20.2电生磁 讲义及考点精讲练 2026-2027学年人教版九年级全一册物理

20.2电生磁 一、知识要点 1. 电流的磁效应 丹麦物理学家奥斯特发现：通电导线周围存在磁场（导线附近的磁针发生偏转），揭示了电与磁的联系，这就是电流的磁效应。电流的磁场方向与电流方向有关，电流反向，磁场方向也反向。 2. 通电螺线管与安培定则 通电螺线管的磁场与条形磁铁相似，也有 N、S 两个磁极，外部磁感线从 N 极出、S 极入，内部磁感线从 S 指向 N。用安培定则（右手螺旋定则）判断极性：右手握住螺线管，让四指弯曲方向与电流方向一致，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的 N 极。影响通电螺线管磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯。 二、主要题型 题型1 安培定则判断极性 例1 如图，螺线管中电流从右端流入、左端流出，线圈绕向如图所示，用安培定则判断其 N 极。 图1 通电螺线管的磁场 答：右手握住螺线管，四指指向正面电流方向（图中正面电流向上），大拇指指向左端，故左端为 N 极，右端为 S 极。外部磁感线从左端出、绕回右端。 点拨：使用安培定则的关键是先在图上标出螺线管"正面"的电流方向（正面与背面的电流方向相反），再让四指顺着正面电流去握。 题型2 磁性强弱的控制（实验探究） 例2 用同一个电磁铁研究磁性强弱：接通电路吸引大头针，增加线圈匝数后吸引数量增多；再在电路中串联滑动变阻器减小电流，吸引数量减少。由此得出什么结论？ 答：电磁铁磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关：电流一定时匝数越多磁性越强；匝数一定时电流越大磁性越强；此外插入铁芯后磁性显著增强。 点拨：实验用"吸引大头针数目"来反映磁性强弱，这是转换法的应用；多因素问题依旧用控制变量法。 三、易错警示 1. 螺线管极性只看电流方向不看绕向 同样的电流方向，线圈绕向（正绕、反绕）不同，正面电流方向就不同，磁极随之改变——必须结合绕向使用安培定则。 2. 螺线管内部磁感线方向画反 螺线管内部磁感线由 S 极指向 N 极，与外部相反，小磁针在管内静止时 N 极指向管内 N 极方向。 【考点精讲练】 考点一　电流的磁效应（奥斯特实验） 【例题精讲】 【例1】（25-26九年级上·广西柳州·阶段检测）历史上首先发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间联系的科学家是（     ） A．奥斯特 B．焦耳 C．安培 D．伏特 【答案】A 【详解】A．奥斯特首先通过实验发现电流的磁效应，首次揭示电与磁的联系，故A符合题意； B．焦耳的主要贡献是总结出焦耳定律，定量描述电流的热效应规律，故B不符合题意； C．安培的主要贡献是总结出安培定则等相关规律，故C不符合题意； D．伏特的主要贡献是发明伏打电堆，电压单位以其命名，故D不符合题意。 故选A。 【例2】（26-27九年级上·全国·课后作业）图是“探究通电直导线周围是否存在磁场”的实验示意图，当有电流通过直导线时，小磁针会发生偏转。下列说法正确的是（　　） A．法拉第通过本实验揭开了电与磁的关系 B．小磁针的指向决定了该点的磁场方向 C．这个实验说明通电导线周围存在磁场 D．当电流方向改变时，小磁针的偏转方向不变 【答案】C 【详解】A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误； B．磁场中某点小磁针静止时N极的指向是该点的磁场方向，是磁场的方向决定小磁针N极的指向，而非小磁针指向决定磁场方向，故B错误； C．不通电时小磁针仅在地磁场作用下指向南北，导线通电后小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故C正确； D．改变电流方向会导致磁场方向改变，小磁针的偏转方向由磁场方向决定，因此偏转方向会改变，故D错误。 故选C。 【例3】（26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）如图所示，将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将发生偏转，这个现象说明了通电导线周围存在_______，如果移走小磁针，该结论_______（选填“成立”或“不成立”）。 【答案】 磁场 成立 【详解】该实验是奥斯特实验，通电后小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场。磁场是通电导线周围客观存在的物质，它的存在和是否放置小磁针无关，因此移走小磁针后，该结论仍然成立。 【基础巩固练】 【变式训练1】（2026·云南保山·模拟预测）下列有关电与磁的说法中正确的是（     ） A．通电导线周围存在磁场 B．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 C．家庭电路中，各用电器之间通常是串联连接的 D．只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流 【答案】A 【详解】A．由电流的磁效应（奥斯特实验结论）可知，通电导线周围存在磁场，故A正确； B．电阻是导体本身的固有特性，仅与材料、长度、横截面积、温度有关，与两端电压无关，电压为零时电阻不为零，故B错误； C．家庭电路中各用电器需独立工作互不影响，因此为并联连接，故C错误； D．感应电流产生的条件为：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，两个条件缺一不可，仅导体在磁场中运动不一定产生感应电流，故D错误。 故选A。 【变式训练2】（2026·河北石家庄·模拟预测）小明学习完电磁知识后，进行了如图所示的实验，下列有关说法正确的是（     ） A．甲图实验，电流表指针偏转，一定是导体棒在左右运动 B．乙图实验，闭合开关导体棒运动，可以说明电动机原理 C．丙图实验，闭合开关小磁针a、b静止时的N极指向相同 D．丁图实验，该现象说明电磁铁磁性强弱跟电流的大小有关 【答案】B 【详解】A．甲图是电磁感应实验，电流表偏转说明产生了感应电流，本质是导体棒做切割磁感线运动，除了左右运动，斜向运动也能切割磁感线产生感应电流，故A错误； B．乙图装置通电后，导体棒在磁场中受力运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，这正是电动机的工作原理，故B正确； C．根据安培定则：电流从螺线管左端流入、右端流出，用右手握住螺线管，四指沿电流方向，大拇指指向右端，所以螺线管右端是N极。螺线管外部的磁场是从N极出发回到S极：螺线管上方的磁场方向是从右指向左，所以小磁针a的N极指向左；螺线管右端外侧的磁场方向是从N极向右，所以小磁针b的N极指向右，故C错误； D．丁图中两个电磁铁串联，通过的电流大小相同，只有线圈匝数不同，A的匝数更多吸引大头针更多，说明磁性强弱和线圈匝数有关，故D错误。 故选B。 【变式训练3】（25-26九年级上·山东临沂·阶段检测）通过两年的物理学习，相信聪明的你一定学到了很多物理知识。还知道了很多物理学家及他们对物理学作出的贡献。如：奥斯特发现了________，首次揭示了电和磁的联系。 【答案】 电流的磁效应 【详解】奥斯特是初中物理电与磁部分的经典物理学家，他在实验中发现通电导线旁的小磁针发生偏转，证明了通电导体周围存在磁场，这一现象被称为电流的磁效应，这个发现是人类历史上首次揭示了电现象和磁现象之间存在联系。 