第十六章 磁场 电磁铁（复习讲义）物理新教材沪粤版九年级下册

该初中物理复习讲义以“磁场 电磁铁”为单元，通过分类表格系统梳理知识，将内容分为永磁体的磁场、电流的磁场、电磁铁、电磁继电器四类，每类包含知识点、重点归纳及易错点，结合四种研究方法和十五个核心概念，构建清晰知识脉络。 讲义亮点在于七种题型设计，如“电磁铁磁性强弱的影响因素”题型，通过控制变量法实验分析，培养科学思维与探究能力。例题与变式题覆盖常考角度，帮助学生分层提升，教师可据此实施精准教学，支持自主复习与能力进阶。

第十六章 磁场 电磁铁（复习讲义） 1．四种研究方法 实验探究法：贯穿本章核心知识点学习，如探究磁体的磁极特性、通电螺线管的磁场分布、电磁铁磁性强弱的影响因素等，通过设计实验、操作观察、收集数据得出结论。 模型法：磁场看不见、摸不着，引入 “磁感线” 这一假想的物理模型，形象地描述磁场的方向、分布和强弱，帮助理解磁场的客观存在。 转换法：通过小磁针的偏转判断磁场的存在（如奥斯特实验中用小磁针偏转证明电流周围有磁场），通过吸引大头针的数目反映电磁铁磁性的强弱，将抽象的物理量转化为直观可观察的现象。 控制变量法：探究电磁铁磁性强弱的影响因素时，控制线圈匝数不变研究电流大小的影响，或控制电流大小不变研究线圈匝数的影响，排除无关变量干扰，聚焦研究对象。 2．十五个基本概念 磁性：磁体吸引铁、钴、镍等物质的性质。 磁体：具有磁性的物体，分为天然磁体和人造磁体，能长期保存磁性的为永磁体。 磁极：磁体两端磁性最强的部分，分为南极（S 极）和北极（N 极），任何磁体都有两个磁极。 磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 去磁：已磁化的物体失去磁性的过程（如敲击、加热）。 磁场：磁体周围存在的看不见的物质，是磁体间相互作用和磁化现象发生的媒介，具有方向性。 磁感线：假想的带有箭头的曲线，用于形象描述磁场，切线方向为磁场方向，外部从 N 极出发回到 S 极，疏密反映磁场强弱。 地磁场：地球周围存在的磁场，地球是巨大天然磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。 磁偏角：地磁两极与地理两极不重合，水平磁针指向与地理子午线的夹角。 电流的磁效应：通电导体周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关（奥斯特实验发现）。 螺线管：导线在圆柱形空心筒上绕成的螺纹状线圈，是构成电磁铁的基础。 右手螺旋定则：判定通电螺线管极性与电流方向的规律，右手握住螺线管，四指与电流环绕方向一致，拇指指向为 N 极。 电磁铁：带有铁芯的螺线管，由线圈和铁芯组成，通电有磁性、断电无磁性。 磁性材料：具有磁性或能被磁化的材料，按去磁难易分为软磁材料（易去磁）和硬磁材料（难去磁）。 电磁继电器：利用电磁铁控制工作电路的装置，由控制电路和工作电路组成，实现低压控制高压、远距离控制等。 3．七个常考角度 磁极间的相互作用：考查 “同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引” 的规律应用，如判断磁体的指向、轻质磁体的受力运动、磁极的辨别等。 磁感线的理解与绘制：考查磁感线的方向（磁体外部 N 极→S 极、地磁场方向）、分布特点（如同名、异名磁极间的磁感线形状），以及根据磁感线判断磁场强弱和磁极。 右手螺旋定则的应用：给定通电螺线管的电流方向判断磁极，或给定磁极判断电流方向，是电路与磁场结合的核心考点。 电磁铁磁性强弱的影响因素：考查线圈匝数、电流大小对磁性的影响，结合控制变量法分析实验现象，或设计实验验证影响因素。 电磁继电器的工作原理与应用：考查控制电路（电磁铁通断）与工作电路（用电器通断）的联动关系，分析自动控制场景（如水位报警器、温度报警器）的工作过程。 地磁场与磁偏角：考查指南针指向的原理（地磁场作用）、磁偏角的概念，以及地磁场与地理方位的关系。 磁化与磁性材料的应用：考查磁化现象的实例（如铁钉被磁铁磁化后吸引铁屑）、软磁材料与硬磁材料的区分及应用（如电机铁芯用软磁材料、磁卡用硬磁材料）。 知识点分类 知识点内容 重点归纳 常见易错点 一、永磁体的磁场 1. 磁性、磁体、永磁体； 2. 磁极（N极、S极）及相互作用； 3. 磁化与去磁； 4. 磁场（定义、方向性）； 5. 磁感线（定义、特点）； 6. 地磁场与磁偏角； 7. 磁性材料（软磁材料、硬磁材料） 1. 磁极间规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引； 2. 磁场方向：小磁针静止时N极指向为该点磁场方向； 3. 磁感线：假想曲线，外部从N极→S极，疏密反映磁场强弱； 4. 地磁场：地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近； 5. 软磁材料易去磁（如电机铁芯），硬磁材料难去磁（如磁卡） 1. 误认为磁感线是真实存在的物质； 2. 混淆地磁两极与地理两极（颠倒或认为重合）； 3. 磁化时忽略“沿同一方向摩擦”的条件； 4. 认为磁体所有部分磁性强弱相同，忽略磁极磁性最强 二、电流的磁场 1. 电流的磁效应（奥斯特实验）； 2. 通电直导线的磁场（方向与电流方向有关）； 3. 螺线管（定义、结构）； 4. 通电螺线管的磁场（分布、极性与电流方向的关系）； 5. 右手螺旋定则 1. 奥斯特实验结论：通电导体周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关； 2. 通电螺线管外部磁场与条形磁体相似； 3. 右手螺旋定则：右手握住螺线管，四指与电流环绕方向一致，拇指指向N极 1. 右手螺旋定则中四指误与电流流入端方向一致，忽略“环绕方向”； 2. 认为通电螺线管内部磁感线方向与外部相同（实际内部从S极→N极）； 3. 忽略电流方向改变时，通电螺线管极性会随之改变 三、电磁铁 1. 电磁铁的组成（线圈+铁芯）； 2. 电磁铁的磁性特点（通电有磁、断电无磁）； 3. 影响磁性强弱的因素（电流大小、线圈匝数）； 4. 电磁铁的应用（磁浮列车、电磁起重机、电铃） 1. 铁芯作用：增强通电螺线管的磁性（无铁芯时磁性较弱）； 2. 磁性强弱规律：匝数一定时，电流越大磁性越强；电流一定时，匝数越多磁性越强； 3. 磁性可控：通过通断电流、改变电流大小、方向控制磁场的有无、强弱、方向 1. 认为“线圈匝数越多磁性一定越强”，忽略“电流大小一定”的控制变量条件； 2. 混淆电磁铁与永磁体，误认为电磁铁断电后仍有磁性； 3. 忽略铁芯材质影响（如用竹筷代替铁钉，磁性无明显增强）； 4. 认为电流方向改变会影响电磁铁磁性强弱（实际只改变极性） 四、电磁继电器与自动控制 1. 电磁继电器的结构（电磁铁、衔铁、复位弹簧、触点）； 2. 工作原理（控制电路通断→电磁铁磁性有无→衔铁动作→工作电路通断）； 3. 核心作用（低压控制高压、远距离控制、自动控制）； 4. 应用（水位报警器、温度报警器） 1. 电路区分：控制电路（低压、小电流，含电磁铁线圈）、工作电路（高压、大电流，含用电器）； 2. 触点转换：控制电路通电→衔铁吸合，常开触点闭合、常闭触点断开；断电→复位弹簧使衔铁复位 1. 混淆控制电路与工作电路的电源电压（误将高压接控制电路）； 2. 不理解“常开触点”“常闭触点”的转换逻辑，导致分析自动控制场景时出错； 3. 认为电磁继电器直接控制用电器，忽略其“间接控制”的本质（通过触点转换）； 4. 设计自动控制电路时，忽略传感器与电磁继电器的联动逻辑（如光敏电阻电路中触点状态设计错误） 题型一 磁极间的相互作用 【例1】小谦在探究磁极间相互作用规律时发现：磁极间的距离不同，作用力大小也不同。他想，磁极间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？ (1)你的猜想是 。 (2)小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁极间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角的变化）来判断磁极间力的变化，用到的科学方法是 法。 (3)小谦分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越 。小月认为这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁极间的相互作用规律，还需研究甲、乙两块磁体相互 时，磁极间作用力与距离的关系。 【变式1-1】探究“磁极间作用力的大小与磁极间距离的关系” （1）你的猜想是：磁极间的距离越近，作用力越 ； （2）林红同学用如图所示的实验进行探究。由于磁极间作用力的大小不便测量，她通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁极间力的变化，用到的科学方法是 法； （3）林红分析三次实验现象，得出结论跟猜想符合。小月认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁极间的相互作用规律，还须研究甲、乙两块磁体相互 时，磁极间作用力与距离的关系。 【变式1-2】我国上海市龙阳路至浦东机场的磁浮铁路成为世界上第一条商业运营的磁浮铁路。磁浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体，利用 （选填“同名”或“异名”）磁极间的相互作用使列车能够在铁轨上方几厘米的高度上飞驰（如图所示）。避免了来自车轮与轨道之间的 ，突破了以往列车的速度极限，每小时可运行500 km以上。 题型二 磁感线的理解与绘制用：考查 “同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引” 的规律应用，如判断磁体的指向、轻质磁体的受力运动、磁极的辨别等。 磁感线的理解与绘制：考查磁感线的方向（磁体外部 N 极→S 极、地磁场方向）、分布特点（如同名、异名磁极间的磁感线形状），以及根据磁感线判断磁场强弱和磁极。 右手螺旋定则的应用：给定通电螺线管的电流方向判断磁极，或给定磁极判断电流方向，是电路与磁场结合的核心考点。 电磁铁磁性强弱的影响因素：考查线圈匝数、电流大小对磁性的影响，结合控制变量法分析实验现象，或设计实验验证影响因素。 电磁继电器的工作原理与应用：考查控制电路（电磁铁通断）与工作电路（用电器通断）的联动关系，分析自动控制场景（如水位报警器、温度报警器）的工作过程。 电流磁效应的实验分析：以奥斯特实验为核心，考查实验现象（小磁针偏转）、结论（电流周围有磁场，磁场方向与电流方向有关），以及实验设计的注意事项。 地磁场与磁偏角：考查指南针指向的原理（地磁场作用）、磁偏角的概念，以及地磁场与地理方位的关系。 磁化与磁性材料的应用：考查磁化现象的实例（如铁钉被磁铁磁化后吸引铁屑）、软磁材料与硬磁材料的区分及应用（如电机铁芯用软磁材料、磁卡用硬磁材料）。 【例2】关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（　　） A．图甲：磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针的N极决定的 B．图乙：磁体周围的磁场是由磁感线组成的 C．图丙：条形磁体周围的磁感线是人们为了描述磁场而建立的物理模型 D．图乙中用木屑代替铁屑进行实验，也可以研究磁体周围磁场的情况 【变式2-1】 (1)图甲中已经画出了两个磁极间的磁感线。请在图中用字母标出磁极的名称，并标出点处小磁针的北极。 (2)如图乙，小磁针静止在地球赤道正上方，请标出小磁针的极和地磁场磁感线的方向。 【变式2-2】 (1)请在图中标出右边磁体的磁极和磁场的磁感线方向。 (2)下图是放在磁体周围小磁针静止时的示意图，请在图中标出磁感线的方向，并标出磁体的N、S极。 题型三 右手螺旋定则的应用 【例3】如图所示的电路中，根据小磁针静止时的指向可知（　　） A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 B．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 C．a端是通电螺线管的S极，c端是电源负极 D．通电螺线管内部无磁场，无法判断电源正负极 【变式3-1】如图所示的是物理学中右手螺旋定则的应用示意图。用 握住螺线管，让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向 ，则拇指所指的那端就是螺线管的 极。 【变式3-2】据《武经总要》记载，古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼，如图甲，多次将指南鱼轻轻旋转，待静止后，观察到鱼尾总是指向南方，则鱼尾为该磁体的 极，再将该指南鱼靠近如图乙所示的电磁铁左端，发现鱼头始终朝向电磁铁，说明电源左端为 极。 题型四 电磁铁磁性强弱的影响因素 【例4】在学习电与磁的知识点后，小明分别做了下面两个实验。 【实验一】模拟“奥斯特实验”：如图甲所示，闭合开关，小明发现原来静止的小磁针发生了偏转，造成小磁针偏转的原因是什么呢？ 猜想一：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起； 猜想二：可能是通电后导线周围产生了磁场引起； （1）看到小磁针偏转，认为它一定受到力的作用，他判断的理由是：力是改变物体 的原因； （2）为了验证猜想一，下列方案中可行的是 ；（选择最佳方案） A．将整个装置放在玻璃箱中进行实验 B．将小磁针罩在烧杯中，导线置于烧杯上方进行实验 C．改变导线中的电流方向 （3）如果实验中小磁针偏转现象不明显，请提供一条改进的建议 ； 【实验二】探究电磁铁磁性强弱的影响因素：小明同学用漆包线在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁。通电后吸引大头针的情况如图乙所示； （4）电磁铁磁性的强弱是通过观察 来确定的，这种研究方法称为 ； （5）闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向 （选填“a”或“b”）端移动时，电磁铁的磁性增强；根据右手螺旋定则，可判断出电磁铁下端为 极（选填“N”或“S”）。 【变式4-1】在探究“电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，小明用漆包线在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，实验电路如图： （1）实验可以通过观察 来判断电磁铁磁性的强弱； （2）保持滑动变阻器滑片不动，观察比较甲、乙吸引的大头针个数，可以得出电流一定时，匝数越多，电磁铁的磁性越 （选填“强”或“弱”）； （3）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），说明匝数一定时，电流越 ，电磁铁磁性越强; （4）根据右手螺旋定则，可判断出甲铁钉的上端是电磁铁的 极。 【变式4-2】在探究“电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，使用了如图所示的器材，请完成下列问题： （1）开关S闭合后，螺线管的左端为 极；（选填“N”或“S”） （2）当导线由触点1改接为触点2时，线圈的匝数发生改变，调节滑动变阻器使电流表示数不变，发现悬挂的小铁箔M偏离竖直位置的角度明显变小，请结合以上情景提出一个可探究的科学问题： 。 题型五 电磁铁磁性强弱的影响因素 【例5】出于安全考虑，电梯都设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。在工作电路中，当电梯没有超载时，触点与触点接触，闭合开关S时电动机正常工作；当电梯超载时，触点与触点接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S时电动机不工作。在控制电路中，电源电压，保护电阻，电磁铁线圈中的电流达到10mA时，衔铁刚好被吸下。压敏电阻的阻值随压力的大小变化的情况如图乙所示，电梯底架自重为，电磁铁线圈的阻值忽略不计。 (1)在控制电路中，压敏电阻受到的压力增大时，其阻值 （选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性增强。电梯上行时，以电梯轿厢为参照物，轿厢内的摄像头是 （选填“运动”或“静止”）的。 (2)电梯空载静止时（空载时压敏电阻只受电梯底架的压力），求通过电磁铁线圈的电流大小。 (3)当衔铁恰好被吸下时，求电梯内乘客的总重力。 (4)若要增大电梯的载客数量，请写出一种可行的措施，并说明理由。 【变式5-1】如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。当温度达到 ℃时电铃响。此时电磁铁右端是 极，若将控制电路电源正负极对调 （选填“会”或“不会”）影响其报警作用；滑片P向左移动时，电磁铁磁性变 。 【变式5-2】随着电动汽车的普及，智能充电桩的安全性能备受关注。其内部过热保护电路如图甲所示，核心是一个电磁继电器。控制电路由电压恒为12V的电源、感温探头、定值电阻、电磁铁（线圈电阻不计）串联组成。工作电路由电压恒为220V的民用电源、充电桩核心模块（等效为用电器，正常工作时的功率为）和指示灯组成。感温探头的阻值随温度的变化规律（部分图像）如图乙所示，该探头可监测充电头温度以防过热。当控制电路电流时，电磁铁磁性足够强，将衔铁吸下，触点B与C接通，开始充电：当温度过高时自动切断充电电路，即当时，电磁铁磁性减弱，衔铁弹起，触点B与A接通，指示灯亮并停止充电。当温度下降到安全范围，又能自动恢复充电，实现智能控制。 (1)当充电桩正常充电时，求通过充电桩核心模块的电流大小？ (2)某次充电过程中，监测到充电头温度升至68℃，请通过计算说明充电桩是否会自动停止充电？ (3)工程师为提升该充电桩在炎热地区工作的稳定性，现计划将启动温度从原来的50℃提高到65℃。若仅调整控制电路的电源电压，应将其调整为多少伏？ 题型六 地磁场与磁偏角 【例6】磁偏角 (1)地磁场的两极与地理两极并不重合，而是略有偏离，我们把它们之间的偏差角度称为 ； (2) 是世界上最早通过实验证明地磁的南北极与地理的南北极并不完全重合，即存在磁偏角的科学家。 【变式6-1】地球是一个巨大的天然磁体，地球周围的磁场叫地磁场。世界上第一个清楚准确地论述地磁场存在磁偏角的科学家是（　　） A．沈括 B．安培 C．奥斯特 D．法拉第 【变式6-2】（多选题）下列三幅图涉及了一些磁现象的知识，关于磁现象的描述中错误的是（　　） A．磁场看不见，摸不到，是不存在的，是我们假想出来的一个模型 B．图甲中条形磁体端靠近另一个条形磁体的N极，若二者相互排斥，则端为N极 C．图乙中地理北极是地磁场南极，图中小磁针上端为N极 D．图丙表示的是两个条形磁体异名磁极附近的磁感线分布 题型七 磁化与磁性材料的应用 【例7】在水平桌面上放置一条形磁体，磁体上盖有一薄玻璃板，在玻璃板上均匀地撒上一些细碎的铁屑，然后轻敲玻璃板，发现铁屑在玻璃板上有规律地排列，如图所示。则下列说法中正确的是（　　） A．用碎纸屑代替铁屑重做实验，纸屑也能有规律地排列 B．铁屑被磁化，相当于一个个小磁针 C．根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁体周围各位置的磁场方向 D．铁屑组成了磁感线，磁感线是磁场中实际存在的曲线 【变式7-1】物体的磁性从哪里来 (1)物质都是由原子、分子等微粒构成的，在微粒内部，存在着一种环形电流，由于环形电流的存在，使得每一个这样的物质微粒都可以看作一个微型 ； (2)在大部分物体中，由于大量微型小磁针的指向紊乱，物体不显磁性；而在有的物体中，大量微型小磁针指向较为一致，物体就具有了 性； (3)磁化的秘密 ①磁化：使没有 的物体获得磁性的 叫作磁化； ②物体被磁化的过程，实际上是物体内微型小磁针按顺序“整队”的过程； ③磁性材料：能被磁化的物质大多数是含铁、钴、镍的 或 ，叫作磁性材料。 【变式7-2】在项目化学习中，兴趣小组用条形磁体、大号缝衣针、硬纸板、按扣、大头针制作简易指南针，制作过程如下。 ①取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦10余次（如图甲），使缝衣针磁化。 ②用硬纸板和大头针制作指南针的底座，使缝衣针穿过按扣的两孔，放在底座的针尖上（如图乙）。 ③确定简易指南针能否指向南北方向。 ④在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了评价表。 “自制指南针”评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 指针磁性强，且能自由转动 指针磁性强，不能自由转动 指针磁性弱，不能自由转动 指标二 ___________ 不能指示南北方向，能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持水平平衡 (1)按扣选塑料不选铁质的原因是 ，不会对实验造成干扰。 (2)在不添加器材的情况下，若要确定简易指南针能否指示南北方向，应如何操作： 。 (3)请你完成指标二中优秀的评价标准： 。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十六章 磁场 电磁铁（复习讲义） 1．四种研究方法 实验探究法：贯穿本章核心知识点学习，如探究磁体的磁极特性、通电螺线管的磁场分布、电磁铁磁性强弱的影响因素等，通过设计实验、操作观察、收集数据得出结论。 模型法：磁场看不见、摸不着，引入 “磁感线” 这一假想的物理模型，形象地描述磁场的方向、分布和强弱，帮助理解磁场的客观存在。 转换法：通过小磁针的偏转判断磁场的存在（如奥斯特实验中用小磁针偏转证明电流周围有磁场），通过吸引大头针的数目反映电磁铁磁性的强弱，将抽象的物理量转化为直观可观察的现象。 控制变量法：探究电磁铁磁性强弱的影响因素时，控制线圈匝数不变研究电流大小的影响，或控制电流大小不变研究线圈匝数的影响，排除无关变量干扰，聚焦研究对象。 2．十五个基本概念 磁性：磁体吸引铁、钴、镍等物质的性质。 磁体：具有磁性的物体，分为天然磁体和人造磁体，能长期保存磁性的为永磁体。 磁极：磁体两端磁性最强的部分，分为南极（S 极）和北极（N 极），任何磁体都有两个磁极。 磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 去磁：已磁化的物体失去磁性的过程（如敲击、加热）。 磁场：磁体周围存在的看不见的物质，是磁体间相互作用和磁化现象发生的媒介，具有方向性。 磁感线：假想的带有箭头的曲线，用于形象描述磁场，切线方向为磁场方向，外部从 N 极出发回到 S 极，疏密反映磁场强弱。 地磁场：地球周围存在的磁场，地球是巨大天然磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。 磁偏角：地磁两极与地理两极不重合，水平磁针指向与地理子午线的夹角。 电流的磁效应：通电导体周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关（奥斯特实验发现）。 螺线管：导线在圆柱形空心筒上绕成的螺纹状线圈，是构成电磁铁的基础。 右手螺旋定则：判定通电螺线管极性与电流方向的规律，右手握住螺线管，四指与电流环绕方向一致，拇指指向为 N 极。 电磁铁：带有铁芯的螺线管，由线圈和铁芯组成，通电有磁性、断电无磁性。 磁性材料：具有磁性或能被磁化的材料，按去磁难易分为软磁材料（易去磁）和硬磁材料（难去磁）。 电磁继电器：利用电磁铁控制工作电路的装置，由控制电路和工作电路组成，实现低压控制高压、远距离控制等。 3．七个常考角度 磁极间的相互作用：考查 “同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引” 的规律应用，如判断磁体的指向、轻质磁体的受力运动、磁极的辨别等。 磁感线的理解与绘制：考查磁感线的方向（磁体外部 N 极→S 极、地磁场方向）、分布特点（如同名、异名磁极间的磁感线形状），以及根据磁感线判断磁场强弱和磁极。 右手螺旋定则的应用：给定通电螺线管的电流方向判断磁极，或给定磁极判断电流方向，是电路与磁场结合的核心考点。 电磁铁磁性强弱的影响因素：考查线圈匝数、电流大小对磁性的影响，结合控制变量法分析实验现象，或设计实验验证影响因素。 电磁继电器的工作原理与应用：考查控制电路（电磁铁通断）与工作电路（用电器通断）的联动关系，分析自动控制场景（如水位报警器、温度报警器）的工作过程。 地磁场与磁偏角：考查指南针指向的原理（地磁场作用）、磁偏角的概念，以及地磁场与地理方位的关系。 磁化与磁性材料的应用：考查磁化现象的实例（如铁钉被磁铁磁化后吸引铁屑）、软磁材料与硬磁材料的区分及应用（如电机铁芯用软磁材料、磁卡用硬磁材料）。 知识点分类 知识点内容 重点归纳 常见易错点 一、永磁体的磁场 1. 磁性、磁体、永磁体； 2. 磁极（N极、S极）及相互作用； 3. 磁化与去磁； 4. 磁场（定义、方向性）； 5. 磁感线（定义、特点）； 6. 地磁场与磁偏角； 7. 磁性材料（软磁材料、硬磁材料） 1. 磁极间规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引； 2. 磁场方向：小磁针静止时N极指向为该点磁场方向； 3. 磁感线：假想曲线，外部从N极→S极，疏密反映磁场强弱； 4. 地磁场：地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近； 5. 软磁材料易去磁（如电机铁芯），硬磁材料难去磁（如磁卡） 1. 误认为磁感线是真实存在的物质； 2. 混淆地磁两极与地理两极（颠倒或认为重合）； 3. 磁化时忽略“沿同一方向摩擦”的条件； 4. 认为磁体所有部分磁性强弱相同，忽略磁极磁性最强 二、电流的磁场 1. 电流的磁效应（奥斯特实验）； 2. 通电直导线的磁场（方向与电流方向有关）； 3. 螺线管（定义、结构）； 4. 通电螺线管的磁场（分布、极性与电流方向的关系）； 5. 右手螺旋定则 1. 奥斯特实验结论：通电导体周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关； 2. 通电螺线管外部磁场与条形磁体相似； 3. 右手螺旋定则：右手握住螺线管，四指与电流环绕方向一致，拇指指向N极 1. 右手螺旋定则中四指误与电流流入端方向一致，忽略“环绕方向”； 2. 认为通电螺线管内部磁感线方向与外部相同（实际内部从S极→N极）； 3. 忽略电流方向改变时，通电螺线管极性会随之改变 三、电磁铁 1. 电磁铁的组成（线圈+铁芯）； 2. 电磁铁的磁性特点（通电有磁、断电无磁）； 3. 影响磁性强弱的因素（电流大小、线圈匝数）； 4. 电磁铁的应用（磁浮列车、电磁起重机、电铃） 1. 铁芯作用：增强通电螺线管的磁性（无铁芯时磁性较弱）； 2. 磁性强弱规律：匝数一定时，电流越大磁性越强；电流一定时，匝数越多磁性越强； 3. 磁性可控：通过通断电流、改变电流大小、方向控制磁场的有无、强弱、方向 1. 认为“线圈匝数越多磁性一定越强”，忽略“电流大小一定”的控制变量条件； 2. 混淆电磁铁与永磁体，误认为电磁铁断电后仍有磁性； 3. 忽略铁芯材质影响（如用竹筷代替铁钉，磁性无明显增强）； 4. 认为电流方向改变会影响电磁铁磁性强弱（实际只改变极性） 四、电磁继电器与自动控制 1. 电磁继电器的结构（电磁铁、衔铁、复位弹簧、触点）； 2. 工作原理（控制电路通断→电磁铁磁性有无→衔铁动作→工作电路通断）； 3. 核心作用（低压控制高压、远距离控制、自动控制）； 4. 应用（水位报警器、温度报警器） 1. 电路区分：控制电路（低压、小电流，含电磁铁线圈）、工作电路（高压、大电流，含用电器）； 2. 触点转换：控制电路通电→衔铁吸合，常开触点闭合、常闭触点断开；断电→复位弹簧使衔铁复位 1. 混淆控制电路与工作电路的电源电压（误将高压接控制电路）； 2. 不理解“常开触点”“常闭触点”的转换逻辑，导致分析自动控制场景时出错； 3. 认为电磁继电器直接控制用电器，忽略其“间接控制”的本质（通过触点转换）； 4. 设计自动控制电路时，忽略传感器与电磁继电器的联动逻辑（如光敏电阻电路中触点状态设计错误） 题型一 磁极间的相互作用 【例1】小谦在探究磁极间相互作用规律时发现：磁极间的距离不同，作用力大小也不同。他想，磁极间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？ (1)你的猜想是 。 (2)小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁极间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角的变化）来判断磁极间力的变化，用到的科学方法是 法。 (3)小谦分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越 。小月认为这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁极间的相互作用规律，还需研究甲、乙两块磁体相互 时，磁极间作用力与距离的关系。 【答案】(1)磁极间的距离越近，磁极间的作用力越大；(2)转换；(3)大 排斥 【解析】（1）由生活经验可以提出猜想：磁体间的距离越近，作用力越大。 （2）磁极间作用力的大小不便测量，结合猜想“磁极间的距离越近，磁极间的作用力越大”可知，磁极间的作用力越大，作用效果越明显，细线与竖直方向的夹角的变化越大，故可以通过观察细线与竖直方向的夹角的变化来判断磁极间力的变化，这种方法叫做转换法。 （3）[1]由图可知，当磁极间距离越近，细线与竖直方向的夹角越大，故可得：磁极间距离越近，相互作用力越大。 [2]图中探究的异名磁极相互吸引时的情况，为了得到普遍性的结论，由磁极间相互作用的规律可知，还需探究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。 【变式1-1】探究“磁极间作用力的大小与磁极间距离的关系” （1）你的猜想是：磁极间的距离越近，作用力越 ； （2）林红同学用如图所示的实验进行探究。由于磁极间作用力的大小不便测量，她通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁极间力的变化，用到的科学方法是 法； （3）林红分析三次实验现象，得出结论跟猜想符合。小月认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁极间的相互作用规律，还须研究甲、乙两块磁体相互 时，磁极间作用力与距离的关系。 【答案】 大 转换 排斥 【解析】（1）[1]由生活经验可提出猜想，即磁体间的距离越近，作用力越大。 （2）[2]磁力大小可以通过细线与竖直方向的夹角大小来反映，细线与竖直方向的夹角越大，磁力越大，故采用了转换法。 （3）[3]联想到磁体间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。 【变式1-2】我国上海市龙阳路至浦东机场的磁浮铁路成为世界上第一条商业运营的磁浮铁路。磁浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体，利用 （选填“同名”或“异名”）磁极间的相互作用使列车能够在铁轨上方几厘米的高度上飞驰（如图所示）。避免了来自车轮与轨道之间的 ，突破了以往列车的速度极限，每小时可运行500 km以上。 【答案】 异名 摩擦力 【解析】[1]磁极间相互作用的规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。由题意可知，列车能够在铁轨上方几厘米的高度上飞驰（即列车能悬浮在铁轨上行驶），上海磁浮列车是利用异名磁极间的相互吸引的原理工作的。 [2]列车能够在铁轨上方几厘米的高度上飞驰，这是通过使列车与轨道之间彼此分离的方法，避免了来自车轮与轨道之间的摩擦力，故可以大大提高列车的行驶速度。 题型二 磁感线的理解与绘制用：考查 “同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引” 的规律应用，如判断磁体的指向、轻质磁体的受力运动、磁极的辨别等。 磁感线的理解与绘制：考查磁感线的方向（磁体外部 N 极→S 极、地磁场方向）、分布特点（如同名、异名磁极间的磁感线形状），以及根据磁感线判断磁场强弱和磁极。 右手螺旋定则的应用：给定通电螺线管的电流方向判断磁极，或给定磁极判断电流方向，是电路与磁场结合的核心考点。 电磁铁磁性强弱的影响因素：考查线圈匝数、电流大小对磁性的影响，结合控制变量法分析实验现象，或设计实验验证影响因素。 电磁继电器的工作原理与应用：考查控制电路（电磁铁通断）与工作电路（用电器通断）的联动关系，分析自动控制场景（如水位报警器、温度报警器）的工作过程。 电流磁效应的实验分析：以奥斯特实验为核心，考查实验现象（小磁针偏转）、结论（电流周围有磁场，磁场方向与电流方向有关），以及实验设计的注意事项。 地磁场与磁偏角：考查指南针指向的原理（地磁场作用）、磁偏角的概念，以及地磁场与地理方位的关系。 磁化与磁性材料的应用：考查磁化现象的实例（如铁钉被磁铁磁化后吸引铁屑）、软磁材料与硬磁材料的区分及应用（如电机铁芯用软磁材料、磁卡用硬磁材料）。 【例2】关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（　　） A．图甲：磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针的N极决定的 B．图乙：磁体周围的磁场是由磁感线组成的 C．图丙：条形磁体周围的磁感线是人们为了描述磁场而建立的物理模型 D．图乙中用木屑代替铁屑进行实验，也可以研究磁体周围磁场的情况 【答案】C 【解析】A．磁场中某点的磁场方向是确定的，可由放在该点的小磁针来判断，但不是由小磁针的N极决定的，故A错误； B．磁感线是为了描述磁场的性质而引入的，不是磁体周围真实存在的物质，故B错误； C．条形磁体周围的磁感线是人们为了描述磁场而建立的物理模型，故C正确； D．木屑不是磁性材料，不能被磁体吸引，所以图乙中用木屑代替铁屑进行实验，不可以研究磁体周围磁场的情况，故D错误。 故选C。 【变式2-1】 (1)图甲中已经画出了两个磁极间的磁感线。请在图中用字母标出磁极的名称，并标出点处小磁针的北极。 (2)如图乙，小磁针静止在地球赤道正上方，请标出小磁针的极和地磁场磁感线的方向。 【答案】(1)；(2) 【解析】（1）在磁体外部，磁感线的方向是由磁体的N极出发回到磁体的S极，则由图可知两个磁极均为N极；因为磁场中某点的磁场方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向，所以图中小磁针静止时其下端为北极、上端为南极，如图所示： （2）地球相当于一个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，磁感线从地磁北极（地理南极附近）出发、回到地磁南极（地理北极附近）。 小磁针静止时N极指地理的北极。如图所示： 【变式2-2】 (1)请在图中标出右边磁体的磁极和磁场的磁感线方向。 (2)下图是放在磁体周围小磁针静止时的示意图，请在图中标出磁感线的方向，并标出磁体的N、S极。 【答案】(1)；(2) 【解析】（1）首先根据磁感线的形状判断出这是异名磁极间的磁场，标出右侧磁极是S极，然后根据磁体外部磁感线从N极到S极，标出磁感线的方向，如图所示： （2）小磁针静止时，根据磁极间的相互作用规律，N极靠近的一定是异名磁极，由此可知，两个条形磁铁都为S极；磁体外部磁感线都是从磁体N极出发，回到磁体S极，如图所示： 题型三 右手螺旋定则的应用 【例3】如图所示的电路中，根据小磁针静止时的指向可知（　　） A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 B．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 C．a端是通电螺线管的S极，c端是电源负极 D．通电螺线管内部无磁场，无法判断电源正负极 【答案】A 【解析】通电螺线管等效为条形磁体，内部的磁场方向从S极回到N极，而磁场的方向与小磁针静止时N极的指向相同，故a端是通电螺线管的N极，由安培定则可知，电流从通电螺线管的左端流入，由右端流出，电流从电源的正极流出，回到电源的负极，故c是电源的正极，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式3-1】如图所示的是物理学中右手螺旋定则的应用示意图。用 握住螺线管，让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向 ，则拇指所指的那端就是螺线管的 极。 【答案】 右手 一致 N（北） 【解析】[1]根据右手螺旋定则（安培定则），判断螺线管磁极时应使用右手。右手的四指弯曲方向需与螺线管中的电流方向一致，此时大拇指指向螺线管的N极。 [2]四指弯曲的方向必须与螺线管中电流的方向一致。电流从螺线管的一端流入时，四指弯曲方向应沿电流流动方向环绕螺线管。 [3]当右手正确握持螺线管且四指弯曲方向与电流方向一致时，拇指所指的那端即为螺线管的N极 (北极)。 【变式3-2】据《武经总要》记载，古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼，如图甲，多次将指南鱼轻轻旋转，待静止后，观察到鱼尾总是指向南方，则鱼尾为该磁体的 极，再将该指南鱼靠近如图乙所示的电磁铁左端，发现鱼头始终朝向电磁铁，说明电源左端为 极。 【答案】 S 负 【解析】[1]指南鱼静止时鱼尾指向南方，根据磁体的磁极，指向地理南极的为S极，指向地理北极的为N极的特性，鱼尾为该磁体的S极（鱼尾向南方）。 [2]指南鱼靠近电磁铁时鱼头朝向电磁铁，说明电磁铁左端与鱼头（N极）相互吸引。根据异名磁极相吸的原理，电磁铁左端应为S极。由安培定则（右手螺旋定则）判断，通电螺线管外侧电流方向向下，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极，因此电源左端为负极。 题型四 电磁铁磁性强弱的影响因素 【例4】在学习电与磁的知识点后，小明分别做了下面两个实验。 【实验一】模拟“奥斯特实验”：如图甲所示，闭合开关，小明发现原来静止的小磁针发生了偏转，造成小磁针偏转的原因是什么呢？ 猜想一：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起； 猜想二：可能是通电后导线周围产生了磁场引起； （1）看到小磁针偏转，认为它一定受到力的作用，他判断的理由是：力是改变物体 的原因； （2）为了验证猜想一，下列方案中可行的是 ；（选择最佳方案） A．将整个装置放在玻璃箱中进行实验 B．将小磁针罩在烧杯中，导线置于烧杯上方进行实验 C．改变导线中的电流方向 （3）如果实验中小磁针偏转现象不明显，请提供一条改进的建议 ； 【实验二】探究电磁铁磁性强弱的影响因素：小明同学用漆包线在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁。通电后吸引大头针的情况如图乙所示； （4）电磁铁磁性的强弱是通过观察 来确定的，这种研究方法称为 ； （5）闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向 （选填“a”或“b”）端移动时，电磁铁的磁性增强；根据右手螺旋定则，可判断出电磁铁下端为 极（选填“N”或“S”）。 【答案】 运动状态 BC 增大导线中的电流（或增加干电池的节数、用多根直导线等） 吸引铁钉的多少 转换法 a N 【解析】（1）[1]小磁针偏转说明物体运动状态改变，因为力才可以改变物体的运动状态。 （2）[2] A．若将整个实验装置都放在玻璃罩内，小磁针和导线之间的空气仍然可以发生对流，故A不符合题意； B．将小磁针放在烧杯内，而将导线置于烧杯上方，这样小磁针和导线之间由于烧杯的阻隔，它们之间的空气无法进行对流，若导线通电后，小磁针能够发生偏转，则可以验证猜想一是错误的，故B符合题意。 C．虽然没有阻断小磁针和导线之间的空气流动，但导线加热使得空气对流的状态没有改变，通过改变导线中的电流方向后发现，小磁针的偏转方向也发生了变化，所以可以验证小磁针的偏转和空气对流是无关的，故C符合题意。 故选BC。 （3）[3]如果实验中小磁针偏转现象不明显，说明产生的磁场太弱，增强磁场的方法有：增大电流、增加导线数量等。 （4）[4][5]电磁铁吸引的铁钉越多，说明电磁铁的磁性越强；故通过观察吸引铁钉的多少来确定磁性强弱，这种研究物理问题的方法称为转换法。 （5）[6][7]线圈中的电流越大，电磁铁的磁性越强。当滑片向a端移动时，滑动变阻器的电阻减小，电路中的电流变大，螺线管的磁性增强；根据右手螺旋定则，四指指电流方向，大拇指所指为电磁铁的N极，因此电磁铁下端是N极。 【变式4-1】在探究“电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，小明用漆包线在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，实验电路如图： （1）实验可以通过观察 来判断电磁铁磁性的强弱； （2）保持滑动变阻器滑片不动，观察比较甲、乙吸引的大头针个数，可以得出电流一定时，匝数越多，电磁铁的磁性越 （选填“强”或“弱”）； （3）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），说明匝数一定时，电流越 ，电磁铁磁性越强; （4）根据右手螺旋定则，可判断出甲铁钉的上端是电磁铁的 极。 【答案】 吸引大头针的数量 强 增加 大 N 【解析】（1）[1]电磁铁的磁性强弱无法用眼睛直接观察，因此呀转换成通过电磁铁吸引大头针的多少来反映磁性的强弱。 （2）[2]由图知，两电磁铁串联，电流相等，乙的线圈匝数较多，吸引的大头针较多，说明电流相同的情况下，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 （3）[3][4]由图知，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁甲、乙的磁性都会增强，吸引大头针的个数都增加，所以在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。 （4）[5]根据右手螺旋定则，四根手指环绕方向为电流方向，此时大拇指指向上方，因此甲铁钉的上端是电磁铁的N极。 【变式4-2】在探究“电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，使用了如图所示的器材，请完成下列问题： （1）开关S闭合后，螺线管的左端为 极；（选填“N”或“S”） （2）当导线由触点1改接为触点2时，线圈的匝数发生改变，调节滑动变阻器使电流表示数不变，发现悬挂的小铁箔M偏离竖直位置的角度明显变小，请结合以上情景提出一个可探究的科学问题： 。 【答案】 N 电磁铁磁性与线圈匝数有什么关系 【解析】（1）[1]由电流流向可知，通电螺线管外侧的导线电流方向是向上的，由安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，大拇指所指方向为螺线管的N极，可知左侧为N极。 （2）[2]导线由触点1改接为触点2时，线圈的匝数发生改变，虽然调节滑动变阻器使电流表示数不变，但线圈匝数变少后电磁铁的磁性发生了变化，所以对铁箔M的吸引力减小了，故可以提出问题：电磁铁磁性与线圈匝数有什么关系。 题型五 电磁铁磁性强弱的影响因素 【例5】出于安全考虑，电梯都设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。在工作电路中，当电梯没有超载时，触点与触点接触，闭合开关S时电动机正常工作；当电梯超载时，触点与触点接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S时电动机不工作。在控制电路中，电源电压，保护电阻，电磁铁线圈中的电流达到10mA时，衔铁刚好被吸下。压敏电阻的阻值随压力的大小变化的情况如图乙所示，电梯底架自重为，电磁铁线圈的阻值忽略不计。 (1)在控制电路中，压敏电阻受到的压力增大时，其阻值 （选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性增强。电梯上行时，以电梯轿厢为参照物，轿厢内的摄像头是 （选填“运动”或“静止”）的。 (2)电梯空载静止时（空载时压敏电阻只受电梯底架的压力），求通过电磁铁线圈的电流大小。 (3)当衔铁恰好被吸下时，求电梯内乘客的总重力。 (4)若要增大电梯的载客数量，请写出一种可行的措施，并说明理由。 【答案】(1)减小 静止；(2)0.0025A；(3)；(4)见解析 【解析】（1）[1]由图乙可知，在控制电路中，压敏电阻受到的压力增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强。 [2]电梯上行时，以电梯轿厢为参照物，轿厢内的摄像头的位置没有变化，以电梯轿厢为参照物，轿厢内的摄像头是静止的。 （2）空载时压敏电阻只受电梯底架的压力为，根据图乙可知，此时压敏电阻的阻值为1000Ω，在控制电路中，保护电阻和压敏电阻串联，电源电压，保护电阻，则通过电磁铁线圈的电流，即串联电路电流 （3）电磁铁线圈中的电流达到10mA=0.01A时，衔铁刚好被吸下，此时控制电路总电阻 压敏电阻阻值 由图乙可知，此时压力为 乘客总重力 （4）措施为：增大保护电阻R1的阻值。理由是增大 R1 后，在相同电流条件下，压敏电阻需要更小的阻值才能使总电阻满足条件，对应更大的压力，从而允许更大的载客量。 【变式5-1】如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。当温度达到 ℃时电铃响。此时电磁铁右端是 极，若将控制电路电源正负极对调 （选填“会”或“不会”）影响其报警作用；滑片P向左移动时，电磁铁磁性变 。 【答案】 74 N 不会 强 【解析】[1]由图得，温度计的分度值为2℃，当温度达到74℃时，控制电路接通，衔铁被电磁铁吸附，电铃被接通，此时电铃响。 [2]闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据右手螺旋定则得，通电螺线管的右端为N极、左端为S极。 [3]若将控制电路电源正负极对调不会影响电磁铁的磁性强弱，不会影响其报警作用。 [4]滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，控制电路的电阻变小，通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性变强。 【变式5-2】随着电动汽车的普及，智能充电桩的安全性能备受关注。其内部过热保护电路如图甲所示，核心是一个电磁继电器。控制电路由电压恒为12V的电源、感温探头、定值电阻、电磁铁（线圈电阻不计）串联组成。工作电路由电压恒为220V的民用电源、充电桩核心模块（等效为用电器，正常工作时的功率为）和指示灯组成。感温探头的阻值随温度的变化规律（部分图像）如图乙所示，该探头可监测充电头温度以防过热。当控制电路电流时，电磁铁磁性足够强，将衔铁吸下，触点B与C接通，开始充电：当温度过高时自动切断充电电路，即当时，电磁铁磁性减弱，衔铁弹起，触点B与A接通，指示灯亮并停止充电。当温度下降到安全范围，又能自动恢复充电，实现智能控制。 (1)当充电桩正常充电时，求通过充电桩核心模块的电流大小？ (2)某次充电过程中，监测到充电头温度升至68℃，请通过计算说明充电桩是否会自动停止充电？ (3)工程师为提升该充电桩在炎热地区工作的稳定性，现计划将启动温度从原来的50℃提高到65℃。若仅调整控制电路的电源电压，应将其调整为多少伏？ 【答案】(1)20A；(2)见解析；(3)16.5V 【解析】（1）充电桩正常充电时，工作电压，核心模块的功率，根据电功率公式，可得通过充电桩核心模块的电流 （2）由图乙的图像可知，感温探头的阻值在50℃到70℃之间是温度的一次函数，设 当温度时，；当温度时，。代入上式，解得，，故 则当温度升至68℃时，感温探头的阻值 此时控制电路的总电阻为 控制电路中的电流为 因此未达到停止充电的条件（），所以充电桩不会自动停止充电。 （3）要将启动温度提高到65℃，意味着当温度为65℃时，控制电路的电流恰好达到启动电流 65℃时感温探头的阻值 此时控制电路的总电阻为 为使此时达到启动电流0.3A，电源电压应调整为 题型六 地磁场与磁偏角 【例6】磁偏角 (1)地磁场的两极与地理两极并不重合，而是略有偏离，我们把它们之间的偏差角度称为 ； (2) 是世界上最早通过实验证明地磁的南北极与地理的南北极并不完全重合，即存在磁偏角的科学家。 【答案】(1)磁偏角；(2)沈括 【解析】（1）地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近，地磁两极与地理两极并不重合，而是略有偏离，这个偏差角度叫磁偏角。 （2）在北宋学者沈括的《梦溪笔谈》中，记载了磁针所指方向不完全指南北这一事实，故他是世界上最早证明存在磁偏角的科学家。 【变式6-1】地球是一个巨大的天然磁体，地球周围的磁场叫地磁场。世界上第一个清楚准确地论述地磁场存在磁偏角的科学家是（　　） A．沈括 B．安培 C．奥斯特 D．法拉第 【答案】A 【解析】A．沈括是我国北宋时期的科学家，他在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角的存在，故A符合题意； B．安培主要贡献是对电磁作用的研究，提出了安培定律等，故B不符合题意； C．奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场，故C不符合题意； D．法拉第发现了电磁感应现象，即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，故D不符合题意。 故选A。 【变式6-2】（多选题）下列三幅图涉及了一些磁现象的知识，关于磁现象的描述中错误的是（　　） A．磁场看不见，摸不到，是不存在的，是我们假想出来的一个模型 B．图甲中条形磁体端靠近另一个条形磁体的N极，若二者相互排斥，则端为N极 C．图乙中地理北极是地磁场南极，图中小磁针上端为N极 D．图丙表示的是两个条形磁体异名磁极附近的磁感线分布 【答案】AD 【解析】A．磁场看不见，摸不到，但是它是真实存在的，磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，故A错误，符合题意； B．同名磁极相互排斥，甲图中条形磁体A端靠近另一个条形磁体的N极，若二者相互排斥，则A端为N极，故B正确，不符合题意； C．乙图中地理北极在地磁场南极的附近，地球外部磁场方向为从地磁北极指向地磁南极，图中小磁针上端指北，为N极，故C正确，不符合题意； D．丙图中磁感线相互排斥，表示的是两个条形磁体同名磁极附近的磁感线分布，故D错误，符合题意。 故选AD。 题型七 磁化与磁性材料的应用 【例7】在水平桌面上放置一条形磁体，磁体上盖有一薄玻璃板，在玻璃板上均匀地撒上一些细碎的铁屑，然后轻敲玻璃板，发现铁屑在玻璃板上有规律地排列，如图所示。则下列说法中正确的是（　　） A．用碎纸屑代替铁屑重做实验，纸屑也能有规律地排列 B．铁屑被磁化，相当于一个个小磁针 C．根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁体周围各位置的磁场方向 D．铁屑组成了磁感线，磁感线是磁场中实际存在的曲线 【答案】B 【解析】A．纸屑是不具有磁性的材料，它不会被磁化，也不会受到磁场力的作用，故A错误； B．铁屑是具有磁性的材料，在磁场中会被磁化，每个铁屑都会变成一个小磁体，具有N极和S极，故B正确； C．铁屑的排列可以显示磁场的分布，但无法直接表示磁场的方向，磁场方向需要通过小磁针的N极指向来确定，故C错误； D．磁感线是人为引入的假想曲线，用于形象地描述磁场的分布，它并不是实际存在的，故D错误。 故选B。 【变式7-1】物体的磁性从哪里来 (1)物质都是由原子、分子等微粒构成的，在微粒内部，存在着一种环形电流，由于环形电流的存在，使得每一个这样的物质微粒都可以看作一个微型 ； (2)在大部分物体中，由于大量微型小磁针的指向紊乱，物体不显磁性；而在有的物体中，大量微型小磁针指向较为一致，物体就具有了 性； (3)磁化的秘密 ①磁化：使没有 的物体获得磁性的 叫作磁化； ②物体被磁化的过程，实际上是物体内微型小磁针按顺序“整队”的过程； ③磁性材料：能被磁化的物质大多数是含铁、钴、镍的 或 ，叫作磁性材料。 【答案】(1)小磁针；(2)磁；(3)磁性 过程 合金 氧化物 【解析】（1）物质都是由原子、分子等微粒构成的，在微粒内部，存在着一种环形电流，根据安培分子电流假说，每个分子电流相当于一个小磁体，每一个这样的物质微粒都可以看作一个微型小磁针。 （2）在大部分物体中，由于大量微型小磁针的指向紊乱，物体不显磁性；而在有的物体中，大量微型小磁针指向较为一致，物体就具有了磁性。 （3）[1][2][3][4]使没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。物体被磁化的过程，实际上是物体内微型小磁针按顺序“整队”的过程。能被磁化的物体叫作磁性材料，常见的能被磁化的物质大多含有铁、钴、镍的合金 或 氧化物（铁氧体）。 【变式7-2】在项目化学习中，兴趣小组用条形磁体、大号缝衣针、硬纸板、按扣、大头针制作简易指南针，制作过程如下。 ①取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦10余次（如图甲），使缝衣针磁化。 ②用硬纸板和大头针制作指南针的底座，使缝衣针穿过按扣的两孔，放在底座的针尖上（如图乙）。 ③确定简易指南针能否指向南北方向。 ④在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了评价表。 “自制指南针”评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 指针磁性强，且能自由转动 指针磁性强，不能自由转动 指针磁性弱，不能自由转动 指标二 ___________ 不能指示南北方向，能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持水平平衡 (1)按扣选塑料不选铁质的原因是 ，不会对实验造成干扰。 (2)在不添加器材的情况下，若要确定简易指南针能否指示南北方向，应如何操作： 。 (3)请你完成指标二中优秀的评价标准： 。 【答案】(1)铁质按扣容易被磁化，会干扰缝衣针磁化后的指向，影响指南针的准确性，而塑料不会被磁化 (2)可以多次转动简易指南针，待简易指南针静止时观察简易指南针的指向，重复观察，以确保结果的准确性 (3)能准确指示南北方向，能保持水平平衡 【解析】（1）铁质按扣容易被磁化，磁化后变成一个新的磁体，会干扰缝衣针磁化后的指向，影响指南针的准确性，而塑料不会被磁化。 （2）指南针能够指示南北是因为受到了地磁场的作用，无论怎样放置指南针，指针静止后都会指示南北方向，所以可以先将简易指南针的指针指示东西方向，然后放手，看静止后的简易指南针能否指示南北方向。为了实验结果的准确性，可以进行多次实验，重复去观察。 （3）结合 “合格”“待改进” 的标准（围绕 “指示南北方向” 和 “水平平衡”），“优秀” 的标准应更完善：能准确指示南北方向，且能保持水平平衡（既保证指向性，又保证结构的稳定平衡）。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $