中考物理--电流的磁效应

一、电生磁1．奥斯特实验：最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。奥斯特实验：对比甲图、乙图，可以说明：通电导线的周围有磁场；对比甲图、丙图，可以说明：通电导线周围磁场的方向跟电流的方向有关。2．通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。3．安培定则：用右手握螺线管，让四指指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N极。解读：（1）关于通电螺线管的题目有三种类型：第一种是已知电源的正、负极和绕线方法来判断螺线管的极性；第二种是已知螺线管的极性和绕线方法来判断电源的正、负极；第三种是已知电源的正、负极和螺线管的极性画螺线管的绕线情况。解决这三种问题，应从以下几点入手：①记住常见的几种磁感线分布情况。②磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向。③磁感线是闭合曲线：磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发回到磁体的S极；在磁体内部磁感线从磁体的S极出发回到N极。④对于通电螺线管关键是根据N、S极或电源的“+”、“–”极判断出螺线管的电流方向，绕线时的线形状应像“S”或反“S”，螺线管朝向读者的一侧应画导线，内侧不画导线，最后将导线跟电源连接成闭合电路。二、电磁铁1．定义：插有铁芯的通电螺线管。2．特点：①电磁铁的磁性有无可由通断电控制，通电有磁性，断电无磁性；②电磁铁磁极极性可由电流方向控制；③影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数。电磁铁的电流越大，它的磁性越强；电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。3．电磁继电器：电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。电磁继电器的结构：电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。在物理史上，安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性，他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体（如图所示），当这种物体被磁化时，其内部的分子电流会整齐排列，对外表现出磁性，根据安培的这一假说，以下说法正确的是A．这一假说能够说明磁可以生电B．磁化的物体，其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的C．未磁化的物体，其微粒内部不含有这样的环形电流D．这一假说能够说明磁现象产生的电本质【参考答案】D【详细解析】A、由题知，分子电流会形成磁场，这一假说能够说明电可以生磁，故A错误；B、安培认为，物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体，磁化时，分子电流的方向大致相同（不是杂乱无章的），于是对外表现出磁性，故B错误；C、未磁化的物体，其微粒内部仍然含有这样的环形电流，只不过分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；故C错误。D、安培提出的分子环形电流假说，解释了为什么磁体具有磁性，说明了磁现象产生的电本质，故D正确；故选D。1．从如图所示的奥斯特实验中，能得出的正确结论是①该实验证明了地球周围存在磁场②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场③甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关④该实验证明了磁极间的相互作用规律A．②③B．①③C．①④D．②④A【解析】小磁针在磁场中受磁场力的作用而偏转；甲图导线中有电流，小磁针偏转，乙图导线中无电流小磁针不偏转；比较甲乙两图说明：通电导体周围存在磁场。甲、丙两图导线电流方向不同，小磁针偏转方向不同，说明小磁针受力方向不同，磁场方向不同，比较甲、丙两图说明：通电导体产生的磁场方向与电流方向有关。故②③正确；故选A。2．如图所示，标出了四个通电螺线管的N极和S极，其中正确的是A．B．C．D．A【解析】AB、据图可知，电流从左端流入，线圈的第一匝在外面，据安培定则可知，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故A正确，B错误；C、据图可知，电流从左端流入，线圈的第一匝在里面，据安培定则可知，该螺线管的右端是S极，左端是N极，故C错误；D、据图可知，电流从右端流入，线圈的第一匝在外面，据安培定则可知，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故D错误。故选A。如图是一种江河水位自动报警器的原理图。则下列说法中正确的是A．当水位未到达金属块A时，红灯亮B．当水位未到达金属块A时，衔铁被吸引C．当水位到达金属块A时，绿灯亮D．当水位到达金属块A时，红灯亮且电铃响【参考答案】D【详细解析】AB、当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮，故AB错误；当水位到达A时，电路接通，电磁继电器有磁性，衔铁受到吸引与红灯和电铃接通，红灯亮电铃响，故C错误，D正确。故选D。1．如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座里面有一个电磁铁，可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是A．地球仪悬浮时，它的重力和底座对它的斥力是一对相互作用力B．这种装置是根据异名磁极相互排斥的原理来工作的C．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，地球仪受到的磁力大小不变D．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流大小就可以了D【解析】A．地球仪悬浮时，它的重力和底座对它的斥力作用在同一物体上，是一对平衡力，不是一对相互作用力，故A错误。B．这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的，故B错误。C．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，质量较大，重力较大，重力和磁力是一对平衡力，大小相等，则地球仪受到的磁力变大，故C错误。D．电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流大小就可以了，故D正确。答案为D。2．如图所示是一个限流装置示意图。图中P是电磁铁，S是闸刀开关，Q是衔铁，可绕O轴转动。当电路由于短路或接的用电器功率过大等原因导致电路中的_____过大时，电磁铁的磁性_____（选填“变强”或“变弱”），吸引衔铁的力_____（选填“变大”或“变小”），使衔铁向左转动，闸刀开关在拉力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。电流变强变大【解析】如图所示是一个限流装置示意图。图中P是电磁铁，S是闸刀开关，Q是衔铁，可绕O轴转动。当电路由于短路或接的用电器功率过大等原因导致电路中的电流过大时，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁的力变大，使衔铁向左转动，闸刀开关在弹簧拉力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。1．如图所示，电磁铁左侧的C为条形磁铁，右侧的D为软铁棒，A、B是电源的两极，下列判断中正确的是A．若A为电源正极，则C、D都被吸引B．若B为电源正极，则C被吸引，D被排斥C．若B为电源正极，则C、D都被排斥D．若A为电源正极，则C被排斥，D被吸引2．如图所示电路连接中，当开关S闭合时，下列说法正确的是A．螺线管上端为S极，滑片P向左移，弹簧伸长B．螺线管上端为N极，滑片P向左移，弹簧缩短C．螺线管上端为S极，滑片P向右移，弹簧伸长D．螺线管上端为N极，滑片P向右移，弹簧缩短3．对于通电螺线管极性的标注，图中正确的是A．B．C．D．4．巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，当巨磁电阻GMR旁磁场增大时其电阻值减小。闭合S1、S2后，下列说法正确的是A．电磁铁的右端是S极B．滑片P向左滑动时电流表的示数变大C．滑片P向左滑动时指示灯变暗D．滑片P向右滑动时电磁铁的磁性增大5．如图，小磁针的指向与螺线管的极性、电流的方向和电源的正、负极都相符的是A．B．C．D．6．小刚学习了磁的知识后，标出了下列四种情况下磁体的磁极（小磁针的黑端为N极），其中正确的是A．B．C．D．7．如图所示,在螺线管内放入一枚小磁针(涂黑端为N极),当开关S闭合后,小磁针北极的指向将A．不动B．向外旋90°C．向里旋90°D．旋转180°8．如图所示电路连接中，当开关S闭合时，下列说法正确的是A．螺线管上端S极，滑片P向左移，弹簧测力计示数增大B．螺线管上端N极，滑片P向左移，弹簧测力计示数减小C．螺线管上端S极，滑片P向右移，弹簧测力计示数增大D．螺线管上端N极，滑片P向右移，弹簧测力计示数减小9．有一小磁针静止在通电螺线管上方，如图所示，则通电螺线管A．左侧为N极，a端为正极B．左侧为N极，b端为正极C．左侧为S极，a端为正极D．左侧为S极，b端为正极10．如图所示，螺线管左侧的C为条形磁铁，右侧的D为软铁棒，A、B是电源的两极。下列判断中正确的是A．若A为电源正极，则C、D都被吸引B．若B为电源正极，则C被吸引，D被排斥C．若B为电源正极，则C、D都被排斥D．若A为电源正极，则C被排斥，D被吸引11．如图所示是一个自动控制电路，当开关S闭合时，电路中各用电器的工作情况是A．灯亮，电动机转动，电铃不响B．灯亮，电动机不转，电铃不响C．灯不亮，电动机转动，电铃响D．灯不亮，电动机不转，电铃响12．在光滑的玻璃棒上套有两个可自由移动的螺线管A和B，如图所示，当开关S闭合时，A、B两螺线管将A．向左右分开B．向中间靠拢C．静止不动D．先向左右分开，后向中间靠拢13．图中的通电螺线管极性标注，正确的是A．B．C．D．14．物理学家奥斯特第一个证实了电流的周围存在着磁场（如图所示）。物理课上同学们通过分组实验进行研究：当较粗的铜直导线未通电时，小磁针静止时针尖指向_____（选填“南北”或“东西”）方向；将放在小磁针上方的粗直导线通以_____（选填“南北”或“东西”）方向电流时，小磁针会发生明显的转动；实验中，同学们发现粗直导线与电池长时间连接，会非常烫手，这是因为电池被_____而导致的；为保证实验效果，并解决粗直导线过热，你的改进措施是_________________________。15．通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似。甲乙丙（1）如图，甲图中箭头表示电流方向，小磁针北极指向如图所示，则螺线管的A端是_____极（选填“N”或“S”）。（2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是_____极（选填“N”或“S”）。（3）地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，如图丙所示，结合图甲、乙分析推断：地球的圆形电流方向与地球自转方向_____（选填“相同”或“相反”）。物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，那么地球带_____（选填“正”或“负”）电。16．丹麦物理学家_________于1820年发现了电流的磁效应，第一次揭示了电和磁的联系；同年，法国物理学家安培提出了安培定则，也就是右手螺旋定则，请你利用安培定则判断图中螺线管左端为_________极（选填“N”或“S”）。17．标出小磁针的N、S极及磁感线的方向。18．如图所示，请将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互吸引，滑动变阻器滑片P向右移动会使引力变小。19．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，某同学制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。（1）当滑动变阻器滑片向___________移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越强，电磁铁磁性越强。（2）根据图示情况可知_______（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，________，电磁铁磁性越强。（3）根据安培定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的___________（填“N”或“S”）极。20．学校元培楼安装的应急照明灯，内部结构如图所示，分电器的作用是把220V的交流高压转化为12V的直流低电压，并且分两路输出．220V的供电线路有电时，蓄电池相当于__________（选填“电源”、“用电器”），灯泡__________（选填“亮”、“不亮”）；供电线路停电时，蓄电池相当于__________（选填“电源”、“用电器”），灯泡_____