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第25讲 电与磁
目录 考情分析 知识构建 考点突破 考点一 磁现象 磁场 知识点01 磁现象 知识点02 磁场 知识点03 地磁场 考点二 电生磁 知识点01 电流的磁效应 知识点02 通电螺线管的磁场 知识点03 安培定则 考点三 电磁铁 电磁继电器 知识点01 电磁铁 知识点02 电磁继电器 考点四 电动机 知识点01 磁场对通电导体的作用 知识点02 电动机 考点五 磁生电 知识点01 电磁感应现象 知识点02 发电机
【考情分析】
考点内容 课标要求 热点透视
磁性与磁场 1.2.1通过实验，了解物质的磁性（通过实验，了解物质的磁性和磁化现象。调查磁性材料在生活中的应用） 2.4.2通过实验，认识磁场。知道地磁场 《电与磁》是中考必考内容。其主要考试方向是通过考题，让考生了解磁现象及其规律、电磁转换过程中的应用。 本单元的考题一般是一到两道题，分值在2分-4分之间。常考题型有选择题、填空题、作图题、实验探究题和综合应用题等。从考向出现的概率看主要有：电磁转化类型的判断、磁现象及其应用、用作图的方式判断磁场方向、电源方向和电流方向、探究影响通电螺线管磁性强弱的因素、探究影响电磁铁磁性强弱的因素、探究感应电流产生的条件、电磁继电器的应用、电磁转换过程中的能量转化关系等
地磁场
电流的磁场与安培定则 2.4.3通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用
电磁铁与电磁继电器
磁场对通电导体的作用、电动机 2.4.4通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关
电磁感应现象与发电机 2.4.5探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产生活中的应用
命题预测 预计在2025年物理中考中，《电与磁》部分的考查题型多样，涵盖选择题、填空题、作图题以及探究实验题。选择题和填空题大概率会考查磁现象、磁场相关知识，如磁性的辨识、磁极间相互作用、磁场与磁感线、地磁场特点等；还会涉及电生磁及安培定则，比如奥斯特实验结论、通电螺线管外部磁场特点及安培定则的应用；电磁铁和电磁继电器方面，电磁铁磁性大小的影响因素、电磁继电器工作原理也会是考查重点；电动机和磁生电部分，通电导线在磁场中的受力情况、电动机构造与原理、产生感应电流的条件等内容也不容忽视。作图题可能要求学生根据安培定则判断通电螺线管的磁极并画出磁感线方向，或根据小磁针指向标注相关磁极、电源正负极等。探究实验题则可能围绕影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁感应现象的产生条件等展开。
【知识建构】
【考点突破】
考点一 磁现象 磁场
知识点01 磁现象
磁性 我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。铁、钴、镍等物质称为磁性物质（磁性材料）
磁体 具有磁性的物体叫做磁体。 特点：一是能吸引磁性材料；二是吸引磁性材料时，不必与这些物体直接接触，如隔着薄木板，磁体也能吸引铁块
磁极 条形磁体的两端磁性最强，中间部位磁性最弱。磁体吸引能力最强的两个部位叫磁极。 能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极（S极），指北的那个磁极叫北极（N极）
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
磁化 一些物体在磁体（或电流）的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化
磁化的三种方式：（1）将能够被磁化的物体放入强磁体周围；（2）将能够被磁化的物体放入强电流周围；（3）用磁体的南极或北极，沿能被磁化的物体向一个方向摩擦几次
消磁 通过撞击、煅烧或使用消磁器使磁体失去磁性的过程
知识点02 磁场
磁场 磁体周围存在着某种物质，这种物质叫做磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场（特殊物质）发生的
磁场的基本性质 对放入其中的磁体产生力的作用
磁场的方向 物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是该点磁场的方向。 在磁场中某一点，磁场方向是一定的，在磁场中的不同地方，磁场的方向一般不同，即磁场具有方向性
磁感线 在磁场中画一些有方向的曲线，使曲线上任一点的切线方向都跟该点磁场方向一致，就可以形象地描述磁场了，这样的曲线叫做磁感线
磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线是人们为了直观、形象的描述磁场的方向和分布情况而引入带有方向的曲线，它并不是真实存在的。正如探究光时，引入光线的概念一样。这在物理学上称为模型法
磁感线分布的密疏程度可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密，表示磁体两极处的磁场最强
磁感线是有方向的，磁体周围任意一点的磁场方向都是沿着磁感线从N极指向S极的
在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；在磁体内部，磁感线从磁体的S极出发回到N极，形成一条条闭合曲线
在画图时，因受纸面的限制，只画了一个平面内的磁感线的分布情况。但实际上磁体周围的磁感线的分布是立体的，在磁体周围空间都分布有磁场
磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的
知识点03 地磁场
地磁场 地球本身相当于一个大磁体，地球周围存在着磁场，叫做地磁场
小磁针的N极总是指向北方，说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的，所以地磁场的北极应在地理的南极附近，地磁场的南极应在地理的北极附近
磁偏角 地磁场的两极与地理两极并不重合，所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方向，而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角，称为磁偏角
1.（2024·山西大同·一模）如图所示，条形磁铁下方吸引有两个曲别针。下列选项正确的是（　　）
A．曲别针甲B端附近的磁场比曲别针乙D端附近的磁场弱
B．曲别针甲有磁性，曲别针乙没有磁性
C．曲别针甲B端是S极，曲别针乙C端是N极
D．曲别针乙完全是靠磁铁吸引在曲别针甲的下端
2.（2024·海南海口·三模）新型陶瓷材料在性能上有其独特的优越性。这种材料有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗、绝缘性、磁性等性质，下列有关说法正确的是（　　）
A．新型陶瓷材料可用于制造新型消防服 B．新型陶瓷材料可以制作导线
C．新型陶瓷材料可用于制作手机芯片 D．新型陶瓷材料主要成份是钢
3. 传统文学（2024·贵州遵义·一模）最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，古人先将鱼形铁烧红，令鱼头、尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列说法正确的是（　　）
A．可以用铝来制作指南鱼
B．可用磁铁的N极吸引鱼头
C．指南鱼周围存在磁感线
D．指南鱼依靠地磁场来工作
4.（2024·山东泰安·二模）与众不同的“磁力杯盖”，采用了双色磁弹球翻转开关设计，只需轻轻拨动磁弹球变色（磁弹球变为金色），原来被吸在杯盖上的茶仓就会与杯盖断开，茶仓就会坠落入水，开始泡茶。在杯盖上有个磁性很强的小球，利用磁体吸引 、钴、镍的性质实现吸引茶仓。
5. 模型建构 （2024·广东·一模）如图是小东用缝衣针、按扣和橡皮制作的小指南针，其中的缝衣针必须要被 后才会受到地磁场的作用，若缝衣针静止后，针尖指向地球的北方，则针尖是 极，若用一钢条靠近针尖，发现两者相排斥，则钢条 （填：“一定”或“不一定”）具有磁性。
6.（2024·广东惠州·二模）《武经总要》记载了古人用于辨别方向的指南鱼，指南鱼是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在磁场中磁化制作而成的，它浮在水面上时鱼头指南，如题图所示。下列说法正确的是（　　）
A．指南鱼不能被磁铁吸引 B．指南鱼的腹部磁性最强
C．指南鱼的鱼头应标记“N” D．指南鱼周围存在磁场
7.（2024·山西·模拟预测）巴克球是一种由多个带磁性的金属圆球组成的益智玩具，借助金属球超强的磁性，可组合出众多的造型，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．巴克球周围存在磁场，不存在磁感线
B．巴克球对放入其磁场中的金属有磁力的作用
C．巴克球周围磁场的方向都是向一个方向的
D．巴克球周围的磁场分布是均匀的
8.（2024·重庆渝中·二模）中国古代一位科学家在《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。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法错误的是（　　）
A．最早提出地磁偏角的是我国宋代科学家沈括
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C．指南针能指南北是因为地磁场的作用
D．地球表面的地磁场的强弱处处相同
9.（2024·河南新乡·三模）2024年5月11日，国家空间天气监测预警中心发布地磁暴红色预警，地磁暴会导致地球磁场发生变化，可能引发极光出现，中国宋代学者 最早记录了地磁偏角现象，人们观察到的不同颜色的极光实际上是不同波长的 。
10.司南是我国古代四大发明之一。《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图甲所示，“柢”即握柄，是磁体的 （选填“N”或“S”）极。如图乙，把磁针放在直导线下方，通电后磁针发生了偏转，是因为 产生了磁场。
考点二 电生磁
知识点01 电流的磁效应
奥斯特实验 在静止的小磁针上方放一根与小磁针平行的直导线，依次进行如图甲、乙、丙所示的操作。 （1）通电导线周围存在着磁场； （2）电流的磁场方向与电流方向有关。
电流的磁效应 通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应
知识点02 通电螺线管的磁场
通电螺线管 （1）把导线缠绕在圆筒上，就做成了一个螺线管，也叫线圈。接通电源的螺线管叫通电螺线管。 （2）给螺线管通电后，各线圈产生的磁场叠加在一起，通电螺线管周围就产生了较强的磁场
通电螺线管外部的磁场 （1）通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关； （2）通电螺线管外部磁场跟条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极； （3）通电螺线管的内部也存在磁场，其磁场方向与外部相反（内外磁场方向大致走向相反）
通电螺线管的极性 通电螺线管两端的极性与通电螺线管中电流方向有关
通电螺线管两端的极性与通电螺线管中线圈的绕向有关
知识点03 安培定则
安培定则 用右手握住螺线管，让四指弯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北极（N极）
安培定则的应用 已知通电螺线管中电流的方向，判断通电螺线管两端的极性。 具体方法： ①标出通电螺线管中电流的方向； ②用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流方向； ③大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，如图所示。
已知通电螺线管两端磁极，判断通电螺线管中电流的方向。 具体方法： ①先用右手握住通电螺线管，大拇指指向N极； ②弯曲的四指所指的方向就是螺线管中电流的方向； ③按照四指弯曲的方向在螺线管中标出电流方向。
1.（2024·湖北襄阳·一模）如图所示组装探究“电流的磁效应”实验，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，当导线与电池接触瞬间小磁针发生偏转，则下列说法不正确的是（　　）
A．接触前，小磁针静止时是因为受到地磁场的作用指南北
B．小磁针偏转后就静止不动——说明导线只在通电那一瞬间周围存在磁场
C．小磁针发生偏转——说明通电导线对小磁针有力的作用
D．当改变电池+、-极位置接触时，小磁针偏转方向也发生改变——说明通电导线周围磁场方向与电流方向有关
2.（2025·上海宝山·模拟预测）上海部分酒店已经配备了无线充电装置，无线充电原理利用了丹麦物理学家奥斯特发现的电流的 ，在用手机A给手机B充电时，A相当于电路中的 （选填“用电器”或“电源”），酒店房间各用电器的连接方式为 （选填“串联”或“并联”）。
3.（2024·黑龙江哈尔滨·二模）如图将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针偏转，表明 。改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也随之改变，表明 。
4.（2024·福建南平·二模）如图，一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关前，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极
C．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向右的摩擦力
D．闭合开关后，滑片由b向a移动过程中，条形磁铁受到的摩擦力变大
5.（2024·山东济南·二模）电源正负极的符号看不清了，小宇在该电源上接入螺线管，在螺线管一端放置一个能自由转动的小磁针（黑色端是N极），闭合开关S后，小磁针指向如图所示，则A为电源的 极（选填“正”或“负”），这一方案利用了电流的周围存在 的原理。
6.（2025·上海静安·一模）根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针的N极，并在括号内标出源的正、负极。
7.如图所示，闭合开关、，两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（ ）
A．相斥，A端为N极，B端为N极 B．相斥，A端为S极，B端为S极
C．相吸，A端为S极，B端为N极 D．相吸，A端为N极，B端为S极
8.通电螺线管中的电流方向和绕线方式如图所示，则通电螺线管的 （选填“A”或“B”）端是N极，在它上方自由静止的小磁针a端是 （选填“N”或“S”）极。
9.（2024·河南漯河·一模）通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断，如图甲、图乙是通电螺线管中相邻的两个线圈A、B，A、B中的电流方向相同，请你猜测A、B两线圈之间会相互 （选填“吸引”或“排斥”），你的解释是 。
考点三 电磁铁 电磁继电器
知识点01 电磁铁
电磁铁 用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁
电磁铁极性的判断 插入铁芯只是为了增强螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系
影响电磁铁磁性强弱的因素 电磁铁的匝数一定时，线圈中通过的电流越大，电磁铁的磁性越强
线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
电磁铁的特点及应用 特点：①磁性的有无可通过通断电流来控制；②磁极的极性可通过改变电流的方向来实现；③磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制
应用：（1）对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上；（2）产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等
知识点02 电磁继电器
1.定义：电磁继电器是利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断的装置，其实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。含电磁铁的电路称为低压控制电路，被控制的电路称为高压工作电路。
2.构造及工作原理：电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分，如图所示。
控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，在弹簧作用下释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开。从而通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。
3.电磁继电器的应用
远离高电压 利用电磁继电器可以通过控制低压电路通断间接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等。
远离有害环境 利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害环境，实现远距离控制。如核电站中的开关等。
实现自动控制 在电磁继电器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，还可以实现对温度、压力或光照的自动控制。如水位自动报警器、温度自动报警器等。
1. 科学实践 （2024·陕西渭南·二模）在“做中学”，可以帮助我们学习和运用知识，提升操作技能与探究能力。如图所示，小明利用课余时间制作了一个磁浮玩具，玩偶稳定地“漂浮”在空中。下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的上端为S极
B．电路中的a点必须连接电源的负极
C．磁浮玩具的工作原理是异名磁极互相排斥实现“漂浮”的
D．若要增加玩偶“漂浮”的高度，可将滑片P向上移动
2.（2024·重庆·二模）电动机是家用洗衣机的主要部件，图所示的四个实验装置中，能够反映电动机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
3.（2024·山东济南·二模）小明家有一款磁悬浮音箱如图（a）所示，闭合开关，音箱悬浮空中。经过研究，小明发现音箱底部有一块磁铁，底座内部有电磁铁。他画出了图（b）所示的电路原理图。音箱底部磁铁的A端应该是 极（选填“N”或“S”），滑片P向 移动可增加音箱“悬浮”的高度。
4. 联系生活 （2024·湖北武汉·模拟预测）实践活动小组的同学，在商场看到了一种智能电梯，如图甲所示。当无乘客乘坐电梯时，电动机功率较小，以低速运转，电梯以较小的速度上升；当有乘客乘坐电梯时，电动机功率较大，以高速度运转，电梯以较大的速度上升。他们利用所学过的知识设计了一个能实现智能电梯上述功能的模拟电路，如图乙所示。其中M为带动电梯运转的电动机，为定值电阻，R为阻值随所受乘客对其压力大小发生改变的压敏电阻，线圈可看作定值电阻，两个电源两端的电压均保持不变。关于这个电路，下列说法中正确的是（ ）
A．当有乘客站在电梯上时，R的阻值变大
B．当有乘客站在电梯上时，衔铁上的动触点与触点1接触
C．若适当减小的阻值，可减小无乘客时电动机消耗的电功率
D．当有乘客站在电梯上时，电磁铁线圈的耗电功率变大
5.（2024·内蒙古通辽·模拟预测）如图所示是汽车排放量检测电路。开关闭合后，电磁铁的上端是 （选填“N”或“S”）极。气敏电阻的阻值随浓度的增大而减小，导致电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”）。
考点四 电动机
知识点01 磁场对通电导体的作用
磁场对通电导线的作用 通电导线在磁场中会受到力的作用（通电导线在磁场中受到磁力的作用，发生运动）
磁力的方向和电流方向、磁场方向有关
磁场对通电线圈的作用 通电线圈在磁场中受力会发生转动，但不能持续转动
如果不能使通过线圈的电流发生改变，通电线圈则不能持续的转动下去
知识点02 电动机
电动机构造 转子—转动的线圈；定子—固定不动的磁体
工作原理 根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的
线圈在磁场中的转动 通电后的线圈会转动，转过平衡位置后，受到的力要阻碍它的转动，故线圈又会减速至零，向反方向转动，这样线圈在平衡位置左右来回摆动，慢慢停下来，最后停在平衡位置
使线圈连续转动的方法 方法一：当线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，让线圈靠惯性转过后半周。但因为后半周线圈不受力的作用，故这种方法线圈的转动不稳定，动力弱。 方法二：在线圈转动的后半周，设法改变电流方向，使线圈在后半周也获得同转动方向相同的动力，这样线圈会平稳、有力地转动下去。实际的电动机就是采用该方法使线圈连续转动的，实现该目的的装置叫换向器
换向器 当线圈转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而使线圈获得同转动方向相同的力，能持续转动下去
电动机中的能量转化 电动机在使用过程中，主要将电能转化为机械能对外做功
电动机的优点 结构简单、体积小、效率高、制造方便、污染较小，种类繁多，能满足各种不同的需求
扬声器 扬声器俗称“喇叭”，是十分常见的把电信号转换成声信号的装置，在发声的电子设备中都能见到它。扬声器主要由磁铁、线圈、锥形纸盆等构成。当通入大小和方向不断变化的电流时，线圈会受到大小和方向不断变化的磁场的作用力从而发生振动，并带动相连的纸盆振动发声
1.（2024·安徽安庆·二模）如图所示，用绝缘细线分别将铜棒 ab、cd 水平悬挂，置于磁场方向竖直的U 形磁铁间，两铜棒间用导线连接构成一个闭合回路，快速左右移动铜棒ab 时，铜棒 cd 随之左右移动。下列说法中不正确的是（　　）
A．左边装置的原理是电磁感应
B．右边装置中电能转化为机械能
C．快速上下移动铜棒 ab，铜棒cd也会上下移动
D．快速左右移动铜棒 cd 时，铜棒 ab 随之左右移动
2.（2024·安徽合肥·二模）如图所示，当闭合开关，导轨上的铜棒就会向右滚动起来，为了让铜棒向左滚动，你的操作是 。
3.（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）文文家中有一个扫地机器人，扫地机器人的核心部件为电动机，其工作原理与如图中哪个实验的原理相同（　　）
A． B．
C． D．
4.（2024·山东烟台·一模）如图所示装置，闭合开关的瞬间，静止的导体棒ab向右运动，这表明 对电流有力的作用；若要使导体棒ab向左运动，可以 ，根据这个原理可以制成 。
考点五 磁生电
知识点01 电磁感应现象
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时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫感应电流
感应电流的方向 感应电流的方向跟导线在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关
产生感应电流的条件 （1）导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流。 （2）导体做切割磁感线运动。1）如果把磁场比作一块麦田，把磁感线比作生长的小麦，把导体比作镰刀，要切割小麦，必须让手指的镰刀与竖直的小麦成某一角度，垂直或斜着都可以切割到小麦，但如果镰刀在平行小麦的方向运动时，则无法切割；2）由运动的相对性可知，如果导体静止，让磁场运动，也能产生切割磁感线的效果，也能产生感应电流
感应电流的大小 导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大
磁场越强，感应电流越大
线圈匝数越多，感应电流越大
知识点02 发电机
交变电流及其频率 （1）交变电流：大小和方向做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流； （2）频率：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫频率。其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国家庭电网以交流供电，频率为50Hz
发电机 构造：磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成
工作原理：电磁感应
能量转化：机械能转化为电能
直流发电机：交流发电机线圈内产生的是交变电流，向外输出的也是交变电流；直流发电机线圈内产生的也是交变电流，但在对外输出时把两个铜环换成了换向器，通过换向器的作用使输出电流变成直流电
动圈式话筒：当声波使膜片振动时，连在膜片上的线圈（也叫音圈）随着膜片一起振动，因为线圈处于永磁体的磁场中，所以线圈会切割磁感线而产生随声音的变化而变化的感应电流
1.（2024·安徽阜阳·二模）如图所示为小宇探究电磁感应现象的原理图，A、B为两块电磁铁的两端，让线圈从不同高度竖直下落，观察灵敏电流计的指针偏转角度，其中，下列说法正确的是（ ）
A．调节变阻器的滑片右移，小灯泡越暗，两块电磁铁的磁性越强
B．调节变阻器的滑片左移，小灯泡越亮，两块电磁铁的磁性越弱
C．若将电源正、负极对调，可探究感应电流大小与磁场强弱的关系
D．若线圈分别从高为和处自由竖直下落，可探究感应电流大小与线圈切割磁感线快慢的关系
2.（2024·安徽·二模）如图为中国科学技术馆中介绍利用潮汐发电的示意图。浮标带动磁铁随波浪上下起伏，使线圈做 运动，从而使线圈产生了感应电流。
3.（2024·陕西西安·二模）我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站。如图所示，抽水蓄能发电站可以利用风能和光能资源充足时发电获得的部分电能，将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，需要时，再利用水的机械能发电，从而弥补了风能、光能不稳定，转化的电能难储存等不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法错误的是（　　）
A．风能和光能都是可再生能源
B．不同形式的能量可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的
C．发电机是利用电磁感应原理工作的
D．发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能
4.（2024·福建福州·二模）如图所示的实验能反映发电机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
5.（2024·福建厦门·一模）风力发电将助力我国实现碳中和目标．风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。请回答下题；
（1）填写风力发电的主要能量转化流程图：
（2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会沿 时针方向转动，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速转动，带动内部线圈在磁场中做 运动，从而发电．
6.（2024·天津河东·二模）室内游乐场新增了一台游乐设备，游客通过骑行单车便可点亮各种景观灯装置，它将骑车的 能转化为电能。如图所示，它的原理和手摇发电机相同，都是利用了 现象。
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第25讲 电与磁
目录 考情分析 知识构建 考点突破 考点一 磁现象 磁场 知识点01 磁现象 知识点02 磁场 知识点03 地磁场 考点二 电生磁 知识点01 电流的磁效应 知识点02 通电螺线管的磁场 知识点03 安培定则 考点三 电磁铁 电磁继电器 知识点01 电磁铁 知识点02 电磁继电器 考点四 电动机 知识点01 磁场对通电导体的作用 知识点02 电动机 考点五 磁生电 知识点01 电磁感应现象 知识点02 发电机
【考情分析】
考点内容 课标要求 热点透视
磁性与磁场 1.2.1通过实验，了解物质的磁性（通过实验，了解物质的磁性和磁化现象。调查磁性材料在生活中的应用） 2.4.2通过实验，认识磁场。知道地磁场 《电与磁》是中考必考内容。其主要考试方向是通过考题，让考生了解磁现象及其规律、电磁转换过程中的应用。 本单元的考题一般是一到两道题，分值在2分-4分之间。常考题型有选择题、填空题、作图题、实验探究题和综合应用题等。从考向出现的概率看主要有：电磁转化类型的判断、磁现象及其应用、用作图的方式判断磁场方向、电源方向和电流方向、探究影响通电螺线管磁性强弱的因素、探究影响电磁铁磁性强弱的因素、探究感应电流产生的条件、电磁继电器的应用、电磁转换过程中的能量转化关系等
地磁场
电流的磁场与安培定则 2.4.3通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用
电磁铁与电磁继电器
磁场对通电导体的作用、电动机 2.4.4通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关
电磁感应现象与发电机 2.4.5探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产生活中的应用
命题预测 预计在2025年物理中考中，《电与磁》部分的考查题型多样，涵盖选择题、填空题、作图题以及探究实验题。选择题和填空题大概率会考查磁现象、磁场相关知识，如磁性的辨识、磁极间相互作用、磁场与磁感线、地磁场特点等；还会涉及电生磁及安培定则，比如奥斯特实验结论、通电螺线管外部磁场特点及安培定则的应用；电磁铁和电磁继电器方面，电磁铁磁性大小的影响因素、电磁继电器工作原理也会是考查重点；电动机和磁生电部分，通电导线在磁场中的受力情况、电动机构造与原理、产生感应电流的条件等内容也不容忽视。作图题可能要求学生根据安培定则判断通电螺线管的磁极并画出磁感线方向，或根据小磁针指向标注相关磁极、电源正负极等。探究实验题则可能围绕影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁感应现象的产生条件等展开。
【知识建构】
【考点突破】
考点一 磁现象 磁场
知识点01 磁现象
磁性 我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。铁、钴、镍等物质称为磁性物质（磁性材料）
磁体 具有磁性的物体叫做磁体。 特点：一是能吸引磁性材料；二是吸引磁性材料时，不必与这些物体直接接触，如隔着薄木板，磁体也能吸引铁块
磁极 条形磁体的两端磁性最强，中间部位磁性最弱。磁体吸引能力最强的两个部位叫磁极。 能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极（S极），指北的那个磁极叫北极（N极）
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
磁化 一些物体在磁体（或电流）的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化
磁化的三种方式：（1）将能够被磁化的物体放入强磁体周围；（2）将能够被磁化的物体放入强电流周围；（3）用磁体的南极或北极，沿能被磁化的物体向一个方向摩擦几次
消磁 通过撞击、煅烧或使用消磁器使磁体失去磁性的过程
知识点02 磁场
磁场 磁体周围存在着某种物质，这种物质叫做磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场（特殊物质）发生的
磁场的基本性质 对放入其中的磁体产生力的作用
磁场的方向 物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是该点磁场的方向。 在磁场中某一点，磁场方向是一定的，在磁场中的不同地方，磁场的方向一般不同，即磁场具有方向性
磁感线 在磁场中画一些有方向的曲线，使曲线上任一点的切线方向都跟该点磁场方向一致，就可以形象地描述磁场了，这样的曲线叫做磁感线
磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线是人们为了直观、形象的描述磁场的方向和分布情况而引入带有方向的曲线，它并不是真实存在的。正如探究光时，引入光线的概念一样。这在物理学上称为模型法
磁感线分布的密疏程度可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密，表示磁体两极处的磁场最强
磁感线是有方向的，磁体周围任意一点的磁场方向都是沿着磁感线从N极指向S极的
在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；在磁体内部，磁感线从磁体的S极出发回到N极，形成一条条闭合曲线
在画图时，因受纸面的限制，只画了一个平面内的磁感线的分布情况。但实际上磁体周围的磁感线的分布是立体的，在磁体周围空间都分布有磁场
磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的
知识点03 地磁场
地磁场 地球本身相当于一个大磁体，地球周围存在着磁场，叫做地磁场
小磁针的N极总是指向北方，说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的，所以地磁场的北极应在地理的南极附近，地磁场的南极应在地理的北极附近
磁偏角 地磁场的两极与地理两极并不重合，所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方向，而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角，称为磁偏角
1.（2024·山西大同·一模）如图所示，条形磁铁下方吸引有两个曲别针。下列选项正确的是（　　）
A．曲别针甲B端附近的磁场比曲别针乙D端附近的磁场弱
B．曲别针甲有磁性，曲别针乙没有磁性
C．曲别针甲B端是S极，曲别针乙C端是N极
D．曲别针乙完全是靠磁铁吸引在曲别针甲的下端
【答案】C
【详解】A．曲别针甲的B端比乙的D端更接近磁铁，磁场更强，故A错误；
B．甲、乙都被磁化了，都具有磁性，故B错误；
C．条形磁铁下端为S极，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，甲的A端为N极，B端为S极，乙的C端为N极，D端为S极，故C正确；
D．条形磁铁对乙有吸引，甲被磁化后，对乙也有吸引，故D错误。
故选C。
2.（2024·海南海口·三模）新型陶瓷材料在性能上有其独特的优越性。这种材料有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗、绝缘性、磁性等性质，下列有关说法正确的是（　　）
A．新型陶瓷材料可用于制造新型消防服 B．新型陶瓷材料可以制作导线
C．新型陶瓷材料可用于制作手机芯片 D．新型陶瓷材料主要成份是钢
【答案】A
【详解】A．新型陶瓷材料具有耐高温、隔热、耐磨耗等特性，因此可以用于制造新型消防服，故A正确；
B．新型陶瓷材料具有绝缘性，不易导电，因此不可以制作导线，故B错误；
C．制作手机芯片的主要材料是半导体，其导电性介于导体与绝缘体之间，能够有效地处理和传输电子信号，这是手机芯片所需的关键功能，但是该新型陶瓷材料具有绝缘性，因此不可用于制作手机芯片，故C错误；
D．新型陶瓷的原料是化合物，不是钢，故D错误。
故选A。
3. 传统文学（2024·贵州遵义·一模）最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，古人先将鱼形铁烧红，令鱼头、尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列说法正确的是（　　）
A．可以用铝来制作指南鱼
B．可用磁铁的N极吸引鱼头
C．指南鱼周围存在磁感线
D．指南鱼依靠地磁场来工作
【答案】D
【详解】A．只有铁、钴、镍等物质能够被磁化，铝不能被磁化，所以不可以用铝来制作指南鱼，故A错误；
B．静止时，鱼头指向北方，所以鱼头为N极，由于异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以可以用磁铁的S极吸引鱼头，磁铁的N极与鱼头相互排斥，故B错误；
C．磁感线是人们为了方便、形象地描述磁场引入的曲线，并不是真实存在的线，故指南鱼周围没有磁感线，故C错误；
D．指南鱼依靠地磁场获得磁性，在地磁场的作用下，指南鱼指向南北方向，所以指南鱼依靠地磁场来工作，故D正确。
故选D。
4.（2024·山东泰安·二模）与众不同的“磁力杯盖”，采用了双色磁弹球翻转开关设计，只需轻轻拨动磁弹球变色（磁弹球变为金色），原来被吸在杯盖上的茶仓就会与杯盖断开，茶仓就会坠落入水，开始泡茶。在杯盖上有个磁性很强的小球，利用磁体吸引 、钴、镍的性质实现吸引茶仓。
【答案】铁
【详解】根据磁性的定义可知，磁体吸引的物质是铁钴镍等物质。所以利用磁体这个特点可以实现吸引茶仓。
5. 模型建构 （2024·广东·一模）如图是小东用缝衣针、按扣和橡皮制作的小指南针，其中的缝衣针必须要被 后才会受到地磁场的作用，若缝衣针静止后，针尖指向地球的北方，则针尖是 极，若用一钢条靠近针尖，发现两者相排斥，则钢条 （填：“一定”或“不一定”）具有磁性。
【答案】 磁化 N 一定
【详解】[1] 一般的缝衣针没有磁性，缝衣针必须要被磁化后才会受到地磁场的作用。
[2] 被磁化后的缝衣针就是一个小磁针，可以指示南北，针尖指示的方向是地球的北方，所以针尖是小磁针的N极。
[3] 若用一钢条靠近针尖，发现两者相排斥，根据磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以钢条一定具有磁性。
6.（2024·广东惠州·二模）《武经总要》记载了古人用于辨别方向的指南鱼，指南鱼是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在磁场中磁化制作而成的，它浮在水面上时鱼头指南，如题图所示。下列说法正确的是（　　）
A．指南鱼不能被磁铁吸引 B．指南鱼的腹部磁性最强
C．指南鱼的鱼头应标记“N” D．指南鱼周围存在磁场
【答案】D
【详解】A．指南鱼具有磁性可以吸引磁铁，故A错误；
B．指南鱼的两端（磁极）磁性最强，故B错误；
C．指南鱼的鱼头指向南方，与地磁的N吸引，应标记“S”，故C错误；
D．指南鱼是磁体，磁体周围存在磁场，故D正确。
故选D。
7.（2024·山西·模拟预测）巴克球是一种由多个带磁性的金属圆球组成的益智玩具，借助金属球超强的磁性，可组合出众多的造型，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．巴克球周围存在磁场，不存在磁感线
B．巴克球对放入其磁场中的金属有磁力的作用
C．巴克球周围磁场的方向都是向一个方向的
D．巴克球周围的磁场分布是均匀的
【答案】A
【详解】A．磁感线是人为规定的，不是客观存在的。巴克球周围存在磁场，不存在磁感线，故A正确；
B．巴克球对放入其中的铁钴镍等磁性材料有力的作用，故B错误；
C．巴克球周围各点的磁场方向是不同的，故C错误；
D．磁性金属球的磁场分布是不均匀的，故D错误。
故选A。
8.（2024·重庆渝中·二模）中国古代一位科学家在《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。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法错误的是（　　）
A．最早提出地磁偏角的是我国宋代科学家沈括
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C．指南针能指南北是因为地磁场的作用
D．地球表面的地磁场的强弱处处相同
【答案】D
【详解】A．最早提出地磁偏角的是我国宋代科学家沈括，他在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角，故A正确，不符合题意；
B．磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B正确，不符合题意；
C．指南针能指南北方向，主要是利用了地磁场的作用，内部的小磁针能够自由转动并保持在磁子午线的切线方向，一端指南一端指北，故C正确，不符合题意；
D．地磁场强度的分布因地球各个区域的地质和地磁特征有所不同，所以在不同的地点会有所差异，故D错误，符合题意。
故选D。
9.（2024·河南新乡·三模）2024年5月11日，国家空间天气监测预警中心发布地磁暴红色预警，地磁暴会导致地球磁场发生变化，可能引发极光出现，中国宋代学者 最早记录了地磁偏角现象，人们观察到的不同颜色的极光实际上是不同波长的 。
【答案】 沈括 电磁波
【详解】[1]地磁的南极在地理的北极附近，地理的两极和地磁的两极并不重合，这一现象是我国宋代学者沈括发现的地磁偏角，比西方早400多年。
[2]极光的产生是太阳活动、地球磁场和地球高层大气相互作用的结果。人们观察到的不同颜色的极光实际上是不同波长的电磁波。
10.司南是我国古代四大发明之一。《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图甲所示，“柢”即握柄，是磁体的 （选填“N”或“S”）极。如图乙，把磁针放在直导线下方，通电后磁针发生了偏转，是因为 产生了磁场。
【答案】 S 电流（或通电导体）
【详解】[1]磁勺的勺柄指南，根据地理的南极是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此勺柄为该磁体S极。
[2]磁针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明磁针受到磁场作用，说明通电导体周围存在磁场，也就是电流周围存在磁场。
考点二 电生磁
知识点01 电流的磁效应
奥斯特实验 在静止的小磁针上方放一根与小磁针平行的直导线，依次进行如图甲、乙、丙所示的操作。 （1）通电导线周围存在着磁场； （2）电流的磁场方向与电流方向有关。
电流的磁效应 通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应
知识点02 通电螺线管的磁场
通电螺线管 （1）把导线缠绕在圆筒上，就做成了一个螺线管，也叫线圈。接通电源的螺线管叫通电螺线管。 （2）给螺线管通电后，各线圈产生的磁场叠加在一起，通电螺线管周围就产生了较强的磁场
通电螺线管外部的磁场 （1）通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关； （2）通电螺线管外部磁场跟条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极； （3）通电螺线管的内部也存在磁场，其磁场方向与外部相反（内外磁场方向大致走向相反）
通电螺线管的极性 通电螺线管两端的极性与通电螺线管中电流方向有关
通电螺线管两端的极性与通电螺线管中线圈的绕向有关
知识点03 安培定则
安培定则 用右手握住螺线管，让四指弯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北极（N极）
安培定则的应用 已知通电螺线管中电流的方向，判断通电螺线管两端的极性。 具体方法： ①标出通电螺线管中电流的方向； ②用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流方向； ③大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，如图所示。
已知通电螺线管两端磁极，判断通电螺线管中电流的方向。 具体方法： ①先用右手握住通电螺线管，大拇指指向N极； ②弯曲的四指所指的方向就是螺线管中电流的方向； ③按照四指弯曲的方向在螺线管中标出电流方向。
1.（2024·湖北襄阳·一模）如图所示组装探究“电流的磁效应”实验，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，当导线与电池接触瞬间小磁针发生偏转，则下列说法不正确的是（　　）
A．接触前，小磁针静止时是因为受到地磁场的作用指南北
B．小磁针偏转后就静止不动——说明导线只在通电那一瞬间周围存在磁场
C．小磁针发生偏转——说明通电导线对小磁针有力的作用
D．当改变电池+、-极位置接触时，小磁针偏转方向也发生改变——说明通电导线周围磁场方向与电流方向有关
【答案】B
【详解】A．地球周围存在磁场，接触前，小磁针静止时是因为受到地磁场的作用指南北，故A正确，不符合题意；
BC．小磁针偏转后就静止不动，说明通电导体周围存在着磁场，且磁场对小磁针有力的作用，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．当改变电池+、-极位置接触时，导线中电流的方向改变，小磁针偏转方向也发生改变，说明通电导线周围磁场方向与电流方向有关，故D正确，不符合题意。
故选B。
2.（2025·上海宝山·模拟预测）上海部分酒店已经配备了无线充电装置，无线充电原理利用了丹麦物理学家奥斯特发现的电流的 ，在用手机A给手机B充电时，A相当于电路中的 （选填“用电器”或“电源”），酒店房间各用电器的连接方式为 （选填“串联”或“并联”）。
【答案】 磁效应 电源 并联
【详解】[1]无线充电的原理是：电流通过送电线圈（充电器内）产生磁场，受电线圈（手机上）靠近磁场时就会产生电流，给智能手机充电，因此其原理是奥斯特发现的电流的磁效应。
[2]在用手机A给手机B充电时，A提供电能，相当于电源，B消耗电能，相当于用电器。
[3]酒店房间各用电器可以独立工作，互不影响，是并联的。
3.（2024·黑龙江哈尔滨·二模）如图将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针偏转，表明 。改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也随之改变，表明 。
【答案】 通电导线周围存在磁场 磁场方向与电流方向有关
【详解】[1]接通电路后，观察到小磁针偏转，说明通电直导线周围存在磁场，这是著名的奥斯特实验。
[2]改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，说明磁场方向改变，这表明通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
4.（2024·福建南平·二模）如图，一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关前，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极
C．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向右的摩擦力
D．闭合开关后，滑片由b向a移动过程中，条形磁铁受到的摩擦力变大
【答案】D
【详解】AC．闭合开关后，电磁铁有磁性，根据安培定则可知，电磁铁的左端是S极、右端是N极，因同名磁极相互排斥，则电磁铁对条形磁铁有向右的排斥力作用，条形磁铁有向右运动趋势，所以条形磁铁受到向左的静摩擦力作用，故AC错误；
B．闭合开关前，虽然电磁铁没有磁性，但是电磁铁中间是有铁芯的，条形磁铁对铁芯是有吸引力作用的，故B错误；
D．闭合开关后，滑片由b向a移动时，电阻变小，电路电流变大，电磁铁磁性变强，电磁铁对条形磁铁有向右的排斥力增强，条形磁铁受到的摩擦力将会变大，故D正确。
故选D。
5.（2024·山东济南·二模）电源正负极的符号看不清了，小宇在该电源上接入螺线管，在螺线管一端放置一个能自由转动的小磁针（黑色端是N极），闭合开关S后，小磁针指向如图所示，则A为电源的 极（选填“正”或“负”），这一方案利用了电流的周围存在 的原理。
【答案】 负 磁场
【解析】【小题1】[1][2]异名磁极相互吸引，所以螺线管左端为S极，右端为N极，根据右手螺旋定则结合导线绕向，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则可知电源的A端是负极。利用的就是电流周围存在磁场。
6.（2025·上海静安·一模）根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针的N极，并在括号内标出源的正、负极。
【答案】
【详解】螺线管的左端为N极，右端为S极，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，所以可以确定磁感线的方向是向右的；螺线管的左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为N极；螺线管的左端为N极，利用安培定则可以确定螺线管中电流是从螺线管的右端流入，左端流出，所以电源的右端为正极，左端为负极。如图所示：
7.如图所示，闭合开关、，两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（ ）
A．相斥，A端为N极，B端为N极 B．相斥，A端为S极，B端为S极
C．相吸，A端为S极，B端为N极 D．相吸，A端为N极，B端为S极
【答案】A
【详解】对于左螺线管，电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，该螺线管的左端（A端）为N极，右端为S极；对于右螺线管，电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，该螺线管的右端（B端）为N极，左端为S极；根据磁极间的相互作用规律可知，两个螺线管相互排斥。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8.通电螺线管中的电流方向和绕线方式如图所示，则通电螺线管的 （选填“A”或“B”）端是N极，在它上方自由静止的小磁针a端是 （选填“N”或“S”）极。
【答案】 B N
【详解】[1][2]根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的B端为N极，A端为S极，当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可知，相互靠近的一定是异名磁极，因此可以确定小磁针的b端为S极，a端为N极。
9.（2024·河南漯河·一模）通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断，如图甲、图乙是通电螺线管中相邻的两个线圈A、B，A、B中的电流方向相同，请你猜测A、B两线圈之间会相互 （选填“吸引”或“排斥”），你的解释是 。
【答案】 吸引 见详解
【详解】[1][2]由图知，两个线圈A和B中的电流方向都向下，用右手握住线圈A、B，让四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的那端就是线圈的N极，所以线圈A的右端为N极、左端为S极，线圈B的右端为N极、左端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，线圈A和B会相互吸引，则它们将互相靠近。
考点三 电磁铁 电磁继电器
知识点01 电磁铁
电磁铁 用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁
电磁铁极性的判断 插入铁芯只是为了增强螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系
影响电磁铁磁性强弱的因素 电磁铁的匝数一定时，线圈中通过的电流越大，电磁铁的磁性越强
线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
电磁铁的特点及应用 特点：①磁性的有无可通过通断电流来控制；②磁极的极性可通过改变电流的方向来实现；③磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制
应用：（1）对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上；（2）产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等
知识点02 电磁继电器
1.定义：电磁继电器是利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断的装置，其实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。含电磁铁的电路称为低压控制电路，被控制的电路称为高压工作电路。
2.构造及工作原理：电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分，如图所示。
控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，在弹簧作用下释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开。从而通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。
3.电磁继电器的应用
远离高电压 利用电磁继电器可以通过控制低压电路通断间接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等。
远离有害环境 利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害环境，实现远距离控制。如核电站中的开关等。
实现自动控制 在电磁继电器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，还可以实现对温度、压力或光照的自动控制。如水位自动报警器、温度自动报警器等。
1. 科学实践 （2024·陕西渭南·二模）在“做中学”，可以帮助我们学习和运用知识，提升操作技能与探究能力。如图所示，小明利用课余时间制作了一个磁浮玩具，玩偶稳定地“漂浮”在空中。下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的上端为S极
B．电路中的a点必须连接电源的负极
C．磁浮玩具的工作原理是异名磁极互相排斥实现“漂浮”的
D．若要增加玩偶“漂浮”的高度，可将滑片P向上移动
【答案】D
【详解】AC．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，玩偶的下端是磁铁的N极，所以通电螺线管的上端为N极，故AC错误；
B．电磁铁的上端为N极，则由安培定则可知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，电路中的a点必须连接电源的正极，故B错误；
D．若要增加玩偶“漂浮”的高度，可将滑片P向上移动加以调节，使电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强，故D正确。
故选D。
2.（2024·重庆·二模）电动机是家用洗衣机的主要部件，图所示的四个实验装置中，能够反映电动机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的。
A．如图是电磁铁，是利用电流磁效应来工作的，故A不符合题意；
B．如图，闭合开关，通电导体棒在磁场中受力运动，故B符合题意；
C．如图，电路接通时，小磁针转动，说明了通电导体周围存在磁场，故C不符合题意；
D．如图，导体棒在磁场中做切割磁感线时，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，是电磁感应现象，故D不符合题意。
故选B。
3.（2024·山东济南·二模）小明家有一款磁悬浮音箱如图（a）所示，闭合开关，音箱悬浮空中。经过研究，小明发现音箱底部有一块磁铁，底座内部有电磁铁。他画出了图（b）所示的电路原理图。音箱底部磁铁的A端应该是 极（选填“N”或“S”），滑片P向 移动可增加音箱“悬浮”的高度。
【答案】 S 右
【详解】[1]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，则拇指所指的那端就是螺线管的N极；即螺线管的下端是N极，上端是S极。根据同名磁极相互排斥原理可知，音箱底部磁铁的A端应该是S极。
[2]由题图可知，闭合开关，向右调节滑片P，滑动变阻器接入电路电阻变小，电路中电流变大，磁性增强，音箱与底座之间的距离变大。
4. 联系生活 （2024·湖北武汉·模拟预测）实践活动小组的同学，在商场看到了一种智能电梯，如图甲所示。当无乘客乘坐电梯时，电动机功率较小，以低速运转，电梯以较小的速度上升；当有乘客乘坐电梯时，电动机功率较大，以高速度运转，电梯以较大的速度上升。他们利用所学过的知识设计了一个能实现智能电梯上述功能的模拟电路，如图乙所示。其中M为带动电梯运转的电动机，为定值电阻，R为阻值随所受乘客对其压力大小发生改变的压敏电阻，线圈可看作定值电阻，两个电源两端的电压均保持不变。关于这个电路，下列说法中正确的是（ ）
A．当有乘客站在电梯上时，R的阻值变大
B．当有乘客站在电梯上时，衔铁上的动触点与触点1接触
C．若适当减小的阻值，可减小无乘客时电动机消耗的电功率
D．当有乘客站在电梯上时，电磁铁线圈的耗电功率变大
【答案】D
【详解】A．由题意可知，当无人站立在电梯上时，R的阻值较大，通过线圈的电流较小，线圈的功率与磁性较小，动触点与触点1接触，电梯电动机与电阻R1串联，电动机所在电路电流较小；当有人站立在电梯上时，R的阻值变小，此时电源电压不变，通过线圈的电流变大，线圈的功率与磁性变大，线圈将衔铁吸引下来，此时动触点与触点2接触，电梯电动机不与R1串联而是独自接在电源上，通过电动机的电流变大，电梯功率变大。故AB错误，D正确；
C．电梯上无人时，电阻R1与电梯的电动机串联，若减小R1的阻值，而电源电压不变，则电路中的电流变大，电动机的功率会变大。故C错误。
故选D。
5.（2024·内蒙古通辽·模拟预测）如图所示是汽车排放量检测电路。开关闭合后，电磁铁的上端是 （选填“N”或“S”）极。气敏电阻的阻值随浓度的增大而减小，导致电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”）。
【答案】 N 增强
【详解】[1]开关闭合后，电流从电磁铁下进上出，用右手握住螺线管，四指环绕的方向为电流方向，大拇指所指的方向就是电磁铁的N极，电磁铁的上端是N极。
[2]气敏电阻的阻值随CO2浓度的增大而减小，导致电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，当CO2浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，接通工作电路，电铃就会报警。
考点四 电动机
知识点01 磁场对通电导体的作用
磁场对通电导线的作用 通电导线在磁场中会受到力的作用（通电导线在磁场中受到磁力的作用，发生运动）
磁力的方向和电流方向、磁场方向有关
磁场对通电线圈的作用 通电线圈在磁场中受力会发生转动，但不能持续转动
如果不能使通过线圈的电流发生改变，通电线圈则不能持续的转动下去
知识点02 电动机
电动机构造 转子—转动的线圈；定子—固定不动的磁体
工作原理 根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的
线圈在磁场中的转动 通电后的线圈会转动，转过平衡位置后，受到的力要阻碍它的转动，故线圈又会减速至零，向反方向转动，这样线圈在平衡位置左右来回摆动，慢慢停下来，最后停在平衡位置
使线圈连续转动的方法 方法一：当线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，让线圈靠惯性转过后半周。但因为后半周线圈不受力的作用，故这种方法线圈的转动不稳定，动力弱。 方法二：在线圈转动的后半周，设法改变电流方向，使线圈在后半周也获得同转动方向相同的动力，这样线圈会平稳、有力地转动下去。实际的电动机就是采用该方法使线圈连续转动的，实现该目的的装置叫换向器
换向器 当线圈转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而使线圈获得同转动方向相同的力，能持续转动下去
电动机中的能量转化 电动机在使用过程中，主要将电能转化为机械能对外做功
电动机的优点 结构简单、体积小、效率高、制造方便、污染较小，种类繁多，能满足各种不同的需求
扬声器 扬声器俗称“喇叭”，是十分常见的把电信号转换成声信号的装置，在发声的电子设备中都能见到它。扬声器主要由磁铁、线圈、锥形纸盆等构成。当通入大小和方向不断变化的电流时，线圈会受到大小和方向不断变化的磁场的作用力从而发生振动，并带动相连的纸盆振动发声
1.（2024·安徽安庆·二模）如图所示，用绝缘细线分别将铜棒 ab、cd 水平悬挂，置于磁场方向竖直的U 形磁铁间，两铜棒间用导线连接构成一个闭合回路，快速左右移动铜棒ab 时，铜棒 cd 随之左右移动。下列说法中不正确的是（　　）
A．左边装置的原理是电磁感应
B．右边装置中电能转化为机械能
C．快速上下移动铜棒 ab，铜棒cd也会上下移动
D．快速左右移动铜棒 cd 时，铜棒 ab 随之左右移动
【答案】C
【详解】A．U形磁铁的磁感线是垂直于ab的，快速左右移动铜棒ab，就是让闭合线路中的铜棒在磁场中做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，故左边装置的原理是电磁感应，故A正确，不符合题意；
B．U形磁铁的磁感线是垂直于ab的，快速左右移动铜棒ab，就是让闭合线路中的铜棒在磁场中做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，铜棒cd中就有电流通过，通电的导体cd会受到磁场力的作用，铜棒cd在磁场力的作用下左右移动，故右边装置中电能转化为机械能，故B正确，不符合题意；
C．快速上下移动铜棒ab，铜棒ab在磁场中没有做切割磁感线运动，线圈中就不会产生感应电流，铜棒cd中无电流通过，铜棒cd不会受到磁场力的作用，故铜棒cd不会上下移动，故C错误，符合题意；
D．快速左右移动铜棒cd时，铜棒cd在磁场中做切割磁感线运动，线圈中产生感应电流，铜棒ab中有电流通过，通电的导体ab会受到磁场力的作用，铜棒ab在磁场力的作用下左右移动，故D正确，不符合题意。
故选C。
2.（2024·安徽合肥·二模）如图所示，当闭合开关，导轨上的铜棒就会向右滚动起来，为了让铜棒向左滚动，你的操作是 。
【答案】将电源的正极对调或将磁体的磁极对调
【详解】通电铜棒在磁场中受力运动，为了改变铜棒的运动方向，应该改变铜棒的受力方向；铜棒的受力方向与电流方向及磁场方向有关，所以，为了让铜棒向左滚动，应该将电源的正极对调或将磁体的磁极对调。
3.（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）文文家中有一个扫地机器人，扫地机器人的核心部件为电动机，其工作原理与如图中哪个实验的原理相同（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】A．闭合开关，导体ab受力运动，表明通电导体在磁场中受力的作用，属于电动机原理，故A符合题意；
B．导体ab左右运动，灵敏电流表发生偏转，表明电路中产生了电流，属于电磁感应现象，是发电机的原理，故B不符合题意；
C．调节滑动变阻器可以观察到电磁铁吸引铁钉数目发生改变，表明磁性强弱与电流大小有关，故C不符合题意；
D．当磁体的N极靠近N极时会相互排斥，表明同名磁极相互排斥，故D不符合题意。
故选A。
4.（2024·山东烟台·一模）如图所示装置，闭合开关的瞬间，静止的导体棒ab向右运动，这表明 对电流有力的作用；若要使导体棒ab向左运动，可以 ，根据这个原理可以制成 。
【答案】 磁场 改变流过导体棒的电流方向或改变磁场的方向 电动机
【详解】[1][3]通电瞬间静止的导体棒ab向右运动，这是因为通电导线在磁场中受力的作用，即磁场对电流有力的作用，根据这个原理可以制成电动机。
[2]若要使导体棒ab向左摆动，可以改变流过导体棒的电流方向，或者改变磁场的方向。
考点五 磁生电
知识点01 电磁感应现象
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时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫感应电流
感应电流的方向 感应电流的方向跟导线在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关
产生感应电流的条件 （1）导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流。 （2）导体做切割磁感线运动。1）如果把磁场比作一块麦田，把磁感线比作生长的小麦，把导体比作镰刀，要切割小麦，必须让手指的镰刀与竖直的小麦成某一角度，垂直或斜着都可以切割到小麦，但如果镰刀在平行小麦的方向运动时，则无法切割；2）由运动的相对性可知，如果导体静止，让磁场运动，也能产生切割磁感线的效果，也能产生感应电流
感应电流的大小 导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大
磁场越强，感应电流越大
线圈匝数越多，感应电流越大
知识点02 发电机
交变电流及其频率 （1）交变电流：大小和方向做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流； （2）频率：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫频率。其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国家庭电网以交流供电，频率为50Hz
发电机 构造：磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成
工作原理：电磁感应
能量转化：机械能转化为电能
直流发电机：交流发电机线圈内产生的是交变电流，向外输出的也是交变电流；直流发电机线圈内产生的也是交变电流，但在对外输出时把两个铜环换成了换向器，通过换向器的作用使输出电流变成直流电
动圈式话筒：当声波使膜片振动时，连在膜片上的线圈（也叫音圈）随着膜片一起振动，因为线圈处于永磁体的磁场中，所以线圈会切割磁感线而产生随声音的变化而变化的感应电流
1.（2024·安徽阜阳·二模）如图所示为小宇探究电磁感应现象的原理图，A、B为两块电磁铁的两端，让线圈从不同高度竖直下落，观察灵敏电流计的指针偏转角度，其中，下列说法正确的是（ ）
A．调节变阻器的滑片右移，小灯泡越暗，两块电磁铁的磁性越强
B．调节变阻器的滑片左移，小灯泡越亮，两块电磁铁的磁性越弱
C．若将电源正、负极对调，可探究感应电流大小与磁场强弱的关系
D．若线圈分别从高为和处自由竖直下落，可探究感应电流大小与线圈切割磁感线快慢的关系
【答案】D
【详解】A．闭合开关，调节变阻器的滑片右移，电阻增大，电流减小，小灯泡越暗，两块电磁铁的磁性越弱，故A错误；
B．闭合开关，调节变阻器的滑片左移，电阻减小，电流增大，小灯泡越亮，两块电磁铁的磁性越强，故B错误；
C．若将电源正、负极对调，根据安培定则可知，两块电磁铁的极性发生改变，可探究感应电流大小与磁场方向的关系，但是不能探究感应电流大小与磁场强弱的关系，故C错误；
D．若线圈分别从高为和处自由竖直下落，线圈切割磁感线的快慢不同，控制其他条件相同时，可探究感应电流大小与线圈切割磁感线快慢的关系，故D正确。
故选D。
2.（2024·安徽·二模）如图为中国科学技术馆中介绍利用潮汐发电的示意图。浮标带动磁铁随波浪上下起伏，使线圈做 运动，从而使线圈产生了感应电流。
【答案】切割磁感线
【详解】由题可知，浮标发电的原理是电磁感应。产生感应电流的条件是，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。可知浮标带动磁铁随波浪上下起伏，使线圈做切割磁感线运动时，线圈就会产生了感应电流。
3.（2024·陕西西安·二模）我国已经建成世界规模最大的抽水蓄能发电站。如图所示，抽水蓄能发电站可以利用风能和光能资源充足时发电获得的部分电能，将水抽到高处转化为水的机械能储存起来，需要时，再利用水的机械能发电，从而弥补了风能、光能不稳定，转化的电能难储存等不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法错误的是（　　）
A．风能和光能都是可再生能源
B．不同形式的能量可以相互转化，说明能量的转化是没有方向性的
C．发电机是利用电磁感应原理工作的
D．发电站利用水能发电时，可将机械能转化为电能
【答案】B
【详解】A．风能和光能都能不断的从自然界中得到补充，所以都是可再生能源，故A正确，不符合题意；
B．不同形式的能量可以相互转化，但能量的转化和转移具有方向性，例如风能可以转化为电能，但电能不能自发的转化为风能，故B错误，符合题意；
C．发电机是利用电磁感应原理工作的，可以将机械能转化为电能，故C正确，不符合题意；
D．发电站利用水能发电时，水从高处流下，具有很大的动能，将水的机械能转化为电能，故D正确，不符合题意。
故选B。
4.（2024·福建福州·二模）如图所示的实验能反映发电机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】A．图A验证了通电导体周围存在磁场，这是奥斯特的实验，说明了电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图B有电池，验证通电导体在磁场中受力的实验，利用此装置原理制造了电动机而不是发电机，故B不符合题意；
C．图C没有电池，验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流，是电磁感应现象实验，反映了发电机的工作原理，故C符合题意；
D．图D两根橡胶棒相互排斥，验证了电荷间的作用规律，故D不符合题意。
故选C。
5.（2024·福建厦门·一模）风力发电将助力我国实现碳中和目标．风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。请回答下题；
（1）填写风力发电的主要能量转化流程图：
（2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会沿 时针方向转动，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速转动，带动内部线圈在磁场中做 运动，从而发电．
【答案】（1）①机械能（动能）②电能；（2） 顺 切割磁感线
【解析】（1）①[1]由图甲知风能使叶片转动，即将风能转化为叶片的机械能（动能）。
②[2]叶片带动发电机发电，获得电能。故发电时将叶片的机械能转化为电能。
（2）[1]如图一所示，叶片的一面较平，另一面较弯曲。当风吹过时，平的一面流速小，压强大；弯曲的一面流速大，压强小，会形成向下的压强差、压力差，所以叶片A会顺时针转动。
[2]发电机的工作原理是电磁感应发。电机转子高速转动发电时，带动内部线圈在磁场中做切割磁感运动，从而发电。
6.（2024·天津河东·二模）室内游乐场新增了一台游乐设备，游客通过骑行单车便可点亮各种景观灯装置，它将骑车的 能转化为电能。如图所示，它的原理和手摇发电机相同，都是利用了 现象。
【答案】 机械 电磁感应
【详解】[1][2]游客通过骑行单车便可点亮各种景观灯装置，说明有电能产生，则它是将骑车的机械能转化为电能；它利用了电磁感应现象，手摇发电机是依据电磁感应原理工作的，所以它们都是利用电磁感应现象来工作的。
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