电与磁复习知识集结知识元电与磁知识讲解一、常规知识点1．磁场、磁极（1）磁性：物体能够吸引铁、钴（gǔ）、镍（niè）等物质的性质叫做磁性。

（2）磁体：具有磁性的物体叫做磁体。

（3）磁极：磁体上磁性最强的部分叫做磁极。

任何磁体都有两个磁极（磁北极和磁南极），将磁体水平悬挂起来，当它静止时，指北的一端叫做磁北极（N极），指南的一端叫做磁南极（S极）。

（4）磁极间的相互作用：同名磁极之间相互排斥，异名磁极之间相互吸引。

（5）磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。

一根没有磁性的大头针，在接近条形磁体下端的N极时，大头针上端就出现了S极，下端出现了N极，也就是说大头针具有了磁性。

有些磁性材料如软铁、硅钢很容易被磁化，但磁性不容易保留，称为软磁性材料，常用作电磁体、变压器、发动机的铁芯。

另一些磁性材料，如合金钢、碳钢不容易被磁化，但是一旦被磁化后磁性能长期保留，称为硬磁性材料，常用作扬声器、话筒等设备中的永磁体。

2．磁场、磁感线（1）磁场的定义磁体周围存在一种看不见、摸不着的特殊物质，叫做磁场。

（2）磁场的性质磁场对放入其中的磁体具有力的作用。

常用小磁针是否受到力的作用来检验小磁针所在的空间是否存在磁场。

（3）磁场的方向对磁场方向的描述人为规定为：在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。

（4）磁感线为了形象直观的描述磁场，人们按照“小磁针”的排列在磁场中画出一条条带箭头的假象曲线，这样的曲线叫做磁感线。

（5）磁感线的特点①磁感线是人为引入的一组假想曲线，是模拟无数小磁针在磁场中的分布和排列情况而画出的曲线，磁场中并没有客观存在的磁感线。

②用磁感线能形象地确定磁场的方向．磁感线上任一点的切线方向与该点的磁场方向一致。

③用磁感线能表示磁场的强弱。

磁感线越密处磁场越强，磁感线越疏处磁场越弱。

④磁感线为闭合曲线。

在磁体外部，从N极到S极；在磁体内部，从S极到N极。

⑤任意两条磁感线不能相交。

因为在磁场中任一点，其磁场只有一个确定的方向。

⑥磁感线是空间立体分布的，不只是在一个平面上。

（6）地磁场地球本身就是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。

（7）地磁场的两极地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。

地磁的两极与地理的两极并不重合。

二、电生磁3．电生磁电流的磁效应：①通电导体和磁体一样，周围存在着磁场，即电流具有磁效应。

②电流周围的磁场方向与通过导体的电流方向有关。

4．通电螺线管的磁场：（1）螺线管用导线绕成的螺旋形线圈叫做螺线管，简称线圈。

（2）安培定则假设用右手握住通电导线，大拇指指向电流方向，那么弯曲的四指就表示导线周围的磁场方向，如图甲所示。

假设用右手握住通电螺线管，弯曲的四指指向电流方向，那么大拇指的指向就是通电螺线管内部的磁场方向。

5．电磁铁、电磁继电器（1）电磁铁内部有铁心的螺线管叫做电磁铁。

电磁铁在电磁起重机、电铃、发电机、电动机、自动控制上有着广泛的应用。

（2）电磁铁的磁性①电磁铁磁性的有无，完全可以由通断电来控制。

②电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈匝数控制。

（3）电磁继电器①结构：具有磁性的电磁继电器由控制电路和工作电路两部分组成。

控制电路包括低压电源、开关和电磁铁，其特点是低电压、弱电流的电路；工作电路包括高压电源、用电器和电磁继电器的触点，其特点是高电压、强电流的电路。

②原理：电磁继电器的核心是电磁铁。

当电磁铁通电时，把衔铁吸过来，使动触点和静触点接触（或分离），工作电路闭合（或断开）。

当电磁铁断电时失去磁性，衔铁在弹簧的作用下脱离电磁铁，切断（或接通）工作电路。

从而由低压控制电路的通断，间接地控制高压工作电路的通断，实现远距离操作和自动化控制。

电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。

三、磁电力6．磁场对电流有力的作用（1）原理通电导体在磁场里受到力的作用，所受力的方向跟磁感线的方向和电流的方向有关，它们之间的关系可用左手定则来判定。

（2）方向判定：左手定则伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，让磁感线垂直进入手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在的平面和磁感线垂直，拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。

（3）磁场对通电线圈的作用通电线圈在磁场里因受到力的作用会发生转动，利用这种作用，可以用来制造电动机。

*（4）磁场对运动电荷的作用电流是电荷定向移动而形成的，因此可以说磁场对电流的作用力是作用在运动电荷上的。

运动电荷在磁场中受力方向也可以用左手定则判定，应该注意的是，我们规定正电荷移动的方向是电流的方向，而电子带负电，电子射线的方向与电流方向相反，所以用左手定则判断电子射线受到磁场力的方向时，应该用伸开的四指指向电子射线的反方向。

7．电动机通电导体在磁场中受力而运动（磁场对电流的作用），导体受力方向随磁感线方向和电流方向的变化而变化。

是电能转化为机械能。

电流是因，运动是果（因为有电流而运动）。

装置中有电源。

四、磁生电8．电磁感应（1）电磁感应现象利用磁场获得电流的现象叫做电磁感应现象。

所获得的电流叫做感应电流。

形成感应电流的电压叫做感应电压。

（2）条件闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。

可见，产生感应电流的条件是：（1）电路必须闭合；（2）导体运动时必须切割磁感线；（3）切割磁感线的导体是回路的一部分。

导体中的感应电流的方向与磁场方向、导体的切割方向有关，关系用右手定则来判定。

*（3）方向判断：右手定则伸开右手，使拇指跟其余四指互相垂直，并都和手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过掌心，拇指指向导体运动的方向，则四指所指的方向是感应电流的方向。

9．发电机（1）发电机的原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流。

感应电流的方向随磁感线方向和导体运动方向的改变而改变。

是机械能转化为电能。

运动是因，电流是果（因为运动而产生电流）。

装置中没有电源。

（2）直流电和交流电①直流电是指方向随时间不作周期性变化的电流，但电流大小可能不固定，如电池产生的；②交流电是指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流，如我国供生产和生活使用的电流是周期性地改变方向的，其周期是0.02s，频率为50Hz，电流方向每秒钟改变100次。

10．电与磁三种关系的判断有些题会给出实验装置图，来判断是电与磁三种关系中的哪一种，有个简便的办法。

装置中：有电源（或电流），没磁铁（磁针不算）——电生磁有磁铁，没电源——磁生电有电源，有磁铁——磁电力（电动机）11．电与磁三种原理的特殊表述电生磁磁生电——动生电磁对电有作用——电生动12．扬声器与麦克风扬声器（喇叭）：麦克风（话筒）：例题精讲电与磁例1.如图是小马制作的神奇转框，框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的可导电的柱形磁体两侧，金属框就能持续转动，以下各图与其工作原理相同的是（）A．B．C．D．【解析】题干解析:在本实验中，铜线框之所以能够转动，是由于通电线框在磁场中受力，同电动机的原理相同。

A、是发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的，故A错误；B、是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受到力的作用做成的，故B正确；C、是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故C错误；D、是发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的，故D错误；例2.（2021顺义一模）如图所示为科研人员研制的“发电鞋”，鞋的内部安装了磁铁和线圈，当人体带动磁铁相对线圈运动时，线圈中产生电流．当人以1.5m/s的速度行走时，其发电的功率约为0.5W．下列说法中正确的是（）A．发电鞋工作时将电能转化为机械能B．发电鞋是利用电磁感应原理工作的C．发电鞋与直流电动机的工作原理相同D．人以1.5m/s的速度行走0.5h的过程中，发电鞋可以产生约7.5J的电能【解析】题干解析:AB、由题意可知，人在行走时，人体带动磁铁运动，磁铁产生的磁场通过线圈，从而产生感应电流，所以“发电鞋”是利用电磁感应现象制成的．电磁感应现象中，消耗机械能，得到电能，因此发电鞋工作时将机械能转化为电能．故A错误、B正确；C、直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，与发电鞋的原理不同，故C错误；D、当人以 1.5km/h的速度行走时，其发电的功率约为0.5W，所以0.5h产生的电能为：W=Pt=0.5W×0.5×3600s=900J，故D错误。

例3.（2021顺义一模）小倩在实验室看到这样一件实验器材，如图所示，将有机玻璃做成矩形框架，上面镶嵌了两组磁铁，上边一组南极向下，下边一组北极向上．将金属棒静止放置在金属导轨上，金属导轨一端通过导线分别与电池正负极连接．闭合开关，电池、金属导轨和金属棒形成回路有电流流过，则下列说法中正确的是（）A．金属棒仍然静止在金属导轨上B．如果改变电流方向，金属棒仍向原来方向运动C．如果将漆皮完好的漆包线绕成矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出一小段距离作为转轴放到金属导轨上，闭合开关后线圈一定会连续转动起来D．这个实验说明磁场对电流有力的作用【解析】题干解析:AD、闭合开关，金属棒中有电流通过，通电导体在磁场中受到力的作用，所以金属棒不能静止在金属导轨上，故A错误，D正确；B、因为通电导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以如果改变电流方向，金属棒的运动方向与原来方向运动相反，故B错误；C、如果将漆皮完好的漆包线绕成矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出一小段距离作为转轴放到金属导轨上，闭合开关后线圈只能转动半圈，要保证线圈持续的转动下去，必须使用换向器，故C错误。

当堂练习单选题练习1.（2021顺义二模）下列现象中，哪种现象能证明钢棒具有磁性（）A．将钢棒一端接近磁铁N极，互相吸引B．将钢棒一端接近磁铁S极，互相吸引C．将钢棒一端接近磁铁N极，互相排斥D．以上方法均不能证明钢棒具有磁性【解析】题干解析:A、磁针N极吸引钢棒的一端，可以有两种情况：一是钢棒有磁性，靠近的这一端是S极；二是钢棒无磁性，但靠近后被磁化而被吸引．所以A选项不能确定钢棒原来有磁性。

B、磁铁S极可以吸引钢棒，即使钢棒无磁性也会吸引的．故B无法确定．C、钢棒一端与磁针N极相互排斥，可以判断这一端也是N极，则证明钢棒具有磁性，故C正确．D、以上方法中C选项能证明钢棒具有磁性，故D错误．练习2.某同学用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示．在“研究电磁铁”的实验过程中，当S闭合后，下列说法不正确的是（）A．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强B．要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片P向左移动C．B线圈的匝数多，说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流D．电流相同，匝数多的磁性大【解析】题干解析:A、电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强，故A正确；B、要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片P向左移动，使电路中的电阻减小，电流增大，故B正确；C、图中两线圈串联，所以通过B线圈的电流等于通过A线圈的电流，故C错误；D、当电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强，故D正确。