电和磁复习有答案文档格式.docx
《电和磁复习有答案文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电和磁复习有答案文档格式.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。
2、基本性质：
磁场对放入其中的磁体产生力的作用。
磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
3、方向规定：
在磁场中的某一点，小磁针北极静止时所指的方向（小磁针北极所受磁力的方向）就是该点磁场的方向。
4、磁感应线：
①定义：
在磁场中画一些有方向的曲线。
任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。
②方向：
磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。
③说明：
A、磁感线是为直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不客观存在。
但磁场客观存在。
B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
C、磁感线是封闭的曲线。
D、磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。
E、磁感线不相交。
F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
5、磁极受力：
在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。
6、分类：
Ι、地磁场：
在地球周围的空间里存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。
磁极：
地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。
磁偏角：
首先由我国宋代的沈括发现。
Ⅱ、电流的磁场：
A、奥斯特实验：
通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。
该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。
该现象说明：
通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。
B、通电螺线管的磁场：
通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。
其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。
3、电生磁
1、1820年，丹麦物理学家奥斯特发现：
电流周围有磁场
2、电流的磁效应：
通电导线的周围有磁场，磁场的方向跟电流的方向有关
3、
通电螺线管的磁场：
把导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。
各条导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强很多。
①通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
②通电螺线管的极性与电流方向有关，用右手安培定则判断
4、右手安培定则：
①使用右手
②四指握成拳头状，大拇指伸出
③四指表示电流方向，大拇指表示螺线管北极（N极）的方向
四、电磁铁
A、定义：
内部插入铁芯的通电螺线管。
B、工作原理：
电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。
C、优点：
磁性有无由通断电来控制，磁极由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈匝数
D、应用：
电磁继电器、电话
电磁继电器：
实质由电磁铁控制的开关。
应用：
用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自动控制。
电话：
组成：
话筒、听筒。
基本工作原理：
振动、变化的电流、振动。
5、电磁继电器、扬声器
（一）电磁继电器
1、继电器：
利用低电压，弱电流电路的通断，来间接地控制高电压，强电流电路的装置。
它是利用（电磁铁）来控制工作电路的一种开关。
2、电磁继电器：
由电磁铁、衔铁、簧片、触点组成。
工作
3、电路由低压控制电路和高压控制电路两部分组成。
（二）扬声器
1、扬声器构成：
是由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成
2、扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置
3、原理：
当线圈中通过电流时，线圈受到磁铁的吸引向一边运动；
当线圈中的电流方向改变时，线圈受到排斥向另一边运动。
由于通过线圈的是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断的来回振动，带动纸盆来回振动，于是扬声器就发出了声音。
扬声器的线圈中通入携带声信息，时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来会震动，纸盆也就振动起来，便发出声音。
6、电动机
1、①能量转化：
电能转化为机械能；
②直流电动机的构造及电动机转动过程中换向器的作用；
2、通电导线在磁场中受力运动
通电导线在磁场中受到力的作用的条件是电流方向和磁感线方向不平行．通电导线在磁场中的受力方向跟电流的方向垂直，也跟磁感线的方向垂直．
3、通电线圈在磁场中的转动
把矩形线圈放在磁场中，开始时使线圈平面和磁感线平行，接通电路后，由于通电线圈的两条对边中的电流方向相反，它们受到磁场的作用力的方向相反，但不在一条直线上，通电线圈在这两个力的作用下便发生转动．当线圈转到线圈平面垂直磁感线的位置时，线圈的两条对边受到的力恰好在同一直线上，且大小相等，方向相反．线圈此时受平衡力处于平衡状态，所处的位置叫做平衡位置，线圈靠惯性越过平衡位置后所受的磁场力又迫使线圈回到平衡位置．线圈只能在平衡位置附近来回摆动，不能沿一个方向持续转动。
七、磁生电
1、电磁感应：
闭合导体的一部分在磁场中做切割磁感线运动而产生电流的现象
2、感应电流：
由于电磁感应产生的电流就叫着感应电流
3、发电机
①原理：
电磁感应现象
②如图所示为发电机示意图
导体
在磁场中产生电流的前提：
左右运动时切割磁感线，才能产生电流，上下运动时不切割磁感线，所以不产生电流。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。
这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
说明：
导体中感应电流的方向，跟导体运动方向和磁感线方向有关。
4、直流电与交流电
直流电：
从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。
交流电：
家庭电路中的电流、供生产用的动力线路中的电流，都是交流电。
家庭用电为典型的交流电，周期是0.02s，频率是50Hz，即1s内有50个周期
例题分析：
例1．两条外形相同的钢棒，一条带有磁性，一条没有磁性，有什么方法来区分它们？
分析：
本题算作开放型题目，可以从磁铁的吸铁性、指向性，磁极、磁极间的相互作用等知识全面地分析问题。
方法一：
根据磁体的指向性来判断。
方法二：
根据磁铁的吸铁性来判断。
方法三：
根据磁极间的相互作用来判断。
取一小磁针，若钢棒靠近时互相排斥，则这根钢棒有磁性。
方法四：
根据有磁性的钢棒，其两端为磁极，磁性最强，对铁制物体的吸引力也最强，而中间部分则对铁制物体几乎无吸引作用来判断。
例2．在地球表面的某位置，发现能自由转动的磁针静止时沿竖直方向，且N极向下，则该位置是（）
（A）地磁场的北极附近（B）地磁场的南极附近
（C）地理北极附近（D）地理南极附近
因为地球是个大磁体，地磁N极在地理南极附近，所以地磁场的磁感线从地磁北极出发到地磁南极，即从地理南极附近出发到地理北极附近。
在地球表面附近的大部分地区的磁感线基本上是平行于地面的南北方向，但在地球的南北极附近，即地磁场的北、南极附近，地磁场的磁感线是沿竖直方向的。
所以小磁针在地球表面附近某位置静止时沿竖直方向且此题N极向下指，证明这是地磁场的南极（地理北极）附近。
解：
应选B、C。
例3．如图所示的MN是水平放置光滑绝缘棒，有两个靠得较近的螺线管套在上面，当两螺线管上的开关S1、S2同时闭合后，螺线管间将发生的现象是（）
（A）吸引（B）排斥（C）无法判断
开关S1、S2闭合后，根据安培定则可知，伸出右手握住，用四指代表I方向——向上。
左边螺线管的右端是S极，右边螺线管的左端是S极。
由同名磁极互相排斥可知，螺线管间将发生排斥现象。
应选B。
例4．如图，在一个金属圆环中有一个可以绕轴OO匀速转动的条形磁铁。
当磁铁旋转时，下列说法正确的是（）
（A）金属环中有感应电流
（B）因金属环不动，故环中无感应电流
（C）金属环中有感应电流，且是交流电
（D）金属环中有感应电流，且是直流电
根据条形磁铁的磁感线分布。
金属圆环不动，条形磁铁绕轴OO匀速转动时，从图中可看出，金属圆环肯定要切割磁感线。
从运动的相对性看，这相当于条形磁铁不动，金属圆环在条形磁铁的磁场里转动。
这种情况与发电机的线圈在磁场里转动类似。
因此，金属圆环中有感应电流。
而且是交流电。
应选A、C。
例5．要改变直流电动机的转向，应采取的方法是（）
（A）增强磁场的磁性
（B）增加电源电压
（C）增大线圈中的电流
（D）改变线圈中的电流方向或对调磁铁的磁极
通电导体在磁场中受力的方向跟电流的方向和磁感线的方向有关，因此直流电动机线圈的转向也只与这两个方向有关。
选项A、B、C的方法都是错误的。
当改变线圈中的电流方向或对调磁铁的磁极，才能改变电动机的转向。
答：
应选D。
说明：
若同时改变线圈中的电流方向和对调磁铁的磁极，电动机的转向不变。
例6一长方体从放在水平桌面上的小磁针的正上方向下靠近小磁针时，小磁针发生了偏转，说明长方体的周围存在
；
当长方体静止时，小磁针的指示方向如图2所示，请画出长方体周围的磁感线。
解题思路：
磁场的基本性质是对处在其中的磁体产生力的作用。
长方体从小磁针的正上方向下靠近小磁针时，小磁针发生了偏转，说明小磁针受到了力的作用，即长方体的周围存在着磁场。
画磁体周围的磁感线，主要是如何确定它的方向。
依据同名磁极相互排斥而远离，异名磁极相互吸引而靠近的道理，可知长方体的左端为S极，右端为N极，确定了条形磁体的极性，其磁感线的方向不难画出。
依据小磁针在磁场中静止时N极所指的方向与磁场的方向和磁感线的方向的一致性，同样也可正确画出磁感线的方向。
点拨：
运用N极指向、磁场方向、磁感线方向，N极所受力的方向的一致性。
例7一根长方体钢块放在条形磁铁上（如图3所示），经过一段时间，钢块就会被
。
钢块的左端是
（填N极或S极）。
钢块磁化后与磁铁相互吸引在一起，依据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的道理，可知钢块左端是S极。
例8如图4所示的蹄形磁铁，有人说：
“蹄形磁铁A、B、C三个部分都是磁极。
”这种说法对吗？
磁体的磁极与另一个磁体的一个磁极相互吸引，一定与另一个磁极相互排斥。
用一块磁体的两极分别去靠近蹄形磁铁A、B、C三个部分，发现B、C两端符合磁极间的相互作用规律，而A端与磁体的两极均相互吸引，因此，B、C端是磁极，而A端不是磁极。
磁体都有且仅有两个磁极。
例9下列说法正确的是（
）
A．照明用电是交流电，因此当线路中有电流时，它的周围也没有磁场
B．手电筒工作时，在手电筒里虽然有直流电但电流太小，因此它的周围也没有磁场
C．奥斯特实验只说明了通电直导线的周围才有磁场
D．奥斯特实验揭示了电流的方向与其产生的磁场的方向有关
奥斯特实验充分地证实了：
电流的周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关；
电流大，它产生的磁场较强，电流弱，它产生的磁场较弱，电流的方向改变时，它产生的磁场的方向就会随之改变。
交流电是电流的大小和方向周期性改变的电流，因此它产生的磁场强弱与方向也会周期性地变化，故A不正确。
手电筒中的电流小，它产生的磁场只不过很弱，但不能说没有，故B不正确。
奥斯特实验，不仅研究了直线电流，还有线圈电流，并对电流的强弱和电流的方向对其产生的磁场的影响进行了研究，因此不能把奥斯特实验理解为一个简单的认为只是一个实验。
本题应选D。
任何电流都能产生磁场，磁场方向与电流方向有关，磁场的强弱与电流的大小有关。
例10在图5中画出甲、乙两个螺线管的绕法，使开关都闭合时，甲、乙两个螺线管相互排斥。
解题思路：
甲、乙两个螺线管通电时相互排斥，说明甲、乙两个螺线管靠近的两端是同名磁极，这样就有两种情况：
一是甲的右端和乙的左端是N极，二是甲的右端和乙的左端是S极。
因此，第一种情况甲的绕线应是从电源正极引出的导线从后面向上；
乙的绕线应是从电源正极引出的导线从前面向上。
第二种情况甲的绕线应是从电源正极引出的导线从前面向上；
乙的绕线应是从电源正极引出的导线从后面向上。
本题既运用了磁极间的相互作用，又运用了通电螺线管电流与磁极间的关系。
例11如图6所示，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法中正确的是（
）
A．示数变小，电压表示数变大，电磁铁磁性减弱
B．电流表示数变大，电压表示数变小，电磁铁磁性增强
C．电流表示数变小，电压表示数变小，电磁铁磁性减弱
D．电流表示数变大，电压表示数变大，电磁铁磁性增强
1、弄清电路连接：
螺线管匝数多，导线很长，故螺线管有一定的电阻，这一电阻与滑动变阻器、电流表、电源组成串联电路，电压表测滑动变阻器的电压。
2、正确运用欧姆定律，确定电流变化。
滑片P向右滑动，电路的总电阻变大，电压不变，故电流表示数变小；
螺线管的电阻一定，通过螺线管的电流变小，它分得的电压一定变小了，故电压表的示数变大。
3、依据电流变化确定螺线管磁性变化，电流变小，磁性减弱。
故选A。
通电螺线管的磁性强弱与电流的大小有关，电流越大，通电螺线管磁性越强，反之越弱。
例12图中“⊙”表示通电直导线横截面上的电流是从纸里流向纸外的，“
”表示通电直导线横截面上的电流是从纸外流向纸里的。
根据图6给出的电流方向、磁感线方向和导线在磁场中的受力方向，画出图7中的导线受力的方向。
作图8，不难比较出图7的受力方向为向上。
例13如图所示的电动机，当开关闭合时，关于线圈的运动情况叙述正确的是（
A．静止不动
B．将顺时针转动
C．将逆时针转动
D．可能顺时针转动，也可能逆时针转动
观察图中给出的条件，发现处在磁场中的线圈没有处在平衡位置上，只要通电，就会转动，故A不正确。
从图中还可以看出，开关闭合后，线圈中电流的方向是确定的，但相对的两个磁极没有标明N、S极，所以它们之间的磁场方向就有两种可能，或是水平向右，或是水平向左，因此线圈的转动方向就有了两种可能。
故B、C都不正确。
通电导体在磁场中受力的方向是由磁场方向和电流的方向共同决定，缺一不可。
例14两根较长的直导线相距很近且相互平行，当它们中通以强度较大方向相反的电流时，两根导线将会（
A．靠近
B．远离
C．即不靠近也不远离
例15如图所示，“
”表示闭合电路的一部分导体的横截面，箭头表示运动方向，“×
×
”表示磁感线方向垂直于纸面向里，在各图中不能产生感应电流的是（
A
B
C
D
例16关于发电机的叙述正确的是（
A．线圈中产生交流电，向外输出的是直流电的发电机是直流发电机
B．线圈中产生交流电，向外输出直流电的发电机是交流发电机
C．线圈中产生直流电，供给外电路的是交流电的发电机是交流发电机
D．线圈中产生交流电，向外输出的是交流电的发电机是交流发电机
本题应选A。
发电机线圈中产生交流电，用滑环输出，外电路是交流电，用换向器输出，则为直流电
例17线圈在磁场中的初始位置如图所示。
若让线圈逆时针转动，这时外电路的电流方向是
。
若使外电路的电流方向改变，可采取的方法有：
、
确定磁感线的方向──水平向右。
确定导体切割磁感线的方向──ab边向下切割磁感线，cd边向上切割磁感线。
运用右手定则确定──线圈内感应电流的方向是由d经c、b、到a，再流向电刷A，所以外电路的电流方向是从A经L到B。
当线圈转过与磁感线垂直的位置后，电刷A将接触cd边的半环，电刷B将接触ab边的半环，ab边向上切割磁感线，cd边向下切割磁感线，线圈内感应电流的方向是由a经b、c、到d，由d流向电刷A，所以外电路的电流方向还是从A经L到B。
（这就是直流发电机的工作过程）
使外电路中的电流方向改变，只改变线圈的转动方向或磁感线的方向即可。
因此具体的方法是：
使线圈顺时针转动、对换磁极的位置。
对发电机模型进行分析是我们应掌握的一项基本技能。
例18如图所示，连有电流表的导轨处在磁场中，裸导线沿导轨向右做切割磁感线的运动时，两个电流表都有示数吗？
将裸导线看成并联电路的干路，两个电流表处在支路中。
闭合电路的干路导体做切割磁感线的运动，这个导体中就会有感应电流，则支路中的电流表一定有电流通过。
本题考查的是产生感应电流的条件，和电路中形成持续电流。
例19．如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁水平放置且右端固定。
当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，条形磁铁仍然静止，在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力（）
（A）逐渐增大，方向向左
（B）逐渐减小，方向向右
（C）逐渐减小，方向向左
（D）逐渐增大，方向向右
据安培定则，通电后的电磁铁左为N，所以吸引条铁的S极则受f吸向右P向右，R↑则I↓，吸力小了，而f也要小，所以选C。
综合例2．如图所示，L是电磁铁，在L正上方用弹簧挂着一条形磁铁。
设电源电压恒定，闭合开关K后，当滑动变阻器的滑片P由a点向b点滑动过程中，弹簧长度将是（）
（A）变长（B）变短
（C）先变长后变短（D）先变短后变长
当开关闭合，电磁铁线圈中电流方向如图所示，电磁铁上端为N极，下端为S极。
同名磁极相斥，所以条形磁铁受到向上的斥力作用。
当滑片由a向b滑动过程中，电路中的电阻先变大后变小，电路中的电流是先变小后变大，电磁铁对条形磁铁向上的斥力也是先变小后变大。
所以弹簧长度是先变长后变短。
应选C。
例20 下列四幅图中能说明发电机的工作原理的是（
错解及出错原因：
错选C的原因是没有分清电和磁之间的相互联系及其应用。
解析：
B是研究电磁铁磁性强弱和电流的关系，改变滑片的位置，改变通过电磁铁的电流大小（线圈匝数一定），从而改变电磁铁的磁性及吸引大头针的数目。
C图中既有电源，又有磁体，是研究通电导线在磁场中受到力的作用，它是电动机的原理。
D是演示通电导线周围存在磁场的，是电流的磁效应。
A图中没有电源，当ab做切割磁感线运动时，其中会产生感应电流，这时它本身就是一个电源，它演示电磁感应现象，是发电机的原理。
所以选A。
点评与拓展：
电与磁的重点是三大联系及应用，一是“电生磁”（电是因，磁是果），二是通电导线在磁场中受到力的作用（既有磁场，又有电源），三是“磁生电”（磁是因之一，电是果）。
电磁铁、电磁继电器、扬声器、电动机、发电机等是这三大电磁现象及其规律在技术上的应用，它们对现代社会有着深远的影响。
涉及这些内容的试题中考必有，透彻理解物理规律是识别电磁现象及其它物理现象的基础。
例21 在电风扇、电熨斗、电磁起重机、动圈式扬声器、动圈式话筒和发电机中，利用电磁感应原理工作的有
利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的有
第一空漏填动圈式话筒，第二空漏填动圈式扬声器。
出错的原因是对它们的工作过程及原理不清楚。
电熨斗是电热器，原理是电流的热效应。
电磁起重机是电磁铁的直接应用，原理是电流的磁效应。
电风扇的主要部件是电动机，它和发电机的工作原理在上题中分析过。
动圈式扬声器的线圈中通入强弱按声音变化的电流时，通电线圈受到磁体磁场力的作用来回运动，带动纸盆振动发出声音，它与电动机的原理是相同的。
动圈式话筒的膜片随声音振动，相连的线圈也一起振动，从而切割磁感线，产生了随声音变化的感应电流，它与发电机的原理是相同的。
所以第一空应该填发电机、动圈式话筒，第二空应该填电风扇、动圈式扬声器。
例22 根据通电螺线管的N、S极，在图中分别标出电源的正负极和两小磁针静止时的N、S极。
把电源的正负极和两个小磁针的极性标反，出错的原因多数是运用所学知识进行分析时不够耐心细致。
判断通电螺线管及电磁铁的极性与电流方向之间的关系，可用安培定则。
用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指指的那一端是螺线管的N极，反之，若大拇指指向N极，则四指指向螺线管中电流的方向。
所以电源右标“+”，左标“-”。
通电螺线管周围磁场与磁体周围磁场一样，对放入其中的磁体会产生磁力作用，放入磁场中某点的小磁针N极所指方向与该点的磁场方向一致（S极所指方向与该点的磁场方向相反）；
而在磁体周围，磁感线从N极出发回到S极。
所以上方小磁针是右N左S，而右边小磁针是左N右S。
当然，这里也可以利用同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引进行判断。
例23 小明在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表，并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。
温度/℃
…
30
40
50
60
70
热敏电阻阻值/Ω
350
300
250
210
175
“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁（线圈阻值R0=50Ω）、电源U1、开关等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开；
“工作电路”由工作电源U2（U2=10V）、发热电阻R2（R2=5Ω）、导线等组成。
问：
⑴工作电路工作时的电流为多大？
电阻R2的发热功率为多大？
⑵若发热电阻R2需提供1．2×
104J的热量，则工作电路要工作多长时间（不计热量的损失）？
⑶若恒温箱的温度最高不得超过50℃，则控制电路的电源电压U1最小值为多大？
思路容易受阻的原因是没有把“当控制电路线圈中的电流大于或等于20mA”，“恒温箱的温度最高不超过50℃”，及R1、R2的作用联系起来思考它们之间的因果关系。
⑴工作电路工作时的电流I2=
=
=2A
电阻R2的发热功率P2=U2I2=10V×
2A=20W
⑵W2=P2t=Q
t=
=600s
⑶当R1温度为50℃时，其阻值R1=250Ω，R1和R0串联，通过线圈的电流刚好等于20mA
R总=R1＋R0=250Ω＋50Ω=300Ω
控制电路的最小电压为：
U1=I1R总=0．02A×
300Ω=6V
这道试题的原型是用电磁继电器做出的一个
升级会员 