《中考物理总复习》专题十五 电和磁.pdf

专题十五 电和磁 专题十五电和磁对应学生用书起始页码 页电和磁磁体具有磁性的物体具有吸铁性和指向性判断某物体是否具有磁性的方法：利用“指向性”或同名磁极相互排斥磁极间的作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引磁场磁场是磁体周围的一种特殊物质，可以传递磁极间的相互作用磁场的方向：磁场中小磁针静止时极所指方向磁场的描述（磁感线）磁体外部从 极发出回到 极描述磁场的一种方法，是假想的曲线，并不是客观存在的掌握常见磁体的磁场分布地磁场地磁场的南极位于地理北极附近磁偏角的最早发现者是沈括磁化：原来没有磁性的物体获得磁性的过程电生磁奥斯特实验：电流的磁效应电流周围存在磁场电磁铁电磁铁的原理：电流的磁效应电磁铁相比于永磁体的优点是：磁性有无由通断电控制；磁性强弱由电流大小控制； 极性由电流方向控制影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数多少等应用：电磁继电器电动机磁场对电流有力的作用：受力的方向与电流的方向和磁场方向有关直流电动机原理：通电线圈受磁场力作用而转动主要将电能转化为机械能安装直流电动机模型电路图安装完成，电动机不转，原因是线圈在平衡位置如何改变其转向：只改变电流方向或磁场方向磁生电电磁感应现象首先由法拉第发现感应电流产生的条件闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动发电机原理：电磁感应，将机械能转化为电能考点一 磁现象和磁场 磁场基本性质磁场是一种以特殊形态客观存在的物质，既看不见，又摸不着。 它对放入其中的铁、钴、镍等物质有力的作用存在磁体周围存在磁场，电流、运动电荷周围也存在磁场方向小磁针的北极在磁场中某点所受磁力的方向为该点磁场的方向在磁体外部，从北极到南极，在磁体内部是从南极到北极续表探究方式在磁场中撒一些铁屑，这些铁屑的分布显示了磁铁周围的磁场分布情况（科学方法：转换法） 年中考 年模拟 中考物理续表磁场的描述 磁感线画法曲线上任意一点的切线方向都跟这一点的磁场方向一致，这些曲线叫磁感线（科学方法：模型法）性质磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想出来的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线特点可以根据磁感线的疏密，判断磁场的强弱。 磁感线密集，则磁场强，稀疏，则弱磁感线是闭合曲线且互不交叉条形磁铁蹄形磁铁磁极间磁场地磁场通电螺线管考点二 电流的磁场 一、条形磁铁与通电螺线管的比较条形磁铁通电螺线管不同点永磁体，磁性长期保持通电时有磁性，断电时无磁性、 极是固定的、 极与电流的方向有关磁性强弱是不变的磁性强弱与线圈匝数和电流大小等有关相同点它们都有吸引铁、钴、镍等物质的性质通电螺线管磁极位置和条形磁铁相同把条形磁铁和通电螺线管挂起来都有指向性条形磁铁和通电螺线管都有两个磁极且都有“同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引”的特点 二、安培定则安培定则：又叫右手螺旋定则，用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的 极。 如图。运用安培定则解题分为三个步骤（）标出螺线管上电流的环绕方向；（）由环绕方向确定右手的握法；（）由握法确定大拇指的指向，大拇指所指的那一端就是螺线管的 极。 三、平衡位置在直流电动机中，若没有换向器，当线圈转到线圈平面与磁感线垂直的位置时，线圈相对的两边电流方向相反，所受磁场力方向相反，大小一样，阻碍线圈继续转动，线圈将最终停在这一位置不再转动，这个位置叫平衡位置。 如图。考点三 电磁感应 电磁感应现象与通电导体在磁场中受力现象的比较电磁感应现象通电导体在磁场中受力现象解读闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时会产生电流，这种现象叫电磁感应现象当放在磁场中的导体有电流通过时，（导体与磁场不平行）导体会受到磁场的作用力原理图影响因素导体中感应电流的方向，跟导体运动方向和磁场方向有关通电导体在磁场中受力的方向跟电流的方向和磁场的方向有关能量转化把机械能转化为电能把电能转化为机械能应用发电机电动机一、磁体的南、北极和地磁场的南、北极可以自由转动的小磁针受到地磁场的作用，静止后总是一端指南，一端指北；指南的一端叫南极（），指北的一端叫北极（）。根据磁极间的相互作用规律可知，地磁场的 极在地理的南极附近，地磁场的 极在地理的北极附近。小磁针受地磁场作用而指向南、北，而地磁场南、北极与地理南、北极并不重合，故小磁针指向与地理南、北极方向之间有一定的夹角，此夹角称为磁偏角。二、直流电动机与交流发电机的比较直流电动机交流发电机专题十五 电和磁 续表直流电动机交流发电机构造相同均由磁体、线圈组成不同需要 换 向 器 （ 两 个 铜 半环），外电路上有电源用两个铜环和电刷连接电路，外电路上无电源原理相同均受磁场方向影响不同磁场对通电导体的作用电磁感应现象用途相同两者一起帮助人类利用水能、内能、核能等不同电能转化为机械能机械能转化为电能地球的磁场 人们都知道磁铁有磁场，可是你知道吗，地球也有磁场，它的磁极就在南极和北极附近。 在美丽的大自然中，有很多动物就是靠地球的磁场来辨别方向的。信鸽是一种方向感非常强的动物，举个例子吧，如果我们把一只信鸽从北京带到上海，它会准确地再飞回北京，一点都不会出错。有些人曾做过一个实验，他们找来两只信鸽，分别在它们的腿上绑上铜棒和磁棒，然后把它们带到很远的地方放飞。 结果，那只绑着铜棒的信鸽顺利地找到了家，而那只绑着磁棒的信鸽却迷失了方向。 由此可见，信鸽是靠地球的磁场来辨别方向的，那只找不到家的信鸽，是被腿上的磁棒扰乱了判断，所以才迷失了方向。另外，还有许多动物也能靠地球磁场辨认方向。 有些鱼，当人们把它们放进水池里时，就会朝着南北方向游动。 还有一种白蚁，它们建的巢穴，也都是南北方向的，因此，人们还送了这种白蚁一个外号“罗盘白蚁”。地球的磁场既然对很多动物都有影响，那么，它对人类有没有影响呢？ 一些医学家在对人类的疾病进行研究后，发现有些病可能跟磁场有关系。比如，在南纬 度 度的地方，人们很容易得猩红热，而且，这种病与磁场的变化有关。 另外，在地球磁场不正常的地方，人们很容易得风湿性关节炎、高血压等病。那么，地球的磁场又是怎样对人们的健康产生影响的呢？有的科学家认为，在人体的各个器官内，也有很多的小磁场。 当地球磁场发生变化时，就会影响到血液、大脑周围的小磁场，从而破坏人们的健康，引发疾病。 也有的人认为，地球磁场能影响人体内的水，使它们发生一些化学变化和物理变化。 从而导致一些疾病的产生。 还有一些人认为，在不同环境中生活的人，当地的磁场会对他们的器官产生固定的影响，所以，当他们来到另一个地方时，就会出现生理反常，有点不适应，出现呕吐、拉肚子等现象。以上的解释都不能使人满意。 地球的磁场到底是怎样影响人们的？ 这个问题还需要科学家们继续研究，才可能给出正确的答案。科学家们发现，地球的磁场的磁感应强度正在急剧地减弱，于是，有预言说：照这种速度发展下去，在未来的 年内，地球磁场可能会完全消失，从而导致地球南北两极大翻转，到时候，许多候鸟就会因为无法辨别方向而处境危险，而人类也要承受强烈的太阳辐射，不过，这一假说目前还没有定论。对应学生用书起始页码 页方法一 认识磁场的方法 转换法 对于不易研究或不好直接研究的物理问题，通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果来间接研究物理问题的方法，叫转换法。比如电流，看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可以通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。再如磁场，既看不见又摸不着，无法直接感知它，我们可以通过观察磁场对其他磁体的作用来证明磁场的存在。 在磁体周围放入小磁针，小磁针方向发生了偏转，这说明小磁针的周围存在磁场。又如电磁铁磁性的强弱可以通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断，吸引的大头针越多，磁性越强。用铁屑显示永磁体的磁场分布，如图所示，通过铁屑的分布显示出磁场的存在及磁场的强弱。例 （ 山西， 分）如今，说我们的生活是由磁铁支撑着并不为过。 史上最强力的钕磁铁广泛用于手机、电脑、冰箱等。 如图所示，是小明同学用钕磁铁和曲别针进行的实验。通过实验情景，可以判定下列说法正确的是（ ）钕磁铁周围存在磁感线，不存在磁场钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用钕磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的钕磁铁周围的磁场分布是均匀的解析 磁体周围存在磁场，磁感线是不存在的，是为了描述磁场而引入的， 选项错误；磁体具有吸铁性， 选项正确；磁体周围各点磁场方向一般是不同的， 选项错误；磁体周围磁场分布是不均匀的，两极磁性最强，中间几乎没有磁性， 选项错误。