第24课时 电和磁

第24课时电和磁
一、磁场
考点1知道磁性的概念a
1．具有吸引铁、钴、镍等物质的性质称为________________。

2．具有磁性的物体叫________________。

考点2描述磁体周围存在着磁场a
1．磁体周围存在磁场，磁场是一种看不见，而又摸不着的________________。

2．基本性质：它对放入其中的磁体产生________________。

磁体间的相互作用就是通过________________发生的。

3．方向：磁场具有________________。

将一个小磁针放入磁场中任何一点，小磁针________________所指的方向就是该点磁场的方向。

考点3能根据磁感线识别磁体的极性a
1．磁体中各部分磁性强弱不同，两端磁性最强称为磁极。

磁极分为________________极和________________极。

2．磁极相互作用的规律：同名磁极________________，异名磁极________________。

3．条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线：在磁铁外部，________________。

4．磁感线的________________表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场的方向。

注意：磁场是一种实际存在的物质，而磁感线是人为________________的，实际并不存在。

考点4绘制条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁感线b
1．(2017·长沙)小天利用手中的条形磁体做了以下小实验，其中结论正确的是() A．条形磁体能够吸引小铁钉
B．同名磁极相互吸引
C．将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方
D．条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有互相作用了
2．(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()
考点5绘制通电直导线周围的磁感线b描述通电直导线周围存在着磁场及磁场的分布规律 a
1．奥斯特实验
________________表明电流周围存在磁场。

2．通电直导线周围的磁场是以导线上各点为中心的同心圆。

越靠近导线，磁感线越________________。

磁场方向随着________________的改变而改变。

考点6绘制通电螺线管周围的磁感线b描述通电螺线管周围存在着磁场及磁
场的分布规律 a
通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。

其两端的极性跟________________有关，电流方向与磁极间的关系可由________________来判断。

考点7知道通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关 a 通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向跟____________________和____________________有关。

如果这两者其中之一的方向改变，则力的方向
____________________，如果这两者的方向同时改变，则力的方向
____________________。

考点8概述电磁铁的特点及作用b
1．定义：内部带________________的通电螺线管。

2．原理：当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场
________________。

磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互
相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。

3．优点：磁性有无由________________来控制，磁极方向由________________来控制，磁性强弱由________________、________________来控制。

4．应用：电话、电磁继电器等。

3．(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
4．(2017·嘉兴、舟山)如图是奥斯特实验的示意图。

下列有关奥斯特实验
现象的分析，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
二、电磁感应现象
考点9描述电磁感应现象a
1．闭合电路的________________导体在磁场中做________________
磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象称为电磁感应现
象。

2．如果电路没闭合，则没有______________，仅有________________。

考点10说明产生感应电流的条件b
1．电路必须是________________的。

2．导体必须做________________的运动。

考点11知道感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向有关 a
感应电流的方向与________________和________________有关。

5.(2017·温州)下列情景中利用电磁感应原理的是()
6．(2016·台州)有人发明了一种”发电地板”，如图所示。

发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，便能发电。

该发电地板的
工作原理与下
列哪个
选项的实
验原理相
同()
三、电磁知识在技术中的应用
考点12举例说出电磁知识在技术中的应用a
1．发电机是利用________________制成的。

能量转化：________________。

2．电动机是利用________________的原理制成的。

能量转化：____________________。

3．电磁起重机、电磁继电器及磁悬浮列车都是根据电磁铁的原理制成的。

4．磁带、磁卡等是利用磁性材料的磁化来记录信息的产品。

考点13列举在自然界或生命活动中的电现象a
1．自然界有一些发电的动物，如电鳗。

2．人体电流：人在肌肉运动及神经传导信息至大脑时会产生极微弱的电流。

人体内的心脏在每一次周期性的跳动中，心脏内某些部位间的电压发生有规律的变化。

这种生物电通过心脏周围的导电组织和体液，反映到身体各部位，使身体各部位间电压随心脏的跳动发生有规律的变化。

大脑皮层中神经元的生物电活动表现为大脑皮层具有规律性的电压改变。

3．静电：冬天脱毛衣时有时会有火花，这是毛衣与皮肤摩擦产生了________________。

人体静电的电压最大可达2万伏左右，但由于电流小，没有危险。

考点14根据具体要求绘制简单的电磁控制电路b
电磁继电器是用电磁铁控制的自动开关，使用电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流。

7．(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。

下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()
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
8．(2017·泰州)无线充电技术应用了特斯拉线圈，如图，用一不通电的
LED灯靠近正在通电的特斯拉线圈时，LED灯发光了，灯被点亮的
现象可以用我们学过的哪一知识来解释()
A．电流的磁效应B．磁场对电流的作用C．安培定则D．电磁感应
高频点1 磁场的基本性质
★例1(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
1．(2017·天津)如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是()
高频点2 通电螺线管磁性的变化
★例2(2017·烟台)在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管M端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下面说法正确的是() A．通电螺线管M端为S极
B．小磁针N极指向水平向右
C．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
D．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性减弱
★2.(2016·资阳)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应(某些材料的电阻在磁场中急剧减小)荣获了2007年诺贝尔物理学奖，如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图，闭合S1、S2后，下列说法正确的是() A．电磁铁右端为N极
B．滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱
C．巨磁电阻的阻值随滑片P向左滑动而明显减小
D．滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变暗
高频点3 电磁感应现象
★例3(2017·呼和浩特)在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。

例如1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图甲所示，示意图如图乙。

为避免磁铁的磁场对小磁针的作用，把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后科拉顿跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。

下列
说法中正确的是()
A．该实验过程中没有发生电磁感应现象
B．通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象
C．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为线圈中没有产生电流，所以看不到小磁针偏转D．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转
★3.(2015·武汉)如图是一种充电鞋的结构示意图。

当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流，产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池。

这种充电鞋的工作原理是() A．电磁感应现象
B．电流的磁效应
C．磁极间的相互作用
D．通电线圈在磁场中受力转动
【提醒】本题把能量转化和电磁学知识联系起来。

★例4如图所示，质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度
自由下落并经过某一磁场区域(”×”代表磁感线垂直于纸面向里)。

若不
计空气阻力，两线框落地时具有的动能分别为E A和E B，则E A和E B大小
关系是________________。

【提醒】本题考查了安培定则和磁场对电流的作用的知识，是一道综合题，
有一定的难度。

★例5(2017·绵阳)一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间，刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示。

现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间，a、b为螺线管与电源的接口。

某同学进行了如下四次操作：
①a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流
②b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是() A．①和③B．②和④C．①和④D．②和③
★例6(2017·杭州)图甲为热敏电阻的R－t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。

继电器线圈的电阻为150欧。

当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合。

为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的”电源”是恒温箱加热器的电源。

(1)从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为____________________欧。

(2)恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
(3)若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？
(4)若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将____________________(填”变大”、”不变”或”变小”)。

(友情提示：本栏目建议午休时间完成)
1．(2017·鄂州)如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座里面有一个电磁铁，可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。

下列有关地球仪说法正确的是()
A．如果想取下地球仪，应先切断电源第1题图B．这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的
C．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，地球仪受到的磁力大小不变
D．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
2．(2017·沈阳)如图所示，对于图片中所描述的物理现象或过程，下列分析中正确的是()
第2题图
A．图甲司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是N极
B．图乙匝数一定时，增大电流，电磁铁吸引曲别针的数目会增加
C．图丙使用试电笔时，用指尖按住上端的金属帽，会发生触电事故
D．图丁当电流过大时，保险丝先熔断，所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝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是()
第3题图
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．(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点的磁场方向向右第4题图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
5．(2017·德州)如图为实验室常用电流表内部构造图。

多匝金属线圈悬置
在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。

当线圈中有电流通过时，它受
力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。

图中与这一过程工作原
理相同的是() 第5题图
★6.(2015·广州)巨磁电阻(GMR)在磁场中，电阻会随着磁场的增大
而急剧减小，用GMR组成的电路图如图所示，S断开，A2有示
数，电源电压恒定，则()
A．S闭合时，A2示数减小第6题图B．S闭合时，A2示数不变
C．A1示数减小时，A2示数不变
D．A1示数增大时，A2示数增大
7．(2017·宜昌)如图甲所示，一个条形磁铁摔成两段，取右边的一段靠近
小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则右边这处裂纹的磁极是
________________极。

