1、 知识准备知识准备: 1.自由转动的小磁针静止时自由转动的小磁针静止时,总是一端指总是一端指_, 一端指一端指_. 2. 任何磁体都有两个任何磁体都有两个_,即即_和和 _极极,磁体周围的空间存在着磁体周围的空间存在着_, 磁体间的作用是通过磁体间的作用是通过_而发生的而发生的. 3. 放在磁体周围的小磁针受到放在磁体周围的小磁针受到_的作用的作用 而发生而发生_.那么那么,一个静止时指南北的小一个静止时指南北的小 磁针磁针,发生了偏转发生了偏转,我们可以猜想我们可以猜想:它可能受到了它可能受到了 _的作用的作用. 南南 北北 磁极磁极 南南 北北 磁场磁场 磁场磁场 磁力磁力 偏转偏转 磁力
2、磁力 4.为了形象的描述磁场为了形象的描述磁场,我们应用了我们应用了 _模型模型,在磁体的外部在磁体的外部,它是它是 从磁体的从磁体的_极出来极出来,回到磁体的回到磁体的 _极极. 磁感线磁感线 北北 南南 磁体在它的周围空间能产生_， 那么，不用磁体能否在空间产 生磁场呢？ 磁场 让我们从 1820年丹麦 的物理学家 奥斯特对电 流磁现象的 发现说起吧。 1、在小磁针的上方拉一根与小磁针平 行的直导线，当直导线上通电流时，你 观察到_ 小磁针发生了偏转。 思考：小磁针为什么发生偏转？ 小磁针受到了磁力的作用。 没有其它的物体与之直接接触，那 么什么东西能使小磁针受到力的作用 呢？ 是磁场，是
3、通电导线周围的磁场。 结论：通电导线的周围存在_。 直线电流的磁场直线电流的磁场 磁场 2.改变电流的方向，观察小磁针 的偏转方向有什么变化？ 小磁针的偏转方向发生改变，指 向与原先相反。 直线电流的磁场直线电流的磁场 1 1. .18201820年年，丹麦物理学家丹麦物理学家 在静止的小在静止的小 磁针上放置一根与磁针平行的导线磁针上放置一根与磁针平行的导线，给给 导线通电时导线通电时，小磁针立即小磁针立即 ，切断电切断电 流时流时，小磁针又小磁针又 ，其实验说明：其实验说明： _ 。 奥斯特奥斯特 转动转动 复原复原 通电导线周围存在磁场通电导线周围存在磁场 及时巩固 直线电流的磁场直线电
4、流的磁场 2 2. .电流的磁场与电流的磁场与_方向有关方向有关， 改变改变_方向方向，磁场的方向磁场的方向 也随之改变也随之改变。 及时巩固 电流 电流 直线电流的磁场直线电流的磁场 现象：铁屑的 分布呈同心圆 状，且靠近直 导线铁屑越多， 即磁感线越密 集。说明磁场 越强。 直线电流的磁场直线电流的磁场 1.直线电流的磁场直线电流的磁场 模拟模拟奥斯特实验奥斯特实验 通电导线周围存在通电导线周围存在磁场磁场 直线电流直线电流磁场的分布规律磁场的分布规律 结论结论: 直线电流磁场的磁感线，是环绕导直线电流磁场的磁感线，是环绕导 线的线的同心圆，同心圆，距离直线电流越距离直线电流越近，近， 磁
5、场越磁场越强。强。 右手直握直导线，右手直握直导线， 电流方向拇指指，电流方向拇指指， 四指环指磁感线。四指环指磁感线。 右手螺旋定则右手螺旋定则（安培定则）（安培定则） 2.通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场 讨论：通电螺线管周围是否存在磁场讨论：通电螺线管周围是否存在磁场 如何设计实验来验证如何设计实验来验证 你还有其他的方法吗你还有其他的方法吗? ? 问题问题3: 通电螺线管的磁场分布通电螺线管的磁场分布 实验实验 N 与条形磁铁的磁场分布相同与条形磁铁的磁场分布相同 用右手握螺线管用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中让四指弯向螺线管中 的电流方向的电流方向,大拇指所指的那一端就是大拇指所指
6、的那一端就是 通电螺线管的北极通电螺线管的北极 N 请伸出你的右手请伸出你的右手 右手螺旋定则右手螺旋定则: (: (安安 培定则培定则) ) 判定判定 方法方法: : 安培定则的应用安培定则的应用: : 实战演练实战演练 ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) 1.1.在下图中标出通电螺线管的在下图中标出通电螺线管的N N极和极和S S极。极。 N N N S N S S S 练一练练一练 考点三考点三 电磁铁电磁铁 考点清单考点清单 1电磁铁由电磁铁由通电螺线管通电螺线管和和铁芯铁芯组成。通电螺线管的磁性组成。通电螺线管的磁性 强弱与强弱与电流大小电流大小、线圈匝数线圈匝数，以及以
7、及是否插入铁芯是否插入铁芯有关。有关。 电流越大电流越大，线圈匝数越多线圈匝数越多，磁性磁性越强越强；插入铁芯；插入铁芯，磁磁 性性增强增强。 特别关注 特别关注 为了直观地体现通电螺线管的磁性强弱为了直观地体现通电螺线管的磁性强弱，通通 常运用转换常运用转换法。可采用弹簧长度变化、吸引大头针数目的法。可采用弹簧长度变化、吸引大头针数目的 多少、多少、小磁针偏转的快慢等方法比较磁性强弱。小磁针偏转的快慢等方法比较磁性强弱。 2电磁铁的应用举例：电磁铁的应用举例：电磁起重机、电磁选矿机、电磁电磁起重机、电磁选矿机、电磁 继电器、磁悬浮列车、信息的磁记录继电器、磁悬浮列车、信息的磁记录。 电磁铁的
8、特点：可以通过电路通断控制磁性的有无；电磁铁的特点：可以通过电路通断控制磁性的有无； 可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少控制磁性的可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少控制磁性的 强弱；可以通过改变电流的方向来改变通电螺线管的极强弱；可以通过改变电流的方向来改变通电螺线管的极 性。性。 要点点拨要点点拨 特别关注特别关注 研究影响电磁铁磁性强弱因素的方法为控制研究影响电磁铁磁性强弱因素的方法为控制 变量法。在实验设计时变量法。在实验设计时，要注意控制实验条件。要注意控制实验条件。 【典例 3】 (2016江苏常州)小明用如图 22-3 所示的装置探究电磁铁的性质， 只用该装置，下列结论中无
9、法 探究的 是() A线圈匝数越多，磁性越强 B线圈电流越大，磁性越强 C拔出线圈中的铁钉，磁性变弱 D改变电流方向，磁场方向改变 点评：点评：本题考查探究影响电磁铁磁性强弱的因素本题考查探究影响电磁铁磁性强弱的因素，解题的解题的 关键是知道题设可以提供的不同单个变量。关键是知道题设可以提供的不同单个变量。 解析：解析：由图可知由图可知，两电磁铁串联两电磁铁串联，通过的电流相等通过的电流相等，右边电磁右边电磁 铁线圈匝数比左边电磁铁多铁线圈匝数比左边电磁铁多，吸引的大头针多吸引的大头针多，说明右边电磁说明右边电磁 铁的磁性强铁的磁性强，因此用该装置可以探究因此用该装置可以探究“线圈匝数越多线圈
10、匝数越多，磁性越磁性越 强强”；由图可知；由图可知，当向左移动滑片时当向左移动滑片时，滑动变阻器连入电路的滑动变阻器连入电路的 阻值变小阻值变小，由欧姆定律可知由欧姆定律可知，电流变大电流变大，对同一个电磁铁进行对同一个电磁铁进行 观察观察，可以发现该电磁铁吸引的大头针数目明显增多可以发现该电磁铁吸引的大头针数目明显增多，可以探可以探 究究“线圈电流越大线圈电流越大，磁性越强磁性越强”；若；若将线圈的铁钉拔出，线圈将线圈的铁钉拔出，线圈 磁性大大减弱， 被吸引的大头针的数目明显变少， 可以探究磁性大大减弱， 被吸引的大头针的数目明显变少， 可以探究 “拔拔 出线圈中的铁钉，磁性变弱出线圈中的铁
11、钉，磁性变弱” ；改变电流方向，两个电磁铁仍；改变电流方向，两个电磁铁仍 然具有磁性， 仍然可以吸引大头针， 不能体现磁场方向的改变。然具有磁性， 仍然可以吸引大头针， 不能体现磁场方向的改变。 答案答案：D 考点四考点四 电磁感应电磁感应 考点清单考点清单 1闭合电路的一部分导体闭合电路的一部分导体在磁场中做在磁场中做切割磁感线切割磁感线运动时运动时， 导体中会产生电流导体中会产生电流， 这种这种现象叫电磁感应。 它是由英国现象叫电磁感应。 它是由英国 物理学家物理学家法拉第法拉第发现的。发现的。 2 在电磁感应中产生的电流叫感应电流。感应电流的方在电磁感应中产生的电流叫感应电流。感应电流的
12、方 向与向与导体运动方向导体运动方向(切割磁感线方向切割磁感线方向)和和磁场方向磁场方向有关。有关。 3电磁感应现象是将电磁感应现象是将机械机械能转化为能转化为电电能能，应用举例：应用举例：发发 电机、话筒电机、话筒。 1产生感应电流的条件注意三点：一是产生感应电流的条件注意三点：一是“闭合电路闭合电路” ，电电 路必须是完整的回路；二是路必须是完整的回路；二是“一部分导体一部分导体” ，不是全部不是全部 的导体都在参与运动；三是的导体都在参与运动；三是“切割磁感线运动切割磁感线运动” ，导体导体 的运动必须是切割磁感线的。的运动必须是切割磁感线的。 要点点拨要点点拨 2在磁场中做切割磁感线运
13、动的导体相当于一个电源。在磁场中做切割磁感线运动的导体相当于一个电源。 【典例【典例 4】 (2016 浙江台州浙江台州)有人发明了一种有人发明了一种 “发电地板发电地板” ，” ， 如图如图 22- 4 所示。发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成所示。发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆行人或车辆 通过时通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，便能发电。便能发电。 下列选项中下列选项中，与该发电地板的工作原理相同的是与该发电地板的工作原理相同的是 ( ) 点评：本题考查电磁感应知识，解题的关键是要了解各种电磁现象 的实质并能从题中信息判断该“
14、发电地板”利用的电磁学原理。 解析：解析：“发电地板发电地板”利用的是电磁感应原理。利用的是电磁感应原理。A 图是图是奥斯奥斯 特实验特实验， 即通电导体周围存在磁场；即通电导体周围存在磁场； B 图是电磁感应现象图是电磁感应现象， 即闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动即闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生电流产生电流 的现象；的现象；C 图是电动机的原理图图是电动机的原理图，即通电导体在磁场中受即通电导体在磁场中受 力运动；力运动；D 图是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。图是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。 答案答案：B 考点五考点五 电磁知识在技术中的应用电磁知识在技术
15、中的应用 考点清单考点清单 1电动机是利用电动机是利用通电线圈能在磁场中转动通电线圈能在磁场中转动的原理制成的。的原理制成的。 电动机工作时将电动机工作时将电电能转化为能转化为机械机械能。能。 2发电机是利用发电机是利用电磁感应电磁感应原理制成的原理制成的，发电机工作时将发电机工作时将 机械能转化为电能。机械能转化为电能。 3电磁起重机、电磁选矿机、电磁继电器、电磁起重机、电磁选矿机、电磁继电器、信息的磁记信息的磁记 录、磁悬浮列车等都是利用录、磁悬浮列车等都是利用电磁铁电磁铁工作的。工作的。 1电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。整个电路分电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。整个电路分 控制
16、电路和工作电路。控制电路可以手动控制电路和工作电路。控制电路可以手动，或通过外或通过外 界某因素的变化接通界某因素的变化接通，如利用声控、温控、光控、水如利用声控、温控、光控、水 位上升接触等位上升接触等，利用电磁继电器接通工作电路利用电磁继电器接通工作电路，工作工作 电路工作。电路工作。 要点点拨要点点拨 2通过电磁继电器可以实现由低电压、弱电流控制高电通过电磁继电器可以实现由低电压、弱电流控制高电 压、强电流压、强电流，也可以实也可以实现对一些火灾、水库水位的自现对一些火灾、水库水位的自 动报警。动报警。 【典例【典例 5】 (2016 浙江绍兴浙江绍兴)如图如图 22- 5 所示为温控自
17、动报警器的工所示为温控自动报警器的工 作电路。在水银温度计上部插入一作电路。在水银温度计上部插入一 段金属丝段金属丝，当温度到达金属丝下端当温度到达金属丝下端 所指示的温度时所指示的温度时 ( ) A铃响铃响，灯不亮灯不亮 B铃不响铃不响，灯不亮灯不亮 C铃响铃响，灯亮灯亮 D铃不响铃不响，灯亮灯亮 点评：点评：本题考查电磁继电器的工作原理本题考查电磁继电器的工作原理，解题的关键是正确分析由解题的关键是正确分析由 于控制电路的通断导致的衔铁位置的变化及工作电路的变化。于控制电路的通断导致的衔铁位置的变化及工作电路的变化。 解析：解析：温度升高时温度升高时，水银柱上升水银柱上升，与上方金属丝连通
18、与上方金属丝连通，使左侧控制使左侧控制 电路形成通路电路形成通路，电磁铁中有电流通过电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁电磁铁吸引衔铁，与工作电，与工作电 路中和电铃相连的触点接触，与电灯相连的触点分离，电铃工作，路中和电铃相连的触点接触，与电灯相连的触点分离，电铃工作， 灯不亮。灯不亮。 答案答案：A 磁体、磁性和磁极、磁场、磁感线知识通常结合图像磁体、磁性和磁极、磁场、磁感线知识通常结合图像 以选择题的形式考查以选择题的形式考查，电磁感应、电磁铁知识有简单的对电磁感应、电磁铁知识有简单的对 其概念理解的考查其概念理解的考查，也可以结合电功、电功率进行综合考也可以结合电功、电功率进行综合考 查
19、。查。 【例 1】 (2016浙江宁波)如图 22-6 所示， 利用磁悬将盆栽悬浮在空中，盆栽底部 有磁体，底座内装有电磁铁。给盆栽浇 水前后() A盆栽受到的磁力大小不变 B底座对桌面的压强大小不变 C要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈 内的电流方向 D要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁 线圈内的电流 提 示 给盆栽浇水前后盆栽的质量发生了变化。 解析：解析：当盆栽悬浮在空中静止不动时当盆栽悬浮在空中静止不动时，受力平衡受力平衡，即盆栽即盆栽 的总重力的总重力和磁力大小相等和磁力大小相等，浇水后盆栽的重力变大浇水后盆栽的重力变大，受到受到 的磁力也变大的磁力也变大，故，故
20、A错误；影响压强的因素是压力和受力错误；影响压强的因素是压力和受力 面积面积，浇水后盆栽的重力变大浇水后盆栽的重力变大，受到的磁力也变大受到的磁力也变大，底座底座 受到桌面的支持力受到桌面的支持力F支 支G座座F磁磁也变大也变大，所以底座对桌面所以底座对桌面 的压力也变大的压力也变大，根据根据pF S， ，压力变大、受力面积不变压力变大、受力面积不变，压压 强变大强变大，故故B错误；盆栽浇水后会下降错误；盆栽浇水后会下降，要使盆栽与底座要使盆栽与底座 之间距离不变之间距离不变，需增大磁力需增大磁力，而磁力的大小与电流的方向而磁力的大小与电流的方向 无关无关，故故C错误；其他条件相同错误；其他条
21、件相同，电磁铁线圈内的电流越电磁铁线圈内的电流越 大大，电磁铁的磁性越强电磁铁的磁性越强，底座对盆栽的磁力越大底座对盆栽的磁力越大，可使盆可使盆 栽与底座之间距离不变栽与底座之间距离不变，故故D正确。正确。 答案答案：D 【例【例 2】 (2015 浙江宁波浙江宁波)1879 年年 10 月月，经过对经过对 1600 多多 种材料进行几千次试验后种材料进行几千次试验后，爱迪生制成了第一个可供爱迪生制成了第一个可供 实用的碳丝灯泡实用的碳丝灯泡(灯丝由竹丝炭化后制成灯丝由竹丝炭化后制成)。 (1)如图如图 22- 7 甲所示甲所示，当磁体的磁极靠近正常工作的碳当磁体的磁极靠近正常工作的碳 丝灯泡
22、时丝灯泡时，灯丝上端被磁体吸引灯丝上端被磁体吸引，这是因为通电后这是因为通电后 的灯丝在磁场里受到了的灯丝在磁场里受到了 的作用。的作用。 (2)要从图要从图22- 7甲现象变为图甲现象变为图22- 7乙中灯丝上端被排斥乙中灯丝上端被排斥 的现象的现象，可以改变可以改变 的方向。的方向。 解析：解析：(1)如图甲所示如图甲所示，当磁体的磁极靠近正常工作的碳当磁体的磁极靠近正常工作的碳丝丝 灯泡时灯泡时，灯丝上端被磁体吸引灯丝上端被磁体吸引，这是因为灯丝中有电流这是因为灯丝中有电流， 据通电导体在磁场中受力的作用可知据通电导体在磁场中受力的作用可知，灯丝会受到磁场力灯丝会受到磁场力 的作用而偏移。的作用而偏移。 答案答案：(1)磁场力磁场力 (2)电流或磁场电流或磁场 (2)由于通电导体在磁场中受力的作用由于通电导体在磁场中受力的作用， 所受力的方向与电所受力的方向与电 流的方向和磁场的方向有关流的方向和磁场的方向有关，所以要想从图甲现象变为图所以要想从图甲现象变为图 乙中灯丝上端被排斥的现象乙中灯丝上端被排斥的现象，只需改变电流的方向或磁场只需改变电流的方向或磁场 的方向即可。的方向即可。