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人教版2024九年级上册物理同步精讲精炼学案（全国通用）
第二十章 电与磁
专题57 《电与磁》单元重难点训练
一、磁现象 磁场（共15小题）
二、电流的磁场（共2小题）
三、有关通电螺线管的问题（含安培定则及实验）（共8小题）
四、电磁铁与电磁继电器（含实验计算）（共12小题）
五、磁场对通电导线的作用（含实验）（共4小题）
六、电磁感应及探究产生感应电流的条件（共8小题）
七、电动机和发电机（共8小题）
八、电与磁的作图（共17小题）
一、磁现象 磁场（含地磁场）（共6小题）
1．磁性鞋带扣让你跟系鞋带说再见。如图所示，把鞋带裁剪到合适的长度，然后将模块穿进去，这之后两边一碰即可牢牢地把鞋带系紧。下列说法正确的是（　　）
A．两模块可能都是铜块
B．两模块可能都是铁块
C．两模块中，可能其中一块有磁性，另一块是铁块
D．两模块中，可能其中一块有磁性，另一块是铜块
2. 我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献，其中利用磁性材料特性的是（ ）
A. 指南针 B.火药 C.造纸术 D.印刷术
3．创新小组使用两根缝衣针、一个按扣、一个大头针和一块橡皮制作指南针。他们用橡皮和大头针制作指南针的底座。使缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制成了小指南针，如图所示。下列关于这个指南针的说法中正确的是（ ）
A．静止时针尖指北方，那么针尖是N极 B．指南针周围存在磁感线但不存在磁场
C．缝衣针的指向不会受到靠近的磁铁干扰 D．指南针周围各点的磁场方向都相同
4. 物理学是美的，许多物理现象都具有对称美、平衡美和曲线美。下列优美的曲线中，用磁感线描述磁体外部磁场正确的是（　　）
5. 一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（　　）
A. B. C. D.
6．在水平桌面上放置一条形磁体，磁体上盖有一薄玻璃板，在玻璃板上均匀地撒上一些细碎的铁屑，然后轻敲玻璃板，发现铁屑在玻璃板上有规律地排列，如图所示。则下列说法中正确的是（　　）
A．用碎纸屑代替铁屑重做实验，纸屑也能有规律地排列
B．用其他任何金属碎屑重做实验，金属屑都能有规律地排列
C．根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁体周围各位置的磁场方向
D．磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑较少，是因为条形磁体两端的磁性较强
7．《论衡》中有“司南之杓，投之于地（即底下的地盘），其柢（即勺柄）指南”的记载。下列说法正确的是（ ）
A．“柢”相当于磁体的N极
B．司南周围存在磁场，不存在磁感线
C．柢能够指南是因为受到地盘对它施加了向南的力
D．将司南的铜质地盘更换成铁盘，仍可以起到指南针的作用
8.在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图。对实验的有关分析正确的是（　　）
A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来；
B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体；
C．轻敲玻璃板，目的是使铁屑可以自由转动，铁屑在磁力作用下有序排列；
D．把玻璃板换成铁板，实验效果会更好
9．一根条形磁体的一端吸起两枚相同的铁钉，小华说两枚铁钉会保持平衡，如图甲所示；小红说两枚铁钉将会张开，如图乙所示；小明说两枚铁钉将会吸引，如图丙所示。你认为正确的是 ，因为 。
10．在条形磁体周围的A、B两点分别放置一个小磁针，小磁针静止时北极指向如图所示，则条形磁体周围A点的磁场方向 ，B点的磁场方向 。（均选填“向左”或“向右”）
11. （2025安徽）在“探究磁体周围的磁场分布”实验中，小丁同学正确描绘出某蹄形磁体磁极附近的磁感线分布如图所示，则该蹄形磁体下端的磁极是______极。
12. 如图所示，磁悬浮盆景的底端有磁铁，底座内部有一个金属线圈。线圈通电后，周围产生________（选填“磁场”或“磁感线”），这是电流的________效应。盆景能悬浮在空中，其原理是___________。
13．如图所示，科技小组自制了一个“树叶水罗盘”，他们将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的一片树叶上，多次将树叶轻轻旋转，待其静止后发现树叶的尖端总是指向南方。针尖相当于磁针的 极；磁针有这样的指向性，是因为它受到 作用。
14. 两根外形完全相同的钢棒，其中的一根有磁性，另一根无磁性。没有别的器材，你如何把它们区别开来。
15. 为了研究蹄形磁铁周围的磁场，小明将蹄形磁铁放在玻璃板上，并将铁屑撒在磁铁周围，轻敲玻璃板，得到如图所示的实验现象。
（1）从铁屑排布，小明可以得知蹄形磁铁周围磁场的_________（选填“方向特点”或“分布特点”）；
（2）小明发现两个磁极之间的铁屑分布近似均匀直线，他据此画出蹄形磁铁两磁极之间的磁感线是均匀直线，这说明蹄形磁铁磁极之间的磁场是____（选填“越来越强”、“越来越弱”、“强度均匀”）的；
（3）小明画出蹄形磁铁两磁极之间的磁感线形状后，还想要标注出磁感线的方向， 他接下来实验需要的仪器是_________。
二、电流的磁场（共2小题）
1．某物理兴趣小组的同学对“电与磁”非常感兴趣，他们共同完成了以下实验：探究通电螺线管外部磁场的分布
（1）如图所示,闭合开关后，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在 ；
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
（3）观察图甲发现，通电螺线管外部的磁场分布与 形磁体的磁场分布十分相似；
2．冰冰在做奥斯特实验。她将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上，上方平行放置一根直导线。
(1)当小磁针静止后，使导线与电池接触，看到小磁针偏转方向如图甲所示，断电后小磁针又回到原来的位置（如图乙），这说明通电导体周围存在 。
(2)为使实验效果更加明显，通电直导线应沿 （选填“东西”“南北”或“竖直”）方向放置。
(3)改变电流方向，看到小磁针偏转方向如图丙所示，对比甲、丙两图可以得到的结论是通电导体的磁场方向与 有关。
(4)我们把奥斯特实验中的发现称为电流的 效应。
三、有关通电螺线管的问题（含安培定则及实验）（共8小题）
1.小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图甲所示，螺线管的示意图如图乙所示。下列说法不正确的是（　　）
A．图甲中，Q点处的磁场比P点处的磁场强
B．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
C．螺线管周围存在磁场，不存在磁感线
D．图乙中，Q点处的小磁针静止时，其右端为S极
2.如图所示，在螺线管中插入一根铁棒，把小磁针放到螺线管周围不同位置。通电后，小磁针静止时N极指向正确的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
3．在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端右侧有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法中错误的是（　　）
A．小磁针静止时，N极水平指向左
B．当滑动变阻器滑片P向右端移动时，电磁铁磁性增强
C．电磁铁的A端为N极
D．该电磁铁外部磁感线方向从B端指向A端
4．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（　　）
A．A点磁场方向向上 B．A点磁场方向向下
C．小磁针N极指向左 D．小磁针N极指向右
5．小明将许多小磁针放在螺线管周围，闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示，实验表明通电螺线管外部的磁场和 磁体的磁场一样：根据其小磁针指向可知电源的 端为电源正极（选填“A”或“B”）。

6．在探究通电螺线管周围磁场分布情况的实验装置中，小磁针可在水平面内自由转动，开关S闭合后，小磁针静止时其N极指向如图所示，则电源A端为 （选填“正”或“负”）极。
7．小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，在嵌入螺线管的纸板上均匀撒满细铁屑，并在螺线管的旁边放两个小磁针，如图所示。
（1）给螺线管通电并 　　 纸板，观察铁屑的排列情况。
（2）根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端是 　　 极。
（3）小明还想探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关，接下来的操作是　 。
（4）实验时发现通电螺线管周围的磁场比较弱，实验现象不太明显，想要增强通电螺线管周围的磁场强度，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是 　 　 。
8．在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：
（1）小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 　　 玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在 　　 。此时，如果移走小磁针，该结论 　　 （选填“成立”或“不成立”）；
（2）如图乙把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 　　 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与 　　 磁体的磁场分布相似；
（3）接下来小明断开开关，对调电源的正负极，闭合开关后，观察小磁针的指向。此时小明是想要探究通电螺线管的极性与 　　 的关系。
四、电磁铁与电磁继电器（含实验计算）（共12小题）
1. （2026福建）小闽用铁钉自制一个电磁铁，电路如图所示。闭合开关，铁钉左端是________极；要让电磁铁的磁性增强，电阻箱R的阻值需调________。
2. （2026四川凉山）投影仪过热控制系统电路原理简化如图所示，R为热敏电阻，散热风扇M与灯泡L并联，当箱体温度上升到设定温度时，由于热敏电阻R阻值变小，电磁铁磁性增强将衔铁往下吸，使L断路，M继续工作以达到散热的目的。电磁铁的上端为______（选填“N”或“S”）极；灯泡和电动机的额定电流均为0.5 A，工作电路正常工作1 min消耗的电能为______J。
3.小红用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。她给线圈通电后，钉尖处可以吸引曲别针。关于此实验，下列说法正确的是（　　）
A．给线圈通电后，钉尖一端为电磁铁的N极
B．改变线圈中的电流方向，则钉尖处不能吸引曲别针
C．若减少线圈的匝数，则钉尖处吸引曲别针的数量一定减少
D．若线圈匝数不变，增大电流，钉尖处吸引曲别针的数量会增加
4．小明用如图所示装置制作了一个电磁铁，闭合开关，电磁铁吸引了部分大头针。下列说法正确的是（ ）
A．向右调节滑动变阻器的滑片，电磁铁的磁性会增强
B．把铁芯换成粗细相同的铜芯，电磁铁的磁性会增强
C．根据右手螺旋定则判断，该电磁铁的上端为N极，下端为S极
D．断开开关后，铁钉仍能吸引两根大头针，说明电路中仍有电流
5．如图为某工厂为方便搬运笨重零件，设计的杠杆和电磁铁组合器件。该装置通电后，电磁铁上端为 （选填“N”或“S”）极，左侧电磁吸力应该 （选填“大于”“小于”或“等于”）零件的重力；若提不起零件，此时可通过 （写出一种即可）方法，来增强电磁铁磁性。
6. 如图所示，在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中，未闭合开关时，静止在弹簧下端的铁块质量为0.1kg，此时铁块受到弹簧的拉力是_____N；闭合开关后，弹簧的长度会 _____。（g=10N/kg）
7．为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小海用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。
(1)通过吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱，这种常用的实验方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
(2)连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图A所示的情景；接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图B所示的情景，比较图A和B，可知 图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越 （选填“大”或“小”），磁性越强；
(3)比较图C中甲、乙可知：当通过线圈的电流相等时，线圈 越多，磁性越 。
8．某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的带有薄绝缘皮的导线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是　　 极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，电路中的电流　　 （选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁吸引大头针的数量　　 （选填“变多”“不变”或“变少”）。
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，由此可以得出的结论是：当　　 相同时，　 　 ，电磁铁的磁性越强。
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请列举一例：　 　 。
9．如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（ ）
A．天亮时，电磁铁的上端是北极
B．天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强
C．天暗时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a接触
D．天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端
10.如图甲是一款消防应急照明灯。当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯正常发光。
(1)某同学想知道消防应急照明灯的两个灯泡是怎样连接的，他将消防应急照明灯中的任意一个灯泡取下，另一个灯泡______，则消防应急灯的两个灯泡是并联的。
(2)该同学尝试用电磁继电器设计了一个应急灯工作原理图，电磁继电器相当于一个______选填“开关”或“电源”，他在设计时因为粗心丢了一根导线，如图乙所示，C点应该和触点______选填“A”或“B”相连。
11．图﹣1是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图﹣2所示，它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。则：
(1)空气炸锅加热食品利用的是电流的 效应。
(2)若把空气炸锅单独接入家庭电路中持续工作，电能表上标有3000r/（kW·h）的字样，其转盘正好转了100转，工作时间2min，求此时空气作锅的实际电功率。
(3)工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率。
(4)控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图﹣3所示。当加热温度设定为150℃，即R3的阻值调为100Ω时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热 直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为多少？
12. 在一次综合实践活动中，小明制作了一个简单的保温箱，其工作原理如图所示。热敏电阻、定值电阻和电磁继电器组成保温箱的控制电路。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当箱内温度达到100℃时，电磁铁吸合衔铁，使触点A脱开触点改与触点接触，当箱内温度低于50℃时电磁铁松开衔铁，触点A再次与触点接触。当触点A先后与触点、接触时，电流表的示数分别为和。求：
（1）电阻和的阻值；
（2）保温箱加热时工作电路的功率；
（3）保温箱保温工作电路消耗的电能。
五、磁场对通电导线的作用（含实验）（共4小题）
1．在潜艇上使用磁流体推进器，可以消除机械噪音，使潜艇能高速航行不被发现。磁流体推进器的简易结构如图所示，磁流体推进器是贯通海水的通道内建有一个磁场，把海水作为导电体，通过电极向海水供电，通道内的磁场能对通电的海水产生力的作用，使海水在通道内运动，若海水向后运动，则潜艇会向前运动。下列有关说法正确的是（ ）
A．磁流体推进器是利用电磁感应的原理工作的
B．若增强磁体的磁性，潜艇受到的动力会越大
C．若只调换磁体的磁极，对潜艇的运动没有影响
D．若要改变潜艇受力方向，只能改变海水电流方向
2.扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。如图是扬声器的构造示意图，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。下列关于扬声器工作的说法中，正确的是（　　 ）
A．扬声器的工作原理与电动机相同，都是利用磁场对通电线圈的作用而使线圈转动起来
B．扬声器的工作原理与发电机相同，都是利用电磁感应原理而使线圈转动起来
C．线圈中通过的电流是交变电流，线圈受到磁力方向不断变化，带动纸盆来回振动发声
D．线圈处在不断变化的磁场中，带动纸盆来回振动发声
3．学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”。
【实验目的】探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系
【实验器材】边长不同的矩形线圈2个、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。
【实验步骤】（1）如图，用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1，再将a放入磁场中。通电后，弹簧测力计示数变为F1．发现F1小于G1，则磁场对线圈a作用力的方向是　 　 。
（2）换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的　 　 相同。记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2．应比较　 和　 的关系，得出结论。
（3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，你觉得可能的原因是：　 　。
4．如图所示，使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。
（1）使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，发现线圈并没有转动，这是因为这个位置是线圈的平衡位置，此时线圈上下两个边所受的力大小 　　 （选填“相等”或“不相等”）；
（2）使线圈静止在图甲位置上，闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，并由于 　　 而越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置。使线圈静止在图丙的位置上，这是刚才线圈冲过平衡位置以后所到达的地方，闭合开关，线圈逆时针转动。由此我们可以分析出线圈不能连续转动的原因是 　 　 ；
（3）生活中的电动机都能连续转动且具有平稳的动力，实际的电动机是通过 　 　 来实现这一目的的。
六、电磁感应及探究产生感应电流的条件（共8小题）
1. （2026四川南充）生产和生活中的电器内部结构非常复杂，“简化”是一种科学方法。关于它们的核心工作原理分析错误的是（　　）
A. 甲：电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力
B. 乙：通过其它方式使线圈转动起来，其他形式能量转化为电能
C. 丙：扬声器是把声信号转化为电信号的装置
D. 丁：动圈式话筒的工作原理是电磁感应
2．如图所示是探究电磁感应现象的实验装置，在蹄形磁铁的磁场中放置一根导线，闭合开关，导线两端和电流表连接形成闭合回路。图中A表示垂直纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，不产生感应电流的是（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示，金属棒、开关、螺线管、电流表构成一个回路，将金属棒放置在蹄形磁体中，闭合开关后，使金属棒水平向右快速运动，此时电路中产生的电流方向如图所示，电流表的指针也会偏转。下列说法正确的是（ ）
A．当金属棒水平向右快速运动时，小磁针的N极将会向右转动
B．如果使金属棒水平向左快速运动，小磁针的N极将会向右转动
C．如果使金属棒水平向右运动的速度变快，电流表指针的偏转角度会变小
D．如果使金属棒在蹄形磁体中竖直向上快速运动，电磁铁的磁性会变强
4.如图所示为动圈式话筒的工作原理示意图，磁铁固定，膜片与线圈相连，当人对着话筒说话时，可使膜片振动，从而带动线圈振动，在线圈中产生电流，从而实现由声信号到电信号的转变。关于话筒，以下说法正确的是（ ）
A．话筒工作过程中把电能转化为机械能 B．话筒中电信号的强弱与声音强弱无关
C．话筒的工作原理是电磁感应 D．话筒的工作原理与喇叭的工作原理相同
5．小明利用如图所示的装置探究感应电流产生的条件。
（1）实验时，通过观察 　 　 判断电路中是否有感应电流产生。
（2）闭合开关，将蹄形磁体水平放置，使导体AB从图示位置向左运动，电路中 　　 （选填“无”或“有”）感应电流产生；若保持导体AB不动，要产生感应电流，还可以进行的操作是 　 　 。
（3）小明在操作中发现灵敏电流计的指针偏转角度较小，请你写出一种使实验现象更明显的方法。
6．实验小组在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置。
（1）实验中是通过观察 　 　 来显示电路中是否有电流产生。
（2）保持装置不变，改变开关通断状态，让导体AB在磁场中沿不同方向运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况，记录在下表中。
实验次数 开关 磁场方向 导体AB运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况
1 断开 上N下S 左右或上下运动 不偏转
2 闭合 上N下S 静止 不偏转
3 闭合 上N下S 上下运动 不偏转
4 闭合 上N下S 左右运动 偏转
（3）分析实验1和4可知，产生电流的条件之一是：　 　 。
（4）分析实验3和4可知，产生电流的另个条件是电路中的部分导体必须做 　 　 运动。
（5）如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，结合上述实验的结论，以下选项中能让a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有 　 　 。
7．小强在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的装置。
(1)实验中是通过观察 来判断电路中是否有感应电流的。
(2)小强将实验中观察到的现象记录在表中。分析下表可以得出产生感应电流的条件是： 做 运动时，电路中就会产生感应电流。
次数 开关 磁场方向 导体ab的运动方向 电流表的指针
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 断开 上N下S 向左运动 不偏转
3 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
4 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
5 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
7 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
8 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
(3)通过比较实验次数3和4（或7和8）可知： 。
(4)此实验原理可用来制造 （选填“电动机”或“发电机”）。
8. 图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”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）小明进行了如图所示的5次操作，其中能产生感应电流的是___________（选填所有符合要求的操作序号）；
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：___________；
（4）利用“磁生电”工作的装置有___________（选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
七、电动机和发电机（共8小题）
1. 小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（　　）
A. 只对调电源的正、负极 B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极 D. 导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
2. 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（　　）
A B C D
3. 用电动机竖直提升重物。
（1）图1中重物上升过程经过M、N、O、P点，其速度在MN段不断增大，在NO段不变，在OP段不断减小，忽略空气阻力，则重物在（ ）
A.MN段动能不变 B.MN段机械能不变
C.NO段机械能增大 D.OP段重力势能减小
（2）图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，线圈abcd转至图2所示位置，则（ ）
A.图1中流过ab边电流方向是从b到a
B.图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同
C.图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反
D.图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反
4. 图是小聪设计的一款小制作，圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是（　　）
A. 电风扇 B. 电熨斗 C. 发电机 D. 汽油机
5. 小文把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关，电动机的转子正常转动，下列说法错误的是（　　）
A．电动机的工作原理是电磁感应
B．只对调磁体的N、S极能改变转子转动方向
C．只对调电源的正、负极能改变转子转动方向
D．滑片P向A移动，电动机的转子转动加速
6. 以下是《电磁转换》的相关知识结构图，请你补充完整．
①_________ ②_________
7.如图所示为某电动机的原理图。EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈， OO'为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，螺线管E端为________（选填“N”或“S”）极，若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将________（选填“顺时针转动”或“逆时针转动”）。
8.如图所示，将两个发光二极管极性相反地并联起来，并与手摇发电机串联。缓慢转动线圈，两个发光二极管交替发光，说明发电机产生的电流的方向是_______（选填“变化”或“不变”）的。快速摇动发电机时，发光二极管的亮度_______（选填“变亮”、“不变”或“变暗”）。
八、电与磁的作图（共17小题）
1. （2026四川眉山）请根据图中磁感线的方向在括号内标出永磁体右端的磁极，在a点标出导线中电流的方向。
2. （2026甘肃武威）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，观察到小磁针静止时的指向如图所示，请在括号内标出通电螺线管的磁极和电源的正负极，并在点画出磁感线的方向。
3. 如图所示为两个磁极间的磁感线分布图，小磁针静止在A点。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。
4. 如图所示，请在图中标出静止的小磁针的N极，并用箭头标出a点的磁感线方向。
5．请标出地磁场和小磁针的N、S极。
6. （2025青海）在图中的括号内标出通电螺线管的极性，并在A点处用箭头标出磁感线的方向。
7．如图中，将小磁针靠近螺线管的一端，当开关S闭合后，小磁针N极的指向如图所示。请在图中标出螺线管的磁极和电源的+、﹣极，并画出螺线管的绕法。
8．如图（a）是一款磁悬浮饮料展示架，其简化原理图如图（b）所示，在饮料上方固定一个条形磁体，展示架内有一电磁铁，闭合开关后使饮料悬空，请在括号中标出电磁铁下端极性和电源上端极性。
9. 如图所示，根据通电螺线管中的电流方向标出螺线管的极。
10．根据图中所给通电导体的电流方向，标出磁针和通电螺线管的N、S极。
11. 根据图丙中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管磁感线的方向和电源左端的极性（“+”或“-”）。
12．如图甲是桌面摆件悬空灯泡，图乙是其结构图。小磁针靠近底座静止时如图乙所示，请在图乙中标出电源上方的极性（用“+”或“﹣”表示）、磁感线的方向和灯泡底部的磁极（用“N”或“S”表示）。
13. 在图相应的括号中，标出小磁针的N、S极和电源的“＋”、“-”极。
14.如图所示的自动控制电路中，当开关S闭合时，只有电铃工作，电磁铁上端为S极；当开关S断开时，电铃不工作，电灯和电动机能独立工作。请（1）标出左边蓄电池的“”极（2）把电灯和电动机按要求连入右边的工作电路（导线不要交叉）。
15．请将电磁继电器电路连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
16. 某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，表示温度已经达到25℃。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。
17．某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，表示温度已经达到25℃。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。
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人教版2024九年级上册物理同步精讲精炼学案（全国通用）
第二十章 电与磁
专题57 《电与磁》单元重难点训练
一、磁现象 磁场（共15小题）
二、电流的磁场（共2小题）
三、有关通电螺线管的问题（含安培定则及实验）（共8小题）
四、电磁铁与电磁继电器（含实验计算）（共12小题）
五、磁场对通电导线的作用（含实验）（共4小题）
六、电磁感应及探究产生感应电流的条件（共8小题）
七、电动机和发电机（共8小题）
八、电与磁的作图（共17小题）
一、磁现象 磁场（含地磁场）（共6小题）
1．磁性鞋带扣让你跟系鞋带说再见。如图所示，把鞋带裁剪到合适的长度，然后将模块穿进去，这之后两边一碰即可牢牢地把鞋带系紧。下列说法正确的是（　　）
A．两模块可能都是铜块
B．两模块可能都是铁块
C．两模块中，可能其中一块有磁性，另一块是铁块
D．两模块中，可能其中一块有磁性，另一块是铜块
【答案】C
【解析】AB．铜块之间没有吸引力，铁块之间也没有吸引力，故AB中的情况两模块不可以吸引，故AB错误；
C．因为磁体具有吸引铁钴镍一类物质的性质。若两模块中，其中一个是磁体，另一个模块可能是铁块，故C正确；
D．磁体不能吸引铜块，因而其中一块有磁性，另一块是铜块也不会吸引，故D错误。故选C。
2. 我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献，其中利用磁性材料特性的是（ ）
A. 指南针 B.火药 C.造纸术 D.印刷术
【答案】A
【解析】指南针的本质是小磁针，能够在地磁场的作用下指示南北方向，利用的是磁性材料特性。而火药、造纸术、印刷术与磁现象无关，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
3．创新小组使用两根缝衣针、一个按扣、一个大头针和一块橡皮制作指南针。他们用橡皮和大头针制作指南针的底座。使缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制成了小指南针，如图所示。下列关于这个指南针的说法中正确的是（ ）
A．静止时针尖指北方，那么针尖是N极 B．指南针周围存在磁感线但不存在磁场
C．缝衣针的指向不会受到靠近的磁铁干扰 D．指南针周围各点的磁场方向都相同
【答案】A
【解析】A．指南针是一个小磁针，自由静止时，N 极指向地理北极（地磁南极），故A正确；
B．磁感线是人为假想的曲线，用来描述磁场分布，磁场是实际存在的。指南针周围存在磁场（地球磁场及指南针本身磁场），但不存在真实的“磁感线”，故B错误；
C．指南针会受到附近磁铁的磁场干扰而改变指向，因此缝衣针做的小指南针会受到干扰。故C错误；
D．指南针周围不同位置磁场方向不同，故D错误。故选A。
4. 物理学是美的，许多物理现象都具有对称美、平衡美和曲线美。下列优美的曲线中，用磁感线描述磁体外部磁场正确的是（　　）
【答案】A
【解析】A．磁感线是为了描述空间磁场假想的一些闭合曲线，在磁体的外部磁感线是从磁体的N极出来回到S极的，故A正确；
B．U形磁体周围磁感线一样是从N极出来回到S极，图中磁感线方向画反了，故B错误；
CD．对于相互靠近的两个磁极，如果是异名磁极，磁感线是从N极出来进入S极的，箭头指向S极，故CD错误。所以选A。
5. 一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故A错误；据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，且磁感线的方向正确，故B正确；据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故C错误；据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，故磁感线的方向错误，故D错误；故应选B．
6．在水平桌面上放置一条形磁体，磁体上盖有一薄玻璃板，在玻璃板上均匀地撒上一些细碎的铁屑，然后轻敲玻璃板，发现铁屑在玻璃板上有规律地排列，如图所示。则下列说法中正确的是（　　）
A．用碎纸屑代替铁屑重做实验，纸屑也能有规律地排列
B．用其他任何金属碎屑重做实验，金属屑都能有规律地排列
C．根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁体周围各位置的磁场方向
D．磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑较少，是因为条形磁体两端的磁性较强
【答案】D
【解析】AB．铁屑在玻璃板上有规律地排列，是因为铁是磁性材料，在磁场中受到磁场力的作用，而碎纸屑不是磁性材料，也不是所有的金属都是磁性材料，故用碎纸屑或其他非磁性材料的金属代替铁屑重做实验，不能有规律地排列，故AB错误；
C．根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁体周围磁场的大致分布以及磁性的强弱，但不能判断磁场方向，故C错误；
D．磁性越强的位置对铁屑的吸引力就越强，铁屑就越多，故磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑较少，是因为条形磁体两端的磁性较强，故D正确。故选D。
7．《论衡》中有“司南之杓，投之于地（即底下的地盘），其柢（即勺柄）指南”的记载。下列说法正确的是（ ）
A．“柢”相当于磁体的N极
B．司南周围存在磁场，不存在磁感线
C．柢能够指南是因为受到地盘对它施加了向南的力
D．将司南的铜质地盘更换成铁盘，仍可以起到指南针的作用
【答案】B
【解析】A．“柢”即勺柄，根据记载“其柢指南”，说明勺柄指向地理南极。由于地磁的北极在地理南极附近，根据磁极间的相互作用规律，勺柄应为磁体的S极，故A错误；
B．司南作为天然磁体，周围存在磁场，但磁感线是为描述磁场而假想的曲线，实际并不存在，故B正确；
C．柢指南是由于地磁场对磁体的作用，使磁体的S极（柢）指向地磁北极（地理南极），而非地盘施加了向南的力，故C错误；
D．铁盘会被磁化而干扰司南的磁场，导致其无法自由指向南北方向，因此更换为铁盘后不能起到指南针的作用，故D错误。故选B。
8.在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图。对实验的有关分析正确的是（　　）
A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来；
B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体；
C．轻敲玻璃板，目的是使铁屑可以自由转动，铁屑在磁力作用下有序排列；
D．把玻璃板换成铁板，实验效果会更好
【答案】BC
【解析】A．磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，但不是将原来不存在的磁场显示出来。故A错误；
B．铁屑原来没有磁性，但在磁场的作用下能够获得磁性，说明被磁化了。故B正确；
C．铁屑受到磁场的作用，轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，铁屑逐渐有序排列，故C正确；
D．把玻璃板换成铁板，铁板会被磁化，吸引铁屑，影响铁屑的排列，故D错误。故选BC。
9．一根条形磁体的一端吸起两枚相同的铁钉，小华说两枚铁钉会保持平衡，如图甲所示；小红说两枚铁钉将会张开，如图乙所示；小明说两枚铁钉将会吸引，如图丙所示。你认为正确的是 ，因为 。
【答案】 小红 见解析
【解析】当条形磁体的一端吸起两枚铁钉时，铁钉会被磁化。因为条形磁体一端若为S极，靠近它的铁钉那一端就会被磁化为N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的规律，可知两枚铁钉靠近磁体S极的那一端被磁化后都为N极，那么两枚铁钉的下端就都为S极。由于两枚铁钉下端是同名磁极，所以会相互排斥，从而使两枚铁钉分开，呈现如图乙所示的状态。小红的观点是正确的。
10．在条形磁体周围的A、B两点分别放置一个小磁针，小磁针静止时北极指向如图所示，则条形磁体周围A点的磁场方向 ，B点的磁场方向 。（均选填“向左”或“向右”）
【答案】 向左 向右
【解析】磁场中静止的小磁针N极指示的方向为该点磁场方向，故A点磁场方向向左，B点磁场方向向右。
11. （2025安徽）在“探究磁体周围的磁场分布”实验中，小丁同学正确描绘出某蹄形磁体磁极附近的磁感线分布如图所示，则该蹄形磁体下端的磁极是______极。
【答案】S
【解析】磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，根据图中磁感线方向可知该蹄形磁体下端的磁极是S极。
12. 如图所示，磁悬浮盆景的底端有磁铁，底座内部有一个金属线圈。线圈通电后，周围产生________（选填“磁场”或“磁感线”），这是电流的________效应。盆景能悬浮在空中，其原理是___________。
【答案】 磁场 磁 同名磁极相互排斥
【解析】通电导体周围存在磁场，但不存在磁感线，磁感线是人们为了形象方便的描述磁场而假想的曲线；底座内部有一个金属线圈，通电有磁性，断电无磁性，说明磁悬浮盆景是利用电流的磁效应工作的。
根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，盆景能悬浮在空中是同名磁极相互排斥的原因。
13．如图所示，科技小组自制了一个“树叶水罗盘”，他们将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的一片树叶上，多次将树叶轻轻旋转，待其静止后发现树叶的尖端总是指向南方。针尖相当于磁针的 极；磁针有这样的指向性，是因为它受到 作用。
【答案】 南 磁场
【解析】地球是一个大的磁体，磁化后的缝衣针具有磁性，类似指南针，树叶尖端指向地磁北极，地理的南极，待其静止后发现针的尖端总是指向南方，则缝衣针尖端是水罗盘的南极，故针尖相当于磁针的南极；地球周围存在着磁场，磁针有这样的指向性，是因为它受到磁场的作用。
14. 两根外形完全相同的钢棒，其中的一根有磁性，另一根无磁性。没有别的器材，你如何把它们区别开来。
【答案】见解析。
【解析】可根据条形磁体的磁极磁性最强而中间几乎没有磁性的特点来判断。任取其中的一根钢棒，将它的一端从另一根钢棒的左端向右端滑动。在滑动的过程中，若发现二者之间的吸引力大小不变，则说明该钢棒有磁性，另一根钢棒无磁性；若发现二者之间的吸引力大小有变化，则说明该钢棒无磁性，另一根钢棒有磁性。
15. 为了研究蹄形磁铁周围的磁场，小明将蹄形磁铁放在玻璃板上，并将铁屑撒在磁铁周围，轻敲玻璃板，得到如图所示的实验现象。
（1）从铁屑排布，小明可以得知蹄形磁铁周围磁场的_________（选填“方向特点”或“分布特点”）；
（2）小明发现两个磁极之间的铁屑分布近似均匀直线，他据此画出蹄形磁铁两磁极之间的磁感线是均匀直线，这说明蹄形磁铁磁极之间的磁场是____（选填“越来越强”、“越来越弱”、“强度均匀”）的；
（3）小明画出蹄形磁铁两磁极之间的磁感线形状后，还想要标注出磁感线的方向， 他接下来实验需要的仪器是_________。
【答案】（1）分布特点；（2）强度均匀；（3）小磁针。
【解析】（1）如图，小铁屑被磁化，按一定顺序排列起来，从铁屑排布，小明同学可以得知蹄形磁铁周围磁场的分布特点，不能根据小磁针的排列情况得知蹄形磁铁周围磁场的方向特点。
（2）两个磁极之间的铁屑分布近似均匀直线，据此画出蹄形磁铁两磁极之间的磁感线是均匀直线，这说明蹄形磁铁磁极之间的磁场是强度均匀的。
（3）画出蹄形磁铁两磁极之间的磁感线形状后，要标注出磁感线的方向， 接下来实验需要的仪器是小磁针，把小磁针放在磁场中，根据小磁针北极所指的方向，标出磁感线的方向。
二、电流的磁场（共2小题）
1．某物理兴趣小组的同学对“电与磁”非常感兴趣，他们共同完成了以下实验：探究通电螺线管外部磁场的分布
（1）如图所示,闭合开关后，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在 ；
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
（3）观察图甲发现，通电螺线管外部的磁场分布与 形磁体的磁场分布十分相似；
【答案】（1）磁场（2） N或北 （3） 条
【解析】（1）磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，闭合开关，观察到螺线管周围的小磁针由于受到磁场的作用而发生偏转，说明了通电螺线管周围存在磁场。
（2）物理学中规定，自由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。
（3）观察图甲发现，小磁针的N极，指向通电螺线管的左端，即为S极，右端即为N极，再观察小磁针的分布情况发现，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁铁的磁场十分相似。
2．冰冰在做奥斯特实验。她将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上，上方平行放置一根直导线。
(1)当小磁针静止后，使导线与电池接触，看到小磁针偏转方向如图甲所示，断电后小磁针又回到原来的位置（如图乙），这说明通电导体周围存在 。
(2)为使实验效果更加明显，通电直导线应沿 （选填“东西”“南北”或“竖直”）方向放置。
(3)改变电流方向，看到小磁针偏转方向如图丙所示，对比甲、丙两图可以得到的结论是通电导体的磁场方向与 有关。
(4)我们把奥斯特实验中的发现称为电流的 效应。
【答案】(1)磁场 (2)南北 (3)电流的方向 (4)磁
【解析】（1）当导线通电时小磁针偏转，断电后小磁针回到原来位置，这表明通电导体周围存在磁场，因为小磁针的偏转是受到磁场力的作用。
（2）由于地球本身是个大磁体，小磁针静止时会指向南北方向。为使实验效果更明显，通电直导线应沿南北方向放置，这样导线产生的磁场方向与地磁场方向不同，小磁针的偏转更易观察。
（3）对比甲、丙两图，改变电流方向，看到小磁针的偏转方向发生了改变，这说明磁场的方向发生了改变，故结论为：通电导体的磁场方向与电流方向有关。
（4）1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在磁场，即电流的磁效应。
三、有关通电螺线管的问题（含安培定则及实验）（共8小题）
1.小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图甲所示，螺线管的示意图如图乙所示。下列说法不正确的是（　　）
A．图甲中，Q点处的磁场比P点处的磁场强
B．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
C．螺线管周围存在磁场，不存在磁感线
D．图乙中，Q点处的小磁针静止时，其右端为S极
【答案】B
【解析】A．由图甲可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似，并且可以看到点处铁屑的分布比点处密集，由此可以确定点处的磁场比点处的磁场强，故A正确，不符合题意；
B．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围的磁场分布情况，但不能判断出该磁体周围各点的磁场方向，故B错误，符合题意；
C．磁场是一种看不见、摸不着的物质，它真实地存在于磁体周围；磁感线是为了形象描述磁场而引入的一种带有方向的曲线，因此通电螺线管周围只存在磁场，不存在磁感线，故C正确，不符合题意；
D．图乙中，根据安培定则可判断出通电螺线管的左端为极，右端为极，再根据磁极间的相互作用规律可判断出点处小磁针的右端为极，故D正确，不符合题意。
故选B。
2.如图所示，在螺线管中插入一根铁棒，把小磁针放到螺线管周围不同位置。通电后，小磁针静止时N极指向正确的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】BC
【解析】由图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，由安培定则可知螺线管的右端是N极，左端是S极，螺线管外部的磁感线方向从N极出发回到S极，小磁针静止时N极要指示所在位置磁场的方向，所以只有乙丙小磁针静止时N极指向正确。故BC正确，AD错误。故选BC。
3．在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端右侧有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法中错误的是（　　）
A．小磁针静止时，N极水平指向左
B．当滑动变阻器滑片P向右端移动时，电磁铁磁性增强
C．电磁铁的A端为N极
D．该电磁铁外部磁感线方向从B端指向A端
【答案】D
【解析】AC．用安培定则（右手握住螺线管，四指弯曲方向指向电流的方向，大拇指指向螺线管的N极），可判断电磁铁的A端为N极，B端为S极。小磁针静止时，N极会指向电磁铁的S极（B端），即水平指向左，故AC正确，不符合题意；
B．当滑动变阻器滑片P向右端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，故B正确，不符合题意；
D．在磁体外部，磁感线总是从N极出发，回到S极，所以该电磁铁外部磁感线方向从A端指向B端，故D错误，符合题意。故选D。
4．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（　　）
A．A点磁场方向向上 B．A点磁场方向向下
C．小磁针N极指向左 D．小磁针N极指向右
【答案】D
【解析】AB．闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据右手螺旋定则：用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向右端，即通电螺线管的右端为N极、左端为S极；在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向左，故AB错误；
CD．通电螺线管的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极应远离螺线管的右端，即小磁针的N极指向右，故C错误，D正确。故选D。
5．小明将许多小磁针放在螺线管周围，闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示，实验表明通电螺线管外部的磁场和 磁体的磁场一样：根据其小磁针指向可知电源的 端为电源正极（选填“A”或“B”）。

【答案】 条形 A
【解析】由图可看出，通电螺线管周围的小磁针指向与条形磁铁周围的小磁针指向相似，可知通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
解析磁场对放入其中的磁体产生磁力作用，小磁针静止时N极指向跟该点的磁场方向相同，可以判断通电螺线管周围的磁感线从左端出发回到右端，可以判断通电螺线管的左端是N极，右端是S极，根据安培定则可以判断电流从通电螺线管的左端进入，从右端流出，可以判断电源A端是正极，B端是负极。
6．在探究通电螺线管周围磁场分布情况的实验装置中，小磁针可在水平面内自由转动，开关S闭合后，小磁针静止时其N极指向如图所示，则电源A端为 （选填“正”或“负”）极。
【答案】正
【解析】开关S闭合后，小磁针静止时其N极指向如图所示，根据磁极的相互作用可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，由安培定则可知电流从螺线管的左边进入，从右边流出，则电源A端为正极。
7．小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，在嵌入螺线管的纸板上均匀撒满细铁屑，并在螺线管的旁边放两个小磁针，如图所示。
（1）给螺线管通电并 　　 纸板，观察铁屑的排列情况。
（2）根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端是 　　 极。
（3）小明还想探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关，接下来的操作是　 。
（4）实验时发现通电螺线管周围的磁场比较弱，实验现象不太明显，想要增强通电螺线管周围的磁场强度，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是 　 　 。
【答案】（1）敲击；（2）N；（3）调换电源的正负极，改变电流方向，观察小磁针的偏转情况；（4）增大电流。
【解析】（1）实验时，给螺线管通电并敲击纸板，铁屑弹起重新落下时受磁场力的作用，通过观察铁屑的排列情况，探究通电螺线管外部的磁场分布。
（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极。
（3）若探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关，应改变电流方向，接下来的操作是调换电源的正负极，改变电流方向，观察小磁针的偏转情况。
（4）通电螺线管周围的磁场强度与电流大小和线圈匝数有关，在线圈的匝数一定时，电流越大，磁场越强，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是增大电流。
8．在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：
（1）小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 　　 玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在 　　 。此时，如果移走小磁针，该结论 　　 （选填“成立”或“不成立”）；
（2）如图乙把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 　　 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与 　　 磁体的磁场分布相似；
（3）接下来小明断开开关，对调电源的正负极，闭合开关后，观察小磁针的指向。此时小明是想要探究通电螺线管的极性与 　　 的关系。
【答案】（1）轻敲；磁场；仍成立；（2）N；条形；（3）电流方向。
【解析】（1）在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后需要轻敲有机玻璃板，这样做的目的是克服摩擦力的影响，使细铁屑可以自由移动。
磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，闭合开关，观察到螺线管周围的小磁针由于受到磁场的作用而发生偏转，说明了通电螺线管周围存在磁场。
闭合开关后，发现无论小磁针放在螺线管周围的那个位置，均发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场，电流周围存在的磁场是真实的，不会由于小磁针的有无而消失。
（2）物理学中规定，自由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。
在通电螺线管外部多放置一些细铁屑，可以形象的显示出通电螺线管周围的细铁屑的排列与条形磁铁周围的细铁屑排列相似，由此可以判断，通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似。
（3）在其它因素不变的情况下，改变通过螺线管的电流方向，可将与螺线管相连的电源的正负极调换，观察小磁针的指向有无改变，探究通电螺线管的极性与电流方向的关系。
四、电磁铁与电磁继电器（含实验计算）（共12小题）
1. （2026福建）小闽用铁钉自制一个电磁铁，电路如图所示。闭合开关，铁钉左端是________极；要让电磁铁的磁性增强，电阻箱R的阻值需调________。
【答案】 ①. S##南 ②. 小
【解析】根据安培定则（右手螺旋定则）：电源长端为正极，电流从螺线管的右端流入、左端流出，右手握住铁钉，四指弯曲方向与电流环绕方向一致，大拇指指向右端，因此右端是N（北）极，铁钉左端是S（南）极。
要让电磁铁的磁性增强，应增大电路中电流，由可知，应减小电路中总电阻，因此应将电阻箱的值调小。
2. （2026四川凉山）投影仪过热控制系统电路原理简化如图所示，R为热敏电阻，散热风扇M与灯泡L并联，当箱体温度上升到设定温度时，由于热敏电阻R阻值变小，电磁铁磁性增强将衔铁往下吸，使L断路，M继续工作以达到散热的目的。电磁铁的上端为______（选填“N”或“S”）极；灯泡和电动机的额定电流均为0.5 A，工作电路正常工作1 min消耗的电能为______J。
【答案】 N 13200
【解析】根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指的方向就是电磁铁的N极，因此电磁铁的上端为N极；
由图可知，灯泡和电动机并联，额定电压都为 ，额定电流 ，根据并联电路电流的规律可知，干路电流
工作时间
电路正常工作消耗的电能为
3.小红用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。她给线圈通电后，钉尖处可以吸引曲别针。关于此实验，下列说法正确的是（　　）
A．给线圈通电后，钉尖一端为电磁铁的N极
B．改变线圈中的电流方向，则钉尖处不能吸引曲别针
C．若减少线圈的匝数，则钉尖处吸引曲别针的数量一定减少
D．若线圈匝数不变，增大电流，钉尖处吸引曲别针的数量会增加
【答案】D
【解析】A．根据右手螺旋定则，给线圈通电后，钉尖一端为电磁铁的S极，故A错误；
B．改变线圈中的电流方向，会改变电磁铁磁场的方向，不会使电磁铁失去磁性，故钉尖处仍能吸引曲别针，故B错误；
C．电磁铁磁性的强弱与线圈匝数以及电流大小有关，所以减少线圈的匝数，钉尖处吸引曲别针的数量不一定减少，故C错误；
D．电磁铁磁性的强弱与线圈匝数以及通过的电流大小有关，所以若线圈匝数不变，增大电流，电磁铁磁性会增大，钉尖处吸引曲别针的数量会增加，故D正确。故选D。
4．小明用如图所示装置制作了一个电磁铁，闭合开关，电磁铁吸引了部分大头针。下列说法正确的是（ ）
A．向右调节滑动变阻器的滑片，电磁铁的磁性会增强
B．把铁芯换成粗细相同的铜芯，电磁铁的磁性会增强
C．根据右手螺旋定则判断，该电磁铁的上端为N极，下端为S极
D．断开开关后，铁钉仍能吸引两根大头针，说明电路中仍有电流
【答案】C
【解析】A．向右调节滑动变阻器的滑片时，接入电路的电阻增大，导致通过电磁铁的电流减小，根据电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，磁性会减弱而非增强，故A错误；
B．铜芯不能被磁化，换成铜芯后电磁铁的磁性会显著减弱，因为电磁铁的磁性主要依赖于铁芯被磁化后增强磁场的效果，故B错误；
C．根据右手螺旋定则（安培定则），用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为N极，得出结论，此图螺线管的上端为N极，下端为S极，故C正确；
D．断开开关后铁钉仍能吸引少量大头针是因为铁钉被磁化后具有剩磁，并非电路中仍有电流，故D错误。故选C。
5．如图为某工厂为方便搬运笨重零件，设计的杠杆和电磁铁组合器件。该装置通电后，电磁铁上端为 （选填“N”或“S”）极，左侧电磁吸力应该 （选填“大于”“小于”或“等于”）零件的重力；若提不起零件，此时可通过 （写出一种即可）方法，来增强电磁铁磁性。
【答案】 N 大于 向左移动滑动变阻器滑片
【解析】根据右手螺旋定则，用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。观察图中电流方向，可判断出电磁铁上端为N极。
由图可知，用衔铁提起零件时，动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，则要使零件被提起，左侧电磁吸力必须大于零件的重力，这样才能克服重力将零件吸起。
若提不起零件，此时可通过增大电流的方法，即向左移动滑动变阻器滑片，来增强电磁铁磁性。
6. 如图所示，在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中，未闭合开关时，静止在弹簧下端的铁块质量为0.1kg，此时铁块受到弹簧的拉力是_____N；闭合开关后，弹簧的长度会 _____。（g=10N/kg）
【答案】 1 变长
【解析】铁块的重力
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
所以铁块受到弹簧的拉力是1N。
闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引铁块，所以弹簧的长度会变长。
7．为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小海用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。
(1)通过吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱，这种常用的实验方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
(2)连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图A所示的情景；接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图B所示的情景，比较图A和B，可知 图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越 （选填“大”或“小”），磁性越强；
(3)比较图C中甲、乙可知：当通过线圈的电流相等时，线圈 越多，磁性越 。
【答案】(1)转换法 (2)A 大 (3) 匝数 强
【解析】（1）电磁铁磁性强弱通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁磁性越强；此实验运用的是转换法。
（2）由图可知，A和B吸引的大头针数目不同，A中滑动变阻器接入电路中的阻值大，电路中的电流小，吸引的大头针的数目少，由此可知，在匝数相同时，通过电磁铁的电流越小，磁性越弱；电流越大，磁性越强。
（3）由图C可知，通过两线圈的电流相同，甲的匝数多，吸引的大头针数目多，所以得出的结论是当通过线圈的电流相等时，线圈匝数越多，磁性越强。
8．某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的带有薄绝缘皮的导线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是　　 极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，电路中的电流　　 （选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁吸引大头针的数量　　 （选填“变多”“不变”或“变少”）。
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，由此可以得出的结论是：当　　 相同时，　 　 ，电磁铁的磁性越强。
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请列举一例：　 　 。
【答案】（1）S；变小；变少；（2）电流；线圈的匝数越多；（3）电铃。
【解析】（1）如图甲，电流从电磁铁A的上方流入、下方流出，由安培定则可知，电磁铁A的上端是N极，下端的钉尖是S极；
将滑动变阻器的滑片P向右移动，电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性变弱，能吸引的大头针变少。
（2）图中电流大小相同，铁芯相同，线圈的匝数越多，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁的磁性越强。所以可以得出的结论是电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（3）电磁铁的应用十分广泛，有电铃、电磁继电器、空气开关等。
9．如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（ ）
A．天亮时，电磁铁的上端是北极
B．天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强
C．天暗时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a接触
D．天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端
【答案】B
【解析】AD．天亮时S自动闭合，控制电路为通路状态，由图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，由安培定则可知，电磁铁的下端是北极，上端是南极，电磁铁外部的磁感线是从电磁铁的N极出发，回到S极。所以电磁铁外部磁感线从下端出发回到上端，故AD错误；
B．天亮时S自动闭合，控制电路为通路状态，将R的滑片P向上滑动，滑动变阻器阻值减小，根据串联电路电阻的特点可知，电路中的总电阻阻值减小，电流增大，电磁铁磁性强弱与线圈匝数和电流有关，线圈匝数不变，电流增大，电磁铁磁性变强，故B正确；
C．天暗时S自动断开，控制电路为断开状态，没有电流经过电磁铁，电磁铁没有磁性，衔铁不会被电磁铁吸引，故C错误。故选B。
10.如图甲是一款消防应急照明灯。当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯正常发光。
(1)某同学想知道消防应急照明灯的两个灯泡是怎样连接的，他将消防应急照明灯中的任意一个灯泡取下，另一个灯泡______，则消防应急灯的两个灯泡是并联的。
(2)该同学尝试用电磁继电器设计了一个应急灯工作原理图，电磁继电器相当于一个______选填“开关”或“电源”，他在设计时因为粗心丢了一根导线，如图乙所示，C点应该和触点______选填“A”或“B”相连。
【答案】(1)正常发光 (2) 开关 B
【解析】（1）根据并联电路的特点，各支路用电器独立工作、互不干扰，故将消防应急照明灯中的任意一个灯泡取下，另一个灯泡正常发光，可以说明两个灯泡是并联的。
（2）电磁继电器的作用是通过控制电路的通断来控制工作电路，相当于一个开关。
题目要求，外部电路有电时应急灯不亮；当外部电路有电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁与触点A接触，内部电路断路，此时应急灯不亮；外部电路停电时，电磁铁失去磁性，衔铁与触点B相连，内部电路形成闭合通路，此时应急灯发光，因此C点应和触点B相连，才能实现“有电时灯不亮，停电时灯亮”的效果。
11．图﹣1是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图﹣2所示，它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。则：
(1)空气炸锅加热食品利用的是电流的 效应。
(2)若把空气炸锅单独接入家庭电路中持续工作，电能表上标有3000r/（kW·h）的字样，其转盘正好转了100转，工作时间2min，求此时空气作锅的实际电功率。
(3)工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率。
(4)控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图﹣3所示。当加热温度设定为150℃，即R3的阻值调为100Ω时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热 直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为多少？
【答案】 见解析
【解析】（1）电流通过导体时会产生热量，所以空气炸锅加热食品利用的是电流的热效应。
（2）薯条吸收的热量
3000r/（kW·h）表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过3000转，则转盘转了100转，空气炸锅消耗的电能
空气炸锅工作的时间
空气炸锅的实际电功率
（3）由P＝UI可知，R1的额定电流
根据串并联电路的电流特点可知，指示灯支路的电流I灯＝I-I额＝5.55A-5.5A＝0.05A
指示灯支路消耗的功率P灯＝UI灯＝220V×0.05A＝11W
（4）R3的阻值调为100Ω，由图丙可知，当加热温度设定为150℃，R2的阻值是30Ω，衔铁向上弹起，停止加热，根据串联电路的电阻特点可知，此时控制电路的总电阻R=R2+R3=30Ω+100Ω=130Ω
当R3的阻值调为80Ω时，由于衔铁被吸下时的电流不变，电源电压也不变，则总电阻不变。
所以此时R2的阻值R2'=R-R3'=130Ω-80Ω=50Ω
由图丙可知，对应的加热温度设定为200℃。
12. 在一次综合实践活动中，小明制作了一个简单的保温箱，其工作原理如图所示。热敏电阻、定值电阻和电磁继电器组成保温箱的控制电路。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当箱内温度达到100℃时，电磁铁吸合衔铁，使触点A脱开触点改与触点接触，当箱内温度低于50℃时电磁铁松开衔铁，触点A再次与触点接触。当触点A先后与触点、接触时，电流表的示数分别为和。求：
（1）电阻和的阻值；
（2）保温箱加热时工作电路的功率；
（3）保温箱保温工作电路消耗的电能。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】（1）当触点A与触点接触时，被短路，此时只有连接在电路中，保温箱处于加热状态，电阻R1的阻值
当触点A与触点接触时，和串联，此时保温箱处于保温状态，电路的总电阻
由串联电路电阻的规律可知的阻值
（2）保温箱加热时工作电路的功率
（3）保温箱保温工作电路消耗的电能
五、磁场对通电导线的作用（含实验）（共4小题）
1．在潜艇上使用磁流体推进器，可以消除机械噪音，使潜艇能高速航行不被发现。磁流体推进器的简易结构如图所示，磁流体推进器是贯通海水的通道内建有一个磁场，把海水作为导电体，通过电极向海水供电，通道内的磁场能对通电的海水产生力的作用，使海水在通道内运动，若海水向后运动，则潜艇会向前运动。下列有关说法正确的是（ ）
A．磁流体推进器是利用电磁感应的原理工作的
B．若增强磁体的磁性，潜艇受到的动力会越大
C．若只调换磁体的磁极，对潜艇的运动没有影响
D．若要改变潜艇受力方向，只能改变海水电流方向
【答案】B
【解析】A．根据题意可知，通道内的磁场能对通电的海水产生力的作用，使海水在通道内运动，是利用了“磁场对通电直导体的作用”，不是电磁感应的原理，故A错误；
B．由于“磁场对通电直导体的作用”与磁场的磁性强弱有关，当若增强磁体的磁性，潜艇受到的动力会越大，故B正确；
C．由于“磁场对通电直导体的作用”与磁场的方向有关，当只调换磁体的磁极时，磁场的方向会发生变化，则对潜艇的运动有影响，故C错误；
D．根据“磁场对通电直导体的作用”的方向与磁场的方向和电流的方向有关，所以若要改变潜艇受力方向，可以改变海水电流方向或者磁场的方向，故D错误。故选B。
2.扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。如图是扬声器的构造示意图，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。下列关于扬声器工作的说法中，正确的是（　　 ）
A．扬声器的工作原理与电动机相同，都是利用磁场对通电线圈的作用而使线圈转动起来
B．扬声器的工作原理与发电机相同，都是利用电磁感应原理而使线圈转动起来
C．线圈中通过的电流是交变电流，线圈受到磁力方向不断变化，带动纸盆来回振动发声
D．线圈处在不断变化的磁场中，带动纸盆来回振动发声
【答案】AC
【解析】AB．扬声器的原理与电动机的原理是相同的，其原理是磁场对通电线圈有力的作用，都是把电能转化为机械能；发电机的工作原理是电磁感应现象，故A正确；故B错误；
CD．扬声器的线圈中通过携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音，故C正确；故D错误。
故选AC。
3．学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”。
【实验目的】探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系
【实验器材】边长不同的矩形线圈2个、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。
【实验步骤】（1）如图，用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1，再将a放入磁场中。通电后，弹簧测力计示数变为F1．发现F1小于G1，则磁场对线圈a作用力的方向是　 　 。
（2）换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的　 　 相同。记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2．应比较　 和　 的关系，得出结论。
（3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，你觉得可能的原因是：　 　。
【答案】（1）竖直向上；（2）位置；G1﹣F1；G2﹣F2；（3）磁场方向发生改变或电流方向发生改变。
【解析】（1）用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1，再将a放入磁场中，通电后，弹簧测力计示数变为F1．发现F1小于G1，则可判断磁场对线圈a有一竖直向上的力F，此时的磁场力F＝G1﹣F1；
（2）探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系，则保证线圈在磁场中的位置不变，改变线圈的长度，换用矩形线圈b，记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2，此时的磁场力F′＝G2﹣F2；
比较G1﹣F1与G2﹣F2的大小关系，得出结论。
（3）通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关系。
当电流方向和磁场方向有一个改变时，通电导线的受力方向将会发生改变，使得弹簧测力计的示数等于线圈重力与磁场力之和，故示数比该矩形线圈的重力大；
4．如图所示，使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。
（1）使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，发现线圈并没有转动，这是因为这个位置是线圈的平衡位置，此时线圈上下两个边所受的力大小 　　 （选填“相等”或“不相等”）；
（2）使线圈静止在图甲位置上，闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，并由于 　　 而越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置。使线圈静止在图丙的位置上，这是刚才线圈冲过平衡位置以后所到达的地方，闭合开关，线圈逆时针转动。由此我们可以分析出线圈不能连续转动的原因是 　 　 ；
（3）生活中的电动机都能连续转动且具有平稳的动力，实际的电动机是通过 　 　 来实现这一目的的。
【答案】（1）相等；（2）惯性；线圈越过了平衡位置以后，受到的力会阻碍它转动；（3）换向器。
【解析】（1）线圈处于平衡位置，由于电流大小相等，方向相反，故受力大小相等，方向相反，则受力平衡。
（2）线圈受力沿顺时针方向转动，转到平衡位置时，由于惯性，线圈不会立即停下来，会转过平衡位置，在力的作用下左右摇摆，最终静止在平衡位置。线圈越过了平衡位置以后，受到的力会阻碍它转动，所以线圈不能连续转动。
（3）换向器可以在线圈刚转过平衡位置时改变线圈中电流的方向，改变线圈受力情况，使线圈持续转动，所以实际的电动机是通过安装换向器来实现持续转动的。
六、电磁感应及探究产生感应电流的条件（共8小题）
1. （2026四川南充）生产和生活中的电器内部结构非常复杂，“简化”是一种科学方法。关于它们的核心工作原理分析错误的是（　　）
A. 甲：电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力
B. 乙：通过其它方式使线圈转动起来，其他形式能量转化为电能
C. 丙：扬声器是把声信号转化为电信号的装置
D. 丁：动圈式话筒的工作原理是电磁感应
【答案】C
【解析】A．甲是电动机模型，电动机的核心工作原理就是通电导线在磁场中受力运动，故A正确，不符合题意；
B．乙是发电机模型，装置无外接电源，外力带动线圈转动，将机械能（其他形式的能）转化为电能，故B正确，不符合题意；
C．丙是扬声器，工作时变化的电信号通过线圈，线圈在磁场中受力振动，带动振膜发声，是把电信号转化为声信号的装置，故C错误，符合题意；
D．丁是动圈式话筒，声音振动带动线圈切割磁感线产生感应电流，核心工作原理是电磁感应，故D正确，不符合题意。故选C。
2．如图所示是探究电磁感应现象的实验装置，在蹄形磁铁的磁场中放置一根导线，闭合开关，导线两端和电流表连接形成闭合回路。图中A表示垂直纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，不产生感应电流的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】A．由图知导线是闭合电路中的部分导体，且导体向右做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故A不符合题意；
B．由图知导线是闭合电路中的部分导体，且导体斜向下做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故B不符合题意；
C．由图知导线是闭合电路中的部分导体，且导体斜向上做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故C不符合题意；
D．由图知导线是闭合电路中的部分导体，但导体运动方向和磁感线方向平行，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故D符合题意。故选D 。
3．如图所示，金属棒、开关、螺线管、电流表构成一个回路，将金属棒放置在蹄形磁体中，闭合开关后，使金属棒水平向右快速运动，此时电路中产生的电流方向如图所示，电流表的指针也会偏转。下列说法正确的是（ ）
A．当金属棒水平向右快速运动时，小磁针的N极将会向右转动
B．如果使金属棒水平向左快速运动，小磁针的N极将会向右转动
C．如果使金属棒水平向右运动的速度变快，电流表指针的偏转角度会变小
D．如果使金属棒在蹄形磁体中竖直向上快速运动，电磁铁的磁性会变强
【答案】A
【解析】A．当金属棒水平向右快速运动时，根据图中电流方向和安培定则知螺线管的右端为N极，左端为S极，故小磁针的N极将会向右转动，故A正确；
B．如果使金属棒水平向左快速运动，电路中电流方向改变，则螺线管的左端为N极，则小磁针N极将会向左转动，故B错误；
C．如果使金属棒水平向右运动的速度越快，导体切割磁感线越快，产生的感应电流越强，灵敏电流计指针偏转角度会越大，故C错误；
D．如果使金属棒在蹄形磁体中竖直向上快速运动，导体不切割磁感线，电路中没有电流，电磁铁没有磁性，故D错误。故选A。
4.如图所示为动圈式话筒的工作原理示意图，磁铁固定，膜片与线圈相连，当人对着话筒说话时，可使膜片振动，从而带动线圈振动，在线圈中产生电流，从而实现由声信号到电信号的转变。关于话筒，以下说法正确的是（ ）
A．话筒工作过程中把电能转化为机械能 B．话筒中电信号的强弱与声音强弱无关
C．话筒的工作原理是电磁感应 D．话筒的工作原理与喇叭的工作原理相同
【答案】C
【解析】A．动圈式话筒工作时，人对着话筒说话使膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而在线圈中产生感应电流。此过程中是将机械能转化为电能，而不是把电能转化为机械能，故A错误；
B．当人对着话筒说话时，声音越强，膜片振动的幅度越大，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动的幅度也就越大，产生的感应电流就越大，即电信号越强，反之，声音越弱，电信号越弱。所以话筒中电信号的强弱与声音强弱有关，故B错误；
C．由上述分析可知，动圈式话筒是利用膜片振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这是电磁感应现象，故C正确；
D．动圈式话筒的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，是将声信号转化为电信号。 喇叭的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用， 所以话筒的工作原理与喇叭的工作原理不同，故D错误。
故选C 。
5．小明利用如图所示的装置探究感应电流产生的条件。
（1）实验时，通过观察 　 　 判断电路中是否有感应电流产生。
（2）闭合开关，将蹄形磁体水平放置，使导体AB从图示位置向左运动，电路中 　　 （选填“无”或“有”）感应电流产生；若保持导体AB不动，要产生感应电流，还可以进行的操作是 　 　 。
（3）小明在操作中发现灵敏电流计的指针偏转角度较小，请你写出一种使实验现象更明显的方法。
【答案】（1）灵敏电流计指针是否偏转；
（2）有；左右移动蹄形磁体；
（3）加快导体AB切割磁感线的速度。
【解析】（1）感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流；
（2）要使电路中有感应电流，必须让闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，闭合开关，将蹄形磁体水平放置，使导体AB从图示位置向左运动，电路中有感应电流产生；如保持AB不运动，则可以拉动磁体左右运动，导体AB此时也可以切割磁感线产生感应电流；
（3）加快导体AB切割磁感线的速度水平向右运动，速度变大，产生的感应电流变大，灵敏电流计偏转角度变大。
6．实验小组在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置。
（1）实验中是通过观察 　 　 来显示电路中是否有电流产生。
（2）保持装置不变，改变开关通断状态，让导体AB在磁场中沿不同方向运动，观察灵敏电流计指针的偏转情况，记录在下表中。
实验次数 开关 磁场方向 导体AB运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况
1 断开 上N下S 左右或上下运动 不偏转
2 闭合 上N下S 静止 不偏转
3 闭合 上N下S 上下运动 不偏转
4 闭合 上N下S 左右运动 偏转
（3）分析实验1和4可知，产生电流的条件之一是：　 　 。
（4）分析实验3和4可知，产生电流的另个条件是电路中的部分导体必须做 　 　 运动。
（5）如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，结合上述实验的结论，以下选项中能让a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有 　 　 。
【答案】（1）灵敏电流表指针是否偏转；（3）电路是闭合的；（4）切割磁感线；（5）CD。
【解析】（1）实验中，通过观察灵敏电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流；
（3）①产生感应电流的条件：①闭合电路部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动；分析实验1和4可知，要想产生电流的条件之一是开关必须闭合；
（4）分析实验3和4可知，产生电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做切割磁感线运动；
（5）如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，结合上述实验的结论可知A导线切割磁感线可产生感应电流，所以选项CD能让a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流。
7．小强在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的装置。
(1)实验中是通过观察 来判断电路中是否有感应电流的。
(2)小强将实验中观察到的现象记录在表中。分析下表可以得出产生感应电流的条件是： 做 运动时，电路中就会产生感应电流。
次数 开关 磁场方向 导体ab的运动方向 电流表的指针
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 断开 上N下S 向左运动 不偏转
3 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
4 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
5 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
7 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
8 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
(3)通过比较实验次数3和4（或7和8）可知： 。
(4)此实验原理可用来制造 （选填“电动机”或“发电机”）。
【答案】(1)灵敏电流计的指针是否偏转
(2) 闭合电路的一部分导体在磁场中 切割磁感线
(3)感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关
(4)发电机
【解析】（1）在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，由于感应电流比较微弱，难以直接观察，所以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。
（2）当开关断开时（如次数1、2），不管导体如何运动，电流表指针都不偏转，说明电路不闭合时，没有感应电流产生。当开关闭合时，若导体做切割磁感线运动（如次数3、4中导体水平运动，切割了磁感线；而次数5中导体向上运动，没有切割磁感线，次数6中导体向下运动，也没有切割磁感线），电流表指针偏转，有感应电流产生；若导体不做切割磁感线运动，电流表指针不偏转，没有感应电流产生。所以得出产生感应电流的条件是：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。
（3）比较实验3、4（或7和8）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关。
（4）在电磁感应现象中，消耗了机械能，产生了电能，此实验原理可用来制造发电机。
8. 图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”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）小明进行了如图所示的5次操作，其中能产生感应电流的是___________（选填所有符合要求的操作序号）；
（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：___________；
（4）利用“磁生电”工作的装置有___________（选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。
【答案】 （1）灵敏电流计的指针是否偏转 （2） ①③④ （3）将导体AB换成多匝线圈 （4）动圈式话筒
【解析】（1）感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流。
（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，①导体棒AB水平向右运动，导体棒AB做切割磁感线运动，产生感应电流；③导体棒AB斜向上运动，导体棒AB做切割磁感线运动，产生感应电流；④磁体水平向左运动，导体棒AB切割磁感线，产生感应电流。②导体棒AB竖直运动，没有切割磁感线运动，不产生感应电流；⑤磁体竖直向上运动，磁感线没有被导体切割，不产生感应电流。所以①③④可以产生感应电流。
（3）电流的大小应与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关；将导体AB换成多匝线圈（或换磁性更强的磁体，增大导体AB切割磁感线的运动速度）。
（4）扬声器是把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理；电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应；动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应原理。
七、电动机和发电机（共8小题）
1. 小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（　　）
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D. 导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
【答案】C
【解析】A．电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关，调换电流方向或磁场方向，电动机的转动方向会发生变化，所以只对调电源的正、负极，电路中电流方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故A不符合题意；
B．只对调磁体的N、S极，磁场方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故B不符合题意；
C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极，电动机的转动方向不会发生变化，故C符合题意；
D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点，电动机中的电流方向发生变化，可以改变电动机的转动方向，故D不符合题意。故选C。
2. 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（　　）
A B C D
【答案】A
【解析】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，利用电磁感应原理。
A．图中导体ab切割磁感线，电流表的指针发生偏转，说明电路中产生感应电流，是电磁感应现象，故A符合题意；
B．图中导线中有电流通过，小磁针的方向发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意；
C．图中导体中有电流通过，导体在磁场中会发生运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故C不符合题意；
D．图中线圈中有电流通过，线圈在磁场中会发生运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。故选A。
3. 用电动机竖直提升重物。
（1）图1中重物上升过程经过M、N、O、P点，其速度在MN段不断增大，在NO段不变，在OP段不断减小，忽略空气阻力，则重物在（ ）
A.MN段动能不变 B.MN段机械能不变
C.NO段机械能增大 D.OP段重力势能减小
（2）图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，线圈abcd转至图2所示位置，则（ ）
A.图1中流过ab边电流方向是从b到a
B.图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同
C.图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反
D.图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反
【答案】 （1）C （2） D
【解析】（1）A．动能与质量、速度有关，质量、速度越大，动能越大。MN段速度增大，质量不变，动能增大，故A不符合题意；
B．MN段动能增大，同时高度升高，质量不变，重力势能增大，所以机械能增大，故B不符合题意；
C．在NO段速度不变，质量也不变，动能不变，但高度升高，重力势能增大，所以在NO段机械能增大，故C符合题意；
D．OP段高度升高，质量不变，所以重力势能增大，故D不符合题意。
故选C。
（2）A．图1中，电流从正极流出，经开关，从a流向b，所以电流方向是从a到b，故A不符合题意；
B．导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，当磁场方向相同是，电流反向，导体受力也会反向，故图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故B不符合题意；
C．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，ab边的电流方向仍是从a到b，磁场方向没有发生变化，所以图2中，ab边受到磁场作用力的方向与F的相同，故C不符合题意；
D．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，cd边的电流方向仍是从c到d，与图2中ab电流方向相反，磁场方向没有发生变化，所以图2中，cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故D符合题意。故选D
4. 图是小聪设计的一款小制作，圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈。有风吹过时，扇叶带动线圈转动，可使接入的LED灯发光。下列设备与小制作的工作原理相同的是（　　）
A. 电风扇 B. 电熨斗 C. 发电机 D. 汽油机
【答案】C
【解析】装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，扇叶带动线圈在磁场中转动切割磁感线，会产生感应电流，使接入的LED灯发光，是利用电磁感应现象的原理工作的，说明磁能够产生电；在此过程中，机械能转化为电能；
A．电风扇的主要部件是电动机，原理是通电线圈在磁场中受力转动，故A不符合题意；
B．电熨斗的原理是电流的热效应，故B不符合题意；
C．发电机的原理是电磁感应现象，故C符合题意；
D．汽油机是内燃机，对外做功时将内能转化为机械能，故D不符合题意。故选C。
5. 小文把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关，电动机的转子正常转动，下列说法错误的是（　　）
A．电动机的工作原理是电磁感应
B．只对调磁体的N、S极能改变转子转动方向
C．只对调电源的正、负极能改变转子转动方向
D．滑片P向A移动，电动机的转子转动加速
【答案】A
【解析】A．电动机的工作原理是通电导体在磁场中能够受到力的作用，故A错误，符合题意；
BC．通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关，只对调磁体的N、S极改变了磁场方向，与原来的方向相反，电流方向不变，所以转子转动的方向也会改变，与原来相反，而只对调电源的正负极是使电流方向与原来方向相反，磁场方向不变，所以也能改变转子的转动方向，使其转动方向与原来相反，故B、C正确，不符合题意；
D．通电导体在磁场中受到的力的大小与磁场强度和电流的大小有关，如图所示的电路图中，将滑片P向A移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，电流增大，所以电动机转子受到的磁场的力的作用会增大，转动的速度也会增大，故D正确，不符合题意。故选A。
6. 以下是《电磁转换》的相关知识结构图，请你补充完整．
①_________ ②_________
【答案】 ①磁效应 ②发电机
【解析】奥斯特发现通电导体周围存在磁场，把这种现象叫做电流的磁效应。
法拉第发现闭合回路中，导体切割磁感线会产生感应电流，把这种现象叫做电磁感应现象，并利用此原理发明了发电机。
7.如图所示为某电动机的原理图。EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈， OO'为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，螺线管E端为________（选填“N”或“S”）极，若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将________（选填“顺时针转动”或“逆时针转动”）。
【答案】N 顺时针转动
【解析】由图可知，电流从螺线管E左端流入，F端流出，根据安培定则可判断出螺线管的E端为N极。
因为电动机中通电线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关，只改变其中一个因素，转动方向改变；若同时改变电流方向和磁场方向，转动方向不变。将电源的正负极对调，根据安培定则，两个螺线管的磁极改变，F端为N极，P端为S极，磁场方向改变；线圈中的电流方向也改变，即磁场方向和电流方向同时改变，所以线圈的转动方向不变，仍顺时针转动。
8.如图所示，将两个发光二极管极性相反地并联起来，并与手摇发电机串联。缓慢转动线圈，两个发光二极管交替发光，说明发电机产生的电流的方向是_______（选填“变化”或“不变”）的。快速摇动发电机时，发光二极管的亮度_______（选填“变亮”、“不变”或“变暗”）。
【答案】 变化 变亮
【解析】发光二极管具有单向导电性，把两个发光二极管极性相反地并联起来，接入电路，两个发光二极管交替发光，表明发电机发出的电流的方向是变化的，是交变电流；转轮转速越快，线圈切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大，发光二极管变亮。
八、电与磁的作图（共17小题）
1. （2026四川眉山）请根据图中磁感线的方向在括号内标出永磁体右端的磁极，在a点标出导线中电流的方向。
【答案】如图所示
【解析】磁体外部的磁感线总是从N极出发，向外延伸；图中磁感线箭头都背离两个磁体的相邻端，说明通电螺线管右端、永磁体左端都是N极，因此永磁体的右端为S极。已知螺线管右端为N极，根据安培定则，可推出左端a处导线的电流方向竖直向上。
2. （2026甘肃武威）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，观察到小磁针静止时的指向如图所示，请在括号内标出通电螺线管的磁极和电源的正负极，并在点画出磁感线的方向。
【答案】如图所示
【解析】由图可知，小磁针静止时的右端为N极，根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥，则通电螺线管左端为S极，右端为N极；因为在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，所以，A点磁感线的方向是指向左的；根据安培定则，伸出右手使大拇指指示螺线管的右端，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从螺线管的左端流入，则电源的左端为正极，右端为负极。
3. 如图所示为两个磁极间的磁感线分布图，小磁针静止在A点。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。
【答案】如图所示
【解析】小磁针静止时N极的指向为A点磁场的方向，所以小磁针右端是小磁针的N极；根据磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以图中左侧为N极，右侧为S极，如图所示：
4. 如图所示，请在图中标出静止的小磁针的N极，并用箭头标出a点的磁感线方向。
【答案】 如图所示
【解析】根据异名磁极相吸引可知，条形磁体右端为N极，则小磁针左侧为S极，右侧为N极；在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极。
5．请标出地磁场和小磁针的N、S极。
【答案】如图所示
【解析】地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近；在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极；小磁针的N极指向地磁场的S极，则小磁针的N、S极，如下图所示：
6. （2025青海）在图中的括号内标出通电螺线管的极性，并在A点处用箭头标出磁感线的方向。
【答案】如图所示
【解析】由图可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则，右手四指沿电流方向握住螺线管，大拇指指向螺线管的左端，所以螺线管的左端为N极，右端为S极；磁体外部磁场方向从N极到S极，则A点的磁场方向从左端到右端，如图所示：
7．如图中，将小磁针靠近螺线管的一端，当开关S闭合后，小磁针N极的指向如图所示。请在图中标出螺线管的磁极和电源的+、﹣极，并画出螺线管的绕法。
【答案】如图所示
【解析】由电流表的电流是从正接线柱流入，从负接线柱流出，得出电源的左端为负极，右端为正极；
由小磁针的右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可知通电螺线管靠近小磁针N极一端为S极，则通电螺线管的右端为N极。
根据安培定则，伸出右手，四指指向电流方向，大拇指指示通电螺线管的N极（右端），则四指弯曲的方向为电流的方向，据此画出螺线管的绕法；如下图所示：
8．如图（a）是一款磁悬浮饮料展示架，其简化原理图如图（b）所示，在饮料上方固定一个条形磁体，展示架内有一电磁铁，闭合开关后使饮料悬空，请在括号中标出电磁铁下端极性和电源上端极性。
【答案】如图所示
【解析】饮料悬空，说明饮料罐受到引力作用，由磁极间的相互作用可知，电磁铁下方为S极，则电磁铁上端为N极，由安培定则得，电流从电磁铁上端流入，则电源上端为正极，如图所示：
9. 如图所示，根据通电螺线管中的电流方向标出螺线管的极。
【答案】如图所示
【解析】根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，由图可知，螺线管中的电流方向是上进下出，则大拇指指向下端，所以下端是N极，上端是S极，如图
10．根据图中所给通电导体的电流方向，标出磁针和通电螺线管的N、S极。
【答案】如图所示
【解析】由图可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，根据安培定则可知，此时螺线管的右端为N极，左端为S极；在磁体外部，磁场方向是从N极出发回到S极的，小磁针N极的指向与磁场方向相同，故小磁针的左端为N极，右端为S极，如图所示：
11. 根据图丙中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管磁感线的方向和电源左端的极性（“+”或“-”）。
【答案】如图所示。
【解析】由图可知，小磁针左侧为S极，右侧为N极，由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极，磁体外部的磁感线由N极指向S极，根据安培定则，伸出右手握住通电螺线管，大拇指指向通电螺线管的N极，四根手指所指方向为电流方向，由此可知，电源左侧为正极，如图所示。
12．如图甲是桌面摆件悬空灯泡，图乙是其结构图。小磁针靠近底座静止时如图乙所示，请在图乙中标出电源上方的极性（用“+”或“﹣”表示）、磁感线的方向和灯泡底部的磁极（用“N”或“S”表示）。
【答案】如图所示
【解析】（1）根据磁极间的相互作用规律，异名磁极相互吸引，通电螺线管的下端是N极，上端是S极。同名磁极互相排斥，灯泡才能悬起来，所以灯泡的底端也是S极。
（2）根据安培定则，电源的上端是负极，下端是正极。
（3）磁体周围的磁感线从N极发出，回到S极，如图所示：
。
13. 在图相应的括号中，标出小磁针的N、S极和电源的“＋”、“-”极。
【答案】如图所示
【解析】通电螺线管右端为N极，由安培定则，可知电源左端为“＋”极，右端为“-”极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故可知小磁针的左端为S及，右端为N及。
14.如图所示的自动控制电路中，当开关S闭合时，只有电铃工作，电磁铁上端为S极；当开关S断开时，电铃不工作，电灯和电动机能独立工作。请（1）标出左边蓄电池的“”极（2）把电灯和电动机按要求连入右边的工作电路（导线不要交叉）。
【答案】如图所示
【解析】当开关S闭合时，电磁铁上端为S极，根据安培定则可知，蓄电池的左端为正极，右端为负极；电灯和电动机能独立工作，说明电灯和电动机并联。据此作图如下：
15．请将电磁继电器电路连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
【答案】如图所示
【解析】开关闭合时，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使电动机的电路接通；开关断开时，衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离，使小灯泡的电路接通，如图所示：
16. 某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，表示温度已经达到25℃。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。
【答案】见解析
【解析】根据题意可知，当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作，这说明衔铁是被吸下的，动触点与下面的静触点接触，使得加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，这说明衔铁是被拉起，动触点与上面的静触点接触，使得绿灯工作；加热电阻与绿灯工作时互不影响，是并联的，如下所示：
17．某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，表示温度已经达到25℃。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。
【答案】如图所示
【解析】根据题意可知，当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作，这说明衔铁是被吸下的，动触点与下面的静触点接触，使得加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，这说明衔铁是被拉起，动触点与上面的静触点接触，使得绿灯工作；加热电阻与绿灯工作时互不影响，是并联的，如下所示：
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