2026年湖北省中考物理一轮复习讲练课件：第17讲　电与磁

第17讲 电与磁 目录 知识梳理 核心素养实验 湖北真题精选 课标要求 2. 4.2 通过实验,认识磁场。知道地磁场。 2. 4.3 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。 2. 4.4 通过实验,了解通电导线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。 2. 4.5 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。 第17讲 电与磁 返回目录 第17讲 电与磁 返回目录 知识梳理 NO.1 磁体与磁场 1. 磁现象 (1)磁体:能够吸引铁、钴、镍等金属的物体。 (2)磁极:磁体上吸引能力最强的两个部位。能够自由转动的磁体,如悬吊着的磁针,静止时指南的那个磁极叫作南极或S极,指北的那个磁极叫作北极或N极。 (3)磁极间的相互作用:同名磁极相互 排斥 ,异名磁极相互 引 。 (4)磁化:一些物体在磁体或电流的作用下获得磁性的现象。 排斥 吸引 第17讲 电与磁 返回目录 2. 磁场 (1)定义:磁体周围存在一种物质,能使磁针偏转。这种看不见、摸不着的物质叫作磁场。 (2)方向:小磁针静止时 北极 所指的方向。越靠近磁极的地方磁场越 强 。 北极 强 第17讲 电与磁 返回目录 (3)磁感线 为了描述磁场,引入磁感线。磁体外部的磁感线都是从磁体的 北(N)极 出发,回到 南(S)极 。磁场越强的地方,磁感线分布越密;磁场越弱的地方,磁感线分布越疏。磁感线上任意一点的切线方向为该点磁场方向。 北(N) 极 南(S)极 【方法链接】 模型法 P123 第17讲 电与磁 返回目录 3. 地磁场:地球周围存在着磁场,地磁场的北极在地理 南 极附近,地磁场的南极在地理 北 极附近。地磁场的磁感线也是从N极出发,回到S极。 南 北 第17讲 电与磁 返回目录 电生磁 1. 电流的磁效应 (1)发现:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。 (2)内容:通电导线周围存在磁场,其方向与 电流方向 有关。 电流方向 第17讲 电与磁 返回目录 2. 通电螺线管周围的磁场 (1)磁场特点:通电螺线管周围存在磁场,其外部的磁场与 条形磁体 的磁场相似。 (2)极性:通电螺线管两端的极性与螺线管中的 电流方向 有关。 条形磁体 电流方向 (3)安培定则 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。 N 第17讲 电与磁 返回目录 3. 电磁铁 (1)结构:电磁铁由 螺线管 和 铁芯 组成。 (2)特点:通电产生磁性,断电磁性消失。 (3)影响因素:对于外形相同的线圈,电磁铁的磁性强弱跟线圈的 匝数 和 通入电流 的大小有关。线圈的 匝数 越多, 通入电流 越大,电磁铁的磁性就越 强 。 螺线管 铁芯 匝 数 通入电流 匝数 通入电流 强 第17讲 电与磁 返回目录 4. 电磁继电器 (1)工作原理 (2)作用:用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的受控电路,实现遥控和生产自动化。 (3)实质:电磁继电器就是利用 电磁铁 来控制受控电路的一种开关。 电磁铁 第17讲 电与磁 返回目录 磁场对电流的作用 电动机 1. 磁场对电流的作用:磁场对通电导体有力的作用,其力的方向与 电流 方向和 磁场 方向有关。 2. 直流电动机 (1)原理:通电导体在磁场中受到力的作用。 (2)组成:定子(固定不动的部分)和转子(转动的部分)。 (3)直流电动机换向器的作用:每当线圈刚转过平衡位置时,换向器能自动改变线圈中的电流方向。 (4)能量转化: 电能 转化为 机械能 。 电 流 磁场 电能 机械能 第17讲 电与磁 返回目录 3. 应用:有轨电车、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、高速电动列车等都是利用直流电动机提供动力的。 第17讲 电与磁 返回目录 电磁感应 发电机 1. 电磁感应 (1)由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫作电磁感应现象,产生的电流叫作 感应电流 。 (2)产生感应电流的条件: 闭合电路 的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动。 (3)影响感应电流方向的因素:与 磁场 方向和 导体的运动 方向有关。 感应电流 闭合电路 切割 磁感线 磁场 导体的运动 第17讲 电与磁 返回目录 2. 发电机 原理: 电磁感应现象 。 能量转化: 机械能 转化为 电能 。 电磁感应现象 机械能 电能 第17讲 电与磁 返回目录 第17讲 电与磁 返回目录 核心素养实验 NO.2 探究通电螺线管外部磁场的方向 【设计与进行实验】 (1)在硬纸板上均匀撒上铁屑,给螺线管通电后,轻敲硬纸板,观察到铁屑的排列形状如图甲所示; (2)在螺线管周围的纸板上放置小磁针,通电后观察到铁屑的排列形状和小磁针静止时N极指向如图乙所示; 第17讲 电与磁 返回目录 (3)改变螺线管中的电流方向,小磁针静止时N极指向如图丙所示; (4)改变螺线管的绕线方向和电流方向进行多次实验,并绘制了四次实验现象的示意图如图丁所示。 第17讲 电与磁 返回目录 【实验现象分析】 (1)由图甲中铁屑的排列形状可知,通电螺线管外部磁场与 条形磁体 的磁场相似; (2)比较图乙和图丙可知,通电螺线管两端的极性与 电流方向 有关; (3)分析图丁可知,通电螺线管两端的极性与螺线管的绕线方向 关 。 条形磁体 电流方向 无关 第17讲 电与磁 返回目录 【实验结论】 通电螺线管两端的极性只与 电流方向 有关,且这个关系可以用 安培定则 来判断。 电流方向 安 培定则 第17讲 电与磁 返回目录 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 【设计与进行实验】 1. 实验装置图 【方法链接】 控制变量法 P122 第17讲 电与磁 返回目录 2. 影响感应电流大小的因素:导体切割磁感线运动的速度越快,磁感应强度越强,产生的感应电流越 大 。 3. 感应电流产生过程中的能量转化: 机械能转化为电能 。 大 机械能转化为电能 【交流与反思】 【实验结论】 产生感应电流的条件是 导体所在电路为闭合电路 一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 。 导体所在电路为闭合电路 一部分导体在磁场 中做切割磁感线运动 第17讲 电与磁 返回目录 【例】 小明在探究“感应电流是怎样产生的”的实验中,用导线将蹄形磁体、金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题: (1)悬挂金属棒静置于蹄形磁体的磁场中,此时两极正对区域磁感线的箭头方向竖直向 下 (填“上”或“下”)。 下 第17讲 电与磁 返回目录 (2)灵敏电流计的作用是检测 感应电流 蹄形磁体 。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检查的器材是 感应电流 。 (3)小明认为是原来蹄形磁体的磁性太弱所致,他提出更换磁性更强的蹄形磁体。就在他移动原蹄形磁体时,发现灵敏电流计的指针出现了晃动,你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因: 反复来回移动蹄形磁体 。 感应电流 蹄形磁体 感应电流 反 复来回移动蹄形磁体 第17讲 电与磁 返回目录 【能力提升】 (4)根据上述探究过程,小明说:“我们找到感应电流产生的秘密了!”你认为小明的结论合理吗?为什么? 不合理。因为只做了一次实验,得出的结论具有偶然性,还需要反复验证 。 (5)金属棒斜向上移动时,灵敏电流计指针 偏转 (填“偏转”或“不偏转”)。 不合理。因为只做了一次实验, 得出的结论具有偶然性,还需要反复验证 偏转 第17讲 电与磁 返回目录 (6)金属棒水平向左移动时,灵敏电流计指针向右偏转;当金属棒水平向右移动时,灵敏电流计指针向 左 偏转。 (7)断开开关,金属棒无论怎么移动,灵敏电流计指针都不偏转,原因是 没有构成闭合回路 。 (8)实验过程中 机械 能转化为了电能,生活中的 发电机 就是根据这一原理工作的。 (9)做切割磁感线运动的金属棒,在电路中的作用相当于 电源 。跨学科实践:制作简易直流电动机 左 没有构成闭合回路 机械 发电机 电源 第17讲 电与磁 返回目录 【例1】 如图为直流电动机结构示意图,下列说法错误的是( B ) A. 永磁体的作用是提供磁场 B. 线圈可以用无绝缘皮的细铜丝制作 C. 换向器的作用是改变线圈中的电流方向 D. 碳刷要用耐摩的导体材料制作 B 跨学科实践:制作简易直流电动机 第17讲 电与磁 返回目录 【例2】 如图所示是小明自制的简易电动机,用硬金属丝做两个支架,分别与电池两极相连,用漆包线绕成一个矩形线圈,以线圈引线为轴,将线圈转轴一端的漆皮刮去,另一端刮去上半周或下半周放入磁场。下列说法正确的是( D ) D A. 电动机是利用电磁感应原理工作的装置 B. 轴的一端刮去一半的漆皮是为了改变线圈中的电 流方向 C. 将图中电源的正负极对调,闭合开关,线圈的转动方向不变 D. 将图中磁体的磁极对调,闭合开关,线圈的转动方向相反 第17讲 电与磁 返回目录 【变式训练】 如图所示为小阳同学制作的简易直流电动机模型。他用金属丝做成两个支架,分别与电池的两极相连。接着,他用漆包线绕成一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮。将线圈放在支架上,磁体放在线圈下,接通电源后用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。 第17讲 电与磁 返回目录 (1)直流电动机的工作原理是 通电线圈在磁场中受力转动 。 (2)将线圈一端的漆皮全部刮去,另一端刮去一半,这样做的目的是 让线圈能持续转动 。 通电线圈在磁场中受力转动 让 线圈能持续转动 第17讲 电与磁 返回目录 (3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后线圈不能连续转动,请你分析可能的原因是 示例:磁场太弱 。 (4)小阳想改变线圈的转动方向,下列措施中能做到的是 AB 。(填字母) A. 调换电池正负极的位置 B. 调换磁体磁极的位置 C. 同时调换电池正负极和磁体磁极的位置 示例:磁场太弱 AB 第17讲 电与磁 返回目录 (5)小阳发现线圈转动较慢,为了加快线圈转速,可采取的措施是 示例 :增加电池的节数 。 (6)小雷看到小阳制作的电动机后突发奇想:如果将电池换成小灯泡,闭合开关后,用外力使线圈快速转动,小灯泡会发光吗?请你帮他分析并说明理由: 会发光,这相当于一个发电机, 可以将机械能转化。 。 示 例:增加电池的节数 会发光,这相当于一个发电机,可以将机械能转化为电能 第17讲 电与磁 返回目录 第17讲 电与磁 返回目录 湖北真题精选 NO.3 安培定则 【例1】 (2024•湖北)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的,其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场,线圈上端为 S 极,对衔铁施加 向上 (填方向)的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。 S 向上 第17讲 电与磁 返回目录 电流的磁效应 【例2】 (2025•湖北)欧姆当年研究电流跟电阻和电压的关系时,电流大小还不能准确测量。他巧妙设计了如图所示的装置来测量电流,用一根细丝悬挂磁针,平行放置在导线上方,当电路中有电流时,导线周围产生 磁场 ,因为力能改变物体的 运动状态 ,所以磁针发生偏转,偏转角度就能反映电流大小。 磁场 运动状态 第17讲 电与磁 返回目录 电磁铁 电磁继电器 【例3】 (多选)(2023•湖北)如图甲是某家庭电路连接示意图,图乙为电路中空气开关的原理图,P为电磁铁,Q为衔铁,S为开关。下列分析正确的是( BCD ) 第17讲 电与磁 返回目录 A. 手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸,一定是电路的总功率过大 B. 将电饭锅接入甲图三孔插座,电饭锅的金属外壳通过1孔接地 C. 图乙中P的左端为N极 D. 电流过大时,图乙中P的磁性增强,吸引Q向左偏转,弹簧拉起S切断电路 答案:BCD 第17讲 电与磁 返回目录 【变式训练】 (2024•武汉)如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,电源1的两极分别与水银和金属丝相连。 第17讲 电与磁 返回目录 (1)闭合开关S后,当温度达到 90 时,发热电阻就停止加热。 (2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则电源1的 右 端为正极。 90 右 (3)为增强电磁铁的磁性,下列措施一定可行的是 ① 。(填序号) ①增大电源1两端的电压 ②减小电源2两端的电压 ③减少电磁铁线圈匝数 ④改变电磁铁中电流方向 ① 第17讲 电与磁 返回目录 电动机与发电机 【例4】 (2024•湖北)下列设备利用了通电导线在磁场中受力工作的是( ) C 第17讲 电与磁 返回目录 【变式训练1】 (2024•武汉)新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表,各项技术均处于世界领先水平,其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中,内部线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是( D ) D 第17讲 电与磁 返回目录 【变式训练2】 (2023•湖北)刷卡机(POS机)已经在生活中普遍应用,当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时(如图),刷卡机的感应器(相当于线圈)中会产生感应电流,下列图示中与此原理相同的是( D ) D 第17讲 电与磁 返回目录 电磁作图 【例5】 【全国视野】(2024•内江)如图,小磁针静止在通电螺线管右侧,请根据图中磁感线的方向,在螺线管左端和小磁针右端的括号内标“N”或“S”,在电源左边的括号内标“+”或“-”。 如图所示: 第17讲 电与磁 返回目录 【变式训练】 (2025•海门区二模)如图所示,小磁针静止在通电螺线管左侧,请标出磁感线方向及小磁针的N极。 如图所示: 第17讲 电与磁 返回目录 本节内容到此结束! $