中考物理復(fù)習(xí)第19講電與磁課件

這是一份中考物理復(fù)習(xí)第19講電與磁課件，共60頁(yè)。PPT課件主要包含了棗莊中考·考情分析，磁性最強(qiáng)，奧斯特，條形磁體，通電螺線管，電流的有無(wú)，電流方向，電磁鐵，控制電路，工作電路等內(nèi)容，歡迎下載使用。
過(guò)教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1　磁現(xiàn)象　磁場(chǎng)1．磁性：能夠吸引________、________、________等物質(zhì)的性質(zhì)。2．磁極(1)磁極：磁體___________的兩個(gè)部分叫做磁極。
(2)南極和北極：懸吊著的磁針，靜止時(shí)指________的那個(gè)磁極叫做南極或________極，指________的那個(gè)磁極叫做北極，也叫________極。(3)磁極間相互作用規(guī)律：同名磁極相互________，異名磁極相互________。
3．磁化：使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體________磁性的過(guò)程。4．磁場(chǎng)：磁體周?chē)嬖谝环N能使磁針偏轉(zhuǎn)的特殊物質(zhì)，這種物質(zhì)看不見(jiàn)、摸不著，叫做________。5．基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生________的作用。6．方向：放入磁場(chǎng)中的小磁針靜止時(shí)________極的指向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
7．磁感線(1)磁感線：描述磁場(chǎng)分布情況的帶箭頭的假想曲線。(2)方向：在磁體外部，磁感線從磁體的________極出發(fā)回到________極(如圖甲所示)；在磁體內(nèi)部，磁感線從磁體的S極出發(fā)回到N極。
8．地磁場(chǎng)：地球周?chē)嬖赺_______，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近(如圖乙所示)。地理兩極和地磁兩極并不重合。
方法點(diǎn)撥：(1)磁場(chǎng)是真實(shí)存在于磁體周?chē)囊环N特殊物質(zhì)，但磁感線卻不是真實(shí)存在的。(2)磁感線上任何一點(diǎn)的切線方向，都與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致。(3)磁感線分布的疏密反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線分布越密的地方，其磁場(chǎng)越強(qiáng)。(4)磁體周?chē)拇鸥芯€是立體的封閉曲線，任何兩條磁感線都不會(huì)相交。
知識(shí)點(diǎn)2　電生磁1．電流的磁效應(yīng)(1)發(fā)現(xiàn)：丹麥物理學(xué)家________證實(shí)電流的周?chē)嬖谥艌?chǎng)，是世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電與磁之間聯(lián)系的科學(xué)家。(2)電流的磁效應(yīng)：通電導(dǎo)線周?chē)嬖谂c________方向有關(guān)的磁場(chǎng)的現(xiàn)象。
2．通電螺線管的磁場(chǎng)(1)分布：通電螺線管外部的磁場(chǎng)與___________的磁場(chǎng)相似。(2)極性：通電螺線管兩端的極性與________的方向有關(guān)。(3)極性判斷——安培定則：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中________的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的________極。
知識(shí)點(diǎn)3　電磁鐵及電磁繼電器1．電磁鐵(1)電磁鐵的組成：由____________和________兩部分組成。(2)工作原理：當(dāng)有電流通過(guò)它時(shí)，________磁性，沒(méi)有電流時(shí)，________磁性。(3)影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素：外形相同的螺線管，電流一定時(shí)，線圈的匝數(shù)越________，磁性越強(qiáng)；線圈匝數(shù)一定時(shí)，通入的電流越大，磁性越________；電磁鐵的鐵芯可以大大增強(qiáng)電磁鐵的________。
(4)優(yōu)點(diǎn)：它的磁性有無(wú)可以由___________來(lái)控制，它的磁性強(qiáng)弱可以由_____________________________來(lái)控制，它的南、北極可以由__________來(lái)控制。
方法點(diǎn)撥：電磁鐵的鐵芯用鐵而不用鋼，是因?yàn)殍F磁化后磁性容易消失，可方便控制電磁鐵磁性的有無(wú)；鋼磁化后磁性不易消失，無(wú)法控制電磁鐵磁性的有無(wú)。
電流大小、線圈匝數(shù)、有無(wú)鐵芯
2．電磁繼電器(1)主要部件：________、________、彈簧和觸點(diǎn)。電磁繼電器就是利用電磁鐵控制工作電路的一種________。(2)電路特點(diǎn)：由控制電路和工作電路兩部分組成。其中的電磁鐵安裝在________，觸點(diǎn)安裝在________。(均選填“控制電路”或“工作電路”)(3)優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)利用__________________________來(lái)間接控制高電壓、強(qiáng)電流電路的通斷，避免人直接操作大型機(jī)械的危險(xiǎn)。
低電壓、弱電流電路的通斷
知識(shí)點(diǎn)4　電動(dòng)機(jī)1．磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用(1)作用：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到________的作用。(2)影響方向的因素：力的方向與__________、________________有關(guān)。當(dāng)電流的方向或者磁感線的方向變得相反時(shí)，通電導(dǎo)線受力的方向也變得________。
2．電動(dòng)機(jī)(1)基本構(gòu)造：由能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的________和固定不動(dòng)的________兩部分組成。(2)原理：根據(jù)___________________________的原理制成。(3)換向器：每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)________時(shí)，自動(dòng)改變線圈中的電流方向，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。(4)能量轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能。
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)
知識(shí)點(diǎn)5　磁生電1．電磁感應(yīng)(1)發(fā)現(xiàn)：英國(guó)物理學(xué)家________。(2)內(nèi)容：閉合電路的一部分導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線中就會(huì)產(chǎn)生________，產(chǎn)生的電流叫做________電流。(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件①________電路。②閉合電路中部分導(dǎo)線做____________運(yùn)動(dòng)。(4)感應(yīng)電流的方向：與導(dǎo)線__________的方向和______的方向有關(guān)。
2．發(fā)電機(jī)(1)原理：__________。(2)構(gòu)造：主要由________和________組成。(3)能量轉(zhuǎn)化：________轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______。
方法點(diǎn)撥：三種電磁現(xiàn)象產(chǎn)生的條件
研重難 學(xué)方法 提能力
重難點(diǎn)1　磁現(xiàn)象　磁場(chǎng)【典例1】　關(guān)于磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是(　　)A．磁場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著，實(shí)際不存在，是人們假想出來(lái)的一種物質(zhì)B．只有磁體周?chē)嬖诖艌?chǎng)，地球不是磁體，所以它周?chē)淮嬖诖艌?chǎng)C．在磁場(chǎng)中小磁針靜止時(shí)北極所指的方向就是該點(diǎn)處的磁場(chǎng)方向D．磁體外部的磁感線都是從S極出來(lái)回到N極
C　[磁場(chǎng)真實(shí)存在于磁體周?chē)?，是看不?jiàn)、摸不到的，A錯(cuò)誤；地球本身就是一個(gè)大的磁體，所以它周?chē)嬖诖艌?chǎng)，B錯(cuò)誤；磁場(chǎng)中小磁針自由靜止時(shí)，北極指向就是磁場(chǎng)方向，C正確；在磁體外部磁感線是從N極出發(fā)回到S極，D錯(cuò)誤。]
【變式1】　(2022·棗莊T18)公元1世紀(jì)初，東漢學(xué)者王充在《論衡》中記載：“司南之杓，投之于地，其柢指南?！比鐖D，“柢”即握柄，是磁體的___________極，司南之所以能指向南北方向，是由于受到________的作用。
解析：“柢”指南是由于受到地磁場(chǎng)的作用，“柢”指向地理的南極，即地磁北極，由異名磁極相互吸引可知，“柢”是磁體的S(或南)極。
【變式2】　(2024·棗莊一模)小明自制了一個(gè)帶有電磁鐵的木船模型(如圖所示)，將它放入水中漂浮，船頭指向東，電磁鐵由于受到____________的作用，閉合開(kāi)關(guān)S，船頭會(huì)指向________(選填“南”或“北”)方。
解析：閉合開(kāi)關(guān)S，電流從電磁鐵的右端流入，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的B端(船頭)為N極。電磁鐵受到地磁場(chǎng)的作用，地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，由同名磁極相互排斥得，船頭指向北方。
重難點(diǎn)2　三種磁現(xiàn)象的辨識(shí)【典例2】　(2024·棗莊一模)如圖所示是一款“運(yùn)動(dòng)手環(huán)”，其主要部分是一段密閉的空心塑料管，管內(nèi)有一小塊磁鐵，磁鐵在管內(nèi)反復(fù)運(yùn)動(dòng)，線圈中便會(huì)產(chǎn)生電流，能反映其工作原理的是(　　)
A　　　　　　 B C D
B　[根據(jù)“運(yùn)動(dòng)手環(huán)”的特點(diǎn)可知，當(dāng)塑料管中磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈切割磁感線而產(chǎn)生電流，即基本原理是電磁感應(yīng)。A是研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，故A不符合題意；B是電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，故B符合題意；C是探究電磁鐵的磁性與電流大小的關(guān)系，故C不符合題意；D是奧斯特實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)，故D不符合題意。故選B。]
【變式3】　我國(guó)自行研制的第三艘航空母艦福建號(hào)采用了最先進(jìn)的電磁彈射器。電磁彈射器的彈射車(chē)處于強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)彈射車(chē)內(nèi)的導(dǎo)體有強(qiáng)電流通過(guò)時(shí)，彈射車(chē)就給艦載機(jī)提供強(qiáng)大的推力而快速起飛。下列各圖能正確反映電磁彈射器工作原理的是(　　)
A　　 　　　　B
C　　 　　 　　　D
【變式4】　同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中做實(shí)驗(yàn)時(shí)，嘗試組裝了如圖所示的裝置。閉合開(kāi)關(guān)，用外力使導(dǎo)體棒ab做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒cd也隨之運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒ab的工作原理和________(選填“發(fā)電機(jī)”或“電動(dòng)機(jī)”)相同，導(dǎo)體棒cd能運(yùn)動(dòng)的原理是________(選填“發(fā)電機(jī)”或“電動(dòng)機(jī)”)。
解析：導(dǎo)體棒ab在閉合電路中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以導(dǎo)體棒ab的工作原理和發(fā)電機(jī)相同；導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生感應(yīng)電流，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒cd也隨之運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明通電導(dǎo)體棒cd在磁場(chǎng)中受到力的作用，電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)這一原理工作的。
重難點(diǎn)3　電磁現(xiàn)象作圖【典例3】　(2024·棗莊二模)閉合開(kāi)關(guān)，小磁針靜止在螺線管左側(cè)，在圖中括號(hào)內(nèi)標(biāo)出電源“＋”或“－”極，并用箭頭標(biāo)出圖中磁感線方向。
解析：由題圖可知，小磁針的左端為S極，右端為N極，根據(jù)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引可知，通電螺線管左端為S極，右端為N極，由安培定則可知，電流從螺線管的右端流入，左端流出，即電源右端為正極，左端為負(fù)極；在磁體外部，磁感線由N極出發(fā)，回到S極，磁感線方向向左，如圖所示。
【變式5】　(2023·棗莊二模)請(qǐng)根據(jù)圖中的通電螺線管中的電流方向，在括號(hào)內(nèi)標(biāo)出小磁針右端的極性，用箭頭標(biāo)出P點(diǎn)磁感線的方向。
解析：由題圖可知，電流從螺線管左端流入，右端流出，用安培定則判斷通電螺線管的極性，右手四指指向電流方向，則大拇指指向右，所以通電螺線管的右端為N極，左端為S極；由異名磁極相互吸引可知，小磁針右端為N極；在外部，磁感線方向由N極出發(fā)，回到S極，所以P點(diǎn)磁感線方向向左，如圖所示。
【變式6】　如圖所示，請(qǐng)根據(jù)通電螺線管的N極和磁感線的形狀，標(biāo)出磁鐵A的N極和電源的正極。
解析：通電螺線管的左端為N極，其右端為S極；由題圖知，螺線管和磁鐵A之間的磁感線呈排斥狀，由同名磁極相互排斥可知，磁鐵A的左側(cè)為S極，右側(cè)為N極。通電螺線管的左端為N極，由安培定則可知，電流從通電螺線管的右邊流入，則電源右端為正極，左端為負(fù)極。
重難點(diǎn)4　電磁繼電器及其應(yīng)用【典例4】　如圖是汽車(chē)尾氣中CO濃度的檢測(cè)電路示意圖。氣敏電阻R1的阻值隨CO濃度增大而減小，R2是滑動(dòng)變阻器，開(kāi)關(guān)S閉合，當(dāng)CO濃度高于某一設(shè)定值時(shí)，電鈴報(bào)警。下列說(shuō)法正確的是(　　)A．電磁鐵的上端是S極B．當(dāng)CO濃度升高時(shí)，電路中電流變小C．當(dāng)CO濃度升高時(shí)電磁鐵的磁性減弱D．電鈴應(yīng)接在C和D之間
D　[根據(jù)題圖可知，電流從電磁鐵的下端流入、上端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端為N極，A錯(cuò)誤；控制電路中，兩電阻串聯(lián)接入電路，當(dāng)CO濃度升高時(shí)，氣敏電阻R1的阻值減小，控制電路的總電阻減小，電路中的電流增大，所以電磁鐵的磁性增強(qiáng)，B、C錯(cuò)誤；當(dāng)CO濃度高于某一設(shè)定值時(shí)，銜鐵被吸下，電鈴報(bào)警，所以電鈴應(yīng)接在C和D之間，D正確。]
【變式7】　(2023·棗莊二模)磁感應(yīng)強(qiáng)度B用來(lái)描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，國(guó)際單位是特斯拉，符號(hào)是T。圖A甲中電源電壓為6 V，R為磁感應(yīng)電阻，其阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的關(guān)系圖線如圖B所示。閉合S1和S2，圖A乙中滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，小超發(fā)現(xiàn)圖A甲中電流表的示數(shù)逐漸減小，說(shuō)明磁感應(yīng)電阻R的阻值變__________(選填“大”或“小”)了，電磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度變______(選填“強(qiáng)”或“弱”)了；保持滑片P不動(dòng)，沿電磁鐵軸線向左移動(dòng)磁感應(yīng)電阻R，若R在某位置時(shí)電流表示數(shù)I＝30 mA，則該位置電磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝________T。
A　　　 　　　　　　B
練實(shí)驗(yàn) 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)1　探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向通電螺線管外部的磁場(chǎng)是怎樣分布的，我們通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行探究。
基礎(chǔ)設(shè)問(wèn)：(1)在硬紙板上放置一個(gè)螺線管，周?chē)鶆虻厝鰸M鐵屑，給螺線管通電后，鐵屑被________。輕敲紙板，觀察鐵屑的排列情況如圖甲所示，圖乙和圖丙分別是蹄形磁體和條形磁體的磁場(chǎng)分布情況，對(duì)比分析可知通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布與________磁體的相似。(2)判斷通電螺線管外部的磁場(chǎng)方向，需借助___________。
(3)根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，把通電螺線管看成一個(gè)磁體，它的兩極如圖丁所示，為了進(jìn)一步探究通電螺線管的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向之間的關(guān)系，我們下一步要做的是___________________，觀察______________。
變式設(shè)問(wèn)：(4)圖甲所示實(shí)驗(yàn)中，若電源和螺線管的繞線不能改變，則為了增強(qiáng)螺線管的磁場(chǎng)，使小磁針的偏轉(zhuǎn)更明顯，可以采取的措施是________________________。(5)圖丁中，若改變電流方向，則該通電螺線管的左端為_(kāi)_____極。
在螺線管內(nèi)插入一根鐵芯
解析：(2)鐵屑能反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱分布，無(wú)法反映磁場(chǎng)的方向，而小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)N極的指向就是磁場(chǎng)的方向。(4)通電螺線管磁性的強(qiáng)弱與電流的大小、線圈的匝數(shù)及是否有鐵芯插入有關(guān)，所以為了使通電螺線管的磁場(chǎng)增強(qiáng)，可以在螺線管內(nèi)插入一根鐵芯。
[變式訓(xùn)練](2024·棗莊T28)某實(shí)驗(yàn)小組用鐵屑和小磁針來(lái)探究“通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向”。
(1)在閉合開(kāi)關(guān)前，小磁針靜止時(shí)，N極指向地理的________(選填“南極”或“北極”)，說(shuō)明地球周?chē)嬖诖艌?chǎng)。(2)在玻璃板上均勻地灑滿鐵屑，將螺線管連入電路，閉合開(kāi)關(guān)，輕敲玻璃板面，觀察到鐵屑分布情況如圖甲所示，鐵屑的分布情況與________磁體周?chē)F屑的分布情況相似。
(3)把小磁針?lè)旁谕娐菥€管四周不同的位置，小磁針靜止時(shí)N極所指方向如圖乙所示，對(duì)調(diào)電源正、負(fù)極，閉合開(kāi)關(guān)，小磁針靜止時(shí)N極所指方向與圖乙中小磁針N極指向相反，說(shuō)明通電螺線管的極性與________的方向有關(guān)。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)通電螺線管的磁場(chǎng)較弱，鐵屑規(guī)則排列的效果不明顯，為增強(qiáng)螺線管的磁場(chǎng)，可行的措施： _______________________________________________________________(寫(xiě)出一種方法即可)。
片，增大通電螺線管中的電流
(5)為了研究通電螺線管的磁極性質(zhì)，同學(xué)們一起對(duì)螺線管的電流方向和繞線方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，得到了如圖所示的四種情況。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明通電螺線管的磁極極性只與__________有關(guān)，且這個(gè)關(guān)系可以用___________
實(shí)驗(yàn)2　探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件某同學(xué)用如圖所示的裝置研究電磁感應(yīng)。
基礎(chǔ)設(shè)問(wèn)：(1)如圖甲所示，保持蹄形磁體豎直放置，使導(dǎo)體AB從圖示位置向上運(yùn)動(dòng)，電路中________(選填“無(wú)”或“有”)感應(yīng)電流。(2)如圖乙所示，保持線圈不動(dòng)，使蹄形磁體快速向左運(yùn)動(dòng)，靈敏電流計(jì)指針________(選填“不會(huì)”或“會(huì)”)偏轉(zhuǎn)。
(3)圖甲中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1：①保持蹄形磁體位置不動(dòng)，讓導(dǎo)體AB在磁場(chǎng)中靜止、向左或向右運(yùn)動(dòng)，靈敏電流計(jì)的指針均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②讓導(dǎo)體AB豎直向上或向下運(yùn)動(dòng)，靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；③保持導(dǎo)體AB不動(dòng)，讓蹄形磁體豎直向上或向下運(yùn)動(dòng)，靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做______________運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
(4)圖甲中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2：①保持磁場(chǎng)方向不變，導(dǎo)體AB向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)體AB向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)；②對(duì)調(diào)磁體的兩極，使磁場(chǎng)方向發(fā)生改變，導(dǎo)體AB向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)體AB向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：感應(yīng)電流的方向與___________________________有關(guān)。
導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向及磁場(chǎng)方向
變式設(shè)問(wèn)：(5)圖乙中，當(dāng)線圈水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，為使靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，可以如何操作？請(qǐng)寫(xiě)出兩種做法：___________________；________________。創(chuàng)新設(shè)問(wèn)：(6)圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，將靈敏電流計(jì)換成________進(jìn)行觸接，可以探究電動(dòng)機(jī)的工作原理。(7)圖甲實(shí)驗(yàn)原過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況是___________________。
解析：(4)由實(shí)驗(yàn)操作可知，保持磁場(chǎng)方向不變，僅改變導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向發(fā)生改變。僅改變磁場(chǎng)方向，導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向不變時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向發(fā)生改變。故感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向及磁場(chǎng)方向都有關(guān)。(6)換上電源后，導(dǎo)體中會(huì)有電流通過(guò)，通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)就是利用了該原理。
[變式訓(xùn)練](2021·棗莊T21)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象后，小雨同學(xué)還想進(jìn)一步探究感應(yīng)電流的大小與哪些因素有關(guān)。他使用的裝置如圖所示：鐵塊E、F上繞有導(dǎo)線并與開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電源、燈泡組成電路。線框abcd與靈敏電流計(jì)G相連。(線框abcd在鐵塊E、F上方，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中線框不扭轉(zhuǎn))
【猜想與假設(shè)】小雨做出了如下猜想：A．感應(yīng)電流的大小與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)B．感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度有關(guān)【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】(1)小雨探究猜想A的設(shè)計(jì)思路如下：改變電磁鐵的__________進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)保持線框沿豎直向下穿過(guò)電磁鐵磁場(chǎng)的速度相等，觀察并記錄每次實(shí)驗(yàn)中靈敏電流計(jì)G指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)。
(2)要探究猜想B，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持電磁鐵___________不變，改變線框切割磁感線的速度進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，分別記下每次實(shí)驗(yàn)中靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表所示。
【分析論證】(3)分析表格數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是：其他條件都相同時(shí)， __________________________，閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大?！窘涣髟u(píng)估】(4)實(shí)驗(yàn)中用電磁鐵代替永磁體的好處是： ___________________________。
導(dǎo)體切割磁感線的速度越大
(5)按照小雨的設(shè)計(jì)思路探究猜想A，實(shí)驗(yàn)時(shí)在操作上存在的困難是：_____________________________________。
難以控制每次移動(dòng)線框的速度相等
1．許多物理現(xiàn)象具有對(duì)稱美、平衡美和曲線美。下列優(yōu)美的曲線中，用磁感線描述磁體外部磁場(chǎng)正確的是(　　)
課時(shí)分層評(píng)價(jià)卷(二十一)　電與磁
(說(shuō)明：選擇題每題2分，填空題每空1分，總分55分)
[A]　　　 [B] [C]　　　　　 [D]
2．共享電動(dòng)汽車(chē)通過(guò)刷卡開(kāi)鎖，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。租賃者將帶有磁條的租車(chē)卡靠近電動(dòng)汽車(chē)的感應(yīng)器，檢測(cè)頭的線圈中就會(huì)產(chǎn)生變化的電流，讀取解鎖信息。圖中能反應(yīng)刷卡讀取信息原理的是(　　)
[A]　　 　 [B] [C]　　 　 [D]
3．小關(guān)在探究磁現(xiàn)象的活動(dòng)中能夠?qū)崿F(xiàn)的是(　　)[A]用小磁針吸起銅塊或鋁塊[B]用放大鏡能看到磁鐵周?chē)拇鸥芯€[C]用磁鐵吸起銅導(dǎo)線制成的通有電流的輕質(zhì)螺線管[D]把小磁針?lè)旁诖盆F周?chē)娜魏挝恢?，靜止后小磁針的北極都指向地理北極
4．有兩根外形完全相同的鋼棒a和b；按圖甲放置，手拿住a時(shí)，b不會(huì)掉下來(lái)；按圖乙放置，手拿住b時(shí)，a會(huì)掉下來(lái)。這說(shuō)明(　　)[A]鋼棒a具有磁性[B]鋼棒b具有磁性[C]鋼棒a和b都具有磁性[D]鋼棒a和b都不具有磁性
5．如圖所示是有關(guān)電和磁的兩個(gè)重要的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是(　　)[A]甲圖實(shí)驗(yàn)探究的是發(fā)電機(jī)的工作原理[B]甲圖實(shí)驗(yàn)說(shuō)明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能[C]乙圖實(shí)驗(yàn)探究的是發(fā)電機(jī)的工作原理[D]乙圖實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
6．安裝直流電動(dòng)機(jī)模型時(shí)，要改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可以(　　)[A]將磁體的N、S極對(duì)調(diào)[B]將電源的正、負(fù)極和磁體的N、S極同時(shí)對(duì)調(diào)[C]改變磁性強(qiáng)弱[D]改變磁性強(qiáng)弱和電流大小
7．在“探究讓通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中動(dòng)起來(lái)”的實(shí)驗(yàn)中(如圖)，下列說(shuō)法不正確的是(　　)[A]ab處應(yīng)該接入電源[B]根據(jù)該原理可以制成電動(dòng)機(jī)[C]同時(shí)改變磁場(chǎng)方向和電流方向，導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)方向要改變[D]導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中受力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)
8．如圖為交流發(fā)電機(jī)原理圖，線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，則(　　)[A]兩磁極間的磁場(chǎng)方向向左[B]線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線[C]通過(guò)燈泡的電流方向不變[D]線圈一定不受磁場(chǎng)力作用
9．(2024·棗莊模擬預(yù)測(cè))有一款小朋友玩的旱冰鞋，其內(nèi)部沒(méi)有電池，但旱冰鞋的輪子滾動(dòng)時(shí)嵌在輪子中的燈會(huì)發(fā)光，這是因?yàn)榘l(fā)生了___________現(xiàn)象，產(chǎn)生了電流，________(選填“發(fā)電機(jī)”或“電動(dòng)機(jī)”)就是根據(jù)這一原理制成的，LED燈是由________(選填“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”)材料制成的發(fā)光二極管。
解析：小朋友玩的旱冰鞋，其內(nèi)部雖然沒(méi)有電池，但旱冰鞋的輪子滾動(dòng)時(shí)，嵌在輪子中的燈會(huì)發(fā)光。這是因?yàn)檩喿釉跐L動(dòng)的過(guò)程中，發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生了感應(yīng)電流；發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成的。LED燈是由半導(dǎo)體材料制成的發(fā)光二極管，具有單向?qū)щ娦浴?br/>10．(2分)(2024·棗莊模擬預(yù)測(cè))通電螺線管外部小磁針靜止時(shí)的指向如圖所示。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出磁感線方向并在括號(hào)內(nèi)用“＋”標(biāo)出電源的正極。
解析：由圖可知，小磁針靜止時(shí)的右端為N極，根據(jù)異名磁極相互吸引、同名磁極相互排斥，則通電螺線管左端為S極，右端為N極；因?yàn)樵诖朋w外部，磁感線總是從N極發(fā)出，回到S極，所以，磁感線的方向是指向左的；根據(jù)安培定則，伸出右手使大拇指指示螺線管的右端N極，則四指彎曲所指的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍噪娏鲝穆菥€管的左端流入，則電源的左端為正極，右端為負(fù)極，如圖所示。
11．(4分)(2024·棗莊三模)如圖甲為某一超市里的自動(dòng)扶梯，有乘客時(shí)運(yùn)行較快，無(wú)乘客時(shí)運(yùn)行較慢，為避免較小兒童(體重小于30 kg)獨(dú)自上梯時(shí)電梯加快運(yùn)行，觸發(fā)其加快運(yùn)行的乘員質(zhì)量至少為30 kg。其簡(jiǎn)易電路設(shè)計(jì)如圖乙所示，R1為限流電阻，R2為壓敏電阻(安裝在電梯踏板，所受壓力大小為乘員重力)，其阻值隨壓力變化在0～800 N的范圍內(nèi)成線性變化，如圖丙所示，R3是電阻箱，g＝10 N/kg。
(1)壓敏電阻R2是一種________(選填“導(dǎo)體”“絕緣體”“超導(dǎo)體”或“半導(dǎo)體”)傳感器；(2)如圖甲是某商場(chǎng)的自動(dòng)扶梯部分幾何尺寸，已知扶梯較慢時(shí)以0.5 m/s的速度勻速上行，較快時(shí)以2倍的速度勻速上行，質(zhì)量為50 kg 的小明站在該扶梯上從商場(chǎng)一樓到二樓。則扶梯對(duì)他做功的功率是________W；
(3)已知控制電路的電源電壓為12 V，電磁繼電器的銜鐵吸合電流為20 mA，線圈電阻R0＝20 Ω，為使大于30 kg的乘員站上電梯時(shí)加快運(yùn)行，則電阻箱阻值應(yīng)設(shè)置為_(kāi)_______Ω。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，30 kg的觸發(fā)值設(shè)置仍然不夠安全，若想調(diào)高觸發(fā)質(zhì)量，則應(yīng)該將電阻箱R3的阻值________(選填“調(diào)大”“調(diào)小”或“保持不變”)。
R3＝R總－R2－R0＝600 Ω－28 Ω－20 Ω＝552 Ω若想調(diào)高觸發(fā)質(zhì)量，壓力增大，壓敏電阻的阻值減小，電磁繼電器的銜鐵吸合電流不變，由歐姆定律可知，電路的總電阻不變，由電阻的串聯(lián)可知，應(yīng)將電阻箱R3的阻值調(diào)大。
12．如圖所示的電路，下列說(shuō)法正確的是(　　)[A]開(kāi)關(guān)S撥到a時(shí)，小磁針靜止時(shí)A端為S極[B]開(kāi)關(guān)S撥到a時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電磁鐵的磁性增強(qiáng)[C]開(kāi)關(guān)S由a撥到b時(shí)，電磁鐵的磁極發(fā)生改變[D]開(kāi)關(guān)S由a撥到b，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表示數(shù)不變，則電磁鐵的磁性增強(qiáng)
13．如圖是利用磁懸浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有永磁體，底座內(nèi)裝有電磁鐵。給盆栽慢慢澆水且水沒(méi)有滲出，盆栽始終處于懸浮狀態(tài)，下列說(shuō)法正確的是(　　)[A]盆栽受到的磁場(chǎng)力保持不變[B]底座對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)逐漸增大[C]若底座上端為N極，盆栽下端可能為S極[D]只改變底座內(nèi)電流方向，盆栽還會(huì)處于懸浮狀態(tài)
14．下列四個(gè)裝置中能反映電風(fēng)扇工作原理的是(　　)
[A]　　　　　 [B] [C]　　　　　　 [D]
A　[該選項(xiàng)中存在電源，閉合開(kāi)關(guān)后，處于磁場(chǎng)中的直導(dǎo)線會(huì)受力運(yùn)動(dòng)，即通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，故是電動(dòng)機(jī)的原理，故A符合題意；該實(shí)驗(yàn)裝置是奧斯特實(shí)驗(yàn)裝置，此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了通電導(dǎo)體周?chē)嬖谥艌?chǎng)，故B不符合題意；該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故C不符合題意；該實(shí)驗(yàn)是研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素的實(shí)驗(yàn)裝置，是利用電流的磁效應(yīng)工作的，故D不符合題意。故選A。]
15．如圖所示，在水平地面上的磁鐵上方，有掛在彈簧測(cè)力計(jì)上的小磁體或小鐵塊。小明提著彈簧測(cè)力計(jì)向右緩慢移動(dòng)，掛在彈簧測(cè)力計(jì)上的小磁體或小鐵塊下端，沿圖示水平路線從A緩慢移到B。則選項(xiàng)圖中能反映題圖象中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨位置變化的是(　　)
[A]　　 　[B]　　　　[C]　　　[D]
B　[條形磁體兩極磁性最強(qiáng)而中間磁性最弱，且同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。A中當(dāng)掛在彈簧測(cè)力計(jì)上的磁體向右移動(dòng)時(shí)，相互吸引力逐漸減小，而過(guò)了大磁體中點(diǎn)后，相互排斥力逐漸增大，可以得出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)從A端到B端是逐漸變小的，A錯(cuò)誤；同理分析，B中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)從B端到A端是逐漸變小的，符合圖象，B正確；當(dāng)掛著的鐵塊向右移動(dòng)時(shí)，兩端的引力較大，中間的引力較小，故可以得出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)從A端到B端是先變小后變大，C、D錯(cuò)誤。]
16．如圖所示繞有線圈的電磁鐵放置在GMR左側(cè)，GMR是一個(gè)巨磁電阻，其阻值隨磁場(chǎng)的增強(qiáng)而急劇減小，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí)，電磁鐵的右端為_(kāi)_______極，小磁針將________(選填“順”或“逆”)時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)P向右滑動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)________(選填“變小”或“變大”)。
解析：根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的左端為N極，右端為S極；根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，通電后，小磁針將會(huì)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；使滑片P向右滑動(dòng)，變阻器接入電路的電阻變大，左側(cè)電路中電流變小，電磁鐵的磁性變?nèi)?，巨磁電阻的阻值變大，右?cè)電路中電流變小，根據(jù)U＝IR可知，燈泡兩端的電壓減小，即電壓表示數(shù)變小。
17．(5分)小剛所在的小組在做“探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，按如圖所示電路串聯(lián)甲、乙兩個(gè)電磁鐵，并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表：
(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察電磁鐵 ____________________來(lái)判斷其磁性強(qiáng)弱；(2)把兩個(gè)電磁鐵串聯(lián)在一起是為了____________________；(3)比較實(shí)驗(yàn)中的1、2、3，你會(huì)發(fā)現(xiàn) ___________________________，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；(4)比較實(shí)驗(yàn)中的 _________________________，你會(huì)發(fā)現(xiàn)電流相同時(shí)，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；(5)要使兩個(gè)電磁鐵的磁性更強(qiáng)，寫(xiě)出你對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的具體操作：__________________。
線圈匝數(shù)一定時(shí)，電流越大
1和4、2和5或3和6
解析：(1)實(shí)驗(yàn)中采用轉(zhuǎn)換法，通過(guò)觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目的多少來(lái)判斷其磁性強(qiáng)弱。(2)把兩個(gè)電磁鐵串聯(lián)在一起的目的是為了控制電流相等。(3)比較1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，線圈匝數(shù)一定，電流越大，電磁鐵吸引大頭針越大，所以線圈匝數(shù)一定，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。(4)實(shí)驗(yàn)1和4、2和5或3和6，電流一定，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵吸引大頭針越多。(5)要使兩個(gè)電磁鐵的磁性更強(qiáng)，滑片向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻變小，電流增大，電磁鐵磁性增強(qiáng)。
18．(4分)在探究“產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察________________________來(lái)判斷電路中是否有感應(yīng)電流。(2)閉合開(kāi)關(guān)，若導(dǎo)體AB不動(dòng)，水平左右移動(dòng)磁體，電路中________(選填“有”或“無(wú)”)感應(yīng)電流。
(3)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：閉合電路的一部分導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中做____________運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。(4)如果將小量程電流表?yè)Q成________，可以探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用。
解析：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)，來(lái)確定電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流。(2)閉合開(kāi)關(guān)，若導(dǎo)體AB不動(dòng)，左右移動(dòng)磁體，導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中有感應(yīng)電流。(3)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：閉合電路的一部分導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。(4)如果將小量程電流表?yè)Q成電源，閉合開(kāi)關(guān)后電流流過(guò)導(dǎo)體AB，導(dǎo)體AB受安培力作用，可以探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用。
19．(2023·臨沂)閉合如圖所示電路的開(kāi)關(guān)，小磁針靜止時(shí)N極水平向左，則(　　)[A]通電螺線管的左端為N極[B]電源的左端為正極[C]電流表的左端為“＋”接線柱[D]R的滑片不能置于最右端
C　[已知小磁針靜止時(shí)N極水平向左，根據(jù)磁極間的相互作用可知，通電螺線管的左端為S極、右端為N極，根據(jù)安培定則可知，電流從螺線管的右端流入、左端流出，所以電源左端為負(fù)極，右端為正極，故A、B錯(cuò)誤；電流從電流表的正接線柱流入、負(fù)接線柱流出，所以電流表的左端為“＋”接線柱，故C正確；R的滑片置于最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，電路中電流最小，不會(huì)對(duì)電路安全有影響，故D錯(cuò)誤。故選C。]
20．(2024·臨沂)2024年5月11日，由臨沂市五名中小學(xué)生組建的無(wú)人機(jī)足球隊(duì)在FIDA第二屆世界錦標(biāo)賽中，以全勝的戰(zhàn)績(jī)榮獲世界冠軍。無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的核心部件是電動(dòng)機(jī)，下列實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明電動(dòng)機(jī)工作原理的是(　　)
[A]　　　　 [B] [C]　　　　 [D]
D　[直流電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受到力的作用的原理制成的。A中該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明通電導(dǎo)體的周?chē)嬖诖艌?chǎng)，不符合題意；B中該實(shí)驗(yàn)可以探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，不符合題意；C中該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明發(fā)電機(jī)的基本原理，不符合題意；D中該實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明電動(dòng)機(jī)的基本原理，符合題意。故選D。]
21．(2023·聊城)關(guān)于如圖所示實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是(　　)[A]裝置中的AB是輕質(zhì)塑料棒[B]用該裝置可探究“什么情況下磁可以生電”[C]只要開(kāi)關(guān)閉合，靈敏電流計(jì)的指針就會(huì)偏轉(zhuǎn)[D]根據(jù)該實(shí)驗(yàn)揭示的原理發(fā)明了電動(dòng)機(jī)
B　[塑料棒是絕緣體，不容易導(dǎo)電，因AB棒是電路中的一部分，所以AB棒應(yīng)該用導(dǎo)體棒(金屬棒)，而不能用塑料棒，A錯(cuò)誤；用該裝置可以探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即“什么情況下磁可以生電”，B正確；產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有兩個(gè)：電路是閉合的，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，兩者缺一不可，C錯(cuò)誤；根據(jù)該實(shí)驗(yàn)揭示的原理發(fā)明了發(fā)電機(jī)，D錯(cuò)誤。]
22．(2024·泰安)能水平轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針在水平桌面上靜止時(shí)，小磁針的北極指向地理的________(選填“北”或“南”)極附近。23．(2024·煙臺(tái))螺線管是汽車(chē)啟動(dòng)器的一個(gè)重要部件，駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙發(fā)動(dòng)汽車(chē)時(shí)，相當(dāng)于給螺線管通電。如圖所示，螺線管的左端為_(kāi)_______極，小磁針的左端為_(kāi)_______極，A為電源的________極。