1、2019-2020學(xué)年九年級物理全冊第17章從指南針到磁懸浮列車單元總結(jié)（含解析）（新版）滬科版PAGE PAGE 15 從指南針到磁懸浮列車思維導(dǎo)圖單元總結(jié) 知識要點(diǎn)一、磁是什么【知識詳解】1.磁現(xiàn)象：(1)磁性：物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性。(2)磁體：具有磁性的物體叫做磁體。(3)磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫做磁極。任何磁體都有兩個(gè)磁極（磁北極和磁南極），將磁體水平懸掛起來，當(dāng)它靜止時(shí)，指北的一端叫做磁北極（N極），指南的一端叫做磁南極（S極）。(4)磁極間的相互作用：同名磁極之間相互排斥，異名磁極之間相互吸引。(5)磁化：我們把原來不顯磁性的物質(zhì)通過靠近或接觸磁體等方式使

2、其顯出磁性的過程叫磁化。2.磁場：(1)磁場的存在：在磁體的周圍存在著一種看不見、摸不著的物質(zhì)，人們將其稱為磁場。(2)磁場的方向：磁場具有方向性，當(dāng)小磁針放在磁場各點(diǎn)不同處，小磁針N極的指向不同，這說明磁場各點(diǎn)方向是不同的，我們規(guī)定：在磁場中的某一點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)北極所指的方向就是這一點(diǎn)的磁場方向。(3)磁場的性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用，磁體間的相互作用就是通過磁場而產(chǎn)生的。放在磁場中的小磁針能發(fā)生偏轉(zhuǎn)，就是因?yàn)榇裴樖艿搅舜艌龅淖饔谩４艌鲭m然看不見、摸不著，但我們可以根據(jù)它對放在其中的磁體所產(chǎn)生的作用來感知它、認(rèn)識它。(4)磁感線:磁感線是一種描述磁場的方法。為了形象直觀地描述

3、磁場，物理學(xué)中人為地引入了磁感應(yīng)線（簡稱磁感線），即用帶箭頭的曲線來描述磁場的某些特征和性質(zhì)。磁體周圍的磁感線都是從磁體的N極出來回到磁體的S極。利用這些曲線可以形象地表示磁場中各點(diǎn)的磁場方向和磁場的強(qiáng)弱。(5)地磁場：地球本身就是一個(gè)巨大的磁體，地球周圍空間存在的磁場叫做地磁場。地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近。地磁的兩極與地理的兩極并不重合。【典例分析】例1、（2019河北模擬） 關(guān)于磁感線，正確的說法是（）A磁感線確實(shí)存在于磁場中B在磁體內(nèi)磁感線是從N極到S極C將磁鐵放在硬紙上，周圍均勻地撒上鐵粉，然后輕輕地敲打幾下，我們就看到了磁鐵周圍的磁感線D磁感線密集的地方磁場強(qiáng)，磁

4、感線稀疏的地方磁場弱，任何兩條磁感線都不可能相交【答案】D【解析】磁體的周圍存在著看不見、摸不著但又客觀存在的磁場，為了描述磁場，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用建模的方法想象出來的磁感線，磁感線并不客觀存在，A錯(cuò)誤；磁感線在磁體的周圍是從磁體的N極出發(fā)回到S極；在磁體的內(nèi)部，磁感線是從磁體的S極出發(fā)，回到N極，故B錯(cuò)誤；在該實(shí)驗(yàn)中，我們看到的是鐵粉形成的真實(shí)存在的曲線，借助于該實(shí)驗(yàn)，利用建模的思想想象出來磁感線，但這不是磁感線，故C錯(cuò)誤；磁感線最密集的地方，磁場的強(qiáng)度最強(qiáng)，反之磁場最弱。磁場中的一點(diǎn)，磁場方向只有一個(gè)，若兩條磁感線可以相交，則交點(diǎn)處就可以做出兩個(gè)磁感線的方向，即該點(diǎn)磁場方向就會有兩個(gè)，這

5、與理論相矛盾，因此磁感線不能相交。故D正確。【技巧總結(jié)】此題考查了磁感線的引入目的，磁場方向的規(guī)定，記住相關(guān)的基礎(chǔ)知識，對于解決此類識記性的題目非常方便。例2、（2019安徽模擬）一個(gè)能繞中心轉(zhuǎn)動的小磁針在圖示位置保持靜止。某時(shí)刻開始小磁針?biāo)诘膮^(qū)域出現(xiàn)水平向右的磁場，磁感線如圖所示，則小磁針在磁場出現(xiàn)后（）A兩極所受的力是平衡力，所以不會發(fā)生轉(zhuǎn)動 B兩極所受的力方向相反，所以會持續(xù)轉(zhuǎn)動 C只有N極受力，會發(fā)生轉(zhuǎn)動，最終靜止時(shí)N極所致方向水平向右 D兩極所受的力方向相反，會發(fā)生轉(zhuǎn)動，最終靜止時(shí)N極所指方向水平向右【答案】D【解析】某時(shí)刻開始小磁針?biāo)诘膮^(qū)域出現(xiàn)水平向右的磁場，小磁針將會受到磁場

6、力的作用，且N極受力方向與與磁場方向相同，水平向右；S極受力方向與磁場方向相反，水平向左。所以小磁針會發(fā)生轉(zhuǎn)動，最終小磁針在磁場中靜止，N極指向水平向右，所以ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。【技巧總結(jié)】小磁針將會受到磁場力的作用，且小磁針N極受力方向與與磁場方向相同，記住這一點(diǎn)就可以判斷小磁針的轉(zhuǎn)動方向。知識要點(diǎn)二、電流的磁場【知識詳解】1電生磁：(1)奧斯特實(shí)驗(yàn)： = 1 * GB3 意義：揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的密切聯(lián)系。 = 2 * GB3 結(jié)論：a.通電導(dǎo)體周圍存在磁場；b.電流的磁場方向與電流方向有關(guān)。(2)通電螺線管的磁場： = 1 * GB3 螺線管：將導(dǎo)線繞在圓筒上，可做成一個(gè)螺

7、線管（也叫線圈）。 = 2 * GB3 右手螺旋定則：用右手握住螺線管，讓四指彎曲的方向跟螺線管中電流的方向一致，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極。2電磁鐵：（1）電磁鐵：在通電螺線管內(nèi)插入一個(gè)鐵芯，就構(gòu)成了一個(gè)電磁鐵。電磁鐵在電磁起重機(jī)、電鈴、發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、自動控制上有著廣泛的應(yīng)用。（2）電磁鐵的特點(diǎn)： = 1 * GB3 電磁鐵磁性的有無，完全可以由通斷電來控制。 = 2 * GB3 電磁鐵磁性的強(qiáng)弱可以由電流的大小、線圈的匝數(shù)控制。 = 3 * GB3 電磁鐵產(chǎn)生的磁場方向是由通電電流的方向決定的。3電磁繼電器： = 1 * GB3 結(jié)構(gòu)：具有磁性的電磁繼電器由控制電路和工作電路兩部

8、分組成。控制電路包括低壓電源、開關(guān)和電磁鐵，其特點(diǎn)是低電壓、弱電流的電路；工作電路包括高壓電源、用電器和電磁繼電器的觸點(diǎn)，其特點(diǎn)是高電壓、強(qiáng)電流的電路。 = 2 * GB3 原理：電磁繼電器的核心是電磁鐵。當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，把銜鐵吸過來，使動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)接觸（或分離），工作電路閉合（或斷開）。當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)失去磁性，銜鐵在彈簧的作用下脫離電磁鐵，切斷（或接通）工作電路。從而由低壓控制電路的通斷，間接地控制高壓工作電路的通斷，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和自動化控制。電磁繼電器的作用相當(dāng)于一個(gè)電磁開關(guān)。【要點(diǎn)詮釋】1.通電螺線管的磁場方向與電流方向滿足右手螺旋定則（也叫安培定則）。2.電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)和

9、通電螺線管中插入鐵芯后磁場大大增強(qiáng)的原理來工作的。3.電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)是：磁性強(qiáng)弱可控（電流的大小、線圈的匝數(shù)），磁性有無可控（通斷電），磁極方向可控，因此把它用在一些自動控制電路中。4.電磁鐵的鐵芯是用軟鐵制成的，而不是用鋼制成的，這是因?yàn)檐涜F容易磁化，也容易失去磁性，而鋼磁化后不易去磁。【典例分析】例3、（2018深圳模擬）在圖中，根據(jù)通電螺線管N、S極，在螺線管上標(biāo)出電流的方向，在電源上標(biāo)出它的正負(fù)極。【答案】【解析】用右手螺旋定則得出電流的方向，然后根據(jù)在電源外部，電流從電源的正極流出負(fù)極流入，判斷出電源的正負(fù)極。【技巧總結(jié)】本題考查了右手螺旋定則的使用。利用右手螺旋定則既可由電流的方向判

10、定磁極磁性，也能由磁極極性判斷電流的方向和線圈的繞法。例4、（2019合肥）如圖所示，小磁針甲、乙處于靜止?fàn)顟B(tài)根據(jù)標(biāo)出的磁感線方向，可以判斷出（）A螺線管的左端為N極 B電源的左端為負(fù)極 C小磁針甲的右端為N極 D小磁針乙的右端為N極【答案】C【解析】A、在磁體的周圍，磁感線從磁體的N極流出，回到S極，所以利用磁感線的方向，可以確定螺線管的右端為N極，左端為S極，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)螺線管的左端為N極結(jié)合圖示的線圈繞向，利用安培定則可以確定電流從螺線管的右端流入左端流出，所以電源的左端為正極，右端為負(fù)極，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)異名磁極相互吸引的理論可以確定小磁針甲右端為N極，故C正確；D、小磁針靜止

11、時(shí)，N極的指向跟通過該點(diǎn)的磁感線方向一致，S極跟通過該點(diǎn)的磁感線方向相反，所以乙的右端為S極，故D錯(cuò)誤。故選C。【技巧總結(jié)】磁感線都是從N級出來回到S級的，所以先判斷螺線管的右端為N級，根據(jù)異名磁極相吸的規(guī)律判斷沁磁針右端為N級，再根據(jù)安培定則判斷螺線管內(nèi)的電流方向，從而判斷出電源的正負(fù)極。知識要點(diǎn)三、電動機(jī)【知識詳解】1. 磁場對通電導(dǎo)線的作用(1)磁場力的方向和電流方向有關(guān)。(2)磁場力的方向與磁感線方向有關(guān)。2.電動機(jī)的基本構(gòu)造（1）轉(zhuǎn)子：能夠轉(zhuǎn)動的部分。（2）定子：固定不動的不分。3.電動機(jī)怎樣轉(zhuǎn)動當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖所示位置時(shí)，ab邊和cd邊受的磁場力恰好在同一條直線上，而且大小相等，方向

12、相反，線圈在這個(gè)位置上受到相互平衡的兩個(gè)磁場力的作用，所以不能連續(xù)轉(zhuǎn)動下去。如何才能使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動下去呢？我們設(shè)想線圈由于慣性而通過平衡位置，恰在這時(shí)使線圈與電源線的兩個(gè)接頭互換，則線圈中的電流方向改變，它所受的磁場力的方與原來的方向相反，從而可使線圈沿著原來旋轉(zhuǎn)方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。因此，要使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動，應(yīng)該在它由于慣性剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，立刻改變線圈中的電流方向。能夠完成這一任務(wù)的裝置叫做換向器。其實(shí)質(zhì)是兩個(gè)彼此絕緣銅半環(huán)。 【要點(diǎn)詮釋】通電直導(dǎo)線在磁場中受到力的作用。力的方向與磁場方向、導(dǎo)線電流方向有關(guān)。磁場對通電導(dǎo)線和通電線圈作用而運(yùn)動的過程中，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，電動機(jī)就是從這一理論設(shè)計(jì)制造

13、出來的。(1)磁場對電流的作用中磁場方向、電流方向、導(dǎo)體受力方向三者應(yīng)互相垂直，同時(shí)改變其中兩個(gè)方向另一個(gè)方向不變；若首先改變其中一個(gè)方向而另一個(gè)方向不變，則第三者方向一定改變。 (2)當(dāng)通電直導(dǎo)線的方向與磁感線的方向平行時(shí)（如圖甲所示），磁場對通電直導(dǎo)線（圖甲中直導(dǎo)線ab）沒有力的作用。當(dāng)通電直導(dǎo)線的方向與磁感線的方向不平行（斜交）時(shí)，磁場對通電直導(dǎo)線（圖乙中直導(dǎo)線ab）有力的作用（垂直紙面向內(nèi)）。當(dāng)通電直導(dǎo)線的方向與磁場的方向垂直時(shí)，磁場對通電直導(dǎo)線（圖丙中直導(dǎo)線ab）的作用力最大（方向垂直紙面向內(nèi)）。在圖丙中，保持磁感線B的方向不變，而使直導(dǎo)線ab內(nèi)電流方向相反時(shí)，ab受力的方向也相反；

14、保持直導(dǎo)線內(nèi)電流方向不變，而使磁感線B的方向相反時(shí)，ab受力的方向也相反。但如果在圖丙中，同時(shí)使磁感線B的方向及ab內(nèi)電流方向都變?yōu)橄喾矗瑒t直導(dǎo)線ab的受力方向不發(fā)生變化。【典型分析】例5、（2019建寧縣模擬）如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合，原本靜止的輕質(zhì)硬直導(dǎo)線AB會水平向右運(yùn)動要使AB水平向左運(yùn)動，下列措施中可行的是（）A將導(dǎo)線A、B兩端對調(diào) B將蹄形磁體的N、S極對調(diào) C換用磁性更強(qiáng)的蹄形磁體 D將滑動變阻器的滑片P向左移動【答案】B【解析】A、將A、B兩端對調(diào)，受力運(yùn)動方向不變，故A錯(cuò)；B、將蹄形磁體的N、S極對調(diào)，只改變一個(gè)影響因素（磁場方向），受力運(yùn)動方向改變，故B正確；C、換用磁性更強(qiáng)

15、的蹄形磁體，將增大導(dǎo)線的運(yùn)動速度，不會改變運(yùn)動方向，故C錯(cuò)；D、將滑動變阻器的滑片P向左移動，增大電路中的電流，增大導(dǎo)線的運(yùn)動速度，不會改變運(yùn)動方向，故D錯(cuò)；故選B。【技巧總結(jié)】要改變通電直導(dǎo)線的運(yùn)動方向，只能改變電流方向和磁場方向中的一個(gè)即可，兩個(gè)因素不能同時(shí)改變。例6、（2019石家莊模擬）根據(jù)下圖回答問題：（1）如圖是幾個(gè)重要的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中甲圖裝置是研究 ；乙圖裝置是研究 。（2）小明將微風(fēng)電風(fēng)扇的插頭插入插座，接通電源看到風(fēng)扇轉(zhuǎn)動送風(fēng)這時(shí)風(fēng)扇工作原理與上述實(shí)驗(yàn) （選填：“甲”、“乙”）相同；【答案】（1）電流周圍存在著磁場；研究磁場對電流作用；（2）乙【解析】（1）甲圖中小磁針在電流周圍受到磁場的作用