資源簡介

知識點1　磁現象
1．磁性：能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質。
2．磁極
(1)磁極：磁體磁性最強的兩個部分叫做磁極。
(2)南極和北極：懸吊著的磁針，靜止時指南的那個磁極叫做南極或S極，指北的那個磁極叫做北極，也叫N極。
(3)磁極間相互作用規律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
3．磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程。
4．磁場：磁體周圍存在一種能使磁針偏轉的特殊物質，這種物質看不見、摸不著，叫做磁場。
5．基本性質：對放入其中的磁體產生磁力的作用。
6．方向：放入磁場中的小磁針靜止時N極的指向即為該點的磁場方向。
7．磁感線
(1)磁感線：描述磁場分布情況的帶箭頭的假想曲線。
(2)方向：在磁體外部，磁感線從磁體的N極出發回到S極(如圖甲所示)；在磁體內部，磁感線從磁體的S極出發回到N極。
(3)地磁場：地球周圍存在磁場，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近(如圖乙所示)。地理兩極和地磁兩極并不重合。
方法技巧：(1)磁場是真實存在于磁體周圍的一種特殊物質，但磁感線卻不是真實存在的。
(2)磁感線上任何一點的切線方向，都與該點的磁場方向一致。
(3)磁感線分布的疏密反映磁場的強弱，磁感線分布越密的地方，其磁場越強。
(4)磁體周圍的磁感線是立體的封閉曲線，任何兩條磁感線都不會相交。
知識點2　電生磁
1．電流的磁效應
(1)發現：丹麥物理學家奧斯特證實電流的周圍存在著磁場，是世界上第一個發現電與磁之間聯系的科學家。
(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的現象。
2．通電螺線管的磁場
(1)分布：通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
(2)極性：通電螺線管兩端的極性與電流的方向有關。
(3)極性判斷——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。
3．電磁鐵及電磁繼電器
(1)電磁鐵
①電磁鐵的組成：由通電螺線管和鐵芯兩部分組成。
②工作原理：當有電流通過它時，有磁性，沒有電流時，失去磁性。
③影響電磁鐵磁性強弱的因素：外形相同的螺線管，電流一定時，線圈的匝數越多，磁性越強；線圈匝數一定時，通入的電流越大，磁性越強；電磁鐵的鐵芯可以大大增強電磁鐵的磁性。
④優點：它的磁性有無可以由電流的有無來控制，它的磁性強弱可以由電流大小、線圈匝數、有無鐵芯來控制，它的南北極可以由電流方向來控制。
(2)電磁繼電器
①主要部件：電磁鐵、銜鐵、彈簧和觸點。電磁繼電器就是利用電磁鐵控制工作電路的一種開關。
②電路特點：由控制電路和工作電路兩部分組成。其中的電磁鐵安裝在控制電路，觸點安裝在工作電路。(均選填“控制電路”或“工作電路”)
③優點：可以實現利用低電壓、弱電流電路的通斷來間接控制高電壓、強電流電路的通斷，避免人直接操作的危險。
方法技巧：電磁鐵的鐵芯用鐵而不用鋼，是因為鐵磁化后磁性容易消失，可方便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。
知識點3　電動機
1．磁場對通電導線的作用
(1)作用：通電導線在磁場中受到力的作用。
(2)影響方向的因素：力的方向與電流方向、磁感線的方向有關。
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。
2．電動機
(1)基本構造：由能夠轉動的線圈和固定不動的磁體兩部分組成。
(2)原理：根據通電導體在磁場中受力運動的原理制成。
(3)換向器：每當線圈剛轉過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向，使線圈持續轉動下去。
(4)能量轉化：電能轉化為機械能。
知識點4　磁生電
1．電磁感應
(1)發現：英國物理學家法拉第。
(2)內容：閉合電路的一部分導線在磁場中做切割磁感線的運動時，導線中就會產生電流，產生的電流叫做感應電流。
(3)感應電流產生的條件：
①閉合電路。
②閉合電路中部分導線做切割磁感線運動。
(4)感應電流的方向：與導線切割磁感線的方向和磁場的方向有關。
2．發電機
(1)原理：電磁感應。
(2)構造：主要由轉子和定子組成。
(3)能量轉化：機械能轉化為電能。
方法技巧：三種電磁現象產生的條件
電磁現象 產生條件
電生磁 只要有電流，其周圍就存在磁場
磁生電 閉合電路的部分導線做切割磁感線運動
磁場對通電 導線的作用 通電導線必須在磁場中且電流方向和磁場方向不平行
重難點1　磁現象、磁場
【典例1】　我國是最早用文字記載磁現象的國家之一，下列說法正確的是(　　)
A．“慈(磁)石召鐵，或引之也”，說明磁石沒有磁性
B．羅盤周圍的磁感線真實存在且可見
C．司南靜止時指南北是因為受到了地磁場的作用
D．魚形鐵被磁化后制成的指南魚只有一個磁極
C　[磁石能吸引鐵，說明磁石具有磁性，故A錯誤；羅盤周圍的磁感線是假想的曲線，故B錯誤；司南靜止時指南北是因為受到了地磁場的作用，故C正確；魚形鐵被磁化后制成的指南魚有兩個磁極，故D錯誤。故選C。]
易錯提醒：(1)羅盤周圍存在磁場，磁感線是為方便描述磁場而假想的，實際并不存在。
(2)磁化后的指南魚兩端指南北是與地磁場發生作用的結果；指南魚相當于磁體，兩端的磁性最強，磁感線分布密集，腹部磁性最弱，磁感線分布稀疏。
【變式1】　(2024·泰安模擬)如圖所示是一款磁吸式數據線，含有磁鐵的線體可以和不同型號的具有磁性的充電頭吸附對接，達到“一線多頭”的使用效果。下列說法正確的是(　　)
A．含有磁鐵的線體可以吸附任何金屬
B．磁性充電頭周圍存在磁感線
C．線體周圍的磁場是均勻分布的
D．線體和充電頭吸附是因為異名磁極相互吸引
[答案]　D
易錯提醒：磁感線是人們為了研究方便而假想出來的物理模型，不是真實存在的。
【變式2】　如圖所示的兩個圖分別畫出了兩個磁極間的磁感線。請在圖中標出磁極的名稱，并畫出位于圖中A點和B點的小磁針靜止時北極所指的方向。
[解析]　在磁體外部，磁感線的方向是由磁鐵的N極出發回到磁鐵的S極，則由圖即可確定圖中磁極的名稱。又知某點磁場的方向實際就是小磁針靜止時北極所指的方向，據此即可確定小磁針靜止時北極所指的方向。如圖所示。
[答案]　見解析圖
重難點2　三種電磁現象的辨識
【典例2】　(2024·泰山區校級一模)智能手機無線充電技術應用了電磁感應原理，當交變電流通過充電底座中的線圈時，線圈產生磁場，帶有金屬線圈的智能手機靠近該磁場(如圖)就能產生電流，通過“磁生電”來實現充電。下列也是利用“磁生電”原理工作的是(　　)
A　　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　　D
D　[無線充電器是指利用電磁感應原理進行充電的設備，原理類似于變壓器。在發送和接收端各有一個線圈，發送端線圈連接有線電源產生電磁信號，接收端線圈感應發送端的電磁信號從而產生電流給電池充電；分析各圖中實驗原理分析解答。從題意可知，手機中的線圈，能將底座產生的變化的磁場轉化為電流給手機電池充電，是利用電磁感應原理工作的；A中是奧斯特實驗，說明電流周圍存在磁場，是電流的磁效應，不符合題意；B中是電磁鐵，是電流的磁效應，不符合題意；C中有電源，其原理是通電導體在磁場中受到的力的作用，不符合題意；D中閉合電路的部分導體做切割磁感線運動能夠產生感應電流，是電磁感應現象，符合題意。故選D。]
【變式3】　(2024·東平縣模擬)下列說法與圖所示情境相符的是(　　)
①甲：不同位置的小磁針N極指向不相同，說明磁場具有方向　②乙：磁感線是平面分布　③丙：可以探究“感應電流產生的條件”　④丁：可以探究“通電導體周圍存在磁場”
A．②③　　　　 B．①④
C．①③④ D．①②③
C　[(1)磁場中小磁針靜止時N極的指向就是該點的磁場方向；(2)磁感線是為了形象地描述磁場而人為引入的；(3)電磁感應現象是閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時能產生感應電流的現象；(4)通電導體周圍存在磁場。
①磁場中小磁針靜止時N極的指向就是該點的磁場方向，磁場是有方向的，故①正確；②磁感線是為了形象地描述磁場而人為引入的，是立體分布的，故②錯誤；③題圖丙是電磁感應現象實驗，可以探究“感應電流產生的條件”，故③正確；④題圖丁是奧斯特實驗，說明通電導體周圍存在磁場，故④正確。故選C。]
【變式4】　(2024·泰山區校級二模)如圖所示，一種環保型手電筒，筒內有一個能滑動的圓柱形磁體，外圈套著一個線圈。只要將手電筒沿圖中箭頭方向來回搖動，手電筒的小燈就能發光。下列與此手電筒工作原理相同的是(　　)
A　　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　　D
[答案]　D
重難點3　電磁現象作圖
【典例3】　(2022·泰安)如圖所示，根據通電螺線管中的電流方向標出螺線管的S極。
[解析]　由題圖可知，螺線管中的電流是從上側流入、下側流出，根據安培定則可以確定螺線管的下端為N極，上端為S極，如圖所示。
[答案]　見解析圖
【變式5】　(2020·泰安)根據小磁針靜止時的指向，請在圖中標出螺線管的北極和電源的正極。
[解析]　小磁針N極向左，則所在處磁感線向左，因電磁鐵的外部磁感線由N極指向S極，故說明螺線管左側為N極，右側為S極；由安培定則可知電流由左側流入，則電源左側為正極。如圖所示。
[答案]　見解析圖
【變式6】　如圖所示，按小磁針的指向判定螺線管的極性、電流的方向和電源的“＋”“－”極。(電源的“＋”“－”極標在導線末端)
[解析]　根據同名磁極相互排斥，可首先根據小磁針N極指向判斷出螺線管的極性，再根據安培定則，用右手握住螺線管，四指指向電流方向，大拇指所指的方向為電磁鐵N極的方向，可確定出電流方向以及電源的正負極。如圖所示。
[答案]　見解析圖
重難點4　電磁繼電器及其應用
【典例4】　(2024·東平縣二模)小明設計了一款“智能照明燈”，其電路的原理圖如圖所示，光線較暗時燈泡自動發光，光線較亮時燈泡自動熄滅，控制電路中，電源電壓恒定，R0為定值電阻，R為光敏電阻，其阻值隨光照強度的增大而減小。以下說法正確的是(　　)
A．電磁鐵的上端為S極
B．當光照強度增強，控制電路的電流變小
C．當光照強度減弱，電磁鐵的磁性增強
D．燈泡應設計在A和B兩接線柱之間
D　[由題圖可知，根據安培定則可判定電磁鐵的上端為N極，故A錯誤；當光照強度增強時，光敏電阻的阻值減小，總電阻減小，根據歐姆定律可知，控制電路的電流變大，故B錯誤；當光照強度減弱時，光敏電阻的阻值變大，總電阻變大，根據歐姆定律可知，控制電路的電流變小，電磁鐵磁性大小與電流大小、線圈匝數有關，電流減小，則磁性變弱，故C錯誤；光線較暗時，光敏電阻的阻值大，則控制電路中的電流小，電磁鐵的磁性弱，銜鐵在彈簧的作用下被拉起，燈泡自動發光，說明燈泡在A和B兩接線柱之間，故D正確。故選D。]
【變式7】　(2021·泰安)2007年度諾貝爾物理學獎頒發給巨磁電阻(GMR)效應的發現者。圖中GMR代表巨磁電阻，在磁場中，其阻值隨磁場的逐漸變強而減小。閉合開關S1、S2，下列說法中(　　)
①電磁鐵左端為S極　②電磁鐵外部的磁感線從左端出發回到右端　③將滑片P向b端滑動，電磁鐵磁性變強　④將滑片P向a端滑動，指示燈亮度變強
A．只有①③正確 B．只有①②正確
C．只有②④正確 D．只有②③正確
C　[①根據安培定則判斷電磁鐵的左端為N極、右端為S極，故①錯誤；②在磁體的外部，磁感線是從N極出來回到S極的，所以電磁鐵外部的磁感線從左端出發回到右端，故②正確；③將滑片P向b端滑動，滑動變阻器接入電路中的電阻變大，根據歐姆定律可知，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性減弱，故③錯誤；④將滑片P向a端滑動，滑動變阻器連入電路中的電阻變小，根據歐姆定律可知，電路中的電流變大，電磁鐵的磁性增強，則巨磁電阻的阻值變小，燈泡所在電路的總電阻變小，根據歐姆定律可知，電路中的電流變大，通過燈泡的電流變大，則燈泡變亮，故④正確。故選C。]
【變式8】　(2024·東平縣模擬)如圖所示是一個水位自動報警器的原理圖，水位到達金屬塊A之后，________(選填“紅”或“綠”)燈亮。
[解析]　題圖中所示的水位自動報警器工作原理：當水位到達A時，由于一般水具有導電性，那么電磁鐵所在電路被接通，電磁鐵具有磁性，向下吸引銜鐵，從而接通紅燈所在電路，此時紅燈亮，而綠燈不亮。
[答案]　紅
實驗1　探究通電螺線管外部磁場的方向
通電螺線管外部的磁場是怎樣分布的，我們通過以下實驗來進行探究。
基礎設問：
(1)在硬紙板上放置一個螺線管，周圍均勻地撒滿鐵屑，給螺線管通電后，鐵屑被________。輕敲紙板，觀察鐵屑的排列情況如圖甲所示，圖乙和圖丙分別是蹄形磁體和條形磁體的磁場分布情況，對比分析可知通電螺線管外部的磁場分布與________磁體的相似。
(2)判斷通電螺線管外部的磁場方向，需借助________。
(3)根據前面的實驗結果，把通電螺線管看成一個磁體，它的兩極如圖丁所示，為了進一步探究通電螺線管的極性與環繞螺線管的電流方向之間的關系，我們下一步要做的是_________________，觀察________。
變式設問：
(4)圖甲所示實驗中，若電源和螺線管的繞線不能改變，則為了增強螺線管的磁場，使小磁針的偏轉更明顯，可以采取的措施是________________________。
(5)圖丁中，若改變電流方向，則該通電螺線管的左端為________極。
[解析]　(2)鐵屑只能反應磁場強弱分布，無法反應磁場的方向，而小磁針在磁場中靜止時N極的指向就是磁場的方向。
(4)通電螺線管磁性的強弱與電流的大小、線圈的匝數及是否有鐵芯插入有關，所以為了使通電螺線管的磁場增強，可以在螺線管內插入一根鐵芯。
[答案]　(1)磁化　條形　(2)小磁針　(3)改變電流方向　小磁針指向　(4)在螺線管內插入一根鐵芯　(5)S
[變式訓練]
(2024·岱岳區模擬)為了探究磁場，王瑞同學做了如下實驗。
(一)探究磁體周圍的磁場
(1)如圖甲所示，在玻璃板上均勻撒上一層鐵屑，再將玻璃板放在條形磁體上方，然后輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布情況。鐵屑在磁場中被________成一個個小磁針，從而在磁場中有序地排列起來。
(2)如圖乙所示，再在玻璃板上放一些小磁針，小磁針靜止時黑色一端表示磁體的N極，由此判斷條形磁體右端的磁極為________極。
(3)人們仿照鐵屑在磁場中排列的情況和小磁針N極的指向畫出一些帶箭頭的曲線來形象、直觀地描述磁場，物理學中把這樣的曲線叫做________。
(二)探究通電螺線管周圍的磁場
(4)把小磁針放在螺線管四周不同的位置，通電后發現小磁針的指向如圖丙所示，說明通電螺線管周圍的磁場跟________磁體的磁場相似。
(5)對調電源的正負極重復上述實驗，小磁針的指向與之前相反，說明通電螺線管的極性跟________有關，斷開開關后，小磁針靜止時________極指向南方。
[解析]　(1)鐵屑原來沒有磁性，但在磁場的作用下能夠獲得磁性，說明鐵屑被磁化了。
(2)在玻璃板上放一些小磁針，小磁針靜止時N極所指的方向就是該點的磁場方向，由此判斷條形磁體右端的磁極為N極。
(3)為了形象地描述磁場，人們用一些帶箭頭的曲線來表示磁場的存在以及磁場的強弱，這樣的曲線叫做磁感線。
(4)由題圖可看出，通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
(5)對調電源的正負極重復上述實驗，電流的方向發生了變化，小磁針的指向與之前相反，說明通電螺線管的極性跟電流方向有關；斷開開關后，在地磁場的作用下，小磁針靜止時S極指向南方。
[答案]　(1)磁化　(2)N　(3)磁感線　(4)條形　(5)電流方向　S
實驗2　探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件
某同學用如圖所示的裝置研究電磁感應。
基礎設問：
(1)如圖甲所示，保持蹄形磁體豎直放置，使導體AB從圖示位置向上運動，電路中________(選填“無”或“有”)感應電流。
(2)如圖乙所示，保持線圈不動，使蹄形磁體快速向左運動，靈敏電流計指針________(選填“不會”或“會”)偏轉。
(3)圖甲中實驗現象1：①保持蹄形磁體位置不動，讓導體AB在磁場中靜止、向左或向右運動，靈敏電流計的指針均不發生偏轉；②讓導體AB豎直向上或向下運動，靈敏電流計的指針發生偏轉；③保持導體AB不動，讓蹄形磁體豎直向上或向下運動，靈敏電流計的指針發生偏轉。
實驗結論：閉合電路的一部分導體在磁場中做________運動時，導體中就會產生感應電流。
(4)圖甲中實驗現象2：①保持磁場方向不變，導體AB向上運動時，靈敏電流計指針向右偏轉，導體AB向下運動時，靈敏電流計指針向左偏轉；②對調磁體的兩極，使磁場方向發生改變，導體AB向下運動時，靈敏電流計指針向右偏轉，導體AB向上運動時，靈敏電流計指針向左偏轉。
實驗結論：感應電流的方向與________________________有關。
變式設問：
(5)圖乙中，當線圈水平向右運動時，靈敏電流計指針向左偏轉，為使靈敏電流計指針向右偏轉，可以如何操作？請說出兩種方法：_________________；_________________。
創新設問：
(6)圖甲所示的實驗裝置中，將靈敏電流計換成________進行觸接，可以探究電動機的工作原理。
(7)圖甲實驗過程中的能量轉化情況是_________________。
[解析]　(4)由實驗操作可知，保持磁場方向不變，僅改變導體切割磁感線運動方向時，產生的感應電流方向發生改變。僅改變磁場方向，導體切割磁感線運動方向不變時，產生的感應電流方向發生改變。故感應電流的方向與導體切割磁感線運動方向及磁場方向都有關。
(6)換上電源后，導體中會有電流通過，導體在磁場中受力而運動，電動機就是利用了該原理。
[答案]　(1)有　(2)會　(3)切割磁感線　(4)導體運動的方向及磁場方向　(5)線圈水平向左運動　調換磁體的兩極　(6)電源　(7)機械能轉化為電能
[變式訓練]
(2024·泰安二模)如圖甲所示是“探究電磁感應現象”的實驗裝置，導體AB和靈敏電流表用導線正確連接。
(1)如圖甲所示，若導體AB保持不動，讓蹄形磁體快速向左運動，電流表指針________(選填“不會”或“會”)偏轉。
(2)實驗中的能量轉化是________能轉化為________能。
(3)如圖乙所示，其中利用電磁感應原理工作的裝置有________(填字母代號)。
[解析]　(1)題圖甲中，若導體AB保持不動，讓蹄形磁體快速向左運動，以磁鐵為參照物，導體是向右運動的，即導體在做切割磁感線運動，會產生感應電流，所以電流表的指針會偏轉。
(2)在電磁感應現象中，機械能轉化為電能。
(3)手搖發電機的原理是電磁感應現象，故A正確；揚聲器是根據通電導體在磁場中受力運動的原理工作的，故B錯誤；動圈式話筒是利用電磁感應原理制成的，故C正確；電磁繼電器的工作原理是電流的磁效應，故D錯誤。故選A、C。
[答案]　(1)會　(2)機械　電　(3)AC
課時分層評價卷(十八)　電磁現象
1．(2024·泰安模擬)在“探究條形磁體周圍磁場”的實驗中，物理老師將玻璃板平放在磁體上并均勻地撒上一層鐵屑，輕敲玻璃板鐵屑就會有序地排列起來，如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．撒鐵屑的目的是將原來不存在的磁場顯示出來
B．鐵屑在磁場中被磁化成一個個小磁體
C．條形磁體周圍存在磁感線，不存在磁場
D．條形磁體周圍的磁場分布是均勻的
B　[磁體周圍始終存在磁場，借助細鐵屑可以顯示磁體周圍的磁場分布特點，但不是將原來不存在的磁場顯示出來，故A錯誤；鐵屑原來沒有磁性，但在磁場的作用下能夠獲得磁性，說明鐵屑被磁化了，故B正確；條形磁體周圍存在磁場，人們為了形象地描述磁場的性質引入了磁感線，磁感線是不存在的，故C錯誤；由題圖可知，鐵屑的分布是不均勻的，即條形磁體周圍的磁場分布也是不均勻的，故D錯誤。故選B。]
2．共享電動汽車通過刷卡開鎖，實現循環使用。租賃者將帶有磁條的租車卡靠近電動汽車的感應器，檢測頭的線圈中就會產生變化的電流，讀取解鎖信息。圖中能反應刷卡讀取信息原理的是(　　)
　　　　　
A　　　　　　　　　　B
　　　
C　　　　　　　　　　D
D　[A中是奧斯特實驗，反映通電導體周圍存在磁場，不符合題意；B中反映了通電導體周圍存在磁場，不符合題意；C中因為電路有電源，這是電動機的工作原理圖，不符合題意；D中閉合電路的一部分導體在磁場中進行切割磁感線運動，導體中有感應電流產生，這是電磁感應現象，符合題意。故選D。]
3．小關在探究磁現象的活動中能夠實現的是(　　)
A．用小磁針吸起銅塊或鋁塊
B．用放大鏡能看到磁鐵周圍的磁感線
C．用磁鐵吸起銅導線制成的通有電流的輕質螺線管
D．把小磁針放在磁鐵周圍的任何位置，靜止后小磁針的北極都指向地理北極
C　[小磁針具有磁性，只能吸引鐵、鈷、鎳等金屬，不能吸引銅或鋁，故A不可能實現；磁感線實際不存在，所以用放大鏡也不能看到磁鐵周圍的磁感線，故B不可能實現；銅導線制成的輕質螺線管通過電流時，周圍會產生磁場。所以用磁鐵能夠吸起銅導線制成的通有電流的輕質螺線管，故C可能實現；磁體周圍存在磁場，把小磁針放在磁鐵周圍的任何位置，靜止后小磁針的北極都指向此磁鐵的S極，故D不可能實現。故選C。]
4．有兩根外形完全相同的鋼棒a和b；按圖甲放置，手拿住a時，b不會掉下來；按圖乙放置，手拿住b時，a會掉下來。這說明(　　)
A．鋼棒a具有磁性
B．鋼棒b具有磁性
C．鋼棒a和b都具有磁性
D．鋼棒a和b都不具有磁性
A　[磁極的磁性最強，用手拿a時(題圖甲)，b不會掉下來，說明a對b有較大的磁力，則鋼棒a具有磁性，因磁體中間部分幾乎沒有磁性，所以，用手拿b時(題圖乙)，a會掉下來，說明鋼棒b沒有磁性，鋼棒a具有磁性(只是中間部分的磁性很弱)，故選A。]
5．(2019·泰安)如圖所示，小磁針靜止在螺線管附近，閉合開關后，下列判斷正確的是(　　)
A．通電螺線管的左端為N極
B．通電螺線管外A點磁場的方向向右
C．小磁針N極指向左
D．小磁針S極指向左
D　[閉合開關后，電流由螺線管的左側流入、右側流出，根據安培定則，用右手握住螺線管，四指指向電流的方向，則大拇指指向右端，即通電螺線管的右端為N極、左端為S極，故A錯誤；在磁體的外部，磁感線從N極指向S極，所以通電螺線管外A點的磁場方向向左，故B錯誤；通電螺線管的右端是N極，根據異名磁極相互吸引可知，小磁針的S極應靠近螺線管的右端，即小磁針的S極指向左，故C錯誤，D正確。故選D。]
6．(2024·泰安二模)如圖所示，小磁針N極的指向和通電螺線管的磁感線方向標注均正確的是(　　)
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
C　[由題圖知，四幅圖中電流方向和線圈的繞法都相同，且電流從左方流入、右方流出，根據安培定則，伸出右手，四指彎曲所指的方向為電流的方向，則大拇指指向通電螺線管的左端為S極，螺線管的右端為N極，在磁體外部，磁感線方向由N極指向S極，則磁感線方向向左，故A、B錯誤；由磁極間的相互作用規律可知，小磁針左下端為S極，右上端為N極，故C正確，D錯誤。故選C。]
7．(2024·新泰市一模)小磁針靜止時的指向如圖所示，由此可知(　　)
A．a端是通電螺線管的N極，c端是電源負極
B．a端是通電螺線管的N極，c端是電源正極
C．b端是通電螺線管的N極，d端是電源正極
D．b端是通電螺線管的N極，d端是電源負極
B　[由題圖可知，小磁針的左端為N極，根據異名磁極相互吸引可知，螺線管的b端為S極、a端為N極，根據安培定則可知，電流從螺線管的左端流入，所以c端為正極，故A、C、D錯誤，B正確。故選B。]
8．安裝直流電動機模型時，要改變直流電動機的轉動方向，可以(　　)
A．將磁體的N、S極對調
B．將電源的正、負極和磁體的N、S極同時對調
C．改變磁性強弱
D．改變磁性強弱和電流大小
A　[要想改變電動機的轉動方向，可對調磁鐵兩極或改變線圈中電流的方向，二者同時改變時，電動機轉動方向不變，故A正確，B錯誤；電動機的轉動方向跟電流方向和磁場方向有關，和電流大小、磁性強弱無關，故C、D錯誤。故選A。]
9．(2024·東平縣模擬)在“探究讓通電導體在磁場中動起來”的實驗中(如圖)，下列說法不正確的是(　　)
A．a、b間應該接入電源
B．根據該原理可以制成電動機
C．同時改變磁場方向和電流方向，導體棒的運動方向要改變
D．導體棒在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關
C　[在“探究讓通電導體在磁場中動起來”的實驗中，需要有電源，因此ab處應該接入電源，故A正確；電動機是根據通電導體在磁場中受力的原理制成的，因此根據該原理可以制成電動機，故B正確；通電導體棒在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關，改變磁場方向或電流方向，導體棒的運動方向會改變，但同時改變磁場方向和電流方向，導體棒的運動方向不變，故C錯誤，D正確。本題選不正確的，故選C。]
10．如圖所示為交流發電機原理圖，線圈在磁場中轉動，則(　　)
A．兩磁極間的磁場方向向左
B．線圈在磁場中切割磁感線
C．通過燈泡的電流方向不變
D．線圈一定不受磁場力作用
B　[在磁體的外部磁感線都是從N極出發回到S極，故題圖中兩磁極間的磁場方向向右，故A錯誤；發電機是根據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產生感應電流的原理制成的，感應電流的方向和磁場方向、導體切割磁感線的方向有關，由于導體切割磁感線的方向在改變，所產生的電流也會變化，故B正確，C錯誤；根據通電導體在磁場中受力的作用的原理可知，此時線圈一定會受到力的作用，故D錯誤。故選B。]
11．下列有關電和磁的說法正確的是(　　)
A．奧斯特發現了電流的磁效應
B．磁體周圍的磁場既看不見也摸不著，所以是不存在的
C．電動機是根據電磁感應原理制成的
D．電磁鐵磁性的強弱只與線圈中電流的大小有關
A　[奧斯特發現了電流的磁效應，故A正確；磁體周圍的磁場雖然看不見也摸不著，但的確存在，故B錯誤；電磁感應現象是發電機的制作原理，而電動機的制作原理是通電線圈在磁場中受力轉動，故C錯誤；電磁鐵的磁性強弱與電流的強弱和線圈的匝數有關，故D錯誤。故選A。]
12．如圖所示，當開關閉合后，螺線管上方的小磁針靜止在圖示位置，則小磁針的右側為________極；關于通電螺線管磁場的方向，小明通過實驗得出的結論是：通電螺線管的極性跟導線的環繞方向有關。請對此結論作出評價：___________________________________________________________________。
[解析]　右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向螺線管的右端為N極，由磁極間的相互作用可知，小磁針右端為S極；關于通電螺線管磁場的方向，小明通過實驗得出的結論是：通電螺線管的極性跟導線的環繞方向有關。請對此結論作出評價：不正確，實驗時，當觀察到電流反向，小磁針磁極的指向發生改變現象時，表明通電螺線管的磁場方向與電流方向有關，與繞線方向無關。
[答案]　見解析
13．如圖所示是探究“通電螺線管外部的磁場方向”的實驗裝置。實驗中，用小磁針的________極指向來判斷通電螺線管外部某點的磁場方向；斷開開關，將電源的正負極對調，再閉合開關，將觀察到小磁針_________________。
[解析]　(1)小磁針靜止時N極的指向為該點磁場的方向，所以，實驗中用小磁針的N極指向來判斷通電螺線管外部某點的磁場方向；(2)將電源的正負極對調后，螺線管中的電流方向發生了改變，磁場的方向發生了改變，則小磁針的N極指向也會改變。
[答案]　N　指向改變
14．(2024·泰山區校級一模)請在圖中標出小磁針靜止時的N極，并用箭頭標出通電螺線管外部一條磁感線的方向。
[解析]　根據通電螺線管線圈中的電流方向，由安培定則可知，通電螺線管的左端為S極，右端為N極，在磁體外部，磁感線從磁體N極出發，回到S極，因此可知通電螺線管外部磁感線的方向是從右端指向左端；同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引，因此小磁針左端為S極，右端為N極。據此作圖。
[答案]　見解析
15．(2024·泰山區模擬)如圖所示的電路，下列說法正確的是(　　)
A．開關S撥到a時，小磁針靜止時A端為S極
B．開關S撥到a時，滑動變阻器的滑片向右滑動時，電磁鐵的磁性增強
C．開關S由a撥到b時，電磁鐵的磁極發生改變
D．開關S由a撥到b，調節滑動變阻器，使電流表示數不變，則電磁鐵的磁性增強
A　[從題圖可知，當開關S撥到a時，電流從螺線管的右端流入，左端流出，由安培定則可知，電磁鐵左端是N極，右端是S極，由磁極間的相互作用可知，小磁針靜止時A端為S極，故A正確；開關S撥到a，滑動變阻器的滑片向右滑動時，接入電路的電阻變大，根據歐姆定律I＝可知，電路中的電流減小，電磁鐵的磁性減弱，故B錯誤；開關S由a撥到b時，電磁鐵中的繞線方法、電流方向不變，則磁極不變，故C錯誤；將開關S由a撥到b時，調節變阻器的滑片P，保持電流表的示數不變，即電流不變，但線圈匝數減少，則電磁鐵的磁性減弱，故D錯誤。故選A。]
16．如圖所示，是一種自行車前輪的結構圖，行駛中，磁鐵靠近傳感器時磁場能使其中的帶電粒子發生偏轉(即相當于通電導體在磁場中受力運動)，產生一種信號，信號傳入速度計能測出自行車行駛的速度和里程。下列能說明其原理的是(　　)
A　　　　　　　　B
　
C　　　　　　　　　　D
B　[由題意可知，該裝置能測出自行車行駛速度和里程的原理是通電導體在磁場中受力運動；A中，這是演示電流磁效應的實驗裝置(奧斯特實驗的裝置)，不符合題意；B中，這是演示磁場對電流作用的實驗裝置，即通電導體在磁場中受力運動，符合題意；C中，這是探究影響電磁鐵磁性大小的實驗，電磁鐵是利用電流的磁效應制成的，不符合題意；D中，這是研究電磁感應現象的實驗裝置，是發電機的原理，不符合題意。故選B。]
17．如圖所示，用絕緣細線分別將銅棒ab、cd水平懸掛，置于磁場方向豎直的蹄形磁體間，兩銅棒間用柔軟的細長導線連接成閉合回路。下列說法正確的是(　　)
A．豎直上下移動ab，閉合回路abcd中有電流產生
B．左右移動ab，cd將會運動
C．ab左右移動，對cd受力方向無影響
D．僅調換右側蹄形磁體上下磁極，對cd所受磁場作用力的方向沒有影響
B　[如題圖所示，ab做切割磁感線運動時，電路中有電流產生，cd就成了通電導體，通電導體在磁場中受力而運動。豎直上下移動ab，ab順著磁感線方向運動，沒有切割磁感線運動，閉合回路abcd中沒有電流產生，A說法錯誤；左右移動ab，ab切割磁感線運動，閉合回路abcd中有電流產生，cd成為通電導體，在磁場中受力運動，B說法正確；ab向左切割磁感線和向右切割磁感線，磁場方向不變，切割磁感線方向改變，感應電流方向改變，cd中通電電流方向變化，磁場方向不變，所以cd受力運動方向改變，C說法錯誤；調換右側蹄形磁鐵上下磁極，電流方向不變，cd運動方向變化，所以僅調換右側蹄形磁鐵的上下磁極，是影響cd運動的，D說法錯誤。故選B。]
18．(2024·泰安模擬)如圖所示，閉合開關，條形磁鐵靜止后，將滑動變阻器滑片P從右往左滑動的過程中，下列說法正確的是(　　)
A．彈簧將伸長
B．彈簧將縮短
C．彈簧先伸長后縮短
D．彈簧長度不變
B　[滑片從右往左滑動的過程中，滑動變阻器接入電路的電阻變大，所以電路中的電流變小，通電螺線管的磁性減弱；由題圖知，電流從螺線管的下方流入，根據安培定則可知，螺線管的上端為N極，下端為S極，則螺線管和條形磁鐵相對的磁極為異名磁極，異名磁極相互吸引，所以螺線管對磁鐵的吸引力減小，彈簧的長度變短。故選B。]
19．如圖所示，條形磁鐵放在水平木桌上，電磁鐵右端固定并與條形磁鐵在同一水平面上。閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P逐漸向右移動時，條形磁鐵仍保持靜止，此時電磁鐵的左端為________極，條形磁鐵受到的摩擦力________(選填“變大”“變小”或“不變”)，方向水平________(選填“向左”或“向右”)。
[解析]　由安培定則可知，螺線管左側為N極；因異名磁極相互吸引，故條形磁鐵所受磁場力向右；因條形磁鐵處于平衡狀態，即條形磁鐵所受摩擦力應與引力大小相等方向相反，故摩擦力的方向水平向左；當電壓不變，滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，由歐姆定律得螺線管內的電流增大，則可知螺線管的磁性增強，條形磁鐵所受到的吸引力增大；因條形磁鐵仍處于平衡狀態，所以條形磁鐵所受的摩擦力也增大。
[答案]　N　變大　向左
20．(2024·泰安校級模擬)如圖所示，GMR是一個巨磁電阻，其阻值隨磁場的增強而急劇減小，當閉合開關S1、S2時，電磁鐵的右端為________極，小磁針將________(選填“順”或“逆”)時針旋轉，當P向右滑動時，電壓表的示數________(選填“減小”或“增大”)。
[解析]　根據安培定則可知，電磁鐵的左端為N極，右端為S極；根據磁極間的相互作用規律可知，通電后，小磁針將會逆時針旋轉；使滑片P向右滑動，變阻器接入電路的電阻變大，左側電路中電流變小，電磁鐵的磁性變弱，巨磁電阻的阻值變大，右側電路中電流變小，根據U＝IR可知，燈泡兩端的電壓減小，即電壓表示數變小。
[答案]　見解析
21．在“安裝直流電動機模型”的實驗中：我們首先想到的是磁體間發生相互作用是因為一個磁體放在了另一個磁體的磁場中，那么通電導體周圍也存在磁場，磁體會對通電導體產生力的作用嗎？
(1)如圖所示，將一根導體ab置于蹄形磁鐵的兩極之間，閉合開關后，導體運動，說明磁場對________導體有力的作用。
(2)斷開開關，將圖中磁鐵的N、S極對調，再閉合開關，會發現導體ab的運動方向與對調前的運動方向________(選填“相同”或“相反”)，說明通電導體在磁場中的受力方向與________有關。
(3)斷開開關，將圖中電源的正、負極對調，再閉合開關，會發現導體ab的運動方向與對調前的運動方向________(選填“相同”或“相反”)，說明通電導體在磁場中的受力方向與________有關。
(4)如果同時改變磁場方向和電流方向，________(選填“能”或“不能”)確定受力方向與磁場方向或電流方向是否有關。
[解析]　(1)將一根導體ab置于蹄形磁鐵的兩極之間，未閉合開關前，電路中沒有電流，導體靜止不動，閉合開關后，電路中有電流，導體運動，說明磁場對通電導體有力的作用。
(2)斷開開關，將題圖中磁鐵的N、S極對調，磁場方向改變，再閉合開關，電流方向不變，會發現導體ab的運動方向與對調前的運動方向相反，說明通電導體在磁場中的受力方向與磁場方向有關。
(3)斷開開關，將題圖中電源的正、負極對調，再閉合開關，導體中電流方向改變，磁場方向不變，會發現導體ab的運動方向與對調前的運動方向相反，說明通電導體在磁場中的受力方向與電流的方向有關。
(4)如果同時改變磁場方向和電流方向，通電導體在磁場中受力方向不變，不能確定受力方向與磁場方向或電流方向是否有關。
[答案]　(1)通電　(2)相反　磁場方向　(3)相反　電流方向　(4)不能
22．在探究“產生感應電流的條件”實驗中：
(1)實驗中觀察______________________來判斷電路中是否有感應電流。
(2)閉合開關，若導體AB不動，水平左右移動磁體，電路中________(選填“有”或“無”)感應電流。
(3)該實驗的結論是：閉合電路的一部分導體，在磁場中做____________運動時，導體中就會產生感應電流。
(4)如果將小量程電流表換成________，可以探究磁場對通電導體的作用。
[解析]　(1)實驗時，通過觀察電流表的指針是否偏轉，來確定電路中是否產生感應電流。
(2)閉合開關，若導體AB不動，左右移動磁體，導體做切割磁感線運動，電路中有感應電流。
(3)該實驗的結論是：閉合電路的一部分導體，在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生感應電流。
(4)如果將小量程電流表換成電源，閉合開關后電流流過導體棒，導體棒受安培力作用，可以探究磁場對通電導體的作用。
[答案]　見解析
23．(2024·菏澤)如圖所示是安檢使用的一種金屬探測儀。當探測儀靠近金屬物體時，會產生感應電流，發出報警信號。其工作原理與下列實驗原理相同的是(　　)
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
B　[由題意可知，當探測儀靠近金屬物體時，相當于閉合電路的部分導體在切割磁感線，從而產生感應電流，這是電磁感應現象，則分析各實驗現象可知能產生電流的選項。
當探測儀靠近金屬物體時，相當于閉合電路的部分導體在切割磁感線，從而產生感應電流，它是利用電磁感應原理制成的。A中為奧斯特實驗的裝置，說明電流周圍存在磁場，不符合題意；B中沒有電源，導線在磁場中做切割磁感線運動，電路中產生感應電流，電流表指針發生偏轉，符合題意；C中有電源，閉合開關后，通電導線在磁場中受力的作用而運動，不符合題意；D中有電源，通電后電磁鐵具有磁性，能夠吸引鐵釘，利用了電流的磁效應，不符合題意。故選B。]
24．(2023·臨沂)閉合如圖所示電路的開關，小磁針靜止時N極水平向左，則(　　)
A．通電螺線管的左端為N極
B．電源的左端為正極
C．電流表的左端為“＋”接線柱
D．R的滑片不能置于最右端
C　[已知小磁針靜止時N極水平向左，根據磁極間的相互作用可知，通電螺線管的左端為S極、右端為N極，根據安培定則可知，電流從螺線管的右端流入、左端流出，所以電源左端為負極，右端為正極，故A、B錯誤；電流從電流表的正接線柱流入、負接線柱流出，所以電流表的左端為“＋”接線柱，故C正確；R的滑片置于最右端時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，電路中電流最小，不會對電路安全有影響，故D錯誤。故選C。]
25．(2024·臨沂)2024年5月11日，由臨沂市五名中小學生組建的無人機足球隊在FIDA第二屆世界錦標賽中，以全勝的戰績榮獲世界冠軍。無人機動力系統的核心部件是電動機，下列實驗，能說明電動機工作原理的是(　　)
　　　
A　　　　　　　　　　B
　　　
C　　　　　　　　　　D
D　[A中該實驗說明通電導體的周圍存在磁場，不符合題意；B中該實驗可以探究影響電磁鐵磁性強弱的因素，不符合題意；C中該實驗說明發電機的基本原理，不符合題意；D中該實驗可以說明電動機的基本原理，符合題意。故選D。]
26．(2024·濱州)關于磁現象，下列說法正確的是(　　)
　　　
　　　
A．圖甲：司南能指示南北是因為受到地磁場的作用
B．圖乙：滑動變阻器滑片向右移動時，電磁鐵的磁性會增強
C．圖丙：該實驗說明通電導線在磁場中受力，這是發電機的工作原理
D．圖丁：導體AB豎直向上運動時，電流表指針會發生偏轉
A　[因為地球是一個巨大的磁體，司南能夠指示南北是因為受到地磁場的作用，故A正確；題圖乙中，閉合開關后，向右移動滑動變阻器滑片時，滑動變阻器接入電路中的電阻變大，電路中電流變小，電磁鐵的磁性會減弱，故B錯誤；題圖丙中有電源，閉合開關后，通電導體在磁場中受力而運動，將電能轉化為機械能，這是電動機的工作原理，故C錯誤；導體AB豎直向上運動時，運動方向與磁場方向平行，不能切割磁感線，不能產生感應電流，電流表指針不會發生偏轉，故D錯誤。故選A。]
27．(2024·泰安)能水平轉動的小磁針在水平桌面上靜止時，小磁針的北極指向地理的________(選填“北”或“南”)極附近。
[答案]　北
28．(2024·煙臺)螺線管是汽車啟動器的一個重要部件，駕駛員轉動鑰匙發動汽車時，相當于給螺線管通電。如圖所示，螺線管的左端為________極，小磁針的左端為________極，A為電源的________極。
[解析]　由題圖可知，磁感線是從螺線管的左側出來的，則左側為N極，右側為S極，根據安培定則可知，螺線管中電流的方向是向上的，即電源的B端為正極，A為電源的負極；異名磁極相互吸引，所以小磁針的左端為N極，右端為S極。
[答案]　N　N　負
29．(2024·棗莊)某實驗小組用鐵屑和小磁針來探究“通電螺線管外部磁場的方向”。
(1)在閉合開關前，小磁針靜止時，N極指向地理的________(選填“南極”或“北極”)，說明地球周圍存在磁場。
(2)在玻璃板上均勻地灑滿鐵屑，將螺線管連入電路，閉合開關，輕敲玻璃板面，觀察到鐵屑分布情況如圖甲所示，鐵屑的分布情況與________磁體周圍鐵屑的分布情況相似。
(3)把小磁針放在通電螺線管四周不同的位置，小磁針靜止時N極所指方向如圖乙所示，對調電源正負極，閉合開關，小磁針靜止時N極所指方向與圖乙中小磁針N極所指方向相反，說明通電螺線管的極性與________的方向有關。
(4)實驗時發現通電螺線管的磁場較弱，鐵屑規則排列的效果不明顯，為增強螺線管的磁場，可行的措施：______________________________________________
_____________________________________________________________________(寫出一種方法即可)。
(5)為了研究通電螺線管的磁極性質，同學們一起對螺線管的電流方向和繞線方式進行了實驗，得到了如圖所示的四種情況。實驗說明通電螺線管的磁極極性只與________有關，且這個關系可以用________來判斷。
　　　　
A　　　　　　　　　　B
　　　　
C　　　　　　　　　　D
[解析]　(1)開關閉合前，小磁針N極指地理的北極，說明地球周圍存在磁場。
(2)通電螺線管周圍鐵屑的分布情況與條形磁體周圍鐵屑的分布情況相似。
(3)將電源正、負極對調，小磁針的指向也改變了，說明通電螺線管的磁場方向與電流方向有關。
(4)通電螺線管的磁場較弱，鐵屑規則排列的效果不明顯，可以調節滑片，增大通電螺線管線圈中的電流，通電螺線管的磁性就會增強。
(5)四個圖中的螺線管電路中A和B的繞線方式相同，電流方向不同，根據小磁針的指向情況知：A的右端為S極，B的右端為N極；同理C、D也是如此，所以實驗說明螺線管的繞線方式相同時，極性只與它的電流方向有關；故通電螺線管的磁極極性與它的電流方向有關，且這個關系可以用安培定則判斷。
[答案]　(1)北極　(2)條形　(3)電流　(4)調節滑片，增大通電螺線管線圈中的電流　(5)電流方向　安培定則
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共128張PPT)
第16講　電磁現象
過教材 串知識 夯基礎
知識點1　磁現象
1．磁性：能夠吸引____、____、____等物質的性質。
2．磁極
(1)磁極：磁體__________的兩個部分叫做磁極。
(2)南極和北極：懸吊著的磁針，靜止時指____的那個磁極叫做南極或___極，指____的那個磁極叫做北極，也叫___極。
(3)磁極間相互作用規律：同名磁極相互______，異名磁極相互______。
鐵
鈷
鎳
磁性最強
南
S
北
N
排斥
吸引
3．磁化：使原來沒有磁性的物體______磁性的過程。
4．磁場：磁體周圍存在一種能使磁針偏轉的特殊物質，這種物質看不見、摸不著，叫做______。
5．基本性質：對放入其中的磁體產生______的作用。
6．方向：放入磁場中的小磁針靜止時___極的指向即為該點的磁場方向。
獲得
磁場
磁力
N
7．磁感線
(1)磁感線：描述磁場分布情況的帶箭頭的假想曲線。
(2)方向：在磁體外部，磁感線從磁體的___極出發回到___極(如圖甲所示)；在磁體內部，磁感線從磁體的S極出發回到N極。
N
S
(3)地磁場：地球周圍存在______，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近(如圖乙所示)。地理兩極和地磁兩極并不重合。
磁場
方法技巧：(1)磁場是真實存在于磁體周圍的一種特殊物質，但磁感線卻不是真實存在的。
(2)磁感線上任何一點的切線方向，都與該點的磁場方向一致。
(3)磁感線分布的疏密反映磁場的強弱，磁感線分布越密的地方，其磁場越強。
(4)磁體周圍的磁感線是立體的封閉曲線，任何兩條磁感線都不會相交。
知識點2　電生磁
1．電流的磁效應
(1)發現：丹麥物理學家________證實電流的周圍存在著磁場，是世界上第一個發現電與磁之間聯系的科學家。
(2)電流的磁效應：通電導線周圍存在與______方向有關的磁場的現象。
奧斯特
電流
2．通電螺線管的磁場
(1)分布：通電螺線管外部的磁場與__________的磁場相似。
(2)極性：通電螺線管兩端的極性與______的方向有關。
(3)極性判斷——安培定則：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中______的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的___極。
條形磁體
電流
電流
N
3．電磁鐵及電磁繼電器
(1)電磁鐵
①電磁鐵的組成：由____________和______兩部分組成。
②工作原理：當有電流通過它時，____磁性，沒有電流時，______磁性。
③影響電磁鐵磁性強弱的因素：外形相同的螺線管，電流一定時，線圈的匝數越____，磁性越強；線圈匝數一定時，通入的電流越大，磁性越____；電磁鐵的鐵芯可以大大增強電磁鐵的______。
通電螺線管
鐵芯
有
失去
多
強
磁性
④優點：它的磁性有無可以由____________來控制，它的磁性強弱可以由______________________________來控制，它的南北極可以由__________來控制。
電流的有無
電流大小、線圈匝數、有無鐵芯
電流方向
(2)電磁繼電器
①主要部件：________、______、彈簧和觸點。電磁繼電器就是利用電磁鐵控制工作電路的一種______。
②電路特點：由控制電路和工作電路兩部分組成。其中的電磁鐵安裝在__________，觸點安裝在__________。(均選填“控制電路”或“工作電路”)
③優點：可以實現利用__________________________來間接控制高電壓、強電流電路的通斷，避免人直接操作的危險。
電磁鐵
銜鐵
開關
控制電路
工作電路
低電壓、弱電流電路的通斷
方法技巧：電磁鐵的鐵芯用鐵而不用鋼，是因為鐵磁化后磁性容易消失，可方便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。
知識點3　電動機
1．磁場對通電導線的作用
(1)作用：通電導線在磁場中受到____的作用。
(2)影響方向的因素：力的方向與__________、______________有關。
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______。
力
電流方向
磁感線的方向
相反
2．電動機
(1)基本構造：由能夠轉動的______和固定不動的______兩部分組成。
(2)原理：根據__________________________的原理制成。
(3)換向器：每當線圈剛轉過__________時，自動改變線圈中的電流方向，使線圈持續轉動下去。
(4)能量轉化：電能轉化為______能。
線圈
磁體
通電導體在磁場中受力運動
平衡位置
機械
知識點4　磁生電
1．電磁感應
(1)發現：英國物理學家________。
(2)內容：閉合電路的一部分導線在磁場中做切割磁感線的運動時，導線中就會產生______，產生的電流叫做______電流。
(3)感應電流產生的條件：
①______電路。
②閉合電路中部分導線做____________運動。
(4)感應電流的方向：與導線____________的方向和______的方向有關。
法拉第
電流
感應
閉合
切割磁感線
切割磁感線
磁場
2．發電機
(1)原理：__________。
(2)構造：主要由______和______組成。
(3)能量轉化：________轉化為______。
電磁感應
轉子
定子
機械能
電能
方法技巧：三種電磁現象產生的條件
電磁現象 產生條件
電生磁 只要有電流，其周圍就存在磁場
磁生電 閉合電路的部分導線做切割磁感線運動
磁場對通電
導線的作用 通電導線必須在磁場中且電流方向和磁場方向不平行
研重難 學方法 提能力
重難點1　磁現象、磁場
【典例1】　我國是最早用文字記載磁現象的國家之一，下列說法正確的是(　　)
A．“慈(磁)石召鐵，或引之也”，說明磁石沒有磁性
B．羅盤周圍的磁感線真實存在且可見
C．司南靜止時指南北是因為受到了地磁場的作用
D．魚形鐵被磁化后制成的指南魚只有一個磁極
√
C　[磁石能吸引鐵，說明磁石具有磁性，故A錯誤；羅盤周圍的磁感線是假想的曲線，故B錯誤；司南靜止時指南北是因為受到了地磁場的作用，故C正確；魚形鐵被磁化后制成的指南魚有兩個磁極，故D錯誤。故選C。]
易錯提醒：(1)羅盤周圍存在磁場，磁感線是為方便描述磁場而假想的，實際并不存在。
(2)磁化后的指南魚兩端指南北是與地磁場發生作用的結果；指南魚相當于磁體，兩端的磁性最強，磁感線分布密集，腹部磁性最弱，磁感線分布稀疏。
【變式1】　(2024·泰安模擬)如圖所示是一款磁吸式數據線，含有磁鐵的線體可以和不同型號的具有磁性的充電頭吸附對接，達到“一線多頭”的使用效果。下列說法正確的是(　　)
A．含有磁鐵的線體可以吸附任何金屬
B．磁性充電頭周圍存在磁感線
C．線體周圍的磁場是均勻分布的
D．線體和充電頭吸附是因為異名磁極相互吸引
√
易錯提醒：磁感線是人們為了研究方便而假想出來的物理模型，不是真實存在的。
【變式2】　如圖所示的兩個圖分別畫出了兩個磁極間的磁感線。請在圖中標出磁極的名稱，并畫出位于圖中A點和B點的小磁針靜止時北極所指的方向。
[解析]　在磁體外部，磁感線的方向是由磁鐵的N極出發回到磁鐵的S極，則由圖即可確定圖中磁極的名稱。又知某點磁場的方向實際就是小磁針靜止時北極所指的方向，據此即可確定小磁針靜止時北極所指的方向。如圖所示。
[答案]　見解析圖
重難點2　三種電磁現象的辨識
【典例2】　(2024·泰山區校級一模)智能手機無線充電技術應用了電磁感應原理，當交變電流通過充電底座中的線圈時，線圈產生磁場，帶有金屬線圈的智能手機靠近該磁場(如圖)就能產生電流，通過“磁生電”來實現充電。下列也是利用“磁生電”原理工作的是
(　　)
√
D　[無線充電器是指利用電磁感應原理進行充電的設備，原理類似于變壓器。在發送和接收端各有一個線圈，發送端線圈連接有線電源產生電磁信號，接收端線圈感應發送端的電磁信號從而產生電流給電池充電；分析各圖中實驗原理分析解答。從題意可知，手機中的線圈，能將底座產生的變化的磁場轉化為電流給手機電池充電，是利用電磁感應原理工作的；A中是奧斯特實驗，說明電流周圍存在磁場，是電流的磁效應，不符合題意；B中是電磁鐵，是電流的磁效應，不符合題意；C中有電源，其原理是通電導體在磁場中受到的力的作用，不符合題意；D中閉合電路的部分導體做切割磁感線運動能夠產生感應電流，是電磁感應現象，符合題意。故選D。]
【變式3】　(2024·東平縣模擬)下列說法與圖所示情境相符的是
(　　)
①甲：不同位置的小磁針N極指向不相同，說明磁場具有方向　②乙：磁感線是平面分布　③丙：可以探究“感應電流產生的條件”　④丁：可以探究“通電導體周圍存在磁場”
A．②③　　　　 B．①④
C．①③④ D．①②③
√
C　[(1)磁場中小磁針靜止時N極的指向就是該點的磁場方向；(2)磁感線是為了形象地描述磁場而人為引入的；(3)電磁感應現象是閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時能產生感應電流的現象；(4)通電導體周圍存在磁場。
①磁場中小磁針靜止時N極的指向就是該點的磁場方向，磁場是有方向的，故①正確；②磁感線是為了形象地描述磁場而人為引入的，是立體分布的，故②錯誤；③題圖丙是電磁感應現象實驗，可以探究“感應電流產生的條件”，故③正確；④題圖丁是奧斯特實驗，說明通電導體周圍存在磁場，故④正確。故選C。]
【變式4】　(2024·泰山區校級二模)如圖所示，一種環保型手電筒，筒內有一個能滑動的圓柱形磁體，外圈套著一個線圈。只要將手電筒沿圖中箭頭方向來回搖動，手電筒的小燈就能發光。下列與此手電筒工作原理相同的是(　　)
√
重難點3　電磁現象作圖
【典例3】　(2022·泰安)如圖所示，根據通電螺線管中的電流方向標出螺線管的S極。
[解析]　由題圖可知，螺線管中的電流是從上側流入、下側流出，根據安培定則可以確定螺線管的下端為N極，上端為S極，如圖所示。
[答案]　見解析圖
【變式5】　(2020·泰安)根據小磁針靜止時的指向，請在圖中標出螺線管的北極和電源的正極。
[解析]　小磁針N極向左，則所在處磁感線向左，因電磁鐵的外部磁感線由N極指向S極，故說明螺線管左側為N極，右側為S極；由安培定則可知電流由左側流入，則電源左側為正極。如圖所示。
[答案]　見解析圖
【變式6】　如圖所示，按小磁針的指向判定螺線管的極性、電流的方向和電源的“＋”“－”極。(電源的“＋”“－”極標在導線末端)
[解析]　根據同名磁極相互排斥，可首先根據小磁針N極指向判斷出螺線管的極性，再根據安培定則，用右手握住螺線管，四指指向電流方向，大拇指所指的方向為電磁鐵N極的方向，可確定出電流方向以及電源的正負極。如圖所示。
[答案]　見解析圖
重難點4　電磁繼電器及其應用
【典例4】　(2024·東平縣二模)小明設計了一款“智能照明燈”，其電路的原理圖如圖所示，光線較暗時燈泡自動發光，光線較亮時燈泡自動熄滅，控制電路中，電源電壓恒定，
R0為定值電阻，R為光敏電阻，其阻值隨光照
強度的增大而減小。以下說法正確的是(　　)
A．電磁鐵的上端為S極
B．當光照強度增強，控制電路的電流變小
C．當光照強度減弱，電磁鐵的磁性增強
D．燈泡應設計在A和B兩接線柱之間
√
D　[由題圖可知，根據安培定則可判定電磁鐵的上端為N極，故A錯誤；當光照強度增強時，光敏電阻的阻值減小，總電阻減小，根據歐姆定律可知，控制電路的電流變大，故B錯誤；當光照強度減弱時，光敏電阻的阻值變大，總電阻變大，根據歐姆定律可知，控制電路的電流變小，電磁鐵磁性大小與電流大小、線圈匝數有關，電流減小，則磁性變弱，故C錯誤；光線較暗時，光敏電阻的阻值大，則控制電路中的電流小，電磁鐵的磁性弱，銜鐵在彈簧的作用下被拉起，燈泡自動發光，說明燈泡在A和B兩接線柱之間，故D正確。故選D。]
【變式7】　(2021·泰安)2007年度諾貝爾物理學獎頒發給巨磁電阻(GMR)效應的發現者。圖中GMR代表巨磁電阻，在磁場中，其阻值隨磁場的逐漸變強而減小。閉合開關S1、S2，下列說法中(　　)
①電磁鐵左端為S極　②電磁鐵外部的磁感線從左端出發回到右端　③將滑片P向b端滑動，電磁鐵磁性變強　④將滑片P向a端滑動，指示燈亮度變強
A．只有①③正確 B．只有①②正確
C．只有②④正確 D．只有②③正確
√
C　[①根據安培定則判斷電磁鐵的左端為N極、右端為S極，故①錯誤；②在磁體的外部，磁感線是從N極出來回到S極的，所以電磁鐵外部的磁感線從左端出發回到右端，故②正確；③將滑片P向b端滑動，滑動變阻器接入電路中的電阻變大，根據歐姆定律可知，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性減弱，故③錯誤；④將滑片P向a端滑動，滑動變阻器連入電路中的電阻變小，根據歐姆定律可知，電路中的電流變大，電磁鐵的磁性增強，則巨磁電阻的阻值變小，燈泡所在電路的總電阻變小，根據歐姆定律可知，電路中的電流變大，通過燈泡的電流變大，則燈泡變亮，故④正確。故選C。]
【變式8】　(2024·東平縣模擬)如圖所示是一個水位自動報警器的原理圖，水位到達金屬塊A之后，________(選填“紅”或“綠”)燈亮。
紅
[解析]　題圖中所示的水位自動報警器工作原理：當水位到達A時，由于一般水具有導電性，那么電磁鐵所在電路被接通，電磁鐵具有磁性，向下吸引銜鐵，從而接通紅燈所在電路，此時紅燈亮，而綠燈不亮。
練實驗 重遷移 強素養
實驗1　探究通電螺線管外部磁場的方向
通電螺線管外部的磁場是怎樣分布的，我們通過以下實驗來進行探究。
基礎設問：
(1)在硬紙板上放置一個螺線管，周圍均勻地撒滿鐵屑，給螺線管通電后，鐵屑被________。輕敲紙板，觀察鐵屑的排列情況如圖甲所示，圖乙和圖丙分別是蹄形磁體和條形磁體的磁場分布情況，對比分析可知通電螺線管外部的磁場分布與________磁體的相似。
(2)判斷通電螺線管外部的磁場方向，需借助________。
(3)根據前面的實驗結果，把通電螺線管看成一個磁體，它的兩極如圖丁所示，為了進一步探究通電螺線管的極性與環繞螺線管的電流方向之間的關系，我們下一步要做的是_________________，觀察___________。
磁化
條形
小磁針
改變電流方向
小磁針指向
變式設問：
(4)圖甲所示實驗中，若電源和螺線管的繞線不能改變，則為了增強螺線管的磁場，使小磁針的偏轉更明顯，可以采取的措施是________________________。
(5)圖丁中，若改變電流方向，則該通電螺線管的左端為________極。
在螺線管內插入一根鐵芯
S
[解析]　(2)鐵屑只能反應磁場強弱分布，無法反應磁場的方向，而小磁針在磁場中靜止時N極的指向就是磁場的方向。
(4)通電螺線管磁性的強弱與電流的大小、線圈的匝數及是否有鐵芯插入有關，所以為了使通電螺線管的磁場增強，可以在螺線管內插入一根鐵芯。
[變式訓練]
(2024·岱岳區模擬)為了探究磁場，王瑞同學做了如下實驗。
(一)探究磁體周圍的磁場
(1)如圖甲所示，在玻璃板上均勻撒上一層鐵屑，再將玻璃板放在條形磁體上方，然后輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布情況。鐵屑在磁場中被________成一個個小磁針，從而在磁場中有序地排列起來。
(2)如圖乙所示，再在玻璃板上放一些小磁針，小磁針靜止時黑色一端表示磁體的N極，由此判斷條形磁體右端的磁極為________極。
(3)人們仿照鐵屑在磁場中排列的情況和小磁針N極的指向畫出一些帶箭頭的曲線來形象、直觀地描述磁場，物理學中把這樣的曲線叫做________。
磁化
N
磁感線
(二)探究通電螺線管周圍的磁場
(4)把小磁針放在螺線管四周不同的位置，通電后發現小磁針的指向如圖丙所示，說明通電螺線管周圍的磁場跟________磁體的磁場相似。
(5)對調電源的正負極重復上述實驗，小磁針的指向與之前相反，說明通電螺線管的極性跟____________有關，斷開開關后，小磁針靜止時________極指向南方。
條形
電流方向
S
[解析]　(1)鐵屑原來沒有磁性，但在磁場的作用下能夠獲得磁性，說明鐵屑被磁化了。
(2)在玻璃板上放一些小磁針，小磁針靜止時N極所指的方向就是該點的磁場方向，由此判斷條形磁體右端的磁極為N極。
(3)為了形象地描述磁場，人們用一些帶箭頭的曲線來表示磁場的存在以及磁場的強弱，這樣的曲線叫做磁感線。
(4)由題圖可看出，通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
(5)對調電源的正負極重復上述實驗，電流的方向發生了變化，小磁針的指向與之前相反，說明通電螺線管的極性跟電流方向有關；斷開開關后，在地磁場的作用下，小磁針靜止時S極指向南方。
實驗2　探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件
某同學用如圖所示的裝置研究電磁感應。
基礎設問：
(1)如圖甲所示，保持蹄形磁體豎直放置，使導體AB從圖示位置向上運動，電路中________(選填“無”或“有”)感應電流。
有
(2)如圖乙所示，保持線圈不動，使蹄形磁體快速向左運動，靈敏電流計指針________(選填“不會”或“會”)偏轉。
(3)圖甲中實驗現象1：①保持蹄形磁體位置不動，讓導體AB在磁場中靜止、向左或向右運動，靈敏電流計的指針均不發生偏轉；②讓導體AB豎直向上或向下運動，靈敏電流計的指針發生偏轉；③保持導體AB不動，讓蹄形磁體豎直向上或向下運動，靈敏電流計的指針發生偏轉。
實驗結論：閉合電路的一部分導體在磁場中做____________運動時，導體中就會產生感應電流。
會
切割磁感線　
(4)圖甲中實驗現象2：①保持磁場方向不變，導體AB向上運動時，靈敏電流計指針向右偏轉，導體AB向下運動時，靈敏電流計指針向左偏轉；②對調磁體的兩極，使磁場方向發生改變，導體AB向下運動時，靈敏電流計指針向右偏轉，導體AB向上運動時，靈敏電流計指針向左偏轉。
實驗結論：感應電流的方向與__________________________有關。
導體運動的方向及磁場方向
變式設問：
(5)圖乙中，當線圈水平向右運動時，靈敏電流計指針向左偏轉，為使靈敏電流計指針向右偏轉，可以如何操作？請說出兩種方法：_________________；_________________。
創新設問：
(6)圖甲所示的實驗裝置中，將靈敏電流計換成________進行觸接，可以探究電動機的工作原理。
(7)圖甲實驗過程中的能量轉化情況是___________________。
線圈水平向左運動
調換磁體的兩極　
電源
機械能轉化為電能
[解析]　(4)由實驗操作可知，保持磁場方向不變，僅改變導體切割磁感線運動方向時，產生的感應電流方向發生改變。僅改變磁場方向，導體切割磁感線運動方向不變時，產生的感應電流方向發生改變。故感應電流的方向與導體切割磁感線運動方向及磁場方向都有關。
(6)換上電源后，導體中會有電流通過，導體在磁場中受力而運動，電動機就是利用了該原理。
[變式訓練]
(2024·泰安二模)如圖甲所示是“探究電磁感應現象”的實驗裝置，導體AB和靈敏電流表用導線正確連接。
(1)如圖甲所示，若導體AB保持不動，讓蹄形磁體快速向左運動，電流表指針________(選填“不會”或“會”)偏轉。
(2)實驗中的能量轉化是________能轉化為________能。
(3)如圖乙所示，其中利用電磁感應原理工作的裝置有________(填字母代號)。
會
機械
電
AC
[解析]　(1)題圖甲中，若導體AB保持不動，讓蹄形磁體快速向左運動，以磁鐵為參照物，導體是向右運動的，即導體在做切割磁感線運動，會產生感應電流，所以電流表的指針會偏轉。
(2)在電磁感應現象中，機械能轉化為電能。
(3)手搖發電機的原理是電磁感應現象，故A正確；揚聲器是根據通電導體在磁場中受力運動的原理工作的，故B錯誤；動圈式話筒是利用電磁感應原理制成的，故C正確；電磁繼電器的工作原理是電流的磁效應，故D錯誤。故選A、C。
課時分層評價卷(十八)　電磁現象
1．(2024·泰安模擬)在“探究條形磁體周圍磁場”的實驗中，物理老師將玻璃板平放在磁體上并均勻地撒上一層鐵屑，輕敲玻璃板鐵屑就會有序地排列起來，如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．撒鐵屑的目的是將原來不存在的磁場顯示出來
B．鐵屑在磁場中被磁化成一個個小磁體
C．條形磁體周圍存在磁感線，不存在磁場
D．條形磁體周圍的磁場分布是均勻的
√
B　[磁體周圍始終存在磁場，借助細鐵屑可以顯示磁體周圍的磁場分布特點，但不是將原來不存在的磁場顯示出來，故A錯誤；鐵屑原來沒有磁性，但在磁場的作用下能夠獲得磁性，說明鐵屑被磁化了，故B正確；條形磁體周圍存在磁場，人們為了形象地描述磁場的性質引入了磁感線，磁感線是不存在的，故C錯誤；由題圖可知，鐵屑的分布是不均勻的，即條形磁體周圍的磁場分布也是不均勻的，故D錯誤。故選B。]
2．共享電動汽車通過刷卡開鎖，實現循環使用。租賃者將帶有磁條的租車卡靠近電動汽車的感應器，檢測頭的線圈中就會產生變化的電流，讀取解鎖信息。圖中能反應刷卡讀取信息原理的是(　　)
　　　　
A　　　　　　B
C　　　　　　　D
√
D　[A中是奧斯特實驗，反映通電導體周圍存在磁場，不符合題意；B中反映了通電導體周圍存在磁場，不符合題意；C中因為電路有電源，這是電動機的工作原理圖，不符合題意；D中閉合電路的一部分導體在磁場中進行切割磁感線運動，導體中有感應電流產生，這是電磁感應現象，符合題意。故選D。]
3．小關在探究磁現象的活動中能夠實現的是(　　)
A．用小磁針吸起銅塊或鋁塊
B．用放大鏡能看到磁鐵周圍的磁感線
C．用磁鐵吸起銅導線制成的通有電流的輕質螺線管
D．把小磁針放在磁鐵周圍的任何位置，靜止后小磁針的北極都指向地理北極
√
C　[小磁針具有磁性，只能吸引鐵、鈷、鎳等金屬，不能吸引銅或鋁，故A不可能實現；磁感線實際不存在，所以用放大鏡也不能看到磁鐵周圍的磁感線，故B不可能實現；銅導線制成的輕質螺線管通過電流時，周圍會產生磁場。所以用磁鐵能夠吸起銅導線制成的通有電流的輕質螺線管，故C可能實現；磁體周圍存在磁場，把小磁針放在磁鐵周圍的任何位置，靜止后小磁針的北極都指向此磁鐵的S極，故D不可能實現。故選C。]
4．有兩根外形完全相同的鋼棒a和b；按圖甲放置，手拿住a時，b不會掉下來；按圖乙放置，手拿住b時，a會掉下來。這說明(　　)
A．鋼棒a具有磁性
B．鋼棒b具有磁性
C．鋼棒a和b都具有磁性
D．鋼棒a和b都不具有磁性
√
A　[磁極的磁性最強，用手拿a時(題圖甲)，b不會掉下來，說明a對b有較大的磁力，則鋼棒a具有磁性，因磁體中間部分幾乎沒有磁性，所以，用手拿b時(題圖乙)，a會掉下來，說明鋼棒b沒有磁性，鋼棒a具有磁性(只是中間部分的磁性很弱)，故選A。]
5．(2019·泰安)如圖所示，小磁針靜止在螺線管附近，閉合開關后，下列判斷正確的是(　　)
A．通電螺線管的左端為N極
B．通電螺線管外A點磁場的方向向右
C．小磁針N極指向左
D．小磁針S極指向左
√
D　[閉合開關后，電流由螺線管的左側流入、右側流出，根據安培定則，用右手握住螺線管，四指指向電流的方向，則大拇指指向右端，即通電螺線管的右端為N極、左端為S極，故A錯誤；在磁體的外部，磁感線從N極指向S極，所以通電螺線管外A點的磁場方向向左，故B錯誤；通電螺線管的右端是N極，根據異名磁極相互吸引可知，小磁針的S極應靠近螺線管的右端，即小磁針的S極指向左，故C錯誤，D正確。故選D。]
6．(2024·泰安二模)如圖所示，小磁針N極的指向和通電螺線管的磁感線方向標注均正確的是(　　)
√
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
C　[由題圖知，四幅圖中電流方向和線圈的繞法都相同，且電流從左方流入、右方流出，根據安培定則，伸出右手，四指彎曲所指的方向為電流的方向，則大拇指指向通電螺線管的左端為S極，螺線管的右端為N極，在磁體外部，磁感線方向由N極指向S極，則磁感線方向向左，故A、B錯誤；由磁極間的相互作用規律可知，小磁針左下端為S極，右上端為N極，故C正確，D錯誤。故選C。]
7．(2024·新泰市一模)小磁針靜止時的指向如圖所示，由此可知
(　　)
A．a端是通電螺線管的N極，c端是電源負極
B．a端是通電螺線管的N極，c端是電源正極
C．b端是通電螺線管的N極，d端是電源正極
D．b端是通電螺線管的N極，d端是電源負極
√
B　[由題圖可知，小磁針的左端為N極，根據異名磁極相互吸引可知，螺線管的b端為S極、a端為N極，根據安培定則可知，電流從螺線管的左端流入，所以c端為正極，故A、C、D錯誤，B正確。故選B。]
8．安裝直流電動機模型時，要改變直流電動機的轉動方向，可以
(　　)
A．將磁體的N、S極對調
B．將電源的正、負極和磁體的N、S極同時對調
C．改變磁性強弱
D．改變磁性強弱和電流大小
√
A　[要想改變電動機的轉動方向，可對調磁鐵兩極或改變線圈中電流的方向，二者同時改變時，電動機轉動方向不變，故A正確，B錯誤；電動機的轉動方向跟電流方向和磁場方向有關，和電流大小、磁性強弱無關，故C、D錯誤。故選A。]
9．(2024·東平縣模擬)在“探究讓通電導體在磁場中動起來”的實驗中(如圖)，下列說法不正確的是(　　)
A．a、b間應該接入電源
B．根據該原理可以制成電動機
C．同時改變磁場方向和電流方向，導體棒的運動方向要改變
D．導體棒在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關
√
C　[在“探究讓通電導體在磁場中動起來”的實驗中，需要有電源，因此ab處應該接入電源，故A正確；電動機是根據通電導體在磁場中受力的原理制成的，因此根據該原理可以制成電動機，故B正確；通電導體棒在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關，改變磁場方向或電流方向，導體棒的運動方向會改變，但同時改變磁場方向和電流方向，導體棒的運動方向不變，故C錯誤，D正確。本題選不正確的，故選C。]
10．如圖所示為交流發電機原理圖，線圈在磁場中轉動，則(　　)
A．兩磁極間的磁場方向向左
B．線圈在磁場中切割磁感線
C．通過燈泡的電流方向不變
D．線圈一定不受磁場力作用
√
B　[在磁體的外部磁感線都是從N極出發回到S極，故題圖中兩磁極間的磁場方向向右，故A錯誤；發電機是根據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產生感應電流的原理制成的，感應電流的方向和磁場方向、導體切割磁感線的方向有關，由于導體切割磁感線的方向在改變，所產生的電流也會變化，故B正確，C錯誤；根據通電導體在磁場中受力的作用的原理可知，此時線圈一定會受到力的作用，故D錯誤。故選B。]
11．下列有關電和磁的說法正確的是(　　)
A．奧斯特發現了電流的磁效應
B．磁體周圍的磁場既看不見也摸不著，所以是不存在的
C．電動機是根據電磁感應原理制成的
D．電磁鐵磁性的強弱只與線圈中電流的大小有關
√
A　[奧斯特發現了電流的磁效應，故A正確；磁體周圍的磁場雖然看不見也摸不著，但的確存在，故B錯誤；電磁感應現象是發電機的制作原理，而電動機的制作原理是通電線圈在磁場中受力轉動，故C錯誤；電磁鐵的磁性強弱與電流的強弱和線圈的匝數有關，故D錯誤。故選A。]
12．如圖所示，當開關閉合后，螺線管上方的小磁針靜止在圖示位置，則小磁針的右側為________極；關于通電螺線管磁場的方向，小明通過實驗得出的結論是：通電螺線管的極性跟導線的環繞方向有關。請對此結論作出評價：_______________________________。
見解析
[解析]　右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向螺線管的右端為N極，由磁極間的相互作用可知，小磁針右端為S極；關于通電螺線管磁場的方向，小明通過實驗得出的結論是：通電螺線管的極性跟導線的環繞方向有關。請對此結論作出評價：不正確，實驗時，當觀察到電流反向，小磁針磁極的指向發生改變現象時，表明通電螺線管的磁場方向與電流方向有關，與繞線方向無關。
13．如圖所示是探究“通電螺線管外部的磁場方向”的實驗裝置。實驗中，用小磁針的________極指向來判斷通電螺線管外部某點的磁場方向；斷開開關，將電源的正負極對調，再閉合開關，將觀察到小磁針_____________。
N
指向改變
[解析]　(1)小磁針靜止時N極的指向為該點磁場的方向，所以，實驗中用小磁針的N極指向來判斷通電螺線管外部某點的磁場方向；(2)將電源的正負極對調后，螺線管中的電流方向發生了改變，磁場的方向發生了改變，則小磁針的N極指向也會改變。
14．(2024·泰山區校級一模)請在圖中標出小磁針靜止時的N極，并用箭頭標出通電螺線管外部一條磁感線的方向。
[解析]　根據通電螺線管線圈中的電流方向，由安培定則可知，通電螺線管的左端為S極，右端為N極，在磁體外部，磁感線從磁體N極出發，回到S極，因此可知通電螺線管外部磁感線的方向是從右端指向左端；同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引，因此小磁針左端為S極，右端為N極。據此作圖。
[答案]　見解析
15．(2024·泰山區模擬)如圖所示的電路，下列說法正確的是(　　)
A．開關S撥到a時，小磁針靜止時A端為S極
B．開關S撥到a時，滑動變阻器的滑片向右滑動時，電磁鐵的磁性增強
C．開關S由a撥到b時，電磁鐵的磁極發生改變
D．開關S由a撥到b，調節滑動變阻器，使電流
表示數不變，則電磁鐵的磁性增強
√
16．如圖所示，是一種自行車前輪的結構圖，行駛中，磁鐵靠近傳感器時磁場能使其中的帶電粒子發生偏轉(即相當于通電導體在磁場中受力運動)，產生一種信號，信號傳入速度計能測出自行車行駛的速度和里程。下列能說明其原理的是(　　)
√
B　[由題意可知，該裝置能測出自行車行駛速度和里程的原理是通電導體在磁場中受力運動；A中，這是演示電流磁效應的實驗裝置(奧斯特實驗的裝置)，不符合題意；B中，這是演示磁場對電流作用的實驗裝置，即通電導體在磁場中受力運動，符合題意；C中，這是探究影響電磁鐵磁性大小的實驗，電磁鐵是利用電流的磁效應制成的，不符合題意；D中，這是研究電磁感應現象的實驗裝置，是發電機的原理，不符合題意。故選B。]
17．如圖所示，用絕緣細線分別將銅棒ab、cd水平懸掛，置于磁場方向豎直的蹄形磁體間，兩銅棒間用柔軟的細長導線連接成閉合回路。下列說法正確的是(　　)
A．豎直上下移動ab，閉合回路abcd中有電流產生
B．左右移動ab，cd將會運動
C．ab左右移動，對cd受力方向無影響
D．僅調換右側蹄形磁體上下磁極，對cd所受磁場作用力的方向沒有影響
√
B　[如題圖所示，ab做切割磁感線運動時，電路中有電流產生，cd就成了通電導體，通電導體在磁場中受力而運動。豎直上下移動ab，ab順著磁感線方向運動，沒有切割磁感線運動，閉合回路abcd中沒有電流產生，A說法錯誤；左右移動ab，ab切割磁感線運動，閉合回路abcd中有電流產生，cd成為通電導體，在磁場中受力運動，B說法正確；ab向左切割磁感線和向右切割磁感線，磁場方向不變，切割磁感線方向改變，感應電流方向改變，cd中通電電流方向變化，磁場方向不變，所以cd受力運動方向改變，C說法錯誤；調換右側蹄形磁鐵上下磁極，電流方向不變，cd運動方向變化，所以僅調換右側蹄形磁鐵的上下磁極，是影響cd運動的，D說法錯誤。故選B。]
18．(2024·泰安模擬)如圖所示，閉合開關，條形磁鐵靜止后，將滑動變阻器滑片P從右往左滑動的過程中，下列說法正確的是(　　)
A．彈簧將伸長
B．彈簧將縮短
C．彈簧先伸長后縮短
D．彈簧長度不變
√
B　[滑片從右往左滑動的過程中，滑動變阻器接入電路的電阻變大，所以電路中的電流變小，通電螺線管的磁性減弱；由題圖知，電流從螺線管的下方流入，根據安培定則可知，螺線管的上端為N極，下端為S極，則螺線管和條形磁鐵相對的磁極為異名磁極，異名磁極相互吸引，所以螺線管對磁鐵的吸引力減小，彈簧的長度變短。故選B。]
19．如圖所示，條形磁鐵放在水平木桌上，電磁鐵右端固定并與條形磁鐵在同一水平面上。閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P逐漸向右移動時，條形磁鐵仍保持靜止，此時電磁鐵的左端為________極，條形磁鐵受到的摩擦力________(選填“變大”“變小”或“不變”)，方向水平________(選填“向左”或“向右”)。
N
變大
向左
[解析]　由安培定則可知，螺線管左側為N極；因異名磁極相互吸引，故條形磁鐵所受磁場力向右；因條形磁鐵處于平衡狀態，即條形磁鐵所受摩擦力應與引力大小相等方向相反，故摩擦力的方向水平向左；當電壓不變，滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，由歐姆定律得螺線管內的電流增大，則可知螺線管的磁性增強，條形磁鐵所受到的吸引力增大；因條形磁鐵仍處于平衡狀態，所以條形磁鐵所受的摩擦力也增大。
20．(2024·泰安校級模擬)如圖所示，GMR是一個巨磁電阻，其阻值隨磁場的增強而急劇減小，當閉合開關S1、S2時，電磁鐵的右端為________極，小磁針將________(選填“順”或“逆”)時針旋轉，當P向右滑動時，電壓表的示數________(選填“減小”或“增大”)。
[解析]　根據安培定則可知，電磁鐵的左端為N極，右端為S極；根據磁極間的相互作用規律可知，通電后，小磁針將會逆時針旋轉；使滑片P向右滑動，變阻器接入電路的電阻變大，左側電路中電流變小，電磁鐵的磁性變弱，巨磁電阻的阻值變大，右側電路中電流變小，根據U＝IR可知，燈泡兩端的電壓減小，即電壓表示數變小。
[答案]　見解析
21．在“安裝直流電動機模型”的實驗中：我們首先想到的是磁體間發生相互作用是因為一個磁體放在了另一個磁體的磁場中，那么通電導體周圍也存在磁場，磁體會對通電導體產生力的作用嗎？
(1)如圖所示，將一根導體ab置于蹄形磁鐵的兩極之間，閉合開關后，導體運動，說明磁場對________導體有力的作用。
通電
(2)斷開開關，將圖中磁鐵的N、S極對調，再閉合開關，會發現導體ab的運動方向與對調前的運動方向________(選填“相同”或“相反”)，說明通電導體在磁場中的受力方向與__________有關。
(3)斷開開關，將圖中電源的正、負極對調，再閉合開關，會發現導體ab的運動方向與對調前的運動方向________(選填“相同”或“相反”)，說明通電導體在磁場中的受力方向與____________有關。
(4)如果同時改變磁場方向和電流方向，________(選填“能”或“不能”)確定受力方向與磁場方向或電流方向是否有關。
相反　
磁場方向
相反
電流方向
不能
[解析]　(1)將一根導體ab置于蹄形磁鐵的兩極之間，未閉合開關前，電路中沒有電流，導體靜止不動，閉合開關后，電路中有電流，導體運動，說明磁場對通電導體有力的作用。
(2)斷開開關，將題圖中磁鐵的N、S極對調，磁場方向改變，再閉合開關，電流方向不變，會發現導體ab的運動方向與對調前的運動方向相反，說明通電導體在磁場中的受力方向與磁場方向有關。
(3)斷開開關，將題圖中電源的正、負極對調，再閉合開關，導體中電流方向改變，磁場方向不變，會發現導體ab的運動方向與對調前的運動方向相反，說明通電導體在磁場中的受力方向與電流的方向有關。
(4)如果同時改變磁場方向和電流方向，通電導體在磁場中受力方向不變，不能確定受力方向與磁場方向或電流方向是否有關。
22．在探究“產生感應電流的條件”實驗中：
(1)實驗中觀察______________________來判斷電路中是否有感應電流。
(2)閉合開關，若導體AB不動，水平左右移動磁體，電路中________(選填“有”或“無”)感應電流。
(3)該實驗的結論是：閉合電路的一部分導體，在磁場中做____________運動時，導體中就會產生感應電流。
(4)如果將小量程電流表換成________，可以探究磁場對通電導體的作用。
[解析]　(1)實驗時，通過觀察電流表的指針是否偏轉，來確定電路中是否產生感應電流。
(2)閉合開關，若導體AB不動，左右移動磁體，導體做切割磁感線運動，電路中有感應電流。
(3)該實驗的結論是：閉合電路的一部分導體，在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生感應電流。
(4)如果將小量程電流表換成電源，閉合開關后電流流過導體棒，導體棒受安培力作用，可以探究磁場對通電導體的作用。
[答案]　見解析
23．(2024·菏澤)如圖所示是安檢使用的一種金屬探測儀。當探測儀靠近金屬物體時，會產生感應電流，發出報警信號。其工作原理與下列實驗原理相同的是(　　)
√
B　[由題意可知，當探測儀靠近金屬物體時，相當于閉合電路的部分導體在切割磁感線，從而產生感應電流，這是電磁感應現象，則分析各實驗現象可知能產生電流的選項。
當探測儀靠近金屬物體時，相當于閉合電路的部分導體在切割磁感線，從而產生感應電流，它是利用電磁感應原理制成的。A中為奧斯特實驗的裝置，說明電流周圍存在磁場，不符合題意；B中沒有電源，導線在磁場中做切割磁感線運動，電路中產生感應電流，電流表指針發生偏轉，符合題意；C中有電源，閉合開關后，通電導線在磁場中受力的作用而運動，不符合題意；D中有電源，通電后電磁鐵具有磁性，能夠吸引鐵釘，利用了電流的磁效應，不符合題意。故選B。]
24．(2023·臨沂)閉合如圖所示電路的開關，小磁針靜止時N極水平向左，則(　　)
A．通電螺線管的左端為N極
B．電源的左端為正極
C．電流表的左端為“＋”接線柱
D．R的滑片不能置于最右端
√
C　[已知小磁針靜止時N極水平向左，根據磁極間的相互作用可知，通電螺線管的左端為S極、右端為N極，根據安培定則可知，電流從螺線管的右端流入、左端流出，所以電源左端為負極，右端為正極，故A、B錯誤；電流從電流表的正接線柱流入、負接線柱流出，所以電流表的左端為“＋”接線柱，故C正確；R的滑片置于最右端時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，電路中電流最小，不會對電路安全有影響，故D錯誤。故選C。]
25．(2024·臨沂)2024年5月11日，由臨沂市五名中小學生組建的無人機足球隊在FIDA第二屆世界錦標賽中，以全勝的戰績榮獲世界冠軍。無人機動力系統的核心部件是電動機，下列實驗，能說明電動機工作原理的是(　　)
A　　　　　　　B
C　　　　　　　　D
√
D　[A中該實驗說明通電導體的周圍存在磁場，不符合題意；B中該實驗可以探究影響電磁鐵磁性強弱的因素，不符合題意；C中該實驗說明發電機的基本原理，不符合題意；D中該實驗可以說明電動機的基本原理，符合題意。故選D。]
26．(2024·濱州)關于磁現象，下列說法正確的是(　　)
A．圖甲：司南能指示南北是因為受到地磁場的作用
B．圖乙：滑動變阻器滑片向右移動時，電磁鐵的磁性會增強
C．圖丙：該實驗說明通電導線在磁場中受力，這是發電機的工作原理
D．圖丁：導體AB豎直向上運動時，電流表指針會發生偏轉
√
A　[因為地球是一個巨大的磁體，司南能夠指示南北是因為受到地磁場的作用，故A正確；題圖乙中，閉合開關后，向右移動滑動變阻器滑片時，滑動變阻器接入電路中的電阻變大，電路中電流變小，電磁鐵的磁性會減弱，故B錯誤；題圖丙中有電源，閉合開關后，通電導體在磁場中受力而運動，將電能轉化為機械能，這是電動機的工作原理，故C錯誤；導體AB豎直向上運動時，運動方向與磁場方向平行，不能切割磁感線，不能產生感應電流，電流表指針不會發生偏轉，故D錯誤。故選A。]
27．(2024·泰安)能水平轉動的小磁針在水平桌面上靜止時，小磁針的北極指向地理的________(選填“北”或“南”)極附近。
北
28．(2024·煙臺)螺線管是汽車啟動器的一個重要部件，駕駛員轉動鑰匙發動汽車時，相當于給螺線管通電。如圖所示，螺線管的左端為________極，小磁針的左端為________極，A為電源的________極。
N
　N
負
[解析]　由題圖可知，磁感線是從螺線管的左側出來的，則左側為N極，右側為S極，根據安培定則可知，螺線管中電流的方向是向上的，即電源的B端為正極，A為電源的負極；異名磁極相互吸引，所以小磁針的左端為N極，右端為S極。
29．(2024·棗莊)某實驗小組用鐵屑和小磁針來探究“通電螺線管外部磁場的方向”。
(1)在閉合開關前，小磁針靜止時，N極指向地理的________(選填“南極”或“北極”)，說明地球周圍存在磁場。
(2)在玻璃板上均勻地灑滿鐵屑，將螺線管連入電路，閉合開關，輕敲玻璃板面，觀察到鐵屑分布情況如圖甲所示，鐵屑的分布情況與________磁體周圍鐵屑的分布情況相似。
(3)把小磁針放在通電螺線管四周不同的位置，小磁針靜止時N極所指方向如圖乙所示，對調電源正負極，閉合開關，小磁針靜止時N極所指方向與圖乙中小磁針N極所指方向相反，說明通電螺線管的極性與________的方向有關。
北極
條形
電流
(4)實驗時發現通電螺線管的磁場較弱，鐵屑規則排列的效果不明顯，為增強螺線管的磁場，可行的措施：________________________ __________________(寫出一種方法即可)。
調節滑片，增大通電螺線
管線圈中的電流
(5)為了研究通電螺線管的磁極性質，同學們一起對螺線管的電流方向和繞線方式進行了實驗，得到了如圖所示的四種情況。實驗說明通電螺線管的磁極極性只與_________有關，且這個關系可以用_________來判斷。
電流方向
安培定則
[解析]　(1)開關閉合前，小磁針N極指地理的北極，說明地球周圍存在磁場。
(2)通電螺線管周圍鐵屑的分布情況與條形磁體周圍鐵屑的分布情況相似。
(3)將電源正、負極對調，小磁針的指向也改變了，說明通電螺線管的磁場方向與電流方向有關。
(4)通電螺線管的磁場較弱，鐵屑規則排列的效果不明顯，可以調節滑片，增大通電螺線管線圈中的電流，通電螺線管的磁性就會增強。
(5)四個圖中的螺線管電路中A和B的繞線方式相同，電流方向不同，根據小磁針的指向情況知：A的右端為S極，B的右端為N極；同理C、D也是如此，所以實驗說明螺線管的繞線方式相同時，極性只與它的電流方向有關；故通電螺線管的磁極極性與它的電流方向有關，且這個關系可以用安培定則判斷。

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