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(共31张PPT)
第一部分　教材知识整合
模块六　电与磁　信息与能源
第30课时　电磁铁　电磁继电器　电动机与发电机
目
录
知识精讲·夯基础
贵州真题·明趋势
核心实验·重素养
知识精讲·夯基础
知识点1
电磁铁、电磁继电器
1．电磁铁
(1)结构：通电螺线管中插入铁芯。铁芯被磁化，可以使电磁铁的磁性增强。
(2)原理：电流的磁效应。
(3)特点：通电产生磁性，断电磁性消失。电磁铁的N、S极可以通过①__________来改变。
(4)影响电磁铁磁性强弱的因素：对于外形相同的线圈，电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流的大小有关。线圈的匝数越②________，电流越③________，电磁铁的磁性就越强。
(5)应用：磁悬浮列车、电磁起重机、电铃、电磁继电器等。
大
多　
电流方向　
2．电磁继电器
(1)作用：用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路，并用来实现遥控和生产自动化。
(2)实质：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
(3)原理：当较小的电流通过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过接线柱B、C带动机器工作。
知识点2
电与磁
1．磁场对通电导体的作用
(1)内容：通电导体在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、④________的方向都有关系，当⑤________的方向或者⑥________的方向变得相反时，通电导体受力的方向⑦__________(选填“变得相反”或“不变”)。
(2)影响导体运动快慢的因素：电流的大小、磁场的强弱。
(3)应用：电动机、扬声器等。
变得相反
磁场　
电流　
磁场　
2．电磁感应
(1)英国科学家⑧________发现了电磁感应现象。
(2)电磁感应现象：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象，产生的电流叫⑨_________。
(3)产生感应电流的条件：⑩________电路、部分导体做 ____________运动。
闭合
感应电流　
法拉第　
切割磁感线
(4)感应电流的方向：与磁场方向、 ______________________有关。若其中一个方向改变，则电流方向 ________改变，若上述方向同时改变，则电流方向 ________改变。(后两空均选填“发生”或“不发生”)
(5)影响感应电流大小的因素(其他因素不变时)：
a．导体做切割磁感线运动的速度越大，感应电流越大。
b．磁场越强，感应电流越大。
c．线圈匝数越多，感应电流越大。
不发生　
发生　
导体切割磁感线的方向　
3．电动机和发电机
类型 电动机 发电机
原理图
工作原理 _____________________________________ ________________________________
判断依据 电路中有电源 电路中无电源
能量转化 ________能→ ________能 ________能→ ________能
通电导体在磁场中受到力的作用
电
机械　
机械　
电　
电磁感应　
基础小练
1．(人教教材图片改编)如图所示，用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。线圈通电后，钉尖处可以吸引回形针。钉帽一端为电磁铁的________极；改变线圈中的电流方向，钉尖处________(选填“能”或“不能”)吸引回形针；若电流大小不变，增大线圈匝数，钉尖处吸引回形针的数量________(选填“增加”“不变”或“减少”)。
增加
能　
S　
基础小练
2．(沪科教材图片改编)如图所示，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。导体ab水平向右移动时，________能转化为________能，利用此原理可制成________机；实验装置右侧导体cd产生的现象原理是________________________会运动，利用此原理可制成________机；若用力将导体ab水平向左移动，导体cd的运动方向________(选填“改变”或“不变”)。
改变
电动　
通电导体在磁场中受力　
发电　
电　
机械　
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)
核心实验·重素养
实验
例
问题
发电机是如何发电的呢 请利用如图甲所示的装置探究“什么情况下磁可以生电”。
甲　　　 乙
一阶　实验梳理
证据
(1)实验操作
①实验中的导体AB应选择________(选填“铁棒”或“铝棒”)，蹄形磁体的作用是____________。
②当导体AB静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计指针没有偏转，说明电路中________(选填“有”或“没有”)电流产生。
提供磁场　
铝棒　
没有
③改变开关状态，分别上下、左右移动导体AB，观察灵敏电流计指针的偏转情况，实验现象记录如表所示。
证据
实验序号 开关 磁场方向 导体AB的运动方向 灵敏电流计指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
解释
(2)实验结论
①分析得出：闭合电路中的部分导体在磁场中做______________运动时，导体中就会产生感应电流。
②比较实验2和3可知：在磁场方向一定时，感应电流方向与导体切割磁感线运动方向________(选填“有关”或“无关”)。
③比较实验3和________可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流方向与磁场方向有关。
7
有关　
切割磁感线　
交流
(3)实验中不能用小灯泡代替灵敏电流计的原因是_______________
______________________________________________。
(4)若灵敏电流计指针偏转角度较小，则有效措施是_____________
_____________________________________________________。
(5)若将此装置中灵敏电流计换成________，可进一步探究电动机的工作原理。
二阶　延伸训练
(6)【方案设计】感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度和磁场强弱有关，为了探究感应电流的大小与导体切割磁感线的运动速度是否有关，接下来应进行的操作是_________________________________
________________________________________________________。
电流太小，小灯泡不能发光或发光不明显，且不能显示电流方向　
