2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題20 電與磁（5考點(diǎn)+12考向）（講義）（解析版）

專題20電與磁（講義）（解析版）目錄考情分析TOC\o"1-3"\h\u 2知識(shí)建構(gòu) 3考點(diǎn)一磁現(xiàn)象磁場(chǎng) 4夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 4提升·必考題型歸納 5考向01磁現(xiàn)象 5考向02磁場(chǎng)與磁極間相互作用 6考向03地磁場(chǎng) 7考點(diǎn)二電生磁 8夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 8提升·必考題型歸納 9考向01奧斯特實(shí)驗(yàn) 9考向02通電螺線管的磁場(chǎng) 10考向03安培定則 12考點(diǎn)三電磁鐵電磁繼電器 14夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 14提升·必考題型歸納 15考向01電磁鐵及其工作原理 15考向02電磁繼電器 16考點(diǎn)四電動(dòng)機(jī) 19夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 19提升·必考題型歸納 19考向01磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用 19考向02電動(dòng)機(jī) 21考點(diǎn)五磁生電 22夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理 22提升·必考題型歸納 23考向01電磁感應(yīng)現(xiàn)象與感應(yīng)電流 23考向02發(fā)電機(jī) 25

一、課標(biāo)考點(diǎn)分析考點(diǎn)內(nèi)容課標(biāo)要求命題預(yù)測(cè)磁性與磁場(chǎng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解物質(zhì)的磁性；通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。知道地磁場(chǎng)《電與磁》是學(xué)生首次接觸到“磁現(xiàn)象”，因?yàn)榇努F(xiàn)象大都需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)感知“磁場(chǎng)”的存在，所以本單元的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容就顯得尤為重要，考題內(nèi)容涉及到實(shí)驗(yàn)考題肯定會(huì)很多。本單元在中考試卷中屬于必考內(nèi)容。試題一般為一到兩個(gè)題，所占分值在2分-4分之間。本單元考點(diǎn)主要集中在磁場(chǎng)與磁感線、地磁場(chǎng)、奧斯特實(shí)驗(yàn)、通電螺線管的磁場(chǎng)及作圖、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素、電磁繼電器的應(yīng)用、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用、電動(dòng)機(jī)的工作原理、電磁感應(yīng)現(xiàn)象、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件、發(fā)電機(jī)和電磁轉(zhuǎn)換類型的判斷等地磁場(chǎng)電流的磁場(chǎng)與安培定則通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解電流周圍存在磁場(chǎng)。探究并了解通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向電磁鐵與電磁繼電器磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用、電動(dòng)機(jī)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，知道力的方向與哪些因素有關(guān)電磁感應(yīng)現(xiàn)象與發(fā)電機(jī)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究并了解導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。了解電磁感應(yīng)在產(chǎn)生、生活中的應(yīng)用二、考情分析《電與磁》是中考必考內(nèi)容。其主要考試方向是通過(guò)考題，讓考生了解磁現(xiàn)象及其規(guī)律、電磁轉(zhuǎn)換過(guò)程中的應(yīng)用。本單元的考題一般是一到兩道題，分值在2分-4分之間。?？碱}型有選擇題、填空題、作圖題、實(shí)驗(yàn)探究題和綜合應(yīng)用題等。從考向出現(xiàn)的概率看主要有：電磁轉(zhuǎn)化類型的判斷、磁現(xiàn)象及其應(yīng)用、用作圖的方式判斷磁場(chǎng)方向、電源方向和電流方向、探究影響通電螺線管磁性強(qiáng)弱的因素、探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素、探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件、電磁繼電器的應(yīng)用、電磁轉(zhuǎn)換過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系等。

考點(diǎn)一磁現(xiàn)象磁場(chǎng)一、磁現(xiàn)象磁性我們把物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性。鐵、鈷、鎳等物質(zhì)稱為鐵磁性物質(zhì)（磁性材料）磁體具有磁性的物體叫做磁體。特點(diǎn)：一是能吸引磁性材料；二是吸引磁性材料時(shí)，不必與這些物體直接接觸，如隔著薄木板，磁體也能吸引鐵塊磁極條形磁體的兩端磁性最強(qiáng)，中間部位磁性最弱。磁體吸引能力最強(qiáng)的兩個(gè)部位叫磁極。能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體，靜止時(shí)指南的那個(gè)磁極叫南極（S極），指北的那個(gè)磁極叫北極（N極）同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引磁化一些物體在磁體（或電流）的作用下會(huì)獲得磁性，這種現(xiàn)象叫做磁化磁化的三種方式：（1）將能夠被磁化的物體放入強(qiáng)磁體周圍；（2）將能夠被磁化的物體放入強(qiáng)電流周圍；（3）用磁體的南極或北極，沿能被磁化的物體向一個(gè)方向摩擦幾次消磁通過(guò)撞擊、煅燒或使用消磁器使磁體失去磁性的過(guò)程二、磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁體周圍存在著某種物質(zhì)，這種物質(zhì)叫做磁場(chǎng)，磁極間的相互作用就是通過(guò)磁場(chǎng)（特殊物質(zhì)）發(fā)生的磁場(chǎng)的基本性質(zhì)對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用磁場(chǎng)的方向物理學(xué)中規(guī)定，在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是改點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。在磁場(chǎng)中某一點(diǎn)，磁場(chǎng)方向是一定的，在磁場(chǎng)中的不同地方，磁場(chǎng)的方向一般不同，即磁場(chǎng)具有方向性磁感線在磁場(chǎng)中畫一些有方向的曲線，使曲線上任一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)方向一致，就可以形象地描述磁場(chǎng)了，這樣的曲線叫做磁感線磁場(chǎng)是真實(shí)存在于磁體周圍的一種特殊物質(zhì)，而磁感線是人們?yōu)榱酥庇^、形象的描述磁場(chǎng)的方向和分布情況而引入帶有方向的曲線，它并不是真實(shí)存在的。正如探究光時(shí)，引入光線的概念一樣。這在物理學(xué)上稱為模型法磁感線分布的疏密程度可以表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。磁體的兩極處磁感線最密，表示磁體兩極處的磁場(chǎng)最強(qiáng)磁感線是有方向的，磁體周圍任意一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都是沿著磁感線從N極指向S極的在磁體外部，磁感線從磁體的N極出發(fā)，回到磁體的S極；在磁體內(nèi)部，磁感線從磁體的S極出發(fā)回到N極，形成一條條閉合曲線在畫圖時(shí)，因受紙面的限制，只畫了一個(gè)平面內(nèi)的磁感線的分布情況。但實(shí)際上磁體周圍的磁感線的分布是立體的，在磁體周圍空間都分布有磁場(chǎng)磁體周圍不管磁感線如何曲折都不會(huì)相交，因?yàn)榇艌?chǎng)中任何一點(diǎn)的磁場(chǎng)只有一個(gè)確定的方向，如果某一點(diǎn)有兩條磁感線相交，則該點(diǎn)的磁場(chǎng)就有兩個(gè)方向，這是不可能的磁體周圍不管磁感線如何曲折都不會(huì)相交，因?yàn)榇艌?chǎng)中任何一點(diǎn)的磁場(chǎng)只有一個(gè)確定的方向，如果某一點(diǎn)有兩條磁感線相交，則該點(diǎn)的磁場(chǎng)就有兩個(gè)方向，這是不可能的三、地磁場(chǎng)地磁場(chǎng)地球本身相當(dāng)于一個(gè)大磁體，地球周圍存在著磁場(chǎng)，叫做地磁場(chǎng)小磁針的N極總是指向北方，說(shuō)明地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向在地表是由南指向北的，所以地磁場(chǎng)的北極應(yīng)在應(yīng)在地理的南極附近，地磁場(chǎng)的南極應(yīng)在地理的北極附近磁偏角地磁場(chǎng)的兩極與地理兩極并不重合，所以小磁針?biāo)傅姆较虿⒉皇堑乩碚?、正北方向，而是稍微有點(diǎn)偏離。地磁南、北極的連線和地理南、北極的連線之間有一個(gè)夾角，稱為磁偏角考向01磁現(xiàn)象（1）判斷物體是否具有磁性的四個(gè)方法：（1）判斷物體是否具有磁性的四個(gè)方法：1）根據(jù)磁體可以吸引鐵、鈷、鎳等磁性材料的性質(zhì)；2）根據(jù)磁體的指向性；3）根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律，注意“斥定吸不定”；4）根據(jù)磁體不同部位磁性強(qiáng)弱不同且磁極的磁性最強(qiáng)的性質(zhì)；（2）判斷磁極：解答此類題目的關(guān)鍵是明確磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引【例1】（多選）在探究蹄形磁體周圍磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)中，老師將玻璃板平放在磁體上，并均勻地撒上一層鐵屑，輕敲玻璃板，鐵屑就會(huì)有序地排列起來(lái)，如圖。對(duì)實(shí)驗(yàn)的有關(guān)分析正確的是（）。A．撒鐵屑的目的是將原來(lái)不存在的磁場(chǎng)顯示出來(lái)；B．鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化成一個(gè)個(gè)小磁體；C．輕敲玻璃板，目的是使鐵屑可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵屑在磁力作用下有序排列；D．把玻璃板換成鐵板，實(shí)驗(yàn)效果會(huì)更好【答案】BC?！窘馕觥緼．磁體周圍始終存在磁場(chǎng)，借助細(xì)鐵屑可以顯示磁體周圍的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)，但不是將原來(lái)不存在的磁場(chǎng)顯示出來(lái)。故A錯(cuò)誤；B．鐵屑原來(lái)沒(méi)有磁性，但在磁場(chǎng)的作用下能夠獲得磁性，說(shuō)明被磁化了。故B正確；C．鐵屑受到磁場(chǎng)的作用，輕敲玻璃板，鐵屑與玻璃板分離后，鐵屑逐漸有序排列，故C正確；D．把玻璃板換成鐵板，鐵板會(huì)被磁化，吸引鐵屑，影響鐵屑的排列，故D錯(cuò)誤。故選BC?！咀兪?-1】關(guān)于磁現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（）。A．條形磁體中間部位的磁性最強(qiáng) B．用來(lái)描述磁場(chǎng)的磁感線真實(shí)存在C．地磁場(chǎng)的北極在地理南極附近 D．磁場(chǎng)對(duì)放入其中的物體有力的作用【答案】C?！窘馕觥緼．條形磁體中間部位的磁性最弱，兩極磁性最強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；B．磁感線是為了形象描述磁場(chǎng)而畫出來(lái)的假想的線，不是真實(shí)存在的，故B錯(cuò)誤；C．地磁場(chǎng)的南北極與地理的南北極剛好相反，且不重合，即地磁場(chǎng)的北極在地理南極附近，故C正確；D．磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁性物質(zhì)或磁體有力的作用，而不是所以物體都有力的作用，故D錯(cuò)誤。故選C?！咀兪?-2】?jī)筛耆嗤蔫F塊A和B，如圖甲所示放置時(shí)，B被吸住掉不下來(lái)；如圖乙所示放置時(shí)，A不能被吸住而掉下來(lái)，此現(xiàn)象說(shuō)明（）。A．A、B都是磁體 B．A、B都不是磁體C．A是磁體，B不是磁體 D．A不是磁體，B是磁體【答案】D?！窘馕觥恳?yàn)榇朋w的磁極，位于磁體的兩端，磁極的磁性最強(qiáng)，磁性最弱的部分在磁體的中間，這個(gè)位置幾乎沒(méi)有磁性；當(dāng)用B的一端靠近A的中間部分時(shí)，B被吸起，由此可以確定鐵棒B有磁性，不能確定A磁性的有無(wú)；若A有磁性，當(dāng)用A的一端即磁性最強(qiáng)的部位去靠近B的中間部分時(shí)，應(yīng)該吸引B，而實(shí)際上沒(méi)有吸引，說(shuō)明了鐵棒A沒(méi)有磁性；故選D?？枷?2磁場(chǎng)與磁極間相互作用（1）磁場(chǎng)與磁感線的區(qū)別（1）磁場(chǎng)與磁感線的區(qū)別磁場(chǎng)磁感線客觀真實(shí)存在不存在一種物質(zhì)一種物理模型存在于磁體周圍及內(nèi)部任一點(diǎn)畫出代表性的幾條，方便分析、研究即可（2）“三向歸一”法判斷磁場(chǎng)方向和小磁針指向：1）“三向歸一”是指磁場(chǎng)方向、磁感線方向和小磁針?lè)较蜢o止時(shí)N極所指方向一致；2）若已知小磁針的N極指向，可按相同方向畫出磁感線方向，然后根據(jù)磁體外部的磁感線由N極到S極，確定磁體的N、S極；3）若題目中已知磁體N、S極，可先畫出磁感線的方向，然后根據(jù)小磁針在某點(diǎn)靜止時(shí)N極的指向與該點(diǎn)磁感線方向相同，畫出小磁針的指向。【例2】下列關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的說(shuō)法中錯(cuò)誤的有（）。①地磁場(chǎng)的磁感線是從地球北極附近發(fā)出回到南極附近的；②磁感線是磁體周圍空間實(shí)際存在的曲線；③磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是由放在該點(diǎn)的小磁針N極決定的；④磁場(chǎng)看不見摸不著，但是可以借助小磁針感知它的存在A．① B．①② C．①②③ D．①②③④【答案】C。【解析】①地球是一個(gè)巨大的磁體，地磁場(chǎng)的南極在地理北極附近，地磁場(chǎng)的北極在地理南極附近，所以地磁場(chǎng)的磁感線是從地球南極附近發(fā)出回到北極附近，故①錯(cuò)誤；②磁感線是不存在的，是為了研究方便而假象的一些有方向的曲線，故②錯(cuò)誤；③磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是一定的，并不是由放在該點(diǎn)的小磁針N極決定的，故③錯(cuò)誤；④磁場(chǎng)看不見摸不著，但磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體有力的作用，所以可以借助小磁針感知它的存在，這是典型的轉(zhuǎn)換法，故④正確。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C?！咀兪?-1】請(qǐng)根據(jù)圖中小磁針靜止時(shí)N極的指向，標(biāo)出兩個(gè)磁極的極性和磁感線方向?！窘馕觥啃〈裴橃o止時(shí)N極朝右，所以磁感線方向朝右，在磁體外部，磁感線從磁體的N極出來(lái)，回到S極。所以左端應(yīng)為N極，右端為S極，如圖所示：【變式2-2】如圖所示的磁體兩極間磁感線的畫法正確的是（）。A．B．C．D．【答案】A。【解析】AB．異名磁體的磁感線從N極出發(fā)，回到S極，故A正確；B錯(cuò)誤；C．同名磁極間都是從N極出發(fā)，而不是回到N極，故C錯(cuò)誤；D．蹄形磁鐵的磁感線從N極出發(fā)，回到S極，故D錯(cuò)誤。故選A?？枷?3地磁場(chǎng)【例3】如圖所示的懸浮地球儀，球體和底座都是由磁性材料制成的。它利用了同名磁鐵相互______（選填“吸引”或“排斥”）的原理；指南針能夠指示南北方向，是因?yàn)榈厍蛑車嬖赺_____?！敬鸢浮颗懦?；地磁場(chǎng)?！窘馕觥縖1]同名磁鐵相互排斥，懸浮地球儀即利用了這一特性。[2]指南針能夠指示南北方向，是因?yàn)榈厍蛑車嬖诘卮艌?chǎng)，且地磁場(chǎng)的N極在地理的南極附近?！咀兪?-1】.我國(guó)宋代科學(xué)家______在《夢(mèng)溪筆談》中明確指出，指南針?biāo)傅姆较颉俺Ｎ⑵珫|不全南也”；地磁場(chǎng)的______極在地理的南極附近?！敬鸢浮可蚶ǎ槐?。【解析】[1]《夢(mèng)溪筆談》是我國(guó)宋代科學(xué)家沈括的著作，指南針?biāo)傅姆较颉俺Ｎ⑵珫|不全南也”是指地磁兩極與地理兩極并不重合，兩者軸線之間存在著一個(gè)夾角，稱為磁偏角。[2]地球是一個(gè)巨大的天然磁體，地球周圍存在地磁場(chǎng)，人們把指南針指南的磁極叫南極，地磁場(chǎng)的北極在地球的地理南極附近，地磁場(chǎng)的南極在地球的地理北極附近。【變式3-2】宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。”圖中符合上述說(shuō)法的是（）。A．B．C．D．【答案】C。【解析】地磁場(chǎng)的南北極與地理南北極相反，且不重合。即：地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近，如圖所示：A．小磁針應(yīng)該指向南北，圖中卻指向東西，故A不符合題意；B．小磁針應(yīng)該指向南北，圖中卻指向東西，故B不符合題意；C．地磁南極在地理北極附近，所以小磁針S應(yīng)該指向南方，略偏向東方，小磁針N應(yīng)該指向北方，略偏向西方，故C符合題意；D．地磁南極在地理北極附近，所以小磁針S應(yīng)該指向南方，略偏向東方，小磁針N應(yīng)該指向北方，略偏向西方，故D不符合題意。故選C。考點(diǎn)二電生磁一、電流的磁效應(yīng)奧斯特實(shí)驗(yàn)在靜止的小磁針上方放一根與小磁針平行的直導(dǎo)線，依次進(jìn)行如圖甲、乙、丙所示的操作。（1）通電導(dǎo)線周圍存在著磁場(chǎng)；（2）電流的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。電流的磁效應(yīng)通電導(dǎo)線周圍存在著與電流方向有關(guān)的磁場(chǎng)，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)二、通電螺線管的磁場(chǎng)通電螺線管（1）把導(dǎo)線纏繞在圓筒上，就做成了一個(gè)螺線管，也叫線圈。接通電源的螺線管叫通電螺線管。（2）給螺線管通電后，各線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加在一起，通電螺線管周圍就產(chǎn)生了較強(qiáng)的磁場(chǎng)通電螺線管外部的磁場(chǎng)（1）通電螺線管外部的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)；（2）通電螺線管外部磁場(chǎng)跟條形磁體的磁場(chǎng)相似，通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個(gè)磁極；（3）通電螺線管的內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，其磁場(chǎng)方向與外部相反（內(nèi)外磁場(chǎng)方向大致走向相反）通電螺線管的極性通電螺線管兩端的極性與通電螺線管中電流方向有關(guān)通電螺線管兩端的極性與通電螺線管中線圈的繞向有關(guān)三、安培定則安培定則用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極（N極）安培定則的應(yīng)用已知通電螺線管中電流的方向，判斷通電螺線管兩端的極性。具體方法：①標(biāo)出通電螺線管中電流的方向；②用右手握住螺線管，讓彎曲的四指指向螺線管中電流方向；③大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極，如圖所示。已知通電螺線管兩端磁極，判斷通電螺線管中電流的方向。具體方法：①先用右手握住通電螺線管，大拇指指向N極；②彎曲的四指所指的方向就是螺線管中電流的方向；③按照四指彎曲的方向在螺線管中標(biāo)出電流方向?？枷?1奧斯特實(shí)驗(yàn)【例1】請(qǐng)完成下列問(wèn)題?做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)（如圖），若將小磁針替換成一根與導(dǎo)線ab部分平行的直導(dǎo)線cd并通電?請(qǐng)根據(jù)已學(xué)知識(shí)推測(cè)，通電導(dǎo)線ab與cd之間（選填“有”或“沒(méi)有”）相互作用力，依據(jù)是?【答案】有；磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用?！窘馕觥客妼?dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，通電導(dǎo)線ab部分周圍和通電直導(dǎo)線cd周圍都會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，通電導(dǎo)線ab與cd之間有相互作用力。【變式1-1】世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電與磁之間聯(lián)系的物理學(xué)家是（）。A.歐姆B.焦耳C.奧斯特D.法拉第【答案】C?！窘馕觥?820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場(chǎng)，是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電與磁之間聯(lián)系的人。選C?！咀兪?-2】在我們熟悉的各種磁體的磁場(chǎng)中，通電螺線管外部的磁場(chǎng)可能與哪種磁體的相似？小偉用小磁針、條形磁體、通電螺線管來(lái)進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如圖所示。（1）比較甲、乙兩圖可知，通電螺線管的外部磁場(chǎng)與______周圍的磁場(chǎng)相似；（2）比較乙、丙兩圖可知，通電螺線管的外部磁場(chǎng)方向與通過(guò)它的______方向有關(guān)?！敬鸢浮織l形磁體；電流?！窘馕觥浚?）[1]比較甲、乙兩圖，小磁針在磁場(chǎng)中的受力情況相同，由此可知：通電螺線管的外部磁場(chǎng)與條形磁體周圍的磁場(chǎng)相似。（2）[2]比較乙、丙兩圖，通電螺線管中的電流方向不同，小磁針受力情況不同，即N、S極偏轉(zhuǎn)的方向不同，說(shuō)明通電螺線管的磁場(chǎng)方向不同，故通電螺線管的外部磁場(chǎng)方向與通過(guò)它的電流方向有關(guān)?？枷?2通電螺線管的磁場(chǎng)（1）轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用（1）轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用磁場(chǎng)實(shí)際上是看不到的，所以我們?cè)谘芯看艌?chǎng)的時(shí)候，主要通過(guò)研究磁場(chǎng)對(duì)小磁針的的作用來(lái)間接研究磁場(chǎng)，即通過(guò)小磁針是否受力偏轉(zhuǎn)說(shuō)明是否存在磁場(chǎng)，并通過(guò)不同位置小磁針的指向研究磁場(chǎng)的方向。（2）“三步法”判斷電源正負(fù)極（電源正負(fù)極或電流方向的判斷）先指：讓拇指指向螺線管中的N極；再標(biāo)：根據(jù)四指指向標(biāo)出螺線管中電流的方向；后確定：根據(jù)電流方向確定電源正負(fù)極。（3）螺線管上導(dǎo)線的繞法→→【例2】通電螺線管外部的磁場(chǎng)是怎樣分布的，我們通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行探究：（1）在硬紙板上放置一個(gè)螺線管，周圍均勻地撒滿鐵屑，給螺線管通電后，鐵屑被_____。輕敲紙板，觀察鐵屑的排列情況如圖甲所示，圖乙和圖丙分別是蹄形磁體和條形磁體的磁場(chǎng)分布情況，對(duì)比分析可知通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布與______磁體的相似；（2）我們要判斷通電螺線管外部的磁場(chǎng)方向，需要借助______；（3）根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，把通電螺線管看成一個(gè)磁體，它的兩極如圖于所示，為了進(jìn)一步探究通電螺線管的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向之間有什么關(guān)系我們下一步要做的是______，觀察______?！敬鸢浮看呕粭l形；小磁針；改變電流方向（調(diào)換電源正負(fù)極）；小磁針的指向?！窘馕觥浚?）[1]通電螺線管周圍存在磁場(chǎng)，鐵鈷鎳等物質(zhì)是能夠被磁化的，所以把鐵屑撒在通電螺線管周圍，鐵屑會(huì)被磁化。[2]對(duì)比甲、乙、丙三圖可知，通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布與條形磁體的相似。（2）[3]我們規(guī)定小磁針靜止時(shí)N極所指方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，要判斷通電螺線管外部的磁場(chǎng)方向，需要借助小磁針。（3）[4][5]要探究通電螺線管的極性與環(huán)繞螺線管的電流方向之間有什么關(guān)系，就要改變導(dǎo)線中電流的方向，所以接下來(lái)我們需要對(duì)調(diào)電源的正負(fù)極，通過(guò)觀察小磁針的指向來(lái)判斷通電螺線管的N、S極。【變式2-1】攀枝花市某學(xué)校研學(xué)小組在探究通電螺線管磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)中，小磁針和螺線箮放置于同水平面內(nèi)，螺線管為東西朝向，小磁針可在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。開關(guān)S閉合后，小磁針的指向如圖所示，則電源A端為______（選填“正”或“負(fù)”）極。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，小磁針N極將______（選填“不”、“向北”或“向南”）偏轉(zhuǎn)?！敬鸢浮控?fù)；向北?！窘馕觥縖1]由小磁針靜止時(shí)，其左端為N極，右端為S極，根據(jù)磁體間的相互作用規(guī)律可知，螺線管左端為N極，右端為S極；根據(jù)螺線管的線圈繞向，利用右手螺旋定則可以確定電流從螺線管的右端流入，左端流出，由于電流是從電源的正極流出，經(jīng)過(guò)外電路回到電源的負(fù)極，所以可以確定電源的A端為負(fù)極。[2]由于未斷開開關(guān)時(shí)，小磁針是東西走向，斷開開關(guān)時(shí)，小磁針由于受到地磁場(chǎng)的影響，N指向地磁南極，即地理北極，小磁針N極將向北偏轉(zhuǎn)?！咀兪?-2】如圖所示，用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整，并在括號(hào)中標(biāo)出小磁針靜止時(shí)右端的磁極名稱（要求：閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P時(shí)，螺線管磁性強(qiáng)弱改變）?！窘馕觥客ㄟ^(guò)螺線管的電流或螺線管的匝數(shù)改變時(shí)，螺線管磁性強(qiáng)弱會(huì)改變。由于螺線管匝數(shù)一定，可以改變電流改變螺線管的磁性強(qiáng)弱，故滑動(dòng)變阻器一上一下串聯(lián)接入電路能改變電路中電流的大小，故將滑動(dòng)變阻器上面的接線柱與螺線管右端的導(dǎo)線相連；由于電流從螺線管的右端流入，根據(jù)安培定則可知，螺線管的左端為N極，右端為S極，根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，小磁針左端為N極，右端為S極，如圖考向03安培定則（1）安培定則：（1）安培定則：安培定則是判斷通電螺線管磁場(chǎng)分布的方法。利用安培定則不僅可以判斷通電螺線管的磁場(chǎng)分布，換可以判斷電流方向和螺線管的線圈繞向。（2）“等效法”分析線圈間的作用力將通電螺線管的每一圈都等效一個(gè)小的條形磁體，則這些條形磁體N、S極相互連接，所以只要一通電各個(gè)線圈就會(huì)相互吸引而使彈簧收縮?！纠?】通電螺線管左側(cè)放一條形磁體，閉合開關(guān)后，小磁針靜止在如圖所示的位置。請(qǐng)標(biāo)出：（1）電源右側(cè)的極性（用“+”或“-”表示）；（2）a點(diǎn)磁感線方向；（3）小磁針靜止時(shí)右端的磁極（用“N”或“S”表示）?！窘馕觥扛鶕?jù)通電螺線管和條形磁體之間的磁感線可判斷，通電螺線管的左端與條形磁體的右端是同名磁極，都是S極，根據(jù)安培定則可判斷，電源的左側(cè)為正極、右側(cè)為負(fù)極；磁體周圍的磁感線是從磁體N極出來(lái)，回到磁體的S極，所以a點(diǎn)的磁感線方向指向條形磁體的S極；根據(jù)異名磁極相互吸引的規(guī)律可知，小磁針靜止時(shí)左端為S極，右端為N極。如圖所示【變式3-1】如圖所示，閉合電磁鐵開關(guān)S，條形磁鐵靜止在水平桌面上。下列判斷正確的是（）。A．條形磁鐵受到電磁鐵對(duì)其向左的作用力；B．條形磁鐵受到桌面對(duì)其向左的摩擦力；C．將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，條形磁鐵受到的摩擦力不變；D．若只改變電源的正負(fù)極，條形磁鐵受到的摩擦力變大【答案】A。【解析】A．由安培定則得，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向電磁鐵右端為N極，左側(cè)為S極，同名磁極相互排斥，所以條形磁鐵受到電磁鐵對(duì)其向左的作用力，故A正確；B．條形磁鐵處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面對(duì)條形磁鐵的水平向右的摩擦力為一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤；C．將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性變?nèi)?，排斥力變小，摩擦力和排斥力是一?duì)平衡力，大小相等，所以摩擦力變小，故C錯(cuò)誤；D．若只改變電源的正負(fù)極，電流的方向改變，大小不變，則電磁鐵的磁性不變，條形磁體受到電磁鐵的吸引力大小等于原來(lái)的排斥力大小，此時(shí)吸引力與摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，則摩擦力不變，故D錯(cuò)誤。故選A?！咀兪?-2】小磁針靜止在通電螺線管內(nèi)部，小磁針涂黑的一端為N極，如圖所示。則（）。A．電源的a端是正極，通電螺線管的右端是N極B．電源的a端是負(fù)極，通電螺線管的右端是S極C．電源的b端是正極，通電螺線管的左端是N極D．電源的b端是負(fù)極，通電螺線管的左端是S極【答案】BC。【解析】由圖可知，小磁針的左端為N極，小磁針N極指向?yàn)榇艌?chǎng)的方向，小磁針在通電螺線管的內(nèi)部，所以通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向向左，通電螺線管外部磁場(chǎng)方向由N極指向S極，通電螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)方向由S極指向N極，所以通電螺線管的右端為S極，左端為N極，由右手螺旋定則可知，電流從通電螺線管的右端流入，左端流出，所以電源的b端是正極，a端是負(fù)極。故選BC?？键c(diǎn)三電磁鐵電磁繼電器一、電磁鐵電磁鐵用一根導(dǎo)線繞成螺線管，再在螺線管內(nèi)插入鐵芯，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)由磁性，沒(méi)有電流時(shí)就失去磁性。我們把這種磁體叫做電磁鐵電磁鐵極性的判斷插入鐵芯只是為了增強(qiáng)螺線管的磁性，不會(huì)影響通電螺線管的磁極磁性，仍然可以用安培定則來(lái)表述電流方向和磁極之間的關(guān)系影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素電磁鐵的匝數(shù)一定時(shí)，線圈中通過(guò)的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)線圈中通過(guò)的電流大小一定時(shí)，外形相同的線圈，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)電磁鐵的特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)：①磁性的有無(wú)可通過(guò)通斷電流來(lái)控制；②磁極的極性可通過(guò)改變電流的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)；③磁性的強(qiáng)弱可通過(guò)改變電流大小、線圈的匝數(shù)來(lái)控制應(yīng)用：（1）對(duì)磁性材料有力的作用。主要應(yīng)用在電鈴、電磁起重機(jī)、電磁剎車裝置和許多自動(dòng)控制裝置上；（2）產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)代技術(shù)上很多地方需要的強(qiáng)磁場(chǎng)都是由電磁鐵提供的，如磁浮列車、磁療設(shè)備、測(cè)量?jī)x器以及研究微觀粒子的加速器等二、電磁繼電器1.定義：電磁繼電器是利用低電壓、弱電流的通斷，來(lái)間接控制高電壓、強(qiáng)電流電路的通斷的裝置，其實(shí)質(zhì)就是利用電磁鐵來(lái)控制工作電路的一種開關(guān)。含電磁鐵的電路稱為低壓控制電路，被控制的電路稱為高壓工作電路。2.構(gòu)造及工作原理：電磁繼電器的電路包括低壓控制電路、高壓工作電路兩部分，如圖所示?？刂齐娐方油〞r(shí)，電磁鐵產(chǎn)生磁性吸下銜鐵，動(dòng)、靜觸點(diǎn)接觸，接通工作電路；控制電路斷開時(shí)，電磁鐵失去磁性，在彈簧作用下釋放銜鐵，動(dòng)、靜觸點(diǎn)分離，工作電路斷開。從而通過(guò)控制電路的通斷來(lái)控制工作電路的通斷。3.電磁繼電器的應(yīng)用遠(yuǎn)離高電壓利用電磁繼電器可以通過(guò)控制低壓電路通斷間接控制高壓電路的通斷，使人避免高壓觸電的危險(xiǎn)，如大型變電站的高壓開關(guān)等。遠(yuǎn)離有害環(huán)境利用電磁繼電器可以使人遠(yuǎn)離高溫、有毒等有害環(huán)境，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。如核電站中的開關(guān)等。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制在電磁繼電器控制電路中接入對(duì)溫度、壓力或光照敏感的元件，利用這些元件操縱控制電路的通斷，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、或光照的自動(dòng)控制。如水位自動(dòng)報(bào)警器、溫度自動(dòng)報(bào)警器等?？枷?1電磁鐵及其工作原理電磁鐵的構(gòu)造及工作原理：電磁鐵的構(gòu)造及工作原理：1）電磁鐵內(nèi)部插入的鐵芯是能夠被磁化，且磁性在斷電時(shí)就消失的軟磁體；2）電磁鐵，有電流時(shí)由磁性，無(wú)電流時(shí)無(wú)磁性；3）電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流大小和線圈的匝數(shù)的多少有關(guān)。（2）按要求連接電磁鐵：1）根據(jù)滑動(dòng)變阻器對(duì)電磁鐵強(qiáng)弱的影響正確選擇滑動(dòng)變阻器的接線柱；2）由小磁針靜止時(shí)的指向和磁極間的相互作用規(guī)律標(biāo)出電磁鐵的N極；3）根據(jù)安培定則標(biāo)出電磁鐵上線圈中電流方向，找出電磁鐵上電流的流入端和流出端；4）把標(biāo)出電流流入端的電磁鐵當(dāng)作一個(gè)已知正、負(fù)接線柱的用電器，依次連接各元件即可【例1】如圖是研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)裝置，其中E是電磁鐵。只利用此裝置可以研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與______是否有關(guān)。閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)電磁鐵吸引起少量大頭針。為了讓電磁鐵能吸引起更多的大頭針，只利用圖中的器材，可以將滑動(dòng)變阻器滑片向______移動(dòng)。（選填“左”或“右”）【答案】電流強(qiáng)度；左?！窘馕觥縖1]由圖中可知，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，可以改變滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值的大小，從而改變電路中電流的大小，故利用此裝置可以用來(lái)探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流強(qiáng)度是否有關(guān)。[2]為了讓電磁鐵能吸引更多的大頭針，應(yīng)增大電磁鐵的磁性，即要增大電路中的電流，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值，故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)。【變式1-1】為探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”，小南用電池（電壓一定）、滑動(dòng)變阻器、數(shù)量較多的大頭針、鐵釘以及較長(zhǎng)導(dǎo)線為主要器材，進(jìn)行如圖所示的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)。（1）他將導(dǎo)線繞在鐵釘上制成簡(jiǎn)易電磁鐵，并巧妙地通過(guò)______來(lái)顯示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；（2）連接好電路，使變阻器連入電路的阻值較大，閉合開關(guān)，觀察到如圖甲所示的情景。接著，移動(dòng)變阻器滑片，使其連入電路的阻值變小，觀察到圖乙所示的情景，比較圖甲和乙，可知______圖中的電流較小，從而發(fā)現(xiàn)，通過(guò)電磁鐵的電流越______（選填“大”或“小”）磁性越強(qiáng)；（3）實(shí)驗(yàn)中還可以改變______來(lái)改變電磁鐵的磁性強(qiáng)弱?！敬鸢浮课鸫箢^針的多少；甲；大；螺線管的匝數(shù)。【解析】（1）[1]根據(jù)轉(zhuǎn)換法，巧妙地通過(guò)電磁鐵吸引大頭針的多少來(lái)顯示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。（2）[2]連接好電路，使變阻器連入電路的阻值較大，接著，移動(dòng)變阻器滑片，使其連入電路的阻值變小，因電源電壓不變，可知甲圖中的電流較小。[3]甲、乙兩圖中電磁鐵線圈的匝數(shù)相同，比較圖甲和乙，乙圖中電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目多，通過(guò)乙圖中電磁鐵的電流大，因此可以得出：線圈匝數(shù)一定時(shí)，通過(guò)電磁鐵的電流越大，磁性越強(qiáng)。（3）[4]電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與通過(guò)線圈的電流大小及匝數(shù)多少有關(guān)。實(shí)驗(yàn)中還可以改變螺線管的匝數(shù)來(lái)改變電磁鐵的磁性強(qiáng)弱?！咀兪?-2】將圖中的電磁鐵連入你設(shè)計(jì)的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：（1）電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；（2）使小磁針靜止時(shí)如圖?！窘馕觥扛淖兙€圈中的電流大小可以改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，因此電路中要有一個(gè)滑動(dòng)變阻器．要使電磁鐵的左端為N極，由安培定則可以判定，電流要從電磁鐵的左端流入。故設(shè)計(jì)電路如下：考向02電磁繼電器電磁繼電器的電路連接：電磁繼電器的電路連接：（1）區(qū)分控制電路和工作電路；（2）分析外部條件的變化引起控制電路中電阻和電流的變化；（3）分析控制電路中電流的變化引起電磁繼電器銜鐵的動(dòng)作；（4）分析銜鐵動(dòng)作對(duì)工作電路的影響，根據(jù)設(shè)計(jì)要求連接電路【例2】自動(dòng)報(bào)警器的工作原理如圖所示，在水銀溫度計(jì)的上方封入一段金屬絲，當(dāng)溫度達(dá)

到金屬絲下端所指示的溫度時(shí)，紅色報(bào)警燈亮，平時(shí)綠燈亮．請(qǐng)根據(jù)以上要求，用筆畫線代替導(dǎo)線，完成工作電路部分的連接?！窘馕觥慨?dāng)溫度升高到設(shè)定溫度時(shí),控制電路接通,電磁鐵有磁性,吸引銜鐵向下移動(dòng),而此時(shí)要求紅燈亮；水溫低于設(shè)定溫度時(shí),控制電路斷開,電磁鐵沒(méi)有磁性,銜鐵向上移動(dòng),而此時(shí)要求此時(shí)綠燈亮；因此紅燈和綠燈并聯(lián),由動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)控制燈泡的工作。由此設(shè)計(jì)電路如下圖：【變式2-1】創(chuàng)新小組的同學(xué)們?yōu)閷W(xué)校食堂設(shè)計(jì)了一個(gè)可自動(dòng)注水的儲(chǔ)水池。如圖是它的簡(jiǎn)化裝置圖，電源電壓一定。控制電路中，RN為壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化而變化，R0為定值電阻。閉合開關(guān)S1、S2，當(dāng)池中水位上升到一定高度時(shí)，觸點(diǎn)分離，工作電路斷開，注水裝置自動(dòng)停止注水，當(dāng)池中水位下降到一定位置時(shí)，觸點(diǎn)連接，工作電路接通，注水裝置自動(dòng)開始注水。下列分析正確的是（）。A水位上升時(shí)，電磁鐵磁性變?nèi)?B水位上升時(shí)，通過(guò)R0電流變小C水位下降時(shí)，R0的電功率變大 D水位下降時(shí)，RN的阻值會(huì)變大【答案】D?！窘馕觥緼B．水位上升時(shí)，向池中注水，觸點(diǎn)接觸，當(dāng)注滿水時(shí)，觸點(diǎn)分離，說(shuō)明RN電阻逐漸減小，電流變大，磁性變強(qiáng)，將銜鐵吸引到下面，故AB錯(cuò)誤；CD．水位下降時(shí)，需要注水，觸點(diǎn)接觸，電磁鐵磁性減弱，故RN的阻值會(huì)變大，電流變小，根據(jù)P=I2R可知，R0的電功率變小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D?！咀兪?-2】為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，小明同學(xué)利用電磁繼電器（電磁鐵線圈電阻不計(jì)）制作了具有延時(shí)加熱、保溫、消毒等功能的恒溫調(diào)奶器，其電路圖如圖甲所示?？刂齐娐分?，電壓U1=3V，定值電阻R0=50Ω，熱敏電阻R阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示；工作電路中，電壓U2=220V，R1=836Ω，R2=44Ω。已知恒溫調(diào)奶器容量為2kg，水溫達(dá)到80℃時(shí)銜鐵會(huì)跳起。[水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）]（1）隨著溫度的升高，熱敏電阻的阻值______（選填“增大”或“減小”），電磁鐵的磁性______（選填“增強(qiáng)”或“減弱”），當(dāng)溫度增大到一定值時(shí)，銜鐵會(huì)跳起；（2）求銜鐵剛跳起時(shí)，通過(guò)電磁鐵線圈的電流______；（3）求工作電路在保溫狀態(tài)下的電功率______；（4）當(dāng)調(diào)奶器加滿溫度為25℃的水，加熱元件工作500s后銜鐵跳起，求此過(guò)程中水吸收的熱量及恒溫調(diào)奶器的加熱效率______?！敬鸢浮吭龃螅粶p弱；0.02A；55W；4.62×105J；84%。【解析】（1）[1][2]由圖可知，隨著溫度的升高，熱敏電阻R阻值變大，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性減弱，當(dāng)溫度增大到一定值時(shí)，銜鐵會(huì)跳起，與觸點(diǎn)a連接。（2）[3]圖甲中，定值電阻R0和熱敏電阻R串聯(lián)，水溫達(dá)到80℃時(shí)銜鐵會(huì)跳起，由圖乙可知，熱敏電阻R=100Ω，通過(guò)電磁鐵線圈的電流（3）[4]銜鐵跳起，與觸點(diǎn)a連接，電阻R1和R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，由可知電路的總功率最小，處于保溫狀態(tài)，在保溫狀態(tài)下的電功率（4）[5]水吸收的熱量Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-25℃)=4.62×105J銜鐵與觸點(diǎn)b連接，只有電阻R2接入電路，電路的總電阻最小，由可知電路的總功率最大，恒溫調(diào)奶器處于加熱狀態(tài)，500s內(nèi)消耗的電能恒溫調(diào)奶器的加熱效率?？键c(diǎn)四電動(dòng)機(jī)一、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用（通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到磁力的作用，發(fā)生運(yùn)動(dòng)）磁力的方向和電流方向、磁場(chǎng)方向有關(guān)磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用通電線圈在磁場(chǎng)中受力會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)如果不能使通過(guò)線圈的電流發(fā)生改變，通電線圈則不能持續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)下去二、電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)構(gòu)造轉(zhuǎn)子—轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈；定子—固定不動(dòng)的磁體工作原理根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的線圈在磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)通電后的線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置后，受到的力要阻礙它的轉(zhuǎn)動(dòng)，故線圈又會(huì)減速至零，向反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣線圈在平衡位置左右來(lái)回?cái)[動(dòng)，慢慢停下來(lái)，最后停在平衡位置使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的方法方法一：當(dāng)線圈越過(guò)平衡位置后停止對(duì)線圈供電，讓線圈靠慣性轉(zhuǎn)過(guò)后半周。但因?yàn)楹蟀胫芫€圈不受力的作用，故這種方法線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)不穩(wěn)定，動(dòng)力弱。方法二：在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的后半周，設(shè)法改變電流方向，使線圈在后半周也獲得同轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同的動(dòng)力，這樣線圈會(huì)平穩(wěn)、有力地轉(zhuǎn)動(dòng)下去。實(shí)際的電動(dòng)機(jī)就是采用該方法使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的，實(shí)現(xiàn)該目的的裝置叫換向器換向器當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)，改變線圈中的電流方向，從而使線圈獲得同轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同的力，能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去電動(dòng)機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化電動(dòng)機(jī)在使用過(guò)程中，主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能對(duì)外做功電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、效率高、制造方便、污染較小，種類繁多，能滿足各種不同的需求揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器俗稱“喇叭”，是十分常見的把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)的裝置，在發(fā)聲的電子設(shè)備中都能見到它。揚(yáng)聲器主要由磁鐵、線圈、錐形紙盆等構(gòu)成。當(dāng)通入大小和方向不斷變化的電流時(shí)，線圈會(huì)受到大小和方向不斷變化的磁場(chǎng)的作用力從而發(fā)生振動(dòng)，并帶動(dòng)相連的紙盆振動(dòng)發(fā)聲考向01磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用【例1】如圖所示的實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)，觀察到鋁棒向左運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)___的作用，利用這一原理可以制成____________機(jī)；斷開開關(guān)，對(duì)調(diào)電源正、負(fù)兩極，重新接入電路，再次閉合開關(guān)，觀察到鋁棒向____________運(yùn)動(dòng)。【答案】①通電導(dǎo)體；②電動(dòng)；③右。【解析】[1]通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。鋁棒在磁場(chǎng)中，閉合開關(guān)，鋁棒通電，鋁棒由靜止向左運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用。[2]電動(dòng)機(jī)就是利用了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用這一原理制成的。[3]對(duì)調(diào)電源正、負(fù)兩極，改變了導(dǎo)體中電流的方向，再次閉合開關(guān)，鋁棒將向與之前相反的方向運(yùn)動(dòng)，故鋁棒向右運(yùn)動(dòng)?！咀兪?-1】如圖所示是一種動(dòng)圈式耳機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)音圈中有大小和方向反復(fù)變化的電流通過(guò)時(shí)，音圈帶動(dòng)音膜振動(dòng)發(fā)聲，這是由于磁場(chǎng)對(duì)______有力的作用，此現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化情況是______?！敬鸢浮客妼?dǎo)體（電流）；電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。【解析】[1]由于電流周圍存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與磁場(chǎng)間有力的作用，所以通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，音圈帶動(dòng)音膜振動(dòng)發(fā)聲，這是由于磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用。[2]耳機(jī)工作的過(guò)程中，消耗電能，使音膜振動(dòng)，即將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?！咀兪?-2】實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩條平行放置的直導(dǎo)線，當(dāng)通以相同方向的電流時(shí)，通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線具有向右的作用力；通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線具有向左的作用力，如圖甲所示。如果改變導(dǎo)線中的電流方向，如圖乙所示。此時(shí)導(dǎo)線受到導(dǎo)線作用力的方向___________（選填“向左”或“向右”）?！敬鸢浮肯蛴摇！窘馕觥慨?dāng)通以相同方向的電流時(shí)，通電導(dǎo)線b產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)a導(dǎo)線具有向右的作用力；通電導(dǎo)線a產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)b導(dǎo)線具有向左的作用力；通以相反方向的電流時(shí)，b導(dǎo)線電流方向不變，a導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)方向改變，此時(shí)b導(dǎo)線受到a導(dǎo)線向右的作用力。【變式1-3】如圖所示，將矩形銅線框ACDF上的B、E兩點(diǎn)接入電路并放入磁場(chǎng)中，AB、BC、ED和FE段都受到磁場(chǎng)的作用力，下列哪兩段線框在磁場(chǎng)中受力的方向相同（）。A．AB段與BC段B．AB段與ED段C．BC段與ED段D．ED段與FE段【答案】B?！窘馕觥繉?dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向與磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān)，由圖可知，各段導(dǎo)線所處磁場(chǎng)方向相同，AB段與BC段電流方向相反，AB段與ED段電流方向相同，BC段與ED段電流方向相反，ED段與FE段電流方向相反，所以AB段與ED段受力方向相同，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B?？枷?2電動(dòng)機(jī)（1）（1）顧名思義就是通電后“能動(dòng)”的設(shè)備，也是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的設(shè)備，如電流表、揚(yáng)聲器等，都是利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用這一原理來(lái)工作的；（2）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向的調(diào)節(jié)：若改變電動(dòng)機(jī)（或線圈）的轉(zhuǎn)向，只改變電動(dòng)機(jī)（或線圈）中電流方向或磁場(chǎng)方向即可；若同時(shí)改變電流方向或磁場(chǎng)方向，則線圈受力方向不變，即電動(dòng)機(jī)（或線圈）的轉(zhuǎn)向不變；（3）換向器的作用：直流電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的，為使線圈能夠持續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)下去，每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)，換向器就自動(dòng)改變線圈中的電流方向，從而改變線圈兩條邊的受力方向，保證線圈能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去?！纠?】下列與電動(dòng)機(jī)工作原理相同的是（）。A． B．C．D．【答案】D?！窘馕觥緼．奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，故A不符合題意；B．電磁繼電器利用了電磁鐵原理，故B不符合題意；C．電磁感應(yīng)現(xiàn)象是發(fā)電機(jī)的原理，故C不符合題意；D．通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，是電動(dòng)機(jī)的原理，故D符合題意?！咀兪?-1】在直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中,換向器的作用是()。A.改變磁感線的方向；B.改變線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向；C.改變線圈中的電流方向；D.使線圈中的電流方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向同時(shí)改變【答案】C?！窘馕觥繐Q向器的作用就是自動(dòng)改變線圈中的電流方向,使線圈能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?！咀兪?-2】如圖所示，是某同學(xué)在科技節(jié)上展示的作品結(jié)構(gòu)圖。該作品的工作原理是通電線圈在______中受力轉(zhuǎn)動(dòng)，它就是一個(gè)自制的______機(jī)模型圖?！敬鸢浮竣俅艌?chǎng)；②電動(dòng)?！窘馕觥縖1]通電線圈中有電流通過(guò)，線圈在磁體的磁場(chǎng)周圍，線圈能受力轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用。[2]該模型是先通電，然后線圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，是一個(gè)自制的電動(dòng)機(jī)模型。【變式2-3】如圖所示，研究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)閉合開關(guān)，電流由a至b通過(guò)導(dǎo)線ab時(shí)，導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）。A．只改變電流方向時(shí)，導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；B．只改變磁場(chǎng)方向時(shí)，導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；C．電流方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變時(shí)，導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；D．電流方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變時(shí)，導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能【答案】C?！窘馕觥緼．磁場(chǎng)方向不變，只改變電流方向時(shí)，導(dǎo)線ab的運(yùn)動(dòng)方向改變，則導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，說(shuō)法錯(cuò)誤；B．電流方向不變，只改變磁場(chǎng)方向時(shí)，導(dǎo)線ab的運(yùn)動(dòng)方向改變，則導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，說(shuō)法錯(cuò)誤；CD．電流方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變時(shí)，導(dǎo)線ab的運(yùn)動(dòng)方向不變，即導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，C項(xiàng)說(shuō)法正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)五磁生電一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件（1）導(dǎo)體為閉合電路的一部分。如果電路不閉合，導(dǎo)體切割磁感線時(shí)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。（2）導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。1）如果把磁場(chǎng)比作一塊麥田，把磁感線比作生長(zhǎng)的小麥，把導(dǎo)體比作鐮刀，要切割小麥，必須讓手指的鐮刀與豎直的小麥成某一角度，垂直或斜著都可以切割到小麥，但如果鐮刀在平行小麥的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，則無(wú)法切割；2）由運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性可知，如果導(dǎo)體靜止，讓磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，也能產(chǎn)生切割磁感線的效果，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流感應(yīng)電流的大小導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度越快，感應(yīng)電流越大磁場(chǎng)越強(qiáng)，感應(yīng)電流越大線圈匝數(shù)越多，感應(yīng)電流越大二、發(fā)電機(jī)交變電流及其頻率（1）交變電流：大小和方向做周期性變化的電流叫交變電流，簡(jiǎn)稱交流；（2）頻率：在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫頻率。其單位是赫茲，簡(jiǎn)稱赫，符號(hào)為Hz。我國(guó)家庭電網(wǎng)以交流供電，頻率為50Hz發(fā)電機(jī)構(gòu)造：磁體、線圈、銅環(huán)和電刷四個(gè)基本部分組成工作原理：電磁感應(yīng)能量轉(zhuǎn)化：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能直流發(fā)電機(jī)：交流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)產(chǎn)生的是交變電流，向外輸出的也是交變電流；直流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)產(chǎn)生的也是交變電流，但在對(duì)外輸出時(shí)把兩個(gè)銅環(huán)換成了換向器，通過(guò)換向器的作用使輸出電流變成直流電動(dòng)圈式話筒：當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，連在膜片上的線圈（也叫音圈）隨著膜片一起振動(dòng)，因?yàn)榫€圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，所以線圈會(huì)切割磁感線而產(chǎn)生隨聲音的變化而變化的感應(yīng)電流考向01電磁感應(yīng)現(xiàn)象與感應(yīng)電流（1）（1）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是部分導(dǎo)體切割磁感線，所謂“切割磁感線”，垂直切割或斜著切割都可以，這個(gè)過(guò)程可以是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)切割磁感線，也可以是