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单元复习
第二十章 电与磁
内容结构
电流的磁效应
电生磁
电磁感应
磁生电
探究通电螺
线管的磁场
安培定则
电磁铁
电磁继电器
磁场对通电导线的作用
发电机
相互 作用
第二十章 电与磁
电动机
应用
应用
应用
磁现象
①物体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
②磁体上吸引能力最强的两个部位部分叫磁极。
③磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
④磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性。
①磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。
②磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。
③磁场的方向：小磁针静止时北极所指的方向。
①描述磁场：磁感线可以表示磁体周围的磁场分布情况；
在磁场外部，它从磁体的N极出发，回到S极。
② 磁感线上任一点的磁感线方向，就是该点磁场的方向；
③ 磁感线的疏密表示磁场的强弱。
地磁两极与地理两极相反且并不重合，叫做磁偏角。
磁场
地磁场
磁感线
磁现象 磁场
知识结构
第1节 磁现象 磁场
（1）磁性与磁体：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做磁体。
（2）磁极：磁体的两端磁性最强，中间部分磁性最弱，几乎没有磁性。我们把磁体上磁性最强的部位叫做磁极。
能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做南极或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极。
1. 磁性、磁体和磁极
第1节 磁现象 磁场
知识点一、磁现象
（3）磁体的分类
①按磁体的形状分为条形磁体、蹄形磁体、针形磁体等；
②按磁体的来源分为天然磁体和人造磁体等；
③按磁性保持的时间分为永（硬）磁体和软磁体。
第1节 磁现象 磁场
知识点一、磁现象
2. 磁极间的相互作用
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.
3. 磁化
（1）一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，
这种现象叫做磁化。
（2）磁化的方法
①将磁铁的一极靠近或接触磁性材料；
②将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次；
③利用充磁机对磁性材料充磁。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。
第1节 磁现象 磁场
知识点一、磁现象
（5）消磁
通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程。消磁可以看成是磁化的逆过程，是将磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱，使其变得杂乱无章。
电脑的磁盘
（3）磁化的危害
机械手表被磁化后走时不准，彩色电视机显像管被磁化后色彩失真等。
（4）磁化的应用
磁带和磁盘上都含有磁性物质，利用它
上面的磁性物质可以存储声音、图像和文字信息。
知识点一、磁现象
第1节 磁现象 磁场
（1）磁场
磁体周围存在着的这种看不见、摸不着的物质叫做磁场。磁体两极磁场最强，中间磁场最弱，离磁体越远，磁场越弱。
（2）磁场的基本性质
磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
（3）磁场的方向
磁场具有方向性。物理学中把小磁针静止时
北极所指的方向规定为该点磁场的方向。
知识点二、磁场
1. 磁场及其方向
第1节 磁现象 磁场
2. 磁感线
（1）实验探究磁体周围的磁场
①在磁场中的不同点，小磁针N极所指的方向不同，说明磁体周围各点的磁场方向不同。
②在玻璃板上均匀地撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可看到小铁屑排列成一条条有规律的曲线。
（2）磁感线的概念
用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。
条形磁体周围的铁屑
条形磁体周围的小磁针
知识点二、磁场
第1节 磁现象 磁场
（3）磁感线的方向
磁感线是有方向的曲线，曲线上箭头的方向表示磁感线的方向，也是该点磁场的方向，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极的指向一致，如图所示。
知识点二、磁场
第1节 磁现象 磁场
（4）五种基本磁场的磁感线描述
①条形磁铁
的磁感线
②蹄形磁铁
的磁感线
③同名磁极
的磁感线
N
N
⑤异名磁极
的磁感线
④同名磁极
的磁感线
知识点二、磁场
第1节 磁现象 磁场
3. 磁感线的性质
（1）磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上并不存在.磁感线上任意一点的切线方向为该点的磁场方向。磁场越强的地方，磁感线分布越密；磁场越弱的地方，磁感线分布越疏。
（2）磁感线为封闭的、立体的曲线，在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，是从S极指向N极。
（3）在同一磁场中，任何两根磁感线都不会相交。这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场方向的唯一性相悖。
知识点二、磁场
第1节 磁现象 磁场
1. 地磁场
地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地球是一个磁体，地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
2. 磁偏角
地球这个巨大的磁体有两个磁极，分别称为地磁的南极（S）和地磁的北极（N），地磁的两极和地理的两极并不重合。地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，
它们之间有一个偏差角度，我们称为磁偏角。
我国宋代学者沈括第一个发现磁偏角。
知识点三、地磁场
第1节 磁现象 磁场
奥斯特实验
通电螺线管的磁场
安培定则
与条形磁体磁场相似
用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
电流周围存在与电流方向有关的磁场
知识结构
第2节 电生磁
1. 奥斯特实验
①电流周围存在着磁场；
②电流的磁场方向跟电流的方向有关。
2. 电流的磁效应
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
知识点一、电流的磁效应
第2节 电生磁
2. 通电螺线管的磁场特点
（1）细铁屑在通电螺线管周围有规则地排列起来，表明通电螺线管外部的磁场和条形磁体相似。
（2）小磁针在通电螺线管周围有规则地排列起来。表明通电螺线管外部的磁感线是从通电螺线管一端出来回到另一端；内部磁感线的方向与外部磁感线的方向相反。
1. 螺线管
将导线绕在圆筒上，即做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会增强得多。
知识点二、通电螺线管的磁场
第2节 电生磁
（3）改变螺线管中的电流方向，小磁针的N极指向也发生改变。通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
通电螺线管的磁场特点
通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
知识点二、通电螺线管的磁场
第2节 电生磁
1. 安培定则
（1）通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用安培定则（也叫右手螺旋定则）来表述。
（2）安培定则：
知识点三、安培定则
用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
第2节 电生磁
2. 安培定则的应用
（1）根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性.
（2）由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向.
（3）根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极，画出螺线管的绕线.
知识点三、安培定则
第2节 电生磁
（4）温馨提示：
知识点三、安培定则
① 决定通电螺线管两端极性的根本因素是螺线管中电流的
方向，电流的方向一致则通电螺线管两端的极性就相同。
② N极和S极一定在通电螺线管的两端。
③判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流
的方向一致。
第2节 电生磁
优点
电磁继电器
磁性强弱
电磁铁
内部带铁芯的通电螺线管称为电磁铁.
利用电流的磁效应来工作的.
电磁铁线圈的匝数越多、电流越大，
电磁铁的磁性就越强.
①可通过电流的通断来控制其磁性的有无.
②可通过改变电流方向来改变其磁极的极性.
③可通过改变电流的大小或线圈匝数的多少
来控制其磁性的强弱.
①概念：继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，
来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置.
②构成：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点.
③工作原理：电磁继电器靠电磁铁和弹簧的
共同作用实现工作电路状态的转换.
电磁铁
电磁铁
电磁继电器
知识结构
第3节 电磁铁 电磁继电器
1. 电磁铁的概念
内部插有铁芯的螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，这种磁体叫做电磁铁。
2. 工作原理
电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。在螺线管的内部插入铁芯通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。
3. 电磁铁磁极极性的判断
电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极
极性是一致的，可运用安培定则来判定。
知识点一、电磁铁
第3节 电磁铁 电磁继电器
1. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素
（1）电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
2. 电磁铁的优点
（1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。
（2）可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。
（3）可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的强弱。
知识点二、电磁铁的磁性
第3节 电磁铁 电磁继电器
3. 电磁铁的应用
（1）电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用
主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，也都是由电磁铁控制的。
（2）电磁铁的另一个应用是产生强磁场
现代技术上很多地方需要的强磁场
都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、
电动机、发电机、磁疗设备、测量
仪器、研究微观粒子用的加速器等。
第3节 电磁铁 电磁继电器
知识点二、电磁铁的磁性
知识点三、电磁继电器
1. 电磁继电器概念
电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。
电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2. 电磁继电器的构造与工作电路
第3节 电磁铁 电磁继电器
（1）控制电路：电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等.
（2）受控电路：高压电源、电动机、动、静触点.
3. 电磁继电器的工作原理
闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，受控的高压电路闭合，电动机M工作。
断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在弹簧的作用下与电磁铁分离，使触点D、E脱开，受控电路断开，电动机停止工作.
第3节 电磁铁 电磁继电器
知识点三、电磁继电器
4. 电磁继电器的应用
（1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人远离高压环境；
（2）利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制；
（3）在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光的自动控制，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。
第3节 电磁铁 电磁继电器
知识点三、电磁继电器
①通电导体在磁场中受到力的作用.
电流的方向.
磁场的方向.
磁场对通电
导体的作用
电动机
①原理：通电线圈在磁场中受力而转动.
②基本组成：换向器、转子、定子.
③换向器作用：线圈转过平衡位置时，
自动改变线圈中电流的方向.
④能量转化：把电能转化为机械能.
②影响力的方向
知识结构
第4节 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
第4节 电动机
1. 磁场对通电导线的作用
通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线（磁场）的方向都有关系。
当电流的方向或者磁感线（磁场）的方向有一个变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反；当电流的方向和磁感线（磁场）的方向同时变得相反时，通电导线受力的方向不变。
2. 探究磁场对通电线圈的作用
通电线圈在磁场中的转动方向跟电流的方向、磁场方向都有关系。
通电线圈在磁场中会受力而转动，但不能持续转动。
（1）在如图甲所示位置时，通电线圈的两边在磁场中都受力，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下， 方向相反，发生顺时针转动。
（2）当线圈的平面与磁场垂直时（图乙），通电线圈ab边与cd边受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。
3. 通电矩形线圈在磁场中不能连续转动的原因
甲
乙
第4节 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
（3）如图丙所示，线圈靠惯性越过平衡位置后，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下，方向相反，磁场力作用的结果使线圈又逆时针旋转。
（4）通电线圈最后静止在平衡位置（图丁）。
丙 丁
平衡位置
第4节 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
4. 模型电动机的转动原理
制作模型电动机时，将线圈一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮掉半周，从而保证给线圈适时供电或停电。
这种设计，线圈每转一周，只有半周获得动力，在另半周线圈没有电流通过，线圈不受力，但由于惯性继续转动，当转过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到向同方向转动的力，线圈就可以持续转动下去。
全部刮掉
刮掉半周
第4节 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
1. 电动机的组成
直流电动机的组成
电动机由两部分组成：能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里，能够转动的部分叫做转子，固定不动的部分叫做定子。电动机工作时，转子在定子中飞快地转动.
定子（磁铁）
转子（线圈）
换向器
电刷
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机
2. 换向器
（1）线圈的平衡位置
如图所示，线圈的平面与磁感线垂直时，线圈上下两个边受力大小一样、方向却相反。这个位置是线圈的平衡位置。线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力要阻碍它的转动。
（2）换向器
①换向器的构造：两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机
②换向器的作用
当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
如图所示，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的（向上），线圈就可以不停地转动下去了。
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机
通电线圈在磁场中，ab、cd两边电流方向相反，受力方向相反，顺时针转动。
线圈转到平衡位置，电刷接触到换向器中间绝缘部分，不受力，利用惯性转过平衡位置。
线圈越过平衡位置后，利用换向器改变了电流方向，受力方向改变，仍然顺时针转动。
线圈利用惯性转过平衡位置后，又改变了电流的方向和受力方向，继续转动。
3. 直流电动机的工作原理
1
2
3
4
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机
（1）实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
（2）电动机工作时，把电能转化为机械能。
（3）家用电器用到的电动机
例如，电吹风、电风扇、洗衣机、
剃须刀、空调等都用到了电动机。
4. 实际的电动机
换向器
转子
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机
1. 扬声器的作用
它是把电信号转变为声音信号的装置。
2. 结构
线圈、永久磁体、锥形纸盆。
3. 发声原理
扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，由于线圈中的电流方向是不断的变化，线圈就不断的来回振动，带动纸盆也不断地来回振动，于是扬声器就发出了声音。
知识点三、扬声器是怎么发声的
第4节 电动机
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应。产生的电流叫做感应电流。
电磁感应
现象
感应电流
①闭合回路.
②部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
①磁场方向.
②导体切割磁感线运动的方向.
①原理：电磁感应现象.
②交变电流：电流的方向周期性变化。
③基本组成：定子、转子.
④能量转化：把机械能转化为电能.
发电机
产生
条件
方向
知识结构（1）
第5节 磁生电
项目 直流电动机 交流发电机
原理图
原理 通电线圈在磁场中受力转动 电磁感应
构造 与电刷接触的是铜半环 与电刷接触的是铜环
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
在电路中的作用 用电器 电源
区分方法 通电转动 转动生电
电动机与发电机比较
第5节 磁生电
知识结构（2）
知识点一、什么情况下磁能生电
第5节 磁生电
1. 什么情况下磁能生电
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
（2）导体中产生感应电流的条件：
①导体是闭合电路的一部分；
②导体在磁场中做切割磁感线运动。
2. 注意理解产生感应电流的条件
（1）产生感应电流的两个条件缺一不可。如果电路不闭合，导体做切割磁感线运动时，能产生感应电压，不会产生感应电流。
（2）对“切割磁感线运动”的理解：导体运动方向与磁感线方向垂直或有一定的角度，但不能平行。
（3）磁体不动，导体AB左右运动能产生感应电流；若AB不动，磁体左右运动，仍能切割磁感线产生感应电流。
3. 电磁感应现象中的能量转化
在电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，即机械能转化为电能。
知识点一、什么情况下磁能生电
第5节 磁生电
4. 影响感应电流方向的因素
在电磁感应中，感应电流的方向跟导体在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。
只改变磁场的方向或导体做切割磁感线运动的方向，感应电流的方向改变；若同时将磁场的方向和导体做切割磁感线运动的方向改变，则感应电流的方向不变。
知识点一、什么情况下磁能生电
第5节 磁生电
1. 手摇发电机的发电情况
知识点二、发电机
（1）观察模型式手摇发电机的构造
磁铁形状是蹄形磁铁 ；线圈是通过电刷与灯泡（或二极管）串联的；摇把是通过皮带带动线圈转动起来的。
手轮
磁铁
线圈
小电灯
电刷
换向器
第5节 磁生电
（2）手摇发电机产生的电流的大小和
方向是变化的；电流的大小与发电机的
转速有关。
2. 交变电流
（1）如果电流的大小和方向是周期性变化的，这种电流叫做交变电流，简称交流。
（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。我国电网以交流供电，频率为50Hz。
知识点二、发电机
第5节 磁生电
（1）发电机主要构造
磁铁、线圈abcd、铜环K和L、电刷A与B等。
（2）主要部分作用
①磁铁：用来产生磁场；
②线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流；
③铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路；
④电刷：感应电流通过电刷流出。
3. 交流发电机
磁铁
铜环
电刷
线圈abcd
知识点二、发电机
第5节 磁生电
（3）交流发电机工作原理示意图
导线ab边向左运动，cd边向右运动，不切割磁感线，没有电流。
导线ab边向下切割磁感线，cd边向上切割磁感线，产生感应电流。外部电流方向为A到B。
B
A
线圈转过半周时，ab边向右运动，cd边向左运动，不切割磁感线，没有电流。
导线ab边向上切割磁感线，cd边向下切割磁感线，产生感应电流。外部电流方向为B到A。
B
A
甲
乙
丙
丁
知识点二、发电机
第5节 磁生电
①图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。
②图乙和丁中导线切割磁感线，有电流产生，但切割磁感线的方向相反，所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时，线圈中的电流方向改变一次，线圈转一周，电流方向改变两次。
③线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。
甲 乙 丙 丁
知识点二、发电机
第5节 磁生电
4. 实际发电机的构造与能量转化
（1）构造
主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本组成部分。概括地讲是由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。
（2）旋转磁极式发电机：实际上大型发电机多采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机。
（3）发电机发电的过程是能量转化的过程
实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动，把燃料中的化学能或者水库中水流的动能转化为电能。
知识点二、发电机
第5节 磁生电
知识点三、磁记录
1. 软磁性材料和硬磁性材料
（1）磁化：铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或者与它接触时，它便有了吸引钢铁的性质，也就是被磁化了。
（2）软磁性材料：软铁磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料。
（3）硬磁性材料：而钢等物质在磁化后，磁性能够保持，称为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体，还可以用来记录信息。
第5节 磁生电
2. 录音机的原理
录音时，声音先转变成强弱变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱变化的磁场。磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息。
放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，电流经放大后使扬声器发声，这便“读”出了录音带中记录的信息。
录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒。
知识点三、磁记录
第5节 磁生电
3. 磁记录的应用
随着技术的不断进步，磁记录与人们的关系越来越密切。录音带、录像带，电脑中的磁盘，打电话的磁卡，银行的信用卡，还有磁卡式车票等等，都是用磁来记录信息的（左图）。磁记录技术提高了工作效率，给生活带来了很大的方便（右图）。
自动取款机（ ATM ）
利用磁性材料
记录信息的产品
知识点三、磁记录
第5节 磁生电
考点1 磁现象 磁场
（第1题）
1. 如图，趋磁细菌体内可以
合成纳米级、链状排列的磁小体，可用于生产
磁性定向药物或抗体，制造生物传感器等。为
合成磁小体，趋磁细菌需要从海洋中汲取金属
元素( )
C
（第1题）
返回
（第2题）
2. 在水平桌面上放置一条形磁体，磁体上盖
有一薄玻璃板，在玻璃板上均匀地撒上一些
细碎的铁屑，然后轻敲玻璃板，发现铁屑在
玻璃板上有规律地排列，如图所示。则下列
说法中正确的是( )
（第2题）
A. 用碎纸屑代替铁屑重做实验，碎纸屑也能
有规律地排列
B. 用其他任何金属碎屑重做实验，金属碎屑
都能有规律地排列
C. 根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁
体周围各位置的磁场方向
D. 磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑
较少，是因为条形磁体两端的磁性较强
√
（第2题）
【点拨】磁性越强的位置对铁屑的吸引力就
越强，铁屑就越多，故磁体两端附近聚集的
铁屑较多而中间铁屑较少，是因为条形磁体
两端的磁性较强。
返回
3. 在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体
将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将
树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向
南方，如图所示。下列说法中正确的是( )
D
返回
返回
考点2 电流的磁效应
5. 如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直
导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实
验说法正确的是( )
A
A. 该实验说明电流周围存在磁场
B. 最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C. 利用该实验原理可以制成发电机
D. 改变电流方向，小磁针偏转方向不变
返回
D
A. B. C. D.
【点拨】B选项线圈中无电流，电磁铁没有磁性。线圈中电
流越大、线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，由图可知，D中
通过电磁铁电流最大、线圈匝数最多，所以它的磁性最强。
返回
7. ［2024·山西］小明从电动玩具上拆下一块蓄电池。为了
确定该蓄电池的正负极，他设计了以下四种方案，其中可行
的是( )
C
A. B. C. D.
【点拨】测电笔是辨别家庭电路相线和中性线的，无法测试
蓄电池的正、负极，A选项错误；灯泡没有正、负接线柱之
分，无论哪边是正极都会亮，所以无法判断，B选项错误；
通电螺线管的磁极方向可以通过小磁针指向来判断，而磁极
方向与电流方向有关，因此可以辨别蓄电池正、负极，C选
项正确；通电螺线管吸引小铁钉，无论电流方向如何都可以
吸引，因此无法判断蓄电池正、负极，D选项错误。故选C。
返回
B
返回
D
部转化为光能，故C错误；控制电路电
源电压减小后，在其他条件不变时，根
据欧姆定律可知，电路中的电流变小，
电磁铁的磁性变弱，傍晚时路灯比原来
早一些亮，故D正确。
返回
【解】如图所示。
返回
考点3 磁场对电流的作用
下
返回
12. 用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个
强磁铁（磁性随温度升高而减弱），可组装成一个演示用的
简易电动机，组装过程如图甲、乙、丙所示。
（1）图乙中，铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池正
极。铁钉与磁铁间的吸引力______（填“大于”或“小于”）磁
铁的重力。
大于
（2）图丙中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有
电流通过磁铁和铁钉，通电的铁钉由于受到了______力的作
用而开始旋转。
磁场
（3）这个简易电动机工作时，将电能转化为______能。
机械
（4）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变______
的方向；电动机转动起来后，电线下端应间歇性地接触磁铁，
这样做的好处是___（填字母）。
A.可以加快转动速度
B.防止铁钉被磁化
C.防止电流通过时产生过多热量
电流
C
返回
考点4 电磁感应
13. 如图甲所示是一种地震自动报警仪，
其简化结构如图乙所示，当有地震发
生时，金属球会带动金属杆在磁环中
来回摆动产生感
C
A. 利用这个装置的原理，生活中制成了电动机
B. 金属杆运动产生感应电流的过程，将电能转化为机械能
C. 金属杆向反方向运动时，感应电流的方向也会相反
D. 此过程产生的感应电流与干电池提供的电流完全相同
应电流，使报警器响起发出警报，下列说法正确的是( )
返回
C
A. 扬声器发声的原理与发电机发电的原理相同
B. 扬声器发声时，将机械能转化为电能
C. 扬声器发电的原理与动圈式话筒工作的原理相同
D. 电流表指针左右摆动，是因为磁场方向发生变化
反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动。下列有
关说法正确的是( )
【点拨】扬声器发电是利用电磁
感应现象来工作的，与动圈式话
筒工作的原理相同，故C正确。
返回
15.无线充电原理是电磁感应
现象，送电线圈形成变化的
磁场使受电线圈的磁场发生
变化，进而形成感应电压。无线充电被广泛应用在手机上，
其工作原理图如图所示。影响无线充电的因素有电源电压、调
节装置、线圈大小、线圈匝数、两线圈间的距离。某小组同学
想探究影响受电线圈两端电压大小与两线圈间的距离的关系，
他们准备的实验器材有相同
规格的漆包线绕制的线圈、
电源、调节装置、电压表等。
①实验时，我们需要控制的变量除了电源电压、调节装置、线
圈的匝数之外，还需要控制的是__________；②正 确连接电路，
接下来的操作是_________________________________________
________________________________；
线圈大小
③若观察到________，则说明
在其他条件相同时，两线圈
之间的距离越小，受电线圈
两端的电压就越大。
返回
主题电与磁—— 生活中的物理
电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面。从古至今，
人们从未停止对电与磁的探索……
1.奥斯特实验中，小磁针的作用是__________________。
检验磁场是否存在
2.［多选］下列关于手摇发电机的说法正确的是____。
A.发电机实现了电能向机械能的转化
B.感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关
C.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强弱有关
返回
3.1901年，挪威人伯克兰制造出世界上第一台电磁发射器，
首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性，小彤制作了
一个电磁炮模型，其原理如图所示。螺线管通电后，铁制撞
针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
（1）根据原理可知，电磁发射器把电磁能转化为______能，
其能量的转化与________（填“发电机”或“电动机”）相同。
机械
电动机
（2）通电螺线管通电后，铁制撞针会被磁化成磁体，铁制
撞针由静止到迅速前移说明：磁体在通电导体中受到____
的作用，力可以改变物体的__________。
力
运动状态
（3）小彤要增强电磁炮中螺线管磁场，可行的方法：①
______________，② __________________。
增加线圈匝数
增大线圈中的电流
（5）图中炮弹外壳最不可能使用的金属材质是___。
B
A. 钛 B. 钢 C. 铜 D. 铝
返回(共54张PPT)
20.4电动机
第二十章 电与磁
机床
电扇
电梯
电力机车
洗衣机
电动玩具
电动机通电后为什么能够转动呢？电动机的工作原理是什么？
1. 知道通电导线在磁场中受力方向与电流及磁场的方向都有关系；通过实验，知道电动机的基本原理是通电导线在磁场中受到力的作用；了解电动机的基本构造以及换向器在直流电动机中的作用。
2. 通过将初步了解的物理知识转化成实际应用技术，进一步提高学生学习科学知识和应用物理知识的兴趣。
条形磁体对小磁针
有力的作用
通电导线周围有磁场
一、磁场对通电导线的作用
我们知道，磁体在磁场中会受到力的作用，磁体间通过磁场相互作用。
通电导线周围有磁场。那么通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
磁场
（1）提出问题
通电导线在磁场中是否受到力的作用？如果受到力的作用，力的方向与什么因素有关？
（2）猜想与假设
通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向可能与磁场的方向、导体中电流的方向有关。
1. 探究磁场对通电导线的作用
一、磁场对通电导线的作用
实验过程 实验现象 实验分析
直导线ab
向左运动
直导线ab运动，说明直导线ab通电后在磁场中受到力的作用.
（3）设计并进行实验
一、磁场对通电导线的作用
把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察它的运动.
1
实验过程 实验现象 实验分析
直导线ab
不运动
与实验①的现象对比，说明磁场对通电导线有力的作用.
直导线ab
向右运动
改变电流方向，直导线ab运动方向改变，说明直导线ab受力方向与电流方向有关.
一、磁场对通电导线的作用
在实验①中，去掉蹄形磁体，接通电源，观察现象.
2
保持N极、S极位置不变，把电源的正、负极对调后接入电路，使通过直导线ab的电流方向与原来相反，接通电源，观察现象.
3
实验过程 实验现象 实验分析
保持直导线ab中的电流方向与实验①中相同，把磁体的两个磁极对调，让磁感线方向与原来方向相反，接通电源，观察现象.
直导线ab
向右运动
改变磁感线方向，直导线ab的运动方向改变，说明直导线ab受力方向与磁感线方向有关.
直导线ab
向左运动
同时改变电流方向和磁感线方向，直导线运动方向不变，说明当电流方向与磁感线方向同时改变时，直导线ab受力方向不变.
一、磁场对通电导线的作用
4
在实验①中，同时改变直导线ab中的电流方向和磁感线方向，接通电源，观察现象.
5
实验① 实验③ 实验④
【分析论证】
在实验①中，闭合开关，导线ab向左运动。
由实验③可知：只改变导线中的电流方向时，导线ab向右运动，与①运动方向相反。
由实验④可知：只改变磁感线方向，导线ab向右运动，与①运动方向相反。
一、磁场对通电导线的作用
【实验结论】
通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线（磁场）的方向都有关系。
一、磁场对通电导线的作用
当电流的方向或者磁感线（磁场）的方向有一个变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反；当电流的方向和磁感线（磁场）的方向同时变得相反时，通电导线受力的方向不变。
视频演示——《磁场对通电导体的作用》
2. 磁场对通电线圈的作用
想一想：
实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。如果把一个通电线圈放在磁场中，它又会怎样运动呢？
下面我们探究磁场对通电线圈的作用。
一、磁场对通电导线的作用
②如图乙所示，改变电流方向，其电流方向为d→c → b → a，观察线圈的转动情况。
【现象】线圈沿逆时针方向转过一定角度，但不能持续转动。
①如图甲所示，把一个可以绕中心轴转动的矩形线圈放入磁场中并通电，其电流方向为a→b → c → d，观察线圈的转动情况。
【现象】线圈沿顺时针方向转过一定角度，但不能持续转动。
（1）设计并进行实验
一、磁场对通电导线的作用
③如图丙所示，保持电流方向不变a→b → c → d，对调磁极（改变磁感线的方向），观察线圈的转动情况。
【现象】线圈沿逆时针转过一定角度，但不能持续转动。
一、磁场对通电导线的作用
（2）分析论证
分析实验①与②现象，磁场的方向不变，当电流的方向发生改变时，线圈的转动方向发生改变，但不能持续转动。
分析实验① 与③现象，电流的方向不变，当改变磁场的方向时，线圈的转动方向发生改变，但不能持续转动。
（3）实验结论
通电线圈在磁场中的转动方向跟电流的方向、磁场方向都有关系。
通电线圈在磁场中会受力而转动，但不能持续转动。
一、磁场对通电导线的作用
视频观看——《通电线圈在磁场中的扭转》
（1）在如图甲所示位置时，通电线圈的两边在磁场中都受力，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下， 方向相反，发生顺时针转动。
（2）当线圈的平面与磁场垂直时（图乙），通电线圈ab边与cd边受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。
3. 探究通电矩形线圈在磁场中不能连续转动的原因
一、磁场对通电导线的作用
甲
乙
（3）如图丙所示，线圈靠惯性越过平衡位置后，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下，方向相反，磁场力作用的结果使线圈又逆时针旋转。
（4）通电线圈最后静止在平衡位置（图丁）。
一、磁场对通电导线的作用
丙 丁
平衡位置
想一想：
通电线圈在磁场中可以转过一个角度，但不能持续转动。如何使线圈持续地转动下去？
如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？
一、磁场对通电导线的作用
4. 演示实验：让线圈转起来
（1） 实验器材
一、磁场对通电导线的作用
（2） 制作线圈
将粗漆包线制成一个线圈，把一端的绝缘漆全部刮掉，另一端只刮半周。
一、磁场对通电导线的作用
（3）组装器材
如图所示，将线圈的两端放在羊眼钉上，在线圈的下方置于圆形强磁铁，然后接在电源上，这样就制成了一个小小的电动机。
通电后，看看线圈能否转动？
一、磁场对通电导线的作用
视频欣赏——《让线圈转起来》
（4）模型电动机的转动原理
实验中，将线圈一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮掉半周，线圈就能持续地转动起来。
把一端线圈的绝缘漆只刮掉半周的目的是什么？
一、磁场对通电导线的作用
将线圈一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮掉半周，从而保证给线圈适时供电或停电。
这种设计，线圈每转一周，只有半周获得动力，在另半周线圈没有电流通过，线圈不受力，但由于惯性继续转动，当转过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到向同方向转动的力，线圈就可以持续转动下去。
一、磁场对通电导线的作用
如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？电动机就是根据这个原理工作的。
下面学习电动机的工作原理。
前面的电动机模型中，能够持续转动，是因为在另半周线圈没有电流通过，线圈不受力，靠惯性继续转动。
二、电动机的基本构造
1. 电动机的组成
直流电动机的组成
电动机由两部分组成：能够转动的线圈，也叫转子；固定不动的磁体，也叫定子；电动机工作时，转子在定子中飞快地转动。
定子（磁铁）
转子
（线圈）
换向器
电刷
二、电动机的基本构造
2. 换向器
（1）线圈不能连续转动的原因
如图所示，使线圈位于磁体两磁极间的磁场中并静止在图中所示位置上，闭合开关，发现线圈并没有运动。这是由于线圈上下两个边受力大小一样、方向却相反。
这个位置是线圈的平衡位置。线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力要阻碍它的转动。
二、电动机的基本构造
（2）使线圈能连续转动的方法
如果在越过了平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈不是就能连续转下去了吗？
前面我们用刮去引线漆皮的办法来控制电路的通断，即一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮上半周或下半周，从而保证给线圈适时供电或停电。这种设计，线圈每转一周，只有半周获得动力，在另半周线圈将要受到阻碍它转动的力时没有
电流通过，线圈不受力；当线圈靠
惯性转过这半周后，又回到原来的
状态，线圈又受到向同方向转动的力，
以保证线圈继续转动下去。
二、电动机的基本构造
如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周电流的方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈将会更平稳、更有力地转动下去。
那么，如何使线圈在后半周也能获得向同方向转动的力呢？
（3）换向器
实际的电动机是通过换向器来实现这一目的的。
①换向器的构造
两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
二、电动机的基本构造
②换向器的作用
当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
如图所示，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的（向上），线圈就可以不停地转动下去了。
二、电动机的基本构造
通电线圈在磁场中，ab、cd两边电流方向相反，受力方向相反，顺时针转动。
线圈转到平衡位置，电刷接触到换向器中间绝缘部分，不受力，利用惯性转过平衡位置。
线圈越过平衡位置后，利用换向器改变了电流方向，受力方向改变，仍然顺时针转动。
线圈利用惯性转过平衡位置后，又改变了电流的方向和受力方向，继续转动。
3. 直流电动机的工作原理
1
2
3
4
二、电动机的基本构造
视频欣赏——《电动机的转动原理》
（1）实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
（2）电动机工作时，把电能转化为机械能。
4. 实际的电动机
换向器
转子
直流电动机的结构
二、电动机的基本构造
（3）家用电器用到的电动机
例如，电吹风、电风扇、洗衣机、剃须刀、空调等都用到了电动机。
二、电动机的基本构造
三、扬声器是怎么发声的
学校的操场上挂着扬声器（喇叭），收音机、电视机、音响中都有扬声器，每天我们都能听到扬声器发出的悠扬声音。
扬声器是怎样发出声音的呢？
（1）作用
它是把电信号转变为声音信号的装置。
（2）结构
线圈、永久磁体、锥形纸盆。
（3）原理
扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，由于线圈中的电流方向是不断的变化，线圈就不断的来回振动，带动纸盆也不断地来回振动，于是扬声器就发出了声音。
三、扬声器是怎么发声的
1. 如图所示，在“探究磁
场对通电导体的作用”的实验中：
静止
运动
通电
______，闭合开关后，导体______（以上两空均填“静止”或
“运动”），说明磁场对______导体有力的作用。
（2）①小华进行“探究通电导体在磁场中受力的方向跟磁场
的方向是否有关”实验的思维导图应该是
自变量:__________
控制变量:__________
导体受力的方向
磁场方向
电流方向
因变量：________________
②实验时，小华同时改变了磁场和电流的方向，发现导体运
动的方向没有改变，则
自变量是否改变 ____
因变量是否改变 ____
控制变量是否控制不变 ____
是
否
否
小华实验中
③小华在实验中出现的问题是
___________________________________________________。
没有控制单一变量，磁场方向和电流的方向同时改变了
返回
2. 如图所示，使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。
（1）使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，发现线圈并没
有转动，这是因为这个位置是线圈的平衡位置，此时线圈上
下两个边所受的力大小______（填“相等”或“不相等”）。
相等
（2）使线圈静止在图甲位置上，闭合开关，线圈受力顺时
针转动，并由于______而越过平衡位置，但不能继续转下去，
最后要返回平衡位置。
惯性
（3）使线圈静止在图丙的位置上，这是刚才线圈冲过平衡
位置以后所到达的地方，闭合开关，线圈逆时针转动。由此
我们可以分析出线圈不能连续转动的原因是______________
_____________________________。
线圈越过平衡位置后，受到的力会阻碍它转动
（4）生活中的电动机
都能连续转动且具有平
稳的动力，实际的电动
机是通过________来实
换向器
C
现这一目的的，它的作用是___。
A.改变磁感线的方向
B.改变线圈的转动方向
C.改变线圈中的电流方向
D.使线圈中的电流方向和转动方向同时改变
返回
3.电动机由两部分组成：能够转动的线圈和固定不动的磁体。
能够转动的部分叫作______，固定不动的部分叫作______。
转子
定子
返回
（第4题）
4.如图所示是一种动圈式耳机的内部结
构示意图。当音圈中有大小和方向反复
变化的电流通过时，音圈带动音膜
___________（填“向左”“向右”或“左右
往复”）运动。音圈之所以运动，是因
左右往复
通电导体
电能转化为机械能
为磁场对__________有力的作用，此现象中能量转化情况是
__________________。
返回
5. 如图所示，圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的
内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，
发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作：先对调电源的正、负极，
再对调磁铁的南、北极，则该操作中水银的流动情况是 ( )
C
（第5题）
A. 一直顺时针流动
B. 一直逆时针流动
C. 先顺时针流动，再逆时针流动
D. 先逆时针流动，再顺时针流动
返回
6.［2025·成都锦江区期末］学完电与磁后，小典对电流表的
内部结构进行猜想，他从“当有电流通过电流表时,指针会发
生偏转”这一现象想到:电流表里面除了有线圈外，应该还有
一个______，他猜想的依据是__________________________
_____________。
磁体
通电线圈在磁场中会受到力的作用而转动
返回
7.如图，一束电子自右向左从狭缝里
射出，穿过磁场时受到磁场力的作用，
向纸面内偏转。
（1）若将两个磁极对调后，电子束将
__________偏转。
向纸面外
【点拨】若将两个磁极对调后，电流方向不变，磁场方向与
原来相反，电子束受力方向与原来相反，故电子束偏转方向
与原来相反，电子束将向纸面外偏转。
（2）若磁极不变，把电子束换成带正电
的粒子束，则此粒子束将__________偏转。
向纸面外
【点拨】若磁极不变，把电子束换成带正
电的粒子束，电流的方向与原来相反，粒子束受力方向与原
来相反，故偏转方向与原来相反，粒子束将向纸面外偏转。
（3）若换成不带电的粒子束，则此粒
子束将________（填“发生”或“不发
生”）偏转。
不发生
【点拨】若换成不带电的粒子束，则
无电流通过磁场，故此粒子束不发生偏转。
返回
①通电导体在磁场中受到力的作用.
电流的方向.
磁场的方向.
磁场对通电
导体的作用
电动机
①原理：通电线圈在磁场中受力而转动.
②基本组成：换向器、转子、定子.
③换向器作用：线圈转过平衡位置时，
自动改变线圈中电流的方向.
④能量转化：把电能转化为机械能.
四、课堂总结
②影响力的方向(共46张PPT)
20.3电磁铁 电磁继电器
第二十章 电与磁
永磁体
电磁铁
永磁体和电磁铁都是重要的电磁元件，电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？电磁铁又有哪些优越性？有什么重要的应用？
1.知道什么是电磁铁；知道电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关；了解电磁铁在生活中的应用；知道电磁继电器及其构造和工作原理。
2.通过阅读说明书和观察电磁继电器，知道如何使用电磁继电器，提高学生的观察、分析及操作能力。
1. 概念
内部插有铁芯的螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，这种磁体叫做电磁铁。如图所示。
2. 特点：有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。
一、电磁铁
螺线管 铁芯
U形电磁铁
电磁铁
3. 工作原理
电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。在螺线管的内部插入铁芯通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。
一、电磁铁
螺线管的磁场+铁芯的磁场
螺线管的磁场
4. 电磁铁磁极极性的判断
电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性是一致的，可运用安培定则来判定。
一、电磁铁
（1）提出问题：电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关
（2）猜想与假设
①电磁铁只有在线圈中通有电流时才有磁性，猜想电流的大小应该会影响电磁铁磁性的强弱。
②构成电磁铁的主要部件是线圈，猜想线圈的形状和匝数可能会影响电磁铁的磁性强弱。
二、电磁铁的磁性
1. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素
（3）实验方法
①控制变量法：
控制电磁铁线圈的匝数不变，改变线圈中电流的大小。
控制电磁铁线圈的电流不变，改变线圈匝数。
②转换法：
根据电磁铁吸引铁钉或曲别针等数量
的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
二、电磁铁的磁性
二、电磁铁的磁性
把电磁铁、电源（带开关）、滑动变阻器、电流表等组成串联电路。
S
R
A
P
（4）实验器材与电路
①按照电路图，把滑动变阻器、电流表和一定匝数的电磁铁串联起来，移动变阻器的滑片P，改变电路中的电流。观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。
（5）进行实验
二、电磁铁的磁性
②把三个匝数不同的电磁铁串联在电路中，观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。
C
二、电磁铁的磁性
实验①中，通过电磁铁的电流越大，吸引曲别针的数目越多，说明电磁铁的磁性越强；实验②中，线圈匝数多的c电磁铁吸引曲别针的数目最多，说明c电磁铁的磁性比a与b电磁铁的磁性强。
（6）分析论证
二、电磁铁的磁性
（7）实验结论
演示实验——《探究影响电磁铁磁性强弱的因素》
2. 电磁铁的优点
（1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。
（2）可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。
（3）可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的强弱。
二、电磁铁的磁性
3. 电磁铁的应用
（1）电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用
主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，也都是由电磁铁控制的。
电磁起重机
电铃
耳麦、喇叭
二、电磁铁的磁性
（2）电磁铁的另一个应用是产生强磁场。
现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁悬浮列车、电动机、发电机、磁疗设备、测量仪器、研究微观粒子用的加速器等。
2003年，上海浦东机场磁悬浮铁路成为我国第一条正式投入运营的磁悬浮铁路，最高速度可达500km/h以上。
二、电磁铁的磁性
视频欣赏——《电磁起重机》
在生产技术中，一些大型机器在工作时的电流大，电压高，人们直接控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？
原来人们使用了电磁继电器，下面学习电磁继电器的工作原理。
1. 电磁继电器概念
三、电磁继电器
电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。
电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2. 电磁继电器的构造与工作电路
主要有电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点等组成。
（1）控制电路：
电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等.
（2）受控电路：
高压电源、电动机、动、静触点.
三、电磁继电器
3. 电磁继电器的工作原理
闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，受控的高压电路闭合，电动机M工作。
断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在弹簧的作用下与电磁铁分离，使触点D、E脱开，受控电路断开，电动机停止工作.
三、电磁继电器
4. 电磁继电器的应用
（1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人远离高压环境；
（2）利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制；
（3）在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光的自动控制，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。
三、电磁继电器
视频欣赏——《电磁继电器》
应用实例——（1）温度自动报警器
电磁铁
衔铁
触点
制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。说明它的工作原理。
三、电磁继电器
工作原理：
温度升高时，水银柱上升，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号。
三、电磁继电器
右图是直流电铃的原理图。衔铁B与弹性片A相连，电源断开时，弹性片是和螺钉接触的。接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复。
弄懂原理后，请你在右图所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为一个电铃。
应用实例——（2）机械电铃工作原理
三、电磁继电器
解析：如图所示。
三、电磁继电器
三、电磁继电器
应用实例——（3）水位自动报警器原理
当水位上涨时，水与金属A接触，由于水（不纯净）是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯发光；
当水位下降时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则绿灯亮。
1. 许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下
列说法正确的是( )
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
返回
2. 下面四幅图中，其工作原理不涉及电磁铁应
用的是( )
A
A. 指南针
B. 电铃
C. 磁悬浮列车
D. 电磁起重机
返回
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
置的电路图，关于它的说法正
确的是( )
C
返回
4.为了探究电磁铁的磁性强弱
跟哪些因素有关，小红同学用
漆包线（表面涂有绝缘漆的导
线）在大铁钉上绕若干匝，制
成简单的电磁铁，如图甲、乙、
丙、丁所示为实验中观察到的
四种情况。
（1）可通过观察____________________________来判断电
磁铁磁性的强弱。
电磁铁吸引大头针数目的多少
（2）比较________两图可知：
电磁铁通电时有磁性，断电时
没有磁性。
甲、乙
（3）比较乙、丙两图可知：线圈匝数相同时，通过电磁铁
线圈的电流越____，电磁铁磁性越________________。
大
强（或小；弱）
【点拨】比较乙、丙两图，图丙滑
动变阻器接入电路的阻值较小，电
路总电阻较小，电源电压不变，根
据欧姆定律可知，电路中电流较大，
且电磁铁吸引的大头针数目较多，
可知：线圈匝数相同时，通过电磁
铁绕圈的电流越大，电磁铁磁性越强。
（4）利用图丁可探究电磁铁磁性强弱与线
圈匝数的关系，将两电磁铁串联的目的是
__________________________________。
控制通过两个电磁铁线圈的电流相同
【点拨】探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数
的关系，应控制通过电磁铁绕圈的电流相同，线圈匝数不同。
将两电磁铁串联的目的是控制通过两个电磁铁绕圈的电流相同。
（5）利用上述结论分析图戊，下列措施
中能使图中电磁铁磁性增强的是___。
B
返回
5. 小红用一根导线和一枚铁钉制作
了如图所示的电磁铁。她给线圈通电后，钉尖处
可以吸引曲别针。关于此实验，下列说法正确的
是( )
D
返回
√
返回
（第7题）
7. ［多选］在中
国航天的辉煌历程中，神舟系列飞船
如同璀璨的星辰，一次次划破苍穹，
书写着人类探索太空的壮丽篇章。载
人飞船在发射前，检测飞船舱体的气
密性至关重要。某小组在项目式学习
中设计了一个检测容器气密性的装置，
（第7题）
BCD
（第7题）
返回
（第8题）
变亮
变短
返回
【解】如图所示。
返回
优点
电磁继电器
磁性强弱
电磁铁
内部带铁芯的通电螺线管称为电磁铁.
利用电流的磁效应来工作的.
电磁铁线圈的匝数越多、电流越大，
电磁铁的磁性就越强.
①可通过电流的通断来控制其磁性的有无.
②可通过改变电流方向来改变其磁极的极性.
③可通过改变电流的大小或线圈匝数的多少
来控制其磁性的强弱.
①概念：继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，
来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置.
②构成：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点.
③工作原理：电磁继电器靠电磁铁和弹簧的
共同作用实现工作电路状态的转换.
电磁铁
电磁铁
电磁继电器
四、课堂总结(共25张PPT)
20.5跨学科实践_
制作简易直流电动机
第二十章 电与磁
1. 理解简易电动机中换向器的替代设计原理。（重点）
2. 用物理学原理解释自制电动机的工作过程。（重点）
学习目标
知识点1 项目提出
知识全解
生活场景：
玩具总动员：遥控赛车、轨道火车
生活小帮手：电动牙刷、USB小风扇
未来科技：无人机螺旋桨、智能机器人关节
这些装置为什么会自己动起来？它们的“心脏”藏在哪里？
生活观察：直流电动机无处不在
知识点1 项目提出
知识全解
现象聚焦：电动机的“卡顿”问题
回忆旧知：通电线圈在磁场中受力转动
普通线圈转动半圈后反向受力→无法持续转动
复杂换向器制作困难
挑战任务：
"能否用初中实验室材料，设计简易‘换向装置’让线圈转不停？"
知识点2 项目分析
知识全解
破解电动机持续转动的四大关键
① 线圈材料选择
使用漆包线
绝缘性：避免线圈匝间短路
可操控性：刮漆部位精准控制电流通断
漆包线粗细选择：
粗漆包线：机械强度高，转动更稳定
细漆包线：电阻大易发热，适合微型电机
知识点2 项目分析
知识全解
② 磁体与支架设计
强磁体必要性：
产生强磁场 → 增大线圈受力
固定为定子：简化结构，降低制作难度
支架材料要求：
重金属丝：导电性+支撑稳定性
避免使用铁质支架：防止磁干扰
破解电动机持续转动的四大关键
知识点2 项目分析
知识全解
③ 转子的运动控制
线圈作为转子：
矩形设计（3cm×2cm）：增大受力臂，提高转矩
匝数选择（5-10匝）：
匝数过少 → 磁场力不足
匝数过多 → 重量增加导致惯性不足
破解电动机持续转动的四大关键
知识点2 项目分析
知识全解
④换向功能的替代方案
刮漆法实现半周通电 ：
左端全刮：确保与支架始终导电 → 电流输入
右端半周刮：
上半周接触 → 通电受力转动
下半周断开 → 靠惯性通过
破解电动机持续转动的四大关键
知识点2 项目分析（常见问题库）
知识全解
现象 可能原因 解决方案
线圈不转动 刮漆不彻底（绝缘漆残留） 磁极方向与线圈平面垂直 重新刮漆至铜线裸露 调整磁体N、S极方向
转动不连续 惯性不足（线圈过重/匝数过多） 支架摩擦过大 减少线圈匝数至5-8匝 涂抹润滑油
转速过慢 电池电压不足 磁体磁性减弱 更换新电池（1.5V→3V） 叠加多个磁体增强磁场
知识点3 项目实施
知识全解
四步打造你的专属电动机！
步骤1：绕制线圈——制作核心转子
视觉化操作指南 ：
选材裁剪：
取直径约0.5mm的粗漆包线，剪取长度约30cm
工具：直尺标记3cm×2cm区域，硬纸板辅助定型
绕线技巧：
沿3cm边绕5-10匝，保持匝间紧密无重叠
匝数建议：选5匝
转轴预留：两端各留2cm直导线作为转轴
知识点3 项目实施
知识全解
步骤2：刮漆处理——破解换向密码
左端：
用刀片彻底刮净绝缘漆，露出铜色金属光泽
右端：
仅刮除半周（180°）绝缘漆
方法：转轴平放桌面，刮朝上一侧的半周
验证：用万用表检测刮漆区导电性
安全警示 ：
"刮漆时刀片向外推，戴防护手套！"
四步打造你的专属电动机！
知识点3 项目实施
知识全解
步骤3：组装支架——搭建导电桥梁
1. 支架制作：
材料：直径1mm以上铜丝或铁夹子金属丝
弯折要求：
高度匹配线圈转轴（约2cm高）
顶部开V型槽（减少转轴摩擦）
2. 电路连接：
支架底部固定于硬纸板，分别连接电池正负极
导电测试：用导线短接支架，观察电池是否发热
四步打造你的专属电动机！
知识点3 项目实施
知识全解
步骤4：放置磁体与调试启动
1. 磁体定位：
强磁体平放在线圈正下方，N、S极方向与线圈平面平行
磁场验证：撒铁屑观察磁感线分布
2.启动秘诀：
轻推线圈至倾斜30°位置释放
成功标志：持续转动超过10圈
四步打造你的专属电动机！
知识点3 项目实施
知识全解
安全与注意事项！
1. 小刀刮漆包线：手手很重要！
刮漆操作：
"刮漆时刀片向外推，别对着手指！"（想象你在削铅笔，但更小心）
建议戴劳保手套（实验室那种白手套超酷的！）
偷懒警告：别用牙咬漆皮！铜线扎嘴超痛~
2. 电池安全：别让电池"生气"！
电路连接：
"正负极别接反！"（电池盒标有+ 号，瞪大眼睛看清楚）
短路警告：别让导线两头直接碰一起！会冒烟+烫手！
电池发热立刻停用（摸起来比奶茶还烫？赶紧找老师！）
展示交流
知识全解
课堂活动设计：
品展示会：我的电动机超酷！
任务卡：
晒设计：
"举起你的线圈！说出刮漆半周的操作理由~"
秀成果：
"三秒倒计时，看谁的线圈转得最持久！"
（全班一起喊：“3—2—1—转！”拿手机录慢动作）
互动投票：
"给最炫电动机点赞！ 最佳设计奖/最稳转速奖"
展示交流
知识全解
改进脑洞：未来工程师计划
奇葩方案收集：
"给线圈穿LED灯，转起来就是光剑！"（配星球大战BGM）
"把磁铁换成电磁铁，手机蓝牙控制转速！"（虽然现在做不到，但做梦免费~）
老师灵魂拷问：
"如果让你花10块钱升级，你买更粗的线、更强的磁铁，还是买轴承？为什么？
【项目提出】
生活中有许多地方会用到直流电动机，例如爸爸的电动剃须
刀、夏天使用的手持式微风扇都是用直流电动机来驱动的。
直流电动机的工作原理是利用__________在______中受力转
动，利用________及时改变线圈中的电流______使得线圈持
续转动的；下面制作一台简易的直流电动机。
通电线圈
磁场
换向器
方向
【项目分析】
1.根据电动机的原理知，电动机主要由______和______组成，
因而要制作直流电动机，必须用________制成线圈，且保证
各圈导线之间是绝缘的，磁体要尽可能的磁性较____。
线圈
磁体
漆包线
强
2.为了便于快速转动，选择______作为转子，______作为定子。
3.没有换向器时，______（填“能”或“不能”）改变电流方向，
但可以切断电流，避免电动机反向受力而停止转动。
线圈
磁体
不能
【项目实施】
5.由于线圈是回形的，当线圈始终通电时，上下两个边中的
电流方向是______（填“相同”或“相反”）的；下方的磁体的
磁场方向不变，两个边轮流处于下方时，受力方向______，
会使线圈__________。如果把这个反向转动的力去掉，也就
是在线圈转动的上半周通电，下半周断电，线圈依靠______
能连续转动，因而用小刀刮去线圈两端引线的漆皮时，把一
端全部刮掉，另一端只刮______，组装好电动机。
相反
相反
来回晃动
惯性
半周
6.接好电路后，用手轻轻推动后，观察到线圈转动，此时将
____能转化为______能。
电
机械
【展示交流】
7.转子在转动时，转轴受到的摩擦主要来源于支撑结构和电
刷接触等。对实验可能造成的影响有：①摩擦会消耗部分机
械能；②发热现象等。
8.如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应
做哪些尝试？（写出两点即可）
【解】（1）检查线圈中是否有电；（2）检查磁体是否具有
磁性等。
9.通电后线圈能转动，如果要改变转动方向，可以采取什么
做法？
【解】（1）对调磁体两极；（2）对调电源两极。
【项目拓展】
1.2
本课小结
制作简易直流电动机
项目实施
项目提出
项目分析(共53张PPT)
20.6磁生电
第二十章 电与磁
奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？
英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索，1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。
风力发电
水力发电
火力发电
思考：发电机是如何发电的呢？
1. 知道电磁感应现象及产生感应电流的条件；知道发电机的原理，能说出发电机为什么能发电，知道发电机发电过程中的能量转化；知道什么是交流电；能区别直流电和交流电，知道我国供电频率是50 Hz。
2. 通过探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系，提高学生观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力。
【提出问题】什么情况下磁场里的导线中能够产生电流？
【猜想与假设】
（1）能够产生电流，导线要连成闭合电路。
（2）通电导线在磁场中受力运动，那么反过来，让导线在磁场中运动，可能会产生电流。
1. 实验探究：什么情况下磁能生电
一、什么情况下磁能生电
【设计实验】
（1）用蹄形磁体提供磁场。
（2）用电流表检验电路中是否有电流。
（3）产生电流的条件可能有多个，采用控制变量法进行探究。
（4）蹄形磁体、导线、电流表。
（5）在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接，如图所示。进行如下操作，注意观察电流表指针是否发生偏转。
一、什么情况下磁能生电
实验
操作
示意图
实验
现象
（1）闭合开关，让导线AB在磁场中静止
（2）让导线在磁场中沿竖直方向上下运动（与磁感线平行）
【进行实验】
一、什么情况下磁能生电
指针不偏转
指针不偏转
实验
操作
示意图
实验
现象
（3）让导线在磁场中沿水平方向里外运动（与AB平行）
（4）让导线在磁场中沿水平方向左右运动（切割磁感线）
一、什么情况下磁能生电
指针不偏转
指针偏转
实验
操作
示意图
实验
现象
（5）让导线在磁场中斜向上运动（或斜向下）
（6）断开开关，让导线在磁场中沿水平方向左右运动（切割磁感线）
一、什么情况下磁能生电
指针偏转
指针不偏转
【探究分析】
如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表达起来可能会方便些。
一、什么情况下磁能生电
（1）由实验（1）、（2）、（3）可知，
电路闭合，导体在磁场中不做切割磁感线运动时，电流表的指针不偏转，表明没有电流产生。
（2）由实验（4）、（5）可知，电路闭合，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针偏转，表明产生了电流。
（3）由实验（6）可知，电路断开，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针不偏转，表明没有电流产生。
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
（2）导体中产生感应电流的条件：
①导体是闭合电路的一部分；
②导体在磁场中做切割磁感线运动。
【实验结论】
一、什么情况下磁能生电
2. 注意理解产生感应电流的条件
（1）产生感应电流的两个条件缺一不可。如果电路不闭合，导体做切割磁感线运动时，能产生感应电压，不会产生感应电流。
（2）对“切割磁感线运动”的理解：导体运动方向与磁感线方向垂直或有一定的角度，但不能平行。
（3）磁体不动，导体AB左右运动能产生感应电流；若AB不动，磁体左右运动，仍能切割磁感线产生感应电流。
3. 电磁感应现象中的能量转化
在电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，即机械能转化为电能。
一、什么情况下磁能生电
4. 实验探究：影响感应电流方向的因素
（1）闭合开关让导体向左运动，观察实验现象，发现电流表指针向右偏转。
（2）闭合开关让导体向右运动，观察实验现象，发现电流表指针向左偏转。
【进行实验】
一、什么情况下磁能生电
（3）将磁体的N、S极对调，闭合开关，让导体向左运动，电流表指针向左偏转。
（4）将磁体的N、S极对调，闭合开关，让导体向右运动，电流表指针向右偏转。
一、什么情况下磁能生电
【探究分析】
（1）比较实验（1）与（2）或（3）与（4）的实验可知，在磁场方向不变时，导体做切割磁感线运动的方向相反，感应电流的方向相反，说明感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关。
（2）比较（1）与（3）或（2）与（4）的实验可知，在导体做切割磁感线运动的方向相同时，调换磁体N、S极的位置，感应电流的方向相反，说明感应电流的方向与磁场的方向有关。
（3）比较（1）与（4）或（2）与（3）的实验可知，磁极和导体切割磁感线的方向均发生了改变，但感应电流的方向不变，说明同时使磁场方向和导体做切割磁感线运动的方向反向时，感应电流方向不变。
一、什么情况下磁能生电
【实验结论】
在电磁感应中，感应电流的方向跟导体在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。
只改变磁场的方向或导体做切割磁感线运动的方向，感应电流的方向改变；若同时将磁场的方向和导体做切割磁感线运动的方向改变，则感应电流的方向不变。
一、什么情况下磁能生电
视频演示——《探究感应电流的产生条件》
发电机怎样发电？以手摇发电机为例学习发电原理。
1. 实验探究：手摇发电机的发电情况
二、发电机
（1）观察模型式手摇发电机的构造
磁极是什么形状的？线圈是通过哪些装置和灯泡连接起来的？摇把是通过什么带动线圈转起来的？
手轮
磁铁
线圈
小电灯
电刷
换向器
观察结果：
磁铁形状是蹄形磁铁 ；线圈是通过电刷与灯泡（或二极管）串联的；摇把是通过皮带带动线圈转动起来的。
（2）观察手摇发电机转速对小灯泡亮度的影响
用不同的转速摇动转轮，观察灯泡亮度的变化情况。摇动转轮的转速越大，灯泡发光越亮。
二、发电机
（3）检验手摇发电机电流方向的变化
①用两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联。转动摇把，观察二极管的发光情况。
②实验现象与分析：
二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。
（4）探究结论
发电机产生的电流的大小和方向是变化的；电流的大小与发电机的转速有关。
二、发电机
视频欣赏——《手摇发电机工作原理 》
（1）如果导线左右往复运动，电流表指针来回摆动，电路中产生的是交变电流，简称交流。
（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。
我国电网以交流供电，频率为50Hz。
2. 交变电流
二、发电机
（1）发电机主要构造
磁铁、线圈abcd、铜环K和L、电刷A与B等。
（2）主要部分作用
①磁铁：用来产生磁场；
②线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流；
③铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路；
④电刷：感应电流通过电刷流出。
3. 交流发电机
磁铁
铜环
电刷
线圈abcd
二、发电机
（3）交流发电机工作原理示意图
导线ab边向左运动，cd边向右运动，不切割磁感线，没有电流。
导线ab边向下切割磁感线，cd边向上切割磁感线，产生感应电流。外部电流方向为A到B。
B
A
线圈转过半周时，ab边向右运动，cd边向左运动，不切割磁感线，没有电流。
导线ab边向上切割磁感线，cd边向下切割磁感线，产生感应电流。外部电流方向为B到A。
B
A
二、发电机
甲
乙
丙
丁
①图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。
②图乙和丁中导线切割磁感线，有电流产生，但切割磁感线的方向相反，所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时，线圈中的电流方向改变一次，线圈转一周，电流方向改变两次。
③线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。
甲 乙 丙 丁
二、发电机
4. 实际发电机的构造与能量转化
（1）构造
主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本组成部分。概括地讲是由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。实际上大型发电机多采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机。
转子
定子
大型发电机安装转子
二、发电机
实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动，把燃料中的化学能或者水库中水流的动能转化为电能。
（2）发电机发电的过程是能量转化的过程
二、发电机
水的机械能
发电机转子
的机械能
①水电站
水力发电是利用水从高处流下推动水轮机转动，水轮机再带动发电机工作，把水的机械能转化为电能。
发电机的轴是竖直安装的，轴的下面连接着水轮机， 在强大水流的冲击下旋转.
二、发电机
②火电站
火力发电是利用可燃物在燃烧时产生的内能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。
燃料的化学能
二、发电机
视频演示——《发电机原理》
三、磁记录
1. 软磁性材料和硬磁性材料
（1）磁化：铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或者与它接触时，它便有了吸引钢铁的性质，也就是被磁化了。
（2）软磁性材料：软铁磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料。
（3）硬磁性材料：而钢等物质在磁化后，磁性能够保持，称为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体，还可以用来记录信息。
三、磁记录
2. 录音机的原理
录音时，声音先转变成强弱变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱变化的磁场。磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息。
放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，电流经放大后使扬声器发声，这便“读”出了录音带中记录的信息。
录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒。
三、磁记录
3. 磁记录的应用
随着技术的不断进步，磁记录与人们的关系越来越密切。录音带、录像带，电脑中的磁盘，打电话的磁卡，银行的信用卡，还有磁卡式车票等等，都是用磁来记录信息的（左图）。磁记录技术提高了工作效率，给生活带来了很大的方便（右图）。
自动取款机（ ATM ）
利用磁性材料
记录信息的产品
三、磁记录
4. 交流回答
通过上面的学习，你能回答下面的问题吗？
（1）磁带上的什么物质记录了声音、图像等信息？
答：一层硬磁性材料制成的小颗粒。
（2）录音机在把声信号变成磁信号的过程中，要先把声信号变成什么信号？
答：强弱变化的电流。
（3）录音机怎样把磁信号变成声信号？
答：放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，电流经过放大后使扬声器发声，这便“读”出了录音带中记录的信息。
三、磁记录
（4）观察磁带、磁卡，找出涂有磁性物质的部位。
（5）分组收集资料：人类在使用磁带录音之前，是用什么方法记录声信号的？写出小论文，在全班交流。
1. ［2025·青岛市北区期末］据物理学史记载，最先发现磁
可以生电的科学家是( )
C
A. 欧姆 B. 安培 C. 法拉第 D. 奥斯特
返回
B
（第2题）
（第2题）
返回
（第3题）
3.为了探究手摇发电机发出的电流
大小和方向是否是变化的，进行了
如下两个实验：
（1）如图甲所示，将手摇发电机
与小灯泡连接起来，摇动转轮，可
以看到小灯泡发光，这表明电路中
有了______。用不同速度摇动转轮，
若灯泡亮度______，则说明电流大
小是变化的。
电流
改变
（第3题）
（2）如图乙所示，将两个发光
二极管极性相反地并联起来，并
与手摇发电机串联，接下来的操
作是______________，若观察到
缓慢转动转轮
两个发光二极管交替发光
交流电
50
返回
4.白鹤滩水电站位于四川省宁南
县和云南省巧家县境内，是中国
第二大水电站，它的建设对促进
西部开发具有重要意义。图____
乙
没有
改变
返回
AB
A. B. C. D.
返回
6. ［2024·德州］如图为一种无链条电动自行车，它结合了
人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为
电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行。下
列关于人体动力和电池动力的原理正确的是( )
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
√
【点拨】人体动力是将机械能转化为电能，原理是电磁感应，
锂电池驱动后轮前行是电能转化为机械能，是磁场对通电导体
有力的作用。图①是电磁感应现象，图④是电动机的原理图。
返回
C
返回
8. 科学研究的道路上经常会出现令
人惋惜的遗憾。1825年，年轻物理
学家科拉顿一个人研究电磁现象，
其类似的装置如图甲所示，示意图如图乙。为避免磁体的磁
场对小磁针产生作用，把装置放在两个房间，在右边房间里
把磁体反复并且插入线圈，然后科拉顿跑到左边房间观察，
结果没有看到（小磁针）偏转。下列说法正确的是( )
A. 该过程没有发生电磁感应现象
B. 通电导体周围产生磁场的现象叫
电磁感应现象
C. 科拉顿没看到小磁针偏转，是因
为线圈没有产生电流
D. 科拉顿没看到小磁针偏转，是因
为当他切割完磁感线再跑到左边房
间时，线圈中产生的电流已经消失
√
返回
（第9题）
东西
东西站立时，摇动电线切割的磁感线最多
断的理由是______________________________________。
返回
（第10题）
不能
返回
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应。产生的电流叫做感应电流。
电磁感应
现象
感应电流
①闭合回路.
②部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
①磁场方向.
②导体切割磁感线运动的方向.
四、课堂总结（1）
①原理：电磁感应现象.
②交变电流：电流的方向周期性变化。
③基本组成：定子、转子.
④能量转化：把机械能转化为电能.
发电机
产生
条件
方向
四、课堂总结（2）
项目 直流电动机 交流发电机
原理图
原理 通电线圈在磁场中受力转动 电磁感应
构造 与电刷接触的是铜半环 与电刷接触的是铜环
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
在电路中的作用 用电器 电源
区分方法 通电转动 转动生电
电动机与发电机比较(共45张PPT)
20.1磁现象 磁场
第二十章 电与磁
公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载“司南之杓，投之于地，其柢指南。”
中国人很早就利用罗盘（指南针）在航海中指示方向。
从这一节课开始，我们学习有关电与磁的物理现象……
1. 了解磁现象，知道磁性、磁极的概念；知道磁极间的相互作用规律；认识磁化现象；知道地球具有磁场。
2. 知道磁极和磁极之间、磁极易被磁化的物质之间都是通过磁场发生相互作用的。知道磁场的性质和方向。
1. 磁性、磁体和磁极
（1）探究磁性、磁体和磁极
实验一：用磁体的一端分别靠近铁片、钢锯片、硬币、铜螺丝、回形针、玻璃片等。
实验现象：通过实验发现磁体能够吸引铁片、钢锯片、硬币和回形针，不能吸引铜螺丝、玻璃片。
磁铁
一、磁现象
实验二：把细铁屑或大头针均匀地撒在一张白纸上，将条形磁体平放在铁屑中，然后用手轻轻将磁体提起，并轻轻抖动，观察磁铁两端及中间部分吸引铁屑的多少。
实验现象：发现两端附近吸引的铁屑最多，而中间部位几乎不吸引。
实验三：用线吊起一个小条形磁体，使它在水平面内自由转动，发现小磁体静止的时候，大致停在南北方向上。即自由转动的磁体，静止后恒指南北.
大头针
一、磁现象
细铁屑
（2）探究归纳
①磁性与磁体：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做磁体。
②磁极：磁体的两端磁性最强，中间部分磁性最弱，几乎没有磁性。我们把磁体上磁性最强的部位叫做磁极。
一、磁现象
能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做南极或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极。
按磁体的来源
按磁性保持
的时间
按磁体的形状
磁体的分类
（3）磁体的分类
条形磁体 蹄形磁体 针形磁体
一、磁现象
（1）做一做
①将一根条形磁铁甲用细线悬挂起来，用另一根条形磁铁乙的N极分别去靠近甲的N极（图1）和S极（图2），再用乙的S极去靠近甲的S极（图3），观察现象，归纳结论。
2. 磁极间的相互作用
一、磁现象
图1
图3
图2
② 将两根条形磁铁的N、S极互相靠近时，感受之间的力； 将两根条形磁铁的N、N极互相靠近时，感受之间的力。
N、S极互相吸引
N、N（S、S）极互相排斥
一、磁现象
视频欣赏——《磁极间的作用力》
3. 磁化
（1）实验：如图所示，在铁架台上固定一软铁棒，在它的下方放一些细铁屑，然后在软铁棒的上方放一根条形磁体，发现软铁棒能吸引细铁屑，软铁棒变成了磁体。
结论：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。
一、磁现象
（2）磁化的方法
①将磁铁的一极靠近或接触磁性材料（图甲）；
②将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次（图乙所示）；
③利用充磁机对磁性材料充磁。钢被磁化后能长时间保持磁性，铁则不能。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。
一、磁现象
图甲 图乙
电脑的磁盘
（3）磁化的危害
机械手表被磁化后走时不准，彩色电视机显像管被磁化后色彩失真等。
（4）磁化的应用
磁带和磁盘上都含有磁性物质，利用它上面的磁性物质可以存储声音、图像和文字信息。
（5）消磁
通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程。消磁可以看成是磁化的逆过程，是将磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱，使其变得杂乱无章。
一、磁现象
磁铁不接触铁钉就可以吸引铁钉，为什么？
我们用嘴吹纸条，纸条会飘动，嘴巴也没有接触纸条，但我们可以凭借它对纸条的作用断定，这是通过空气发生作用的——尽管空气看不见，但它确实是存在的物质。
磁铁不接触铁钉就可以吸引铁钉，
磁铁的周围有什么？我们来进行探究。
二、磁场
（1）磁场
①实验探究：用一块布包着条形磁体，放在桌子上，
拿一个小磁针靠近磁体，你观察到了什么现象
②现象与分析：将磁针放到磁体附近，小磁针指向发生偏转。小磁针与磁体并没有接触，但产生了力的作用，这是因为磁体周围存在着一种物质，能使小磁针偏转。
探究归纳：
磁场：磁体周围存在着的这种看不见、摸不着的物质叫做磁场。磁体两极磁场最强，中间磁场最弱，离磁体越远，磁场越弱。
二、磁场
1. 磁场及其方向
（2）磁场的基本性质
磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
（3）实验探究：磁场的方向
①先在桌面上放一圈小磁针，观察小磁针的指向，再把一根条形磁体放到小磁针的中间，再观察小磁针的指向。
二、磁场
无磁体
放置磁体
二、磁场
②实验现象
放入条形磁体前，每个小磁针都指示南北方向，放入条形磁体后小磁针的指向发生了改变，不同位置的小磁针的指向不同。
③现象分析
小磁针N极在磁场中不同位置的指向不同，说明小磁针在磁场中的不同位置时，N极的受力方向是不同的。
探究归纳：磁场具有方向性。物理学中
把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点
磁场的方向。
磁场方向
2. 磁感线
（1）实验探究磁体周围的磁场
①用小磁针探究磁体周围的磁场
在磁场中的不同点，放入许多小磁针，发现小磁针N极所指的方向不同，说明磁体周围各点的磁场方向不同。
②用铁屑探究磁体周围的磁场
将玻璃板平放在磁体上，并在玻璃板上均匀地撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可以看到小铁屑排列成一条条有规律的曲线。
二、磁场
条形磁体周围铁屑的分布
（2）磁感线的概念
将一些小磁针放在铁屑排列的一条曲线上，可观察到小磁针的N极指向沿着曲线方向。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，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线，如图所示。
二、磁场
（3）磁感线的方向
磁感线是有方向的曲线，曲线上箭头的方向表示磁感线的方向，也是该点磁场的方向，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极的指向一致，如图所示。
二、磁场
（4）五种基本磁场的磁感线描述
①条形磁铁
的磁感线
②蹄形磁铁
的磁感线
③同名磁极
的磁感线
N
N
⑤异名磁极
的磁感线
④同名磁极
的磁感线
二、磁场
3. 磁感线的性质
（1）磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上并不存在.磁感线上任意一点的切线方向为该点的磁场方向。磁场越强的地方，磁感线分布越密；磁场越弱的地方，磁感线分布越疏。
（2）磁感线为封闭的、立体的曲线，在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，是从S极指向N极。
（3）在同一磁场中，任何两根磁感线都不会相交。这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场方向的唯一性相悖。
二、磁场
视频欣赏——《实验探究—磁体的磁场》
做一做，想一想：
把小磁针放在桌面上，静止时，观察它们的指向是怎样的？结果发现它们的指向有规律，即小磁针的N极总是指向北方。
为什么指南针在世界各地都能够指示南北呢？
三、地磁场
1. 地磁场
（1）地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地球是一个磁体，地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
（2）地磁场的特点
地磁两极与地理两极相反。地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。
三、地磁场
2. 磁偏角
地球这个巨大的磁体有两个磁极，分别称为地磁的南极（S）和地磁的北极（N），地磁的两极和地理的两极并不重合。地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，它们之间有一个偏差角度，我们称为磁偏角。
沈括—第一个发现磁偏角的学者
沈括（1031—1095），中国宋代著名学者，他在其著作《梦溪笔谈》中最早提及磁偏角：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。
三、地磁场
3. 地磁场的利用
（1）行军、航海需要利用地磁场对指南针的作用来定向。
（2）鸽子、海龟是利用地磁场来导航的。
（3）鳗鲡以地磁场作为信息源提供信息。
4. 知识拓展
同学们想过下列问题吗？
①磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的；
②地球磁极在缓慢移动，磁偏角也在缓慢变化；
③近百年地磁场在衰减； ④地磁场产生的原因。
到目前为至，没有明确的结论，有各种各样的猜测……。业余时间可以在网上搜一搜，可能找出答案。
三、地磁场
1. 据史料记载，秦始皇命人在阿房宫北阙门前修建了“磁石
门”，以防行刺者入宫。下列物体能被“磁石门”检查出的是
( )
C
A. 陶罐 B. 木器
C. 铁器 D. 青铜器
返回
2. 实验室里，小梦不小心将一条形磁体从中间断开，断开的
两端分别设为甲、乙，如图所示，则下列判断正确的是
( )
D
【点拨】将条形磁体从中间断开，它会
变成两个磁体。每个磁体都有两个磁极，
返回
3. 如图所示，其中正确反映两根大头
针被条形磁体吸起时的真实情况的是
( )
C
A. 图甲 B. 图乙
C. 图丙 D. 图乙和图丙
返回
4. 关于磁场和磁感线，以下说法错误的是( )
A
磁感线是为了描述磁场而建立的一种模型，磁体
周围存在磁场，而磁感线并不真实存在。
. .
返回
5. 物理学是美的，许多物理现象都具有对称美、平衡美和曲
线美。下列优美的曲线中，用磁感线正确描述磁体外部磁场
的是( )
A
A. B. C. D.
返回
6. 描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线分布情况如图所示。
下列说法正确的是( )
B
（第6题）
（第6题）
返回
7. 我国宋代沈括在《梦溪笔谈》中最早记载
了地磁偏角：“方家，以磁石磨针锋，则能指南；然常微偏东，不全
南也。”地球周围地磁场的分布示意图如图所示。关于地磁场，下列
说法正确的是( )
C
（第7题）
返回
8. 我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和
地磁场的两极________（填“重合”或“不重合”）的现象。在
研究地磁场方向时，如图所示，发现司南的长柄静止时总是
指向南方，则长柄相当于指南针的___________极。
不重合
返回
9. 如图为家用窗帘的磁扣，绳子
两端的珍珠球中各含有磁体。将两个珍珠球靠
近便吸合在一起，此时两磁体磁极的分布情况
可能是( )
D
A. B. C. D.
【点拨】磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名
磁极相互吸引。
返回
（第10题）
10. 磁性鞋带扣让你跟系鞋带说再见。如图
所示，把鞋带裁剪到合适的长度，然后将模
块穿进去，这之后两边一碰即可牢牢地把鞋
带系紧。下列说法正确的是( )
C
A. 两模块可能都是铜块
B. 两模块可能都是铁块
C. 两模块中，可能其中一块有磁性，另一块是铁块
D. 两模块中，可能其中一块有磁性，另一块是铜块
【点拨】磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。若两模块
中，其中一块是磁体，另一块模块可能是铁块。
（第10题）
返回
11. ［2024·常州］美国《发现》网站于2023年10月报道： “牛能感知地球
磁场，吃草、休息时，其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行
（如图所示），”为求证真伪，同学们设计如下实验方案：在四周无明显
差异的草地上，多次观察牛吃草、休息时的身体朝向，若报道真实，则
牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的 ( )
A
（第11题）
A. ①和② B. ③和④
C. ①和③ D. ②和④
【点拨】地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附
近；地球周围磁感线从地磁的北极出发，回到地磁的南极，
牛的身体朝向习惯性与地磁场磁感线平行，所以牛的身体朝
向是南北方向。
（第11题）
返回
12. 如图所示，用条形磁体使回形针竖直静止在空中，细线
紧绷且质量不计。下列说法正确的是( )
D
返回
磁现象
①物体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
②磁体上吸引能力最强的两个部位部分叫磁极。
③磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
④磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性。
①磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。
②磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。
③磁场的方向：小磁针静止时北极所指的方向。
①描述磁场：磁感线可以表示磁体周围的磁场分布情况；
在磁场外部，它从磁体的N极出发，回到S极。
② 磁感线上任一点的磁感线方向，就是该点磁场的方向；
③ 磁感线的疏密表示磁场的强弱。
地磁两极与地理两极相反且并不重合，叫做磁偏角。
磁场
地磁场
磁感线
磁现象 磁场
四、课堂总结（1）
四、课堂总结（2）
磁现象与电现象的对比
磁现象 电现象
磁体能吸引铁、钴、镍等物质 带电体能吸引轻小物体
磁极有两种：北(N)极和南(S)极 电荷有两种：正电荷和负电荷
同名磁极相互排斥，
异名磁极相互吸引 同种电荷相互排斥，
异种电荷相互吸引
磁极不接触也能相互作用 电荷不接触也能相互作用
用磁体摩擦可使磁性材料磁化 摩擦可使物体带电(共45张PPT)
20.2电生磁
第二十章 电与磁
科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找电与磁的联系。
1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场。这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期。
电现象和磁现象之间是否存在着某些联系呢？
1. 认识电流的磁效应；知道通电导体周围存在着磁场；知道通电螺线管的磁场与条形磁体相似。
2. 通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验，培养学生的空间想象力；会正确使用安培定则，会根据电流方向、线圈的绕向确定磁场方向。
1. 奥斯特实验
（1）探究电与磁是否存在联系
①如图甲所示，将一枚转动灵活的小磁针放置在直导线下方。然后使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。
②如图乙所示，把电源切断后，观察小磁针的变化。
③如图丙所示，改变导线中电流的方向，观察小磁针有什么变化？
一、电流的磁效应
④实验分析
小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁场力的作用，表明通电导线和磁体一样，周围存在磁场。小磁针又回到原位，说明导线周围的磁场消失，表明导线周围的磁场是由电流产生的。电流方向改变时，小磁针的偏转方向发生改变，说明磁场方向发生了改变。进一步说明电流的磁场方向跟电流的方向有关。
（2）探究归纳：
一、电流的磁效应
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
奥斯特实验揭示了电和磁之间存在着联系，即“电生磁”。
2. 电流的磁效应
一、电流的磁效应
物理学家——汉斯·克海斯提安·奥斯特
汉斯·克海斯提安·奥斯特（1777年8月—1851年3月），丹麦物理学家、化学家和文学家。
人物介绍
奥斯特塑像矗立
于奥斯特公园
一、电流的磁效应
主要成就
1820年，奥斯特在课堂上做实验时
发现了电和磁之间的联系。
在化学领域，他发现了铝元素。
视频欣赏——《奥斯特实验》
既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？怎样才能使电流的磁场变强呢？
如果将导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会增强得多。
二、通电螺线管的磁场
1. 螺线管
将导线绕在圆筒上
螺线管示意图
（1）实验一
如图所示，用铜导线穿过硬纸板，绕成螺线管（或用螺线管演示器），在纸板上均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。
2. 实验探究：通电螺线管的磁场特点
实验现象与分析：
如图所示，可以看到小铁屑有规则地排列起来。从铁屑的分布情况来看，通电螺线管外部的磁场和条形磁体相似。
二、通电螺线管的磁场
（2）实验二
将小磁针放到通电螺线管周围不同的位置，包括螺线管内部，在纸板上记下小磁针在各个位置时的N极指向。
实验现象：看到周围小磁针的N极指向不同，内部小磁针N极指向相同，如图所示。
现象分析：
从小磁针N极指向来看，通电螺线管外部的磁感线是从通电螺线管一端出来回到另一端；内部磁感线的方向与外部磁感线的方向相反，如图所示。
二、通电螺线管的磁场
（3）实验三
在上面的实验中，改变螺线管中的电流方向，对照上次实验中的现象，观察小磁针的N极指向与原来是否相同。
实验现象：小磁针的N极指向与上次实验刚好相反。
现象分析：小磁针的N极指向改变，说明磁场方向改变了，即通电螺线管两端磁极的极性改变了。由此可知，通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
探究归纳：
（1）通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。
（2）通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
二、通电螺线管的磁场
3. 探究通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向间的关系
（1）设计并进行实验
取绕向不同的螺线管，向螺线管内通入不同方向的电流，用小磁针验证它的N、S极，实验现象如图所示。
二、通电螺线管的磁场
（2）实验现象分析
①甲、乙（或丙、丁）两个螺线管的绕法不同，螺线管中电流的方向相同，通电螺线管两端的极性相同；
②甲、丙（或乙、丁）两个螺线管的绕法相同，螺线管中电流的方向不同，通电螺线管两端的极性不同。
二、通电螺线管的磁场
通电螺线管的绕法可能不同，电流流入的端点可能不同，但只要环绕螺线管的电流方向相同，通电螺线管两端的极性就相同。
（3）探究归纳：
通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关。
二、通电螺线管的磁场
视频演示——《探究通电螺线管的磁场》
（1）你能想出一些办法描述通电螺线管的极性与电流方向间的关系吗？
看看蚂蚁的描述，你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系表述出来吗？
1. 安培定则——判断通电螺线管两端极性的方法
如果蚂蚁我沿着电流方向绕螺线管爬行，N极就在我的左边。
三、安培定则
N
（2）看看猴子的描述，你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系表述出来吗？
如果电流沿着我猴子右臂所指的方向，N极就在我的前方。
三、安培定则
根据蚂蚁与猴子的描述，你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系表述出来吗？
N
N
如果蚂蚁我沿着电流方向绕螺线管爬行，N极就在我的左边。
如果电流沿着我猴子右臂所指的方向，N极就在我的前方。
三、安培定则
安培定则：对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用安培定则（也叫右手螺旋定则）来表述。
安培定则：
用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
三、安培定则
2. 安培定则的应用
（1）根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性.
（2）由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向.
（3）根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极，画出螺线管的绕线.
三、安培定则
① 决定通电螺线管两端极性的根本因素是螺线管中电流的
方向，电流的方向一致则通电螺线管两端的极性就相同。
② N极和S极一定在通电螺线管的两端。
③判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流
的方向一致。
（4）温馨提示：
三、安培定则
1. 世界上第一个发现“电流的磁效应”的科学家是( )
A
A. 奥斯特 B. 安培 C. 牛顿 D. 焦耳
返回
2. 某同学利用如图甲所示装置进行如下实验：断开开关，小
磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图
乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的
偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是( )
A. 由甲、乙两图可得不管是否通电，导线周围都能产生磁场
B. 由甲、乙两图可得利用磁场可以产生电流
C. 由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关
D. 由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
√
【点拨】图乙和图丙中，其他因素相同，只有电流方向不同，
小磁针的偏转方向不同，说明电流产生的磁场的方向与电流
方向有关。
返回
3.［2025·惠州惠城区期末］在“探
究通电螺线管外部磁场的方向”的
实验中，条形磁体周围的小磁针的
条形磁体
正、负极
增大电流
指向如图甲所示，通电螺线管外部小磁针的指向如图乙所示，
说明通电螺线管外部的磁场跟__________的磁场相似；要研
究通电螺线管外部磁场与电流方向的关系，可以把图乙中电
源的__________对调，要使通电螺线管磁性增强，可以
___________（只写一种方法即可）。
返回
（第4题）
【解】如图所示。
返回
（第5题）
负
返回
6. 如图所示，通电螺线管旁的小磁针分
别静止在图示位置。请科学推断，最终决定通电螺线管极性
的是( )
D
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7. 如图甲所示，通电螺线
管的极性跟电流的方向有
关系，可以用安培定则来
B
A. 彼此远离 B. 彼此靠近
C. 距离保持不变 D. 无法判断
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（第8题）
D
（第8题）
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（第9题）
9. 实验室有一个旧的直流电源，其输出端的符
号模糊不清，无法分辨正负极。小典设计了下
面的判断电源两极的方法。在桌面上放一个小
磁针，在小磁针东面放一个螺线管，如图所示，
闭合开关后，小磁针
C
指南的一端向东偏转。下述判断正确的是 ( )
（第9题）
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左
流入
电流方向
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（第11题）
外
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12.［2025·天津和平区期末改编］小磁针在通电螺线管磁场
的作用下静止在如图所示的位置，请标出：
①图中磁感线的方向；
②螺线管上的导线绕法。
（第12题）
【解】如图所示。
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13.在“探究通电螺线管外部磁场分布”实验
中，我们可以采用如图所示实验装置，在
嵌有螺线管的硬纸板上均匀地撒上铁屑。
（1）闭合开关后______（填写操作方法）
硬纸板，观察细铁屑的排列如图所示。
轻敲
（2）若要通过实验的方式判断通电螺线管外部的磁场方向，
请你写出实验方案：__________________________________
_____________________________________。
（3）根据图中实验现象推断，通电螺线管内部也有磁场，
依据是__________________________。
通电后内部铁屑有规则排列
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奥斯特实验
通电螺线管的磁场
安培定则
与条形磁体磁场相似
用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
电流周围存在与电流方向有关的磁场
四、课堂总结（1）
四、课堂总结（2）
条形磁体 通电螺线管
不同点 磁场 磁极不变 N极和S极随电流方向改变
磁性 是永磁体且磁性不变 只有通电才有磁性，
且随电流强弱变化
相同点 磁场 磁场分布相同，有N极和S极
磁性 具有吸铁性、指向性、两极磁性最强
通电螺线管与条形磁体的磁场对比
四、课堂总结（3）
