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期末复习 电与磁
一、知识目标
重点 1. 知道磁体周围存在磁场，知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的； 2. 知道地球周围有磁场以及地磁场的南、北极； 3认识电流的磁效应； 4. 知道通电导体的周围存在磁场，通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似， 理解电磁铁的特性和工作原理； 5. 知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件； 6. 知道发电机的原理，知道什么是交流电，知道发电机发电过程是能量转化过程
难点 1. 磁场、磁感线的含义； 2. 知道磁场间的作用； 3. 探究电流的磁效应的规律，通电螺线管的磁场规律； 4. 电磁感应现象，感应电流，发电机的基本构造与原理
二、考情分析
考查题型： 单选、填空、实验
考查分值：中考分值2-4分
知识点1 磁现象 磁场
1. 磁现象
（1）磁性：物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质（吸铁性）的性质叫磁性。
（2）磁体：具有磁性的物体，叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。
（3）磁体的分类：①形状：条形磁体、蹄形磁体、针形磁体；②来源：天然磁体（磁铁矿石）、人造磁体；③保持磁性的时间长短：硬磁体（永磁体）、软磁体。
（4）磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁极在磁体的两端。磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。无论磁体被摔碎成几块，每一块都有两个磁极。
（5）磁体的指向性：可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一个磁极指南（叫南极，用S表示），另一个磁极指北（叫北极，用N表示）。
（6）磁极间的相互作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。（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，但含有钢铁、钴、镍一类物质；②两个物体都有磁性，且异名磁极相对。若两者相斥，则一定有磁性，且靠近的是同名磁极。）
（7）磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。
钢和软铁都能被磁化：软铁被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料；钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以钢是制造永磁体的好材料。
（8）物体是否具有磁性的判断方法：①根据磁体的吸铁性判断；②根据磁体的指向性判断；③根据磁体相互作用规律判断。
（9）磁体与电荷的相似处：
磁体 电荷
相似点 两个磁极（N、S极） 两种电荷（＋、－ 电荷）
同名磁极相斥；异名磁极相吸 同种电荷相斥；异种电荷相吸
吸引铁、钴、镍等物体 吸引轻小物体
2. 磁场
（1）磁场：传递磁极间相互作用规律的物质，它存在于磁体周围，是一种看不见、摸不着的特殊物质。
（2）磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。
（3）磁场的方向：把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向。磁场中的不同位置，一般说磁场方向不同。
（4）磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的切线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。这样的曲线叫做磁感线。
（5）对磁感线的认识：
①磁感线是在磁场中的一些假想曲线，本身并不存在，作图时用虚线表示；但磁场客观存在。用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
②在磁体外部，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。在磁体内部正好相反。
③磁感线的疏密可以反应磁场的强弱，磁性越强的地方，磁感线越密，磁性越弱的地方，磁感线越稀。
④磁感线在空间内不可能相交。
⑤磁感线是封闭的曲线。
（6）几种典型的磁感线：
3. 地磁场
（1）地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围的空间存在着磁场，叫做地磁场。小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。
（2）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。
地理的两极和地磁的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北极方向稍有偏离（地磁偏角），世界上最早记述这一现象的人是我国宋代的学者沈括（《梦溪笔谈》）。
考点1 磁现象
例题1 难度：★★
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具有磁性的是（ ）
A． 将悬挂的铁棒多次转动，静止时总是南北指向
B． 将铁棒一端靠近小磁针，相互吸引
C． 将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引
D． 水平向右移动铁棒，弹簧测力计示数有变化
变式1-1 难度 ★★
甲铁棒能吸引小磁针，乙铁棒能排斥小磁针，若甲、乙铁棒相互靠近，则两铁棒（ ）
A．一定互相吸引
B．一定互相排斥
C．可能无磁力的作用
D．可能互相吸引，也可能排斥
变式1-2 难度 ★★
某同学设计了以下四个实验，其中不能得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的是（ ）
A．将甲实验中的条形磁铁平移靠近三个小铁球
B．将乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近
C．将丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧测力计下向右缓慢移动
D．将丁实验中条形磁铁放在一堆大头针上再缓慢提起
变式1-3 难度 ★★
一颗铁质的小螺丝掉入细小狭长的小洞中，使用下列方案不能取出小螺丝的是（ ）
A． B． C． D．
考点2 磁场
例题2 难度：★★
如图所示，是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（ ）
A．该条形磁体的左端为N极，右端为S极
B．a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同
C．置于a处的小磁针，静止时南极指向左侧
D．磁感线是为了研究方便引入的假想曲线
变式2-1 难度 ★★
如图是计算机模拟出的磁感线立体示意图，下列说法正确的是（ ）
A．两条磁感线可以相交
B．磁感线和磁场都是真实存在的
C．磁感线不仅可以描述磁场的方向，还可以描述磁场的强弱
D．两条磁感线中间没有磁场
变式2-2 难度 ★★
关于小磁针，下列描述错误的是（ ）
A．小磁针能够吸引铁屑 B．小磁针可以指南北
C．小磁针周围存在磁场 D．小磁针周围存在磁感线
变式2-3 难度 ★★
如图是研究磁体周围磁场时的铁屑分布情况。实验时，a、b、c三个位置所对应的磁极可能是（ ）
A．N、N、N B．N、S、S C．N、N、S D．S、N、S
考点3 地磁场
例题3 难度：★★
将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上，静止时的示意图如图所示，其中符合实际的是（ ）
A． B． C． D．
变式3-1 难度 ★★
指南针是我国四大发明之一，关于指南针，下列说法正确的是（ ）
A．指南针可以仅具有一个磁极
B．指南针的指向不会受附近磁铁块的干扰
C．指南针能够指南北，说明地球具有磁场
D．指南针所指的南北方向与地理的两极是重合的
变式3-2 难度 ★★
关于磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁体周围的磁感线从磁体N极发出，回到磁体S极
B．磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的
C．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线
D．地磁场的N极在地理北极附近，S极在地理南极附近，与地球两极并不完全重合
变式3-3 难度 ★★
地球是一个巨大的磁体，下列图中有关地磁体的示意图正确的是（　　）
A． B．
C． D．
知识点2 电生磁
1. 电流的磁效应
最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。奥斯特实验如下图：
对比甲图、乙图，可以说明：通电导线的周围有磁场；
对比甲图、丙图，可以说明：磁场的方向跟电流的方向有关。
注意：奥斯特实验中，直接用一根导线将电池“短路”，这是为了获得较大的电流，从而有较强的磁性，否则小磁针会因为受力太小而不偏转。为了保护电池，要采用试触，不要长时间让电池短路，否则易烧坏电源。
2. 通电螺线管的磁场
（1）通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
（2）安培定则（右手螺旋定则）：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
考点4 通电螺线管的磁场
例题4 难度：★★
如图所示，一螺线管的右端放着一个可自由转动的小磁针，闭合开关S前小磁针处于静止，闭合开关S后，小磁针的N极将（ ）
A．向左偏转 B．向右偏转 C．仍然静止 D．无法判断
变式4-1 难度 ★★
开关S闭合后，小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（ ）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
变式4-2 难度 ★★
课堂上教师做了如图所示的演示实验，同学们根据实验现象得到如下结论，其中不正确的是（ ）
A．甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场
B．甲、丙两次实验表明磁场对电流有力的作用
C．甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
D．甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁，且其磁场方向与电流方向有关
变式4-3 难度 ★★
（多选）如图所示，电源、滑动变阻器与螺线管相连，闭合开关，在通电螺线管的右端放置一个小磁针，小磁针静止时N极水平向右，则（ ）
A．电源左端为正极
B．电源右端为正极
C．滑动变阻器的滑片P向左移动，通电螺线管的磁性增强
D．滑动变阻器的滑片P向右移动，通电螺线管的磁性增强
知识点3 电磁铁 电磁继电器
1. 电磁铁
（1）定义：内部插有铁芯的通电螺线管。
（2）特点：①电磁铁的磁性有无可由通断电控制，通电有磁性，断电无磁性；
②电磁铁磁极极性可由电流方向控制；
③影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数：电磁铁的电流越大，它的磁性越强；电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
注意：①如果带有铁芯的螺线管没有通电，此时它没有磁性，但仍属于电磁铁；
②电磁铁的铁芯应该是“软铁”，即电磁铁断电，其铁芯的磁性会消失；
③利用了电流的磁效应来工作，即将电能转化为磁场能，进而转化为机械能。
2. 电磁继电器
（1）电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。
（2）电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
（3）电磁继电器的结构：电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。
考点5 电磁铁
例题5 难度：★★
探究“影响电磁铁磁性强弱”的因素时，按如图所示电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁a吸引大头针的数目均比b多，此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是（　　）
A．电流的方向 B．电流的大小
C．线圈的匝数 D．电磁铁的极性
变式5-1 难度 ★★
如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变大，弹簧长度变长
B．电流表示数变大，弹簧长度变短
C．电流表示数变小，弹簧长度变短
D．电流表示数变小，弹簧长度变长
变式5-2 难度 ★★
为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小聪所在的实验小组用漆包线（表面涂绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，结合其他实验器材做了如图所示的实验。
根据b、c、d中观察到的情况，完成下面的填空：
（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，来判断它_______不同；
（2）通过比较_____、____两种情况，可以知道通过的电流越大，电磁铁的磁性越强；
（3）通过比较d中甲、乙两个电磁铁，发现外形结构相同的电磁铁，通过相同的_________时，线圈的匝数越_____，磁性越强；
（4）这个实验中用到了物理学中常用的一种方法，叫______________法。请列举我们学过的一个运用了这一方法的另一个实验：_____________________________________。
变式5-3 难度 ★★
如图是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位升高到金属块A处时（ ）
A．红灯亮，绿灯灭 B．红灯灭，绿灯亮
C．红灯亮，绿灯亮 D．红灯灭，绿灯灭
知识点4 电动机
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。力的方向跟电流方向和磁感线方向有关。（当电流方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，力的方向也随之改变；当电流方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。）
（2）当通电导线与磁感线垂直时，磁场对通电导线的力最大；当通电导线与磁感线平行时，磁场对通电导线没有力的作用。
2. 电动机
（1）电动机是根据通电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的，是将电能转化为机械能的装置。
（2）电动机是由转子和定子两部分组成的。
（3）为了使线圈能够持续地转动，需要加装一个“换向器”：换向器的作用是当通电线圈由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。
（4）改变电动机转动方向的方法：改变电流方向（交换电压接线）或改变磁感线方向（对调磁极）。
（5）提高电动机转速的方法：增加线圈匝数、增加磁体磁性、增大电流。
（6）电动机工作时，电能主要转化为机械能；通电的电动机用手按住使它不转动时，电能转化为内能，会烧坏电动机．
考点6 磁场对通电导线的作用
例题6 难度：★★
如图所示的实验装置中，将一根直导线ab放在蹄形磁铁的磁场中，接通电源，根据实验现象回答以下问题：
（1）静止在导轨上的导线ab通电后，就会________，这说明_________________________；
（2）不改变磁场的方向，只改变通过导线ab的电流方向，导线ab的运动方向________，这说明磁场方向一定时，______________________________；
（3）不改变电流的方向，只改变磁场方向，导线ab的运动方向__________，这说明电流方向一定时，__________________________________。
变式6-1 难度 ★★
课堂上，老师做了如图所示的演示实验，给直导线（铝棒）通电，观察到直导线运动起来。
（1）实验现象说明___________有力的作用；
（2）判断“有力的作用”的依据是________；
A．力是维持物体运动的原因
B．一切物体都有惯性
C．物体运动状态改变时，一定受到力的作用
（3）将磁极上下对调，观察直导线的运动情况，这样操作是为了研究_____________________。
变式6-2 难度 ★★
借助如图所示的实验装置，晓明探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（ ）
A．将A、B两端对调
B．将滑动变阻器的滑片P向右移动
C．换用磁性更强的蹄形磁体
D．将蹄形磁体的N、S极对调
考点7 电动机
例题7 难度：★★
如图所示为直流电动机模型。
（1）直流电动机的工作原理是__________________。电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠__________来实现的；
（2）若要改变电动机的转动方向，下列方法中可行的是________；
A．同时改变电流方向和磁场方向
B．只改变电流方向或只改变磁场方向
C．使电动机线圈中的电流增大
D．使磁场增强
（3）下列家用电器中应用了电动机的是（　　）
A．洗衣机 B．电饭锅 C．电热水壶 D．电热毯
变式7-1 难度 ★★
如图所示的线圈abcd位于磁场中，
（1）通电后，cd段导线的电流方向________（选填“由c到d”或“由d到c”）；
（2）cd段导线受磁场力的方向如图所示，在图中画出ab段导线受磁场力的方向。
变式7-2 难度 ★★
如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后，线圈顺时针转动。现要使线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（ ）
A．只改变电流大小
B．只改变电流方向
C．对换磁极同时改变电流方向
D．换用磁性更强的磁铁
知识点5 磁生电
1. 电磁感应现象
（1）英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
（2）内容：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，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
（3）产生条件：①电路必须是闭合电路 ②必须有一部分导体做切割磁感线运动。
（4）导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。（当导体运动方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，感应电流的方向也随之改变；当导体运动方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，感应电流的方向不变。）
2. 发电机
（1）发电机是根据电磁感应现象制成的，是将机械能转化为电能的装置。
（2）发电机是由定子和转子两部分组成的。
（3）从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。（DC）
（4）大小和方向做周期性改变的电流叫做交变电流，简称交流电。（AC）
在交变电流中，电流发生一个周期性变化所用的时间叫做周期，单位是秒（s）；电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。
（5）我国供生产和生活用的交流电，电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，即1s内有50个周期，交流电的方向每周期改变2次，所以50Hz的交流电电流方向1s内改变100次。
考点8 磁生电
例题8 难度：★★
如图所示，在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中，能产生感应电流的操作是（ ）
A．闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动
B．闭合开关，让导体AB沿竖直方向上下运动
C．闭合开关，让导体AB静止在蹄形磁铁内
D．闭合开关，让蹄形磁铁沿竖直方向上下运动
变式8-1 难度 ★★
如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间的运动情形。图中小圆圈代表导体的横截面，a、b、c、d表示运动中四个不同位置，图中箭头表示在那个位置上的运动方向。导体在________位置会产生感应电流。
考点9 发电机
例题9 难度：★★
如图所示为发电机的工作原理图，下列说法中正确的是（ ）
A．发电机的基本原理是通电导线在磁场中受力的作用
B．发电机的基本原理是电磁感应
C．线圈在转动过程中，感应电流的大小不变
D．线圈在转动过程中，感应电流的方向不变
变式9-1 难度 ★★
如图所示，L为带动线圈转动的摇把，图中表示指针可来回摆动的电流表，关于此工作原理图，下列说法正确的是（ ）
A．这是电动机的工作原理图
B．用该原理可制成手摇发电机，转动摇把L让线圈转起来，电流表的指针来回摆动
C．用该原理可制成手摇发电机，如果只拿掉电流表，其他电路连接不变，转动摇把L让线圈转动，线圈中会产生电流
D．用该原理制成的机器正常工作时，电能转化为机械能
变式9-2 难度 ★★
如图甲所示是研究磁产生电的实验装置。
（1）图甲所示的实验中，通过观察_________________来判断是否有感应电流产生；
（2）若要使图甲的电路中产生感应电流，要满足的条件：一是开关________，二是___________________________________________________；
（3）如图乙所示是实验室用的手摇发电机，在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流表。
①慢慢摇动手柄，观察到电流表的指针左右摆动，这表明该发电机发出的电是________（选填“交流电”或“直流电”）。
②取下电流表，但仍然保持小灯泡和发电机连接，快速摇动手柄，发现小灯泡发光，则此过程中____________能转化为电能。

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