第16章 电与磁
【考情聚焦】
考试 命题 年份 重要考点 分值 题型 热度
2014~2023 磁现象 3~4 选择题、填空题
电与磁综合
电磁感应现象
课标 要求 1.通过实验,了解物质的磁性,认识磁场,知道地磁场。 2.通过实验,了解电流周围存在磁场,探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。 3.通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与哪些因素有关。 4.通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用 (2022版课标与2011版课标要求相同)
【回归教材】
教材连接 人教:九年级第二十章P119~P143 教科:九上第七、八章P104~P140 北师大:九年级第十四章P136~P168
知识清单
考点1 磁现象
1.磁性:具有吸引 等物质的性质,这种性质叫作磁性。
2.磁体:具有 的物体。
3.磁极:磁体上 的部分,每个磁体都有两个磁极,分别是 极和 极。
4.磁极的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互 。
5.磁化:一些物体在 或 下会获得磁性,这种现象叫作磁化。
【答案】考点1:1.铁、钴、镍
2.磁性
3.磁性最强 南(S) 北(N)
4.吸引
5.磁体 电流的作用
考点2 磁场和磁感线
1.磁场
(1)定义:磁体周围存在着一种物质,能使 偏转。这种物质看不见、摸不着,我们把它叫作磁场。
(2)磁场方向:物理学中把小磁针静止时 所指的方向规定为该点磁场的方向。
2.磁感线
(1)定义:为了形象地表示磁场,我们仿照铁屑在磁场中的分布图形,画出一条条带有箭头的曲线。
(2)方向:与磁场方向相同,在磁体外部的磁感线都是从磁体的 极出发,回到 极的,磁体内部的磁感线则从 极到 极。
(3)常见磁体周围磁感线的分布。
(4)如图所示,地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似。但地磁场的南极在地理北极附近。地磁场的两极与地理的两极并不重合,存在磁偏角,这一现象是我国宋代学者 首先发现的。
【答案】考点2:1.(1)磁针 (2)北极
2.(2)N S S N (4)沈括
考点3 电生磁
课标要求:通过实验,了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。
1.电流的磁效应
(1)奥斯特实验:首先证明了 周围存在磁场,磁场方向与导线中 的方向有关。
(2)电流的磁效应:通电导线周围存在与 方向有关的磁场,这种现象叫作电流的磁效应。
2.通电螺线管的磁场
(1)通电螺线管的磁场特点:通电螺线管的外部磁场和 的磁场一样,通电螺线管的两端相当于 的两极。
(2)极性判断:右手螺旋定则(安培定则)。
如图所示,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
【答案】考点3:1.(1)通电导线 电流 (2)电流
2.(1)条形磁体 条形磁体
考点4 电磁铁、电磁继电器
1.电磁铁
(1)构造:螺线管的内部插入铁芯。
(2)原理:电流的 。
(3)电磁铁的磁性:
①电磁铁磁性的有无可由 来控制。
②电磁铁磁性的强弱可以由 和 来控制。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,电磁铁线圈的匝数越多,磁性就越强。
③电磁铁的磁极方向可以由电流方向控制。
(4)应用:电磁起重机、电铃、电磁继电器、磁悬浮列车等。
2.电磁继电器
(1)实质:利用 来控制工作电路的一种开关。
(2)构造:如图所示,由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。
(3)作用:可以实现低电压、弱电流的电路控制高电压、强电流的电路,利用电磁继电器还可实现远程控制和自动控制。
【答案】考点4:1.(2)磁效应 (3)①电流的通断 ②电流的大小 线圈的匝数
2.(1)电磁铁
考点5 磁场对电流的作用和电磁感应
探究装置
结论 通电导体在磁场中 ;受力的方向与 和 有关 ,会产生感应电流;感应电流的方向与 和 有关
应用 电动机、扬声器、电流表 发电机、动圈式话筒
能量转化 能转化为 能 能转化为 能
装置区别 有电源 无电源
结构图
【答案】考点5:受到力的作用 磁场方向 电流方向 闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时 磁场方向 导体做切割磁感线运动的方向 电 机械 机械 电
教材深挖
教材素材 命题预测 教材素材 命题预测
用硬纸板和大头针制作底座,把两根缝衣针磁化后,穿过按扣的两个孔,放在底座的针尖上,就制成了一个如图所示的指南针。指南针能指南北说明地球周围存在着① 。该指南针静止后,针尖指南方,则针尖是指南针的② (选填“N”或“S”)极 如图所示,把铝棒用导线悬挂在磁体两极之间,通电后铝棒向左侧摆动,这是因为受到了④ 对它的作用力,若改变电流方向,通电后铝棒将向⑤ 侧摆动
在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,会看到铁屑有规律地排列起来,如图所示,通电螺线管外部的磁场与③ 磁体的磁场相似 如图所示,这是简易直流电动机模型。直流电动机的工作原理是⑥
【答案】①磁场 ②S ③条形 ④磁场 ⑤右 ⑥通电线圈在磁场中受力而转动
核心突破
一、右手螺旋定则(安培定则)
方法归纳
(1)确定通电螺线管及小磁针的N、S极
(2)确定通电螺线管中电流的方向和电源正、负极
(3)确定通电螺线管上的绕线方向
例题1 某同学用如图所示的装置研究通电螺线管外部的磁场,闭合开关后,螺线管A端的磁极为 极。
变设问 小磁针静止后其右端为 极。当电源的正、负极对调后再闭合开关,发现小磁针的N极、S极的指向也对调,由此可知,通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中 的方向有关。
二、辨别电磁现象
例题2 下列的四幅图,对应的说法正确的是 ( )
A.通电导线周围存在着磁场,将小磁针移走,该磁场消失
B.闭合开关,通电螺线管右端为N极
C.闭合开关,保持电流方向不变,对调磁体的N、S极,导体的运动方向不变
D.闭合开关,只要导体在磁场中运动,电路中就一定会有感应电流
思维破冰 (1)通电导线的周围存在磁场,但磁场看不见、摸不着,可以通过小磁针的偏转说明磁场的存在;(2)用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极;(3)通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向有关,当其中一个方向变化时,受力方向变化,但当两个方向同时变化时,受力方向不变;(4)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中将产生电流,叫作电磁感应。
变设问 下列说法正确的是 ( )
A.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用
B.磁体周围的磁感线都是从磁体的南极出来回到磁体的北极
C.同时改变电动机的磁场方向和电流方向,线圈的受力方向也会改变
D.发电机的原理是电磁感应,工作时将电能转化成机械能
【答案】例1 N
变设问 S 电流
例2 B
变设问 A
【实验探究】
实验导航
实验 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
实验 装置
实验 步骤 (1)在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线的两端跟电流表连接。 (2)让导线静止不动,观察电流表的指针偏转情况。 (3)使导线在磁场中沿不同方向运动,观察电流表指针偏转情况。 (4)断开A处的连接,重复上述步骤,观察电流表指针的偏转情况
实验 结论 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流
实验母题串考点
如图所示,这是“探究感应电流产生的条件”的实验装置。
☆制订计划与进行实验
(1)实验中,AB棒的材料可能是 (选填“塑料”或“铝”)。
(2)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生;还可以通过指针偏转的方向判断 。
☆分析论证
(3)闭合开关,实验探究过程记录如表所示:
次数 AB棒在磁场中的运动情况 是否有感应电流
1 静止 无
2 沿磁场方向运动 (不切割磁感线运动) 无
3 切割磁感线运动 有
根据实验现象,初步得出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,在该运动过程中,主要将机械能转化为 能。
(4)保持AB棒运动方向不变,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。
拓展设问
(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。
【答案】实验母题串考点
(1)铝 (2)电流方向 (3)切割磁感线 电 (4)磁场方向 (5)电源
【真题精粹】
命题点1 电与磁综合(10年5考)
1.(2020·河北)(多选)关于电与磁,下列说法正确的是 ( )
A.奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场
B.磁场看不见、摸不着,但它是客观存在的
C.改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁磁性的强弱
D.闭合电路的部分导体在磁场中运动时,电路中就会产生感应电流
2.(2021·河北)如图所示的四个装置中,工作原理与发电机相同的是 ( )
A.电磁起重机 B.司南
C.动圈式话筒 D.扬声器
3.(2018·河北)(多选)下列有关电与磁的说法正确的是 ( )
A.磁感线是用来形象描述磁场的,并不真实存在
B.悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近
C.法拉第在世界上第一个发现了电与磁之间的联系
D.电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
命题点2 探究通电螺线管外部的磁场分布
4.(2023·河北)如图所示,用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布,用乙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
命题点3 电磁感应现象
5.(2021·河北)如图所示,这是探究电磁感应的实验装置。关于电磁感应现象,下列说法正确的是 ( )
A.奥斯特发现了电磁感应现象
B.人们利用电磁感应现象制作了电动机
C.导线在磁场中沿不同方向运动,导线中都会有感应电流产生
D.如果磁感线和切割磁感线方向都变得和原来相反,导线中感应电流的方向不发生改变
【答案】1.AB 2.C 3.AD 4.A 5.D
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