2027年中考物理一轮复习讲义 第十八章 磁及其相互作用

第十八章 磁及其相互作用 【考点梳理】 一、磁现象 磁场 1.磁体两端磁性最强的部分叫磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 2.磁场：磁体周围存在磁场，其基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。 二、电流的磁场 1.奥斯特实验表明：通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应。 2.通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似，极性可用安培定则判定。 三、电磁铁 电磁继电器 1.电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。 四、电动机 1.磁场对通电导体有力的作用；电动机原理：通电线圈在磁场中受力转动。 2.直流电动机靠换向器改变线圈中的电流方向，实现连续转动。 【考点扫描】 考点1 磁现象与磁场 命题角度 核心突破 例1 请根据要求作图： 【答案】见解析 【解析】异名磁极相互吸引，所以螺线管右端为N极，在磁体外部磁感线由N极出发指向S极，因此螺线管上方A点的磁感线方向向左；根据安培定则，可知电源的左端为正极。据此作图。 【思路点拨】异名磁极相互吸引，所以螺线管右端为N极，在磁体外部磁感线由N极出发指向S极，因此螺线管上方A点的磁感线方向向左；根据安培定则，可知电源的左端为正极。据此作图。 跟踪练习： 1．（2026·扬州） 有研究认为：一些植物的生长有“趋磁性”，即根系指向地磁南极的胚芽会更早发芽。按此观点，最早发芽的是（ ） A． B． C． D．　　 【答案】A 【解析】地磁场的磁南极在地理北极附近。根据题干观点，根系指向地磁南极的胚芽会更早发芽，即根系指向地理北极（地磁S极）一侧的胚芽最早发芽，由图可知A中胚芽的根系指向地磁S极。故选A。 2．（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。发现条形磁铁均运动在如图所示位置。根据现象，在下方白纸上标注地理方位，错误的是（ ） A． B． C． D．　　 【答案】A 考点2 电流的磁场 命题角度 核心突破 例2 根据要求完成作图。 【答案】见解析 【解析】（1）根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧为S极，左侧为N极。磁感线由N极出发回到S极，故A点磁感线向右；根据安培定则可知，螺线管外侧电流向上，故电源右侧为正极，左侧为负极。据此作图。（2）要求开关能控制插座，则开关和插座应串联；家庭电路中，开关接在火线上，且三孔插座遵循“左零右火上接地”的规则，故将开关一端与火线连接，另一端与三孔插座的右孔连接；三孔插座的左孔接零线，上孔与地线连接。据此作图。 【思路点拨】（1）根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧为S极，左侧为N极。磁感线由N极出发回到S极，故A点磁感线向右；根据安培定则可知，螺线管外侧电流向上，故电源右侧为正 跟踪练习： 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”极性标注错误的是（ ） A． B． C． D．　　 【答案】C 【解析】绕有线圈的铁钉通电后成为电磁铁（指南针），其极性由安培定则判断：用右手握住螺线管，让四指指向电流方向，大拇指所指的一端为N极。图中C的极性标注与安培定则判断结果不符。故选C。 4．（2026·河北） 河北卢龙是“中国甘薯之乡”，当地用甘薯淀粉加工制作粉条，为更好地保存产品，成品库中安装一种空气湿度自动报警装置，如图为装置原理图。两个电源电压均不变。控制电路中电磁铁线圈电阻不计，为湿度传感器，其阻值随湿度的增大而减小。工作电路中K为动触点，M、N为静触点，为绿灯，为红灯。当空气湿度增大到某一值时，控制电路中的电磁铁恰能将衔铁吸下来，电铃报警。下列说法正确的是（ ） A．报警时绿灯发光 B．灯丝烧断，自动报警装置不能报警 C．空气湿度减小，控制电路中电磁铁磁性增强 D．空气湿度增大，控制电路消耗的总功率增大　　 【答案】D 【解析】空气湿度增大时，湿度传感器阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，动触点K与静触点N接触，红灯亮、电铃报警，D正确；报警时K与M断开，绿灯不发光，A错误；空气湿度减小时，传感器阻值增大，控制电路电流减小，电磁铁磁性减弱，C错误；报警功能由控制电路和电磁继电器实现，指示灯只起显示作用，B错误。故选D。 考点3 电磁铁与电磁继电器 命题角度 核心突破 例3 请在图丙中的括号内标出通电螺线管左端的磁极。 【答案】见解析 【解析】电流从通电螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管左端的磁极为N极 【思路点拨】电流从通电螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管左端的磁极为N极 跟踪练习： 5．（2025·内蒙古） 北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋（　　） A．带上了电 B．被磁化 C．温度升高 D．质量减小　　 【答案】B 【解析】磁石摩擦针锋使钢针被磁化，获得磁性，从而能指示南北方向，这就是磁化现象，与带电、温度、质量无关。故选B。 6．（2026·达州） 磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安装有电磁铁，通过磁极间的相互作用实现列车“悬浮”在铁轨上方行驶。下列说法正确的是（ ） A．列车上的乘客看到站牌向后退去，所选的参照物为站台 B．站台设置安全线是因为列车经过时，站台靠车体一侧空气流速增大，压强变大 C．图丙中车身线圈电磁铁的上端为N极 D．磁悬浮列车是通过分离摩擦面来减小摩擦　　 【答案】D 【解析】A乘客看到站牌向后退，是以列车（自己）为参照物，A错误；B站台设安全线是因为列车经过时车体附近空气流速大、压强小，B错误；C由图丙结合安培定则可判断车身线圈上端不是N极，C错误；D磁悬浮列车利用磁极间的相互作用使接触面彼此分离，从而减小摩擦，D正确。故选D。 考点4 磁场对电流的作用(电动机) 命题角度 核心突破 例4 探究磁体与通电螺线管周围的磁场 【答案】（1）不同（2）减小摩擦力的影响 磁化 磁感线 【解析】（1）磁场是有方向的，在磁场的不同位置，其磁场方向一般不同；（2）①轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响，铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁针， 从而在磁场中有序地排列起来； ②人为了形象地描述磁场，人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱，这样的曲线叫做 磁感线。 【思路点拨】（1）磁场是有方向的，在磁场的不同位置，其磁场方向一般不同；（2）①轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响，铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁针， 从而 跟踪练习： 7．（2026·烟台） 如图所示是一种水位自动报警器的原理图，甲、乙是大小相同的两个金属块，当水位升到一定高度时，红灯亮报警。关于它的工作原理，下列说法正确的是（ ） A．当水位达到位置a时，红灯亮 B．当水位达到位置b时，红灯亮 C．升高甲的高度可使报警器在更高的水位报警 D．降低乙的高度可使报警器在更高的水位报警　　 【答案】B 【解析】水位上涨到乙位置时，水（导体）将控制电路接通，电磁铁产生磁性吸引衔铁，工作电路中红灯亮报警，B正确、A错误；报警水位由乙的位置决定，升高乙的高度可使报警器在更高的水位报警，升高甲或降低乙都不能提高报警水位，C、D错误。故选B。 8．（2026·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】天然气浓度增大到报警浓度时电铃响起，衔铁被吸下，说明电磁铁磁性增强、控制电路电流增大、总电阻减小，即气敏电阻阻值随天然气浓度增大而减小，A、B错误；增加线圈匝数后电磁铁磁性更强，更低的浓度（更小的电流）就能吸合衔铁，报警浓度降低，C错误；滑动变阻器滑片向左移动，接入电阻减小，电流增大，电磁铁更容易吸合衔铁，天然气报警浓度降低，D正确。故选D。 【直击中考】 1．（2026·扬州） 有研究认为：一些植物的生长有“趋磁性”，即根系指向地磁南极的胚芽会更早发芽。按此观点，最早发芽的是（ ） A． B． C． D．　　 【答案】A 【解析】因为根系指向地磁南极的胚芽会更早发芽，且地磁南极在地理北极附近，所以根系指向北方的胚芽会最早发芽。。 2．（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。发现条形磁铁均运动在如图所示位置。根据现象，在下方白纸上标注地理方位，错误的是（ ） 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，自由运动的条形磁铁，其N极会指向地理北极，S极会指向地理南极。悬挂的条形磁铁运动后沿水平（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。 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”极性标注错误的是（ ） A． B． C． D．　　 【答案】C 【解析】A．电源左端为正极，电流从左端流入，结合绕线方向，由安培定则可判断右端为N极，与图中标注一致，标注正确；B．电源右端为正极，电流从右端流入，由安培定则可判断左端为N极，与图中标注一致，标注正确；C．电源左端为正极，电流从左端流入，由安培定则可判断左端为N极，图中极性标注与此不符，标注错误；D．电源右端为正极，电流从右端流入，由安培定则可判断右端为N极，与图中标注一致，标注正确。故选C。 4．（2026·河北） 河北卢龙是“中国甘薯之乡”，当地用甘薯淀粉加工制作粉条，为更好地保存产品，成品库中安装一种空气湿度自动报警装置，如图为装置原理图。两个电源电压均不变。控制电路中电磁铁线圈电阻不计，为湿度传感器，其阻值随湿度的增大而减小。工作电路中K为动触点，M、N为静触点，为绿灯，为红灯。当空气湿度增大到某一值时，控制电路中的电磁铁恰能将衔铁吸下来，电铃报警。下列说法正确的是（ ） A．报警时绿灯发光 B．灯丝烧断，自动报警装置不能报警 C．空气湿度减小，控制电路中电磁铁磁性增强 D．空气湿度增大，控制电路消耗的总功率增大　　 【答案】D 【解析】A．空气湿度增大时，湿度传感器R湿阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，动触点K与下方静触点接触，红灯与电铃接通报警，绿灯断开不发光，故A错误；B．红灯与电铃并联，若红灯灯丝烧断，电铃所在支路仍是通路，湿度达到报警值时电铃仍能报警，故B错误；C．空气湿度减小时，R湿阻值增大，控制电路电流减小，电磁铁磁性减弱，故C错误；D．空气湿度增大时，R湿阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知电流增大，由P=UI可知控制电路消耗的总功率增大，故D正确。故选D。 5．（2025·内蒙古） 北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋（　　） A．带上了电 B．被磁化 C．温度升高 D．质量减小　　 【答案】B 【解析】地球是一个大磁体，指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用，针锋能指南，说明针锋被磁化，故B正确，ACD错误。 故选：B。 6．（2026·达州） 磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安装有电磁铁，通过磁极间的相互作用实现列车“悬浮”在铁轨上方行驶。下列说法正确的是（ ） A．列车上的乘客看到站牌向后退去，所选的参照物为站台 B．站台设置安全线是因为列车经过时，站台靠车体一侧空气流速增大，压强变大 C．图丙中车身线圈电磁铁的上端为N极 D．磁悬浮列车是通过分离摩擦面来减小摩擦　　 【答案】D 【解析】A．列车上的乘客看到站牌向后退去，是以列车（自己）为参照物，站牌相对位置发生改变；若以站台为参照物，站牌是静止的，故A错误；B．站台设置安全线是因为列车经过时，站台靠车体一侧空气流速增大，压强变小，人容易被外侧大气压压向列车，故B错误；C．由图丙可知，电流从车身线圈电磁铁上端流入、下端流出，根据安培定则，车身线圈电磁铁下端为N极、上端为S极，故C错误；D．磁悬浮列车通过磁极间的相互作用实现“悬浮”，使列车与轨道分离，从而减小摩擦，故D正确。故选D。 7．（2026·烟台） 如图所示是一种水位自动报警器的原理图，甲、乙是大小相同的两个金属块，当水位升到一定高度时，红灯亮报警。关于它的工作原理，下列说法正确的是（ ） A．当水位达到位置a时，红灯亮 B．当水位达到位置b时，红灯亮 C．升高甲的高度可使报警器在更高的水位报警 D．降低乙的高度可使报警器在更高的水位报警　　 【答案】B 【解析】A．水位到达位置a时，仅接触到位置较低的金属块，甲、乙未被水连通，控制电路断开，电磁铁无磁性，绿灯发光，红灯不亮，故A错误；B．水位到达位置b时，甲、乙都与水接触，水导电接通控制电路，电磁铁有磁性吸下衔铁，红灯电路接通，红灯亮报警，故B正确；C．报警水位由位置更高的金属块决定，升高甲的高度后，只要甲位置仍低于乙，仍需水位升到乙所在位置才能接通电路，报警水位不变，故C错误；D．降低乙的高度，水位更低时就能接通电路，报警器会在更低水位报警，不是更高水位，故D错误。故选B。 8．（2026·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，则控制电路电压U加大，在滑动变阻器接入阻值不变的前提下，气敏电阻R气阻值加大，即R气的阻值随天然气浓度增大而加大；天然气浓度升高，R气加大，控制电路总电压U加大，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R气稍加大、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，则接入电路的电阻加大，控制电路总电压U加大；在相同U下，电流更大，电磁铁更容易吸合， 所以报警浓度降低，故D错误。 。 9．（2025·河南） 地球是一个大磁体，我们就处在地球产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的是（　　） A．指南针 B．温度计 C．连通器 D．电磁继电器　　 【答案】A 【解析】A、指南针具有磁性，在地磁场中会发生偏转，指示南北，故A正确； B、温度计是利用液体的热胀冷缩原理来测量温度，与地磁场无关，故B错误； C、连通器与液体压强的特点有关，与地磁场无关，故C错误； D、电磁继电器是利用电流的磁效应，与地磁场无关，故D错误； 故选：A。 10．（2026·河南） （多选）如图为某同学制作的简易电动机，下列说法错误的是（　　） A．简易电动机的线圈通电能转动，是利用电磁感应现象 B．为使线圈连续转动，要将线圈两端引线漆皮全部刮掉 C．若要改变线圈转动方向，可只将磁体的磁极位置调换 D．电风扇转动的工作原理与简易电动机的工作原理相同　　 【答案】AB 【解析】A．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，而电磁感应现象是发电机的原理，故A错误，符合题意；B．要使线圈连续转动，需将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉、另一端只刮半周，若全部刮掉，线圈在平衡位置附近摆动，无法连续转动，故B错误，符合题意；C．线圈的转动方向与电流方向、磁场方向有关，只调换磁体的磁极位置可改变线圈转动方向，说法正确；D．电风扇的核心部件是电动机，其工作原理与简易电动机相同，说法正确。故错误的是AB。 11．（2025·贵州） 如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（　　） A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥 B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引 C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引 D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引　　 【答案】A 【解析】如果铁棒的两端都能与小磁针N极相吸引，根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，铁棒不可能是磁体，所以无磁性。如果铁棒的一端与小磁针的N极互相吸引，另一端与小磁针的N极互相排斥，根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，铁棒有磁性，故A正确，BCD错误。 故选：A。 12．福建舰为我国首艘实现电磁弹射重型舰载机的航母。当电磁弹射车内的导体通过强电流时，即可产生强大的推力，将航母舰载机弹出。下列图中的实验与电磁弹射工作原理相同的是（　　） A．B．C．D．　　 【答案】D 【解析】电磁弹射的工作原理是磁场对电流的作用——通电导体在磁场中受力运动。图D所示实验为通电导体在磁场中受力运动，与电磁弹射原理相同；其余选项实验分别属于电磁感应、电流的磁效应等，与弹射原理不同。故选D。 13．（2026·黑龙江） 关于电磁学知识，下列说法错误的是（ ） A．甲图中根据画出的两个磁极间的磁感线，可判断左侧磁极是S极 B．乙图中小磁针运动，可根据小磁针的指向判定电源的左端为正极 C．法拉第发现了电磁感应现象，据此人们发明了图丙中的扬声器 D．奥斯特发现了电流的磁效应，据此人们发明了图丁中的动圈式话筒　　 【答案】C 【解析】A．甲图中磁感线从左侧磁极出发，指向右侧磁极，说明左侧磁极是N极，不是S极，故A错误； B．图中小磁针N极向右，说明螺线管左侧磁场方向向右，因此螺线管左端为S极，右端为N极；根据安培定则，可得电流从螺线管左端流入，因此电源左端是正极，故B错误； C．法拉第发现了电磁感应现象，丙图扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动，不是电磁感应，故C错误； D．奥斯特发现了电流的磁效应，丁图动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，不是电流的磁效应，故D错误。 。 14．（2026·重庆） 科技兴趣小组设计了图所示的报警装置监测家乡河流水位。下列说法正确的是（ ） A．水面到达金属块A时，灯泡L₁发光 B．水面到达金属块A时，电磁铁上端为S极 C．控制电路接通后电磁铁才有磁性，是电磁感应现象 D．控制电路接通后，增大控制电路的电流，电磁铁磁性增强　　 【答案】D 【解析】A．水面到达金属块A时，控制电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下，工作电路中L2发光，L1不发光，故A错误；B．水面到达金属块A时，控制电路接通，电流从电磁铁上端流入、下端流出，根据安培定则，电磁铁上端为N极，故B错误；C．控制电路接通后电磁铁才有磁性，这是电流的磁效应，不是电磁感应现象，故C错误；D．电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，控制电路接通后，增大控制电路的电流，电磁铁磁性增强，故D正确。故选D。 15．（2026·陕西） （多选）我国超导电动高速磁浮列车采用高温超导技术，车载超导磁体与轨道上的通电线圈之间形成强大的作用力，并在车速达到150 km/h以上时实现悬浮。下列说法正确的是（ ） A．列车悬浮行驶时，列车车轮与轨道之间没有摩擦力 B．轨道上的线圈通电后产生了磁场 C．列车悬浮是利用了异名磁极相互排斥 D．列车电动机的工作原理是电磁感应　　 【答案】AB 【解析】A．列车悬浮行驶时，车轮与轨道脱离接触，不存在摩擦力，说法正确；B．轨道上的线圈通电后周围产生磁场，这是电流的磁效应，说法正确；C．超导电动悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理实现悬浮的，不是异名磁极相互排斥，说法错误；D．列车电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，不是电磁感应，说法错误。故正确的是AB。 16．（2026·遂宁） 请根据要求作图： 【答案】见解析 【解析】异名磁极相互吸引，所以螺线管右端为N极，在磁体外部磁感线由N极出发指向S极，因此螺线管上方A点的磁感线方向向左；根据安培定则，可知电源的左端为正极。据此作图。 17．（2026·苏州） 根据要求完成作图。 【答案】见解析 【解析】（1）根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧为S极，左侧为N极。磁感线由N极出发回到S极，故A点磁感线向右；根据安培定则可知，螺线管外侧电流向上，故电源右侧为正极，左侧为负极。据此作图。（2）要求开关能控制插座，则开关和插座应串联；家庭电路中，开关接在火线上，且三孔插座遵循“左零右火上接地”的规则，故将开关一端与火线连接，另一端与三孔插座的右孔连接；三孔插座的左孔接零线，上孔与地线连接。据此作图。 18．（2026·新疆） 请在图丙中的括号内标出通电螺线管左端的磁极。 【答案】见解析 【解析】电流从通电螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管左端的磁极为N极 19．探究磁体与通电螺线管周围的磁场 【答案】（1）不同（2）减小摩擦力的影响 磁化 磁感线 【解析】（1）磁场是有方向的，在磁场的不同位置，其磁场方向一般不同；（2）①轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响，铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁针， 从而在磁场中有序地排列起来； ②人为了形象地描述磁场，人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱，这样的曲线叫做 磁感线。 20．在研究“磁场对通电导体的作用”实验中： 【答案】（1）电源；（2）上；（3）电流，机械能 【解析】（1）研究“磁场对电流的作用"时，即必须有电源，使得导体中先有电流，所以在a、b 间应接电 源。（2）乙图中，ab 段导线的电流方向与cd 段导线的电流方向相反，所以ab 段导线所受磁场力F₂ 的方向与 cd 段导线受磁场力F₁ 的方向相反，所以磁场力F₂ 的方向是竖直向上的。（3）要使图乙中的线圈可以持续转动，是在外部加装换向器，当通电线圈刚转过平衡位置时，它能自动改 变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。线圈转动的过程中，电能转化为机械能。 21．在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中： 【答案】（1）条形（2）见解析（3）方向 【解析】（1）通过实验，画出通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管 外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。（2）在地磁场的作用下，小磁针静止时，指向北方的一端即为磁体的N 极，另外一端即为S 极。（3）如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向对调，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通 电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。 22．（2025·长春） 在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中： （1）如图甲所示，在嵌入螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后，用手_______纸板，观察到铁屑有规则地排列。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与 ______ 磁体的磁场相似。 （2）根据图甲中小磁针的N极指向，可知通电螺线管的左端为 _____极。将电源的正负极对调，小磁针的N极指向也改变了，说明通电螺线管外部的磁场方向与 _______ 方向有关。 （3）图乙是《事林广记》中所记载的“指南鱼”的复原图，“指南鱼”内部藏有磁石，能够指示南北方向，这是由于地球的周围存在 　_______　 。 23. 【难】(10分)（2026四川成都）电动机是一种应用广泛的机械，许多电器就是由它来驱动的，小明和小红对电动机进行了比较深入的研究。 (1) 他们把一根导体棒放在磁铁的磁场中，导体棒两端通过光滑金属导轨与电源、开关相连（如图）。他们利用该装置研究电动机的基本原理，有以下认识，不错误的是（ ）。 A．通电前，运动在导轨上的导体棒只受压力 B．通电后，导体棒向右运动，说明它受到了磁场的作用 C．只改变电流方向，导体棒运动方向发生改变 D．同时改变电流方向和磁场方向，导体棒运动方向不变 (2)他们制作了一个小电动机模型并接入电路（如图）。关于小电动机模型，下列说法不错误的是（ ） A．两个支架选用硬金属杆 B．线圈下方放一块强磁体 C．绕制线圈的金属丝可以选用铁丝 D．绕制线圈的金属丝表面涂有绝缘材料 (3)他们观看了一场无人机表演，表演持续了15分钟。他们了解到，共有2000架相同的无人机参与表演，无人机由电动机驱动，每架无人机表演时的实际功率按45W计算，则参与此次表演的无人机消耗的总电能为________kWh。 (4)他们发现小明家中的智能门锁可通过指纹识别或人脸识别自动开锁。查阅资料得知，两种方式都是通过开关控制电动机开锁。为方便研究，用开关表示指纹识别，开关表示人脸识别，请在图中将简化后的智能门锁控制电路补充完整。　　 【答案】（1）轻敲；条形；（2）N；电流方向；（3）地磁场 【解析】（1）在嵌入螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后，用手轻敲纸板，铁屑会在磁场作用下有规则地排列。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。（2）根据异名磁极相互吸引，小磁针静止时 N 极指向螺线管的右端，则螺线管右端为 S 极，左端为N极。将电源的正负极对调，电流方向改变，小磁针的 N 极指向也改变了，说明通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。（3）“指南鱼”内部藏有磁石，能够指示南北方向，这是由于地球的周围存在地磁场，磁石受地磁场的作用，会指示南北方向。 23．（2026·自贡） 图为某种火警警铃的简化电路图，当开关S闭合时，电磁铁产生磁性吸引衔铁，敲击铃碗发声，火警人员听到的铃声是由__________振动产生的；警铃主要是利用电流的__________工作 【答案】铃碗 磁效应 【解析】警铃工作时，衔铁敲击铃碗发声，因此铃声是由铃碗振动产生的； 该警铃依靠电磁铁产生磁性来工作，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，因此警铃主要利用电流的磁效应工作。 24．（2026·内蒙古） 跨学科实践：制作简易直流电动机 【答案】(1)磁场　(2)电能　(3)线圈与支架接触不良（或引线绝缘漆刮得不对、磁体磁性较弱等）　(4)将磁体上下翻转，改变磁场方向（或调换电池正、负极，改变电流方向） 【解析】（1）通电线圈在磁场中受力转动，这就是电动机的工作原理；直流电动机主要由线圈和磁体组成。（2）通电线圈转动过程中，消耗电能，获得机械能，是将电能转化为机械能。（3）若无论怎样拨动线圈都不能持续转动，原因可能是线圈与支架接触不良、引线两端绝缘漆刮得不对（右端刮漆部分过多或过少）、磁体磁性较弱等（写出一种即可）。（4）通电线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，在不更换器材的情况下，可调换电池正、负极改变电流方向，或将磁体上下翻转改变磁场方向，从而改变线圈的转动方向。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十八章 磁及其相互作用 【考点梳理】 一、磁现象 磁场 1.磁体两端磁性最强的部分叫_______,同名磁极相互_______,异名磁极相互_______。 2.磁场:磁体周围存在_______,其基本性质是对放入其中的磁体产生_______的作用。 二、电流的磁场 1.奥斯特实验表明:通电导线周围存在_______,即电流的_______效应。 2.通电螺线管的磁场与_______的磁场相似,极性可用_______定则判定。 三、电磁铁 电磁继电器 1.电磁铁磁性强弱与_______和_______有关。 四、电动机 1.磁场对通电导体有_______的作用;电动机原理:_______。 2.直流电动机靠_______改变线圈中的电流方向,实现连续转动。 【考点扫描】 考点1 磁现象与磁场 命题角度 核心突破 例1 请根据要求作图： 【思路点拨】异名磁极相互吸引，所以螺线管右端为N极，在磁体外部磁感线由N极出发指向S极，因此螺线管上方A点的磁感线方向向左；根据安培定则，可知电源的左端为正极。据此作图。 跟踪练习： 1．（2026·扬州） 有研究认为：一些植物的生长有“趋磁性”，即根系指向地磁南极的胚芽会更早发芽。按此观点，最早发芽的是（ ） A． B． C． D．　　 2．（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。发现条形磁铁均运动在如图所示位置。根据现象，在下方白纸上标注地理方位，错误的是（ ） A． B． C． D．　　 考点2 电流的磁场 命题角度 核心突破 例2 根据要求完成作图。 【思路点拨】（1）根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧为S极，左侧为N极。磁感线由N极出发回到S极，故A点磁感线向右；根据安培定则可知，螺线管外侧电流向上，故电源右侧为正 跟踪练习： 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”极性标注错误的是（ ） A． B． C． D．　　 4．（2026·河北） 河北卢龙是“中国甘薯之乡”，当地用甘薯淀粉加工制作粉条，为更好地保存产品，成品库中安装一种空气湿度自动报警装置，如图为装置原理图。两个电源电压均不变。控制电路中电磁铁线圈电阻不计，为湿度传感器，其阻值随湿度的增大而加大。工作电路中K为动触点，M、N为静触点，为绿灯，为红灯。当空气湿度增大到某一值时，控制电路中的电磁铁恰能将衔铁吸下来，电铃报警。下列说法错误的是（ ） A．报警时绿灯发光 B．灯丝烧断，自动报警装置不能报警 C．空气湿度加大，控制电路中电磁铁磁性增强 D．空气湿度增大，控制电路消耗的总功率增大　　 考点3 电磁铁与电磁继电器 命题角度 核心突破 例3 请在图丙中的括号内标出通电螺线管左端的磁极。 【思路点拨】电流从通电螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管左端的磁极为N极 跟踪练习： 5．（2025·内蒙古） 北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋（　　） A．带上了电 B．被磁化 C．温度升高 D．质量减小　　 6．（2026·达州） 磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安装有电磁铁，通过磁极间的相互作用实现列车“悬浮”在铁轨上方行驶。下列说法错误的是（ ） A．列车上的乘客看到站牌向后退去，所选的参照物为站台 B．站台设置安全线是因为列车经过时，站台靠车体一侧空气流速增大，压强变大 C．图丙中车身线圈电磁铁的上端为N极 D．磁悬浮列车是通过分离摩擦面来加大摩擦　　 考点4 磁场对电流的作用(电动机) 命题角度 核心突破 例4 探究磁体与通电螺线管周围的磁场 【思路点拨】（1）磁场是有方向的，在磁场的不同位置，其磁场方向一般不同；（2）①轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响，铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁针， 从而 跟踪练习： 7．（2026·烟台） 如图所示是一种水位自动报警器的原理图，甲、乙是大小相同的两个金属块，当水位升到一定高度时，红灯亮报警。关于它的工作原理，下列说法错误的是（ ） A．当水位达到位置a时，红灯亮 B．当水位达到位置b时，红灯亮 C．升高甲的高度可使报警器在更高的水位报警 D．降低乙的高度可使报警器在更高的水位报警　　 8．（2026·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。下列说法错误的是（ ） 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　　 【直击中考】 1．（2026·扬州） 有研究认为：一些植物的生长有“趋磁性”，即根系指向地磁南极的胚芽会更早发芽。按此观点，最早发芽的是（ ） A． B． C． D．　　 2．（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。发现条形磁铁均运动在如图所示位置。根据现象，在下方白纸上标注地理方位，错误的是（ ） A． B． C． D．　　 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”极性标注错误的是（ ） A． B． C． D．　　 4．（2026·河北） 河北卢龙是“中国甘薯之乡”，当地用甘薯淀粉加工制作粉条，为更好地保存产品，成品库中安装一种空气湿度自动报警装置，如图为装置原理图。两个电源电压均不变。控制电路中电磁铁线圈电阻不计，为湿度传感器，其阻值随湿度的增大而加大。工作电路中K为动触点，M、N为静触点，为绿灯，为红灯。当空气湿度增大到某一值时，控制电路中的电磁铁恰能将衔铁吸下来，电铃报警。下列说法错误的是（ ） A．报警时绿灯发光 B．灯丝烧断，自动报警装置不能报警 C．空气湿度加大，控制电路中电磁铁磁性增强 D．空气湿度增大，控制电路消耗的总功率增大　　 5．（2025·内蒙古） 北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋（　　） A．带上了电 B．被磁化 C．温度升高 D．质量减小　　 6．（2026·达州） 磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安装有电磁铁，通过磁极间的相互作用实现列车“悬浮”在铁轨上方行驶。下列说法错误的是（ ） A．列车上的乘客看到站牌向后退去，所选的参照物为站台 B．站台设置安全线是因为列车经过时，站台靠车体一侧空气流速增大，压强变大 C．图丙中车身线圈电磁铁的上端为N极 D．磁悬浮列车是通过分离摩擦面来加大摩擦　　 7．（2026·烟台） 如图所示是一种水位自动报警器的原理图，甲、乙是大小相同的两个金属块，当水位升到一定高度时，红灯亮报警。关于它的工作原理，下列说法错误的是（ ） A．当水位达到位置a时，红灯亮 B．当水位达到位置b时，红灯亮 C．升高甲的高度可使报警器在更高的水位报警 D．降低乙的高度可使报警器在更高的水位报警　　 8．（2026·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。下列说法错误的是（ ） 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　　 9．（2025·河南） 地球是一个大磁体，我们就处在地球产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的是（　　） A．指南针 B．温度计 C．连通器 D．电磁继电器　　 10．（2026·河南） （多选）如图为某同学制作的简易电动机，下列说法错误的是（　　） A．简易电动机的线圈通电能转动，是利用电磁感应现象 B．为使线圈连续转动，要将线圈两端引线漆皮全部刮掉 C．若要改变线圈转动方向，可只将磁体的磁极位置调换 D．电风扇转动的工作原理与简易电动机的工作原理相同　　 11．（2025·贵州） 如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（　　） A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥 B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引 C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引 D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引　　 12．福建舰为我国首艘实现电磁弹射重型舰载机的航母。当电磁弹射车内的导体通过强电流时，即可产生强大的推力，将航母舰载机弹出。下列图中的实验与电磁弹射工作原理相同的是（　　） A．B．C．D．　　 13．（2026·黑龙江） 关于电磁学知识，下列说法错误的是（ ） A．甲图中根据画出的两个磁极间的磁感线，可判断左侧磁极是S极 B．乙图中小磁针运动，可根据小磁针的指向判定电源的左端为正极 C．法拉第发现了电磁感应现象，据此人们发明了图丙中的扬声器 D．奥斯特发现了电流的磁效应，据此人们发明了图丁中的动圈式话筒　　 14．（2026·重庆） 科技兴趣小组设计了图所示的报警装置监测家乡河流水位。下列说法错误的是（ ） A．水面到达金属块A时，灯泡L₁发光 B．水面到达金属块A时，电磁铁上端为S极 C．控制电路接通后电磁铁才有磁性，是电磁感应现象 D．控制电路接通后，增大控制电路的电流，电磁铁磁性增强　　 15．（2026·陕西） （多选）我国超导电动高速磁浮列车采用高温超导技术，车载超导磁体与轨道上的通电线圈之间形成强大的作用力，并在车速达到150 km/h以上时实现悬浮。下列说法错误的是（ ） A．列车悬浮行驶时，列车车轮与轨道之间没有摩擦力 B．轨道上的线圈通电后产生了磁场 C．列车悬浮是利用了异名磁极相互排斥 D．列车电动机的工作原理是电磁感应　　 16．（2026·遂宁） 请根据要求作图： 17．（2026·苏州） 根据要求完成作图。 18．（2026·新疆） 请在图丙中的括号内标出通电螺线管左端的磁极。 19．探究磁体与通电螺线管周围的磁场 20．在研究“磁场对通电导体的作用”实验中： 21．在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中： 22．（2025·长春） 在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中： （1）如图甲所示，在嵌入螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后，用手_______纸板，观察到铁屑有规则地排列。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与 ______ 磁体的磁场相似。 （2）根据图甲中小磁针的N极指向，可知通电螺线管的左端为 _____极。将电源的正负极对调，小磁针的N极指向也改变了，说明通电螺线管外部的磁场方向与 _______ 方向有关。 （3）图乙是《事林广记》中所记载的“指南鱼”的复原图，“指南鱼”内部藏有磁石，能够指示南北方向，这是由于地球的周围存在 　_______　 。 23. 【难】(10分)（2026四川成都）电动机是一种应用广泛的机械，许多电器就是由它来驱动的，小明和小红对电动机进行了比较深入的研究。 (1) 他们把一根导体棒放在磁铁的磁场中，导体棒两端通过光滑金属导轨与电源、开关相连（如图）。他们利用该装置研究电动机的基本原理，有以下认识，不错误的是（ ）。 A．通电前，运动在导轨上的导体棒只受压力 B．通电后，导体棒向右运动，说明它受到了磁场的作用 C．只改变电流方向，导体棒运动方向发生改变 D．同时改变电流方向和磁场方向，导体棒运动方向不变 (2)他们制作了一个小电动机模型并接入电路（如图）。关于小电动机模型，下列说法不错误的是（ ） A．两个支架选用硬金属杆 B．线圈下方放一块强磁体 C．绕制线圈的金属丝可以选用铁丝 D．绕制线圈的金属丝表面涂有绝缘材料 (3)他们观看了一场无人机表演，表演持续了15分钟。他们了解到，共有2000架相同的无人机参与表演，无人机由电动机驱动，每架无人机表演时的实际功率按45W计算，则参与此次表演的无人机消耗的总电能为________kWh。 (4)他们发现小明家中的智能门锁可通过指纹识别或人脸识别自动开锁。查阅资料得知，两种方式都是通过开关控制电动机开锁。为方便研究，用开关表示指纹识别，开关表示人脸识别，请在图中将简化后的智能门锁控制电路补充完整。　　 23．（2026·自贡） 图为某种火警警铃的简化电路图，当开关S闭合时，电磁铁产生磁性吸引衔铁，敲击铃碗发声，火警人员听到的铃声是由__________振动产生的；警铃主要是利用电流的__________工作 24．（2026·内蒙古） 跨学科实践：制作简易直流电动机 学科网（北京）股份有限公司 $