(共19张PPT)
3 跨学科实践：传感技术
【学习目标】
1．了解传感技术中声电转换、电声转换的原理及应用。
2．理解传感器的工作原理，认识常见传感器及其在生活中的应用。
【自主预习】
请阅读九上教材P150至P154，完成下列知识要点：
1．话筒(动圈式麦克风)原理：当声音使纸片发生振动，纸片上的线圈在磁场中做 ，发生电磁感应现象，线圈中会产生与声音相对应的 ，从而把声音转换成了电流。
切割磁感线运动
感应电流
2．扬声器原理：通电导线在磁场中会受到 的作用。当有电流通过与扬声器相连的线圈时，线圈在磁场中受力振动，进而带动纸片 ，把电流转换为 。
3．传感器：(1)定义：能将 等信息转换为电信号的器件。(2)应用：医疗健康、环境监测、交通管理等领域都能看到传感器的身影。
力
振动
声音
声、光、热、力
【合作探究】
一、把声音转换为电流
步骤：按教材P151图 8－3－2 连接装置，确保线圈置于磁体磁极上方且引出端与示波器连接良好。对着线圈说话，观察示波器上图形变化并记录。
分析总结：声音使纸片振动，带动线圈在磁场中 ，产生感应电流，在示波器上呈现对应图形，这就是声电转换的 原理，
据此工作。
切割磁感线
电磁感应
话筒
二、把电流转换为声音
步骤：按教材P152图 8－3－4 搭建实验装置，在纸片上撒碎纸屑，连接好线圈与电池两极。快速将线圈引线与电池两极瞬间接触，观察纸片及碎纸屑的反应。
分析总结：电流通过线圈时，通电线圈在 中受力，带动纸片振动，碎纸屑跳动，实现电声转换， 、听筒利用此原理工作。
磁场
扬声器
【随堂巩固】
1．如图是扬声器的结构图。下列说法中错误的是( )
A．扬声器工作时是将电能转化为机械能
B．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
C．扬声器中的永久磁体周围存在磁场
D．扬声器工作时线圈中的电流不变
D
2．关于传感器，下列说法中正确的是( )
A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B．听筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．把电信息转换成其他信息的器件叫传感器
C
3．光控路灯利用传感器将 信号转换为 信号，从而实现自动控制，其核心的光控传感元件一般是 。
光
电
光敏电阻
4．如图是动圈式话筒，对着话筒说话时，声带 产生的声音带动膜片，进而使线圈在磁场中做 运动，产生电流，从而把声信号转化为电信号。
振动
切割磁感线
知识点1：把声音转换为电流
1．【教材情境素材改编】如图是动圈式话筒，对着话筒说话时，声带振动产生的声音带动膜片，使线圈在磁场中做 运动，产生电流，从而把 信号转化为 信号。
切割磁感线
声
电
知识点2：把电流转换为声音
2．【教材情境素材改编】如图是扬声器的示意图，下列说法中错误的是
( )
A．扬声器工作过程利用的是电磁感应原理
B．锥形纸盆振动越快，产生的声音音调越高
C．锥形纸盆振幅越大，产生的声音响度越大
D．扬声器工作过程中，将电信号转化为声信号
A
知识点3：传感技术
3．传感器是可以将声、 、热、 等信息都转换为电信号的器件，它与计算机结合，组成智值化仪表，在科学研究、 、智能制造等领域得到广泛应用。
光
力
测量技术
知识点4：追寻传感器
4．传感器广泛应用于我们的日常生活，下列物品与其传感器不对应的是
( )
A．声控灯——声传感器
B．自动干手器——光传感器
C．电饭煲——热传感器
D．体重计——光传感器
D
5．磁带录音机既可以录音，也可以用来放音。录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音的基本原理，下列说法中正确的是( )
A．录音的基本原理是电磁感应，放音的基本原理是电流的磁效应
B．录音的基本原理是电流的磁效应，放音的基本原理是电磁感应
C．录音和放音的基本原理都是电流的磁效应
D．录音和放音的基本原理都是电磁感应
B
6．小阳利用磁敏电阻为他的自行车设计了一个速度计，
他将磁体固定在自行车的后轮辐条上，磁敏电阻固定在
自行车的后车架上，工作电路如图所示，已知电源电压
为6 V恒定不变。当磁体与磁敏电阻Rx靠得最近时阻值为200 Ω，当磁体与磁敏电阻Rx离得最远时阻值为400 Ω，靠近或远离时的实际电阻在这两者之间变化；当R0两端电压不低于4.5 V时电子计数器就能有效计数，低于
4.5 V就不能产生计数，车轮每转动一圈就计数一次。为保证电子计数器有效工作，电阻R0最小阻值为 Ω。
600
7．如图是某兴趣小组设计的自动干手器电路图，其中光敏装置相当于开关，用“—光—”表示。当环境光线变暗时，开关闭合。
(1)请说明干手的工作过程。
(2)请你对此设计提出一条改进措施。
答：(1)当手伸入自动干手器时，光线变弱，开关闭合，电磁铁将衔铁吸下，与触点c接触，电动机开始工作，开始吹风；当手没有伸入干手器时，衔铁与a接触，指示灯亮，电动机不工作。
(2)在电动机的电路中，并联接入一个发热电阻，提高风的温度。(共39张PPT)
第7章 磁与电 第8章 电磁相互作用
实验突破
实验1：探究通电螺线管外部磁场的方向
实验结论：通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似；通电螺线管的极性与通电螺线管的 有关，电流方向改变，通电螺线管的极性也改变。
条形磁体
电流方向
要点1：实验方法：转换法
①根据小磁针 判断通电螺线管的极性；
②通过铁屑的 判断磁场的强弱。
要点2：在通电螺线管周围不同位置放置小磁针的目的
便于观察磁场 。
N极的指向
密集程度
方向
要点3：实验中有时轻敲玻璃板的目的
减小铁屑与玻璃板之间的 ，让铁屑受到磁场的作用有规律的排列。
要点4：探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关的方法： 电池正、负极。
摩擦
对调
小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，采用了如图甲所示的实验装置。
(1)实验中选用小磁针是为了 ，这里采用的物理研究方法是
。
(2)闭合开关后，发现通电螺线管周围的小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在 ，小磁针偏转是因为小磁针受到了 的作用。
(3)在实验过程中，将电源的正、负极位置对调，这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和 是否有关。
显示磁场方向
转换法
磁场
磁场力
电流方向
(4)为了使通电螺线管的磁性增强，可以在通电螺线管中插入一根 (选填“铁”或“铝”)棒。
(5)继续进行实验，把小磁针放到通电螺线管四周的不同位置，如图乙所示，通电螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。可以初步得出结论：通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
铁
N
条形磁体
(6)如果移走实验中小磁针，通电螺线管外部的磁场 (选填“会”或“不会”)消失。
(7)小明在进行实验时，想用大头针代替小磁针(假设大头针也能自由转动)，他的做法 (选填“正确”或“不正确”)，原因是 0
。
不会
不正确
大头针不具有磁性，不
能指示磁场的方向
(8)本实验利用小磁针探究看不见、摸不着的磁场，这种方法在物理学中经常用到，下列事例中应用相同方法的是 (填字母代号)。
A．探究磁体周围的磁场时，用磁感线来描述磁场的形状、强弱和方向
B．探究影响导体电阻大小因素时，用电流表示数的大小反映电阻值的大小
C．探究物质吸热性质时，用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少
BC
(9)【实验拓展能力】若要探究“通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系”，需对图甲装置进行改进，请你写出一个改进方法： 0
。
串联一个滑动变
阻器
实验2：探究影响电磁铁磁性强弱的因素
实验结论：线圈匝数一定时，通入的电流越 ，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越 ，电磁铁的磁性越强。
大
多
要点1：实验方法
①转化法：根据 ，判断电磁铁磁性的强弱。
②控制变量法
a．探究电磁铁的磁性强弱与电流的关系：控制 不变，改变 。
b．探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系：控制 0
不变，改变 。
电磁铁吸引大头针的数量
电磁铁的线圈匝数
通过电磁铁线圈的电流大小
通过电磁铁的电流
大小
电磁铁线圈的匝数
要点2：实验中滑动变阻器的作用：便于改变线圈中的 和 。
要点3：实验现象分析：电磁铁下端大头针分散的原因： 0
。
电流
保护电路
同名磁极相互
排斥
在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材，制成简易电磁铁M、N，并设计了如图甲所示的电路。
(1)电磁铁磁性的强弱是通过观察 来确定的。
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁M、N吸引大头针的个数 (选填“增加”或“减少”)，说明电流越 ，电磁铁磁性越强。
(3)根据图甲的情境可知， (选填“M”或“N”)的磁性强，说明电流一定时，
，电磁铁磁性越强。
(4)根据安培定则，可判断出N铁钉的上端是电磁铁的 极。
吸引大头针的数量
增加
大
M
线圈匝数越多
S
(5)实验时发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是 0
。
(6)本实验进行了多次实验，其目的和下列多次实验的目的相同的是 (填字母代号)。
A．伏安法测量定值电阻的阻值
B．探究并联电路电压规律
