1、第十六章第十六章 电与磁电与磁 第一编第一编 2021 内 容 索 引 02 03 考点必备梳理考点必备梳理 考法必研突破考法必研突破 01 安徽真题体验安徽真题体验 安徽真题体验安徽真题体验 命题点1 磁现象 1.(2019 安徽,11,3分)下列说法正确的是( ) A.物体的速度越大,其惯性越大 B.电磁波不能在真空中传播 C.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到了另一个物体 D.磁感线是磁场中真实存在的曲线 答案 C 解析 惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、 运动速度等都没有关系,故A错误;电磁波的传播不需要介质,可以在真空中 传播,故B错误;摩擦起电的实质是电子
2、从一个物体转移到了另一物体上,失 去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,故C正确;磁感线不是磁场中 真实存在的曲线,而是人们假想出来的,它可以形象地描述磁场,故D错误。 命题点2 电生磁 2.(2018 安徽,2分)实验发现,两条平行放置的直导线,当通 以相同的电流时相互吸引(如图),这是因为电流能够产生 磁场,而磁场对电流又有力的作用。我们可以这样分析它 的受力,对a导线:通电导线b产生的磁场对它具有向右的作 用力;对b导线: 。 答案 通电导线a产生的磁场对它有向左的作用力 3.(2017 安徽,15,3分)如图所示的装置中,当开关S闭合后,下列判断正确的 是( ) A.通电螺线管外A
3、点的磁场方向向左 B.通电螺线管的左端为N极 C.向左移动滑片P,通电螺线管的磁性减弱 D.小磁针静止后,其N极的指向沿水平向右 答案 B 解析 由题图可知,闭合开关后,螺线管中的电流从右端流向左端,根据右手 定则,拇指指的左端为通电螺线管外部的N极,B项正确。螺线管外部的磁 场方向是由左端N极指向右端S极的,A点磁场的方向是从左向右的,A项不 正确。向左移动滑片P时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流 变大,通电螺线管的磁性增强,C项不正确。小磁针静止时,N极的指向沿水 平向左,指向通电螺线管的S极,D项不正确。 4.(2019 安徽,15,3分)直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方
4、向的判定 方法如图所示。将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方, 直导线通电的瞬间( ) A.若电流方向从南向北,则小磁针顺时针偏转 B.若电流方向从北向南,则小磁针逆时针偏转 C.若电流方向从东向西,则小磁针不发生偏转 D.若电流方向从西向东,则小磁针不发生偏转 答案 D 解析 由于地球磁场的作用,小磁针静止时N极指向地球的北方。如果通电 导线中电流的方向是从南向北,根据如图判定方法在导线正下方的磁场方 向应该是从东向西,所以小磁针将会逆时针偏转,同理如果电流方向从北向 南,小磁针将会顺时针偏转,故A、B错误;如电流方向从东向西,根据如图判 定方法在导线正下方的磁场方向应该是从北向
5、南,故小磁针将发生180 偏转,故C错误;如电流方向从西向东,根据如图判定方法在导线正下方的磁 场方向应该是从南向北,此时小磁针的N极的指向与磁场方向一致,小磁针 不发生偏转,故D正确。 命题点3 磁生电 5.(2017 安徽,6,2分)如图所示,在蹄形磁铁的磁场中放置一根导体棒ab,它 的两端跟电流表连接,使导体棒快速向右运动,观察到电流表的指针发生偏 转。从能量转化的角度来分析,该实验过程中是 能转化成了电能。 答案 机械 解析 图中的现象是电磁感应现象,是把机械能转化为电能。 6.(2016 安徽,15,3分)右图为探究导体在磁场中运 动时产生感应电流条件实验的装置示意图。关于 这个实验
6、,下列说法正确的是( ) A.当导体棒沿竖直方向上下运动时,灵敏电流计 的指针发生偏转 B.当导体棒相对水平方向斜向上运动时,灵敏电流计的指针不发生偏转 C.当导体棒沿水平方向左右运动时,灵敏电流计的指针发生偏转 D.当导体棒沿水平方向向左和向右运动时,灵敏电流计的指针都向同一方 向偏转 答案 C 解析 闭合电路中的导体在磁场中运动时会产生感应电流的条件是导体要 做切割磁感线运动。由于题图中两磁极间的磁感线向下,当导体棒沿竖直 方向上下运动时,没有切割磁感线,导体棒中不产生感应电流,灵敏电流计 的指针不发生偏转,A不正确;当导体棒相对水平方向斜向上运动时,导体棒 切割了磁感线,导体棒中产生了感
7、应电流,灵敏电流计的指针发生偏转,B不 正确;当导体棒沿水平方向左右运动时,导体棒切割了磁感线,导体棒中产 生了感应电流,灵敏电流计的指针会发生偏转,C正确;导体中产生感应电流 的方向与导体切割磁感线的方向和磁场的方向有关,本题中由于磁场的方 向一定,所以向左和向右运动时产生感应电流的方向不同,所以灵敏电流计 的指针偏转的方向也不同,D不正确。 7.(2020 安徽,18,4分)在探究“什么情况下磁可以生电” 的实验中,实验装置如图所示。 (1)实验现象: 保持蹄形磁体位置不动,让导线AB在磁场中静止、 竖直向上或向下运动,电流表的指针均不发生偏转; 导线AB向左或向右运动,电流表的指针发生偏
8、转; 保持导线AB不动,让蹄形磁体向左或向右运动,电流表的指针发生偏转。 实验结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就 会产生感应电流。 (2)实验现象: 保持磁场方向不变,导线AB向右运动时,电流表指针向左偏转;导线AB向 左运动时,电流表指针向右偏转。 对调磁体两极的位置。使磁场方向发生改变,导线AB向右运动时,电流 表指针向右偏转;导线AB向左运动时,电流表指针向左偏转。 实验结论:感应电流的方向与 有关。 答案 (1)切割磁感线 (2)导体切割磁感线方向和磁场方向 解析 (1)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, 导体中就会产生感应电流。(2)让导体
9、在磁场中向左运动时,因为导体中感 应电流的方向跟导体切割磁感线方向有关,所以灵敏电流表的指针向右偏 转。电路中电流方向相反。两个磁极对调,使磁感线的方向反向,闭合开关, 让导体在磁场中向右运动,因为导体中的感应电流的方向跟磁场方向有关。 所以灵敏电流表的指针向右偏转,实验结论:感应电流的方向与导体切割磁 感线方向和磁场方向有关。 考点必备梳理考点必备梳理 K 考点清单考点清单 考点1 磁现象 磁场 (10年2考) 知识点 具体内容 说 明 磁性 物体能吸引铁、钴、镍 等物质的性质叫磁性 若被判断的物体与已知磁体相互排斥,该物体一 定具有磁性。根据磁体具有吸铁性和异名磁极 相互吸引的性质,若被判
10、断的物体与已知磁体相 吸引,该物体可能有磁性,也可能没有磁性。任何 一个磁体都有两个磁极,没有只有一个磁极的磁 体,也没有两个以上磁极的磁体。一个磁体截成 两半,每一半都有单独的N极和S极;两个条形磁 体异名磁极相互接触,变成一个整体,则接触部分 变成新磁体的中间,是磁性最弱的部分 磁极 磁体上磁性最强的部分 叫磁极 磁极间 相互 作用 同名磁极相互排斥 , 异名磁极相互吸引 知识点 具体内容 说 明 磁场 磁体周围空间存在磁场 磁场看不见,摸不着,我们通过它的基本性质来 认识它。将一个条形磁体靠近静止的小磁针, 如果小磁针开始转动,两极不再指南北,这说明 磁体通过磁场对小磁针产生了磁力的作用
11、,由 此证明磁场是存在的。为了便于研究磁场,人 们引入了磁感线的概念。 磁场 方向 在磁场中某一点,小磁针 静止时北极 所指的方 向就是该点的磁场方向 磁感 线 用磁感线来形象地描述 磁场的方向和强弱。磁 体周围磁感线都是从磁 体的北极 出来,回到磁 体南极 磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线,这种 研究方法叫建立理想模型法。磁感线的疏密 表示磁场强弱;箭头方向表示磁场方向。在磁 体外部,磁感线从N极出发,回到S极;在磁体内 部是从S极到N极。磁感线是没有交叉的 考点2 电流的磁场 (10年6考) 一、条形磁铁与通电螺线管的比较 条形磁铁 通电螺线管 不同 点 永磁体,磁性长期保持 通电时有磁
12、性,断电时无磁性 N、S极是固定的 N、S极与电流的方向有关 磁性强弱是不变的 磁性强弱与线圈匝数、电流大小等有关 相同 点 它们都有吸引铁、钴、镍等物质的性质 通电螺线管磁极位置和条形磁铁相同 把条形磁铁和通电螺线管挂起来都有指向性 条形磁铁和通电螺线管都有两个磁极且都有“同名磁极相互排斥、异名 磁极相互吸引”的特点 二、安培定则 1.安培定则:又叫右手螺旋定则,用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电 流的方向,则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。如图所示。 判断通电螺线管的磁极 2.使用安培定则时应注意 (1)决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向, 而不是通电螺线
13、管的导线绕法和电源正、负极的接法。当两个螺线管中 电流的环绕方向一致时,它们两端的磁极极性就相同。 (2)四指的环绕方向必须是螺线管中电流的环绕方向。 (3)N极和S极在通电螺线管的两端。 3.运用安培定则解题分为三个步骤 (1)标出螺线管上电流的环绕方向; (2)由环绕方向确定右手的握法; (3)由握法确定大拇指的指向,大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。 考点3 电动机与电磁感应 (10年7考) 电磁感应现象与通电导体在磁场中受力现象的比较 电磁感应现象 通电导体在磁场中受力现象 解读 闭合电路的一部分导体,在磁 场中做切割磁感线运动时会 产生电流,这种现象叫电磁感 应现象 当放在磁场
14、中的导体有电流通过时,(导 体与磁场不平行)导体会受到磁场的作 用力 原理图 电磁感应现象 通电导体在磁场中受力现象 影响因素 导体中感应电流的方向,跟导 体运动方向和磁场方向有关 通电导体在磁场中受力的方向跟 电流的方向和磁场的方向有关 能量转化 把机械能转化为电能 把电能转化为机械能 应用举例 发电机 电动机 T 图解物理图解物理 命题点 图片 练一练 地磁场 (人教九P119图20.1-1) 1.(2020 福建)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“N”或“S”)极。静止时指向地磁 场的 (选填“南”或“北”)极 奥斯特 实验 (
15、人教九P124图20.2-1) 2.(2019 辽宁阜新)如图所示电路中, 导线通电之前,处于静止状态的小磁 针S极所指的方向是 (选填“ 地理”或“地磁”)的北极;导线通电之 后,小磁针静止时 极所指的 方向为该点磁场的方向 S 北 地磁 北极 命题点 图片 练一练 电磁铁磁性 的影响因素 (沪科九P154图17-31) 3.(2019 安顺改编)如图所示,一铁块悬挂 在一轻弹簧上,给电磁铁通电,并将滑动 变阻器的滑片向b端滑动,则弹簧的长 度 。保持滑片的位置不动,将 连接电源正负极的导线对调,则弹簧的长 度 (均选填“增大”“减小”或“ 不变”) 增大 不变 命题点 图片 练一练 电磁继
16、 电器 (人教九P132图20.3-7) 4.如图所示,这是一个水位自动报警器原 理图,当水位未达到A时, 灯亮;当 水位达到A时, 灯亮 电磁感 应 (人教九P138图20.5-1) 5.(2020 安徽期末)如图所示是探究“电磁 感应现象”的实验装置。闭合开关后导体 水平向右运动时灵敏电流计指针发生偏 转,在此过程中能量转换的方式 为 绿 红 机械能转化为电能 命题点 图片 练一练 电动机 原理 (人教九P133图20.4-1) 6.(2019 广东)如图所示,闭合开关,静止的导体 棒ab在轨道上向右运动,说明了通电导体在磁 场中受到 的作用,若只将电源的正、负极 对调,则导体棒ab将向
17、(选填“左”或“右”) 运动;若只将蹄形磁铁的N、S极对调,则导体 棒ab将向 (选填“左”或“右”)运动 力 左 左 J 基础自测基础自测 1.(HY九下P8自我评价与作业第3题)把一根钢条靠近磁针的一个磁极时,发 现该磁极被排斥,则这根钢条( ) A.一定具有磁性 B.一定没有磁性 C.可能有磁性,也可能没有磁性 D.条件不足,无法判断 A 2.(RJ九年级P137动手动脑学物理第4题,改编)如图所示,小明利用两个开关 A和B,设计了一个电路,使电动机既能正向转动,也能反向转动。当开关A、 B分别接在“1”“3”位置时,电动机正向转动。则( ) A.只将A改接在“2”,电动机反向转动 B.
18、只将B改接在“4”,电动机正向转动 C.A、B分别改接在“2”“4”,电动机反向转动 D.A、B分别改接在“2”“4”,电动机正向转动 C 3.(HK九年级P168作业第1题,改编)下列说法中正确的是( ) A.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关 B.电动机是利用电磁感应现象制成的 C.电磁感应现象是电能转化为机械能的过程 D.产生感应电流的电路必须是闭合的 D 考法必研突破考法必研突破 K 考法突破考法突破 考法1磁体 磁场 磁感线 例例1(2020 辽宁邵阳)指南针是我国古代的四大发明之一,如图所示是我国 早期的指南针司南。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,
19、其柢指南”。这句话中“柢”和“南”分别指的是 ( ) A.指南针的南极,地理的南极 B.指南针的北极,地磁的北极 C.指南针的北极,地理的北极 D.指南针的南极,地磁的南极 答案 A 解析 地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质 就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其“柢”(勺柄)指 向南方,即指南针的南极,地理上的南极是地磁的北极,故A正确,BCD错误。 方法归纳 对磁体磁场与磁感线的理解 (1)任何磁体有且只有两个磁极,不存在单个磁极。一个磁体摔断后,每一 部分分别形成两个磁极。 (2)任何一个磁体的两端磁性最强,中间几乎无磁性。 (3)磁场客观存在,
20、而磁感线并不存在。 (4)磁场中某点只有唯一确定的磁场方向,任意两条磁感线都不能相交。 对应练对应练1(2020 浙江杭州)有外形相同的两根钢条M、N,按图甲、图乙两种方式 接触时,它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是( ) A.M无磁性、N无磁性 B.M无磁性、N有磁性 C.M有磁性、N无磁性 D.M有磁性、N有磁性 答案 D 解析 由题意可知,图甲、图乙两种方式接触时,它们之间都有较大吸引力,因磁 体的两端磁性最强,中间最弱,几乎没有磁性,所以,在图甲中,钢条M的中间位置 几乎没有磁性,N却能吸引M,说明钢条N具有磁性;同理,由图乙可知,钢条M也具 有磁性,由选项可知,只有D正确。
21、考法2通电螺线管的磁场 例例2(2020 湖南益阳)如图所示,在通电螺线管周围a、b、c、d四个位置画 出的小磁针指向正确的是( ) A.a、b B.b、c C.c、d D.a、d 答案 A 解析 由图可知电流方向,根据安培定则判断出通电螺线管的左端为N极, 右端为S极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,只有小磁针a、b的 指向正确。 方法点拨 安培定则涉及的三个方向 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,其中的 电流方向经常与电源的正负极联系在一起,磁场方向经常与磁感线方向、 周围小磁针的N、S极联系在一起。 对应练对应练2(2020 浙江湖州)方方按如图电路进行
22、实 验。闭合开关后,小磁针发生偏转。当小磁针静止 时N极指向 (选填“上方”或“下方”)。向 左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时,硬币突然 被吸起,此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与 有关。 答案 下方 电流大小 解析 由图可知电流的方向,根据安培定则可知,通电螺线管的上端为N极, 下端为S极;根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知,小磁针的下 端为N极,即N极指向下方;向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时,滑动 变阻器的阻值变小,根据欧姆定律可知,螺线管中的电流变大,磁性变强,会 把硬币吸起,此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与电流大小有关。 考法3电磁三现象及其应用 例例3(2020
23、 山东临沂)居家防疫期间跑步机深受青睐,其核心装置是电动机, 下列实验能说明电动机工作原理的是( ) 答案 C 解析 A装置是探究磁极间相互作用规律的实验,与电动机原理无关,故A不 符合题意;B图中是奥斯特实验,证明了电流周围可以产生磁场,是电流的磁 效应,与电动机的原理不同,故B不符合题意;C图中有电源,通电导体在磁场 中受力运动,是电动机的原理,故C符合题意;D图中闭合电路的一部分导体 在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,是电磁感应现象,是发 电机的原理图,与电动机的原理不同,故D不符合题意。 方法归纳 电磁三现象 (1)电流的磁效应:即“电生磁”,通过小磁针的偏转来验证通电导体
