(共76张PPT)
第三版块 电和磁
课时28 电与磁
考点梳理
1
考点随堂练
2
纵向实验分层练
3
广东省卷真题及变式
4
跨学科实践
5
广东省卷近6年考情分析
考点 题型 年份
2025 2024 2023 2022 2021 2020
电生磁 填空题 13第二三空 13
电磁学作图 作图题 15(3) 15(4)
综合能力题 22(5)
发电机与电动机 选择题 6 6 7 6
填空题 13
实验题 16(2)
综合能力题 22(1)
考情总结:
1.知识点考查频次:发电机与电动机近6年连续考查,为电磁部分考查频次最高的核心知识点;电磁学作图近6年3考,为高频考点;电生磁常结合发电机与电动机知识考查.
2.考查题型及分值:电与磁近6年连续考查,每年1~3道,考查分值1~6分.其中发电机与电动机题型涵盖选择、填空、实验、综合能力题题,分值范围为1~3分;电磁学作图涉及作图题和综合能力题.
版本导航:人教九年级P146~173,粤沪九下P1~20
课标要求:
(二)运动和相互租用
2.4 电和磁
2.4.2通过实验,认识磁场,知道地磁场.
例3 查阅资料,了解我国古代指南针的发明对人类社会发展的贡献.(2022年版课标新增)
课标要求:
2.4.3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.了解电磁铁在生产生活中的应用.(2022年版课标新增)
2.4.4通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,并知道力的方向与哪些因素有关例4 了解动圈式扬声器的结构和原理.
例5 了解直流电动机的工作原理.
2.4.5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.
例6 了解发电机的工作原理.
活动建议:
(1)利用磁体和缝衣针制作指南针,验证同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引.
(3)查阅资料,了解我国磁悬浮列车的发展状况,讨论电磁技术在其中的应用.(2022年版课标新增)
课标要求:
(四)实验探究
4.2 探究类学生必做实验
4.2.9探究通电螺线管外部磁场的方向.
例9 用小磁针、通电螺线管等,探究通电螺线管外部磁场的方向.
4.2.10探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
例10 用矩形线圈或单根导线、磁体、灵敏电流计等探究产生感应电流的条件.
思维导图
电
与
磁
磁现象
磁体
磁极
磁场
定义
基本性质
方向
磁感线
电生磁
电流的磁效应
通电螺线管的磁场
安培定则
电磁铁
电动机
与
发电机
磁场对通电导体的作用
磁
生
电
发现者
感应电流产生的条件
感应电流的方向
电动机与
发电机
图示
原理
判断依据
能量转化
原理
原理
地磁场
定义
特点
电磁感应现象
结构
优点
应用:电磁继电器
考点梳理
一、磁现象
1. 磁体:磁体能够吸引铁、钴、镍等物质.
2. 磁极
(1)磁极:磁体的吸引能力 的两个部位.
分别是 极和南(或S)极
(2)磁极间相互作用的规律:同名磁极相互 ,异名磁极
相互 .
最强
北(或N)
排斥
吸引
RJ九年级P147图20.1-4
条形磁体两端的磁性最强
二、磁场
1. 定义:磁体周围存在着一种物质,能使磁针偏
转,这种物质看不见、摸不着,我们把它叫作磁场.
2. 基本性质:对放入其中的磁体有 的作用.
3. 方向:我们把小磁针静止时 极所指的方向规定为该
点磁场的方向.
力
北(N)
RJ九年级P148图20.1-5
磁体附近的小磁针
RJ九年级P149图20.1-6 条形磁体磁场的分布
4. 磁感线
(1)定义:描述磁场 的
带有箭头的假想曲线.如图甲.
甲
分布情况
(2)特点
①磁体外部的磁感线都是从磁体的 极出发,回到 极.
②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱, 磁感线越密,磁场越 .任意两条磁感线均不相交.
粤沪教材新增
北(N)
南(S)
强
(3)地磁场:地球周围存在着地磁场,如图乙所示,地磁场的北
极在地理 极附近,地磁场的南极在地理 极附近.地
磁场的形状跟 的磁场相似.我国宋代学者沈括最早
记述地理两极与地磁两极并不重合的现象.
乙
南
北
条形磁体
三、电生磁
1. 电流的磁效应:通电导线周围存在与 方向有关的磁场.丹麦物理学家 第一个发现了电与磁之间的联系.
电流
奥斯特
RJ九年级P152图20.2-1
观察小磁针的转动
2. 通电螺线管的磁场:通电螺线管外部的磁场和
的磁场相似.可以用安培定则来判断磁极方向.
3. 安培定则(右手螺旋定则):如图丙所示,用 握住螺线管,让 指向螺线管中 的方向,则 所指的那端就是螺线管的 .
条形磁体
右手
四指
电流
拇指
N极
丙
RJ九年级P153图20.2-2一种螺线管
四、电磁铁
1. 结构:螺线管内插入铁芯.
2. 优点
(1)电磁铁磁性的有无可以由 来控制;
(2)线圈匝数越 ,电流越 ,电磁铁的磁性
越 ;
通断电
多(少)
大(小)
强(弱)
(3)电磁铁的N、S极及它周围的磁场方向是由 的方向决
定的;
(4)举例:电动机,发电机,全自动洗衣机的进水、排水阀门,
感应式冲水器的阀门.
电流
3. 应用:电磁继电器
(1)作用:用低电压、弱电流的控制电路间接来控制高电压、强电流的工作电路,并且能实现遥控和生产自动化.
RJ九年级P159图20.3-4
工人师傅利用按钮控制机器
RJ九年级P159图20.3-5
一种电磁继电器
RJ九年级P159图20.3-6
电磁继电器的构造
(2)示例:如图丁所示为一种水位自动报警装置,当水位上升到
与金属块A接触时,左侧电路接通,电磁铁 (选填“有”或“无”)磁性,衔铁被吸引,动触点向下运动接触静触点 ,
_____灯亮.
有
2
红
丁
五、电动机与发电机
1. 磁场对通电导体的作用:通电导体在磁场中受到力的作用,
力的方向跟 的方向、 的方向都有关系,当两
者其中之一变得相反时,通电导体受力的方向也变得 .
电流
磁场
相反
RJ九年级P161图20.4-2
磁场中的导体棒
(1)英国科学家 发现了电磁感应现象.
(2)电磁感应现象: 电路的一部分导体
在磁场中做 时,导体中就产生
,产生的电流叫做 .
(3)感应电流产生的条件
① 电路;②部分导体做 运动.
(4)感应电流的方向:与_____________________________________________和_______________
有关.
法拉第
闭合
切割磁感线运动
电流
感应电流
闭合
切割磁感线
2. 磁生电
导体切割磁感线运动的方向
磁场方向
RJ九年级P168图20.6-3
导线在磁场中产生感应电流
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电动机 发电机
图示
原理
判断依据 有电源 无电源
能量转化 能转化为 能 能转化为 能
通电导体在磁场中受到
力的作用
电磁感应
电
机械
机械
电
考点随堂练
磁现象、磁场
考点
1
1. (人教习题改编)图中磁体两极间磁感线的画法正确的是
( A )
A
2. (2022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 )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
第2题图
A
3. (2024广州)如图,将指南针水平放置在木板上,指南针静止时
a端指向北方,则a端是指南针的 (选填“N极”或“S
极”),这是因为地球周围存在 .
第3题图
N极
地磁场
4. (人教、粤沪图片改编)地球周围存在的磁场称为地磁场,地球
周围地磁场的磁感线分布示意图如图所示,地磁的N极应该在地
理的 (选填“北极”或“南极”)附近;地球两极的磁性
比赤道位置的磁性 (选填“强”或“弱”).
