2026年河南省中考物理一轮复习：第17讲电与磁 课件

第十七讲　电与磁 知识点1　简单磁现象、磁场 1.磁现象(10年4考,2025、2024、2020、2016年考) 磁性 能够吸引　铁、钴、镍　等物质的性质,具有　磁性　的物体叫磁体 磁极 定义 磁体上吸引能力　最强　的两个部位叫磁极。能够自由转动的磁体,静止时指南的那个磁极叫做　南(S)　极,指北的那个磁极叫做　北(N)　极  作用规律 同名磁极相互　排斥　,异名磁极相互　吸引　  磁化 一些原来没有磁性的物体在磁体或电流的作用下会获得磁性的现象 2.磁场、磁感线(10年5考,2023、2020、2019、2016年考) 磁 场 概念 磁体周围存在的一种看不见、摸不着,但能使磁针偏转的 　物质　。 磁极间的相互作用是通过　磁场　发生的  基本 性质 磁场对放入其中的磁体产生　力　的作用  方向 小磁针静止时　N　极所指的方向规定为该点磁场的方向  磁 感 线 定义 为了方便、形象地描述　磁场　而引入的带箭头的曲线。磁感线是构建的一种　物理模型　,实际并不存在  方向 磁体外部的磁感线都是从磁体的　N　极出发,回到　S　极的。 磁感线上任何一点的　切线方向　都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向(磁场方向)一致  分布图   特点 磁感线的疏密可以表示磁场的强弱,磁感线密集处磁场较强,磁感线稀疏处磁场较弱 地磁场 (1)地球周围空间存在着　磁场　;其形状与　条形　磁体的磁场相似。 (2)地球周围存在磁场,地磁的南极在地理　北极　附近,地磁的北极在地理　南极　附近;  (3)地磁两极与地理两极并不完全重合,最早记录这一现象的是我国宋代学者　沈括　  注意:磁场是真实存在的;磁感线是假想的,是不存在的。 知识点2　三种磁现象(10年10考) 现象 电生磁 磁场对电流的作用 磁生电 原理 电流的磁效应   　电磁感应　  发现者 　奥斯特　    　法拉第　  实验       现象 电生磁 磁场对电流的作用 磁生电 内容 通电导线周围有磁场,磁场方向与　电流　方向有关  通电导线在磁场中要受到　力　的作用  　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  能量 转化   　电　能转化为 　机械　能  　机械　能转化为 　电　能  现象 电生磁 磁场对电流的作用 磁生电 方向 安培定则:用　右手　握住螺线管,让四指弯曲的方向与螺线管中电流的方向一致,则　大拇指　所指的那端就是螺线管的N极    通电导线在磁场中的受力方向与　电流　方向和　磁场　方向有关  感应电流的方向与磁场　方向和导体切割磁感线的运动方向有关  a.当磁场方向或电流方向改变时,力的方向也随之改变;b.当磁场方向和电流方向同时改变 时,力的方向不变 a.当磁场方向或导体运动的方向改变时,感应电流的方向随之改变; b.当磁场方向和导体运动的方向同时改变时,感应电流的方向不变 应用 电磁铁、电磁起重机和电磁继电器等 电动机、动圈式扬声器等 发电机、动圈式话筒等 知识点3　电磁铁和电磁继电器 1.电磁铁(10年3考,2024、2022、2016年考) 结构 在通电螺线管内插入一个　铁芯　,就构成了电磁铁  原理 电流的　磁　效应  影响 因素 (1)匝数一定时,通过的　电流　越大,磁性越强;  (2)电流一定时,　线圈匝数　越多,磁性越强  (3)通电螺线管中有铁芯时比无铁芯时磁性更强 优点 (1)磁性有无可以通过　电流的通断　来控制;  (2)磁性强弱可以通过线圈中　电流大小　和　线圈匝数　来控制;  (3)磁场方向可以由电流方向来控制 应用 电磁起重机、电磁继电器、磁悬浮列车等 2.电磁继电器(10年5考,2024、2023、2021、2019、2017年考) 结构 如图,电磁继电器的基本组成部分有A.　衔铁　、B.　电磁铁　、弹簧、触点等  工作 原理 电磁铁通电时,衔铁被　吸合　,使动触点和静触点接触,工作电路闭合;电磁铁断电时,衔铁被　释放　,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。(均选填“吸合”或“释放”)    作用 利用电磁继电器可以用　低　电压、　弱　电流的控制电路来间接地控制高电压、强电流的工作电路,实现远距离控制和自动化控制  知识点4　电动机和发电机 1.磁场对通电导线的作用(10年6考,除2024、2023、2022、2018年) (1)通电导线在　磁场　中受到力的作用,力的方向跟　电流　的方向和 　磁场　的方向都有关。 (2)当电流的方向或者磁场的方向相反时,通电导线所受力的方向　相反　;当电流的方向和磁场的方向都相反时,通电导线所受力的方向　不变　。 2.电磁感应(10年7考,除2025、2024、2017年) (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,导体中产生　感应电流　的现象,此现象由英国物理学家　法拉第　发现。 (2)感应电流的方向:跟　磁场　的方向和导体　切割磁感线　运动的方向有关。 (3)我国家庭电路使用的是交变电流,简称　交流　电,电压是　220　V,频率是　50　Hz。 3.电动机和发电机比较 类型 电动机 发电机 实物图     工作原理 　磁场对电流的作用　  　电磁感应　  类型 电动机 发电机 能量转化 电能转化为　机械能　  机械能转化为　电能　  实质 　用电器　  　电源　  区别 因电而动,电路中　有　电源  因动生电,电路中　无　电源  注意 电动机的换向器:当线圈刚转过平衡位置时,就自动改变线圈中的电流方向 1.(沪科九全P139图18-10改编)指南针是我国四大发明之一,如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方,司南长柄所指方向为地磁的　北(或N)　极。司南的长柄为磁石的　南(或S)　极。 2.(人教九年级P149图20.1-6改编)如图所示,小磁针放在条形磁体周围的不同地方,小磁针静止时北极指示着不同的方向,说明磁场是有　方向　的,而且不同的地方磁场的　方向　不同。 3.(人教九全P150图20.1-8改编)地球是个巨大的磁体,地磁的南极在　地理北极　附近;磁体具有指南北性是由于受到　地磁场　的作用。 4.(人教九全P150图20.2-1改编)如图所示是丹麦科学家　奥斯特　曾经做过的实验。如图所示,使导线与电池触接,电路接通瞬间,小磁针偏转;图中电路处于断开状态,小磁针未偏转,可得出的实验结论是　通电导线周围存在磁场　。 5.(人教九全P168图20.6-2改编)如图所示,导体ab左右运动时,灵敏电流计的指针左右摆动,这是　电磁感应　现象,利用这个原理可以制作　发电　机。 6.(人教九全P158图20.3-2改编)如图所示是用一根导线和一枚铁钉制成的电磁铁,它是利用　电流的磁效应　工作的,线圈匝数越多,吸引回形针的数目越多,说明电磁铁的磁性越　强　。 7.(沪科九全P155T9改编)如图是一种水位报警器的原理图。当水位到达金属块A时(一般的水能导电),电路中( B ) A.绿灯亮　　　　 B.红灯亮 C.两灯同时亮 D.两灯都不亮 8.(沪科九全P149图18-26改编)如图所示的动圈式扬声器,它是利用磁场对通电线圈　有力的作用　的原理制成的,通过线圈的电流变化时,线圈受力随之变化并带动纸盆　振动　发出声音。 9.(沪科九全P159图19-4改编)如图是动圈式话筒的简单结构图,其工作原理是　电磁感应　,工作过程中的能量转化是　机械能转化为电能　。 10.(沪科九全P159图19-3改编)如图甲所示,伸开右手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向,如图乙所示,磁感线垂直纸面向里,用“×”表示,导体棒ab在磁场中沿金属导轨向右做切割磁感线运动,导体棒cd静止在导轨上,则导体棒cd中的电流方向是从 　c到d　(选填“c到d”或“d到c”)。 实验1　探究通电螺线管外部磁场的方向(10年1考,2021年考) [基础考法] 【实验装置】 【主要实验器材及作用】 电源、开关、导线、碎铁屑、小磁针、木锤和通电螺线管装置等。 【实验方法】转换法:①小磁针静止时N极指向显示　磁场的方向　; ②碎铁屑的排列显示　磁场的分布　。 【设计与进行实验】 (1)将螺线管固定在硬纸板上,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后 　轻敲　硬纸板,观察铁屑的排列情况;  (2)把小磁针放到通电螺线管四周不同位置,如图所示,闭合开关,待小磁针静止后,观察小磁针　N极　的指向;  (3)改变通电螺线管中的　电流　方向,观察小磁针静止时　N极　的指向。 【实验结论】 1.通电螺线管外部磁场分布和　条形磁体　相似。 2.通电螺线管外部磁场方向和　电流方向　有关,电流方向改变,磁场方向也　改变　。 3.磁感线是闭合的曲线,通电螺线管内部磁场方向从　S极　指向　N极　。 [能力提升] 【交流与反思】 1.注意:实验中　不能　(选填“能”或“不能”)用铜屑代替铁屑。 2.硬纸板上均匀撒上铁屑,放上小磁针。闭合开关后,铁屑在磁场中被 磁化　成一个个小磁针,轻敲硬纸板,利用惯性使铁屑与纸板微微分离,从而减小铁屑与纸板间的　摩擦力　,使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列。 3.实验时发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑排列的效果不明显,为增强通电螺线管的磁场,可行的措施有:　增大电流或增加线圈匝数等　(写出一种方法)。 4.用小磁针探究磁场方向时,发现小磁针没有标N、S极,请写出一种判断小磁针N、S极的做法:　将小磁针放在桌面上,静止时指南的一端为S极,另一端为N极　。 5.如图甲、乙是通电螺线管周围小磁针静止时的分布(俯视图),其中深色端是小磁针N极。据此可得出结论:通电螺线管周围存在　磁场　,磁场方向与　电流方向　有关,小磁针静止时　N　极的指向是该点的磁场方向。 【例】　(2025·镇平县二模)小赵所在的实验小组用如图所示的器材,探究通电螺线管外部磁场的方向。 (1)实验中磁场的方向通过小磁针　N　极的指向来显示。为了更准确探究磁场方向,所使用的小磁针应尽量　小　(“大”或“小”)。 (2)当把小磁针从图示位置移到螺线管的正上方时,小磁针的指向与图示位置　相同　(“相同”“相反”或“垂直”)。 (3)为了探究磁场方向与电流方向是否有关,需要的操作及实验现象是 　需要的操作:将电池正负极对调,改变通电螺线管中的电流方向;实验现象:闭合开关后,会发现小磁针指示磁场方向改变,即小磁针的N极指向与原来相反,说明磁场方向和电流方向有关　。 实验2　探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(10年1考,2018年考) [基础考法] 【实验装置】 【实验方法】　控制变量　法和　转化　法;用 灵敏电流计指针是否偏转　显示电路中有无电流。 【实验器材】蹄形磁体、导体、导线、细线、铁架台和灵敏电流计等。 【设计与进行实验】 1.在蹄形磁体的磁场中放置一根导体,用导线将导体的两端跟电流计连接;使导体在磁场中沿不同方向运动,观察　电流计指针　偏转情况。 2.改变　磁场　方向,重复步骤1操作。 【实验现象】 序号 磁体摆放方向 AB运动方向 电流计指针偏转情况 1 N极在上 竖直上下运动 不偏转 2 水平向左运动 向右偏转 3 水平向右运动 向左偏转 4 N极在下 竖直上下运动 不偏转 5 水平向左运动 向左偏转 6 水平向右运动 向右偏转 【实验结论】闭合电路的一部分导体在磁场中做　切割磁感线　运动时,导体中就产生电流;电流方向与　磁场方向　和　切割磁感线运动方向　有关。 [能力提升] 【交流与反思】 1.实验中,灵敏电流计的作用是　判断产生感应电流的大小及产生感应电流的方向　。 2.实验中,为了使实验效果更明显,图中悬挂在细线下的导体AB最好选用 　C　。(选填字母代号)  A.铁棒 B.玻璃棒 C.铝棒 D.铜棒 3.闭合开关,若保持导体AB不动,要产生感应电流,小明正确的操作是 　拉动磁体左右运动　。 4.此实验的能量转化过程是机械能转化为电能,利用此实验原理的装置有 　动圈式话筒　(选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”)。 5.如果将电流计换成　直流电源　,可以探究磁场对通电导体的作用。 6.导体在磁场中运动时,灵敏电流计指针不偏转的原因:(1)开关没闭合;(2)导体没有做　切割磁感线　运动;(3)感应电流太小。 7.图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,会产生感应电流的是　CD　。(选填标号)  [核心素养] 【实验改进】 1.如图所示的实验装置,将线圈跟灵敏电流计连接起来,组成闭合回路,线圈不动,让条形磁铁快速向下插入线圈中,灵敏电流计的指针也会发生偏转;再如何操作,灵敏电流计的指针也会发生偏转?　向上拔出条形磁铁　。 2.小东同学设计了如图所示的实验装置,在水平放置的蹄形磁体的两磁极之间悬挂一线圈,把线圈的两端用导线与灵敏电流计、开关连接起来,组成一个闭合回路。闭合开关后,当线圈　左右　运动时,电路中有电流产生;当线圈　静止　或　上下　运动,电路中没有电流产生;该装置　能　(选填“能”或“不能”)探究感应电流方向与导体切割磁感线方向之间的关系。 【拓展延伸】 探究影响感应电流大小的因素 (1)探究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度是否有关:控制磁场强弱不变,改变导体切割磁感线的　速度　,观察指针偏转角度的大小。 (2)探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关: 控制　导体切割磁感线的速度　不变,改变　磁场强弱　,观察指针偏转角度的大小。 (3)实验结论:感应电流的大小与　导体切割磁感线的速度　和　磁场强弱　有关。 【例】　(2025·汝阳县一模)为了探究“感应电流产生的条件”。小明将铁架台(未画出)、导体AB、灵敏电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图连接。 (1)在选择导体AB的材料时,你认为最好选择　铜棒　(选填“铜棒”或“铁棒”)。 (2)闭合开关,小明左右移动导体AB,发现灵敏电流计的指针发生了摆动,但摆动幅度较小;为增大指针摆动的幅度,你的建议是: 更换磁性更强的磁体 。 (3)经历以上(2)中的探究,小明就得出了产生感应电流的条件为:闭合电路的一部分导体在磁场中运动。你认为小明的结论　不正确　(选填“正确”或“不正确”),原因是:　导体AB没有上下或前后运动　。 (4)实验中,小明在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手,发现导体AB左右摆动,此时灵敏电流计的指针　左右摆动　(选填“左右摆动”“偏向一边”或“静止不动”)。导体AB摆动过程中,如果不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦,导体AB的机械能将　减小　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 考点1　磁场与磁感线(10年2考) 【典例1】　(2025·沁阳市二模)人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼。如图所示是它静止时的指向,则指南鱼鱼头应标注　北　(选填“南”或“北”)极,指南鱼的腹部磁性最　弱　(选填“强”或“弱”)。 解题思路　磁性是指能够吸引　铁、钴、镍　等物质的性质;鱼形铁是用铁制成的,能被磁体　吸引　;将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得　磁性　,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼。指南鱼鱼头指向北方,根据异名磁极相互　吸引　,指南鱼鱼头应标注“N”;指南鱼是一个磁体,两个磁极位置的磁性最　强　,中间最　弱　。 本题考法　本题考查简单的磁现象,属于识记性知识,将课本内容记忆清楚是关键。 考点2　电磁现象的辨析(10年4考) 【典例2】　(2025·高新区四模)学完电与磁知识后,小明对下列装置提出了自己的理解,其说法正确的是( A ) A.甲装置中,司南指向北方的那一端是它的北极 B.乙装置中,小磁针偏转说明通电导线在磁场中受力运动 C.丙装置中,线圈转动的原理和动圈式麦克风相同 D.丁装置中,小灯泡发光说明电可以生磁 解题思路　甲装置中,水平方向能够自由转动的磁体,静止时指南的一端叫南极,又叫　S极　,指北的一端叫北极,又叫　N极　;乙装置中是奥斯特实验,小磁针偏转说明　通电导体周围存在着磁场　;丙装置中,线圈转动的原理是 通电导体在磁场中受力运动 ,动圈式麦克风的原理是 电磁感应 ;丁装置中没有电源,小灯泡发光是因为线圈在磁场中做切割磁感线运动产生了感应电流,说明　磁可以生电　,利用　电磁感应　原理。 [类题通法] 类型 奥斯特实验 影响电磁铁磁性强弱的因素 磁场对电流的作用 电磁感应实验 能量 转化     电能转化为机械能 机械能转化为电能 影响 因素 磁场方向与电流方向有关 电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关 导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关 感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关 判断 依据     电路中有电源 电路中无电源 主要 应用 电磁铁、电磁继电器、电磁起重机等 电动机、扬声器等 发电机、动圈式话筒等 考点3　电磁铁　电磁继电器(10年4考) 【典例3】　(双选)(2025·唐河县二模)如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化;R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是( AC ) A.R1的阻值随温度的升高而减小 B.温度升高过程中,电磁铁磁性减弱 C.若要调低报警温度,可将R2的阻值调小 D.温度升高过程中,R2电功率将减小 解题思路　温度升高时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警,说明此时电磁铁磁性 　增强　,吸引　衔铁　,使蜂鸣器所在电路　接通　。根据欧姆定律I=, 电源电压不变,要使电路中电流增大,总电阻应减小。因为R1与R2串联,R2为可调电阻,阻值不变,所以只能是R1的阻值随温度升高而减小;由上述分析可知,温度升高时,电路中电流增大,电磁铁的磁性与电流大小有关,在匝数等其他条件不变时,电流　越大　,磁性　越强　,所以温度　升高　过程中,电磁铁磁性　增强　;若要调低报警温度,即要在温度较低时就使电路报警,温度　较低　时,R1阻值　较大　,根据串联电路分压原理,R1两端电压较大,应将R2阻值　调小　;温度升高过程中,R1阻值减小,电路中电流I　增大　,R2为可调电阻,其阻值不变,根据P=I2R可知,R2的电功率将　增大　。 本题考法　理解电磁继电器的工作原理,知道影响电磁铁磁性强弱的因素,运用欧姆定律判断电路中电流的变化来解答。 考点4　电磁作图 【典例4】　(2025·沁阳市二模)如图甲是磁悬浮地球仪。地球仪内有磁体,底座内装有电磁铁,原理如图乙所示。闭合开关,请在图中标出通电螺线管的S极和地球仪内磁体A端的极性。 解题思路　用　右　手握住螺线管,让四指弯曲且与螺线管中　电流方向　一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的　N　极;磁极间的相互作用规律:同名磁极相互　排斥　,异名磁极相互　吸引　。由图可知,根据安培定则,电流从上方后面流入电磁铁,伸出右手使大拇指指向电磁铁的上端,即　N　极,已知通电后电磁铁的上端为N极,根据同名磁极相互排斥可知,条形磁体下端A为　N极　。 [类题通法]　右手螺旋定则,又名安培定则,涉及三个方向:电流方向、磁场方向、线圈绕向,告诉其中的两个可以确定第三个。解答技巧:①若已知电流,先标出螺线管正面电流方向,若正面向上,则右手四指正握螺线管弯曲;若正面向下,则右手四指反握螺线管弯曲,大拇指所指方向即为螺线管的N极。②若已知螺线管N极,右手四指弯曲,大拇指先指N极,再根据右手正握还是反握,标出电流方向。 命题点1　磁场与磁感线 1.(2025·河南)地球是一个大磁体,我们就处在地球产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的是( A ) A.指南针 B.温度计 C.连通器 D.电磁继电器 命题点2　电流的磁场 2.(2022·河南)在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中: (1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑 分布无明显变化,这时需　轻敲　纸板,观察到铁屑排列 成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与　条形　 磁体的磁场相似。 (2)用小磁针探究磁场方向时,发现小磁针没有标N、S极,请写出一种判断小磁针N、S极的做法:　将小磁针水平放置在水平桌面上,待其静止时,小磁针指向南的一端为S极,小磁针指向北的一端为N极　。 (3)对调螺线管所接电源的正、负极,周围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电流的　方向　有关。 命题点3　电磁继电器 3.(双选)(2024·河南)如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化;R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。 下列判断正确的是( BD ) A.R1的阻值随温度的升高而增大 B.温度升高过程中,电磁铁磁性增强 C.若要调低报警温度,可将R2的阻值调大 D.若控制电路电源电压降低,报警温度将升高 命题点4　电磁感应现象 4.(2023·河南)如图是小聪设计的一款小制作,圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时,扇叶带动线圈转动,可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是( C ) A.电风扇 B.电熨斗 C.发电机 D.汽油机 类型 奥斯特实验 影响电磁铁磁性强弱的因素 磁场对电流的作用 电磁感应实验 装置图 工作 原理 电流的磁 效应 电流的磁效应 通电导体在磁场中受力的作用 电磁感应 $