第十六章电和磁总复习【考点分类提优讲义】 ---2025-2026学年苏科版物理九年级下学期

该初中物理讲义以“磁体与磁场”“电流的磁场”等四大考点为框架，通过磁感线分布图、电磁继电器结构示意图等图示工具，系统梳理电和磁的概念规律及应用，构建“基础概念-规律探究-实际应用”的递进知识脉络，突出磁极作用、电磁感应等核心物理观念。 讲义亮点在于“典例+变式+提优”的分层练习设计，如通过控制变量法探究电磁铁磁性强弱，培养科学思维与探究能力。基础题巩固概念，提优题深化综合应用，助力不同层次学生提升，为教师实施精准复习教学提供系统支持。

第十六章 电和磁总复习 知识汇编 考点1：磁体与磁场 一、磁体 1．磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。 2．磁体：具有磁性的物质叫做磁体。包括天然磁体和人造磁体。 3．磁极：磁体上磁性最强的部分（任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的） （1）两个磁极：南极（S）、北极（N）。 （2）磁极间的相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 4．磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 （1）磁化的方法：①用一个磁体在磁性物体上沿同一方向摩擦，就可使这个物体变成磁体。 ②在物体上绕上绝缘导线，通入直流电，经过一段时间后取下即可。 ③使物体与磁体吸引，一段时间后物体将具有磁性。 （2）说明： ①磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。 ②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。 （3）消磁（拓展）：当磁化后的材料，受到了外来的能量的影响，例如加热、冲击，磁性就会减弱或消失，这个过程就称为消磁。 5．应用：磁盘、硬盘、磁带、银行卡、发电机（电动机）、磁悬浮列车、冰箱门磁性封条等。 二、磁场 1．磁场 （1）概念：在磁体周围存在的一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们把它叫做磁场。 （2）基本性质：磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。 （3）磁场的方向： 规定——在磁场中的任意一点，小磁针静止时，N 即所指的方向就是那点的磁场方向。 磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。 注意——在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。 2．磁感线 （1）概念：为了形象地描述磁场，在物理学中，用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来，这些曲线就是磁感线。 （2）方向：为了让磁感线能反映磁场的方向，我们把磁感线上都标有方向，并且磁感线的方向就是磁场方向，磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致。。 （3）特点：①磁体外部的磁感线从N极出发回到S极。 ②磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱，越密越强，反之越弱。 ③磁感线是空间立体分布，是一些闭合曲线，在空间不能断裂，任意两条磁感线不能相交。 （4）常见磁体磁感线分布 3．地磁场 （1）概念：地球周围存在着磁场叫做地磁场。 （2）地磁场的磁极与地理两极并不重合。磁场的N极在地理的南极附近，磁场的S极在地理的北极附近。 （3）应用：鸽子、绿海龟（利用磁场导航） （4）磁偏角：自转轴平面与磁轴平面夹角，首先由我国宋代的沈括发现。 考点2：电流的磁场 一、通电直导线周围的磁场 1．电流的磁效应（奥斯特实验） （1）1820年，丹麦的科学家奥斯特第一个发现电与磁之间的联系。 （2）由甲、乙可知：通电导体周围存在磁场。 （3）由甲、丙可知：通电导体的磁场方向跟电流方向有关。 （4）导线沿南北方向放置时，现象最明显。 2．直导线周围的磁场 通电直导线周围的磁场分布如图所示，在垂直于通电直导线的平面内，它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆。可用右手定则判断，即大拇指代表电流方向，四指握向代表磁场方向。 二、通电螺线管周围的磁场 1．通电螺线管周围的磁场分布 （1）其外部磁场分布和条形磁铁的磁场很相似。 （2）通电螺线管的磁极、磁场的方向跟电流方向有关。 （3）电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。 2．安培定则（右手螺旋定则）：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致，则拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。 三、电磁铁 1．电磁铁：内部插有铁芯的螺线管。 2．判断电磁铁磁性的强弱（转换法）：根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。 图1 图2 3．影响电磁铁磁性强弱的因素（控制变量法）：①电流大小；②有无铁芯；③线圈匝数的多少。 结论（1）：如图1所示，在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。 结论（2）：如图2所示，当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。 结论（3）：电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强。 4．电磁铁的优点 （1）电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制。 （2）电磁铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制。 （3）电磁铁的磁性可由电流方向来改变。 5．电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等 四、电磁继电器 电铃 1．电磁继电器 电磁继电器结构示意图 电磁继电器实物模型 （1）结构：电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。 （2）工作原理：当低压电路开关闭合时，电磁铁通电时产生磁性，把衔铁吸下，触点接通，电路中有电流通过，高压电路开始工作。 （3）结论：电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。 （4）用电磁继电器控制电路的好处：用低电压控制高电压；远距离控制；自动控制 （5）应用举例 ①水位自动报警装置：水位没有到达金属块 A 时，电磁铁不通电无磁性，绿灯亮，显示水位正常；当水位到达金属块 A 时，电磁铁通电有磁性，将衔铁吸下来，红灯亮，表示水位不正常。 ②温度自动报警装置：温度较低时，水银液面低，不与金属丝接触，控制电路不工作，电磁铁不吸引衔铁，指示灯工作；温度升高时，水银液面上升，当水银面上升到与金属丝接触时，控制电路工作，电磁铁产生磁性吸引衔铁，指示灯停止工作，电铃开始工作，发出警报。 2．电铃 如图，闭合开关，衔铁被向下吸引，碗锤击打铃碗，与此同时，电路被断开，衔铁在弹性片的作用下向上运动，电路复原，如此往复，电铃连续发声。 考点3：磁场对电流的作用 电动机 一、磁场对通电导体的作用 1．如图所示的实验装置中，闭合开关，导体棒ab运动，说明通电导体在磁场里，会受到力的作用。 2．通电导体在磁场里，受力方向与电流方向和磁感线方向有关。 （1）磁场方向不变时，电流方向改变，受力方向改变，如图甲乙所示； （2）电流方向不变时，磁场方向改变，受力方向改变，如图甲丙所示； （3）电流方向和磁场方向同时改变时，受力方向不变，如图乙丙所示。 二、电动机 将电能转化为机械能的机器. 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。 注：通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到的磁场的作用力相互平衡，我们把这个位置称为平衡位置。 2．原理：通电线圈在磁场中受力而转动 （1）通电线圈在磁场中的受力大小跟电流（电流越大，受力越大）有关。 （2）通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱（磁性越强，受力越大）有关。 （3）通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数（匝数越大，受力越大）有关。 3．工作过程： 甲：电流方向如图所示，线圈顺时针转动。 乙：线圈转到平衡位置时，两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分；线圈由于惯性继续转动，转过平衡位置后，电流改变方向。 丙：电流方向与图甲相反，受力方向也相反，线圈仍顺时针转动。 丁：线圈又转到平衡位置，换向器又自动改变电流方向。 4．应用：直流电动机：（电动玩具、录音机、小型电器等） 交流电动机：（电风扇、洗衣机、家用电器等） 5．特点：结构简单、控制方便、体积小、效率高 6．提高电动机转速的方法：增大电流、增加线圈匝数、换用磁性更强的磁体 三、扬声器 1．结构：线圈、永久磁体、锥形纸盆。 2．工作原理：扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。当扬声器的线圈中通入携带声音信息的时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体磁场的作用下不断地来回振动，带动锥形纸盆也来回振动而发声。 考点4：电磁感应 发电机 一、电磁感应现象 1．电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。 2．电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。 3．感应电流：由于电磁感应产生的电流叫感应电流。 4．探究感应电流产生的条件 甲 乙 丙 （1）未闭合开关，导体棒AB在磁场中沿任意方向运动，灵敏电流表指针均不偏转，如图甲所示； （2）闭合开关，导体棒AB上下运动时，灵敏电流表指针不偏转，如图乙所示； （3）闭合开关，导体棒AB左右运动时，灵敏电流表指针偏转，如图丙所示。 说明，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动，有感应电流产生。 5．电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。 甲 乙 丙 （1）磁场方向不变时，切割磁感线运动方向改变，感应电流方向改变，如图甲乙所示； （2）切割磁感线运动方向不变时，磁场方向改变，感应电流方向改变，如图乙丙所示； （3）磁场方向和切割磁感线运动方向同时改变时，感应电流方向不变，如图甲丙所示. 二、发电机 将机械能转化为电能的机器. 1．结构：由磁体、线圈、滑环、电刷组成，如图甲所示。与电动机结构相似，但没有电动机的换向器。当线圈在磁场中切割磁感线时（如图乙中2、3、4位置），线圈中产生感应电流。 2．原理：发电机是根据电磁感应原理工作的。 图甲：导线ab和cd平行于磁感线运动，未切割磁感线，无感应电流产生。 图乙：线圈较图甲位置转过90°，导线ab和cd垂直于磁感线运动，切割磁感线，有感应电流产生。 图丙：线圈较图甲位置转过180°，导线ab和cd平行于磁感线运动，未切割磁感线，无感应电流产生。 图丁：线圈较图甲位置转过270°，导线ab和cd垂直于磁感线运动，切割磁感线，有与图乙方向相反的感应电流产生。 由以上过程可知，发电机发出的是方向不断变化的交流电。 三、发电机和电动机的区别 1．结构：发电机无电源；电动机有电源。 2．工作原理：交流发电机是根据电磁感应原理工作的； 电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。 3．能量转化：交流发电机是由机械能转化为电能； 电动机是由电能转化为机械能。 四、直流电和交流电 1．直流电：方向不变的电流叫做直流电。 2．交流电：周期性改变电流方向的电流叫交电流。 3．产生感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数（导体的长度）有关。 4．周期（T）：完成一次周期性变化需要的时间。 5．频率（f）：1秒内完成周期性变化的次数（赫兹）。 关系： 我国交流电周期是是0.02s，频率为50Hz（即每秒内产生的周期性变化的次数是50次），每秒电流方向改变100次。 五、话筒 1．结构：膜片、线圈、永久磁体 2．作用：把振动的声音变成变化的电流。 3．原理：声波使膜片振动，带动线圈运动，在磁场中切割磁感线，这样线圈中就产生了变化的电流，这样就将声信号转化为电信号。 磁体与磁场 01 【典例】（2025春•盐城月考）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是（　　） A．鱼形铁能被磁体吸引 B．指南鱼鱼头应标注“N” C．指南鱼周围存在磁感线 D．指南鱼的腹部磁性最弱 【解答】解：A、鱼形铁是一个小磁针，能被磁体吸引，故A正确； B、根据指南鱼在水中的状态可以知道指南鱼鱼头应标注“N”，故B正确； C、磁感线是假象出来的物理模型，实际上并不存在，故C错误； D、指南鱼的腹部磁性最弱，故D正确。 故选：C。 【变式1】（2025春•响水县月考）有甲、乙两根外形完全相同的钢棒，一根有磁性，另一根没有磁性，用图中的哪种方法可以一次把它们区分开来（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由题知，甲、乙为两根外形完全相同的钢棒，一根有磁性，另一根没有磁性； 条形磁铁的磁极在它的两端，而它中间部分的磁性很弱，但选项C无论谁有磁性两钢棒均是吸引的，故没有办法一次把它们区分开； 在选项A、B中，甲、乙两棒各有顶端相互接触，根据力的作用是相互的，因此也无法确定哪个棒的顶端有磁性。 选项D用甲棒下端接触乙棒的中间，如果吸引力较大，说明甲棒下端是磁极，即甲是条形磁铁，乙是没有磁性的钢棒；如果吸引力较小，则说明甲棒为没有磁性的钢棒，乙棒就是条形磁铁。 故选：D。 【变式2】（2025•金坛区一模）关于下列四幅图的描述正确的是（　　） A．甲图让钢棒AB靠近条形磁体，若它们相互吸引，则钢棒一定具有磁性 B．乙图中地球磁场的N极在地理的北极附近 C．丙图中两个条形磁铁相互靠拢合并时铁钉将吸得更牢 D．丁图中小磁针左端为S极，右端为N极 【解答】解：A、用钢棒靠近磁体的S极时，钢棒没有磁性或者靠近磁体的是钢棒的N极，二者都会相互吸引，故A错误； B、地球磁场的N极在地理的南极附近，故B错误； C、同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当另一根同样的条形磁铁的N极与原来磁铁的S极接合时，N极与S极接合在一起，成为一个新的条形磁铁，铁钉所在位置成为“新条形磁铁”的中间位置，磁性很弱，铁钉将落下，故C错误； D、磁体周围的磁感线总是从N极发出，回到S极，图丁：a端磁极是N极，b端磁极是S极，根据小磁针静止在磁场中，N极所指的方向与磁感线方向相同，可知小磁针左端为S极，右端为N极，故D正确； 故选：D。 【变式3】（2025•广陵区校级模拟）甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，根据如图所示的小磁针静止时的指向和磁感线的分布可知（　　） A．甲、乙都是S极 B．甲、乙都是N极 C．甲、乙是异名磁极 D．磁场由磁感线组成 【解答】解：由图中磁感线的分布（呈排斥状）可知两磁极是同名磁极； 两个磁铁周围的磁场是看不见、摸不着的，人们为了描述磁场的性质，引入了磁感线，所以磁场不是由磁感线组成的； 小磁针静止时其上端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，甲、乙两个磁极都是N极；故ACD错误，B正确。 故选：B。 【变式4】（2025•昆山市模拟）如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 　弱　 （选填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 　P　 （选填“P”或“Q”）处。 【解答】解：从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏，故a点的磁场比b点的磁场弱。 小磁针静止在b点时，其N极指向与该点磁感线的方向一致，故N极指向P点。 故答案为：弱；P。 【变式5】（2025•宿豫区一模）公元一世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”，“柢”即勺柄，如图所示。“柢”是磁体的 　S　 （选填“N”或“S”）极，“司南”能指南北方向是受 　地磁场　 的作用。我国上海磁悬浮列车在车厢底部、导轨上均装有线圈，通电后，在磁场作用下将列车浮起，这是利用了同名磁极相互 　排斥　 的原理。 【解答】解：柢指南，只是地理的南方，即地磁的北极，根据异名磁极互相吸引，故。“柢”是磁体的S极； “司南”能指南北方向是受地磁场的作用； 磁悬浮列车通电后，在磁场作用下将列车浮起，利用了同名磁极相互排斥，从而减小与轨道的摩擦； 故答案为：S；地磁场；排斥。 电流的磁场（电磁继电器） 02 【典例】法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获2007年诺贝尔物理学奖。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。如图所示是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为N极 B．当滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性增强 C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大 D．当滑片P向左滑动时，指示灯变亮 【解答】解： A．闭合开关S1、S2，由图知电磁铁线圈正面的电流方向向上，根据安培定则可知电磁铁的左端为N极，其右端为S极，故A错误； B．当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知，左侧电路中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱，故B错误； CD．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，因巨磁电阻的阻值随磁场的增强而急剧减小，所以此时巨磁电阻的阻值减小，指示灯所在电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过指示灯的电流变大，则指示灯变亮，故C错误、D正确。 故选：D。 【变式1】（2025•扬州二模）如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是（　　） A．白天流过R0的电流较小 B．给路灯供电的电源应接在“b、c”两端 C．要让路灯在天更暗的时候才发光，应将电阻R调大些 D．电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮 【解答】A．因为白天时，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，由I可知，白天流过R0的电流比夜晚大，故A错误； B．白天灯熄，夜晚灯亮；白天通过电磁铁的电流较大，电磁铁的磁性较大，衔铁被吸下，路灯断路；夜晚通过电磁铁的电流较小，电磁铁的磁性较小，衔铁被放开，路灯通路，则给路灯供电的电源应接在“a、b”两端，故B错误； C．要让路灯在天更暗的时候才发光，此时光敏电阻的阻值更大，此时衔铁才被吸下，此时控制电路的电阻达到衔铁被吸下时的电阻，由串联电路中电路的电阻特点得，此时应将电阻R调小些，故C错误； D．电源电压减小后，当衔铁被吸下时，控制电路的电流不变，由欧姆定律得，此时电路的电阻变小，变阻箱的电阻不变时，光敏电阻的阻值变小，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，则此时光照强度较强，即傍晚时路灯比原来早一些亮，故D正确。 故选：D。 【变式2】（2025•泰兴市一模）如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，定值电阻R0为100Ω，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化图像如图乙，线圈电阻不计。若控制电路电源电压为3V，当室温上升至28℃时受控电路中冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。当控制电路中的电流为0.15A时，衔铁刚好被吸下，关于此装置，下列说法中正确的有（　　） ①电磁铁通电时，上端为N极 ②在此温度范围内工作时，Rt的最大电阻为25Ω ③控制电路电压不变，若设定室温降至21℃时停止工作，可适当减小R0的阻值 ④若设定室温上升至30℃时冷却系统开始工作，可适当提高控制电路电源电压 A．①③ B．③④ C．②④ D．②③ 【解答】解：①控制电路通电，由安培定则，电磁铁的下端是N极，故①错误； ②由题意和图示可知，冷却系统工作后，控制电路中热敏电阻Rt和定值电阻R0并联， R0两端电压为U0＝U＝3V，此时通过R0的电流：I00.03A， 由图乙可知，在降温过程中热敏电阻Rt的阻值会增大，则通过热敏电阻Rt的电流会减小，但此过程中衔铁一直被吸下，说明此过程中控制电路的总电流为0.15A， 当室温降至23℃时，热敏电阻Rt的阻值最大，控制电路的总电流仍为0.15A，则此时通过热敏电阻的电流为I't＝I﹣I0＝0.15A﹣0.03A＝0.12A， 热敏电阻两端电压为Ut＝U＝3V， 所以热敏电阻的最大阻值：Rt大25Ω，故②正确； ③由图乙可知，当设定室温降至21℃时热敏电阻的阻值增大，由欧姆定律可知，通过热敏电阻的电流减小，而衔铁刚好被吸下时控制电路的电流一定，由并联电路的电流特点可知，此时应增大通过R0的电流，由欧姆定律可知，应适当减小R0的阻值，故③正确； ④由图乙可知，当设定室温上升至30℃时热敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，通过热敏电阻的电流增大，为了保持衔铁刚好被吸下时控制电路的电流一定，此时应减小电源电压，故④错误。 综上所述②③正确，故D正确。 故选：D。 【变式3】（2025•姜堰区二模）心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动，阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时（　　） A．该装置的工作原理是电磁感应 B．该电动泵可用干电池供电 C．活塞将向左运动 D．此时为“送血”状态 【解答】解：A、该装置的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故A错误； B、该电动泵需要外接电源，不可用干电池供电，应该用交流电源，故B错误； CD、根据安培定则可知：螺线管的左端是S极，此时固定磁铁和电磁铁相互吸引，活塞向左运动，K1关闭，K2打开，为“抽血”状态，故C正确，D错误。 故选：C。 【变式4】（2025•溧阳市校级模拟）酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆衔铁和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 B．装置通电后，电磁铁上端为N极 C．若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，左侧电磁吸力应大于密封罩的重力 D．若密封罩不能被提起，则应将滑动变阻器滑片向右滑动 【解答】解：A、电磁铁是利用电流的磁效应和通电螺线管插入铁芯后磁性大大增强的原理来工作的，故A正确； B、由图看出，电流从电磁铁上端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇指应向上握住电磁铁，所以上端为N极，故B正确； C、若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，由图可知，衔铁这段电磁吸力的力臂小于密封罩的重力的力臂，根据杠杆的平衡条件，左侧电磁吸力应大于密封罩的重力，故C正确； D、若密封罩不能被提起需要，增大电磁铁的磁性，应增大电路中的电流，根据欧姆定律可知，需要减小滑动变阻器接入电路中的电阻，所以滑片应该向左移动，故D错误。 故选：D。 【变式5】（2025•姑苏区模拟）如图模型可用于（　　） A．判断直线电流周围的磁场方向 B．判断直线电流周围是否有磁场 C．判断直线电流周围的磁场分布 D．判断磁性强弱与直线电流的关系 【解答】解： A、图中的模型可用于判断直线电流周围的磁场方向，用右手握住导线，让伸直的拇指与电流的方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，故A正确； B、判断直线电流周围是否有磁场，要根据位于磁场中的小磁针指向是否偏转来判断，该模型不能够完成，故B错误； C、直线电流周围的磁场分布情况可以用碎铁屑来完成，用该模型无法判断，故C错误； D、磁性强弱与直线电流的关系可以用吸引铁钉的多少来判断，用该模型无法判断，故D错误。 故选：A。 磁场对电流的作用（电动机） 03 【典例】（2025•东台市模拟）如图是西北工业大学自主研发的AI机器人“平衡步兵”，它因卓越的机动性与灵活性而备受瞩目。这款机器人的电力驱动系统能够持续稳定地提供动力，以支持其完成复杂的作战任务。下列说法正确的是（　　） A．机器人搭载的芯片主要是由超导体材料制成 B．机器人下蹲时，重心的位置不变 C．机器人移动时，电能转化为机械能 D．机器人轮胎上的花纹可以减小摩擦 【解答】解：A．机器人搭载的芯片主要是由半导体材料制成，故A错误； B．机器人下蹲时，重心的位置也下移，故B错误； C．机器人移动时，消耗电能，将电能转化为机械能，故C正确； D．机器人轮胎上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D错误。 故选：C。 【变式1】（2025•常州校级模拟）如图是一台正在工作的电扇。下图四个实验能反映其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：电风扇的工作原理是通电导线在磁场中受力运动。 A．该实验是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不正确； B．闭合开关，拨动风扇，小灯泡会发光，说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，是机械能转化为电能，故B不正确； C．该实验中，当给导体中通电时，通电导体在磁场中受力的作用而运动，与电扇的工作原理相同，故C正确； D．该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，利用的电流的磁效应，故D不正确。 故选：C。 【变式2】（2025•南京一模）春晚节目《秧BOT》中机器人能转动手绢，这其实是机器人手部某装置通电后转动完成。下列图中与其工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：春晚节目《秧 BOT》中机器人转动手绢是通过腕部电机搭载的抛放线机构实现的，其原理是利用电机将电能转化为机械能从而带动手绢转动。这与电动机的工作原理相同，即通电导体在磁场中受力运动： A、图为验证电荷间的作用，故A错误； B、闭合开关，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故B正确； C、图为电磁铁的应用，是电流的磁效应，故C错误； D、图为探究磁场对电流的作用实验装置图，说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流，故D错误。 故选：B。 【变式3】（2025•海州区校级二模）如图，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（　　） A．该扬声器与发电机的工作原理相同 B．磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变 C．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象 D．线圈中的电流不会产生磁场 【解答】解：ABC．在线圈上方放置一个强磁铁用来产生磁场，在线圈中通入交变电流后，通电线圈在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，带动纸杯振动发声，这与电动机的原理相同；通电线圈在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变，故B正确，符合题意，AC错误，不符合题意； D．根据电流的磁效应，线圈中的电流会产生磁场，故D错误，不符合题意。 故选：B。 【变式4】（2025•苏州模拟）如图，2024常熟市实验创新大赛上的一件作品：用漆包线和磁体制作的一台“电动机”，制作时用刀片将线圈两端不同位置的绝缘漆按图示一半或全部刮掉并作为转动轴，实验时左端支架在A或B位置选择一个，将支架与干电池相连，发现接　AC　 （AC/BC）时线圈能持续转动，这种让线圈持续转动的思路与电动机中换向器的思路是　相同　 （相同/不同）的。 【解答】解：选择AC的原因：当把线圈一端的绝缘漆全部刮掉，另一端刮去一半时，在AC连接方式下，线圈转动过程中，刮掉全部漆的一端始终与支架接触通电，而刮掉一半漆的一端，当刮漆部分与支架接触时通电，绝缘部分与支架接触时断电。这样线圈就会半圈通电半圈不通电，通电的半圈线圈受力转动，不通电的半圈线圈依靠惯性转动，从而能持续转动。如果是BC连接，线圈会一直通电，当线圈转过平衡位置后，磁场对线圈的作用力会使线圈反方向转动，最终在平衡位置来回摆动几次后静止。 将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，当线圈通电后在磁场中受力转动，转到平衡位置时，刮掉半周漆皮的一端刚好处于断路状态，线圈由于惯性会继续转动，转过半周后，线圈又通电受力，从而能持续转动下去。这与电动机中换向器的作用类似，换向器的作用是当线圈刚转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，保证线圈持续转动。所以这种让线圈持续转动的思路与电动机中换向器的思路是相同的。 故答案为：AC；相同。 【变式5】（2025•阜宁县一模）如图甲、乙所示，在线圈转动过程中，经过图甲位置时，线圈左右两边所受的两个力不平衡的原因是这两个力 　不在同一直线上　 ；经过图乙位置的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈由于 　惯性　 不会静止；如图丙所示的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变 　线圈　 中的电流方向。 【解答】解：（1）在图甲中，通电线圈左右两边中的电流大小相等、方向相反，所处磁场的方向和强弱相同，所以线圈左右两边所受的两个力大小相等、方向相反，且不在同一直线上，故线圈左右两边所受的两个力不平衡。 （2）在图乙中，当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈上下两边所受的两个力大小相等、方向相反，且在同一直线上，线圈处于平衡状态，但由于线圈具有惯性，线圈会继续转动，不会静止。 （3）图丙所示的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，换向器的作用是当线圈刚刚转过平衡位置时，能够自动改变线圈中的电流方向，从而让线圈能够持续转动。 故答案为：不在同一直线上；惯性；线圈。 电磁感应（发电机） 04 【典例】（2025•连云港二模）如图所示为一种佩戴在手腕上的“计步器”，其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁体，管外绕着线圈。运动时，磁体在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，从而实现计步。下列实验中，能揭示计步器工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：根据“计步器”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反复运动，切割线圈而产生电流。因此，计步器的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能； A、图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，利用的是电流的磁效应，故A不符合题意； BD、图中有电源，是电动机的工作原理，说明通电导体在磁场中受到力作用，故BD不符合题意； C、图中是探究电磁感应现象的装置图，计步器就是利用电磁感应现象来工作的，故C符合题意。 故选：C。 【变式1】（2025•姜堰区一模）妈妈给小雪新买了一双旱冰鞋，鞋子本身不带电源，但当她穿上鞋子滑动时，轮子就会发光，它的原理与哪幅图相同（　　） A． B． C． D． 【解答】解：分析题意可知，这种旱冰鞋的工作原理是电磁感应现象； A、该图为奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A错误； B、图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，有感应电流产生，这是电磁感应现象，与该旱冰鞋的工作原理相同，故B正确； C、该图是探究通电螺线管磁极分布的实验装置图，利用的是电流的磁效应，故C错误； D、此图中通电导体在磁场中会受力而运动，反映了电动机的工作原理，故D错误。 故选：B。 【变式2】（2025•盐都区二模）如图，内部有线圈和磁体的“手摇手电筒”，摇一摇灯泡能发光。这主要是（　　） A．电磁感应现象 B．电生磁现象 C．电流的热效应 D．磁化现象 【解答】解：手电筒中没有电池，在晃动手电筒时，手电筒中的永磁体在线圈中运动，运动是相对而言的，相对于永磁体而言，线圈在做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，电流通过灯泡时，小灯泡就会发光。因此这种手电筒的工作原理是电磁感应现象。 故选：A。 【变式3】（2025•秦淮区二模）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，阀门S2只能向内开启。人工心脏泵工作时，下列说法正确的是（　　） A．线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是N极 B．线圈中的电流从B流向A时，血液流入活塞筒 C．该人工心脏泵的工作原理与发电机相同 D．人工心脏泵每分钟“跳动”的次数与线圈中电流的大小无关 【解答】解：A、根据安培定则，当线圈中的电流从B流向A时，左端为电磁铁的S极，故A错误； B、当线圈中的电流从B流向A时，电磁铁的A端是N极，与左边的永磁体相互吸排斥，活塞向右运动，活塞筒内的压强增大，S2关闭，S1开启，血液流出活塞筒，故B错误； C、该装置是利用通电导线周围存在与电流方向有关的磁场来调节活塞的运动方向的，故C错误； D、人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的频率来决定，与电流大小无关，故D正确。 故选：D。 提优练习 一．选择题（共14小题） 1．（2025•扬州一模）如图是一种3D打印机上的直流直线电机，其工作时通电线圈在磁场中受到力的作用发生运动。下图能反映其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：3D打印机上直流直线电机是通电导体在磁场中受力运动的原理工作的： A．这是奥斯特实验，展示的是通电导体周围存在磁场，即电流的磁效应，并非通电线圈在磁场中受力运动，故A不符合题意； B．这是探究通电螺线管磁场的实验，研究的是通电螺线管的磁场分布等相关内容，和通电线圈在磁场中受力运动原理不同，故B不符合题意； C．这是电磁感应实验，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，是发电机的原理，和通电线圈在磁场中受力运动原理不同，故C不符合题意； D．电路中有电源，通电导体在磁场中会受到力的作用而运动，这与3D打印机上直流直线电机工作时通电导体在磁场中受力运动的原理相符，故D符合题意。 故选：D。 2．（2025•东台市模拟）如图是西北工业大学自主研发的AI机器人“平衡步兵”，它因卓越的机动性与灵活性而备受瞩目。这款机器人的电力驱动系统能够持续稳定地提供动力，以支持其完成复杂的作战任务。下列说法正确的是（　　） A．机器人搭载的芯片主要是由超导体材料制成 B．机器人下蹲时，重心的位置不变 C．机器人移动时，电能转化为机械能 D．机器人轮胎上的花纹可以减小摩擦 【解答】解：A．机器人搭载的芯片主要是由半导体材料制成，故A错误； B．机器人下蹲时，重心的位置也下移，故B错误； C．机器人移动时，消耗电能，将电能转化为机械能，故C正确； D．机器人轮胎上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D错误。 故选：C。 3．（2025•扬州二模）如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是（　　） A．白天流过R0的电流较小 B．给路灯供电的电源应接在“b、c”两端 C．要让路灯在天更暗的时候才发光，应将电阻R调大些 D．电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮 【解答】A．因为白天时，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，由I可知，白天流过R0的电流比夜晚大，故A错误； B．白天灯熄，夜晚灯亮；白天通过电磁铁的电流较大，电磁铁的磁性较大，衔铁被吸下，路灯断路；夜晚通过电磁铁的电流较小，电磁铁的磁性较小，衔铁被放开，路灯通路，则给路灯供电的电源应接在“a、b”两端，故B错误； C．要让路灯在天更暗的时候才发光，此时光敏电阻的阻值更大，此时衔铁才被吸下，此时控制电路的电阻达到衔铁被吸下时的电阻，由串联电路中电路的电阻特点得，此时应将电阻R调小些，故C错误； D．电源电压减小后，当衔铁被吸下时，控制电路的电流不变，由欧姆定律得，此时电路的电阻变小，变阻箱的电阻不变时，光敏电阻的阻值变小，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，则此时光照强度较强，即傍晚时路灯比原来早一些亮，故D正确。 故选：D。 4．（2025•东台市一模）如图为一种佩戴在手腕上的“计步器”，其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外绕着线圈。运动时，磁铁在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，从而实现计步。下列设备与“计步器”产生电流的原理相同的是（　　） A．发电机 B．电风扇 C．电熨斗 D．电水壶 【解答】解：根据“计步器”的特点可知，运动时，磁铁在管中反复运动，切割线圈而产生电流。因此，计步器的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能； A、计步器是利用电磁感应现象来工作的，和发电机的原理相同，故A符合题意； B、电风扇的主要部件是电动机，是利用通电导体在磁场中受力作用的原理来工作的，故B不符合题意； CD、电熨斗和电水壶是利用电流的热效应来工作的，故CD不符合题意。 故选：A。 5．（2025•广陵区一模）如图是动圈式话筒构造示意图。当人对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈处在磁场中，下列实验与这一现象的原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：话筒运用的是电磁感应的原理，即闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动，产生的感应电流； A．验电器的原理是同种电荷相互排斥，故A不符合题意； B．奥斯特实验说明通电导线周围存在着磁场，故B不符合题意； C．此装置是探究通电导线在磁场中受力而运动，故C不符合题意； D．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这是一种电磁感应现象，故D符合题意。 故选：D。 6．（2025•沛县模拟）实验室中常用胶头滴管吸取液体，下列现象中，“吸”的物理原理与其相同的是（　　） A．卫生间中的塑料吸盘“吸”在瓷砖上 B．穿在身上的化纤衣服容易“吸“灰尘 C．磁铁可以“吸”引钉子 D．若人站在安全线以外的区域候车，会被驶过的列车“吸”进铁轨 【解答】解：胶头滴管吸取液体利用的是大气压。 A．卫生间中的塑料吸盘“吸”在瓷砖上是由于大气压的作用，故A符合题意； B．穿在身上的化纤衣服容易“吸“灰尘是因为带电体可以吸引不带电的物体，故B不符合题意； C．磁铁可以“吸”引钉子是因为磁铁会吸引含有铁钴镍的物质，故C不符合题意； D．若人站在安全线以内的区域候车，会被驶过的列车“吸”进铁轨是因为空气流速大的地方压强小，空气流速小的地方压强大，压强差将人压进车轨，故D不符合题意。 故选：A。 7．（2025•宜兴市二模）如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁，闭合开关S，待条形磁铁静止后，再将滑片P从a端向b端移动的过程中，会出现的现象是（　　） A．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变长 B．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变短 C．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变长 D．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变短 【解答】解：电流由上方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管上端为S极。因同名磁极相互排斥，两磁铁相互排斥。当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，电路中的总电阻减小，由I可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，小灯泡亮度增强，电磁铁的磁性增强，则条形磁铁受到的向上的力增强，弹簧长度将变短。 分析可知，选项B正确。 故选：B。 8．（2025•昆山市一模）如图所示，放在U形磁铁两极间的铝盘下边缘浸在液态水银中，闭合开关S，铝盘会绕水平轴O转动。以下说法正确的是（　　） A．铝盘转动的原理与发电机的工作原理相同 B．将磁铁对调磁极后，铝盘转动方向不变 C．将电源正负极对调后接入电路，铝盘转动方向改变 D．移动滑动变阻器的滑片P，铝盘的转动方向改变 【解答】解：A．铝盘和水银都为导体，闭合开关S，有从铝盘圆心流向圆周的电流（相当于每根半径都是一个通电导线），通电铝盘在磁场中受到力的作用而运动，与电动机的工作原理相同，故A错误； B．将磁铁的磁极对调后，磁场的方向与原来相反，则铝盘的受力方向与原来相反，转动方向与原来相反，故B错误； C．将电源的正负极对调后接入电路，电流的方向与原来相反，则铝盘受力方向与原来反向，转动方向会改变，故C正确； D．左右移动滑动变阻器的滑片P，铝盘中的电流大小发生变化，铝盘受到的磁场力的大小发生变化，转动速度变化，但铝盘的转动方向不会改变，故D错误。 故选：C。 9．（2025•泗阳县二模）海鲜保存常要求温度低于﹣18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图象。冷库温度等于或高于﹣18℃时，工作电路报警。下列说法不正确的是（　　） A．冷库温度为﹣18℃时，控制电路消耗的电功率为0.09W B．工作电路报警时，控制电路的衔铁被吸下，铃响灯不亮 C．若控制电路中电源电压降低，将导致冷库报警温度低于﹣18℃时 D．控制电路开关闭合时，电磁铁的上端为N极，且冷库温度越高 【解答】解：A、根据图像乙，冷库温度上升后，热敏电阻阻值变小，冷库温度为﹣18℃时，R＝100Ω，控制电路消耗的电功率为P0.09W，故A正确； B、温度过高，热敏电阻阻值变小，控制电路电流变大，衔铁被吸下，工作电路中电铃响，灯不亮，故B中正确； C、冷库温度﹣18℃时，热敏电阻阻值为100Ω，利用欧姆定律得到：I0.03A，若控制电路中电源电压降低，吸引衔铁时的电流大小不变，故电阻R的阻值将变小，将导致冷库报警温度高于﹣18℃，故C错误； D、控制电路开关闭合时，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，且冷库温度越高，R阻值越小，控制电路电流变大，电磁铁的磁性越强，故D正确。 故选：C。 10．（2025春•新吴区校级月考）如图显示的铁钉由表面绝缘的导线绕着，而导线与电池连接。当电流通过导线时，铁钉会（　　） A．铁钉会熔化 B．电流会通过铁钉 C．铁钉会转变为磁铁 D．铁钉不会有任何变化 【解答】解：通电导线和磁体一样，周围存在磁场，当电流通过导线时，铁钉会磁化，铁钉会转变为磁铁，故ABD错误，C正确。 故选：C。 11．（2025春•启东市月考）科学的进步需要奇思妙想，小明进行了一些假设性猜想，下列说法中不合理的是（　　） A．假如没有大气压，地面上的物体会飘向高空 B．假如没有地磁场，指南针将无法正确指向 C．假如失去摩擦力，微风吹动水平地面静止的汽车 D．假如物体没有惯性，高速行驶的大卡车可瞬间刹停 【解答】解：A.假如没有大气压，地面上的物体不会飘向高空，故A错误，符合题意； B.假如没有地磁场，指南针将无法正确指向，故B正确，不符合题意； C.假如失去摩擦力，微风吹动水平地面静止的汽车，故C正确，不符合题意； D.假如物体没有惯性，高速行驶的大卡车可瞬间刹停，故D正确，不符合题意； 故选：A。 12．（2025•扬州模拟）如图所示，是小陌在科技创新大赛设计的电磁锁原理图。开关S是指纹识别开关，指纹识别成功就可打开门锁。下列说法错误的是（　　） A．通电后电磁铁a端为N极 B．若电磁铁对条形磁体的力过小，可以增加线圈匝数 C．打开门锁时，条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力 D．滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强 【解答】解：A．根据安培定则通电后电磁铁a端为N极，故A正确； BD．电磁铁磁性强弱跟电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关，则增加线圈匝数可使电磁铁对条形磁体的力变大，若滑片向左移动，滑动变阻器电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性增强，故BD正确； C．打开门锁时，由异名磁极相互吸引可知，条形磁铁会受到向左的磁力作用而向左滑动，所以条形磁铁在滑动过程中受到向右的摩擦力，故C错误。 故选：C。 13．（2025•南京模拟）有一种用于计算自行车骑行速度的码表，它的计数装置主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成（如图甲所示）；车轮旋转时，感应线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息从而产生电流，图乙所示实验中，与这种码表的工作原理相同的是（　　） A．图①中闭合开关，线圈转动 B．图②中闭合开关，小磁针偏转 C．图③中转动风车，电流表指针偏转 D．图④中给直导线（铝棒）通电，铝棒会运动 【解答】解：计算自行车骑行速度的码表，主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成。车轮旋转时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流，线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息，所以其工作原理是电磁感应现象。 A、图①中闭合开关，线圈转动，原理是通电导体在磁场中受力运动，故A不符合题意； B、图②中闭合开关，小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意； C、图③中转动风车，电流表指针偏转，原理是电磁感应，故C符合题意； D、图④中给直导线（铝棒）通电，铝棒会运动，原理是通电导体在磁场中受力运动，故D不符合题意。 故选：C。 14．（2025•溧阳市校级模拟）有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是（　　） A．M有磁性、N有磁性 B．M无磁性、N有磁性 C．M有磁性、N无磁性 D．M无磁性、N无磁性 【解答】解：由题意可知，图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力， 因磁体的两端磁性最强，中间最弱，所以，在图甲中，钢条M的中间位置磁性弱，N却能牢牢吸引M，说明钢条N具有磁性； 同理，由图乙可知，钢条M也具有磁性，由选项可知，只有A正确。 故选：A。 二．填空题（共11小题） 15．（2025•昆山市模拟）如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 　弱　 （选填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 　P　 （选填“P”或“Q”）处。 【解答】解：从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏，故a点的磁场比b点的磁场弱。 小磁针静止在b点时，其N极指向与该点磁感线的方向一致，故N极指向P点。 故答案为：弱；P。 16．（2025•建湖县校级三模）如图是“探究电磁感应现象”的实验装置，　闭合　 （选填“断开”或“闭合”）开关后，让导体AB水平向右运动，会观察到电流计指针偏转，说明回路中有 　感应电流　 产生；若将图中的电流计换成 　电源　 ，则可探究磁场对电流的作用。 【解答】解：在电路闭合时，导体AB在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流计指针偏转，说明此时电路中产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象； 若将灵敏电流计换成电源，闭合开关，导体AB在磁场中会受力而运动，可探究磁场对电流的作用。 故答案为：闭合；感应电流；电源。 17．（2025春•宜兴市校级月考）小明按人类对磁的认识历程，对“电磁转换”知识进行梳理，请填写图中对应位置的内容： （1）　司南　 ； （2）　电流的磁效应　 ； （3）　电动机　 ； （4）　电磁感应现象　 。 【解答】解：（1）司南：我国东汉时期已有指南针的前身司南勺，是古代人民利用磁体指向性制作的导航工具。 （2）奥斯特：1820年，丹麦科学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁之间存在联系，是电磁学发展的重要里程碑。 （3）磁场对通电导体有力的作用，发明了电动机。 （4）法拉第：1831年，英国科学家法拉第发现了电磁感应现象，即磁能生电，为发电机的发明奠定了理论基础，对电磁技术的发展具有关键作用。 故答案为：（1）司南； （2）电流的磁效应； （3）电动机； （4）电磁感应现象。 18．（2025春•姜堰区校级月考）如图为汽车启动原理图。汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于接通电路）。 （1）电路接通后，通电螺线管E端的磁极是 　S　 极。 （2）当钥匙插入钥匙孔并转动，电动机工作，电磁铁的工作电压 　小于　 电动机的工作电压。（选填“小于”“等于”或“大于”） 【解答】解：（1）根据图片可知，螺线管线圈上电流方向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，那么螺线管的F端为N极，E端为S极。 （2）根据图片可知，电磁铁接在一节干电池上，而电动机接在两节干电池上，那么电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压。 故答案为：（1）S；（2）小于。 19．（2025•工业园区模拟）如图所示，开关S闭合，根据通电螺线管周围的磁感线分布判断直流电源的左端为 　负极　 （填“正极”或“负极”）。弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中，弹簧测力计示数 　一直不变　 ；若将铜块换成铁块，其他条件不变，则弹簧测力计示数 　先变小后变大　 （后两个空填“先变小后变大”“一直不变”或“先变大后变小”）。 【解答】解：（1）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（左端），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右端流入的，左端流出，所以电源的左端为负极，右端为正极； （2）磁性材料是指铁、钴、镍等物质，铜不是磁性材料，不能与通电螺线管周围的磁场发生力的作用，故弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中，弹簧测力计示数一直不变； （3）通电螺线管能吸引铁块，弹簧测力计吊着铁块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中，铁块受到的吸引力先变小后变大，所以弹簧测力计示数先变小后变大。 故答案为：负极；一直不变；先变小后变大。 20．（2025•泰州一模）如图是小红利用光敏电阻R1和电磁继电器等元件设计的“智能照明灯”电路，A点应接家庭电路的 　火　 线。闭合开关S后电磁铁的上端为 　N　 极（选填“N”或“S”）。设计要求是：天暗时灯L自动点亮，天亮时自动熄灭，则R1的阻值随光照强度的增加而 　减小　 （选填“增大”或“减小”）。 【解答】解：（1）电磁继电器的实质是一个开关，为了用电的安全，开关应该接在火线与用电器之间，A点接火线，B点应接零线； （2）由图可知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极； （3）天暗时自动点亮说明此时照明电路闭合即衔铁断开，由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小，根据R可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大；反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小。 故答案为：火；N；减小。 21．（2025•仪征市校级三模）兴趣小组为大棚设计了具有加热和保温功能的温控器，其内部简化电路如图甲所示（左侧为控制电路，右侧为工作电路）。R3为热敏电阻，阻值随温度变化关系如图乙所示。R1、R2均为电热丝，R1＝200Ω，R2＝100Ω，线圈电阻不计。加热时，工作电路的总功率是　726　 W；闭合开关S1，当大棚内的温度升高，电磁铁的磁性会　增强　 （选填“增强”“减弱”或“不变”）。若控制电路电源电压为6V，经测试，当控制电路中的电流达到0.15A时，衔铁被吸下；减小到0.1A时，衔铁弹起。则温控器所控制的大棚内温度的变化范围是　10℃～25℃　 。 【解答】解：闭合开关S1、S2，当衔铁没有被电磁铁吸引时，电热丝R1、R2并联，此时工作电路的总电阻最小，由P＝UI可知，工作电路的总功率最大，处于加热状态；加热时，电热丝R1、R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，工作电路的总功率：P加热726W； 当温度升高时，R3阻值减小，电流增大，电磁铁磁性增强； 当控制电路中电流I达到0.15A时衔铁被吸下，此时大棚的温度最高， 由I可得，热敏电阻的阻值：R340Ω， 由图丙可知，大棚的最高温度为25℃； 当控制电路中电流减小到0.1A时衔铁弹起，此时大棚的温度最低， 此时热敏电阻的阻值R360Ω， 由图丙可知，大棚的最高温度为10℃， 所以，电热器所控制的大棚内温度的变化范围为10℃～25℃。 故答案为：726；增强；10℃～25℃。 22．（2025•工业园区校级二模）苏州某生态园在花棚里安装了自动喷雾系统，当湿度较低时，喷雾器工作。简化的电路图如甲图。R湿为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随湿度（空气中含有水蒸气的百分比）变化表格如图。当控制电路的电流到30mA时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到20mA时，衔铁被释放。 阻值随湿度的关系表格 温度RH/% R湿/Ω 30 500 40 400 50 320 60 250 70 200 80 160 （1）随着花棚内空气湿度减小，控制电路的电流会　减小　 ； （2）若将湿度控制在40%﹣60%之间，则控制电路的电压设定为　9　 V；（不计电磁铁线圈的阻值） （3）当使用时间过长时，控制电路的电池电压U会降低，这时花棚所控制的最高湿度会　上升　 。 【解答】解：（1）由表中数据可知，湿敏电阻的阻值随湿度的增大而减小，控制电路中，定值电阻与湿敏电阻串联，因此随着花棚内空气湿度减小，湿敏电阻的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，控制电路的电流会减小。 （2）由题意知，当湿度较低时，喷雾器工作，此时衔铁被释放，湿度应为40%，由表中数据可知，湿敏电阻的阻值为400Ω，控制电路的电流为20mA＝0.02A，此时则电源电压为U＝0.02A×（R0+400Ω）……① 当湿度较高时，喷雾器不工作，此时衔铁被吸引，此时湿度应为60%，由表中数据可知，湿敏电阻的阻值为250Ω，控制电路的电流为30mA＝0.03A，则电源电压为U＝0.03A×（R0+250Ω）……② 结合①②可得0.02A×（R0+400Ω）＝ 0.03A×（R0+250Ω） 解得R0＝50Ω，U＝9V。 （3）当使用时间过长时，控制电路的电池电压U会降低，因为控制电路将衔铁吸引下来时，控制电路中的电流一定，根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻会减小，所以湿敏电阻的阻值会减小，由图乙可知，湿敏电阻的阻值减小时，所控制的最高湿度是上升。 故答案为：（1）减小； （2）9； （3）上升。 23．（2025•海州区校级三模） 如图甲所示，“悬浮灯泡”能够悬浮发光，其内部结构如图乙所示。座内电路接通后，灯泡悬浮是利用同名磁极相互 　排斥　 的原理。乙图中电源左侧为 　负　 （选填“正”或“负”）极，想让灯泡悬浮得更高，应该将滑片P向 　左　 （选填“左”或“右”）移动。 【解答】解：（1）灯泡悬浮停在空中时，灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互排斥； （2）乙图中螺线管的下端为S极，根据同名磁极相互排斥可知，通电螺线管上端应为S极，下端为N极，由安培定则可知，电源右端为正极，左端为负极； （3）要使灯泡悬浮的高度增加，就要增大其磁性，可以向左调节滑动变阻器的滑片增大电流。 故答案为：（1）排斥；（2）负；（3）左。 24．（2025春•滨湖区校级月考）物理兴趣小组为大家展示了一个“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（磁铁固定在活塞上），闭合开关S后，移动滑片P，使小瓶子悬停在图示位置。则电磁铁的右端为 　N　 极（选填“N”或“S”）；小瓶子下沉时，小瓶子中的气体密度 　变大　 （填“变大”、“变小”或“不变”）；若将滑片P向右移，小瓶子将会 　上浮　 （填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。 【解答】解：（1）由图可知，电流从螺线管的右侧流入，根据安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的右端，则电磁铁的右端是N极； （2）当小瓶子进水重力大于浮力下沉时，故小瓶子上面的空气的体积会变小，质量不变，由ρ可知，密度变大； （3）若将滑动变阻器滑片P向右移，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由I可知，电路的电流变小，电磁铁的磁性减弱，电磁铁与磁铁排斥作用将变小，活塞向左运动，大瓶内空气气压变小，小瓶子的水会挤出来，小瓶子重力变小，重力小于浮力，小瓶子将上浮。 故答案为：N；变大；上浮。 25．（2025•扬州一模）指南针是我国四大发明之一，指南针由于受到 　地磁场　 的作用而能指向南北方向。有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，如图，则形成圆形电流方向与地球自转方向 　相反　 （相同/相反），物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带 　负　 （正/负）电。 【解答】解：指南针能够指向南北方向，是因为受到地磁场的作用。 地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。根据安培定则（用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极 ），地球可等效为一个通电螺线管。已知地球自转方向自西向东，要使地球磁场的北极在地理南极附近，那么形成圆形电流方向与地球自转方向相反。 由于物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，而现在圆形电流方向与地球自转方向相反，也就是与正电荷定向移动方向相反，所以地球带负电。 故答案为：地磁场；相反；负。 2 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十六章 电和磁总复习 知识汇编 考点1：磁体与磁场 一、磁体 1．磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。 2．磁体：具有磁性的物质叫做磁体。包括天然磁体和人造磁体。 3．磁极：磁体上磁性最强的部分（任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的） （1）两个磁极：南极（S）、北极（N）。 （2）磁极间的相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 4．磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 （1）磁化的方法：①用一个磁体在磁性物体上沿同一方向摩擦，就可使这个物体变成磁体。 ②在物体上绕上绝缘导线，通入直流电，经过一段时间后取下即可。 ③使物体与磁体吸引，一段时间后物体将具有磁性。 （2）说明： ①磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。 ②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。 （3）消磁（拓展）：当磁化后的材料，受到了外来的能量的影响，例如加热、冲击，磁性就会减弱或消失，这个过程就称为消磁。 5．应用：磁盘、硬盘、磁带、银行卡、发电机（电动机）、磁悬浮列车、冰箱门磁性封条等。 二、磁场 1．磁场 （1）概念：在磁体周围存在的一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们把它叫做磁场。 （2）基本性质：磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。 （3）磁场的方向： 规定——在磁场中的任意一点，小磁针静止时，N 即所指的方向就是那点的磁场方向。 磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。 注意——在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。 2．磁感线 （1）概念：为了形象地描述磁场，在物理学中，用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来，这些曲线就是磁感线。 （2）方向：为了让磁感线能反映磁场的方向，我们把磁感线上都标有方向，并且磁感线的方向就是磁场方向，磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致。。 （3）特点：①磁体外部的磁感线从N极出发回到S极。 ②磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱，越密越强，反之越弱。 ③磁感线是空间立体分布，是一些闭合曲线，在空间不能断裂，任意两条磁感线不能相交。 （4）常见磁体磁感线分布 3．地磁场 （1）概念：地球周围存在着磁场叫做地磁场。 （2）地磁场的磁极与地理两极并不重合。磁场的N极在地理的南极附近，磁场的S极在地理的北极附近。 （3）应用：鸽子、绿海龟（利用磁场导航） （4）磁偏角：自转轴平面与磁轴平面夹角，首先由我国宋代的沈括发现。 考点2：电流的磁场 一、通电直导线周围的磁场 1．电流的磁效应（奥斯特实验） （1）1820年，丹麦的科学家奥斯特第一个发现电与磁之间的联系。 （2）由甲、乙可知：通电导体周围存在磁场。 （3）由甲、丙可知：通电导体的磁场方向跟电流方向有关。 （4）导线沿南北方向放置时，现象最明显。 2．直导线周围的磁场 通电直导线周围的磁场分布如图所示，在垂直于通电直导线的平面内，它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆。可用右手定则判断，即大拇指代表电流方向，四指握向代表磁场方向。 二、通电螺线管周围的磁场 1．通电螺线管周围的磁场分布 （1）其外部磁场分布和条形磁铁的磁场很相似。 （2）通电螺线管的磁极、磁场的方向跟电流方向有关。 （3）电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。 2．安培定则（右手螺旋定则）：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致，则拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。 三、电磁铁 1．电磁铁：内部插有铁芯的螺线管。 2．判断电磁铁磁性的强弱（转换法）：根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。 图1 图2 3．影响电磁铁磁性强弱的因素（控制变量法）：①电流大小；②有无铁芯；③线圈匝数的多少。 结论（1）：如图1所示，在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。 结论（2）：如图2所示，当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。 结论（3）：电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强。 4．电磁铁的优点 （1）电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制。 （2）电磁铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制。 （3）电磁铁的磁性可由电流方向来改变。 5．电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等 四、电磁继电器 电铃 1．电磁继电器 电磁继电器结构示意图 电磁继电器实物模型 （1）结构：电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。 （2）工作原理：当低压电路开关闭合时，电磁铁通电时产生磁性，把衔铁吸下，触点接通，电路中有电流通过，高压电路开始工作。 （3）结论：电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。 （4）用电磁继电器控制电路的好处：用低电压控制高电压；远距离控制；自动控制 （5）应用举例 ①水位自动报警装置：水位没有到达金属块 A 时，电磁铁不通电无磁性，绿灯亮，显示水位正常；当水位到达金属块 A 时，电磁铁通电有磁性，将衔铁吸下来，红灯亮，表示水位不正常。 ②温度自动报警装置：温度较低时，水银液面低，不与金属丝接触，控制电路不工作，电磁铁不吸引衔铁，指示灯工作；温度升高时，水银液面上升，当水银面上升到与金属丝接触时，控制电路工作，电磁铁产生磁性吸引衔铁，指示灯停止工作，电铃开始工作，发出警报。 2．电铃 如图，闭合开关，衔铁被向下吸引，碗锤击打铃碗，与此同时，电路被断开，衔铁在弹性片的作用下向上运动，电路复原，如此往复，电铃连续发声。 考点3：磁场对电流的作用 电动机 一、磁场对通电导体的作用 1．如图所示的实验装置中，闭合开关，导体棒ab运动，说明通电导体在磁场里，会受到力的作用。 2．通电导体在磁场里，受力方向与电流方向和磁感线方向有关。 （1）磁场方向不变时，电流方向改变，受力方向改变，如图甲乙所示； （2）电流方向不变时，磁场方向改变，受力方向改变，如图甲丙所示； （3）电流方向和磁场方向同时改变时，受力方向不变，如图乙丙所示。 二、电动机 将电能转化为机械能的机器. 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。 注：通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到的磁场的作用力相互平衡，我们把这个位置称为平衡位置。 2．原理：通电线圈在磁场中受力而转动 （1）通电线圈在磁场中的受力大小跟电流（电流越大，受力越大）有关。 （2）通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱（磁性越强，受力越大）有关。 （3）通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数（匝数越大，受力越大）有关。 3．工作过程： 甲：电流方向如图所示，线圈顺时针转动。 乙：线圈转到平衡位置时，两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分；线圈由于惯性继续转动，转过平衡位置后，电流改变方向。 丙：电流方向与图甲相反，受力方向也相反，线圈仍顺时针转动。 丁：线圈又转到平衡位置，换向器又自动改变电流方向。 4．应用：直流电动机：（电动玩具、录音机、小型电器等） 交流电动机：（电风扇、洗衣机、家用电器等） 5．特点：结构简单、控制方便、体积小、效率高 6．提高电动机转速的方法：增大电流、增加线圈匝数、换用磁性更强的磁体 三、扬声器 1．结构：线圈、永久磁体、锥形纸盆。 2．工作原理：扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。当扬声器的线圈中通入携带声音信息的时刻变化的电流时，线圈会在永久磁体磁场的作用下不断地来回振动，带动锥形纸盆也来回振动而发声。 考点4：电磁感应 发电机 一、电磁感应现象 1．电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。 2．电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。 3．感应电流：由于电磁感应产生的电流叫感应电流。 4．探究感应电流产生的条件 甲 乙 丙 （1）未闭合开关，导体棒AB在磁场中沿任意方向运动，灵敏电流表指针均不偏转，如图甲所示； （2）闭合开关，导体棒AB上下运动时，灵敏电流表指针不偏转，如图乙所示； （3）闭合开关，导体棒AB左右运动时，灵敏电流表指针偏转，如图丙所示。 说明，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动，有感应电流产生。 5．电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。 甲 乙 丙 （1）磁场方向不变时，切割磁感线运动方向改变，感应电流方向改变，如图甲乙所示； （2）切割磁感线运动方向不变时，磁场方向改变，感应电流方向改变，如图乙丙所示； （3）磁场方向和切割磁感线运动方向同时改变时，感应电流方向不变，如图甲丙所示. 二、发电机 将机械能转化为电能的机器. 1．结构：由磁体、线圈、滑环、电刷组成，如图甲所示。与电动机结构相似，但没有电动机的换向器。当线圈在磁场中切割磁感线时（如图乙中2、3、4位置），线圈中产生感应电流。 2．原理：发电机是根据电磁感应原理工作的。 图甲：导线ab和cd平行于磁感线运动，未切割磁感线，无感应电流产生。 图乙：线圈较图甲位置转过90°，导线ab和cd垂直于磁感线运动，切割磁感线，有感应电流产生。 图丙：线圈较图甲位置转过180°，导线ab和cd平行于磁感线运动，未切割磁感线，无感应电流产生。 图丁：线圈较图甲位置转过270°，导线ab和cd垂直于磁感线运动，切割磁感线，有与图乙方向相反的感应电流产生。 由以上过程可知，发电机发出的是方向不断变化的交流电。 三、发电机和电动机的区别 1．结构：发电机无电源；电动机有电源。 2．工作原理：交流发电机是根据电磁感应原理工作的； 电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。 3．能量转化：交流发电机是由机械能转化为电能； 电动机是由电能转化为机械能。 四、直流电和交流电 1．直流电：方向不变的电流叫做直流电。 2．交流电：周期性改变电流方向的电流叫交电流。 3．产生感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数（导体的长度）有关。 4．周期（T）：完成一次周期性变化需要的时间。 5．频率（f）：1秒内完成周期性变化的次数（赫兹）。 关系： 我国交流电周期是是0.02s，频率为50Hz（即每秒内产生的周期性变化的次数是50次），每秒电流方向改变100次。 五、话筒 1．结构：膜片、线圈、永久磁体 2．作用：把振动的声音变成变化的电流。 3．原理：声波使膜片振动，带动线圈运动，在磁场中切割磁感线，这样线圈中就产生了变化的电流，这样就将声信号转化为电信号。 磁体与磁场 01 【典例】（2025春•盐城月考）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断不正确的是（　　） A．鱼形铁能被磁体吸引 B．指南鱼鱼头应标注“N” C．指南鱼周围存在磁感线 D．指南鱼的腹部磁性最弱 【变式1】（2025春•响水县月考）有甲、乙两根外形完全相同的钢棒，一根有磁性，另一根没有磁性，用图中的哪种方法可以一次把它们区分开来（　　） A． B． C． D． 【变式2】（2025•金坛区一模）关于下列四幅图的描述正确的是（　　） A．甲图让钢棒AB靠近条形磁体，若它们相互吸引，则钢棒一定具有磁性 B．乙图中地球磁场的N极在地理的北极附近 C．丙图中两个条形磁铁相互靠拢合并时铁钉将吸得更牢 D．丁图中小磁针左端为S极，右端为N极 【变式3】（2025•广陵区校级模拟）甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，根据如图所示的小磁针静止时的指向和磁感线的分布可知（　　） A．甲、乙都是S极 B．甲、乙都是N极 C．甲、乙是异名磁极 D．磁场由磁感线组成 【变式4】（2025•昆山市模拟）如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 　 　 （选填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 　 　 （选填“P”或“Q”）处。 【变式5】（2025•宿豫区一模）公元一世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”，“柢”即勺柄，如图所示。“柢”是磁体的 　 　 （选填“N”或“S”）极，“司南”能指南北方向是受 　 　 的作用。我国上海磁悬浮列车在车厢底部、导轨上均装有线圈，通电后，在磁场作用下将列车浮起，这是利用了同名磁极相互 　 　 的原理。 电流的磁场（电磁继电器） 02 【典例】（2025春•姜堰区校级月考）法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获2007年诺贝尔物理学奖。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。如图所示是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为N极 B．当滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性增强 C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大 D．当滑片P向左滑动时，指示灯变亮 【变式1】（2025•扬州二模）如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是（　　） A．白天流过R0的电流较小 B．给路灯供电的电源应接在“b、c”两端 C．要让路灯在天更暗的时候才发光，应将电阻R调大些 D．电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮 【变式2】（2025•泰兴市一模）如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，定值电阻R0为100Ω，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化图像如图乙，线圈电阻不计。若控制电路电源电压为3V，当室温上升至28℃时受控电路中冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。当控制电路中的电流为0.15A时，衔铁刚好被吸下，关于此装置，下列说法中正确的有（　　） ①电磁铁通电时，上端为N极 ②在此温度范围内工作时，Rt的最大电阻为25Ω ③控制电路电压不变，若设定室温降至21℃时停止工作，可适当减小R0的阻值 ④若设定室温上升至30℃时冷却系统开始工作，可适当提高控制电路电源电压 A．①③ B．③④ C．②④ D．②③ 【变式3】（2025•姜堰区二模）心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动，阀门K1、K2都只能单向开启。当线圈中的电流从a流向b时（　　） A．该装置的工作原理是电磁感应 B．该电动泵可用干电池供电 C．活塞将向左运动 D．此时为“送血”状态 【变式4】（2025•溧阳市校级模拟）酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆衔铁和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 B．装置通电后，电磁铁上端为N极 C．若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，左侧电磁吸力应大于密封罩的重力 D．若密封罩不能被提起，则应将滑动变阻器滑片向右滑动 【变式5】（2025•姑苏区模拟）如图模型可用于（　　） A．判断直线电流周围的磁场方向 B．判断直线电流周围是否有磁场 C．判断直线电流周围的磁场分布 D．判断磁性强弱与直线电流的关系 磁场对电流的作用（电动机） 03 【典例】（2025•东台市模拟）如图是西北工业大学自主研发的AI机器人“平衡步兵”，它因卓越的机动性与灵活性而备受瞩目。这款机器人的电力驱动系统能够持续稳定地提供动力，以支持其完成复杂的作战任务。下列说法正确的是（　　） A．机器人搭载的芯片主要是由超导体材料制成 B．机器人下蹲时，重心的位置不变 C．机器人移动时，电能转化为机械能 D．机器人轮胎上的花纹可以减小摩擦 【变式1】（2025•常州校级模拟）如图是一台正在工作的电扇。下图四个实验能反映其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【变式2】（2025•南京一模）春晚节目《秧BOT》中机器人能转动手绢，这其实是机器人手部某装置通电后转动完成。下列图中与其工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【变式3】（2025•海州区校级二模）如图，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声。下列说法正确的是（　　） A．该扬声器与发电机的工作原理相同 B．磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变 C．线圈带动纸杯振动是电磁感应现象 D．线圈中的电流不会产生磁场 【变式4】（2025•苏州模拟）如图，2024常熟市实验创新大赛上的一件作品：用漆包线和磁体制作的一台“电动机”，制作时用刀片将线圈两端不同位置的绝缘漆按图示一半或全部刮掉并作为转动轴，实验时左端支架在A或B位置选择一个，将支架与干电池相连，发现接　 　 （AC/BC）时线圈能持续转动，这种让线圈持续转动的思路与电动机中换向器的思路是　 　 （相同/不同）的。 【变式5】（2025•阜宁县一模）如图甲、乙所示，在线圈转动过程中，经过图甲位置时，线圈左右两边所受的两个力不平衡的原因是这两个力 　 　 ；经过图乙位置的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈由于 　 　 不会静止；如图丙所示的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变 　 　 中的电流方向。 电磁感应（发电机） 04 【典例】（2025•连云港二模）如图所示为一种佩戴在手腕上的“计步器”，其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁体，管外绕着线圈。运动时，磁体在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，从而实现计步。下列实验中，能揭示计步器工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【变式1】（2025•姜堰区一模）妈妈给小雪新买了一双旱冰鞋，鞋子本身不带电源，但当她穿上鞋子滑动时，轮子就会发光，它的原理与哪幅图相同（　　） A． B． C． D． 【变式2】（2025•盐都区二模）如图，内部有线圈和磁体的“手摇手电筒”，摇一摇灯泡能发光。这主要是（　　） A．电磁感应现象 B．电生磁现象 C．电流的热效应 D．磁化现象 【变式3】（2025•秦淮区二模）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，阀门S2只能向内开启。人工心脏泵工作时，下列说法正确的是（　　） A．线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是N极 B．线圈中的电流从B流向A时，血液流入活塞筒 C．该人工心脏泵的工作原理与发电机相同 D．人工心脏泵每分钟“跳动”的次数与线圈中电流的大小无关 提优练习 一．选择题（共14小题） 1．（2025•扬州一模）如图是一种3D打印机上的直流直线电机，其工作时通电线圈在磁场中受到力的作用发生运动。下图能反映其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 2．（2025•东台市模拟）如图是西北工业大学自主研发的AI机器人“平衡步兵”，它因卓越的机动性与灵活性而备受瞩目。这款机器人的电力驱动系统能够持续稳定地提供动力，以支持其完成复杂的作战任务。下列说法正确的是（　　） A．机器人搭载的芯片主要是由超导体材料制成 B．机器人下蹲时，重心的位置不变 C．机器人移动时，电能转化为机械能 D．机器人轮胎上的花纹可以减小摩擦 3．（2025•扬州二模）如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是（　　） A．白天流过R0的电流较小 B．给路灯供电的电源应接在“b、c”两端 C．要让路灯在天更暗的时候才发光，应将电阻R调大些 D．电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮 4．（2025•东台市一模）如图为一种佩戴在手腕上的“计步器”，其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外绕着线圈。运动时，磁铁在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，从而实现计步。下列设备与“计步器”产生电流的原理相同的是（　　） A．发电机 B．电风扇 C．电熨斗 D．电水壶 5．（2025•广陵区一模）如图是动圈式话筒构造示意图。当人对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈处在磁场中，下列实验与这一现象的原理相同的是（　　） A． B． C． D． 6．（2025•沛县模拟）实验室中常用胶头滴管吸取液体，下列现象中，“吸”的物理原理与其相同的是（　　） A．卫生间中的塑料吸盘“吸”在瓷砖上 B．穿在身上的化纤衣服容易“吸“灰尘 C．磁铁可以“吸”引钉子 D．若人站在安全线以外的区域候车，会被驶过的列车“吸”进铁轨 7．（2025•宜兴市二模）如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁，闭合开关S，待条形磁铁静止后，再将滑片P从a端向b端移动的过程中，会出现的现象是（　　） A．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变长 B．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变短 C．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变长 D．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变短 8．（2025•昆山市一模）如图所示，放在U形磁铁两极间的铝盘下边缘浸在液态水银中，闭合开关S，铝盘会绕水平轴O转动。以下说法正确的是（　　） A．铝盘转动的原理与发电机的工作原理相同 B．将磁铁对调磁极后，铝盘转动方向不变 C．将电源正负极对调后接入电路，铝盘转动方向改变 D．移动滑动变阻器的滑片P，铝盘的转动方向改变 9．（2025•泗阳县二模）海鲜保存常要求温度低于﹣18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图象。冷库温度等于或高于﹣18℃时，工作电路报警。下列说法不正确的是（　　） A．冷库温度为﹣18℃时，控制电路消耗的电功率为0.09W B．工作电路报警时，控制电路的衔铁被吸下，铃响灯不亮 C．若控制电路中电源电压降低，将导致冷库报警温度低于﹣18℃时 D．控制电路开关闭合时，电磁铁的上端为N极，且冷库温度越高 10．（2025春•新吴区校级月考）如图显示的铁钉由表面绝缘的导线绕着，而导线与电池连接。当电流通过导线时，铁钉会（　　） A．铁钉会熔化 B．电流会通过铁钉 C．铁钉会转变为磁铁 D．铁钉不会有任何变化 11．（2025春•启东市月考）科学的进步需要奇思妙想，小明进行了一些假设性猜想，下列说法中不合理的是（　　） A．假如没有大气压，地面上的物体会飘向高空 B．假如没有地磁场，指南针将无法正确指向 C．假如失去摩擦力，微风吹动水平地面静止的汽车 D．假如物体没有惯性，高速行驶的大卡车可瞬间刹停 12．（2025•扬州模拟）如图所示，是小陌在科技创新大赛设计的电磁锁原理图。开关S是指纹识别开关，指纹识别成功就可打开门锁。下列说法错误的是（　　） A．通电后电磁铁a端为N极 B．若电磁铁对条形磁体的力过小，可以增加线圈匝数 C．打开门锁时，条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力 D．滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强 13．（2025•南京模拟）有一种用于计算自行车骑行速度的码表，它的计数装置主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成（如图甲所示）；车轮旋转时，感应线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息从而产生电流，图乙所示实验中，与这种码表的工作原理相同的是（　　） A．图①中闭合开关，线圈转动 B．图②中闭合开关，小磁针偏转 C．图③中转动风车，电流表指针偏转 D．图④中给直导线（铝棒）通电，铝棒会运动 14．（2025•溧阳市校级模拟）有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是（　　） A．M有磁性、N有磁性 B．M无磁性、N有磁性 C．M有磁性、N无磁性 D．M无磁性、N无磁性 二．填空题（共11小题） 15．（2025•昆山市模拟）如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 　 　 （选填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 　 　 （选填“P”或“Q”）处。 16．（2025•建湖县校级三模）如图是“探究电磁感应现象”的实验装置，　 　 （选填“断开”或“闭合”）开关后，让导体AB水平向右运动，会观察到电流计指针偏转，说明回路中有 　 　 产生；若将图中的电流计换成 　 　 ，则可探究磁场对电流的作用。 17．（2025春•宜兴市校级月考）小明按人类对磁的认识历程，对“电磁转换”知识进行梳理，请填写图中对应位置的内容： （1）　 　 ； （2）　 　 ； （3）　 　 ； （4）　 　 。 18．（2025春•姜堰区校级月考）如图为汽车启动原理图。汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于接通电路）。 （1）电路接通后，通电螺线管E端的磁极是 　 　 极。 （2）当钥匙插入钥匙孔并转动，电动机工作，电磁铁的工作电压 　 　 电动机的工作电压。（选填“小于”“等于”或“大于”） 19．（2025•工业园区模拟）如图所示，开关S闭合，根据通电螺线管周围的磁感线分布判断直流电源的左端为 　 　 （填“正极”或“负极”）。弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中，弹簧测力计示数 　 　 ；若将铜块换成铁块，其他条件不变，则弹簧测力计示数 　 　 （后两个空填“先变小后变大”“一直不变”或“先变大后变小”）。 20．（2025•泰州一模）如图是小红利用光敏电阻R1和电磁继电器等元件设计的“智能照明灯”电路，A点应接家庭电路的 　 　 线。闭合开关S后电磁铁的上端为 　 　 极（选填“N”或“S”）。设计要求是：天暗时灯L自动点亮，天亮时自动熄灭，则R1的阻值随光照强度的增加而 　 　 （选填“增大”或“减小”）。 21．（2025•仪征市校级三模）兴趣小组为大棚设计了具有加热和保温功能的温控器，其内部简化电路如图甲所示（左侧为控制电路，右侧为工作电路）。R3为热敏电阻，阻值随温度变化关系如图乙所示。R1、R2均为电热丝，R1＝200Ω，R2＝100Ω，线圈电阻不计。加热时，工作电路的总功率是　 　 W；闭合开关S1，当大棚内的温度升高，电磁铁的磁性会　 　 （选填“增强”“减弱”或“不变”）。若控制电路电源电压为6V，经测试，当控制电路中的电流达到0.15A时，衔铁被吸下；减小到0.1A时，衔铁弹起。则温控器所控制的大棚内温度的变化范围是　 　 。 22．（2025•工业园区校级二模）苏州某生态园在花棚里安装了自动喷雾系统，当湿度较低时，喷雾器工作。简化的电路图如甲图。R湿为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随湿度（空气中含有水蒸气的百分比）变化表格如图。当控制电路的电流到30mA时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到20mA时，衔铁被释放。 阻值随湿度的关系表格 温度RH/% R湿/Ω 30 500 40 400 50 320 60 250 70 200 80 160 （1）随着花棚内空气湿度减小，控制电路的电流会　 　 ； （2）若将湿度控制在40%﹣60%之间，则控制电路的电压设定为　 　 V；（不计电磁铁线圈的阻值） （3）当使用时间过长时，控制电路的电池电压U会降低，这时花棚所控制的最高湿度会　 　 。 23．（2025•海州区校级三模） 如图甲所示，“悬浮灯泡”能够悬浮发光，其内部结构如图乙所示。座内电路接通后，灯泡悬浮是利用同名磁极相互 　 　 的原理。乙图中电源左侧为 　 　 （选填“正”或“负”）极，想让灯泡悬浮得更高，应该将滑片P向 　 　 （选填“左”或“右”）移动。 24．（2025春•滨湖区校级月考）物理兴趣小组为大家展示了一个“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（磁铁固定在活塞上），闭合开关S后，移动滑片P，使小瓶子悬停在图示位置。则电磁铁的右端为 　 　 极（选填“N”或“S”）；小瓶子下沉时，小瓶子中的气体密度 　 　 （填“变大”、“变小”或“不变”）；若将滑片P向右移，小瓶子将会 　 　 （填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。 25．（2025•扬州一模）指南针是我国四大发明之一，指南针由于受到 　 　 的作用而能指向南北方向。有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，如图，则形成圆形电流方向与地球自转方向 　 　 （相同/相反），物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带 　 　 （正/负）电。 2 2 学科网（北京）股份有限公司 $