24、周围存在 磁场。 (2)电磁感应:即“磁生电”,闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,电路 中会产生电流,发电机和动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的。 (3)磁场对电流的作用:通电导体在磁场中受力会发生运动,这是电动机的 原理。 对应练对应练3(2020 辽宁朝阳)如图是实验室用的手摇发电机,使线圈在磁场中 转动,可以看到发光二极管发光。下列选项与其工作原理相似的是( ) 答案 D 解析 手摇发电机是利用电磁感应现象的原理工作的。电磁继电器和电磁 铁是利用电流的磁效应工作的,故A、B不符合题意;电风扇的用电元件是 电动机,电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故C不符 合题意;动圈
25、式话筒是利用电磁感应现象的原理工作的,故D符合题意。 S 实验突破实验突破 实验点 探究什么情况下磁可以产生电 实验器材 导线、开关、金属棒、蹄形磁铁、电流表 实验方法 控制变量法、转换法 实验电路 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会产生感应电流; 感应电流方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向有关。只改变两个因 素中的一个,则感应电流的方向改变;若两个因素同时改变,则感应电流的方 向不改变 问 题 探 究 实验中,产生的感应电流非常小,如何感知?怎样感知感应电流的方向? 【提示】靠灵敏电流表指针的偏转;靠灵敏电流表指针偏转的方向,若向右 偏,则说明电流从灵敏电流表
26、的正接线柱流入;若向左偏,则反之。 实验中,由于产生的感应电流较小,应采取怎样的措施使现象更明显? 【提示】尽可能选用磁性较强的蹄形磁铁;可用导线制成矩形的多匝线圈代 替单根导线;切割磁感线时,垂直且尽量快速。 在实验中,为什么要改变磁场的方向? 【提示】目的是研究感应电流的方向和磁场方向的关系 例题例题(2020 山东东营)如图是“探究什么情况下磁 可以生电”的装置,用棉线将一段导体AB悬挂起来, 放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体AB和 灵敏电流计连接起来,组成了闭合电路。 (1)该实验中,灵敏电流计的作用是 、 。 (2)确认灵敏电流计能正常工作后,某同学发现,无论导体AB在磁场中怎
27、样 运动,灵敏电流计的指针均不见发生偏转,其主要原因可能 是 、 。 (3)在教师的指导下,兴趣小组对实验进行完善后,观察到的现象如下表所示,由此 可知闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产 生感应电流。 (4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出 。 (5)在此实验过程中,能量转化情况是 。利用这一原理,人 们在生产生活中制成了 。 序号 磁体(磁极)放置方式 导体AB运动情况 电流计指针偏转情况 1 上N下S 静止 不偏转 2 竖直向上运动 不偏转 3 竖直向下运动 不偏转 4 上N下S 向左运动 向右偏转 5 向右运动 向左偏转 6 上S下N 向左运动 向左偏转 7 向右运
28、动 向右偏转 答案 (1)显示感应电流的大小 方向 (2)断开开关 不是闭合电路 (3)切割磁 感线 (4)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中感应电流 的方向与导体的运动方向有关 (5)机械能转化为电能 发电机 解析 (1)在“探究产生感应电流的条件”的实验中,灵敏电流计的作用是显示感应 电流的大小、方向;(2)确认灵敏电流计能正常工作后,某同学发现,无论导体AB 在磁场中怎样运动,灵敏电流计的指针均不见发生偏转,其主要原因可能是断开 开关,不是闭合电路;(3)观察到的现象如题中表格所示,由此可知闭合电路的一部 分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流;(4)比较第4、5(或 6、7)次实验可以得出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体 中感应电流的方向与导体的运动方向有关;(5)在此实验过程中,能量转化情况是 机械能转化为电能,利用这一原理,人们在生产生活中制成了发电机。
