(word完整版)電學(xué)專題復(fù)習(xí)五：電與磁知識點(diǎn)梳理和典例分析-教師用,推薦文檔

1、電與磁知識梳理和典例分析知識梳理一、磁現(xiàn)象1. 磁性： 磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)，磁鐵的這種性質(zhì)叫做磁性。2. 磁體： 具有磁性的物質(zhì)叫做磁體。3. 磁極： 磁體上磁性最強(qiáng)的部分（任一個磁體都有兩個磁極且是不可分割的）（1）兩個磁極：南極（S）指南的磁極叫南極，北極（N）指北的磁極叫北極。（2）磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。4. 磁化： 使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程。二、磁場1. 磁場（ 1）概念：在磁體周圍存在的一種物質(zhì)，能使磁針偏轉(zhuǎn)，這種物質(zhì)看不見，摸不到，我們把它叫做磁場。（ 2）基本性質(zhì) ：磁場對放入磁場中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。（ 3）磁場的方向：規(guī)

2、定在磁場中的任意一點(diǎn)，小磁針靜止時，N 即所指的方向就是那點(diǎn)的磁場方向。注意在磁場中的任意一個位置的磁場方向只有一個。2. 磁感線（ 1）概念：為了形象地描述磁場，在物理學(xué)中，用一些有方向的曲線把磁場的分布情況描述下來，這些曲線就是磁感線。（ 2）方向：為了讓磁感線能反映磁場的方向，我們把磁感線上都標(biāo)有方向，并且磁感線的方向就是磁場方向。（ 3）特點(diǎn)：磁體外部的磁感線從N極出發(fā)回到 S 極，內(nèi)部從 S 極出發(fā)回到 N 極。磁感線是有方向的，磁感線上任何一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場方向一致。磁感線的分布疏密可以反映磁場磁性的強(qiáng)弱，越密越強(qiáng)，反之越弱。磁感線是空間立體分布，是一些閉合曲線，在空間不能

3、斷裂，任意兩條磁感線不能相交。磁感線是為了描述磁場而假想出來的，實(shí)際上不存在。3. 地磁場（1）概念：地球周圍存在著磁場叫做地磁場。（ 2）磁場的 N 極在地理的南極附近，磁場的S 極在地理的北極附近。（ 3）磁偏角：首先由我國宋代的沈括 發(fā)現(xiàn)的。三、電生磁1. 電流的磁效應(yīng)（ 1） 1820 年，丹麥的科學(xué)家 奧斯特 第一個發(fā)現(xiàn)電與磁之間的聯(lián)系。 （ 2）由甲、乙可知： 通電導(dǎo)體周圍存在磁場 。（ 3）由甲、丙可知： 通電導(dǎo)體的磁場方向跟電流方向有關(guān)。（4）電流的磁效應(yīng)對應(yīng)的圖2. 通電螺線管（1）磁場跟條形的磁場是相似的。（ 2）通電螺線管的磁極方向跟電流方向有關(guān)。3. 安培定則 ：用右手

4、握住螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。四、電磁鐵1. 電磁鐵定義：電磁鐵是一個內(nèi)部插有鐵芯的螺線管。2. 判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱（轉(zhuǎn)換法） ：根據(jù)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目的多少來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。3.影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素（控制變量法）： 電流大小 ； 有無鐵芯 ； 線圈匝數(shù)的多少結(jié)論（ 1）：在電磁鐵線圈匝數(shù)相同時，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。結(jié)論（ 2）：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟有無鐵芯有關(guān)，有鐵芯的磁性越強(qiáng)。結(jié)論（ 3）：當(dāng)通過電磁鐵的電流相同時，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。4.電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)（ 1）電磁鐵磁性有無，可由電流的有無來控制。（ 2）電磁

5、鐵磁性強(qiáng)弱，可由電流大小和線圈匝數(shù)的多少來控制 。（ 3）電磁鐵的磁性可由電流方向來改變。5. 電磁鐵的應(yīng)用： 電磁起重機(jī)、磁懸浮列車、電磁選礦機(jī)、電鈴、電磁自動門等五、電磁繼電器揚(yáng)聲器電磁繼電器（1）結(jié)構(gòu)：電磁繼電器是由電磁鐵、銜鐵、簧片、觸點(diǎn)（靜觸點(diǎn)、動觸點(diǎn)）組成。（2）工作原理：當(dāng)較低的電壓加在接線柱D、E 兩端，較小的電流流過線圈時，電磁鐵把銜鐵吸下，使B、 C兩個接線柱所連的觸點(diǎn)接通，較大的電流就可以通過B、 C 帶動機(jī)器工作了。（ 3）結(jié)論：電磁繼電器就是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關(guān)。（ 4）用電磁繼電器控制電路的好處：用低電壓控制高電壓；遠(yuǎn)距離控制；自動控制。六、電動機(jī)1.

6、磁場對通電導(dǎo)體的作用（1）通電導(dǎo)體在磁場里，會受到力的作用。（ 2）通電導(dǎo)體在磁場里，受力方向與電流方向和磁感線方向有關(guān)。2. 電動機(jī)（ 1）基本結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子線圈） 、定子（磁體） 、電刷、換向器電刷的作用：與半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。換向器的作用： 使線圈一轉(zhuǎn)過平衡位置就改變線圈中的電流方向。（ 2）原理： 通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動 的原理制成的。通電線圈在磁場中的受力大小跟電流 （電流越大，受力越大）有關(guān)。通電線圈在磁場中的受力大小跟磁場的強(qiáng)弱 （磁性越強(qiáng)，受力越大）有關(guān)。通電線圈在磁場中的受力大小跟線圈的匝數(shù) （匝數(shù)越大，受力越大）有關(guān)。（3）應(yīng)用：直接電動機(jī)：（電動玩具、錄音

7、機(jī)、小型電器等）交流電動機(jī)：（電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、家用電器等）（4）電動機(jī)原理圖（有電源 ）：七、磁生電1. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象（1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國的物理學(xué)家法拉第 第一個發(fā)現(xiàn)的。（2）電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流。感應(yīng)電流：由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。（ 3）電流中感應(yīng)電流的方向與 導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動方向 和磁場方向 有關(guān)。（ 4）電磁感應(yīng)原理圖：2. 發(fā)電機(jī)原理：發(fā)電機(jī)是根據(jù) 電磁感應(yīng) 原理工作的，是 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 的機(jī)器。發(fā)電機(jī)原理圖（ 無電源 ）：3. 直流電和交流電（1）直流電：方向不變的電流叫做直流電。（ 2）交流電：周期性改變

8、電流方向的電流叫交電流。（ 3）產(chǎn)生感應(yīng)電流大小跟 磁場強(qiáng)度 、切割磁感線速度 、線圈匝數(shù) （導(dǎo)體的長度）有關(guān)。（ 4）周期（ T）：（ 5）頻率（ f ）：我國交流電周期是0.02s ，頻率為 50Hz（每秒內(nèi)產(chǎn)生的周期性變化的次數(shù)是50 次），每秒電流方向改變100 次 。4. 發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的區(qū)別區(qū)別電動機(jī)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有電源無電源工作原理通電線圈在磁場中受力的作用電磁感應(yīng)能量轉(zhuǎn)化電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能典例分析例 1圖中，請根據(jù)小磁針靜止時的指向，標(biāo)出通電螺線管的N 、S 極，線圈中的電流方向和電源的正、負(fù)極。分析： 這是磁場方向、磁極相互作用和電流的磁場方向判別的綜合問題，通電螺

9、線管可以看作一個條形磁鐵，它與左邊的小磁針相互作用，根據(jù)異名磁極相互吸引，可以判斷通電螺線管左端是 S 極，右端是 N 極，再用右手螺旋定則判定電流方向，由電流流向可以確定電源的正、負(fù)極。解答： 參見下圖。例 2 有一只細(xì)鋼針，想知道它是否具有磁性，有幾種方法？怎樣判斷？分析： 根據(jù)磁體的吸鐵性、指向性以及磁極間的作用規(guī)律，可以有三種方法判斷鋼針是否具有磁性。解答： 方法一：將鋼針云靠近鐵屑，若能吸引鐵屑，則鋼針有磁性，否則鋼針無磁性。方法二： 用細(xì)線系住鋼針中間，懸掛起來， 使其可以在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)它靜止時總是指向南北方向，則鋼針有磁性；當(dāng)它靜止時指向任意方向，則磁針無磁性。方法三：將

10、小鋼針分別靠近小磁針的南北極，如果兩次都吸引，說明鋼針無磁性；如果一次吸引，一次排斥，說明小鋼針有磁性。例 3 根據(jù)下圖中給出的磁場的一部分磁感線，試在方框內(nèi)畫出適當(dāng)?shù)拇朋w，并標(biāo)明N、 S 極。分析： 根據(jù)各種類型的磁體周圍的磁感線分布圖，可以作出正確的答案，比如條形磁鐵、蹄形磁鐵等。解答： 答案見下圖。例 4 下圖甲、乙所示，關(guān)于甲、乙兩圖，下列說法中正確的是：A. 圖甲是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置，利用該實(shí)驗(yàn)的原理可以制成發(fā)電機(jī)。B. 圖乙是研究磁場對電流作用的裝置，利用該實(shí)驗(yàn)的原理可以制成發(fā)電機(jī)。C. 圖甲是研究磁場對電流作用的裝置，利用該實(shí)驗(yàn)的原理可以制成電動機(jī)。D. 圖乙是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)

11、象的裝置，利用該實(shí)驗(yàn)的原理可以制成電動機(jī)。分析： 本題要求能正確理解發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的工作原理。圖甲中，開關(guān)閉合后，導(dǎo)體 AB 中有電流通過，受到磁場對它的力的作用。當(dāng) AB 導(dǎo)體受到磁場的作用力大于摩擦力時發(fā)生運(yùn)動。由此可知，圖甲是研究磁場對電流作用的裝置， 利用這個原理可制成電動機(jī)。 而圖乙中開關(guān)閉合后， 導(dǎo)體 ab 在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，靈敏電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這表明閉合電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。所以，圖乙是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置，利用這個原理可制成發(fā)電機(jī)。解答： C。例 1：根據(jù)圖中磁鐵或通電線圈旁邊小磁針靜止時的位置，判斷磁鐵的南北極，標(biāo)出電源的正負(fù)極.分析 根據(jù)“小磁針在磁場中靜止

12、時北極所指的方向就是該點(diǎn)磁感線方向”，先按條形磁鐵磁感線的形狀畫一條磁感線，并使它通過小磁針，確定磁感線方向，再根據(jù)“磁感線在磁體外部總是從磁體的北極出發(fā)，回到南極”，便可以確定條形磁鐵的南北極.用同樣的方法可以確定通電螺線管的南北極，再根據(jù)安培定則確定導(dǎo)線中電流方向，那么電流流出的那一端便是電源的正極.兩塊磁體的磁極彼此靠近，根據(jù)圖中小磁針的位置，可以確定兩磁極同名，畫出磁感線的方向均指向磁極，那么兩磁極都是S 極 .正確答案：例 2：下列所述情況，哪些說明鋼棒有磁性A. 將鋼棒一端接近磁針北極，兩者互相吸引，再將鋼棒的這端接近磁針的南極，兩者相互排斥B. 將鋼棒一端接近磁針北極時，兩者相互

13、排斥D. 將鋼棒一端靠近磁針北極時，兩者相互吸引，將鋼棒調(diào)轉(zhuǎn)，則互相排斥分析磁極之間相互作用規(guī)律是：“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”，而有磁性的物體有“吸引鐵、鈷、鎳的性質(zhì)” ，就是說，磁體能吸引鋼，鋼棒也吸引小磁針.因此“吸引”現(xiàn)象有兩種情況：一是磁體吸引鐵、鈷、鎳、鋼之類物體，二是異名磁極相互吸引，故以“小磁針一端吸引鋼棒”不能判斷出鋼棒是否有磁性，而“排斥”現(xiàn)象只有一種可能，那就是同名磁極相互排斥，故以“小磁針一端與鋼棒相排斥”可以判斷出鋼棒有磁性，且這端磁極與小磁針的這端磁極屬同名磁極.答案： ABD例 3：用圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，研究對象有：鐵片、鋁片、玻璃片、紙片、鋼片，將

14、這些研究對象分別置于 U 形磁鐵與回形針之間，請將實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果填寫在下表中：哪些物質(zhì)插入后回形哪些物質(zhì)插入后回針會下落形針不會下落分析能夠被磁化的物質(zhì)像鐵、鋼等物質(zhì)插入后，馬上被磁化有磁性，中間磁性很弱，回形針會落下來，像玻璃片、鋁片、紙片等物質(zhì)不會被磁化，放入后磁性不變，則回形針不會掉下來答案：左側(cè)填：鐵片、鋼片；右側(cè)填：鋁片、玻璃片、紙片例 4：關(guān)于磁感線，正確的說法是.A. 用磁感線可以形象地表示磁場的方向和它的分布情況B. 磁感線是磁場中真實(shí)存在的線C.磁鐵外面的磁感線是從磁鐵的南極出來，回到北極D. 在磁場中畫出許多曲線，此曲線叫磁感線分析磁體的周圍存在磁場，是從放在磁體外的小磁針

15、的指向發(fā)生變化判斷出來的，因?yàn)榇艌鰧Ψ湃肫渲械牧硪粋€磁體有力的作用，小磁針正是在這個力的作用下發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如果沿著眾多小磁針北極所指的方向連成曲線，就得到了假想的磁感線，這根磁感線的方向是從磁體的北極出來，回到南極，它是用來幫助我們研究磁場的情況 .答案： A例 5：下圖為奧斯特實(shí)驗(yàn)示意圖，比較甲與乙可得出的結(jié)論是：；比較甲與丙可得出的結(jié)論是：.分析該實(shí)驗(yàn)中的甲、丙圖表明，當(dāng)有電流通過導(dǎo)體時，就有磁場產(chǎn)生，可通過電流的方向不同，說明小磁針偏轉(zhuǎn)不同，即電流的磁場方向跟電流的方向有關(guān).乙圖斷開，無電流，則小磁針不偏轉(zhuǎn).答案：通電導(dǎo)體周圍存在著磁場（或電流的磁效應(yīng)）；電流的磁場方向跟電流方向有關(guān).例

16、 6：如圖是張磊同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)的活動中為某倉庫設(shè)計的一種防盜報警器，其踏板放在倉庫的門口，電鈴和燈泡放在值班室內(nèi)，觀察電路可知，這個報警器的原理是：（ 1）有人踩踏板時.（ 2）無人踩踏板時.分析當(dāng)有人踩踏板時，低壓電路上觸點(diǎn)接觸，線圈有電流通過產(chǎn)生磁性，把銜鐵吸下來，則電鈴響；若無人踩踏板時，低壓電路不通，燈泡電路工作，燈亮.答案：（ 1）電磁鐵有磁性，電鈴電路工作，鈴響報警（ 2）電磁鐵無磁性，燈泡電路工作，燈亮安全例 7：如圖所示，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁極間運(yùn)動，圖中小圓圈表示導(dǎo)體的橫截面，下列說法中正確的是A. 圖 a 的導(dǎo)線中電流方向相同C.圖 b 和圖 c 的導(dǎo)線中電流方向相反

17、B.圖b 和圖D. 圖c 的導(dǎo)線中電流方向相同a 和圖 b 的導(dǎo)線中電流方向相同分析感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：閉合電路里的一部分導(dǎo)體；在磁場中做切割磁感線運(yùn)動.由圖可知，b、 c 中導(dǎo)線都在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，且又是閉合電路里的一部分導(dǎo)體，所以導(dǎo)線中都有感生電流產(chǎn)生圖 a、b 中導(dǎo)體運(yùn)動方向相同，但磁感線方向相反，故電流方向相反.圖 b、 c 中導(dǎo)體運(yùn)動方向和磁感線方向都相同，故電流方向也相同.答案： B例 8：關(guān)于直流電動機(jī)和發(fā)電機(jī)，下列說法正確的是a、.A. 電動機(jī)是利用磁場對電流作用的現(xiàn)象制成的，工作時把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B. 發(fā)電機(jī)是利用法拉第的發(fā)現(xiàn)制成的，工作時把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D. 交

18、流發(fā)電機(jī)和直流電動機(jī)構(gòu)造相同，因此它們的工作原理是一樣的分析閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，利用這種現(xiàn)象制成了發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.通電線圈在磁場里受到力的作用，在磁場里會發(fā)生轉(zhuǎn)動，利用這一現(xiàn)象發(fā)明了電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.答案： B例 9：如圖所示，當(dāng)手搖交流發(fā)電機(jī)線圈以每秒鐘5 轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動時A. 電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，小燈泡正常發(fā)光B.電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，小燈泡閃爍發(fā)光C.電流表指針左右大幅度擺動，小燈泡不亮D.電流表指針左右小幅度擺動，小燈泡閃爍分析我們知道，線圈以每秒5 轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的交流電的頻率為5 Hz ，即每秒線圈中的電流方向改變 10