第十七、十八章

從指南針到磁浮列車

電能從哪里來考

點

知

識

清

單知識點1磁現象磁性物體能夠吸引

、鈷、鎳等鐵磁性物質的性質磁體磁體具有

；磁體周圍存在著

磁極①磁極是磁體上磁性最

的位置；②任何磁體都有

個磁極，分別是

極（S極）和

極（N極）；③同名磁極相互

，異名磁極相互

磁化原來不顯磁性的物質通過接觸或靠近磁體等方式使其顯出磁性的現象鐵磁性磁場強兩南北排斥吸引異名磁極會相互吸引，但相互吸引的不一定就是異名磁極，如磁體和鐵、鈷、鎳等物質也可以相互吸引。知識點2磁場與磁感線1.磁場產生

周圍存在著磁場性質磁場對放入其中的磁體有

的作用作用磁體間的相互作用都是通過

來發生的方向在磁場中的某一點，小磁針靜止時

極所指的方向就是該點的磁場方向磁體力磁場N2.磁感線定義磁感線是描述磁場的某些特征和性質的帶

的曲線方向在磁體的

，磁感線從磁體的

極發出，最后回到S極特點①磁感線上任何一點的

方向，就是該點的磁場方向；②磁感線分布越密的地方，其磁場越

；磁感線分布越疏的地方，其磁場越

箭頭外部N切線強弱分布續表(1)磁感線的引入運用了理想模型法。(2)磁感線上任何一點的切線方向都與置于該點的小磁針靜止時N極所指的方向一致。(3)磁感線是封閉曲線，不會相交，沒有交點。(4)磁感線有疏密；磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。3.地磁場(1)定義：地球周圍存在的磁場。(2)地磁分布：地磁N極在地理

附近，地磁S極在地理

附近。(3)磁偏角：地磁兩極與地理兩極之間的夾角叫做磁偏角，最早由我國宋代學者沈括記述。南極北極(1)磁感線是假想的，不是真實存在的。()(2)磁感線密集處磁場較弱，稀疏處磁場較強。()(3)磁感線上任意一點的切線方向與該點的磁場方向一致。()(4)磁感線從磁體的N極出發，回到S極。()(5)地球的地理兩極與地磁兩極完全重合。()√√×××知識點3電流的磁效應1.電流的磁效應實驗奧斯特實驗現象

結論通電導體周圍存在著

，磁場的方向與

有關磁場電流方向2.通電螺線管的磁場特點通電螺線管周圍的磁場與

磁體周圍的磁場相似方向判斷通電螺線管的磁極可用

定則

強弱通電螺線管的磁場強弱與

和

有關條形右手螺旋電流大小線圈匝數3.電磁鐵及其應用定義內部插入

的通電螺線管原理電流的

效應應用電磁繼電器、電磁起重機、磁浮列車、電鈴等鐵芯磁教材圖片命題內容九(全)P144圖17-16在一塊有機玻璃板上安裝了一個用導線繞成的螺線管，在板面上均勻撒滿鐵屑，通電后輕敲玻璃板，鐵屑的排列如圖所示。P、Q兩點相比，

點處的磁場較強。若只改變螺線管中的電流方向，P、Q兩點處的磁場方向

（選填“會”或“不會”）改變。Q會知識點4磁場對通電導體的作用1.磁場對通電導體的作用實驗裝置

內容①磁場對通電導體具有

的作用；②導體的受力方向與

方向和

方向有關應用電動機、動圈式揚聲器、電流表、電磁彈射能量轉化電能→

能力電流磁場機械2.電動機及其工作原理原理磁場對通電導體具有

的作用圖示

工作過程通電線圈在磁場中受到力的作用使線圈轉動，每當線圈剛轉過平衡位置時，換向器就自動改變線圈中的

方向，使線圈持續轉動下去能量轉化

能轉化為

能力電流電機械教材圖片命題內容九(全)P153圖17-29如圖所示為動圈式揚聲器的構造示意圖，當線圈中有電流通過時，處在磁場中的線圈會受到

的作用而帶動紙筒

產生聲音，揚聲器工作時是將

能轉化為

能，請舉出一個與此工作原理相同的實例：力振動電機械電動機（合理即可）知識點5電磁感應原理1.電磁感應原理發現英國科學家

于1831年發現了電磁感應現象實驗裝置

內容①閉合電路的部分導體在磁場中做

運動時產生感應電流；②感應電流的方向與

方向和

方向有關應用發電機、動圈式話筒能量轉化

能→電能法拉第切割磁感線磁場導體運動機械2.發電機及其工作原理原理

原理圖示

工作過程發電機工作時，線圈

磁感線，線圈中產生

；線圈每半周改變一次轉動方向，線圈中的電流就隨著改變一次電磁感應切割感應電流教材圖片命題內容九(全)P164圖18-10把一臺手搖發電機跟燈泡連接起來，使線圈在磁場中勻速轉動，可以看到燈泡發光亮度

（選填“不變”或“變化”）；轉速越大，燈泡的亮度

；轉輪每轉一圈，電流的方向改變

次；發電過程中，

能轉化為電能變化越亮兩機械(1)電動機線圈轉到平衡位置時也要受到磁場力的作用。()(2)動圈式話筒相當于發電機，是利用通電導體在磁場中受力運動的原理制成的。()(3)電動機工作時，電能全部轉化為機械能。()√××知識點6電能的產生與輸送1.電能的產生(1)電池①化學電池：

能→電能。②蓄電池：充電時：電能→

能；放電時：化學能→電能。③太陽能電池：

能→電能。(2)發電機①火力發電：燃料的

能→水和水蒸氣的

能→發電機轉子的機械能→電能；②水力發電：水的

能→水輪機的機械能→發電機轉子的機械能→電能；③核能發電：

能→水和蒸汽的

能→發電機轉子的

能→電能。化學化學太陽化學內機械核內機械2.電能的輸送(1)高壓輸電的目的：采用高壓輸電，可以減少電能在

上的損失。(2)高壓輸電原理：根據P＝UI，輸送功率一定時，提高輸送電壓U，輸電線中的電流減小，根據P損＝I2R，輸電線上損失的功率減小，從而減小輸電線路上的電能損失。(3)遠距離輸電過程：(4)高壓觸電及其防護①高壓觸電類型：

觸電、

觸電；②防護：遠離高壓帶電體。輸電線路高壓電弧跨步電壓重

點

難

點

突

破重難點1磁現象

磁場

【例1】

判斷下列關于磁的說法的正誤。(1)磁體能夠吸引鐵、銅、鋁等物質的性質叫做磁性。()(2)將條形磁體用細線懸掛起來，當它在水平面靜止時，北極會指向地理南方。()(3)條形磁體與小磁針之間隔了一層薄玻璃后就不可能有相互作用了。()(4)磁場看不見、摸不著，但是可以借助小磁針或者鐵屑感知它的存在。()(5)磁感線是磁體周圍空間實際存在的曲線。()(6)小磁針靜止時N極所指的方向為該點磁感線的方向。()(7)地磁的北極在地理的南極附近。()××××√√√(8)地磁場的磁感線是從地球南極附近發出回到北極附近。()(9)自由轉動的小磁針靜止后，N極指向地理的南極附近。()(10)自由轉動的小磁針靜止后，S極指向地磁的北極附近。()?突破技巧熟記磁現象的基本知識是解決問題的關鍵：①磁體的指向性：磁體自由靜止時，南極（S極）指南，北極（N極）指北；②磁極間的相互作用規律：異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥；③磁體磁性的分布特點：磁極的磁性最強，中間最弱；④任何一個磁體都有兩個磁極。注意：磁體之所以指南北方向是由于受到地磁場的作用。√√×重難點2電磁作圖(類型整合)【例2-1】

（磁體的磁場分布作圖）如圖所示，根據放在兩個磁極間小磁針的指向，標出兩個磁極的名稱及磁感線的方向。如圖所示：【例2-2】（判斷小磁針的N、S極）請在圖中標出通電螺線管和小磁針的N、S極。如圖所示：【例2-3】（判斷電源的正、負極或電流方向）根據小磁針靜止時的指向，在圖中標出通電螺線管的N、S極和電流方向。如圖所示：【例2-4】（畫螺線管的繞線）閉合開關，螺線管右側的小磁針立即轉動，最后靜止時N極指向如圖所示，請畫出螺線管上的導線環繞圖示。如圖所示：?突破技巧(1)從磁場方向和磁感線的特點、常見磁體磁感線的分布等方面進行把握是解決問題的關鍵。(2)畫磁感線時不能有交點（磁場中任一點只有一個方向），例：重難點3電磁鐵的應用———電磁繼電器【例3】