第4题图
南极
强
安培定则的应用(易错点)[2022.15(3),2020.15(4)]
考点
2
5. (2025肇庆模拟)图中,通电螺线管的极性标注正确的是
( B )
B
6. (人教习题改编)如图所示是一环形电流,可以看成通电螺线管
的一圈,圆环跟纸面垂直,其中的电流方向如图中箭头所示.请
在括号中标出小磁针静止时N极的位置.
第6题图
N
7. (2025深圳模拟)如图所示,把螺线管沿东西方向水平悬挂起
来,然后给导线通电,要使螺线管转动后静止时A端指向北方,
B端指向南方,请你在图中P点标出螺线管中的电流方向,并在
括号内标出电流表“+”或“-”.
第7题图
-
电磁铁与电磁继电器(2024.22)
考点
3
8. (人教习题改编)小明用两枚相同铁钉和若干大头针探究电磁铁
磁性强弱的实验,由如图现象可知( B )
A. 电磁铁磁性强弱与电流强度有关
B. 电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
C. 电磁铁A的磁性强于电磁铁B
D. 电磁铁A、B的磁性强弱相同
第8题图(人教P160)
B
9. (人教、粤沪图片改编)如图所示是直流电铃的原理图,衔铁B
与弹性片A相连,自然情况下,弹性片A是和螺钉接触的,闭合
开关后,电磁铁的左侧上端是 极,电磁铁吸引
,敲击铃发声,但同时弹性片与螺钉分离,导致电路处
于 状态,弹性片又和螺钉接
触而通电,如此往复,电铃不断发出
铃声.
S(或南)
衔
铁B
断路
第9题图(人教P160,粤沪P16)
10. (人教习题改编)巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中
急剧减小的现象,这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的
灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命.如图是利用巨磁
电阻特性原理的示意图,图中GMR是巨磁电阻.如果闭合S1电磁
铁上方的小磁针 (选填“静止”“会顺时针转动”或
“会逆时针转动”),再闭合S2并使滑片P
向左滑动,指示灯亮度会变 (选填
“亮”或“暗”).
静止
亮
第10题图(人教P160)
11. (人教、粤沪习题改编)如图所示是一种水位自动报警器的原
理图,容器中装有盐水,水位到达A时, (选填“L1”或
“L2”)灯亮,说明盐水是 (选填“导体”或“绝缘
体”).在工作电路中,电磁继电器是一种 (选填“用电
器”或“开关”).
L2
导体
开关
第11题图(人教P160)
发电机与电动机(6年6考)
考点
4
12. (2025清远模拟)纯电动汽车越来越受人们的欢迎.电动车的
“心脏”是电动机,下列四个装置中,能反映电动机工作原理
的是( D )
D
13. (粤沪素材改编)如图所示为手机无线充电的情景,当充电
器接通电源时,由于电流的 效应,发射线圈会产生交
变磁场(交变磁场指在一定时间内磁场的强度和方向都会发生
变化),手机靠近时,接收线圈在此磁场中就会产生电流,此
时接收线圈与 (选填“电动机”或
“发电机”)的工作原理相同.
磁
发电机
第13题图
14. (2025甘肃省卷)如图所示,甲、乙两个相同的装置分别由U
形磁铁、导体棒和金属支架构成,导体棒ab和cd放在支架上,支
架由导线连接.闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移动,
其中甲装置涉及的物理学原理是由 (选填“奥斯特”
或“法拉第”)发现的,乙装置与 (选填“动圈
式扬声器”或“动圈式话筒”)的原理相同.
法拉第
动圈式扬声器
第14题图
视频讲模型:电动机、发电机工作原理
纵向实验分层练
探究通电螺线管外部磁场的方向(2022课标学生必做实验)
实验
1
一题多设问(依据2022课标科学探究的四要素设问)
问题
例1 实验小组的同学探究“通电螺线管外部磁场的方向”.
例1题图
基础设问
证据
(1)在通电螺线管四周放上小磁针,目的是
.
观察不同位置的磁
场方向(或显示不同位置的磁场方向)
(2)[操作细节]在嵌有螺线管的有机玻璃板上 地撒
上 (选填“粗”或“细”)铁屑,给螺线管通电,为使铁屑
更好地显示磁场分布情况,接下来应进行的操作是 .
均匀
细
轻敲玻璃板
解释
(3)正确操作后观察到铁屑分布情况如图甲所示.由此可知通电螺
线管外部磁场分布与 磁体周围磁场的分布情况相似;
图甲中A、B两点相比, 点的磁场较强.若仅将玻璃板上的
细铁屑去掉,通电螺线管的磁场 (选填“会”或“不
会”)消失.
条形
A
不会
(4)断开开关,对调电源的正负极后,再重新闭合电路,最终小
磁针静止时如图乙所示,对比甲、乙可知通电螺线管的磁场方
向与 有关.
电流方向
能力提升
交流
(5)[方案细节]实验结束后,组内小明提议用铜屑代替铁屑显示磁
场分布,此做法 (选填“可行”或“不可行”),原因
是 .
不可行
铜屑不是磁性材料,不能被磁化
(6)[开放性设问]另一组同学实验时,通电后观察到铁屑规则排列
的效果不明显,猜想可能是通电螺线管的磁场较弱,为增强磁
场的磁性,在不更换螺线管的前提下,他可行的改进措施
是 .
(写出一种方法即可).
增大通过螺线管线圈的电流(或增加螺线管线圈的匝数等)
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件[2022课标学
生必做实验,2021.16(2)]
实验
2
一题多设问(依据2022课标科学探究的四要素设问)
问题
例2 小明在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”
实验中,连接如图甲所示的实验装置.
例2题图甲
基础设问
证据
(1)实验中导体棒ab的材料可能是 (选填“塑料”“铜”或
“陶瓷”).
铜
(2)实验中可以通过观察灵敏电流计的指针 来判断
电路中是否有感应电流产生;通过观察灵敏电流计指针的偏转
方向来判断 ,通过观察灵敏电流计指针
的 来判断感应电流的大小.
是否偏转
感应电流的方向
偏转幅度大小
解释
(3)小明布置好装置后进行实验,记录现象如表所示:
实验次数 开关 磁场方向 导体棒ab的运动方向 灵敏电流计的指针
1 断开 上N下S 左右运动 不偏转
2 上S下N 左右运动 不偏转
3 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
4 向左运动 向右偏转
5 上下运动 不偏转
6 上S下N 向右运动 向右偏转
7 向左运动 向左偏转
①由实验现象可知,产生感应电流的条件是电路开关必须 ;由3、4、5三次实验可知,产生感应电流的条件是电路中的部分导体做 运动;
闭合
切割磁感线
②由3、4(或6、7)两次实验可知,当磁场方向一定时,感应电流
的方向与 有关;
③由3、6(或4、7)两次实验
可知,当导体棒切割磁感线
运动方向不变时,感应电流
的方向与 有关.
导体棒切割磁感线的运动方向有关
磁场方向
实验次数 开关 磁场方向 导体棒ab的运动方向 灵敏电流计的指针
1 断开 上N下S 左右运动 不偏转
2 上S下N 左右运动 不偏转
3 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
4 向左运动 向右偏转
5 上下运动 不偏转
6 上S下N 向右运动 向右偏转
7 向左运动 向左偏转
能力提升
交流
(4)本实验中 (选填“能”或“不能”)用小灯泡代替灵敏
电流计,原因是
.
不能
感应电流较小时,小灯泡不一定会发光且不
能显示电流方向变化
(5)[提出问题]小明用图甲装置进一步探究,保持其他条件不变,
以不同速度使导体棒向左运动.他要验证的问题可能是
.
感应电
流大小与导体切割磁感线运动的速度是否有关
(6)[生活实践]小明所在科技实践小组的成员又利用如图乙所示的
“摇绳”进行实践活动.活动中把一条长度约为10 m的电线的两
端连在一个电流计的两个接线柱上,形成 回路,然后
他们沿某一方向站立并迅速摇动这条电线,发现电流计的指针
摆动.其中两同学是沿 (选填“东西”或“南北”)方向
站立的.
闭合
东西
例2题图乙
广东省卷真题及变式
电生磁(6年3考)
命题点
1
1. (2023广东13题3分)如图所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁
针,静止时,小磁针 极指南.当导线与电池触接时,小
磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ;断开
电路,小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来
位置.
第1题图
S(南)
磁场
会
2. [2025广东18(3)题2分]如图所示,小磁针静止时N极指向右,
则螺线管的右端为 极.将小磁针沿着图中轨迹缓慢移
到Q处,下列符合小磁针a端旋转情况的是 .
第2题图
N(或北)
D
拓展训练
3. (2025广州)医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环,
如图是其工作原理的简图,活塞在电磁铁的带动下左右移动,
代表心脏的舒张和收缩.“人工心脏泵”正常工作过程中,电磁
铁的电流从a流向b时,则( B )
A. 电磁铁左端为S极,活塞向右移动
B. 电磁铁左端为S极,活塞向左移动
C. 电磁铁左端为N极,活塞向右移动
D. 电磁铁左端为N极,活塞向左移动
第3题图
B
电磁学作图(6年3考)
命题点
2
4. [2022广东15(3)题2分]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.
第4题图
5. [2020广东15(3)②题2分]如图所示,请按小磁针的指向,标出
螺线管中的电流方向,并在括号中标明螺线管右端的极性.
第5题图
S
发电机与电动机(6年6考)
命题点
3
6. (2025广东6题3分)如图所示实验中,闭合开关,导体ab向右运
动.下列操作能让导体ab向左运动的是( B )
A. 改变电压大小 B. 改变电流方向
C. 改变电流大小 D. 改变导体ab长度
第6题图
B
7. (2023广东6题3分)如图所示,小明用线圈、条形磁铁和灵敏电
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( D )
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
第7题图
D
8. [导线垂直纸面](2022广东7题3分)图中的a表示垂直于纸面的
一段导线,它是闭合电路的一部分,当a在下列磁场中沿图中所
示方向运动时,不会产生感应电流的是( D )
D
9. [2021广东16(2)题1分]蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成
闭合电路,如图所示,现将该导体竖直向上快速移动(沿图示箭
头方向),电路中 (选填“有”或“无”)感应电流产生.
第9题图
有
10. (2024广东13题3分)将自制的电动机接入电路,如图所示,其
中支架A是 (选填“导体”或“绝缘体”).闭合开关,线
圈开始转动,磁场对线圈 (选填“有”或“无”)作用力.
仅调换磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向 (选填
“相同”或“相反”).
导体
有
相反
第10题图
跨学科实践
跨学科实践
1
制作简易直流电动机(人教)
一、项目提出 利用学习过的直流电动机的工作原理,制作一
台简易的直流电动机
二、项目分析
1. 原理探究:
(1)动态演示:通电导线在磁场中受力运动
(2)动画解析:线圈过平衡位置时受力反转问题
2. 关键技术讨论:
(1)换向替代方案:漆包线一端全刮漆(始终导电),另一端刮半周
(半周期间断电,靠惯性持续转动)
(2)参数优化:线圈匝数(15~20匝)、磁体强度(钕磁体>普通磁
铁)对转速的影响
三、项目实施
1. 线圈制作
(1)漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈,两端预留2 cm引线做
转轴(如图)
(2)刮漆处理:一端全刮漆,另一端仅刮上半周
2. 支架与定子组装
(1)曲别针弯折成“Y”形支架,胶带固定于底板
(2)磁铁置于线圈正下方作为定子
3. 电路连接:支架连接电池正负极,线圈转轴架于支架上
4. 调试优化
(1)故障1:不转动→轻推线圈或检查是否处于平衡位置
(2)故障2:转速慢→增强磁铁、增加匝数、润滑转轴
四、展示交流
1. 成品展示:
2. 争议讨论:“刮半周漆”为何比传统换向器效率低?(半周期
断电导致动力损失)
3. 优化方向:设计简易铝片换向器或太阳能供电模块
4. 创新拓展:分析电动机在新能源交通工具中的减排贡献
1. (人教图片改编)如图所示,把两个金属支架固定在木板上,并
分别与电池的两极相连;再把线圈放在支架上,线圈下放一块
强磁铁,给线圈通电并轻推一下,线圈就会不停转动.关于这一
现象,下列说法正确的是( D )
A. 这是一台小发电机
B. 这是机械能转化为电能的过程
C. 支架是用绝缘体做成的
D. 原理是通电线圈在磁场中受到力的作用
第1题图
D
2. 【项目提出】在跨学科实践课上,某小组开展了“设计小型
电动感应系统——制作小型电动机”的项目化学习活动.下面是
该小组同学交流的实践过程遇到的一些困难,请你帮助小组完
成下列内容.
第2题图
【项目实施】
(1)经过课堂学习,图甲是直流电动机模型,图乙是小组同学自
制的简易电动机模型电路.闭合开关,发现线圈不转,小明用手
轻轻转了一下线圈,电动机模型开始转动.造成这一现象的原因
是 .
当电动机的线圈处于平衡位置时,受平衡力的作用
(2)小组同学发现转动半圈后无法持续转动,为了让电动机持续
转动,该同学想到将线圈转轴一端的漆包线只刮上半周,另一
端需 (选填“刮去上半周”或“刮去下半周”)处
理才能达到目的.
(3)如果将图乙中的永磁体上下磁极调换一下,线圈转动的方向
与原来转动的方向 (选
填“相同”或“相反”).
刮去上半周
相反
【展示交流】
(4)如图乙所示,若换用三节电池供电,发现线圈转速变快了.若
不改变电源电压,想在电路中增加一个元件,可以方便地调节
线圈转动的速度,结合所学的物理知识,请说出该元件的名称
是 ,它跟电动机模型连接的方式是 (选
填“串联”或“并联”).
滑动变阻器
串联
1. (2025肇庆模拟)小芸为刚种植的树苗设计了自动浇水电路,该
电路中的光控开关S1在天黑时自动闭合,湿敏开关S2在土壤过于
干燥时自动闭合.当天黑且土壤过于干燥时,电动机开始工作,
自动对树苗进行浇水.如图的电路中符合上述要求的是( C )
C
跨学科实践
2
设计家庭养花自动浇水系统(粤沪)
2. (2025东莞模拟)某生态园在花棚里安装了自动喷雾和浇水系统,其简化电路如图甲所示.S2是电子时控开关,每天6∶00~6∶30、12∶30~12∶45、17∶30~17∶45自动闭合,启动浇水系统.喷雾系统用于调节空气湿度,其控制电路中电源电压U=12 V,R为装在探头上的湿敏电阻,其阻值随相对湿度φ(空气中含有水蒸气的
百分比,单位为:%RH)变
化的图象如图乙所示.当控
制电路的电流达到0.04 A时,
继电器的衔铁被吸合;当控
制电路中的电流减小到0.03 A时,衔铁被释放.
第2题图
(1)浇水系统的水泵参数如下表,则水泵一个月(按31天)耗
电 kW·h.
型号 XXX 材质 不锈钢
功率 1 200 W 颜色 银白色
电源 220 V/50 Hz 重量 85 kg
37.2
(2)随着花棚内空气湿度增加,控制电路的电流会 (选填
“变大”“变小”或“不变”),图甲中喷雾系统的C点应连
接 (选填“A”或“B”)点.
变大
A
(3)如果花棚的湿度小于50%RH时喷雾系统启动,则R0的阻值
为 Ω;当花棚湿度到达 %RH,喷雾系统停止工
作.当使用时间长以后,控制电路的电压U会降低,这时花棚所
控制的最高湿度会 (选填“上升”“下降”或“不变”).
250
70
上升