电磁转换全章知识点总结练习(答案).doc

电磁转换 章节复习
一、磁体与磁场
1、磁现象：
磁性
能够吸引__铁、钴、镍___等物体的性质。
磁体
定义
具有磁性的物体。
分类
按来源分：_天然__磁体和_人造_磁体。
按磁性保持时间分：__硬__磁体和_软_磁体。
性质
磁体具有磁性。（吸铁性、指向性）
磁极
定义
磁体上磁性最强的部分。
名称
_南_极和_北_极。水平面内自由旋转的小磁针静止时指南一端为南极，指北一端为北极。
作用
同名磁极相互 排斥 ，异名磁极相互 吸引 。
提示
①任何磁体有且只有两个磁极.
②若某物体与磁体相互排斥，则该物体一定具有磁性；
若某物体与磁体相互吸引，其不一定具有磁性.
磁化
定义
原来没有磁性的物体在磁场中获得磁性的过程。
2、磁场
磁场
磁体周围存在着一种 看不见、摸不着 的物质，叫做磁场。
基本性质
对放入其中的磁体产生 磁力 的作用，磁极间的相互作用是通过 磁场 发生的。
方向
在磁场中某点的小磁针静止时 北极 所指的方向规定为该点的磁场方向。
磁感线
作用
用来描述磁场的强弱、方向和分布情况的假想曲线，实际并不存在。
方向
磁体周围的磁感线从__北__极出发回到__南__极。（“N出S进”）
在磁体内部，磁感线从S极回到N极。
几种磁体的磁感线

提示
③磁感线的箭头表示磁场方向，疏密程度表示磁场的强弱.
①不同位置磁场方向一般不同，磁感线上任何一点的磁场方向即该点的切线方向.
②磁感线可以是直的，也可以是弯的，任意两条磁感线不相交，充满磁体周围空间.
④通过磁场的作用效果认识磁场——转换法，磁感线描述磁场——理想模型法
3、地磁场
地磁场
定义
地球本身是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场。

分布
地磁南极在地理 南 极附近，地磁北极在地理 北极附近。
应用
指南针等。指南针(磁针)指南北是因为受到地磁场的作用。
磁偏角
地磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不重合，它们的夹角叫磁偏角。
我国宋代学者沈括最早记述这一现象。（《梦溪笔谈》）
二、电流的磁场（电生磁）
1.电流的磁效应
（1）奥期特实验
科学家
丹麦物理学家：奥斯特
注意：导线要与静止磁针平行放置（即南北向）

通电直导线
周围的磁场
现象]
如图
意义
发现了电流的 磁 效应，揭示了 电磁 之间并不是孤立的，而是密切相关的。
结论
__通电导体__周围存在磁场，其磁场方向跟 电流的方向 有关。（电流的磁效应）
提示
磁体和磁体、磁体和电流、电流和电流通过磁场相互作用。
（2）通电螺线管外部的磁场
分布
通电螺线管外部的磁场跟__条形_磁体的磁场相似。（外部：N出S进） （内部S→N）
磁场方向
磁场方向与 电流的方向 有关。

右手握，
指电流，
拇指N极。
极性判定：安培定则
（右手螺旋定则）
用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流环绕方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的__N_极。
2.电磁铁、电磁继电器
（1）电磁铁
结构
内部带有 铁芯 的通电螺线管。

原理
电流的 磁 效应。
实验
探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关
探究方法
控制变量 法； 转换 法（通过观察吸引铁钉的多少来判断磁性的强弱）
结论
影响电磁铁的磁性强弱的因素： 线圈的匝数 、 线圈中的电流大小 。
匝数一定时，通过的电流越大，磁性越强；电流一定时，匝数_越多，磁性越强。
优点
①磁性有无可以通过___电流的有无__来控制。
②磁性强弱可以通过线圈的___电流的大小___(和线圈匝数)来控制。
③磁极方向可以由___电流的方向___来控制。
提示
用软铁芯的目的：①增强磁性。螺线管通电后铁芯被磁化，产生与原螺线管方向相同的磁场。
②方便控制电磁铁磁性的有无。软铁芯断电磁性消失。（钢磁化后磁性不易消失，所以不用）
应用
电磁继电器、磁记录(磁带、录音机、录像机、磁盘、磁卡)、电铃、电话、电磁起重机、电磁选矿机等
（2）电磁继电器
实质
利用 电磁铁 来控制工作电路的一种 开关 。

工作过程
闭合控制电路开关，电磁铁通电产生磁性，吸引衔铁向下，动、静触点接触，工作电路闭合，电灯发光。
断开控制电路开关，电磁铁断电磁性消失，衔铁在弹簧作用下与电磁铁分离，动、静触点脱开，工作电路断开，电灯熄灭。
应用
利用 低 电压、弱电流来控制 高 电压、强电流工作电路；远程控制、自动控制等。
三.磁场对电流的作用 电动机
1、磁场对电流的作用
科学家
法国物理学家：安培
内容
磁场对电流有力的作用，力的方向与 磁感线 方向和 电流 方向有关。
产生条件
①有磁场；
②导线有电流通过；
③通电导线与磁场方向不平行。
探究磁场对电流的作用实验：

特点：有电源
结果：导线运动
本质：电生磁，通过磁场发生相互作用
提示
①只改变电流方向或磁场方向，受力方向改变；
电流方向与磁场方向同时改变，受力方向不变。
②通电导线与磁场方向平行时，导体不受力；
垂直时，受力最大，现象最明显。
应用
电动机、 磁电式电流表电压表等。
2、直流电动机
原理
通电线圈在磁场中受力转动
主要结构
磁体、 线圈、换向器、电刷 等。（转子、定子）

直流电动机工作原理
换向器
组成
换向器由两个半圆铜环、两个电刷组成。
作用
当线圈刚转过 平衡位置 时，
能自动改变线圈中 电流方向 ，使线圈能持续转动。
工作过程
工作时，电动机转子受力在定子中转动。
转动方向
决定因素
电流方向和磁场方向
改变方法
改变电流方向（对调电源接线）或改变磁感线方向（对调磁极）。
转速调节
相关因素
线圈中电流的大小、磁场的强弱、线圈的匝数有关。
提高方法
增大电流、增强磁体的磁性、增加线圈的匝数。
优点
构造简单、控制方便、污染小、体积小、效率高、功率可大可小等。
能量
电能 能转化为 机械 能。

四、电磁感应（磁生电） 1、电磁感应现象
科学家
英国物理学家：法拉第
电磁感应实验：

特点：无电源
结果：电流计G的指针左右偏转，
说明有电流产生。
内容
闭合电路 电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线_ 运动时，导体中产生 电流 的现象叫电磁感应现象。
意义
进一步揭示了电与磁之间的联系
产生感应电流条件
① 闭合 电路。② 一部分 导体做 切割磁感线 运动。
两个条件缺一不可。
影响感应电流方向因素
① 磁场 的方向
② 运动 的方向
只改变磁场方向或切割磁感线运动方向，感应电流方向改变；
若这两个方向同时改变，感应电流方向不变。
提示
①“切割”指类似于切菜或割草的方式，垂直或者斜着切割都可以，即：导体的运动方向一定与磁感线成一定角度，而不是与磁感线平行，否则将无法切割磁感线．
②“切割磁感线运动”指导体与磁感线相对运动，分为以下几种情况：
⑴导体不动，磁场运动； ⑵导体运动，磁场不动； ⑶两者都动（相对速度不为0）．
应用
发电机
2、发电机
（1）交流发电机
原理
电磁感应

主要结构
定子、转子、铜环、电刷
工作原理
如图
能量
___机械__能转化为电能
直流电
电流的方向不变的电流
交流电
电流方向周期性变化的电流，简称交流电。
电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位赫兹(Hz)。
我国电网以交流供电，电压为220 V，频率为50 Hz.
（2）发电机和电动机比较

交流发电机
直流电动机
原理
电磁感应现象
通电线圈在磁场中受力发生转动
结构
有铜环
无换向器

有换向器
无铜环

能量转化
机械能 转化为 电能
电能 转化为 机械能
实质
电源
用电器
对应的
原理图

区分关键
电路中无电源
电路中有电源

基础知识点练习
1、下列关于磁场和磁感线的说法，正确的是( )
A.磁体周围存在着磁场 B.磁体周围存在着磁感线
C.磁感线就是磁场 D.磁感线总是从S极出发回到N极
2、关于磁体、磁场和磁感线，下列说法正确的是( )
A.铜、铁和铝都能够被磁体所吸引
B.磁感线是磁场中真实存在的曲线
C.磁体间的相互作用都是通过磁场发生的
D.物理学中，把小磁针静止时S极所指的方向规定为该点磁场的方向
3、为判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行如下四个实验，根据实验现象不能确定铁棒具有磁性的是( )

4、下列装置中，利用电磁感应原理工作的是( )

A．司南 B.电磁继电器 C. 电动机 D. 动圈式话筒
5、如图所示的环保型手电筒，筒内没有电池，使用时只要来回摇晃手电筒，使磁体在线圈中来回运动，灯泡就能发光，这种手电筒电源的工作原理是( )
A.电磁感应 B.电流的磁效应 C.磁极间的相互作用 D.通电导体在磁场里受力运动

6、如图是一种水位自动报警器的原理图，当水位到达金属块A时（一般的水容易导电），电路中( )
A.绿灯亮，红灯不亮 B.红灯亮，绿灯不亮 C.红灯和绿灯都亮 D.红灯和绿灯都不亮
8、如图所示的实验装置可以探究 的实验.小梦想再利用此装置探究磁场对电流的作用，需要增加的器材是 .
9、学校教学楼里安装的应急照明灯，内部结构如图所示.分电器的作用是把220 V的交流高压转化为12 V的直流低电压，并且分两路输出.220 V的供电线路有电和停电时蓄电池、灯泡的工作状态分别是____________________

10、如图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，电磁铁具有磁性，此时电磁铁上端为______极，触点B与C________（填“接通”或“断开”），汽车启动.
11、为避免汽车超速行驶带来的危害，某校科技创新小组设计了如图所示的一个装置来自动限制车速.电路中电源电压为6 V，保护电阻R0的阻值是5 Ω，Rx是一个阻值随车速增大而减小的电阻元件（装置中其他的电阻不计）.开关S闭合后，螺线管A的上端相当于电磁铁的______极；当车速增大时，电磁铁的磁性会_______（填“增强”“减弱”或“不变”）；如果车速达到130 km/h时，电路中电流恰好为1 A，电磁铁A刚好能吸下衔铁B，使油门C喷油进受到限制而控制车速，此时，Rx的阻值是______Ω.

12、如图是直流电铃的工作原理图．铃锤与衔铁一端固定，衔铁与弹性片相连，在自然情况下弹性片是和螺钉接触的．接通电源，电磁铁具有_______从而吸引衔铁，铃锤敲击铃碗发声，同时弹性片与螺钉______导致断电，此时电磁铁释放衔铁，弹性片又和螺钉_______使电路通电，铃碗发声，如此往复循环.
13、一考察队在森林里迷失了方向，他们拿出指南针定向，指针最终的指向如图所示，请在图中圈内填写“东”“西”“南”“北”.

14、（1）如图是未画出绕线的通电螺线管，螺线管旁边有一个小磁针，其稳定指向如图所示，请画出螺线管的绕线方法．（2）请在图中画出通电螺线管的绕法及磁感线的方向．

1/5、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，并设计了如图所示的电路.

（1）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______（填“增加”或“减少”），说明电流越_____，电磁铁磁性越强.
（2）由图示情景可知，______（填“甲”“乙”）的磁性强，说明电流一定时，___________，电磁铁磁性越强.
（3）观察右图中______与______两个电磁铁可知：当通过线圈的电流、线圈的匝数相同时，有铁芯的电磁铁磁性强.
（4）根据右手定则可判断出A铁钉的上端是电磁铁的______极.
（5）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________________________________________.
16、在探究“感应电流产生的条件”实验中

（1）如图，a，b两接线柱间应接入_______（填“大”或“小”）量程的电流表.[来源:学_科_网Z_X_X_K]
（2）导体在磁场中运动时，电流表指针没有发生偏转，其原因可能是___________________.
（3）改正错误后继续实验，小王发现每次电流表指针的偏转角度不相同，于是他对影响感应电流大小的因素作以下猜想：
猜想一：与导体切割磁感线运动的速度大小有关；
猜想二：与磁场的强弱有关；
猜想三：与导体的匝数有关。
为了验证猜想三，他设计的方案是：分别让两个匝数不同的线圈，在如图所示的磁场中水平向左运动，观察电流表指针的偏转角度.请对此方案作出评价，
指出存在的主要问题是__________________________________________________________________.
请你说出小王最终如何判断猜想三是否正确，_______________________________________________.
提高练习
一．选择题
1．小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住磁体位置应在（　　）

A．磁体重心处 B．磁体的某磁极处
C．磁体重心的北侧 D．磁体重心的南侧
2．关于条形磁铁，下列描述错误的是（　　）
A．条形磁铁能够吸引铁屑 B．条形磁铁不能指南北
C．条形磁铁周围存在磁场 D．条形磁铁不能吸引铜屑
3．如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图，在a、b、c、d四点中，磁场最强的是（　　）

A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
4．如图所示为一台非铁质物质制成的天平．A是一铁块，B是电磁铁．未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流（a端接电源正极，b端接电源负极），调节线圈中电流的大小，使铁块A向上匀速运动，在此过程中（　　）

A．电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡
B．电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降
C．电磁铁B的上端为N极，天平右盘下降
D．电磁铁B的上端为N极，天平仍保持平衡
5．下列有关电磁现象的说法中不正确的是（　　）
A．丹麦物理学家奥斯特首先发现通电导线周围存在磁场
B．指南针能够指南北是因为受到地磁场的作用
C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针静止时N极指向决定的
D．我国宋代学者沈括是世界上最早记录磁偏角的人
6．如图所示，当开关S闭合时，电磁铁的磁性强弱和方向情况是（　　）

A．电磁铁磁性增强，A端是N极． B．电磁铁磁性减弱，A端是N极．
C．电磁铁磁性增强，A端是s极． D．电磁铁磁性减弱，A端是S极．
7．如图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转．线圈中电流越大，指针偏转角度就越大．关于该现象，下列说法正确的是（　　）

A．该电流表是利用电磁感应原理工作的
B．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变
D．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大
8．我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是
A． B． C． D．
9．下列电器设备工作时的基本原理可以通过如图所示物理原理图体现的是（　　）

A．电话听筒 B.手摇发电机 C. 动圈式扬声器 D.电饭锅
10．如图甲所示，将一对用软磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件﹣﹣干簧管，以实现自动控制．某同学自制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图乙所示为工作原理图．与干簧继电器在工作中所利用的电磁现象无关的是
（　　）

A．磁化 B．电流的磁效应
C．磁极间的相互作用 D．磁场对电流的作用
11．有人发明了一种“发电地板”，如图所示．发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，使能发电．该发电地板的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示是某品牌电动剃须刀，按下开关其内部的电动机高速运转带动刀片旋转实现剃须的目的．下列四幅图中与这一过程的工作原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
13．超市的商品上贴有磁性标签，当未消磁的标签通过超市门口的安全门时，安全门上的线圈会产生电流触发警报器，达到防盗目的，图中的实验与超市防盗装置的工作原理相符的是（　　）
A． B． C． D．
14．如图所示，POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头，当信用卡的磁条在指定位置刷一下，线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息．下列能反映其工作原理的（　　）

A．磁场的方向性 B．磁场对电流有力的作用
C．电磁感应现象 D．电流周围存在磁场
15．学习了通电螺线管的磁场后，小华同学利用螺线管、小磁针、电键和电池等器材继续做实验．小华将小磁针放在螺线管内部，电键S断开，小磁针静止后如图（a）所示．闭合电键S，小磁针转动，静止后如图（b）所示．接着小华改变电池的接法，再闭合电键S，小磁针静止后如图（c）所示．请根据现象及相关条件归纳得出初步结论．

①比较图（a）和（b）可知：　　．
②比较图（b）和（c）可知：　　．
16．如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路．

（1）图中的电磁铁M是利用奥斯特发现的　　的原理工作的；
（2）若要把限流器接人家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的　　线上．
（3）调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路．为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向　　移动．　
17．磁感应强度B用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是“T”．为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，小鹭设计了如图1所示的电路，图甲电源电压6V，R为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2．

（1）当图乙S2断开，图甲S1闭合时，电流表的示数为　　mA．闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐　　．
（2）闭合S1和S2，滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻R，测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I，算出R处磁感应强度B的数值如表．请计算x=5cm时，B=　　T．
x/cm
1
2
3
4
5
6
I/mA
10
12
15
20
30
46
B/T
0.68
0.65
0.60
0.51

0.20
（3）综合以上实验数据可以得出“电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而　　，离电磁铁越远，磁感应强度越　　．
18．小丽利用如图所示的装置进行电磁学实验．

（1）在图甲所示的实验中，当闭合开关后，可观察到磁场中的金属棒ab在导轨上向左运动，这说明　　对通电导体有力的作用．若只对调电源正负极接线，金属棒ab会向右运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与　　有关．
（2）物理课后，小丽制作了如图乙所示的“神奇转框”，金属框的上部中央位置与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，于是金属框就可以绕电池转动起来．柱形物的材料应具有较好的导电性和　　性．
19．阅读短文，同答问题：
电磁流量计
流量指的是液体在单位时间内通过某横截面的体积，电磁流量计是用来检测导电液体流量和流速的仪表，它是利用电磁感应的原理制成的．
图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计，又称电磁血流计．使用时，将血管放置于两磁极之间，金属电极a、b与血管壁接触，仪表与口a、b相连．血液在血管中流动时，a、b间就会有电压，电流流过仪表从而显示出血流速度和流量．
某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n的关系．n为病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值，测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表
n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
v（m•s﹣1）
0.180
0.200
0.225
0.240
0.300
研究表明，当血液在管内流动时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越快，受到的阻力越大，心脏的负担就越重．

（1）测得某液体的流速为0.2m/s，流量为10 ﹣4m3/S，则管子的横截面积为　　m2．
（2）利用电磁流量计　　（可以/不可以）测量某食用油管道中油的流量．
（3）关于电磁血流计，下列说法中正确的是　　．
A．电磁流量计的原理与电动机的原理相同
B．电磁流量计上的仪表是由电压表改装的
C．调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向改变v
D．改变血流方向和调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向改变
（4）在图乙中画出v与n的关系图象，
（5）心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化．若当n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0，则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率P=　　．　

1．C；2．B；3．B；4．A；5．C；6．A；7．D；8．B；9．C；10．D；11．B；12．A；13．A；14．C；
15．当螺线管通电时，螺线管内部有磁场；当螺线管内的电流方向变化时，螺线管内磁场的方向发生变化．；16．电流的磁效应；火；右；17．60；增大；0.40；0.40；增大；小；18．磁场；电流的方向；磁；19．5×10-4；不可以；C；4P0；

11