人教版 初三物理九年级下册 第20章《电和磁》知识点梳理+习题(含答案)

第二十章电与磁

教学目标

1．磁场对电流的作用实验

2．电磁感应原理及应用

3．发电机和电动机的原理及区别

知识点梳理

一、磁场对电流的作用

磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场里，会受到力的作用。

实验证明：（1）当电流方向和磁场方向平行时，磁场对导体没有力的作用。（2）通电导体在磁场里，受力方向与电流方向和磁感线方向有关，当只改变其中一个的方向时，受力方向会改变，同时改变两个的方向，受力方向不改变。

二、电动机

基本结构：转子线圈、定子（磁体）、电刷、换向器

电刷的作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。

换向器的作用：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。

原理：通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，工作时将电能转化为机械能。

通电线圈在磁场中的受力大小跟电流（电流越大，受力越大）有关。

通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱（磁性越强，受力越大）有关。

通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数（匝数越大，受力越大）有关。

应用：直流电动机：（电动玩具、录音机、小型电器等）交流电动机：（电风扇、洗衣机、家用电器等）

三、电磁感应现象

（1）电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。

（2）电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。感应电流：由于电磁感应产生的电流叫感应电流。

（3）电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。

四、发电机

原理：发电机是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器。

五、电磁感应和磁场对电流的作用的区别：

导体中的电流应感应而产生由电源供给

主要应用发电机电动机

六、直流电和交流电

（1）直流电：方向不变的电流叫做直流电。

（2）交流电：周期性改变电流方向的电流叫交电流。

（3）我国交流电周期是0.02s，频率为50Hz（每秒内产生的周期性变化的次数是50次），每秒电流方向改变100次。

七、发电机和电动机的区别

（1）结构：发电机无电源；电动机有电源。

（2）工作原理：交流发电机是根据电磁感应原理工作的；电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。

（3）能量转化：交流发电机是由机械能转化为电能。电动机是由电能转化为机械能。

经典例题讲解

题型一：磁场对电流的作用

例1：如图3所示的实验装置，可以用来（）

A、研究感应电流的方向与磁场方向的关系

B、研究发电机的工作原理

C、研究通电导体在磁场中所受的力与什么因素有关

D、研究电磁铁的磁性与什么因素有关

解析：图中有电源，开关闭合后，导体ab开始运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用。

答案：C

题型二：电磁感应

例2：下列实验中能探究“什么情况下磁可以生电”的是( )

解析：

要探究磁生电应让装置满足电磁感应的条件并且能演示出电路中是否产生电流．

解：A、通电导体放在小磁针上方时，小磁针会产生偏转，故演示的是电流的磁效应，故A错误；

B、当导体棒在磁场中左右移动时，电流表中会有电流产生，故B可以演示磁生电，故B正确；

C、开关闭合后导体棒在磁场的作用下会产生运动，说明通电导体在磁场中受力的作用，故C错误；

D、当开关闭合后，线圈会在磁场中转动起来，说明通电导体在磁场中受力的作用，故D错误；

答案：B

例3：如图所示，让金属棒ab水平向右运动时，灵敏电流计指针摆动。此实验装置是研究___________________________的，____________机就是利用这种现象制成的。将磁极上下对调，其他不变，观察指针摆动情况，这样操作是为了研究________________________。

解析：当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，就会产生感应电流，这就是电磁感应现象，题中实验装置就是研究电磁感应现象的；根据电磁感应现象的原理，磁可以生电，发电

机就是利用这种现象制成的。将磁极上下对调，其他不变，观察指针摆动情况，这样操作

是为了研究感应电流的方向与磁场方向的关系。

答案：电磁感应现象；发电；感应电流的方向与磁场方向的关系

例4：如图所示，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置。铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路。

（1）闭合开关后，使铜棒ab上下运动，电流表指针_________(填“能”或“不能”)发生偏转。

（2）要使电流表指针发生偏转，铜棒ab应_______运动，这是一种_______现象，利用这一原理可制成____________________________________。

（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法。

方法一：__________________________________________________________________

方法二：__________________________________________________________________

解析：（1）铜棒ab上下运动，正好和蹄形磁体中磁感线的方向一致，不能做切割磁感线运动，所以不能产生感应电流，电流表的指针就不发生偏转；

故答案为：不能．

（2）要使电流表指针发生偏转，即要让闭合电路中产生感应电流，就要让铜棒ab做切割磁感线运动，水平向左、向右，或者斜向上、斜向下都可以切割到磁感线，这种现象就是电磁感应现象，利用它人们发明了发电机；

故答案为：向右（向左、斜向上或斜向下）；电磁感应；发电机．

（3）图中的电流表可以比较出电流的方向，要使电流表指针偏转方向发生改变，也就是要改变感应电流的方向，可以从影响感应电流方向的两个因素（导体的运动方向和磁场方向）考虑，只改变其中一个因素时，感应电流的方向就会发生改变；

故答案为：改变铜棒运动方向；改变磁场方向．

题型三：电动机与发电机

例5：2020年3月10日，在东方电机有限公司白鹤滩水电站转

轮厂房，白鹤滩项目左岸第三台转轮完成喷涂防护剂，顺利吊

运出厂。如上图右为电动机和发电机模型，其中图（选

填“甲”或“乙”）为电动机模型，其工作原理是；电动机工作时，能够