答案 磁体周围空间存在一种看不见、摸不着的特殊物质，叫磁场。 磁场是客观存在的，而磁感线是为了描述磁场引入的有方向的曲线，磁场中不存在磁感线。 年中考 年模拟 中考物理 变式训练 （ 广东， 分）电磁波在空气中的速度约为 ；当导线中通过电流时，放在旁边的小磁针发生偏转，说明电流周围存在 ；丹麦物理学家（选填“法拉第”、“奥斯特”或“欧姆”）是第一个发现电与磁之间有联系的人。答案 磁场 奥斯特解析 电磁波在空气中的传播速度比在真空中的传播速度（即光速）略小一点，在粗略计算中，可以认为相等。 丹麦物理学家奥斯特是第一个发现电流磁效应的人（ 年），也是第一个发现电与磁之间有联系的人；英国物理学家法拉第是第一个发现电磁感应现象的人（ 年）。方法二 认识磁场的方法 模型法 磁场是什么形状？在条形磁铁周围撒上一些铁屑，铁屑排列成一条条曲线，我们沿着铁屑排列方向画出一条条有方向的曲线称为磁感线。磁感线并不存在，是为了方便、形象地描述磁场而引入的。磁感线是假想的物理模型，用磁感线描述磁场的这种方法叫“理想模型法”。 磁感线上某一点的切线方向代表该点的磁场方向，磁感线密的地方表示磁场强，磁感线疏的地方表示磁场弱。例 （ 山西， 分）小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。 下列说法正确的是（ ）图中 、 两点相比， 点处的磁场较强若只改变螺线管中的电流方向，、 两点处的磁场会减弱若只改变螺线管中的电流方向，、 两点处的磁场方向会改变若只增大螺线管中的电流，、 两点处的磁场方向会改变解析 通电螺线管周围的磁场相当于条形磁铁周围的磁场，其周围磁感线的分布和条形磁铁周围的相同。 磁感线的疏密表示磁场的强弱，故 点磁场较强， 项错；改变螺线管中电流方向，则通电螺线管的磁场方向会改变，其 、 极对调， 和 点磁场的强弱不变， 项错误， 项正确；电流大小改变，会使螺线管的磁场强弱改变，但磁场方向不变，故 项错误。答案 变式训练 （ 甘肃兰州中考诊断，）如图所示为磁体周围及磁极间磁场的分布情况，其中正确的是（ ）答案 在磁体外部，磁感线从磁体的 极发出，回到 极，、 项错误， 项正确。方法三 研究电磁感应现象的方法 控制变量法 由于感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关，感应电流的大小与导体切割磁感线的速度大小和磁场强弱有关，因此，在研究电磁感应现象时，必须采用控制变量法。例 （ 甘肃兰州， 分）如图所示的实验装置，在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体 。（）接通电源，这时会看到导体 向左运动，这表明 ；（）若只对调磁体的磁极或只改变导体 中的电流方向，观察到导体 均向右运动，这表明 ；（）如果把磁体的两极对调，同时改变通过导体 中的电流方向，会看到导体 的运动方向跟原来（选填“相同”或“相反”）。解析 （）导体向左运动，运动状态发生了改变，一定是受到了力的作用，说明通电导体在磁场中受力；（）当只改变磁场方向或电流方向时，导体运动方向发生了改变，说明受力方向发生了改变，这表明通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关；（）当磁场方向和电流方向都改变时，受力方向不改变。答案 （）通电导体在磁场中会受力的作用（ 分）（）通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向均有关（ 分） （）相同（ 分） 变式训练 （ 湖北武汉， 分）如图所示，在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动，下列现象描述正确的是（ ）导线 竖直向上运动时，电流表指针会偏转导线 竖直向下运动时，电流表指针会偏转导线 从图中所示位置斜向上运动时，电流表指针不会偏转导线 分别水平向右和水平向左运动时，电流表指针偏转的方向相反答案 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，由图可知，磁铁上端为 极，下端为 极，导线上、下运动没有切割磁感线，不产生感应电流，因此电流表指针不偏转；导线斜向上运动时，可以切割磁感线，产生感应电流；产生感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关，当运动的方向相反时，产生感应电流的方向也相反，综合分析可知只有 说法正确。