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电磁转换

考点梳理
1．磁体有 个磁极，分别叫做 、 ·同名磁极相 ，异名磁极相 ·
2．磁极间的相互作用是通过 来传递的．
3．原来 叫做磁化．磁化方法 ， .磁化方法 ， . 叫去磁。
4．磁体外部的磁感线总是从 指向 ·磁感线 的方向，就是该点的磁场方向．磁场越强的地方，磁感线分布越 ；磁场越弱的地方，磁感线分布越
5．磁体周围存在着 ，磁极间的相互作用就是通过 发生的．
6．磁场的基本性质：对放人其中的磁体产生 的作用．
7．磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时 所指的方向就是该点的磁场方向．
8．磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线．磁体周围的磁感线是从它 出来，回到 磁感线是不存在的，用虚线表示．且不相交）
9．磁场中某点四向同一：磁场中某点的 方向、 方向、小磁针静止时 指的方向相同、小磁针 极的受力方向．
10.地球本身是一个巨大的 ．地球周围空间存在 ，叫 ．地磁的北极在地理位置的 附近；而地磁的南极则在地理位置的 附近．（地磁的南北极与地理的南北极并不 ，它们的夹角称 ，我国学者： 最早记述这一现象．）
11．奥斯特实验证明：通电导体周围存在 电流的磁场方向跟 有关，
12．通电螺线管外部的磁场和 的磁场一样．通电螺线管的性质：①通过 越大，磁性 ；②线圈 越多，磁性越强；③插入 ，磁性变强 ；④通电螺线管的极性可用 来改变．可用 来判断.
13．电磁铁内部带有 的螺线管就构成电磁铁．电磁铁的常见应用在 、 、 、 等．
14.电磁铁的特点：①磁性的有无可由 来控制；②磁性的强弱可由改变 和 来调节；③磁极可由 和来 改变．
15．电磁继电器：实质上是一个利用 来控制的 ．它的作用可实现 操作，利用 电压、 电流来控制 电压、 电流．还可实现 控制．
16．磁场对电流的作用：(1)通电导体在磁场中要受到 力的作用．(2)磁场力的方向不仅跟导体中的 方向有关，还跟 有关．(3)当导体中的电流和磁感线平行时．磁场对导体
（填“有”或“没有”）力的作用．
17．通电导体在磁场中受力而发生运动的过程就是 转化为 的过程
18．磁场对电流作用的应用：直流电动机就是根据磁场对通电线圈产生 的作用而使它转动的原理制造而成．换向器能自动改变线圈中的 ，使线圈连续转动．
19． 首先发现了电和磁之间的联系，发现了电磁感应现象，导致了 的发明．
20．电磁感应：闭合电路的 在磁场中做 运动时，导体中就产生 ，这种现象叫 ，产生的电流叫 ．
21．产生感应电流的条件：①电路必须 ；②只是电路的 导体在 中；③这部分导体做 运动．
22.感应电流的方向：跟导体 方向和 方向有关，
23．电磁感应现象中能量是 转化为 ．
24．发电机的原理是根据 现象制成的．交流发电机主要由 和 组成．现代大型旋转磁极式发电机是采用 不动， 转动的方式发电．
25．周期性改变 的电流叫做交流电． 方向不改变的电流叫做直流电．我国生产和生活用的交流电的周期是 ，频率是 ，交流电的方向每周期改变 次，我国用交流电方向1秒内改变 次．
典型例题
例：在下面四个实验装置中，能说明发电机工作原理的是 （ ）
解析：本题四个实验装置集中体现了电磁现象中的三个基本知识点和重要应用．
图A演示的是通电导线周围存在磁场．
图B演示的是闭合导线在磁场中做切割磁感线运动时，导线中有电流．
图C演示的是通电直导线在磁场中受力运动．
图D是通电线圈在磁场中转动电动机模型．
弄清楚每幅图的作用是判断的关键．
答案：B

基础训练
1．为了形象地描述磁场，物理中引入了磁感线．在磁体外部，磁感线总是从磁体的 极发出，最后回到 极．
2．（2007·江西）南宋民族英雄文天祥（江西吉安人），在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句．这里磁针石的南极指向地理位置的 ．是因为它受到 场的作用．
3．如图所示的实验表明 ．
第3题图 第5题图
4．电动机在许多家用电器中应用十分广泛，请你列举出三种装有电动机的家用电器的名称： 、 、 ·
5．如图所示是电铃的构造示意图，仔细观察其构造并分析其工作原理，写出其中包含的两个物理知识．
例：铃锤敲打铃盖——振动发声．
① ；② ．
6．小芳用漆包线在笔杆上绕制了·一只螺线管，接入如图所示的电路中，闭合开关S后，要使螺线管吸大头针的数量增多，变阻器的滑片P应向 端移动（填“a”或“b”），此时灯泡的亮度 （填“变亮”、“变暗”或“不变”）．
第6题图 第7题图
7．如图所示是一种单元防盗门门锁的原理图，其工作过程是：当有人在楼下按门铃叫门时，楼是的人闭合开关，门锁上的电磁铁通电， 衔铁，衔铁脱离门扣，这时来人拉开门，进入楼内．在关门时，开关是断开的，衔铁在 作用下，合入门扣，在合入门扣的过程中 能转化为 能．
8．下列关于电磁铁和磁感线的说法正确的是 （ ）
A．电磁铁的磁性有无和磁性强弱可以改变
B．电磁铁能永久性地保持磁性
C．磁感线是真实存在的
D．磁体外部的磁感线总是从S极出发．回到N极
9．下列不属于电现象应用的是 （ ）
A．静电喷涂 B．静电复印 C．静电植绒 D．在建筑物的高处装置避雷针
10.如图所示，将分别载有一根条形磁铁的两辆小车同时释放后，小车向相反方向运动，最后静止．此现象说明的物理知识有：同名磁极相互 ，物体间力的作用是 的，力可以改变物体的 状态，磁极间作用力的大小随磁极间距离的增大而 （填“增大”、“减小”或“不变”）．
第10题图 第11题图
11．做如图所示的小实验，用手快速拨动风扇叶片，带动转子转动，这时发现小灯泡发光，微风电扇居然变成了“发电机”!该实验说明磁场能够产生 ，在此现象中 能转化为电能．
12．磁场对通电导体具有力的作用，其作用的方向与 、 方向有关．
13．关于电和磁，以下说法正确的是 （ ）
A．闭合导体在磁场中运动就会产生感应电流
B．一段导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生感应电流
C．通电导体在磁场中受力方向既平行于电流方向，又平行于磁场方向
D．通电导体在磁场中受力方向既垂直于电流方向，又垂直于磁场方向
14．小刚学习了磁的知识后，标出厂下列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 （ ）
第14题图
15． 1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起科学家的极大兴趣．如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来．然后给导线通电，
看到的现象是：通电螺线管 （ ）
A．转动后停在任意位置
B．转动后停在南北方向上
C．不停地转动下去
D．仍保持在原来位置上 第15题图
16．为了判断一根钢棒是否有磁性，小明进行了如下几组小实验，其中不能达到目的的是（ ）
A．让钢棒靠近铁屑，铁屑被吸引，则钢棒有磁性
B．用细线将钢棒吊起来，使它能在水平面内自由转动，静止时总是指南北方向，则钢棒有磁性
C．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互排斥，则钢棒具有磁性
D．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互吸引，则钢棒具有磁性
17．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，则 （ ）
A．甲有磁性，乙无磁性 B．甲无磁性，乙有磁性
C．甲、乙都有磁性 D．甲、乙都无磁性
18．在有些地毯的编制过程中，往往夹杂一些不锈钢丝，其作用是 （ ）
A．钢丝能增大摩擦 B．钢丝能反射光，美观
C．钢丝容易传递热 D．钢丝能将地毯上的静电传走
19．某宿舍楼一单元的几家住户为增强安全感，在单元楼梯门安装防盗门．如图所示为单元防盗门门锁的原理图．各家住户都安有一个控制开关S，用来控制门锁，图中只画出了其中一家住户的控制开关．该门锁的工作过程是：楼上的人闭合控制开关S，门锁上通电后的电磁铁吸引卡入右侧门上门扣中的衔铁，衔铁脱离门扣，门扣打开．关于该门锁，有下列说法：①闭合开关后，电磁铁的右端为S极；②闭合开关后，电磁铁的右端为N极；③该单元的各住户控制门锁的开关是并联的；④该单元的各住户控制门锁的开关是串联的．其中正确的是 （ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
第19题图 第20题图
20.开关S闭合后，小磁针静止时的指向如图所示．由此可知 （ ）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极．
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极·
21．如图所示，动圈式话筒膜片与线圈固定在一起，线圈套在磁铁上，当我们对着话筒讲活时，声音使膜片振动，膜片带动线圈也一起振动，于是线圈中产生随声音变化的电流．则下列电器的原理与动圈式话筒的原理相同的是 （ ）
A．电动机
B．发电机
C．电磁铁
D．电铃 第21题图
22． 在如图所示的四幅实验装置图中，能反映发电机工作原理的是 （ ）

23．在下列四幅用箭头标明通电导体在磁场中受力方向的图中，有一幅是错误的，则错误的是 （ ）

24．在安装直流电动机模型的实验中，安装完毕后闭合开关，线圈沿顺时针方向转动，要想使线圈沿逆时针方向转动，正确的做法是 （ ）
A．减少一节电池 B．调换磁性更强的磁铁
C．把电源正、负极和磁铁南、北极同时对调 D．把电源正、负极对调或磁铁南、北极对调
25．如图所示是某同学连接的电铃电路，开关闭合
后，电路中始终有电流，但电铃只响一声就不再响了，原因是 （ ）
A．电磁铁始终没有磁性
B．衔铁没有向下运动
C．衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
D．电池正、负极接反了
26．如图所示，根据通电螺线管的磁感线方向， 第25题图
标出电源的正极和小磁针的N极．
27．在图中标出通电螺线管A端和永磁体B端的磁极极性，并标出磁感线方向．
第27题图
28．如图所示是一个限流装置的示意图，图中P是电磁铁，S是开关，Q是衔铁，可绕O转动，请你叙述该装置的工作过程： ．
29．小明设计了一种“自动限重器”，如图甲所示，该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等．压敏电路R1的阻值随压力F变化的关系如图乙所示．当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品，已知控制电路的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计．请你解答下列问题：
第29题图
（1）由图乙中的图象可知．随着压力F的增大，压敏电阻Rl的阻值将 ．
（2）用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整．
（3）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将 ，当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下，若货架能承受的最大压力为800N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为
Ω．
30.如图所示是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和门制的针式刻度板组成的．通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱．在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后．指针B发生偏转．
（1）指针下方的物体A应由什么材料制成? （ ）
A．铜 B．铁 C．铝 D．塑料 第30题图
（2）当开关闭合后．电磁铁左端应为磁极的 极．
（3）实验发现：
①当滑动变阻器的滑片P向 滑动时（填“左”或“右”），指针B偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）．
②保持滑片P位置不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱l相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）．
（4）经过对电磁铁的研究，可得出的结沦是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性 ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越 ，磁性越 ·
31．小明在探究通电直导线周围的磁场方向与电流方向的关系后，想进一步探究影响通电直导线周围磁场强弱的因素．经老师指导及查阅资料知，磁场的强弱可用物理量B”来表示（单位为“T”），其大小与直导线中的电流I、测试点到直导线的距离r有关．小明通过实验所测得的两组实验数据如下：
表1 r=0.02m时B与I的实验数据
I/A
2.5
5
10
20
B/T
2.5×10－5
5×10－5
10×10－5
20×10－5
（1）分析表1中的实验数据，你能得到什么结沦?

