第20章 电与磁(单元复习） 课件(共91张PPT) 2025-2026学年人教版（2024）九年级全册

(共91张PPT)
单元复习
第二十章 电与磁
人教版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
第二十章 电与磁 单元复习
一、知识框架
二、核心知识点梳理
（一）磁现象 磁场
磁现象：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体。磁体上磁性最强的部分叫磁极，每个磁体都有两个磁极，分别为南极（S 极）和北极（N 极），同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 。
磁场：磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，叫做磁场。磁场对放入其中的磁体有力的作用，为描述磁场方向，规定在磁场中的某一点，小磁针静止时 N 极所指的方向就是该点的磁场方向。磁感线是为形象描述磁场而假想的曲线，磁体外部的磁感线总是从 N 极出发，回到 S 极 ，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
地磁场：地球周围存在地磁场，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，但地理两极与地磁两极并不重合，存在磁偏角，这一现象最早由我国宋代学者沈括发现 。
（二）电生磁
电流的磁效应：奥斯特实验表明，通电导线周围存在磁场，即电流具有磁效应，该实验揭示了电与磁之间的联系，证明电可以生磁，且电流磁场的方向与电流方向有关 。
通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，其两端相当于条形磁体的两个磁极。
安培定则：用右手握住通电螺线管，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，通过安培定则可判断通电螺线管的磁极极性 。
电磁铁与电磁继电器：电磁铁是带有铁芯的通电螺线管，铁芯由软磁性材料制成，其磁性有无可由通断电控制，磁性强弱可通过改变电流大小和线圈匝数调节，磁极极性可通过改变电流方向改变。电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置，主要由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成，实质是一个自动控制开关 。
（三）磁生电
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时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象，由法拉第发现。产生感应电流的条件为：一是电路必须闭合；二是部分导体要在磁场中做切割磁感线运动 。
感应电流的方向：感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，当其中一个因素改变时，感应电流方向改变；若两个因素同时改变，感应电流方向不变。
发电机的原理与构造：发电机是根据电磁感应原理制成的，工作时将机械能转化为电能，主要由定子和转子组成 。
（四）电动机
磁场对通电导线的作用：通电导线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，改变其中一个因素，力的方向改变；两个因素同时改变，力的方向不变 。
电动机的原理与工作过程：电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，工作时将电能转化为机械能。为使线圈持续转动，需安装换向器，其作用是当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而改变受力方向 。
三、典型例题精讲
（一）磁现象与磁场例题
例 1：关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ）
A. 磁体周围的磁感线是真实存在的
B. 磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用
C. 磁感线总是从磁体的 S 极出发回到 N 极
D. 小磁针 N 极在磁场中所指的方向跟该点的磁场方向相反
答案：B
解析：磁感线是为形象描述磁场而假想的曲线，并非真实存在，A 错误；磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，小磁针属于磁体，所以磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用，B 正确；磁体外部的磁感线总是从 N 极出发，回到 S 极，C 错误；小磁针 N 极在磁场中所指的方向跟该点的磁场方向相同，D 错误。
（二）电生磁例题
例 2：根据图中通电螺线管的 N 极，标出磁感线方向、小磁针的 N 极，并在括号内标出电源的正、负极。
答案：
根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向 N 极，四指环绕方向为电流方向，可知电源右侧为正极，左侧为负极；磁感线从螺线管 N 极出发回到 S 极；小磁针静止时 N 极指向与该点磁场方向相同，所以小磁针左端为 N 极 。
（三）磁生电与电动机例题
例 3：下列设备中，利用电磁感应原理工作的是（ ）
A. 电动机
B. 发电机
C. 电磁继电器
D. 电磁铁
答案：B
解析：电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，A 错误；发电机是根据电磁感应原理制成的，B 正确；电磁继电器和电磁铁是利用电流的磁效应工作的，C、D 错误。
四、复习建议
对比记忆概念：“电生磁”“磁生电” 等概念容易混淆，复习时可通过对比实验装置、原理和应用，明确各现象的特点。如对比奥斯特实验和电磁感应实验，区分电流磁效应与电磁感应的本质差异 。
强化实验理解：重视奥斯特实验、探究电磁感应现象等实验，理解实验目的、操作过程和结论。通过分析实验现象，掌握影响电流磁场方向、感应电流方向等因素，提升实验探究能力 。
掌握定则应用：熟练运用安培定则判断通电螺线管的磁极和电流方向，多做相关练习题，通过实际操作加深对定则的理解和运用能力 。
联系生活应用：观察生活中电与磁的应用实例，如扬声器、变压器、磁悬浮列车等，思考其工作原理，将所学知识与实际生活结合，加深对知识的理解和记忆，提高知识应用能力 。
这份单元复习全面覆盖 “电与磁” 核心要点。若你觉得某些知识点解析不够透彻，或想增加更多例题类型，欢迎随时告知我。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
内容结构
磁 场
电流的磁效应
电与磁的关系
电生磁
电磁感应
磁生电
探究通电螺
线管的磁场
安培定则
电磁铁
电磁继电器
磁场对通电导线的作用
发电机
相互 作用
第二十章 电与磁
电动机
应用
应用
应用
磁现象
①物体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
②磁体上吸引能力最强的两个部位部分叫磁极。
③磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
④磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性。
①磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。
②磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。
③磁场的方向：小磁针静止时北极所指的方向。
①描述磁场：磁感线可以表示磁体周围的磁场分布情况；
在磁场外部，它从磁体的N极出发，回到S极。
② 磁感线上任一点的磁感线方向，就是该点磁场的方向；
③ 磁感线的疏密表示磁场的强弱。
地磁两极与地理两极相反且并不重合，叫做磁偏角。
磁场
地磁场
磁感线
磁现象 磁场
知识结构
第1节 磁现象 磁场
（1）磁性与磁体：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做磁体。
（2）磁极：磁体的两端磁性最强，中间部分磁性最弱，几乎没有磁性。我们把磁体上磁性最强的部位叫做磁极。
能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做南极或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极。
1. 磁性、磁体和磁极
第1节 磁现象 磁场
知识点一、磁现象
（3）磁体的分类
①按磁体的形状分为条形磁体、蹄形磁体、针形磁体等；
②按磁体的来源分为天然磁体和人造磁体等；
③按磁性保持的时间分为永（硬）磁体和软磁体。
第1节 磁现象 磁场
知识点一、磁现象
2. 磁极间的相互作用
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.
3. 磁化
（1）一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，
这种现象叫做磁化。
（2）磁化的方法
①将磁铁的一极靠近或接触磁性材料；
②将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次；
③利用充磁机对磁性材料充磁。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。
第1节 磁现象 磁场
知识点一、磁现象
（5）消磁
通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程。消磁可以看成是磁化的逆过程，是将磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱，使其变得杂乱无章。
电脑的磁盘
（3）磁化的危害
机械手表被磁化后走时不准，彩色电视机显像管被磁化后色彩失真等。
（4）磁化的应用
磁带和磁盘上都含有磁性物质，利用它
上面的磁性物质可以存储声音、图像和文字信息。
知识点一、磁现象
第1节 磁现象 磁场
（1）磁场
磁体周围存在着的这种看不见、摸不着的物质叫做磁场。磁体两极磁场最强，中间磁场最弱，离磁体越远，磁场越弱。
（2）磁场的基本性质
磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
（3）磁场的方向
磁场具有方向性。物理学中把小磁针静止时
北极所指的方向规定为该点磁场的方向。
知识点二、磁场
1. 磁场及其方向
第1节 磁现象 磁场
2. 磁感线
（1）实验探究磁体周围的磁场
①在磁场中的不同点，小磁针N极所指的方向不同，说明磁体周围各点的磁场方向不同。
②在玻璃板上均匀地撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可看到小铁屑排列成一条条有规律的曲线。
（2）磁感线的概念
用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。
条形磁体周围的铁屑
条形磁体周围的小磁针
知识点二、磁场
第1节 磁现象 磁场
（3）磁感线的方向
磁感线是有方向的曲线，曲线上箭头的方向表示磁感线的方向，也是该点磁场的方向，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极的指向一致，如图所示。
知识点二、磁场
第1节 磁现象 磁场
（4）五种基本磁场的磁感线描述
①条形磁铁
的磁感线
②蹄形磁铁
的磁感线
③同名磁极
的磁感线
N
N
⑤异名磁极
的磁感线
④同名磁极
的磁感线
知识点二、磁场
第1节 磁现象 磁场
3. 磁感线的性质
（1）磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上并不存在.磁感线上任意一点的切线方向为该点的磁场方向。磁场越强的地方，磁感线分布越密；磁场越弱的地方，磁感线分布越疏。
（2）磁感线为封闭的、立体的曲线，在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，是从S极指向N极。
（3）在同一磁场中，任何两根磁感线都不会相交。这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场方向的唯一性相悖。
知识点二、磁场
第1节 磁现象 磁场
1. 地磁场
地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地球是一个磁体，地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
2. 磁偏角
地球这个巨大的磁体有两个磁极，分别称为地磁的南极（S）和地磁的北极（N），地磁的两极和地理的两极并不重合。地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，
它们之间有一个偏差角度，我们称为磁偏角。
我国宋代学者沈括第一个发现磁偏角。
知识点三、地磁场
第1节 磁现象 磁场
奥斯特实验
通电螺线管的磁场
安培定则
与条形磁体磁场相似
用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
电流周围存在与电流方向有关的磁场
电流的磁场
知识结构
第2节 电生磁
1. 奥斯特实验
①电流周围存在着磁场；
②电流的磁场方向跟电流的方向有关。
2. 电流的磁效应
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
知识点一、电流的磁效应
第2节 电生磁
2. 通电螺线管的磁场特点
（1）细铁屑在通电螺线管周围有规则地排列起来，表明通电螺线管外部的磁场和条形磁体相似。
（2）小磁针在通电螺线管周围有规则地排列起来。表明通电螺线管外部的磁感线是从通电螺线管一端出来回到另一端；内部磁感线的方向与外部磁感线的方向相反。
1. 螺线管
将导线绕在圆筒上，即做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会增强得多。
知识点二、通电螺线管的磁场
第2节 电生磁
（3）改变螺线管中的电流方向，小磁针的N极指向也发生改变。通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
通电螺线管的磁场特点
通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
知识点二、通电螺线管的磁场
第2节 电生磁
1. 安培定则
（1）通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用安培定则（也叫右手螺旋定则）来表述。
（2）安培定则：
知识点三、安培定则
用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
第2节 电生磁
2. 安培定则的应用
（1）根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性.
（2）由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向.
（3）根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极，画出螺线管的绕线.
知识点三、安培定则
第2节 电生磁
（4）温馨提示：
知识点三、安培定则
① 决定通电螺线管两端极性的根本因素是螺线管中电流的
方向，电流的方向一致则通电螺线管两端的极性就相同。
② N极和S极一定在通电螺线管的两端。
③判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流
的方向一致。
第2节 电生磁
优点
电磁继电器
磁性强弱
电磁铁
内部带铁芯的通电螺线管称为电磁铁.
利用电流的磁效应来工作的.
电磁铁线圈的匝数越多、电流越大，
电磁铁的磁性就越强.
①可通过电流的通断来控制其磁性的有无.
②可通过改变电流方向来改变其磁极的极性.
③可通过改变电流的大小或线圈匝数的多少
来控制其磁性的强弱.
①概念：继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，
来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置.
②构成：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点.
③工作原理：电磁继电器靠电磁铁和弹簧的
共同作用实现工作电路状态的转换.
电磁铁
电磁铁
电磁继电器
知识结构
第3节 电磁铁 电磁继电器
1. 电磁铁的概念
内部插有铁芯的螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，这种磁体叫做电磁铁。
2. 工作原理
电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。在螺线管的内部插入铁芯通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。
3. 电磁铁磁极极性的判断
电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极
极性是一致的，可运用安培定则来判定。
知识点一、电磁铁
第3节 电磁铁 电磁继电器
1. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素
（1）电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
2. 电磁铁的优点
（1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。
（2）可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。
（3）可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的强弱。
知识点二、电磁铁的磁性
第3节 电磁铁 电磁继电器
3. 电磁铁的应用
（1）电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用
主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，也都是由电磁铁控制的。
（2）电磁铁的另一个应用是产生强磁场
现代技术上很多地方需要的强磁场
都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、
电动机、发电机、磁疗设备、测量
仪器、研究微观粒子用的加速器等。
第3节 电磁铁 电磁继电器
知识点二、电磁铁的磁性
知识点三、电磁继电器
1. 电磁继电器概念
电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。
电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2. 电磁继电器的构造与工作电路
第3节 电磁铁 电磁继电器
（1）控制电路：电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等.
（2）受控电路：高压电源、电动机、动、静触点.
3. 电磁继电器的工作原理
闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，受控的高压电路闭合，电动机M工作。
断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在弹簧的作用下与电磁铁分离，使触点D、E脱开，受控电路断开，电动机停止工作.
第3节 电磁铁 电磁继电器
知识点三、电磁继电器
4. 电磁继电器的应用
（1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人远离高压环境；
（2）利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制；
（3）在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光的自动控制，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。
第3节 电磁铁 电磁继电器
知识点三、电磁继电器
①通电导体在磁场中受到力的作用.
电流的方向.
磁场的方向.
磁场对通电
导体的作用
电动机
电动机
①原理：通电线圈在磁场中受力而转动.
②基本组成：换向器、转子、定子.
③换向器作用：线圈转过平衡位置时，
自动改变线圈中电流的方向.
④能量转化：把电能转化为机械能.
②影响力的方向
知识结构
第4节 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
第4节 电动机
1. 磁场对通电导线的作用
通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线（磁场）的方向都有关系。
当电流的方向或者磁感线（磁场）的方向有一个变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反；当电流的方向和磁感线（磁场）的方向同时变得相反时，通电导线受力的方向不变。
2. 探究磁场对通电线圈的作用
通电线圈在磁场中的转动方向跟电流的方向、磁场方向都有关系。
通电线圈在磁场中会受力而转动，但不能持续转动。
（1）在如图甲所示位置时，通电线圈的两边在磁场中都受力，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下， 方向相反，发生顺时针转动。
（2）当线圈的平面与磁场垂直时（图乙），通电线圈ab边与cd边受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。
3. 通电矩形线圈在磁场中不能连续转动的原因
甲
乙
第4节 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
（3）如图丙所示，线圈靠惯性越过平衡位置后，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下，方向相反，磁场力作用的结果使线圈又逆时针旋转。
（4）通电线圈最后静止在平衡位置（图丁）。
丙 丁
平衡位置
第4节 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
4. 模型电动机的转动原理
制作模型电动机时，将线圈一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮掉半周，从而保证给线圈适时供电或停电。
这种设计，线圈每转一周，只有半周获得动力，在另半周线圈没有电流通过，线圈不受力，但由于惯性继续转动，当转过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到向同方向转动的力，线圈就可以持续转动下去。
全部刮掉
刮掉半周
第4节 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
1. 电动机的组成
直流电动机的组成
电动机由两部分组成：能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里，能够转动的部分叫做转子，固定不动的部分叫做定子。电动机工作时，转子在定子中飞快地转动.
定子（磁铁）
转子（线圈）
换向器
电刷
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机
2. 换向器
（1）线圈的平衡位置
如图所示，线圈的平面与磁感线垂直时，线圈上下两个边受力大小一样、方向却相反。这个位置是线圈的平衡位置。线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力要阻碍它的转动。
（2）换向器
①换向器的构造：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。
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机
②换向器的作用
当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
如图所示，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的（向上），线圈就可以不停地转动下去了。
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机


通电线圈在磁场中，ab、cd两边电流方向相反，受力方向相反，顺时针转动。
线圈转到平衡位置，电刷接触到换向器中间绝缘部分，不受力，利用惯性转过平衡位置。

线圈越过平衡位置后，利用换向器改变了电流方向，受力方向改变，仍然顺时针转动。
线圈利用惯性转过平衡位置后，又改变了电流的方向和受力方向，继续转动。
3. 直流电动机的工作原理
1
2
3
4
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机
（1）实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
（2）电动机工作时，把电能转化为机械能。
（3）家用电器用到的电动机
例如，电吹风、电风扇、洗衣机、
剃须刀、空调等都用到了电动机。
4. 实际的电动机
换向器
转子
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机
1. 扬声器的作用
它是把电信号转变为声音信号的装置。
2. 结构
线圈、永久磁体、锥形纸盆。
3. 发声原理
扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，由于线圈中的电流方向是不断的变化，线圈就不断的来回振动，带动纸盆也不断地来回振动，于是扬声器就发出了声音。
知识点三、扬声器是怎么发声的
第4节 电动机
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应。产生的电流叫做感应电流。
电磁感应
现象
感应电流
磁生电
①闭合回路.
②部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
①磁场方向.
②导体切割磁感线运动的方向.
①原理：电磁感应现象.
②交变电流：电流的方向周期性变化。
③基本组成：定子、转子.
④能量转化：把机械能转化为电能.
发电机
产生
条件
方向
知识结构（1）
第5节 磁生电
项目 直流电动机 交流发电机
原理图
原理 通电线圈在磁场中受力转动 电磁感应
构造 与电刷接触的是铜半环 与电刷接触的是铜环
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
在电路中的作用 用电器 电源
区分方法 通电转动 转动生电
电动机与发电机比较
第5节 磁生电
知识结构（2）
知识点一、什么情况下磁能生电
第5节 磁生电
1. 什么情况下磁能生电
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
（2）导体中产生感应电流的条件：
①导体是闭合电路的一部分；
②导体在磁场中做切割磁感线运动。
2. 注意理解产生感应电流的条件
（1）产生感应电流的两个条件缺一不可。如果电路不闭合，导体做切割磁感线运动时，能产生感应电压，不会产生感应电流。
（2）对“切割磁感线运动”的理解：导体运动方向与磁感线方向垂直或有一定的角度，但不能平行。
（3）磁体不动，导体AB左右运动能产生感应电流；若AB不动，磁体左右运动，仍能切割磁感线产生感应电流。
3. 电磁感应现象中的能量转化
在电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，即机械能转化为电能。
知识点一、什么情况下磁能生电
第5节 磁生电
4. 影响感应电流方向的因素
在电磁感应中，感应电流的方向跟导体在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。
只改变磁场的方向或导体做切割磁感线运动的方向，感应电流的方向改变；若同时将磁场的方向和导体做切割磁感线运动的方向改变，则感应电流的方向不变。
知识点一、什么情况下磁能生电
第5节 磁生电
1. 手摇发电机的发电情况
知识点二、发电机
（1）观察模型式手摇发电机的构造
磁铁形状是蹄形磁铁 ；线圈是通过电刷与灯泡（或二极管）串联的；摇把是通过皮带带动线圈转动起来的。
手轮
磁铁
线圈
小电灯
电刷
换向器
第5节 磁生电
（2）手摇发电机产生的电流的大小和
方向是变化的；电流的大小与发电机的
转速有关。
2. 交变电流
（1）如果电流的大小和方向是周期性变化的，这种电流叫做交变电流，简称交流。
（2）交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电，频率为50Hz。
知识点二、发电机
第5节 磁生电
（1）发电机主要构造
磁铁、线圈abcd、铜环K和L、电刷A与B等。
（2）主要部分作用
①磁铁：用来产生磁场；
②线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流；
③铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路；
④电刷：感应电流通过电刷流出。
3. 交流发电机
磁铁
铜环
电刷
线圈abcd
知识点二、发电机
第5节 磁生电
（3）交流发电机工作原理示意图
导线ab边向左运动，cd边向右运动，不切割磁感线，没有电流。
导线ab边向下切割磁感线，cd边向上切割磁感线，产生感应电流。外部电流方向为A到B。
B
A
线圈转过半周时，ab边向右运动，cd边向左运动，不切割磁感线，没有电流。
导线ab边向上切割磁感线，cd边向下切割磁感线，产生感应电流。外部电流方向为B到A。
B
A
甲
乙
丙
丁
知识点二、发电机
第5节 磁生电
①图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。
②图乙和丁中导线切割磁感线，有电流产生，但切割磁感线的方向相反，所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时，线圈中的电流方向改变一次，线圈转一周，电流方向改变两次。
③线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。
甲 乙 丙 丁
知识点二、发电机
第5节 磁生电
4. 实际发电机的构造与能量转化
（1）构造
主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本组成部分。概括地讲是由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。
（2）旋转磁极式发电机：实际上大型发电机多采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机。
（3）发电机发电的过程是能量转化的过程
实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动，把燃料中的化学能或者水库中水流的动能转化为电能。
知识点二、发电机
第5节 磁生电
知识点三、磁记录
1. 软磁性材料和硬磁性材料
（1）磁化：铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或者与它接触时，它便有了吸引钢铁的性质，也就是被磁化了。
（2）软磁性材料：软铁磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料。
（3）硬磁性材料：而钢等物质在磁化后，磁性能够保持，称为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体，还可以用来记录信息。
变压器
第5节 磁生电
2. 录音机的原理
录音时，声音先转变成强弱变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱变化的磁场。磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息。
放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，电流经放大后使扬声器发声，这便“读”出了录音带中记录的信息。
录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒。
知识点三、磁记录
第5节 磁生电
3. 磁记录的应用
随着技术的不断进步，磁记录与人们的关系越来越密切。录音带、录像带，电脑中的磁盘，打电话的磁卡，银行的信用卡，还有磁卡式车票等等，都是用磁来记录信息的（左图）。磁记录技术提高了工作效率，给生活带来了很大的方便（右图）。
自动取款机（ ATM ）
利用磁性材料
记录信息的产品
知识点三、磁记录
第5节 磁生电
考点1 磁现象 磁场
（第1题）
1. 如图，趋磁细菌体内可以
合成纳米级、链状排列的磁小体，可用于生产
磁性定向药物或抗体，制造生物传感器等。为
合成磁小体，趋磁细菌需要从海洋中汲取金属
元素( )
C
A. B. C. D.
【点拨】只有磁性材料才能被磁化成为磁体，、、 、
中只有 （即铁）是磁性材料，故趋磁细菌需要从海洋中
汲取金属元素铁。
（第1题）
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（第2题）
2. 在水平桌面上放置一条形磁体，磁体上盖
有一薄玻璃板，在玻璃板上均匀地撒上一些
细碎的铁屑，然后轻敲玻璃板，发现铁屑在
玻璃板上有规律地排列，如图所示。则下列
说法中正确的是( )
（第2题）
A. 用碎纸屑代替铁屑重做实验，碎纸屑也能
有规律地排列
B. 用其他任何金属碎屑重做实验，金属碎屑
都能有规律地排列
C. 根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁
体周围各位置的磁场方向
D. 磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑
较少，是因为条形磁体两端的磁性较强
√
（第2题）
【点拨】磁性越强的位置对铁屑的吸引力就
越强，铁屑就越多，故磁体两端附近聚集的
铁屑较多而中间铁屑较少，是因为条形磁体
两端的磁性较强。
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3. 在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体
将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将
树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向
南方，如图所示。下列说法中正确的是( )
D
A. 树叶尖端指向地磁南极
B. 指南针的“ ”应标注在树叶尖端
C. 树叶周围存在磁场和磁感线
D. 若用磁体的 极靠近树叶尖端，会相互吸引
【点拨】树叶尖端指向地理南极，故A错误；
指南针的“ ”应标注在树叶尖端，故B错误；
树叶周围存在磁场，不存在磁感线，故C错误；
若用磁体的极靠近树叶尖端极 ，是异名
磁极，会相互吸引，故D正确。
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4.［2024·哈尔滨］有、、三个物体，当、 靠近时相互
排斥，、 靠近时相互吸引。上述现象如果是由它们可能具
有磁性导致的，那么______一定具有磁性；上述现象如果是
由它们可能带有电荷导致的，那么___可能带电。
、
【点拨】若是它们可能具有磁性导致的，则当、 靠近时相
互排斥，说明、靠近的两端磁极为同名磁极，、 一定
具有磁性，、靠近时相互吸引，具有磁性， 可能具有
磁性，也可能不具有磁性，是铁、钴、镍等物质。若是它们
可能带有电荷导致的，当、靠近时相互排斥，说明、
一定带同种电荷；、靠近时相互吸引，带有电荷， 可
能带有电荷，也可能不带电。
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考点2 电流的磁效应
5. 如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直
导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实
验说法正确的是( )
A
A. 该实验说明电流周围存在磁场
B. 最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C. 利用该实验原理可以制成发电机
D. 改变电流方向，小磁针偏转方向不变
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6. 小明在学习完电与磁的知识后，自己动手用铁钉、电池和
导线制作了几个电磁铁，已知 ，请你判断下列电磁铁
磁性最强的是( )
D
A. B. C. D.
【点拨】B选项线圈中无电流，电磁铁没有磁性。线圈中电
流越大、线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，由图可知，D中
通过电磁铁电流最大、线圈匝数最多，所以它的磁性最强。
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7. ［2024·山西］小明从电动玩具上拆下一块蓄电池。为了
确定该蓄电池的正负极，他设计了以下四种方案，其中可行
的是( )
C
A. B. C. D.
【点拨】测电笔是辨别家庭电路相线和中性线的，无法测试
蓄电池的正、负极，A选项错误；灯泡没有正、负接线柱之
分，无论哪边是正极都会亮，所以无法判断，B选项错误；
通电螺线管的磁极方向可以通过小磁针指向来判断，而磁极
方向与电流方向有关，因此可以辨别蓄电池正、负极，C选
项正确；通电螺线管吸引小铁钉，无论电流方向如何都可以
吸引，因此无法判断蓄电池正、负极，D选项错误。故选C。
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8. ［2024·成都］如图是小李同学探究
“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。
闭合开关，小磁针静止时 极的指向如图
所示。下列说法正确的是( )
B
A. 根据小磁针指向可以判定通电螺线管的右端为 极
B. 小磁针静止时 极所指方向就是该点的磁场方向
C. 将小磁针移到其他位置， 极所指方向一定不变
D. 本实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向无关
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9. 如图所示， 是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强
度的增加而减小。 是电阻箱（已调至合适阻值），它们和
继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭，夜晚
路灯亮起。下列说法正确的是( )
D
A. 电路工作时，电磁铁上端为 极
B. 给路灯供电的电源应接在、 两端
C. 路灯发光时把电能全部转化为光能
D. 控制电路电源电压减小后，傍晚时
路灯比原来早一些亮
【点拨】由图可知，电流从电磁铁的
上端流入，根据安培定则可知，电磁
铁的下端为极，上端为 极，故A错
误；晚上的光线暗，光敏电阻的阻值
大，电路中的电流小，动触点与上面静触点接通，所以要达
到晚上灯亮，白天灯灭，则给路灯供电的电源应接在、 两
端，故B错误；路灯工作时电能转化为光能和内能，不是全
部转化为光能，故C错误；控制电路电
源电压减小后，在其他条件不变时，根
据欧姆定律可知，电路中的电流变小，
电磁铁的磁性变弱，傍晚时路灯比原来
早一些亮，故D正确。
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10.如图所示，使开关闭合后，螺线管与条形磁体相互排斥，
且滑动变阻器滑片 向左移动时会使斥力变大；请将螺线管、
滑动变阻器接入电路中，并标出螺线管的 极。
【解】如图所示。
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考点3 磁场对电流的作用
11.如图是电动机的模型，磁场由两个电
磁铁提供。 是线圈。闭合开关：
（1）图1中为电磁铁极， 为电磁铁
___（填“”或“ ”）极。
（2）图1中线圈 边受力方向竖直向下，
图2中将电源正、负极调换后 边的受力
方向竖直向____（填“上”或“下”）。
下
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12. 用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个
强磁铁（磁性随温度升高而减弱），可组装成一个演示用的
简易电动机，组装过程如图甲、乙、丙所示。
（1）图乙中，铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池正
极。铁钉与磁铁间的吸引力______（填“大于”或“小于”）磁
铁的重力。
大于
（2）图丙中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有
电流通过磁铁和铁钉，通电的铁钉由于受到了______力的作
用而开始旋转。
磁场
（3）这个简易电动机工作时，将电能转化为______能。
机械
（4）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变______
的方向；电动机转动起来后，电线下端应间歇性地接触磁铁，
这样做的好处是___（填字母）。
A.可以加快转动速度
B.防止铁钉被磁化
C.防止电流通过时产生过多热量
电流
C
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考点4 电磁感应
13. 如图甲所示是一种地震自动报警仪，
其简化结构如图乙所示，当有地震发
生时，金属球会带动金属杆在磁环中
来回摆动产生感
C
A. 利用这个装置的原理，生活中制成了电动机
B. 金属杆运动产生感应电流的过程，将电能转化为机械能
C. 金属杆向反方向运动时，感应电流的方向也会相反
D. 此过程产生的感应电流与干电池提供的电流完全相同
应电流，使报警器响起发出警报，下列说法正确的是( )
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14. 将扬声器、干电池和电流表等元
件连成如图所示的电路。断开， 反
复快速闭合、断开 ，扬声器发出
“咔咔”声；断开，闭合 ，
C
A. 扬声器发声的原理与发电机发电的原理相同
B. 扬声器发声时，将机械能转化为电能
C. 扬声器发电的原理与动圈式话筒工作的原理相同
D. 电流表指针左右摆动，是因为磁场方向发生变化
反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动。下列有
关说法正确的是( )
【点拨】扬声器发电是利用电磁
感应现象来工作的，与动圈式话
筒工作的原理相同，故C正确。
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15.无线充电原理是电磁感应
现象，送电线圈形成变化的
磁场使受电线圈的磁场发生
变化，进而形成感应电压。无线充电被广泛应用在手机上，
其工作原理图如图所示。影响无线充电的因素有电源电压、调
节装置、线圈大小、线圈匝数、两线圈间的距离。某小组同学
想探究影响受电线圈两端电压大小与两线圈间的距离的关系，
他们准备的实验器材有相同
规格的漆包线绕制的线圈、
电源、调节装置、电压表等。
①实验时，我们需要控制的变量除了电源电压、调节装置、线
圈的匝数之外，还需要控制的是__________；②正 确连接电路，
接下来的操作是_________________________________________
________________________________；
线圈大小
逐渐减小两线圈间的距离，分别记录线圈间距离减小前后电压表的示数和
③若观察到________，则说明
在其他条件相同时，两线圈
之间的距离越小，受电线圈
两端的电压就越大。
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主题电与磁—— 生活中的物理
电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面。从古至今，
人们从未停止对电与磁的探索……
1.奥斯特实验中，小磁针的作用是__________________。
检验磁场是否存在
2.［多选］下列关于手摇发电机的说法正确的是____。
A.发电机实现了电能向机械能的转化
B.感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关
C.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强弱有关
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3.1901年，挪威人伯克兰制造出世界上第一台电磁发射器，
首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性，小彤制作了
一个电磁炮模型，其原理如图所示。螺线管通电后，铁制撞
针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
（1）根据原理可知，电磁发射器把电磁能转化为______能，
其能量的转化与________（填“发电机”或“电动机”）相同。
机械
电动机
（2）通电螺线管通电后，铁制撞针会被磁化成磁体，铁制
撞针由静止到迅速前移说明：磁体在通电导体中受到____
的作用，力可以改变物体的__________。
力
运动状态
（3）小彤要增强电磁炮中螺线管磁场，可行的方法：①
______________，② __________________。
增加线圈匝数
增大线圈中的电流
（4）由图可知，铁制撞针在通电螺线管内被磁化，接触炮
弹的一端为__（填“”或“ ”）极。
（5）图中炮弹外壳最不可能使用的金属材质是___。
B
A. 钛 B. 钢 C. 铜 D. 铝
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