广东省2022年中考物理总复习学案-第十三讲　电和磁　电磁波

第十三讲电和磁电磁波【课标解读】物理课程标准对本讲的要求是：1．通过实验，了解物质的一些物理属性，如弹性、磁性、导电性和导热性等，用语言、文字或图表描述物质的这些物理属性。2．通过实验认识磁场。知道地磁场。3．通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。4．通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。5．通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。6．知道电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。7．知道波长、频率和波速。根据课程标准的要求，本讲从磁现象、电流的磁效应、电磁感应、磁场对电流的作用、电磁波五个方面进行复习。【中考导航】近三年广东省中考考查情况分析年份题型分值题号考点2021选择3分T4电磁波实验1分T16(2)电磁感应2020选择3分T6通电导体在磁场中受到力的作用作图1分T15(3)安培定则2019填空3分T11通电导体在磁场中受到力的作用考点一、磁现象1．基本概念(1)磁性：物体能吸引__铁、钴、镍__等物质。(2)磁体：具有__磁性__的物体。(3)磁极：磁体两端磁性__最强__的部分。一个磁体有__两__个磁极，能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫作__南极__，指北的那个磁极叫作__北极__。同名磁极相互__排斥__，异名磁极相互__吸引__。(4)磁化：使原来没有磁性的物体获得__磁性__的过程。【例1】(2020·广东韶关月考)如图所示为三个钢块两两吸引或排斥的情况，正确的判断是(C)A．都是磁体B．只有两个磁体C．可能都是磁体，也可能只有两个磁体D．都不是磁体【名师点拨】判断物体是否具有磁性的四种方法(1)根据磁体的吸铁性判断；(2)根据磁体的指向性(指南北方向)判断；(3)根据磁体两端磁性最强中间最弱来判断；(4)根据磁极间的相互作用判断。2．磁场(1)性质：磁体周围空间存在着磁场，其基本性质是对放入其中的磁体产生_力_的作用，磁体之间的相互作用是通过__磁场__发生的。(2)磁场方向：磁场中的某一点，小磁针静止时__北极__所指的方向就是该点的磁场方向。(3)磁感线：我们可以用带箭头的曲线来方便、形象地描述磁体周围的磁场分布情况。磁体外部的磁感线都是从磁体的__北(N)__极出发，回到__南(S)__极。3．地磁场：地球本身是一个大磁体，其周围空间存在着__磁场__，地磁南极在地理__北极__附近，地磁北极在地理的__南极__附近。地磁两极和地理两极并不重合，首先由我国宋代的__沈括__发现。(1)磁场看不见，摸不着，但我们可以通过它对其他物体的作用来认识，应用了转换法。(2)磁场是客观存在的，但磁感线不是客观存在的。【例2】(2021·昆明中考)为了探究磁场，小华做了如下实验。(1)探究磁体周围的磁场：①在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，再将玻璃板放在条形磁体上方，然后__轻轻敲击__玻璃板，观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被__磁化__成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来，如图甲所示；②再在玻璃板上放一些小磁针，小磁针静止时的情况如图乙所示，黑色一端表示磁体的N极，某点小磁针__N__极所指的方向就是该点的__磁场__方向；③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作__磁感线__。(2)探究通电螺线管周围的磁场：①把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图丙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟__条形__磁体的磁场相似，图中__右__(选填“左”或“右”)端是螺线管的N极；②对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟__电流方向__有关，断开开关后，小磁针静止时__S__极指向南方。【考点精练】1.(2021·山西中考)如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是(D)A．地球仪周围存在磁场，同时也存在磁感线B．地球仪周围的磁场分布是均匀的C．地球仪周围各点的磁场方向都相同D．地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的2．(2020·北京中考改编)某同学研究磁体周围的磁场情况，将一根条形磁体放在水平桌面上，在它周围放置一些小磁针，小磁针的指向情况如图甲所示；将小磁针拿掉之后，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图乙所示；根据甲图和乙图所示的实验现象，用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。下列说法错误的是(D)A．图甲所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场方向特点B．图乙所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场分布特点C．图丙所示的条形磁体周围的磁感线，是人们为了描述磁场建立的物理模型D．由图丙可知，条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的3．(2020·杭州中考)有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是(D)A．M无磁性、N无磁性 B．M无磁性、N有磁性C．M有磁性、N无磁性 D．M有磁性、N有磁性4．(2021·郴州中考)a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是(D)A．a端磁极是S极，b端磁极是N极 B．P点没有磁场C．磁感线是真实存在的 D．Q点的磁场方向水平向右5．(2021·江西中考)如图所示是我国古代四大发明之一的指南针——司南，静止时它的长柄指向地理的__南__方。在11世纪，我国宋代学者__沈括__就发现了地理两极和地磁两极并不重合，这个发现比西方早了400多年。6．(2021·宁波中考节选)科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙。为了便于描述光的传播路径和方向，科学上引入了光线的概念，实际上光线并不存在。为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向，科学上引入了__磁感线__的概念，实际上它也并不存在。7．(1)(2021·重庆中考A)如图甲中小磁针处于自由静止状态，在括号内标上“N”或“S”。(2)(2021·海南中考)如图乙所示，请用箭头标出A点的磁感线方向。(3)(2021·吉林中考)如图丙所示，根据磁感线的方向，标出磁体a端的磁极名称和小磁针的S极。答：考点二、电流的磁效应(电生磁)1．电流的磁场：丹麦物理学家__奥斯特__在1820年发现：通电导线周围存在着磁场，其方向与__电流__方向有关，这种现象叫作__电流的磁效应__。2．通电螺线管(1)通电螺线管外部的磁场同__条形__磁体相似。(2)通电螺线管两端的极性跟螺线管中__电流__方向有关，可以用__安培定则__来判定二者的关系。(3)安培定则：如图所示，用__右手__握住螺线管，让四指指向螺线管中__电流__的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的__N极__。3．电磁铁(1)定义：内部插有__铁芯__的通电螺线管。(2)工作原理：电流的__磁__效应，通电螺线管中插入__铁芯__后磁场大大增加。(3)优点：磁性的有无可以由电流的__通断(有无)__来控制，磁性的强弱可以由__电流大小__或__线圈匝数__来控制；磁极可以由__电流__方向来控制。4．电磁继电器(1)定义：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种__开关__。(2)结构(如图所示)：A__衔铁__、B__电磁铁__、弹簧、触点。(3)工作原理：电磁铁通电时，把__衔铁__吸下来使动触点和静触点接触，工作电路__闭合__开始工作，灯泡亮；电磁铁断电时失去__磁性__，弹簧把衔铁弹起来，切断工作电路，灯泡熄灭。【例3】(2021·淄博中考)电与磁之间存在着相互的联系，彰显物理现象的对称、统一之美。(1)如图1所示，小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验。①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明__通电导线周围存在着磁场__。②若把甲图中的小磁针换成直导线并通电。推测：两条通电导线之间__有__(选填“有”或“没有”)相互作用力，依据是__B__。A．电磁感应现象B．磁场对电流的作用(2)小雨又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图2。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与__条形磁体__的磁场一样。(3)在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是__C__。A．大型发电机B．电磁起重机C．电炉【考点精练】1．(2020·菏泽中考)关于电和磁的说法正确的是(C)A．同种电荷相互吸引B．摩擦起电的实质是创造了电荷C．地球本身就是一个巨大的磁体D．磁体周围的磁感线是真实存在的2．(2021·杭州中考)如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是(A)A.条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大3.(2021·济宁中考)如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是(D)A．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点C．报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中D．温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时铃响4.(2021·眉山中考)如图所示，将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点，闭合开关时，通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是(C)A．通电螺线管右端为N极B．电源左端为正极，右端为负极C．发光二极管c极接b点，d极接a点D．图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端5．(2021·成都中考)探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理，用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁，接入电路，如图所示。闭合开关S，电磁铁有了磁性，A端是__N__极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后，硬币才被吸起，这说明电流越大，电磁铁的磁性__越强__。6．(2021·张家界中考)如图是研究巨磁电阻(GMR电阻在磁场中急剧减小)特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为__S__极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变__亮__(选填“亮”或“暗”)。7．(1)(2021·扬州中考)如图甲所示，标出通电螺线管和静止小磁针的N极。(2)(2021·广安中考)如图乙所示，请根据通电螺线管的磁感线方向标出螺线管的N极和A处导线中的电流方向。(3)(2021·青海中考)如图丙所示，根据电源的正负极和小磁针的指向，在图中画出螺线管的绕线。答：8．(2021·长沙中考)在我们熟悉的各种磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似？小伟用小磁针、条形磁体、通电螺线管来进行探究，实验操作及现象如图所示。(1)比较甲、乙两图可知，通电螺线管的外部磁场与__条形磁体__周围的磁场相似；(2)比较乙、丙两图可知，通电螺线管的外部磁场方向与通过它的__电流__方向有关。考点三、磁场对电流的作用1．磁场对电流的作用：通电导线在磁场中会受到__力__的作用，其受力方向与__电流__方向、__磁场__方向有关。2．电动机(1)原理：直流电动机是根据__通电线圈在磁场中受力转动__原理工作的。(2)换向器(两个互相绝缘的铜制半环)：每当线圈由于惯性转过平衡位置后，通过换向器来改变线圈中__电流__方向，实现连续转动。(3)能量转化：电动机工作时把__电__能转化为__机械__能。3．扬声器：把__电__信号转换成__声__信号的装置，工作原理是通电线圈在磁场中__受力振动__。【例4】(2019·广州中考)如图中，表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，⊙表示导线中的电流方向垂直于纸面向外，F是磁场对通电导线的作用力。下列哪个选项中，磁场对通电导线的作用力与图中F的方向相同(B)【考点精练】1．(2021·成都中考)下列用电器使用了电动机的是(A)A．电风扇B．电水壶C．台灯D．手电筒2.(2020·广州中考)矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同(B)A．ab段与bc段B．ab段与ed段C．ab段与fe段D．fe段与ed段3．(2018·深圳中考)我国航母舰载机起飞将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与舰载机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车的导体有强电流通过时，就可以受到强大的推力，下列各图中与弹射车工作原理一致的是(A)4.(2021·安徽中考)图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则(D)A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下B．线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcda流过线圈C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下5．(2021·邵阳中考)电动机已广泛应用到现代化生活中了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是(A)A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能C．太阳能转换成机械能 D．内能转化成机械能6．(2021·郴州中考)如图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是(B)7．(2021·通辽中考)如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是__N__极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的__电动机__(选填“发电机”或“电动机”)。考点四、电磁感应(磁生电)1．电磁感应(1)发现：英国物理学家__法拉第__在1831年发现了利用磁场产生电流的条件和规律。(2)内容：如图所示，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，这种现象叫电磁感应现象，产生的电流叫__感应电流__。(3)方向：感应电流方向与__磁场__方向、__切割磁感线运动__方向有关。(4)应用：__发电机__。2．发电机(1)工作原理：__电磁感应现象__。(2)结构：定子，转子。(3)能量转化：发电机工作时把__机械__能转化为__电__能。3．交流电：我国家庭电路使用的是__交流电__，电压是__220__V__，周期是__0.02__s__，频率是__50__Hz__，电流方向每秒改变__100__次。【例5】(2021·成都中考)将导体ab、开关和灵敏电流计用导线连接，导体ab放置在磁极间，如图所示。下列说法正确的是(B)A．开关闭合，磁铁不动，ab水平向左快速移动，指针不偏转B．磁极对调后，开关闭合，ab水平向右快速运动，指针要偏转C．开关闭合，ab竖直上下运动，指针要偏转D．开关断开，ab快速运动，指针可能偏转【例6】(2019·深圳中考)下列对电磁实验现象相应的解释正确的是(B)A.甲图中，闭合开关，小磁针的N极向左偏转B．乙图中，线圈匝数多的电磁铁，磁性强C．丙图中，该装置用来研究电磁感应现象D．丁图中，磁铁放在水平面上，导体ab竖直向上运动，电流表指针一定会偏转【例7】(2021·清远二模)如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成闭合电路。序号磁体(磁极)放置方式导体AB运动情况电流计指针偏转情况1上N下S静止不偏转2竖直向上运动不偏转3竖直向下运动不偏转4上N下S向左运动向右偏转5向右运动向左偏转6上S下N向左运动向左偏转7向右运动向右偏转(1)该实验中，灵敏电流计的作用是判断电路中有无电流和判断__电流的大小和方向__。(2)确认灵敏电流计能正常工作后，若无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不偏转，其原因可能是__电路不是闭合回路(或电流太小)__(填一个即可)。(3)某小组对实验进行完善后，观察到现象如表所示，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做__切割磁感线__运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫作__电磁感应__现象。(4)比较第4、6(或5、7)次实验可以得出__闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中感应电流的方向与磁场的方向有关__。(5)利用上述实验原理可制成__发电机__，若将灵敏电流计换成__电源__，则可探究磁场对电流的作用。【名师点拨】三种电磁现象的比较比较电流的磁效应(电生磁)电磁感应(磁生电)磁场对电流的作用实物图影响因素磁场方向与电流方向有关感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关导体受力方向与磁场方向和电流方向有关能量转化电能→磁能机械能→电能电能→机械能应用电磁铁、电磁继电器发电机、话筒电动机、扬声器【考点精练】1．(2021·大庆中考)手机无线充电技术是通过电磁感应原理来实现充电的，该原理的发现者是(D)A．奥斯特B．欧姆C．焦耳D．法拉第2．(2021·恩施中考)下列有关电和磁的说法中正确的是(B)A．动圈式话筒工作时将电能转化为机械能B．螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流C．通电导体放入磁场中一定会受到力的作用D．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关3.(2021·连云港中考)如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，将导线框沿图示方向拉出过程中，则(D)A．在此过程中，电能转化为机械能B．导线框中不会产生感应电流，因为回路中没有电源C．导线框中会产生感应电流，整个导线框都是电源D．导线框中会产生感应电流，导线ab段相当于电源4．(2021·南充中考)以下四幅图中能说明发电机工作原理的装置是(C)5．(2021·北部湾中考)科技创新小组发明了一款新型的带滚轮书包，其内部无电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，行走更安全。如图中能反映此原理的是(D)6．(2019·眉山中考)关于下列四幅图的叙述中正确的是(B)A.如图甲所示，闭合开关，小磁针将发生偏转，依据该现象可制成电动机B．如图乙所示，闭合开关，磁场中导体竖直向上运动时电流表指针不偏转C．如图丙所示，闭合开关，磁场中导体将运动，依据该现象可制成发电机D．如图丁所示，两磁极间的相互作用不需要任何物质就可以直接发生作用7．(2019·哈尔滨中考)下列现象中，电能转化为机械能的是(A)8.(2021·岳阳中考)如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是__电磁感应__(选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”)。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的__电源__(选填“电源”或“用电器”)。考点五、电磁波1．电话(仅要求简单了解)(1)1876年美国科学家__贝尔__发明了电话。(2)构成：由__话筒__和__听筒__组成。话筒将__声__信号转化为__电__信号，听筒将__电__信号转化为__声__信号。听筒与对方的话筒是串联的。(3)模拟信号与数字信号①模拟信号：信号电流的频率、振幅的变化情况跟声音的频率、振幅变化情况__完全一样__，用模拟信号的通信方式叫模拟通信。模拟信号在传输过程中会丢失信息，且抗干扰能力不强，保密性很差，信号衰减厉害。②数字信号：用__不同__符号的__不同__组合表示的信号，用数字信号的通信方式叫数字通信。数字信号在传输过程中抗干扰能力强，保密性好。2．电磁波(1)电磁波的产生：导线中__电流的迅速变化__会在空间激起电磁波。(2)电磁波的传播__不需要__(选填“需要”或“不需要”)介质。电磁波在真空中的传播速度是c＝__3×108__m/s。(3)电磁波谱：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线。用于广播、电视和移动电话的电磁波是数百kHz(千赫)至数百MHz(兆赫)的那一部分，叫作无线电波。【名师点拨】波长用λ表示(单位是m)，频率用f表示(单位Hz：1MHz＝1000kHz＝1000000Hz)，它们的关系c＝λf，说明电磁波波速不变，频率越高的电磁波波长越短。【考点精练】1．(2021·十堰中考)5月30日，天舟二号货运飞船与太空中的天和核心舱顺利实现自主快速交会对接，是我国航空航天科技的重大技术升级。它们之间的信息传递是利用(A)A．电磁波B．次声波C．超声波D．光导纤维2．(2020·济宁中考)甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图(a)所示，其中甲是我们能看得见的红光。结合图(b)的电磁波谱，下列分析正确的是(C)A．乙一定是我们能看得见的另一种色光B．两种电磁波在真空中的波速可能不同C．遥控器可以利用乙电磁波遥控电视机D．医生可以利用乙电磁波拍片诊断病情3．(2021·怀化中考)2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆火星表面，它与地球控制台之间利用__电磁波__(选填“电磁波”“超声波”或“次声波”)来传递信息，地球控制台发出的指令经过2秒传播的距离是__6×108__m。4．(2021·龙东地区中考)2020年《开学第一课》于9月1日央视综合频道晚八点正式播出。今年《开学第一课》以“少年强，中国强”为主题，传递“人民至上，生命至上”的价值理念。手机端收看电视节目由__电磁波__传递信号，其在真空中的传播速度约是__3×108__m/s。5．(2020·青岛中考)微波通信电磁波可以用来传递信息，通常用于广播、电视等通信。微波是电磁波家族中的一员，它的性质比中波和短波更接近光波。信息理论表明，作为载体的电磁波，与中波和短波相比，微波在相同的时间内可以传输更多的信息。用微波传递信息时，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，如图甲所示。信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在雪山上、大洋中，根本无法建设中继站，所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。如图乙所示，在地球的周围均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星作为太空微波中继站，可使地球上任意两点间保持通信，接收地面站传来的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，某地举行体育赛事，其他地方的人几乎可以立刻看到现场的画面。请根据上述材料，回答下列问题：(2)答：(1)用微波传递信息时，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，这是因为__③__(选填序号)。①多修建中继站，有利于微波产生更多的信息②微波的传播距离比中波近，只能传播50km③微波沿直线传播，不能沿地球表面绕射(2)如图丙所示，a、b分别是Ⅰ、Ⅱ两颗卫星正下方的地面站，把通信卫星假想成一个平面镜，要使地球上b处地面站接收到a处发送的信号，请仿照光路图，在图中画出平面镜及微波传播的路径和方向。(3)已知三颗通信卫星距地面的高度都是3.58×104km，任意两颗卫星之间的距离都是7.30×104km。则a处发送的微波信号传送到b处所用的时间是__0.482__s。主题一探究磁场对通电导线的作用实验名称有关考点实验装置探究磁场对通电导线的作用1.实验中，闭合开关，当导线中有电流时，导线由静止变为运动，说明导线受到了力的作用，从而证明磁场对通电导线有力的作用。2．实验中，通过增强磁场或增大电流来增大通电导线在磁场中的受力大小。3．实验中，当电流和磁场的方向同时改变时，通电导线在磁场中的受力方向不变；当二者的方向，其一改变时，通电导线在磁场中的受力方向改变。4．本实验的应用是电动机的工作原理【示范案例】在探究“电动机为什么会转动”的实验中：(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在__磁场__，磁体会对通电导体产生力的作用吗？(2)如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体__静止不动__，闭合开关后，导体__运动__，说明磁场对__通电__导体有力的作用。(3)断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向__相反__，说明通电导体在磁场中的受力方向与__磁感线方向__有关。(4)断开开关，蹄形磁铁不动，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向__相反__，说明通电导体在磁场中的受力方向与__电流方向__有关。(5)如果同时改变磁感线方向和电流方向，会看到导体ab的运动方向跟原来__相同__(选填“相同”或“相反”)。(6)实验中通过观察导体运动方向，来判断导体在磁场中受力方向，用到的科学方法是__转换法__。(7)为使实验现象更明显，若把导体换用轻质塑料棒，实验__不能__(选填“能”或“不能”)成功，因为__塑料棒是绝缘体__。(8)若使导体棒运动速度加快，你采用的方法是__增强磁场、增大电流__。(9)实验发现，两条平行放置的直导线，当通以相同方向的电流时相互吸引(如图)，这是因为电流能够产生磁场，而磁场对电流又有力的作用。我们可以这样分析它的受力，对a导线：通电导线b产生的磁场对它具有向右的作用力；对b导线：__通电导线a产生的磁场对它具有向左的作用力__。【考点精练】如图，在“磁场对通电直导线的作用”实验中，小明把一根轻质的铝棒AB用细线悬挂后置于蹄形磁体的磁场中。(1)接通电源，铝棒AB向左运动，说明磁场对电流有__力__的作用，__电动机__(选填“电动机”或“发电机”)利用这一原理工作的。(2)若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒AB向__右__(选填“左”或“右”)运动，说明力的方向与__磁场__方向有关。(3)小明猜想磁场对通电铝棒AB作用力的大小可能与铝棒AB中电流大小有关，请在图中器材的基础上，添加一只器材，设计一个简单实验，探究这一猜想。添加器材：__滑动变阻器__。简要做法：__在题图所示的电路中串联一个滑动变阻器，移动变阻器的滑片，改变铝棒中电流的大小，观察通电铝棒摆动的幅度；比较通电铝棒摆动的幅度，以此判断磁场对通电铝棒作用力大小与铝棒中电流的大小是否有关__。主题二探究什么情况下磁可以生电实验名称有关考点实验装置探究什么情况下磁可以生电1.转换法的应用：应用灵敏电流计指针是否偏转来判断电流的有无；通过指针的偏转方向，来判断感应电流的方向。2．实验中，增大感应电流大小的方法：(1)尽可能选用磁性较强的蹄形磁体；(2)用导线制成匝数较多的线圈代替单根导线；(3)切割磁感线时，要垂直快速切割。3．实验中，当切割磁感线运动的方向和磁场的方向同时改变时，导体中产生的感应电流方向不变；当二者的方向，其一改变时，导体中产生的感应电流方向改变。4．实验结论：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流。5．实验中注意：感知感应电流的存在和方向必须使用灵敏电流计。6．本实验的应用是发电机的工作原理。【示范案例】小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中灵敏电流计G的指针偏转方向即表示通过的电流方向)。(1)导体ab静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中__无__(选填“有”或“无”)电流产生。(2)继续探究，记录观察到的现象如表所示。序号ab运动方向电流计指针偏转情况1沿磁场方向运动(不切割磁感线)不偏转2水平向左(切割磁感线)向右偏转3水平向右(切割磁感线)向左偏转①比较1、2(或1、3)实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做__切割磁感线__运动时，电路中就会产生感应电流；②比较2、3实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟__导体切割磁感线运动方向__有关。(3)如果导线左右往复运动，电路中产生的是__交流电__(选填“交流电”或“直流电”)。(4)闭合电路中有电流的必要条件是要有电源。在电磁感应现象中，闭合电路中__做切割磁感线运动的导体__相当于电源。(5)若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动)，则灵敏电流计的指针__会__(选填“会”或“不会”)偏转。(6)利用上述实验原理可以制成__发电机__。(7)磁生电的过程是将__机械__能转化为__电__能。(8)要探究感应电流方向与磁场方向的关系，你设计的实验做法是__保持导体ab的运动方向不变，将磁体N、S极对调，观察电流计指针偏转方向是否改变__。(9)小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是：__保持导体运动快慢相同，改变磁场强弱，观察电流计指针的偏转幅度__。(10)如果将灵敏电流计G换成__电源__，可探究磁场对通电导体的作用。(11)小华在探究怎样产生感应电流的实验中，设计了如图所示的实验装置。①将磁体向右插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，由此可知：__电路中产生了电流__。②将磁体从螺线管中向左拔出时，会观察到灵敏电流计的指针向__左__(选填“左”或“右”)偏转。③通过前两步实验，可得出感应电流的方向与__磁体运动__方向有关。【考点精练】(2021·十堰中考)小明在用如图装置“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：(1)实验时，小明通过观察__灵敏电流计的指针是否偏转__判断电路中是否有感应电流产生；(2)闭合开关，若保持导体ab不动，要产生感应电流，小明正确的操作是__将磁体向左或向右运动__；(3)利用此实验中的能量转化原理，人们在生产生活中制成了__发电