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第九讲：电与磁
1. 磁性：物体具有的能吸引 铁钴镍 等物质的性质(吸铁性)。
2. 磁体
(1)定义：具有 磁性 的物体。
(2)分类：永磁体分为天然磁体、人造磁体。
3. 磁极：磁体上 磁性最强 的地方叫磁极。
(1)在水平面内自由转动的磁体静止时，指南的磁极是 南极 ，指北的磁极是 北极 。
(2)磁极间的相互作用规律： 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 。
(3)任何一个磁体都有 两 个磁极，磁极总是 成对 出现的，条形磁铁的磁极在磁体的 两端 。 一个永磁体分成几部分后，每一部分仍存在 两 个磁极。（如下图）
(4)应用：磁浮列车底部装有用线圈绕制的电磁铁，利用磁体之间的相互作用，使列车悬浮在轨道的上方以提高运行速度。（如上右图）
4. 磁化：使原来没有磁性的物体 有磁性 的过程。
【典例1】（2023·温州）如图为某款玻璃清洁器，由两块各含磁铁的清洁片构成。使用时，两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动，这是因为（　　）
A．异名磁极相互排斥 B．异名磁极相互吸引
C．同名磁极相互排斥 D．同名磁极相互吸引
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】磁体中有两个磁极，两个磁体的同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸
引。
【解答】 两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动 ，故为相互吸引的异名磁极。
故答案为：B
【对点训练1】（2023长春汽开区一模）如图是我国早期的指南针——司南。“柢”是长柄，它永远指南方，是因为受到 _____的作用，“柢”相当于磁体的 _____极。
【答案】 ①. 地磁场 ②. 南
5. 磁场
(1)定义：在 磁极 周围的空间存在的由磁体产生的物质。磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质。
(2)基本性质：磁场对放入其中的 磁体 产生 力 的作用。磁极间的相互作用是通过 磁场 产生的。
(3)方向规定：把小磁针放在磁场中某处，当小磁针静止时，小磁针的 N 极所指
的方向就表示该处的磁场方向。
6. 磁感线
(1)定义：人们根据磁铁周围磁场中铁粉的排列情况画出的虚曲线。（如下左图）
(2)方向：磁场中任何一点的磁感线方向都跟放在该点的磁针静止时 N极 所指的方向一致。 在磁体外部，磁感线由磁体的 N极 到磁体的 S极 ；在磁体内部磁感线则是从 S极 到 N极 。（如下右图，各种形状的磁感线）
【典例2.1】下列磁感线模型正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】 磁感线是闭合曲线，周围的磁感线都是从N极出来进入S极，在内
部磁感线从S极到N极。
【解答】A.外部磁感线满足N极出来进入S极，故其正确；
B.s极磁感线画错了，故其不正确；
C.周围的磁感线都是从N极出来进入S极，故其错误；
D.N极磁感线都是出去的，故其错误；
故答案为：A
【对点训练2.1】（2023·临沂）关于电和磁，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦起电的实质是创造了电荷
B．通电导体周围一定存在磁场
C．磁感线是磁场中真实存在的线
D．导体在磁场中运动就会产生电流
【答案】B
【知识点】两种电荷；磁场；磁感线及其特点；电磁感应
【解析】【解答】A.摩擦起电的实质是电子的转移使电性显现出来，A不符合题意；
B.通电导体周围一定存在磁场，B符合题意；
C.磁感线是假想的线，C不符合题意；
D.导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生电流，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】摩擦起电实现电子的转移使物体带电；通电导体周围有磁场；磁感线是假想的线；闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，才能产生感应电流。
7. 地磁场
(1)定义：地球周围存在的 磁场 叫作地磁场。磁针指南北是因为受到 地磁场 的作用。
(2)磁极：地磁场的北极在 地理南极附近 ，地磁场的南极在 地理北极附近 。
(3)在地表附近地磁场中磁感线的走向大致是 从南向北 的。（如下图）
【典例2.2】（2023·黄冈）下列关于电与磁的说法正确的是（　　）
A．图甲：磁感线是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极
B．图乙：铁钉上端是电磁铁的N极，P向左移能吸引更多铁钉
C．图丙：只对调磁极，线圈的转动方向不会发生改变
D．图丁：闭合开关，导体ab竖直向上运动，电流表指针偏转
【答案】B
【知识点】地磁场；电磁铁的构造和原理；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】A.图甲：磁感线是假想的，小磁针的北极指向地理的北极，A不符合题意；
B.图乙：铁钉上端是电磁铁的N极，P向左移能吸引更多铁钉，B符合题意；
C.图丙：只对调磁极，线圈的转动方向会发生改变，C不符合题意；
D.图丁：在电磁感应现象中，闭合开关，导体ab竖直向上运动，电流表指针不偏转，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】磁感线是假想的线，根据安培定则判断电磁铁的磁极；磁场对电流有力的作用，力的方向和磁场方向有关，和电流方向有关；电磁感应，导线切割磁感线才能产生电流。
【对点训练2.2】（2022 金华）司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示）。下列说法正确的是（　　）
A．“司南”静止时勺柄指南，标为N极
B．“司南”能指南北是受地磁场的作用
C．“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D．“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
【解答】解：A、“司南”静止时勺柄指南，就是南极，为S极，故A错误；
B、“司南”能指南北是因为受到地磁场的作用，故B正确；
C、“司南”实质上是一个条形磁体，对铁磁性物质具有吸引作用，如果将纸盘换做铁盘，则会由于铁盘的吸引作用而无法指南北，故C错误；
D、“司南”勺柄的为S极，与地磁场的N极相互吸引，因此才具有指南北的性质，故D错误。
故选：B。
8. 奥斯特实验
如图所示，如果在直导线附近放置一枚小磁针，则当导线中有电流通过时，磁针将发生 偏转 。这一现象由丹麦物理学家奥斯特于 1820年通过实验首先发现。该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场的方向与 电流 的方向有关。通电导线的周围存在 磁场 ，这种现象称为电流的 磁 效应。
9. 直线电流周围的磁感线
(1) 如图 B5-Q-2 所示,磁感线分布在 垂直 通电直导线的所有平面上，是以电流为中心(以直导线上各点为圆心)的 同心圆 。
(2)越靠近通电导线，磁感线越 密 ，磁场越 强 。磁场的强弱与电流的 大小 有关。
(3)磁场方向跟 电流 的方向有关。
10. 判断直线电流的磁场方向
右手螺旋定则：如图 B5-Q-3 所示，用右手握住导线，大拇指指向 电流 的方向，其余四指弯曲指向 磁场方向 。
11. 通电螺线管的磁场
把 通电导线 绕在圆筒上，做成螺线管，也叫线圈，在通电情况下会产生磁场。通电螺线管的磁场和 条形磁铁 的磁场相似。其两端的极性跟 电流方向 有关，这关系可用 右手定则 来表示(如图所示)：用 右 手握住螺线管，使弯曲的 四指 沿着螺线管上的 电流 方向，则与四指 垂直 的大拇指所指的一端就是通电螺线管的 北 极，另一端则是 南 极。
12. 影响通电螺线管磁性强弱的因素有 电流大小 、单位长度上的 线圈的匝数 、线圈中 是否有铁芯 等。单位长度上的线圈匝数一定时，通过螺线管的电流越 大 ，磁性越强；通过螺线管的电流一定时，单位长度上的线圈匝数越 多 ，磁性越强； 有 铁芯时比 没有 铁芯时磁性强。（如下图）
13. 电磁铁
(1)定义： 带有铁芯 的通电螺线管。（结构如下图）
(2)工作原理：由于电流的磁效应，通电螺线管中插入铁芯后磁场的磁性 增强 。
(3)优点：磁性的有无由 电流有无 来控制，磁极由 电流方向 来控制，磁性的强弱由 电流的大小 来控制。
(4)应用
①电磁继电器：实质是由 电磁铁 控制的开关。
用途：用 低 电压、 小 电流控制 高 电压、 大 电流，进行远距离操作和自动控制。（如下图）
②电磁起重机：把电磁铁放在铁质物体上，接通电路，电磁铁产生 磁性 ，把铁质物体吸起；需放下铁质物体时，只要断开电流即可。
【典例3】（2023·杭州）按如图所示电路进行实验，将滑动变阻器的滑片从右向左移动，电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（　　）
A．电流的大小 B．电流的方向 C．线圈的匝数 D．铁芯的粗细
【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据描述分析影响电磁铁磁场强弱的因素发生改变即可。
【解答】根据图片可知，当变阻器的滑片从右向左移动时，变阻器的阻值减小，而通过电磁铁的电流增大，此时电磁铁吸引大头针的数量增多则说明磁场增大，那么得到影响电磁铁磁场强弱的因素是电流大小，故A正确，而B、C、D错误。故选A。
【对点训练3】（2023·河北）如图所示，用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布，用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是（　　）
A．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
B．改变通电螺线管中电流方向，小磁针N极指向不变
C．匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越强
D．电流一定时，减少铁钉上线圈的匝数，电磁铁的磁性强弱不变
【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，A符合题意；
B.改变通电螺线管中电流方向，小磁针N极指向改变，B不符合题意；
C.匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越弱，C不符合题意；
D.电流一定时，减少铁钉上线圈的匝数，电磁铁的磁性变弱，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；改变通电螺线管中电流方向，磁极方向改变；电磁铁磁性的强弱和电流有关，和匝数有关。
【拓展3】（2023·天津）党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块A时（一般的水都能导电），则（　　）
A．两灯都亮 B．两灯都不亮 C．只有绿灯亮 D．只有红灯亮
【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】根据图像，水位到达A时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，红灯的线路接通，红灯发光，D符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据电磁继电器的工作原理分析工作的用电器。
14. 英国物理学家 法拉第 于1831年首先用实验的方法发现了 电磁感应 现象。
15. 电磁感应现象的发现，经历了漫长的实验探究过程，这是因为电磁感应现象的产生必须符合 定的条件，即当 闭合 电路的 一部分 导体做 切割磁感线 运动时，导体中才会产生电流，这种电流称为 感应电流 。（如下左图）
16. 感应电流的方向跟 磁场方向 和 电流方向 有关。（如上右图）
17. 感应电流的大小跟 磁场强弱 和 电流大小 有关。
18. 发电机应用了 电磁感应 原理，是将 机械 能转化为 电 能的装置。
【典例4】（2023·丽水）哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士，时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式，巴士到站前停止动力供应。继续向前运行，内部线圈切割磁感线产生电流，部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】B
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；发电机的构造和原理
【解析】电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流。
【解答】 内部线圈切割磁感线产生电流，部分机械能转化为电能进行回收 ，该句话描述的是电磁感应现象故选B。其中AC均为电流的磁效应，D为通电导体在磁场中受到力的作用。故答案为：B
【对点训练4】（2023·宜宾）对如图的四个实验装置图的描述，正确的是（　　）
A．图甲中同名磁极相互吸引，这符合磁极间的相互作用规律
B．图乙中导线通电时小磁针发生了偏转，这是电流的磁效应
C．图丙中通电导线在磁场中受力运动，这是发电机的工作原理
D．图丁中导线AB在磁场中运动产生电流，这是电动机的工作原理
【答案】B
【知识点】磁现象；通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】A.图甲中同名磁极相互排斥，这符合磁极间的相互作用规律，A不符合题意；
B.图乙中导线通电时小磁针发生了偏转，这是电流的磁效应，B符合题意；
C.图丙中通电导线在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，C不符合题意；
D.图丁中导线AB在磁场中运动产生电流，这是发电机的工作原理，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】磁体间同名磁极相互排斥；通电导体周围有磁场；磁场对电流的作用是电动机的工作原理；电磁感应是发电机的工作原理。
真题演练
1.（2023·郴州）在探究电磁感应现象时，要改变感应电流的方向，下列方法中正确的是（　　）
A．改变导体切割磁感线的方向
B．改变导体所在处磁场的强弱
C．改变导体切割磁感线的速度大小
D．改变导体的长度
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】电磁感应中产生的电流方向和磁场方向有关，和导体的切割方向有关；
A.改变导体切割磁感线的方向，A符合题意；
B.改变导体所在处磁场的强弱，B不符合题意；
C.改变导体切割磁感线的速度大小，C不符合题意；
D.改变导体的长度，D不符合题意。
故答案为：A.
2.（2023·烟台）关于如图所示四个实验的说法不正确的是（　　）
A．图甲，说明通电导线的周围有磁场
B．图乙，闭合开关后，小磁针N极将顺时针偏转
C．图丙，反映的是电动机的工作原理
D．图丁，说明通电螺线管的匝数越多，磁性越强
【答案】C
【知识点】磁感线及其特点；通电直导线周围的磁场；发电机的构造和原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A、导线通电后，小磁针发生了偏转，说明通电导线周围存在磁场，证明了电流的磁效应，故A正确；
B、由安培定则可知，螺线管的左端为S极，右端为N极，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引知，闭合开关后，小磁针N极顺时针偏转，故B正确；
C、闭合电路的一部分导体切割磁感线时会产生感应电流，是电磁感应现象实验，是发电机的原理图，不是电动机的原理图，故C错误；
D、图丁中，两个螺线管串联接入电路中，电流相等，线圈的匝数不同，通电螺线管的匝数越多，磁性越强，故D正确。
故选：C。
3．（2023·内江）下列装置与电动机的原理相同的是（　　）
A．导线通电时小磁针转动B．通电时电磁铁吸引大头针
C．金属棒在磁场中运动产生电流D． 在磁场中金属棒通电后运动
【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A.导线通电时小磁针转动，说明电流周围存在磁场，故A不合题意；
B.通电时电磁铁吸引大头针，利用电流的磁效应，故B不合题意；
C.金属棒在磁场中运动产生电流，本质为电磁感应现象，故C不合题意；
D. 在磁场中金属棒通电后运动，这是电动机的工作原理，故D符合题意。
故选D。
4．（2023·苏州）下列与磁现象有关的实验中，说法正确的是（　　）
A．甲图中磁铁通过磁场对回形针施加力
B．乙图说明磁场对电流有力的作用
C．丙图是电磁感应原理的应用
D．丁图说明了电流具有磁效应
【答案】A
【知识点】磁现象；通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】A.甲图中磁铁通过磁场对回形针施加力，A符合题意；
B.乙图说明通电导体周围有磁场，B不符合题意；
C.丙图是磁场对电流有力的作用，C不符合题意；
D.丁图说明了电磁感应产生了电流，D不符合题意.
故答案为：A。
【分析】磁极间的相互作用通过磁场发生；通电导体周围有磁场；电动机的工作原理是磁场对电流的作用；电磁感应是发电机的工作原理。
5.（2023·临沂）闭合下图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（　　）
A．通电螺线管的左端为N极 B．电源的左端为正极
C．电流表的左端为“+”接线柱 D．R的滑片不能置于最右端
【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】根据小磁针的指向判断，通电螺线管的右侧是N极，电源的右侧是正极，
A不符合题意；B不符合题意；由于电流表要正入负出，所以电流表的左端为“+”接线柱，C符合题意；R的滑片置于最右端时，电阻较大，电流较小，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据小磁针的指向判断通电螺线管的磁极；结合安培定则判断电流方向。
6.（2023·成都）下图是小聪和小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图。实验时，在小圆位置放置小磁针，闭合开关，画出不同位置小磁针静止时N极的指向；对调电源正负极，重复上述操作。下列说法不正确的是（　　）
A．小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
B．闭合开关，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C．对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向改变
D．通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系
【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】A.小磁针静止时N极所指的方向就是通电螺线管的磁场方向，故A正确不合题意；
B.根据图片可知，a、b两点位置不同，则两点磁场方向不同，那么小磁针静止时N极所指的方向不同，故B错误符合题意；
C.对调电源正负极，则螺线管线圈上电流方向改变，那么螺线管的磁场方向改变，故C正确不合题意；
D.对调电源正负极后，通过螺线管的电流方向改变，周围小磁针的指向也发生改变，这说明通电螺旋管的极性与电流方向有关，故D正确不合题意。
故选B。
【分析】（1）在磁场中某点小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场方向；
（2）根据磁极之间的相互作用规律判断；
（3）（4）通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，据此分析判断。
7.（2023·宜昌）如图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　 　；如果需要连续调节地球仪的悬浮高度，可以通过在底座电路中接入一个　 　来实现。
【答案】电磁铁；滑动变阻器/变阻器/电位器
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】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；如果需要连续调节地球仪的悬浮高度，需要灵活改变电流大小，可以通过在底座电路中接入一个滑动变阻器来改变电流。
【分析】电磁铁通电有磁性；通过滑动变阻器可以改变电流，从而改变电磁铁的磁性。
8.（2023·衢州）科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
（1）1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图，在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，闭合开关时，小磁针N极向纸外偏转，则电源　 　端为正极。
（2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是　 　。
【答案】（1）B
（2）物体间力的作用是相互的
【知识点】力的作用是相互的；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）首先根据小磁针的指向确定导线周围磁场方向，再根据安培定则判断导线中的电流方向，进而确定电源的正负极方向；
（2）当甲对乙施加力的作用时，乙也同时对甲施加反作用力，这就是力的作用的相互性，据此分析解答。
【解答】（1）闭合开关后，小磁针N极向纸外偏转，则说明在导线下方磁场方向向外。用右手握住导线，弯曲的四指指尖向外，此时大拇指指向左端，则电流从右到左，因此电源的B端为正极，A端为负极。
（2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是：物理间力的作用是相互的。
9.（2023·河南）如图所示，小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置，当水位未达到金属块M时，灯泡不亮。水位达到金属块M时，灯泡亮，则接线柱C应与　 　（选填“A”或“B”）相连。已知灯泡的规格为“12V 6W”，灯泡正常发光时的电流是　 　A。通电1min，灯泡消耗的电能是　 　J。
【答案】B；0.5；360
【知识点】电功的计算；电功率的计算；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】（1）根据图片可知，当M与水接触后，电磁铁产生磁场，将衔铁吸下来与B接通。由于此时灯泡发光，那么C应该与B相连。
（2）灯泡正常发光时的电流为：；
（3）通电1min，灯泡消耗的电能是：W=Pt=6W×60s=360J。
【分析】（1）根据衔铁的位置改变分析；
（2）根据公式计算灯泡正常发光时的电流；
（3）根据W=Pt计算灯泡消耗的电能。
10.（2023·苏州）寒冬，为给小鸡仔提供温暖的环境，小明制作了恒温箱系统，原理如图。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2（安装在恒温箱内，阻值随温度升高而显著减小）、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝R3和R4等组成。调好R1阻值，闭合开关S1、S2，箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动，且降温阶段降温比较平缓。
（1）通电线圈上端是　 　极，温度升高时，电磁铁磁性　 　；
（2）R3阻值　 　（大于/小于）R4阻值；
（3）将R1的阻值稍微调小一些，恒温箱控制的温度将　 　。
【答案】（1）N；增强
（2）小于
（3）降低
【知识点】安培定则；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）根据电流方向和安培定则判断，通电线圈上端是N 极，温度升高时，热敏电阻R2的阻值随温度升高而显著减小，电流变大，电磁铁磁性增强；
（2）由于温度较高时，衔铁吸合，电阻R4开始加热，说明R4的电功率比R3的电功率低，根据，R3阻值小于R4阻值；
（3）将R1的阻值稍微调小一些，电磁铁的电流变大，恒温箱控制的温度将降低。
【分析】（1）根据安培定则判断通电螺线管的磁极；电流变大，电磁铁的磁性变强；
（2）电压一定时，电阻越大， 电功率越小；
（3）根据电阻的变化判断电路工作的状态。
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第九讲：电与磁
1. 磁性：物体具有的能吸引 等物质的性质(吸铁性)。
2. 磁体
(1)定义：具有 的物体。
(2)分类：永磁体分为天然磁体、人造磁体。
3. 磁极：磁体上 的地方叫磁极。
(1)在水平面内自由转动的磁体静止时，指南的磁极是 ，指北的磁极是 。
(2)磁极间的相互作用规律： 。
(3)任何一个磁体都有 个磁极，磁极总是 出现的，条形磁铁的磁极在磁体的 。 一个永磁体分成几部分后，每一部分仍存在 个磁极。（如下图）
(4)应用：磁浮列车底部装有用线圈绕制的电磁铁，利用磁体之间的相互作用，使列车悬浮在轨道的上方以提高运行速度。（如上右图）
4. 磁化：使原来没有磁性的物体 的过程。
【典例1】（2023·温州）如图为某款玻璃清洁器，由两块各含磁铁的清洁片构成。使用时，两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动，这是因为（　　）
A．异名磁极相互排斥 B．异名磁极相互吸引
C．同名磁极相互排斥 D．同名磁极相互吸引
【对点训练1】（2023长春汽开区一模）如图是我国早期的指南针——司南。“柢”是长柄，它永远指南方，是因为受到 _____的作用，“柢”相当于磁体的 _____极。
5. 磁场
(1)定义：在 周围的空间存在的由磁体产生的物质。磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质。
(2)基本性质：磁场对放入其中的 产生 的作用。磁极间的相互作用是通过 产生的。
(3)方向规定：把小磁针放在磁场中某处，当小磁针静止时，小磁针的 极所指
的方向就表示该处的磁场方向。
6. 磁感线
(1)定义：人们根据磁铁周围磁场中铁粉的排列情况画出的虚曲线。（如下左图）
(2)方向：磁场中任何一点的磁感线方向都跟放在该点的磁针静止时 所指的方向一致。 在磁体外部，磁感线由磁体的 到磁体的 ；在磁体内部磁感线则是从 到 。（如下右图，各种形状的磁感线）
【典例2.1】下列磁感线模型正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【对点训练2.1】（2023·临沂）关于电和磁，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦起电的实质是创造了电荷
B．通电导体周围一定存在磁场
C．磁感线是磁场中真实存在的线
D．导体在磁场中运动就会产生电流
7. 地磁场
(1)定义：地球周围存在的 叫作地磁场。磁针指南北是因为受到 的作用。
(2)磁极：地磁场的北极在 ，地磁场的南极在 。
(3)在地表附近地磁场中磁感线的走向大致是 的。（如下图）
【典例2.2】（2023·黄冈）下列关于电与磁的说法正确的是（　　）
A．图甲：磁感线是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极
B．图乙：铁钉上端是电磁铁的N极，P向左移能吸引更多铁钉
C．图丙：只对调磁极，线圈的转动方向不会发生改变
D．图丁：闭合开关，导体ab竖直向上运动，电流表指针偏转
【对点训练2.2】（2022 金华）司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示）。下列说法正确的是（　　）
A．“司南”静止时勺柄指南，标为N极
B．“司南”能指南北是受地磁场的作用
C．“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D．“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
8. 奥斯特实验
如图所示，如果在直导线附近放置一枚小磁针，则当导线中有电流通过时，磁针将发生 。这一现象由丹麦物理学家奥斯特于 1820年通过实验首先发现。该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场的方向与 的方向有关。通电导线的周围存在 ，这种现象称为电流的 效应。
9. 直线电流周围的磁感线
(1) 如图 B5-Q-2 所示,磁感线分布在 通电直导线的所有平面上，是以电流为中心(以直导线上各点为圆心)的 。
(2)越靠近通电导线，磁感线越 ，磁场越 。磁场的强弱与电流的 有关。
(3)磁场方向跟 的方向有关。
10. 判断直线电流的磁场方向
右手螺旋定则：如图 B5-Q-3 所示，用右手握住导线，大拇指指向 的方向，其余四指弯曲指向 。
11. 通电螺线管的磁场
把 绕在圆筒上，做成螺线管，也叫线圈，在通电情况下会产生磁场。通电螺线管的磁场和 的磁场相似。其两端的极性跟 有关，这关系可用 来表示(如图所示)：用 手握住螺线管，使弯曲的 沿着螺线管上的 方向，则与四指 的大拇指所指的一端就是通电螺线管的 极，另一端则是 极。
12. 影响通电螺线管磁性强弱的因素有 、单位长度上的 、线圈中 等。单位长度上的线圈匝数一定时，通过螺线管的电流越 ，磁性越强；通过螺线管的电流一定时，单位长度上的线圈匝数越 ，磁性越强； 铁芯时比 铁芯时磁性强。（如下图）
13. 电磁铁
(1)定义： 的通电螺线管。（结构如下图）
(2)工作原理：由于电流的磁效应，通电螺线管中插入铁芯后磁场的磁性 。
(3)优点：磁性的有无由 来控制，磁极由 来控制，磁性的强弱由 来控制。
(4)应用
①电磁继电器：实质是由 控制的开关。
用途：用 电压、 电流控制 电压、 电流，进行远距离操作和自动控制。（如下图）
②电磁起重机：把电磁铁放在铁质物体上，接通电路，电磁铁产生 ，把铁质物体吸起；需放下铁质物体时，只要断开电流即可。
【典例3】（2023·杭州）按如图所示电路进行实验，将滑动变阻器的滑片从右向左移动，电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（　　）
A．电流的大小 B．电流的方向 C．线圈的匝数 D．铁芯的粗细
【对点训练3】（2023·河北）如图所示，用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布，用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是（　　）
A．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
B．改变通电螺线管中电流方向，小磁针N极指向不变
C．匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越强
D．电流一定时，减少铁钉上线圈的匝数，电磁铁的磁性强弱不变
【拓展3】（2023·天津）党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块A时（一般的水都能导电），则（　　）
A．两灯都亮 B．两灯都不亮 C．只有绿灯亮 D．只有红灯亮
14. 英国物理学家 于1831年首先用实验的方法发现了 现象。
15. 电磁感应现象的发现，经历了漫长的实验探究过程，这是因为电磁感应现象的产生必须符合 定的条件，即当 电路的 导体做 运动时，导体中才会产生电流，这种电流称为 。（如下左图）
16. 感应电流的方向跟 和 有关。（如上右图）
17. 感应电流的大小跟 和 有关。
18. 发电机应用了 原理，是将 能转化为 能的装置。
【典例4】（2023·丽水）哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士，时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式，巴士到站前停止动力供应。继续向前运行，内部线圈切割磁感线产生电流，部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是（　　）
A．B．C．D．
【对点训练4】（2023·宜宾）对如图的四个实验装置图的描述，正确的是（　　）
A．图甲中同名磁极相互吸引，这符合磁极间的相互作用规律
B．图乙中导线通电时小磁针发生了偏转，这是电流的磁效应
C．图丙中通电导线在磁场中受力运动，这是发电机的工作原理
D．图丁中导线AB在磁场中运动产生电流，这是电动机的工作原理
真题演练
1.（2023·郴州）在探究电磁感应现象时，要改变感应电流的方向，下列方法中正确的是（　　）
A．改变导体切割磁感线的方向
B．改变导体所在处磁场的强弱
C．改变导体切割磁感线的速度大小
D．改变导体的长度
2.（2023·烟台）关于如图所示四个实验的说法不正确的是（　　）
A．图甲，说明通电导线的周围有磁场
B．图乙，闭合开关后，小磁针N极将顺时针偏转
C．图丙，反映的是电动机的工作原理
D．图丁，说明通电螺线管的匝数越多，磁性越强
3．（2023·内江）下列装置与电动机的原理相同的是（　　）
A．导线通电时小磁针转动
B．通电时电磁铁吸引大头针
C．金属棒在磁场中运动产生电流
D． 在磁场中金属棒通电后运动
4．（2023·苏州）下列与磁现象有关的实验中，说法正确的是（　　）
A．甲图中磁铁通过磁场对回形针施加力
B．乙图说明磁场对电流有力的作用
C．丙图是电磁感应原理的应用
D．丁图说明了电流具有磁效应
5.（2023·临沂）闭合下图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（　　）
A．通电螺线管的左端为N极 B．电源的左端为正极
C．电流表的左端为“+”接线柱 D．R的滑片不能置于最右端
6.（2023·成都）下图是小聪和小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图。实验时，在小圆位置放置小磁针，闭合开关，画出不同位置小磁针静止时N极的指向；对调电源正负极，重复上述操作。下列说法不正确的是（　　）
A．小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
B．闭合开关，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C．对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向改变
D．通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系
7.（2023·宜昌）如图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　 　；如果需要连续调节地球仪的悬浮高度，可以通过在底座电路中接入一个　 　来实现。
8.（2023·衢州）科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
（1）1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图，在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，闭合开关时，小磁针N极向纸外偏转，则电源　 　端为正极。
（2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是　 　。
9.（2023·河南）如图所示，小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置，当水位未达到金属块M时，灯泡不亮。水位达到金属块M时，灯泡亮，则接线柱C应与　 　（选填“A”或“B”）相连。已知灯泡的规格为“12V 6W”，灯泡正常发光时的电流是　 　A。通电1min，灯泡消耗的电能是　 　J。
10.（2023·苏州）寒冬，为给小鸡仔提供温暖的环境，小明制作了恒温箱系统，原理如图。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2（安装在恒温箱内，阻值随温度升高而显著减小）、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝R3和R4等组成。调好R1阻值，闭合开关S1、S2，箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动，且降温阶段降温比较平缓。
（1）通电线圈上端是　 　极，温度升高时，电磁铁磁性　 　；
（2）R3阻值　 　（大于/小于）R4阻值；
（3）将R1的阻值稍微调小一些，恒温箱控制的温度将　 　。
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