1、第十六章 电磁铁与自动控制核心要点突破一、磁体和磁场1磁性：能吸引_等物质的性质。2磁体：具有_的物体。3磁体的分类(1)按来源分：_磁体、_磁体。(2)按形状分：_形磁体、_形磁体、磁针等。4磁极：磁体的两端磁性_，叫做磁极。悬挂着的磁体静止时，总是一端指南，一端指北，指_的一端是磁体的南极(S极)，指_的一端是北极(N极)。5磁极间的相互作用规律：同名磁极相互_，异名磁极相互_。6磁场：磁体周围存在着一种_的物质，这种物质叫做磁场。7磁感线(1)表示磁场_和_情况的带_的曲线。(2)说明：磁感线是_(选填“假想”或“真实”)的闭合曲线。在磁体外部从_极出发，回到_极。疏密程度可以表示磁场的
2、_。磁感线的切线方向表示磁场的_。任何两条磁感线绝对不会相交。8地磁场：地球周围存在着磁场，地磁场的N极在地理的_极附近，地磁场的S极在地理的_极附近。二、电流的磁效应9奥斯特实验：通电导体周围存在_电流的磁效应。10通电螺线管的磁场：用_手螺旋定则判断通电螺线管的N、S极，其磁场的极性与螺线管中_的方向有关。11右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲且跟螺线管中_的方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的_极。12电磁铁(1)定义：带有_的螺线管。(2)影响电磁铁磁性强弱的因素：电磁铁的磁性强弱与_、_有关。线圈匝数一定时，电流越_，电磁铁的磁性越强；电流一定时，线圈匝数越_，电磁铁的磁
3、性越强。13电磁铁的优点磁性的有无可以通过电流的_来控制。磁性的强弱可以通过电流的_来控制。磁场的方向可以通过电流的_来控制。14电磁铁的应用：生活和生产中主要应用电磁铁的有磁悬浮列车、电磁起重机、电磁继电器等。15电磁继电器(1)构造：_、_、触点、复位弹簧等。(2)特点： 用_、_控制高电压、强电流，实现_控制和_控制。教材知识纵横1磁体、磁场和磁感线的区别与联系区别联系磁体具有_的物体叫磁体；磁体具有两个_；同名磁极相互_，异名磁极相互_磁体周围存在_；磁体间的相互作用是通过_发生的；磁感线描述了磁场的强弱及分布情况；磁场中某点的磁场方向与该点的磁感线方向一致，与该点的小磁针静止时_的受
4、力方向一致磁场磁体周围存在的一种看不见、摸不着的物质；磁场有强弱和方向；电流周围存在_磁感线为了形象地描述磁场的强弱和分布情况而假想的曲线；_真实存在的；呈立体分布的封闭的曲线2.条形磁体和通电螺线管项目条形磁体通电螺线管相同点磁场磁场分布情况相似，有N极和S极磁性具有吸铁性、指南性，两极磁性最强不同点磁场磁极极性不变磁极极性与电流的环绕方向有关磁性具有磁性且磁性不变只有_时才具有磁性，且_随电流大小变化教材图片展示命题点右手螺旋定则图16F1如图16F1所示是物理学中“右手螺旋定则”的应用示意图。用_握住螺线管，让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向_，则大拇指所指的那端就是螺线管的_极。重点实验
5、再现实验探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关实验电路：如图16F2所示。图16F2设计实验：(1)探究电磁铁磁性的强弱跟电流大小的关系时(如图甲所示)，调节_，改变_的大小，比较前后两次电磁铁吸引_来判断电磁铁磁性的强弱。改变电流大小，多次实验，得出普遍规律。(2)探究电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数多少的关系时(如图乙所示)，通过比较两个电磁铁吸引_来判断电磁铁磁性的强弱。改变电磁铁的线圈匝数，多次实验，得出普遍规律。实验器材：电流表、滑动变阻器、电源、导线、开关、匝数不同的电磁铁和大头针。实验过程：略实验结论：当电磁铁线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；当通过电磁铁的电流一定
6、时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。交流与评估：(1)实验中运用了控制变量法如图甲所示实验中，控制线圈匝数不变；如图乙所示实验中，控制电流大小不变。(2)实验中运用了转换法通过比较电磁铁吸引大头针的数目来反映电磁铁磁性的强弱。中考真题链接类型一磁现象12019甘肃 从物理学角度解释诗句，下列说法与物理知识相符的是()A“潭清疑水浅”实际上是一种光的反射现象B“看山恰似走来迎”中描述的“山”在“走”，是以山为参照物C“花气袭人知骤暖”说明温度越高，分子的无规则运动越剧烈D“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，诗中磁针指向南方的一端是磁针的N极22019重庆 如图16F3甲所示是我国早期的指
7、南针司南，它的S极与条形磁体的N极，相互_(选填“排斥”或“吸引”)。2018年5月21日，我国发射了一颗名叫“鹊桥”的卫星，如图乙所示，该卫星在发射升空的过程中，若以“鹊桥”卫星为参照物，地面上的建筑物是_(选填“运动”或“静止”)的。图16F332019无锡 如图16F4所示是条形磁体周围铁屑的分布情况及小磁针的指向。图中各点小磁针有固定指向，说明磁体周围的磁场具有_；铁屑在磁场中被磁化成_，从而在磁场中有序排列。图16F4类型二磁场与磁感线42019山西 如今，说我们的生活是由磁体支撑着并不为过。史上最强力的钕磁铁广泛用于手机、电脑、冰箱等。如图16F5所示是小明同学用钕磁铁和曲别针进行
8、的实验。通过实验情景，可以判定下列说法正确的是()图16F5A钕磁铁周围存在磁感线，不存在磁场B钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用C钕磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的D钕磁铁周围的磁场分布是均匀的52019天津 如图16F6所示，磁体两极间磁感线的画法正确的是()图16F662019连云港 将小磁针放在磁场中，小磁针静止时_极所指的方向规定为该点的磁场方向；磁场越强的地方，磁感线分布越_。72019娄底 研究物理问题时常常用到“控制变量法”“等效替代法”“模型法”“类比法”等方法，下面是初中物理中的几个研究实例：用总电阻表示同一段电路上串联的两个电阻；弹簧形变时具有势能，互相吸引或排斥
9、的分子也具有势能；研究电流时把它与水流相比；利用磁感线来描述磁场。上述几个实例中，采用了相同研究方法的是_(填数字序号)。82019淮安 小磁针在如图16F7所示的位置静止，标出小磁针的N极。图16F7类型三电流的磁效应92019连云港 通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图16F8所示，其中正确的是()图16F8102019聊城 在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，善于思考的小明同学用自己的方法总结出了通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，如图16F9所示，如果电流沿着我右手臂弯曲所指的方向，那么我的前方即为通电螺线管的_极。实验结论是通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似
10、，请写出一条增强通电螺线管磁性的方法：_。图16F9112019扬州 如图16F10甲所示，小磁针在力F的作用下发生偏转，说明力可以改变_；图乙中小磁针发生偏转，说明螺线管周围存在磁场，对小磁针有力的作用，螺线管左端为_极，电源左端为_极。图16F10122019南充 如图16F11所示，根据通电螺线管的“S、N”极，判断并标出电源“、”极和静止的小磁针的“S、N”极。图16F11类型四电磁铁132019威海 如图16F12所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是()图16F12A电磁铁的右端为N极B小磁针将顺时针旋转C当P向左滑动时，
11、电磁铁的磁性增强，指示灯变暗D当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小142019广东 如图16F13所示，条形磁体放在水平木桌上，电磁铁右端固定并与条形磁体在同一水平面上。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，条形磁体仍保持静止，此时电磁铁的左端为_极，条形磁体受到的摩擦力_(选填“变大”“变小”或“不变”)，方向水平_(选填“向左”或“向右”)。图16F13152019菏泽 电磁铁的磁性强弱与它的线圈匝数和通过它的电流有关。为了证明“电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关”，小美用两个匝数不同的电磁铁(电阻不同)设计了两种连接方式：A将两个电磁铁直接串联在电路中 B将两个电磁铁
12、直接并联在电路中(1)以上两种设计中，你认为正确的是_。(2)简述你的理由_。类型五电磁继电器162019江西 消防应急灯在没有停电时，灯是熄灭的；停电时，标有“36 V”字样的两盏灯就会正常发光。如图16F14所示的电路中符合要求的是()图16F14172019潍坊 (多选)如图16F15所示是某同学设计的汽车启动电路，旋转钥匙接通a、b间电路，电动机M启动，下列说法正确的是()图16F15AF端为螺线管的N极BR的滑片左移时螺线管磁性减弱C电动机启动说明螺线管产生磁性D螺线管两端电压小于电动机两端电压【核心要点突破】1铁、钴、镍2磁性3(1)天然人造(2)条蹄4最强南北5排斥吸引6看不见7
13、(1)方向分布箭头(2)假想NS强弱方向8南北9磁场10右电流11电流北(N)12(1)铁芯(2)电流大小线圈匝数大多13通断大小方向15(1)电磁铁衔铁(2)低电压弱电流远程自动【教材知识纵横】1磁性磁极排斥吸引磁场不是磁场磁场北极2通电磁性强弱【教材图片展示】右手一致北(N)【重点实验再现】实验滑动变阻器电流大头针数目的多少大头针数目的多少中考真题链接1C解析 “潭清疑水浅”实际上是一种光的折射现象；以诗人乘坐的船为参照物，山与船之间的位置发生了变化，山是运动的；地球是一个大磁体，磁针指向南方的一端是磁针的S极，故A、B、D错误；“花气袭人知骤暖”说明温度越高，分子的无规则运动越剧烈，故C
14、正确。2吸引运动解析 指南针的S极与条形磁体的N极靠近时，它们是异名磁极，会相互吸引。以“鹊桥”卫星为参照物，地面上的建筑物与卫星之间的位置不断发生变化，所以是运动的。3方向磁体4B解析 钕磁铁周围存在着磁场，磁场是真实存在的，而磁感线是为了描述磁场而假想的曲线，并不是真实存在的，故A错误；钕磁铁周围存在着磁场，对放入磁场中的磁性物质有力的作用，故B正确；磁体周围各点的磁场方向各不相同，与放入该点的小磁针静止时N极所指的方向一致，故C错误；磁体周围的磁场强弱并不相同，即磁场分布不均匀，故D错误。5A6.北(N)密7解析 用总电阻表示同一段电路上串联的两个电阻，采用的是等效替代法；弹簧形变时具有
15、势能，互相吸引或排斥的分子也具有势能，采用的是类比法；研究电流时把它与水流相比，采用的是类比法；利用磁感线来描述磁场，采用的是模型法。8如图所示9B解析 根据右手螺旋定则，A螺线管的右端是N极，左端是S极，磁感线的方向错误，故A错误；B螺线管的左端是N极，右端是S极，且磁感线的方向正确，故B正确；C螺线管的右端是N极，左端是S极，磁感线的方向错误，故C错误；D螺线管的左端是N极，右端是S极，磁感线的方向错误，故D错误。10N(北)增大通电螺线管中的电流(或增加通电螺线管的匝数或插入铁芯)解析 如题图所示，如果电路沿着右臂弯曲的方向，也就是在螺线管外侧的电流方向向下，由右手螺旋定则可知，拇指所指
16、的方向(即图中左手指的方向)为螺线管的N极；通电螺线管磁性的强弱由三个因素决定：线圈中的电流大小、线圈的匝数、有无铁芯。因此要增强通电螺线管的磁性就要从这三个因素入手考虑。11物体的运动状态N负解析 小磁针在力的作用下发生偏转，说明力可以改变物体的运动状态；图中小磁针的N极与螺线管的左端相互排斥，可知螺线管左端为N极；利用右手螺旋定则可知，电源左端为负极。12如图所示解析 根据右手螺旋定则：大拇指所指的方向为螺线管的N极，四指弯曲方向为电流的绕行方向，可知电流从电源的右端流出，则电源右端为正极，左端为负极。根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针左端表示N极，右端表示S极，如图所示。13D解析 当
17、闭合开关S1、S2时，由右手螺旋定则可知电磁铁的左端为N极，小磁针将逆时针旋转，故A、B错误；当P向右滑动时，电路中的电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减小，GMR阻值增大，指示灯变暗，电压表的示数减小，故D符合题意。14N变大向左解析 根据电源的正、负极和线圈的绕线方法，利用右手螺旋定则可判定，电磁铁的左端为N极，与条形磁体相互吸引；滑片P向右移动时，电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，与条形磁体的吸引力增大，条形磁体受到的静摩擦力变大，此时条形磁体保持静止，水平方向上的吸引力和静摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以摩擦力的方向水平向左。15(1)A(2)为了探究“电磁铁的磁性强弱与
18、线圈匝数有关”，必须控制通过电磁铁的电流相同16C解析 观察图可知，220 V的电路肯定是照明电路，而36 V的电路才是应急灯所在的电路；两盏灯在停电后都会正常发光，可判断两灯并联，且在照明电路工作时不连通，分析各图可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开，而当停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与触点接触，两灯泡发光，因此图C符合要求。17CD解析 螺线管看得见的一面电流向右，由右手螺旋定则可知E端为N极，故A错误；R的滑片向左移动时，电阻变小，控制电路中的电流变大，螺线管磁性增强，故B错误；电动机启动，动触点和静触点接通，是因为螺线管有磁性吸引衔铁，故C正确；螺线管所在的电路为控制电路，电动机所在的电路为工作电路，螺线管两端的电压小于电动机两端的电压，故D正确。第 9 页
