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第一章 电与磁 章节复习
学习目标：
知识精讲 有的放矢
核心考点一： 电生磁实验
知识归纳
①探究奥斯特实验，验证通电导线存在磁场
②实验模拟磁场存在（铁粉）
【说明】奥斯特实验表明：①直线电流（或通电直导线）周围存在磁场；
②电流周围的磁场方向与电流方向有关
任何导线中有电流通过时，其周围空间都会产生磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
典型例题 珠联璧合
【例题1】当导线中通过如图所示方向的电流时，小磁针的S极将向纸外偏转，若改变电流方向，图中的小磁针转向为( )www.21-cn-jy.com
A．小磁针N极将向纸外偏转
B．小磁针S极将向纸外偏转
C．小磁针N极指向不变
D．小磁针N极可能向纸内偏转，也可能向纸外偏转
【变式1】大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。如图所示是课堂上老师的演示实验。在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针转动了。某同学看了实验后想到：小磁针转动肯定是因为受到力的作用。这个力是谁施加给它的呢？他认为有这几种可能：可能是风吹；可能是小磁针旁磁体的吸引；可能是铁质物体接近小磁针；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。www-2-1-cnjy-com
（1）该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论，其依据是 。
（2）铁质物体接近小磁针，小磁针会转动，这是因为 。
（3）为了验证是“直导线中通过的电流产生的磁场使小磁针转动”这一事实，最简单的实验操作是 。
（4）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针将 。
知识精讲 有的放矢
核心考点二： 通电导线电流与磁场方向判断（右手定则）
知识归纳
通电线圈与通电导体棒
①四个手指表示电流方向
②大拇指指向N级
注意（ “x”:表示磁场从外向内； “.”:表示磁场从内向外）
【说明】通电直导线的周围存在磁场，且磁场方向与电流方向有关；直线电流磁场的磁感线分布是以导线上各点为圆心的同心圆，导线与这些同心圆的平面垂直，距离直线电流越近，磁场越强，反之越弱
典型例题 珠联璧合
【例题2】（2021秋 朝阳区期末） ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )某同学按照如图甲所示连接好电路。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电源的正负极，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列说法中正确的是（ ）
A．由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场
B．由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
C．由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关
D．由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
【变式2】（2021 金水区校级模拟） ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )通电导线周围存在磁场，小明经过实验探究，画出了通电直导线周围磁感线的分布图（如图所示），下列相关描述错误的是（ ）
A．小磁针 b 端为 N 极
B．通电直导线周围不同位置磁场强弱相同
C．增大直导线中的电流可使其周围磁场增强
D．改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向将会发生改变
知识精讲 有的放矢
核心考点三：通电螺线管电流与磁场方向判断（受力分析，右手定则 难）
知识归纳
①已知电流判断磁场
②已知磁场判断电流
【说明】通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场一样，螺线管的两端相当于条形磁铁的两极，通电螺线管外部的磁场由N极出发，回到S极，内部由S极指向N极
【方法】用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极
【方向】改变电源正负极或改变线圈绕法都能改变电流方向
典型例题 珠联璧合
【例题3】一同学设计了一种判断电源“+”、“-”极的方法：在水平桌面上放一枚小磁针，在小磁针的西面放一个螺线管，如图所示，接通开关后，小磁铁的N极向东偏转，则下列判断中正确的是（ ）
A．电源a端是正极，在电源外部自由电荷由b流向a
B．电源b 端是正极，在电源外部自由电荷由a流向b
C．电源a端是正极，在电源外部自由电荷由a流向b
D．电源b 端是正极，在电源外部自由电荷由b流向a
【变式3】如图所示，甲乙为条形磁体，中间是螺线管，虚线表示磁极间的磁场分布情况的磁感线，则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是（ ）
A．N S N N B．S N S S C．S S N S D．N N S N
知识精讲 有的放矢
核心考点四： 实验探究题：影响电磁铁磁场强弱的因素
知识归纳
电磁铁的磁性强弱除了与是否带铁芯有关外，还与以下因素有关：
（1）与电流的大小有关：当电磁铁线圈的匝数一定时，通过线圈的电流越大，磁性越强。
（2）与线圈匝数的多少有关：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性越强。
典型例题 珠联璧合
【例题4】（2021 巩义市二模）如图所示是“探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验装置。要想使电子台秤的示数变小，下列措施中可行的是（ ）
A．将滑动变阻器的滑片向左滑动
B．将滑动变阻器的滑片向右滑动
C．将电源，负极的位置调换，改变通过电磁铁电流的方向
D．将线圈中的铁棒取出
