内容正文:
2025福建
物 理
课堂精讲册
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第一部分 立足教材过基础
模块五 电、磁学
第十九单元 电与磁
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一阶 追本溯源过基础
3
知识点1 磁现象与磁场
1.磁现象
(1)磁性:物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性,具有磁性的
物体叫做①______。
(2)磁极:磁体上磁性②______的两个部位叫做磁极,能自由转动的磁
体,静止时指南的磁极叫做③____________,指北的磁极叫做④________
______。
磁体
最强
磁南极极
磁北极极
4
(3)磁极间相互作用规律:同名磁极相互⑤______,异名磁极相互
⑥______。
(4)磁化:原来不显磁性的物质通过靠近或接触磁体等方式使其显出磁
性的过程叫磁化。能被磁化的物质称为铁磁性物质。
磁体两端磁极强,指南指北 。
异名相吸同名排(斥),常见磁体靠磁化。
排斥
吸引
5
2.磁场
(1)概念:磁体的周围存在着一种看不见、摸不着的物质,人们将其称
为磁场。
(2)基本性质:对放入其中的磁体有⑦____的作用。磁体之间的相互作
用通过⑧______发生。
(3)方向:小磁针在磁场中某点静止时⑨_______极所指的方向规定为该
点的磁场方向。
注:磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。
力
磁场
北
6
3.磁感线
(1)定义:为了形象直观地描述磁场,人为引入的带箭头的曲线,是一
种理想化的物理模型。
7
(2)方向:在磁体的外部,磁感线总是从磁体的⑩___极发出,最后回到
⑪___极,箭头方向由⑫___极指向⑬___极。磁感线上任何一点的切线方
向,也是放在该点小磁针的⑭___极指向,就是该点的磁场方向。
磁场方向有规定,磁针静止北极指。
磁体外部磁感线,北极出发回南极 。
地球周围地磁场,沈括发现磁偏角。
8
(3)分布:磁感线分布越密的地方,其磁场越⑮____;磁感线分布越疏
的地方,其磁场越⑯____。下图为几种常见磁场的磁感线分布。
强
弱
【特别提醒】任意两条磁感线均不会相交。
9
4.地磁场
(1)定义:地球本身就是一个大磁体,地球周围空间存在的磁场叫地磁场。
10
(2)特点:地磁场磁感线的分布与⑰______磁体的磁感线分布相似。地
理的两极和地磁的两极并不重合,如图所示,地磁的北极在地理的⑱____
极附近,地磁的南极在地理的⑲____极附近,最早记述这一现象的人是我
国宋代学者沈括。
条形
南
北
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1. (改编自RJ九年级P123图20.1-10)如图所示是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针,若静止时针尖指向地理位置的北方,则针尖是简易指南针的___极,它能指向南北方向是由于受到________的作用。此时,将指南针底座逆时针旋转 ,针尖静止时将指向地理位置的____方。
地磁场
北
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2. (改编自HK九年级P140图17-7)如图所示,是条形磁体的磁场分布图,、 是磁场中的两个点,关于该磁场,下列说法正确的是( )
A
A. 磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B. 该条形磁体的右端为极,左端为 极
C. 将一小磁针置于点,其静止时 极指向右侧
D. 由于点没有磁感线经过,所以处的磁场比 处弱
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知识点2 电流的磁场
1.奥斯特实验
(1)发现:丹麦物理学家⑳________首先揭示了㉑________之间的联系。
奥斯特
电与磁
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(2)实验现象(如图所示):接通电路,导线中有电流流过,小磁针发
生偏转;改变电流方向,小磁针的㉒__________发生改变。
偏转方向
(3)结论:通电导线周围存在㉓______,磁场的方向与㉔__________有关。
磁场
电流方向
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2.通电螺线管的磁场
(1)磁场特点:通电螺线管周围的磁场与㉕__________的磁场相似。
(2)右手螺旋定则(又称安培定则):如图,用右手握住螺线管,让四
指弯曲的方向跟螺线管中的㉖______方向一致,则大拇指所指的那端就是
通电螺线管的㉗___极。
条形磁体
电流
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电流周围有磁场,证明丹麦奥斯特。通电螺管磁极判,安培定则伸右手。
知识点3 电磁铁 电磁继电器
1.电磁铁
(1)构造:内部插有铁芯的通电螺线管。
(2)原理:铁芯被磁化,产生与通电螺线管方向一致的磁场,使磁场加强。
(3)特点:电磁铁磁性的有无可以由通断电来控制;电磁铁磁性的强弱
可以由㉘______的大小和㉙__________的多少来控制;电磁铁的极性可以
由㉚____________决定。
电流
线圈匝数
电流的方向
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(4)影响磁性强弱的因素:线圈匝数一定时,电流越㉛____,电磁铁的
磁性越强;电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越㉜____。
(5)应用:电磁起重机、磁悬浮列车、电磁继电器、电铃等。
大
强
