九年级第十七章从指南针到磁悬浮列车复习学案
一、课标导航
1. 知道简单的磁现象,内容包括磁性、磁极和磁极间相互作用的规律。
2. 知道磁体周围存在磁场、磁场的基本性质,懂得用磁感线来描述空间的磁场。 3. 通过探究实验,知道通电导线周围存在磁场,探究通电螺线管外部的磁场与电流方向有关。了解磁场对电流的作用在实际中的应用。 二、知识结构图
3、举例分析
例题1 根据例图1中通电螺线管的N极,标出磁感线方向、小磁针的N极,并在括号内标出电源的正、负极。
解析:根据磁感线从螺线管的N极出发回到S极,因此,螺线管上方的磁感线方向是向左,如例图2所示。小磁针的N极指向跟左端进去的磁感线方向一致,即小磁针靠右边的是N极,如例图2所示。根据判断通电螺线管磁极方法,右手拇指指向右端(N极),掌心向纸里,四指指向向下,电流方向向下,所以,电源的右端是“-”极,左端“+”极。
例题2 科技小组的同学们设计了如例图3甲所示的恒温箱温控电路(用于获得高于室温、控制在一定 范围内的“恒温”),包括工作电路和控制电路两部分其中,R′为阻值可以调节的可变电阻。R为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如例图3乙所示,继电器线圈电阻50Ω。
⑴ 如图甲所示状态,加热器是否处于加热状态?
⑵ 已知当控制电路的电流达到0.04A 时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到0.036A 时,衔铁会被释放。当调节R′=350Ω时,恒温箱内可获得最高温度为100℃的“恒温”。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃的“恒温”,则应将R′的阻值调为多大?
⑶ 使用该恒温箱,获得最低温度为50℃的”恒温”,与获得最高温度为100℃的“恒温”相比较,
哪一个的温度波动范围更小?为什么?
解析:(1)继电器的衔铁被释放,加热器电路接通,加热器是处于加热状态。
(2)设控制电路中电源两端电源为U,继电器线圈电阻R继=50Ω。由图10乙可知,当温度为100℃时,热敏电阻R的阻值为R=500Ω,此时,R′=350Ω。根据欧姆定律得到:。
当温度为50℃时,热敏电阻R的阻值为R=900Ω,此时,R′的阻值调为:
。
(3)获得最低温度为50℃的“恒温”温度波动范围更小,因为在50℃附近,热敏电阻的阻值随温度变化更显著。
答:(1)加热器是处于加热状态。 (2)将R′的阻值调为50Ω。 (3)获得最低温度为50℃的“恒温”温度波动范围更小,因为在50℃附近,热敏电阻的阻值随温度变化更显著。
4、习题练习
(一)选择题
1.第一个发现电流磁效应的科学家是( )。
A.奥斯特 B.安培 C.焦耳 D.法拉第
2.电动机是一种高效率、低污染的动力设备,广泛地应用在各种家用电器中。下
列家用电器中应用了电动机的是( )。
A.洗衣机 B.电饭锅 C.电热水壶 D.电热毯
3.如图1所示,将挂有小铁球的弹簧测力计自左向右
地慢慢移动时,弹簧测力计的示数将 ( )。
A.不变 B.逐渐变小
C.先变小后变大 D.先变大后变小
4.图2所示的四个选项中,应用到电磁铁的是( )。
5.磁性是利用可以绕转动轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后,就变成一个浮动的磁体,当军舰接近磁性时,就会引起的爆炸,其依据是( )。
A.磁体的吸铁性
B.磁极间的相互作用规律
C.电荷间相互作用规律
D.磁场对电流的作用原理
6.为了判断一节标记已模糊不清的蓄电池的正负极,手边有下列器材,可选择用的是( ) 。
A.灯泡、滑动变阻器 B.条形磁铁、铁屑
C.螺线管、铁屑 D.螺线管、标有磁极的小磁针
7.下列说法正确的是( )。
A.导体在磁场中一定受到磁力的作用
B.小磁针在磁感线上才受力,在两条磁感线之间不受力
C.通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关
D.电动机工作时,消耗的电能全部转化为机械能
8. 关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是( )。
A.铁和铝都能够被磁体吸引
B.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁感线是磁场中真实存在的曲线
D.磁感线从磁体外部的S极出来,回到磁体的N极
9.关于电磁铁,下列说法中正确的是( )。
A.电磁铁的磁性强弱跟通过它的电流强弱无关
B.通过电磁铁的电流方向改变,其磁性强弱也随之改变
C.在同一个电磁铁中加铜芯时比加铁芯时的磁性强
D.相同形状的电磁铁通过相同的电流时,磁性强弱跟线圈匝数有关
10. 玩具小船上固定有螺线管(有铁芯)、电源和开关组成的电路,如图3所示,把小船按图示的方向放在水面上,闭合开关,船头最后静止时的指向是( )。
A.向东 B.向南
C.向西 D.向北
11.在制作简易电动机的过程中,若要改变电动机的转动方向,可以( )。
A.改变通电电流的大小 B.将电源的正负极对调
C.换用磁性更强的磁铁 D.增加电动机的线圈匝数
12. 如图4所示电路,开关S闭合后,下列说法正确的是( )。
A.小磁针静止时,A端为N极
B.小磁针静止时,B端为N极
C.电磁铁左端为N极
D.向左移动滑片P,电磁铁磁性减弱
(二)填空题
13.现代磁浮列车是利用_________________作用,将车身托离轨道,大大减小了___________,使列车能高速运行。
14.磁场的基本性质是:它对放人其中的磁体产生___________的作用,磁体间的相互作用是通过___________而发生的。
15.某市科技馆有机器人和参观者下象棋的展台,机器人取放棋子时用一根“手指”接触棋子表面就可以实现(如图5),其奥秘是“手指”内部有电磁铁。
(1)机器人取放棋子是利用了电磁铁的 (选填“磁性有无”或“磁极方向”)可以控制的特点。
(2)制作象棋棋子的材料应该是下列常见金属材料中的 。
A.铁 B.铜 C.铝
16.“指南针”是我国四大发明之一,这一伟大发明在航海、探险、军事方面都有重要的实用价值,指南针能指方向,是因为指南针受到了 磁场的作用。在地球赤道表面上指南针静止时北极所指的方向是在地理的 极附近。
17.小磁针(涂黑端为N极)放在条形磁铁的周围,静止后的指向如图6所示,在图中标出条形磁铁的N、S极。
18.小芳按一定的规则将导线缠
绕在一个大铁钉上,就可以制成一个
简易的 ,将它接入如图7所示的电路中,闭合开关S后,它可以用来吸引的物体是 (选填“大头针”或“泡沫塑料”),要使它吸引的物体数目增多,滑动变阻器的滑片P应向 端移动,此时大铁钉的尖端是 极。
19.如图8所示,在一次家庭探究活动中,小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间,惊讶地发现灯丝在晃动。灯丝晃动说明 ,在这现象中把 能转化为 能。
20.直流电动机是根据 原理制成的,直流电动机工作时,线圈中电流方向是 (填“变化”或“不变化”) 的。
21.如图9所示为利用______磁极相互排斥的原理制成的能够“飘起来的花瓶”。当瓶中的水减少,其重力比磁极间的斥力______(填:“大”或“小”)时,花瓶会向上飘起。
22.标出图10中通电螺线管的N、S极。
24.在图11(a)中,静止的小磁针黑端是N极,请画出螺旋管的绕法;图11(b)中,根据电磁铁的N、S极,判断电源的正、负极。
(三)实验探究题
24.如图12所示的奥斯特实验中,闭合开关,原来静止的小磁针发生了偏转。造成小磁针偏转的原因是什么呢?
猜想一:可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起;
猜想二:可能是通电后导线周围产生了磁场引起。
(1)小柯看到小磁针偏转,认为它一定受到力的作用,他
判断的理由是:_________________________________________。
(2)为了验证猜想一,下面方案可行的是________(可能不止一个正确选项)
①将整个装置放在玻璃箱中进行实验
②将小磁针罩在烧杯中,导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验
③改变导线中的电流方向
(3)如果实验中小磁针偏转不明显,请提供一条改进的建议_____________________。
25.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图13所示的电路。
(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸
引大头针的个数__________ (填“增加”或“减少”),说明电流越__________,电磁铁磁性越强。
(2)根据图示的情境可知,_______ (填“甲”或“乙”)
的磁性强,说明电流一定时,______________________,电磁铁磁性越强。
(3)根据右手螺旋定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的_______极。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_____________________________。
26.在“探究电磁铁”的实验中,某中学的实验小组设计了如图14所示的电路图,图中“1、2、3”表示线圈的抽头。(1)当开关闭合后,由于
原因,弹簧测力计的示数 (填“增大”或“减少”)。
(2)当开关置于“3”的位置时,调节滑动变阻器,测量的数据记录在表1中;当开关分别置于“1、2、3”的位置,同时调节变阻器滑片的位置使电流表的示数保持不变,记录数据填入表2中。