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1、第第12讲讲磁现象电生磁磁现象电生磁 考点聚焦考点聚焦考点考点1 1 磁现象磁现象 磁性磁性能能够够吸引吸引_等物等物质质的性的性质质磁体磁体定定义义具有具有_的物体叫磁体的物体叫磁体分分类类分分为为永磁体和永磁体和软软磁体,永磁体分磁体,永磁体分为为天天然磁体和人造磁体然磁体和人造磁体性性质质磁体具有吸磁体具有吸铁铁性、指向性性、指向性铁、钴、镍铁、钴、镍磁性磁性磁极磁极定定义义磁体上磁性磁体上磁性_的部分叫的部分叫磁极,分磁极,分为为_和和_作用作用同名磁极相互同名磁极相互_,异名,异名磁极相互磁极相互_磁化磁化使原来没有磁性的物体使原来没有磁性的物体获获得磁性的得磁性的过过程程叫磁化,叫
2、磁化,软铁软铁磁化后磁性容易消失,磁化后磁性容易消失,钢钢被被磁化后磁性能磁化后磁性能长长期保持,所以制造永磁体期保持,所以制造永磁体使用使用钢钢,制造,制造电电磁磁铁铁的的铁铁芯用芯用软铁软铁最强最强南南(S)(S)极极排斥排斥吸引吸引 北北(N)(N)极极考点考点2 2 磁场磁场 基本基本性性质质磁磁场对场对放入其中的磁体放入其中的磁体产产生生_的作的作用。磁极用。磁极间间的相互作用就是通的相互作用就是通过过_而而发发生的生的方向方向规规定定在磁在磁场场中的某一点,小磁中的某一点,小磁针针静止静止时时_极所指的方向就是极所指的方向就是该该点磁点磁场场的方的方向向力力磁场磁场北北表示:表示:
3、磁感磁感线线定定义义在磁在磁场场中画一些有方向的曲中画一些有方向的曲线线,可以方便,可以方便、形象地描述磁、形象地描述磁场场,这这就是磁感就是磁感线线,实际实际并并不存在不存在方向方向磁感磁感线线上任何一点的上任何一点的_都跟放在都跟放在该该点的小磁点的小磁针针静止静止时时北极所指的方向一致北极所指的方向一致分布分布磁体周磁体周围围的磁感的磁感线线都是从磁体的都是从磁体的_极出来,回到磁体的极出来,回到磁体的_极极分布图分布图切线方向切线方向南南北北地磁场地磁场 地球周围存在磁场,小磁针指示南北地球周围存在磁场,小磁针指示南北是因为受到地磁场的作用;是因为受到地磁场的作用;地磁的南极在地理地磁
4、的南极在地理_附近,地附近,地磁的北极在地理磁的北极在地理_附近;附近;磁偏角:最早由我国宋代科学家磁偏角:最早由我国宋代科学家_发现发现沈括沈括北极北极南极南极考点考点3 3 电生磁电生磁 1 1电流的磁杨电流的磁杨磁场磁场奥斯特奥斯特实验实验实验实验现现象象结论结论通通电导线电导线周周围围存在存在_,磁,磁场场方向与方向与_有关有关电流方向电流方向通通电电螺螺线线管管磁磁场场分布分布通通电电螺螺线线管外部磁管外部磁场场和和_的磁的磁场场相似相似判定判定方法方法 安培定安培定则则:如:如图图所示,用所示,用_手握住螺手握住螺线线管,管,让让四指指向螺四指指向螺线线管中管中_,则则大拇指所指的
5、那端就是螺大拇指所指的那端就是螺线线管的管的_条形磁体条形磁体右右电流方向电流方向北极北极 2 2电磁铁及其应用电磁铁及其应用 电流的通断电流的通断构造构造带带有有铁铁芯的通芯的通电电螺螺线线管,管,铁铁芯用芯用软铁软铁制成制成原理原理铁铁芯被磁化,芯被磁化,产产生了与原螺生了与原螺线线管磁管磁场场方向方向一致的磁一致的磁场场,使磁,使磁场场加加强强优优点点磁性的有无可以由磁性的有无可以由_来控制;磁来控制;磁性的性的强强弱可以由弱可以由_来控制;磁极的来控制;磁极的方向可以由方向可以由_来控制来控制电流的大小电流的大小电流的方向电流的方向探究探究课题课题:电电磁磁铁铁磁性的磁性的强强弱与什么
6、因素有关弱与什么因素有关探究探究方法方法控制控制变变量法;量法;实验实验中通中通过观过观察察_来来显显示示电电磁磁铁铁磁性的磁性的强强弱,即弱,即“转换转换法法”得出得出结论结论影响影响电电磁磁铁铁磁性磁性强强弱的因素:弱的因素:_大小、大小、_多少、有无多少、有无_。同一。同一电电磁磁铁电铁电流流越大,磁性越大,磁性_;电电流一定流一定时时,线线圈匝数圈匝数_,磁性越,磁性越强强吸引铁钉的多少吸引铁钉的多少电流电流线圈匝数线圈匝数铁芯铁芯越强越强越多越多应应用:用:电电磁磁继电继电器器原理原理如如图图所示:通所示:通电时电时,电电磁磁铁铁具有具有_,向,向_吸引吸引衔铁衔铁,将工作将工作电电
