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單元復習
第二十章 電與磁
人教版2024版物理九年級全冊【精做課件】
授課教師：********
班 級：********
時 間：********
第二十章 電與磁 單元復習
一、知識框架
二、核心知識點梳理
（一）磁現象 磁場
磁現象：物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫磁性，具有磁性的物體叫磁體。磁體上磁性最強的部分叫磁極，每個磁體都有兩個磁極，分別為南極（S 極）和北極（N 極），同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引 。
磁場：磁體周圍存在一種看不見、摸不著的物質，叫做磁場。磁場對放入其中的磁體有力的作用，為描述磁場方向，規定在磁場中的某一點，小磁針靜止時 N 極所指的方向就是該點的磁場方向。磁感線是為形象描述磁場而假想的曲線，磁體外部的磁感線總是從 N 極出發，回到 S 極 ，磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。
地磁場：地球周圍存在地磁場，地磁的北極在地理的南極附近，地磁的南極在地理的北極附近，但地理兩極與地磁兩極并不重合，存在磁偏角，這一現象最早由我國宋代學者沈括發現 。
（二）電生磁
電流的磁效應：奧斯特實驗表明，通電導線周圍存在磁場，即電流具有磁效應，該實驗揭示了電與磁之間的聯系，證明電可以生磁，且電流磁場的方向與電流方向有關 。
通電螺線管的磁場：通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似，其兩端相當于條形磁體的兩個磁極。
安培定則：用右手握住通電螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的 N 極，通過安培定則可判斷通電螺線管的磁極極性 。
電磁鐵與電磁繼電器：電磁鐵是帶有鐵芯的通電螺線管，鐵芯由軟磁性材料制成，其磁性有無可由通斷電控制，磁性強弱可通過改變電流大小和線圈匝數調節，磁極極性可通過改變電流方向改變。電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接地控制高電壓、強電流電路通斷的裝置，主要由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點組成，實質是一個自動控制開關 。
（三）磁生電
電磁感應現象：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生電流，這種現象叫電磁感應現象，由法拉第發現。產生感應電流的條件為：一是電路必須閉合；二是部分導體要在磁場中做切割磁感線運動 。
感應電流的方向：感應電流的方向與導體運動方向和磁場方向有關，當其中一個因素改變時，感應電流方向改變；若兩個因素同時改變，感應電流方向不變。
發電機的原理與構造：發電機是根據電磁感應原理制成的，工作時將機械能轉化為電能，主要由定子和轉子組成 。
（四）電動機
磁場對通電導線的作用：通電導線在磁場中會受到力的作用，力的方向與電流方向和磁場方向有關，改變其中一個因素，力的方向改變；兩個因素同時改變，力的方向不變 。
電動機的原理與工作過程：電動機是根據通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的，工作時將電能轉化為機械能。為使線圈持續轉動，需安裝換向器，其作用是當線圈剛轉過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向，從而改變受力方向 。
三、典型例題精講
（一）磁現象與磁場例題
例 1：關于磁場和磁感線，下列說法正確的是（ ）
A. 磁體周圍的磁感線是真實存在的
B. 磁場對放入其中的小磁針一定有力的作用
C. 磁感線總是從磁體的 S 極出發回到 N 極
D. 小磁針 N 極在磁場中所指的方向跟該點的磁場方向相反
答案：B
解析：磁感線是為形象描述磁場而假想的曲線，并非真實存在，A 錯誤；磁場的基本性質是對放入其中的磁體有力的作用，小磁針屬于磁體，所以磁場對放入其中的小磁針一定有力的作用，B 正確；磁體外部的磁感線總是從 N 極出發，回到 S 極，C 錯誤；小磁針 N 極在磁場中所指的方向跟該點的磁場方向相同，D 錯誤。
（二）電生磁例題
例 2：根據圖中通電螺線管的 N 極，標出磁感線方向、小磁針的 N 極，并在括號內標出電源的正、負極。
答案：
根據安培定則，右手握住螺線管，大拇指指向 N 極，四指環繞方向為電流方向，可知電源右側為正極，左側為負極；磁感線從螺線管 N 極出發回到 S 極；小磁針靜止時 N 極指向與該點磁場方向相同，所以小磁針左端為 N 極 。
（三）磁生電與電動機例題
例 3：下列設備中，利用電磁感應原理工作的是（ ）
A. 電動機
B. 發電機
C. 電磁繼電器
D. 電磁鐵
答案：B
解析：電動機是根據通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的，A 錯誤；發電機是根據電磁感應原理制成的，B 正確；電磁繼電器和電磁鐵是利用電流的磁效應工作的，C、D 錯誤。
四、復習建議
對比記憶概念：“電生磁”“磁生電” 等概念容易混淆，復習時可通過對比實驗裝置、原理和應用，明確各現象的特點。如對比奧斯特實驗和電磁感應實驗，區分電流磁效應與電磁感應的本質差異 。
強化實驗理解：重視奧斯特實驗、探究電磁感應現象等實驗，理解實驗目的、操作過程和結論。通過分析實驗現象，掌握影響電流磁場方向、感應電流方向等因素，提升實驗探究能力 。
掌握定則應用：熟練運用安培定則判斷通電螺線管的磁極和電流方向，多做相關練習題，通過實際操作加深對定則的理解和運用能力 。
聯系生活應用：觀察生活中電與磁的應用實例，如揚聲器、變壓器、磁懸浮列車等，思考其工作原理，將所學知識與實際生活結合，加深對知識的理解和記憶，提高知識應用能力 。
這份單元復習全面覆蓋 “電與磁” 核心要點。若你覺得某些知識點解析不夠透徹，或想增加更多例題類型，歡迎隨時告知我。
5
課堂檢測
4
新知講解
6
變式訓練
7
中考考法
8
小結梳理
學習目錄
1
復習引入
2
新知講解
3
典例講解
內容結構
磁 場
電流的磁效應
電與磁的關系
電生磁
電磁感應
磁生電
探究通電螺
線管的磁場
安培定則
電磁鐵
電磁繼電器
磁場對通電導線的作用
發電機
相互 作用
第二十章 電與磁
電動機
應用
應用
應用
磁現象
①物體吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫做磁性。
②磁體上吸引能力最強的兩個部位部分叫磁極。
③磁極間相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
④磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性。
①磁體周圍存在一種看不見、摸不著的物質，稱為磁場。
②磁場的基本性質：對放入其中的磁體有力的作用。
③磁場的方向：小磁針靜止時北極所指的方向。
①描述磁場：磁感線可以表示磁體周圍的磁場分布情況；
在磁場外部，它從磁體的N極出發，回到S極。
② 磁感線上任一點的磁感線方向，就是該點磁場的方向；
③ 磁感線的疏密表示磁場的強弱。
地磁兩極與地理兩極相反且并不重合，叫做磁偏角。
磁場
地磁場
磁感線
磁現象 磁場
知識結構
第1節 磁現象 磁場
（1）磁性與磁體：物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫做磁性，具有磁性的物體叫做磁體。
（2）磁極：磁體的兩端磁性最強，中間部分磁性最弱，幾乎沒有磁性。我們把磁體上磁性最強的部位叫做磁極。
能夠自由轉動的磁體，靜止時指南的那個磁極叫做南極或S極，指北的那個磁極叫做北極或N極。
1. 磁性、磁體和磁極
第1節 磁現象 磁場
知識點一、磁現象
（3）磁體的分類
①按磁體的形狀分為條形磁體、蹄形磁體、針形磁體等；
②按磁體的來源分為天然磁體和人造磁體等；
③按磁性保持的時間分為永（硬）磁體和軟磁體。
第1節 磁現象 磁場
知識點一、磁現象
2. 磁極間的相互作用
同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引.
3. 磁化
（1）一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性，
這種現象叫做磁化。
（2）磁化的方法
①將磁鐵的一極靠近或接觸磁性材料；
②將磁鐵的一極在磁性材料上沿同一方向重復摩擦幾次；
③利用充磁機對磁性材料充磁。人造磁體就是將鋼進行磁化而制成的。
第1節 磁現象 磁場
知識點一、磁現象
（5）消磁
通過撞擊、煅燒等手段使磁體失去磁性的過程。消磁可以看成是磁化的逆過程，是將磁體內部原來排列整齊有序的磁分子打亂，使其變得雜亂無章。
電腦的磁盤
（3）磁化的危害
機械手表被磁化后走時不準，彩色電視機顯像管被磁化后色彩失真等。
（4）磁化的應用
磁帶和磁盤上都含有磁性物質，利用它
上面的磁性物質可以存儲聲音、圖像和文字信息。
知識點一、磁現象
第1節 磁現象 磁場
（1）磁場
磁體周圍存在著的這種看不見、摸不著的物質叫做磁場。磁體兩極磁場最強，中間磁場最弱，離磁體越遠，磁場越弱。
（2）磁場的基本性質
磁場的基本性質是對放入其中的磁體產生力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場發生的。
（3）磁場的方向
磁場具有方向性。物理學中把小磁針靜止時
北極所指的方向規定為該點磁場的方向。
知識點二、磁場
1. 磁場及其方向
第1節 磁現象 磁場
2. 磁感線
（1）實驗探究磁體周圍的磁場
①在磁場中的不同點，小磁針N極所指的方向不同，說明磁體周圍各點的磁場方向不同。
②在玻璃板上均勻地撒上一層鐵屑，輕輕敲擊玻璃板，可看到小鐵屑排列成一條條有規律的曲線。
（2）磁感線的概念
用一些帶箭頭的曲線畫出來，可以方便、形象地描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線。
條形磁體周圍的鐵屑
條形磁體周圍的小磁針
知識點二、磁場
第1節 磁現象 磁場
（3）磁感線的方向
磁感線是有方向的曲線，曲線上箭頭的方向表示磁感線的方向，也是該點磁場的方向，磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發，回到S極。磁感線上某點的切線方向與放在該點的小磁針靜止時北極的指向一致，如圖所示。
知識點二、磁場
第1節 磁現象 磁場
（4）五種基本磁場的磁感線描述
①條形磁鐵
的磁感線
②蹄形磁鐵
的磁感線
③同名磁極
的磁感線
N
N
⑤異名磁極
的磁感線
④同名磁極
的磁感線
知識點二、磁場
第1節 磁現象 磁場
3. 磁感線的性質
（1）磁感線是用來描述磁場的一些假想曲線，實際上并不存在.磁感線上任意一點的切線方向為該點的磁場方向。磁場越強的地方，磁感線分布越密；磁場越弱的地方，磁感線分布越疏。
（2）磁感線為封閉的、立體的曲線，在磁體的外部，磁感線的方向是從N極指向S極，而在內部，是從S極指向N極。
（3）在同一磁場中，任何兩根磁感線都不會相交。這是因為在同一磁場中任何一點的磁場方向只有一個確定的方向，如果在某一點有兩條磁感線相交，就意味著該點有兩個磁場方向，就與某點磁場方向的唯一性相悖。
知識點二、磁場
第1節 磁現象 磁場
1. 地磁場
地球周圍空間存在的磁場叫做地磁場。地球是一個磁體，地磁場的形狀與條形磁體的磁場很相似。
2. 磁偏角
地球這個巨大的磁體有兩個磁極，分別稱為地磁的南極（S）和地磁的北極（N），地磁的兩極和地理的兩極并不重合。地磁的南極在地理的北極附近，地磁的北極在地理的南極附近，
它們之間有一個偏差角度，我們稱為磁偏角。
我國宋代學者沈括第一個發現磁偏角。
知識點三、地磁場
第1節 磁現象 磁場
奧斯特實驗
通電螺線管的磁場
安培定則
與條形磁體磁場相似
用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那一端就是螺線管的N極。
電流周圍存在與電流方向有關的磁場
電流的磁場
知識結構
第2節 電生磁
1. 奧斯特實驗
①電流周圍存在著磁場；
②電流的磁場方向跟電流的方向有關。
2. 電流的磁效應
通電導線周圍存在與電流方向有關的磁場，這種現象叫做電流的磁效應。
知識點一、電流的磁效應
第2節 電生磁
2. 通電螺線管的磁場特點
（1）細鐵屑在通電螺線管周圍有規則地排列起來，表明通電螺線管外部的磁場和條形磁體相似。
（2）小磁針在通電螺線管周圍有規則地排列起來。表明通電螺線管外部的磁感線是從通電螺線管一端出來回到另一端；內部磁感線的方向與外部磁感線的方向相反。
1. 螺線管
將導線繞在圓筒上，即做成螺線管（也叫線圈）。通電后各圈導線產生的磁場疊加在一起，磁場就會增強得多。
知識點二、通電螺線管的磁場
第2節 電生磁
（3）改變螺線管中的電流方向，小磁針的N極指向也發生改變。通電螺線管的磁場方向與電流方向有關。
通電螺線管的磁場特點
通電螺線管外部的磁場與條形磁體外部的磁場相似，通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個磁極。通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。
知識點二、通電螺線管的磁場
第2節 電生磁
1. 安培定則
（1）通電螺線管兩端的極性與環繞螺線管的電流方向有關。對于通電螺線管的極性跟電流方向之間的關系，我們可以用安培定則（也叫右手螺旋定則）來表述。
（2）安培定則：
知識點三、安培定則
用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向與螺線管中的電流方向一致，則大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。
第2節 電生磁
2. 安培定則的應用
（1）根據通電螺線管中電流的方向，判斷螺線管的極性.
（2）由通電螺線管兩端的極性，判斷螺線管中電流的方向.
（3）根據通電螺線管的南、北極以及電源的正、負極，畫出螺線管的繞線.
知識點三、安培定則
第2節 電生磁
（4）溫馨提示：
知識點三、安培定則
① 決定通電螺線管兩端極性的根本因素是螺線管中電流的
方向，電流的方向一致則通電螺線管兩端的極性就相同。
② N極和S極一定在通電螺線管的兩端。
③判斷時必須讓右手彎曲四指所指的方向與螺線管中電流
的方向一致。
第2節 電生磁
優點
電磁繼電器
磁性強弱
電磁鐵
內部帶鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵.
利用電流的磁效應來工作的.
電磁鐵線圈的匝數越多、電流越大，
電磁鐵的磁性就越強.
①可通過電流的通斷來控制其磁性的有無.
②可通過改變電流方向來改變其磁極的極性.
③可通過改變電流的大小或線圈匝數的多少
來控制其磁性的強弱.
①概念：繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷，
來間接地控制高電壓、強電流電路通斷的裝置.
②構成：電磁鐵、銜鐵、彈簧、動觸點、靜觸點.
③工作原理：電磁繼電器靠電磁鐵和彈簧的
共同作用實現工作電路狀態的轉換.
電磁鐵
電磁鐵
電磁繼電器
知識結構
第3節 電磁鐵 電磁繼電器
1. 電磁鐵的概念
內部插有鐵芯的螺線管，在有電流通過時有磁性，沒有電流時就失去磁性，這種磁體叫做電磁鐵。
2. 工作原理
電磁鐵是利用電流的磁效應來工作的。在螺線管的內部插入鐵芯通電后，鐵芯在螺線管的磁場中被磁化，兩磁場疊加，使電磁鐵的磁性大大增強。
3. 電磁鐵磁極極性的判斷
電磁鐵的磁極極性與通電螺線管的磁極
極性是一致的，可運用安培定則來判定。
知識點一、電磁鐵
第3節 電磁鐵 電磁繼電器
1. 探究影響電磁鐵磁性強弱的因素
（1）電磁鐵磁性的強弱與電流的大小和線圈的匝數有關。線圈匝數一定時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強；電流一定時，外形相同的螺線管，線圈匝數越多，電磁鐵的磁性越強。
2. 電磁鐵的優點
（1）可以通過電流的通斷來控制其磁性的有無。
（2）可以通過改變電流的方向來改變其磁極的極性。
（3）可以通過改變電流的大小或線圈匝數的多少來控制其磁性的強弱。
知識點二、電磁鐵的磁性
第3節 電磁鐵 電磁繼電器
3. 電磁鐵的應用
（1）電磁鐵可以直接對磁性物質有吸引力的作用
主要應用在電鈴、電磁起重機、電磁剎車裝置和許多自動控制裝置上。全自動洗衣機的進水、排水閥門，衛生間里感應式沖水器的閥門，也都是由電磁鐵控制的。
（2）電磁鐵的另一個應用是產生強磁場
現代技術上很多地方需要的強磁場
都是由電磁鐵提供的，如磁浮列車、
電動機、發電機、磁療設備、測量
儀器、研究微觀粒子用的加速器等。
第3節 電磁鐵 電磁繼電器
知識點二、電磁鐵的磁性
知識點三、電磁繼電器
1. 電磁繼電器概念
電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接地控制高電壓、強電流電路通斷的裝置。
電磁繼電器實質上是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。
2. 電磁繼電器的構造與工作電路
第3節 電磁鐵 電磁繼電器
（1）控制電路：電磁鐵、銜鐵、彈簧、低壓電源、開關等.
（2）受控電路：高壓電源、電動機、動、靜觸點.
3. 電磁繼電器的工作原理
閉合低壓控制電路中的開關S，電流通過電磁鐵的線圈產生磁性，把銜鐵B吸下來，使動觸點D與靜觸點E接觸，受控的高壓電路閉合，電動機M工作。
斷開開關S，線圈中的電流消失，電磁鐵的磁性消失，銜鐵B在彈簧的作用下與電磁鐵分離，使觸點D、E脫開，受控電路斷開，電動機停止工作.
第3節 電磁鐵 電磁繼電器
知識點三、電磁繼電器
4. 電磁繼電器的應用
（1）利用電磁繼電器可以通過控制低電壓、弱電流電路的通斷來間接地控制高電壓、強電流工作電路的通斷，使人遠離高壓環境；
（2）利用電磁繼電器可以使人遠離高溫、有毒等環境，實現遠距離控制；
（3）在電磁繼電器控制電路中接入對溫度、壓力或光照敏感的元件，利用這些元件操縱控制電路的通斷，可以實現對溫度、壓力或光的自動控制，如電鈴、防盜報警、防汛報警、溫度自動控制、空氣開關自動控制等。
第3節 電磁鐵 電磁繼電器
知識點三、電磁繼電器
①通電導體在磁場中受到力的作用.
電流的方向.
磁場的方向.
磁場對通電
導體的作用
電動機
電動機
①原理：通電線圈在磁場中受力而轉動.
②基本組成：換向器、轉子、定子.
③換向器作用：線圈轉過平衡位置時，
自動改變線圈中電流的方向.
④能量轉化：把電能轉化為機械能.
②影響力的方向
知識結構
第4節 電動機
知識點一、磁場對通電導線的作用
第4節 電動機
1. 磁場對通電導線的作用
通電導線在磁場中受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁感線（磁場）的方向都有關系。
當電流的方向或者磁感線（磁場）的方向有一個變得相反時，通電導線受力的方向也變得相反；當電流的方向和磁感線（磁場）的方向同時變得相反時，通電導線受力的方向不變。
2. 探究磁場對通電線圈的作用
通電線圈在磁場中的轉動方向跟電流的方向、磁場方向都有關系。
通電線圈在磁場中會受力而轉動，但不能持續轉動。
（1）在如圖甲所示位置時，通電線圈的兩邊在磁場中都受力，ab邊受力方向豎直向上，cd邊受力方向豎直向下， 方向相反，發生順時針轉動。
（2）當線圈的平面與磁場垂直時（圖乙），通電線圈ab邊與cd邊受平衡力作用，達到平衡位置。這時由于慣性，線圈還會繼續轉動。
3. 通電矩形線圈在磁場中不能連續轉動的原因
甲
乙
第4節 電動機
知識點一、磁場對通電導線的作用
（3）如圖丙所示，線圈靠慣性越過平衡位置后，ab邊受力方向豎直向上，cd邊受力方向豎直向下，方向相反，磁場力作用的結果使線圈又逆時針旋轉。
（4）通電線圈最后靜止在平衡位置（圖丁）。
丙 丁
平衡位置
第4節 電動機
知識點一、磁場對通電導線的作用
4. 模型電動機的轉動原理
制作模型電動機時，將線圈一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮掉半周，從而保證給線圈適時供電或停電。
這種設計，線圈每轉一周，只有半周獲得動力，在另半周線圈沒有電流通過，線圈不受力，但由于慣性繼續轉動，當轉過這半周后，又回到原來的狀態，線圈又受到向同方向轉動的力，線圈就可以持續轉動下去。
全部刮掉
刮掉半周
第4節 電動機
知識點一、磁場對通電導線的作用
1. 電動機的組成
直流電動機的組成
電動機由兩部分組成：能夠轉動的線圈和固定不動的磁體。在電動機里，能夠轉動的部分叫做轉子，固定不動的部分叫做定子。電動機工作時，轉子在定子中飛快地轉動.
定子（磁鐵）
轉子（線圈）
換向器
電刷
知識點二、電動機的基本構造
第4節 電動機
2. 換向器
（1）線圈的平衡位置
如圖所示，線圈的平面與磁感線垂直時，線圈上下兩個邊受力大小一樣、方向卻相反。這個位置是線圈的平衡位置。線圈不能連續轉動，是因為線圈越過了平衡位置以后，受到的力要阻礙它的轉動。
（2）換向器
①換向器的構造：兩個銅半環E和F跟線圈兩端相連，可隨線圈一起轉動，兩半環中間斷開，彼此絕緣。A和B是電刷，它們分別跟兩個半環接觸，使電源和線圈組成閉合電路。
知識點二、電動機的基本構造
第4節 電動機
②換向器的作用
當線圈轉過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向。
如圖所示，無論線圈的哪個邊，只要它處于靠近磁體S極的一側，其中的電流都是從讀者這邊朝紙內的方向流去，這時它的受力方向總是相同的（向上），線圈就可以不停地轉動下去了。
知識點二、電動機的基本構造
第4節 電動機


通電線圈在磁場中，ab、cd兩邊電流方向相反，受力方向相反，順時針轉動。
線圈轉到平衡位置，電刷接觸到換向器中間絕緣部分，不受力，利用慣性轉過平衡位置。

線圈越過平衡位置后，利用換向器改變了電流方向，受力方向改變，仍然順時針轉動。
線圈利用慣性轉過平衡位置后，又改變了電流的方向和受力方向，繼續轉動。
3. 直流電動機的工作原理
1
2
3
4
知識點二、電動機的基本構造
第4節 電動機
（1）實際的電動機有多個線圈，每個線圈都接在一對換向片上，以保證每個線圈在轉動過程中受力的方向都能使它朝同一方向轉動。
（2）電動機工作時，把電能轉化為機械能。
（3）家用電器用到的電動機
例如，電吹風、電風扇、洗衣機、
剃須刀、空調等都用到了電動機。
4. 實際的電動機
換向器
轉子
知識點二、電動機的基本構造
第4節 電動機
1. 揚聲器的作用
它是把電信號轉變為聲音信號的裝置。
2. 結構
線圈、永久磁體、錐形紙盆。
3. 發聲原理
揚聲器的線圈中通入攜帶聲音信息、時刻變化的電流，由于線圈中的電流方向是不斷的變化，線圈就不斷的來回振動，帶動紙盆也不斷地來回振動，于是揚聲器就發出了聲音。
知識點三、揚聲器是怎么發聲的
第4節 電動機
閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫做電磁感應。產生的電流叫做感應電流。
電磁感應
現象
感應電流
磁生電
①閉合回路.
②部分導體在磁場中做切割磁感線運動.
①磁場方向.
②導體切割磁感線運動的方向.
①原理：電磁感應現象.
②交變電流：電流的方向周期性變化。
③基本組成：定子、轉子.
④能量轉化：把機械能轉化為電能.
發電機
產生
條件
方向
知識結構（1）
第5節 磁生電
項目 直流電動機 交流發電機
原理圖
原理 通電線圈在磁場中受力轉動 電磁感應
構造 與電刷接觸的是銅半環 與電刷接觸的是銅環
能量轉化 電能轉化為機械能 機械能轉化為電能
在電路中的作用 用電器 電源
區分方法 通電轉動 轉動生電
電動機與發電機比較
第5節 磁生電
知識結構（2）
知識點一、什么情況下磁能生電
第5節 磁生電
1. 什么情況下磁能生電
（1）閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫做電磁感應，產生的電流叫做感應電流。
（2）導體中產生感應電流的條件：
①導體是閉合電路的一部分；
②導體在磁場中做切割磁感線運動。
2. 注意理解產生感應電流的條件
（1）產生感應電流的兩個條件缺一不可。如果電路不閉合，導體做切割磁感線運動時，能產生感應電壓，不會產生感應電流。
（2）對“切割磁感線運動”的理解：導體運動方向與磁感線方向垂直或有一定的角度，但不能平行。
（3）磁體不動，導體AB左右運動能產生感應電流；若AB不動，磁體左右運動，仍能切割磁感線產生感應電流。
3. 電磁感應現象中的能量轉化
在電磁感應現象中，消耗了機械能，得到了電能，即機械能轉化為電能。
知識點一、什么情況下磁能生電
第5節 磁生電
4. 影響感應電流方向的因素
在電磁感應中，感應電流的方向跟導體在磁場中做切割磁感線運動的方向和磁場的方向有關。
只改變磁場的方向或導體做切割磁感線運動的方向，感應電流的方向改變；若同時將磁場的方向和導體做切割磁感線運動的方向改變，則感應電流的方向不變。
知識點一、什么情況下磁能生電
第5節 磁生電
1. 手搖發電機的發電情況
知識點二、發電機
（1）觀察模型式手搖發電機的構造
磁鐵形狀是蹄形磁鐵 ；線圈是通過電刷與燈泡（或二極管）串聯的；搖把是通過皮帶帶動線圈轉動起來的。
手輪
磁鐵
線圈
小電燈
電刷
換向器
第5節 磁生電
（2）手搖發電機產生的電流的大小和
方向是變化的；電流的大小與發電機的
轉速有關。
2. 交變電流
（1）如果電流的大小和方向是周期性變化的，這種電流叫做交變電流，簡稱交流。
（2）交變電流的頻率在數值上等于電流在每秒內周期性變化的次數。我國電網以交流供電，頻率為50Hz。
知識點二、發電機
第5節 磁生電
（1）發電機主要構造
磁鐵、線圈abcd、銅環K和L、電刷A與B等。
（2）主要部分作用
①磁鐵：用來產生磁場；
②線圈abcd轉動時，切割磁感線，產生感應電流；
③銅環：兩個銅環隨線圈一起轉動，與外部電路組成一閉合回路；
④電刷：感應電流通過電刷流出。
3. 交流發電機
磁鐵
銅環
電刷
線圈abcd
知識點二、發電機
第5節 磁生電
（3）交流發電機工作原理示意圖
導線ab邊向左運動，cd邊向右運動，不切割磁感線，沒有電流。
導線ab邊向下切割磁感線，cd邊向上切割磁感線，產生感應電流。外部電流方向為A到B。
B
A
線圈轉過半周時，ab邊向右運動，cd邊向左運動，不切割磁感線，沒有電流。
導線ab邊向上切割磁感線，cd邊向下切割磁感線，產生感應電流。外部電流方向為B到A。
B
A
甲
乙
丙
丁
知識點二、發電機
第5節 磁生電
①圖甲和圖丙中導線運動方向和磁感線方向平行，不切割磁感線，沒有電流產生。
②圖乙和丁中導線切割磁感線，有電流產生，但切割磁感線的方向相反，所以電流方向相反。每當經過磁感線與線圈平面垂直的位置時，線圈中的電流方向改變一次，線圈轉一周，電流方向改變兩次。
③線圈不停轉動，產生的電流交替往復，形成持續的電流。
甲 乙 丙 丁
知識點二、發電機
第5節 磁生電
4. 實際發電機的構造與能量轉化
（1）構造
主要有磁體、線圈、銅環和電刷四個基本組成部分。概括地講是由定子（固定部分）和轉子（轉動部分）兩部分組成。
（2）旋轉磁極式發電機：實際上大型發電機多采用線圈不動、磁極旋轉的方式來發電，叫旋轉磁極式發電機。
（3）發電機發電的過程是能量轉化的過程
實際的發電機靠內燃機、水輪機、汽輪機等機械的帶動，把燃料中的化學能或者水庫中水流的動能轉化為電能。
知識點二、發電機
第5節 磁生電
知識點三、磁記錄
1. 軟磁性材料和硬磁性材料
（1）磁化：鐵棒和鋼棒本來不能吸引鋼鐵，當磁體靠近它或者與它接觸時，它便有了吸引鋼鐵的性質，也就是被磁化了。
（2）軟磁性材料：軟鐵磁化后，磁性很容易消失，稱為軟磁性材料。
（3）硬磁性材料：而鋼等物質在磁化后，磁性能夠保持，稱為硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁體，還可以用來記錄信息。
變壓器
第5節 磁生電
2. 錄音機的原理
錄音時，聲音先轉變成強弱變化的電流，這樣的電流通過錄音磁頭，產生了強弱變化的磁場。磁帶劃過磁頭時，磁帶上的小顆粒被強弱不同地磁化，于是記錄了一連串有關磁性變化的信息。
放音時，磁帶貼著放音磁頭運動，磁性強弱變化的磁帶使放音磁頭中產生變化的感應電流，電流經放大后使揚聲器發聲，這便“讀”出了錄音帶中記錄的信息。
錄音機的磁帶上就附有一層硬磁性材料制成的小顆粒。
知識點三、磁記錄
第5節 磁生電
3. 磁記錄的應用
隨著技術的不斷進步，磁記錄與人們的關系越來越密切。錄音帶、錄像帶，電腦中的磁盤，打電話的磁卡，銀行的信用卡，還有磁卡式車票等等，都是用磁來記錄信息的（左圖）。磁記錄技術提高了工作效率，給生活帶來了很大的方便（右圖）。
自動取款機（ ATM ）
利用磁性材料
記錄信息的產品
知識點三、磁記錄
第5節 磁生電
考點1 磁現象 磁場
（第1題）
1. 如圖，趨磁細菌體內可以
合成納米級、鏈狀排列的磁小體，可用于生產
磁性定向藥物或抗體，制造生物傳感器等。為
合成磁小體，趨磁細菌需要從海洋中汲取金屬
元素( )
C
A. B. C. D.
【點撥】只有磁性材料才能被磁化成為磁體，、、 、
中只有 （即鐵）是磁性材料，故趨磁細菌需要從海洋中
汲取金屬元素鐵。
（第1題）
返回
（第2題）
2. 在水平桌面上放置一條形磁體，磁體上蓋
有一薄玻璃板，在玻璃板上均勻地撒上一些
細碎的鐵屑，然后輕敲玻璃板，發現鐵屑在
玻璃板上有規律地排列，如圖所示。則下列
說法中正確的是( )
（第2題）
A. 用碎紙屑代替鐵屑重做實驗，碎紙屑也能
有規律地排列
B. 用其他任何金屬碎屑重做實驗，金屬碎屑
都能有規律地排列
C. 根據鐵屑的排列規律，可以判斷出條形磁
體周圍各位置的磁場方向
D. 磁體兩端附近聚集的鐵屑較多而中間鐵屑
較少，是因為條形磁體兩端的磁性較強
√
（第2題）
【點撥】磁性越強的位置對鐵屑的吸引力就
越強，鐵屑就越多，故磁體兩端附近聚集的
鐵屑較多而中間鐵屑較少，是因為條形磁體
兩端的磁性較強。
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3. 在班級組織的“自制指南針”活動中，小偉同學用條形磁體
將縫衣針磁化后，將其放在水中漂浮的一片樹葉上。多次將
樹葉輕輕旋轉，待樹葉靜止后，觀察到樹葉的尖端總是指向
南方，如圖所示。下列說法中正確的是( )
D
A. 樹葉尖端指向地磁南極
B. 指南針的“ ”應標注在樹葉尖端
C. 樹葉周圍存在磁場和磁感線
D. 若用磁體的 極靠近樹葉尖端，會相互吸引
【點撥】樹葉尖端指向地理南極，故A錯誤；
指南針的“ ”應標注在樹葉尖端，故B錯誤；
樹葉周圍存在磁場，不存在磁感線，故C錯誤；
若用磁體的極靠近樹葉尖端極 ，是異名
磁極，會相互吸引，故D正確。
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4.［2024·哈爾濱］有、、三個物體，當、 靠近時相互
排斥，、 靠近時相互吸引。上述現象如果是由它們可能具
有磁性導致的，那么______一定具有磁性；上述現象如果是
由它們可能帶有電荷導致的，那么___可能帶電。
、
【點撥】若是它們可能具有磁性導致的，則當、 靠近時相
互排斥，說明、靠近的兩端磁極為同名磁極，、 一定
具有磁性，、靠近時相互吸引，具有磁性， 可能具有
磁性，也可能不具有磁性，是鐵、鈷、鎳等物質。若是它們
可能帶有電荷導致的，當、靠近時相互排斥，說明、
一定帶同種電荷；、靠近時相互吸引，帶有電荷， 可
能帶有電荷，也可能不帶電。
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考點2 電流的磁效應
5. 如圖所示，將一根直導線架在靜止小磁針的上方，并使直
導線與小磁針平行，接通電路，發現小磁針偏轉。關于該實
驗說法正確的是( )
A
A. 該實驗說明電流周圍存在磁場
B. 最早發現該實驗現象的科學家是法拉第
C. 利用該實驗原理可以制成發電機
D. 改變電流方向，小磁針偏轉方向不變
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6. 小明在學習完電與磁的知識后，自己動手用鐵釘、電池和
導線制作了幾個電磁鐵，已知 ，請你判斷下列電磁鐵
磁性最強的是( )
D
A. B. C. D.
【點撥】B選項線圈中無電流，電磁鐵沒有磁性。線圈中電
流越大、線圈匝數越多，電磁鐵磁性越強，由圖可知，D中
通過電磁鐵電流最大、線圈匝數最多，所以它的磁性最強。
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7. ［2024·山西］小明從電動玩具上拆下一塊蓄電池。為了
確定該蓄電池的正負極，他設計了以下四種方案，其中可行
的是( )
C
A. B. C. D.
【點撥】測電筆是辨別家庭電路相線和中性線的，無法測試
蓄電池的正、負極，A選項錯誤；燈泡沒有正、負接線柱之
分，無論哪邊是正極都會亮，所以無法判斷，B選項錯誤；
通電螺線管的磁極方向可以通過小磁針指向來判斷，而磁極
方向與電流方向有關，因此可以辨別蓄電池正、負極，C選
項正確；通電螺線管吸引小鐵釘，無論電流方向如何都可以
吸引，因此無法判斷蓄電池正、負極，D選項錯誤。故選C。
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8. ［2024·成都］如圖是小李同學探究
“通電螺線管的磁場方向”的實驗示意圖。
閉合開關，小磁針靜止時 極的指向如圖
所示。下列說法正確的是( )
B
A. 根據小磁針指向可以判定通電螺線管的右端為 極
B. 小磁針靜止時 極所指方向就是該點的磁場方向
C. 將小磁針移到其他位置， 極所指方向一定不變
D. 本實驗可以得出：通電螺線管的磁極與電流方向無關
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9. 如圖所示， 是一個光敏電阻，光敏電阻的阻值隨光照強
度的增加而減小。 是電阻箱（已調至合適阻值），它們和
繼電器組成自動控制電路來控制路燈，白天路燈熄滅，夜晚
路燈亮起。下列說法正確的是( )
D
A. 電路工作時，電磁鐵上端為 極
B. 給路燈供電的電源應接在、 兩端
C. 路燈發光時把電能全部轉化為光能
D. 控制電路電源電壓減小后，傍晚時
路燈比原來早一些亮
【點撥】由圖可知，電流從電磁鐵的
上端流入，根據安培定則可知，電磁
鐵的下端為極，上端為 極，故A錯
誤；晚上的光線暗，光敏電阻的阻值
大，電路中的電流小，動觸點與上面靜觸點接通，所以要達
到晚上燈亮，白天燈滅，則給路燈供電的電源應接在、 兩
端，故B錯誤；路燈工作時電能轉化為光能和內能，不是全
部轉化為光能，故C錯誤；控制電路電
源電壓減小后，在其他條件不變時，根
據歐姆定律可知，電路中的電流變小，
電磁鐵的磁性變弱，傍晚時路燈比原來
早一些亮，故D正確。
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10.如圖所示，使開關閉合后，螺線管與條形磁體相互排斥，
且滑動變阻器滑片 向左移動時會使斥力變大；請將螺線管、
滑動變阻器接入電路中，并標出螺線管的 極。
【解】如圖所示。
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考點3 磁場對電流的作用
11.如圖是電動機的模型，磁場由兩個電
磁鐵提供。 是線圈。閉合開關：
（1）圖1中為電磁鐵極， 為電磁鐵
___（填“”或“ ”）極。
（2）圖1中線圈 邊受力方向豎直向下，
圖2中將電源正、負極調換后 邊的受力
方向豎直向____（填“上”或“下”）。
下
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12. 用一個鐵釘、一節電池、一根電線和一個
強磁鐵（磁性隨溫度升高而減弱），可組裝成一個演示用的
簡易電動機，組裝過程如圖甲、乙、丙所示。
（1）圖乙中，鐵釘和磁鐵連起來后就能豎直地吸在電池正
極。鐵釘與磁鐵間的吸引力______（填“大于”或“小于”）磁
鐵的重力。
大于
（2）圖丙中，用電線把電池的負極和磁鐵連接起來，就有
電流通過磁鐵和鐵釘，通電的鐵釘由于受到了______力的作
用而開始旋轉。
磁場
（3）這個簡易電動機工作時，將電能轉化為______能。
機械
（4）演示時，若要改變鐵釘的轉動方向，可以改變______
的方向；電動機轉動起來后，電線下端應間歇性地接觸磁鐵，
這樣做的好處是___（填字母）。
A.可以加快轉動速度
B.防止鐵釘被磁化
C.防止電流通過時產生過多熱量
電流
C
返回
考點4 電磁感應
13. 如圖甲所示是一種地震自動報警儀，
其簡化結構如圖乙所示，當有地震發
生時，金屬球會帶動金屬桿在磁環中
來回擺動產生感
C
A. 利用這個裝置的原理，生活中制成了電動機
B. 金屬桿運動產生感應電流的過程，將電能轉化為機械能
C. 金屬桿向反方向運動時，感應電流的方向也會相反
D. 此過程產生的感應電流與干電池提供的電流完全相同
應電流，使報警器響起發出警報，下列說法正確的是( )
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14. 將揚聲器、干電池和電流表等元
件連成如圖所示的電路。斷開， 反
復快速閉合、斷開 ，揚聲器發出
“咔咔”聲；斷開，閉合 ，
C
A. 揚聲器發聲的原理與發電機發電的原理相同
B. 揚聲器發聲時，將機械能轉化為電能
C. 揚聲器發電的原理與動圈式話筒工作的原理相同
D. 電流表指針左右擺動，是因為磁場方向發生變化
反復輕敲揚聲器的紙盆，會看到電流表的指針左右擺動。下列有
關說法正確的是( )
【點撥】揚聲器發電是利用電磁
感應現象來工作的，與動圈式話
筒工作的原理相同，故C正確。
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15.無線充電原理是電磁感應
現象，送電線圈形成變化的
磁場使受電線圈的磁場發生
變化，進而形成感應電壓。無線充電被廣泛應用在手機上，
其工作原理圖如圖所示。影響無線充電的因素有電源電壓、調
節裝置、線圈大小、線圈匝數、兩線圈間的距離。某小組同學
想探究影響受電線圈兩端電壓大小與兩線圈間的距離的關系，
他們準備的實驗器材有相同
規格的漆包線繞制的線圈、
電源、調節裝置、電壓表等。
①實驗時，我們需要控制的變量除了電源電壓、調節裝置、線
圈的匝數之外，還需要控制的是__________；②正 確連接電路，
接下來的操作是_________________________________________
________________________________；
線圈大小
逐漸減小兩線圈間的距離，分別記錄線圈間距離減小前后電壓表的示數和
③若觀察到________，則說明
在其他條件相同時，兩線圈
之間的距離越小，受電線圈
兩端的電壓就越大。
返回
主題電與磁—— 生活中的物理
電與磁現象是人類探索自然的一個重要方面。從古至今，
人們從未停止對電與磁的探索……
1.奧斯特實驗中，小磁針的作用是__________________。
檢驗磁場是否存在
2.［多選］下列關于手搖發電機的說法正確的是____。
A.發電機實現了電能向機械能的轉化
B.感應電流的方向跟導體的運動方向和磁場方向有關
C.感應電流的大小與導體切割磁感線的速度及磁場強弱有關
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3.1901年，挪威人伯克蘭制造出世界上第一臺電磁發射器，
首開電磁炮先河。為了認識電磁炮的一些特性，小彤制作了
一個電磁炮模型，其原理如圖所示。螺線管通電后，鐵制撞
針迅速前移，推動炮彈射出炮管。
（1）根據原理可知，電磁發射器把電磁能轉化為______能，
其能量的轉化與________（填“發電機”或“電動機”）相同。
機械
電動機
（2）通電螺線管通電后，鐵制撞針會被磁化成磁體，鐵制
撞針由靜止到迅速前移說明：磁體在通電導體中受到____
的作用，力可以改變物體的__________。
力
運動狀態
（3）小彤要增強電磁炮中螺線管磁場，可行的方法：①
______________，② __________________。
增加線圈匝數
增大線圈中的電流
（4）由圖可知，鐵制撞針在通電螺線管內被磁化，接觸炮
彈的一端為__（填“”或“ ”）極。
（5）圖中炮彈外殼最不可能使用的金屬材質是___。
B
A. 鈦 B. 鋼 C. 銅 D. 鋁
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