资源简介

(共57张PPT)
第十七讲　电与磁
必备知识 夯根基
实验探究 提素养
重点难点 释疑难
聚焦湖南中考 模拟
思维导图 建体系
思维导图 建体系
必备知识 夯根基
一、磁现象和磁场
1.磁现象:
(1)磁极:磁体上吸引能力_________的两个部位,分_______(S)和_______(N)。
(2)磁极间作用的规律: 同名磁极相互__________,异名磁极相互__________。
2.磁场:
(1)存在:__________周围存在着磁场。
(2)性质:对放入其中的磁体产生________的作用。
(3)方向:磁体周围某点的小磁针静止时,小磁针__________的指向。
　最强　
　南极　
　北极
　排斥　
　吸引　
　磁体　
　力　
　北极　
3.磁感线:用来方便、形象地描述__________的一些带箭头的曲线。在磁体外部,磁体周围的磁感线从_________出发,回到_________。
4.地磁场:
(1)存在:__________周围存在着磁场。
(2)特点:地磁南极在地理__________附近,地磁北极在地理__________附近。
　磁场　
　N极　
　S极　
　地球　
　北极　
　南极　
二、电生磁
1.电流磁效应:
(1)发现:丹麦物理学家____________证实电流的周围存在着磁场。
(2)影响因素:通电导线周围的磁场方向与__________方向有关。
2.通电螺线管的磁场:
(1)分布:通电螺线管外部的磁场与______________的磁场相似。
(2)极性判断——安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中__________的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的_______极。
　奥斯特　
　电流　
　条形磁体　
　电流　
　N　
3.电磁铁:
(1)构成:在通电螺线管中插入__________,就构成了电磁铁。
(2)特点:有__________通过时有磁性,否则无磁性。
(3)影响磁性强弱的因素。
①匝数一定时,线圈中电流__________,电磁铁磁性越强。
②电流一定时,外形相同的螺线管,匝数__________,电磁铁磁性越强。
4.电磁继电器:
(1)工作原理:利用____________________电路的通断间接地控制___________
__________电路。
(2)实质:利用____________来控制工作电路的一种开关。
　铁芯　
　电流　
　越大　
　越多　
　低电压、弱电流　
　高电压、
强电流　
　电磁铁　
三、电动机
1.磁场对通电导线的作用:
(1)性质:通电导线在磁场中受到________的作用。
(2)影响因素:力的方向与______________、______________有关。
2.电动机:
(1)原理:根据______________________________的原理制成。
(2)换向器:每当线圈刚转过______________时,自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动下去。
(3)能量转化:电能转化为__________能。
　力　
　电流方向　
　磁场方向　
　通电导体在磁场中受力运动　
　平衡位置　
　机械　
四、磁生电
1.电磁感应现象:由于导体在磁场中运动而产生__________的现象。
2.产生感应电流的条件:
(1)部分导体。
(2)电路闭合。
(3)做________________运动。
3.发电机:
(1)原理:______________。
(2)能量转化:机械能转化为________能。
　电流　
　切割磁感线　
　电磁感应　
　电　
【教材图片解读】
1.【判一判】地磁场
地球是一个巨大的磁体,最早利用地磁场指示方向的装置是图中所示的“司南”,勺柄应为该磁体的_______(选填“N”或“S”)极。
　S　
2.【练一练】电流的磁效应
某同学用如图所示装置研究电与磁的关系,比较甲乙两图可知_______________
________________;
比较甲丙两图可知__________________________________。
　通电导体的周
围存在着磁场　
　电流的磁场方向与电流方向有关　
3.【画一画】根据螺线管中电流的方向,画出下面两图中螺线管的N、S极。
答:
4.【填一填】扬声器
当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时,线圈的左端是_______极;当电流方向改变时,线圈将__________运动;与扬声器原理相同的是____________(选填“电动机”或“发电机”)。
　N　
　反向　
　电动机　
实验探究 提素养
主题一　探究通电螺线管外部磁场的方向
核心解读
【实验装置】
【考点解读】
1.主要实验器材及其作用:
(1)在通电螺线管周围不同位置放置小磁针的目的是________________________。
(2)螺线管中插入铁棒的目的是__________________________。
2.实验操作:
(1)根据__________________判断通电螺线管的极性,通过铁屑的疏密程度判断磁场的强弱。
(2)对调电池正负极的目的是探究通电螺线管的磁场方向与____________是否有关。
3.实验结论:
(1)通电螺线管外部的磁场与______________的磁场相似。
(2)电螺线管两端的极性跟螺线管中________________有关。
　便于观察磁场的方向　
　增强通电螺线管的磁场　
　小磁针的指向　
　电流方向　
　条形磁体　
　电流的方向　
【示范案例1】小明同学在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验时,采用如图甲所示的实验装置。
[基础探究]
(1)选用小磁针是为了____________________,这里采用的方法是____________。
(2)图甲中,在螺线管内插一个铁芯,当电流通过螺线管时,螺线管中的铁芯就被电流的磁场__________,使它的磁性__________。
(3)闭合开关后,通电螺线管的左端为_______极,小磁针________(选填“会”或“不会”)发生偏转,说明通电螺线管与小磁针之间是通过__________发生力的作用。静止后小磁针的左端为_______(选填“N”或“S”)极。
(4)观察图乙中小磁针的偏转情况可知,通电螺线管周围的磁场分布与______________的磁场分布相似。
(5)小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180°,由此可以得出的结论是____________________________________________________。
　指示磁场的方向　
　转换法　
　磁化　
　增强　
　S　
　会　
　磁场　
　S　
　条形磁体　
　通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流方向有关　
[创新拓展]
(6)小明想探究通电螺线管周围的磁场强弱与电流大小是否有关,需要改变电路中的电流,但发现若改变干电池的节数,电路中的电流变化不连续,请你帮小明设计一个合适的方法________
________________________。
(7)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________
(填写操作方法)玻璃板,细铁屑的排列如图丙所示。图中_______(选填“a”或“b”)点处的磁性较强。小明比较小红和自己的实验方法,发现与铁屑相比,用小磁针来反映通电螺线管周围磁场分布的效果更好,理由是__________________________________。(写出一条即可)
　在电路
中串联一个滑动变阻器　
　轻敲
　b　
　小磁针能指示出各点的磁场方向　
主题二　探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
核心解读
【实验装置】
【考点解读】
1.实验中通过观察________________________判断是否产生感应电流,这是利用了_______
法。
2.若改变__________方向或______________方向,产生感应电流的方向改变;
3.若导体不动,让U形磁体左右运动,导体中________(选填“能”或“不能”)产生感应电流。
4.结论:
(1)__________电路的____________导体在磁场中__________________运动时,导体中产生电流,这种现象叫作______________现象。
(2)感应电流的方向与______________和__________________有关。
5.实验过程中能量的转化为:__________能转化为________能。
6.若要增大产生感应电流的大小,可以_____________或____________________________。
　电流表指针是否偏转　
　转换
　磁场　
　导体运动　
　能　
　闭合　
　一部分　
　做切割磁感线　
　电磁感应　
　磁场方向　
　导体运动方向　
　机械　
　电　
　增强磁场　
　增加导体切割磁感线的速度
【示范案例2】小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中电流表的指针偏转方向即表示通过的电流方向)。
[基础探究]
(1)导体ab静止悬挂,闭合开关,电流表的指针不偏转,说明电路中________(选填“有”或“无”)电流产生。
(2)继续探究,记录观察到的现象如表所示。
序号 ab运动方向 电流表指针偏转情况
1 沿磁场方向运动 (不切割磁感线) 不偏转
2 水平向左(切割磁感线) 向右偏转
3 水平向右(切割磁感线) 向左偏转
　无　
①比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做_______
__________运动时,电路中就会产生感应电流;
②比较2、3实验现象还发现,产生的感应电流的方向跟_____________________
________有关。
(3)如果导线左右往复运动,电路中产生的是____________(选填“交流电”或“直流电”)。
(4)闭合电路中有电流的必要条件是要有电源。在电磁感应现象中,闭合电路中
____________________________相当于电源。
　切割
磁感线　
　导体切割磁感线运动
方向　
　交流电　
　做切割磁感线运动的导体　
(5)若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁体(导体ab不动),则电流表的指针________(选填“会”或“不会”)偏转。
(6)利用上述实验原理可以制成____________。
(7)磁生电的过程是将__________能转化为________能。
　会　
　发电机　
　机械　
　电　
[创新拓展]
(8)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,他应进行的操作是:___________
_____________________________________________________。
(9)如果将电流表换成__________,可探究磁场对通电导体的作用。
　保持导体
运动快慢相同,改变磁场强弱,观察电流表指针的偏转幅度　
　电源　
(10)另一位同学小华在探究怎样产生感应电流的实验中,设计了如图所示的实验装置。
①将磁体向右插入螺线管中时,观察到电流表的指针向右偏转,由此可知:_____
__________________。
②将磁体从螺线管中向左拔出时,会观察到电流表的指针向________(选填“左”或“右”)偏转。
③通过前两步实验,可得出感应电流的方向与______________方向有关。
　电
路中产生了电流　
　左　
　磁体运动　
重点难点 释疑难
考点1　磁场、磁感线
【示范题1】(2025·山东中考)小明在户外实践中,利用随身所带物品制作了简易指南针,他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁,然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂,最后将两者靠近,静止时位置关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.铁钉的钉尖是S极
B.缝衣针的针尖是N极
C.地磁场N极在地理北极附近
D.移开电磁铁后,缝衣针静止时针尖所指方向为南
D
【提分必备】
磁场、磁感线、通电螺线管磁场和磁极之间的关系:
联系:磁场方向、小磁针静止时N极指向、磁感线的方向以及小磁针静止时N极受力方向都是一致的。
【技法攻略】
(1)任何一个磁体的两端磁性最强,中间几乎无磁性。
(2)磁场客观存在,而磁感线并不存在。
(3)在磁体外部,磁感线从N极出发,回到S极;而在内部则由S极指向N极,从而形成闭合曲线。
【变式训练】
1.(2025·广州中考)医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环,如图是其工作原理的简图,活塞在电磁铁的带动下左右移动,代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中,电磁铁的电流从a流向b时,则( )
A.电磁铁左端为S极,活塞向右移动
B.电磁铁左端为S极,活塞向左移动
C.电磁铁左端为N极,活塞向右移动
D.电磁铁左端为N极,活塞向左移动
B
2.(2025·陕西中考)如图,请在虚线框中标出电源右侧的正负极和小磁针左侧的N、S极。
答:
考点2　电磁现象的辨析
【示范题2】(2025·永州模拟)如图所示是一款搭载无人机的电动飞行救生圈,通过遥控可实现精准救援。电动机是其飞行的关键动力源,电动机的工作原理图是( )
C
【提分必备】
比较内容 电生磁 磁场对电流的作用 磁生电
实物图
原理 通电导体周围存在着磁场 磁场对通电导体有力的作用 ①电路闭合
②部分导体
③做切割磁感线运动
能的转化 电能→磁场能 电能→机械能 机械能→电能
实际应用 电磁铁 电动机 发电机
【技法攻略】电动机与发电机的区分
区分二者的关键是“电”与“动”的先后,“电动机”是指电路中有电源,电引起动,即先电后动;“发电机”是指线圈的“动”使电路中有了电流,动引起电,即先动后电。
【变式训练】(2025·长沙三模)如图所示为动圈式话筒的简化示意图。磁体固定在适当的位置,线圈与膜片连接,声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动,线圈中就产生电流,实现声信号到电信号的转变,其工作原理是( )
A.磁场对通电导线的作用
B.电流的热效应
C.电流的磁效应
D.电磁感应
D
考点3　电磁继电器
【示范题3】(2024·武汉中考)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。
(1)闭合开关S后,当温度达到________℃时,发热电阻就停止加热;
　90　
(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
　右　
　①　
【变式训练】(2025·广元中考)如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关,天暗时S自动断开,天亮时S自动闭合;R为滑动变阻器。下列说法正确的是( )
A.天亮时,电磁铁的上端是北极
B.天亮时,将R的滑片P向上滑动,电磁铁磁性变强
C.天暗时,衔铁被电磁铁吸引,触点c与a接触
D.天亮时,电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端
B
聚焦湖南中考 模拟
基础达标
题组1　磁体和磁场
1.(2025·长沙中考)关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( )
A.磁感线是真实存在的曲线,可以通过实验直接观察到
B.磁场越强的地方,磁感线分布越密集
C.磁感线在磁体外部从S极出发,回到N极
D.地球周围的磁感线方向是从地理北极出发,回到地理南极
B
2.(2023·长沙中考)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
C
题组2　电流的磁场和电磁继电器
3.(多选)(2025·长沙中考)如图所示是一款悬浮月球灯,通电时,月球灯可悬浮在底座上方,右侧虚线框内是它的内部简化结构。月球灯悬浮利用了(　 　)
A.电流的热效应
B.电流的磁效应
C.同名磁极相互排斥
D.异名磁极相互吸引
B、C
4.(2025·永州一模)2025年4月,神舟飞船与中国空间站核心舱成功对接(如图甲所示)。当飞船和核心舱靠近对接时,为预防撞击带来影响,需配置对接缓冲装置。小蓝设计了如图乙所示的对接缓冲装置简图。通电后,螺线管的b端为_______
(选填“N”或“S”)极;为增强缓冲效果,滑动变阻器的滑片P应向________(选填“左”或“右”)侧滑动。
　N　
　右　
5.(2025·邵阳模拟)某小区因暴雨引起车库积水,部分车辆被淹,小明看到新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,如图是该报警器原理图,金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处,若车库积水水面到达_______(选填“A”或“B”)处时,________(选填“绿”或“红”)灯发光报警,此时电磁铁的上端是_______(选填“N”或“S”)极。
　B　
　红　
　N　
题组3　电磁作图
6.(2025·怀化二模)请标出如图中所有磁感线的方向和小磁针的N极(把N极涂黑并标上字母)。
答:
7.(2023·娄底中考)如图所示,将一条形磁体放在小车上,并靠近螺线管,闭合开关后小车向右运动,请在括号中标出通电螺线管的“N”“S”极和电源的“+”“-”极。
答:
题组4　电磁现象的辨析
8.(2025·湖南中考)动圈式话筒可将声信号转换成电信号。下列四幅实验装置图能反映其工作原理的是( )
D
9.(2024·湖南中考)下列生活中的设施设备工作原理主要应用了电磁感应的是( )
D
10.(2024·长沙模拟) 考生进入考场前监考老师会用如图所示的手持式金属探测器进行检查。当探测器靠近金属物品时,在金属物品中产生感应电流,由此导致探测器发出警报,选项图片中与其工作原理相同的是( )
D
11.(2023·怀化中考)法拉第发现“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流”的现象。能产生这一现象的实验装置是图____
(选填“甲”或“乙”)。丙图是电动机的工作原理,该电动机工作时的能量转化是
______________________(选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械能”)。
　乙
　电能转化为机械能　
题组5　探究通电螺线管外部磁场的方向
12.(2025·长沙一模)某实验小组用图甲所示的装置“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,轻敲玻璃板,铁屑分布情况和小磁针静止时偏转方向如图乙所示,说明通电螺线管的外部磁场与_________
磁体周围的磁场相似。
(2)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______________有关。
(3)实验时发现通电螺线管的磁性较弱导致实验现象不明显,为了增强其磁性,在原有器材的基础上可采取的有效措施是__________________(写出一条即可)。
　条形
　电流方向　
　增加电源电压　
能力提升
13.(2025·长沙三模)巨磁电阻(GMR)效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增强而急剧减小的现象。如图所示是研究巨磁电阻特性原理的示意图,闭合开关S1、S2,当滑片P向左滑动时,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的磁性减弱
B.电磁铁的磁极位置会改变
C.巨磁电阻两端的电压变大
D.指示灯亮度变亮
D
14.(2025·湖南中考)为预防“倒春寒”对种子萌发的影响,科技小组为学校的育种温室设计了如图甲所示的温控电路。整个温控电路位于温室内,且当温室内温度低于20 ℃时启用。其控制电路的电源电压恒定,R0为变阻器,热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示,电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个挡位,低温挡位可使温室内降温比较平缓,R1、R2均为加热电阻。已知通过电磁铁线圈的电流大于或等于25 mA时,衔铁被吸下,与触点A分开,接通触点B。通过电磁铁线圈的电流小于或等于20 mA时,衔铁被弹回,与触点B分开,接通触点A。
(1)调好R0的阻值,闭合开关S1、S2,电磁铁上端磁极为_______极;Rt的温度升高,电磁铁磁性强弱如何变化 ____________________。
(2)将控制电路中R0阻值调为480 Ω,可使温室内达到允许的最高温度30 ℃,达到时衔铁刚好被吸下,求控制电路的电源电压;
(3)工作电路要求:高温挡功率需在800~1 200 W之间,低温挡功率需在100~200 W之间。已知实验室只有阻值大小为20 Ω、50 Ω、200 Ω、300 Ω的加热电阻各一个,不考虑温度对加热电阻阻值的影响,则R2应选用哪一个加热电阻(写出必要的计算过程)。
　N　
　电磁铁磁性增强　
【解析】(1)根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图甲可知,电流从电磁铁的上端流入,所以电磁铁的上端为N极,下端为S极。
由图乙可知,热敏电阻Rt的阻值随温度升高而减小。当Rt温度升高时,其阻值减小,控制电路中的总电阻减小,根据欧姆定律I=,电源电压恒定,总电阻减小,所以电路中的电流增大。因为电磁铁磁性强弱与电流大小有关,电流越大,电磁铁磁性越强,所以电磁铁磁性增强。
答案:N　电磁铁磁性增强
(2)当温室内温度达到30 ℃时,由图乙可知此时热敏电阻Rt的阻值为320 Ω,
R0=480 Ω,此时衔铁刚好被吸下,通过电磁铁线圈的电流I=25 mA=0.025 A,根据串联电路电阻特点,总电阻R=R0+Rt=480 Ω+320 Ω=800 Ω,则控制电路的电源电压U=IR=0.025 A×800 Ω=20 V。
(3)由图乙可知,当温度升高时,热敏电阻Rt的阻值降低,电流变大,当电流达到
25 mA时,衔铁被吸下。与触点A分开,接通触点B时,为低温挡,R2接入电路,功率需在100~200 W之间,则R2的最小阻值:R2 min===242 Ω,所以R2应选用300 Ω的加热电阻。
本课结束

展开更多......

收起↑