电与磁 讲义 -2026-2027学年沪科版（五四学制）物理九年级下学期

沪科版（五四学制）九年级下册 第14章 电与磁 一、知识梳理 第1节 磁场 1. 磁现象 (1)磁性：物体吸引铁、钴、镍等物质的性质；具有磁性的物体叫磁体。 (2)磁极：磁体上磁性最强的部位；任何磁体都有两个磁极 N极（北极）：小磁针静止时，指北一端；S极（南极）：小磁针静止时，指北一端。磁体分割后，每一小块仍然同时有N、S极，不存在单独的单磁极。 (3)磁极相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 注意：相互吸引不一定是异名磁极，也可能是磁体吸引铁磁性材料。 (4)磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 磁性材料：铁、钴、镍及其合金，可以磁化；铜、铝、塑料不能磁化。 永磁体：磁化后能长期保留磁性；加热、剧烈撞击会消磁。 2. 磁场 (1)磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的特殊物质；磁极间的相互作用通过磁场发生。 (2)磁场基本性质：对放入其中的磁体产生磁力。 (3)磁场方向规定：磁场中某一点，小磁针静止时N极所指方向，就是该点磁场方向。 3. 磁感线（模型法，假想曲线，实际不存在） 为了直观地描述磁场，人们按照“小磁针”的排列在磁场中画出一条条带箭头的假想曲线，曲线上任意点的箭头表示该点的磁场方向，这样的曲线叫做磁感线。磁感线上任意一点的磁场方向就是小磁针静止在该点时N极所指的方向，即沿着磁感线上该点的切线方向。在磁体外部：磁感线从N极出发，回到S极；内部S→N，形成闭合曲线。磁感线疏密表示磁场强弱；磁感线永不相交。 4. 地磁场 （1）地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。静止的小磁针N极指北，说明地磁场的磁感线在地面附近是由南指向北的。地磁场的N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近。地磁场的磁场分布与条形磁铁相似。 (2)地磁两极和地理两极不完全重合，存在磁偏角（沈括最早记载）。 第2节 电流的磁场（电生磁） 1. 奥斯特实验（电流磁效应） ‌器材‌：小磁针、直导线、电池、导线。 ‌操作‌：把导线放在小磁针上方或下方，使导线与磁针平行，接通电流后观察磁针是否偏转。 ‌现象‌：磁针会向垂直于导线的方向偏转；断开电流后，磁针回到原位；改变电流方向，磁针偏转方向也会相反。‌‌ 结论：电流周围存在磁场；磁场方向和电流方向有关。 意义：第一次揭示电与磁之间的联系，证明电流周围存在磁场。 2. 通电螺线管 （1）磁场特点：外部磁场和条形磁体相似，两端是磁极。 （2）极性判断：安培定则（右手螺旋定则） 右手握住螺线管，四指弯向线圈中电流方向，大拇指指向就是螺线管N极。 （3）影响磁场强弱的因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯 电流越大、匝数越多，磁场越强；插入铁芯，磁场大幅增强。 3. 电磁铁 (1)构造：螺线管+ 铁芯；通电有磁性，断电磁性消失。 (2)优点：①磁性有无：由电路通断控制 ②磁性强弱：改变电流大小、匝数调节 ③磁极方向：改变电流方向调换 (3)应用：电磁继电器、电磁起重机、磁浮列车。 4. 电磁继电器 结构：电磁铁、衔铁、弹簧、触点；分为低压控制电路、高压工作电路。 作用：用低电压、弱电流控制高电压、强电流；远程控制、自动保护。 第3节 通电导线在磁场中受到的作用力 1. 实验结论：通电导体在磁场中受到力的作用。 受力方向与磁场方向、电流方向有关；若同时颠倒磁场、电流方向，受力方向不变（控制变量法）。 2. 电动机（直流电动机） （1）原理：通电线圈在磁场中受力转动（电能 → 机械能） （2）结构：定子（固定磁体）、转子（线圈）、换向器、电刷 换向器：关键部件，线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，从而改变受力方向，让线圈持续转动。 平衡位置：线圈平面与磁感线垂直，此时受力平衡，依靠惯性转过。 （3）转速：由电流大小、磁场强弱控制；转动方向由电流/磁场方向控制。 区分：电动机有电源；发电机无电源，接电流表。 （4）其他应用：动圈式扬声器 第4节 电磁感应（磁生电） 1. 电磁感应现象 （1）在上述实验中，闭合开关后，直导线ab沿图示方向来回移动时灵敏电流计的指针发生偏转，表明导体在磁场中运动时产生了电流，这种电流叫做感应电流。这种现象叫做电磁感应现象。 （2）闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流。 产生感应电流两个必要条件（缺一不可）： ① 电路闭合； ② 部分导体做切割磁感线运动（运动方向不与磁感线平行）。 （3）感应电流方向：与磁场方向、导体切割磁感线运动方向有关；两者同时反向，电流方向不变。 应用：发电机、话筒等 2. 发电机 原理：电磁感应现象（机械能 → 电能） 结构：转子、定子；无电源，外接用电器。 交流电（AC）：线圈转动一周，电流方向改变2次。 我国电网交流电：频率50Hz，周期0.02s，每秒方向改变100次。 直流发电机：内部产生交流电，通过换向器向外输出直流电。 易混对比（必考表格） 电动机 发电机 原理 通电线圈在磁场受力转动 电磁感应（磁生电） 能量转化 电能→机械能 机械能→电能 电路特点 有电源 无电源，接电流表/用电器 关键部件 换向器（改变线圈电流） 换向器（直流发电机，对外整流） 现象 发现者 核心 奥斯特实验 奥斯特 电生磁，电流磁效应 电磁感应 法拉第 磁生电，产生感应电流 🔥 易错点汇总 1. 磁感线不是真实存在；磁场真实存在。 2. 奥斯特实验：电生磁，不能产生持续动力，不是电动机原理。 3. 切割磁感线：导体平行磁感线上下运动，不切割，无感应电流。 4. 电磁铁磁性强弱：和电流方向无关；电流方向只改变磁极。 5. 地磁场：地磁N极在地理南极附近。 6. 相互吸引：不能直接判定一定是异名磁极，可能是磁体吸引铁磁性物质。 2、 典型例题 1．如下列图片所示，通电螺线管中的N极标注正确的是（     ） A．B．C．D． 2．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行，接通电路后，观察到小磁针偏转。下列说法错误的是（　　） A．此实验说明通电导体周围存在磁场 B．改变电流方向，小磁针偏转方向可能不变 C．实验中小磁针的作用是检测电流产生的磁场 D．将导线断开，小磁针N极将指向地理的北极 3．在探究电磁感应现象的实验中，当导体ab向右运动时，灵敏电流计的指针向左偏转，如图所示。下列不能使灵敏电流计指针偏转方向改变的操作是（     ） A．磁体不动，导体ab向左运动 B．导体ab不动，磁体向右运动 C．磁体和导体ab同时同速向左运动 D．对调磁体N、S极，导体ab向右运动 4．姗姗学习了物理知识，设计的一款如图所示的小制作，圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是（     ） A．电风扇 B．电饭锅 C．发电机 D．汽油机 5．如图所示是一种环保型手电筒。使用它时只要将它来回摇晃，就能使灯泡发光。下列四幅图中能反映这种手电筒的工作原理的是（     ） A．B．C．D． 6.课外兴趣小组自制了一个“温度自动报警器”（原理如图所示）。 （1）控制电路接通时能吸引衔铁是因为电流具有_______效应，此时电磁铁的上端是_______（选填“N”或“S”）极。 （2）当环境温度达到设定的报警温度时，工作电路中________（选填“电铃”或“小灯泡”）通电工作。使用时发现电磁铁磁性不够强，改进的办法有______________________（写出一种即可）。 3、 课堂练习 1． 图中磁体两极间磁感线的画法不正确的是（     ） A. B． C. D． 2．我国宋代科学家沈括在《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。”如图所示，是用磁感线描述的地磁场的分布示意图。下列说法中不正确的是（     ） A．地球是一个巨大的磁体 B．地磁场是由无数条磁感线组成的 C．地磁场的N极在地理的南极附近 D．指南针能指示南北是因为受到地磁场的作用 3．如图，是亮亮同学做完有关“磁场和磁感线”的实验后获得的物理观念，符合物理规律的是（     ） ①磁场看不见摸不着，但是它客观存在； ②磁场的方向是没有规律的； ③磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线； ④磁感线越密集的位置，磁场越强。 A．①④ B．②④ C．①② D．②③ 4．如图所示是奥斯特实验中小磁针发生偏转的情境。关于该实验的分析，下列说法正确的是（     ） A．该实验说明通电导线周围存在磁场 B．该实验说明电流具有热效应 C．小磁针的指向决定该点的磁场方向 D．若改变导线中的电流方向，小磁针的偏转方向不会改变 5．如图所示是探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。对该实验的操作和分析，下列说法正确的是（     ） A．闭合开关前，小磁针的S极指向地理的北极 B．闭合开关小磁针静止时，N极的指向为该点的磁场方向 C．改变图中螺线管电流方向，小磁针N极所指方向水平向左 D．若没有小磁针，通电螺线管周围就没有磁场 6．如图电源、滑动变阻器、电磁铁和铁钉组成电路，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁吸引铁钉的数量增加，此实验说明电磁铁的磁性强弱与（    ）有关 A．电流大小 B．线圈匝数 C．有无铁芯 D．电流方向 7．我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，与研究磁场时引入磁感线方法相同的是（　　） A．研究电流时，把它比作水流 B．用光线来描述光的传播路径和方向 C．在探究动能与速度关系时，控制质量相同 D．研究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关时，用吸引大头针的多少反映磁场强弱 8．电动机的工作原理是（　　） A．电磁感应现象 B．通电导体在磁场中受到力的作用 C．电流的磁效应 D．磁极间的相互作用 9．近几年，我国无线充电技术发展迅猛，手机无线充电应运而生，无线充电采用的技术原理是电磁感应现象，以下选项能阐述这一原理的是（     ） A．B．C．D． 10．如图所示为某同学研究磁体性质的实验情景，由于磁体周围存在________，回形针被磁化后上端为________极。磁体缓慢向下靠近回形针的过程中，回形针所受的细线拉力大小将________。 11．图甲是小华自制的“指南针”，将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的树叶上，轻轻旋转树叶，静止时树叶的尖端总是指向南方，则缝衣针指向树叶尖端的部分为_________（选填“N”或“S”）极。图乙是小华制作的磁悬浮地球仪，地球仪悬浮在空中是利用了同名磁极相互_________的原理。 12．用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，磁铁靠近铁棒，如图甲所示，则可判断铁棒______带有磁性（“一定”、“不一定”）；若改将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁铁的N极，磁铁远离铁棒，如图乙所示，则可判断铁棒一定带有磁性，且A端为______极（填“N”、“S”）。 13．利用身边的器材制作简易电磁弹射小车，用小纸箱自制了一个小车，并将钕磁铁固定在小车的一端。将小车放置在如图所示的位置，闭合开关后小车远离螺线管。请你判断该同学放置的钕磁铁右端是________（填“N”或“S”）极；若要增大小车的弹射距离，请你写出一条可行的措施：________________________________。 14．如图是一种水位自动报警器的原理图（纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电）。当水位没有达到金属块A时，绿灯处于_______路状态。当水位达到金属块A，电磁铁吸引衔铁落下，水位自动报警，电磁铁上端是______（选填“N极”或“S极”） 15．如图所示，开关S闭合，螺线管B的上端为_________（选填“N”或“S”）极。弹簧测力计示数稳定后，向右移动滑动变阻器的滑片，弹簧测力计的示数将会_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 16．如图所示是探究电与磁的联系的两个实验装置。 (1)如图甲所示，当导线通电时，磁针发生偏转，说明通电导线周围存在_____________。 (2)如图乙所示，通电导线在磁场中受到力的作用，通电导线的受力方向跟__________的方向和__________的方向都有关系。 17．手持小风扇的简化电路如图所示，按钮开关处的电流方向为_________（选填“从上到下”或“从下到上”）。电动机工作时主要将电能转化为_________能。 18．如图所示，通电导线在磁场中受力的方向跟磁场方向和_______方向有关；利用这一原理可以制成_______（选填“发电机”或“电动机”）；若改变磁场方向，导线的受力方向将_______。 19．如图是扬声器的示意图，工作时，变化的音频电流通过线圈，线圈在磁场中受到______的作用，从而带动纸盆振动；当线圈中电流的频率变低，纸盆振动变慢，声音音调______（选填“变高”或“变低”）；若给线圈通入恒定的直流电，纸盆______（选填“能”或“不能”）持续振动。 20.某磁悬浮滑道于2026年5月2日开始试运营。在沿山坡铺设的金属轨道上，滑车悬浮向下滑行。滑车底部固定有强力磁铁，滑车运动使金属轨道切割___________，根据___________原理可知，轨道里产生感应电流，通电轨道的磁场和滑车底部磁铁的磁场相互作用，同名磁极相对，相互___________，从而使滑车悬浮。 21．如图所示，放在磁场中的导体棒ab、cd用导线串联，闭合开关。当用力使导体棒ab在磁场中做________运动时，发现用绝缘细线悬挂着的导体棒cd也随之摆动，此时图中乙部分导体棒cd与磁体的组合相当于________机；与乙部分工作原理相同的是________（选填“电铃”“动圈式话筒”或“扬声器”）。 22．如图-1所示为手机的电磁感应无线充电，原理如图-2所示，交变电流通过无线充电板（送电线圈）产生磁场，手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。手机在无线充电时，受电线圈会产生感应电流，该过程与_____________（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似.某智能手机使用额定电压为3.7V，容量5000mA·h的电池，则电池充满电所能储存的电能为_________J。某次充电前5min内，充电器的电流为6A，若充电导线的阻值为0.05Ω，则这段时间内导线产生的热量为____________J。 4、 课后练习 1．很多物理学家为推动物理学发展、推动社会进步做出了巨大贡献。下列物理学史的描述中正确的是（　　） A．阿基米德原理只适用于液体，不适用于气体 B．奥斯特最早发现了电磁感应现象 C．为纪念物理学家瓦特，将其名字作为功率的单位 D．牛顿第一定律阐述了物体受平衡力时的运动状态 2．小电动机是将电能转化为机械能的装置，可以使转子转动更快的方法是（     ） A．增大电流 B．改变电流方向 C．减少线圈圈数 D．改变线圈缠绕方向 3．对下列电磁现象相应的解释中（　　） ①甲图：导线通电后小磁针发生偏转，说明电流有磁效应 ②乙图：磁悬浮地球仪悬浮在空中是因为受地磁场作用 ③丙图：闭合开关，滑片P向右侧滑动时，弹簧测力计的示数变大 ④丁图：司南之所以能指向南北方向，是因为地球的周围存在磁感线 A．只有①③正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有③④正确 4．如下图所示，用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场。闭合开关，通电后的线圈将会（     ） A．静止不动 B．连续转动 C．往复摆动 D．水平运动 5．手持小风扇的简化电路如图所示，下列说法正确的是（     ） A．电池的作用是为电动机提供电能 B．导线通常用半导体材料制成 C．电动机是将机械能转化为电能的装置 D．通电后电流从电池负极经电动机流向正极 6．一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间时，惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是（　　） A．灯丝晃动是一种电流的磁现象 B．灯丝晃动是内能转化成了机械能 C．灯丝晃动是受到磁体的吸引作用 D．灯丝晃动是磁场对电流的作用 7．关于如图所示的四个实验的说法正确的是（     ） A．甲：可以研究通电导体在磁场中的受力情况，导体 不可以用铁棒 B．乙：若A带正电、B不带电，则用导体棒把A和B连接起来，部分正电荷会从A转移到B C．丙：闭合开关，小磁针发生偏转，若将小磁针取走，则通电导体周围的磁场消失 D．丁：若要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，则的阻值应为 8．如图所示是某小组自制的简易电动机。电动机工作时（     ） A．将电全部转化为机械能 B．电路中的电荷沿线圈向下移动 C．仅调换磁铁两极，线圈转动方向不会改变 D．原理是磁场对通电导体有力的作用 9．如图所示，对下列四幅插图的分析表述正确的是（     ） A．甲图中，若小球c带负电，则b球一定带负电，a球一定带正电 B．乙图是奥斯特实验装置，是电动机的工作原理 C．丙图中插座的连接方式不符合安全用电，灯泡连接符合安全用电原则 D．丁图演示的是通电导体在磁场中受到力的作用，电动机是利用这个原理制成的 10．如图，弹簧测力计下端吊一铁球，当它们在水平放置的条形磁体的上方沿水平直线从左端移到右端的过程中，弹簧测力计的示数_____________（选填“变大”“变小”“先变小后变大”或“先变大后变小”）；用细绳系住条形磁体的中间并悬空挂住，当条形磁体静止时，其N极指向地磁______；最早发现地理两极和地磁两极并不完全重合的是北宋科学家______。 11．如图所示为小安自制的指南针。将用条形磁铁沿一个方向多次摩擦后的缝衣针放在水中漂浮的树叶上，静止后，多次将树叶轻轻旋转，观察到树叶尖端总指向南方。则针尖是自制指南针的__________（选填“N”或“S”）极，缝衣针有这样的指向性，是因为地球周围存在__________。 12．模型法是人们通过一定的科学方法，建立一个适当模型揭示客观事物形态、特征和本质的研究方法。简单来说，物理模型就是为了方便研究，将复杂的实际问题简化、理想化后，抓住主要因素而建立的一种抽象结构。请根据示例，写出一种初中涉及到的物理模型和对应的本质属性。 【示例】物理模型：磁感线。 本质属性：为了描述磁场而引入的，它并不是真实存在的，但可以描述磁场的性质。 物理模型：___________。 本质属性：___________。 13．如图所示，铁屑在条形磁体周围有规律地分布着。磁体两端的铁屑比较密，说明其磁性________（选填“强”、“弱”）。把条形磁铁悬挂起来可以指示南北，受地磁场的作用，静止后，条形磁铁的N极指向地球的________方。 14．如题图甲所示，通电后小磁针会发生偏转，这说明通电导线周围存在________；如乙图若断开电源后小磁针南极最终指向地理的________极，若将电源的正负极对掉如图丙所示，则小磁针的偏转方向会________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向偏转。 15．如图所示为一种温度报警器的原理图，为热敏电阻，其温度升高时电阻变小。当温度升高时，通过电磁铁的电流________，电磁铁的磁性增强，当衔铁被吸下时________灯亮，发出报警信号。 16.如图所示，是动圈式话筒的构造示意图，当你对着话筒说话时，声音使膜片振动，跟膜片相连的线圈也一起振动，由于______原理，会在线圈中产生电流，经放大器放大后使扬声器发声；如果我们改变它的使用方法，在它的线圈中通入随声音而变化的电流，请判断它能否像扬声器那样发出声音（即它能否当扬声器使用）？请写出你的判断与所依据的原理：____________。 17．如图所示的A、B、C、D四个实验中，探究通电导体在磁场中受力的是___________，探究电磁感应现象的是___________，探究影响电磁铁磁性强弱因素的是___________。（选填字母） 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沪科版（五四学制）九年级下册 第14章 电与磁 一、知识梳理 第1节 磁场 1. 磁现象 (1)磁性：物体吸引铁、钴、镍等物质的性质；具有磁性的物体叫磁体。 (2)磁极：磁体上磁性最强的部位；任何磁体都有两个磁极 N极（北极）：小磁针静止时，指北一端；S极（南极）：小磁针静止时，指北一端。磁体分割后，每一小块仍然同时有N、S极，不存在单独的单磁极。 (3)磁极相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 注意：相互吸引不一定是异名磁极，也可能是磁体吸引铁磁性材料。 (4)磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 磁性材料：铁、钴、镍及其合金，可以磁化；铜、铝、塑料不能磁化。 永磁体：磁化后能长期保留磁性；加热、剧烈撞击会消磁。 2. 磁场 (1)磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的特殊物质；磁极间的相互作用通过磁场发生。 (2)磁场基本性质：对放入其中的磁体产生磁力。 (3)磁场方向规定：磁场中某一点，小磁针静止时N极所指方向，就是该点磁场方向。 3. 磁感线（模型法，假想曲线，实际不存在） 为了直观地描述磁场，人们按照“小磁针”的排列在磁场中画出一条条带箭头的假想曲线，曲线上任意点的箭头表示该点的磁场方向，这样的曲线叫做磁感线。磁感线上任意一点的磁场方向就是小磁针静止在该点时N极所指的方向，即沿着磁感线上该点的切线方向。在磁体外部：磁感线从N极出发，回到S极；内部S→N，形成闭合曲线。磁感线疏密表示磁场强弱；磁感线永不相交。 4. 地磁场 （1）地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。静止的小磁针N极指北，说明地磁场的磁感线在地面附近是由南指向北的。地磁场的N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近。地磁场的磁场分布与条形磁铁相似。 (2)地磁两极和地理两极不完全重合，存在磁偏角（沈括最早记载）。 第2节 电流的磁场（电生磁） 1. 奥斯特实验（电流磁效应） ‌器材‌：小磁针、直导线、电池、导线。 ‌操作‌：把导线放在小磁针上方或下方，使导线与磁针平行，接通电流后观察磁针是否偏转。 ‌现象‌：磁针会向垂直于导线的方向偏转；断开电流后，磁针回到原位；改变电流方向，磁针偏转方向也会相反。‌‌ 结论：电流周围存在磁场；磁场方向和电流方向有关。 意义：第一次揭示电与磁之间的联系，证明电流周围存在磁场。 2. 通电螺线管 （1）磁场特点：外部磁场和条形磁体相似，两端是磁极。 （2）极性判断：安培定则（右手螺旋定则） 右手握住螺线管，四指弯向线圈中电流方向，大拇指指向就是螺线管N极。 （3）影响磁场强弱的因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯 电流越大、匝数越多，磁场越强；插入铁芯，磁场大幅增强。 3. 电磁铁 (1)构造：螺线管+ 铁芯；通电有磁性，断电磁性消失。 (2)优点：①磁性有无：由电路通断控制 ②磁性强弱：改变电流大小、匝数调节 ③磁极方向：改变电流方向调换 (3)应用：电磁继电器、电磁起重机、磁浮列车。 4. 电磁继电器 结构：电磁铁、衔铁、弹簧、触点；分为低压控制电路、高压工作电路。 作用：用低电压、弱电流控制高电压、强电流；远程控制、自动保护。 第3节 通电导线在磁场中受到的作用力 1. 实验结论：通电导体在磁场中受到力的作用。 受力方向与磁场方向、电流方向有关；若同时颠倒磁场、电流方向，受力方向不变（控制变量法）。 2. 电动机（直流电动机） （1）原理：通电线圈在磁场中受力转动（电能 → 机械能） （2）结构：定子（固定磁体）、转子（线圈）、换向器、电刷 换向器：关键部件，线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，从而改变受力方向，让线圈持续转动。 平衡位置：线圈平面与磁感线垂直，此时受力平衡，依靠惯性转过。 （3）转速：由电流大小、磁场强弱控制；转动方向由电流/磁场方向控制。 区分：电动机有电源；发电机无电源，接电流表。 （4）其他应用：动圈式扬声器 第4节 电磁感应（磁生电） 1. 电磁感应现象 （1）在上述实验中，闭合开关后，直导线ab沿图示方向来回移动时灵敏电流计的指针发生偏转，表明导体在磁场中运动时产生了电流，这种电流叫做感应电流。这种现象叫做电磁感应现象。 （2）闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流。 产生感应电流两个必要条件（缺一不可）： ① 电路闭合； ② 部分导体做切割磁感线运动（运动方向不与磁感线平行）。 （3）感应电流方向：与磁场方向、导体切割磁感线运动方向有关；两者同时反向，电流方向不变。 应用：发电机、话筒等 2. 发电机 原理：电磁感应现象（机械能 → 电能） 结构：转子、定子；无电源，外接用电器。 交流电（AC）：线圈转动一周，电流方向改变2次。 我国电网交流电：频率50Hz，周期0.02s，每秒方向改变100次。 直流发电机：内部产生交流电，通过换向器向外输出直流电。 易混对比（必考表格） 电动机 发电机 原理 通电线圈在磁场受力转动 电磁感应（磁生电） 能量转化 电能→机械能 机械能→电能 电路特点 有电源 无电源，接电流表/用电器 关键部件 换向器（改变线圈电流） 换向器（直流发电机，对外整流） 现象 发现者 核心 奥斯特实验 奥斯特 电生磁，电流磁效应 电磁感应 法拉第 磁生电，产生感应电流 🔥 易错点汇总 1. 磁感线不是真实存在；磁场真实存在。 2. 奥斯特实验：电生磁，不能产生持续动力，不是电动机原理。 3. 切割磁感线：导体平行磁感线上下运动，不切割，无感应电流。 4. 电磁铁磁性强弱：和电流方向无关；电流方向只改变磁极。 5. 地磁场：地磁N极在地理南极附近。 6. 相互吸引：不能直接判定一定是异名磁极，可能是磁体吸引铁磁性物质。 2、 典型例题 1．如下列图片所示，通电螺线管中的N极标注正确的是（     ） A．B．C．D． 【答案】B 2．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行，接通电路后，观察到小磁针偏转。下列说法错误的是（　　） A．此实验说明通电导体周围存在磁场 B．改变电流方向，小磁针偏转方向可能不变 C．实验中小磁针的作用是检测电流产生的磁场 D．将导线断开，小磁针N极将指向地理的北极 【答案】B 3．在探究电磁感应现象的实验中，当导体ab向右运动时，灵敏电流计的指针向左偏转，如图所示。下列不能使灵敏电流计指针偏转方向改变的操作是（     ） A．磁体不动，导体ab向左运动 B．导体ab不动，磁体向右运动 C．磁体和导体ab同时同速向左运动 D．对调磁体N、S极，导体ab向右运动 【答案】C 4．姗姗学习了物理知识，设计的一款如图所示的小制作，圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是（     ） A．电风扇 B．电饭锅 C．发电机 D．汽油机 【答案】C 5．如图所示是一种环保型手电筒。使用它时只要将它来回摇晃，就能使灯泡发光。下列四幅图中能反映这种手电筒的工作原理的是（     ） A．B．C．D． 【答案】A 6.课外兴趣小组自制了一个“温度自动报警器”（原理如图所示）。 （1）控制电路接通时能吸引衔铁是因为电流具有_______效应，此时电磁铁的上端是_______（选填“N”或“S”）极。 （2）当环境温度达到设定的报警温度时，工作电路中________（选填“电铃”或“小灯泡”）通电工作。使用时发现电磁铁磁性不够强，改进的办法有______________________（写出一种即可）。 【答案】41． 磁 N 42． 电铃 增大控制电路电源电压 3、 课堂练习 1． 图中磁体两极间磁感线的画法不正确的是（     ） A. B． C. D． 【答案】D 2．我国宋代科学家沈括在《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。”如图所示，是用磁感线描述的地磁场的分布示意图。下列说法中不正确的是（     ） A．地球是一个巨大的磁体 B．地磁场是由无数条磁感线组成的 C．地磁场的N极在地理的南极附近 D．指南针能指示南北是因为受到地磁场的作用 【答案】B 3．如图，是亮亮同学做完有关“磁场和磁感线”的实验后获得的物理观念，符合物理规律的是（     ） ①磁场看不见摸不着，但是它客观存在； ②磁场的方向是没有规律的； ③磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线； ④磁感线越密集的位置，磁场越强。 A．①④ B．②④ C．①② D．②③ 【答案】A 4．如图所示是奥斯特实验中小磁针发生偏转的情境。关于该实验的分析，下列说法正确的是（     ） A．该实验说明通电导线周围存在磁场 B．该实验说明电流具有热效应 C．小磁针的指向决定了该点的磁场方向 D．若改变导线中的电流方向，小磁针的偏转方向不会改变 【答案】A 5．如图所示是探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。对该实验的操作和分析，下列说法正确的是（     ） A．闭合开关前，小磁针的S极指向地理的北极 B．闭合开关小磁针静止时，N极的指向为该点的磁场方向 C．改变图中螺线管电流方向，小磁针N极所指方向水平向左 D．若没有小磁针，通电螺线管周围就没有磁场 【答案】B 6．如图电源、滑动变阻器、电磁铁和铁钉组成电路，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁吸引铁钉的数量增加，此实验说明电磁铁的磁性强弱与（    ）有关 A．电流大小 B．线圈匝数 C．有无铁芯 D．电流方向 【答案】A 7．我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，与研究磁场时引入磁感线方法相同的是（　　） A．研究电流时，把它比作水流 B．用光线来描述光的传播路径和方向 C．在探究动能与速度关系时，控制质量相同 D．研究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关时，用吸引大头针的多少反映磁场强弱 【答案】B 8．电动机的工作原理是（　　） A．电磁感应现象 B．通电导体在磁场中受到力的作用 C．电流的磁效应 D．磁极间的相互作用 【答案】B 9．近几年，我国无线充电技术发展迅猛，手机无线充电应运而生，无线充电采用的技术原理是电磁感应现象，以下选项能阐述这一原理的是（     ） A．B．C．D． 【答案】B 10．如图所示为某同学研究磁体性质的实验情景，由于磁体周围存在________，回形针被磁化后上端为________极。磁体缓慢向下靠近回形针的过程中，回形针所受的细线拉力大小将________。 【答案】 磁场 /南 变大 11．图甲是小华自制的“指南针”，将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的树叶上，轻轻旋转树叶，静止时树叶的尖端总是指向南方，则缝衣针指向树叶尖端的部分为_________（选填“N”或“S”）极。图乙是小华制作的磁悬浮地球仪，地球仪悬浮在空中是利用了同名磁极相互_________的原理。 【答案】 S 排斥 12．用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，磁铁靠近铁棒，如图甲所示，则可判断铁棒______带有磁性（“一定”、“不一定”）；若改将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁铁的N极，磁铁远离铁棒，如图乙所示，则可判断铁棒一定带有磁性，且A端为______极（填“N”、“S”）。 【答案】 不一定 S 13．利用身边的器材制作简易电磁弹射小车，用小纸箱自制了一个小车，并将钕磁铁固定在小车的一端。将小车放置在如图所示的位置，闭合开关后小车远离螺线管。请你判断该同学放置的钕磁铁右端是________（填“N”或“S”）极；若要增大小车的弹射距离，请你写出一条可行的措施：________________________________。 【答案】 N 增大电源电压 14．如图是一种水位自动报警器的原理图（纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电）。当水位没有达到金属块A时，绿灯处于___________路状态。当水位达到金属块A，电磁铁吸引衔铁落下，水位自动报警，电磁铁上端是___________（选填“N极”或“S极”） 【答案】通 S极 15．如图所示，开关S闭合，螺线管B的上端为_________（选填“N”或“S”）极。弹簧测力计示数稳定后，向右移动滑动变阻器的滑片，弹簧测力计的示数将会_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】N 变小 16．如图所示是探究电与磁的联系的两个实验装置。 (1)如图甲所示，当导线通电时，磁针发生偏转，说明通电导线周围存在_____________。 (2)如图乙所示，通电导线在磁场中受到力的作用，通电导线的受力方向跟__________的方向和__________的方向都有关系。 【答案】(1)磁场 (2)电流 磁场 17．手持小风扇的简化电路如图所示，按钮开关处的电流方向为_________（选填“从上到下”或“从下到上”）。电动机工作时主要将电能转化为_________能。 【答案】 从上到下 机械 18．如图所示，通电导线在磁场中受力的方向跟磁场方向和_______方向有关；利用这一原理可以制成_______（选填“发电机”或“电动机”）；若改变磁场方向，导线的受力方向将_______。 【答案】 电流 电动机 改变 19．如图是扬声器的示意图，工作时，变化的音频电流通过线圈，线圈在磁场中受到______的作用，从而带动纸盆振动；当线圈中电流的频率变低，纸盆振动变慢，声音音调______（选填“变高”或“变低”）；若给线圈通入恒定的直流电，纸盆______（选填“能”或“不能”）持续振动。 【答案】 力 变低 不能 20.某磁悬浮滑道于2026年5月2日开始试运营。在沿山坡铺设的金属轨道上，滑车悬浮向下滑行。滑车底部固定有强力磁铁，滑车运动使金属轨道切割___________，根据___________原理可知，轨道里产生感应电流，通电轨道的磁场和滑车底部磁铁的磁场相互作用，同名磁极相对，相互___________，从而使滑车悬浮。 【答案】 磁感线 电磁感应 排斥 21．如图所示，放在磁场中的导体棒ab、cd用导线串联，闭合开关。当用力使导体棒ab在磁场中做________运动时，发现用绝缘细线悬挂着的导体棒cd也随之摆动，此时图中乙部分导体棒cd与磁体的组合相当于________机；与乙部分工作原理相同的是________（选填“电铃”“动圈式话筒”或“扬声器”）。 【答案】 切割磁感线 电动 扬声器 22．如图-1所示为手机的电磁感应无线充电，原理如图-2所示，交变电流通过无线充电板（送电线圈）产生磁场，手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。手机在无线充电时，受电线圈会产生感应电流，该过程与_____________（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似.某智能手机使用额定电压为3.7V，容量5000mA·h的电池，则电池充满电所能储存的电能为_________J。某次充电前5min内，充电器的电流为6A，若充电导线的阻值为0.05Ω，则这段时间内导线产生的热量为____________J。 【答案】 发电机 540 4、 课后练习 1．很多物理学家为推动物理学发展、推动社会进步做出了巨大贡献。下列物理学史的描述中正确的是（　　） A．阿基米德原理只适用于液体，不适用于气体 B．奥斯特最早发现了电磁感应现象 C．为纪念物理学家瓦特，将其名字作为功率的单位 D．牛顿第一定律阐述了物体受平衡力时的运动状态 【答案】C 2．小电动机是将电能转化为机械能的装置，可以使转子转动更快的方法是（     ） A．增大电流 B．改变电流方向 C．减少线圈圈数 D．改变线圈缠绕方向 【答案】A 3．对下列电磁现象相应的解释中（　　） ①甲图：导线通电后小磁针发生偏转，说明电流有磁效应 ②乙图：磁悬浮地球仪悬浮在空中是因为受地磁场作用 ③丙图：闭合开关，滑片P向右侧滑动时，弹簧测力计的示数变大 ④丁图：司南之所以能指向南北方向，是因为地球的周围存在磁感线 A．只有①③正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有③④正确 【答案】A 4．如下图所示，用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场。闭合开关，通电后的线圈将会（     ） A．静止不动 B．连续转动 C．往复摆动 D．水平运动 【答案】C 5．手持小风扇的简化电路如图所示，下列说法正确的是（     ） A．电池的作用是为电动机提供电能 B．导线通常用半导体材料制成 C．电动机是将机械能转化为电能的装置 D．通电后电流从电池负极经电动机流向正极 【答案】A 6．一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间时，惊讶地发现灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是（　　） A．灯丝晃动是一种电流的磁现象 B．灯丝晃动是内能转化成了机械能 C．灯丝晃动是受到磁体的吸引作用 D．灯丝晃动是磁场对电流的作用 【答案】D 7．关于如图所示的四个实验的说法正确的是（     ） A．甲：可以研究通电导体在磁场中的受力情况，导体 不可以用铁棒 B．乙：若A带正电、B不带电，则用导体棒把A和B连接起来，部分正电荷会从A转移到B C．丙：闭合开关，小磁针发生偏转，若将小磁针取走，则通电导体周围的磁场消失 D．丁：若要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，则的阻值应为 【答案】A 8．如图所示是某小组自制的简易电动机。电动机工作时（     ） A．将电全部转化为机械能 B．电路中的电荷沿线圈向下移动 C．仅调换磁铁两极，线圈转动方向不会改变 D．原理是磁场对通电导体有力的作用 【答案】D 9．如图所示，对下列四幅插图的分析表述正确的是（     ） A．甲图中，若小球c带负电，则b球一定带负电，a球一定带正电 B．乙图是奥斯特实验装置，是电动机的工作原理 C．丙图中插座的连接方式不符合安全用电，灯泡连接符合安全用电原则 D．丁图演示的是通电导体在磁场中受到力的作用，电动机是利用这个原理制成的 【答案】D 10．如图，弹簧测力计下端吊一铁球，当它们在水平放置的条形磁体的上方沿水平直线从左端移到右端的过程中，弹簧测力计的示数_____________（选填“变大”“变小”“先变小后变大”或“先变大后变小”）；用细绳系住条形磁体的中间并悬空挂住，当条形磁体静止时，其N极指向地磁______；最早发现地理两极和地磁两极并不完全重合的是北宋科学家______。 【答案】 先变小后变大 南极 沈括 11．如图所示为小安自制的指南针。将用条形磁铁沿一个方向多次摩擦后的缝衣针放在水中漂浮的树叶上，静止后，多次将树叶轻轻旋转，观察到树叶尖端总指向南方。则针尖是自制指南针的__________（选填“N”或“S”）极，缝衣针有这样的指向性，是因为地球周围存在__________。 【答案】 S 磁场 12．模型法是人们通过一定的科学方法，建立一个适当模型揭示客观事物形态、特征和本质的研究方法。简单来说，物理模型就是为了方便研究，将复杂的实际问题简化、理想化后，抓住主要因素而建立的一种抽象结构。请根据示例，写出一种初中涉及到的物理模型和对应的本质属性。 【示例】物理模型：磁感线。 本质属性：为了描述磁场而引入的，它并不是真实存在的，但可以描述磁场的性质。 物理模型：___________。 本质属性：___________。 【答案】 光线 用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，本身并不存在 13．如图所示，铁屑在条形磁体周围有规律地分布着。磁体两端的铁屑比较密，说明其磁性________（选填“强”、“弱”）。把条形磁铁悬挂起来可以指示南北，受地磁场的作用，静止后，条形磁铁的N极指向地球的________方。 【答案】 强 北 14．如题图甲所示，通电后小磁针会发生偏转，这说明通电导线周围存在________；如乙图若断开电源后小磁针南极最终指向地理的________极，若将电源的正负极对掉如图丙所示，则小磁针的偏转方向会________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向偏转。 【答案】 磁场 南 逆时针 15．如图所示为一种温度报警器的原理图，为热敏电阻，其温度升高时电阻变小。当温度升高时，通过电磁铁的电流________，电磁铁的磁性增强，当衔铁被吸下时________灯亮，发出报警信号。 【答案】 变大 红 16.如图所示，是动圈式话筒的构造示意图，当你对着话筒说话时，声音使膜片振动，跟膜片相连的线圈也一起振动，由于______原理，会在线圈中产生电流，经放大器放大后使扬声器发声；如果我们改变它的使用方法，在它的线圈中通入随声音而变化的电流，请判断它能否像扬声器那样发出声音（即它能否当扬声器使用）？请写出你的判断与所依据的原理：____________。 【答案】 电磁感应 能，依据是通电导体在磁场中会受到力的作用，通入随声音变化的电流时，处在永久磁体磁场中的线圈会受到大小不断变化的磁场力，带动相连的膜片振动，从而发出声音。 17．如图所示的A、B、C、D四个实验中，探究通电导体在磁场中受力的是___________，探究电磁感应现象的是___________，探究影响电磁铁磁性强弱因素的是___________。（选填字母） 【答案】 B C A 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $