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第21课时电与磁考点知识聚焦考点一磁现象磁性能够吸引等物质的性质磁极定义磁体上磁性的部分叫磁极,分为和作用同名磁极相互,异名磁极相互铁、钴、镍最强南(S)极北(N)极排斥吸引考点知识聚焦考点二磁场基本性质磁场对放入其中的磁体产生的作用;磁极间的相互作用就是通过而发生的方向规定在磁场中的某一点,小磁针静止时极所指的方向就是该点磁场的方向力磁场北考点知识聚焦（续表）表示:磁感线定义在磁场中画一些有方向的曲线,可以方便、形象地描述磁场,这就是磁感线,磁感线实际并不存在方向磁感线上任何一点的都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致分布磁体周围的磁感线都是从磁体的极发出,回到磁体的极,磁感线是封闭曲线,不能相交;磁感线可以表示磁场的强弱,密集处磁场较强,稀疏处磁场较弱切线方向北南考点知识聚焦（续表）地磁场①地球周围存在磁场,小磁针指示南北是因为受到地磁场的作用;②地磁场的南极在地理附近,地磁场的北极在地理附近;③磁偏角:最早由我国宋代学者发现北极南极沈括考点知识聚焦考点三电生磁1.电流的磁场奥斯特实验实验现象结论通电导线周围存在,磁场的方向与有关通电螺线管磁场分布通电螺线管外部磁场和的磁场相似判定方法安培定则:如图所示,用手握住通电螺线管,让四指指向通电螺线管中,则拇指所指的那端就是通电螺线管的磁场电流方向条形磁体右电流的方向N极考点知识聚焦2.电磁铁及其应用构造带有铁芯的螺线管,铁芯用软铁制成原理电流的效应优点磁性的有无可以由来控制;磁性的强弱可以由来控制;磁极的方向可以由来控制探究课题:电磁铁磁性的强弱与什么因素有关探究方法①控制变量法;②实验中通过观察来显示电磁铁磁性的强弱,即“转换法”得出结论影响电磁铁磁性强弱的因素:的大小、的多少、有无。同一电磁铁,电流越大,磁性;电流一定时,线圈匝数,磁性越强磁电流的通断电流的大小电流的方向电磁铁吸引曲别针的多少电流线圈匝数铁芯越强越多考点知识聚焦（续表）应用:电磁继电器原理如图所示:通电时,电磁铁具有,向吸引衔铁,将工作电路触点接通,工作电路闭合;断电时,电磁铁失去磁性,弹簧将衔铁拉起,工作电路断开作用利用、弱电流电路的通断,间接控制高电压、的工作电路,还可以实现远距离操作和自动控制实质利用电磁铁控制工作电路的磁性下低电压强电流开关考点知识聚焦考点四探究:磁场对通电导线的作用实验装置及现象闭合开关后,通电导体会,改变电流方向或磁场方向,导体的运动方向也会发生探究结论通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向跟的方向和的方向都有关,当电流的方向或磁场的方向变得相反时,通电导体受力的方向也变得相实际应用在这个探究过程中,电能转化为,根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成了,应用该原理的还有扬声器等运动改变电流磁场反机械能电动机考点知识聚焦考点五探究:什么情况下磁可以生电发现者英国物理学家法拉第实验装置及现象①闭合开关,导体ab左右运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转;②改变导体运动方向或磁场方向,灵敏电流计指针的偏转方向改变探究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,导体中会产生感应电流;感应电流的方向与和导体做切割磁感线的有关实际应用在电磁感应现象中,能转化为电能,利用此原理制成了磁场方向运动方向机械发电机考点知识聚焦考点六电动机与发电机项目直流电动机交流发电机原理图原理(磁场对电流的作用)构造有换向器无换向器能量转化转化为转化为实质用电器电源区分关键因电而动,电路中有电源因动生电,电路中无电源通电线圈在磁场中受力转动电磁感应电能机械能机械能电能考点知识聚焦考点七信息的传递1.电磁波及其应用产生当导体中有迅速的电流时,会向周围空间发射电磁波传播电磁波的传播介质,在真空中的传播速度等于光速,光是一种电磁波应用无线电波:用于广播、电视和移动电话;所有射线:如X射线、γ射线等广泛用于医学、农业、工业等领域变化不需要考点知识聚焦2.信息之路微波通信靠微波中继站转接信号卫星通信在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星,就可以实现全球通信光纤通信利用激光在光导纤维中的传播来传递信息的方式网络通信利用因特网实现资源共享和信息传递热点考向探究探究一磁现象和磁场例1[2018·绵阳]指南针是我国四大发明之一,《论衡》记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。如图21-1所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是()图21-1A.地理南极,地磁北极B.地理南极,地磁南极C.地理北极,地磁北极D.地理北极,地磁南极A考点知识聚焦【变式】[2017·天津]图21-2中磁体两极间磁感线的画法正确的是()图21-2A热点考向探究探究二电流的磁场例2[2016·呼和浩特]如图21-3所示,下列说法中错误的是()图21-3A.这是模拟奥斯特实验的一个场景B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场C.将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变D.将图中导线断开,小磁针静止后N极将指向地磁的北极【答案】D【解析】据图可知,该实验是用于模拟奥斯特实验的一个场景,故A正确,不符合题意。该实验中,若给导线通电,下面的小磁针会转动,即说明通电导线周围存在着磁场,故B正确,不符合题意。由于磁场的方向与电流的方向有关,所以将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变,故C正确,不符合题意。将图中导线断开,小磁针受地磁场的作用,静止后N极将指向地理的北极,而不是地磁的北极,故D错误,符合题意。热点考向探究【变式】[2018·德州]小磁针静止时的指向如图21-4所示,由此可以判定螺线管的A端是(选填“N”或“S”)极,接线柱a连接的是电源(选填“正”或“负”)极。图21-4【答案】S正【解析】根据磁极间相互作用的规律可知,螺线管A端为S极。由安培定则判得,面向我们的一面电流方向向下,故a连接的是电源的正极。热点考向探究例3[2018·绥化]在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,电源电压恒定,大、小铁钉各自完全相同,进行如21-5所示的甲、乙、丙三次实验。图甲中大铁钉的N极是(选填“钉尖”或“钉帽”)。通过观察甲、乙两次实验现象,得出的结论是;通过观察图丙实验现象得出的结论是。将图甲中的小铁钉换成小钢钉进行实验,断开开关后,发现的有趣的实验现象是。图21-5探究三电磁铁及其作用钉帽线圈的匝数相同时,通过的电流越大,电磁铁的磁性越强通过的电流相同时,外形相同的线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强有部分小钢钉在大铁钉上没有掉下来【解析】因为钢被磁化后磁性不能立即消失,一部分小钢钉会吸在大铁钉上不掉落。热点考向探究【变式1】[2018·泸州]如图21-6所示,电磁铁上方附近有一点A,小磁针置于电磁铁的右方附近。闭合开关S,下列判断正确的是()图21-6A.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.小磁针静止后,其N极的指向向右D.向左移动滑片P,电磁铁的磁性减弱【答案】C【解析】闭合开关后,根据安培定则可知,通电螺线管右侧是N极,左侧是S极,故A错误。A点的磁场方向向左,故B错误。根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的原理,小磁针静止后N极的指向向右,故C正确。向左移动滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,故D错误。热点考向探究【变式2】[2018·嘉兴]如图21-7所示是一个温度自动报警器的工作原理电路图。当控制电路中有电流通过时,电磁铁左端为极。在使用中发现,当温度达到设定值时,电铃没有报警。经检查,各元件完好、电路连接无误,则可能是因为(写出一种即可)导致工作电路没有接通。图21-7S控制电路电源电压太小【解析】由安培定则可知,电磁铁左端为S极。当温度升高到设定值时,水银柱与上方金属丝连通,使控制电路形成通路,电磁铁中有电流通过,电磁铁吸引衔铁,由于电磁铁磁性的大小与电流大小和线圈匝数多少有关,如果该电路电源电压太小,使得电流较小,磁性较小,则电磁铁吸引不动衔铁,工作电路不会接通。热点考向探究【变式3】[2018·遂宁]如图21-8所示,弹簧测力计下悬挂一条形磁体,当开关闭合后,弹簧测力计示数变小。请标出电磁铁的S极和用“+”标出电源的正极。图21-8如图所示热点考向探究例4[2017·兰州]如图21-9所示的实验装置,在两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导体ab。图21-9(1)接通电源,这时会看到导体ab向左运动,这表明。(2)若只对调磁体的磁极或只改变导体ab中的电流方向,观察到导体ab均向右运动,这表明。(3)如果把磁体的两极对调,同时改变通过导体ab的电流方向,会看到导体ab的运动方向跟原来(选填“相同”或“相反”)。探究四磁场对电流的作用电动机通电导体在磁场中会受到力的作用通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关相同热点考向探究例5[2017·呼和浩特]在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时,其类似的实验装置如图21-10甲所示,示意图如图乙。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用,把实验装置放在两个房间,在右边房间里把磁铁反复插入线圈,然后科拉顿跑到左边房间里观察,结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的()A.该实验过程中没有发生电磁感应现象B.通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象C.科拉顿没看到小磁针偏转,是因为线圈中没有产生电流,所以看不到小磁针偏转D.科拉顿没看到小磁针偏转,是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时,线圈中产生的电流已经消失,所以小磁针也停止偏转探究五电磁感应现象发电机图21-10D热点考向探究【变式】[2018·成都]关于如图21-11所示实验,下列说法正确的是()图21-11A.用该装置可探究如何让通电导体在磁场中动起来B.法拉第根据该实验揭示的原理发明了电动机C.导体ab竖直向上运动时,灵敏电流计指针偏转D.导体ab水平向左运动时,灵敏电流计指针偏转D热点考向探究例6[2018·盐城]我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能,它传递信息是利用()A.微波B.次声波C.超声波D.红外线探究六信息的传递A