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第十五讲　电与磁
梳理知识点
　磁现象　磁场　
知识点 具体内容
磁性 磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫（1） 　磁性　
若被判断的物体与已知磁体相互排斥，该物体一定具有磁性。根据磁体具有吸铁性和异名磁极相互吸引的性质，若被判断的物体与已知磁体相吸引，该物体可能有磁性，也可能没有磁性
磁极 磁体上磁性最强的部分叫（2） 　磁极　
磁极间 相互作用 同名磁极相互（3） 　排斥　 ，异名磁极相互（4） 　吸引　
磁性　
磁极　
排斥　
吸引　
磁场 磁体周围空间存在磁场
磁场方向 在磁场中某一点，小磁针静止时（5） 　北极　 所指的方向就是该点的磁场方向
磁感线 用磁感线来形象地描述磁场的方向和强弱。磁体周围磁感线都是从磁体的（6） 　北极　 出来，回到磁体的（7） 　南极　
磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，这种研究方法叫建立理想模型法。磁感线的疏密表示磁性强弱，箭头方向表示磁场方向。在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极；在磁体内部是从S到N。磁感线没有交叉
北极　
北极　
南极　
知识点 具体内容
温馨提示：任何一个磁体都有两个磁极，没有只有一个磁极的磁体，也没有两个以上磁极的磁体。一个磁体截成两半，每一半都有单独的N极和S极；两个条形磁体异名磁极相互接触，变成一个整体，则接触部分变成新磁体的中间，是磁性最弱的部分。
　电流的磁效应
知识点 具体内容 说明
电流的磁效应 奥斯特实验表明，通电导线周围存在（1） 　磁场　 ，证明了电和磁之间是相互（2） 　联系　 的
安培定则 的内容 通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系的确定：用（3） 　右　 手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟螺线管中电流的方向一致，那么，伸直的大拇指所指的那端就是通电螺线管的（4） 　N　 极
磁
场　
联系　
右　
N　
　电磁铁及其应用
知识点 具体内容
电磁铁 实际上就是一个（1） 　带有铁芯　 的螺线管
工作原理是电流的（2） 　磁效应　
电磁铁的特点 ①磁性的有无可由（3） 　通断电流　 来控制；②磁性的强弱可由改变（4） 　电流大小　 和（5） 　线圈匝数　 来调节；③磁极可由（6） 　电流方向　 和（7） 　螺线管的绕法　 来改变
电磁继电器 实质是一个由（8） 　电磁铁　 控制的开关，它可以通过控制低压电路的通断，来间接控制（9） 　工作电路　 的通断
带有铁芯　
磁效应　
通断电流　
电流大小　
线圈匝数　
电流方向　
螺线管的绕法　
电磁铁　
工作电路　
　电动机
知识点 具体内容
磁场对电流的作用 通电导体在磁场中要受到（1） 　力　 的作用
影响通电导体在磁 场中受力方向因素 （2） 　电流　 方向和（3） 　磁场　 方向，两个方向一个变受力方向就变，两个方向都变受力方向不变
电动机的原理 利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，把（4） 　电能　 转化成为（5） 　机械能　
力　
电流　
磁场　
电
能　
机械能　
说明：当电流的方向或磁场的方向变得相反，通电导线受力的方向也变得相反。如果同时改变电流方向和磁场方向，受力方向不变。
说明：
　发电机
知识点 具体内容
电磁感应 闭合电路的（1） 　一部分导体　 在磁场中做（2） 　切割磁感线　 运动，导体中就产生电流，这种现象叫（3） 　电磁感应现象　 ，产生的电流叫（4） 　感应电流　
产生感应电流的条件 产生感生电流的条件：①电路必须（5） 　闭合　 ；②部分导体（6） 　做切割磁感线　 运动。感应电流的方向：跟导体（7） 　运动　 方向和（8） 　磁场　 方向有关
影响感应电流的方向的因素 导体的运动方向和磁场方向只要有一个方向改变电流方向就变，两个方向都改变电流方向不变
一部分导体　
切割磁感
线　
电磁感应
现象　
感应电流　
闭合　
做切割磁感线　
运动　
磁场　
发电机的原理及其能量转化 发电机的原理是电磁感应，发电机把机械能转化为电能
知识点 具体内容
图解物理
命题点 图片 题目
地磁场 如图所示的司南是一种指南针，它能帮助人们识别方向是因为它受到（1） 　地磁场　 的作用
电磁继电器 的应用 如图是某同学设计的水位自动报警装置，当水位上升到与金属片A接触时，（2） 　红　 （选填“红”或“绿”）灯亮
地磁场　
红　
电磁感应 现象 如图是“探究电磁感应现象”的实验装置。小明（3） 　左右　 移动导体AB时，可以观察到灵敏电流计的指针有明显偏转