大头针被
磁化，下端因同名磁极而相互排斥
B
(7)实验完成后又设计了如图乙所示装置做该实验，A是铁块，B是电磁铁，R是定值电阻，R′是滑动变阻器。
①开关接1时，弹簧的长度 ，向左移动滑动变阻器的滑片P，弹簧的长度变 ，说明在其他条件相同时， 越大，电磁铁的磁性越强。
②开关接1时，移动滑动变阻器的滑片P到某位置，读出电流表示数I1。然后再将开关接2时，向 移动滑动变阻器的滑片，使电流I2＝I1，就可以探究电磁铁磁性强弱与 的关系。
变长
电流
右
线圈匝数
长
实验3：探究产生感应电流的条件
实验结论：闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时，电路中产生感应电流；感应电流的方向与 的方向和 的方向都有关。
切割磁感线
磁场
导体运动
要点1：实验方法
转换法
①观察 判断电路中是否产生感应电流；
②根据 判断感应电流的方向；
③根据 判断感应电流的大小。
电流表的指针是否偏转
电流表指针偏转方向
电流表指针偏转角度
要点2：实验现象分析及处理
①导体在磁场中运动时，电流计不偏转的原因：a.没有感应电流产生或产生的感应电流 ；b.导体运动方向与磁场方向 ，没有做切割
运动。
②要使电流计偏转明显可采取的措施：a.换磁性更 的磁体；b. 导体切割磁感线的速度。
很小
相同或相反
磁感线
强
加快
要点3：产生感应电流的过程中的能量转化：机械能转化为 。
要点4：产生感应电流的大小不同的原因：与导体切割磁感线运动的速度和 有关。
电能
磁场的强弱
小李用如图甲所示的实验装置来探究“产生感应电流的条件”。
(1)闭合开关，保持导体ab和蹄形磁体相对静止，发现灵敏电流计指针不偏转，此时电路中 (选填“有”或“没有”)感应电流产生。
(2)小李通过开关的断开和闭合，导体的运动或静止，观察灵敏电流计指针偏转情况，发现闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中就会产生感应电流。
没有
切割磁感线
(3)完成上述实验后，同桌小红还想探究感应电流的方向与什么因素有关，于是继续进行了实验，并将实验现象填在右表中。通过比较第2、3(或5、6)两次实验可以得出感应电流的方向与 有关，通过比较第2、5(或3、6)两次实验可以得出感应电流的方向与 有关。
导体切割磁感线方向
磁场方向
(4)小李进一步猜想，感应电流的大小可能与磁场强度和导体切割磁感线的速度有关，实验应保持 不变，改变切割磁感线的速度进行实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针的示数。实验数据记录如右表所示。分析表格数据可得出的结论：其他条件都相同时， 0
，闭合电路中产生的感应电流越大。
磁场强度
导体切割磁感线的速
度越快
(5)【装置改进能力】小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小，于是他设计了如图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验，此时需要在图乙所示的电路中再接入的元件是 。用电磁铁代替原有磁体的好处是
。
滑动变阻器
易于改变磁体的磁性强弱
实验4：探究磁场对通电导体的作用
实验结论：通电导体在磁场中受 的作用，力的方向与 的方向、导体中 的方向有关。
力
磁场
电流
要点1：实验方法：控制变量法
①探究力的方向与电流方向的关系时，保持 方向不变，改变电流方向；
②探究力的方向与磁场方向的关系时，保持 方向不变，改变磁场方向。
磁场
电流
要点2：实验现象分析及处理
①闭合开关后，发现导体有轻微的颤动，但没有明显的整体运动的原因：a.电路中电流较小；b.磁场较弱；c.导体与导轨之间的摩擦力较大。
②可采取的措施：a.适当增大电源电压以增大电流；b.更换磁性更强的磁体来增强磁场；c.适当涂抹润滑油减小摩擦力。
要点3：通电导体在磁场中的能量转化： 能转化为 能
要点4：多次实验的目的是 。
电
机械
排除偶然因素的影响，得出普遍规律
在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路，导体棒 ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁体的两极之间。
(1)闭合开关前，导体棒ab静止，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对 有力的作用。
(2)断开开关，将磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ， 说明通电导体在磁场中受力方向与 0
有关。
通电导体
相反
磁
场方向
(3)断开开关，将电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体a、b的
运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中受力方向
与 有关。
(4)如果同时改变磁场方向和电流方向， (选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
相反
电流方向
不能
(5)小明将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，金属细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱、导体材料相同时，电流越大，通电导体受到的力越 。
大
(6)小明用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同，于是得出：电流和磁场强弱相同时，通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论。请你分析小刚得出的结论是否可信？ (选填“可信”或“不可信”)，理由是 0
。
不可信
未控
制电流一定
(7)如图乙，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极出发指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是 ，这两个力 0(选填“是”或“不是”)一对平衡力，理由是 。
竖直向上
不是
两个力的方向不在同一直线上(共28张PPT)
第8章 电磁相互作用
1 电磁感应现象
【学习目标】
1．知道电磁感应现象，理解产生感应电流的条件。
2．了解发电机的工作原理，知道交流电。
【自主预习】
请阅读九上教材P138至P142，完成下列知识要点：
1．1831年英国物理学家 发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
2．闭合电路的一部分导体在磁场中做 时，导体中就会产生电流。这种现象叫作 ，所产生的电流叫作 。
3．电磁感应现象表明，机械能转化成 能是可行的，由此，法拉第发明了 。
法拉第
切割磁感线运动
电磁感应
感应电流
电
发电机
4．发电机是由 (不动部分)和 (转动部分)组成。
5．发电机产生的感应电流的大小和方向在 地变化，这样的电流叫作交变电流，简称交流电。
6．在交变电流中，电流周期性变化的次数与所用时间的比叫作这一交变电流的 ，单位是 。我国电网的交流电频率是 Hz。
定子
转子
周期性
频率
赫兹(Hz)
50
【合作探究】
实验：产生感应电流的条件
步骤：(1)准备蹄形磁铁、灵敏电流计、导线、金属棒。
用导线将灵敏电流计与金属棒连接成闭合电路，把金属棒放在蹄形磁铁的磁场中。(2)保持金属棒静止，观察灵敏电流计指针是否偏转。(3)让金属棒在磁场中沿水平方向左右运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况。(4)让金属棒在磁场中沿竖直方向上下运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况。(5)保持金属棒运动方向不变，改变磁场方向(将蹄形磁铁N、S 极对调)，再次观察灵敏电流计指针的偏转情况。
总结：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中会产生感应电流。感应电流的方向与导体 的运动方向和 方向有关，当其中一个方向改变时，感应电流方向 ；当两个方向同时改变时，感应电流方向 。
切割磁感线
切割磁感线
磁场
改变
不变
【随堂巩固】
1．为缓解城市照明对常规电的依赖，风光互补灯应运而生。下列装置能反映其风力发电原理的是（ ）
A
2．电子门禁锁开门时只需要拿出门禁卡对着门禁锁轻轻一贴，位于门禁锁内部的线圈中就会产生电流，接通电路打开门，应用的是 原理，最早发现这一现象的是英国物理学家 。
电磁感应
法拉第
3．某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪，地板下方铺设的结构如图所示，当踩踏地板时，使固定在地面上的弹簧线圈做 磁感线运动，使闭合电路中产生感应电流，该感应电流是 电。
切割
交流
知识点1：磁生电
1．(无锡中考)将导体AB、开关、灵敏电流计、蹄形磁体按如图方式组装起来， 开关后，让导体AB水平向右运动，会观察到电流计指针偏转，说明回路中有 产生。
闭合
感应电流
2．在用如图装置做“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，没有电流通过电流计时，指针停在中央位置；当有电流从它的正接线柱流入时，指针向右偏转。
(1)闭合开关，导体AB不动，电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。
(2)闭合开关，使导体AB在磁场中上下运动，电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。
不偏转
不偏转
(3)闭合开关，使导体AB在磁场中向右运动，电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”)。这一实验现象说明，要产生感应电流，导体必须做 0
运动。
(4)若将蹄形磁体翻转，S极在上，N极在下，重做实验，让导体AB在磁场中向右运动，发现感应电流的方向与 方向有关。
偏转
切
割磁感线
磁场
知识点2：发电机
3．关于交流发电机各部分的作用，下列说法中错误的是( )
A．磁极是用来产生磁场的
B．线圈是用来产生感应电流的
C．铜环是用来改变电流方向的
D．电刷是用来连接外电路的
C
4．【教材情境素材改编】如图为发电机的工作原理图，下列说法中正确的是( )
A．发电机是利用电流的磁效应现象的原理工作的
B．线圈在磁场中转动时一定会产生感应电流
C．线圈在转动过程中，若产生了感应电流，
则电流大小是变化的
D．线圈在转动过程中，若产生了感应电流，
则电流方向是不变的
C
5．我国家庭使用的交流电频率为 Hz，周期为 s；交流电的方向每周期改变2次，则10 min电流方向改变 次。
50
0.02
6×104
6．【教材情境素材改编】如图是发电机的工作原理图。放在水平方向磁场中的矩形线圈沿逆时针方向转动，当线圈转到图甲、丙位置时，由于线圈ab边和cd边 (选填“切割”或“不切割”)磁感线，因而电路中 (选填“有”或“无”)电流；当转到乙、丁两图的位置时，由于ab边和cd边 0(选填“切割”或“不切割”)磁感线，因而电路中 (选填“有”或“无”)电流。
不切割
无
切割
有
7．如图所示，小明用线圈、条形磁体和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是( )
A．线圈不动，磁铁快速向上
B．线圈不动，磁铁快速向下
C．磁铁不动，线圈快速向上
D．线圈和磁铁同时同速向上
D
8．下图与发电机原理相同的是( )
B
9．如图是发电机的工作原理图，下列说法中正确的是( )
A．发电机发电时将电能转化为机械能
B．发电机的基本原理是电磁感应
C．线圈在转动过程中，感应电流的大小不变
D．线圈在转动过程中，感应电流的方向不变
B
10．如图所示，通电螺线管的上方有一个静止的小磁针，轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面，由图可知导线的a端应接电源的
(选填“正”或“负”)极。闭合电路的这部分导体分别向“1”“2”“3”“4”四个方向运动时，沿 方向运动能产生感应电流。
负
1、3
11．某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪，地板下方铺设的结构如图。当小朋友踩踏地板时，固定在地面上的弹簧线圈做 运动，使闭合电路中产生感应电流，该感应电流是 。
切割磁感线
交流电
12．(甘肃中考)国产新型电动汽车具有各种“超能力”，其中“能量回收装置”是在踩下制动踏板时，通过对电路的控制，使驱动电动机变为发电机，以发电机发电产生的阻力来制动，此时，将 能转化为电能，再将电能转化为 能储存在蓄电池里。
机械
化学
13．(牡丹江中考)小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。
(1)如图乙，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到 的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于 ，这是利用了 原理。
(2)若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变 来实现。
(3)当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向 (选填“会”或“不会”)改变。在电机A所在电路中添加 (一种器材)，用来判断电路中电流方向是否改变。
力
电源
电磁感应
电流方向
发光二极管
会
14．【模型构建】(泸州中考)如图，ab、cd两根光滑平
行金属导轨固定在同一水平面内，处于蹄形磁体磁场
中的金属杆pq放在导轨上，在外力作用下沿导轨运动。
若ad之间断开，则电路中 (选填“有”或“无”)感应电流；若ad之间接入电流计，pq杆向右运动时，指针向右偏，pq杆向左运动时，指针将向 偏；若ad之间安装一个直流电源，pq杆通电后由静止开始沿导轨向右运动，同时交换电源的正负极和磁体的南北极，pq杆通电后由静止开始沿导轨向
运动。
无
左
右
【思路点拨】通电导体在磁场中受磁场力的作用，通电导体所受磁场力的方向由电流方向、磁场方向决定。(共29张PPT)
2 磁场对电流的作用
【学习目标】
1．了解磁场对通电导线、通电线圈的作用。
2．通过自制简易电动机，理解电动机的工作原理。
3．认识直流电动机的基本结构，知道换向器的作用。
4．了解电动机在人类社会发展中的重要作用，以及在生活中的应用。
【自主预习】
请阅读九上教材P143至P149，完成下列知识要点：
1．通电导体在磁场中受 的作用，力的方向与 的方向、 的方向有关。
2．磁场对电流作用表明电能可以转化为 能。
3．在线圈刚转过 时，立即改变线圈中的电流方向，由于受力方向改变，线圈就可以按原来的方向继续转动，这样每当线圈刚转过 0
，就改变一次电流方向，线圈就可以不停地转动下去了。
力
电流
磁场
机械
平衡位置
平衡
位置
4．直流电动机的工作原理：利用磁场对 的作用使线圈转动，同时利用 及时改变线圈中的电流方向，从而保持线圈持续转动。
5．电动机的应用：(1)在家庭中：手机、计算机、电风扇等；(2)在工厂中：水泵、起重机、机床等；(3)交通工具：电动自行车、电动汽车等。
电流
换向器
【合作探究】
磁场对通电导线的作用
步骤：(1)准备蹄形磁铁、电源、开关、直导线按如图所示连接成闭合电路。(2)闭合开关，观察直导线的运动情况。(3)保持磁场方向不变，改变电流方向(交换电源正负极)，再次观察直导线的运动方向。(4)保持电流方向不变，改变磁场方向(将蹄形磁铁N、S 极对调)，观察直导线的运动方向。
总结：通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与 方向和 方向有关。当电流方向或磁场方向其中一个改变时，通电导线受力方向 ；当两者同时改变时，受力方向 。
电流
磁场
改变
不变
【随堂巩固】
1．在自制电动机中，磁体的作用是( )
A．产生电流 B．提供磁场
C．转换电能 D．固定转子
B
2．电动自行车已进入千家万户，下列能展示其动力装置工作原理的是( )
C
3．如图是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是( )
A．利用电磁感应原理工作
B．将机械能转化为电能
C．线圈在转动时，始终受到磁场作用力
D．改变线圈中电流方向可改变转动方向
D
4．如图所示，闭合开关后，支架上的ab棒向右运动。则ab棒为 (选填“铜棒”或“胶棒”)。若仅调换蹄形磁铁的N、S极后闭合开关，则ab棒会向 运动。利用此原理可以制作 。
铜棒
左
电动机
知识点1：磁场对通电导线的作用
1．在“探究磁场对通电导体的作用”的实验中，小亮设计如图所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁体的两极之间。
(1)实验时小亮应该选 (选填“铁棒”或“铜棒”)做材料制成导体棒ab。
(2)闭合开关前，导体棒ab静止；闭合开关后，导体棒ab向右运动。这说明磁场对 有力的作用。
(3)断开开关，将图中磁体的N、S 极对调，再闭合开关，会发现导体棒ab的运动方向与对调前的运动方向 ，这说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
(4)小亮通过科学猜想并进行实验验证，证明了通电导体在磁场中的受力方向还与 有关。
铜棒
通电导体
相反
电流的方向
知识点2：让线圈在磁场中转起来
2．在直流电动机结构中，换向器的作用是( )
A．改变磁感线的方向
B．改变线圈的转动方向
C．改变线圈中的电流方向
D．使线圈中的电流方向和转动方向同时改变
C
3．【教材情境素材改编】如图所示，使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。
(1)使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，发现线圈没有转动，这是由于此时线圈处于 位置，其上下两个边所受的力大小 (选填“相等”或“不相等”)。
平衡
相等
(2)使线圈静止在图甲位置上，闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，并由于 而越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置，使线圈静止在图丙的位置上。这是由于线圈转过平衡位置以后会逆时针转动。由此我们可以分析出线圈不能连续转动的原因是 0
。
(3)生活中的电动机都能连续转动且具有平稳的动力，实际的电动机是通过 来实现这一目的的。
惯性
线圈转过平衡位置
后，受到的力会阻碍它的转动
换向器
知识点3：电动机与人类文明
4．电动机构造简单、控制方便、效率高，广泛应用在日常生活和生产中。下列家用电器中没有利用电动机的是( )
A．洗衣机 B．电冰箱
C．空调机 D．电视机
D
5．某通电导体在磁场中受力作用的情况如图所示(“ ”表示电流的方向垂直纸面向里，“⊙”表示电流的方向垂直纸面向外)，则在下列A、B、C、D四个选项中通电导体在磁场中受力作用的方向跟左图相同的是( )
C
【思路点拨】通电导体在磁场中受力方向和电流、磁场方向有关，只有一个因素改变时，受力方向改变，两个因素同时改变时，受力方向不变。
6．如图为直流电动机的基本构造示意图，下列相关的分析中正确的是
( )
A．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
B．电动机是利用电流磁效应的原理工作的
C．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
D．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
C
7．如图为电流表内部结构示意图。接入电路，当有电流通过时，线圈带动指针偏转，其工作原理是通电导线在 中受到力的作用，将电能转化为 能；测量时必须选择正确的接线柱，因为线圈所受力方向与
的方向有关。
磁场
机械
电流
8．如图，通电后ab段导线受磁场力的方向为竖直向上，则cd段导线所受磁场力的方向是竖直向 (选填“上”或“下”)。要使线圈持续转动，应在其外部加装 器，自动改变线圈中的电流方向。
下
换向
9．科学家发现两根平行导线通电后有如图的现象(图中实线表示通电前、虚线表示通电后的情况)，由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相反时，两平行导线应该相互 ，你判断的理由是
0
。
排斥
由图可知，当通入的电流方向相同时，两平行导线相互吸引，当通入的电流方向相反时，两平行导线应该相互排斥
10．当开关闭合后，ab段所受到的磁场力的方向如图甲所示。现要让图乙中ab段所受到的磁场力的方向与图甲相反，请在图乙中正确标出磁极的极性以及电源的正、负极。
【方法指导】
1．电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，磁场的方向跟电流的方向有关。应用：电磁铁、电磁继电器等。
2．电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流。应用：发电机、动圈式话筒等。
3．磁场对电流的作用：通电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。应用：电动机、动圈式扬声器等。
【针对训练】
1．关于“电与磁”，下列描述正确的是( )
A．图甲：验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互吸引
B．图乙：导线中有电流通过时，下方的小磁针会发生偏转，说明电流周围存在磁场
C．图丙：由小磁针静止N极的指向可以判断螺线管的b端与电源正极连接
D．图丁：动圈式话筒的原理与电动机工作原理相同
B
2. 下列关于电现象与磁现象的说法正确的是( )
A．图甲：通电后电磁铁b的线圈匝数少，磁性更强
B．图乙：通电后静止的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，断电后，小磁针保持不动
C．图丙是发电机原理，闭合开关后，悬挂的导体棒将会运动
D．图丁是电动机的原理，闭合开关后，金属棒ab将会运动
D(共26张PPT)
第7章 磁与电 第8章 电磁相互作用
常考重难点突破与提升
【重难点突破】
重难点1：磁场、磁感线
1．【物质观念】下列关于磁场和磁感线的说法中错误的是( )
A．磁感线用来描述磁场的分布情况
B．磁感线越密的地方磁场磁性越强
C．磁极间的相互作用是通过磁场完成的
D．磁场和磁感线都是真实存在的
D
2．两块外形相同的长方体A和B，其中一块是铁块，另一块是磁体。如图所示，琳琳将长方体A的一端从长方体B的左端向右端滑动，若在滑动过程中发现吸引力的大小不变，则说明有磁性的是 ；若发现吸引力由大变小再变大，则说明 有磁性。(均选填“A”或“B”)
A
B
3．如图，用橡皮和大头针做底座，将两根缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，缝衣针可在水平方向转动，其能够指向北是因为受到 的作用；其N极所指的是地磁的 极；将通电螺线管右端靠近缝衣针的N极，缝衣针N极向通电螺线管的右端方向转动，说明靠近的是通电螺线管的 极。
地磁场
S
S
重难点2：电磁现象辨析
4．(广安中考)《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》指出：发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是( )
D
5．【物理学与日常生活】新型智能手机无线充电技术风靡社会，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能产生电流，来实现充电。下图中能反映该手机无线充电技术原理的是( )
D
6．(江西中考)在大力倡导节能环保、践行低碳生活的新时代，新能源汽车越来越普及。其中新能源电动汽车中的电动机利用通电线圈在 中受力转动，把 能转化为机械能，从而驱动汽车行驶。
磁场
电
重难点3：电磁铁与安培定则的应用
7．如图，一螺线管左端放着一枚可自由转动的小磁针。若闭合开关S，并把滑动变阻器的滑片向a端移动，则以下说法正确是 ( )
A．小磁针N极向左偏转，螺线管磁性增强
B．小磁针N极向右偏转，螺线管磁性增强
C．小磁针N极向左偏转，螺线管磁性减弱
D．小磁针N极向右偏转，螺线管磁性减弱
C
8．如图是可自动注水储水池的装置原理图。电源电压一定，R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，当水位上升到一定高度时，触点分离，注水装置停止注水；当水位下降到一定位置时，触点连接，注水装置开始注水。则( )
A．水位下降时，R的阻值会变小
B．水位下降时，R0的电功率变大
C．水位上升时，电磁铁磁性变弱
D．水位上升时，通过R0的电流变大
D
9．如图所示，螺线管的左端为 极，小磁针的左端为 极，A为电源的 极。若调换电源的正、负极，小磁针的指向 (选填“会”或“不会”)发生改变。
N
N
负
会
重难点4：电磁作图
10．如图所示，请根据两条形磁体磁感线分布情况，在括号中标出磁体的N极和S极。
11．(连云港中考)如图所示，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。
12．如图，通入电流发现小磁针静止时电流表指针反向偏转，标出电源的正、负极，小磁针的N、S极并完成螺线管B绕线。
重难点5：电磁相关实验
13．小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣，他在实验室找到一只可拆卸的电流表，进行了如下探究。
(1)打开外壳，观察电流表的内部结构，示意图如图所示。按照操作规范将电流表 联接入电路，通电后线圈转动，带动指针偏转；撤去磁体再次通电，指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在 中受力转动。
串
磁场
(2)若让电流从电流表的“－”接线柱流入，“＋”接线柱流出，指针偏转方向会与(1)中的偏转方向相反，说明通电导体在磁场中受力方向跟 方向有关。
(3)若在电流表“＋”“－”接线柱之间连接一根导线，用手拨动电流表指针，导线中会产生感应电流，这种现象叫作 ，据此可制成 。
电流
电磁感应
发电机
14．如图是探究电磁感应现象的实验电路，在进行实验时，小浩使导线ab在水平方向上做切割磁感线运动，并观察灵敏电流计示数，记录实验数据如表：
实验次数 磁性 线圈匝数 速度/(m·s－1) 运动方向 感应电流/mA
① 强 10 5 左 20
② 强 20 5 左 40
③ 强 30 5 右 60(反向)
④ 强 30 10 左 120
⑤ 弱 30 5 左 20
⑥ 强 30 5 左 60
(1)该实验中，灵敏电流计的作用是判断电路中电流的有无、大小和 。
(2)通过比较 两组实验可以得出结论：感应电流大小与导体线圈匝数有关。
(3)通过比较⑤、⑥两组实验可以得出结论：感应电流大小与磁体的 0
有关。
(4)通过比较③⑥两组实验可得出结论：在确保垂直切割时，感应电流的方向与导线ab的运动方向 (选填“有关”或“无关”)。
方向
①②
磁性
强弱
有关
(5)还可以通过比较④、⑥两组实验得出结论： 0
。
(6)利用上述实验原理可制成 ，若将灵敏电流计换成 ，则可探究磁场对电流的作用。
感应电流的大小与导线ab
切割磁感线的运动速度有关
发电机
电源
【综合提升】
15．如图，当无乘客乘坐电梯时，电梯以较小的速度
上升。其中M为带动电梯运转的电动机，R1为定值电
阻，R为阻值随所受乘客对其压力大小发生改变的压
敏电阻，线圈可看作定值电阻，两个电源两端的电压均保持不变。关于这个电路，下列说法中正确的是( )
A．当有乘客站在电梯上时，R的阻值变大
B．当有乘客站在电梯上时，衔铁上的动触点与触点1接触
C．若适当减小R1的阻值，可减小无乘客时电动机消耗的电功率
D．当有乘客站在电梯上时，电磁铁线圈的耗电功率变大
D
综合实践活动 自制电吉他
【材料准备】木板、长木条、拾音器、若干钢弦、电位器、输出插孔、电容、导线、琴桥、旋钮、品丝等。
【制作步骤】(1)制作琴身：用木板锯出电吉他的大致轮廓，在琴身正面挖出拾音器槽和电路仓(深度约1.5 cm)，用砂纸将边缘打磨光滑；(2)安装琴颈：将琴颈用木工胶和螺丝固定在琴身顶部，确保琴颈与琴身呈一定角度(3°～5°)，在琴颈上粘贴木条作为指板，并安装品丝(间距需精确计算)；(3)固定拾音器：将拾音器嵌入琴身槽中，用螺丝固定；(4)电路连接：将拾音器的导线连接到电位器(音量控制), 电位器另一端连接输出插孔，并接地(连接到琴桥或金属部件)，连接音箱，轻敲琴弦测试是否有信号输出；(5)安装硬件：在琴身尾部固定金属条作为琴桥，确保弦高可调节，在琴头顶部钻孔安装弦钮，确保弦距均匀，将琴弦穿过琴桥，拉紧并固定在弦钮上。
【测试】用调音器调整琴弦音高(标准调音：E A D G B E)，调整拾音器高度和琴桥位置优化声音。
【思考】
(1)电磁拾音器装置如图，小明取走磁体，发现电吉他不能正常工作，这说明 。
(2)小明想在不改变拾音装置的前提下，让同样弹奏情况下的响度更大，可对图中装置进行改良的地方是 0
。
电磁拾音装置的工作与磁场有关
增强磁体的磁性(或增加线圈的匝数，
合理即可)
