专题20：电与磁-2023-2024学年九年级（全一册）物理同步培优方法题型讲义（人教版）

专题20 电与磁 一、磁现象 1、磁性：磁铁能够吸引铁、钴、镍等物质的特性叫磁性。 2、磁体：具有磁性的物体叫磁体，常见的磁体有条形磁体、蹄形磁体(也叫U形磁体)、小磁针等。 3、磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。每个磁体都有两个磁极，一个是南极(也叫S极)，一个是北极(也叫N极)。磁极间的相互作用规律是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 4、磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。铁或钢制的物体都能被磁化。铁棒被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁体；钢棒被磁化后，磁性能够长期保持，称为硬磁体或永磁体。 5、磁体的指向性：将可自由转动的永磁体悬挂起来，静止时，总有一端指南、另一端指北，指南的一端是磁体的南极，指北的一端是磁体的北极。 二、磁场 1、磁场：磁场是磁体周围存在的一种物质。磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁场是有方向的，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极指的方向就是该点的磁场方向。 2、磁感线：磁场中实际并不存在一条条的线——磁感线，它是人们为了形象地描述磁场而假想的线(就像光线一样)； 3、磁感线的特征： （1）磁感线充满整个空间，是永远也不会相交的闭合曲线； （2）磁场中任何一点的磁感线的切线方向跟放在该点的磁体北极的受力方向一致； （3）磁体外部空间的磁感线总是从北极出来，回到南极；而磁体内部的磁感线则从南极到北极； （4）磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，某点磁感线的切线方向表示该点的磁场方向。 4、地磁场：地球是一个天然大磁体，地球周围存在着磁场，称为地磁场。地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近。 三、电流的磁场 1、电流的磁效应 通电导体和磁体一样，周围存在着磁场，能使小磁针发生偏转，这种现象叫做电流的磁效应。奥斯特实验表明，通电导体周围存在磁场，并且该磁场的方向与电流的方向有关。 2、通电螺线管的磁场 通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样，其两端相当于条形磁体的两个磁极，其极性与电流的方向有关，可用安培定则来判定。 3、安培定则 用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。 4、电磁铁及其应用 (1)构造：内部带铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。 (2)电磁铁的特点：通电时有磁性，断电时没有磁性；磁场的方向由线圈的绕向和电流的方向控制；磁性的强弱可以由电流的大小控制，电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。 (3)电磁继电器是利用电磁铁制成的，利用电磁继电器可以实现各种自动控制。 四、电动机 1、通电导体在磁场中要受到力的作用（力的方向判断依据左手定则，高中学习内容）。从能的转化观点来看，这是将电能(通电)转化为机械能(导体受力而运动)，这正是制造电动机的基础。 2、通电导体在磁场中受力的方向跟电流的方向和磁感线的方向有关，导体受力的方向既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直。 3、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。 ①如图所示是直流电动机的工作原理图。 ②电动机的构造：电动机由能够转动的线圈和固定不动的磁体两部分组成。在电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。 ③换向器的作用：当线圈到达平衡位置时能自动地改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。 五、磁生电（发电机） (1)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，导体中就会产生感应电流，这种现象称为电磁感应；由电磁感应产生的电流叫做感应电流（感应电流的方向依据右手定则，高中学习）。 (2)感应电流的方向与导体的运动方向和磁感线的方向有关。 (3)在电磁感应现象里，通电导体在磁场中运动，将机械能(导体运动)转化为电能(产生电流)； (4)发电机：①发电机是根据电磁感应原理制成的； ②交流发电机发出的是大小和方向都发生周期性变化的电流，称交变电流； ③交变电流每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是赫兹，简称赫，符号是Hz，我国电网交变电流供电频率为50Hz。 六、题目类型 类型一、磁场与磁感线的理解 类型二、安培定则的应用——判断螺线管的极性 类型三、影响电磁铁磁性强弱的因素 类型四、电磁继电器 类型五、磁场对电流的作用 类型六、电磁感应现象 类型七、电动机和发电机 类型七、相关实验 典例·解读 例1．下列说法错误的是（  ） A．磁场是由无数条磁感线组成的 B．磁感线在磁体的外部从磁体N极出发，最后回到S极 C．将条形磁铁分成若干段，每段磁体均有N，S极 D．大头针被磁铁吸引的同时也被磁化成小磁体 【答案】A 【分析】磁场是磁体周围存在的一种看不见、摸不着的物质，为了形象的描述磁场，我们用到了磁感线；磁感线在磁体的外部是从N极发出，回到S极的；只要是磁体，都存在两个磁极：N极和S极；磁铁吸引铁一类物质的过程就