课件93张PPT。第 24 讲 电与磁第二部分 物质科学(一)专题一 磁场专题二 电生磁内容索引实验探究与学科素养专题三 磁场对电流的作用专题四 电磁感应现象专题五 电磁知识在技术中的应用专题一 磁场 返回基础知识一、磁现象
1.磁性：物体能吸引 、 、 等物质的性质。
2.磁体：具有 的物体。
3.磁极：磁体上磁性最强的部分。任何磁体的磁极总是成对出现的，一个是 极(符号S)，另一个是 极(符号N)。
4.磁极间相互作用规律：同名磁极相互 ，异名磁极相互 。梳理铁钴镍磁性南北排斥吸引二、磁场
1.定义：磁体周围存在着一种看不见、摸不着的物质，能使小磁针偏转，我们把这种物质叫做 。
2.磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。
3.磁场的方向：科学上规定，小磁针静止时 所指的方向，就表示该点的磁场方向。磁场北极(N极)三、磁感线
1.磁感线的性质：
(1)磁感线不是真实存在的，它是为了形象地描述磁场的强弱和方向而画出的一些假想的曲线；
(2)磁感线是闭合的曲线，在磁体的周围，磁感线总是从磁体的 极出发，回到磁体的 极；
(3)空间中任何两条磁感线绝不会相交，磁感线上任意一点的切线方向就表示该点的磁场方向；
(4)磁感线的疏密程度表示磁场强弱。NS2.条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁感线：特别提醒 地球是一个大磁体，产生的磁场叫地磁场。在地表附近的地磁场中，磁感线的走向大致是从南向北的，即电磁的N极在地理南极附近，地磁的S极在地理北极附近。由于地磁场的作用，磁针在地球上有指向性。世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者沈括。命题点1 磁性、磁极
1.如图所示的四个实验中，能确定钢棒具有磁性的是( )答案 解析命题规律探究A.①② B.③④ C.①③ D.②④123456解析 磁体的基本性质是能够吸引铁、钴、镍和其他磁性材料，还具有指南北的性质。图①中小磁针与钢棒相互吸引不能说明钢棒具有磁性；
图②中钢棒指南北，这是磁体的基本性质，说明钢棒具有磁性；
图③说明铁芯能使通电螺线管的磁性增强，不能说明钢棒具有磁性；
图④中导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现)，这是电磁感应现象，说明钢棒具有磁性。命题规律探究123456命题点1 磁性、磁极
1.如图所示的四个实验中，能确定钢棒具有磁性的是( )答案 解析命题规律探究D1234A.①② B.③④ C.①③ D.②④562.如图所示，甲乙两小磁针在一根磁铁附近，下列判断正确的是( )
A.甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端是N极
B.甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端也是N极
C.甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端也是S极
D.甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端是S极答案 解析123456解析 根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，磁铁的a端为S极，磁铁的b端为N极，则甲小磁针的左端为N极，乙小磁针的右端为S极。1234562.如图所示，甲乙两小磁针在一根磁铁附近，下列判断正确的是( )
A.甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端是N极
B.甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端也是N极
C.甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端也是S极
D.甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端是S极答案 解析B1234563.(2016·山西)如图所示是小梦从市场上买来的磁铁魔术玩具，它呈橄榄球形。两个橄榄球形磁铁抛起来后，在空中就会相互吸引、碰撞，发出类似蛇叫的清脆响声，故又名“响尾蛇蛋”。小梦想知道这个磁铁的磁极在哪儿呢？请你设计实验帮助小梦解决问题：
(1)写出你选用的实验器材：_________________________。答案 橄榄球形磁铁，一盒大头针1234563.(2016·山西)如图所示是小梦从市场上买来的磁铁魔术玩具，它呈橄榄球形。两个橄榄球形磁铁抛起来后，在空中就会相互吸引、碰撞，发出类似蛇叫的清脆响声，故又名“响尾蛇蛋”。小梦想知道这个磁铁的磁极在哪儿呢？请你设计实验帮助小梦解决问题：
(2)简述实验过程及现象：_______________________
_____________________________________________
_____________________________________________
_________________。答案 把橄榄球形磁铁放在大头针盒里翻转几下，拿出来观察，吸引大头针个数最多的两个部位就是该橄榄球形磁铁的磁极(开放性试题，方法合理即可)123456命题点2 磁体周围存在着磁场
4.(2015·嘉兴)爱因斯坦曾说，在一个现代的物理学家看来，磁场和他坐的椅子一样实在。如图所示的磁场与实际不相符的是( )答案 解析123456解析 A图，两磁极都为N极，磁体的外部，磁感线从N极出发，故A正确；
B图，直导线中电流向左，由安培定则可判断其周围磁感线为以导线为圆心，逆时针方向的同心圆，故B正确；
C图，安培定则判断可知，通电螺线管的下端为N极，上端为S极，外部磁感线不符合磁感线从N极出发，到S极进入，故C错误；
D图，蹄形磁铁上端N极，下端S极，磁感线符合从N极出发，到S极进入，故D正确。123456命题点2 磁体周围存在着磁场
4.(2015·嘉兴)爱因斯坦曾说，在一个现代的物理学家看来，磁场和他坐的椅子一样实在。如图所示的磁场与实际不相符的是( )答案 解析C1234565.(2017·烟台)小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有( )
①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近
A.①④ B.②③ C.①② D.②④答案 解析123456解析 磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故①正确；
磁感线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故②③错误；
地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故④正确。123456答案 解析5.(2017·烟台)小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有( )
①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近
A.①④ B.②③ C.①② D.②④A123456命题点3 绘制条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁感线
6.(2016·乌鲁木齐)在条形磁铁的周围放置8枚小磁针(其中涂黑的部分是小磁针的N极)，如图中正确的是( )答案 解析 A. B. C. D.123456解析 磁体周围的磁感线方向是从N极出发回到S极，且磁场中任一点小磁针北极和该点的磁感线方向一致。图中条形磁铁周围的磁感线分布如图所示：A图所有小磁针的指向均符合磁场规律，故A正确。123456命题点3 绘制条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁感线
6.(2016·乌鲁木齐)在条形磁铁的周围放置8枚小磁针(其中涂黑的部分是小磁针的N极)，如图中正确的是( )A返回解析答案 A. B. C. D.123456专题二 电生磁返回基础知识1.奥斯特实验：1820年，丹麦物理学家 通过实验证实了通电导体周围存在着磁场。如图所示，当导线通电时，小磁针偏转，由此说明小磁针受到了力的作用。电流方向改变，小磁针偏转方向也改变。这是电流的磁效应，磁场方向与 有关。梳理奥斯特电流方向2.通电直导线磁感线分布：通电直导线周围的磁场中的磁感线分布在垂直于导线的所有平面上，是以导线为中心的一系列 。越靠近导线，磁感线越 ，且磁场方向与电流方向有关。同心圆密集3.通电螺线管磁感线分布：通电螺线管周围的磁场与 的磁场相似，它两端磁极的极性跟电流方向有关，可用 来判定。如图所示，用右手握住螺线管，让弯曲的四指沿着螺线管上的
方向，则与四指垂直的大拇指所指的一端就是通电螺线管的 极。条形磁铁右手螺旋定则电流N4.电磁铁：带有 的通电螺线管。
(1)特点：磁性有无可由 来控制，磁极可由 来控制，磁性强弱可由 、 、 来控制。
(2)影响因素：
①电流：线圈匝数和铁芯一定时，电流越大，磁性越 。
②线圈匝数：电流和铁芯一定时，线圈匝数越多，磁性越 。
③有无铁芯：电流和线圈匝数一定时，有铁芯的磁性更 。铁芯通、断电电流方向电流大小线圈匝数有无铁芯强强强5.电磁继电器：是利用电磁铁来控制工作电路通断的一种开关，能实现遥控和自动化生产。
(1)构造：主要由电磁铁、衔铁、触点开关和弹簧组成，其电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成，如图所示。(2)工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来使动触点与下方的静触点接通，工作电路接通；电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，工作电路断开。命题点1 绘制通电直导线、通电螺线管周围的磁感线
1.(2017·连云港)一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是( )命题规律探究答案 解析 A. B. C. D.12345命题规律探究解析 A图，据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，磁感线的方向错误；
B图，据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，磁感线的方向正确；
C图，据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，磁感线的方向错误；
D图，据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，磁感线的方向错误。12345命题点1 绘制通电直导线、通电螺线管周围的磁感线
1.(2017·连云港)一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是( )命题规律探究答案 解析 A. B. C. D.B12345命题点2 通电直导线周围存在磁场及磁场的分布规律
2.如图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玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力作用下动起来，说明力能 ，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。答案 轻敲有机玻璃板改变物体的运动状态小磁针12345命题点3 电磁铁的特点及作用
3.(2016·南宁)如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关S后，下列判断正确的是( )
A.通电螺线管外A点的磁场方向向右
B.通电螺线管的左端为S极
C.小磁针一直保持静止
D.小磁针N极向左转动答案 解析12345解析 结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定通电螺线管的右端为N极，左端为S极，在磁体外部磁感线方向从N极出发，回到S极，故通电螺线管外A点的磁场方向向左，故B正确；
由磁极间的相互作用可知，小磁针S极向左运动，N极向右运动，故CD错误。12345命题点3 电磁铁的特点及作用
3.(2016·南宁)如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关S后，下列判断正确的是( )
A.通电螺线管外A点的磁场方向向右
