(共27张PPT)
第十六章 磁场 电磁铁
16.1 永磁体的磁场
2022年课程标准 学习目标
1.了解物质的磁性和磁
化现象。调查磁性材料
在生活中的应用。 2.通过实验，认识磁
场。知道地磁场。 1.了解简单磁现象，并通过实验认识磁极及磁
极间相互作用。
2.通过实验认识磁场。
3.知道磁感线可用来形象地描述磁场，会用磁
感线描述磁体周围的磁场分布情况。
4.知道地磁场。
铁
知识点1 磁体
1. 问题：我们知道磁体能吸引铁，那它还能吸引其他物质吗？
2. 实验：用磁体靠近铁块、纸片、塑料尺、铝块、一元硬币(钢芯镀
镍)、铜块、木块。
3. 分析：不是任何东西都能被磁体吸引，磁体只能吸引 、
钴、镍。
4. 问题：磁体的各部分的磁性强弱相同吗？
5. 实验：把磁体从一堆铁屑里面拿出来观察，如图。
5. 实验：把磁体从一堆铁屑里面拿出来观察，如图。
6. 分析：磁性最强的部分称为 ，每个磁体有 个磁极。
磁极
两
7. 情景：用支架支起一个小磁针，让小磁针在平面内自由转动，发现静
止后有一个磁极总是指南，就把这个磁极称为 极。同时有一个磁
极总是指北，就把这个磁极称为 极。
南
北
8. 实验：将两个磁体的磁极靠近，磁极间的相互作用有什么规律呢？
情况1： 互相 。
情况2： 互相 。
情况3： 互相 。
情况4： 互相 。
9. 概括：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
排斥
排斥
吸引
吸引
10. 问题：铁能否成为磁体呢？如果能，那怎样能变成磁体呢？
11. 分析：如右图，软铁棒与磁体接触后也能吸引铁钉，也就是说它也具
有磁性了。
12. 小结：
(1)磁体：具有磁性的物体。磁体能吸引 、钴、镍等物质。
(2)磁体上磁性最强的两个部位叫做磁极，任何一个磁体都有 个磁
极，一个叫做南极( 极)，另一个叫做北极( 极)。
(3)能自由转动的磁体静止时， 极指向南方， 极指向北方。
(4)同名磁极相互 ，异名磁极相互 。
(5)使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做 。通过不断敲击
或放在火上加热的方式使已被磁化的物体失去磁性，这个过程叫做
。
铁
两
S
N
南
北
排斥
吸引
磁化
去
磁
【典例1】条形磁体A的北极对条形铁块B的右端有吸引力，则( D )
A. B的右端是南极
B. B的左端是北极
C. B的左端是南极
D. 不确定B是否有磁性
D
【变式1】如图是悬浮在底座上的地球仪。由于底座和地球仪都有磁性，
故地球仪能悬浮在空中。下列说法正确的是( C )
A. 地球仪受到的磁力属于弹力
B. 地球仪受到的磁力大于重力
C. 底座和地球仪同名磁极相对产生斥力
D. 地球仪受到空气浮力和重力的大小相等
C
知识点2 磁场、磁感线
1. 问题：我们知道磁体之间的相互作用了，明明没有接触，它是通过什
么进行的呢？
2. 演示实验：将几个小磁针放在条形磁铁周围不同地方如下图甲所示，
发现小磁针会 。
偏转
3. 分析：说明了小磁针受到了力的作用。说明磁体周围存在一种物质，
看不见，摸不着，但对放入其中的某些物体会产生力的作用，我们把这
种物质叫做 。同时不同位置小磁针N极所指方向 (选填
“相同”或“不同”)，这说明磁场具有方向，而且不同位置磁场方
向 (选填“相同”或“不同”)。
4. 概括：物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁场
方向。
5. 问题：磁体周围的磁场是怎么样的呢？
磁场
不同
不同
6. 演示实验：为了观察磁体周围磁场分布特点，可以在磁体周围放许多
小磁针(如图甲)，或在磁体上面放一块玻璃，玻璃上撒一层铁屑，铁屑被
磁化后也相当于一个个小磁针，轻轻敲打玻璃，可看到小铁屑(小磁针)有
规则地排列起来(如图乙)。
7. 概括：把小磁针在磁场中的排列情况用一些带箭头的曲线画出来，就
可以形象地描述磁场，这样的曲线叫磁感线，如图丙。磁感线箭头方向
表示 的方向，磁感线分布越密的地方表示该处磁场越 。
你能分析出磁感线方向有什么规律吗？
。
8. 小结：(1)磁体周围存在 ，磁极间的相互作用就是通过磁场发
生的。
(2)磁感线：磁体周围的磁感线都是从它的北极出来，回到南极的(口诀：
“ ”)。
磁场
强
磁体外部的磁感线都是从磁体
的N极出发，回到S极的
磁场
北出南入
【典例2】如图为两个磁极间的磁感线分布图，小磁针静止在A点。请在
图中括号处标出磁极的名称以及小磁针的N极。
【变式2】如图甲、乙，小磁针在磁体作用下处于静止状态，在图中括号
处标出磁极的名称，并在所有的磁感线上标出箭头表明磁场方向。
知识点3 地磁场
1. 问题：在前面的学习中，我们发现能自由转动的小磁针，静止时小磁
针恒指南北方向，是什么力量促使它总是指向南北方向的呢？
2. 分析：地球周围存在 ，称为地磁场。研究表明：地磁场的形
状跟条形磁铁的磁场相似。
磁场
3. 小结：(1)地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北
极附近。
(2)地理的两极和地磁场的两极并不重合，世界上最早记述磁偏角的是我
国宋代学者沈括。
知识点4 磁性材料
1. 问题：古人利用天然磁石制作了指南针，那么现代人类制作的各种磁
性材料都有哪些呢？在现实生活中又有哪些应用呢？
2. 分析：(1)磁性材料按磁化后 分为软磁材料和硬磁
材料。磁化后容易失去磁性的物质叫做 ，不容易失去磁性
的物质叫做 。
去磁的难易程度
软磁材料
硬磁材料
(2)软磁材料可以用来制造天线磁棒、磁头、计算机的记忆元器件，
以及变压器、交流电机的铁芯等。硬磁材料适合制造永磁体，广泛应
用于磁记录，如购物卡、银行卡上的磁条、计算机硬盘内部盘片表面
的磁粉等。
1. 磁体：具有磁性的物体。磁体能吸引 、钴、镍等物质。
2. 磁体上磁性最强的两个部位叫做磁极，任何一个磁体都有 个磁
极，一个叫做南极( 极)，另一个叫做北极( 极)。
3. 同名磁极相互 ，异名磁极相互 。
4. 使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做 。通过不断敲击
或放在火上加热的方式使已被磁化的物体失去磁性，这个过程叫做
。
5. 磁体周围存在 ，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。
6. 磁感线：磁体周围的磁感线都是从它的北极出来，回到南极的(口诀：
“ ”)。
铁
两
S
N
排斥
吸引
磁化
去
磁
磁场
北出南入
7. 地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。
8. 地理的两极和地磁场的两极并不重合，世界上最早记述磁偏角的是我
国宋代学者沈括。
9. 磁化后容易失去磁性的物质叫做 ，不容易失去磁性的物
质叫做 。
软磁材料
硬磁材料
1. 指南针是我国的四大发明之一，其不断发展的过程中出现过多种形
态，北宋时期曾出现过如图所示的“指南鱼”。“指南鱼”用一块薄薄
的铁片做成，形状很像一条鱼，将其磁化后，浮在水面上，其静止时鱼
头指向南方。关于“指南鱼”，下列说法正确的是( A )
A. “指南鱼”能指南是因为其受到地磁场的作用
B. “指南鱼”被磁化后腹部磁性最强
C. “指南鱼”鱼头端为该鱼形磁体的N极
D. “指南鱼”静止时鱼头指向的是地磁场的S极
A
2. 如图所示，两个相同的小车，分别固定着磁体和铁块。当用手使它们
靠近，松手后，发现两个小车相互接近并吸在一起。下列说法中正确的
是( D )
A. 磁体吸引铁块，施力物体是铁块
B. 铁块被磁体吸引，受力物体是磁体
C. 磁体与铁块接触时，它们之间才会产生吸引作用
D. 磁体对铁块有吸引作用，铁块也在吸引磁体
D
3. 下列器材中没有应用磁性材料的是( D )
A. 银行的储蓄卡 B. 医用的信息磁卡
C. 录音磁带 D. VCD光盘
D
4. 有A、B两个外形完全相同的钢棒，已知一个有磁性，一个没有磁性。
为了区分它们，现将钢棒A的一端从B的左端向右端移动(不接触)，如
图，发现吸引力的大小不变，则说明A 磁性，B 磁性。(均
选填“有”或“没有”)
有
没有
5. 请标出图中所有磁感线的方向和小磁针的N极(把N极涂黑并标上字
母)。
6. 如图为地磁场的示意图，请在括号内填上地磁场的磁极和小磁针右下
端的磁极。(选填“N”或“S”)(共5张PPT)
第十六章 磁场 电磁铁
跨学科实践 设计家庭养花自动浇水装置
活动主题
随着人民生活水平的提高，养花逐渐成为人们绿色生活的一部分。
花不仅有较高的欣赏价值，还可以净化空气。但是，若全家外出旅游一
段时间时，如何按时给花浇水？
方案制订与实施
1. 方案：利用电磁继电器和传感器，设计制作一套能根据花盆中的土壤
含水量定时、定量自动浇水的装置。
2. 实施：(1)这个活动要用到湿度传感器，它是能将土壤湿度的变化转化
为电子信号的电子元件。上网搜索关于湿度传感器方面的资料，选择合
适的“湿度传感器”作为方案制订的组成部分。
(2)用湿度传感器和电磁继电器，设计一个自动浇水装置，并画出设计方
案图。如图是某校学生在老师的指导下，设计的自动浇水方案图。湿度
传感器采集花盆湿度信号传到信息处理器；信息处理器可以根据不同花
草对湿度的需求调节湿度信号；信息处理器将采集到的湿度信号传到继
电器；继电器通过湿度信号控制水泵的通与断，当花盆内土壤湿度较低
时水泵接通，花盆内土壤湿度较高时水泵断开，从而达到对花草自动浇
水的目的。你的设计方案是怎样的？
(3)根据你的设计方案，选择合适的元器件和材料进行制作和安装，并调
试湿度传感器和电磁继电器，使之协调工作，且能根据花盆中水的含量
需求，定时、定量地自动浇水。
成果展示与交流
将完成的系统安装在家中使用。使用后，就制作成本、使用效果及进一
步改进等方面与同学进行交流。(共23张PPT)
第十六章 磁场 电磁铁
16.3 电磁铁
2022年课程标准 学习目标
结合具体实例，了
解电磁铁在生活中
的应用。 1.【重点】通过实验探究了解电磁铁的工作特点。
2.知道电磁铁磁性的有无可以利用电流通断来控
制，磁性强弱可以用电流大小、线圈匝数来调节，
电磁铁极性可以通过改变电流方向控制。
知识点1 什么是电磁铁
1. 问题：我们知道通电线圈有磁性，铁能被磁化，把它们组合在一起会
怎样呢？
2. 分析：内部插有铁芯的螺线管叫做 。
3. 问题：与永久磁体对比，电磁铁有怎样的特点呢？
电磁铁
(1)如图甲，电磁铁通电时 (选填“能”或“不能”)吸引大头针，
断电时 (选填“能”或“不能”)吸引大头针。说明电磁铁通电
时 磁性，断电时 磁性。
能
不能
有
无
4. 实验1：探究电磁铁的特点
(2)把一个小磁针放在电磁铁的一端，通电后通过观察小磁针的指向判断
电磁铁该端的极性。然后改变电磁铁中的电流方向，观察到小磁针的指
向与刚才 (选填“相同”或“相反”)，说明电磁铁的磁极方
向 (选填“发生改变”或“不变”)。
相反
发生改变
【典例1】下列有关电磁铁的说法中，正确的是( A )
A. 铁芯使通电电磁铁的磁性增强
B. 电磁铁断电后，仍然有很强的磁性
C. 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
D. 电磁铁是根据电流的热效应制成的
A
【变式1】全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的，其构造示意图如
图所示。线圈通电后产生磁场，对衔铁施加力的作用，使衔铁移动，阀
孔打开，水流进洗衣机。下列关于线圈通电后的分析正确的是( C )
C
A. 电磁铁的上端为N极
B. 衔铁的材料可能为铜
C. 电磁铁的工作原理为电流的磁效应
D. 线圈周围不仅产生磁场，同时也产生磁感线
知识点2 电磁铁的强弱跟哪些因素有关
1. 问题：电磁铁磁性的强弱可能与哪些因素有关？你将如何验证你的猜
想呢？
2. 猜想：电磁铁磁性的强弱可能与 、 有关。
3. 实验方法：①当一个物理量可能同时受多个因素影响时，要采用
法进行探究；
②实验中需要比较电磁铁磁性强弱，但电磁铁磁性强弱不易直接测量。
因此可以用 法的思维，通过观察
判断电磁铁磁性强弱。电磁铁 ，其磁性越强。
电流强弱
线圈匝数
控
制变量
转换
电磁铁吸引大头针的个数
吸引大头针越多
4. 实验2：探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
(1)实验思路：应保持 相同，改变电流大小，再通过观察电
磁铁 从而判断电磁铁的磁性强弱有没有发
生改变。为了方便改变电流大小，可用 与电磁铁串联，
把如图实验电路补充完整。
线圈匝数
吸引大头针数量是否变化
滑动变阻器
(2)实验步骤：①连接实验电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使
电路电流为0.1 A，观察此时电磁铁吸引大头针的数量；
②移动滑动变阻器的滑片，使电流变为0.5 A，观察此时电磁铁吸引大头
针的数量。
(3)实验现象：步骤②中的电磁铁吸引大头针的数量 步骤①
中的。
(4)实验结论： 相同时，电流越大，电磁铁磁性越 。
多于
线圈匝数
强
5. 实验3：探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
(1)实验思路：应保持 相同，改变线圈匝数，再通过观察电
磁铁 判断电磁铁的磁性强弱有没有发
生改变。
(2)实验步骤：
(3)实验现象：
(4)实验结论：
电流
吸引大头针数量是否变化
①连接实验电路，此时选择接入50匝线圈的电磁铁，闭
合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电路电流为0.2 A，观察此时电磁铁
吸引大头针的数目；②在电路中改接入100匝线圈的电磁铁，调节滑片，
使电流为0.2 A，观察此时电磁铁吸引大头针的数量。
步骤②中电磁铁吸引大头针数量多于步骤①。
电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
【典例2】小明利用铁钉制作了一个电磁铁，闭合开关，铁钉吸起了几个
大头针(如图)，螺线管上端为 (选填“N”或“S”)极。若使电磁铁
吸引大头针的个数增多，可将滑动变阻器的滑片向 移动。
N
左
【变式2】如图所示，请将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合
后，螺线管与条形磁铁相互排斥，滑动变阻器的滑片P向右移动会使斥力
变小。
知识点3 电磁铁在生活中的应用
电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。电磁铁的这个特点在生活中应
用广泛。例如：电磁起重机、电铃、磁悬浮列车、空气开关等。
(1)电磁起重机：电磁铁安装在吊车上，通电后吸起大量钢铁，移动到另
一个位置后切断电流，电磁铁 磁性，钢铁被放下。
失去
(2)电铃：开关闭合，电磁铁 磁性，吸引 ，带动铃锤敲击
铃碗发声。衔铁被吸下的同时，弹性片与螺钉分离导致断电，电磁
铁 磁性，弹性片把衔铁拉起，又和螺钉接触而通电，如此反复，
铃锤不断敲击铃碗，发出铃声。
小结： 1.电磁铁的构造：由铁芯和螺线管组成。
有
衔铁
无
2. 电磁铁的工作原理：利用电流的 效应工作。
3. 优点：(1)磁性有无可以利用电路 来控制。
(2)磁性强弱可以用 、 来调节。
(3)电磁铁的极性可以通过改变 控制。
磁
通断
电流大小
线圈匝数
电流方向
4. 应用：电磁起重机、电铃、磁悬浮列车、空气开关。
【典例3】如图是磁悬浮列车工作原理图，磁体镶嵌在T形轨道里，通电
时强大的磁力使列车悬浮在轨道上，实现非接触的支撑、导向和运行。
关于磁悬浮交通系统，下列说法正确的是( C )
C
A. 通电的电磁铁能使列车变轻从而悬浮
B. 列车悬浮利用同名磁极相互排斥
C. 列车正常运行时电源上端为正极
D. 车厢线圈通电后周围存在磁感线
1. 电磁铁的构造：由铁芯和螺线管组成。
2. 电磁铁的工作原理：利用电流的 效应工作。
3. 优点：(1)磁性有无可以利用电路 来控制。
(2)磁性强弱可以用 、 来调节。
(3)电磁铁的极性可以通过改变 控制。
磁
通断
电流大小
线圈匝数
电流方向
4. 应用：电磁起重机、电铃、磁悬浮列车、空气开关。
1. 如图所示为车库积水自动报警器原理图，图中A、B位置可以安装电铃
或LED灯，要求车库没有积水时，LED灯亮，车库有积水时，电铃响。
电铃工作时利用了电流的 效应，它应该安装在图中的 (选填
“A”或“B”)位置；LED灯是利用 (选填“半导体”或“超
导体”)材料制成的。
磁
B
半导体
2. 如图所示的电路中，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小。将
电磁铁一端靠近磁敏电阻R，闭合开关S1、S2，下列说法正确的是
( C )
A. 通电螺线管右端为N极，左端为S极
B. 在通电螺线管中插入铁芯，电压表示数增大
C. 当R1的滑片向左滑动时，电压表示数减小
D. 当R1的滑片向右滑动时，电流表示数增大
C
3. 如图甲是我国时速600公里的高速磁浮试验样车。列车上电磁体始终
通有直流电，铁轨上线圈通电后，电磁体和线圈会变成一节节带有N极
和S极的电磁铁，列车所受磁力如图乙所示。下列有关说法错误的是
( C )
A. 磁悬浮列车是利用同名磁极相互排
斥的原理悬浮在轨道上的
B. 图中列车在磁力作用下正在向右行驶
C. 要保证列车一直向前行驶轨道，线圈的N极和S极就要不断变换，则
铁轨上线圈中应通直流电
D. 为了节约能源，列车行驶时应对铁轨上线圈分区段供电
C
4. 法国科学家阿尔贝·费尔和徳国科学家彼得·格林贝格尔由于发现巨
磁电阻(GMR)效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖，这一发现大大
提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图是说明巨磁电阻特性原理
的示意图。
(1)通电螺线管的右端是 极。
S
(2)闭合开关S2，指示灯不亮，再闭合开关S1，指示灯发光，由此可知：
巨磁电阻的大小与 有关。
磁场强弱
(3)当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电磁铁的磁场 (选填“增
强”或“减弱”)。
(4)当滑动变阻器的滑片向左滑动时观察到指示灯变得更亮，这说明巨磁
电阻的阻值在磁场中随磁场增强而 (选填“增大”“不变”或
“减小”)。
增强
减小
4. 法国科学家阿尔贝·费尔和徳国科学家彼得·格林贝格尔由于发现巨
磁电阻(GMR)效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖，这一发现大大
提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图是说明巨磁电阻特性原理
的示意图。(共20张PPT)
第十六章 磁场 电磁铁
16.2 电流的磁场
2022年课程标准 学习目标
1.通过实验，了解电流
周围存在磁场。 2.探究并了解通电螺线
管外部磁场的方向。 1.【重点】通过奥斯特实验，了解电流的磁效
应。
2.【重点】通过实验探究了解通电螺线管外部
磁场的方向跟电流方向有关。
3.利用安培定则判断通电螺线管的磁极。
知识点1 电流的磁效应
1. 问题：除了磁体以外，还有什么物体可以不接触而使小磁针发生
偏转呢？
2. 实验：(1)如图甲，将一枚转动灵活的小磁针放置在直导线下，小磁针
在地磁场的作用下，静止时N极指向 方，同时直导线沿南北方向
摆放，与小磁针平行。
北
(2)如图乙，使导线和电池触接(通电时间要短，因为用电源短路时通过电
路的电流较大容易烧坏电源)，连通电路，观察小磁针的变化。
现象：给直导线通电时，小磁针立即 ，不再指向南北方向，可
见此时空间出现一个新的磁场，改变了小磁针的受力方向。但切断电流
时，小磁针又 。可见，通电导线周围存在 。
偏转
恢复原状
磁场
(3)如图丙，把电源正负极对调，从而改变直导线中的电流方向，看到小
磁针发生偏转，但偏转方向与图乙 (选填“相同”或“相反”)。
可见，通电导线周围的磁场方向跟 有关。
相反
电流方向
3. 小结：通电导线的周围存在磁场，磁场的方向跟 有关，
这一现象称为电流的磁效应。电流的磁效应是1820年丹麦的物理学
家 在实验中发现的，他是世界上第一个发现电与磁之间有联
系的人。
电流方向
奥斯特
【典例1】将一根直导线放在静止的小磁针的正上方，并与小磁针平行。
(1)接通电路后，观察到小磁针偏转，说明 。
(2)改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明通电
导体周围的磁场方向与 方向有关。
【变式1】如右图所示，闭合开关，小磁针发生偏转，如果移走小磁针，
通电导线周围 (选填“仍存在”或“不存在”)磁场。
通电导线周围存在磁场
电流
仍存在
知识点2 通电螺线管
1. 问题：我们知道通电导线可以让小磁针偏转，怎样可以让它磁性增强
一点呢？
2. 分析：一条导线的磁性太弱，我们可以几根导线叠加在一块做成一个
螺线管，如右图所示。那么螺线管的磁场有什么特点呢？
3. 演示：(1)根据图甲所示连接电路。注意：连接电路时开关应该
，滑动变阻器开始接入电路中的电阻应调到 。
(2)闭合开关前，观察小磁针的指向，小磁针N极都指向地理的北方(图
甲)。
(3)闭合开关后，观察小磁针的偏转情况，如图乙。小磁针静止时
极所指的方向就是该点的磁场方向。
断
开
阻值最大处
N
(4)对比图乙、丙，发现通电螺线管外部磁场的方向分布与 磁铁
的磁场方向分布相似。
(5)交换电源的正负极(改变电流的方向)，观察到小磁针N极的偏转方向发
生变化。说明通电螺线管的极性与 有关。
条形
电流方向
(6)仔细观察螺线管的结构，弄清楚螺线管导线中电流的方向。把螺
线管看作一个磁体，根据你的实验结果，在这下面四幅图上分别标出
通电螺线管的N极和S极，并思考通电螺线管的极性和电流方向之间
有什么关系？
4. 小结：(1)通电螺线管的磁场分布和条形磁铁的磁场相似，其两端的极
性跟电流方向有关。
(2)安培定则：用 手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方
向，则大拇指所指的那端就是螺线管的 极，这就是安培定则，又
叫右手螺旋定则。
右
N
【典例2】如图所示，在虚线框内标出通电螺线管的磁极(用“N”或
“S”表示)。
【变式2】标出图中螺线管中的电流方向、螺线管两端的极性和磁感线的
方向。
1. 通电导线的周围存在磁场，磁场的方向跟 有关，这一现
象称为电流的磁效应。电流的磁效应是1820年丹麦的物理学家
在实验中发现的，他是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人。
2. (1)通电螺线管的磁场分布和条形磁铁的磁场相似，其两端的极性
跟 有关。
(2)安培定则：用 手握住螺线管，让 指向螺线管中电流的
方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的 极，这就是安培定则，
又叫右手螺旋定则。
电流方向
奥斯
特
电流方向
右
四指
N
1. 如图所示，根据小磁针静止时N极指向，标出通电螺线管的南北极、
通电螺线管的电流方向和电源正负极。
2. 根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状，在图中标出磁体A左端的极
性、磁感线方向和电源“＋”“－”极。
3. 如图是一个可自由转动的小磁针放在通电螺线管的一端最终静止时的
状态，“N”是小磁针的极性。请在图中画出绕线(三匝即可)，使它和电
源形成闭合电路，并标出电源“＋”“－”极。
4. 如图所示，根据小磁针静止时指针的指向，标出螺线管的“N”极并
判断出电源的正负极。
5. 如图所示，根据小磁针静止时指针的指向，在A、B两处标出电源的
正、负极。(共23张PPT)
第十六章 磁场 电磁铁
第十六章 电与磁 章末复习
【重点知识提炼】
一、基本磁现象
1. 磁体：能吸引 、钴、镍等物质。
2. 两个磁极：南极( 极)和北极( 极)。
磁极之间的相互作用： 磁极相互吸引， 磁极相互
排斥。
铁
S
N
异名
同名
3. 磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体有磁力的作用。
小磁针静止时 极所指的方向就是该点的磁场方向。
磁感线：磁体外部磁感线从磁体的 极出来，回到磁体的 极。
(北出南入)
N
N
S
4. 地磁场：地磁北极在地理 极附近，地磁南极在地理 极附
近，并且不重合。
5. 磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做 。
6. 去磁：通过不断敲击或放在火上加热的方式使已被磁化的物体失去磁
性，这个过程叫做 。
南
北
磁化
去磁
7. 磁性材料的应用：磁化后容易失去磁性的物质叫做 ，不
容易失去磁性的物质叫做 。软磁材料可以用来制造天线磁
棒、磁头、计算机的记忆元器件，以及变压器、交流电机的铁芯等。硬
磁材料适合制造永磁体，广泛应用于磁记录，如购物卡、银行卡上的磁
条、计算机硬盘内部盘片表面的磁粉等。
软磁材料
硬磁材料
二、电流的磁场
1. 电流的磁效应(即电生磁) ——丹麦物理学家奥斯特发现的
(1)电流的磁效应：
①通电导线的周围 ；
②通电导线周围的磁场方向跟 有关。
有磁场
电流方向
(2)通电螺线管相当于一个 磁铁。利用安培定则(右手螺旋定则)
可判断螺线管南北极位置。
条形
三、电磁铁和电磁继电器
1. 电磁铁的特点：
①通电时 磁性，断电时 磁性；
②改变电流 ，可以改变磁极的极性；
③电磁铁磁性强弱与 和 有关；
④电磁铁的应用：电磁继电器、电磁起重机、电铃等等。
有
无
方向
电流大小
线圈匝数
2. 电磁继电器的主要组成部分是 、弹簧、衔铁、 。
它可以实现远距离操作，利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流，
还可以实现自动控制。
电磁铁
触点
【典例解题提升】
1. 在如图所示的电路中，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小。
将螺线管一端靠近磁敏电阻R，闭合开关S1、S2，下列说法正确的是
( B )
A. 螺线管左端为S极，右端为N极
B. 当R1的滑片向左滑动时，电压表示数减小
C. 当R1的滑片向右滑动时，电流表示数增大
D. 在螺线管中插入铁芯，电压表示数增大
B
2. 现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动
血液循环。如图所示，当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端
为 极，此时活塞将向 运动。
N
右
3. 如图是我国古代发明的指南针——司南，能指示南北方向。因为地球
周围存在地磁场，指南针静止时它的南极指向地理的 极附近。指
南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为通电导体周围存在
。
南
磁
场
4. (1)如图甲所示，闭合开关 S后，小磁针沿顺时针方向偏转 90°后静
止，请在图中括号内标出电源的“＋”“－”极，并标出通过通电螺线
管外A点的磁感线的方向
(2)如图乙所示，在螺线管上方用弹簧悬挂一根条形磁铁。闭合开关 S
后，弹簧的伸长量减小，请在图中括号内分别标出螺线管A的 N、S极和
电源的“＋”“－”极。
5. 在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，实验装置如图甲
所示。
(1)在螺线管周围放一些小磁针(黑色部分为N极)。
①实验中小磁针的作用是 。闭合开关前，小磁针指
向相同的方向，是因为受到了 的作用。
显示磁场的方向
地磁场
②闭合开关，小磁针发生转动(如图乙所示)，说明通电螺线管周围存
在 ；此时螺线管右端是 。
③对调电源的正、负极，闭合开关，小磁针N极的指向与步骤②中
的 (选填“相同”或“相反”)，说明通电螺线管外部磁场的方向
与 有关。
磁场
N(或北)极
相反
电流方向
5. 在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，实验装置如图甲
所示。
(2)如图丙所示，为探究通电螺线管外部磁场的分布，在玻璃板上均匀地
撒上铁屑。
①若铁屑不够，能否用铜屑代替？ ，原因是 。
②通电后，铁屑没有发生变化，则下一步的操作是 。
③由实验现象可得出结论：通电螺线管外部磁场的分布与
的磁场相似。
不能
铜屑不能被磁化
轻敲玻璃板
条形磁铁
5. 在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，实验装置如图甲
所示。
(3)(多选)下列操作中能增强通电螺线管磁性的是 。
A. 增大通电螺线管中的电流
B. 改变通电螺线管中的电流方向
C. 在通电螺线管内插入铁棒
D. 减少通电螺线管的线圈匝数
AC
5. 在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，实验装置如图甲
所示。
6. 汽车启动时，蓄电池向启动电动机M供电，设M两端电压为U，通过
M的电流为I，测得U－t和I－t图像如图甲。
(1)求t1时M的电功率；
解：(1)由图甲可得，t1时电动机M的功率
P＝UI＝10 V×200 A＝2 000 W
(2)M仅通过导线a、b接入电路，如图乙所示，a的电阻为0.001 Ω，
若通过M的电流为200 A，持续0.5 s，求此过程中a的两端电压和a产
生的热量；
(2)a的两端电压
Ua＝IRa＝200 A×0.001 Ω＝0.2 V
0.5 s内a产生的热量
Q＝I2Rat＝(200 A)2×0.001 Ω×0.5 s＝20 J
答：(略)
解：(2)a的两端电压
Ua＝IRa＝200 A×0.001 Ω＝0.2 V
0.5 s内a产生的热量
Q＝I2Rat＝(200 A)2×0.001 Ω×0.5 s＝20 J
答：(略)
6. 汽车启动时，蓄电池向启动电动机M供电，设M两端电压为U，通过
M的电流为I，测得U－t和I－t图像如图甲。
(3)一般采用电磁继电器控制M的通断电，利用实验器材模拟汽车启动，
简易电路如图丙。A与B接触时M通电，请用笔画线代替导线完成电路的
连接。
6. 汽车启动时，蓄电池向启动电动机M供电，设M两端电压为U，通过
M的电流为I，测得U－t和I－t图像如图甲。
【科技与物理】
7. 阅读短文，完成下列问题。
手机里的“指南针”
智能手机里面“指南针”可以像真实小磁针一样指示方向(如图甲所
示)，但手机中并不存在真实的小磁针，发挥小磁针作用的是一个能对磁
场做出反应的电子罗盘。有一种电子罗盘是利用“霍尔效应”制成的
“磁传感器”。
如图乙所示，通电长方体金属导体在磁场B中时，会受到磁场力的作
用，而金属导体中的电流是由自由电子定向移动形成的，因此其微观本
质上是电子受到了磁场力的作用，于是这些电子就在磁场力的作用下运
动到导体的后表面D，从而使后表面D带上负电荷；而前表面C因缺少了
电子，带上了正电荷。由于C、D表面带有不同种电荷，因此在C、D两
表面之间就形成一定的电压，这就是霍尔效应。
通过实验可知，电流越大、磁场越强，C、D两表面间的电压就越
大，即霍尔效应越显著。在电流和磁场一定时，“霍尔效应”的显著程
度还与导体在磁场中的方位有关，导体中电流I的走向与磁场方向的夹角
越接近垂直，霍尔效应越显著。手机中的电子罗盘(磁传感器)正是利用这
一物理原理制成的。
手机都有GPS定位功能，还有必要装电子罗盘吗？很有必要！因为
在森林里或者大厦林立的地方，手机很有可能接收不到GPS信号，而有
了电子罗盘就可以保障你不会迷失方向，毕竟地球磁场是无处不在的。
手机外部强磁体会不会影响手机内部电子罗盘的功能呢？答案是
肯定的。靠近手机的强磁体会影响手机中的电子罗盘的正常工作。更
糟糕的是，如果把强磁体紧靠手机放置，手机内部的铁质元器件会被
磁化，成为磁体，给校正电子罗盘带来困难。有些用户可能会认为这
无所谓，因为自己不常使用电子罗盘，但这并不意味着手机中其他功
能的应用不依赖电子罗盘。例如有些地图软件就是利用电子罗盘来判
断手机朝向的。
(1)手机里的电子罗盘是利用 制成的“磁传感器”。
(2)对于将强磁铁紧靠智能手机放置的后果，下列说法中正确的
是 (填字母)。
A. 将手机内部的铁质元器件磁化，对电子罗盘的校正带来困难
B. 只是暂时性影响手机的电子罗盘工作，移开磁铁后一切恢复正常
C. 只会影响手机中的电子罗盘，对于手机的听筒、话筒不会产生任何影响
D. 手机中的电子罗盘并不是小磁针，所以不会对
手机产生任何影响
霍尔效应
A (共12张PPT)
第十六章 磁场 电磁铁
专题 电磁作图
类型1 磁体的磁极和磁感线类作图1.(2023·无锡)磁体旁的小磁针静止时
所指的方向如图所示，请在括号中标出左侧条形磁体的磁极，并标出图
中磁感线的方向。
2. (2022·内江)如图是两个磁极靠近时磁感线的分布情况，根据图中标示
的N极，在括号内标出磁极(N或S)；并标出图中静止小磁针的N极；再在
a点用箭头标出磁感线方向。
3. 如图是地磁场的示意图，请在括号内填上地磁场和小磁针右下端的磁
极名称。(用“N”或“S”表示)
类型2 通电螺线管类作图
4. (2024·连云港)如图所示，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图
中磁感线的方向。
5. (2024·内江)如图，小磁针静止在通电螺线管右侧，请根据图中磁感线
的方向，在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性(“N”或
“S”)，在电源左边的括号内标出极性(“＋”或“－”)。
6. 为了探究电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数的关系，某同学设计了如图所
示的电路。要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电路中的电流增大。
请在图中用笔画线代替导线，将电路连接完整。
7. 如图甲，磁悬浮地球仪的球体内有一个条形磁体，下方底座内有一个
电磁铁。开关闭合后，地球仪可以悬浮在空中。图乙是其内部结构示意
图，请根据图中磁感线的方向，标出球体内条形磁体的S极和电源的
“＋”“－”极。
8. (2023·随州)五一假期小聪和父母到大洪山旅游，茂密的森林里丰富的物种深深地吸引着他们，可走着走着迷路了。小聪镇定地找出电池和导线在一根短木棒上密密匝匝地绕制成通电螺线管，又找来一个塑料圆盘用几根细线悬吊起来，然后将螺线管放在这个可以自由水平转动的圆盘上。小聪依靠这个自制装置的引导成功地走出了森林。如图是小聪的自制指南针，图中规定了通电螺线管的N极，请用笔画线代替导线画出绕线(画3匝示意即可)并在螺线管周围画出一条磁感线。
类型3 电磁继电器类作图
9. 如图是一种仓库防盗报警器的部分工作原理图。其踏板放在仓库的门
口，电铃和电灯放在值班室内。工作要求：当有人踩踏板时电铃响，无
人踩踏板时电灯亮。
10. 请你利用如图所示的器材设计一个温度自动报警器。要求：正常情
况下绿灯亮，电铃不响；温度升高到一定程度时，电铃响，绿灯不亮。(共14张PPT)
第十六章 磁场 电磁铁
16.4 电磁继电器与自动控制
2022年课程标准 学习目标
结合具体实例，了解电
磁铁在生活中的应用。 1.【难点】了解电磁铁在生产生活中的应
用，如电磁起重机、电铃、磁悬浮列车、空
气开关。
2.知道电磁继电器的工作原理。
知识点1 认识电磁继电器
1. 问题：某些用电器需要用高压电工作，如果由人直接控制电路开
关，会有安全隐患，我们如何设计一个无需人直接控制高压电路的自
动开关呢？
2. 分析：我们可以利用一个低电压的电路间接去控制另一个高电压的电
路。电磁继电器的构造如图，虚线框部分是一个电磁继电器，主要组成
部分是 、 、 、触点。
电磁铁
弹簧
衔铁
知识点2 用电磁继电器进行自动控制
1. 电磁继电器的工作原理：
闭合控制电路中的开关，电流通过电磁铁的线圈，电磁铁 (选填
“有”或“没有”)磁性，从而把 吸引下来，带动动触点与静触
点 接触，电动机所在电路 (选填“接通”或“断开”)，同
时灯所在电路 (选填“接通”或“断开”)。当断开控制电路的开
关时，电磁铁线圈中的电流消失，电磁铁 (选填“有”或“没
有”)磁性，弹簧将 拉起，使动触点与静触点 接触，电动
机所在电路 (选填“接通”或“断开”)，同时灯所在电路
(选填“接通”或“断开”)。
有
衔铁
B
接通
断开
没有
衔铁
A
断开
接
通
2. 电磁继电器实质上就是利用 来控制工作电路的一种
。
3. 小结：电磁继电器实质上是利用 来控制工作电路的一种开
关。它可以实现远距离操作，利用低电压、弱电流来控制高电压、强电
流，还可以实现自动控制。
电磁铁
开
关
电磁铁
【典例1】每年夏季，赣江都会涨水。小明根据所学知识设计了如图所示
的水位自动报警装置。当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，
工作电路中 (选填“灯亮”或“铃响”)，通电螺线管下端
为 (选填“N”或“S”)极。
铃响
N
【变式1】如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计
时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相
连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响
起来，发出报警信号。下列说法正确的是( B )
B
A. 温度计中的水银是绝缘体
B. 电铃响时，电磁铁右端是N极
C. 温度降低到74 ℃以下，电铃响
D. 电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱
电磁继电器的主要组成部分是 、弹簧、衔铁、 。它
可以实现远距离操作，利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流，还
可以实现自动控制。
电磁铁
触点
1. 如图所示是一种水位自动报警器的原理图，容器中装有盐水，水位到
达A时， (选填“L1”或“L2”)灯亮，说明盐水是 (选填
“导体”或者“绝缘体”)。在工作电路中，电磁继电器是一种
(选填“用电器”或“开关”)。
L2
导体
开
关
2. 物理机器人小组设计了一种传送装置，当所传送物体质量过大时，红
灯会亮报警。其工作原理如图，在传送装置下方装有压敏电阻R1，R2为
保护电阻，R3为变阻器，K为动触点，M、N为静触点。通电时电磁铁下
端是 极，红灯报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而
(选填“增大”或“减小”)。
S(南)
减小
3. 如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，当
温度达到90 ℃时，报警装置就会响铃，当温度低于90 ℃时，绿灯亮，电
铃不响。
(1)请根据科技小组的设计要求完成电路图。
(2)当图中左方电源正、负极不小心被对调后，报警装置 (选填
“能”或“不能”)正常工作。
能
4. 如图乙所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少
时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由
于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值符合
图像甲中的 (选填“A”或“B”)，致电路中的电流增大，在衔铁的
作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示
灯，则a是 ；由于电池用久了电压降低，会导致车间尘埃浓
度 (选填“增加”“降低”或“不变”)时工作电路才开启自动除
尘模式。
B
指示灯
增强
