資源簡介

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第十三章 電與磁
課標要求
2.4.2 通過實驗，認識磁場。知道地磁場。 2.4.3 通過實驗，了解電流周圍存在磁場。探究并了解通電螺線管外部磁場的方向。了解電磁鐵在生產生活中的應用。 2.4.4 通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，并知道力的方向與哪些因素有關。 2.4.5 探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。了解電磁感應在生產生活中的應用。
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1：功和功率 ★★★ 本章內容與現代科技聯系較為緊密，也是現在中考熱門并且較為簡單的題型，中考必考的內容之一。預測在2024年中考考題中出現的概念非常大。
考點2：機械能及其轉化 ★★★
★★★代表必考點，★★代表常考點，★星表示中頻考點。
知識點1：磁現象 磁場
磁現象
（1）磁性：能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質.
（2）磁體
①定義：具有磁性的物體叫做磁體.
②分類：分為永磁體和軟磁體，永磁體又分為天然磁體和人造磁體.
③性質：磁體具有吸鐵性、指向性
（3） 磁極
①定義：磁體上吸引能力最強的兩個部位叫做磁極.能夠自由轉動的磁體，例如懸吊著的磁針，靜止時指南的那個磁極叫做南或S極，指北的那個磁極叫做北極或N極.
②磁極間相互作用的規律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引.
（4）磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性，這種現象叫做磁化.
磁場
（1）磁場的定義和性質
①定義：磁體周圍存在著一種物質，能使磁針偏轉.這種物質看不見，摸不著，我們把它叫做磁場.
②基本性質：對放入其中的磁體有磁力的作用.
③方向：物理學中把小磁針靜止時北極所指的方向規定為該點磁場的方向.
（2）磁感線
①定義：我們把小磁針在磁場中的排列情況用一些帶箭頭的曲線畫出來，可以方便、形象地描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線.
②方向：磁感線上任意一點的切線方向是該點的磁場方向.
③分布：如圖是用磁感線描述的條形磁體和蹄形磁體的磁場，在圖上可以看出用磁感線描述磁場時，磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發，回到S極的.
（4）強弱：磁感線分布得疏，表示此處磁場弱，磁感線分布得密，表示此處磁場強.
3. 地磁場
（1）定義：地球本身是一個巨大的磁體，地球周圍的磁場叫做地磁場.
（2）方向：地磁的南極在地理北極附近，地磁的北極在地理南極附近.
（3）磁偏角：地理的兩極和地磁場的兩極并不重合，磁針所指的南北方向與地理的南北方向略有偏離.世界上最早記錄這一現象的人是我國宋代學者沈括.
知識點2：電生磁
電流的磁效應
（1）電流的磁場：如果導線在小磁針的上方并且兩者平行，當導線通電時，磁針發生偏轉；切斷電流時，磁針又回到原位，這說明通電導線和磁體一樣，周圍存在磁場.
（2）電流的磁效應：通電導線周圍存在與電流方向有關的磁場，這種現象叫做電流的磁效應.1820年，丹麥物理學家奧斯特第一個發現了電與磁之間的聯系.
2. 通電螺線管的磁場
（1）螺線管：如果把導線繞在圓筒上，就做成了螺線管，也叫線圈.
（2）磁場特點：螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似，它的兩端相當于條形磁鐵的兩個極.
（3）極性：通電螺線管兩端的極性與環繞螺線管的電流方向有關.
3. 安培定則
用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極.
知識點3：電磁鐵 電磁繼電器
電磁鐵
（1）定義：如果把一根導線繞成螺線管，再在螺線管內部插入鐵芯，當有電流通過時，它會有較強的磁性.這種磁體在有電流通過時有磁性，沒有電流時，就失去磁性，我們把這種磁體叫做電磁鐵.
（2）原理：電流的磁效應.
2. 電磁鐵的磁性
（1）電磁鐵磁性強弱的影響因素：線圈匝數多少、電流大小、有無鐵芯.
①線圈匝數一定時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強.
②電流一定時，外形相同的螺線管，匝數越多，電磁鐵的磁性越強.
（2）應用：電磁繼電器、電磁起重機、磁懸浮列車、電磁流量計等．
3. 電磁繼電器
（1）原理：如圖所示，通電時，電磁鐵具有磁性，向下吸引銜鐵，將工作電路觸電接通，工作電路閉合；斷電時，電磁鐵失去磁性，彈簧將銜鐵拉起，工作電路斷開.
（2）作用：繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷來間接地控制高電壓、強電流電路通斷的裝置.
（3）實質：電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關.
（4）構成：由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸電組成.其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分構成.
知識點4：電動機
磁場對通電導線的作用
（1）作用：通電導線在磁場中要受到力的作用.
（2）力的方向：跟電流的方向、磁感線的方向都有關系，當電流的方向或者磁感線的方向變得相反時，通電導線受力的方向也變得相反.
電動機的基本構造
（1）構造：能夠轉動的線圈和固定不動的磁體兩部分組成.在電動機里，能夠轉動的部分叫做轉子，固定不動的部分叫做定子.電動機工作時，轉子在定子中飛快地轉動.
（2）工作原理：利用通電線圈在磁場里受力而發生轉動的原理工作.
（3）能量轉化：電動機把電能轉化為機械能.它利用了磁場對通電螺線圈的作用而使線圈轉動起來，為使電動機持續轉動必須安裝換向器.
（4）應用：電動機、電風扇、洗衣機.
知識點5：磁生電
什么情況下磁能生電
電磁感應的發現：1831年，英國物理學家法拉第發現了電磁感應現象.
電磁感應：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流.這種由于導體在磁場中運動而產生電流的現象叫做電磁感應，產生的電流叫做感應電流.
（3）感應電流產生的條件：閉合電路；導體做切割磁感線運動.
2. 發電機
（1）構造：由線圈、磁極、銅環和電刷組成.
（2）工作原理：利用了電磁感應的原理發電.交流發電機線圈兩端各接一個銅制圓環，銅滑環隨線圈一起轉動，將線圈中產生的電流傳輸給外部電路.
（3）能量轉化：機械能轉化為電能.
（4）交流電和直流電：大小和方向都不變的電流叫做直流電；大小和方向作周期性改變的電流叫做交流電.
考點一 磁現象及安培定則
磁體、磁場和磁感線的聯系
磁性有無的判斷
（1）根據磁體的吸鐵性判斷：將被測物體靠近鐵類物質（如鐵屑），若能吸引鐵類物質，說明該物體具有磁性，否則沒有磁性。
（2）根據磁體的指向性判斷：在水平面內自由轉動的被測物，靜止時若總是指南北方向，說明該物體具有磁性，否則便沒有磁性。
（3）根據磁極間的相互作用規律判斷：將被測物體分別靠近靜止的小磁針的兩極，若發現有一端發生排斥現象，則說明該物體具有磁性。若與小磁針的兩極都表現為相互吸引，則該物體沒有磁性。
（4）根據磁極的磁性最強判斷：A、B兩個外形相同的鋼棒，已知其中一個具有磁性，另一個沒有磁性，具體的區分方法是：將A的一端從B的左端向右滑動，若發現吸引力的大小不變，則說明A有磁性；若吸引力由大變小再變大，則說明B有磁性。
角度1：安培定則的應用
【典例1】（2023·山東德州·統考中考真題）如圖所示，閉合開關后彈簧測力計示數減小，請標出電源右端的極性并在虛線框內的磁感線上畫出其方向。

【變式1】（2023·遼寧丹東·統考模擬預測）根據圖中通電螺線管的S極，在磁感線上用箭頭標出磁感線方向、標出小磁針靜止時N極及電源的正、負極。
【變式2】（2023·山東臨沂·統考一模）請按要求完成下列作圖：如圖所示，按照小磁針N極所示方向標出通電螺線管磁感線方向，并在括號中標出電源的“+”或“-”極。
角度2：磁極間的相互作用
【典例2】（2023·四川雅安·中考真題）如圖所示的裝置，閉合開關后，電磁鐵左端與條形磁鐵N極相互吸引，則電源E端為 （選填“正極”或“負極”）。為增強電磁鐵磁性，滑動變阻器滑片P應向 （選填“A”或“B”）端移動。

【變式1】（2023·安徽滁州·統考一模）如圖所示，小磁針在通電螺線管的磁場作用下靜止，則電源的左端為電源的 （選填“正”或“負”）極。
【變式2】（2023·云南昆明·統考二模）為尋找清潔能源，科學家在地球上模仿太陽內部的核反應制造出“人造太陽”，核反應過程如圖1所示，這一反應屬于 （填“核聚變”或“核裂變”）。引發“人造太陽”的核反應，溫度高達上億攝氏度，科學家只能通過強大的磁場讓“人造太陽”懸浮于空中，如圖2所示，“人造太陽”懸浮在空中是利用了同名磁極 的原理。

角度3：指南針和地磁場
【典例3】（2023·山西·統考中考真題）在班級組織的“自制指南針”活動中，小偉同學用條形磁體將縫衣針磁化后，將其放在水中漂浮的一片樹葉上。多次將樹葉輕輕旋轉，待樹葉靜止后，觀察到樹葉的尖端總是指向南方，如圖所示。下列說法中正確的是（　　）

A．樹葉尖端指向地磁南極
B．指南針的“N”應標注在樹葉尖端
C．樹葉周圍存在磁場和磁感線
D．若用磁體的N極靠近樹葉尖端，會相互吸引
【變式1】（多選）（2023·河南信陽·校考三模）人類最早的磁化技術出現在我國宋代。據《武經總要》記載，如圖所示，古人先將魚形鐵燒紅，令鐵魚頭尾指向南北，然后將其放入水中冷卻，依靠地磁場獲得磁性，再將其放入水中漂浮，制成指南魚，圖中是它靜止時的指向。下列判斷正確的是（　　）
A．魚形鐵能被磁體吸引 B．指南魚周圍存在磁感線
C．指南魚魚頭應標注“N” D．指南魚的腹部磁性最強
【變式2】（2023·山西太原·山西實驗中學校考三模）戰國中期著名的縱橫家鬼谷子曾說：“鄭子取玉，必載司南，為其不惑也”，這是磁石及其特性的最早記載。如圖是記載中的司南，有關說法正確的是（　　）
A．司南周圍存在磁感線 B．司南周圍各點的磁場方向都是相同的
C．司南可以吸引鐵屑，利用了同名磁極相互吸引 D．司南可以指示方向是受到地磁場的作用
考點二 三種電磁現象的比較與判斷
在學習電流磁效應、發電機和電動機原理時，由于發電機原理和電動機原理圖構造相似，因而很容易混淆，而且發電機、電動機也是中考熱門的考點，需要同學們加以區分。
項目 電流的磁效應 磁場對電流的作用 電磁感應現象
裝置圖
電流的形成 由電源提供 由電源提供 因電磁感應產生
因果關系 電流→磁場 磁場、電流→力 磁場、運動→電流
能量轉化 — 電能→機械能 機械能→電能
有關規律 安培定則 通電導體受力的方向跟電流方向、磁場方向有關 感應電流方向跟導體切割磁感線方向、磁場方向有關
【典例4】（2023·內蒙古興安盟·統考中考真題）圖甲中“福建艦”配備了電磁彈射車。當彈射車內的導體通過強大的電流時，戰斗機就受到強大的電磁力而向前彈射飛出，如圖乙所示。下列實驗與電磁彈射車工作原理相同的是（　　）
A．B．C． D．
【變式1】（2023·陜西西安·統考三模）如圖是一款兒童滑板車，當車輪轉動時，輪子內的LED燈會發光。下列各裝置中與兒童滑板車工作原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
【變式2】（2023·陜西·統考模擬預測）如圖為公交車自動爆玻器，危急時刻，司機只需按下開關，自動爆玻器即可自動完成破窗。自動爆玻器就相當于一個電控安全錘，它是利用電磁線圈在通電的時候產生一個沖擊力，帶動一個鎢鋼頭擊打車窗玻璃邊角部位，實現擊碎玻璃的目的。圖中的實驗與自動爆玻器工作原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
考點三 電磁鐵及其應用
電磁鐵是指內部含有鐵芯的螺線管；
影響電磁鐵磁性強弱的因素：電流大小和線圈匝數
【提示】
電磁鐵的鐵芯用鐵而不用鋼制作的原因：鐵磁化后磁性容易消失，可方便地控制電磁鐵磁性的有無；鋼磁化后磁性不易消失，無法控制電磁鐵磁性的有無.
電磁繼電器
實質：一個由電磁鐵控制的開關；
作用：利用低壓弱電流的通斷，控制高壓強電流
角度1：探究影響電磁鐵磁性強弱的因素
【典例5】（2023·內蒙古赤峰·統考中考真題）學習了電磁鐵，小明想：“電磁鐵兩極磁性強弱是否相同呢？”圖甲是他探究該猜想的裝置圖。

（1）通電后，電磁鐵A端是 極；
（2）閉合開關后，彈簧測力計的示數太小，要使其示數變大，滑動變阻器滑片P應向 端移動；
（3）將滑動變阻器調節完成后，根據圖乙讀出彈簧測力計的示數為 N；
（4）在原位置將電磁鐵兩端對調，使B端向上，保持電流不變，觀察到彈簧測力計示數與（3）中相同。初步可得出的結論是：電磁鐵兩極磁性強弱 。
【變式1】（2023·湖北省直轄縣級單位·統考二模）在探究影響電磁鐵磁性強弱的因素的實驗中，實驗室準備的器材有，電源、開關、滑動變阻器、兩根完全相同的鐵釘、表面絕緣的銅線、大頭針若干。小明利用上述器材，制成簡易電磁鐵甲、乙，并設計了電路，如圖所示。
（1）實驗中通過觀察電磁鐵 的不同，可以判斷電磁鐵的磁性強弱不同，這種研究問題的方法物理上稱之為 法；
（2）當滑動變阻器滑片向左移動時，電磁鐵甲、乙吸引大頭針的個數 （選填“增加”或“減少”），說明電流越 ，電磁鐵磁性越強；
（3）根據圖中的情境可知， （選填“甲”或“乙”）的磁性強，說明電流一定時， 電磁鐵磁性越強；
（4）實驗結束，斷開開關，大頭針全部掉落，說明電磁鐵磁性的有無可以通過 來控制。
【變式2】（2023·湖南株洲·校考三模）如圖所示，A、B兩個相同的鐵釘上繞有不同匝數的線圈，把它們接入電路中。
（1）閉合開關，鐵釘下端都吸引了大頭針，這是因為通過線圈中的電流具有 效應。由安培定則可知：A的上端為它的 （填“N”或“S”）極；
（2）B鐵釘吸引更多的大頭針，是因為電磁鐵的磁性強弱與線圈的 有關，而線圈中的電流 （填“大于”、“等于”或“小于”）繞在A鐵釘上的線圈中的電流；
（3）不改變線圈匝數，要想鐵釘能吸引更多的大頭針，可以將滑片P向 （填“左”或“右”）移。

角度2：電磁鐵的應用
【典例6】（多選）（2023·四川攀枝花·統考中考真題）為了應對即將到來的汛期，某課外興趣小組設計了一個檢測水庫水位的裝置，其原理如圖所示。為安全指示燈，電鈴為報警器，為定值電阻，為豎直放置、粗細均勻且足夠長的電阻棒，滑片可以在電阻棒上自由滑動，并與浮子用豎直的絕緣桿連接，可隨著浮子的上下移動而改變電阻棒接入電路的阻值，從而可通過電流表的示數來反應水位的高低。當滑片指向的中點時，水位達到警戒值，電磁鐵吸下銜鐵報警。則該檢測器正常工作時（　　）

A．電磁鐵的上端為極 B．水位較低時，電磁鐵的磁性較弱
C．若減小的阻值，警戒水位會變高 D．電流表示數越大，表示水位越高
【變式1】（2023·寧夏銀川·銀川唐徠回民中學校考三模）創新小組的同學們為學校食堂設計了一個可自動注水的儲水池。如圖是它的簡化裝置圖，電源電壓一定。控制電路中，RN為壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化而變化，R0為定值電阻。閉合開關S1、S2，當池中水位上升到一定高度時，觸點分離，工作電路斷開，注水裝置自S2動停止注水，當池中水位下降到一定位置時，觸點連接。工作電路注水電源裝置接通，注水裝置自動開始注水。下列分析正確的是（　　）
A．水位上升時，電磁鐵磁性變弱 B．水位下降時，R0的電功率變大
C．水位下降時，RN的阻值會變大 D．電磁鐵的上端為S極
【變式2】（2023·山東威海·統考二模）一條形磁鐵放在水平桌面上，電磁鐵固定于條形磁鐵附近并正對條形磁鐵，如圖。開關閉合前后，條形磁鐵均處于靜止狀態。下列敘述中正確的是（　　）

A．閉合開關前，條形磁鐵只受到二個力的作用
B．閉合開關后，電磁鐵的左端為N極，右端為S極
C．閉合開關后，條形磁鐵受到桌面向左的摩擦力
D．閉合開關后，滑片由b向a移動過程中，磁鐵受到的摩擦力變小
一、選擇題
1．（多選）（2023·湖南湘潭·統考中考真題）圖是汽車尾氣中CO濃度的檢測電路示意圖。氣敏電阻R1的阻值隨CO濃度增大而減小，R2是滑動變阻器，開關S閉合，當CO濃度高于某一設定值時，電鈴報警。下列說法正確的是（　　）

A．電磁鐵的上端是N極
B．電鈴應接在A和B之間
C．當CO濃度升高時電磁鐵的磁性減弱
D．電源用久后，U1減小，CO的報警濃度會變高
2．（2023·湖南湘潭·統考中考真題）如圖為一種佩戴在手腕上的“計步器”，其基本構造是在一段塑料管中密封一小塊磁鐵，管外繞著線圈。運動時，磁鐵在管中往復運動，線圈輸出不斷變化的電流，從而實現計步。下列設備與“計步器”產生電流的原理相同的是（　　）

A．發電機 B．電動機 C．電風扇 D．電水壺
3．（2023·黑龍江牡丹江·統考中考真題）下列設備中，利用磁場對通電導體的作用而工作的是（　　）
A．發電機 B．電動機 C．電磁繼電器 D．電水壺
4．（2023·遼寧撫順·統考中考真題）如圖是我國自主研發的電磁發射器，它是利用磁場對電流的作用把彈丸發射出去，下列設備中與電磁發射器的工作原理相同的是（　　）

A． 發電機
B． 電鈴
C． 司南
D． 電動機
5．（2023·內蒙古通遼·統考中考真題）現代電動汽車為了節能，都安裝了能量回收裝置，在汽車剎車時，將機械能轉化為電能，為汽車提供后續的能量，下列四個裝置中與此原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
6．（2023·遼寧本溪·統考中考真題）將揚聲器、電池和電流表等元件連成如圖電路。斷開，反復快速閉合、斷開開關，揚聲器發出咔咔聲；斷開，閉合開關，反復輕敲揚聲器的紙盆，會看到電流表的指針左右擺動。下列有關說法正確的是（　　）

A．揚聲器發聲的原理與發電機發電的原理相同
B．揚聲器發聲時，將機械能轉化為電能
C．揚聲器發電的原理與動圈式話筒工作的原理相同
D．電流表指針左右擺動，是因為磁場方向發生變化
7．（2023·遼寧營口·統考中考真題）下列四幅圖中，應用了電磁感應原理的是（　　）
A． B．
C． D．
8．（2023·湖南常德·統考中考真題）下面四幅圖中，能反映發電機工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
二、填空題
9．（2023·吉林·統考中考真題）如圖所示，使導線與電池觸接，電路連通的瞬間磁針發生偏轉。這一現象不僅能說明通電導線周圍存在 ，還可以說明力可以改變物體的 。
三、作圖題
10．（2023·遼寧營口·統考中考真題）某溫度自動報警器的原理圖如圖所示。電磁鐵上端為N極，在水銀溫度計中封入一段金屬絲，當溫度低于設定溫度時，安全指示燈常亮；當溫度達到設定溫度時，安全指示燈熄滅，電鈴發出報警信號。請在括號中標出電源的極性（用“+”或“-”表示）， 并在虛線框內填入電鈴（）和指示燈的電路元件符號。

11．（2023·湖北隨州·統考中考真題）五一假期小聰和父母到隨州大洪山旅游，茂密的森林里豐富的物種深深地吸引著他們，可走著走著迷路了。小聰鎮定地找出電池和導線在一根短木棒上密密匝匝地繞制成通電螺線管，又找來一個塑料圓盤用幾根細線懸吊起來，然后將螺線管放在這個可以自由水平轉動的圓盤上。小聰依靠這個自制裝置的引導成功地走出了森林。如圖是小聰的自制指南針，圖中規定了通電螺線管的N極，請用筆畫線代替導線畫出繞線（畫3匝示意即可）并在螺線管周圖畫出一條磁感線。

12．（2023·四川瀘州·統考中考真題）如圖所示，請根據通電螺線管上方小磁針靜止時的指向，在虛線框內用箭頭標出相應的電流方向和磁場方向。

13．（2023·新疆·統考中考真題）請在圖中標出靜止的小磁針的N極。

14．（2023·四川宜賓·統考中考真題）如圖所示，請用筆畫線代替導線將電路連接完整，并在括號中標出小磁針靜止時右端的磁極名稱（要求閉合開關，移動滑片P能改變螺線管磁性強弱）。

四、實驗題
15．（2023·黑龍江牡丹江·統考中考真題）
（1）如圖甲所示，將小鐵釘靠近磁鐵N極，小鐵釘被吸引獲得 性。此時，小鐵釘相當于一個 ，釘尖是 極。如圖乙所示，給磁鐵加熱一段時間后，小鐵釘會掉落，表明磁鐵的磁性可能與 有關；
（2）用一個磁性很強的磁鐵球靠近一塊鋁板，鋁板 （選填“能”或“不能”）被吸引。如圖丙所示，把磁鐵球做成單擺懸掛起來，使其來回擺動，將鋁板放到擺的下方，當磁鐵球靠近鋁板時，擺動速度明顯變小，并且很快停止擺動。磁鐵球在鋁板上方擺動，相當于鋁板在磁場中運動，可能會產生 。
16．（2023·湖北鄂州·統考中考真題）物理小組的同學們利用如圖所示的實驗裝置，探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。

（1）磁鐵不動，閉合開關，導體棒沿 （選填“上下”、“左右”或“前后”）方向運動時，靈敏電流計指針會發生偏轉；
（2）斷開開關，無論磁鐵如何放置、導體棒怎樣運動，靈敏電流計指針都不發生偏轉。由此得出結論： 電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中就產生感應電流；
（3）該實驗在探究過程中，是將 能轉化成電能，生活中的 （填“電動機”或“發電機”）是根據這一原理制成的。
一、選擇題
1．（多選）（2023·廣西賀州·統考一模）關于電磁現象，下列說法中正確的是（　　）
A．磁場是真實存在的，而磁感線也是真實存在的
B．在磁場中，小磁針靜止時北極所指的方向為該點的磁場方向
C．發電機是利用電磁感應現象制成的
D．導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生感應電流
2．（多選）（2023·山東日照·日照市田家炳實驗中學校考一模）如圖所示，下列圖文對應正確的是（　　）

A．攔河大壩是應用連通器原理工作的 B．太陽能電池是將太陽能轉化為電能
C．跑步機的工作原理與此實驗的原理相同 D．正在上坡的汽車的受力示意圖
3．（2023·安徽合肥·合肥市第四十二中學校考一模）下列關于相關原理的實驗，說法正確的是（　　）
A．圖甲中，不斷抽取玻璃罩內的空氣，最后罩內鈴聲將不能產生
B．圖乙中，金屬桿在磁場中上下運動，可發現靈敏電流計指針左右擺動
C．圖丙中，小磁針上方導線南北方向放置，可以觀察到小磁針發生偏轉
D．圖丁中，閉合開關后，可以看到線圈在磁場中連續轉動
4．（2022·江蘇連云港·統考二模）課堂上，小明同學給全班同學展示了一個小實驗：如圖所示，把鐵釘和磁鐵連起來后豎直地吸在電池的正極上，然后用導線把電池的負極和磁鐵連接起來，構成閉合電路，這時鐵釘和磁鐵一起旋轉起來，這表明（　　）
A．磁場對通電導線有力的作用 B．通電導線周圍存在磁場
C．利用磁場可以產生電流 D．地球周圍存在磁場
5．（2022·四川自貢·統考二模）圖所示，條形磁體放在粗糙程度相同的水平桌面上靜止后，一通電螺線管與條形磁體放在同一水平面上，并靠近。現閉合開關S，滑片P向下移動，下列說法中正確的是（　　）
A．通電螺線管的右端為S極
B．滑片P向下移動過程中，電路消耗的電功率變大
C．定值電阻在電路中沒有作用
D．滑片P向下移動過程中，條形磁體所受的摩擦力一直不變
6．（2022·山東臨沂·統考二模）如圖所示是一款智能“運動手環”，其原理是一段密閉的空心塑料管內有一塊小磁鐵，管外繞著線圈。戴著這種手環走路時，磁鐵在管內反復運動，線圈中便會產生電流，液晶屏就會顯示運動的步數。如圖所示的四個實驗裝置中，與其工作原理相同的是（　　）

