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初三 电与磁

发布时间:2013-12-11 11:30:04  

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电与磁

一、考点、热点回顾

1.磁现象:

(1)磁性:物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。

(2)磁体:具有磁性的物体叫做磁体。

(3)磁极:磁体上磁性最强的部分叫做磁极。任何磁体都有两个磁极(磁北极和磁南极),将磁体水平悬挂起来,当它静止时,指北的一端叫做磁北极(N极),指南的一端叫做磁南极(S极)。

(4)磁极间的相互作用:同名磁极之间相互排斥,异名磁极之间相互吸引。

(5)磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。一根没有磁性的大头针,在接近条形磁体下端的N极时,大头针上端就出现了S极,下端出现了N极,也就是说大头针具有了磁性。

2.磁场:

(1)磁场的存在:在磁体的周围和通电导体的周围存在着磁场,这可以利用小磁针来检验。小磁针在一般情况下是指南、北的,若小磁针指向忽然发生变化,则小磁针的周围必定有其它的磁场存在。

(2)磁场的方向:磁场具有方向性,当小磁针放在磁场各点不同处,小磁针N极的指向不同,这说明磁场各点方向是不同的,我们规定:在磁场中的某一点,小磁针北极所指的方向就是这一点的磁场方向。

(3)磁场的性质:磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用,磁体间的相互作用就是通过磁场而产生的。放在磁场中的小磁针能发生偏转,就是因为磁针受到了磁场的作用。磁场虽然看不见、摸不着,但我们可以根据它对放在其中的磁体所产生的作用来感知它、认识它。

(4)磁感线:磁感线是形象地研究磁场的一种方法。在磁场中画一些有方向的曲线,任何一点的曲线方向都是跟放在该点的小磁针北极所指的方向一致的,这样的曲线叫磁感线,磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来回到磁体的S极。利用这些曲线可以形象地表示磁场中各点的磁场方向和磁场的强弱。

(5)地磁场:地球本身就是一个巨大的磁体,地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。

3.电生磁:

(1)奥斯特实验:

①意义:揭示了电现象和磁现象之间的密切联系。

②结论:a.通电导体周围存在磁场;b.电流的磁场方向与电流方向有关

(2)通电螺线管的磁场:

①螺线管:用导线绕成的螺旋形线圈叫做螺线管。

②右手螺旋定则:假设用右手握住通电导线,大拇指指向电流方向,那么弯曲的四指就表示导线周围的磁场方向。假设用右手握住通电螺线管,弯曲的四指指向电流方向,那么大拇指的指向就是通电螺线管内部的磁场方向。

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4、电磁铁及其应用:

(1)电磁铁:内部有铁心的螺线管叫做电磁铁。电磁铁在电磁起重机、电铃、发电机、电动机、自动控制上有着广泛的应用。

(2)电磁铁的特点:

①电磁铁磁性的有无,完全可以由通断电来控制。

②电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈匝数控制。

③电磁铁产生的磁场方向是由通电电流的方向决定的。

(3)电磁继电器:

①结构:具有磁性的电磁继电器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路包括低压电源、开关和电磁铁,其特点是低电压、弱电流的电路;工作电路包括高压电源、用电器和电磁继电器的触点,其特点是高电压、强电流的电路。

②原理:电磁继电器的核心是电磁铁。当电磁铁通电时,把衔铁吸过来,使动触点和静触点接触(或分离),工作电路闭合(或断开)。当电磁铁断电时失去磁性,衔铁在弹簧的作用下脱离电磁铁,切断(或接通)工作电路。从而由低压控制电路的通断,间接地控制高压工作电路的通断,实现远距离操作和自动化控制。电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。

要点诠释:

1.通电螺线管的磁场方向与电流方向满足安培定则即表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则,也叫右手螺旋定则。

通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向。

通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

2.电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理来工作的。

3.电磁铁的优点是:磁性强弱可控(电流大小、线圈匝数),磁性有无可控(通断电),磁极方向可控,因此把它用在一些自动控制电路中。

4.电磁铁的铁芯是用软铁制成的,而不是用钢制成的,这是因为软铁容易磁化,也容易失去磁性,而钢磁化后不易去磁。

1、电能的获得:

(1)电池:①伏打电堆:1800年,意大利物理学家伏打发明了伏打电堆,这是人类历史上第一个能持续提供电能的电源。伏打电堆是将化学能转化为电能的电池。 ②各种电池的缺点:都很难提供大功率电动机、电器以及照明所需的电能。

(2)发电机:①电磁感应现象:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫感应电流。

a.产生感应电流的条件:第一,导体是闭合电路中一部分,第二,导体在磁场中做切割磁感线的运动,当导体平行于磁感线运动时,不产生感应电流;当导体放入磁场中不运动时,也不会产生感应电流(导体不动、磁场动也能切割—理解运动的相对性)。 b.产生感应电流的方向和磁场方向、导体运动方向有关。磁场方向、感应电流方向、导体运动方向三者应互相垂直,同时改变其中两个方向另一个方向不变,若首先改变其中一个方向而另一个方向不变,则第三者方向一定改变。

c.在电磁感应现象中,机械能转化为电能。

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②发电机的原理:利用了电磁感应现象

③直流电动机的工作过程,就是把电能转化为机械能的过程。从能量转化的角度看,发电机和电动机的运转互为反过程。 2.电能的输送:

(1)高压输电:高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失。 (2)变压器:能把交流电的电压升高或降低

发电站都安装了用来升压的变压器,实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器。高压电输到用电区附近时,要把电压降下来目的:一是为了安全,二是用电器只能用低电压。 3.电动机:

通电直导线在磁场中受到力的作用。力的方向与磁场方向、导线电流方向有关。磁场对通电导线和通电线圈作用而运动过程中,把电能转化为机械能,电动机就是从这一理论设计制造出来的。

(1)磁场对电流的作用中磁场方向、电流方向、导体受力方向三者应互相垂直,同时改变其中两个方向另一个方向不变,若首先改变其中一个方向而另一个方向不变,则第三者方向一定改变。 (2)当通电直导线的方向与磁感线的方向平行时(如图甲所示),磁场对通导线(图甲中直导线ab)没有力的作用。当通电直导线的方向与磁感线的方向不平行(斜交)时,磁场对通电直导线(图乙中直导线ab)有力的作用(垂直纸面向内)。当通电直导线的方向与磁场的方向垂直时,磁场对通电导线(图丙中直导线ab)的作用力最大(方向垂直纸面向内)。

在图丙中,保持磁感线B的方向不变,而使直导线ab内电流方向相反时,ab受力的方向也相反;保持直导线内电流方向不变,而使磁感线B的方向相反时,ab受力的方向也相反。

但如果在图丙中,同时使磁感线B的方向及ab内电流方向都变为相反,则直导线ab的受力方向不发生变化。 要点诠释:

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二、典型例题

1.发电机是把机械能转化为电能的装置。下列能作为发电机设计原理的装置是( )

2.下图是《 科学》 教材中的几个实验,其中图文描述不一致的是( )

A.磁极间相互作用 B.铁棒被磁化 C.通电导体周围存在磁场D.磁场对通电导线的作用

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6.如图所示,闭合开关后将变阻器的滑片向右移动,下列说法正确的是( )

7.关于下列四幅图的说法正确的是( )

8.图1所示的四幅图中,说明电动机工作原理的实验装置是( )

A B C D 图1

10.图6所示的四幅图中能说明发电机工作原理的是( )

电源

b b

a a

a

A B 图6 C D

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11.下面是演示电磁学原理及其应用的示意图,以下说法正确的是( )

A.利用甲实验的原理可制成丙装置

B.利用乙实验的原理可制成丁装置

C.丙装置可将内能转化为电能

D.丁装置可将机械能转化为电能

12.陈华在课外活动实验中,用导线绕成一个线圈自制成一个电磁铁,实验中,他希望获得更强的磁

13.风力测定仪是由风叶和改装的电流表构成,风力越大,枫叶转动越快,电流表读数也越大.图中

14.下列有关磁现象说法中,错误的是( ) ..

A.磁感线是闭合曲线,磁体外部和内部的磁感线都是从N极出发回到S极

B.通电螺线管的极性与螺线管中电流方向有关,可用安培定则判定

C.产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动

D.电磁波是导线中电流的迅速变化激发的,虽然看不见但可以给我们传递信息

15.在如图所示的实验装置中,用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间,铜棒的两端通过导线连接到电流表上。下列说法中正确的是:( )

A.ab棒在图中位置水平左右运动时,应观察到电流表的指针发生偏转

B.ab棒在图中位置竖直上下运动时,应观察到电流表的指针发生偏转

C.该装置是研究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向的关系

D.该装显在实验中通过磁场对电流的作用,使电能转化为机械能

16.关于电磁现象,下列说法错误的是( )

A.电流一定时,电磁铁的磁性强弱由电磁铁线圈的匝数决定

B.闭合电路在磁场中做切割磁感线运动,线圈中会产生感应电流

C.在通电线圈的周围空间一定存在着磁场

D.电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的

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17. 电梯为居民出入很大的便利,出于安全考虑,电梯设置有超载自动报警系统,其工作原理如图所示,R1为保护电阻,R2为压敏电阻,其阻值随压力增大而减小.下列说法正确的是( )

