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第17课时
电和磁
1．简单的磁现象(了解)
(1)磁性与磁体：磁体能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫________，具有磁性的物体叫磁体。
(2)磁极：磁体有两极，即南(S)极和北(N)极；作用规律：____________________________________。
(3)磁场：磁体周围存在着________，磁场有________，磁体外部磁场的方向为从______________。(在磁场的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向)
磁性
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
磁场
方向
北极到南极
(4)磁感线：为了形象地描述磁场而在磁场中画出的有方向(与
磁场方向一致)的假想曲线。
【注意】
磁场是一种实际存在的物质，磁体间的相互作用是通过磁
场发生的，磁感线是人为规定的。
2．电流的磁场(了解)
(1)电流的磁效应：通电导体周围存在着磁场，奥斯特通过实验证明了电流的磁效应。
(2)通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似。
(3)电磁铁
①磁性的有无可由______________；
②磁性的强弱影响因素：____________、______________
__。
(4)电磁继电器
电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路的一种自动开关，使用电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
通断电控制
电流大小
线圈匝数多少
【注意】
通电导体和螺线管周围存在的磁场方向与电流的方向有
关。
3．电磁感应(了解)
(1)电磁感应现象：________电路的部分导体在磁场中做______________运动时，导体中就会产生____________。
(2)感应电流的方向：与________方向和______________方向有关。只改变其中一个方向，感应电流方向改变，同时改变两个方向，感应电流方向不变。
(3)发电机
①原理：________________；
②能量转化：__________转化为________。
【注意】
感应电流的产生条件：电路必须闭合；要有磁场；导体在磁场中做切割磁感线运动。
闭合
切割磁感线
感应电流
磁场
导体的运动
电磁感应现象
机械能
电能
4．家庭电路(理解)
(1)家庭电路的组成：_________________________________
__________________________。
(2)火线和零线：火线、零线之间的电压正常值是________，辨别火线、零线用__________。
(3)保险丝的作用：当电流过大时自动熔断，切断电路，起到保护电路的作用。保险丝的选择：保险丝的__________
__等于或稍大于正常工作电流。
(4)安全用电
安全电压：_____________；安全用电原则：____________
________，____________________。
进户线、电能表、闸刀开关、熔断
器、插座、用电器、开关等
220V
测电笔
额定电流
不高于36V
不接触低压
带电体
不靠近高压带电体
类型之一 了解简单的磁现象
·
[2016·衢州]如图是“追风者”磁悬浮列车悬浮原理的示意图。该列车通过磁体之间的相互作用，悬浮在轨道上方，以提高运行速度，这里的相互作用是指
A
(
)
A．异名磁极相互吸引
B．同名磁极相互吸引
C．异名磁极相互排斥
D．同名磁极相互排斥
图17－1
[2015·潍坊]如图所示，四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在的塑料支架的光滑杆上。静止时磁铁a、b、c悬浮在空中，d压在塑料支架底板上，若每个磁铁受的重力均为G，磁铁a的上表面是N极。则
(
)
A．磁铁b的上表面是N极
B．磁铁c的上表面是S极
C．磁铁d对底板的压力是G
D．磁铁d对底板的压力是4G
图17－2
D
【解析】
根据同名磁极相互排斥的原理，b的上表面是S极，b的下表面是N极，c的上表面是N极。每个磁铁的重力都作用在底板上。
【点悟】
磁场是实际存在的物质，磁力通过磁场而发生作用，磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
类型之二 了解电流的磁场
[2016·常州]小明用如图所示的装置探究电磁铁的性质，只用该装置，以下结论无法探究的是
(
)
A．线圈匝数越多，磁性越强
B．线圈电流越大，磁性越强
C．拔出线圈中的铁钉，磁性变弱
D．改变电流方向，磁场方向改变
图17－3
D
如图所示为探究通电直导线周围磁场分布的实验，实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给直导线通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，接下去的操作是_______________
____，该操作的主要目的是减小铁屑与
图17－4
玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁力的作用下动起来。为了进一步探究通电直导线周围磁场的方向，可用__________代替铁屑进行实验。
轻敲有机玻璃
板
小磁针
【解析】
磁场是客观存在的物质，但不能直接观察到磁场的存在。用细铁屑或小磁针显示磁场的存在，属于转换法。
如图所示为某种拍摄机动车闯红灯装置的工作原理示意图。当红灯亮时，控制电路中的自动开关才接通，此时当汽车(相当于一个大铁块)通过停止线附近区域的埋地感应线圈时，感应线圈磁场就发生很大变化，使埋地感应电源产生足够大的感应电压。摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。
图17－5
(1)电磁继电器工作时，它把电能转化成热能和__________。
(2)当绿灯亮时，摄像系统能否工作？________；理由是______
__________________________________________________________。
(3)埋地感应电源正负极变化是否影响摄像系统工作？______
__。
机械能
不能
绿灯
亮时自动开关不会闭合，感应电源不能工作，电磁铁没有磁
性
不会
[2016·湖州]近期，我国南方各地普降暴雨，城市内涝给人们生活带来很大影响。小明设计一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路：当水位在安全位置以下时绿灯亮，抽水机不工作；当水位到达安全位置上限时红灯亮，抽水机开始工作。如图是小明还未连接完成的电路，小明接下去的电路连接应该是
(
)
B
图17－6
A．M接A，N接B
B．M接B，N接D
C．M接B，N接C
D．M接A，N接D
【点悟】
电磁铁只有在通电时才有磁性，通过控制电磁铁磁性的有无来控制工作电路的工作。
类型之三 理解家庭电路的组成
[2016·宜宾]下列关于家庭电路的说法中不正确的是
(
)
A．在家庭电路中各用电器都是并联的
B．保险丝熔断后，禁止用铁丝、铜丝等导线代替
C．控制用电器的开关要连接在零线和用电器之间
D．我国家庭电路的电压是220V
C
[2016·聊城]在家庭电路中，插座、螺口节能灯和开关的连接正确的是
(
)
图17－7
A．A
B．B
C．C
D．D
B
【解析】
两孔插座左孔接零线，右孔接火线；三孔插座左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线；火线首先进开关，再入灯光顶端的金属点；零线直接接入灯光的螺旋套。
【点悟】
家庭电路中的各用电器是并联的，开关接在火线上，金属用电器一般应连接地线。应注意用电安全。
类型之四 了解电磁感应现象
[2016·北海]如图所示，ab金属棒与导线、电流表、开关组成闭合回路，下列说法正确的是
(
)
A．当ab棒向左运动时，电流表的指针
偏转，电动机是根据这个原理制作的
B．当ab棒向左运动时，电流表的指
针偏转，发电机是根据这个原理
制作的
C．当ab棒沿磁感线方向运动时，电流表的指针偏转，电动
机是根据这个原理制作的
D．当ab棒沿磁感线方向运动时，电流表的指针偏转，发电
机是根据这个原理制作的
B
图17－8
【点悟】
发电机是利用电磁感应原理制成的，能量转化是机械能转化为电能。
家庭电路故障分析致错
[2015·长沙]如图所示为一条刚装好的家庭电路，在未装保险丝之前，先把灯泡L0
接在装保险盒的两个接线柱上，当只闭合S1
时，L0和L1发光都偏暗；当只闭合S2时，L0正常发光；当只闭合S3时，L0不发光。则下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220V)
( )
图17－9
A．灯泡L1所在支路正常
B．灯泡L2所在支路正常
C．灯泡L3所在支路正常
D．装好保险丝，合上所有开关后，灯泡都能正常发光
【错解】
B
【错因分析】
L0分别和L1、L2、L3串联，当L0正常工作时，与L0串联的灯泡被短路，当L0不亮时，与L0串联的灯泡断路。解题时误以为L0正常发光电路正常。
【正解】
A
1．[2016·自贡]某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处分别装用电器和开关。对此电路，下列说法正确的是
(
)
C
图17－10
A．火线上的保险丝应该改装到零线上
B．甲处应装用电器，乙处应装开关
C．当用电器功率增大时，通过保险丝的电流就增大
D．当保险丝熔断后，可以用铜丝代替
【解析】
为了安全，保险丝应接在火线上，而不是零线上；按照安全用电的要求，甲处安装开关，乙处安装用电器；家庭电路中用电器是并联的，同时使用的越多，电路中的总功率越大，而电路两端的电压是不变的，所以根据P＝UI，电路中的电流越大；电路中电流增大时，超过保险丝的熔断电流值，保险丝就会熔断，当保险丝熔断后，不可以用铜丝代替。
2．[2017·预测]小明刚学完初中的电学知识，恰逢家中电灯不亮，他兴冲冲地拿起测电笔测试如图中的a、b、c、d四点时，只有b点不发光，请你帮他分析可能发生的故障是
(
)
图17－11
A．火线与零线短路
B．a、d之间某处短路
C．b、c之间某处断路
D．电灯的灯丝断了
C第17课时
电和磁
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MERGEFORMAT
1．[2016·十堰]“珍爱生命、注意安全”是人们在日常生活中必须具有的意识。关于安全用电，正确的做法是
( D )
A．发现有人触电时，立即用手把他拉开
B．为了清洁卫生，应经常用湿抹布擦拭正在工作的台灯
C．家里的空气开关跳闸，立即合上空气开关恢复供电
D．用测电笔辨别火线和零线，手接触笔尾的金属体
2．[2015·嘉兴]爱因斯坦曾说，在一
( http: / / www.21cnjy.com )个现代的物理学家看来，磁场和他坐的椅子一样实在。下图所表示的磁场与实际不相符的是
( C )
A．同名磁极间的磁场
B．直线电流的磁场
C．通电螺线管的磁场
D．蹄形磁体和磁场
【解析】
通电螺线管的磁场方向由电流方向决定，根据右手定则可判断C选项的通电螺旋管的下端是N极。
3．磁铁都有两极，小敏想用实验证明，断磁铁
( http: / / www.21cnjy.com )A、B端必有磁极。设计了如图所示四个方案，并进行了实验操作。其中的现象不可能观察到的是
( B )
图17－12
A．甲和乙
B．乙和丙
C．丙和丁
D．丁和甲
【解析】
断处的A端是S极，B端是N极，不可能都吸引另一磁体的N极，也不可能都排斥同一铁棒的同一端。
4．[2016·永州]小明学习了电学知识以
( http: / / www.21cnjy.com )后，想在家里安装一盏照明灯和一个三孔插座，他设计的电路如图所示，图中虚线框A和B内分别接入开关或灯泡，则虚线框A内应接__灯泡__，图中三孔插座的插孔__b__(选填“a”“b”或“c”)应与地线相连。
图17－13
5．[2016·泸州]小文
( http: / / www.21cnjy.com )设计了如图甲所示的实验来研究电磁现象，当他闭合开关S后，发现小磁针发生了偏转，这说明电流的周围存在着__磁场__，这一现象最早是由__奥斯特__(选填“法拉第”“奥斯特”或“安培”)发现的；接着小文又找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁接在电路乙中。当再次闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示，据此他判断出__b__端是电源的正极(选填“a”或“b”)。
图17－14
6．小明设计了一个道路限载报警器如图甲
( http: / / www.21cnjy.com )所示，R0是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙所示。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警。
图17－15
(1)调试好电路，闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，限载报警器会__铃响__(选填“灯亮”或“铃响”)。
(2)一般交通主干道的抗压能力比村
( http: / / www.21cnjy.com )道路要强得多。若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警器的限载重量，下列操作可行的是__AC__(填编号)。
A．把变阻器R0的滑片适当左移
B．把电源1的电压适当增大
C．把弹簧AB的A端适当左移
D．把电磁铁C适当右移第17课时
电和磁
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"../../../../../练出高分.TIF"
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"../../../../../A组.TIF"
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1．[2016·滨州]为了确保用电安全，在日常生活中，下列做法错误的是
( B )
A．不接触低压带电体，不靠近高压带电体
B．更换灯泡，搬动电器前不必断开电源开关
C．不弄湿用电器，不损坏绝缘层
D．保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换
2．[2015·杭州]甲铁棒能吸引小磁针，乙铁棒能排斥小磁针，若甲、乙铁棒相互靠近，则两铁棒
( D )
A．一定互相吸引
B．一定互相排斥
C．可能无磁力的作用
D．可能互相吸引，也可能互相排斥
【解析】
小磁针本身具有磁性，能够
( http: / / www.21cnjy.com )吸引没有磁性的铁棒，故甲铁棒可能有磁性，也可能没有磁性，只是在小磁针磁场作用下暂时被磁化。乙铁棒能排斥小磁针，说明乙一定有磁性。若甲无磁性，当甲靠近乙时，甲、乙互相吸引；若甲有磁性，则甲、乙两磁体都分别有北极和南极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排斥；当异名磁极互相靠近时，互相吸引。
3．[2016·金华]如图是一些研究电或磁现象的实验，下列关于这些实验的叙述正确的
( C )
图17－1
A．图甲中橡胶棒被吸引，说明橡胶棒带有正电荷
B．图乙中条形磁铁被吸引，说明铁棒具有磁性
C．图丙中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
D．图丁中灯L2比L1更亮，说明通过灯L2的电流比L1大
4．陈华在课外活动实验中，用导线绕一个线
( http: / / www.21cnjy.com )圈自制成一个电磁铁，实验中，他希望获得更强的磁性，设计了以下几种方案，不可能实现的是
( C )
A．增加电路中电池的节数
B．增加线圈匝数
C．将电源的正、负极对调
D．在线圈中插入一根铁钉
【解析】
电磁铁磁性的强弱与电源的正负极无关。
5．[2016·上城区二模]小俞买了一个磁悬浮玩具如图所示，其中上面的玩偶部分用磁铁做成。下列叙述正确的是
( D )
图17－2
A．由图可判断，电源a为负极
B．将软铁芯改成塑料芯，使玩偶悬得更高
C．将可变电阻的滑片向下移动，使玩偶悬得更高
D．增加环绕软铁的线圈匝数，使玩偶悬得更高
6．[2016·杭州]一根条形磁铁断裂成三段(如图所示)，以下现象与相关的说法，正确的是
( A )
图17－3
A．小磁针黑色的为N极
B．两者相互排斥
D．闭合电路中的EF
段导体穿过CD之
间时，灵敏电流表
一定没有反应
【解析】
A端为S极与小磁针的N极相
( http: / / www.21cnjy.com )互吸引，所以小磁针的黑色部分为N极；利用安培定则确定螺线管的左端为N极，C为S极，所以两者相互吸引；同一块磁体的磁极磁性相同，吸引大头针的数量也相同；闭合电路的EF段导体穿过CD之间时，切割了磁感线，产生感应电流。
7．[2015·南京]如图所示，在接线
( http: / / www.21cnjy.com )柱A、B间接入导线(其材料为普通铜丝)，在接线柱C、D间接入熔丝，接通电源，灯泡正常发光，熔丝不熔断；断开电源，在B、D间连上一根导线，再次接通电源时，灯不亮，熔丝熔断。以下判断错误的是
( B )
A．导致熔丝熔断的原因是电路中电流过大
B．熔丝熔断时，熔丝中的电流大于AB间导
线中的电流
C．熔丝熔断，但灯泡依然完好
D．用铜丝代替熔丝不符合安全用电的原则
【解析】
熔丝熔断时熔丝和导线串联，故电流相等。熔丝熔断的原因是短路或总功率过大导致的电流过大。
8．家用漏电保护器是在用电器发
( http: / / www.21cnjy.com )生漏电故障或人体触电时实施保护的设备，家庭电路漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内，未画出)检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用，漏电保护器中还有试验电路，由一只开关S与电阻R组成，闭合开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是
( C )
9．[2015·贵州]如图所示，当电源
( http: / / www.21cnjy.com )开关接通后，会发现小磁针的北极向__左__(选填“左”或“右”)偏转，这说明通电螺线管周围存在__磁场__；同时发现可移动的A、B两螺线管相互__靠近__(选填“靠近”或“远离”)。
图17－5
10．如图所示为小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路。
图17－6
(1)若要把限流器接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的__火__线上。
(2)调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向__右__移动。
INCLUDEPICTURE
"../../../../B组.eps"
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MERGEFORMAT
11．如图甲所示，水平桌面上，两块相同的条形磁铁在水平推力F1的作用下，做匀速直线运动。
图17－7
(1)取走其中一块后，磁铁在水平推力F2的作用下仍做匀速直线运动，如图乙所示，则F2__＜__F1(选填“＞”“＝”或“＜”)。
(2)如图丙所示，磁铁在F2的作用下，匀速
( http: / / www.21cnjy.com )直线运动过程中，若闭合开关S，则磁铁速度将__变小__(选填“变大”“不变”或“变小”)，此时，将滑动变阻器的滑片向左移动，欲保持磁铁匀速直线运动，F2应__变大__(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【解析】
取走其中一块磁铁后，磁铁对水平面的压力减小，滑动摩擦力减小。丙图中电磁铁的左侧是S极，与桌面上的磁铁存在着斥力。
12．[2016·厦门]磁感
( http: / / www.21cnjy.com )应强度B用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，小鹭设计了如图1所示的电路，图甲电源电压6V，R为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图像如图2。
图17－8
(1)当图乙S2断开，图甲S1闭合时，
( http: / / www.21cnjy.com )电流表的示数为__60__mA。闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐__增大__。
(2)闭合S1和S2，滑片P不动，沿电
( http: / / www.21cnjy.com )磁铁轴线向左移动磁感电阻R，测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I，算出R处磁感应强度B的数值如表。请计算x＝5cm时，B＝__0.40__T。
x(cm)
1
2
3
4
5
6
I(mA)
10
12
15
20
30
46
B(T)
0.68
0.65
0.60
0.51
__0.40__
0.20
(3)综合以上实验数据可以得出“电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而__增大__，离电磁铁越远，磁感应强度越__小__。
INCLUDEPICTURE
"../../../../C组.eps"
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MERGEFORMAT
13．[2016·莆田]如图甲所示，某恒
( http: / / www.21cnjy.com )温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制。控制电路由电磁继电器、热敏电阻R1(安装在恒温箱内)、可变电阻器R2、低压电源、开关等组成。R1的阻值随温度变化的关系图像如图乙所示。调节可变电阻器使得R2＝110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，加热电路被断开。电磁继电器的线圈电阻忽略不计，请回答：
图17－9
(1)电磁继电器中电磁铁上端是__N__极(选填“N”或“S”)。
(2)恒温箱内温度不断升高时，电磁铁的磁性变__强__，加热电路会因此被__断开__(选填“接通”或“断开”)。
(3)调节可变电阻器使得R2′＝170Ω，恒温箱内温度升高到多少摄氏度时，加热电路被断开。
【答案】
(3)R2′＝170Ω，恒温箱内温度升高到130℃时，加热电路被断开。
(4)整个装置在设计上有何不足之处__电磁继电器频繁通断，整个装置的使用寿命因此受到影响__。
【解析】
(2)R1、R2和电磁铁串联在电路
( http: / / www.21cnjy.com )，R1的阻值随温度升高而减小，所以恒温箱内温度不断升高时，R1的阻值减小，控制电路中总电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性变强，电磁铁吸下衔铁，加热电路会断开；(3)当恒温箱温度升高到50℃时，R1＝90Ω，R总＝R1＋R2＝90Ω＋110Ω＝200Ω，当R2′＝170Ω时，R1′＝R总－R2′＝200Ω－170Ω＝30Ω，恒温箱内温度升高到130℃时，加热电路被断开；(4)每次工作时，该恒温箱控制的只是一个固定的温度值，使用过程中，恒温箱内温度只允许在这个值附近。电磁继电器频繁通断，整个装置的使用寿命因此受到影响。
图17－4
