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(共41张PPT)
第一部分　教材知识整合
第十五章　电与磁
情境创设·引思考
知识精讲·夯基础
核心实验·提素养
重庆真题·明考向
在地球南北极附近的高纬度地区，人们常常可以看到一种奇异的自然现象(如图所示)；巨大的天幕似乎被染上了各种颜色，这些颜色还会不断变化，科学家把这种现象叫做极光。极光的发生与地球的磁场有着密切关系。什么是磁场呢？我们周围还有哪些现象与磁场有关呢？下面我们就来学习电与磁的知识。
情境创设·引思考
　　　　　　　 磁现象　磁场(A卷近5年3考；B卷近5年2考)
1．磁现象
(1)磁体：能够吸引铁、钴、镍等物体。
(2)磁极：磁体吸引能力最强的两个部位。能够自由转动的磁体，如悬吊着的磁针，静止时指南的那个磁极叫做①______或②____极；指北的那个磁极叫做③______或④____极。
(3)磁极间的相互作用：同名磁极相互⑤______，异名磁极相互⑥______。
知识精讲·夯基础
知识点1
南极
S
北极
N
排斥
吸引
2．磁场
(1)定义：在磁体周围存在一种我们看不见、摸不着的特殊物质，叫做磁场。
(2)方向：小磁针静止时⑦__________所指的方向是该点的磁场方向。
(3)磁感线：磁体外部的磁感线都是从磁体的⑧__________出发，回到磁体的⑨__________；磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁场方向，磁感线的疏密程度表示磁场的⑩______。　
北(N)极
北(N)极
南(S)极
强弱
理想模型法：磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线，不是真实存在的。
拓展
3．地磁场：地球周围存在着磁场，地磁场的北极在地理的 ____极附近，地磁场的南极在地理的 ____极附近。地理的两极和地磁场的两极并不重合。
南
北
(人教教材图片改编)(传统文化)《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图所示，“柢”即握柄，静止时指向地磁场的____(选填“南”或“北”)极，它是磁体的____(选填“N”或“S”)极。
基础小练
北
S
　　　　　　　 电生磁(A卷近5年3考；B卷近5年4考)
1．电流的磁效应：通电导线周围存在与 __________有关的磁场，由丹麦物理学家 ________发现。
2．通电螺线管的磁场：通电螺线管周围存在磁场，其外部的磁场与 __________的磁场相似。通电螺线管两端的极性与通过通电螺线管的 __________和通电螺线管的绕线方式有关。
3．安培定则：如图所示，用 ______握住螺线管，让 ______指向螺线管中的电流方向，则 ________所指的那端就是螺线管的 ____极。
知识点2
电流方向
奥斯特
条形磁体
电流方向
右手
四指
大拇指
N
小明制作了一个水果电池，他用导线将带有铁芯的螺线管两端分别与铜片和锌片接在一起，并将铜片和锌片插入橙子中，铜片和锌片相距约3 cm，螺线管下方的小磁针发生偏转，小磁针静止后如图所示，说明____片是水果电池的正极。如果把导线两端的铜片和锌片位置互换，小磁针偏转方向将______(选填“不变”或“反转”)。
基础小练
铜
反转
　　　　　　　 电磁铁
1．结构：由线圈和铁芯组成。
2．特点：通电产生磁性，断电磁性消失。
3．影响电磁铁磁性强弱的因素：对于外形相同的线圈，电磁铁的磁性强弱跟线圈的 ______和通过螺线管的 ______大小有关。线圈的 ______越多，通过的 ______越大，电磁铁的磁性就越 ____。
4．应用：电磁起重机、电磁继电器、电铃等。
知识点3
匝数
电流
匝数
电流
强
　　　　　　　 磁生电(A卷近5年每年必考；B卷近5年3考)
1．电磁感应现象：当 __________的一部分导体在磁场中做 ________________时，电路中就会产生 ______，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：电路必须是 ________、电路中的一部分导体在磁场中做 ____________运动。
3．感应电流的方向：与 ____________和 __________________有关。
知识点4
闭合电路
切割磁感线运动
电流
闭合的
切割磁感线
磁场的方向
切割磁感线的方向
4．电动机和发电机
类别 电动机 发电机
原理图
工作原理 通电导体在磁场中受力运动 电磁感应
判断依据 电路中有电源 电路中无电源
能量转化 ______→ ________ ________→ ______
电能
机械能
机械能
电能
(人教教材图片改编)如图所示是动圈式话筒的构造示意图，膜片和线圈相连，线圈两端的导线接入扩音机。当你对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片和线圈一起______，线圈处在永久磁体周围的磁场中，这样线圈就会做____________运动而产生感应电流，我们就能通过扬声器听到你的声音。
基础小练
振动
切割磁感线
探究通电螺线管外部磁场的方向(2022年版课标要求学生必做实验　)
　　　小明和实验小组的同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，采用了如图甲所示的实验装置。
提出问题、猜想与假设
如果把导线绕在圆筒上，做成螺线管，各圈导线产生的磁场叠加在一起，会发生什么现象？通电螺线管外部的磁场是怎样分布的呢？
核心实验·提素养
实验1
例1
基础设问
设计方案、收集证据
(1)如图甲所示，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒上____(选填“细”或“粗”)铁屑；通电后观察小磁针的指向，轻敲硬纸板。观察铁屑的排列情况。
(2)为了使通电螺线管的磁场增强，可以在通电螺线管中插入一根____(选填“铁”或“铝”)棒。
细
铁
得出结论、作出解释
(3)从图甲中铁屑的分布情况可知，通电螺线管外部的磁场与__________的磁场相似，图甲中A、B两点相比，____点的磁场较强。
(4)小明在图甲实验的基础上去掉铁屑，增加通电螺线管周围小磁针的数量，闭合开关后，实验现象如图乙所示；对调电源的正、负极重复上述实验，实验现象如图丙所示，可初步得出结论：通电螺线管周围的磁场方向与__________有关。
条形磁体
A
电流方向
交流合作、评估反思
(5)同组的小红在进行实验时，想用大头针代替小磁针(假设大头针也能自由转动)，她的做法________(选填“正确”或“不正确”)，原因是______________________________________________________________。
不正确
大头针不具有磁性，不能指示磁场的方向，它只能被通电螺线管吸引
(6)(装置改进)若要探究“通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系”，需对图甲中装置进行改进，请你写出一个改进方法：_________________
_____________。
能力设问
串联一个滑动变阻
器(合理即可)
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(2022年版课标要求学生必做实验　)
　　　　探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件时，进行如下实验过程。
提出问题、猜想与假设
小南在学校的义卖会上看到了一款手摇式手电筒，如图甲所示，这款手电筒只有在手柄转动时才能发出电来，他由此猜想：发电机发电，可能与线圈在磁场中的运动有关。
实验2
例2
基础设问
设计方案、收集证据
小南利用如图乙所示的装置来探究磁生电的条件。
(1)实验中ab棒的材料可能是____(选填“塑料”“铜”或“陶瓷”)。
(2)闭合开关，分别上下、左右移动ab棒，观察灵敏电流计指针的偏转情况，并将实验中观察到的现象记录在表格中。
铜
实验次序 磁场方向 ab棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况
1 竖直向下 向上 不偏转
2 向下 不偏转
3 向左 向右偏
4 向右 向左偏
5 竖直向上 向上 不偏转
6 向下 不偏转
7 向左 向左偏
8 向右 向右偏
得出结论、作出解释
(3)比较______________两次实验可知，感应电流的方向与磁场的方向有关。
(4)比较3、4(或7、8)实验现象发现，产生的感应电流的方向跟______________有关。
(5)综合以上的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件：导体必须是回路的一部分，且一定要做________________。
3、7(或4、8)
ab棒运动方向
切割磁感线运动
交流合作、评估反思
(6)若将灵敏电流计换成______，可以探究磁场对通电导体的作用，并据此制成了________(选填“电动机”或“发电机”)。
电源
电动机
(7)(创新装置)实验小组的同学总结了“电和磁”的知识后，用A、B两个直流电动机设计了如图丙所示的实验装置。闭合开关S后，电动机A开始转动，同时通过皮带带动电动机B转动，小灯泡发光。在此过程中，将机械能转化为电能的实验装置是电动机____(选填“A”或“B”)。如果要使电动机A的转动方向与原来相反，
则应采取的措施是____________________。
能力设问
B
对调电源的正、负极
物理学史(A卷近5年2考；B卷：2023·9题)
1．(2023·重庆B卷9题2分)广泛应用在航海上的中国古代四大发明之一是________，它推动了地理大发现、科学技术进步和人类文明发展。爱华同学想起这些心中自豪感油然而生，常常会轻声哼唱《爱我中华》，“轻声”的“轻”是指声音的______小。
重庆真题·明考向
命题点1
指南针
响度
2．(2022·重庆A卷9题2分)英国物理学家 发现了电磁感应现象才有了发电设备供动车运行，动车停靠的站台设置有安全黄线，是消除因气体流速越大的地方压强越 带来的安全隐患。
法拉第
小
对电磁现象的理解及辨析 (A卷近5年每年必考；B卷近5年4考)
三种电磁现象的辨识
方法指导
命题点2
实验 奥斯特实验 电磁感应实验 磁场对电流的作用实验
原理图
工作 原理 电流的磁效应 电磁感应 通电导体在磁场中受力而运动
实验 奥斯特实验 电磁感应实验 磁场对电流的
作用实验
能量的转化 － 机械能→电能 电能→机械能
影响因素 磁场的方向与电流方向有关 感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线运动的方向有关 导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关
主要应用 电磁铁、电磁 继电器等 发电机、动圈式话筒等 电动机等
3．(2024·重庆B卷4题3分)对如图所示的情境说法正确的是(　　)
A．图甲所示的是电动机的工作原理
B．图乙所示的两个小球带了同种电荷
C．图丙所示的人一定没有触电危险
D．图丁所示的通电螺线管右端为N极
D
【解析】题图甲所示是发电机的工作原理，故A错误；题图乙两个小球相互吸引，可能带异种电荷，也可能一个带电，另一个不带电，故B错误；题图丙中所示的人与地面之间形成回路，有触电危险，故C错误；题图丁根据安培定则，通电螺线管右端为N极，故D正确。
4．(2022·重庆A卷4题3分)有关电和磁的知识，下列说法正确的是(　　)
A．电动机工作时将机械能转化为电能
B．摩擦起电的实质是创造了电荷
C．通电导体的周围真实存在磁感线
D．同名磁极相排斥，异名磁极相吸引
D
5．(工程实践)(2024·重庆A卷11题2分)如图所示，重庆蟠龙抽水蓄能电站于2024年全部投产，每年可减少二氧化碳排放39.87万吨。抽水蓄能电站的工作原理：在用电低谷时，将水从下水库抽到上水库储存，这是将电能转化为水的________能；在用电高峰时，将水从上水库放到下水库带动发电机发电，发电机是利用__________原理工作的。
重力势
电磁感应
6．(2023·重庆A卷9题第一空1分)扬声器(喇叭)是可以扩大声音的设备，它的工作原理是通电导体在磁场中受到____的作用而运动。
力
电磁作图【A卷近5年2考；B卷：2022·14(2)题】
类型1　磁体相关作图
7．【2021·重庆A卷14(2)题1分】图中小磁针处于自由静止状态，在括号内标上“N”或“S”。
命题点3
如答图所示。
类型2　通电螺线管相关作图
三种电磁作图思路分析
1．已知电源的正、负极，线圈绕法
方法指导
2．已知小磁针的N、S极，螺线管线圈的绕向
3．已知电源的正、负极，螺线管的N、S极
8．【2024·重庆A卷14(2)题1分】在虚线框中用箭头画出磁感线的方向。
如答图所示。
9．【2022·重庆B卷14(2)题1分】如图所示，开关S闭合后，螺线管的磁感线分布如带箭头的实线所示。请在图中虚线框内标出电源的“＋”或“－”极。
如答图所示。
10．如图所示，开关闭合后，置于螺线管附近的小磁针N极指向下，请在螺线管上画出导线的绕向。
拓展训练
如答图所示。

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