中考专题电及磁

1、磁生电磁生电 一、磁现象一、磁现象1.1.磁性磁性: :物体具有吸引物体具有吸引铁、钴、镍铁、钴、镍等物质的等物质的性质性质。2.2.磁体磁体: :具有具有磁磁性的物性的物体体。磁体分为磁体分为人造磁体和天然磁体人造磁体和天然磁体按形状可分：条形、针形、蹄形、圆柱形等。按形状可分：条形、针形、蹄形、圆柱形等。 磁体磁体两端两端的磁性最强，中间磁性最弱的磁性最强，中间磁性最弱3.磁极磁极:磁体上磁性磁体上磁性最强最强的部位。的部位。一个磁体在水平面内自由转动，静止时总是一个磁体在水平面内自由转动，静止时总是指向南北，指南的那个磁极叫指向南北，指南的那个磁极叫南极南极（S极极） ，指北的那个磁极叫

2、指北的那个磁极叫北极北极（N极极） 。任何磁体任何磁体都具有两个极，都具有两个极， N极极和和S极极。 （包括分割后（包括分割后的小磁体）。的小磁体）。4.磁极间相互作用规律是磁极间相互作用规律是同名同名磁极相互磁极相互排斥排斥，异名异名磁极相互磁极相互吸引吸引。【思考思考】如何判断物体是否具有如何判断物体是否具有磁性磁性？ 方法方法1：根据磁体能吸引铁、钴、镍等物质：根据磁体能吸引铁、钴、镍等物质的性质，看被判断物体能否的性质，看被判断物体能否吸引吸引铁铁(钴、镍钴、镍)。 方法方法2：根据磁体有指南北方向的性质，可：根据磁体有指南北方向的性质，可将物体支起来，让它能在水平面内自由转动。将物

3、体支起来，让它能在水平面内自由转动。待静时，若总待静时，若总指南北指南北，则物体有磁性，否则，则物体有磁性，否则，没有磁性。没有磁性。 方法方法3：根据磁极间相互：根据磁极间相互作用规律作用规律，将被判，将被判断物体一端分别靠近已知磁体的南北极，若断物体一端分别靠近已知磁体的南北极，若均吸引，则无磁性；否则，有磁性。均吸引，则无磁性；否则，有磁性。5磁化：磁化：一些物体在一些物体在磁体磁体或或电流电流的作用下会的作用下会获得磁性的现象。获得磁性的现象。磁性材料的应用：磁性材料的应用：磁带、磁带、磁盘、磁卡等。磁盘、磁卡等。【思考思考】怎样做可以怎样做可以使钢针获得磁性？使钢针获得磁性？二二 磁

4、场磁场将一个能自由转动的小磁针放置在条形磁体周围，小将一个能自由转动的小磁针放置在条形磁体周围，小磁针会磁针会发生偏转发生偏转，这说明：磁体周围存在，这说明：磁体周围存在磁场磁场。在条形磁体周围的不同地方，小磁针指示的方向在条形磁体周围的不同地方，小磁针指示的方向不同不同。这说明：磁场这说明：磁场具有方向具有方向。磁场中各点的。磁场中各点的方向不同方向不同。1.磁场的定义磁场的定义： 磁体周围存在着一种特殊物质，磁体周围存在着一种特殊物质，能使小磁针偏转。这种物质看不见、摸不能使小磁针偏转。这种物质看不见、摸不着，我们把它叫做着，我们把它叫做磁场磁场。2.磁场的基本性质：磁场的基本性质：磁场对

5、放入其中的磁体会磁场对放入其中的磁体会产生产生磁力磁力的作用。的作用。3.磁场的方向：磁场的方向：在物理学中，我们把小磁针静在物理学中，我们把小磁针静止时止时N极极所指的方向定为该点所指的方向定为该点磁场的方向磁场的方向。怎样直观描述磁场？怎样直观描述磁场？4.磁感线：磁感线：我们把小磁针在磁场中的排列情况，用我们把小磁针在磁场中的排列情况，用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象的描一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象的描述磁场，这样的曲线叫做述磁场，这样的曲线叫做磁感线磁感线。磁场中的某点。磁场中的某点的磁场方向，即为该点的磁感线的方向，跟小磁的磁场方向，即为该点的磁感线的方向，跟小磁针

6、在该点静止时的针在该点静止时的北极北极指向一致。指向一致。磁体周围的磁磁体周围的磁感线总是从磁体感线总是从磁体N极极出发，回到出发，回到S极极。 5.磁感线的特点：磁感线的特点：磁感线是磁感线是闭合闭合又不相交的曲线，又不相交的曲线，磁感线越密集，表示该处磁场越强；磁感线分布磁感线越密集，表示该处磁场越强；磁感线分布在磁场的整个空间，任何两条磁感线永远不相交。在磁场的整个空间，任何两条磁感线永远不相交。磁感线是为了描述磁场而假想的曲线，它不是实磁感线是为了描述磁场而假想的曲线，它不是实际存在的曲线。际存在的曲线。 地磁场地磁场1地磁场及其分布地磁场及其分布 地球本身是一个巨大的地球本身是一个巨

7、大的磁体磁体，在地球周围空间，在地球周围空间存在着存在着地磁场地磁场，地磁场类似于，地磁场类似于条形磁铁条形磁铁的磁场分的磁场分布，不过布，不过地磁的地磁的S极极在在地理北极地理北极附近，附近，地磁地磁N极极在在地理南极地理南极附近，地球周围的地磁场方向附近，地球周围的地磁场方向由南向北由南向北。 2磁偏角磁偏角 在地磁场中静止的小碰针并不指向地理上的正在地磁场中静止的小碰针并不指向地理上的正南北方向，说明地磁场的南北方向，说明地磁场的N、S极与地理的南、北极与地理的南、北极并不重合，稍有偏离，它们所成的角度，叫极并不重合，稍有偏离，它们所成的角度，叫磁磁偏角偏角。我国宋代学者。我国宋代学者沈

8、括沈括是世界上最早准确记述是世界上最早准确记述磁偏角这一现象的，比哥伦布横渡大西洋时发现磁偏角这一现象的，比哥伦布横渡大西洋时发现这一现象早了四百多年。这一现象早了四百多年。3磁针的工作原理磁针的工作原理 由于地磁场的作用，磁针静止时南极由于地磁场的作用，磁针静止时南极(S极极)总是总是指向指向南方南方(地磁北极地磁北极)，北极，北极(N极极)总是指向总是指向北方北方(地地磁南极磁南极)。信鸽导航和地磁场信鸽导航和地磁场信鸽的脑中含有对地磁场敏感的磁性晶粒，相当于信鸽的脑中含有对地磁场敏感的磁性晶粒，相当于“指南指南针针”，起了导航作用。，起了导航作用。信鸽是靠地磁场来导航的。信鸽是靠地磁场来

9、导航的。 通通电电导体周围有导体周围有磁场磁场磁场磁场的方向跟的方向跟电流电流的方向有关的方向有关2、结论（、结论（电流的电流的磁效应磁效应）II图图3图图2图图1三、电生磁三、电生磁1、直线电流的磁场直线电流的磁场1820年，丹麦物理学家年，丹麦物理学家奥斯特奥斯特发现：在小磁针的上方拉一根与小磁发现：在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线针平行的直导线,当直导线中通过电流时，当直导线中通过电流时，小磁针发生了偏转小磁针发生了偏转；改变；改变电流的方向电流的方向,小磁针指向与原先相反小磁针指向与原先相反。奥斯特奥斯特在世界上首次发现了电在世界上首次发现了电和磁之间的联系。和磁之间的联系。通

10、电直导线周围存在磁场通电直导线周围存在磁场 例例1小明利用如图所示的装置研究电磁的关小明利用如图所示的装置研究电磁的关系，请仔细观察装置和现象，然后归纳得出初系，请仔细观察装置和现象，然后归纳得出初步结论。步结论。(1)比较甲、乙两图可知比较甲、乙两图可知 ；(2)比较乙、丙两图可知比较乙、丙两图可知 。 探究通电螺线管外部的磁场分布探究通电螺线管外部的磁场分布演示：在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬演示：在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察指针指向，轻纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察指针指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。敲纸板，观察铁屑的排列情况。实验实验改变

11、电流方向，两侧小磁针的指向反转。改变电流方向，两侧小磁针的指向反转。方法：用方法：用右手右手握住螺线管，让握住螺线管，让四指弯曲方向四指弯曲方向跟螺线跟螺线管中的管中的电流方向电流方向一致，则一致，则大拇指大拇指所指的那端就是通所指的那端就是通电螺线管的电螺线管的N极极。例例.根据图中小磁针静止时的指向，在图中标出通电根据图中小磁针静止时的指向，在图中标出通电螺线管的螺线管的N、S极及电源的正、负极。极及电源的正、负极。 电电源源SN+-1.1.请你在如图所示的通电螺线管中标请你在如图所示的通电螺线管中标出电流的方向和螺线管的出电流的方向和螺线管的N N、S S极。极。NS2.2.如图如图12

12、12所示，请分别标出通电所示，请分别标出通电螺线管和小磁针的螺线管和小磁针的N N、S S极。极。N NS SS SN N3.3.在图中标出了通电线圈的在图中标出了通电线圈的N N极，请在图中分别标出通电线极，请在图中分别标出通电线圈中的电流方向和静止在通电圈中的电流方向和静止在通电线圈旁边的小磁针的线圈旁边的小磁针的N N极。极。N N4.4.在图在图3 3所示的四个通电螺线管中，所示的四个通电螺线管中， 能正确地表示通电螺线管磁极极能正确地表示通电螺线管磁极极 性的是性的是 （ ）B BA AC CD DD D四、电磁铁四、电磁铁 在螺线圈中插入一根铁棒或一枚铁钉，发现螺在螺线圈中插入一根

13、铁棒或一枚铁钉，发现螺线圈线圈吸引的大头针更多，吸引的大头针更多，插入铁芯后插入铁芯后磁性增强磁性增强。 1电磁铁电磁铁：在通电螺线管中插入一根在通电螺线管中插入一根铁芯铁芯，在有，在有电流通过时电流通过时有磁性有磁性，没有电流时就失去磁性，我，没有电流时就失去磁性，我们把这种磁体叫们把这种磁体叫电磁铁电磁铁。 2工作原理：工作原理：电磁铁的磁性比通电螺线管的磁性电磁铁的磁性比通电螺线管的磁性强很多，这是因为强很多，这是因为铁芯铁芯在通电螺线管中被磁化，在通电螺线管中被磁化，产生了与原来螺线管方向一致的磁场，因而它的产生了与原来螺线管方向一致的磁场，因而它的磁性比原来强得多，所以电磁铁就是利用

14、电流的磁性比原来强得多，所以电磁铁就是利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强的原理工作的。的原理工作的。研究电磁铁的磁性强弱与电流的关系研究电磁铁的磁性强弱与电流的关系调节滑动变阻调节滑动变阻器改变电流器改变电流通过电磁铁的电流越通过电磁铁的电流越_,电磁铁的磁性电磁铁的磁性_.增大电流电磁铁吸引增大电流电磁铁吸引的大头针数目的大头针数目_.增多增多改变线圈匝数改变线圈匝数研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系 电磁铁通电时电磁铁通电时_磁性，断电时磁性磁性，断电时磁性_；电磁铁线圈的匝数一定时电磁铁线圈的匝数一

15、定时,通过通过电磁铁的电流越电磁铁的电流越_，电磁铁的磁性，电磁铁的磁性_；当电流一定时，电磁铁线圈的匝；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数数_，磁性，磁性_.3.电磁铁的磁性电磁铁的磁性2.电磁起重机电磁起重机4.电铃电铃1.磁悬浮列车磁悬浮列车5.恒温箱恒温箱3.电磁继电器电磁继电器 u思考：奥斯特实验与思考：奥斯特实验与电磁铁的联系？电磁铁的联系？通电直导线通电直导线通电螺线管通电螺线管电磁铁电磁铁例例2下图是某学习小组同学设计的下图是某学习小组同学设计的“研究研究电磁铁磁性强弱电磁铁磁性强弱”的实验电路图。的实验电路图。 （1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，）要改变电磁铁线圈中的电流大小，

16、可通过可通过 来实现；要判断电磁铁的磁来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察性强弱，可观察 来确定。来确定。（2）下表是该组同学所做实验的记录：）下表是该组同学所做实验的记录：比较实验中的比较实验中的1、2、3(或或4、5、6)，可得出的结论是：，可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流流 ；比较实验中的比较实验中的1和和4(或或2和和5或或3和和6)，可得出的结论是，可得出的结论是电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数数 ；五、电磁继电器五、电磁继电器1.电磁继电器是电铃、电话和自控电路装置中的重要部件，电

17、磁继电器是电铃、电话和自控电路装置中的重要部件，其实质是其实质是利用电磁铁来控制工作电路的开关利用电磁铁来控制工作电路的开关，在电路中，在电路中起着类似于开关的作用。起着类似于开关的作用。 2电磁继电器是利用电磁继电器是利用低电压低电压、弱电流弱电流电路的通断，来间接电路的通断，来间接地控制地控制高电压高电压、强电流强电流的装置。的装置。3、电磁继电器的构造、电磁继电器的构造电磁铁电磁铁衔铁衔铁 （弹）（弹）簧片簧片触点触点静静触点触点动动触点触点动动触点触点E EA AB BC CD D电磁继电器的工作电路由电磁继电器的工作电路由低压控制电路低压控制电路和和高压工高压工作电路作电路两部分构成

18、。两部分构成。4工作原理：电磁铁通电时，具有磁性，把工作原理：电磁铁通电时，具有磁性，把衔铁吸下来，将动触点与静触点接触，闭合衔铁吸下来，将动触点与静触点接触，闭合工作电路，电磁铁断电时，失去磁性，弹簧工作电路，电磁铁断电时，失去磁性，弹簧把衔铁拉起来切断工作电路。把衔铁拉起来切断工作电路。5应用应用 (1)利用电磁继电器可以实现利用低电压、弱利用电磁继电器可以实现利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路。电流电路。(2)利用电磁继电器可以实现远距离操纵和自利用电磁继电器可以实现远距离操纵和自动控制。动控制。水位自动报警器水位自动报警器

19、电铃工作原理电铃工作原理电磁继电器电磁继电器例例1如图所示的自动控制电路中，当开关如图所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工断开时，工作电路的情况是作电路的情况是 ( )A灯亮，电动机转起来，电铃响灯亮，电动机转起来，电铃响B灯亮，电动机转起来，电铃不响灯亮，电动机转起来，电铃不响C灯不亮，电动机不转，电铃响灯不亮，电动机不转，电铃响D灯亮，电动机不转，电铃响灯亮，电动机不转，电铃响练习：图为一种温度自动报警电器的原理图，练习：图为一种温度自动报警电器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下正确的是在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下正确的是 ( )A温度升高至温度升高至74时，灯

20、时，灯L1亮报警亮报警B温度升高至温度升高至74时，灯时，灯L2亮报警亮报警C温度升高至温度升高至78时，灯时，灯L1亮报警亮报警D温度升高至温度升高至78时，灯时，灯L2亮报警亮报警 六、电动机六、电动机1.磁场磁场对对通电导线通电导线的作用的作用现象现象：给导体通电，导体就运动起来给导体通电，导体就运动起来（通电导体与磁场通电导体与磁场方向平行时方向平行时,导体不会运动导体不会运动)结论结论： 磁场磁场对对通电导线通电导线的作用：通电导线在磁场里受到的作用：通电导线在磁场里受到力力的作用，受力方向跟的作用，受力方向跟电流电流的方向、的方向、磁感线磁感线方向都有关。方向都有关。2.（直流）电

21、动机的基本构造直流）电动机的基本构造 (1)电动机是根据电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动通电线圈在磁场中受力转动原理制成原理制成的，它把的，它把电能电能转化为转化为机械能机械能。 (2)电动机主要由电动机主要由转子转子和和定子定子两部分组成。两部分组成。 (3)每当线圈转过平衡位置时，每当线圈转过平衡位置时，换向器换向器会自动改变线圈会自动改变线圈中的电流方向，使线圈始终沿着同一方向持续转动。中的电流方向，使线圈始终沿着同一方向持续转动。1.直流电动机主要由直流电动机主要由_和和_组成，此外还有组成，此外还有换向换向器器、电刷等。、电刷等。2.换向器换向器的作用：每当线圈转过平衡位置时，的

22、作用：每当线圈转过平衡位置时， 它能它能_。磁铁磁铁线圈线圈自动改变线圈中的电流的方向自动改变线圈中的电流的方向通电导体在磁场中受力实验与电动机的联系？通电导体在磁场中受力实验与电动机的联系？1匝直导线匝直导线多匝数圈，换向器多匝数圈，换向器1小兰按如图的装置进行探究小兰按如图的装置进行探究“电动机为什么会电动机为什么会转动转动”实验。实验。 (1)她把导体她把导体ab放在磁场里，闭合开关后，看到导放在磁场里，闭合开关后，看到导体体ab向右运动，把电源的正、负极对调后再闭合开向右运动，把电源的正、负极对调后再闭合开关，发现导体关，发现导体ab向左运动，这表明通电导体在磁场向左运动，这表明通电导

23、体在磁场中受力的方向跟中受力的方向跟 有关；有关； (2)然后她又保持导体中的电流方向不变，把蹄形然后她又保持导体中的电流方向不变，把蹄形磁铁上、下磁极调换，发现导体磁铁上、下磁极调换，发现导体ab的运动方向也发的运动方向也发生了变化，这表明通电导体在磁场中受力的方向生了变化，这表明通电导体在磁场中受力的方向跟跟 有关。有关。 2在安装直流电动机模型的实验中，安装完毕后闭合在安装直流电动机模型的实验中，安装完毕后闭合开关，线圈沿顺时针方向转动，要想使线圈沿逆时针方向开关，线圈沿顺时针方向转动，要想使线圈沿逆时针方向转动，正确的做法是转动，正确的做法是 ( ) A减少一节电他减少一节电他 B更换

24、磁性更强的磁铁更换磁性更强的磁铁 C把电源正、负极和磁铁南、北极同时对调把电源正、负极和磁铁南、北极同时对调 D把电源正、负极对调或磁铁南、北极对调把电源正、负极对调或磁铁南、北极对调 3一台组装齐全的直流电动机模型接通电源后，电动一台组装齐全的直流电动机模型接通电源后，电动机不转，用手拨一下转子后，线圈就正常转动起来，则开机不转，用手拨一下转子后，线圈就正常转动起来，则开始时电动机模型不转的原因可能是始时电动机模型不转的原因可能是 ( ) A线圈内部断线圈内部断路路 B磁铁磁性不强或线圈中电流不大磁铁磁性不强或线圈中电流不大 C电刷和换向器接触不良电刷和换向器接触不良 D线圈正好处于平衡位置

25、线圈正好处于平衡位置七、研究电磁感应七、研究电磁感应A.A.磁场能产生电流。磁场能产生电流。 B. B.能量转化：能量转化：机械机械能转化为能转化为电电能。能。 由于电磁感应产生的电流就叫做感应由于电磁感应产生的电流就叫做感应电流。电流。感应电流的方向跟感应电流的方向跟导体运动方导体运动方向向和和磁感线方向磁感线方向有关。有关。闭合电路闭合电路的的一部分导体一部分导体在磁场里在磁场里做切割磁做切割磁感线运动感线运动时，导体中就会产生电流，这种时，导体中就会产生电流，这种现象叫现象叫电磁感应电磁感应。1.电磁感应：电磁感应：2.感应电流：感应电流：2.实际使用的大型交流发电机结构比较复杂，但仍是

26、由实际使用的大型交流发电机结构比较复杂，但仍是由_和和_两部分组成两部分组成3.为了获得较强的电流，一般采用多匝线圈不动、用为了获得较强的电流，一般采用多匝线圈不动、用_代替代替_来转动的方式来发电来转动的方式来发电.实用发电机的实用发电机的转子由水轮机、转子由水轮机、_等带动旋转。等带动旋转。汽轮机汽轮机电磁铁电磁铁永磁铁永磁铁定子定子转子转子1.交流发电机的工作原理：交流发电机的工作原理：电磁感应现象。电磁感应现象。工作过程中把工作过程中把机械能机械能转化为转化为电能电能。1 1匝直导线匝直导线多匝线圈多匝线圈交流电与直流电交流电与直流电1.交流电交流电：周期性改变方向的电流叫周期性改变方向的电流叫交变电流交变电流，简称，简称交流交流电电。 （如交流发电机产生的电流）（如交流发电机产生的电流）在交变电流中，电流在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做在每秒内周期性变化的次数叫做频率频率，单位是，单位是赫兹赫兹，简称，