电与磁电动机与发电机物理模型，磁感应元件原理探究重点知识点梳理★常考点一：磁现象：磁场与磁感线1：磁现象：(1)磁性：物体能够吸引铁、钴、
镍等物质的性质叫做磁性。(2)磁极：碰体上有两个吸引能力较强的部位；自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做南极或叫N极，指北的那
个磁极叫做北极N极。(3)磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。(4)磁化:一些物体（磁性材料）在磁体或电流的作用下
的现象获得磁性的过程叫磁化。【易错警示】1：被磁化的物体，必须是磁性材料且原来没有磁性。2：被磁化的物体通常也有N、S极。3：如
果是软磁体如“铁质材料”被磁化后磁性很快会消失，而硬磁体如“钢质材料”被磁化后，磁性能保持一段较长时间，因此电磁选矿机的“铁芯”通
常用硬磁体制作。2.磁场：(1)定义：磁体周围存在着看不见摸不着的，能使磁针偏转的空间，我们把它叫做磁场。(2)性质：对放入磁场
的磁体产生磁力的作用。(3)方向：磁场具有方向性，磁场中的任何一点都是有方向的，某点的磁场方向与放在该点的小磁针静止北所指的方向一
致，还与该点小磁感线的走向一致。(4)磁感线：a．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，【帮你归纳】磁感线的特点：看不到，摸不到，但真实存在；用磁感线来描述磁场，采用的是建立模型法，磁体
周围的磁感线均是从N极出来回到南极。C．两种不同的磁体磁感线的特点：条形磁体蹄形磁体(1)作用:用来描述磁场的分布情况，实际并不存
在;(2)特征：在磁体周围，磁感线从N极出发回到S极，在磁体内部，磁感线从S极出发回到N极；(3)磁感线的分布情况可以大致描述磁场
的强弱方向；(4)磁感线有疏有密，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，密集处磁场较强；(5)磁感线是封闭曲线，永不相交；(6)磁感线上
任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致。3.地磁场：地球周围存在着磁场，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理极附近；
地球外部的磁感线从电球的南极出来回到电球的北极，或者说：从地磁的北极出来回到电磁的南极。【帮你归纳】磁场与磁感线的区别：1：磁场看
不到摸不着，但真实存在，而磁感线是并不存在的一种假想线。2：磁场有强弱之分，两极的部分强，非磁极的部分弱，而磁感线无强弱之分但有疏
密之分，磁极部分密集而非磁极部分稀疏。★常考点二：电与磁：电磁铁与电磁继电器电与磁1.电流的磁效应(1)发现：丹麦的物理学家奥斯
特最早用实验证实了电流周围存在磁场，在世界上第一个发现了电与磁的联系（磁体周围及电流周围均有磁场）2.通电螺线管的磁场(1)特点
：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，也有N、S两个极。(2)影响因素：通电螺线管两端的极性与电流的方向有关。3.安培定则
图示内容用右手握住螺线管，让四指指向与电流方向一致，则拇指所指的那端就是螺线管的N极电磁铁电磁继电器1.电磁铁(1)定义：内
部带有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。(2)工作原理：利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理工作的。(3)电磁铁磁
性强弱的影响因素：电流的大小、匝数的多少、是否插入铁芯。(4)应用：电磁起重机、电铃、电磁继电器等。(5)三大优点：a.电磁铁磁性
有无，可用开关通断来控制；b.电磁铁磁性强弱，可用电流大小来控制；c.电磁铁的极性变换，可用调换正、负极来实现。2.电磁继电
器(1)定义：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。(2)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。(3)构成及其工作原理：由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成，其工作电路由?_____________电路和?___
______电路两部分构成。安培定则及其应用安培定则：用右手握住螺线管，四指代表电流的方向，拇指则表示螺线管的N极。类型1：已
知电源正负极(或电流方向)、判断螺线管的N、S极或磁感线的方向方法：直接用安培定则进行判断．例1如图是四幅图，通电螺线管的N、S
极标注正确的是()类型2：已知通电螺线管的N、S极，判断电源的正、负极(或电流的方向)和小磁针在磁
场中的指向方法：根据螺线管的N、S极直接利用安培定则可判断出电流的方向，利用磁极间相互作用判断出小磁针的方向。例2：根据图中通
电螺线管的S极，标出磁感线方向、小磁针的N极(并涂黑)，并在括号内用符号“＋”和“－”标出电源的正、负极。类型3：已知小磁针在
通电螺线管产生的磁场中的方向，判断通电螺线管的N、S极或电源的正、负极(或电流的方向)方法：根据小磁针的指向先判断出螺线
管的N、S极，再利用安培定则判断出电流方向。例3如图所示，开关闭合后，位于螺线管附近的小磁针N极指向下，判断通电螺线管的N、
S极及电流的方向。考向训练1如图所示，根据磁感线方向，可以判断：电源的a端为________极，小磁针的b端为________
极。考向训练1考向训练2考向训练2图中的两个线圈，套在一根
光滑的玻璃管上。导线柔软，可自由滑动．开关S闭合后，则()两线圈左右分开B.两线圈向中间靠拢C.
两线圈静止不动D.两线圈先左右分开，然后向中间靠拢例2为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，小
红同学利用大头针及两个相同的大铁钉绕制成的电磁铁进行实验，如图所示。(1)小红是根据电磁铁__________________来判
断磁性强弱的；(2)两电磁铁串联是为了探究磁性强弱与_________的关系，观察图中的现象，你的结论是：____________
_____________________________；(3)要使两电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向______端滑动；
(4)若将两电磁铁向中间靠拢，它们会互相_____。★常考点三：电动机与发电机电动机:(1)工作原理：磁场对电流有力的作用。(2
)构造：能够转动的线圈(转子)、固定不动的磁体(定子)、换向器、电刷。(3)能量转化：电动机工作时将电能转化为机械能。(4)应用：
扬声器发电机:1.电磁感应：(1)发现者：英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应。(2)电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中
做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流，此现象叫做电磁感应现象。(3)感应电流产生的条件：a.闭合电路的一部分导体；b.在磁
场中做切割磁感线运动。(4)感应电流的方向：与导体切割磁感线的方向和磁场方向有关，三个方向相互影响，若任何一个方向改变，必有另一个
方向随之改变，每次只能改变其中两个方向。(5)电磁感应的应用：动圈式话筒、发电机2.发电机：(1)原理：电磁感应现象。(2)构造
：能够转动的线圈(转子)、固定不动的磁体(定子)、铜滑环、电刷。(3)能量转化：将机械能转化为电能。(4)应用：动圈式话筒。【帮你
归纳】发电机和电动机的区别电动机发电机原理图实物图工作原理通电导体在磁场中受到力的作用电磁感应能量转化电能→机械能机械能→电能在电
路中的作用用电器电源根本区别有电源；先电后动无电源，有电流表或灯泡；先动后电题型练习巩固提升一、选择题1．关于磁场和磁感应线，下列
说法正确的是（）①磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线③磁感线上某一点的切线
方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反④地球周围存在磁场A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④2．下列设备是根据磁
场对电流的作用原理制成的是（）A．电磁继电器B．电铃C．电风扇中的电动机D．发电机3．两
根完全相同的铁块A和B，如图甲所示放置时，B被吸住掉不下来；如图乙所示放置时，A不能被吸住而掉下来，此现象说明（）A．A、
B都是磁体B．A、B都不是磁体C．A是磁体，B不是磁体D．A不是磁体，B是磁体4．两枚大头针的针尖被条形磁铁的S极吸住，大头针
的针帽互相排斥，这是因为（）A．两个针帽这端都是S极，同名磁极相互排斥B．两个针帽这端都是N极，同名磁极相互排斥C．两个针
帽这端都被磁铁的N极排斥D．两个针帽这端都被磁铁的S极排斥5．如图所示，通电导线放置在磁场中，不能受到磁场作用力的是（）A
．?B．?C．?D．?6．要想使一台直流电动机转速增大一些，下列方法不可能达到目的的是（）A．增大线圈中的电流B．在线圈
中插入铁芯C．将磁体的磁极对调D．增大电动机的供电电压7．如图所示实验，下列对有关实验的解释不正确的是（）A．甲图中的实
验说明磁铁异名磁极相互吸引B．乙图中的奥斯特实验说明了电流周围存在磁场C．丙图中的实验说明电流越大，电磁铁的磁性越弱D．丁图中的测
电笔接触火线氖管一定发光8．如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（
）A．只改变电流方向B．只改变电流大小C．换用磁性更强的磁铁D．对换磁极同时改变电流方向9．下列有关磁场和磁感线的说法中，正确
的是（）A．磁场和磁感线都是真实存在于磁体周围的B．磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示C．有磁感线的地方就有磁场，没有磁感
线的地方没有磁场D．磁场的基本性质是可以对放入其中的物体产生力的作用10．如图所示，小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向标注均
正确的是（）A．B．C．D．11．我国航母舰载机起飞，将使用电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹
射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。下列设备的工作原理与电磁弹射器的工作原理相同的是（）A．电铃B．电磁
起重机C．动圈式扬声器D．动圈式话筒12．如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中
，会出现的现象是（）A．电流表示数变小，弹簧长度变短B．电流表示数变小，弹簧长度变长C．电流表示数变大，弹簧长度变
长D．电流表示数变大，弹簧长度变短13．图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是（）A．B．C．D．14．如图所示是小明利
用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V22W”的照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭．控制电路中，电源由两
节干电池串联而成．R1为定值电阻．R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化．下列说法不正确的是A．受控电路中，导线a端接照明电
路的火线B．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小C．如果提高控制电路电源电压，照明灯白天也可能发光D．当光照强度增大时，控制电路总
功率将增大15．大多数新冠肺炎患者会出现发热症状，已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，人体温度越高热敏电阻的阻值越小。某同
学据此设计了一个红外线体温安检电路。要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。下
列设计符合要求的是（）A．B．C．D．16．在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿
一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图甲所示，示意图如图乙。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用，把实验装置放在两个房间，在右边房
间里把磁铁反复插入线圈，然后科拉顿跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的（）A．该实验过程中没有发生电磁
感应现象B．通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象C．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为线圈中没有产生电流，所以看不到小磁针偏转D．
科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转17．如图所示，在
微型电风扇的插头处接上一个小灯泡，用手旋转叶片，发现小灯泡发光。选项图示实验原理能解释上述现象的是（）A．B．C．D．18．下
列关于电与磁的说法中，正确的是（）A．安培发现了电流的磁效应B．法拉第发现了电磁感应现象C．牛顿发现了通电导体在磁场中受力的作
用D．奥斯特记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合19．图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分。它在下图所示各磁场
中水平运动时，哪种情况不会产生感应电流（）A．B．C．D．20．“垃圾是放错了地方的资源”。如图所示是利用金属探测仪寻找城市垃
圾堆中金属的情景。当探测仪的探测线圈靠近金属时，在金属导体中就会产生变化的涡电流，如果探测仪能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下
是否有金属。这种探测仪的工作原理利用了（）A．磁极间存在着力的相互作用B．磁场对通电导体有力的作用C．通电导体的周围存在着磁场
D．法拉第发现的电磁感应现象21．将两个电流表（主要部件是永久磁铁和带有指针的线圈）G1和G2用导线连接起来，如图所示。当拨动G1
的指针时，观察到G2的指针也会随之摆动，下列说法正确的是（）A．G1利用了电流的磁效应B．G2利用电磁感应产生了电流C．G2的
指针摆动幅度一定大于G1D．G2是因为通电导线在磁场中受力而摆动二、填空题1．地球本身就是一个磁体，我们手里的小磁针水平静止时北极
指向地理极（选填“南”或“北”）附近。信鸽具有卓越的航行本领，它能从2000km以外的地方飞回家里，鸽子在飞行时是靠来导航
的。2．小红不小心将甲、乙两磁铁棒各摔成两半，破裂情况如图所示。若将两磁铁棒按原状自然接合，则甲棒两半将互相_______，乙棒
两半将互相_______。3．如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，电流表示数
，弹簧长度。4．如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为_____极，小磁针静止时，A端是_____极；将开关S由a拨到b
，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性_____（选填“增强”、“不变”或“减弱”）．5．如图所示，是利用被磁化的缝衣
针制成的简易指南针．若静止时针尖指向地理位置的北方，则针尖是简易指南针的______极．此时，将指南针底座逆时针旋转90°，针尖静
止时将指向地理位置的______方.6．如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止
不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围____（填“有”或“无"）磁感线，小磁针静止时左端为_______填“S”“或“
N”）极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将____（填“变大”、“变小”或“不变"）。7．如图，这是_______
（选填“发电机、“电动机”）原理图，若将图中的磁体的S极和N极交换位置，其他保持不变，则线圈ab边所受力的方向_______（选填
“改变”、“不改变”、“可能变也可能不变”）8．如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，魔方利用电磁感应原理发电，这个过程是把
能转化为电能，产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电。当给移动设备充电时，魔方相当于电路中的（选填“电源”
或“用电器”）。9．ab是一轻质金属棒，用两根细导线吊着悬在蹄形磁铁中间，如图所示，当开关S置于不同的位置时，可研究不同的电磁现象
。当开关S接到位置（选填“1”或“2”）时，可研究电磁感应现象，利用该原理人们制成了（选填“电动机”或“发电机”）。10．如图
所示，一水平面上放置光滑金属导轨MN、EF，导体棒AB、CD平放在导轨上，“×”表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线，当导体AB向左或
向右滑动时，导体CD也跟着滑动。该实验中涉及的两个物理现象是：（1）；（2）。11．超市的服装贴有磁性标签，未消磁的标签通过超
市安检门时，安检门上的线圈会产生电流，触发报警器达到防盗目的。则图中的图所演示的原理与安检门的工作原理相同。12．如图所示是老师
上课用的扩音器，其中话筒的工作原理是利用现象把声信号转换成电信号，而扬声器又是把能转化为机械能。13．从发电站到用电地区，通常
都有相当长的一段距离。要减少电能在输送过程中的损失，就要提高，而用户不宜用高压电，因此在用电地区要用把电压降下来。三、作图题和
实验题1．（1）根据图甲中小磁针的指向，画出通电螺旋管磁感应线的方向，并标出电源的正、负极。甲乙（2）磁体
旁小磁针静止时所指的方向如图乙所示，画出通过小磁针中心的一条磁感线，并标出磁体的N、S极。2．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实
验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。（1）把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流___________
_；（2）通过观察甲、乙两个电磁铁吸引大头针的_______，可以比较它们的磁性强弱；（3）根据图示的情境可知，_______的磁
性更强（选填“甲”或“乙”），电磁铁磁性的强弱与__________有关；（4）要使电磁铁的磁性增强，应该把滑动变阻器的滑片向__
_______移动。（5）根据安培定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的极。（6）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_______
______________________。3．如图甲所示是直流电动机模型，图乙是小明自制的简易电动机模型。甲
乙丙（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理。
这样做的目的是使线圈能够___________，因此这一部位就相当于图（甲）中___________（填某一部件的名称）。电动机工
作时主要是把电能转化为。（2）通电后，小明发现电动机不转，下面的原因中，你认为有可能的是（????）A．接线柱接触不良B．电池
接反了C．转子受到的摩擦力太大D．永久磁体的磁极极性放反了E．磁体的磁性太弱F．电池太旧了（3）通电后线圈能转动，如要改变转动
方向，可采取的做法是①_____________________________；②_______________________
______。（4）如图丙所示，当S1接a，S2接c时，电动机沿顺时针方向转动。①当S1接b，S2接c时，电动机；②当S1接b，
S2接d时，电动机。（两空均选填“不会转动”“顺时针方向转动”或“逆时针方向转动”）4．小胡同学设计了一个温度报警器如图甲所示，
R0是变阻器，R是热敏电阻。R的电阻大小随温度大小变化关系如图乙所示。（1）甲图中的变阻器R0的作用除了可以改变报警的温度点，还可
以______________。（2）调试好电路，闭合开关S1和S2，当温度没有超过报警温度点时则不报警，若温度升高超过报警温度点
时，热敏电阻的阻值（选填“变大”“不变”或“变小”），电磁铁磁性将________（选填“增强”“不变”或“减弱”），吸引衔铁，
温度报警器将会________（选填“灯亮”或“铃响”）。（3）若要将报警温度点调低一些，我们可以将变阻器的滑片向____（选填“
左”或“右”）移动。（4）控制电路中的电源是________（选填“电源1”或“电源2”），若此电源长时间工作，所提供的电源电压将
________（选填“变大”“不变”或“变小”），则报警器的报警温度点将会________（选填“升高”“不变”或“降低”）。5
．根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图中标出磁体A的N极，磁感线方向（任选一根标出即可）和电源“+”、“-”极．6．在“探究
什么情况下磁可以生电”的实验中：（1）小星设计的电路如图甲所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab，ab的两端分别跟开关，螺线管连
接，螺线管旁放置一个小磁针，当ab中产生电流时，螺线管中有_____通过，小磁针会发生偏转．（2）小星闭合开关后，不管导线ab在磁
场中怎样运动，小磁针都不偏转，是没有产生电流，还是产生的电流太微弱？他换用了一个灵敏电流表代替螺线管和小磁针，如果灵敏电流表指针发
生偏转，表明ab中产生电流，实验的情况如图乙所示．A、观察并分析①②③现象可知：导体静止时，_____产生感应电流；导体沿着磁感线
方向运动时，不能产生感应电流；导体切割磁感应线运动时，_____产生感应电流．（均选填“能”或“不能”）．B、观察并分析③④现象可知：产生感应电流的条件之一是_____．（3）对比图甲和图乙两次实验后，小星认为：图甲中小磁针不发生偏转，不是没有产生电流，而是_____．四、综合题1．图甲为热敏电阻的R﹣t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，继电器线圈的电阻为150欧，当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．（1）从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为______欧．（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？________（3）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？________（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将___________________（选填“变大”“不变”或“变小”）．2．现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力。某直流电动机的铭牌上标有“220V5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω。（1）电动机的工作原理是什么？（2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象。12 |
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