增大导体切割磁感线的速度或换用磁性更强的U形磁体(合理即可)
电源
控制磁场强弱不变，改变导体切割磁感线的运动速度的大小，观察灵敏电流计指针偏转角度的大小　
(7)【结论应用】进行了以上的探究实验后，小兰和其他三位同学在操场上把一条较长的电线连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路，如图乙所示。由两位同学迅速摇动这条电线，另外两位同学观察灵敏电流计指针是否偏转。为了使实验现象更为明显，电线应选______(选填“铁”“铝”或“铜”)芯电线，且摇绳的两位同学应该沿________(选填“东西”或“南北”)方向站立。
东西
铜　
贵州真题·明趋势
命题点
电磁感应
1．(2025·遵义一模)如图是一种手摇发电手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光，这个手电筒壳体透明，可以清晰地看到里面有线圈，摇动时可以感觉到有一个物块在来回运动。下列分析正确的是(　　)
A．来回运动的物块可能是塑料做的
B．该手电筒与发电机的工作原理相同
C．线圈中的电流不会产生磁场
D．线圈中的电流方向始终不变
B　
2．(2024·贵州10题2分)如图所示是银行卡信息读卡器，将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时，相当于磁体穿过闭合金属线圈，产生了_____________，经读卡器处理，就能识别卡片信息。
感应电流
3．(2022·贵阳19题3分)如图所示，铜质金属框ABCD正下方有一均匀磁场区域(磁感线方向与纸面垂直)。某时刻金属框开始自由下落，下落过程中金属框始终保持竖直状态。请判断金属框BC边进入磁场后，AD边进入磁场前，金属框是否有可能做加速运动 请从能量转化的角度阐述理由。(不计空气阻力)
答：有可能。金属框竖直下落进入磁场，此过程中重力势能不断转化为动能，因切割磁感线，金属框中产生感应电流，动能再转化为电能，上述能量转化的过程中，若只有一部分重力势能最终转化为电能，另一部分转化为动能，则动能增大，质量不变，速度增大，金属框做加速运动。
考点精练
1．(2025·湖北)如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是(　　)
A．木块 B．石块
C．铜块 D．磁体块
D　
2．(2025·广东)如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动。下列操作能让导体ab向左运动的是(　　)
A．改变电压大小
B．改变电流方向
C．改变电流大小
D．改变导体ab长度
B　
3．(2025·宜宾)如图，磁体S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是(　　)
A．电路中的电流变大
B．电磁铁的磁性变强
C．电磁铁上端为S极
D．悬挂磁体的弹簧变长
D　
4．★(2025·山西)小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路，在电机转轴一端插入细铁棒，快速转动细铁棒，灯泡开始发光。下列说法正确的是(　　)
A．灯泡发光，说明该装置中一定有干电池
B．转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动
C．转动铁棒，电机就将电能转化为机械能
D．若铁棒反向转动，电路中不能产生电流
B　
5．(2025·七台河)如图，电路中的GMR是巨磁电阻(其阻值随周围磁场强度的增强而减小)，当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是(　　)
A．电磁铁右端为S极
B．指示灯会变亮
C．巨磁电阻的阻值会变大
D．电磁铁线圈中的电流会变小
B　
6．(2025·贵阳二模)如图所示是磁控胶囊内镜，它只需患者随水吞下，通过体外磁场来控制胶囊机器人在胃中的运动。由此说明磁控胶囊内镜在磁场中将会受到________的作用。
力
7．(2025·贵阳花溪区模拟)如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁体的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时，磁体在管内反复运动，线圈中便会产生___________，通过传感器实现运动追踪。
感应电流　
8．(2025·甘肃)如图所示，甲、乙两个相同的装置分别由U形磁体、导体棒和金属支架构成，导体棒ab和cd放在支架上，支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右移动，其中甲装置涉及的物理学原理是由________(选填“奥斯特”或“法拉第”)发现的，乙装置与_______________(选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)的原理相同。
动圈式扬声器
法拉第　
9．★★如图所示，一个轻质铜框ABCD在光滑水平面上以速度v0向右滑行，若要使铜框CD边进入磁场后，AB边进入磁场前的过程中速度始终保持不变，应在水平方向上对其施加一个向左还是向右的拉力？请结合能量转化和力与运动的相关知识说明理由。
答：由题意可知，铜框向右运动时不受摩擦力的作用；铜框CD边进入磁场后做切割磁感线运动而产生感应电流，将机械能(动能)转化为电能，动能减小，所以铜框的速度会减小，且铜框速度减小的原因是通电导体CD边在磁场中受到与运动方向相反的力的作用，要使AB边进入磁场前的过程中速度始终保持不变，由二力平衡条件可知，应在水平方向上对其施加一个向右的拉力。
10．★如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。闭合开关后，导体棒AB、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。
(3)保持导体棒AB运动情况不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与____________的关系。
(4)如果想在此实验基础上研究电动机原理，需要添加和更换的器材是_______
____________________________。
(1)实验时通过观察________________________来判断电路中是否产生感应电流。
(2)让蹄形磁体静止，当导体棒AB在磁场中_______________(填运动方向)运动时，电路中会产生感应电流。
把灵敏电流计换成电源
磁场方向　
左右(合理即可)　
灵敏电流计指针是否偏转　
考向前瞻
11．(原创)如图是我国自主研发的世界最大漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”，它在工作时利用波浪发电，在远海岛屿可以作为“大型充电宝”，解决岛上居民的用电需求。下列实验原理图与“南鲲号”工作原理相同的是(　　)
A　　　 B C　 D
B

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