第17章 电与磁 课件 2025年中考物理 考点探究（广东）

第十七章　电与磁 回归教材 实验探究 真题精粹 ⁠ ⁠磁现象 课标要求：通过实验，了解物质的一些物理属性，如磁性。 1.磁性：具有吸引 　铁、钴、镍　⁠等物质的性质，叫作磁性。 2.磁体：具有 　磁性　⁠的物体。 3.磁极：磁体上 　磁性最强　⁠的部分，每个磁体都有两个磁极，分别是 　南（S）　⁠极和 　北（N）　⁠极。 铁、钴、镍　 磁性　 磁性最强　 南（S） 北（N）　 4.磁极的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互 　吸引　⁠。 5.磁化：一些物体在 　磁体　⁠或 　电流　⁠的作用下会获得磁性，这种现象叫作磁化。 吸引　 磁体　 电流　 ⁠ ⁠磁场和磁感线 课标要求：能用语言、文字、图表描述物质的物理属性。通过实验，认识磁场。知道地磁场。 1.磁场 （1）定义：磁体周围存在着一种物质，能使 　磁针　⁠偏转。这种物质看不见、摸不着，我们把它叫作磁场。 （2）磁场方向：物理学中把小磁针静止时 　北极　⁠所指的方向规定为该点磁场的方向。 磁针　 北极　 2.磁感线 （1）定义：为了形象地表示磁场，我们仿照铁屑在磁场中的分布图形，画出的一条条带有箭头的曲线。 （2）方向：与磁场方向相同，在磁体外部的磁感线都是从磁体的 　N　⁠极出发，回到 　S　⁠极的，磁体内部的磁感线则从 　S　⁠极到 　N　⁠极。 N　 S　 S　 N　 （3）常见磁体周围磁感线的分布。 （4）如图所示，地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似。但地磁的南极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合，存在磁偏角，这一现象是我国宋代学者 　沈括　⁠首先发现的。 沈括　 ⁠ ⁠电生磁 课标要求：通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。 1.电流的磁效应 （1）奥斯特实验：首先证明了 　通电导线　⁠周围存在磁场，磁场方向与导线中 　电流　⁠的方向有关。 （2）电流的磁效应：通电导线周围存在与 　电流　⁠方向有关的磁场，这种现象叫作电流的磁效应。 通电导线　 电流　 电流　 2.通电螺线管的磁场 （1）通电螺线管的磁场特点：通电螺线管的外部磁场和 　条形磁体　⁠的磁场一样，通电螺线管的两端相当于 　条形磁体　⁠的两极。 （2）极性判断：右手螺旋定则（安培定则）。 如图所示，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。 条形磁体　 条形磁体　 ⁠ ⁠电磁铁、电磁继电器 课标要求：了解电磁铁在生产生活中的应用。 1.电磁铁 （1）构造：螺线管的内部插入铁芯。 （2）原理：电流的 　磁效应　⁠。 磁效应　 ②电磁铁磁性的强弱可以由 　电流的大小　⁠和 　线圈的匝数　⁠来控制。线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性就越强；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性就越强。 ③电磁铁的磁极方向可以由电流的方向来控制。 电流的大小　 线圈的匝数　 （3）电磁铁的磁性： ①电磁铁磁性的有无可由 　电流的通断　⁠来控制。 电流的通断　 （4）应用：电磁起重机、电铃、电磁继电器、磁悬浮列车等。 2.电磁继电器 （1）实质：利用 　电磁铁　⁠来控制工作电路的一种开关。 （2）构造：如图所示，由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。 电磁铁　 （3）作用：可以实现低电压、弱电流的电路控制高电压、强电流的电路，利用电磁继电器还可实现远程控制和自动控制。 ⁠ ⁠磁场对电流的作用和电磁感应 课标要求：通过实验，了解通电导体在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关。探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产生活中的应用。 探究装置 ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ 结论 通电导体在磁场中 　受到力的作用　⁠； 受力的方向与 　磁场方向　⁠和 　电流方向　⁠有关  　闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时　⁠，会产生感应电流；感应电流的方向与 　磁场方向　⁠和 　导体做切割磁感线运动的方向　⁠有关 受到力的 作用　 磁场方向　 电流方向　 闭合电路的部分导体做切割磁感线 运动时　 磁场方向　 导体做 切割磁感线运动的方向　 应用 电动机、扬声器、电流表 发电机、动圈式话筒 能量转化  　电　⁠能转化为 　机械　⁠能  　机械　⁠能转化为 　电　⁠能 装置区别 有电源 无电源 结构图 ⁠ ⁠ 电动机 ⁠ ⁠ 发电机 电　 机械　 机械　 电　 ⁠ ⁠核心突破点一　右手螺旋定则（安培定则） （1）确定通电螺线管及小磁针的N、S极 （2）确定通电螺线管中电流的方向和电源正、负极 （3）确定通电螺线管上的绕线方向 ⁠ ⁠某同学用如图所示的装置研究通电螺线管外部的磁场，闭合开关后，螺线管A端的磁极为 　N　⁠极。 　　⁠ ⁠（通电螺线管外部的磁场）小磁针静止后其右端为 　S　⁠极。 N　 S　 　　通电导体在磁场中受到力的作用，只改变电流或磁场方向，导体受力的方向也发生改变；同时改变电流或磁场方向，则导体受力方向不变。 　　⁠ ⁠如图所示的实验中，闭合开关，观察到金属棒向左运动，断开开关，对调电源正、负极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到金属棒向 　右　⁠运动。 右　 ⁠ ⁠核心突破点二　通电导体在磁场中的受力情况 　　⁠ ⁠（电动机原理）该实验现象说明磁场对 　通电导体　⁠有力的作用，利用这一原理可以制成 　电动　⁠机。 　　⁠ ⁠（能量转化）该过程能量由 　电　⁠能转化为 　机械　⁠能。 　　⁠ ⁠（磁性材料）该实验中金属棒的材质应选用 　铝　⁠（选填“铝”、“铁”或“铁铝合金”）。 通电导体　 电动　 电　 机械　 铝　 A.电流I1等于I2 B.图甲位置中CD段受到的磁场力方向向下 C.让线圈转180°到图乙位置，AB段受到的磁场力方向向下 D.让线圈转180°到图乙位置，CD段受到的磁场力方向向下 　　⁠ ⁠（通电导线在磁场中受力方向的影响因素）矩形铜线框在某磁场中的位置如图甲所示，电流I1从O点流入线圈，从P点流出，流出的电流为I2，AB段受到的磁场力方向向上。下列说法不正确的是（　C　） C ⁠ ⁠核心方法　并联电路中干路电流大小相等；根据电流方向和磁场方向是否改变来判断通电导体在磁场中受力方向是否改变；根据左手定则可以判定AB、CD段受到的磁场力的方向；左手定则：让磁感线从掌心进入，并将四指指向电流的方向，这时大拇指所指的方向就是磁场力的方向。 ⁠ ⁠核心突破点三　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，只改变磁场的方向或切割磁感线运动的方向，感应电流的方向发生改变；同时改变磁场的方向和切割磁感线的方向，感应电流的方向不变。 ⁠ ⁠如图所示，这是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关，保持磁铁位置不动，如果导体ab左右运动，电流表指针将 　左右摆动　⁠（选填“左右摆动”、“向左运动”或“向右运动”）。 　　⁠ ⁠（产生感应电流的条件）若导体棒ab上下运动，则电路中 　无　⁠（选填“有”或“无”）感应电流产生。 左右 摆动　 无　 教材图片 考查内容 教材图片 考查内容 ⁠ ⁠ （地磁场）如图所示，司南是中国古代发明的指示方向的器具，它具有的指南北性是因为受到 　地磁场　⁠的作用；它在水平面上静止时勺柄指南，说明勺柄是磁体的 　南　⁠极 ⁠ ⁠ （巨磁电阻电路）在磁场中，巨磁电阻的阻值（GMR）会随着磁场的增大而急剧减小，如图是用GMR组成的电路图，则闭合开关后，滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的右端是 　S　⁠极。小灯泡的亮度 　变亮　⁠（选填“变亮”、“变暗”或“不变”） 地磁场　 南　 S　 变亮　 教材图片 考查内容 教材图片 考查内容 ⁠ ⁠ （通电螺线管磁场）在探究通电螺线管外部磁场的方向时，在玻璃板上均匀地撒上铁屑，闭合开关，轻敲玻璃板，铁屑的分布情况如图所示，铁屑在玻璃板上的分布与 　条形磁体　⁠的磁场分布非常相似。 ⁠ ⁠ （动圈式扬声器）如图所示，这是一个动圈式扬声器的结构示意图，当某一瞬间线圈通过电流，线圈产生的磁场跟永久磁铁相互作用，带动锥形纸盆运动起来；当电流方向改变时 条形磁体　 教材图片 考查内容 教材图片 考查内容 ⁠ ⁠ 若把连接电源正、负极的接线对调，再闭合开关，轻敲玻璃板，此时铁屑的分布情况 　不变　⁠（选填“改变”或“不变”） ⁠ ⁠ 线圈的运动方向将 　改变　⁠（选填“改变”或“不变”），此装置中能量转化情况是 　电能转化为机械　⁠ 不变　 改变　 电能转化为机械能 　　小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示，将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1＝4.5 V，当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的衔铁将被电磁铁向下吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 （1）电磁继电器的电磁铁是利用电流的 　磁　⁠效应原理工作的。 （2）当环境温度升高时，热敏电阻的阻值将 　减小　⁠，继电器的磁性将 　增大　⁠。（均选填“增大”、“减小”或“不变”） （3）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 　B　⁠（选填“A”或“B”）相连。 磁　 减小　 增 大　 B　 （4）图甲中线圈上端P的磁极是 　S　⁠（选填“N”或“S”）极。 （5）若螺线管的电阻忽略不计，由图乙可知，当环境温度超过 　30　⁠℃时，警铃响。 S　 30　 实验突破一　探究通电螺线管外部磁场的特点 课标要求：通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。（课标要求学生必做实验） ⁠ ⁠设计实验与制订计划 （1）放入小磁针是为了 　显示磁场的方向　⁠。 显示磁场的方向　 “探究通电螺线管的磁场分布”实验： ⁠ ⁠进行实验与收集证据 （2）在固定着螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后 　轻敲纸板　⁠，观察铁屑的排列情况。 （3）如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，接下来的操作是 　改变电流方向　⁠，并观察小磁针的指向。 轻敲纸板　 改变电 流方向　 ⁠ ⁠分析论证 （4）在通电螺线管的两端各放一个小磁针，据小磁针静止时的指向，可以判定图中通电螺线管的 　右　⁠（选填“左”或“右”）端是它的N极。 （5）①通电后发现铁屑的分布如图所示，说明通电螺线管周围的磁场与 　条形　⁠磁体的磁场相似。 ②对调电源的正、负极，重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性与 　电流方向　⁠有关。 右　 条形　 电流方向　 实验突破二　探究什么情况下磁能生电 课标要求：探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。（课标要求学生必做实验） “探究感应电流产生的条件”实验装置如图所示。 ⁠ ⁠制订计划与进行实验 （1）实验中，AB棒的材料可能是 　铝　⁠（选填“塑料”或“铝”）。 （2）我们可以通过灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生，还可以通过指针偏转的方向判断 　电流方向　⁠。 铝　 电流方向　 ⁠ ⁠分析论证 （3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示。 次数 AB棒在磁场中的运动情况 是否有感应电流 1 静止 无 2 沿磁场方向运动 （不切割磁感线） 无 3 切割磁感线运动 有 根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做 　切割磁感线　⁠运动。在该运动过程中，主要将机械能转化为 　电　⁠能。 （4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，这是为了探究感应电流方向与 　磁场方向　⁠的关系。 切割磁感线　 电　 磁场方向　 　　若将此装置中灵敏电流计换成 　电源　⁠，可进一步探究电动机的工作原理。 电源　 ⁠ ⁠磁场对电流的作用（10年3考） 1.（2023·广东）如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针 　S　⁠极指南。当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 　磁场　⁠；断开电路，小磁针 　会　⁠（选填“会”或“不会”）回到原来位置。 S　 磁场　 会　 ⁠ ⁠电磁感应现象与实验探究（10年6考） 2.（2022·广东）图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分，当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是（　D　） A B D C D 【解析】 由题意知导体是闭合电路中的导体，a在A、B、C图所示磁场中沿图中所示方向运动时，导体均做切割磁感线运动，所以会产生感应电流；但a在D图所示磁场中沿图中所示方向运动时，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流。 3.（2021·广东节选）蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路，如图所示，现将该导体竖直向上快速移动（沿图示箭头方向），电路中 　有　⁠（选填“有”或“无”）感应电流产生。 有　 【解析】 电磁感应现象：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流。 ⁠ ⁠电流的磁效应与磁极间的相互作用（10年8考） 4.（2016·广东）如图所示，开关闭合，小磁铁处于静止状态后，把滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动，此时悬挂的小磁铁的运动情况是（　B　） A.向下移动 B.向上移动 C.静止不动 D.无法确定 B 【解析】 把滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，螺线管的磁性变强；根据右手螺旋定则可判断螺线管的上端为S极，与上方小磁铁的S极相对，同名磁极相互排斥，当螺线管的磁性变强时，排斥力变大，小磁铁被往上推，所以小磁铁向上移动。 5.（2022·广东）如图所示，画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。 答案　如图所示： 【解析】 根据电源正、负极判断螺线管中电流的方向，在电源外部，电流方向从电源正极经螺线管回到电源负极；用右手握住螺线管，使四指所指的方向为电流的方向，则大拇指所指的右侧为螺线管的N极，左侧为S极；磁体外部的磁感线从N极出发，回到S极，据此标出外部磁感线的方向。 6.（2023·广东）如图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计的指针发生偏转的操作是（　D　） A.线圈不动，磁铁快速向上移动 B.线圈不动，磁铁快速向下移动 C.磁铁不动，线圈快速向上移动 D.线圈和磁铁同时同速向上移动 D $$