(共14张PPT)
第十七章 从指南针到磁浮列车
第三节 科学探究：电动机为什么会转动
知识点一 通电导体在磁场中受力的作用
1．小榕利用如图所示的装置做“探究通电导体在磁场中受力的方向和大小与什么因素有关”的实验。
(1)闭合开关，悬挂的导体棒ab向右运动，对调电源正、负极后，发现导体棒ab向左运动，说明通电导体在磁场中受力方向与______方向有关。
(2)若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，接下来的操作是______________________。
电流
对调磁体的N极和S极
(3)通电导体在磁场中受力的大小与什么因素有关？小明有以下两个猜想：
①与电流大小有关；②与磁场强弱有关。
为了验证猜想①，实验过程中需要控制__________不变，需要添加的器材是____________，用来改变电流的大小；为了验证猜想②，实验过程中需要控制__________不变，需要添加的器材是____________________。实验时是通过观察__________________________来判断导体棒受力的大小的。
磁场强弱
滑动变阻器
电流大小
磁场强弱不同的磁体
导体棒偏离竖直位置的距离
(4)实验记录见下表，由表中数据可得出结论：①通电导体在磁场中受到____的作用；②当只改变电流方向或磁场方向时，通电导体在磁场中的受力方向______(填“改变”或“不改变”)；③当同时改变电流方向和磁场方向时，通电导体在磁场中的受力方向________(填“改变”或“不改变”)。
实验次序 磁场方向 ab中电流方向 ab运动方向
1 向下 无电流 静止不动
2 向下 由a向b 向左运动
3 向上 由a向b 向右运动
4 向下 由b向a 向右运动
5 向上 由b向a 向左运动
力
改变
不改变
知识点二 电动机
2．下列用电器使用了电动机的是( )
A．电水壶 B．电风扇
C．台灯 D．手电筒
B
3．如图所示，小明用漆包线、两节干电池、磁体等器材，成功制作了一个小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向，下列方法可行的是( )
A．只增强磁体的磁性
B．只增加线圈的匝数
C．只增大线圈中的电流
D．只将磁体的磁极对调
D
4．如图所示，小明自制了简易电动机。矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁体置于线圈下方，为了使电池与两金属支架连接后线圈能持续转动，他应( )
A．仅将一个转轴上的绝缘漆全部刮掉，另一个转轴
上的绝缘漆刮掉一半
B．将左、右转轴上、下两侧的绝缘漆都刮掉
C．将左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的
绝缘漆刮掉
D．将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
A
5．电动机的工作过程如图所示，请回答下列问题。
(1)电动机的工作原理是磁场对__________有力的作用。图甲中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，原因是______________。
通电导体
电流方向相反
(2)图乙中的线圈可以持续转动，是因为它加装了________，该装置能在线圈________(填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
换向器
刚转过
6．下图是实验室中电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中的电流越大，指针偏转的角度越大。下列说法正确的是( )
A．该装置利用了电流的磁效应
B．线圈中有电流通过时，把电能全部转化为内能
C．改变线圈中的电流方向，其转动方向不会改变
D．线圈中的电流越大，其所受的磁场力越大
D
7.右图为直流电动机的工作原理示意图。线圈abcd处于如图所示的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到的磁场力的方向向下，则( )
D
A．线圈在图示位置时，ab边受到的磁场力的方向向下
B．线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcba流过线圈
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到的磁场力的方向向下
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到的磁场力的方向向下
8．右图是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜__________(填“向左”“向右”或“左右往复”)运动。音圈之所以运动，是由于磁场对__________有力的作用，此现象中的能量转化情况是__________________。
左右往复
通电导体
电能转化为机械能
9．科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。由图可知，当通入的电流方向相同时，导线相互______；当通入的电流方向相反时，导线相互______。原因：通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有____的作用。实际生活中有些直流电动机就是利用______来产生强磁场的。
吸引
排斥
力
电流(共16张PPT)
第十七章 从指南针到磁浮列车
第二节 电流的磁场
第2课时 电磁铁和电磁继电器
知识点一 电磁铁
1．下列用电设备中，应用了电磁铁的是( )
A．电熨斗 B．直流电铃
C．电热毯 D．电热水壶
B
2．关于电磁铁，下列说法正确的是( )
A．电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
B．电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
C．电磁铁是根据电流的热效应原理工作的
D．电磁铁磁性的强弱与电流方向有关
A
3．如图所示，将漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在圆筒上做成一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关S后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能使它的磁性增强的是( )
A．滑动变阻器的滑片P向右滑动
B．减少线圈匝数
C．在圆筒中插入一根铁芯
D．将电源正、负极互换
C
4．在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中：
(1)如图所示，闭合开关S，发现甲、乙两电磁铁吸引大头针的个数不同，这说明当__________相同时，电磁铁的磁性强弱跟__________有关。
电流大小
线圈匝数
(2)在滑片P向右滑动的过程中，发现部分大头针从电磁铁上落下，这说明当线圈匝数相同时，_______________________________________________
___________。
(3)电磁铁吸引的大头针下端是分散的，原因是__________________。
(4)通过观察电磁铁吸起大头针的多少可以判断电磁铁的磁性强弱，这运用的科学研究方法是____(填序号)。
A．类比法 B．转换法
C．控制变量法 D．等效替代法
电磁铁的磁性强弱跟电流的大小有关，电流越小，磁
性越弱
同名磁极相互排斥
B
知识点二 电磁继电器
5．如图所示，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是( )
A．灯不亮，电铃不响
B．灯不亮，电铃响
C．灯亮，电铃不响
D．灯亮，电铃响
B
6．(2022·山东烟台)下图是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是( )
A．电磁铁的右端为N极
B．当滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性增强
C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大
D．当滑片P向左滑动时，指示灯变亮
D
7．图甲是一种由压敏电阻控制电动机转速的“聪明扶梯”。有人乘坐时电梯运行快，无人乘坐时电梯运行慢，可以节约用电。图乙是其控制电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，当有人走上电梯后，图中电磁铁的磁性将______(填“增强”“减弱”或“不变”)，动触点与静触点___(填“1”或“2”)接触，电动机的转速将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
增强
2
变大
8．如图所示，当开关断开时，铁块、弹簧在图中位置保持静止状态。闭合开关，并将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是( )
A．电流表的示数变大，弹簧的长度变短
B．电流表的示数变小，小磁针顺时针转动
C．电磁铁的磁性增强，弹簧的长度变长
D．电磁铁的磁性减弱，小磁针逆时针转动
C
9．如图所示，闭合开关后，电磁铁产生______，衔铁B被______，带动小球敲击铃碗C发声，但同时A、B分离，电路______，电磁铁失去磁性，衔铁B复位又将电路接通。如此往复，电铃持续发声。
磁性
吸引
断开
10．如图所示，开关闭合，滑动变阻器的滑片位于A端，小铁片被竖直吸在电磁铁的左侧。若将滑动变阻器的滑片从A端移到中点，则小铁片受到的电磁铁的吸引力将______，小铁片受到的摩擦力将______。
变大
不变
11．(2022·辽宁丹东)上图是一种水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时，____灯亮，此时电磁铁的上端为____(填“N”或“S”)极。(容器内的水是导电的)
红
N
12．给你如图所示的器材，请你设计一个温度自动报警器，其中汞温度计上端封着一段金属丝。要求：正常情况下灯亮，铃不响；温度升高到一定程度时，铃响，灯不亮。
13．下图是一种安全门锁的工作原理示意图。保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭。请你根据示意图，分析安全门锁的工作原理。
闭合开关后，电磁铁中有电流通过，产生了磁性，电磁铁吸引铁制插销使门锁打开，并且弹簧被拉长。断开开关后，电磁铁中无电流通过，失去磁性，插销在弹簧弹力的作用下插入插槽，门锁关闭。
14．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，该装置的示意图如图所示，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，阀门S2只能向内开启。当线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是____极，血液会______(填“流入”或“流出”)活塞筒；该装置工作时，线圈AB中的电流方向______(填“需要”或“不需要”)改变。
S
流入
需要(共15张PPT)
第十七章 从指南针到磁浮列车
第二节 电流的磁场
第1课时 电流的磁场
知识点一 奥斯特实验
1．最先揭示电与磁联系的科学家是( )
A．安培 B．焦耳
C．奥斯特 D．伏特
C
2．如图所示，置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线，在直导线通有电流的瞬间，小磁针发生转动。下列说法错误的是( )
A．该实验现象说明通电导体周围存在磁场
B．该实验中小磁针主要用于检验通电导线周围磁场的强弱
C．若改变导线中的电流方向，小磁针的转动方向将会改变
D．若改变导线中的电流大小，小磁针的转动角度将会改变
B
3．小榕用如图甲、乙、丙所示的装置研究磁与电的关系。
(1)由图甲、乙、丙可知：电流周围存在______，且磁场方向与__________有关。
磁场
电流方向
(2)小榕推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图丁所示，小磁针也会发生偏转，其依据是_________________________________
______________。图丁中小磁针N极偏转方向和图____中小磁针的偏转方向相同，依据是___________________________________________________。
自由电子定向移动形成电流，电流周
围存在磁场
丙
电子带负电，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反
知识点二 通电螺线管的磁场
4．在探究“通电螺线管的磁场特点”时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图甲、乙所示，其中小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向如图甲所示，铁屑静止时的分布情况如图乙所示。下列四幅图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是( )
C
5．在“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中：
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时轻敲硬纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与______磁体的磁场相似。
条形
(2)用小磁针探究磁场的方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法：___________________________________________
____________________________。
(3)对调螺线管所接电源的正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的______有关。
小磁针静止时，指向北方的一端为小磁针的N
极，另一端为小磁针的S极
方向
知识点三 右手螺旋定则
6．下图画出了磁感线的分布情况，由此可知( )
A．A端为磁体的N极，c端是电源的正极
B．A端为磁体的N极，c端是电源的负极
C．A端为磁体的S极，d端是电源的正极
D．A端为磁体的S极，d端是电源的负极
D
7．(2022·安徽)将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。由此可知电流是从____(填“A”或“B”)端流入螺线管的。
B
8．(2022·广西贵港)如图所示，根据图中小磁针静止时的指向，标出电源的“＋”“－”极及图中磁感线的方向。
9．如图甲所示，通电螺线管的极性跟电流方向的关系可以用右手螺旋定则来判断。环形电流可以看作是一匝线圈，如图乙所示。在图丙中，当电流由A端流入、B端流出时，环内的小磁针会( )
A．水平转动至N极指向纸内
B．水平转动至S极指向纸内
C．顺时针转动90°至竖直位置
D．逆时针转动90°至竖直位置
A
10．小榕在科学拓展课上制作了一个简易喇叭，其原理如图所示。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁体，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭发声的响度，下列方法不可行的是( )
A．改变磁体的磁性强弱
B．改变电流的大小
C．改变磁体的磁极
D．改变线圈的匝数
C
11．小明自制了一个带有电磁铁的木船模型(如图所示)，将它放入水中漂浮，船头指向东。闭合开关，电磁铁的A端为____极；电磁铁由于受到地磁场的作用，船头会指向____。
S
北
12．如图所示，闭合开关S，条形磁体静止在水平桌面上。下列判断正确的是( )
A．条形磁体受到通电螺线管对其向右的作用力
B．条形磁体受到桌面对其向右的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片P向右移动，条形磁体受到的摩擦力大小不变
D．若只改变电源的正、负极，条形磁体受到的摩擦力变大
B(共13张PPT)
第十七章 从指南针到磁浮列车
专题十四 电磁作图
类型一 磁感线类作图
1．(2022·广西桂林)如图所示，小磁针在条形磁体的作用下处于静止状态，请标出小磁针的N极和条形磁体磁感线的方向。
2．(2022·山东烟台)下图为两个磁极间的磁感线分布图，小磁针静止在A处。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。
3．下图为地磁场的示意图，请在括号内填上地磁的磁极和小磁针右下端的磁极。(均填“N”或“S”)
类型二 通电螺线管类作图
4．(2022·重庆B卷)如图所示，开关S闭合后，螺线管的磁感线分布如带箭头的虚线所示。请在图中虚线框内标出电源的“＋”极或“－”极。
5．(2022·广东)如图所示，画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。
6．通电螺线管的N、S极以及外部的一条磁感线如图所示。在图中标出磁感线的方向，并在括号中标出电源的正、负极。
7．如图所示，闭合开关，根据电源的正、负极和小磁针的指向，在图中画出螺线管的绕线方式。
8．将通电螺线管和条形磁体按如图所示的方式放置，闭合开关时，请在左侧小虚线框内标出通电螺线管左端的磁极，在中间大虚线框内画出磁感线的分布情况(三条即可)。
9．下图是电磁铁和条形磁体相互作用时的磁场分布情况，请根据图中静止的小磁针的N、S极标出条形磁体左端的磁极、电源的正极(电源的正极用“＋”表示)和A点磁感线的方向。
10．根据如图所示的电磁铁的极性，在图中标出通过导线的电流方向和小磁针的N极。
类型三 电磁铁、电磁继电器类作图
11．如图所示，给电磁铁M通电，发现弹簧开始被压缩，过一会儿，条形磁体和弹簧重新静止，此时把滑动变阻器的滑片P向B端滑动，弹簧的长度逐渐变短。请用笔画线代替导线，把电路连接完整。(导线不能交叉，弹簧在其弹性限度内)
12．小榕家大棚温度监控电路如图所示，棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态，绿灯亮；棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电铃响、红灯亮。小榕使用中发现电铃和红灯只要拆卸掉任意一个，另一个也不工作。在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入电路。(共12张PPT)
第十七章 从指南针到磁浮列车
章末复习
两
磁北
N
磁南
S
排斥
吸引
磁性
磁场
力
N
带箭头的曲线
N
S
南
北
磁场
电流
条形
强
强
电流方向
右
电流
N
铁芯
通断电
电流
线圈匝数的多少
电流方向
力
电流方向
磁场方向
换向器
受力转动
电能
机械能
考点一 磁现象 磁场
1．(2022·山西)人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断正确的是( )
A．鱼形铁不能被磁体吸引
B．指南鱼周围存在磁感线
C．指南鱼鱼头应标注“N”
D．指南鱼的腹部磁性最强
C
2．(2022·青海)如图所示，磁悬浮盆景的底端有磁体，底座内部有一个金属线圈。线圈通电后，周围产生______(填“磁场”或“磁感线”)，盆景能悬浮在空中，其原理是__________________。
磁场
同名磁极相互排斥
考点二 电流的磁场
3．(2022·山西)创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。下图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水；当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是( )
A．水位上升时，电磁铁磁性变弱
B．水位上升时，通过R0的电流变小
C．水位下降时，R0的电功率变大
D．水位下降时，RN的阻值会变大
D
4．(2021·福建)如图所示，当闭合开关S后，用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引，请在图中标出磁感线的方向，并在括号内标出条形磁体左端的极性。
考点三 电动机
5．(2022·江苏扬州改编)下列四幅图中，能说明微型电风扇工作原理的是( )
C
6．(2022·江苏无锡)如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对__________有力的作用，利用这一原理可以制成______机；断开开关，对调电源的正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向____运动。
通电导体
电动
右
制作磁力小火车
活动目的：通过有趣的制作，可以更好地探索电磁的魅力。
制作步骤：(1)将硬铜导线在PVC水管上绕制成螺线管(也可使用专门的绕线工具绕制)。
(2)将绕好的螺线管从PVC水管上取下，用透明胶带固定在水平桌面上。
(3)如图所示，分别将两块圆柱形钕磁铁同名磁极的一端(即都是N极或S极)吸在干电池的正极和负极上，制成小火车。把小火车放入螺线管轨道内部，当正负极的两块磁铁都接触到轨道后，小火车会自动进入轨道并开始运行直至滑出轨道。(共16张PPT)
第十七章 从指南针到磁浮列车
第一节 磁是什么
知识点一 磁现象
1．下列物体中，能被磁体吸引的是( )
A．铝块 B．大头针
C．铜钥匙 D．树枝
B
2．当一根锯条的A端靠近小磁针的N极时，小磁针的N极被吸引过来，则( )
A．锯条一定具有磁性，并且A端为N极
B．锯条一定没有磁性
C．锯条可能有磁性，也可能没有磁性
D．锯条一定具有磁性，并且A端为S极
C
3．如图所示，小榕同学将数块圆形铁片放在两根平行的条形磁体上，搭成了一座漂亮的“铁片桥”。下列说法正确的是( )
A．“铁片桥”上最外侧的铁片没有磁性
B．“铁片桥”的中间磁性最强
C．两块铁片的相邻部分是同名磁极
D．“铁片桥”的搭建利用了磁化原理
D
4．如图所示，将甲、乙两辆小车相互靠近后释放，发现两辆小车间的距离逐渐变大，则可判断出甲车上磁体的B端为____(填“N”或“S”)极，判断的依据是______磁极相互排斥。
S
同名
知识点二 磁场与磁感线
5．关于磁场与磁感线，下列说法正确的有( )
①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁体周围画有磁感线的地方有磁场，没有画磁感线的地方则没有磁场
④磁感线上某一点的磁场方向是放在该点处的小磁针静止时北极所指的方向
A．①④ B．②③
C．①② D．②④
A
6．下列四幅图中磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
A
7．关于如图所示的磁场，下列说法正确的是( )
A．左端为磁体的S极
B．a点所放的小磁针静止时北极指向左
C．a点处的磁场比b点处的磁场弱
D．如果将此磁体在教室中悬吊起来，
静止时图示的左端指南
C
8．如图所示，根据磁感线的方向，标出磁体a端的磁极名称和小磁针的S极。
知识点三 地磁场
9．(2023·福州三牧中学期末)下图是我国早期的指南针(司南)，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”，说的是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄(柢)指向南方。关于这一现象，下列说法正确的是( )
A．司南长柄指向地磁北极
B．司南长柄一端是磁石的N极
C．司南只有一个磁极
D．地理的两极和地磁的两极完全重合
A
10．小磁针静止时总是指向南北，原因是受到________的作用。地磁场跟__________的磁场相似，地磁南极在地理______附近，地磁北极在地理______附近。
地磁场
条形磁体
北极
南极
11．(2022·广东广州)放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是( )
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
A
12．如图所示，磁体吸住两根铁钉的一端，那么这两根铁钉的另一端将( )
A．相互吸引，如图甲所示
B．相互排斥，如图乙所示
C．既不吸引，也不排斥，如图丙所示
D．以上三种情况都有可能
B
13．有两根外形完全相同的钢棒a和b，按图甲放置，手拿住a时，b不会掉下来；按图乙放置，手拿住b时，a会掉下来。这说明( )
A．只有钢棒a具有磁性
B．只有钢棒b具有磁性
C．钢棒a和b都具有磁性
D．钢棒a和b都不具有磁性
A
14．右图是一款智能平衡台灯，它的灯管隐藏在木框中，木框内用细线悬挂着两个内嵌磁体的小木球，只要两个小木球靠近对准后，灯管就会发光；将两个小木球分开远离，灯管就会熄灭。两个小木球能隔空相吸，这利用了__________________的原理。
异名磁极相互吸引
15．如图所示，一条形磁体放在水平地面上，在其上方的弹簧测力计上挂着一个小磁体(下部为N极)。小辉提着弹簧测力计沿图示水平路线从A点移动到B点，则下列四幅图中能反映弹簧测力计示数F随位置变化情况的是( )
B
