《从指南针到磁浮列车》全章复习与巩固(基础) 知识讲解
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初中物理《从指南针到磁悬浮列车》知识点总结含习题(精华版)第十六章从指南针到磁悬浮列车第一节磁是什么磁现象包括磁性、磁体、磁极、磁化、去磁等。
磁体的性质包括吸铁性和指向性,磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
判断一个物体是不是磁体的方法可以通过吸铁性、指向性、磁极间的相互作用规律以及磁体两极磁性最强,中间最弱等来确定。
磁场是磁体周围存在的一种看不见、摸不着,能够使磁针偏转的物质,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。
磁感线是为了形象直观地描述磁场中各点的磁场方向,根据铁屑的排列情况,在磁场中画出的一些带箭头的曲线。
第二节电流的磁场电流的磁效应是指通电导线的周围有磁场,磁场的方向跟电流方向有关。
XXX实验是第一个揭示了电和磁有联系的实验,XXX在世界上第一个发现了电和磁之间的联系。
5.在一圆环形导线中央放置小磁针,通入电流后,正确的说法是小磁针的N极沿顺时间方向在纸面内转动。
6.利用磁场对电流作用原理工作的电器是电风扇。
7.当一根长直铜导线靠近一个原来静止的小磁针时,正确的说法是小磁针发生转动,但导线不一定通有电流。
8.紧接一个磁铁的N极和另一个磁铁的S极,最终会出现一个磁极;将一磁铁从中间切成两段,每段磁铁将出现一个磁极。
9.当一条形磁铁沿竖直方向逐渐靠近静止的铁块时,铁块对桌面的压力将变大,铁块受到的重力不变。
10.当S闭合后,电流表的示数将变大,弹簧测力计的示数不变。
11.小磁针偏转的原因是通电后导线周围产生了磁场。
1) 小磁针偏转是因为受到力的作用。
2) 下列方案可行:将整个装置放在玻璃箱中进行实验、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。
改变导线中的电流方向不可行,因为方向改变后磁场方向也会改变,无法验证猜想一。
十七章从指南针到磁悬浮列车复习姓名班级一、知识网络构建:一.填空:1、任何磁体都有_______磁极,分别叫做____极和_____极.磁体的性质是(1)能够吸引_____;(2)能够指示_______.同名磁极相互______,异名磁极相互______.2、把铁磁性物质与磁铁的磁极接触或靠近时显示________的过程叫做磁化.3、________周围存在磁场.在磁场中小磁针静止时______极的指向规定为磁场的方向.4、为了描述_______,物理学中引入了磁感线.它在磁体外部总是从磁体的_____极发出,最后回到_____极.磁感线上任何一点的_______方向,就是该点的磁场方向.5、丹麦物理学家发现了通电导体周围存在_,磁场的方向跟方向有关.通电螺线管周围存在________,它的磁感线分布与___________的十分相似.它的N、S极跟_________有关,其判定方法:用_____手握住螺线管,让四指弯曲,跟螺线管中的_______方向一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的______极.6、带____的螺线管称为电磁铁.电磁铁的优点:电磁铁磁性的有无由__________来控制;它的磁性强弱由__________和_______来控制;它的磁场的方向由__________来控制.通电螺线管具有磁性,通电螺线管的____越多,通过的_ ___越大,它的磁性越强,在通电螺线管中插入____,会大大增强它的磁性.7、通电导体在磁场里要受到___的作用,其作用的方向与___ _方向和_ ___方向都有关系.通电线圈在磁场中的运动情况是:先转动,转到_______位置摆动,最后静止在_______位置.电动机是利用通电线圈在磁场中______的原理制成的.它工作时能把电能转化为_____能.直流电动机工作时,必须使线圈一转到平衡位置就能自动地改变电流方向,能完成这一任务的装置叫______.二.选择:1、小磁针静止时指南北,这说明()A、地球附近有一个很大的磁体B、地球本身是一个很大的磁体C、小磁针北极指向北方,说明地理北极就是地磁北极D、地球周围空间不存在磁场2、一根钢条靠近磁针的磁极,磁针被吸引过来,则()A、钢条一定有磁性B、钢条一定没有磁性C、钢条可能有磁性,也可能没有磁性D、条件不足,无法判断3、关于磁感应线的说法,错误的是()A、磁感应线是形象地显示各点磁场方向的曲线B、磁体周围的磁感应线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极C、磁体两极附近的磁感应线较密D、磁感应线是在空间存在的些真实的线,只不过是我们的眼睛看不见4、为了判定标识已模糊还清的蓄电池的正负极,手边有如下的器材,其中可用的是()A、条形磁铁,铁屑B、灯泡、变阻器C、螺线管、标有磁极的磁针D、螺线管、铁屑5、如图所示,当开关S闭合后,小磁针将()A、顺时针转动B、逆时针转动C、静止不动D、无法确定6、如图所示,轻小的通电螺线管甲和乙,在它们相距较近时接通电路,则甲、乙两 螺线管将( )A 、静止不动B 、互相排斥C 、互相吸引D 、甲不动,乙被排斥7、如图所示,L 是电磁铁,正上方用弹簧挂着一个条形磁铁,设电源电压不变,闭合S ,变阻器滑片由a 滑到b 点的过程中,弹簧长度将( )A 、变长B 、变短C 、 先变长,后变短D 、先变短,后变长8、在安装直流电动机模型实验中,接通电源后,电动机的线圈不转动,下列几种原因不可能的是( )A 、电源电压太低B 、磁铁磁性太弱C 、电源电极接反D 、转动阻力太大二、典型例题分析:例1:如右图是自动空气开关的原理图,当电路由于______或______等原因导致电流过大时,电磁铁P 的磁性变_______,吸引衔铁Q 的力变大,使衔铁Q 转动,闸刀在弹簧作用下自动开启,切断电路,起到保险作用.例2:小雨同学想使一台直流电动机模型的转速增大,他将采取的正确方法是( )A .增大电流B .减小电流C .改变电流方向D .把磁铁两极对调 例3:一个条形磁铁如图所示在ab 处锯断后将左端放在A 处,B 处的小磁针S 极的指向是否正确?三、拓展延伸:1.两条同样的条形磁铁,让一个磁铁的N 极紧接另一个磁铁的S 极,最后将出现_____个磁极;把一磁铁从中间切成两段,每段磁铁将出现_________个磁极.2.直流电动机是根据________________________原理制成的,直流电动机工作时,线圈中电流方向是_________的.(选填“变化”或“不变化”).3.如右图所示,水平桌面上有一静止的铁块,当一条形磁铁沿竖直方向逐渐靠近铁块时,铁块对桌面的压力将_____,铁块受到的重力将_____.(选填“变大”、“变小”或“不变”)4. 用电磁继电器来操纵高电压、强电流的开关,其主要作用是( )A .节约用电B .操作简单C .保护用电器D .避免危险5.通电线圈在磁场里处于平衡位置时,下列说法中正确的是( )A 、磁感线与线圈平面平行,线圈不受力B 、磁感线与线圈平面垂直,线圈不受力C 、磁感线与线圈平面平行,线圈受到平衡力D 、磁感线与线圈平面垂直,线圈受到平衡力6.在一个圆形的纸盒里有一个条形磁体.纸盒外放着一些小磁针,各磁针N 极的指向如图所示.请在纸盒上画出磁体的大至位置,并标明磁极.四、规律总结:1、如何判断一个物体是否具有磁性?2、如何正确地理解磁场和磁感线?3、通电螺线管的极性、电流方向及电源极性如何判断?4、直流电动机的原理。
从指南针到磁悬浮列车
从指南针到磁悬浮列车
从指南针到磁悬浮列车知识点复习
一、磁是什么
1. 磁体具有磁性,能够吸引铁、钴、镍等物质。
磁体还具有指向性。
2. 磁体上磁性最强的部分叫磁极,一个磁体有两个磁极。
可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针静止后,总是指向南北方向。
根据磁体的指向性,将静止后指北的磁极叫做北极(N极),指南的磁极叫做南极(S极)。
3. 磁极间相互作用的规律:同名磁极互相排斥,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. 磁体周围的空间存在着磁场,其基本性质是对放入其中的磁体产生磁力作用。
6. 磁场具有方向性,在磁场中某点,磁体北极所受磁场作用力的方向,规定为该点的磁场方向。
8. 磁感线
(1)概念:为了形象而又方便地描述磁场分布情况而引入的假想曲线。
(2)磁感线的特点:① 磁体周围的磁感线从北极发出回到南极;② 是在空中不相交的闭合曲线;③ 磁感线分布的疏密可反映磁场的强弱。
1.通电导体在磁场中会受到力的作用,力的方向与导体中的电流方向和磁场方向有关。
2.直流电动机的工作原理:通电导体(线圈)在磁场中会受到力转动。
3、直流电动机的能量转化:把电能转化为机械能的机器。
4、电动机的优点:控制方便,效率高、污染小。
第十六章从指南针到磁悬浮列车第一节磁是什么一.知识点1.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,他们分别叫做南极和北极。
不存在只有单名磁极的磁体。
2.磁极间的相互作用规律是:同名磁极的磁体相互排斥,异名磁极相互吸引。
3.磁化:把铁磁性物质(铁、钴、镍)与磁铁的磁极接触或靠近时显示出(磁性)的过程叫磁化。
4.磁体的周围确实存在着一种物质,物理学中命名为(磁场)磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是改点的磁场方向。
5.磁感应线:为了形象直观的描述磁场,人们引入了磁感应线,即用带箭头的曲线来描述磁场的某些特征和性质,简称(磁感线)在磁体的外部,磁感线总是从磁体的北极出发,最后回到南极。
磁感线分布越密集的地方,起磁场就越强;磁感线分布的越稀疏的地方,起磁场就越弱。
第二节电流的磁场一、知识点1.奥斯特试验:在小磁针上方平行地加一根导线,当接通电路时,导线中有电流通过,小磁针(有)电流通过,小磁针(偏转);断开电路,导线中(无)电流通过,小磁针(不偏转),这个现象表明通电直导线的周围存在(磁场)。
2.通电螺线管的周围存在着(磁场),与(条形磁铁)的磁场相似。
通电螺线管周围的磁场两端的极性与所通(电流的方向)有关。
3.通电螺线管周围的磁场方向可以用安培定则来判断:用右手握住螺线管,让四指弯曲,跟螺线管中的电流方向一致,则大拇指所指的方向就是通电螺线管的北极。
4.内部带有(铁芯)的螺线管叫做电磁铁。
电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性,电磁性的极性可以改变通过电流的方向来改变。
一个电磁铁磁性的强弱跟(电流的大小)和(线圈的匝数)有关。
第十七章从指南针到磁浮列车~第十八章知识点物理沪科版第十七章从指南针到磁悬浮列车第一节:磁是什么1.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。
2.磁场:(1)磁场方向:放在磁场中某点的小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
(2)磁场基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用。
(3)磁感应线:磁感线是人们为了研究磁场方便,假想出来的一种模型,它并不真实存在。
在磁体外部,磁感线从北极出发回到磁体的南极。
(4)地磁场:地磁的北极在地理的南极洲附近,地磁的南极在地理的北冰洋附近。
第二节:电流的磁场1.奥斯特实验表明:通电导体周围存在磁场;电流的磁场方向和电流的方向有关。
2.通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场与条形磁体相似。
3.安培定则的内容:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
判断方法:(1)标出螺线管上电流的环绕方向。
(2)用右握住螺线管,让四指弯向电流的方向。
(3)大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
4.影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小、线圈匝数、有无铁心等。
线圈匝数一定时,电流越大,磁性越强;结构相同的电磁铁,电流一定,线圈匝数越多,磁性越强。
有铁芯时比无铁芯磁性强。
第三节电动机为什么会转动1、磁场对通电导线的作用:通电导线大磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向有关。
当电流的方向或磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。
2、电动机:(1)电动机原理:通电线圈在磁场中受力而转动。
其能量转化过程是电能转化为机械能。
(2)换向器作用:每当线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中电流方向使线圈能沿着同一方向连续转动。
(3)转速:电动机的转速由电流大小和磁场强弱决定。
电流越大,磁场越强转速越快。
(4)电动机的转动的方向由电流方向和磁场方向决定。
(5)能量转化:电能转化为机械能。
(8)电动机优点:构造简单;控制方便;体积小;无污染;效率高。
从指南针到磁浮列车的知识点
1. 指南针:
- 指南针的工作原理是基于地球磁场的存在。
- 指南针针的一端指向地球的北磁极。
- 指南针的发明对航海和探索新大陆起到了重要作用。
2. 电磁学:
- 电磁学是研究电磁现象的一门科学。
- 电磁学的基础是电磁感应定律和麦克斯韦方程组。
- 电磁学的应用包括电机、发电机、无线电通信等。
3. 电磁铁:
- 电磁铁是利用电磁感应原理制造的一种装置。
- 通电时,电磁铁会产生磁场,从而吸引铁磁性物体。
- 电磁铁广泛应用于起重机、电磁制动器等领域。
4. 电磁悬浮:
- 电磁悬浮是利用电磁力实现物体悬浮的技术。
- 通过精确控制电磁力,可以使物体保持悬浮状态。
- 电磁悬浮技术应用于磁浮列车等领域。
5. 磁浮列车:
- 磁浮列车是利用电磁悬浮原理运行的一种新型交通工具。
- 列车无需接触轨道,可以实现高速、低噪音、低能耗运行。
- 磁浮列车代表了交通运输领域的前沿技术。
从指南针到磁浮列车,体现了人类对磁场和电磁现象认识的不断深入,以及将这些认识应用于实际技术的过程。
每一个知识点都是建立在前人的基础之上,反映了科学技术的持续发展和进步。
第十七章从指南针到磁浮列车本章复习和总结【教学目标】1.知道磁场、地磁场的概念,知道磁极间的相互作用.2.知道磁感线是假想的曲线,会作磁感线的图.3.知道电流的磁效应,会用安培定则来判断通电螺线管的两端各自对应哪个磁极.4.知道电磁铁的特点及电磁继电器的工作原理.5.知道磁场对通电导线有力的作用,知道电动机的结构和工作原理.【教学方法】1.转换法:磁场是一种看不见、摸不到的物质,因此,为了研究它的性质,我们可以通过磁场对磁体产生的作用来认识它,通过这种转换法我们能更形象地学习磁的性质,加深对本章知识的理解.2.控制变量法:本章涉及用控制变量法研究的内容有:(1)探究电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关;(2)探究磁场对通电导体作用力的方向与哪些因素有关;通过这种控制变量法的学习,帮助学生加深理解知识的内涵,熟悉解题的方法与技巧.3.逆向思维法:从问题反方向的角度,提出问题进行研究,可以锻炼学生加深对知识的理解与掌握.4多媒体课件.【教学课时】 1课时.【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【本章总结】1.知识结构(用多媒体展示并总结)2 .重难点引导本章的主要内容有简单磁现象、磁场、电流的磁场、电磁铁及其应用、电动机等,其中磁场、电动机是难点,电流的磁场、电磁铁是重点.磁场方向、磁感线方向、小磁针N极指向、螺线管中电流方向的判定是考试的热点,通常以选择题、填空题、作图题、实验探究题等形式出现.一、磁体、磁场、磁感线的辨析比较二、条形磁铁与通电螺线管(电磁铁)的辨析比较三、电流的磁场与磁场对电流作用的分析比较3.典例剖析(用多媒体展示)考点1 磁现象、磁场例1 根据图中磁感线的方向和小磁针的指向,判断下列四幅图中错误的是()解析:A选项中是异名磁极的磁场,磁感线从N极到S极,根据磁极间的相互作用规律可判断小磁针指向正确;B 选项中的磁感线应从蹄形磁铁的N极出来,回到S极,且小磁针的N极应指向蹄形磁铁的S极,故B选项错误;条形磁铁周围的磁感线从N极出来,回到S 极,故C选项正确,D 选项错误.答案:BD考点2 电流的磁场例 2 如图所示,是开关闭合后,小磁针在条形磁铁和通电螺线管的共同作用下,在图中位置处于静止状态,请你根据条形磁铁的极性标出小磁针和通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极.解析:根据磁极之间的相互作用规律可知,小磁针左端为S极,右端为N极;通电螺线管的左端为S极,右端为N极.再根据右手螺旋定则(用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极),判断出电源左端为正极,右端为负极.答案:如图所示.考点3 电磁铁及其应用例3 小明同学设计了一个电动按摩棒,其结构示意图如图所示,AOB可以看作是一个杠杆,0为支点,B处有一个条形磁体,A为按摩槌头.当电磁铁输入方向改变的交流电时,条形磁体会受到引力或斥力,带动按摩槌头4振动.某一时刻,电磁铁与条形磁体间的磁感线如图所示,青画出此时:(1)磁感线方向并标出电磁铁上端的磁极.(2)螺线管中的电流方向.(3)条形磁体所受磁力的示意图.解析:从磁感线形状可以看出,这是同名磁极的磁感线分布,由于条形磁体的下端是N 极,所以电磁铁的上端也是N极.根据安培定则,可判断通电螺线管中电流是自下而上;同名磁极相排斥,则它所受磁力的方向向上,作用点在条形磁体上.考点4 磁场对电流的作用、电动机例4 在制作简易电动机的过程中,若要改变电动机的转动方向,可以()A.将电源的正负极对调B.改变通电电流的大小C.换用磁性更强的磁铁D.增加电动机的线圈匝数解析:电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的,通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,二者只改变一个时,导体受力方向改变,二者同时改变时,导体受力方向不变.所以要改变电动机的转动方向,可采取的措施是只改变电流方向或只改变磁场方向.故正确选项为A.答案:A【课后作业】完成本课时对应练习,并预习下一课时内容。
《从指南针到磁浮列车》全章复习与巩固(基础)【学习目标】1.认识简单的磁现象;知道磁感线可用来形象地描述磁场;知道磁感线的方向是怎样规定的;2.知道通电导体周围存在着磁场;通电螺线管的磁场与条形铁相似;3.理解电磁铁的特性和工作原理;了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理;4.了解磁场对通电导线的作用;了解电动机的构造和工作原理;【知识网络】【要点梳理】要点一、磁是什么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:我们把原来不显磁性的物质通过靠近或接触磁体等方式使其显出磁性的过程叫磁化。
2.磁场:(1)磁场的存在:在磁体的周围存在着一种看不见、摸不着的物质,人们将其称为磁场。
(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:磁感线是一种描述磁场的方法。
为了形象直观地描述磁场,物理学中人为地引入了磁感应线(简称磁感线),即用带箭头的曲线来描述磁场的某些特征和性质。
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。
要点二、电流的磁场1.电生磁:(1)奥斯特实验:①意义:揭示了电现象和磁现象之间的密切联系。
②结论:a.通电导体周围存在磁场;b.电流的磁场方向与电流方向有关。
(2)通电螺线管的磁场:①螺线管:将导线绕在圆筒上,可做成一个螺线管(也叫线圈)。
②右手螺旋定则:用右手握住螺线管,让四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
2.电磁铁:(1)电磁铁:在通电螺线管内插入一个铁芯,就构成了一个电磁铁。
电磁铁在电磁起重机、电铃、发电机、电动机、自动控制上有着广泛的应用。
(2)电磁铁的特点:①电磁铁磁性的有无,完全可以由通断电来控制。
②电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈的匝数控制。
③电磁铁产生的磁场方向是由通电电流的方向决定的。
3.电磁继电器:①结构:具有磁性的电磁继电器由控制电路和工作电路两部分组成。
控制电路包括低压电源、开关和电磁铁,其特点是低电压、弱电流的电路;工作电路包括高压电源、用电器和电磁继电器的触点,其特点是高电压、强电流的电路。
②原理:电磁继电器的核心是电磁铁。
当电磁铁通电时,把衔铁吸过来,使动触点和静触点接触(或分离),工作电路闭合(或断开)。
当电磁铁断电时失去磁性,衔铁在弹簧的作用下脱离电磁铁,切断(或接通)工作电路。
从而由低压控制电路的通断,间接地控制高压工作电路的通断,实现远距离操作和自动化控制。
电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。
要点诠释:1.通电螺线管的磁场方向与电流方向满足右手螺旋定则(也叫安培定则)。
2.电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理来工作的。
3.电磁铁的优点是:磁性强弱可控(电流的大小、线圈的匝数),磁性有无可控(通断电),磁极方向可控,因此把它用在一些自动控制电路中。
4.电磁铁的铁芯是用软铁制成的,而不是用钢制成的,这是因为软铁容易磁化,也容易失去磁性,而钢磁化后不易去磁。
要点三、电动机1. 磁场对通电导线的作用(1)磁场力的方向和电流方向有关。
(2)磁场力的方向与磁感线方向有关。
2.电动机的基本构造(1)转子:能够转动的部分。
(2)定子:固定不动的不分。
3.电动机怎样转动当线圈转到如图所示位置时,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。
要点诠释:通电直导线在磁场中受到力的作用。
力的方向与磁场方向、导线电流方向有关。
磁场对通电导线和通电线圈作用而运动的过程中,把电能转化为机械能,电动机就是从这一理论设计制造出来的。
(1)磁场对电流的作用中磁场方向、电流方向、导体受力方向三者应互相垂直,同时改变其中两个方向另一个方向不变;若首先改变其中一个方向而另一个方向不变,则第三者方向一定改变。
(2)当通电直导线的方向与磁感线的方向平行时(如图甲所示),磁场对通电直导线(图甲中直导线ab)没有力的作用。
当通电直导线的方向与磁感线的方向不平行(斜交)时,磁场对通电直导线(图乙中直导线ab)有力的作用(垂直纸面向内)。
当通电直导线的方向与磁场的方向垂直时,磁场对通电直导线(图丙中直导线ab)的作用力最大(方向垂直纸面向内)。
在图丙中,保持磁感线B的方向不变,而使直导线ab内电流方向相反时,ab受力的方向也相反;保持直导线内电流方向不变,而使磁感线B的方向相反时,ab受力的方向也相反。
但如果在图丙中,同时使磁感线B的方向及ab内电流方向都变为相反,则直导线ab的受力方向不发生变化。
【典型例题】类型一、基本概念辨析1. 关于磁感线,正确的说法是()A.磁感线确实存在于磁场中B.在磁体内磁感线是从N极到S极C.将磁铁放在硬纸上,周围均匀地撒上铁粉,然后轻轻地敲打几下,我们就看到了磁铁周围的磁感线D.磁感线密集的地方磁场强,磁感线稀疏的地方磁场弱,任何两条磁感线都不可能相交【思路点拨】熟记一些基本概念、规律,物理好多模型就是为了方便研究,所以课下多多了解,是解题关键。
【答案】D【解析】磁体的周围存在着看不见、摸不着但又客观存在的磁场,为了描述磁场,在实验的基础上,利用建模的方法想象出来的磁感线,磁感线并不客观存在,A错误;磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极;在磁体的内部,磁感线是从磁体的S极出发,回到N极,故B错误;在该实验中,我们看到的是铁粉形成的真实存在的曲线,借助于该实验,利用建模的思想想象出来磁感线,但这不是磁感线,故C错误;磁感线最密集的地方,磁场的强度最强,反之磁场最弱。
磁场中的一点,磁场方向只有一个,若两条磁感线可以相交,则交点处就可以做出两个磁感线的方向,即该点磁场方向就会有两个,这与理论相矛盾,因此磁感线不能相交。
故D正确。
【总结升华】此题考查了磁感线的引入目的,磁场方向的规定,记住相关的基础知识,对于解决此类识记性的题目非常方便。
举一反三:【变式】(2015•安徽中考)一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。
某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场,磁感线如图所示,则小磁针在磁场出现后()A.两极所受的力是平衡力,所以不会发生转动B.两极所受的力方向相反,所以会持续转动C.只有N极受力,会发生转动,最终静止时N极所致方向水平向右D.两极所受的力方向相反,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右【答案】D【解析】某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场,小磁针将会受到磁场力的作用,且N极受力方向与与磁场方向相同,水平向右;S极受力方向与磁场方向相反,水平向左。
所以小磁针会发生转动,最终小磁针在磁场中静止,N极指向水平向右,所以ABC错误,D正确。
故选D。
2. 如图所示的装置中,要使电流计的指针发生偏转,下列办法中可行的是()A.闭合开关,使导体AB竖直向上移动吧 B.闭合开关,使导体AB水平向外移动C.闭合开关,使导体AB水平向左移动 D.断开开关,使导体AB斜向后移动【思路点拨】(1)闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,就会在导体中产生感应电流;(2)磁体周围的磁感线从N极到S极,本题中分析磁感线方向和导体运动方向的关系,只要是切割磁感线运动就会产生感应电流。
【答案】B【解析】A、磁感线方向由上到下,闭合开关,导体竖直向上运动,不属于切割磁感线运动,导体中不会产生感应电流,不符合题意;B、磁感线方向由上到下,闭合开关,导体水平向外运动,属于切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,符合题意;C、磁感线方向由上到下,闭合开关,导体水平向左运动,不属于切割磁感线运动,导体中不会产生感应电流,不符合题意;D、磁感线方向由上到下,导体斜向后运动,虽切割磁感线运动,但开关没有闭合,故导体中不会产生感应电流,不符合题意;故选B。
【总结升华】判断是否产生感应电流是要牢牢抓住“闭合”、“切割”,在分析时要牢牢把握住这两个方面。
举一反三:【变式】如图所示,a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿箭头方向运动,则不能产生感应电流的是()A. B. C. D.【答案】C类型二、作图题3.在图中,根据通电螺线管N、S极,在螺线管上标出电流的方向,在电源上标出它的正负极。
【答案】【解析】用右手螺旋定则得出电流的方向,然后根据在电源外部,电流从电源的正极流出负极流入,判断出电源的正负极。
【总结升华】本题考查了右手螺旋定则的使用。
利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性,也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法。
举一反三:【变式】(2016•杨浦区一模)如图所示,小磁针甲、乙处于静止状态.根据标出的磁感线方向,可以判断出()A.螺线管的左端为N极 B.电源的左端为负极C.小磁针甲的右端为N极 D.小磁针乙的右端为N极【答案】C【解析】A、在磁体的周围,磁感线从磁体的N极流出,回到S极,所以利用磁感线的方向,可以确定螺线管的右端为N极,左端为S极,故A错误;B、根据螺线管的左端为N极结合图示的线圈绕向,利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出,所以电源的左端为正极,右端为负极,故B错误;C、根据异名磁极相互吸引的理论可以确定小磁针甲右端为N极,故C正确;D、小磁针静止时,N极的指向跟通过该点的磁感线方向一致,S极跟通过该点的磁感线方向相反,所以乙的右端为S极,故D错误。