第二十章电与磁

人教版九年级物理中考一轮复习第二十章电与磁一、基础知识1、磁场物体具有吸引铁钴镍等物体的性质，该物体就具有了磁性。具有磁性的物体叫做磁体。磁体两端磁性最强的部分叫磁极，磁体中间磁性最强。当悬挂静止时，指向南方的叫南极（S），指向北方的叫北极极（N）。任一磁体都有两个磁极。相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。磁化：使没有磁性的物体获得磁性的过程。磁体周围存在一种看不见，摸不着的物质，能使磁针发生偏转，叫做磁场。磁场对放入其中的磁体会产生力的作用。磁场方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。在物理学中，为了研究磁场方便，我们引入了磁感线的概念。磁感线总是从磁体的北极出来，回到南极。地球也是一个磁体，周围也存在着磁场，叫地磁场。所以小磁针静止时会由于同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引的原理指向南北，由此可知，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。2、电生磁（1）奥斯特实验证明：通电导线的周围存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。这一现象是由丹麦物理学家奥斯特在1820年发现的。（2）把导线绕在圆筒上，做成螺线管，也叫线圈，在通电情况下会产生磁场。通电螺线管的磁场相当于条形磁体的磁场，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。（3）通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。磁场的强弱与电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。（4）在通电螺线管里面加上一根铁芯，就成了一个电磁铁。电磁铁磁场的强弱与电流的强弱、线圈的匝数有关。可以制成电磁起重机、扬声器和吸尘器等。（5）判断通电螺线管的磁场方向可以使用安培（右手）定则：将右手的四指顺着电流方向抓住螺线管，大拇指的指向的方向就是该螺线管的N极。3、电磁继电器扬声器（1）继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、大电流电路的装置。实质上它就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。（2）电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触电组成；其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成。（3）扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。它主要由固定的永磁体、线圈和锥形纸盆构成。4、电动机（1）通电导体在磁场中会受到力的作用。它的受力方向跟电流方向、磁感线方向有关。（2）电动机由定子和转子两部分组成。能够转动的部分叫转子；固定不动的部分叫定子。（3）当直流电动机的线圈转动到平衡位置时，线圈就不再转动，只有改变线圈中的电流方向，线圈才能继续转动下去。这一功能是由换向器实现的。换向器是由一对半圆形铁片构成的，它通过与电刷的接触，在平衡位置时改变电流的方向。5、磁生电(1)在1831年由英国物理学家法拉第首先发现了利用磁场产生电流的条件和规律。当闭合电路的导线在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流。这个现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。(2)没有使用换向器的发电机，产生的电流，它的方向会周期性改变，这种电流叫交变电流，简称交流电。它每秒钟电流方向改变的次数叫频率，单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国的交流电频率是50Hz。(3)使用了换向器的发电机，产生的电流，它的方向不变，这种电流叫直流电。（实质上和直流电动机的构造完全一样，只是直流发电机是磁生电，而直流电动机是电生磁）(4)直流电动机原理：是利用通电线圈在磁场里受到力的作用的原理制成的。(5)实际生活中的大型发电机由于电压很高，电流很强，一般都采用线圈不动，磁极旋转的方式来发电，而且磁场是用电磁铁代替的。二、习题练习1.（2019旅顺口区）关于磁铁、磁场和磁感线，以下说法正确的是（C）A.任何物体在磁体或电流的作用下都会获得磁性B.磁感线是从磁体的N极发出到S极的实际曲线C.磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用D.地球是一个巨大的磁体，地理的南北极与地磁场的南北极基本重合【答案】C【解析】A．磁化是指没有磁性的物体获得磁性的过程，但只有磁性物质才能被磁化，如铁、钴、镍等物质，故A错误；B、磁感线是人们为了形象地描述磁场而假想一些曲线，并不是真实存在的，故B错误；C、磁场的性质是对于放入其中的磁体产生磁力作用，故C正确；D、地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近，地球的南北极与地磁场的南北极是不重合的，故D错误。故选C。2.（2022丹东）POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利．POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）．在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息．下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（C）A.B.C.D.【答案】C【解析】A．如图反映电流周围存在着磁场．A选项错误．B．如图电路中有电源，通电导体在磁场中受力运动．B选项错误．C．如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应选项．C选项正确．D．如图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动．D选项错误．3.（2022建华区）小刚学习了磁的知识后，标出了下列四种情况下磁体的磁极（小磁针的黑端为N极），其中正确的是（C）A. B.C. D.【答案】C【解析】A．从图中可以看到，条形磁铁的磁感线是从磁体的磁极N指向S极的，那么小磁针靠近条形磁铁N极的，应该是S极，A错误；B．和上述一样，从图中可以看到，蹄形磁铁的磁感线是从磁体的磁极N指向S极的，那么小磁针靠近蹄形磁铁N极的，应该是S极，B错误；C．根据安培定则可知，电流从上端流入，下端流出，那么螺线管下端是N极，上端是S极，C正确；D．从图中可以看到，通电螺线管右端是S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针左端应该是N极，那么小磁针应该逆时针转动，D错误。4.（2019哈尔滨）下列电器对应的工作原理正确的是（D）A.发电机电流磁效应 B.电磁继电器电流的热效应C.电磁铁电磁感应 D.电动机磁场对通电线圈的作用【答案】D【解析】A.发电机——利用电磁感应原理工作，故A错误；B.电磁继电器——利用电流的磁效应工作，即电磁铁的应用，故B错误；C.电磁铁——利用电流的磁效应，故C错误；D.电动机——利用磁场对通电线圈的作用力工作，故D正确．故选D．5.以下说法错误的是(A)A.要改变通电螺线管磁性的强弱，只能改变螺线管的匝数B.我国家庭电路的电压通常是220VC.电磁继电器的主要组成部分是电磁铁D.金属导体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反【答案】A【解析】A.要改变通电螺线管磁性的强弱，可以改变螺线管的匝数或电流的大小，故A错误，符合题意；B.我国家庭电路的电压是220V，B符合实际，不符合题意；C.电磁继电器主要利用电磁铁工作，故电磁铁是其主要组成部分，C正确，不符合题意；D.人们规定，电流方向为正电荷定向移动的方向，而金属导体中是电子的定向移动形成电流的，所以与电流方向相反，D正确，不符合题意；故选A．6.如下图所示，小磁针在图示位置静止时，指向不正确的是：（D）A. B. C. D.【答案】D【解析】首先根据电源的正负极判定电流方向，由电流方向和安培定则判断出通电螺线管的磁极．根据磁体周围的磁感线从N极出来，回到S极，画出磁感线，最后根据在磁场中任一点的小磁针北极指向和该点的磁感线一致判定小磁针指向正确性．A、根据磁场中任一点小磁针N极和该点的磁感线方向一致，所以A图中小磁针N极应指向左；B图中小磁针N极应指向左；C图中小磁针N极应指向左；D图中磁针N极应指向右．因此通电螺旋管周围的小磁针指向不正确的是D图．故选D．7.（2022齐齐哈尔）如图是有关电与磁实验的装置图，其中用来研究电磁感应现象的是（A）A.B.C.D.【答案】A【解析】A．导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流．这是电磁感应现象．故A正确；B．当给导体通电时，原来静止在南北方向的小磁针的指向发生了偏转，说明电流周围存在磁场．故B错误；C．此实验探究的是电磁铁磁性强弱和通电线圈匝数多少的关系．故C错误；D．给处在磁场中的导体通电时，导体会运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用．故D错误．8.如图所示实验，下列对有关实验的解释正确的是（B）A.甲图中的实验可得出磁铁异名磁极相斥B.乙图中的奥斯特实验说明了电流周围存在磁场C.丙图中实验可得出电流越大，电磁铁的磁性越弱D.丁图中的测电笔接触零线氖管一定发光【答案】B【解析】A．甲图中的实验可得出磁铁异名磁极相吸，故A错误；B．乙图中的奥斯特实验说明了电流周围存在磁场，且磁场的方向与电流的方向有关，故B正确；C．丙图中的实验可得出电流越大，电磁铁的磁性越强，故C错误；D．丁图中的测电笔接触零线氖管不发光，故D错误。故选Ｂ。9.（2019建华区模拟）于如图所示的四幅图的分析，正确的是（C）A.根据图（a）装置所示原理可制造电动机 B.根据图（b）装置所示原理可制造发电机C.图（c）说明电流具有磁效应 D.图（d）中大拇指所指的方向是电流方向【答案】C【解析】A．图（a）是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机，故A错误；B．图（b）是研究通电导体在磁场中受力运动的装置，根据这个原理制成了电动机，故B错误；C．图（c）是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场，即电流具有磁效应，故C正确；D．图（d）由安培定则知道，让右手握住螺线管，四指环绕方向指向电流的方向，则大拇指所指的方向是通电螺线管的N极，故D错误。故选C。10.下列说法中，正确的是（A）A.电磁铁是利用电流的磁效应制成的B.发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的C.电动机是利用电磁感应现象制成的D.奥斯特实验说明利用磁场可以产生电流【答案】A【解析】A．电磁铁是将电能转化为磁能，利用电流的磁效应制成的，故A正确；B．发电机是利用电磁感应现象制成的，故B错误；C．发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理而制成的，故C错误；D．奥斯特实验说明了电流周围存在磁场，故D错误；故选A11.磁体各部分的磁性强弱不同，其中条形磁体的两端磁性最强，磁体上磁性最强的部分叫做磁极．使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化．【答案】两端磁极磁化【解析】根据磁极和磁化的概念解答，磁体上两个磁性最强的部分叫做磁极，使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化．条形磁体的两端磁性最强，磁体上磁性最强的部分叫做磁极；使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化．12.磁场是有方向的，小磁针在磁场中某点静止时北（N）极所指方向，就是该点的磁场方向．【答案】北（N）【解析】磁场方向：人们规定，小磁针在磁场中某点静止时N极所指方向，即该点的切线方向，就是该点的磁场方向．13.用条形磁铁的磁极去靠近磁针时，它们并没有接触，就发生了力的相互作用，是因为磁体的周围空间存在着磁场．磁铁周围的磁感线都是从磁铁的北（N）极出来，回到磁铁的南（S）极．【答案】磁场北（N）南（S）【解析】磁场是磁体周围存在的一种特殊物质，磁体间的相互作用即通过磁场发生，人们规定小磁针在磁场中某点静止时N极所指方向，即该点的切线方向，为磁场方向，所以磁铁周围的磁感线都是从磁铁的N极出来，回到磁铁的S极．14.电螺线管周围的磁场跟条形磁铁周围的磁场相似，通电螺线管周围的磁场方向与其电流方向之间的关系可以用安培定则来判定．【答案】条形安培【解析】通电螺线管周围的磁场分布特征与条形磁体的磁场分布特征相似；我们可以用安培定则来判断通电