(完整版)電磁學(xué)總復(fù)習(xí)教案

1、電磁學(xué)總復(fù)習(xí)（一） 知識(shí)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)： 廣磁體和磁極 磁極間的相互作用規(guī)律 磁現(xiàn)象磁化：鋼與鐵磁化特點(diǎn) 磁場(chǎng)、磁場(chǎng)方向、磁感線 I I 地磁場(chǎng)、磁偏角 電流的磁效應(yīng)：奧斯特實(shí)驗(yàn) r r 安培定則 電流大小 電生磁丿通電螺線管的磁場(chǎng)磁性強(qiáng)弱的影響斗線圈匝數(shù) L L 關(guān)鐵芯 I I 應(yīng)用：電磁鐵 廠構(gòu)造 j j I I 電磁繼電器、揚(yáng)聲器-i 電與磁- 工作原理 廣磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線（線圈）的作用 構(gòu)造：定子、轉(zhuǎn)子（換向器） 電動(dòng)機(jī)彳直流電動(dòng)機(jī)彳原理：通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)到 I I 能量轉(zhuǎn)化：電能一機(jī)械能 I I 應(yīng)用 閉合電路 廠電磁感應(yīng)現(xiàn)象：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件呵 I I 一部分導(dǎo)體切害磁感線 I I

2、 構(gòu)造：定子、轉(zhuǎn)子 I I 磁生電發(fā)電機(jī)原理：電磁感應(yīng) I I 能量轉(zhuǎn)化：機(jī)械能一電能 交流電：頻率 中考專題突破： 專題一 磁體、磁場(chǎng)、磁感線辨析比較 區(qū)別 聯(lián)系 磁體 具有磁性的物體叫磁體 磁體具有兩個(gè)磁極，N N 極和 S S 極 同名磁極相排斥，異名磁極相吸引 磁體周圍存在著磁場(chǎng) 磁體間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng) 發(fā)生的 磁感線描述了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱及分 布情況 磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁場(chǎng)方向與該點(diǎn)的 磁感線方向一致，與該點(diǎn)的小 磁針北極受力方向一致 磁場(chǎng) 磁體周圍存在的一種看不見(jiàn)、摸不 著的物質(zhì) 磁場(chǎng)有強(qiáng)弱，有萬(wàn)向 電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng) 磁感線 為了描述磁場(chǎng)的存在而畫(huà)的曲線 不是真實(shí)存在的 呈立體他布的封閉曲線

3、 例 1 1 根據(jù)圖 9 9- -1 1 中磁感線的方向和小磁針的指向，判斷下列四幅圖中錯(cuò)誤的是 專題二 條形磁鐵與通電螺線管（電磁鐵）辨析比較 條形磁鐵 通電螺線管（電磁鐵） 不同點(diǎn) 是永磁體，磁性長(zhǎng)期保持 N N、S S 極是固定的 磁性強(qiáng)弱是不變的 通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)失去磁性 N N、S S 極與電流的方向有關(guān) 磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)和通電電流 大小、有無(wú)鐵芯有關(guān) 相同點(diǎn) 它們都有吸引鐵類物質(zhì)的性質(zhì) 條形磁鐵磁極位置和通電螺線管相同 把條形磁鐵和通電螺懸掛起來(lái)都有指南北的性質(zhì) 條形磁鐵和通電螺線管都有兩極，且都有同名磁極相斥、異名磁 極相吸的特點(diǎn) 例 2 2 如圖 9 9- -2 2 所示

4、，是開(kāi)關(guān)閉合后，小磁針在條形磁體和通電螺線管的共同作 用下，在圖中位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，請(qǐng)你根據(jù)條形磁鐵的極性標(biāo)出小磁針和通電螺 線管的南、北極以及電源的正、負(fù)極。 O CT 圉9-2 專題三 三種電磁現(xiàn)象辨析比較 電流的磁場(chǎng) 電磁感應(yīng) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 發(fā)現(xiàn)者 奧斯特 法拉第 : / / 能量轉(zhuǎn)化 / / 機(jī)械能f電能 電能f機(jī)械能 方向 與電流的方 向有關(guān) 感應(yīng)電流的方向與 導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向和 磁場(chǎng)方向有關(guān) 導(dǎo)體受力方向與電流 方向和磁場(chǎng)方向有關(guān) 應(yīng)用 電磁鐵 發(fā)電機(jī) 電動(dòng)機(jī) 圖9-1 ) ) I n B C D E 此時(shí)導(dǎo)線切 線圈正轉(zhuǎn)到平衡位置 線圈受到磁 例 4 4 如圖 9 9- -5

5、5 所示是電機(jī)示意圖，對(duì)于圖示的說(shuō)法，正確的是（ A A 圖中繪出的是直流電動(dòng)機(jī)的示意圖， B B 圖中繪出的是直流電動(dòng)機(jī)的示意圖， 場(chǎng)的作用力而轉(zhuǎn)動(dòng) C C 圖中繪出的是交流發(fā)電機(jī)的示意圖， 割磁感線，線圈中產(chǎn)生電流 D D 圖中繪出的是交流發(fā)電機(jī)的示意圖，此時(shí)導(dǎo)線不 切割磁感線，線圈中沒(méi)有電流 解題方法技巧： 1 1 活用安培定則，學(xué)會(huì)電磁鐵的繞線方法 如何熟練地掌握通電螺線管的繞法？下面介紹一種小技巧， 供同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí) 中參考。 如圖 9 9- -6A6A 所示，根據(jù)電流方向和磁場(chǎng)方向畫(huà)出螺線管的繞線圖。 圖9-6 第一步，在兩根導(dǎo)線之間均勻畫(huà)出幾條直線（不能太多，也不能太少，以簡(jiǎn) 潔、

6、美觀為準(zhǔn)），如圖 9 9- -6B6B 所示。 例 3 3 如圖 9 9- -4 4 所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明發(fā)電機(jī)工作原理的是（ 構(gòu)造 原理 用途 相同 不同 相同 不同 相同 不同 直流電 動(dòng)機(jī) 均由磁體、 線圈組成 需要換向 器（兩個(gè) 半銅環(huán)） 均受磁場(chǎng) 方向影響 磁場(chǎng)對(duì) 通電線 圈的作 用 兩者一起 幫助人類 利用水 能、內(nèi)能、 核能等 電能轉(zhuǎn)化 機(jī)械能 交流電 動(dòng)機(jī) 用兩個(gè)銅 環(huán)和電刷 連接電路 電磁 感應(yīng) 機(jī)械能轉(zhuǎn) 化電能 圖44 專題四 直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)辨析比較 第二步，根據(jù)安培定則，標(biāo)出所畫(huà)直線的電流方向，如圖 9 9- -6C6C 所示。 第三步，將所畫(huà)的直線中的電流方向

7、與已知電流方向比較，方向相同的延長(zhǎng) 原線，方向相反的不延長(zhǎng)，如圖 9 9- -6D6D 所示。 第四步，沿著電流方向?qū)⑺械木€連接起來(lái)，如圖 9 9- -6E6E 所示。 例 1 1 已知圖 9 9- -7 7 中各圖的磁場(chǎng)方向、小磁針 N N 極的指向以及電流方向、磁感線 SON 的方向，試判斷出各電磁鐵的繞線方法。 電磁繼電器是電鈴、電話和控制電路中的重要部件，其實(shí)質(zhì)是由電磁鐵控制的 開(kāi)關(guān)，在電路中起著類似于開(kāi)關(guān)的作用。解答此類題目的關(guān)鍵是看清哪能是控制 電路，哪是工作電路，并能透徹理解電磁繼電器的工作原理，再結(jié)合實(shí)際情況分 析、判斷合理敘述。 例 2 2 在圖 9 9- -1313 所示

8、的自動(dòng)控制電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān) S S 斷開(kāi)時(shí)，工作電路的情況是（ ） A A電燈亮，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)，電鈴響 B B電燈亮，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)，電鈴不響 C C.電燈不亮，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電鈴響 D D 電燈亮，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電鈴響 分析：由題圖可以看出，這是一個(gè)用電磁繼電器同 制裝置?？刂齐娐酚呻娫?、開(kāi)關(guān) S S 和電磁鐵組成。當(dāng)控制電路開(kāi)關(guān) S S 處于斷開(kāi)狀 態(tài)時(shí)，電磁鐵中無(wú)電流，也就沒(méi)有磁性，彈簧把銜鐵拉起，電燈和電動(dòng)機(jī)組成的 并聯(lián)電路連通，電燈亮、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電鈴電路斷開(kāi)，故電鈴不響；當(dāng)開(kāi)關(guān) S S 閉合時(shí)，電磁通入電流，獲得磁性，吸下銜鐵，使電鈴電路連通，電鈴響，此 時(shí)電燈和電動(dòng)機(jī)電路己斷開(kāi)，電燈

9、不亮，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。 答案：B B 物理思維方法： 1 1 轉(zhuǎn)換法 磁場(chǎng)是看不見(jiàn)、 摸不著的物質(zhì)， 可以通過(guò)它對(duì)其他物體的作用來(lái)認(rèn)識(shí)， 即進(jìn) 行“轉(zhuǎn)換”，這是一種科學(xué)的思維方法，應(yīng)在學(xué)習(xí)過(guò)程中滲透。 例 1 1 在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)，同學(xué)們對(duì)手搖發(fā)電機(jī)（圖 9 9- -1414）非常感興趣，他們 想：發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電流大小跟哪些因素有關(guān)呢？于是他們開(kāi)展了探究，以下是 他們所用的發(fā)電機(jī)和實(shí)驗(yàn)記錄表： 圖 9-13 圖 9 9- -1414 （1 1）根據(jù)表格可知，他們準(zhǔn)備研究發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小是否與 _ 關(guān). 手搖發(fā)電機(jī)在發(fā)電時(shí)將 _ 能轉(zhuǎn)化為電能. 他們根據(jù)小燈泡的亮度來(lái)判斷電路中感應(yīng)電流的

10、大小， 像這種用能直接觀測(cè)的 量來(lái)顯示不易直接觀測(cè)的量的方法叫“轉(zhuǎn)換法”，下列方法屬于“轉(zhuǎn)換法”的是 （填序號(hào)）. _ 根據(jù)磁鐵吸引大頭針的多少來(lái)判斷磁性的強(qiáng)弱，根據(jù)能否進(jìn)行新陳代謝 來(lái)區(qū)分生物與非生物，根據(jù)純凈物中元素種類的多少來(lái)區(qū)分單質(zhì)與化合物. （4 4）判斷電流大小，除了借助小燈泡觀察之外，實(shí)驗(yàn)室常用 _ 來(lái)測(cè)量. 分析：（1 1）由題表中記錄數(shù)據(jù)可知探究發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小是否與線圈 轉(zhuǎn)速和線圈轉(zhuǎn)向有關(guān).（2 2）手搖發(fā)電機(jī)在工作時(shí)，我們先用外力使發(fā)電機(jī)模型線圈 轉(zhuǎn)動(dòng)，即消耗了機(jī)械能，然后才能使小燈泡發(fā)光得到電能. （3 3）根據(jù)小燈泡的亮度 來(lái)判斷電路中感應(yīng)電流的大小和根據(jù)磁鐵

11、吸引大頭針的多少來(lái)判斷磁性的強(qiáng)弱， 這兩種方法都是將不容易觀測(cè)和不便于測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)化為容易觀測(cè)和測(cè)量的 物理量，此種研究問(wèn)題的方法叫“轉(zhuǎn)換法” （4 4）我們要想知道電路中電流大小可 用電流表進(jìn)行測(cè)量， 答案：（I I）線圈轉(zhuǎn)速和線圈轉(zhuǎn)向 機(jī)械（動(dòng)）（3 3） 電流 2 2 模型法 磁感線并不存在，是人們?yōu)榱嗣枋龃艌?chǎng)而假想引入的磁感線是假想的物理 模型，用磁感線描述磁場(chǎng)的這種方法叫“模型法”.磁感線上某一點(diǎn)的方向代表 該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，磁感線密的地方表示磁場(chǎng)強(qiáng)，磁感線疏的地方表示磁場(chǎng)弱. 例 2 2 關(guān)于磁感線，下列說(shuō)法正確的是（ ） A A .磁感線上任何一點(diǎn)的切線方向，就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向

12、B B .磁體外部的磁感線都是從磁體的 N N 極出來(lái)，回到 S S 極 C C.磁場(chǎng)中的磁感線是確實(shí)存在的 D D .磁感線是由鐵屑構(gòu)成的 分析：磁感線是人們?yōu)榱酥庇^、形象地描述磁場(chǎng)的方向和分布情況而引入的帶方 向的曲線，它并不是客觀存在于磁場(chǎng)中的真實(shí)曲線，故 C C、D D 是錯(cuò)誤的；正確選 項(xiàng)為 A A、B B . ABAB 3.3. 控制變量法 在研究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素時(shí)，要采用控制變量法，特別是在探究磁 性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系時(shí)，改變了螺線管的匝數(shù)，電路中的電流改變了，這時(shí) 要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流保持不變。 另外，在研究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體力的方向與什么因素有關(guān)以及感應(yīng)電流的方向

13、與什么因素實(shí)驗(yàn) 順序 線圈 轉(zhuǎn)速 線圈 轉(zhuǎn)向 小燈泡 亮度 1 1 2 2 3 3 有關(guān)時(shí)均用到控制變量法. 例 3 3 圖 9 9- -1515 是電學(xué)中很重要的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中甲圖裝置是研究 _ 勺規(guī)律；乙圖裝置是研究 _ 勺規(guī)律. 甲 L 圖 9 9- -1515 圖 9 9- -1616 是法拉第發(fā)明的能夠產(chǎn)生持續(xù)電流的機(jī)器一一發(fā)電機(jī)，金屬圓盤可以 看成是由無(wú)數(shù)根長(zhǎng)度等于圓盤半徑的導(dǎo)線組成的，金屬圓盤在磁極間不斷轉(zhuǎn)動(dòng)， 每根導(dǎo)線都在做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生持續(xù)的電流。 S S 9-16 PB 9-17 某校探究小組仿制了這個(gè)發(fā)電機(jī)裝置（如圖 9 9- -1717），對(duì)影響電流大小的因

