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第一章 电与磁
（1-4节）
磁体和磁性
磁性：具有吸引铁、钴、镍 等物质的性质叫磁性
磁体：具有磁性的物体叫磁体
磁性最强的
部分称为磁极
每个磁体都有两个磁极：北极 和 南极
有且只有两极。
磁铁的两端吸引大头针最多，中间几乎没有。
磁性越强，吸引大头针越多。
磁体两端的磁性最强，中间磁性最弱
磁体磁性强弱无法直接观察，要通过磁体对磁性材料的作用来反映
转换法
方法点拨一：判断某物体是否有磁性的方法：
①将被测物体靠近铁类物质，若能够吸引，则有磁性；
②将被测物体用细线挂起，若静止时总是南北指向，则说明该物体有磁性；
③把被测物体靠近已知有磁性的物体，若有一端出现相互排斥的现象，则被测物体有磁性。
方法点拨二：判断磁极的方法：
①用已知磁极的物体靠近被测磁体一端，与已知磁极相斥的为同名磁极、吸引为异名磁极；
②将被测磁体用细线挂起，静止时指向北面的一端是北极。
磁极之间的相互作用
同名磁极相互排斥 ， 异名磁极相互吸引 。
（磁体间的相互作用是通过 磁场 发生的）
若磁体与另一物体相互靠近时发生相互吸引的现象，有两种可能：
①另一物体是含铁、钴、镍等物质的物体；
②是另一物体也为磁体，它们的异名磁极相互靠近。
在做磁极间发生相互排斥实验中，条形磁铁和小磁针为什么不能靠的太近？
条形磁体的磁性比小磁针强的多，小磁针会被条形磁体磁化，使小磁针靠近条形磁体的一端产生一个异名磁极，所以会互相吸引 。
各种各样的磁体
永磁体
人造磁体
天然磁体
磁铁矿石
条形磁体
蹄形磁体
小磁针
S
N
从保持磁性的时间长短分：硬磁体（永磁体）和软磁体;
二、磁 化
1、磁化的概念：
使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。
2、磁化：
铁棒离开磁体，磁性立即消失。称为软磁体。
钢棒被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁体或永磁体。
人造永磁体制造原理：
用磁体在钢棒上沿同一方向摩擦几次。
①只有铁、钴、镍等磁性物质才能被磁化；
②被磁化了的物体与使它磁化的磁极相靠近那一端是异名磁极；
③有磁性的物体受到强烈撞击或加热，磁性会消失。
一、磁 场
1、在磁体的周围存在磁场
2、磁场的基本性质：
磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。
在磁体周围的不同位置，磁场方向不同。
3、磁场的方向
小磁针北极所指的方向就是该点的磁场方向。
细铁屑在磁场里被磁化，成了一些很小的磁针。
小磁针可以检验磁场的存在（转换法）
所以磁体周围细铁屑的排列分布形象化地表示出了磁体周围存在的磁场。
依照铁屑排列情况，画出一些＿＿＿＿＿＿＿来模拟磁体周围的磁场。
为了形象地描述磁体周围的磁场，英国物理学家法拉第首先引入了磁感线这一模型：
带箭头的曲线
磁 感 线
模型法
磁 感 线
① 磁感线上的箭头表示磁场方向，磁体 周围 的磁感线总是从磁体的 北极 出来，回到 南极 。
② 磁感线分布越 密 ，磁场越 强 ，任何两条磁感线永不 相交 。
各种形状的磁感线
条形磁体磁感线
蹄形磁体磁感线
异名磁体间磁感线
同名磁体间磁感线
①磁场是客观真实存在的，磁感线是假想的物理模型；
②磁感线是密闭曲线，在磁体内部从磁体的南极出发回到磁体的北极；
③磁感线的分布是立体状的。
练习
画出小磁针在各点中的指向
a
b
d
c
e
f
地 磁 场
1、什么是地磁场
地球产生的磁场。
2、地磁场分布
地磁的北极在地理的 附近，
地磁的南极在地理的 附近。
南极
北极
沈括：地理两极与地磁两极并不重合，其之间有一定的偏角-----磁偏角
1820年丹麦物理学家奥斯特
终于用实验证实了通电导体的周围存在着磁场。
接通电源，小磁针偏转（东西指向），
断开电路，小磁针恢复到原指示方向（南北指向）
实验表明：通电导线的周围和磁体周围一样存在
在小磁针的上方拉 一根与小磁针平行的直导线(南北指向)，如右图所示
1、奥斯特实验的思考
通电直导线周围存在着 ；
1：
直导线通电，周围小磁针发生偏转；
结论1：
通电电流方向改变，小磁针偏转方向也改变。
磁场方向与 有关。
2：
结论2：
磁场
电流方向
2、通电直导线周围磁场的特点
①磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆。
③越靠近直导线，磁性越强。
②都在与导线垂直的平面上。
3、通电直导线周围磁场方向的判定
那么弯曲的四指所指的方向
就是磁感线环绕方向。
方法：
用右手握住导线，拇指伸直，四指弯曲。
让大拇指所指的方向跟电流方向一致，
1.已知通电直导线周围的磁力线方向，标出导线中的电流方向
练习
I
I
I
+
-
2.已知通电直导线的电流方向，标出直导线周围的磁感线方向，判断出小磁针转动的转向。
通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。
电流的磁场和永磁体的磁场都具有磁场的基本性质，都可以使磁性材料磁化。但电流的磁场是可以变化的，而永磁体的磁场则不容易改变。
通电螺线管周围也存在着磁场；
改变电流方向，螺线管的磁极会发生改变。
三、右手螺旋定则（也叫安培定则）
1.用右手握螺线管，
2.让四指弯向螺线管中电流的方向，
3.大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
右手螺旋定则（安培定则）的应用：
①是由通电螺线管中的电流方向判断通电螺线管的南、北极；
②是已知道通电螺线管的南、北极判断通电螺线管中的电流方向；
③是根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极，画出通电螺线管的绕线方法。
【例1】
在下图中标出通电螺线管的N极和S极。
N
S
N
S
N
S
N
S
【例2】
如图所示，请画出螺线管的绕法。
根据小磁针静止时指针的指向，
判断出电源的正负极。
【例4】
S
N
N
S
I
带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多。
你能解释以上结论2的原因吗？
原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加，就产生了更强的磁场。
带有铁芯的通电螺线管。
四、电磁铁
断电时螺线管：____________
现 象
通电时螺线管：___________
吸引大头针
不吸引大头针
螺线管通电时___磁性，断电时磁性_____。
结 论
有
消失
（一）概念：
你用什么方法来判断电磁铁磁性的强弱？
吸引大头针的数目。
转换法+控制变量法
（1）“电磁铁磁性强弱跟有无铁芯有关”猜想
结论①：插入铁芯电磁铁磁性大大增强。
3、设计实验：
（2）“电磁铁磁性强弱跟电流大小有关”猜想
应让 保持不变，利用 来改变电路中的电流，观察磁性强弱是否改变。
线圈匝数
变阻器
（3）探究“电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的多少有关”猜想
应让 保持不变，改变 来观察磁性强弱。
电流大小
线圈匝数
实验电路图
5、实验结论：
②通过线圈的电流越 ，电磁铁的磁性也越 。
强
大
③当电流一定时，电磁铁的线圈匝数越 ，电磁铁的磁性越 。
多
强
电磁铁的磁性强弱与 、
和 有关。
（二）电磁铁的磁性：
电流的大小
线圈的匝数
有无铁芯
电磁铁（通电螺线管）的优点：
①电磁铁磁性的有无可以通过 电流 的通断来控制；
②电磁铁磁性的强弱，可以通过改变 电流 的大小或 线圈匝数 来控制。
当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越 大 ，电磁铁的磁性就越 强 ；当电流一定时，电磁铁的线圈匝数越 多 ，磁性越 强 。
③电磁铁磁极的极性，可以通过改变螺线管中的 电流 的方向来控制。
二、电磁继电器
1、定义：
电磁继电器是一个由电磁铁控制的自动开关。
实质：由电磁铁控制的开关
利用电磁继电器可以实现：
用低电压和弱电流电路的通断，
来控制高电压和强电流电路的通断。
3、组成：
低压电源
电磁继电器的控制电路
电磁铁A、
衔铁B 、
弹簧C 、
弹簧
衔铁
电磁铁
动触点
A
B
C
D
动触点D
低电压和弱电流电路
当低压电源开关闭合时
控制电路中有电流通过
电磁铁 A产生磁性
吸引衔铁B
与红灯触点分离，而与绿灯触点接通
使动触点
红灯熄灭
绿灯亮起，电动机开始工作。
3．利用另外一个电源和小灯泡组成工作电路，通过继电器来控制小灯泡的亮与灭。
2．把继电器上的线圈接到电源上，组成控制电路。观察通电和断电时继电器的动作情况。注意观察通电时哪两个触点相连，断电时哪两个触点相连。
1．
三、电 铃
探究：铃是怎么样敲响的？
按图连接，闭合开关，观察电铃的工作过程。
合上开关
产生磁力
弹片被吸住
铃被敲响
弹片复原
磁力消失
电路接通
触片分离
电磁铁无电流
1、原理：
利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”
的原理。
2、列车时速快的原因：
通过轨道上的强电磁铁与磁悬浮列车车厢上电磁铁之间的吸引或排斥作用让列车悬浮起来，使列车与轨道分离，消除轨道与列车之间的摩擦。磁悬浮列车运行阻力小，速度快。
日本磁浮列车
四、磁悬浮列车
①磁记录 是信息记录的重要方式之一。硬盘主要是由 磁记录盘片 、 读写磁头 等组成，读写磁头实际上就是一块 电磁铁 ，在硬盘上存入数据时，首先将需要记录的信息转变为 电信号 ，电流通过读写磁头转变为 记录磁场 ，然后用这个磁场使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，信息就记录在盘片中了。
②电话装置的工作原理是话筒利用电阻的变化引起电流的变化，听筒是利用电流的变化引起磁场的变化。即话筒把声音信号转换为电流信号，听筒（由电磁铁和薄金属片等组成）再把电流信号转化成声音信号。
1、通电导体在磁场中受到了力的作用。
2、通电导体在磁场中受力方向与磁场方向
和电流方向有关。
当只改变电流方向或只改变磁场方向时，
通电导体受到磁场的力方向发生改变。
同时改变电流方向和磁场方向时，通电
导体受到的磁场的力的方向不变。
二、磁场对通电线圈的作用
1、通电线圈在磁场中会发生转动。
2、通电线圈在平衡位置时静止。
2、线圈处在下列两图所在位置时，能转动的是哪一个？
(线圈平面与磁场方向垂直)
平衡位置
(线圈平面与磁场方向平行)
线圈转动
实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢？
线圈转过90°后，不能继续转动下去，而是摆动几下后就停在了如图甲所示的平衡位置。
换向器
由两个铜半环构成。
当线圈因 惯性 转过平衡位置时，改变 电流方向 ，使线圈按 原方向 继续转动。
结构：
作用：
三、直流电动机
利用直流电源供电的电动机。
2、直流电动机的构造
①磁体
②线圈
③换向器
④电刷
会转动的：转子
固定不动：定子
3、工作原理
利用通电线圈能在磁场中转动的原理
4、能量转化
电动机把 能转化为 能。
电
机械
①电动机的转动方向与电流方向和磁场方向 有关；转速大小与电流大小和磁场强弱 有关。
②在装配直流电动机模型的实验中，常见故障是电动机不转，主要原因有:电流不通、摩擦力太大、电流太小等。
③直流电动机线圈中电流方向改变，外电路中电流方向不
变（有换向器）;交流电动机线圈中电流方向改变，外电路中电流方向改变。（无换向器）第一章1-4节考点汇总
考点一、磁体和磁现象
1．如图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”指的是司南长柄，下列说法中正确的是( )
①司南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
2．磁铁的一极在一根缝衣针上沿同一方向摩擦几次，如图，则摩擦后的缝衣针（ ）
A．可以磁化，且磁化后A端为S极
B．可以磁化，且磁化后A端为N极
C．可以磁化，但不能确定A端的磁极
D．不能被磁化，所以不会出现磁极
3．[杭州中考]一根条形磁体断裂成三段(如图所示)，以下现象与相关的说法，正确的是( )
4.在把钢棒乙向右移动的过程中，如果乙位于甲的一端时二者相互吸引，位于另一端时二者相互排斥，则下列说法中正确的是( )
A．只有甲是磁体 B．甲和乙一定都是磁体
C．只有乙是磁体 D．无法判断哪一个是磁体
考点二 磁极方向判断
1．(2019·台州)能写红黑双色的磁画板截面如图所示，按下写字笔黑色按钮写出黑色的字，按下红色按钮写出红色的字，刷子左右移动则字消失。下列说法正确的是( )
A．刷子可以用铁制作 B．写黑字时笔尖为S极
C．写红字时笔尖为N极 D．写字的原理是同名磁极相互排斥
图中箭头表示磁感线的方向，则小磁针静止时N极的指向应（ ）
A．向上 B．向下; C．向左; D．向右.
3.图甲为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知，该磁极为__ __极，若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图乙中的__ __。
考点三、奥斯特实验（通电导线）磁场探究
1．将一支可自由转动的小磁针放在水平桌面上，等它静止后，在靠近小磁针的正上方放一根垂直于磁针指向的水平直导线，并在导线中通以如图所示的电流I，从上往下看( )
A．小磁针将逆时针方向转动 B．小磁针将顺时针方向转动
C．小磁针将不停地摆动 D．小磁针将不动
2．(2018·贵阳)如图所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是( )
A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B．当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来
C．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D．改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变
3．[2018·绍兴义乌]汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是( )
4．如图所示一圆环形导线的中央放置一个小磁针，通入如图所示电流时，下列说法中正确的是( )
A．小磁针的N极转向纸内 B．小磁针的N极转向纸外
C．小磁针保持不动 D．小磁针的N极在纸面内沿顺时间方向转动
5．根据通电螺线管周围存在磁场(如图所示)的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。图中符合他的假说的模型是( )
考点四、通电螺线管的磁场方向与力结合
1．(2019·三明)如图，闭合开关S，当滑片P向b端移动时，下列有关电磁铁的磁性强弱和条形磁体对水平地面压力大小变化判断正确的是( )
A．磁性减弱，压力减小 B．磁性减弱，压力增大 C．磁性增强，压力减小 D．磁性增强，压力增大
2．(2019·昆明)如图所示，用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在纸筒上做成了一个螺线管，用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现螺线管能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是( )
A．在纸筒中插入一根铁芯 B．减少线圈匝数
C．使滑动触头P向右滑动 D．将电源正负极互换
3．如图所示，一根条形磁体，左端为S极，右端为N极。另用弹簧测力计下悬挂一铁球，将弹簧测力计自左向右沿水平方向移动时，弹簧测力计的示数变化规律是( )
4．[2018·孝感]如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S，滑片P向下移动。下列说法正确的是(多选)( )
A．通电螺线管的右端为N极
B．滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性变弱
C．滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力一直不变
D．滑片P向下移动过程中，条形磁铁可能静止，也可能向左运动
5．(2019·邵阳)在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是( )
A．电磁铁的A端为N极
B．小磁针静止时，N极水平指向左
C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动，电磁铁磁性增强
考点五、电磁继电器的应用
1．如图所示是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位达到金属块A时，出现的情况是( )
A．红灯亮 B．绿灯亮
C．红、绿灯同时亮 D．红、绿灯都不亮
2．如图所示是火警自动报警原理图。发生火警时，将会发生下列变化：a温度升高使金属片弯曲；b接通触点使工作电路中有电流通过；c电磁铁有磁性；d衔铁被吸下；e接通触点使控制电路中有电流通过；f电灯亮、电铃响，发出警报。这些变化的正确顺序是 ( )
A．a、b、c、d、e、f B．a、e、c、d、b、f
C．a、b、d、c、e、f D．a、e、d、c、b、f
3．[2018·杭州江干区三模]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像；工作电路由电压U2＝220V的电源和电阻R0＝44Ω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停止加热，实现温控。求：
(1)请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整。
(2)当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为50Ω时，可使恒温箱的温度保持为多少摄氏度？
考点六、探究电磁铁磁场强弱的影响因素实验
1.为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，小红同学利用大头针及两个相同的大铁钉绕制成的电磁铁进行实验，如图所示。
（1）小红是根据电磁铁 来判断磁性强弱的。
（2）两电磁铁串联是为了探究磁性强弱与 的关系，观察图中的现象，你的结论是：
（3）要使两电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向 端滑动。
（4）若将两电磁铁向中间靠拢，它们会互相 。
考点七、磁场对通电导体的作用实验
1．[2018·淄博]如图是探究“通电导线在磁场中受力”的实验装置。瞬间接通电路，原来静止的导线ab向右运动。要使导线ab向左运动，可行的措施是( )
A．将磁体的N、S极对调 B．增大电源电压
C．换用磁性更强的磁体D．将磁体的N、S极对调，同时改变电流的方向
2．[聊城中考]如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是( )
A．电动机是利用电磁感应的原理工作的 B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的D．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
3．[2017·滨州]对下列四幅图的表述正确的是 ( )
A．甲图中，闭合开关，小磁针静止时N极指向右侧
B．乙图中，闭合开关，滑动变阻器滑片P向右滑动时，弹簧测力计的示数变小
C．丙图是发电机的工作原理图
D．丁图是电动机的工作原理图
考点八、电动机原理的应用
1．(2019·毕节)关于如图甲、乙所示的实验，下列说法错误的是( )
A．甲实验可以研究通电导体周围存在磁场
B．甲实验可以研究电磁感应现象
C．乙实验可以研究通电导体在磁场中受力情况
D．乙实验的过程中，电能转化为机械能
2．(2018·宿迁)如图所示，干电池底部吸有强磁铁(可导电)，在干电池的正极上支有一“门”字形导线框，导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接，导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动，圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。导线框转动的动力来源( )
A．只有线框A侧受到磁场对电流的作用
B．只有线框B侧受到磁场对电流的作用
C．线框A侧、B侧都受到磁场对电流的作用
D．线框A侧、B侧都不受到磁场对电流的作用，是受到的其他外力