【变式4】（2021春 富阳区期末）经过初中科学的学习已经知道：电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流大小有关。电磁铁的磁性强弱与铁芯的形状有没有关系呢？小华围绕这个问题进行了以下探究活动：把形状相同的螺线管安装上如下图所示的不同形状的铁芯，给线圈通电，通电后把带钩的铁盘吸在铁芯的下面，再往铁钩上逐一挂钩码，直至铁盘刚好落下，记录可以悬挂钩码的数量如下表。
铁芯形状 甲 乙 丙
钩码数量/个 13 11 8
（1）实验中通过 反映电磁铁磁性的强弱。
（2）实验过程中需要控制 相同。
（3）从实验数据分析中可得到的结论： 。
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【题1】）小宇同学参加了学校“研究性学习小组”，探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
（1）从小宇的实验可得出的初步结论是 。
（2）根据这一结论，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁的 减弱直至消失，无法 （填：“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。
（3）同组的小明同学却认为小宇设计的温度报警器没有如图丙所示的这种设计好。请你比较两种温度报警器，指出小宇设计中的不足之处 。
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【题1】将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上，下图中能够表示其静止时的示意图的是（ ）
A． B．
C． D．
【题2】图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“○”表示导线，当它在磁场中分别转动到1~4位置时，运功方向已用箭头标出，下列说法正确的是（ ）
A．图甲的电路中没有电源
B．在位置1时，电路中不会产生感应电流
C．发电机产生的电流方向不变
D．在位置2时，电路中不会产生感应电流
【题3】如图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁上端为S极，触点B与C断开，汽车启动
B．电磁铁上端为S极，触点B与C接通，汽车启动
C．电磁铁上端为N极，触点B与C断开，汽车启动
D．电磁铁上端为N极，触点B与C接通，汽车启动
【题4】（2021秋 广饶县期末）某实验小组用如图甲所示的装置探究感应电流产生条件。
（1）某同学闭合开关后进行了如下操作，其中能产生感应电流的是 （填写字母）。
A.导体ab不动，让磁体左右运动
B.磁体不动，让导体ab上下运动
（2）实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，下列措施中可行的是 （填字母）。
A.换用磁性更强的磁体，增加磁场的强度
B.将灵敏电流计换成电流表
（3）根据实验现象，初步得到电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动。21教育网
（4）如果将灵敏电流计换成 ，可进一步研究电动机工作原理。
（5）如图乙是手摇发电机的原理图，当线圈转动到图示位置时，线圈中 （填“有”或“无”）电流。
【题5】出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，当超载时，电铃会报警，已知控制电路的电源电压U＝6伏，R1＝100欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）请简要说法超载时，引起电铃报警的工作过程。
（2）当电磁铁线圈电流达到20毫安时，衔铁刚好内吸住，若该电梯厢内站立总质量为800千克的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载。（g取10牛/千克）
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【题1】．通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，是常用的科学方法。下列根据现象所做出的推测，符合事实的是（ ）
A．街边的路灯同时亮、灭，可以推测路灯之间是串联的
B．电路中的灯泡不发光，可以推测灯泡两端肯定没有电压
C．通电导体靠近静止的小磁针时，小磁针发生偏转，可以推测通电导体周围存在磁场
D．与头发摩擦过的塑料梳子能够吸引碎纸屑，可以推测梳子和纸屑带异种电荷
【题2】．2021年宁波女子半程马拉松比赛采用感应芯片计时。正确佩带芯片的参赛者，只要通过起点和终点设置的恒定磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。与此工作原理相同的器件是（ ）
A．电风扇 B．门吸 C．手摇发电手电筒 D．电铃
【题3】．如图所示为某家庭卫生间电路，电灯和电热水器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机（开关未闭合）的插头时，所有用电器都停止工作，拔出洗衣机的插头后，用测电笔测试三孔插座的左、右两孔，氖管都发光，发现有一根保险丝熔断了。下列分析中，不合理的是（ ）
A．一定是零线上的保险丝熔断了
B．断开 S1、S2，再用测电笔检测三线插座的左、右两孔，氖管都发光
C．只断开 S1，再用测电笔检测开关 S1 的两个接线柱，氖管都发光
D．只断开 S2，再用测电笔检测开关 S1 的两个接线柱，氖管都发光
【题4】．如图所示为小宁家某部分家庭电路的电路图，火线和零线之间的电压为220V。小宁先把拉线开关闭合，灯泡正常发光。再把电饭煲接到三孔插座并闭合开关，电饭煲正常工作。请问此时哪个说法是错误的（ ）21世纪教育网版权所有
A．灯泡的正常工作电压为220V
B．灯泡和电饭煲这两个用电器是属于并联关系
C．把电饭煲插头拔掉后，正确使用测电笔插到插座左孔，测电笔不发光
D．把电饭煲换成电热水壶接入三孔插座，保险丝马上熔断，一定是电热水壶内部发生短路
【题5】．如图是小明家的部分电路，他将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，拔出电饭煲的插头，电热火线水壶仍不能工作，用测电笔分别测试插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A．电热水壶所在电路的b、c间断路 B．插座的接地线断路
C．电路的a、b间导线断路 D．电路的c、d间导线断路
【题6】．周末，小衢在家帮助妈妈在新房搞卫生时发现了一个有趣的现象。屋内开着的门，在一阵风吹过后（如图甲所示），门会关上。
（1）造成门关上的原因是：当风从门前吹过时，门前空气流速______（选“大于”、“等于”或“小于”）门后空气流速，门的正面受到的空气压力小于门的背面受到的空气压力，所以门关上。【出处：21教育名师】
（2）为了防止吹风时门被自动关上，小衢决定安装一个门吸。先在门后的墙面上安装一块磁体（如图乙），则在门后对应位置A处要安装门吸的另一个部件。该部件可选择下列中的______。
A．铜质物体 B．铁质物体 C．S极在左的磁体 D．N极在左的磁体
【题7】．如图所示，磁悬浮列车利用“___________”的原理使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1cm处腾空行驶。当列车运行在曲线或坡道上时，控制系统通过改变导向电磁铁中的电流达到控制运行的目的。“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同，只是把电动机的“转子”安装在列车上，将电动机的“定子”安装在轨道上。当向轨道这个“定子”输电时，通过___________作用使列车就像电动机的“转子”一样被推动着向前运动。
【题8】．为了探究电磁铁的磁性强弱和哪些因素有关，小金利用漆包线，大铁钉、大头针及其它电学器材进行实验。他将漆包线（表面涂有绝缘漆导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图所示，甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
（1）实验中他们是通过观察_________来判定其磁性强弱的；
（2）比较图________可知：当匝数相同时，电流越大磁性越强；
（3）由图丁可知：________；
（4）小金同学的实验中用到了以下哪些重要的科学方法？________
A．类比法 B．转换法 C．控制变量法 D．逆向思维法
【题9】．小科在观看了宾馆等处的光电烟雾探测器（如图1）后，自己设计了一只“火灾报警器”（如图2）。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝15）、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源电铃、导线等组成。小科的设计思想：当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为cd。）
光强E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
光敏电阻R/ 36.0 18.0 12.0 9.0 6.0
（1）分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，表格空格处应填写的数值为__________。21教育名师原创作品
（2）闭合开关S，如果当线圈中的电流大于或等于0.25A时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻需要接收到的光照强度至少为__________cd。
（3）按小科的设计，当室内烟雾增大时，光照减弱，衔铁与__________（填“上方”或“下方”）的M、N接触，电铃工作报警。
【题10】．有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为 U1=9V 的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器 R2和热敏电阻 R1组成，图乙是热敏电阻 R1阻值随温度变化的图象；工 作电路由电压为 U2=220V 的电源和电阻为 R0 的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达 到 60mA 时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求：
（1）要使恒温箱设定的温度值升高，应调节滑动变阻器 R2 的滑片，使其接入电路的阻值（选填“变大”或“变小”）________。
（2）当滑动变阻器 R2接入电路中的电阻为多少时，恒温箱内的温度是50 摄氏度？( )
【知识与技能】
1、学会用安培定则来判断通电螺线管的南北极或电源的正负极。
2、知道发电机和电动机的原理以及影响电动机转速的因素。
3、理解电磁继电器的原理。
【过程与方法】
通过知识树思维导图让学生对电与磁这部分知识的要点进行分块学习，让学生初步成良好的知识整理的能力。
【情感态度与价值观】
通过复习，培养学生自主构建知识网络，初步养成勤于思考的习惯。
【重点难点】
【重点】
电与磁的综合应用
【难点】
电与磁的综合应用
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第一章 电与磁 章节复习
学习目标：
知识精讲 有的放矢
核心考点一： 电生磁实验
知识归纳
①探究奥斯特实验，验证通电导线存在磁场
②实验模拟磁场存在（铁粉）
【说明】奥斯特实验表明：①直线电流（或通电直导线）周围存在磁场；
②电流周围的磁场方向与电流方向有关
任何导线中有电流通过时，其周围空间都会产生磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
典型例题 珠联璧合
【例题1】当导线中通过如图所示方向的电流时，小磁针的S极将向纸外偏转，若改变电流方向，图中的小磁针转向为( )www.21-cn-jy.com
A．小磁针N极将向纸外偏转
B．小磁针S极将向纸外偏转
C．小磁针N极指向不变
D．小磁针N极可能向纸内偏转，也可能向纸外偏转
【解答】解：当电流方向向右时，小磁针的S极将向纸外偏转，若改变电流方向，则导线下方磁场方向将发生改变，故小磁针S极将向里偏转，N极将向外偏转。21·世纪*教育网
故选：A。
【变式1】大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。如图所示是课堂上老师的演示实验。在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针转动了。某同学看了实验后想到：小磁针转动肯定是因为受到力的作用。这个力是谁施加给它的呢？他认为有这几种可能：可能是风吹；可能是小磁针旁磁体的吸引；可能是铁质物体接近小磁针；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。www-2-1-cnjy-com
（1）该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论，其依据是 。
（2）铁质物体接近小磁针，小磁针会转动，这是因为 。
（3）为了验证是“直导线中通过的电流产生的磁场使小磁针转动”这一事实，最简单的实验操作是 。
（4）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针将 。
【解答】解：（1）因为小磁针由静止开始转动，其运动方向发生了改变，由此可以得出小磁针受到了力的作用。
（2）当铁质物体接近小磁针后，小磁针会吸引铁，由于物体间力的作用是相互的，铁对小磁针也有一个力的作用，使小磁针转动。
（3）如果验证是不是电流产生的磁场使小磁针转动，可以断开开关，让电流消失，看看小磁针是否会回到原来的南北指向。
（4）由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，当小磁针从下方移到上方之后，小磁针的转动方向会相反。
故答案是：（1）力能改变物体的运动状态。
（2）物体间力的作用是相互的。
（3）断开开关，观察小磁针是否会回到南北指向。
（4）向相反方向转动。
知识精讲 有的放矢
核心考点二： 通电导线电流与磁场方向判断（右手定则）
知识归纳
通电线圈与通电导体棒
①四个手指表示电流方向
②大拇指指向N级
注意（ “x”:表示磁场从外向内； “.”:表示磁场从内向外）
【说明】通电直导线的周围存在磁场，且磁场方向与电流方向有关；直线电流磁场的磁感线分布是以导线上各点为圆心的同心圆，导线与这些同心圆的平面垂直，距离直线电流越近，磁场越强，反之越弱
典型例题 珠联璧合
【例题2】（2021秋 朝阳区期末） ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )某同学按照如图甲所示连接好电路。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电源的正负极，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列说法中正确的是（ ）
A．由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场
B．由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
C．由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关
D．由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关
【解答】解：AB、甲中开关是断开的，电路中无电流，乙中开关是闭合的，电路中有电流；前后两种情况下，小磁针没有发生偏转，不能说明通电导体周围存在磁场，又没有改变导体中的电流方向，不能说明电流产生的磁场跟电流方向有关，故AB错误；
CD、乙、丙只是改变了电流方向，没有改变电流大小，不能说明磁场强弱跟电流大小有关；电流方向改变，小磁针的偏转方向发生了变化，这说明电流的磁场方向与电流方向有关，故C错误，D正确。
故选：D。
【变式2】（2021 金水区校级模拟） ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )通电导线周围存在磁场，小明经过实验探究，画出了通电直导线周围磁感线的分布图（如图所示），下列相关描述错误的是（ ）
A．小磁针 b 端为 N 极
B．通电直导线周围不同位置磁场强弱相同
C．增大直导线中的电流可使其周围磁场增强
D．改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向将会发生改变
【解答】解：A、小磁针 b端所指方向与磁感线方向一致，故b端为N极，故A正确；
B、由通电直导线周围磁感线的分布图可知，离导线越近，磁感线越密，磁场越强，故B错误；
C、通电直导线周围的磁场强弱，与电流的大小有关，电流越大，磁场越强，故C正确；
D、通电直导线周围的磁场方向与电流方向有关，所以改变直导线中电流的方向，直导线周围的磁场方向发生改变，小磁针N极的指向将会发生改变，故D正确。
故选：B。
知识精讲 有的放矢
核心考点三：通电螺线管电流与磁场方向判断（受力分析，右手定则 难）
知识归纳
①已知电流判断磁场
②已知磁场判断电流
【说明】通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场一样，螺线管的两端相当于条形磁铁的两极，通电螺线管外部的磁场由N极出发，回到S极，内部由S极指向N极
【方法】用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极
【方向】改变电源正负极或改变线圈绕法都能改变电流方向
典型例题 珠联璧合
【例题3】一同学设计了一种判断电源“+”、“-”极的方法：在水平桌面上放一枚小磁针，在小磁针的西面放一个螺线管，如图所示，接通开关后，小磁铁的N极向东偏转，则下列判断中正确的是（ ）
A．电源a端是正极，在电源外部自由电荷由b流向a
B．电源b 端是正极，在电源外部自由电荷由a流向b
C．电源a端是正极，在电源外部自由电荷由a流向b
D．电源b 端是正极，在电源外部自由电荷由b流向a
【解答】解：小磁针N极向东偏转，则由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知螺线管东侧为N极；
则用右手握住螺线管，大拇指指向N极，则四指的指向即为电流方向，即电源外部电流由b流向a，由于电源外部电流从正极流向负极，故电源b端为正极；
在金属导体中，导电的是带负电荷的自由电子，故自由电荷定向移动的方向与电流的方向相反，即由a流向b。
综上所述，只有选项B的说法正确，符合题意。
故选：B。
【变式3】如图所示，甲乙为条形磁体，中间是螺线管，虚线表示磁极间的磁场分布情况的磁感线，则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是（ ）
A．N S N N B．S N S S C．S S N S D．N N S N
【解答】解：根据右手螺旋定则知，B端为N极，C端为S极，由磁感线的特点知，
A、B为同名磁极，都为N极，C与D是异名的，D为N极。
故选：D。
知识精讲 有的放矢
核心考点四： 实验探究题：影响电磁铁磁场强弱的因素
知识归纳
电磁铁的磁性强弱除了与是否带铁芯有关外，还与以下因素有关：
（1）与电流的大小有关：当电磁铁线圈的匝数一定时，通过线圈的电流越大，磁性越强。
（2）与线圈匝数的多少有关：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性越强。
典型例题 珠联璧合
【例题4】（2021 巩义市二模）如图所示是“探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验装置。要想使电子台秤的示数变小，下列措施中可行的是（ ）
A．将滑动变阻器的滑片向左滑动
B．将滑动变阻器的滑片向右滑动
C．将电源，负极的位置调换，改变通过电磁铁电流的方向
D．将线圈中的铁棒取出
【答案】A
【解答】解：电路闭合后，电磁铁有电流通过，具有磁性，电磁铁对铁块有吸引力，使铁块对台秤的压力减小，台秤示数减小；21·cn·jy·com
A、将滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器的电阻减小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，对铁块的吸引力增大，电子台秤的示数减小，故A正确；
B、将滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器的电阻增大，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，对铁块的吸引力减小，电子台秤的示数变大，故B错误；
C、将电源，负极的位置调换，改变通过电磁铁电流的方向，不会改变电磁铁的磁性强弱，电子台秤示数不变，故C错误；【来源：21cnj*y.co*m】
D、将线圈中的铁棒取出会减弱其磁性，电子台秤的示数变大，故D错误；
故选：A。
【变式4】（2021春 富阳区期末）经过初中科学的学习已经知道：电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流大小有关。电磁铁的磁性强弱与铁芯的形状有没有关系呢？小华围绕这个问题进行了以下探究活动：把形状相同的螺线管安装上如下图所示的不同形状的铁芯，给线圈通电，通电后把带钩的铁盘吸在铁芯的下面，再往铁钩上逐一挂钩码，直至铁盘刚好落下，记录可以悬挂钩码的数量如下表。
铁芯形状 甲 乙 丙
钩码数量/个 13 11 8
（1）实验中通过 反映电磁铁磁性的强弱。
（2）实验过程中需要控制 相同。
（3）从实验数据分析中可得到的结论： 。
【答案】（1）所挂钩码的个数；（2）电流的大小和线圈的匝数；（3）在电流、线圈的匝数相同时，电磁铁磁性大小与铁芯的形状有关。21cnjy.com
【解答】解：（1）电磁铁的磁性越强，吸引的钩码的个数越多，实验中通过所挂钩码的个数来判定磁性的大小，采用的是转换法；2-1-c-n-j-y
（2）探究铁芯形状对电磁铁磁性大小的影响时，需要控制电流的大小和线圈的匝数相同；
（3）根据表格中的数据可知，在电流、线圈的匝数相同时，铁芯的形状不同，吸引的钩码的个数不同，故结论为：在电流、线圈的匝数相同时，电磁铁磁性大小与铁芯的形状有关；
故答案为：（1）所挂钩码的个数；（2）电流的大小和线圈的匝数；（3）在电流、线圈的匝数相同时，电磁铁磁性大小与铁芯的形状有关。
走进重高 拓展视野
【题1】）小宇同学参加了学校“研究性学习小组”，探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
（1）从小宇的实验可得出的初步结论是 。
（2）根据这一结论，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁的 减弱直至消失，无法 （填：“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。
（3）同组的小明同学却认为小宇设计的温度报警器没有如图丙所示的这种设计好。请你比较两种温度报警器，指出小宇设计中的不足之处 。
【解答】解：（1）如图甲所示，开始上磁体的右端吸引了很多的铁钉，说明磁体的磁性很强，加热一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下，说明没有了磁性。实验表明温度影响磁体的磁性，温度越高，磁性越弱，高温下可以消磁。
（2）如图乙所示，开始时磁体吸引弹簧开关，当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱直至消失，无法吸引弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。
（3）通过对比乙丙实验设计，丙图温度升高到一定程度时，磁体的磁性减弱，不能吸引右侧电路开关，右侧电路的断开的，电铃不响。温度降低时，磁体的磁性增强，吸引右侧电路开关，右侧电路闭合，电铃响。乙图设计难以设定具体的报警温度。
故答案为：（1）高温可消磁。
（2）磁性；吸引。
（3）难以设定报警的具体温度。
巩固训练 初露锋芒
【题1】将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上，下图中能够表示其静止时的示意图的是（ ）
A． B．
C． D．
【详解】
地理北极附近是地磁南极，地理南极附近是地磁北极，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理，小磁针的北极（N极）应指向地磁南极，即指向地理北极附近；小磁针的南极（S极）应指向地磁北极极，即指向地理南极附近。另外，地磁两极连线与地理两极连线存在夹角（磁偏角），所以小磁针的指向不会与地理两极连线重合。
故选C。
【题2】图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“○”表示导线，当它在磁场中分别转动到1~4位置时，运功方向已用箭头标出，下列说法正确的是（ ）
A．图甲的电路中没有电源
B．在位置1时，电路中不会产生感应电流
C．发电机产生的电流方向不变
D．在位置2时，电路中不会产生感应电流
【详解】
A．发电机的原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能，电路中的磁体和线圈相当于电源，故A错误；
BD．小圆圈“〇”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分。由图磁感线方向水平向右，1的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电流；2、3、4的运动方向切割磁感线，能产生感应电流，故B正确，D错误；
C．发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化，故C错误。
故选B。
【题3】如图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁上端为S极，触点B与C断开，汽车启动
B．电磁铁上端为S极，触点B与C接通，汽车启动
C．电磁铁上端为N极，触点B与C断开，汽车启动
D．电磁铁上端为N极，触点B与C接通，汽车启动
【解答】解：（1）当钥匙插入钥匙孔并转动时，电路接通，电磁铁中的电流是从下边导线流入的，根据安培定则可以判断出电磁铁的上端为N极；
（2）当电磁铁电路接通时，电磁铁具有磁性，将上边的触点A吸下，使BC触点接通，电动机工作，进而汽车启动。
故选：D。
【题4】（2021秋 广饶县期末）某实验小组用如图甲所示的装置探究感应电流产生条件。
（1）某同学闭合开关后进行了如下操作，其中能产生感应电流的是 （填写字母）。
A.导体ab不动，让磁体左右运动
B.磁体不动，让导体ab上下运动
（2）实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，下列措施中可行的是 （填字母）。
A.换用磁性更强的磁体，增加磁场的强度
B.将灵敏电流计换成电流表
（3）根据实验现象，初步得到电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动。21教育网
（4）如果将灵敏电流计换成 ，可进一步研究电动机工作原理。
（5）如图乙是手摇发电机的原理图，当线圈转动到图示位置时，线圈中 （填“有”或“无”）电流。
【答案】（1）A；（2）A；（3）切割磁感线；（4）电源；（4）无
【解答】解：
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中才有感应电流产生；
A．只让导体AB在水平方向左右运动，导体AB切割磁感线运动，导体中有感应电流产生；
B．只让导体AB在竖直方向上下运动，导体AB没有切割磁感线运动，导体中没有感应电流产生；
故选A。
（2）电流表指针偏转不明显，是电流太弱，可能是磁场弱或导体（或磁铁）运动慢。可以更换磁性更强的磁体、快速移动导体（或磁体），A正确；
电流表量程更大，所以将灵敏电流计换成电流表不合理，B错误。
（3）根据实验现象，产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（4）研究磁场对通电导体的作用，电路中一定有电源，所以把灵敏电流计换成电源，导体AB成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用而运动。
（5）当线圈平面与磁感线垂直时，上下两边始终不切割磁感线，没有感应电流产生，线圈中没有感应电流。
故答案为：（1）A；（2）A；（3）切割磁感线；（4）电源；（4）无。
【题5】出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，当超载时，电铃会报警，已知控制电路的电源电压U＝6伏，R1＝100欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）请简要说法超载时，引起电铃报警的工作过程。
（2）当电磁铁线圈电流达到20毫安时，衔铁刚好内吸住，若该电梯厢内站立总质量为800千克的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载。（g取10牛/千克）
【解答】解：（1）电梯超载时，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，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作。
（2）电梯厢内站立总质量为800千克的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即
F＝G＝mg＝800kg×10N/kg＝8000N，
由图乙，当压力F＝8000N，对应的压敏电阻阻值R2＝300Ω
所以控制电路中的电流为I＝＝＝0.015A＝15mA
因为15mA＜20mA
所以此时电梯不超载。
故答案为：（1）电梯超载时，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，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作；（2）不超载。
课后训练 鲲鹏展翅
【题1】．通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，是常用的科学方法。下列根据现象所做出的推测，符合事实的是（ ）
A．街边的路灯同时亮、灭，可以推测路灯之间是串联的
B．电路中的灯泡不发光，可以推测灯泡两端肯定没有电压
C．通电导体靠近静止的小磁针时，小磁针发生偏转，可以推测通电导体周围存在磁场
D．与头发摩擦过的塑料梳子能够吸引碎纸屑，可以推测梳子和纸屑带异种电荷
【答案】C
【解析】A．路灯工作时互不影响（一灯灭，其它还能亮），说明路灯是并联的，同时亮、灭，是因为开关在干路上，故A错误。21*cnjy*com
B．电路中的灯泡不发光，说明通过灯泡没有电流，不能推测灯泡两端肯定没有电压，故B错误。
C．当小磁针受到力的作用时可发生偏转，所以可推测磁体周围有磁场，故C正确。
D．与头发摩擦过的塑料梳子能够吸引碎纸屑，由于带电体有吸引轻小物体的性质，不能推测梳子和纸屑带异种电荷，故D错误。
故选C。
【题2】．2021年宁波女子半程马拉松比赛采用感应芯片计时。正确佩带芯片的参赛者，只要通过起点和终点设置的恒定磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。与此工作原理相同的器件是（ ）
