专题03 电能与电功率 电磁转换（期末复习课件）九年级物理上学期新教材沪粤版

这是一份沪粤版九年级物理上学期期末复习课件，聚焦“电能与电功率 电磁转换”专题，以考情分析、知识串讲、题型串讲、实战演练为学习支架，系统梳理核心知识点与解题方法。 资料特色突出，融合核心素养，通过考情分析明确高频考点与趋势，知识串讲细化公式推导（如P=UI、Q=I²Rt）和实验步骤（如测量小灯泡电功率），题型串讲分类归纳解题技巧（如纯电阻电路计算），实战演练分层设置练习。既帮助学生夯实物理观念、提升科学探究能力，又为教师提供系统教学资源，助力九年级学生应对升学考试。

九年级物理上学期 期末复习大串讲 沪粤版 考情分析 知识串讲 题型串讲 实战演练 专题03 电能与电功率 电磁转换 一 考情分析 二 知识串讲 三 题型串讲 四 实战演练 考点导航 考情分析 第一部分 考情分析 核心考点 复习目标 考查形式 考情规律 电能与电功 1．理解电能的物理意义，知道电能的单位； 2．明确电功的定义，掌握电功公式W=UIt及变形式W=I²Rt，（纯电阻电路适用）； 3．学会电能表的读数方法，理解电能表参数含义； 4．能结合电能表参数计算消耗的电能，电费及电路功率。 选择题 填空题 计算题 1．题型覆盖选择、填空、计算，难度从基础到中等； 2．高频考点：电能单位换算．电能表读数与参数应用，电功公式计算； 3．电能表相关问题常结合生活场景出题； 4．电功计算常与串并联电路规律．欧姆定律结合，作为综合计算的基础环节。 电功率 1．理解电功率的物理意义，掌握定义式，计算式P=UI及变形式P=I²R，（纯电阻电路适用）； 2．明确额定功率与实际功率的区别，知道额定电压下的功率为额定功率，能结合公式分析实际电压与额定电压的关系对实际功率的影响； 3．掌握伏安法测小灯泡电功率的实验原理．器材．步骤．数据处理及误差分析； 4．能解决灯泡明暗比较．功率计算及电路节能等实际问题。 选择题 填空题 实验题 计算题 1．本专题重点核心考点，题型全面（选择、填空、实验、综合计算），难度跨度大； 2．高频考点：额定功率与实际功率的区分及计算．伏安法测电功率实验．功率公式的综合应用； 3．伏安法测电功率是期末必考实验，常考实验故障分析（如灯不亮、电表无示数）．数据处理（判断灯泡额定功率）； 4．灯泡明暗比较需结合实际功率判断，综合计算题常与电功．欧姆定律结合，是拉开成绩的关键题型。 考情分析 核心考点 复习目标 考查形式 考情规律 焦耳定律 1．理解焦耳定律的内容，掌握公式Q=I²Rt及变形式Q=W=UIt（纯电阻电路，电能全部转化为内能）； 2．明确焦耳定律的适用范围，能区分电热与电功的关系（纯电阻电路Q=W，非纯电阻电路Q<W）； 3．了解焦耳定律在生活中的应用及防止电热危害的措施； 4．能运用焦耳定律解决电热计算．电热器效率等问题。 选择题 填空题 计算题 实验题 1．题型以选择、填空、计算为主，难度中等； 2．高频考点：焦耳定律公式应用、电热与电功的区别、生活中的电热应用； 3．常结合电热器（如电热水器．电暖器）出题，考查电热计算及效率问题； 4．非纯电阻电路（如电动机）的电热计算是易错点，需牢记此时Q=I²Rt不可用UIt替代。 考情分析 核心考点 复习目标 考查形式 考情规律 永磁体的磁场 1．认识磁体的基本性质，知道磁极及磁极间的相互作用规律； 2．理解磁场的客观存在性，知道磁场的基本性质； 3．掌握磁感线的定义及特点，能画出条形磁体．蹄形磁体的磁感线分布； 4．了解地磁场的存在及特点。 选择题 填空题 作图题 1．题型以选择、填空、作图题为主，难度较低； 2．高频考点：磁极间的相互作用．磁感线的特点与画法．地磁场； 3．磁感线作图是重点题型，需注意磁场方向和磁感线的分布规律； 4．常结合指南针、磁体相互作用等生活现象出题，属于基础必拿分点。 电流的磁场和电磁继电器 1．记住奥斯特实验的结论； 2．掌握通电直导线周围磁场的分布特点； 3．理解通电螺线管的磁场特点，能运用安培定则（右手螺旋定则）判断通电螺线管的磁极与电流方向的关系； 4．知道电磁铁的构成．工作原理及优点； 5．了解电磁继电器的构造．工作原理及作用，能区分其控制电路与工作电路。 计算题 选择题 实验题 作图题 1．题型包括选择、填空、作图、实验探究，难度中等； 2．高频考点：奥斯特实验意义、安培定则的应用．电磁铁的特点与应用．电磁继电器的工作原理及电路区分； 3．安培定则的应用是核心题型，电磁继电器常结合生活场景考查其工作过程及电路组成； 4．电磁铁的磁性强弱影响因素．电磁继电器的应用常以控制变量法实验题或应用题形式出现，属于重点考点。 考情分析 核心考点 复习目标 考查形式 考情规律 电动机和发电机 1．明确电动机的工作原理．能量转化及主要构造； 2．掌握发电机的工作原理．能量转化及应用； 3．能区分电动机与发电机的原理．能量转化及实验装置差异； 4．理解电磁感应现象的产生条件。 选择题 填空题 实验题 1．题型覆盖选择、填空、实验探究，难度中等； 2．高频考点：电动机与发电机的原理及能量转化区分、电磁感应现象的条件．影响感应电流方向的因素； 3．常以对比题形式考查电动机与发电机的差异，电磁感应实验是重点实验题； 4．结合生活实例出题，考查原理应用，需牢记二者的核心区别。 知识串讲 第二部分 思维导图 知识串讲01 电能 电功 1.电能：电源将其他 转化为电能。用电器可以把电能转化成其他形式的能。（将电能全部转化成内能的用电器称为纯电阻用电器。如电饭煲、电炉子等；非纯电阻电路是有一部分电能转化成除内能以外的其他形式的能，如洗衣机，电风扇等。） 2.电能的单位：国际单位是 ，简称焦，符号J，常用的单位是度，即千瓦时，符号kW·h，1kW·h =3.6×106J 形式的能 焦耳 知识串讲01 电能 电功 3.电能表 作用：电能表是测量电功或者说是用户的用电器在某段时间内消耗 的仪表。 读数：电能表的计数器上前后两次的 就是用户在这段时间内用电的度数。 注意：计数器显示的数字中最后一位是小数。 表盘上的参数： 220V表示电能表应接到220V的电路中使用； 5A表示电能表允许通过的最大电流不超过5A； 2500r/kW·h表示消耗1kW·h的电能，电能表的表盘转2500转； 50HZ表示这个电能表应接在频率为50HZ的电路中使用。 电能多少 读数之差 知识串讲01 电能 电功 4.电功与电能 电流做功的实质：电流做功的过程实质就是 转化成其他形式的能的过程。电流做了多少功就有多少电能转化成其他形式的能。电功的单位也是焦耳。 5.计算 普遍适用公式 (所有电路) 即电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端的电压和电路中的电流，和通电时间的乘积。电压的单位用V，电流的单位用A，时间的单位用s，电功的单位就是J。 导出公式（纯电阻电路）： 电能 W=UIt=Pt 知识串讲02 电功率 1.定义：电功与时间 。它是表示电流 的物理量。 2.单位：国际主单位 瓦特（W）；常用单位 千瓦（kW）；换算关系 1kW= W。 3.计算普遍适用公式： ；推导公式 P=I2R=U2/R (适用于纯电阻电路) 4.额定功率和实际功率 额定功率：用电器在 下的功率。（用电器在正常工作时的功率） 实际功率：用电器在 下的功率。 之比 做功快慢 1000 额定电压 实际电压 知识串讲02 电功率 注意： 1.实际功率随电压的变化而变化： 当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作。 当U实<U额时，P实<P额用电器不能正常工作。 当U实>U额时，P实>P额长期使用会影响用电器的寿命，有时会损坏用电器。 2.对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。 3.若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有 即电阻一定时，实际电压是额定电压的n倍，则实际电流也是额定电流的n倍，实际功率是额定功率的n2倍。 知识串讲03 测量小灯泡的电功率 1.实验原理：P=UI，测出小灯泡的电压U和电流I，利用公式P=UI计算求得电功率。 2.实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。 3.实验电路图及表格： 次数 电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况 1 　 　 　 　 2 　 　 　 　 3 　 　 　 　 知识串讲03 测量小灯泡的电功率 4.实验步骤： （1）实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压U额； （2）按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验； （3）调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额，记录电流表示数I额； （4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2U额，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况； （5）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于U额，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况； （6）断开开关，计算电功率值填入表格。 知识串讲03 测量小灯泡的电功率 5.数据分析，总结结论 (1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变； (2)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。 6.注意事项： A．连接时，开关断开，防止因短路而损坏电源或灯泡。 B．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至滑动变阻器的最大阻值处，防止电路中的电流过大，将灯烧坏。 C．电源电压应高于灯泡的额定电压，防止无法调节到额定电压。 D．电压表的量程应大于灯泡的额定电压，电流表的量程应大于灯泡正常工作时的电流。 知识串讲03 测量小灯泡的电功率 E．滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡正常工作时的电流，滑动变阻器的最大电阻值应与灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。 F．通过三次不同电压下（额定电压，1.2倍额定电压和低于额定电压）的测量，体会用电器的实际功率并不一定等于额定功率，而是取决于加在用电器两端的实际电压。 G．在做第二次实验时（实际电压不能超过额定电压的1.2倍）需要小心调节滑动变阻器，以免烧坏灯泡。 H．实验前，要检查电路并试触，实验结束后，要先断开开关，再整理器材。 知识串讲04 焦耳定律 1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做 。 2.焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 ，跟导体的电阻成 ，跟通电时间成 。 （1）公式： (普遍适用) （2）对纯电阻电路： 3.电热和电能的关系： 在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，Q=W。如电炉子。 在非纯电阻电路中，电能只有部分转化为内能，电热小于电能，即Q<W。 电流的热效应 正比 正比 正比 Q=I2Rt 知识串讲05 磁现象 磁场 1. 磁性：物体吸引 的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体。磁体不同部位的磁性强弱并不相同，磁性最强的部分叫 。 2.磁极间的相互作用：同名磁极相互 ，异名磁极相互 。 3. 判断物体是否具有磁性的几个方法： （1）根据磁体的吸铁性判断：将被测物体靠近铁类物质（如铁屑），若能吸引铁类物质，说明该物体具有磁性，否则没有磁性。 （2）根据磁体的指向性判断：在水平面内自由转动的被测物，静止时若总是指南北方向，说明该物体具有磁性，否则便没有磁性。 铁、钴、镍 磁极 排斥 吸引 知识串讲05 磁现象 磁场 （3）根据磁极间的相互作用规律判断：将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极，若发现有一端发生排斥现象，则说明该物体具有磁性。若与小磁针的两极都表现为相互吸引，则该物体没有磁性。 （4）根据磁极的磁性最强判断：A、B两个外形相同的钢棒，已知其中一个具有磁性，另一个没有磁性，具体的区分方法是：将A的一端从B的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。 4. 磁场和磁感线 （1）磁场：磁体间存在一种 的特殊物质，即磁场。它有强弱和方向。 看不见、摸不着 知识串讲05 磁现象 磁场 （1）磁场方向：物理学规定小磁针静止时 的所指的方向（即N极受力方向）是这一点的磁场方向。 （2）磁场的基本性质：就是对放入其中的磁体产生 的作用。 （3）磁感线：为了描述磁场情况而画的 的曲线。磁场是客观存在的，磁感线是人们假象出来的。磁感线是立体分布的，且不交叉；磁体周围的磁感线总是从N极出发回到S极的；它的疏密表示磁场的强弱。  （4）地磁场：地球是个大的条形磁体，地磁的 在地理的南极附近，地磁的 在地理的北极附近，海龟信鸽都是利用地磁场来导航的。 N极 磁力 带箭头 N极 S极 知识串讲06 电生磁 1.奥斯特实验 （1）现象：闭合开关小磁针偏转，断开开关小磁针回到原位，改变电流方向磁针反向偏转。 （2）结论：该实验说明通电导体的周围有磁场，磁场的方向与 有关。 （3）实验注意：要将导线平行的放在静止小磁针的上方。 电流的方向 知识串讲06 电生磁 2.通电螺线管的磁场 （1）磁场特点：外部磁场方向与与条形磁铁的磁场相似，磁感线从 出来，进入 ；在螺线管的内部，磁感线由 。 （2）安培定则（螺线管的极性用安培定则判定） 内容：用 握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就螺线管的北极。 判断方法：先标出螺线管中的电流方向;用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那端就是螺线管的 。 N极 S极 S极指向N极 右手 北极 知识串讲07 电磁铁 电磁继电器 1.电磁铁： 的通电螺线管就是电磁铁。软铁芯在通电螺线管中被磁化，也产生磁场，电磁铁周围的磁场既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场。 （1）磁性强弱与通入的电流大小和线圈的匝数有关，电流越大，磁性越强；在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性 。 （2）磁性有无可由 来控制。通电时有磁性，断电时磁性立即消失。（注意：电磁铁中的铁芯必须采用软铁，而不能用钢，因为钢能保持磁性。） （3）磁极的性质可以通过电流的方向来改变。 插有铁芯 越强 电路的通断 知识串讲07 电磁铁 电磁继电器 2.扬声器 （1）构造：固定的永磁体，线圈，锥形纸盆 （2）工作原理：它是把电信号转换成声信号的一种装置。由于线圈中通过的电流是交变电流，它的方向不断改变，线圈就不断的被永磁体吸引和排斥使线圈来回振动，同时带动纸盆的振动，于是扬声器就发出了声。 3.电磁继电器的工作原理：通过控制电磁铁的电流，来达到控制工作电路的目的。因此，一般的继电器电路由 和 两部分组成。 低压控制电路 高压工作电路 知识串讲08 电动机 1. 通电导体在磁场中受到磁力的作用，磁力的方向与 有关。 2.电动机 （1）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。 （2）工作原理：电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。 （3）通电线圈在磁场中的受力大小跟电流(电流越大，受力越大)，磁场的强弱(磁性越强，受力越大)和线圈的匝数(匝数越大，受力越大)有关。 （4）应用：直接电动机：(电动玩具、录音机等)；交流电动机：(电风扇、家用电器等) 磁场方向、电流方向 知识串讲09 磁生电 1.电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中 就会产生感应电流的现象。 2. 产生感应电流必须同时满足三个条件： （1）电路是闭合的。 （2）导体要在磁场做切割磁感线的运动。 （3）切割磁感线运动的导体只能是一部分，三者缺一不可。如果不是闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体的两端产生感应电压。 切割磁感线运动 知识串讲09 磁生电 3.感应电流的方向：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。因此要改变感应电流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁感线方向反向。但是若导体运动方向和磁感线方向同时改变，则感应电流的方向不发生改变。 4.应用：发电机 发电机的原理是电磁感应，发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。其能量转换是把机械能转化为电能。 题型串讲 第三部分 (1)在探究电流与电压关系的实验中，如图中电路，电压表的示数是           V，电流表的示数是           A，电阻R的阻值是           Ω。 (2)如图所示电能表，它是用来测量            的电表，此时的读数是           kW·h。 题型一 电能与电功 【典例1】 2 0.4 5 电能消耗 251.8 解｜题｜技｜巧 题型一 电能与电功 解｜题｜技｜巧 题型一 电能与电功 (24-25九上·广西柳州第十五中学·期末)如图为小明家电能表，此时电能表的读数是          kW•h，若该电能表的转盘在5min内转了30转，则这段时间内他家中用电器消耗的电能为          J。 题型一 电能与电功 【即时检测1】 1234.5 1.8×105 (23-24九上·陕西安康平利县大贵镇初级中学·期末)如图所示的电路，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为6V。求： (1)电源电压； (2)通电1min，整个电路消耗的电能。 【即时检测2】 题型一 电能与电功 题型二 电功率 【典例1】 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题： (1)如图甲所示，请用笔画线代替导线，正确连接电路； (2)在开关S闭合前，应将滑片P移到       （选填“A”或“B”）端； (3)闭合开关S，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电路故障可能是小灯泡        ； B 短路 题型二 电功率 (4)排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，同时眼睛要观察       表的示数，直到示数为       V时，小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数； (5)继续移动滑片P，让电压表示数低于2.5V，某时刻电流表示数如图乙所示，为       A，观察灯泡亮度并记录电表示数；继续缓慢移动滑片P，让电压表示数高出2.5V少许，观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U-I图像，如图丙所示，则小灯泡额定功率为       W。 电压 2.5 0.2 0.75 解｜题｜技｜巧 题型二 电功率 解｜题｜技｜巧 题型二 电功率 解｜题｜技｜巧 题型二 电功率 题型二 电功率 【即时检测1】 如图是某照明系统模拟控制电路原理图。已知电源电压U恒为6V，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为光敏电阻，其阻值随着光照强度E变化关系的部分数据如表所示。当R2两端电压低至2V时，控制开关自动启动照明系统，忽略控制开关对虚线框内电路的影响，利用该装置可以实现当光照强度低至某一设定值时，照明系统内照明灯自动工作。求： 光照强度E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 光敏电阻R1阻值/Ω 36.0 18.0 12.0 9.0 7.2 6.0 题型二 电功率 【即时检测1】 (1)照明系统中，标有“6V  3W”字样的照明灯正常工作时的电阻。 (2)控制开关自动启动照明系统时，光敏电阻R1的阻值。 (3)某段时间内，电流表示数从0.2A变化到0.3A，则光敏电阻R1处的光照强度E的变化范围。 题型二 电功率 【即时检测1】 (23-24九上·西藏拉萨尼木县中学·期末)小明家新买一个电蒸锅，如图所示为其内部简化电路图，它有加热和保温两个挡位。R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃）。求： (1)电蒸锅正常工作时，保温挡的功率； (2)电蒸锅正常工作时，电阻R2的阻值； (3)某次电蒸锅对水加热时，加热效率为84%，要使1.2kg的水温度升高75℃需要多少时间。 题型二 电功率 【即时检测2】 题型二 电功率 【即时检测2】 (24-25九上·河北邢台威县名洲镇李寨中学·期末)在探究“影响电流热效应的因素”实验中：（三个烧瓶中均装有质量相等的煤油） (1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小楚设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝并插入一支温度计，该实验通过比较   的变化，来比较相同时间内不同电流产生的热量多少。 题型三 焦耳定律 【典例1】 温度计示数 由此得出：电阻和通电时间相等时，电流越        ，其产生的热量越多。 (3)小陈提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”实验，则她应选择乙图中        （选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶         （选填“串联”“并联”或“串联、并联均可”），并将其中一烧瓶中的煤油换成等         的水，水和煤油吸热的多少可以通过         （选填“温度升高量”或“加热时间”）来比较。 题型三 焦耳定律 【典例1】 大 (2)小楚先测量烧瓶内煤油的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内煤油的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小。重复上述操作，获得第二组数据（如表所示）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 A 串联并联均可 质量 加热时间 解｜题｜技｜巧 题型三 焦耳定律 解｜题｜技｜巧 题型三 焦耳定律 解｜题｜技｜巧 题型三 焦耳定律 某同学有一个小电动机，其外壳上标有“3V  1.5W”的字样，经检测知其电阻为2Ω，则该小电动机正常工作14min，消耗的电能为       J，产生的热量为       J。 题型三 焦耳定律 【即时检测1】 1260 420 （多选题）(23-24九上·河南内黄县实验中学·期末)如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＞R2。下列说法正确的是（    ） A．闭合开关后，通过R1的电流小于R2的电流 B．闭合开关后，甲管中液面上升比乙快 C．该实验装置用于探究电压和通电时间一 定时，电热与电阻的关系 D．该实验用到了转换法和控制变量法 题型三 焦耳定律 【即时检测2】 BD 题型四 永磁体的磁场 【典例1】 S (24-25九上·陕西西安工业大学附属中学·期末)公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载：司南之杓，投之于地，其柢指南。“柢”即握柄，是磁体的            极，司南之所以能指向南北方向，是因为地球的周围存在           （选填“磁场”或“磁感线”）。 地磁场 解｜题｜技｜巧 题型四 永磁体的磁场 题型类别 解题关键 技巧要点 磁极判断与相互作用 磁极间作用规律（同名排斥、异名吸引） 1．已知磁极，直接用规律判断相互作用（吸引、排斥）； 2．未知磁极，用已知磁体（如小磁针N极）靠近，根据现象推导（被吸引→异名，被排斥→同名）； 3．磁体两端磁性最强，中间最弱（几乎无磁性） 磁感线作图与特点判断 磁感线定义、方向、分布规律 1．方向：磁体外部从N极出发，回到S极，内部从S极到N极（闭合曲线）； 2．作图要求：用虚线，标箭头（外部N→S），不相交，疏密反映磁场强弱（两极密、中间疏）； 3．常见磁体磁感线：条形磁体（两端密）、蹄形磁体（两极相对处密） 地磁场相关问题 地磁场分布特点（地磁两极与地理两极相反） 1．地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近； 2．小磁针静止时N极指向地理北极（地磁南极），S 极指向地理南极（地磁北极）； 3．解释现象：指南针指向、磁偏角（地磁两极与地理两极不重合） 解｜题｜技｜巧 题型四 永磁体的磁场 题型类别 解题关键 技巧要点 磁体性质应用（吸铁性、指向性） 磁体基本性质与生活场景结合 1．吸铁性：判断物体是否为磁体（能吸引铁、钴、镍，且两端磁性最强）； 2．指向性：利用小磁针判断磁场方向（小磁针N极指向=该点磁场方向）； 3．区分磁体与带电体：磁体仅吸引磁性材料，带电体吸引轻小物体（如纸屑、塑料） 磁场客观存在性判断 磁场的基本性质（对磁体有力的作用） 1．间接证明：小磁针靠近磁体时发生偏转，说明磁体周围存在磁场； 2．注意：磁场看不见、摸不着，需通过转换法（小磁针偏转）感知 (23-24九上·河南内黄县实验中学·期末)如图所示，是一款磁吸式数据线，线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接，达到一线多头的使用效果，线体和磁性充电头吸附的原理是         ；地球周围也有磁场，地磁南极大致在地理的        极方向，根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下列图中符合他假说的模型是        。 题型四 永磁体的磁场 【即时检测1】 异名磁极相互吸引 北 B 题型四 永磁体的磁场 【即时检测2】 C (24-25八下·四川成都锦江区·期末)在图甲所示实验中，小球从斜面顶端滚下，在水平桌面上沿直线AB运动；若在小球运动路径旁放一块磁体，小球在桌面上的运动路径变成曲线AC，如图乙。下列分析正确的是（　　） A．小球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力 B．图甲中，小球受到的力使其运动速度一直变大 C．图乙中，磁力改变了小球的运动状态 D．图乙中，小球不受磁力后在桌面上 仍将保持曲线运动 【典例1】如图所示，闭合开关，通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示，请在图中括号内标出通电螺线管左端的极性及电源的“+”“-”极。 题型五 电流的磁场和电磁继电器 S + - 解｜题｜技｜巧 题型五 电流的磁场和电磁继电器 题型类别 解题关键 技巧要点 奥斯特实验相关问题 实验结论（电生磁）与现象分析 1．结论：电流周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关（电生磁，电流的磁效应）； 2．现象解释：通电直导线下方小磁针偏转，断电后不偏转，说明磁场由电流产生； 3．应用：判断电流的磁效应现象（如通电螺线管吸引铁钉） 通电螺线管磁极与电流方向判断（安培定则应用） 安培定则（右手螺旋定则）操作规范 1．右手握住螺线管，四指指向电流方向（从螺线管一端流入、另一端流出，注意导线绕向）； 2．大拇指指向 = 螺线管的 N 极，另一端为 S 极； 3．逆向应用：已知磁极，用大拇指指向 N 极，四指弯曲方向为电流方向，推导电源正负极 电磁铁磁性强弱影响因素问题 控制变量法 + 三个核心因素（电流大小、线圈匝数、铁芯） 1．影响因素：电流越大、匝数越多、有铁芯，磁性越强； 2．实验题：控制变量（如探究匝数影响时，保持电流、铁芯不变），通过吸引大头针数量反映磁性强弱（转换法）； 3．实际应用：电磁铁的优点（通断电流控磁性、变电流控强弱、变方向控磁极） 解｜题｜技｜巧 题型五 电流的磁场和电磁继电器 题型类别 解题关键 技巧要点 电磁继电器电路分析与工作原理 区分控制电路与工作电路；明确工作流程 1．电路区分：控制电路（低电压、弱电流，含电源、开关、电磁铁），工作电路（高电压、强电流，含用电器、触点、电源）； 2．工作流程：控制电路通电→电磁铁产生磁性→吸引衔铁→带动触点切换→工作电路通断； 3．触点判断：常态下断开为常开触点，闭合为常闭触点，通电后状态反转 电磁继电器实际应用（自动控制电路） 结合场景分析控制条件与工作逻辑 1．设计思路：控制电路的触发条件（如水位传感器、温控器、光控开关）→控制电磁铁通断→间接控制工作电路（如水泵、灯泡、电动机）； 2．实例分析：水位报警器（水位上升→控制电路接通→电磁铁吸衔铁→工作电路接通→报警）； 3．安全意义：实现低压控制高压、远程控制，保护人身安全 电流磁场与永磁体磁场区分 磁场产生原因与特点差异 1．产生原因：电流的磁场由电流产生（通电有、断电无），永磁体磁场天然存在； 2．特点：电流的磁场方向可通过电流方向改变，永磁体磁场方向固定； 3．区分方法：断开电源后磁场消失→电流的磁场；磁场始终存在→永磁体磁场 (1)实验中是通过                   来显示电磁铁磁性的强弱。 (2)当闭合开关后，电磁铁乙的上端是      极。 (3)当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁吸引大头针的 个数       （选填“增多”或“减少”），说明电磁铁的磁性        （选填“变强”或“变弱”）。 (4)实验发现： ①电流一定时，线圈匝数       ，电磁铁磁性越强。 ②被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后，       。 (24-25九上·海南三亚南滨中学·期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 【即时检测1】 题型五 电流的磁场和电磁继电器 吸引大头针的个数 N 减少 变弱 越多 同名磁极相互排斥 【即时检测2】 题型五 电流的磁场和电磁继电器 (24-25九上·陕西西安工业大学附属中学·期末)如图1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。Rt为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。R1、R2、R3均为电热丝，且R1=R2=400Ω，闭合开关S1、S2，电热器开始加热。（电磁铁线圈电阻忽略不计） (1)控制电路中，电磁铁的工作原理是电流的           效应； 电磁铁的上端是           极。 (2)加热时，动触点a与上方静触点b，c接通，工作电路的总功率？ (3)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图2所示。当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时热敏电阻Rt的阻值是多少？ (4)保温状态下，R1的功率为64W，则工作电路30s消耗的电能是多少？ 【即时检测2】 题型五 电流的磁场和电磁继电器 【典例1】 题型六 电动机和发电机 B 题型六 电动机和发电机 蓝牙 (1)测温手环中，          （选填“温度传感”“蓝牙”或“电源”）模块将温度数据传送给数据处理中心，实现对体温的实时监测；霍尔元件在测温手环的电路中相当于         （选填“开关”“电源”或“用电器”）。 (2)小明利用热敏电阻设计了如图丁所示的模拟测温报警电路：电源电压为18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT阻值随温度T的变化关系如图戊所示。在37℃时，热敏电阻RT的阻值为500Ω。 开关 解｜题｜技｜巧 题型六 电动机和发电机 题型类别 解题关键 技巧要点 电动机与发电机原理区分 核心原理（电生磁 、磁生电）识别 1．电动机：通电导体在磁场中受力运动（电生磁的应用，需通电才工作）； 2．发电机：电磁感应现象（磁生电，无需通电，靠导体切割磁感线产生电流）； 3．快速判断：有电源→电动机，无电源→发电机 能量转化判断 明确电能与机械能的转化方向 1．电动机：电能→机械能（消耗电能，带动物体运动，如风扇、电动车）； 2．发电机：机械能→电能（消耗机械能，产生电能，如水电站、风力发电机）； 3．易错提醒：区分 “消耗” 与 “产生”，避免转化方向颠倒 实验装置识别与作图 装置结构差异（电源、换向器、滑环） 1．电动机装置：有电源、用换向器（两个半环，改变线圈电流方向，使线圈持续转动）； 2．发电机装置：无电源、用滑环（两个完整圆环，导出感应电流）； 3．作图要点：电动机需画电源，发电机画电流表、用电器；线圈绕向、磁场方向（磁极标注）要清晰 电磁感应现象条件判断 三个核心条件（闭合电路、部分导体、切割磁感线） 1．缺一不可：闭合电路（电路必须闭合，断开无电流）、部分导体（非整个电路导体）、切割磁感线（导体运动方向与磁感线不平行，斜切也可）； 2．感应电流方向影响因素：磁场方向、导体切割磁感线方向（任一改变，电流方向改变）； 3．现象判断：导体运动但无电流→可能电路断开或未切割磁感线 解｜题｜技｜巧 题型六 欧姆定律及其应用 题型类别 解题关键 技巧要点 电动机受力方向分析 受力方向与电流、磁场方向的关系 1．影响因素：电流方向、磁场方向（任一改变，受力方向改变；两者同时改变，受力方向不变）； 2．应用：判断线圈转动方向（结合磁极方向和电流方向）； 3．换向器作用：及时改变线圈中的电流方向，使线圈持续沿同一方向转动 实际应用场景匹配 结合装置原理与生活实例 1．电动机应用：电风扇、洗衣机、电动自行车、起重机（需通电带动工作）； 2．发电机应用：火力发电站、水力发电站、风力发电机、动圈式话筒（将运动转化为电能）； 3．区分技巧：看是否 “用电驱动”—— 用电驱动→电动机，驱动产生电→发电机 故障分析（如电动机不转、发电机无电流） 结合原理推导故障原因 1．电动机不转：电源未接通、磁场太弱、线圈卡住、换向器接触不良； 2．发电机无电流：电路断开、导体未切割磁感线、磁场太弱； 3．排查思路：先看电路是否闭合，再看核心条件（通电、切割磁感线）是否满足 (23-24九上·江苏盐城射阳县实验初级中学·期末)如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平光滑金属轨道，符号“×”代表垂直于金属导轨向下的磁场。现将空心铜棒EF和GH垂直放在金属导轨上静止，当水平拉动铜棒EF向右运动时，会产生感应电流，铜棒和导轨组成了一个闭合电路，此时铜棒GH会向右运动。若同时改变磁场方向和铜棒EF运动方向，则铜棒GH的运动方向是（　　） A．向右 B．向左 C．先向右再向左 D．先向左再向右 【即时检测1】 题型六 电动机和发电机 B 【即时检测2】 题型六 电动机和发电机 阅读材料，完成下列问题。 无链条电动自行车 无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点，比如省力、耐用、安静、灵便、结构简单等。因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。图甲为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进，使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染。为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达160W·h/kg。（能量密度为存储能量与电池质量的比值） 整车 整车质量 40kg   最大车速 26km/h 锂电池 最大噪声 ≤30dB   电压 36V   容量 10A·h 电动机 额定功率 180W (1)脚踩踏板获得的能量转变为电能，图乙中与其工作原理相同的是      。 (2)电动车行驶时极为安静可以从       （选填“声源处”或“传播途中”）减弱噪声。 (3)图甲中这款车的锂电池最多储存的电能约为        J，锂电池的质量为      kg。 (4)测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，在平直路面上可连续匀速行驶2.7×104m，已知行驶时的阻力大小为车对地面压力的0.04，电动机的效率约为       。（g取10N/kg，结果保留至0.1%） (5)若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续匀速行驶3.6×104m，则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为       。 【即时检测2】 题型六 电动机和发电机 A 声源处 1.296×106 2.25 83.3% 1:3 实战演练 第四部分 1．(25-26九上·河北石家庄第四十二中学·期中)关于电功、电功率的说法中正确的是（　　） A．用电器消耗电能越多，电功率越大 B．用电器消耗电能越多，电功越大 C．电流做功越快，电功越大 D．电流做功越多，电功率越大 基础通关练 B 2．(25-26九上·河北石家庄第十七中学·期中)下列是一些对生活中物理量的估测，其中符合实际情况的是（   ） A．小灯泡正常工作时的电流约为20A B．电饭锅功率约为1000W C．家庭电路中的电压为380V D．实验室用小灯泡的灯丝电阻约为6000Ω 基础通关练 B 3．(2025·安徽省六安市清水河市·三模)如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，条形磁铁仍保持静止状态。在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是（　　） A．水平向左，逐渐减小 B．水平向左，逐渐增大 C．水平向右，逐渐增大 D．水平向右，逐渐减小 基础通关练 C 基础通关练 大于 4．(25-26九上·河北石家庄第四十二中学·期中)如图甲所示，电蚊拍具有灭蚊和照明功能，简化电路如图乙所示。只灭蚊不照明时，需闭合开关S1，此时电路总电阻为R。灭蚊网与灯同时工作时电路总电阻为R＇，则R           （选填“大于”“等于”或“小于”）R＇。已知电源电压为4V，通过灯的电流为0.3A，通电10s，灯消耗的电能为           J。 12 5．如图甲是世界上首条投入商业化运营的磁悬浮列车。工作原理如图乙，核心部件电磁铁是利用电流的            效应制成的，通电后车厢线圈上端为            极，该列车是利用             （选填“同名磁极互相排斥”或“异名磁极互相吸引”）的原理将车身浮起的。 基础通关练 磁 S 异名磁极互相吸引 6．(24-25九下·江苏泰州楚天实验学校·)利用图甲装置“观察磁场对通电直导线的作用”，在M、N之间接入电源，通电后轻质铝棒AB向左运动，若只调换磁体的N、S极，通电后铝棒AB将向        运动；图乙中，不改变线圈中的电流方向，线圈         （能/不能）持续转下去。 基础通关练 右 不能 1．(25-26九上·北京师范大学附属中学·月考)额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（    ） A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少 B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大 C．正常工作时，通过电饭锅的电流最大 D．正常工作时，电热水壶的电阻最大 重难突破练 B 2．(25-26九上·北京师范大学附属中学·月考)两个定值绕线电阻器上分别标有“1500Ω  10W”和“1500Ω  20W”，将它们串联后接入电路，它们消耗的电功率之比为（    ） A．1∶2 B．1∶1 C．2∶1 D．4∶1 重难突破练 B 3．(24-25九下·上海闵行区上海外国语大学闵行外国语初级中学·月考)指南针能确定地理方位，是由于指南针在            的作用下能够指南北。如图5所示是同名磁极磁感线分布图，根据磁感线方向判断图中两磁极均为           极。在物理学中，用磁感应强度（用字母B表示，国际单位：特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度越大，磁场越强。用某种材料制成的磁敏电阻，其阻值R随磁感应强度的变化图像如图6（甲）所示，由图像可知磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而           。若将该磁敏电阻连接在图6（丙）所示的电路中（电源电压不变），不改变滑动变阻器滑片的位置，仅将磁敏电阻由图6（乙）中的A位置移动至B位置，那么电流表的示数将           ，原因是            。 重难突破练 地磁场 S 增大 变大 其他条件不变时，仅将磁敏电阻从A处移至B处，磁感应强度变小，磁敏电阻的阻值变小，串联电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流变大 重难突破练 N 4．(2025·黑龙江省哈尔滨市·)如图所示，A端为通电螺线管的           （选填“N”或“S”）极，B端为电源的           （选填“正”或“负”）极。 正 重难突破练 S3 5．(25-26九上·重庆鲁能巴蜀中学等学校联考·期中)空气炸锅能快速烹饪食物，如图所示为其内部加热部分的简化电路。已知当电源电压保持不变时，电路中的电流最小时为低温挡，电流最大时为高温挡。则当闭合开关       时，该空气炸锅处于低温挡，当闭合开关        时其处于高温挡。 S1、S2 重难突破练 重难突破练 综合拓展练 C 2．(24-25八下·江西上饶第四中学·)如图所示，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知P和Q的重力分别为G和3G，若弹簧测力计的示数为2G，P对Q的吸引力为       ，地面对Q的支持力为       。 综合拓展练 G 2G 综合拓展练 R2 270 综合拓展练 综合拓展练 感谢聆听 每天解决一个小问题，每周攻克 一个薄弱点，量变终会引发质变。 教师寄语 【答案】(1)10V；(2)240J 【解析】（1）闭合开关，两定值电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。根据欧姆定律可知R1两端的电压 根据串联电路的电压特点可知电源电压 （2）通电 ，整个电路消耗的电能 EMBED Equation.DSMT4 6．(25-26九上·湖北武汉青山·期中)如图甲为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图乙所示， 。它在工作时，有高温加热、文火萃取、保温三个过程，若壶中药液的总质量为3kg，且在正常工作电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图丙所示： (1)保温过程电流最小，电阻 、 串联，则保温时， （选填“1”或“2”）， （选填“断开”或“闭合”）。 (2)高温加热时工作电流最大，则在此过程中电路的总电流是多少？ (3)高温加热过程中，药液一共吸收的热量是 ，则药液的比热容是多少？ (4)如果高温加热过程中药液所吸收的热量由酒精燃烧提供，其中酒精完全燃烧释放能量的64%被药液吸收，则消耗酒精的质量是多少？ 【答案】(1)2 闭合；(2)2.5A；(3)4.0×103 J/(kg·℃)；(4)0.05kg 【解析】（1）根据电功率公式 可知，在电源电压U一定时，电路的总电阻R越大，电功率P越小。保温过程是电功率最小的过程，因此电路的总电阻应最大。分析电路图可知：当开关Sa接1，Sb闭合时，电阻R1和R2并联，总电阻最小，功率最大，为高温加热模式。当开关Sa接1，Sb断开时，只有电阻R1接入电路，电阻中等，功率中等，为文火萃取模式。当开关Sa接2，Sb闭合时，电阻R1和R2串联，总电阻最大，功率最小，为保温模式。因此，保温时，Sa应接2，Sb应闭合。 （2）高温加热时，电阻R1和R2并联，电路总电阻最小。电路总电阻 根据欧姆定律，电路的总电流为 （3）由图丙可知，在高温加热过程中，药液的温度从t0=18℃升高到t=98℃。温度变化量为 已知药液质量m=3kg，吸收的热量Q吸=9.6×105J。根据吸热公式 ，可得药液的比热容为 （4）酒精完全燃烧释放的热量为 根据热值公式Q放=mq，可得需要酒精的质量为 1．(25-26九上·重庆四川外国语大学附属外国语学校·期中)如图甲所示，电源电压恒定，电压表量程为“ ”，电流表量程为“ ”， 是定值电阻，滑动变阻器 标有“ ”，闭合开关S，移动变阻器滑片 ，电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．滑片 向 端移动电压表示数变大 B．定值电阻 的阻值为 C．电路消耗的最大功率为1.6W D．电流表示数的变化范围是 3．(2025·河南省驻马店市·模拟)电动车充电过程中，电池温度过高可能会自燃。小明设计了一个自动控制装置，当电池温度过高时，启动制冷系统降温。如图甲，控制电路中电源电压 恒为6V， 为热敏电阻， 为电阻箱。当电流 时，衔铁被吸下，工作电路制冷系统启动。将两个热敏电阻 、 分别作为 接入电路中，闭合 、 ，测出它们在不同温度时的阻值，绘制成如图所示 曲线。 在本设计中热敏电阻 应选用 （选填 “ ”或“ ”）。若要将制冷系统启动温度设置为 ， 的阻值应调为 。 4．(25-26九上·河北石家庄第十七中学·期中)如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V，3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω，1A”字样，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A， 为一定值电阻，当闭合开关S、 ，断开 时，灯泡L恰好正常发光，不计温度对灯丝电阻的影响。求： (1)小灯泡L的电阻； (2)闭合开关S、 ，断开 时，在保证电路安全的情况下， 求滑动变阻器的阻值范围； 闭合开关S、 ，断开 时，调节滑动变阻器，在保证 电路安全的情况下，电路消耗的最大功率和最小功率之比。 【答案】(1)12Ω；(2) ；(3)2:1 【解析】（1）根据灯泡的规格可得，小灯泡的电阻 （2）当闭合开关S、 ，断开 时，滑动变阻器R与小灯泡L串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流。为了保证电路安全，电路中的电流不能超过各元件的限制。小灯泡的额定电流为 电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器允许的最大电流为1A。为保护小灯泡，电路中的最大电流不能超过其额定电流，故电路中的最大电流 。当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最小。此时电路的总电阻为 滑动变阻器接入电路的最小阻值为 此时电压表示数为 未超过电压表15V的量程。当滑动变阻器接入电路的电阻增大时，其两端电压也增大。为保护电压表，其示数不能超过15V，即 ，此时，滑动变阻器接入电路的电阻达到最大值。小灯泡两端的电压为 电路中的电流（最小电流）为 滑动变阻器接入电路的最大阻值为 该阻值未超过滑动变阻器的最大阻值100Ω。综上所述，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的阻值范围是 （3）电路消耗的总功率 ，由于电源电压U恒定，当电路中电流最大时，总功率最大；当电流最小时，总功率最小。由第（2）问的分析可知，在保证电路安全的情况下，电路中的最大电流 ，电路中的最小电流 ，故电路消耗的最大功率和最小功率之比 $