表12 I=5A时B与r的实验数据
r/m
0.02
0.04
0.06

0.08
B/T
5×10-5
2.5×10-5
1.67×10-5
1.25×10-5
（2）分析表2中的实验数据，你能得到什么结沦?

拓展提升
1．在奥斯特发现“电生磁”的启发下，许多科学家利用逆向思维的方法思考：磁能否产生电?法拉第经过十年的探索终于发现了 现象，后来人们利用这个原理制成了 机．
2．如图所示，当电源开关接通后．会发现小磁针的北极向 填“左”或“右”）偏转，这说明通电螺线管周围存在 ，同时发现可移动的A、B两螺线管相互 （填“靠近”或“远离”）．
3．电动机通电后线圈会在磁场中转动（如图所示），在线圈运动的过程中 （填“会”或“不会”）产生感应电流．
第2题图 第3题图
4．小明的奶奶年事已高，行动不便，为方便护理，小明制作了一个由电磁继电器、白炽灯、电铃、干电池和按钮开关组成的“呼叫器”．当奶奶按下床头的按钮开关时，灯亮，铃响．则电铃与电源串联后应接在图中的 两点之间，按钮开关与电源串联后应按在 两点之间．
第4题图 第5题图
5．如图所示是电磁选矿机的示意图，当电磁选矿机工作时，铁砂将落入 箱．非铁物质落入 箱．
6．如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 （填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静上时，其N极指向 处（填“P”或“Q”）．
第6题图 第7题图 第8题图
7．如图所示，从一个不能打开的盒子（内有电池组等电路元件）上的两个小孔中伸出一段细软的长导线，请你在不断开该导线的情况下，设计一个方案判断该导线中是否有电流．
（1）你准备利用电流的 效应进行实验．
（2）你需要的器材有 ·
（3）主要的实验步骤及方法是 ·
8．如图所示是研究电磁感应的实验装置．
（1）保持导线ab不动，闭合开关，灵敏电流计的指针不动，这时导线中 电流．
（2）保持电路闭合，当导线ab向左运动和向右运动时，灵敏电流计的指针会向左和向右偏转，表明导线中的感应电流方向与 有关．
（3）将U形磁铁反转对调磁极，闭合开关，当导线ab向左运动和向右运动时，灵敏电流计的指针会向右和向左偏移，表明导线中的感应电流方向与 有关．
9．电磁铁与普通磁铁相比突出的优点是 （写出一个即可）．电磁铁在生产和生活中的应用很多，在电炉、电铃、电灯中，用到电磁铁的是 ·
10.如图所示装置，“×”表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线，在弹簧秤下挂一个重为G的软铁块，软铁块下方有一螺线管，螺线管两端导线与金属导线ab、 cd相连，导体棒ef平放在导轨上，当它向右滑动时，弹簧秤示数将 G；（填“大于”、“小于”或“等于”）．该实验涉及的两个物理现象是：
（1） ；
（2） ．
第10题图 第11题图
11．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，她画出了如图所示的结构示意图，图中正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3个）
①
②
③
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． 第12题图
12．如图所示．当导体沿箭头所示的方向运动时，发现电流表指针偏转，这个现象叫做 现象；在图示的过程中，机械能转化成电能， 就是根据这个原理制成的．
13．对图中甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是 （ ）
第13题图
A．甲：磁场能产生电流
B．乙：闭合开关，小磁针N极向左偏转
C．丙：麦克风应用了磁场对电流的作用
D．丁：电流相同时，线圈的匝数越多电磁铁磁性越强
14．小源同学自己动手做了一个直流电动机模型，接通电路后发现电动机不转动．可当他拨了一下线圈后，电动机就快速地转了起来，造成这一情况的原因可能是 （ ）
A．电源电压太低 B．电刷接触不良
C．电源正、负极接反了 D．开始时，线圈处于平衡位置了
15．李明利用如图所示实验装置探究电磁感应现象，他把装置中的直铜线ab通过导线接在量程为3A的电流表的两接线柱上，当让ab迅速向右运动时，并未发现电流表指针明显偏转．则最可能的原因是 （ ）
A．感应电流太小，无法使指针明显偏转
B．铜线太细，换用铜棒进行实验，便能使指针明显偏转 第15题图
C．ab运动方向不对，应将ab改为向左运动
D．ab运动方向不对，应将ab改为上下运动
16．如图所示，甲是 的原理图，乙是 的原理图．
第16题图
17．随着“神舟六号”载人飞船的成功巡天，华夏儿女的下一个目标是登上月球．关于月球上的物理现象和规律，同学们提出了很多问题和猜想．有关月球周围的磁场问题，洋洋提出了自己的猜想和检验猜想的实验方案．洋洋的猜想：月球可能像地球一样，本身就是一个巨大的磁体，在它的周围存在磁场，并且也有“月磁南极”和“月磁北极”．洋洋为检验上述猜想所拟订的实验方案：
（1）取一个小磁针用细线悬挂在月球表面附近，如果它静止时指向某一方向，则可表明月球周围存在磁场．
（2）小磁针静止时，它的N极所指的方向是“月磁”的北极．你认为，洋洋为检验猜想所拟订的实验方案中应该改进或改正的是

18．（2007·贵阳）如图所示为地磁场示意图，请在图中标明磁感线方向．（画出对称的两条即可）

第18题图 第19题图 第20题图
19．请在图中完成合理的电路连接．（要求导线不交叉）
20.小华和小明同学利用如图所示的实验装置，来探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关．
（1）小华和小明同学判断电磁铁磁性强弱的依据是：

（2）电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关（填写两点）：

（3）电磁铁在生活实际中有着广泛的应用，下列各项利用电磁铁特点工作的是 （ ）
A．电子验钞机 B．模型电动机
C．电磁继电器 D．手摇发电机
21．小明等同学利用身边的器材进行实验探究，他们先在铁钉上套上薄塑料吸管，然后在薄塑料吸管上缠绕细铁丝做成螺线管，将这个装置固定在支架上，如图所示．
第21题图
（1）在下列物理现象中，可以利用如图所示的实验装置进行探究的是 （ ）
A．通电导线在磁场中受到力的作用 B．电磁感应
C．电生磁 D．磁生电
（2）用如图所示的实验装置可以探究插有铁芯的通电螺线管的磁性强弱与 的关系．
（3）实验中小明将开关闭合后发现铁钉不能吸引大头针，他们将变阻器滑片P从a端移向b端，电流表读数逐渐变大，但还是不能吸引大头针，检查发现缠绕铁芯的线圈匝数已足够多，那么产生这种现象的一个可能的原因是 ．

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