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(共53张PPT)
电与磁
第十五讲　
知识精讲
1
考点清单
实验突破—科学探究素养提升
2
内蒙古中考真题及拓展
3
图说物理
重难点突破
实验1 探究通电螺线管外部的磁场分布
实验2 探究什么情况下磁可以生电
电
与
磁
磁生电
磁场
磁现象
电磁感应现象
感应电流产生的条件
定义、基本性质
磁性、磁极
南极和北极
磁极间相互作用的规律
方向
影响感应电流方向的因素
磁化
磁感线
地磁场
定义
方向
电生磁
电流的磁效应
通电螺线管
安培定则
四种电
磁实验
电磁感应
探究磁场对电流的作用
奥斯特实验
电磁铁、电磁继电器
磁场对通电导体的作用
电磁铁
知识精讲
考点清单
一、磁现象
1、磁性：能够吸引铁、钴、镍等物质的性质．
2、磁极：磁体的吸引能力最强的两个部位叫做磁极．
3、南极和北极：能够自由转动的磁体，例如悬吊着的小磁针，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______极或N极.
4、磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
5、磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性的现象．
南　
北　
二、磁场
1、定义：磁体周围存在着一种物质，能使磁针偏转，我们把它叫做磁场.磁场看不见、摸不着，但客观存在．磁体间的相互作用是通过磁场发生的.
2、基本性质：对放入其中的磁体______________．
3、方向：物理学中把小磁针静止时____________所指的方向规定为该点的磁场向．
有力的作用
北(N)极
4、磁感线
(1)定义：描述磁场________的假想曲线．
(2)方向：磁体外部的磁感线都是从磁体的______极出发，回到______极.
注：a.磁场是客观存在的一种物质，而磁感线不是．
b．磁感线的分布情况可大致描述磁场的强弱和方向，磁感线越密的地方磁场就越强．
分布
北(N)
南(S)
5、地磁场：地球周围存在着地磁场．地磁场的北极在地理_____极附近，地磁场的南极在地理____极附近．地理的两极和地磁的两极并不重合．
南
北
三、电生磁
1、电流的磁效应
(1)丹麦的物理学家________第一个发现了电与磁之间的联系，证实了电流周围存在磁场．
(2)定义：通电导线周围存在与______方向有关的磁场．
2、通电螺线管
(1)磁场分布：通电螺线管外部的磁场与_______磁体的磁场相似.
(2)磁极的影响因素：通电螺线管两端的极性与_______的方向有关.
奥斯特
电流　
条形
电流
3、安培定则:如图所示,用______握住螺线管,让______指向螺线管中电流的方向,则________所指的那端就是螺线管的________.
(1)特点
a.磁性的有无可以通过______________来控制．
b．磁性的强弱可以由___________、线圈匝数来控制．
c．电磁铁的N、S极可以通过改变电流方向来改变．
4、电磁铁
右手
四指
大拇指
北(N)极
电路的通断
电流的大小
a.电流：线圈匝数一定时，电流越大，磁性越_____．
b.线圈匝数：电流一定时，线圈匝数越多，磁性越_____．
(3)应用：电磁起重机、电铃、电磁继电器等．
强
强
(2)影响因素
5、电磁继电器
(1)实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关．
(2)特点：利用低电压、弱电流的控制电路，控制高电压、强电流的工作电路.
(3)工作原理：如图所示为一种温度自动报警装置，闭合开关，当温度升高到某一固定值时，控制电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁磁性______,吸引衔铁向靠近电磁铁的方向运动，从而带动
动触点与静触点1 ______，电灯所在电路断开，
电灯熄灭；动触点与静触点2 ______，电铃所
在电路接通，电铃响，发出报警声.
变强
分离
接触
四、 磁场对通电导体的作用
1、影响力的方向的因素：跟_______的方向、_______的方向都有关系．
2、影响力的大小的因素：电流的大小、磁场的强弱．
电流
磁场
五、磁生电
1、发现者：英国科学家________发现了电磁感应现象．
2、电磁感应现象：_____电路的一部分导体在磁场中做_______________时，导体中就产生电流．这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做____________．
3、感应电流产生的条件
(1)______电路．
(2)部分导体做____________运动．
4、影响感应电流方向的因素：与___________________________和_____
_____有关．
法拉第
闭合
切割磁感线运动
感应电流
闭合
切割磁感线
导体做切割磁感线运动的方向
磁场方向
实验 奥斯特实验 电磁感应实验 探究磁场对电流的作用实验 电磁铁
装置图
工作 原理 电流的磁效应 ________ ________________________ 电流的磁效应
六、四种电磁实验
电磁感应
通电导体在磁场中受到力的作用
实验 奥斯特实验 电磁感应实验 探究磁场对电流的作用实验 电磁铁
能量 转化 / ________能转化为_______能 ________能转化为_______能 /
影响 因素 磁场的方向与电流方向有关 感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线运动方向有关 导体受力的方向与电流方向、磁场方向有关 电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关
机械
电
电
机械
实验 奥斯特实验 电磁感应实验 探究磁场对电 流的作用实验 电磁铁
区分 关键 / 电路中无外接电源 电路中有外接电源 /
主要 应用 / 发电机、 动圈式话筒 电动机、扬声器 电磁继电器、电磁起重机
微点诊断
判断下列说法的正误
(1)能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理南极附近(　　)
(2)磁感线是磁体周围真实存在的曲线 (　　)
(3)磁体内部和外部的磁感线均是从磁体的N极出发，再回到S极(　　)
(4)电磁铁中的铁芯可以用铜棒代替(　　)
(5)磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的(　　)
(6)磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的(　　)
(7)闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，一定产生感应电流(　　)
(8)电动机是根据电磁感应原理工作的，它工作时将机械能转化为电能( 　)
×
×
×
×
√
×
×
×
图说物理
命题点：指南针的特点
1. 《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”．如图所示，“柢”即握柄，是磁体的______(选填“N”或“S”)极，静止时指向地磁场的______(选填“南”或“北”)极．(2021苏州14改编)
S
北
RJ九年级P119图20.1-1
命题点：发电机和电动机
2. 如图为动圈式话筒的构造示意图，对着话筒说话时，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中振动，把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬声器听到说话的声音，这种话筒应用的原理是___________现象，根据这一原理，制成了________(选填“电动机”或“发电机”).
电磁感应
发电机
RJ九年级P142图20.5-11
重难点突破
一、安培定则的应用
例1 (多选)在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管A端放有一小磁针，闭合开关，
一题多设问
E. 螺线管B处的磁场强度与C处相同
F. 螺线管内部的磁场方向与外部磁场方向相同
G. 为了使实验现象更明显，可以在螺线管中插入一根铝棒
H. 若将电源的正负极对调，再闭合开关，小磁针S极会向左转动
I. 电炉子是用如图所示原理制成的
J. 若将电源切断，小磁针的S极将指向地理的北极
下面说法正确的是( 　　)
A. 通电螺线管B端为N极
B. 通电螺线管外C点的磁场方向向右
C. 小磁针N极向右转动
D. 滑动变阻器的滑片P向a端移动，通电螺线管的磁性增强
BDH
二、通电螺线管作图
例2　(2022怀化)如图，根据图中电流方向，标出磁感线方向、小磁针的N极．
N
例3　(2022锦州)如图所示，根据电磁铁通电后磁感线的方向，标出小磁针左端的磁极(用“N”或“S”表示)和电源左端的极性(用“＋”或“－”表示)
S
+
实验突破—科学探究素养提升
实验
1
探究通电螺线管外部的磁场分布(呼和浩特2021.14)　
例1　小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，按照图甲布置器材．
设计与进行实验
(1)在螺线管中插入一根铁棒的目的是_______________．
增强磁场强度
一题多设问
(2)小明把小磁针放到图甲中圆圈所在的各个位置，闭合开关，记录小磁针N极的方向．这样操作的目的是________________________．
(3)小明记录的小磁针N极的大致指向如图乙所示，则螺线管的左端为______极．
记录磁场中各点磁场方向
S
(4)通过观察图乙，可以初步得出：通电螺线管外部的磁场与__________的磁场相似．
(5)将电源的正负极对调，重复实验．这是为了研究__________________
____________________.
通电螺线管磁场方向与电流方向的关系
分析论证
条形磁体
(6)同组的小红用铁屑来做实验，她在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后轻敲玻璃板，细铁屑的排列如图丙所示，观察现象可以看出这样做的好处是_______________________________________________
________________________________．(合理即可)
能更直观地显示螺线管内部和外部的磁场分布(或能更直观地显示螺线管周围磁场的强弱)
交流与评估
(7)为了研究通电螺线管的磁极性质，老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图丁所示的四种情况．实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的____________有关，且这个关系可以用____________判断．
电流方向
安培定则
丁
(8)(2022淮安改编)在螺线管外部A、B两处放置小磁针，如图戊．闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因：___________________________________．观察实验现象后，应立即断开开关，是为了________________________________.
B处小磁针N极的指向与磁场方向相同
保护电路，防止螺线管温度过高
戊
实验
2
探究什么情况下磁可以生电(呼和浩特2022.14)
一题多设问
例2　小强在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置．
(1)实验中通过观察______________________来判断电路中是否有感应电流，这是______法的应用．
(2)小强将导体静止悬挂起来后，闭合开关，电流计指针不偏转，说明电路中________(选填“有”或“没有”)电流产生．
电流计指针是否偏转
转换
没有
设计与进行实验
分析论证
(3)小强将实验中观察到的现象记录在下表中．
次数 开关 磁场方向 导体ab的运动方向 电流计的指针
1 断开 上N下S 左右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 上下运动 不偏转
3 闭合 上N下S 左右运动 偏转
①分析______两次实验可知，产生感应电流的条件之一是开关必须保持闭合；
②分析实验2和3可知，产生感应电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做____________运动.
1、3
切割磁感线
(4)小强在第3次实验中，将导体运动方向由向左改为向右时，发现电流计指针的偏转方向也发生改变，这说明感应电流方向与_________方向有关；若让导体ab在磁场中向左运动，对调磁体N、S极，观察电流计指针的偏转方向，是探究感应电流方向与________方向的关系.
导体运动
磁场
(5)(2023贵阳改编)根据上述探究过程，小强就说：“我们找到产生感应电流的秘密了！”此时你对小强的“成果发布”作何评价？________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________.
不合理，实验次数太少，得出的结论具有偶然性，应该分别换用不同材料的导体、改变磁场方向、使导体朝各个方向运动进行多次实验
(6)(2021十堰改编)电路中产生感应电流的过程中将________能转化为电能，此原理可用来制造________(选填“电动机”或“发电机”).
(7)小强为进行下一步的探究而设计了如下的实验：保持磁场强弱不变，让导体ab以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流计指针偏转幅度大小．他要验证的猜想是：_______________________________
____________________.
机械
发电机
感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度是否有关
交流与评估
内蒙古中考真题及拓展
命题点
1
磁场 磁现象　
1. (2022赤峰8题3分)下列说法正确的是(　　)
A. 地磁场的N极在地理北极附近
B. 电炉子是利用电流的磁效应工作的
C. 磁感线客观上并不存在，利用磁感线描述磁场是物理学的一种重要研究方法
D. 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
命题点
2
电流磁效应 电磁铁 电磁继电器(包头2考，赤峰3考)
2. (2023赤峰9题2分)如图所示，开关闭合后，小磁针N极(　　)
A. 指示方向不变
B. 向左旋转90°
C. 旋转180°
D. 向右旋转90°
B
3. (2021赤峰13题2分)如图是某灵敏电流计的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连．当线圈中有电流通过时，线圈会转动，原因是__________________________；若改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向将______(选填“改变”或“不改变”)．
通电线圈在磁场中受力运动
改变
拓展训练
4. (2021十堰)如图所示， 电磁铁的右下方有一铁块， 在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动，在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，滑片P逐渐向a端滑动，下列判断正确的是(　　)
A. 电磁铁的磁性逐渐减弱
B. 电磁铁的下端为S极
C. 铁块对地面的压强逐渐变大
D. 弹簧测力计的示数逐渐变大
B
5. (2021济宁)如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90 ℃.下列说法错误的是(　 )
A. 报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B. 报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
C. 报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中
D. 温度达到90 ℃时，报警器中的灯亮同时铃响
D
命题点
3
电磁现象的辨识(呼和浩特、包头、赤峰各3考)　
6. (2022包头5题2分)科学家经过长期研究，发现了电和磁有密切的联系，其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示，下列关于这两项科学探究的说法正确的是(　　)
A. 甲图实验探究磁场对通电导线的作用
B. 乙图实验所揭示的原理可制成电动机
C. 甲图中导体棒ab只要运动，电路中就会产生电流
D. 乙图中若只将磁体的两极对调，导体棒ab的运动方向不改变
B
7. (2022通辽8题2分)如图所示，关于甲、乙、丙、丁四幅图，下列说法不正确的是(　　)
A. 甲图说明电能转化成机械能
B. 乙图说明闭合电路部分导体在磁场中运动一定会产生电流
C. 丙图说明电流周围存在磁场
D. 丁图说明地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似
B
拓展训练
8. (2021抚顺)如图所示的风能日行灯，可安装在多种车辆上，且免接线，无需电池．车辆行驶时，风车转动使LED发光．下列说法正确的是(　　)
A. 此装置提供电能利用了电磁感应
B. 风车转动将电能转化为机械能
C. LED是由超导材料制成的
D. 风车转动利用了磁场对电流的作用
A
9. (2021北部湾经济区)科技创新小组发明了一款新型的带滚轮书包，其内部无电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，行走更安全．下图中能反映此原理的是(　　)
D
10. (2021临沂)甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和支架构成，导体棒ab和cd由导线连接，如图所示，闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右运动，关于此现象，下列判断正确的是(　　)
A. 甲装置相当于电动机
B. 乙装置相当于发电机
C. 向左移动ab，cd仍向右运动
D. 甲装置将机械能转化为电能
D
命题点
4
电磁作图（赤峰4考）
11. [2022赤峰15题(3)2分]如图所示，在虚线框内填一个合适的电路元件(用规定的元件符号表示)，并把电路连接完整，使得电磁铁磁性强弱可以改变．闭合开关，使电磁铁通电，在图中标出小磁针静止时的N极．
N
12. (2023通辽18题2分)如图所示，在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体，开关闭合后，滑片P向右滑动时弹簧伸长．请标出电磁铁上端的极性及电源正负极．
S
+
-
拓展训练
13. (2021福建)如图，当闭合开关S后，用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引，请在图中虚线上标出磁感线的方向，并在括号内标出条形磁体左端的极性．
N
14. (2021青海)如图所示，根据电源的正负极和小磁针的指向，在图中画出螺线管的绕线．
命题点
5
探究通电螺线管外部的磁场分布(呼和浩特2021.14)　
15. (2021呼和浩特14题3分)1820年，奥斯特发现了电生磁．进而，人们把导线绕在圆筒上，做成螺线管．今天，我们一直探究“通电螺线管产生的磁场”，实验设计如下：
(1)在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀的撒满铁屑．通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示；
(2)把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时指向如图乙所示；
(3)通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状，我们发现，通电螺线管外部的磁场与______(选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似；
(4)如果我们把地球磁场比作一个通电螺线管产生的磁场，赤道比作其中一条环绕导线，则导线中电流流向应该是____________(选填“自西向东”或“自东向西”)；
条形
自东向西
(5)法国科学家安培认为，磁体是由许许多多小磁针定向排列构成，其宏观体现就是N极和S极．我们规定：磁场中小磁针静止时N极的指向为磁场方向．则乙图中，通电螺线管内部的磁场方向应该是____________(选填“自左向右”或“自右向左”)．
自右向左
命题点
6
什么情况下磁可以生电(呼和浩特2022.14)
16. (2022呼和浩特14题3分)在历史的长河中，有相当长的一段时间里，人们认为电现象和磁现象是互不相关的．直到1820年，丹麦物理学家________(选填“安培”、“奥斯特”或“法拉第”)发现，电流周围存在磁场，成为世界上第一个发现电与磁联系的科学家．如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”的实验装置．
闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、
导线组成闭合电路．
奥斯特
实验 序号 磁场方向 导体棒ab运动方向 灵敏电流计
指针偏转情况
1 向下 向上 不偏转
2 向下 不偏转
3 向左 向右偏
4 向右 向左偏
5 向上 向上 不偏转
6 向下 不偏转
7 向左 向左偏
8 向右 向右偏
实验观察到的现象如下表(实验中电流由左进入电流计，指针向左偏，电流由右进入电流计，指针向右偏)
(1)实验表明，闭合电路中的部分导体在磁场中做下列哪种运动时，电路中产生感应电流(　　)
A. 平行磁感线运动 B. 切割磁感线运动
(2)导体中产生的电流方向，与导体的运动方向，以及磁感线的方向都有关系，根据题给信息，分析判断下列方向关系正确的是(　　)
B
C

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