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电和磁的典型例题分析 例1 外形完全相同的两根铁棒，你能判断出它们是否具有磁性吗？ 解题思路：磁体的两极磁性最强，中间磁性极弱。为此，用一根铁棒的一端去靠近另一根铁棒的中间（如图1所示），若相互吸引，则该铁棒有磁性，若没有相互吸引，则该铁棒没有磁性。
点拨：一磁体的磁极对另一磁体磁性极弱的中间或没有磁性的钢铁物质都会吸引。 例2 一长方体从放在水平桌面上的小磁针的正上方向下靠近小磁针时，小磁针发生了偏转，说明长方体的周围存在
解题思路：磁场的基本性质是对处在其中的磁体产生力的作用。长方体从小磁针的正上方向下靠近小磁针时，小磁针发生了偏转，说明小磁针受到了力的作用，即长方体的周围存在着磁场。画磁体周围的磁感线，主要是如何确定它的方向。依据同名磁极相互排斥而远离，异名磁极相互吸引而靠近的道理，可知长方体的左端为S极，右端为N极，确定了条形磁体的极性，其磁感线的方向不难画出。依据小磁针在磁场中静止时N极所指的方向与磁场的方向和磁感线的方向的一致性，同样也可正确画出磁感线的方向。 点拨：运用N极指向、磁场方向、磁感线方向，N极所受力的方向的一致性。 例3 一根长方体钢块放在条形磁铁上（如图3所示），经过一段时间，钢块就会被
解题思路：钢块磁化后与磁铁相互吸引在一起，依据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的道理，可知钢块左端是S极。 例4 如图4所示的蹄形磁铁，有人说：“蹄形磁铁A、B、C三个部分都是磁极。”这种说法对吗？
解题思路：磁体的磁极与另一个磁体的一个磁极相互吸引，一定与另一个磁极相互排斥。用一块磁体的两极分别去靠近蹄形磁铁A、B、C三个部分，发现B、C两端符合磁极间的相互作用规律，而A端与磁体的两极均相互吸引，因此，B、C端是磁极，而A端不是磁极。 点拨：磁体都有且仅有两个磁极。 例5 下列说法正确的是（ A．照明用电是交流电，因此当线路中有电流时，它的周围也没有磁场 B．手电筒工作时，在手电筒里虽然有直流电但电流太小，因此它的周围也没有磁场 C．奥斯特实验只说明了通电直导线的周围才有磁场 D．奥斯特实验揭示了电流的方向与其产生的磁场的方向有关 解题思路：奥斯特实验充分地证实了：电流的周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关；电流大，它产生的磁场较强，电流弱，它产生的磁场较弱，电流的方向改变时，它产生的磁场的方向就会随之改变。交流电是电流的大小和方向周期性改变的电流，因此它产生的磁场强弱与方向也会周期性地变化，故A不正确。手电筒中的电流小，它产生的磁场只不过很弱，但不能说没有，故B不正确。奥斯特实验，不仅研究了直线电流，还有线圈电流，并对电流的强弱和电流的方向对其产生的磁场的影响进行了研究，因此不能把奥斯特实验理解为一个简单的认为只是一个实验。本题应选D。 点拨：任何电流都能产生磁场，磁场方向与电流方向有关，磁场的强弱与电流的大小有关。 例6 在图5中画出甲、乙两个螺线管的绕法，使开关都闭合时，甲、乙两个螺线管相互排斥。
解题思路：甲、乙两个螺线管通电时相互排斥，说明甲、乙两个螺线管靠近的两端是同名磁极，这样就有两种情况：一是甲的右端和乙的左端是N极，二是甲的右端和乙的左端是S极。因此，第一种情况甲的绕线应是从电源正极引出的导线从后面向上；乙的绕线应是从电源正极引出的导线从前面向上。第二种情况甲的绕线应是从电源正极引出的导线从前面向上；乙的绕线应是从电源正极引出的导线从后面向上。 点拨：本题既运用了磁极间的相互作用，又运用了通电螺线管电流与磁极间的关系。 例7 如图6所示，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法中正确的是（ A．示数变小，电压表示数变大，电磁铁磁性减弱 B．电流表示数变大，电压表示数变小，电磁铁磁性增强 C．电流表示数变小，电压表示数变小，电磁铁磁性减弱 D．电流表示数变大，电压表示数变大，电磁铁磁性增强
解题思路： 1、弄清电路连接：螺线管匝数多，导线很长，故螺线管有一定的电阻，这一电阻与滑动变阻器、电流表、电源组成串联电路，电压表测滑动变阻器的电压。 2、正确运用欧姆定律，确定电流变化。滑片P向右滑动，电路的总电阻变大，电压不变，故电流表示数变小；螺线管的电阻一定，通过螺线管的电流变小，它分得的电压一定变小了，故电压表的示数变大。 3、依据电流变化确定螺线管磁性变化，电流变小，磁性减弱。故选A。 点拨：通电螺线管的磁性强弱与电流的大小有关，电流越大，通电螺线管磁性越强，反之越弱。 例8 图中“⊙”表示通电直导线横截面上的电流是从纸里流向纸外的，“
解题思路：作图8，不难比较出图7的受力方向为向上。 例9 如图所示的电动机，当开关闭合时，关于线圈的运动情况叙述正确的是（
A．静止不动 B．将顺时针转动 C．将逆时针转动 D．可能顺时针转动，也可能逆时针转动 解题思路：观察图中给出的条件，发现处在磁场中的线圈没有处在平衡位置上，只要通电，就会转动，故A不正确。从图中还可以看出，开关闭合后，线圈中电流的方向是确定的，但相对的两个磁极没有标明N、S极，所以它们之间的磁场方向就有两种可能，或是水平向右，或是水平向左，因此线圈的转动方向就有了两种可能。故B、C都不正确。本题应选D。 点拨：通电导体在磁场中受力的方向是由磁场方向和电流的方向共同决定，缺一不可。 例10 两根较长的直导线相距很近且相互平行，当它们中通以强度较大方向相反的电流时，两根导线将会（ A．靠近 B．远离 C．即不靠近也不远离 解题思路：通电导线周围的磁场用磁感线来描述是以通电导线上的点为圆心的同心圆，用右手握住直导线甲，拇指指向电流的方向，四指环绕的方向就是磁场的方向，这样在竖直剖面上甲导线的左侧磁感线是从纸里向外的，用“·”表示，甲导线的右侧磁感线是从纸外向里的，用“×”表示。乙导线就成了处在磁场里的通电导线，伸展左手，且拇指与四指垂直，让甲导线左侧的磁感线垂直穿过手心，四指指向乙导线的电流方向，拇指所指的向左的方向就是乙导线的受力方向，故选B。
点拨：两根通电导线的作用是通过磁场发生的，即它们彼此处在对方的磁场中，运用磁场对电流的作用就可以判断它们之间的相互作用关系。 例11 如图所示，“
A 解题思路：A选项中磁感线的方向是从左向右，导体垂直纸面且从上向下运动，一定切割磁感线，产生感应电流。 B选项中磁感线的方向是从左向右，导体沿着磁感线的方向运动，不能切割磁感线，不能产生感应电流。 C选项中磁感线的方向是从上向下的，导体虽然静止不动，但磁体向右运动，磁感线就向右运动，磁感线经过与之相垂直的导体也就会被切割，导体中就会产生感应电流。 D选项中磁感线的方向与导体相平行，导体沿图示方向运动，不会切割磁感线，导体中不会产生电流。 点拨：能否在电路中产生感应电流，主要看具备了产生感应电流的条件没有。 例12 关于发电机的叙述正确的是（ A．线圈中产生交流电，向外输出的是直流电的发电机是直流发电机 B．线圈中产生交流电，向外输出直流电的发电机是交流发电机 C．线圈中产生直流电，供给外电路的是交流电的发电机是交流发电机 D．线圈中产生交流电，向外输出的是交流电的发电机是交流发电机 解题思路：发电机线圈在每一周的旋转中，前半周与后半周切割磁感线的方向相反，线圈中产生的感应电流方向也相反，因此在线圈连续转动的过程中，线圈中电流的方向就会周期性地改变，即发电机线圈中产生的电流始终是交流电。 发电机线圈在每一周的旋转中，前半周与后半周切割磁感线的方向相反，线圈中产生的感应电流方向也相反，因此在线圈连续转动的过程中，线圈中电流的方向就会周期性地改变，即发电机线圈中产生的电流始终是交流电。 发电机是交流发电机，还是直流发电机，决定于线圈两端安装的是铜环，还是半环（换向器）。通过铜环向外电路输电，电刷与线圈的两端不会交替接触，外电路的电流与线圈中产生的电流方向始终一致，即外电路中也是交流电，这就是交流发电机。通过半环向外电路输电，电刷与线圈的两端交替接触，外电路中的电流方向就保持不变，这就是直流发电机。本题应选A。 点拨：发电机线圈中产生交流电，用滑环输出，外电路是交流电，用换向器输出，则为直流电 例13 线圈在磁场中的初始位置如图所示。若让线圈逆时针转动，这时外电路的电流方向是
解题思路： 确定磁感线的方向──水平向右。 确定导体切割磁感线的方向──ab边向下切割磁感线，cd边向上切割磁感线。 运用右手定则确定──线圈内感应电流的方向是由d经c、b、到a，再流向电刷A，所以外电路的电流方向是从A经L到B。当线圈转过与磁感线垂直的位置后，电刷A将接触cd边的半环，电刷B将接触ab边的半环，ab边向上切割磁感线，cd边向下切割磁感线，线圈内感应电流的方向是由a经b、c、到d，由d流向电刷A，所以外电路的电流方向还是从A经L到B。（这就是直流发电机的工作过程） 使外电路中的电流方向改变，只改变线圈的转动方向或磁感线的方向即可。因此具体的方法是：使线圈顺时针转动、对换磁极的位置。 点拨：对发电机模型进行分析是我们应掌握的一项基本技能。 例14 如图所示，连有电流表的导轨处在磁场中，裸导线沿导轨向右做切割磁感线的运动时，两个电流表都有示数吗？
解题思路：将裸导线看成并联电路的干路，两个电流表处在支路中。 闭合电路的干路导体做切割磁感线的运动，这个导体中就会有感应电流，则支路中的电流表一定有电流通过。 点拨：本题考查的是产生感应电流的条件，和电路中形成持续电流。“电与磁”常见错误剖析 江苏省海安县南莫中学 杨传龙 《电与磁》这一章的知识在生产和生活中有着广泛的应用，与生产、生活又有着密切的联系，所以在中考中同属重点考查的内容．在本章的学习中，由于有些概念比较抽象，有些知识点容易混淆，所以在学习的过程中同学们会产生一些错误的认识．现对一些常见的错误归纳如下，供同学们在学习的过程中参考． 易错点1：对磁感线概念的理解 例1 （2010年临沂市）关于磁场和磁感线的说法正确的是（ A．磁感线是磁场中确实存在的线 B．没有磁感线的区域就没有磁场 C．磁体的周围都存在着磁场 D．磁感线上某一点的切线方向可能与该点的磁场方向不一致 错解：A、B 分析：磁感线在相关的作图题中经常出现，致使许多同学都错误地认为它是存在于磁场周围的真实曲线。其实，磁感线是人们为了形象直观地描述磁场的方向和分布而引入的一种曲线，它并不是客观存在的（但磁场是客观存在的一种特殊物质）。 正确答案：C 友情提醒：在理解磁感线时应注意以下几点：①磁感线是人们为了直观、形象地描述磁场方向和分布而假想的曲线，实际是不存在的；②磁感线的分布是立体的，并且互不相交；③磁感线的疏密可以反映磁场的强弱；④在磁体外部，磁感线是从磁体的N极出发，回到S极；⑤磁感线是有方向的，曲线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向。 易错点2：安培定则的应用 例2（2010年东营市）为判断电源的正负极，小华同学找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路中，如图所示。当闭合开关S，小磁针静止时N极的指向如图。据此判断电源的______________端是正极（选填“a”或“b”）
错解：b 分析：出错的原因一般有两个方面：一是对安培定则的使用掌握不牢，对通电后的电磁铁的磁场方向判断出错；二是对磁场间的相互作用理解不够透彻，从而得出错误的结论。 正确答案：a 友情提醒：安培定则的应用同学们必须熟练掌握，相关的试题常以选择题、填空题或作图题的形式出现。常见的几种题型有：一是根据电流方向确定磁极的极性；二是根据磁极的极性确定电流方向；三是知道电源的极性和电磁铁的极性，作出绕线情况。这部分内容的试题多与电源外部电流方向的规律、磁场中某一点磁场方向的规定、磁极间的相互作用规律、通电螺线管周围磁感线的方向等知识联系在一起，综合进行考查。学习时，除了掌握这些知识外，还要通过适量练习，不断增强识图能力和空间想象力。 易错点3：影响电磁铁磁性强弱的因素 例3（2010年宜昌市改编）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，如图将导线绕在两个完全相同的铁钉上，制成简易的电磁铁甲和乙，下列说法正确的是（ A．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强 B．甲线圈的匝数多，通过乙线圈的电流小于通过甲线圈的电流 C．要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片P向右移动 D．若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引 错解：B、C或D 分析：错选B的原因是没有正确理解甲、乙两个线圈是串联在电路中，通过的电流是相等的，与线圈匝数的多少无关；错选C的原因是把滑动变阻器滑片移动过程中的电流变化判断错误或把电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系理解错误；错选D的原因是不会正确运用安培定则判断电磁铁的极性。 正确答案：A 友情提醒：本题考查对电磁铁磁性强弱的决定因素、磁极间相互作用规律的理解和运用通电螺线管的极性和电流方向的关系判断电磁铁极性的能力。正确分析开关闭合后电路中的电流方向、电磁铁的极性，滑动变阻器滑片移动时电路中的电流变化和电磁铁的磁性强弱变化的情况是解答本题的关键。决定电磁铁磁性强弱的因素有电流大小和线圈匝数的多少。当线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强；当电流大小相同时，线圈的匝数越多，磁性越强。 易错点4：电磁继电器对电路的控制作用 例4（2010年宿迁市）小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时又快了起来。小明根据所学的知识，画出如图所示的电路（R是一个压敏电阻）。小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，则电磁铁的磁性变 错解：弱 1 分析：错解的原因是对用一个电磁继电器控制两个工作电路这样的装置不理解，没有充分考虑电磁铁磁性磁性强弱对工作电路造成的影响。我们认真观察会发现：控制电路由电源、R和电磁铁组成；工作电路有两个，共用一个电源。当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增强，则电磁铁的磁性变强，衔铁与触点2接触，工作电路电压不变电阻减小电流增大，所以电动机的转速变快。 正确答案：强 友情提醒：本题考查对电磁继电器的工作原理的理解和应用能力．分析有关电磁继电器应用问题时要理解以下几点：①电磁继电器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时无磁性的特点工作的；②利用电磁继电器控制工作电路通断是通电时电磁铁有磁性和断电时弹簧的弹性交替起作用使衔铁被吸下和拉起；③电磁继电器中的电磁铁是控制电路中的用电器，电磁继电器的动触点和静触点共同组成了工作电路中的开关，控制电路和工作电路通过电磁继电器有机地联系起来；④分析解答此类问题的思维顺序是：控制开关状态→电磁铁有无磁性→衔铁动作→触点开关状态→工作电路状态。 易错点5：电动机与发电机的工作原理 例5（2010年龙岩市）在如图所示的实验装置中，能够用来研究电磁感应现象的装置是（ A 错解：D 分析：错解原因是演示电磁感应现象的实验装置和演示通电导体在磁场中受力运动的实验装置十分相似，两个现象都涉及磁场方向、电流方向和导体运动方向，容易混淆． 正确答案：B 友情提醒：同学们要注意两种电磁现象中的因果关系不同。电磁感应现象中，是外力使导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流；磁场对电流的作用现象中，是通电导体放在磁场中，受到磁场对它的力的作用而运动起来。 大家必须牢记：①直流电动机是根据通电线圈能够在磁场中受力转动的现象制成和工作的。通电线圈在磁场中的受力转动方向与电流方向和磁场方向有关，将电源的两极对调使线圈中的电流方向改变，或将磁铁的两极对调使线圈所处的磁感线方向改变，都能使线圈的受力转动方向改变。但是，将电源和磁铁的两极同时对调，使线圈中的电流方向和线圈所处的磁感线方向同时改变，线圈在磁场中的受力转动方向不变。②发电机是根据电磁感应现象制成的．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，产生的感应电流方向与磁感线方向和导体的运动方向有关。 关于电动机和发电机，其结构相似、原理图相近，是极易搞混的知识点。同学们在判断时可以根据图中是否存在电源来区别，电动机是通电导体在磁场中受力，是将电能转化为机械能，需要电源；而发电机则是由磁生电，是将机械能转化为电能，故无电源。 小试牛刀 1．（2010年武汉市）下列实验中能探究“什么情况下磁可以生电”的是（ ） 2．（2010年南通市）如图所示是有关电与磁实验的装置图，能用来探究影响电流的磁场强弱因素的是（
3．（2010年黄冈市）2010年5月1日，上海世博会开幕。如图所示是上海世博会门票，门票中有中国自主知识产权的芯片──“世博芯”，它记录着参观者的资料，并能以无线方式与遍布世博园区的传感器交换信息。在交换信息时，应用了大量的物理知识，下列知识得到应用的是（ A．回声 B．电流的热效应 C．电磁感应 D．光的反射 4．（2010年乌鲁木齐市）某同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下： A．让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意做直线。在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针，发现小磁针静止时N极指向都与直线垂直； B．直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反； C．改变电流大小时，小磁针指向不变； D．通过查阅资料得知，通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比，与这一点到直导线的距离成反比。 ⑴做实验时，纸板的俯视图如下，其中“”表示电流方向垂直纸面向外，小磁针涂黑部分为N极。请在右边探究过程纸板的俯视图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图。（分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向）。 ⑵若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反比的结论，应控制 ⑶同一通电长直导线周围，离通电导线距离为r和2r的两点．磁场强弱的比值为 参考答案： 1．B 2．C 3．C 4．⑴如图 |
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