1、课时 23 电与磁,第七单元 电与磁,铁、钴、镍,最强,南(S)极,吸引,排斥,北(N)极,力,磁场,北,北,切线方向,南,南极,沈括,北极,1.电流的磁场,电流方向,磁场,右,电流的方向,N极,条形磁体,2.电磁铁及其应用,磁,电流的通断,电流的大小,电磁铁吸引曲别针的多少,电流的方向,电流,线圈匝数,铁芯,越强,越多,磁性,下,低电压,开关,强电流,运动,改变,电流,磁场,反,机械能,电动机,发电机,机械,运动方向,磁场方向,机械能,机械能,电能,电磁感应,通电线圈在磁场中受力转动,电能,例1关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是( ) A.铜、铁和铝都能够被磁体吸引 B.磁感线是磁场
2、中真实存在的曲线 C.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 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,【点拨】 磁场虽然看不见、摸不着,但是的确存在,并且磁场有方向,磁体之间的相互作用就是通过磁场发生的。,答案C 解析 铜和铝不能被磁体吸引,故A错误。磁感线是人们为了描述磁场分布而引入的假想曲线,实际上并不存在,故B错误。物理学中规定小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向,故D错误。,变式1如图23-1所示是条形磁体的磁场分布图,下列说法正确的是 ( ) A.该条形磁体的左端为N极,右端为S极 B.a处的磁场强度与b处的磁场强度相同 C.置于a点的小磁针,静止时南极指向左
3、侧 D.磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线,D,图23-1,变式22017泰安 图23-2所示是我国早期的指南针司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在论衡中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”“柢”指的是司南的长柄,下列说法中正确的是 ( ) 司南能指南北是由于它受到地磁场的作用 司南长柄指的是地磁场的北极 地磁场的南极在地球地理的南极附近 司南长柄一端是磁石的北极 A.只有正确 B.只有正确 C.只有正确 D.只有正确,图23-2,答案A 解析 司南是一个指南针,是个磁体,能指南北是受到了地磁场的作用,正确;司南长柄指南,是磁石的南极,指的是
4、地磁场的北极,正确、错误;地磁场的南极在地理北极附近,错误。故选A。,例2 2017嘉兴 如图23-3是奥斯特实验的示意图,下列有关分析正确的是 ( ) A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定 B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用 C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场 D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关,如图23-3,答案B 解析 通电导线周围磁场方向是由电流方向决定的,故A、D错误;通电导线周围的磁场对小磁针有力的作用,根据作用力和反作用力可知,小磁针对通电导线也有力的作用,故B正确;通电导线周围的磁场与有没有小磁针无关,故C错误。,变式1在如图23-4所示的电路中,根据小
5、磁针静止时的指向可知 ( ) A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极 B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极 C.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极 D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极,A,图23-4,变式2 2017益阳 如图23-5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,图23-5,例3 如图23-6所示为汽车启动原理图,将钥匙插入钥匙孔并旋转,电路接通,汽车上的电动机启动。下列对启动时的分析正确的是 ( ) A.电磁铁此时没有磁性 B.电磁铁吸引衔铁,触点A、B断开 C.电磁铁是利用电流的磁效应制成
6、的 D.电磁铁的E端为电磁北极,C,图23-6,变式1城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生,令人痛心。为此,某同学设计了一种警示电路:在井口安装一环形灯L,井盖相当于开关S;正常情况下(S闭合),灯L不亮;一旦井盖丢失(S断开),灯L即亮起,以警示行人。图23-7中电路符合要求的是 ( ),图23-7,答案B 解析 A选项图中开关S闭合时,电磁铁有磁性,工作电路闭合,灯泡发光,S断开时电磁铁无磁性,工作电路断路,灯泡不发光,故A不符合题意。B选项图中开关S闭合时,电磁铁有磁性,工作电路断路,灯泡不发光,S断开时电磁铁无磁性,工作电路闭合,灯泡发光,故B符合题意。C选项图中开关S闭
7、合时,电磁铁有磁性,工作电路也闭合,灯泡发光,S断开时电磁铁无磁性,工作电路断路,灯泡不发光,故C不符合题意。D选项图中开关S无论闭合还是断开时,工作电路均闭合,灯泡始终发光,故D不符合题意。,变式2电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图23-8甲所示,已知控制电路的电源电压U=6 V,保护电阻R1=100 ,压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化的关系图像如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。,图23-8,(1)当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,
8、触点K与触点 接触,电铃发出警报声。 (2)若电梯在20 s内将一位重600 N的乘客匀速提升15 m,求电梯对乘客做功的功率。,B,(3)当电磁铁线圈电流达到20 mA时,衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000 kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?(g取10 N/kg),例4如图23-9所示的四个实验中,能说明电动机工作原理的是 ( ),图23-9,C,例5 2017江西改编 如图23-10所示是将绝缘导线缠绕在指南针上而制成的简易电流计,现将导线的两端接到电源两极,磁针发生偏转,下列关于该装置的说法不正确的是 ( ) A.该简易电流计是利用电磁感应现象制成的 B.若将电源的
9、两极对调,则磁针会反向偏转 C.若断开电路,则磁针回到原来的位置 D.若断开电路,则磁针静止时,其S极将指向地理的南极附近,图23-10,A,变式1如图23-11所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动。现要使线圈逆时针转动,下列方法中可行的是 ( ) A.只改变电流大小 B.只改变电流方向 C.对换磁极同时改变电流方向 D.换用磁性更强的磁铁,B,图23-11,变式2下列关于电与磁的说法,正确的是 ( ),B,图23-12,例6 如图23-13所示,ab是闭合电路中的一部分导体,与灵敏电流计相连,当U形螺线管的绕线中通有如图所示的电流时,ab向右移动,那么 ( ) A.螺线管的P端是
10、N极,ab中有电流产生 B.螺线管的P端是N极,ab中无电流产生 C.螺线管的P端是S极,ab中有电流产生 D.螺线管的P端是S极,ab中无电流产生,图23-13,A,例7如图23-14所示,将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间。闭合开关,当ab做切割磁感线运动时,观察到灵敏电流计的指针发生偏转。利用这一现象所揭示的原理,可制成的设备是 ( ) A.电动机 B.发电机 C.电磁继电器 D.电饭煲,图23-14,【点评】 此题主要考查对电磁感应现象和对各用电器工作原理的理解和掌握,属基础性题目。熟悉电动机与发电机原理的区别是解题的关键。,B,变式1下列装置中,利用电磁感应现象工作的是 ( ),A,图
11、23-15,变式2同学们做实验的装置如图23-16所示,闭合开关,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来,则关于以上实验,下列说法中正确的是 ( ) A.甲装置运用的原理是电磁感应现象 B.甲装置把电能转化为机械能 C.乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机 D.若将导体ab水平向左移动,导体cd的运动方向不变,图23-16,答案A 解析 闭合电路中的导体ab在磁场中做切割磁感线运动,从而产生了感应电流,这是电磁感应现象,故A正确。在电磁感应现象中,机械能转化为电能,故B错误。乙装置是将电能转化为机械能,在生活中的应用是电动机,故C错误。感应电流的方向与导体的运动方向有关,所以导体a
12、b的运动方向改变,导体ab中的电流方向也随之改变,即导体cd中的电流方向发生了改变;通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关,所以导体cd中电流方向的改变,将导致导体cd受力的方向也随之改变,其运动方向也随之改变,故D错误。,【点评】 本题设计的巧妙之处在于将电动机与发电机原理图组合在一起,增强对电动机、发电机工作原理的理解。,例8关于电与磁,下列说法正确的是 ( ) A.同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥 B.电动机工作时,是将机械能转化为电能 C.利用电磁感应现象制成发电机 D.地磁场的北极就在地理北极附近,C,例9 2018衡阳 下列的四幅图,对应的说法正确的是 ( ) A.图甲:通电
13、导线周围存在着磁场,将小磁针移走,该磁场消失 B.图乙:闭合开关,通电螺线管右端为N极 C.图丙:此实验装置原理与发电机原理相同 D.图丁:实验探究的是通电导体在磁场中受到力的作用,图23-17,B,变式在下面四幅图中,图文不相符的是 ( )A.电动机利用图甲所示原理制成 B.图乙:通电导体周围有磁场 C.图丙:可探究电磁铁磁性强弱的影响因素 D.图丁:动圈式话筒利用电流的磁效应工作,D,图23-18,例1在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图23-19所示的电路。 (1)当滑动变阻器的滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 (选填“增加”或“
14、减少”),说明电流越 ,电磁铁磁性越强。 (2)根据图示的情境可知, (选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强。,图23-19,增加,大,甲,线圈匝数越多,(3)根据安培定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的 极。 (4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。 (5)将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱。下面的实验也用这种方法的是 。 A.认识电压时,我们可以用水压来类比 B.用光线来描述光通过的路径 C.令敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动 D.用斜面、小车探究阻力对物体运动的影响,N,大头针被磁化
15、,同名磁极相互排斥,C,实验延伸 (6)把两个电磁铁串联,目的是 。 (7)(多选)在生产和生活中下面利用电磁铁工作的是 。 A.电铃 B.电磁起重机 C.普通电炉子 D.磁卡,使通过它们的电流相同,AB,例2如图23-20所示是“探究产生感应电流的条件”的装置,导体ab、开关、灵敏电流计用导线连接,组成电路。,图23-20,(1)实验中,我们通过观察 来判断电路中是否有感应电流;通过指针偏转的方向判断 。 (2)闭合开关,让导体ab在磁场中上下运动,发现灵敏电流计的指针 ;让导体ab静止,磁体水平向右运动,则灵敏电流计的指针 。(均选填“偏转”或“不偏转”) (3)如果想进一步探究“感应电流
16、的大小与导体运动的快慢是否有关”,则应闭合开关,保持其他条件不变,只改变 ,观察 得出结论。,灵敏电流计指针是否偏转,感应电流的方向,偏转,不偏转,灵敏电流计指针偏转的幅度,导体运动的速度,实验延伸 (4)这次探究实验中用到的研究方法有 法和转换法。 (5)下列电器中,应用电磁感应原理制成的是 。 A.电铃 B.电风扇 C.动圈式话筒 D.动圈式扬声器 (6)要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变,可以采取两种方法: 方法一: ; 方法二: 。 (7)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是 能转化为电能。 (8)如果把装置中的灵敏电流计换成 则可探究磁场对通电导体的作用。,改变导体的运动方向,控制变量,调换蹄形磁体N、S极的位置,C,电源,机械,
