第20章电与磁复习(人教新课标)

一、磁现象1.磁性:物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。2.磁体:具有磁性的物体。磁体分为人造磁体和天然磁体按形状可分：条形、针形、蹄形、圆柱形等。源城区第一中学：hycwp

磁体两端的磁性最强，中间磁性最弱3.磁极:磁体上磁性最强的部位。一个磁体在水平面内自由转动，静止时总是指向南北，指南的那个磁极叫南极（S极）

，指北的那个磁极叫北极（N极）

。任何磁体都具有两个极，

N极和S极。（包括分割后的小磁体）。4.磁极间相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。【思考】如何判断物体是否具有磁性？

方法1：根据磁体能吸引铁、钴、镍等物质的性质，看被判断物体能否吸引铁(钴、镍)。

方法2：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。待静时，若总指南北，则物体有磁性，否则，没有磁性。

方法3：根据磁极间相互作用规律，将被判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。源城区第一中学：hycwp5．磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性的现象。磁性材料的应用：磁带、磁盘、磁卡等。

【思考】怎样做可以使钢针获得磁性？源城区第一中学：hycwp二磁场将一个能自由转动的小磁针放置在条形磁体周围，小磁针会发生偏转，这说明：磁体周围存在磁场。在条形磁体周围的不同地方，小磁针指示的方向不同。这说明：磁场具有方向。磁场中各点的方向不同。源城区第一中学：hycwp1.磁场的定义：

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、摸不着，我们把它叫做磁场。2.磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体会产生磁力的作用。3.磁场的方向：在物理学中，我们把小磁针静止时N极所指的方向定为该点磁场的方向。源城区第一中学：hycwp怎样直观描述磁场？4.磁感线：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、形象的描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。磁场中的某点的磁场方向，即为该点的磁感线的方向，跟小磁针在该点静止时的北极指向一致。磁体周围的磁感线总是从磁体N极出发，回到S极。

5.磁感线的特点：磁感线是闭合又不相交的曲线，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，它不是实际存在的曲线。源城区第一中学：hycwpNS条形磁体的磁感线分布NS蹄形磁体的磁感线分布

地磁场

1．地磁场及其分布

地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围空间存在着地磁场，地磁场类似于条形磁铁的磁场分布，不过地磁的S极在地理北极附近，地磁N极在地理南极附近，地球周围的地磁场方向由南向北。

源城区第一中学：hycwp

2．磁偏角

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N、S极与地理的南、北极并不重合，稍有偏离，它们所成的角度，叫磁偏角。我国宋代学者沈括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这一现象早了四百多年。

3．磁针的工作原理

由于地磁场的作用，磁针静止时南极(S极)总是指向南方(地磁北极)，北极(N极)总是指向北方(地磁南极)。源城区第一中学：hycwp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“指南针”，起了导航作用。信鸽是靠地磁场来导航的。源城区第一中学：hycwp

磁现象

例1：图中有甲、乙两根外形完全相同的钢棒，当乙的一端靠近甲的一端时，甲被吸引而转动起来，则可以判断()

A甲棒有磁性，乙棒无磁性

B乙棒有磁性，甲棒无磁性

C甲、乙都有磁性

D以上三种说法都有可能D源城区第一中学：hycwp

例2：如图所示的三根钢棒，B有磁性，则()

A．A棒有磁性，C棒无磁性

B．A棒无磁性，C棒有磁性

C．A棒可能有磁性，也可能没有磁性

D．C棒可能有磁性，也可能没有磁性c源城区第一中学：hycwp

磁体间的相互作用规律

例3．磁悬浮列车是在车厢和铁轨上分别安放磁体，利用同名磁极相互

，使列车离开地面，从而减小列车运行时的阻力，提高车速。

例4．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部时，发现两者并吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，则（）