A．电风扇 B．门吸 C．手摇发电手电筒 D．电铃
【答案】C
【解析】采用感应芯片计时，参赛者须按要求正确佩带计时芯片，当参赛者通过起点、终点设置的磁感应带时，芯片里的线圈切割磁感线运动，因此线圈中就会产生感应电流，从而激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。【来源：21·世纪·教育·网】
A．电风扇利用的是通电线圈在磁场中受力转动的原理；故A不符合题意；
B．门吸利用的是磁极间的相互作用规律；故B不符合题意；
C．手摇发电手电筒中线圈切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，利用电磁感应现象，故C符合题意；
D．电铃利用的是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选C。
【题3】．如图所示为某家庭卫生间电路，电灯和电热水器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机（开关未闭合）的插头时，所有用电器都停止工作，拔出洗衣机的插头后，用测电笔测试三孔插座的左、右两孔，氖管都发光，发现有一根保险丝熔断了。下列分析中，不合理的是（ ）
A．一定是零线上的保险丝熔断了
B．断开 S1、S2，再用测电笔检测三线插座的左、右两孔，氖管都发光
C．只断开 S1，再用测电笔检测开关 S1 的两个接线柱，氖管都发光
D．只断开 S2，再用测电笔检测开关 S1 的两个接线柱，氖管都发光
【答案】B
【解析】A.在插上洗衣机（开关未闭合）的插头前，电灯和电热器都在正常工作，在插上洗衣机（开关未闭合）的插头，所有用电器都停止工作，说明电路中干路上有断路，测电笔测试插座的两孔，氖管都发光，说明两孔与火线是连通的，故只可能是零线的熔丝断了，故A合理。21*cnjy*com
B.断开S1、S2，再用测电笔检测三孔插座的左右两孔，只有右孔与火线相连，氖管发光，左孔与火线不相连，氖管不会发光，故B不合理。
C.只断开S1，开关S2的上下接线柱都与火线相连，测电笔的氖管发光，故C合理。
D.只断开S2，开关S1的上下接线柱都与火线相连，测电笔的氖管发光，故D合理。
故选B。
【题4】．如图所示为小宁家某部分家庭电路的电路图，火线和零线之间的电压为220V。小宁先把拉线开关闭合，灯泡正常发光。再把电饭煲接到三孔插座并闭合开关，电饭煲正常工作。请问此时哪个说法是错误的（ ）21世纪教育网版权所有
A．灯泡的正常工作电压为220V
B．灯泡和电饭煲这两个用电器是属于并联关系
C．把电饭煲插头拔掉后，正确使用测电笔插到插座左孔，测电笔不发光
D．把电饭煲换成电热水壶接入三孔插座，保险丝马上熔断，一定是电热水壶内部发生短路
【答案】D
【解析】A．根据题意可知，电路电压为220V，灯泡刚好正常工作，因此灯泡的正常工作电压为220V，故A正确，不符合题意；
B．灯泡和电饭煲可以单独工作，互不影响，因此它们是并联连接，故B正确，不符合题意；
C．因为三孔插座中的左孔为零线，而零线与大地间的电压为0，因此把电饭煲插头拔掉后，正确使用试电笔插到插座左孔，试电笔不发光，故C正确，不符合题意；
D．保险丝熔断的原因：一是短路，二是电功率过大，因此把电饭煲换成电热水壶接入三孔插座，保险丝马上熔断，原因可能是电热水壶内部发生短路，也可能是热水壶的功率太大，故D错误，符合题意。
故选D。
【题5】．如图是小明家的部分电路，他将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光，拔出电饭煲的插头，电热火线水壶仍不能工作，用测电笔分别测试插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（ ）
A．电热水壶所在电路的b、c间断路 B．插座的接地线断路
C．电路的a、b间导线断路 D．电路的c、d间导线断路
【答案】D
【解析】A．如果电热水壶所在电路的b、c间断路，则水壶开始就不能正常工作，不会等到电饭煲的插头插入后才停止工作，故A不符合题意；2·1·c·n·j·y
B．插座所在的接地线断路，只会影响它的安全性能，对电路没有影响，所有的用电器都应该正常工作，故B不符合题意；
C．ab段是电水壶和电饭煲所在的火线干路部分，如果该处断路，那么测电笔测试插座时不会发光，故C不符合题意；
D．如果电路的c、d间导线断路，那么电水壶和插座都与火线接通，但是与零线断开，没有通路存在，所以电水壶不会工作。由于插座的左边的零线插孔通过电水壶与火线连通，所以测电笔会发出微弱的光，故D符合题意。
故选D。
【题6】．周末，小衢在家帮助妈妈在新房搞卫生时发现了一个有趣的现象。屋内开着的门，在一阵风吹过后（如图甲所示），门会关上。
（1）造成门关上的原因是：当风从门前吹过时，门前空气流速______（选“大于”、“等于”或“小于”）门后空气流速，门的正面受到的空气压力小于门的背面受到的空气压力，所以门关上。【出处：21教育名师】
（2）为了防止吹风时门被自动关上，小衢决定安装一个门吸。先在门后的墙面上安装一块磁体（如图乙），则在门后对应位置A处要安装门吸的另一个部件。该部件可选择下列中的______。
A．铜质物体 B．铁质物体 C．S极在左的磁体 D．N极在左的磁体
【答案】 大于 BD
【解析】（1）由题意可知，当风从门前吹过时，门前空气流速大于门后空气流速，门前受到空气压强小于门后受到的空气压强，门后受到空气压力大于门前受到空气压力，所以门关上。
（2）为了防止吹风时门被自动关上，小衢决定安装一个门吸，磁铁具有与吸铁性，故B符合；异名磁极相互吸引，故D符合。
【题7】．如图所示，磁悬浮列车利用“___________”的原理使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1cm处腾空行驶。当列车运行在曲线或坡道上时，控制系统通过改变导向电磁铁中的电流达到控制运行的目的。“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同，只是把电动机的“转子”安装在列车上，将电动机的“定子”安装在轨道上。当向轨道这个“定子”输电时，通过___________作用使列车就像电动机的“转子”一样被推动着向前运动。
【答案】 磁极间的相互作用（或“同名磁极互相排斥”） 磁场对通电导体有力的（或通电线圈受到磁场力）
【解析】[1]磁悬浮列车利用“磁极间的相互作用”的原理，使列车实现悬浮，从而减小列车所受的摩擦力，提高速度。
[2]“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。因此，通过磁场对通电导体产生力的作用，列车就像电动机的“转子”一样被推动着做向前运动。
【题8】．为了探究电磁铁的磁性强弱和哪些因素有关，小金利用漆包线，大铁钉、大头针及其它电学器材进行实验。他将漆包线（表面涂有绝缘漆导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图所示，甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
（1）实验中他们是通过观察_________来判定其磁性强弱的；
（2）比较图________可知：当匝数相同时，电流越大磁性越强；
（3）由图丁可知：________；
（4）小金同学的实验中用到了以下哪些重要的科学方法？________
A．类比法 B．转换法 C．控制变量法 D．逆向思维法
【答案】 电磁铁吸引大头针的多少 乙、丙 通过电磁铁的电流相等，匝数越多的电磁铁，磁性越强 BC
【解析】(1)[1]线圈的磁性越强，吸引的大头针越多，越少，磁性越弱。所以可以根据吸引大头针的多少判断电磁铁磁性的强弱，这是转换法；
(2)[2]探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系时，应控制线圈匝数相同，通过调节滑动变阻器滑片位置，改变电磁铁中电流大小，应选乙、丙两图；
(3)[3]丁图中两个电磁铁串联，通过电磁铁的电流相等，匝数越多的电磁铁吸引大头针越多，磁性越强，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关；
(4)[4]电磁铁磁性的强弱由多个因素决定，因此研究时要用到控制变量法，同时也用到了转换法，故选BC；
【题9】．小科在观看了宾馆等处的光电烟雾探测器（如图1）后，自己设计了一只“火灾报警器”（如图2）。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝15）、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源电铃、导线等组成。小科的设计思想：当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为cd。）
光强E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
光敏电阻R/ 36.0 18.0 12.0 9.0 6.0
（1）分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，表格空格处应填写的数值为__________。21教育名师原创作品
（2）闭合开关S，如果当线圈中的电流大于或等于0.25A时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻需要接收到的光照强度至少为__________cd。
（3）按小科的设计，当室内烟雾增大时，光照减弱，衔铁与__________（填“上方”或“下方”）的M、N接触，电铃工作报警。
【答案】 7.2 4.0 上方
【解析】（1）[1]分析表中的5组数据，可知每一组的光强与电阻的乘积是一定的，都是36Ω cd，所以表格空格处光敏电阻的阻值为
所以表格空格处应填7.2。
（2）[2]由图知，控制电路中R与线圈R0串联，当线圈中的电流等于0.25A时，
控制电路中的总电阻
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以光敏电阻的阻值
R=R总-R0=24Ω-15Ω=9Ω
查表可知，当电阻R=9Ω时，光强
E=4.0cd
（3）[3]由R与光强E的关系可知，当光照减弱时，光敏电阻的阻值增大，控制电路中电流减小，则电磁铁磁性减弱，所以衔铁会在弹簧的作用上弹向上方，与上方的M、N接触，电铃工作报警。
【题10】．有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为 U1=9V 的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器 R2和热敏电阻 R1组成，图乙是热敏电阻 R1阻值随温度变化的图象；工 作电路由电压为 U2=220V 的电源和电阻为 R0 的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达 到 60mA 时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求：
（1）要使恒温箱设定的温度值升高，应调节滑动变阻器 R2 的滑片，使其接入电路的阻值（选填“变大”或“变小”）________。
（2）当滑动变阻器 R2接入电路中的电阻为多少时，恒温箱内的温度是50 摄氏度？( )
【答案】 变大 50Ω
【解析】（1）由图乙可知，恒温箱的温度越高，R1的阻值越小，由题意可知，控制电路的电压一定，当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来，加热电路停止加热，由可知，控制电路停止加热时电路的总电阻一定，要使恒温箱设定的温度值升高，应增大R2的阻值，即R2接入电路的阻值变大。【版权所有：21教育】
（2）由图乙可知，恒温箱内的温度是50℃时，热敏电阻的阻值R1=100Ω，由欧姆定律得，控制电路的总电阻
所以滑动变阻器R2接入电路中的电阻
R2=R-R1=150Ω-100Ω=50Ω
答：当滑动变阻器 R2接入电路中的电阻为50Ω时，恒温箱内的温度是50 摄氏度。
【知识与技能】
1、学会用安培定则来判断通电螺线管的南北极或电源的正负极。
2、知道发电机和电动机的原理以及影响电动机转速的因素。
3、理解电磁继电器的原理。
【过程与方法】
通过知识树思维导图让学生对电与磁这部分知识的要点进行分块学习，让学生初步成良好的知识整理的能力。
【情感态度与价值观】
通过复习，培养学生自主构建知识网络，初步养成勤于思考的习惯。
【重点难点】
【重点】
电与磁的综合应用
【难点】
电与磁的综合应用
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