电动机 如图，当线圈转到平衡位置时（线圈平面与磁感线垂直的位置），利用（4） 　换向器　 及时改变线圈中的电流的方向，从而使线圈持续转动下去
左右　
换向器　
命题点 图片 题目
名师讲典例
　磁场与磁感线
典例1　（2022·自贡）下列四个图中，磁感线方向标注错误的是（ ）
A
B
C
D
【解析】 根据安培定则可知，图中的左端为N极，右端为S极，磁感线在磁体内部由S极出发回到N极，选项A错误；图中的左端为N极，右端为S极，磁感线由N极出发回到S极，选项B正确；图中的磁感线从N极出发，选项C正确；地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极，磁感线该从N极出发，回到磁体的S极，选项D正确。
【答案】 A。
磁体的周围存在着一种看不见、摸不着的物质，叫作磁场。磁体之间的相互作用就是通过磁场发生的。磁体外面的磁感线是从它的N极出来，回到它的S极，磁感线的疏密可以表示磁场的强弱。磁场是客观存在的，磁感线实际不存在，是为了描述磁场而建立的一种理想模型。
1.（2021·苏州）《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图，“柢”即握柄，是磁体的 　S（南）　 极，司南之所以能指南北，是由于受到 　地磁场　 的作用。
S（南）　
地磁场　
　电流的磁效应
典例2　（2022·永州）在螺线管附近放一小磁针，静止时小磁针位置如图所示。闭合开关S时，小磁针发生旋转，关于通电螺线管的N极及小磁针旋转方向描述正确的是（ ）
A.通电螺线管的左侧是N极，小磁针顺时针旋转
B.通电螺线管的左侧是N极，小磁针逆时针旋转
C.通电螺线管的右侧是N极，小磁针顺时针旋转
D.通电螺线管的右侧是N极，小磁针逆时针旋转
【解析】 闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，即通电螺线管的右端为N极、左端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极应向右旋转，即小磁针逆时针旋转，选项D正确。
【答案】 D。
2.（2022·徐州）如图所示，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向 　北　 方。再将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将 　发生偏转　 ，说明通电导线周围存在 　磁场　 。
北　
发生偏转　
磁场　
　电动机与发电机
典例3　（2022·宿迁）新能源汽车越来越普及，如图所示为新能源汽车专用号牌，号牌中的字母“D”表示纯电动汽车，这类汽车的动力装置为电动机，下列选项所示实验与其工作原理相同的是（ ）
A
B
C
D
【解析】 图A是奥斯特实验图，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，选项A错误；图B中没有电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，是将机械能转化为电能，是发电机的工作原理图，选项B错误；图C电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的工作原理，选项C正确；图D实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，是电流的磁效应，选项D错误。
【答案】 C。
（1）电流的磁效应：即“电生磁”，通过小磁针的偏转来验证通电导体周围存在磁场。
（2）电磁感应：即“磁生电”，闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生电流，发电机和麦克风是利用电磁感应原理工作的。
（3）磁场对电流的作用：通电导体在磁场中受力会发生运动，这是电动机的原理。
3.（2022·广东）图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分，当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是（　D　）
A
B
D
C
D
真题在线
　电生磁
1.（2020·安徽）物理学习过程中，对物理知识的正确认识是非常重要的。以下说法正确的是（　C　）
A.物体的运动速度越大，惯性越大
B.磁场和磁感线都是真实存在的
C.电动机工作时消耗的电能主要转化成机械能
D.热机工作的实质是把机械能转化为内能
C
2.（2019·安徽）直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方，直导线通电的瞬间（　D　）
A.若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转
B.若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转
C.若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转
D.若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转
D
　通电螺线管
3.（2022·安徽）将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。由此可知电流是从 　B　 （选填“A”或“B”）端流入螺线管的。
4.（2021·安徽）小林将导线绕在一根铁钉上，制成电磁铁，与电池接通后，如图所示，铁钉的尖端为 　N　 （选填“N”或“S”）极。
B　
N　
5.（2017·安徽）如图所示的装置中，当开关S闭合后，下列判断正确的是（　B　）
A.通电螺线管外A点的磁场方向向左
B.通电螺线管的左端为N极
C.向左移动滑片P，通电螺线管的磁性减弱
D.小磁针静止后，其N极的指向沿水平向右
B
　磁生电
6.（2022·安徽）用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在竖直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（　B　）
A.导体棒ab保持静止
B.导体棒ab向左运动
C.导体棒ab竖直向下运动
D.导体棒ab竖直向上运动
B
7.（2017·安徽）如图所示，在蹄形磁铁的磁场中放置一根导体棒ab，它的两端跟电流表连接，使导体棒快速向右运动，观察到电流表的指针发生偏转。从能量转化的角度来分析，该实验过程中是 　机械　 能转化成了电能。
机械　
8.（2016·安徽）如图为探究“导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验的装置示意图。关于这个实验，下列说法正确的是（　C　）
A.当导体棒沿竖直方向上下运动时，灵敏电流计的指针发生偏转
B.当导体棒相对水平方向斜向上运动时，灵敏电流计的指针不发生偏转
C.当导体棒沿水平方向左右运动时，灵敏电流计的指针发生偏转
D.当导体棒沿水平方向向左和向右运动时，灵敏电流计的指针都向同一方向偏转
C
9.（2020·安徽）在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验现象：①保持蹄形磁体位置不动，让导线AB在磁场中静止、竖直向上或向下运动，电流表的指针均不发生偏转；②导线AB向左或向右运动，电流表的指针发生偏转；③保持导线AB不动，让蹄形磁体向左或向右运动，电流表的指针发生偏转。
实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 　切割磁感线　 运动时，导体中就会产生感应电流。
切割磁感线　
（2）实验现象：①保持磁场方向不变，导线AB向右运动时，电流表指针向左偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向右偏转；②对调磁体两极的位置，使磁场方向发生改变，导线AB向右运动时，电流表指针向右偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向左偏转。
实验结论：感应电流的方向与 　导体切割磁感线方向和磁场方向　 有关。
导体切割磁感线方向和磁场方向　
　电磁感应
10.（2018·安徽）实验发现，两条平行放置的直导线，当通以相同的电流时相互吸引（如图），这是因为电流能够产生磁场，而磁场对电流又有力的作用。我们可以这样分析它的受力，对a导线：通电导线b产生的磁场对它具有向右的作用力；对b导线： 　通电导线a产生的磁场对它有向左的作用力　 。
通电导线a产生的磁场对它有向左的作用力　
11.（2021·安徽）图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（　D　）
A.线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B.线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcba流过线圈
C.线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D.线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
D
实验突破
　影响电磁铁磁性强弱的因素
实验器材 电源、开关、导线、带绝缘皮的导线、铁钉、滑动变阻器、大头针（或曲别针）等
实验方法 控制变量法、转换法
实验 电路图
问题探究 （1）怎样判断电磁铁磁性的强弱？
【提示】观察电磁铁吸引大头针的个数。数目多，则磁性强；数目少，则磁性弱
（2）本实验中，滑动变阻器的作用是什么？
【提示】①保护电路；②改变电磁铁线圈中的电流大小
实验结论 电流越大，匝数越多，铁芯越大，电磁铁的磁性越强
问题探究 （3）在实验中，更换粗细不同的铁芯，这样做的目的是什么？
【提示】研究电磁铁磁性强弱与铁芯大小的关系
（4）比较甲、乙两图得到的结论是什么？
【提示】电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关。在外形、匝数相同时，电流越大，磁性越强
（5）如图丙所示，在实验中，A、B、C三个电磁铁为什么要串联？
【提示】目的是保证电流大小相同，研究电磁铁磁性强弱与匝数多少、有无铁芯的关系
1.（2022·海南）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
　　　　
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是 　S　 （选填“N”或“S”）极；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引 　更少　 （选填“更多”“不变”或“更少”）的大头针。
S　
更少　
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 　电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强　 。
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例： 　电铃　 。
电流相同，线
圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强　
电铃　
（4）通过观察图丙中B与C两个电磁铁，当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时， 　有　 （选填“有”或“无”）铁芯的电磁铁，磁性较强。
（5）结论：影响电磁铁磁性强弱的因素有 　通过电磁铁的电流大小、线圈的匝数、有无铁芯　 。
有　
通过电磁铁的电流大小、线圈的匝
数、有无铁芯　
实验器材 导线、开关、金属棒、蹄形磁铁、电流表
实验方法 控制变量法、转换法
实验电路
　什么情况下磁可以生电
实验结论 （1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流
（2）感应电流方向与导体割磁感线的方向和磁场方向有关。只改变两个因素中的一个，则感应电流的方向改变；若两个因素同时改变，则感应电流的方向不改变
问题探究 （1）实验中，产生的感应电流非常小，如何感知？怎样感知感应电流的方向？
【提示】靠灵敏电流表指针偏转的方向感知，若向右偏，则说明电流从灵敏电流表的正接线柱流入；若向左偏，则反之
（2）实验中，由于产生的感应电流较小，应采取怎样的措施使现象更明显？
【提示】①尽可能选用磁性较强的蹄形磁铁；②可用导线制成矩形的多匝线圈代替单根导线；③切割磁感线时，垂直且尽量快速
（3）在实验中，为什么要改变磁场的方向？
【提示】目的是研究感应电流的方向和磁场方向的关系
2.（2022·河北）如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小明通过观察 　灵敏电流计的指针是否偏转　 来判断电路中是否产生感应电流。
灵敏电流计的指针是否偏转　
（2）小明进行了如图乙所示的5次操作，其中能产生感应电流的是 　①③④　 （选填所有符合要求的操作序号）。
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： 　换一个磁性更强的磁体　 。
（4）利用“磁生电”工作的装置有 　动圈式话筒　 （选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
①③④　
换
一个磁性更强的磁体　
动圈式话筒　
（5）实验中通过观察灵敏电流计指针的偏转判断电路中是否产生感应电流，采取的方法是 　转换法　 。
（6）根据实验过程可知产生感应电流的条件是① 　导体与灵敏电流计组成闭合电路　 ；② 　导体在磁场中做切割磁感线运动　 。
（7）实验中，向左移动导体棒，电流表的指针向左偏转，向右移动导体棒 　并　 （选填“不”或“并”）改变磁场方向，电流表的指针仍向左偏转。此实验现象从能量转化的角度，其实质是 　机械　 能转化为电能。
转换法　
导体与灵敏电流计组成闭合
电路　
导体在磁场中做切割磁感线运动　
并　
机械　

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