第二十章電和磁第二十章電和磁考點精講考點1：磁現象、磁場一、磁現象1．磁性：能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫磁性。2．磁體：具有磁性的物體。3．磁極：磁體上磁性最強的兩個部位叫磁極。（每個磁體都有兩個磁極）能夠自由轉動的磁體，靜止時指南的那個磁極叫南極或S極，指北的那個磁極叫北極或N極。5．磁體間相互作用的規律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。6．一些物體在某些條件下可以獲得磁性，這種現象叫做磁化。二、磁場1．定義：磁體周圍存在一種看不見、摸不著的物質，稱為磁場。2．方向：物理學中把磁場對小磁針作用力的方向，即小磁針靜止時北極所指的方向規定為該點的磁場方向。3．磁感線：我們把小磁針在磁場中排列情況，用一根帶箭頭的曲線畫出來，形象地描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線。如圖（1）磁感線上任意一點的方向，與該點的磁場方向相同。（2）磁感線是描述磁場的方法，并不存在。（3）磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發，回到S極。三、地磁場1．地球周圍存在的磁場叫做地磁場。2．研究表明地磁場的形狀與條形磁體的磁場很相似。3．地磁場特點：（1）地磁N極在地理的南極附近；地磁S極在地理的北極附近。（2）地理兩極與地磁兩極相反，且并不完全重合。這一現象最早由我國宋代學者沈括在《夢溪筆談》中記述。沈括的這一發現比西方早了四百多年。典例分析【例1】如圖所示，是條形磁體的磁場分布圖，下列說法正確的是（）A．該條形磁鐵的左端為N極，右端為S極 B．a處的磁場強弱與b處的磁場強弱相同 C．置于a點的小磁針，靜止時南極指向左側 D．磁感線是為了研究方便而引入的一種模型【例2】司南（早期的指南針）是我國古代四大發明之一，東漢學者王充在《論衡》中記載：司南之杓（sháo），投之于地，其柢指南。說的是把天然磁石磨成勺子的形狀，放在水平光滑的“地盤”上，靜止時它的長柄（柢）指向南方，如圖所示。關于這一現象，下列說法中正確的是（）A．司南只有一個磁極 B．司南的長柄端指向地磁場的南極 C．地磁場的北極在地理的北極附近 D．司南的長柄端指南是由于受到地磁場的作用【例3】下列四個選項中，涂黑的一端表示小磁針的N極，將小磁針放在磁體周圍，小磁針靜止不動時N極指向正確的是（）A．A、 B．B、 C．C、 D．D、（1）同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引.（2）磁體周圍存在一種物質，能傳遞磁極間的相互作用，叫做磁場.磁場對放入它里面的磁體會產生力的作用.（3）磁感線并不是真實存在的，而是為了研究磁場方便而引入的。在磁體外部，磁感線總是從磁體的北極出來，回到南極。磁感線的疏密表示磁場的強弱，磁感線的切線方向表示磁場方向.（4）磁場方向：在磁場中的小磁針靜止時N極所指的方向1．我國北宋學者沈括在《夢溪筆談》中，將指南針分為“水針”和“旱針”兩類。在圖所示裝置中，條形磁鐵左方的水盆中懸浮的“水針”和正上方懸掛的“旱針”在靜止時其N極分別指向（）A．左，左 B．左，右 C．右，左 D．右，右2．在探究蹄形磁體周圍磁場的實驗中，老師將玻璃板平放在磁體上，并均勻地撒上一層鐵屑，輕敲玻璃板，鐵屑就會有序地排列起來，如圖，對實驗中有關現象的分析不正確的是（）A．撒鐵屑的目的是將原來不存在的磁場顯示出來 B．鐵屑在磁場中被磁化成一個個小磁體 C．輕敲玻璃板，鐵屑由于具有慣性會與玻璃板分離 D．輕敲玻璃板，鐵屑與玻璃板分離后，不受摩擦力，鐵屑在磁力作用下排列有序3．如圖所示的兩條曲線是兩條磁感線，若將一枚小磁針放在A處，小磁針的S極將指向圖中所示的（）A．a方向 B．b方向 C．c方向 D．d方向4．如圖所示，a處的磁場比b處的磁場（強/弱），靜止在a處的小磁針的北極指向（左/右）。若將此磁體在空中懸吊起來，靜止時圖示的右端指向地磁場的（南/北）極。5．機械手表一般不應放在磁體周圍，這是因為這樣放置，手表會被，走時不準。6．如圖所示，小磁針在條形磁體作用下處于靜止狀態，請標出小磁針的N極和A點處的磁場方向（用箭頭表示）。7．請在如圖中畫出磁感線的方向，并標明磁體的N極和S極（小磁針涂黑的一端表示N極）。考點2：電生磁一、電流的磁效應1．電流的周圍存在磁場，電流的磁場方向跟電流方向有關。 2．通電導線周圍存在與電流方向有關的磁場，這種現象叫做電流的磁效應。3．1820年，丹麥物理學家奧斯特在課堂上做實驗時發現了電和磁之間的聯系。二、通電螺線管的磁場1．將導線繞在圓筒上，做成螺線管（也叫線圈）。通電后各圈導線磁場產生疊加，磁場增強。2．探究通電螺線管外部的磁場分布結論：通電螺線管的外部磁場與條形磁體的磁場相似。3．通電螺線管的極性與環繞螺線管的電流方向之間的關系。結論：通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。通電螺線管兩端的極性與其中的電流方向有關。三、安培定則內容：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極。 【例1】如圖所示，為某同學探究通電螺線管磁性強弱的實驗圖．下列說法中正確的是（）

?A.

通電螺線管上端為S極

B.

閉合開關，彈簧測力計示數變大

C.

電流表示數變大時，彈簧測力計示數變小

D.

調換磁鐵的N、S極，彈簧測力計示數不變【例2】根據圖中小磁針的指向，下列關于電磁鐵極性和電源正負極的判斷正確的是（

）A.

a端是N極，c端是負極

B.

a端是N極，c端是正極

C.

a端是S極，c端是負極

D.

a端是S極，c端是正極安培定則中共涉及三個方向：①電流方向；②線圈繞向；③磁場方向；關于這方面的考查，一般是直接或間接告訴其中的兩個，利用安培定則來確定第三個方向.1．（2022·四川瀘州市·中考真題）如圖所示是探究電磁鐵磁性特點的電路圖，閉合開關后，其電磁鐵的A端是______極，當滑動變阻器的滑片P向a端滑動時，電流表的示數______（選填“變大”“變小”或“不變”），電磁鐵的磁性______（選填“變強”“變弱”或“不變”）。2．（2022·安徽中考真題）小林將導線繞在一根鐵釘上，制成電磁鐵，與電池接通后，如圖所示，鐵釘的尖端為______（選填“N”或“S”）極。3．下圖中用右手螺旋定則判斷通電螺線管極性正確的是（

）A.

B.

C.

D.

4．圖中通電螺線管的極性標注正確的是（

）A.

B.

C.

D.

5．（2022·江蘇連云港市·中考真題）如圖乙所示，請標出通電螺線管的N、S極并用箭頭畫出圖中磁感線的方向。考點3：電磁鐵電磁繼電器一、電磁鐵1．插入鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵。2．有電流通過時有磁性，沒有電流時失去磁性。二、電磁鐵的磁性1．電磁鐵磁性大小跟哪些因素有關呢？（1）匝數一定時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強。（2）電流一定時，外形相同的螺線管匝數越多，電磁鐵的磁性越強。三、電磁繼電器1．電磁繼電器：電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。2．電磁繼電器的構造3．電磁繼電器的工作原理【例1】（2022·浙江湖州市）如圖是動圈式話筒的部分結構。聲波使振膜左右振動，連接在振膜上的線圈也隨之一起振動，切割永磁體的磁感線產生電流，此過程中（）A．利用了電磁感應原理 B．利用了通電導體在磁場中受力的原理C．利用了電流的磁效應 D．產生了直流電【例2】（2022·浙江寧波市）夏天的紫外線較強，人們在戶外活動時間過長，會造成皮膚灼傷，甚至誘發皮膚癌。小寧利用紫外光敏電阻對紫外線較靈敏的性質，設計了如圖所示電路。當戶外紫外線增強到設定值時，S2閉合，電動機轉動，遮陽棚上防紫外線的遮陽布展開。（1）調試時發現，當戶外紫外線增強到設定值時，S2仍未閉合。為了達到設計要求，需要把滑動變阻器R1的滑片P向______（填“左”或“右”）移動；（2）從安全用電的角度分析，進戶線a應該是______線。【例3】如圖所示，A、B兩個相同的鐵釘上繞有不同匝數的線圈，把它們接入電路中。（1）閉合開關，鐵釘下端都吸引了大頭針，這是因為線圈通電時，鐵釘具有磁性。由安培定則可知：A的上端為它的______（填“N”或“S”）極；（2）B鐵釘能吸引更多的大頭針，這是因為繞在它上面的線圈匝數較多，而線圈中的電流______（填“大于”或“等于”或“小于”）繞在A鐵釘上的線圈中的電流；（3）不改變線圈匝數，要想鐵釘能吸引更多的大頭針，可以將滑片P向______（填“左”或“右”）移。（1）電磁鐵的磁性有無由通斷電控制;電磁鐵的磁性強弱跟電流大小、線圈匝數多少、有無鐵芯有關.（2）電磁繼電器及電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關的探究實驗①探究電磁鐵磁性強弱的影響因素時采用轉換法和控制變量法.轉換法:電磁鐵的磁性強弱通過電磁鐵所吸引的小磁針的數目來比較.控制變量法:探究電磁鐵的磁性強弱與電流的關系時,要保證線圈匝數相同;探究電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數的關系時,要保證電流相同.②實驗結論:a.線圈匝數相同時,電流越大,電磁鐵的磁性越強;b.電流相同時,線圈匝數越多,電磁鐵的磁性越強.1．大多數新冠肺炎患者會出現發熱癥狀，已知熱敏電阻的阻值隨人體輻射的紅外線而改變，人體溫度越高熱敏電阻的阻值越小。某同學據此設計了一個紅外線體溫安檢電路。要求無人或體溫低于37.3℃的人經過時僅綠燈亮，高于37.3℃的人經過時，紅燈亮且電鈴響起。下列設計符合要求的是（）A. B. C. D.2．巨磁電阻（GMR）效應指某些材料的電阻在磁場中急劇減小的現象，如圖是說明巨磁電阻特性原理的示意圖，當閉合S1、S2且將滑片P向右滑動時，下列說法正確的是（）GMRGMR指示燈S1S2P電磁鐵VLA．指示燈變暗，電壓表示數變大 B．指示燈變暗，電壓表示數變小 C．指示燈變亮，電壓表示數變大 D．指示燈變亮，電壓表示數變小3.如圖是小敏設計的汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當CO濃度高于某一設定值時，電鈴發聲報警。圖中氣敏電阻R阻值隨CO濃度的增大而減小。下列說法正確的是（）A.

電鈴應接在A和C之間B.

當CO濃度升高，電磁鐵磁性減弱C.

用久后，電源電壓U1會減小，報警時CO最小濃度比設定值高D.

為使該檢測電路在CO濃度更低時報警，可將R2控制電路的滑片向下移4.雖然純凈的水是不導電的，但一般的水都能導電。根據水的導電性可以設計一種水位自動報警器，其原理如圖所示?圖中的螺線管中插入了一根軟鐵棒，通電后磁性會更_____(選填“強”或“弱”)；當水位到達金屬塊A時，_____(選填“紅”或“綠”)燈亮。5.電磁鐵通電后，小磁針N極轉至圖所示位置，此時鐵塊在水平桌面上靜止并受到電磁鐵吸引。(1)電磁鐵甲端應為N極還是S極?6．在探究電磁鐵的實驗中，用相同的漆包線和鐵釘繞制成電磁鐵A和B。閉合開關，移動滑片后，鐵釘A和B都能吸住一些大頭針，如圖所示。經實驗發現，磁鐵磁化大頭針時，仍滿足異名磁極相吸引的關系，并且B下方大頭針下端為N極。請在圖中標出A下方大頭針下端的磁極名，并在電源的兩端注明+-極。考點4：電動機一、磁場對通電導線的作用：演示實驗1．通電導線在磁場中要受到力的作用。2．通電直導線在磁場中受到力的方向與電流的方向、磁場的方向有關。二、電動機1．電動機由兩部分組成：能夠轉動的線圈，也叫轉子。固定不動的磁體，也叫定子。2．換向器通過換向器可以使線圈中電流每半周改變一次。3．電動機的工作原理【例1】（2022·安徽中考真題）圖示為直流電動機的工作原理圖。線圈abcd處于向右的磁場中，兩個銅半環E和F跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉動，兩半環中間斷開，彼此絕緣；A和B是電刷，它們分別跟兩個半環接觸，使電源和線圈組成閉合電路。在圖示位置，電流沿dcba流過線圈，dc邊受到磁場的作用力向下，則（）A．線圈在圖示位置時，ab邊受到磁場的作用力向下B．線圈由圖示位置轉過180o時，電流沿dcda流過線圈C．線圈由圖示位置轉過180°時，dc邊受到磁場的作用力向下D．線圈由圖示位置轉過180°時，ab邊受到磁場的作用力向下【例2】下列四個實驗，工作原理能和左邊電動剃須刀工作原理相同的是（）A. B. C. D.（1）考查通電導體在磁場中的運動,要注意區分電磁感應及通電導體在磁場中的運動,前者為因動而電,后者為因電而動.比較磁場對電流的作用和電磁感應現象可幫助同學們理解、記憶.磁場對電流的作用電磁感應現象現象分析原因通電導體(線圈)置于磁場中閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動結果受到作用力(運動、轉動)產生電流應用電動機電動機（2）電動機①原理:通電導體在磁場中會受到力的作用.②通電導體在磁場中的受力方向與磁場方向、電流方向有關.a.保持磁場方向不變,改變電流方向,通電導體在磁場中的受力方向改變;b.保持電流方向不變,改變磁場方向,通電導體在磁場中的受力方向改變;c.同時改變磁場方向和電流方向,通電導體在磁場中的受力方向不變.③換向器的作用:每當線圈轉過平衡位置時,換向器就能自動改變線圈中的電流方向.④電動機主要由定子和轉子組成. ⑤電動機工作時將電能轉化為機械能.⑥直流電:電流方向不變的電流.交流電:周期性改變方向的電流.根據電源的類型可將電動機分為直流電動機和交流電動機.⑦電動機的優點:構造簡單,控制方便,體積小,效率高,功率可大可小,無污染.1.（2022·湖北省孝感市)以下說法中錯誤的是（）A.可用安培定則來判斷通電螺線管的N極B.電動機是利用電磁感應原理制成的C.目前獲得核能的途徑有兩種：裂變、聚變D.煤、石油屬于不可再生能源2．如圖所示四個實驗中，能說明電動機工作原理的是（）ABCD3．用如圖所示的裝置探究通電導線在磁場中的受力情況。接通電源，發現導體ab向左運動；把電源正負極對調后接入電路，發現導體ab向右運動。這個實驗事實說明通電導線在磁場中受力（）A．方向與電流方向有關 B．方向與磁感線方向有關C．大小與電流大小有關 D．大小與磁場強弱有關4.（2022·甘肅省天水市）我國的新型航母將采用自行研制的電磁彈射器．小明猜想它的工作原理如圖所示，電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內的導體通過強電流時，即可受到強大的推力．小明的猜想與下列實驗原理相同的是A. B.C. D.5.（2022·江蘇省鹽城市)如圖所示，在“探究磁場對電流的作用”實驗中，給直導線通電，觀察到它向右運動，只改變直導線中電流的______，導線的運動方向會發生改變。這個過程將______能轉化為直導線的機械能。日常生活中的______（電動機/發電機）就是利用這個原理制成的。考點5：磁生電一、電磁感應現象1．內容：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這是一種電磁感應現象。2．感應電流：電路中產生的電流叫做感應電流。3．電磁感應現象的應用： 二、發電機1．發電機發出的電流的大小和方向是變化的。（1）觀察手搖發電機的構造；（2）觀察發電機對小燈泡亮度的影響。小燈泡發光說明電路中有了電流。線圈轉得越快，小燈泡越亮，說明感應電流越大。二極管交替發光，說明產生的電流方向不停在改變。2．交變電流（1）定義：交流發電機產生的電流是交變電流，簡稱交流。（2）頻率：在交變電流中，電流在每秒內周期性變化的次數叫做頻率。我國電網以交流供電，頻率50赫茲。3．發電機工作原理（1）發電機的構造發電機由轉子和定子兩部分組成。大型發電機一般采用磁極旋轉的方式來發電。（2）工作原理當線圈在前半周轉動時，電流表指針偏轉，表明電路中產生了電流；當線圈在后半周轉動時，切割磁感線方向相反，電流表指針偏轉方向相反。（3）發電機發電的過程是其他形式能轉化為電能的過程。【例1】（2022·重慶中考真題）三峽水電站是世界上規模最大的水電站之一，發電機組是水電站的核心部分，四個裝置中符合發電機工作原理的是（）A．B．法拉第的電磁感應現象C．奧斯特實驗D．司南【例2】（2022·四川成都市·中考真題）將導體、開關和靈敏電流表用導線連接，導體放置在磁極間，如圖所示。下列說法正確的是（）A．開關閉合，磁鐵不動，水平向左快速移動，指針不偏轉B．磁極對調后，開關閉合，水平向右快速運動，指針要偏轉C．開關閉合，豎直上下運動，指針要偏轉D．開關斷開，快速運動，指針可能偏轉（1）對產生感應電流的條件的理解,應注意以下幾個關鍵詞:“閉合”“一部分導