专题16 电与磁（复习讲义）（广东通用）2026年中考物理一轮复习讲练测

专题16 电与磁 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·思维导图·网络构建 4 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 磁现象 磁场 4 教材·知识夯基 一、磁现象 二、磁场 三、地磁场 中考·新考法聚焦 考法1 结合科技馆磁流体的科技场景考查安培定则的应用与磁场方向的判断 考法2 结合古代司南的历史文化场景考查地磁场与磁极的判断 考点2 电生磁 7 教材·知识夯基 一、电流的磁效应 二、通电螺线管的磁场 三、安培定则 中考·新考法聚焦 考法1 结合电磁门锁的生活场景考查安培定则、磁极间的相互作用及磁场方向的判断 考法2 结合诺贝尔物理学奖成果巨磁电阻效应的科技场景考查电磁铁特性与动态电路分析 考点3 电磁铁 电磁继电器 9 教材·知识夯基 一、电磁铁 二、电磁继电器 中考·新考法聚焦 考法1 结合温控自动报警器的科技场景考查电磁继电器、电功率与电能计算 考法2 结合农场储水箱自动注水装置的生产场景考查电磁继电器、压敏电阻特性、电功率与力学综合计算 考点4 电动机 11 教材·知识夯基 一、磁场对通电导体的作用 二、电动机 中考·考法聚焦 考法1 结合自制扬声器的手工实践场景考查磁场对电流的作用、安培定则及地磁场的对应关系 考法2 结合国产新能源汽车涉水航行的科技场景考查电动机原理、压强、牵引力与效率的综合计算 考点5 磁生电 14 教材·知识夯基 一、电磁感应现象 二、发电机 中考·新考法聚焦 考法1 结合新能源汽车无线充电的科技场景考查电磁感应现象的识别 考法2 结合探究实验的课堂场景考查磁场对电流的作用、电磁感应现象及影响感应电流的因素 04·素养拓展·思维进阶 16 拓展01 跨学科实践：制作简易直流电动机 05·优题精选·练能提分 18 考点 考查形式 考查内容 考法分析 磁现象 磁场 ☑选择题 ☑填空题 磁体、磁极、磁化的概念；磁场的基本性质；磁感线的分布；地磁场的特点 1、直接考查磁极间的相互作用规律。如2025广东省卷T16（3）。 2、区分磁场与磁感线，理解地磁场的南北极与地理南北极的关系。 电生磁 ☑选择题 ☑填空题 ☑作图题 电流的磁效应（奥斯特实验）；通电螺线管的磁场分布；安培定则的应用 结合医学科技的应用，判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系。如2025广州T8、2025深圳T10。 电磁铁 电磁继电器 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 电磁铁的工作原理；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的结构与工作过程 1、结合高新科技应用，考查电磁继电器的结构、原理。如2024广东省卷T22。 2、通过实验 探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验装置和实验步骤。如2024广州T17。 电动机与磁生电 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 磁场对通电导线的作用；电动机的工作原理；电磁感应现象（法拉第实验）；发电机的工作原理 1、直接判断影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素。如2025广东省卷T6、2024广东省卷T13、2023广州T7。 2、结合高新科技应用，考查 发电机的构造和工作原理。如2024深圳T18。 命题新趋势 1、弘扬传统文化：通过引入我国古代四大发明之一的指南针、宋代沈括《梦溪笔谈》中对磁现象的记载，以及传统罗盘在航海、风水文化中的应用，丰富考查形式的同时渗透传统文化，借助古代科技典籍促进学科间的融合。 2、生活场景化：以电磁继电器控制的家用自动控制装置、电动自行车的电动机、无线充电设备、磁悬浮列车模型等生活中常见的电磁应用场景为载体，展现电与磁的相互转化原理。 3、科技前沿化：结合我国在电磁弹射、超导磁体、卫星导航、无线电能传输等领域的最新科技成果，考查电生磁、磁生电的原理及应用，体现物理与前沿科技的紧密联系。 命题预测 1、注重情境创设：试题将更多融入中华优秀传统文化、前沿科技和日常生活等真实情境，考查学生应用电与磁的相关原理解决电磁感应现象判断、电动机与发电机工作原理区分等实际问题的能力。 2、强化实验探究：用实验考查学生对 “探究通电螺线管的磁场分布”“探究电磁感应现象” 等实验的理解，重点关注控制变量法的应用、实验现象分析及实验结论的推导，而非单纯记忆实验结论。 3、出现跨学科融合：部分题目开始体现物理与地理、工程技术的融合，例如，结合地磁场的分布分析指南针的指向原理，或结合电磁继电器的电路设计分析工业自动控制的工作流程。 考点1 磁现象 磁场 【课标要求】知道磁体、磁极、磁化等磁现象，了解磁场的存在与方向，知道磁感线的作用，了解地磁场。 一、磁现象 1、磁性：我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。铁、钴、镍等物质称为铁磁性物质（磁性材料）。 2、磁体：具有磁性的物体叫做磁体。 磁体的特点：一是能吸引磁性材料；二是吸引磁性材料时，不必与这些物体直接接触，如隔着薄木板，磁体也能吸引铁块。 3、磁极：条形磁体的两端磁性最强，中间部位磁性最弱。磁体吸引能力最强的两个部位叫磁极。 （1）能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极（S极），指北的那个磁极叫北极（N极）。 （2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 4、磁化：一些物体在磁体（或电流）的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。 磁化有三种方式： （1）将能够被磁化的物体放入强磁体周围。 （2）将能够被磁化的物体放入强电流周围。 （3）用磁体的南极或北极，沿能被磁化的物体向一个方向摩擦几次。 （4）磁化在生活中的相关现象：磁带和磁卡利用了它们能够被磁化的原理；磁性材料在高温条件下，有去磁的现象；磁带、磁盘、磁卡等物体不适合在磁场环境和高温环境保存．彩色电视显像管被磁化后颜色失真；机械手表被磁化后走时不准。 5、判断物体是否具有磁性的方法 （1）利用磁体的指向性来判断：把被检物体悬挂起来在水平方向可以自由转动，静止时总是一端指南一端指北，则是磁体，静止时指向无规律则不是磁体。 （2）利用磁体的吸铁性来判断：把被检物体靠近铁钉，如果吸引则是磁体，如果不吸引则不是磁体。 （3）利用磁极间作用规律来判断：把被检物体分别与已知磁体的S极和N极靠近，如果一次吸引一次排斥则是磁体，如果两次都吸引则不是磁体。 （4）利用磁极磁性最强来判断：若A、B两根外形相同的钢棒，已知其中一根具有磁性，另一根没有磁性，具体的区分方法是，将A的一端从B的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。 6、消磁：通过撞击、煅烧或使用消磁器使磁体失去磁性的过程。 二、磁场 1、磁场：磁体周围存在着某种物质，这种物质叫做磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场（特殊物质）发生的。 2、磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生力的作用。 3、磁场的方向：物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是改点磁场的方向。 4、磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，使曲线上任一点的切线方向都跟该点磁场方向一致，就可以形象地描述磁场了，这样的曲线叫做磁感线。 （1）磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线是人们为了直观、形象的描述磁场的方向和分布情况而引入带有方向的曲线，它并不是真实存在的。正如探究光时，引入光线的概念一样。这在物理学上称为模型法。 （2）磁感线分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密，表示磁体两极处的磁场最强。 （3）磁感线是有方向的，磁体周围任意一点的磁场方向都是沿着磁感线从N极指向S极的。 （4）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；在磁体内部，磁感线从磁体的S极出发回到N极，形成一条条闭合曲线。 （5）在画图时，因受纸面的限制，只画了一个平面内的磁感线的分布情况。但实际上磁体周围的磁感线的分布是立体的，在磁体周围空间都分布有磁场。 （6）磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。 （7）磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。 三、地磁场 1、地磁场：地球本身相当于一个大磁体，地球周围存在着磁场，叫做地磁场。小磁针的N极总是指向北方，说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的，所以地磁场的北极应在应在地理的南极附近，地磁场的南极应在地理的北极附近。 2、磁偏角：地磁场的两极与地理两极并不重合，所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方向，而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角，称为磁偏角。历史上第一个记载地理和地磁两极不重合的人是我国宋代的沈括，他提出磁偏角的概念。 【易错警示】 1.磁场存在判断的误区：切忌认为看不见、摸不着就没有磁场，磁体周围一定存在磁场，例如小磁针发生偏转，就是受到了磁场的作用。 2.磁感线认识的误区：切忌认为磁感线是真实存在的线，磁感线只是描述磁场的假想曲线，例如磁体周围并没有真实的线条，只是我们用来表示方向和强弱。 1．【结合科技馆磁流体的科技场景考查安培定则的应用与磁场方向的判断】（2025·广东深圳·二模）小南在科技馆了解到一种新型功能材料——磁流体，当周围存在磁场时，磁流体就会“模拟”出磁感线的形状。在一杯水中放置一些磁流体，在杯子左、右两侧分别放置电磁铁A和永磁体B，就出现了如图甲所示的情景，图乙为其简化图。请在图乙中磁流体所“模拟”出的磁感线上用箭头标出磁场的方向，并在永磁体B右端括弧中标注磁极名。 2．【结合古代司南的历史文化场景考查地磁场与磁极的判断】（2025·广东肇庆·三模）指南针是我国古代的四大发明之一，如图所示是我国早期的指南针——司南。《论衡》中记载：“司 南之杓，投之于地，其柢指南。”指南针能指南北方向是由于受到 的作用；“其柢指南”中， “柢”是指南针的 极，“南”是指 （选填“地理”或“地磁”）的南极。 考点2 电生磁 【课标要求】通过实验认识电流的磁效应，了解通电直导线和通电螺线管的磁场，会用安培定则判断磁场方向。 奥斯特实验 在静止的小磁针上方放一根与小磁针平行的直导线，依次进行如图甲、乙、丙所示的操作。 （1）通电导线周围存在着磁场； （2）电流的磁场方向与电流方向有关。 电流的磁效应 通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应 一、电流的磁效应 二、通电螺线管的磁场 通电螺线管 （1）把导线缠绕在圆筒上，就做成了一个螺线管，也叫线圈。接通电源的螺线管叫通电螺线管。 （2）给螺线管通电后，各线圈产生的磁场叠加在一起，通电螺线管周围就产生了较强的磁场 通电螺线管外部的磁场 （1）通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关； （2）通电螺线管外部磁场跟条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极； （3）通电螺线管的内部也存在磁场，其磁场方向与外部相反（内外磁场方向大致走向相反） 通电螺线管的极性 通电螺线管两端的极性与通电螺线管中电流方向有关 通电螺线管两端的极性与通电螺线管中线圈的绕向有关 三、安培定则 安培定则 用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极） 安培定则的应用 已知通电螺线管中电流的方向，判断通电螺线管两端的极性。 具体方法： ①标出通电螺线管中电流的方向； ②用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流方向； ③大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，如图所示。 已知通电螺线管两端磁极，判断通电螺线管中电流的方向。 具体方法： ①先用右手握住通电螺线管，大拇指指向N极； ②弯曲的四指所指的方向就是螺线管中电流的方向； ③按照四指弯曲的方向在螺线管中标出电流方向。 【易错警示】 1.电流磁效应的误区：切忌认为只有磁体才有磁性，通电导线周围也会产生磁场，例如奥斯特实验说明电流周围存在磁场。 2.安培定则使用误区：切忌用左手判断通电螺线管磁极，必须用右手螺旋定则，例如手放反会导致 N、S 极判断完全相反。 1．【结合电磁门锁的生活场景考查安培定则、磁极间的相互作用及磁场方向的判断】（2025·广东江门·二模）如图是电磁门锁的原理简化图。当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，请在电源右端括号内标出“+”或“﹣”极，并标明A点的磁场方向和电磁铁右端磁极。 2．【结合诺贝尔物理学奖成果巨磁电阻效应的科技场景考查电磁铁特性与动态电路分析】（2025·广东梅州·模拟预测）法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了诺贝尔物理学奖.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象，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.实验小组设计了如图所示的电路，来探究某巨磁电阻（GMR）的阻值与磁场的关系。 (1)闭合开关S1，电磁铁的左边是 （选填“N”或“S”）极。将滑动变阻器R1的滑片向右端滑动，电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”）。 (2)闭合开关S1、S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动，观察到电流表示数增大，电压表示数 。（选填“增大”“减小”或“不变”） (3)分析上述实验现象可知：该巨磁电阻（GMR）的阻值随其周围磁场的增强而 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)若改变通电螺线管中的电流方向，还可以进一步探究巨磁电阻（GMR）的阻值大小与磁场的 是否有关。 考点3 电磁铁 电磁继电器 【课标要求】了解电磁铁的特点及影响磁性强弱的因素，知道电磁继电器的结构与工作原理，了解其应用。 一、电磁铁 电磁铁 用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时由磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁 电磁铁极性的判断 插入铁芯只是为了增强螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系 影响电磁铁磁性强弱的因素 电磁铁的匝数一定时，线圈中通过的电流越大，电磁铁的磁性越强 线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 电磁铁的特点及应用 特点：①磁性的有无可通过通断电流来控制；②磁极的极性可通过改变电流的方向来实现；③磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制 应用：（1）对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上；（2）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、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等 二、电磁继电器 1.定义：电磁继电器是利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断的装置，其实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。含电磁铁的电路称为低压控制电路，被控制的电路称为高压工作电路。 2.构造及工作原理：电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分。控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，在弹簧作用下释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开。从而通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。 3.电磁继电器的应用 远离高电压 利用电磁继电器可以通过控制低压电路通断间接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等。 远离有害环境 利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害环境，实现远距离控制。如核电站中的开关等。 实现自动控制 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，还可以实现对温度、压力、或光照的自动控制。如水位自动报警器、温度自动报警器等。 【易错警示】 1.电磁铁磁性强弱误区：切忌认为只要通电，磁性强弱就不变，电磁铁磁性与电流大小、线圈匝数都有关，例如电流越大、匝数越多，磁性越强。 2.电磁继电器作用误区：切忌把继电器当成普通开关，它是用低电压、弱电流控制高电压、强电流的开关，例如可以远距离控制大功率机器。 1．【结合温控自动报警器的科技场景考查电磁继电器、电功率与电能计算】（2025·广东广州·二模）小明想设计一款温控自动报警器，在水银温度计里封入一段金属丝，当温度在正常范围内时，绿灯亮表示正常；当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮表示警报，红灯和绿灯都是“220V，55W”的照明灯泡。 (1)请你按照小明的设想，请用笔画代替导线完成电路连接； (2)绿灯正常发光时的工作电流； (3)绿灯正常发光时的电阻； (4)这个报警器正常工作，红灯和绿灯总共消耗的电能是多少千瓦时？ 2．【结合农场储水箱自动注水装置的生产场景考查电磁继电器、压敏电阻特性、电功率与力学综合计算】（2025·广东佛山·三模）小帅为农场的储水箱设计了一个自动注水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为0.8m2，在其底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱注水。 压力F/N 180 185 190 195 200 压敏电阻R/Ω 18 17 16 14 12 (1)实现自动控制的电磁继电器的工作原理是利用了电流的 ；若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是 A； (2)要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为 Ω； (3)如图，从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是 J； (4)为了更加安全的工作，小华通过反复试验，只调整R0的大小，使水面离顶部还有0.05m时，水泵停止给水箱抽水，则此时R0的阻值为 Ω； (5)为了方便控制水箱的水位高低，请你提出一个改进措施： 考点4 电动机 【课标要求】了解磁场对通电导线的作用，知道电动机的工作原理、能量转化，了解电动机在生活中的应用。 一、磁场对通电导体的作用 1、磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中会受到力的作用。磁力的方向和电流方向、磁场方向有关。 2、磁场对通电线圈的作用 （1）通电线圈在磁场中受力会发生转动，但不能持续转动。 （2）如果不能使通过线圈的电流发生改变，通电线圈则不能持续的转动下去。 二、电动机 1、电动机 电动机构造 转子—转动的线圈；定子—固定不动的磁体 工作原理 根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的 线圈在磁场中的转动 通电后的线圈会转动，转过平衡位置后，受到的力要阻碍它的转动，故线圈又会减速至零，向反方向转动，这样线圈在平衡位置左右来回摆动，慢慢停下来，最后停在平衡位置 使线圈连续转动的方法 方法一：当线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，让线圈靠惯性转过后半周。但因为后半周线圈不受力的作用，故这种方法线圈的转动不稳定，动力弱。 方法二：在线圈转动的后半周，设法改变电流方向，使线圈在后半周也获得同转动方向相同的动力，这样线圈会平稳、有力地转动下去。实际的电动机就是采用该方法使线圈连续转动的，实现该目的的装置叫换向器。 换向器 当线圈转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而使线圈获得同转动方向相同的力，能持续转动下去 电动机中的能量转化 电动机在使用过程中，主要将电能转化为机械能对外做功 电动机优点 结构简单、体积小、效率高、制造方便、污染较小，种类繁多，能满足各种不同的需求 2、扬声器：扬声器俗称“喇叭”，是十分常见的把电信号转换成声信号的装置，在发声的电子设备中都能见到它。扬声器主要由磁铁、线圈、锥形纸盆等构成。当通入大小和方向不断变化的电流时，线圈会受到大小和方向不断变化的磁场的作用力从而发生振动，并带动相连的纸盆振动发声。 （1）构造如图：永久磁体、线圈、锥形纸盆。 （2）原理：通电导体在磁场中受力。 （3）工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音。 （4）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能。 【易错警示】 1.工作原理误区：切忌把电动机原理记成 “磁生电”，电动机原理是通电导体在磁场中受力运动，例如电风扇、电动车都用这个原理。 2.转向影响因素误区：切忌认为只改变磁场方向，电动机转向不变，电流方向或磁场方向任一改变，转向就改变，例如同时都变，转向反而不变。 1．【结合自制扬声器的手工实践场景考查磁场对电流的作用、安培定则及地磁场的对应关系】（2025·广东广州·三模）自制扬声器如图所示：在空心塑料筒外缠绕线圈并粘贴在纸杯底部，上方放置强磁铁。现将干电池连接在线圈两端，线圈 （选填“会”或“不会”）持续受到磁场的作用力，扬声器纸杯 （“会”或“不会”）持续发声，当线圈被磁铁吸引时，磁铁下方靠近线圈的磁极为 （选填“N”或“S”）极，该磁极类型与地理 （选填“北”或“南”）极对应的地磁极类型相同。 2．【结合国产新能源汽车涉水航行的科技场景考查电动机原理、压强、牵引力与效率的综合计算】（2025·广东深圳·二模）如图是国产比亚迪仰望U8电动汽车，该款汽车既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中涉水航行。该车满载时的总质量是4t，静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2，g取10N/kg。求： (1)新能源电动汽车的核心部件是电动机，电动机的工作原理是 。 (2)该车满载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少？ (3)该车在水中以3.6km/h的速度匀速直线航行1.5h，消耗电能4kW·h，此时电动机输出功率为2kW，汽车航行过程中受到的牵引力是多少？此时电动机的效率是多少？ 考点5 磁生电 【课标要求】通过实验认识电磁感应现象，知道发电机的工作原理与能量转化，了解其在生产生活中的应用。 一、电磁感应现象 1、电磁感应现象：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。这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。 2、感应电流的方向：感应电流的方向跟导线在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。 3、产生感应电流的条件：第一电路闭合；第二部分导体切割磁感线运动。 （1）导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流。 （2）导体做切割磁感线运动。 4、感应电流的大小 （1）导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大。 （2）磁场越强，感应电流越大。 （3）线圈匝数越多，感应电流越大。 5、探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 实验器材：蹄形磁体、灵敏电流计、导线。 实验步骤 （1）让导线在磁场中静止，观察电流计的指针是否偏转， （2）让导线在磁场中静止，换用强磁体，观察电流计的指针是否偏转。 （3）让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而换用匝数更多的线圈，观察电流计的指针是否偏转。 （4）让导线在磁场中沿不同方向运动，观察电流计的指针是否偏转。 （5）磁体不动，改变导线运动方向，观察电流计的指针偏转方向。 （6）保持导线运动方向不变，对调磁极，观察电流计的指针偏转方向。 实验结论 （1）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）感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关 二、发电机 1、交变电流及其频率 （1）交变电流：大小和方向做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流。 （2）频率：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫频率。其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国家庭电网以交流供电，频率为50Hz。 2、发电机 （1）构造：磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成。 （2）工作原理：电磁感应。 （3）能量转化：机械能转化为电能。 （4）直流发电机：交流发电机线圈内产生的是交变电流，向外输出的也是交变电流；直流发电机线圈内产生的也是交变电流，但在对外输出时把两个铜环换成了换向器，通过换向器的作用使输出电流变成直流电。 3、动圈式话筒 （1）构造如图所示 （2）工作原理：电磁感应现象。 （3）工作过程：对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起 振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通过扬 声器还原成声音。 （4）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能；话筒是电磁感应现象原理，扬声器是通电导体在磁场中受力原理。 （5）发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理；电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理。 【易错警示】 1.感应电流产生误区：切忌认为导体在磁场中运动就一定有电流，必须是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，例如电路不闭合，只会有电压没有电流。 2.工作原理误区：切忌把发电机和电动机原理混淆，发电机是磁生电（电磁感应），例如发电机将机械能转化为电能。 1．【结合新能源汽车无线充电的科技场景考查电磁感应现象的识别】（2025·广东深圳·二模）新能源汽车发展前景良好，随着新能源汽车的普及，充电技术也在不断创新，其中无线充电成为未来发展的趋势之一。无线充电安全方便，不需要汽车用导线连接电源，还能与智能交通系统结合，实现自动泊车充电。如图，新能源汽车在进行无线充电时，受电线圈的工作原理与下列哪个实验的原理相同（　　） A． B． C． D． 2．【结合探究实验的课堂场景考查磁场对电流的作用、电磁感应现象及影响感应电流的因素】（2025·广东清远·二模）小雪设计了以下探究实验，请回答下列问题。 (1)图甲中，闭合开关，给铜棒ab通电，ab向右运动，表明ab在磁场中受到 的作用； (2)图甲中，磁场方向不变，对调电源正负极，连接电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明 ； (3)图乙中，当开关闭合，导体棒AB向右运动时，灵敏电流计指针 （填“会”或“不会”）发生偏转； (4)通过图乙实验可得：闭合电路的部分导体在磁场中做 ，导体中会产生感应电流；如图丙，让条形磁体在线圈中竖直上下运动，灵敏电流计的指针 （填“会”或“不会”）偏转； (5)请列举一个利用图乙实验结论的生活实例： 。 拓展01 跨学科实践：制作简易直流电动机 1、重点 （1）核心原理：通电导线在磁场中受力运动，力的方向与电流、磁场方向相关，是线圈转动的根本动力。 （2）换向关键：换向器在线圈越过平衡位置时自动改变电流方向，本实践“半周刮漆”是其简易替代，需掌握操作规范。 （3）电动机三要素：①构造；②原理；③能量转化。 （4）实践操作重点：漆皮处理、线圈绕制、电路通路检测。 2、难点 （1）平衡位置困境：线圈平面与磁场垂直时受力平衡，需通过“半周断电+惯性”突破阻碍。 （2）受力方向判断：需结合电流和磁场方向，避免单一因素判断错误，初中阶段侧重定性理解。 （3）换向时机与结构：明确“线圈越过平衡位置瞬间”是电流换向关键，理解专业电动机“铜半环+电刷”与本实践简易方案的差异。 （4）能量转化辨析：电动机是非纯电阻电路，电能不全转机械能，少量转内能。 （5）故障归因：线圈不转等问题需结合理论判断是漆皮错误、电路不通还是磁场不足，避免盲目调试。 3、制作简易直流电动机需用漆包线绕制线圈（刮去一端全部漆、另一端半周漆实现换向），搭配电池（提供电流）、强磁体（提供磁场），利用 “磁场对通电线圈的作用力” 使线圈持续转动，直观验证电动机工作原理，同时锻炼动手与跨学科应用能力。 【教考衔接】跨学科实践。 制作简易直流电动机 在制作小电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约的矩形线圈，从线圈的两端各拉出约，然后用小刀刮两端引线的漆皮，如图，用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上，两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块永磁体。通电的线圈周围会产生磁场，变成一个电磁铁。这个电磁铁的下端（靠近永磁体的一端）会与底座上的永磁体产生吸力或斥力，推动线圈旋转。当线圈因惯性转过半圈后，刮的绝缘漆部分转到与支架接触的位置，电路自动断开。此时线圈依靠惯性继续转动。当刮光部分再次接触支架时，电路重新接通，并获得下一次推力。如此反复的“通电—推动—断电—惯性—再通电”循环，就使得线圈持续旋转下去。 (1)线圈在转动过程中将 能转化为 能。 (2)实验中增加一节干电池后，发现线圈的转速变快，说明线圈的转速与 有关。 (3)接通电源后，发现线圈不转动，写出一条可能让线圈转动起来的措施： 。 1．（2025·广东揭阳·二模）如图所示，小明探究什么情况下磁可以生电。导体按以下方式运动，能产生感应电流的是（　　） A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向右 D．静止不动 2．（2025·广东广州·二模）如图所示，通电螺线管旁分别放置小磁针，其中小磁针静止后的指向正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（2025·广东深圳·三模）关于如图所示的四个电磁实验，下列说法中正确的是（    ） A．实验甲：开关S闭合，小磁针发生偏转，表明通电导线的周围存在磁感线 B．实验乙：开关S闭合，导体ab在磁场中运动，电动机是利用这一原理制成 C．实验丙：开关S闭合，电磁铁上端为S极，电动机工作 D．实验丁：开关S闭合，只要导体ab在磁场中运动，导体中就有电流产生 4．（2025·广东深圳·模拟预测）2024年深圳新能源汽车销量领跑全国，标志着环保出行理念深入深圳人心中。和燃油车相比，新能源汽车用电作为动力驱动汽车前进，如图所示的实验和其原理最接近的是（　　） A．同名磁极相互排斥 B．电流的磁效应 C．通电导体在磁场中受到力的作用 D．电磁感应原理 5．（2025·广东深圳·二模）如图，新能源汽车在进行无线充电时，受电线圈的工作原理与下列哪个实验的原理相同（　　） A． B． C． D． 6．（2025·广东广州·二模）如图所示，为电动机工作原理图，线圈abcd从甲图位置变为乙图位置，已知图甲中导线cd所受磁场力的方向竖直向下，以下说法正确的是（　　） A．图甲中ab边所受磁场力的方向是竖直向下 B．图甲中，发生的能量转化是机械能转化为电能 C．图乙中cd边所受磁场力的方向是竖直向下 D．图乙中，把电池拆下来接上灵敏电流计，快速转动线圈，灵敏电流计指针会偏转 7．（2025·广东·二模）在信息传递比赛中，小敏同学制作了一套如图装置传递信息，闭合开关，手动将导体a沿导轨水平向右移动，导体b也随之向右运动起来。忽略导体与导轨之间的摩擦，关于此过程，下列说法中正确的是（　　） A．a动起来是因为电流的磁效应 B．a水平向右移动的过程中，相当于发电机 C．若手动将a沿导轨水平向左移动，b会运动 D．b的能量转化是：机械能转化为电能 8．（2025·广东东莞·一模）关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图的实验说明磁场能产生电流 B．乙图的实验所揭示的原理可制成发电机 C．丙图是演示电磁感应现象的实验装置 D．丁图中麦克风是应用了丙实验装置的工作原理 9．（2025·广东汕头·一模）如图甲所示，在奥斯特实验中，导线通电瞬间，小磁针发生偏转，该现象说明通电导线周围存在 ，若将导线绕成螺线管并通电，如图乙所示，则通电螺线管的端是 极。如图丙所示， （选填“电动机”或“发电机”）是应用这一原理工作的。 10．（2025·广东东莞·三模）如1图所示是银行卡信息读卡器，将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时，相当于磁体穿过闭合金属线圈，产生了 ，经读卡器处理，就能识别卡片信息。如2图所示“风能一太阳能”路灯示意图，图中和读卡器原理相同的是 （选填“风力发电机”、“太阳能电池”或“蓄电池”），都是利用了 原理。 11．（2025·广东广州·三模）小明打开一只电流表的外壳，观察电流表的内部结构，示意图如图甲所示。给电表线圈通入电流I后，线圈顺时针转动； (1)撤去磁体，再次给电表线圈通入大小和方向均相同的电流I，指针将 （选填“不动”，“顺时针转动”或“逆时针转动”）。 (2)小明把线圈拆出来,其侧面示意图如图乙，则通入图乙中标示方的电流I时，它的P端是 极（选填“N”或“S”极）。 (3)把磁体、线圈装回原来位置，若让电流从B接线柱流入，A接线柱流出，线圈受到磁体的力如图甲所示；若仅改变电流方向，让电流从A接线柱流入，B接线柱流出，请在图丙中画出线圈Q点受力的示意图 ； 12．（2025·广东·模拟预测）如图所示的装置，甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，通过导线连接构成闭合电路，推动甲线圈摆动切割磁感线，在闭合电路中产生 ，同时乙线圈会随之摆动，此时乙线圈相当于 （选填“电动机”或“发电机”）。如果只将乙线圈处的磁体两极位置对调，重复刚才操作，则乙线圈的摆动方向与之前 （选填“相同”或“相反”）。 13．（2025·广东·二模）综合实践活动中，小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪，小林自制的坐位体前屈项目测试仪在使用过程中经常会因为温度过高而停止工作，为了解决这个问题，小林设计了如图所示的“自动制冷降温装置”，要求：当测试仪的温度过高时，电磁铁把衔铁吸下，接通工作电路，启动降温系统； (1)已知控制电路电源电压恒定不变，为了符合设计要求，需要在虚线框内接入一个热敏电阻，现有、两个热敏电阻可供选择，其阻值随温度变化的关系如表所示，应选用 （选填“”或“”）接入电路； 20 30 40 50 60 200 125 90 75 70 25 30 45 60 105 (2)控制电路接通时，电磁铁的上端为 （选填“N”、“S”）极。 14．（2025·广东深圳·三模）某模拟实验中，非核氢弹的引爆电路需通过电磁继电器防止误触。其内部电路图简化如下，其中U1=6V，U2=24V，R1阻值为5Ω。闭合开关S，此时电磁铁的下端为 极；当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁的磁性会变 ；当通过电磁铁线圈（电阻不计）的电流≥0.3A时，电磁铁吸合衔铁，切断工作电路，引爆装置不点燃。电磁铁为防止误触引爆（即工作电路始终断开），滑动变阻器RP的阻值不能超过 Ω。由于长时间使用导致U1降低，为保证装置能及时切断工作电路，可以适当 （选填“增大”或“减小”）RP的阻值。 15．（2025·广东潮州·二模）开关S闭合后通电螺线管和条形磁铁A之间磁感线的形状如图所示，请在图中标出三条磁感线的方向和条形磁铁A的两个磁极； 16．（2025·广东梅州·模拟预测）如图所示，请画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。 17．（2025·广东汕头·三模）图1是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为220V，电热丝R0的阻值为88Ω；控制电路电源电压为8V，线圈的电阻R1为10Ω，调温电阻R2最大阻值为120Ω；热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如图2所示。R0和R3均置于恒温箱中，当继电器线圈中的电流达到50mA时，继电器的衔铁会被吸下。求： (1)S闭合时，电磁铁上端是 极（用字母表示），当恒温箱中温度升高时，线圈中的电流将变 ； (2)恒温箱中温度保持为40℃，R3的阻值为 Ω，此时R2的阻值为 Ω； (3)R0工作时，功率为 W； (4)该恒温箱能设定的最高温度为 ℃。 18．（2025·广东深圳·三模）小深带领的项目式学习小组想研究如图所示的这款能自动回洗抹布的拖地机器人，它能根据需求设置抹布的干湿程度。 【问题驱动】 项目小组确定探究问题：影响此拖地机器人抹布脱水性能的因素。经查阅，脱水性能的主要指标是。 【项目研究】（1）项目组猜想脱水效率可能跟抹布的材料、脱水转速、脱水时间有关，探究过程及数据记录如下： 实验次数 材料 干抹布的质量m1/g 湿抹布的质量m2/g 脱水转速v/r·min-1 脱水时间t/s 脱水后的抹布的质量m3/g 1 棉布 40 160 400 50 136 2 雪尼尔 40 168 400 50 128 3 雪尼尔 40 168 600 50 110 4 雪尼尔 40 168 600 60 110 5 雪尼尔 40 168 600 70 110 【研究方法】 项目小组在探究影响拖地机器人抹布脱水性能时主要采用的研究方法是 。 【解释交流】 ①请根据数据计算第1次实验的脱水效率为 %。 ②请你找出该探究过程中的一处不足： 。 ③分析证据可知：使拖地机器人脱水效率达到最高且最省电的办法是实验数据记录表格中第 次； 【项目迭代】 （2）为了优化拖地模式，项目组同学设计了自动检测污渍功能和根据污渍情况增减拖地压力功能的模型图，如甲图所示。小灯泡L发出的光经地面反射到光敏电阻R上，有污渍处反光量E较小。R的阻值随反光量E的变化如图乙所示，产品指标评价表如下： 产品指标评价表 等级指标 合格 待改进 1 能检测到污渍 不能检测到污渍 2 能在对应位置增加拖地压力 不能在对应位置增加拖地压力 【分析评价】 ①开关闭合时，抹布对地板的压力大于开关断开时的压力，则磁铁的上端应为 极。 若电源电压恒为6V，小灯泡电阻RL=10Ω保持不变，流过电磁铁的电流每改变0.04A，压力就改变1N，则地面反光量从40cd降低到5cd的过程中，压力 （选填“增加”或“减小”）了 N（电磁铁电阻忽略不计）； ②根据产品指标评价表，请你对该模型的两项指标做出等级评价： 等级指标 合格或有待改进 理由（有待改进才需要说明理由） 1 2 19．（2025·广东深圳·模拟预测）2024年深圳全社会用电量1214.9亿千瓦时，同比增长7.7%，其中，工业用电量、服务业用电量、居民用电户数和用电量等指标均呈较大幅度增长。发电机的发明能够满足人们对电力的需求，保障电力供应的稳定性和可靠性。某学习小组开展了“制作简易发电机”的跨学科实践活动。 【活动目的】通过磁生电的简单实验，结合电动机的基本结构，制作简易发电机，并进行改进和评价。 【活动方案】 （一）结合相关物理知识，设计简易发电机； （二）结合材料学等学科知识，制作简易发电机； （三）结合工程和技术操作，改进和评价风力发电机。 【实施过程】 （一）设计简易发电机 (1)学习小组收集到磁生电实验的资料如图甲所示，为使灵敏电流计指针发生偏转，金属棒应该 （填“上下”“左右”或“前后”）运动；该实验原理为 。 (2)参考电动机的内部结构后，小组决定使用齿轮结构，如图乙所示，齿轮B带动齿轮A转动，齿轮A有15个齿，齿轮B有30个齿，将摇柄和齿轮B中心轴拼接，摇柄（齿轮B）转动36圈，齿轮A转动 圈。 (3)摇动手柄经由橡皮筋带动电机转动，小组选择绷得紧的橡皮筋，是为了 。 （二）制作简易手摇发电机 (4)拼接完成后，得到如图丙所示的手摇发电机，将发电机两端接在规格为“3V 150mA”的灯泡上，转动摇柄，灯泡亮起，此时发电机发生的能量转化为 要使灯泡更亮，可以 ；若该简易发电机能量转化效率为50%，每转一圈消耗机械能1.2J，为使灯泡正常工作，同学摇柄转速应为 r/min。 (5)发电机工作一段时间后，电机温度升高，但与之串联的导线温度却几乎没有变化，原因是 。 （三）制作风力发电机 【交流与评价】 (6)小余提出，可以将手柄替换为扇叶，实现风力发电。为更大限度利用风能，风向和扇叶的摆放方向应该如（　　）所示。 A． B． C． (7)和手摇发电机相比，请对改进后的风力发电机进行评价 。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题16 电与磁 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·思维导图·网络构建 4 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 磁现象 磁场 4 教材·知识夯基 一、磁现象 二、磁场 三、地磁场 中考·新考法聚焦 考法1 结合科技馆磁流体的科技场景考查安培定则的应用与磁场方向的判断 考法2 结合古代司南的历史文化场景考查地磁场与磁极的判断 考点2 电生磁 8 教材·知识夯基 一、电流的磁效应 二、通电螺线管的磁场 三、安培定则 中考·新考法聚焦 考法1 结合电磁门锁的生活场景考查安培定则、磁极间的相互作用及磁场方向的判断 考法2 结合诺贝尔物理学奖成果巨磁电阻效应的科技场景考查电磁铁特性与动态电路分析 考点3 电磁铁 电磁继电器 11 教材·知识夯基 一、电磁铁 二、电磁继电器 中考·新考法聚焦 考法1 结合温控自动报警器的科技场景考查电磁继电器、电功率与电能计算 考法2 结合农场储水箱自动注水装置的生产场景考查电磁继电器、压敏电阻特性、电功率与力学综合计算 考点4 电动机 14 教材·知识夯基 一、磁场对通电导体的作用 二、电动机 中考·考法聚焦 考法1 结合自制扬声器的手工实践场景考查磁场对电流的作用、安培定则及地磁场的对应关系 考法2 结合国产新能源汽车涉水航行的科技场景考查电动机原理、压强、牵引力与效率的综合计算 考点5 磁生电 17 教材·知识夯基 一、电磁感应现象 二、发电机 中考·新考法聚焦 考法1 结合新能源汽车无线充电的科技场景考查电磁感应现象的识别 考法2 结合探究实验的课堂场景考查磁场对电流的作用、电磁感应现象及影响感应电流的因素 04·素养拓展·思维进阶 21 拓展01 跨学科实践：制作简易直流电动机 05·优题精选·练能提分 22 考点 考查形式 考查内容 考法分析 磁现象 磁场 ☑选择题 ☑填空题 磁体、磁极、磁化的概念；磁场的基本性质；磁感线的分布；地磁场的特点 1、直接考查磁极间的相互作用规律。如2025广东省卷T16（3）。 2、区分磁场与磁感线，理解地磁场的南北极与地理南北极的关系。 电生磁 ☑选择题 ☑填空题 ☑作图题 电流的磁效应（奥斯特实验）；通电螺线管的磁场分布；安培定则的应用 结合医学科技的应用，判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系。如2025广州T8、2025深圳T10。 电磁铁 电磁继电器 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 电磁铁的工作原理；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的结构与工作过程 1、结合高新科技应用，考查电磁继电器的结构、原理。如2024广东省卷T22。 2、通过实验 探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验装置和实验步骤。如2024广州T17。 电动机与磁生电 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 磁场对通电导线的作用；电动机的工作原理；电磁感应现象（法拉第实验）；发电机的工作原理 1、直接判断影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素。如2025广东省卷T6、2024广东省卷T13、2023广州T7。 2、结合高新科技应用，考查 发电机的构造和工作原理。如2024深圳T18。 命题新趋势 1、弘扬传统文化：通过引入我国古代四大发明之一的指南针、宋代沈括《梦溪笔谈》中对磁现象的记载，以及传统罗盘在航海、风水文化中的应用，丰富考查形式的同时渗透传统文化，借助古代科技典籍促进学科间的融合。 2、生活场景化：以电磁继电器控制的家用自动控制装置、电动自行车的电动机、无线充电设备、磁悬浮列车模型等生活中常见的电磁应用场景为载体，展现电与磁的相互转化原理。 3、科技前沿化：结合我国在电磁弹射、超导磁体、卫星导航、无线电能传输等领域的最新科技成果，考查电生磁、磁生电的原理及应用，体现物理与前沿科技的紧密联系。 命题预测 1、注重情境创设：试题将更多融入中华优秀传统文化、前沿科技和日常生活等真实情境，考查学生应用电与磁的相关原理解决电磁感应现象判断、电动机与发电机工作原理区分等实际问题的能力。 2、强化实验探究：用实验考查学生对 “探究通电螺线管的磁场分布”“探究电磁感应现象” 等实验的理解，重点关注控制变量法的应用、实验现象分析及实验结论的推导，而非单纯记忆实验结论。 3、出现跨学科融合：部分题目开始体现物理与地理、工程技术的融合，例如，结合地磁场的分布分析指南针的指向原理，或结合电磁继电器的电路设计分析工业自动控制的工作流程。 考点1 磁现象 磁场 【课标要求】知道磁体、磁极、磁化等磁现象，了解磁场的存在与方向，知道磁感线的作用，了解地磁场。 一、磁现象 1、磁性：我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。铁、钴、镍等物质称为铁磁性物质（磁性材料）。 2、磁体：具有磁性的物体叫做磁体。 磁体的特点：一是能吸引磁性材料；二是吸引磁性材料时，不必与这些物体直接接触，如隔着薄木板，磁体也能吸引铁块。 3、磁极：条形磁体的两端磁性最强，中间部位磁性最弱。磁体吸引能力最强的两个部位叫磁极。 （1）能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极（S极），指北的那个磁极叫北极（N极）。 （2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 4、磁化：一些物体在磁体（或电流）的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。 磁化有三种方式： （1）将能够被磁化的物体放入强磁体周围。 （2）将能够被磁化的物体放入强电流周围。 （3）用磁体的南极或北极，沿能被磁化的物体向一个方向摩擦几次。 （4）磁化在生活中的相关现象：磁带和磁卡利用了它们能够被磁化的原理；磁性材料在高温条件下，有去磁的现象；磁带、磁盘、磁卡等物体不适合在磁场环境和高温环境保存．彩色电视显像管被磁化后颜色失真；机械手表被磁化后走时不准。 5、判断物体是否具有磁性的方法 （1）利用磁体的指向性来判断：把被检物体悬挂起来在水平方向可以自由转动，静止时总是一端指南一端指北，则是磁体，静止时指向无规律则不是磁体。 （2）利用磁体的吸铁性来判断：把被检物体靠近铁钉，如果吸引则是磁体，如果不吸引则不是磁体。 （3）利用磁极间作用规律来判断：把被检物体分别与已知磁体的S极和N极靠近，如果一次吸引一次排斥则是磁体，如果两次都吸引则不是磁体。 （4）利用磁极磁性最强来判断：若A、B两根外形相同的钢棒，已知其中一根具有磁性，另一根没有磁性，具体的区分方法是，将A的一端从B的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。 6、消磁：通过撞击、煅烧或使用消磁器使磁体失去磁性的过程。 二、磁场 1、磁场：磁体周围存在着某种物质，这种物质叫做磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场（特殊物质）发生的。 2、磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生力的作用。 3、磁场的方向：物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是改点磁场的方向。 4、磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，使曲线上任一点的切线方向都跟该点磁场方向一致，就可以形象地描述磁场了，这样的曲线叫做磁感线。 （1）磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线是人们为了直观、形象的描述磁场的方向和分布情况而引入带有方向的曲线，它并不是真实存在的。正如探究光时，引入光线的概念一样。这在物理学上称为模型法。 （2）磁感线分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密，表示磁体两极处的磁场最强。 （3）磁感线是有方向的，磁体周围任意一点的磁场方向都是沿着磁感线从N极指向S极的。 （4）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；在磁体内部，磁感线从磁体的S极出发回到N极，形成一条条闭合曲线。 （5）在画图时，因受纸面的限制，只画了一个平面内的磁感线的分布情况。但实际上磁体周围的磁感线的分布是立体的，在磁体周围空间都分布有磁场。 （6）磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。 （7）磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。 三、地磁场 1、地磁场：地球本身相当于一个大磁体，地球周围存在着磁场，叫做地磁场。小磁针的N极总是指向北方，说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的，所以地磁场的北极应在应在地理的南极附近，地磁场的南极应在地理的北极附近。 2、磁偏角：地磁场的两极与地理两极并不重合，所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方向，而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角，称为磁偏角。历史上第一个记载地理和地磁两极不重合的人是我国宋代的沈括，他提出磁偏角的概念。 【易错警示】 1.磁场存在判断的误区：切忌认为看不见、摸不着就没有磁场，磁体周围一定存在磁场，例如小磁针发生偏转，就是受到了磁场的作用。 2.磁感线认识的误区：切忌认为磁感线是真实存在的线，磁感线只是描述磁场的假想曲线，例如磁体周围并没有真实的线条，只是我们用来表示方向和强弱。 1．【结合科技馆磁流体的科技场景考查安培定则的应用与磁场方向的判断】（2025·广东深圳·二模）小南在科技馆了解到一种新型功能材料——磁流体，当周围存在磁场时，磁流体就会“模拟”出磁感线的形状。在一杯水中放置一些磁流体，在杯子左、右两侧分别放置电磁铁A和永磁体B，就出现了如图甲所示的情景，图乙为其简化图。请在图乙中磁流体所“模拟”出的磁感线上用箭头标出磁场的方向，并在永磁体B右端括弧中标注磁极名。 【答案】 【详解】如图所示，螺线管的右侧为N极，磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的，故永磁体B的左端为S极，右端为N极。如图所示： 2．【结合古代司南的历史文化场景考查地磁场与磁极的判断】（2025·广东肇庆·三模）指南针是我国古代的四大发明之一，如图所示是我国早期的指南针——司南。《论衡》中记载：“司 南之杓，投之于地，其柢指南。”指南针能指南北方向是由于受到 的作用；“其柢指南”中， “柢”是指南针的 极，“南”是指 （选填“地理”或“地磁”）的南极。 【答案】 地磁场 南 地理 【详解】[1]地球本身是一个大磁体，周围存在地磁场，指南针在磁场中会受到地磁场的作用，从而指向南北方向。 [2]地磁的北极在地理南极附近，根据异名磁极相互吸引，指南针中指向地理南极的 “柢”，是它的南极。 [3]日常所说的“南方”，指的是地球表面的地理南极，并非地磁南极。 考点2 电生磁 【课标要求】通过实验认识电流的磁效应，了解通电直导线和通电螺线管的磁场，会用安培定则判断磁场方向。 奥斯特实验 在静止的小磁针上方放一根与小磁针平行的直导线，依次进行如图甲、乙、丙所示的操作。 （1）通电导线周围存在着磁场； （2）电流的磁场方向与电流方向有关。 电流的磁效应 通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应 一、电流的磁效应 二、通电螺线管的磁场 通电螺线管 （1）把导线缠绕在圆筒上，就做成了一个螺线管，也叫线圈。接通电源的螺线管叫通电螺线管。 （2）给螺线管通电后，各线圈产生的磁场叠加在一起，通电螺线管周围就产生了较强的磁场 通电螺线管外部的磁场 （1）通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关； （2）通电螺线管外部磁场跟条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极； （3）通电螺线管的内部也存在磁场，其磁场方向与外部相反（内外磁场方向大致走向相反） 通电螺线管的极性 通电螺线管两端的极性与通电螺线管中电流方向有关 通电螺线管两端的极性与通电螺线管中线圈的绕向有关 三、安培定则 安培定则 用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极） 安培定则的应用 已知通电螺线管中电流的方向，判断通电螺线管两端的极性。 具体方法： ①标出通电螺线管中电流的方向； ②用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流方向； ③大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，如图所示。 已知通电螺线管两端磁极，判断通电螺线管中电流的方向。 具体方法： ①先用右手握住通电螺线管，大拇指指向N极； ②弯曲的四指所指的方向就是螺线管中电流的方向； ③按照四指弯曲的方向在螺线管中标出电流方向。 【易错警示】 1.电流磁效应的误区：切忌认为只有磁体才有磁性，通电导线周围也会产生磁场，例如奥斯特实验说明电流周围存在磁场。 2.安培定则使用误区：切忌用左手判断通电螺线管磁极，必须用右手螺旋定则，例如手放反会导致 N、S 极判断完全相反。 1．【结合电磁门锁的生活场景考查安培定则、磁极间的相互作用及磁场方向的判断】（2025·广东江门·二模）如图是电磁门锁的原理简化图。当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，请在电源右端括号内标出“+”或“﹣”极，并标明A点的磁场方向和电磁铁右端磁极。 【答案】 【详解】条形磁体的右端是N极，当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，说明电磁铁的左端是S极，右端是N极； 根据安培定则可知，电流从电磁铁线圈的右后侧流入，从左前侧流出，因此电源右端是正极； 在磁体外部，磁感线从N极发出，回到S极，所以A点磁感线的方向向左，如图： 2．【结合诺贝尔物理学奖成果巨磁电阻效应的科技场景考查电磁铁特性与动态电路分析】（2025·广东梅州·模拟预测）法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了诺贝尔物理学奖.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象，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.实验小组设计了如图所示的电路，来探究某巨磁电阻（GMR）的阻值与磁场的关系。 (1)闭合开关S1，电磁铁的左边是 （选填“N”或“S”）极。将滑动变阻器R1的滑片向右端滑动，电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”）。 (2)闭合开关S1、S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动，观察到电流表示数增大，电压表示数 。（选填“增大”“减小”或“不变”） (3)分析上述实验现象可知：该巨磁电阻（GMR）的阻值随其周围磁场的增强而 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)若改变通电螺线管中的电流方向，还可以进一步探究巨磁电阻（GMR）的阻值大小与磁场的 是否有关。 【答案】(1) S 减弱 (2)减小 (3)减小 (4)方向 【详解】（1）[1]对于电磁铁磁极的判断，根据安培定则（右手螺旋定则），用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，大拇指所指的那端就是螺线管的N极。观察电路，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，所以右手四指沿电流方向，大拇指指向右端，因此电磁铁的左边是S极。 [2]滑动变阻器的滑片向右端滑动时，接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大。根据欧姆定律，电路中的电流变小。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越小，磁性越弱，所以电磁铁的磁性减弱。 （2）闭合开关S1、S2，保持R2滑片位置不变，将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动，滑动变阻器R1接入电路中电阻变小，根据欧姆定律知，左侧电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，观察到右侧电路中，电流表示数增大，因为R2的阻值不变，根据得，R2的两端电压变大，根据串联电路分压原理，电压表示数减小。 （3）由（2）的分析可知，当磁场增强时，电流表示数增大（说明电路中总电阻减小），因为R2的阻值不变，所以巨磁电阻（GMR）的阻值减小，即该巨磁电阻（GMR）的阻值随其周围磁场的增强而减小。 （4）改变通电螺线管中的电流方向，螺线管的磁场方向会改变，而磁场的强弱不变，所以还可以进一步探究巨磁电阻（GMR）的阻值大小与磁场的方向是否有关。 考点3 电磁铁 电磁继电器 【课标要求】了解电磁铁的特点及影响磁性强弱的因素，知道电磁继电器的结构与工作原理，了解其应用。 一、电磁铁 电磁铁 用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时由磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁 电磁铁极性的判断 插入铁芯只是为了增强螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系 影响电磁铁磁性强弱的因素 电磁铁的匝数一定时，线圈中通过的电流越大，电磁铁的磁性越强 线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 电磁铁的特点及应用 特点：①磁性的有无可通过通断电流来控制；②磁极的极性可通过改变电流的方向来实现；③磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制 应用：（1）对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上；（2）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、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等 二、电磁继电器 1.定义：电磁继电器是利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断的装置，其实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。含电磁铁的电路称为低压控制电路，被控制的电路称为高压工作电路。 2.构造及工作原理：电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分。控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，在弹簧作用下释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开。从而通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。 3.电磁继电器的应用 远离高电压 利用电磁继电器可以通过控制低压电路通断间接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等。 远离有害环境 利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害环境，实现远距离控制。如核电站中的开关等。 实现自动控制 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，还可以实现对温度、压力、或光照的自动控制。如水位自动报警器、温度自动报警器等。 【易错警示】 1.电磁铁磁性强弱误区：切忌认为只要通电，磁性强弱就不变，电磁铁磁性与电流大小、线圈匝数都有关，例如电流越大、匝数越多，磁性越强。 2.电磁继电器作用误区：切忌把继电器当成普通开关，它是用低电压、弱电流控制高电压、强电流的开关，例如可以远距离控制大功率机器。 1．【结合温控自动报警器的科技场景考查电磁继电器、电功率与电能计算】（2025·广东广州·二模）小明想设计一款温控自动报警器，在水银温度计里封入一段金属丝，当温度在正常范围内时，绿灯亮表示正常；当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮表示警报，红灯和绿灯都是“220V，55W”的照明灯泡。 (1)请你按照小明的设想，请用笔画代替导线完成电路连接； (2)绿灯正常发光时的工作电流； (3)绿灯正常发光时的电阻； (4)这个报警器正常工作，红灯和绿灯总共消耗的电能是多少千瓦时？ 【答案】(1) (2)0.25 (3)880 (4)0.11 【详解】（1）当温度在正常范围内时，液体没有达到金属丝下端时，绿灯发光，绿灯和工作电源构成通路，把绿灯和工作电源接通。当温度升高，液体升高到金属丝下端时，左端的控制电路接通，把温度计、控制电源、电磁铁连接起来，此时电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁和下面的动触头连通，红灯发光，此时红灯、工作电源构成通路，而继电器相当于开关，应串联在火线与用电器之间，如图所示： （2）红灯和绿灯都是“220V，55W”的照明灯泡，绿灯正常发光时的工作电流 （3）绿灯正常发光时的电阻 （4）报警器正常工作时，红灯、绿灯单独工作，电功率为55W=0.055kW，消耗的电能 2．【结合农场储水箱自动注水装置的生产场景考查电磁继电器、压敏电阻特性、电功率与力学综合计算】（2025·广东佛山·三模）小帅为农场的储水箱设计了一个自动注水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为0.8m2，在其底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱注水。 压力F/N 180 185 190 195 200 压敏电阻R/Ω 18 17 16 14 12 (1)实现自动控制的电磁继电器的工作原理是利用了电流的 ；若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是 A； (2)要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为 Ω； (3)如图，从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是 J； (4)为了更加安全的工作，小华通过反复试验，只调整R0的大小，使水面离顶部还有0.05m时，水泵停止给水箱抽水，则此时R0的阻值为 Ω； (5)为了方便控制水箱的水位高低，请你提出一个改进措施： 【答案】(1) 磁效应 2 (2)10 (3)3900 (4)7 (5)在控制电路中串联一个滑动变阻器 【详解】（1）[1]电磁继电器的主要部分是电磁铁，其工作原理是利用了电流的磁效应。 [2]水泵正常工作时通过的电流 （2）长方体的体积 长方体浸没在水中，其排开水的体积 则长方体受到的浮力 此时压敏电阻受到的压力 由表可知，总电阻 定值电阻的阻值 （3）当空水箱注满水时，水的质量 在从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水上升的高度是水箱高度的二分之一，则水的重力所做的功 （4）水面离顶部还有0.05m时长方体受到的浮力 此时压敏电阻受到的压力 由表可知R压1=17Ω，总电阻 定值电阻的阻值 （5）为了方便控制水箱的水位高低，需要改变控制电路中电流的大小，可以在控制电路中串联一个滑动变阻器。 考点4 电动机 【课标要求】了解磁场对通电导线的作用，知道电动机的工作原理、能量转化，了解电动机在生活中的应用。 一、磁场对通电导体的作用 1、磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中会受到力的作用。磁力的方向和电流方向、磁场方向有关。 2、磁场对通电线圈的作用 （1）通电线圈在磁场中受力会发生转动，但不能持续转动。 （2）如果不能使通过线圈的电流发生改变，通电线圈则不能持续的转动下去。 二、电动机 1、电动机 电动机构造 转子—转动的线圈；定子—固定不动的磁体 工作原理 根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的 线圈在磁场中的转动 通电后的线圈会转动，转过平衡位置后，受到的力要阻碍它的转动，故线圈又会减速至零，向反方向转动，这样线圈在平衡位置左右来回摆动，慢慢停下来，最后停在平衡位置 使线圈连续转动的方法 方法一：当线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，让线圈靠惯性转过后半周。但因为后半周线圈不受力的作用，故这种方法线圈的转动不稳定，动力弱。 方法二：在线圈转动的后半周，设法改变电流方向，使线圈在后半周也获得同转动方向相同的动力，这样线圈会平稳、有力地转动下去。实际的电动机就是采用该方法使线圈连续转动的，实现该目的的装置叫换向器。 换向器 当线圈转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而使线圈获得同转动方向相同的力，能持续转动下去 电动机中的能量转化 电动机在使用过程中，主要将电能转化为机械能对外做功 电动机优点 结构简单、体积小、效率高、制造方便、污染较小，种类繁多，能满足各种不同的需求 2、扬声器：扬声器俗称“喇叭”，是十分常见的把电信号转换成声信号的装置，在发声的电子设备中都能见到它。扬声器主要由磁铁、线圈、锥形纸盆等构成。当通入大小和方向不断变化的电流时，线圈会受到大小和方向不断变化的磁场的作用力从而发生振动，并带动相连的纸盆振动发声。 （1）构造如图：永久磁体、线圈、锥形纸盆。 （2）原理：通电导体在磁场中受力。 （3）工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音。 （4）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能。 【易错警示】 1.工作原理误区：切忌把电动机原理记成 “磁生电”，电动机原理是通电导体在磁场中受力运动，例如电风扇、电动车都用这个原理。 2.转向影响因素误区：切忌认为只改变磁场方向，电动机转向不变，电流方向或磁场方向任一改变，转向就改变，例如同时都变，转向反而不变。 1．【结合自制扬声器的手工实践场景考查磁场对电流的作用、安培定则及地磁场的对应关系】（2025·广东广州·三模）自制扬声器如图所示：在空心塑料筒外缠绕线圈并粘贴在纸杯底部，上方放置强磁铁。现将干电池连接在线圈两端，线圈 （选填“会”或“不会”）持续受到磁场的作用力，扬声器纸杯 （“会”或“不会”）持续发声，当线圈被磁铁吸引时，磁铁下方靠近线圈的磁极为 （选填“N”或“S”）极，该磁极类型与地理 （选填“北”或“南”）极对应的地磁极类型相同。 【答案】 会 不会 N 南 【详解】[1][2]将干电池连接在线圈两端后，线圈中有电流通过，所以线圈会持续受到磁场力的作用；但由于干电池提供给线圈的是直流电，线圈在磁场中受力方向不会发生改变，所以线圈不能来回振动，则扬声器纸杯不会持续发声。 [3][4]根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向就是螺线管的N极，因此线圈的下端是N极，上端是S极，根据磁极间相互作用的关系可知，线圈被磁铁吸引，因此磁铁下方靠近线圈的磁极为N极，由于地磁场方向与地理方向相反，因此该磁极类型与地理南极对应的地磁极类型相同。 2．【结合国产新能源汽车涉水航行的科技场景考查电动机原理、压强、牵引力与效率的综合计算】（2025·广东深圳·二模）如图是国产比亚迪仰望U8电动汽车，该款汽车既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中涉水航行。该车满载时的总质量是4t，静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2，g取10N/kg。求： (1)新能源电动汽车的核心部件是电动机，电动机的工作原理是 。 (2)该车满载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少？ (3)该车在水中以3.6km/h的速度匀速直线航行1.5h，消耗电能4kW·h，此时电动机输出功率为2kW，汽车航行过程中受到的牵引力是多少？此时电动机的效率是多少？ 【详解】（1）通电导体在磁场中受力运动。 （2）汽车满载时静止在水平地面上，对地面的压力等于它的重力 对地面的压强为 （3）车的行驶速度v＝3.6km/h＝1m/s 根据 可求得牵引力 此时电动机的效率是 考点5 磁生电 【课标要求】通过实验认识电磁感应现象，知道发电机的工作原理与能量转化，了解其在生产生活中的应用。 一、电磁感应现象 1、电磁感应现象：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。这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。 2、感应电流的方向：感应电流的方向跟导线在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。 3、产生感应电流的条件：第一电路闭合；第二部分导体切割磁感线运动。 （1）导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流。 （2）导体做切割磁感线运动。 4、感应电流的大小 （1）导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大。 （2）磁场越强，感应电流越大。 （3）线圈匝数越多，感应电流越大。 5、探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 实验器材：蹄形磁体、灵敏电流计、导线。 实验步骤 （1）让导线在磁场中静止，观察电流计的指针是否偏转， （2）让导线在磁场中静止，换用强磁体，观察电流计的指针是否偏转。 （3）让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而换用匝数更多的线圈，观察电流计的指针是否偏转。 （4）让导线在磁场中沿不同方向运动，观察电流计的指针是否偏转。 （5）磁体不动，改变导线运动方向，观察电流计的指针偏转方向。 （6）保持导线运动方向不变，对调磁极，观察电流计的指针偏转方向。 实验结论 （1）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）感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关 二、发电机 1、交变电流及其频率 （1）交变电流：大小和方向做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流。 （2）频率：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫频率。其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国家庭电网以交流供电，频率为50Hz。 2、发电机 （1）构造：磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成。 （2）工作原理：电磁感应。 （3）能量转化：机械能转化为电能。 （4）直流发电机：交流发电机线圈内产生的是交变电流，向外输出的也是交变电流；直流发电机线圈内产生的也是交变电流，但在对外输出时把两个铜环换成了换向器，通过换向器的作用使输出电流变成直流电。 3、动圈式话筒 （1）构造如图所示 （2）工作原理：电磁感应现象。 （3）工作过程：对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起 振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通过扬 声器还原成声音。 （4）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能；话筒是电磁感应现象原理，扬声器是通电导体在磁场中受力原理。 （5）发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理；电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理。 【易错警示】 1.感应电流产生误区：切忌认为导体在磁场中运动就一定有电流，必须是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，例如电路不闭合，只会有电压没有电流。 2.工作原理误区：切忌把发电机和电动机原理混淆，发电机是磁生电（电磁感应），例如发电机将机械能转化为电能。 1．【结合新能源汽车无线充电的科技场景考查电磁感应现象的识别】（2025·广东深圳·二模）新能源汽车发展前景良好，随着新能源汽车的普及，充电技术也在不断创新，其中无线充电成为未来发展的趋势之一。无线充电安全方便，不需要汽车用导线连接电源，还能与智能交通系统结合，实现自动泊车充电。如图，新能源汽车在进行无线充电时，受电线圈的工作原理与下列哪个实验的原理相同（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】电动汽车驶到供电线圈装置上时，供电线圈接交流电，产生变化的磁场，受电线圈中的磁场不断发生变化，受电线圈感应出电流，这过程是磁生电，即电磁感应现象； A．磁体靠近小磁针，使小磁针发生偏转，说明不同磁体的磁极间存在力的作用，故A不符合题意； B．图中给导体通电，导体会运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故B不符合题意； C．图中是奥斯特实验，闭合开关，给导体通电，小磁针发生偏转，说明通电直导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故C不符合题意； D．图中AB是闭合电路的一部分导体，AB做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故 D符合题意。 故选D。 2．【结合探究实验的课堂场景考查磁场对电流的作用、电磁感应现象及影响感应电流的因素】（2025·广东清远·二模）小雪设计了以下探究实验，请回答下列问题。 (1)图甲中，闭合开关，给铜棒ab通电，ab向右运动，表明ab在磁场中受到 的作用； (2)图甲中，磁场方向不变，对调电源正负极，连接电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明 ； (3)图乙中，当开关闭合，导体棒AB向右运动时，灵敏电流计指针 （填“会”或“不会”）发生偏转； (4)通过图乙实验可得：闭合电路的部分导体在磁场中做 ，导体中会产生感应电流；如图丙，让条形磁体在线圈中竖直上下运动，灵敏电流计的指针 （填“会”或“不会”）偏转； (5)请列举一个利用图乙实验结论的生活实例： 。 【答案】(1)力 (2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关 (3)会 (4) 切割磁感线运动 会 (5)发电机 【详解】（1）铜棒ab本来静止，当通电后运动状态改变，向右运动，说明此时受到了磁场力的作用。 （2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，此时电流的方向发生了改变，这时发现铜棒ab由原来的向右运动变成向左运动，说明电流方向会影响通电导线在磁场中的受力方向。 （3）图乙中，当开关闭合，导体棒AB向右运动时，导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就产生感应电流，灵敏电流计指针发生偏转。 （4）[1]图乙中，闭合电路中的一部分导体向右运动时，在磁场中做切割磁感线的运动，导体中就会产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转。 [2]图丙中，条形磁体在线圈中竖直上下运动，线圈切割了磁感线，导体中就会产生感应电流，所以，灵敏电流计的指针会偏转。 （5）图乙实验中，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就产生感应电流，发电机利用了该结论。 拓展01 跨学科实践：制作简易直流电动机 1、重点 （1）核心原理：通电导线在磁场中受力运动，力的方向与电流、磁场方向相关，是线圈转动的根本动力。 （2）换向关键：换向器在线圈越过平衡位置时自动改变电流方向，本实践“半周刮漆”是其简易替代，需掌握操作规范。 （3）电动机三要素：①构造；②原理；③能量转化。 （4）实践操作重点：漆皮处理、线圈绕制、电路通路检测。 2、难点 （1）平衡位置困境：线圈平面与磁场垂直时受力平衡，需通过“半周断电+惯性”突破阻碍。 （2）受力方向判断：需结合电流和磁场方向，避免单一因素判断错误，初中阶段侧重定性理解。 （3）换向时机与结构：明确“线圈越过平衡位置瞬间”是电流换向关键，理解专业电动机“铜半环+电刷”与本实践简易方案的差异。 （4）能量转化辨析：电动机是非纯电阻电路，电能不全转机械能，少量转内能。 （5）故障归因：线圈不转等问题需结合理论判断是漆皮错误、电路不通还是磁场不足，避免盲目调试。 3、制作简易直流电动机需用漆包线绕制线圈（刮去一端全部漆、另一端半周漆实现换向），搭配电池（提供电流）、强磁体（提供磁场），利用 “磁场对通电线圈的作用力” 使线圈持续转动，直观验证电动机工作原理，同时锻炼动手与跨学科应用能力。 【教考衔接】跨学科实践。 制作简易直流电动机 在制作小电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约的矩形线圈，从线圈的两端各拉出约，然后用小刀刮两端引线的漆皮，如图，用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上，两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块永磁体。通电的线圈周围会产生磁场，变成一个电磁铁。这个电磁铁的下端（靠近永磁体的一端）会与底座上的永磁体产生吸力或斥力，推动线圈旋转。当线圈因惯性转过半圈后，刮的绝缘漆部分转到与支架接触的位置，电路自动断开。此时线圈依靠惯性继续转动。当刮光部分再次接触支架时，电路重新接通，并获得下一次推力。如此反复的“通电—推动—断电—惯性—再通电”循环，就使得线圈持续旋转下去。 (1)线圈在转动过程中将 能转化为 能。 (2)实验中增加一节干电池后，发现线圈的转速变快，说明线圈的转速与 有关。 (3)接通电源后，发现线圈不转动，写出一条可能让线圈转动起来的措施： 。 【答案】(1) 电 机械 (2)电流大小 (3)换磁性更强的永磁体 【详解】（1）[1][2]线圈转动过程中，消耗电能，通电的导体在磁场中受力的作用而运动，因此线圈在转动过程中将电能转化为机械能。 （2）增加一节干电池后，电路中的电压变大，电路中电阻不变，由可知，电路中的电流变大，线圈的转速变快，说明线圈的转速与电流大小有关。 （3）接通电源后，线圈不转动，可能是由于线圈受到的力太小，永磁体的磁性太弱可能会导致线圈受到的力太小，因此可能让线圈转动起来的措施是换磁性更强的永磁体。 1．（2025·广东揭阳·二模）如图所示，小明探究什么情况下磁可以生电。导体按以下方式运动，能产生感应电流的是（　　） A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向右 D．静止不动 【答案】C 【详解】闭合回路中，导体只有在切割磁感线时，才能产生感应电流；磁感线的方向在竖直方向，所以导体竖直向上、竖直向下运动、静止不动都没有切割磁感线，导体水平向右运动时，在做切割磁感线运动，有感应电流产生。 故选C。 2．（2025·广东广州·二模）如图所示，通电螺线管旁分别放置小磁针，其中小磁针静止后的指向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．由安培定则知电磁铁右侧为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针右端应为N极、左端为S极，故A错误； B．由安培定则知电磁铁左侧为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针左端应为S极、右端为N极，故B错误； C．由安培定则知电磁铁右侧为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针右端应为S极、左端为N极，故C正确； D．由安培定则知电磁铁左侧为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针右端应为S极、左端为N极，故D错误。 故选C。 3．（2025·广东深圳·三模）关于如图所示的四个电磁实验，下列说法中正确的是（    ） A．实验甲：开关S闭合，小磁针发生偏转，表明通电导线的周围存在磁感线 B．实验乙：开关S闭合，导体ab在磁场中运动，电动机是利用这一原理制成 C．实验丙：开关S闭合，电磁铁上端为S极，电动机工作 D．实验丁：开关S闭合，只要导体ab在磁场中运动，导体中就有电流产生 【答案】B 【详解】A．由图甲可知，开关S闭合，小磁针发生偏转，表明通电导线的周围存在磁场，磁感线不是真实存在的，是一种理想模型，故A错误； B．开关S闭合，导体ab通电，在磁场中受力运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，电动机是利用这一原理制成，故B正确； C．开关S闭合，电磁铁有磁性，根据安培定则可知，电磁铁上端为N极，衔铁被吸下，电动机所在电路被接通，电动机工作，开关S断开，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧拉力作用下上移，电热器电路接通，独立工作，故C错误； D．开关S闭合，只有导体ab在磁场中做切割磁感线运动，导体中才有电流产生，如果导体ab在磁场中没有做切割磁感线运动，导体中没有电流产生，故D错误。 故选B。 4．（2025·广东深圳·模拟预测）2024年深圳新能源汽车销量领跑全国，标志着环保出行理念深入深圳人心中。和燃油车相比，新能源汽车用电作为动力驱动汽车前进，如图所示的实验和其原理最接近的是（　　） A．同名磁极相互排斥 B．电流的磁效应 C．通电导体在磁场中受到力的作用 D．电磁感应原理 【答案】C 【详解】新能源汽车用电作为动力驱动汽车前进，其原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 A．“同名磁极，相互排斥”，主要应用于磁悬浮等领域，与新能源汽车驱动原理不同，故A不符合题意； B．“电流的磁效应”是指电流周围产生磁场，如电磁铁等是利用此原理，并非新能源汽车动力驱动的直接原理，故B不符合题意； C．图中闭合开关，导体中有电流通过，导体在磁场中会运动，说明通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故C符合题意； D．“电磁感应原理”是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，主要应用于发电机，故D不符合题意。 故选C。 5．（2025·广东深圳·二模）如图，新能源汽车在进行无线充电时，受电线圈的工作原理与下列哪个实验的原理相同（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】电动汽车驶到供电线圈装置上时，受电线圈可感应出电流，这过程是磁生电，即电磁感应现象。 A．图中磁体靠近小磁针，使小磁针发生偏转，说明不同磁体的磁极间存在力的作用，故A不符合题意； B．图中给导体通电，导体ab会运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故B不符合题意； C．图中闭合开关，给导体通电，说明通电直导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故C不符合题意； D．图中AB是闭合电路的一部分导体，AB做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故D符合题意。 故选D。 6．（2025·广东广州·二模）如图所示，为电动机工作原理图，线圈abcd从甲图位置变为乙图位置，已知图甲中导线cd所受磁场力的方向竖直向下，以下说法正确的是（　　） A．图甲中ab边所受磁场力的方向是竖直向下 B．图甲中，发生的能量转化是机械能转化为电能 C．图乙中cd边所受磁场力的方向是竖直向下 D．图乙中，把电池拆下来接上灵敏电流计，快速转动线圈，灵敏电流计指针会偏转 【答案】D 【详解】A．根据题意，图甲中导线cd所受磁场力的方向竖直向下，ab边中电流的方向与cd边中相反，则受到的磁场力的方向是竖直向上，故A错误； B．图甲是电动机原理，工作时消耗电能，将电能转化为机械能，故B错误； C．图乙中cd边电流的方向和磁场方向与甲图中ab边相同，则受到的磁场力的方向是竖直向上，故C错误； D．图乙中，把电池拆下来接上灵敏电流计，电路中无电源，当快速转动线圈，满足闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，灵敏电流计指针会偏转，故D正确。 故选D。 7．（2025·广东·二模）在信息传递比赛中，小敏同学制作了一套如图装置传递信息，闭合开关，手动将导体a沿导轨水平向右移动，导体b也随之向右运动起来。忽略导体与导轨之间的摩擦，关于此过程，下列说法中正确的是（　　） A．a动起来是因为电流的磁效应 B．a水平向右移动的过程中，相当于发电机 C．若手动将a沿导轨水平向左移动，b会运动 D．b的能量转化是：机械能转化为电能 【答案】BC 【详解】闭合开关，导体a和b组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体a在磁场中进行切割磁感线运动，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象；电路中有了感应电流之后，感应电流经过导体b，导体b成为通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理。 A．导体a是手动移动的，不是因为电流的磁效应而动起来，故A错误。 B．导体a水平向右移动的过程中，做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象，相当于发电机，故B正确。 C．若手动将a沿导轨水平向左移动，a仍然做切割磁感线运动，会产生感应电流，导体b中有电流通过，在磁场中会受到力的作用而运动，故C正确。 D．导体b中有电流通过，在磁场中受到力的作用而运动，是电能转化为机械能，故D错误。 故选BC。 8．（2025·广东东莞·一模）关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图的实验说明磁场能产生电流 B．乙图的实验所揭示的原理可制成发电机 C．丙图是演示电磁感应现象的实验装置 D．丁图中麦克风是应用了丙实验装置的工作原理 【答案】B 【详解】A．图甲是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场，故A错误； B．图乙是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机，故B正确； C．图丙是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动，故C错误； D．图丁是动圈式话筒（麦克风），当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音，动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，故D错误。 故选B。 9．（2025·广东汕头·一模）如图甲所示，在奥斯特实验中，导线通电瞬间，小磁针发生偏转，该现象说明通电导线周围存在 ，若将导线绕成螺线管并通电，如图乙所示，则通电螺线管的端是 极。如图丙所示， （选填“电动机”或“发电机”）是应用这一原理工作的。 【答案】 磁场 N 发电机 【详解】[1]在奥斯特实验中，导线通电瞬间小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场。 [2]由安培定则可知，右手四指弯曲指向电流方向，大拇指指向的方向为螺线管的N极，因此图乙中通电螺线管的端为N极。 [3]图丙为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的现象，即电磁感应现象，发电机是应用这一原理工作的。 10．（2025·广东东莞·三模）如1图所示是银行卡信息读卡器，将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时，相当于磁体穿过闭合金属线圈，产生了 ，经读卡器处理，就能识别卡片信息。如2图所示“风能一太阳能”路灯示意图，图中和读卡器原理相同的是 （选填“风力发电机”、“太阳能电池”或“蓄电池”），都是利用了 原理。 【答案】 感应电流 风力发电机 电磁感应 【详解】[1]银行卡磁条快速刷过读卡器时，磁条产生的磁场变化使闭合线圈中产生感应电流。这种现象称为电磁感应，产生的电流即为感应电流。 [2]风力发电机的工作原理同样是电磁感应，当风带动发电机叶片旋转时，转子在磁场中运动产生感应电流。这与读卡器的工作原理相同，而太阳能电池和蓄电池的工作原理与之不同。 [3]读卡器和风力发电机都利用了电磁感应原理，即通过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。 11．（2025·广东广州·三模）小明打开一只电流表的外壳，观察电流表的内部结构，示意图如图甲所示。给电表线圈通入电流I后，线圈顺时针转动； (1)撤去磁体，再次给电表线圈通入大小和方向均相同的电流I，指针将 （选填“不动”，“顺时针转动”或“逆时针转动”）。 (2)小明把线圈拆出来,其侧面示意图如图乙，则通入图乙中标示方的电流I时，它的P端是 极（选填“N”或“S”极）。 (3)把磁体、线圈装回原来位置，若让电流从B接线柱流入，A接线柱流出，线圈受到磁体的力如图甲所示；若仅改变电流方向，让电流从A接线柱流入，B接线柱流出，请在图丙中画出线圈Q点受力的示意图 ； 【答案】(1)不动 (2)S (3) 【详解】（1）电流表指针转动是因为通电线圈在磁场中受力，撤去磁体后，线圈不受磁场力，所以指针不动。 （2）由图乙可知，电流从线圈上方流入，用安培定则（右手螺旋定则），右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向下端，下端为N极，则可判断P端是S极。 （3）通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关，只改变电流方向，通电线圈受力方向改变，故图丙中Q点受力方向与甲图中相反，即向上。如图所示： 12．（2025·广东·模拟预测）如图所示的装置，甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，通过导线连接构成闭合电路，推动甲线圈摆动切割磁感线，在闭合电路中产生 ，同时乙线圈会随之摆动，此时乙线圈相当于 （选填“电动机”或“发电机”）。如果只将乙线圈处的磁体两极位置对调，重复刚才操作，则乙线圈的摆动方向与之前 （选填“相同”或“相反”）。 【答案】 感应电流 电动机 相反 【详解】[1][2]推动甲线圈摆动，在磁场中做切割磁感线运动，在闭合电路中产生感应电流；当产生的感应电流通过处在另一个磁场中的乙线圈时，由于磁场对电流有力的作用，故乙线圈会随之摆动，此时乙线圈相当于电动机。 [3]磁场对电流作用力的方向与电流方向和磁场方向有关，当其中一个方向改变了，电流在磁场中的受力方向将会发生改变，故如果乙线圈处的磁极方向改变了，则乙线圈的摆动方向将与之前相反。 13．（2025·广东·二模）综合实践活动中，小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪，小林自制的坐位体前屈项目测试仪在使用过程中经常会因为温度过高而停止工作，为了解决这个问题，小林设计了如图所示的“自动制冷降温装置”，要求：当测试仪的温度过高时，电磁铁把衔铁吸下，接通工作电路，启动降温系统； (1)已知控制电路电源电压恒定不变，为了符合设计要求，需要在虚线框内接入一个热敏电阻，现有、两个热敏电阻可供选择，其阻值随温度变化的关系如表所示，应选用 （选填“”或“”）接入电路； 20 30 40 50 60 200 125 90 75 70 25 30 45 60 105 (2)控制电路接通时，电磁铁的上端为 （选填“N”、“S”）极。 【答案】(1)R1 (2)S 【详解】（1）温度过高时，需电磁铁吸下衔铁，即控制电路电流需增大；根据欧姆定律，电源电压恒定，电流增大时，控制电路电阻需减小；由表格可知，R1随温度升高阻值减小，R2随温度升高阻值增大，因此应选用R1。 （2）控制电路接通时，电流从电磁铁上端流入、下端流出；根据安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极），电磁铁上端为S极。 14．（2025·广东深圳·三模）某模拟实验中，非核氢弹的引爆电路需通过电磁继电器防止误触。其内部电路图简化如下，其中U1=6V，U2=24V，R1阻值为5Ω。闭合开关S，此时电磁铁的下端为 极；当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁的磁性会变 ；当通过电磁铁线圈（电阻不计）的电流≥0.3A时，电磁铁吸合衔铁，切断工作电路，引爆装置不点燃。电磁铁为防止误触引爆（即工作电路始终断开），滑动变阻器RP的阻值不能超过 Ω。由于长时间使用导致U1降低，为保证装置能及时切断工作电路，可以适当 （选填“增大”或“减小”）RP的阻值。 【答案】 S 弱（小） 15 减小 【详解】[1]根据右手定则，四指指向电流方向，握住螺线管，大拇指朝上，为N极。故电磁铁的下端为S极。 [2] 当滑动变阻器滑片向左移动时，动变阻器阻值变大，电路中的电流减小，电磁铁的磁性会变弱。 [3] 当通过电磁铁线圈（电阻不计）的电流≥0.3A时，电磁铁吸合衔铁，切断工作电路，引爆装置不点燃。动变阻器阻值变大，电路中的电流减小。当电流中电流最小为0.3A时，电流中的阻值最大，此时滑动变阻器阻值为 故滑动变阻器RP的阻值不能超过15Ω。 [4] U1降低，电路中的电阻若不变，则电路中的电流减小，可能小于0.3A。因此要增大电路中的电流，在无法改变电源电压的情况下，减小总电阻，因此可以适当减小RP的阻值。 15．（2025·广东潮州·二模）开关S闭合后通电螺线管和条形磁铁A之间磁感线的形状如图所示，请在图中标出三条磁感线的方向和条形磁铁A的两个磁极； 【答案】 【详解】如图，电流方向由右端流入左端，利用安培定则判断可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，结合图中磁感线的形状可知，螺线管的右端与条形磁铁的左端为异名磁极，可以判断条形磁体A的左端是N极，右端是S极；在磁体的外部，磁感线都是从其N极出发指向S极的，如图所示： 16．（2025·广东梅州·模拟预测）如图所示，请画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。 【答案】 【详解】从图中可以看到，电源的左端是正极，右端是负极。电流从电源正极流出，经过螺线管后回到电源负极，所以螺线管中的电流方向是从左端流入，右端流出。 用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中的电流方向，那么大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由此可判断出，螺线管的右端是N极，左端是S极。在磁体的外部，磁感线总是从N极出发，回到S极。所以，螺线管外部的磁感线方向是从右端（N极）出发，指向左端（S极）。按照上述分析，画出电流方向（螺线管左端流入、右端流出）和外部磁感线方向（从右端N极指向左端S极）即可。如图所示： 17．（2025·广东汕头·三模）图1是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为220V，电热丝R0的阻值为88Ω；控制电路电源电压为8V，线圈的电阻R1为10Ω，调温电阻R2最大阻值为120Ω；热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如图2所示。R0和R3均置于恒温箱中，当继电器线圈中的电流达到50mA时，继电器的衔铁会被吸下。求： (1)S闭合时，电磁铁上端是 极（用字母表示），当恒温箱中温度升高时，线圈中的电流将变 ； (2)恒温箱中温度保持为40℃，R3的阻值为 Ω，此时R2的阻值为 Ω； (3)R0工作时，功率为 W； (4)该恒温箱能设定的最高温度为 ℃。 【答案】(1) N 大 (2) 120 30 (3)550 (4)160 【详解】（1）[1]S闭合时，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知，电磁铁上端是N极。 [2]由图2可知，当恒温箱中温度升高时，热敏电阻R₃的阻值变小，控制电路的总电阻变小，由可知，控制电路的电流变大，则线圈中的电流将变大。 （2）由题意可知，当继电器线圈中的电流达到时，继电器的衔铁会被吸下，此时恒温箱中温度最高，此时控制电路的总电阻 由图2可知，恒温箱中温度保持为40℃，热敏电阻R3的阻值，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时R2的阻值 （3）R0工作时功率 （4）当恒温箱能设定的温度最高时，热敏电阻R3的阻值最小，而此时控制电路的总电阻为160Ω不变，R2取最大阻值，则热敏电阻R3的最小阻值，由图2可知，该恒温箱能设定的最高温度为160℃。 18．（2025·广东深圳·三模）小深带领的项目式学习小组想研究如图所示的这款能自动回洗抹布的拖地机器人，它能根据需求设置抹布的干湿程度。 【问题驱动】 项目小组确定探究问题：影响此拖地机器人抹布脱水性能的因素。经查阅，脱水性能的主要指标是。 【项目研究】（1）项目组猜想脱水效率可能跟抹布的材料、脱水转速、脱水时间有关，探究过程及数据记录如下： 实验次数 材料 干抹布的质量m1/g 湿抹布的质量m2/g 脱水转速v/r·min-1 脱水时间t/s 脱水后的抹布的质量m3/g 1 棉布 40 160 400 50 136 2 雪尼尔 40 168 400 50 128 3 雪尼尔 40 168 600 50 110 4 雪尼尔 40 168 600 60 110 5 雪尼尔 40 168 600 70 110 【研究方法】 项目小组在探究影响拖地机器人抹布脱水性能时主要采用的研究方法是 。 【解释交流】 ①请根据数据计算第1次实验的脱水效率为 %。 ②请你找出该探究过程中的一处不足： 。 ③分析证据可知：使拖地机器人脱水效率达到最高且最省电的办法是实验数据记录表格中第 次； 【项目迭代】 （2）为了优化拖地模式，项目组同学设计了自动检测污渍功能和根据污渍情况增减拖地压力功能的模型图，如甲图所示。小灯泡L发出的光经地面反射到光敏电阻R上，有污渍处反光量E较小。R的阻值随反光量E的变化如图乙所示，产品指标评价表如下： 产品指标评价表 等级指标 合格 待改进 1 能检测到污渍 不能检测到污渍 2 能在对应位置增加拖地压力 不能在对应位置增加拖地压力 【分析评价】 ①开关闭合时，抹布对地板的压力大于开关断开时的压力，则磁铁的上端应为 极。 若电源电压恒为6V，小灯泡电阻RL=10Ω保持不变，流过电磁铁的电流每改变0.04A，压力就改变1N，则地面反光量从40cd降低到5cd的过程中，压力 （选填“增加”或“减小”）了 N（电磁铁电阻忽略不计）； ②根据产品指标评价表，请你对该模型的两项指标做出等级评价： 等级指标 合格或有待改进 理由（有待改进才需要说明理由） 1 2 【答案】 控制变量法 20 探究脱水效率与材料的关系，没有控制湿抹布的质量不变 3 S 减小 7 合格 反光量小时光敏电阻阻值大，电路中电流变化，电磁铁磁性变化，能检测到污渍 待改进 当地面反光量减小时（有污渍时），压力减小，不能在对应位置增加拖地压力 【详解】（1）[1]项目组猜想脱水效率可能跟抹布的材料、脱水转速、脱水时间有关，则实验过程中要采取控制变量法。 [2]根据数据第1次实验的脱水效率为 [3]要探究脱水效率与某个因素的关系时，必须保证其它因素相同，由表格数据知：在第1、2次实验中，探究与抹布的材料有关，没有保持湿抹布的质量相同。 [4]由1、2次实验数据可知，在脱水时间、脱水转速相同时，材料不同，脱水效率不同，所以脱水效率与材料有关。 由2、3次实验数据可知，在材料、脱水时间相同时，脱水转速越大，脱水效率越高，所以脱水效率与脱水转速有关。 由3、4、5次实验数据可知，在材料、脱水转速相同时，脱水时间越长，脱水效率越高，但脱水时间超过50s后脱水效率不再变化，所以脱水效率与脱水时间有关，但脱水时间达到一定值后，脱水效率不再变化。综上所述，当使用雪尼尔材料、脱水转速为600r·min-1、脱水时间为50s时，脱水效率最高，且最省电，即第3次实验。 （2）[5]开关闭合，电磁铁通电时，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，由右手定则可知，具有磁性，电磁铁上端为N极，下方为S极。开关闭合，抹布对地板的压力大于开关断开时的压力，说明开关闭合时，磁铁受到电磁铁向下的排斥力的作用，由同名磁极相排斥得，磁铁上端为S极。 [6][7]由题可知，流过电磁铁的电流每改变0.04A，压力就改变1N，当地面反光量从40cd降低到5cd的过程中，光敏电阻的阻值变大，流过电磁铁的电流变小，地面反光量从40cd时，电路电流为 地面反光量从5cd时，电路电流为 则压力减小，减小的压力为 [8][9]因为有污渍处反光量较小，根据图乙，反光量小时光敏电阻阻值大，电路中电流变化，电磁铁磁性变化，能检测到污渍，所以等级为合格。 [10][11]当地面反光量从40cd 降低到5cd（模拟有污渍，反光量小的情况）时，压力减小了，而产品需要的是能在对应位置增加拖地压力，所以不能在对应位置增加拖地压力，等级为待改进，理由是当地面反光量减小时（有污渍时），压力减小，不能在对应位置增加拖地压力。 19．（2025·广东深圳·模拟预测）2024年深圳全社会用电量1214.9亿千瓦时，同比增长7.7%，其中，工业用电量、服务业用电量、居民用电户数和用电量等指标均呈较大幅度增长。发电机的发明能够满足人们对电力的需求，保障电力供应的稳定性和可靠性。某学习小组开展了“制作简易发电机”的跨学科实践活动。 【活动目的】通过磁生电的简单实验，结合电动机的基本结构，制作简易发电机，并进行改进和评价。 【活动方案】 （一）结合相关物理知识，设计简易发电机； （二）结合材料学等学科知识，制作简易发电机； （三）结合工程和技术操作，改进和评价风力发电机。 【实施过程】 （一）设计简易发电机 (1)学习小组收集到磁生电实验的资料如图甲所示，为使灵敏电流计指针发生偏转，金属棒应该 （填“上下”“左右”或“前后”）运动；该实验原理为 。 (2)参考电动机的内部结构后，小组决定使用齿轮结构，如图乙所示，齿轮B带动齿轮A转动，齿轮A有15个齿，齿轮B有30个齿，将摇柄和齿轮B中心轴拼接，摇柄（齿轮B）转动36圈，齿轮A转动 圈。 (3)摇动手柄经由橡皮筋带动电机转动，小组选择绷得紧的橡皮筋，是为了 。 （二）制作简易手摇发电机 (4)拼接完成后，得到如图丙所示的手摇发电机，将发电机两端接在规格为“3V 150mA”的灯泡上，转动摇柄，灯泡亮起，此时发电机发生的能量转化为 要使灯泡更亮，可以 ；若该简易发电机能量转化效率为50%，每转一圈消耗机械能1.2J，为使灯泡正常工作，同学摇柄转速应为 r/min。 (5)发电机工作一段时间后，电机温度升高，但与之串联的导线温度却几乎没有变化，原因是 。 （三）制作风力发电机 【交流与评价】 (6)小余提出，可以将手柄替换为扇叶，实现风力发电。为更大限度利用风能，风向和扇叶的摆放方向应该如（　　）所示。 A． B． C． (7)和手摇发电机相比，请对改进后的风力发电机进行评价 。 【答案】(1) 左右 电磁感应 (2)72 (3)增大摩擦力 (4) 机械能转化为电能 更快转动摇柄 45 (5)见解析 (6)B (7)见解析 【详解】（1）[1][2]为使灵敏电流计指针发生偏转，金属棒应左右运动才能切割磁感线，产生感应电流，该实验原理为电磁感应原理。 （2）齿轮A有15个齿，齿轮B有30个齿，根据齿数比可知：将摇柄和齿轮B中心轴拼接，摇柄（齿轮B）转动36圈，齿轮A转动72圈。 （3）选择绷得紧的橡皮筋，是为了增大压力，增大摩擦力。 （4）[1][2]发电机工作时，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能，要使灯泡更亮，可以更快转动摇柄，加快线圈切割磁感线的速度。 [3]产生的电能 灯泡正常工作的时间 每分钟的转数为 （5）电机温度升高，但与之串联的导线温度却几乎没有变化，原因是：串联电流相同，导线的电阻很小，由可知，时间相同，电流相同，导线产生的热量很少。 （6）为更大限度利用风能，风向和扇叶垂直，故选B。 （7）风力发电机使用清洁能源，对环境更友好。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $