资源简介

(共83张PPT)
第18讲 电与磁
第三部分 电学
知识梳理
1
重点突破
2
实验过关
3
跨学科实践
4
课堂检测
5
知识梳理
1
铁
知识点1 磁现象和磁场
钴
镍
磁性
磁体
电流
磁性
N
S
地磁场
沈括
南极
北极
知识点2 电生磁
奥斯特
改变
大小
匝数
方向
开关
知识点3 磁场对通电导线的作用
机械
知识点4 磁生电
法拉第
闭合
切割磁感线
闭合
一部分
切割磁感线
知识点5 电动机与发电机
原理图 结构图 工作原理 能量转化 区别 实质
电 动 机 通电导体在磁场中受力运动 ①____能→② ____能 有电源 用电器
电
机械
原理图 结构图 工作原理 能量转化 区别 实质
发 电 机 电磁感应 ③____能→④ ____能 无电源 电源
机械
电
重点1 磁现象和磁场
1. [2025 营口一模] 《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”，下列说法正确的是 (　　)
A.“ 杓”是磁体的S 极“；柢”是磁体的N 极
B . 司南周围的磁感线是真实存在的
C. “其柢指南”指的是地理的北极
D. 司南能够指示方向是由于地磁场的作用
重点突破
2
D
2. [2025 抚顺模拟] 如图是科技馆名为“铁钉桥”的展品，左右“桥墩”是同一电路的两块电磁铁。通电后，数枚细铁钉搭建成“ 桥面”，“铁钉桥”的形成是利用了异名磁极相互______。该“铁钉桥”中间的磁性最______
(填“强”或“弱”)。
吸引
弱
重点2 电生磁及其应用
3. 如图所示，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______(填“会”或“不
会”)回到原来位置。
S(或南)
磁场
会
4. [2024 盘锦模拟] 如图甲所示是一款磁悬浮音箱，使用时，闭合开关，音箱可悬浮在空中。图乙为其电路原理图，音箱底部有一磁体，下方底座内部有电磁铁。
下列对此款音箱的分析正确的是 (　　)
A . 向右移动滑片P 可以降低音箱的悬浮高度
B. 底座电磁铁周围磁感线的方向为由下向上
C . 音箱底部磁体的A 端应是N 极
D. 在更高的位置稳定“悬浮”后，音箱受到的电磁铁对它的斥力变大
C
5. 如图是一种水位自动报警器原理图。关于它的工作原
理，下列说法正确的是 (　　)
A . 水位升高到金属块A 时，绿灯亮
B . 水位升高到金属块A 时，电磁铁通电
C . 水位没有到达金属块A 时，电磁铁上端为N 极
D. 为使报警器在更低的水位能报警，可以下降B 的高度
B
6. [2025 铁岭模拟，多选] 海鲜保存常要求温度低于
-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警
器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3 V 且保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，图乙为热敏电阻R 的阻值随
温度变化的图像。冷库温
度等于或高于-18℃时，
工作电路报警。
下列说法正确的是 (　　)
A . 冷库温度升高时，热敏电阻R 的阻值变小
B . 工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C . 冷库温度为-18 ℃时，控制电路中的电流为0.03 A
D. 冷库温度降低时，控制电路的电功率变小
ACD
7. [难点加练]如图所示，R0 是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R 是电阻箱(已调至合适阻值)，它们和电磁继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭，夜晚路灯亮。则给路灯供电的电源应接在______(填“a、b”或“b、c”)
两端，其中相线应接在______
(填“a”“b”或“c”)端。
a、b
a
8. 图甲为可燃气体浓度报警器的工作原理图，气敏电阻阻值随可燃气体浓度的变化关系如图乙所示。当环境中可燃气体的浓度超过4% 的预设报警值时，报警器红灯
亮，发出报警信号。已知
触发电磁继电器工作的
电流为0 . 2 A，滑动变
阻器R2 的最大阻值为
100 Ω，线圈A 电阻忽略不计。
下列说法正确的是 (　　)
A . 工作电路中的L1 是红灯
B. 控制电路的电源电压可调范围为4～28 V
C. 报警器刚触发报警时，R2 最大功率为4 W
D. 控制电路电源电压一定时，滑片P上移或增加线圈A 的匝数都会使报警器在可燃气体浓度更大时报警
C
点拨：由图乙可知，可燃气体的浓度越高，气敏电阻的阻值越小。报警器报警时，气敏电阻阻值减小，控制电路中的电流增大，线圈A 的磁性增强，吸下衔铁，使L2 亮，所以L2 是红
灯，故A 错误。由图乙可知，可燃气体的浓度为4% 时，R1=
40 Ω，控制电路中的电流为I=0.2 A，当滑动变阻器接入电路的阻值为0 Ω 时，电源电压最小为Umin=IR1=0.2 A×40 Ω=8 V；当滑动变阻器接入电路的阻值为100Ω 时，电源电压最大为Umax=I(R1+R2max)=0.2 A×(40 Ω+100 Ω)=28 V，所以控制电路的电源电压可调范围为8～28 V，故B 错误。
触发电磁继电器工作时控制电路中的电流为I=0.2 A，根据P=I2R 可知，触发电磁继电器工作时滑动变阻器的最大功率为Pmax=I2R2max=(0.2 A)2×100 Ω=4 W，故C 正确。控制电路电源电压一定，触发电磁继电器工作时控制电路中的总电阻一定，滑片P 上移时，R2 接入电路的阻值变大，则气敏电阻R1 的阻值变小，由图乙可知可燃气体浓度变大，即报警器会在可燃气体浓度更大时报警；增加线圈A 的匝数会使电磁继电器在更小电流时触发工作，由欧姆定律可知，此时气敏电阻的阻值变大，由图乙可知，此时可燃气体浓度变小，即报警器会在可燃气体浓度更小时报警，故D 错误。故选C。
重点3 电动机、发电机的原理及应用(2 年2 考)
9. [2025 辽宁节选] 中国高铁是中国一张亮丽的名片，具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，实现节能，图 ______(填 “a”或“b”)与其此时的工作原理相同。
b
10. 小制作[ 2024 辽宁，多选] 如图，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入交变电流后，
纸杯振动发声。下列说法正确的是 (　　)
A . 该扬声器与电动机的工作原理相同
B . 磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变
C . 线圈带动纸杯振动是电磁感应现象
D. 线圈中的电流不会产生磁场
AB
重点4 电磁现象辨识及综合
11. [2025 阜新模拟“] 福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰，如图所示。当电磁弹射车内的导体通入强电流时，即可产生强大的推力，将航母舰载机弹出。下列实验与电磁弹射车工作原理相同的是( 　　)
D
12.[2024盘锦模拟，多选] 对下列各图的分析中正确的是
(　　)
A. 图甲：闭合开关，导体棒在轨道上运动，应用了磁场对电流有力的作用的原理
B . 图乙：麦克风与电动机的工作原理相同
12.[2024盘锦模拟，多选] 对下列各图的分析中正确的是
(　　)
C. 图丙：当开关由位置2 掷到位置1 时，下方挂铁块的弹簧被拉长，说明电流越大，电磁铁磁性越强
D. 图丁：电铃的工作原理是电流的磁效应
AD
重点5 电磁作图(2025.24)
13. 地球是一个天然的大磁体，类似条形磁体，如图所示为小磁针静止时N、S 极的指向，请在图中“(　　)”处标出地磁场的磁极，并用箭头标出P 点的磁感线方向。
如图所示
14. [2024 丹东五中模拟] 如图，根据小磁针静止时的N 极方向，用箭头在图中A 点标出磁感线的方向和导线中B 点的电流方向。
如图所示
15. 如图所示的通电螺线管，电流表指针正常偏转，在图中括号内标出小磁针右端的极性，电源右端的极性。
如图所示
16. [2025 沈阳模拟] 如图所示，闭合开关S 后，磁体的B 端与通电螺线管左端相互排斥，请在图上标出：磁体A 端的极性、磁感线的方向。
如图所示
17. 如图，用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要
求：闭合开关后，通电螺线管的上端为N 极，当滑动变阻器的滑片P 向右移动时，通电螺线管的磁性增强。
如图所示
18. [2024 辽宁一模节选] 智能防盗报警系统应用广泛，某小组设计了一个防盗报警电路，部分电路如图所示，
当车在锁定状态下被强行打开车门时，开关S 自动闭
合，电铃和小灯泡就会交替工作，开始报警。图中的电磁铁中有电流流过时，会把衔铁吸下，使B 与A 分开，与C 接通。用笔画线代替导线把电磁铁接入电路中实现该功能(导线不能交叉)。
如图所示
实验1 探究通电螺线管外部磁场的方向(课标实验)
实验思路
1. 通过_______的分布来研究通电螺线管外部的磁场是怎样分布的。→实验器材：螺线管、铁屑、多个_____ 、电源、导线、开关等。
实验过关
3
铁屑
小磁针
2. 探究通电螺线管外部的磁场分布：小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，通过小磁针静止时______极所指方向判断通电螺线管外部的磁场方向。(转换法)
3. 探究通电螺线管两端极性与环绕电流方向之间的关系：改变通电螺线管导线中______的方向，判断通电螺线管两端极性前后的变化情况。
N
电流
实验例题
例1 物理小组的同学们用如图所示的装置探究通电螺线管外部的磁场方向。
基础设问全练会
(1)为使磁场加强，可以在螺线管中插入一根______(填“铁棒”“铜棒”或“铝棒”)。
铁棒
(2)闭合开关前，小磁针静止时，N 极指向地理的______ (填“南极”或“北极”)附近，说明地球周围存在磁场。
(3)为了确保在通电螺线管附近的小磁针有明显的偏转，螺线管应______ (选填“ 南北”或“东西”)方向放置。
(4)闭合开关，发现小磁针发生偏转，观察并记录
小磁针N 极(涂黑一端为N 极)的指向，如图
甲所示，此时通电螺线管的右端为
______极。
北极
东西
S
(5)为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对通电螺线管中的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图丙所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性与 ___________________有关，且这个关系可以用_______来判断。
电流方向和绕线方式
安培定则
中考能力点提升
(6)若还想探究通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关
系，你认为可行的方法是__________________________
__________。
(7)另一组同学发现他们实验中的小磁针偏转不明显，为了增强通电螺线管的磁性，可行的操作是______________
_________________________________(写出一种即可)。
在电路中串联一个滑动变阻器
(合理即可)
增加线圈匝数(或
换用电压更大的电源电压，合理即可)
(8)若实验室里有铁屑，小组的同学们又利用铁屑判断通电螺线管外部的磁场分布。
①此处用到的物理方法是_____法。
② 在有螺线管的硬纸板上均匀地撒上铁屑，给螺线管通电后，发现只有少量铁屑发生移动；若想使更多铁屑在磁场的作用下有规律地排列，接下来应进行的操作是___________。
转换
轻敲硬纸板
③ 用铁屑来做实验，得到了如图乙所示的情形，由此可看出通电螺线管外部的磁场分布与______
磁体周围的磁场分布相似，为描述磁场
而引入的磁感线______真实存在的。
条形
不是
实验2 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(课标实验)
实验思路
1. 蹄形磁体：提供________。
2. 观察电流：用导线连成闭合回路，并将_______连入
电路。
3. 使导体在磁场中静止或____ ，观察电路中是否有电流。
磁场
电流表
运动
实验例题
例2 物理探究小组利用如图甲所示的装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
序号 磁体摆 放方向 导体ab 运动方向 电流表指针的偏转情况
1 N 极 在上 竖直上下运动 不偏转
2 水平向左运动 向右偏转
3 水平向右运动 向左偏转
4 N 极 在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向左偏转
6 水平向右运动 向右偏转
(1)接入电流表来判断是否产生感应电流，此处用到的物理方法是_______。
(2)实验中，导体ab 的材料可能是_____(填“塑料”或“铝”)。
(3)当导体ab 悬挂起来静止后，闭合开关，电流表的指针不偏转，说明电路中_______(填“有”或“无”)电流产生。
转换法
铝
无
(4)将实验中观察到的现象记录在表格中，分析实验现象可知：让导体在磁场中运动就可以产生电流。这种结论是_______(填“ 正确”或“错误”)的。
(5)比较第2、3 次的实验现象发现，产生的电流的方向跟_____________有关；比较第3、6 次的实验现象发现，产生的电流的方向还跟________有关。
错误
导体运动方向
磁场方向
(6)此原理最早是由英国物理学家_______发现的，最重要的应用是制成了_______(填“电动机”或“发电机”)。
(7)[2025 南充] 探究小组发现实验中电流表的指针偏转角度较小，你有什么方法使指针偏转角度变大？答： ____________________________(写出一种即可)。
(8)小组成员在实验中有了新的思考：如果把电流表换成_______ ，就能继续探究磁场对通电导体的作用。
法拉第
发电机
增大导体的切割速度(合理即可)
电源
(9)[2025 本溪模拟] 如图乙是手摇发电机，为了判断发电机产生的电流方向是否变化，把两个发光二极管极性相反地_______(填“并”或“串”)联起来，
并
由于发光二极管具有单向导电性(电流由二极管正极流入，二极管负极流出时二极管发光，反之电流不能通过二极管，即不发光)，转动摇把，若观察到两个二极管 _______(填“不”“一直”或“交替”)发光，则可说明发电机产生的电流方向是变化的。
交替
跨学科实践
4
1. 将一段裸铜导线弯成如图甲所示形状的线框，将它置于一节5 号干电池上(线框上端的弯折处A 与电池正极接触良好)，一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面的两端P、Q 与磁铁
表面保持良好接触，放手后线
框就会开始转动，成为一个
“简易电动机”，如图乙所示。
关于该“简易电动机”，下列说法正确的是 (　　)
A . 线框会转动是由于受到电场力的作用
B . 电路中的热功率等于线框旋转的机械功率
C . 如果强磁铁吸附在电池负极的是S 极，那么从上向下看，线框逆时针转动
D. 如果线框下面只有一端导线与强磁铁良好接触，则线框将上下振动
C
2. 如图所示，这是自制简易电动机模型。
(1)绕制线圈的铜线外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理，其中一端的漆皮全部刮去，另一端的漆皮刮半周留半周。按这种方法刮漆的目的是使线圈能够__________。
(2)如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？(说出两点即可)①_________________；
② ______________ 。
持续转动
将线圈拨转一定角度
增大电源电压
(3)通电后线圈能转动，如果要改变转动方向，可采取的做法：① _________________ ，② _________________ 。
(4)如果还想改变线圈转动的快慢，应该怎么办？ ______________________________ 。
只改变电流方向
只改变磁场方向
改变电路中的电流大小(合理即可)
课堂检测
5
夯实基础
1. [2 分] 能被磁体吸引的物体是 (　　)
A . 铁钉 B . 铜线 C . 金币 D. 铝箔
A
2. [2025 内蒙古，2 分] 北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋(　　)
A . 带上了电 B . 被磁化
C . 温度升高 D. 质量减小
B
3. [2025 湖北，2 分] 如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是 (　　)
A . 木块
B . 石块
C . 铜块
D. 磁铁块
D
4. [2025 广安，2 分] 如图是2024 年杭州马拉松推出的机器狗配速员，机器狗内部电动机的工作原理是 (　　)
A . 电磁感应现象
B . 通电导体在磁场中受到力的作用
C . 电流的磁效应
D. 电流的热效应
B
5. [2025 山西，2 分] 小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路，在电机转轴一端插入细铁棒，快速转动铁棒，灯泡开始发光。下列说法正确的是 (　　)
A . 灯泡发光，说明该装置中一定有干电池
B . 转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动
C. 转动铁棒，电机就将电能转化为机械能
D. 若铁棒反向转动，电路中不能产生电流
B
6. [2025 营口模拟，多选，2 分] 电吉他的发音原理是电磁拾音装置(如图所示)，金属弦的振动转化为线圈中的电信号，然后通过扬声器放大实现发声。
下列有关电吉他的说法正确的是 (　　)
A . 电磁拾音装置中的磁体周围存在磁感线
B . 扬声器的工作原理与电动机相同
C . 金属弦振动时，线圈中产生电信号是电磁感应现象
D. 电磁拾音装置工作时，不需要外部电源提供能量
BCD
7. [2025 宜宾，2 分] 明朝郑和下西洋时，航行中使用罗盘和星象来辨别方向，其中罗盘小磁针的北极指向地磁场的______极，地磁场的北极在地理的______极附近。
S(南)
南
8. [2025 铁岭模拟，2 分] 如图为磁悬浮LED 灯，灯座A 内有电磁铁，灯头B 内有磁铁和接收线圈，此时灯泡悬浮在空中是由于异名磁极相互_______；当底座C 的开关闭合时，内部的发射线圈产生交变磁场，
灯泡被隔空点亮，这个过程与_______
(填“ 电动机”或“发电机”)工作原理相同。
吸引
发电机
9. [ 2025 盘锦模拟，2 分] 如图是小红利用光敏电阻R1 和电磁继电器等元件设计的“智能照明灯”电路，A 点应接家庭电路的______线。设计要求：天暗时灯L 自动点亮，天亮时自动熄灭，则R1 的阻值随
光照强度的增加而______(填“增
大”或“减小”)。
相
减小
10. [2025 甘肃，2 分] 如图所示，甲、乙两个相同的装置分别由蹄形磁体、导体棒和金属支架构成，导体棒ab 和cd 放在支架上，支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd 也会随之向右移动，其中甲装置涉及的物理学原理是由_______(填“奥斯特”或“法拉第”)发现的，乙装置与_____________(填“动
圈式扬声器”或“动圈式话筒”)
的原理相同。
法拉第
动圈式扬声器
11.[2024 扬州，2分] 如图，请标出电源正、负极和磁感线的方向。
如图所示
12.[2025扬州，4分] 在研究电磁感应现象活动中。
(1)摇动发电机模型的手柄，灯泡发光，是因为线圈在______中转动产生感应电流，把______能转化为电能。
(2)如图，导体AB 静止，闭合开关，电
流表指针_______ ；再让导体AB 水平
向右运动，电流表指针_______(均填
“ 偏转”或“不偏转”)。
磁场
机械
不偏转
偏转
13.[2025 沈阳模拟，7分] 如图是“磁场对通电导线的作用”的实验装置。
(1)为使实验顺利进行，装置中的导体ab 应选用轻质的_______(填“铁棒”或“铝棒”)。
(2)接通电源后，导体ab 向左运动，这说明磁场对通电导体有力的作用，也说明力可以改变物体的_________，________ (填“电动机”或“发电机”)是利用这一原理工
作的。
铝棒
运动状态
电动机
(3)若只将蹄形磁体的两极对调，接通电源，会观察到导体ab 向右运动，说明通电导体在磁场中的受力方向与_______方向有关。
(4)若将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab 做 ___________运动，发现电流表指针偏转，这说明该闭合电路中有感应电流通过，则此过程中能量的转化主要是将 _______能转化为_______能。
磁场
切割磁感线
机械
电
创新好题
14. [2025 鞍山模拟，多选，2 分] 如图甲是物理小组设计的“智能温控小屋”简化电路图，工作电路功率随时间的变化关系如图乙所示。
当室温上升至28 ℃时冷却系统开始工作，当室温降至23 ℃时冷却系统停止工作。Rt 为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流为0.15 A 时，衔铁刚好被吸下，控制电路电源电压恒为3 V。定值电阻R0 的阻值为100 Ω， 线圈电阻忽略不计。
下列说法正确的是 (　　)
A. 工作电路30 min 内消耗的电能为1.44×106 J
B . 电磁铁上端是N 极
C . 工作电路工作时，通过电阻R0 的电流为0.03 A
D. 热敏电阻Rt 阻值的变化范围为2 0～2 5 Ω
ACD
点拨：由图乙可知，工作电路的冷却系统30 min内工作了20 min，即t=20 min=1 200 s，其工作电路的功率
P=1 200 W，此过程所消耗的电能W=Pt=1 200 W×
1 200 s= 1.44×106 J，故A 正确。根据安培定则可得，电磁铁下端是N 极，故B 错误。当控制电路中的电流为0.15 A时，衔铁刚好被吸下，工作电路工作，控制电路中R0 和Rt 并联，则R0 两端电压为U0=U=3 V，R0=100 Ω，则通过R0 的电流I0= ==0.03 A，故C 正确。
当控制电路中的电流为0.15 A 时，衔铁刚好被吸下，冷却系统工作，由图甲可知冷却系统工作前控制电路为热敏电
阻Rt 的简单电路，根据题意可知，室温升至28 ℃ 时，热
敏电阻Rt 的阻值最小，热敏电阻两端电压为Ut=U=3 V，
则热敏电阻的最小阻值Rtmin = = =20 Ω；由题意和图示可知，冷却系统工作后，控制电路中热敏电阻Rt 和定值电阻R0 并联，
在降温过程中热敏电阻Rt 的阻值会增大，则通过热敏电阻Rt 的电流会减小，但此过程中衔铁一直被吸下，说明此过程中控制电路的总电流不低于0.15 A，当室温降至23 ℃ 时，热敏电阻Rt 的阻值最大，控制电路中的总电流恰为0.15 A，则此时通过热敏电阻的电流It′=It-I0=0.15 A-
0.03 A=0.12 A，热敏电阻两端电压Ut=U=3 V，所以热敏电阻的最大阻值Rtmax = = =25 Ω ，由此可知热敏电阻阻值的变化范围为20～25 Ω，故D 正确。故选ACD。

展开更多......

收起↑