B.通电螺线管的左端为S极
C.小磁针一直保持静止
D.小磁针N极向左转动答案 解析B123454.(2017·自贡)许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是( )
A.电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B.电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁
C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的答案 解析12345解析 电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，所以不可以用铜棒代替，故A错误；
电磁铁不是永久磁铁，它的磁性的有无跟电流的通断有关，所以电磁继电器中的磁体，不能使用永磁铁，故B错误；
电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故C错误；
电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故D正确。123454.(2017·自贡)许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是( )
A.电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B.电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁
C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的答案 解析D12345命题点4 绘制简单的电磁控制电路
5.(2016·绍兴)如图是温度自动报警器工作电路，在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时( )答案 解析A.铃响，灯不亮 B.铃不响，灯不亮
C.铃响，灯亮 D.铃不响，灯亮12345解析 这装置由两部分电路组成，左端电路的控制要点在于水银柱的变化，而右端的控制要点则在电磁铁对衔铁的吸引。温度升高时，水银柱上升(水银也是导体，当其与上方金属丝接通时，也成为电路的一部分)，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，与下面触点接触。当与上面触点断开，灯不亮；当与下面触点接触，电铃这部分电路接通，电铃发出报警信号。12345命题点4 绘制简单的电磁控制电路
5.(2016·绍兴)如图是温度自动报警器工作电路，在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时( )12345A.铃响，灯不亮 B.铃不响，灯不亮
C.铃响，灯亮 D.铃不响，灯亮A返回解析答案专题三 磁场对电流的作用返回基础知识1.磁场对电流的作用：1820年，法国物理学家 研究发现通电导体在磁场中会受到力的作用。这个力就称为安培力，这是通电导体的磁场与磁铁的磁场相互作用的结果。受到力的方向与通电导体所在的磁场的 方向和导体中的 方向有关。
特别提醒 通电导体在磁场中并不是一定会受到力的作用，如果通电导线与磁铁的磁感线平行时就不会受到力的作用。
2.电动机：是根据通电线圈在磁场中 的原理制成的，实现了
能转化为 能。电动机转速的快慢跟电流大小和磁场强度等因素有关，转动方向跟磁场方向和电流方向有关。梳理安培磁感线电流受力转动电机械命题规律探究答案 解析命题点 通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关
1.同学在制作简易(直流)电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，可以( )
A.将电源的正负极对调 B.改变通电电流的大小
C.换用磁性更强的磁铁 D.增加电动机的线圈匝数
解析 电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，选项A将电源的正负极对调，则线圈中电流方向改变，可以达到目的。A122.(2017·南通)如图所示，用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场。答案 解析(1)闭合开关，由于磁场对 有力的作用，线圈会
转动；线圈在磁场中 (选填“能”或“不能”)持续转动。
解析 闭合开关，通电线圈在磁场中能够转动，说明磁场对电流有力的作用；线圈两端的漆全部刮去，转到平衡位置时，由于电流的方向不能改变，所以不能持续转动。电流不能12122.(2017·南通)如图所示，用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场。(2)将电源和开关换成小量程电流表，缓慢转动线圈，
发现电流表的指针左右摆动，说明线圈在磁场中转动时产生了____
(选填“直流”或“交流”)电，根据此原理可制成 机。
解析 将电源和开关换成小量程电流表，组成闭合电路，缓慢转动线圈，线圈在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针左右摆动，说明线圈在磁场中转动时产生了感应电流，而且电流方向随时间发生变化，属于交流电，根据此原理可制成发电机。交流发电返回解析答案专题四 电磁感应现象返回基础知识1.电磁感应现象：1831年，英国科学家 研究发现闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就会产生 ，这种现象叫电磁感应现象。在电磁感应中产生的电流叫 电流。
2.产生感应电流的条件：
(1)电路必须是 的；
(2)在磁场中的那部分导体做 。
3.感应电流的方向：与 方向和磁场的 方向有关。
4.发电机：是根据 的原理制成的，实现了把 能转化为 能，从而实现了电能的大规模应用。梳理法拉第切割磁感线电流感应闭合切割磁感线运动导体运动磁感线电磁感应机械电命题点1 电磁感应现象
1.(2016·葫芦岛)如图是一种手摇式手机充电器，只要摇转手柄，就可以给手机充电。以下四幅图中能反映手摇充电器原理的是( )命题规律探究答案 解析1234 A. B. C. D.解析 手摇式充电器是利用电磁感应原理进行充电的设备。A图是奥斯特实验，说明通电直导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意；
B图是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，能够产生感应电流，是电磁感应现象，故B符合题意；
C图中给导体通电，导体会运动，说明通电导体受到磁场力的作用，这是电动机原理图，故C不符合题意；
D图是电磁继电器，是电流的磁效应，故D不符合题意。命题规律探究1234命题点1 电磁感应现象
1.(2016·葫芦岛)如图是一种手摇式手机充电器，只要摇转手柄，就可以给手机充电。以下四幅图中能反映手摇充电器原理的是( )命题规律探究答案 解析B A. B. C. D.12342.(2017·广东)如图所示的实验装置中，当导体棒AB竖直向上运动时，灵敏电流计的指针 偏转，让导体棒AB水平向右运动，灵敏电流计的指针 偏转(以上两空均选填“会”或“不会”)， (选填“电动机”或“发电机”)是应用电磁感应原理制成的。答案 解析1234解析 (1)当导体棒AB竖直向上运动时，导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电路中没有感应电流产生，灵敏电流计的指针不会偏转；让导体棒AB水平向右运动，导体的运动方向与磁感线方向垂直，导体做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流产生，灵敏电流计的指针会偏转；
(2)发电机是根据电磁感应原理制成的。12342.(2017·广东)如图所示的实验装置中，当导体棒AB竖直向上运动时，灵敏电流计的指针 偏转，让导体棒AB水平向右运动，灵敏电流计的指针 偏转(以上两空均选填“会”或“不会”)， (选填“电动机”或“发电机”)是应用电磁感应原理制成的。答案 解析不会会发电机1234命题点2 产生感应电流的条件
3.(2017·广州)图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分。它在下图所示各磁场中水平运动时，哪种情况不会产生感应电流( )答案 解析A. B. C. D.1234解析 磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图可知，A、C、D中的导体运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流；
只有B没有切割磁感线，所以不会产生感应电流。1234命题点2 产生感应电流的条件
3.(2017·广州)图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分。它在下图所示各磁场中水平运动时，哪种情况不会产生感应电流( )答案 解析A. B. C. D.B1234命题点3 感应电流方向跟磁场方向和导体运动方向有关
4.(2017·云南)发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究。
(1)当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏
电流计G指针不偏转，说明电路中 (选
填“有”或“无”)电流产生。
解析 当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，此时导体没有做切割磁感线运动，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中无电流产生。答案 解析无1234(2)小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”。为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：1234分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是 (选填“正确”或“错误”)的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟_______
有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟
有关。
解析 根据表格中的信息可知，当导体在磁场中运动时，电流计指针不一定偏转，说明不一定产生电流，故小芳的观点是正确的；比较第2、3次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，产生电流的方向不同，即产生的电流的方向跟导体运动方向有关；比较第3、6次实验现象发现，导体运动的方向相同，磁场方向不同，产生电流的方向不同，即产生的电流的方向还跟磁场方向有关。答案 解析正确导体的运动方向磁场方向1234(3)在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在 中做 运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早是由英国物理学家 发现。
解析 电路闭合时，不论是导体运动还是磁体运动，导体会做切割磁感线运动，所以导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应，此原理最早由英国物理学家法拉第发现的。磁场切割磁感线法拉第返回解析答案1234专题五 电磁知识在技术中的应用返回基础知识1.电磁技术应用的辨识：梳理2.电磁感应现象的发现对社会发展的作用：实现了“磁生电”，为人类社会进入电力时代打开了大门，对促进社会经济发展和提高人们物质文化生活水平起到了重大作用。3.自然界或生命活动中的电现象：
(1)自然界有一些发电的动物，如电鳗。
(2)人体内有电流，这是一种正常的生理现象。人的心脏跳动时，肌肉收缩会产生电流；神经传导信息至大脑时，大脑也会产生脑电流。然而，这些生物电流是微乎其微的，只有高灵敏度的仪器才能测出来。临床上的心电图机、脑电图机等就是为了这个目的而研制出来的，它们能够迅速地记录并准确地放大人体的生物电信号，供医生审阅，做出正确的诊断。
(3)冬天脱毛衣时有时会出现火花，这是毛衣与皮肤摩擦产生的静电。人体产生静电的电压有时高达2万伏，但由于电流小，没有危险。命题点1 举例说出电磁知识在技术中的应用
1.(2017·西宁)发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代，制造电动机所依据的原理是( )
A.电磁感应现象
B.电流的周围存在着磁场
C.磁场间的相互作用
D.通电导体在磁场中受到力的作用
解析 电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的。命题规律探究答案 解析D123452.(2017·苏州)下列图示实验中，能用电磁感应现象原理解释的是( )答案 解析A.水果电池 B.导线框绕底部有磁铁的电池转动
C.旋转电扇叶片让二极管发光 D.自制电磁铁吸起大头针12345解析 水果电池在电路中的作用相当于电源，不能用电磁感应现象解释，故A错误；
导线框绕底部有磁铁的电池转动是利用通电导体在磁场中受力的原理，故B错误；
旋转电扇叶片，电风扇内部的线圈做切割磁感线运动，产生电流，使二极管发光，是利用电磁感应现象原理，故C正确；
电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的，故D错误。123452.(2017·苏州)下列图示实验中，能用电磁感应现象原理解释的是( )答案 解析CA.水果电池 B.导线框绕底部有磁铁的电池转动
C.旋转电扇叶片让二极管发光 D.自制电磁铁吸起大头针12345命题点2 列举电磁学发展中的典型事例
3.(2017·淮安)1820年4月的一天，奥斯特讲课时突发奇想，在沿 方向的导线下方放置一枚小磁针，保证导线和小磁针能 放置进行实验，接通电源后发现小磁针明显偏转。随后奥斯特花了三个月时间，做了60多个实验证明电流的确能使磁针偏转，这种现象称为 。奥斯特的发现，拉开了研究电磁间本质联系的序幕。
解析 在奥斯特实验中，开关闭合时，即当导线中有电流通过时，发现导线下面的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场。答案 解析电流平行电流的磁效应12345命题点3 认识电磁感应现象的发现对社会发展的作用
4.(2017·自贡)POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示)。在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中
就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。
图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )答案 解析A. B. C. D.12345解析 POS刷卡机读出信息的原理就是电磁感应现象。A图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故A错误；
B图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，故B正确；
C图是奥斯特实验，反映了电流周围存在着磁场，故C错误；
D图是一个电磁铁，说明电能产生磁，故D错误。12345答案 解析命题点3 认识电磁感应现象的发现对社会发展的作用
4.(2017·自贡)POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示)。在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中
就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。
图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )A. B. C. D.B12345命题点4 列举在自然界或生命活动中的电现象
5.(2017·泰安)如图是我国早期的指南针——司南，它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是( )
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有③④正确答案 解析12345解析 地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示，地理上的南极是地磁的北极，故①②正确，③④错误。12345命题点4 列举在自然界或生命活动中的电现象
5.(2017·泰安)如图是我国早期的指南针——司南，它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是( )
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有③④正确A返回解析答案12345实验探究与学科素养返回典例1 如图甲所示，AB是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。某同学想利用该装置探究“感应电流的大小与哪些因素有关”，提出了以下猜想：探究体验24探究感应电流的大小与哪些因素有关甲乙①可能与切割导体的数量有关；
②可能与切割速度有关；
③可能与切割磁感线的导体长度有关；
…
(1)在实验过程中，判断有感应电流产生的依据是__________________
_______。
解析 感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流计的指针发生偏转，就说明产生了感应电流。解析答案 灵敏电流计的指针是否偏转(2)请你再提出一个猜想：感应电流的大小可能与 有关。
解析 在电磁感应现象中，导线切割磁感线的速度增大、增强永磁体的强度、增加切割导线的条数、增大切割导线的有效长度等，都会使产生的感应电流增大。解析答案 磁场的强弱(3)该同学在实验中，改变导体在磁场中的运动速度，测出每次实验时电流表偏转示数的最大值，实验结果记录如下表：解析答案 分析表中数据，可得出的结论是________________________________
______________________________。
解析 从表中数据可以看出，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流也越大，故可得出结论：在磁场强弱相同时，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大。在磁场强弱相同时，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大(4)实验结束后该同学产生新的疑问：电流表指针为什么会发生偏转呢？拆开电流表后，发现其结构如图乙所示，由此可知电流表指针偏转的原理是____________________________。
解析 从图乙中可以看出，指针偏转的原理是通电导体在磁场中受到力的作用。解析答案 乙通电导体在磁场中受到力的作用素养提升24仪器或实验方法的优缺点评价要点 优点或缺点是相对的，我们在比较一个装置或实验方案的优劣时，应先找“参照物”，然后与之进行比较，你就能得出一个正确、合理的评价。典例2 如图甲是一种电磁限流器的示意图。当电路中电流过大时，电磁铁吸引衔铁B，接点C、D被弹簧拉起(C、D为动触点)，电路切断。图乙是某同学设计的电磁限流器。两图相比说明图甲的最大优点？解析答案 解析 在甲图中，当电路中电流过大时，电磁铁A的磁性增强，对衔铁B的吸引力增大，使衔铁B逆时针旋转失去对闸刀S的制动作用，弹簧把闸刀S拉起，切断电流，保护电路。在乙图中，电流过大时，也能切断电路，但切断电路之后，电磁铁没有了磁性，在弹簧拉力的作用下，开关又自动闭合，而甲图不会自动闭合，只有当检修完后，排除故障，人工合闸，才会闭合。解析答案 典例2 如图甲是一种电磁限流器的示意图。当电路中电流过大时，电磁铁吸引衔铁B，接点C、D被弹簧拉起(C、D为动触点)，电路切断。图乙是某同学设计的电磁限流器。两图相比说明图甲的最大优点？答案 甲图不能自动闭合，只有当检修完后，排除故障，人工合闸。典例3 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”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，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
(1)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙
吸引大头针的个数 (填“增加”或“减
少”)，说明电流越 ，电磁铁磁性越强。
解析 由图知，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁甲、乙的磁性增强，吸引大头针的个数都增加，所以在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。增加大解析答案 (2)根据图示的情境可知， (填“甲”或“乙”)的
磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁
磁性越强。
解析 由图知，两电磁铁串联，电流相等，甲的线圈匝数较多，吸引的大头针较多，说明电流相同，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
(3)通过实验可知电磁铁与永磁体相比具有的优点：___________________
______________________________________________________________________________。
解析 电磁铁与永磁体相比，其磁性的有无可通过电流的通断来控制，磁性的强弱可通过影响因素来控制，而永磁体的磁性的有无和强弱都不能短时间改变。返回解析答案甲线圈匝数越多 电磁铁磁性的有无可以通过电流的通断来控制，电磁铁磁性的强弱可以通过电流的大小和线圈的匝数来控制本课结束考点跟踪练 24 电与磁
A组 基础排查练
1．(2017·大庆)下列四种磁体中产生的磁场，其磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同的是( )
A．条形磁铁 B．地磁场
C．通电直导线 D．通电螺线管
2．如图，羊角锤上有十字架一样的结构，中间嵌着磁铁，钉钉子时，把钉子嵌在里面，磁铁会将它牢牢吸住，则钉子材料应选择( )
A．铝 B．铜 C．铅 D．铁
3．(2017·舟山)如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是( )
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
4．(2017·山西)小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是( )
A．图中P、Q两点相比，P点处的磁场较强
B．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场会减弱
C．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q两点处的磁场方向会改变
D．若只增大螺线管中的电流，P、Q两点处的磁场方向会改变
5．(2017·聊城)如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关S后，下列判断正确的是( )
A．通电螺线管的左端为N极 B．小磁针一直保持静止
C．小磁针的S极向右转动 D．通电螺线管外A点的磁场方向向左
6．(2017·金华)在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路，下列相关说法不正确的是( )
A．电磁铁A、B上方都是S极
B．通过电磁铁A和B的电流相等
C．电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性
D．向右移动滑片P，电磁铁A、B磁性都减弱
7．(2017·郴州)如图所示为电磁铁的线路图。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中( )
A．电磁铁的右端为S极，磁性增强 B．电磁铁的右端为S极，磁性减弱
C．电磁铁的右端为N极，磁性增强 D．电磁铁的右端为N极，磁性减弱
8．(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．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
9．(2016·漳州)超市的商品上贴有磁性标签，当未消磁的标签通过超市门口的安全门时，安全门上的线圈会产生电流触发警报器，达到防盗目的，图中的实验与超市防盗装置的工作原理相符的是( )
A. B. C. D.
10．(2016·三明)如图所示的是条形磁体周围的磁感线分布图，在a、b、c、d四点中，磁场最强的是( )
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
11．(2016·南京)用如图所示的装置可以探究通电螺线管外部磁场的方向。
(1)选用小磁针是为了______________________________________________________。
(2)实验过程中，把电池的正负极位置对调，这样操作是为了研究________________和________________是否有关。
12．(2017·镇江)图示实验装置中，磁体和导体棒均水平放置，断开S2，闭合S1，使导体棒水平向右运动，电流表G的指针向右偏，这是________现象，为使G的指针向左偏，可使导体棒向________运动；断开S1、闭合S2，导体棒能运动起来，依此可制成________(选填“电动机”或“发电机”)。
13．(2017·常州)如图所示，矩形线圈两端作为转轴置于支架上，与小量程电流表连接，线圈下面放置磁体，把小风车固定在转轴上，风吹风车转动，电流表指针偏转，下列实验中，与该装置原理相同的是( )
A. B. C. D.
14．(2017·安顺)某同学为了同时验证老师课堂上讲过的“电磁感应现象”、“通电导线周围存在磁场”以及“通电导线在磁场中受力运动”几个实验，于是动手制作了如图所示的闭合线路，当他将图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，电路中会相应的发生哪些物理现象：(写出2个现象)：__________________；___________________。
B组 深化突破练
15．(2015·鄂州)如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来。下列说法正确的是( )
A．实验装置中的甲装置产生的现象在生活中的应用是电动机
B．实验装置中的乙装置的原理是电磁感应现象
C．实验装置中的乙装置把机械能转化为电能
D．如果回路均为超导材料制成，且导体ab与cd之间距离足够大，当回路中产生感应电流后，同时撤去两蹄形磁体，则回路中电流很长时间不消失
16．(2017·潍坊)同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm；然后，用小刀刮两端引线的漆皮，用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上；两个支架分别与电池的两极相连；把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图所示；给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停的转下去。
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是________(填选项“A”或“B”)。
A．两端全刮掉
B．一端全部刮掉，另一端只刮半周
(2)线圈在转动过程中________能转化为________能。
(3)小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，写出一条可能造成该现象的原因__________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
17．(2017·昆明)为了探究导体在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流，采用了图中所示的实验装置：
(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针________偏转；断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针________偏转。(填“会”或“不会”)
(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针________偏转；让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针________偏转。(填“会”或“不会”)
(3)综合(1)(2)中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是________电路的一部分，且一定要做________的运动。
(4)在这个试验中________能转化为电能。
课时作业答案精析
1. C 解析 条形磁铁的中间没有磁性，在两端磁性最强；地磁场和通电螺线管的磁场特点与条形磁铁磁体的磁场相似；通电直导线磁场的分布就是以通电直导线为圆心的一个个同心圆。
2. D 解析 磁铁具有磁性，指的是磁体能吸引铁、钴、镍等物质。
3. B 解析 通电导线周围磁场的方向由电流的方向决定，故A、D错误；当将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明了小磁针受到了力的作用，改变了运动状态，故B正确；该磁场与小磁针没有关系，移走小磁针后，通电导线周围仍然存在磁场，故C错误。
4. C 解析 由图可知通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集，由此可以确定Q点的磁场比P点强；只改变电流方向，磁场方向发生改变，但通电螺线管的磁场强弱不变；增大螺线管中的电流，则磁场的强弱发生改变，但磁场方向不变。
5. D 解析 由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向右端，则通电螺线管的右端为N极，故A错误；通电螺线管的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的右端，则小磁针的S极向左转动，小磁针会逆时针旋转，小磁针不会静止，故B、C错误；在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向左，故D正确。
6. A 解析 由安培定则可知，电磁铁A的上方为N极，电磁铁B的上方为S极，故A错误；由图可知，电磁铁A和B串联接入电路中，所以电流相等，故B正确；电磁铁A和B的电流相同，由图可知A的线圈匝数多于B的线圈匝数，故A的磁性强于B的磁性，故C正确；向右移动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电流减小，电磁铁A、B磁性都减弱，故D正确。
7. D 解析 由图可知，电流从螺旋管的左端流入、右端流出，由安培定则可知，大拇指指向右端，所以右端是N极，故A、B错误；滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，则在螺旋管的匝数一定时，电磁铁的磁性减弱，故C错误、D正确。
8. A 解析 据图可知，“追风者”磁悬浮列车悬浮是靠异名磁极相吸的原理工作的。
9. A 解析 据“未消磁的标签通过超市门口的安全门时，安全门上的线圈会产生电流触发警报器”可知，该现象称为电磁感应现象，该过程是将机械能转化为电能的过程。图A是电磁感应实验，将机械能转化为电能，故A正确；图B是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故B错误；图C是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验，故C错误；图D是通电直导线在磁场中受到力而运动，将电能转化为机械能，是电动机原理，故D错误。
10. A 解析 任何磁体都具有两个磁极，磁感线疏密程度反映了磁场的强弱，磁感线越密集磁场越强，磁感线越稀疏磁场越弱。由图中磁感线的分布情况可以看出a点的磁感线最密集，所以此处磁场最强。
11. (1)显示磁场方向 (2)通电螺线管外部磁场方向 电流方向 解析 (1)因为小磁针放入磁场，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了判断该点的磁场方向；(2)把电池正负极对调，改变了电流方向，闭合开关后，会发现小磁针指示磁场方向改变了，此现象说明磁场方向和电流方向有关，因此这样操作是为了研究通电螺线管外部磁场方向和电流方向是否有关。
12. 电磁感应 左 电动机 解析 断开S2、闭合S1，使导体棒水平向右运动，此时导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生感应电流，电流表G的指针向右偏，这是电磁感应现象；感应电流的方向与导体运动方向有关，为使G的指针向左偏，可使导体棒向左运动；断开S1、闭合S2，导体棒有电流，在磁场中受到力的作用，能运动起来，这就是电动机的原理。
13. D 解析 根据题意可知，风吹风车转动，电流表指针偏转，有感应电流产生，属于电磁感应现象，是发电机的原理。A图将磁铁悬挂起来，磁铁在地磁场的作用下指示南北，故A不符合题意；B图为奥斯特实验装置，是电流的磁效应，说明通电导体周围有磁场，故B不符合题意；C图中有电源，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故C不符合题意；D图中导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针摆动，说明有感应电流产生，是电磁感应现象，故D符合题意。
14. 铁块受吸引向下移动 小磁针发生偏转 解析 导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，导体AB中会产生感应电流，则电磁铁会具有磁性，能吸引铁块；小磁针会在通电导线EF周围的磁场中发生偏转；线圈abcd中有电流通过时，会在磁场中受力转动。
15. D 解析 由图ab、cd与导线、开关组成了一个闭合电路，导体ab水平用力向右移动时，切割磁感线，产生感应电路，此时机械能转化为电能，是发电机原理。导体ab中产生感应电流时，导体cd中也有电流通过，通电导体在磁场会受到力的作用，所以cd会运动起来，此时电能转化为机械能。当回路中产生感应电流后，同时撤去两蹄形磁体，由于是超导材料制成，所以电能在整个回路不会被消耗，所以回路中电流很长时间不消失。
16. (1)B (2)电 机械 (3)电源电压较低、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置 解析 (1)在实验中影响线圈转向的因素有电流方向和磁场方向，则为了使线圈能持续转动，采取将线圈一头的绝缘漆刮去，另一头刮去一半的办法来改变通入线圈的电流方向。
(2)根据电动机的原理知，能转动的原因是通电线圈在磁场中受磁力的作用而转动，线圈在转动过程中消耗电能转化为机械能。
(3)小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，可能是电源电压较低、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置。
17. (1)会 不会 (2)不会 会 (3)闭合 切割磁感线 (4)机械 解析 (1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，没有切割磁感线，电流计指针不偏转；让导体在蹄形磁体中左右运动，导体切割磁感线，有感应电流产生，电流计指针会偏转；断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，虽然导体切割磁感线，但由于开关断开，电路没有电流，电流计指针不会偏转。
(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，导体没有切割磁感线，没有感应电流产生，电流计指针不会偏转；闭合开关，让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，导体做切割磁感线运动，有感应电流产生，电流计指针会偏转。
(3)综合(1)(2)中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是闭合电路的一部分，且一定要做切割磁感线的运动。
(4)此实验中消耗了机械能，获得了电能，是将机械能转化为电能的过程。