A．動圈式話筒 B．全自動剃須刀
C．門吸 D．電鈴
7．（2022·遼寧·統考模擬預測）如圖所示，是一種江河水位自動報警的原理圖，當水位低于金屬塊A時工作電路中綠燈L1亮，當水位達到金屬塊A時銜鐵被吸下，工作電路中紅燈L2亮。某次水位超過了金屬塊A，但由于電磁鐵磁性太弱，銜鐵沒被吸下來，為了讓其恢復正常工作，下列做法中合理的是（　　）
A．更換彈性更好的彈簧 B．減少電磁鐵線圈匝數
C．增加控制電路的電源電壓 D．增加工作電路的電源電壓
8．（2021·遼寧大連·統考一模）如圖所示的四個實驗，其中能說明磁場對通電導線有力的作用的是（　　）
A． B． C． D．
9．（多選）（2021·河南南陽·南陽市第十三中學校校考三模）2021年1月13日，我國自主研發設計的世界首臺高溫超導高速磁浮工程化樣車下線，設計時速620km，標志著我國高速列車邁向新的高度，如圖甲是磁懸浮列車的結構圖，圖乙是另一種磁懸浮列車的設計原理圖，A是磁性穩定的電磁鐵，安裝在鐵軌上，B是安裝在車身上（緊靠鐵軌上方）電阻非常小的螺線管，B中的電流方向如圖乙所示，下列說法正確的是（　　）
A．甲圖中，要使列車懸浮起來，車身線圈的上端是S極
B．甲圖中，該磁懸浮列車是根據電磁感應原理工作的
C．乙圖中，通電螺線管B的上方是S極
D．乙圖中，要使通電螺線管的磁性減弱，可以減少線圈匝數
10．（2022·山西晉中·統考二模）隨著新能源汽車成為國家重要發展戰略，純電動汽車越來越受老百姓的歡迎。電動車的“心臟”是電動機，如圖所示的四個裝置中，與電動機的工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空題
11．（2023·江西上饒·統考一模）如圖甲所示，A點磁場比B點磁場 （選填“強”或“弱”）。 （選填“揚聲器”或“話筒”）工作時利用的是如圖乙所示的原理。

12．（2023·遼寧阜新·統考模擬預測）如圖所示，閉合開關前，金屬棒AB靜止不動，閉合開關后，金屬棒AB向右運動，這個現象表明，通電導體在磁場中受到 的作用。改變金屬棒AB中的電流方向，則金屬棒AB將會向 運動。若將圖中電源換成 ，還可以探究發電機的原理。

13．（2022·遼寧葫蘆島·統考二模）如圖為某工廠為方便搬運笨重零件，設計的杠桿和電磁鐵組合器件。該裝置通電后，電磁鐵上端為 （填“N”或“S”）極，若杠桿左端為動力（不計銜鐵、杠桿的質量），此杠桿是一個 （填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿；若提不起零件，則應將滑動變阻器滑片向 （填“左”或“右”）滑動。

14．（2022·山東臨沂·統考二模）如圖所示，A為螺線管，B為懸掛在彈簧測力計下的條形磁鐵，當開關S由閉合改為斷開時，電流表A的示數將 ，彈簧測力計的示數將 。（兩空均選填“變大”、“不變”或“變小”）
15．（2022·江蘇無錫·統考二模）釀酒坊里的發酵罐配有笨重的密封罩，為了方便操作設計了一個杠桿和電磁鐵組合系統來升降密封罩，如圖所示。若密封罩被提起并懸掛于空中，不計銜鐵、杠桿的質量，左側電磁吸力應 （選填“大于”、“等于”或“小于”）密封罩的重力；若提不起，則應將滑動變阻器滑片向 （選填“左”或“右”）滑動。
16．（2022·廣西梧州·統考二模）我國宋代學者沈括在《夢溪筆談》中記述，地理的兩極和地磁場的兩極并不重合，地球的磁北極位于地理 極附近。地球上指南針靜止時N極所指的是地理的 方。（均選填“北”或“南”）
17．（2022·山東臨沂·統考二模）棉紡廠梳棉車間為防靜電需要有一定的濕度。如圖銜鐵所示是自動加濕裝置的簡化電路圖。開關全閉合后，若車間濕度減小，濕敏電阻R的阻值減小，電路中的電流 （填“增大”或“減小”），電磁鐵的磁性 （填“增強”或“減弱”），在銜鐵的作用下，開啟自動加濕模式。若圖中a、b有一個是超聲波加濕器，另一個是指示燈，則 是超聲波加濕器。若加濕器上標有“220V 8800W”的字樣，其內部電阻約為0.2Ω，平均每天正常工作時間5h。則加濕器每天消耗 kW h的電能，其內部電阻的熱功率為 W。
18．（2023·云南昭通·統考一模）小明在實驗室做電磁實驗時，發現實驗柜內有一個條形磁體斷成了兩截，如圖所示；于是取出標有N極的那一截進行研究，他猜想該塊磁體只有一個磁極；而同實驗小組的同學們認為他的說法是錯誤的，理由是任何磁體有且只有兩個不同的磁極；為了驗證小明的猜想是否正確，同學們取來一根完整的條形磁體，應進行的操作是 ，如果出現 的現象，可判斷小明的猜想是錯誤的。
19．（2023·廣東惠州·惠州一中校聯考一模）探究小組為了模擬電磁起重機的工作原理，用表面涂有絕緣漆的導線繞在大鐵釘上制成電磁鐵，接入電路，如圖所示。閉合開關S，電磁鐵有了磁性，A端是 極。將滑動變阻器的滑片向 移動一段距離后，硬幣才被吸起，這說明電流越大，電磁鐵的磁性 （選填“越強”、“越弱”或“不變”）。
20．（2023·黑龍江綏化·校考三模）1820年，物理學家 發現了電流的磁效應，利用這個原理人們設計了電磁繼電器。如圖是水位自動報警器的工作原理圖，由于一般水都能導電，當水位升至金屬片B處時， 燈亮。

三、實驗題
21．（2023·江蘇無錫·統考一模）為了探究導體在磁場中怎樣運動，才能在電路中產生電流，采用了圖中所示的實驗裝置：
（1）斷開開關，讓導體ab在蹄形磁體中左右運動，電流計指針 （會/不會，下同）偏轉；閉合開關，讓導體在蹄形磁場中豎直上下運動，電流計指針 偏轉；
（2）閉合開關，將導體ab向左運動，發現電流計指針向左偏轉，如果將導體ab向右運動，則電流計指針向 （左/右，下同）偏轉，如果將此磁體磁極上下對調，將導體ab向左運動，則電流計指針向 偏轉。
22．（2023·河南周口·統考三模）在“探究通電螺線管外部的磁場分布”實驗中：
（1）小胡在通電螺線管周圍擺上小磁針后發現：同一個小磁針在磁場中不同位置指向不同；不同小磁針放在磁場同一位置時指向相同，這表明磁場具有 性；磁場中某點小磁針靜止時N極的指向即為該點的 ；由圖甲可得：通電螺線管外部的磁場分布與 磁體的磁場分布相似；
（2）接著在圖乙所示的實驗中，由現象可得出：通電螺線管的磁極極性與 方向有關。
23．（2023·山東臨沂·統考一模）某同學用如圖甲所示的裝置探究什么情況下磁可以生電。在蹄形磁體的磁場中放置一根導線，導線兩端跟電流表連接組成閉合回路。

（1）讓導線AB在磁場中靜止，觀察到電流表指針不偏轉；然后再換用磁性更強的蹄形磁體，觀察到電流表指針也不偏轉；保持蹄形磁體靜止讓導線AB從圖中所示位置水平向右運動，觀察到電流表指針偏轉，說明有 產生；
（2）如圖乙中的a表示垂直于紙面的一根導線，它是閉合電路的一部分，它在磁場中按箭頭方向運動時，會產生感應電流的是 （填標號）。
24．（2023·云南德宏·統考模擬預測）電能可以轉化為內能，那么內能能否轉化為電能呢？某物理興趣小組利用一根鐵絲、兩根銅絲、靈敏電流計組成了如圖所示的裝置進行探究。

（1）他們把銅絲、鐵絲的一個接點D放在盛有冰水混合物的燒杯中，另一個接點G用火焰加熱時，發現電流計指針向右發生偏轉，此現象表明回路中產生了電流，且鐵絲中電流的方向是從 （選填“D→G”或“G→D”）。對換燒杯和火焰的位置，重復上述實驗，他們發現電流計指針向左發生了偏轉，這說明回路中電流的方向與 有關。
（2）上網查詢相關資料后，他們驚訝地發現，上述現象居然是可逆的。即把原回路中的電流計更換為直流電源后，兩端接點溫度 （選填“相同”或“不相同”），兩端接點 （選填“會”或“不會”）發生能量轉移。實際生活中人們已經將產生這一現象的原理用于為電腦CPU等的降溫之中。中小學教育資源及組卷應用平臺
第十三章 電與磁
課標要求
2.4.2 通過實驗，認識磁場。知道地磁場。 2.4.3 通過實驗，了解電流周圍存在磁場。探究并了解通電螺線管外部磁場的方向。了解電磁鐵在生產生活中的應用。 2.4.4 通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，并知道力的方向與哪些因素有關。 2.4.5 探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。了解電磁感應在生產生活中的應用。
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1：功和功率 ★★★ 本章內容與現代科技聯系較為緊密，也是現在中考熱門并且較為簡單的題型，中考必考的內容之一。預測在2024年中考考題中出現的概念非常大。
考點2：機械能及其轉化 ★★★
★★★代表必考點，★★代表常考點，★星表示中頻考點。
知識點1：磁現象 磁場
磁現象
（1）磁性：能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質.
（2）磁體
①定義：具有磁性的物體叫做磁體.
②分類：分為永磁體和軟磁體，永磁體又分為天然磁體和人造磁體.
③性質：磁體具有吸鐵性、指向性
（3） 磁極
①定義：磁體上吸引能力最強的兩個部位叫做磁極.能夠自由轉動的磁體，例如懸吊著的磁針，靜止時指南的那個磁極叫做南或S極，指北的那個磁極叫做北極或N極.
②磁極間相互作用的規律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引.
（4）磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性，這種現象叫做磁化.
磁場
（1）磁場的定義和性質
①定義：磁體周圍存在著一種物質，能使磁針偏轉.這種物質看不見，摸不著，我們把它叫做磁場.
②基本性質：對放入其中的磁體有磁力的作用.
③方向：物理學中把小磁針靜止時北極所指的方向規定為該點磁場的方向.
（2）磁感線
①定義：我們把小磁針在磁場中的排列情況用一些帶箭頭的曲線畫出來，可以方便、形象地描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線.
②方向：磁感線上任意一點的切線方向是該點的磁場方向.
③分布：如圖是用磁感線描述的條形磁體和蹄形磁體的磁場，在圖上可以看出用磁感線描述磁場時，磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發，回到S極的.
（4）強弱：磁感線分布得疏，表示此處磁場弱，磁感線分布得密，表示此處磁場強.
3. 地磁場
（1）定義：地球本身是一個巨大的磁體，地球周圍的磁場叫做地磁場.
（2）方向：地磁的南極在地理北極附近，地磁的北極在地理南極附近.
（3）磁偏角：地理的兩極和地磁場的兩極并不重合，磁針所指的南北方向與地理的南北方向略有偏離.世界上最早記錄這一現象的人是我國宋代學者沈括.
知識點2：電生磁
電流的磁效應
（1）電流的磁場：如果導線在小磁針的上方并且兩者平行，當導線通電時，磁針發生偏轉；切斷電流時，磁針又回到原位，這說明通電導線和磁體一樣，周圍存在磁場.
（2）電流的磁效應：通電導線周圍存在與電流方向有關的磁場，這種現象叫做電流的磁效應.1820年，丹麥物理學家奧斯特第一個發現了電與磁之間的聯系.
2. 通電螺線管的磁場
（1）螺線管：如果把導線繞在圓筒上，就做成了螺線管，也叫線圈.
（2）磁場特點：螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似，它的兩端相當于條形磁鐵的兩個極.
（3）極性：通電螺線管兩端的極性與環繞螺線管的電流方向有關.
3. 安培定則
用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極.
知識點3：電磁鐵 電磁繼電器
電磁鐵
（1）定義：如果把一根導線繞成螺線管，再在螺線管內部插入鐵芯，當有電流通過時，它會有較強的磁性.這種磁體在有電流通過時有磁性，沒有電流時，就失去磁性，我們把這種磁體叫做電磁鐵.
（2）原理：電流的磁效應.
2. 電磁鐵的磁性
（1）電磁鐵磁性強弱的影響因素：線圈匝數多少、電流大小、有無鐵芯.
①線圈匝數一定時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強.
②電流一定時，外形相同的螺線管，匝數越多，電磁鐵的磁性越強.
（2）應用：電磁繼電器、電磁起重機、磁懸浮列車、電磁流量計等．
3. 電磁繼電器
（1）原理：如圖所示，通電時，電磁鐵具有磁性，向下吸引銜鐵，將工作電路觸電接通，工作電路閉合；斷電時，電磁鐵失去磁性，彈簧將銜鐵拉起，工作電路斷開.
（2）作用：繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷來間接地控制高電壓、強電流電路通斷的裝置.
（3）實質：電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關.
（4）構成：由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸電組成.其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分構成.
知識點4：電動機
磁場對通電導線的作用
（1）作用：通電導線在磁場中要受到力的作用.
（2）力的方向：跟電流的方向、磁感線的方向都有關系，當電流的方向或者磁感線的方向變得相反時，通電導線受力的方向也變得相反.
電動機的基本構造
（1）構造：能夠轉動的線圈和固定不動的磁體兩部分組成.在電動機里，能夠轉動的部分叫做轉子，固定不動的部分叫做定子.電動機工作時，轉子在定子中飛快地轉動.
（2）工作原理：利用通電線圈在磁場里受力而發生轉動的原理工作.
（3）能量轉化：電動機把電能轉化為機械能.它利用了磁場對通電螺線圈的作用而使線圈轉動起來，為使電動機持續轉動必須安裝換向器.
（4）應用：電動機、電風扇、洗衣機.
知識點5：磁生電
什么情況下磁能生電
電磁感應的發現：1831年，英國物理學家法拉第發現了電磁感應現象.
電磁感應：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流.這種由于導體在磁場中運動而產生電流的現象叫做電磁感應，產生的電流叫做感應電流.
（3）感應電流產生的條件：閉合電路；導體做切割磁感線運動.
2. 發電機
（1）構造：由線圈、磁極、銅環和電刷組成.
（2）工作原理：利用了電磁感應的原理發電.交流發電機線圈兩端各接一個銅制圓環，銅滑環隨線圈一起轉動，將線圈中產生的電流傳輸給外部電路.
（3）能量轉化：機械能轉化為電能.
（4）交流電和直流電：大小和方向都不變的電流叫做直流電；大小和方向作周期性改變的電流叫做交流電.
考點一 磁現象及安培定則
磁體、磁場和磁感線的聯系
磁性有無的判斷
（1）根據磁體的吸鐵性判斷：將被測物體靠近鐵類物質（如鐵屑），若能吸引鐵類物質，說明該物體具有磁性，否則沒有磁性。
（2）根據磁體的指向性判斷：在水平面內自由轉動的被測物，靜止時若總是指南北方向，說明該物體具有磁性，否則便沒有磁性。
（3）根據磁極間的相互作用規律判斷：將被測物體分別靠近靜止的小磁針的兩極，若發現有一端發生排斥現象，則說明該物體具有磁性。若與小磁針的兩極都表現為相互吸引，則該物體沒有磁性。
（4）根據磁極的磁性最強判斷：A、B兩個外形相同的鋼棒，已知其中一個具有磁性，另一個沒有磁性，具體的區分方法是：將A的一端從B的左端向右滑動，若發現吸引力的大小不變，則說明A有磁性；若吸引力由大變小再變大，則說明B有磁性。
角度1：安培定則的應用
【典例1】（2023·山東德州·統考中考真題）如圖所示，閉合開關后彈簧測力計示數減小，請標出電源右端的極性并在虛線框內的磁感線上畫出其方向。

【答案】
【詳解】閉合開關后彈簧測力計示數減小，說明彈簧測力計下端掛著的磁鐵受到向上的力，由同名磁極相互排斥可知，螺線管的上端為N極，由條形磁鐵周圍的磁感線可知，磁感線由N極出發回S極，再根據右手螺旋定則可知螺線管前方的電流方向向右，得到電源的右端為正極，如圖所示：

【變式1】（2023·遼寧丹東·統考模擬預測）根據圖中通電螺線管的S極，在磁感線上用箭頭標出磁感線方向、標出小磁針靜止時N極及電源的正、負極。
【答案】
【詳解】根據安培螺旋定則：右手彎曲的四指與大拇指垂直，四指指向與螺線管電流方向一致，大拇指所指的方向為螺線管的N極。因此螺線管的右端為S極，左端為N極，螺線管中的電流應由右向左流，右端為正極；根據異名磁極相吸可知：小磁針靜止時N極指向左邊。如圖所示：
【變式2】（2023·山東臨沂·統考一模）請按要求完成下列作圖：如圖所示，按照小磁針N極所示方向標出通電螺線管磁感線方向，并在括號中標出電源的“+”或“-”極。
【答案】
【詳解】小磁針N極指向左，根據異名磁極相互吸引，則通電螺線管右端為S極，左端為N極，磁場的方向是從N極出發回到S極，所以圖中磁感線的方向是向右；再根據安培定則，讓右手四指彎曲，跟螺線管中電流的方向一致，則大拇指指的方向是通電螺線管的N極，可以判斷出電源的右端是正極，據此作圖如下：
角度2：磁極間的相互作用
【典例2】（2023·四川雅安·中考真題）如圖所示的裝置，閉合開關后，電磁鐵左端與條形磁鐵N極相互吸引，則電源E端為 （選填“正極”或“負極”）。為增強電磁鐵磁性，滑動變阻器滑片P應向 （選填“A”或“B”）端移動。

【答案】 負極 B
【詳解】[1]如圖所示的裝置，閉合開關后，電磁鐵的左端與條形磁鐵N極相互吸引，由磁極間的作用規律可知，同名磁極相排斥，異名磁極相吸引，可判斷電磁鐵的左端為S極，右端為N極，根據安培定則可判斷電流應從F端流出，經過用電器后從E端流入，所以電源的E端為負極，F端為正極。
[2]為了增強電磁鐵磁性，在線圈匝數一定時，需要增大電流，故需要將滑動變阻器的滑片P向B移動，減小滑動變阻器連入電路的電阻。
【變式1】（2023·安徽滁州·統考一模）如圖所示，小磁針在通電螺線管的磁場作用下靜止，則電源的左端為電源的 （選填“正”或“負”）極。
【答案】正
【詳解】從圖可知，小磁針的右端是S極，左端為N極；由于同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引可知，通電螺線管的右端是N極，左端是S極；根據安培定則，伸出右手握住螺線管使大拇指指示通電螺線管的N極，則四指彎曲所指的方向為電流的方向，所以電流從左端流入，則電源的左端為正極。
【變式2】（2023·云南昆明·統考二模）為尋找清潔能源，科學家在地球上模仿太陽內部的核反應制造出“人造太陽”，核反應過程如圖1所示，這一反應屬于 （填“核聚變”或“核裂變”）。引發“人造太陽”的核反應，溫度高達上億攝氏度，科學家只能通過強大的磁場讓“人造太陽”懸浮于空中，如圖2所示，“人造太陽”懸浮在空中是利用了同名磁極 的原理。

【答案】 核聚變 相互排斥
【詳解】[1]由圖1知：核聚變是指由質量小的原子，在一定條件下，發生原子核互相聚合作用，生成中子和氦，并產生巨大的能量，故該反應是核聚變反應。
[2]根據磁極間的相互作用規律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引可知，“人造太陽”懸浮在空中是利用了同名磁極相互排斥的原理。
角度3：指南針和地磁場
【典例3】（2023·山西·統考中考真題）在班級組織的“自制指南針”活動中，小偉同學用條形磁體將縫衣針磁化后，將其放在水中漂浮的一片樹葉上。多次將樹葉輕輕旋轉，待樹葉靜止后，觀察到樹葉的尖端總是指向南方，如圖所示。下列說法中正確的是（　　）

A．樹葉尖端指向地磁南極
B．指南針的“N”應標注在樹葉尖端
C．樹葉周圍存在磁場和磁感線
D．若用磁體的N極靠近樹葉尖端，會相互吸引
【答案】D
【詳解】A．對地球是一個大的磁體，地球和自制指南針的磁場相互作用，樹葉尖端指向地磁北極，地理的南極，故A錯誤；
B．樹葉尖端指向地理的南極，指南針的“S”應標注在樹葉尖端，故B錯誤；
C．樹葉上放有自制指南針，因此樹葉周圍存在磁場，磁感線是為了描述磁場而畫出的線，實際并不存在，故C錯誤；
D．樹葉的尖端是指南針的S極，若用磁體的N極靠近樹葉尖端，會相互吸引，故D正確。
故選D。
【變式1】（多選）（2023·河南信陽·校考三模）人類最早的磁化技術出現在我國宋代。據《武經總要》記載，如圖所示，古人先將魚形鐵燒紅，令鐵魚頭尾指向南北，然后將其放入水中冷卻，依靠地磁場獲得磁性，再將其放入水中漂浮，制成指南魚，圖中是它靜止時的指向。下列判斷正確的是（　　）
A．魚形鐵能被磁體吸引 B．指南魚周圍存在磁感線
C．指南魚魚頭應標注“N” D．指南魚的腹部磁性最強
【答案】AC
【詳解】A．磁性是指能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質，魚形鐵是用鐵制成的，能被磁體吸引，故A正確；
B．指南魚被磁化后，周圍存在磁場，而磁感線實際不存在，是為了描述磁場的分布假想的曲線，故B錯誤；
C．地磁場的南極在地球的北極附近，地磁場的北極在地球的南極附近，如圖所示，指南魚魚頭指向北方，根據異名磁極相互吸引，指南魚魚頭應標注“N”，故C正確；
D．指南魚是一個磁體，兩個磁極位置的磁性最強，中間位置磁性最弱，所以指南魚的腹部磁性最弱，故D錯誤。
故選AC。
【變式2】（2023·山西太原·山西實驗中學校考三模）戰國中期著名的縱橫家鬼谷子曾說：“鄭子取玉，必載司南，為其不惑也”，這是磁石及其特性的最早記載。如圖是記載中的司南，有關說法正確的是（　　）
A．司南周圍存在磁感線 B．司南周圍各點的磁場方向都是相同的
C．司南可以吸引鐵屑，利用了同名磁極相互吸引 D．司南可以指示方向是受到地磁場的作用
【答案】D
【詳解】A．司南周圍存在磁場，磁感線不是真實存在的，故A錯誤；
B．根據磁場分布的知識可知，司南周圍各點的磁場方向都是不相同的，故B錯誤；
C．司南可以吸引鐵屑，是因為磁體具有吸引鐵、鈷、鎳的性質，故C錯誤；
D．地球周圍的磁場叫做地磁場，司南可以指示方向是受到地磁場的作用，故D正確。
故選D。
考點二 三種電磁現象的比較與判斷
在學習電流磁效應、發電機和電動機原理時，由于發電機原理和電動機原理圖構造相似，因而很容易混淆，而且發電機、電動機也是中考熱門的考點，需要同學們加以區分。
項目 電流的磁效應 磁場對電流的作用 電磁感應現象
裝置圖
電流的形成 由電源提供 由電源提供 因電磁感應產生
因果關系 電流→磁場 磁場、電流→力 磁場、運動→電流
能量轉化 — 電能→機械能 機械能→電能
有關規律 安培定則 通電導體受力的方向跟電流方向、磁場方向有關 感應電流方向跟導體切割磁感線方向、磁場方向有關
【典例4】（2023·內蒙古興安盟·統考中考真題）圖甲中“福建艦”配備了電磁彈射車。當彈射車內的導體通過強大的電流時，戰斗機就受到強大的電磁力而向前彈射飛出，如圖乙所示。下列實驗與電磁彈射車工作原理相同的是（　　）
A．B．C． D．
【答案】B
【詳解】由題意可知，電磁彈射裝置的彈射車與戰斗機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內的導體通以強大電流時，即可受到強大的推力，由此可知，其工作原理是通電導體在磁場中受力而運動。
A．圖中是研究磁體周圍存在磁場，與電磁彈射車的工作原理不相同，故A不符合題意；
B．圖中有電源，通電導體棒在磁場中受力而運動，即與電磁彈射車的工作原理相同，故B符合題意；
C．圖中沒有電源，是閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，產生感應電流，為電磁感應原理，與電磁彈射車的工作原理不相同，故C不符合題意；
D．圖中兩個電磁鐵串聯，電流相同，線圈匝數不同，吸引大頭針的數目不同，說明電磁鐵的磁性強弱與線圈的匝數有關，與電磁彈射車的工作原理不同，故D不符合題意。
故選B。
【變式1】（2023·陜西西安·統考三模）如圖是一款兒童滑板車，當車輪轉動時，輪子內的LED燈會發光。下列各裝置中與兒童滑板車工作原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】C
【詳解】當車輪轉動時可自行發電，使車輪邊緣的LED燈發光，這是電磁感應現象。
A．圖中是奧斯特實驗，為電流的磁效應，故A不符合題意；
B．該實驗探究的是通電導體在磁場中受力運動，是電動機的原理圖，故B不符合題意；
C．圖中導體水平運動時，閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線運動，產生了感應電流，這是電磁感應現象，故C符合題意；
D．圖中為探究電磁鐵磁性強弱跟哪些因素有關實驗，故D不符合題意。
故選C。
【變式2】（2023·陜西·統考模擬預測）如圖為公交車自動爆玻器，危急時刻，司機只需按下開關，自動爆玻器即可自動完成破窗。自動爆玻器就相當于一個電控安全錘，它是利用電磁線圈在通電的時候產生一個沖擊力，帶動一個鎢鋼頭擊打車窗玻璃邊角部位，實現擊碎玻璃的目的。圖中的實驗與自動爆玻器工作原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】C
【詳解】司機按下開關，自動爆破器的線圈在磁場中受到力的作用而運動，產生一個沖擊力，帶動一個鎢鋼頭擊打車窗玻璃邊角部位，實現擊碎玻璃的目的，原理是通電線圈在磁場中受力的作用，是電能轉化為機械能；
A．閉合電路中的一部分導體做切割磁感線運動時，會產生感應電流，是機械能轉化為電能，故A不符合題意；
B．說明磁極間的相互作用，同名磁極互相排斥， 異名磁極相互吸引，故B不符合題意；
C．當導體中通過電流時，通電導線在磁場中受力的作用而運動，是電能轉化為機械能，與自動爆玻器工作原理相同，故C符合題意；
D．說明通電導體周圍存在磁場，是電流的磁效應，故D不符合題意。
故選C。
考點三 電磁鐵及其應用
電磁鐵是指內部含有鐵芯的螺線管；
影響電磁鐵磁性強弱的因素：電流大小和線圈匝數
【提示】
電磁鐵的鐵芯用鐵而不用鋼制作的原因：鐵磁化后磁性容易消失，可方便地控制電磁鐵磁性的有無；鋼磁化后磁性不易消失，無法控制電磁鐵磁性的有無.
電磁繼電器
實質：一個由電磁鐵控制的開關；
作用：利用低壓弱電流的通斷，控制高壓強電流
角度1：探究影響電磁鐵磁性強弱的因素
【典例5】（2023·內蒙古赤峰·統考中考真題）學習了電磁鐵，小明想：“電磁鐵兩極磁性強弱是否相同呢？”圖甲是他探究該猜想的裝置圖。

（1）通電后，電磁鐵A端是 極；
（2）閉合開關后，彈簧測力計的示數太小，要使其示數變大，滑動變阻器滑片P應向 端移動；
（3）將滑動變阻器調節完成后，根據圖乙讀出彈簧測力計的示數為 N；
（4）在原位置將電磁鐵兩端對調，使B端向上，保持電流不變，觀察到彈簧測力計示數與（3）中相同。初步可得出的結論是：電磁鐵兩極磁性強弱 。
【答案】 S 左 2.2 相同
【詳解】（1）[1]由甲圖可知，電流從上端流入，根據安培定則可知，電磁鐵B端是N極，A端是S極。
（2）[2]電磁鐵磁性的強弱與電流的大小有關，閉合開關后，彈簧測力計的示數太小，說明電磁鐵磁性太小，電流太小，要使其示數變大，需增大電流，故滑動變阻器滑片P應向左端移動。
（3）[3]由乙圖可知，測力計的分度值為0.2N，故測力計示數為2.2N。
（4）[4]在原位置將電磁鐵兩端對調，使B端向上，磁極改變，保持電流不變，觀察到彈簧測力計示數與（3）中相同，說明電磁鐵兩極磁性強弱相同。
【變式1】（2023·湖北省直轄縣級單位·統考二模）在探究影響電磁鐵磁性強弱的因素的實驗中，實驗室準備的器材有，電源、開關、滑動變阻器、兩根完全相同的鐵釘、表面絕緣的銅線、大頭針若干。小明利用上述器材，制成簡易電磁鐵甲、乙，并設計了電路，如圖所示。
（1）實驗中通過觀察電磁鐵 的不同，可以判斷電磁鐵的磁性強弱不同，這種研究問題的方法物理上稱之為 法；
（2）當滑動變阻器滑片向左移動時，電磁鐵甲、乙吸引大頭針的個數 （選填“增加”或“減少”），說明電流越 ，電磁鐵磁性越強；
（3）根據圖中的情境可知， （選填“甲”或“乙”）的磁性強，說明電流一定時， 電磁鐵磁性越強；
（4）實驗結束，斷開開關，大頭針全部掉落，說明電磁鐵磁性的有無可以通過 來控制。
【答案】 吸引大頭針數量 轉換 增加 大 甲 線圈匝數越多 電流通斷
【詳解】（1）[1][2]電磁鐵吸引的大頭針數量不同，說明電磁鐵的磁性強弱不同。實驗中通過觀察電磁鐵吸引大頭針數量的不同，可以判斷電磁鐵的磁性強弱不同，吸引得多，說明磁性強，這種研究問題的方法物理上稱之為轉換法。
（2）[3][4]當滑動變阻器滑片向左移動時，接入電路的電阻變小，根據歐姆定律可知，在電壓一定時，電流變大，電磁鐵吸引大頭針個數增加，說明電流越大，電磁鐵的磁性越強。
（3）[5][6]甲乙串聯在電路中，電流相等，甲的線圈匝數多，吸引的大頭針數量多，說明電流一定時，線圈匝數越多，電磁鐵磁性越強。
（4）[7]實驗結束，斷開開關，電路中沒有電流，大頭針全部掉落，說明電磁鐵沒有磁性，說明電磁鐵的磁性有無可以通過電流的通斷來控制。
【變式2】（2023·湖南株洲·校考三模）如圖所示，A、B兩個相同的鐵釘上繞有不同匝數的線圈，把它們接入電路中。
（1）閉合開關，鐵釘下端都吸引了大頭針，這是因為通過線圈中的電流具有 效應。由安培定則可知：A的上端為它的 （填“N”或“S”）極；
（2）B鐵釘吸引更多的大頭針，是因為電磁鐵的磁性強弱與線圈的 有關，而線圈中的電流 （填“大于”、“等于”或“小于”）繞在A鐵釘上的線圈中的電流；
（3）不改變線圈匝數，要想鐵釘能吸引更多的大頭針，可以將滑片P向 （填“左”或“右”）移。

【答案】 磁 N 匝數 等于 左
【詳解】（1）[1]閉合開關，鐵釘下端都吸引了大頭針，這是因為通過線圈中的電流具有磁效應。
[2]由安培定則可知：A的上端為它的N極。
（2）[3][4]AB鐵釘所繞導線是串聯的，故電流相等，但是B所繞導線匝數更多，磁性更強，故電說明磁鐵的磁性強弱與線圈的匝數有關。
（3）[5]不改變線圈匝數，要想鐵釘能吸引更多的大頭針，可以將滑片P向左移，滑動變阻器接入電路的電阻變小，增大電路中的電流，電磁鐵的磁性增強。
角度2：電磁鐵的應用
【典例6】（多選）（2023·四川攀枝花·統考中考真題）為了應對即將到來的汛期，某課外興趣小組設計了一個檢測水庫水位的裝置，其原理如圖所示。為安全指示燈，電鈴為報警器，為定值電阻，為豎直放置、粗細均勻且足夠長的電阻棒，滑片可以在電阻棒上自由滑動，并與浮子用豎直的絕緣桿連接，可隨著浮子的上下移動而改變電阻棒接入電路的阻值，從而可通過電流表的示數來反應水位的高低。當滑片指向的中點時，水位達到警戒值，電磁鐵吸下銜鐵報警。則該檢測器正常工作時（　　）

A．電磁鐵的上端為極 B．水位較低時，電磁鐵的磁性較弱
C．若減小的阻值，警戒水位會變高 D．電流表示數越大，表示水位越高
【答案】BD
【詳解】A．由圖可知，電流從電磁鐵的下端流入，由安培定則可知電磁鐵的下端是N極，上端是S極，故A不符合題意；
B．由圖可知，電阻R1和變阻器R2串聯，電流表測量電路中的電流，水位較低時，電阻棒接入電路的阻值變大，電路的總電阻變大，由歐姆定律可知電路中的電流變小，電磁鐵的磁性變弱，故B符合題意；
C．電磁鐵剛好吸下銜鐵的電流不變，電源電壓不變，由歐姆定律可知電路的總電阻不變，若減小的阻值，變阻器R2的阻值會增大，滑片會向下移動，警戒水位會變低，故C不符合題意；
D．電流表示數越大，由可知電路的總電阻越小，的阻值不變，變阻器R2的阻值會越小，滑片會向上移動，水位越高，故D符合題意。
故選BD。
【變式1】（2023·寧夏銀川·銀川唐徠回民中學校考三模）創新小組的同學們為學校食堂設計了一個可自動注水的儲水池。如圖是它的簡化裝置圖，電源電壓一定。控制電路中，RN為壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化而變化，R0為定值電阻。閉合開關S1、S2，當池中水位上升到一定高度時，觸點分離，工作電路斷開，注水裝置自S2動停止注水，當池中水位下降到一定位置時，觸點連接。工作電路注水電源裝置接通，注水裝置自動開始注水。下列分析正確的是（　　）
A．水位上升時，電磁鐵磁性變弱 B．水位下降時，R0的電功率變大
C．水位下降時，RN的阻值會變大 D．電磁鐵的上端為S極
【答案】C
【詳解】A．由圖可知，控制電路中定值電阻R0與壓敏電阻RN串聯；由“池中水位上升到一定高度時，觸點分離，工作電路斷開，注水裝置自動停止注水”可知，此時銜鐵被吸引，動觸點與靜觸點分離，電磁鐵的磁性增強，故A錯誤；
BC．由“池中水位下降到一定位置時，觸點連接，工作電路接通，注水裝置自動開始注水”可知，此時銜鐵被釋放，動觸點與靜觸點接觸，電磁鐵的磁性減弱，控制電路中的電流變小，由P＝I2R可知R0的電功率變小，由歐姆定律可知，此時電路中的總電阻變大，由串聯電路的電阻特點可知，RN的阻值變大，故B錯誤，C正確。
D．由安培定則可知電磁鐵的上端為N極，故D錯誤。
故選C。
【變式2】（2023·山東威海·統考二模）一條形磁鐵放在水平桌面上，電磁鐵固定于條形磁鐵附近并正對條形磁鐵，如圖。開關閉合前后，條形磁鐵均處于靜止狀態。下列敘述中正確的是（　　）

A．閉合開關前，條形磁鐵只受到二個力的作用
B．閉合開關后，電磁鐵的左端為N極，右端為S極
C．閉合開關后，條形磁鐵受到桌面向左的摩擦力
D．閉合開關后，滑片由b向a移動過程中，磁鐵受到的摩擦力變小
【答案】C
【詳解】A．條形磁鐵均處于靜止狀態，在豎直方向受到重力與支持力為一對平衡力，條形磁鐵可以吸引電磁鐵的鐵芯，因此水平方向條形磁鐵受到平衡力的作用，故A錯誤；
B．根據安培定則可知，用右手握住通電螺線管，四指指向電流方向，則大拇指指的是電磁鐵的北極，即電磁鐵的右端是N極、左端是S極，故B錯誤；
C．同名磁極相互排斥，所以對條形磁鐵有向右的排斥力，條形磁體有向右運動的趨勢，所以會受到桌面向左的摩擦力，故C正確；
D．閉合開關后，滑片P向a移動過程中，接入電路中的電阻變小，電流變大。電磁鐵的磁性增強，對條形磁體的排斥力變大，若條形磁鐵始終處于靜止狀態，則摩擦力等于條形磁鐵受到的斥力，也變大，故D錯誤。
故選C。
一、選擇題
1．（多選）（2023·湖南湘潭·統考中考真題）圖是汽車尾氣中CO濃度的檢測電路示意圖。氣敏電阻R1的阻值隨CO濃度增大而減小，R2是滑動變阻器，開關S閉合，當CO濃度高于某一設定值時，電鈴報警。下列說法正確的是（　　）

A．電磁鐵的上端是N極
B．電鈴應接在A和B之間
C．當CO濃度升高時電磁鐵的磁性減弱
D．電源用久后，U1減小，CO的報警濃度會變高
【答案】AD
【詳解】A．由圖可知，電流從電磁鐵的下端流入，上端流出，根據安培定則可判斷出，電磁鐵的上端為N極，故A正確；
B．氣敏電阻R1的阻值隨CO濃度增大而減小，開關S閉合，電磁鐵通電，當CO濃度高于某一設定值時，氣敏電阻R1的阻值較小，通過電磁鐵的電流比較大，電磁鐵的磁性最大，銜鐵被吸下來，CD接入電路，電鈴報警。所以電鈴應接在C和D之間，故B錯誤；
C．氣敏電阻R1的阻值隨CO濃度增大而減小，當CO濃度升高時，氣敏電阻R1的阻值減小，通過電流變大，電磁鐵的磁性增強，故C錯誤；
D．當CO濃度高于某一設定值時，電鈴報警，此時控制電路的電流一定。電源用久后，U1減小，根據可知，電鈴發聲報警時，控制電路的總電阻減小，氣敏電阻R1的阻值減小，CO濃度增大，所以報警濃度會變高，故D增強。
故選AD。
2．（2023·湖南湘潭·統考中考真題）如圖為一種佩戴在手腕上的“計步器”，其基本構造是在一段塑料管中密封一小塊磁鐵，管外繞著線圈。運動時，磁鐵在管中往復運動，線圈輸出不斷變化的電流，從而實現計步。下列設備與“計步器”產生電流的原理相同的是（　　）

A．發電機 B．電動機 C．電風扇 D．電水壺
【答案】A
【詳解】讀題可知，“計步器”工作原理是電磁感應現象。
A．發電機是利用電磁感應現象工作的，故A符合題意；
B．電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受到力的作用，故B不符合題意；
C．電風扇的工作原理是通電線圈在磁場中受到力的作用，故C不符合題意；
D．電水壺的工作原理是電流的磁效應，故D不符合題意。
故選A。
3．（2023·黑龍江牡丹江·統考中考真題）下列設備中，利用磁場對通電導體的作用而工作的是（　　）
A．發電機 B．電動機 C．電磁繼電器 D．電水壺
【答案】B
【詳解】A．發電機是利用電磁感應現象，使導體做切割磁感線運動，產生感應電流，故A不符合題意；
B．電動機利用通電導體在磁場中受力而運動，即磁場對通電導體的作用，故B符合題意；
C．電磁繼電器是利用電流的磁效應，故C不符合題意；
D．電水壺是利用電流的熱效應，故D不符合題意。
故選B。
4．（2023·遼寧撫順·統考中考真題）如圖是我國自主研發的電磁發射器，它是利用磁場對電流的作用把彈丸發射出去，下列設備中與電磁發射器的工作原理相同的是（　　）

A． 發電機
B． 電鈴
C． 司南
D． 電動機
【答案】D
【詳解】A．發電機是根據電磁感應的原理制成的，故A不符合題意；
B．電鈴的主要裝置是電磁鐵，主要利用了電流的磁效應，故B不符合題意；
C．司南靜止時指南北是因為受到了地磁場的作用，故C不符合題意；
D．電動機的原理是通電導體在磁場中受力而運動，即磁場對電流的作用，故D符合題意。
故選D。
5．（2023·內蒙古通遼·統考中考真題）現代電動汽車為了節能，都安裝了能量回收裝置，在汽車剎車時，將機械能轉化為電能，為汽車提供后續的能量，下列四個裝置中與此原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【詳解】由題意可知，汽車剎車時的能量回收裝置是利用電磁感原理工作的，其工作時閉合電路中的線圈做切割磁感線運動，電路中產生感應電流，將機械能轉化為電能。
A．將通電導線靠近小磁針后，小磁針會發生偏轉，說明電流周圍有磁場，是電流的磁效應，故A不符合題意；
B．電鈴的主要部件是電磁鐵，是利用電流的磁效應工作的，故B不符合題意；
C．對著動圈式話筒說話，聲波引起膜片振動，會帶動線圈做切割磁感線運動，電路中產生感應電流，將機械能轉化為電能，其原理是電磁感應現象，故C符合題意；
D．動圈式揚聲器工作時，通電線圈在磁場中受到力振動，將電能轉化為機械能而發聲，故D不符合題意。
故選C。
6．（2023·遼寧本溪·統考中考真題）將揚聲器、電池和電流表等元件連成如圖電路。斷開，反復快速閉合、斷開開關，揚聲器發出咔咔聲；斷開，閉合開關，反復輕敲揚聲器的紙盆，會看到電流表的指針左右擺動。下列有關說法正確的是（　　）

A．揚聲器發聲的原理與發電機發電的原理相同
B．揚聲器發聲時，將機械能轉化為電能
C．揚聲器發電的原理與動圈式話筒工作的原理相同
D．電流表指針左右擺動，是因為磁場方向發生變化
【答案】C
【詳解】A．揚聲器發聲的原理是通電導體在磁場中受力，發電機發電的原理是電磁感應現象，二者原理不相同，故A錯誤；
B．揚聲器發聲時，將電能轉化為機械能，故B錯誤；
C．斷開，閉合開關，反復輕敲揚聲器的紙盆，會看到電流表的指針左右擺動。此時揚聲器發電的原理是電磁感應現象，動圈式話筒工作的原理也是電磁感應現象，二者原理相同，故C正確；
D．電流表指針左右擺動，是因為電流方向發生變化，故D錯誤。
故選C。
7．（2023·遼寧營口·統考中考真題）下列四幅圖中，應用了電磁感應原理的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【詳解】A．揚聲器應用的是通電導體在磁場中受力的作用，故A不符合題意；
B．該圖演示了通電導體在磁場中受力的作用，故B不符合題意；
C．話筒是利用閉合電路的一部分在磁場中做切割磁感線運動產生感應電流，故C符合題意；
D．該圖是電磁鐵，利用了電流的磁效應，故D不符合題意。
故選C。
8．（2023·湖南常德·統考中考真題）下面四幅圖中，能反映發電機工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【詳解】發電機的工作原理是電磁感應。
A．該裝置是探究磁極間相互作用規律的裝置，故A不符合題意；
B．該裝置是奧斯特實驗裝置，該實驗說明了通電導線周圍存在著磁場，故B不符合題意；
C．開關閉合后，在外力作用下使導體左右移動，切割磁感應線，則電流表指針發生偏轉，說明此時有感應電流產生，利用該現象制成了發電機，故C符合題意；
D．開關閉合后，電路中有電流，通電導體或線圈受到磁場力的作用發生運動，這是電動機的制作原理，故D不符合題意。
故選C。
二、填空題
9．（2023·吉林·統考中考真題）如圖所示，使導線與電池觸接，電路連通的瞬間磁針發生偏轉。這一現象不僅能說明通電導線周圍存在 ，還可以說明力可以改變物體的 。
【答案】 磁場 運動狀態
【詳解】[1]使導線與電池觸接，電路連通的瞬間磁針發生偏轉，說明小磁針受到磁力的作用，說明通電導線周圍存在磁場作用。
[2]小磁針在磁力的作用下，由靜止變為轉動，說明力可以改變物體運動狀態。
三、作圖題
10．（2023·遼寧營口·統考中考真題）某溫度自動報警器的原理圖如圖所示。電磁鐵上端為N極，在水銀溫度計中封入一段金屬絲，當溫度低于設定溫度時，安全指示燈常亮；當溫度達到設定溫度時，安全指示燈熄滅，電鈴發出報警信號。請在括號中標出電源的極性（用“+”或“-”表示）， 并在虛線框內填入電鈴（）和指示燈的電路元件符號。

【答案】
【詳解】電磁鐵上端為N極，由安培定則可知電流從下端流入，電源的右端是負極，左端是正極，當溫度低于設定溫度時，水銀與金屬絲斷開，電磁鐵斷電沒有磁性，安全指示燈所在電路接通，指示燈亮，上面虛線框是指示燈，當溫度達到設定溫度時，水銀和金屬絲連接，電磁鐵通電有磁性，把銜鐵吸引下來，電鈴所在電路接通，電鈴發出報警信號，下面虛線框是電鈴，如圖所示：

11．（2023·湖北隨州·統考中考真題）五一假期小聰和父母到隨州大洪山旅游，茂密的森林里豐富的物種深深地吸引著他們，可走著走著迷路了。小聰鎮定地找出電池和導線在一根短木棒上密密匝匝地繞制成通電螺線管，又找來一個塑料圓盤用幾根細線懸吊起來，然后將螺線管放在這個可以自由水平轉動的圓盤上。小聰依靠這個自制裝置的引導成功地走出了森林。如圖是小聰的自制指南針，圖中規定了通電螺線管的N極，請用筆畫線代替導線畫出繞線（畫3匝示意即可）并在螺線管周圖畫出一條磁感線。

【答案】
【詳解】自制指南針靜止時，右端為N極，下左端為S極，根據右手定則，伸出右手，使右手大拇指指向通電螺線管的N極（右端），則四指曲所指的方向為電流的方向。如圖所示：
12．（2023·四川瀘州·統考中考真題）如圖所示，請根據通電螺線管上方小磁針靜止時的指向，在虛線框內用箭頭標出相應的電流方向和磁場方向。

【答案】
【詳解】小磁針靜止時，N極向左，因同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，由此可知，螺線管左側為S極，右側為N極，根據磁體外部的磁場方向由N極出發進入S極標出磁感線的方向，則由右手螺旋定則可知電流由左側流入，即虛線框內電流方向應向下，如圖所示：

13．（2023·新疆·統考中考真題）請在圖中標出靜止的小磁針的N極。

【答案】
【詳解】由右手螺旋定則可知通電螺線管的左側為N極，右側為S極。又因為異名磁極相互吸引，故小磁針的右端為N極。如下圖所示：

14．（2023·四川宜賓·統考中考真題）如圖所示，請用筆畫線代替導線將電路連接完整，并在括號中標出小磁針靜止時右端的磁極名稱（要求閉合開關，移動滑片P能改變螺線管磁性強弱）。

【答案】
【詳解】因為要求閉合開關，移動滑片P能改變螺線管磁性強弱，所以滑動變阻器接入電路采用一上一下接法，圖中上接線柱已有，故只要接一個下接線柱；電路從左側往上流入螺線管，根據安培定則，螺線管右側為N極，左側為S極，所以小磁針右邊為N極。如圖所示：

四、實驗題
15．（2023·黑龍江牡丹江·統考中考真題）
（1）如圖甲所示，將小鐵釘靠近磁鐵N極，小鐵釘被吸引獲得 性。此時，小鐵釘相當于一個 ，釘尖是 極。如圖乙所示，給磁鐵加熱一段時間后，小鐵釘會掉落，表明磁鐵的磁性可能與 有關；
（2）用一個磁性很強的磁鐵球靠近一塊鋁板，鋁板 （選填“能”或“不能”）被吸引。如圖丙所示，把磁鐵球做成單擺懸掛起來，使其來回擺動，將鋁板放到擺的下方，當磁鐵球靠近鋁板時，擺動速度明顯變小，并且很快停止擺動。磁鐵球在鋁板上方擺動，相當于鋁板在磁場中運動，可能會產生 。
【答案】 磁 磁體 S 溫度 不能 電流
【詳解】（1）[1]小鐵釘靠近磁鐵N極，小鐵釘被磁化，所以小鐵釘獲得磁性。
[2][3]磁化后的小鐵釘相當于一個磁體，小鐵釘靠近磁鐵N極，所以釘尖是S極。
[4]加熱一段時間后，溫度升高，小鐵釘掉落，磁性減弱，說明磁鐵的磁性可能與溫度有關。
（2）[5]鋁不是磁性材料，所以鋁板不能被磁化，所以鋁板不能被吸引。
[6]鋁是導體，鋁板在磁場中運動，根據電磁感應原理可知，會產生感應電流。
16．（2023·湖北鄂州·統考中考真題）物理小組的同學們利用如圖所示的實驗裝置，探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。

（1）磁鐵不動，閉合開關，導體棒沿 （選填“上下”、“左右”或“前后”）方向運動時，靈敏電流計指針會發生偏轉；
（2）斷開開關，無論磁鐵如何放置、導體棒怎樣運動，靈敏電流計指針都不發生偏轉。由此得出結論： 電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中就產生感應電流；
（3）該實驗在探究過程中，是將 能轉化成電能，生活中的 （填“電動機”或“發電機”）是根據這一原理制成的。
【答案】 左右 閉合 機械 發電機
【詳解】（1）[1]磁鐵不動，閉合開關，導體棒沿左右方向運動時，導體做切割磁感線運動，會產生感應電流，電流表指針會發生偏轉。
（2）[2]斷開開關，不是閉合電路，無論磁鐵如何放置、導體棒怎樣運動，都不會產生感應電流，電流表指針都不發生偏轉，由此得出結論：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中就產生感應電流。
（3）[3][4]產生感應電流的過程中，消耗了機械能，轉化為電能，人們利用電磁感應現象制成了發電機。
一、選擇題
1．（多選）（2023·廣西賀州·統考一模）關于電磁現象，下列說法中正確的是（　　）
A．磁場是真實存在的，而磁感線也是真實存在的
B．在磁場中，小磁針靜止時北極所指的方向為該點的磁場方向
C．發電機是利用電磁感應現象制成的
D．導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生感應電流
【答案】BC
【詳解】A．磁場是真實存在的，而磁感線是為了描述磁場而引入的線，并不是實際存在的，故A錯誤；
B．磁場是有方向的，人們規定，在磁場中的某一點，小磁針靜止時N極所指的方向就是該點的磁場方向，故B正確；
C．根據發電機的工作原理可知，其是利用電磁感應現象制成的，故C正確；
D．根據產生感應電流的條件可知，閉合電路的導體在磁場中做切割磁感線運動時才會產生電流，故D錯誤。
故選BC。
2．（多選）（2023·山東日照·日照市田家炳實驗中學校考一模）如圖所示，下列圖文對應正確的是（　　）

A．攔河大壩是應用連通器原理工作的 B．太陽能電池是將太陽能轉化為電能
C．跑步機的工作原理與此實驗的原理相同 D．正在上坡的汽車的受力示意圖
【答案】BC
【詳解】A．攔河大壩利用的是液體壓強隨著深度的增加而增大，不是連通器原理，故A錯誤；
B．太陽能電池是通過吸收太陽光，將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應直接或間接轉換成電能的裝置，即其可以將太陽能轉換為電能，故B正確；
C．電動機是利用通電導體在磁場里受力運動的原理制成的。此裝置有電源，通電后，磁場中的金屬棒會受力運動，說明通電導體在磁場中受力運動，是電動機的原理，故C正確；
D．正在上坡的汽車受到豎直向下的重力、垂直于斜坡向上的支持力和沿斜坡向下的摩擦力，圖中摩擦力和支持力的方向錯誤，故D錯誤。
故選BC。
3．（2023·安徽合肥·合肥市第四十二中學校考一模）下列關于相關原理的實驗，說法正確的是（　　）
A．圖甲中，不斷抽取玻璃罩內的空氣，最后罩內鈴聲將不能產生
B．圖乙中，金屬桿在磁場中上下運動，可發現靈敏電流計指針左右擺動
C．圖丙中，小磁針上方導線南北方向放置，可以觀察到小磁針發生偏轉
D．圖丁中，閉合開關后，可以看到線圈在磁場中連續轉動
【答案】C
【詳解】A．不斷抽取玻璃罩內的空氣，鈴聲逐漸減小，最后聽不到，說明真空不能傳聲，而不是鈴聲不能產生，故A錯誤；
B．金屬桿切割磁感線時，電路中產生感應電流，是電磁感應現象，可以觀察到小磁針發生偏轉。故B錯誤；
C．導線通電后，其下方的小磁針受到磁場的作用力而發生偏轉，說明電流能產生磁場，是電流的磁效應現象。故C正確；
D．通電線圈在磁場中受到安培力作用而發生轉動，故D錯誤。
故選C。
4．（2022·江蘇連云港·統考二模）課堂上，小明同學給全班同學展示了一個小實驗：如圖所示，把鐵釘和磁鐵連起來后豎直地吸在電池的正極上，然后用導線把電池的負極和磁鐵連接起來，構成閉合電路，這時鐵釘和磁鐵一起旋轉起來，這表明（　　）
A．磁場對通電導線有力的作用 B．通電導線周圍存在磁場
C．利用磁場可以產生電流 D．地球周圍存在磁場
【答案】A
【詳解】用導線將電池負極和磁鐵連接起來，形成閉合電路，則鐵釘中有電流通過，有電流通過的鐵釘在磁場中受到力的作用，鐵釘和磁鐵一起旋轉起來，故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
5．（2022·四川自貢·統考二模）圖所示，條形磁體放在粗糙程度相同的水平桌面上靜止后，一通電螺線管與條形磁體放在同一水平面上，并靠近。現閉合開關S，滑片P向下移動，下列說法中正確的是（　　）
A．通電螺線管的右端為S極
B．滑片P向下移動過程中，電路消耗的電功率變大
C．定值電阻在電路中沒有作用
D．滑片P向下移動過程中，條形磁體所受的摩擦力一直不變
【答案】B
【詳解】A．由圖知，閉合開關S，電流從螺線管右側流入；根據安培定則，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，則大拇指指向螺線管的右端，即為N極，故A錯誤；
B．當滑片P逐漸向下移動時，變阻器連入電路的電阻逐漸變小，電路的總電阻，由可知線圈中電流逐漸變大，根據知電路消耗電功率變大，故B正確；
C．為防止電路中的電流過大，定值電阻在電路中可以起到保護電路的作用，故C錯誤；
D．由B知滑片P向下移動過程中，電路中的電流變大，電磁鐵的磁性變強，條形磁鐵受到的引力變大；當條形磁鐵靜止時，靜摩擦力和吸引力平衡，吸引力增大時，靜摩擦力也隨著增大；當條形磁鐵運動時，因壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，則條形磁鐵所受滑動摩擦力的大小不變，所以，條形磁鐵所受摩擦力不是一直不變，故D錯誤。
故選B。
6．（2022·山東臨沂·統考二模）如圖所示是一款智能“運動手環”，其原理是一段密閉的空心塑料管內有一塊小磁鐵，管外繞著線圈。戴著這種手環走路時，磁鐵在管內反復運動，線圈中便會產生電流，液晶屏就會顯示運動的步數。如圖所示的四個實驗裝置中，與其工作原理相同的是（　　）

A．動圈式話筒 B．全自動剃須刀
C．門吸 D．電鈴
【答案】A
【詳解】根據“運動手環”的特點可知，當塑料管運動時，磁鐵在管中反復運動，切割磁感線而產生感應電流，因此，計步器的基本原理是電磁感應，產生電流的過程中將機械能轉化成了電能。
A．動圈式話筒的工作原理是電磁感應現象，故A符合題意；
B．剃須刀的工作原理是通電導體在磁場中受力運動，故B不符合題意；
C．門吸的工作原理是異名磁極相互吸引，故C不符合題意；
D．電鈴的主要部件是電磁鐵，利用的是電流的磁效應，故D不符合題意。
故選A。
7．（2022·遼寧·統考模擬預測）如圖所示，是一種江河水位自動報警的原理圖，當水位低于金屬塊A時工作電路中綠燈L1亮，當水位達到金屬塊A時銜鐵被吸下，工作電路中紅燈L2亮。某次水位超過了金屬塊A，但由于電磁鐵磁性太弱，銜鐵沒被吸下來，為了讓其恢復正常工作，下列做法中合理的是（　　）
A．更換彈性更好的彈簧 B．減少電磁鐵線圈匝數
C．增加控制電路的電源電壓 D．增加工作電路的電源電壓
【答案】C
【詳解】A．更換彈性更好的彈簧，則需要更大的電磁鐵磁性，才能把銜鐵吸下來，故A不符合題意；
B．減少電磁鐵線圈的匝數，電磁鐵磁性會減小，故B不符合題意；
C．增加控制電路的電源電壓，電路中的電流會變大，可以增大電磁鐵的磁性，故C符合題意；
D．增加工作電路的電源電壓不影響控制電路，故D不符合題意。
故選C。
8．（2021·遼寧大連·統考一模）如圖所示的四個實驗，其中能說明磁場對通電導線有力的作用的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【詳解】A．實驗通電導線放在小磁針上方時，小磁針會發生偏轉，它是研究電流的磁效應的，是奧斯特實驗，不能說明磁場對通電導線有力的作用，故A不符合題意；
B．實驗是電磁鐵通電后具有磁性，說明了電流的磁效應，不能說明磁場對通電導線有力的作用，故B不符合題意；
C．實驗中通電后，導體棒在磁場中發生運動，是電動機的工作原理，能說明磁場對通電導線有力的作用，故C符合題意；
D．實驗中閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中就會產生電流，這是電磁感應現象，不能說明磁場對通電導線有力的作用，故D不符合題意。
故選C。
9．（多選）（2021·河南南陽·南陽市第十三中學校校考三模）2021年1月13日，我國自主研發設計的世界首臺高溫超導高速磁浮工程化樣車下線，設計時速620km，標志著我國高速列車邁向新的高度，如圖甲是磁懸浮列車的結構圖，圖乙是另一種磁懸浮列車的設計原理圖，A是磁性穩定的電磁鐵，安裝在鐵軌上，B是安裝在車身上（緊靠鐵軌上方）電阻非常小的螺線管，B中的電流方向如圖乙所示，下列說法正確的是（　　）
A．甲圖中，要使列車懸浮起來，車身線圈的上端是S極
B．甲圖中，該磁懸浮列車是根據電磁感應原理工作的
C．乙圖中，通電螺線管B的上方是S極
D．乙圖中，要使通電螺線管的磁性減弱，可以減少線圈匝數
【答案】AD
【詳解】A．同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，甲圖中，要使列車懸浮起來，車身線圈的上端是S極，故A正確；
B．通電導線周圍存在磁場，磁懸浮列車是根據電流的磁效應原理工作的，故B錯誤；
C．根據安培定則判斷出通電螺線管的上端是N極，下端是S極，故C錯誤；
D．減弱磁性的方法有減小電流、減少線圈匝數、去掉鐵芯，乙圖中，要使通電螺線管的磁性減弱，可以減少線圈匝數，故D正確。
故選AD。
10．（2022·山西晉中·統考二模）隨著新能源汽車成為國家重要發展戰略，純電動汽車越來越受老百姓的歡迎。電動車的“心臟”是電動機，如圖所示的四個裝置中，與電動機的工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【詳解】A．題圖A裝置為電磁繼電器，是利用電流的磁效應工作的，故A不符合題意；
B．題圖B裝置中有電源，描述的是通電導體在磁場中會受力而運動，是電動機的工作原理，故B符合題意；
C．題圖C裝置是自制電磁鐵，是利用電流的磁效應工作的，故C不符合題意；
D．題圖D裝置中閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中會有感應電流產生，這時電磁感應現象，故D不符合題意。
故選B。
二、填空題
11．（2023·江西上饒·統考一模）如圖甲所示，A點磁場比B點磁場 （選填“強”或“弱”）。 （選填“揚聲器”或“話筒”）工作時利用的是如圖乙所示的原理。

【答案】 強 揚聲器
【詳解】[1]磁感線的分布疏密可以反映磁場的弱強，越密越強，反之越弱。由圖知道，A點的磁感線比B點的磁感線密，故A點的磁場比B點的磁場強。
[2]圖乙中有電源，是電動機原理實驗。揚聲器的工作原理時通電導體在磁場中受力運動；動圈式話筒是聲信號轉化為電信號的機器，即是利用電磁感應現象的原理制成的。
12．（2023·遼寧阜新·統考模擬預測）如圖所示，閉合開關前，金屬棒AB靜止不動，閉合開關后，金屬棒AB向右運動，這個現象表明，通電導體在磁場中受到 的作用。改變金屬棒AB中的電流方向，則金屬棒AB將會向 運動。若將圖中電源換成 ，還可以探究發電機的原理。

【答案】 力 左 電流表
【詳解】[1][2]通電導體在磁場中會受力運動，且受力的方向和電流方向有關，這就是電動機的原理，所以改變金屬棒AB中的電流方向，則金屬棒AB將會向左運動。
[3]發電機的原理是電磁感應現象，探究的是磁如何生電，不需要電源，而是需要在電路中串聯一個電流表來判斷有無電流產生，故可以將電源換成電流表來探究發電機的原理。
13．（2022·遼寧葫蘆島·統考二模）如圖為某工廠為方便搬運笨重零件，設計的杠桿和電磁鐵組合器件。該裝置通電后，電磁鐵上端為 （填“N”或“S”）極，若杠桿左端為動力（不計銜鐵、杠桿的質量），此杠桿是一個 （填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿；若提不起零件，則應將滑動變阻器滑片向 （填“左”或“右”）滑動。

【答案】 N 費力 左
【詳解】[1]由圖看出，電流從電磁鐵下端流入，依據安培定則，四指順著電流方向，大拇指應向上握住電磁鐵，所以上端為N極。
[2]由圖可知，杠桿左端為動力不計銜鐵、杠桿的質量，此時的動力臂要小于阻力臂，為費力杠桿。
[3]若提不起，則應將滑動變阻器滑片向左移動，接入電路的電阻減小，根據歐姆定律可知，電路中電流變大，電磁鐵的磁性增強，銜鐵這端受到的電磁吸力就會變大，從而把零件提起。
14．（2022·山東臨沂·統考二模）如圖所示，A為螺線管，B為懸掛在彈簧測力計下的條形磁鐵，當開關S由閉合改為斷開時，電流表A的示數將 ，彈簧測力計的示數將 。（兩空均選填“變大”、“不變”或“變小”）
【答案】 變小 變大
【詳解】[1]由圖可知，開關S閉合時，該電路為并聯電路；開關S斷開時，只有接入電路中；當開關S由閉合改為斷開關時，根據并聯電路的電流關系可知，電路中的電流變小，電流表示數變小。
[2]通過螺線管的電流減小，螺線管的磁性變弱；根據安培定則可知，螺線管的上端為N極，同名磁極相互排斥，所以螺線管與條形磁體之間的排斥力減小，彈簧測力計示數將變大。
15．（2022·江蘇無錫·統考二模）釀酒坊里的發酵罐配有笨重的密封罩，為了方便操作設計了一個杠桿和電磁鐵組合系統來升降密封罩，如圖所示。若密封罩被提起并懸掛于空中，不計銜鐵、杠桿的質量，左側電磁吸力應 （選填“大于”、“等于”或“小于”）密封罩的重力；若提不起，則應將滑動變阻器滑片向 （選填“左”或“右”）滑動。
【答案】 大于 左
【詳解】[1]由圖可知，杠桿處于水平狀態，銜鐵到支點的距離L1和密封罩懸掛點到支點的距離L2，分別為動力臂和阻力臂，且L1＜L2，電磁吸力為F1，密封罩的重力為F2，根據杠桿平衡原理F1L1=F2L2可得，F1＞F2，所以左側電磁吸力大于密封罩的重力。
[2]若提不起，則表明電磁吸力較小，應該增大電流或者增大線圈的匝數，所以應將滑動變阻器向左移動，減小電阻，從而增大電流。
16．（2022·廣西梧州·統考二模）我國宋代學者沈括在《夢溪筆談》中記述，地理的兩極和地磁場的兩極并不重合，地球的磁北極位于地理 極附近。地球上指南針靜止時N極所指的是地理的 方。（均選填“北”或“南”）
【答案】 南 北
【詳解】[1][2]我國宋代學者沈括最早準確記錄了磁針所指南北方向不是地理的正南正北方向的現象，即地理的兩極和地磁場的兩極并不重合，地球的磁北極位于地理南極附近。地球上指南針靜止時N極所指的是地理的北方。
17．（2022·山東臨沂·統考二模）棉紡廠梳棉車間為防靜電需要有一定的濕度。如圖銜鐵所示是自動加濕裝置的簡化電路圖。開關全閉合后，若車間濕度減小，濕敏電阻R的阻值減小，電路中的電流 （填“增大”或“減小”），電磁鐵的磁性 （填“增強”或“減弱”），在銜鐵的作用下，開啟自動加濕模式。若圖中a、b有一個是超聲波加濕器，另一個是指示燈，則 是超聲波加濕器。若加濕器上標有“220V 8800W”的字樣，其內部電阻約為0.2Ω，平均每天正常工作時間5h。則加濕器每天消耗 kW h的電能，其內部電阻的熱功率為 W。
【答案】 增大 增強 b 44 320
【詳解】[1][2][3]車間濕度減小，濕敏電阻R的阻值減小，由歐姆定律可知電路中的電流增大，電磁鐵的磁性增強，吸引銜鐵，使動觸點和下面的靜觸點接觸，所以下面的b是超聲波加濕器，上面的a是指示燈。
[4][5]加濕器每天消耗的電能為
加濕器工作時的電流為
內部電阻的熱功率為
18．（2023·云南昭通·統考一模）小明在實驗室做電磁實驗時，發現實驗柜內有一個條形磁體斷成了兩截，如圖所示；于是取出標有N極的那一截進行研究，他猜想該塊磁體只有一個磁極；而同實驗小組的同學們認為他的說法是錯誤的，理由是任何磁體有且只有兩個不同的磁極；為了驗證小明的猜想是否正確，同學們取來一根完整的條形磁體，應進行的操作是 ，如果出現 的現象，可判斷小明的猜想是錯誤的。
【答案】 用條形磁體的S極，分別接觸標有N極的那一截條形磁體的兩端 和其中一端吸引，和另一端相互排斥
【詳解】[1][2]可以用條形磁體的S極，分別接觸標有N極的那一截條形磁體的兩端，如果出現和其中一端吸引，和另一端相互排斥的現象，說明一個磁體同時存在兩個磁極，小明的猜想是錯誤的。
19．（2023·廣東惠州·惠州一中校聯考一模）探究小組為了模擬電磁起重機的工作原理，用表面涂有絕緣漆的導線繞在大鐵釘上制成電磁鐵，接入電路，如圖所示。閉合開關S，電磁鐵有了磁性，A端是 極。將滑動變阻器的滑片向 移動一段距離后，硬幣才被吸起，這說明電流越大，電磁鐵的磁性 （選填“越強”、“越弱”或“不變”）。
【答案】 N 右 越大
【詳解】[1]由圖可知，開關閉合后，電流由螺線管的上端流入、下端流出，用右手握住螺線管，四指環繞的方向為電流方向，大拇指所指的方向為電磁鐵的N極；即螺線管的A端為N極，B端為S極。
[2][3]滑片向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻變小，由歐姆定律可知，線圈中的電流增大，則電磁鐵的磁性增強；由于磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物體，電磁鐵磁性增強到一定程度，硬幣被吸起。
20．（2023·黑龍江綏化·校考三模）1820年，物理學家 發現了電流的磁效應，利用這個原理人們設計了電磁繼電器。如圖是水位自動報警器的工作原理圖，由于一般水都能導電，當水位升至金屬片B處時， 燈亮。

【答案】 奧斯特 紅
【詳解】[1]丹麥物理學家奧斯特于1820年發現了電流的磁效應，第一個揭示了電和磁之間的聯系。
[2]當水位未升至金屬片B處時，工作電路中綠燈電路接通；當水位升至金屬片B處時，電磁鐵所在電路被接通，此時電磁鐵具有磁性，向下吸引銜鐵，工作電路中紅燈電路接通。
三、實驗題
21．（2023·江蘇無錫·統考一模）為了探究導體在磁場中怎樣運動，才能在電路中產生電流，采用了圖中所示的實驗裝置：
（1）斷開開關，讓導體ab在蹄形磁體中左右運動，電流計指針 （會/不會，下同）偏轉；閉合開關，讓導體在蹄形磁場中豎直上下運動，電流計指針 偏轉；
（2）閉合開關，將導體ab向左運動，發現電流計指針向左偏轉，如果將導體ab向右運動，則電流計指針向 （左/右，下同）偏轉，如果將此磁體磁極上下對調，將導體ab向左運動，則電流計指針向 偏轉。
【答案】 不會 不會 右 右
【詳解】（1）[1]圖示中，導體ab在蹄形磁體中左右運動時，做切割磁感線運動，但開關斷開，導體所在的回路不是閉合回路，電流計指針不會偏轉。
[2]導體ab在蹄形磁體中豎直上下運動時，不是做切割磁感線運動，沒有感應電流產生，電流計指針不會偏轉。
（2）[3]感應電流與導體做切割磁感線運動的方向有關，當磁場方向不變，導體ab向左運動，電流計指針向左偏轉，導體ab向右運動，則感應電流的方向與ab向左運動時產生的感應電流方向相反，所以電流計指針向右偏轉。
[4]感應電流的方向與磁場方向有關，當ab的運動方向不變，仍是向左，磁極上下對調時，磁場方向剛好反過來，產生感應電流的方向也相反，則電流計指針向右偏轉。
22．（2023·河南周口·統考三模）在“探究通電螺線管外部的磁場分布”實驗中：
（1）小胡在通電螺線管周圍擺上小磁針后發現：同一個小磁針在磁場中不同位置指向不同；不同小磁針放在磁場同一位置時指向相同，這表明磁場具有 性；磁場中某點小磁針靜止時N極的指向即為該點的 ；由圖甲可得：通電螺線管外部的磁場分布與 磁體的磁場分布相似；
（2）接著在圖乙所示的實驗中，由現象可得出：通電螺線管的磁極極性與 方向有關。
【答案】 方向 磁場的方向 條形 電流
【詳解】（1）[1]因為磁場是有方向的，在磁場的不同位置，其磁場方向一般不同；不同小磁針放在磁場同一位置時指向相同，這表明磁場具有方向性。
[2][3]物理學規定小磁針在磁場中某點靜止時，小磁針N極的指向為該點磁場的方向；由圖甲可知，通電螺線管外部的磁場分布與條形磁體的磁場分布相似。
（2）[4]如圖乙所示，兩個通電螺線管的電流方向相反，根據小磁針的指向可知，兩個通電螺線管右端的磁極不同；這可以說明如果通電螺線管的電流方向改變，則通電螺線管的磁場方向就會改變，由此現象可得出結論：通電螺線管的磁極極性與電流方向有關。
23．（2023·山東臨沂·統考一模）某同學用如圖甲所示的裝置探究什么情況下磁可以生電。在蹄形磁體的磁場中放置一根導線，導線兩端跟電流表連接組成閉合回路。

（1）讓導線AB在磁場中靜止，觀察到電流表指針不偏轉；然后再換用磁性更強的蹄形磁體，觀察到電流表指針也不偏轉；保持蹄形磁體靜止讓導線AB從圖中所示位置水平向右運動，觀察到電流表指針偏轉，說明有 產生；
（2）如圖乙中的a表示垂直于紙面的一根導線，它是閉合電路的一部分，它在磁場中按箭頭方向運動時，會產生感應電流的是 （填標號）。
【答案】 電流/感應電流 CD
【詳解】（1）[1]保持蹄形磁體靜止讓導線AB從圖中所示位置水平向右運動，導線AB做切割磁感線運動，觀察到電流表指針偏轉，說明電路中產生了感應電流，這就是電磁感應現象。
（2）[2]磁場的方向都是從N極出發回到S極，圖乙中的a表示垂直于紙面的一根導線，它在磁場中按箭頭方向運動時，只有在CD兩圖中做切割磁感線運動，會產生感應電流，故AB不符合題意，CD符合題意。
故選CD。
24．（2023·云南德宏·統考模擬預測）電能可以轉化為內能，那么內能能否轉化為電能呢？某物理興趣小組利用一根鐵絲、兩根銅絲、靈敏電流計組成了如圖所示的裝置進行探究。

（1）他們把銅絲、鐵絲的一個接點D放在盛有冰水混合物的燒杯中，另一個接點G用火焰加熱時，發現電流計指針向右發生偏轉，此現象表明回路中產生了電流，且鐵絲中電流的方向是從 （選填“D→G”或“G→D”）。對換燒杯和火焰的位置，重復上述實驗，他們發現電流計指針向左發生了偏轉，這說明回路中電流的方向與 有關。
（2）上網查詢相關資料后，他們驚訝地發現，上述現象居然是可逆的。即把原回路中的電流計更換為直流電源后，兩端接點溫度 （選填“相同”或“不相同”），兩端接點 （選填“會”或“不會”）發生能量轉移。實際生活中人們已經將產生這一現象的原理用于為電腦CPU等的降溫之中。
【答案】 D→G 兩接點的溫度的高低 不相同 會
【詳解】（1）[1]把一個接點放在盛有冰水混合物的燒杯中，另一個接點用酒精燈加熱時，發現電流計的指針向右偏轉，這說明電流從電流表的正接線柱流入，從負接線柱流出，故電流的方向是從。
[2]對換燒杯和火焰的位置，連接點的溫度發生了變化，他們發現電流計指針向左發生了偏轉，這說明電路中電流的方向與兩接點的溫度的高低有關。
（2）[3][4]實驗接點D放在盛有冰水混合物的燒杯中，接點D溫度是不變的，把原回路中的電流計更換為直流電源，當增大電流時，兩端接點會發生一端溫度升高，另一端溫度不變，即兩端接點溫度不相同；由于兩個端點存在溫度差，兩端接點會發生能量轉移，該原理用于為電腦CPU等的降溫之中。

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