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第十五讲　电与磁
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人教：九年级第二十章P146～173　　　北师：九年级第十四章P139～177
磁现象　磁场
1.磁现象
（1）磁性：能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。
（2）磁体：具有磁性的物体。分为永磁体和软磁体。
（3）磁极：磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁极，分为南（S）极和北（N）极。磁体总有两极，一根条形磁体断为两截以后，每一段都有N、S两极。
（4）磁极间相互作用规律：同名磁极相互 ，异名磁极相互 。
（5）磁化：有些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫磁化。
2.磁场
（1）定义：磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，能使磁针偏转，我们把这种物质叫磁场。磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。
（2）性质：对放入其中的磁体产生力的作用。
（3）方向：放在磁场中的小磁针静止时 所指的方向就是该点磁场的方向。
（4）磁感线
①定义：在磁场中用一些带箭头的曲线，方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫作磁感线。
②方向：磁感线上任何一点的切线方向都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致。
③分布：磁体外部的磁感线都是从磁体的 极出来，回到磁体的 极。
④磁感线的特点
a.磁感线是人们为了研究磁场而建立的物理理想化模型，实际并不存在。
b.磁感线可以表示磁场的强弱，其密集处磁场较强，稀疏处磁场较弱。
c.磁感线布满磁体周围的所有空间，并且磁感线不相交。
⑤几种磁体的磁感线分布图如下。
（5）地磁场
①地球是一个巨大的磁体。地球周围存在着磁场——地磁场。
②地磁的南极在地理 附近，地磁的北极在地理 附近。
③磁偏角最早由我国宋代学者 发现。
练1　小明在《梦溪笔谈》中读到：“以磁石磨针锋，则能指南。”于是将缝衣针在磁铁上摩擦后，穿过扣子的两孔，放在支架上，使其轻轻转动，待它静止时发现针尖指南，如图所示。下列说法中正确的是（　 　）
A.磁针能指南北是因为地磁场有磁感线
B.磁针只有针尖位置磁性最强
C.针尖是磁针的S极
D.磁针针尖所指的方向为地磁场的南极
练2　如图所示，请在图中标出磁体的磁极和磁感线的方向。
电生磁（电流的磁效应）
1.奥斯特实验
如图是奥斯特实验的场景。
现象：当导线中有电流通过时，小磁针 （选填“偏转”或“不偏转”）；当导线中的电流方向改变时，小磁针转动的方向 （选填“改变”或“不改变”）。
结论：通电导线周围存在 ，磁场方向与 方向有关。
2.安培定则：如图所示，用 握住螺线管，让四指指向螺线管中 的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的　 　极。
练3　某通电螺线管的磁感线方向如图所示，图中通电螺线管的N极在 端，电源的正极在 端。（均选填“左”或“右”）
练4　闭合开关，小磁针静止在螺线管左侧，在图中括号内标出电源“＋”或“－”极，并用箭头标出磁感线的方向。
电磁铁　电磁继电器
1.电磁铁
（1）概念：内部插有铁芯的螺线管叫作电磁铁。
（2）原理：电流的磁效应。
（3）应用：电铃、电磁起重机、电磁继电器、空气开关、一些自动控制设备、磁浮列车等。
（4）特点：磁性的有无可由通断电来控制；磁性的强弱可由电流的 和线圈的 来控制；磁极可以通过改变电流方向来控制。
2.电磁继电器
（1）构造：由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成，工作时的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）。
（2）实质：利用 控制工作电路的通断，相当于开关。
（3）工作原理：当控制电路中有电流通过电磁铁线圈时，电磁铁吸引衔铁，使触点闭合，工作电路接通。
（4）应用：用低压电路的通断间接地控制高压电路的通断。可实现远距离控制，与其他元件配合实现自动控制。
练5　如图是研究电磁铁的实验，下列说法错误的是（　 　）
A.大头针的下端散开是因为同名磁极相互排斥
B.乙铁钉的上端是S极
C.比较图中甲、乙吸引大头针的数量可知磁性强弱与电流大小的关系
D.滑动变阻器的滑片左移，电磁铁吸引大头针的数量增多
练6　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
电动机　发电机
项目 电动机 发电机
原理图
原理 通电导线在磁场中受到力的作用 电磁感应现象
能量 转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
影响 因素 受力的方向与 的方向和 的方向有关 感应电流的方向与 的方向和 的方向有关
区分 关键 电路中有电源 电路中无电源
应用 扬声器、电流表 动圈式话筒
练7　关于如图所示装置，下列说法正确的是（　 　）
A.图甲的实验演示电磁感应原理
B.图乙的实验演示发电机原理
C.图甲的实验过程中是电能转化为机械能
D.图乙的实验过程中是机械能转化为电能
练8　如图是动圈式话筒的构造示意图，膜片和线圈相连，线圈两端的导线接入扩音机。当你对着话筒说话或唱歌时，我们就能通过扬声器听到你的声音。下列有关说法错误的是（　 　）
A.对着膜片说话能产生电流，利用了电磁感应现象
B.动圈式话筒的工作原理与电动机的原理相同
C.对着膜片说话时，线圈中产生的是交变电流
D.对着膜片说话时，将机械能转化为电能
　　　　 　
探究通电螺线管外部磁场的方向（课标实验）
例1　某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
基础设问
（1）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的 （选填“南”或“北”）极，说明地球周围存在 。
（2）在玻璃板上均匀地撒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关， 玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似。
（3）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向与图乙中小磁针N极所指向相反，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
（4）用四个手指的指向表示电流方向，拇指的指向表示通电螺线管的北极，图丁中能判定通电螺线管外部磁场方向的手势是 （选填“A”或“B”）。
拓展设问
（5）实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施： （写出一条即可）。
　　　　 　
探究通电导体在磁场中的受力情况
例2　在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
基础设问
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在 ，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，未闭合开关前，导体 ；闭合开关后，导体 ，说明磁场对 导体有力的作用。
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。
（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ，说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向， （选填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
拓展设问
（6）若要探究通电导体在磁场中受力大小与电流大小是否有关，接下来的操作是 。
　　　　 　
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件（课标实验）
例3　如图是“探究感应电流产生的条件”的实验装置。
基础设问
（1）实验中，ab棒的材料可能是 （选填“陶瓷”或“铜”）。
（2）装置图中，蹄形磁体间的磁场方向是 （选填“竖直向上”或“竖直向下”），该实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流的产生，还可以通过观察 来判断感应电流的方向。
（3）连接好电路后，实验小组的同学进行探究，并将实验中观察到的现象记录在下表中：
实验 序号 开关 状态 磁体放 置方式 导体ab棒 运动方向 灵敏电流 计指针
1 断开 上N下S 左右运动 不偏转
2 上S下N
3 闭合 上N下S 上下运动 不偏转
4 上N下S 向左运动 向右偏转
5 上N下S 向右运动 向左偏转
6 上S下N 向左运动 向左偏转
7 上S下N 向右运动 向右偏转
①分析实验1、2、3可知，灵敏电流计指针不偏转，电路中 （选填“有”或“没有”）感应电流的产生。
②分析实验1、4、5可知，产生感应电流的条件之一是开关 （选填“闭合”或“断开”）。
③分析实验3、4、5可知，产生感应电流的另一个条件是导体做 运动。
④由实验4、5（或6、7）可以得出，感应电流的方向与导体 有关；若改变ab棒运动方向的同时，也改变磁场方向，则感应电流的方向 （选填“改变”或“不变”）。
（4）在上述实验过程中，能量的转化情况是 能转化为 能。利用这一原理，人们在生产生活中制成了 。
（5）保持ab棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 的关系。
拓展设问
（6）本实验中 （选填“可以”或“不可以”）用小灯泡代替电流计，原因是 。
　　　　
电磁作图
例1　如图所示，请标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向。
例2　（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。
例3　将一个通电螺线管AB用单线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时A端指南、B端指北。画出螺线管上导线环绕图示，并在螺线管两端标出N、S极。
例4　如图是一个利用电磁继电器的温度自动控制装置。当周围环境温度未达到90℃时只有灯亮；当周围环境温度达到90℃时电磁铁工作，电铃响。请你用笔画线将电路补充完整。
　　　　
电磁现象的辨识
例5　（2025眉山）如图所示实验，说法正确的是（　 　）
A.图甲说明通电导体周围存在磁场
B.图乙说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
C.图丙说明通电导体在磁场中要受到力的作用
D.图丁说明导体在磁场中运动能产生感应电流
例6　如图是新型武器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。下列设备与电磁炮的工作原理不同的是（　 　）
A.我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置
B.唱歌用的“动圈式话筒”
C.教室里的电风扇里的“电动机”
D.物理实验室里测量电压的“电压表”
例7　（2025苏州）以下是《电磁转换》的相关知识结构图，请你补充完整。
① ②
例8　我国航空母舰福建舰配备的电磁弹射装置通电后能够将飞机弹出，其电磁学原理是 ；飞机 （选填“逆风”“顺风”）滑行时更有利于飞机起飞。
电磁基础、电磁铁、电磁继电器
1.（2025兰州一模）战国中期著名的纵横家鬼谷子曾说：“郑子取玉，必载司南，为其不惑也”，这是磁石及其特性的最早记载。如图是记载中的司南，有关说法正确的是（　 　）
A.司南周围存在磁感线
B.司南周围各点的磁场方向都是相同的
C.司南可以吸引铁屑，利用了同名磁极相互吸引
D.司南可以指示方向是受到地磁场的作用
2.（2025兰州）图甲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.动圈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
3.（2025武威二模）如图所示，闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑动时，悬挂条形磁铁的弹簧的长度会 。
4.（2024省卷）如图甲为磁悬浮地球仪，悬浮时球体只能沿着“地轴”转动，它的“南”“北”指向与地球实际方位一致；地球仪中有一个磁铁，它的磁场与地磁场分布特点一致；环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示。地球仪工作时，球体悬浮于空气中，则图甲中球体上方是“地磁场”的 （选填“N”或“S”）极，图乙中A端应连接电源的 （选填“正”或“负”）极。
5.（2025省卷）生活中有很多“吸”的现象，不同现象中“吸”的物理原理不同，请用物理学原理解释黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上的现象。
电动机　发电机
6.（2025武威一模）如图为电动机和发电机装置的简易模型，下列说法正确的是（　 　）
A.图甲装置是发电机的模型
B.图乙装置是电动机的模型
C.图甲装置是根据磁场对电流作用原理工作的
D.图乙装置是根据电流的磁效应工作的
7.（2024兰州）科技创新活动中，小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣，其原理如图甲所示，a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两导体棒通过导线相连，构成了一个闭合回路，用手推动导体棒a左右摆动时，导体棒b会随之摆动，下列关于这一现象的说法中不正确的是（　 　）
A.导体棒a左右摆动时，闭合回路中能够产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时，实现了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a也会随之摆动
8.（2025武威一模）如图是悬浮式无线蓝牙音箱，音箱内的扬声器工作原理与 （选填“电动机”或“发电机”）相同。该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，这是根据同名磁极相互 的原理实现的。
9.（2025省卷）如图所示，甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和金属支架构成，导体棒ab和cd放在支架上，支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右移动，其中甲装置涉及的物理学原理是由 （选填“奥斯特”或“法拉第”）发现的，乙装置与 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）的原理相同。
电磁现象的辨识与应用
10.（2025天水一模）2024年5月8日下午，福建舰圆满完成为期8天的首次航行试验任务，顺利返回江南造船厂码头。福建舰作为我国第一艘具有电磁弹射技术的航母，标志着中国海军航母实力达到新的水平。使用弹射器时，电磁弹射器的弹射车与舰载机的前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通入强电流时，立即产生强大的推力，使舰载机快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列实验相同的是（　 　）
A.奥斯特实验 B.电磁感应实验
C.电磁铁磁性强弱实验 D.磁场对电流的作用实验
11.（2024省卷）兰州马拉松已成为兰州的一张名片。比赛计时采用感应芯片，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是（　 　）
A.发电机 B.电磁继电器
C.电风扇 D.电铃
12.（2023省卷）如图所示的现象中，下列说法不正确的是（　 　）
A.图甲中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互吸引
B.图乙中，放在通电导线下方的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C.图丙中，导体运动时灵敏电流计指针发生偏转，说明利用磁场可以产生电流
D.图丁中，闭合开关后，向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性会减弱
13.（2022省卷）如图所示，一种环保型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形磁铁，外圈套着一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就能发光。下列与此手电筒工作原理相同的是（　 　）
A.电动机 B.电热水壶
C.发电机 D.扬声器
14.（2023兰州）如图甲是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰——福建舰，配备了全球领先的电磁弹射装置。如图乙所示，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时，战斗机就会受到强大的推力而向前弹射飞出。电磁弹射装置的工作原理是 （选填“电磁感应”或“磁场对通电导体的作用力”）。
电磁识图、作图
15.（2025武威一模）如图所示，请标出螺线管中的电流方向及A点的磁感线方向。
16.（2025庆阳一模）闭合开关，通电螺线管附近的小磁针方向如图所示，请在图中括号内标出电源的极性（“＋”或“－”），并标出磁感线的方向。
17.（2025兰州二模）小明有一个磁力玩具小车，如图甲所示，小车内部装有磁铁，“基地”是一个电磁铁。当电磁铁通电后，小车会被电磁铁“弹射”出去，请在图乙的虚线框内画出电源、标出a点磁感线的方向，并在括号内标出电磁铁的磁极。
　
18.（2025武威一模）如图所示，左右两线圈宽松缠绕在光滑的玻璃棒上（不计摩擦），当闭合开关S时，两线圈将会 ；若改变 就可以改变线圈的磁场方向。
19.（2023省卷）小明用自制电磁小船放在水中判断方向，如图所示，开关S闭合前，小船船头（右端）指向东边。闭合开关S，电磁小船的船头（右端）为电磁铁的 （选填“N”或“S”）极；船头在地磁场的作用下，将 （选填“顺时针”或“逆时针”）偏转。
20.（2023兰州）如图所示，小磁针左侧为通电螺线管，右侧为条形磁体，请根据小磁针的N极指向，标出条形磁体的磁极，并用箭头标出磁感线的方向和螺线管中的电流方向。
电磁实验
21.（2025兰州）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
（1）闭合开关S前，小磁针均指向南北方向，说明地球周围存在 ；
（2）闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示（涂黑的一端为N极），由此可知：通电螺线管的右端为 极，电源的右端为 极；
（3）对调电源两极，小磁针的指向也随之改变，说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关；
（4）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是 （写出一条即可）。
22.（2024临夏州）在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，在装有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需 ，观察铁屑的排布，并对比条形磁体、蹄形磁体的磁场，不难发现通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。第十五讲　电与磁
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人教：九年级第二十章P146～173　　　北师：九年级第十四章P139～177
磁现象　磁场
1.磁现象
（1）磁性：能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。
（2）磁体：具有磁性的物体。分为永磁体和软磁体。
（3）磁极：磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁极，分为南（S）极和北（N）极。磁体总有两极，一根条形磁体断为两截以后，每一段都有N、S两极。
（4）磁极间相互作用规律：同名磁极相互　排斥　，异名磁极相互　吸引　。
（5）磁化：有些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫磁化。
2.磁场
（1）定义：磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，能使磁针偏转，我们把这种物质叫磁场。磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。
（2）性质：对放入其中的磁体产生力的作用。
（3）方向：放在磁场中的小磁针静止时　北极　所指的方向就是该点磁场的方向。
（4）磁感线
①定义：在磁场中用一些带箭头的曲线，方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫作磁感线。
②方向：磁感线上任何一点的切线方向都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致。
③分布：磁体外部的磁感线都是从磁体的　北　极出来，回到磁体的　南　极。
④磁感线的特点
a.磁感线是人们为了研究磁场而建立的物理理想化模型，实际并不存在。
b.磁感线可以表示磁场的强弱，其密集处磁场较强，稀疏处磁场较弱。
c.磁感线布满磁体周围的所有空间，并且磁感线不相交。
⑤几种磁体的磁感线分布图如下。
（5）地磁场
①地球是一个巨大的磁体。地球周围存在着磁场——地磁场。
②地磁的南极在地理　北极　附近，地磁的北极在地理　南极　附近。
③磁偏角最早由我国宋代学者　沈括　发现。
练1　小明在《梦溪笔谈》中读到：“以磁石磨针锋，则能指南。”于是将缝衣针在磁铁上摩擦后，穿过扣子的两孔，放在支架上，使其轻轻转动，待它静止时发现针尖指南，如图所示。下列说法中正确的是（　C　）
A.磁针能指南北是因为地磁场有磁感线
B.磁针只有针尖位置磁性最强
C.针尖是磁针的S极
D.磁针针尖所指的方向为地磁场的南极
练2　如图所示，请在图中标出磁体的磁极和磁感线的方向。
电生磁（电流的磁效应）
1.奥斯特实验
如图是奥斯特实验的场景。
现象：当导线中有电流通过时，小磁针　 偏转　（选填“偏转”或“不偏转”）；当导线中的电流方向改变时，小磁针转动的方向　改变　（选填“改变”或“不改变”）。
结论：通电导线周围存在　磁场　，磁场方向与　电流　方向有关。
2.安培定则：如图所示，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。
练3　某通电螺线管的磁感线方向如图所示，图中通电螺线管的N极在　右　端，电源的正极在　左　端。（均选填“左”或“右”）
练4　闭合开关，小磁针静止在螺线管左侧，在图中括号内标出电源“＋”或“－”极，并用箭头标出磁感线的方向。
电磁铁　电磁继电器
1.电磁铁
（1）概念：内部插有铁芯的螺线管叫作电磁铁。
（2）原理：电流的磁效应。
（3）应用：电铃、电磁起重机、电磁继电器、空气开关、一些自动控制设备、磁浮列车等。
（4）特点：磁性的有无可由通断电来控制；磁性的强弱可由电流的　大小　和线圈的　匝数　来控制；磁极可以通过改变电流方向来控制。
2.电磁继电器
（1）构造：由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成，工作时的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）。
（2）实质：利用　电磁铁　控制工作电路的通断，相当于开关。
（3）工作原理：当控制电路中有电流通过电磁铁线圈时，电磁铁吸引衔铁，使触点闭合，工作电路接通。
（4）应用：用低压电路的通断间接地控制高压电路的通断。可实现远距离控制，与其他元件配合实现自动控制。
练5　如图是研究电磁铁的实验，下列说法错误的是（　C　）
A.大头针的下端散开是因为同名磁极相互排斥
B.乙铁钉的上端是S极
C.比较图中甲、乙吸引大头针的数量可知磁性强弱与电流大小的关系
D.滑动变阻器的滑片左移，电磁铁吸引大头针的数量增多
练6　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（　D　）
A.两灯都亮　 B.两灯都不亮
C.只有绿灯亮 D.只有红灯亮
电动机　发电机
项目 电动机 发电机
原理图
原理 通电导线在磁场中受到力的作用 电磁感应现象
能量 转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
影响 因素 受力的方向与　磁场　的方向和　电流　的方向有关 感应电流的方向与　磁场　的方向和　导体切割磁感线运动　的方向有关
区分 关键 电路中有电源 电路中无电源
应用 扬声器、电流表 动圈式话筒
练7　关于如图所示装置，下列说法正确的是（　A　）
A.图甲的实验演示电磁感应原理
B.图乙的实验演示发电机原理
C.图甲的实验过程中是电能转化为机械能
D.图乙的实验过程中是机械能转化为电能
练8　如图是动圈式话筒的构造示意图，膜片和线圈相连，线圈两端的导线接入扩音机。当你对着话筒说话或唱歌时，我们就能通过扬声器听到你的声音。下列有关说法错误的是（　B　）
A.对着膜片说话能产生电流，利用了电磁感应现象
B.动圈式话筒的工作原理与电动机的原理相同
C.对着膜片说话时，线圈中产生的是交变电流
D.对着膜片说话时，将机械能转化为电能
　　　　 　
探究通电螺线管外部磁场的方向（课标实验）
例1　某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
基础设问
（1）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的　北　（选填“南”或“北”）极，说明地球周围存在　地磁场　。
（2）在玻璃板上均匀地撒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，　轻敲　玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与　条形　磁体周围铁屑的分布情况相似。
（3）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向与图乙中小磁针N极所指向相反，说明通电螺线管的极性与　电流　的方向有关。
（4）用四个手指的指向表示电流方向，拇指的指向表示通电螺线管的北极，图丁中能判定通电螺线管外部磁场方向的手势是　A　（选填“A”或“B”）。
拓展设问
（5）实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施：　在通电螺线管内部插入铁芯（或增加线圈匝数，或增大电流）　（写出一条即可）。
　　　　 　
探究通电导体在磁场中的受力情况
例2　在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
基础设问
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在　磁场　，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，未闭合开关前，导体　静止不动　；闭合开关后，导体　运动　，说明磁场对　通电　导体有力的作用。
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向　相反　，说明通电导体在磁场中的受力方向与　磁场方向　有关。
（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向　相反　，说明通电导体在磁场中的受力方向与　电流方向　有关。
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，　不能　（选填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
拓展设问
（6）若要探究通电导体在磁场中受力大小与电流大小是否有关，接下来的操作是　控制其他因素不变，移动滑动变阻器的滑片，改变导体中的电流大小　。
　　　　 　
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件（课标实验）
例3　如图是“探究感应电流产生的条件”的实验装置。
基础设问
（1）实验中，ab棒的材料可能是　铜　（选填“陶瓷”或“铜”）。
（2）装置图中，蹄形磁体间的磁场方向是　竖直向下　（选填“竖直向上”或“竖直向下”），该实验中通过观察　灵敏电流计的指针是否偏转　来判断电路中是否有感应电流的产生，还可以通过观察　灵敏电流计指针偏转方向　来判断感应电流的方向。
（3）连接好电路后，实验小组的同学进行探究，并将实验中观察到的现象记录在下表中：
实验 序号 开关 状态 磁体放 置方式 导体ab棒 运动方向 灵敏电流 计指针
1 断开 上N下S 左右运动 不偏转
2 上S下N
3 闭合 上N下S 上下运动 不偏转
4 上N下S 向左运动 向右偏转
5 上N下S 向右运动 向左偏转
6 上S下N 向左运动 向左偏转
7 上S下N 向右运动 向右偏转
①分析实验1、2、3可知，灵敏电流计指针不偏转，电路中　没有　（选填“有”或“没有”）感应电流的产生。
②分析实验1、4、5可知，产生感应电流的条件之一是开关　闭合　（选填“闭合”或“断开”）。
③分析实验3、4、5可知，产生感应电流的另一个条件是导体做　切割磁感线　运动。
④由实验4、5（或6、7）可以得出，感应电流的方向与导体　切割磁感线的方向　有关；若改变ab棒运动方向的同时，也改变磁场方向，则感应电流的方向　不变　（选填“改变”或“不变”）。
（4）在上述实验过程中，能量的转化情况是　机械　能转化为　电　能。利用这一原理，人们在生产生活中制成了　发电机　。
（5）保持ab棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与　磁场方向　的关系。
拓展设问
（6）本实验中　不可以　（选填“可以”或“不可以”）用小灯泡代替电流计，原因是　产生的感应电流较小，小灯泡不一定会发光　。
　　　　
电磁作图
例1　如图所示，请标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向。
例2　（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。
例3　将一个通电螺线管AB用单线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时A端指南、B端指北。画出螺线管上导线环绕图示，并在螺线管两端标出N、S极。
例4　如图是一个利用电磁继电器的温度自动控制装置。当周围环境温度未达到90℃时只有灯亮；当周围环境温度达到90℃时电磁铁工作，电铃响。请你用笔画线将电路补充完整。
　　　　
电磁现象的辨识
例5　（2025眉山）如图所示实验，说法正确的是（　A　）
A.图甲说明通电导体周围存在磁场
B.图乙说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
C.图丙说明通电导体在磁场中要受到力的作用
D.图丁说明导体在磁场中运动能产生感应电流
例6　如图是新型武器——电磁炮的原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。下列设备与电磁炮的工作原理不同的是（　B　）
A.我国第三艘航母“福建号”上的电磁弹射装置
B.唱歌用的“动圈式话筒”
C.教室里的电风扇里的“电动机”
D.物理实验室里测量电压的“电压表”
例7　（2025苏州）以下是《电磁转换》的相关知识结构图，请你补充完整。
①　磁效应　②　发电机　
例8　我国航空母舰福建舰配备的电磁弹射装置通电后能够将飞机弹出，其电磁学原理是　通电导体在磁场中受力而运动　；飞机　逆风　（选填“逆风”“顺风”）滑行时更有利于飞机起飞。
电磁基础、电磁铁、电磁继电器
1.（2025兰州一模）战国中期著名的纵横家鬼谷子曾说：“郑子取玉，必载司南，为其不惑也”，这是磁石及其特性的最早记载。如图是记载中的司南，有关说法正确的是（　D　）
A.司南周围存在磁感线
B.司南周围各点的磁场方向都是相同的
C.司南可以吸引铁屑，利用了同名磁极相互吸引
D.司南可以指示方向是受到地磁场的作用
2.（2025兰州）图甲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（　D　）
A.动圈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
3.（2025武威二模）如图所示，闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑动时，悬挂条形磁铁的弹簧的长度会　变短　。
4.（2024省卷）如图甲为磁悬浮地球仪，悬浮时球体只能沿着“地轴”转动，它的“南”“北”指向与地球实际方位一致；地球仪中有一个磁铁，它的磁场与地磁场分布特点一致；环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示。地球仪工作时，球体悬浮于空气中，则图甲中球体上方是“地磁场”的　S　（选填“N”或“S”）极，图乙中A端应连接电源的　负　（选填“正”或“负”）极。
5.（2025省卷）生活中有很多“吸”的现象，不同现象中“吸”的物理原理不同，请用物理学原理解释黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上的现象。
解：黑板擦内有磁体，磁体具有吸引铁质材料的性质，所以黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上。
电动机　发电机
6.（2025武威一模）如图为电动机和发电机装置的简易模型，下列说法正确的是（　C　）
A.图甲装置是发电机的模型
B.图乙装置是电动机的模型
C.图甲装置是根据磁场对电流作用原理工作的
D.图乙装置是根据电流的磁效应工作的
7.（2024兰州）科技创新活动中，小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣，其原理如图甲所示，a、b两个导体棒分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中，两导体棒通过导线相连，构成了一个闭合回路，用手推动导体棒a左右摆动时，导体棒b会随之摆动，下列关于这一现象的说法中不正确的是（　B　）
A.导体棒a左右摆动时，闭合回路中能够产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时，实现了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a也会随之摆动
8.（2025武威一模）如图是悬浮式无线蓝牙音箱，音箱内的扬声器工作原理与　电动机　（选填“电动机”或“发电机”）相同。该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，这是根据同名磁极相互　排斥　的原理实现的。
9.（2025省卷）如图所示，甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和金属支架构成，导体棒ab和cd放在支架上，支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右移动，其中甲装置涉及的物理学原理是由　法拉第　（选填“奥斯特”或“法拉第”）发现的，乙装置与　动圈式扬声器　（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）的原理相同。
电磁现象的辨识与应用
10.（2025天水一模）2024年5月8日下午，福建舰圆满完成为期8天的首次航行试验任务，顺利返回江南造船厂码头。福建舰作为我国第一艘具有电磁弹射技术的航母，标志着中国海军航母实力达到新的水平。使用弹射器时，电磁弹射器的弹射车与舰载机的前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通入强电流时，立即产生强大的推力，使舰载机快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列实验相同的是（　D　）
A.奥斯特实验 B.电磁感应实验
C.电磁铁磁性强弱实验 D.磁场对电流的作用实验
11.（2024省卷）兰州马拉松已成为兰州的一张名片。比赛计时采用感应芯片，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是（　A　）
A.发电机 B.电磁继电器
C.电风扇 D.电铃
12.（2023省卷）如图所示的现象中，下列说法不正确的是（　A　）
A.图甲中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互吸引
B.图乙中，放在通电导线下方的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C.图丙中，导体运动时灵敏电流计指针发生偏转，说明利用磁场可以产生电流
D.图丁中，闭合开关后，向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性会减弱
13.（2022省卷）如图所示，一种环保型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形磁铁，外圈套着一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就能发光。下列与此手电筒工作原理相同的是（　C　）
A.电动机 B.电热水壶
C.发电机 D.扬声器
14.（2023兰州）如图甲是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰——福建舰，配备了全球领先的电磁弹射装置。如图乙所示，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中。当弹射车内的导体通以强大电流时，战斗机就会受到强大的推力而向前弹射飞出。电磁弹射装置的工作原理是　磁场对通电导体的作用力　（选填“电磁感应”或“磁场对通电导体的作用力”）。
电磁识图、作图
15.（2025武威一模）如图所示，请标出螺线管中的电流方向及A点的磁感线方向。
16.（2025庆阳一模）闭合开关，通电螺线管附近的小磁针方向如图所示，请在图中括号内标出电源的极性（“＋”或“－”），并标出磁感线的方向。
17.（2025兰州二模）小明有一个磁力玩具小车，如图甲所示，小车内部装有磁铁，“基地”是一个电磁铁。当电磁铁通电后，小车会被电磁铁“弹射”出去，请在图乙的虚线框内画出电源、标出a点磁感线的方向，并在括号内标出电磁铁的磁极。
　
18.（2025武威一模）如图所示，左右两线圈宽松缠绕在光滑的玻璃棒上（不计摩擦），当闭合开关S时，两线圈将会　排斥　；若改变　电流方向　就可以改变线圈的磁场方向。
19.（2023省卷）小明用自制电磁小船放在水中判断方向，如图所示，开关S闭合前，小船船头（右端）指向东边。闭合开关S，电磁小船的船头（右端）为电磁铁的　S　（选填“N”或“S”）极；船头在地磁场的作用下，将　顺时针　（选填“顺时针”或“逆时针”）偏转。
20.（2023兰州）如图所示，小磁针左侧为通电螺线管，右侧为条形磁体，请根据小磁针的N极指向，标出条形磁体的磁极，并用箭头标出磁感线的方向和螺线管中的电流方向。
电磁实验
21.（2025兰州）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
（1）闭合开关S前，小磁针均指向南北方向，说明地球周围存在　磁场　；
（2）闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示（涂黑的一端为N极），由此可知：通电螺线管的右端为　N　极，电源的右端为　正　极；
（3）对调电源两极，小磁针的指向也随之改变，说明通电螺线管的磁场方向与　电流　方向有关；
（4）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是　增大电流、增加线圈匝数、插入铁芯等　（写出一条即可）。
22.（2024临夏州）在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，在装有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需　轻敲　，观察铁屑的排布，并对比条形磁体、蹄形磁体的磁场，不难发现通电螺线管外部磁场与　条形　磁体的磁场相似。

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