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第十八讲　电与磁
(5年9考,2~4分)
梳理主干 速记速填
实验探究 素养提升
高频考点 疑难突破
云南三年真题 两年模拟
全国中考 真题集训
梳理主干 速记速填
一、磁现象和磁场
1.磁现象:
(1)磁体:磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。
(2)磁极:磁体上吸引能力__________的两个部位,分别为南极(S)和北极(N)。
(3)磁极间作用的规律: 同名磁极相互__________,异名磁极相互__________。
(4)磁化:一些物体在磁体或电流的作用下获得__________的现象。
2.磁场:
(1)存在:磁体周围存在着__________。
(2)性质:对放入其中的磁体产生________的作用。
(3)方向:磁体周围某点的小磁针静止时,小磁针__________的指向。
　最强　
　排斥　
　吸引　
　磁性　
　磁场　
　力　
　北极　
3.磁感线:用来方便、形象地描述磁场的一些带箭头的曲线。在磁体外部,磁体周围的磁感线从_________出发,回到_________。
4.地磁场:
(1)存在:__________周围存在着磁场。
(2)特点:存在磁偏角,最早由中国宋代沈括发现。地磁南极在地理__________附近,地磁北极在地理__________附近。
　N极　
　S极　
　地球　
　北极　
　南极　
二、电生磁
1.电流磁效应:
(1)发现:丹麦物理学家____________证实电流的周围存在着磁场。
(2)影响因素:通电导线周围的磁场方向与__________方向有关。
2.通电螺线管的磁场:
(1)分布:通电螺线管外部的磁场与______________的磁场相似。
(2)极性:通电螺线管两端的极性跟螺线管中__________的方向有关。
(3)极性判断——安培定则(右手螺旋定则):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。
　奥斯特　
　电流　
　条形磁体　
　电流　
　右手　
　电流　
　N　
3.电磁铁:
(1)特点:有__________通过时有磁性,否则无磁性。
(2)影响磁性强弱的因素。
①匝数一定时,线圈中电流__________,电磁铁磁性越强。
②电流一定时,外形相同的螺线管,匝数__________,电磁铁磁性越强。
(3)应用:电磁起重机、电铃、电磁继电器等。
4.电磁继电器:
(1)工作原理:利用____________________电路的通断间接地控制___________
__________电路。
(2)实质:利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
　电流　
　越大　
　越多　
　低电压、弱电流　
　高电压、
强电流　
三、电动机
1.磁场对通电导线的作用:
(1)性质:通电导线在磁场中受到________的作用。
(2)影响因素:力的方向与______________、________________有关。
2.电动机:
(1)原理:根据______________________________的原理制成。
(2)换向器:每当线圈刚转过______________时,自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动下去。
(3)能量转化:电能转化为__________能。
　力　
　电流方向　
　磁场的方向　
　通电导体在磁场中受力运动　
　平衡位置　
　机械　
【名师点拨】当磁场对通电导体施加作用力时,同时改变电流方向和磁场方向,作用力方向不变,只改变二者之一,作用力的方向改变。
四、磁生电
1.发现:英国物理学家法拉第发现。
2.电磁感应现象:由于导体在磁场中运动而产生__________的现象。
3.产生感应电流的条件:
(1)部分导体。
(2)电路__________。
(3)做________________运动。
4.感应电流的方向:与导体________________的方向和__________的方向有关。
　电流　
　闭合　
　切割磁感线　
　切割磁感线　
　磁场　
5.发电机:
(1)原理:______________。
(2)能量转化:__________能转化为________能。
6.交流电:
(1)特点:电流的方向和大小周期性变化。
(2)频率:电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电,频率是50 Hz。
【名师点拨】(1)切割磁感线的那部分导体相当于电源;电路不闭合时,电路中无电流,但导体两端会产生感应电压。
(2)“切割”磁感线,类似用镰刀割小麦,可以垂直切割,也可以斜着切割。
　电磁感应　
　机械　
　电　
实验探究 素养提升
【主题一】探究通电螺线管外部磁场的方向(必做实验)
1.实验装置:
2.把小磁针放到螺线管四周不同的位置,记录磁针N极的方向,即该点_________
的方向。
　磁场
3.使用铁屑是为了反映通电螺线管周围磁场的分布。
4.小磁针的作用:判断磁场中某位置________________。
5.通电螺线管外部的磁场与______________的磁场方向相似。
6.改变螺线管电流的方向,螺线管周围磁场的方向__________。
　磁场的方向　
　条形磁体　
　改变　
【示范案例】在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,小明进行如下操作:
[基础探究]
(1)在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑,闭合开关后,下一步操作是________________,观察到图甲所示的铁屑分布情况;改变电流方向,通电螺线管周围的铁屑分布情况_________
______。(选填“没有改变”或“发生改变”)
(2)图乙,撤走铁屑,在螺线管外部不同位置放置小磁针(涂黑的一端表示小磁针N极),放置小磁针的目的是__________________。
(3)通过螺线管周围的小磁针指向和铁屑排列规律,发现磁感线的分布情况与______________周围的相似。
(4)对调螺线管所接电源正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中的______________有关。
(5)根据图甲中的实验现象推断,通电螺线管的内部________(选填“有”或“没有”)磁场,依据是:
______________________________________。
　轻敲玻璃板　
　没有改
变　
　显示磁场方向　
　条形磁体　
　电流方向　
　有　
　铁屑在螺线管内部的分布是有规律的　
[创新拓展]
(6) (改变探究目的)小明为了探究通电螺线管的磁场强弱,他又设计了如图丙所示的电路,闭合开关。
①实验中通过观察电磁铁______________________可以判断电磁铁的磁性强弱不同;
②根据图丙所示,可以得出:通电螺线管的电流一定时,线圈匝数越多,通电螺线管的磁性_____
______;
③接着,为了探究通电螺线管中电流的大小对磁场强弱的影响,应如何操作_______________
______________________________________________。
　吸引大头针的数量　
　越
强　
　移动滑动变阻
器的滑片,观察某个通电螺线管吸引大头针的数量　
(7)(改进实验效果)实验时发现图甲中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:______________________________
____________________(写出一种方法即可)。
(8)地球周围存在磁场,有学者认为,地磁场是由地球带电自转形成圆形电流引起的,地球自转的方向为自西向东,则形成圆形电流方向与地球自转方向_________
(选填“相同”或“相反”),物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向,那么地球带
________(选填“正”或“负”)电。
　增大电流(或增加铁芯、换用匝
数更多的螺线管等)　
　相反
　负　
【主题二】探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(必做实验)
1.观察电流表的指针的偏转,判断有无电流的产生;观察电流表的__________的偏转方向,判断产生电流的方向。
2.产生感应电流的条件:__________电路;部分导体;__________________运动。
3.探究影响感应电流方向的因素:采用控制变量法。
(1)保持______________不变,只改变金属棒________________的方向,观察电流表的指针偏转方向是否改变。
(2)保持金属棒________________方向不变,只改变______________,观察电流表的指针偏转方向是否改变。
4.能量转化:__________能转化为电能。
5.增大感应电流的方法:选用磁性________的蹄形磁体;用匝数________________代替单根导线;导线切割磁感线时,要垂直且尽量快速。
　指针　
　闭合　
　做切割磁感线　
　磁场方向　
　切割磁感线　
　切割磁感线　
　磁场方向　
　机械　
　强　
　较多的线圈　
【示范案例】小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中电流表的指针偏转方向表示通过的电流方向)。
[基础探究]
(1)导体ab静止悬挂,闭合开关,电流表的指针不偏转,说明电路中________(选填“有”或“无”)电流产生。
(2)继续探究,记录观察到的现象如表所示。
序号 ab运动方向 电流表指针偏转情况
1 沿磁场方向运动 (不切割磁感线) 不偏转
2 水平向左(切割磁感线) 向右偏转
3 水平向右(切割磁感线) 向左偏转
　无　
①比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做_______
__________运动时,电路中就会产生感应电流;
②比较2、3实验现象还发现,产生的感应电流的方向跟_____________________
________有关。
(3)如果导线左右往复运动,电路中产生的是____________(选填“交流电”或“直流电”)。
(4)闭合电路中有电流的必要条件是要有电源。在电磁感应现象中,闭合电路中
____________________________相当于电源。
　切割
磁感线　
　导体切割磁感线运动
方向　
　交流电　
　做切割磁感线运动的导体　
(5)若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),则电流表的指针________(选填“会”或“不会”)偏转。
(6)利用上述实验原理可以制成____________。
(7)要探究感应电流方向与磁场方向的关系,你设计的实验做法是_____________
_________________________________________________________________。
　会　
　发电机　
　保持导体ab
的运动方向不变,将磁体N、S极对调,观察电流表指针偏转方向是否改变　
[创新拓展]
(8)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,他应进行的操作是:____________________________________
____________________________。
(9) (物理与生活实践)如图所示是一种常用的动圈式话筒,当人对着话筒说话时,发出的声波使金属膜片振动,连接在膜片上的线圈随着一起在磁场中做________________运动,从而产生感应电流,这是_____________现象,在这一过程中的能量转化是_________能转化为_____能。
　保持导体运动快慢相同,改变磁场强弱,
观察电流表指针的偏转幅度　
　切割磁感线　
　电磁感应　
　机械　
　电
(10)(改变探究目的)小明想继续探究“磁场对通电导体的作用”。
①为完成实验,请你在原实验装置基础上更换一个器材:____________________。
②将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,导体静止不动,闭合开关后,导体__________,说明磁场对__________导体有力的作用;
③利用此工作原理可以制成____________(选填“发电机”或“电动机”)。
将电流表换成电源　
　运动　
　通电　
　电动机　
高频考点 疑难突破
【考点1】电磁作图
【示范题1】根据如图所示磁感线方向,在相应的括号中,标出永久磁体左侧的磁极(用“N”或“S”表示)和电源左侧的正负极(用“+”或“-”表示)。
答:
【提分必备】电磁作图常见的三种题型及解题思路
(1)已知电流方向,确定螺线管、小磁针的N、S极:
(2)已知小磁针的N、S极,确定电源正、负极:
(3)已知电源正、负极与小磁针的N、S极,确定螺线管的绕线方向:
【变式训练】
(2024·昆明模拟)请在图中括号内标出通电螺线管右端的极性,并在磁感线上标出A点的磁场方向。
答:
【考点2】电磁三现象及其应用
【示范题2】对以下图示进行分类(填序号):
(1)电流的磁效应__________;
(2)磁场对电流的作用__________;
(3)电磁感应__________。
　①⑤　
　②④　
　③⑥　
【提分必备】
1.电磁三现象及其应用
比较内容 电生磁 磁场对电流的作用 磁生电
实物图
原理 通电导线周围存在着磁场 磁场对通电导线有力的作用 电路闭合时
部分导体做
切割磁感线运动
比较内容 电生磁 磁场对电流的作用 磁生电
能的转化 电能→磁场能 电能→机械能 机械能→电能
实际应用 电磁铁 电动机 发电机
2.电动机与发电机的区分
区分二者的关键是“电”与“动”的先后,“电动机”是指电路中有电源,“电”引起“动”,即先“电”后“动”;“发电机”是指线圈的“动”使电路中有了电流,“动”引起“电”,即先“动”后“电”。
【变式训练】(多选)(2025·长沙中考)如图所示是一款悬浮月球灯,通电时,月球灯可悬浮在底座上方,右侧是它的内部简化结构。月球灯悬浮利用了( )
A.电流的热效应
B.电流的磁效应
C.同名磁极相互排斥
D.异名磁极相互吸引
B、C
云南三年真题 两年模拟
【命题点一】电流的磁效应、电磁感应现象
1. (2025·云南中考)指南针能帮助人们在森林中定向,是因为它在地磁场作用下N极总是指向________方。图中电源的左边是________极。
　北　
　负　
2.(2024·昆明模拟)物理老师课堂上组织大家做了有趣的“摇绳发电”实验,如图所示,他们将多股导线拧成了长约10 m的跳绳,将跳绳的两端与固定在地面上的电流表相连,当图中摇绳的男女同学按东西方向站位摇绳时,电流表的指针左右摆动的幅度较大。本实验的实验原理是______________现象,间接说明了地球周围存在__________。
　电磁感应　
　磁场　
【命题点二】磁现象辨析
3.(2024·云南中考)关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.同名磁极靠近时会相互吸引
B.奥斯特实验证实了电流周围存在磁场
C.螺线管通电时,电流越大其磁性越弱
D.发电机工作时将电能转化为内能
B
4. (2025·云南中考)如图所示是心理健康教育设施“减压花”,人在花下喊出减压口令,花瓣会在电动机驱动下绽放,此过程中电能转化为花瓣的__________(选填“机械”或“内”)能。
5.(2024·云南中考)司南能指南北是因为地球周围存在__________。
　机械　
　磁场　
【命题点三】电磁作图
6.(2025·昆明模拟)在如图的括号中标出通电螺线管左端和小磁针右端的极性。
答:
7.(2025·保山模拟)小磁针静止时的指向如图所示,请在通电螺线管旁边的括号中标出它的极性(用N或S表示),并在电源旁边括号中标出电源的“+”极或“-”极。
答:
【命题点四】探究通电螺线管外部磁场的方向
8.(2023·云南中考)某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀地撒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与__________磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示_____________
________。
(2)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,则通电螺线管的右端为_______极。对调电源正、负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与__________的方向有关。
　条形　
　磁场的分布
情况　
　N　
　电流　
【命题点五】实验探究设计
9.(2024·保山模拟)同学们在课堂上探究了一些与磁相关的小实验。如图甲所示,小芳在做通电螺线管的外部磁场的探究,她把一个小磁针放在桌面上,小磁针静止时指向南北方向,将通电螺线管靠近该小磁针后,发现小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场;探究完通电螺线管周围存在磁场的特性后,她想借助如图乙所示的装置来探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关。先闭合开关,小磁针偏转方向如图乙所示,则她接下来应该进行的操作是
____________________,若出现_________________________ 的现象,则说明通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。
　改变电流的方向　
　小磁针N极的指向改变　
【命题点六】电与磁综合
10.(2025·云南中考)高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果,已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代,中国应如何继续领跑世界 未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。
高温超导体(-180.15 ℃)相对低温超导体(-268.95 ℃) 能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置,可制造如图1所示的高温超导磁悬浮列车。
在高温超导磁悬浮列车研究中,我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术,利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性,如图2甲所示,下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体,并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图2乙所示,高温超导体上方放置的液氮用于冷却,使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体,成本极低。
磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力,但仍存在制约其速度提升的因素,当列车时速超过400千米时,空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢 基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生,真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
目前,我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破,可以使列车时速实现
1 000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。

(1)应用高温超导__________磁悬浮技术,能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。
(2)基于______________的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。
(3)昆明到北京约3 000 km,若乘坐速度为1 000 km/h 的高温超导磁悬浮列车需要
_______h。
(4)结合所学知识分析列车运行依靠液氮冷却超导体成本极低的原因:_________
___________________________________________________________。
　钉扎　
　真空管道　
　3　
　空气中
的氮气含量很高,利用空气中的氮气液化获得液氮,因而成本很低　
全国中考 真题集训
1.(2025·河南中考)地球是一个大磁体,我们就处在地球产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的是( )
A.指南针　　　　　　　 B.温度计
C.连通器 D.电磁继电器
A
2. (2025·甘肃中考)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。
　法拉第　
　动圈式扬声器　
3.(2024·内江中考)如图,小磁针静止在通电螺线管右侧,请根据图中磁感线的方向,在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性(“ N”或“S”),在电源左边的括号内标出极性(“+”或“-”)。
答:
4.(2024·陕西中考)如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
实验次数 导体ab在磁场中的 运动情况 电流表指针
偏转情况
1 静止 不偏转
2 上下运动 不偏转
3 左右运动 偏转
(1)闭合开关后,观察各种情况下电流表指针偏转情况,将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做________________运动时,电路中会产生感应电流。产生感应电流时,导体ab相当于电路中的_______
(填电路元件名称)。
(2)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体ab运动方向不变,将
__________对调,观察电流表指针偏转情况。
(3)下列物品中,应用该实验原理工作的是_______(填选项字母)。
A.电风扇
B.手摇发电手电筒
　切割磁感线　
　电源
　磁极　
　B　
本课结束

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