《磁及其相互作用》单元复习讲义五步曲- -2026-2027学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理单元复习讲义通过知识框架系统梳理了磁现象及磁场、通电螺线管、电磁铁、磁场对通电导线作用等核心知识点，以“五步曲”形式呈现知识脉络，并用专项总结归纳磁场方向判断、磁性判断及四种作图类型，突出重难点内在联系。 讲义亮点在于“考点例题+变式练习”设计，如探究通电螺线管磁场方向实验题，引导学生通过实验操作、现象分析培养科学探究素养，结合安培定则应用等科学推理方法，帮助不同层次学生掌握解题技巧，为教师精准教学和学生自主复习提供有力支持。

沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案（全国通用） 第十八章 磁及其相互作用 单元重要专项01 《磁及其相互作用》单元复习讲义五步曲 1. 通过实验，了解物质的磁性和磁化现象。调查磁性材料在生活中的应用。 2.通过实验，认识磁场。知道地磁场。了解我国古代指南针的发明对人类社会发展的贡献。 3.通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用。 4.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关。 了解动圈式扬声器的结构和原理。了解直流电动机的工作原理。 知识点一、磁现象及磁场（含地磁场） 1.掌握磁性、磁体、磁极、磁化等基本概念。 2.掌握磁场及磁场的基本性质、磁场的方向、磁感线。 3.掌握地磁场概念 知识点二、通电螺线管外部的磁场方向 1.把握奥斯特实验（电流的磁效应）的意义 2. 会探究通电螺线管的磁场 （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） 3. 安培定则的功能 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） 知识点三、电磁铁　电磁继电器 1. 电磁铁是指内部含有铁芯的螺线管；影响电磁铁磁性强弱的因素有电流大小和线圈匝数； 注意：电磁铁的铁芯用铁而不用钢制作的原因：铁磁化后磁性容易消失，可方便地控制电磁铁磁性的有无；钢磁化后磁性不易消失，无法控制电磁铁磁性的有无. 2.电磁继电器的电路连接：（1）识别控制电路和工作电路； （2）知道外部条件的变化引起控制电路中电阻和电流的变化情况； （3）知道控制电路中电流的变化引起电磁继电器衔铁的动作情况； （4）知道衔铁动作对工作电路的影响，根据设计要求连接电路。 注意：电磁继电器实质：是一个由电磁铁控制的开关；利用低压弱电流的通断，控制高压强电流。 知识点四、磁场对通电导线的作用 1.通电导线在磁场中受力情况 （1）磁场对通电导线有力的作用。 （2）通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。当电流方向或磁场的方向一个改变时，通电导线受力的方向也会改变；若二者同时改变方向时，通电导线受力的方向不变。 注意：认为导线通电了，在磁场中就受力，这个观点是错误的。 并不是所有的通电直导线在磁场中都受到力的作用，当通电直导线与磁感线方向平行时，此时通电的直导线不受力的作用。 2.直流电动机是如何工作的. 重点掌握直流电动机构造、工作过程及原理。 一、判断磁场方向和小磁针指向 （1）磁场方向、磁感线方向和小磁针方向静止时N极所指方向一致； （2）若已知小磁针的N极指向，可按相同方向画出磁感线方向，然后根据磁体外部的磁感线由N极到S极，确定磁体的N、S极； （3）若题目中已知磁体N、S极，可先画出磁感线的方向，然后根据小磁针在某点静止时N极的指向与该点磁感线方向相同，画出小磁针的指向。 二、 判断物体是否具有磁性的方法 （1）根据磁体可以吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质； （2）根据磁体的指向性； （3）根据磁极间的相互作用规律； （4）根据磁体不同部位磁性强弱不同且磁极的磁性最强的性质。 三、【作图问题总结】磁及相互作用的四种作图问题 第一种：标出磁体N/S极及磁感线方向。 第二种：地磁场的作图。 第三种：利用安培定则的作图。 第四种：电磁铁与电路联系的作图。 考点1 磁现象 磁场（含磁感线及地磁场） 【例题1】（2026湖南）用细线悬挂一根条形磁铁，多次让其在水平面自由旋转。发现条形磁铁均静止在如图所示位置。根据现象，在下方白纸上标注地理方位，正确的是（  ） A．B． C．D． 【答案】A 【解析】地球本身是一个大磁体，地磁南极位于地理北极附近，地磁北极位于地理南极附近；根据异名磁极相互吸引，自由静止的条形磁铁，其N极会指向地理北极，S极会指向地理南极。悬挂的条形磁铁静止后沿水平（左右）方向放置，且左端为N极，右端为S极，因此：左方对应地理北极（北），右方对应地理南极（南），南北方向沿左右分布，故选 A。 （变式练1）当悬挂的A、B、C三个钢棒互相靠近时，出现的现象如图所示，则（　　） A．A、B棒有磁性，C棒没有磁性 B．A棒没有磁性，B、C棒有磁性 C．A棒可能有磁性也可能没有磁性，B、C棒有磁性 D．A、C棒有磁性，B棒可能有磁性也可能没有磁性 【答案】C 【解析】如图，B、C棒相互排斥，B、C棒都有磁性，且B棒右端磁极与C棒左端磁极相同，A、B棒相互吸引，A棒可能是铁棒，无磁性，也可能有磁性，若有磁性，A端磁极与B棒左端磁极不同；故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 （变式练2）下列四个图中，磁感线方向标注错误的是（　　） A B C D 【答案】A 【解析】A．用右手握住螺线管，让四指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极（在螺线管的外部，磁感线从N极发出回到S极）。本选项中，四指向螺线管中电流的反方向，故A错误，A符合题意； B．磁感线都是从N极发出回到S极，故B正确，B不符合题意； C．磁感线都是从N极发出，故C正确，C不符合题意； D．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，磁感线从地磁北极发出回到地磁南极，故D正确，D不符合题意。故选A。 （变式练3）宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”图中符合上述说法的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，如图所示： A．小磁针应该指向南北，图中却指向东西，故A不符合题意； B．小磁针应该指向南北，图中却指向东西，故B不符合题意； C．地磁南极在地理北极附近，所以小磁针S应该指向南方，略偏向东方，小磁针N应该指向北方，略偏向西方，故C符合题意； D．地磁南极在地理北极附近，所以小磁针S应该指向南方，略偏向东方，小磁针N应该指向北方，略偏向西方，故D不符合题意。故选C。 考点2 探究：通电螺线管外部磁场的方向 【例题2】（2026江苏南京一模）小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，在嵌入螺线管的纸板上均匀撒满细铁屑，并在螺线管的旁边放两个小磁针，如图所示。 （1）给螺线管通电并　　 纸板，观察铁屑的排列情况。 （2）根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端是　　 极。 （3）小明还想探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关，接下来的操作是　 　 。 （4）实验时发现通电螺线管周围的磁场比较弱，实验现象不太明显，想要增强通电螺线管周围的磁场强度，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是　 　。 【答案】（1）敲击（2）N（3）调换电源的正负极，改变电流方向，观察小磁针的偏转情况（4）增大电流。 【解答】（1）实验时，给螺线管通电并敲击纸板，铁屑弹起重新落下时受磁场力的作用，通过观察铁屑的排列情况，探究通电螺线管外部的磁场分布。 （2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极。 （3）若探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关，应改变电流方向，接下来的操作是调换电源的正负极，改变电流方向，观察小磁针的偏转情况。 （4）通电螺线管周围的磁场强度与电流大小和线圈匝数有关，在线圈的匝数一定时，电流越大，磁场越强，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是增大电流。 （变式练1）在我们熟悉的各种磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似？小伟用小磁针、条形磁体、通电螺线管来进行探究，实验操作及现象如图所示。 （1）比较甲、乙两图可知，通电螺线管的外部磁场与______周围的磁场相似； （2）比较乙、丙两图可知，通电螺线管的外部磁场方向与通过它的______方向有关。 【答案】条形磁体；电流。 【解析】（1）比较甲、乙两图，小磁针在磁场中的受力情况相同，由此可知：通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围的磁场相似。 （2）比较乙、丙两图，通电螺线管中的电流方向不同，小磁针受力情况不同，即N、S极偏转的方向不同，说明通电螺线管的磁场方向不同，故通电螺线管的外部磁场方向与通过它的电流方向有关。 （变式练2）在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需 ______纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与________磁体的磁场相似。 【答案】 轻敲 条形 【解析】在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑会被磁化，但由于其与纸板的摩擦力太大，不能自己运动，因此实验中可以轻敲纸板减小铁屑与纸板的摩擦，使铁屑在磁场的作用力下有规律地排列；由图中铁屑排列形状可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体相似。 （变式练3）如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是（　　） A．根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极 B．小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向 C．将小磁针移到其他位置，N极所指方向一定不变 D．本实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向无关 【答案】B 【解析】A．小磁针的左端为S极，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，故A错误； B．小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向，其静止时N极所指方向就是该点的磁场方向，故B正确； C．由于通电螺线管周围的磁场方向可能相同也有可能不同，因此将小磁针移到其他位置，N极所指方向不一定不变，故C错误； D．实验中，当改变电路电流方向时，螺线管的两端的极性改变，小磁针的静止时N极的指向也会发生改变，可知，通电螺线管的磁极与电流方向有关，故D错误。故选B。 考点3 通电螺线管（安培定则应用）问题 【例题3】（2026天津）用电池、导线和铁钉可以制成简易指南针。图中，“指南针”极性标注正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．电源左端为正极、右端为负极，电流从螺线管左端流入、右端流出。结合绕线方向，利用安培定则可判断右端是N极，左端是S极，故A错误； B．电源右端是正极，电流从右端流入，由安培定则可判断左端为N极，故B正确； C．电源左端是正极，电流左端流入，由安培定则可判断左端为N极，故C错误； D．电源右端是正极，电流右端流入，由安培定则可判断右端为N极，故D错误。故选B。 （变式练1）小磁针静止在通电螺线管内部，小磁针涂黑的一端为N极，如图所示。则（　　） A．电源的a端是正极，通电螺线管的右端是N极 B．电源的a端是负极，通电螺线管的右端是S极 C．电源的b端是正极，通电螺线管的左端是N极 D．电源的b端是负极，通电螺线管的左端是S极 【答案】BC 【解析】由图可知，小磁针的左端为N极，小磁针N极指向为磁场的方向，小磁针在通电螺线管的内部，所以通电螺线管内部的磁场方向向左，通电螺线管外部磁场方向由N极指向S极，通电螺线管内部磁场方向由S极指向N极，所以通电螺线管的右端为S极，左端为N极，由右手螺旋定则可知，电流从通电螺线管的右端流入，左端流出，所以电源的b端是正极，a端是负极。故选BC （变式练2）关于通电螺线管的磁感线，下列图示中正确的是（　　） A B C D 【答案】D 【解析】通电螺线管的电流方向与磁极之间的关系可用安培定则来判定：右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极；通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，其磁感线从N极出发回到S极。故ABC错误，D正确。 所以选D。 （变式练3）全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的，其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场，线圈上端为_________极，对衔铁施加_________（填方向）的力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 【答案】 S##南 向上 【解析】当线圈通电后产生磁场，由线圈所接电源正、负极可知，在线圈中电流方向是水平向左，根据安培定则判断可知，线圈下端为N（北）极，线圈上端为S（南）极。 磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，所以当线圈通电后产生磁场，该电磁铁对衔铁施加向上的吸引力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 考点4 电磁铁（含电磁继电器）及其应用 【例题4】（2026江苏连云港）如图为排查天然气泄漏隐患的报警电路，电源电压保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，为气敏电阻，其阻值随天然气浓度变化而变化。闭合开关、，正常状态下指示灯发光，天然气浓度增大到报警浓度时电铃响起。下列说法正确的是（     ） A．当天然气浓度升高时，电磁铁磁性减弱 B．气敏电阻阻值随天然气浓度增大而增大 C．若增加电磁铁线圈匝数，天然气报警浓度升高 D．滑动变阻器滑片向左移动，天然气报警浓度降低 【答案】D 【解析】A．天然气浓度增大到报警浓度时电铃响起，分析电路图可知，此时衔铁被吸下，说明电磁铁磁性强，通过电流大，则控制电路电阻减小，在滑动变阻器接入阻值不变的前提下，气敏电阻阻值减小，即气敏电阻阻值随天然气浓度增大而减小；天然气浓度升高，减小，控制电路总电阻减小，电流增大，电磁铁磁性增强​。故AB错误； C．线圈匝数增加意味着在相同电流下，电磁铁磁性更强，意味着更低浓度（即稍减小、电流稍大）时就能吸合衔铁，故报警浓度降低，而非升高，故C错误； D．滑片左移，则接入电路的电阻减小​，控制电路总电阻减小；在相同下，电流更大，电磁铁更容易吸合， 所以报警浓度降低，故D正确。故选D。 （变式练1）如图所示是探究电磁铁磁性特点的电路图，闭合开关后，其电磁铁的A端是______极，当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，电流表的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁的磁性______（选填“变强”“变弱”或“不变”）。 【答案】 S 变小 变小 【解析】根据安培定则可知，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向即为N极的方向，故B为N极，A为S极。 当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，滑动变阻器接入的电阻变大，总电阻变大，电源电压不变，故电流表的示数变小。 电流变小，通电螺线管的磁性变弱。 （变式练2）现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为______极，此时活塞将向______运动。 【答案】 N 右 【解析】由右手螺旋定则可知，螺线管左端为N极。 根据磁极间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，如图，此时同名磁极相对，故活塞右移。 （变式练3）如图所示，是模拟超市里电动扶梯电路，使用扶梯前先要闭合开关S，R0是一个红外传感器，当人靠近到一定距离时，人体辐射的红外线被红外传感器R0接收，红外传感器R0阻值减小。下列符合要求的是（　　） A．电路工作时，电磁铁上端为 S 极 B．当人远离传感器时，传感器 R0 阻值减小 C．当人远离传感器时，电磁铁的磁性变弱 D．当人远离传感器时，电动机转速变快 【答案】C 【解析】（1）如图，电流从电磁铁的下端进入，根据安培定则可以判断电磁铁的上端是N极，下端是S极，故A错误； （2）闭合开关，控制电路中两电阻串联接入电路，当人靠近到一定距离时，人体辐射的红外线被红外传感器R0接收，红外传感器R0阻值减小，电源电压不变，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知电路电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，动触头和静触头接通，工作电路的定值电阻短路，只有电动机接在电路中，电动机电压变大，电动机转动速度变快，反之，当人远离传感器时，红外传感器R0阻值增大，电源电压不变，电路电流变小，电磁铁的磁性减弱，弹簧拉起衔铁，动触头和静触头断开，定值电阻和电动机串联在电路中，电动机电压变小，电动机转动速度变慢，故C正确，BD错误。故选：C。 考点5 磁场对通电导线的作用（含探究）及其应用 【例题4】（2025安徽二模）图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（　　） A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下； B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcda流过线圈； C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下； D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下 【答案】D 【解析】通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其之一发生改变，则受力方向发生改变。 A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误； B．由图知道，线圈由图示位置转过180o时，电流沿abcd流过线圈，故B错误； C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流的方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误； D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。故选D。 （变式练1）如图甲是探究“磁场对通电导线的作用”实验装置。 （1）在实验时，是通过观察 来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用； （2）移动滑动变阻器的滑片到适当位置，闭合开关，发现金属棒ab向右运动。保持磁场方向不变，只改变电路中的电流方向，闭合开关，发现金属棒ab向左运动；保持电流方向不变，只把磁铁的N、S极调换一下，发现金属棒ab向左运动；让磁场方向、电流方向同时改变，发现金属棒ab向右运动。根据观察到的实验现象，进行分析，可以得到的结论是：磁场对通电导线 （选填“有”或“没有”）力的作用，且力的方向与 和 有关； （3）根据该实验原理，小明用一段漆包铜线绕成线圈，自制了一个如图乙所示的简易电动机：用小刀刮去两端的漆皮，另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个：一是使线圈能够 ，二是这一部位能起到 （填某一部件的名称）的作用； 【答案】（1）金属棒的运动；（2）有，电流的方向，磁场的方向；（3）导电，换向器。 【解析】（1）由图可知，闭合开关，电路中有电流通过，导体棒ab受力在磁场中运动，奥义在实验时，是通过观察金属棒ab的运动来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用，判断受力的方向。 （2）闭合开关，发现金属棒ab向右运动；保持磁场方向不变，只改变电路中的电流方向，发现金属棒ab向左运动；保持电流方向不变，只把磁铁的N，闭合开关，说明通电导体受力的方向与磁场的方向有关；让磁场方向、电流方向同时改变，发现金属棒ab向右运动，通电导体受力的方向不变；综上所述磁场对通电导线有力的作用，且力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。 （3）将线圈两端引线的漆皮，金属具有导电性，一端全部刮掉，金属能够导电；二是另一端只刮去半周，当线圈刚转过平衡位置时，线圈由于惯性转过另半圈；它的作用就相当于电动机中的换向器。 （变式练2）如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（　　） A. 开始顺时针旋转 B. 开始逆时针旋转 C. 保持静止 D. 以上三种情况都有可能 【答案】B 【解析】线圈通电后，受磁场力作用，线圈开始顺时针旋转；如果线圈是固定的，根据静止和运动的相对性可知，则线圈通电后，磁体开始逆时针旋转，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 （变式练3）在“探究磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。 （1）如图甲所示，保持蹄形磁铁水平放置，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对 　 　有力的作用，利用这个原理工作的装置有 　 　（填“电铃”、“扬声器”、“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。 （2）小明对调电源正、负极后，如图乙所示，闭合开关，导体棒ab此时会向 　 　（填“上”、“下”、“左”或“右”）运动。 【答案】（1）通电导体；扬声器；（2）左 【解析】（1）将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用；电铃和电磁起重机的主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应；扬声器的原理是通电导体在磁场中受力运动；动圈式话筒的原理是电磁感应；所以利用这个原理工作的装置有扬声器。 （2）原来导体棒ab向右运动，小明对调电源正、负极后，电路中的电流方向改变，磁场方向不变，导体棒ab的受力方向改变，所以导体棒ab此时会向左运动。 考点6 直流电动机构造及工作原理（含制作） 【例题6】（2026江苏苏州）在2026年“央视春晚”中，苏州制造的机器人进行了精彩表演。电动机是机器人的重要部件，以下实验体现电动机工作原理的是（   ） A．   B．   C．   D．   【答案】B 【解析】A．奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，不是电动机原理，故A不符合题意。 B．装置中有电源，通电线圈在磁场中受力转动，符合电动机的工作原理，故B符合题意。 C．装置无电源、有灵敏电流计，是电磁感应现象，对应发电机的工作原理，故C不符合题意。 D．通电导线产生热量点燃纸条，是电流的热效应，和电动机原理无关，故D不符合题意。 故选B。 （变式练1）小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（　　） A. 只对调电源的正、负极 B. 只对调磁体的N、S极 C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极 D. 导线①改接G、F点，导线②改接C、E点 【答案】C 【解析】A．电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关，调换电流方向或磁场方向，电动机的转动方向会发生变化，所以只对调电源的正、负极，电路中电流方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故A不符合题意； B．只对调磁体的N、S极，磁场方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故B不符合题意； C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极，电动机的转动方向不会发生变化，故C符合题意； D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点，电动机中的电流方向发生变化，可以改变电动机的转动方向，故D不符合题意。故选C。 （变式练2）如图所示，是某同学在科技节上展示的作品结构图。该作品的工作原理是通电线圈在 中受力转动，它就是一个自制的 机模型图。 【答案】磁场，电动。 【解析】通电线圈中有电流通过，线圈在磁体的磁场周围，线圈能受力转动，说明磁场对电流有力的作用。 该模型是先通电，然后线圈转动起来，将电能转化为机械能，是一个自制的电动机模型。 （变式练3）同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3 cm；然后，用小刀刮两端引线的漆皮；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，线圈下放一块强磁体，如图所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。 （1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 （选填“A”或“B”）。 A．两端全部刮掉 B．一端全部刮掉，另一端只刮半周 （2）小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，写出两条可能造成该现象的原因： ① ；② 。 【答案】 （1） B （2） 线圈恰好处于平衡位置 磁场太弱 【解析】（1）在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向，为了使线圈能持续转动，采取将线圈一头的绝缘漆刮去，另一头刮去一半的办法，这样前半圈通电受力，后半圈断电，线圈由于惯性继续转动，再转到前半圈又通电受力，磁场方向和通电方向相同，线圈转动方向相同，使线圈持续转动。故选B。 （2）通电线圈在磁场中能转动是因为磁场对通电导体有力的作用，此过程中消耗了电能，获得了机械能，故能量转化是电能转化为机械能。 （3）接通电源后，发现线圈不能转动，可能是电源电压较低、磁场太弱导致线圈受力太小而不能转动，也可能是开始线圈处在平衡位置，通电后线圈受磁场力平衡，线圈保持静止状态，出现这种现象可先将线圈轻轻拨动一下，若线圈转动则是处于平衡位置，若线圈还不能转动，则考虑是电源电压低，通过线圈电流太小导致线圈受力小转动不了，或是磁场太弱使线圈受力小不能转动。 考点7 作图问题 【例题7】（2026陕西）如图，是一个条形磁体，请用箭头在A点标出磁感线的方向，并在括号中标出小磁针静止时左端的磁极名称。 【答案】如图所示 【解析】磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，因此A点的磁感线方向向右。根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引原理，磁体右边为S极，则小磁针静止时左端为N极。 （变式练1）条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态。请在图中标出：①磁感线A点处的磁场方向；②小磁针的N极。 【答案】如图所示。 【解析】在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极，故条形磁铁的磁感线由左侧指向右侧，A点处磁场方向指向S极；小磁针处于静止状态，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理，小磁针的左端为S极，右端为N极，如图所示。 （变式练2）小聪将通电螺线管放入地球仪来模拟地磁场，请在右侧简图中，用箭头在A点标出该处磁感线方向，并在括号内用“+”或“-”标出电源下端的极性。 【答案】如图所示 【解析】由图可知，通电螺线管上方为地理北极，由于地磁两极与地理两极相反，则上方为地磁S极，下方为地磁N极，通电螺线管外部磁感线从N极出来，回到S极，则A点的磁感线方向为向上；根据安培定则可得，螺线管的电流从上方流入，下方流出，则电源下端为负极 （变式练3） 如图，请根据通电螺线管附近静止小磁针的指向，用箭头在A点标出磁感线方向，在B点标出电流方向。 【答案】如图所示。 【解析】小磁针的左端为N极，则是S极靠近螺线管左端，根据磁极间相互作用规律可知，螺线管的左端为N极。由于磁体外部磁感线是从N极出发回到S极，故A点的磁感线方向是从左向右；根据安培定则，用右手大拇指指向螺线管左端（N极），四指弯曲方向为电流方向，则螺线管中电流是从右端流入、左端流出，故B点电流方向是向下。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案（全国通用） 第十八章 磁及其相互作用 单元重要专项01 《磁及其相互作用》单元复习讲义五步曲 1. 通过实验，了解物质的磁性和磁化现象。调查磁性材料在生活中的应用。 2.通过实验，认识磁场。知道地磁场。了解我国古代指南针的发明对人类社会发展的贡献。 3.通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用。 4.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关。 了解动圈式扬声器的结构和原理。了解直流电动机的工作原理。 知识点一、磁现象及磁场（含地磁场） 1.掌握磁性、磁体、磁极、磁化等基本概念。 2.掌握磁场及磁场的基本性质、磁场的方向、磁感线。 3.掌握地磁场概念 知识点二、通电螺线管外部的磁场方向 1.把握奥斯特实验（电流的磁效应）的意义 2. 会探究通电螺线管的磁场 （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） 3. 安培定则的功能 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） 知识点三、电磁铁　电磁继电器 1. 电磁铁是指内部含有铁芯的螺线管；影响电磁铁磁性强弱的因素有电流大小和线圈匝数； 注意：电磁铁的铁芯用铁而不用钢制作的原因：铁磁化后磁性容易消失，可方便地控制电磁铁磁性的有无；钢磁化后磁性不易消失，无法控制电磁铁磁性的有无. 2.电磁继电器的电路连接：（1）识别控制电路和工作电路； （2）知道外部条件的变化引起控制电路中电阻和电流的变化情况； （3）知道控制电路中电流的变化引起电磁继电器衔铁的动作情况； （4）知道衔铁动作对工作电路的影响，根据设计要求连接电路。 注意：电磁继电器实质：是一个由电磁铁控制的开关；利用低压弱电流的通断，控制高压强电流。 知识点四、磁场对通电导线的作用 1.通电导线在磁场中受力情况 （1）磁场对通电导线有力的作用。 （2）通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。当电流方向或磁场的方向一个改变时，通电导线受力的方向也会改变；若二者同时改变方向时，通电导线受力的方向不变。 注意：认为导线通电了，在磁场中就受力，这个观点是错误的。 并不是所有的通电直导线在磁场中都受到力的作用，当通电直导线与磁感线方向平行时，此时通电的直导线不受力的作用。 2.直流电动机是如何工作的. 重点掌握直流电动机构造、工作过程及原理。 一、判断磁场方向和小磁针指向 （1）磁场方向、磁感线方向和小磁针方向静止时N极所指方向一致； （2）若已知小磁针的N极指向，可按相同方向画出磁感线方向，然后根据磁体外部的磁感线由N极到S极，确定磁体的N、S极； （3）若题目中已知磁体N、S极，可先画出磁感线的方向，然后根据小磁针在某点静止时N极的指向与该点磁感线方向相同，画出小磁针的指向。 二、 判断物体是否具有磁性的方法 （1）根据磁体可以吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质； （2）根据磁体的指向性； （3）根据磁极间的相互作用规律； （4）根据磁体不同部位磁性强弱不同且磁极的磁性最强的性质。 三、【作图问题总结】磁及相互作用的四种作图问题 第一种：标出磁体N/S极及磁感线方向。 第二种：地磁场的作图。 第三种：利用安培定则的作图。 第四种：电磁铁与电路联系的作图。 考点1 磁现象 磁场（含磁感线及地磁场） 【例题1】（2026湖南）用细线悬挂一根条形磁铁，多次让其在水平面自由旋转。发现条形磁铁均静止在如图所示位置。根据现象，在下方白纸上标注地理方位，正确的是（  ） A．B． C．D． 【答案】A 【解析】地球本身是一个大磁体，地磁南极位于地理北极附近，地磁北极位于地理南极附近；根据异名磁极相互吸引，自由静止的条形磁铁，其N极会指向地理北极，S极会指向地理南极。悬挂的条形磁铁静止后沿水平（左右）方向放置，且左端为N极，右端为S极，因此：左方对应地理北极（北），右方对应地理南极（南），南北方向沿左右分布，故选 A。 （变式练1）当悬挂的A、B、C三个钢棒互相靠近时，出现的现象如图所示，则（　　） A．A、B棒有磁性，C棒没有磁性 B．A棒没有磁性，B、C棒有磁性 C．A棒可能有磁性也可能没有磁性，B、C棒有磁性 D．A、C棒有磁性，B棒可能有磁性也可能没有磁性 （变式练2）下列四个图中，磁感线方向标注错误的是（　　） A B C D （变式练3）宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”图中符合上述说法的是（　　） A． B． C． D． 考点2 探究：通电螺线管外部磁场的方向 【例题2】（2026江苏南京一模）小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，在嵌入螺线管的纸板上均匀撒满细铁屑，并在螺线管的旁边放两个小磁针，如图所示。 （1）给螺线管通电并　　 纸板，观察铁屑的排列情况。 （2）根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端是　　 极。 （3）小明还想探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关，接下来的操作是　 　 。 （4）实验时发现通电螺线管周围的磁场比较弱，实验现象不太明显，想要增强通电螺线管周围的磁场强度，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是　 　。 【答案】（1）敲击（2）N（3）调换电源的正负极，改变电流方向，观察小磁针的偏转情况（4）增大电流。 【解答】（1）实验时，给螺线管通电并敲击纸板，铁屑弹起重新落下时受磁场力的作用，通过观察铁屑的排列情况，探究通电螺线管外部的磁场分布。 （2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极。 （3）若探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关，应改变电流方向，接下来的操作是调换电源的正负极，改变电流方向，观察小磁针的偏转情况。 （4）通电螺线管周围的磁场强度与电流大小和线圈匝数有关，在线圈的匝数一定时，电流越大，磁场越强，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是增大电流。 （变式练1）在我们熟悉的各种磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似？小伟用小磁针、条形磁体、通电螺线管来进行探究，实验操作及现象如图所示。 （1）比较甲、乙两图可知，通电螺线管的外部磁场与______周围的磁场相似； （2）比较乙、丙两图可知，通电螺线管的外部磁场方向与通过它的______方向有关。 （变式练2）在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需 ______纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与________磁体的磁场相似。 （变式练3）如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是（　　） A．根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极 B．小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向 C．将小磁针移到其他位置，N极所指方向一定不变 D．本实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向无关 考点3 通电螺线管（安培定则应用）问题 【例题3】（2026天津）用电池、导线和铁钉可以制成简易指南针。图中，“指南针”极性标注正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．电源左端为正极、右端为负极，电流从螺线管左端流入、右端流出。结合绕线方向，利用安培定则可判断右端是N极，左端是S极，故A错误； B．电源右端是正极，电流从右端流入，由安培定则可判断左端为N极，故B正确； C．电源左端是正极，电流左端流入，由安培定则可判断左端为N极，故C错误； D．电源右端是正极，电流右端流入，由安培定则可判断右端为N极，故D错误。故选B。 （变式练1）小磁针静止在通电螺线管内部，小磁针涂黑的一端为N极，如图所示。则（　　） A．电源的a端是正极，通电螺线管的右端是N极 B．电源的a端是负极，通电螺线管的右端是S极 C．电源的b端是正极，通电螺线管的左端是N极 D．电源的b端是负极，通电螺线管的左端是S极 （变式练2）关于通电螺线管的磁感线，下列图示中正确的是（　　） A B C D （变式练3）全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的，其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场，线圈上端为_________极，对衔铁施加_________（填方向）的力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 考点4 电磁铁（含电磁继电器）及其应用 【例题4】（2026江苏连云港）如图为排查天然气泄漏隐患的报警电路，电源电压保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，为气敏电阻，其阻值随天然气浓度变化而变化。闭合开关、，正常状态下指示灯发光，天然气浓度增大到报警浓度时电铃响起。下列说法正确的是（     ） A．当天然气浓度升高时，电磁铁磁性减弱 B．气敏电阻阻值随天然气浓度增大而增大 C．若增加电磁铁线圈匝数，天然气报警浓度升高 D．滑动变阻器滑片向左移动，天然气报警浓度降低 【答案】D 【解析】A．天然气浓度增大到报警浓度时电铃响起，分析电路图可知，此时衔铁被吸下，说明电磁铁磁性强，通过电流大，则控制电路电阻减小，在滑动变阻器接入阻值不变的前提下，气敏电阻阻值减小，即气敏电阻阻值随天然气浓度增大而减小；天然气浓度升高，减小，控制电路总电阻减小，电流增大，电磁铁磁性增强​。故AB错误； C．线圈匝数增加意味着在相同电流下，电磁铁磁性更强，意味着更低浓度（即稍减小、电流稍大）时就能吸合衔铁，故报警浓度降低，而非升高，故C错误； D．滑片左移，则接入电路的电阻减小​，控制电路总电阻减小；在相同下，电流更大，电磁铁更容易吸合， 所以报警浓度降低，故D正确。故选D。 （变式练1）如图所示是探究电磁铁磁性特点的电路图，闭合开关后，其电磁铁的A端是______极，当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，电流表的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁的磁性______（选填“变强”“变弱”或“不变”）。 （变式练2）现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为______极，此时活塞将向______运动。 （变式练3）如图所示，是模拟超市里电动扶梯电路，使用扶梯前先要闭合开关S，R0是一个红外传感器，当人靠近到一定距离时，人体辐射的红外线被红外传感器R0接收，红外传感器R0阻值减小。下列符合要求的是（　　） A．电路工作时，电磁铁上端为 S 极 B．当人远离传感器时，传感器 R0 阻值减小 C．当人远离传感器时，电磁铁的磁性变弱 D．当人远离传感器时，电动机转速变快 考点5 磁场对通电导线的作用（含探究）及其应用 【例题4】（2025安徽二模）图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（　　） A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下； B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcda流过线圈； C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下； D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下 【答案】D 【解析】通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其之一发生改变，则受力方向发生改变。 A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误； B．由图知道，线圈由图示位置转过180o时，电流沿abcd流过线圈，故B错误； C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流的方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误； D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。故选D。 （变式练1）如图甲是探究“磁场对通电导线的作用”实验装置。 （1）在实验时，是通过观察 来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用； （2）移动滑动变阻器的滑片到适当位置，闭合开关，发现金属棒ab向右运动。保持磁场方向不变，只改变电路中的电流方向，闭合开关，发现金属棒ab向左运动；保持电流方向不变，只把磁铁的N、S极调换一下，发现金属棒ab向左运动；让磁场方向、电流方向同时改变，发现金属棒ab向右运动。根据观察到的实验现象，进行分析，可以得到的结论是：磁场对通电导线 （选填“有”或“没有”）力的作用，且力的方向与 和 有关； （3）根据该实验原理，小明用一段漆包铜线绕成线圈，自制了一个如图乙所示的简易电动机：用小刀刮去两端的漆皮，另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个：一是使线圈能够 ，二是这一部位能起到 （填某一部件的名称）的作用； （变式练2）如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（　　） A. 开始顺时针旋转 B. 开始逆时针旋转 C. 保持静止 D. 以上三种情况都有可能 （变式练3）在“探究磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。 （1）如图甲所示，保持蹄形磁铁水平放置，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对 　 　有力的作用，利用这个原理工作的装置有 　 　（填“电铃”、“扬声器”、“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。 （2）小明对调电源正、负极后，如图乙所示，闭合开关，导体棒ab此时会向 　 　（填“上”、“下”、“左”或“右”）运动。 考点6 直流电动机构造及工作原理（含制作） 【例题6】（2026江苏苏州）在2026年“央视春晚”中，苏州制造的机器人进行了精彩表演。电动机是机器人的重要部件，以下实验体现电动机工作原理的是（   ） A．   B．   C．   D．   【答案】B 【解析】A．奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，是电流的磁效应，不是电动机原理，故A不符合题意。 B．装置中有电源，通电线圈在磁场中受力转动，符合电动机的工作原理，故B符合题意。 C．装置无电源、有灵敏电流计，是电磁感应现象，对应发电机的工作原理，故C不符合题意。 D．通电导线产生热量点燃纸条，是电流的热效应，和电动机原理无关，故D不符合题意。 故选B。 （变式练1）小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（　　） A. 只对调电源的正、负极 B. 只对调磁体的N、S极 C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极 D. 导线①改接G、F点，导线②改接C、E点 （变式练2）如图所示，是某同学在科技节上展示的作品结构图。该作品的工作原理是通电线圈在 中受力转动，它就是一个自制的 机模型图。 （变式练3）同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3 cm；然后，用小刀刮两端引线的漆皮；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，线圈下放一块强磁体，如图所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。 （1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 （选填“A”或“B”）。 A．两端全部刮掉 B．一端全部刮掉，另一端只刮半周 （2）小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，写出两条可能造成该现象的原因： ① ；② 。 考点7 作图问题 【例题7】（2026陕西）如图，是一个条形磁体，请用箭头在A点标出磁感线的方向，并在括号中标出小磁针静止时左端的磁极名称。 【答案】如图所示 【解析】磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，因此A点的磁感线方向向右。根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引原理，磁体右边为S极，则小磁针静止时左端为N极。 （变式练1）条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态。请在图中标出：①磁感线A点处的磁场方向；②小磁针的N极。 （变式练2）小聪将通电螺线管放入地球仪来模拟地磁场，请在右侧简图中，用箭头在A点标出该处磁感线方向，并在括号内用“+”或“-”标出电源下端的极性。 【答案】如图所示 （变式练3） 如图，请根据通电螺线管附近静止小磁针的指向，用箭头在A点标出磁感线方向，在B点标出电流方向。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $