1、专题17 电与磁考点一：磁现象、磁场1磁体：物体能吸引铁、钴、镍等物质，我们就说该物体具有磁性，具有磁性的物体叫磁体。2磁极：磁体上磁性最强部分叫磁极，一个磁体有两个磁极，分别叫做北极(N极)和南极(S极)。3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。4磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化，磁化后磁性容易消失的物体叫软磁体，磁性能长久保持的物体叫硬磁体(永磁体)，消磁、退磁方法：高温加热、敲击。5磁场：磁体周围空间存在着磁场，其基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。6磁场方向：磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的
2、磁场方向。同一磁铁的不同地方，磁场方向不同。7磁感线：我们可以用光滑的曲线来方便形象地描述磁体周围的磁场分布情况，磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，磁感线越密集的区域，磁性越强。8几种常见的磁感线的分布。9地磁场：地球本身是一个大磁体，其周围空间存在着地磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理的南极附近。10.拓展：（1）磁场看不见，摸不着，但我们可以通过它对其他物体的作用来认识，应用了转换法。（2）用磁感线表示磁场分布，利用了模型法。（3）磁感线的画法：画三至五条即可，且所画磁感线N极与S极对称，并在磁感线上用箭头标明方向。所画的磁感线不能相交，也不能相切。（4）判断物体是
3、否具有磁性的四种方法：根据磁体的吸铁性判断；根据磁体的指向性(指南北方向)判断；根据磁体两端磁性最强中间最弱来判断；根据磁极间的相互作用判断。（5）一个磁体有且只有两个磁极。一个永磁体截成若干段，每一部分仍有两个磁极。（6）物体与磁体相互排斥，则物体一定具有磁性；物体与磁体相互吸引，则物体不一定具有磁性。考点二：电生磁1.电流磁效应：奥斯特实验表明通电导线周围存在着磁场，其方向与电流方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。2.通电螺线管：通电螺线管外部的磁场同条形磁体相似，螺线管的极性跟螺线管中电流方向有关，可以用安培定则来判定二者的关系。3.电磁铁：内部带铁芯的通电螺线管叫电磁铁，铁芯只能用软铁
4、制成；电磁铁的工作原理：利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增加的原理工作的。4.影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数多少、是否插入铁芯。5.电磁铁的优点：磁性的有无可以由电流的通断来控制，磁性的强弱可以由电流大小或线圈匝数的多少来控制；磁极的方向可以由电流方向来控制。6.电磁继电器：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，它可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流，还可实现远距离操纵或自动控制等。7.拓展：电磁铁的铁芯用软铁而不用钢制作的原因：软铁磁化后磁性容易消失，可方便地控制电磁铁磁性的有无；钢磁化后磁性不易消失，无法控制电磁铁磁性的有无。考点三：磁场对电流的
5、作用、电动机1磁场对电流的作用：通电导体在磁场中会受到力的作用，其受力方向与电流方向、磁场方向有关。2电动机的原理：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理工作的，它是将电能转化为机械能，为使线圈持续地转动下去，用换向器使线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向。它其实就是两个互相绝缘的铜制半环。3电动机的优点：构造简单，控制方便，体积小、效率高、无污染等。4扬声器：动圈式扬声器是通过通电线圈在磁场中运动实现将电信号转换成声信号的装置。考点四：磁生电1.电磁感应：闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象，产生的感应电流方向与磁场方向
6、、导体切割磁感线的运动方向有关。2.发电机：发电机是利用电磁感应原理制成的，工作时将机械能转化为电能。动圈式话筒(麦克风)是通过电磁感应现象将声音变成电流。3.交流电：周期性改变方向和大小的电流，电流1秒钟内周期性变化的次数叫做频率，我国交流电的频率是50Hz，周期是0.02s，电流方向每秒改变100次。4.电动机与发电机的比较直流电动机交流发电机原理利用通电线圈在磁场中受到力的作用的原理制成的利用电磁感应原理制成的原理图主要构造直流电动机主要由磁体、线圈、换向器、电刷构成交流发电机主要由转子和定子以及滑环、电刷构成能量的转化将电能转化为机械能将转化为电能机械能在电路中的作用用电器电源电磁应用
7、上电生磁现象的应用磁生电现象的应用5.电磁现象的综合比较项目电生磁磁生电磁场对电流的作用实物图产生的结果产生磁产生感应电流受力的作用(运动或转动)判断方法安培定则右手定则左手定则影响因素磁场方向与电流方向有关电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关受力方向与磁场方向和电流方向有关导体中电流由电源通电提供因感应而生由电源通电提供能的转化电能磁能机械能电能电能机械能应用电磁铁、电磁继电器发电机、话筒电动机6.拓展：电生磁：无条件，只要有电流，在其周围就存在磁场；磁生电：有条件，有外力的参与且做切割磁感线运动；磁场对电流的作用：有条件，电流必须在磁场中且电流方向与磁场方向不平行；机械能和电能的
8、相互转化离不开磁场这个媒介物，即都是在磁场中完成的.【同步练习】1. （2022四川自贡） 下列四个图中，磁感线方向标注错误的是（）A. B. C. D. 【答案】A。【解析】A用右手握住螺线管，让四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（在螺线管的外部，磁感线从N极发出回到S极）。本选项中，四指向螺线管中电流的反方向，故A错误，A符合题意； B磁感线都是从N极发出回到S极，故B正确，B不符合题意； C磁感线都是从N极发出，故C正确，C不符合题意； D地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，磁感线从地磁北极发出回到地磁南极，故D正确，D不符合题意。故选A。2. （20
9、22湖北宜昌） 关于如图所示的实验，下列说法中正确的是（ ）。A这是模拟法拉第电磁感应实验的场景；B移走小磁针，电流的磁场消失；C根据这一现象的原理，制成了电磁铁；D将导线断开，小磁针N极将指向地磁场的北极【答案】C。【解析】A这是探究通电导体周围存在磁场，即奥斯特实验的场景，故A错误；B该磁场是电流的磁场，只有电路中有电流，导线周围就存在磁场，小磁针的作用是证实通电导体周围有磁场，故B错误；C该实验说明通电导体周围存在磁场，这种现象是电流的磁效应，根据这一现象人们发明了电磁铁，故C正确；D将导线断开，导线中没有电流通过，电流的磁场消失。由于受地磁场的影响，小磁针N极将指向地磁场的南极，故D错
10、误。故选C。3. （2022江苏连云港）一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（）。A. B. C. D. 【答案】B。【解析】据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故A错误；据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，且磁感线的方向正确，故B正确；据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故C错误；据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，故磁感线的方向错误，故D错误；故应选B。4. （2022浙江宁波）如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与
11、圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针（黑色端为N极）静止时，下列图中磁针指向正确的是（）。A. B. C. D. 【答案】A。【解析】据安培定则知，图示中的A点的磁场方向指向外，所以小磁针的N极指向外，故A正确，BCD错误。故选A。5. （2022江苏扬州）下列四幅图中，能说明微型电扇工作原理的是（）。A. B. C. D. 【答案】C。【解析】微型电扇工作原理的是通电导体在磁场中受力的作用。A图中探究的是电磁感应现象，即闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的现象，故A不符合题意；BD图中是电流磁效应现象，即通电螺线管的周
12、围存在着磁场，故BD不符合题意；C图中是电动机的工作原理图，即通电导体在磁场中受力的作用，故C符合题意。故选C。6. （2022山东临沂） 我市今年投入运营的第二批“沂蒙红”新能源公交车的动力装置是电动机。下列选项，能说明其工作原理的是（）。A. B. C. D. 【答案】B。【解析】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用。A图中是奥斯特实验原理图，探究电流的磁效应现象，故A不符合题意；B图中是电动机的工作原理图，即通电导体在磁场中受力作用，故B符合题意；C图中使发电机的工作原理图，探究的是电磁感应现象，故C不符合题意；D图中是通电线圈切割磁感线产生感应电流的现象，是电磁感应现象，故D不
13、符合题意。故选B。7. （2022四川自贡） 在如图所示的实验装置中，能够用来研究产生感应电流的条件的是（）。A. B. C. D. 【答案】A。【解析】A闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，根据电磁感应现象制成发电机，故A 符合题意；B如图是奥斯特实验，证明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意；C如图，电路中有电源，通电导体在磁场中受力运动，根据这个原理制成电动机，故C不符合题意；D如图，通过电磁铁的电流相同，电磁铁匝数不同，该实验是探究电磁铁的磁性与匝数的关系的，故D不符合题意。故选A。8. （2022四川遂宁）风能作为一种清洁新能
14、源，越来越受到世界各国的重视。风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。下列选项中与风力发电机原理相同的是（）。A. B. C. D. 【答案】C。【解析】风力发电，消耗风能，产生电能，是将风能转化为电能的过程，所以，原理是电磁感应。A图中是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；B图中是利用电磁继电器进行控制的电路，电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，电铃就是利用电磁铁的这个特性工作的，故B不符合题意；C当图中线圈在磁场中做切割磁感线运动时，灯泡会发光，这是电磁感应，与发电机的原理相同，故C符合题意；D图中开关闭合后，电路中有电流，通电导体受到磁场力作用发生运动，即
15、是电动机的制作原理，故D不符合题意。故选C。9. （2022重庆A）有关电和磁的知识，下列说法正确的是（）。A. 电动机工作将机械能转化为电能B. 摩擦起电的实质是创造了电荷C. 通电导体的周围真实存在磁感线D. 同名磁极相排斥，异名磁极相吸引【答案】D。【解析】A电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，所以电动机工作将电能转化为机械能，故A错误；B摩擦起电的实质并不是是创造了电荷，而是电荷发生了转移，束缚电子弱的失去电子，束缚电子能力强的得到电子，这样就发生了电荷的转移，故B错误；C磁感线是为了形象描述磁场而人为引入的，实际上磁感线并不存在，故C错误；D根据磁极间的相互作用规律可知，同
16、名磁极相排斥，异名磁极相吸引，故D正确。故选D。10. （2022四川眉山）家庭生活中使用的电风扇、空调和电吹风等用电器的电动机均为其主要元件之一，下列四个实验应用了电动机工作原理的是（ ）。A B C D【答案】A。【解析】A如图所示，是通电导线在磁场中受到了力的作用，是将电能转换为机械能，电动机就是利用这一原理制成的，故A符合题意；B其原理是通电导线周围存在磁场，磁场的强弱与线圈的匝数有关，故B不符合题意；C是闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，是发电机的原理，故C不符合题意；D是奥斯特实验，是通电导线周围存在磁场，故D不符合题意。故选A。11. （2022四川南充）电和磁的关系
17、可以理解为“电生磁”或“磁生电”，下列几个装置都与这一关系有关，其中正确的说法是（）。A. 图甲，当电磁继电器线圈通以额定电流时，接线柱AB接通；B. 图乙，绕在铁钉上的线圈通电电流越大，能吸引的回形针数量越多；C. 图丙，动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同；D. 图丁，扬声器是利用电磁感应的原理工作的【答案】B。【解析】A图甲，当电磁继电器线圈通以额定电流时，电磁铁产生磁性，将衔铁向下吸，动触点B与静触点C接通，故A错误；B 电磁铁磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，图乙中，当线圈电流越大时，电磁铁产生的磁性越强，则能吸引的回形针数量就越多，故B正确； C动圈式话筒工作时，声音的振
18、动带动线圈在磁场中做切割磁感线的运动，在线圈中产生与声音变化一致的感应电流，动圈式话筒工作利用了电磁感应原理，与发电机的工作原理相同，故C错误；D图丁中，扬声器中通入交变电流，通电的线圈在磁场中受力而带动纸盆振动发出声音，因此扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用而工作的，故D错误。故选B。12. （2022安徽省） 用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在坚直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（）。A. 导体棒ab保持静止B. 导体棒ab向左运动C. 导体棒ab竖直向下运动D. 导体棒ab竖直向上运动【答案】B。【解析】
19、A导体棒ab保持静止，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故A不符合题意；B导体棒ab向左运动，切割了磁感线会产生感应电流，故B符合题意；C导体棒ab竖直向下运动，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故C不符合题意；D导体棒ab竖直向上运动，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故D不符合题意。故选B。13. （2022江西省） 如图所示，是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。下列说法正确的是（）。A. 通电后电磁铁a端为S极；B. 滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强；C. 条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力；D. 条形磁体在滑
20、动过程中受到的摩擦力变小【答案】B。【解析】A由图中可知，通电后电流从电磁铁的b端流入，由安培定则可知，电磁铁的a端为N极，故A错误；B滑片向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故电路中电流变大，则电磁铁的磁性增强，故B正确；C因条形磁铁的b端为S极，故由异名磁极相互吸引可知，条形磁体会受到向左的磁力作用而向左滑动，故条形在滑动过程中受到桌面向右的摩擦力，故C错误；D条形磁体在滑动过程中，在竖直方向上处于受力平衡状态，条形磁铁与桌面之间的压力和粗糙程度不变，故条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力不变，故D错误。故选B。14. （2022山西）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注
21、水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（ ）。A水位上升时，电磁铁磁性变弱B水位上升时，通过R0电流变小C水位下降时，R0的电功率变大D水位下降时，RN的阻值会变大【答案】D。【解析】AB水位上升时，向池中注水，触点接触，当注满水时，触点分离，说明RN电阻逐渐减小，电流变大，磁性变强，将衔铁吸引到下面，故AB错误；CD水位下降时，需要
22、注水，触点接触，电磁铁磁性减弱，故RN的阻值会变大，电流变小，根据P=I2R可知，R0的电功率变小，故C错误，D正确。故选D。15. （2022四川自贡）北斗导航系统是我国自行研制的通信系统，该系统在传递信息过程中主要依靠（）。A. 光波B. 声波C. 超声波D. 电磁波【答案】D。【解析】因为电磁波能在真空中传播，所以在太空中的北斗导航系统主要依靠电磁波传递信息，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。16. （2022四川南充）近年来我国在信息和能源等高科技领城取得了巨大成就，下列关于信息和能源的说法中正确的是（）。A. 华为5G通信是利用电磁波传递信息的；B. 秦山核电站是利用聚变反应的
23、原理工作的；C. “天和号”太空舱“帆板”接收的太阳能来自于太阳内部的裂变反应释放的能量；D. 比亚迪新能源纯电动汽车是利用的一次能源【答案】A。【解析】A电磁波的传播速度非常快，华为5G通信是利用电磁波传递信息的，故A正确；B秦山核电站是利用可控的核裂变的原理工作的，故B错误；C太阳内部处于高温高压状态，发生的是核聚变，故“天和号”太空舱“帆板”接收的太阳能来自于太阳内部的聚变反应释放的能量，故C错误；D比亚迪新能源纯电动汽车是利用的电能，而电能是二次能源，故D错误。故选A。17. （2022江苏连云港）如图所示，闭合开关，导体就会运动起来，在此过程中，_能转化为_能。利用这一原理可以制作_
24、。【答案】电；机械；电动机。【解析】12如图，闭合开关，导体ab中有电流通过，通电导体在磁场中受力而运动，将电能转化为机械能。3利用通电导体在磁场中受力而运动原理可以制作电动机。18. （2022云南省）1831年，英国物理学家法拉第发现了_现象，该发现进一步解释了电与磁的联系，开辟了人类的电气化时代。如图所示，通电螺线管右端为N极，可判定电源右端是_极（选填“正”或“负”）。【答案】电磁感应现象；负。【解析】1 法拉第发现了电磁感应现象，进一步揭示了电和磁的联系，导致了发电机的发明。2 根据螺线管的N极和线圈的绕向，利用右手螺旋定则可以确定电流是从螺线管的左端流入、右端流出。从而可以确定电源
25、的右端为负极。19. （2022江西省）如图所示，是某同学在科技节上展示的作品结构图。该作品的工作原理是通电线圈在_中受力转动，它就是一个自制的_机模型图。【答案】磁场；电动。【解析】1通电线圈中有电流通过，线圈在磁体的磁场周围，线圈能受力转动，说明磁场对电流有力的作用。2该模型是先通电，然后线圈转动起来，将电能转化为机械能，是一个自制的电动机模型。20. （2022安徽省）将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其极的指向如图所示。由此可知电流是从_（选填“A”或“ B ”）端流入螺线管的。【答案】B。【解析】小磁针左端为N极，根据磁极间的相互作用可知，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
26、，故该螺线管右端为S极，螺线管的左端为N极，根据安培定则，右手大拇指的方向为N极的指向，四指的方向即为电流的方向，故电流从B端流入。21. （2022湖北十堰）某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达 _处（选填“A”或“B”）时，_（选填“绿”或“红”）灯发光报警，此时电磁铁的上端是 _极（选填“N”或“S”）。【答案】B；红；N。【解析】12由图示知，车库积水水面到达B处时，水是导体，将金属块A和B接通，电磁铁中有电流通过，将衔铁吸下，红灯接通，发光报警。
27、水面未达到B处时，电磁铁中没有电流通过，衔铁弹起，绿灯亮。3由图示知，电磁铁有电流通过时，电流由下端流入，上端流出，据安培定则知，电磁铁的N极在上端。22. （2022四川南充）如图所示，请按小磁针的指向在括号中用“S”或“N”标出通电螺线管的南北极，用“+”或“-”标出电源的正负极。【解析】根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，通电螺旋管的右侧为S极，左侧为N极，根据右手螺旋定则可知，电源的右侧为正极，左侧为负极，作图如下：23. （2022山东泰安）如图所示，根据通电螺线管中的电流方向标出螺线管的极。【解析】根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的
28、那端就是螺线管的N极，由图可知，螺线管中的电流方向是上进下出，则大拇指指向下端，所以下端是N极，上端是S极，如图24. （2022云南省）如图所示，请根据两条形磁体磁感线分布情况，在括号中标出磁体的N极和S极。【解析】根据磁感线方向的规定，磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极，故左端为N极，右端为S极，如图所示：25. （2022江苏扬州） 如图，请标出通电螺线管的N极和图中磁感线的方向。【解析】电路中的电流方向从电源正极流向电源负极，由图得，电流从螺线管的右端进入，左端流出，由安培定则：右手拇指指向螺线管N极，四指指向螺线管的电流方向得，螺线管的右端为N极，左端为S极，磁场外部磁感线方向从
29、N极到S极，如图所示：26. （2022陕西省）如图所示，用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称（要求：闭合开关，移动滑片P时，螺线管磁性强弱改变）。【解析】通过螺线管的电流或螺线管的匝数改变时，螺线管磁性强弱会改变。由于螺线管匝数一定，可以改变电流改变螺线管的磁性强弱，故滑动变阻器一上一下串联接入电路能改变电路中电流的大小，故将滑动变阻器上面的接线柱与螺线管右端的导线相连；由于电流从螺线管的右端流入，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的作用规律可知，小磁针左端为N极，右端为S极，如图27. （2022湖南衡阳）如图，在“探究什么情况
30、下磁可以生电”实验中：序号实验操作电流表指针偏转情况1保持导体与磁体静止不偏转2保持磁体静止，导体水平向左切割磁感线向右偏转3保持磁体静止，导体水平向右切割磁感线向左偏转（1）比较1、2（或1、3）实验想象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做_运动时，导体中就产生电流；（2）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是：_；（选填字母）A使用磁性更强的磁体B保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向C上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是_能转化为电能：（4）如果将电流表换成_，可以探究磁场对通电导体的作用。【答案】切割磁感线；B；机械；电源。【解析
31、】（1）1比较1、2（或1、3）实验现象可知，保持磁体和导体不动，电路中不会产生感应电流，但是保持磁体不动，导体水平切割磁感线时会产生感应电流，故可得出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就会产生感应电流。（2）2感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关，所以想要改变感应电流的方向，可以只上下调换磁极，或者只改变导体水平运动的方向，如果上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向，感应电流的方向不会发生变化。故选B。（3）3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就会产生感应电流，所以是机械能转化为电能。（4）4如果将电流表换成电源，则构成一个完整的闭合回路，这样可以探究磁场对通电导体的作用
