属材料都能够被磁化图 15C磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的D通电导体周围一定存在磁场答案：B（兰州）14图 7 所示的是直流发电机的工作原理图，关于直流发电机下列说法中正确的是A直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电B直流发电机线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电C它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的D图中的 E、F 称为换向器，它的作用是改变线圈中的电流方向答案：A（黄冈）142010 年 5 月 1 日，上海世博会开幕如图所示是上海世博会门票，门票中有中国自主知识产权的芯片“世博芯”，它记录着参观者的资料，并能以无线方式与遍布世博园区的传感器交换信息在交换信息时，应用了大量的物理知识，下列知识得到应用的是A回声 B电流的热效应C电磁感应 D光的反射答案：C（河南）15放在条形磁铁和通电螺线管旁边的小磁针，静止时 N 极的指向就是小磁针中心所在位置的磁场方向，图 8 所示的四幅图中，小磁针的指向错误的是答案：C（济宁）8下列实验现象所揭示的物理原理、规律与对应的实用技术的原理、规律不相符的是图 7图 5答案：A（济宁）9.如图 6 所示，是某小组的同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景（图中箭头表示导体的运动方向），下列说法中正确的是（）A.比较图（a）和图（b）可知，感应电流的方向与磁场方向有关B.比较图（b）和图（c）可知，感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向无关C.比较图（a）和图（c）可知，感应电流的方向与磁场方向无关D.由图（d）可以得出感应电流的方向跟导体是否运动无关答案：A(扬州)11小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作。他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是 A直流电动机的铜半环与电刷接触不良 B电源电压太低 C线圈刚好处于平衡位置 D线圈中的电流太小答案：C潍坊）14如图所示的装置中，纸片上粘着线圈，线圈的两端用导线引出，接在能测微小电流的示波器上，线圈放在磁体的磁极附近当你对着线圈大声说话时，示波器上有波形出现(即产生电流)则A产生的电流是感应电流B此装置能把声音信号转变成电信号C若线圈绕中心轴转动，示波器一定有波形出现D若线圈绕中心轴转动，示波器一定无波形出现答案：ABC（潍坊）15如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，同时滑片逐渐向上滑动，下列判断正确的是A电磁铁的磁性逐渐增强B电磁铁的磁性逐渐减弱C铁块对地面的压强逐渐减小D铁块对地面的压强逐渐增大图 6答案：AC（苏州）1首先发现电流磁效应的科学家是 A麦克斯韦 B赫兹 C奥斯特 D法拉第答案：C(潍坊)11在如图所示的实验装置中，当开关闭合时，能观察到导体棒 ab 沿 金属导轨运动利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是 A电热器 B发电机 C电动机 D电磁继电器答案：C（临沂）4.关于磁场和磁感线的说法的是A.磁感线是磁场中确实存在的线B.没有磁感线的区域就没有磁场C.磁体的周围都存在着磁场D.磁感线上某一点的切线方向可能与该点的磁场方向不一致答案：C（临沂）5.如图所示，通电螺线管左端小磁针 N 极指向正确的是答案：A（南昌）9 电磁铁在生活和生产中有着广泛的应用.图 5 中应用到电磁铁的设备有【】答案：AC（咸宁）7如图 3 所示的四个图的装置可以用来演示物理现象，则下列表述正确的是A图甲可用来演示电磁感应现象 B图乙可用来演示磁场对电流的作用C图丙可用来演示电流的磁效应D图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系图 5B普通电熨斗A空气开关D电热水壶C电话的听筒甲乙丙丁答案：C（咸宁）8法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获诺贝尔物理学奖。如图 4 是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合 S1、S2后使滑片 P 向左滑动过程中，指示灯明显变亮，则下列说法正确的是A电磁铁右端为 N 极B滑片 P 向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱C巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小D巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小答案：C（宿迁）7关于磁场、电磁波，下列说法正确的是A电磁波在真空中传播的速度是 3105m/sB通电直导线周围存在磁场，通电弯曲导线周围不存在磁场C光纤通信是利用光经多次反射进行传输光信号的D发电机是利用磁场对电流作用的原理进行工作的答案：C（南通）7如图所示是有关电与磁实验的装置图，能用来探究影响电流的磁场强弱因素的是答案：C（武汉）8下列实验中能探究“什么情况下磁可以生电”的是（）答案：B（镇江）9法拉第发现的电磁感应现象，是物理学史上的一个伟大发现，它使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代下列设备中，根据电磁感应原理制成的是 A汽油机 B发电机 C电动机 D电熨斗答案：B（荆门）7.回顾如图 2 所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程，你认为以下说法正确的是A.让导线在磁场中静止，蹄形磁铁的磁性越强，电流表指针偏转角度越大B.用匝数较多的线圈代替单根导线，且使线圈在磁场中静止，这时电流表指针偏转角度大些GMR指示灯S1S2P电磁铁图 3图 4abNSG图 2C.蹄形磁铁固定不动，使导线沿水平方向运动时，电流表指针会发生偏转D.蹄形磁铁固定不动，使导线沿竖直方向运动时，电流表指针会发生偏转答案：C（广东）5、如图3 所示的实验装置，可以用来（）A、研究感应电流的方向与磁场方向的关系B、研究发电机的工作原理C、研究通电导体在磁场中所受的力与什么因素有关D、研究电磁铁的磁性与什么因素有关答案：C（湛江）7，科学家在物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程，最早利用磁场获得电流促使人类进入电气化时代的科学家是 A牛顿 B奥斯特 C托里拆利 D法拉第答案：D（湛江）15下列说法中正确的是 A磁场和磁感线都是真实存在的 B电动机工作时是将电能转化为动能 C扬声器、电磁继电器、电铃都应用了电磁铁D磁极间的相互作用是通过磁场发生的答案：BCD（襄樊）6如图 2 所示，下列说法中不正确的是答案：A（德州）9如图 6 所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片 P 从 a 端向b 端滑动过程中，会出现的现象是A电流表示数变小，弹簧长度变短B电流表示数变小，弹簧长度变长A当 s1闭合时，电流表测 L1的电流B 使用测电笔时，手指应按住笔卡C当导体 ab 左右移动时，电表指针会偏转D 当滑片 P 向右移动时，电磁铁磁性减弱AabPSSN图 6C电流表示数变大，弹簧长度变长 D电流表示数变大，弹簧长度变短答案：D（莱芜）12对下列四幅图阐述合理的是AA 图：磁场能产生电流BB 图：闭合开关，通电导体在磁场中受到力CC 图：闭合开关，导体棒在磁场中受到力DD 图：微波炉利用电流的