【能力提升练】 1．（25-26九年级下·青海西宁·阶段检测）如图所示的四种现象中，说法正确的是（     ） A．图（a）装置是利用异种电荷相互吸引制成的 B．图（b）中洗衣机的金属外壳应该接在零线上 C．图（c）实验所揭示的原理可用来制成电烤箱 D．图（d）闭合开关后，铁钉下端是N极 【答案】D 【详解】A．图（a）是验电器，工作原理是同种电荷相互排斥，故A错误； B．洗衣机是金属外壳的用电器，为了防止外壳漏电时发生触电事故，金属外壳必须接地线，故B错误； C．图（c）是奥斯特实验，揭示了通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应；电烤箱是利用电流的热效应工作，该原理不能用来制作电烤箱，故C错误； D．由图（d）可知，闭合开关后，电流从铁钉下端流入，根据安培定则，可判断出铁钉下端是N极，故D正确。 故选D。 2．（2026·广东清远·一模）如图所示，是奥斯特实验装置，接通电路后，小磁针发生偏转，将电源两极调换后，小磁针偏转方向发生改变，这说明小磁针偏转方向与___________有关。断电后，小磁针在___________的作用下又恢复到原来的位置。通过以上实验也说明了通电导体周围存在着___________。 【答案】 电流方向 地磁场 磁场 【详解】电流方向改变时，通电导线周围的磁场方向改变，小磁针偏转方向随之改变，故小磁针偏转方向与电流方向有关。 断电后通电导线的磁场消失，小磁针在地磁场的作用下恢复到原来的位置。 通电后小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在能对小磁针（磁体）产生力的作用的物质，也就是磁场。 3．（25-26九年级上·山东济宁·阶段检测）以下是《电磁转换》的相关知识结构图，请你补充完整。 ①____________②____________。 【答案】 磁效应 发电机 【详解】 由奥斯特发现电流的磁效应，且电磁铁利用电流的磁效应工作，故填磁效应。 因电磁感应现象是发电机的工作原理，故填发电机。 考点二　通电螺线管的磁场 【例题精讲】 【例1】（2026·九年级·天津·专题练习）小明同学模拟安培在1820年科学院例会上做的小实验：把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图所示，闭合开关，螺线管停下来后B端指向地理的（     ） A．北方 B．西方 C．南方 D．东方 【答案】A 【详解】由图可知，电源右端为正极、左端为负极，电流从螺线管的B端流入、A端流出。由安培定则可知，B端是螺线管的N极，A端是螺线管的S极。地球本身是大磁体，地磁场的地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，由异名磁极相互吸引可知，B端（即N极）会指向地磁的南极，即地理北方。故选A。 【例2】（25-26九年级上·山东滨州·阶段检测）如图所示是小威设计的线圈指南针，铜片和锌片分别与线圈两端相连，铜片和锌片放入食盐水中构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极，浮在液面上的线圈就能指示方向了。关于该装置的分析正确的是（     ） A．线圈能够指示方向是因为存在地磁场 B．线圈右端为S极 C．线圈匝数越多，磁性越弱 D．线圈的磁极方向与铜片和锌片的位置无关 【答案】A 【详解】A. 线圈能够指示方向是因为通电螺线管相当于一个磁体，受地磁场作用，可以指示方向，故A正确； B. 铜片为正极，电流从线圈右端流入，由安培定则可知线圈右端为N极，故B错误； C. 电磁铁的磁性与线圈中电流的大小和线圈的匝数有关，匝数越多，磁性越强，故C错误； D. 铜片为正极，锌片为负极，铜片和锌片的位置不同，电流方向不同，由安培定则可知，线圈的磁极方向发生改变，故D错误。 故选A。 【例3】（25-26九年级上·河北石家庄·阶段检测）汽车启动器的重要部件是通电螺线管，转动钥匙发动汽车时，相当于给螺线管通电。如图所示，小磁针的右端为_____________极，电源B端为_________极。 【答案】 南/S 正 【详解】由图中磁感线方向可以判断出，通电螺线管的左端是N极，右端是S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针的右端为南（或S）极； 由安培定则可知，电源B端为正极。 【基础巩固练】 【变式训练1】（25-26九年级上·山东日照·阶段检测）如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列说法中正确的是（　　） A．通电螺线管的左端为N极 B．通电螺线管外A点磁场的方向向右 C．右侧小磁针N极指向左 D．两小磁针N极指向相同 【答案】D 【详解】A．由图可知电源左端为正极，电流从螺线管左端流入，结合线圈绕向可知螺线管正面电流方向向下，由安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向螺线管的N极可知螺线管右端为N极，左端为S极，故A错误； B．螺线管右端为N极，左端为S极，在磁体外部磁感线从N极指向S极，则A点磁场方向向左，故B错误； C．螺线管右端为N极，其右侧磁场方向向右，小磁针静止时N极指向磁场方向，即右侧小磁针N极指向右，故C错误； D．螺线管左端为S极，其左侧磁场方向向右，小磁针静止时N极指向右，与右侧小磁针N极指向相同，故D正确。 故选D。 【变式训练2】（25-26九年级上·河北石家庄·阶段检测）如图为两磁体磁感线的分布情况，下列判断正确的是（     ） A．A、B两磁极相互吸引 B．A磁极为N极 C．c为电源的正极 D．e点的电流方向为向上 【答案】C 【详解】A．由图可知，A、B间磁感线互不相连且向外弯曲，说明两磁极为同名磁极，同名磁极相互排斥，故A错误； B．在磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，图中磁感线箭头指向A和B，说明A、B均为S极，故B错误； C．螺线管B端为S极，则其右端为N极，根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向右端，四指环绕的方向为电流方向，因此电流从螺线管左端流入，右端流出，故c为电源正极，故C正确； D．电流从螺线管右端流出，经e点流向d点，e点电流方向向下，故D错误。 故选C。 【变式训练3】（25-26九年级上·广东佛山·阶段检测）图甲所示的是我国古代四大发明之一的指南针（司南）。司南能指南北，是因为受到______的作用。闭合开关S，螺线管通电后小磁针静止时如图乙所示，此时小磁针的右端为______（选填“N”或“S”）极。最早发现电磁感应现象的科学家是______。 【答案】 地磁场 N 法拉第 【详解】地球本身是一个巨大的磁体，周围存在着地磁场，司南作为一个磁体，在地磁场中会受到磁力的作用从而指示南北方向；由安培定则可知，通电螺线管左端为N极、右端为S极，因螺线管外部磁场从N极指向S极，故螺线管上方磁场方向向右，小磁针静止时N极指向与磁场方向相同，因此小磁针右端为N极。最早发现电磁感应现象的科学家是法拉第。 【能力提升练】 1．（25-26九年级上·山东临沂·阶段检测）巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图所示电路，电源电压U不超过指示灯额定电压，GMR是巨磁电阻。闭合开关、，则（     ） A．电磁铁B端是N极 B．向左移动滑片P，电磁铁磁性变弱 C．向左移动滑片P，GMR两端的电压增大 D．向右移动滑片P，指示灯会变暗 【答案】D 【详解】A．电流从电磁铁右端流入，由安培定则可知A端为N极，B端为S极，故A不符合题意； BC．向左移动滑片P，变阻器接入电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，左侧电路电流增大，电磁铁磁性变强，磁场增强，GMR电阻减小，在右侧电路中，根据串联电路分压规律可知，GMR两端电压减小，故BC不符合题意； D．向右移动滑片P，滑动变阻器接入电阻变大，左侧电路电流变小，电磁铁磁性变弱，GMR的电阻随磁场减弱而增大；右侧串联电路总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律，电路电流变小，指示灯的实际功率变小，因此指示灯会变暗，故D符合题意。 故选D。 2．（2025·陕西咸阳·一模）如图所示，电源电压不变，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。当闭合开关S1时，电磁铁的右端为______极，再闭合开关S2，向左调节滑片P，电压表示数______，灯泡变______。 【答案】 S/南 变小 亮 【详解】由图可知，闭合S1时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则，可判断出电磁铁左端为N极，右端为S（南）极。 右侧电路中，GMR与灯泡串联，电压表测量的是GMR两端的电压；滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧电路中的电流变大，因此电磁铁的磁性增强。由题意可知，GMR的电阻变小，根据串联电路的分压规律可知，GMR分担的电压变小，故电压表示数变小。 右侧电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，右侧电路中的电流增大，通过指示灯的电流增大，其实际功率变大，指示灯变亮。 3．（25-26九年级上·新疆克孜勒苏·阶段检测）中国“人造太阳”——大型核实验装置（EAST）取得重大突破，奠定了我国在核聚变研究领域的世界领先地位。 (1)EAST利用氘、氚原子核，在超高温下结合成氦原子核，同时释放出巨大的核能。这与我国正在运行的核电站获得 核能的方式不同。结合成氦原子核时，都带正电的氘、氚原子核之间具有很强的静电___________（填“引”或“斥”）力； (2)EAST装置中，超导线圈中的强大____________（填“电压”或“电流”）产生强磁场，这是一种电流磁效应现象。在利用核能过程中，能量的转移和转化具有____________（填“方向”或“可逆”）性。 【答案】(1) 斥 (2) 电流 方向 【详解】（1）同种电荷相互排斥，氘、氚原子核均带正电，故静电作用力为斥力。 （2）通电导体周围存在磁场，所以超导线圈中的强大电流产生强磁场。 能量转化具有方向性，因此在利用核能过程中，能量的转移和转化都具有方向性。 考点三　安培定则及其应用 【例题精讲】 【例1】（25-26九年级上·天津南开·阶段检测）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 【详解】A．电流从左端向上流入，用右手按电流环绕方向握住螺线管后，大拇指指向右端，说明右端是N极，故A错误； B．电流从右端向上流入，用右手按电流环绕方向握住螺线管后，大拇指指向左端，说明左端是N极，故B正确； C．电流从左端向上流入，用右手按电流环绕方向握住螺线管后，大拇指指向左端，说明左端是N极，故C错误； D．电流从右端向上流入，用右手按电流环绕方向握住螺线管后，大拇指指向右端，说明右端是N极，故D错误。 故选B。 【例2】（26-27九年级上·全国·课后作业）以下为四位同学判断通电螺线管的磁极时的做法，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】判断通电螺线管的磁极使用的是安培定则（也叫右手螺旋定则）。安培定则的内容是：用右手握住通电螺线管，让四指弯曲的方向与螺线管中电流的方向一致，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。 A．图中使用的是右手，且四指弯曲的方向与导线中电流的方向（向上）一致，大拇指指向右侧，故A正确； C．图中使用的是右手，但四指弯曲的方向与电流的方向相反（电流向上，四指却向下弯曲），故C错误； BD．图中使用的是左手，不符合安培定则要求使用右手的规定，故B、D错误。 故选A。 【例3】（25-26九年级上·云南迪庆·阶段检测） (1)如图1所示，电能表的示数为________kW·h； (2)根据图2中的电流方向，可知通电螺线管的右端是________极。（选填“N”或“S”） 【答案】(1) 2457.8 (2) S 【详解】（1）由图1知，电能表上的数字单位是kW·h，最后一位为小数位，示数为。 （2）由图2知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，螺线管外侧电流由下向上，由安培定则可判断其左端为N极，右端是S极。 【基础巩固练】 【变式训练1】（25-26九年级上·河南许昌·阶段检测）通电螺线管的极性与电流方向的关系可以用（　　）判断 A．安培定则 B．右手定则 C．左手定则 D．欧姆定律 【答案】A 【详解】在物理学中，我们用安培定则（右手螺旋定则）来判断通电螺线管的极性与电流方向的关系。 故选A。 【变式训练2】（2026·福建漳州·模拟预测）将螺线管接入电路中，开关闭合后，螺线管附近的小磁针发生转动，如图，这一现象最早由丹麦物理学家________发现，该现象说明通电导体周围存在磁场；根据图中电流方向，可判断小磁针上端为_______极。 【答案】 奥斯特 S/南 【详解】丹麦的物理学家奥斯特最早发现通电导体周围存在磁场，也就是电流的磁效应。 由图可知，电流从螺线管的下端流入，上端流出，利用安培定则可知，螺线管上端为N极，由异名磁极相互吸引可知，小磁针静止时上端为S极。 【变式训练3】（2026·山东济南·一模）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 【详解】由图可知电流由螺线管的下方流入，根据安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的那端就是螺线管的N极），可判断出螺线管上端为N极，下端为S极。当向右移动滑动变阻器的滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻变小。根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，电路中的电流增大。因为线圈匝数不变，电流越大，螺线管的磁性越强。由于螺线管上端为N极，与条形磁铁的N极是同名磁极，相互排斥。螺线管磁性增强，与条形磁铁之间的斥力增大，所以弹簧测力计的示数变小。 【能力提升练】 1．（24-25九年级下·河北沧州·阶段检测）如图甲所示是一款磁悬浮蓝牙音箱，它由一个球形音箱和一个悬浮底座组成，音箱悬浮在空中，一边旋转一边播放歌曲，如图乙所示为其内部简化电路图，下列说法正确的是（     ） A．蓝牙音箱发出的声音是通过电磁波传播的 B．音箱悬浮是利用了异名磁极相互排斥的原理工作的 C．闭合开关S，若保持其他条件不变，仅将滑动变阻器滑片向右移动，音箱悬浮的高度降低 D．