14、素 進(jìn)行了如下探究： 當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)增大，說(shuō)明電流大小跟 _關(guān); 保持圓盤轉(zhuǎn)速不變，換用一個(gè)半徑更大的金屬圓盤，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn) 更大，說(shuō)明電流大小還跟 _ 關(guān)； 保持圓盤轉(zhuǎn)速不變，換用 _ 發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)更大，說(shuō)明電 流大小還跟磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān). 分析：（1 1）甲圖裝置有電源，閉合開(kāi)關(guān)后，電流流過(guò)導(dǎo)體 ab,ab,導(dǎo)體 abab 在磁場(chǎng)中受 力而運(yùn)動(dòng)，所以是研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的規(guī)律；乙圖裝置無(wú)電源但有電流 表，是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置.（2 2）圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí)，導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)速 度也增大，電流表指針偏轉(zhuǎn)增大，說(shuō)明電流大小與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)； 金屬圓

15、盤的半徑越大，切割磁感線的導(dǎo)體長(zhǎng)度越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)越大，說(shuō)明 電流大小還跟切割磁感線的導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)；要探充電流大小跟磁場(chǎng)強(qiáng)弱的關(guān) 系，必須保證圓盤的大小與圓盤轉(zhuǎn)速不變，換用磁性更強(qiáng)的磁鐵來(lái)進(jìn)行探究可 見(jiàn)，在本實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用了控制變量法. 答案：（I I）通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 （2 2）導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn) 動(dòng)速度切割磁感線的導(dǎo)體的長(zhǎng)度 磁性更強(qiáng)的磁鐵 4.4. 比較法 本章中許多地方用到比較法，如電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的比較，電生磁與磁生電的 比較，電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的比較等. 例 4 4 很長(zhǎng)一段時(shí)間里，人們認(rèn)為電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象是互不相關(guān)的，但也有人注意 到電和磁之間有很多相似之處，他們相

16、信二者之間存在某種內(nèi)在的聯(lián)系.許多科 學(xué)家為尋找這種聯(lián)系進(jìn)行了不懈的努力. （1 1） _ _18201820 年 4 4 月，丹麥物理學(xué)家 現(xiàn)了“電生磁”現(xiàn)象；18311831 年，英國(guó) 科學(xué)家_ 發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了“磁生電”.這兩個(gè)重要的發(fā)現(xiàn) 揭示了電和磁之間確實(shí)存在不可分割的聯(lián)系. （2 2） 你一定也發(fā)現(xiàn)了電和磁之間存在很多相似之處，下表將電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的某些 相似點(diǎn)作出對(duì)比，請(qǐng)仿照示例完成該表. 電現(xiàn)象 磁現(xiàn)象 示例 電荷有正、負(fù)兩種 磁體有南、北兩極 帶電體能吸引輕小物體 同名磁極相互排斥 帶電體周圍存在電場(chǎng) 分析：（1 1）奧斯特發(fā)現(xiàn)了 “電生磁”之后法拉第發(fā)現(xiàn)了“磁生電

17、” 。（2 2）采取對(duì)照已 知條件填表。 答案：（1 1）奧斯特 法拉第 （2 2）如下表所示 電現(xiàn)象 磁現(xiàn)象 示例 電荷有正、負(fù)兩種 磁體有南、北兩極 帶電體能吸引輕小物體 磁體能吸引鐵、鉆、鎳等物質(zhì) 同種電荷相互排斥 同名磁極相互排斥 帶電體周圍存在電場(chǎng) 磁體周圍存在磁場(chǎng) 中考能力培養(yǎng): 一、基礎(chǔ)題 1.1. 下列設(shè)備中，利用電磁感應(yīng)原理工作的是 （ ） A A .電鈴 B B .電吹風(fēng) C C.發(fā)電機(jī) D D .揚(yáng)聲器 2.2. 關(guān)于電磁現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A A .通電螺線管能夠產(chǎn)生磁場(chǎng) B B.電動(dòng)機(jī)能夠把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C C.改變電磁鐵線圈的匝數(shù)，電磁鐵的磁性強(qiáng)弱就會(huì)改變 D D .導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 3 3.如圖 9 9- -1818 所示，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，三個(gè)小磁針指向都正確的是 （ 4 4.在圖 9 9- -1919 所示的實(shí)驗(yàn)裝置圖中，能夠瞧說(shuō)明電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是 （ ） B C 19 5 5.圖 9 9- -2020 中磁體周圍磁場(chǎng)