資源簡介

專題29電與磁
一、磁現(xiàn)象
1.磁性：磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)，磁鐵的這種性質(zhì)叫做磁性。
2.磁體：具有磁性的物質(zhì)叫磁體。
3.磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分(任一個磁體都有兩個磁極且是不可分割的)
(1)兩個磁極：南極(S)：指南的磁極叫南極；北極(N)：指北的磁極叫北極。
(2)磁極間的相互作用：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。
4.磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程。
5.磁場
(1)概念：在磁體周圍存在的一種物質(zhì)，能使小磁針偏轉(zhuǎn)，這種物質(zhì)看不見，摸不到，我們把它叫做磁場。
(2)基本性質(zhì)：磁場對放入磁場中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。
(3)磁場的方向
規(guī)定：在磁場中的任意一點(diǎn)，小磁針靜止時，小磁針N極所指的方向就是那點(diǎn)的磁場方向。
注意：在磁場中的任意一個位置的磁場方向只有一個。
6.磁感應(yīng)線(磁感線)
(1)概念：為了形象地描述磁場，在物理學(xué)中，用一些有方向的曲線把磁場的分布情況描述下來，這些曲線就是磁感線。
(2)方向：為了讓磁感線能反映磁場的方向，我們把磁感線上都標(biāo)有方向，并且磁感線的方向就是磁場方向。
(3)特點(diǎn)：①磁體外部的磁感線從N極出發(fā)回到S極，在磁體內(nèi)部從S極出發(fā)回到N極； ②磁感線是有方向的，磁感線上任何一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場方向一致；③磁感線的分布疏密可以反映磁場磁性的強(qiáng)弱，越密越強(qiáng)，反之越弱；④磁感線是空間立體分布，是一些閉合曲線，在空間不能斷裂，任意兩條磁感線不能相交；⑤磁感線是為了描述磁場而假想出來的，實(shí)際上不存在。
7.地磁場
(1)概念：地球周圍存在著磁場叫做地磁場；(2)磁場的N極在地理的南極附近，磁場的S極在地理的北極附近；(3)磁偏角：首先由我國宋代的沈括發(fā)現(xiàn)的。
二、電生磁
1.電流的磁效應(yīng)：如圖(1)
(1)1820年，丹麥的科學(xué)家奧斯特第一個發(fā)現(xiàn)電與磁之間的聯(lián)系；(2)由甲、乙可知：通電導(dǎo)體周圍存在磁場；(3)由甲、丙可知：通電導(dǎo)體的磁場方向跟電流方向有關(guān)。
圖(1)電流的磁效應(yīng)
2.通電螺線管：(1)磁場跟條形磁鐵的磁場相似；(2)通電螺線管的磁極方向跟電流方向有關(guān)；(3)安培定則：用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極(如圖(2)所示)
圖(2)通電螺線管磁場的判定：安培定則
三、電磁鐵
1.電磁鐵：電磁鐵是一個內(nèi)部插有鐵芯的螺線管。
(1)影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素(控制變量法)：①電流大小；②有無鐵芯；③線圈匝數(shù)的多少。(1)在電磁鐵線圈匝數(shù)相同時，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；(2)電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟有無鐵芯有關(guān)，有鐵芯的磁性越強(qiáng)；(3)當(dāng)通過電磁鐵的電流相同時，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。
(2)電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)：1)電磁鐵磁性有無，可由電流的有無來控制；2)電磁鐵磁性強(qiáng)弱，可由電流大小和線圈匝數(shù)的多少來控制；3)電磁鐵的磁性可由電流方向來改變。
(3)電磁鐵的應(yīng)用：電磁起重機(jī)、磁懸浮列車、電磁選礦機(jī)、電鈴、電磁自動門等。
2.電磁繼電器
(1)電磁繼電器
1)結(jié)構(gòu)(如圖所示)：電磁繼電器是由電磁鐵、銜鐵、簧片、觸點(diǎn)(靜觸點(diǎn)、動觸點(diǎn))組成。
2)工作原理：當(dāng)較低的電壓加在接線柱D、E兩端，較小的電流流過線圈時，電磁鐵把銜鐵吸下，使B、C兩個接線柱所連的觸點(diǎn)接通，較大的電流就可以通過B、C帶動機(jī)器工作。
3)結(jié)論：電磁繼電器就是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關(guān)。
4)用電磁繼電器控制電路的好處：用低電壓控制高電壓；可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制、自動控制。
四、電動機(jī)
1.磁場對通電導(dǎo)體的作用(如圖(1)所示)：1)通電導(dǎo)體在磁場中，會受到力的作用；2)通電導(dǎo)體在磁場中，受力方向與電流方向和磁感線方向有關(guān)。
2.電動機(jī)
1)基本結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子線圈)、定子(磁體)、電刷、換向器。
電刷的作用：與半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。
換向器的作用：使線圈一轉(zhuǎn)過平衡位置就改變線圈中的電流方向。
2)工作原理：電動機(jī)是利用通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的原理制成的。
3)通電線圈在磁場中的受力大小跟電流(電流越大，受力越大)，磁場的強(qiáng)弱(磁性越強(qiáng)，受力越大)和線圈的匝數(shù)(匝數(shù)越大，受力越大)有關(guān)。
4)應(yīng)用：直接電動機(jī)：(電動玩具、錄音機(jī)、小型電器等)；交流電動機(jī)：(電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、家用電器等)
5)電動機(jī)原理圖：如圖(2)所示。
電動機(jī)工作原理圖
五、磁生電
1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國的物理學(xué)家法拉第第一個發(fā)現(xiàn)的。
(2)什么是電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流；感應(yīng)電流：由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。
(3)電流中感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動方向和磁場方向有關(guān)。
2.發(fā)電機(jī)
(1)工作原理：發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)器。
(2)發(fā)電機(jī)原理圖(無電源)：如圖所示。
發(fā)電機(jī)原理圖
(3)直流電和交流電
1)直流電：方向不變的電流叫做直流電。
2)交流電：周期性改變電流方向的電流叫交電流。
3)產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小跟磁場強(qiáng)度、切割磁感線速度、線圈匝數(shù)(導(dǎo)體的長度)有關(guān)。
4)周期(T)、頻率(f)：我國交流電周期是0.02s，頻率為50Hz(每秒內(nèi)產(chǎn)生的周期性變化的次數(shù)是50次)，每秒電流方向改變100次。
發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的區(qū)別 區(qū)別電動機(jī)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有電源無電源工作原理通電線圈在磁場中受力的作用電磁感應(yīng)能量轉(zhuǎn)化電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
考點(diǎn)1 磁現(xiàn)象
【例1】（2023 隆回縣二模）如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，左端的極正對著在同一水平線上的電磁鐵。當(dāng)電磁鐵通電時，條形磁鐵靜止且受到向左的吸引力，則下列說法錯誤的是　　
A．水平桌面給條形磁鐵有向右的摩擦力
B．電磁鐵的右端為極，左端為極
C．電磁鐵中的電流方向是從流向
D．電磁鐵受到的吸引力和條形磁鐵受到的摩擦力是一對相互作用力
【答案】
【分析】（1）摩擦力的方向總是和物體相對運(yùn)動或者相對運(yùn)動趨勢相反；
（2）磁體間相互作用的規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引；
（3）根據(jù)安培定則判斷電流的方向。
（4）一對相互作用力必須滿足的條件：作用在同一直線上，方向相反、大小相等、作用在兩個物體上。
【解答】解：、條形磁鐵靜止且受到向左的吸引力時，它也受到水品桌面對它向右的摩擦力，故正確；
、條形磁鐵的左端為極，并且它受到向左的吸引力，根據(jù)磁體間相互作用的規(guī)律，電磁鐵的右端為極，故正確；
、根據(jù)安培定則可知，電磁鐵中的電流方向是從流向，故正確；
、電磁鐵受到的吸引力和條形磁鐵受到的摩擦力的方向都向右，故它們不是一對相互作用力，故錯誤；
故選：。
1．（2023 建湖縣校級三模）如圖，用一根不知有無磁性的鐵棒的端靠近一根懸掛的條形磁鐵的極，發(fā)現(xiàn)條形磁鐵被吸引。該鐵棒有沒有磁性呢？下列說法正確的是　　
A．可以確定有磁性，且端是極
B．不確定有無磁性，只需要將端靠近極，觀察現(xiàn)象就可以判斷
C．不確定有無磁性，只需要將端靠近極，觀察現(xiàn)象就可以判斷
D．不確定有無磁性，若將端靠近極，觀察現(xiàn)象仍然無法判斷
【答案】
【分析】（1）磁鐵間的相互作用規(guī)律：同名極相互排斥，異名極相互吸引；
（2）有磁性的物體可以吸引磁性材料。
【解答】解：假如鐵棒有磁性，異名磁極相互吸引。鐵棒的端靠近一根懸掛的條形磁鐵的極，鐵棒和條形磁鐵的極相吸引，說明鐵棒也有磁性，并且端是極，如果鐵棒沒有磁性，磁體可以吸引磁性材料。條形磁鐵具有磁性，可以吸引沒有磁性的鐵棒。所以鐵棒是否具有磁性不能確定；
將鐵棒的端靠近懸掛的條形磁鐵的極，磁鐵遠(yuǎn)離鐵棒，由于只有同名極相互排斥，因此鐵棒一定有磁性，并且端為極，則端為極。故正確，錯誤。
故選：。
2．（2023 豐縣校級模擬）小科在課外興趣活動課中將數(shù)枚一元硬幣按如圖所示放在兩根平行的條形磁鐵上，搭成了一座漂亮的“硬幣橋”，下列分析正確的是　　
A．“硬幣橋”上左右兩端的硬幣沒有磁性
B．“硬幣橋”中間磁性最強(qiáng)
C．“硬幣橋”的搭建利用到了磁化的原理
D．兩枚硬幣相鄰的部分是同名磁極
【答案】
【分析】磁化后的硬幣，和磁鐵的極性有必然的關(guān)系，通過磁極間的相互作用來進(jìn)行判斷。
【解答】解：
當(dāng)硬幣都放在磁體的磁極上時，會被磁體磁化，硬幣也具有極和極，因此最外側(cè)的硬幣也有磁性，由于異名磁極相互吸引，硬幣便會搭成一座漂亮的“硬幣橋”，搭成的“硬幣橋”相當(dāng)于條形磁鐵，并且中間磁性最弱，故錯誤，正確。
故選：。
3．（2022 順德區(qū)校級模擬）兩個鋼棒放在水平地面上，地磁南極方向如圖所示。若鋼棒保持靜止不動，其有無磁性、磁極位置的情況如下列選項(xiàng)所示，在這兩個鋼棒正中間放入一個小磁針，小磁針靜止時極指向正確的是　　
A． B． C． D．
【答案】
【分析】磁極間的作用規(guī)律：同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引；
地理的南極在地磁的北極附近，地理的北極在地磁的南極附近。
【解答】解：．根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，小磁針的應(yīng)該在下方，極應(yīng)該在上方，故錯誤；
．兩鋼棒均無磁性，小磁針在地磁場的作用下，極指向地理的北極附近，地磁的南極，故正確；
．上面的鋼棒無磁性，下邊的鋼棒上端為極，根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，小磁針的應(yīng)該在下方，故錯誤。
故選：。
考點(diǎn)2 電生磁
【例2】（2023 陜西）如圖所示，將一根直導(dǎo)線架在靜止小磁針的上方，并使直導(dǎo)線與小磁針平行，接通電路，發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)說法正確的是　　
A．該實(shí)驗(yàn)說明電流周圍存在磁場
B．最早發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的科學(xué)家是法拉第
C．利用該實(shí)驗(yàn)原理可以制成發(fā)電機(jī)
D．改變電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向不變
【答案】
【分析】（1）通電導(dǎo)體的周圍存在磁場；磁場的方向與電流的方向有關(guān)；最早發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是奧斯特。
（2）利用電流的磁效應(yīng)可以制作電磁鐵。
【解答】解：、該實(shí)驗(yàn)說明電流周圍存在磁場，故正確；
、最早發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的科學(xué)家是奧斯特，故錯誤；
、利用該實(shí)驗(yàn)原理可以制成電磁鐵，故錯誤；
、改變電流方向，小磁針偏轉(zhuǎn)方向不變，故錯誤。
故選：。
1．（2023秋 山丹縣校級月考）在圖中標(biāo)出電源的“”、“ ”極。
【答案】見解答圖。
【分析】知道小磁針的磁極，根據(jù)磁極間的作用判斷螺線管的磁極，根據(jù)安培定則判斷電流方向，判斷電源的正負(fù)極。
【解答】解：小磁針的左端是極，根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以螺線管的右端是極，根據(jù)安培定則知，電流從螺線管的右端進(jìn)入，從左端流出，所以電源的右端是正極，左端是負(fù)極，如圖所示：
2．（2023 惠城區(qū)二模）如圖所示，通電螺線管周圍小磁針靜止時，小磁針極指向正確的是（小磁針上涂黑的一端為極）　　
A．、、 B．、、 C．、 D．、、
【答案】
【分析】首先根據(jù)電源的正負(fù)極判定通電螺線管線圈中的電流方向，由線圈中的電流方向根據(jù)安培定則判斷通電螺線管的磁極。
磁體周圍的磁感線從極出發(fā)，回到極；根據(jù)在磁場中任一點(diǎn)的小磁針北極指向和該點(diǎn)的磁感線一致判定小磁針指向正確性。
【解答】解：根據(jù)電源的正負(fù)極可知，電流從通電螺線管的右側(cè)流入，左側(cè)流出，根據(jù)電流方向，利用安培定則可知通電螺線管的左端為極，右端為極。
因?yàn)榇朋w周圍的磁感線從極出發(fā)，回到極；根據(jù)磁場中任一點(diǎn)小磁針北極和該點(diǎn)的磁感線方向一致，所以點(diǎn)磁針極指向右端；點(diǎn)磁針極指向左端；點(diǎn)磁針極指向左端；點(diǎn)磁針極指向右端。
故錯誤，正確。
故選：。
3．（2022秋 河?xùn)|區(qū)期末）如圖所示，閉合開關(guān)、，兩個通電螺線管的相互作用情況以及、端的極性分別是　　
A．相斥，端為極，端為極 B．相斥，端為極，端為
C．相吸，端為極，端為極 D．相吸，端為極，端為極
【答案】
【分析】根據(jù)線圈的繞向和電流方向，確定螺線管的、極，然后利用磁極間的作用規(guī)律確定兩者的相互作用情況。
【解答】解：兩個通電螺線管中正面的電流都是向下，根據(jù)安培定則可知，端為極，端為極，因此它們相互吸引，靠近的兩端是異名磁極，故正確。
故選：。
考點(diǎn)3 磁生電
【例3】（2023 灌云縣校級模擬）如圖所示是課本中的幾個實(shí)驗(yàn)。用來演示“磁生電”的是　　
A．
B．
C．
D．
【答案】
【分析】本題考查電磁感應(yīng)、電流的磁效應(yīng)，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行判斷。
【解答】解：、該實(shí)驗(yàn)演示通電螺線管對小磁針產(chǎn)生了力的作用，是電流的磁效應(yīng)，故錯誤；
、該實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)扇葉轉(zhuǎn)動時小燈泡會發(fā)光，演示的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故正確；
、當(dāng)導(dǎo)體中通以電流時，放在導(dǎo)體下方的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場，是電流的磁效應(yīng)，故錯誤；
、當(dāng)通以電流后，放在磁場中的線圈轉(zhuǎn)動起來，說明磁場對通電線圈有力的作用，故錯誤。
故選：。
1．（2023 泗洪縣一模）電子車票，也稱“無紙化”車票，乘客網(wǎng)上購票后，直接通過“刷身份證”或“掃手機(jī)”即可順利進(jìn)站。如圖甲所示是乘客通過“刷身份證”進(jìn)站時的情景，將身份證靠近檢驗(yàn)口，機(jī)器感應(yīng)電路中就會產(chǎn)生電流，從而識別乘客身份。下圖中能說明這一原理的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【分析】刷身份證是利用電磁感應(yīng)原理，分析下面四幅圖，找出符合題意的選項(xiàng)即可。
【解答】解：由題意可知，刷身份證時會產(chǎn)生感應(yīng)電流，即由磁產(chǎn)生電，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以其工作原理為電磁感應(yīng)現(xiàn)象；
、圖中有電源，為電動機(jī)的工作原理，是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動的原理制成的，故不符合題意；
、圖中沒有電源，為發(fā)電機(jī)的工作原理，是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，故符合題意；
、圖示的實(shí)驗(yàn)是探究通電螺線管的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系，運(yùn)用了電流的磁效應(yīng)，故不符合題意；
、圖示為奧斯特實(shí)驗(yàn)，說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場，故不符合題意。
故選：。
2．（2020 甘孜州）如圖所示為“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，將實(shí)驗(yàn)裝置放在水平桌面上。在下列四種情形中，能使靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是　　
A．蹄形磁鐵不動，導(dǎo)體棒沿豎直方向向下運(yùn)動時
B．蹄形磁鐵不動，導(dǎo)體棒沿豎直方向向上運(yùn)動時
C．導(dǎo)體棒不動，蹄形磁鐵沿水平方向左右運(yùn)動時
D．導(dǎo)體棒不動，蹄形磁鐵沿豎直方向上下運(yùn)動時
【分析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動。
【解答】解：要使電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，必須滿足兩個條件，一是要有閉合的回路；二是要有部分導(dǎo)體切割磁感線；對照選項(xiàng)可知，中導(dǎo)線或蹄形磁鐵運(yùn)動方向與磁感線方向一致或相反，不做切割運(yùn)動，故只有符合要求。
故選：。
3．（2023 建湖縣一模）無線充電原理是電流流過送電線圈產(chǎn)生磁場，受電線圈靠近該磁場時就會產(chǎn)生電流，給智能手機(jī)充電，如圖所示。受電線圈處用到了下面的哪個實(shí)驗(yàn)的原理　　
A． B．
C． D．
【答案】
【分析】無線充電原理是電流流過送電線圈產(chǎn)生磁場，受電線圈靠近該磁場時就會產(chǎn)生電流，由此可知受電線圈的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；分析各圖中的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行解答。
【解答】解：
根據(jù)題意可知，受電線圈是利用電磁感應(yīng)原理工作的；
、圖中是奧斯特實(shí)驗(yàn)，說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場，是電流的磁效應(yīng)，故不符合題意；
、圖中是閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故符合題意；
、圖中給金屬棒通電時，金屬棒會發(fā)生運(yùn)動，說明通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，故不符合題意；
、圖中給螺線管通電，螺線管具有磁性，這是電流的磁效應(yīng)，故不符合題意。
故選：。

展開更多......

收起↑