第二十章 电与磁-初中物理知识清单（初中全阶段）【涂考点】

第二十章电与磁第1节磁现象磁场一、磁现象1.磁性：能够吸引铁、钴、镍等物质的性质.2.磁体（1）定义：具有磁性的物体叫做磁体.（2）分类：分为永磁体和软磁体，永磁体又分为天然磁体和人造磁体.（3）性质：磁体具有吸铁性、指向性3.磁极（1）定义：磁体上吸引能力最强的两个部位叫做磁极.能够自由转动的磁体，例如悬吊着的磁针，静止时指南的那个磁极叫做南或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极.（2）磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.生活中的相关整合积累：

电冰箱门上装有磁性密封条是利用了磁极间的作用规律原理；

生活中的相关整合积累：

电冰箱门上装有磁性密封条是利用了磁极间的作用规律原理；

磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用规律原理；

银行卡、存折、磁卡、磁带、录像带、磁盘中含有磁性材料，光盘、U盘中不含有磁性材料．示例1：在两个磁体的中间有一小磁针，静止时如图所示，则下列说法正确的是（）

A．甲、乙端都为N极 B．甲、乙端都为S极C．甲端为N极，乙端为S极 D．甲端为S极，乙端为N极解析：因为磁极间相互作用的规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以从图可知，甲端和小磁针的N极相吸引，故甲端是S极；乙端和小磁针的S极相吸引，故乙端是N极.答案：D示例2：上课时，老师将两根大头针接触磁铁一端，大头针被吸引悬在磁铁下方（如图所示），则这两个大头针的针帽将（）注意：（1）只有磁性材料才能被磁化，如铁、钴、镍．其他材料是不能被磁化的．注意：（1）只有磁性材料才能被磁化，如铁、钴、镍．其他材料是不能被磁化的．

（2）磁性材料被磁化时，遵循同名磁极相排斥、异名磁极相吸引的规则．如图，铁钉离磁体近的部分被磁化成异名磁极，离磁体远的部分被磁化成同名磁极．

A．互相吸引B．互相排斥C．既不吸引也不排斥D．无法确定解析：两个大头针被磁铁吸引时已经被磁化，靠近磁体的被磁化成异名磁极，距磁极较远的一端被磁化成与磁体同名的磁极；本题中大头针的针帽部分均被磁化成了N极，同名磁极相排斥.故选：B.方法总结：磁性材料被磁化后，磁性的分布情况是近端产生异名磁极，远端产生同名磁极.磁极间的作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.二、磁场1.磁场（1）定义：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，我们把它叫做磁场.（2）基本性质：对放入其中的磁体有磁力的作用.（3）方向：物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向.2.磁感线（1）定义：我们把小磁针在磁场中的排列情况用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线.（2）方向：磁感线上任意一点的切线方向是该点的磁场方向.（3）分布：如图是用磁感线描述的条形磁体和蹄形磁体的磁场，在图上可以看出用磁感线描述磁场时，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的.在磁体外部，磁感线从磁体N极指向S极，在其内部则相反，从而形成闭合的曲线.在磁体外部，磁感线从磁体N极指向S极，在其内部则相反，从而形成闭合的曲线.注意：（1）磁场是一种特殊的物质，它看不见，摸不着，是真实的客观存在；（2）磁体间的相互作用是通过磁场这种物质来实现的；（3）磁感线是为了形象地描述磁场而画出的假想的曲线，实际并不存在.（4）强弱：磁感线分布得疏，表示此处磁场弱，磁感线分布得密，表示此处磁场强.示例：如图所示，下列说法正确的是（）A．A点处磁场不存在B．B点处磁场最强C．C点处磁场比B点处强D．D点处磁场方向为水平向左解析：ABC.根据磁场特点可知A点磁场存在，B点不在两极磁场不最强，C点靠近N极，故磁场比B点强，故AB错误，C正确；D.D点未在水平的磁感线上，故D处磁场方向不是水平向左，故D错误.答案：C方法总结：磁体的周围存在磁场，为了便于研究，人们引入了磁感线.在磁场中某一点，小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，磁场强度两端最强，中间最弱.三、地磁场1.定义：地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场.2.方向：地磁的南极在地理北极附近，地磁的北极在地理南极附近地磁场的南北极与地理南北极相反.地磁场的南北极与地理南北极相反3.磁偏角：地理的两极和地磁场的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离.世界上最早记录这一现象的人是我国宋代学者沈括.地磁场的利用：地磁场的利用：鸽子是利用地磁场进行导航的.示例：HYPERLINK早在北宋时期，我国人民就认识了地磁的存在，并据此做出了四大发明之一的指南针.宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》卷二十四中写道：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也.”这是我国和世界上关于地磁偏角的最早记载.若把地磁场假想成是由地球内部一块大条形磁铁产生的，下图的四个示意图中，能合理描述这块大条形磁铁的是（）A．B．C．D．解析：地球周围存在着地磁场，地磁的南北极和地理的南北极正好相反，故AC错误；根据文中“方家以磁石摩针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”的“常微偏东”，可知D正确，B错误.答案：D第2节电生磁一、电流的磁效应1.电流的磁场：如果导线在小磁针的上方并且两者平行，当导线通电时，磁针发生偏转；切断电流时，磁针又回到原位，这说明通电导线和磁体一样，周围存在磁场.2.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.1820年，丹麦物理学家奥斯特第一个发现了电与磁之间的联系.电流的磁效应指的就是电生磁电流的磁效应指的就是电生磁.示例：如图所示是某同学探究“通电直导线周围是否存在磁场”的实验装置，通电后小磁针发生了偏转.关于这个实验，下列说法正确的是（）A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第B．小磁针的作用是检验通电直导线周围是否存在磁场C．实验中直导线是沿东西方向放置的D．把小磁针放在直导线的上方，通电后小磁针不发生偏转解析：A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误；B.小磁针偏转，说明通电导线周围存在磁场，所以小磁针的作用是检验通电直导线周围是否存在磁场，故B正确；C.在该实验中为了避免地磁场对实验的影响，导线应沿南北方向放置（电流产生的磁场沿东西方向），小磁针才会偏转，故C错误；D.把小磁针放在直导线的上方时，通电后小磁针仍然受磁场力的作用，会发生偏转，故D错误.答案：B方法总结：奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场；磁场的方向与电流的方向有关.二、通电螺线管的磁场1.螺线管：如果把导线绕在圆筒上，就做成了螺线管，也叫线圈.2.磁场特点：螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，它的两端相当于条形磁铁的两个极.3.极性：通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关.三、安培定则用右手握住螺线管，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.注意：（1）决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向，而不是通电螺线管上导线的绕法和电源正、负极的接法．当两个螺线管中电流的环绕方向一致时，它们两端的磁极极性才相同；（2）四指的环绕方向必须是螺线管上电流的环绕方向；（3）N极和S极一定在通电螺线管的两端.注意：（1）决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向，而不是通电螺线管上导线的绕法和电源正、负极的接法．当两个螺线管中电流的环绕方向一致时，它们两端的磁极极性才相同；（2）四指的环绕方向必须是螺线管上电流的环绕方向；（3）N极和S极一定在通电螺线管的两端.示例1：如图所示，小磁针静止，当电键S闭合时（）A．M点的磁场方向向右B．M点的磁场方向向下C．小磁针顾时针转动90°D．小磁针逆时针转动90°解析：AB.根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极.在磁体外部，磁感线的方向是从N极指向S极，故M点的磁场方向向左，故AB错误；CD.根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，小磁针将逆时针转动90°，故C错误，D正确.答案：D示例2：HYPERLINK请画出图中括号内标出电源的正负极和小磁针的N、S极.

解析：螺线管的左端为N极，右端为S极，利用磁极间的作用规律可知，异名磁极相互吸引，小磁针自由静止时，小磁针的左端为S极，右端为N极.利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出，从而可以确定电源的右端为正极，左端为负极.

答案：如图所示：

方法总结：安培定则中涉及三个方向：电流方向；磁场方向；线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个.第3节电磁铁电磁继电器一、电磁铁1.定义：如果把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内部插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的磁性.这种磁体在有电流通过时有磁性，没有电流时，就失去磁性，我们把这种磁体叫做电磁铁.电磁铁的铁芯用铁而不用钢制作的原因：铁磁化后磁性容易消失，可方便地控制电磁铁磁性的有无；钢磁化后磁性不易消失，无法控制电磁铁磁性的有无．电磁铁的铁芯用铁而不用钢制作的原因：铁磁化后磁性容易消失，可方便地控制电磁铁磁性的有无；钢磁化后磁性不易消失，无法控制电磁铁磁性的有无．2.原理：电流的磁效应.示例：自从第一次发现电能生磁以来，很多科学家投身于研究电与磁的关联，并推动着科技的发展，下列关于电与磁的说法正确的是（）A．电磁铁的铁芯可以用铜棒代替B．电磁铁是根据电流的磁效应制成的C．磁场中的磁感线是真实存在的D．磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极解析：A.电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，故A错误；B.电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故B正确；C.磁感线是为了描述磁场存在，引入的理想模型，故C错误；D.磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极的，但磁体内部的磁感线是从S极出发，回到磁体N极的，故D错误.答案：B方法总结：铁钴镍是磁性材料，而铜不是磁性材料.二、电磁铁的磁性1.电磁铁磁性强弱的影响因素：线圈匝数多少、电流大小、有无铁芯.（1）线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强.此处运用了控制变量法与转化法，研究电流的大小对电磁铁磁性强弱的影响时，需要控制线圈的匝数一定、铁芯相同，只改变电流的大小来研究；电磁铁的磁性无法直接得到，需要通过吸引磁性材料的多少来间接体现，这就是转化法的应用此处运用了控制变量法与转化法，研究电流的大小对电磁铁磁性强弱的影响时，需要控制线圈的匝数一定、铁芯相同，只改变电流的大小来研究；电磁铁的磁性无法直接得到，需要通过吸引磁性材料的多少来间接体现，这就是转化法的应用.（2）电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越强.2.应用：电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车、电磁流量计等．示例：利用如图实验装置探究“电磁铁磁性强弱的特点”，弹簧下挂看铁块AB，下列说法中错误的是（）A．闭合开关，弹簧将会变长，断开开关弹簧将恢复原状B．闭合开关，电磁铁的上端为N极C．闭合开关，向右移滑片，电流表示数会减小，弹簧会变长D．保持滑动变阻器滑片位置不变，取出铁芯再闭合开关，弹簧的长度会比有铁芯时短解析：A.闭合开关，电磁铁有磁性，吸引铁块AB，则弹簧将会变长，断开开关，电路中没有电流，所以电磁铁磁性无磁性，弹簧将恢复原状，故A正确；B.根据图中的电流方向，利用安培定则可知，大拇指指向电磁铁的上端为N极，故B正确；C.滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，电流表示数会减小，电磁铁的磁性变弱，电磁铁对铁块AB的吸引力减小，则弹簧会变短，故C错误；D.因为抽去铁芯后，电磁铁的磁性变弱，对铁块的吸引力减小，所以，滑片位置不变，取出铁芯再闭合开关，弹簧的长度会比有铁芯时短，故D正确.答案：C三、电磁继电器1.原理：如图所示，通电时，电磁铁具有磁性，向下吸引衔铁，将工作电路触电接通，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.2.作用：继电器是利用低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置.3.实质：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关.电磁继电器分为两个部分，第一个部分是控制电路，即利用电流的通断控制衔铁的上下摆动；第二部分是高压工作电路，衔铁的上下摆动相当于一个开关，控制了工作电路的工作状态电磁继电器分为两个部分，第一个部分是控制电路，即利用电流的通断控制衔铁的上下摆动；第二部分是高压工作电路，衔铁的上下摆动相当于一个开关，控制了工作电路的工作状态.4.构成：由电磁铁、衔铁、弹簧、触电组成.其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成.示例：小明利用水银能导电的特性制作了一个温度自动控制报警器，装置如图、关于它的说法正确的是（）A．当温度低于90℃时，灯亮铃不响B．当温度低于90℃时，铃响灯不亮C．当温度达到90℃时，灯亮铃不响D．当温度达到90℃时，铃响灯也亮解析：当温度低于90℃时，控制电路断开，电磁铁没有磁性，动触点和上面的静触点接触，灯所在的电路闭合，电铃所在的电路断开，灯亮铃不响，故A正确，B错误；当温度达到90℃时，由于水银是导体，控制电路闭合，电磁铁具有了磁性，将衔铁吸下，动触点和下面的静触点接触，灯所在的电路断开，电铃所在的电路闭合，灯不亮铃响，故C错误，D错误.答案：A第4节电动机一、磁场对通电导线的作用1.作用：通电导线在磁场中要受到力的作用.2.力的方向：跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反.主要应用有电动机、扬声器主要应用有电动机、扬声器.示例：如图所示是探究磁场对电流作用的实验装置.闭合开关，观察到铝棒向左运动.为使铝棒向右运动，下列方法可行的是（）A．换用磁性更强的磁体B．保持电流方向不变，将磁性磁极对调C．将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调D．滑动变阻器滑片向右移动解析：A.若换用磁性更强的磁体，能增大铝棒受到的磁场力，但不能改变受力的方向，故A错误；B.保持电流方向不变，将磁体磁极对调，磁场方向与原来相反，则通电铝棒的受力方向与原来相反，铝棒会向右运动，故B正确；C.将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铝棒仍然向左运动，故C错误；D.据图可知，若滑动变阻器滑片向右移动，电阻变小，电流变大，故铝棒受到的磁场力增大，但不能改变受力的方向，故D错误.方法总结：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.二、电动机的基本构造1.构造：能够转动的线圈和固定不动的磁体两部分组成.在电动机里，能够转动的部分叫做转子，固定不动的部分叫做定子.电动机工作时，转子在定子中飞快地转动.2.工作原理：利用通电线圈在磁场里受力而发生转动的原理工作.3.能量转化：电动机把电能转化为机械能.它利用了磁场对通电螺线圈的作用而使线圈转动起来，为使电动机持续转动必须安装换向器换向器的作用：当线圈转过平衡换向器的作用：当线圈转过平衡位置时，能及时改变线圈中的电流方向.4.应用：电动机、电风扇、洗衣机.示例：如图所示是小明自制的简易电动机示意图.矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴.将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方，为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的反向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动.该线圈之所以能转动，是据通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，若不改变电流的反向，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动.A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D．仅将一个转轴上的绝缘漆全部刮掉解析：A.当将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉或左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，通电后在一个半周内受到磁场的力的作用而转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，故A正确；B.如果两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，故B错误；C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，左右转轴不能同时接通电源，始终无法形成闭合回路，电路中无电流，不会转动，故C错误；D.仅将一个转轴上的绝缘漆全部刮掉，另一端为绝缘体，电路中无电流，不会转动，故D错误.答案：A方法总结：电动机要持续转动，通常要靠换向器改变线圈中电流的方向.第5节磁生电一、什么情况下磁能生电1.电磁感应的发现：1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象.2.电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流.这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流.注意：注意：若磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有一个改变，则感应电流方向也随之改变.若上述方向同时改变，则感应电流方向不变.3.感应电流产生的条件：闭合电路；导体做切割磁感线运动.示例：将导体AB、小量程电流表和蹄形磁体按下图组装起来.下列情形能使电流表指针偏转的是（）A．AB向右运动B．AB沿磁场向上运动C．闭合开关，AB向左运动D．闭合开关，AB沿磁场向上运动解析：AB.根据产生感应电