18.2 探究：通电螺线管外部磁场的方向（重难点专练）物理新教材沪科版九年级全一册

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 18.2探究：通电螺线管外部磁场的方向 题型01电流的磁效应 1.D 2.A 3,通电导体周围存在磁场：电流方向 4.电流的磁效应 题型02 探究通电螺线管外部磁场的方向 5.D 6.B 7.轻敲：磁场 8.(1)条形：(2)S极；(3)电流方向 1题型03安培定则 9.B 10.B 11.自东向西 N① s N 12 电源 (+) 题型04电磁铁的应用 13.C 14.C 15.电磁铁：排斥；滑动变阻器 16.电磁铁：当线圈通电后，电磁铁周围形成磁场，对衔铁产生一个向上的吸引力，从而使得阀孔打开，导致 1/2 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 水流进洗衣机 题型05动态电路中的电磁铁 17.D 18.B 19.奥斯特；N;左 20.排斥；升高 1题型06 电磁继电器在实际生活中的应用 21.C 22.D 23.S;开关 24.增强；L2;磁 2/2 18.2 探究：通电螺线管外部磁场的方向 题型01 电流的磁效应 题型02 探究通电螺线管外部磁场的方向 题型03 安培定则 题型04 电磁铁的应用 题型05 动态电路中的电磁铁 题型06 电磁继电器在实际生活中的应用 ▌题型01 电流的磁效应 1. 通电导体周围存在着磁场，这被称为电流的磁效应。 2. 改变导线中电流的方向，小磁针偏转方向改变，说明通电导体周围磁场的方向与电流方向有关。 1．（2025•北京期末）某同学利用如图甲所示装置进行如下实验：断开开关，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（　　） A．由甲、乙两图可得不管是否通电，导线周围都能产生磁场 B．由甲、乙两图可得利用磁场可以产生电流 C．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关 D．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 2．（2025•朔州三模）如图所示的是小梦新购买的一个磁悬浮灯，底座和灯泡中有线圈和磁体，给底座线圈通电后灯泡发光并悬浮，断电后灯泡熄灭并落下。下列说法正确的是（　　） A．底座产生磁场的原因是电流的磁效应 B．灯泡悬浮是因为异名磁极相互吸引 C．通电后底座周围存在磁感线 D．若调换灯泡中磁体的磁极方向，灯泡通电后仍能悬浮 3．（2025•南昌期末）丹麦物理学家奥斯特发现_______________，即电流的磁效应，并且电流周围磁场的方向和_________有关。 4．（2026•合肥模拟）我国“人造太阳”EAST装置利用强磁场将高温等离子体约束在容器中。该强磁场由环形线圈通电产生；当环形线圈中通入电流时，线圈周围就会产生磁场。这一现象利用了___________的原理。 ▌题型02 探究通电螺线管外部磁场的方向 1. 实验过程 （1）在一块玻璃板上安装导线绕成的螺线管，板面上均匀地撒满铁屑。 （2）按照电路图，将螺线管等器材连接起来，然后闭合开关，给螺线管通电，并轻轻敲击玻璃板面，观察玻璃板面上铁屑的分布情况。 （3）换一个有更多匝数的螺线管，将小磁针放置在螺线管附近，未通电时观察小磁针N极指向。闭合开关，观察并记录小磁针N极指向的变化。改变电流方向，再观察并记录小磁针N极指向的变化。 2. 实验结论 （1）通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 （2）通电螺线管的磁极与电流的方向有关。 5．（2025•泰安中考）在探究“通电螺线管的磁场是什么样的”实验中，通电后观察小磁针a静止时N极的指向，轻敲纸板观察铁屑的排列情况，现象如图所示。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场一样 B．根据小磁针a的N极指向，可以判定通电螺线管的右端为S极 C．磁场中b点的磁场方向与小磁针a静止时N极指向相反 D．改变螺线管中电流的方向，能改变通电螺线管两端的极性 6．（2026•成都模拟）家住成都的小王同学在家用如图所示的电路探究“通电螺线管的磁场方向”，虚线框内是电源。闭合开关S，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是（　　） A．虚线框的右端为电源的正极 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．断开开关S，小磁针的N极一定指向地理南极 7．（2026•苏州二模）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，接着再_______纸板，小铁屑在_______力的作用下，最终排列成如图形状。 8．（2026•威海模拟）物理兴趣小组开展了“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验，实验中使用的每个小磁针涂有颜色的一端为N极，同学们观察到通电螺线管周围细铁屑的排列形状，以及小磁针的指向情况，如图所示。 （1）由图可知，通电螺线管周围细铁屑的分布形状与_______磁体周围的铁屑分布相似； （2）根据图中小磁针的指向，可以判断通电螺线管的左端为_______（选填“N极”或“S极”）； （3）若将电源的正负极对调后，再闭合开关，观察到各小磁针的指向均与原来相反，这一现象表明：通电螺线管的磁场方向与_________有关。 ▌题型03 安培定则 1. 通电螺线管的磁极可用右手螺旋定则（或叫安培定则）来判断 2. 用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与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。 9．（2026•遵义模拟）如图所示，闭合开关后，小刚利用图中的手势能正确地判断出通电螺线管的极性，下列说法正确的是（　　） A．由小刚的手势，可判断出小磁针的N极向上 B．由小刚的手势，可判断出a端为电源的正极 C．调换电源正负极，小刚右手大拇指指向不变 D．增大螺线管电流，小刚右手大拇指指向改变 10．（2025•苏州期末）如图所示，两个螺线管相对，如果共用一个电源，要使它们相互排斥，下列连接方法中不正确的是（　　） A．用导线连接A、C，B接电源正极，D接电源负极 B．A、D连在一起，B接电源正极，C接电源负极 C．B、C连在一起接电源正极，A、D连在一起接电源负极 D．用导线连接B、D，A接电源正极，C接电源负极 11．（2026•滁州二模）为了解释地磁场，19世纪，安培提出假设：地球的磁场是由围绕地轴的环形电流I引起的。可利用右手螺旋定则判断出图中环形电流I的方向是_________。（请从正面观察，选填“自东向西”或“自西向东”） 12．（2026•泸州二模）如图所示，闭合开关，小磁针静止在通电螺线管正上方。请根据通电螺线管的N、S极，在图乙中标出电源左端“+”、“﹣”极和小磁针N极。 ▌题型04 电磁铁的应用 1. 在通电螺线管内插入一块铁芯，就构成了一个电磁铁。 2. 电磁铁是电流磁效应的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。 13．（2026•晋中模拟）如图甲是一款广泛应用于宾馆、酒店的磁卡锁，其工作原理如图乙所示。磁卡锁开门主要是通过刷磁卡来接通电源，从而完成锁舌（插销）的伸缩，实现开门、关门。下列说法正确的是（　　） A．插销应选用铜质材料制作 B．刷卡时，电磁铁的左端为S极 C．刷卡时，电磁铁通电产生磁性 D．刷卡时，电磁铁断电失去磁性 14．（2025•淄博二模）如图所示的是直流电铃的原理图。开关断开时，弹性片的一端与螺钉接触。开关闭合，电磁铁吸引衔铁，小锤敲击铃碗发声，同时弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性，弹性片与螺钉接触，电路再次接通，如此往复。下列说法正确的是（　　） A．电路接通时，电磁铁右侧上端为N极 B．电路接通时，电磁铁周围产生磁感线 C．若只更换电压较小的电源，电铃可能无法正常工作 D．若只对调电源的正负极，电铃可能无法正常工作 15．（2025•南阳期末）如图所示，是一个磁悬浮地球仪。球体内部有一个永磁体，底座通电时地球仪可以悬浮在上方，此时底座相当于一个________；地球仪是因为同名磁极相互_______，所以才悬浮在空中；如果需要连续调节地球仪的悬浮高度，可以在底座电路中接入一个__________。 16．（2026•太原模拟）如图是全自动洗衣机进水阀门的结构示意图，其核心元件是由线圈和铁芯构成的________，用来控制进水阀门的通断。当线圈通电后，阀孔打开，水流进洗衣机，请你利用所学物理知识解释其中的道理____________________。 ▌题型05 动态电路中的电磁铁 滑动变阻器在电路中的作用是调节电流，从而改变电磁铁的磁性。 17．（2026•湘潭模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R的阻值会随周围磁场的增强而减小，忽略温度对指示灯电阻的影响。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的左端为S极 B．滑片P向左滑动时，电磁铁磁性减弱 C．滑片P向左滑动时，电阻R的阻值增大 D．滑片P向左滑动时，指示灯变亮 18．（2026•周口模拟）如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，当电路中滑动变阻器的滑片向左移动时，条形磁铁仍保持静止，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力是（　　） A．方向向左，逐渐增大 B．方向向右，逐渐增大 C．方向向左，逐渐减小 D．方向向右，逐渐减小 19．（2026•咸阳二模）酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。电磁铁的工作原理是电流的磁效应，该现象最早是由________（填“法拉第”“奥斯特”或“安培”）发现的。装置通电后，电磁铁上端为_____（填“N”或“S”）极。若杠杆提不起密封罩，则应将滑动变阻器滑片向_____（填“左”或“右”）滑动。 20．（2025•西安模拟）如图甲所示是磁悬浮盆栽，其工作原理如图乙所示，电源电压不变，底座内部是电磁铁，盆栽下部有一个磁铁，通电后，盆栽利用同名磁极相互_______（选填“吸引”或“排斥”）的原理工作。当滑片P向右移动时，盆栽的悬浮高度会_______（选填“升高”或“降低”）。 ▌题型06 电磁继电器在实际生活中的应用 1. 利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流的控制电路的通断来间接地控制高电压、强电流的工作电路的通断，使人远离高压带来的危险，如大型变电站的高压开关。 2. 利用电磁继电器可以使人远离高温或有毒等环境，实线远距离控制，如核电站中的开关。 3. 在电磁继电器所在的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或电磁铁中电流的大小、可以实现对温度、压力或光的自动控制，如防汛报警器、温度自动报警器、水位自动报警器、恒温箱等。 21．（2026•三明模拟）如图是一款体感测温门的工作原理简化电路图，Rt是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。人通过测温门时，若体温正常，绿灯亮红灯不亮；若体温高于37.3℃，绿灯不亮红灯亮。下列说法中正确的是（　　） A．电磁铁上端为N极 B．体温越低，电磁铁的磁性越强 C．L1是绿灯，L2是红灯 D．体温越高，电压表的示数越小 22．（2026•怀化模拟）如图甲是某款智能电热水器的内部简化电路，当水温降低到某一设定值时，它会自动由保温状态切换为加热状态。R0为热敏电阻，其阻值随水温变化的图像如图乙所示。下列相关说法正确的是（　　） A．随着水温降低，R0的阻值逐渐减小 B．闭合S1后，电磁铁的上端是S极 C．衔铁被释放时，电热水器处于保温状态 D．若要调高设定水温，可将滑动变阻器的滑片向左移 23．（2026•哈尔滨模拟）如图为一种水位报警器的原理图，当水位达到金属块A时，电路中红灯亮，此时螺线管下端为_____极，图中虚线部分的作用相当于_______（选填“电源”“开关”“用电器”或“导线”）。 24．（2026•泰州模拟）如图是小知同学用电磁继电器等设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性_______（选填“增强”或“减弱”），上端的磁极将衔铁吸下，抢跑指示灯_______（选填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。电磁铁是利用电流的_____效应工作的。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 18.2 探究：通电螺线管外部磁场的方向 题型01 电流的磁效应 题型02 探究通电螺线管外部磁场的方向 题型03 安培定则 题型04 电磁铁的应用 题型05 动态电路中的电磁铁 题型06 电磁继电器在实际生活中的应用 ▌题型01 电流的磁效应 1. 通电导体周围存在着磁场，这被称为电流的磁效应。 2. 改变导线中电流的方向，小磁针偏转方向改变，说明通电导体周围磁场的方向与电流方向有关。 1．（2025•北京期末）某同学利用如图甲所示装置进行如下实验：断开开关，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（　　） A．由甲、乙两图可得不管是否通电，导线周围都能产生磁场 B．由甲、乙两图可得利用磁场可以产生电流 C．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关 D．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 解：AB、甲中开关断开，没有电流，小磁针的指向不发生改变；乙中开关闭合，有电流经过，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故AB错误； C、乙、丙两图电流大小相同，无法得出电流产生的磁场的强弱与电流大小有关的结论，故C错误。 D、乙和丙中，其它因素相同，只有电流方向不同，小磁针的偏转方向不同，说明电流产生的磁场方向与电流方向有关，故D正确； 答案：D。 2．（2025•朔州三模）如图所示的是小梦新购买的一个磁悬浮灯，底座和灯泡中有线圈和磁体，给底座线圈通电后灯泡发光并悬浮，断电后灯泡熄灭并落下。下列说法正确的是（　　） A．底座产生磁场的原因是电流的磁效应 B．灯泡悬浮是因为异名磁极相互吸引 C．通电后底座周围存在磁感线 D．若调换灯泡中磁体的磁极方向，灯泡通电后仍能悬浮 解：A．底座线圈通电后产生磁场，正是电流磁效应的体现，故A正确； B．灯泡悬浮是因为同名磁极相互排斥，故B错误； C．磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，实际并不存在，不能说底座周围存在磁感线，故C错误； D．若调换灯泡中磁体的磁极方向，底座中的线圈通电后产生磁场方向不变，底座和灯泡间的相互作用力变为吸引力，灯泡通电后不能悬浮，故D错误。 答案：A。 3．（2025•南昌期末）丹麦物理学家奥斯特发现　通电导体周围存在磁场　，即电流的磁效应，并且电流周围磁场的方向和　电流方向　有关。 解：丹麦物理学家奥斯特通过实验首次发现通电导线周围存在磁场，揭示了电流的磁效应。 电流周围磁场的方向与电流的方向直接相关：当电流方向改变时，磁场方向也随之改变。 答案：通电导体周围存在磁场；电流方向。 4．（2026•合肥模拟）我国“人造太阳”EAST装置利用强磁场将高温等离子体约束在容器中。该强磁场由环形线圈通电产生；当环形线圈中通入电流时，线圈周围就会产生磁场。这一现象利用了　电流的磁效应　的原理。 解：通电线圈周围产生磁场，是电流的磁效应现象。 答案：电流的磁效应。 ▌题型02 探究通电螺线管外部磁场的方向 1. 实验过程 （1）在一块玻璃板上安装导线绕成的螺线管，板面上均匀地撒满铁屑。 （2）按照电路图，将螺线管等器材连接起来，然后闭合开关，给螺线管通电，并轻轻敲击玻璃板面，观察玻璃板面上铁屑的分布情况。 （3）换一个有更多匝数的螺线管，将小磁针放置在螺线管附近，未通电时观察小磁针N极指向。闭合开关，观察并记录小磁针N极指向的变化。改变电流方向，再观察并记录小磁针N极指向的变化。 2. 实验结论 （1）通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 （2）通电螺线管的磁极与电流的方向有关。 5．（2025•泰安中考）在探究“通电螺线管的磁场是什么样的”实验中，通电后观察小磁针a静止时N极的指向，轻敲纸板观察铁屑的排列情况，现象如图所示。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场一样 B．根据小磁针a的N极指向，可以判定通电螺线管的右端为S极 C．磁场中b点的磁场方向与小磁针a静止时N极指向相反 D．改变螺线管中电流的方向，能改变通电螺线管两端的极性 解：A、观察可知，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，并非蹄形磁体的磁场，故A错误。 B、根据小磁针a静止时N极指向右端，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端为N极，故B错误。 C、磁场中某点的磁场方向与小磁针静止时N极的指向相同，所以磁场中b点的磁场方向与小磁针a静止时N极指向相同，故C错误。 D、通电螺线管两端的极性与电流方向和线圈绕法有关，改变螺线管中电流的方向，能改变通电螺线管两端的极性，故D正确。 答案：D。 6．（2026•成都模拟）家住成都的小王同学在家用如图所示的电路探究“通电螺线管的磁场方向”，虚线框内是电源。闭合开关S，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是（　　） A．虚线框的右端为电源的正极 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．断开开关S，小磁针的N极一定指向地理南极 解：A．小磁针静止时N极向右，说明螺线管的右端为N极，根据安培定则：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管N极（右端），四指弯曲方向为电流方向，可得电流从螺线管左端流入，因此电源左端是正极，右端是负极，故A错误，不符合题意； B．物理学中规定：小磁针静止时N极所指的方向，就是该点的磁场方向，故B正确，符合题意； C．通电螺线管外部周围磁场方向为从N极出发，回到S极，将小磁针移动到螺线管的上方时，小磁针N极方向向左，故C错误，不符合题意； D．断开开关后，螺线管磁性消失，小磁针受地磁场作用，静止时N极指向地理北极（地磁场南极），故D错误，不符合题意。 答案：B。 7．（2026•苏州二模）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，接着再　轻敲　纸板，小铁屑在　磁场　力的作用下，最终排列成如图形状。 解：通电螺线管周围存在磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，所以通电螺线管周围的铁屑会被磁化，且排布情况反映其磁场分布情况，为了使铁屑分布情况更加直观，实验时应对着螺线管轻轻敲击纸板，这样铁屑与纸板脱离，铁屑在磁场力的作用下会重新排布，最终排列成如图形状。 答案：轻敲；磁场。 8．（2026•威海模拟）物理兴趣小组开展了“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验，实验中使用的每个小磁针涂有颜色的一端为N极，同学们观察到通电螺线管周围细铁屑的排列形状，以及小磁针的指向情况，如图所示。 （1）由图可知，通电螺线管周围细铁屑的分布形状与　条形　磁体周围的铁屑分布相似； （2）根据图中小磁针的指向，可以判断通电螺线管的左端为　S极　（选填“N极”或“S极”）； （3）若将电源的正负极对调后，再闭合开关，观察到各小磁针的指向均与原来相反，这一现象表明：通电螺线管的磁场方向与　电流方向　有关。 解： （1）通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的相似。 （2）根据磁极间相互作用的规律，由小磁针的指向可知，螺线管的左端为S极，右端为N极。 （3）通电螺线管的磁场方向与环绕螺线管的电流方向有关。将电源正、负极对调，电流方向发生改变，小磁针的指向也改变了，则磁场方向发生了改变，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 答案：（1）条形；（2）S极；（3）电流方向。 ▌题型03 安培定则 1. 通电螺线管的磁极可用右手螺旋定则（或叫安培定则）来判断 2. 用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与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。 9．（2026•遵义模拟）如图所示，闭合开关后，小刚利用图中的手势能正确地判断出通电螺线管的极性，下列说法正确的是（　　） A．由小刚的手势，可判断出小磁针的N极向上 B．由小刚的手势，可判断出a端为电源的正极 C．调换电源正负极，小刚右手大拇指指向不变 D．增大螺线管电流，小刚右手大拇指指向改变 解：A．小刚大拇指指向螺线管上端，根据安培定则，通电螺线管上端为N极，下端为S极；螺线管外部磁感线从N极出发回到S极，小磁针所在的螺线管左侧位置磁感线方向向下，小磁针静止时N极指向与磁场方向一致，小磁针N极向下，故A错误； B．根据安培定则，可判断电流从螺线管下端流入、上端流出，因此接螺线管下端的a端为电源正极，故B正确； C．通电螺线管的磁极方向与电流方向有关，调换电源正负极后，螺线管内电流方向改变，磁极方向改变，因此右手大拇指指向会发生改变，故C错误； D．通电螺线管的磁极方向与电流大小无关，增大电流只改变螺线管的磁性强弱，不改变磁极方向，因此右手大拇指指向不变，故D错误。 答案：B。 10．（2025•苏州期末）如图所示，两个螺线管相对，如果共用一个电源，要使它们相互排斥，下列连接方法中不正确的是（　　） A．用导线连接A、C，B接电源正极，D接电源负极 B．A、D连在一起，B接电源正极，C接电源负极 C．B、C连在一起接电源正极，A、D连在一起接电源负极 D．用导线连接B、D，A接电源正极，C接电源负极 解：A、用导线连接A、C，B接电源正极，D接电源负极，根据安培定则可知，左边螺线管右侧为N极，右边螺线管左侧为N极，相互排斥，故A不符合题意； B、A、D连在一起，B接电源正极，C接电源负极，根据安培定则可知，左边螺线管右侧为N极，右边螺线管左侧为S极，相互吸引，故B符合题意； C、B、C连在一起接电源正极，A、D连在一起接电源负极，根据安培定则可知，左边螺线管右侧为N极，右边螺线管左侧为N极，相互排斥，故C不符合题意； D、用导线连接B、D，A接电源正极，C接电源负极，根据安培定则可知，左边螺线管右侧为S极，右边螺线管左侧为S极，相互排斥，故D不符合题意。 答案：B。 11．（2026•滁州二模）为了解释地磁场，19世纪，安培提出假设：地球的磁场是由围绕地轴的环形电流I引起的。可利用右手螺旋定则判断出图中环形电流I的方向是　自东向西　。（请从正面观察，选填“自东向西”或“自西向东”） 解：因地磁北极在地理南极的附近，所以图中环形电流产生磁场的N极在南方；根据右手螺旋定则，右手的大拇指应指向南方（地磁北极），则四指弯曲的方向就是电流流动的方向，所以结合图示可知四指弯曲的方向（电流方向）应该自东向西；如图所示： 答案：自东向西。 12．（2026•泸州二模）如图所示，闭合开关，小磁针静止在通电螺线管正上方。请根据通电螺线管的N、S极，在图乙中标出电源左端“+”、“﹣”极和小磁针N极。 解：由图知，螺线管的右端为N极，左端为S极，由异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为N极，右端为S极，由安培定则可知，电流从螺线管左端流入、右端流出，电源左侧为正极、右侧为负极，如图所示： ▌题型04 电磁铁的应用 1. 在通电螺线管内插入一块铁芯，就构成了一个电磁铁。 2. 电磁铁是电流磁效应的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。 13．（2026•晋中模拟）如图甲是一款广泛应用于宾馆、酒店的磁卡锁，其工作原理如图乙所示。磁卡锁开门主要是通过刷磁卡来接通电源，从而完成锁舌（插销）的伸缩，实现开门、关门。下列说法正确的是（　　） A．插销应选用铜质材料制作 B．刷卡时，电磁铁的左端为S极 C．刷卡时，电磁铁通电产生磁性 D．刷卡时，电磁铁断电失去磁性 解：A．磁体对铁钴镍等物质有吸引作用，插销应选用铁质材料制作，故A错误，不符合题意； B．刷卡时，电路接通，电磁铁有磁性，电流从电磁铁的左前方流入，右后方流出，根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，故B错误，不符合题意； CD．磁卡锁开门主要是通过刷磁卡来接通电源，所以刷卡时，电路接通，电磁铁有磁性，即电磁铁通电产生磁性，故C正确，符合题意，D错误，不符合题意。 答案：C。 14．（2025•淄博二模）如图所示的是直流电铃的原理图。开关断开时，弹性片的一端与螺钉接触。开关闭合，电磁铁吸引衔铁，小锤敲击铃碗发声，同时弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性，弹性片与螺钉接触，电路再次接通，如此往复。下列说法正确的是（　　） A．电路接通时，电磁铁右侧上端为N极 B．电路接通时，电磁铁周围产生磁感线 C．若只更换电压较小的电源，电铃可能无法正常工作 D．若只对调电源的正负极，电铃可能无法正常工作 解：A、由图可知，电铃的主要部件是电磁铁，电磁铁通电后具有磁性，利用的是电流的磁效应，通电后，根据安培定则可知，电磁铁右侧上端为S极，故A错误； B、电路接通时，电磁铁周围产生磁场，而磁感线是假想的，不存在，故B错误； C、若只更换电压较小的电源，电路中电流减小，电磁铁的磁性减弱，可能无法正常工作，故C正确； D、将电源正负极交换接入电路，通过电磁铁的电流方向发生了变化，电磁铁的磁性发生变化，但吸引衔铁的特点不变，所以电铃可以正常工作，故D错误。 答案：C。 15．（2025•南阳期末）如图所示，是一个磁悬浮地球仪。球体内部有一个永磁体，底座通电时地球仪可以悬浮在上方，此时底座相当于一个　电磁铁　；地球仪是因为同名磁极相互　排斥　，所以才悬浮在空中；如果需要连续调节地球仪的悬浮高度，可以在底座电路中接入一个　滑动变阻器　。 解：（1）电磁铁通电后磁性，球体内部有一个永磁体，底座通电时地球仪可以悬浮在上方，说明底座通电以后有磁性，此时底座相当于一个电磁铁。 （2）因为同名磁极之间相互排斥，球体在磁场力的作用下受到向上的斥力后悬浮在底座上方。 （3）如果要连续调节地球仪的悬浮高度，就需要调节磁场的强弱，电磁铁可以通过控制电流的大小来调节磁场强弱，要调节通过电磁铁的电流大小，只需要在底座电路中接入一个滑动变阻器即可。 答案：电磁铁；排斥；滑动变阻器。 16．（2026•太原模拟）如图是全自动洗衣机进水阀门的结构示意图，其核心元件是由线圈和铁芯构成的　电磁铁　，用来控制进水阀门的通断。当线圈通电后，阀孔打开，水流进洗衣机，请你利用所学物理知识解释其中的道理　当线圈通电后，电磁铁周围形成磁场，对衔铁产生一个向上的吸引力，从而使得阀孔打开，导致水流进洗衣机　。 解：在物理学中，由线圈和铁芯组成的装置是电磁铁。 当线圈通电后，电磁铁周围形成磁场，对衔铁产生一个向上的吸引力，从而使得阀孔打开，导致水流进洗衣机。 答案：电磁铁；当线圈通电后，电磁铁周围形成磁场，对衔铁产生一个向上的吸引力，从而使得阀孔打开，导致水流进洗衣机。 ▌题型05 动态电路中的电磁铁 滑动变阻器在电路中的作用是调节电流，从而改变电磁铁的磁性。 17．（2026•湘潭模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R的阻值会随周围磁场的增强而减小，忽略温度对指示灯电阻的影响。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的左端为S极 B．滑片P向左滑动时，电磁铁磁性减弱 C．滑片P向左滑动时，电阻R的阻值增大 D．滑片P向左滑动时，指示灯变亮 解：A.根据安培定则，四指的环绕方向代表电流方向，大拇指所指方向是北极所指方向，则判断出左端为N极，故A错误； B.滑片P向左滑动时，电路中电流变大，磁性增强，故B错误； C.滑片P向左滑动时，电路中电流变大，磁性增强，根据题目，电阻R的阻值会随周围磁场的增强而减小，所以电阻R的阻值减小，故C错误； D.滑片P向左滑动时，电路中电流变大，磁性增强，根据题目，电阻R的阻值会随周围磁场的增强而减小，所以电阻R的阻值减小，电路中电流变大，灯泡变亮，故D正确。 答案：D。 18．（2026•周口模拟）如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，当电路中滑动变阻器的滑片向左移动时，条形磁铁仍保持静止，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力是（　　） A．方向向左，逐渐增大 B．方向向右，逐渐增大 C．方向向左，逐渐减小 D．方向向右，逐渐减小 解：由右手螺旋定则可知，螺线管左侧为N极；因同名磁极相互排斥，故条形磁铁所受磁场力向左；因条形磁铁处于平衡状态，即条形磁铁所受摩擦力应与引力大小相等方向相反，故摩擦力的方向水平向右； 当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻变小，由欧姆定律得螺线管内的电流增大，则可知螺线的磁性增强，条形磁铁所受到的排斥力增大；因条形磁铁仍处于平衡状态，所以条形磁铁所受摩擦力也增大。 答案：B。 19．（2026•咸阳二模）酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。电磁铁的工作原理是电流的磁效应，该现象最早是由　奥斯特　（填“法拉第”“奥斯特”或“安培”）发现的。装置通电后，电磁铁上端为　N　（填“N”或“S”）极。若杠杆提不起密封罩，则应将滑动变阻器滑片向　左　（填“左”或“右”）滑动。 解：奥斯特最早发现了电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场，人们利用此原理制成了电磁铁； 由图可知，闭合开关后，电流从电磁铁上端流入，根据安培定则，四指顺着电流方向，则大拇指向电磁铁的上端，所以电磁铁的上端为N极； 若杠杆提不起密封罩，则需要增大电磁铁的磁性，根据电磁铁磁性强弱的影响因素可知，需要增大电路中的电流，由欧姆定律可知应减小变阻器接入电路的阻值，则应将滑动变阻器滑片向左移动。 答案：奥斯特；N；左。 20．（2025•西安模拟）如图甲所示是磁悬浮盆栽，其工作原理如图乙所示，电源电压不变，底座内部是电磁铁，盆栽下部有一个磁铁，通电后，盆栽利用同名磁极相互　排斥　（选填“吸引”或“排斥”）的原理工作。当滑片P向右移动时，盆栽的悬浮高度会　升高　（选填“升高”或“降低”）。 解：①磁浮玩具稳定地“漂浮”起来，其利用的工作原理是同名磁极互相排斥； ②滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电流变大，电磁铁磁性增强，可调高地盆栽悬浮高度。 答案：排斥；升高。 ▌题型06 电磁继电器在实际生活中的应用 1. 利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流的控制电路的通断来间接地控制高电压、强电流的工作电路的通断，使人远离高压带来的危险，如大型变电站的高压开关。 2. 利用电磁继电器可以使人远离高温或有毒等环境，实线远距离控制，如核电站中的开关。 3. 在电磁继电器所在的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或电磁铁中电流的大小、可以实现对温度、压力或光的自动控制，如防汛报警器、温度自动报警器、水位自动报警器、恒温箱等。 21．（2026•三明模拟）如图是一款体感测温门的工作原理简化电路图，Rt是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。人通过测温门时，若体温正常，绿灯亮红灯不亮；若体温高于37.3℃，绿灯不亮红灯亮。下列说法中正确的是（　　） A．电磁铁上端为N极 B．体温越低，电磁铁的磁性越强 C．L1是绿灯，L2是红灯 D．体温越高，电压表的示数越小 解：A．电流从电磁铁线圈下端流入，根据安培定则，电磁铁下端为N极、上端为S极，故A错误； B．体温越低，环境温度越低，热敏电阻Rt的阻值越大，控制电路总电阻越大；电源电压不变，由欧姆定律可知控制电路中的电流越小，电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越小磁性越弱，因此体温越低电磁铁磁性越弱，故B错误； C．人体体温正常时，温度偏低，Rt阻值偏大，控制电路电流偏小，电磁铁磁性较弱，无法吸下衔铁，衔铁保持在上端位置，L1所在支路接通，绿灯发光；当体温高于37.3℃时，温度升高，Rt阻值减小，控制电路电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被向下吸附，L2所在支路接通，红灯发光。由此可以判断L1是绿灯，L2是红灯，故C正确； D．电压表测定值电阻R0两端电压，体温越高，Rt阻值越小，控制电路总电阻越小，电路电流越大；根据U＝IR，R0阻值不变，电流越大，R0两端电压越大，即电压表示数越大，故D错误。 答案：C。 22．（2026•怀化模拟）如图甲是某款智能电热水器的内部简化电路，当水温降低到某一设定值时，它会自动由保温状态切换为加热状态。R0为热敏电阻，其阻值随水温变化的图像如图乙所示。下列相关说法正确的是（　　） A．随着水温降低，R0的阻值逐渐减小 B．闭合S1后，电磁铁的上端是S极 C．衔铁被释放时，电热水器处于保温状态 D．若要调高设定水温，可将滑动变阻器的滑片向左移 解：A．由图乙可知，热敏电阻R0的阻值随水温降低逐渐增大，随水温升高逐渐减小，故A错误； B．根据安培定则，电流从电磁铁下端流入，右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向螺线管上端，因此上端为N极，下端为S极，故B错误； C．衔铁被释放时与触点A接触，此时电路中仅有R2，此时工作电路的电阻较小，电源电压一定，根据可知电功率变大，此时电热水器处于加热状态，故C错误； D．达到设定水温的温度时，控制电路衔铁被吸下此时进入保温状态，衔铁被吸下时电流不变，由欧姆定律可知，总电阻不变，设定水温升高，由乙图可知热敏电阻的阻值变小，根据串联电阻的规律，那么滑动变阻器接入的阻值就要变大，滑动变阻器就要往左移，故D正确。 答案：D。 23．（2026•哈尔滨模拟）如图为一种水位报警器的原理图，当水位达到金属块A时，电路中红灯亮，此时螺线管下端为　S　极，图中虚线部分的作用相当于　开关　（选填“电源”“开关”“用电器”或“导线”）。 解：由题图可知，当水位达到金属块A时，控制电路通电，电流从螺线管下端流入，上端流出，根据安培定则可知，螺线管的上端为N极，其下端为S极； 当水位达到金属块A时，控制电路通电，电磁铁具有磁性把衔铁吸引下来，使红灯亮，故虚线部分起到控制电路通断的作用，相当于开关。 答案：S；开关。 24．（2026•泰州模拟）如图是小知同学用电磁继电器等设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性　增强　（选填“增强”或“减弱”），上端的磁极将衔铁吸下，抢跑指示灯　L2（选填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。电磁铁是利用电流的　磁　效应工作的。 解：当运动员抢跑后，压敏电阻R0的电阻变小，根据欧姆定律，电路中的电流会变大，所以电磁铁的磁性增强。 由图分析可知，电磁铁磁性增强后，上端的磁极将衔铁吸下，此时抢跑指示灯L2所在的电路接通，所以L2亮。 电磁铁是利用电流的磁效应工作的。 答案：增强；L2；磁。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $