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第一部分系统复习成绩基石第十九讲电与磁知识网络梳理【例1】关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是(D)A．铜、铁和铝都能够被磁体所吸引B．磁感线是磁场中真实存在的曲线C．磁场对放入其中的物体产生力的作用D．物理学中，把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向常考类型突破要点1磁现象考查角度：①磁体的性质；②磁场的特点及方向；③磁感线．思路点拨►铜、铝不是磁性材料，不能被磁体吸引；磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在；磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力作用；物理学中，把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向．要点2电流的磁效应考查角度：①电流的磁效应(科学家奥斯特的贡献)；②通电螺线管的磁场方向和电流方向的关系；③影响电磁铁磁性强弱的因素；④电磁继电器在实际中的应用．类型1安培定则的应用【例2】如图所示，电磁铁P和Q通电后(B)A．P的右端是N极，Q的左端是S极，它们相互吸引B．P的右端是S极，Q的左端是S极，它们相互排斥C．P的右端是N极，Q的左端是N极，它们相互排斥D．P的右端是S极，Q的左端是N极，它们相互吸引思路点拨►由安培定则可得螺线管P左侧为N极，右侧为S极；螺线管Q左侧为S极，右侧为N极，即两磁铁同名磁极相对，相互排斥．类型2影响电磁铁磁性强弱的因素【例3】在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．(1)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加(填“增加”或“减少”)，说明电流越大，电磁铁磁性越强．(2)根据图示的情境可知，甲(填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强．(3)根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的S极．(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是大头针被磁化，同名磁极相互排斥.思路点拨►(1)当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；(2)由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲、乙串联，电流相等，甲的线圈匝数多于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；(3)根据安培定则，乙铁钉的上端是电磁铁的S极；(4)大头针被磁化，同名磁极互相排斥，所以下端分散．类型3电磁继电器的应用【例4】小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭，在实际调试时发现灯始终亮，而光敏电阻和其他元件都正常．下列调节能使控制电路达到要求的是(C)A．减少电磁铁线圈的匝数B．抽出电磁铁的铁芯C．滑动变阻器的滑片P向左移D．减小控制电路的电源电压思路点拨►光敏电阻受到光照时电阻变小，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁向下，切断工作电路，灯不亮．小明设计的控制电路，光亮时，灯不灭，说明控制电路中的电流较小，电磁铁的磁性较弱，将滑动变阻器的滑片P向左移动，可减小滑动变阻器连入电路中的阻值，增大控制电路中的电流，使电磁铁的磁性增强，从而使控制电路达到要求．要点3磁场对电流的作用考查角度：①磁场对电流作用的装置图及实验过程；②影响导体受力运动方向的因素；③电动机的原理及换向器的作用．【例5】江涛用如图所示的实验装置，探究“磁场对通电直导线的作用”．闭合开关S，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动．要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是(B)A．将A、B两端对调B．将蹄形磁体的N、S极对调C．换用磁性更强的蹄形磁体D．将滑动变阻器的滑片P向右移动思路点拨►通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向．如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变．将A、B两端对调，受力运动方向不变；将蹄形磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素(磁场方向)，受力运动方向改变；换用磁性更强的蹄形磁体，将增大导线的运动速度，不会改变运动方向；将滑动变阻器的滑片P向右移动，电路中的电流减小，将减小导线的运动速度，不会改变运动方向．类型突破影响通电导体运动方向的因素要改变通电直导线的运动方向，只改变电流方向和磁场方向中的一个即可，两个因素不能同时改变．【例6】线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向(B)A．相反，是由于磁场方向相反了B．相反，是由于流过ab的电流方向相反了C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变思路点拨►观察甲、乙两图可知，甲图中通过导线ab的电流方向为b→a，乙图中通过导线ab的电流方向为a→b，因磁场方向不变，所以导线ab所受磁场力的方向改变．【例7】如图所示的实验装置中能够演示发电机原理的是(B)要点4磁生电考查角度：①产生感应电流的条件；②影响感应电流方向的因素；③发电机装置及其原理．思路点拨►A图电路中有电源，即通电后，磁场中的金属棒会受力运动，是电动机的原理图；B图的闭合电路中没有电源，当ab做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这就是电磁感应现象，是发电机的原理图；C图是著名的奥斯特实验，该实验说明了通电导线周围存在着磁场；D图装置是用来研究影响电磁铁磁性强弱因素的实验装置．【例8】探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示．(1)本实验中，我们通过观察什么现象来判断电路中是否有感应电流？电流表指针是否偏转.(2)通过比较图甲与图丙可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；通过比较图甲与图乙可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线的运动．(3)若图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，电路有(填“有”或“无”)感应电流．思路点拨►(1)通过观察电流表指针是否偏转可以判断电路中是否有感应电流．(2)图甲和图丙，导体切割磁感线方向相同，图甲电流表指针偏转说明电路中有感应电流产生．图丙中电流表指针没有偏转说明电路中没有感应电流产生．比较两个电路，图甲是闭合电路，图丙是断路．由图甲、丙可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合．图甲和图乙，电路是闭合的，图甲导体做切割磁感线运动，图乙导体没有做切割磁感线运动，电路中没有感应电流．图甲和图乙说明产生感应电流的另一个条件是导体在磁场中做切割磁感线运动．(3)如果导体AB不动，磁铁左右运动，根据运动的相对性，导体也在做切割磁感线运动，也会产生感应电流.实验聚焦突破本讲有4个三级实验考点：探究通电螺线管外部磁场的方向(安培定则)；探究影响电磁铁磁性强弱的因素；探究磁场对电流的作用；探究电磁感应现象．(要求能够熟练操作、掌握整个实验过程，包括装置图、实验方法、器材、电路连接、步骤、数据表格、结论以及易错点等问题)一、探究通电螺线管外部磁场的方向：在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针．(1)通电后小磁针的指向如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似．(2)小明改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关．(3)由安培定则可知乙图中S闭合后，螺线管的上端为S极．二、探究电磁铁磁性强弱的影响因素：步骤(1)闭合开关S，并将滑片P左移，发现电流表示数变大，弹簧C越来越长，说明电磁铁磁性越来越强.(2)保持电流表示数不变，换用电磁铁B，发现弹簧更长，说明B这时的磁性比A的强(填“强”或“弱”).结论电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关.三、探究磁场对电流的作用：实验过程如图，闭合开关，导体ab向右运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用；将磁体的N、S极对调后，闭合开关，导体ab向左运动．这说明通电导体的受力方向与磁场方向有关.应用此现象中，电能转化为机械能；据此制成了电动机.四、探究电磁感应现象：过程当导体向左或向右运动时，电流表的指针偏转(填“偏转”或“不偏转”)，说明电路中有(填“有”或“无”)电流.应用在此现象中，机械能转化成电能，据此制成了发电机.结论闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就产生感应电流.由电生磁想到了磁生电，采用的研究方法是逆向思考法.六年真题全练命题解读1.[2017·青岛，2,2分]第一个发现“电流磁效应”的科学家是()A．法拉第B．安培C．牛顿D．奥斯特D2.[2015·青岛，11,3分][不定项]下列知识结构中，正确的是()ABC磁场对电流的作用是通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能；电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象，将机械能转化为电能，选项D错误．3.[2014·青岛，11,3分][不定项]下列知识结构中，正确的是()AC钳子是省力杠杆，动力臂大于阻力臂，费距离；钓鱼竿是费力杠杆，动力臂小于阻力臂，省距离；天平是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，不省距离也不费距离，因此选项A正确；当物体位于2f＞u＞f时，在光屏上成倒立、放大的实像，不是虚像，因此选项B错误；通电导体在磁场中会受到力的作用，它的受力方向跟电流方向、磁场方向有关，应用于电动机，工作时，将电能转化为机械能；在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流，感应电流方向与磁场方向、导体切割磁感线运动方向有关，应用于发电机，工作时，将机械能转化为电能，因此选项C正确；物体不受力或受平衡力作用，物体处于平衡状态，物体做匀速直线运动或处于静止状态，运动状态不变；物体受非平衡力作用，做变速运动，运动状态不断变化，因此选项D错误．4.[2013－2015年·青岛，2分]下列作图中，有错误的是()B5.[2017·青岛，专题三5(2)，4分]探究电磁感应现象：方法小雨由电流的磁效应联想到：“既然电能够生磁”，那么“磁能否生电”？小雨提出问题时运用的科学方法是逆向思维法.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，导体中就产生感应电流．在此过程中机械能转化为电能．问题讨论把上述实验中灵敏电流计换成电源，发现通电导线在磁场中运动，据此制成了电动机.6.[2016·青岛，专题三5(1)，4分]探究磁场对电流的作用：过程如图，闭合开关，导体ab向右运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用．据此原理可以制成电动机.问题讨论为使实验现象更明显，若把导体换用轻质塑料棒，实验不能(填“能”或“不能”)成功，因为塑料是绝缘体.7.[2015·青岛，专题三5(2)，2分]探究影响电磁铁磁性强弱的因素：问题讨论如图所示，发现电磁铁甲比乙吸引铁钉多，说明在电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性越强.通过电磁铁吸引铁钉的多少来判定它的磁性强弱，运用的科学方法是转换法.8.[2014·青岛，专题三5(1)，4分]探究通电螺线管外部磁场的方向：过程现象如图是小雨通过改变通电螺线管中电流方向或线圈的缠绕方向观察到的现象，请根据图甲、乙、丙中小磁针的指向，判定并标出图丁中小磁针的N、S极.方法结论实验中通电螺线管的极性可以通过小磁针的指向来确定，这里运用了转换法.我们可以用安培定则来判定通电螺线管的极性与导线中电流方向的关系.应用请标出图中电源的正、负极.9.[2013·青岛，专题三5(1)，4分]探究电磁感应现象：方法小雨由电流磁效应想到，既然“电能生磁”，那么“磁能否生电”？由此他开始了研究．小雨提出问题时运用了逆向思考法.过程如图，当导体ab前后运动时，电流表指针发生偏转，此时机械能转化为电能．据此制成了发电机.10.[2016·青岛，专题三6(2)，1分]请根据小磁针的指向标出电源的正、负极．11.[2012·青岛，专题三6(1)，2分]如图，当闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引B，带动小球敲击C发声，但同时A、B分离，电路断开，电磁铁失去磁性，B复位又将电路接通．如此反复，电铃持续发声．