人教版九年級物理全一冊 第二十章 電與磁（原卷版）

第二十章電和磁第二十章電和磁考點精講考點1：磁現(xiàn)象、磁場一、磁現(xiàn)象1．磁性：能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。2．磁體：具有磁性的物體。3．磁極：磁體上磁性最強的兩個部位叫磁極。（每個磁體都有兩個磁極）能夠自由轉(zhuǎn)動的磁體，靜止時指南的那個磁極叫南極或S極，指北的那個磁極叫北極或N極。5．磁體間相互作用的規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。6．一些物體在某些條件下可以獲得磁性，這種現(xiàn)象叫做磁化。二、磁場1．定義：磁體周圍存在一種看不見、摸不著的物質(zhì)，稱為磁場。2．方向：物理學(xué)中把磁場對小磁針作用力的方向，即小磁針靜止時北極所指的方向規(guī)定為該點的磁場方向。3．磁感線：我們把小磁針在磁場中排列情況，用一根帶箭頭的曲線畫出來，形象地描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線。如圖（1）磁感線上任意一點的方向，與該點的磁場方向相同。（2）磁感線是描述磁場的方法，并不存在。（3）磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā)，回到S極。三、地磁場1．地球周圍存在的磁場叫做地磁場。2．研究表明地磁場的形狀與條形磁體的磁場很相似。3．地磁場特點：（1）地磁N極在地理的南極附近；地磁S極在地理的北極附近。（2）地理兩極與地磁兩極相反，且并不完全重合。這一現(xiàn)象最早由我國宋代學(xué)者沈括在《夢溪筆談》中記述。沈括的這一發(fā)現(xiàn)比西方早了四百多年。典例分析【例1】如圖所示，是條形磁體的磁場分布圖，下列說法正確的是（）A．該條形磁鐵的左端為N極，右端為S極 B．a(chǎn)處的磁場強弱與b處的磁場強弱相同 C．置于a點的小磁針，靜止時南極指向左側(cè) D．磁感線是為了研究方便而引入的一種模型【例2】司南（早期的指南針）是我國古代四大發(fā)明之一，東漢學(xué)者王充在《論衡》中記載：司南之杓（sháo），投之于地，其柢指南。說的是把天然磁石磨成勺子的形狀，放在水平光滑的“地盤”上，靜止時它的長柄（柢）指向南方，如圖所示。關(guān)于這一現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．司南只有一個磁極 B．司南的長柄端指向地磁場的南極 C．地磁場的北極在地理的北極附近 D．司南的長柄端指南是由于受到地磁場的作用【例3】下列四個選項中，涂黑的一端表示小磁針的N極，將小磁針放在磁體周圍，小磁針靜止不動時N極指向正確的是（）A．A、 B．B、 C．C、 D．D、（1）同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引.（2）磁體周圍存在一種物質(zhì)，能傳遞磁極間的相互作用，叫做磁場.磁場對放入它里面的磁體會產(chǎn)生力的作用.（3）磁感線并不是真實存在的，而是為了研究磁場方便而引入的。在磁體外部，磁感線總是從磁體的北極出來，回到南極。磁感線的疏密表示磁場的強弱，磁感線的切線方向表示磁場方向.（4）磁場方向：在磁場中的小磁針靜止時N極所指的方向1．我國北宋學(xué)者沈括在《夢溪筆談》中，將指南針分為“水針”和“旱針”兩類。在圖所示裝置中，條形磁鐵左方的水盆中懸浮的“水針”和正上方懸掛的“旱針”在靜止時其N極分別指向（）A．左，左 B．左，右 C．右，左 D．右，右2．在探究蹄形磁體周圍磁場的實驗中，老師將玻璃板平放在磁體上，并均勻地撒上一層鐵屑，輕敲玻璃板，鐵屑就會有序地排列起來，如圖，對實驗中有關(guān)現(xiàn)象的分析不正確的是（）A．撒鐵屑的目的是將原來不存在的磁場顯示出來 B．鐵屑在磁場中被磁化成一個個小磁體 C．輕敲玻璃板，鐵屑由于具有慣性會與玻璃板分離 D．輕敲玻璃板，鐵屑與玻璃板分離后，不受摩擦力，鐵屑在磁力作用下排列有序3．如圖所示的兩條曲線是兩條磁感線，若將一枚小磁針放在A處，小磁針的S極將指向圖中所示的（）A．a(chǎn)方向 B．b方向 C．c方向 D．d方向4．如圖所示，a處的磁場比b處的磁場（強/弱），靜止在a處的小磁針的北極指向（左/右）。若將此磁體在空中懸吊起來，靜止時圖示的右端指向地磁場的（南/北）極。5．機械手表一般不應(yīng)放在磁體周圍，這是因為這樣放置，手表會被，走時不準(zhǔn)。6．如圖所示，小磁針在條形磁體作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，請標(biāo)出小磁針的N極和A點處的磁場方向（用箭頭表示）。7．請在如圖中畫出磁感線的方向，并標(biāo)明磁體的N極和S極（小磁針涂黑的一端表示N極）。考點2：電生磁一、電流的磁效應(yīng)1．電流的周圍存在磁場，電流的磁場方向跟電流方向有關(guān)。 2．通電導(dǎo)線周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。3．1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特在課堂上做實驗時發(fā)現(xiàn)了電和磁之間的聯(lián)系。二、通電螺線管的磁場1．將導(dǎo)線繞在圓筒上，做成螺線管（也叫線圈）。通電后各圈導(dǎo)線磁場產(chǎn)生疊加，磁場增強。2．探究通電螺線管外部的磁場分布結(jié)論：通電螺線管的外部磁場與條形磁體的磁場相似。3．通電螺線管的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向之間的關(guān)系。結(jié)論：通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣。通電螺線管兩端的極性與其中的電流方向有關(guān)。三、安培定則內(nèi)容：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極。 【例1】如圖所示，為某同學(xué)探究通電螺線管磁性強弱的實驗圖．下列說法中正確的是（）

?A.

通電螺線管上端為S極

B.

閉合開關(guān)，彈簧測力計示數(shù)變大

C.

電流表示數(shù)變大時，彈簧測力計示數(shù)變小

D.

調(diào)換磁鐵的N、S極，彈簧測力計示數(shù)不變【例2】根據(jù)圖中小磁針的指向，下列關(guān)于電磁鐵極性和電源正負(fù)極的判斷正確的是（

）A.

a端是N極，c端是負(fù)極

B.

a端是N極，c端是正極

C.

a端是S極，c端是負(fù)極

D.

a端是S極，c端是正極安培定則中共涉及三個方向：①電流方向；②線圈繞向；③磁場方向；關(guān)于這方面的考查，一般是直接或間接告訴其中的兩個，利用安培定則來確定第三個方向.1．（2023·四川瀘州市·中考真題）如圖所示是探究電磁鐵磁性特點的電路圖，閉合開關(guān)后，其電磁鐵的A端是______極，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向a端滑動時，電流表的示數(shù)______（選填“變大”“變小”或“不變”），電磁鐵的磁性______（選填“變強”“變?nèi)酢被颉安蛔儭保?．（2023·安徽中考真題）小林將導(dǎo)線繞在一根鐵釘上，制成電磁鐵，與電池接通后，如圖所示，鐵釘?shù)募舛藶開_____（選填“N”或“S”）極。3．下圖中用右手螺旋定則判斷通電螺線管極性正確的是（

）A.

B.

C.

D.

4．圖中通電螺線管的極性標(biāo)注正確的是（

）A.

B.

C.

D.

5．（2023·江蘇連云港市·中考真題）如圖乙所示，請標(biāo)出通電螺線管的N、S極并用箭頭畫出圖中磁感線的方向?？键c3：電磁鐵電磁繼電器一、電磁鐵1．插入鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵。2．有電流通過時有磁性，沒有電流時失去磁性。二、電磁鐵的磁性1．電磁鐵磁性大小跟哪些因素有關(guān)呢？（1）匝數(shù)一定時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強。（2）電流一定時，外形相同的螺線管匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強。三、電磁繼電器1．電磁繼電器：電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。2．電磁繼電器的構(gòu)造3．電磁繼電器的工作原理【例1】（2023·浙江湖州市）如圖是動圈式話筒的部分結(jié)構(gòu)。聲波使振膜左右振動，連接在振膜上的線圈也隨之一起振動，切割永磁體的磁感線產(chǎn)生電流，此過程中（）A．利用了電磁感應(yīng)原理 B．利用了通電導(dǎo)體在磁場中受力的原理C．利用了電流的磁效應(yīng) D．產(chǎn)生了直流電【例2】（2023·浙江寧波市）夏天的紫外線較強，人們在戶外活動時間過長，會造成皮膚灼傷，甚至誘發(fā)皮膚癌。小寧利用紫外光敏電阻對紫外線較靈敏的性質(zhì)，設(shè)計了如圖所示電路。當(dāng)戶外紫外線增強到設(shè)定值時，S2閉合，電動機轉(zhuǎn)動，遮陽棚上防紫外線的遮陽布展開。（1）調(diào)試時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)戶外紫外線增強到設(shè)定值時，S2仍未閉合。為了達(dá)到設(shè)計要求，需要把滑動變阻器R1的滑片P向______（填“左”或“右”）移動；（2）從安全用電的角度分析，進(jìn)戶線a應(yīng)該是______線?！纠?】如圖所示，A、B兩個相同的鐵釘上繞有不同匝數(shù)的線圈，把它們接入電路中。（1）閉合開關(guān)，鐵釘下端都吸引了大頭針，這是因為線圈通電時，鐵釘具有磁性。由安培定則可知：A的上端為它的______（填“N”或“S”）極；（2）B鐵釘能吸引更多的大頭針，這是因為繞在它上面的線圈匝數(shù)較多，而線圈中的電流______（填“大于”或“等于”或“小于”）繞在A鐵釘上的線圈中的電流；（3）不改變線圈匝數(shù)，要想鐵釘能吸引更多的大頭針，可以將滑片P向______（填“左”或“右”）移。（1）電磁鐵的磁性有無由通斷電控制;電磁鐵的磁性強弱跟電流大小、線圈匝數(shù)多少、有無鐵芯有關(guān).（2）電磁繼電器及電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關(guān)的探究實驗①探究電磁鐵磁性強弱的影響因素時采用轉(zhuǎn)換法和控制變量法.轉(zhuǎn)換法:電磁鐵的磁性強弱通過電磁鐵所吸引的小磁針的數(shù)目來比較.控制變量法:探究電磁鐵的磁性強弱與電流的關(guān)系時,要保證線圈匝數(shù)相同;探究電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系時,要保證電流相同.②實驗結(jié)論:a.線圈匝數(shù)相同時,電流越大,電磁鐵的磁性越強;b.電流相同時,線圈匝數(shù)越多,電磁鐵的磁性越強.1．大多數(shù)新冠肺炎患者會出現(xiàn)發(fā)熱癥狀，已知熱敏電阻的阻值隨人體輻射的紅外線而改變，人體溫度越高熱敏電阻的阻值越小。某同學(xué)據(jù)此設(shè)計了一個紅外線體溫安檢電路。要求無人或體溫低于37.3℃的人經(jīng)過時僅綠燈亮，高于37.3℃的人經(jīng)過時，紅燈亮且電鈴響起。下列設(shè)計符合要求的是（）A. B. C. D.2．巨磁電阻（GMR）效應(yīng)指某些材料的電阻在磁場中急劇減小的現(xiàn)象，如圖是說明巨磁電阻特性原理的示意圖，當(dāng)閉合S1、S2且將滑片P向右滑動時，下列說法正確的是（）GMRGMR指示燈S1S2P電磁鐵VLA．指示燈變暗，電壓表示數(shù)變大 B．指示燈變暗，電壓表示數(shù)變小 C．指示燈變亮，電壓表示數(shù)變大 D．指示燈變亮，電壓表示數(shù)變小3.如圖是小敏設(shè)計的汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當(dāng)CO濃度高于某一設(shè)定值時，電鈴發(fā)聲報警。圖中氣敏電阻R阻值隨CO濃度的增大而減小。下列說法正確的是（）A.

電鈴應(yīng)接在A和C之間B.

當(dāng)CO濃度升高，電磁鐵磁性減弱C.

用久后，電源電壓U1會減小，報警時CO最小濃度比設(shè)定值高D.

為使該檢測電路在CO濃度更低時報警，可將R2控制電路的滑片向下移4.雖然純凈的水是不導(dǎo)電的，但一般的水都能導(dǎo)電。根據(jù)水的導(dǎo)電性可以設(shè)計一種水位自動報警器，其原理如圖所示?圖中的螺線管中插入了一根軟鐵棒，通電后磁性會更_____(選填“強”或“弱”)；當(dāng)水位到達(dá)金屬塊A時，_____(選填“紅”或“綠”)燈亮。5.電磁鐵通電后，小磁針N極轉(zhuǎn)至圖所示位置，此時鐵塊在水平桌面上靜止并受到電磁鐵吸引。(1)電磁鐵甲端應(yīng)為N極還是S極?6．在探究電磁鐵的實驗中，用相同的漆包線和鐵釘繞制成電磁鐵A和B。閉合開關(guān)，移動滑片后，鐵釘A和B都能吸住一些大頭針，如圖所示。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，磁鐵磁化大頭針時，仍滿足異名磁極相吸引的關(guān)系，并且B下方大頭針下端為N極。請在圖中標(biāo)出A下方大頭針下端的磁極名，并在電源的兩端注明+-極?？键c4：電動機一、磁場對通電導(dǎo)線的作用：演示實驗1．通電導(dǎo)線在磁場中要受到力的作用。2．通電直導(dǎo)線在磁場中受到力的方向與電流的方向、磁場的方向有關(guān)。二、電動機1．電動機由兩部分組成：能夠轉(zhuǎn)動的線圈，也叫轉(zhuǎn)子。固定不動的磁體，也叫定子。2．換向器通過換向器可以使線圈中電流每半周改變一次。3．電動機的工作原理【例1】（2023·安徽中考真題）圖示為直流電動機的工作原理圖。線圈abcd處于向右的磁場中，兩個銅半環(huán)E和F跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉(zhuǎn)動，兩半環(huán)中間斷開，彼此絕緣；A和B是電刷，它們分別跟兩個半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。在圖示位置，電流沿dcba流過線圈，dc邊受到磁場的作用力向下，則（）A．線圈在圖示位置時，ab邊受到磁場的作用力向下B．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180o時，電流沿dcda流過線圈C．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°時，dc邊受到磁場的作用力向下D．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°時，ab邊受到磁場的作用力向下【例2】下列四個實驗，工作原理能和左邊電動剃須刀工作原理相同的是（）A. B. C. D.（1）考查通電導(dǎo)體在磁場中的運動,要注意區(qū)分電磁感應(yīng)及通電導(dǎo)體在磁場中的運動,前者為因動而電,后者為因電而動.比較磁場對電流的作用和電磁感應(yīng)現(xiàn)象可幫助同學(xué)們理解、記憶.磁場對電流的作用電磁感應(yīng)現(xiàn)象現(xiàn)象分析原因通電導(dǎo)體(線圈)置于磁場中閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動結(jié)果受到作用力(運動、轉(zhuǎn)動)產(chǎn)生電流應(yīng)用電動機電動機（2）電動機①原理:通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用.②通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與磁場方向、電流方向有關(guān).a.保持磁場方向不變,改變電流方向,通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向改變;b.保持電流方向不變,改變磁場方向,通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向改變;c.同時改變磁場方向和電流方向,通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向不變.③換向器的作用:每當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時,換向器就能自動改變線圈中的電流方向.④電動機主要由定子和轉(zhuǎn)子組成. ⑤電動機工作時將電能轉(zhuǎn)化為機械能.⑥直流電:電流方向不變的電流.交流電:周期性改變方向的電流.根據(jù)電源的類型可將電動機分為直流電動機和交流電動機.⑦電動機的優(yōu)點:構(gòu)造簡單,控制方便,體積小,效率高,功率可大可小,無污染.1.