第7章 磁与电+（复习课件）物理教科版2024九年级上册

单元复习九年级物理上册 •教科版2024第六章　电功率　　在地球南北极附近的高纬度地区，人们常常可以看到一种奇异的自然现象：巨大的天幕似乎被染上了各种颜色，这些颜色还会不断变化，从紫色到黄绿色，直至橘红色，耀人眼目。这是天上的画家在挥笔作画，还是盛装的少女手持彩练在空中载歌载舞？古人对这种现象进行了种种猜测，直到近代，才有了科学的解释。科学家把这种现象叫作极光。极光的发生与地球的磁场有密切关系。1. 了解磁现象，认识磁场、地磁场；知道磁体周围存在磁场，会用磁感线描述磁体周围的磁场状况。2. 了解通电螺线管外部磁场的方向。能利用安培定则判断通电螺线管中电流的方向或两端的极性。3.理解电流的磁效应，及通过实验探究认识通电螺线管的磁场。4.了解电磁铁、电磁继电器的结构及其工作原理，学会运用其解决实际问题。谢谢聆听磁与电磁与电电流的磁效应通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。通电螺线管的磁场电磁继电器概念：内部插有铁芯的螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，这种磁体叫做电磁铁。影响电磁铁磁性强弱的因素：电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失；线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。安培定则用右手握住螺线管，四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。磁化磁化的方法：①接触或靠近磁体；②用一个磁体在磁性物体上沿一个方向摩擦，就可使这个物体变成磁体；③利用充磁机对磁性材料充磁。电磁铁工作原理：电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。概念：电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高压电、强电流电路通断，来控制工作电路的一种开关的装置。结构：由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成。由低压控制电路和高压工作电路构成。工作原理作用及实质作用：用控制低电压弱电流电路的通断，来间接控制高电压强电流电路的通断。实质：电磁继电器的实质就是一种利用电磁铁，来控制工作电路通断的开关。电磁铁电流的磁场第1节 磁现象认识磁体1. 磁体①磁性：如果物体能够_____由铁、钴、镍等制成的物品，就说其具有_____。②磁体：具有磁性的物体吸引磁性③磁极a.定义：磁体的两端磁性　　　，中间部分磁性　　　，几乎没有磁性。我们把磁体上吸引能力最强的两个部位叫作　　　。b.磁极的规定：能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做　　极或　　极，指北的那个磁极叫做　　极或　　极。最强最弱磁极北N南S2. 磁体间相互作用的规律同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。图甲中两个小车相互排斥，图乙中两小车相互靠近。磁体周围有什么1. 磁场①定义：在磁体的周围有一种我们看不见的特殊物质，称为_____。磁体两极磁场最强，中间磁场最弱，离磁体越远，磁场越弱。磁场②磁场的基本性质对放入其中的磁体产生___的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。力物理学中把磁场对小磁针作用力的方向，即小磁针静止时，　　　所指的方向规定为该点的磁场方向。北极磁场中某一点磁场方向决定了放在该点的小磁针静止时N极的指向。③磁场方向：2.磁感线①概念：用一些带箭头的曲线，方便、形象地描述磁场，该曲线叫作_______。为帮助人们想象磁场空间分布情况，科学家借用磁感线来形象地描绘磁场。 磁感线是假想的物理模型，实际并不存在。但磁场是真实存在的。②磁场的磁感线分布磁感线③磁感线的方向磁感线上，任何一点的切线方向表示该点磁场的方向。磁感线是有方向的曲线，曲线上箭头的方向表示磁感线的方向，也是该点磁场的方向，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。磁感线方向就是磁场方向④磁感线的疏密疏程度表示磁场的强弱。磁场的强弱A＞C＞B任何两条磁感线都不会_____。因为磁场中某点的磁场方向只有一个确定的方向。越强越弱磁感线分布越密的地方，磁场_____；磁感线分布越疏的地方，磁场_____。相交归纳：磁感线的特点1. 磁感线实际并不存在，但磁场是客观存在的。2. 磁感线布满磁体周围的整个空间，磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁体两端处磁感线最密，表示其两极处磁性最强。3. 磁感线方向就是磁场方向，也是磁场中的小磁针的北极所指的方向。4. 在磁体外部，从磁体N极出发回到S极；在磁体内部，从S极回到N极为闭合曲线。5. 任何两条磁感线都不会相交。因为磁场中某点的磁场方向只有一个确定的方向。地磁场1.地磁场概念：地球周围空间存在的磁场叫作_______。地球本身相当于一个巨大的磁体，指南针可以指示方向，正是受地磁场作用的结果。2.地磁场的特点①地磁的__极在地理的___极附近，地磁的__极在地理的___极附近。②地磁的两极和地理的两极并不重合。地磁场S南北N3. 地磁场的重要性　　地磁场对人类的生产、生活都有重要意义，有些动物能够感觉到磁场，如绿海龟、鸽子等，它们能利用地磁场“导航”。　　地磁场还是地球生命的“保护伞”。从太阳或其他星体发射出来的高速带电粒子流，在接近地球时，地磁场会改变其运动方向，使其偏离地球，对地球起到了保护作用。【例题1】中华语言文字博大精深，“粘”字用来描述某些物理现象形象而生动，对下列现象的成因分析正确的是（　　）A．光滑铅块挤压在一起就能“粘”住——因为分子之间没有斥力B．固体胶棒把两张纸“粘”在一起——由于大气压的作用C．刚从冷冻室拿出的冰棒会“粘”住舌头——因为液体瞬间液化D．磁铁能“粘”住小铁钉——因为磁体具有吸引铁钴镍的性质D解：A、光滑铅块挤压在一起就能“粘”住——因为分子之间有引力，故A错误；B、固体胶棒把两张纸“粘”在一起——由于分子引力的作用，故B错误；C、刚从冷冻室拿出的冰棒会“粘”住舌头——因为液体瞬间凝固，故C错误；D、磁铁能“粘”住小铁钉——因为磁体具有吸引铁钴镍的性质，故D正确。故选：D。【例题2】在一次课外实验活动中，一颗铁质的小螺丝掉入细小狭长的小洞中。小科设计了以下四种方案，其中不能取出小螺丝的是（　　）解：A、图中磁体可以吸引小螺丝，可以取出，故A不合题意；B、图中磁体可以吸引小螺丝，可以取出，故B不合题意；C、图中铁棒可以被磁体磁化，从而具有磁性，能吸引小螺丝，可以取出，故C不合题意；D、铜棒不是磁性物质，不能被磁化，无法吸引小螺丝，不能取出，故D符合题意。故选：D。D【例题3】据史料记载，为确保安全，秦始皇命人在阿房宫前修建了“磁石门”，以防行刺者入宫，其遗址就在现在西安市的西郊，这道磁石门也被称为人类历史上第一道“安检门”。聪明的你请根据所学知识推测，下列可以被磁石门检查出的是（　　）A．铁器 　　　　　B．青铜器 C．陶罐 　　　　　D．木器解：“安检门”由磁性材料制作而成，磁性材料能吸引铁、钴、镍等物质，所以可以被磁石门检查出的是铁器，故A正确，BCD错误。故选：A。A【例题4】小华同学在教室里擦黑板时，发现当板擦靠近黑板时，会被吸附在黑板上。为了探究是黑板具有磁性还是板擦具有磁性，他设计了下列实验，能得出正确结论的是（　　）A．用小磁针分别靠近板擦和黑板，小磁针都发生了偏转，说明黑板擦和黑板都具有磁性B．将板擦的正面和反面靠近黑板，板擦都能吸附在黑板上，说明板擦一定具有磁性C．将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转，板擦静止时某侧边始终指向东方，说明板擦一定具有磁性D．将板擦用细线悬挂起来，发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向，说明黑板具有磁性解：A、用小磁针分别靠近板擦和黑板，小磁针都发生了偏转，说明黑板擦和黑板可能有磁性；由于磁铁可以吸引铁、钴、镍等物质，黑板擦和黑板也可能没有磁性，故A错误；B、板擦不具有磁性，黑板具有磁性，将板擦的正面和反面靠近黑板，板擦都能吸附在黑板上；板擦具有磁性，黑板不具有磁性，将板擦的正面和反面靠近黑板，板擦都能吸附在黑板上，故B错误；C、将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转，若板擦不具有磁性，其指向无法判定，若发现板擦静止时某侧边始终的指向东方，说明板按擦受到了磁力的作用，则板擦一定具有磁性，故C正确；D、当板擦有磁性、黑板无磁性时，将板擦用细线悬挂起来，发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向；当板擦无磁性、黑板有磁性时，将板擦用细线悬挂起来，也会发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向，故D错误。故选：C。C磁性和磁体1. 磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。2. 磁体：具有磁性的物体叫磁体。磁体具有吸铁性和指南性。人工沙滩先经过磁选，就是利用吸铁性把铁钉铁片去除，选矿时把含铁矿石和不含铁矿石分开；指南针就是利用指南性。【例题5】磁力片是一种能拼出各种造型的玩具。每块磁力片每条塑料边内有一个可旋转的圆柱形磁体，如图所示。任意两块磁力片的塑料边靠近均能相互吸引。下列关于该磁体磁极分布最合理的是（　　）解：需注意题干条件圆柱形磁体可旋转，且任意两块磁力片的塑料边靠近均能相互吸引。根据异名磁极相互吸引，磁体需要通过旋转从而使异名磁极靠近，吸引。故选：B。B【例题6】如图甲是小明利用三合一数据线和充电宝同时给三部手机充电的情景，该数据线具有强磁自动收纳功能，数据线各部分靠拢时，可在磁力作用下自动整齐排列如图乙所示，便于收纳。下列关于充电过程和该数据线说法正确的是（　　）A．图甲中三部手机是串联的B．图甲中通过三部手机充电口的电流一定相等C．若拔掉其中一部手机，则通过充电宝输出口的电流变小D．数据线可以自动整齐靠拢，是因为同名磁极相互吸引C解：A、在图甲中，三部手机充电时，它们各自独立工作，互不影响符合并联电路的特点，所以三部手机是并联的，而不是串联，故A错误；B、因为三部手机是并联的，并联电路中各支路的电压相等，但由于不同手机的电阻不一定相同，根据可知，通过三部手机充电口的电流不一定相等，故B错误；C、若拔掉其中一部手机，并联电路的支路减少，总电阻增大，根据　　 总电流会变小，即通过充电宝输出口的电流变小，故C正确；D、磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，数据线可以自动整齐靠拢，是因为异名磁极相互吸引，而不是同名磁极相互吸引，故D错误。故选：C。磁极1. 磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。2. 磁极的规定：水平方向能够自由转动的磁体，静止时指南的一端叫南极，又叫S极，指北的一端叫北极，又叫N极。3. 磁极的特点：①自然界中不存在只有单个磁极的磁体，而且一个磁体也不可能有多余两个的磁极，磁体上的磁极总是成对出现。②把一根条形磁体分成几段，或把几段条形磁体靠吸引力合为一体，新得到的磁体仍然只有两个磁极。4. 磁极间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。物体是否具有磁性的判断方法1.判断方法：①利用磁体的指向性来判断；②利用磁体的吸铁性来判断；③利用磁极间作用规律来判断；④利用磁极磁性最强来判断。若A、B两根外形相同的钢棒，已知其中一根具有磁性，另一根没有磁性，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。2.温馨提示：①若被判断的物体与已知磁体相互排斥，由同名磁极相互排斥的规律可知，该物体一定具有磁性。②若被判断的物体与已知磁体相吸引，根据磁体具有吸铁性和异名磁极相互吸引的性质，判断出该物体可能有磁性，也可能没有磁性。【例题7】小明探究条形磁体周围的磁场时，将玻璃板平放在磁体上，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑后，再放上小磁针，如图所示。轻轻敲击玻璃板，观察到小铁屑在磁场中由于被______成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列；又观察到每个小磁针有固定指向，说明磁体周围的磁场具有_______。解：铁屑原来没有磁性，但在磁场的作用下能够获得磁性，小铁屑在磁场中由于被磁化成一个个小磁针，在磁场中有序地排列。磁场是有方向的，在磁场的不同位置，其磁场方向一般不同，同一位置，磁场方向固定，所以图中各点小磁针有固定指向。故答案为：磁化；方向性。方向性磁化【例题8】在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图。对实验中有关现象的分析不正确的是（　　）A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体C．轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离D．轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑在磁力作用下排列有序A解：A、磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，但不是将原来不存在的磁场显示出来。故A错误；B、铁屑原来没有磁性，但在磁场的作用下能够获得磁性，说明被磁化了。故B正确；C、铁屑质量较小，惯性小，运动状态容易改变。所以轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离。故C正确；D、铁屑受到磁场的作用，轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑逐渐有序排列。故D正确。故选：A。【例题9】如图所示是条形磁体的磁感线分布图，下列说法正确的是（　　）A．磁感线是磁场中真实存在的曲线B．P和Q两处的磁场强弱相同C．没有磁感线的区域就没有磁场D．该条形磁体的左端为S极，右端为N极D解：A．磁感线不是真实存在的，而是为了便于研究磁场假想的曲线，故A不符合题意；B．磁感线既能描述磁场方向也能描述磁场强弱，磁感线的疏密表示磁场强弱，P和Q两处的磁感线的疏密不同，磁场强弱不同，故B不符合题意；C．在磁体的周围，即使没有画上磁感线，也是存在磁场的，故C不符合题意；D．由图可知，小磁针的左端为N极，小磁针的N极靠近条形磁体的左端，由异名磁极相互吸引可知，该条形磁体的左端为S极，右端为N极，故D符合题意。故选：D。【例题10】关于磁场和磁感线，下列说法中错误的是（　　）A.磁场是有方向的，放在磁场中的小磁针N极所指的方向就是磁场方向B.磁感线只是用来描述磁场的一些假想曲线C.磁感线在磁体外部不相交，在磁体内部也不相交D.地理的北极就是地磁场的北极D解：A．放在磁场中的小磁针静止时，N极所指的方向，就是该点的磁场方向，故A正确；B．磁感线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故B正确；C．磁感线在磁体外部不相交，在磁体内部也不相交，故C正确；D．地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，故D错误。故选：D。磁感线①磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线并不存在；②磁感线是有方向的，在磁体外部总是从N极到S极；③磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱；④磁体周围磁感线的分布是立体的；⑤任何两条磁感线绝不会相交。1. 磁场：磁体周围存在着一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见、摸不着，我们把它叫作磁场。2. 理解磁场：磁场虽然看不见，摸不着，但是它是客观存在的。磁体间的相互吸引或排斥就是通过磁场实现的。磁场正确理解磁感线【例题11】中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。地磁场的磁感线_____（选填“是”或“不是”）真实存在的，地磁场的N极在地理的____（选填“南”或“北”）极附近。指南针静止时____极所指的方向始终在地理的北极附近。南解：地磁场的磁感线是人们为了形象的研究磁场的分布情况及其特点而引入的一些带箭头的曲线，不是真实存在的。地磁场的N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近。指南针静止时南极指南，北极指北，北极所指的方向始终在地理的北极附近。故答案为：不是；南；北。不是北1. 地磁场：地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场。2. 磁偏角：磁场的N极在地理的南极附近，磁场的S极在地理的北极附近。地磁场及其分布、磁偏角第2节 电流的磁场奥斯特的发现1. 奥斯特的发现　　1820年丹麦物理学家奥斯特正在课堂上给学生讲课。当他接通电路时，导线附近的一个小磁针动了，改变了指向。　　难道是电流产生了磁场？他怀着极大的兴趣继续做了许多实验后，终于证实电流的周围存在着磁场。　　奥斯特的发现，揭示了电与磁的联系，打开了电磁学领域的一扇大门，使人类对磁与电现象的研究进入了一个新的发展时期。2.电流的磁效应大量实验表明，通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做　　　　　　　。电流的磁效应磁针发生转动磁针反向转动通电螺线管的磁场1.实验：探究通电螺线管外部磁场的方向实验目的①探究通电螺线管外部磁场分布的特点。②探究通电螺线管外部磁场的方向。实验思路首先观察通电螺线管外部的磁场与哪种磁体相似，然后找出通电螺线管的极性与环绕电流方向之间的关系。实验器材螺线管、电源、开关、导线、有机玻璃板、铁屑和小磁针等。实验步骤①在一块玻璃板上安装导线绕成的螺线管，板面上均匀地撒满铁屑。②按照你设计的电路图，将螺线管等器材连接起来，然后闭合开关，给螺线管通电，轻轻敲击玻璃板面，观察玻璃板面上铁屑的分布情况。③仔细观察螺线管的结构，把螺线管用导线跟电源连接，弄清螺线管导线中电流的环绕方向。在螺线管的一端放一个小磁针，用小磁针判断通电螺线管的N极和S极。改变螺线管导线中电流的环绕方向，再次判断螺线管的N极和S极。通过上面的实验可以得出以下结论：①通电螺线管外部的磁场和____磁体的磁场相似。②通电螺线管两端的极性跟螺线管中_________有关。实验结论电流方向条形交流与合作　　在前面实验中，如果改变螺线管的缠绕方式，并先后改变导线中电流的环绕方向，螺线管的N极和S极是否会有变化呢。螺线管的N极和S极再次发生变化2.安培定则①内容：为了便于记忆， 安培总结出判断通电螺线管的磁极性跟电流方向的关系的方法：　　用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。②安培定则的应用b. 由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向（及电源正负极）。a. 根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性。a. 决定通电螺线管两端极性的根本因素是螺线管中电流的方向，电流的方向一致则通电螺线管两端的极性就相同。 b. N极和S极一定在通电螺线管的两端。c. 判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流的方向一致。③温馨提示1.磁化现象：把原来不显磁性的物质，在磁体或电流的等方式作用下使其显出磁性的过程叫做　　　。 （3）磁化的应用：磁化在生活中的应用主要体现在信息存储、驱动设备、家电配件等方面 磁化① 或 磁体；②用一个磁体在磁性物体上沿一个方向　　，就可使这个物体变成磁体；③利用充磁机对磁性材料充磁。钢被磁化后能长时间保持磁性，铁则不能。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。接触靠近摩擦2.磁化的方法：磁化3.磁化的应用：磁化在生活中的应用主要体现在信息存储、驱动设备、家电配件等方面。磁带和磁盘上都含有磁性物质，利用它上面的磁性物质可以存储声音、图像和文字信息。4.磁化的影响日常生活中，磁化会对生活用品产生一些不利的影响。【例题12】省科技馆的展品——铁钉桥（如图所示），给“桥墩”通电，它就能吸引铁钉，这是利用电流的___效应，铁钉又能吸引其它的铁钉，说明铁钉被_____了，从而连接成一座桥。解：给“桥墩”通电后，利用了电流的磁效应时两侧桥墩变成电磁铁，从而可以吸引小铁钉；左右两侧的桥墩是电磁铁，小铁钉和桥墩接触时被磁化，小铁钉有了磁性，所以将铁钉逐个连接时不会掉下来，从而连接成一座桥。故答案为：磁；磁化。磁化磁【例题13】关于如图所示的实验，下列说法不正确的是（　　）A．该实验是法拉第发现的B．是第一个成功揭示电和磁有联系的实验C．说明电能生磁D．说明电流具有磁效应A解：A、该实验是奥斯特发现的，故A错误；B、是第一个成功揭示电和磁有联系的实验，故B正确；C、说明电能生磁，故C正确；D、说明电流具有磁效应，故D正确。故选：A。1. 奥斯特实验说明：①通电导线周围存在磁场；②磁场方向和电流方向有关。2. 这一现象叫电流的磁效应，也就是所说的电生磁。3. 奥斯特是历史上第一个揭示了电与磁之间联系的科学家。电流的磁效应【例题14】如图所示是小明在老师的指导下进行的实验。（1）该实验是用来探究_____现象的。（2）移去软铁棒上方的条形磁铁，则可以看到的现象是铁屑从_______________。（3）若将软铁棒换成钢棒，当移去条形磁铁时可以看到的现象是____________________。解：（1）从实验装置中的磁铁、铁棒、铁屑的上下依次排列可以看出，此实验的目的是探究磁化现象；（2）铁是软磁材料，被磁化后，若外加磁场消失，磁性也会消失，所以移去软铁棒上方的条形磁铁，会看到铁屑会从铁棒上掉落；（3）钢属于硬磁材料，被磁化后，当外磁场消失的时候是会继续保持磁性的，所以将软铁棒换成钢棒，当移去条形磁铁时，铁屑依然停留在钢棒上。故答案为：磁化；铁屑从铁棒上掉落；铁屑依然停留在钢棒上。铁棒上掉落铁屑依然停留在钢棒上磁化磁化1. 磁化的概念：一些物质在磁体或电流的作用下获得磁性，叫做磁化。2. 硬磁性和软磁性：被磁化的物质如果离开磁体或电流仍长时间具有磁性，叫硬磁性材料，例如钢；如果很短的时间磁性就消失，叫软磁性材料，例如铁。【例题15】在探究“通电螺线管的磁性”的实验中，连接了如图所示的电路，小磁针的右边应该是____极；对调电源的正负极，闭合开关小磁针旋转180°，说明螺线管的磁场方向与_________有关。解：图中螺线管中的电流从左端流入，右端流出，由安培定则，可判断出螺线管的右端为N极，再根据磁极间的相互作用规律（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引），能确定小磁针的右端为S极。对调电源正负极，螺线管中电流方向改变，小磁针旋转180°，说明螺线管的磁场方向发生了改变，即螺线管的磁场方向与电流方向有关。故答案为：S；电流方向。电流方向S【例题16】如图所示通电螺线管的右侧是____（填“N”或“S”）极，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，螺线管的磁性____（填“增强”、“不变”、“减弱”）。N解：由图可知，电流从螺线管的左端流入，用右手握住螺线管，大拇指指向右端，所以右端是N极。滑片向左移动时，连入电路的电阻变小，电流增大，在螺线管的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。故答案为：N；增强。增强【例题17】科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池，然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在水果电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。下列判断正确的是（　　）A．通电螺线管的左侧是N极B．水果电池M端为负极C．把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变解：A．根据异名磁极相互吸引，小磁针左侧是N极，通电螺线管的左侧是S极，故A错误； B．根据螺线管右侧为N极，电流从右侧流入，故电源N为正极，水果电池M端为负极，故B正确； C．把小磁针取走，磁场依然存在，则通电螺线管周围的磁场不会消失，故C错误； D．改变电流方向，通电螺线管的方向改变，小磁针偏转方向改变，故D错误。故选：B。B【例题18】小海用自制电磁小船放在水中判断方向，如图所示，开关S闭合前，小船的船头（右端）指向东边。闭合开关S后，电磁小船的船头（右端）为电磁铁的___极（选填“N”或“S”）；在地磁场的作用下，船头最终将指向地理的____（选填“东”“南”“西”或“北”）方。南解：根据安培定则的内容判定线电流的磁感线的方法和题中图片可知：右手握住导线，让弯曲的四指指尖向上，此时，大拇指所指的方向是左端，左端就是通电螺线管的N极，右端（船头）是S极；船头为电磁铁的S极，所以最终它会指向南方。故答案为：S；南。S【例题19】某电磁门锁如图（a），图（b）是该电磁门锁的原理简化图。当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，请你在图（b）的电源右端括号内标出“+”或“-”极，并在电磁铁右端的括号内标明电磁铁右端的磁极。解：条形磁体的右端是N极，当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，说明电磁铁的左端是S极，右端是N极；根据安培定则可知，电流从电磁铁线圈的右后侧流入，从左前侧流出，因此电源右端是正极。如图：N【例题20】如图所示，是一个可自由转动的小磁针放在通电螺线管的一端最终静止时的状态，“N”是小磁针的极性。请在图中画出绕线（三匝即可），使它和电源形成闭合电路，并标出电源“+、-”极。解：小磁针N极向上，由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的上端为N极；假设电源的上端为“+”极，根据安培定则，大拇指指向螺线管的N极，弯曲的四指指向电流方向，因此电流从上端流入，螺线管的绕线方向如下图所示：1.通电螺线管磁场的特点：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。通电螺线管的磁场2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向之间的关系可以用安培定则来判断。用右手握住螺线管，弯曲的四指所指的方向和通电螺线管的电流方向一致，大拇指所指的方向就是通电螺线管的N极。安培定则第3节 电磁铁1.电磁铁①电磁铁的概念：内部插有_____的螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，这种磁体叫做_______。电磁铁铁芯电磁铁②电磁铁的工作原理电磁铁是利用_______________来工作的。通电后，铁芯被螺线管的磁场磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性增强。电流的磁效应2.实验：探究影响电磁铁磁性强弱的因素猜想与假设①电流的大小可能会影响电磁铁磁性的强弱。②线圈的形状和匝数可能会影响电磁铁的磁性强实验器材电磁铁（3只，不同匝数）、电流表1只、学生电源1台、开关、滑动变阻器1只、铁架台、大头针若干、导线若干等。实验方法控制变量法①控制电磁铁线圈的匝数相同，改变线圈中电流的大小。②控制电磁铁线圈的电流相同，改变线圈匝数。转换法判断磁性强弱方法：根据吸引大头针、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。实验过程① 电磁铁的磁性强弱跟电流大小的关系：将滑动变阻器、电流表和电磁铁串联起来，闭合开关，此时电磁铁线圈匝数一定，调节滑动变阻器，改变通过线圈的电流大小，观察电磁铁吸引大头针的数目变化。结论一：当匝数一定时，通过电磁铁的电流越 ，电磁铁的磁性越 。大强②电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系：把三个匝数不同的电磁铁，与滑动变阻器、电流表串联在电路中，闭合开关，此时电路中电流大小一定，观察电磁铁吸引大头针的数目变化。结论二：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越____，磁性越____。强多影响电磁铁磁性强弱的因素：电磁铁通电时____磁性，断电时磁性______；线圈的匝数乙丁时，通过电磁铁的电流越____，电磁铁的磁性______；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数______，磁性______。总结归纳有消失大越强越多越强3.电磁铁的优点电磁铁磁性的有无可由电流的通断来控制。电磁铁的磁性强弱，可用电流大小、线圈匝数多少来控制。电磁铁的极性变换，可通过改变电流方向来实现。4.电磁铁的应用　　电磁铁在生活、生产和科学技术中有很广泛的应用。从家里的全自动洗衣机到电动汽车，从磁悬浮列车到三峡水库的发电站，各种大小的电磁铁无处不在。【例题21】某同学将两个相同的铁钉绕制成电磁铁，连接如图所示的电路，使用足够数量的大头针进行探究实验。下列探究正确的是（　　）A．闭合开关S，电磁铁A线圈的匝数更少，所以通过电磁铁A线圈的电流更大B．闭合开关S，电磁铁B线圈的匝数更多，所以电磁铁B吸引的大头针数量更多C．若要使电磁铁A和B的磁性增强，可向右移滑动变阻器的滑片PD．只将两个铁钉换成同规格的两个铜钉，闭合开关S，电磁铁A吸引的大头针数量增多B解：A、由于两个线圈串联在电路中，故通过两个电磁铁的电流大小相等，故A错误；B、电流大小相同，铁芯相同，线圈的匝数越多，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁的磁性越强，故B正确；C、当滑片向右移动时，电阻增大，根据欧姆定律　　 可知电路中的电流减小，故电磁铁的磁性减弱，故C错误；D、铁钉会被磁化，使电磁铁磁性增强，铜钉不会磁化，将两个铁钉换成同规格的两个铜钉，磁性减弱，电磁铁A吸引的大头针数量减少，故D错误。故选：B。【例题22】用如图所示电路研究通电螺线管的磁场。先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引图钉的数目；再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引图钉的数目。①此时调节滑动变阻器是为了___________________________，来探究电磁铁磁性强弱与__________的关系。②实验中通过观察______________________，可以判断电磁铁的磁性强弱，这种实验方法叫做________。控制两次实验中电流大小不变线圈匝数电磁铁吸引图钉的数目转换法解：①将开关S从a换到b,改变了电磁铁线圈的匝数，根据控制变量法的要求，需要调节滑动变阻器使电流表的示数保持不变，这样才能单独研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。②实验中通过观察电磁铁吸引图钉的数目，可以判断电磁铁的磁性强弱，这种实验方法叫做转换法。电磁铁磁性强弱无法直接观察，而吸引图钉的数目能直观地反映出磁性的强弱，将不容易观察的磁性强弱转换为容易观察的吸引图钉的数目，所以是转换法。故答案：①控制两次实验中电流大小不变；线圈匝数；②电磁铁吸引图钉的数目；转换法。1.电磁铁的工作原理：电磁铁是利用电流的磁效应和通电螺线管插入铁芯后磁性大大增强的原理工作的。接通电路产生磁性，断开电路磁性消失。电磁铁2.电磁铁磁性强弱的影响因素线圈匝数多少、电流大小。当电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强；当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。【例题23】如图所示是某同学设计的“温度自动报警器”的电路图，能实现报警时红灯亮，铃响。图中金属丝下端与95℃刻度线对齐。下列说法中正确的是（　　）A．图中电磁铁工作原理是电磁感应B．控制电路的电源的正负极对调后不会影响自动报警器工作C．当温度达到85℃时就会发出报警信号D．如果要降低报警温度，需要将金属丝往上提B解：A、图中的A是电磁铁，电磁铁的工作原理是电流的磁效应。故A错误；B、报警器中的控制电路的电源的正负极对调后会影响电磁铁的极性，不会影响自动报警器工作，故B正确。C、水银温度计和电磁铁串联接在电路中，当温度升高到95℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，电铃响，故C错误；D、若报警温度将降低，报警的温度会低于95摄氏度，将上端的金属丝向下移，故D错误。故选：B。【例题24】如图是某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化，R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（　　）A．R1的阻值随温度的升高而增大B．温度升高过程中，电磁铁磁性减弱C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调大D．若控制电路电源电压降低，报警温度将升高D解：AB．当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭、蜂鸣器报警，表明此时继电器衔铁被吸引向下运动，即磁性增强，电路中电流变大，总电阻变小，即电阻R1的阻值变小，故R1的阻值随温度的升高而减小。故AB错误；C．若要调低报警温度，此时热敏电阻的阻值会变大，而蜂鸣器工作，控制电路中的电流需要变大，根据　　可知，电阻中的总电阻需要变小，因此应减小R2的阻值，故C错误；D．若控制电路电源电压降低，则电路中电流变小，要保持原来的电流不变，总电阻应减小，R1的阻值随温度的升高而减小，报警温度将升高，故D正确。故选D。【例题25】如图是一种温度自动报警器的工作原理图，其热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，则以下说法正确的是（　　）A．温度较低时，电铃响起，该装置报警B．电路工作时电磁铁上端为N极C．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点D．电磁继电器与发电机工作原理相同C解：A．温度较低时，热敏电阻阻值较大，根据 可知，控制电路中电流较小，电磁铁磁性较弱，衔铁没有被吸引下来，电铃所在电路断开，电铃不响，该装置不报警，故A错误；B．根据安培定则可知，大拇指所指的下端为N极，上端为S极，故B错误；C．当温度升高，热敏电阻阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，使电铃所在电路接通报警；温度降低时，电磁铁磁性减弱，衔铁在弹簧作用下复位，电铃电路断开，报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点，故C正确；D．电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，而发电机是利用电磁感应原理工作的，二者工作原理不同，故D错误。故选：C。【例题26】某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极，在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，安全指示灯熄灭，电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性（用“+”或“-”表示），并在虚线框内填入电铃（　　）和指示灯的电路元件符号。解：电磁铁上端为N极，根据安培定则，电源的右端为负极，左端为正极；当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，断开指示灯电路，同时动触点向下移动，接通电铃电路，电铃响报警；说明安全指示灯与上面的静触点连接，电铃与下面的静触点连接，指示灯和电铃并联，如图所示：1.电磁继电器的构成：由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成；工作电路由机器、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。电磁继电器2.电磁继电器的作用及实质：其主要工作器件是电磁铁，其对衔铁吸引力的变化与电磁铁磁性的变化相同，线圈匝数、电流大小能够改变电磁铁对衔铁的吸引力。第4节 跨学科实践　指南针1. 司南的诞生指南针的演变历经司南、罗盘、磁针三个主要阶段‌。最早的指南工具出现在中国战国时期，古人将天然磁石制成光滑的磁勺，把它放在刻着方位的铜盘上，静止时勺柄指向南方，发明了指南针的始祖—司南。追溯指南针的进化史2. 人工磁化与航海应用人工磁化技术运用：天然磁石的磁性较弱，磁勺与铜盘的摩擦影响其灵敏度，人们发现天然磁石可以使铁针磁化，我国最早发明了人工磁化制作指南装置的方法。航海应用：古代中国的航海家们很快就认识到了指南针的重要价值。他们利用指南针进行海上导航，大大提高了航行的安全性和准确性。指南针常用于航海、大地测量、军事及旅行等方面。3.罗盘的成熟南宋时期，指南针技术得到继续改进，人们将指南针与方位盘结合，制成了“罗盘”，显著提升导航精度。4.技术改良与全球应用16世纪后，液态罗盘、电磁罗盘等技术改进提升稳定性。 20世纪初，无线电信标等新技术兴起，但传统磁性指南针因其简单仍被广泛使用。自制指南针北宋沈括亲自试验了磁针的4种装置方法：把磁针横贯灯芯浮在水上、把磁针架在碗沿上、把磁针架在指甲上，以及把磁针用缕丝悬挂起来。1.材料准备一块磁铁，一根钢针或缝衣针，一片泡沫塑料或吹塑纸，一碗清水，一张小纸片，一支笔。 磁化完成后，将钢针靠近一些小铁屑，如果铁屑被钢针吸引并粘附，说明钢针已经成功被磁化。2.制作步骤①小磁针制作②准备浮体　　将轻质材料如泡沫塑料剪成适当大小的小圆片，将小磁针穿过圆片的中心位置，以确保钢针能平稳地漂浮在水面上。　　将带有钢针的泡沫塑料片轻轻置于水面上。需注意避免水花飞溅或触碰碗边，让浮体能够自由地在水面上漂浮。③制作浮式指南针3. 实验展示与优化　　当泡沫塑料片和钢针在水面上静止后，你会发现钢针的一端会指向一个特定的方向，那便是北方。用笔在泡沫塑料片上清晰地标出“北”和“南”的方向，从而完成指南针的制作。　　对比自制指南针与标准指南针的指向一致性，分析磁化强度对精度的影响。活动背景1.磁偏角的发现北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中首次记录磁偏角现象，指出地磁南极与地理北极存在偏差，在西方，直到1492年，哥伦布使用指南针横渡大西洋，才发现了磁偏角，这比沈括晚了400多年。2.磁偏角定义磁偏角是地球表面磁子午圈与地理子午圈之间的夹角， 本质是地磁场方向与地理北极之间的偏差。根据规定，磁针指北极N向东偏则磁偏角为 ，向西偏则磁偏角为 。磁偏角是指磁针静止时，所指的北方与真正北方的夹角。正负3.简易测量方法用小磁针静止时N极所指的方向（地磁南极）与地理北极的夹角，可粗略测量当地磁偏角。 测量思路①测定磁极方位：我们使用自制指南针，在静谧的环境中静待其稳定下来，观察并确定磁针静止时指向的方位，从而精准定位磁北极。②测定地理北极方位：我们可以利用太阳影子法，通过观测太阳高度和影子长度来计算地理北极的方向；或者查阅当地的地理坐标数据。③利用量角器测量地磁南极与地理北极的夹角：将指南针与地理北极方向线对齐，确保两者完全重合。随后，使用量角器测量指南针与地理北极方向线之间的夹角。 【例题27】指南针是我国古代四大发明之一，早期的指南针又叫司南。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”，“柢”即勺柄，如图所示。下列说法正确的是（　　）A．司南静止时勺柄指南，应标为N极B．司南周围的磁场强弱分布是均匀的C．如果地磁场消失，司南还能指示南北方向D．司南周围存在磁场，不存在磁感线D解：A．司南静止时勺柄指南，应标为S极，故A错误。B．司南周围的磁场分布是不均匀的，靠近磁极的位置磁性强，远离磁极的位置磁性弱，故B错误；C．司南静止时勺柄指南，它的磁极是南极，受到地磁场的作用，故C错误；D．磁场是客观存在的，磁感线是不存在的，磁感线是为了描述磁场而引入的，司南周围存在磁场，不存在磁感线，故D正确；故选：D。【例题28】科技小组同学在自制指南针活动中，用条形磁体将缝衣针磁化后，放在水中漂浮的一片树叶上。多次轻轻旋转树叶，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（　　）A．树叶尖端指向地磁场的南极 B．指南针的S极应标注在树叶尖端C．树叶尖端会排斥磁体的N极D．自制指南针周围存在磁场和磁感线解：A．树叶的尖端总是指向南方，是地磁场北极，故A错误；B．由异名磁极相互吸引可知，指南针的“S”应标注在树叶尖端，故B正确；C．树叶尖端会吸引磁体的N极，故C错误；D．树叶周围存在磁场，磁场是真实存在的，磁感线是假想的曲线，故不存在磁感线，故D错误。故选：B。B【例题29】如图所示，小明同学在家自制指南针，他用条形磁铁顺着一个方向反复摩擦缝衣针，再将针穿过纸片放在水面上，一个简单的指南针就做好了。使用过程中，若缝衣针尖由于受到_______的作用指向南方，则针尖相当于指南针的____极。南地磁场解：使用过程中，缝衣针尖由于受到地磁场的作用指向南方，则针尖相当于指南针的南极。故答案为：地磁场；南。复习思路总结认识磁现象，认识磁场、地磁场了解电磁铁和电磁继电器认识·磁感线描述磁场·电磁铁和电磁继　 电器的工作原理理解运用磁感线描述磁体周围的磁场安培定则的运用；电磁铁、电磁继电器在应用