高中物理 第3講 電與磁

第3講電與磁實驗突破--科學探究素養(yǎng)提升欄目導航知識精講考點清單圖說物理實驗1探究通電螺線管周圍的磁場實驗2探究什么情況下磁可以生電電與磁磁場對通電導體的作用磁生電磁場磁現(xiàn)象力的方向影響因素力的大小影響因素電磁感應現(xiàn)象產生感應電流條件基本性質磁性磁極磁極間的相互作用方向發(fā)電機磁化磁感線地磁場方向假想曲線電生磁通電螺線管的磁場安培定則電磁鐵磁性強弱的影響因素電動機電流的磁效應一、磁現(xiàn)象1.磁性：能夠吸引____________等物質的性質.2.磁極(1)磁極：磁體磁性________的兩個部位.磁體兩極處磁性最強，中間處磁性最弱.鐵、鈷、鎳最強考點清單知識精講返回思維導圖(2)南極和北極：靜止時指南的那個磁極叫做________極或________極,指北的那個磁極叫做________極或________極.(3)磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互________,異名磁極相互________.3.磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性的現(xiàn)象.南S北N排斥吸引返回思維導圖二、磁場1.定義：磁體周圍存在著一種物質,能使磁針偏轉.這種物質看不見、摸不著，我們把它叫做磁場.2.基本性質：對放入其中的磁體___________.磁體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的.3.方向：物理學中把小磁針靜止時__________所指的方向規(guī)定為該點磁場的方向.4.磁感線(1)定義：描述磁場_______的假想曲線.有力的作用北極(N極)分布返回思維導圖5.地磁場：地球周圍存在著地磁場,地磁場的北極在地理_______極附近,南極在地理_______極附近.南北(2)方向：磁體外部的磁感線都是從磁體的_______極出發(fā),回到_______極.注：磁場是客觀存在的，而磁感線不是客觀存在的.磁感線越密的地方，磁場越強.NS返回思維導圖三、電生磁1.電流的磁效應(1)丹麥物理學家_________第一個發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的聯(lián)系,證實了電流周圍存在磁場；(2)定義：通電導線周圍存在與_________方向有關的磁場,這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應.2.通電螺線管的磁場(1)通電螺線管外部的磁場與_________的磁場相似；(2)通電螺線管兩端的極性與______的方向有關，可以用_________來判定磁極.3.安培定則：如圖所示，用_________握住螺線管,讓_________指向螺線管中電流的方向,則_________所指的那端就是螺線管的_________.奧斯特電流條形磁體電流安培定則右手四指拇指N極返回思維導圖四、電磁鐵電磁繼電器1.電磁鐵a.特點(1)磁性的有無可以通過___________控制；(2)電磁鐵的N、S極可以通過__________改變；(3)磁性的強弱可以通過線圈中電流的大小和線圈匝數(shù)來控制.b.磁性強弱的影響因素(1)電流：線圈匝數(shù)一定時，電流越大，磁性越________;(2)線圈匝數(shù)：電流一定時，線圈匝數(shù)越多，磁性越________.c.應用：電磁起重機、電鈴、電磁繼電器、電冰箱、吸塵器等.電路的通斷電流方向強強返回思維導圖2.電磁繼電器(1)實質：利用電磁鐵來控制工作電路通斷的一種開關.(2)作用：利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接地控制高電壓、強電流的工作電路的通斷以實現(xiàn)安全、自動控制.返回思維導圖五、磁場對通電導線的作用1.影響力方向的因素：通電導線在磁場中要受到力的作用,力的方向跟___________的方向、___________的方向有關,當___________的方向或者___________的方向變得相反時,通電導線受力的方向也變得相反.2.影響力大小的因素：電流的大小、磁場的強弱；磁場越強、導體中的電流越大，導體受力越大.電流磁場電流磁場返回思維導圖六、磁生電1.英國科學家_________發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象.2.電磁感應現(xiàn)象：_____電路的一部分導體在磁場中做_________________時,導體中就產生電流.這種由于導體在磁場中運動而產生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應,產生的電流叫做_________.3.感應電流產生的條件(1)_________電路.(2)部分導體做____________運動(切割時，可垂直切割，也可斜著切割).4.感應電流方向的影響因素：與_____________________和_________有關.法拉第閉合切割磁感線運動感應電流閉合切割磁感線導體切割磁感線的方向磁場方向返回思維導圖七、四種電磁實驗實驗奧斯特實驗電磁感應實驗探究磁場對電流作用的實驗探究電磁鐵磁性強弱的影響因素裝置圖工作原理____________電磁感應通電導體在磁場中受力運動_____________電流的磁效應電流的磁效應返回思維導圖實驗奧斯特實驗電磁感應實驗探究磁場對電流作用的實驗探究電磁鐵磁性強弱的影響因素能量轉化_______能→_______能_______能→_______能影響因素磁場的方向與電流方向有關感應電流的方向與、導體運動方向有關導體受力的方向與、磁場方向有關電磁鐵磁性強弱與電流大小、線圈匝數(shù)有關判斷依據(jù)電路中無電源電源中有電源主要應用電磁鐵、電磁繼電器發(fā)電機、動圈式話筒電動機、揚聲器電磁繼電器、電磁起重機機械電電機械返回思維導圖圖說物理命題點：安培定則的應用、電磁鐵的特點1.如圖所示，電磁鐵磁性的強弱是通過觀察_____________________來確定的．閉合開關后，電磁鐵A的上端為________極，根據(jù)圖中現(xiàn)象可得出的結論是____________________________________________；當滑動變阻器滑片向________(選填“左”或“右”)端移動時，電磁鐵磁性增強．(BS九年級P154圖14－38)電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌賁

電流一定時，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，磁性越強左命題點：電磁鐵的特點及應用2.如圖所示為一種溫度自動報警器的原理圖．當溫度達到金屬絲下端所指的溫度時，電流通過電磁鐵的線圈產生______，吸引銜鐵，電鈴響起，發(fā)出報警信號.電磁鐵的a端為________極．若將溫度計上端的金屬絲向下調整，則報警溫度將______(選填“升高”或“降低”).(RJ九年級P132圖20．3－8)(HK九年級P155圖17－34)磁性S降低實驗突破--科學探究素養(yǎng)提升實驗1探究通電螺線管周圍的磁場(10年未考)命題點實驗視頻見超值配贈【設計與進行實驗】1.轉換法的應用：根據(jù)小磁針的指向判斷通電螺線管的磁場方向，通過鐵屑的密集程度判斷磁場的強弱2.主要實驗器材的選取及作用(1)在通電螺線管周圍不同位置放置小磁針的目的：便于觀察磁場的方向；(2)螺線管中插入鐵棒的目的：使通電螺線管的磁場增強3.實驗操作及要求(1)通電后輕敲玻璃板的目的：減小摩擦，使鐵屑受到磁場的作用力有規(guī)律地排列；(2)對調電源正負極的目的：探究通電螺線管的磁場方向與電流方向是否有關4.安培定則的應用(1)判斷通電螺線管的極性；(2)判斷通電螺線管所在電路電源的正負極；(3)判斷通電螺線管上方小磁針的磁極5.通電螺線管的極性與電流方向的關系：電流方向改變，通電螺線管的極性也改變【分析現(xiàn)象，總結結論】6.根據(jù)小磁針的轉動情況判斷：通電螺線管周圍的磁場與條形磁體周圍的磁場相似7.根據(jù)玻璃板上鐵屑分布情況判斷磁場強弱：兩端磁場強，中間磁場弱【交流與反思】8.不能用懸掛且可自由旋轉的大頭針代替小磁針的原因：大頭針不能指示磁場方向9.改變電流大小的方法：改變電源電壓或移動滑動變阻器的滑片實驗結論：①通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似；②通電螺線管的磁場方向與電流方向有關．全國視野分層練1.小明同學所在的實驗小組在做“探究通電螺線管外部的磁場分布”實驗時，在一個圓柱形中空有機玻璃筒上用漆包線繞成一個螺線管，通電螺線管周圍不同方向放置多個小磁針，電源為兩節(jié)干電池，實驗裝置如圖甲所示．第1題圖基礎設問(1)小磁針的作用主要是________________，這里采用的物理研究方法是__________．(2)閉合開關后，觀察到螺線管周圍的小磁針發(fā)生偏轉，說明此時通電螺線管周圍________(選填“具有”或“不具有”)磁場．小磁針由于受到________(選填“磁場”或“重力”)的作用而發(fā)生偏轉．(3)觀察小磁針的偏轉情況可知通電螺線管周圍的磁場分布與_________的磁場分布相似．(4)閉合開關后，通電螺線管右端是________極．顯示磁場的方向轉換法具有磁場條形磁體S(南)(5)小明將電源的正負極位置對調，發(fā)現(xiàn)小磁針的指向轉動180°，由此可以得出的結論是___________________________________________________________________________________________________________.(6)小明實驗時發(fā)現(xiàn)通電螺線管周圍的磁場比較弱，實驗現(xiàn)象不太明顯，于是想要增強通電螺線管周圍的磁場強度，在不更換螺線管的前提下，可行的方法是___________________________________．(寫出一種即可)

通電螺線管外部的磁場方向與螺線管中電流方向有關(電流方向改變時，通電螺線管的磁性也發(fā)生變化)向螺線管中插入鐵棒(或增大電源電壓)能力提升(7)小明想探究通電螺線管周圍的磁場強弱與電流大小是否有關，需要改變電路中的電流，但發(fā)現(xiàn)若改變干電池的節(jié)數(shù)，電路中的電流變化不連續(xù)，請你幫小明設計一個合適的方法_________________________________．(8)同組的小紅用鐵屑來做實驗，她在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撒些細鐵屑，通電后輕敲玻璃板，過一會兒觀察到細鐵屑的排列如圖乙所示．輕敲玻璃板的主要作用是___________________________________________________，圖中____(選填“a”或“b”)點處的磁性較強．小明比較小紅和自己的實驗方法，發(fā)現(xiàn)與鐵屑相比，用小磁針來反映通電螺線管磁場分布的效果更好，理由是_______________________________________．(寫出一條即可)在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器減小鐵屑與有機玻璃板的摩擦，使鐵屑有規(guī)律地排列b小磁針能更好地顯示出各點的磁場方向實驗2探究什么情況下磁可以生電(2018.17，2012.18)命題點【設計與進行實驗】1.實驗裝置實驗視頻見超值配贈2.轉換法的應用(1)用靈敏電流計的指針是否偏轉來體現(xiàn)是否產生感應電流[2012.18(1)]；(2)根據(jù)靈敏電流計指針偏轉方向判斷感應電流的方向；(3)根據(jù)靈敏電流計指針偏轉角度大小判斷感應電流的大小3.控制變量法的應用(1)探究感應電流方向與磁場方向的關系：控制導體運動方向不變，改變磁場方向；(2)探究感應電流方向與導體運動方向的關系：控制磁場方向不變，改變導體運動方向4.判斷實驗現(xiàn)象[2018.17(1)(2)，2012.18(2)](1)移動導體，讓閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動，電流計指針偏轉；(2)移動磁體，使閉合電路中的一部分導體做切割磁感線運動，電流計指針偏轉5.分析現(xiàn)象，總結結論[2018.17(3)，2012.18(4)]【交流與反思】6.電路中沒有感應電流(電流計不偏轉)的原因(1)導體在磁場中處于靜止狀態(tài)；(2)導體運動但沒有切割磁感線；(3)電路不是閉合電路(開關斷開)7.要使電流計偏轉明顯可采取的措施：換靈敏度高的電流計、加快導體切割磁感線的速度、增加磁場強度等[2012.18(2)]8.用電流表代替靈敏電流計的不足：感應電流太小時，電流表偏轉不明顯或不偏轉9.實驗方案設計[2018.17(4)]10.電磁感應現(xiàn)象在生活中的應用(發(fā)電機、動圈式話筒)實驗結論：①閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動產生感應電流；②感應電流的方向與導體的運動方向和磁場方向有關．全國視野分層練2.為了探究導體在磁場中怎樣運動，才能在電路中產生電流，采用了如圖所示的實驗裝置：第2題圖基礎設問(1)將細導線懸掛的導體放入蹄形磁體中，閉合開關，電流計指針不偏轉，讓導體在蹄形磁體中左右運動，電流計指針________偏轉；斷開開關，讓導體在蹄形磁體中左右運動，電流計指針________偏轉．(均選填“會”或“不會”)(2)將細