专题04 电与磁＆信息、能源（期末复习课件）九年级物理上学期新教材人教版

专题04 电与磁＆信息、能源1、磁性：物体吸引 的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体。2、磁极：磁体不同部位的磁性强弱并不相同，磁性最强的部分叫 。3、磁极间的相互作用：同名磁极相互 ，异名磁极相互 。4、磁场：磁体间存在一种 的特殊物质，即磁场。它有强弱和方向。小磁针静止时 的所指的方向是这一点的磁场方向。磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生 的作用。5、磁感线：为了描述磁场情况而画的 的曲线。磁场是客观存在的，磁感线是人们假象出来的。磁体周围的磁感线总是从N极出发回到S极的。6、地磁场：地球是个大的条形磁体，地磁的 在地理的南极附近，地磁的 在地理的北极附近，海龟信鸽都是利用地磁场来导航的。铁、钴、镍磁极排斥吸引看不见、摸不着N极磁力带箭头N极S极1、奥斯特实验说明：通电导体的周围有磁场，磁场的方向与 有关。2、通电螺线管的磁场（1）磁场特点：外部磁场方向与与条形磁铁的磁场相似，磁感线从 出来，进入 ；在螺线管的内部，磁感线由 。（2）安培定则（螺线管的极性用安培定则判定）内容：用 握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就螺线管的北极。判断方法：先标出螺线管中的电流方向;用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那端就是螺线管的 。电流的方向N极S极S极指向N极右手北极1、电磁铁： 的通电螺线管就是电磁铁。软铁芯在通电螺线管中被磁化，也产生磁场，电磁铁周围的磁场既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场。（1）磁性强弱与通入的电流大小和线圈的匝数有关，电流越大，磁性越强；在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性 。（2）磁性有无可由 来控制。通电时有磁性，断电时磁性立即消失。（3）磁极的性质可以通过电流的方向来改变。2、扬声器工作原理：由于线圈中通过的电流是交变电流，它的方向不断改变，线圈就不断的被永磁体吸引和排斥使线圈来回振动，同时带动纸盆的振动发声。3、电磁继电器的工作原理：通过控制电磁铁的电流，来达到控制工作电路的目的。因此，一般的继电器电路由 和 两部分组成。插有铁芯越强电路的通断低压控制电路高压工作电路1、通电导体在磁场中受到磁力的作用，磁力的方向与 有关。2、电动机（1）基本结构：转子（线圈)、定子(磁体)、电刷、换向器。电刷的作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。换向器的作用：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。（2）工作原理：电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。（3）通电线圈在磁场中的受力大小跟电流(电流越大，受力越大)，磁场的强弱(磁性越强，受力越大)和线圈的匝数(匝数越大，受力越大)有关。（4）应用：直接电动机：(电动玩具、录音机等)；交流电动机：(电风扇、家用电器等)磁场方向、电流方向1、电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中 就会产生感应电流的现象。2、产生感应电流必须同时满足三个条件：（1）电路是闭合的；（2）导体要在磁场做切割磁感线的运动；（3）切割磁感线运动的导体只能是一部分，三者缺一不可。注意：如果不是闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体的两端产生感应电压。3、感应电流的方向：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。4、应用：发电机。发电机的原理是电磁感应，发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。其能量转换是把机械能转化为电能。切割磁感线运动1、电磁波的产生：由导体中迅速变化的电流产生的，光也是一种电磁波。2、电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。3、电磁波的波长、波速和频率的关系：波速=波长×频率（c=λf）。（1）波长：指的是相邻的两个波峰（或波谷）之间的距离。（2）波速：各种电磁波的波速都相同，都等于光速，c= 3×108m/s。（3）频率：单位时间内（通常是1秒内）完成全振动的次数。3、电磁波家族包括：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。4、电磁波的应用：无线电波用于广播、电视和移动电话；微波可用来加热食品；紫外线用于杀菌；X射线在医学上用来做透视检查；γ射线用于金属探伤等1、无线电广播信号的发射和接收：无线电广播的发射由广播电台完成；接收由收音机完成。2、电视信号的发射和接收：电视用电磁波传递图象信号和声音信号．声音信号的产生、传播、接收跟无线电广播的工作过程相似。3、移动通信原理：移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中，同时它也能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。4、音频、视频和射频信号：由声音变成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫音频信号；由图象变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫视频信号。1、卫星通信：利用地球同步通信卫星作微波中继站，把地面站送来的信号接收，并进行放大，然后转发给另外的地面站，实现信息的传递。2、卫星通信系统：由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置3颗同步卫星，就可以实现全球通信。3、光纤通信：利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方，这种通信方式叫做光线通信。4、光导纤维：是很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中通过时，发生全反射，光就不会跑到外层了。1、能源：凡是能为人类提供能量的物质资源都叫做能源。2、能源有不同的分类方式：从产生方式角度分为一次能源和二次能源；从是否可再生角度分为可再生能源和不可再生能源。3、常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源；包括化石能源、水能、电能等。4、新能源：人类新近才开始利用的能源；包括潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能。1、核能：原子核是由质子和中子靠强大的核力紧密结合在一起的，一旦原子核分裂或聚合，就能释放出巨大的能量，这就是核能。释放核能的方式有核裂变和核聚变。（1）裂变：用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应。（2）聚变：使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应，也被成为热核反应。2、太阳能：由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的，来自太阳的辐射能量。（1）优点：十分巨大、供应时间长、分布广阔、获取方便、安全、干净不污染环境。（2）缺点：分散性广、昼夜稳定性差、可转化率低。（3）目前直接利用太阳能的途径主要有两种：一种是用集热器把水等物质加热，例如太阳能热水器；另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能。1、若被判断的物体与已知磁体相互排斥，由同名磁极相互排斥的规律可知，该物体一定具有磁性。2、若被判断的物体与已知磁体相吸引，根据磁体具有吸铁性和异名磁极相互吸引的性质，判断出该物体可能有磁性，也可能没有磁性。【例1】（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期末）小聪用钢棒的一端去靠近一小磁针的一端，发现小磁针被钢棒吸引，则说明（   ）A．钢棒一定有磁性B．钢棒一定无磁性C．钢棒可能有磁性D．钢棒只有一端有磁性C【变式1】（2024·黑龙江哈尔滨·中考真题）有A、B、C三个物体，当A、B靠近时相互排斥，B、C靠近时相互吸引。上述现象如果是由它们可能具有磁性导致的，那么 一定具有磁性；上述现象如果是由它们可能带有电荷导致的、那么 可能带电。A、BC1、安培定则内容：用右手握住螺线管，弯曲的四指所指的方向和通电螺线管的电流方向一致，大拇指所指的方向就是通电螺线管的N极。2、应用安培定则判断通电螺线管磁极的方法：（1）标出螺线管中的电流。（2）用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向和电流的方向一致。（3）拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。3、用好、用活、用准右手螺旋定则，就能解决电磁学中的许多实际问题。【例2】（24-25九年级上·福建福州·期末）请利用图中给出的信息，在图中用箭头标出磁感线的方向和电源右端的极性。【变式2】（25-26九年级上·广东·期末）如图所示，闭合开关，通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示，请在图中括号内标出通电螺线管左端的极性及电源的“+”“-”极。1、先把电磁铁所在的低电压、弱电流电路（即低压控制电路）连起来。2、高压工作电路中，两个静触点连在不同的电路中，分别对应两种情形．而我们要分析出衔铁不被吸时与动触点接触的静触点、工作电路所处的状态，以及衔铁被吸时与动触点接触的静触点、工作电路所处的状态，将静触点连入对应的工作状态电路中即可。3、设计含有电磁继电器的电路图时，需要遵循一定的步骤和方法：‌明确设计要求‌；分析电磁继电器的原理‌‌；确定工作电路‌；‌连接电路‌。【例3】如图为某大桥上设计的一个车辆超重报警装置，当路面压力达到设定值时，压力传感器就接通电路。要求车辆超重时，信号灯就发光，请在图中画线将电路连接完整。【变式3】请用下图设计一个温度自动报警器，要求正常情况下绿灯亮，当温控箱内温度升到一定温度时，红灯亮（绿灯灭）。【例4】如图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图，该电动机工作时将电能转化为 能和内能。直流电动机中换向器的作用是 。如果想改变该直流电动机的转动方向，你可以采取的方法是 （写一条合理方法即可）。机械改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动改变电流方向【变式4】2025年3月14日，央视军事发布视频，展示了中国兵器装备建设工业自主研制的最新一代电磁枪，其原理主要是利用载流导体在磁场（固定线圈通电产生磁场）中受到的电磁力将弹丸发射出去。下列实验原理与电磁枪工作原理相同的是（　　）A． B．C． D．C1、导线切割的速度大小；2、导线切割的速度方向；3、永磁体的强度；4、切割导线的条数；5、切割导线的有效长度。闭合回路在原磁场内产生的磁场阻碍原磁场磁通量发生变化的电流叫做感应电流。【例5】（24-25九年级上·四川巴中·期末）小天在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象，下列关于这一现象说法正确的是（　　）A．丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验，发现了磁可以生电B．若保持导体运动方向不变，只将磁体的N、S极对调，灵敏电流计的指针偏向方向与图中相反C．若导体AB沿磁感线方向向上运动，灵敏电流计指针也会发生偏转D．灵敏电流计是由电压表改装的B【变式5】（24-25九年级上·吉林长春·期末）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置：(1)实验中可以通过灵敏电流计 来判断电路中是否有感应电流产生；(2)闭合开关，根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动。在该运动过程中，主要将机械能转化为 能；(3)保持AB棒运动方向不变，若要探究的感应电流方向与磁场方向是否有关？你接下来的操作是 ；(4)若将此装置中灵敏电流计换成 ，可进一步探究电动机的工作原理。是否偏转切割磁感线电将磁体N、S极对调电源1、不同电磁波在真空中的波速相同，波长与频率成反比2、任何频率的电磁波都能在真空中传播，且传播速度都等于光速3、电磁波的波长、频率、波速的含义与声波的相同，但数值不相等，传播条件不同，理解时切勿混淆。4、电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。【例6】如图所示的是部分电磁波波谱的示意图。比较图中所示的五种电磁波可知，其中频率最低的电磁波是 。有一种电磁波的频率是60MHz，它的波长是 m。红外线5【变式6】电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，它们都 在真空中传播，并且 （选填“频率”“波长”或“波速”）相同。电台发射的某种电磁波波长为3m，其频率是 Hz。能波速1×1081、太阳能利用的优缺点：太阳能既是一次能源，又是可再生的新能源，人类正在大量的开发使用太阳能，因为太阳能有储量巨大、供应时间长久、分布广阔、容易获取、使用安全、无污染等优点；但是太阳能在使用过程中也有一定的缺点，如太阳能太分散、功率受季节、时间因素影响大，转换时效率低等都影响了太阳能的广泛使用。2、随着技术的进步和成本的降低，太阳能利用的效率和可靠性不断提高。未来，太阳能技术将继续朝着更高效率、更低成本的方向发展，同时解决储能问题也是未来发展的关键。【例7】2024年2月7日，中国第五个南极考察站秦岭站（如图所示）开站，填补了中国在南极罗斯海区域的考察空白。下列有关说法正确的是（　　）A．秦岭站选用隔音效果好的建筑材料，目的是在声源处减弱噪声B．秦岭站的太阳能电池背面可以利用积雪反射的太阳光发电C．可以用水银（熔点为-39℃）温度计测量-45℃的气温D．罗斯海中的一块冰熔化成水时，质量不变，密度变小B【变式7】在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 释放出巨大的核能。太阳能属于 能源。太阳能热水器中的水接收太阳的辐射，使水温升高，这是通过 方式改变了水的内能，水升温却很慢，这是因为水的 较大。聚变可再生热传递比热容1．（24-25九年级上·山西临汾·期末）如图所示是小阳从某废旧电器中拆下的环形磁铁。下列有关环形磁铁的说法正确的是（　　）A．它周围存在磁场 B．它周围存在磁感线C．它周围的磁场分布是均匀的D．它周围各点的磁场方向相同期末基础通关练（测试时间：10分钟）A2．（24-25九年级上·新疆克孜勒苏·期末）历经四十年的发展，中国光纤光缆行业已经占据世界半壁江山，为现代通讯做出了突出贡献，体现了大国精神、大国担当。现代信息高速公路，是卫星通信和光纤通信等高速、大容量信息传输通道的俗称，光纤通信传输信息的载体是（    ）A．次声波B．超声波C．水波D．电磁波D3．（24-25九年级上·湖北襄阳·期末）我国海军福建舰航母安装了世界领先的电磁弹射装置，电磁弹射就是采用电磁作用来推动被弹射的物体向外运动。下列装置中应用的原理与其相同的是（　　）A． B．C． D．D4．（23-24九年级上·山东菏泽·期末）有这么一段描述：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”针锋是磁体的 极；“然常微偏东，不全南也”，说明地理的两极和地磁场的两极 。南/S不完全重合5．（24-25九年级上·河北石家庄·期末）如图是悬浮式无线蓝牙音箱，可由蓝牙通过 （选填“超声波”或“电磁波”）实现与手机的数据无线传输。该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬浮于空中，甚是神奇，实现悬浮是根据磁极间 的原理实现的。电磁波同名磁极相互排斥6．（24-25九年级上·河南周口·期末）如图所示，请根据磁感线的方向，在螺线管左端的括号内标出极性“N”或“S”，在电源左边的括号内标出极性“＋”或“-”。7．（24-25九年级上·吉林·期末）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A、B，并设计了如图所示的电路：(1)实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来判定其磁性强弱的，所使用的物理研究方法是 ；(2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁A、B吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），根据图示的情境可知，电磁铁 （选填“A”或“B”）的磁性强。 转换法增加B期末重难突破练（测试时间：10分钟）1．（24-25九年级上·河南濮阳·期末）下图是一种水位自动报警器原理图，关于它的工作原理，下列说法正确的是（　　）A．水位升高到金属块A时，绿灯亮B．水位升高到金属块A时，电磁铁通电C．水位没有到达金属块A时，电磁铁上端为N极D．为使报警器在更低的水位能报警，可以下降B的高度B2．（24-25九年级上·河北石家庄·期末）全球首座第四代核电站华能石岛湾核电站投产，标志着我国核电技术已达世界领先水平。如图所示是核电站发电和供电流程图：以核反应堆来代替火力发电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量来加热水，推动汽轮机带动发电机旋转，从而产生电，下列有关说法正确的是（　　）A．核能和太阳能一样均属于一次能源，同时核能又属于可再生能源B．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能C．核电站发电原理与太阳释放能量的原理相同D．核反应堆中发生的链式反应是不可控制的B3．（24-25九年级上·河南新乡·期末）如图所示为车库积水自动报警装置原理图，A、B位置可以安装电铃或者LED灯。当车库没有积水时LED灯亮，有积水时电铃响。则电铃应接在 （选填“A”或“B”），已知LED灯的规格为“12V 6W”，灯泡正常发光时的电流是 A。B0.54．（24-25九年级上·四川内江·期末）如图所示，在通电螺线管附近放一些小磁针（图中圆圈里是小磁针），请根据螺线管中电流的方向，在图中括号内标出螺线管左端的极性和螺线管正上方的小磁针右端的极性。5．（25-26九年级上·北京·期末）在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，晓彤同学在水平桌面上完成如图所示实验。(1)该实验中铁块 P 从电磁铁上拉开瞬间电子测力计的示数表示电磁铁 ；(2)设计探究电磁铁磁性强弱与电流大小有关的实验记录表格。磁性强弱6．（23-24九年级上·海南·期末）安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用，一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20℃的水，阳光照射一段时间后，水温升高到80℃。[水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)），q干木柴=1.2×107J/kg](1)太阳能量的来源属于核反应中的 （选填“聚变”或“裂变”）；(2)水吸收的太阳能是多少？(3)这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？(4)如果把太阳能改为锅炉，实际完全燃烧干木柴21kg，求锅炉的效率。聚变【详解】（1）太阳的能量来源于其内部的核聚变反应，氢原子核在高温高压下结合成氦核，释放巨大能量。（2）水吸收的太阳能为（3）若用干木柴来提供，则干木柴燃烧放出的热量为可得干木柴的质量为（4）完全燃烧干木柴21kg，放出的热量为锅炉的效率为