第19章　电与磁 学案 2025年中考物理一轮复习考点探究（河北）

第十九章　电与磁 2022课程标准 ❶通过实验,认识磁场,知道地磁场。 ❷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,了解电磁铁在生产生活中的应用。 ❸通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与哪些因素有关。 ❹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。 考点一　磁现象 ❶磁性:能够吸引①　　　　　等物体的性质。  ❷磁极:磁体上磁性②　　　　的两个位置;能够自由转动的磁体,静止时指南的那个磁极叫做③　　　　(S)极,指北的那个磁极叫做④　　　　(N)极。  ❸磁极间相互作用:同名磁极相互⑤　　　　,异名磁极相互⑥　　　　。  (1)一个磁体有且只有两个磁极。 (2)物体与磁体相互排斥,该物体一定具有磁性;物体与磁体相互吸引,该物体不一定具有磁性。 ❹磁化:原来没有磁性的物体在磁体或电流的作用下获得⑦　　　　的现象。  考点二　磁场 ❶定义:磁体周围存在着一种物质,能使磁针⑧　　　　,这种物质看不见、摸不着,叫做磁场。  ❷基本性质:对放入其中的磁体产生⑨　　　的作用,磁极间的相互作用是通过⑩　　　发生的。  ❸方向规定:在磁场中某点的小磁针静止时　　　　所指的方向规定为该点的磁场方向。  ❹磁感线:用来描述磁场的分布情况,实际并不存在;在磁体周围,磁感线从　　　极出发回到　　　极,在磁体内部,磁感线从　　　极出发回到　　　极。  磁感线有疏密,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。 ❺地磁场:地球周围存在的磁场,地磁南极在地理　　　　极附近,地磁北极在地理　　　　极附近。地理的两极和地磁场的两极并不重合,最早由我国宋代的学者　　　　记述。  考点三　电生磁 ❶电流的磁效应:通电导线周围存在与　　　　　　有关的磁场。丹麦物理学家　　　　最早发现了电与磁的联系。  ❷通电螺线管的磁场:通电螺线管周围的磁场跟　　　　　　的磁场相似,它的两端相当于条形磁体的两个磁极。  ❸安培定则:用　　　　握螺线管,让四指指向螺线管中　　　　的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的　　　　极。  ❹电磁铁及其应用 (1)结构:内部插有铁芯的通电螺线管。磁性有无可以通过　　　　的有无来控制。  (2)电磁铁磁性强弱的影响因素:匝数一定时,通过的　　　　越大,磁性越强;电流一定时,　　　　　　越多,磁性越强。探究的方法为　　　　法和　　　　法(电磁铁磁性的强弱可通过吸引铁钉的多少来判断)。  (3)极性:磁极方向可以由　　　　方向来控制。  ❺电磁继电器:利用低电压、弱电流控制　　　　　、　　　　　工作电路。实质是利用电磁铁来控制工作电路的一种　　　　。  ❻磁场对通电导线的作用:通电导线在磁场中要受到　　　　的作用,力的方向与　　　　的方向和　　　　的方向有关。  考点四　磁生电 ❶电磁感应现象:　　　　电路中的　　　　导体在磁场中做　　　　　　　运动时,导体中产生　　　　的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。  ❷感应电流产生的条件 (1)　　　　电路。  (2)导体做　　　　　　运动。  ❸影响感应电流方向的因素 (1)　　　　的方向。  (2)　　　　　的方向。  ❹发电机和电动机 发电机 电动机 原理                                     示意 图 能的 转化 　　　　能转化为　　　能  　　　能转化为　　　　能  实质 电源 用电器 区分 关键 电路中无电源 电路中有电源 应用 动圈式话筒 扬声器 (人教九全图20.1-10) 命题点:地磁场 ❶小明同学用硬纸板和大头针制作底座,把两个缝衣针磁化后,穿过纽扣的两个孔,放在底座的针尖上,就制成了一个如图所示的指南针。该指南针静止后,针尖指北方,则针尖是指南针的　　　(选填“N”或“S”)极,指南针能够指南方,说明地球周围存在着　　　　。  甲　通电 乙　断电 丙　改变电 　　流方向 (人教九全图20.2-1) 命题点:电流的磁效应 ❷如图为奥斯特曾经做过的实验。观察比较甲、乙两图,可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　,观察比较甲、丙两图,可得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (人教九全图20.4-1) (教科九上图8-2-2) 命题点:磁场对通电导线的作用 ❸如图,将闭合电路的一部分导体放入磁场中,闭合开关,发现通电导体运动,说明　　　　　　　　　　　　　　　　;通电导体运动的方向与　　　　方向和　　　　方向有关。  (人教九全图20.4-9) 命题点:扬声器的工作原理 ❹扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置,如图为扬声器构造示意图。当线圈中通过变化的电流时,线圈受到　　　　力的作用,从而带动与线圈相连的纸盆　　　　,于是扬声器就发出了声音。  (人教九全图20.5-1) (教科九上图8-1-2) 命题点:发电机 ❺如图,悬挂于磁体N、S极之间的铜棒A、B两端通过导线连接到电流表上,使铜棒AB在磁体中沿不同的方向运动,发现导体在磁场中做　　　　　　　运动时,会产生感应电流;感应电流的方向与　　　　的方向和　　　　　　　　　　的方向有关,　　　　就是根据此原理制成的。  (人教九全图20.5-11) 命题点:动圈式话筒的工作原理 ❻如图为动圈式话筒的构造示意图。当人对着话筒说话时,声音使膜片振动,与膜片相连的线圈在磁场中运动,产生随声音变化而变化的　　　　,经放大后通过扬声器还原成声音。  重难点一　电与磁综合 (2024·邯郸邯山区一模)四个装置如图所示,以下关于它们的说法正确的是 (　　) a　　 　　　b c　　　d A.图a,只要导体AB运动,闭合回路就会产生感应电流 B.图b,首先揭开这个奥秘的物理学家是奥斯特 C.图c,当滑片向右移动时,两个电磁铁都能吸引更多的大头针 D.图d,实验的能量转化是把机械能转化为电能 ❶ (2024·张家口模拟)如图为无线骨传导耳机,其发声元件为扬声器,由其发出的声音可以不经过人的外耳道而通过颅骨进行传播,从而使人听到声音。下列选项中能反映耳机的扬声器工作原理的是 (　　) A　　 　　 B C　　 　D (1)闭合电路中有电源,即通电后线圈运动、转动、振动的,其原理与电动机一致(因电而动)。 (2)闭合电路中无电源,即线圈或导体做切割磁感线运动后,产生感应电流,其原理与发电机一致(因动而电)。 重难点二　安培定则的应用 (2024·河北模拟)如图所示,请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向,在虚线框内用箭头标出相应的电流方向。 ❷如图所示,开关S闭合,根据通电螺线管周围的磁感线的分布判断直流电源的左端为　　　　 (选填“正极”或“负极”);弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中,弹簧测力计示数　　　　　　　(选填“先变小后变大”“一直不变”或“先变大后变小”)。  实验一　探究通电螺线管外部的磁场分布 ❶实验器材 电源、开关、导线、螺线管、铁屑、若干小磁针。 ❷实验方法 (1)转换法:通过小磁针的　　　　方向判断通电螺线管周围的磁场方向。  (2)类比法:通过条形磁体外部的磁场分布了解通电螺线管外部的磁场分布。 ❸实验操作 (1)在螺线管的两端各放一个小磁针,在硬纸板上均匀地撒满铁屑。 (2)通电后观察磁针指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。 (3)断开开关,将电源的正、负极对调,重复步骤(2)的操作。 ❹实验结论 (1)通电螺线管周围磁场的分布与　　　　磁体相似。  (2)通电螺线管的磁场方向与通电螺线管线圈的　　　　方向有关。  ❺交流与反思 利用　　　　　　判断通电螺线管的极性。  通电螺线管外部的磁场是怎样分布的,我们通过以下实验来进行探究: 甲　　　　乙 丙　　丁 (1)在硬纸板上放置一个螺线管,周围均匀地撒满铁屑,给螺线管通电后,铁屑被　　　　。轻敲纸板,观察铁屑的排列情况如图甲所示,图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况,对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与　　　　磁体的相似。  (2)我们要判断通电螺线管外部的磁场方向,需要借助　　　　　。  (3)根据前面的实验结果,把通电螺线管看成一个磁体,它的两极如图丁所示,为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系,我们下一步要做的是　　　　　　　　　,观察　　　　　　　。  【补充设问】 (4)在图甲所示的实验中,若电源和螺线管的绕线不能改变,则为了增强螺线管的磁场,使小磁针的偏转更明显,可以采取的措施是　　　　　　　　　　　　　。  (5)在图丁中,改变电流方向,则该通电螺线管的左端为　　　极。  实验二　探究什么情况下磁可以生电 ❶实验装置图 ❷实验器材 蹄形磁体、导体、　　　　　　、开关、导线若干。  ❸实验方法 (1)转换法:通过观察　　　　　　　　　　　　　　　判断是否产生感应电流。  (2)控制变量法:探究电流方向与磁场方向的关系时要控制导体运动方向不变,改变　　　　　　;探究电流方向与导体运动方向的关系时要控制磁场方向不变,改变　　　　　　　　。  ❹实验结论 (1)产生感应电流的条件:　　　　电路的一部分导体在磁场中做　　　　　　　的运动时,导体中就产生感应电流。  (2)感应电流的方向与　　　　方向、　　　　　　　　　　　方向有关,当其中的一个因素发生变化时,感应电流方向改变,当两个因素同时发生变化时,感应电流方向　　　　。  ❺交流与反思 (1)实验中,　　　　　转化为了电能。  (2)如图所示的实验装置,将电流表换成　　　　进行触接,还可以探究电动机的工作原理。  (3)当感应电流较小时采用的措施:换磁性更　　　　的蹄形磁体;把导线换成　　　　等。  (4)如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关,则应保持其他条件不变,只改变　　　　　　　　　,观察　　　　　　　　　　　　　　得出结论。  (5)电磁感应现象在生活中的应用:　　　　、　　　　　　　。  某同学用如图所示的装置研究电磁感应现象。 甲　　乙 (1)如图甲所示,保持蹄形磁体竖直放置,使导体AB从图示位置向上运动,电路中　　　(选填“无”或“有”)感应电流。  (2)如图乙所示,保持线圈不动,使蹄形磁体快速向左运动,电流表指针　　　　(选填“不会”或“会”)偏转。  (3)利用电磁感应原理工作的装置有　　　　　　(选填“电铃”“扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”)。  【补充设问】 (4)实验现象1:图甲中:①保持蹄形磁体位置不动,让导体AB在磁场中静止、向左或向右运动,电流表的指针均不发生偏转;②导体AB竖直向上或向下运动,电流表的指针发生偏转;③保持导体AB不动,让蹄形磁体竖直向上或向下运动,电流表的指针发生偏转。 实验结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做　　　　　　运动时,导体中就会产生感应电流。  (5)实验现象2:图甲中:①保持磁场方向不变,导体AB向下运动时,电流表指针向右偏转;导体AB向上运动时,电流表指针向左偏转;②对调磁体两极的位置,使磁场方向发生改变,导体AB向下运动时,电流表指针向左偏转,导体AB向上运动时,电流表指针向右偏转。 实验结论:感应电流的方向与　　　　　　　　　　　　　　　　　有关。  (6)图乙中,当线圈水平向右运动时,电流表指针向右偏转,为使电流表指针向左偏转,可以如何操作?请说出两种方法:　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　。  (7)在如图甲所示的实验装置中,将电流表换成　　　　进行触接,还可以探究电动机的工作原理。  (8)该实验过程中的能量转化情况是　　　　　　　　　　　　。  命题点一　磁现象　磁场 ❶(2021·河北)指南针能够指南北,是因为指南针受到了　　　　　的作用。  命题点二　电磁现象辨析 ❷(2024·河北改编)对如图所示的实验或装置,分析不正确的是 (　　) 甲　　乙 丙　　丁 A.甲:动圈式话筒的工作原理是“磁生电” B.乙:只有铁屑分布较多的地方才有磁场 C.丙:接通电源,导体ab会受到磁场的作用力 D.丁:根据电流方向,可判定螺线管的上端为N极 ❸(2020·河北改编)关于电与磁,下列说法正确的是 (　　) A.奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场 B.磁场看不见、摸不着,所以它是不存在的 C.改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁磁性的强弱 D.闭合电路的部分导体在磁场中运动时,电路中就会产生感应电流 ❹ (2019·河北)在如图所示的四个装置中,工作原理与发电机相同的是 (　　) A.电磁起重机　 　 　B.司南 C.动圈式话筒 　 D.扬声器 命题点三　探究通电螺线管外部的磁场分布 ❺(2023·河北)如图所示,用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布,用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是 (　　) 甲　　乙 A.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似 B.改变通电螺线管中电流方向,小磁针N极指向不变 C.匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁性越强 D.电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性强弱不变 命题点四　电磁感应实验 ❻(2021·河北)如图所示是探究电磁感应的实验装置。关于电磁感应现象,下列说法正确的是 (　　) A.奥斯特发现了电磁感应现象 B.利用电磁感应现象制作了电动机 C.导线在磁场中沿不同方向运动,导线中都会有感应电流产生 D.如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反,导线中感应电流的方向不发生改变 ❼ (2022·河北)如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。 甲 ①导体AB水平向右运动 　②导体AB竖直向上运动 　③导体AB斜向上运动 ④磁体水平向左运动　　 　⑤磁体竖直向上运动乙 (1)实验时,小明通过观察　　　　　　　　　　　　来判断电路中是否产生感应电流。  (2)小明进行了如图乙所示的5次操作,其中能产生感应电流的是　　　　(选填所有符合要求的操作序号)。  (3)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施:　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)利用“磁生电”工作的装置有　　　　　　　(选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”)。  【详解答案】 教材考点·深度梳理 ①铁、钴、镍　②最强　③南　④北　 ⑤排斥　⑥吸引　⑦磁性　⑧偏转 ⑨力　⑩磁场　北极　N　S S　N　北　南　沈括 电流方向　奥斯特　条形磁体 右手　电流　N　电流 电流　线圈匝数　控制变量 转换　电流　高电压　强电流 开关　力　电流　磁场 闭合　一部分　切割磁感线 电流　闭合　切割磁感线 磁场　导体运动　电磁感应现象 磁场对通电导线有力的作用　 机械　电　电　机械 教材图片·解读延伸 1.N　磁场 2.通电导体周围存在着磁场　电流产生的磁场的方向与电流方向有关 3.通电导体在磁场中受到力的作用　电流 磁场 4.磁场　振动 5.切割磁感线　磁场　导体切割磁感线　发电机 6.电流 重点难点·提升训练 重难点一 例1.B　解析:图a没有电池,是验证电磁感应现象的实验,闭合回路中的导体在磁场中做切割磁感线运动才能产生感应电流,故A错误;图b验证了通电导体周围存在磁场,这是奥斯特的实验,说明了电流的磁效应,故B正确;图c中当滑片向右移动时,电路中的电阻增大,电流减小,两个电磁铁的磁性都会减弱,吸引的大头针会减少,故C错误;图d有电池,可以做验证通电导体在磁场中受力的实验,利用此装置原理制造了电动机,是把电能转化为机械能,故D错误。 变式训练 1.D　解析:扬声器的原理是磁场对通电导体有力的作用。A是奥斯特实验,证明了通电导线周围存在磁场;B是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验装置;C是电磁感应现象实验装置原理图;D是探究磁场对通电导体有力的作用的实验装置,故选D。 重难点二 例2.如图所示: 解析:小磁针静止时,N极向左,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故可知螺线管左侧为S极,右侧为N极,则由安培定则可知电流由左侧流入,即虚线框内电流方向应向下。 变式训练 2.负极　一直不变　解析:根据安培定则,伸出右手,使右手大拇指指示通电螺线管的N极(左端),则四指弯曲所指的方向为电流的方向,即电流是从螺线管的右端流入,左端流出的,所以电源的左端为负极,右端为正极;磁性材料是指铁、钴、镍等物质,铜不是磁性材料,不能与通电螺线管周围的磁场发生力的作用,故弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中,弹簧测力计示数一直不变。 重点实验·完全突破 实验一 2.(1)偏转　4.(1)条形　(2)电流 5.安培定则 即时演练 (1)磁化　条形　(2)小磁针 (3)改变电流方向　小磁针的指向 (4)在螺线管内插入一根铁棒　(5)S 解析:(1)铁屑在磁场容易被磁化,故可以用铁屑来反映通电螺线管周围的磁场分布,比较图乙和图丙分析可得通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的相似。(2)铁屑只能反映磁场的强弱分布,无法反映磁场的方向,而小磁针在磁场中静止时N极的指向就是磁场的方向。(3)环绕螺线管的电流方向改变,螺线管的极性就发生变化,小磁针的指向也发生变化。(4)通电螺线管磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数及是否有铁芯插入有关,所以为了使通电螺线管的磁场增强,可以在螺线管中插入一根铁棒。(5)只改变螺线管中的电流方向,螺线管的极性发生了变化,即可确定螺线管的左端为S极。 实验二 2.电流表 3.(1)电流表的指针是否偏转 (2)磁场方向　导体运动方向 4.(1)闭合　切割磁感线 (2)磁场　导体切割磁感线运动　不变 5.(1)机械能　(2)电源　(3)强　线圈 (4)导体运动的速度　电流表指针偏转的幅度 (5)发电机　动圈式话筒 即时演练 (1)有　(2)会　(3)动圈式话筒 (4)切割磁感线 (5)导体切割磁感线运动的方向及磁场方向 (6)线圈水平向左运动　对调磁体的两极 (7)电源　(8)机械能转化为电能 解析:(1)导体AB是闭合电路中的部分导体,其向上运动,切割磁感线,会产生感应电流。(2)由运动的相对性知,蹄形磁体快速向左运动,线圈相对于磁体快速向右运动,切割磁感线,会产生感应电流使电流表指针偏转。(3)动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的,扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动工作的,电铃、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的。(4)蹄形磁体内侧的磁场的方向为水平方向,当导体AB在磁场中静止或左右运动时,没有切割磁感线,没有感应电流产生;当导体AB在磁场中沿竖直方向运动时,切割磁感线,有感应电流产生,故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。(5)由实验操作可知,当保持磁场方向不变,仅改变导体切割磁感线运动的方向时,产生的感应电流方向发生改变;仅改变磁场方向,导体切割磁感线运动的方向不变时,产生的感应电流方向发生改变。故感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向及磁场方向都有关。(7)换上电源后,导体中会有电流通过,导体在磁场中受力而运动,电动机就是利用了该原理。 河北中考·真题体验 1.地磁场　解析:指南针指南北方向,是由于受地磁场的作用,依据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,指南针的 N极指向地磁的南极(即地理北极),指南针的S极指向地磁的北极(即地理南极)。 2.B　解析:动圈式话筒工作时把声信号转化为电信号,工作原理是电磁感应现象(磁生电),故A正确;磁场存在于磁体周围的空间,铁屑分布较多的地方磁场较强,铁屑分布较少的地方磁场较弱,故B不正确;导体ab在磁场中,接通电源后,通电导体ab在磁场中会受到力的作用,故C正确;电流从通电螺线管的上端流入,下端流出,根据安培定则可以判断通电螺线管的上端是N极,下端是S极,故D正确。 3.A　解析:奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场,故A正确;磁场看不见,摸不着,但它是客观存在的,故B错误;改变通过电磁铁的电流方向可以改变电磁铁的磁极,故C错误;闭合电路的部分导体只有在磁场中做切割磁感线运动时,电路中才会产生感应电流,故D错误。 4.C　解析:发电机的工作原理是电磁感应现象。电磁起重机是利用电磁铁工作的,其原理是电流的磁效应,故A不符合题意;司南是天然的磁体,由于受地磁场的影响,磁体具有指南北的性质,故B不符合题意;动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生交变电流的原理(即电磁感应现象)制成的,故C符合题意;扬声器把电信号转化为声信号,利用的是通电导体在磁场中受到力的作用的原理,故D不符合题意。 5.A　解析:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,磁场的方向与电流的方向有关,改变通电螺线管中电流方向,小磁针N极指向会发生改变,故A正确、B错误;匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁性越弱,电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性变弱,故C、D错误。 6.D　解析:奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,故A错误;人们利用电磁感应现象制成了发电机,故B错误;导线在磁场中只有做切割磁感线运动时,导线中才会有感应电流产生,故C错误;感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向有关,如果磁感线方向和切割磁感线的方向都变得相反,则导线中感应电流的方向不发生改变,故D正确。 7.(1)电流表的指针是否偏转　 (2)①③④ (3)换一个磁性更强的磁体(答案不唯一) (4)动圈式话筒 解析:(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流,这用到了转换法。(2)①当导体AB水平向右运动时,会切割磁感线,产生感应电流;②当导体AB竖直向上运动时,不会切割磁感线,不会产生感应电流;③当导体AB斜向上运动时,会切割磁感线,产生感应电流;④当磁体水平向左运动时,导体AB会切割磁感线,产生感应电流;⑤当磁体竖直向上运动时,导体AB不会切割磁感线,不会产生感应电流。综合分析会产生感应电流的是①③④。(3)实验现象不太明显,说明感应电流太小,故需要增大感应电流。增大感应电流的方法:①换一个磁性更强的磁体;②加快导体AB切割磁感线的运动速度;③将导体AB换成多匝线圈。(4)扬声器是把电信号转化为声信号,利用的是通电导体在磁场中受力的原理;电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁,利用电流的磁效应;动圈式话筒是把声信号转变成电信号,声音使膜片振动带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应原理。 学科网（北京）股份有限公司 $$