《电与磁》学习指导_物理试题-查字典物理网

本章通过对实验现象的观察和研究，揭示了电磁间的内在联系。奥斯特实验和法拉第实验分别证明了“电生磁”和“磁生电”，即电磁间的联系存在着“可逆性”。通电导体在磁场中受到力的作用，则说明了电磁间存在着相互作用。

1．本章重点是磁场、通电螺线管、磁场对电流的作用、电磁感应

考点有磁体的基本性质、电磁铁及其应用、电磁感应现象，难点是对电磁铁实际应用的工作过程分析、电动机、发电机的基本原理。

2．磁现象

磁体上磁性最强的部分叫做磁极，每个磁体都有两个磁极，与磁体的形状无关。磁体间的相互作用是通过磁场而发生的，为了形象地描述磁场，用一些带箭头的曲线把磁体周围的磁场形象地描述出来，这样的曲线叫做磁感线。磁感线是闭合的曲线，磁体外部的磁感线是从北极出来回到南极，而磁体内部是从南极回到北极。磁感线是人们为了研究方便而假想出来的物理模型，不是真实存在的；而磁场是客观存在的。

3．关于通电螺线管的磁场

（1）观察通电螺线管的两种绕法。学习时可带一根棉线在铅笔上练习“绕线”，帮助建立空间概念，增加对螺线管的感性认识。

（2）怎样判断通电螺线管的N、S极？

通电螺线管对外相当于一块条形磁铁，也有N、S极。若已知通电螺线管的电流方向，使用右手螺旋定则判断的具体步骤是：

①在螺线管上标出电流方向。

②用右手握住螺线管，让四指指向与电流方向一致。

③大拇指指的这一端就是螺线管的N极。（安培定则的判定要多练习）。

4．电磁铁

根据电流的磁效应可以制成电磁铁，由于电磁铁内插有铁芯，铁芯被磁化后大大地增强了电磁铁的磁性。决定电磁铁磁性强弱的因素是采用控制变量法研究得出的，并以吸引大头针的多少间接表示电磁铁的磁性强弱，得出了“线圈匝数一定，电流越大，磁性越强；电流一定，线圈的匝数越多，磁性越强”的结论。

电磁铁的优点：磁性强弱变化可以通过改变电流的大小来实现；磁场方向可以通过改变电流方向来实现；磁性的有无可以靠通断电流来控制。电磁铁的主要应用是电磁继电器，电磁继电器就是利用它磁性的有无，来吸引或不吸引衔铁，实现动、静触点的连接或断开。

5．电磁继电器电路的连接

控制电路的连接：控制电路由电磁铁、低压电源、开关等组成，本电路中的开关是各类题目变化的关键，它可以是光控开关、人体感应开关、温控开关、触碰开关等，不论是什么开关，只要将电磁铁、低压电源、开关三者串联即可。

工作电路的连接：工作电路由用电器、高压电源、控制开关——触点开关组成，这部分只要按照题目的要求连接成并联或串联电路即可。（要注意要把两个电路分开连接）

6．电磁感应现象

法拉第实验说明了闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，其中的“切割”二字是关键词。电磁感应的发现导致了发电机的发明。交流发电机产生的是大小和方向均做周期性变化的电流，称为交流电。交流发电机主要是由转子和定子组成的。

直流电动机就是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的，而电动机必须持续转动，因此为了让线圈能持续转动，当线圈由于惯性刚转过平衡位置时，如果立即改变线圈中的电流的方向，那么线圈就能继续转动下去，直流电动机因此安装了换向器（最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半环），它的作用是：每当线圈刚越过平衡位置时，就自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动下去。

[例题解析]

【例1】几位同学课后讨论对磁感线的理解，他们分别有以下几种看法，正确的是

A．将小铁屑放到磁体周围可以看到它们有规律的排列，说明磁感线是存在的

B．磁感线是我们为了形象的描述磁场画出来的，不是客观存在的

C．磁感线的方向与小磁针在磁场中静止时南极的指向一致

D．磁感线是带箭头的曲线，不可能是直线

解析：磁感线是为形象地描述磁场空间的分布情况，在磁场中画一些有方向的曲线，不是客观存在的，磁感线的方向与小磁针在磁场中静止时北极的指向一致，是曲线也可能是直线，选项B是正确的。

评析：根据小磁针指向（或磁感应线方向）判断电源正负极的思路是：小磁针指向（或磁感应线方向）→通电螺线管磁场方向→通电螺线管两端的磁极→用安培定则判断通电螺线管中电流的方向→电源的正负极。

【例2】如图1所示，根据图甲中通电导体受力的情况画出图乙、丙、丁中通电导体受力运动的方向。

解析：（乙）图中磁场方向与（甲）图相反，电流方向相同，所以导体受力方向也与甲图相反；（丙）图中磁场方向、电流方向均与甲图相反，导体受力方向与甲图中的相同；（丁）图中的磁场方向与甲图相同，电流方向相反，故导体受力方向与甲图相反。

评析：通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和导体中电流方向有关。当导体中电流方向或磁场方向发生改变时，通电导体受力方向也发生改变。分别将（乙）、（丙）、（丁）三图中的磁场方向、电流方向与甲图中的磁场方向、电流方向进行比较，若其中任何一种方向发生改变，则受力运动方向也随之改变。若两者同时发生改变，则受力运动方向反而不变。

【例3】关于闭合电路的部分导体在磁场中运动而产生感应电流的说法正确的是

A．做任何运动时，都会有感应电流

B．与磁体做相对运动时，一定有感应电流

C．沿磁感线运动时，一定有感应电流

D．切割磁感线运动时，一定有感应电流

解析：本题考查对产生电磁感应现象条件的理解。闭合电路的一部分导体在磁场中不是做任何运动都会产生感应电流，只有做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。对叙述产生电磁感应现象条件的文字不能随意更改，要牢牢记住。

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