電梯設置了超載自動報警系統，其簡化電路如圖所示。電梯箱底層裝有壓敏電阻R1，R2為保護電阻，K為動觸點，A、B為靜觸點。當出現超載情況時，電鈴將發出報警聲，此時電梯

（選填“能”或“不能”）運行。電梯超載時報警說明壓敏電阻的阻值隨壓力增大而

。如果用阻值較小的電阻替換R2，電梯可乘人數將

（選填“變多”“不受影響”或“變少”）。（說明：電梯可乘人數是以每個人質量均為60kg計算）不能減小變少?突破技巧對于“報警器”類工作電路，務必明確控制電路通電或斷電的控制方法，從而明確電磁鐵磁性的有無。重難點4三種電磁現象的辨析【例4】

根據如圖完成下列填空：(1)利用電磁感應原理的是圖

。(2)能說明電動機原理的是圖

，寫出一種你知道的利用電動機原理工作的家用電器：

。(3)與銀行、超市用的刷卡機原理相同的是圖

。(4)圖戊是根據英國物理學家法拉第發現的

現象制成的

（選填“發電機”或“電動機”）原理圖。丙、戊乙電風扇（或洗衣機）丙、戊電磁感應發電機重

要

實

驗

探

究1.實驗原理通電螺線管和小磁針之間通過

發生力的作用。2.實驗裝置3.實驗器材：通電螺線管磁場演示器、條形磁體、菱形小磁針（2個）、鐵屑、干電池、開關、導線。磁場4.實驗步驟(1)在螺線管的兩端各放一個菱形小磁針，并在螺線管的周圍均勻撒適量鐵屑。(2)閉合開關，觀察菱形小磁針的指向，輕敲玻璃板，觀察鐵屑的排列情況。(3)交換電源正負極，閉合開關，觀察菱形小磁針的指向，輕敲玻璃板，觀察鐵屑的排列情況。(4)在條形磁體的兩端各放一個菱形小磁針，觀察菱形小磁針的指向，并在條形磁體的周圍均勻撒適量鐵屑，輕敲玻璃板后，觀察鐵屑的排列情況。5.交流與反思(1)在通電螺線管周圍不同位置放置小磁針的目的：

。(2)小磁針靜止時，

極所指的方向就是該點磁場的方向。(3)實驗中輕敲玻璃板的目的：

。(4)在通電螺線管中插入鐵芯的目的：

。6.實驗結論通電螺線管外部的磁場與

的磁場相似；通電螺線管兩端的極性只與螺線管中

的方向有關。便于觀察磁場的方向N

減小鐵屑與玻璃板間的摩擦，使鐵屑受到磁場的作用而有規律地排列增大磁場強度條形磁體電流（2023·云南）某實驗小組探究“通電螺線管外部磁場的特點”。(1)將螺線管安裝在一塊有機玻璃板上，連入電路中。在板面上均勻地撒滿鐵屑，閉合開關并輕敲玻璃板面，觀察到鐵屑分布情況如圖甲所示。鐵屑的分布情況與

磁體周圍鐵屑的分布情況相似，鐵屑的作用是顯示

。(2)把小磁針放在通電螺線管四周不同的位置，小磁針靜止時N極所指方向如圖乙所示，則通電螺線管的右端為

極。對調電源正負極，閉合開關，小磁針靜止時N極所指方向如圖丙所示，說明通電螺線管的極性與

的方向有關。條形通電螺線管周圍的磁場分布N電流如圖所示，通電螺線管上方附近有一點M，小磁針置于螺線管的左側附近。閉合開關S，下列判斷正確的是()A.M點的磁場方向向左B.螺線管的左端為S極C.小磁針靜止后，其N極的指向向左D.向右移動滑片P，螺線管的磁場增強C1.實驗原理：

。2.實驗裝置3.實驗器材：蹄形磁體、導體棒、靈敏電流計、支架、開關、細線、導線。電磁感應現象4.實驗步驟(1)按實驗裝置連接實物電路，閉合開關。(2)保持導體棒ab與磁場相對靜止，觀察靈敏電流計的指針偏轉情況。(3)保持蹄形磁體不動，讓導體棒ab在磁場中上下、左右運動，觀察靈敏電流計的指針偏轉情況。(4)保持導體棒ab不動，讓蹄形磁體上下、左右運動，觀察靈敏電流計的指針偏轉情況。(5)斷開開關，重復上述實驗。5.交流與反思(1)實驗過程中的能量轉化：

能轉化為

能。(2)實驗中將靈敏電流計換成

，可以探究磁場對通電導線的作用。(3)電磁感應現象在生活中的應用：

（寫出一條）。(4)電流計不偏轉的原因①導體

做切割磁感線運動。②電路沒有閉合。③

太小。機械電電源發電機、動圈式話筒沒有產生的感應電流(5)增大感應電流的措施①用

代替單根導體棒。②換用

的磁體。③加快導體切割磁感線的速度。6.實驗結論

電路的

導體在磁場中做

運動時，導體中就產生感應電流。多匝線圈磁性更強閉合一部分切割磁感線（2023·湖北鄂州）物理小組的同學們利用如圖所示的實驗裝置，探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。(1)磁鐵不動，閉合開關，導體棒沿

（選填“上下”“左右”或“前后”）方向運動時，靈敏電流計指針會發生偏轉；(2)斷開開關，無論磁鐵如何放置、導體棒怎樣運動，靈敏電流計指針都不發生偏轉。由此得出結論：

電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中就產生感應電流；(3)該實驗在探究過程中，是將

能轉化成電能，生活中的

（選填“電動機”或“發電機”）是根據這一原理制成的。左右閉合機械發電機(1)（2022·河北改編）實驗時，小明通過觀察

來判斷電路中是否產生感應電流。(2)完成實驗后，小明認為實驗現象不太明顯，請你提出一條改進措施：

。(3)利用“磁生電”工作的裝置有

（選填“電鈴”“揚聲器”“動圈式話筒”或“電磁起重機”）。電流計的指針是否偏轉換一個磁性更強的磁體動圈式話筒(4)（2022·武漢改編）下圖中的a表示垂直于紙面的一根導線，它是閉合電路的一部分。它在磁場中按箭頭方向運動時，會產生感應電流的是

（選填字母）。CD聚

焦

中

考

考

點1.（2023·山東臨沂）關于電和磁，下列說法正確的是()A．摩擦起電的實質是創造了電荷B．通電導體周圍一定存在磁場C．磁感線是磁場中真實存在的線D．導體在磁場中運動就會產生電流B2.（2024·廣西壯族自治區）

在研究地磁場方向時，如圖所示，發現司南的長柄靜止時總是指向南方，則長柄相當于指南針的

極。我國宋代學者沈括最早記述了地理的兩極和地磁場的兩極

（選填“重合”或“不重合”）的現象。3.（2024·甘肅臨夏）在探究通電螺線管外部磁場方向的實驗中，在裝有螺線管的硬紙板上均勻撒滿鐵屑，通電后鐵屑分布無明顯變化，這時需

紙板，觀察到鐵屑排列成如圖所示的形狀。可見，通電螺線管外部磁場與

磁體的磁場相似。S不重合輕敲條形考向1奧斯特實驗4.（2023·吉林）如圖所示，使導線與電池觸接，電路連通的瞬間磁針發生偏轉。這一現象不僅能說明通電導線周圍存在

，還可以說明力可以改變物體的

。磁場運動狀態5.（2023·江蘇連云港）如圖甲所示，將一根直導線沿南北方向水平放置在靜止的小磁針正上方，當接通電源時小磁針偏轉，表明

。改變直導線中的電流方向，小磁針偏轉方向也隨之改變，表明

。若將導線繞成螺線管并通電，如圖乙表示，則通電螺線管的A端是

極。通電直導線周圍存在磁場磁場方向與電流方向有關S6.（2023·廣東）如圖所示，桌面上有一枚轉動靈活的小磁針，靜止時，小磁針

極指南；當導線與電池觸接時，小磁針發生偏轉，說明通電導線周圍存在

；斷開電路，小磁針

（選填“會”或“不會”）回到原來位置。S磁場會考向2

通電螺線管的磁場7.（2023·山東臨沂）閉合如圖所示電路的開關，小磁針靜止時指向如圖，則()A．通電螺線管的左端為N極B．電源的左端為正極C．電流表的左端為“＋”接線柱D．R的滑片不能置于最右端C8.（2023·山東濟寧）現在醫學上使用的心肺機的功能之一是用“電動泵”替代心臟，推動血液循環。如圖所示，當線圈中的電流從a流向b時，線圈的左端為

極，此時活塞將向

運動。N右9.（2024·山東煙臺）螺線管是汽車啟動器的一個重要部件，駕駛員轉動鑰匙發動汽車時，相當于給螺線管通電。如圖所示，螺線管的左端為

極，小磁針的左端為

極，A為電源的

極。NN負考向3

電磁繼電器10.（2023·山東東營）小區內路燈能根據光線亮暗情況實現自動控制，其電路原理如圖所示，R1是定值電阻，R2是光敏電阻，其阻值大小隨光照強度的增大而減小。當開關S1閉合，光線變暗時，下列判斷正確的是()A．電流表示數減小，電磁鐵的磁性減弱，開關S2閉合B．電流表示數減小，電磁鐵的磁性增強，開關S2斷開C．電流表示數增大，電磁鐵的磁性增強，開關S2閉合D．電流表示數增大，電磁鐵的磁性減弱，開關S2斷開A11.（2024·山西）海鮮保存常要求溫度低于－18℃。小明為海鮮市場的冷庫設計了溫度自動報警器，其原理如圖甲所示。控制電路和工作電路的電源電壓均為3V保持不變，電磁鐵線圈電阻忽略不計，乙圖為熱敏電阻R隨溫度變化的圖像。冷庫溫度等于或高于－18℃時，工作電路報警。下列說法正確的是()CA.冷庫溫度升高時，熱敏電阻R的阻值變大B.工作電路報警時，銜鐵被吸下，燈亮鈴不響C.冷庫溫度為－18℃時，控制電路中電流為0.03AD.冷庫溫度降低時，控制電路消耗的電功率變大12.（2024·河南）（多選）如圖是小明為某倉庫設計的溫度報警電路。R1為熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化而變化；R2為可調電阻。溫度正常時指示燈L發光，當溫度升高到報警溫度時，指示燈熄滅，蜂鳴器報警。下列判斷正確的是()A．R1的阻值隨溫度的升高而增大B．溫度升高過程中，電磁鐵磁性增強C．若要調低報警溫度，可將R2的阻值調大D．若控制電路電源電壓降低，報警溫度將

升高

BD13.（2024·山東臨沂）2024年5月11日，由臨沂市五名中小學生組建的無人機足球隊在FIDA第二屆世界錦標賽中，以全勝的戰績榮獲世界冠軍。無人機動力系統的核心部件是電動機，下列實驗，能說明電動機工作原理的是()D14.（2023·山東棗莊）我國自行研制的第三艘航空母艦福建號采用了最先進的電磁彈射器。電磁彈射器的彈射車處于強磁場中，當彈射車內的導體有強電流通過時，彈射車就給艦載機提供強大的推力而快速起飛。下列各圖能正確反映電磁彈射器工作原理的是()C15.（2024·廣西壯族自治區）（多選）如圖，興趣小組制作了一個電動機，給線圈通電，輕輕一推，線圈就會持續轉動。下列關于電動機的說法正確的有()A.電動機主要由磁體和線圈組成B.電動機主要把動能轉化為電能C.對調電源正、負極可以改變線圈的轉動方向D.電流通過線圈產生的熱量與線圈的電阻無關AC16.（2024·山東菏澤）如圖所示是安檢使用的一種金屬探測儀。當探測儀靠近金屬物體時，會產生感應電流，發出報警信號，其工作原理與下列實驗原理相同的是()B17.（2024·甘肅定西）蘭州馬拉松已成為蘭州的一張名片。比賽計時采用感應芯片，運動員佩戴感應芯片通過起點和終點磁場地帶時，芯片里的線圈就會產生電流，激發芯片發送編碼信息，系統自動獲取信息并計時。下列器件中與此工作原理相同的是()A．發電機B．電磁繼電器C．電風扇D．電鈴A18.（2024·黑龍江綏化）隨著新能源技術的日漸成熟，風力發電機已經在我市投入使用，下圖與發電機原理相同的是()B19.（2024·山東濱州）關于磁現象，下列說法正確的是()