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2.电磁继电器
(1)实质:电磁继电器是一种用较小的电流、较低的电压去控制较大电
流、较高电压的“自动开关”,常用于自动控制电路中,可实现远距离控制
和自动化控制。
(2)构成:由电磁铁、㉝______、弹簧、触点等组成,其工作电路包括低压控制电路和高压工作电路两个部分。
衔铁
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(3)工作原理:接通低压控制电路,电磁铁通电,有磁性,吸下衔铁,高压工作电路㉞______;断开低压控制电路,电磁铁断电,失去磁性,弹
簧将衔铁拉起,高压工作电路㉟______。
(4)应用:水位报警器、温度自动报警器、电铃等。
接通
断开
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3. (改编自RJ九年级P132图20.3-10)如图所示, 是巨磁电阻(其电阻阻值在磁场中随磁性的增强急剧减小),当开关、 都闭合时,电磁铁附近的小磁针处于静止状态,则小磁针的端为___极;当滑片 向右滑动时,电磁铁的磁性______(选填“增强”“减弱”或“不变”),指示灯的亮度______(选填“变亮” “变暗”或“不变”)。
减弱
变暗
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4. (改编自HK九年级P155T9)如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作时,在______(选填“煤油”或“水银”)温度计的玻璃管中插入一段金属丝,使温度计两端分别与电源的两极相连。当温度达到金属丝下端所指的温度时,电磁铁具有______,将衔铁吸引过来,使电铃发出报警信号;使用时发现电磁铁磁性
不够强,改进的办法有______________(只需
填出一种)。要使图中电磁铁通电时左端为
极, 点应接电源的_______极;若将温度计上
端的金属丝向下调整,则报警温度将______
(选填“升高”或“降低”)。
水银
磁性
增大电源电压
负
降低
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知识点4 磁场对通电导体的作用 电磁感应
1.磁场对通电导体的作用:磁场对通电导体具有㊱____的作用,其作用的
方向与㊲__________、㊳__________有关。当这两者其中之一方向相反时,
通电导线的受力方向也变得㊴______。
力
电流方向
磁场方向
相反
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2.电磁感应现象
(1)发现:1831年英国物理学家㊵________发现了电磁感应现象。
(2)定义:闭合电路的部分导体在磁场中做㊶____________运动时,电
路中产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫㊷__________。
(3)影响感应电流方向的因素:感应电流的方向与导体切割磁感线的方
向和㊸______的方向有关,若只改变其中一个方向,则感应电流的方向㊹
__________。
(4)应用:发电机、动圈式话筒、智能手机无线充电等。
法拉第
切割磁感线
感应电流
磁场
发生改变
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知识点5 电动机和发电机
种类 电动机 发电机
原理 ㊺________________________
______________ ㊻__________
通电导体在磁场中受到力的作用
电磁感应
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种类 电动机 发电机
原理图及结构
图 _______________________________________________
__________________________________________ ______________________________________
_________________________________________
续表
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种类 电动机 发电机
能量转化 ㊼____能转化为㊽______能 ㊾______能转化为㊿____
能
主要区别 电路中51____电源 电路中52____电源
实质 用电器 电源
应用 扬声器等 动圈式话筒等
电
机械
机械
电
有
无
续表
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5. (改编自HK九年级P151图17-26)如图为电动机和发电机模型,其中____(选填“左”或“右”)图为电动机模型,其工作原理是__________________________。电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动是靠_________实现的。
左
通电线圈在磁场中受力转动
换向器
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6. (改编自RJ九年级P139图20.5-3)如图甲所示,把一台手摇发电机跟灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,我们可以通过_____________这一现象来判断电路中有电流,它的工作原理是__________,线圈转得越快,灯泡的亮度越____;如图乙所示,把两个发光二极管极性相反地并联起来,并与发电机串联,转动摇把,可以观察到的现象是_____________________。
小灯泡发光
电磁感应
亮
两个二极管交替发光
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知识点6 电能的产生
1.电池
(1)定义:把53______________转化为电能的装置。
(2)作用:提供直流电,电流的大小和54______不随时间变化。
(3)主要种类:化学电池、太阳能电池等。
2.发电机
(1)定义:把其他形式的能转化成55______的装置。
(2)发电方式:火力发电、水力发电、核能发电等。
其他形式的能
方向
电能
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知识点7 电能的输送
1.输电方式:采用56__________的方式,可以减少电能在输送线路上的损失。
2.高压触电的形式及防护
(1)形式:高压电弧触电和跨步电压触电。
(2)防护:为了防止高压触电造成人身伤害,必须远离高压带电体。
高压输电
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7.◀扬声器与动圈式话筒的原理▶ 下列有关电和磁的四幅图,其中描述正
确的是( )
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A. 如图甲,奥斯特实验证实了磁能产生电
B. 如图乙,由小磁针静止时极的指向可以判断 端与电源正极连接
C. 如图丙,扬声器与发电机工作原理相同
D. 如图丁,动圈式话筒与电动机工作原理相同
√
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二阶 质检变式研真题
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考点1 磁性 地磁场 电流的磁效应(2023.2,2020.19)
1.(教材素材-2020福建19题2分)《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图所示,“柢”即握柄,是磁体的___(选填“”或“ ”)极。静止时指向地磁场的____(选填“南”或“北”)极。
北
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2.(2023莆田二检变式)图甲是磁悬浮台灯,图乙是其原理图,通电后灯座具有磁性是利用了电流的____效应,灯泡悬浮是利用同名磁极相互_____的原理,电磁铁的下端为___极。
磁
排斥
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考点2 通电螺线管作图(2021.24,2020.24)
3.(2021福建24题2分)如图,当闭合开关 后,用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引,请在图中虚线上标出磁感线的方向,并在括号内标出条形磁体左端的极性。
如答图所示
第3题答图
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4.(2024宁德二检变式)如图所示,小磁针静止,请标出磁感线的方向和电源右端的极性。
如答图所示
第4题答图
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考点3 发电机与电动机的原理及应用(2024.19第二空,2021.11)
5.(2021福建11题2分)跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳,将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动跳绳时,发现灵敏电流计的指针左右摆动。则( )
C
A. 向任意方向摇绳均可产生电流 B. 电流方向与绳子运动方向无关
C. 此过程中机械能转化为电能 D. 跳绳发电属于电流的磁效应
40
6.(2024福建19题2分)福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术,即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转,把电能转化为飞轮的____________能,这种能量转化方式与我们学过的________(选填“电动机”或“发电机”)相似。
动(机械)
电动机
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7.(2024龙岩二检变式)一种佩戴在手腕上的“计步器”,其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁,管外绕着线圈。运动时,磁铁在管中往复运动,线圈做____________运动,线圈中的电流随之不停地变化,显示出运动的步数,这种现象叫做__________现象,“计步器”产生电流的原理与________(选填“电动机”或“发电机”)相同。
切割磁感线
电磁感应
发电机
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8.(2023福州二检变式)地铁列车的动力“心脏”是直流电动机,直流电动机在工作时将____能转化为机械能,其工作原理是___________________________,当列车速度提高时,电路中的电流______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
电
通电导体在磁场中受力运动
增大
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考点4 电磁现象的辨识(2023.11,2022.11)
9.(2023福建11题2分)经过十年的不懈探索,法拉第发现了电磁感应现象。图中可以探究产生感应电流条件的装置是( )
C
A. B. C. D.
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10.(2024福州二检变式)如图所示的实验能反映发电机工作原理的是( )
D
A. B. C. D.
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三阶 实验分层逐突破
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实验1 探究通电螺线管外部磁场的方向(2022年版课标要求学生
必做实验)
小明所在的实验小组在探究通电螺线管外部磁场的方向的实验中,采用了如图1甲所示的实验装置,将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路,在板面上均匀地洒满铁屑。
图1
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设计方案,收集证据
(1)闭合开关前,把小磁针放在水平桌面上,发现小磁针静止时总是指向南北方向,这是因为__________________。
受到地磁场的作用
(2)实验中铁屑的作用是显示________________,铁屑的疏密可反映通电螺线管磁场的______。
(3)闭合开关,铁屑分布无明显变化,这时需要______________。
磁场的分布情况
强弱
轻敲玻璃板面
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(4)观察到铁屑分布情况如图1乙所示,可初步得知通电螺线管外部磁场与______磁体的磁场相似。
条形
图1
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得出结论,作出解释
(5)(2024龙岩二检)实验时,在螺线管的两端和 处各放一枚小磁针,目的是________________。闭合开关,螺线管右端小磁针静止时如图1乙所示,则通电螺线管的右端为___极,处小磁针静止时 极指向____(选填“左”或“右”)端。
确定磁场的方向
左
图1
50
(6)对调电源的正、负极,小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管
的极性与螺线管中____________有关。
电流的方向
交流合作,评估反思
(7)实验中______(选填“能”或“不能”)用大头针代替小磁针来探究通电
螺线管外部的磁场分布情况(假设大头针也被悬挂起来且能自由转动)。
不能
51
A. 将没有磁性的铁芯插入螺线管中
B. 将有磁性的条形磁体插入螺线管中
C. 增大通过螺线管的电流
D. 增加螺线管的匝数
(8)下列做法中,不一定能使图中的通电螺线管磁性增强的是___。(填字母)
B
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实验创新迁移
(9)实验拓展 小明继续实验探究,并按图1丙连接电路,先将开关接 ,
观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关从换到 ,调节变阻器
的滑片 ,再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目,调节滑动变阻器
是为了____________________________,来探究电磁铁磁性强弱与______
_____的关系,通过吸引大头针的数目来研究电磁铁磁性强弱,下列实验
中也是采用这种研究方法的是___(填字母)。
A.力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它
B.探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系
C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
控制两次实验的电流大小相等
线圈匝数
A
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(10)结合生活 电磁铁在生产生活中有着广泛的应用,请举一应用实例:
______________________________________________;与天然磁体相比,
请你写出电磁铁的一条优点:________________________________。
电磁继电器(或电磁起重机、电铃等,合理即可)
能更方便地控制磁场的产生与消失
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实验2 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(2022年版
课标要求学生必做实验)
图2
小明所在的实验小组探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中,采用了如图2甲所示的实验装置。
设计方案,收集证据
(1)悬挂金属棒静置于 形磁铁的磁场中,此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向____(选填“上”或“下”)。
下
55
图2
(2)灵敏电流计的作用是用来检测__________的,用到的物理研究方法是________,通过__________的方向判断电流的方向。
感应电流
转换法
指针偏转
(3)若闭合开关后并未发现电流计指针偏转,经检查器材均完好,各器材间连接无误,那么接下来你认为最应该关注的器材是________。
(4)在仪器和电路连接都完好且操作无误的情况下,实验现象不太明显,可以改进的措施是:
金属棒
________________________。
更换磁性更强的蹄形磁铁
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(5)小明利用如图装置让闭合电路中的一部分导体 在磁场中运动,观
察电流计指针的偏转情况,记录在下表中。
实验次数 开关 导体 运动方向 磁场方向 灵敏电流计指针
1 断开 水平向右 上下 不偏转
2 闭合 水平向右 上下 向左偏转
3 闭合 竖直向下 上下 不偏转
4 闭合 水平向左 上下 向右偏转
5 闭合 水平向左 上下 向左偏转
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得出结论,作出解释
(6)比较1、2两次实验可知,__________是产生感应电流的一个条件。(7)由第2、4两次实验可知,导体棒 中感应电流的方向与________________的方向有关。
(8)通过这个实验现象得出初步结论:闭合电路的一部分导体在磁场中_______________运动时,导体中就会产生感应电流。
(9)根据______(选填序号)两次实验现象可知,感应电流的方向与磁场方向有关。
电路闭合
导体切割磁感线
做切割磁感线
4、5
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交流合作,评估反思
(10)在探究中还发现,导体 水平向左(或向右)缓慢运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较小;快速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较大。说明感应电流的大小与________________有关。
(11)此实验中,导体 相当于______,此过程中将______能转化为____能;生活中的________(选填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。
(12)如果去掉灵敏电流计,接上一个电源,这个实验装置还可以探究什
么实验?______________________。
导体运动的快慢
电源
机械
电
发电机
磁场对通电导线的作用
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实验创新迁移
(13)实验拓展 如图2乙所示,是实验室用到的手摇发电机模型,将小电
灯换成灵敏电流计,慢慢摇动手柄,观察到灵敏电流计的指针__________
(选填“左右摆动”或“向一侧摆动”),这表明该发电机模型发出的电是
________(选填“交流电”或“直流电”)。
左右摆动
交流电
图2
60
温馨提示 请完成分层进阶练习册P51~52习题
62
$$