（2023·湖北省孝感市)以下說法中錯誤的是（）A.可用安培定則來判斷通電螺線管的N極B.電動機是利用電磁感應(yīng)原理制成的C.目前獲得核能的途徑有兩種：裂變、聚變D.煤、石油屬于不可再生能源2．如圖所示四個實驗中，能說明電動機工作原理的是（）ABCD3．用如圖所示的裝置探究通電導(dǎo)線在磁場中的受力情況。接通電源，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體ab向左運動；把電源正負(fù)極對調(diào)后接入電路，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體ab向右運動。這個實驗事實說明通電導(dǎo)線在磁場中受力（）A．方向與電流方向有關(guān) B．方向與磁感線方向有關(guān)C．大小與電流大小有關(guān) D．大小與磁場強弱有關(guān)4.（2023·甘肅省天水市）我國的新型航母將采用自行研制的電磁彈射器．小明猜想它的工作原理如圖所示，電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通過強電流時，即可受到強大的推力．小明的猜想與下列實驗原理相同的是A. B.C. D.5.（2023·江蘇省鹽城市)如圖所示，在“探究磁場對電流的作用”實驗中，給直導(dǎo)線通電，觀察到它向右運動，只改變直導(dǎo)線中電流的______，導(dǎo)線的運動方向會發(fā)生改變。這個過程將______能轉(zhuǎn)化為直導(dǎo)線的機械能。日常生活中的______（電動機/發(fā)電機）就是利用這個原理制成的。考點5：磁生電一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1．內(nèi)容：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2．感應(yīng)電流：電路中產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。3．電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用： 二、發(fā)電機1．發(fā)電機發(fā)出的電流的大小和方向是變化的。（1）觀察手搖發(fā)電機的構(gòu)造；（2）觀察發(fā)電機對小燈泡亮度的影響。小燈泡發(fā)光說明電路中有了電流。線圈轉(zhuǎn)得越快，小燈泡越亮，說明感應(yīng)電流越大。二極管交替發(fā)光，說明產(chǎn)生的電流方向不停在改變。2．交變電流（1）定義：交流發(fā)電機產(chǎn)生的電流是交變電流，簡稱交流。（2）頻率：在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率。我國電網(wǎng)以交流供電，頻率50赫茲。3．發(fā)電機工作原理（1）發(fā)電機的構(gòu)造發(fā)電機由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。大型發(fā)電機一般采用磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電。（2）工作原理當(dāng)線圈在前半周轉(zhuǎn)動時，電流表指針偏轉(zhuǎn)，表明電路中產(chǎn)生了電流；當(dāng)線圈在后半周轉(zhuǎn)動時，切割磁感線方向相反，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向相反。（3）發(fā)電機發(fā)電的過程是其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的過程?！纠?】（2023·重慶中考真題）三峽水電站是世界上規(guī)模最大的水電站之一，發(fā)電機組是水電站的核心部分，四個裝置中符合發(fā)電機工作原理的是（）A．B．法拉第的電磁感應(yīng)現(xiàn)象C．奧斯特實驗D．司南【例2】（2023·四川成都市·中考真題）將導(dǎo)體、開關(guān)和靈敏電流表用導(dǎo)線連接，導(dǎo)體放置在磁極間，如圖所示。下列說法正確的是（）A．開關(guān)閉合，磁鐵不動，水平向左快速移動，指針不偏轉(zhuǎn)B．磁極對調(diào)后，開關(guān)閉合，水平向右快速運動，指針要偏轉(zhuǎn)C．開關(guān)閉合，豎直上下運動，指針要偏轉(zhuǎn)D．開關(guān)斷開，快速運動，指針可能偏轉(zhuǎn)（1）對產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的理解,應(yīng)注意以下幾個關(guān)鍵詞:“閉合”“一部分導(dǎo)