第18講—電與磁2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測一、思維導(dǎo)圖考點(diǎn)精講考點(diǎn)1磁現(xiàn)象磁場1.磁現(xiàn)象：（1）磁性：物體能夠吸引鋼鐵、鈷、鎳一類物質(zhì)（吸鐵性）的性質(zhì)叫磁性。（2）磁體：具有磁性的物體，叫做磁體。磁體具有吸鐵性和指向性。（3）磁體的分類：①形狀：條形磁體、蹄形磁體、針形磁體；②來源：天然磁體（磁鐵礦石）、人造磁體；③保持磁性的時間長短：硬磁體（永磁體）、軟磁體。（4）磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。磁極在磁體的兩端。磁體兩端的磁性最強(qiáng)，中間的磁性最弱。（5）磁體的指向性：可以在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的條形磁體或磁針，靜止后總是一個磁極指南（叫南極，用S表示），另一個磁極指北（叫北極，用N表示）。無論磁體被摔碎成幾塊，每一塊都有兩個磁極。（6）磁極間的相互作用：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。（若兩個物體互相吸引，則有兩種可能：①一個物體有磁性，另一個物體無磁性，但含有鋼鐵、鈷、鎳一類物質(zhì)；②兩個物體都有磁性，且異名磁極相對。）（7）磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性，這種現(xiàn)象叫做磁化。鋼和軟鐵都能被磁化：軟鐵被磁化后，磁性很容易消失，稱為軟磁性材料；鋼被磁化后，磁性能長期保持，稱為硬磁性材料。所以鋼是制造永磁體的好材料。2.磁場：（1）磁場：磁體周圍的空間存在著磁場。（2）磁場的基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場而發(fā)生的。（3）磁場的方向：把小磁針靜止時北極所指的方向定為那點(diǎn)磁場的方向。磁場中的不同位置，一般來說磁場方向不同。（4）磁感線：在磁場中畫一些有方向的曲線，任何一點(diǎn)的曲線方向都跟放在該店的磁針北極所指的方向一致。這樣的曲線叫做磁感線。3.地磁場：地磁場：地球本身是一個巨大的磁體，在地球周圍的空間存在著磁場，叫做地磁場。地磁場的北極在地理南極附近；地磁場的南極在地理北極附近。小磁針能夠指南北是因?yàn)槭艿搅说卮艌龅淖饔?。地理的兩極和地磁的兩極并不重合，磁針?biāo)傅哪媳狈较蚺c地理的南北極方向稍有偏離（地磁偏角），世界上最早記述這一現(xiàn)象的人是我國宋代的學(xué)者沈括。（《夢溪筆談》）【拓展】1.對磁感線的認(rèn)識①磁感線是假想的，不是真實(shí)存在的．②磁感線可以表示磁場的強(qiáng)弱，其密集處磁場較強(qiáng)，稀疏處磁場較弱．③磁感線布滿磁體周圍的所有空間，并且磁感線不交叉．④磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場方向一致．⑥在磁體的內(nèi)部，磁感線從磁體的S極指向磁體的N極，在磁體的外部則相反，從而形成閉合的曲線．2.不同磁極間的磁感線異名磁極間同名磁極間（N）同名磁極間（S）考點(diǎn)2電生磁1.奧斯特實(shí)驗(yàn)：最早發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是丹麥物理學(xué)家奧斯特。奧斯特實(shí)驗(yàn)：對比甲圖、乙圖，可以說明：通電導(dǎo)線的周圍有磁場；對比甲圖、丙圖，可以說明：磁場的方向跟電流的方向有關(guān)。2.通電螺線管的磁場：通電螺線管外部的磁場方向和條形磁體的磁場一樣。通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個極，通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。3.安培定則：用右手握螺線管，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?？键c(diǎn)3電磁鐵電磁繼電器1.電磁鐵：（1）定義：插有鐵芯的通電螺線管。（2）特點(diǎn)：①電磁鐵的磁性有無可由通斷電控制，通電有磁性，斷電無磁性；②電磁鐵磁極極性可由電流方向控制；③影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素：電流大小、線圈匝數(shù)、：電磁鐵的電流越大，它的磁性越強(qiáng)；電流一定時，外形相同的電磁鐵，線圈匝數(shù)越多，它的磁性越強(qiáng)。2.電磁繼電器：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(qiáng)電流電路的裝置。電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。電磁繼電器的結(jié)構(gòu)：電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧、動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)組成，其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路組成。3.揚(yáng)聲器：揚(yáng)聲器是將電信號轉(zhuǎn)化成聲信號的裝置，它由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構(gòu)成。揚(yáng)聲器的工作原理：線圈通過如圖下所示電流時，受到磁體吸引而向左運(yùn)動；當(dāng)線圈通過方向相反的電流時，受到磁體排斥而向右運(yùn)動。由于通過線圈的電流是交變電流，它的方向不斷變化，線圈就不斷地來回振動，帶動紙盆也來回振動，于是揚(yáng)聲器就發(fā)出了聲音。考點(diǎn)4電動機(jī)1.磁場對通電導(dǎo)線的作用：（1）通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用。力的方向跟磁感線方向垂直，跟電流方向垂直；（2）通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。（當(dāng)電流方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時，力的方向也隨之改變；當(dāng)電流方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時，力的方向不變。）（3）當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線垂直時，磁場對通電導(dǎo)線的力最大；當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線平行時，磁場對通電導(dǎo)線沒有力的作用。2.電動機(jī)：電動機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場中因受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理制成的，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。電動機(jī)是由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成的。換向器的作用是每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，能自動改變線圈中電流的方向，使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動。改變電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向的方法：改變電流方向（交換電壓接線）或改變磁感線方向（對調(diào)磁極）。提高電動機(jī)轉(zhuǎn)速的方法：增加線圈匝數(shù)、增加磁體磁性、增大電流?？键c(diǎn)5磁生電1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象：英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。內(nèi)容：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向，跟導(dǎo)體的運(yùn)動方向和磁感線方向有關(guān)。（當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時，感應(yīng)電流的方向也隨之改變；當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時，力的方向不變。）2.發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。發(fā)電機(jī)是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成的。從電池得到的電流的方向不變，通常叫做直流電。（DC）電流方向周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流電。（AC）在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率，頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz。我國供生產(chǎn)和生活用的交流電，電壓是220V，頻率是50Hz，周期是0.02s，即1s內(nèi)有50個周期，交流電的方向每周期改變2次，所以50Hz的交流電電流方向1s內(nèi)改變100次。3種電磁現(xiàn)象的辨識及相關(guān)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)磁場對電流的作用實(shí)驗(yàn)探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)原理圖工作原理電流的磁效應(yīng)電磁感應(yīng)通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動電流的磁效應(yīng)能的轉(zhuǎn)化/機(jī)械能→電能電能→機(jī)械能/影響因素磁場的方向與電流的方向有關(guān)感應(yīng)電流的方向與磁場的方向和導(dǎo)體運(yùn)動的方向有關(guān)導(dǎo)體受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān)電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流的大小、線圈的匝數(shù)有關(guān)主要應(yīng)用電磁鐵、電磁繼電器、電話的聽筒等發(fā)電機(jī)、動圈式話筒等電動機(jī)電磁繼電器、電磁起重機(jī)等三、例題精析1．如圖所示，線圈通電后，受磁場力作用將開始順時針旋轉(zhuǎn)。如果線圈是固定的，磁體可以繞線圈旋轉(zhuǎn)，則線圈通電后，磁體將（）A．開始順時針旋轉(zhuǎn) B．開始逆時針旋轉(zhuǎn)C．保持靜止 D．以上三種情況都有可能2．在科學(xué)晚會上，小明所在的科技小組展示了一個“隔板推物”的節(jié)目，其原理如圖所示。甲、乙兩線圈分別懸掛在兩個蹄形磁鐵的磁場中，兩線圈通過導(dǎo)線連接構(gòu)成一個閉合電路。用手推動甲線圈擺動時，乙線圈會隨之?dāng)[動。對于這個過程，下列說法正確的是（）A．甲線圈相當(dāng)于電源，乙線圈相當(dāng)于用電器 B．推動甲線圈擺動時電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．乙線圈隨之?dāng)[動時機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 D．乙線圈擺動的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象3．下列有關(guān)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的說法正確的是（）A．電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國物理學(xué)家安培首先發(fā)現(xiàn)的B．探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)選用圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C．閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動就會產(chǎn)生感應(yīng)電流D．利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象可以制成電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能4．如圖是研究巨磁電阻（GMR電阻在磁場中急劇減?。┨匦缘脑硎疽鈭D，閉合開關(guān)S1、S2后，電磁鐵右端為______極，滑片P向左滑動過程中，指示燈明顯變______（選填“亮”或“暗”）。5．如圖所示是一種環(huán)保型手電筒，這種手電筒不用化學(xué)電池作為電源。使用時只要將它來回?fù)u晃，就能發(fā)光，并且來回?fù)u晃得越快，手電筒發(fā)光越強(qiáng)。這種手電筒所產(chǎn)生得電能是根據(jù)_____現(xiàn)象獲得的，其能量轉(zhuǎn)化是_____能轉(zhuǎn)化成電能。6．小明同學(xué)用硬紙板和大頭針制作底座，把兩根縫衣針磁化后，穿過按扣的兩個孔，放在底座的針尖上，就制作成了一個如圖所示的指南針，指南針能指地理的南北極，是因?yàn)槭艿搅薩_____的作用。該指南針靜止后，針尖指南方，則針尖是指南針的______（選填“N”或“S”）極。7．為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)，小明同學(xué)用漆包線（表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線）在大鐵釘上繞若干圈，制成簡單的電磁鐵，下圖中甲、乙、丙、丁為實(shí)驗(yàn)中觀察到的四種情況。（1）實(shí)驗(yàn)中判斷電磁鐵磁性強(qiáng)弱的方法是______；這一方法體現(xiàn)了“轉(zhuǎn)換法”的思想；（2）比較圖乙和圖______可知：線圈數(shù)相同時，電磁鐵的電流越大磁性越強(qiáng)；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，你還能得出什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論？______；該實(shí)驗(yàn)結(jié)論可由圖______驗(yàn)證；（4）如下圖，閉合開關(guān)，通過滑動變阻器改變同一線圈中的電流大小，當(dāng)滑片P向______移動，會發(fā)現(xiàn)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目變少；（5）如下圖，實(shí)驗(yàn)中采用串聯(lián)的方式是為了控制______不變，探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與______的關(guān)系；（6）將下圖中滑動變阻器滑片移至中點(diǎn)，吸引大頭針；然后將鐵釘抽離，用通電螺線管吸引大頭針，發(fā)現(xiàn)吸引大頭針數(shù)目______，這就說明了鐵芯具有______的作用。8．利用圖所示的裝置進(jìn)行電與磁的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。（1）①若利用該裝置探究“通電導(dǎo)體在磁場中受力”，應(yīng)將開關(guān)的接線柱1與_______（選填“2”或“3”）接通。其中_______（選填“揚(yáng)聲器”或“動圈式話筒”）工作過程與該原理相同。為使觀察到的現(xiàn)象更明顯，導(dǎo)體ab應(yīng)選擇_______（選填“空心銅管”或“實(shí)心銅棒”）；②為使懸掛的導(dǎo)體ab運(yùn)動速度加快，可將滑動變阻器向_______（選填“左移”或“右移”）或改用磁場_______（選填“更強(qiáng)”或“更弱”）的磁體.（2）將開關(guān)反方向閉合，利用該裝置探究“產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”：①讓懸掛的導(dǎo)體ab在圖所示位置沿豎直方向上下運(yùn)動，靈敏電流計(jì)指針_______（選填“會”或“不會”）發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②保持磁體不動，若導(dǎo)體ab水平向右運(yùn)動，靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)；若要使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，可以_______（填字母）；A．將磁體的磁極對調(diào)，導(dǎo)體ab向左運(yùn)動；B．保持磁體不動，導(dǎo)體ab向左運(yùn)動；③為使靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度更大，可以_______（寫出一種方法即可）。9．小明媽媽為奶奶買了一個電熱足浴盆（如圖所示）內(nèi)部由加熱系統(tǒng)和按摩系統(tǒng)兩部分組成。加熱系統(tǒng)的加熱電阻額定電壓為220V，額定功率500W。問：（1）小明幫奶奶泡腳時，向足浴盆中加入5kg初溫為20℃的水，加熱系統(tǒng)的加熱電阻正常工作16min將水加熱到40℃，此加熱過程中水吸收的熱量是多少？（2）加熱系統(tǒng)加熱時的熱效率是多少？（3）當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是198V時，加熱電阻工作的實(shí)際功率是多少？（加熱電阻阻值不隨溫度變化而變化）（4）足浴盆按摩系統(tǒng)中的電動機(jī)工作電壓是12V（按摩系統(tǒng)將交流電壓轉(zhuǎn)換為12V），工作電流為4A，其電阻為0.5Ω，電動機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率是多少？10．某展覽廳為保護(hù)展品，在屋頂采用光敏材料設(shè)計(jì)了調(diào)光天窗，當(dāng)外界光照較強(qiáng)時，啟動電動卷簾適時調(diào)整進(jìn)光量；當(dāng)外界光照較弱時，自動啟動節(jié)能燈泡予以補(bǔ)光。調(diào)光天窗的電路原理如圖所示，控制電路電源電壓U1=12V，工作電路電源電壓U2=220V，R2為定值電阻，P為電磁鐵，其線圈電阻約10Ω，當(dāng)電流達(dá)到60mA時剛好能吸合銜鐵，使電動卷簾工作。R1為光敏電阻，其阻值與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系如下表所示。光照強(qiáng)度E/cd1.01.52.02.53.03.5光敏電阻R1/Ω1209070584840(1)工作電路中的L代表安裝在展廳內(nèi)的20盞“220V10W”的節(jié)能燈，這些燈同時正常發(fā)光4小時，耗電多少千瓦時?(2)當(dāng)外界光照強(qiáng)度達(dá)到1.0cd時，電動卷簾便開始工作，R2的阻值是多少?(3)當(dāng)電阻R2消耗的電功率為0.7W時，外界光照強(qiáng)度是多少?(4)為了節(jié)能，需要在光照強(qiáng)度更弱時才能啟動節(jié)能燈照明，請結(jié)合公式說明如何更換電阻R2?11．梅雨季節(jié)，濕衣服久晾不干，令人煩惱。小明同學(xué)設(shè)計(jì)出一款自動控制“干衣神器”，可使得衣服快速變干，電路圖如圖甲所示?？刂齐娐冯娫措妷汉銥?V不變，工作電路電壓為220V交流電，熱敏電阻Rx的電阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖乙所示，定值電阻R0的阻值為120Ω，電磁繼電器線圈電阻不計(jì)，閉合開關(guān)S當(dāng)溫度等于、低于60℃時，機(jī)器吹熱風(fēng)；當(dāng)溫度高于60℃時，機(jī)器吹冷風(fēng)。受控電路吹熱風(fēng)時功率為120W，吹冷風(fēng)時功率為20W。求：(1)銜鐵被吸下時，線圈中的最小電流；(2)電熱絲工作5min放出的熱量；(3)電熱絲的阻值。第18講—電與磁2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測一、思維導(dǎo)圖考點(diǎn)精講考點(diǎn)1磁現(xiàn)象磁場1.磁現(xiàn)象：（1）磁性：物體能夠吸引鋼鐵、鈷、鎳一類物質(zhì)（吸鐵性）的性質(zhì)叫磁性。（2）磁體：具有磁性的物體，叫做磁體。磁體具有吸鐵性和指向性。（3）磁體的分類：①形狀：條形磁體、蹄形磁體、針形磁體；②來源：天然磁體（磁鐵礦石）、人造磁體；③保持磁性的時間長短：硬磁體（永磁體）、軟磁體。（4）磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。磁極在磁體的兩端。磁體兩端的磁性最強(qiáng)，中間的磁性最弱。（5）磁體的指向性：可以在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的條形磁體或磁針，靜止后總是一個磁極指南（叫南極，用S表示），另一個磁極指北（叫北極，用N表示）。無論磁體被摔碎成幾塊，每一塊都有兩個磁極。（6）磁極間的相互作用：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。（若兩個物體互相吸引，則有兩種可能：①一個物體有磁性，另一個物體無磁性，但含有鋼鐵、鈷、鎳一類物質(zhì)；②兩個物體都有磁性，且異名磁極相對。）（7）磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性，這種現(xiàn)象叫做磁化。鋼和軟鐵都能被磁化：軟鐵被磁化后，磁性很容易消失，稱為軟磁性材料；鋼被磁化后，磁性能長期保持，稱為硬磁性材料。所以鋼是制造永磁體的好材料。2.磁場：（1）磁場：磁體周圍的空間存在著磁場。（2）磁場的基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場而發(fā)生的。（3）磁場的方向：把小磁針靜止時北極所指的方向定為那點(diǎn)磁場的方向。磁場中的不同位置，一般來說磁場方向不同。（4）磁感線：在磁場中畫一些有方向的曲線，任何一點(diǎn)的曲線方向都跟放在該店的磁針北極所指的方向一致。這樣的曲線叫做磁感線。3.地磁場：地磁場：地球本身是一個巨大的磁體，在地球周圍的空間存在著磁場，叫做地磁場。地磁場的北極在地理南極附近；地磁場的南極在地理北極附近。小磁針能夠指南北是因?yàn)槭艿搅说卮艌龅淖饔谩５乩淼膬蓸O和地磁的兩極并不重合，磁針?biāo)傅哪媳狈较蚺c地理的南北極方向稍有偏離（地磁偏角），世界上最早記述這一現(xiàn)象的人是我國宋代的學(xué)者沈括。（《夢溪筆談》）【拓展】1.對磁感線的認(rèn)識①磁感線是假想的，不是真實(shí)存在的．②磁感線可以表示磁場的強(qiáng)弱，其密集處磁場較強(qiáng)，稀疏處磁場較弱．③磁感線布滿磁體周圍的所有空間，并且磁感線不交叉．④磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場方向一致．⑥在磁體的內(nèi)部，磁感線從磁體的S極指向磁體的N極，在磁體的外部則相反，從而形成閉合的曲線．2.不同磁極間的磁感線異名磁極間同名磁極間（N）同名磁極間（S）考點(diǎn)2電生磁1.奧斯特實(shí)驗(yàn)：最早發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是丹麥物理學(xué)家奧斯特。奧斯特實(shí)驗(yàn)：對比甲圖、乙圖，可以說明：通電導(dǎo)線的周圍有磁場；對比甲圖、丙圖，可以說明：磁場的方向跟電流的方向有關(guān)。2.通電螺線管的磁場：通電螺線管外部的磁場方向和條形磁體的磁場一樣。通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個極，通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。3.安培定則：用右手握螺線管，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?？键c(diǎn)3電磁鐵電磁繼電器1.電磁鐵：（1）定義：插有鐵芯的通電螺線管。（2）特點(diǎn)：①電磁鐵的磁性有無可由通斷電控制，通電有磁性，斷電無磁性；②電磁鐵磁極極性可由電流方向控制；③影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素：電流大小、線圈匝數(shù)、：電磁鐵的電流越大，它的磁性越強(qiáng)；電流一定時，外形相同的電磁鐵，線圈匝數(shù)越多，它的磁性越強(qiáng)。2.電磁繼電器：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(qiáng)電流電路的裝置。電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。電磁繼電器的結(jié)構(gòu)：電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧、動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)組成，其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路組成。3.揚(yáng)聲器：揚(yáng)聲器是將電信號轉(zhuǎn)化成聲信號的裝置，它由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構(gòu)成。揚(yáng)聲器的工作原理：線圈通過如圖下所示電流時，受到磁體吸引而向左運(yùn)動；當(dāng)線圈通過方向相反的電流時，受到磁體排斥而向右運(yùn)動。由于通過線圈的電流是交變電流，它的方向不斷變化，線圈就不斷地來回振動，帶動紙盆也來回振動，于是揚(yáng)聲器就發(fā)出了聲音?？键c(diǎn)4電動機(jī)1.磁場對通電導(dǎo)線的作用：（1）通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用。力的方向跟磁感線方向垂直，跟電流方向垂直；（2）通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。（當(dāng)電流方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時，力的方向也隨之改變；當(dāng)電流方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時，力的方向不變。）（3）當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線垂直時，磁場對通電導(dǎo)線的力最大；當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線平行時，磁場對通電導(dǎo)線沒有力的作用。2.電動機(jī)：電動機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場中因受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理制成的，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。電動機(jī)是由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成的。換向器的作用是每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，能自動改變線圈中電流的方向，使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動。改變電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向的方法：改變電流方向（交換電壓接線）或改變磁感線方向（對調(diào)磁極）。提高電動機(jī)轉(zhuǎn)速的方法：增加線圈匝數(shù)、增加磁體磁性、增大電流?？键c(diǎn)5磁生電1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象：英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。內(nèi)容：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向，跟導(dǎo)體的運(yùn)動方向和磁感線方向有關(guān)。（當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時，感應(yīng)電流的方向也隨之改變；當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時，力的方向不變。）2.發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。發(fā)電機(jī)是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成的。從電池得到的電流的方向不變，通常叫做直流電。（DC）電流方向周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流電。（AC）在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率，頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz。我國供生產(chǎn)和生活用的交流電，電壓是220V，頻率是50Hz，周期是0.02s，即1s內(nèi)有50個周期，交流電的方向每周期改變2次，所以50Hz的交流電電流方向1s內(nèi)改變100次。3種電磁現(xiàn)象的辨識及相關(guān)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)磁場對電流的作用實(shí)驗(yàn)探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)原理圖工作原理電流的磁效應(yīng)電磁感應(yīng)通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動電流的磁效應(yīng)能的轉(zhuǎn)化/機(jī)械能→電能電能→機(jī)械能/影響因素磁場的方向與電流的方向有關(guān)感應(yīng)電流的方向與磁場的方向和導(dǎo)體運(yùn)動的方向有關(guān)導(dǎo)體受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān)電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流的大小、線圈的匝數(shù)有關(guān)主要應(yīng)用電磁鐵、電磁繼電器、電話的聽筒等發(fā)電機(jī)、動圈式話筒等電動機(jī)電磁繼電器、電磁起重機(jī)等三、例題精析1．如圖所示，線圈通電后，受磁場力作用將開始順時針旋轉(zhuǎn)。如果線圈是固定的，磁體可以繞線圈旋轉(zhuǎn)，則線圈通電后，磁體將（）A．開始順時針旋轉(zhuǎn) B．開始逆時針旋轉(zhuǎn)C．保持靜止 D．以上三種情況都有可能【答案】B【詳解】線圈通電后，受磁場力作用，線圈開始順時針旋轉(zhuǎn)；如果線圈是固定的，根據(jù)靜止和運(yùn)動的相對性可知，則線圈通電后，磁體開始逆時針旋轉(zhuǎn)，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。2．在科學(xué)晚會上，小明所在的科技小組展示了一個“隔板推物”的節(jié)目，其原理如圖所示。甲、乙兩線圈分別懸掛在兩個蹄形磁鐵的磁場中，兩線圈通過導(dǎo)線連接構(gòu)成一個閉合電路。用手推動甲線圈擺動時，乙線圈會隨之?dāng)[動。對于這個過程，下列說法正確的是（）A．甲線圈相當(dāng)于電源，乙線圈相當(dāng)于用電器 B．推動甲線圈擺動時電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．乙線圈隨之?dāng)[動時機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 D．乙線圈擺動的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象【答案】A【詳解】用手推動甲線圈擺動時，線圈甲的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，閉合的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，是發(fā)電機(jī)的工作原理，工作時將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。乙線圈隨之?dāng)[動，乙線圈擺動的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用，是電動機(jī)的工作原理，所以甲線圈相當(dāng)于電源，乙線圈相當(dāng)于用電器，工作時將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A正確，BCD錯誤。故選A。3．下列有關(guān)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的說法正確的是（）A．電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國物理學(xué)家安培首先發(fā)現(xiàn)的B．探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)選用圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C．閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動就會產(chǎn)生感應(yīng)電流D．利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象可以制成電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能【答案】B【詳解】A．電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的，故A錯誤；B．電磁感應(yīng)現(xiàn)象的特點(diǎn)是沒有電源而有一個電流表，用來測量產(chǎn)生的電流，故用甲來探究，故B正確；C．閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D．根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成了發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)將線圈運(yùn)動的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤。故選B。4．如圖是研究巨磁電阻（GMR電阻在磁場中急劇減小）特性的原理示意圖，閉合開關(guān)S1、S2后，電磁鐵右端為______極，滑片P向左滑動過程中，指示燈明顯變______（選填“亮”或“暗”）?！敬鸢浮縎亮【詳解】[1]根據(jù)右手螺旋定則，四指的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，大拇指為N極，故電磁鐵的右端為S極。[2]滑片P向左滑動過程中，電阻變小，電流變大，磁性變強(qiáng)，GMR電阻變小，總電阻變小，電流變大，故燈泡變亮。5．如圖所示是一種環(huán)保型手電筒，這種手電筒不用化學(xué)電池作為電源。使用時只要將它來回?fù)u晃，就能發(fā)光，并且來回?fù)u晃得越快，手電筒發(fā)光越強(qiáng)。這種手電筒所產(chǎn)生得電能是根據(jù)_____現(xiàn)象獲得的，其能量轉(zhuǎn)化是_____能轉(zhuǎn)化成電能?！敬鸢浮侩姶鸥袘?yīng)機(jī)械【詳解】[1][2]由題干中圖可知該手電筒有磁體和線圈，使用時將它來回?fù)u晃，線圈在磁場中就做切割磁感線運(yùn)動，故線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。所以手電燈發(fā)光。當(dāng)搖動速度越快，線圈運(yùn)動越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越強(qiáng)，在這個過程中能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。6．小明同學(xué)用硬紙板和大頭針制作底座，把兩根縫衣針磁化后，穿過按扣的兩個孔，放在底座的針尖上，就制作成了一個如圖所示的指南針，指南針能指地理的南北極，是因?yàn)槭艿搅薩_____的作用。該指南針靜止后，針尖指南方，則針尖是指南針的______（選填“N”或“S”）極。【答案】地磁場S【詳解】[1][2]地球是一個大磁體，指南針指南北的原因是由于受到了地磁場的作用；指南針靜止時，指向南的一端是磁體的南（S）極；指向北的一端是磁體的北（N）極，針尖指南，所以針尖是S極。7．為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)，小明同學(xué)用漆包線（表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線）在大鐵釘上繞若干圈，制成簡單的電磁鐵，下圖中甲、乙、丙、丁為實(shí)驗(yàn)中觀察到的四種情況。（1）實(shí)驗(yàn)中判斷電磁鐵磁性強(qiáng)弱的方法是______；這一方法體現(xiàn)了“轉(zhuǎn)換法”的思想；（2）比較圖乙和圖______可知：線圈數(shù)相同時，電磁鐵的電流越大磁性越強(qiáng)；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，你還能得出什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論？______；該實(shí)驗(yàn)結(jié)論可由圖______驗(yàn)證；（4）如下圖，閉合開關(guān)，通過滑動變阻器改變同一線圈中的電流大小，當(dāng)滑片P向______移動，會發(fā)現(xiàn)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目變少；（5）如下圖，實(shí)驗(yàn)中采用串聯(lián)的方式是為了控制______不變，探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與______的關(guān)系；（6）將下圖中滑動變阻器滑片移至中點(diǎn)，吸引大頭針；然后將鐵釘抽離，用通電螺線管吸引大頭針，發(fā)現(xiàn)吸引大頭針數(shù)目______，這就說明了鐵芯具有______的作用?！敬鸢浮坑秒姶盆F吸引大頭針的多少丙①電磁鐵通電時有磁性，不通電沒有磁性；②電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)有關(guān)①甲、乙；②丁右通過兩個電磁鐵的電流線圈匝數(shù)減少增強(qiáng)電磁鐵磁性【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中用電磁鐵吸引大頭針的多少來反映電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，屬于轉(zhuǎn)換法。（2）[2]探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小關(guān)系時，應(yīng)控制線圈匝數(shù)相同，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，改變電磁鐵中電流大小，應(yīng)選乙、丙兩圖。（3）[3]還能得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①螺線管通電時有磁性，不通電沒有磁性；②電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)有關(guān)。[4]①由甲、乙兩圖可知，電磁鐵中有電流通過時能吸引大頭針，說明電磁鐵通電時有磁性。②丁圖中兩個電磁鐵串聯(lián)，通過電磁鐵的電流相等，匝數(shù)越多的電磁鐵吸引大頭針越多，磁性越強(qiáng)，說明通過電磁鐵的電流相等時，電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)有關(guān)，線圈匝數(shù)越多磁性越強(qiáng)。（4）[5]當(dāng)滑片P向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性變?nèi)?，會發(fā)現(xiàn)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目變少。（5）[6][7]實(shí)驗(yàn)中兩個電磁鐵采用串聯(lián)的方式，為了控制通過兩個電磁鐵的電流不變，通過兩個電磁鐵的電流相等，線圈的匝數(shù)不同，可以探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系。（6）[8][9]如圖實(shí)驗(yàn)，將鐵釘抽離，電磁鐵磁性減弱，用通電螺線管吸引大頭針，電磁鐵吸引大頭針數(shù)目減少；這就說明了鐵芯具有增強(qiáng)電磁鐵磁性的作用。8．利用圖所示的裝置進(jìn)行電與磁的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。（1）①若利用該裝置探究“通電導(dǎo)體在磁場中受力”，應(yīng)將開關(guān)的接線柱1與_______（選填“2”或“3”）接通。其中_______（選填“揚(yáng)聲器”或“動圈式話筒”）工作過程與該原理相同。為使觀察到的現(xiàn)象更明顯，導(dǎo)體ab應(yīng)選擇_______（選填“空心銅管”或“實(shí)心銅棒”）；②為使懸掛的導(dǎo)體ab運(yùn)動速度加快，可將滑動變阻器向_______（選填“左移”或“右移”）或改用磁場_______（選填“更強(qiáng)”或“更弱”）的磁體.（2）將開關(guān)反方向閉合，利用該裝置探究“產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”：①讓懸掛的導(dǎo)體ab在圖所示位置沿豎直方向上下運(yùn)動，靈敏電流計(jì)指針_______（選填“會”或“不會”）發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②保持磁體不動，若導(dǎo)體ab水平向右運(yùn)動，靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)；若要使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，可以_______（填字母）；A．將磁體的磁極對調(diào)，導(dǎo)體ab向左運(yùn)動；B．保持磁體不動，導(dǎo)體ab向左運(yùn)動；③為使靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度更大，可以_______（寫出一種方法即可）?！敬鸢浮?揚(yáng)聲器實(shí)心銅棒右移更強(qiáng)不會B加快導(dǎo)體切割磁感線速度【詳解】（1）[1]該裝置是為了探究“通電導(dǎo)體在磁場中受力”，那么電路中要有電流通過，此時電源應(yīng)接入電路，故應(yīng)將開關(guān)的接線柱1與3接通。[2]揚(yáng)聲器是將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號進(jìn)行重放的原件，其工作原理是“通電導(dǎo)體（線圈）在磁場中受到力的作用”，故揚(yáng)聲器的工作過程與該原理相同；動圈式話筒是把聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置，動圈式話筒是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，故動圈式話筒的工作過程與該原理不同。[3]實(shí)心銅棒的橫截面積比空心銅管的橫截面積大，故在相同實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，實(shí)心銅棒的電阻比空心銅管的電阻小，根據(jù)可知，通過實(shí)心銅棒的電流大于通過空心銅管的電流。相同條件下，導(dǎo)體中的電流越大，導(dǎo)體受到的磁場作用力越大，故為使觀察到的現(xiàn)象更明顯，導(dǎo)體ab應(yīng)選擇實(shí)心銅棒。[4][5]為使懸掛的導(dǎo)體ab運(yùn)動速度加快，可加大通過導(dǎo)體ab的電流，根據(jù)可知，此時減小滑動變阻器接入電路的阻值，可使電路電流增大，滑動變阻器滑片應(yīng)向右移。為使懸掛的導(dǎo)體ab運(yùn)動速度加快，也可以改用磁場更強(qiáng)的磁體，增大通電導(dǎo)體在磁場中受到的力的作用。（2）[6]產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有兩個：一是電路是閉合的；二是有一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動。當(dāng)導(dǎo)體在磁場中靜止或平行于磁感線運(yùn)動時，磁通量沒有發(fā)生變化，所以無論磁場多強(qiáng)，閉合回路中都無感應(yīng)電流，故讓懸掛的導(dǎo)體ab在圖所示位置沿豎直方向上下運(yùn)動，此時電路中無電流產(chǎn)生，靈敏電流計(jì)指針也不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。[7]通電導(dǎo)體的運(yùn)動方向和磁感線的方向，當(dāng)其中之一發(fā)生改變時，導(dǎo)體內(nèi)電流的方向會發(fā)生改變；若二者同時改變，則導(dǎo)體內(nèi)電流的方向不會改變。A．將磁體的磁極對調(diào)，導(dǎo)體ab向左運(yùn)動，此時磁感線的方向和通電導(dǎo)體的運(yùn)動方向都發(fā)生了改變，導(dǎo)體內(nèi)電流的方向不會改變，靈敏電流計(jì)指針依舊向左偏轉(zhuǎn)，故A不符合題意；B．保持磁體不動，導(dǎo)體ab向左運(yùn)動，即磁感線方向不變，通電導(dǎo)體運(yùn)動方向改變，此時通電導(dǎo)體內(nèi)電流發(fā)生改變，靈敏電流計(jì)指針由原來的向左偏轉(zhuǎn)變成向右偏轉(zhuǎn)，故B符合題意。故選B。[8]可以從增大磁感應(yīng)強(qiáng)度、增大切割磁感線的導(dǎo)線的長度、提高切割速度和盡可能垂直切割磁感線這四個方面來增大感應(yīng)電流，即使靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度更大。9．小明媽媽為奶奶買了一個電熱足浴盆（如圖所示）內(nèi)部由加熱系統(tǒng)和按摩系統(tǒng)兩部分組成。加熱系統(tǒng)的加熱電阻額定電壓為220V，額定功率500W。問：（1）小明幫奶奶泡腳時，向足浴盆中加入5kg初溫為20℃的水，加熱系統(tǒng)的加熱電阻正常工作16min將水加熱到40℃，此加熱過程中水吸收的熱量是多少？（2）加熱系統(tǒng)加熱時的熱效率是多少？（3）當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是198V時，加熱電阻工作的實(shí)際功率是多少？（加熱電阻阻值不隨溫度變化而變化）（4）足浴盆按摩系統(tǒng)中的電動機(jī)工作電壓是12V（按摩系統(tǒng)將交流電壓轉(zhuǎn)換為12V），工作電流為4A，其電阻為0.5Ω，電動機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率是多少？【答案】（1）4.2×105J；（2）87.5%；（3）405W；（4）8W【詳解】解：（1）水吸收的熱量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(40℃﹣20℃)=4.2×105J（2）加熱時間t′=16min=960s足浴盆加熱時消耗的電能W=P額t′=500W×960s=4.8×105J熱系統(tǒng)加熱時的熱效率為（3）加熱電阻的阻值當(dāng)小明家的實(shí)際電壓是198V時，加熱電阻工作的實(shí)際功率（4）電動機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率P損=I2R′=(4A)2×0.5Ω=8W答：（1）此加熱過程中水吸收的熱量是4.2×105J；（2）加熱系統(tǒng)加熱時的熱效率是87.5%；（3）加熱電阻工作的實(shí)際功率是405W；（4）電動機(jī)工作中因發(fā)熱損失的功率是8W。10．某展覽廳為保護(hù)展品，在屋頂采用光敏材料設(shè)計(jì)了調(diào)光天窗，當(dāng)外界光照較強(qiáng)時，啟動電動卷簾適時調(diào)整進(jìn)光量；當(dāng)外界光照較弱時，自動啟動節(jié)能燈泡予以補(bǔ)光。調(diào)光天窗的電路原理如圖所示，控制電路電源電壓U1=12V，工作電路電源電壓U2=220V，R2為