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1、第十六章：电磁转换 章节复习一、磁体与磁场1、磁现象：磁性能够吸引_等物体的性质。磁体定义具有磁性的物体。分类按来源分：_磁体和_磁体。按磁性保持时间分：_磁体和_磁体。性质磁体具有磁性。（吸铁性、指向性）磁极定义磁体上磁性最强的部分。名称_极和_极。水平面内自由旋转的小磁针静止时指南一端为南极，指北一端为北极。作用同名磁极相互_，异名磁极相互_。提示任何磁体有且只有两个磁极.若某物体与磁体相互排斥，则该物体一定具有磁性；若某物体与磁体相互吸引，其不一定具有磁性.磁化定义原来没有磁性的物体在磁场中获得磁性的过程。去磁定义原来有磁性的物体失去磁性的过程。2、磁场磁场磁体周围存在着一种 的物质，叫
2、做磁场。基本性质对放入其中的磁体产生 的作用，磁极间的相互作用是通过 发生的。方向在磁场中某点的小磁针静止时_所指的方向规定为该点的磁场方向。磁感线作用用来描述磁场的强弱、方向和分布情况的假想曲线，实际并不存在。方向磁体周围的磁感线从_极出发回到_极。（“N出S进”）在磁体内部，磁感线从S极回到N极。几种磁体的磁感线提示磁感线的箭头表示磁场方向，疏密程度表示磁场的强弱.不同位置磁场方向一般不同，磁感线上任何一点的磁场方向即该点的切线方向.磁感线可以是直的，也可以是弯的，任意两条磁感线不相交，充满磁体周围空间.通过磁场的作用效果认识磁场转换法，磁感线描述磁场理想模型法3、地磁场地磁场定义地球本身
3、是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场。分布地磁南极在地理_极附近，地磁北极在地理_极附近。应用指南针等。指南针(磁针)指南北是因为受到地磁场的作用。磁偏角地磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不重合，它们的夹角叫磁偏角。我国宋代学者_最早记述这一现象。（梦溪笔谈）二、电流的磁场（电生磁）1.电流的磁效应（1）奥期特实验科学家丹麦物理学家：奥斯特注意：导线要与静止磁针平行放置（即南北向）通电直导线周围的磁场现象如图意义发现了电流的 效应，揭示了 之间并不是孤立的，而是密切相关的。结论_周围存在磁场，其磁场方向跟 有关。（电流的磁效应）提示磁体和磁体、磁体和电流、电流和电流通过磁场相互作用。
4、（2）通电螺线管外部的磁场分布通电螺线管外部的磁场跟_磁体的磁场相似。（外部：N出S进） （内部SN）磁场方向磁场方向与 有关。 右手握， 指电流， 拇指N极。极性判定：安培定则（右手螺旋定则）用右手握螺线管，让四指指向螺线管中_，则大拇指所指的那端就是螺线管的_极。2.电磁铁、电磁继电器（1）电磁铁结构内部带有_的通电螺线管。原理电流的_效应。实验探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关探究方法_法；_法（通过观察吸引铁钉的多少来判断磁性的强弱）结论影响电磁铁的磁性强弱的因素： 、 。匝数一定时，通过的_越大，磁性越强；电流一定时，_越多，磁性越强。优点磁性有无可以通过_来控制。磁性强弱可以通过线圈
5、的_(和线圈匝数)来控制。磁极方向可以由_来控制。提示用软铁芯的目的：增强磁性。螺线管通电后铁芯被磁化，产生与原螺线管方向相同的磁场。方便控制电磁铁磁性的有无。软铁芯断电磁性消失。（钢磁化后磁性不易消失，所以不用）应用电磁继电器、磁记录(磁带、录音机、录像机、磁盘、磁卡)、电铃、电话、电磁起重机、电磁选矿机等（2）电磁继电器实质利用 来控制工作电路的一种 。工作过程闭合控制电路开关，电磁铁通电产生磁性，吸引衔铁向下，动、静触点接触，工作电路闭合，电灯发光。断开控制电路开关，电磁铁断电磁性消失，衔铁在弹簧作用下与电磁铁分离，动、静触点脱开，工作电路断开，电灯熄灭。应用利用_电压、弱电流来控制_电
6、压、强电流工作电路；远程控制、自动控制等。三.磁场对电流的作用 电动机1、磁场对电流的作用 科学家法国物理学家：安培内容磁场对电流有力的作用，力的方向与 方向和 方向有关。产生条件有磁场；导线有电流通过；通电导线与磁场方向不平行。探究磁场对电流的作用实验：特点：有电源结果：导线运动本质：电生磁，通过磁场发生相互作用提示只改变电流方向或磁场方向，受力方向改变；电流方向与磁场方向同时改变，受力方向不变。通电导线与磁场方向平行时，导体不受力；垂直时，受力最大，现象最明显。应用电动机、 磁电式电流表电压表等。2、直流电动机原理通电线圈在磁场中受力转动主要结构磁体、 线圈、 等。（转子、定子）直流电动机
7、工作原理换向器组成换向器由两个半圆铜环、两个电刷组成。作用当线圈刚转过 时，能自动改变线圈中 ，使线圈能持续转动。工作过程工作时，电动机转子受力在定子中转动。提示外电路，电流方向 ；（不变/改变）内电路，电流方向改变；转一圈线圈中电流方向改变 次。转动方向决定因素电流方向和磁场方向改变方法改变电流方向（对调电源接线）或改变磁感线方向（对调磁极）。转速调节相关因素线圈中电流的大小、磁场的强弱、线圈的匝数有关。提高方法增大电流、增强磁体的磁性、增加线圈的匝数。优点构造简单、控制方便、污染小、体积小、效率高、功率可大可小等。能量电能转化为 能。四、电磁感应（磁生电）1、电磁感应现象科学家英国物理学家
8、：法拉第电磁感应实验：特点：无电源结果：电流计G的指针左右偏转，说明有电流产生。内容_电路的 _ 导体在磁场中做 _ _ _运动时，导体中产生 的现象叫电磁感应现象。意义进一步揭示了电与磁之间的联系产生感应电流条件 电路。 导体做 运动。两个条件缺一不可。影响感应电流方向因素 的方向 的方向只改变磁场方向或切割磁感线运动方向，感应电流方向改变；若这两个方向同时改变，感应电流方向不变。提示“切割”指类似于切菜或割草的方式，垂直或者斜着切割都可以，即：导体的运动方向一定与磁感线成一定角度，而不是与磁感线平行，否则将无法切割磁感线“切割磁感线运动”指导体与磁感线相对运动，分为以下几种情况：导体不动，
9、磁场运动； 导体运动，磁场不动； 两者都动（相对速度不为0）应用发电机、变压器（利用电磁感应改变交流电电压的装置）2、发电机（1）交流发电机 原理电磁感应主要结构定子、转子、铜环、电刷工作原理如图能量_能转化为电能直流电电流的方向不变的电流交流电电流方向周期性变化的电流，简称交流电（AC）。电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位赫兹(Hz)。我国电网以交流供电，电压为220 V，频率为50 Hz.（2）发电机和电动机比较交流发电机直流电动机原理电磁感应现象通电线圈在磁场中受力发生转动结构有铜环无换向器有换向器无铜环电流内部：交流电，外部：交流电内部：交流电，外部：直交流电能量转化机械能 转
10、化为 电能电能 转化为 机械能实质电源用电器对应的原理图区分关键电路中无电源电路中有电源当堂反馈1、下列关于磁场和磁感线的说法，正确的是( )A.磁体周围存在着磁场 B.磁体周围存在着磁感线C.磁感线就是磁场 D.磁感线总是从S极出发回到N极2、关于磁体、磁场和磁感线，下列说法正确的是( )A.铜、铁和铝都能够被磁体所吸引B.磁感线是磁场中真实存在的曲线C.磁体间的相互作用都是通过磁场发生的D.物理学中，把小磁针静止时S极所指的方向规定为该点磁场的方向3、为判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行如下四个实验，根据实验现象不能确定铁棒具有磁性的是( ) 4、下列装置中，利用电磁感应原理工作的是()A
11、司南 B.电磁继电器 C. 电动机 D. 动圈式话筒5、如图所示的环保型手电筒，筒内没有电池，使用时只要来回摇晃手电筒，使磁体在线圈中来回运动，灯泡就能发光，这种手电筒电源的工作原理是( )A.电磁感应 B.电流的磁效应 C.磁极间的相互作用 D.通电导体在磁场里受力运动 第5题图 第6题图 第7题图6、如图是一种水位自动报警器的原理图，当水位到达金属块A时（一般的水容易导电），电路中( )A.绿灯亮，红灯不亮 B.红灯亮，绿灯不亮 C.红灯和绿灯都亮 D.红灯和绿灯都不亮7.如图所示的实验装置可以探究 的实验.小梦想再利用此装置探究磁场对电流的作用，需要增加的器材是 .8、学校教学楼里安装的
12、应急照明灯，内部结构如图所示.分电器的作用是把220 V的交流高压转化为12 V的直流低电压，并且分两路输出.220 V的供电线路有电和停电时蓄电池、灯泡的工作状态分别是_. 第8题图 第9题图9、如图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，电磁铁具有磁性，此时电磁铁上端为_极，触点B与C_（填“接通”或“断开”），汽车启动.10、按照要求作图：（1）电磁铁和永磁体产生的磁场如图所示，请标出永磁体A左端的磁极和电磁铁电源的“+”、“”极.（2）如图所示，根据小磁针静止时的指向，标出磁体的N、S极和A点处的磁场方向（用箭头表示）.（3）请在图中标出通电螺线管磁感线方向，在括号中标出电源
13、的正负极.（4）在图中虚线框内标出通电螺线管的磁极，并画出螺线管的绕线.（1） （2）（3） （4）11、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路.（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_（填“增加”或“减少”），说明电流越_，电磁铁磁性越强.（2）由图示情景可知，_（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，_，电磁铁磁性越强.（3）观察下图中_与_两个电磁铁可知：当通过线圈的电流、线圈的匝数相同时，有铁芯的电磁铁磁性强.（4）根据右手定则可判断出A铁钉的上端是电磁铁的_极.（5）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_
14、.课后练习一、选择题1.第一个发现电磁之间联系的科学家是( )A.牛顿 B.奥斯特 C.伽利略 D.法拉第2如图是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属两部分组成.该金属能被磁铁吸引，是因为可能含有以下材料中的( )A.银 B.铁 C.铝 D.锌 第2题图 第3题图 第4题图3在一次实验中，小宇连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是( )A.电磁铁的A端为N极 B.当滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电磁铁磁性增强C.小磁针静止时，S极水平指向左 D.利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机4.在探究“怎样产生感应电流”的实验中，蹄形磁体水平放置
15、，如图所示，闭合开关，要使灵敏电流计的指针发生偏转，导体ab应( )A.竖直向上运动 B.水平向右运动 C.保持静止不动 D.竖直向下运动5在制作简单电动机的过程中，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6POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利.POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）.在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息.下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( ) 二、填空题7小娴不小心
16、将甲、乙两磁棒各摔成两半，破裂情况如图所示，若将两磁铁棒按原状自然接合，则甲棒两半将相互_，乙棒两半将相互_.第7题图 第8题图 第9题图8为避免汽车超速行驶带来的危害，某校科技创新小组设计了如图所示的一个装置来自动限制车速.电路中电源电压为6 V，保护电阻R0的阻值是5 ，Rx是一个阻值随车速增大而减小的电阻元件（装置中其他的电阻不计）.开关S闭合后，螺线管A的上端相当于电磁铁的_极；当车速增大时，电磁铁的磁性会_（填“增强”“减弱”或“不变”）；如果车速达到130 km/h时，电路中电流恰好为1 A，电磁铁A刚好能吸下衔铁B，使油门C喷油进受到限制而控制车速，此时，Rx的阻值是_.9如图是
17、直流电铃的工作原理图铃锤与衔铁一端固定，衔铁与弹性片相连，在自然情况下弹性片是和螺钉接触的接通电源，电磁铁具有_从而吸引衔铁，铃锤敲击铃碗发声，同时弹性片与螺钉_导致断电，此时电磁铁释放衔铁，弹性片又和螺钉_使电路通电，铃碗发声，如此往复循环.三、作图题10一考察队在森林里迷失了方向，他们拿出指南针定向，指针最终的指向如图所示，请在图中圈内填写“东”“西”“南”“北”. 第10题图 第11图 第12图11如图所示的线圈abcd位于磁场中：（1）通电后，cd段导线的电流方向_（填“由c到d”或“由d到c”）.（2）cd段导线受磁场力的方向如图所示，在图中画出ab段导线受磁场力的方向.12如图所示
18、，小磁针保持静止，通电螺线管的磁性有无可以很方便地控制请在图中标出通电螺线管的N、S极，标出电源正、负极，在虚线框内添加必要元件将电路补充完整.四、实验探究题13在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针.(1)通电后小磁针的指向如图甲所示，由此可看出，通电螺管外部的磁场与_磁体的磁场相似.(2)小明改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180，南北极所指向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部方向与螺线管中_方向有关.(3)由安培定则可知乙图中S闭合后，螺线管的上端为_极.14.在探究“感应电流产生的条件”实验中（1）如图，a，b两接线柱间应接入_（填“大”或“小”）量程的电流表.（2）导体在磁场中运动时，电流表指针没有发生偏转，其原因可能是_.（3）改正错误后继续实验，小王发现每次电流表指针的偏转角度不相同，于是他对影响感应电流大小的因素作以下猜想：猜想一：与导体切割磁感线运动的速度大小有关；猜想二：与磁场的强弱有关；猜想三：与导体的匝数有关.为了验证猜想三，他设计的方案是：分别让两个匝数不同的线圈，在如图所示的磁场中水平向左运动，观察电流表指针的偏转角度.请对此方案作出评价，指出存在的主要问题是_.请你说出小王最终如何判断猜想三是否正确，_.
