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(共44张PPT)
第七单元　电与磁
课时 23　电与磁
磁性 　能够吸引　　　　　　　等物质的性质 磁极 定义 　磁体上磁性　　　　的部分叫磁极,分为　　　　和　　　　
作用 　同名磁极相互　　　　,异名磁极相互　　　　
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铁、钴、镍
考点一　磁现象
最强
南(S)极
吸引
排斥
北(N)极
基本 性质 　磁场对放入其中的磁体产生　　　的作用;磁极间的相互作用就是通过　　　　而发生的
方向 规定 　在磁场中的某一点,小磁针静止时　　　　极所指的方向就是该点磁场的方向
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力
考点二　磁场
磁场
北
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表示: 磁感线 定义 　在磁场中画一些有方向的曲线,可以方便、形象地描述磁场,这就是磁感线,磁感线实际并不存在
方向 　磁感线上任何一点的　　　　　都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致
分布 　磁体周围的磁感线都是从磁体的　　　极发出,回到磁体的　　　极,磁感线是封闭曲线,不能相交;磁感线可以表示磁场的强弱,密集处磁场较强,稀疏处磁场较弱
北
切线方向
南
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地磁场 　①地球周围存在磁场,小磁针指示南北是因为受到地磁场的作用;
　②地磁场的南极在地理　　　　附近,地磁场的北极在地理　　　　附近;
　③磁偏角:最早由我国宋代学者　　　　发现
南极
沈括
北极
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考点三　电生磁
1.电流的磁场
奥斯特实验 实验 现象
结论 　通电导线周围存在　　　　　,磁场的方向与　　　　　有关
电流方向
磁场
通电螺线管 磁场 分布 　通电螺线管外部磁场和　　　　　的磁场相似
判定 方法
　安培定则:如图所示,用　　　手握住通电螺线管,让四指指向通电螺线管中　　　　　,则拇指所指的那端就是通电螺线管的　　　　
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右
电流的方向
N极
条形磁体
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2.电磁铁及其应用
构造 　带有铁芯的螺线管,铁芯用软铁制成
原理 　电流的　　　　效应
优点 　磁性的有无可以由　　　　　　　来控制;磁性的强弱可以由　　　　　　　来控制;磁极的方向可以由　　　　　　　来控制
探究课题:电磁铁磁性的强弱与什么因素有关 探究 方法 　①控制变量法;②实验中通过观察 　 　　　　　来显示电磁铁磁性的强弱,即“转换法”
得出 结论 　影响电磁铁磁性强弱的因素:　　　　的大小、　　　　　　的多少、有无　　　　。同一电磁铁,电流越大,磁性　　　　;电流一定时,线圈匝数　　　　,磁性越强
磁
电流的通断
电流的大小
电磁铁吸引曲别针的多少
电流的方向
电流
线圈匝数
铁芯
越强
越多
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应用:电磁继电器 原理 　如图所示:通电时,电磁铁具有　　　　,向　　　　吸引衔铁,将工作电路触点接通,工作电路闭合;断电时,电磁铁失去磁性,弹簧将衔铁拉起,工作电路断开
作用 　利用　　　　　、弱电流电路的通断,间接控制高电压、　　　　　的工作电路,还可以实现远距离操作和自动控制
实质 　利用电磁铁控制工作电路的　　　
磁性
下
低电压
开关
强电流
实验 装置 及现象
　闭合开关后,通电导体会　　　　,改变电流方向或磁场方向,导体的运动方向也会发生　　　　
探究 结论 　通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向跟　　　　的方向和　　　　的方向都有关,当电流的方向或磁场的方向变得相反时,通电导体受力的方向也变得相　　　
实际 应用 　在这个探究过程中,电能转化为　　　　　,根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成了　　　　　,应用该原理的还有扬声器等
考点知识聚焦
运动
考点四　探究:磁场对通电导线的作用
改变
电流
磁场
反
机械能
电动机
考点知识聚焦
考点五　探究:什么情况下磁可以生电
发现者 　英国物理学家法拉第
实验 装置 及现象
　①闭合开关,导体ab左右运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转;
　②改变导体运动方向或磁场方向,灵敏电流计指针的偏转方向改变
探究 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,导体中会产生感应电流;感应电流的方向与　　　　　和导体做切割磁感线的　　　　　有关
实际 应用 　在电磁感应现象中,　　　　能转化为电能,利用此原理制成了　　　　　
发电机
机械
运动方向
磁场方向
考点知识聚焦
考点六　电动机与发电机
项目 直流电动机 交流发电机
原 理 图
原理 　 　(磁场对电流的作用) 　　　 　　　
构造 　有换向器 　无换向器
能量 转化 　　　　转化为　　　　　 　　　　　转化为　　　　
实质 　用电器 　电源
区分 关键 　因电而动,电路中有电源 　因动生电,电路中无电源
考点知识聚焦
机械能
机械能
电能
电磁感应
通电线圈在磁场中受力转动
电能
例1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吸引
B.磁感线是磁场中真实存在的曲线
C.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
D.物理学中把小磁针静止时S极所指的方向规定为该点磁场的方向
热点考向探究
探究一　磁体和磁场
【点拨】 磁场虽然看不见、摸不着,但是的确存在,并且磁场有方向,磁体之间的相互作用就是通过磁场发生的。
［答案］C
［解析］ 铜和铝不能被磁体吸引,故A错误。磁感线是人们为了描述磁场分布而引入的假想曲线,实际上并不存在,故B错误。物理学中规定小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向,故D错误。
变式1如图23-1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处的磁场强度与b处的磁场强度相同
C.置于a点的小磁针,静止时南极指向左侧
D.磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
热点考向探究
D
图23-1
变式2图23-2所示是我国早期的指南针——司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”“柢”指的是司南的长柄,下列说法中正确的是 (　　)
①司南能指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有③④正确
热点考向探究
图23-2
热点考向探究
［答案］A
［解析］ 司南是一个指南针,是个磁体,能指南北是受到了地磁场的作用,①正确;司南长柄指南,是磁石的南极,指的是地磁场的北极,②正确、④错误;地磁场的南极在地理北极附近,③错误。故选A。
例2 如图23-3是奥斯特实验的示意图,下列有关分析正确的是 (　　)
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
热点考向探究
探究二　电流的磁场与安培定则
如图23-3
［答案］B
［解析］ 通电导线周围磁场方向是由电流方向决定的,故A、D错误;通电导线周围的磁场对小磁针有力的作用,根据作用力和反作用力可知,小磁针对通电导线也有力的作用,故B正确;通电导线周围的磁场与有没有小磁针无关,故C错误。
变式1在如图23-4所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知 (　　)
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端是电源正极
C.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
热点考向探究
A
图23-4
变式2 如图23-5所示,在通电螺线管(导线中箭头表示电流方向)附近放置的小磁针(黑端为N极),静止时其指向正确的是 (　　)
热点考向探究
A
图23-5
例3 如图23-6所示为汽车启动原理图,将钥匙插入钥匙孔并旋转,电路接通,汽车上的电动机启动。下列对启动时的分析正确的是 (　　)
A.电磁铁此时没有磁性
B.电磁铁吸引衔铁,触点A、B断开
C.电磁铁是利用电流的磁效应制成的
D.电磁铁的E端为电磁北极
热点考向探究
探究三　电磁铁及其应用
C
图23-6
变式1城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生,令人痛心。为此,某同学设计了一种警示电路:在井口安装一环形灯L,井盖相当于开关S;正常情况下(S闭合),灯L不亮;一旦井盖丢失(S断开),灯L即亮起,以警示行人。图23-7中电路符合要求的是 (　　)
热点考向探究
图23-7
热点考向探究
［答案］B
［解析］ A选项图中开关S闭合时,电磁铁有磁性,工作电路闭合,灯泡发光,S断开时电磁铁无磁性,工作电路断路,灯泡不发光,故A不符合题意。B选项图中开关S闭合时,电磁铁有磁性,工作电路断路,灯泡不发光,S断开时电磁铁无磁性,工作电路闭合,灯泡发光,故B符合题意。C选项图中开关S闭合时,电磁铁有磁性,工作电路也闭合,灯泡发光,S断开时电磁铁无磁性,工作电路断路,灯泡不发光,故C不符合题意。D选项图中开关S无论闭合还是断开时,工作电路均闭合,灯泡始终发光,故D不符合题意。
变式2电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图23-8甲所示,已知控制电路的电源电压U=6 V,保护电阻R1=100 Ω,压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化的关系图像如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
热点考向探究
图23-8
(1)当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点　　　　接触,电铃发出警报声。
(2)若电梯在20 s内将一位重600 N的乘客匀速提升15 m,求电梯对乘客做功的功率。
热点考向探究
B
(3)当电磁铁线圈电流达到20 mA时,衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000 kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载 (g取10 N/kg)　
热点考向探究
例4如图23-9所示的四个实验中,能说明电动机工作原理的是 (　　)
热点考向探究
探究四　磁场对电流的作用　电动机
图23-9
C
例5 如图23-10所示是将绝缘导线缠绕在指南针上而制成的简易电流计,现将导线的两端接到电源两极,磁针发生偏转,下列关于该装置的说法不正确的是 (　　)
A.该简易电流计是利用电磁感应现象制成的
B.若将电源的两极对调,则磁针会反向偏转
C.若断开电路,则磁针回到原来的位置
D.若断开电路,则磁针静止时,其S极将指向地理的南极附近
热点考向探究
图23-10
A
变式1如图23-11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
热点考向探究
B
图23-11
变式2下列关于电与磁的说法,正确的是 (　　)
热点考向探究
B
图23-12
例6 如图23-13所示,ab是闭合电路中的一部分导体,与灵敏电流计相连,当U形螺线管的绕线中通有如图所示的电流时,ab向右移动,那么 (　　)
A.螺线管的P端是N极,ab中有电流产生
B.螺线管的P端是N极,ab中无电流产生
C.螺线管的P端是S极,ab中有电流产生
D.螺线管的P端是S极,ab中无电流产生
热点考向探究
探究五　电磁感应现象　发电机
图23-13
A
例7如图23-14所示,将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间。闭合开关,当ab做切割磁感线运动时,观察到灵敏电流计的指针发生偏转。利用这一现象所揭示的原理,可制成的设备是 (　　)
A.电动机　　　　　B.发电机
C.电磁继电器 D.电饭煲
热点考向探究
图23-14
【点评】 此题主要考查对电磁感应现象和对各用电器工作原理的理解和掌握,属基础性题目。熟悉电动机与发电机原理的区别是解题的关键。
B
变式1下列装置中,利用电磁感应现象工作的是 (　　)
热点考向探究
A
图23-15
变式2同学们做实验的装置如图23-16所示,闭合开关,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来,则关于以上实验,下列说法中正确的是 (　　)
A.甲装置运用的原理是电磁感应现象
B.甲装置把电能转化为机械能
C.乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若将导体ab水平向左移动,导体cd的运动方向不变
热点考向探究
图23-16
热点考向探究
［答案］A
［解析］ 闭合电路中的导体ab在磁场中做切割磁感线运动,从而产生了感应电流,这是电磁感应现象,故A正确。在电磁感应现象中,机械能转化为电能,故B错误。乙装置是将电能转化为机械能,在生活中的应用是电动机,故C错误。感应电流的方向与导体的运动方向有关,所以导体ab的运动方向改变,导体ab中的电流方向也随之改变,即导体cd中的电流方向发生了改变;通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关,所以导体cd中电流方向的改变,将导致导体cd受力的方向也随之改变,其运动方向也随之改变,故D错误。
【点评】 本题设计的巧妙之处在于将电动机与发电机原理图组合在一起,增强对电动机、发电机工作原理的理解。
例8关于电与磁,下列说法正确的是 (　　)
A.同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
B.电动机工作时,是将机械能转化为电能
C.利用电磁感应现象制成发电机
D.地磁场的北极就在地理北极附近
热点考向探究
探究六　电与磁综合
C
例9 下列的四幅图,对应的说法正确的是 (　　)
A.图甲:通电导线周围存在着磁场,将小磁针移走,该磁场消失
B.图乙:闭合开关,通电螺线管右端为N极
C.图丙:此实验装置原理与发电机原理相同
D.图丁:实验探究的是通电导体在磁场中受到力的作用
热点考向探究
图23-17
B
变式在下面四幅图中,图文不相符的是 (　　)
A.电动机利用图甲所示原理制成
B.图乙:通电导体周围有磁场
C.图丙:可探究电磁铁磁性强弱的影响因素
D.图丁:动圈式话筒利用电流的磁效应工作
热点考向探究
D
图23-18
例1在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图23-19所示的电路。
(1)当滑动变阻器的滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数　　　　(选填“增加”或“减少”),说明电流越　　　　,电磁铁磁性越强。
(2)根据图示的情境可知,　　　(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,　　 　　　　,电磁铁磁性越强。
热点考向探究
突破一　探究电磁铁磁性的强弱与什么因素有关
图23-19
增加
大
甲
线圈匝数越多
(3)根据安培定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的　　　　极。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱。下面的实验也用这种方法的是　　　　。
A.认识电压时,我们可以用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.令敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动
D.用斜面、小车探究阻力对物体运动的影响
热点考向探究
N
大头针被磁化,同名磁极相互排斥
C
实验延伸
(6)把两个电磁铁串联,目的是　 。
(7)(多选)在生产和生活中下面利用电磁铁工作的是　　　　。
A.电铃 B.电磁起重机
C.普通电炉子 D.磁卡
热点考向探究
使通过它们的电流相同
AB
例2如图23-20所示是“探究产生感应电流的条件”的装置,导体ab、开关、灵敏电流计用导线连接,组成电路。
热点考向探究
突破二　探究什么情况下磁能生电
图23-20
(1)实验中,我们通过观察 来判断电路中是否有感应电流;通过指针偏转的方向判断　 　　　　　。
(2)闭合开关,让导体ab在磁场中上下运动,发现灵敏电流计的指针　　 　　;让导体ab静止,磁体水平向右运动,则灵敏电流计的指针　　　　。(均选填“偏转”或“不偏转”)
(3)如果想进一步探究“感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关”,则应闭合开关,保持其他条件不变,只改变　　　　　　　　　,观察　　　　　　　　　　　　　　得出结论。
热点考向探究
灵敏电流计指针是否偏转
感应电流的方向
偏转
不偏转
灵敏电流计指针偏转的幅度
导体运动的速度
实验延伸
(4)这次探究实验中用到的研究方法有　 　　　法和转换法。
(5)下列电器中,应用电磁感应原理制成的是　　　　。　
A.电铃
B.电风扇
C.动圈式话筒
D.动圈式扬声器
(6)要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变,可以采取两种方法:
方法一:　 ;
方法二:　 。
(7)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是　　　　能转化为电能。
(8)如果把装置中的灵敏电流计换成　　　　则可探究磁场对通电导体的作用。
热点考向探究
改变导体的运动方向
控制变量
调换蹄形磁体N、S极的位置
C
电源
机械

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