九年级物理电与磁专题复习

电与磁专题复习

一、复习目的

1、知识与技能目标：

（1）知道磁体周围存在磁场。知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。

（2）认识电流的磁效应。

（3）知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形铁相似。理解电磁铁的特性和工作原理。

（4）了解磁场对通电导线的作用。

（5）知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件。

（6）知道发电机的原理：能说出发电机为什么能发电；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程。

2、过程与方法目标：

（1）探究通电螺线管外部磁场的方向。

（2）经历制作模拟电动机的过程，了解直流电动机的结构和工作原理。

（3）探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系。

3、情感、态度与价值观目标：

（1）通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥秘。

（2）通过了解物理知识的实际应用，提高学习物理知识的兴趣。

二、复习的重点和难点

（1）知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。

（2）知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件。

（3）掌握通电螺线管外部磁场的方向。

（4）磁极间相互作用规律，通电导线、通电螺线管的磁场

三、知识梳理

原理

通电导线在磁场中受力电动机结构

影响受力方向的因素能量转换

影响感应电流方向的因素

电磁效应现象

能量转换

原理

发电机结构

能量转化

四、考点精讲

（一）、磁现象：

1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性）

2、磁体：定义：具有磁性的物质

分类：永磁体分为天然磁体、人造磁体

3、磁极：定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。（磁体两端最强中间最弱）

种类：水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N）

作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

说明：最早的指南针叫司南。一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。

两物体相互吸引要考虑六种情况，两物体相互排斥要考虑四种情况。

4、磁化：①定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。

磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成 异名磁

极，异名磁极相互吸引的结果。

②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁

性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢 ，制造电磁铁的铁芯使用软铁。

5、物体是否具有磁性的判断方法：

①根据磁体的吸铁性判断。 ②根据磁体的指向性判断。 ③根据磁体相互作用规律判断。 ④根据磁极的磁性最强判断。 （二）、磁场：

1、定义：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。

磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。

2.基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。

3、方向规定：在磁场中的某一点，小磁针北极静止时所指的方向（小磁针北极所受磁力的方向）就是该点磁场的方向。

4、磁感应线：

①定义：在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。

②方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。

③典型磁感线： ④说明：

A 、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场客观存在。

N S

B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。

C、磁感线是封闭的曲线。

D、磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。

E、磁感线不相交。

F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。

5、磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。

6、分类：

Ι、地磁场：

①定义：在地球周围的空间里存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。

②磁极：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。

③磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现。

（三）电流的磁场：

①奥斯特实验：通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的

物理学家奥斯特发现。该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。

②通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方

向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。

右手螺旋定则――用右手握住螺线管，让四指弯曲且跟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北极。

③应用：电磁铁

（1）定义――电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。

（2）构造――电磁铁是由线圈和铁芯两部分组成的。

（3）特点――电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失；通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。即，

①电磁铁磁性的有无，可由通断电来控制。

②电磁铁磁性的强弱，可由电流大小和线圈匝数来控制。

③电磁铁的极性位置，可由电流方向来控制。

D、应用：电磁继电器、电话

电磁继电器：实质由电磁铁控制的开关。应用：用低电压弱电流控制高电压强电流，进

行远距离操作和自动控制。

（1）结构――电磁继电器的主要部件是电磁铁、衔铁、弹簧和触点。

（2）原理――如图所示，是一个利用电磁继电器来操纵电动机的电路。其中电源E1、电磁铁线圈、开关S1组成的控制电路；而电源E2、电动机M、开关S2和触点、开关S组成工作电路。当S1闭合时，电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁将衔铁吸下，触点开关接通，电动机便转动起来；当断开S1时，电磁铁中失去电流，电磁铁失去磁性，弹簧使衔铁上升，触点开关断开，电动机停止运转。

（3）作用――使用继电器不仅可保证操作人员的安全，而且能帮助人们实现遥控和生产自动化。

电话：组成：话筒、听筒。基本工作原理：振动、变化的电流、振动。

技巧指导

【右手螺旋定则的应用】

应用右手螺旋定则的时候，要明确定则中的拇指和弯曲的四指分别表示什么。对于螺线管的绕制方向，要求会看图，能根据图分析电流的方向。当图形是画在纸上的，由于手不能直接握住螺线管，就给判定带来了困难。此时可按下述的方法进行判断：

①为了便于想象，可以手握一支钢笔或纸筒来与图形对照。

②标出螺线管能看到的一面导线的电流方向；伸开右掌，掌心握住表示螺线管的钢笔或纸筒，让弯曲的四指与电流的方向一致。

③此时拇指的指向就是螺线管的北极方向。

（四）磁场对电流的作用：

1、通电导体在磁场中受到磁场力的作用，力的方向与磁场方向

和电流方向有关。

2、通电线圈在磁场中，当线圈平面与磁感应线不垂直时，磁场力会使线圈转动；当线圈平

面与磁感应线垂直时，也会受到磁场力的作用，但不会转动，这一位置叫做平衡位置。

3、直流电动机――用直流电源供电的电动机。

（1）原理――电动机是根据通电线圈在磁场中转动的基本原理制成的。

（2）构造――直流电动机模型主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、换向器和电刷四部分组成，其中，最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半环，它的作用是当通电线圈由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。（3）直流电动机的转速可由电流大小来控制；转动方向可由电流方向和磁极的位置来控制。

（五）电磁感应（磁生电）：

1.现象――英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导

体在磁场里做切割磁感应线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。

2.感应电流――电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。感应电流的产生条件：

（1）电路必须是闭合电路；

（2）必须有一部分导体做切割磁感应线运动。

感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。

3.发电机：

（1）原理――发电机是根据电磁感应现象制成的。

（2）构造――交流发电机主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、滑环和电刷。

4.方向不变的电流叫做直流电。

大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。

交流电的周期――电流发生一个周期性变化所用的时间，其单位就是时间的单位秒（s）。

交流电的频率――电流每秒发生周期性变化的次数。其单位是赫兹，符号是Hz。频率和周期的数值互为倒数。

二、解题引导——课堂讲练互动

[例1] 一条形磁体两端标明磁极名称的符号已模糊不清，怎样确定它的磁极的极性？

分析：要判断磁体的极性，要从磁体的性质及磁极间作用规律入手。

解：方法一：将一能在水平面内自由转动的小磁针放在桌面上，将磁体的一端靠近小磁针北极，如果相斥这一端是北极，相吸则是南极。

方法二：用细绳系住磁体中间吊起，使磁体能在水平面内自由转动，等磁体静止后指南的一端为南极、指北的一端为北极。

[例2] 如图1一方形磁体沿曲线裂成A、B两块，下面叙述正确的是（）

A. 将A、B

B.

C. 将B

D.

分析：

所以B

以对。

解：选B、C。

[例3] 如图

分析：

作用力。S

发生移动。

解：不一定上下移动，因不知A是什么物质，无法判断A是否会受到磁场作用。

磁场只会对磁体和少数物质产生磁力作用，绝大多数物体不会受到磁场的作用力。

[例4] 如图3所示，弹簧悬挂的软铁下方有一电磁铁，闭合开关S后，弹簧伸长，为使弹簧的长度缩短一些，可采用的方法是（）

A. 将变阻器的滑块P向右移

B. 将变阻器的滑块P向左移

C. 减少电源的电池个数

D. 闭合S1

图3

分析：因软铁本身没磁性，只能受到电磁铁的吸引，减少弹簧长度应减少电磁铁线圈中电流，使电磁铁磁性减弱，变阻器滑块P向右移，接入电阻增大，电流减小。减小电池个数电源电压降低电流减小，闭合S1总电阻变小线圈中电流加大。

解：选A、C

这一章内容与生产生活实际联系密切，电磁感应与通电导体在磁场中受力是两个能量转化相反的过程，在解题中应注意区分两类现象。

[例

照，导线运动方向相同，磁感线方向相反，所以感应电流方向相反即向外，也可将甲顺时针90，磁感线方向相同比较运动方向判断感应电流方向。

方向旋转

解：（乙）图导线中感应电流方向向外。

这类题如果图形方位不一致，可旋转已知图形，待方位相同时再比较判断，得出结论。[例6] 如图5所示，条形磁体中心与金属环的圆心重合，磁体中心线与圆环在同一平面上，条形磁体以其轴线为轴转动，金属环中是否有感应电流产生？

图5

分析：磁体转动，金属环左半部分、右半部分切割磁感线，切割磁感线的运动方向相同，磁感线方向不同，会产生相反方向的电流互相抵消，因而金属环中不会有电流产生。

解：无电流产生。

闭合线圈在磁场里转动，可能不产生感应电流，和转动轴方向与磁场方向的角度有关。

F

S N

产生？

分析：电路闭合有电流产生，根据电流产生的条件可判断，电路中存在着电压，这是由于部分导体切割磁感线产生的。当电路不闭合时，不产生电流是因为缺少产生电流的电路闭合条件，导体切割磁感线会产生电压。

解：会产生电压

【模拟练习】 一. 填空题：

1. 一个磁体分为两部分，每一部分有 个磁极，磁极在 中会受到力的作用。

2. 能在水平面内自由转动的小磁针静止后总是指向南北方向，是因为受到 场的作用。小磁针不指向正南、正北方向是因为地磁南北极与地理北南极 ，当小磁针静止后，小磁针北极实际上指向 （“地理北极”、“地磁北极”、“地磁南极”）

3. 我国照明用电用的是 电，额定电压是 V ，频率是 Hz ，电流每秒改变 次方向。

4. 火力发电厂每燃烧1kg 烟煤大约可发电2kWh ，同时产生大量污染环境的三氧化硫、二氧化碳和粉尘等有害物质。三峡水电站建成后总装机容量为1820万kW ，平均每年发电量约

kWh 10104.8?。相当于火力发电厂燃烧 t 烟煤所发的电，相当于所有发电机组满

负荷工作 天。

5. 一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V ，线圈电阻为Ω2，通过线圈的电流为10A 。这台电动机正常工作1s 内消耗的电能为 J ，线圈内产生的热量为 J 。

二. 选择题：

1. 世界上第一个准确记述小磁针静止时指向与地球经线方向有夹角的学者是（ ） A. 张衡 B. 奥斯特 C. 沈括 D. 哥仑布

2. 以下说法中不正确的是（ ）

A. 磁场是有方向的，磁针北极在磁场中某点受力方向叫这一点的磁场方向。

B. 磁感线是由铁屑排列而成的。

C. 在磁场中，磁针北极在某点受到的磁力方向，与该点的磁感线方向一致。

D. 地球周围空间存在的磁场叫地磁场。

3. 在图1中，画出的磁感线与小磁针磁极名称标注正确的是（）

A. B.

C. D.

图1

4. 如图2所示两个外形相同的钢棒A、B相互吸引则（）

A. A棒一定带有磁性

B

A

器滑块P，下面叙述正确的是（）

A. a的下方是南极，弹簧长度变短

B. a的下方是北极，弹簧长度变短

C. a的下方是南极，弹簧长度变长

D. a的下方是北极，弹簧长度变长

图4

7. 法拉弟发现的电磁感应现象的重要应用是（）

A. 电磁铁

B. 发电机

C. 电动机

D. 电热器

8. 下列电磁感应的说法中错误的是（）

A. 电磁感应是指电流的磁效应

B. 电磁感应进一步揭示了电和磁这间的联系

C. 电磁感应中机械能转化为电能

D. 电磁感应中电能转化为机械能

9. 关于产生感应电流的条件，下面叙述正确的是（）

A. 任何导体在磁场中运动都能产生电流

B. 当闭合电路的一部分导体在磁场中做相对运动时就能产生感应电流

C. 当闭合电路的一部分在磁场中只有垂直于磁感线运动时才能产生感应电流

10.

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