【本版塊寄語(yǔ)】由于上海公務(wù)員考試有電、磁內(nèi)容，將于2020年12月9日增設(shè)電、磁這一版塊，力爭(zhēng)逐步覆蓋大家中學(xué)物理的重點(diǎn)內(nèi)容。
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1. 磁現(xiàn)象
1、磁性：磁鐵具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。
2、磁極：
3、磁化：某些物體在磁鐵或電流的作用下獲得磁性的現(xiàn)象。
2. 磁場(chǎng)
1、磁場(chǎng)是磁鐵周圍的一種特殊物質(zhì)，可以傳遞磁極之間的相互作用。
2、磁力線方向：小磁針靜止時(shí)N極的方向。
3、磁感應(yīng)線：
4、地磁場(chǎng)：地理的兩極和地磁場(chǎng)的兩極大致相對(duì)，不重疊。
3.電磁學(xué)
1、電流的磁效應(yīng)：奧斯特實(shí)驗(yàn)表明，電流周圍存在磁場(chǎng)。
奧斯特實(shí)驗(yàn)
2.電磁鐵
3、通電螺線管磁極判斷：安培法則
4. 電動(dòng)機(jī)
原理：磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線（線圈）有強(qiáng)大的作用。 磁場(chǎng)中載流導(dǎo)體所受力的方向與電流方向和磁力線方向有關(guān)。 能量轉(zhuǎn)換：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
5.磁力發(fā)電
1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象：
產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：①閉合電路②部分導(dǎo)體移動(dòng)切割磁力線。
【注】1831年10月17日，法拉第首次發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，為電磁學(xué)做出了巨大貢獻(xiàn)。 他被稱為“電力之父”。
2.發(fā)電機(jī)
測(cè)試點(diǎn)1：磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)
1. 磁場(chǎng)
基本性質(zhì)：磁場(chǎng)是以特殊形式客觀存在的、不可見、無(wú)形的物質(zhì)。 它對(duì)放入其中的鐵、鈷、鎳等物質(zhì)具有強(qiáng)大的作用。
2、產(chǎn)生：磁鐵周圍有磁場(chǎng)，電流和移動(dòng)電荷周圍也有磁場(chǎng)。
3. 方向
四、查詢方式
在磁場(chǎng)中撒一些鐵屑。 這些鐵屑的分布就表明了磁鐵周圍磁場(chǎng)的分布（科學(xué)方法：換算法）
2、磁場(chǎng)的描述——磁力線
繪制方法：曲線上任意點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致。 這些曲線稱為磁場(chǎng)線。 （科學(xué)方法：模型法）
2. 性質(zhì)： 磁力線是為了形象地描述磁場(chǎng)而創(chuàng)建的假想曲線。 它們并不是客觀存在于磁場(chǎng)中的真實(shí)曲線。
3、特點(diǎn)：
A. 條形磁鐵的磁場(chǎng)
條形磁鐵的磁場(chǎng)
B、蹄磁鐵的磁場(chǎng)
蹄磁鐵磁場(chǎng)
C. 磁極之間的磁場(chǎng)
磁極之間的磁場(chǎng)
D、地磁場(chǎng)
地磁場(chǎng)
E. 通電螺線管的磁場(chǎng)
通電螺線管磁場(chǎng) 測(cè)試點(diǎn)2：電流磁場(chǎng)電機(jī)
1. 安培定則
1、安培法則：又稱右手螺旋法則，用右手握住通電螺線管，將四根手指向通電螺線管中電流的方向彎曲。 那么大拇指所指的一端就是通電螺線管的N極。 。
2.使用安培法則時(shí)的注意事項(xiàng)
(1)決定通電螺線管磁極極性的根本因素是通電螺線管上電流流過(guò)的方向，而不是通電螺線管上導(dǎo)線的繞制方法和正負(fù)極的連接電源的兩極。 當(dāng)流過(guò)兩個(gè)通電螺線管的電流方向相同時(shí)，它們兩端的磁極具有相同的極性。
(2) 四個(gè)手指的環(huán)繞方向必須是通電電磁鐵上電流的環(huán)繞方向。
(3)N極和S極位于通電電磁鐵的兩端。
【例1】（2018廣東模擬）如圖所示電路中，開關(guān)S接通a后，電磁鐵左端為_____極。 當(dāng)小磁針靜止時(shí)，A端為磁極。 將開關(guān)S由a改為b，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑塊P，保持電流表指示不變，電磁鐵的磁性（可選“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變”）。
【分析】當(dāng)開關(guān)接在a端子上時(shí)，根據(jù)圖中電流方向和安培定律，電磁鐵左端為北極（N極）感應(yīng)電流方向的判斷，右端為南極（S極） ）； 根據(jù)同名磁極相互排斥、同名磁極相互吸引可知，小磁針的A端為北極（N極）； 在本實(shí)驗(yàn)裝置中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑塊，使電流表示恒定，即電流保持不變。 將開關(guān)S從a改為b，則減小。 線圈匝數(shù)減少，電磁鐵的磁性減弱。
【答案】①北（N） ②北（N） ③減弱
【例2】（2018年廣東江門）如圖所示電路中，開關(guān)閉合后，位于通電螺線管右側(cè)的小磁針逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。 在圖中括號(hào)內(nèi)標(biāo)出電源的“+”、“-”極，并標(biāo)出通電電磁鐵的N、S極。
【分析】已知開關(guān)閉合后，位于通電螺線管右側(cè)的小磁針逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。 根據(jù)磁極間的相互作用定律可知，通電螺線管的左端為N極，右端為S極。 根據(jù)右手螺旋法則，電流從右側(cè)流入，因此電源的右側(cè)為正極，左側(cè)為負(fù)極。 回答如下圖。
2、電機(jī)的平衡位置
在直流電機(jī)中，如果沒有換向器，當(dāng)線圈旋轉(zhuǎn)到線圈平面與磁力線垂直的位置時(shí)，線圈相對(duì)兩側(cè)的電流方向相反，它們受到的磁場(chǎng)力方向相反且尺寸相同，防止線圈繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。 它最終會(huì)停在這個(gè)位置并且不再旋轉(zhuǎn)。 這個(gè)位置稱為平衡位置。
測(cè)試點(diǎn)3：電磁感應(yīng)發(fā)生器
1、電磁感應(yīng)
電磁感應(yīng)的定義：閉合電路中導(dǎo)體的一部分在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切割磁力線時(shí)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)。 電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。
2、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：
3、與感應(yīng)電流方向有關(guān)的因素：
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁力線的方向以及磁力線的方向有關(guān)。 如果導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向相反，或者磁力線的方向改變?yōu)榕c原來(lái)的方向相反，則感應(yīng)電流的方向?qū)⑴c原來(lái)的方向相反； 如果導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁力線方向變得與原來(lái)方向相反感應(yīng)電流方向的判斷，則感應(yīng)電流的方向不會(huì)改變。
4、能量轉(zhuǎn)換：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
5. 應(yīng)用：發(fā)電機(jī)、動(dòng)圈麥克風(fēng)等。
【例3】（2018年廣東廣州）圖A為發(fā)電機(jī)原理示意圖。 圖B中的“o”代表線ab。 當(dāng)它在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)到位置1、2、3、4時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向用箭頭標(biāo)記。 下列說(shuō)法正確的是（）
A.圖A電路中沒有電源
B.位置1時(shí)，電路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
C.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流方向不變
D、位置4時(shí)，電路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
【分析】發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。 旋轉(zhuǎn)線圈本身就是電源。 錯(cuò)誤A； 圖中，磁力線的方向是水平向右。 當(dāng)它移動(dòng)到位置4時(shí)，移動(dòng)方向與磁力線方向一致。 平行，不切割磁力線，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 當(dāng)移動(dòng)到1、2、3位置時(shí)，切割磁力線就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 B錯(cuò)誤，D正確； 發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小為 方向隨時(shí)間周期性變化，C是錯(cuò)誤的。 【選擇D】
知識(shí)點(diǎn)對(duì)比與區(qū)分
1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的比較以及磁場(chǎng)對(duì)電流的影響
【實(shí)例一】（2018年山東德州）如圖所示，動(dòng)圈式揚(yáng)聲器主要由線圈、永磁體、紙盆組成。 當(dāng)線圈中有電流通過(guò)時(shí)，磁場(chǎng)中的線圈就會(huì)受力驅(qū)動(dòng)，使紙盆振動(dòng)而發(fā)出聲音。 如圖所示的實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)圈揚(yáng)聲器的工作原理是一樣的（ ）
【分析】選項(xiàng)A是奧斯特實(shí)驗(yàn)，即載流導(dǎo)體周圍有磁場(chǎng)；
B方案是電磁感應(yīng)原理，即閉環(huán)內(nèi)導(dǎo)體的一部分運(yùn)動(dòng)切割磁力線而產(chǎn)生電流；
選項(xiàng)C是探究電磁鐵的磁力強(qiáng)度與電流大小的關(guān)系；
選項(xiàng)D是電動(dòng)機(jī)的示意圖，即通電導(dǎo)體被迫在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。 【選擇D】
【注】揚(yáng)聲器的工作原理是通電線圈被迫在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。 揚(yáng)聲器的原理與電動(dòng)機(jī)相同（將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能），動(dòng)圈麥克風(fēng)的原理與發(fā)電機(jī)相同（將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能）。
【例2】 下圖為交流發(fā)電機(jī)的示意圖。 當(dāng)線圈在磁鐵中順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，ab中電流方向如圖A所示； 當(dāng)線圈在另一個(gè)磁鐵中逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，ab中的電流方向如圖B所示，()中的ab。
A、電流方向與原來(lái)相反
B. 電流方向與之前相同
C.電流方向不斷變化
D.電流方向無(wú)法確定
【分析】發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的。 感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向和磁力線切割方向有關(guān)。 在圖A中，線圈在磁鐵中順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在圖B中，線圈的旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生變化。 當(dāng)磁場(chǎng)方向改變時(shí)，感應(yīng)電流的方向保持不變，因此電流的方向與之前相同。 【選B】
2、直流電機(jī)與交流發(fā)電機(jī)的比較
【注】區(qū)分電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，必須區(qū)分運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生電能還是通電后運(yùn)動(dòng)，從而確定電能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換關(guān)系。 從設(shè)備上來(lái)說(shuō)，一種有電源，另一種沒有。 電機(jī)通電就會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，所以有電源的就是電動(dòng)機(jī)，沒有電源的就是發(fā)電機(jī)。
【例3】（2018年廣東汕頭）如圖所示，合上開關(guān)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 如果我們想改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，我們可以采取的措施是：如果電池更換為靈敏電流表，關(guān)閉開關(guān)，使用時(shí)，當(dāng)電機(jī)軸快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，靈敏電流表的指針為發(fā)現(xiàn)已偏轉(zhuǎn)。 這是物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)的一個(gè)著名現(xiàn)象。
【分析】（1）合上開關(guān)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 其工作原理是通電線圈被迫在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)。 如果我們想改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，我們可以采取的措施有：改變電流的方向；
(2)換上靈敏檢流計(jì)的電池，合上開關(guān)，用手快速轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)軸時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)靈敏檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 這是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 (3)它是由物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的。
【答案】（1）改變檢流計(jì)的方向（2）電磁感應(yīng)（3）法拉第
[注意] (1) 通電導(dǎo)體將被迫在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)。 影響電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的因素有：電流方向和磁場(chǎng)方向； (2)電磁感應(yīng)是指一些導(dǎo)體在閉合回路中運(yùn)動(dòng)，從而切割磁力線。 然后回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
【例4】（2017年江蘇徐州）如圖所示，將漆包線繞成矩形線圈，刮去線兩端外漆，放在支架上，下面放一塊磁鐵，用紙制作一個(gè)小風(fēng)車，固定在轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)風(fēng)吹在風(fēng)車上時(shí)，小刻度電流表的指針就會(huì)偏轉(zhuǎn)。 這是一個(gè)基于該原理工作的模型。 ()
A. 電機(jī)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的影響
B. 電動(dòng)機(jī)中的電磁感應(yīng)
C. 發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的影響
D. 發(fā)電機(jī)電磁感應(yīng)
【分析】圖中，線圈、導(dǎo)線和電流表構(gòu)成閉合電路。 線圈處于磁場(chǎng)中。 風(fēng)機(jī)帶動(dòng)線圈旋轉(zhuǎn)，切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)電流。 因此，靈敏電流表的指針會(huì)偏轉(zhuǎn)； 與發(fā)電機(jī)相同。 它的工作原理是基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在運(yùn)行過(guò)程中將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。 【選擇D】
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