18错误!未指定书签。.下列关于磁场和磁感线的说法,正确的是

A.磁场周围存在着磁场 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

19.关于磁场,下列说法中正确的是( )

A.将小磁针放在地球周围某一空间,若小磁针静止时偏离南北方向,说明这个空间存在磁场

B.磁极间的相互作用不都是通过磁场来发生的

C.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线

D.磁体的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极

20.关于下列四个实验的认识中,正确的是( )

A.实验现象说明电流周围存在磁场

B.通电螺线管右端为S极

C.实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用

D.实验研究的是电磁感应现象

21.关于下列四幅图的说法正确的是 ( )

电源

甲 乙 丙 丁

A

.甲图的实验说明磁场能产生电流 B.乙图的实验所揭示的原理可制成发电机

C.丙图是演示电磁感应现象的实验装置 D.丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用

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22 .下列有关电磁转换的说法正确的是( )

A.磁场中磁感线是客观存在的

B.电磁铁的磁性强弱与通过它的电流大小无关

C.电动机是将机械能转化为电能的装置

D.发电机是根据电磁感应原理工作的

23.甲对图2中的甲、乙、丙、丁四幅图解释不合理的是( )

A. 甲图说明通电导线周围存在磁场

B.乙图中当温度超过某一温度时,报警器自动报酱

C. 丙图是发电机的工作原理。

D. 丁图中的麦克风应用了电磁感应现象

三、课堂练习

1.实验室有一个旧的直流电源,其输出端的符号模糊不清,无法分辨正负极。小明设计了下面的判断电源两极的方法。在桌面上放一个小磁针,在磁针东面放一个螺线管,如图1所示。闭合开关后,磁针指南的一端向东偏转。下述判断正确的是:( )

A.电源A端是正极,在电源内电流由A流向B

B.电源A端是正极,在电源内电流由B流向A

C.电源B端是正极,在电源内电流由A流向B

D.电源B端是正极,在电源内电流由B流向A

2.磁带录音机既可以录音,也可用以放音,其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时,磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化,这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上;放音时,再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理,下列各种说法中正确的是( )

A.录音的基本原理是电磁感应,放音的基本原理是电流的磁效应

B.录音的基本原理是电流的磁效应,放音的基本原理是电磁感应

C.录音和放音的基本原理都是电流的磁效应

D.录音和放音的基本原理都是电磁感应

3.为判断一段导线中是否有直流电流通过,手边若有下列几组器材,其中最为方便可用的是 ( )

A.小灯泡及导线 B.铁棒及细棉线

C.带电的小纸球及细棉线 D.被磁化的缝衣针及细棉线

4.闭合开关后,用手按住玩具电动机的转子,不让它转动,这时与电动机并联的电压表读数为3伏,与电动机串联的电流表读数为6安.松手后,电动机正常转动,此时电流表读数为1安.这台电动机正常转动时,每秒钟有 焦的电能转变为机械能.

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5.图6所示为一种环保型手电简,筒内没有电池。使用时,只要来回摇晃手电筒,使永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间来回运动,灯泡就能发光。而且来回摇晃的越快,灯泡越亮。这种手电筒能发电的依据是 原理,这个原理是英国科学家 发现的。

6.有一台电动机,额定电压是2 2 0V,正常工作电流是2 5 A,内部线圈电阻是0.4Ω。求:该电动机正常工作时线圈的热功率。

1.某同学求解如下:

线圈的热功率为 P=U2(220V)25==1.21×10 W R0.4?

(1)请指出该同学的错误(说明理由)

(2)请作正确解答:

7.下图是《科学》教材中的几个实验,其中图文描述不一致的是( )

8.图3 所示的几种与电和磁有关的期间,工作时应用了电磁感应原理的是( )

电风扇 电饭锅 电磁起重机 风力发电机 B C D A

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9.与图5中动圈式话筒工作原理相同的是 ( )

10.每一次物理学上的重大发现都会促进人类社会的进步,下列关于物理学史的描述符合

事实的是 ( )

A.牛顿发现了单摆原理 B.汤姆孙发现了电子

C.奥斯特发现了电磁感应现象 D.法拉第发现了电流的磁效应

11.下列电器中,利用电磁感应原理工作的是( )

A .电动机 B .发电机 C .电烙铁 D .电灯

12.家庭生活中的电冰箱、电风扇、洗衣机等都离不开电动机。电动机是根据下列哪种现象制成的( )

A.通电导线在磁场中受到力的作用 B.磁场对放入其中的磁针产生力的作用

C.电流周围存在磁场 D.电磁感应

13.法拉第发现电磁感应现象,标志着人类从蒸汽机时代步入了电气化时代。下列设备利用电磁感应原理工作的是( )

14.发电机是把机械能转化为电能的装置。下列能作为发电机设计原理的装置是( )

四、课后练习

1.如图所示,根据小磁针静止时的指向,标出电源的正、负极及通电螺线管的N、S极。

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学生姓名 班级 得分

共20个小题,每小题5分共100分。

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.如果要增强电磁铁的磁性,以下方法中可行的是

A.减小线圈的匝数 B.增大线圈中的电流

C.改变线圈中的电流方向 D.减小线圈两端的电压

3.下列有关磁场的说法,不正确的是

A.磁场能产生磁感线

B.地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近

C.磁体间的相互作用是通过磁场发生的 D.磁针能指南北,是因为受到地磁场的作用

4.以下活动中,几乎不会对人体产生电磁辐射的是

A.玩电脑游戏 B.使用手电筒 C.接听手机 D.看电视

5.如图1,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通电,会发生的现象是

A.通电螺线管仍保持静止不动

B.通电螺线管转动,直至A端指向南,B端指向北

C.通电螺线管能在任意位置静止

D.通电螺线管转动,直至B端指向南,A端指向北

6.电话里把电信号转换为声音的装置是 图1 A.话筒 B.听筒

C.天线 D.碳粒

7.如图2所示,下列实验仪器工作时,不是把电能转化为机械能的是

图2

8.下列家用电器和通信设备中,不是利用电磁波工作的是

A.电冰箱 B.微波炉 C.移动电话 D.电视机

9.在扬声器、电磁起重机、电话电器设备中,其具有相同的特性是均用到磁性,关于磁性的获得正确的是

A.利用天然的大磁体 B.利用地磁场强大的磁力

C.利用电磁感应的原理 D.利用电磁铁产生的磁性

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10.如图3所示,利用了磁场对电流作用的设备是:

图3

11.如图4所示,闭合电路中的一部分导体α在磁场中运动,用“O”表示导体的横截面,箭头表示导体的运动方向,其中不能产生感应电流的是

图4 12.电视机换台时,实际上是在改变

A.电视台的发射频率 B.电视机的接收频率

C.电视台发射的电磁波的波速 D.电视机接收的电磁波的波速

13.图5中能反映发电机工作原理的是

图5

14.在物理实验课上,小明想观察直流电动机模型的工作情况,将其接入电路,各部分连接完好,结

果电动机却不工作,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.线圈刚好处于平衡位置

B.电源电压太低

C.直流电动机的铜半环与电刷接触不良

D.线圈中的电流太小

15.图6是一种手压式环保节能手电筒的结构示意图.使用时,迅速按压手柄多次,闭合开关灯泡就

能发光.这种不需要干电池的手电筒的工作原理是

A.电磁感应现象

B.电流的磁效应

C.磁极间的相互作用

D.通电线圈在磁场里受力转动

图6 16.许多新建的居民小区都安装了光纤网络,光纤的主要用是

A.输电 B.通信

C.导热 D.照明

17.3G时代的到来,将使我们可以使用3G手机随时随地进行无线网络登录.对于手机无线上网,下

列说法正确的是

A.使用电磁波传输数字信号 B.使用电磁波传输模拟信号

C.使用超声波传输数字信号 D.使用红外线传输模拟信号

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18.华人科学家高锟以“涉及光纤传输的突破性成就”获2009年诺贝尔物理学奖.关于光纤通信,

下列说法正确的是

A.光在光纤中是沿中轴线直线传播的

B.光纤通信与有线通信一样,都需要金属导线

C.光纤通信中使用的“导线”是“光导纤维”

D.光纤通信中传播的物质—光,不是电磁波

19.为判断一根钢棒是否有磁性,小明进行了如下小实验.其中不能达到目的是

A.让钢棒靠近铁屑,铁屑被吸引,则钢棒具有磁性

B.用细线吊起钢棒,使它在水平面自由转动,如静止时总指南北方向,则有磁性

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

20.如图7是两种电动机的结构简图,关于它们的工作原理,下列说法错误的是

A.甲电动机在转动过程中线圈中一直有电流

B.甲电动机只有半周通电受

到磁力作用,另外半周是

靠惯性运动的

C.乙电动机转动时,靠换向 甲 图7 乙 器不断改变线圈中电流方向,使线圈连续转

D.两种电动机都是将电能转化成机械能的装置

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