7、路触点接通,工作路触点接通,工作电电路路闭闭合;断合;断电时电时,电电磁磁铁铁失去磁性,失去磁性,弹弹簧将簧将衔铁衔铁拉起,工作拉起,工作电电路断开路断开作用作用利用利用_、弱、弱电电流流电电路的通断,路的通断,间间接控制高接控制高电压电压、_的工作的工作电电路,路,还还可以可以实现远实现远距离操距离操作和自作和自动动控制控制实质实质利用利用电电磁磁铁铁控制工作控制工作电电路的路的_磁性磁性下下低电压低电压强电流强电流开关开关 条形磁体与通条形磁体与通电电螺螺线线管的管的对对比比知识纵横知识纵横条形磁体条形磁体通通电电螺螺线线管管不同点不同点是永磁体,磁性是永磁体,磁性长长期保持;期保持;NN
8、、S S极是固定的;极是固定的;磁性磁性强强弱是不弱是不变变的的通通电时电时有磁性,断有磁性,断电时电时磁性消失;磁性消失;NN、S S极与极与电电流的方向有流的方向有关;关;磁性磁性强强弱与弱与线线圈匝数和圈匝数和电电流大小等有关流大小等有关相同点相同点它它们们都有吸引都有吸引铁类铁类物物质质的性的性质质;它它们们的磁的磁场场分布相同;分布相同;把它把它们悬们悬挂起来都有指示南北的挂起来都有指示南北的现现象;象;它它们们都有两极且都有同极相斥、异极相吸的特点都有两极且都有同极相斥、异极相吸的特点类型一类型一 磁体和磁场磁体和磁场 命命题题角度:角度:(1)(1)生活中的磁现象和磁化;生活中的
9、磁现象和磁化;(2)(2)能够根据信息判断磁体的磁极;能够根据信息判断磁体的磁极;(3)(3)磁极和磁感线的分布与方向;磁极和磁感线的分布与方向;(4)(4)磁体磁极间的相互作用;磁体磁极间的相互作用;(5)(5)有关地磁场的猜想与应用。有关地磁场的猜想与应用。归类示例归类示例例例1 1 关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是 ()A A铁和铝都能够被磁体所吸引铁和铝都能够被磁体所吸引B B磁感线是磁场中真实存在的曲线磁感线是磁场中真实存在的曲线C C磁体之间的相互作用是通过磁场发生的磁体之间的相互作用是通过磁场发生的D D小磁针的北极不论在什么情
10、况下都指向地理的南极小磁针的北极不论在什么情况下都指向地理的南极C C 解析解析 铝不能被磁体吸引,铝不能被磁体吸引,A A错误;磁感线是人们为了错误;磁感线是人们为了描述磁场分布而引入的曲线,实际上并不存在,描述磁场分布而引入的曲线,实际上并不存在,B B错误;小错误;小磁针在地磁场中自由静止时,其北极指向地理的北极,而当磁针在地磁场中自由静止时,其北极指向地理的北极,而当小磁针受到其他磁力作用时,其北极指向可能会发生变化,小磁针受到其他磁力作用时,其北极指向可能会发生变化,D D错误,选错误,选C C。点评:点评:磁场虽然看不见、摸不着,但是的确存在,并且磁场虽然看不见、摸不着,但是的确存
11、在,并且磁场有方向,磁体之间的相互作用就是通过磁场发生的。验磁场有方向,磁体之间的相互作用就是通过磁场发生的。验证磁场的存在与探究磁极间的相互作用是通过小磁针的表现证磁场的存在与探究磁极间的相互作用是通过小磁针的表现来探究的,运用了转换法。来探究的,运用了转换法。类型二类型二 电流的磁场与安培定则电流的磁场与安培定则 命题角度:命题角度:(1)(1)奥斯特实验现象及结论;奥斯特实验现象及结论;(2)(2)应用安培定则判断通电螺线管的极性、应用安培定则判断通电螺线管的极性、线圈缠绕方式、电源正负极。线圈缠绕方式、电源正负极。例例2 220122012淮安淮安 如图如图121所示,将一根直导线放在
12、静所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。接通电路后,观察到小止小磁针的正上方,并与小磁针平行。接通电路后,观察到小磁针偏转。磁针偏转。(1)实验探究的是通电直导线周围是否存在实验探究的是通电直导线周围是否存在_。(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,表改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,表明明_。(3)实验中小磁针的作用是实验中小磁针的作用是 _。(4)实验中用到的一种重要科学研究方法实验中用到的一种重要科学研究方法是是_。A类比法类比法B转换法转换法C控制变量法控制变量法 D等效替代法等效替代法磁场磁场B B图图12121 1磁场的方向与电
13、流的方向有关磁场的方向与电流的方向有关显示磁场的存在和方向显示磁场的存在和方向 点点评评:本本题对题对奥斯特奥斯特实验进实验进行了考行了考查查,该该知知识还识还会会以以选择题选择题或填空或填空题题的形式的形式进进行命行命题题。解析解析 由题意知,本实验探究的是由题意知,本实验探究的是“电流的磁场电流的磁场”,实验中通过观察通电导线下方小磁针是否偏转来判断,实验中通过观察通电导线下方小磁针是否偏转来判断其周围是否存在磁场,用到了转换法。其周围是否存在磁场,用到了转换法。例例3(多选多选)图图122中小磁针的指向正确的是中小磁针的指向正确的是()ACAC图图12122 2 点点评评:安培定安培定则
14、则的灵活运用的灵活运用 应用安培定则解决问题时,各知识点的联系如下:应用安培定则解决问题时,各知识点的联系如下:解析解析 利用安培定则可以判断螺线管的磁极,根据利用安培定则可以判断螺线管的磁极,根据磁极间的相互作用或通电螺线管周围磁感线方向可以判磁极间的相互作用或通电螺线管周围磁感线方向可以判定小磁针的定小磁针的N N极指向。由此判断正确选项为极指向。由此判断正确选项为ACAC。类型三类型三 电磁铁及其应用电磁铁及其应用 命题角度:命题角度:(1)(1)电磁铁的构造和特性;电磁铁的构造和特性;(2)(2)电磁铁极性与电流方向的关系;电磁铁极性与电流方向的关系;(3)“(3)“探究影响电磁铁磁性
15、强弱的因素探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验过程和结论;的实验过程和结论;(4)(4)电磁继电器的构造和工作原理;电磁继电器的构造和工作原理;(5)(5)电磁继电器在生活中的应用;电磁继电器在生活中的应用;(6)(6)将电磁继电器正确连接到工作电路中。将电磁继电器正确连接到工作电路中。例例4 4 某同学用两个相同的大某同学用两个相同的大铁钉绕铁钉绕制成制成电电磁磁铁进铁进行行实验实验,如,如图图12123 3所示。在所示。在“研究研究电电磁磁铁铁”的的实实验过验过程中,当程中,当S S闭闭合后,下列合后,下列说说法不正确的是法不正确的是()A AB B线线圈的匝数圈的匝数较较多,多,说说明通
16、明通过过B B线线圈的圈的电电流大于通流大于通过过A A线线圈的圈的电电流流B B要使要使电电磁磁铁铁磁性增磁性增强强,应应将滑将滑动变动变阻阻器的滑片器的滑片P P向左移向左移动动C C电电磁磁铁铁能吸引的大能吸引的大头针头针越多,表明它越多,表明它的磁性越的磁性越强强D D电电流相同,匝数多的磁性流相同,匝数多的磁性强强A A图图12123 3 点评:点评:本题巧妙利用串联来控制电流这一变量对电磁铁磁性的影响,通过吸引大头针个数来显示电磁铁磁性的强弱,利用滑动变阻器来控制电流的变化,是研究影响电磁铁磁性强弱因素的经典设计。解析解析 分析题图知,两个电磁铁串联,故通过它们的电分析题图知,两个
17、电磁铁串联,故通过它们的电流是相等的,流是相等的,A A选项错误;通过现象总结规律,吸引的大头选项错误;通过现象总结规律,吸引的大头针越多,说明磁性越强,进而说明电磁铁的磁性强弱与线圈针越多,说明磁性越强,进而说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关。的匝数有关。例例5 520122012泰州泰州 如如图图12124 4所示是汽所示是汽车车启启动动装置原装置原理理图图,对对于于这这一装置及其工作特点,下列一装置及其工作特点,下列说说法中不正确的法中不正确的是是()A A旋旋转钥转钥匙能使匙能使电电磁磁铁铁所在所在电电路工作路工作B B电电磁磁铁铁的工作的工作电压电压比比电动电动机的工作机的工作电压
18、电压低低C C电电磁磁铁铁通通电时电时,上端是,上端是S S极,下端是极,下端是N N极极D D电电磁磁铁铁通通电时电时,吸引上方的,吸引上方的衔铁衔铁,使触点,使触点A A向右与向右与B B接接触触C C图图12124 4图图12124 4 点评:点评:本题考查对电磁继电器工作原理的理解和应用。解题关键是正确分析控制电路的组成部分和工作原理。解析解析 钥匙相当于控制电路的开关,插入并旋转钥匙能钥匙相当于控制电路的开关,插入并旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作,故使电磁铁所在电路工作,故A A正确;控制电路是低压电路,正确;控制电路是低压电路,工作电路是高压电路,故工作电路是高压电路,故B B正确
19、;运用安培定则可判断出,正确;运用安培定则可判断出,电磁铁通电时,上端是电磁铁通电时,上端是N N极,下端是极,下端是S S极,故极,故C C错误;电磁铁错误;电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使触点通电时,吸引上方的衔铁,使触点A A向右与向右与B B接触,故接触,故D D正确。正确。考点聚焦考点聚焦考点考点1 1 探究:磁场对电流的作用探究:磁场对电流的作用 运动运动实验实验装置装置实验现实验现象象闭闭合开关后,通合开关后,通电导电导体会体会_,改改变电变电流方向或磁流方向或磁场场方向,方向,导导体的运体的运动动方向也会方向也会发发生生_改变改变 点拨点拨 通电导线在磁场中受力的大小,与电流大
20、小和通电导线在磁场中受力的大小,与电流大小和磁场强弱有关;当电流方向与磁感线方向平行时,通电磁场强弱有关;当电流方向与磁感线方向平行时,通电导线不受磁场力的作用。导线不受磁场力的作用。探究探究结论结论通通电导电导体在磁体在磁场场中受到力的作用,力的方向中受到力的作用,力的方向跟跟_的方向和的方向和_的方向都有关,当的方向都有关,当电电流的方向或磁流的方向或磁场场的方向的方向变变得相反得相反时时,通,通电导电导体受力的方向也体受力的方向也变变得相得相_实际应实际应用用在在这这个探究个探究过过程中,程中,电电能能转转化化为为_,根,根据通据通电线电线圈在磁圈在磁场场中受力中受力转动转动的原理制成了
21、的原理制成了_,应应用在用在电电扇、扇、电电磨等装置上磨等装置上电流电流磁场磁场反反机械能机械能电动机电动机 考点考点2 2 探究:什么情况下磁可以生电探究:什么情况下磁可以生电 实验实验装置装置实验现实验现象象导导体体abab左右运左右运动时动时,电电流表的指流表的指针针会会发发生生偏偏转转;改改变导变导体运体运动动方向或磁方向或磁场场方向,方向,电电流表指流表指针针的偏的偏转转方向改方向改变变探究探究结论结论闭闭合合电电路的一部分路的一部分导导体做切割磁感体做切割磁感线线运运动时动时,电电路中会路中会产产生感生感应电应电流;感流;感应电应电流的方向与流的方向与_和和导导体做切割磁感体做切割
22、磁感线线的的_有关有关实际应实际应用用在在电电磁感磁感应现应现象中,象中,_能能转转化化为电为电能,能,利用此原理制成了利用此原理制成了_ 点拨点拨 电磁感应现象中,感应电流的大小与导体切割电磁感应现象中,感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度的大小和磁场强弱有关;当导体运动方磁感线运动速度的大小和磁场强弱有关;当导体运动方向与磁感线方向平行时,不会产生感应电流。向与磁感线方向平行时,不会产生感应电流。磁场方向磁场方向运动方向运动方向机械机械发电机发电机 考点考点3 3 电动机与发电机电动机与发电机 通电线圈在磁场中受力转动通电线圈在磁场中受力转动项项目目直流直流电动电动机机交流交流发电发电机
23、机原理原理图图原理原理_(磁磁场对电场对电流的作用流的作用)_构造构造转子、定子、有换向器无转子、定子、有换向器无铜滑环铜滑环转子、定子、有铜转子、定子、有铜滑环无换向器滑环无换向器电磁感应电磁感应 平衡位置平衡位置部件部件作用作用换换向器由两个向器由两个铜铜制制半半环环构成,作用是当构成,作用是当线线圈圈转过转过_时时,及,及时时改改变线变线圈中的圈中的_,使,使线线圈圈连续连续_交流交流发电发电机机线线圈两端圈两端各接一个各接一个铜铜制制圆环圆环,铜铜滑滑环环随随线线圈一起圈一起转动转动,将将线线圈中圈中产产生的生的电电流流传传输给输给外部外部能量能量转转化化_转转化化为为_转转化化为为_
24、在在电电路路中作用中作用消耗消耗电电能,能,实质为实质为一一个个_提供提供电压电压,实质为实质为一一个个_区分区分关关键键因因电电而而动动,电电路中有路中有电电源源因因动动生生电电,电电路中无路中无电电源源电流方向电流方向机械能机械能电能电能用电器用电器电源电源机械能机械能电能电能转动转动1 1电话电话话筒话筒考点考点4 4信息的传递信息的传递 发发明明于于18761876年由年由贝贝尔尔发发明明组组成成由由_、_、电话线组电话线组成成原理原理话话筒把声音筒把声音变变成成变变化的化的_,听筒把,听筒把变变化的化的电电流流变变成成_交交换换机机作用作用实现实现任意两用任意两用户户之之间间的通的通
25、话话,尽量减少,尽量减少线线路路数量,提高数量,提高线线路利用率路利用率移移动电话动电话移移动电话动电话的信息是通的信息是通过过_来来传递传递的,的,既能既能发发射射电电磁波又能接收磁波又能接收电电磁波磁波电流电流听筒听筒声音声音电磁波电磁波模模拟拟通信和数字通信通信和数字通信模模拟拟信号是指在信号是指在时间时间和数和数值值上都上都连续变连续变化的信号,比化的信号,比如如话话筒将声音筒将声音转换转换成的信号成的信号电电流,流,这这种通信方式叫做模种通信方式叫做模拟拟通信通信数字信号是指用不同符号数字信号是指用不同符号的不同的不同组组合来表示不同信息合来表示不同信息的信号,的信号,这这种信号在种
26、信号在时间时间和和数数值值上均是离散的,上均是离散的,这这种通种通信方式叫做数字通信信方式叫做数字通信2 2电磁波及其应用电磁波及其应用变化变化产产生生当当导导体中有迅速体中有迅速_的的电电流流时时,会向周会向周围围空空间发间发射射电电磁波磁波说说明明频频率:率:1 s1 s内内电电流振流振荡荡的次数,用的次数,用f f表示;表示;单单位是位是_(Hz)_(Hz),常用,常用单单位位还还有千赫有千赫(kHz)(kHz)和兆赫和兆赫(MHz)(MHz);波波长长:电电流每振流每振荡荡一次一次电电磁波向前磁波向前传传播的距离,或者播的距离,或者说说两个相两个相邻邻的波峰的波峰(或或波谷波谷)之之间
27、间的距离,用的距离,用表示;表示;波速:波速:电电磁波是向空磁波是向空间间各个方向各个方向传传播的,它在真空中的波速播的,它在真空中的波速c c_赫兹赫兹公式公式波速波速_,即,即c cff分分类类电电磁波按磁波按_由大到小分由大到小分为长为长波、中波、波、中波、短波、微波、短波、微波、红红外外线线、可、可见见光、紫外光、紫外线线、X X射射线线、射射线线传传播播电电磁波的磁波的传传播播_介介质质,在真空中的,在真空中的传传播速度等于光速,光是一种播速度等于光速,光是一种电电磁波磁波应应用用无无线电线电波:用于广播、波:用于广播、电视电视和移和移动电话动电话,频频率率为为数百千赫至数百兆赫。数
28、百千赫至数百兆赫。所有射所有射线线:如:如X X射射线线、射射线线用于医学、用于医学、农农业业、工、工业业波长波长频率频率波长波长不需要不需要 点拨点拨 声波与电磁波的比较声波与电磁波的比较项项目目振源振源波的形成波的形成传传播播声波声波发发声体的往复声体的往复振振动动通通过过介介质质使振使振动动向外向外传传播,形成声播,形成声波波需要介需要介质质,不能在真空中不能在真空中传传播播电电磁波磁波导导体中大小、体中大小、方向方向变变化很快的化很快的电电流流可以在真空中或可以在真空中或介介质质中通中通过变过变化的化的电场电场和和变变化的磁化的磁场场相互激相互激发发,形成,形成电电磁波磁波不需要介不需
29、要介质质,可以在真空中可以在真空中传传播播3.3.信息之路信息之路微波通信微波通信微波大致沿直微波大致沿直线传线传播,每隔播,每隔50 km50 km左右建左右建一个中一个中继继站,站,经经很多中很多中继继站把信息站把信息传传到到远远方方卫卫星通信星通信在地球周在地球周围围均匀地配置均匀地配置3 3颗颗同步通信同步通信卫卫星,星,就可以就可以实现实现全球通信全球通信光光纤纤通信通信以激光以激光为载为载体,体,传输损传输损耗小、容量大,通耗小、容量大,通信信质质量高、保密性好,可量高、保密性好,可长长距离距离传输传输网网络络通信通信利用因特网利用因特网实现资实现资源共享和信息源共享和信息传递传递
30、三种三种电电磁磁现现象象对对比比知识纵横知识纵横内内 现现容容 象象区区别项别项目目电电生磁生磁磁生磁生电电磁磁场对电场对电流的流的作用作用实验实验装置装置产产生的生的结结果果产产生磁生磁场场产产生感生感应电应电流流通通电导电导体受体受力的作用运力的作用运动动或或转动转动相关因素相关因素磁磁场场方向与方向与电电流方向有关流方向有关电电流方向与流方向与磁磁场场方向和方向和导导体切割磁感体切割磁感线线运运动动方向有关方向有关受力方向与受力方向与磁磁场场方向和方向和电电流方向有关流方向有关力的性力的性质质磁磁场场力力外力外力磁磁场场力力导导体中体中电电流流由由电电源提供源提供因感因感应应而生而生由由
31、电电源提供源提供能的能的转转化化电电能能机械能机械能机械能机械能电电能能电电能能机械能机械能主要主要应应用用电电磁磁铁铁、电电磁磁继电继电器、器、电话电话的的听筒听筒发电发电机、机、话话筒筒电动电动机机类型一类型一 磁场对电流的作用磁场对电流的作用 命命题题角度:角度:(1)“(1)“探究磁场对通电导线的作用探究磁场对通电导线的作用”的实验过程;的实验过程;(2)(2)依据给出示例,根据通电导线在磁场中受力的依据给出示例,根据通电导线在磁场中受力的方向与电流的方向、磁感线的方向的关系,判断通方向与电流的方向、磁感线的方向的关系,判断通电导线在磁场中的受力情况;电导线在磁场中的受力情况;(3)(
32、3)自制小电动机的有关事项。自制小电动机的有关事项。归类示例归类示例例例1 1 如图如图13131 1所示的实验装置是用来研究所示的实验装置是用来研究_(_(选填选填“电流的磁效应电流的磁效应”、“电磁感应现电磁感应现象象”或或“磁场对通电导体的作用磁场对通电导体的作用”)”)的。实验中把导线的。实验中把导线abab放在放在磁场里,接通电源,让电流通过导线磁场里,接通电源,让电流通过导线abab,会观察到导线向右运,会观察到导线向右运动;如果把电源正、负极对调后接入电路,动;如果把电源正、负极对调后接入电路,会观察到导线会观察到导线abab向向_(_(选填选填“左左”或或“右右”)”)运动;如
33、果不对调电源正、负运动;如果不对调电源正、负极,但把蹄形磁体上下磁极调换一下,极,但把蹄形磁体上下磁极调换一下,会观察到导线会观察到导线abab向向_(_(选填选填“左左”或或“右右”)”)运动;如果把电源正、负极对调,同时把蹄形磁运动;如果把电源正、负极对调,同时把蹄形磁体上下磁极也调换一下,则会观察到导线体上下磁极也调换一下,则会观察到导线abab向向_(_(选填选填“左左”或或“右右”)”)运动。运动。磁场对通电导体的作用磁场对通电导体的作用图图13131 1左左左左右右 解析解析 通电导体在磁场中受力的方向,与磁场方向和电通电导体在磁场中受力的方向,与磁场方向和电流方向有关,若二者同时
34、改变,则通电导体受力方向不会改流方向有关,若二者同时改变,则通电导体受力方向不会改变。变。点评:点评:通电导线在磁场中受力是宏观现象,实质是磁场通电导线在磁场中受力是宏观现象,实质是磁场对电流的作用,因电流在导线中通过,所以,对电流的作用对电流的作用,因电流在导线中通过,所以,对电流的作用表现为对导线的作用。此装置与电磁感应探究装置的区别是表现为对导线的作用。此装置与电磁感应探究装置的区别是本探究装置中有电源,而电磁感应探究装置中没有电源,而本探究装置中有电源,而电磁感应探究装置中没有电源,而是显示有无电流产生的电流表。是显示有无电流产生的电流表。类型二类型二 电磁感应现象电磁感应现象 命题角
35、度:命题角度:(1)“(1)“探究什么情况下磁可以生电探究什么情况下磁可以生电”的实验过的实验过程和结论;程和结论;(2)(2)依据给出示例,根据闭合电路的一部分导依据给出示例,根据闭合电路的一部分导线在磁场中运动产生的感应电流的方向与运动方向线在磁场中运动产生的感应电流的方向与运动方向和磁场方向的关系,判断通电导线中感应电流的方和磁场方向的关系,判断通电导线中感应电流的方向;向;(3)(3)对电磁感应现象的内容的理解;对电磁感应现象的内容的理解;(4)(4)应用电磁感应现象解释话筒的工作原理。应用电磁感应现象解释话筒的工作原理。例例2 220122012绵阳绵阳 如图如图132所示是所示是“
36、探究什么情况下磁可探究什么情况下磁可以生电以生电”的实验装置。的实验装置。(1)如果让导线不动,用以下方法改变磁体:如果让导线不动,用以下方法改变磁体:A改变磁体的磁极;改变磁体的磁极;B换用不同强度的磁体;换用不同强度的磁体;C让磁体上下移动;让磁体上下移动;D让磁体左右移动;让磁体左右移动;E让磁体前后移动。让磁体前后移动。你在学习过程中做这些探究时,观察到电流你在学习过程中做这些探究时,观察到电流表指针会摆动的是表指针会摆动的是_(选填字母序号选填字母序号)。D D图图12121 1图图12121 1 (2)(2)如果让磁体不动,用以下方法移动导线如果让磁体不动,用以下方法移动导线aba
37、b:A A让让abab上下平行移动;上下平行移动;B B让让abab水平前后移动;水平前后移动;C C让让abab水平左右移动;水平左右移动;D D让让abab在竖直面内转动。在竖直面内转动。你在学习过程中做这些探究时,观察到电流表指针会你在学习过程中做这些探究时,观察到电流表指针会摆动的是摆动的是_(_(选填字母序号选填字母序号)。(3)(3)实验现象中,使电流表指针发生摆动的共同点是:实验现象中,使电流表指针发生摆动的共同点是:_;电流表指针发;电流表指针发生了摆动,说明电路中产生了生了摆动,说明电路中产生了_。C C闭合电路中部分导体切割了磁感线闭合电路中部分导体切割了磁感线感应电流感应
38、电流 点点评评:本本题设题设置一方面考置一方面考查查了探究如何了探究如何产产生感生感应电应电流,另一方面展示了物理学研究的两种思流,另一方面展示了物理学研究的两种思维维方法:一种方法:一种是是转换转换法,法,电电流看不到,无法直接感知它的流看不到,无法直接感知它的产产生,本生,本题题利用利用电电流表流表显显示示电电流的流的产产生;另一种是相生;另一种是相对对运运动动的思考的思考方法,即本方法,即本题题中磁体运中磁体运动动相当于相当于导线导线反向运反向运动动,都能达,都能达到切割磁感到切割磁感线线的目的。的目的。解析解析 当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割
39、磁感线运动时,电路中会产生感应电流,感应电流方向与感线运动时,电路中会产生感应电流,感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关;感应电流大小与导体运导体运动方向和磁场方向有关;感应电流大小与导体运动快慢和磁场强弱有关;而当导体棒沿竖直方向上下运动快慢和磁场强弱有关;而当导体棒沿竖直方向上下运动时,其运动方向与磁场方向平行,不能切割磁感线,动时,其运动方向与磁场方向平行,不能切割磁感线,故不会产生感应电流。故不会产生感应电流。类型三类型三 电动机和发电机电动机和发电机 命题角度:命题角度:(1)(1)探究电动机或发电机的工作过程和原理;探究电动机或发电机的工作过程和原理;(2)(2)电动机和发电机
40、的主要构造及元件的作用;电动机和发电机的主要构造及元件的作用;(3)(3)电动机在实际生活中的应用;电动机在实际生活中的应用;(4)(4)实际生活中的发电机的发电方式;实际生活中的发电机的发电方式;(5)(5)电动机的优点与环保。电动机的优点与环保。例例3 3 20122012遵遵义义 如如图图13133 3所所示是某科技示是某科技实验实验小小组组的同学通的同学通过实验过实验探探究究发电发电机与机与电动电动机原理机原理时设计时设计的装置的装置图图,闭闭合开关合开关S S,先将,先将导导体体abab水平向右移水平向右移动动,导导体体cdcd也随之运也随之运动动起来,可知:起来,可知:(1)(1)
41、实验实验装置左装置左侧导侧导体体abab运运动时电动时电路中路中产产生的生的现现象是象是_,根据,根据此此现现象的原理制成象的原理制成_机。机。导导体体abab水平向右移水平向右移动时动时将将_能能转转化化为为_能。能。(2)(2)实验实验装置右装置右侧导侧导体体cdcd产产生的生的现现象是象是_导导体在磁体在磁场场中中_而运而运动动,利用此原理可制,利用此原理可制成成_机。机。电磁感应电磁感应图图13133 3图图13133 3发电发电机械机械通电通电电电受力作用受力作用电动电动 点评:点评:本题设计的巧妙之处在于将电动机与发电机原理图组合在一起,增强对电动机、发电机原理的理解。解析解析 分
42、析实验装置可知,当将导体分析实验装置可知,当将导体abab水平向右移动水平向右移动时,其在左侧的磁场中做切割磁感线运动,将产生感应电压;时,其在左侧的磁场中做切割磁感线运动,将产生感应电压;由于导体由于导体abab、cdcd与开关组成了闭合电路,故电路中会形成电与开关组成了闭合电路,故电路中会形成电流,因此通电导体流,因此通电导体cdcd在右侧的磁场中会受到力的作用从而运在右侧的磁场中会受到力的作用从而运动起来。动起来。类型四类型四 信息的传递信息的传递 命题角度:命题角度:(1)(1)电话的基本构造和连接方式;电话的基本构造和连接方式;(2)(2)电话及手机的信息传递过程;电话及手机的信息传
43、递过程;(3)(3)电磁波的产生和传播;电磁波的产生和传播;(4)(4)电磁波在生活中的应用;电磁波在生活中的应用;(5)(5)微波通信的实际应用;微波通信的实际应用;(6)(6)卫星通信的基本过程;卫星通信的基本过程;(7)(7)光纤通信的特点和优势;光纤通信的特点和优势;(8)(8)网络通信的广泛应用。网络通信的广泛应用。例例4 4 电电话话的的基基本本原原理理是是通通过过话话筒筒与与听听筒筒共共同同完完成成声声信信号号与与_信信号号的的相相互互转转化化;近近日日,西西方方某某国国法法律律禁禁止止低低龄龄少少年年儿儿童童使使用用手手机机,原原因因是是手手机机辐辐射射的的_会会一一定定程程度
44、度危危害害人人体体健健康康;微微波波与与中中、长长波波传传播播速速度度相相同同,微波波微波波长较长较短,短,因此因此频频率相率相对较对较_。电电电磁波电磁波高高 解析解析 电话的话筒使声音转化为变化的电流,电话的听电话的话筒使声音转化为变化的电流,电话的听筒使变化的电流转化为声音。对于手机而言,手机信号的传筒使变化的电流转化为声音。对于手机而言,手机信号的传递最终是由电磁波来完成的,但是电磁波辐射是对人体有一递最终是由电磁波来完成的,但是电磁波辐射是对人体有一定伤害的;电磁波分很多波段,但电磁波的波速是一定的,定伤害的;电磁波分很多波段,但电磁波的波速是一定的,波长、频率和波速之间的关系是:波
45、长、频率和波速之间的关系是:c cff,其中,其中c c为常数,即为常数,即为不变量,所以波长较短的电磁波其频率就较高。为不变量,所以波长较短的电磁波其频率就较高。例例5 5下列关于信息下列关于信息传递传递的的说说法正确的是法正确的是()A A声、光和声、光和电电磁波都能磁波都能够传递够传递信息信息B B无无论论何种信息的何种信息的传递传递方式都需要介方式都需要介质质C C固固定定电电话话、移移动动电电话话、广广播播和和电电视视都都是是利利用用导导线线中中的的电电流流传递传递信息的信息的D D微微波波通通信信、卫卫星星通通信信、光光纤纤通通信信、网网络络通通信信都都是是利利用用无无线电线电波波传递传递信息的信息的A A 解析解析 声、光和电磁波都能够传递信息,而声音的传播声、光和电磁波都能够传递信息,而声音的传播需要介质,但光和电磁波的传播不需要介质,故需要介质,但光和电磁波的传播不需要介质,故A A正确、正确、B B错错误;固定电话是利用导线中的电流传递信息的,而移动电话、误;固定电话是利用导线中的电流传递信息的,而移动电话、广播和电视则是利用电磁波传递信息的,故广播和电视则是利用电磁波传递信息的,故C C错误;微波通信、错误;微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信不都是利用无线电波传递信卫星通信、光纤通信、网络通信不都是利用无线电波传递信息的,故息的,故D D错误。错误。