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第十八章　电与磁
【构建知识网络】
知识点1 磁现象 磁场
1．磁现象
(1)磁性：物体吸引___________等物质的性质．
(2)磁极：磁体上_____最强的部位．能够自由转动的磁体，如
悬吊着的磁针，静止时指南的那个磁极叫作___极或__极，指
北的那个磁极叫作___极或__极．
(3)磁极间的相互作用规律：同名磁极相互_____，异名磁极相
互_____．
铁、钴、镍
磁性
南
S
北
N
排斥
吸引
【名师点拨】
异名磁极相互吸引，但相互吸引的不一定就是异名磁极，如磁体与铁、钴、镍物质也可以相互吸引．
(4)磁化：使原来没有磁性的物体_________的过程叫磁化．
(5)判断物体是否具有磁性的方法：①能否吸引铁、钴、镍等
物质；②能否使小磁针的指向发生变化；③悬挂后是否指向
地球的南北极．
获得磁性
2．磁场
(1)磁场定义：磁体周围存在的一种物质能使_____偏转．这种
物质看不见、摸不着，我们把它叫作磁场．
(2)基本性质：对放入其中的磁体或易磁化的物体产生_____的
作用．
(3)磁场方向：把小磁针静止时__极所指的方向定为该点的磁场
方向．
磁针
磁力
N
(4)磁感线
　①定义：我们把小磁针(或被磁化后的铁屑)在磁场中的排列
情况，用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁
场，这样的曲线叫作磁感线．用磁感线描述磁场的方法是___
_______法．
理
想模型
　②方向：在磁体外部，磁感线从磁体的__极出发回到__极；
在磁体内部则由__极出发回到__极；分布如图所示：
N
S
S
N
　③描述磁场的强弱：磁感线分布越密的地方，磁场越___．
(5)地磁场：地球周围存在磁场，地磁北极在地理___极附近，
地磁南极在地理___极附近．地理两极和地磁场的两极并不重合．
(磁偏角——沈括)
强
南
北
知识点2 电生磁
1．电流的磁效应：电流的磁效应：通电导线周围存在与_____
方向有关的磁场，这种现象叫作电流的磁效应.1820年_______
是第一个发现了电与磁之间的联系的科学家．
电流
奥斯特
2．通电螺线管
(1)磁场：通电螺线管外部的磁场和_________的磁场相似，它
的两端相当于_________的两个磁极．
(2)极性：通电螺线管两端的极性跟螺线管中_____的方向有关．
3．安培定则：用_____握住螺线管，让_____指
向螺线管中电流的方向，则_______所指的那端
就是螺线管的__极．
条形磁体
条形磁体
电流
右手
四指
大拇指
N
知识点3 电磁铁、电磁继电器
1．电磁铁：带有铁芯的通电螺线管；特点：磁性的有无可以由
_____通断来控制．
2．影响通电螺线管磁性强弱的因素
(1)电流：线圈匝数和铁芯一定时，通入的电流_____，电磁铁
的磁性_____．
电流
越大
越强
(2)线圈的匝数：电流和铁芯一定时，外形相同的螺线管匝数
_____，电磁铁的磁性越___．
(3)有无铁芯：电流和线圈匝数一定时，有铁芯的磁性更___．
越多
强
强
3．电磁继电器
(1)它是利用低_____、弱_____来间接地控制高电压、强电流
电路通断的装置，是利用电磁铁来控制工作电路的一种_____，
能实现遥控和生产自动化．
电压
电流
开关
(2)构成：由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成，如图所示．
知识点4 电动机
1．磁场对通电导线的作用：实验表明：通电导线在磁场会
_____________，如图所示代表_____________现象．
受到力的作用
通电导线受力
2．通电导体的受力方向：跟_____的方向、_____的方向都有
关系，当电流的方向或磁场的方向变得相反时，通电导线受
力的方向也改变．
电流
磁场
3．电动机
(1)原理：利用通电线圈_________________的原理来制成的．
(2)构造：由两部分组成，能够转动的线
圈(转子)和固定不动的磁体(定子)；如
图所示为结构示意图：
(3)换向器的作用：每当线圈转过平衡位置，换向器及时改变
_________________，使线圈持续转动下去．能量转化：___
能转化为_____能．
在磁场中受力转动
线圈中的电流方向
电
机械
知识点5 磁生电
1．英国科学家_______发现了电磁感应现象．
2．电磁感应现象：_____电路的一部分导线在磁场中做_______
_____运动而产生_____的现象．如图所示代表_________现象．
法拉第
闭合
切割磁
感线
电流
电磁感应
3．产生感应电流的条件
(1)_____电路的一部分导体．
(2)导线在磁场中做___________运动．
4．感应电流方向：与_________和________________________
__________有关．
闭合
切割磁感线
电流方向
切割磁感线的方向(或导体
运动方向)
5．发电机
(1)原理：利用_________工作．
(2)构造：由定子和转子两大部分组成，如图所示为交流发电
机结构示意图：
(3)能量转化：_____能转化为___能．
电磁感应
机械
电
归纳总结：四种电磁实验
实验 奥斯特实验 电磁感应实验(发电机) 磁场对电流的作用实验(电动机) 电磁铁
装置图
工作原理 _________ _____ _________ 通电导体在磁场中受到力的作用 _________
_____
电流的磁
效应
电磁感应
电流的磁
效应
实验 奥斯特实验 电磁感应实验(发电机) 磁场对电流的作用实验(电动机) 电磁铁
能量转化 — 机械能转化为_____ 电能转化为_____能 —
影响因素 磁场方向与_________ 有关 感应电流方 向与_______ ___、导体切 割磁感线运 动方向有关 通电导体 受力方向 与_______ ___、磁场 方向有关 电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈的匝数有关
电能
机械
电流方向
磁场方
向
电流方
向
实验 奥斯特实验 电磁感应实验(发电机) 磁场对电流的作用实验(电动机) 电磁铁
判断依据 — 电路中无电源 电路中有电源 —
应用 电磁铁、电磁继电器、电磁起重机 发电机、动圈式话筒、刷卡机、手机的无线充电 电动机、扬声器、 电流表、电压表 电磁继电器、电磁起重机、电铃、电磁选矿机、磁悬浮列车
(1)一块磁铁摔成两段后，每半段磁铁仍有两个磁极．( )
(2)能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理南极附
近．( )
(3)磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定
的．( )
(4)磁场就是磁感线．( )
(5)两条磁感线可以有交点．( )
√
×
×
×
×
(6)电磁铁磁性的强弱与线圈中的电流大小有关．( )
(7)电磁继电器是利用电流热效应工作的．( )
(8)电磁铁中的铁芯可以用铜棒代替．( )
(9)导体在磁场中做切割磁感线运动时一定产生感应电流．( )
(10)电动机是根据电磁感应原理工作的，它工作时将机械能转化
为电能．( )
√
×
×
×
×
(11)导体切割磁感线运动方向和磁场方向同时变得相反时，产
生的感应电流的方向不变．( )
√
实验1 探究通电螺线管外部磁场的方向
【实验装置】
【命题点扫描】
1．实验器材：通电螺线管磁场演示器、条形磁体、菱形小磁针若干、铁屑、开关、导线、电源等．
2．探究方法：转换法．
3．设计与进行实验
(1)在螺线管磁场演示器(图乙)的平板(玻璃板)上均匀地撒上
_____(填“铁屑”或“铜屑”)，闭合开关，_____平板，铁屑
在_____的作用下会有规律地排列，这说明通电螺线管周围存
在着_____，且磁场与_________的磁场相似．
铁屑
磁场
轻敲
磁场
条形磁体
(2)把小磁针放置在螺线管四周不同位置，闭合开关，发现小
磁针的N极指向如图丙所示，说明通电螺线管周围存在着_____．
图丙中通电螺线管的左端为__极．
(3)改变通电螺线管的电流方向，小磁针静止时N极的指向_____，
说明通电螺线管周围的磁场方向与电流的_____有关．
磁场
S
改变
方向
3．实验结论：通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场
_____，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极．通电
螺线管两端的极性跟通电螺线管中电流的方向有关．
相似
4．分析、交流与反思
(1)铁屑分布密的地方磁场较___，紧邻的铁屑相互_____．通过
铁屑的密集程度判断磁场的强弱，应用了_______．
(2)图乙中，闭合开关后，小磁针___(填“会”或“不会”)发生
偏转，通电螺线管与小磁针之间是通过_____发生力的作用的．
强
排斥
转换法
会
磁场
(3)为描述磁场而引入的磁感线_____(填“是”或“不是”)真
实存在的．
(4)由图丙可知：在通电螺线管外部，磁感线是从__极出发，
最后回到__极．
(5)实验时，将小磁针放在通电螺线管周围不同位置，是为了
_________________，移去小磁针后，磁场___(填“仍”或
“不”)存在．
不是
N
S
便于观察磁场方向
仍
(6)不能用悬挂且可自由旋转的大头针代替小磁针，因为大头
针_____指示磁场的方向．
(7)要探究通电螺线管周围磁场的强弱与电流大小的关系，可
以_____________或___________________．
(8)增强通电螺线管磁性的方法：_________或_________．
不能
改变电源电压
串联一个滑动变阻器
增大电流
插入铁棒
【名师点拨】
小磁针在磁场中静止时北极指向与该点的磁场(或磁感线)方向一致．
实验2 探究什么情况下磁可以生电
【实验装置】
【命题点扫描】
1．设计与进行实验
(1)实验通过观察_________________________判断电路中是否
有感应电流产生，这运用了_______．
灵敏电流计的指针是否偏转
转换法
(2)实验记录如表所示，请根据实验信息完善表格.
次序 开关 状态 导体ab 运动方向 磁场 方向 灵敏电流计指针
① 断开 水平向右 向下 不偏转
② 闭合 水平向右 向下 _________
③ 闭合 竖直向下 向下 _______
④ 闭合 水平向左 向下 向右偏转
⑤ 闭合 水平向左 向上 _________
向左偏转
不偏转
向左偏转
(3)比较_____(填实验序号)两次实验可知感应电流的方向与导
体的运动方向有关．
(4)比较④⑤两次实验可知感应电流的方向与_________有关．
(5)保持磁场不变，使ab向右(或向左)运动的速度变快，灵敏
电流计指针偏转角度变大，说明感应电流的大小与_________
_____________有关．
②④
磁场方向
导体切割
磁感线的速度
(6)更换磁性更强的磁体，使ab向右(或向左)运动的速度不变，
灵敏电流计指针偏转角度变大，说明感应电流的大小与_______
___有关．
2．实验结论：_____电路的一部分导体在磁场中做___________
运动时，导体中产生感应电流．
磁场强
度
闭合
切割磁感线
3．分析、交流与反思
(1)为避免因导体被磁化而影响实验结论，ab应选用_____(填
“铜棒”或“铁棒”)．
(2)实验中，当感应电流过小时，电流表指针偏转不明显或不
偏转．为了使实验现象更明显，可用___________代替电流表．
(3)当有感应电流产生时，ab相当于电路中的_____，此过程
的能量转化是_____能转化为___能．
铜棒
灵敏电流计
电源
机械
电
(4)下列运用该实验原理工作的是___(多选，填字母)．
A．发电机
B．电动机
C．动圈式话筒
D．扬声器
AC
考点1 磁场　磁感线(2025年13套卷1考)
1．[2020·日照]下列关于磁感线的说法，正确的是( )
A．磁感线分布越密的地方，磁场越弱
B．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟
C．磁体周围的磁感线从磁体的S极出发，回到磁体的N极，构成闭合曲线
D．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反
【名师点拨】
磁感线是为了描述磁场而引入的假想线，不是实际存在的．磁感线的方向代表磁场的方向，磁感线的疏密程度代表了磁场的强弱．在磁体外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极．要记住：磁感线的方向、磁场的方向、磁针静止时北极的指向、磁针北极的受力方向一致．
2．[2022·滨州]阅读短文判断问题：为了解释地球存在着磁场——地磁场，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心轴线的环形电流引起的．①由于地球表面带有某种电荷，随地球一起自西向东转动时，形成环形电流，如图所示．环形电流可以形象地类似于通电螺线管中的电流．②环形电流的磁场也可以想象成类似于条形磁铁的磁场．③若将地磁场的N极和S极相当于通电螺线管的两个磁极，则可以借助安培定则由两极的磁性判断环形电流的方向．根据以上描述下列判断正确的是( )
A．环形电流的方向是自西向东
B．形成环形电流的电荷是正电荷
C．形成环形电流的电荷，与用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷相互吸引
D．用实验室常用验电器能够检验出形成环形电流的电荷电性
3．[2022·枣庄]公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记
载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”．如图所示，“柢”
即握柄，是磁体的________极，司南之所以能指向南北方向，
是由于受到_______的作用．
S(或南)
地磁场
考点2 电流的磁场　(2025年13套卷5考)
1．[2025·山东]小明在户外实践中，利用随身所带物品制作了简易指南针，他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁，然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂，最后将两者靠近，静止时位置关系如图所示．下列说法正确的是( )
A．铁钉的钉尖是S极
B．缝衣针的针尖是N极
C．地磁场N极在地理北极附近
D．移开电磁铁后，缝衣针静止时针尖所指方向为南
2．[2023·临沂]闭合如图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图所示，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
考点3 电磁铁　(2025年13套卷4考)
1．[2025·泰安]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
2．[2025·济南]如图所示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，此时螺线管上端为__极，
图中虚线部分的作用相当于_____(填“电源”“开关”“用
电器”或“导线”)．
N
开关
考点4 电磁现象辨识、电动机与发电机　(2025年13套卷9考)
1．[2025·烟台]如图所示是“探究导体在磁场中
运动时产生感应电流的条件”实验的装置，下列
关于该实验说法正确的是( )
A．该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B．该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C．扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D．闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
2．[2025·威海]我国某品牌电动汽车的减震系统具有能量回收
功能：当车辆经过颠簸路面时，减震系统的上下运动带动电机内
导体切割磁感线发电．下列选项中与其工作原理相同的是( )
考点5 电磁作图　(2025年13套卷　考)
1．[2025·威海]闭合开关，小磁针静止时状态如图所示，请在括号内标出通电螺线管的极性，并在A点标出电流方向．
2．[2023·德州]如图所示，闭合开关后弹簧测力计示数减小，
请标出电源右端的极性并在虚线框内的磁感线上画出其方向．
3．[2025·日照]某电磁阀的工作原理如图所示．当开关S1、S2如图连接时，固定线圈通电后产生磁场，推动强磁阀门向左运动，封闭液管通道，阻止液体流动．请：
(1)标出此时通电螺线管右端的极性；
(2)标出强磁阀门右端的极性；
(3)画出通电螺线管外部磁场的磁感线(画出一条即可)．
【名师点拨】
类型一：已知电源正、负极(或电流方向)，判断通电螺线管的N、S极、磁感线的方向、小磁针的N、S极．
类型二：已知小磁针的N、S极，判断通电螺线管的N、S极、电源正、负极．
1．[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
2．[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
3．[2025·武汉]某同学利用如图所示的装置探究什么情况下磁可以生电．下列说法正确的是( )
A．换用磁性更强的磁体，保持导线ab和磁体
静止，闭合开关，电流表指针偏转
B．将导线ab换成匝数很多的线圈，保持磁体
和线圈静止，闭合开关，电流表指针偏转
C．保持磁体静止，闭合开关，使导线ab从图中位置竖直向上运动，电流表指针偏转
D．保持导线ab静止，闭合开关，使磁体从图中位置水平向右运动，电流表指针偏转
4．[2025·广州]医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图所示是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩．“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则( )
A．电磁铁左端为S极，活塞向右移动
B．电磁铁左端为S极，活塞向左移动
C．电磁铁左端为N极，活塞向右移动
D．电磁铁左端为N极，活塞向左移动
5．[2025·兰州]如图甲所示是某蔬菜大棚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温度时，扬声器响起，发出报警信号．下列说法错误的是( )
A．动圆式扬声器的工作原理与图乙所示原理相同
B．温度低于金属丝下端所指温度时，电磁铁断电失去磁性，衔铁被释放，扬声器停止报警
C．温度计与金属丝相当于控制电磁铁的开关，实现了高温自动化报警
D．煤油可用作自动报警器温度计中的工作液体
6．[2025·广东]如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动．下列操作能让导体ab向左运动的是( )
A．改变电压大小
B．改变电流方向
C．改变电流大小
D．改变导体ab长度
7．[2025·绥化]电动自行车的主要动力装置是电动机．下列选项中与电动机工作原理相同的是( )
8．[2025·黑龙江]如图所示，电路中的GMR是巨磁电阻(其阻值随周围磁场强度的增强而减小)，当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是( )
A．电磁铁右端为S极
B．指示灯会变亮
C．巨磁电阻的阻值会变大
D．电磁铁上的线圈中的电流会变小
9．[2025·宜宾]如图所示，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变．闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是( )
A．电路中的电流变大
B．电磁铁的磁性变强
C．电磁铁上端为S极
D．悬挂磁铁的弹簧变长
10．[2025·山西]小亮把旧电风扇中的电动机拆下来，将它与
小灯泡连接成如图所示的闭合电路，在电机转轴一端插入细铁
棒，快速转动铁棒，灯泡开始发光．下列说法正确的是( )
A．灯泡发光，说明该装置中一定有干电池
B．转动铁棒，电机线圈做切割磁感线运动
C．转动铁棒，电机就将电能转化为机械能
D．若铁棒反向转动，电路中不能产生电流
11．[2025·乐山]发电机组是水电站的核心部分，以下四个装置中符合发电机工作原理的是( )
12．[2025·安徽]如图所示，用橡胶小锤敲击音叉，音叉发出的声音用话筒接收，将声信号转换成电信号，这个带有声音特征的电信号通过示波器中的波形图显示出来．下列说法正确的是( )
A．声音是由物体的振动产生的
B．声音的传播不需要介质
C．话筒的工作原理是磁场对通电导线的作用
D．用大小不同的力敲击同一音叉发出的声音，经示波器显示出来的振幅相同
13．[2025·广西]如图所示，悬挂在蹄形磁体两极间的导体与
灵敏电流计构成闭合回路．当导体静止不动时，电流计指针
_______；当导体向右运动时，电流计指针_____．(两空均填
“偏转”或“不偏转”)
不偏转
偏转
14．[2025·达州]如图所示，开关闭合后，小磁针静止时右端为N极．请在对应括号内和A点分别标出：
(1)螺线管“N”或“S”极；
(2)电源的“＋”或“－”极；
(3)A点磁感线方向．
15．[2025·遂宁]小聪将通电螺线管放入地球仪来模拟地磁场，请在右侧简图中，用箭头在A点标出该处磁感线方向，并在括号内用“＋”或“－”标出电源下端的极性．
16．[2025·德阳]电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称之美．
(1)如图甲所示，导线通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针
复位．实验表明通电导线周围存在_____．
(2)如图乙所示为水位自动报警器的原理图．当水位到达金属
块A时，___灯亮，控制电路中电磁铁的上端为__(填“S”或
“N”)极．
磁场
红
S
(3)如图丙所示，电路中的开关为单刀双掷开关．
①将开关掷于1，观察到导体棒ab运动，说明__(填字母)；
A．电路中产生了感应电流
B．通电导体在磁场中受力的作用
B
②将开关掷于2，使导体棒ab向右运动，观察到灵敏电流计指针向
左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以__(填字母)．
A．保持磁体不动，使导体棒ab向左运动
B．将磁体的磁极对调，使导体棒ab向左运动
A

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