如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起(如图甲)，第7题图
这两段会相互____________________(填”吸引”或”排斥”)。

8．(2017·黄冈)如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，它
根
据____________________(填”电流的磁效应”、”电磁感应”
或”通电导体在磁场中受力”)的原理发电，这个过程____________________能转化为电能，产生的电能储存于魔方内。

第8题图
魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的____________________(填”电源”或”用电器”)。

9．(2017·绍兴、义乌)把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力”小车”，
并将它放入铜质螺线管中，如图甲，”小车”就能沿着螺线管运动。

图乙是它的示意图。

第9题图
(1)在图乙上画出螺线管中的电流方向。

(2)实验中发现，必须将”小车”全部推入螺线管，”小车”才能运动，”小车”运动的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)进一步探究发现，”小车”运动的方向与电池正负极位置和超强磁铁的极性有关。

将如图乙装配的小车放入螺线管，则小车的运动方向是____________________。

(4)要使”小车”运动速度增大，请提出一种方法：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

10．(2016·温州)如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压U 1＝6 伏，指示灯L 的额定电压U L ＝2.5伏，定值电阻R 0＝350欧；控制电路电源电压U 2＝1.5伏，磁敏电阻R x 的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A 、B 、C 处时，磁敏电阻R x 所处位置的磁场强度分别为a 、b 、c 。

闭合开关S 1和S 2后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂
鸣器发出警报声。

第10题图
已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L 熄灭，蜂
鸣器开始报警。

现移动滑动变阻器R P 的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的23
，当窗户移至轨道B 点位置时，蜂鸣器恰好开始报警。

若要求窗户移至轨道C 点位置时蜂鸣器才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现？请通过计算加以说明。

(写出计算过程，电磁铁线圈电阻忽略不计)
参考答案
第24课时电和磁
课前预热
考点1 1.磁性 2.磁体
考点2 1.特殊物质 2.磁力的作用磁场 3.方向性北极
考点3 1.N S 2.互相排斥互相吸引 3.磁感线从N极出来，进入S极 4.疏密假想【考点真题】1.A 2.A
考点5 1.奥斯特实验 2.密集电流方向
考点6电流方向安培定则
考点7磁场方向电流方向改变不变
考点8 1.铁芯 2.磁化 3.通断电电流方向电流大小线圈匝数
【考点真题】3.A 4.B
考点9 1.一部分切割 2.感应电流感应电压
考点10 1.闭合 2.切割磁感线
考点11导体运动的方向磁场方向
【考点真题】5.D 6.B
考点12 1.电磁感应原理机械能转化为电能
2．通电导体在磁场中受力电能转化为机械能
考点13 3.静电
【考点真题】7.B8.D
课堂突破
例1A例2D例3D例4E A＜E B
例5D例6(1)90(2)恒温箱的加热器应接在A、B端(3)若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器不处于工作状态(4)变大
【变式拓展】1．A 2.C 3.A
校内作业
1．B 2.B 3.C 4.B 5.C 6.D 7．N吸引8．电磁感应机械电源
9．(1)
(2)磁铁接触的一段螺线管产生的磁场与干电池前后吸附磁铁的磁场相互作用(合理答案均可)(3)向左
(4)增强磁铁的磁性(增加单位长度内螺线管匝数、增加电压等)
10．当窗户移至B点时，据图可知，R x＝400欧，此时，I＝0.003安2
3R P＝
U2
I－R x＝
1.5伏
0.003安
－400欧＝100欧所以滑动变阻器的最大阻值R P＝150欧。

当窗户移至C点时，据图可知，R′x＝300欧，若蜂鸣器刚好报警，控制电路中电流为0.003安，此时滑动变阻器接
入电路的有效阻值为R′P＝U2
I－R′x＝
1.5伏
0.003安
－300欧＝200欧>150欧所以当滑动变阻
器阻值调节到最大值时，窗户还未移至C点，控制电路中的电流已大于0.003安，蜂鸣器已报警，因此无法通过调节滑动变阻器阻值来实现。