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(共14张PPT)
第27讲　电和磁
1．小王同学自制了一个简易指南针，他将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的一片树叶上，多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到针尖端总是指向南方，该现象说明( )
A．同名磁极相互吸引 B．地球存在磁场
C．树叶具有磁性 D．针尖端为磁北极
B
2．“高颜值”的磁悬浮音箱(图甲)深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。为了适应不同场景的使用需求，音箱的悬浮高度是可调的。下列能使音箱的高度上升的做法是( )
A．减少线圈的匝数
B．减小电源电压
C．滑片P向右移动
D．抽掉电磁铁铁芯
C
3．小明按人类对磁的认识历程，对“电与磁”一章知识进行梳理，图中对应位置的内容填写正确的是( )
A．伏特 B．电动机
C．电磁起重机 D．电磁感应现象
D
4．(2025，广州)医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则( )
A．电磁铁左端为S极，活塞向右移动
B．电磁铁左端为S极，活塞向左移动
C．电磁铁左端为N极，活塞向右移动
D．电磁铁左端为N极，活塞向左移动
B
5．(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
6．如图1是我国历史上按时间顺序出现过的不同的指南针。
(1)1952年，中科院物理研究所尝试复制过一具司南，如图2，制作人员按天然磁石的磁感线分布，将磁石的_______(填“B”“C”“D”或“E”)处打磨成图1中司南磁勺的A端。
(2)请选择一种司南之后出现的指南针，指出一点相较于司南的改进之处：_____________________________________。
D
家用指南针指示更精准、便于携带
7．(2025，宁波一模)在“研究通电螺线管周围磁场”活动中，闭合开关后，小磁针静止时的指向如图甲所示。
(1)电源左端为_______极。
(2)磁感线上A、B两点的磁场方向__________(填“相同”或“不同”)。
(3)为了使通电螺线管磁性强弱可调，可以在电路中串联一个滑动变阻器。如果把图乙所示的滑动变阻器接入电路，且当滑片向右移动时通电螺线管的磁性变强，可将滑动变阻器接线柱a和_______(填“b”“c”或“d”)接入电路。
正
不同
d
8．我国国产航母“福建舰”上使用了电磁弹射装置，原理如图所示。给线圈提供电流时产生磁场，炮弹(铁质)被磁化，受到强大的作用力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口。当线圈通电时，炮弹头是_______(填“S”或“N”)极；电磁弹射装置将电能转化为__________，工作原理与__________(填“电动机”或“发电机”)相同。
S
机械能
电动机
9．(2025，杭州富阳区一模)小金发现电吉他的发音是通过电磁拾音装置连接扬声器而实现的。拾音装置的基本结构如图甲所示，由铜线在磁体上绕成线圈，线圈连接放大器。磁体产生的磁场使吉他金属弦磁化，当弦被拨动而产生振动时，相当于线圈在切割弦的磁感线，从而在线圈中产生电流，电流越大声音越响。小金用电流检测器测得某一次拨弦的电流情况，如图乙所示。
(1)声源处的响度是由_________决定的。
振幅
(2)电吉他线圈中能产生电流的原理是_______。(填字母)
A．电磁感应
B．电流周围存在磁场
C．通电线圈在磁场中转动
(3)观察图乙可知电流方向在不断变化，引起电流方向变化的原因是_____________
_____________________。
A
线圈切割磁
感线的方向在变化
10．图甲为热敏电阻R的R t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150 Ω，当线圈中电流大于或等于25 mA时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为6 V，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)恒温箱的加热器应接在_________(填“A、B”或“C、D”)之间。
(2)若在原控制电路中串联接入一个可变电阻，当可变电阻阻值增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将_________(填“变大”“变小”或“不变”)。
A、B
变大
(3)在原控制电路中串联接入一个阻值为40 Ω的定值电阻R0，当恒温箱内的温度达到100 ℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态。(列式并计算)(共35张PPT)
第27讲　电和磁
1．具有吸引_____________等物质的性质称为磁性。具有磁性的物体叫_______。
2．磁体中各部分磁性强弱不同，两端磁性最强称为_______。磁极分为_______极和_______极。
3．磁极相互作用规律：同名磁极___________，异名磁极___________。
4．磁化是指原来没有磁性的物体在磁体或者电流的作用下获得磁性的过程。
【备考补充】磁体被分割成几段后，每一段磁体上仍然有S极和N极；两个磁体相互吸引变成一个磁体后，依然只有两个磁极。
铁、钴、镍
磁体
磁极
南(S)
北(N)
相互排斥
相互吸引
磁现象
1．如图所示的趋磁细菌体内可以合成纳米级、链状排列的磁小体，可用于生产磁性定向药物或抗体，制造生物传感器等。为合成磁小体，趋磁细菌需要从海洋中汲取金属元素( )
A．Na　
B．Al　
C．Fe　
D．Cu
C
1．磁场
(1)磁体周围存在着磁场，磁场是一种看不见摸不着的特殊物质。
(2)基本性质：它对放入其中的磁体产生________的作用，磁体间的相互作用是通过磁场发生的。
(3)方向：磁场具有方向，将一个小磁针放入磁场中任何一点，小磁针________所指的方向就是该点磁场的方向。
磁力
北极
磁场与磁感线
2．磁感线
(1)条形磁体和蹄形磁体的磁感线：在磁体外部，_____________________________
__________________。
(2)磁感线的________表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场的方向。(磁场是一种实际存在的物质，而磁感线是人为________的，实际并不存在)
(3)几种磁场的磁感线
磁感线从磁体的N极出来，回
到磁体的S极
疏密
假想
2．(2025，绍兴模拟)如图，两个相同的纺锤形磁铁由于磁极间相互吸引而紧紧贴在一起，下列选项中能正确表示纺锤形磁铁周围的磁感线分布特点的是( )
A 　　 　 B C D
C
1．丹麦物理学家__________证实了电流周围存在磁场。
2．通电直导线周围的磁场是以导线上各点为中心的同心圆。越靠近导线，磁感线越__________。磁场方向随着_____________的改变而改变。
奥斯特
密集
电流方向
通电导线周围的磁场(电生磁)
3．通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。其两端的极性跟______________有关。电流方向与磁极间的关系可由______________来判断。
4．安培定则：用_________握住螺线管，让_________指向螺线管中电流的方向，__________所指的那端就是螺线管的__________，如图所示。
电流方向
安培定则
右手
四指
大拇指
N极
3．(2025，湖北)欧姆当年研究电流跟电阻和电压关系时，电流大小还不能准确测量。他巧妙设计了如图所示的装置来测量电流，用一根细丝悬挂磁针，平行放置在导线上方，当电路中有电流时，导线周围产生________，因为力能改变物体的_____________，所以磁针发生偏转，偏转角度就能反映电流大小。
磁场
运动状态
1．电磁铁定义：内部带铁芯的通电螺线管。
2．电磁铁原理：当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化，磁化后的铁芯也变成了一个磁体，由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。
3．优点：磁性有无由通断电来控制，磁极方向由____________来控制，磁性强弱由电流大小、线圈匝数来控制。
4．影响电磁铁磁性强弱的因素
(1)电流：当线圈匝数一定时，电流越大，磁性越________。
(2)线圈匝数：当电流一定时，线圈匝数越多，磁性越________。
电流方向
强
强
电磁铁与电磁继电器
5．电磁继电器
电磁继电器是用电磁铁控制工作电路的自动开关，使用电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流电路的通断。
4．用图甲所示装置探究通电螺线管外部的磁场分布，用图乙所示装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是( )
A．通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场相似
B．改变通电螺线管中电流方向，小磁针N极指向不变
C．匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越强
D．电流一定时，减少铁钉上线圈的匝数，电磁铁的磁性强弱不变
A
1．磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场中受到力的作用。
力的方向跟导体中的电流方向和磁场方向有关。力的大小跟电流大小和磁场强弱有关。
磁场对电流的作用
2．电动机的构造与原理
(1)工作原理：通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动。
(2)基本构造：转子＋定子。
(3)能量转化：电能→机械能。
(4)换向器由两个铜半环构成，能自动地改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动。
【备考补充】自制电动机时需要刮去引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周。线圈每转一周，只有半周有电流，获得动力，另外半周靠惯性转动。
5．(2025，杭州一模)如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则( )
A ．该过程中机械能转化为电能
B ．线框左右两边所受磁场力方向相同
C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动
D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动
D
1．英国科学家__________发现了电磁感应现象。闭合电路的________导体在磁场中做________磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象被称为电磁感应现象。
2．如果电路没有闭合，则没有____________，仅有____________。
3．产生感应电流的条件：(1)电路必须是________；(2)导体必须做_____________的运动。
4．感应电流的方向与________________和________________有关。
法拉第
部分
切割
感应电流
感应电压
闭合的
切割磁感线
磁场方向
导体运动方向
电磁感应现象
6．(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.磁铁块
D
【例1】　小联同学学习了电和磁的知识后，打算用磁铁、缝衣针等材料制作一个指南针。为了确定缝衣针是否具有磁性，小联同学设计了如下四个实验方案，其中不可行的是( )
A.排斥小磁针 B.吸引大头钉
C.吸引通电螺线管 D.插入后电流表指针发生偏转
C
磁现象与磁场
1.如图是军事著作《武经总要》中记载的“指南鱼”，静止漂浮
时，鱼头总是指 北。小明将两条完全相同的“指南鱼”靠近摆
放，并绘制了它们的磁感线分布，其中正确的是( )
A B C D
C
【例2】　(2025，浙江一模)下列应用不是利用电流的磁效应工作的是( )
A.电铃发出铃声 B.电磁继电器
C.电磁起重机 D.电吉他的拾音器
D
电流的磁效应
2．(2025，深圳)全磁悬浮“人工心脏”已研发成功，其核心部件是个带有叶轮的泵，通电后叶轮可高速旋转，带动血液流动。图乙是叶轮悬浮原理简化图，元元同学思考后发现：螺线管通电后，周围存在__________，叶轮受斥力悬浮，叶轮下端的磁极是________极。
磁场
N
【例3】　(2025，绍兴二模)小科学习工程师那样设计制作了一个简易棉花糖机，模型如图所示。使用时取少量蔗糖放入侧壁有孔的易拉罐，用酒精灯加热，闭合开关，电动机工作。旋转的易拉罐甩出糖水，用筷子缠住糖丝，做成棉花糖。
(1)加热过程中，蔗糖颗粒________热量变成液态糖浆。
(2)该棉花糖机中电动机的工作原理是_______(填字母)。
A．电磁感应
B．通电导线周围存在磁场
C．通电线圈在磁场中转动
(3)小华想制作不同蓬松度的棉花糖，小科提出可以改变易拉罐的转动方向满足小华的需求。请你帮助小科针对电路装置提出一条可行的措施：_______________。
吸收
C
调换电源正负极
电动机
3．小科研究通电导体在磁场中的受力情况及其影响因素，将一根导体AB悬挂在弹簧测力计上，并接入电路，如图所示。
(1)闭合开关，发现弹簧测力计示数变小，则此时
导体AB在磁场中受到的力的方向是________。
(2)调节滑动变阻器的滑片向左移动时，看到弹簧
测力计示数变大，则可得出结论：_________________________________________
__________。
(3)在第(2)步实验后，把磁铁的N与S极对调，看到弹簧测力计示数增大0.2 N，则此时导体AB在磁场中受到磁场作用力的大小为_______N。
向上
通电导体在磁场中受力的大小与电流的大小
有关
0.1
【例4】　如图甲所示是一款广受儿童喜欢的滑板车。该滑板车在滑行时，到达一定速度，轮子就能够发光，并且速度越快，发出的光越亮。
(1)请你结合轮子内部结构图分析滑行时轮子能够发光的原理：_______________。
电磁感应原理
电磁感应
(2)为什么速度越快，发出的光越亮？为探究原因，小曙做了如图乙的实验，他让导体棒沿相同方向以不同的速度切割磁感线，分别记下每次实验中电表指针向同一方向偏转的格数，实验数据如表，表中数据可以说明：在其他条件相同时，__________________________________________________________。
导体棒切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大
实验序号 导体棒切割磁感线速度 电表指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 3格
3 快速 5格
4．(2025，威海)我国某品牌电动汽车的减震系统具有能量回收功能：当车辆经过颠簸路面时，减震系统的上下运动带动电机内导体切割磁感线发电。下列选项中与其工作原理相同的是( )
A B C D
A
【例5】　(2025，陕西)如图1，是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3 V，R0为电阻箱，RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图2所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03 A时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。
(1)电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在______，该电磁铁的上端为_____极。
(2)当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)控制电路的电源电压低于3 V时，若保持空气质量的标准不变，R0的阻值应_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
磁场
S
变大
减小
电磁继电器的应用
5．(2025，浙江模拟)小科设计了一款鱼缸自动加热装置(如图甲所示)，其中U0为12 V，U1为6 V，电热丝R0的电阻为6 Ω。电磁铁对衔铁的吸引力在不同电流和不同距离下的大小关系如图乙所示，Rx为热敏电阻，阻值随水温的变化规律如图丙所示，电磁铁和衔铁的阻值忽略不计。(g取10 N/kg)
(1)请计算出小科设计的自动加热装置在工作时的电功率。
(2)当温度降到一定值，衔铁被吸起，开始加热；当温度升到一定值，衔铁掉落，停止加热。若衔铁的质量为0.5 kg，电磁铁与衔铁的距离为4 cm，能保证鱼缸的最低温度为多少？
(3)若要使鱼缸的最高水温稍微提高一些，可以采取的措施是：_________________
______________________________________________________。(写出一点即可)
适当提高控制电
路的电源电压U1(或缩短静触头与衔铁的距离或减小衔铁质量)
【例】　项目化学习小组在老师的指导下设计了一款湖面上的电动游船，图甲是电门踏板的工作原理示意图，图中O、E、F为旋钮变阻器的三个接线柱。他们制定的产品评价量表如下。
(1)电动机是根据什么原理制成的？_______________________________。
通电导体在磁场中受力运动
电动游船评价量表(节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一：行驶速度控制 踩下电门踏板，船速变大 踩下电门踏板，船速不变 踩下电门踏板，船速反而变小
指标二：行驶方向控制 游船能前进和后退 游船只能前进或后退 游船不能运动
(2)旋钮变阻器接入电路的两个接线柱为O、E，踩下电门踏板时，电动机转速________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)图乙是项目化学习小组设计的实现电动游船运动的电路图，开关S1可连接触点①和②，开关S2可连接触点③和④。结合评价量表判断该模型的“指标二”评价等级并说明理由。_______________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
变大
优秀；由图乙可知，开关S1接触点①，开关S2接触点③与开
关S1接触点②，开关S2接触点④时，通过电动机的电流方向相反，因为通电导体
在磁场中受力运动方向与电流方向有关，所以改变电流方向，电动机的转动方向
发生改变，因此该电动车能够实现前进和后退
电与磁三大实验对比
实验①：电生磁(如图)
发现：1820年丹麦奥斯特。
工作原理：电流的磁效应。
主要应用：电磁铁、电磁继电器、电话的听筒。
实验②：磁场对电流的作用(如图)
发现：1820～1827年法国安培。
工作原理：通电导线在磁场中受到力的作用。
能的转化：电能→机械能。
判断依据：电路中有电源。
主要应用：电动机。
实验③：磁生电(如图)
发现：1831年英国法拉第。
工作原理：电磁感应。
能的转化：机械能→电能。
判断依据：电路中无电源。
主要应用：发电机、动圈式话筒。

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