人教版九年级物理全一册 第二十章 电与磁（原卷版）

第二十章电和磁第二十章电和磁考点精讲考点1：磁现象、磁场一、磁现象1．磁性：能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。2．磁体：具有磁性的物体。3．磁极：磁体上磁性最强的两个部位叫磁极。（每个磁体都有两个磁极）能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极或S极，指北的那个磁极叫北极或N极。5．磁体间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。6．一些物体在某些条件下可以获得磁性，这种现象叫做磁化。二、磁场1．定义：磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。2．方向：物理学中把磁场对小磁针作用力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。3．磁感线：我们把小磁针在磁场中排列情况，用一根带箭头的曲线画出来，形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。如图（1）磁感线上任意一点的方向，与该点的磁场方向相同。（2）磁感线是描述磁场的方法，并不存在。（3）磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。三、地磁场1．地球周围存在的磁场叫做地磁场。2．研究表明地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。3．地磁场特点：（1）地磁N极在地理的南极附近；地磁S极在地理的北极附近。（2）地理两极与地磁两极相反，且并不完全重合。这一现象最早由我国宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中记述。沈括的这一发现比西方早了四百多年。典例分析【例1】如图所示，是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（）A．该条形磁铁的左端为N极，右端为S极 B．a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同 C．置于a点的小磁针，静止时南极指向左侧 D．磁感线是为了研究方便而引入的一种模型【例2】司南（早期的指南针）是我国古代四大发明之一，东汉学者王充在《论衡》中记载：司南之杓（sháo），投之于地，其柢指南。说的是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄（柢）指向南方，如图所示。关于这一现象，下列说法中正确的是（）A．司南只有一个磁极 B．司南的长柄端指向地磁场的南极 C．地磁场的北极在地理的北极附近 D．司南的长柄端指南是由于受到地磁场的作用【例3】下列四个选项中，涂黑的一端表示小磁针的N极，将小磁针放在磁体周围，小磁针静止不动时N极指向正确的是（）A．A、 B．B、 C．C、 D．D、（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.（2）磁体周围存在一种物质，能传递磁极间的相互作用，叫做磁场.磁场对放入它里面的磁体会产生力的作用.（3）磁感线并不是真实存在的，而是为了研究磁场方便而引入的。在磁体外部，磁感线总是从磁体的北极出来，回到南极。磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场方向.（4）磁场方向：在磁场中的小磁针静止时N极所指的方向1．我国北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中，将指南针分为“水针”和“旱针”两类。在图所示装置中，条形磁铁左方的水盆中悬浮的“水针”和正上方悬挂的“旱针”在静止时其N极分别指向（）A．左，左 B．左，右 C．右，左 D．右，右2．在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图，对实验中有关现象的分析不正确的是（）A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来 B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体 C．轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离 D．轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑在磁力作用下排列有序3．如图所示的两条曲线是两条磁感线，若将一枚小磁针放在A处，小磁针的S极将指向图中所示的（）A．a方向 B．b方向 C．c方向 D．d方向4．如图所示，a处的磁场比b处的磁场（强/弱），静止在a处的小磁针的北极指向（左/右）。若将此磁体在空中悬吊起来，静止时图示的右端指向地磁场的（南/北）极。5．机械手表一般不应放在磁体周围，这是因为这样放置，手表会被，走时不准。6．如图所示，小磁针在条形磁体作用下处于静止状态，请标出小磁针的N极和A点处的磁场方向（用箭头表示）。7．请在如图中画出磁感线的方向，并标明磁体的N极和S极（小磁针涂黑的一端表示N极）。考点2：电生磁一、电流的磁效应1．电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。 2．通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。3．1820年，丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。二、通电螺线管的磁场1．将导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线磁场产生叠加，磁场增强。2．探究通电螺线管外部的磁场分布结论：通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。3．通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。结论：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。三、安培定则内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。 【例1】如图所示，为某同学探究通电螺线管磁性强弱的实验图．下列说法中正确的是（）

​A.

通电螺线管上端为S极

B.

闭合开关，弹簧测力计示数变大

C.

电流表示数变大时，弹簧测力计示数变小

D.

