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(共23张PPT)
第3节　电动机及其应用
第3章　电磁及其应用
01
基础进阶
02
素能攀升
03
思维拓展
目
录
1. 如图所示为探究“磁场对通电导体的作用”的实验，把导体ab放入磁场里，闭合开关，让电流通过导体ab就能观察到导体ab的运动情况，下列说法中，错误的是（　D　）
A. 开关闭合之前，磁场不会对导体ab产生力的作用
B. 导体ab的机械能是由电能转化而来的
C. 对调蹄形磁体上下磁极，能改变导体ab的运动方向
D. 电流方向对导体ab的运动情况没有影响
D
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（第1题）
2. 要减小装配的直流电动机模型的转速，下列措施中，正确的是（　D　）
A. 增大电源电压 B. 调换磁体的磁极
C. 改变线圈中电流方向 D. 减小线圈中电流大小
D
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3. 如图所示为一种动圈式耳机的内部结构。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 　左右往复　（填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对 　通电导体　有力的作用，此现象中能量转化情况是 　电能转化为机械能　。
（第3题）
左右往复
通电导
体
电能转化为机械能
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4. （2025 温州瑞安期中）福建舰是我国第一艘用电磁弹射系统的航空母舰，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，舰载机位于两条通电轨道的中间，其工作原理如图所示。不同的飞机，所用的推力是不同的，要增大弹射力，下列措施中可行的是（　D　）
A. 减小电压 B. 减小磁场强度
C. 增大导电轨阻值 D. 增大驱动电流
（第4题）
D
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解析：电磁弹射器的工作原理是利用磁场对通电导体有力的作用，以此为舰载机提供弹射力。其弹射力大小与磁场强弱和电流大小有关，要增大弹射力，可增加磁场强度，增大驱动电流，故D符合题意。
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5. （2025 湖州长兴校级段考）“ ”表示导线中的电流方向垂直于纸面向里；“⊙”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外。螺线管通电后外部磁场的情况如图所示，此时通电导线受到的力F向上。下列是小京对力的方向的判断，其中正确的是（　D　）
D
A. B. C. D.
（第5题）
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解析：由图可知，当磁感线方向向左，导线中的电流方向垂直于纸面向里时，导线的受力方向是向上的；根据安培定则可知，A图中螺线管的左端为N极，右端为S极，导线周围磁感线方向向左，导线中的电流方向垂直于纸面向里时，导线的受力方向是向上的，故A错误；根据安培定则可知，B图中螺线管的左端为N极，右端为S极，导线周围磁感线方向向左，导线中的电流方向垂直于纸面向里时，导线的受力方向是向上的，故B错误；C图中导线周围的磁感线方向向右，导线中的电流方向垂直于纸面向里时，导线的受力方向是向下的，故C错误；D图中导线周围的磁感线方向向右，导线中的电流方向垂直于纸面向外时，导线的受力方向是向上的，故D正确。
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6. （2025 湖州长兴校级段考）如图所示为直流电动机的工作原理。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（　C　）
C
A. 线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B. 线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcba流过线圈
C. 线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力
向上
D. 线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向上
（第6题）
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解析：在图示位置，电流沿dcba流过线圈，磁场方向向右，dc边受到磁场的作用力向下，对于ab边，电流方向由b到a，ab边受到磁场的作用力向上，故A错误。当线圈由图示位置转过180°时，由于换向器的作用，电流沿abcd流过线圈，故B错误。线圈转过180°时，dc边电流方向由c到d，磁场方向不变，dc边受到磁场的作用力向上，故C正确。线圈转过180°时，ab边电流方向由a到b，磁场方向不变，ab边受到磁场的作用力向下，故D错误。
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7. 某小组为了研究利用单刀双掷开关控制小直流电动机的正转、反转和不转，设计了如图所示的电路，S1、S2为单刀双掷开关，L1、L2为指示灯。规定电流从电动机M的左端流入，电动机正转。下列说法中，正确的是（　C　）
A. S1接a、S2接d时，L1、L2发光，电动机不转
B. S1接a、S2接c时，只有L1发光，电动机反转
C. S1接b、S2接d时，只有L2发光，电动机反转
D. S1接b、S2接c时，L1、L2发光，电动机正转
C
（第7题）
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解析：由图可知，S1接a、S2接d时，电路中没有电源，灯泡L1、灯泡L2和电动机都不工作，故A错误； S1接a、S2接c时，L1与电动机串联，电流从电动机的左端流入，右端流出，所以此时L1亮，电动机正转，故B错误；S1接b、S2接d时，L2与电动机串联，电流从电动机的右端流入，左端流出，所以此时L2亮，电动机反转，故C正确；S1接b、S2接c时，电路中没有电源，灯泡L1、灯泡L2和电动机都不工作，故D错误。
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8. 易错题　如图所示为直流电动机的模型。
（1） 小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路，闭合开关，线圈均不转。若小孙用手轻轻一推转子，线圈就转动起来，则该线圈不转的原因是 　线圈处在平衡位置　；若小金用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则该线圈不转的原因是 　换向器与电刷接触不良或摩擦过大　；若小星在原磁体上加了一块磁体，线圈
就转动起来，则该线圈不转的原因是 　磁体的磁性太弱　。
线圈处在平衡位置
换向器与电刷接触
不良或摩擦过大
磁体的磁性太弱
（第8题）
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（2） 线圈正常转动后，若把电源的两极对调一下，则会观察到线圈转动的 　方向　发生变化；若改变线圈中的电流大小，则会观察到线圈转动的 　速度　发生变化。
（3） 请你写出一种装有电动机的家用电器的名称： 　电吹风（或洗衣机等合理答案均可　。
方向
速度
电吹风（或洗衣
机等合理答案均可
（第8题）
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电动机的工作原理
　　（1） 电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，若电流太小，则线圈所受的力就小，就无法转动；（2） 线圈的初始位置处于平衡位置时，线圈不能转动，需要调节；（3） 通电线圈在磁场中所受磁场力的大小与电流大小、线圈匝数、所处磁场强弱有关，与电流方向、磁场方向无关；（4） 通电线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关。
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9. 如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力，下列两段线框在磁场中受力的方向相同的是（　B　）
A. AB段与BC段 B. AB段与ED段
C. BC段与ED段 D. ED段与FE段
B
（第9题）
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解析：如图磁场方向相同，若电流方向相同，则通电导体的受力方向相同，BAFE段和BCDE段并联在电源上，所以AB中电流向下、FE中电流向上、BC中电流向上、DE中电流向下，AB和ED中电流方向相同，受到磁场作用力方向相同，FE和BC中电流方向相同，受到磁场作用力方向相同。
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10. （2025 温州苍南校级段考）科学家安培发现，两根平行导线通电后会出现图甲所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
（1） 可见，平行通电导线之间有力的作用。而且，当通入的电流方向相反时，导线相互 　排斥　。
（第10题）
排斥
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（2） 安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小与两根导线中的电流I1、I2，导线的长度l，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
实验次序 l/m I1/A I2/A r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×10－7
2 1 0.1 0.2 0.1 0.5×10－7
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×10－7
4 1 0.2 0.2 0.05 2.0×10－7
5 1.5 0.2 0.4 0.1 3.0×10－7
（第10题）
① 由实验数据可得，两平行导线间的相互作用力F的表达式为 　F＝k 　（其中k为常数），k＝ 　2.5×10－7 N/A2　。
F＝k
2.5×10－7 N/A2
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② 对于长度一定的两根平行导线，如果保持通入电流I1、I2大小不变，导体所受到的力F与导线之间的距离r之间的关系可以用图乙中的图线 　b　来表示。
b
实验次序 l/m I1/A I2/A r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×10－7
2 1 0.1 0.2 0.1 0.5×10－7
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×10－7
4 1 0.2 0.2 0.05 2.0×10－7
5 1.5 0.2 0.4 0.1 3.0×10－7
（第10题）
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解析：（1） 通过现象可知，平行通电导线之间有力的作用。由图甲左图可知，当通入的电流方向相同时，两导线相互吸引，由图甲右图可知，当通入的电流方向相反时，两导线相互排斥。（2） ① 表格中数据1和2，导线长度l、I2、导线之间的距离r相同，I1不同，且I1越大，F越大，此时F与I1成正比；实验数据3和5，导线的长度l、I1、导线的距离r相同，I2不同，且I2越大，F越大，此时F与I2成正比；实验数据1和3，I1、I2、r相同，导线长度l不同，且长度越大，F越大，此时F与长度l成正比；实验数据1和4，导线长度l、I1、I2相同，导线间距离r不同，且距离越大，F越小，此时F与距离r成反比；
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由以上分析可知，F与l成正比，与I1成正比，与I2成正比，与r成反比，若比例系数为k，则关系式应为F＝k ；由上述关系式可知，k＝，将其中一组数据代入，由第一组数据知k＝＝＝2.5×10－7 N/A2；② 对于长度一定的两根平行导线，通入大小不变的电流，两根导线间的作用力与它们之间距离的大小关系由F＝k 知：F与r成反比，故可以用图乙中的图线b来表示。
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10(共21张PPT)
第2节　电流的磁场
第2课时　电磁铁及其应用
第3章　电磁及其应用
01
基础进阶
02
素能攀升
03
思维拓展
目
录
1. （2025 杭州西湖校级段考）许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。下列有关说法中，正确的是（　C　）
A. 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
B. 电磁铁就是电磁继电器
C. 电磁铁能把电能转化为机械能
D. 电磁继电器中的磁体可以是永磁铁
C
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解析：电磁铁的铁芯需用磁性材料制成，铜不是磁性材料，不能被磁化，无法增强磁场，不可以用铜棒代替，故A错误。电磁铁是由线圈和铁芯组成，利用电流磁效应产生磁性的装置；而电磁继电器是一种利用电磁铁控制电路通断的开关设备，电磁铁是电磁继电器的重要组成部分，二者不是同一概念，故B错误。电磁铁工作时，电流通过线圈产生磁场，使铁芯磁化，吸引或排斥其他磁性物体，这个过程中电能转化为机械能，故C正确。电磁继电器中的磁体是电磁铁，其磁性的有无跟电流的通断有关，这样才能通过控制电流来控制电路通断；若用永磁铁，无法实现磁性有无的控制，故D错误。
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2. 如图所示为一种老式电话机的话筒和听筒。关于这两部分的作用，下列说法中正确的是（　A　）
A. 话筒能将声信号转化为电信号
B. 听筒能将声信号转化为电信号
C. 话筒和听筒都能将声信号转化为电信号
D. 话筒和听筒都能将电信号转化为声信号
（第2题）
A
3. 信息的磁记录：通过 　磁化　的方法来记录信息，如机械硬盘、磁卡。机械硬盘主要由磁记录盘片、读写磁头以及其他配件组成。读写磁头实际上就是一块 　电磁铁　。
磁化
电磁铁
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4. 在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，实验室准备的器材有电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1） 实验中通过观察电磁铁 　吸引大头针的数量　的不同，可以判断电磁铁磁性的强弱。
（第4题）
吸引大头针的数量
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（2） 当滑动变阻器滑片P向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 　增加　（填“增加”或“减少”），说明其他条件不变，电流越 　大　，电磁铁磁性越强。
（3） 根据图示情境可知，电磁铁 　甲　（填“甲”或“乙”）的磁性更强，说明电流一定时， 　线圈匝数越多　，电磁铁磁性越强。
增加
大
甲
线圈匝数越多
（第4题）
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5. 如图所示为小宁设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属块A、B置于水箱中的不同位置，水箱中的水是导体。
（第5题）
（1） 当水箱内水面处于金属块A以下时，工作电路中的 　电动机　处于工作状态。
电动机
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（2） 测试时，小宁发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。适当 　增加　（填“增加”或“减少”）电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
增加
（第5题）
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解析：（1） 当水箱内水面处于金属块A以下时，控制电路断路，电磁铁中没有电流，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下与上方触点接触，因而电动机接入电路工作。（2） 电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，适当增加线圈匝数可以增强磁性。
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6. （2025 杭州拱墅校级段考）下图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。下列有关说法中，正确的是（　D　）
A. 只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B. 若将光控开关和压力开关并联，也
能起到相同的作用
C. 机动车只要驶过埋有压力开关的路
口，摄像系统就会自动拍摄
D. 只有光控开关和压力开关都闭合时，
摄像系统才会自动拍摄
（第6题）
D
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解析：分析题意可知，只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄，所以A、C错误，D正确；光控开关和压力开关是相互牵制、相互影响的，因此这两个开关只能串联，不能并联，所以B错误。
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7. （2025 浙江）为实现路灯白天自动熄灭、夜晚自动亮起，小科用光敏电阻和电磁继电器等元件，设计了如图所示的路灯自动控制电路。
（1） 电磁铁是电磁继电器中的重要部件，其工作原理主要是 　 B　（填字母）。
A. 电磁感应
B. 电流周围存在磁场
C. 通电导体在磁场中受到力的作用
B
（第7题）
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（2） 要实现路灯自动控制功能，光敏电阻的阻值应随光照强度增加而 　减小　（填“增大”或“减小”）。
（3） 测试时，闭合开关S，发现白天路灯未能自动熄灭。请写出一种改进措施： 　增加电磁铁线圈匝数（合理即可）　。
减小
增加电磁铁线圈匝数（合理即可）
（第7题）
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解析：（1） 电磁铁是利用电流的磁效应工作的，当电流通过线圈时，线圈周围会产生磁场，磁场使铁芯磁化，从而产生磁力吸引衔铁等部件，实现电路的通断控制。（2） 白天光照强度大，要使路灯熄灭，应让弹簧片与触点分开，即线圈中电流要大，所以光敏电阻阻值应小；夜晚光照强度小，路灯要亮起，弹簧片与触点应接触，线圈中电流要小，光敏电阻阻值应大。因此，光敏电阻的阻值应随光照强度增加而减小。（3） 白天路灯未熄灭，可能是因为光敏电阻虽因光照阻值变小，但线圈中电流仍较小，电磁铁仍无法吸引衔铁使弹簧片离开触点，导致路灯电路未断开。减小保护电阻阻值，可增大线圈中的电流，使电磁铁磁性增强，吸引衔铁，从而在白天能顺利断开路灯电路。也可以是增加电磁铁线圈匝数，这样能增强电磁铁的磁性，确保电磁铁在白天可以吸合衔铁，从而关闭路灯。
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8. （2025 杭州萧山校级段考）在跨学科实践课上，某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。
【项目任务】 制作一个简易空气质量检测仪。
【项目设计】
（1） 查阅资料显示空气质量状况是按照空气质量指数K划分的，如表所示。
空气质量指数K 0～50 51～100 101～150
空气质量状况 优 良 轻度污染
空气质量指数K 151～200 201～300 301～500
空气质量状况 中度污染 重度污染 严重污染
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（2） 从学校科技实验员处借得一个气敏电阻R，通过说明书获悉，其电阻值R与空气质量指数K的关系如表。每当启动空气重污染橙色预警时，中小学、幼儿园等将减少或停止户外活动。
空气质量指数K 50 100 150 200 250 300
电阻值R/Ω 100 50 30 20 15 10
（3） 小组经过讨论，设计了如图所示的空气质量检测仪的电路，其中定值电阻R0＝20 Ω，电源电压U恒为6 V不变，用电流表
示数表示对应空气质量指数；闭合开关S，当电流表示数
为0.15 A时，电路报警，此时电磁铁吸引衔铁B，净化系
统开始工作，电磁铁中线圈的电阻不计。
（第8题）
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【项目实施】
（1） 当净化系统工作时，弹簧对P点作用力的方向是向 　下　（填“上”或“下”）。
下
（第8题）
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（2） 闭合开关S，当空气质量指数K值升高，电路中电流表的示数如何变化？当电路报警时，对应的空气质量状况为什么？
由表格数据可知，当空气质量指数K值升高时，气敏电阻R的阻值减小，电路中的总电阻减小，由I＝可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大；当电路报警时，电路中的电流I＝0.15 A，电路中的总电阻R总＝＝＝40 Ω，因串联电路中总电阻等于各分
电阻之和，所以气敏电阻的阻值R＝R总－R0＝40 Ω－
20 Ω＝20 Ω，由表格数据可知，此时空气质量指数K＝
200，对应的空气质量状况为中度污染
（第8题）
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【评价反思】
若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于“项目设计”中的数值时电路就报警，请提出一项合理化建议： 　减小定值电阻R0的阻值（或增大电源电压等合理即可）　。
减小定值电阻R0的阻值
（或增大电源电压等合理即可）
（第8题）
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解析：【项目实施】 （1） 当净化系统工作时，衔铁被吸下，P点向上运动，弹簧伸长，所以弹簧对P点作用力的方向是向下。【评价反思】 若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于“项目设计”中的数值时电路就报警，即当气敏电阻的阻值略高于“项目设计”中的数值时电路就报警，在报警电流不变的情况下，由I＝可知，应减小R0的阻值或增大电源电压。
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8(共50张PPT)
第3章整合拔尖
第3章　电磁及其应用
01
知识体系构建
02
高频考点突破
03
综合素能提升
目
录
铁
磁性
磁性
力
静止
模型
地球
磁场
磁场
电流大小
线圈匝数
力
电流
磁场
闭合
切割磁
感线
运动
磁场
相
中性
测电笔
考点一 磁现象
典例1　巴克球是一种由多个带磁性的金属圆球组成的益智玩具，如图所示，借助金属球超强的磁性，可组合出众多的造型。下列说法中，正确的是（　A　）
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任意金属均有磁力的作用
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
A
（典例1图）
解析：磁感线是人为规定的，不是客观存在的，磁场是客观存在的，巴克球周围存在磁场，不存在磁感线，故A正确；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；巴克球周围各点的磁场方向是不同的，故C错误；磁性金属球的磁场分布是不均匀的，故D错误。
［跟踪训练］
1. 新情境 古籍名著　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”即勺柄，如图所示。“柢”是磁体的 　S　（填“N”或“S”）极，“司南”能指南北方向是受 　地磁
场　的作用。磁悬浮列车在车厢底部、轨道上均装有线圈，通电后，在磁场作用下，列车悬浮于轨道上方，这是利用了同名磁极相互 　 排斥　的原理。
（第1题）
S
地磁
场
排斥
1
2
3
4
5
6
7
8
9
考点二 电流的磁效应
典例2　下图为通电螺线管磁感线分布图，根据图分析，可得出（　A　）
（典例2图）
A
A. A、B两处各放入一枚小磁针，静止时S极均向右
B. 电流从导线a流入螺线管，从b流出
C. 通电螺线管周围的磁感线是真实存在的
D. C处磁场比B处强
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：由图可知，磁感线是从螺线管的左端出来、右端进入的，所以螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，A点小磁针S极指向右、B点小磁针S极指向右，故A正确；螺线管的左端为N极，右端为S极，根据安培定则可知，电流从b端流入、a端流出，故B错误；人们为了研究方便引入了磁感线，磁感线并不存在，故C错误；磁体的磁感线越密集，磁性越强，磁体的磁感线越稀疏，磁性越弱，所以C处磁场比B处弱，故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
［跟踪训练］
2. 如图所示为探究通电直导线周围磁场的实验装置。
（1） 小磁针放置在桌面上静止时，将直导线AB沿 　南北　（填“东西”“南北”或“任意”）方向放置在小磁针的正上方，实验效果最明显。
（第2题）
南北
1
2
3
4
5
6
7
8
9
（2） 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　，此现象最早是由物理学家 　奥斯特　发现的。此时若移去小磁针，则上述结论是否还成立？ 　是　（填“是”或“否”）。
（3） 改变直导线中电流的方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明通电直导线周围的磁场方向与 　电流的方向　有关。
（4） 实验中小磁针的作用是 　检测磁场是否存在　。
磁
场
奥斯特
是
电流的方向
检测磁场是否存在
（第2题）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：（1） 小磁针因受到地磁场的作用而指南北，为了观察到明显的偏转现象，应使电流产生的磁场方向为东西方向，故应把直导线AB沿南北方向放置。（2） 开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电直导线周围存在着磁场，这是由奥斯特首先发现的；通电直导线周围的磁场与小磁针的存在与否无关，因此移走小磁针后，结论仍然成立。（3） 仅改变直导线中电流的方向，小磁针的偏转方向发生改变，这表明通电直导线周围磁场的方向与电流的方向有关。（4） 根据转换法可知，实验中小磁针的作用是检测磁场是否存在。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
考点三 电磁铁　电磁继电器
典例3　小文探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，某次实验的情景如图所示。下列分析中，错误的是（　A　）
A
A. 电磁铁A的上端为N极，其铁芯是磁性材料
B. 电磁铁B线圈外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似
C. 若将滑片P向右移动，则电磁铁B吸引小铁钉的数目会
增多
D. 由图可知，电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
（典例3图）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：根据安培定则可知，电磁铁A的上端是S极，下端是N极，A错误；通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，B正确；当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁B吸引小铁钉的数目会增多，C正确；由图可知，电流相同时，线圈匝数越多，吸引小铁钉的数目越多，这说明电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数有关，且电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
［跟踪训练］
3. （2025 金华义乌校级段考）小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20 mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20 Ω。
（第3题）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
（1） 车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请你判断灯 　L2　（填“L1”或“L2”）是红灯。
（2） 某水平公路桥禁止质量大于或等于20 t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为 　30 Ω　。（g取10 N/kg）
（3） 若要减小公路桥禁止通行车
辆的质量，应 　减小　（填“增
大”或“减小”）电阻R的阻值。
L2
30 Ω
减小
（第3题）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：（1） 由图甲可知，车辆不超载时，衔铁接上端，L1亮，车辆超载时，衔铁接下端，L2亮，由题意知，L2是红灯。（2） 车对水平地面的压力F＝G＝mg＝20×103 kg×10 N/kg＝2×105 N，由图像可知，此时的输出电压U＝1 V，由于I＝，所以电路总电阻R总＝＝＝50 Ω，电阻R的阻值R＝R总－R线圈＝50 Ω－20 Ω＝30 Ω。（3） 若要减小公路桥禁止通行车辆的质量，根据图乙可知，压力传感器所受压力减小，输出电压U减小。而继电器衔铁吸合的电流I不变，由欧姆定律可知，控制电路的总电阻要减小。又因为R总＝R＋R线圈，R线圈不变，所以应减小电阻R的阻值。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
考点四 电动机
典例4　如图所示的实验装置是用来研究 　磁场 对通电导体的作用　（填“电流磁效应”“电磁感应现象”或“磁场对通电导体的作用”）的。实验中把导体ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导体ab，会观察到导体ab向右运动；如果把电源的正、负极对调后接入电路，那么会观察到导体ab向 　左　（填“左”或“右”）运动；
如果再把蹄形磁体的上、下磁极对调，那么会观察到
导体ab向 　右　（填“左”或“右”）运动。　
磁场对通电导体的作用
左
右
（典例4图）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：开关断开时，导体中没有电流，导体不运动，说明磁场对导体没有力的作用；当开关闭合后，电路中有电流通过，导体在磁场中运动起来，说明磁场对通电导体有力的作用。把导体ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导体ab，会观察到导体ab向右运动，说明此时磁场对通电导体的力的方向向右。如果把电源的正、负极对调后接入电路，那么导体ab中电流的方向改变，因为磁场对通电导体的作用力的方向与磁场方向和电流方向有关，在磁场方向不变的情况下，电流方向改变，其受力方向也改变，即运动方向改变，所以会观察到导体ab向左运动。再把蹄形磁体的上、下磁极对调，电流方向不变，磁场方向改变，受力方向由向左变为向右，故导体ab向右移动。
1
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5
6
7
8
9
［跟踪训练］
4. （2024 杭州校级段考）小应自制了一个直流电动机模型，如图所示。将回形针做成两个支架，分别与电池两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴，用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆，另一端只刮去上半周绝缘漆。将线圈放在支架上，磁体放在线圈边，闭合开关，轻轻拨动线圈，此时线圈按顺时针方向转动，则下列说法中错误的是（　A　）
A
A. 若同时改变磁场方向和电流方向，线圈会逆时针转动
B. 若再增加一节干电池，线圈转动速度加快
C. 刮去上半周绝缘漆，作用相当于换向器
D. 开关闭合后，如果电动机不转动，原因可能是线圈处于
平衡位置
（第4题）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：如果同时改变电流的方向和磁场的方向，线圈的转动方向将不变，故A错误；电动机中通电线圈受力大小与电流大小和磁场强度有关，若再增加一节干电池，线圈中的电流增大，线圈转动速度加快，故B正确；使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的，刮去上半周绝缘漆，作用相当于换向器，故C正确；平衡位置时电动机的转子和定子形成了断路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动，故D正确。
1
2
3
4
5
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9
考点五 电磁感应
典例5　探究在什么情况下磁能生电的实验情景如图所示。导体AB的运动方向用箭头表示，图中没有箭头的表示导体AB处于静止状态，观察灵敏电流表指针的偏转情况。下列结论中，合理的是（　B　）
B
（典例5图）
A. 由甲、乙两图可得感应电流的产生与导体AB是否切割磁感线无关
B. 由乙、丙两图可得感应电流的方向与导体AB切割磁感线的方向有关
C. 由乙、丁两图可得感应电流的方向与磁场方向有关
D. 导体AB不动，磁体左右运动，不能产生感应电流
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：甲、乙两图中，磁场方向相同，图甲中导体AB没有切割磁感线，灵敏电流表的指针没有偏转，没有产生感应电流，图乙中导体AB切割磁感线，灵敏电流表的指针偏转，产生感应电流，说明感应电流的产生与导体AB是否切割磁感线有关，A不合理；乙、丙两图中，磁场方向相同，导体AB切割磁感线的方向不同，产生的感应电流的方向不同，可以说明感应电流的方向与导体AB切割磁感线的方向有关，B合理；乙、丁两图中导体切割磁感线的方向不相同，磁场的方向也不同，不能说明感应电流的方向与磁场方向有关，C不合理；导体AB不动，当磁体左右运动时，相当于导体AB做切割磁感线运动，因此电路中会有感应电流产生，D不合理。
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9
［跟踪训练］
5. （2024 温州期末）如图所示为法拉第1831年发明的圆盘发电机的工作原理。一个可绕固定轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在U形磁铁中，电刷与铜盘的边缘连接且接触良好，用导线将开关、灵敏电流表串联在铜盘中心O和电刷之间。闭合开关，用力转动手柄使铜盘旋转产生电流。
（第5题）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
（1） 圆盘发电机工作时将 　机械　能转化为电能，工作原理是 　电磁感应　。
（2） 小明发现圆盘发电机工作时，灵敏电流表指针偏转不明显，即产生的感应电流太小，分析可能的原因是 　磁铁周围的磁场太弱　。（列举1种）
机械
电磁
感应
磁铁周围的磁场太弱
（第5题）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
（3） 闭合开关后，当沿一个方向转动手柄使铜盘匀速旋转时，灵敏电流表指针向右偏转。若要改变灵敏电流表指针偏转方向，请提出1条可行的措施： 　改变手柄的转动方向　。
改变手柄的转动方向
（第5题）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：（2） 根据常见发电机中产生的感应电流的大小与磁场强弱、线圈运动快慢和线圈匝数有关可推知，圆盘发电机工作时，灵敏电流表指针偏转不明显，即产生的感应电流太小的原因是磁铁周围的磁场太弱（或铜盘转速太小等）。（3） 根据发电机中产生的感应电流的方向与磁场方向、线圈运动方向有关，可推知要改变灵敏电流表指针偏转方向，可以改变手柄的转动方向（或对调磁铁南北极；或将灵敏电流表正负接线柱的导线互换）。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
考点六 家庭电路与安全用电
典例6　关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（　A　）
A. 用电器的金属外壳一定要接地
B. 对人体而言，安全电压一般是36 V
C. 使用测电笔时，手不得接触笔尾的金属体
D. 控制电灯的开关接在中性线或相线上都可以
A
1
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5
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7
8
9
解析：家用电器的金属外壳要接地，防止金属外壳漏电，发生触电事故，A正确；一般情况下，36 V以下的电压才是安全的，B错误；使用测电笔时，手接触笔尾的金属体，笔尖的金属体接触电线，手不能接触笔尖的金属体，否则可能会触电，C错误；从安全用电的角度分析，控制电灯的开关必须接在相线上，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
［跟踪训练］
6. 如图所示，用测电笔辨别相线、中性线时，正确的使用方式如图 　甲　（填“甲”或“乙”），电工师傅正确测试相线时，氖管发光，此时 　有　（填“有”或“没有”）电流通过电工师傅的身体。图丙中，电路中画“ ”表示断路之处，开关闭合后，用测电笔测试A点，氖管 　会　（填“会”或“不会”）发光。
　 　
（第6题）
甲
有
会
1
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3
4
5
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7
8
9
解析：使用测电笔时，笔尖接触被测导线，手接触尾部金属体，图甲是正确的；测电笔笔尖接触相线时，电流会经笔尖、氖管、大电阻、笔尾、人体导向大地，形成通路，这一过程中，人体会成为电路的一部分，会有微弱的电流通过人体。由图丙可知，中性线断路了，开关闭合后，用测电笔测试电路中的A点，A点与相线相连通，测电笔氖管会发光。
1
2
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4
5
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7
8
9
1. （2025 温州鹿城校级段考）下列家庭电路中，符合安全用电原则的是（　B　）
A. B. C. D.
B
1
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5
6
7
8
9
2. 如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁铁，磁体间的实线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。由此可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是（　D　）
A. N极、S极、N极、N极
B. S极、N极、S极、S极
C. S极、S极、N极、S极
D. N极、N极、S极、N极
（第2题）
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3. 下列关于各图的说法，正确的是（　B　）

（第3题）
B
A. 图甲：磁感线是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极
B. 图乙：电磁铁的上端是N极，滑片P向左移能吸引更多大头针
C. 图丙：只对调磁极，线圈的转动方向不会发生改变
D. 图丁：闭合开关，导体ab竖直向上运动，灵敏电流表的指针偏转
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：磁感线是假想的模型，不是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极，A错误；电流从电磁铁的上方流入，根据安培定则，电磁铁的上端是N极，滑片P向左移，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，能吸引更多大头针，B正确；线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关，只对调磁极，电流方向不变，线圈的转动方向发生改变，C错误；闭合开关，导体ab竖直向上运动，运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电流，灵敏电流表的指针不偏转，D错误。
1
2
3
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5
6
7
8
9
4. 把两只发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联。转动摇把，观察两只发光二极管的发光情况。下列说法中，正确的是（　A　）
A. 发电机利用了电磁感应的原理
B. 两只发光二极管同时亮、同时灭
C. 导线中电流方向不变
D. 发电机将电能转化为机械能
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：发电机的工作原理是电磁感应现象，A正确；因为发光二极管具有单向导电性，所以把两只发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联，发电机发出的电是交流电，导线中电流方向会改变，所以两只发光二极管交替发光，B、C错误；发电机工作时，将机械能转化为电能，D错误。
1
2
3
4
5
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7
8
9
5. 如图所示为某电动机的工作原理，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO′为转轴。闭合开关，从O点沿转轴进行观察，线圈顺时针转动，则（　C　）
C
A. 螺线管的F端为N极，P端为N极
B. 螺线管的F端为S极，P端为S极
C. 若将电源的正、负极对调，则从O点沿转
轴进行观察，线圈仍顺时针转动
D. 若将电源的正、负极对调，则从O点沿转
轴进行观察，线圈将逆时针转动
（第5题）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：由图知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，据安培定则可知，通电螺线管EF的E端为N极、F端为S极，通电螺线管PQ的P端为N极、Q端为S极，A、B错误；若只将电源的正、负极对调，则电流的方向发生改变，两个螺线管的磁极也发生改变，即线圈所处磁场的方向改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同，即顺时针转动，C正确，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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，原理如图所示。当水位到达金属块A的下底面时（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
（第6题）
解析：当水位到达金属块A的下底面时，左端的控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使红灯所在电路接通，红灯亮。
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
7. 科学探究的基本方法是观察和实验，请根据下面的实验现象进行填空。
（1） 图甲中A、B、C三根金属棒中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图甲所示，则 　C　是铁棒。
C
（2） 图乙中小磁针静止时总是指向南北，是因为地球周围存在着 　磁场　，对小磁针有 　力　的作用。
（第7题）
磁
场
力
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：（1） 因为A与B相互排斥，根据同名磁极相互排斥可知，A、B两根金属棒一定具有磁性，并且磁体可以吸引没有磁性的磁性材料，因此C为铁棒。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
8. 如图所示，小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流表、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关后，他们完成操作，将观察到的现象记入表格。
（第8题）
实验序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
1
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3
4
5
6
7
8
9
（1） 分析①②两次实验现象，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时，电路中就会产生感应电流。”小刚认为他的说法不准确，因为导体AB 　前后　运动时，其运动方向也与磁场方向垂直，但电路中无感应电流。
前后
（第8题）
实验序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
1
2
3
4
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6
7
8
9
（2） 采纳小刚的意见后，小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流。”小刚认为他的说法还是不全面，因为导体AB 　斜向上、斜向下　运动时，电路中也有感应电流。
斜向上、斜向下
（第8题）
实验序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
1
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7
8
9
（3） 从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将 　机械　能转化为电能；如果将图中的灵敏电流表换成 　电源　，那么可以探究磁场对电流的作用。
机械
电源
实验序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
（第8题）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
9. 科技小组的同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温，且控制在一定范围内的“恒温”），包括工作电路和控制电路两部分。其中，R1为滑动变阻器，R2为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示，线圈电阻为50 Ω。
（第9题）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
（1） 在图甲所示时刻，加热器是否处于加热状态？ 　是　（填“是”或“否”）。
（2） 已知当控制电路中的电流达到0.04 A时，衔铁被吸合，当调节滑动变阻器的阻值为350 Ω时，恒温箱内可获得最高温度为100 ℃的“恒温”，则控制电路的电源电压为多少？
36 V
是
（第9题）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
（3） 当控制电路中的电流减小到0.036 A时，衔铁会被释放。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50 ℃的“恒温”，那么应将滑动变阻器的阻值调为多大？
50 Ω
（第9题）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
解析：（1） 由图甲所示的电路可知，该时刻工作电路是通路，加热器处于加热状态。（2） 由图乙所示的图像可知，温度为100 ℃时，热敏电阻的阻值为500 Ω，由I＝和串联电路的电阻特点可知，电源电压U＝IR总＝I（R0＋R1＋R2）＝0.04 A×（50 Ω＋350 Ω＋500 Ω）＝36 V。（3） 当控制电路中的电流减小到0.036 A时，衔铁会被释放，由I＝可知，控制电路的总电阻R总′＝＝＝1 000 Ω，由图乙所示的图像可知，当温度为50 ℃时，热敏电阻的阻值R2′＝900 Ω，根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得，此时滑动变阻器的阻值R1′＝R总′－R0－R2′＝1 000 Ω－50 Ω－900 Ω＝50 Ω。
1
2
3
4
5
6
7
8
9(共21张PPT)
第5节　家庭用电
第3章　电磁及其应用
01
基础进阶
02
素能攀升
03
思维拓展
目
录
1. （2025 杭州临平段考）下图是家庭电路的组成示意图，1、2、3、4方框内的元件依次是（　B　）
A. 断路器、灯、开关、插座
B. 电能表、插座、开关、灯
C. 电能表、插座、灯、开关
D. 断路器、插座、灯、开关
（第1题）
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2. （2025 杭州临平段考）纯电动汽车环保节能。关于电动汽车的充电桩，下列说法中符合安全用电要求的是（　D　）
A. 安装充电桩时，不连接地保护线也可以
B. 有充电桩起火，应迅速浇水扑灭
C. 电线破损时，只要稍加注意便可安全使用
D. 检修充电桩时，必须断开电源
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3. （2025 舟山二模）为了防止电流过大而导致用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管（如图甲所示），图乙与图丙是两个熔断电流为10 A和20 A的某种型号保险管的截面图（保险丝的材料和长度相同），那么图 　乙　（填“乙”或“丙”）所示保险管的熔断电流为20 A。当电路中的保险丝意外熔断，能否用铜丝替代？ 　不能　（填“能”或“不能”）。
（第3题）
乙
不能
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4. （2025 杭州临平段考）如图所示为某家庭的部分电路，请分析下列问题：
（1） 相线与中性线之间的电压为 　220　V。
（2） 为避免更换灯泡时发生触电事故，实现安全用电，应将控制灯泡的开关设置在 　乙　（填“甲”或“乙”）位置。
（第4题）
220
乙
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（3） 正确接入开关并闭合后，灯泡不亮，用测电笔检测a、b、c、d四点，发现氖管均正常发光，则两根保险丝中发生断路的是 　②　（填“①”或“②”）。
解析：（3） 正确接入开关并闭合后，灯泡不亮，用测电笔检测a、b、c、d四点，发现氖管均正常发光，则说明照明电路的中性线断路，即②处的保险丝发生断路。
②
（第4题）
1
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5. 如图所示，甲站在干燥的木桌上，一只手误触到相线；乙站在地上，一只手误触到中性线；丙站在干燥的木桌上，一只手误触到相线，此时，丁站在地面上用手去拉丙，则（　D　）
A. 甲、乙都会触电 B. 甲、丙都会触电
C. 乙、丁都会触电 D. 丙、丁都会触电
（第5题）
D
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解析：甲站在干燥的木桌上，一只手接触到相线，无法形成电流的通路，故不会发生触电；乙站在地上，一只手接触到中性线，中性线与大地之间没有电压，因此没有电流通过人体，不会发生触电；丙站在干燥的木桌上，一只手接触到相线，此时，丁站在地面上用手去拉丙，这样电流可以从相线经丙、丁导向大地，会造成丙、丁两人同时触电。综上所述，甲、乙都不会触电，丙、丁都会触电，故A、B、C错误，D正确。
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6. 易错题　如图所示为某家庭电路的一部分，下列说法中，正确的是（　C　）
A. 图中所有元件的连接都符合安全用电要求
B. 两孔插座接法正确，使用电冰箱时，插头应插在两孔插座上
C. 正常情况下，站在地上的人用测电笔接触A点，氖管会发光
D. 若在三孔插座中接入空调后，保险丝马上熔断，则原因一定是电路短路
（第6题）
C
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解析：为了用电的安全，家庭电路中，开关应该接在用电器和相线之间，图中两个灯泡的接法错误，故A错误；图中两孔插座接法正确；电冰箱有金属外壳，其金属外壳一定要通过三脚插头接地，以防用电器外壳带电发生触电事故，故B错误；图中A点在相线上，正常状况下，用测电笔接触A点氖管会发光，故C正确；若在三孔插座中接入空调后，保险丝马上熔断，原因可能是电路过载也可能是发生短路，故D错误
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家庭电路中各元件的连接方法
　　（1） 开关应与被控制的电路串联；（2） 插座给可移动家用电器供电，应并联在电路中；（3） 测电笔的用途：辨别相线和中性线；（4） 测电笔的使用方法：使用测电笔时，手要接触测电笔尾部的金属体，笔尖接触电线，氖管发光表明接触的是相线，不发光表明接触的是中性线。
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7. 如图所示的家庭电路中，当开关都闭合时，灯L不亮，用测电笔测试插座的左、右孔，氖管都发光，电路中只有一处故障。下列关于电路图及故障的说法，错误的是（　D　）
A. 相线和大地之间的电压为220 V
B. 三孔式插座是为了防止用电器外壳带电而
发生触电事故
C. 若在导线a和b之间接一个灯泡L1，则它和L
是并联的
D. 根据测试结果，应该是m点与j点之间断路
（第7题）
D
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解析：相线和大地之间的电压为220 V，故A正确；三孔式插座中多出一个接地保护孔，是为了让用电器的金属外壳与大地相连，当用电器外壳带电时，电流从接地保护线导入大地，可以防止触电事故的发生，故B正确；若在导线a和b之间接一个灯泡L1，即L1接在相线和中性线之间，则它和L是并联的，故C正确；当开关都闭合时，灯L不亮，说明电路中可能有断路故障，用测电笔测试插座的左、右孔，氖管都发光，说明m点、 j点都与相线相连，所以故障是m点左侧的中性线断路，故D错误。
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8. 漏电保护器又称漏电断路器（如图甲所示）。正常情况下，进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等，住户家中没有电流流向地面，即图乙中I3为零。如果电路中某处发生漏电，漏电保护器便会迅速自动切断电路。
（第8题）
（1） 漏电保护器实质上就是一个 　开关　（填“电源”“用电器”或“开关”）。
开关
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（2） 如果电路中发生漏电，请判断流入的电流I1和流出的电流I2的大小关系： 　I1＞I2　。
解析：（2） 如果电路中发生漏电，流入的电流I1分成两部分流出，一部分通过中性线，即为I2，另一部分通过接地保护线，即为I3，且I1＝I2＋I3，所以有：I1＞I2。
I1＞I2
（第8题）
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9. 断路器因方便、安全，被广泛使用。
（1） 如图甲所示为断路器的工作原理，当电流过大时，它的工作顺序是 　B　（填字母）。
① 簧锁装置脱开；② 接触点断开；③ 电流过大，双金属片发热就多；④ 双金属片弯曲，触动簧锁装置。
A. ③④②① B. ③④①②
C. ③①④② D. ③②④①
B
（第9题）
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（2） 一般固体受热时，在各个方向上的长度都会膨大，冷却时都会缩小。物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下表是科技小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录，请根据下面的实验记录回答：
实验序号 材　料 升高的温度/℃ 原长/m 伸长量/mm
1 黄铜 10 1.000 00 0.19
2 黄铜 10 2.000 00 0.38
3 康铜 10 1.000 00 0.15
4 康铜 30 1.000 00 0.65
① 比较3、4两组实验记录可以得出物体的
伸长量与 　升高的温度　有关。
升高的温度
（第9题）
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② 比较1、4两组实验记录能否得出物体的伸长量与材料有关，并说明理由： 　不能，由于材料和升高的温度都不相同，所以由控制变量法可知，不能得出物体的伸长量与材料有关　。
③ 如图乙所示的电热设备中有一个由黄铜片与康铜片双金属片合在一起的温控开关，温度升高时，双金属片向上弯曲，使电路断开，根据上面的实验记录确定双金属片上层材
料是 　康铜　（填“黄铜”或“康
铜”）。
不能，由于材料和升高的温度都不相同，所以由控制变量法可
知，不能得出物体的伸长量与材料有关
康铜
（第9题）
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解析：（1） 图甲为断路器的工作原理图，当电流过大时，工作过程为：③ 电流过大，双金属片发热就多；④ 双金属片弯曲，触动簧锁装置；① 簧锁装置脱开；导致② 接触点断开；它的工作顺序是③④①②，故B符合题意，ACD不符合题意。（2） ① 从3、4两组实验记录可以看出，材料和原长相同，升高的温度不相同，伸长量不相同，故可以得出物体的伸长量与升高的温度有关。② 从1、4两组实验记录可以看出，材料不同，原长相同，升高的温度不相同，伸长量不相同，由于材料和升高的温度都不相同，所以由控制变量法可知，不能得出物体的伸长量与材料有关。
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③ 当温度升高，金属片变长，要想双金属片向上弯曲，就必须让下面的金属片线膨胀比上面的金属片线膨胀大，才能达到目的；从表中1、3两组实验数据可知，康铜的线膨胀较小，故双金属片上层材料是康铜。
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9(共28张PPT)
第2节　电流的磁场
第1课时　直线电流的磁场　通电螺线管的磁场
第3章　电磁及其应用
01
基础进阶
02
素能攀升
03
思维拓展
目
录
1. 如图所示为电流及其磁场的磁感线分布示意图，其中正确的是（　D　）
（第1题）
A. 图（a）和图（b） B. 图（b）和图（d）
C. 图（a）和图（d） D. 只有图（c）
D
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解析：由右手螺旋定则可以确定图（a）螺线管的右端为S极，根据磁感线在磁体的周围应该从N极出发回到S极，可以确定图（a）错误；由右手螺旋定则可以确定图（b）螺线管的右端为N极，根据磁感线在磁体的周围应该从N极出发回到S极，可以确定图（b）错误；由右手螺旋定则可以确定图（c）螺线管的左端为N极，根据磁感线在磁体的周围应该从N极出发回到S极，可以确定图（c）正确；由右手螺旋定则可以确定图（d）螺线管的右端为N极，根据磁感线在磁体的周围应该从N极出发回到S极，可以确定图（d）错误。故选D。
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2. ★如图所示，利用细铁屑和小磁针来显示通电螺线管外部的磁场，下列方法中，错误的是（　D　）
A. 用细铁屑的疏密来显示磁场的强弱
B. 用小磁针的偏转来显示磁场的存在
C. 用细铁屑的分布来显示磁场的分布
D. 用小磁针S极的指向来显示磁场的方向
（第2题）
D
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解析：研究磁场时，可以在磁体周围撒细铁屑，通过细铁屑的分布来反映磁场的分布，细铁屑分布越密集的地方，磁场越强，所以细铁屑分布的疏密能显示磁场的强弱，A、C正确；磁场不能直接观察，但可以通过观察小磁针来判断磁场的有无和方向，小磁针在磁场中静止时，N极的指向为磁场的方向，B正确，D错误。
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　　所谓“转换法”，主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
转 换 法
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3. （2025 台州仙居二模）某兴趣小组开展“观察通电直导线周围的磁场”的实验活动。
实验1：在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，给直导线通电，观察小磁针（如图甲）。
实验2：在水平有机玻璃板上穿一个小孔，将一根直导线垂直穿过小孔，在玻璃板上均匀地撒上铁屑。直导线通电
后，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况（如图
乙）。
（第3题）
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请回答：
（1） 实验1中，若观察到 　小磁针发生偏转　，说明电流周围存在磁场。
（2） 实验2中，轻敲玻璃板的目的是 　减小铁屑与玻璃板之间的摩擦力，使铁屑在磁场力作用下动起来　，从而使铁屑分布更清晰。
（3） 根据图乙中被磁化铁屑的排列情况，描述通电直导线周围的磁感线分布： 　通电直导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆　。
小磁针发生偏转
减小铁屑与玻璃板之间的摩擦
力，使铁屑在磁场力作用下动起来
通电直导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心
圆
（第3题）
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解析：（1） 在实验1中，当给直导线通电后，若观察到小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场。因为小磁针受到磁场力的作用才会发生偏转，而这个磁场是由通电直导线产生的。（2） 实验2中，轻敲玻璃板可以使铁屑与玻璃板之间的摩擦力减小，让铁屑能够在磁场力的作用下更容易地移动，从而按照磁场的分布规律排列，使铁屑分布更清晰，便于观察。（3） 根据图乙中被磁化铁屑的排列情况，可以看出铁屑围绕直导线呈同心圆状分布，这表明通电直导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面上。
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4. （2025 温州期中）在项目化学习中，小科与组员开展了“自制漂浮式指南针”的实践项目（如图所示）。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，其中铜片作电源正极，锌片作负极。下列关于通电螺线管A端的磁极及其所指的地理方位，判断正确的是（　D　）
A. N极、北方 B. N极、南方
C. S极、北方 D. S极、南方
D
（第4题）
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解析：铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，其中铜片作电源正极，电流从右侧后方流入，根据安培定则知，B端为N极，A端为S极；S极指向地理的南方。
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5. （2025 湖州期中）如图所示，闭合开关S后，小磁针处于静止状态，通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示，那么（　D　）
A. a端是电源正极，e端是小磁针的N极
B. b端是电源负极，f端是小磁针的S极
C. a端是电源正极，c端是通电螺线管的S极
D. b端是电源负极，d端是通电螺线管的S极
D
（第5题）
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解析：在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，因此c端是通电螺线管的N极，d端是通电螺线管的S极；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，因此e端是小磁针的S极，f端是小磁针的N极；根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，因此a端是电源正极，b端是电源负极。
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6. 一根长直铜导线在靠近一枚原来静止的小磁针的过程中，下列判断正确的是（　B　）
A. 小磁针不动，导线中不可能有电流通过
B. 小磁针发生转动，导线中一定有电流通过
C. 小磁针发生转动，导线中不一定有电流通过
D. 小磁针不动，导线中一定有电流通过
B
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解析：若通电导线周围磁场磁性太弱，或通电导线周围磁场方向与小磁针静止时N极所指方向相同，则小磁针不会有明显偏转，A错误。只要小磁针发生转动，就说明一定有磁场存在，故导线中一定有电流通过，B正确，C错误。小磁针不动，导线中可能有电流通过，也可能没有电流通过，D错误。
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7. 如图所示，M是一个用细导线绕成的螺线管，当闭合开关S后，M的长度将（　B　）
A. 伸长 B. 缩短
C. 不变 D. 先伸长，后缩短
（第7题）
B
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解析：当闭合开关S后，细导线绕成的螺线管M上每一匝线圈都有电流通过，这时每一匝线圈都可以看成一个单独的螺线管，根据安培定则可知，不管电流方向如何，各线圈之间相邻的部分都是异名磁极，再根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原理可知，线圈之间相互吸引，故M的长度将缩短。B正确。
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8. 如图所示，水平桌面上放置一块条形磁体，其左侧是一个固定好的通电螺线管，整套装置处于水平静止状态，下列关于此装置说法正确的是（　D　）
A. 通电螺线管左端为S极
B. 螺线管右端和磁体之间的相互作用力为吸引力
C. 右边条形磁体所受的重力和通电螺线管对它的作用力为一对平衡力
D. 条形磁体所受的摩擦力方向为水平向左
D
（第8题）
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解析：由图示可知，螺线管中的电流方向是从右端流入左端流出，结合螺线管的绕向，可以确定螺线管左端为N极，故A错误；螺线管左端为N极，右端为S极，根据磁极间作用规律可知，螺线管右端和磁体之间的相互作用力为排斥力，故B错误。通电螺线管对条形磁体的作用力和条形磁体所受的重力大小不相同，方向不同，故右边条形磁体所受的重力和通电螺线管对它的作用力不是一对平衡力，故C错误；条形磁体在通电螺线管向右的排斥力的作用下仍处于平衡状态，说明其在水平方向上受到平衡力的作用，由此可知，桌面对条形磁体
有一个向左的摩擦力来平衡通电螺线管的斥力，如
图所示，故D正确。
（第8题）
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9. 通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
（1） 图甲中螺线管的A端是 　N　极。
（第9题）
N
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（2） 螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成的，通电螺线管的磁场可以看成由一个个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是 　N　极。
N
（第9题）
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（3） 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。如图丙所示，地球自转的方向是自西向东，则形成圆形电流的方向与地球自转的方向 　相反　（填“相同”或“相反”），规定正电荷定向移动的方向为电流方向，那么地球带 　负　（填“正”或“负”）电。
相反
负
（第9题）
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解析：（1） 根据安培定则，用右手握住螺线管，四指弯向电流的方向，拇指指向螺线管的A端，所以A端为N极。（2） 根据安培定则，用右手握住单匝线圈，四指弯向电流的方向，拇指指向单匝线圈的B端，所以B端为N极。（3） 由于地磁北极在地理南极附近，根据安培定则，拇指指向N极，四指的方向为电流的方向，因此电流的方向是自东向西，与地球自转的方向相反；负电荷定向移动方向的反方向为电流方向，所以地球带负电。
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10. 1820年，奥斯特用铂丝连接伏打电堆（相当于电源）的两端，铂丝水平沿南北方向放置，下方放置一个被玻璃罩封闭的小磁针。闭合电路后，小磁针发生了轻微的偏转，如图甲所示。
　 　
（第10题）
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他做出以下猜想：
猜想一：可能是因为电流使导线产生了热，加热玻璃罩内的空气，引起了对流，从而导致小磁针的偏转。
猜想二：可能是因为 　电流产生了磁场　，从而导致小磁针的偏转。
奥斯特通过实验很快就否定了猜想一，又做了乙、丙两组实验。
（1） 请把猜想二补充完整。
（2） 奥斯特通过在玻璃罩和上方的导线之间加入金箔、玻璃等介质，排除空气对流的影响，他仍观察到 　小磁针偏转　的现象，从而否定猜想一。
电流产生了磁场
小磁针偏转
（第10题）
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（3） 结合实验与所学知识，丙组中小磁针将 　A　（填字母）。
A. 顺时针偏转，偏转角度比甲组更大
B. 顺时针偏转，偏转角度比甲组更小
C. 逆时针偏转，偏转角度比甲组更大
D. 逆时针偏转，偏转角度比甲组更小
A
（第10题）
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解析：（1） 可能是因为电流产生了磁场，从而导致小磁针的偏转。（2） 要否定猜想一，要通过在玻璃罩和上方的导线之间加入金箔、玻璃等介质，排除空气对流的影响，通过导体中有电流时磁针仍偏转，得出对流可能导致磁针的偏转是错误的。（3） 图丙与图甲比较可知，图丙中粗铂丝电阻较小，电路中的电源相同，所以图丙中电流较大，所以小磁针偏转角度较大；图丙与图甲中的铂丝中的电流方向相反，所以产生的磁场方向相反，因此小磁针的偏转方向相反，所以丙组中小磁针将顺时针偏转，偏转角度更大。
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10(共16张PPT)
专题特训四　家庭电路作图与故障分析
第3章　电磁及其应用
类型一　家庭电路作图
1. （2025 杭州期中）如图甲所示为某宾馆的房卡，它相当于一个开关。只有房卡插入卡槽里，房间内的灯和插座才能工作。图乙是房间内已经连好的部分电路图，S1是房卡开关，S2是控制灯L的开关。为使灯和插座正常工作，请将图乙电路图补充完整。
（第1题）
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如图所示
（第1题）
2. （2025 金华义乌校级段考）小丽家中有一盏用声控开关和光控开关控制的电灯，电灯在光线昏暗并且有人经过时才发光，可以达到方便节能的目的，同时为方便不固定的家用电器接入，需连接一个三孔插座，请将下面的电路图连接完整。
（第2题）
如图所示
（第2题）
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3. （2025 杭州滨江期中）一间教室要安装2盏电灯和一个双孔插座，要求开关S控制两盏灯，且每盏灯都能在220 V电压下正常发光，请按以上要求将图中元件连接成电路。
（第3题）
如图所示
（第3题）
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4. （2025 舟山定海期中）请用笔画线表示导线，将图中带开关的电灯和三孔插座（三孔插座准备接大功率用电器，需接保险丝）接入家庭电路中，要求开关断开时，三孔插座仍能提供电压。
（第4题）
如图所示
（第4题）
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5. （2024 杭州西湖校级期中）如图甲所示，插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电。请在图乙电路中画出插线板中开关、指示灯和插孔的连接方式，并与电源线接通。
（第5题）
如图所示
（第5题）
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6. 如图所示，甲是家庭电路中的照明系统，乙是给用电器供电的插线板系统，其中一部分已与电源线相连。要求：开关S1控制灯L1的亮灭；开关S2断开时，指示灯L2不亮，两个插座都不能提供电压；S2闭合时，两个插座都能提供工作电压；如果指示灯L2损坏，S2闭合时，两个插座也都能提供电压。请将图中的各元件正确连接到家庭电路中。
（第6题）
如图所示
（第6题）
（第6题）
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类型二　家庭电路故障分析
7. （2025 温州苍南校级段考）下列情况中，会造成家庭电路中的“空气开关”自动“跳闸”的是（　B　）
A. 开关中的两个线头相碰
B. 双孔插座中的两个线头相碰
C. 灯泡灯丝断了
D. 插头和插座接触不良
B
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解析：开关中两线相碰，只是开关不起作用，用电器总是工作，并不是短路，不会引起电流过大，“空气开关”不会自动“跳闸”，故A不符合题意；双孔插座一孔接相线，一孔接中性线，两线相碰相当于直接把相线和中性线接通，这是短路，会引起电流过大，“空气开关”会自动“跳闸”，故B符合题意；灯丝断了，是断路，电路中没有电流，“空气开关”不会自动“跳闸”，故C不符合题意；插头、插座接触不良，是断路，电路中没有电流，“空气开关”不会自动“跳闸”，故D不符合题意。
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8. 如图所示为空气开关，是一种常用的断路器。若空气开关断开后复位，又立刻自动断开，这可能是因为（　B　）
A. 电灯开关内两根导线接触在一起
B. 插座中红蓝两线接触在一起
C. 选用的空气开关正常工作时能通过的电流过大
D. 电路中的总电流过小
（第8题）
B
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9. （2024 温州乐清期中）下图是部分家庭电路示意图，晚上亮着的灯突然熄灭，用测电笔测P、M、N、Q四个点，测电笔均能发光，则电路故障可能是（　D　）
A. 保险丝烧断了
B. M点与N点之间断路
C. N点与Q点之间断路
D. Q点左侧的中性线断路
（第9题）
D
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解析：灯突然熄灭，说明电路断路。使用测电笔时，用手接触笔尾的金属体，笔尖接触被检测电线，若测电笔氖管发光，则被检测的电线是相线，否则为中性线；测电笔测试图中的P、M、N、Q四点，四点都能使测电笔发光，说明P、M、N、Q与相线连通，故保险丝不可能烧断，所以故障是Q点左侧的中性线断路。
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10. 小强同学放学回家后，打开电灯，接入电热水壶，两者均正常工作，接着启动微波炉加热食品时，发现微波炉不工作，电热水壶突然停止工作，但是电灯仍然正常发光，如图所示。他对故障作出了下列四种判断，其中可能正确的是（　A　）
A. 中性线上a、b间断路
B. 中性线上b、c间断路
C. 微波炉所在支路b、e间短路
D. 电热水壶所在支路c、d间短路
（第10题）
A
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11. 如图所示为小红家中电路的一部分，图中A和B是开关S和灯泡的位置，符合安全用电原则，开关S应接到 　B　（填“A”或“B”）位置；小红闭合开关S后（其他用电器均断电），灯泡亮了一段时间后熄灭，她用测电笔分别测试了图中插座的两个孔，发现测电笔氖管都能发光。若故障只有一处，该故障是 　进户中性线断路　（填“中性线d、e间断路”“进户中性线断路”或“灯泡短路”）；若此时站在地上的人接触无绝缘层的e点， 　会　（填“会”或“不
会”）有触电危险。
B
进户中性线断路
会
（第11题）
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12. 如图所示为小明家中的部分电路，开始时各部分工作正常，将电饭锅的插头插入三孔式插座后，正在烧水的电热水壶突然不能工作，但电灯仍正常工作。拔出电饭锅的插头，电热水壶仍不能工作，把测电笔分别插入插座的左、右孔，氖管均能发光，可以判断用手接触电路中的D点，他 　会　（填“会”或“不会”）触电，该电路中的故障是 　C、D　之间断路。
会
C、
D
（第12题）
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解析：电灯仍正常工作，说明不是保险丝烧断了，电路中也没有发生短路；把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明相线有电，是中性线断路了，且是在C、D之间断路。
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12(共22张PPT)
专题特训三　电与磁的综合应用
第3章　电磁及其应用
类型一　磁的基本概念
1. 新情境 古籍名著　小宁在《梦溪笔谈》中读到：“……以磁石磨针锋，则能指南。”于是他将缝衣针沿磁体的同一方向摩擦数次后得到磁针，将磁针穿过扣子的两孔，搁于支架上，如图所示。轻轻转动磁针，待其静止时发现针尖指南。下列有关说法中，正确的是（　A　）
A
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A. 针尖是磁针的S极
B. 磁针只有针尖位置的磁性最强
C. 磁针针尖所指方向为地磁S极
D. 磁针能指南北是因为地磁场有磁感线
（第1题）
解析：已知南方是地磁的N极，轻轻转动磁针，待其静止时发现针尖指南，即磁针针尖所指方向为地磁N极，根据磁极间的相互作用可知，针尖为S极，故A正确，C错误；磁针类似于条形磁体，两极的磁性是最强的，故B错误；磁感线不是真实存在的，是用来描述磁场的，因此磁针能指南北是因为存在地磁场，故D错误。
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2. 如图所示为一种涂鸦画板的工作原理。将磁石粉浸没在悬浮液里，当按下磁性写字笔其中一个按钮时，笔尖磁体为S极，可以写出 　 红　色的字。擦去字迹时，只需将刷子左右移动即可，刷子可以用 　易磁化　（填“不易磁化”或“易磁化”）的材料制成。
（第2题）
红
易磁化
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解析：根据磁极间的相互作用规律，可知当按下磁性写字笔某一按钮时，笔尖磁体为S极，吸引N极，可以写出红色的字；刷子左右移动可以擦去字迹，所以应该用易磁化的材料制成。
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类型二　电生磁
3. （2025 杭州萧山期中）如图甲所示为“门禁”上的电磁锁，由电磁铁A和金属块B构成，其工作原理如图乙所示，电磁铁通电时，A、B相互吸引，门被锁住无法推开。电磁铁断电时，A、B不吸引，门可以被推开。下列说法中，正确的是（　C　）
C
（第3题）
A. 金属块B可选用钢块
B. 图乙中开关闭合，电磁铁A的右端为S极
C. 门被锁住时，图乙中的开关S应处于闭合状态
D. 若要增强电磁锁间的吸引力，图乙中滑片P应该向右移
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解析：钢属于硬铁，被电磁铁A磁化后能长时间保持磁性，所以金属块B不能选用钢块，故A错误。根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向（从电源正极出发经螺线管回到负极），大拇指指向电磁铁A的右端，即右端为N极，左端为S极，故B错误。门被锁住时，电磁铁A需要有磁性，所以电路中要有电流，开关S应处于闭合状态，故C正确。若要增强电磁锁间的吸引力，需增大电磁铁的磁性，在匝数等不变时要增大电流，根据欧姆定律，应减小电路电阻，即滑片P应向左移，故D错误。
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4. 易错题　如图所示为探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验。
甲　　　 乙
（第4题）
（1） 按照图甲布置实验器材，螺线管通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管的周围存在 　磁场　；将小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，在图上记录小磁针 　N　极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；由实验现象可得出：通电螺线管外部的磁场与 　条形　磁体的磁场相似。
磁场
N
条形
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（2） 小明做了如图乙所示的实验，由实验现象可得出：通电螺线管的磁极极性与 　电流方向　有关。
（3） 请你写出两种使通电螺线管磁性增强的措施。
① 　增大螺线管中的电流　。
② 　增加螺线管线圈的匝数（合理答案均可）　。
电流方向
增大螺线管中的电流
增加螺线管线圈的匝数（合理答案均可）
甲　　　 乙
（第4题）
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解析：（1） 奥斯特首先发现了电流的周围存在磁场；小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到通电螺线管四周不同的位置，螺线管通电后记录小磁针N极的方向；通电螺线管外部磁感线也是从N极指向S极，故通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。（2） 如图乙所示的实验，由实验现象得出：通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关，当电流方向改变时，磁场方向也会发生改变。（3） 通电螺线管磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数及是否有铁芯插入有关。
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通电螺线管磁场的判断
　　（1） 给导线通电，导线附近的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场；小磁针N极静止时所指的方向为该点的磁场方向；通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似；（2） 通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关；（3） 影响通电螺线管磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、是否有铁芯插入。电流越大，匝数越多，有铁芯插入，电磁铁的磁性越强。
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5. 为防止电动车充电时起火引发事故，科技小组的同学设计了一个自动灭火报警模拟装置，如图甲所示（PQ处电路未画出）。已知电源U1＝18 V，热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像如图乙所示，电磁铁线圈的电阻为200 Ω。工作时开关S1、S2闭合，无火情时绿灯亮；当通过电磁铁线圈ab的电流大于或等于10 mA时衔铁被吸下，电铃报警，同时电动水龙头开始喷水。
（第5题）
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（1） 根据电路设计要求，应将图丙的电路①接入图甲中的 　Q　（填“P”或“Q”）处，电路②接在图甲中另一处；当该报警装置启动后，电磁铁有磁性，该电磁铁的上端为磁体的 　N　极，在温度由25 ℃升高到60 ℃的过程中，电磁铁磁性 　增强　（填“增强”“减弱”或“不变”）。
Q
N
增强
（第5题）
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（2） 若温度达到或超过70 ℃电铃报警，则滑动变阻器最大阻值不能小于多少？（请写出计算过程）
若温度达到或超过70 ℃电铃报警，电路中的最小电流I＝10 mA＝0.01 A，由图乙可知，此时热敏电阻Rt的阻值为400 Ω，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得滑动变阻器最大阻值R＝－R线圈－Rt＝－
200 Ω－400 Ω＝
1 200 Ω
（第5题）
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解析：（1） 由题意可知，当通过电磁铁线圈ab的电流大于或等于10 mA时衔铁被吸下，电铃报警同时电动水龙头喷水，说明下面的虚框Q应接入图丙中的①，上面的虚框P应接入图丙中的②；根据安培定则可知该电磁铁的上端为N极；由图乙可知，在0～70 ℃范围内，热敏电阻Rt的阻值随温度t的升高而减小，所以工作时在温度由25 ℃升高到60 ℃的过程中，热敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知控制电路的电流变大，电磁铁磁性增强。
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类型三　磁场对电流的作用
6. 如图所示，通电导线a在磁场中受到磁场的作用力F竖直向上。若改变磁场方向和电流方向，则下列情况中，对F判断正确的是（　A　）
A. B. C. D.
（第6题）
A
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解析：根据通电导体在磁场中的受力方向跟什么因素有关可知，同时改变电流方向和磁场方向，通电导体在磁场中的受力方向不改变，故B、C、D错误，A正确。
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7. （2025 杭州一模）如图所示为某同学自制的玩具电动机，一块椭圆形磁体吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁体上，观察到线框顺时针转动，则（　C　）
A. 该过程中机械能转化为电能
B. 线框左右两边所受磁场力方向相同
C. 若仅调换电池两极，线框将逆时针转动
D. 若仅调换磁体两极，线框仍顺时针转动
C
（第7题）
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解析：玩具电动机在通电后会消耗电能，电能转化为机械能，故A错误；线框左右两边导线的电流的方向相同，磁场的方向不同，所以受到的磁场力方向不相同，故B错误；若仅调换电池两极，磁场的方向不变，电流的方向改变，则磁场力的方向改变，线框将逆时针转动，故C正确；若仅调换磁体两极，磁场的方向改变，电流方向不变，线框将逆时针转动，故D错误。
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8. 小科同学喜欢电吉他，学习电与磁的知识后，知道了拾音器的基本结构如图所示。他又查询资料得知：磁体附近的金属弦容易被磁化，当弦振动时，在线圈中产生感应电流，感应电流经放大器放大后，驱动扬声器振动产生声波。下列关于拾音器说法，正确的是（　D　）
A. 将磁体换成铁棒，电吉他仍能正常工作
B. 电吉他要正常工作，金属弦可以选用铜丝
C. 线圈中产生感应电流的原理与电磁继电器的工
作原理相同
D. 弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
D
类型四　磁生电
（第8题）
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9. 如图所示为发电机的工作原理，下列有关说法中，正确的是（　C　）
A. 当发电机工作时，电流始终从电刷A流向电刷B
B. 当线圈不动，磁极转动时，不会有感应电流产生
C. 当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向
D. 发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变一次
C
（第9题）
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解析：图为交流发电机的原理图，当发电机工作时，电流的方向会发生周期性变化，故电流的方向不总是从电刷A流向电刷B，故A错误；当线圈不动，磁极转动时，线圈仍会切割磁感线发生相对运动，故会产生感应电流，故B错误；产生感应电流的方向与切割磁感线的方向、磁场方向有关，当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟着反向，故C正确；发电机线圈每转过平衡位置就改变一次电流的方向，故每转过一圈，电流的方向改变两次，故D错误。
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9(共23张PPT)
第4节　电磁感应
第3章　电磁及其应用
01
基础进阶
02
素能攀升
03
思维拓展
目
录
1. 一段直导线在磁场中运动时，下列判断中，正确的是（　A　）
A. 可能产生感应电压 B. 可能产生感应电流
C. 一定没有感应电压 D. 一定产生感应电流
A
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2. 易错题　如图所示，a、b导体均是闭合电路的一部分，现让甲中的a向右运动，磁体不动；而乙中b不动，让磁体上下运动（如图中箭头方向）。a、b中感应电流的产生情况是（　B　）
A. a中无，b中有 B. a中有，b中无
C. a、b中均有 D. a、b中均无
（第2题）
B
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解析：甲中的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流；乙中磁体上下运动，导体没有切割磁感线，不会产生感应电流。
感应电流产生的条件
　　产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流。　
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3. （2025 绍兴诸暨期末）某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪地发光，地板下方铺设的结构如图所示。当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁会做往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈做 　切割磁感线　运动，闭合电路中即产生 　（感应）电流　，使小灯泡发光。若其他条件不变，再增加几个小朋友一起跳跃，则小灯泡的亮度 　变亮　（填“变亮”
“变暗”或“不变”）。
切割磁感线
（感应）电流
变亮
（第3题）
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解析：当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁做往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中产生感应电流，小灯泡发光，这是电磁感应现象；若其他条件不变，再增加几个小朋友一起跳跃，切割磁感线的速度加快，产生的电流变大，灯泡变亮。
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4. 如图所示，同一条形磁体，从静止开始由同一高度下落，分别穿过闭合的塑料线圈甲、断开的塑料线圈乙、闭合的金属线圈丙、断开的金属线圈丁，所有线圈均有电阻，不计空气阻力，则条形磁体穿过线圈后落地时的速度最小的是（　C　）
A. B. C. D.
C
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解析：条形磁体由静止开始下落，穿过闭合金属线圈，线圈中产生电流，该过程是电磁感应现象，即将机械能转化为电能，从而减小磁铁落地的速度；A、B选项中塑料线圈不会产生感应电流，没有产生力的作用；D选项中的金属线圈是断开的，也不会产生感应电流，没有产生力的作用。据此分析，C符合题意。
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5. （2025 绍兴新昌期末）2025年4月24日，神舟二十号载人飞船与空间站完成自主对接，为减小对接过程中的振动以保证安全，飞机内设置了电磁阻尼器，它可以简化为如图所示的磁体和线圈结构。当线圈水平向左运动时，线圈的ab边中会产生电流，同时ab边受到向右的磁力F，以减缓靠近速度。下列说法中，不正确的是（　D　）
D
A. 线圈的ab边中会产生电流是因为其发生了电磁感应现象
B. 只改变磁场方向，ab边中通过的电流方向随之改变
C. 只改变磁场方向，ab边受到的磁力F方向不改变
D. 该过程是将电能转化成了机械能
（第5题）
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解析：根据电磁感应原理知道，当线圈水平向左运动时，线圈的ab边切割磁感线产生感应电流，即线圈ab边中产生电流的原理是电磁感应，故A正确，不符合题意；在电磁感应现象中，感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁感线方向密切相关，只改变磁场方向，ab边中通过的电流方向随之改变，故B正确，不符合题意；通电导线在磁场中受到力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，要改变受力的方向有两种方法：① 可保持磁场方向不变，改变电流方向；② 可保持电流方向不变，改变磁场方向，故C正确，不符合题意；做切割磁感线运动，产生了感应电流，这是电磁感应现象，此过程中机械能转化为了电能，故D错误，符合题意。
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6. （2025 宁波余姚期末）电吉他的发音是通过拾音器连接扬声器来实现的。拾音器的基本结构如图所示，其工作原理如下：金属弦在磁体的磁场中被磁化，当其被拨动而产生振动时，在线圈中会产生感应电流，将声音信号转变为电信号。
（1） 要保证金属弦的磁化效果，其制作材料中可能含有的金属是 　铁　（填一种即可）。
（第6题）
铁
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（2） 当金属弦振动时，与线圈间产生了相对运动，相当于线圈切割金属弦磁场的 　磁感线　，从而产生感应电流。线圈中感应电流的方向是 　变化　（填“变化”或“不变”）的。
磁感线
变化
（第6题）
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解析：（1） 要保证金属弦的磁化效果，其制作材料中可能含有铁（或钴、镍等）易被磁化的物质。（2） 当金属弦振动时，与线圈间产生了相对运动，相当于线圈切割金属弦磁场的磁感线，从而产生感应电流。由于金属弦的运动方向不断改变，则线圈中感应电流的方向是变化的。
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7. （2024 杭州余杭段考）小华用图甲所示实验装置探究“怎样产生感应电流”，用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流表、开关、直导体AB和若干根导线等器材。在实验中固定磁体，让导体AB运动。根据表格信息回答下列问题：
（第7题）
实验 次序 导体运动 情况 灵敏电流表 指针偏转情况 灵敏电流表
电流方向
1 竖直向上 不偏转 ——
2 竖直向下 不偏转 ——
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
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（1） 由实验1、2可知，闭合开关，导体AB竖直运动 　不会　（填“会”或“不会”）产生感应电流。
（2） 由实验3、4可推测，如果固定导体AB，水平向右移动磁体，灵敏电流表的指针向 　右　偏转。
不会
右
（第7题）
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（3） 图乙中的“ ”表示导体AB的横截面（即图甲中沿导体由A往B看），Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向，则导体会产生感应电流的位置有 　BCD　。
A. Ⅰ位置 B. Ⅱ位置 C. Ⅲ位置 D. Ⅳ位置
BCD
（第7题）
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解析：（1） 由第1、2两次实验可知，导体棒AB竖直向上或竖直向下平行于磁感线运动时，灵敏电流表指针不偏转，说明闭合回路中不会产生感应电流。（2） 由第3、4两次实验可知，导体棒AB切割磁感线运动的方向改变时，导体棒AB中感应电流的方向也发生了改变，说明导体棒AB中感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关；如果固定导体棒AB，水平向右移动磁体，此时相当于导体棒AB水平向左运动，由表格中的信息可知，灵敏电流表的指针将向右偏转。（3） Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向，则导体会产生感应电流的位置有BCD，因为导体在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ这三个位置都可以切割磁感线，在Ⅰ位置不切割磁感线。
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8. （2025 金华校级段考）某校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
【提供器材】 塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯。
【项目原理】 利用跑步时人带动磁体在水管内来回运动，从而产生感应电流，使节能夜跑LED灯发光，其原理是 　电磁感应　。
电磁感应
（第8题）
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【方案设计】 图甲是某同学设计的节能夜跑灯结构图，线圈缠绕在塑料管外壳并与LED灯构成闭合电路。其中磁体的作用是为装置提供 　磁场　（填“磁场”或“磁感线”）。
（第8题）
磁
场
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【产品制作】 已知用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，则感应电压大小和线圈匝数关系如下表所示，在其他条件不变的情况下，至少要绕 　500　匝线圈，才能使额定电压为1.8 V的LED灯正常发光。
线圈匝数/匝 200 400 600 800 1 000
感应电压/V 0.72 1.44 2.16 2.88 3.6
500
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【检验产品】 如图乙所示，某同学在测试夜跑灯时获得以下实验数据。请结合表格以及节能夜跑灯工作原理和跑步甩臂情况解释，将夜跑灯同时佩戴在手腕处和手臂处跑步，为什么佩戴手腕处较亮？ 　夜跑灯工作原理是电磁感应，手腕处甩动更快，线圈切割磁感线的速度就更快，产生的感应电流更大　。
实验次序 1 2 3 4 5 6
速度/（cm s－1） 1 2 3 4 5 6
电流/mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8
夜跑灯
工作原理是电磁感应，手腕处甩动更快，线圈切割磁感线的速度就更
快，产生的感应电流更大
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解析：【项目原理】 设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能，使LED灯发光是利用电磁感应原理。【方案设计】 磁体的作用就是提供磁场。【产品制作】 根据表格数据，当线圈匝数增大几倍时，电压也增大几倍，说明电压与线圈匝数成正比，由表格可知200匝线圈的感应电压为0.72 V，LED灯的额定电压为1.8 V，所以使额定电压为1.8 V的LED灯正常发光，至少要绕线圈匝数n＝×200＝500。
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8(共25张PPT)
第1节　磁体的磁场
第3章　电磁及其应用
01
基础进阶
02
素能攀升
03
思维拓展
目
录
1. 易错题　有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。下列推断中，正确的是（　B　）
A. M无磁性、N无磁性
B. M有磁性、N有磁性
C. M有磁性、N无磁性
D. M无磁性、N有磁性
（第1题）
B
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解析：由题干可知，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力，因非磁体无磁性，磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱，所以，在图甲中，钢条M的中间位置无磁性或磁性弱，N却能牢牢吸引M，说明钢条N具有磁性；同理，由图乙可知，钢条M也具有磁性，由此可知，只有B正确。
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磁体不同部位磁性的强弱
　　每个磁体有两个磁极，而磁极的磁性最强，对于条形磁体来说，两端分别是两个磁极，中间的磁性最弱；异名磁极相互吸引，同时磁体也可以吸引磁性物质。
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2. 某同学梳理“磁场和磁感线”的相关知识，整理归纳如下，其中错误的是（　D　）
① 磁场看不见、摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
② 磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③ 磁感线只分布在磁体外，不分布在磁体内
④ 地磁场的磁感线是从地球的地理南极附近发出回到地理北极附近
⑤ 磁感线有疏密之分，可以表示磁场的强弱且可以相交
D
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ②③⑤
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解析：磁场看不见、摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在，故①正确；磁感线是磁体周围空间实际上不存在的曲线，是为了研究磁场的性质假想出来的几何曲线，故②错误；磁体内部的磁感线方向与外部相反，从S极到N极，故③错误；地磁场的磁感线是从地球的地理南极附近（地磁N极）发出回到地理北极附近（地磁S极），故④正确；磁感线有疏密之分，可以表示磁场的强弱，但是不可以相交，故⑤错误。
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3. 趋磁细菌是在1975年由布雷克莫尔发现的。如果拿一个磁体靠近载玻片，细菌就会利用长长的鞭毛向磁体的N极移动。如果将这些趋磁细菌放到地球M点（如图所示），它们接下来的运动方向为（　B　）
B
A. B. C. D.
（第3题）
解析：将磁体靠近它时，细菌会向磁体的N极运动，地磁
场的N极在地理南极附近，所以如果将这些趋磁细菌放到
地球M点，它们接下来的运动是向地理南方运动，故B符合题意。
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4. （2025 绍兴段考）小敏同学利用如图所示的装置探究磁化过程，图中容器内装的是一些铁屑，架上所夹的是一根软铁棒。
（第4题）
（1） 比较甲、乙两图中的现象可知，当磁体靠近软铁棒时，软铁棒由于被 　磁化　而显出磁性。
磁化
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（2） 小敏从图乙中拿开条形磁体，发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来，这说明软铁棒获得的磁性 　不能　（填“能”或“不能”）长久保持。
（3） 小敏用形状完全相同的铜棒重做上述实验，发现甲、乙两图所示实验过程中，铁屑均不能被吸引上来，这说明铜 　不是　（填“是”或“不是”）磁性物质。
不能
不是
（第4题）
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解析：（1） 原来没有磁性的物体靠近磁体（或与磁体摩擦）后具有磁性的现象是磁化，当磁极靠近软铁棒时，软铁棒被磁化，软铁棒具有磁性。（2） 拿开条形磁体，软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来，软铁棒没有磁性，说明软铁棒获得的磁性不能长久保持。（3） 具有磁性或能够被磁体吸引的物质是磁性物质，用形状完全相同的铜棒重做上面的实验，发现甲、乙两图实验过程中，铁屑均不能被吸引上来，这说明铜不是磁性物质。
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5. （2025 绍兴期中）小敏将数枚硬币放在甲、乙两根平行的条形磁体上，搭成一座漂亮的“硬币桥”，如图。下列分析正确的是（　B　）
A. “硬币桥”中间磁性最强
B. 两枚硬币相邻的部分是异名磁极
C. “硬币桥”两端的硬币没有磁性
D. 甲、乙条形磁体的上端是同名磁极
B
（第5题）
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解析：当硬币都放在磁体的N极上时，会被磁体磁化，硬币也具有N极和S极，由于异名磁极相互吸引，因此硬币的S极会吸引在磁体的N极上，最外侧的硬币也有磁性；同理，当硬币都放在磁体的S极上时，会被磁体磁化，硬币也具有N极和S极，由于异名磁极相互吸引，两枚硬币的相邻部分是异名磁极，相当于条形磁体，并且中间磁性最弱，因此硬币的N极会吸引在磁体的S极上，所以搭成了一座漂亮的“硬币桥”，所以甲、乙条形磁体的上端是异名磁极，故A、C、D错误，B正确。
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6. 如图所示为磁体周围的磁感线分布情况。下列说法正确的是（　B　）
A. 磁体的左端为N极
B. a点的磁场强度比b点的弱
C. a点所放小磁针静止时，北极指向右
D. c点没有磁感线经过，所以c点处没有磁场
B
（第6题）
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解析：磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极的，磁体内部的磁感线是从S极出发，回到磁体N极的，故左端为磁体的S极，故A错误；磁感线越密集，该处磁场越强，越稀疏，该处磁场越弱，则a处的磁场比b处的磁场弱，故B正确；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，a点所放小磁针静止时北极指向左，故C错误；磁体的周围存在磁场，c点处有磁场，故D错误。
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7. 新情境 古籍名著　人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，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。下列判断不正确的是（　C　）
A. 鱼形铁能被磁体吸引
B. 指南鱼鱼头应标注“N”
C. 指南鱼周围存在磁感线
D. 指南鱼的腹部磁性最弱
C
（第7题）
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解析：磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质，鱼形铁是用铁制成的，能被磁体吸引，故A正确，不符合题意；地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近，如图所示，指南鱼鱼头指向北方，根据异名磁极相互吸引，指南鱼鱼头应标注“N”，故B正确，不符合题意；指南鱼被磁化后，周围存在磁场，而磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故C错误，符合题意；指南鱼是一个磁体，两个磁极位置的磁性最强，中间最弱，因此，指南鱼的腹部磁性最弱，故D正确，不符合题意。
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8. 某磁场的磁感线方向水平向右，如图所示，则小磁针在该磁场出现后（　D　）
A. 两极所受的力是平衡力，所以不会发生转动
B. 两极所受的力方向相反，所以会持续转动
C. 只有N极受力，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右
D. 两极所受的力方向相反，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右
D
（第8题）
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解析：小磁针所在区域出现水平向右的磁场时，小磁针两极所受的力方向相反，但不在同一直线上，故小磁针受非平衡力的作用，会发生转动；当小磁针转到水平位置时，两极所受的力大小相等，方向相反，在同一直线上，小磁针最终在此位置静止，此时小磁针N极所指方向水平向右。故A、B、C错误，D正确。
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9. （2025 杭州期中）某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中
有一个环形磁体，于是几位同学将四个完全相同的环形磁体a、b、c、d 套在塑料支架的光滑杆上，如图所示。静止时磁体a、b、c悬浮在空中，
d压在塑料支架底板上。若每个磁体受到的重力均为G，磁体a的上表面是N极。
（1） 磁体b的上表面是 　S　极。
S
（2） 磁体b受到磁体c的斥力大小是 　2G　。
（第9题）
2G
（3） 磁体d对底板的压力是 　4G　。
4G
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（4） 若光滑杆足够长，在磁体a的上方再放上一个完全相同的磁体e（a、e间也相互排斥），则相邻两个磁体间的距离Lab 　小于　（填“大于”“小于”或“等于”）Lae。
小于
（第9题）
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解析：（1） 磁体a的上表面是N极，则下表面是S极，磁体b与a相互排斥，故b的上表面是S极，下表面是N极。（2） a、b在c上悬浮，磁体c对b的斥力支撑着a、b，a、b的重力之和为2G，故磁体b受到磁体c的斥力大小是2G。（3） a、b、c在d上悬浮，d的磁力肯定支撑着a、b、c，力的作用是相互的，d受到3G的向下压力，再加上自身重为G，故d对底板压力为4G。（4） 若光滑杆足够长，在磁体a的上方再放上一个完全相同的磁体e（a、e间也相互排斥），磁体a静止时，由力的平衡条件可得Fb对a＝G＋Fe对a，由相互作用力可知，Fa对b＝Fb对a＝G＋Fe对a，所以Fa对b＞Fe对a，即a对b的排斥力更大，说明a、b间的距离更小，则相邻两个磁体间的距离Lab＜Lae。
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10. ★磁感应强度（用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，B越大，磁场越强。磁感线也能形象、直观地描述磁场，磁感线越密，磁场越强。
（1） 如图（a）所示为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图（a）可知，该磁极为 　N　极，若在1处放置一
枚小磁针，则当小磁针静
止时，其指向应是图（b）
中的 　甲　。
N
甲
（第10题）
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（2） 如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，那么这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像如图（c）所示。图线没有过坐标原点是因为 　放入磁场前磁敏电阻R的阻值不为零　。
放入磁场前磁敏电阻R的阻值不为零
（第10题）
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解析：（1） 由图（a）可知，磁感线从右端发出，故右端为N极；1处的磁场方向水平向右，小磁针N极应指向磁感线的方向，即N极指向右，图（b）中的甲符合题意。（2） 没有磁场时，磁敏电阻的阻值也不为零，故图线不过原点。
磁体的磁极
　由磁感线的方向确定条形磁体的磁极的极性；（2） 由小磁针N极的受力方向确定N极的指向。
（1）由磁感线的方向确定条形磁体的磁极的极性；（2）
由小磁
针N极的受力方向确定N极的指向。
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