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一、磁现象、磁场 1．磁现象 （1）磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质，物体就具有磁性。具有磁性的物体叫磁体。 （2）磁极：磁体上吸引能力最强的两个部位叫做磁极。能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫做南极或N极，指北的磁极叫做北极或S极。 （3）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。 （4）磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫磁化． 2．磁场 （1）概念：磁体周围存在一种看不见、摸不着的特殊物质，能使磁针偏转，我们把它叫做磁场． （2）基本性质：对放入其中的磁体能够产生力的作用，即磁极间、磁极与通电导线间通过磁场发生相互作用． （3）方向：物理学中，把小磁针在磁场中静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向． （4）磁感线 a．定义：描述磁场分布的假想的曲线．磁感线与光线一样，实际并不存在． b．方向：磁体外部是从磁体的北（N）极出发，回到南（S）极；磁体内部是从南（S）极指向北（N）极． （5）地磁场 a．地球周围存在着地磁场．地磁场的形状与条形磁铁的磁场很相似． b．地磁场两极与地理两极不重合；地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近． c．世界上最早记述地磁偏角的人是我国宋代学者沈括． 3．电流的磁效应 （1）通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫电流的磁效应． （2）丹麦物理学家奥斯特第一个发现了电与磁之间的联系，证实了电流周围存在着磁场． ◆任何一个磁体都有两个磁极，即使把一个磁体从中间分开，分开的两个磁体各自有自己的南、北极． ◆小窍门若两个物体互相吸引，则有两种可能：（1）一个物体有磁性，另一个物体无磁性，但含有铁、钴、镍等物质；（2）两个物体都有磁性，且异名磁极相对。 ◆知识碎片磁感线 1．磁感线布满磁体周围的所有空间，并且磁感线不相交． 2．磁感线的形状可以是直的，也可以是弯曲的． 3．磁感线是闭合的曲线． 4．磁感线上任意一点的切线方向与该点的磁场方向一致． 5．磁感线可以表示磁场的强弱，其密集处磁场较强，稀疏处磁场较弱． ◆知识碎片用到的物理方法 1．转换法 （1）用小磁针的指向确定磁场方向． （2）用铁屑显示磁体周围的磁场分布． （3）通过磁体吸引大头针的多少判断磁体的磁性强弱． 2．理想模型法：用磁感线描述磁场的分布． ◆知识拓展涉及磁现象的古语 （1）《论衡》：“司南之杓，投之于地，其柢指南．”——地磁场的作用． （2）《梦溪笔谈》：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”——地磁偏角的存在．
二、通电螺线管、电磁铁和电磁继电器 1．通电螺线管 （1）磁场：通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场一样． （2）磁极的影响因素：电流方向． （3）磁场方向：利用安培定则判断。 2．电磁铁 （1）定义：内部插有铁芯的螺线管． （2）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈匝数的多少． （3）应用：电磁起重机、电铃、电磁继电器、高速磁浮列车等． 3．电磁继电器 （1）构造：主要由电磁铁、衔铁、触点和弹簧构成． （2）实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关． （3）作用：利用低电压、弱电流电路的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断． （4）工作原理：如右图所示为一种温度自动报警装置，当温度升高到某一温度时，电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强，从而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断开，灯泡所在电路断开，灯泡熄灭，动触点与静触点2接触，电铃所在电路接通，发出报警信号． 三、电生磁和磁生电 1．磁场对通电导线的作用 （1）通电导体在磁场里受到力的作用，力的方向跟磁感线的方向垂直，跟电流的方向垂直； （2）通电导体在磁场里受力的方向，跟电流的方向和磁感线的方向有关。 2．电动机 （1）原理：通电线圈在磁场中受到力的作用． （2）应用：扬声器、电流表、电压表等． （3）能量转化：电能转化为机械能． 3．发电机 （1）如图所示，交流发电机是把机械能能转化为电能的装置． （2）原理：电磁感应现象． （3）区分电动机和发电机的关键点是看外部电路中是否有电源；若有，则说明是电动机；若没有，则说明发动机。 ◆安培定则：如图所示，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通电螺线管的N极． ◆电磁铁的特点：（1）磁性的有无由电流的有无控制；（2）磁性的强弱由电流的大小、线圈匝数的多少控制；（3）磁极的极性由通电螺线管中电流的方向控制。 ◆电磁继电器的应用——温度自动报警装置，电磁继电器起到开关的作用。 ◆电磁感应现象的发现：英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象． ◆知识碎片电磁感应现象 （1）定义：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，这种现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。 （2）产生感应电流的条件：a．电路必须是闭合的；b．部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 （3）感应电流的方向：感应电流的方向与磁感线的方向和导线切割磁感线运动的方向有关，当磁感线的方向或导线切割磁感线运动的方向发生改变时，感应电流的方向也发生改变． （4）应用：发电机、动圈式话筒等．
四、电磁波信息的传递 1．电磁波的产生和传播：导线中的电流迅速变化会在周围空间激起电磁波。电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。真空中电磁波的传播速度c=m/s。 2．电磁波的分类：根据波长从大到小依次是长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等（如图所示）。 3．电磁波的应用：电磁波可应用于广播、电视、卫星导航、手机通信等。 4．电视信号的发射与接收：（1）电视用电磁波传送图像信号和声音信号，摄像机把图像信号转化成电信号，话筒把声音信号转化成电信号；（2）发射器把两路电信号同时加载到同一高频电磁波上；（3）发射天线把载有电视信号的电磁波发射到空中；（4）电视机天线把高频信号接收下来。 ◆知识碎片电磁波的描述 （1）波长：电流每振荡一次电磁波向前传播的距离，用表示，单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离。 （2）频率：一秒钟内电流振荡的次数，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。 （3）波速：一秒钟内电磁波传播的距离，用c表示，单位是m/s。 （4）波长、频率和波速的关系：。 ◆知识碎片移动电话既是无线发射台，又是无线接收台。 ◆知识碎片在信息的传递中，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多。
常考题型分析
命题角度 　磁现象、磁场
【典例1】为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行了如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒一定有磁性的是
A．悬挂的铁棒转动起来后静止时指向南北
B．将铁棒一端靠近小磁针，相互排斥
C．将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引
D．水平移动铁棒，测力计示数有变化
【解析】铁棒有磁性，即具有了吸引铁、钴、镍等金属物质的性质，有磁性的铁棒能发生磁极间的相互作用。而悬挂起来的铁棒自然静止时总是指向南北，据此进行判断。
A、将悬挂的铁棒多次转动，静止时总是南北指向，是磁体在地球周围由于受到地磁场的作用，才表现出来的现象，即磁体具有指向性的表现，A不符合题意；B、将铁棒一端靠近小磁针，相互吸引，因小磁针具有磁性，磁体具有吸引铁、钴、镍等物质，又磁极间相互作用，异名磁极相互吸引，也会产生此现象，所以不能确定该铁棒具有磁性，B符合题意；C、铁棒能够吸引大头针，说明了铁棒具有磁体才具有的性质：所以铁棒有磁性．C不符合题意； D、图中所示现象说明挂在弹簧测力计下的铁块在铁棒的不同位置受力不同，这恰恰反映出铁棒有磁性且铁棒磁性的两端磁极磁性最强，中间最弱的特性，D不符合题意。
【答案】B
◆解题技巧熟记磁现象的基本知识是解决问题的关键：
1．磁体的指向性：磁体自由静止时，南极（S极）指南，北极（N极）指北；
2．磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
3．磁体磁性的分布特点：磁极的磁性最强，中间最弱；
4．任何一个磁体都有两个磁极。
注意：磁体之所以指南北方向是由于受到地磁场的作用。
【典例2】关于磁场和磁感线，以下说法错误的是(　　)
A．磁体周围存在着磁感线
B．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D．磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
【解析】从磁场的物质性、磁感线的特点、地磁场的特点三个维度进行把握是解决问题的关键。
磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，故A说法错误；磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故B说法正确；磁体外部的磁感线是从它的北极出来，回到它的南极，故C说法正确；磁场中的小磁针静止时，北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点的磁场方向，故D说法正确。
【答案】A
◆解题技巧磁场的性质：
1．物质性：存在磁体周围的物质；
2．方向：小磁针静止时的北极指向；
3．磁感线：疏密反映磁场强弱，任一点方向反映磁场方向，磁体外部磁感线方向为N极→S极；
4．地磁场：类似于：条形磁铁，地磁S(N)极在地理N（S）极附近。
1．下列有关电和磁的判断正确的是
A．通电导体周围存在磁场
B．磁场是由磁感线组成的
C．互相摩擦的两个物体带同种电荷
D．摩擦起电实质是创造了电荷
2．下图中磁体两极间磁感线的画法正确的是
3．如图所示，是条形磁体周围铁屑的分布情况和小磁针所在处的指向情况，从图中可知
A．铁屑被磁化成小磁针
B．每一条磁感线从S极指向N极
C．条形磁铁中央附近磁场最强
D．磁感线可以相交
4．用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源，发现导体ab向左运动；把电源正负极对调后接入电路，发现导体ab向右运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力
A．方向与电流方向有关
B．方向与磁感线方向有关
C．大小与电流大小有关
D．大小与磁场强弱有关
5．如图所示，是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指向地理位置的北方，则针尖是简易指南针的______极。此时，将指南针底座逆时针旋转90°，针尖静止时将指向地理位置的______方。
6．2019年5月23日，我国时速600公里高速磁浮试验样车在青岛下线，这标志着我国在高速磁浮技术领域实现重大突破。磁浮列车“悬浮”是利用了电流的_______效应；丹麦物理学家_____是第一个发现电与磁之间有联系的人。
7．地球周围存在着磁场，如图所示，请标出地磁场的N极和小磁针静止时的N极。
命题角度 　通电螺线管、电磁铁和电磁继电器
【典例3】如图，请标出磁感线的方向及静止小磁针的 N 极。
【解析】根据右手定则判断线圈磁极，左端为S极，右端为N极，根据磁体外部磁场方向为从N极出发回到S极，可得图中磁感线方向向左，再根据磁极间相互作用规律，同名磁极相互吸引得出小磁针右端为N极。
【答案】
◆解题技巧
【典例4】图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是
A．电磁继电器利用电磁感应原理工作
B．R2的阻值随光照强度的增大而增大
C．当光照强度增大时，电压表示数减小
D．若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间
【解析】A．电磁继电器其原理为电生磁，为电流磁效应；B．由题意得天亮时电磁继电器应将衔铁吸下来，则天亮时电流应增大，故电阻应减小，得R2的阻值随光照强度的增大而减小；C．当光照强度增强时，R2电阻减小，电压表测R2电压，根据串联分压原理，故电压表示数减小；D．R1换成电阻稍小的电阻，则电磁继电器衔铁更容易被吸下来，当光照不是很强烈时即被吸下来，从而缩短了光照时间。
【答案】CD
◆解题技巧关于通电螺线管的题目有三种类型：（1）已知电源的正、负极和绕线方法，判断螺线管的极性；（2）已知螺线管的极性和绕线方法，判断电源的正、负极；（3）已知电源的正、负极和螺线管的极性，画出螺线管的绕线情况。
解决这三种问题的切入点：
（1）记住常见的几种磁感线的分布情况；
（2）磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向；
（3）磁感线是闭合曲线，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发回到磁体的S极，磁体的内部磁感线从磁体的S极出发回到N极；
（4）解决有关通电螺线管的问题的关键是根据N、S极或电源的正负极判断出螺线管的电流方向，绕线的形状应像“S”或反“S”，螺线管朝向读者的一侧画绕线，内侧不画绕线，最后将绕线跟电源连接成闭合电路。
1．在图中所示的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是
A．灯不亮，电铃响
B．灯不亮，电铃不响
C．灯亮，电铃不响
D．灯亮，电铃响
2．下列设备，利用电磁继电器工作的是
A．水位自动报警器
B．动圈式话筒
C．电磁起重机
D．直流电铃
3．如图所示，当开关闭合后，螺线管上方的小磁针静止在图示位置，则小磁针的右侧为_____极，关于通电螺线管磁场口的方向，小明通过实验得出的结论是:通电螺线管的极性跟导线的环绕方向有关。请对此结论作出评价_____________。
4．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1和S2时，小磁针N极指向右端，则电磁铁的左端为________极，电源右端为________极。要使指示灯变亮，滑动变阻器的滑片应向________滑动。
5．如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光电阻上，光敏电阻的阻值______，电路中的电流增大，电磁铁的磁性______，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则______是除尘器。
6．如图为某电磁继电器的工作原理图，开关S闭合时，电磁铁____（有/无）磁性，_____（电灯/电铃）通电工作。
7．如图所示，在螺线管上方用弹簧悬挂一根条形磁铁。闭合开关S后，弹簧的伸长量减小，请在图中括号内分别标出螺线管A的N、S极和电源的＋、－极。
8．如图所示是一种自动测定油面高度的装置。电源电压为 6V，R1是最大电阻为 30Ω的滑动变阻器，它的金属滑片P连在杠杆一端，R2是定值电阻，油量表是用量程为 0 0.6A 的电流表改装而成（ABCD四点表示四个接线柱，电磁继电器线圈电阻忽略不计）
（1）当油面上升时，电流表示数变大，则导线 M 应与_____接线柱相连；当油量下降到预设位置时，警示灯亮，滑片 P刚好在B处，则导线N应与______接线柱相连。
（2）当油箱加满油时，滑片 P刚好在A处，电流表的示数达到最大值，求电阻 R2的阻值________。
（3）在滑片滑动的过程中，求滑动变阻器R1的最大功率_________。
命题角度 　电与磁
【典例5】如图所示，研究磁场对通电导线作用的实验装置，当闭合开关，电流由a至b通过导线ab时，导线ab向左运动，下列说法正确的是(　　)
A．只改变电流方向时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
B．只改变磁场方向时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
C．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
D．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
【典例6】如图是研究产生感应电流的实验，下列说法正确的是
A．只要导体AB在磁场中运动，电流表的指针就会发生偏转
B．对调两个磁极方向，电流表的指针偏转方向发生改变
C．改变导体AB切割磁感线的方向，电流表的指针偏转方向不发生改变
D．电磁感应是把电能转化成机械能
【解析】要产生感应电流需满足两个条件：一为闭合回路，二为回路中部分导体切割磁感线。根据图中的装置，结合实际分析即可判断。
A．闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，电路中才产生感应电流，电流表的指针才发生偏转；若导体AB在磁场中运动时没有切割磁感线，则电流表的指针不会发生偏转，故A项说法错误。B．切割磁感线的方向不变，对调两个磁极方向，则感应电流的方向改变，电流表的指针偏转方向发生改变，故B项说法正确。C．磁场方向不变，改变导体AB切割磁感线的方向，则感应电流的方向改变，电流表的指针偏转方向发生改变，故C项说法错误。D．电磁感应是把机械能转化为电能，故D项说法错误。
【答案】B
◆解题技巧电磁现象的辨识
电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力运动，实验图中有电源；发电机的工作原理是电磁感应，实验图中没有电源。
此类题的解题关键是能够识别电磁现象，对所给生活中的情景分析，找出关键词，分析是“电→动”还是“动→电”。若是“电→动”，则与电动机的工作原理相同；若是“动→电”，则与发电机的工作原理相同。
1．下列图中能够说明电动机工作原理的实验装置是
A． B．
C． D．
2．关于电动自行车，下列说法不正确的是
A．废旧电瓶会污染环境，不可随意处置
B．电流具有热效应，长时间充电有火灾隐患
C．车上装有电动机，其工作原理是电磁感应
D．要使车加速前进，可增大通过电动机的电流
3．如图所示，闭合开关，导体就会运动起来，下列说法正确的是
A．发电机是利用这一原理工作的
B．在此过程中，机械能转化为电能
C．此实验说明磁场对通电导体有力的作用
D．同时改变电流方向和磁场方向，可以改变导体的运动方向
4．如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是
A．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
B．电动机通电后不转，一定是电路断路
C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
5．电磁感应广泛应用于我们日常生活中，下列哪种设备应用了电磁感应原理
A．风力发电机 B．电风扇
C．电铃 D．扬声器
6．如图所示，是小安同学自制的一个实验装置.他把带绝缘层的导线绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成闭合电路，管内封闭一个强磁体。沿图中所示方向来回快速摇动装置，小灯泡发光。以下说法正确的是
A．灯丝中电流方向保持不变
B．实验现象表明电能够生磁
C．该现象属于电磁感应现象
D．此装置与电动机原理相同
7．如图是一种手摇发电的手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。这个手电筒壳体透明，可以清晰地看到里面有线圈，摇动时，可以感受到有一个物块在来回运动，小明猜想这个物块是磁体，依据是：物体运动时，闭合线圈切割磁感线产生________，线圈相当于电路中的________。
8．学习“电磁转换”这一章后，小明画出部分内容的思维导图，请你帮他补全空格处内容：
（1）_________；（2）________；（3）_________。
命题角度4　电磁波
【典例7】2019年4月20日，长征三号乙运载火箭载着第44颗北斗导航卫星顺利升空。“北斗”卫星是中国自行研制的通信系统，可在全球范围内全天候地为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航等服务。该系统在传递信息过程中主要依靠
A．紫外线 B．电磁波
C．次声波 D．超声波
【解析】超声波与次声波都属于声波不能在真空中传播，所以不能用于卫星与地面的联系。而电磁波传播不需要介质，所以卫星和地面的联系靠的是电磁波，即将图片和声音等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面，即该系统在传递信息过程中主要依靠电磁波。
【答案】B
【典例8】如图所示是电磁波家族示意图，真空中各种电磁波的传播速度相同，下列说法正确的是
A．红光是红外线
B．108 Hz是指电磁波的波长
C．无线电波的波长比X射线的长
D．在真空中γ射线传播速度最快
【解析】A．在光谱中，红光的外侧是红外线，红外线是不可见光，故A错误。B．“Hz”是频率的单位，108 Hz是指电磁波的频率，故B错误。C．无线电波的波长比X射线的长，故C正确。D．在真空中各种电磁波传播速度相同，故D错误。答案为C。
【答案】C
◆知识拓展
1．微波通信：它是无线通信的一种。微波的波长在10 m~1 mm之间，频率在30 MHz~MHz之间。微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此，必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站。
2．卫星通信：用通信卫星做微波通信的中继站。在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，能实现全球通信。
3．光纤通信：光纤通信是光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。实际上光也是一种电磁波，与微波相比，光的频率更高。光纤通信传送的是一种频率单一、方向高度集中的激光，激光的频率比无线电波高得多，频率越高，传递信息的容量越大。
1．“北斗”导航系统是我国自行研制的通信系统，该系统在传递信息过程中主要依靠
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．激光
2．下列各种活动中，能通过互联网做到的是
A．传送网购的运动鞋
B．远程学习物理课程
C．输送发电厂的电能
D．传输纸质信件
3．下列关于电磁波和信息技术说法正确的是
A．由华为主导的5G技术不是利用电磁波进行信息传输的
B．北斗卫星导航系统是通过电磁波进行定位服务的
C．电磁波只能传递信息不能传递能量
D．不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同
4．如图，磁悬浮无线蓝牙音箱可由蓝牙通过___（超声波/电磁波）实现与手机数据的光速传输.该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，这是根据同名磁极相互____的原理实现的该产品处于图示状态时，若重力突然消失，则此瞬间底座对水平桌面____（有/没有）压力。
5．电磁波的传播_____（选填“需要”或“不需要”）介质。如图所示，将手机放在密闭的塑料容器中能正常接收到呼叫信号，放在密闭的金属容器中不能接收到呼叫信号，说明_____（选填“塑料容器”或“金属容器”）对电磁波有屏蔽作用。一、磁现象、磁场 1．磁现象 （1）磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质，物体就具有磁性。具有磁性的物体叫磁体。 （2）磁极：磁体上吸引能力最强的两个部位叫做磁极。能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫做南极或N极，指北的磁极叫做北极或S极。 （3）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。 （4）磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫磁化． 2．磁场 （1）概念：磁体周围存在一种看不见、摸不着的特殊物质，能使磁针偏转，我们把它叫做磁场． （2）基本性质：对放入其中的磁体能够产生力的作用，即磁极间、磁极与通电导线间通过磁场发生相互作用． （3）方向：物理学中，把小磁针在磁场中静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向． （4）磁感线 a．定义：描述磁场分布的假想的曲线．磁感线与光线一样，实际并不存在． b．方向：磁体外部是从磁体的北（N）极出发，回到南（S）极；磁体内部是从南（S）极指向北（N）极． （5）地磁场 a．地球周围存在着地磁场．地磁场的形状与条形磁铁的磁场很相似． b．地磁场两极与地理两极不重合；地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近． c．世界上最早记述地磁偏角的人是我国宋代学者沈括． 3．电流的磁效应 （1）通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫电流的磁效应． （2）丹麦物理学家奥斯特第一个发现了电与磁之间的联系，证实了电流周围存在着磁场． ◆任何一个磁体都有两个磁极，即使把一个磁体从中间分开，分开的两个磁体各自有自己的南、北极． ◆小窍门若两个物体互相吸引，则有两种可能：（1）一个物体有磁性，另一个物体无磁性，但含有铁、钴、镍等物质；（2）两个物体都有磁性，且异名磁极相对。 ◆知识碎片磁感线 1．磁感线布满磁体周围的所有空间，并且磁感线不相交． 2．磁感线的形状可以是直的，也可以是弯曲的． 3．磁感线是闭合的曲线． 4．磁感线上任意一点的切线方向与该点的磁场方向一致． 5．磁感线可以表示磁场的强弱，其密集处磁场较强，稀疏处磁场较弱． ◆知识碎片用到的物理方法 1．转换法 （1）用小磁针的指向确定磁场方向． （2）用铁屑显示磁体周围的磁场分布． （3）通过磁体吸引大头针的多少判断磁体的磁性强弱． 2．理想模型法：用磁感线描述磁场的分布． ◆知识拓展涉及磁现象的古语 （1）《论衡》：“司南之杓，投之于地，其柢指南．”——地磁场的作用． （2）《梦溪笔谈》：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”——地磁偏角的存在．
二、通电螺线管、电磁铁和电磁继电器 1．通电螺线管 （1）磁场：通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场一样． （2）磁极的影响因素：电流方向． （3）磁场方向：利用安培定则判断。 2．电磁铁 （1）定义：内部插有铁芯的螺线管． （2）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈匝数的多少． （3）应用：电磁起重机、电铃、电磁继电器、高速磁浮列车等． 3．电磁继电器 （1）构造：主要由电磁铁、衔铁、触点和弹簧构成． （2）实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关． （3）作用：利用低电压、弱电流电路的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断． （4）工作原理：如右图所示为一种温度自动报警装置，当温度升高到某一温度时，电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强，从而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断开，灯泡所在电路断开，灯泡熄灭，动触点与静触点2接触，电铃所在电路接通，发出报警信号． 三、电生磁和磁生电 1．磁场对通电导线的作用 （1）通电导体在磁场里受到力的作用，力的方向跟磁感线的方向垂直，跟电流的方向垂直； （2）通电导体在磁场里受力的方向，跟电流的方向和磁感线的方向有关。 2．电动机 （1）原理：通电线圈在磁场中受到力的作用． （2）应用：扬声器、电流表、电压表等． （3）能量转化：电能转化为机械能． 3．发电机 （1）如图所示，交流发电机是把机械能能转化为电能的装置． （2）原理：电磁感应现象． （3）区分电动机和发电机的关键点是看外部电路中是否有电源；若有，则说明是电动机；若没有，则说明发动机。 ◆安培定则：如图所示，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通电螺线管的N极． ◆电磁铁的特点：（1）磁性的有无由电流的有无控制；（2）磁性的强弱由电流的大小、线圈匝数的多少控制；（3）磁极的极性由通电螺线管中电流的方向控制。 ◆电磁继电器的应用——温度自动报警装置，电磁继电器起到开关的作用。 ◆电磁感应现象的发现：英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象． ◆知识碎片电磁感应现象 （1）定义：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，这种现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。 （2）产生感应电流的条件：a．电路必须是闭合的；b．部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 （3）感应电流的方向：感应电流的方向与磁感线的方向和导线切割磁感线运动的方向有关，当磁感线的方向或导线切割磁感线运动的方向发生改变时，感应电流的方向也发生改变． （4）应用：发电机、动圈式话筒等．
四、电磁波信息的传递 1．电磁波的产生和传播：导线中的电流迅速变化会在周围空间激起电磁波。电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。真空中电磁波的传播速度c=m/s。 2．电磁波的分类：根据波长从大到小依次是长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等（如图所示）。 3．电磁波的应用：电磁波可应用于广播、电视、卫星导航、手机通信等。 4．电视信号的发射与接收：（1）电视用电磁波传送图像信号和声音信号，摄像机把图像信号转化成电信号，话筒把声音信号转化成电信号；（2）发射器把两路电信号同时加载到同一高频电磁波上；（3）发射天线把载有电视信号的电磁波发射到空中；（4）电视机天线把高频信号接收下来。 ◆知识碎片电磁波的描述 （1）波长：电流每振荡一次电磁波向前传播的距离，用表示，单位是m。波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离。 （2）频率：一秒钟内电流振荡的次数，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。 （3）波速：一秒钟内电磁波传播的距离，用c表示，单位是m/s。 （4）波长、频率和波速的关系：。 ◆知识碎片移动电话既是无线发射台，又是无线接收台。 ◆知识碎片在信息的传递中，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多。
常考题型分析
命题角度 　磁现象、磁场
【典例1】为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行了如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒一定有磁性的是
A．悬挂的铁棒转动起来后静止时指向南北
B．将铁棒一端靠近小磁针，相互排斥
C．将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引
D．水平移动铁棒，测力计示数有变化
【解析】铁棒有磁性，即具有了吸引铁、钴、镍等金属物质的性质，有磁性的铁棒能发生磁极间的相互作用。而悬挂起来的铁棒自然静止时总是指向南北，据此进行判断。
A、将悬挂的铁棒多次转动，静止时总是南北指向，是磁体在地球周围由于受到地磁场的作用，才表现出来的现象，即磁体具有指向性的表现，A不符合题意；B、将铁棒一端靠近小磁针，相互吸引，因小磁针具有磁性，磁体具有吸引铁、钴、镍等物质，又磁极间相互作用，异名磁极相互吸引，也会产生此现象，所以不能确定该铁棒具有磁性，B符合题意；C、铁棒能够吸引大头针，说明了铁棒具有磁体才具有的性质：所以铁棒有磁性．C不符合题意； D、图中所示现象说明挂在弹簧测力计下的铁块在铁棒的不同位置受力不同，这恰恰反映出铁棒有磁性且铁棒磁性的两端磁极磁性最强，中间最弱的特性，D不符合题意。
【答案】B
◆解题技巧熟记磁现象的基本知识是解决问题的关键：
1．磁体的指向性：磁体自由静止时，南极（S极）指南，北极（N极）指北；
2．磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
3．磁体磁性的分布特点：磁极的磁性最强，中间最弱；
4．任何一个磁体都有两个磁极。
注意：磁体之所以指南北方向是由于受到地磁场的作用。
【典例2】关于磁场和磁感线，以下说法错误的是(　　)
A．磁体周围存在着磁感线
B．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D．磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
【解析】从磁场的物质性、磁感线的特点、地磁场的特点三个维度进行把握是解决问题的关键。
磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，故A说法错误；磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故B说法正确；磁体外部的磁感线是从它的北极出来，回到它的南极，故C说法正确；磁场中的小磁针静止时，北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点的磁场方向，故D说法正确。
【答案】A
◆解题技巧磁场的性质：
1．物质性：存在磁体周围的物质；
2．方向：小磁针静止时的北极指向；
3．磁感线：疏密反映磁场强弱，任一点方向反映磁场方向，磁体外部磁感线方向为N极→S极；
4．地磁场：类似于：条形磁铁，地磁S(N)极在地理N（S）极附近。
1．下列有关电和磁的判断正确的是
A．通电导体周围存在磁场
B．磁场是由磁感线组成的
C．互相摩擦的两个物体带同种电荷
D．摩擦起电实质是创造了电荷
【答案】A
【解析】A、奥斯特实验表明通电导体周围存在着磁场，故A正确；B、磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线，磁感线并不存在，磁场是实际存在的，磁场不是由磁感线组成的，故B错误；C、不同物质组成的物体相互摩擦时，原子核束缚核外电子本领强的得到电子而带负电，原子核束缚核外电子本领弱的失去电子而带正电，则两个物体带有异种电荷，故C错误；摩擦起电实质是电荷的转移，不是创造了电荷，故D错误。
2．下图中磁体两极间磁感线的画法正确的是
【答案】A
【解析】在磁体内部，磁感线由S极指向N极，在磁体外部，磁感线由N极指向S极，故B、C、D错误，A正确。
3．如图所示，是条形磁体周围铁屑的分布情况和小磁针所在处的指向情况，从图中可知
A．铁屑被磁化成小磁针
B．每一条磁感线从S极指向N极
C．条形磁铁中央附近磁场最强
D．磁感线可以相交
【答案】A
【解析】A、从图上可以看出铁屑被磁化成小磁针，此时在磁场的作用下，小磁针会指示不同的方向，据此可以判断磁场的方向，故A正确；B、在磁体外部磁感线的方向是从N极指向S极，故B错误；C、从图上可以看出条形磁体两个极端吸引铁屑最多，两端磁性最强，故C错误；D、从图上可以，磁感线不可以相交，故D错误。故选A。
4．用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源，发现导体ab向左运动；把电源正负极对调后接入电路，发现导体ab向右运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力
A．方向与电流方向有关
B．方向与磁感线方向有关
C．大小与电流大小有关
D．大小与磁场强弱有关
【答案】A
【解析】由题意可知，磁场方向没有改变，只是电源正负极对调，则电路中电流方向变得相反，结果导体运动方向也变得相反，说明导体受力方向相反了，证明了通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。故A正确，B、C、D错误。
5．如图所示，是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指向地理位置的北方，则针尖是简易指南针的______极。此时，将指南针底座逆时针旋转90°，针尖静止时将指向地理位置的______方。
【答案】北北
【解析】地球是一个大磁体，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，地磁的南极吸引指南针的北极，指南针静止时，指向南的一端是磁体的南（S）极；指向北的一端是磁体的北（N）极，因此针尖是指南针的北极。将指南针底座逆时针旋转90°，受地磁场的作用，针尖指向不变，静止时依然指向地理位置的北方。
6．2019年5月23日，我国时速600公里高速磁浮试验样车在青岛下线，这标志着我国在高速磁浮技术领域实现重大突破。磁浮列车“悬浮”是利用了电流的_______效应；丹麦物理学家_____是第一个发现电与磁之间有联系的人。
【答案】磁奥斯特
【解析】磁悬浮列车也是一种高速列车，它的核心部分是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应制成的；第二空．1820年，丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生偏转，这个实验说明电流的周围存在磁场，在世界上第一个发现电与磁之间的联系。
7．地球周围存在着磁场，如图所示，请标出地磁场的N极和小磁针静止时的N极。
【答案】
【解析】地球是个大磁铁，地球的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近；由于地磁场的磁感线都是从地磁北极出发到地磁南极，而地磁场中的小磁针的N极和该点的磁场方向相同，所以小磁针N极指向地理北极，如图所示：
命题角度 　通电螺线管、电磁铁和电磁继电器
【典例3】如图，请标出磁感线的方向及静止小磁针的 N 极。
【解析】根据右手定则判断线圈磁极，左端为S极，右端为N极，根据磁体外部磁场方向为从N极出发回到S极，可得图中磁感线方向向左，再根据磁极间相互作用规律，同名磁极相互吸引得出小磁针右端为N极。
【答案】
◆解题技巧
【典例4】图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是
A．电磁继电器利用电磁感应原理工作
B．R2的阻值随光照强度的增大而增大
C．当光照强度增大时，电压表示数减小
D．若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间
【解析】A．电磁继电器其原理为电生磁，为电流磁效应；B．由题意得天亮时电磁继电器应将衔铁吸下来，则天亮时电流应增大，故电阻应减小，得R2的阻值随光照强度的增大而减小；C．当光照强度增强时，R2电阻减小，电压表测R2电压，根据串联分压原理，故电压表示数减小；D．R1换成电阻稍小的电阻，则电磁继电器衔铁更容易被吸下来，当光照不是很强烈时即被吸下来，从而缩短了光照时间。
【答案】CD
◆解题技巧关于通电螺线管的题目有三种类型：（1）已知电源的正、负极和绕线方法，判断螺线管的极性；（2）已知螺线管的极性和绕线方法，判断电源的正、负极；（3）已知电源的正、负极和螺线管的极性，画出螺线管的绕线情况。
解决这三种问题的切入点：
（1）记住常见的几种磁感线的分布情况；
（2）磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向；
（3）磁感线是闭合曲线，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发回到磁体的S极，磁体的内部磁感线从磁体的S极出发回到N极；
（4）解决有关通电螺线管的问题的关键是根据N、S极或电源的正负极判断出螺线管的电流方向，绕线的形状应像“S”或反“S”，螺线管朝向读者的一侧画绕线，内侧不画绕线，最后将绕线跟电源连接成闭合电路。
1．在图中所示的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是
A．灯不亮，电铃响
B．灯不亮，电铃不响
C．灯亮，电铃不响
D．灯亮，电铃响
【答案】A
【解析】由图知道，当控制电路的开关S闭合时，左边控制电路中有电流，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使动触头与下面电路接通，与上面的电路断开，所以，电铃工作，电灯不亮，即只有A正确。
2．下列设备，利用电磁继电器工作的是
A．水位自动报警器
B．动圈式话筒
C．电磁起重机
D．直流电铃
【答案】A
【解析】由A图知道，容器、左侧电源和电磁铁组成的是控制电路，灯和右侧电源组成的是工作电路，这是一个利用电磁继电器来工作电路的装置，故A符合题意；动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的，但只有一个电路，故B不符合题意；电磁起重机是利用电流磁效应工作的，但只有一个电路，故C故不符合题意；电铃是利用电流磁效应工作的，但只有一个电路，故D不符合题意。
3．如图所示，当开关闭合后，螺线管上方的小磁针静止在图示位置，则小磁针的右侧为_____极，关于通电螺线管磁场口的方向，小明通过实验得出的结论是:通电螺线管的极性跟导线的环绕方向有关。请对此结论作出评价_____________。
【答案】S该结论比较片面，通电螺线管的极性与导线的环绕方向和电流方向都有关
【解析】由图知，电流由螺线管的右侧流入，根据螺线管的绕线方法，伸出右手，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的右端，即螺线管的右端为N极，左端为S极；根据磁极间的相互作用可知，小磁针右侧是S极；根据右手安培定则可知，通电螺线管的极性与导线的环绕方向和电流方向都有关，所以小明的结论比较片面。
4．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1和S2时，小磁针N极指向右端，则电磁铁的左端为________极，电源右端为________极。要使指示灯变亮，滑动变阻器的滑片应向________滑动。
【答案】N 正左
【解析】已知小磁针N极指向右端，根据磁极间的相互作用可知，电磁铁的左端N极，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电源右端为正极，左端为负极，闭合开关S1和S2，要使指示灯变亮，则电路电流变大，巨磁电阻的阻值减小，磁场的磁性增强，电流变大，电阻变小，则使滑片P向左滑动。
5．如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光电阻上，光敏电阻的阻值______，电路中的电流增大，电磁铁的磁性______，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则______是除尘器。
【答案】减小增强 b
【解析】当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上时，电路中的电流增大，根据欧姆定律I=可知光敏电阻的阻值减小；当电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，使动触点和下面的静触点接触，开启自动除尘模式，所以b是除尘器，a是指示灯。
6．如图为某电磁继电器的工作原理图，开关S闭合时，电磁铁____（有/无）磁性，_____（电灯/电铃）通电工作。
【答案】有电灯
【解析】当开关S闭合，电路接通时，电磁铁通电，电磁铁有磁性，把衔铁吸引下来，使触点与电灯所在的电路接通，电灯通电工作。
7．如图所示，在螺线管上方用弹簧悬挂一根条形磁铁。闭合开关S后，弹簧的伸长量减小，请在图中括号内分别标出螺线管A的N、S极和电源的＋、－极。
【答案】
【解析】根据题意知道，当开关闭合后，弹簧伸长量减小，说明弹簧受到向上的弹力，即条形磁铁受到了向上的排斥力；又因为同名磁极相互排斥，所以，螺线管上端为N极，下端为S极；此时应用右手螺旋定则可知，电流由螺线管上端流入，即电源的左端为正极，右端为负极。
8．如图所示是一种自动测定油面高度的装置。电源电压为 6V，R1是最大电阻为 30Ω的滑动变阻器，它的金属滑片P连在杠杆一端，R2是定值电阻，油量表是用量程为 0 0.6A 的电流表改装而成（ABCD四点表示四个接线柱，电磁继电器线圈电阻忽略不计）
（1）当油面上升时，电流表示数变大，则导线 M 应与_____接线柱相连；当油量下降到预设位置时，警示灯亮，滑片 P刚好在B处，则导线N应与______接线柱相连。
（2）当油箱加满油时，滑片 P刚好在A处，电流表的示数达到最大值，求电阻 R2的阻值________。
（3）在滑片滑动的过程中，求滑动变阻器R1的最大功率_________。
【答案】（1）AD（2）10Ω（3）0.9W
【解析】由图得为串联电路，当油面上升时，滑片P滑向A端且电流表示数增大，则总电阻减小，故M应接A端；P滑到B处时，总电阻最大，电流最小，电磁继电器松开衔铁，则若要警示灯亮，N应接D接线柱；；当R1阻值与R2阻值相等时，R1功率到最大值，，。
命题角度 　电与磁
【典例5】如图所示，研究磁场对通电导线作用的实验装置，当闭合开关，电流由a至b通过导线ab时，导线ab向左运动，下列说法正确的是(　　)
A．只改变电流方向时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
B．只改变磁场方向时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
C．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向左运动，电能转化为机械能
D．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab向右运动，机械能转化为电能
【答案】C
【解析】通电导体在磁场中受力方向跟电流方向和磁场方向有关。在磁场方向不变时，电流方向相反，通电导体的受力方向相反；电流方向一定时，对调磁极，通电导体的受力方向相反；同时改变电流方向和磁极，导体运动方向不变。
A．磁场方向不变，只改变电流方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，说法错误；B．电流方向不变，只改变磁场方向时，导线ab的运动方向改变，则导线ab向右运动，电能转化为机械能，说法错误；CD．电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab的运动方向不变，即导线ab向左运动，电能转化为机械能，C项说法正确，D项错误。
【典例6】如图是研究产生感应电流的实验，下列说法正确的是
A．只要导体AB在磁场中运动，电流表的指针就会发生偏转
B．对调两个磁极方向，电流表的指针偏转方向发生改变
C．改变导体AB切割磁感线的方向，电流表的指针偏转方向不发生改变
D．电磁感应是把电能转化成机械能
【答案】B
【解析】要产生感应电流需满足两个条件：一为闭合回路，二为回路中部分导体切割磁感线。根据图中的装置，结合实际分析即可判断。
A．闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，电路中才产生感应电流，电流表的指针才发生偏转；若导体AB在磁场中运动时没有切割磁感线，则电流表的指针不会发生偏转，故A项说法错误。B．切割磁感线的方向不变，对调两个磁极方向，则感应电流的方向改变，电流表的指针偏转方向发生改变，故B项说法正确。C．磁场方向不变，改变导体AB切割磁感线的方向，则感应电流的方向改变，电流表的指针偏转方向发生改变，故C项说法错误。D．电磁感应是把机械能转化为电能，故D项说法错误。
◆解题技巧电磁现象的辨识
电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力运动，实验图中有电源；发电机的工作原理是电磁感应，实验图中没有电源。
此类题的解题关键是能够识别电磁现象，对所给生活中的情景分析，找出关键词，分析是“电→动”还是“动→电”。若是“电→动”，则与电动机的工作原理相同；若是“动→电”，则与发电机的工作原理相同。
1．下列图中能够说明电动机工作原理的实验装置是
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A、图中是通电螺线管，是利用电流的磁效应制成的，故A不符合题意；B、图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故B不符合题意；C、图中没有电源，是交流发电机的示意图，是根据电磁感应现象工作的，故C不符合题意；D、图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，故D符合题意。
2．关于电动自行车，下列说法不正确的是
A．废旧电瓶会污染环境，不可随意处置
B．电流具有热效应，长时间充电有火灾隐患
C．车上装有电动机，其工作原理是电磁感应
D．要使车加速前进，可增大通过电动机的电流
【答案】C
【解析】A、废旧电瓶中含有重金属等，随意丢弃会污染环境，故A正确；B、由于电流具有热效应，当电流通过导体，电能转化为内能，所以长时间充电有火灾隐患，故B正确；CD、电动机工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，电流越大，磁性越强，导体受力越大，电动车运动越快，故C错误，D正确。
3．如图所示，闭合开关，导体就会运动起来，下列说法正确的是
A．发电机是利用这一原理工作的
B．在此过程中，机械能转化为电能
C．此实验说明磁场对通电导体有力的作用
D．同时改变电流方向和磁场方向，可以改变导体的运动方向
【答案】C
【解析】A、图中装置是研究通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的原理图，故A错误；B、电动机工作时将电能转化为机械能，故B错误；C、闭合开关，导体就会运动起来，说明通电导体在磁场中受力而运动，故C正确；D、通电导体在磁场中受力运动方向跟电流方向和磁场方向有关，同时改变电流方向和磁场方向，导体运动方向不变，故D错误。
4．如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是
A．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
B．电动机通电后不转，一定是电路断路
C．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
D．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
【答案】A
【解析】A．线圈转动方向可通过改变电流方向或者磁场方向来改变；B．电动机不转，存在原因很多，短路、断路等均有可能；C．消耗的电能部分转化为机械能，部分因发热转化为内能；D．连续转动时靠A、B两个电刷改变线框中电流方向实现的。
5．电磁感应广泛应用于我们日常生活中，下列哪种设备应用了电磁感应原理
A．风力发电机 B．电风扇
C．电铃 D．扬声器
【答案】A
【解析】A．风力发电机是将风能转换为机械能，机械功带动转子旋转，转子是永磁体，定子是线圈，转子旋转时，线圈切割磁感线，产生电流，应用了电磁感应原理，故A正确；B．电风扇是利用电流做功工作的，故B错误；C．电铃是利用电磁铁的特性工作的，故C错误；D．扬声器是利用通电导体在磁场内的受力作用工作的，故D错误。
6．如图所示，是小安同学自制的一个实验装置.他把带绝缘层的导线绕在塑料管外，导线两端连接着小灯泡，形成闭合电路，管内封闭一个强磁体。沿图中所示方向来回快速摇动装置，小灯泡发光。以下说法正确的是
A．灯丝中电流方向保持不变
B．实验现象表明电能够生磁
C．该现象属于电磁感应现象
D．此装置与电动机原理相同
【答案】C
【解析】闭合电路中没有电源，小灯泡发光，必须有提供电能的装置，该装置晃动消耗了机械能，提供了电能，表明磁能够生电，属于电磁感应现象，故C正确，BD错误；因为导体运动方向不断变化，线圈中产生感应电流的方向也在不断的变化。故A错误。
7．如图是一种手摇发电的手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。这个手电筒壳体透明，可以清晰地看到里面有线圈，摇动时，可以感受到有一个物块在来回运动，小明猜想这个物块是磁体，依据是：物体运动时，闭合线圈切割磁感线产生________，线圈相当于电路中的________。
【答案】感应电流电源
【解析】该手电筒有线圈，使用时将它来回摇晃，线圈在磁场中就做切割磁感线运动，此时线圈中有感应电流产生，所以手电筒里面的物块应该是磁铁，此手电筒发电是电磁感应现象，线圈可以提供电能，相当于电路中的电源。
8．学习“电磁转换”这一章后，小明画出部分内容的思维导图，请你帮他补全空格处内容：
（1）_________；（2）________；（3）_________。
【答案】（1）吸引（2）切割磁感线（3）发电机
【解析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；闭合回路的部分导体切割磁感线产生感应电流；电磁感应为磁生电主要应用于发电机。
命题角度4　电磁波
【典例7】2019年4月20日，长征三号乙运载火箭载着第44颗北斗导航卫星顺利升空。“北斗”卫星是中国自行研制的通信系统，可在全球范围内全天候地为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航等服务。该系统在传递信息过程中主要依靠
A．紫外线 B．电磁波
C．次声波 D．超声波
【答案】B
【解析】超声波与次声波都属于声波不能在真空中传播，所以不能用于卫星与地面的联系。而电磁波传播不需要介质，所以卫星和地面的联系靠的是电磁波，即将图片和声音等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面，即该系统在传递信息过程中主要依靠电磁波。
【典例8】如图所示是电磁波家族示意图，真空中各种电磁波的传播速度相同，下列说法正确的是
A．红光是红外线
B．108 Hz是指电磁波的波长
C．无线电波的波长比X射线的长
D．在真空中γ射线传播速度最快
【答案】C
【解析】A．在光谱中，红光的外侧是红外线，红外线是不可见光，故A错误。B．“Hz”是频率的单位，108 Hz是指电磁波的频率，故B错误。C．无线电波的波长比X射线的长，故C正确。D．在真空中各种电磁波传播速度相同，故D错误。答案为C。
◆知识拓展
1．微波通信：它是无线通信的一种。微波的波长在10 m~1 mm之间，频率在30 MHz~MHz之间。微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此，必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站。
2．卫星通信：用通信卫星做微波通信的中继站。在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，能实现全球通信。
3．光纤通信：光纤通信是光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。实际上光也是一种电磁波，与微波相比，光的频率更高。光纤通信传送的是一种频率单一、方向高度集中的激光，激光的频率比无线电波高得多，频率越高，传递信息的容量越大。
1．“北斗”导航系统是我国自行研制的通信系统，该系统在传递信息过程中主要依靠
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．激光
【答案】A
【解析】真空不能传声，排除超次声波，激光可用于隧道挖掘时做激光准直，远距离传输主要依靠电磁波。
2．下列各种活动中，能通过互联网做到的是
A．传送网购的运动鞋
B．远程学习物理课程
C．输送发电厂的电能
D．传输纸质信件
【答案】B
【解析】互联网是将图片、语音、文字等信息转化成数字文件来进行传输的，物理课程中的声音、文字、图片、视频可以转换为数字文件，所以利用互联网可以做到远程学习物理课程；而运动鞋、电能、纸质信件不能转换为数字文件，所以不能利用互联网来传输，故B正确。
3．下列关于电磁波和信息技术说法正确的是
A．由华为主导的5G技术不是利用电磁波进行信息传输的
B．北斗卫星导航系统是通过电磁波进行定位服务的
C．电磁波只能传递信息不能传递能量
D．不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同
【答案】B
【解析】A．5G技术仍是利用电磁波传输信息的，故A错误；B．电磁波可以在真空中传播，北斗卫星导航系统是利用微波，即电磁波进行定位和导航的，故B正确；C．电磁波既能传递信息也能传递能量，故C错误；D．不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，故D错误。
4．如图，磁悬浮无线蓝牙音箱可由蓝牙通过___（超声波/电磁波）实现与手机数据的光速传输.该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，这是根据同名磁极相互____的原理实现的该产品处于图示状态时，若重力突然消失，则此瞬间底座对水平桌面____（有/没有）压力。
【答案】电磁波排斥有
【解析】蓝牙是通过通过电磁波实现与手机数据的光速传输的，根据磁极间的相互作用关系可知，同名磁极是相互排斥的，该蓝牙产品根据该原理实现悬浮；图示中状态，若重力突然消失，但箱体对底座由于磁极间的排斥作用会受到一个向下的力，桌面阻碍其向下运动会给底座施加一个支持力，根据力的相互作用性可知，此瞬间底座对水平桌面有压力作用。
5．电磁波的传播_____（选填“需要”或“不需要”）介质。如图所示，将手机放在密闭的塑料容器中能正常接收到呼叫信号，放在密闭的金属容器中不能接收到呼叫信号，说明_____（选填“塑料容器”或“金属容器”）对电磁波有屏蔽作用。
【答案】不需要金属容器
【解析】手机是靠发射和接收电磁波来传递信息的，电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播；电磁波遇到绝缘材料会像光透过玻璃一样穿透，故将手机放在塑料容器中，再打电话呼叫容器中的手机，这时，手机能收到呼叫信号，电磁波遇到金属会被反射，将手机放在金属容器中，打电话呼叫容器中的手机，这时手机不能收到呼叫信号，说明金属容器对电磁波有屏蔽作用。

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