专题10 电与磁（复习讲义）（上海专用）2026年中考物理一轮复习讲练测

该初中物理中考复习讲义聚焦“电与磁”专题，覆盖磁场、电流的磁场、电磁铁等核心考点，按“考情剖析-考点通关-素养拓展-优题精选”系统架构，通过考点梳理（如磁感线模型建构）、方法指导（安培定则应用）、真题训练（2025模拟题）等环节，帮助学生突破作图与实验难点，体现复习的系统性和针对性。 亮点在于“物理观念+科学思维”双提升设计，如用表格对比三种电磁现象培养科学推理能力，设置“安培定则判断磁极”专项作图训练。通过分层练习（基础题到拓展题）和即时反馈机制，保障复习效果，助力学生提升应考能力，为教师把控复习节奏提供精准指导。

专题10 电与磁  目 录 01·考情剖析·命题前瞻 1 02·时空导航·网络构建 2 03·考点通关·靶向突破 3 考点1 磁场 3 考点2 电流的磁场 6 考点3 电磁铁 电磁继电器 10 考点4 通电导线在磁场中受到的作用力 14 考点5 电磁感应 18 04·素养拓展·思维进阶 22 拓展一 利用右手螺旋定则及磁极间的相互作用规律判断磁极、电流方向 22 拓展二 三种电磁现象的比较 22 05·优题精选·练能提分 23 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 考情分析 中考命题中，该部分内容近3年没有考查。 命题预测 1. 作图题。运用右手螺旋定则判断磁场的方向或小磁针的N极或磁体的磁极。 2. 电磁感应现象：知道电磁感应现象。 3. 电流的磁效应：知道奥斯特实验。 考点1 磁场 一、磁现象 1. 磁性与磁体 （1）磁性：物体能够吸吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。 （2）磁体：具有 的物体叫做磁体。 磁体的分类：按存在方式可分天然磁体、人造磁铁；按形状分为条形磁体、蹄形磁体、针形磁体；按保存磁性时间长短分为硬磁体、软磁体。 2. 磁极及相互作用 （1）磁极：每个磁体上都有 个磁性最强的部位叫做磁极。能够自由转动的磁体，例如悬吊着的磁针，静止时指南的那个磁极叫做 极或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极。 （2）磁极间相互作用规律：同名磁极相互 ，异名磁极相互 。 （3）一个磁体截成两半，每一半都有单独的N极和S极；两个条形磁体异名磁极相互接触，变成一个整体，则接触部分变成新磁体的中间，是磁性最弱的部分。 3. 磁化 （1）磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。 （2）磁化的方法 ①将磁铁的一极靠近或接触磁性材料；②将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次；③利用充磁机对磁性材料充磁。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。 （2）磁化规律：磁化时，被磁化物体与磁极的接触端互为 名磁极。 （3）磁化的危害：机械手表被磁化后走时不准，彩色电视机显像管被磁化后色彩失真等。 （4）磁化的应用：磁盘上含有磁性物质，可以存储声音、图像和文字信息。 （5）消磁：通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程。消磁可以看成是磁化的逆过程，是将磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱，使其变得杂乱无章。 4. 磁性材料 （1）磁性材料：能够被磁化的物质统称为磁性材料。例如铁、钴、镍等。 （2）永磁体：能长期保留磁性的磁体叫做永磁体，如条形磁体。 5. 磁现象与电现象的对比 磁现象 电现象 磁体能吸引铁、钴、镍等物质 带电体能吸引轻小物体 磁极有两种：北（N）极和南（S）极 电荷有两种：正电荷和负电荷 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 碰极不接触也能相互作用（磁场） 电荷不接触也能相互作用（电场） 摩擦可使铁、钴、镍类物体磁化 摩擦可使物体带电 二、磁场 1. 磁场 （1）磁场的概念：磁体周围存在的看不见、摸不着的特殊 叫做磁场。磁体间的相互作用是通过 发生的。 （2）磁场的基本性质：磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生 的作用。 （3）磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时 极所指的方向规定为该点磁场的方向。在磁场中的不同点，磁场的方向一般不同，即磁场具有方向性。 2. 磁感线 （1）磁感线的作用：用来形象直观地描述磁场的分布情况。 （2）磁感线的概念：为了直观地描述磁场，人们按照“小磁针” 的排列在磁场中画出一条条带箭头的假想曲线，曲线上任意点的箭头表示该点的 方向，这样的曲线叫做磁感线。 （3）五种基本磁场的磁感线描述 （4）磁感线的性质 ①磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上 （选填“存在”或“不存在”）。磁感线上任意一点的切线方向为该点的磁场方向。磁场越强的地方，磁感线分布越 ；磁场越弱的地方，磁感线分布越 。 ②磁感线为封闭的、立体的曲线，在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，是从 极指向 极。 ③在同一磁场中，任何两根磁感线都不会 。这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场方向的唯一性相悖。 3. 研究磁场所用方法方法 （1）模型法：描述磁场用了磁感线，这种方法叫模型法（或建模法）。 （2）转换法：磁场看不见、摸不着，通过对放入其中的小磁针产生力的作用来认识磁场，这种研究方法叫转换法。 三、地磁场 1. 定义：地球周围空间存在的 叫做地磁场。 2. 地磁场的特点：地球本身是一个巨大的磁体，地磁场类似于条形磁体的磁场，地磁场的南极在地理的 极附近，地磁场的北极在地理的 极附近。 3. 磁偏角：指南针的指向与地理的南、北极方向间存在着一个夹角，叫做 。我国宋代学者 第一个发现磁偏角。 4. 指南针的工作原理：由于受到地磁场的作用，小磁针静止时S极总是指向地理的南极，N极总是指向地理的北极。 1．【磁现象 磁场】关于条形磁铁，下列描述错误的是（　　） A．条形磁铁能够吸引铁屑 B．条形磁铁不能指南北 C．条形磁铁周围存在磁场 D．条形磁铁不能吸引铜屑 2．【磁极间的相互作用规律】（2025·普陀·二模）如图所示，将所受重力大小均为G的甲、乙两个磁环套在光滑的支架上，磁环甲悬浮在空中。关于磁环乙对支架底座的压力F与重力G的大小关系，下列选项正确的是（   ） A．F=G B．F<2G C．F=2G D．G<F<2G 3．【磁场与磁感线】如图所示为磁极间磁场的分布情况，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 4．【磁场与磁感线】在如图所示的E、F、P、Q四点中，磁场最弱的是（　　） A．E点 B．F点 C．P点 D．Q点 5. 【地磁场】《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示，这是我国古代四大发明之一的指南针（司南）。下列说法不正确的是（　　） A．“柢”即握柄，是磁体的S极 B．司南“其柢指南”是因为受到地磁场的作用 C．司南周围的磁场和磁感应线都是真实存在的 D．司南所指的南北方向通常与地理的南北极方向略有偏离，世界上最早记述这一现象的是中国宋代的沈括 考点2 电流的磁场 一、电流的磁效应 1. 奥斯特实验 （1）内容：1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验证实通电导线和磁体一样，周围存在 ，磁场的方向与 的方向有关。 （2）奥斯特实验的基本要求：为让实验现象明显，能完成实验探究，操作中要注意两点: ①实验前先让水平面内能自由转动的小磁针静止； ②导线与小磁针平行，且导线与小磁针间距离较小。通电导线的磁场强弱与距离有关，若导经磁针距离太远，现象就会不明显。 2. 电流的磁效应：通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的 效应。奥斯特实验揭示了电和磁之间存在着联系，即“电生磁”。 二、通电螺线管的磁场 （1）探究通电螺线管的磁场 ①如图甲所示，可以看到细铁屑在通电螺线管外部和内部有规则地排列起来。从细铁屑的分布情况来看，通电螺线管外部的磁场和 相似。 甲 铁屑的排列情况 乙 小磁针的排列情况 ②如图乙所示，在通电螺线管外部周围小磁针的N极指向 ，内部小磁针N极指向 （均选填“相同”或“不相同”）。从小磁针N极指向来看，通电螺线管外部的磁感线是从通电螺线管一端出来回到另一端；内部磁感线的方向与外部磁感线的方向相反。 ③在上面的实验中，改变螺线管中的电流方向，小磁针的N极指向与上次实验刚好相反。由此可知，通电螺线管的磁场方向与 方向有关。 （2）通电螺线管的磁场特点：通电螺线管外部的磁场分布情况与 的磁场相似；改变通电螺线管中电流的方向，通电螺线管外部的磁场方向也相应发生改变。 3. 通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向间的关系 （1）设计并进行实验：取绕向不同的螺线管，向螺线管内通入不同方向的电流，用小磁针验证它的N、S极，实验现象如图所示。 （2）实验现象分析 ①甲、乙（或丙、丁）两个螺线管的绕法不同，螺线管中电流的方向相同，通电螺线管两端的极性 （选填“相同”或“不相同”）； ②甲、丙（或乙、丁）两个螺线管的绕法相同，螺线管中电流的方向不同，通电螺线管两端的极性 （选填“相同”或“不相同”）。 （3）探究归纳：通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的 方向有关。切记通电螺线管两端的极性与螺线管的绕法 ，与电流由哪端流入 （均选填“有关”或“无关”）！ 三、右手螺旋定则 1. 安培定则：用右手握住通电螺线管，弯曲的四指指向电流方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。 2. 安培定则的应用 （1）根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的 ； （2）由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中 的方向； （3）根据通电螺线管的N、S极以及电源的正、负极，画出螺线管的 。 3. 提示 （1）决定通电螺线管两端极性的根本因素是螺线管中 的方向，电流的方向一致则通电螺线管两端的极性就相同。 （2）N极和S极一定在通电螺线管的两端。 （3）判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流的方向一致。 1．【利用安培定则作图】（24-25九年级下·闵行·月考）在图中，标出电源的正负极和小磁针的N极，以及磁感线方向。 2. 【奥斯特实验】（2025·静安·一模）小磁针两端的磁场最 （选填“强”或“弱”）；如图所示，将一枚可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明 周围存在磁场；断开电路后，当小磁针静止时，它的N极指 （选填“南”或“北”）。 3．【通电螺线管的磁场】首先发现电流磁效应的物理学家是 。如图所示A、B、C三点中磁场最弱的是 点；根据通电螺线管周围磁感线方向，可判断电源的左端是 极。 4．【通电导体周围存在磁场】（2021·长宁·二模）小红用图（a）、（b）、（c）所示装置研究磁与电的关系。 ①由图（a）、（b）、（c）可知：电流周围存在磁场，且 ； ②小红推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图（d）所示，小磁针也会发生偏转。其依据是： ； ③图（d）中小磁针N极偏转方向和图 中小磁针的偏转方向相同，依据是： 。 5．【通电螺线管的磁场】（2020·虹口·二模）某小组同学通过实验研究通电螺线管的磁极极性与哪些因素有关。实验中他们变换螺线管上线圈的绕法，调换电源的正负极，利用小磁针判断出通电螺线管的磁极极性，实验现象如图（a）（b）（c）（d）所示。 ①小华比较图（a）和（b），认为通电螺线管的磁极极性与电源正负极的位置有关，N极在靠近电源负极的一端。小明比较图 认为小华的结论是 的（选填正确或错误）。 ②小明进步比较图（a）和（d）或（b）和（c），认为螺线管上线圈绕法相反、电源的正负极位置也相反，然而磁极极性相同，说明通电螺线管的磁极极性与 有关。 　　 　 　 　　 考点3 电磁铁 电磁继电器 一、电磁铁 1. 概念：内部带有铁芯的螺线管在通电时磁性会更强，我们把内部带有铁芯的螺线管叫做电磁铁。 2. 特点：有电流通过时 磁性，没有电流时就 磁性（选填“有”或“无”）。 3. 工作原理：电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。在螺线管的内部插入铁芯通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。 4. 电磁铁磁极极性的判断：电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性是一致的，可运用 来判定。 二、电磁铁的磁性 1. 探究电磁铁磁性强弱的影响因素 （1）实验方法 ①控制变量法：控制电磁铁线圈的匝数不变，改变线圈中电流的大小；控制电磁铁线圈的电流不变，改变线圈匝数。 ②转换法：根据电磁铁吸引铁钉或曲别针等 的多少来判断电磁铁的磁性强弱。 （2）实验设计 ①按照电路图，把滑动变阻器、电流表和一定匝数的电磁铁串联起来，移动变阻器的滑片P，改变电路中的电流，观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。 ②把匝数不同的电磁铁串联在电路中，观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。 （3）实验结论 线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越 ；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越 。 2. 电磁铁的优点 （1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。 （2）可以通过改变电流的 来改变其磁极的极性。 （3）可以通过改变 的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的强弱。 3. 电磁铁的应用 （1）电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用。主要应用在电磁起重机和许多自动控制装置上。例如全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，都是由电磁铁控制的。 （2）电磁铁的另一个应用是产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、电动机、发电机、磁疗设备、测量仪器、研究微观粒子用的加速器等。 三、电磁继电器 1. 电磁继电器概念：利用电磁铁控制电路通断的开关称为电磁继电器。 2. 电磁继电器的主要构造 （1）低压控制电路：电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等； （2）高压受控电路：高压电源、电动机、动、静触点。 3. 电磁继电器的工作原理 闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生 ，把衔铁B吸下来，使动触点 与静触点 接触，受控的高压工作电路闭合， 工作。 断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在 的作用下与电磁铁分离，使触点 脱开，受控电路断开，电动机停止工作. 4. 电磁继电器的应用 （1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等。 （2）利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现 控制，如核电站中的开关等。 （3）在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光照的自动控制。如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。 1．【电磁继电器】如图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，下列说法中正确的是（　　） A．电磁铁上端为S极，触点B与C断开，汽车启动 B．电磁铁上端为S极，触点B与C接通，汽车启动 C．电磁铁上端为N极，触点B与C断开，汽车启动 D．电磁铁上端为N极，触点B与C接通，汽车启动 2．【电磁铁 磁极间的作用】图（a）所示是磁悬浮列车的结构示意图，图（b）所示是电磁铁A、B的简易原理图。根据学过的知识判断电磁铁A下端为 极，电磁铁B的上端为 极。当磁悬浮列车加速驶出车站时，列车的动能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 3．【电磁铁的应用】巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1电磁铁上方的小磁针 （选填“静止”“会顺时针转动”“会逆时针转动”），再闭合S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会变 （选填“亮”“不变”或“暗”），仅用如图所示实验器材 （选填“可以”“不可以”）完成“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验。 4．【电磁继电器的应用】电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（输入回路）和被控制系统（输出回路），通常应用于自动控制电路中。它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。仔细观察如图所示的水位自动报警装置。 （1）当水位 时（选填“上升”或“下降”），小灯会发光报警； （2）该装置运用到的主要物理知识有： （至少2点）。 5．【电磁铁的磁性 电磁铁的应用】（2025·杨浦·模拟）阅读以下文字，回答相关问题。 电磁铁的应用 内部带有铁芯的螺线管叫做电磁铁，大量实验表明，通电后电磁铁两端的磁性强弱与线圈中的电流等因素有关，人们根据电磁铁的这一特点，将电磁铁应用于自动控制电路中，根据某些外界因素（如温度、水、光强弱等）的变化，来控制电路的通断。 （1）为探究电磁铁的磁性强弱与线圈中电流的关系，小华制作了如图所示的电磁铁，将其接入电路中，改变通过其线圈电流，测量电磁铁一端能吸引回形针的数量，实验的数据如表。 根据表中的数据，可得初步结论是∶同一通电电磁铁的磁性 ； （2）小华利用该电磁铁设计了水位警戒报警装置，其原理图如图所示，其中两电路的电源电压不变。当水位超过警戒线时，电磁铁通电工作，对铁制开关S产生磁力，开关S从A触点转动至B触点，小灯泡和电铃工作，起到报警作用。开关S与墙壁间固定了一根弹簧，当水位下降至警戒线以下，弹簧拉动开关S从B触点转回A触点，小灯泡和电铃停止工作。 a. 图中的电磁铁通电工作时，其右端是 极（选填“N”或“S”）； b. 小华在容器中增加水后，水位超过了警戒线，他发现由于电磁铁磁性不强，而导致产生的磁力弱，致使开关S无法转至触点B，小灯与电铃无法工作。为了使该装置继续起到报警作用，接下来在原电路上可采取的操作是 ，理由是： 。 考点4 通电导线在磁场中受到的作用力 一、通电导线在磁场中受到力的作用 1. 探究磁场对通电导线的作用 （1）实验器材：电源、开关、直导线、蹄形磁铁等。 （2）实验原理图 （3）实验步骤 ①把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察它的运动方向。 ②在实验①中，去掉蹄形磁体，接通电源，观察导线ab是否运动。 ③保持磁体N极、S极位置不变，把电源的正、负极对调后接入电路，使通过直导线ab的电流方向与原来相反，接通电源，观察它的运动方向。 ④保持直导线ab中的电流方向与实验①中相同，把磁体的两个磁极对调，让磁感线方向与原来方向相反，接通电源，观察它的运动方向。 ⑤在实验①中，同时改变直导线ab中的电流方向和磁感线方向，接通电源，观察它的运动方向。 （4）实验现象 ①导线ab放在磁场里，接通电源，发生运动，去掉蹄形磁体，接通电源，导线ab不运动； ②导线ab 放在磁场里，接通电源，ab向左运动；把电源的正负极对调，ab向右运动； ③保持电流方向与①一样，把蹄形磁铁的磁极调换一下，ab向右运动。 ④同时改变直导线ab中的电流方向和磁感线方向，通电导线运动的方向不变。 （5）实验结论 通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向与 方向、 方向都有关。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反；当电流的方向与磁感线的方向同时变得相反时，通电导线受力的方向不变。 2. 探究磁场对通电线圈的作用 （1）如图所示，把线框放在磁场里，接通电源，让电流通过，可以看到，通电线框在磁场中可以转过一个角度，但 （选填“能”或“不能”）持续转动。 （2）通电矩形线圈在磁场中不能连续转动的原因 ①在如图甲所示位置时，通电线圈的两边在磁场中都受力，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下，方向相反，发生顺时针转动。 甲 乙 丙 丁 ②当线圈的平面与磁场垂直时（图乙），通电线圈ab边与cd边受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。 ③如图丙所示，线圈靠惯性越过平衡位置后，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下，方向相反，磁场力作用的结果使线圈又逆时针旋转。 ④通电线圈最后静止在平衡位置（图丁）。 二、电动机的基本构造 1. 电动机的组成 电动机主要由两部分组成：能够转动的线圈，也叫转子；固定不动的磁体，也叫定子；电动机工作时，转子在定子中飞快地转动。 2. 换向器 （1）换向器的构造：两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。 （2）换向器的作用：当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的 。 如图所示，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的（向上），线圈就可以不停地转动下去了。 3. 直流电动机的工作原理 （1）如图甲所示，通电线圈中的电流方向为a→b→с→d，线圈在磁场力的作用下，顺时针转动。 甲 乙 （2）如图乙所示，线圈转到平衡位置，电刷接触到换向器中间绝缘部分，不受力，利用惯性线圈转过平衡位置。 丙 丁 （3）如图丙所示，线圈越过平衡位置后，电路接通，线圈中的电流方向变化为d→c→b→а，线圈受力方向随之改变，继续顺时针转动。 （4）如图丁所示，线圈利用惯性转过平衡位置后，改变了电流方向和受力方向，线圈继续转动。 4. 实际的电动机 （1）实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。 （2）电动机工作时，把电能转化为机械能。 （3）改变电动机转动方向的办法：只让线圈中电流方向与原来相反或只让磁场方向与原来相反。 （4）改变电动机转速的方法：改变线圈中电流的大小，或改变磁场的磁性强弱。 三、扬声器的发声 1. 扬声器的作用：它是把 信号转变为 信号的装置。 2. 扬声器的主要结构：线圈、永久磁体、锥形纸盆。 3. 扬声器的发声原理 当线圈中通以携带声音信息、大小和方向不断变化的电流时，线圈在永磁体的磁场中受到力的作用而振动， 从而带动纸盆振动，于是扬声器就发出了声音。 1．【直流电动机的转向与转速调节】某同学进行了电动机的相关实验，如图所示。下列措施中不能增大电动机线圈的转速的是（    ） A．向右移动滑动变阻器的滑片P B．换用磁性更强的磁体 C．增加电池的节数 D．将磁体N、S极对调 2．【扬声器和耳机的构造及原理】下图是扬声器（喇叭）的结构图，当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时，线圈会在永磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声，下列说法中正确的是（    ） A．扬声器工作时是将机械能转化为电能 B．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动 C．锥形纸盆振动得越快，响度越大 D．扬声器的工作原理与电铃的工作原理相同 3．【磁场对通电导线有力的作用】福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。如图是它的弹射装置，弹射车处于导轨的强磁场中，给弹射车内的导体通入强电流，它会获得强大推力，并推动舰载机快速起飞。弹射车获得推力的原理是 ，在此过程中是将电能转化为 。 4．【电动机的工作原理】电动机的工作原理是 ，只改变线圈中的电流方向，电动机的转动方向 （选填“会”或“不会”）发生改变．洗衣机、抽油烟机等家用电器都装有电动机，这些用电器是 联接入家庭电路的。 5．【运动电荷与磁场之间的相互作用】（2020·长宁·二模）如图所示，将两枚相同的磁铁分别放在粗糙程度相同的斜置木板和铜板顶端，释放后同时下滑，发现铜板上的磁铁总是后滑至底端。某小组对此现象的原因进行了探讨。 （1）有同学首先猜想：因为磁铁有磁性，它和铜板之间有吸引作用。该猜想 （选填“正确”或“错误”），依据是 。 （2）有同学百度后获知：金属内的自由电荷与磁极之间发生相对运动时，金属内部会产生涡电流，并继而产生阻碍相对运动的力，这种现象叫电磁阻尼现象。 由上述信息可知：产生涡电流的条件是自由电荷处在变化的 中。电磁阻尼现象，实质是 之间相互作用的外部宏观表现。 考点5 电磁感应 一、电磁感应现象 1. 实验探究“什么情况下磁能生电” （1）实验器材：灵敏电流计、磁体、导线、导体。 （2）实验过程 如图所示，在蹄形磁铁的磁场中放一根导体ab，把它的两端和灵敏电流计用导线连接起来, 导体与灵敏电流计组成闭合电路。当导体分别上下、左右、前后各个方向运动时，观察灵敏电流计指针是否偏转，如果偏转，同时记录指针偏转的方向。 （3）实验结论 闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就产生电流；电流的方向与 方向和 的方向有关。当改变导体运动方向或磁感线方向时，电流方向也会随着改变；若导体的运动方向和磁感线的方向同时变得相反时，电流的方向不变。 2. 电磁感应 （1）当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流，这种现象称为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 （2）导体中产生感应电流的条件：导体是闭合电路的一部分；导体在磁场中做 运动。 （3）对“切割磁感线运动”的理解：导体运动方向与磁感线方向垂直或有一定的角度，但不能平行。磁体不动，导体ab左右运动能产生感应电流；若ab不动，磁体左右运动，仍能切割磁感线产生感应电流。 3. 电磁感应现象中的能量转化：在电磁感应现象中， 能转化为 能。 4.感应电流大小的影响因素：导体切割磁感线运动的 、磁场的 、切割磁感线运动的导体的有效长度和线圈的匝数等。 二、发电机 1. 实验探究：手摇发电机的发电 （1）观察模型式手摇发电机：磁铁形状是蹄形磁铁；线圈是通过电刷与灯泡（或发光二极管）串联的；摇把是通过皮带带动线圈转动起来的。 （2）手摇发电机原理：当摇动手柄使线圈在磁场中转动时，连续转动的线圈代替直导线切割磁感线产生的感应电流使小灯泡发光。 （3）手摇发电机转速对小灯泡亮度的影响：用不同的转速摇动转轮，发现摇动转轮的转速越大，灯泡发光越 。说明电流的大小与发电机的转速有关，转速越快，电流越大。 2. 交变电流：电流的大小和方向 变化，这样的电流叫做交变电流，简称交流。交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电，频率为 Hz。 3. 交流发电机 （1）交流发电机主要构造：磁铁、线圈abcd、铜环K与L、电刷A与B等。 （2）主要部件作用 ①磁铁：用来产生磁场； ②线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流； ③铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路； ④电刷：感应电流通过电刷流出。 （3）交流发电机工作原理示意图 ①图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。 ②图乙和丁中导线切割磁感线，有电流产生，但切割磁感线的方向相反，所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时，线圈中的电流方向改变一次，线圈转一周，电流方向改变两次。 ③线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。 4. 发电机的能量转化 发电机发电的过程是能量转化的过程：实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动，把燃料中的化学能或者水库中水流的动能转化为电能。 5. 电动机和发电机是两种不同的装置，其对比如表： 直流电动机 交流发电机 原理 通电线圈在磁场中受力而转动 电磁感应现象 构造 与电刷接触的是换向器 与电刷接触的是两个滑环 能量转化 能→ 能 能→ 能 在电路中的作用 用电器 电源 1．【电磁感应现象】（2025·上海·模拟预测）华为手机的智能语音助手功能方便实用，当对着手机说出指令时，手机能准确识别并做出响应。以下关于此过程涉及的声学知识，说法正确的是（　　） A．人说话的声音是由手机的麦克风振动产生的 B．手机能识别不同人的声音，是因为不同人声音的响度不同 C．声音从人嘴传播到手机麦克风的过程中，在真空中传播速度最快 D．人说话的声音通过空气传播到手机麦克风，引起麦克风内振膜振动从而转化为电信号 2．【电磁感应现象】（2025·普陀·三模）电流的磁效应被发现后，科学家 笃信自然力的统一，以逆向的思想，在磁生电的研究中发现电磁感应现象，为人类从“蒸汽时代”跨入“电气时代”做出了伟大贡献。某导体两端的电压为6伏，10秒内通过该导体横截面的电荷量为4库，则该导体的电阻为 欧；标有“220V 1000W”的用电器正常工作1小时，耗电 度。 3．【交流电】发电机是利用电磁感应现象制成的。发电机工作时将机械能转化成 能。交流发电机产生的是大小和方向不断做周期性变化的电流，叫交流电，我国交流电的频率是 Hz，电流方向每秒改变100次。 4．【产生感应电流的条件】（2021·闵行·二模）学习电流的磁场后，甲乙两同学继续探究磁能否生电，他们利用如图（a）所示的装置进行实验：将金属棒P悬挂于蹄形磁铁的磁场中，并用导线将金属棒P与灵敏电流计、开关串联连接。闭合开关，当金属棒P静止时的实验现象如图（b）所示；当金属棒P以不同方式运动时的实验现象分别如图（c）、图（d）所示。 （1）甲同学根据图（b）、图（c）中的实验现象，认为：当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，会产生电流。乙同学不同意甲的结论，他判断的依据是 ； （2）他俩改用塑料棒代替金属棒进行实验，你认为能不能产生电流？请判断并说明理由 。 【拓展一】利用右手螺旋定则及磁极间的相互作用规律判断磁极、电流方向 1. 各种电磁的作图步骤 （1）确定通电螺线管的N、S极、小磁针的N、S极。 电源正负极→电流方向→螺线管的N、S极（运用安培定则）→小磁针的N、S极（运用磁极间的相互作用规律） （2）确定通电螺线管中电流的方向（电源的正负极）。 小磁针的N、S极→（运用磁极间的相互作用规律）螺线管的N、S极→螺线管中电流的方向（运用安培定则）→电源的正负极 （3）确定通电螺线管绕向 电源正负极→螺线管中电流的方向→螺线管的绕向 2. 电磁作图的注意事项 （1）磁感线越密的地方磁场越强，且磁感线之间永不相交； （2）磁感线的方向与磁场方向一致，在磁场外部磁感线的方向从N极出发回到S极； （3）电磁铁线圈绕向要保持一致； （4）注意电流方向与磁场方向的关系（安培定则）。 【拓展二】三种电磁现象的比较 电流的磁场 磁场对电流的作用 电磁感应 实验装置图 发现者 奥斯特 法拉第 能量转化 电能→机械能 电能→机械能 机械能→电能 方向 磁场的方向与 电流的方向有关 通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关 感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁感线方向有关 应用 电磁铁、 电磁继电器 电动机、扬声器 发电机、动圈式话筒 【例题1】新型智能手机无线充电技术风靡社会，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场（如图所示）就能产生电流，来实现充电。下列各图能反映手机无线充电技术原理的是（　　） A． B． C． D． 【例题2】根据图中磁感线的分布标出电源的正极及磁感线A点的方向。 1. 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 2．物理课上老师展示了一款磁悬浮地球仪，如图（a）所示，闭合开关，地球仪悬浮在空中。经过研究发现地球仪底部有一块磁铁，底座内部有电磁铁。莉莉画出了如图（b）所示的电路原理图，下列判断不正确的是（　　） A．a图底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应 B．b图中闭合开关，向右移动P能减小地球仪的悬浮高度 C．a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理 D．b图中用虚线代表的地球仪的A端是S极 3．下列对如图所示的现象的说法，不正确的是（   ） A．甲图的实验说明同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 B．乙图中开关闭合后，通电螺线管的左侧是S极、右侧是N极 C．丙图中闭合开关后，电能转化为机械能 D．丁图中，左右移动导体棒ab，灵敏电流计指针会发生偏转 4．如图所示为送餐机器人，下列图中能说明其内部电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 5.（2024·徐汇·三模）继丹麦物理学家 证实了“电流的磁效应”后，法国物理学家安培在进一步的实验中，又发现了通电螺线管的磁场分布规律，下图中，通电螺线管的N极在 端（选填“A或B”）。英国物理学家法拉第致力于研究“磁生电”，发现了 现象，根据这一发现，后来又发明了发电机。 6．如图所示，为研究“磁场对电流的作用”实验装置。 （1）直导线AB不能选用 （选填“铜”、“铁”或“铝”）质材料； （2）把导线AB放在磁场里，闭合开关，会发现导线AB向左运动，说明磁场对电流有 的作用； （3）下列选项中与上述实验结论原理相同的是（   ） A．动圈式扬声器 B．电铃 C．动圈式话筒 D．电磁起重机 （4）现要让导线AB向右运动，请你说出一种方法 ； （5）如果将图中的 换成灵敏电流计，就能探究“感应电流产生条件”的实验。 7. 在图中，请根据磁感线的方向，标出通电螺线管的N、S极和电源的正、负极。 8. 有一种磁性非金属材料叫铁氧体，某同学研究铁氧体的磁性与温度的关系。他在恒温箱顶部固定一个铁氧体，然后在铁氧体下方放一磁铁，实验现象如图（a）所示，然后改变恒温箱的温度，观察到的现象如图（b）、（c）所示： （1）根据图（a）、（b）和（c）及相关条件可以归纳得出结论： ； （2）自动电饭锅就应用到了以上结论，图（d）为电饭锅的原理图，安装在发热盘（锅底）中央的温控器内部装有铁氧体、永磁体、弹簧等元件。煮米饭时，两个金属触点 （选填“接触”或“断开”），加热元件工作；当锅底的温度升高到某温度时，永磁体与铁氧体 （选填“分开”或“吸引”），加热元件停止工作。 9．学习了电流的磁场和磁场对电流有力的作用的知识之后，某学校兴趣小组的同学猜想：“既然电流周围存在磁场，那么两根相互靠近的通电导线之间将会发生相互作用”。于是他们将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图甲所示），先后通上如图乙、丙、丁所示大小和方向的电流，通过反复实验证实了他们的猜想。请你根据下面的实验现象，回答问题。 （1）平行放置的两根通电导线之间作用力的特点： ①当两根导线通同向电流时，两根导线相互 。 ②当两根导线通反向电流时，两根导线相互 。 （2）上述现象的原因是一个通电导线周围产生的磁场对另一个通电导线有力的作用。当通电导线中的电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，另一个通电导线受力方向随之改变；由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过 来实现的。 （3）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与导线之间的距离、导线的长度有关外，还与 有关，你猜想的依据是 。 10．（2020·上海黄浦·二模）根据材料信息及所学知识回答问题。 一般来说，地磁要素的变化是很小的，但是当太阳黑子活动剧烈的时候，会放出相当于几十万颗氢弹爆炸威力的能量，同时喷射出大量带电粒子，这些带电粒子运动速度极快，射到地球上形成的强大磁场会透加到地磁场上，使正常情况下的地磁要素发生急剧变化，引起“磁暴”。发生“磁暴”时，地球上会出现许多意外现象…… （1）太阳是一颗 星。（选填“恒”、“行”或“卫”） （2）太阳喷射出的大量带电粒子为什么会形成强大的磁场?请你用学过的知识进行合理猜想 。 （3）当“磁暴”发生时，地球上可能会出现的现象有： 。 A．引发大面积停电事故    B．无线电广播突然中断    C．河水无法向低处流动 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 电与磁  目 录 01·考情剖析·命题前瞻 1 02·时空导航·网络构建 2 03·考点通关·靶向突破 3 考点1 磁场 3 考点2 电流的磁场 7 考点3 电磁铁 电磁继电器 11 考点4 通电导线在磁场中受到的作用力 16 考点5 电磁感应 21 04·素养拓展·思维进阶 25 拓展一 利用右手螺旋定则及磁极间的相互作用规律判断磁极、电流方向 25 拓展二 三种电磁现象的比较 26 05·优题精选·练能提分 27 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 考情分析 中考命题中，该部分内容近3年没有考查。 命题预测 1. 作图题。运用右手螺旋定则判断磁场的方向或小磁针的N极或磁体的磁极。 2. 电磁感应现象：知道电磁感应现象。 3. 电流的磁效应：知道奥斯特实验。 考点1 磁场 一、磁现象 1. 磁性与磁体 （1）磁性：物体能够吸吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。 （2）磁体：具有磁性的物体叫做磁体。 磁体的分类：按存在方式可分天然磁体、人造磁铁；按形状分为条形磁体、蹄形磁体、针形磁体；按保存磁性时间长短分为硬磁体、软磁体。 2. 磁极及相互作用 （1）磁极：每个磁体上都有两个磁性最强的部位叫做磁极。能够自由转动的磁体，例如悬吊着的磁针，静止时指南的那个磁极叫做南极或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极。 （2）磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 （3）一个磁体截成两半，每一半都有单独的N极和S极；两个条形磁体异名磁极相互接触，变成一个整体，则接触部分变成新磁体的中间，是磁性最弱的部分。 3. 磁化 （1）磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。 （2）磁化的方法 ①将磁铁的一极靠近或接触磁性材料；②将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次；③利用充磁机对磁性材料充磁。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。 （2）磁化规律：磁化时，被磁化物体与磁极的接触端互为异名磁极。 （3）磁化的危害：机械手表被磁化后走时不准，彩色电视机显像管被磁化后色彩失真等。 （4）磁化的应用：磁盘上含有磁性物质，可以存储声音、图像和文字信息。 （5）消磁：通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程。消磁可以看成是磁化的逆过程，是将磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱，使其变得杂乱无章。 4. 磁性材料 （1）磁性材料：能够被磁化的物质统称为磁性材料。例如铁、钴、镍等。 （2）永磁体：能长期保留磁性的磁体叫做永磁体，如条形磁体。 5. 磁现象与电现象的对比 磁现象 电现象 磁体能吸引铁、钴、镍等物质 带电体能吸引轻小物体 磁极有两种：北（N）极和南（S）极 电荷有两种：正电荷和负电荷 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 碰极不接触也能相互作用（磁场） 电荷不接触也能相互作用（电场） 摩擦可使铁、钴、镍类物体磁化 摩擦可使物体带电 二、磁场 1. 磁场 （1）磁场的概念：磁体周围存在的看不见、摸不着的特殊物质叫做磁场。磁体间的相互作用是通过磁场发生的。 （2）磁场的基本性质：磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。 （3）磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。在磁场中的不同点，磁场的方向一般不同，即磁场具有方向性。 2. 磁感线 （1）磁感线的作用：用来形象直观地描述磁场的分布情况。 （2）磁感线的概念：为了直观地描述磁场，人们按照“小磁针” 的排列在磁场中画出一条条带箭头的假想曲线，曲线上任意点的箭头表示该点的磁场方向，这样的曲线叫做磁感线。 （3）五种基本磁场的磁感线描述 （4）磁感线的性质 ①磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上不存在（选填“存在”或“不存在”）。磁感线上任意一点的切线方向为该点的磁场方向。磁场越强的地方，磁感线分布越密；磁场越弱的地方，磁感线分布越疏。 ②磁感线为封闭的、立体的曲线，在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，是从S极指向N极。 ③在同一磁场中，任何两根磁感线都不会相交。这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场方向的唯一性相悖。 3. 研究磁场所用方法方法 （1）模型法：描述磁场用了磁感线，这种方法叫模型法（或建模法）。 （2）转换法：磁场看不见、摸不着，通过对放入其中的小磁针产生力的作用来认识磁场，这种研究方法叫转换法。 三、地磁场 1. 定义：地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。 2. 地磁场的特点：地球本身是一个巨大的磁体，地磁场类似于条形磁体的磁场，地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近。 3. 磁偏角：指南针的指向与地理的南、北极方向间存在着一个夹角，叫做磁偏角。我国宋代学者沈括第一个发现磁偏角。 4. 指南针的工作原理：由于受到地磁场的作用，小磁针静止时S极总是指向地理的南极，N极总是指向地理的北极。 1．【磁现象 磁场】关于条形磁铁，下列描述错误的是（　　） A．条形磁铁能够吸引铁屑 B．条形磁铁不能指南北 C．条形磁铁周围存在磁场 D．条形磁铁不能吸引铜屑 【答案】B 【详解】A．磁体能够吸引磁性材料，因此条形磁铁能够吸引铁屑。故A正确，不符合题意； B．条形磁铁在地磁场的作用下要指向南北方向，其中指南的叫南极，故B错误，符合题意； C．任何磁体周围都存在着磁场，故C正确，不符合题意； D．磁体能够吸引磁性材料，因此条形磁铁能够吸引铁屑，不能吸引铜屑，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．【磁极间的相互作用规律】（2025·普陀·二模）如图所示，将所受重力大小均为G的甲、乙两个磁环套在光滑的支架上，磁环甲悬浮在空中。关于磁环乙对支架底座的压力F与重力G的大小关系，下列选项正确的是（   ） A．F=G B．F<2G C．F=2G D．G<F<2G 【答案】C 【详解】对于磁环甲，受到重力和磁环乙的排斥力F斥，磁环甲悬浮，则G=F斥，对于磁环乙，受到支持力F支、重力和磁环甲的排斥力F斥′，磁环乙静止，则F支=G+F斥′，因为力的作用是相互的，所以F斥=F斥′，所以F支=G+F斥′=2G，磁环乙对木支架底座的压力F=F支=2G。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 3．【磁场与磁感线】如图所示为磁极间磁场的分布情况，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据磁感线的分布规律可知：磁感线从N极发出，回到S极；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；观察图中磁感线的分布规律可知，只有C选项图中满足上述条件。故C正确，ABD错误。 故选C。 4．【磁场与磁感线】在如图所示的E、F、P、Q四点中，磁场最弱的是（　　） A．E点 B．F点 C．P点 D．Q点 【答案】B 【详解】任何磁体都具有两个磁极，磁北极N，磁南极S，磁体中磁极部分磁性最强，中间部分磁性最弱；因为条形磁铁的两端是磁极，所以，磁极部分磁性最强，中间磁性最弱，即E点磁性最强，F点磁性最弱（即磁场最弱），故选B。 5. 【地磁场】《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示，这是我国古代四大发明之一的指南针（司南）。下列说法不正确的是（　　） A．“柢”即握柄，是磁体的S极 B．司南“其柢指南”是因为受到地磁场的作用 C．司南周围的磁场和磁感应线都是真实存在的 D．司南所指的南北方向通常与地理的南北极方向略有偏离，世界上最早记述这一现象的是中国宋代的沈括 【答案】C 【详解】A．“柢”即握柄，磁勺的勺柄指南，根据地理的北极正是地磁的S极，地理的南极正是地磁N极，异名磁极相互吸引，因此，“柢”为磁体的S极，故A正确，不符合题意； B．司南“其柢指南”，“柢”指向地理的南极，即地磁北极的附近，是因为受到地磁场的作用，故B正确，不符合题意； C．司南周围的磁场是真实存在的，磁感应线不是真实存在的，故C错误，符合题意； D．司南所指的南北方向通常与地理的南北极方向略有偏离，中国宋代的沈括最早提出磁偏角，故D正确，不符合题意。故选 C。 考点2 电流的磁场 一、电流的磁效应 1. 奥斯特实验 （1）内容：1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验证实通电导线和磁体一样，周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关。 （2）奥斯特实验的基本要求：为让实验现象明显，能完成实验探究，操作中要注意两点: ①实验前先让水平面内能自由转动的小磁针静止； ②导线与小磁针平行，且导线与小磁针间距离较小。通电导线的磁场强弱与距离有关，若导经磁针距离太远，现象就会不明显。 2. 电流的磁效应：通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。奥斯特实验揭示了电和磁之间存在着联系，即“电生磁”。 二、通电螺线管的磁场 （1）探究通电螺线管的磁场 ①如图甲所示，可以看到细铁屑在通电螺线管外部和内部有规则地排列起来。从细铁屑的分布情况来看，通电螺线管外部的磁场和条形磁体相似。 甲 铁屑的排列情况 乙 小磁针的排列情况 ②如图乙所示，在通电螺线管外部周围小磁针的N极指向不同，内部小磁针N极指向相同（均选填“相同”或“不相同”）。从小磁针N极指向来看，通电螺线管外部的磁感线是从通电螺线管一端出来回到另一端；内部磁感线的方向与外部磁感线的方向相反。 ③在上面的实验中，改变螺线管中的电流方向，小磁针的N极指向与上次实验刚好相反。由此可知，通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 （2）通电螺线管的磁场特点：通电螺线管外部的磁场分布情况与条形磁体的磁场相似；改变通电螺线管中电流的方向，通电螺线管外部的磁场方向也相应发生改变。 3. 通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向间的关系 （1）设计并进行实验：取绕向不同的螺线管，向螺线管内通入不同方向的电流，用小磁针验证它的N、S极，实验现象如图所示。 （2）实验现象分析 ①甲、乙（或丙、丁）两个螺线管的绕法不同，螺线管中电流的方向相同，通电螺线管两端的极性相同（选填“相同”或“不相同”）； ②甲、丙（或乙、丁）两个螺线管的绕法相同，螺线管中电流的方向不同，通电螺线管两端的极性不同（选填“相同”或“不相同”）。 （3）探究归纳：通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关。切记通电螺线管两端的极性与螺线管的绕法无关，与电流由哪端流入无关（均选填“有关”或“无关”）！ 三、右手螺旋定则 1. 安培定则：用右手握住通电螺线管，弯曲的四指指向电流方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。 2. 安培定则的应用 （1）根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性； （2）由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向； （3）根据通电螺线管的N、S极以及电源的正、负极，画出螺线管的绕线。 3. 提示 （1）决定通电螺线管两端极性的根本因素是螺线管中电流的方向，电流的方向一致则通电螺线管两端的极性就相同。 （2）N极和S极一定在通电螺线管的两端。 （3）判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流的方向一致。 1．【利用安培定则作图】（24-25九年级下·闵行·月考）在图中，标出电源的正负极和小磁针的N极，以及磁感线方向。 【答案】如图所示。 【详解】螺线管左侧为N极，则螺线管右侧为S极，由磁极间的相互作用规律可知，小磁针左侧为N极，由安培定则可知，电源左侧为负极，右侧为正极，如图所示。 2. 【奥斯特实验】（2025·静安·一模）小磁针两端的磁场最 （选填“强”或“弱”）；如图所示，将一枚可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明 周围存在磁场；断开电路后，当小磁针静止时，它的N极指 （选填“南”或“北”）。 【答案】 强 通电导线 北 【详解】[1]小磁针类似于条形磁体，两端的磁场最强。 [2]在实验中，当直导线接触电池通电时，可以看到小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场力的作用，说明通电导线周围存在磁场。 [3]断开电路后，当小磁针静止时，在地磁场的作用下，它的N极指北。 3．【通电螺线管的磁场】首先发现电流磁效应的物理学家是 。如图所示A、B、C三点中磁场最弱的是 点；根据通电螺线管周围磁感线方向，可判断电源的左端是 极。 【答案】 奥斯特 C 正 【详解】首先发现电流磁效应的物理学家是丹麦物理学家奥斯特。 在磁场中用磁感线的疏密来描述磁场的强弱，磁场强的地方磁感线密集，磁场弱的地方磁感线稀疏，所以A点磁场最强，C点磁场最弱。 根据安培定则，伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极（右端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的左端流入的，右端流出，所以电源的左端为正极，右端为负极。 4．【通电导体周围存在磁场】（2021·长宁·二模）小红用图（a）、（b）、（c）所示装置研究磁与电的关系。 ①由图（a）、（b）、（c）可知：电流周围存在磁场，且 ； ②小红推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图（d）所示，小磁针也会发生偏转。其依据是： ； ③图（d）中小磁针N极偏转方向和图 中小磁针的偏转方向相同，依据是： 。 【答案】 磁场方向与电流方向有关 自由电子定向移动形成电流，电流周围存在磁场 C 电子带负电，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反 【详解】[1]由图（a）、（b）、（c）可知，导线不通电，小磁针不偏转，通电后小磁针发生偏转，这说明电流周围存在磁场，改变电流的方向，小磁针的偏转方向发生了改变，这说明磁场的方向与电流方向有关。 小红推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，电子是负电荷，其定向移动时会产生电流，电流的周围存在磁场，则小磁针也会发生偏转。 电子带负电，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，故图d中小磁针N极偏转方向和图c小磁针的偏转方向相同。 5．【通电螺线管的磁场】（2020·虹口·二模）某小组同学通过实验研究通电螺线管的磁极极性与哪些因素有关。实验中他们变换螺线管上线圈的绕法，调换电源的正负极，利用小磁针判断出通电螺线管的磁极极性，实验现象如图（a）（b）（c）（d）所示。 　　 　 　 　　 ①小华比较图（a）和（b），认为通电螺线管的磁极极性与电源正负极的位置有关，N极在靠近电源负极的一端。小明比较图 认为小华的结论是 的（选填正确或错误）。 ②小明进步比较图（a）和（d）或（b）和（c），认为螺线管上线圈绕法相反、电源的正负极位置也相反，然而磁极极性相同，说明通电螺线管的磁极极性与 有关。 【答案】 （c）和（d） 错误 线圈绕法和电流的方向 【详解】分析图c和d可知，不管是否靠近电源负极，负极一端都是S极，所以小华的结论错误。 根据题中的信息可知，通电螺线管的磁极极性与螺线管上线圈绕法、电流的方向有关。 考点3 电磁铁 电磁继电器 一、电磁铁 1. 概念：内部带有铁芯的螺线管在通电时磁性会更强，我们把内部带有铁芯的螺线管叫做电磁铁。 2. 特点：有电流通过时有磁性，没有电流时就无磁性（选填“有”或“无”）。 3. 工作原理：电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。在螺线管的内部插入铁芯通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。 4. 电磁铁磁极极性的判断：电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性是一致的，可运用右手螺旋定则来判定。 二、电磁铁的磁性 1. 探究电磁铁磁性强弱的影响因素 （1）实验方法 ①控制变量法：控制电磁铁线圈的匝数不变，改变线圈中电流的大小；控制电磁铁线圈的电流不变，改变线圈匝数。 ②转换法：根据电磁铁吸引铁钉或曲别针等数量的多少来判断电磁铁的磁性强弱。 （2）实验设计 ①按照电路图，把滑动变阻器、电流表和一定匝数的电磁铁串联起来，移动变阻器的滑片P，改变电路中的电流，观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。 ②把匝数不同的电磁铁串联在电路中，观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。 （3）实验结论 线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 2. 电磁铁的优点 （1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。 （2）可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。 （3）可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的强弱。 3. 电磁铁的应用 （1）电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用。主要应用在电磁起重机和许多自动控制装置上。例如全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，都是由电磁铁控制的。 （2）电磁铁的另一个应用是产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、电动机、发电机、磁疗设备、测量仪器、研究微观粒子用的加速器等。 三、电磁继电器 1. 电磁继电器概念：利用电磁铁控制电路通断的开关称为电磁继电器。 2. 电磁继电器的主要构造 （1）低压控制电路：电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等； （2）高压受控电路：高压电源、电动机、动、静触点。 3. 电磁继电器的工作原理 闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，受控的高压工作电路闭合，电动机M工作。 断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在弹簧的作用下与电磁铁分离，使触点D、E脱开，受控电路断开，电动机停止工作. 4. 电磁继电器的应用 （1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等。 （2）利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制，如核电站中的开关等。 （3）在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光照的自动控制。如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。 1．【电磁继电器】如图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，下列说法中正确的是（　　） A．电磁铁上端为S极，触点B与C断开，汽车启动 B．电磁铁上端为S极，触点B与C接通，汽车启动 C．电磁铁上端为N极，触点B与C断开，汽车启动 D．电磁铁上端为N极，触点B与C接通，汽车启动 【答案】D 【详解】当钥匙插入钥匙孔并转动时，一般地，汽车会启动开来，所以电动机启动，要使电动机启动，则B、C要接通，而根据右手定则通过电磁铁的电流来判断出电磁铁上端为N极，综合判断D是正确的。 2．【电磁铁 磁极间的作用】图（a）所示是磁悬浮列车的结构示意图，图（b）所示是电磁铁A、B的简易原理图。根据学过的知识判断电磁铁A下端为 极，电磁铁B的上端为 极。当磁悬浮列车加速驶出车站时，列车的动能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】 N S 增大 【详解】由图（a）可知，使车身悬浮于轨道上，车身必须受到一个向上的力。故电磁铁B的上端与电磁铁A的下端之间要相互吸引；根据安培定则可判断图（b）中A的下端为N极，根据异名磁极相互吸引，则B的上端为S极。 当磁悬浮列车加速驶出车站时，质量不变，速度增加，则列车的动能增大。 3．【电磁铁的应用】巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1电磁铁上方的小磁针 （选填“静止”“会顺时针转动”“会逆时针转动”），再闭合S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会变 （选填“亮”“不变”或“暗”），仅用如图所示实验器材 （选填“可以”“不可以”）完成“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验。 【答案】 静止 亮 不可以 【详解】由图可知，电流从电磁铁的右端流入，利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针会保持静止状态；再闭合S2并使滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，则GMR的电阻变小，右侧电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过灯泡的电流变大，所以指示灯亮度会变亮； 影响电磁铁磁性大小的因素：电流的大小、线圈的匝数；由于图片中的装置无法改变线圈匝数的多少，所以无法完成探究实验。 4．【电磁继电器的应用】电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（输入回路）和被控制系统（输出回路），通常应用于自动控制电路中。它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。仔细观察如图所示的水位自动报警装置。 （1）当水位 时（选填“上升”或“下降”），小灯会发光报警； （2）该装置运用到的主要物理知识有： （至少2点）。 【答案】(1)上升；(2)见解析 【详解】（1）由图可知，当水位上升时，浮子A受到浮力上升，开关1接通，控制电路闭合，电磁铁有磁性，电磁铁吸引金属杆，开关2闭合，灯亮，发出警报。 （2）水位自动报警装置的主体是一个电磁铁，通电后有磁性，断电后没有磁性，原理是电流的磁效应；浮子A漂浮，水位上升，浮子上升，应用了浮沉条件的知识。 5．【电磁铁的磁性 电磁铁的应用】（2025·杨浦·模拟）阅读以下文字，回答相关问题。 电磁铁的应用 内部带有铁芯的螺线管叫做电磁铁，大量实验表明，通电后电磁铁两端的磁性强弱与线圈中的电流等因素有关，人们根据电磁铁的这一特点，将电磁铁应用于自动控制电路中，根据某些外界因素（如温度、水、光强弱等）的变化，来控制电路的通断。 （1）为探究电磁铁的磁性强弱与线圈中电流的关系，小华制作了如图所示的电磁铁，将其接入电路中，改变通过其线圈电流，测量电磁铁一端能吸引回形针的数量，实验的数据如表1。 根据表1的数据，可得初步结论是∶同一通电电磁铁的磁性 ； （2）小华利用该电磁铁设计了水位警戒报警装置，其原理图如图所示，其中两电路的电源电压不变。当水位超过警戒线时，电磁铁通电工作，对铁制开关S产生磁力，开关S从A触点转动至B触点，小灯泡和电铃工作，起到报警作用。开关S与墙壁间固定了一根弹簧，当水位下降至警戒线以下，弹簧拉动开关S从B触点转回A触点，小灯泡和电铃停止工作。 a. 图中的电磁铁通电工作时，其右端是 极（选填“N”或“S”）； b. 小华在容器中增加水后，水位超过了警戒线，他发现由于电磁铁磁性不强，而导致产生的磁力弱，致使开关S无法转至触点B，小灯与电铃无法工作。为了使该装置继续起到报警作用，接下来在原电路上可采取的操作是 ，理由是： 。 【答案】(1)随电流的增大而增强；(2) N，将滑动变阻器的滑片向左移，见解析 【详解】（1）由表1可知，电流越大，电磁铁吸引回形针的数量越多，说明同一通电电磁铁的磁性随电流的增大而增强。 （2）图中的电磁铁通电工作时，电流从其左端流入，根据安培定则，其右端是N极。 同一通电电磁铁的磁性随电流的增大而增强。左侧控制电路中，电磁铁和滑动变阻器串联，将滑动变阻器的滑片向左移，滑动变阻器阻值变小，根据I=U/R，电路中电流变大，则电磁铁的磁性增强。 考点4 通电导线在磁场中受到的作用力 一、通电导线在磁场中受到力的作用 1. 探究磁场对通电导线的作用 （1）实验器材：电源、开关、直导线、蹄形磁铁等。 （2）实验原理图 （3）实验步骤 ①把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察它的运动方向。 ②在实验①中，去掉蹄形磁体，接通电源，观察导线ab是否运动。 ③保持磁体N极、S极位置不变，把电源的正、负极对调后接入电路，使通过直导线ab的电流方向与原来相反，接通电源，观察它的运动方向。 ④保持直导线ab中的电流方向与实验①中相同，把磁体的两个磁极对调，让磁感线方向与原来方向相反，接通电源，观察它的运动方向。 ⑤在实验①中，同时改变直导线ab中的电流方向和磁感线方向，接通电源，观察它的运动方向。 （4）实验现象 ①导线ab放在磁场里，接通电源，发生运动，去掉蹄形磁体，接通电源，导线ab不运动； ②导线ab 放在磁场里，接通电源，ab向左运动；把电源的正负极对调，ab向右运动； ③保持电流方向与①一样，把蹄形磁铁的磁极调换一下，ab向右运动。 ④同时改变直导线ab中的电流方向和磁感线方向，通电导线运动的方向不变。 （5）实验结论 通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向都有关。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反；当电流的方向与磁感线的方向同时变得相反时，通电导线受力的方向不变。 2. 探究磁场对通电线圈的作用 （1）如图所示，把线框放在磁场里，接通电源，让电流通过，可以看到，通电线框在磁场中可以转过一个角度，但不能（选填“能”或“不能”）持续转动。 （2）通电矩形线圈在磁场中不能连续转动的原因 ①在如图甲所示位置时，通电线圈的两边在磁场中都受力，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下，方向相反，发生顺时针转动。 甲 乙 丙 丁 ②当线圈的平面与磁场垂直时（图乙），通电线圈ab边与cd边受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。 ③如图丙所示，线圈靠惯性越过平衡位置后，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下，方向相反，磁场力作用的结果使线圈又逆时针旋转。 ④通电线圈最后静止在平衡位置（图丁）。 二、电动机的基本构造 1. 电动机的组成 电动机主要由两部分组成：能够转动的线圈，也叫转子；固定不动的磁体，也叫定子；电动机工作时，转子在定子中飞快地转动。 2. 换向器 （1）换向器的构造：两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。 （2）换向器的作用：当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。 如图所示，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的（向上），线圈就可以不停地转动下去了。 3. 直流电动机的工作原理 （1）如图甲所示，通电线圈中的电流方向为a→b→с→d，线圈在磁场力的作用下，顺时针转动。 甲 乙 （2）如图乙所示，线圈转到平衡位置，电刷接触到换向器中间绝缘部分，不受力，利用惯性线圈转过平衡位置。 丙 丁 （3）如图丙所示，线圈越过平衡位置后，电路接通，线圈中的电流方向变化为d→c→b→а，线圈受力方向随之改变，继续顺时针转动。 （4）如图丁所示，线圈利用惯性转过平衡位置后，改变了电流方向和受力方向，线圈继续转动。 4. 实际的电动机 （1）实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。 （2）电动机工作时，把电能转化为机械能。 （3）改变电动机转动方向的办法：只让线圈中电流方向与原来相反或只让磁场方向与原来相反。 （4）改变电动机转速的方法：改变线圈中电流的大小，或改变磁场的磁性强弱。 三、扬声器的发声 1. 扬声器的作用：它是把电信号转变为声音信号的装置。 2. 扬声器的主要结构：线圈、永久磁体、锥形纸盆。 3. 扬声器的发声原理 当线圈中通以携带声音信息、大小和方向不断变化的电流时，线圈在永磁体的磁场中受到力的作用而振动， 从而带动纸盆振动，于是扬声器就发出了声音。 1．【直流电动机的转向与转速调节】某同学进行了电动机的相关实验，如图所示。下列措施中不能增大电动机线圈的转速的是（    ） A．向右移动滑动变阻器的滑片P B．换用磁性更强的磁体 C．增加电池的节数 D．将磁体N、S极对调 【答案】D 【详解】电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，即通电导体在磁场中受力的作用； A．向右移动滑动变阻器滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，线圈受到的作用力增大，线圈转速提高，故A不符合题意； B．换用磁性更强的磁体，可以增大线圈受力，提高线圈转速，故B不符合题意； C．增加电池的节数，可以增大电压，从而使电流增大，可以增大线圈受力，提高线圈转速，故C不符合题意； D．将N、S极对调，可以改变转动方向，不能改变转速，故D符合题意。 故选D。 2．【扬声器和耳机的构造及原理】下图是扬声器（喇叭）的结构图，当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时，线圈会在永磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声，下列说法中正确的是（    ） A．扬声器工作时是将机械能转化为电能 B．扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动 C．锥形纸盆振动得越快，响度越大 D．扬声器的工作原理与电铃的工作原理相同 【答案】B 【详解】A．扬声器工作时消耗电能，转化成纸盘运动，将电能转化为机械能，故A错误； B．扬声器的工作过程是接入变化的电流，磁场对线圈受力的方向也随之改变，即工作原理是通电线圈在磁场中受力运动。故B正确； C．音调的高低与频率有关，响度大小与振幅有关，所以锥形纸盆振动得越快，频率越高，音调越高，故C错误； D．电铃的主要部件是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故电铃的工作原理是电流的磁效应，与扬声器的工作原理不同，故D错误。 故选B。 3．【磁场对通电导线有力的作用】福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。如图是它的弹射装置，弹射车处于导轨的强磁场中，给弹射车内的导体通入强电流，它会获得强大推力，并推动舰载机快速起飞。弹射车获得推力的原理是 ，在此过程中是将电能转化为 。 【答案】 机械能 【详解】弹射车处于导轨的强磁场中，当弹射车内的导体通入强电流时，它会受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。 电磁弹射过程中，消耗电能，获得机械能，该过程是将电能转化为机械能。 4．【电动机的工作原理】电动机的工作原理是 ，只改变线圈中的电流方向，电动机的转动方向 （选填“会”或“不会”）发生改变．洗衣机、抽油烟机等家用电器都装有电动机，这些用电器是 联接入家庭电路的。 【答案】 通电导体在磁场中受到力的作用 会 并 【详解】电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的；导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关；如果只改变线圈中的电流方向（或只改变磁场方向），电动机的转动方向会发生改变；家庭电路中，各用电器为了工作时互不影响都是并联的． 5．【运动电荷与磁场之间的相互作用】（2020·长宁·二模）如图所示，将两枚相同的磁铁分别放在粗糙程度相同的斜置木板和铜板顶端，释放后同时下滑，发现铜板上的磁铁总是后滑至底端。某小组对此现象的原因进行了探讨。 （1）有同学首先猜想：因为磁铁有磁性，它和铜板之间有吸引作用。该猜想 （选填“正确”或“错误”），依据是 。 （2）有同学百度后获知：金属内的自由电荷与磁极之间发生相对运动时，金属内部会产生涡电流，并继而产生阻碍相对运动的力，这种现象叫电磁阻尼现象。 由上述信息可知：产生涡电流的条件是自由电荷处在变化的 中。电磁阻尼现象，实质是 之间相互作用的外部宏观表现。 【答案】错误 铜不是磁性物质，既不能被磁化，也不能被磁铁吸引 磁场 运动电荷与磁场 【详解】（1）该同学的猜想是错误的，因为铜不是磁性物质，既不能被磁化，也不能被磁铁吸引。 （2）根据题意知道，“金属内的自由电荷与磁极之间发生相对运动时，金属内部会产生涡电流”说明产生涡电流的条件是自由电荷处在变化的磁场中。 由于金属内部会产生涡电流，并继而产生阻碍相对运动的力，说明电磁阻尼现象，实质是运动电荷与磁场之间相互作用的外部宏观表现。 考点5 电磁感应 一、电磁感应现象 1. 实验探究“什么情况下磁能生电” （1）实验器材：灵敏电流计、磁体、导线、导体。 （2）实验过程 如图所示，在蹄形磁铁的磁场中放一根导体ab，把它的两端和灵敏电流计用导线连接起来, 导体与灵敏电流计组成闭合电路。当导体分别上下、左右、前后各个方向运动时，观察灵敏电流计指针是否偏转，如果偏转，同时记录指针偏转的方向。 （3）实验结论 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流；电流的方向与导体运动方向和磁感线的方向有关。当改变导体运动方向或磁感线方向时，电流方向也会随着改变；若导体的运动方向和磁感线的方向同时变得相反时，电流的方向不变。 2. 电磁感应 （1）当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流，这种现象称为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 （2）导体中产生感应电流的条件：导体是闭合电路的一部分；导体在磁场中做切割磁感线运动。 （3）对“切割磁感线运动”的理解：导体运动方向与磁感线方向垂直或有一定的角度，但不能平行。磁体不动，导体ab左右运动能产生感应电流；若ab不动，磁体左右运动，仍能切割磁感线产生感应电流。 3. 电磁感应现象中的能量转化：在电磁感应现象中，机械能转化为电能。 4.感应电流大小的影响因素：导体切割磁感线运动的速度、磁场的强弱、切割磁感线运动的导体的有效长度和线圈的匝数等。 二、发电机 1. 实验探究：手摇发电机的发电 （1）观察模型式手摇发电机：磁铁形状是蹄形磁铁；线圈是通过电刷与灯泡（或发光二极管）串联的；摇把是通过皮带带动线圈转动起来的。 （2）手摇发电机原理：当摇动手柄使线圈在磁场中转动时，连续转动的线圈代替直导线切割磁感线产生的感应电流使小灯泡发光。 （3）手摇发电机转速对小灯泡亮度的影响：用不同的转速摇动转轮，发现摇动转轮的转速越大，灯泡发光越亮。说明电流的大小与发电机的转速有关，转速越快，电流越大。 2. 交变电流：电流的大小和方向周期性变化，这样的电流叫做交变电流，简称交流。交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电，频率为50Hz。 3. 交流发电机 （1）交流发电机主要构造：磁铁、线圈abcd、铜环K与L、电刷A与B等。 （2）主要部件作用 ①磁铁：用来产生磁场； ②线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流； ③铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路； ④电刷：感应电流通过电刷流出。 （3）交流发电机工作原理示意图 ①图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。 ②图乙和丁中导线切割磁感线，有电流产生，但切割磁感线的方向相反，所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时，线圈中的电流方向改变一次，线圈转一周，电流方向改变两次。 ③线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。 4. 发电机的能量转化 发电机发电的过程是能量转化的过程：实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动，把燃料中的化学能或者水库中水流的动能转化为电能。 5. 电动机和发电机是两种不同的装置，其对比如表： 直流电动机 交流发电机 原理 通电线圈在磁场中受力而转动 电磁感应现象 构造 与电刷接触的是换向器 与电刷接触的是两个滑环 能量转化 电能→机械能 机械能→电能 在电路中的作用 用电器 电源 1．【电磁感应现象】（2025·上海·模拟预测）华为手机的智能语音助手功能方便实用，当对着手机说出指令时，手机能准确识别并做出响应。以下关于此过程涉及的声学知识，说法正确的是（　　） A．人说话的声音是由手机的麦克风振动产生的 B．手机能识别不同人的声音，是因为不同人声音的响度不同 C．声音从人嘴传播到手机麦克风的过程中，在真空中传播速度最快 D．人说话的声音通过空气传播到手机麦克风，引起麦克风内振膜振动从而转化为电信号 【答案】D 【详解】A．人说话的声音是由人的声带振动产生的，不是手机麦克风，故A错误； B．手机能识别不同人的声音，是因为不同人声音的音色不同，不是响度，故B错误； C．声音的传播需要介质，真空不能传声，故C错误； D．声音传播需要介质，人说话声音通过空气传播到手机麦克风，引起麦克风内振膜振动，进而转化为电信号 ，故D正确。 故选D。 2．【电磁感应现象】（2025·普陀·三模）电流的磁效应被发现后，科学家 笃信自然力的统一，以逆向的思想，在磁生电的研究中发现电磁感应现象，为人类从“蒸汽时代”跨入“电气时代”做出了伟大贡献。某导体两端的电压为6伏，10秒内通过该导体横截面的电荷量为4库，则该导体的电阻为 欧；标有“220V 1000W”的用电器正常工作1小时，耗电 度。 【答案】 法拉第 15 1 【详解】科学家法拉第在磁生电的研究中逆向思考，发现电磁感应现象，导致了发电机的发明，为人类从“蒸汽时代”跨入“电气时代”做出了伟大贡献。 通过导体的电流 导体的电阻 用电器正常工作1小时消耗的电能W=Pt1=1000×10-3kW×1h=1kW·h=1度 3．【交流电】发电机是利用电磁感应现象制成的。发电机工作时将机械能转化成 能。交流发电机产生的是大小和方向不断做周期性变化的电流，叫交流电，我国交流电的频率是 Hz，电流方向每秒改变100次。 【答案】 电 50 【详解】发电机是利用电磁感应现象制成的，发电机工作时将机械能转化成电能。 交流发电机产生的是大小和方向不断做周期性变化的电流，叫交流电。我国交流电的频率是50Hz，电流方向每秒改变100次。 4．【产生感应电流的条件】（2021·闵行·二模）学习电流的磁场后，甲乙两同学继续探究磁能否生电，他们利用如图（a）所示的装置进行实验：将金属棒P悬挂于蹄形磁铁的磁场中，并用导线将金属棒P与灵敏电流计、开关串联连接。闭合开关，当金属棒P静止时的实验现象如图（b）所示；当金属棒P以不同方式运动时的实验现象分别如图（c）、图（d）所示。 （1）甲同学根据图（b）、图（c）中的实验现象，认为：当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，会产生电流。乙同学不同意甲的结论，他判断的依据是 ； （2）他俩改用塑料棒代替金属棒进行实验，你认为能不能产生电流？请判断并说明理由 。 【答案】 见解析 不能，因为塑料棒为绝缘体，不导电 【详解】（1）根据图（b）、图（d）中的实验现象可知，当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿平行于磁场方向运动时，不会产生电流。 （2）磁生电需要导体，塑料棒是绝缘体，不导电，所以也不会产生电流。 【拓展一】利用右手螺旋定则及磁极间的相互作用规律判断磁极、电流方向 1. 各种电磁的作图步骤 （1）确定通电螺线管的N、S极、小磁针的N、S极。 电源正负极→电流方向→螺线管的N、S极（运用安培定则）→小磁针的N、S极（运用磁极间的相互作用规律） （2）确定通电螺线管中电流的方向（电源的正负极）。 小磁针的N、S极→（运用磁极间的相互作用规律）螺线管的N、S极→螺线管中电流的方向（运用安培定则）→电源的正负极 （3）确定通电螺线管绕向 电源正负极→螺线管中电流的方向→螺线管的绕向 2. 电磁作图的注意事项 （1）磁感线越密的地方磁场越强，且磁感线之间永不相交； （2）磁感线的方向与磁场方向一致，在磁场外部磁感线的方向从N极出发回到S极； （3）电磁铁线圈绕向要保持一致； （4）注意电流方向与磁场方向的关系（安培定则）。 【拓展二】三种电磁现象的比较 电流的磁场 磁场对电流的作用 电磁感应 实验装置图 发现者 奥斯特 法拉第 能量转化 电能→机械能 电能→机械能 机械能→电能 方向 磁场的方向与 电流的方向有关 通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关 感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁感线方向有关 应用 电磁铁、 电磁继电器 电动机、扬声器 发电机、动圈式话筒 【例题1】新型智能手机无线充电技术风靡社会，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场（如图所示）就能产生电流，来实现充电。下列各图能反映手机无线充电技术原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由题意可知，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场，产生电流，实现充电过程，是利用电磁感应现象来工作的。 A．图中导线中有电流通过，小磁针的方向发生改变，是奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意； B．该装置说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，这是电磁感应现象，故B符合题意； C．图中导体中有电流通过，导体在磁场中受到力的作用，说明通电导体在磁场中受力而运动，故C不符合题意； D．图中探究电磁铁磁性强弱的影响因素，利用的是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选B。 【例题2】根据图中磁感线的分布标出电源的正极及磁感线A点的方向。 【答案】见下图。 【详解】由图可知，右边磁体的左端为S极，由同名磁极相排斥可知，通电螺线管的右端为S极，由安培定则可知，电流从通电螺线管的左端流入，从通电螺线管的右端流出，所以电源的左端为正极；由于规定磁感线从N极出发，回到S极，所以A点磁感线的方向沿磁感线向下，如下图所示： 1. 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 【答案】B 【详解】AB．水位升高到金属块A时，控制电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下，红灯亮，故A错误，B正确； C．水位没有到达金属块A时，控制电路断路，电磁铁无磁性，故C错误； D．金属块A比金属块B位置高，因此金属块A的位置为报警水位，为使报警器在更低的水位能报警，应下降金属块A的高度，故D错误。 故选B。 2．物理课上老师展示了一款磁悬浮地球仪，如图（a）所示，闭合开关，地球仪悬浮在空中。经过研究发现地球仪底部有一块磁铁，底座内部有电磁铁。莉莉画出了如图（b）所示的电路原理图，下列判断不正确的是（　　） A．a图底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应 B．b图中闭合开关，向右移动P能减小地球仪的悬浮高度 C．a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理 D．b图中用虚线代表的地球仪的A端是S极 【答案】B 【详解】A．底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应，故A正确,不符合题意； B．闭合开关后，向右移动P，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，会增大地球仪的悬浮高度，故B错误，符合题意； C．a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理，故C正确，不符合题意； D．根据安培定则，电磁铁的上端是S极，同名磁极互相排斥，地球仪的A端是S极，故D正确，符合题意。 故选B。 3．下列对如图所示的现象的说法，不正确的是（   ） A．甲图的实验说明同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 B．乙图中开关闭合后，通电螺线管的左侧是S极、右侧是N极 C．丙图中闭合开关后，电能转化为机械能 D．丁图中，左右移动导体棒ab，灵敏电流计指针会发生偏转 【答案】B 【详解】A．根据甲图可知，当两个同名磁极靠近时会相互排斥，而异名磁极之间会互相吸引，故A正确，不符合题意； B．乙图中闭合开关后，根据图示的螺线管线圈的绕法和螺线管中电流的方向，利用右手螺旋定则，可以判断出通电螺线管的左侧是N极，右侧是S极，故B错误，符合题意； C．丙图中，由于通电导体在磁场中会受到力的作用，通电导体在磁场中受力运动时，消耗了电能，获得了机械能，故C正确，不符合题意； D．丁图中，左右移动导体棒时，导体棒在做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流计的指针会发生偏转，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．如图所示为送餐机器人，下列图中能说明其内部电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．如图，闭合开关，通电导体棒在磁场中受力运动，反映了电动机的工作原理，故A符合题意； B．如图，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故B不符合题意； C．如图，闭合开关，当导体棒做切割磁感线运动时，有感应电流产生，反映了电磁感应原理，故C不符合题意； D．如图，在螺线管中插入铁芯可以构成电磁铁，增强磁性，可以吸引铁钉，故D不符合题意。 故选A。 5.（2024·徐汇·三模）继丹麦物理学家 证实了“电流的磁效应”后，法国物理学家安培在进一步的实验中，又发现了通电螺线管的磁场分布规律，下图中，通电螺线管的N极在 端（选填“A或B”）。英国物理学家法拉第致力于研究“磁生电”，发现了 现象，根据这一发现，后来又发明了发电机。 【答案】 奥斯特 B 电磁感应 【详解】麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。 根据右手安培定则可知，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极的方向，故B端为N极的方向。 英国物理学家法拉第致力于研究“磁生电”，发现了电磁感应，闭合电路的部分导体切割磁感线，会产生感应电流。 6．如图所示，为研究“磁场对电流的作用”实验装置。 （1）直导线AB不能选用 （选填“铜”、“铁”或“铝”）质材料； （2）把导线AB放在磁场里，闭合开关，会发现导线AB向左运动，说明磁场对电流有 的作用； （3）下列选项中与上述实验结论原理相同的是（   ） A．动圈式扬声器 B．电铃 C．动圈式话筒 D．电磁起重机 （4）现要让导线AB向右运动，请你说出一种方法 ； （5）如果将图中的 换成灵敏电流计，就能探究“感应电流产生条件”的实验。 【答案】(1)铁；(2)力；(3)A；(4)将电源正负极对调/将U形磁体的N、S对调；(5)电源 【详解】（1）实验中直导线AB不能用铁材料，因为铁是磁性材料，会被磁体吸引，干扰“磁场对电流的作用”实验现象。 （2）闭合开关后导线AB向左运动，说明磁场对电流有力的作用，这是电动机的工作原理。 （3）A．动圈式扬声器：利用“磁场对电流的力的作用”，将电信号转化为声信号，与实验原理相同，故A符合题意； B．电铃：利用电磁铁的通断控制，原理是电流的磁效应，故B不符合题意； C．动圈式话筒：利用电磁感应，将声信号转化为电信号，故C不符合题意； D．电磁起重机：利用电流的磁效应，故D不符合题意。 故选A。 （4）磁场对电流的力的方向与电流方向、磁场方向有关。要让导线AB向右运动，可改变其中一个因素：方法1：对调电源正负极，改变电流方向；方法2：对调磁体的N、S极，改变磁场方向。 （5）“感应电流产生条件”的实验原理是电磁感应，无需电源，靠导体切割磁感线产生电流，因此需将图中的电源换成灵敏电流计，通过导体AB的运动来探究感应电流的产生条件。 7. 在图中，请根据磁感线的方向，标出通电螺线管的N、S极和电源的正、负极。 【答案】 见下图 【详解】在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极。所以螺线管的右端为N极，左端为S极。根据安培定则：伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电源的左端为正极，右端为负极。如图所示： 8. 有一种磁性非金属材料叫铁氧体，某同学研究铁氧体的磁性与温度的关系。他在恒温箱顶部固定一个铁氧体，然后在铁氧体下方放一磁铁，实验现象如图（a）所示，然后改变恒温箱的温度，观察到的现象如图（b）、（c）所示： （1）根据图（a）、（b）和（c）及相关条件可以归纳得出结论： ； （2）自动电饭锅就应用到了以上结论，图（d）为电饭锅的原理图，安装在发热盘（锅底）中央的温控器内部装有铁氧体、永磁体、弹簧等元件。煮米饭时，两个金属触点 （选填“接触”或“断开”），加热元件工作；当锅底的温度升高到某温度时，永磁体与铁氧体 （选填“分开”或“吸引”），加热元件停止工作。 【答案】（1）铁氧体升高到一定温度，磁性将消失 接触 分开(2)根据实验现象得出结论：温度影响磁性强弱，利用这一结论解释问题。 【详解】（1）铁氧体与磁铁有吸引现象，但温度升高到一定温度时没有吸引现象，说明铁氧体升高到一定温度，磁性将消失。 （2）自动电饭锅，安装在发热盘(锅底)中央的温控器内部装有铁氧体、永磁体、弹簧等元件。煮米饭时，两个金属触点接触，加热元件工作。 当锅底的温度升高到某温度时，对弹簧片的吸引力减小，弹簧片被弹回后，永磁体与铁氧体分开，加热元件停止工作。 9．学习了电流的磁场和磁场对电流有力的作用的知识之后，某学校兴趣小组的同学猜想：“既然电流周围存在磁场，那么两根相互靠近的通电导线之间将会发生相互作用”。于是他们将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图甲所示），先后通上如图乙、丙、丁所示大小和方向的电流，通过反复实验证实了他们的猜想。请你根据下面的实验现象，回答问题。 （1）平行放置的两根通电导线之间作用力的特点： ①当两根导线通同向电流时，两根导线相互 。 ②当两根导线通反向电流时，两根导线相互 。 （2）上述现象的原因是一个通电导线周围产生的磁场对另一个通电导线有力的作用。当通电导线中的电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，另一个通电导线受力方向随之改变；由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过 来实现的。 （3）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与导线之间的距离、导线的长度有关外，还与 有关，你猜想的依据是 。 【答案】(1)吸引，排斥；(2)磁场；(3)电流大小，因为丙、丁两图中通上不同大小的电流后导线形变的程度不一样，说明力的大小不一样 【详解】（1）由图可知，图乙中两根导线中的电流方向相同，而两根导线向中间靠拢，说明两根导线相互吸引；图丙中两根导线中的电流方向相反，而两根导线向两侧排斥。 （2）通电导线周围产生的磁场对另一根通电导线有力的作用，与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。 （3）对比丙、丁两图，图丁中电流大于图丙中电流，而且图丁中两根导线向两侧排斥使得导线的形变程度比图丙大，说明相互之间的作用力大。 10．（2020·上海黄浦·二模）根据材料信息及所学知识回答问题。 一般来说，地磁要素的变化是很小的，但是当太阳黑子活动剧烈的时候，会放出相当于几十万颗氢弹爆炸威力的能量，同时喷射出大量带电粒子，这些带电粒子运动速度极快，射到地球上形成的强大磁场会透加到地磁场上，使正常情况下的地磁要素发生急剧变化，引起“磁暴”。发生“磁暴”时，地球上会出现许多意外现象…… （1）太阳是一颗 星。（选填“恒”、“行”或“卫”） （2）太阳喷射出的大量带电粒子为什么会形成强大的磁场?请你用学过的知识进行合理猜想 。 （3）当“磁暴”发生时，地球上可能会出现的现象有： 。 A．引发大面积停电事故    B．无线电广播突然中断    C．河水无法向低处流动 【答案】 恒 带电粒子定向移动形成电流，电流周围存在磁场 AB 【详解】（1）太阳是银河系的一颗普通恒星。 （2）阳喷射出的大量带电粒子定向运动时会形成强电流，而电流的周围存在磁场，且磁场的强弱和电流的大小有关，电流越大，其周围的磁场越强。 （3）由文中信息知道，“磁暴”发生时会对地球上的电磁现象产生干扰，故“大面积的停电事故”以及“无线电广播突然中断”这些现象都有可能发生；“磁暴”对重力场没有影响，在重力作用下，河水依然从高处向低处流动。 故选AB。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $