电和磁总复习
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电和磁总复习一、磁现象1、磁性与磁体:能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性,具有磁性的物体叫磁体。
2、磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极,一块磁体上有两个磁极,指南的磁极叫南极(S极),指北的磁极叫北极(N极)。
3、磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
4、磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。
5、软磁体和硬磁体:铁棒被磁化后,磁性很容易消失,这种磁体称为软磁体。
钢棒被磁化后,磁性能够长期保持,称为硬磁体或永磁体。
二、磁场1、磁场:磁体周围的空间存在着磁场。
它对放入其中的磁体产生磁力作用。
常用小磁针是否受力的作用来检验小磁针所在空间是否存在磁场。
2、磁场方向:人们规定:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
3、磁感线:①为了形象地描述磁场而在磁场中画出一些有方向的假想曲线,任何一点的磁感线方向就是该点的磁场方向,与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致。
②在磁体外部,磁感线从磁体N极出发,回到S极,内部从S极到N极。
③磁感线越密集的地方,表示该处磁场越强。
4、地磁场:地球本身是一个巨大的磁体,在地球周围的磁场叫地磁场。
地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。
世界上最早发现这一现象的是我国宋代学者沈括。
三、电流的磁场1、电流的磁效应:通电导体和磁体一样,周围存在着磁场,能使静止的磁针偏转。
这种现象叫做电流的磁效应。
首先发现这一现象的是丹麦的物理学家奥斯特。
所以这个实验又叫奥斯特实验。
2、通电螺线管的磁场:通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场一样,通电螺线管的两端相当于条形磁铁的两个极,极性与电流方向有关,可用安培定则进行判定。
3、安培定则:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中的电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
4、电磁铁:内部插有铁芯的通电螺线管叫电磁铁,它的磁性有无可以通过控制螺线管中的电流有无来实现。
磁性强弱跟I大小和线圈匝数多少有关。
《电与磁》全章复习与巩固【知识网络】【要点梳理】要点一、磁1.磁现象:(1)磁性:物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
(2)磁体:具有磁性的物体叫做磁体。
(3)磁极:磁体上磁性最强的部分叫做磁极。
任何磁体都有两个磁极(磁北极和磁南极),将磁体水平悬挂起来,当它静止时,指北的一端叫做磁北极(N极),指南的一端叫做磁南极(S极)。
(4)磁极间的相互作用:同名磁极之间相互排斥,异名磁极之间相互吸引。
(5)磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。
一根没有磁性的大头针,在接近条形磁体下端的N极时,大头针上端就出现了S极,下端出现了N极,也就是说大头针具有了磁性。
2.磁场:(1)磁场的存在:在磁体的周围和通电导体的周围存在着磁场,这可以利用小磁针来检验。
小磁针在一般情况下是指南、北的,若小磁针指向忽然发生变化,则小磁针的周围必定有其它的磁场存在。
(2)磁场的方向:磁场具有方向性,当小磁针放在磁场各点不同处,小磁针N极的指向不同,这说明磁场各点方向是不同的,我们规定:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是这一点的磁场方向。
(3)磁场的性质:磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用,磁体间的相互作用就是通过磁场而产生的。
放在磁场中的小磁针能发生偏转,就是因为磁针受到了磁场的作用。
磁场虽然看不见、摸不着,但我们可以根据它对放在其中的磁体所产生的作用来感知它、认识它。
(4)磁感线:磁感线是形象地研究磁场的一种方法。
在磁场中画一些有方向的曲线,任何一点的曲线方向都是跟放在该点的小磁针北极所指的方向一致的,这样的曲线叫磁感线,磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来回到磁体的S极。
利用这些曲线可以形象地表示磁场中各点的磁场方向和磁场的强弱。
(5)地磁场:地球本身就是一个巨大的磁体,地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。
地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近。
地磁的两极与地理的两极并不重合。
电与磁专题复习经典一、电与磁选择题1.小磁针静止时的指向如图所示,由此可知()A. a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极B. a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极C. b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极D. b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极【答案】B【解析】【解答】据题目可知,小磁针左端是N极,右端是S极,所以电磁铁的左端,即a端为N即,右端为S极,据安培定则可知,电流从d端流出后进入电磁铁,D端是电源的正极,c端是负极,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据磁极间的相互作用判断螺线管的磁极位置,再利用安培定则判断电流方向和电源的正负极.2.有一小磁针静止在通电螺线管上方,如图所示,则通电螺线管()A. 左侧为N极,a端为正极B. 左侧为S极,a端为正极C. 左侧为N极,b端为正极D. 左侧为S极,b端为正极【答案】 C【解析】【解答】解:由于小磁针静止时,其左端为S极,右端为N极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的右端为S极,左端为N极。
根据螺线管的N、S极和螺线管的线圈绕向。
利用安培定则可以确定电流是从螺线管的右端流入左端流出。
由于电流是从电源的正极流出,经过外电路回到电源负极。
所以可以确定电源的右端为正极,左端为负极。
故答案为:C。
【分析】根据磁极间的作用规律可知螺线管的磁极,再利用安培定则可知电流方向.3.下列有关电和磁的说法正确的是()A. 奥斯持发现了电流的磁效应B. 磁体周围的磁场既看不见也摸不着,所以是不存在的C. 电动机是根据电磁感应原理制成的D. 电磁铁磁性的强弱只与线圈中电流的大小有关【答案】A【解析】【解答】解:A、奥斯特发现了电流的磁效应,故A正确;B、磁体周围的磁场虽然看不见也摸不着,但的确存在,故B错误;C、电磁感应现象是发电机的制作原理,而电动机的制作原理是通电线圈在磁场中受力转动,故C错误;D、电磁铁的磁性强弱与电流的强弱和线圈的匝数有关,故D错误.故选A.【分析】(1)奥斯特发现了电流的磁效应;(2)磁场看不见、摸不着但的确存在;(3)电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动;(4)电磁铁的磁性强弱与电流的强弱和线圈的匝数有关.4.下列关于电和磁的说法正确的()A. 最早发现电流周围存在磁场的科学家是法拉第B. 磁体外部的磁感线总是从S极出发,回到N极C. 电动机是利用电磁感应现象制成的D. 发电机是利用电磁感应现象制成的【答案】D【解析】【解答】解:A、最早发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特,故A错误;B、磁体外部磁感线从N极出来回到S极,故B错误;C、电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成,故C错误;D、发电机是根据电磁感应原理制成的,故D正确;故选D【分析】根据对电与磁的基础知识、结合电与磁重要试验的理解对下面的各个选项依次判断即可5.下列作图中,错误的是()A. 凹透镜对光的作用B. 平面镜成像C. 动力F1的力臂D. 通电螺线管的磁场【答案】 C【解析】【解答】解:A、平行于主光轴的入射光线经凹透镜后,折射光线的反向延长线经过焦点,故A正确;B、此图描述了平面镜成像的规律,物像对称,故B正确;C、力臂应该是支点到力作用线的垂线段,如图,故C错误;D、通电螺线管的外部磁场,磁感线从N极到S极,D正确.故选C.【分析】A、平行于主光轴的入射光线经凹透镜后,折射光线的反向延长线经过焦点.B、根据平面镜成像的特点(物像对称)判断.C、根据力臂的画法进行分析,力臂是支点到力作用线的垂线段.D、根据右手螺旋定则先判断出螺线管的N、S极.6.如图所示的四个实验,反映电动机基本原理的是()A. B.C. D.【答案】 D【解析】【解答】电动机的工作原理是电流在磁场中受力的作用而运动,D图有电源,有磁场,导体在磁场中受力运动,D符合题意。
电与磁复习知识集结知识元电与磁知识讲解一、常规知识点1.磁场、磁极(1)磁性:物体能够吸引铁、钴(gǔ)、镍(niè)等物质的性质叫做磁性。
(2)磁体:具有磁性的物体叫做磁体。
(3)磁极:磁体上磁性最强的部分叫做磁极。
任何磁体都有两个磁极(磁北极和磁南极),将磁体水平悬挂起来,当它静止时,指北的一端叫做磁北极(N极),指南的一端叫做磁南极(S极)。
(4)磁极间的相互作用:同名磁极之间相互排斥,异名磁极之间相互吸引。
(5)磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。
一根没有磁性的大头针,在接近条形磁体下端的N极时,大头针上端就出现了S极,下端出现了N极,也就是说大头针具有了磁性。
有些磁性材料如软铁、硅钢很容易被磁化,但磁性不容易保留,称为软磁性材料,常用作电磁体、变压器、发动机的铁芯。
另一些磁性材料,如合金钢、碳钢不容易被磁化,但是一旦被磁化后磁性能长期保留,称为硬磁性材料,常用作扬声器、话筒等设备中的永磁体。
2.磁场、磁感线(1)磁场的定义磁体周围存在一种看不见、摸不着的特殊物质,叫做磁场。
(2)磁场的性质磁场对放入其中的磁体具有力的作用。
常用小磁针是否受到力的作用来检验小磁针所在的空间是否存在磁场。
(3)磁场的方向对磁场方向的描述人为规定为:在磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。
(4)磁感线为了形象直观的描述磁场,人们按照“小磁针”的排列在磁场中画出一条条带箭头的假象曲线,这样的曲线叫做磁感线。
(5)磁感线的特点①磁感线是人为引入的一组假想曲线,是模拟无数小磁针在磁场中的分布和排列情况而画出的曲线,磁场中并没有客观存在的磁感线。
②用磁感线能形象地确定磁场的方向.磁感线上任一点的切线方向与该点的磁场方向一致。
③用磁感线能表示磁场的强弱。
磁感线越密处磁场越强,磁感线越疏处磁场越弱。
④磁感线为闭合曲线。
在磁体外部,从N极到S极;在磁体内部,从S极到N极。
⑤任意两条磁感线不能相交。
电和磁总复习单元知识网络考试目标要求电和磁知识点比较多且琐碎,主要的考点有:磁极间的相互作用;磁场的性质;安培定则及应用;电流的磁场;电磁铁的性质;电磁感应现象及产生感应电流的条件;感应电流方向的判断;磁场对电流的作用;发电机、电动机的工作原理及能量转化、换向器的作用;电能的输送等内容。
其中,安培定则、通电螺线管的磁场、影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁感应现象与感应电流的问题是中考的热点。
知识考点梳理一、磁性和磁场1. 磁性物体吸引铁、钴、镍的性质叫磁性,具有磁性的物体叫磁体。
磁体不同部位的磁性强弱并不相同,磁性最强的部分叫磁极。
2.磁极间的相互作用:同名磁极相排斥,异名磁极相互吸引。
3. 判断物体是否具有磁性的几个方法:(1)根据磁体的吸铁性判断:将被测物体靠近铁类物质(如铁屑),若能吸引铁类物质,说明该物体具有磁性,否则没有磁性。
(2)根据磁体的指向性判断:在水平面内自由转动的被测物,静止时若总是指南北方向,说明该物体具有磁性,否则便没有磁性。
(3)根据磁极间的相互作用规律判断:将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极,若发现有一端发生排斥现象,则说明该物体具有磁性。
若与小磁针的两极都表现为相互吸引,则该物体没有磁性。
(4)根据磁极的磁性最强判断:A、B两个外形相同的钢棒,已知其中一个具有磁性,另一个没有磁性,具体的区分方法是:将A的一端从B的左端向右滑动,若发现吸引力的大小不变,则说明A有磁性;若吸引力由大变小再变大,则说明B有磁性。
4. 磁场和磁感线磁场:磁体间存在一种看不见、摸不着的特殊物质,即磁场。
它有强弱和方向。
磁场方向:物理学规定小磁针静止时N极的所指的方向(即N极受力方向)是这一点的磁场方向。
磁场的基本性质:就是对放入其中的磁体产生磁力的作用。
磁感线:为了描述磁场情况而画的带箭头的曲线。
磁场是客观存在的,磁感线是人们假象出来的。
磁感线是立体分布的,且不交叉;磁体周围的磁感线总是从N极出发回到S极的;它的疏密表示磁场的强弱。
常见的几种磁场的磁感线分布如图1所示地磁场:地球是个大的条形磁体,地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的南极附近,海龟信鸽都是利用地磁场来导航的。
二、电流的磁效应(电生磁)1.奥斯特实验:1)现象:闭合开关小磁针偏转,断开开关小磁针回到原位,改变电流方向磁针反向偏转。
2)结论:该实验说明通电导体的周围有磁场,磁场的方向与电流的方向有关。
3)实验注意:要将导线平行的放在静止小磁针的上方2.通电螺线管的磁场1)磁场特点:外部磁场方向与与条形磁铁的磁场相似,磁感线从N极出来,进入S极;在螺线管的内部,磁感线由S极指向N极。
2)安培定则螺线管的极性用安培定则判定内容:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就螺线管的北极。
判断方法:先标出螺线管中的电流方向;用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中的电流方向,大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
3.应用:电磁铁电磁铁:插有铁芯的通电螺线管就是电磁铁。
:软铁芯在通电螺线管中被磁化,也产生磁场,电磁铁周围的磁场既有电流产生的磁场,又有磁铁产生的磁场。
电磁铁的优点:(1)磁性强弱与通入的电流大小和线圈的匝数有关,电流越大,磁性越强;在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强。
(2)磁性有无可由电路的通断来控制。
通电时有磁性,断电时磁性立即消失。
(注意:电磁铁中的铁芯必须采用软铁,而不能用钢,因为钢能保持磁性。
)(3)磁极的性质可以通过电流的方向来改变。
扬声器:1)构造:固定的永磁体,线圈,锥形纸盆(注请找个扬声器的结构图补上)2)工作原理:它是把电信号转换成声信号的一种装置。
由于线圈中通过的电流是交变电流,它的方向不断改变,线圈就不断的被永磁体吸引和排斥使线圈来回振动,同时带动纸盆的振动,于是扬声器就发出了声。
电磁继电器:(1)电磁继电器的工作原理:通过控制电磁铁的电流,来达到控制工作电路的目的。
因此,一般的继电器电路由(低压)控制电路和(高压)工作电路两部分组成。
电磁继电器的工作电路和控制电路的组成和特点如图所示:三、电磁感应现象(磁生电)1.电磁感应:闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象2. 产生感应电流必须同时满足三个条件:(1)电路是闭合的;(2)导体要在磁场做切割磁感线的运动;(3)切割磁感线运动的导体只能是一部分,三者缺一不可。
如果不是闭合电路,即使导体做切割磁感线运动,导体中也不会有感应电流产生,只是在导体的两端产生感应电压。
3.感应电流的方向:感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。
因此要改变感应电流的方向,可以从两方面考虑,一是改变导体的运动方向,即与原运动方向相反;二是使磁感线方向反向。
但是若导体运动方向和磁感线方向同时改变,则感应电流的方向不发生改变。
4.应用:发电机发电机的原理是电磁感应,发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。
其能量转换是把机械能转化为电能。
四、磁场对电流的作用1. 通电导体在磁场中受到磁力的作用,磁力的方向与磁场方向、电流方向有关。
2.应用:电动机。
其能量的转化为:电能转化为机械能。
2. 直流电动机为什么需装换向器?当线圈转到图5位置时,ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上,而且大小相等,方向相反,线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用,所以不能连续转动下去。
如何才能使线圈连续转动下去呢?我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置,恰在这时使线圈与电源线的两个接头互换,则线圈中的电流方向改变,它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反,从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。
因此,要使线圈连续转动,应该在它由于惯性刚转过平衡位置时,立刻改变线圈中的电流方向。
能够完成这一任务的装置叫做换向器。
其实质是两个彼此绝缘铜半环。
经典例题精析题型一:磁现象1(2010 衡州)在研究“磁极间的相互作用规律”时,实验小组的同学分别设计了如下四个方案,其中最合理的是A.两人各拿一块条形磁铁,并将各自的一个磁极相互靠近B.用一块条形磁铁的一个磁极靠近另一块条形磁铁中间C.将放在粗糙桌面上的两块条形磁铁的磁极相互靠近D.用条形磁铁的一个磁极靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁的一个磁极解析:D选项将磁体悬挂后磁体受力运动状态容易改变,能体现出磁极间的相互作用。
答案:D举一反三:(2010湖洲)下图为一种椭球体磁铁,该磁铁磁性最强的部位在哪里呢?小明认为在磁铁的两端。
为了验证自己的猜想,他做了如下的实验:步骤1:将两个磁铁如甲图放置,手拿住上面的磁铁,将下面磁铁的两端分别接触上面磁铁的下端,下面磁铁均掉落。
步骤2:将两个磁铁如图乙放置,手拿住上面的磁铁,下面的磁铁不会掉落。
(1)根据小明的实验,可判断出小明的猜想是____(选填“正确”或“错误”)的。
(2)要确定该磁铁磁性最强的部位,你的实验方案是_______。
解析:学会用转换法解决问题,磁性的强弱可以通过吸引铁屑的多少来反映答案:(1)错误(2)用该磁铁吸引铁屑,吸引铁屑最多的部位就是磁性最强的部位题型二、磁场与磁感线2(2010四川内江)关于磁感线的概念,下列说法正确的是()A、磁针北极在某点所受的磁力方向跟该点的磁感线方向一致B、磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密C、磁感线是磁场中确实存在的线D、磁感线是一种假想的曲线,在磁体外部从北极到南极解析:本题考查对磁感线的理解。
磁感线的建立是物理中用到的模型法。
同样的方法还有光线、匀速直线运动等答案:ABD举一反三:如图是U形磁铁周围的磁感线。
根据磁感线方向,下列对磁极的判断正确的是A.甲是N极,乙是S极B.甲是S极,乙是N极C.甲、乙都是S极D.甲、乙都是N极答案:A题型三、电流的磁场3(2010台州)如图所示的奥斯特实验中,闭合开关,原来静止的小磁针发生了偏转。
造成小磁针偏转的原因是什么呢?猜想一:可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起。
猜想二:可能是通电后导线周围产生了磁场引起。
(1)小柯看到小磁针偏转,认为它一定受到力的作用,他判断的理由是_______________。
(2)为了验证猜想一,下列方案可行的是________________(可能不止一个正确选项)①将整个装置放在玻璃箱中进行实验②将小磁针罩在烧杯中,导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验③改变导线中的电流方向(3)如果实验中小磁针偏转不明显,请提供一条改进的建议_______答案:(1)力是改变物体运动状态的原因(2)②③(3)增大导线中的电流(或增加干电池的节数、用多根直导线等)举一反三:(2010 乌鲁木齐)某同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。
探究过程如下:A.让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板,以导线为中心在纸板上任意做直线。
在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针,发现小磁针静止时N极指向都与直线垂直;B.直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反;C.改变电流大小时,小磁针指向不变;D.通过查阅资料得知,通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比,与这一点到直导线的距离成反比。
4如图所示,L是电磁铁,在电磁铁上方用弹簧悬挂一条形磁体。
当S闭合后,弹簧的长度将_____,如果变阻器的滑动片P向右移动,弹簧的长度又将____(填“变长”、“变短”或“不变”)。
解析:S未接通时,弹簧的弹力和磁体的重力相平衡。
当S闭合后,根据安培定则可确定通电螺线管的上方产生的是N极,下端是S极。
由于同名磁极相互排斥,所以弹簧将变短。
如果变阻器的滑动片P向右移动,变阻器接入电路中的电阻增大,电路的电流强度减小,通电螺线管的磁性减弱,斥力减少,弹簧的长度又将变大。
答案:变小;变大。
总结升华:此类题型的做法是先用安培定则判断电磁铁的极性,再判断电磁铁和其上方的条形磁体是相互吸引还是相互排斥,第三步根据滑片的移动判断电磁铁磁性的强弱变化对弹簧长短的影响。
5 要使图中通电螺线管附近小磁针的指向如图中所示,试在图中画出通电螺线管的绕法。
解析:可分三步进行:(1)若使小磁针能静止在图示位置,由磁极间的相互作用规律可判定,绕成的通电螺线管的左端应为N极;(2)根据已确定的N极位置,用安培定则可判定螺线管中电流方向(从N端看去,电流的环绕方向是逆时针的);(3)绕制可有两种方式,如图中(甲)、(乙)二图所示。
举一反三:如图所示,甲、乙两线圈宽松地套在光滑的玻璃棒上,可以自由移动,当电键S闭合时,两个线圈将会()A. 向左右分开一些;B. 向中间靠近一些;C. 甲不动,乙向甲靠近;D. 乙不动,甲向乙靠近。
答案:A7 如图是一种防汛报警器的原理图。
K是触点开关,B是一个漏斗形的竹片圆筒,里面有个浮子A,试说明这种报警器的工作原理。