第章电与磁实验专题.docx

1、第章电与磁实验专题第20章电与磁专题练习题知识点回顾：第1节 磁现象 磁场1、磁性：物体吸引 、 、 等物质的性质。2磁体： 叫磁体。它有指向性：指 。3 磁极：磁体上 的部分叫磁极。任何磁体都有两个磁极，一个是 极（N极）；另一个是 极（S极）磁极间的相互作用规律： 名磁极互相排斥， 名磁极互相吸引。4磁化：使原来没有磁性的物体 的过程。方式有：与磁体 ；与磁体 ；通 。有些物体在磁化后磁性能长期保存，叫 磁体（如钢）；有些物体在磁化后磁性在短时间内就会消失，叫 磁体（如软铁）。5磁体周围存在着 ，磁极间的相互作用就是通过 发生的。磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使

2、用的是 法。通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。6:磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生 的作用。7:磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针 时 极所指的方向就是该点的 方向。8:磁感线：描述磁场的强弱和方向而 的曲线。磁体周围的磁感线是从它 极出来，回到 极。（磁感线是 的，用 线表示，且 ）9:磁场中某点的 方向、 方向、小磁针静止时 极指的方向相同。10: 地磁场：定义：地球也是一个磁体，周围也存在着磁场，叫 磁场。磁针指南北是因为受到 磁场的作用。磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不完全重合，中间有一个夹角，叫做磁偏角，是由我国宋代学者 首先发现的。第2节 电生磁1、奥斯特实验证

3、明：通电导线周围存在 。2、磁场的方向与 的方向有关。3、电流的磁效应：通电导线的周围存在与 的方向有关的 ，这种现象叫做电流的 效应。3、把导线绕在圆筒上，做成螺线管，也叫线圈，在通电情况下会产生 。通电螺线管的磁场相当于 磁体的磁场，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个 。其两端的极性跟 方向有关，电流方向与磁极间的关系可由 定则来判断。4、安培定则：用 手握螺线管，让 弯向螺线管中 方向，则 指所指的那端就是螺线管的 极（N极）。第三节 电磁铁电磁继电器1、电磁铁：内部插入 的 。2、工作原理：电流的 效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大 。3、电磁铁磁场的强弱与 、 、 有关。4、电磁铁

4、的特点：磁性的有无可由 来控制；磁性的强弱可由改变 和 来调节；磁极可由 方向来改变。5、电磁继电器 （1）、继电器是利用 电压、 电流电路的通断，来间接地控制 电压、 电流电路的装置。实质上它就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 、 、 、 组成；其工作电路由 压控制电路和 压工作电路两部分组成。（3）、扬声器：扬声器是把 信号转化成 信号的一种装置。它主要由固定的 磁体、 和 构成。第四节 电动机1、磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到 的作用。通电导体在磁场中受力方向：跟 方向和 方向有关。2、电动机的基本构造：由 和 两部分构成。能够转动的部分叫 ；固定不动

5、的部分叫 。3、电动机的工作原理：根据 工作的。4、电动机的能量转化：把 能转化成 能。5、换向器的作用：每当线圈刚转过 时，自动改变线圈中 的方向。6、电动机在电路图中用 表示。第五节 磁生电1、在1831年由英国物理学家 首先发现了利用磁场产生 的条件和规律。当 电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就会产生 。这个现象叫电磁感应现象，产生的电流叫 电流。2、产生感应电流条件： 电路的 导体在磁场中必须做 磁感线运动。3、影响感应电流方向的因素：与导体做切割磁感线 的方向和 的方向有关。4、发电机原理：发电机是利用 的原理制成的。结构：由 和 两部分构成。能量转化：把 能转化成 能。交

6、流电： 改变 的电流叫交变电流，简称交流。频率：在交变电流中，电流每秒内周期性变化的次数叫做 ，我国电网以交变电流供电，频率是 Hz。专题练习：一、 实验探究题第一节 磁现象磁场1. 学校物理兴趣小组的同学在研究扬声器时,发现其中有一个环形磁体,为了研究环形磁体的磁极分布情况,几位同学提出了以下三种猜想:猜想1:磁极呈横向分布(例如图甲,左侧为N极,右侧为S极)。猜想2:磁极呈轴向分布(例如图乙,上面为N极,下面为S极)。猜想3:磁极呈上中下分布(例如图丙,上下面为N极,中部为S极)。(1)他们经过讨论,断定猜想3是错误的,你认为他们判断的依据是 。(2)为了验证其他猜想,他们用细线将环形磁体

7、水平悬挂起来(如图丁所示),发现磁体在任意位置都能保持静止。这说明猜想是错误的。(3)要验证剩下的一个猜想是否正确,应该怎样设计实验呢？主要器材: ;简要做法: ;如何判断: 。2.小魏同学在观察磁体周围小磁针指向时，有了两个困惑:如果用铁盒将磁体包围起来,小磁针的指向会变化吗?如果用纸盒将磁体包围起来呢?他经过思考作出了以下猜想:猜想A:用铁盒或用纸盒包围磁体,磁体周围的小磁针的指向没有什么变化;猜想B:用铁盒包围磁体时,磁体周围的小磁针的指向与没有用铁盒包围时不一样;猜想C:用纸盒包围磁体时,磁体周围的小磁针的指向与没有用纸盒包围时不一样。为了检验上述猜想是否正确,小魏设计了以下实验方案:

8、将小磁针置于条形磁体周围的不同位置,观察小磁针的指向。将磁体放入铁盒内,小磁针置于铁盒外的不同位置,观察小磁针的指向。将磁体放入纸盒内,小磁针置于纸盒外的不同位置,观察小磁针的指向。小魏通过实验收集到如下证据:磁体周围小磁针的指向如图所示,而用铁盒包围磁体时,铁盒外不同位置小磁针的指向均是指南北,用纸盒包围磁体时,纸盒外不同位置的小磁针的指向与没有用纸盒包围磁体时一样。根据小魏的猜想和实验,完成下面填空:(1)用铁盒包围磁体时,盒外小磁针指南北,说明 。(2)用纸盒包围磁体时,盒外小磁针指向与没有用纸盒包围磁体时一样,说明 。(3)得出结论: 。(4)为使精密仪器不受外界磁场的影响,采取的措施

9、是 。3.学校物理兴趣小组的同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关。(1)如图a,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有图b中的甲、乙两种方法,依据的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中的方法。(a)(b)(2)选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同、材料不同的铁板、铝板等,观查能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中。磁体与纸片之间放入的物体不放物体铁板镍板铝板陶瓷板玻璃板塑料板吸引回形针数量/个4113333分析数

10、据,可以得出:在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量,说明铁板和镍板对吸引力的影响,即对磁性屏蔽效果明显。铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是。铝是导体,陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体,从表中数据知道,它们对吸引力影响效果相同。据此,你提出一个值得探究的问题:。(3)他们在纸片上分别放入形状和相同、面积不同的铁板,发现铁板面积越大,吸住的回形针数量越少。第三节 电磁铁电磁继电器1. 为了探究影响电磁铁磁性强弱的因素,学校物理兴趣小组的同学用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行下图所示的实验。(1)将导线绕在铁钉上制成简易电磁

11、铁,并巧妙地通过来显示电磁铁磁性的强弱,这种实验方法的是，下面 （填写字母)也采用了这种方法。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.把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(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图甲所示的情景。接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图乙所示的情景,比较图甲和乙,可知图中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越(选填“大”或“小”),磁性越(选填“强”或“弱”)。2.某桥梁的入口处安装了“超载检测报警系统”。检测时,当车辆所受重力小于105 N时,绿灯亮、红灯灭,表示可以通行

12、;当车辆重力大于等于105 N时,红灯亮、绿灯灭,表示禁止通行。系统中的电路元件如图甲所示,其中压力传感器Rx在检测时承受车辆的全部重力,它的阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示;R0为定值电阻;电磁继电器线圈的阻值为 10 。当流过线圈的电流大于等于30 mA时,通电线圈的作用效果大于弹簧的作用效果,衔铁被吸下,动触点P和静触点M断开并和静触点N接通;电池组的电压为 6 V;绿灯、红灯的正常工作电压均为220 V。(1)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接。(2)定值电阻R0的阻值为。3.实验室有如下器材:电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小林利用上述

13、器材,制成简易电磁铁甲、乙,并设计了下图所示的电路。(1)实验中通过观察电磁铁的不同,可以判断电磁铁的磁性强弱不同。(2)当滑动变阻器滑片向右移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数(填“增加”或“减少”),说明电流越,电磁铁磁性越弱。(3)根据图示的情境可知,(填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,电磁铁磁性越强。4. 如图甲所示，学校物理兴趣小组的同学设计了一个“过热自动报警电路”。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U13 V，继电器线圈的

14、电阻R0为30 。当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。(1)由图乙可知，当环境温度为20 时，热敏电阻阻值为 。当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 ，继电器的磁性将 (选填“增强”“减弱”或“不变”)。(2)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 相连，指示灯的接线柱D应与接线柱 相连(均选填“A”或“B”)。(3)环境温度高于 时，警铃报警。5物理实验小组的同学为了探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”，进行了如下图所示的实验。根据图示现象回答下列问题：(1)通过观察图甲中A与B两个电磁铁，当通过线圈的电流相同、有无铁芯相同时，电磁铁

15、线圈的匝数越多，它的磁性就越 。(2)观察图甲中B与C两个电磁铁，当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时， (选填“有”或“无”)铁芯的电磁铁，它的磁性更强。(3)通过观察图乙与图丙，当线圈的匝数相同、有无铁芯相同时，电磁铁的电流越 ，它的磁性就越强。(4)结论：电磁铁磁性强弱与通过电磁铁的 大小、 、有无 有关。6. 小浩要研究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关他用匝数分别为50匝和100匝的线圈绕成两个外形相同的电磁铁，先后将这两个电磁铁接入下图的电路中闭合开关S后用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P重复了多次实验，记录如下： 50匝的电磁铁100匝的电磁铁实验次数123456电流表示

16、数A0.81.21.50.81.21.5吸引大头针的最多数目枚5810101625（1）实验中小浩是通过电磁铁 来判定其磁性强弱的。 （2）分析第1、2、3次的实验记录，会发现 相同时， 磁性越强。（3）分析第 次的实验记录，会发现电流相同时， 磁性越强。第四节 电动机1. 下图甲是直流电动机模型,图乙是自制简易电动机模型。(1)绕制线圈的铜丝外表有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,刮漆的目的是使线圈能够,因此这一部位就相当于图甲中的(填某一部件的名称)。(2)整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做哪些尝试?(说出两点即可) ; 。(3)通电后线圈能转

17、动,要改变转动方向,可采取的做法是 ; 。2.电磁炮的构造如下图所示,把待发的炮弹(导体)放置在处于强大磁场中的两条平行导轨上,然后给导轨通以很大的电流,使炮弹作为一个载流导体,在磁场的作用下,它沿轨道加速运动。在精密的计算机系统的操作下锁定目标定点爆破。阅读后请回答:(1) 电磁炮发射的工作原理是什么?(2) 要改变电磁炮的发射方向,应该采取什么措施?(3) 试猜想,要继续提高电磁炮的发射速度,可以采取哪些措施?3. 如下图所示，是研究“磁场对通电导体(电流)有力的作用”的实验装置图。(1)利用上图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在“a”、“b”之间接入 (选填“灵敏电流计”“电源

18、”或“灯泡”)，根据该原理可制成 。(2)如上图乙、丙中，磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的(也称匀强磁场)。在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上，这两个力不是一对平衡力，这是因为 ；A二力不是作用在同一物体上B二力不是作用在同一直线上C二力的作用点不同D二力大小不相等图丙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了 ，该装置能使线圈平面处于 (选填“平行磁感线”“垂直磁感线”或“任一”)位置时，自动改变线圈中的电流方向。写出一种让图丙中线圈转动更快的措施： 。4. 如下图是学校物理兴趣小组的同学研究“通

19、电导线在磁场中受到力”的实验装置。(1)本实验同学们是根据闭合开关后,放在磁场里的导线ab的来确定磁场对通电导线产生了力的作用;根据导线ab的来确定磁场对通电导线的力的方向。(2)实验的结论:通电导线在磁场中受力方向与方向和方向有关。(3)力是有大小的,如果还想进一步探究“磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关?”请提出一条你的猜想,并写出你猜想的依据。猜想:磁场对通电导线作用力的大小与有关，依据: 。第五节 磁生电1. 如图甲、乙、丙所示是学校物理兴趣小组的同学们探究产生感应电流条件的实验步骤。(1)本实验中,同学们通过观察来判断电路是否有感应电流。(2)通过比较图与图可知,产生感应电流的

20、一个条件是电路要闭合;通过比较图与图可知,产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。(3)若图甲中AB棒不动,磁铁左右水平运动,电路(选填“有”或“无”)感应电流。2. 探究“产生感应电流的条件”时物理兴趣小组的同学们设计了下图所示的实验装置。(1)实验中，通过观察_来判断电路中是否有感应电流。(2)闭合开关，导体ab不动，左右移动磁铁，电路中_(填“有”或“无”)感应电流。(3)在仪器和电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显。请提出一条改进措施：_。(4)实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做_磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。3. 如下图所示是一种“重力电灯”

21、，在使用过程中，首先由人将沙袋举高，使人的生物能转化为沙袋的重力势能，然后沙袋通过减速器匀速下落带动发电机发电，点亮灯泡。(1)发电机是“重力电灯”的核心部件之一，发电机的线圈在磁场中 磁感线产生电流，这种电流是 (选填“直流”或“交流”)电。发电的过程属于 (选填“电生磁”或“磁生电”)，这个过程将 能转化为电能。(2)“重力电灯”灯泡的额定功率为1 W，额定电压为2 V，则该灯泡正常工作时电流为 A，它工作 h消耗0.1度的电能。(3)将一个重为400 N的沙袋举高2 m后从静止开始释放至落地，重力做功 J，调节减速器，让沙袋匀速下落，且沙袋下落过程中重力势能减小量的80%转化为灯泡的电能，此时发电机的输出电压恰为灯泡的额定电压，则一次举高沙袋能让额定功率为1 W的灯泡正常发光 s。此时沙袋通过减速器匀速下落的速度为 m/s。4.学校物理实验小组的同学想通过实验探究发电机与电动机原理，设计了右图所示的装置图,闭合开关S,将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来。(1)实验装置左侧ab导体运动,根据此原理制成机。ab导体水平向右移动时将能转化为能。(2)实验装置右侧cd导体所产生现象的原因是导体在磁场中而运动的,此原理可制成机。