2024中考物理备考专题 第21讲 磁与电 电磁相互作用及应用 (课件)

这是一份2024中考物理备考专题 第21讲 磁与电 电磁相互作用及应用 (课件)，共60页。PPT课件主要包含了课标要求，考情及趋势分析，磁现象8年3考，条形磁体，地磁场，通电导线，安培定则，增大线圈中的，切割磁感线，电磁感应等内容，欢迎下载使用。
实验2 让通电导线在磁场中动起来
实验1 探究通电螺线管外部磁场的方向
实验3 探究导体在磁场中产生电流的条件
命题点1　磁学基础(8年3考)
命题点2　电磁铁　电磁继电器(8年4考)
命题点3 发电机与电动机(8年8考)
命题点4　电磁作图[2016.A卷23(2)]
命题点5　探究通电螺线管外部磁场方向(2023.A卷13，2017.A卷21)
命题点6　探究导体在磁场中产生感应电流的条件(8年3考)
磁极间的相互作用规律：同名磁极相互______，异名磁极相互_______．
1. (1)(教科九上P104图改编)如图甲所示，在一条形磁体周围撒些铁屑，发现磁体两端吸引的铁屑最多，说明条形磁体两端的磁性最强，磁性最强的部位叫做______．若把条形磁体悬挂起来，静止后指北的磁极叫做_____极，指南的磁极叫做_____极．当用条形磁体的一端靠近小磁针S极时，发现小磁针被吸引，则条形磁体的该端为____极；当用条形磁体的另一端靠近小磁针S极时，小磁针会被______．
(2)(教科九上P105图改编)在磁体的周围有一种我们看不见的特殊物质，叫做磁场. 磁体之间的吸引或排斥是通过_______来实现的．如图乙所示，在条形磁体周围放置一些小磁针，小磁针静止时磁极会指向不同的方向，说明磁场是有______的，而且不同的地方磁场的______不同．小磁针在磁场中某一点静止时，______极的指向即为该点磁场的方向.
磁体外部的磁感线都是从_____极出发回到_____极，磁感线分布越密的地方，磁场越____，磁感线分布越疏的地方，磁场越_____．
磁场是真实存在的，磁感线是不存在的．
2. (教科九上P106图改编)如图所示，请在图中画出条形磁体的磁感线及方向(至少两条).
3. (教科九上P107图改编)地球是一个巨大的磁体， 如图所示，地磁场的形状与_________的磁场相似．地磁_____极在地理南极附近，地磁____极在地理北极附近，且指南针指的南北方向与地理的南北方向______(选填“有”或“没有”)偏离，小磁针能指南北，就是受到________的作用．
电流的磁场(8年6考)4. 通电导线周围存在与______方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应．如图所示，观察比较甲、乙两实验可知，__________周围存在磁场，图甲导线中有电流通过时小磁针发生偏转，如果移走小磁针，该结论________(选填“成立”或“不成立”)；观察比较甲、丙两实验可知，磁场的方向与______的方向有关．
5. 如图所示，在玻璃板上均匀地撒上铁屑，闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑在玻璃板上的分布与__________周围的磁场分布相似，将小磁针放在通电螺线管附近不同的位置，小磁针静止时_____(选填“N”或“S”)极的指向就是该位置磁场的方向，通电螺线管两端的极性与螺线管中_____的方向有关，可以用________来判断，在A、B两点处，____点的磁场较强.
6. (教科九上P113图改编)安培定则：如图所示，用_______握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的______极．
7. (教科九上P115图改编)如图所示是工业中常用的电磁铁，在螺线管内插一个铁芯，当电流通过螺线管时，螺线管中的铁芯就被电流的磁场磁化成了磁铁．要使电磁铁的磁性增强，可以采取的措施有___________________________________________．
电流(或增多螺线管上的线圈匝数)
1. 电磁铁磁性强弱的影响因素：线圈匝数越_____，电流越_____，电磁铁的磁性越_____．2. 电磁继电器是利用一个回路中的电流控制另一个回路通断的装置．
8. (教科九上P121图改编)如图所示各装置的相关说法正确的是(　　)A. 甲图中，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃响，通电螺线管的左侧是N极B. 甲图中，将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度将升高C. 乙图中，当水位到达金属块A时电路接通，电磁铁有磁性，红灯亮D. 乙图中，当水位超过金属块B下表面时衔铁没有被吸引，可进行的操作是增加左边电源的电压
电动机与发电机(8年8考)9. (1)(教科九上P124图改编)如图甲所示，把导体棒ab的两端分别连接在灵敏电流表的两个接线柱上，组成一个闭合回路．闭合电路的一部分导体在磁场中做___________运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做_________，所产生的电流叫做_________. 利用这个原理可以制成______ (选填“发电机”或“电动机”). 当导体棒ab水平运动速度越快时，灵敏电流表指针的偏转幅度越____；该实验中导体棒ab向前运动和向后运动时，灵敏电流表指针的偏转方向______(选填“相同”或“相反”).
(2)(教科九上P129图改编)如图乙所示，将导体棒ab置于磁场中，闭合开关，会观察到导体棒ab向左运动，这表明通电导体在磁场中_______________，________(选填“发电机”或“电动机”)就是根据这一原理制成的．若将电源的正、负极和磁体的磁极同时对调，则导体棒ab将向______(选填“左”或“右”)运动．
磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关．
10. (教科九上P137、P139图改编)如图甲所示是扬声器的结构图，它主要由固定的永磁体、线圈和锥形纸盆构成．当线圈中通有电流时，线圈受到_______的作用而运动；由于通过线圈的交变电流方向不断变化，线圈就不断地来回运动，带动纸盆_____发声，扬声器的原理与_______(选填“电动机”或“发电机”)的原理大致相同．如图乙所示是动圈式话筒的简单结构图，其工作原理是__________，膜片振动时，线圈中的电流方向是______(选填“变化”或“不变”)的，工作过程中将_______能转化成________能．
三种磁现象的辨识
探究通电螺线管外部磁场的方向(2023.A卷13)
例1　如图所示为小明和实验小组的同学“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验装置图：设计方案，收集证据(1)小明在图甲小圆圈位置放置小磁针，目的是______________；实验时______(选填“能”或“不能”)用大头针代替小磁针．(2)螺线管通电后，小磁针的指向如图乙所示，则通电螺线管的左端为_____极；小磁针涂黑的一端为_____极．(均选填“N”或“S”)
得出结论，作出解释(3)通过观察图乙，可以初步得出结论：通电螺线管外部的磁场与__________的磁场相似．(4)小组成员改变螺线管中的电流方向，观察发现小磁针静止时N极的指向也随之改变，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中__________有关.
交流合作，评估反思(5)实验时，小明发现小磁针的偏转不是很明显，欲使其偏转更明显，可行的方案是____(双选).A. 在通电螺线管中插入铁棒B. 调换电源正负极C. 选取电压较大的电源D. 减少通电螺线管的匝数
(6)同组的小红用细铁屑来做实验，她在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后为了减小铁屑与玻璃板间的摩擦，可以___________，完成操作后，细铁屑的排列如图丙所示，观察实验现象可以看出这样做的好处是______________________________________________________________________________________.(7)小明观察完小红的实验现象后，认为自己的实验方案更好，他的理由是___________________________________．
能更直观地显示通电螺线管周围的磁场分布情况(或能更直观地显示通电螺线管周围磁场的强弱)
小磁针能更好地显示出各点
(8)[装置改进]若要探究“通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系”，应在图乙装置所在的电路中串联一个______________．
实验命题点设计方案，收集证据1．小磁针的作用(显示磁场方向)2．在通电螺线管周围不同位置放置小磁针的目的(便于观察不同点的磁场方向)3．转换法的应用4．根据小磁针N极的指向判断通电螺线管周围的磁场方向
得出结论，作出解释5．通电螺线管外部的磁场特点(与条形磁体相似)6．通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系交流合作，评估反思7．安培定则的应用(判断通电螺线管的极性)8．增强通电螺线管磁性的操作9．螺线管磁性有无的控制
让通电导线在磁场中动起来
例2　小明利用如图甲所示实验装置进行“探究通电导线在磁场中受力情况”的实验．设计方案，收集证据(1)正确连接电路后，闭合开关，这时会看到导体ab运动起来，这表明_______________________________．(2)小明分别改变导体ab所处的磁场方向、导体ab中的电流方向进行实验，并将实验现象记录在表中．
通电导体在磁场中会受到力的作用
得出结论，作出解释(3)比较实验2、4可知，通电导体在磁场中受力方向与________有关；比较________实验可知，通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关. 交流合作，评估反思(4)小明进行了多次操作，发现闭合开关后，导体ab就会运动，此过程中的能量转化情况主要是：_________________．
(5)(2022牡丹江改编)如图乙所示是同桌小李自制的小风扇，使用时发现小风扇转动，但风却向后吹．根据实验，要改变小风扇转动方向，使风向前吹，小李应该_____________．(6)若想让导体ab所受的作用力变大，你的做法是____________________________________________．(写出一条即可)
换用磁性更强的磁体(或
增大电源电压，合理即可)
实验命题点1．磁场对通电导体有力的作用2．通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向的关系3．导体运动过程中的能量转化4．该原理在日常生活中的应用
探究导体在磁场中产生电流的条件(8年3考)
例3　小明所在实验小组在“探究导体在磁场中产生电流的条件”实验中，连接了如图所示的实验装置．设计方案，收集证据(1)实验中ab棒的材料可能是_____(选填“塑料”“铜”或“陶瓷”).(2)实验过程中，通过观察_____________________________来判断电路中是否有感应电流产生. (3)当ab棒静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流表指针不偏转，说明电路中______(选填“有”或“无”)感应电流产生.
灵敏电流表的指针是否发生偏转
(4)小组中的小芳无意间碰到ab棒，ab棒晃动起来，小明发现灵敏电流表指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可以产生电流．”但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动．”为验证猜想，他们继续探究，并把观察到的现象记录如下：
分析实验现象与数据，可得出小芳的观点是_______(选填“正确”或“错误”)的．
得出结论，作出解释(5)比较第3、4次实验现象发现，产生的电流的方向跟____________________________有关；比较第3、7(或4、8)次实验现象发现，产生的电流的方向还跟________有关．
(6)在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁体，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现灵敏电流表的指针会偏转．请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在______中做____________运动，电路中就会产生感应电流，这就是________(选填“发电机”或“电动机”)的原理．
交流合作，评估反思(7)(2022河北)另一小组的同学实验时发现闭合开关后，无论ab棒在磁场中怎样运动，灵敏电流表的指针偏转均不明显，原因可能是_____________，请你提出一条改进措施_____________________．(写出一条即可)(8)本实验中________(选填“可以”或“不可以”)用小灯泡代替灵敏电流表，原因是：__________________________________________________________________.(9)[实验拓展]若将实验中的灵敏电流表换成______，可以探究磁场对通电导体的作用．
感应电流较小时，小灯泡亮度变化不明显，并且不能反映感应电流的方向
(10)[提出问题]小明还想进行下一步的探究，设计了如下的实验：保持磁场强度和方向不变，让ab棒以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察灵敏电流表指针偏转幅度大小. 他要验证的猜想是_____________________________________________.
导体切割磁感线的速度是否有关
实验命题点1．灵敏电流表的作用2．实验方法：转换法、控制变量法3．感应电流产生的条件4．产生的电流的方向跟导体运动方向、磁场方向的关系5．电磁感应现象在生活中的应用6．分析数据和现象，总结结论
7．导体在磁场中运动时，灵敏电流表不偏转的原因a．电路没有闭合b．没有做切割磁感线运动c．产生的感应电流太小(换用更灵敏的电流表)8．实验过程中的能量转化9．装置延伸：将灵敏电流表换成电源可以探究通电导体在磁场中受力的情况
磁学基础(8年3考)1. 下列关于磁场的描述，正确的是(　　)A. 磁感线是磁场中真实存在的曲线B. 磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的C. 磁体周围的磁感线从磁体S极发出，回到磁体N极D. 地磁的N极在地理北极附近，地磁的S极在地理南极附近
2. (2020成都A卷19题4分)如图是我国古代发明的指南针——司南(模型)，能指示南北方向．因为地球周围存在地磁场，指南针静止时它的南极指向地理的______极附近．指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为______产生了磁场．
电磁铁 电磁继电器(8年4考)3. (2022成都A卷18题4分)为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，如图所示是启动或停止空调压缩机的电路示意图．电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的______(选填“用电器” “电源”或“开关”).夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性______，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷．
4. (2021成都A卷18题4分)探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理，用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁，接入电路，如图所示．闭合开关S，电磁铁有了磁性，A端是______极．将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后，硬币才被吸起，这说明电流越大，电磁铁的磁性________．
5. [通电螺线管——旁边放磁体]如图所示，用细线悬挂的磁体AB，磁极未知．当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，则B端是磁体的_______极．断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的______(选填“北方”或“南方”).
5.1　[通电螺线管——旁边放小磁针]如图所示，电磁铁上方有一点A，小磁针置于电磁铁的右侧．闭合开关S，下列判断正确的是(　　)A. 电磁铁的左端为N极B. 电磁铁上方A点的磁场方向向右C. 向右移动滑片P，电磁铁的磁性减弱　D. 小磁针静止后，其N极指向左侧
解题关键点根据安培定则判断通电螺线管的磁极，根据磁极间的相互作用规律判断小磁针N极的指向．
发电机与电动机(8年8考)6. [电动机——原理]如图所示的四个实验，反映电动机基本原理的是(　　)
典型试题拓展情境拓展——小制作(2023河南)如图是小聪设计的一款小制作，圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈．有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光．下列设备与小制作的工作原理相同的是(　　)A. 电风扇　　　　　　B. 电熨斗　　　　　　C. 发电机　　　　　　D. 汽油机
6.1　[电动机——应用](2021成都A卷2题2分)下列用电器使用了电动机的是(　　)A. 电风扇　　　　B. 电水壶C. 台灯 D. 手电筒
7. (2021成都A卷14题2分)将导体ab、开关和灵敏电流表用导线连接，导体ab放置在磁极间，如图所示．下列说法正确的是(　　)A. 开关闭合，磁铁不动，ab水平向左快速移动，灵敏电流表指针不偏转B. 磁极对调后，开关闭合，ab水平向右快速运动，灵敏电流表指针要偏转C. 开关闭合，ab竖直上下运动，灵敏电流表指针要偏转D. 开关断开，ab快速运动，灵敏电流表指针可能偏转
8.如图所示，为发电机的工作原理图，下列说法中正确的是(　　)A. 发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用B. 发电机的基本原理是电磁感应C. 线圈在转动过程中，感应电流的大小不变D. 线圈在转动过程中，感应电流的方向不变
9. 如图是探究“让通电导体在磁场中动起来”的装置图，下列说法正确的是(　　)A. 该装置探究的是电动机的原理B. 该装置探究的是发电机的原理C. 只改变电流方向时，通电导体的受力方向不变D. 只改变磁场方向时，通电导体的受力方向不变
10.小罗把两个玩具电机用导线连接在一起(如图)，用力快速拨动甲电机的转叶，发现乙电机的转叶也缓慢转动起来．对这个现象分析正确的是(　　)A. “甲电机”将电能转化为机械能B. “乙电机”将机械能转化为电能C. “甲电机”依据电磁感应来工作D. 两电机的工作原理是相同的
解题关键点要理解电动机和发电机的工作原理：发电机是由磁场和运动产生电流；电动机是由磁场和电流发生运动．
电磁作图11. 一个螺线管和一个小磁针放在桌面上，当开关S0闭合后，小磁针N极转向了右方，如图所示，请完成下列要求：①用箭头标出小磁针处的磁感线的方向；②在括号内用“＋”“－”标出电源的正负极.
探究通电螺线管外部磁场方向12. 探究“通电螺线管的磁场方向”后，小蛮总结出一条规则：如图所示，如果电流沿着我右臂弯曲的方向，那么我左手所指的那一端就是螺线管的____极．对一个已制好的电磁铁，可通过____________来控制电磁铁磁性的有无．
13. (2023成都A卷13题2分)如图所示是小聪和小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图．实验时，在小圆位置放置小磁针，闭合开关，画出不同位置小磁针静止时N极的指向；对调电源正负极，重复上述操作．下列说法不正确的是(　　)A. 小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向B. 闭合开关，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同C. 对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向改变D. 通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系
探究导体在磁场中产生感应电流的条件(8年3考)14. (2023成都A卷18题4分)小明利用如图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，他通过观察灵敏电流表的______________来判断是否产生了感应电流．经过多次尝试，他发现，当闭合电路的一部分导体在磁场中做____________运动时，导体中就会产生感应电流．
2023年6月6日上午，中国中车出口阿根廷胡胡伊项目首列车在中车唐山公司下线，这是我国新能源轻轨车辆首次出口。这款新能源轻轨列车可以利用太阳能资源，通过光伏发电，为列车锂电池提供动力电源，首次实现了太阳能发电为轨道车辆充电。
请你分析新能源轻轨列车行驶过程中，应用了哪些物理知识？提示一：电生磁提示二：电动机提示三：能量转化提示四：……