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1、专题十五 电和磁 专题十五电和磁 年中考 年模拟 中考物理考点一 磁现象和磁场一、磁场基本性质磁场是一种以特殊形态客观存在的物质，既看不见，又摸不着。它对放入其中的铁、钴、镍等物质有力的作用存在磁体周围存在磁场，电流、运动电荷周围也存在磁场方向小磁针的北极在磁场中某点所受磁力的方向为该点磁场的方向在磁体外部，从北极到南极，在磁体内部是从南极到北极探究方式在磁场中撒一些铁屑，这些铁屑的分布显示了磁铁周围的磁场分布情况（科学方法：转换法）磁场的描述 磁感线画法曲线上任意一点的切线方向都跟这一点的磁场方向一致，这些曲线叫磁感线（科学方法：模型法）性质磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想出来的曲线，并
2、不是客观存在于磁场中的真实曲线特点可以根据磁感线的疏密，判断磁场的强弱。磁感线密集，则磁场强，稀疏，则弱磁感线是闭合曲线且互不交叉条形磁铁蹄形磁铁磁极间磁场地磁场通电螺线管二、地磁场与可自由转动的小磁针可自由转动的小磁针静止后总是一端指南，一端指北；指南的一端叫南极（），指北的一端叫北极（）地磁场的磁极小磁针受地磁场作用，根据磁极间的相互作用规律可知，地磁场的 极在地理的南极附近，地磁场的 极在地理的北极附近磁偏角小磁针受地磁场作用而指向南、北，而地磁场南、北极与地理南、北极并不重合，故小磁针指向与地理南、北极方向之间有一定的夹角，此夹角称为磁偏角 例 （江西，分）如图所示，是利用被磁化的缝衣
3、针制成的简易指南针。若静止时针尖指向地理位置的北方，则针尖是简易指南针的极。此时，将指南针底座逆时针旋转，针尖静止时将指向地理位置的 方。答案（或北）北解析根据磁体磁极的定义，指南针静止时，指向地理位置的北方的磁极叫北极。指南针静止后针尖的指向不会随底座的转动而变化。熟知磁体磁极的定义是本题的解题关键。考点二 电流的磁场一、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性，断电时无磁性、极是固定的、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和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
4、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、安培定则运用安培定则三个步骤：（）标出螺线管上电流的环绕方向；（）由环绕方向确定右手的握法；（）由握法确定大拇指的指向，大拇指所指的那一端就是螺线管的 极。三、电动机平衡位置当线圈转到图示位置时，与 两边电流方向相反，受到大小相等，方向相反的两个力，线圈受力平衡，故此位置称为平衡位置；若线圈转到这个位置时电流方向发生改变，线圈将继续转动下去，故直流电动机需要加装转向器。例 （湖北武汉，分）如图所示，在探究通专题十五 电和磁 电螺线管外部的磁场分布的实验中，开关闭合后，下列说法正确的是（）小磁针甲
5、静止时 极指向右端，小磁针乙静止时 极指向左端小磁针甲静止时 极指向左端，小磁针乙静止时 极指向右端小磁针甲和小磁针乙静止时 极均指向右端小磁针甲和小磁针乙静止时 极均指向左端答案 开关闭合后，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为 极，左端为 极，静止时小磁针的 极指向磁场方向，由此可知，小磁针乙的 极指向右，极指向左；小磁针甲的 极指向左，极指向右。综上分析可知、错，正确。通电螺线管产生的磁场与条形磁体的磁场类似，解这种类型题目的关键是熟练掌握安培定则。解答这类问题时，应先标出电流方向，再利用安培定则判断出通电螺线管极性，从而判断磁场的方向，最后根据磁场的方向判断小磁针 极的指向。考点三 电
6、磁感应一、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续表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发电机电动机二、直流电动机与交流发电机的比较直流电动机交流发电机构造相同均由磁体、线圈组成不同需要 换 向 器（两 个 铜 半环），外电路上有电
7、源用两个铜环和电刷连接电路，外电路上无电源原理相同均受磁场方向影响不同磁场对通电导体的作用电磁感应现象用途相同两者一起帮助人类利用水能、内能、核能等不同电能转化为机械能机械能转化为电能 例 （天津，分）利用如图所示的装置，可以进行的实验是（）探究通电螺线管外部磁场的方向探究通电导体在磁场中受力情况探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件答案 由图可知导体 在磁场中运动，通过灵敏电流计可判断是否产生感应电流，所以，此装置可探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，正确。图中没有电源，所以、错误。方法 认识磁场的方法磁场的特点看不见，摸不着，可以产生现象、效应、作用
8、效果常用方法转换法对放入其中的磁体产生磁力的作用，说明磁体周围有磁场吸引大头针数量的多少，说明磁场强弱模型法在磁体周围撒上铁屑，铁屑排列成一条条曲线，模仿铁屑的排列画出一些有方向的曲线，称为磁感线续表磁场的特点看不见，摸不着，可以产生现象、效应、作用效果说明磁感线并不存在，但可以形象地描述磁场磁感线从 极发出，回到 极（磁体外部）磁感线上某一点的切线方向代表该点的磁场方向磁感线的疏密表示磁场强弱 例（山西，分）如今，说我们的生活是由磁铁支撑着并不为过。史上最强力的钕磁铁广泛用于手 年中考 年模拟 中考物理机、电脑、冰箱等。如图所示，是小明同学用钕磁铁和曲别针进行的实验。通过实验情景，可以判定下
9、列说法正确的是（）钕磁铁周围存在磁感线，不存在磁场钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用钕磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的钕磁铁周围的磁场分布是均匀的答案 磁体周围存在磁场，磁感线是不存在的，是为了描述磁场而引入的，选项错误；磁体具有吸铁性，选项正确；磁体周围各点磁场方向一般是不同的，选项错误；磁体周围磁场分布是不均匀的，两极磁性最强，中间几乎没有磁性，选项错误。磁体周围空间存在一种看不见、摸不着的特殊物质，叫磁场。磁场是客观存在的，而磁感线是为了描述磁场引入的有方向的曲线，磁场中不存在磁感线。变式训练（山西，分）小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通
10、电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是（）图中、两点相比，点处的磁场较强若只改变螺线管中的电流方向，、两点处的磁场会减弱若只改变螺线管中的电流方向，、两点处的磁场方向会改变若只增大螺线管中的电流，、两点处的磁场方向会改变答案 通电螺线管周围的磁场相当于条形磁铁周围的磁场，其周围磁感线的分布和条形磁铁周围的相同。磁感线的疏密表示磁场的强弱，故 点磁场较强，项错；改变螺线管中电流方向，则通电螺线管的磁场方向会改变，其、极对调，和 点磁场的强弱不变，项错误，项正确；电流大小改变，会使螺线管的磁场强弱改变，但磁场方向不变，故 项错误。实验一 探究通电导体在磁场中受力提出问题探究通电导体在
11、磁场中受力探究方法控制变量法控制磁场方向不变，探究通电导体在磁场中受力方向与电流方向的关系；控制电流方向不变，探究通电导体在磁场中受力方向与磁场方向的关系转换法由通电导体在磁场中运动认识到磁场对通电导体有力的作用器材蹄形磁铁两极间磁场较均匀，磁感线接近直线电源提供电压，使导体中有电流探究装置实验过程操作过程导体放在磁场里，接通电源，观察导体的运动情况把电源的正负极对调接入电路，观察导体的运动方向保持导体中的电流方向不变，把蹄形磁体上下磁极调换一下，观察导体的运动方向实验结论通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁感线方向有关续表实验拓展通电导体在磁场中受力的大小与电流大小和磁场强弱
12、有关，电流越大，磁场越强，所受力越大；当电流方向与磁感线方向平行时，通电导体不受力的作用 例 （云南昆明，分）在探究“电动机为什么会转动”的实验中：（）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在 ，磁体会对通电导体产生力的作用吗？（）如图所示，将一根导体 置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体，闭合开关后，导体 ，说明磁场对 导体有力的作用。（）断开开关，将图中磁铁的、极对调，再闭合开关，会发现导体 的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与有关。专题十五 电和磁 （）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关
13、，会发现导体 的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与有关。（）如果同时改变磁场方向和电流方向，确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关（填“能”或“不能”）。答案（每空 分）（）磁场（）静止运动通电（）相反磁场方向（）相反 电流方向（）不能解析（）通电导体周围存在着磁场。（）未闭合开关时，导体 中没有电流，周围没有磁场，故不会受磁场力作用而运动；闭合开关，导体 周围有了磁场，故会受到磁场力作用而运动。（）磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关，改变磁场方向时，导体 所受到的力方向改变，故运动方向相反。（）磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关，改变电流方向，导体 受力方向
14、改变，故运动方向相反。（）同时改变电流方向和磁场方向，由于没有控制变量，所以不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。变式训练 （广东，分）如图所示，闭合开关，静止的导体棒 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 将向运动（选填“左”或“右”）；若只将蹄形磁铁的、极对调，则导体棒 将向 运动（选填“左”或“右”）。答案 力 左 左解析闭合开关，导体棒向右运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用。磁场方向不变，只将电源正、负极对调，电流的方向与之前相反，所以导体棒的受力方向与之前相反，则运动方向与之前相反，故向左运动。只将蹄形磁铁、极对调，只改变
15、了磁场方向，磁场方向与之前相反，电流方向不变，因此导体棒运动方向与之前相反，故向左运动。实验二 探究电磁感应现象提出问题产生感应电流的条件是什么？探究方法控制变量法控制导体运动方向不变，探究感应电流与磁场方向的关系；控制磁场方向不变，探究感应电流与导体运动方向的关系转换法由电流表指针的偏转情况判断是否产生感应电流续表器材灵敏电流表指针偏转明显且可以判断电流方向蹄形磁铁两极间磁场较均匀，磁感线接近直线探究装置实验过程操作过程断开开关，向不同方向移动导体棒，观察电流表指针是否偏转闭合开关，水平移动导体棒，观察电流表指针是否偏转闭合开关，竖直移动导体棒，观察电流表指针是否偏转闭合开关，斜向上（下）移
16、动导体棒，观察电流表指针是否偏转闭合开关，分别水平向左和向右移动导体棒，对比指针偏转情况闭合开关，对调磁体的磁极，让导体棒水平向左（或向右）运动，对比电流表指针偏转情况注意事项导体在磁场中运动，若电流表指针不偏转，可能是没产生感应电流，也可能是产生的感应电流过小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，感应电流的方向与导体运动方向、磁场方向有关能量转化机械能转化为电能应用实例发电机、动圈式话筒等实验改进使电流表指针明显偏转的措施：用线圈替代导体棒；换磁性更强的蹄形磁铁；加快导体切割磁感线的速度 例 （湖北武汉，分）某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生
17、电。（）实验时应将电流表、导线 串联起来组成 回路。（）该同学进行以下尝试，能使电流表指针偏转的是 （填字母标号）。导线 在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体导线在磁场中静止，但不用单根导线，而用匝数很多的线圈蹄形磁体静止，导线 从图中所示位置水平向左或水平向右运动蹄形磁体静止，导线 从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动蹄形磁体静止，导线 从图中所示位置斜向上或斜向下运动 年中考 年模拟 中考物理（）如图所示的实验装置中，将电流表换成 进行触接，还可以探究电动机的工作原理。答案（）闭合（）（）电源解析（）只有组成闭合回路，电路中才可能形成持续电流。（）闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电
18、路中产生感应电流，电流表的指针才发生偏转。图中导线 所在位置的磁场方向由上向下。导线 在磁场中静止，换用磁性更强的磁体，没有做切割磁感线运动，不能产生感应电流；换成多匝线圈，没有运动，也不能产生感应电流；导线 从图中的位置水平向左或水平向右运动都可以切割磁感线，可以产生感应电流；导线 从图中的位置竖直向上或竖直向下运动都不能切割磁感线，不会产生感应电流；导线 从图中的位置斜向上或斜向下运动都可以切割磁感线，可以产生感应电流。综合分析，能使电流表指针偏转的只有 和。（）电动机的原理是磁场对通电导体有力的作用，因此应该把电流表换成电源。变式训练（江苏泰州，分）小明用如图所示的装置来探究感应电流产生
19、的条件（图中灵敏电流计 的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反）。（）导体 静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中 （有 无）电流产生。（）继续探究，记录观察到的现象如表：序号 运动方向电流计指针偏转情况沿磁场方向运动（不切割磁感线）不偏转水平向左（切割磁感线）向右偏转水平向右（切割磁感线）向左偏转 比较、（或、）实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做运动时，电路中就会产生感应电流。比较、实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟 有关。（）若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁（导体 不动），则灵敏电流计的指针（会 不会）偏转。答案（）无（）切割磁感线 切割磁感线时的运动方向（）会解析（）导体 静止悬挂，闭合开关，此时导体没有做切割磁感线运动，灵敏电流计不偏转，说明电路中无电流产生。（）比较、（或、）实验现象可知，导体不切割磁感线时，电流计指针不偏转，电路中无感应电流；导体做切割磁感线运动时，电流计指针偏转，电路中产生感应电流。比较、两次实验，运动方向不同，电流计指针偏转方向也不同，说明产生的感应电流的方向跟导体切割磁感线时的运动方向有关。（）沿水平向左撤去蹄形磁铁时，虽然导体 不动，但是磁体运动了，导体棒仍然会切割磁感线，电路中能产生感应电流，故灵敏电流计的指针会偏转。