第十八、十九章 电与磁 培优精练 电流的磁场 课件-2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

本初中物理“电与磁”单元复习课件，系统梳理电流的磁场、电磁铁磁性影响因素及电磁应用等核心知识，通过典例解析与针对训练，构建从基础规律到实际应用的知识网络，强化运动和相互作用观念。 其亮点在于以科学思维为导向，设计情境化典例（如电磁水阀、智能照明电路）与变式训练，培养模型建构与科学推理能力，分层设计满足不同学生需求，助力教师精准把握学情，提升复习针对性与实效性。

第十八、十九章　电与磁 培优精练 电流的磁场 1 典例1：下图为条形磁体和电磁铁的相互作用情况，虚线表示磁感线，则 甲、乙、丙、丁的极性依次是(　A　) A. S、N、S、S B. N、N、S、N C. S、S、N、N D. N、S、N、N A 【解析】根据右手螺旋定则可知，乙端为N极，丙端为S极；根据甲、乙 之间的磁感线分布情况可知，甲、乙相互吸引，是异名磁极，故甲端为S 极；根据丙、丁之间的磁感线分布情况可知，丙、丁相互排斥，是同名 磁极，故丁端为S极，A正确。 【解析】根据右手螺旋定则可知，乙端为N极，丙端为S极；根据甲、乙 之间的磁感线分布情况可知，甲、乙相互吸引，是异名磁极，故甲端为S 极；根据丙、丁之间的磁感线分布情况可知，丙、丁相互排斥，是同名 磁极，故丁端为S极，A正确。 针对训练：如图所示，闭合开关后，四个小磁针的指向(黑色为N极)都正 确的是(　D　) A B C D D 【解析】题图A中，利用右手螺旋定则可以确定通电螺线管的左端为N 极，右端为S极；在螺线管外部，磁感线由N极出发，回到S极，则在螺 线管周围的三个小磁针的指向是正确的；在螺线管的内部，磁感线的方 向是由S极指向N极，则螺线管内部的小磁针指向错误，A错误。同理可 得，题图B中螺线管上面的小磁针指向错误，题图C中小磁针指向全部错 误，题图D中小磁针指向全部正确。 【解析】题图A中，利用右手螺旋定则可以确定通电螺线管的左端为N 极，右端为S极；在螺线管外部，磁感线由N极出发，回到S极，则在螺 线管周围的三个小磁针的指向是正确的；在螺线管的内部，磁感线的方 向是由S极指向N极，则螺线管内部的小磁针指向错误，A错误。同理可 得，题图B中螺线管上面的小磁针指向错误，题图C中小磁针指向全部错 误，题图D中小磁针指向全部正确。 典例2：如图所示，给电磁铁通电，条形磁体及弹簧在图中所示位置静 止。当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，弹簧的长度变短，则螺线管的上 端为 　N　极，电源左侧为 　正　极；若其他条件不变，只将条形磁体 换成形状大小相同的条形铁块，待弹簧稳定时，弹簧长度与变换前比较 将 　变长　(填“变长”或“变短”)。 N　 正　 变长　 【解析】当滑片向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据欧 姆定律可知，电路中的电流变大，所以电磁铁的磁性增强。弹簧的长度 变短，说明电磁铁对条形磁体的排斥力变大，由此可知，螺线管的上端 为N极，下端为S极，利用右手螺旋定则可以判定电源左侧为正极。若其 他条件不变，只将条形磁体换成形状大小相同的条形铁块，因为通电螺 线管具有磁性，会吸引条形铁块，所以弹簧稳定时长度与变换前相比会 变长。 【解析】当滑片向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据欧 姆定律可知，电路中的电流变大，所以电磁铁的磁性增强。弹簧的长度 变短，说明电磁铁对条形磁体的排斥力变大，由此可知，螺线管的上端 为N极，下端为S极，利用右手螺旋定则可以判定电源左侧为正极。若其 他条件不变，只将条形磁体换成形状大小相同的条形铁块，因为通电螺 线管具有磁性，会吸引条形铁块，所以弹簧稳定时长度与变换前相比会 变长。 针对训练：如图所示，A、B两弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁体，闭 合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，弹簧将伸长的是 　A和 B　(填“A”“B”或“A和B”)；若改变电源的正、负极，则弹簧 　B　 会缩短。 A和 B　 B　 【解析】由题图可知，滑动变阻器的滑片向右移动时，其接入电路的阻 值变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，左边的螺线管 对软铁棒的吸引力增大，弹簧A伸长；根据右手螺旋定则可知，两个螺线 管的N极都在下方，根据异名磁极相互吸引可知，右边的螺线管对条形 磁体的吸引力也增大，所以弹簧B也伸长。改变电源的正、负极，电路中 电流的大小不变，方向发生改变，那么通电螺线管的磁性强弱不变，左 边螺线管对软铁棒的吸引力不变，弹簧A的长度不变，而右边螺线管此时 的N极在上方，对条形磁体有排斥作用，所以弹簧B会缩短。 【解析】由题图可知，滑动变阻器的滑片向右移动时，其接入电路的阻 值变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，左边的螺线管 对软铁棒的吸引力增大，弹簧A伸长；根据右手螺旋定则可知，两个螺线 管的N极都在下方，根据异名磁极相互吸引可知，右边的螺线管对条形 磁体的吸引力也增大，所以弹簧B也伸长。改变电源的正、负极，电路中 电流的大小不变，方向发生改变，那么通电螺线管的磁性强弱不变，左 边螺线管对软铁棒的吸引力不变，弹簧A的长度不变，而右边螺线管此时 的N极在上方，对条形磁体有排斥作用，所以弹簧B会缩短。 典例3：一款电磁水阀的结构图如图所示，通过通断电实现对管道中水流 通断的控制。关于此装置，下列说法正确的是(　B　) B A. 金属块的材质通常是铜 B. 线圈中有电流时，电磁铁的左端为S极 C. 线圈中有电流时，阀门处于关闭状态 D. 阀门闭合过程中，弹簧的弹性势能增大 【解析】电磁水阀依靠电流的磁效应，产生磁场吸引金属块来实现对管 道中水流通断的控制，故不能是铜，A错误。电磁铁的右端为电源的正 极，电流从右端流入，根据右手螺旋定则可以判断电磁铁的右端为N 极，左端为S极，B正确。线圈中有电流时，电磁铁有磁性，吸引金属 块，从而使阀门打开，C错误。阀门闭合过程中，金属块在弹簧弹力作 用下向左运动，弹簧的弹性势能转化为金属块的动能，故弹簧弹性势能 减小，D错误。 【解析】电磁水阀依靠电流的磁效应，产生磁场吸引金属块来实现对管 道中水流通断的控制，故不能是铜，A错误。电磁铁的右端为电源的正 极，电流从右端流入，根据右手螺旋定则可以判断电磁铁的右端为N 极，左端为S极，B正确。线圈中有电流时，电磁铁有磁性，吸引金属 块，从而使阀门打开，C错误。阀门闭合过程中，金属块在弹簧弹力作 用下向左运动，弹簧的弹性势能转化为金属块的动能，故弹簧弹性势能 减小，D错误。 针对训练：在科技晚会上，小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子， 通过调节滑片，就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中，它的原理如 图所示(条形磁体固定在活塞上)。闭合开关S后，移动滑片P，使小瓶子 悬停在图示位置。关于此装置，下列分析正确的是(　B　) B A. 电磁铁的右端为S极 B. 若将滑片P向右移，小瓶子将会上浮 C. 小瓶子下沉时，小瓶子中气体的密度变小 D. 小瓶子上浮时，小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变 【解析】由题图可知，该电路为串联电路，电流从螺线管的右端流入， 根据右手螺旋定则可知，电磁铁的右端是N极，A错误。若将滑片P向右 移，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁 性减弱，电磁铁与条形磁体之间的排斥作用变小，活塞向左运动，大瓶 内空气气压变小，小瓶子里的水会被挤出来，小瓶子所受的重力变小， 小于所受的浮力，小瓶子将上浮，B正确。小瓶子进水后所受的重力大于 浮力而下沉时，小瓶子上面空气的体积会变小，质量不变，故密度变 大，C错误。小瓶子上浮时，根据p＝ρ水gh可知，小瓶子的瓶口处受到水 的压强变小，D错误。 【解析】由题图可知，该电路为串联电路，电流从螺线管的右端流入， 根据右手螺旋定则可知，电磁铁的右端是N极，A错误。若将滑片P向右 移，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁 性减弱，电磁铁与条形磁体之间的排斥作用变小，活塞向左运动，大瓶 内空气气压变小，小瓶子里的水会被挤出来，小瓶子所受的重力变小， 小于所受的浮力，小瓶子将上浮，B正确。小瓶子进水后所受的重力大于 浮力而下沉时，小瓶子上面空气的体积会变小，质量不变，故密度变 大，C错误。小瓶子上浮时，根据p＝ρ水gh可知，小瓶子的瓶口处受到水 的压强变小，D错误。 典例4：右图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电 路，L为“220 V　22 W”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。 控制电路中，电源由两节干电池串联而成，R1为定值电阻，R2为阻值会 随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法不正确的是(　B　) B A. 受控电路中导线a端应连接照明电路的火线 B. 提高控制电路电源电压，灯白天也可能发光 C. 当光照强度增大时，控制电路的总功率将增大 D. 为了让灯在天更暗时才发光，可换用阻值更小的R1 【解析】开关控制灯泡时，开关应接在火线上，所以受控电路中导线a端 应连接照明电路的火线，A正确。如果提高控制电路的电源电压，由欧 姆定律可知，控制电路中的电流增大。在白天时，控制电路的电流很 大，衔铁会被吸下，灯不发光，且到晚上时，由于控制电路的电压高、 电流大，也可能导致衔铁被吸下，灯也可能不发光，B错误。当光照强度 增大时，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，根据串联电路的电 阻关系可知，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电 流变大，根据P＝UI可知，控制电路的总功率变大，C正确。 电磁铁的吸合电流不变，控制电路电源电压不变，根据欧姆定律可知， 衔铁被吸下时电路的总电阻不变，为了让灯在天更暗时才发光，此时光 敏电阻的阻值较大，则应换用阻值较小的R1，D正确。 【解析】开关控制灯泡时，开关应接在火线上，所以受控电路中导线a端 应连接照明电路的火线，A正确。如果提高控制电路的电源电压，由欧 姆定律可知，控制电路中的电流增大。在白天时，控制电路的电流很 大，衔铁会被吸下，灯不发光，且到晚上时，由于控制电路的电压高、 电流大，也可能导致衔铁被吸下，灯也可能不发光，B错误。当光照强度 增大时，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，根据串联电路的电 阻关系可知，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电 流变大，根据P＝UI可知，控制电路的总功率变大，C正确。 电磁铁的吸合电流不变，控制电路电源电压不变，根据欧姆定律可知， 衔铁被吸下时电路的总电阻不变，为了让灯在天更暗时才发光，此时光 敏电阻的阻值较大，则应换用阻值较小的R1，D正确。 针对训练：3D打印机是一种可快速成型的机器，它通过逐层打印的方式 来构造物体。添加打印丝材到打印头，加热至熔化后从喷头挤出细细的 料丝，利用温度传感器可实现对打印喷头温度的精确测量。图甲为某3D 打印机控制和工作电路原理图，工作电路中R是加热电阻；控制电路中 U1＝9 V，电磁铁的线圈电阻为40 Ω，当电磁继电器线圈中的电流达到 100 mA时，衔铁被吸下来。图乙为温度传感器R1的阻值随温度变化的图 像。下列说法正确的是(　C　) A. 电磁铁的上端为N极 B. 当R2接入电路中的阻值为20 Ω时，喷头的温度最高可达160 ℃ C. 当添加的打印丝材要求温度较高时，可适当向右调节R2的滑片 D. 当衔铁被吸下时，3D打印机开始熔化打印丝材 答案：C 【解析】由题图甲可知，电流从电磁铁的下端流入，根据右手螺旋定则 可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极，A错误。题图甲的控制电路中 U1＝9 V，两电阻与电磁铁的线圈串联，当电路中的电流为100 mA时， 衔铁被吸下来，由欧姆定律与电阻的串联规律可得，此时传感器R1的阻 值R1＝R总－R2－R线＝－R2－R线＝－20 Ω－40 Ω＝30 Ω。由题图 乙可知，当R1＝30 Ω时，喷头的温度可达到170 ℃，B错误。 【解析】由题图甲可知，电流从电磁铁的下端流入，根据右手螺旋定则 可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极，A错误。题图甲的控制电路中 U1＝9 V，两电阻与电磁铁的线圈串联，当电路中的电流为100 mA时， 衔铁被吸下来，由欧姆定律与电阻的串联规律可得，此时传感器R1的阻 值R1＝R总－R2－R线＝－R2－R线＝－20 Ω－40 Ω＝30 Ω。由题图 乙可知，当R1＝30 Ω时，喷头的温度可达到170 ℃，B错误。 当添加的打印丝材要求温度较高时，根据题图乙可知R1的阻值减小，若 滑动变阻器的阻值不变，则在材料达到能熔化的温度之前，电流就能达 到100 mA，衔铁就会被吸下来，工作电路被断开，停止加热，材料的温 度达不到要求，所以若想衔铁在更高的温度下被吸下来，需增大电路中 的总电阻使电流减小，所以应增大R2接入电路中的阻值，即适当向右调 节R2的滑片，C正确。当衔铁被吸下时，工作电路被断开，加热电阻R停 止加热，3D打印机不能熔化打印丝材，D错误。 当添加的打印丝材要求温度较高时，根据题图乙可知R1的阻值减小，若 滑动变阻器的阻值不变，则在材料达到能熔化的温度之前，电流就能达 到100 mA，衔铁就会被吸下来，工作电路被断开，停止加热，材料的温 度达不到要求，所以若想衔铁在更高的温度下被吸下来，需增大电路中 的总电阻使电流减小，所以应增大R2接入电路中的阻值，即适当向右调 节R2的滑片，C正确。当衔铁被吸下时，工作电路被断开，加热电阻R停 止加热，3D打印机不能熔化打印丝材，D错误。 典例5：在竖直放置的圆形通电线圈的圆心位置放一个能自由转动的小磁 针，如图所示。当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将(　C　) A. 静止不动，指向不变 B. 转动180°，指向左边 C. 转动90°，垂直指向纸外 D. 转动90°，垂直指向纸内 C 【解析】线圈中通以题图所示的电流时，根据右手螺旋定则可以判断， 此时圆形线圈的前面是N极，后面是S极。其磁感线的方向是垂直于纸面 向外的，此时小磁针静止时的N极指向与圆形线圈的磁感线的方向是一 致的，所以小磁针的N极将转动90°，垂直纸面向外。 【解析】线圈中通以题图所示的电流时，根据右手螺旋定则可以判断， 此时圆形线圈的前面是N极，后面是S极。其磁感线的方向是垂直于纸面 向外的，此时小磁针静止时的N极指向与圆形线圈的磁感线的方向是一 致的，所以小磁针的N极将转动90°，垂直纸面向外。 针对训练：直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图 甲、乙所示，将一枚灵活转动的小磁针放在水平放置的直导线正下方， 直导线通电的瞬间(　D　) D A. 若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转 B. 若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转 C. 若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转 D. 若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转 【解析】由题图甲、乙可知，判断通电直导线周围磁场的方向用到了右 手螺旋定则，用右手握住直导线，使大拇指指向电流的方向，则四指环 绕的方向就是通电直导线周围磁场的方向。若电流方向从南向北，根据 右手螺旋定则可知，通电直导线下面的磁场指向西，而小磁针的N极原 来指向北，所以小磁针从北往西转动，俯视时，会发现小磁针逆时针转 动，A错误。若电流方向从北向南，根据右手螺旋定则可知，通电直导 线下面的磁场指向东，而小磁针的N极原来指向北，所以小磁针从北往 东转动，俯视时，会发现小磁针顺时针转动，B错误。 【解析】由题图甲、乙可知，判断通电直导线周围磁场的方向用到了右 手螺旋定则，用右手握住直导线，使大拇指指向电流的方向，则四指环 绕的方向就是通电直导线周围磁场的方向。若电流方向从南向北，根据 右手螺旋定则可知，通电直导线下面的磁场指向西，而小磁针的N极原 来指向北，所以小磁针从北往西转动，俯视时，会发现小磁针逆时针转 动，A错误。若电流方向从北向南，根据右手螺旋定则可知，通电直导 线下面的磁场指向东，而小磁针的N极原来指向北，所以小磁针从北往 东转动，俯视时，会发现小磁针顺时针转动，B错误。 若电流方向从东向西，根据右手螺旋定则可知，通电直导线下面的磁场 指向南，而小磁针的N极原来指向北，所以小磁针会转动到与原来相反 的方向，C错误。若电流方向从西向东，根据右手螺旋定则可知，通电 直导线下面的磁场指向北，小磁针的N极原来指向北，所以小磁针不发 生偏转，D正确。 若电流方向从东向西，根据右手螺旋定则可知，通电直导线下面的磁场 指向南，而小磁针的N极原来指向北，所以小磁针会转动到与原来相反 的方向，C错误。若电流方向从西向东，根据右手螺旋定则可知，通电 直导线下面的磁场指向北，小磁针的N极原来指向北，所以小磁针不发 生偏转，D正确。 $$