(共25张PPT)
第二十章 电与磁
§20.3 电磁铁 电磁继电器
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。
知道电磁铁磁性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。
2.【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。
3.知道电磁继电器的工作原理。
知识点1 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作 。
3. 问题：与永久磁体对比，电磁铁有怎样的特点呢？
电磁铁
4. 实验1：探究电磁铁的特点
(1)如右图，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
(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
5. 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？
6. 猜想：电磁铁磁性的强弱可能与 、 有关。
7. 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
，反映其磁性越强。
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
8. 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。
而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
吸引大头针数目
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目；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目。
(3)实验现象：步骤②电磁铁能吸引大头针的数目 步骤①。
(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
9. 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
吸引大头针数目
①连接实验电路，此时选择接入50匝的线圈，闭合开
关，调节滑动变阻器，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匝的线圈的电磁铁，调节滑动变阻器，使
电流为0.2 A，观察此时电磁铁吸引大头针的数目。
步骤②中电磁铁吸引大头针数目多于步骤①。
电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
10. 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。
有
衔铁
无
2. 电磁铁工作原理：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)电磁铁极性可以通过改变 控制。
4. 应用：电磁起重机、电铃、磁悬浮列车、空气开关。
磁
通断
电流大小
线圈匝数
电流方向
小结 1.电磁铁构造：由铁芯和螺线管组成。
【典例1】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1)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1】如图2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2 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须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。如右图，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
3. 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
4. 电磁继电器实质上就是利用 来控制工作电路的一种
。
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2】每年夏季，赣江都会涨水。小明根据所学知识设计了如图3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2】如图4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
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。
5. 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
基础评价
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. 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。
素养评价
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。
(3)当滑动变阻器电阻变小时，电磁铁的磁场 (选填“增强”或
“减弱”)。
(4)当滑动变阻器电阻变小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”)。
磁场强弱
增强
减小
4. 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 (共22张PPT)
第二十章 电与磁
§20.1 磁现象 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。
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。
铁
6. 分析：磁性最强的部分称为 ，每个磁体有 个磁极。
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。
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 。
磁极
两
南
北
排斥
排斥
吸引
吸引
9. 概括：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
10. 问题：磁体中我们最熟识的是磁铁，铁能否成为磁铁呢？如果能，
那怎样能变成磁铁呢？
11. 分析：如右图，软铁棒被磁化后也能吸引铁钉，也就是说它也具有磁
性了，成为了磁铁。
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作磁极，任何一个磁体都有
个磁极，一个叫作南极( 极)，另一个叫作北极( 极)。
(3)能自由转动的磁体静止时， 极指向南方， 极指向北
方。
(4)同名磁极互相 ，异名磁极互相 。
铁
两
S
N
南
北
排斥
吸引
【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。关于地球仪悬浮在空中时，下列说法正确的是
( C )
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
知识点2 磁场
1. 问题：我们知道磁体之间的相互作用了，明明没有接触，怎么会有力
的作用呢？
演示实验：将几个小磁针放在条形磁体周围不同地方如下图1所示，发现
小磁针会 。
偏转
2. 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
种物质叫作 场。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”)。
磁
不同
不同
3. 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。
4. 问题：磁体周围的磁场是怎么样的呢？
5. 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1)，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2)。
6. 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3。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？
。
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
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。
磁场
2. 磁感线：磁体周围的磁感线是从它的北极出来，回到南极的(口诀：
“ ”)。
北出南入
【典例2】如图4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5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
状跟条形磁体的磁场相似。
磁场
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。
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作磁极，任何一个磁体都有 个磁
极，一个叫作南极( 极)，另一个叫作北极( 极)。
3. 同名磁极互相 ，异名磁极互相 。
4. 一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫 。
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：磁体周围的磁感线是从它的北极出来，回到南极的(口诀：
“ ”)。
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。
铁
两
S
N
排斥
吸引
磁化
磁场
北出南入
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。
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”鱼头端为该鱼型磁体的N极
D. “指南鱼”静止时鱼头指向的是地磁场的S极
基础评价
A
2. 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
3. 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
4. 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)。
素养评价
5. 图为地磁场的示意图，请在括号内填上地磁的磁极和小磁针右下端的
磁极。(选填“N”或“S”)
S
S(共26张PPT)
第二十章 电与磁
§20.6 磁生电
2022年课程标准 学习目标
1.探究并了解导体在磁场中
运动时产生感应电流的条
件。了解电磁感应在生产生
活中的应用。 2.了解发电机的工作原理。 1.通过实验了解电磁感应现象。通过实
验探究知道感应电流方向跟磁场方向和
切割磁感线方向有关。
2.分析发电机的工作原理。
3.对电动机和发电机进行对比学习，区
分清楚电动机和发动机的工作原理。
知识点1 电磁感应现象
1. 问题：我们已经知道电能生磁了，那么磁能否生电呢？
2. 分析：早在19世纪初，英国物理学家法拉第就已经提出“磁能生电”
的研究课题，并进行了整整10年坚持不懈的努力，经历了一次又一次的
失败，终于在1831年成功地利用磁场产生了电流，发现了
现象。法拉第的这一发现进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。
电磁感应
3. 实验1：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
实验器材：灵敏电流计、蹄形磁体、方形线圈、铁架台、开关、导线
若干。
实验步骤：
(1)按图甲连接好电路。(注意：灵敏电流计应 联在电路中，为了使
实验效果明显，用图乙中方形线圈ab段代替图甲中AB导线接到电路中)
串
(2)闭合开关，按下表的方式让方形线圈ab段导线运动起来，观察每种运
动状态时灵敏电流计指针的偏转情况，记录实验现象在表格中。(表格中
均选填“偏转”或“不偏转”)
序号 导线在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针的偏转情况
1 静止不动
2 竖直上、下运动
3 水平前、后运动
4 水平左、右运动
5 斜向上、下运动
6 导线不动，蹄形磁体水平左右运动
不偏转
不偏转
不偏转
偏转
偏转
偏转
4. 概括：不是任何运动方式都能产生感应电流。把磁感线想象成一根根
线，把导体AB想象成一把刀，当导体AB做 运动时才能产
生感应电流。而且无论谁动，只要导体AB切割磁感线就能产生
。
切割磁感线
感应电
流
5. 实验2：产生的感应电流方向与什么因素有关？
(1)让导线AB在如图磁场中向左运动，灵敏电流计指针向右偏转。保持磁
场的方向不变，让导线AB变为向右运动，我们看到灵敏电流计指针
向 偏转。说明：感应电流的方向与 方向有关。
左
切割磁感线
(2)让导线AB在如图磁场中向左运动，灵敏电流计指针向 偏转。仍
然让导线AB向左运动，但把蹄形磁体的N、S极对调，改变磁场的方向，
我们看到灵敏电流计指针向 偏转。说明：感应电流的方向与
方向有关。
右
左
磁
场
小结 (1) 电路的一部分导体在磁场中做 运动
时，导体中就会产生电流，这就是著名的电磁感应现象。它是由英国物
理学家 发现的。根据这一现象，后来还发明了发电机，导致
了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的时代。
(2)电磁感应现象中产生的感应电流的方向跟
和 有关。
闭合
切割磁感线
法拉第
切割磁感线的方向
磁场方向
【典例1】在图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部
分。它在磁场中按箭头方向运动时，能够产生感应电流的是( D )
D
【变式1】如图所示，在“探究产生感应电流的条件”的实验中：
(1)通过观察 来判断电路中是否有感
应电流；
(2)闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中 (选填
“有”或“无”)感应电流；
(3)人们根据此现象制作了 (选填“发电机”或“电动机”)。
灵敏电流计的指针是否偏转
有
发电机
知识点2 发电机
1. 问题：我们的生产和生活都离不开电，那么大家知道电是怎么产
生的吗？
2. 演示实验：手摇发电机发电
(1)用力转动摇把，使线圈在磁场中转动起来，观察到小灯泡 ，
说明电路中有了 。工作原理是 现象。
(2)用不同速度摇动转轮，观察灯泡亮度的变化。
摇动速度越快，灯泡越 ，说明切割磁感线运动速度越快，产生的
感应电流越 。
发亮
感应电流
电磁感应
亮
大
(3)观察手摇发电机电流方向的变化。
把手摇发电机跟电流计连接起来，线圈在磁场中转动时，可以看到电流
计的指针随着线圈的转动而 (选填“稳定在某一个位置”或
“左右摆动”)。这个现象表明发电机发出的电流的大小和方向是
(选填“不变”或“变化”)的。
(4)对比上堂课学习的电动机和今天学习的发电机，它们的主要结构都是
磁体和线圈，只是工作原理不一样。电动机要电源供电，使线圈通电，
在磁场中受力转动；而发电机要靠外力使线圈转动起来，切割磁场线从
而产生 ，此时的线圈和磁体就是电源。
左右摆动
变
化
感应电流
3. 分析：(1)观察如图交流发电机原理图，线圈在外力作用下转动起来，
如图瞬间ab向下切割磁感线，产生感应电流，转过半圈后，ab变成
向 切割磁感线，此时产生的感应电流方向和图中 。该发
电机产生的是交变电流，简称交流电。
(2)交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。单位
是 ，符号为 。我国电网以交流供电，频率为 。
上
相反
赫兹
Hz
50 Hz
4. 概括：发电机发电的过程是能量转化的过程。
(1)手摇发电机：人吃食物的 能转化为摇动转子的 能，
发电机又把 能转化为 能。
化学
机械
机械
电
(2)火力发电：发电机靠内燃机带动。燃料燃烧把 能转化
为 能，内燃机把 能转化为 能，带动发电机转子转
动，实现把 能转化为电能。
(3)水力发电(上图是原理图)：上游水在下落过程中把 能转化
为 能。在强大水流的冲击下，水轮机旋转，带动发电机转子转
动，从而实现把 能转化为电能。
小结 (1)发电机工作原理： 现象。
(2)发电机将 能转化为电能。
化学
内
内
机械
机械
重力势
动
动
电磁感应
机械
【典例2】如图所示是研究磁产生电的实验装置。
(1)如图甲所示实验中，通过观察灵敏电流计的指针 来判断
是否有感应电流产生。
是否偏转
(2)某同学闭合开关后进行了如下操作，其中能产生感应电流的
是 (填字母)。
A. 导体AB不动，让磁体左右运动
B. 磁体不动，让导体AB上下运动
A
(3)实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，下列
措施中可行的是 (填字母)。
A. 换用磁性更强的磁体，增加磁场的强度
B. 将灵敏电流计换成电流表
A
【变式2】(1)如图乙所示是实验室用的手摇发电机，若在发电机和小灯泡
电路里再串联一个电流计，慢慢摇动手柄，观察到电流计的指针左右摇
摆，这表明该发电机发出的电是 (选填“直流电”或“交流
电”)。
(2)手摇发电机灯泡发出的光是 (选填“亮度稳定”或“闪烁
不定”)的。
交流电
闪烁不定
1. 电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体
中就会产生感应电流，这就是著名的电磁感应现象。它是由英国物理学
家 发现的。根据这一现象，后来还发明了发电机，导致了电
能的大规模生产和利用，开辟了电气化的时代。
2. 电磁感应现象中产生的感应电流的方向跟
和 有关。
3. 发电机的工作原理： 现象。
4. 发电机将 能转化为电能。
闭合
切割磁感线
法拉第
切割磁感线的方向
磁场方向
电磁感应
机械
1. 如图所示是小东探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置，ab是一
根直铜丝，通过导体与电流表的“3”和“－”两接线柱相连，当把ab迅
速向右运动时，并未发现电流表指针明显偏转，你认为最可能的原因是
( B )
A. 没有感应电流，指针不偏转
B. 感应电流太小，无法使指针明显偏转
C. 应把ab改为迅速向左运动
D. 应把ab改为迅速上下运动
基础评价
B
2. 图中a表示垂直于纸面导体的横截面，当此段导体向上运动时，此段
导体所在的闭合电路没有感应电流的是( A )
A
3. 实验课上某小组同学开展了一系列电磁方面的实验探究。
(1)用图甲装置验证电流可以产生磁场。开关闭合前，小磁针静止时指向
与导线平行。闭合开关，观察到 的现象，说明电流可以
产生磁场，根据这一原理制造了 。
素养评价
小磁针偏转
电磁铁
(2)如图乙，实验中将金属导体棒ab放在磁场中两根平行的金属导轨
上，闭合开关，导体棒ab向右运动；电源正负极对调，闭合开关，导
体棒ab向左运动。该实验得出的结论是
， (选填“发电机”或“电动机”)就是利用
该现象的装置。
通电导线在磁场中受力与电
流方向有关
电动机
(3)图丙是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的装置，导体
AB、开关、灵敏电流计用导线连接组成回路。闭合开关，让导体AB在磁
场中 (选填“竖直上下”或“水平左右”)运动，发现电流计
的指针偏转，这是电磁感应现象。 (选填“发电机”或“电动
机”)就是利用该现象的装置。
水平左右
发电机
4. 如图所示为玩具小风扇里的小直流电动机。
(1)小明同学将电池接到该直流电动机的两端，看到电动机转动起来，电
动机的工作原理是 ；小明将电池反向接
到电动机两端，看到电动机 (选填“原方向旋转”“不转
动”或“反向旋转”)。
通电线圈在磁场中受力转动
反向旋转
(2)学习了电磁感应知识后，小明同学想到：“直流电动机线圈转动时也
切割了磁感线，那么线圈中是否也会产生感应电流呢？”于是小明将一
个小灯泡连在直流电动机两端，用手搓动转轴，发现小灯泡并未发光。
小红同学认为，这说明直流电动机不会产生感应电流。你是否同意小红
的看法： ；你认为小灯泡不亮的原因可能是
。
不同意
产生的感应电
流太小 (共19张PPT)
第二十章 电与磁
§20.2 电生磁
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
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，因为用电源短路的形式获
得较大电流容易烧坏电源)，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
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 。
通电导线周围存在磁场
(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。
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)。
断
开
阻值最大处
(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。
N
(4)对比图乙、丙，发现通电螺线管外部磁场的方向分布与 磁体
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)，观察小磁针N极偏转方向发生的
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？
(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
叫右手定则。
右
N
小结
(1)通电螺线管的磁场分布和条形磁体的磁场相似，其两端的极性跟电流
方向有关。
【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体的磁场相似，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。
基础评价
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. 如图所示，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。
第3题图
素养评价
4. 如图所示，根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的正负极。
第4题图
5. 如图所示，根据小磁针静止时指针的指向，在A、B两处分别标出电源
的正负极。(共23张PPT)
第二十章 电与磁
第二十章 电与磁 章末复习
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： 磁极互相吸引， 磁极互相
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)
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在磁体或电流的作用下获得 的
过程。
N
N
S
南
北
磁性
二、电和磁的三大关系
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 磁体。利用安培定则(右手定则)可判
断螺线管南北极位置。
(3)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。
条形
有
无
方向
电流大小
线圈匝数
(4)电磁铁的应用：电磁继电器、电磁起重机、电铃……
2. 磁场对通电导线有力的作用
(1)实验有关：
①通电导线在 中受到力的作用；
②力的方向跟 和 有关。
磁场
电流方向
磁场方向
(2)应用：①电动机(电能转化为机械能)
换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方
向，使线圈连续转动；
②扬声器(把电信号转变成声信号)。
3. 电磁感应现象(即磁生电)——英国物理学家法拉第发现的
(1)电磁感应现象(如图所示)：
①闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动，就会在电路
中产生感应电流；
②感应电流的方向跟导体切割磁感线的 和
有关。
切割磁感线
运动方向
磁场方向
(2)应用：
①发电机(机械能转化为电能)；
②动圈式话筒(把声信号转变成电信号)。
1. (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。
2. 如图所示是研究电磁现象的四个实验装置，下列说法正确的是( D )
A. 图甲能研究电磁感应现象的实验装置，当导体棒ab上下运动时电流计
指针偏转
B. 图乙中开关闭合，磁场中的导体棒会受力运动，该过程机械能转化为
电能
C. 图丙是证明通电导体周围有磁场，这个现象是法拉第首先发现的
D. 图丁是电磁铁的工作原理图，根据该原理可以制成电磁继电器
D
3. 如图所示是动圈式话筒(麦克风)和扬声器(喇叭)的构造示意图，当人对
着话筒说话时，产生的声音使膜片及与之相连的线圈一起振动，线圈在
磁场中的这种运动能产生随着声音变化而变化的电流，变化的电流经放
大器放大后通过扬声器的线圈，通电线圈就在磁场中来回振动，带动纸
盆也来回振动，扬声器就发出声音。根据以上原理，请你思考并回答：
(1)扬声器装置的主要目的是改变声音的 (选填“音调”“响度”
或“音色”)。
(2)话筒是一种把 信号转化为 信号的装置，它利用了
原理。
(3)当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动，那么
当电流方向改变时，线圈将向 运动，与扬声器原理相似的是
(选填“电动机”或“发电机”)。
响度
声
电
电磁
感应
右
电
动机
4. 如图所示的两个模型，其中图甲是 机的模型，它是根据
在磁场中受 而转动的原理制成的；图乙是 的
模型，它是根据 现象制成的。
第4题图
电动
通
电线圈
力
发电机
电磁感应
5. 如图甲，将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来。
第5题图
(1)闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在 里受力转动的
原理工作的；如果只改变电流方向，电动机转动方向将 (选填
“不变”或“改变”)。
磁场
改变
(2)刚闭合开关时，小电灯发出明亮的光，但随着电动机转得越来越快，
小电灯的亮度逐渐减弱；当转速正常时，小电灯的亮度稳定不变，此时
用手指轻轻捏住电动机的转轴，使电动机的转速减慢，这时小电灯的亮
度将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
(3)如果将小电灯换成灵敏电流计，电路连接如图乙，当用手快速转动电
动机转轴时，发现灵敏电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏
转”)，它在生活中的应用有 (举出一例即可)。
变亮
偏转
发电机
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1。
(1)求t1时M的电功率。
解：(1)电动机的功率
P＝UI＝10 V×200 A＝2 000 W。
(2)M仅通过导线a、b接入电路，如图2所示，M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①M两端电压；②M
产生的热量。
的功率
P＝UI＝10 V×200 A＝2 000 W。
(2)①M两端电压
UM＝IRM＝200 A×0.001 Ω＝0.2 V；
②0.5 s内M产生的热量
Q＝I2RMt＝(200 A)2×0.001 Ω×0.5 s＝20 J。
(2)①M两端电压
UM＝IRM＝200 A×0.001 Ω＝0.2 V；
②0.5 s内M产生的热量
Q＝I2RMt＝(200 A)2×0.001 Ω×0.5 s＝20 J。
(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3。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。
解：(1)电动机的功率
P＝UI＝10 V×200 A＝2 000 W。
7. 请阅读下述材料，回答下列问题：
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确
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
(3)微观上运动的电子受到磁场力的作用，与下列图 (填字母)所示实
验的原理最为相似。
A (共22张PPT)
第二十章 电与磁
§20.4 电动机
2022年课程标准 学习目标
通过实验，了解通
电导线在磁场中会
受到力的作用，并
知道力的方向与哪
些因素有关。 1.知道通电导线在磁场中受到力的作用，受力方向
跟磁场方向和电流方向有关。
2.了解直流电动机的工作原理。分析直流电动机的
工作原理和换向器的作用。
3.了解动圈式扬声器结构和原理。
知识点1 磁场对通电导线的作用
1. 问题：磁体在磁场中会受到力的作用。通电导线周围存在磁场，那么
把通电导体放入磁场中，磁体会对通电导线产生力的作用吗？
2. 实验：探究磁场对通电导线的作用。
如图，组装仪器，蹄形磁体提供磁场，导线AB在导轨上可以自由移动。
(1)接通电源，让电流从A向B方向通过铜导线，结果铜导线AB向左运
动。说明通电导体在 中受到 的作用。
磁场
力
(2)步骤②中。保持磁极的位置不变，改变电流的方向，使电流从B流向
A，结果铜导线向 运动，则导线的受力方向与步骤① 。说
明了通电导线在磁场中受力的方向与 有关。
(3)相对于步骤②，在步骤③中，保持铜导线中的电流方向不变，把蹄形
磁体的磁极上下对调，就是让磁场方向与原来相反。通电，结果铜导线
向 运动，则此时导线的受力方向与步骤② 。说明了通电
导线在磁场中受力的方向与 有关。
右
相反
电流方向
左
相反
磁场方向
小结1 通电导线在 中受到力的作用。通电导线在磁场中受
力的方向跟 。
磁场
电流方向和磁场方向有关
【典例1】如图所示， 表示电流垂直纸面向外的通电导线， 表示电流
垂直纸面向里的通电导线。根据图甲中通电导体在磁场的受力情况，画出图乙、丙中通电导体受力的方向。
【变式1】如图所示，通电导线a、b固定不动，左磁体对a的作用力为
Fa，右磁体对b的作用力为Fb，下列说法正确的是( A )
A
知识点2 直流电动机
1. 问题：把导线绕成线圈，放到磁场中，给线圈通电，线圈会怎样？
2. 实验：
(1)如图甲所示，线圈ab段的电流方向是从 ，受力方向是竖直向
上的；线圈cd段的电流方向是从 ，受力方向是竖直向
的。这些力使线圈 时针转动。
a到b
c到d
下
顺
(2)当它转到图乙位置时，线圈ab段和cd段的电流方向 (选填
“发生改变”或“没有改变”)，所以ab段和cd段的受力方向 (选
填“会”或“不会”)改变。此时ab和cd受到的磁场力的方向恰好
，而且两个力的大小相等，方向相反，作用在同一物体上。
我们把这个位置称为平衡位置。由于惯性，线圈会继续转下去，转到图
丙所示位置。
没有改变
不会
在同
一直线上
(3)在图丙，由于线圈ab段和cd段的电流方向 (选填“没有变
化”或“发生变化”)，所以ab段和cd段的受力方向 (选填
“没有变化”或“发生变化”)，请在图丙中标出ab段和cd段受到的磁场
力Fab和Fcd，这时线圈受到的力会阻止它继续顺时针转动，反而使
它 时针转回到图乙所示的平衡位置，不能持续转动下去。
没有变化
没有变化
逆
3. 问题：有什么办法使线圈持续转动下去呢？
4. 分析：我们知道，受力的方向跟电流方向和磁场方向有关。现实生活
中，常用改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力。
在直流电动机中，这一任务是由 完成的。它是由两个彼
此 的铜半环构成，如图所示，这两个铜半环是和 固定
在一起的。图中的A和B是电刷，它们跟半环接触，使电源和线圈组成闭
合电路。在换向器的帮助下，每当线圈转过 位置时，
会自动改变通入线圈的电流 ，从而改变线圈ab段和
cd段的受力方向，使线圈获得继续按原来方向转动的动力，
于是线圈就可以连续转动下去。
换向器
绝缘
线圈
平衡
方向
小结 (1)直流电动机的构造：由磁体、线圈、换向器、电刷等构成。
能够转动的部分，叫作 ；固定不动的部分，叫作 。
(2)原理：利用 的原理制成的。
(3)换向器作用：每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的
，使线圈连续转动。
(4)能量转化： 能转化为 能。
转子
定子
通电线圈在磁场中受力转动
电流方
向
电
机械
【典例2】线圈abcd转动过程中经过图中甲、乙位置时，导线ab所受磁场
力的方向( B )
B
A. 相反，是由于磁场方向相反了
B. 相反，是由于流过ab的电流方向相反了
C. 相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D. 相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
【变式2】如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过下图所示位置。
(1)图甲中ab段导线的电流方向是 ，图乙中ab段导线的电流方
向是 。(均选填“由a到b”或“由b到a”)
(2)图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上。请标出图乙中ab段导
线所受磁场力的方向。
由b到a
由a到b
知识点3 动圈式扬声器
1. 问题：我们平时都有用到扬声器，那扬声器是怎样发出声音的？
2. 分析：请观察右侧原理图
当线圈中通过电流时，线圈受到磁铁的作用而运动，当线圈中的电流反
向时，线圈向 (选填“相同”或“相反”)方向运动。由于通过线
圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈受力方向也就不断变
化，使线圈不断地来回振动，带动纸盆也来回 ，于是扬声器发
出声音。
相反
振动
小结 扬声器是把 信号转换成 信号的一种装置。
电
声
【典例3】如图所示，在扬声器的线圈两端连接干电池，扬声器
持续发声，线圈 持续受到磁场的作用力。(均选填“会”或“不
会”)
不会
会
【变式3】如图所示是扬声器的结构图。当扬声器的线圈中通入因携带声
音信息而时刻变化的电流时，线圈会在永磁体的作用下受到力的作用并
带动纸盆振动发声。下列说法中错误的是( D )
D
A. 扬声器工作时是将电能转化为机械能
B. 扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
C. 扬声器中的永磁体周围存在磁场
D. 扬声器工作时线圈中的电流不变
1. 通电导线在 中受到力的作用。通电导线在磁场中受力的方向
跟 。
2. 直流电动机(1)构造：由磁体、线圈、换向器、电刷等构成。能够转动
的部分，叫作 ；固定不动的部分，叫作 。
(2)原理：利用 的原理制成的。
(3)换向器作用：每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的
，使线圈连续转动。
(4)能量转化： 能转化为 能。
磁场
电流方向和磁场方向有关
转子
定子
通电线圈在磁场中受力转动
电流方
向
电
机械
3. 扬声器是把 信号转换成 信号的一种装置。
电
声
1. 在如图所示的实验中，当给金属棒通电时，观察到金属棒在轨道上运
动起来。此实验现象说明 ，
就是利用这个原理制成的。实验中将磁极对调，观察金属棒的运动
情况，这样操作是为了探究
。当滑动变阻器的滑片向左移动后，观察到金属棒的移动速度变
大，这说明通电导体电流越大，受到的力 (选填“越大”“越
小”或“不变”)。
基础评价
通电导线在磁场中受到力的作用
电动
机
通电导线在磁场中受力方向与磁场方向的
关系
越大
2. 线圈abcd位于磁场中。如图甲，当K与1接通时，ab段导线受磁场力F
的方向向上。图丙中的“ ”表示导线ab，请在图丙中画出图乙中ab段导
线受到的磁场力方向。
3. 为了使电动机的转动方向改变，下列措施可行的是( B )
A. 同时改变电流的方向和磁场的方向
B. 只改变电流的方向或只改变磁场的方向
C. 使电动机线圈中的电流增大
D. 使磁场增强
素养评价
B
4. 组装直流电动机后，接通电源，若出现下表左边的现象，请分析原
因，然后将右边的故障现象的字母代号填在横线内。
(1)转动较慢，显得很吃力： 。 A. 摩擦阻力太大
B. 换向器与电刷接触不良
C. 启动前线圈刚好处于平
衡位置
(2)刚接通电源时，电动机不转，但用手轻
轻拨动一下线圈，电动机就能顺利转动起
来： 。 (3)电动机不转，将电刷与换向器之间的压
力调大些，电动机才能转动起来： 。 A
C
B (共12张PPT)
第二十章 电与磁
§20.5 跨学科实践制作简易直流电动机
2022年课程标准 学习目标
属于“跨学科实践”中的
“物理学与工程实践”。 通过制作简易直流电动机，提高学生跨
学科运用知识的能力、分析和解决问题
的综合能力、动手操作的实践能力，加
深对直流电动机原理的理解，培养学生
积极认真的学习态度和乐于实践，敢于
创新的精神。
【建议形式】活动采取小组形式(2～3人一组)
生活中有很多地方用到直流电动机，小到电动牙刷，玩具四驱车，
大到路上跑的新能源汽车，都用到直流电动机。我们前面学习了直流电
动机的原理，现在让我们尝试制作一台简易的直流电动机。
我们知道，电动机由线圈和磁体组成。要制作一台简易的直流电动
机要考虑以下问题：
1. 用什么样的导线绕制线圈？绕制的匝数多少为宜？
2. 哪部分作为转子？哪部分作为定子？
3. 如何保证通电线圈能在磁场中持续转动？
项目1 仔细观察，实际体验
1. 展示电动机实物，观察电动机的结构。
生活中的电动机有很多，我们接触比较多的是电风扇，每个教室都有几
把电风扇。天热时也有很多同学自己带个小风扇来吹风，我们来看看电
风扇的构造，以及插上电时的情况。
主要结构 结构材料 结构作用
转子 线圈 电能转化为机械能
定子 蹄形磁体 提供磁场
电源 干电池 提供电能
转子
线圈
电能转化为机械能
定子
蹄形磁体
提供磁场
电源
干电池
提供电能
项目2 简单模拟，提出问题
1. 通电线圈在磁场中如图1所示，磁场的方向是从N极到S极，线圈abcd
中，ab中的电流方向是从a流向b，cd的电流是从c到d，ab边受到的力F的
方向如图1所示，在图中画出cd边受到的力方向。线圈顺时针转动，当线
圈转到图2时，磁场方向没变，电流方向没变，所以ab边受力方向
，cd边受力方向 。(前两个空格都是选填“改变”或“不
变”)。但由于 ，线圈继续转动，转到图3位置。
不
变
不变
惯性
2. 在图3中画出ab边和cd边受力的方向。从图可以看出线圈会慢慢的
(选填“顺时针”或“逆时针”)转动，转到图4的样子。要它转过
平衡位置后还继续按顺时针转动，我们可以改变 或
。我们也可以直接断开开关，由于惯性让线圈转过半圈，再闭合
开关通电半圈。
逆
时针
磁场方向
电流
方向
项目3 设计方案，材料准备
1. 准备材料
(1)转子 尽量采用轻质且软硬适中的材料，如 。
(2)支架 转子要在支架上转动， 所以要采用比较硬的 (选填
“金属”或“非金属”)。
(3)定子 采用磁性比较强的磁体，如 。
(4)辅助材料及工具 。
漆包线
金属
蹄形的永磁体
小刀、胶水
项目4 制作成品，试用调整
请你发挥自己的聪明才智，认真思考前面提出的问题，并利用身边
常见的材料，制订具体的制作方案。下图是某同学制作的电动机，下面
是他的制作过程，供参考。
(一)制作材料
芯直径1 mm漆包线(刷有绝缘漆的铜导线)1.2 m，强磁体、电池(带电池
盒)、小刀、U形接头的导线，木板、小方木条、胶水。
(二)制作步骤
1. 把一段粗漆包线绕成直径约3 cm线圈(如图 )，作为转子。从线圈的两
端各拉出约2 cm的漆包线作为转轴。
2. 我们用小刀刮去线圈两端引线的漆皮，把左端全部刮掉，右端只刮半
周如图所示。
3. 把两个小方木条支架用胶水固定在木板上，导线的U形接头固定在小
方木条上。最后把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁体作为定子。导
线另一端分别与电源链接。
(三)试用调整制作好的简易电动机后，调试一下，让它更好地转动起来，
可以看看是否能带动小风扇叶。
项目5 应用展示，讨论交流
1. 请大家展示自己制作的简易直流电动机，并说明是怎样实现让线
圈连续转动的，看看谁的电动机设计得更巧妙。哪组制作的电动机转
动得最快？
2. 你的电动机线圈匝数是多少？转子在转动时，转轴受到的摩擦情况如
何？哪组制作的电动机转动状态最稳定？
3. 观察哪个电动机转动得更快，它们可以带动其他装置旋转吗？
