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20 电和磁
九年级上册
课标要求
1. 通过实验认识磁场。知道地磁场。
2. 通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。
3. 通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。
4.通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。
目 录
知识点一 磁现象、磁场
知识点二 电生磁
知识点三 电磁铁、电磁继电器
知识点四 电动机
知识点五 磁生电
知识点一 磁现象、磁场
考点梳理
1
磁现象
磁性 能够吸引铁、钴、镍等物质的性质
磁极 磁体的吸引能力_______的两个部位叫做磁极.能够自由转动的磁体,例如悬吊着的磁针,静止时指南的那个磁极叫做_______极或_____极,指北的那个磁极叫做_______极或_______极
作用规律 同名磁极相互________,异名磁极相互________
磁化 一些物体在磁体或电流的作用下会获得_______的现象
最强
南
S
北
N
排斥
吸引
磁性
排斥
N
S
N
S
N
S
N
S
吸引
磁体有两个磁极
磁化
1.磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质：
①吸引大头针，具有磁性 ②不吸引大头针，不具有磁性
2.磁体具有指向性：
指向南北方向具有磁性（多次实验，避免偶然性）
3.同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引：
①表现排斥，具有磁性 ②表现吸引，不一定具有磁性
4.磁体磁极处磁性最强，中间部分磁性最弱：
①没有磁性受到的吸引力，先变小，再变大
②具有磁性，先表现出吸引，后表现出排斥
先表现出排斥，后表现出吸引
易错点： 判断物体是否具有磁性的方法
B
A
磁场
性质 对放入其中的磁体产生力的作用。
方向 小磁针静止时______极所指的方向即为该点磁场的方向。
磁感线 定义:描述磁场的假想曲线,并不是客观存在的。
方向:磁体外部的磁感线都是从磁体的_____极
出发,回到____极的(均选填“N”或“S”).
特点:磁感线疏密可以表示磁场的强弱,磁感线密集处磁场较______,稀疏处磁场较______。
N
N
S
强
弱
2
易错点： 有关磁场、磁感线的理解
1、磁场看不见摸不着，但是真实存在的，磁体间的相互作用是通过磁场发生的。
2、磁感线并不是客观存在的。
3、磁感线是不能相交、闭合的曲线。
4、磁感线的疏密程度可以表示磁场的强弱，其密集
处磁场较强，其稀疏处磁场较弱。
5、磁感线上任意一点的切线方向与该点的磁场方向一致。
地磁场 (1)如图所示,地球周围存在着磁场,研究表明
地磁场的形状与________(选填“条形”或
“蹄形”)磁体的磁场很相似。
(2)地磁北极在地理____极附近,地磁南极在
地理_____极附近。
(3)磁偏角:最早记录这一现象的是我国宋代
学者沈括。
条形
南
北
3
地磁场
【例题1】一根条形磁铁不小心摔成两段后，一共会有N极的个数为（　　）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
【典型例题】
【解析】
一根条形磁铁不小心摔成两段后，就会变成两个小的条形磁铁，因为每个磁体都有一个N极，所以一共会有N极的个数为2个。
故选B。
B
【例题2】如图所示，是条形磁体的磁场分布图，a、b是磁场中的两个点，关于该磁场，下列说法错误的是（　　）
A．由于a点没有磁感线经过，所以a处的磁场比b处弱
B．该条形磁体的右端为N极，左端为S极
C．将一小磁针置于b点，其静止时N极指向左侧
D．磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
【典型例题】
B
3．
【解析】
A．磁体周围，越靠近两极的位置其磁感线越密集，磁场越强，所以a处的磁场比b处强，故A错误，符合题意；
B．由于在磁体的外部，磁感线都是从N极出发，回到S极，所以该条形磁体的右端为N极，左端为S极，故B正确，不符合题意；
C．小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，所以将一小磁针置于b点，其静止时N极指向左侧，故C正确，不符合题意；
D．磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线，不是真实存在的，故D正确，不符合题意。
故选A。
【典型例题】
【例题3】关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（　　）
A．铜、铁和铝都能够被磁体所磁化
B．磁感线是磁场中真实存在的曲线
C．小磁针静止时指南北方向是因为受到地磁场的作用
D．小磁针在磁场中静止时，S极所指的方向就是该点磁场的方向
【解析】
A．磁体能够吸引铁、钴、镍等物质，不能吸引铝、铜，铜和铝不能被磁体所磁化，故A错误；B．为了描述看不见但又客观存在的磁场，人们利用建立模型的方法引入了磁感线，磁感线并不真实存在，故B错误；C．小磁针能在地磁场的作用下指南北，故C正确；D．磁体周围存在着磁场，地球也是一个磁体，周围存在着地磁场，小磁针在地磁场中静止时，N极所指的方向就是该点磁场的方向，故D错误。
C
【例题4】如图所示为两个磁极间的磁感线分布图，小磁针静止在A点。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。
【典型例题】
【解析】
小磁针静止时N极的指向为A点磁场的方向，所以小磁针右端是小磁针的N极；根据磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以图中左侧为N极，右侧为S极。
知识点二 电生磁
1
电流的磁效应
考点梳理
1.1820年丹麦物理学家________证实了电流周围存在磁场，在世界上最早发现电与磁的联系．
2.电流的磁效应：通电导线周围存在与______方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应．
奥斯特
电流
2
通电螺线管的磁场
1.通电螺线管外部的磁场与____________的磁场一样，它的两端相当于该磁体的两个磁极。
条形磁体
2
通电螺线管的磁场
2.影响极性的因素：通电螺线管两端的极性与通电螺线管中________的方向有关。
电流
“+”极
“-”极
“+”极
“-”极
改变通电螺线管的电流方向，螺线管的极性也发生改变 。
3
安培定则
安培定则如图所示，________握住螺线管，让四指环绕的方向与________方向一致，那么，大拇指所指的方向就是螺线管的______。
右手
电流
N极
【例题5】如图所示，通电螺线管的极性正确的是（　　）
A． B． C． D．
【典型例题】
【解析】
AD．从图可知，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的螺线管的右端为N极，左端为S极，故AD正确；
BC．从图可知，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的螺线管的左端为N极，右端为S极，故BC错误；
AD
【例题6】如图所示，一螺线管的左端放着一颗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
【典型例题】
B
【解析】
电源的右端是正极，电流从螺线管的右端进入，左端流出，根据安培定则可以判断螺线管的右端是N极，左端是S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可以判断小磁针的N极向右偏转，故B符合题意，ACD不符合题意。
【典型例题】
【例题7】如图甲所示是“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁，底座中的电磁铁就可将其“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为N极
B．电源的左端为负极
C．其工作原理是同名磁极相互排斥
D．滑片P向左移动可增加地球仪“漂浮”的高度
C
【解析】
AB．根据同名磁极相互排斥可知，图中电磁铁的上端应为S极，则由安培定则可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，电路中的电源的左端为正极，故AB错误；
C．磁浮地球仪稳定地“漂浮”起来，其利用的工作原理是同名磁极互相排斥，故C正确；
D．滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电流变小，电磁铁磁性减弱，可降低地球仪“漂浮”的高度，故D错误。
故选C。
知识点三 电磁铁、电磁继电器
考点梳理
电磁铁
1
1．构造: 内部带铁芯的螺线管,当有电流通过时,它会有较强的磁性.
2．原理: 利用电流的磁效应工作。
3．特点: 电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失。
5．应用: 磁悬浮列车、电磁起重机、电铃、电磁继电器等。
4．影响因素: 电流大小、线圈匝数多少。
重点实验
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
提出问题
猜想假设
设计实验
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
可能与电流的大小、线圈的匝数有关。
实验方法：
控制变量法、转换法。
①控制电磁铁线圈的匝数不变，改变线圈中电流的大小。
②控制电磁铁线圈的电流不变，改变线圈匝数。
判断磁性强弱方法：根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
转换法
得出结论
S
R
A
P
实验电路图：
C
①研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
②研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。
电流一定时，外形相同的螺线管电流匝数越多，电磁铁磁性越强。
电磁铁的优点
①电磁铁磁性的有无，可以由通、断电来控制。
②线圈的匝数越多，电流越大，电磁铁的磁性越强。
③电磁铁的N、S极以及它周围的磁场方向是由通电电流的方向决定的，便于人工控制。
电磁继电器
电磁铁
2
1.实质:利用_________来控制工作电路的一种开关
2.特点:利用低电压、弱电流电路的通断控制高电压、强电流电路的通断
电磁铁：通电时产生磁性，吸下衔铁；
衔铁：和动触点组成一个绕支点转动的杠杆，
带动动触点上下运动；
触点：静触点与动触点相当于被控制电路的开关；
弹簧：电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁。
3.各部分的作用：
当开关S断开时，电磁铁断电失去磁性，弹簧把_________拉起来，切断工作电路，电动机便停止转动，指示灯发光。
当低压控制电路的开关S闭合时，电磁铁通电，弹簧把_______吸下来，使 和下面静触点C接触，______________电路闭合，电动机M便转动起来。
衔铁
动触点B
高压工作
衔铁
4.工作原理：
【典型例题】
【例题8】如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，下列关于该报警装置的叙述，正确的一项是（　　）
A．当温度低于95℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
B．当温度低于95℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
C．当温度达到95℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
D．当温度达到95℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
C
【解析】
AB．如图，当温度低于95℃时，左边的控制电路没有接通，电磁铁没有磁性，衔铁被弹簧拉起，中间的动触点和上面的静触点接通，绿灯和电源构成通路，绿灯亮，故AB错误；
CD．当温度达到95℃时，左边的控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，中间的动触点和下面的静触点接通，红灯和电铃与电源构成通路，红灯亮电铃响，故C正确，D错误。
故选C。
【典型例题】
【例题9】关于电磁铁，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁铁内部的铁芯最好用钢材料制成
B．电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关
C．电磁铁磁性的强弱与通入的电流方向有关
D．电磁铁磁性的强弱与通入电流的大小有关
【解析】
A．电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，方便充磁和消磁，故A错误；
BD．电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故BD正确；
C．电磁铁磁性的极性与通入的电流方向有关，电磁铁磁性的强弱与通入的电流方向无关，故C错误。
故选BD。
BD
【典型例题】
【例题10】为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小明所在的实验小组用漆包线（表面涂在绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，结合其它实验器材（大头针、滑动变阻器等）做了如图所示的实验。根据b、c、d中观察到的情况，完成下面填空
（1）通过比较________________，来
判断它的磁性强弱不同；
（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
磁铁吸引大头针的情况，可得到
的结论是______。
电磁铁吸引大头针的多
b、c
在通过电磁铁的电流相同、铁芯相同时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。
【解析】
（1）[1]实验中通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，电磁铁吸引大头针越多，电磁铁的磁性越强。
（2）[2]探究通过电磁铁电流的大小与电磁铁磁性强弱的关系时，应控制螺线管线圈的匝数相同，通过的电流不同，故应选择b、c两图，图中滑片所处的位置不同，接入电路的电阻不同，电路中的电流不同。
（3）[3]在d图中，由于两电磁铁串联，控制了通过两个电磁铁的电流相等，而线圈的匝数不同，线圈匝数越多，吸引的大头针越多，可得到的结论是：在通过电磁铁的电流相同、铁芯相同时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。
知识点四 电动机
②改变电流方向，导线向右运动，与①运动方向相反。
①闭合开关，
导线向左运动。
③改变磁感线方向，导线向左运动，与②运动方向相反。
N
I
F
S
I
F
N
S
I
F
N
S
1、通电导线在磁场中要受到力的作用
通电导线在磁场中的受力方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。
实验结论
I
F
N
S
④同时改变磁场和电流的方向，导体运动方向不变。
磁场对电流的作用
1
1、电动机的原理：________________________________。
2、电动机工作时能量转化：___________________。
通电导体在磁场中受力运动
电能转化为机械能
3、电动机的组成：转子、电子
4、直流电动机，当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向的装置是________
换向器
电动机
2


通电线圈在磁场中，ab、cd两边电流方向相反，受力方向相反，顺时针转动。
线圈转到平衡位置，电刷接触到换向器中间绝缘部分，不受力，利用惯性转过平衡位置。
2
1

线圈越过平衡位置后，利用换向器改变了电流方向，受力方向改变，仍然顺时针转动。
3
线圈利用惯性转过平衡位置后，又改变了电流的方向和受力方向，继续转动。
直流电动机的工作原理
4
【例题11】如图的四个实验中，反映电动机工作原理的是（　　）
A． B.
C． D．
【典型例题】
C
【解析】
A．如图是电流磁效应的实验，说明了通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B．是研究电磁铁的实验装置，说明了通电导体周围存在磁场，磁场的强弱与线圈的匝数有关，故B不符合题意；
C．电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理，故C符合题意；
D．图中是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在磁场，故D不符合题意。
【典型例题】
【例题12】关于直流电动机，下列叙述正确的是（　　）
A．直流电动机正常工作时，是将电能转化为内能
B．直流电动机的工作原理是电磁感应
C．电源的正、负极和磁场的方向同时改变，直流电动机的转动方向也改变
D．直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环组成的
D
【解析】
A．直流电动机正常工作时，消耗电能，得到机械能，是将电能转化为机械能，故A错误；
B．直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动，故B错误；
C．通电导线在磁场中受力的方向跟磁场的方向以及电流的方向有关，当电源的正负极和磁场的方向同时改变，直流电动机的转动方向不变，故C错误；
D．直流电动机中起电驱电流的换向作用的结构叫做换向器，直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环组成的，故D正确。
故选D。
知识点五 磁生电
电磁感应现象 _____电路的一部分导体在磁场中做____________运动时,导体中就会产生电流,产生的电流叫做_________
发现者 英国科学家________发现了电磁感应现象
感应电流产生的条件 (1)_____电路
(2)一部分导体做________________
感应电流的方向 与导体__________________方向和_______方向有关
应用
闭合
切割磁感线
感应电流
法拉第
闭合
切割磁感线运动
磁场
切割磁感线运动
电磁感应
动圈式话筒
发电机
1
探究实验：影响感应电流方向的因素
重点实验
保持磁场的方向不变，改变导体水平运动的方向（向左或向右），观察电流表指针偏转的方向。
保持导体运动的方向不变，改变磁场的方向（磁极对调），观察电流表指针偏转的方向。
保持磁场的方向不变，改变导体水平运动的方向（向左或向右），发现电流表指针偏转的方向相反。
保持导体运动的方向不变，改变磁场的方向（磁极对调），发现电流表指针偏转的方向相反。
实验结论
影响感应电流方向的因素：
①导体做切割磁感线运动的方向；②磁场方向。
电磁现象的辨析及应用
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 探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验
实验装置
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 探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验
能量转化 / ________________ ____________ /
影响因素 磁场的方向与______方向有关 感应电流的方向与磁场方向及导体的________有关 导体受力的方向与_____方向及_____方向有关 电磁铁磁性强弱与____大小、线圈匝数、有无铁芯有关
判断依据 / 电路中无电源 电路中有电源 /
主要应用 电磁铁 发电机、动圈式话筒 电动机、扬声器 /
机械能→电能
电能→机械能
电流
运动方向
电流
磁场
电流
电磁实验
【典型例题】
【例题13】下列各图中能反映发电机原理的是（　　）
A． B． C． D．
【解析】
A．在外力作用下使导体ab做切割磁感线运动，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故A符合题意；B．B图是通电导体在磁场中受力运动的实验，是电动机的原理，C．C图是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场；
D．D图是安培定则，说明通电螺线管的极性与电流方向的关系。
A

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