电和磁总复习

电和磁总复习单元知识网络考试目标要求电和磁知识点比较多且琐碎，主要的考点有：磁极间的相互作用；磁场的性质；安培定则及应用；电流的磁场；电磁铁的性质；电磁感应现象及产生感应电流的条件；感应电流方向的判断；磁场对电流的作用；发电机、电动机的工作原理及能量转化、换向器的作用；电能的输送等内容。

其中，安培定则、通电螺线管的磁场、影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁感应现象与感应电流的问题是中考的热点。

知识考点梳理一、磁性和磁场1. 磁性物体吸引铁、钴、镍的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体。

磁体不同部位的磁性强弱并不相同，磁性最强的部分叫磁极。

2.磁极间的相互作用：同名磁极相排斥，异名磁极相互吸引。

3. 判断物体是否具有磁性的几个方法：（1）根据磁体的吸铁性判断：将被测物体靠近铁类物质（如铁屑），若能吸引铁类物质，说明该物体具有磁性，否则没有磁性。

（2）根据磁体的指向性判断：在水平面内自由转动的被测物，静止时若总是指南北方向，说明该物体具有磁性，否则便没有磁性。

（3）根据磁极间的相互作用规律判断：将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极，若发现有一端发生排斥现象，则说明该物体具有磁性。

若与小磁针的两极都表现为相互吸引，则该物体没有磁性。

（4）根据磁极的磁性最强判断：A、B两个外形相同的钢棒，已知其中一个具有磁性，另一个没有磁性，具体的区分方法是：将A的一端从B的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。

4. 磁场和磁感线磁场：磁体间存在一种看不见、摸不着的特殊物质，即磁场。

它有强弱和方向。

磁场方向：物理学规定小磁针静止时N极的所指的方向（即N极受力方向）是这一点的磁场方向。

磁场的基本性质：就是对放入其中的磁体产生磁力的作用。

磁感线：为了描述磁场情况而画的带箭头的曲线。

磁场是客观存在的，磁感线是人们假象出来的。

磁感线是立体分布的，且不交叉；磁体周围的磁感线总是从N极出发回到S极的；它的疏密表示磁场的强弱。

常见的几种磁场的磁感线分布如图1所示地磁场：地球是个大的条形磁体，地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的南极附近，海龟信鸽都是利用地磁场来导航的。

二、电流的磁效应（电生磁）1.奥斯特实验：1）现象：闭合开关小磁针偏转，断开开关小磁针回到原位，改变电流方向磁针反向偏转。

2）结论：该实验说明通电导体的周围有磁场，磁场的方向与电流的方向有关。

3）实验注意：要将导线平行的放在静止小磁针的上方2.通电螺线管的磁场1）磁场特点：外部磁场方向与与条形磁铁的磁场相似，磁感线从N极出来，进入S极；在螺线管的内部，磁感线由S极指向N极。

2）安培定则螺线管的极性用安培定则判定内容：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就螺线管的北极。

判断方法：先标出螺线管中的电流方向;用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那端就是螺线管的北极。

3.应用：电磁铁电磁铁：插有铁芯的通电螺线管就是电磁铁。

：软铁芯在通电螺线管中被磁化，也产生磁场，电磁铁周围的磁场既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场。

电磁铁的优点：（1）磁性强弱与通入的电流大小和线圈的匝数有关，电流越大，磁性越强；在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。

（2）磁性有无可由电路的通断来控制。

通电时有磁性，断电时磁性立即消失。

（注意：电磁铁中的铁芯必须采用软铁，而不能用钢，因为钢能保持磁性。

）（3）磁极的性质可以通过电流的方向来改变。

扬声器：1）构造：固定的永磁体，线圈，锥形纸盆（注请找个扬声器的结构图补上）2）工作原理：它是把电信号转换成声信号的一种装置。

由于线圈中通过的电流是交变电流，它的方向不断改变，线圈就不断的被永磁体吸引和排斥使线圈来回振动，同时带动纸盆的振动，于是扬声器就发出了声。

电磁继电器：（1）电磁继电器的工作原理：通过控制电磁铁的电流，来达到控制工作电路的目的。

因此，一般的继电器电路由（低压）控制电路和（高压）工作电路两部分组成。

电磁继电器的工作电路和控制电路的组成和特点如图所示：三、电磁感应现象（磁生电）1.电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象2. 产生感应电流必须同时满足三个条件：（1）电路是闭合的；（2）导体要在磁场做切割磁感线的运动；（3）切割磁感线运动的导体只能是一部分，三者缺一不可。

如果不是闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体的两端产生感应电压。

3.感应电流的方向：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。

因此要改变感应电流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁感线方向反向。

但是若导体运动方向和磁感线方向同时改变，则感应电流的方向不发生改变。

4.应用：发电机发电机的原理是电磁感应，发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。

其能量转换是把机械能转化为电能。

四、磁场对电流的作用1. 通电导体在磁场中受到磁力的作用，磁力的方向与磁场方向、电流方向有关。

2.应用：电动机。

其能量的转化为：电能转化为机械能。

2. 直流电动机为什么需装换向器？当线圈转到图5位置时，ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上，而且大小相等，方向相反，线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用，所以不能连续转动下去。

如何才能使线圈连续转动下去呢？我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置，恰在这时使线圈与电源线的两个接头互换，则线圈中的电流方向改变，它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反，从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。

因此，要使线圈连续转动，应该在它由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向。

能够完成这一任务的装置叫做换向器。

其实质是两个彼此绝缘铜半环。

经典例题精析题型一：磁现象1（2010 衡州）在研究“磁极间的相互作用规律”时，实验小组的同学分别设计了如下四个方案，其中最合理的是A．两人各拿一块条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近B．用一块条形磁铁的一个磁极靠近另一块条形磁铁中间C．将放在粗糙桌面上的两块条形磁铁的磁极相互靠近D．用条形磁铁的一个磁极靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁的一个磁极解析：D选项将磁体悬挂后磁体受力运动状态容易改变，能体现出磁极间的相互作用。

答案：D举一反三：（2010湖洲）下图为一种椭球体磁铁，该磁铁磁性最强的部位在哪里呢?小明认为在磁铁的两端。

为了验证自己的猜想，他做了如下的实验：步骤1：将两个磁铁如甲图放置，手拿住上面的磁铁，将下面磁铁的两端分别接触上面磁铁的下端，下面磁铁均掉落。

步骤2：将两个磁铁如图乙放置，手拿住上面的磁铁，下面的磁铁不会掉落。

(1)根据小明的实验，可判断出小明的猜想是____(选填“正确”或“错误”)的。

(2)要确定该磁铁磁性最强的部位，你的实验方案是_______。

解析：学会用转换法解决问题，磁性的强弱可以通过吸引铁屑的多少来反映答案：(1)错误(2)用该磁铁吸引铁屑，吸引铁屑最多的部位就是磁性最强的部位题型二、磁场与磁感线2（2010四川内江）关于磁感线的概念，下列说法正确的是（）A、磁针北极在某点所受的磁力方向跟该点的磁感线方向一致B、磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密C、磁感线是磁场中确实存在的线D、磁感线是一种假想的曲线，在磁体外部从北极到南极解析：本题考查对磁感线的理解。

磁感线的建立是物理中用到的模型法。

同样的方法还有光线、匀速直线运动等答案：ABD举一反三：如图是U形磁铁周围的磁感线。

根据磁感线方向，下列对磁极的判断正确的是A.甲是N极，乙是S极B．甲是S极，乙是N极C．甲、乙都是S极D．甲、乙都是N极答案：A题型三、电流的磁场3（2010台州）如图所示的奥斯特实验中，闭合开关，原来静止的小磁针发生了偏转。

造成小磁针偏转的原因是什么呢？猜想一：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起。

猜想二：可能是通电后导线周围产生了磁场引起。

(1)小柯看到小磁针偏转，认为它一定受到力的作用，他判断的理由是_______________。

(2)为了验证猜想一，下列方案可行的是________________（可能不止一个正确选项）①将整个装置放在玻璃箱中进行实验②将小磁针罩在烧杯中，导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验③改变导线中的电流方向(3)如果实验中小磁针偏转不明显，请提供一条改进的建议_______答案：(1)力是改变物体运动状态的原因(2)②③(3)增大导线中的电流（或增加干电池的节数、用多根直导线等）举一反三：（2010 乌鲁木齐）某同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。

探究过程如下：A.让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意做直线。

在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针，发现小磁针静止时N极指向都与直线垂直；B.直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反；C.改变电流大小时，小磁针指向不变；D.通过查阅资料得知，通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比，与这一点到直导线的距离成反比。

4如图所示，L是电磁铁，在电磁铁上方用弹簧悬挂一条形磁体。

当S闭合后，弹簧的长度将_____，如果变阻器的滑动片P向右移动，弹簧的长度又将____（填“变长”、“变短”或“不变”）。

解析：S未接通时，弹簧的弹力和磁体的重力相平衡。

当S闭合后，根据安培定则可确定通电螺线管的上方产生的是N极，下端是S极。

由于同名磁极相互排斥，所以弹簧将变短。

如果变阻器的滑动片P向右移动，变阻器接入电路中的电阻增大，电路的电流强度减小，通电螺线管的磁性减弱，斥力减少，弹簧的长度又将变大。

答案：变小；变大。

总结升华：此类题型的做法是先用安培定则判断电磁铁的极性，再判断电磁铁和其上方的条形磁体是相互吸引还是相互排斥，第三步根据滑片的移动判断电磁铁磁性的强弱变化对弹簧长短的影响。

5 要使图中通电螺线管附近小磁针的指向如图中所示，试在图中画出通电螺线管的绕法。

解析：可分三步进行：（1）若使小磁针能静止在图示位置，由磁极间的相互作用规律可判定，绕成的通电螺线管的左端应为N极；（2）根据已确定的N极位置，用安培定则可判定螺线管中电流方向（从N端看去，电流的环绕方向是逆时针的）；（3）绕制可有两种方式，如图中（甲）、（乙）二图所示。

举一反三：如图所示，甲、乙两线圈宽松地套在光滑的玻璃棒上，可以自由移动，当电键S闭合时，两个线圈将会（）A. 向左右分开一些；B. 向中间靠近一些；C. 甲不动，乙向甲靠近；D. 乙不动，甲向乙靠近。

答案：A7 如图是一种防汛报警器的原理图。

K是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮子A，试说明这种报警器的工作原理。