第14章 电磁现象章末知识汇总
类型一 磁现象与力学知识的综合考查
例1 如图所示，重力为G的小铁块在水平方向力F的作用下，沿条形磁体的表面从N极滑到S极，在此过程中小铁块对磁体的压力大小变化情况是________。
解析：小铁块对磁体的压力等于小铁块的重力和磁体对小铁块的吸引力的和，因为磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱，当小铁块沿磁体的N极滑到S极的过程中，受到的吸引力先减小后增大，所以小铁块对磁体的压力也是先减小后增大。
答案：先减小后增大
类型二 实验探究通电螺线管外部的磁场问题
例2 小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图1所示电路。实验时，
(1)可通过观察________________判断通电螺线管的磁极。
(2)如图2所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与________的磁场相似。
(3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从1换到2上时，调节滑动变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了_________________，来研究________________________________的关系。
解析：(1)螺线管通电后，小磁针的偏转方向会发生改变，小磁针的N极(或S极)将指向通电螺线管的S极(或N极)，所以根据小磁针静止时N极(或S极)的指向，可判断出通电螺线管的磁极。(2)由题图可知，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。(3)通电螺线管的磁场强弱可能与电流的大小和线圈的匝数有关，将开关S从1换到2上时，线圈的匝数减少了，此时电路中的电流会发生改变，所以需要调节滑动变阻器的滑片使电路中的电流保持不变，通过比较吸引回形针的个数来得到通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系。
答案：(1)小磁针静止时N极(或S极)的指向 (2)条形磁体 (3)控制两次实验的电流大小不变 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数
类型三 电磁铁的简单应用
例3 现在，有很多家庭开始安装并使用一种叫作自动空气开关的新型保险装置，当电路由于短路等原因导致电流过大时，开关会自动断开，切断电路，俗称跳闸，在找出电流过大的原因并把问题解决之后，手动重新闭合开关就可以了。
如图所示是空气开关的结构示意图，图中P是电磁铁，S是闸刀开关，Q是衔铁，可绕O轴转动。
(1)电流不大时，电磁铁对衔铁也有吸引力，为什么不跳闸？
(2)当电流过大时空气开关会自动跳闸，分析其工作过程，在跳闸后空气开关能否自动闭合？
解析：电路中有电流通过时，电磁铁对衔铁Q产生吸引作用，但因电流较小，吸引力也较小，不能克服衔铁与开关之间的摩擦力，衔铁不动，开关处于闭合状态。当电路中的电流增大时，电磁铁的磁性增强，对衔铁的吸引力增大，当电流增大到一定值时，电磁铁对衔铁的吸引力克服了衔铁受到的摩擦力，衔铁被吸到电磁铁上，离开开关，开关在弹簧拉力的作用下断开，切断电路。
答案：(1)电流不大时，电磁铁对衔铁的吸引力小，不能克服衔铁与开关动触点间的摩擦力，所以不跳闸。(2)只有当电流过大时，电磁铁的磁性增强，吸引力足够大时，才能把衔铁吸引过来，使电路断开，起到限制电流的作用。跳闸后，自动空气开关的动触点在弹簧的作用下不会自动与静触点接触而使开关闭合，需人工手动才能闭合。
类型四 磁场对通电导线的作用
例4 在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明按照如图所示组装实验器材。
(1)小明把一根轻质的铝棒作为直导线放在蹄形磁体的磁场里，接通电源，看到直导线向右运动；若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到直导线向________(选填“左”或“右”)运动。
(2)观察“磁场对通电直导线的作用”活动后，小明提出：磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关？
猜想如下：
猜想1：磁场对电流作用力的大小与直导线的长度有关；
猜想2：磁场对电流作用力的大小与磁场的强弱有关；
猜想3：磁场对电流作用力的大小与导线的电流大小有关。