A甲有磁性，乙无磁性

B甲无磁性，乙有磁性

C甲、乙都有磁

D甲、乙都无磁性排斥A源城区第一中学：hycwp

磁化

例5．如图所示，用磁铁的S极在钢棒AB上从A向B反复摩擦几次后，钢棒就具有了磁性，这种现象称为

，并且钢棒的A端为

极。磁化S源城区第一中学：hycwp磁场、磁感线

例6．磁体周围一条磁感线的方向如图所示，试分别确定磁体和小磁针的N、S极。

SNNS源城区第一中学：hycwp

例7：标出磁体的N、S极，小磁针的N、S极及磁感线方向。

例8．小磁针在如图所示的位置静止，请标出磁体的磁极，并画出磁感线的方向。源城区第一中学：hycwp

例9．下列关于地磁场的描述正确的是()

A指南针总是指向南北，是因为受到了地磁场的作用

B地磁场两极与地理两极完全重合

C地球周围的地磁场的磁感线是从地磁南极出发指向地磁北极

D我国宋代学者沈括找到了地磁场产生的原因A源城区第一中学：hycwp

10、实验表明，磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是（）A、硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁B、硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝C、磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D、硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引11、如图弹簧秤下挂一铁球，将弹簧秤自左向右逐渐移动时，弹簧秤的示数将（）A、不变B、逐渐减小C、先减小再增大D、先增大后减小NSDC12、在一个圆纸盒里藏放着一个条形磁铁，在盒的周围放置一些小磁针（小磁针涂红端为N极），这些小磁针静止时的指向如图所示，则图乙中能反映盒中条形磁铁放置情况的是（）13、壹元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时，有同学提出：“我们可以先拿磁铁来吸一下”。就“拿磁铁吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的（）A、实验B、假设C、观察D、分析NSNSNSNSABCDBA⑴通电导体周围有磁场⑵磁场的方向跟电流的方向有关2、结论（电流的磁效应）干电池1．5＋干电池1．5＋干电池1．5＋II图3图2图1三、电生磁1、直线电流的磁场1820年，丹麦物理学家奥斯特发现：在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,当直导线中通过电流时，小磁针发生了偏转；改变电流的方向,小磁针指向与原先相反。奥斯特在世界上首次发现了电和磁之间的联系。通电直导线周围存在磁场

例1．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，然后归纳得出初步结论。

(1)比较甲、乙两图可知

；

(2)比较乙、丙两图可知

。

通电导线周围存在磁场电流的磁场与电流方向有关源城区第一中学：hycwp+-+-SSNN

⑴磁场的形状和特性：与条形磁体的磁场相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。它的极性可以从小磁针的指向来确定。

结论：电流的

不同，磁场两端的极性

。方向不同2.通电螺线管的磁场

如果把直导线按一定的方向绕成螺线圈后再通电，发现螺线圈能吸引大头针。说明通电螺线圈周围也存在磁场源城区第一中学：hycwp⑶磁极判断的方法：“安培定则”I②右手握螺线管④大拇指指的就是螺线管的北极。③四指弯向螺线管中电流的方向。NS①标出螺线管上电流环绕的方向。源城区第一中学：hycwp方法：用右手握住螺线管，让四指弯曲方向跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。通电螺线管周围的磁场

例1.请根据图中小磁针静止时的指向，标出通电螺线官的N、S和电源的正、负极。分析与讨论：根据小磁针静止时的指向和通电螺线管周围磁场分布特点确定螺线管上方为S极下方为N极，用右手判断螺线管电流方向与磁极方向关系，就可以确定电源上方为正极下方为负极。电源NSN+-例2..根据图中小磁针静止时的指向，在图中标出通电螺线管的N、S极及电源的正、负极。电源SN+-1.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N、S极。NS2.根据小磁针静止时的指向,在图中标明螺线管中电流的方向。SN3.如图12所示，请分别标出通电螺线管和小磁针的N、S极。NSSN4.在图中标出了通电线圈的N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线圈旁边的小磁针的N极。N5.在图3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性的是（）BACDD6.如图12-7所示，一个轻质弹簧下端悬挂一个小铁片，当开关S断开时，铁片刚好与水银槽中水银接触。当开关S闭合后，铁片会（）

A.不动

B.陷入水银面以下

C.向上运动停止在空中

D.上下不停的振动D7.如图所示，当开关S闭合时，螺线管与左边始终静止的磁铁相互吸引。请在图中画出螺线管的绕线；当滑动变阻器的滑片P由左向右端滑动时，左端磁铁所受的摩擦力将（）A.变大B.变小C.不变D.无法判断B8．如右图所示，电磁铁通电时小磁针静止在图示的位置上，小磁针a端是＿＿极；当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁的磁性将＿＿＿。

N增强

四、电磁铁

在螺线圈中插入一根铁棒或一枚铁钉，发现螺线圈吸引的大头针更多，插入铁芯后磁性增强。1．电磁铁：在通电螺线管中插入一根铁芯，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，我们把这种磁体叫电磁铁。

2．工作原理：电磁铁的磁性比通电螺线管的磁性强很多，这是因为铁芯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的原理工作的。源城区第一中学：hycwp实验研究电磁铁的磁性强弱与电流的关系调节滑动变阻器改变电流通过电磁铁的电流越____,电磁铁的磁性_____.结论增大电流电磁铁吸引的大头针数目_____.现象越强大增多源城区第一中学：hycwp改变线圈匝数实验现象匝数越______,磁性越______.多强结论当电流一定时，电磁铁线圈的匝数______,磁性______.越多越强研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系实验结论

电磁铁通电时____磁性，断电时磁性______；电磁铁线圈的匝数一定时,通过电磁铁的电流越____，电磁铁的磁性______；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数_____，磁性____.有越强越多越强大消失电磁铁的优点电磁铁磁性有无，可用________来控制电磁铁磁性强弱，可用_____________来控制电磁铁的极性变换，可用_____________来实现。通断电改变电流大小改变电流方向3.电磁铁的磁性4.电磁铁的应用2.电磁起重机5.电铃1.磁悬浮列车6.恒温箱3.扬声器4.电磁继电器思考：奥斯特实验与电磁铁的联系？通电直导线通电螺线管电磁铁电磁铁

例1．为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小聪所在的实验小组用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，结合其他实验器材做了如图所示的实验。

根据b、c、d中观察到的情况，完成下面填空：

(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同来判断它

不同。

(2)通过比较

两种情况，可以知道通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。磁性BC(3)通过比较d中甲、乙两个电磁铁，发现外形结构相同的电磁铁，通过相同的

时，线圈匝数越

，磁性越强。

多例2．下图是某学习小组同学设计的“研究电磁铁磁性强弱”的实验电路图。

（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过

来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察

来确定。改变电阻吸引铁钉数目（2）下表是该组同学所做实验的记录：

①比较实验中的1、2、3(或4、5、6)，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流越大，

；

②比较实验中的1和4(或2和5或3和6)，可得出的结论是电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多，

；磁性越强磁性越强(3)在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”

①你对此猜想是

；

②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法：

。电磁铁的磁性可能与线圈内的铁屑大小有（或无）关按本题电路图接好电路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入大的铁芯，观察被吸引的数目，记录数据；再放入小的铁芯，观察吸引的数目，记录数据，两者进行比较。五、电磁继电器扬声器1.电磁继电器是电铃、电话和自控电路装置中的重要部件，其实质是利用电磁铁来控制工作电路的开关，在电路中起着类似于开关的作用。2电磁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、强电流的装置。

源城区第一中学：hycwp3、电磁继电器的构造①电磁铁②衔铁③

（弹）簧片④触点静触点动触点动触点EABCD电磁继电器的工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。源城区第一中学：hycwp

4．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。

5．应用

(1)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。

(2)利用电磁继电器可以实现远距离操纵和自动控制。水位自动报警器电铃工作原理

电磁继电器

例1．如图所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是()

A灯亮，电动机转起来，电铃响

B灯亮，电动机转起来，电铃不响

C灯不亮，电动机不转，电铃响

D灯亮，电动机不转，电铃响B2、如图是火警自动报警原理图。发生火警时，将会发生下列变化：（a）温度升高使双金属片弯曲；（b）接通触点使工作电路中有电流通过；（c）电磁铁有磁性；（d）衔铁被拉下；（e）接通触点使控制电路中有电流通过；（f）电灯亮、电铃响，发出报警。这些变化的正确顺序是（）A、a、b、c、d、e、fB、a、e、c、d、b、fC、a、b、d、c、e、fD、a、e、d、c、b、f铜铁电源A电源BB-

3．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()

A温度升高至74℃时，灯L1亮报警

B温度升高至74℃时，灯L2亮报警

C温度升高至78℃时，灯L1亮报警

D温度升高至78℃时，灯L2亮报警D

4

．请你设计养鸡场用的鸡房温度自动报警器，要满足：鸡房温度正常时，监测室的信号灯(绿灯)亮，温度升高到超过极限温度时，监测室的信号灯熄灭，同时电铃发出报警信号。所给元件如图所示，热触电阻在极限温度以上时，电阻会减小，其他温度下可看作是断开的。A5.某校学生开展物理课外科技活动，其内容是设计制作一个简易电铃。小华同学选择了如下器材：（1）蹄形电磁铁（2）弹簧片（3）衔铁（4）螺钉（5）小锤（6）铃（7）电源（8）开关和若干导线（1）请你用笔画线代替导线将电路连接好，使开关闭合时电铃能不断发声。（2）小华同学发现自制的电铃铃声很小，经检查是电磁铁的磁性不强所致。请你提出解决这一问题的两条具体措施。两条具体措施：①增大电磁铁中的电流；②增加电磁铁线圈的圈数DCBFE

扬声器

1.作用：把电信号转换成声信号。

2.构造：由永磁体、线圈、锥形纸盆构成。

3.工作原理：当线圈中通过电流时，线圈受到磁铁的吸引向左运动；当线圈中通过相反的电流时，线圈受到磁铁的排斥向右运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盘也来回振动，于是扬声器就发出了声音。

扬声器

图中是扬声器结构示意图，其中

是线圈，

是永磁体，

是锥形纸盆。当线圈中通过

电流时，线圈的磁性大小及方向

，受到磁铁的

和

来回运动，带动纸盆来回

，于是扬声器发出声音。ac变化不断变化吸引排斥振动b六、电动机1.磁场对通电导线的作用现象：给导体通电，导体就运动起来．（通电导体与磁场方向平行时,导体不会运动)结论：

磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场里受到力的作用，受力方向跟电流的方向、磁感线方向都有关。源城区第一中学：hycwp2.（直流）电动机的基本构造

(1)电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的，它把电能转化为机械能。

(2)电动机主要由转子和定子两部分组成。

(3)每当线圈转过平衡位置时，换向器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。思考题：电动机转速和转向与什么因素有关？1、电动机可分为____电动机和____电动机。2、直流电动机主要由_____和______组成，此外还有换向器、电刷等。3、换向器的作用：每当线圈转过平衡位置时，它能______________________________。直流交流磁铁线圈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？1匝直导线多匝数圈，换向器

1．小兰按如图的装置进行探究“电动机为什么会转动”实验。

(1)她把导体ab放在磁场里，闭合开关后，看到导体ab向右运动，把电源的正、负极对调后再闭合开关，发现导体ab向左运动，这表明通电导体在磁场中受力的方向跟

有关；

(2)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ab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

跟

有关。

电流方向磁场方向

2．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转动，正确的做法是()

A减少一节电他

B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

D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()

A线圈内部断路

B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

D线圈正好处于平衡位置DD七、磁生电说明A、磁场能产生电流。

B、能量转化：机械能转化为电能。由于电磁感应产生的电流就叫做感应电流。感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。1.电磁感应：2.感应电流：2.实际使用的大型交流发电机结构比较复杂，但仍是由________和_________两部分组成3.为了获得较强的电流，