浙教版科学八下第一章电与磁第二节

第2节电生磁
〔一〕直线电流的磁场、通电螺线管的磁场
学习目标
1.通过模仿奥斯特实验了解电生磁现象与通电直导线周围的磁感线分布.
2.理解通电螺线管的磁场分布,学会利用右手螺旋定则〔安培定则〕判断通电螺线管的磁场方向,了解电磁铁中铁芯的作用.
夯实基础巩固
1.研究"通电导体周围存在磁场〞的实验如图所示,下列观点中正确的是< >.
A.断电时,静止的小磁针N极指向地理南极附近
B.通电时,导线周围真实存在着磁感线
C.法拉第通过此实验首先发现电与磁之间存在联系
D.要使小磁针偏转方向相反,将电池正负极对调即可
2.丹麦物理学家奥斯特首先通过实验发现电流周围存在磁场.如图所示是小明模仿奥斯特实验的装置,将电路中的某一段导体用支架支起,然后在其下方安置一小磁针.经检查电路均正常后,小明闭合开关后发现小磁针并不转动,感到非常困惑.而老师走过来把支起的导线稍作移动,就做出明显的实验现象.下列有关分析中,正确的是< >.
A.小明把支架支起的导线是沿南北方向的
B.老师将支架支起的导线改成为南北方向
C.将小磁针的底座转动90°方向也能达到实验目的
D.移动滑动变阻器增大电流也能达到实验目的
3.[##]如图所示为判定通电螺线管的极性与电流方向关系的示意图,下列理解中正确的是< >.
A.大拇指所指的方向是电流方向
B.大拇指所指的方向是通电螺线管的南极
C.大拇指所指的方向是通电螺线管的北极
D.通电螺线管的极性与管中电流方向无关
4.如图所示,弹簧测力计下挂一条形磁铁,条形磁铁下面放置一通电螺线管.当条形磁铁从左向右水平拉过时,下列图像中能正确描述弹簧测力计示数变化情况的是< >.
A. B. C. D.
5.如图所示,在通电螺线管内部和外侧分别放置两个小磁针,当小磁针静止时N 极指向正确的是< >.
A. B. C. D.
6.如图所示为小明在科技节小制作比赛中制作的"指南小船模型〞,船上安装了一只电磁铁,它漂浮在静止的水面上,船头A指向东；若接通开关,则小船将会在水平面内自由转动,当小船再次处于静止状态时,船头A指向南.请标出船内螺线管的N、S极和电源的正负极.
7.通电直导线周围的磁感线分布如图所示,磁感线是以直导线为中心的一系列的,从图中可看
出,磁感线是〔填"闭合〞或"不闭合〞〕的曲线；图中小磁针涂黑的磁极是〔填"N〞或"S〞〕极.
8.按要求完成下列各题：
〔1〕在图甲中标出静止在磁场中的小磁针的N极和磁感线的方向.
〔2〕如图乙所示,为制作蹄形电磁铁,将原本无磁性的软铁棒弯成"U〞形,用导线在AB段绕几匝再跨到CD段绕几匝,然后将开关、电源、电阻连接成闭合回路.电磁铁产生的磁性已用磁感线标出.画出导线在铁棒上的环绕情况并在铁棒的A、D端标明磁极.
〔3〕如图丙所示,开关S闭合时,原静止于水平面的电磁铁下端的铁块仍静止不动.在括号内标出电磁铁下端的磁极并画出图中铁块受到的重力G和磁力F的示意图.
能力提升培优
9.如图甲所示,将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中,舌簧端面互叠,但留有间隙,就制成了一种磁控元件——干簧管,以实现自动控制.某同学自制了一个线圈,将它套在干簧管上,制成一个干簧管继电器,用来控制灯泡的亮灭,如图乙所示.干簧管继电器在工作中所利用的电磁现象不包括< >.
A.磁化
B.磁场对电流的作用
C.磁极间的相互作用
D.电流的磁效应
10.如图所示,一橡胶圆环经过毛皮摩擦后,绕圆心在纸面内逆时针转动,在圆环的外部与内部有两只可以自由转动的小磁针甲、乙,则〔多选〕< >.
A.磁针甲的N极转向纸面外
B.磁针甲的S极转向纸面外
C.磁针乙的N极转向纸面外
D.磁针乙的S极转向纸面外
11.如图所示为双并绕的螺线管,a、b、c、d为螺线管的四个接线头,若同一电源供电,下列连接方式中磁性最强的是< >.
A.b、c相连,a、d分别接在电源两极
B.c、d相连,a、b分别接在电源两极
C.a、b相连,c、d相连后分别接在电源两极
D.a、d相连,b、c相连后分别接在电源两极
12.如图所示,一支弹簧悬挂起来后长度伸长了,其下端恰好与水银槽中的水
银面相接触,把它连接到电路中.当开关S闭合时,可以观察到的现象是,请简
述产生这种现象的主要原理：
.
13.2015年1月1日开始执行的《机动车驾驶证使用规定》中,加
大了对超速行驶的处罚力度.为自动限制超速,某中学的科技小组
设计了如图所示的装置.电路中电源电压为12 V,电阻R0的阻值是
10 Ω,Rx是一个阻值随车速增大而减小的电阻元件〔装置中其他
的电阻忽略不计〕,当车速达到120 km/h时,电路中的电流恰好为
1A,电磁铁刚好能够吸下衔铁B,使油门C喷油量受到限制而控制车
速.
〔1〕当开关S闭合后,螺线管A上端为〔填"N〞或"S〞〕极,当车速增大时,电磁铁的磁性变化是〔填"增强〞、"不变〞或"减弱〞〕.
〔2〕电路中R0的作用是,当车速达到120km/h时,Rx的阻值为Ω.
14.医生对病人进行脑部手术时,需要将体温降至合适的温度.准备手
术之前,病人的心肺功能开始由心肺机取代,心肺机的功能之一是用"
电动泵〞替代心脏博动,推动血液循环.如图所示,将线圈a、b缠绕并
固定在活塞一端,利用其与固定磁铁之间的相对运动,带动电动泵中的活塞,使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启,反向则封闭管路.当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为〔填"N〞或"S〞〕极,活塞将向运动,"动力泵〞处于〔填"抽血〞或"送血〞〕状态.
15.[##]如图所示为通电螺线管磁感线分布的情形,其中磁感线方向正确的是< >.
A. B. C. D.
16.[##]如图所示为一些研究电现象与磁现象的实验,下列关于这些实验的叙述中正确的是< >.
甲乙丙丁
〔第16题〕
A.图甲中小磁针被铁棒吸引,说明铁棒本身具有磁性
B.图乙中小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
C.图丙中条形磁铁静止时A端总是指向北方,说明A端是条形磁铁的南极
D.图丁中铁钉B吸引的大头针比A多,说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
17.[##]图中的两个线圈,套在光滑的玻璃管上,导线柔软,可以自由滑动,开关S闭合后则< >.
A.两线圈左右分开
B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动
D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢
18.[##]如图所示为一台用非磁性物质制成的天平,天平左盘中的A是一铁块,B是电磁铁,未通电时天平平衡,给B通以图示方向的电流〔a端接电源正极,b端接电源负极〕,调节线圈中电流的大小,使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重力,铁块A被吸起.当铁块A向上加速运动的过程中,下列判断中正确的是< >.
A.电磁铁B的上端为S极,天平仍保持平衡
B.电磁铁B的上端为S极,天平右盘下降
C.电磁铁B的下端为N极,天平左盘下降
D.电磁铁B的下端为N极,无法判断天平的平衡状态
开放应用探究
19.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.下列四幅图中,能正确表示安培假设中环形电流方向的是< >.
A. B. C. D.
20.如图所示线圈为变压器等电工器材中常采用的双线绕法,则S闭合后,小磁针的N极将< >.
A.顺时针转90°角
B.逆时针转90°角
C.转过180°角
D.不会产生转动
〔二〕影响电磁铁磁性强弱的因素〔探究〕
学习目标
1.通过实验探究理解电流强度、线圈匝数与铁芯对电磁铁磁性强弱的影响.
2.通过实验探究强化控制变量法在科学探究中的应用.
夯实基础巩固
1.小华连接如图所示的电路研究电磁铁的磁性强弱.为了让铁钉吸引大头针的数目增多,下列措施中不可行的是< >.
A.将滑片向左端滑动
B.降低铁钉离大头针的高度
C.增加铁钉上线圈匝数
D.再串联一节干电池
2.如图所示为探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验,下列说法中正确的是< >.
A.闭合开关后调节变阻器滑片,使电流相同,发现电磁铁甲吸引大头针数目更多
B.电磁铁中铁芯的作用是改变磁场的方向
C.如图甲所示,滑片向右移动,发现电磁铁吸引大头针的数目增多
D.保持电流表示数不变,这是为了研究电磁铁的磁性强弱与匝数的关系
3.电磁铁是指.在电流和线圈匝数等因素相同的条件下,电磁铁产生的磁场比通电螺线管强得多,其原因是
.
4.在设计"影响电磁铁磁性强弱的因素〞探究实验方案中最主要的科学方法是.通过该实验探究,我们可以得出的两个结论分别是：①；
②.
5.如图所示,弹簧下悬挂小铁块A,闭合开关S,电磁铁的上端为〔填"N〞或
"S〞〕极.保持滑片位置不变,当开关S由"1〞接"2〞时,弹簧将〔填"伸长〞
或"缩短〞〕.
6.为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关,小聪所在的实验小组用漆包线〔表
面涂有绝缘漆的导线〕在大铁钉上绕若干圈,制成简单的电磁铁,结合其他
实验器材做了如图所示的实验.根据图乙、丙、丁中观察到的情况,回答下
列问题：
〔1〕通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同,来判断它的不同.
〔2〕通过比较两种情况,可以知道通过的电流越大,电磁铁的磁性越强.
〔3〕通过比较图丁中a、b两个电磁铁,发现外形结构相同的电磁铁,通过相同的时,线圈匝数越,磁性越强.
〔4〕这个实验中用到了物理学中常用的一种方法,叫法.请列举我们学过的一个运用了这种方法的另一个实验：.
能力提升培优
7.如图所示为小明研究"影响电磁铁磁性强弱因素〞的装置图,它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成,通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱.在指针下方固定一物体A,当用导线a与接线柱2相连,闭合开关后,指针B发生偏转.在这个装置中,你认为指针下方的物体A应由什么材料制成< >.
A.铜
B.铁
C.铝
D.塑料
8.如图所示,电磁铁的正下方有一铁块,在弹簧测力计作用下沿水平面向右做匀速直线运动,同时滑片P逐渐向下滑动,下列判断中正确的是
< >.
A.铁块对地面的压强先减小后增大
B.电磁铁的磁性逐渐增强
C.螺线管的上端为S极
D.铁块所受摩擦力不断增大
9.如图所示,闭合开关使螺线管通电,当滑片P向右移动时螺线管的磁性将〔填"增强〞"减弱〞或"不变〞〕.此过程,可以观察到左边弹簧将〔填"伸长〞"缩短〞或"不变〞,下同〕,右边弹簧将.
10.小明利用实验室提供的漆包线、铁钉、滑动变阻器、电流表、电源、大头针等器材通过如图所示方法探究电磁铁磁性强弱与电流的关系. 〔1〕第一次将电流调到0 5 A,铁钉可以吸起5
枚大头针,然后将电流调到1A时铁钉可以吸起8枚大头针.据此可以得到的实验结论是. 〔2〕小明想到了老师经常说的为避免实验误差,可以多次实验求平均值使结论更具有科学性.于是,他将电流再次调回到0 5 A和1 A 重复上述实验,结果发现两次实验都可以吸起8枚大头针.请问能否据此实验现象得出电流大小对电磁铁磁性强弱没有影响的结论？
.请分析小明重做实验时现象不同的原因是.
〔3〕为排除上述实验干扰的发生,请帮助小明改进实验方案：
.
11.实验桌上有连接完好的实验电路如图所示.请你利用此电路进行实验探究,证明：当螺线管的匝数一定时,通电螺线管铁芯吸引大头针的个数随通过螺线管的电流变大而增加.要求：〔1〕写出实验步骤.
〔2〕画出实验数据记录表.
中考实战演练
12.[##]连接如图所示的电路,提供足够数量的大头针,只通过控
制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置,无法探究< >.
A.电流的有无对电磁铁磁场有无的影响
B.电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C.电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D.线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
13.[株洲]如图所示可以说明巨磁电阻的特性,闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动,观察到指示灯变亮,则< >.
A.电磁铁左端为S极
B.巨磁电阻两端的电压变大
C.巨磁电阻的阻值随磁场增强而变大
D.巨磁电阻的阻值随磁场增强而变小
14.[##]如图所示为机工作原理图,当人对着话筒说话时,如果滑动变阻器的滑片向右移动,
则听筒电磁铁磁性将〔填"变强〞"变弱〞或"不变〞〕,通过导体AB的电流方向为〔填"A到B〞或"B到A〞〕.
15.小明在"探究通电螺线管外部磁场的方向〞实验中,设计的部分电路如图所示,请根据要求用笔画线代替导线将图中的电路补充完整.要求：
①小磁针的指向满足如图所示的方向.
②滑动变阻器的滑片向A端移动后,通电螺线管的磁性减弱.
③原有导线不要更改.
16.[##]李明用天然磁石仿制成如图甲所示的勺状的指南针——司南.
〔1〕他用的材料是如图乙所示的天然磁石,该磁石的D端为〔填"北极〞或"南极〞〕. 〔2〕他用该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针〔即"司南〞〕,再用细线将其悬挂,如图丙所示,司南静止时,勺柄指向地球的〔填"北极〞或"南极〞〕.
〔3〕将该司南悬挂在电磁铁正上方,闭合开关S,司南静止时的指向如图丁所示,则电磁铁左端是〔填"北极〞或"南极〞〕极,则电源M端是〔填"正极〞或"负极〞〕.
〔4〕为增强司南的磁性,可以用如图丁所示的装置,通过〔多选,填字母〕来增强电磁铁对司南磁化的效果.
A.改变电源的正负极
B.让司南垂直放置在螺线管中点的正上方
C.增加电源的电压
D.增加电磁铁线圈的匝数
〔第二节内容开放应用探究开始至装配直流电机模型实验〔实验〕第10题需要补充〕
11.[##]下列有关电与磁实验的装置中,属于电动机原理的是< >.
A. B. C. D.
12.[##]小明用漆包线绕成线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,如图所示.闭合开关S后,发现线圈只能偏转至水平位置,且不能持续转.
为使线圈持续转动,下列措施中可行的是< >.
A.换用电压更大的电源
B.换用磁性更强的磁体
C.重新制作匝数更多的线圈,将线圈两端的漆全部刮去
D.在线圈的一端重抹油漆,干后在适当位置刮去半圈
13.[资阳]如图所示,根据通电线圈的扭转方向在图中画出左边螺线管的绕线方向并标出两个螺线管的N、S极和电源的正、负极.
开放应用探究
14.手机是现代生活中常用的一种通讯工具.一般的手机都设有利用
振动提示人们"来电〞的装置.有一种手机提示"来电〞是用一个微型
电动机带动转轴上的叶片转动,
当叶片转动时,电动机也就跟着振动起来,从而又带动手机振动.在如
图所示的几种形状的叶片中,能够实现上述振动功能的是< >.
A. B. C. D.
15.某校科学兴趣小组在装配直流电动机模型后参加班级的实践成果展示交流会,在会上演示通过改变电动机的转动方向与转速使重物上升或下降的过程,如图甲所示.
关于控制电动机的电路,可以有如下两种设计方案,方案一的电路元件见图乙,有两个单刀双掷开关〔当触片K1接通a时触片K2接通c,
当触片K1接通b时触片K2接通d〕和一个电源.方案二的电路元件见图丙,只有一个单刀双掷开关〔触片K接通a或接通b〕,但有两个电源.
请你任选其中一个设计方案完成电路图的连接.
完成电路连接以后,请按照你所完成的设计方案说明：
〔1〕如何改变电动机的转动方向？
〔2〕如何改变电动机的转速？。