专题42 电与磁
【考点分析】
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考点
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难易度
电与磁
磁现象与磁场
选择题、填空题、作图题
★
电生磁
选择题、填空题、作图题
★★
电磁铁
选择题、填空题
★★
电动机
选择题、填空题
★★
磁生电
选择题、填空题
★
【知识点总结+例题讲解】
一、磁现象与磁场：
1.磁性：能吸引铁、钴、镍 等物质的性质；
2.磁体：具有磁性的物体；
3.磁性材料：能够被磁铁吸引的物质叫磁性材料；
（1）一般是铁钴镍及其合金、氧化物；
（2）注意：铝、铜不是磁性材料；
4.磁极：磁体上磁性最强的部位；
（1）任何磁体都有两个磁极：南极（S极）和北极（N极）；
（不存在单磁极的磁体，也不存在多个磁极的磁体）
（2）磁体具有指向性：
①将指向南方的极取名为南极（S极）；
②指向北方的极取名为北极（N极）；
5.磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（1）吸引：①异名磁极相互吸引；②磁体吸引铁钴镍；
（2）排斥：同名磁极相互排斥；
6.磁场：
（1）定义：任何磁体周围存在一种看不见的特殊物质，称为磁场。（磁场是真实存在的）
（2）基本性质：是对放入其中的磁体产生磁力的作用；
（3）方向：磁场不但有强弱，而且有方向；
规定：小磁针在磁场中某点静止时，小磁针北极（N极）所指的方向规定为该点的磁场方向。
7.磁感线：
（1）定义：描述磁场强弱和方向的带箭头的曲线；
  它是一种假想的曲线，不是真实存在的，是一种模型；（虽然不存在，但也不是凭空想象
出来的）；
（2）方向：
①磁体外部：磁感线的方向是N极到S极；
②磁体内部：从S极到N极；
③磁感线上某点的磁场方向是该点的切线方向
（3）特点：
①磁感线越密的地方，磁场越强，越疏的地方，磁场越弱；
②任何两条磁感线不能相交。
磁场的强弱：A处最强，C处次之，B处最弱
8.地磁场：
（1）概念：地球周围存在的磁场叫做地磁场；
（2）特点：
①地磁的南极在地理的北极附近；
②地磁的北极在地理的南极附近。
【例题1】关于磁现象，下列说法正确的是（  ）
A．小磁针放入磁场中静止时，N极所指方向为该点的磁场方向
B．地球周围存在磁场，所以它周围的磁感线是真实存在的
C．地球是一个巨大的磁体，地磁的南北极跟地理的南北极是完全重合的
D．铜、铁、铝和磁体靠近时，都会受到磁力的作用
【答案】A
【解析】解：A、小磁针放入磁场中静止时，N极所指方向为该点的磁场方向，故A说法正确；
B、地球周围存在磁场，可以用磁感线来形象描述地球周围的磁场，磁感线不是真实存在的，故B说法错误；
C、地球是一个大磁体，地磁的南北极和地理的南北极不完全重合，故C说法错误；
D、铁、钴、镍等金属材料做成的物体靠近磁体时，或受到磁力的作用，故D说法错误；
故选：A。
【变式1】实验室里，小梦不小心将一条形磁铁从中间断开，断开的两端分别设为甲、乙，如图所示，则下列判断正确的是（  ）
A．甲端是N极，乙端是S极    B．甲端是N极，乙端是N极
C．甲端是S极，乙端是S极    D．甲端是S极，乙端是N极
【答案】D
【解析】解：将条形磁铁从中间断开，它将变成两个磁体，每个磁体都有两个磁极，且总是一个N极和一个S极，故ABC错误，D正确。
故选：D。
学电吉他【例题2】根据图中条形磁体磁感线的分布情况，标出图中条形磁体左端和小磁针左端的磁极。
【答案】见解析。
【解析】解：磁体外部的磁感线都是从N极出来的，所以条形磁体的右端为N极，左端为S极；
根据磁极间的相互作用，异名磁极相互吸引可知，小磁针左端为N极，如图所示：
【变式2】根据图中小磁针的指向，在图中标出两侧磁体的极性，并标明磁场方向。
【答案】见解析。
【解析】解：小磁针静止时北极朝下，由于磁感线从磁体的北极出来，并且两个相对磁极为同名极，所以相对的两磁极为N极，如图所示：
二、电生磁：
1.奥斯特实验（电流的磁效应、电生磁）：
（1）通电导体周围存在磁场；
（2）电流产生的磁场方向与电流方向有关；
2.通电螺线管的磁场：
（1）通电螺线管的磁场的特点：
①通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样；
②通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关；
（2）通电螺线管的磁场方向：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。
【例题3】如图所示是奥斯特实验的示意图，以下关于奥斯特实验的分析正确的是（  ）
A．小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
B．移去小磁针后，通电导线周围磁场消失
C．断开开关，直导线周围磁场不会立即消失
D．通电导线周围的磁场方向由小磁针的指向决定
【答案】A
【解析】解：A、通电导线周围有磁场，使小磁针偏转，故A正确；
B、通电导线周围的磁场的有无与小磁针无关，故B错误；
C、断开开关，导线中无电流通过，直导线周围磁场会立即消失，故C错误；
D、通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故D错误；
故选：A。
【变式3】小丽通过实验到了“通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系”，她对图所示的螺线管中电流方向和通电螺线管的极性作出下列判断，其中正确的是（  ）
①通电螺线管右端是N极
②通电螺线管外部的磁场与蹄形磁铁的磁场相似
③通电螺线管左端是N极
④若改变螺线管中的电流方向，通电螺线管的极性对调
A．①②③    B．①②④    C．③④    D．①②③④
【答案】C
【解析】解：①③电流从螺线管的左端流入右端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以
确定螺线管的左端为N极，右端为S极，如下图，故①错误、③正确；
②螺线管通电后，通电螺线管周围产生磁场，通电螺线管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场一样，而不是和蹄形磁体的磁场相似，故②错误。
④由安培定则可知，螺线管的极性与电流方向和绕线方向有关。因此若改变螺线管中的电流方向，通电螺线管的极性对调，故④正确。
故选：C。
【例题4】闭合开关，小磁针静止在螺线管左侧（如图所示）：
（1）将电源“+”“﹣”极填入括号中；
（2）在已画出的磁感线上用箭头标出其方向。
【答案】见解析。
【解析】解：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此通电螺线管的左侧为S极，右侧
为N极，根据安培定则，可知电源右侧为“+”极；在磁体外部，磁感线从磁体N极出发，回到S极。据此作图如下：
故答案为：见上图。
【变式4】根据图中磁感线分布情况，标出C点的磁场方向并在括号内标出a为电源的“+”极还是“﹣”极。
【答案】见解析。
【解析】解：由图知，磁感线呈排斥状，则两个磁铁相对的磁极是同名磁极，右边磁铁的左端是S极，所以通电螺线管的右端为S极，左端为N极，在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极，所以C点的磁感线方向是向下的；
由安培定则可知，电流从螺线管左端流入，右端流出，所以a为电源正极，如图所示：
三、电磁铁：
1.概念：插入铁芯的通电螺线管；
2.特点：有电流时有磁性，没有电流时失去磁性；
3.原理：电流的磁效应；
4.磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数；
（1）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）匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。
5.电磁铁的优点：
（1）电磁铁磁性有无，可用通断电来控制；
（2）电磁铁磁性强弱，可用改变电流大小、改变线圈匝数来控制。
（3）电磁铁的极性变换，可用改变电流方向来实现。
6.电磁铁的应用：
（1）电磁起重机；
（2）电磁选矿机；
（3）磁悬浮列车；
（4）电铃；
（5）电话听筒；
（6）电磁门锁；
（7）电磁继电器。
【例题5】如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理图，光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自由拍摄违章车辆，下列有关说法正确的是（  ）
A．机动车驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍照
B．光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍照
C．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
D．以上说法都不正确
【答案】B
【解析】解：AB、由图可知：光控开关和压力开关串联，只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄，故A错误，B正确；
CD、分析可见，只有违章车辆出现，摄像系统电路接通拍摄，所以光控开关和压力开关是相互牵制，相互影响的，因此这两个开关只能串联，不能并联，故CD错误。