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第18讲 电与磁
磁现象 磁场
1．下列关于磁场的描述，正确的是()
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的
C．磁体周围的磁感线从磁体S极发出，回到磁体N极
D．地磁的N极在地理北极附近，地磁的S极在地理的南极附近
2．磁悬浮列车是利用同名磁极相互________的原理来实现悬浮的；可以自由转动的磁体，当其静止时，指向南方的是磁体的________(填“南”或“北”)极．
3．如图所示，a、b分别为两个条形磁体的某一磁极，根据图中磁感线的分布，可以判断a、b为________(填“同名”或“异名”)磁极，其中a为________极．
电生磁 电磁铁及其应用
4．如图所示，下列说法中错误的是()
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
D．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极
5．(2017·自贡)许多自动控制的电路中都安装有电磁铁．有关电磁铁，下列说法中正确的是()
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
6．下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患．为提示路人注意安全，小明设计了如图所示的电路，电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于________(填“绝缘体”或“导体”)．当井盖丢失时，灯泡发光报警；当电磁铁的线圈中有电流通过时，继电器的动触点与________(填“上”或“下”)静触点接触，电磁铁的上端是________极．
电动机和发电机
7．(2018·咸宁)关于图甲、乙所示的实验，下列说法正确的是()
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A．甲实验的原理与动圈式话筒的工作原理相同
B．甲实验的过程中，电能转化为机械能
C．乙实验的原理与发电机的工作原理相同
D．乙实验的过程中，机械能转化为电能
8．如图所示，甲图是________机的示意图，乙图是________机的示意图．
电磁现象辨析
9．(2017·黔东南)如图所示的四个装置分别演示某一物理现象，则下列表述正确的是()
A．图甲可用来演示电磁感应现象
B．图乙可用来演示电流的磁效应
C．图丙可用来演示磁场对通电导体的作用
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
重难点1 通电螺线管作图
类型1 已知电源正负极(电流方向)判断N(S)极
(2018·黔东南)如图所示，标出小磁针的N、S极、螺线管的N、S极和磁感线的方向．
类型2 已知N极或S极确定电源正负极(电流方向)
(2018·通辽)一小磁针放在通电螺线管周围静止时，N极的指向如图所示，请标出通电螺线管a的极性，并在括号内标出电源的“＋”“－”极．
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类型3 已知电源正负极和N(S)极确定绕线方式
(2017·黄石)闭合开关，螺线管右侧的小磁针立即转动，最后静止时N极指向螺线管，如图所示，请画出螺线管上的导线环绕图示．
重难点2 电磁现象的辨析
(2018·衡阳)关于下列四幅图，对应的说法正确的是()
A．如图甲，通电导线周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场消失
B．如图乙，闭合开关，通电螺线管右端为N极
C．如图丙，此实验装置原理与发电机原理相同
D．如图丁，实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用
(2018·威海)如图是灵敏电流计的内部结构图，下列选项中与其工作原理相同的是()
【变式训练1】 (2018·聊城)手机无线充电方便了人们的生活，其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案．如图所示，它的原理是在送电线圈中通过一定频率的交流电，使线圈的周围形成交变的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端．下列选项中和受电线圈工作原理相同的是()
A． 扬声器 B．电磁继电器 C．动圈式话筒 D．电动机
实验突破1 探究通电螺线管外部的磁场分布
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(2018·长沙)小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，实验装置如图所示．
(1)闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图1所示，小明根据螺线管右端小磁针a的指向判断出螺线管的右端为________极，则可知电源的A端为________极．
(2)当电源的正负极方向对换时，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的________方向有关．
图1 图2
小明利用上述通电螺线管制成了简易的电磁铁甲、乙，并设计了如图2所示的电路．
(3)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________(填“增加”或“减少”)，说明电流越________(填“大”或“小”)，电磁铁磁性越强．
(4)根据图示的情景可知，________(填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时，__________________，电磁铁磁性越强．
(5)根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的________极．
(6)被电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________________________________________．
实验突破2 探究磁场对通电导线的作用
(2017·海南)如图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小谦同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，实验记录如下表：
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
(1)用笔画线代替导线，在乙图中将变阻器正确连入电路，小谦在电路中接入滑动变阻器的作用是____________．
(2)比较实验2和3，说明通电导线在磁场中的受力方向与____________有关，比较实验________，说明通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关．
(3)小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中的受力方向，用到的科学方法是________．
(4)小谦想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图丙中的________．
实验突破3 探究什么情况下磁可以生电
(2017·云南)发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究．
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序号
磁体摆放方向
ab运动方向
电流计指针
偏转情况
1
N极在上
竖直上下运动
不偏转
2
水平向左运动
向右偏转
3
水平向右运动
向左偏转
4
N极在下
竖直上下运动
不偏转
5
水平向左运动
向左偏转
6
水平向右运动
向右偏转
(1)当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中________(填“有”或“无”)电流产生．
(2)小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流计指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可以产生电流．”但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动．”为验证猜想，他们继续探究，并把观察到的现象记录如表．
分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是________(填“正确”或“错误”)的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟________________有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟____________有关．
(3)在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流计的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在________中做____________运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家____________发现．
(4) 此实验探究过程中，用到的实验方法有控制变量法和________，该过程中的能量转化方式为________转化为________．
1．(2018·山西)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()
A．钕磁铁周围存在磁感线，不存在磁场
B．钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用
C．钕磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的
D．钕磁铁周围的磁场分布是均匀的
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2．(2018·贵阳)如图所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线．关于这个实验，下列说法正确的是()
A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B．当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来
C．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D．改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变
3．(2018·绵阳)如图所示，导体ab在外力作用下向左运动时电流表指针偏转，向右运动时电流表指针向另一方向偏转．这个实验事实说明()
A．通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关
B．通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
C．感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关
D．感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关
4．(2018·西宁) 下图中说法错误的是()
A．图甲是发电机的原理装置图
B．图乙是电动机的原理装置图
C．图丙中动圈式话筒是电流磁效应原理
D．图丁是利用安培定则判断通电螺线管的极性
5．(2018·德州)如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而给鞋面上的电池充电．图中与充电鞋垫的工作原理相同的是()
6．如图所示是“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验装置，下列说法正确的是()
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A．电磁铁A的上端为N极，电磁铁B的上端为S极
B．向右移动滑片P时，A吸引大头针的数量会增加
C．该实验装置可以用来探究电流方向与电磁铁磁性强弱的关系
D．该实验装置可以用来探究电磁铁磁性强弱与绕线匝数的关系
7．(2018·连云港)将小磁针放在磁场中，小磁针静止时________极所指的方向规定为该点的磁场方向；磁场越强的地方，磁感线分布越________．
8．(2018·内江)电磁继电器是利用________控制电路通断的开关，它的工作原理是：通过直接控制“控制电路”的通断，间接控制“________电路”的通断．
9．(2018·沈阳)如图所示，闭合开关S，当滑片P向a端移动时，电磁铁的磁性________(填“增强”或“减弱”)，条形磁体对水平地面的压强________(填“增大”或“减小”)．
第9题图 第10题图
10．(2018·南宁)如图是智能扶手电梯工作原理图，其中R是压敏电阻，电磁铁上端是________极．电梯无乘客时，电磁铁磁性极弱，衔铁与触点1接触；当有乘客时，R的阻值减小，电磁铁磁性变________(填“强”或“弱”)，使衔铁与接触点2接触，通过电动机的电流变________(填“大”或“小”)，电动机转动变快，使电梯运动变快．
11．(2018·宜昌)如图甲所示，转动发电机的摇把，灯泡发光，这种线圈在磁场中转动时产生电流的现象叫____________；图乙中把两个发光二极管极性相反地并联起来，与发电机串联，转动摇把，两个二极管交替发光，说明电路中产生的是____________．
12．如图所示，请标出蹄形磁铁的N极和S极．
13．(2018·黄冈)有一个正负极标示不清的电源，为了分清正负极，某回学自制了一个螺线管，将其悬挂起来并使其在水平面内能自由转动．用该电源给螺线管通电，螺线管静止时A端指向北方(如图)，请在图中标出电源的正负极．
14．(2018·昆明)在探究“电动机为什么会转动”的实验中．
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，而通电导体周围也存在________，那么磁体会对通电导体产生力的作用吗？
(2)如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体________，闭合开关后，导体________，说明磁场对________导体有力的作用．
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(3)断开开关，将图中磁铁的 N、S 极对调再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________，说明通电导体在磁场中的受力方向与____________有关．
(4)断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向________，说明通电导体在磁场中的受力方向与____________有关．
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向，________(填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关．
15．(多选)(2018·孝感)如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S，滑片P向下移动．下列说法正确的是()
A．通电螺线管的右端为N极
B．滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性变弱
C．滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力一直不变
D．滑片P向下移动过程中，条形磁铁可能静止，也可能向左运动
16．(多选)(2018·潍坊)如图是某同学设计的汽车启动电路，旋转钥匙接通a、b间电路，电动机M启动，下列说法正确的是()
A．F端为螺线管的N极
B．R的滑片左移时螺线管磁性减弱
C．电动机启动说明螺线管产生磁性
D．螺线管两端电压小于电动机两端电压
第16题图 第17题图
17．(RJ教材9全P132T4变式)(2018·威海)如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是()
A电磁铁的右端为N极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，电压表的示数减小
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答案
基础得分训练
1．B 2.排斥 南 3.同名 N 4.D 5.D 6.导体 下 S
7．A 8.发电 电动 9.B
导学提分训练
例1
例2
例3
例4 B 例5 C
【变式训练】 C
实验突破1
①磁 ②小磁针的指向 ③条形 ④强 ⑤弱 ⑥电流方向
⑦电流方向
例6 (1)N 正 (2)电流 (3)增加 大 (4)甲 线圈匝数越多 (5)N (6)大头针被磁化，同名磁极相互排斥
实验突破2
①保护电路 ②电流方向 ③电流方向 ④电 机械
例7 (1)保护电路
(2)磁场方向 2、4 (3)转换法 (4)灵敏电流计
实验突破3
①调换磁极 ②闭合电路 ③机械 电
例8 (1)无 (2)正确 导体的运动方向 磁场方向 (3)磁场 切割磁感线 法拉第 (4)转换法 机械能 电能
课后提分训练
1．B 2.C 3.D 4.C 5.A 6.D 7.北 密 8.电磁铁 工作 9.增强 增大 10.S 强 大 11.电磁感应 交变电流 12. 13.
14．(1)磁场 (2)静止 运动 通电 (3)相反 磁场方向 (4)相反 电流方向 (5)不能 15.AD 16.CD
教材变式题
17．D
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