資源簡介

期末復習 電與磁
一、知識目標
重點 1. 知道磁體周圍存在磁場，知道磁感線可用來形象地描述磁場，知道磁感線的方向是怎樣規定的； 2. 知道地球周圍有磁場以及地磁場的南、北極； 3認識電流的磁效應； 4. 知道通電導體的周圍存在磁場，通電螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場相似， 理解電磁鐵的特性和工作原理； 5. 知道電磁感應現象，知道產生感應電流的條件； 6. 知道發電機的原理，知道什么是交流電，知道發電機發電過程是能量轉化過程
難點 1. 磁場、磁感線的含義； 2. 知道磁場間的作用； 3. 探究電流的磁效應的規律，通電螺線管的磁場規律； 4. 電磁感應現象，感應電流，發電機的基本構造與原理
二、考情分析
考查題型： 單選、填空、實驗
考查分值：中考分值2-4分
知識點1 磁現象 磁場
1. 磁現象
（1）磁性：物體能夠吸引鋼鐵、鈷、鎳一類物質（吸鐵性）的性質叫磁性。
（2）磁體：具有磁性的物體，叫做磁體。磁體具有吸鐵性和指向性。
（3）磁體的分類：①形狀：條形磁體、蹄形磁體、針形磁體；②來源：天然磁體（磁鐵礦石）、人造磁體；③保持磁性的時間長短：硬磁體（永磁體）、軟磁體。
（4）磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極。磁極在磁體的兩端。磁體兩端的磁性最強，中間的磁性最弱。無論磁體被摔碎成幾塊，每一塊都有兩個磁極。
（5）磁體的指向性：可以在水平面內自由轉動的條形磁體或磁針，靜止后總是一個磁極指南（叫南極，用S表示），另一個磁極指北（叫北極，用N表示）。
（6）磁極間的相互作用：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。（若兩個物體互相吸引，則有兩種可能：①一個物體有磁性，另一個物體無磁性，但含有鋼鐵、鈷、鎳一類物質；②兩個物體都有磁性，且異名磁極相對。若兩者相斥，則一定有磁性，且靠近的是同名磁極。）
（7）磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性，這種現象叫做磁化。
鋼和軟鐵都能被磁化：軟鐵被磁化后，磁性很容易消失，稱為軟磁性材料；鋼被磁化后，磁性能長期保持，稱為硬磁性材料。所以鋼是制造永磁體的好材料。
（8）物體是否具有磁性的判斷方法：①根據磁體的吸鐵性判斷；②根據磁體的指向性判斷；③根據磁體相互作用規律判斷。
（9）磁體與電荷的相似處：
磁體 電荷
相似點 兩個磁極（N、S極） 兩種電荷（＋、－ 電荷）
同名磁極相斥；異名磁極相吸 同種電荷相斥；異種電荷相吸
吸引鐵、鈷、鎳等物體 吸引輕小物體
2. 磁場
（1）磁場：傳遞磁極間相互作用規律的物質，它存在于磁體周圍，是一種看不見、摸不著的特殊物質。
（2）磁場的基本性質：磁場對放入其中的磁體產生磁力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場而發生的。
（3）磁場的方向：把小磁針靜止時北極所指的方向定為那點磁場的方向。磁場中的不同位置，一般說磁場方向不同。
（4）磁感線：在磁場中畫一些有方向的曲線，任何一點的切線方向都跟放在該點的磁針北極所指的方向一致。這樣的曲線叫做磁感線。
（5）對磁感線的認識：
①磁感線是在磁場中的一些假想曲線，本身并不存在，作圖時用虛線表示；但磁場客觀存在。用磁感線描述磁場的方法叫建立理想模型法。
②在磁體外部，磁感線都是從磁體的N極出發，回到S極。在磁體內部正好相反。
③磁感線的疏密可以反應磁場的強弱，磁性越強的地方，磁感線越密，磁性越弱的地方，磁感線越稀。
④磁感線在空間內不可能相交。
⑤磁感線是封閉的曲線。
（6）幾種典型的磁感線：
3. 地磁場
（1）地磁場：地球本身是一個巨大的磁體，在地球周圍的空間存在著磁場，叫做地磁場。小磁針能夠指南北是因為受到了地磁場的作用。
（2）地磁場的北極在地理南極附近；地磁場的南極在地理北極附近。
地理的兩極和地磁的兩極并不重合，磁針所指的南北方向與地理的南北極方向稍有偏離（地磁偏角），世界上最早記述這一現象的人是我國宋代的學者沈括（《夢溪筆談》）。
考點1 磁現象
例題1 難度：★★
為了判斷一根鐵棒是否具有磁性，小明進行了如下四個實驗，根據實驗現象不能確定該鐵棒具有磁性的是（ ）
A． 將懸掛的鐵棒多次轉動，靜止時總是南北指向
B． 將鐵棒一端靠近小磁針，相互吸引
C． 將鐵棒一端靠近大頭針，大頭針被吸引
D． 水平向右移動鐵棒，彈簧測力計示數有變化
變式1-1 難度 ★★
甲鐵棒能吸引小磁針，乙鐵棒能排斥小磁針，若甲、乙鐵棒相互靠近，則兩鐵棒（ ）
A．一定互相吸引
B．一定互相排斥
C．可能無磁力的作用
D．可能互相吸引，也可能排斥
變式1-2 難度 ★★
某同學設計了以下四個實驗，其中不能得出條形磁鐵的磁性兩端強、中間弱的是（ ）
A．將甲實驗中的條形磁鐵平移靠近三個小鐵球
B．將乙實驗中的兩根條形磁鐵相互平移靠近
C．將丙實驗中的條形磁鐵從掛有鐵塊的彈簧測力計下向右緩慢移動
D．將丁實驗中條形磁鐵放在一堆大頭針上再緩慢提起
變式1-3 難度 ★★
一顆鐵質的小螺絲掉入細小狹長的小洞中，使用下列方案不能取出小螺絲的是（ ）
A． B． C． D．
考點2 磁場
例題2 難度：★★
如圖所示，是條形磁體的磁場分布圖，下列說法正確的是（ ）
A．該條形磁體的左端為N極，右端為S極
B．a處的磁場強弱與b處的磁場強弱相同
C．置于a處的小磁針，靜止時南極指向左側
D．磁感線是為了研究方便引入的假想曲線
變式2-1 難度 ★★
如圖是計算機模擬出的磁感線立體示意圖，下列說法正確的是（ ）
A．兩條磁感線可以相交
B．磁感線和磁場都是真實存在的
C．磁感線不僅可以描述磁場的方向，還可以描述磁場的強弱
D．兩條磁感線中間沒有磁場
變式2-2 難度 ★★
關于小磁針，下列描述錯誤的是（ ）
A．小磁針能夠吸引鐵屑 B．小磁針可以指南北
C．小磁針周圍存在磁場 D．小磁針周圍存在磁感線
變式2-3 難度 ★★
如圖是研究磁體周圍磁場時的鐵屑分布情況。實驗時，a、b、c三個位置所對應的磁極可能是（ ）
A．N、N、N B．N、S、S C．N、N、S D．S、N、S
考點3 地磁場
例題3 難度：★★
將自由轉動的指南針放在地球表面的赤道上，靜止時的示意圖如圖所示，其中符合實際的是（ ）
A． B． C． D．
變式3-1 難度 ★★
指南針是我國四大發明之一，關于指南針，下列說法正確的是（ ）
A．指南針可以僅具有一個磁極
B．指南針的指向不會受附近磁鐵塊的干擾
C．指南針能夠指南北，說明地球具有磁場
D．指南針所指的南北方向與地理的兩極是重合的
變式3-2 難度 ★★
關于磁場，下列說法中正確的是（ ）
A．磁體周圍的磁感線從磁體N極發出，回到磁體S極
B．磁極間的相互作用不都是通過磁場發生的
C．磁感線是磁場中真實存在的一些曲線
D．地磁場的N極在地理北極附近，S極在地理南極附近，與地球兩極并不完全重合
變式3-3 難度 ★★
地球是一個巨大的磁體，下列圖中有關地磁體的示意圖正確的是（　　）
A． B．
C． D．
知識點2 電生磁
1. 電流的磁效應
最早發現電流磁效應的科學家是丹麥物理學家奧斯特。奧斯特實驗如下圖：
對比甲圖、乙圖，可以說明：通電導線的周圍有磁場；
對比甲圖、丙圖，可以說明：磁場的方向跟電流的方向有關。
注意：奧斯特實驗中，直接用一根導線將電池“短路”，這是為了獲得較大的電流，從而有較強的磁性，否則小磁針會因為受力太小而不偏轉。為了保護電池，要采用試觸，不要長時間讓電池短路，否則易燒壞電源。
2. 通電螺線管的磁場
（1）通電螺線管外部的磁場方向和條形磁體的磁場一樣。通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個極，通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。
（2）安培定則（右手螺旋定則）：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極。
考點4 通電螺線管的磁場
例題4 難度：★★
如圖所示，一螺線管的右端放著一個可自由轉動的小磁針，閉合開關S前小磁針處于靜止，閉合開關S后，小磁針的N極將（ ）
A．向左偏轉 B．向右偏轉 C．仍然靜止 D．無法判斷
變式4-1 難度 ★★
開關S閉合后，小磁針靜止時的指向如圖所示，由此可知（ ）
A．a端是通電螺線管的N極，c端是電源正極
B．b端是通電螺線管的N極，d端是電源負極
C．b端是通電螺線管的N極，d端是電源正極
D．a端是通電螺線管的N極，c端是電源負極
變式4-2 難度 ★★
課堂上教師做了如圖所示的演示實驗，同學們根據實驗現象得到如下結論，其中不正確的是（ ）
A．甲、乙兩次實驗表明通電導線周圍存在磁場
B．甲、丙兩次實驗表明磁場對電流有力的作用
C．甲、丙兩次實驗表明通電導線周圍的磁場方向與電流方向有關
D．甲、乙、丙三次實驗現象共同表明電能生磁，且其磁場方向與電流方向有關
變式4-3 難度 ★★
（多選）如圖所示，電源、滑動變阻器與螺線管相連，閉合開關，在通電螺線管的右端放置一個小磁針，小磁針靜止時N極水平向右，則（ ）
A．電源左端為正極
B．電源右端為正極
C．滑動變阻器的滑片P向左移動，通電螺線管的磁性增強
D．滑動變阻器的滑片P向右移動，通電螺線管的磁性增強
知識點3 電磁鐵 電磁繼電器
1. 電磁鐵
（1）定義：內部插有鐵芯的通電螺線管。
（2）特點：①電磁鐵的磁性有無可由通斷電控制，通電有磁性，斷電無磁性；
②電磁鐵磁極極性可由電流方向控制；
③影響電磁鐵磁性強弱的因素：電流大小、線圈匝數：電磁鐵的電流越大，它的磁性越強；電流一定時，外形相同的電磁鐵，線圈匝數越多，它的磁性越強。
注意：①如果帶有鐵芯的螺線管沒有通電，此時它沒有磁性，但仍屬于電磁鐵；
②電磁鐵的鐵芯應該是“軟鐵”，即電磁鐵斷電，其鐵芯的磁性會消失；
③利用了電流的磁效應來工作，即將電能轉化為磁場能，進而轉化為機械能。
2. 電磁繼電器
（1）電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接地控制高電壓、強電流電路的裝置。
（2）電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。
（3）電磁繼電器的結構：電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧、動觸點和靜觸點組成，其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路組成。
考點5 電磁鐵
例題5 難度：★★
探究“影響電磁鐵磁性強弱”的因素時，按如圖所示電路進行實驗，每次實驗總觀察到電磁鐵a吸引大頭針的數目均比b多，此實驗說明影響電磁鐵磁性強弱的因素是（　　）
A．電流的方向 B．電流的大小
C．線圈的匝數 D．電磁鐵的極性
變式5-1 難度 ★★
如圖所示，在電磁鐵正上方用彈簧掛著一條形磁鐵，開關閉合后，當滑片P從a端向b端滑動過程中，會出現的現象是（ ）
A．電流表示數變大，彈簧長度變長
B．電流表示數變大，彈簧長度變短
C．電流表示數變小，彈簧長度變短
D．電流表示數變小，彈簧長度變長
變式5-2 難度 ★★
為探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關，小聰所在的實驗小組用漆包線（表面涂絕緣漆的導線）在大鐵釘上繞若干圈，制成簡單的電磁鐵，結合其他實驗器材做了如圖所示的實驗。
根據b、c、d中觀察到的情況，完成下面的填空：
（1）通過觀察電磁鐵吸引大頭針數目的不同，來判斷它_______不同；
（2）通過比較_____、____兩種情況，可以知道通過的電流越大，電磁鐵的磁性越強；
（3）通過比較d中甲、乙兩個電磁鐵，發現外形結構相同的電磁鐵，通過相同的_________時，線圈的匝數越_____，磁性越強；
（4）這個實驗中用到了物理學中常用的一種方法，叫______________法。請列舉我們學過的一個運用了這一方法的另一個實驗：_____________________________________。
變式5-3 難度 ★★
如圖是一種水位自動報警器的原理示意圖，當水位升高到金屬塊A處時（ ）
A．紅燈亮，綠燈滅 B．紅燈滅，綠燈亮
C．紅燈亮，綠燈亮 D．紅燈滅，綠燈滅
知識點4 電動機
1. 磁場對通電導線的作用
（1）通電導體在磁場里受到力的作用。力的方向跟電流方向和磁感線方向有關。（當電流方向或磁感線方向兩者中的一個發生改變時，力的方向也隨之改變；當電流方向和磁感線方向兩者同時都發生改變時，力的方向不變。）
（2）當通電導線與磁感線垂直時，磁場對通電導線的力最大；當通電導線與磁感線平行時，磁場對通電導線沒有力的作用。
2. 電動機
（1）電動機是根據通電線圈在磁場中因受力而發生轉動的原理制成的，是將電能轉化為機械能的裝置。
（2）電動機是由轉子和定子兩部分組成的。
（3）為了使線圈能夠持續地轉動，需要加裝一個“換向器”：換向器的作用是當通電線圈由于慣性剛轉過平衡位置時，立刻改變線圈中的電流方向，以保持線圈的持續轉動。
（4）改變電動機轉動方向的方法：改變電流方向（交換電壓接線）或改變磁感線方向（對調磁極）。
（5）提高電動機轉速的方法：增加線圈匝數、增加磁體磁性、增大電流。
（6）電動機工作時，電能主要轉化為機械能；通電的電動機用手按住使它不轉動時，電能轉化為內能，會燒壞電動機．
考點6 磁場對通電導線的作用
例題6 難度：★★
如圖所示的實驗裝置中，將一根直導線ab放在蹄形磁鐵的磁場中，接通電源，根據實驗現象回答以下問題：
（1）靜止在導軌上的導線ab通電后，就會________，這說明_________________________；
（2）不改變磁場的方向，只改變通過導線ab的電流方向，導線ab的運動方向________，這說明磁場方向一定時，______________________________；
（3）不改變電流的方向，只改變磁場方向，導線ab的運動方向__________，這說明電流方向一定時，__________________________________。
變式6-1 難度 ★★
課堂上，老師做了如圖所示的演示實驗，給直導線（鋁棒）通電，觀察到直導線運動起來。
（1）實驗現象說明___________有力的作用；
（2）判斷“有力的作用”的依據是________；
A．力是維持物體運動的原因
B．一切物體都有慣性
C．物體運動狀態改變時，一定受到力的作用
（3）將磁極上下對調，觀察直導線的運動情況，這樣操作是為了研究_____________________。
變式6-2 難度 ★★
借助如圖所示的實驗裝置，曉明探究“磁場對通電直導線的作用”。閉合開關，原本靜止的輕質硬直導線AB水平向右運動。要使AB水平向左運動，下列措施中可行的是（ ）
A．將A、B兩端對調
B．將滑動變阻器的滑片P向右移動
C．換用磁性更強的蹄形磁體
D．將蹄形磁體的N、S極對調
考點7 電動機
例題7 難度：★★
如圖所示為直流電動機模型。
（1）直流電動機的工作原理是__________________。電動機工作時，能夠使線圈平穩、連續不停地轉動下去是靠__________來實現的；
（2）若要改變電動機的轉動方向，下列方法中可行的是________；
A．同時改變電流方向和磁場方向
B．只改變電流方向或只改變磁場方向
C．使電動機線圈中的電流增大
D．使磁場增強
（3）下列家用電器中應用了電動機的是（　　）
A．洗衣機 B．電飯鍋 C．電熱水壺 D．電熱毯
變式7-1 難度 ★★
如圖所示的線圈abcd位于磁場中，
（1）通電后，cd段導線的電流方向________（選填“由c到d”或“由d到c”）；
（2）cd段導線受磁場力的方向如圖所示，在圖中畫出ab段導線受磁場力的方向。
變式7-2 難度 ★★
如圖所示是直流電動機的模型，閉合開關后，線圈順時針轉動。現要使線圈逆時針轉動，下列方法中可行的是（ ）
A．只改變電流大小
B．只改變電流方向
C．對換磁極同時改變電流方向
D．換用磁性更強的磁鐵
知識點5 磁生電
1. 電磁感應現象
（1）英國物理學家法拉第發現了電磁感應現象。
（2）內容：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫做電磁感應，產生的電流叫做感應電流。
（3）產生條件：①電路必須是閉合電路 ②必須有一部分導體做切割磁感線運動。
（4）導體中感應電流的方向，跟導體的運動方向和磁感線方向有關。（當導體運動方向或磁感線方向兩者中的一個發生改變時，感應電流的方向也隨之改變；當導體運動方向和磁感線方向兩者同時都發生改變時，感應電流的方向不變。）
2. 發電機
（1）發電機是根據電磁感應現象制成的，是將機械能轉化為電能的裝置。
（2）發電機是由定子和轉子兩部分組成的。
（3）從電池得到的電流的方向不變，通常叫做直流電。（DC）
（4）大小和方向做周期性改變的電流叫做交變電流，簡稱交流電。（AC）
在交變電流中，電流發生一個周期性變化所用的時間叫做周期，單位是秒（s）；電流在每秒內周期性變化的次數叫做頻率，頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz。
（5）我國供生產和生活用的交流電，電壓是220V，頻率是50Hz，周期是0.02s，即1s內有50個周期，交流電的方向每周期改變2次，所以50Hz的交流電電流方向1s內改變100次。
考點8 磁生電
例題8 難度：★★
如圖所示，在“探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件”實驗中，能產生感應電流的操作是（ ）
A．閉合開關，讓導體AB沿水平方向左右運動
B．閉合開關，讓導體AB沿豎直方向上下運動
C．閉合開關，讓導體AB靜止在蹄形磁鐵內
D．閉合開關，讓蹄形磁鐵沿豎直方向上下運動
變式8-1 難度 ★★
如圖所示是閉合電路的一部分導體在兩磁極間的運動情形。圖中小圓圈代表導體的橫截面，a、b、c、d表示運動中四個不同位置，圖中箭頭表示在那個位置上的運動方向。導體在________位置會產生感應電流。
考點9 發電機
例題9 難度：★★
如圖所示為發電機的工作原理圖，下列說法中正確的是（ ）
A．發電機的基本原理是通電導線在磁場中受力的作用
B．發電機的基本原理是電磁感應
C．線圈在轉動過程中，感應電流的大小不變
D．線圈在轉動過程中，感應電流的方向不變
變式9-1 難度 ★★
如圖所示，L為帶動線圈轉動的搖把，圖中表示指針可來回擺動的電流表，關于此工作原理圖，下列說法正確的是（ ）
A．這是電動機的工作原理圖
B．用該原理可制成手搖發電機，轉動搖把L讓線圈轉起來，電流表的指針來回擺動
C．用該原理可制成手搖發電機，如果只拿掉電流表，其他電路連接不變，轉動搖把L讓線圈轉動，線圈中會產生電流
D．用該原理制成的機器正常工作時，電能轉化為機械能
變式9-2 難度 ★★
如圖甲所示是研究磁產生電的實驗裝置。
（1）圖甲所示的實驗中，通過觀察_________________來判斷是否有感應電流產生；
（2）若要使圖甲的電路中產生感應電流，要滿足的條件：一是開關________，二是___________________________________________________；
（3）如圖乙所示是實驗室用的手搖發電機，在發電機和小燈泡的電路里串聯一個電流表。
①慢慢搖動手柄，觀察到電流表的指針左右擺動，這表明該發電機發出的電是________（選填“交流電”或“直流電”）。
②取下電流表，但仍然保持小燈泡和發電機連接，快速搖動手柄，發現小燈泡發光，則此過程中____________能轉化為電能。

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