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第十七章　电与磁
@知识清单
■知识点一　磁现象　磁场
1.磁性
磁性 磁体能吸引　铁　、　钴　、　镍　等物质，磁体的这种特性叫作磁性
磁极 磁体的　两端　磁性最强，称为磁极。能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫作　南极　，又叫　S　极；指北的那个磁极叫作北极，又叫　N　极；同名磁极相互　排斥　，异名磁极相互　吸引　
磁化 有些物体在磁体或电流的作用下会获得　磁　性，这种现象叫作磁化
2.磁场和磁感线
磁 场 概念 磁体周围空间存在一种特殊物质，叫作　磁场　(带电体周围有电场)
性质 对放入其中的　磁体　产生力的作用
方向 放在磁场中的小磁针静止时　北　极(N极)所指的方向规定为该点磁场的方向
地磁场 地球本身就是一个大磁体，在它的周围存在着磁场，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。地理的两极与地磁场的两极并不重合(宋代沈括首次发现)
磁 感 线 概念 在磁场中画一些带箭头的曲线，方便形象地描述磁场，任何一点的方向都跟放在该点的小磁针静止时　北(N)　极所指的方向一致，这样的曲线叫磁感应线，简称磁感线
常见 磁体 周围 的磁 感线 分布
方向 磁体周围的磁感线总是从磁体的　北(N)　极出发，最后回到　南(S)　极
磁感线上任一点的　切线　方向就是该点的磁场方向
意义 磁感线的疏密程度可以反映出此处磁场的　强弱　。磁感线分布越密的地方，其磁场越　强　；磁感线分布越疏的地方，其磁场越　弱　
▼[练对点一]
1.(2025·康县三模)在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是　指南针　。
2.关于磁体、磁场和磁感线，以下说法正确的是 (　B　)
A.铁和铝都能够被磁体吸引
B.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁感线是磁场中真实存在的曲线
D.磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极
3.(2025·武威一模)关于下列四幅图的描述正确的是 (　D　)
A.甲图让钢棒AB靠近条形磁体，若它们相互吸引，则钢棒一定具有磁性
B.乙图中地球磁场的N极在地理的北极附近
C.丙图中两个条形磁铁相互靠拢合并时铁钉将吸得更牢
D.丁图中小磁针左端为S极，右端为N极
■知识点二　电生磁
3.电流的磁效应
奥斯特 实验　 1820年，丹麦物理学家　奥斯特　在世界上第一个发现了电和磁之间的联系
表明：①通电导体周围存在　磁场　；②通电导体周围的磁场方向与　电流　的方向有关
通电螺 线管 (1)螺线管：把导线绕在圆筒上，做成螺线管； (2)通电螺线管外部的磁场与　条形磁体　的磁场相似，其两端相当于条形磁体的两极； (3)通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的　电流　方向有关
安培 定则 (1)用　右　手握住螺线管； (2)让四指指向螺线管中　电流　的方向； (3)大拇指所指即为通电螺线管的　N　极
▼[练对点二]
4.(2025·麦积区月考)现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，当线圈中的电流从a流向b时，电磁铁的右端为　S　(选填“N”或“S”)极，此时活塞将向　右　(选填“左”或“右”)运动，促使血液流动。
■知识点三　电磁铁　电磁继电器
▼[练对点三]
4.电磁铁
概念 内部带　铁芯　的通电螺线管叫作电磁铁
原理 电流的　磁　效应
影响 因素 (1)电流的大小：在线圈的匝数一定时，电磁铁中的电流越大，磁性越　强　； (2)线圈的匝数：在电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越　强　
优点 (1)磁性有无可由　通断电　来控制； (2)磁性强弱可用改变　电流的大小　或　线圈的匝数　来控制； (3)极性可以靠改变　电流的方向　来改变
应用 全自动洗衣机的进水、排水阀门、磁悬浮列车
5.电磁继电器(如图所示)
概念 继电器工作时的电路由　低压控制电路　和　高压工作电路　两部分构成；电磁继电器实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种　开关　
结构 A　电磁铁　、B　衔铁　、C　弹簧　、D动触点、E静触点
电路 (1)低压控制电路：低压电源、开关、　电磁铁　； (2)高压工作电路：高压电源、电动机、静触点、动触点
5.(2025·麦积区一模)如图为设计的水位自动报警装置，当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，工作电路中的　铃响　(选填“灯亮”或“铃响”)，通电螺线管下方为　S　(选填“N”或“S”)极。
■知识点四　电动机
6.磁场对通电导线的作用
作用 通电导线在磁场中受到　力　的作用
方向 (1)通电导线在磁场中受到力的方向跟　电流　的方向和　磁场　的方向有关； (2)当这两个因素中的一个改变时，作用力的方向就会改变；若两个因素同时改变(反向)，作用力的方向则不变
大小 通电导线在磁场中受到力的大小跟　电流的大小　和　磁场的强弱　有关
能量 　电　能转化为　机械　能
应用 扬声器、电动机
7.电动机
示意图
原理 通电导体在磁场中受到　力　的作用使线圈转动，同时换向器及时改变线圈中电流的方向，保持线圈的持续转动
结构 　磁体　、　线圈(或定子　转子)　、　换向器　
换向器 每当线圈刚转过　平衡位置　时，换向器就立即改变线圈中的　电流　方向，线圈两边受到的力就会改变，线圈就按照原来的方向继续转动下去
能量 　电　能转化为　机械　能
▼[练对点四]
6.(2025·武都区模拟)小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，小华应将 (　C　)
A.只要是闭合回路，线圈就会连续转动
B.电池的正、负极对调一下
C.左侧转轴绝缘漆全部刮掉，右侧转轴绝缘漆只刮去上半部分
D.左、右转轴绝缘漆全部刮掉
■知识点五　磁生电
8.电磁感应
概念 　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电流的现象，叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流
发现 1831年，英国物理学家　法拉第　发现了电磁感应现象，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系
条件 (1)导体是闭合电路的一部分；(2)导体做切割磁感线运动
方向 感应电流的方向与　磁场　方向和　导体运动　方向有关。当二者中任何一个发生改变时，电流方向就会改变；当二者都改变(反向)时，电流方向不变
能量 　机械　能转化为　电　能
应用 动圈式话筒、发电机
9.发电机
示意图
原理 　电磁感应现象　
结构 　磁体　、　线圈(或定子　转子)　
能量 　机械　能转化为　电　能
▼[练对点五]
7.如图所示装置，将条形磁体迅速插入线圈中时，观察到电流表指针偏转，这是　电磁感应　现象；通电线圈两端相当于条形磁体两极，若某一瞬间产生的电流方向如图所示，则此时线圈的A端为　N(北)　极；若条形磁体放在线圈中静止不动，则电流表指针　不会　(选填“会”或“不会”)偏转。
8.(2025·凉州区一模)如图所示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
@重难点解读
四种电磁现象的区别与联系
实验 电生磁 磁生电
奥斯特 实验 探究电磁铁 磁性强弱的 影响因素 磁场对通电 导线的作用 电磁感 应实验
装置 图
工作 原理 电流的磁效应 通电导体在磁场中受力而运动 电磁感应
能量 转化 — 电能→机械能 机械能→ 电能
判断 依据 — 电路中有电源 电路中 无电源
主要 应用 电磁铁、电磁继电器 电动机、电话的听筒、电风扇 发电机、动 圈式话筒
1.误认为相互吸引的钢棒一定是异名磁极(相互吸引的两钢棒也可能是一个有磁性，一个没有磁性)；
2.对磁场和磁感线的理解错误(磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，磁感线是为了形象描述磁场而假想的一种曲线，曲线的切线方向表示磁场的方向，曲线的疏密程度表示磁场的强弱)；
3.对安培定则的使用易出错(用右手，注意大拇指的指向和其余四指的弯曲方向)；
4.不能区分电动机和发电机的原理图(有电源的是电动机，无电源的是发电机)；
5.不能从能量转化上区分电动机和发电机(机械能转化为电能的是发电机，电能转化为机械能的是电动机)。
典例　新情境·科技发展(2025·麦积区一模)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
@实验突破
实验一　探究影响电磁铁磁性强弱的因素
【命题点】
1.实验方法(转换法、控制变量法)
2.电磁铁通电后具有磁性的原理(通电导体周围存在磁场)
3.磁体的基本性质(能吸引铁、钴、镍等物质)
4.滑动变阻器的作用(改变电路中的电流大小)
5.磁极间的相互作用
6.转换法的应用(通过比较电磁铁吸引小铁钉的多少来反映磁性的强弱)
7.控制变量法的应用
a.探究磁性强弱与线圈匝数的关系，控制电流不变，选择匝数不同的电磁铁串联进行实验；
b.探究磁性强弱与电流大小的关系，选择同一个电磁铁(控制线圈匝数不变)，移动滑动变阻器滑片改变电路中电流大小进行实验；
c.探究磁性强弱与有无铁芯的关系，控制电磁铁线圈的匝数和电路中的电流不变，改变螺线管中铁芯的有无进行实验
8.安培定则的应用(判断电磁铁的N、S极)
9.电磁铁的应用
10.若用电磁铁吸引大头针，大头针下端分散的原因(大头针被磁化，同名磁极相互排斥)
实验结论：电磁铁磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数及有无铁芯等因素有关。在线圈匝数一定时，通过的电流越大，电磁铁的磁性越强；在电流一定时，相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
例1　(2025·金川区校级月考)为了探究电磁铁的磁性强弱和哪些因素有关，小芳用漆包线(表面涂有绝缘漆导线)在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图所示，甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
(1)实验中他们是通过　吸引大头针的多少　来判断其磁性强弱的。
(2)比较图　乙、丙　可知：当匝数相同时，电流越大磁性越强。
(3)由图丁可知：　电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强　。
(4)小芳同学的实验中用到了以下哪些重要的科学方法？　BC　。
A.类比法 B.转换法
C.控制变量法 D.等效替代法
(5)通过实验可知电磁铁与永磁体相比具有的优点是　磁性的有无可以通过电流的通断控制，磁性的强弱可以通过电流的大小和线圈的匝数来控制　。
(6)列举一个你在生活中见到的利用电磁铁原理工作的例子：　电磁继电器(电磁起重机)　。
实验二　探究什么情况下磁可以生电
【命题点】
1.实验原理(电磁感应现象)
2.转换法的应用(用灵敏电流计或电流表的指针是否偏转来体现是否产生感应电流)
3.控制变量法的应用
a.探究电流方向与磁场方向的关系：控制导体运动方向不变，改变磁场方向；
b.探究电流方向与导体运动方向的关系：控制磁场方向不变，改变导体运动方向
4.能量转化(机械能转化为电能)
5.产生感应电流的条件(①闭合电路的一部分导体；②导体在磁场中做切割磁感线运动)
6.使灵敏电流计指针偏转更明显的方法(①换灵敏度高的电流计；②用多匝线圈代替单根导体棒；③换磁性更强的蹄形磁体等)
7.电磁感应的实际应用(发电机、动圈式话筒等)
8.增添和更换器材来探究磁场对通电导体的作用
实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
例2　(2025·凉州区校级模拟)如图所示是小明探究“产生感应电流的条件”的实验装置。
(1)实验时，小明通过观察　灵敏电流计指针是否偏转　来判断电路中是否产生感应电流。
(2)实验中，导体棒ab左右移动，电路中有感应电流产生，导体棒ab上下移动，电路中没有感应电流产生。根据实验现象可得出初步结论：当闭合电路的一部分导体在磁场中做　切割磁感线　运动时，导体中产生感应电流。
(3)根据结论分析可知，若导体棒ab不动，左右移动磁铁，电路中　有　(选填“有”或“无”)感应电流产生。
(4)若要使灵敏电流计指针偏转方向发生改变，可以采取的方法是　调换N极和S极位置(或者改变导体ab的运动方向)　(写出一种即可)。
(5)利用该实验原理工作的装置有　发电机　(选填“电铃”“电动机”或“发电机”)。
(6)让导体棒ab向右缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转的角度较小；快速运动时，指针偏转的角度较大。这说明感应电流的大小与导体切割磁感线的　速度　有关。
(7)若将装置中电流计换成　电源　进行触接，还可以探究电动机的工作原理。
(8)此实验中，能量的转化方式是将　机械　能转化为　电　能。
@甘肃5年中考
考点一　磁场、磁现象
1.(2021·省卷)如图所示是我国早期的指南针——司南，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”“柢”指的是司南长柄，司南指南北是由于它受到　地磁场　的作用，司南长柄指的是地理的　南　极。
考点二　安培定则的应用
2.(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　地磁场　。
(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　在通电螺线管内部插入铁芯(合理即可)　(写出一条即可)。
3.(2024·省卷)如图甲所示为磁悬浮地球仪，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。
第3题图　
4.(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。
第4题图
5.(2021·兰州B卷)将螺线管接入电路，闭合开关S后，小磁针N极指向如图所示，则a点应该连接电源的　正极　(选填“正极”或“负极”)。
考点三　电磁作图
6.(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。
如图所示。
考点四　电磁继电器
7.(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
考点五　电磁现象辨识
8.新情境·地方特色(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
9.(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铁的磁场中，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
10.(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
11.(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，手电筒中的小灯泡就能发光。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
12.(2022·兰州)关于磁现象，下列说法正确的是　 (　B　)
A.图甲：通电时小磁针发生明显偏转说明通电导体周围存在地磁场
B.图乙：利用此装置可说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
C.图丙：利用此装置可说明发电机的工作原理
D.图丁：利用此装置可说明电动机的工作原理
13.(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。
14.(2023·兰州)如图甲所示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”)。
@精准押题
1.下列关于电磁现象的说法错误的是 (　B　)
A.地球的地理两极和地磁两极并不重合的现象是我国宋代学者沈括最早发现的
B.“司南”是把天然磁石琢磨成勺子形状，自然静止时它的勺柄指向南方，即指向地磁的S极
C.通电导体的周围存在磁场，磁场的方向和电流的方向有关
D.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生电流，感应电流的方向和磁场的方向、切割磁感线运动的方向有关
2.如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景，当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面有金属物体了。图中能反映出金属探测器工作原理的是 (　A　)
A 　　　　　B C 　　　　　D
3.学习了动圈式扬声器后，我们知道它主要由永磁体、线圈和锥形纸盆等组成。如图所示，若在ab两端接入灵敏电流计或交流电，则下列说法正确的是 (　A　)
A.接入灵敏电流计，反复轻按纸盆，可模拟发电机，使纸盆运动会在线圈中产生电流
B.多次按压纸盆，纸盆往复运动，产生的是直流电
C.接入交流电，线圈带动纸盆振动，可模拟电动机，这利用了电磁感应原理
D.扬声器播放音乐时，线圈运动情况只与电流方向有关
4.暴雨后立交桥下积水较深很不安全，物理学习小组为此设计了一个积水自动报警器，其原理图如图所示。此装置中用到了电磁继电器，它是利用电流的　磁　效应工作的，图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，要求地面没有积水时，LED灯亮，地面积水较深时，电铃响。根据设计要求，电铃应该安装在图中的　B　(选填“A”或“B”)位置。电磁继电器实质是一种　开关　(选填“用电器”或“开关”)。第十七章　电与磁
■知识点一　磁现象　磁场
1.磁性
磁性 磁体能吸引 、 、 等物质，磁体的这种特性叫作磁性
磁极 磁体的 磁性最强，称为磁极。能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫作 ，又叫 极；指北的那个磁极叫作北极，又叫 极；同名磁极相互 ，异名磁极相互
磁化 有些物体在磁体或电流的作用下会获得 性，这种现象叫作磁化
2.磁场和磁感线
磁 场 概念 磁体周围空间存在一种特殊物质，叫作 (带电体周围有电场)
性质 对放入其中的 产生力的作用
方向 放在磁场中的小磁针静止时 极(N极)所指的方向规定为该点磁场的方向
地磁场 地球本身就是一个大磁体，在它的周围存在着磁场，地磁场的北极在地理 极附近，地磁场的南极在地理 极附近。地理的两极与地磁场的两极并不重合(宋代沈括首次发现)
磁 感 线 概念 在磁场中画一些带箭头的曲线，方便形象地描述磁场，任何一点的方向都跟放在该点的小磁针静止时 极所指的方向一致，这样的曲线叫磁感应线，简称磁感线
常见 磁体 周围 的磁 感线 分布
方向 磁体周围的磁感线总是从磁体的 极出发，最后回到 极
磁感线上任一点的 方向就是该点的磁场方向
意义 磁感线的疏密程度可以反映出此处磁场的 。磁感线分布越密的地方，其磁场越 ；磁感线分布越疏的地方，其磁场越
▼[练对点一]
1.(2025·康县三模)在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是 。
2.关于磁体、磁场和磁感线，以下说法正确的是 (　 　)
A.铁和铝都能够被磁体吸引
B.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁感线是磁场中真实存在的曲线
D.磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极
3.(2025·武威一模)关于下列四幅图的描述正确的是 (　 　)
A.甲图让钢棒AB靠近条形磁体，若它们相互吸引，则钢棒一定具有磁性
B.乙图中地球磁场的N极在地理的北极附近
C.丙图中两个条形磁铁相互靠拢合并时铁钉将吸得更牢
D.丁图中小磁针左端为S极，右端为N极
■知识点二　电生磁
3.电流的磁效应
奥斯特 实验　 1820年，丹麦物理学家 在世界上第一个发现了电和磁之间的联系
表明：①通电导体周围存在 ；②通电导体周围的磁场方向与 的方向有关
通电螺 线管 (1)螺线管：把导线绕在圆筒上，做成螺线管； (2)通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似，其两端相当于条形磁体的两极； (3)通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的 方向有关
安培 定则 (1)用 手握住螺线管； (2)让四指指向螺线管中 的方向； (3)大拇指所指即为通电螺线管的 极
▼[练对点二]
4.(2025·麦积区月考)现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，当线圈中的电流从a流向b时，电磁铁的右端为 (选填“N”或“S”)极，此时活塞将向 (选填“左”或“右”)运动，促使血液流动。
■知识点三　电磁铁　电磁继电器
▼[练对点三]
4.电磁铁
概念 内部带 的通电螺线管叫作电磁铁
原理 电流的 效应
影响 因素 (1)电流的大小：在线圈的匝数一定时，电磁铁中的电流越大，磁性越 ； (2)线圈的匝数：在电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越
优点 (1)磁性有无可由 来控制； (2)磁性强弱可用改变 或 来控制； (3)极性可以靠改变 来改变
应用 全自动洗衣机的进水、排水阀门、磁悬浮列车
5.电磁继电器(如图所示)
概念 继电器工作时的电路由 和 两部分构成；电磁继电器实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种
结构 A 、B 、C 、D动触点、E静触点
电路 (1)低压控制电路：低压电源、开关、 ； (2)高压工作电路：高压电源、电动机、静触点、动触点
5.(2025·麦积区一模)如图为设计的水位自动报警装置，当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，工作电路中的 (选填“灯亮”或“铃响”)，通电螺线管下方为 (选填“N”或“S”)极。
■知识点四　电动机
6.磁场对通电导线的作用
作用 通电导线在磁场中受到 的作用
方向 (1)通电导线在磁场中受到力的方向跟 的方向和 的方向有关； (2)当这两个因素中的一个改变时，作用力的方向就会改变；若两个因素同时改变(反向)，作用力的方向则不变
大小 通电导线在磁场中受到力的大小跟 和 有关
能量 能转化为 能
应用 扬声器、电动机
7.电动机
示意图
原理 通电导体在磁场中受到 的作用使线圈转动，同时换向器及时改变线圈中电流的方向，保持线圈的持续转动
结构 、 、
换向器 每当线圈刚转过 时，换向器就立即改变线圈中的 方向，线圈两边受到的力就会改变，线圈就按照原来的方向继续转动下去
能量 能转化为 能
▼[练对点四]
6.(2025·武都区模拟)小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，小华应将 (　 　)
A.只要是闭合回路，线圈就会连续转动
B.电池的正、负极对调一下
C.左侧转轴绝缘漆全部刮掉，右侧转轴绝缘漆只刮去上半部分
D.左、右转轴绝缘漆全部刮掉
■知识点五　磁生电
8.电磁感应
概念 电路的一部分导体在磁场中做 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电流的现象，叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流
发现 1831年，英国物理学家 发现了电磁感应现象，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系
条件 (1)导体是闭合电路的一部分；(2)导体做切割磁感线运动
方向 感应电流的方向与 方向和 方向有关。当二者中任何一个发生改变时，电流方向就会改变；当二者都改变(反向)时，电流方向不变
能量 能转化为 能
应用 动圈式话筒、发电机
9.发电机
示意图
原理
结构 、
能量 能转化为 能
▼[练对点五]
7.如图所示装置，将条形磁体迅速插入线圈中时，观察到电流表指针偏转，这是 现象；通电线圈两端相当于条形磁体两极，若某一瞬间产生的电流方向如图所示，则此时线圈的A端为 极；若条形磁体放在线圈中静止不动，则电流表指针 (选填“会”或“不会”)偏转。
8.(2025·凉州区一模)如图所示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
四种电磁现象的区别与联系
实验 电生磁 磁生电
奥斯特 实验 探究电磁铁 磁性强弱的 影响因素 磁场对通电 导线的作用 电磁感 应实验
装置 图
工作 原理 电流的磁效应 通电导体在磁场中受力而运动 电磁感应
能量 转化 — 电能→机械能 机械能→ 电能
判断 依据 — 电路中有电源 电路中 无电源
主要 应用 电磁铁、电磁继电器 电动机、电话的听筒、电风扇 发电机、动 圈式话筒
1.误认为相互吸引的钢棒一定是异名磁极(相互吸引的两钢棒也可能是一个有磁性，一个没有磁性)；
2.对磁场和磁感线的理解错误(磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，磁感线是为了形象描述磁场而假想的一种曲线，曲线的切线方向表示磁场的方向，曲线的疏密程度表示磁场的强弱)；
3.对安培定则的使用易出错(用右手，注意大拇指的指向和其余四指的弯曲方向)；
4.不能区分电动机和发电机的原理图(有电源的是电动机，无电源的是发电机)；
5.不能从能量转化上区分电动机和发电机(机械能转化为电能的是发电机，电能转化为机械能的是电动机)。
典例　新情境·科技发展(2025·麦积区一模)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
实验一　探究影响电磁铁磁性强弱的因素
【命题点】
1.实验方法(转换法、控制变量法)
2.电磁铁通电后具有磁性的原理(通电导体周围存在磁场)
3.磁体的基本性质(能吸引铁、钴、镍等物质)
4.滑动变阻器的作用(改变电路中的电流大小)
5.磁极间的相互作用
6.转换法的应用(通过比较电磁铁吸引小铁钉的多少来反映磁性的强弱)
7.控制变量法的应用
a.探究磁性强弱与线圈匝数的关系，控制电流不变，选择匝数不同的电磁铁串联进行实验；
b.探究磁性强弱与电流大小的关系，选择同一个电磁铁(控制线圈匝数不变)，移动滑动变阻器滑片改变电路中电流大小进行实验；
c.探究磁性强弱与有无铁芯的关系，控制电磁铁线圈的匝数和电路中的电流不变，改变螺线管中铁芯的有无进行实验
8.安培定则的应用(判断电磁铁的N、S极)
9.电磁铁的应用
10.若用电磁铁吸引大头针，大头针下端分散的原因(大头针被磁化，同名磁极相互排斥)
实验结论：电磁铁磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数及有无铁芯等因素有关。在线圈匝数一定时，通过的电流越大，电磁铁的磁性越强；在电流一定时，相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
例1　(2025·金川区校级月考)为了探究电磁铁的磁性强弱和哪些因素有关，小芳用漆包线(表面涂有绝缘漆导线)在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图所示，甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
(1)实验中他们是通过 来判断其磁性强弱的。
(2)比较图 可知：当匝数相同时，电流越大磁性越强。
(3)由图丁可知： 。
(4)小芳同学的实验中用到了以下哪些重要的科学方法？ 。
A.类比法 B.转换法
C.控制变量法 D.等效替代法
(5)通过实验可知电磁铁与永磁体相比具有的优点是 。
(6)列举一个你在生活中见到的利用电磁铁原理工作的例子： 。
实验二　探究什么情况下磁可以生电
【命题点】
1.实验原理(电磁感应现象)
2.转换法的应用(用灵敏电流计或电流表的指针是否偏转来体现是否产生感应电流)
3.控制变量法的应用
a.探究电流方向与磁场方向的关系：控制导体运动方向不变，改变磁场方向；
b.探究电流方向与导体运动方向的关系：控制磁场方向不变，改变导体运动方向
4.能量转化(机械能转化为电能)
5.产生感应电流的条件(①闭合电路的一部分导体；②导体在磁场中做切割磁感线运动)
6.使灵敏电流计指针偏转更明显的方法(①换灵敏度高的电流计；②用多匝线圈代替单根导体棒；③换磁性更强的蹄形磁体等)
7.电磁感应的实际应用(发电机、动圈式话筒等)
8.增添和更换器材来探究磁场对通电导体的作用
实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
例2　(2025·凉州区校级模拟)如图所示是小明探究“产生感应电流的条件”的实验装置。
(1)实验时，小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)实验中，导体棒ab左右移动，电路中有感应电流产生，导体棒ab上下移动，电路中没有感应电流产生。根据实验现象可得出初步结论：当闭合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。
(3)根据结论分析可知，若导体棒ab不动，左右移动磁铁，电路中 (选填“有”或“无”)感应电流产生。
(4)若要使灵敏电流计指针偏转方向发生改变，可以采取的方法是 (写出一种即可)。
(5)利用该实验原理工作的装置有 (选填“电铃”“电动机”或“发电机”)。
(6)让导体棒ab向右缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转的角度较小；快速运动时，指针偏转的角度较大。这说明感应电流的大小与导体切割磁感线的 有关。
(7)若将装置中电流计换成 进行触接，还可以探究电动机的工作原理。
(8)此实验中，能量的转化方式是将 能转化为 能。
考点一　磁场、磁现象
1.(2021·省卷)如图所示是我国早期的指南针——司南，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”“柢”指的是司南长柄，司南指南北是由于它受到 的作用，司南长柄指的是地理的 极。
考点二　安培定则的应用
2.(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)。
3.(2024·省卷)如图甲所示为磁悬浮地球仪，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。
第3题图　
4.(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。
第4题图
5.(2021·兰州B卷)将螺线管接入电路，闭合开关S后，小磁针N极指向如图所示，则a点应该连接电源的 (选填“正极”或“负极”)。
考点三　电磁作图
6.(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。
考点四　电磁继电器
7.(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
考点五　电磁现象辨识
8.新情境·地方特色(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
9.(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铁的磁场中，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
10.(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
11.(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，手电筒中的小灯泡就能发光。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
12.(2022·兰州)关于磁现象，下列说法正确的是　 (　 　)
A.图甲：通电时小磁针发生明显偏转说明通电导体周围存在地磁场
B.图乙：利用此装置可说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
C.图丙：利用此装置可说明发电机的工作原理
D.图丁：利用此装置可说明电动机的工作原理
13.(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。
14.(2023·兰州)如图甲所示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”)。
1.下列关于电磁现象的说法错误的是 (　 　)
A.地球的地理两极和地磁两极并不重合的现象是我国宋代学者沈括最早发现的
B.“司南”是把天然磁石琢磨成勺子形状，自然静止时它的勺柄指向南方，即指向地磁的S极
C.通电导体的周围存在磁场，磁场的方向和电流的方向有关
D.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生电流，感应电流的方向和磁场的方向、切割磁感线运动的方向有关
2.如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景，当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面有金属物体了。图中能反映出金属探测器工作原理的是 (　 　)
A 　　　　　B C 　　　　　D
3.学习了动圈式扬声器后，我们知道它主要由永磁体、线圈和锥形纸盆等组成。如图所示，若在ab两端接入灵敏电流计或交流电，则下列说法正确的是 (　 　)
A.接入灵敏电流计，反复轻按纸盆，可模拟发电机，使纸盆运动会在线圈中产生电流
B.多次按压纸盆，纸盆往复运动，产生的是直流电
C.接入交流电，线圈带动纸盆振动，可模拟电动机，这利用了电磁感应原理
D.扬声器播放音乐时，线圈运动情况只与电流方向有关
4.暴雨后立交桥下积水较深很不安全，物理学习小组为此设计了一个积水自动报警器，其原理图如图所示。此装置中用到了电磁继电器，它是利用电流的 效应工作的，图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，要求地面没有积水时，LED灯亮，地面积水较深时，电铃响。根据设计要求，电铃应该安装在图中的 (选填“A”或“B”)位置。电磁继电器实质是一种 (选填“用电器”或“开关”)。

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