调换磁铁的N、S极，弹簧测力计示数不变【例2】根据图中小磁针的指向，下列关于电磁铁极性和电源正负极的判断正确的是（

）A.

a端是N极，c端是负极

B.

a端是N极，c端是正极

C.

a端是S极，c端是负极

D.

a端是S极，c端是正极安培定则中共涉及三个方向：①电流方向；②线圈绕向；③磁场方向；关于这方面的考查，一般是直接或间接告诉其中的两个，利用安培定则来确定第三个方向.1．（2023·四川泸州市·中考真题）如图所示是探究电磁铁磁性特点的电路图，闭合开关后，其电磁铁的A端是______极，当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，电流表的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁的磁性______（选填“变强”“变弱”或“不变”）。2．（2023·安徽中考真题）小林将导线绕在一根铁钉上，制成电磁铁，与电池接通后，如图所示，铁钉的尖端为______（选填“N”或“S”）极。3．下图中用右手螺旋定则判断通电螺线管极性正确的是（

）A.

B.

C.

D.

4．图中通电螺线管的极性标注正确的是（

）A.

B.

C.

D.

5．（2023·江苏连云港市·中考真题）如图乙所示，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。考点3：电磁铁电磁继电器一、电磁铁1．插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。2．有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。二、电磁铁的磁性1．电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？（1）匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。（2）电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，电磁铁的磁性越强。三、电磁继电器1．电磁继电器：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。2．电磁继电器的构造3．电磁继电器的工作原理【例1】（2023·浙江湖州市）如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（）A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力的原理C．利用了电流的磁效应 D．产生了直流电【例2】（2023·浙江宁波市）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向______（填“左”或“右”）移动；（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是______线。【例3】如图所示，A、B两个相同的铁钉上绕有不同匝数的线圈，把它们接入电路中。（1）闭合开关，铁钉下端都吸引了大头针，这是因为线圈通电时，铁钉具有磁性。由安培定则可知：A的上端为它的______（填“N”或“S”）极；（2）B铁钉能吸引更多的大头针，这是因为绕在它上面的线圈匝数较多，而线圈中的电流______（填“大于”或“等于”或“小于”）绕在A铁钉上的线圈中的电流；（3）不改变线圈匝数，要想铁钉能吸引更多的大头针，可以将滑片P向______（填“左”或“右”）移。（1）电磁铁的磁性有无由通断电控制;电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关.（2）电磁继电器及电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的探究实验①探究电磁铁磁性强弱的影响因素时采用转换法和控制变量法.转换法:电磁铁的磁性强弱通过电磁铁所吸引的小磁针的数目来比较.控制变量法:探究电磁铁的磁性强弱与电流的关系时,要保证线圈匝数相同;探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系时,要保证电流相同.②实验结论:a.线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强;b.电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强.1．大多数新冠肺炎患者会出现发热症状，已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，人体温度越高热敏电阻的阻值越小。某同学据此设计了一个红外线体温安检电路。要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是（）A. B. C. D.2．巨磁电阻（GMR）效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合S1、S2且将滑片P向右滑动时，下列说法正确的是（）GMRGMR指示灯S1S2P电磁铁VLA．指示灯变暗，电压表示数变大 B．指示灯变暗，电压表示数变小 C．指示灯变亮，电压表示数变大 D．指示灯变亮，电压表示数变小3.如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（）A.

电铃应接在A和C之间B.

当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱C.

用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高D.

为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向下移4.虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器，其原理如图所示｡图中的螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更_____(选填“强”或“弱”)；当水位到达金属块A时，_____(选填“红”或“绿”)灯亮。5.电磁铁通电后，小磁针N极转至图所示位置，此时铁块在水平桌面上静止并受到电磁铁吸引。(1)电磁铁甲端应为N极还是S极?6．在探究电磁铁的实验中，用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B。闭合开关，移动滑片后，铁钉A和B都能吸住一些大头针，如图所示。经实验发现，磁铁磁化大头针时，仍满足异名磁极相吸引的关系，并且B下方大头针下端为N极。请在图中标出A下方大头针下端的磁极名，并在电源的两端注明+-极。考点4：电动机一、磁场对通电导线的作用：演示实验1．通电导线在磁场中要受到力的作用。2．通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。二、电动机1．电动机由两部分组成：能够转动的线圈，也叫转子。固定不动的磁体，也叫定子。2．换向器通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。3．电动机的工作原理【例1】（2023·安徽中考真题）图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（）A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcda流过线圈C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下【例2】下列四个实验，工作原理能和左边电动剃须刀工作原理相同的是（）A. B. C. D.（1）考查通电导体在磁场中的运动,要注意区分电磁感应及通电导体在磁场中的运动,前者为因动而电,后者为因电而动.比较磁场对电流的作用和电磁感应现象可帮助同学们理解、记忆.磁场对电流的作用电磁感应现象现象分析原因通电导体(线圈)置于磁场中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动结果受到作用力(运动、转动)产生电流应用电动机电动机（2）电动机①原理:通电导体在磁场中会受到力的作用.②通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关.a.保持磁场方向不变,改变电流方向,通电导体在磁场中的受力方向改变;b.保持电流方向不变,改变磁场方向,通电导体在磁场中的受力方向改变;c.同时改变磁场方向和电流方向,通电导体在磁场中的受力方向不变.③换向器的作用:每当线圈转过平衡位置时,换向器就能自动改变线圈中的电流方向.④电动机主要由定子和转子组成. ⑤电动机工作时将电能转化为机械能.⑥直流电:电流方向不变的电流.交流电:周期性改变方向的电流.根据电源的类型可将电动机分为直流电动机和交流电动机.⑦电动机的优点:构造简单,控制方便,体积小,效率高,功率可大可小,无污染.1.（2023·湖北省孝感市)以下说法中错误的是（）A.可用安培定则来判断通电螺线管的N极B.电动机是利用电磁感应原理制成的C.目前获得核能的途径有两种：裂变、聚变D.煤、石油属于不可再生能源2．如图所示四个实验中，能说明电动机工作原理的是（）ABCD3．用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源，发现导体ab向左运动；把电源正负极对调后接入电路，发现导体ab向右运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力（）A．方向与电流方向有关 B．方向与磁感线方向有关C．大小与电流大小有关 D．大小与磁场强弱有关4.（2023·甘肃省天水市）我国的新型航母将采用自行研制的电磁弹射器．小明猜想它的工作原理如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力．小明的猜想与下列实验原理相同的是A. B.C. D.5.（2023·江苏省盐城市)如图所示，在“探究磁场对电流的作用”实验中，给直导线通电，观察到它向右运动，只改变直导线中电流的______，导线的运动方向会发生改变。这个过程将______能转化为直导线的机械能。日常生活中的______（电动机/发电机）就是利用这个原理制成的。考点5：磁生电一、电磁感应现象1．内容：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这是一种电磁感应现象。2．感应电流：电路中产生的电流叫做感应电流。3．电磁感应现象的应用： 二、发电机1．发电机发出的电流的大小和方向是变化的。（1）观察手摇发电机的构造；（2）观察发电机对小灯泡亮度的影响。小灯泡发光说明电路中有了电流。线圈转得越快，小灯泡越亮，说明感应电流越大。二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。2．交变电流（1）定义：交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流。（2）频率：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。我国电网以交流供电，频率50赫兹。3．发电机工作原理（1）发电机的构造发电机由转子和定子两部分组成。大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。（2）工作原理当线圈在前半周转动时，电流表指针偏转，表明电路中产生了电流；当线圈在后半周转动时，切割磁感线方向相反，电流表指针偏转方向相反。（3）发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。【例1】（2023·重庆中考真题）三峡水电站是世界上规模最大的水电站之一，发电机组是水电站的核心部分，四个装置中符合发电机工作原理的是（）A．B．法拉第的电磁感应现象C．奥斯特实验D．司南【例2】（2023·四川成都市·中考真题）将导体、开关和灵敏电流表用导线连接，导体放置在磁极间，如图所示。下列说法正确的是（）A．开关闭合，磁铁不动，水平向左快速移动，指针不偏转B．磁极对调后，开关闭合，水平向右快速运动，指针要偏转C．开关闭合，竖直上下运动，指针要偏转D．开关断开，快速运动，指针可能偏转（1）对产生感应电流的条件的理解,应注意以下几个关键词:“闭合”“一部分导