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物理 第23講磁現(xiàn)象電生磁 考點一 磁現(xiàn)象 特別提醒 1 判斷物體是否具有磁性的四種方法 根據(jù)磁體的吸鐵性判斷 根據(jù)磁體的指向性 指南北方向 判斷 根據(jù)磁體兩端磁性最強中間最弱來判斷 根據(jù)磁極間的相互作用判斷 2 一個磁體有且只有兩個磁極 一個永磁體截成若干段 每一部分仍有兩個磁極 3 物體與磁體相互排斥 則物體一定具有磁性 物體與磁體相互吸引 則物體不一定具有磁性 考點二 磁場 1 電流的磁效應(yīng) 2 電磁鐵及其應(yīng)用 特別提醒 電磁鐵的鐵芯用鐵而不用鋼制作的原因 鐵磁化后磁性容易消失 可方便地控制電磁鐵磁性有無 鋼磁化后磁性不易消失 無法控制電磁鐵磁性的有無 例1 關(guān)于磁體 磁場和磁感線 下列說法正確的是 A 銅 鐵和鋁都能夠被磁體所吸引B 磁感線是磁場中真實存在的曲線C 磁體間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的D 物理學(xué)中 把小磁針靜止時S極所指的方向規(guī)定為該點磁場的方向 點撥 磁場是看不見 摸不著的 但確實是存在的 磁體之間正是通過磁場而相互作用的 為了形象地描述磁場而引入的有方向的曲線 就是磁感線 磁感線能反映磁場的性質(zhì) C 點撥 當(dāng)開關(guān)S閉合 測力計示數(shù)增大 表明磁鐵S極受到c端的吸引 即c端為N極 根據(jù)安培定則可判定b為電源正極 當(dāng)滑片右移 電路中電阻增大 電流減小 螺線管磁性減弱 c端對磁鐵吸引力減小 測力計示數(shù)會減小 當(dāng)電源正 負(fù)極對調(diào) 螺線管c端為S極 與磁鐵下端排斥 測力計示數(shù)減小 B 圖片與命題 1 實驗方法 法和法 2 電磁鐵通電后具有磁性的原理 電流的 效應(yīng) 3 滑動變阻器的作用 保護(hù)電路 改變電路中 4 轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用 通過比較電磁鐵來反映磁性的強弱 5 控制變量法的應(yīng)用 探究磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系 應(yīng)控制 不變 選擇線圈匝數(shù)不同的電磁鐵進(jìn)行實驗 探究磁性強弱與電流大小的關(guān)系 選擇相同的電磁鐵 改變電路中電流大小進(jìn)行實驗 6 電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是大頭針被磁化 下端為同名磁極而相互排斥 7 實驗結(jié)論 轉(zhuǎn)換 控制變量 磁 電流大小 吸引大頭針數(shù)目的多少 電流 線圈匝數(shù) 例 在探究 影響電磁鐵磁性強弱的因素 實驗中 小明制成簡易電磁鐵A B 并設(shè)計了如圖所示的電路 1 當(dāng)滑動變阻器滑片向左移動時 電磁鐵A B吸引大頭針的個數(shù) 填 增加 或 減少 說明電流越 電磁鐵磁性越強 2 由圖示情景可知 填 A 或 B 的磁性強 說明電流一定時 電磁鐵磁性越強 3 觀察圖中 與 兩個電磁鐵可知 當(dāng)通過線圈的電流 線圈的匝數(shù)相同時 有鐵芯的電磁鐵磁性強 4 根據(jù)右手定則可判斷出A鐵釘?shù)纳隙耸请姶盆F的 極 5 電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是 增加 大 A 線圈匝數(shù)越多 B C N 大頭針被磁化 下端為同名磁極而相互排斥 點撥 應(yīng)用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究影響電磁鐵磁性強弱的因素 電流大小 線圈匝數(shù)的多少 線圈中是否插入鐵芯 易錯易混 1 誤認(rèn)為相互吸引的兩根鋼棒一定是帶磁性的異名磁極 有可能其中一根不具有磁性 2 誤認(rèn)為地面上小磁針靜止后的北極指向為地磁場的北極 應(yīng)為地理的北極 3 在畫通電螺線管的繞向時 紙外面和里面易混 握住螺線管時 掌心向外時表明繞線為里面 虛線看手心 實線看手背 1 2015 廈門 臣心一片磁針石 不指南方不肯休 表達(dá)了文天祥強烈的愛國精神 地磁場的 極在地球的南極附近 詩句中指向南方的應(yīng)是磁針石的 極 2 2015 山西 小明同學(xué)用硬紙板和大頭針制作底座 把兩根縫衣針磁化后 穿過按扣的兩個孔 放在底座的針尖上 就制成了一個如圖所示的指南針 指南針能指南北說明地球周圍存在著 該指南針靜止后 針尖指南方 則針尖是指南針的 填 N 或 S 極 N S 磁場 S 3 2015 德州 如圖所示 電路中Rx為壓敏電阻 阻值隨所受壓力增大而減小 開關(guān)S閉合后 螺線管的上端相當(dāng)于電磁鐵的 極 當(dāng)壓力增大時 電磁鐵的磁性會 4 2015 瀘州 如圖所示 閉合開關(guān)使螺線管通電 A螺線管的上端相當(dāng)于磁體的 極 可以觀察到左邊彈簧 右邊彈簧 后兩空填 伸長 不變 或 縮短 S 增強 北 伸長 縮短 5 2015 陜西 如圖所示為一種溫度自動報警器的原理圖 圖中的水銀溫度計在制作時 玻璃管中封入一段金屬絲 電源的兩極分別與水銀和金屬絲相連 當(dāng)溫度達(dá)到金屬絲下端所指的溫度時 電流通過電磁鐵的線圈產(chǎn)生 電鈴響起 發(fā)出報警信號 電磁鐵的a端為 極 若將溫度計上端的金屬絲向下調(diào)整 則報警溫度將 填 升高 或 降低 磁性 S 降低 6 2015 衢州 下列各圖能正確反映電荷之間 磁極之間相互作用規(guī)律的是 B 7 2015 杭州 甲鐵棒能吸引小磁針 乙鐵棒能排斥小磁針 若甲 乙鐵棒相互靠近 則兩鐵棒 A 一定互相吸引B 一定互相排斥C 可能無磁力的作用D 可能互相吸引 也可能排斥8 2015 嘉興 愛因斯坦曾說 在一個現(xiàn)代的物理學(xué)家看來 磁場和他坐的椅子一樣實在 下圖所示的磁場與實際不相符的是 D C 9 2015 孝感 張揚同學(xué)在探究電磁鐵磁性強弱的實驗中 使用兩個相同的大鐵釘繞制成電磁鐵進(jìn)行實驗 如圖所示 下列說法錯誤的是 A 滑片P向右滑動 電磁鐵的磁性減弱B 電磁鐵能吸引的大頭針越多 表明它的磁性越強C 電磁鐵A B的上端均為S極D 該實驗可以探究電磁鐵磁性的強弱與線圈匝數(shù)多少的關(guān)系 C 10 2015 安徽 一個能繞中心轉(zhuǎn)動的小磁針在圖示位置保持靜止 某時刻開始小磁針?biāo)诘膮^(qū)域出現(xiàn)水平向右的磁場 磁感線如圖所示 則小磁針在磁場出現(xiàn)后 A 兩極所受的力是平衡力 所以不會發(fā)生轉(zhuǎn)動B 兩極所受的力方向相反 所以會持續(xù)轉(zhuǎn)動C 只有N極受力 會發(fā)生轉(zhuǎn)動 最終靜止時N極所指方向水平向右D 兩極所受的力方向相反 會發(fā)生轉(zhuǎn)動 最終靜止時N極所指方向水平向右11 2015 武漢 下圖中 小磁針靜止后指向正確的是 D C 12 2015 無錫 一蓄電池正負(fù)極標(biāo)志模糊不清 以下四組器材中 無法判斷蓄電池正負(fù)極的是 A 開關(guān) 螺線管 小磁針 若干導(dǎo)線B 開關(guān) 小燈泡 電流表 若干導(dǎo)線C 開關(guān) 小燈泡 滑動變阻器 若干導(dǎo)線D 開關(guān) 電壓表 若干導(dǎo)線 C 13 2015 東營 如圖所示是兩個磁極之間的磁感線 請在圖中標(biāo)出兩個磁極的名稱和小磁針靜止時的N極 14 2015 連云港 如圖所示 根據(jù)小磁針靜止時的指向 在圖中括號內(nèi)標(biāo)出電源的正負(fù)極和通電螺線管的磁極 15 2015 隨州 隨州某初中學(xué)校物理小組幫地理老師解決了一個難題 地球儀缺乏地磁仿真功能 物理小組在地球儀內(nèi)部 暗藏機關(guān) 如圖 一節(jié)電池 一個開關(guān) 一個供繞線的紙筒 一段電阻絲 畫出幾匝繞線 在紙筒兩端標(biāo)上磁極 并在地球儀外部畫一條磁感線 16 如圖是利用太陽能給LED路燈供電的自動控制電路的原理示意圖 其中R是光敏電阻 光敏電阻R的阻值隨光照強度的增強而減小 白天 通過太陽能電池板與蓄電池回路將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在大容量蓄電池內(nèi) 傍晚 當(dāng)光照強度小于一定值時 通過蓄電池與LED回路 路燈開始工作 請用筆畫線將電路原理圖連接完整 使工作電路能正常工作 與觸點的接線只能接在靜觸點上 圖中已給出靜觸點D E F G的四根引線 連線不能交叉 17 2015 郴州 法國科學(xué)家阿爾貝 費爾和德國科學(xué)家彼得 格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)巨磁電阻 GMR 效應(yīng) 榮獲了2007年諾貝爾物理學(xué)獎 這一發(fā)現(xiàn)大大提高了磁 電之間信號轉(zhuǎn)換的靈敏度 如圖是說明巨磁電阻特性原理的示意圖 1 通電螺線管的右端是 極 2 閉合開關(guān)S2 指示燈不亮 再閉合開關(guān)S1 指示燈發(fā)光 由此可知 巨磁電阻的大小與有關(guān) 3 若滑片P向左移動 電磁鐵的磁場 填 增強 或 減弱 觀察到指示燈變得更亮 由此實驗可得出結(jié)論 巨磁電阻的阻值隨磁場強度的增大而減小 4 請舉出一個應(yīng)用巨磁電阻效應(yīng)相關(guān)的實例 S 磁場強弱 增強 硬盤 18 2015 宜昌 目前隨著城市建筑越來越高 樓內(nèi)部都安裝了電梯 方便居民出入 某棟樓內(nèi)電梯的相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表 為了安全 電梯都設(shè)置了超載自動報警系統(tǒng) 其工作原理如圖所示 1 由圖可知 當(dāng)電梯人數(shù)增多時 壓敏電阻R2受到的壓力增大 阻值減小 則控制電路的電流增大 從而使電磁鐵的磁性 填 增強 或 減弱 當(dāng)電梯超載時 觸點K與觸點 填 A 或 B 接觸 電鈴發(fā)出報警鈴聲 2 電梯在使用過程中 若控制電路中的定值電阻R1被短接 則該超載自動報警系統(tǒng)會出現(xiàn)什么異常 3 某開發(fā)商稱 此電梯是快速電梯 它能在10s內(nèi)將10個成年人從1層勻速升高到14層 若每個人的體重約為600N 每層樓高3m 電梯上升時需要克服摩擦及系統(tǒng)自重共計2000N 請你通過計算說明開發(fā)商的話是否可信 增強 B 沒有達(dá)到最大載客量就會報警 19 2015 廣東 如圖是一種光控電路 它主要由工作電路和控制電路兩部分組成 工作電路由工作電源U1 發(fā)熱電阻R1和R2等組成 控制電路由光敏電阻R 磁控開關(guān)L 定值電阻R0 電源U2等組成 當(dāng)磁控開關(guān)L線圈中的電流等于或大于15mA時 磁控開關(guān)的磁性簧片相互吸合 簧片電阻忽略不計 當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時 簧片斷開 已知U1 24V R1 10 R2 20 光敏電阻R的阻值隨照射在它上面的光強E 表示光照射強弱的物理量 單位是坎德拉 符號是cd 變化的關(guān)系如圖2所示 當(dāng)開關(guān)S閉合時 則 1 當(dāng)L線圈中的電流小于15mA時 工作電路的總電阻R總 2 當(dāng)L線圈中的電流等于25mA時 工作電路中通過R1的電流I1 A 3 若控制電路中R0 94 U2 1 5V 線圈阻值忽略不計 當(dāng)照射到光敏電阻的光強達(dá)到某一個值時 磁控開關(guān)L的磁性簧片恰好吸合 此時光照強度E cd 若10s后開關(guān)S斷開 且斷開時間也為10s 則前后兩段時間電阻R1所產(chǎn)生的熱量變化了 J 30 2 4 3 512 20 云南中考 如圖1所示為一恒溫箱溫控電路 包括工作電路和控制電路兩部分 R為熱敏電阻 置于恒溫箱內(nèi) 阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖2所示 恒溫箱溫控電路工作原理是 加熱過程中 恒溫箱溫度升高到一定值時 控制電路中電流會達(dá)到一定值 繼電器的銜鐵被吸合 工作電路停止加熱 1 圖中所示狀態(tài) 電路處于加熱還是未加熱 2 恒溫箱的溫度為100 時 繼電器線圈中的電流達(dá)到20mA 銜鐵被吸合 此時熱敏電阻R消耗的功率是多少 3 電阻R 有什么作用 解 1 加熱 2 當(dāng)溫度t 100 時 熱敏電阻R 50 P I2R 0 02A 2 50 0 02W 3 保護(hù)電路 調(diào)節(jié)恒溫箱的控制溫度