初中电与磁8.docx
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初中电与磁8
电与磁知识汇总
一、磁现象
1.磁性:
磁铁能吸引铁、钴、镍等物质,磁铁的这种性质叫做磁性。
2.磁体:
具有磁性的物质叫做磁体。
分类
:
软磁体:
软铁人造磁体:
条形磁体、蹄型磁体、小磁体、环形磁体
硬磁体(永磁体):
钢天然磁体
3.磁极:
磁体上磁性最强的部分(任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的)
(1)两个磁极:
南极(S)指南的磁极叫南极,北极(N)指北的磁极叫北极。
(2)磁极间的相互作用规律:
。
4.磁化
(1)概念:
使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
(2)方法:
用一个磁体在磁性物体上沿同一方向摩擦,就可使这个物体变成磁体。
5.应用:
记忆材料:
磁盘、硬盘、磁带、银行卡等
发电机(电动机):
磁悬浮列车、磁化水机、冰箱门磁性封条等
二、磁场
1.磁场
(1)概念:
在磁体周围存在的一种物质,能使磁针偏转,这种物质看不见,摸不到,我们把它叫做磁场。
(2)基本性质:
磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。
(3)磁场的方向:
规定——在磁场中的任意一点,小磁针静止时,N即所指的方向就是那点的磁场方向。
注意——在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。
2.磁感线
(1)概念:
为了形象地描述磁场,在物理学中,用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来,这些曲线就是磁感线。
(2)方向:
为了让磁感线能反映磁场的方向,我们把磁感线上都标有方向,并且磁感线的方向就是磁场方向。
(3)特点:
①磁体外部的磁感线从N极出发回到S极。
(北出南入)
②磁感线是有方向的,磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致。
③磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱,越密越强,反之越弱。
④磁感线是空间立体分布,是一些闭合曲线,在空间不能断裂,任意两条磁感线不能相交。
(4)画法:
3.地磁场
(1)概念:
地球周围存在着磁场叫做地磁场。
(2)磁场的N极在地理的南极附近,磁场的S极在地理的北极附近。
(3)应用:
鸽子、绿海龟(利用的磁场导航)
(4)磁偏角:
首先由我国发现的。
三、电生磁
1.电流的磁效应
(1)1820年,丹麦的科学家第一个发现电与磁之间的联系。
(2)由甲、乙可知:
通电导体周围存在磁场。
(3)由甲、丙可知:
通电导体的磁场方向跟电流方向有关。
2.通电螺线管
(1)磁场跟条形的磁场是相似的。
(2)通电螺线管的磁极方向跟电流方向有关。
3.安培定则:
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是螺线管的北极。
四、电磁铁
1.电磁铁
(1)定义:
电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。
(2)结构:
2.判断电磁铁磁性的强弱(转换法):
根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
3.影响电磁铁磁性强弱的因素(控制变量法):
①;②;③
结论
(1):
在电磁铁线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
结论
(2):
电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关,有铁芯的磁性越强。
结论(3):
当通过电磁铁的电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强。
4.电磁铁的优点
(1)电磁铁磁性有无,可由电流的有无来控制。
(2)电磁铁磁性强弱,可由电流大小和线圈匝数的多少来控制。
(3)电磁铁的磁性可由电流方向来改变。
5.电磁铁的应用:
电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等
五、电磁继电器扬声器
1.电磁继电器
(1)结构:
电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。
(2)工作原理:
当开关S1闭合时,电磁铁通电时产生磁性,把衔铁吸下,开关S的触电接通,电路中有电流通过,电动机便转动起来。
(3)结论:
电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关
(4)用电磁继电器控制电路的好处:
用低电压控制高电压;远距离控制;自动控制。
2.应用
(1)水位自动报警装置:
工作原理——水位没有到达金属块A时,电磁铁不通电无磁性,绿灯亮,显示水位正常;当水位到达金属块A时,电磁铁通电有磁性,将衔铁吸下来,红灯亮,表示水位不正常。
(2)温度自动报警装置:
工作原理——温度升高时,水银面上升,当水银面上升到与金属丝接触时,电磁铁线圈中有电流通过,产生磁性吸引衔铁,工作电路就形成了一个回路,电铃就响起来了。
(3)电铃
3.扬声器
(1)结构:
线圈(电磁铁部分)、永久性磁体(原来的磁场)、锥形纸盆(振动从而产生声音)。
(2)工作原理:
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。
线圈通过的电流是方向不断变化的交变电流,当线圈受磁铁的吸引向左运动;当线圈通过相反方向的电流时,线圈受磁铁的排斥向右运动,,由于通过线圈是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,扬声器就发出声音。
六、电动机
1.磁场对通电导体的作用
(1)通电导体在磁场里,会受到力的作用。
(2)通电导体在磁场里,受力方向与有关。
2.电动机
(1)基本结构:
转子线圈)、定子(磁体)、电刷、换向器
电刷的作用:
与半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。
换向器的作用:
使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。
(2)原理:
通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。
通电线圈在磁场中的受力大小跟(电流越大,受力越大)有关。
通电线圈在磁场中的受力大小跟(磁性越强,受力越大)有关。
通电线圈在磁场中的受力大小跟(匝数越大,受力越大)有关。
直流电动机的工作原理:
甲:
电流方向和力的方向如图所示,线圈顺时针转动。
乙:
线圈转到平衡位置时,两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分;线圈由于惯性继续转动,转过平衡位置后,电流及改变方向。
丙:
ab和cd的电流方向与图甲相反,受力方向也相反,线圈仍顺时针转动。
丁:
线圈又转到平衡位置,换向器又自动改变电流方向。
(3)应用:
直接电动机:
(电动玩具、录音机、小型电器等)
交流电动机:
(电风扇、洗衣机、家用电器等)
(4)特点:
结构简单、控制方便、体积小、效率高
七、磁生电
1.电磁感应现象
(1)电磁感应现象是英国的物理学家第一个发现的。
(2)电磁感应:
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。
感应电流:
由于电磁感应产生的电流叫感应电流。
(3)电流中感应电流的方向与和有关。
2.发电机
(1)结构:
由磁体、线圈、滑环、电刷组成。
与电动机相似,但没有电动机的换向器。
(2)原理:
发电机是根据原理工作的,是转化为的机器。
3.直流电和交流电
(1)直流电:
方向不变的电流叫做直流电。
(2)交流电:
周期性改变电流方向的电流叫交电流。
(3)产生感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数(导体的长度)有关。
(4)周期(T):
(5)频率(f):
完成一次周期性变化需要的时间s。
1秒内完成周期性变化的次数(赫兹)。
关系:
我国交流电周期是,频率为(即每秒内产生的周期性变化的次数是50次),每秒电流方向改变次。
4.发电机和电动机的区别
(1)结构:
发电机无电源;电动机有电源。
(2)工作原理:
交流发电机是根据电磁感应原理工作的;
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。
(3)能量转化:
交流发电机是由机械能转化为电能。
电动机是由电能转化为机械能。
5.话筒
(1)结构:
膜片、线圈、永久磁体
(2)作用:
把振动的声音变成变化的电流。
(3)原理:
振动声音的运动在磁场中切割磁感线,这样线圈中就产生了变化的电流。
电磁感应和磁场对电流的作用的区别:
区别
电磁感应
磁场对电流的作用
现象
原因
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
通电导体(线圈)在磁场中
结果
产生感应电流
受到力的作用(运动、转动)
能量转化
机械能转化为电能
电能转化为机械能
力的性质
外力
磁场力
导体中的电流
应感应而产生
由电源供给
主要应用
发电机
电动机
测试题
一、选择题(每题3分,共42分)
1、如图所示,通电螺线管周围的小磁针静止时,小磁针N极指向不正确的是()
A.a B.b C.c D.d
2、关于磁场和磁感线,下列说法中正确的是()
A.磁感线是磁场中实际存在的曲线
B.指南针指南北是因为地球周围存在磁场
C.条形磁铁周围的磁感线是从南极出发指向北极的
D.磁感线只能用来描述磁场的方向
3、如图所示的三个钢块,正确的判断是()
A.都是磁体; B.只有两个磁性;
C.可能都是磁体,也可能只有两个磁性; D.都不是磁体.
4、用磁铁的一极在一根缝衣针上沿同一方向摩擦几次,如图,则摩擦后的缝衣针()
A.可以磁化,且磁化后A端为S极; B.可以磁化,且磁化后A端为N极;
C.可以磁化,但不能确定A端的磁极; D.不能被磁化,所以不会出现磁极.
5、 磁场看不见,摸不着,我们可以根据放入其中的小磁针来判别它的存在。
这种方法与下列
研究问题的方法相同的是()
A.用磁感线描述磁场
B.保持电压不变,研究电流与电阻的关系
C.根据电灯是否发光,来判定电路中是否有电流存在
D.用水压类比电压
6、如图2所示,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是( )
A.螺线管磁性减弱,弹簧变长 B.螺线管磁性减弱,弹簧变短
C.螺线管磁性增强,弹簧变长 D.螺线管磁性增强,弹簧变短
7、如图为四位同学判断通电螺线管极性时的做法,正确的是〔 〕
8、如图所示,甲乙为条形磁体,中间是电磁体,虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。
则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是()
A、N、S、N、N B、S、N、S、S
C、S、S、N、S D、N、N、S、N
9、如图2所示,A是悬挂在弹簧下的铁块,B是螺线管的铁芯,S是转换开关(S接1时连入电路的线圈匝数多,S接2时连入电路的线圈匝数少),P是滑动变阻器的滑片。
要使弹簧的长度变长,可采取的办法是()
A.不改变滑片P的位置,S由1改接到2
B.S接1不变,将滑片P向右滑
C.S接1不变,将滑片P向左滑
D.S接1不变,滑片P的位置不变,将铁芯B抽出
10、如图所示为一种温度自动报警电器的原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下正确的是()
A.温度升高至74℃时,L1亮灯报警;
B.温度升高至74℃时,L2亮灯报警;
C.温度升高至78℃时,L1亮灯报警;
D.温度升高至78℃时,L2亮灯报警.
11、若改变通电导线在磁场中受力的方向,可采取的办法()
A.改变通电导线中的电流;B.只改变电流方向或只改变磁感线方向;
C.改变电流方向同时改变磁场方向;D.改变电流大小的同时改变磁场的强弱.
12、如图所示,动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起,线圈套在磁铁上。
当我们对着话筒讲话时,声音使膜片振动,膜片带动线圈也一起振动,于是线圈中产生了随声音变化的电流。
则下列电器的原理与动圈式话筒的原理相同的是()
A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电铃
13、下列各图中,有错误的是:
()
14.图3是有关电与磁实验的装置图,其中用来研究磁场对电流作用的是()
二、填空题(每空1分,共23分)
1、有一种环保型手电筒,筒内没有电池。
使用时,只要来回摇晃手电筒,使永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间穿过线圈来回运动,灯泡就能发光。
这种手电筒能发电是依据 原理。
要使灯泡亮度增大,可采用的方法是 (写出一种即可)。
2、在学习电和磁的知识中用到的两个实验装置如图所示,演示磁场对电流作用的是 ,演示电磁感应现象的是 。
3、电动自行车的“心脏”是电动机,它是利用 的原理工作的;关闭电源,人用力踩脚踏,电动机就变成了“发电机”,从而实现“自发电”,它的发电原理是 。
4、小丽同学利用如下左图所示的装置研究磁和电的关系,请仔细观察图中的装置、操作和现象,然后归纳出初步结论。
比较甲、乙两图可知:
________________;
比较甲、丙两图可知:
________________。
请列举一个该实验应用于生产和生活中的事例:
________________。
5、家庭电路中“超负荷”是指电路中 过大.出现上述情况时,电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路.熔断器中的熔丝熔断是电流的 效应引起的.如上右图是空气开关的原理图,它切断电路则是电流的 效应引起的。
6、当扬声器中的线圈通过的电流方向如下右图所示时,线圈向左运动;那么当电流方向改变时,线圈将向 运动;如此反复,线圈带动纸盆 而发声。
与扬声器原理相似的是 (填“电动机”或“发电机”)。
7、如下左图所示,它是___________的简单装置示意图,是利用___________现象工作的,工作过程中是把_________能转化为_____________能。
8、电冰箱门上装有磁性密封条,是利用了 的原理,而磁带和磁卡则是利用了它们能够被 的原理。
9、我们的生活赿来赿离不开电,电机(发电机、电动机的统称)在
生活中的应用赿来赿广泛。
图6所示简易电机正在实现的能量转化是把
_________________________。
图中的两个分别与线圈两端相连,而又彼此绝缘的铜半环E和F叫______________。
三、简答题(每空4分,共8分)
1、如图为蔬菜大棚使用的一种温度自动报警器,若水银温度计里封入一段金属丝,当
温度达到金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号,请说明它的工作原理。
2、一个电磁学实验箱内有如图所示器材,请写出利用这些器材可做的三个电磁学实验名称(或目的)及相应器材的字母代号,填在下表中。
实验名称(或实验目的)
选用器材(填字母代号)
四、作图题(每空?
分,共?
分)
1、请标出图中小磁针磁极或螺线管的S、N极和电流方向。
2、如上右图中,电路连接正确,通电后小磁针指向如图所示(涂黑端表示N极)。
请在图中标出螺线管的磁极、电源的“+”、“―”极,并画出螺线管的绕法。
3、某同学想利用电磁继电器制成一个温度自动报警器,实现对温控箱内的温度监控.用如图10所示带金属触丝的水银温度计和电磁继电器组装成自动报警器,正常情况下绿灯亮,当温控箱内温度升高到一定温度时.红灯亮(绿灯熄灭).请按此要求连接电路(红、绿灯的额定电压相同).
五、实验,探究题(每空?
分,共?
分)
1、如下图所示是有关电与磁实验的装置图,请说出每个装置图是用来研究什么问题的。
A装置是用来研究 的实验;
B装置是用来研究 的实验;
C装置是用来研究 的实验;
D装置是用来研究 的实验。
2、某物理兴趣小组利用图装置探究电磁感应实验,实验情况记录在下面表格中;
实验序号
磁极位置
开关
导体运动情况
G表指针偏转情况
1
上N下S
闭合
不运动
不偏转
2
上N下S
闭合
上、下运动
不偏转
3
上N下S
闭合
水平向右运动
向右偏转
4
上N下S
闭合
水平向左运动
向左偏转
5
上N下S
断开
水平向右运动
不偏转
6
上S下N
闭合
水平向左运动
向右偏转
综合分析后(实验中磁铁不运动),请回答下列问题:
(1)在图中可以看出要产生感应电流有一部分导体在磁场中,那么还应满足的条件是:
①通过比较实验序号2、3、4得出 ;
②通过比较实验序号3、5得出 ;
(2)通过分析我们还可探究出影响感应电流方向的因素有:
① ,它是通过分析比较实验序号4与 得出的;
② ,它是通过分析比较实验序号4与 得出的。
3、为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽同学作出以下猜想:
猜想A:
电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
猜想B:
通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强
猜想C:
外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁.如下图所示的从左到右a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它________________的不同;
(2)通过比较______________两种情况,可以验证猜想A是正确的;
(3)通过比较______________两种情况,可以验证猜想B是正确的;
(4)通过比较d中两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充____________________的条件.
4、如图所示是许昌博同学设计的实验装置图,请你说明:
(1)当开关闭合时,线圈 (选填“能”或“不能”)在磁场中转动,其转动的原因是 ;
(2)要改变线圈转动方向你的办法是
① ,
② ;
(3)利用这一原理发明了 机。
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