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文档简介
2025中考九年级物理电与磁专题复习学案及典型习题
-知识清单+方法清单
模块一磁现象磁场
知识清单N
一、磁现象
1.磁性与磁体
(1)磁性:物体具有吸引铁、钻、银等物质的性质叫磁性。
(2)磁体:具有的物体叫磁体。
磁体的分类:按存在方式可分天然磁体、人造磁铁;按形状分为条形磁体、蹄形磁体、针形磁
体;按保存磁性时间长短分为硬磁体、软磁体。
2.磁极及相互作用
(1)磁极:每个磁体上都有个磁性最强的部位叫做磁极。能够自由转动的磁体,例如悬吊
着的磁针,静止时指南的那个磁极叫做极或S极,指北的那个磁极叫做北极或N极。
(2)磁极间相互作用规律:同名磁极相互_____,异名磁极相互_____o
(3)一个磁体截成两半,每一半都有单独的N极和S极;两个条形磁体异名磁极相互接触,变成一
个整体,则接触部分变成新磁体的中间,是磁性最弱的部分。
3.磁化
(1)磁化:一些物体在磁体或电流的作用下会获得,这种现象叫做磁化。
(2)磁化的方法
①将磁铁的一极靠近或接触磁性材料;②将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次;
③利用充磁机对磁性材料充磁。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。
(2)磁化规律:磁化时,被磁化物体与磁极的接触端互为名磁极。
(3)磁化的危害:机械手表被磁化后走时不准,彩色电视机显像管被磁化后色彩失真等。
(4)磁化的应用:磁盘上含有磁性物质,可以存储声音、图像和文字信息。
(5)消磁:通过撞击、燃烧等手段使磁体失去磁性的过程。消磁可以看成是磁化的逆过程,是将
磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱,使其变得杂乱无章。
4.磁性材料
(1)磁性材料:铁、钻、保和含有铁、钻、银的合金或这几种金属的氧化物统称为磁性材料。
(2)软磁体和硬磁体:铁棒被磁化后,磁性容易消失,称为磁体。钢棒被被磁化后,磁性
能长期保持,称为磁体。
5.磁现象与电现象的对比
磁现象电现象
磁体能吸引铁、钻、银等物质带电体能吸引轻小物体
磁极有两种:北(N)极和南(S)极电荷有两种:正电荷和负电荷
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
碰极不接触也能相互作用(磁场)电荷不接触也能相互作用(电场)
摩擦可使铁、钻、银类物体磁化摩擦可使物体带电
二、磁场
1.磁场
(1)磁场的概念:磁体周围存在着一种看不见、摸不着的,我们称其为磁场。磁体间的相
互作用是通过发生的。
(2)磁场的基本性质:磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生_____的作用。
(3)磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针极静止时所指的方向就是该点磁场的方向。
在磁场中的不同点,磁场的方向一般不同,即磁场具有方向性。
2.磁感线
(1)磁感线的作用:用来形象直观地描述磁场的分布情况。
(2)磁感线的概念:把小磁针在磁场中的排列情况,用一些带的曲线画出来,可以方便、
形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线。
(3)五种基本磁场的磁感线描述
甲条形磁体乙蹄形磁体丙同名磁极(N极)
T同名磁极(S极)戊异名磁极
(4)磁感线的性质
①磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线,实际上(选填“存在”或“不存在”)。磁感线上
任意一点的切线方向为该点的磁场方向。磁场越强的地方,磁感线分布越;磁场越弱的地方,磁
感线分布越o
②磁感线为封闭的、立体的曲线,在磁体的外部,磁感线的方向是从N极指向S极,而在内部,
是从极指向极。
③在同一磁场中,任何两根磁感线都不会o这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有
一个确定的方向,如果在某一点有两条磁感线相交,就意味着该点有两个磁场方向,就与某点磁场方
向的唯一性相悖。
3.研究磁场所用方法方法
(1)模型法:描述磁场用了磁感线,这种方法叫模型法(或建模法)。
(2)转换法:磁场看不见、摸不着,通过对放入其中的小磁针产生力的作用来认识磁场,这种研
究方法叫转换法。
三、地磁场
1.定义:地球周围空间存在的叫做地磁场。
2.地磁场的特点
地球本身是一个巨大的磁体,地磁场类似于条形磁体的磁场,地磁场的南极在地理的极附
近,地磁场的北极在地理的极附近。
地理北极附近是地磁S极
地理南极附近是地磁N极
3.磁偏角
地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,它们之间有一个偏差角度,我们
称为o我国宋代学者第一个发现磁偏角。
4.指南针的工作原理
由于受到地磁场的作用,小磁针静止时S极总是指向地理的南极,N极总是指向地理的北极。
方法清单
考向01磁现象
【例题1】为辨别钢棒是否有磁性,小明设计了以下实验进行探究。
(1)根据图甲所示的小磁针与钢棒相互吸引的实验现象,(选填“能”或“不能”)判断钢
棒原来一定具有磁性。
(2)如图乙所示的实验中,水平向左移动钢棒的过程中,弹簧测力计示数先变小后变大,则
(选填“能”或“不能”)判断钢棒原来一定具有磁性,理由是
方法技巧对于条形磁体而言,其两端磁性最强,中间磁性
最弱,也可以认为中间没有磁性。
【训练1-1】(2024•吉林长春•中考真题)能被磁体吸引的物体是()
A.铁钉B.铜线C.金币D.铝箔
【训练1-2】当悬挂的A、2、C三个钢棒互相靠近时,出现的现象如图所示,则()
B.A棒没有磁性,B,C棒有磁性
C.A棒可能有磁性也可能没有磁性,B、C棒有磁性
D.A、C棒有磁性,B棒可能有磁性也可能没有磁性
考向02磁场和磁感线
【例题2】关于磁场,下列说法正确的是()
A.磁场对放入其中的物体有力的作用
B.磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的
C.磁感线是为了形象描述磁场假想的曲线
D.地面上的指南针N极总是指向地理的南极
方法技巧
1,磁场和磁感线的区别与联系
(1)区别:磁场是一种物质,实际存在,磁感线实际并不存在,只是为了形象直观地描
述磁场而假想出来的物理模型。
(2)联系:磁感线可以形象地描述磁场,磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方
向,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
2.“三向归一”法判断磁场方向和小磁针指向
(1)“三向归一”是指磁场方向、磁感线方向和小磁针方向静止时N极所指方向一致;
(2)若已知小磁针的N极指向,可按相同方向画出磁感线方向,然后根据磁体外部的磁
感线由N极到S极,确定磁体的N、S极;
(3)若题目中已知磁体N、S极,可先画出磁感线的方向,然后根据小磁针在某点静止
时N极的指向与该点磁感线方向相同,画出小磁针的指向。
【训练2-1】如图所示,是有关“磁场和磁感线”的实验。通过实验获得的物理观念,符合物理规
律的是()
①借助小磁针感知磁场的存在,运用的科学方法是转换法;②磁场的方向是没有规律的;
③磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线;④磁感线越密集的位置,磁场越强。
A.①④B.②④C.①②D.②③
【训练2-2】图中的两个图分别画出了两个磁极间的磁感线。请在图中标出磁极的名称,并画出位
于图中A点和2点的小磁针静止时北极所指的方向。
考向03地磁场
【例题3】(2023•湖南长沙•中考真题)我国是最早用文字记载磁现象的国家之一,下列说法正确的
是()
A.“慈(磁)石召铁,或引之也”,说明磁石没有磁性
B.罗盘周围的磁感线真实存在且可见
C.司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用
D.鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极
【训练3-1】(2024•江苏常州•中考真题)美国《发现》网站于2023年10月报道:“牛能感知地球
磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行(如图所示),”为求证真伪,同学们设计
如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向,若报道真实,则
牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的()
A.①和②B.③和④
C.①和③D.②和④
【训练3-2】中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能
指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图示。关于地
磁场,下列说法正确的是()
A.地磁场的S极在地理的南极附近
B.地磁场的南、北极与地理南、北极完全重合
C.地球周围存在着很多条疏密不同的磁感线
D.可以通过小磁针静止时N极的指向来确定该点的地磁场方向
模块二电生磁
知识清单小
一、电流的磁效应
1.奥斯特实验
甲通电乙断电丙改变电流方向
(1)内容:1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验证实通电导体和磁体一样,周围存在,
磁场的方向与的方向有关。
(2)奥斯特实验的基本要求:为让实验现象明显,能完成实验探究,操作中要注意两点:
①实验前先让水平面内能自由转动的小磁针静止;
②导线与小磁针平行,且导线与小磁针间距离较小。通电导线的磁场强弱与距离有关,若导经磁
针距离太远,现象就会不明显。
2.电流的磁效应:通电导体周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的效应。奥
斯特实验揭示了电和磁之间存在着联系,即“电生磁”。
二、通电螺线管的磁场
(1)探究通电螺线管的磁场
①如图甲所示,可以看到细铁屑在通电螺线管外部和内部有规则地排列起来。从细铁屑的分布情
况来看,通电螺线管外部的磁场和相似。
@@@
@@@
甲铁屑的排列情况乙小磁针的排列情况
②如图乙所示,在通电螺线管外部周围小磁针的N极指向,内部小磁针N极指向(均
选填“相同”或“不相同”)。从小磁针N极指向来看,通电螺线管外部的磁感线是从通电螺线管一
端出来回到另一端;内部磁感线的方向与外部磁感线的方向相反。
③在上面的实验中,改变螺线管中的电流方向,小磁针的N极指向与上次实验刚好相反。由此可
知,通电螺线管的磁场方向与方向有关。
(2)通电螺线管的磁场特点:通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似,通电螺线管的
两端相当于条形磁体的两个磁极;通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
3.通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向间的关系
(1)设计并进行实验:取绕向不同的螺线管,向螺线管内通入不同方向的电流,用小磁针验证它
的N、S极,实验现象如图所示。
(2)实验现象分析
①甲、乙(或丙、丁)两个螺线管的绕法不同,螺线管中电流的方向相同,通电螺线管两端的极
性(选填“相同”或“不相同”);
②甲、丙(或乙、丁)两个螺线管的绕法相同,螺线管中电流的方向不同,通电螺线管两端的极
性(选填“相同”或“不相同”)。
(3)探究归纳:通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的方向有关。切记通电螺线管两端的
极性与螺线管的绕法,与电流由哪端流入(均选填“有关”或“无关”)!
三、安培定则
1.安培定则:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向与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。
2.安培定则的应用
(1)根据通电螺线管中电流的方向,判断螺线管的;
(2)由通电螺线管两端的极性,判断螺线管中的方向;
(3)根据通电螺线管的N、S极以及电源的正、负极,画出螺线管的o
3.提示
(1)决定通电螺线管两端极性的根本因素是螺线管中的方向,电流的方向一致则通电螺线管
两端的极性就相同。
(2)N极和S极一定在通电螺线管的两端。
(3)判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流的方向一致。
方法清单
考向01奥斯特实验
【例题1】(2023•广东•中考真题)如题图所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,静止时,小磁针
极指南;当导线与电池触接时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在;断开电路,小磁针
(选填“会”或“不会”)回到原来位置。
触接
方法技巧抓住三点,正确理解电流的磁效应
1.电流的磁效应是指通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,即电流的磁场;
2.电流的磁场与磁体的磁场一样,对放入其中的磁体会产生力的作用;
3.由于电流的磁场方向可以很方便地通过电流的方向来控制,所以在实际生活与生产
中有着更广泛的应用。
【训练1-1】丽丽利用电池、小磁针和导线等器材做了如图所示的实验。
甲通电乙断电丙改变电流方向
(1)由图甲与乙可知通电导体周围存在生活中利用这个原理来工作的是(选填
“电磁铁”或“发电机”);
(2)改变电流方向,如图丙所示,小磁针偏转方向与图甲(选填“相同”或“相反”)。
考向02通电螺线管的磁场
【例题2】(2023•云南・中考真题)某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻
敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与磁体周围铁屑的分布情况相
似,铁屑的作用是显示;
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,则通电
螺线管的右端为极。对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,说
明通电螺线管的极性与的方向有关。
方法技巧探究“通电螺线管外部磁场的特点”的研究方法一一转换法
磁场实际上是看不到的,所以我们在研究磁场的时候,主要通过研究磁场对小磁针
的的作用来间接研究磁场,即通过小磁针是否受力偏转说明是否存在磁场,并通过不同位
置小磁针的指向研究磁场的方向,这是用到了转换法。
【训练2-1】(2024•江西・中考真题)如图所示,通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科
学推断,最终决定通电螺线管极性的是()
N<1><[>NN<[><D>N
甲乙丙
A.电源正负极的接法B.螺线管导线的环绕方向
C.小磁针静止时N极的指向D.螺线管中电流的方向
【训练2-2】如图所示,探究通电螺线管外部磁场的方向。
(1)玻璃板上均匀撒上铁屑,放上小磁针。闭合开关后,玻璃板,铁屑分布情况表明,螺
线管的外部磁场与—磁体周围的磁场相似;
(2)接通电路,小磁针静止时极的指向是该点的磁场方向;
(3)调换电源的正负极,闭合开关,小磁针反方向偏转,说明通电螺线管外部的磁场方向与
_______有关。
考向03安培定则
【例题3】(2024•山东烟台・中考真题)螺线管是汽车启动器的一个重要部件,驾驶员转动钥匙发动
汽车时,相当于给螺线管通电。如图所示,螺线管的左端为极,小磁针的左端为极,A为
电源的极。
方法技巧
1.应对通电螺线管磁极的判断问题
(1)右手螺旋定则:直接根据螺线管面向读者的一侧导线上的电流方向判断螺
线管的N、S极。
(2)磁极间的相互作用规律:通电螺线管的N极与小磁针的S极相吸,与小磁
针的N极相斥。
2.根据通电螺线管的磁极判断电流方向或电源极性的方法
(1)先确定通电螺线管的N、S极。
(2)根据“上左N,下右N”确定螺线管面向读者的一侧导线上的电流方向。
(3)确定电路中的电流方向或电源的“十”、"一"极。
【训练3-1】(2024•四川内江•中考真题)如图,小磁针静止在通电螺线管右侧,请根据图中磁感
线的方向,在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性(“N”或"S”),在电源左边的括号内标出极
性(“+”或“-
【训练3-2】通电螺线管相当于一个磁体,图中,静止在通电螺线管周围的三个小磁针,其中右端
是N极的是(填序号)。
模块三电磁铁电磁继电器
知识清单二
一、电磁铁
1.概念:内部插有铁芯的螺线管,在有电流通过时有磁性,没有电流时就失去磁性,这种磁体叫
做电磁铁。
2.特点:有电流通过时磁性,没有电流时就磁性(选填“有”或“无”)。
3.工作原理:电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。在螺线管的内部插入铁芯通电后,铁芯在螺
线管的磁场中被磁化,两磁场叠加,使电磁铁的磁性大大增强。
4.电磁铁磁极极性的判断:电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性是一致的,可运用来
判定。
二、电磁铁的磁性
1.探究电磁铁磁性强弱的影响因素
(1)实验方法
①控制变量法:控制电磁铁线圈的匝数不变,改变线圈中电流的大小;控制电磁铁线圈的电流不
变,改变线圈匝数。
②转换法:根据电磁铁吸引铁钉或曲别针等的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
(2)实验设计
①按照电路图,把滑动变阻器、电流表和一定匝数的电磁铁串联起来,移动变阻器的滑片P,改变
电路中的电流,观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。
②把匝数不同的电磁铁串联在电路中,观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。
(3)实验结论
线圈匝数一定时,通入的电流越大,电磁铁的磁性越;电流一定时,外形相同的螺线管,线
圈匝数越多,电磁铁的磁性越o
2.电磁铁的优点
(1)可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。
(2)可以通过改变电流的来改变其磁极的极性。
(3)可以通过改变的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的强弱。
3.电磁铁的应用
(1)电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置
和许多自动控制装置上。例如全自动洗衣机的进水、排水阀门,卫生间里感应式冲水器的阀门,都是
由电磁铁控制的。
(2)电磁铁的另一个应用是产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供
的,如磁浮列车、电动机、发电机、磁疗设备、测量仪器、研究微观粒子用的加速器等。
三、电磁继电器
1.电磁继电器概念:电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制电压、强
电流电路通断的装置。电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种«
2.电磁继电器的主要构造
(1)低压控制电路:电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等;
(2)高压受控电路:高压电源、电动机、动、静触点。
3.电磁继电器的工作原理
闭合低压控制电路中的开关S,电流通过电磁铁的线圈产生_____,把衔铁B吸下来,使动触点
与静触点接触,受控的高压工作电路闭合,_____工作。
断开开关S,线圈中的电流消失,电磁铁的磁性消失,衔铁B在_____的作用下与电磁铁分离,使
触点脱开,受控电路断开,电动机停止工作.
4.电磁继电器的应用
(1)利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作
电路的通断,使人避免高压触电的危险,如大型变电站的高压开关等。
(2)利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境,实现控制,如核电站中的开关等。
(3)在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件,利用这些元件操纵控制电路
的通断,可以实现对温度、压力或光照的自动控制。如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、
空气开关自动控制等。
方法清单
考向01电磁铁及其工作原理
【例题1】(2024•广西・中考真题)如图所示,在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中,闭合开关
后,通电螺线管的上端为一极,将滑动变阻器的滑片向左移,铁钉吸起大头针的数量更—(选填
“多”或"少”)。w
H
H
H
-j4t
方法技巧探究影响电磁铁磁性强弱因素实验的突破点
控制变量法、转换法是解决本实验探究题的突破点。
1.控制变量法要明确三点:(1)控制哪些因素不变,改变的是哪一个因
素;(2)此因素是如何改变的;(3)此因素改变后所引起的变化。
2.转换法要明确一点:把不易观察的实验现象转换成易观察的实验现象。
此实验中把不易观察到的磁性的强弱转换成了吸引大头针数量的多少,数量越
多,磁性越强。
【训练1-1]按如图电路进行实验,每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此
现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是()
A.电流大小B.线圈匝数C.电流方向D.电磁铁极性
【训练1-2】(2023•扬州・中考真题)如图所示,下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是
()
A.只提高电源电压B.只将滑片P向左移动
C.只增加螺线管线圈的匝数D.只将铁芯换成同规格的铜芯
考向02电磁继电器及其应用
【例题2】(2024•武汉•中考真题)如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计
时在玻璃管中封入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
电源1
发热电阻
(1)闭合开关S后,当温度达到°C时,发热电阻就停止加热;
(2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则“电源1”的端为正极;
(3)为增强电磁铁的磁性,下列措施一定可行的是(填序号)。
①增大“电源1”的电压②减小“电源2”的电压
③减少电磁铁线圈匝数④改变电磁铁中电流方向
方法技巧”一认清,两方面”揭秘电磁继电器的工作原理
1.认清控制电路和工作电路,找到电磁铁、衔铁、弹簧和动触点。
2.从两个方面进行推理分析:一方面,电磁铁无磁性或磁性较弱时,衔铁
不能被吸下,判断哪个元件工作;另一方面,电磁铁有磁性或磁性较强时,衔
铁被吸下,判断哪个元件工作。
【训练2-1】党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养,组织
科技创新大赛,小明在比赛中制作了水位自动报警器,原理图如图所示。当水位达到金属块A时(一
般的水都能导电),则()
A.两灯都亮B.两灯都不亮C.只有绿灯亮D.只有红灯亮
【训练2-2】如图所示是电磁继电器的工作原理图,闭合开关后,下列说法正确的是()
A.弹簧的弹性势能减小B.电磁铁的上端为S极
C.电动机工作,灯不发光D.电磁铁的工作原理是电磁感应
模块四电动机
知识清单N
一、磁场对通电导线的作用
1.探究磁场对通电导线的作用
(1)实验器材:电源、开关、直导线、蹄形磁铁等。
(2)实验原理图
(3)实验步骤
①把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线防,观察它的运动方向。
②在实验①中,去掉蹄形磁体,接通电源,观察导线仍是否运动。
③保持磁体N极、S极位置不变,把电源的正、负极对调后接入电路,使通过直导线湖的电流方
向与原来相反,接通电源,观察它的运动方向。
④保持直导线湖中的电流方向与实验①中相同,把磁体的两个磁极对调,让磁感线方向与原来方
向相反,接通电源,观察它的运动方向。
⑤在实验①中,同时改变直导线湖中的电流方向和磁感线方向,接通电源,观察它的运动方向。
(4)实验现象
①导线仍放在磁场里,接通电源,发生运动,去掉蹄形磁体,接通电源,导线仍不运动;
②导线仍放在磁场里,接通电源,必向左运动;把电源的正负极对调,油向右运动;
③保持电流方向与①一样,把蹄形磁铁的磁极调换一下,油向右运动。
④同时改变直导线ab中的电流方向和磁感线方向,通电导线运动的方向不变。
(5)实验结论
通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟的方向、的方向都有关系。当电流的方
向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反;当电流的方向与磁感线的方向同
时变得相反时,通电导线受力的方向不变。
2.探究磁场对通电线圈的作用
(1)如图所示,把线框放在磁场里,接通电源,让电流通过,可以看到,通电线框在磁场中可以
转过一个角度,但_____(选填“能”或“不能”)持续转动。
(2)通电矩形线圈在磁场中不能连续转动的原因
①在如图甲所示位置时,通电线圈的两边在磁场中都受力,他边受力方向竖直向上,cd边受力方
向竖直向下,方向相反,发生顺时针转动。
②当线圈的平面与磁场垂直时(图乙),通电线圈湖边与cd边受平衡力作用,达到平衡位置。
这时由于惯性,线圈还会继续转动。
③如图丙所示,线圈靠惯性越过平衡位置后,M边受力方向竖直向上,出边受力方向竖直向下,
方向相反,磁场力作用的结果使线圈又逆时针旋转。
④通电线圈最后静止在平衡位置(图丁)。
3.让线圈转起来一一电动机模型
制作模型电动机的关键就是对线圈的处理:将粗漆包线制成一个线圈,把一端的绝缘漆全部刮
掉,另一端只刮半周。这种设计,线圈每转一周,只有半周获得动力,在另半周线圈没有电流通过,
线圈不受力,但由于惯性继续转动,当转过这半周后,又回到原来的状态,线圈又受到向同方向转动
的力,线圈就可以持续转动下去。
二、电动机的基本构造
1.电动机的组成:电动机主要由两部分组成:能够转动的线圈,也叫转子;固定不动的磁体,也
叫定子;电动机工作时,转子在定子中飞快地转动。
2.换向器
(1)换向器的构造:两个铜半环E和尸跟线圈两端相连,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。
(2)换向器的作用:当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中的.
如图所示,无论线圈的哪个边,只要它处于靠近磁体S极的一侧,其中的电流都是从读者这边朝纸
内的方向流去,这时它的受力方向总是相同的(向上),线圈就可以不停地转动下去了。
3.直流电动机的工作原理
(1)如图甲所示,通电线圈中的电流方向为a-6-c-d,线圈在磁场力的作用下,顺时针转动。
甲乙
(2)如图乙所示,线圈转到平衡位置,电刷接触到换向器中间绝缘部分,不受力,利用惯性线圈
转过平衡位置。
丙丁
(3)如图丙所示,线圈越过平衡位置后,电路接通,线圈中的电流方向变化为d-c-b-a,线圈
受力方向随之改变,继续顺时针转动。
(4)如图丁所示,线圈利用惯性转过平衡位置后,改变了电流方向和受力方向,线圈继续转动。
4.实际的电动机
(1)实际的电动机有多个线圈,每个线圈都接在一对换向片上,以保证每个线圈在转动过程中受
力的方向都能使它朝同一方向转动。
(2)电动机工作时,把电能转化为机械能。
(3)改变电动机转动方向的办法:只让线圈中电流方向与原来相反或只让磁场方向与原来相反。
(4)改变电动机转速的方法:改变线圈中电流的大小,或改变磁场的磁性强弱。
三、扬声器的发声
1.扬声器的作用:它是把信号转变为信号的装置。
2.扬声器的主要结构:线圈、永久磁体、锥形纸盆。
3.扬声器的发声原理
磁体
受锥形纸盆
线圈
某一瞬间
电流方向
扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流,由于线圈中的电流方向是不断的变化,线
圈就不断的来回振动,带动纸盆也不断地来回振动,于是扬声器就发出了声音。
方法清单
考向01探究磁场对通电导线的作用
【例题1】磁体会对通电导体产生力的作用吗?
(1)如图所示,将一根导体"置于蹄形磁体的两极之间,未闭合开关时导体静止,闭合开关
后,导体运动,说明磁场对通电导体—(有/没有)力的作用;
(2)断开开关,将图中磁体的N和S极对调,再闭合开关,会发现导体成的运动方向与对调前
的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与—方向有关;
(3)断开开关,将图中电源的正负极对调,再闭合开关,会发现导体。6的运动方向与对调前的
运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与方向有关;
(4)在导体运动过程中将电能转化为—能。
方法技巧探究磁场对通电导线的作用实验的主要考查角度及解决方法
1.判断通电导线的受力方向:与磁场方向和电流方向有关。只改变其中一个
因素,导线受力方向改变;两个因素同时改变,,导线受力方向不变。
2.实验中的能量转化:电能主要转化为机械能。
3.研究方法:控制变量法。
【训练1-1】(2024.广东.中考真题)将自制的电动机接入电路,如图所示,其中支架A是
(选填“导体”或“绝缘体”)。闭合开关,线圈开始转动,磁场对线圈______(选填“有”或“无”)
作用力。仅调换磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向。
线圈
磁体
【训练1-2】如图所示,闭合开关,导体成就会运动起来,在此过程中,,能转化为能。
利用这一原理可以制作
考向02磁场对通电导线作用的应用
【例题2】(2024•威海・中考真题)我国航空母舰福建舰配备的电磁弹射装置通电后能够将飞机弹
出,其电磁学原理是;飞机(选填“逆风”“顺风”)滑行时更有利于飞机起飞。
【训练2-1】如图所示,下列电器中不是应用电流热效应工作的是()
二,。爸
A.电风扇B.电熨斗C.电水壶D.电饭锅
【训练2-2】如图所示是扬声器的结构图。当扬声器的线圈中通入因携带声音信息而时刻变化的电
流时,线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声。下列说法中错误的是()
A.扬声器工作时是将电能转化为机械能
B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
C.扬声器中的永久磁体周围存在磁场
D.扬声器工作时线圈中的电流不变
考向03电动机
【例题3】(2023•长沙•中考真题)下图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图,该电动机工作时将
电能转化为能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向,你可以采取的方法是(写一
条合理方法即可)。
方法技巧有关电动机知识的理解
1.电动机就是通电后“能动”的设备,也是将电能转化为机械能的设备,如电流
表、扬声器等,都是利用磁场对通电导体有力的作用这一原理来工作的;
2.电动机的转向的调节:若改变电动机(或线圈)的转向,只改变电动机(或线
圈)中电流方向或磁场方向即可;若同时改变电流方向或磁场方向,则线圈受力方向不
变,即电动机(或线圈)的转向不变;
3.换向器的作用:直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,为
使线圈能够持续地转动下去,每当线圈刚转过平衡位置时,换向器就自动改变线圈中的
电流方向,从而改变线圈两条边的受力方向,保证线圈能不停地转动下去。
【训练3-1】如图甲是小明自制的小风扇,使用时发现小风扇转动,但风却向后吹.小明设计了如
图乙所示的实验,探究其原因.
电源
(1)闭合开关,给铜棒ab通电,发现铜棒ab向右运动,这表明铜棒ab在磁场中受到的作
用;
(2)保持磁场方向不变,将电源正负极对调后接入电路,闭合开关,发现铜棒ab向左运动,这
表明影响了铜棒ab运动的方向;
(3)保持电流方向不变,将磁体的两极对调,闭合开关,发现铜棒ab向右运动,这表明影
响了铜棒ab运动的方向。小明进一步得到结论,当电流方向与磁场方向均对调后,铜棒ab的运动方向
将(填“改变”或“不变”);
(4)根据实验,要改变小风扇转动方向,小明应该;
(5)请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器0
【训练3-2】如图所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动,下列说法正确的是
A.电动机在工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
B.线圈由图示位置转动180。时,边受力方向不改变
C.换用磁性更强的磁铁,可加快线圈转动速度
D.对调磁极同时改变电流方向,可加快线圈转动速度
模块五磁生电
知识清单N
一、电磁感应现象
i.实验探究“什么情况下磁能生电”
(1)实验器材:灵敏电流计、磁体、导线、导体。
(2)实验过程
如图所示,在蹄形磁铁的磁场中放一根导体仍,把它的两端和灵敏电流计用导线连接起来,导体与
灵敏电流计组成闭合电路。当导体分别上下、左右、前后各个方向运动时,观察灵敏电流计指针是否
偏转,如果偏转,同时记录指针偏转的方向。
灵敏电流计
(3)实验结论
闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时,导体中就产生电流;电流的方向与方向和
的方向有关。当改变导体运动方向或磁感线方向时,电流方向也会随着改变;若导体的运动方向和磁
感线的方向同时变得相反时,电流的方向不变。
2.电磁感应
(1)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,这种现象叫做电
磁感应,产生的电流叫做感应电流。
(2)导体中产生感应电流的条件:导体是闭合电路的一部分;导体在磁场中做运动。
(3)对“切割磁感线运动”的理解:导体运动方向与磁感线方向垂直或有一定的角度,但不能平
行。磁体不动,导体左右运动能产生感应电流;若仍不动,磁体左右运动,仍能切割磁感线产生
感应电流。
3.电磁感应现象中的能量转化:在电磁感应现象中,能转化为能。
4.感应电流大小的影响因素:导体切割磁感线运动的、磁场的、切割磁感线运动的导体
的有效长度和线圈的匝数等。
二、发电机
1.实验探究:手摇发电机的发电情况
(1)观察模型式手摇发电机:磁铁形状是蹄形磁铁;线圈是通过电刷与灯泡(或发光二极管)串
联的;摇把是通过皮带带动线圈转动起来的。
(2)手摇发电机转速对小灯泡亮度的影响:用不同的转速摇动转轮,发现摇动转轮的转速越大,
灯泡发光越。
用两个发光二极管极性相反地并联起来,并与发电机串联。转动摇把,二极管交替发光,说明产
生的方向不停在改变。
(4)探究结论:手摇发电机产生的电流的大小和方向是变化的;电流的大小与发电机的转速有
关,转速越快,电流越大。
2.交变电流
电流的大小和方向变化,这样的电流叫做交变电流,简称交流。交变电流的频率在数值上等
于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电,频率为Hzo
3.交流发电机
(1)交流发电机主要构造:磁铁、线圈浦cd、铜环K与工、电刷A与2等。
(2)主要部件作用
①磁铁:用来产生磁场;
②线圈%滞动时,切割磁感线,产生感应电流;
③铜环:两个铜环随线圈一起转动,与外部电路组成一闭合回路;
④电刷:感应电流通过电刷流出。
(3)交流发电机工作原理示意图
①图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行,不切割磁感线,没有电流产生。
②图乙和丁中导线切割磁感线,有电流产生,但切割磁感线的方向相反,所以电流方向相反。每
当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时,线圈中的电流方向改变一次,线圈转一周,电流方向改变两
次。
③线圈不停转动,产生的电流交替往复,形成持续的电流。
4.实际发电机的构造与能量转化
(1)构造
定子转子
实际的发电机比模型式发电机复杂得多,但仍是由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分
组成的。大型发电机发的电,电压很高、电流很强,一般采取线圈不动、磁极旋转的方式来发电(叫
旋转磁极式发电机),为了得到较强的磁场,要用电磁铁代替永磁体。
(2)发电机发电的过程是能量转化的过程
实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动,把燃料中的化学能或者水库中水流的动
能转化为电能。
5.电动机和发电机是两种不同的装置,其对比如表:
直流电动机交流发电机
原理通电线圈在磁场中受力而转动电磁感应现象
构造与电刷接触的是换向器与电刷接触的是两个滑环
能量转化____能_____能____能_____能
在电路中的作用用电器电源
三、磁记录
1.软磁性材料和硬磁性材料
(1)磁化:铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁,当磁体靠近它或者与它接触时,它便有了吸引钢铁的
性质,也就是被了。
(2)软磁性材料:软铁磁化后,磁性很容易消失,称为磁性材料。
(3)硬磁性材料:钢等物质在磁化后,磁性能够保持,称为磁性材料。硬磁性材料可以做成
永磁体,还可以用来记录o
2.录音机的原理
录音机的磁带上附有一层硬磁性材料制成的小颗粒。录音时,声音先转变成强弱变化的,这
样的电流通过录音磁头,产生了强弱变化的o磁带划过磁头时,磁带上的小颗粒被强弱不同地磁
化,于是记录了一连串有关磁性变化的信息。
磁头线圈
I下雨s|sN|NS|SNRS|S
塑料带基
走带方向一►
图20.5-7录音磁头的工作原理
放音时,磁带贴着放音磁头运动,磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生变化的,电流经放
大后使扬声器发声,这便“读”出了录音带中记录的信息。
3.磁记录的应用
随着技术的不断进步,磁记录与人们的关系越来越密切。录音带、录像带,电脑中的磁盘,打电
话的磁卡,银行的信用卡,还有磁卡式车票等等,都是用磁来记录信息的。磁记录技术提高了工作效
率,给生活带来了很大的方便。
方法清单
考向01探究感应电流产生的条件
【例题1】(2024・长沙.中考真题)为了探究什么情况下磁可以生电,小明按图示将棒放在蹄形
磁体的磁场中,用导线将A3棒的两端跟灵敏电流计连接。
(1)实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒,小明应选用作为本实验中的AB棒;
(2)实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如下表所示;
①分析可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时,导体中就产生感应电流;
②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为的两次实验现象可以
提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关?
序号N5棒运动情况灵敏电流计指针偏转情况
1不动不偏转
2向上运动不偏转
3向下运动不偏转
4向左运动向右偏转
5向右运动向左偏转
方法技巧正确理解电磁感应现象
1.产生感应电流的条件:电路是通路,电路的一部分导体做切割磁感线运动,二
者缺一不可,一定要清楚导体的运动是否切割磁感线。
2.影响感应电流的因素:感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关。感应
电流的大小与导体运动快慢、磁场强弱等有关。
【训练1-1】(2024•新疆•中考真题)如图所示,用蹄形磁体、导体棒42、电流表等实验器材探究
导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
绝缘绳
(1)请用笔画线代替导线完成实物图连接;
(2)当导体棒AB沿—(填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针发
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