底座的内部电路中，A端为电源的正极 【答案】D 【详解】A．蓝牙音箱发出的声音是通过空气传播的，蓝牙信号是通过电磁波传播的，故A错误； B． 音箱悬浮是依靠底座电磁铁对音箱内磁体的排斥力平衡重力，利用的是同名磁极相互排斥，故B错误； C． 闭合开关S，若保持其他条件不变，仅将滑动变阻器滑片向右移动，滑动变阻器接入电路电阻变小，总电阻变小，由可知电路中电流变大，电磁铁磁性增强，对音箱的排斥力变大，音箱悬浮的高度升高，故C错误； D．音箱下端为N极，悬浮时受到向上的排斥力，根据同名磁极相互排斥可知电磁铁上端为N极，根据安培定则（右手螺旋定则），右手握住螺线管、大拇指指向电磁铁上端的N极，可判断电流从螺线管的下端流入、上端流出，因此电源的A端为正极，B端为负极，故D正确。 故选D。 2．（2026·甘肃武威·二模）如图所示，电磁铁的A端为_____极；若将滑动变阻器的滑片向下移动，电磁铁的磁性将_____。 【答案】 S 减弱 【详解】图中电源右侧为正极，电流从A端流入螺线管，由安培定则可知，B端为N极，因此A端为S极； 当滑片向下移动时，上端接线到滑片之间的电阻丝长度变长，接入电路的总电阻变大，电路电流变小；电磁铁磁性强弱和电流大小有关，电流越小磁性越弱，因此电磁铁磁性减弱。 3．（25-26九年级下·河南新乡·期中）如图甲所示，是跨学科学习小组设计的装置结构图，该装置由控制电路和受控电路两部分组成，它可以根据水量多少自动控制受控电路。当通过电磁铁的电流达到0.15A，衔铁恰好被吸下，动、静触点接触，受控电路接通；当电流达到0.3A，保护开关S自动断开，衔铁在弹簧弹力作用下与电磁铁分离，动、静触点脱开，受控电路断开。由特殊材料制成，其阻值与所受压力关系如图乙所示；浮体A的密度比水小，在容器中注水至一定深度后浮体A就会竖直上浮，通过T形杆对产生向上压力。已知浮体A质量为50g，T形杆质量不计，，，，，其余部分电阻忽略不计，取10 N/kg，。求： (1)闭合开关S，电磁铁上端磁极为___________极；当受到的压力增大时，电磁铁磁性___________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 (2)受控电路工作时，的电功率。 (3)当控制电路电流等于0.15 A，衔铁恰好被吸下时，受到T形杆的压力及浮体A浸入水中的体积。 【答案】(1) S 增强 (2) (3)1 N； 【详解】（1）[1]由控制电路可知，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S（南）极。 [2]由图乙可知，RF受到的压力增大时，RF阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电压U1不变，根据欧姆定律可知，控制电路电流增大，因此电磁铁磁性增强。 （2）受控电路工作时，加热电阻R2直接接在电源U2两端，根据电功率公式可得，R2的电功率为 （3）当控制电路电流时，根据欧姆定律，控制电路总电阻 由于串联电路总电阻等于各电阻之和，因此 结合图乙可得，此时RF受到T形杆的压力为 浮体A的重力为 对浮体A受力分析：向上的浮力，竖直向下的重力、T形杆对浮体的向下的压力，根据力平衡知识有， 根据阿基米德原理可得浸入体积为 考点四　电磁铁及其磁性强弱 【例题精讲】 【例1】（2026·青海西宁·中考真题）如图是蔬菜保鲜库里使用的一种温度自动报警器，在温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，扬声器响起报警信号。下列说法正确的是（     ） A．温度达到报警温度时，电磁铁右端为N极 B．扬声器工作时，机械能转化为电能 C．自动报警器温度计中的工作液体可用水银 D．扬声器的工作原理与发电机的工作原理相同 【答案】C 【详解】A．由图可知控制电路电源右端为正极，电流从电磁铁右端流入，根据安培定则可知电磁铁左端为N极，右端为S极，故A错误； B．扬声器工作时通电线圈在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，故B错误； C．温度计中的工作液体能导电以接通控制电路，水银是导体，可用水银，故C正确； D．扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，发电机的工作原理是电磁感应，两者原理不同，故D错误。 故选C。 【例2】（25-26九年级下·青海西宁·阶段检测）小阳用导线和大铁钉制作一个电磁铁，电磁铁通电时吸引了一定量的大头针，如图所示。增加导线绕在大铁钉上的圈数，发现电磁铁吸引的大头针的数目增多。请你根据小阳的实验步骤及现象，写出他所探究的问题是：通电螺线管磁性强弱与________的关系，铁钉上方是________极。 【答案】 线圈匝数 S 【详解】[1]实验中，小阳制作电磁铁后，保持其他条件不变，只增加了导线绕在大铁钉上的圈数（即线圈匝数），观察到电磁铁吸引大头针的数目增多，吸引大头针数目增多意味着电磁铁磁性增强，所以探究的是通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系。 [2]根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指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N极。从图中可知电流从螺线管的下端流入，上端流出，用右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指向下，所以铁钉上方是S极。 【例3】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】 电铃 增大控制电路电源电压 【详解】当温度达到设定温度时，温度计内的水银（导体）上升接通控制电路，电磁铁吸下衔铁，电铃所在的工作电路接通，因此电铃通电工作报警；电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关，磁性不够强时，可以增大控制电路电源电压来增大控制电路中的电流增强磁性，或增加线圈匝数来增强磁性。 【基础巩固练】 【变式训练1】（2026·广东广州·三模）图是某家庭电路中空气开关的原理图。当家庭电路中电流过大时，通电螺线管P的磁性增强，吸引卡扣Q向左偏转，弹簧拉起开关S切断电路。下列说法正确的是（     ） A．卡扣Q可以选用铜块制成 B．该空气开关与电动机工作原理相同 C．当电流方向如图中箭头所示时，螺线管P的右端是N极 D．将台灯的插头插入插座时，该空气开关立刻“跳闸”，则可能是插头短路 【答案】D 【详解】A．通电螺线管只能吸引铁磁性材料，铜不是铁磁性材料，无法被螺线管吸引，因此卡扣Q不能用铜块制成，故A错误； B．该空气开关利用电流的磁效应工作，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，二者工作原理不同，故B错误； C．电流从螺线管左端流入、右端流出，由安培定则可知，通电螺线管左端是N极，右端是S极，故C错误； D．台灯本身功率很小，且由题意可知，插入插头后立刻跳闸，说明电路电流过大，最可能的原因是插头处短路，触发空气开关切断电路，故D正确。 故选D。 【变式训练2】（2026·云南昭通·模拟预测）细心的亮亮发现在工地、码头等地常常可以看到电磁起重机在工作。于是，他利用通电螺线管自制了简易“电磁起重机”，来探究电磁铁的磁性强弱与电流大小是否有关。如图所示的装置中，A是弹簧悬挂着的铁块，亮亮闭合开关，用刻度尺测出弹簧的长度，接下来的操作是：________。若________，则可初步说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关。 【答案】 移动滑动变阻器的滑片，用刻度尺测出弹簧的长度 弹簧的长度改变 【详解】本实验利用控制变量法探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系：实验需要保持电磁铁线圈匝数不变，只改变电路中的电流大小，因此闭合开关第一次测量弹簧长度后，需要移动滑片改变电流，再次用刻度尺测量弹簧的长度。 实验中电磁铁磁性强弱通过弹簧长度反映：电磁铁磁性越强，对铁块A的吸引力越大，弹簧伸长量越大、长度越长。若改变电流后，弹簧的长度改变，说明电磁铁磁性强弱发生了改变，即可证明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关。 【变式训练3】（2026·陕西榆林·二模）按要求填空。 (1)如图甲所示，温度计的示数为__________℃。 (2)如图乙所示，在“使小灯泡发光”实验中，应在、间接入__________（选填“塑料吸管”“铅笔芯”或“小木棒”）可使小灯泡发光。 (3)如图丙所示，用带电的橡胶棒接触验电器的金属球时，验电器的金属箔片会张开，原因是____________。 (4)如图丁所示，探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验，根据实验现象，可得出电磁铁的磁性强弱与__________有关。 【答案】(1)-7 (2)铅笔芯 (3)同种电荷相互排斥 (4)线圈匝数 【详解】（1）该温度计分度值为1℃，刻度向下数值增大，说明温度低于0℃，液柱对应示数为−7℃。 （2）要使小灯泡发光，M、N间需要接入导体，塑料吸管、干燥小木棒是绝缘体，铅笔芯主要成分为石墨，是导体。 （3）带电橡胶棒接触验电器金属球后，两片金属箔带上了同种电荷，因为同种电荷相互排斥，所以金属箔张开。 （4）图中两个电磁铁串联，通过的电流大小相同，线圈匝数不同，吸引大头针的数量不同，因此可得出电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。 【能力提升练】 1．（2026·河南平顶山·二模）某创新小组设计了如图所示的水温自动控制热水器，具有加热和保温两个工作状态。控制电路的电源电压为12V且保持不变，为热敏电阻（自身发热对水温影响可忽略），其阻值随温度变化如下表所示。为可调电阻，用于设定热水器水温。工作电路的电源电压恒为220V，为电热丝，它们的阻值均为24.2Ω。电热丝与热敏电阻均置于水箱内，电磁铁线圈电阻不计。当控制电路中电流为0.06A时，电磁铁恰好将衔铁吸下。 温度T/ 10 20 30 40 50 60 70 电阻 1 000 700 450 250 200 100 50 (1)控制电路通电后，电磁铁上端为________极；衔铁被吸下后，工作电路处于________状态。 (2)若将热水器的水温设定为，则的阻值应调至多大？ (3)若热水器内盛有30kg的水，电路处于加热状态将水温从加热到，共用时35min，则热水器的加热效率是多大？[] (4)若想降低热水器中水的设定温度，请写出一种简便可行的方法并用物理知识进行解释。 【答案】(1) S 保温 (2) (3)90% (4)方法：适当调小R2接入电路的阻值。解释：由表格数据可知，当降低设定温度时，热敏电阻R1的阻值增大，由于衔铁被吸下时控制电路中的电流不变，，在电源电压不变的情况下，可通过调小R2接入电路的阻值来实现 【分析】(1)首先用安培定则判断电磁铁极性，再分析衔铁吸下时工作电路的电阻和功率情况，判断工作状态。 (2)先从表格中提取60℃时热敏电阻的阻值，因为控制电路电流为0.06A时衔铁吸下，所以用欧姆定律计算控制电路总电阻，再通过串联电阻规律求出的阻值。 (3)问首先判断加热状态下工作电路的连接方式，用计算加热功率，再用计算消耗的电能；接着用计算水吸收的热量，最后用效率公式计算加热效率。 (4)因为降低设定温度时热敏电阻阻值变大，要使控制电路电流仍达到0.06A，根据欧姆定律，调整控制电路的电阻即可，据此分析可行方法。 【详解】（1）电流从螺线管的上端流入，根据安培定则，可判断螺线管上端为S极。 衔铁被吸下后，工作电路中与串联，总电阻较大，根据可知，功率较小，处于保温状态。 （2）由表格数据可知，当水温为时，热敏电阻的阻值 由欧姆定律得，控制电路的总电阻为 此时的阻值为 （3）分析工作电路可知，当衔铁与上方触点接触时，工作电路处于加热状态。加热功率为 热水器消耗的电能为 水吸收的热量为 热水器的加热效率为 （4）略。 2．（2026·湖南张家界·二模）某科技兴趣小组为小区快递驿站设计了智能分拣传送带超载自动报警系统，保障设备安全，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中，当传送带没有超载时，传送带电机正常工作；当传送带超载时，报警铃发出报警铃声，传送带电机不工作。在控制电路中，已知电源电压，保护电阻，电磁铁线圈的阻值为，电阻式压力传感器（压敏电阻）的阻值随压力大小变化如图乙所示，传送带托盘自重忽略不计。 (1)控制电路中，当快递包裹增多、压力增大时，电磁铁的磁性强弱变化情况是_________。 (2)若当电磁铁线圈电流达到时，衔铁刚好被吸住，报警铃发出警报声。请设定该传送带最多放置总质量为______的包裹（） (3)驿站工作人员在实际使用中，想提高传送带的承载上限（即让传送带能承受更大压力时才报警），可将保护电阻的阻值调______。 【答案】(1)增大 (2)600 (3)大 【详解】（1）当快递包裹增多、压力增大时，由图乙可知，压敏电阻的阻值减小。控制电路总电阻减小，电源电压U不变，根据​，电路中的电流I增大。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强。因此，电磁铁的磁性增强。 （2）由题意得，控制电路总电阻 则压敏电阻阻值 由图乙可知，当时，对应的压力 包裹的重力，其质量 （3）要让传送带承受更大压力时才报警，意味着报警时的压力F更大，此时压敏电阻的阻值会更小。而报警电流不变，总电阻不变。因为 ​当减小时，为了保持不变，需要将保护电阻​的阻值调大。 3．（2026·辽宁丹东·二模）我国建成的首条通江达海大运河—平陆运河，配备了大型垂直升船机，其核心由大型滑轮组、驱动电动机和电磁继电器智能安全控制电路等关键部分组成。承船厢与巨型平衡重通过滑轮组悬挂配合工作，利用配重平衡自身绝大部分重力，大幅减轻电动机的牵引负荷，既节约电能损耗，又能保障船舶升降平稳、运行安全。 为有效防范承船厢超载、厢内水位异常等重大安全隐患，升船机配备了一套精密低压安全控制电路。控制电路电源电压，保护电阻与压敏电阻串联在电路中，电磁铁线圈电阻忽略不计。压敏电阻具有特殊的可变电阻特性：其阻值随压力变化关系如图（b）所示。电路设定安全临界工作电流为0.1 A；当线圈电流时，电磁铁磁性显著增强，吸合衔铁，自动切断工作电路，电动机停止运转，报警器报警；当电流时，电磁铁磁性较弱，衔铁不动作，电动机正常驱动升船机平稳工作。 某次提升作业中，承船厢和货轮总质量，以0.2 m/s的速度匀速竖直上升，提升高度。提升过程中需要克服机械部件摩擦、空气阻力等做额外功，电动机的输出功率为7500 kW。 (1)升船机中电磁继电器是利用电流的________效应工作的。 (2)电磁铁的上端是________极。 (3)当承船厢搭载质量更大的货轮时，控制电路电流将变________。 (4)当控制电路达到安全临界工作电流时，承船箱对压敏电阻的压力是________N。 (5)升船机提升货轮的机械效率为________%。 (6)结合欧姆定律和电磁继电器工作原理，若想把保护电阻换成另外一个元件，来实现自动控制的压力可调，换成的元件是________。 【答案】(1)磁 (2)N/北 (3)大 (4) (5)80 (6)滑动变阻器 【详解】（1）电磁继电器的核心是电磁铁，电磁铁利用电流的磁效应工作。 （2）根据安培定则，电流从电磁铁下端流入、上端流出，右手握住电磁铁，四指顺着电流方向，大拇指指向上端，因此电磁铁上端为N极。 （3）搭载货轮质量越大，压敏电阻受到的压力越大，由图(b)可知：压力越大，压敏电阻阻值越小。控制电路总电阻，总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可得，控制电路电流变大。 （4）安全临界电流，总电阻 因此压敏电阻 由图(b)可知时，对应压力。 （5）承船厢总重力 有用功 上升时间 总功 机械效率 （6）要实现压力可调，需要改变控制电路的总电阻，调整触发电流，因此可将固定保护电阻换成滑动变阻器，通过改变电阻实现不同压力的自动控制。 【真题回顾】 1．（2026·吉林长春·中考真题）下列用电器中利用电流热效应工作的是（     ） A．电炉 B．电脑 C．电梯 D．电铃 【答案】A 【详解】电流热效应的本质是工作时将电能主要转化为内能。 A．电炉工作时电能主要转化为内能，利用电流热效应，故A符合题意； B．电脑工作时电能主要转化为光能、声能，不是利用电流热效应，故B不符合题意； C．电梯依靠电动机工作，电能主要转化为机械能，故C不符合题意； D．电铃利用电流磁效应工作，电能主要转化为机械能，故D不符合题意。 故选A。 2．（2026·四川乐山·中考真题）新能源汽车动力系统的核心部件为电动机，下列示意图能说明电动机原理的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．图中依据磁体具有吸铁性及测力计示数的变化，验证磁性分布的特点（两端磁性最强，中间磁性最弱），非电动机原理，故A不符合题意； B．图中电路有电源，依据通电导体在磁场中受力运动原理，电能转化为机械能，是电动机原理，故B符合题意； C．图中电路无电源，依据电磁感应现象，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，是发电机原理，故C不符合题意； D．图中电路有螺线管，依据电流的磁效应，通电螺线管周围存在磁场，非电动机原理，故D不符合题意。 故选B。 3．（2026·江苏常州·中考真题）2025年9月，全球首台兆瓦级商用空中发电系统在中国成功试飞，高空，风吹动叶片驱动发电机发电。下列实验中，与发电机发电原理相同的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．磁体静止时指南北，体现磁体具有指南性，故A不符合题意； B．通电导线周围小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，故B不符合题意； C．电路中有电源，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故C不符合题意； D．电路中无电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，是电磁感应现象，与发电机的原理相同，故D符合题意。 故选D。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 20.2电生磁 一、知识要点 1. 电流的磁效应 丹麦物理学家奥斯特发现：通电导线周围存在磁场（导线附近的磁针发生偏转），揭示了电与磁的联系，这就是电流的磁效应。电流的磁场方向与电流方向有关，电流反向，磁场方向也反向。 2. 通电螺线管与安培定则 通电螺线管的磁场与条形磁铁相似，也有 N、S 两个磁极，外部磁感线从 N 极出、S 极入，内部磁感线从 S 指向 N。用安培定则（右手螺旋定则）判断极性：右手握住螺线管，让四指弯曲方向与电流方向一致，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的 N 极。影响通电螺线管磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯。 二、主要题型 题型1 安培定则判断极性 例1 如图，螺线管中电流从右端流入、左端流出，线圈绕向如图所示，用安培定则判断其 N 极。 图1 通电螺线管的磁场 答：右手握住螺线管，四指指向正面电流方向（图中正面电流向上），大拇指指向左端，故左端为 N 极，右端为 S 极。外部磁感线从左端出、绕回右端。 点拨：使用安培定则的关键是先在图上标出螺线管"正面"的电流方向（正面与背面的电流方向相反），再让四指顺着正面电流去握。 题型2 磁性强弱的控制（实验探究） 例2 用同一个电磁铁研究磁性强弱：接通电路吸引大头针，增加线圈匝数后吸引数量增多；再在电路中串联滑动变阻器减小电流，吸引数量减少。由此得出什么结论？ 答：电磁铁磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关：电流一定时匝数越多磁性越强；匝数一定时电流越大磁性越强；此外插入铁芯后磁性显著增强。 点拨：实验用"吸引大头针数目"来反映磁性强弱，这是转换法的应用；多因素问题依旧用控制变量法。 三、易错警示 1. 螺线管极性只看电流方向不看绕向 同样的电流方向，线圈绕向（正绕、反绕）不同，正面电流方向就不同，磁极随之改变——必须结合绕向使用安培定则。 2. 螺线管内部磁感线方向画反 螺线管内部磁感线由 S 极指向 N 极，与外部相反，小磁针在管内静止时 N 极指向管内 N 极方向。 【考点精讲练】 考点一　电流的磁效应（奥斯特实验） 【例题精讲】 【例1】（25-26九年级上·广西柳州·阶段检测）历史上首先发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间联系的科学家是（     ） A．奥斯特 B．焦耳 C．安培 D．伏特 【例2】（26-27九年级上·全国·课后作业）图是“探究通电直导线周围是否存在磁场”的实验示意图，当有电流通过直导线时，小磁针会发生偏转。下列说法正确的是（　　） A．法拉第通过本实验揭开了电与磁的关系 B．小磁针的指向决定了该点的磁场方向 C．这个实验说明通电导线周围存在磁场 D．当电流方向改变时，小磁针的偏转方向不变 【例3】（26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）如图所示，将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将发生偏转，这个现象说明了通电导线周围存在_______，如果移走小磁针，该结论_______（选填“成立”或“不成立”）。 【基础巩固练】 【变式训练1】（2026·云南保山·模拟预测）下列有关电与磁的说法中正确的是（     ） A．通电导线周围存在磁场 B．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 C．家庭电路中，各用电器之间通常是串联连接的 D．只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流 【变式训练2】（2026·河北石家庄·模拟预测）小明学习完电磁知识后，进行了如图所示的实验，下列有关说法正确的是（     ） A．甲图实验，电流表指针偏转，一定是导体棒在左右运动 B．乙图实验，闭合开关导体棒运动，可以说明电动机原理 C．丙图实验，闭合开关小磁针a、b静止时的N极指向相同 D．丁图实验，该现象说明电磁铁磁性强弱跟电流的大小有关 【变式训练3】（25-26九年级上·山东临沂·阶段检测）通过两年的物理学习，相信聪明的你一定学到了很多物理知识。还知道了很多物理学家及他们对物理学作出的贡献。如：奥斯特发现了________，首次揭示了电和磁的联系。 【能力提升练】 1．（25-26九年级下·青海西宁·阶段检测）如图所示的四种现象中，说法正确的是（     ） A．图（a）装置是利用异种电荷相互吸引制成的 B．图（b）中洗衣机的金属外壳应该接在零线上 C．图（c）实验所揭示的原理可用来制成电烤箱 D．图（d）闭合开关后，铁钉下端是N极 2．（2026·广东清远·一模）如图所示，是奥斯特实验装置，接通电路后，小磁针发生偏转，将电源两极调换后，小磁针偏转方向发生改变，这说明小磁针偏转方向与___________有关。断电后，小磁针在___________的作用下又恢复到原来的位置。通过以上实验也说明了通电导体周围存在着___________。 3．（25-26九年级上·山东济宁·阶段检测）以下是《电磁转换》的相关知识结构图，请你补充完整。 ①____________②____________。 考点二　通电螺线管的磁场 【例题精讲】 【例1】（2026·九年级·天津·专题练习）小明同学模拟安培在1820年科学院例会上做的小实验：把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图所示，闭合开关，螺线管停下来后B端指向地理的（     ） A．北方 B．西方 C．南方 D．东方 【例2】（25-26九年级上·山东滨州·阶段检测）如图所示是小威设计的线圈指南针，铜片和锌片分别与线圈两端相连，铜片和锌片放入食盐水中构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极，浮在液面上的线圈就能指示方向了。关于该装置的分析正确的是（     ） A．线圈能够指示方向是因为存在地磁场 B．线圈右端为S极 C．线圈匝数越多，磁性越弱 D．线圈的磁极方向与铜片和锌片的位置无关 【例3】（25-26九年级上·河北石家庄·阶段检测）汽车启动器的重要部件是通电螺线管，转动钥匙发动汽车时，相当于给螺线管通电。如图所示，小磁针的右端为_____________极，电源B端为_________极。 【基础巩固练】 【变式训练1】（25-26九年级上·山东日照·阶段检测）如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列说法中正确的是（　　） A．通电螺线管的左端为N极 B．通电螺线管外A点磁场的方向向右 C．右侧小磁针N极指向左 D．两小磁针N极指向相同 【变式训练2】（25-26九年级上·河北石家庄·阶段检测）如图为两磁体磁感线的分布情况，下列判断正确的是（     ） A．A、B两磁极相互吸引 B．A磁极为N极 C．c为电源的正极 D．e点的电流方向为向上 【变式训练3】（25-26九年级上·广东佛山·阶段检测）图甲所示的是我国古代四大发明之一的指南针（司南）。司南能指南北，是因为受到______的作用。闭合开关S，螺线管通电后小磁针静止时如图乙所示，此时小磁针的右端为______（选填“N”或“S”）极。最早发现电磁感应现象的科学家是______。 【能力提升练】 1．（25-26九年级上·山东临沂·阶段检测）巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图所示电路，电源电压U不超过指示灯额定电压，GMR是巨磁电阻。闭合开关、，则（     ） A．电磁铁B端是N极 B．向左移动滑片P，电磁铁磁性变弱 C．向左移动滑片P，GMR两端的电压增大 D．向右移动滑片P，指示灯会变暗 2．（2025·陕西咸阳·一模）如图所示，电源电压不变，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。当闭合开关S1时，电磁铁的右端为______极，再闭合开关S2，向左调节滑片P，电压表示数______，灯泡变______。 3．（25-26九年级上·新疆克孜勒苏·阶段检测）中国“人造太阳”——大型核实验装置（EAST）取得重大突破，奠定了我国在核聚变研究领域的世界领先地位。 (1)EAST利用氘、氚原子核，在超高温下结合成氦原子核，同时释放出巨大的核能。这与我国正在运行的核电站获得 核能的方式不同。结合成氦原子核时，都带正电的氘、氚原子核之间具有很强的静电___________（填“引”或“斥”）力； (2)EAST装置中，超导线圈中的强大____________（填“电压”或“电流”）产生强磁场，这是一种电流磁效应现象。在利用核能过程中，能量的转移和转化具有____________（填“方向”或“可逆”）性。 考点三　安培定则及其应用 【例题精讲】 【例1】（25-26九年级上·天津南开·阶段检测）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． 【例2】（26-27九年级上·全国·课后作业）以下为四位同学判断通电螺线管的磁极时的做法，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【例3】（25-26九年级上·云南迪庆·阶段检测） (1)如图1所示，电能表的示数为________kW·h； (2)根据图2中的电流方向，可知通电螺线管的右端是________极。（选填“N”或“S”） 【基础巩固练】 【变式训练1】（25-26九年级上·河南许昌·阶段检测）通电螺线管的极性与电流方向的关系可以用（　　）判断 A．安培定则 B．右手定则 C．左手定则 D．欧姆定律 【变式训练2】（2026·福建漳州·模拟预测）将螺线管接入电路中，开关闭合后，螺线管附近的小磁针发生转动，如图，这一现象最早由丹麦物理学家________发现，该现象说明通电导体周围存在磁场；根据图中电流方向，可判断小磁针上端为_______极。 【变式训练3】（2026·山东济南·一模）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”）。 【能力提升练】 1．（24-25九年级下·河北沧州·阶段检测）如图甲所示是一款磁悬浮蓝牙音箱，它由一个球形音箱和一个悬浮底座组成，音箱悬浮在空中，一边旋转一边播放歌曲，如图乙所示为其内部简化电路图，下列说法正确的是（     ） A．蓝牙音箱发出的声音是通过电磁波传播的 B．音箱悬浮是利用了异名磁极相互排斥的原理工作的 C．闭合开关S，若保持其他条件不变，仅将滑动变阻器滑片向右移动，音箱悬浮的高度降低 D．底座的内部电路中，A端为电源的正极 2．（2026·甘肃武威·二模）如图所示，电磁铁的A端为_____极；若将滑动变阻器的滑片向下移动，电磁铁的磁性将_____。 3．（25-26九年级下·河南新乡·期中）如图甲所示，是跨学科学习小组设计的装置结构图，该装置由控制电路和受控电路两部分组成，它可以根据水量多少自动控制受控电路。当通过电磁铁的电流达到0.15A，衔铁恰好被吸下，动、静触点接触，受控电路接通；当电流达到0.3A，保护开关S自动断开，衔铁在弹簧弹力作用下与电磁铁分离，动、静触点脱开，受控电路断开。由特殊材料制成，其阻值与所受压力关系如图乙所示；浮体A的密度比水小，在容器中注水至一定深度后浮体A就会竖直上浮，通过T形杆对产生向上压力。已知浮体A质量为50g，T形杆质量不计，，，，，其余部分电阻忽略不计，取10 N/kg，。求： (1)闭合开关S，电磁铁上端磁极为___________极；当受到的压力增大时，电磁铁磁性___________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 (2)受控电路工作时，的电功率。 (3)当控制电路电流等于0.15 A，衔铁恰好被吸下时，受到T形杆的压力及浮体A浸入水中的体积。 考点四　电磁铁及其磁性强弱 【例题精讲】 【例1】（2026·青海西宁·中考真题）如图是蔬菜保鲜库里使用的一种温度自动报警器，在温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，扬声器响起报警信号。下列说法正确的是（     ） A．温度达到报警温度时，电磁铁右端为N极 B．扬声器工作时，机械能转化为电能 C．自动报警器温度计中的工作液体可用水银 D．扬声器的工作原理与发电机的工作原理相同 【例2】（25-26九年级下·青海西宁·阶段检测）小阳用导线和大铁钉制作一个电磁铁，电磁铁通电时吸引了一定量的大头针，如图所示。增加导线绕在大铁钉上的圈数，发现电磁铁吸引的大头针的数目增多。请你根据小阳的实验步骤及现象，写出他所探究的问题是：通电螺线管磁性强弱与________的关系，铁钉上方是________极。 【例3】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）。 【基础巩固练】 【变式训练1】（2026·广东广州·三模）图是某家庭电路中空气开关的原理图。当家庭电路中电流过大时，通电螺线管P的磁性增强，吸引卡扣Q向左偏转，弹簧拉起开关S切断电路。下列说法正确的是（     ） A．卡扣Q可以选用铜块制成 B．该空气开关与电动机工作原理相同 C．当电流方向如图中箭头所示时，螺线管P的右端是N极 D．将台灯的插头插入插座时，该空气开关立刻“跳闸”，则可能是插头短路 【变式训练2】（2026·云南昭通·模拟预测）细心的亮亮发现在工地、码头等地常常可以看到电磁起重机在工作。于是，他利用通电螺线管自制了简易“电磁起重机”，来探究电磁铁的磁性强弱与电流大小是否有关。如图所示的装置中，A是弹簧悬挂着的铁块，亮亮闭合开关，用刻度尺测出弹簧的长度，接下来的操作是：________。若________，则可初步说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关。 【变式训练3】（2026·陕西榆林·二模）按要求填空。 (1)如图甲所示，温度计的示数为__________℃。 (2)如图乙所示，在“使小灯泡发光”实验中，应在、间接入__________（选填“塑料吸管”“铅笔芯”或“小木棒”）可使小灯泡发光。 (3)如图丙所示，用带电的橡胶棒接触验电器的金属球时，验电器的金属箔片会张开，原因是____________。 (4)如图丁所示，探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验，根据实验现象，可得出电磁铁的磁性强弱与__________有关。 【能力提升练】 1．（2026·河南平顶山·二模）某创新小组设计了如图所示的水温自动控制热水器，具有加热和保温两个工作状态。控制电路的电源电压为12V且保持不变，为热敏电阻（自身发热对水温影响可忽略），其阻值随温度变化如下表所示。为可调电阻，用于设定热水器水温。工作电路的电源电压恒为220V，为电热丝，它们的阻值均为24.2Ω。电热丝与热敏电阻均置于水箱内，电磁铁线圈电阻不计。当控制电路中电流为0.06A时，电磁铁恰好将衔铁吸下。 温度T/ 10 20 30 40 50 60 70 电阻 1 000 700 450 250 200 100 50 (1)控制电路通电后，电磁铁上端为________极；衔铁被吸下后，工作电路处于________状态。 (2)若将热水器的水温设定为，则的阻值应调至多大？ (3)若热水器内盛有30kg的水，电路处于加热状态将水温从加热到，共用时35min，则热水器的加热效率是多大？[] (4)若想降低热水器中水的设定温度，请写出一种简便可行的方法并用物理知识进行解释。 2．（2026·湖南张家界·二模）某科技兴趣小组为小区快递驿站设计了智能分拣传送带超载自动报警系统，保障设备安全，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中，当传送带没有超载时，传送带电机正常工作；当传送带超载时，报警铃发出报警铃声，传送带电机不工作。在控制电路中，已知电源电压，保护电阻，电磁铁线圈的阻值为，电阻式压力传感器（压敏电阻）的阻值随压力大小变化如图乙所示，传送带托盘自重忽略不计。 (1)控制电路中，当快递包裹增多、压力增大时，电磁铁的磁性强弱变化情况是_________。 (2)若当电磁铁线圈电流达到时，衔铁刚好被吸住，报警铃发出警报声。请设定该传送带最多放置总质量为______的包裹（） (3)驿站工作人员在实际使用中，想提高传送带的承载上限（即让传送带能承受更大压力时才报警），可将保护电阻的阻值调______。 3．（2026·辽宁丹东·二模）我国建成的首条通江达海大运河—平陆运河，配备了大型垂直升船机，其核心由大型滑轮组、驱动电动机和电磁继电器智能安全控制电路等关键部分组成。承船厢与巨型平衡重通过滑轮组悬挂配合工作，利用配重平衡自身绝大部分重力，大幅减轻电动机的牵引负荷，既节约电能损耗，又能保障船舶升降平稳、运行安全。 为有效防范承船厢超载、厢内水位异常等重大安全隐患，升船机配备了一套精密低压安全控制电路。控制电路电源电压，保护电阻与压敏电阻串联在电路中，电磁铁线圈电阻忽略不计。压敏电阻具有特殊的可变电阻特性：其阻值随压力变化关系如图（b）所示。电路设定安全临界工作电流为0.1 A；当线圈电流时，电磁铁磁性显著增强，吸合衔铁，自动切断工作电路，电动机停止运转，报警器报警；当电流时，电磁铁磁性较弱，衔铁不动作，电动机正常驱动升船机平稳工作。 某次提升作业中，承船厢和货轮总质量，以0.2 m/s的速度匀速竖直上升，提升高度。提升过程中需要克服机械部件摩擦、空气阻力等做额外功，电动机的输出功率为7500 kW。 (1)升船机中电磁继电器是利用电流的________效应工作的。 (2)电磁铁的上端是________极。 (3)当承船厢搭载质量更大的货轮时，控制电路电流将变________。 (4)当控制电路达到安全临界工作电流时，承船箱对压敏电阻的压力是________N。 (5)升船机提升货轮的机械效率为________%。 (6)结合欧姆定律和电磁继电器工作原理，若想把保护电阻换成另外一个元件，来实现自动控制的压力可调，换成的元件是________。 【真题回顾】 1．（2026·吉林长春·中考真题）下列用电器中利用电流热效应工作的是（     ） A．电炉 B．电脑 C．电梯 D．电铃 2．（2026·四川乐山·中考真题）新能源汽车动力系统的核心部件为电动机，下列示意图能说明电动机原理的是（     ） A． B． C． D． 3．（2026·江苏常州·中考真题）2025年9月，全球首台兆瓦级商用空中发电系统在中国成功试飞，高空，风吹动叶片驱动发电机发电。下列实验中，与发电机发电原理相同的是（     ） A． B． C． D． 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $