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【名师导航】备考2026中考物理新课标一轮培优精讲学案（全国通用版）
第十五讲 电与磁
讲义目录
考情分析........................................................................................................1 思维导图........................................................................................................2 夯实基础........................................................................................................3 知识清单...........................................................................................................3 重要考点解题指南与例题解析及变式练.......................................................9 考点1 磁现象 磁场......................................................................................9 考点2 电磁作图.............................................................................................11 考点3 电磁铁的应用——电磁继电器.........................................................13 考点4 磁场对电流的作用及应用.................................................................16 考点5 跨学科实践：制作简易直流电动机.................................................18 考点6 电磁感应及应用.................................................................................21 考点7 电磁现象理解及辨识.........................................................................23 考点8 电与磁的实验.....................................................................................25 易错点警示与例题突破..................................................................................30 真题在线.......................................................................................................33
课标要求
1. 通过实验，认识磁场。知道地磁场。 2. 通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用。 3. 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。 4.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。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 磁现象 磁场 ★★ 电与磁部分，每年考查2道题,分值为3—6分。题型有选择、填空、作图、探究题，难度系数为0.7。2026磁现象作图题、探究题重点复习。最近几年与电磁继电器有关的计算题频繁出现，对电磁铁、电磁继电器应用更加重视，所以今后要重视这个知识点的学习。制作简易直流电动机跨学科实践是2026年中考命题重要素材。
考点2 电磁作图 ★★
考点3 电磁铁的应用——电磁继电器 ★★
考点4 磁场对电流的作用及应用 ★★
考点5 跨学科实践：制作简易直流电动机 ★★
考点6 电磁感应及应用 ★★
考点7 电磁现象理解及辨识 ★★
考点8 电与磁的实验 ★★
★★★代表必考点，★★代表常考点，★星表示中频考点。
知识点1. 磁现象 磁场
一、磁现象
1.磁体：具有磁性（具有吸引铁、钴、镍等物质的性质）的物体。
2.磁极：磁体上磁性最强的部分。磁体有两个磁极，分别叫南极（S极）和北极（N极）。
3.磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4.如果让磁体在水平位置上自由转动，静止时总是一端指南，一端指北。指南的一端叫南极（S极），指北的一端叫北极（N极）。
【方法归纳】判断物体是否具有磁性的四种方法
方法 实验操作
根据磁体的吸铁性判断 将被测物体靠近铁屑等磁性物质，若能够吸引铁磁性物质，说明该物体具有磁性，否则便没有磁性
根据磁体的指向性判断 将被测物体用细线悬挂，使其能够在水平面内自由转动，若静止时总是指南北方向，说明该物体具有磁性，否则便没有磁性
根据磁极间的相互作用规律判断 将被测物体的一端分别靠近小磁针的两极，若发现与小磁针的一端发生排斥现象，说明该物体具有磁性；若与小磁针的两极均吸引或均无相互作用，说明该物体没有磁性
根据磁极的磁性最强判断 若有两个完全相同的钢棒A和B，已知一根钢棒有磁性，另一根钢棒没有磁性。如图所示，将A的一端从B的一端移向另一端，若发现在移动过程中吸引力的大小不变，说明A有磁性；若发现吸引力由大变小再变大，说明B有磁性
二、磁场
1.定义：磁体周围存在的一种特殊物质。磁场是真实存在的。
2.基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。
3.方向判定：在磁场中的某一点放入小磁针，小磁针静止时北极所指的方向即为该点的磁场方向。
4.磁感线：在磁场中画出的带箭头的描述磁场的曲线。磁感线上任何一点的磁场方向就是该点磁感线的切线方向。用磁感线描述磁场时，磁体外部磁感线是从N极出发，回到S极，内部从S极到N极。
注意：关于磁感线的说明
（1）磁感线是为了形象直观地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场是客观存在的。
（2）用磁感线描述磁场的方法叫做理想模型法。
（3）磁感线是封闭曲线。
（4）磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密集的地方，磁场越强。
（5）磁体周围细铁屑的排列并不是磁感线。
5. 地磁场
（1）在地球周围的空间里存在的磁场，地磁场形状和条形磁体磁场形状一样，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近。
（2）磁偏角：由宋代沈括发现。
知识点2.电生磁
1．电流的磁效应——奥斯特实验。
对比甲图、乙图，可以说明：通电导线周围有磁场；
对比甲图、丙图，可以说明：电流的磁场的方向跟电流的方向有关。
2．通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
3.安培定则：用右手握螺线管，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N极。
知识点3. 电磁铁 电磁继电器
1．电磁铁
（1）定义：插有铁芯的通电螺线管叫电磁铁。
（2）判断电磁铁磁性的强弱：根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
2．影响电磁铁磁性强弱的因素：① 电流大小；② 有无铁芯；③ 线圈匝数的多少。
结论（1）外形和匝数相同电磁铁，电流越大，电磁铁的磁性越强。
结论（2）电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强。
结论（3）电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
3．电磁铁的优点
（1）电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制。
（2）电磁铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制。
（3）电磁铁的磁极的极性可由电流方向来改变。
4.电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。
5．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、强电流电路的装置。电磁继电器实质是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
知识点4. 电动机
1．磁场对通电导线的作用
①通电导体在磁场里受到力的作用。力的方向跟磁感线方向垂直，跟电流方向垂直；
②通电导体在磁场中受力方向，跟电流方向和磁感线方向有关。
2．电动机原理：通电线圈在磁场中因受力而发生转动。将电能转化为机械能能。电动机是由转子和定子两部分组成的。换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。
3．扬声器：通电线圈在磁场中受力振动带动纸盆发声，把电信号转化为声信号。
（1）构造如图所示：永久磁体、线圈、锥形纸盆。
（2）工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用。
（3）工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，产生不同方向的磁场，通电线圈在力的作用下来回振动，纸盆随之振动起来，发出声音。
知识点5 跨学科实践：制作简易直流电动机
1. 项目提出：生活中有许多地方会用到直流电动机，例如很多玩具电动车就是用直流电动机来驱动的。利用前面学习过的直流电动机的工作原理，你可以制作一台简易的直流电动机。
2. 项目分析：我们知道，电动机主要由线圈和磁体组成，要制作直流电动机，需要考虑以下问题。
（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？
3. 项目实施
根据每个人的个性化设计可以制作出不同的直流电动机。下面是一个比较简单的电动机设计和制作方法，同学们可以参考。
要制作这样的直流电动机，需要有以下材料：漆包线（刷有绝缘漆的铜导线）、强磁体、电池等。
把一段粗漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈（如下图），作为转子。从线圈的两端各拉出约2cm的漆包线作为转轴。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板或电池盒上。两个支架分别与电池的两极相连。最后把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁体作为定子。
我们知道，如果没有换向器，通电线圈在转到下半周时受到的力使线圈反向转动，线圈将不会持续转动。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，线圈依靠惯性能否连续转动呢？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。组装好电动机，给线圈通电并用手轻轻推动一下，线圈就会不停地转动了（如下图）。
调试自己制作的简易电动机，让它更好地工作起来。
4. 展示交流
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。
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？
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？
【探究归纳】制作简易直流电动机需用漆包线绕制线圈（刮去一端全部漆、另一端半周漆实现换向），搭配电池（提供电流）、强磁体（提供磁场），利用 “磁场对通电线圈的作用力” 使线圈持续转动，直观验证电动机工作原理，同时锻炼动手与跨学科应用能力。
知识点6. 磁生电
1．电磁感应现象——英国物理学家法拉第发现电磁感应现象。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。导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。
2．发电机原理：电磁感应现象，将机械能转化为电能。发电机是由定子和转子两部分组成的。
3．从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电（DC）。电流方向周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电（AC）。在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国供生产和生活用的交流电，电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，即1s内有50个周期，交流电的方向每周期改变2次，所以50Hz的交流电电流方向1s内改变100次。
4．动圈式话筒原理：电磁感应。把声信号转化为电信号。
录/放音磁头，放音时：利用电磁感应原理把磁信号转化为电信号。录音时：利用电流的磁效应并磁化磁粉实现电信号转化为磁信号。
温馨提醒：发电机与电动机的比较
设备 项目 电动机 发电机
结构 定子和转子 定子和转子
能量转换 电能转换成机械能 机械能转换成电能
原理 通电线圈在磁场里转动 电磁感应现象
分类 交流电动机 直流电动机 交流发电机 直流发电机
【重要考点解题指南与例题解析及变式练】
考点1 磁现象 磁场
命题角度1：简单的磁现象
命题角度2：磁场的描述——磁感线
命题角度3：磁体的磁场分布作图
【例题1】（2025·福建）将回形针掰直，磁化后放在树叶上，漂浮于水面，如下图，回形针在地球 的作用下，静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方，进一步推测A端是回形针磁体的 极。
【答案】磁场 S
【解析】地球是一个巨大的磁体，磁化后的回形针具有磁性，将其放在树叶上，漂浮于水面，则回形针在地球磁场的作用下，静止后会指南北两个方向。小草的影子偏向北方，根据影子的形成原理可知太阳在南方，地理南方附近是地磁北极，根据磁极间的相互作用规律可知回形针磁体指南方的是S极，即可以推测A端是回形针磁体的S极。
【变式练1】（2025福建一模）在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图。对实验的有关分析正确的是（ ）
A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来；
B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体；
C．轻敲玻璃板，目的是使铁屑可以自由转动，铁屑在磁力作用下有序排列；
D．把玻璃板换成铁板，实验效果会更好
【答案】BC
【解析】A．磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，但不是将原来不存在的磁场显示出来。故A错误；
B．铁屑原来没有磁性，但在磁场的作用下能够获得磁性，说明被磁化了。故B正确；
C．铁屑受到磁场的作用，轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，铁屑逐渐有序排列，故C正确；
D．把玻璃板换成铁板，铁板会被磁化，吸引铁屑，影响铁屑的排列，故D错误。故选BC。
【变式练2】（2025江西一模）下列关于磁场和磁感线的说法中错误的有（ ）
①地磁场的磁感线是从地球北极附近发出回到南极附近的；
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线；
③磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针N极决定的；
④磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
A．① B．①② C．①②③ D．①②③④
【答案】C
【解析】①地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，所以地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故①错误；
②磁感线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故②错误；
③磁场中某点的磁场方向是一定的，并不是由放在该点的小磁针N极决定的，故③错误；
④磁场看不见摸不着，但磁场对放入其中的磁体有力的作用，所以可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故④正确。
故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
【变式练3】（2025扬州一模）请根据图中小磁针静止时N极的指向，标出两个磁极的极性和磁感线方向。
【答案】如图所示
【解析】小磁针静止时N极朝右，所以磁感线方向朝右，在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来，回到S极。所以左端应为N极，右端为S极，如图所示：
考点2 电磁作图
命题角度1：已知电源的正负极、线圈绕法判断小磁针的N、S极
命题角度2：已知小磁针的N、S极、线圈绕法，判断电源的正、负极
命题角度3：已知小磁针的N、S极、电源正负极画螺线管的绕线
【例题2】（2025·新疆）请根据图丙中静止的小磁针的指向，标出通电螺线管的电源的“+”极和“-”极。
【答案】如图所示
【解析】小磁针静止时N极向左，根据同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引可知，通电螺线管左端为S极，根据右手定则可知，螺线管中的电流从右端流入，左端流出，电源右端为正极，左端为负极
【变式练1】（2025贵州一模）在图相应的括号中，标出小磁针的N、S极和电源的“＋”、“-”极。
【答案】如图所示
【解析】通电螺线管右端为N极，由安培定则，可知电源左端为“＋”极，右端为“-”极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故可知小磁针的左端为S及，右端为N及，如下所示。
【变式练2】（2025辽宁葫芦岛一模）如图所示，当开关S闭合时，小磁针静止在图中位置，涂黑的一端是N极，向右移动滑动变阻器的滑片P，电磁铁的磁性减弱，请用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路中，并标出电源左端的极性（用符号且标在括号内）．
【答案】如图所示
【解析】根据磁极间的作用规律可知，电磁铁的左端应为S极、右端应为N极，由安培定则判断可知，电流应从电磁铁的左下端流入、右上端流出，所以电源左端为负极、其右端为正极；
滑片P向右移动，电磁铁的磁性减弱，说明电流减小，变阻器接入的电阻增大，应连接滑动变阻器左下面的接线柱．
【点睛】重点是安培定则的应用，此定则展示了电流方向与磁场方向的关系，知道电流方向可以判断磁场方向，知道磁场方向当然也可以判断电流方向，注意多加练习熟练应用．
【变式练3】（2025辽宁一模）将一个通电螺线管AB用单线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时A端指南、B端指北。画出螺线管上过导线环绕图示，标出通电螺线管的S极。
【答案】如图所示。
【解析】通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北，指北的是N极，指南的是S极，如图所示，电流方向如图所示，根据安培定则用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向通电螺线管的N极，所以先从螺线管的后面开始绕螺线管.
考点3 电磁铁的应用——电磁继电器
【例题3】（2025·四川自贡）图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到时，衔铁B刚好被吸下，油门C的喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12V，定值电阻为，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻的阻值随飞行速度变化的关系图。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁下端的极性为S极
B．当飞行速度增大对，电压表的示数减小
C．当飞行速应达到210km/h时，电压表的示数为7.5V
D．若以的速度飞行1min，电阻产生的热量是
【答案】C
【解析】A．由图甲可知，电流从电磁铁的上端流入，由安培定则可知电磁铁的下端是N极，上端是S极，故A错误；
B．由图甲可知，R和R0串联，电压表测量R0两端的电压，由图乙可知，R的阻值随飞行速度的增大而减小，当飞行速度增大时，R的阻值减小，根据串联分压特点可知R两端的电压减小，电源电压不变，根据串联电路电压的特点可知R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故B错误；
C．当飞行速应达到210km/h时，从图中可知R=15Ω，电路中的电流
电压表的示数为U0=IR0=0.3A×25Ω=7.5V
故C正确；
D．若以的速度飞行，由图乙可知，R′=5Ω，电路中的电流
若以的速度飞行1min，电阻产生的热量
故D错误。故选C。
【变式练1】（2025武汉一模）为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，下图是启动或停止空调压缩机的电路示意图，电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的______（选填“用电器”、“电源”或“开关”），夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性______，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。
【答案】 开关 减弱
【解析】电磁继电器是利用电磁铁控制衔铁的吸下或弹起从而控制工作电路的通断，相当于开关。
电磁铁的磁性与通过电磁铁的电流大小有关，当控制电路的电流减小时，电磁铁的磁性将会减弱。
【变式练2】（2025天津一模）党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块A时（一般的水都能导电），则（ ）
A. 两灯都亮 B. 两灯都不亮
C. 只有绿灯亮 D. 只有红灯亮
【答案】D
【解析】图中所示的水位自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，电磁铁有磁性，电磁铁向下吸引衔铁，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。故选D。
【变式练3】（2025安徽一模）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（ ）
A水位上升时，电磁铁磁性变弱 B水位上升时，通过R0电流变小
C水位下降时，R0的电功率变大 D水位下降时，RN的阻值会变大
【答案】D
【解析】AB．水位上升时，向池中注水，触点接触，当注满水时，触点分离，说明RN电阻逐渐减小，电流变大，磁性变强，将衔铁吸引到下面，故AB错误；
CD．水位下降时，需要注水，触点接触，电磁铁磁性减弱，故RN的阻值会变大，电流变小，根据P=I2R可知，R0的电功率变小，故C错误，D正确。故选D。
考点4 磁场对电流的作用及应用
【例题4】（2025·黑龙江绥化卷）电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A．该图是电铃工作原理图，利用电流的磁效应工作，故A不符合题意；
B．该图是发电机工作原理图的一部分，基于电磁感应原理（闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流），故B不符合题意；
C．该图是奥斯特实验原理图，表明电流周围存在磁场，体现电流的磁效应，故C不符合题意；
D．该图有电源，闭合开关后，导体在磁场中会受力运动，与电动机工作原理（通电导体在磁场中受力运动 ）相同，故D符合题意。故选D。
【变式练1】（2025苏州二模）如图所示，在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置，以下正确的是（ ）
A. 接电源，和发电机的原理相同
B. 接电流表，和电动机的原理相同
C. 接电源，可将电能转化为机械能
D. 接电流表，移动直导线电流表指针一定偏转
【答案】C
【解析】AC．在a、b两端接入电源，则通电直导线在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，该装置可以用来研究电动机的工作原理。故A错误，C正确；
BD．在a、b两端接入电流表，当通电直导线在磁场中做切割磁感线运动时，闭合电路中才会产生感应电流，电流表指针发生偏转，该过程消耗机械能，获得电能，将机械能转化为电能，和发电机的原理相同，故BD错误。故选C。
【变式练2】（2025湖南长沙一模）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，音圈带动音膜振动发声，这是由于磁场对______有力的作用，此现象中能量的转化情况是______。
【答案】通电导体（电流）；电能转化为机械能。
【解析】由于电流周围存在磁场，磁场与磁场间有力的作用，所以通电导体在磁场中会受到力的作用，音圈带动音膜振动发声，这是由于磁场对通电导体有力的作用。
耳机工作的过程中，消耗电能，使音膜振动，即将电能转化为机械能。
【变式练3】（2025湖北一模）下列设备利用了通电导线在磁场中受力工作的是（ ）
A. 司南 B. 电饭煲 C. 手持电风扇 D. 风力发电机
【答案】C
【解析】A．司南能够指示南北是受到地磁场的影响，是利用磁极间的相互作用规律工作的，故A不符合题意；
B．电饭煲是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；
C．电风扇的电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的，故C符合题意；
D．风力发电机是利用电磁感应的原理工作的，故D不符合题意。故选C。
考点5 跨学科实践：制作简易直流电动机
需要掌握以下5各方面的基础知识，是解决跨学科实践问题关键
1. 直流电动机的基本构造及工作示意图；
2. 换向器的构造及作用；
3. 直流电动机的转向与转速调节；
4. 电动机工作时的能量转化；
5. 生活中的电动机。
制作简易直流电动机问题是考查的核心。
【例题5】（2025·山东潍坊）如图所示，是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁铁的上端磁极吸附在一根铁钉的底部，铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上；将导线一端接在电池负极，若另一端接在磁铁上，铁钉和磁铁就会沿图示方向转动。整个实验电路电阻较小，下列分析正确的是（ ）
A．铁钉中电流的方向是从尖端指向底部
B．铁钉和磁铁转动时，机械能转化为电能
C．电路中电流较大，不能长时间进行实验
D．若将磁铁的上下磁极调换，铁钉和磁铁仍沿图示方向转动
【答案】AC
【解析】A．在电路中，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，在电源外部，电流从电源正极流出，经过用电器后回到电源负极。由题意可知，铁钉尖端吸在干电池正极上，磁铁吸附在铁钉底部，导线一端接电池负极、另一端接磁铁，所以电流从电池正极出发，经过铁钉尖端，流向铁钉底部，再经过磁铁和导线回到电池负极，因此铁钉中电流的方向是从尖端指向底部，故A正确；
B．简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，工作过程中是将电能转化为机械能，而不是机械能转化为电能（机械能转化为电能是发电机的工作原理），故B错误；
C．题目明确提到整个实验电路电阻较小，根据欧姆定律I=U/R（电源电压U不变，电阻R较小），电路中的电流会较大。长时间通过大电流，会导致电池和导线发热严重，可能损坏电池或使导线绝缘皮熔化，所以不能长时间进行实验，故C正确；
D．铁钉和磁铁的转动方向与电流方向和磁场方向有关（通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向都有关）。若将磁铁的上下磁极调换，磁场方向发生改变，而电流方向不变，那么通电的铁钉在磁场中受到的力的方向会发生改变，因此铁钉和磁铁的转动方向会与图示方向相反，故D错误。故选AC。
【变式练1】（2025内蒙古一模）小明学习电动机原理后，制作小小电动机。把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，如图甲所示，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块磁铁，如图乙所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去，小小电动机就制作好了。
若制作和电路无误，接上电源后线圈不动，请写出可能的原因和解决方法。
【答案】见解析。
【解析】电动机不转动的原因有可能：
（1）线圈刚好处于平衡位置；（2）有可能是因为线圈受力太小，而造成线圈受力太小的原因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱，所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体。
【变式练2】（2025海南二模）小明周末在家发现了如图1所示的材料，当小明将强磁铁靠近铜丝时，观察到的现象是铜丝 （选填“被吸引”或“不被吸引”）。小明将几种材料组合成了如图2所示的装置，发现铜线圈快速地转动起来，19世纪的科学家根据这个原理制成了 （选填“电动机”或“发电机”）；若调换强磁铁的磁极，铜线圈转动的方向与原来 。
【答案】 不被吸引 电动机 相反
【解析】磁铁可以吸引含有铁、钴、镍的物体，当小明将强磁铁靠近铜丝时，观察到的现象是铜丝不被吸引。
小明将几种材料组合成了如图2所示的装置，发现铜线圈快速地转动起来，此时通电的铜线在磁场中受力的作用工作，19世纪的科学家根据这个原理制成了电动机，而发电机的工作原理是闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流。
若调换强磁铁的磁极，铜线圈受到的磁力方向改变，铜线圈转动的方向与原来相反。
【变式练3】（2025吉林一模）用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图的甲、乙、丙所示。
（1）乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的N极朝上，则磁化后的铁钉的尖端为 （填“N”或“S”极）。
（2）丙图中，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 （填“向上”或“向下”）。
（3）这个简易电动机工作时，将电能转化为 能。
（4）丙图中，若要改变铁钉的转动方向，可以改变 方向。
【答案】（1）N；（2）向下；（3）机械；（4）电流
【解析】（1）乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的N极朝上，S极朝下，则磁化后的铁钉根据异名磁极相互吸引可得铁钉的尖端为N极。
（2）电源外部电流从正极流向负极，故丙图中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，通过电线的电流方向是向下。
（3）简易电动机工作时，将电能转化为机械能。
（4）通电导体在磁场中转动的方向取决于其在磁场中的受力方向，其受力方向改变则其转动方向就改变；而其受力方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关，因此要改变铁钉转动方向可以改变电流方向。
考点6 电磁感应及应用
【例题6】（2025·甘肃）如图所示，甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和金属支架构成，导体棒ab和cd放在支架上，支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右移动，其中甲装置涉及的物理学原理是由 （选填“奥斯特”或“法拉第”）发现的，乙装置与 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）的原理相同。
【答案】法拉第 动圈式扬声器
【解析】[1][2]闭合开关并向右移动ab，闭合电路中的部分导体在磁场中做体格磁感线运动产生感应电流，使cd中有电流通过，cd处在磁场中，通电导体在磁场中受力的作用，cd也会随之向右移动，其中甲装置涉及的物理学原理是法拉第发现的电磁感应现象；动圈式扬声器线圈中通过电流时，在磁场中产生振动，把电流转化为声音；乙装置与动圈式扬声器的原理相同。
【变式练1】（2025河南成都一模）小张利用图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，闭合开关后，经过多次尝试，他发现导线ab在磁场中沿着竖直方向运动时，导体中产生感应电流。生产生活中的________（选填“电热毯”、“发电机”或“电动机”）是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导线ab换成一个线圈，其目的是________。
【答案】 发电机 使实验现象更明显
【解析】电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流，该现象中，将机械能转化为电能；重要应用是制成了发电机。
在实验中将导线ab换成一个线圈，则切割磁感线时会产生更大的感应电流，因此可以使实验现象更明显。
【变式练2】（2025四川自贡一模）如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟灵敏电流表连接。下列说法正确的是（ ）
A. 磁体不动，AB水平向右快速移动，指针不偏转
B. AB不动，磁体水平向左快速移动，指针会偏转
C. 磁体不动，AB竖直向上运动，指针会偏转
D. 磁体不动，AB竖直向下运动，指针会偏转
【答案】B
【解析】A．磁体不动，AB水平向右快速移动，AB做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流表指针会偏转，故A错误；
B．AB不动，磁体水平向左快速移动，AB做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流表指针会偏转，故B正确；
CD．磁体不动，AB竖直向上、向下运动，AB没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，电流表指针不会偏转，故CD错误。故选B。
【变式练3】（2025重庆二模）如图所示，重庆蟠龙抽水蓄能电站于2024年全部投产，每年可减少二氧化碳排放39.87万吨。抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，将水从下水库抽到上水库储存，这是将电能转化为水的________能；在用电高峰时，将水从上水库放到下水库带动发电机发电，发电机是利用________原理工作的。
【答案】 机械 电磁感应现象
【解析】将水从下水库抽到上水库储存，水的高度升高，重力势能变大，机械能变大，故这是将电能转化为水的机械能。
发电机的工作原理是电磁感应现象，是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流。
考点7 电磁现象理解及辨识
【例题7】（2025·四川眉山）如图所示实验。说法正确的是（ ）
A．甲图说明通电导体周围存在磁场
B．乙图说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
C．丙图说明通电导体在磁场中要受到力的作用
D．丁图说明导体在磁场中运动能产生感应电流
【答案】A
【解析】A．甲图为奥斯特实验，通电后小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故A正确；
B．乙图中两电磁铁串联，电流相等，但两电磁铁线圈匝数不同，吸引铁钉数不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故B错误；
C．丙图中没有电源，导体棒在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流，是电磁感应现象，故C错误；
D．丁图中有电源，闭合开关导体棒会运动，说明通电导体在磁场中要受到力的作用，故D错误。
故选 A。
【变式练1】（2025河北二模）对下图所示的实验或装置，分析正确的是（ ）
A.动圈式话筒的工作原理是“磁生电”
B. 只有铁屑分布较多的地方才有磁场
C. 接通电源，导体ab会受到磁场的作用力
D. 根据电流方向，可判定螺线管的上端为N极
【答案】ACD
【解析】A．图中，动圈式话筒的工作原理是电磁感应，即工作原理是“磁生电”，故A正确；
B．磁体周围都有磁场，并不只有铁屑分布较多的地方才有磁场，故B错误；
C．接通电源后，导体中有电流流过，在磁场中的通电导体会受到磁场的作用，故C正确；
D．根据右手螺旋定则，螺旋管上端N极，故D正确。
故选ACD。
【变式练2】（2025四川广安一模）物理学是认识世界、改变世界、服务人类的应用型科学，下图与磁悬浮列车的磁悬浮原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理。
A．如图是探究电磁感应现象的原理图，该实验装置是用于研究感应电流的实验，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流，将机械能转化为电能；发电机就是应用了这一原理，故A不符合题意；
B．如图实验装置是用来研究通电导线在磁场中受力的作用的实验，而动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理制成的，故B不符合题意；
C．如图说明地球是一个磁体，地磁场的磁极和地理的磁极不重合，故C不符合题意；
D．如图是两个N极互相靠近时，由于相互排斥而远离，磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理工作的，故D符合题意。故选D。
【变式练3】（2025武汉市二模）新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表，各项技术均处于世界领先水平，其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中，内部线圈切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是（ ）
A. 电磁起重机 B. 司南 C. 自制电动机 D. 动圈式话筒
【答案】D
【解析】A．电磁起重机的工作原理是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．司南的工作原理是利用地磁场对磁极的作用，故B不符合题意；
C．自制电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的，故C不符合题意；
D．动圈式话筒是把声信号转变成电信号，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应原理，故D符合题意。故选D。
考点8 电与磁的实验
命题角度1：探究通电螺线管的磁场
命题角度2：探究影响电磁铁的磁性强弱的因素
命题角度3：探究磁场对电流的作用
命题角度4：探究电磁感应现象
【例题8】（2025·四川德阳）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称之美。
(1)如图甲所示，导线通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明通电导线周围存在 ；
(2)如图乙所示为水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时， 灯亮，控制电路中电磁铁的上端为 极（选填“S”或“N”）；
(3)如图丙所示，电路中的开关为单刀双掷开关。
①将开关掷于1，观察到导体棒运动，说明 （选填字母）；
A．电路中产生了感应电流 B．通电导体在磁场中受力的作用
②将开关掷于2，使导体棒向右运动，观察到灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以 （选填字母）。
A．保持磁体不动，使导体棒向左运动
B．将磁体的磁极对调，使导体棒向左运动
【答案】(1)磁场 (2)红 S (3)B A
【解析】（1）导线通电后小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用，断电后小磁针复位，小磁针没有受到磁力的作用，实验表明通电导体周围存在磁场。
（2）当水位到达金属块A时，一般的水是导体，AB之间导通，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，动触点向下运动，接通红灯电路，红灯亮。
控制电路的电源右端为正极时，根据安培定则可以判定，电磁铁的上端为S极，下端为N极。
（3）将开关掷于1，导体棒ab中有电流通过，导体棒ab会发生运动，说明通电导体在磁场中受力的作用，故B符合题意，A不符合题意。
故选B。
产生感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关；若保持磁体不动，将导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以将磁体的磁极对调或导体ab向左运动，两者不能同时改变，故B不符合题意，A符合题意。故选A。
【变式练1】（2025江苏南京一模）小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，在嵌入螺线管的纸板上均匀撒满细铁屑，并在螺线管的旁边放两个小磁针，如图所示。
（1）给螺线管通电并 纸板，观察铁屑的排列情况。
（2）根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端是 极。
（3）小明还想探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关，接下来的操作是 。
（4）实验时发现通电螺线管周围的磁场比较弱，实验现象不太明显，想要增强通电螺线管周围的磁场强度，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是 。
【答案】（1）敲击（2）N（3）调换电源的正负极，改变电流方向，观察小磁针的偏转情况（4）增大电流。
【解答】（1）实验时，给螺线管通电并敲击纸板，铁屑弹起重新落下时受磁场力的作用，通过观察铁屑的排列情况，探究通电螺线管外部的磁场分布。
（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极。
（3）若探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关，应改变电流方向，接下来的操作是调换电源的正负极，改变电流方向，观察小磁针的偏转情况。
（4）通电螺线管周围的磁场强度与电流大小和线圈匝数有关，在线圈的匝数一定时，电流越大，磁场越强，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是增大电流。
【变式练2】（2025云南一模）小明用漆包线绕在铁钉上制作了简易电磁铁，利用大头针等器材探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，设计的实验装置如图所示。
（1）实验中小明通过观察 来比较电磁铁磁性的强弱。
（2）小明将制成的甲、乙电磁铁串联的目的是控制 相同。
（3）由实验现象可知，在其他条件相同时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越 。
（4）在如图所示的实验装置中，改变滑动变阻器的滑片位置，可探究“电磁铁的磁性强弱与 的关系”。
【答案】（1）电磁铁吸引大头针的数量；（2）电流；（3）强；（4）电流大小。
【解析】（1）电磁铁磁性的强弱无法用眼睛直接观察，实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，这是转换法的应用；
（2）（3）把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流相等；由图可知，甲、乙电磁铁的线圈匝数不同，所以是探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系；
由图可知，电流相同时，线圈匝数多的甲电磁铁吸引大头针的个数多，说明甲的磁性强，可得出结论：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（4）改变滑动变阻器的滑片位置，可以改变电路中的电流大小，甲和乙的匝数不变；可探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。
【变式练3】（2025陕西一模）如图所示，在“探究让通电导线在磁场中动起来”实验中，小明把一根连接导线的轻质铝棒ab置于蹄形磁体的磁场中。
（1）闭合开关，通过观察 来判断磁场对通电直导线有力的作用；
（2）若只将磁体的两极对调，闭合开关观察到铝棒ab会向相反方向运动，说明力的方向与 有关；
（3）探究“通电导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”：通过 改变电路中电流大小，观察导体ab摆动幅度大小得到结论。
【答案】（1）铝棒ab摆动；（2）磁场方向；（3）调节滑动变阻器。
【解析】（1）闭合开关，通过观察铝棒ab摆动来判断磁场对通电直导线有力的作用；（2）若只将磁体的两极对调，闭合开关观察到铝棒ab会向相反方向运动，说明力的方向与磁场方向有关；（3）探究“通电导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”：通过调节滑动变阻器改变电路中电流大小，观察导体ab摆动幅度大小得到结论。
【变式练4】 （2025湖南一模）为了探究什么情况下磁可以生电，小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中，用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接。
（1）实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒，小明应选用______作为本实验中的AB棒；
（2）实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如下表所示；
序号 AB棒运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1 不动 不偏转
2 向上运动 不偏转
3 向下运动 不偏转
4 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
①分析可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，导体中就产生感应电流；
②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为______的两次实验现象可以提出问题：感应电流的方向是否与导体运动的方向有关？
【答案】 （1）铜棒 （2）切割磁感线 4、5
【解析】（1）电路中要形成电流，则须保持通路，所以应选择导体作为AB棒，而铜棒是导体，橡胶棒和玻璃棒是绝缘体，故小明应选择铜棒作为本实验中的AB棒。
（2）①由表中现象可知，当导体棒左右运动切割磁感线时，电路中会产生感应电流，这就是电磁感应现象。
②4、5两次实验导体棒的运动方向相反，结果灵敏电流计的指针偏转方向相反，说明电流的方向相反；故根据序号4、5的两次实验现象可以提出问题：感应电流的方向是否与导体运动的方向有关？
【易错点警示与例题突破】
【易错点1】地磁场和地磁偏角
1. 地球本身相当于一个大磁体，地球周围存在着磁场，叫做地磁场
2. 小磁针的N极总是指向北方，说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的，所以地磁场的北极应在应在地理的南极附近，地磁场的南极应在地理的北极附近。
3. 地磁场的两极与地理两极并不重合，所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方向，而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角，称为磁偏角
【例1】（2025·四川遂宁）小聪将通电螺线管放入地球仪来模拟地磁场，请在右侧简图中，用箭头在A点标出该处磁感线方向，并在括号内用“+”或“-”标出电源下端的极性。
【答案】如图所示
【解析】由图可知，通电螺线管上方为地理北极，由于地磁两极与地理两极相反，则上方为地磁S极，下方为地磁N极，通电螺线管外部磁感线从N极出来，回到S极，则A点的磁感线方向为向上；根据安培定则可得，螺线管的电流从上方流入，下方流出，则电源下端为负极
【易错点1的针对性训练】
1.（2024河北一模）宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”图中符合上述说法的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，如图所示：
A．小磁针应该指向南北，图中却指向东西，故A不符合题意；
B．小磁针应该指向南北，图中却指向东西，故B不符合题意；
C．地磁南极在地理北极附近，所以小磁针S应该指向南方，略偏向东方，小磁针N应该指向北方，略偏向西方，故C符合题意；
D．地磁南极在地理北极附近，所以小磁针S应该指向南方，略偏向东方，小磁针N应该指向北方，略偏向西方，故D不符合题意。故选C。
2.（2025河南二模）我国宋代科学家______在《梦溪笔谈》中明确指出，指南针所指的方向“常微偏东不全南也”；地磁场的______极在地理的南极附近。
【答案】沈括；北。
【解析】《梦溪笔谈》是我国宋代科学家沈括的著作，指南针所指的方向“常微偏东不全南也”是指地磁两极与地理两极并不重合，两者轴线之间存在着一个夹角，称为磁偏角。
地球是一个巨大的天然磁体，地球周围存在地磁场，人们把指南针指南的磁极叫南极，地磁场的北极在地球的地理南极附近，地磁场的南极在地球的地理北极附近。
【易错点2】电动机与发电机区别
发电机 电动机
原理 电磁感应现象 磁场对电流的作用
结构 转子和定子（线圈和磁极）
示意图
能的转化 机械能转化为电能 电能转化为机械能
实质 电源 用电器
区分关键 电路中无电源 电路中有电源
【例2】（2025·山东卷）在青岛港的全自动智能化码头，自动导引车经过布置在地上的磁钉时，会产生感应电流，进而实现精准定位。以下实验能揭示此原理的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】据题分析可知，自动导引车经过布置在地上的磁钉时，会产生感应电流，属于电磁感应现象；
A．是奥斯特实验装置图，属于电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图中有电源，验证了通电导体在磁场中会受到力的作用，故B不符合题意；
C．图中装置属于电动机工作原理图，是利用通电导体在磁场中受力的作用而工作的，故C不符合题意；
D．图中无电源，是探究产生感应电流的实验装置图，故D符合题意。故选D 。
【易错点2的针对性训练】
3. （2025黑龙江黑河一模）将扬声器、开关和电流表连成如图电路，闭合开关，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动，下列选项与其原理相同的是（ ）
A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃
【答案】B
【解析】电流表指针左右摆动，是因为导体切割磁感线的运动方向不断变化，感应电流方向发生变化的结果。
A．电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故A不符合题意；
B．发电机是利用电磁感应现象制成的，故B符合题意；
C．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故C不符合题意；
D．电铃的主要元件是电磁铁，其原理是利用电流的磁效应制成的，故D不符合题意.故选B。
4.（2025安徽二模）图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A. 螺线管F端为N极，P端为N极
B. 螺线管F端为S极、P端为S极
C. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
【答案】C
【解析】A．由图可知，电流从螺线管EF的左端流入，根据安培定则可知，E端为N极，F端为S极，故A不符合题意；
B．由图可知，电流从螺线管PQ的左端流入，根据安培定则可知，Q端为S极，P端为N极，故B不符合题意；
CD．由题意知，闭合开关，此时从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动；线圈受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关，若将电源的正负极对调，则螺线管中电流方向与原来反向，根据安培定则可知，螺线管的磁极改变，且电动机线圈中的电流方向与原来相反向，则线圈受到磁场力的方向不会发生改变，即从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动，故C符合题意，D不符合题意。故选C。
一、磁现象 磁场
1．（2025·四川泸州）如图所示为学校地理教研组新到的一个磁悬浮地球仪。底座隔空托起地球仪与下列哪个实验原理相同（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理使地球仪悬浮在空中。
A．图A是电动机的原理图，是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，与磁悬浮地球仪原理不同，故A错误；
B．图B是发电机的原理图，是利用电磁感应原理制成的，与磁悬浮地球仪原理不同，故B错误；
C．图C展示的是两个同名磁极相互靠近，呈现排斥状态，磁悬浮地球仪正是利用同名磁极相互排斥的原理工作的，故C正确；
D．图D是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，与磁悬浮地球仪原理不同，故D错误。故选C。
2.（2025·长沙卷）（多选）如图所示是一款悬浮月球灯，通电时，月球灯可悬浮在底座上方，右侧虚线框内是它的内部简化结构。月球灯悬浮利用了（ ）
A. 电流的热效应 B. 电流的磁效应
C. 同名磁极相互排斥 D. 异名磁极相互吸引
【答案】BC
【解析】AB．底座内部有一个金属线圈，通电有磁性，断电无磁性，说明月球灯是利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意，B符合题意；
CD．月球灯悬浮在空中时，灯内部磁铁的下端和电磁铁上端是同名磁极，同名磁极相互排斥，是利用了同名磁极相互排斥的原理，故C符合题意，D不符合题意。故选BC。
3.（2025·河南）地球是一个大磁体，我们就处在地球产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的是（ ）
A. 指南针 B. 温度计 C. 连通器 D. 电磁继电器
【答案】A
【解析】A．指南针的磁针在地磁场作用下能指南北，故A符合题意；
B．温度计利用液体热胀冷缩原理，与磁场无关，故B不符合题意；
C．连通器是上端开口，底部相连通的容器，利用液体静止时液面相平的原理，与磁场无关，故C不符合题意；
D．电磁继电器通过电流产生磁场控制电路，依赖电流磁效应，而非地磁场，故D不符合题意。
故选A。
4.（2025·贵州）如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（ ）
A. 将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥
B. 将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引
C. 将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引
D. 将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引
【答案】A
【解析】A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥，根据磁极间额相互作用可知，铁棒一定具有磁性，故A符合题意；
B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等金属，因此不能判定出铁棒具有磁性，故B不符合题意；
C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等金属，且对铁棒均吸引，说明铁棒一定不具有磁性，故C不符合题意；
D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等金属，且对铁棒均吸引，说明铁棒一定不具有磁性，故D不符合题意。故选A。
5.（2025·山东卷）小明在户外实践中，利用随身所带物品制作了简易指南针。他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁，然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂，最后将两者靠近，静止时位置关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 铁钉的钉尖是S极 B. 缝衣针的针尖是N极
C. 地磁场N极在地理北极附近 D. 移开电磁铁后，缝衣针静止时针尖所指方向为南
【答案】D
【解析】A．由图可知，电流从铁钉的钉尖流入，根据安培定则，右手握住铁钉，四指指向电流方向，大拇指指向钉尖，所以钉尖是 N 极，故A错误；
B．因为异名磁极相互吸引，钉尖是 N 极，所以与钉尖靠近的缝衣针的针尖是S极，故B错误；
C．地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，故C错误；
D．缝衣针被磁化后，移开电磁铁，由于地磁场的作用，缝衣针静止时针尖（S极）所指方向为南，故D正确。故选D。
6.（2025·安徽）在“探究磁体周围的磁场分布”实验中，小丁同学正确描绘出某蹄形磁体磁极附近的磁感线分布如图所示，则该蹄形磁体下端的磁极是 极。
【答案】S
【解析】磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，根据图中磁感线方向可知该蹄形磁体下端的磁极是S极。
7.（2025·四川宜宾卷）明朝郑和下西洋时，航行中使用罗盘和星象来辨别方向，其中罗盘小磁针的北极指向地磁场的___________极，地磁场的北极在地理的___________极附近。
【答案】 南 南
【解析】地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近。罗盘小磁针静止时，小磁针的北极（N 极）指向地理北极，实际上是指向地磁场的南极。
8.（2025·湖北） 欧姆当年研究电流跟电阻和电压关系时，电流大小还不能准确测量。他巧妙设计了如图所示的装置来测量电流，用一根细丝悬挂磁针，平行放置在导线上方，当电路中有电流时，导线周围产生______，因为力能改变物体的______，所以磁针发生偏转，偏转角度就能反映电流大小。
【答案】 磁场 运动状态
【解析】根据奥斯特实验发现了电流的磁效应，即通电导线周围会产生磁场。
磁针在磁场中受到磁力的作用而偏转，即磁针从静止到偏转，运动状态发生改变，说明力能改变物体的运动状态。
9.（2025·广东省卷）如图，小磁针静止时N极指向右，则螺线管的右端为______极。将小磁针沿着图中轨迹缓慢移到Q处，下列符合小磁针a端旋转情况的是______。
A.B.C.D.
【答案】 N D
【解析】小磁针静止时N极指向右，S极指左，根据磁极间相互作用规律可知螺线管的右端为N极。
磁体外部磁场方向与磁感线方向相同，是从N极出发指向S极，规定小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，所以将小磁针沿着图中轨迹缓慢移到Q处，小磁针a端将逆时针旋转，故选D。
二、电生磁及电磁作图
1.（2025·四川成都）图是探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。对该实验的操作和分析，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前，小磁针的S极指向地理的北极
B．闭合开关小磁针静止时，S极的指向为该点的磁场方向
C．改变图中螺线管电流方向，小磁针N极所指方向水平向右
D．若没有小磁针，通电螺线管周围就没有磁场
【答案】C
【解析】A．闭合开关前，小磁针受到地磁场的作用，具有指南北的性质，所以小磁针的S极指向地理的南极，故A错误；
B．闭合开关，通电螺线管周围产生磁场，物理学中对磁场方向的规定是小磁针在磁场中静止时，N极的指向为该点的磁场方向，故B错误；
C．改变图中螺线管电流方向，则电流从螺线管左端流入，从螺线管右端流出，由安培定则可以判断，螺线管右端为N极，由于同名磁极相互排斥，所以小磁针N极所指方向水平向右，故C正确；
D．由于磁体周围的磁场是看不见，摸不着的，但是确确实实是真实存在的，所以没有小磁针，通电螺线管周围的磁场仍然存在，故D错误。故选C。
2.（2025·云南）指南针能帮助人们在森林中定向，是因为它在地磁场作用下N极总是指向 方。如图中电源的左边是 极。
【答案】北 负
【解析】指南针能帮助人们在森林中定向，由于受到地磁场的作用，小磁针静止时，指向北方的一端叫N极，所以它的N极总是指向北方。
磁体外部的磁感线，从N极出发回到S极，所以图中螺线管的左端是N极，由安培定则可知电流从螺线管的右端流入，电源的右边是正极，左边是负极。
3.（2025·陕西·A卷）如图-2，请在虚线框中标出电源右侧的正负极和小磁针左侧的N、S极。
【答案】如图所示
【解析】磁体外部磁感线是从N极出发，回到S极，所以螺线管左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知小磁针左侧为N极，根据安培定则可知电流从螺线管左端流入，所以电源右侧为负极，左侧为正极，作图如下：
4.（2025·山东威海卷）闭合开关，小磁针静止时状态如图所示，请在括号内标出通电螺线管的极性，并在A点标出电流方向。
【答案】如图所示
【解析】由图可知，小磁针的右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可知通电螺线管的右端为N极、左端为S极，根据安培定则可知电流从通电螺线管的左端流入，则A点的电流方向向上，如图所示：
5.（2025·四川达州）如图所示，开关闭合后，小磁针静止时右端为N极。请在对应括号内和A点分别标出：
（1）螺线管“N”或“S”极；
（2）电源的“+”或“-”极；
（3）A点磁感线方向。
【答案】如图所示
【解析】小磁针静止时右端为N极，左端为S极，根据磁极间相互作用规律可知螺线管右端为N极，左端为S极；根据安培定则可知电流从螺线管左端流入，则电源左端为正极；磁体外部磁感线是从N极出发，指向S极，所以A点磁感线方向水平向左
三、电磁铁的应用——电磁继电器
1.（2025·四川宜宾卷）如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（ ）
A. 电路中的电流变大 B. 电磁铁的磁性变强
C. 电磁铁上端为S极 D. 悬挂磁铁的弹簧变长
【答案】D
【解析】A．当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变大，则由欧姆定律可知电路中电流增小，故A错误；
BD．由于通过电路的电流变小，则螺线管的磁性减弱，螺线管与磁铁之间的斥力减小，因此弹簧弹力变大，伸长量增加，故B错误，D正确；
C．由图可知电流由螺线管的下方流入，则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极，故C错误；故选B。
2.（2025·黑龙江伊春市）如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁铁右端为S极
B. 指示灯会变亮
C. 巨磁电阻的阻值会变大
D. 电磁铁上的线圈中的电流会变小
【答案】B
【解析】A．由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知电磁铁的右端为N极，左端为S极，故A错误。
BCD．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧控制电路中的电流变大，电磁铁上的线圈中的电流会变大，电磁铁的磁性增强，因为巨磁电阻的阻值随周围磁场强度的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值减小，在右侧工作电路中，电源电压不变，巨磁电阻阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过指示灯的电流也变大，根据可知，在电阻不变时，指示灯的实际功率变大，所以指示灯会变亮，故B正确，CD错误。故选B。
3.（2025·四川凉山）传感器在“物联网”中担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。某型号的温度自动报警装置由热敏电阻作为传感器制作而成，其简易电路图如下。已知热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，若电源电压保持不变，滑动变阻器R的滑片P在某位置不变，闭合开关S1和S2，此时装置未报警。下列说法正确的是（ ）
A．该装置中电磁铁的工作原理与发电机工作原理相同
B．若温度升高，流过电磁铁的电流变小，电磁铁磁性变弱
C．若温度降低到一定程度，该报警器会发送报警信息
D．若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，则报警的最低温度将会升高
【答案】D
【解析】A．电磁铁的工作原理为电流的磁效应，发电机的工作原理为电磁感应，所以两者的工作原理不同，故A错误；
B．由题意可知，热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，电磁铁和热敏电阻构成的控制电路为串联电路，根据欧姆定律和串联电路电流的特点可知，流过电磁铁的电流将变大，而电流越大，磁性也就越强，故B错误；
C．当温度降低到一定程度时，热敏电阻R1的阻值将增大，根据欧姆定律可知，通过控制电路的电流变小，则电磁铁的磁性变弱，无法吸引衔铁，含报警器的工作电路无法构成通路，所以报警器无法发送报警信息，故C错误；
D．当滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，则接入电路的有效电阻变大，根据欧姆定律可知，控制电路的电流将变小，电磁铁的磁性变弱，无法吸引衔铁，为了使电磁铁能够把衔铁吸引过来，使含报警器的工作电路构成通路，就要增大控制电路的电流，根据欧姆定律可知，只有降低热敏电阻的阻值，即升高报警的最低温度，故D正确。故选D。
4.（2025·陕西·B卷）如图-1，是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V，R0为电阻箱，RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图-2所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。
（1）电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在_______，其上端为______极。
（2）当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）控制电路的电源电压低于3V时，若保持空气质量的标准不变，R0的阻值应_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】（1） 磁场 S （2）变大 （3）减小
【解析】（1）电磁铁通电后具有磁性，断电后磁性消失，电磁铁工作时，利用了电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场；电流从上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极。
（2）控制电路中，电阻Rk与R0串联。由图2可知，当烟雾浓度升高时，电阻Rk的阻值减小，根据串联电路电阻关系可知，R0不变的情况下，总电阻变小，根据可知，电压不变时，控制电路中线圈的电流变大。
（3）若保持空气质量的标准不变，电阻Rk接入阻值不变；而电磁铁线圈中的控制电流不变，根据
可知，当电源电压低于3V时，Rk+R0之和变小，而Rk阻值不变，所以R0的阻值应减小。
5.（2025·四川自贡）图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到时，衔铁B刚好被吸下，油门C的喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12V，定值电阻为，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻的阻值随飞行速度变化的关系图。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁下端的极性为S极
B．当飞行速度增大对，电压表的示数减小
C．当飞行速应达到210km/h时，电压表的示数为7.5V
D．若以的速度飞行1min，电阻产生的热量是
【答案】C
【解析】A．由图甲可知，电流从电磁铁的上端流入，由安培定则可知电磁铁的下端是N极，上端是S极，故A错误；
B．由图甲可知，R和R0串联，电压表测量R0两端的电压，由图乙可知，R的阻值随飞行速度的增大而减小，当飞行速度增大时，R的阻值减小，根据串联分压特点可知R两端的电压减小，电源电压不变，根据串联电路电压的特点可知R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故B错误；
C．当飞行速应达到210km/h时，从图中可知R=15Ω，电路中的电流
电压表的示数为U0=IR0=0.3A×25Ω=7.5V
故C正确；
D．若以的速度飞行，由图乙可知，R′=5Ω，电路中的电流
若以的速度飞行1min，电阻产生的热量
故D错误。故选C。
6.（2025·山东烟台）为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220V 100W”的灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路（加装的灯泡L未画出），控制电路的电源电压恒为4.5V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。
(1)为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路中 （选填“A”或“B”）处。从安全用电角度考虑，工作电路的导线 （选填“C”或“D”）端应接火线。
(2)若控制电路中R1接入的阻值为55Ω，当感应区上受到的压力时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少？保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。
(3)若某路灯每天工作总时间为10h，处于柔光状态的时间累计为8h，求改造后这个路灯在六月份（30天）节约的电能（控制电路消耗的电能忽略不计）。
(4)如图丙所示，在方案实施过程中，工人师傅改装完某处的路灯后，需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处，M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m，竖直的灯杆与路面夹角为，材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行，求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。
【答案】(1)A D (2)0.036，减小滑动变阻器R1接入的阻值 (3)4.32×107J (4)2200J
【解析】（1）[1]当人走进压力感应区时，压力增大，由乙图可知，电阻R的阻值变小，控制电路的总电阻变小，根据可知，电压一定是，电路变大，电磁铁磁性增强，动触点被吸到右边静触点与B接触，此时只与L0接入电路，灯光亮，故灯泡L接在电路中A处。
[2]根据安全用电的要求，开关应接在火线的用电器之间，所以工作电路的导线D端应接火线。
（2）由于题意可知，当感应区上受到的压力F=300N时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，此时电流即为感应装置中电磁铁的临界值。由乙图可知，当压力F=300N时，电阻R=70Ω，且与R1串联，根据欧姆定律可知电流的临界值为
重力更小的人，压力更小，由图乙可知，R更大，保持电磁铁电流临界值不变，根据可知，可减小滑动变阻器R1接入的阻值。
（3）处于柔光状态工作时，加装的灯泡L与灯泡L0串联，又两灯泡规格相同，根据串联电路电压规律可知，每个灯泡两端的实际电压为110V，由于灯丝电阻不变，所以有
灯泡的实际功率为
L与L0串联的总功率P总=2P实=2×25W=50W
每天节省的电能为W=(ΔP额-P总)t=(100W-50W)×8×3.6×103s=1.44×106J
30天节约的电能为W总=30×1.44×106J=4.32×107J
（4）推力F既克服重力做有用功，又要克服摩擦力做额外功，所以推力做的功等于有用功和额外功之和，所做的有用功为W有用=Gh=200N×20m×sin（90°-60°）=2000J
摩擦力大小为f=0.05G=0.05×200N=10N
克服摩擦力所做的额外功为W额外=fs=10N×20N=200J
所以推力F做功为W=W有用+W额外=2000J+200J=2200J
7. （2024江苏盐城中考真题）如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。Rt为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流为0.15A时，衔铁刚好被吸下，控制电路电源电压恒为3V。定值电阻R0为100Ω，线圈电阻忽略不计。求：（1）受控电路30min内消耗的电能；
（2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流；
（3）热敏电阻Rt的变化范围。
【答案】（1）1.44×106J；（2）0.03A；（3）20Ω≤Rt≤25Ω
【解析】（1）由图像可知，受控电路30min内工作了20min消耗的电能为
W＝Pt＝1200W×20×60s＝1.44×106J
（2）衔铁被吸下时，受控电路工作，此时控制电路中R0与Rt并联，由并联电路中电压的规律知，R0两端的电压为
U0＝U＝3V
通过电阻R0的电流为
（3）当室温上升至28℃时冷却系统开始工作前，控制电路只有热敏电阻接入电路，此时断路，此时经过热敏电阻的电流最大为0.15A，电阻最小时恰好衔铁被吸下，因此可以求出Rt的最小值
衔铁被下瞬间，冷却系统开始工作，温度不再上升，而是下降，电阻Rt开始变大，但由于衔铁被吸下后定值电阻被接入电路，与并联，当电路中的总电流小到1.5A时，衔铁才会被弹回，此时经过的电流为
It＝I－I0＝0.15A－0.03A＝0.12A
此时Rt的阻值最大为
因为Rt的阻值随温度的升高而减小，若Rt的阻值继续增大，电路中的电流变小，衔铁被弹回，冷却系统开始工作，温度降低，此时Rt的阻值会减小，故Rt的阻值最大为25Ω，故热敏电阻Rt的变化范围为20Ω≤Rt≤25Ω。
答：（1）受控电路30min内消耗的电能为1.44×106J；
（2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流为0.03 A；
（3）热敏电阻Rt的变化范围为20Ω≤Rt≤25Ω。
8. 实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，示意图如图甲，厢体放置在水平承重板上，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统，如图乙，限制系统中的控制电路电源电压恒为12V，定值电阻R0阻值为200Ω，压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时，电磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。已知厢体重150N，承重板和滑轮共重100N，忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。
F压/N … 400 600 800 900 1000 …
RF/Ω … 800 500 300 200 100 …
（1）空厢匀速竖直上升时，求绳拉力F的大小；
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，求拉力F做功的功率；
（3）重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率；
（4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。
【答案】（1）125N；（2）125W；（3）75%；（4）减小R0
【详解】（1）忽略绳重、摩擦，空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小
（2）绳端移动距离
绳拉力F做的功
绳拉力F的功率
（3）控制电路的最大电流时，载重量最大，控制电路最小总电阻
力敏电阻的阻值
由表中数据可知，当，压力，即最大载重
装置的最大机械效率
（4）要将该装置的最大载重量调小，力敏电阻RF阻值会变大，控制电路的电流不变，由可知，电源电压不变，电路的总电阻不变，可以减小R0的阻值。
答：（1）空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小是125N；
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，拉力F做功的功率是125W；
（3）重物放在厢体内，该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率是75%；
（4）若要将该装置的最大载重量调小，减小R0。
四、磁场对电流的作用及应用
1.（2025·四川广安）如图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员，机器狗内部电动机的工作原理是（ ）
A．电磁感应现象 B．通电导体在磁场中受到力的作用
C．电流的磁效应 D．电流的热效应
【答案】B
【解析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
A．电磁感应现象是发电机的原理，故A不符合题意；
B．通电导体的磁场中受到力的作用，电动机中的线圈中通以电流时，在磁场中受力转动，利用换向器改变线圈中电流方向从而使它持续转动，故B符合题意；
C．电流的磁效应是指通电导体周围存在磁场，是电磁铁的原理，故C不符合题意；
D．电流的热效应是电热器的原理，故D不符合题意。故选B。
2.（2025·黑龙江绥化卷）电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的
是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A．该图是电铃工作原理图，利用电流的磁效应工作，故A不符合题意；
B．该图是发电机工作原理图的一部分，基于电磁感应原理（闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流），故B不符合题意；
C．该图是奥斯特实验原理图，表明电流周围存在磁场，体现电流的磁效应，故C不符合题意；
D．该图有电源，闭合开关后，导体在磁场中会受力运动，与电动机工作原理（通电导体在磁场中受力运动 ）相同，故D符合题意。故选D。
五、跨学科实践：制作简易直流电动机
1. （2025·山东济南·中考真题）如图所示为某兴趣小组制作的简易电动机，要想改变多匝线圈转动的方向，下列方法可行的是（ ）
A．只增强磁体的磁性 B．只减少线圈的匝数
C．只升高电源的电压 D．只对调磁体的两极
【答案】D
【解析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，其转动方向与电流方向和磁场方向有关。
A．只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度，但不能改变转动方向，故A不符合题意；
B．只减少线圈的匝数可以改变电动机的转动速度，但不能改变转动方向，故B不符合题意；
C．只升高电源的电压，可以改变电动机的转动速度，但不能改变转动方向，故C不符合题意；
D．只对调磁体的两极，可以改变转动方向，故D符合题意。故选D。
2．如图，创新小组自制小小电动机：用硬金属丝制作两支架m、n，固定在木板上；把一段粗漆包线绕成矩形线圈abcd，漆包线的两端伸出作为引线，用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周，将引线放在支架上；用另一段漆包线绕在铁芯上制作电磁铁，置于线圈之下。把线圈和电磁铁按图示接入电路，闭合开关，用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
（1）引线上的漆皮要刮掉，原因是漆皮属于 ；
（2）线圈abcd与电磁铁的连接方式是 联；电磁铁上端的磁极是 极；
（3）线圈转动一周时，只有半周获得了动力，要靠 转过另半周；
（4）若把电池正负极对调，闭合开关，线圈的转动方向将 （改变/不变）。
【答案】（1） 绝缘体（2） 并 S （3）惯性 （4） 不变
【解析】（1）漆皮由塑料制成，属于绝缘体。
（2）由题意及图可得，线圈与电磁铁属于并联，电磁铁一端为N极，一端为S极，外部磁场线与条形磁极相似，由图可得，电流从左端导线进入电磁铁，从右端导线离开，根据右手螺旋定则可知，电磁铁下端为N极，上端为S极。
（3）由题意可得，线圈转动一周时，只有半周获得了动力，后半周主要依靠惯性转动。
（4）若把电池正负极对调，闭合开关，电流的方向发生改变，电磁铁所产生的磁场方向发生改变，但电磁铁对线圈的吸引力方向并没有发生变化，所以线圈的转动方向也没有发生变化。
3. 如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，蹄形磁体放在线圈周围．
（1）按他们这种方法刮漆，线圈 （填“能”或“不能”）持续转动．线圈转过平衡位置时会 （填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”）。
（2）可以通过改变 方向，改变线圈的转动方向。（填一种方法）
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是 ，这时可做的有效尝试是 。
【答案】（1）能 切断线圈中的电流（2） 电流（或磁场）（3）磁场太弱 换用较强的磁场
【解析】（1）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断电流，通过线圈的惯性转动半周，从而保证了线圈持续的转动下去；
（2）要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向；
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，可排除无电流的情况，可能是电流太弱、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置等，可进行有针对性的偿试，包括换新电池使电流增大，换较强的磁场，用手推一下线圈使其转过平衡位置等。
六、电磁感应及应用
1.（2025·山东烟台）如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置，下列关于该实验说法正确的是（ ）
A．该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B．该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C．扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D．闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
【答案】B
【解析】A．图中装置没有电源，不能探究通电导线在磁场中受到力的作用，故A错误；
B．改变导体运动的方向，可以发现电流计的指针会反向偏转，说明感应电流方向跟导体运动方向有关，故B正确；
C．扬声器是把电信号转化为声信号，其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故C错误；
D．只有闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，故D错误。故选B。
2.（2025·广东省卷）如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动，下列操作能让导体ab向左运动的
是（ ）
A. 改变电压大小 B. 改变电流方向
C. 改变电流大小 D. 改变导体ab长度
【答案】B
【解析】
【详解】A．通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和导线棒中电流的方向有关，且两个因素只改变其中一个导体棒受力方向才会发生改变，改变电压大小，只改变电流的大小，不能改变导体的受力方向，故A不符合题意；
B．改变电流方向，磁场的方向不变，可以改变导体受力的方向，可以使导体ab向左运动，故B符合题意；
C．改变电流大小，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故C不符合题意；
D．改变导体ab长度，不能改变电流的方向和磁场的方向，因此不能改变导体棒受力的方向，故D不符合题意。
故选B。
3.（2025·湖北） 如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动手电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是（ ）
A. 木块 B. 石块 C. 铜块 D. 磁铁块
【答案】D
【解析】
【详解】沿着筒身方向摇动手电筒为了让线圈切割磁感线运动产生感应电流，这是利用了电磁感应原理；由于线圈是固定的，因此那个滑动的物块是磁铁，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
4.（2025·四川宜宾卷）（多选）如图，在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A. 上下移动导线AB，电流表的指针一定会偏转
B. 左右移动导线AB，电流表的指针会发生偏转
C. 动圈式话筒采集声信号时，利用了该实验规律
D. 该实验探究得到的规律与奥斯特实验规律一样
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．导线AB在U型磁体里面，上下移动导线AB，与磁场方向平行，不能切割磁感线，故不能产生感应电流；左右移动导线AB，可以切割磁感线，能够产生感应电流。故A错误，B正确；
C．动圈式话筒原理是电磁感应，即话筒内线圈因震动切割磁感线，产生感应电流，故C正确；
D．奥斯特实验得出通电导体周围存在磁场，与本实验规律不同，故D错误；故选BC 。
5.（2025·广西）如图所示，悬挂在蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当导体静止不动时，电流计指针___________；当导体向右运动时，电流计指针___________（选填“偏转”或“不偏转”）。
【答案】 不偏转 偏转
【解析】电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。产生感应电流需要满足两个条件：一是电路闭合；二是导体做切割磁感线运动。
当导体静止不动时，导体没有做切割磁感线运动，不满足产生感应电流的条件，所以电流计指针不偏转。
当导体向右运动时，导体做切割磁感线运动，满足产生感应电流的条件，电路中有感应电流产生，所以电流计指针偏转。
6.（2025·北京） 某同学用如图所示的装置进行实验，使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是_______现象。灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向，若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是_______。
【答案】 电磁感应 将磁体的磁极对调##使金属棒ab向右做切割磁感线运动
【解析】闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。所以如图装置，当金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是电磁感应现象。
感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关，所以若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是将磁体的磁极对调或使金属棒ab向右做切割磁感线运动。
七、电磁现象理解及辨识
1.（2025·陕西·A卷）如图所示，是我国首艘海洋级智能科考船“同济”号，它采用了先进的混合动力系统，该系统能在轮船制动时将动能回收转化为电能储存起来。下列四幅图能反映“同济”号动能回收原理的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】“同济”号在轮船制动时将动能回收转化为电能储存起来，其原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能。
A．该图是奥斯特实验，实验表明通电导体周围存在磁场，即电流的磁效应，故A不符合题意；
B．此图中有电源，是通电导体在磁场中受力运动的实验装置，是电动机的原理，将电能转化为机械能，故B不符合题意；
C．司南的磁勺受到地球磁场的作用而具有指示南北方向的能力，故C不符合题意；
D．该图中没有电源，当磁体在线圈中运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转，说明电路中产生了感应电流，这是电磁感应现象，能反映“同济”号动能回收原理，故D符合题意。故选D 。
2.（2025·山东威海卷）我国某品牌电动汽车的减震系统具有能量回收功能：当车辆经过颠簸路面时，减震系统的上下运动带动电机内导体切割磁感线发电。下列选项中与其工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当车辆经过颠簸路面时，减震系统的上下运动带动电机内导体切割磁感线发电，利用电磁感应原理。
A．图中导体ab切割磁感线，电流表的指针发生偏转，说明电路中产生感应电流，是电磁感应现象，故A符合题意；
B．图中导线中有电流通过，小磁针的方向发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意；
C．图中导体中有电流通过，导体在磁场中会发生运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故C不符合题意；
D．图中线圈中有电流通过，线圈在磁场中会发生运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，故D不符合题意。故选A。
3．（2025·四川乐山）发电机组是水电站的核心部分，以下四个装置中符合发电机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A．地球是一个巨大的磁体，司南是利用磁体与地磁体磁极间的相互作用工作的，故A不符合题意；
B．电磁继电器中的电磁铁是利用电流磁效应的原理工作的，故B不符合题意；
C．图中实验说明：通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机工作原理，故C不符合题意；
D．图中导体体系切割磁感线的运动，电路产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机工作原理，故D符合题意。故选D。
4．（2025·湖南）动圈式话筒可将声信号转换成电信号。下列四幅实验装置图能反映其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A．动圈式话筒的工作原理是电磁感应，将声信号转换成电信号，属于磁生电；本实验装置图探究磁极间的作用规律，故A不符合题意；
B．本实验装置图为电流的磁效应，属于电生磁，故B不符合题意；
C．本实验装置图探究与电磁铁磁性强弱有关的因素，与动圈式话筒的工作原理不同，故C不符合题意；
D．本实验装置图探究电磁感应的条件，属于磁生电，与动圈式话筒的工作原理相同，故D符合题意。
故选D。
5．（2025·河北）如图所示，下列操作或物理知识与结果对应正确的是（ ）
A．甲：电磁感应扬声器发声
B．乙：闭合开关电铃发声
C．丙：同名磁极相斥小车相互靠近
D．丁：导线触接电池负极小磁针静止不动
【答案】B
【解析】A．扬声器中的线圈通过电流时，线圈会受到永久磁铁的磁场力的作用，当线圈中电流的方向改变时，线圈受到力的方向改变，带动与线圈相连的纸盆振动，纸盆振动发声，扬声器工作的主要原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故A错误；
B．闭合开关，电磁铁中有电流通过，电磁铁有磁性吸引衔铁，敲击铃碗发声，故B正确；
C．车上相邻的两个磁极都是N极，同名磁极相斥，两个小车相互远离，故C错误；
D．导线触接电池负极，导线中有电流通过，通电导体周围存在磁场，小磁针受到磁力作用会转动，故D错误。故选B。
6．（2025·四川眉山）如图所示实验。说法正确的是（ ）
A．甲图说明通电导体周围存在磁场
B．乙图说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
C．丙图说明通电导体在磁场中要受到力的作用
D．丁图说明导体在磁场中运动能产生感应电流
【答案】A
【解析】A．甲图为奥斯特实验，通电后小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故A正确；
B．乙图中两电磁铁串联，电流相等，但两电磁铁线圈匝数不同，吸引铁钉数不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故B错误；
C．丙图中没有电源，导体棒在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流，是电磁感应现象，故C错误；
D．丁图中有电源，闭合开关中小学教育资源及组卷应用平台
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第十五讲 电与磁
讲义目录
考情分析........................................................................................................1 思维导图........................................................................................................2 夯实基础........................................................................................................3 知识清单...........................................................................................................3 重要考点解题指南与例题解析及变式练.......................................................9 考点1 磁现象 磁场......................................................................................9 考点2 电磁作图.............................................................................................10 考点3 电磁铁的应用——电磁继电器.........................................................12 考点4 磁场对电流的作用及应用.................................................................14 考点5 跨学科实践：制作简易直流电动机.................................................15 考点6 电磁感应及应用................................................................................18 考点7 电磁现象理解及辨识.........................................................................20 考点8 电与磁的实验.....................................................................................21 易错点警示与例题突破.................................................................................25 真题在线......................................................................................................27
课标要求
1. 通过实验，认识磁场。知道地磁场。 2. 通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用。 3. 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。 4.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。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 磁现象 磁场 ★★ 电与磁部分，每年考查2道题,分值为3—6分。题型有选择、填空、作图、探究题，难度系数为0.7。2026磁现象作图题、探究题重点复习。最近几年与电磁继电器有关的计算题频繁出现，对电磁铁、电磁继电器应用更加重视，所以今后要重视这个知识点的学习。制作简易直流电动机跨学科实践是2026年中考命题重要素材。
考点2 电磁作图 ★★
考点3 电磁铁的应用——电磁继电器 ★★
考点4 磁场对电流的作用及应用 ★★
考点5 跨学科实践：制作简易直流电动机 ★★
考点6 电磁感应及应用 ★★
考点7 电磁现象理解及辨识 ★★
考点8 电与磁的实验 ★★
★★★代表必考点，★★代表常考点，★星表示中频考点。
知识点1. 磁现象 磁场
一、磁现象
1.磁体：具有磁性（具有吸引铁、钴、镍等物质的性质）的物体。
2.磁极：磁体上磁性最强的部分。磁体有两个磁极，分别叫南极（S极）和北极（N极）。
3.磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4.如果让磁体在水平位置上自由转动，静止时总是一端指南，一端指北。指南的一端叫南极（S极），指北的一端叫北极（N极）。
【方法归纳】判断物体是否具有磁性的四种方法
方法 实验操作
根据磁体的吸铁性判断 将被测物体靠近铁屑等磁性物质，若能够吸引铁磁性物质，说明该物体具有磁性，否则便没有磁性
根据磁体的指向性判断 将被测物体用细线悬挂，使其能够在水平面内自由转动，若静止时总是指南北方向，说明该物体具有磁性，否则便没有磁性
根据磁极间的相互作用规律判断 将被测物体的一端分别靠近小磁针的两极，若发现与小磁针的一端发生排斥现象，说明该物体具有磁性；若与小磁针的两极均吸引或均无相互作用，说明该物体没有磁性
根据磁极的磁性最强判断 若有两个完全相同的钢棒A和B，已知一根钢棒有磁性，另一根钢棒没有磁性。如图所示，将A的一端从B的一端移向另一端，若发现在移动过程中吸引力的大小不变，说明A有磁性；若发现吸引力由大变小再变大，说明B有磁性
二、磁场
1.定义：磁体周围存在的一种特殊物质。磁场是真实存在的。
2.基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。
3.方向判定：在磁场中的某一点放入小磁针，小磁针静止时北极所指的方向即为该点的磁场方向。
4.磁感线：在磁场中画出的带箭头的描述磁场的曲线。磁感线上任何一点的磁场方向就是该点磁感线的切线方向。用磁感线描述磁场时，磁体外部磁感线是从N极出发，回到S极，内部从S极到N极。
注意：关于磁感线的说明
（1）磁感线是为了形象直观地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场是客观存在的。
（2）用磁感线描述磁场的方法叫做理想模型法。
（3）磁感线是封闭曲线。
（4）磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密集的地方，磁场越强。
（5）磁体周围细铁屑的排列并不是磁感线。
5. 地磁场
（1）在地球周围的空间里存在的磁场，地磁场形状和条形磁体磁场形状一样，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近。
（2）磁偏角：由宋代沈括发现。
知识点2.电生磁
1．电流的磁效应——奥斯特实验。
对比甲图、乙图，可以说明：通电导线周围有磁场；
对比甲图、丙图，可以说明：电流的磁场的方向跟电流的方向有关。
2．通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
3.安培定则：用右手握螺线管，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N极。
知识点3. 电磁铁 电磁继电器
1．电磁铁
（1）定义：插有铁芯的通电螺线管叫电磁铁。
（2）判断电磁铁磁性的强弱：根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
2．影响电磁铁磁性强弱的因素：① 电流大小；② 有无铁芯；③ 线圈匝数的多少。
结论（1）外形和匝数相同电磁铁，电流越大，电磁铁的磁性越强。
结论（2）电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强。
结论（3）电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
3．电磁铁的优点
（1）电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制。
（2）电磁铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制。
（3）电磁铁的磁极的极性可由电流方向来改变。
4.电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。
5．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、强电流电路的装置。电磁继电器实质是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
知识点4. 电动机
1．磁场对通电导线的作用
①通电导体在磁场里受到力的作用。力的方向跟磁感线方向垂直，跟电流方向垂直；
②通电导体在磁场中受力方向，跟电流方向和磁感线方向有关。
2．电动机原理：通电线圈在磁场中因受力而发生转动。将电能转化为机械能能。电动机是由转子和定子两部分组成的。换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。
3．扬声器：通电线圈在磁场中受力振动带动纸盆发声，把电信号转化为声信号。
（1）构造如图所示：永久磁体、线圈、锥形纸盆。
（2）工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用。
（3）工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，产生不同方向的磁场，通电线圈在力的作用下来回振动，纸盆随之振动起来，发出声音。
知识点5 跨学科实践：制作简易直流电动机
1. 项目提出：生活中有许多地方会用到直流电动机，例如很多玩具电动车就是用直流电动机来驱动的。利用前面学习过的直流电动机的工作原理，你可以制作一台简易的直流电动机。
2. 项目分析：我们知道，电动机主要由线圈和磁体组成，要制作直流电动机，需要考虑以下问题。
（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？
3. 项目实施
根据每个人的个性化设计可以制作出不同的直流电动机。下面是一个比较简单的电动机设计和制作方法，同学们可以参考。
要制作这样的直流电动机，需要有以下材料：漆包线（刷有绝缘漆的铜导线）、强磁体、电池等。
把一段粗漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈（如下图），作为转子。从线圈的两端各拉出约2cm的漆包线作为转轴。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板或电池盒上。两个支架分别与电池的两极相连。最后把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁体作为定子。
我们知道，如果没有换向器，通电线圈在转到下半周时受到的力使线圈反向转动，线圈将不会持续转动。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，线圈依靠惯性能否连续转动呢？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。组装好电动机，给线圈通电并用手轻轻推动一下，线圈就会不停地转动了（如下图）。
调试自己制作的简易电动机，让它更好地工作起来。
4. 展示交流
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。
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？
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？
【探究归纳】制作简易直流电动机需用漆包线绕制线圈（刮去一端全部漆、另一端半周漆实现换向），搭配电池（提供电流）、强磁体（提供磁场），利用 “磁场对通电线圈的作用力” 使线圈持续转动，直观验证电动机工作原理，同时锻炼动手与跨学科应用能力。
知识点6. 磁生电
1．电磁感应现象——英国物理学家法拉第发现电磁感应现象。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。导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。
2．发电机原理：电磁感应现象，将机械能转化为电能。发电机是由定子和转子两部分组成的。
3．从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电（DC）。电流方向周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电（AC）。在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国供生产和生活用的交流电，电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，即1s内有50个周期，交流电的方向每周期改变2次，所以50Hz的交流电电流方向1s内改变100次。
4．动圈式话筒原理：电磁感应。把声信号转化为电信号。
录/放音磁头，放音时：利用电磁感应原理把磁信号转化为电信号。录音时：利用电流的磁效应并磁化磁粉实现电信号转化为磁信号。
温馨提醒：发电机与电动机的比较
设备 项目 电动机 发电机
结构 定子和转子 定子和转子
能量转换 电能转换成机械能 机械能转换成电能
原理 通电线圈在磁场里转动 电磁感应现象
分类 交流电动机 直流电动机 交流发电机 直流发电机
【重要考点解题指南与例题解析及变式练】
考点1 磁现象 磁场
命题角度1：简单的磁现象
命题角度2：磁场的描述——磁感线
命题角度3：磁体的磁场分布作图
【例题1】（2025·福建）将回形针掰直，磁化后放在树叶上，漂浮于水面，如下图，回形针在地球 的作用下，静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方，进一步推测A端是回形针磁体的 极。
【答案】磁场 S
【解析】地球是一个巨大的磁体，磁化后的回形针具有磁性，将其放在树叶上，漂浮于水面，则回形针在地球磁场的作用下，静止后会指南北两个方向。小草的影子偏向北方，根据影子的形成原理可知太阳在南方，地理南方附近是地磁北极，根据磁极间的相互作用规律可知回形针磁体指南方的是S极，即可以推测A端是回形针磁体的S极。
【变式练1】（2025福建一模）在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图。对实验的有关分析正确的是（ ）
A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来；
B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体；
C．轻敲玻璃板，目的是使铁屑可以自由转动，铁屑在磁力作用下有序排列；
D．把玻璃板换成铁板，实验效果会更好
【变式练2】（2025江西一模）下列关于磁场和磁感线的说法中错误的有（ ）
①地磁场的磁感线是从地球北极附近发出回到南极附近的；
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线；
③磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针N极决定的；
④磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
A．① B．①② C．①②③ D．①②③④
【变式练3】（2025扬州一模）请根据图中小磁针静止时N极的指向，标出两个磁极的极性和磁感线方向。
考点2 电磁作图
命题角度1：已知电源的正负极、线圈绕法判断小磁针的N、S极
命题角度2：已知小磁针的N、S极、线圈绕法，判断电源的正、负极
命题角度3：已知小磁针的N、S极、电源正负极画螺线管的绕线
【例题2】（2025·新疆）请根据图丙中静止的小磁针的指向，标出通电螺线管的电源的“+”极和“-”极。
【答案】如图所示
【解析】小磁针静止时N极向左，根据同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引可知，通电螺线管左端为S极，根据右手定则可知，螺线管中的电流从右端流入，左端流出，电源右端为正极，左端为负极
【变式练1】（2025贵州一模）在图相应的括号中，标出小磁针的N、S极和电源的“＋”、“-”极。
【变式练2】（2025辽宁葫芦岛一模）如图所示，当开关S闭合时，小磁针静止在图中位置，涂黑的一端是N极，向右移动滑动变阻器的滑片P，电磁铁的磁性减弱，请用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路中，并标出电源左端的极性（用符号且标在括号内）．
【变式练3】（2025辽宁一模）将一个通电螺线管AB用单线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时A端指南、B端指北。画出螺线管上过导线环绕图示，标出通电螺线管的S极。
考点3 电磁铁的应用——电磁继电器
【例题3】（2025·四川自贡）图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到时，衔铁B刚好被吸下，油门C的喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12V，定值电阻为，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻的阻值随飞行速度变化的关系图。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁下端的极性为S极
B．当飞行速度增大对，电压表的示数减小
C．当飞行速应达到210km/h时，电压表的示数为7.5V
D．若以的速度飞行1min，电阻产生的热量是
【答案】C
【解析】A．由图甲可知，电流从电磁铁的上端流入，由安培定则可知电磁铁的下端是N极，上端是S极，故A错误；
B．由图甲可知，R和R0串联，电压表测量R0两端的电压，由图乙可知，R的阻值随飞行速度的增大而减小，当飞行速度增大时，R的阻值减小，根据串联分压特点可知R两端的电压减小，电源电压不变，根据串联电路电压的特点可知R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故B错误；
C．当飞行速应达到210km/h时，从图中可知R=15Ω，电路中的电流
电压表的示数为U0=IR0=0.3A×25Ω=7.5V
故C正确；
D．若以的速度飞行，由图乙可知，R′=5Ω，电路中的电流
若以的速度飞行1min，电阻产生的热量
故D错误。故选C。
【变式练1】（2025武汉一模）为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，下图是启动或停止空调压缩机的电路示意图，电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的______（选填“用电器”、“电源”或“开关”），夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性______，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。
【变式练2】（2025天津一模）党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技创新大赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块A时（一般的水都能导电），则（ ）
A. 两灯都亮 B. 两灯都不亮
C. 只有绿灯亮 D. 只有红灯亮
【变式练3】（2025安徽一模）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（ ）
A水位上升时，电磁铁磁性变弱 B水位上升时，通过R0电流变小
C水位下降时，R0的电功率变大 D水位下降时，RN的阻值会变大
考点4 磁场对电流的作用及应用
【例题4】（2025·黑龙江绥化卷）电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A．该图是电铃工作原理图，利用电流的磁效应工作，故A不符合题意；
B．该图是发电机工作原理图的一部分，基于电磁感应原理（闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流），故B不符合题意；
C．该图是奥斯特实验原理图，表明电流周围存在磁场，体现电流的磁效应，故C不符合题意；
D．该图有电源，闭合开关后，导体在磁场中会受力运动，与电动机工作原理（通电导体在磁场中受力运动 ）相同，故D符合题意。故选D。
【变式练1】（2025苏州二模）如图所示，在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置，以下正确的是（ ）
A. 接电源，和发电机的原理相同
B. 接电流表，和电动机的原理相同
C. 接电源，可将电能转化为机械能
D. 接电流表，移动直导线电流表指针一定偏转
【变式练2】（2025湖南长沙一模）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，音圈带动音膜振动发声，这是由于磁场对______有力的作用，此现象中能量的转化情况是______。
【变式练3】（2025湖北一模）下列设备利用了通电导线在磁场中受力工作的是（ ）
A. 司南 B. 电饭煲 C. 手持电风扇 D. 风力发电机
考点5 跨学科实践：制作简易直流电动机
需要掌握以下5各方面的基础知识，是解决跨学科实践问题关键
1. 直流电动机的基本构造及工作示意图；
2. 换向器的构造及作用；
3. 直流电动机的转向与转速调节；
4. 电动机工作时的能量转化；
5. 生活中的电动机。
制作简易直流电动机问题是考查的核心。
【例题5】（2025·山东潍坊）如图所示，是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁铁的上端磁极吸附在一根铁钉的底部，铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上；将导线一端接在电池负极，若另一端接在磁铁上，铁钉和磁铁就会沿图示方向转动。整个实验电路电阻较小，下列分析正确的是（ ）
A．铁钉中电流的方向是从尖端指向底部
B．铁钉和磁铁转动时，机械能转化为电能
C．电路中电流较大，不能长时间进行实验
D．若将磁铁的上下磁极调换，铁钉和磁铁仍沿图示方向转动
【答案】AC
【解析】A．在电路中，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，在电源外部，电流从电源正极流出，经过用电器后回到电源负极。由题意可知，铁钉尖端吸在干电池正极上，磁铁吸附在铁钉底部，导线一端接电池负极、另一端接磁铁，所以电流从电池正极出发，经过铁钉尖端，流向铁钉底部，再经过磁铁和导线回到电池负极，因此铁钉中电流的方向是从尖端指向底部，故A正确；
B．简易电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，工作过程中是将电能转化为机械能，而不是机械能转化为电能（机械能转化为电能是发电机的工作原理），故B错误；
C．题目明确提到整个实验电路电阻较小，根据欧姆定律I=U/R（电源电压U不变，电阻R较小），电路中的电流会较大。长时间通过大电流，会导致电池和导线发热严重，可能损坏电池或使导线绝缘皮熔化，所以不能长时间进行实验，故C正确；
D．铁钉和磁铁的转动方向与电流方向和磁场方向有关（通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向都有关）。若将磁铁的上下磁极调换，磁场方向发生改变，而电流方向不变，那么通电的铁钉在磁场中受到的力的方向会发生改变，因此铁钉和磁铁的转动方向会与图示方向相反，故D错误。故选AC。
【变式练1】（2025内蒙古一模）小明学习电动机原理后，制作小小电动机。把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，如图甲所示，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块磁铁，如图乙所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去，小小电动机就制作好了。
若制作和电路无误，接上电源后线圈不动，请写出可能的原因和解决方法。
【答案】见解析。
【解析】电动机不转动的原因有可能：
（1）线圈刚好处于平衡位置；（2）有可能是因为线圈受力太小，而造成线圈受力太小的原因可能是线圈中电流太小或磁体磁性较弱，所以应试着增大电源电压或换一块磁性更强的磁体。
【变式练2】（2025海南二模）小明周末在家发现了如图1所示的材料，当小明将强磁铁靠近铜丝时，观察到的现象是铜丝 （选填“被吸引”或“不被吸引”）。小明将几种材料组合成了如图2所示的装置，发现铜线圈快速地转动起来，19世纪的科学家根据这个原理制成了 （选填“电动机”或“发电机”）；若调换强磁铁的磁极，铜线圈转动的方向与原来 。
【答案】 不被吸引 电动机 相反
【解析】磁铁可以吸引含有铁、钴、镍的物体，当小明将强磁铁靠近铜丝时，观察到的现象是铜丝不被吸引。
小明将几种材料组合成了如图2所示的装置，发现铜线圈快速地转动起来，此时通电的铜线在磁场中受力的作用工作，19世纪的科学家根据这个原理制成了电动机，而发电机的工作原理是闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流。
若调换强磁铁的磁极，铜线圈受到的磁力方向改变，铜线圈转动的方向与原来相反。
【变式练3】（2025吉林一模）用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图的甲、乙、丙所示。
（1）乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的N极朝上，则磁化后的铁钉的尖端为 （填“N”或“S”极）。
（2）丙图中，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 （填“向上”或“向下”）。
（3）这个简易电动机工作时，将电能转化为 能。
（4）丙图中，若要改变铁钉的转动方向，可以改变 方向。
【答案】（1）N；（2）向下；（3）机械；（4）电流
【解析】（1）乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的N极朝上，S极朝下，则磁化后的铁钉根据异名磁极相互吸引可得铁钉的尖端为N极。
（2）电源外部电流从正极流向负极，故丙图中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，通过电线的电流方向是向下。
（3）简易电动机工作时，将电能转化为机械能。
（4）通电导体在磁场中转动的方向取决于其在磁场中的受力方向，其受力方向改变则其转动方向就改变；而其受力方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关，因此要改变铁钉转动方向可以改变电流方向。
考点6 电磁感应及应用
【例题6】（2025·甘肃）如图所示，甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和金属支架构成，导体棒ab和cd放在支架上，支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右移动，其中甲装置涉及的物理学原理是由 （选填“奥斯特”或“法拉第”）发现的，乙装置与 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）的原理相同。
【答案】法拉第 动圈式扬声器
【解析】[1][2]闭合开关并向右移动ab，闭合电路中的部分导体在磁场中做体格磁感线运动产生感应电流，使cd中有电流通过，cd处在磁场中，通电导体在磁场中受力的作用，cd也会随之向右移动，其中甲装置涉及的物理学原理是法拉第发现的电磁感应现象；动圈式扬声器线圈中通过电流时，在磁场中产生振动，把电流转化为声音；乙装置与动圈式扬声器的原理相同。
【变式练1】（2025河南成都一模）小张利用图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，闭合开关后，经过多次尝试，他发现导线ab在磁场中沿着竖直方向运动时，导体中产生感应电流。生产生活中的________（选填“电热毯”、“发电机”或“电动机”）是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导线ab换成一个线圈，其目的是________。
【变式练2】（2025四川自贡一模）如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟灵敏电流表连接。下列说法正确的是（ ）
A. 磁体不动，AB水平向右快速移动，指针不偏转
B. AB不动，磁体水平向左快速移动，指针会偏转
C. 磁体不动，AB竖直向上运动，指针会偏转
D. 磁体不动，AB竖直向下运动，指针会偏转
【变式练3】（2025重庆二模）如图所示，重庆蟠龙抽水蓄能电站于2024年全部投产，每年可减少二氧化碳排放39.87万吨。抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，将水从下水库抽到上水库储存，这是将电能转化为水的________能；在用电高峰时，将水从上水库放到下水库带动发电机发电，发电机是利用________原理工作的。
考点7 电磁现象理解及辨识
【例题7】（2025·四川眉山）如图所示实验。说法正确的是（ ）
A．甲图说明通电导体周围存在磁场
B．乙图说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
C．丙图说明通电导体在磁场中要受到力的作用
D．丁图说明导体在磁场中运动能产生感应电流
【答案】A
【解析】A．甲图为奥斯特实验，通电后小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故A正确；
B．乙图中两电磁铁串联，电流相等，但两电磁铁线圈匝数不同，吸引铁钉数不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故B错误；
C．丙图中没有电源，导体棒在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流，是电磁感应现象，故C错误；
D．丁图中有电源，闭合开关导体棒会运动，说明通电导体在磁场中要受到力的作用，故D错误。
故选 A。
【变式练1】（2025河北二模）对下图所示的实验或装置，分析正确的是（ ）
A.动圈式话筒的工作原理是“磁生电”
B. 只有铁屑分布较多的地方才有磁场
C. 接通电源，导体ab会受到磁场的作用力
D. 根据电流方向，可判定螺线管的上端为N极
【变式练2】（2025四川广安一模）物理学是认识世界、改变世界、服务人类的应用型科学，下图与磁悬浮列车的磁悬浮原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
【变式练3】（2025武汉市二模）新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表，各项技术均处于世界领先水平，其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中，内部线圈切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是（ ）
A. 电磁起重机 B. 司南 C. 自制电动机 D. 动圈式话筒
考点8 电与磁的实验
命题角度1：探究通电螺线管的磁场
命题角度2：探究影响电磁铁的磁性强弱的因素
命题角度3：探究磁场对电流的作用
命题角度4：探究电磁感应现象
【例题8】（2025·四川德阳）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称之美。
(1)如图甲所示，导线通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明通电导线周围存在 ；
(2)如图乙所示为水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时， 灯亮，控制电路中电磁铁的上端为 极（选填“S”或“N”）；
(3)如图丙所示，电路中的开关为单刀双掷开关。
①将开关掷于1，观察到导体棒运动，说明 （选填字母）；
A．电路中产生了感应电流 B．通电导体在磁场中受力的作用
②将开关掷于2，使导体棒向右运动，观察到灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以 （选填字母）。
A．保持磁体不动，使导体棒向左运动
B．将磁体的磁极对调，使导体棒向左运动
【答案】(1)磁场 (2)红 S (3)B A
【解析】（1）导线通电后小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用，断电后小磁针复位，小磁针没有受到磁力的作用，实验表明通电导体周围存在磁场。
（2）当水位到达金属块A时，一般的水是导体，AB之间导通，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，动触点向下运动，接通红灯电路，红灯亮。
控制电路的电源右端为正极时，根据安培定则可以判定，电磁铁的上端为S极，下端为N极。
（3）将开关掷于1，导体棒ab中有电流通过，导体棒ab会发生运动，说明通电导体在磁场中受力的作用，故B符合题意，A不符合题意。
故选B。
产生感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关；若保持磁体不动，将导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以将磁体的磁极对调或导体ab向左运动，两者不能同时改变，故B不符合题意，A符合题意。故选A。
【变式练1】（2025江苏南京一模）小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，在嵌入螺线管的纸板上均匀撒满细铁屑，并在螺线管的旁边放两个小磁针，如图所示。
（1）给螺线管通电并 纸板，观察铁屑的排列情况。
（2）根据图中两个小磁针静止时N极的指向可知，通电螺线管的左端是 极。
（3）小明还想探究通电螺线管的磁极与电流的方向是否有关，接下来的操作是 。
（4）实验时发现通电螺线管周围的磁场比较弱，实验现象不太明显，想要增强通电螺线管周围的磁场强度，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是 。
【变式练2】（2025云南一模）小明用漆包线绕在铁钉上制作了简易电磁铁，利用大头针等器材探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，设计的实验装置如图所示。
（1）实验中小明通过观察 来比较电磁铁磁性的强弱。
（2）小明将制成的甲、乙电磁铁串联的目的是控制 相同。
（3）由实验现象可知，在其他条件相同时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越 。
（4）在如图所示的实验装置中，改变滑动变阻器的滑片位置，可探究“电磁铁的磁性强弱与 的关系”。
【变式练3】（2025陕西一模）如图所示，在“探究让通电导线在磁场中动起来”实验中，小明把一根连接导线的轻质铝棒ab置于蹄形磁体的磁场中。
（1）闭合开关，通过观察 来判断磁场对通电直导线有力的作用；
（2）若只将磁体的两极对调，闭合开关观察到铝棒ab会向相反方向运动，说明力的方向与 有关；
（3）探究“通电导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”：通过 改变电路中电流大小，观察导体ab摆动幅度大小得到结论。
【变式练4】 （2025湖南一模）为了探究什么情况下磁可以生电，小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中，用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接。
（1）实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒，小明应选用______作为本实验中的AB棒；
（2）实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如下表所示；
序号 AB棒运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1 不动 不偏转
2 向上运动 不偏转
3 向下运动 不偏转
4 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
①分析可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，导体中就产生感应电流；
②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为______的两次实验现象可以提出问题：感应电流的方向是否与导体运动的方向有关？
【易错点警示与例题突破】
【易错点1】地磁场和地磁偏角
1. 地球本身相当于一个大磁体，地球周围存在着磁场，叫做地磁场
2. 小磁针的N极总是指向北方，说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的，所以地磁场的北极应在应在地理的南极附近，地磁场的南极应在地理的北极附近。
3. 地磁场的两极与地理两极并不重合，所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方向，而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角，称为磁偏角
【例1】（2025·四川遂宁）小聪将通电螺线管放入地球仪来模拟地磁场，请在右侧简图中，用箭头在A点标出该处磁感线方向，并在括号内用“+”或“-”标出电源下端的极性。
【答案】如图所示
【解析】由图可知，通电螺线管上方为地理北极，由于地磁两极与地理两极相反，则上方为地磁S极，下方为地磁N极，通电螺线管外部磁感线从N极出来，回到S极，则A点的磁感线方向为向上；根据安培定则可得，螺线管的电流从上方流入，下方流出，则电源下端为负极
【易错点1的针对性训练】
1.（2024河北一模）宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”图中符合上述说法的是（ ）
A． B． C． D．
2.（2025河南二模）我国宋代科学家______在《梦溪笔谈》中明确指出，指南针所指的方向“常微偏东不全南也”；地磁场的______极在地理的南极附近。
【易错点2】电动机与发电机区别
发电机 电动机
原理 电磁感应现象 磁场对电流的作用
结构 转子和定子（线圈和磁极）
示意图
能的转化 机械能转化为电能 电能转化为机械能
实质 电源 用电器
区分关键 电路中无电源 电路中有电源
【例2】（2025·山东卷）在青岛港的全自动智能化码头，自动导引车经过布置在地上的磁钉时，会产生感应电流，进而实现精准定位。以下实验能揭示此原理的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】据题分析可知，自动导引车经过布置在地上的磁钉时，会产生感应电流，属于电磁感应现象；
A．是奥斯特实验装置图，属于电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图中有电源，验证了通电导体在磁场中会受到力的作用，故B不符合题意；
C．图中装置属于电动机工作原理图，是利用通电导体在磁场中受力的作用而工作的，故C不符合题意；
D．图中无电源，是探究产生感应电流的实验装置图，故D符合题意。故选D 。
【易错点2的针对性训练】
3. （2025黑龙江黑河一模）将扬声器、开关和电流表连成如图电路，闭合开关，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动，下列选项与其原理相同的是（ ）
A. 电动机 B. 发电机 C. 电磁铁 D. 电铃
4.（2025安徽二模）图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A. 螺线管F端为N极，P端为N极
B. 螺线管F端为S极、P端为S极
C. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
一、磁现象 磁场
1．（2025·四川泸州）如图所示为学校地理教研组新到的一个磁悬浮地球仪。底座隔空托起地球仪与下列哪个实验原理相同（ ）
A． B．
C． D．
2.（2025·长沙卷）（多选）如图所示是一款悬浮月球灯，通电时，月球灯可悬浮在底座上方，右侧虚线框内是它的内部简化结构。月球灯悬浮利用了（ ）
A. 电流的热效应 B. 电流的磁效应
C. 同名磁极相互排斥 D. 异名磁极相互吸引
3.（2025·河南）地球是一个大磁体，我们就处在地球产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的是（ ）
A. 指南针 B. 温度计 C. 连通器 D. 电磁继电器
4.（2025·贵州）如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（ ）
A. 将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥
B. 将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引
C. 将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引
D. 将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引
5.（2025·山东卷）小明在户外实践中，利用随身所带物品制作了简易指南针。他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁，然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂，最后将两者靠近，静止时位置关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 铁钉的钉尖是S极 B. 缝衣针的针尖是N极
C. 地磁场N极在地理北极附近 D. 移开电磁铁后，缝衣针静止时针尖所指方向为南
6.（2025·安徽）在“探究磁体周围的磁场分布”实验中，小丁同学正确描绘出某蹄形磁体磁极附近的磁感线分布如图所示，则该蹄形磁体下端的磁极是 极。
7.（2025·四川宜宾卷）明朝郑和下西洋时，航行中使用罗盘和星象来辨别方向，其中罗盘小磁针的北极指向地磁场的___________极，地磁场的北极在地理的___________极附近。
8.（2025·湖北） 欧姆当年研究电流跟电阻和电压关系时，电流大小还不能准确测量。他巧妙设计了如图所示的装置来测量电流，用一根细丝悬挂磁针，平行放置在导线上方，当电路中有电流时，导线周围产生______，因为力能改变物体的______，所以磁针发生偏转，偏转角度就能反映电流大小。
9.（2025·广东省卷）如图，小磁针静止时N极指向右，则螺线管的右端为______极。将小磁针沿着图中轨迹缓慢移到Q处，下列符合小磁针a端旋转情况的是______。
A.B.C.D.
二、电生磁及电磁作图
1.（2025·四川成都）图是探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。对该实验的操作和分析，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前，小磁针的S极指向地理的北极
B．闭合开关小磁针静止时，S极的指向为该点的磁场方向
C．改变图中螺线管电流方向，小磁针N极所指方向水平向右
D．若没有小磁针，通电螺线管周围就没有磁场
2.（2025·云南）指南针能帮助人们在森林中定向，是因为它在地磁场作用下N极总是指向 方。如图中电源的左边是 极。
3.（2025·陕西·A卷）如图-2，请在虚线框中标出电源右侧的正负极和小磁针左侧的N、S极。
4.（2025·山东威海卷）闭合开关，小磁针静止时状态如图所示，请在括号内标出通电螺线管的极性，并在A点标出电流方向。
5.（2025·四川达州）如图所示，开关闭合后，小磁针静止时右端为N极。请在对应括号内和A点分别标出：
（1）螺线管“N”或“S”极；
（2）电源的“+”或“-”极；
（3）A点磁感线方向。
三、电磁铁的应用——电磁继电器
1.（2025·四川宜宾卷）如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（ ）
A. 电路中的电流变大 B. 电磁铁的磁性变强
C. 电磁铁上端为S极 D. 悬挂磁铁的弹簧变长
2.（2025·黑龙江伊春市）如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁铁右端为S极
B. 指示灯会变亮
C. 巨磁电阻的阻值会变大
D. 电磁铁上的线圈中的电流会变小
3.（2025·四川凉山）传感器在“物联网”中担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。某型号的温度自动报警装置由热敏电阻作为传感器制作而成，其简易电路图如下。已知热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，若电源电压保持不变，滑动变阻器R的滑片P在某位置不变，闭合开关S1和S2，此时装置未报警。下列说法正确的是（ ）
A．该装置中电磁铁的工作原理与发电机工作原理相同
B．若温度升高，流过电磁铁的电流变小，电磁铁磁性变弱
C．若温度降低到一定程度，该报警器会发送报警信息
D．若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，则报警的最低温度将会升高
4.（2025·陕西·B卷）如图-1，是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V，R0为电阻箱，RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图-2所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。
（1）电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在_______，其上端为______极。
（2）当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）控制电路的电源电压低于3V时，若保持空气质量的标准不变，R0的阻值应_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
5.（2025·四川自贡）图甲为某无人机内发动机限速的简化电路，当飞行速度达到时，衔铁B刚好被吸下，油门C的喷油量减小，无人机速度不再增大。已知电源电压为12V，定值电阻为，电磁铁线圈电阻不计，图乙为电阻的阻值随飞行速度变化的关系图。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁下端的极性为S极
B．当飞行速度增大对，电压表的示数减小
C．当飞行速应达到210km/h时，电压表的示数为7.5V
D．若以的速度飞行1min，电阻产生的热量是
6.（2025·山东烟台）为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220V 100W”的灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路（加装的灯泡L未画出），控制电路的电源电压恒为4.5V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。
(1)为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路中 （选填“A”或“B”）处。从安全用电角度考虑，工作电路的导线 （选填“C”或“D”）端应接火线。
(2)若控制电路中R1接入的阻值为55Ω，当感应区上受到的压力时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少？保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。
(3)若某路灯每天工作总时间为10h，处于柔光状态的时间累计为8h，求改造后这个路灯在六月份（30天）节约的电能（控制电路消耗的电能忽略不计）。
(4)如图丙所示，在方案实施过程中，工人师傅改装完某处的路灯后，需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处，M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m，竖直的灯杆与路面夹角为，材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行，求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。
7. （2024江苏盐城中考真题）如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。Rt为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流为0.15A时，衔铁刚好被吸下，控制电路电源电压恒为3V。定值电阻R0为100Ω，线圈电阻忽略不计。求：（1）受控电路30min内消耗的电能；
（2）受控电路工作时，通过电阻R0的电流；
（3）热敏电阻Rt的变化范围。
8. 实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，示意图如图甲，厢体放置在水平承重板上，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统，如图乙，限制系统中的控制电路电源电压恒为12V，定值电阻R0阻值为200Ω，压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时，电磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。已知厢体重150N，承重板和滑轮共重100N，忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。
F压/N … 400 600 800 900 1000 …
RF/Ω … 800 500 300 200 100 …
（1）空厢匀速竖直上升时，求绳拉力F的大小；
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，求拉力F做功的功率；
（3）重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率；
（4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。
四、磁场对电流的作用及应用
1.（2025·四川广安）如图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员，机器狗内部电动机的工作原理是（ ）
A．电磁感应现象 B．通电导体在磁场中受到力的作用
C．电流的磁效应 D．电流的热效应
2.（2025·黑龙江绥化卷）电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的
是（ ）
A. B. C. D.
五、跨学科实践：制作简易直流电动机
1. （2025·山东济南·中考真题）如图所示为某兴趣小组制作的简易电动机，要想改变多匝线圈转动的方向，下列方法可行的是（ ）
A．只增强磁体的磁性 B．只减少线圈的匝数
C．只升高电源的电压 D．只对调磁体的两极
2．如图，创新小组自制小小电动机：用硬金属丝制作两支架m、n，固定在木板上；把一段粗漆包线绕成矩形线圈abcd，漆包线的两端伸出作为引线，用小刀刮两端引线的漆皮，左端全部刮掉，右端只刮上半周或下半周，将引线放在支架上；用另一段漆包线绕在铁芯上制作电磁铁，置于线圈之下。把线圈和电磁铁按图示接入电路，闭合开关，用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。
（1）引线上的漆皮要刮掉，原因是漆皮属于 ；
（2）线圈abcd与电磁铁的连接方式是 联；电磁铁上端的磁极是 极；
（3）线圈转动一周时，只有半周获得了动力，要靠 转过另半周；
（4）若把电池正负极对调，闭合开关，线圈的转动方向将 （改变/不变）。
【答案】（1） 绝缘体（2） 并 S （3）惯性 （4） 不变
【解析】（1）漆皮由塑料制成，属于绝缘体。
（2）由题意及图可得，线圈与电磁铁属于并联，电磁铁一端为N极，一端为S极，外部磁场线与条形磁极相似，由图可得，电流从左端导线进入电磁铁，从右端导线离开，根据右手螺旋定则可知，电磁铁下端为N极，上端为S极。
（3）由题意可得，线圈转动一周时，只有半周获得了动力，后半周主要依靠惯性转动。
（4）若把电池正负极对调，闭合开关，电流的方向发生改变，电磁铁所产生的磁场方向发生改变，但电磁铁对线圈的吸引力方向并没有发生变化，所以线圈的转动方向也没有发生变化。
3. 如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，蹄形磁体放在线圈周围．
（1）按他们这种方法刮漆，线圈 （填“能”或“不能”）持续转动．线圈转过平衡位置时会 （填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”）。
（2）可以通过改变 方向，改变线圈的转动方向。（填一种方法）
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是 ，这时可做的有效尝试是 。
【答案】（1）能 切断线圈中的电流（2） 电流（或磁场）（3）磁场太弱 换用较强的磁场
【解析】（1）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断电流，通过线圈的惯性转动半周，从而保证了线圈持续的转动下去；
（2）要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向；
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，可排除无电流的情况，可能是电流太弱、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置等，可进行有针对性的偿试，包括换新电池使电流增大，换较强的磁场，用手推一下线圈使其转过平衡位置等。
六、电磁感应及应用
1.（2025·山东烟台）如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置，下列关于该实验说法正确的是（ ）
A．该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B．该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C．扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D．闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
2.（2025·广东省卷）如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动，下列操作能让导体ab向左运动的
是（ ）
A. 改变电压大小 B. 改变电流方向
C. 改变电流大小 D. 改变导体ab长度
3.（2025·湖北） 如图为一种防灾应急手摇电筒。中部固定有线圈，沿着筒身方向摇动手电筒，使其内部的小物块来回穿过线圈，灯泡发光。小物块可能是（ ）
A. 木块 B. 石块 C. 铜块 D. 磁铁块
4.（2025·四川宜宾卷）（多选）如图，在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A. 上下移动导线AB，电流表的指针一定会偏转
B. 左右移动导线AB，电流表的指针会发生偏转
C. 动圈式话筒采集声信号时，利用了该实验规律
D. 该实验探究得到的规律与奥斯特实验规律一样
5.（2025·广西）如图所示，悬挂在蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当导体静止不动时，电流计指针___________；当导体向右运动时，电流计指针___________（选填“偏转”或“不偏转”）。
6.（2025·北京） 某同学用如图所示的装置进行实验，使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，说明回路中有电流产生，这是_______现象。灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向，若要改变上述灵敏电流计指针偏转的方向，可进行的操作是_______。
七、电磁现象理解及辨识
1.（2025·陕西·A卷）如图所示，是我国首艘海洋级智能科考船“同济”号，它采用了先进的混合动力系统，该系统能在轮船制动时将动能回收转化为电能储存起来。下列四幅图能反映“同济”号动能回收原理的是（ ）
A. B. C. D.
2.（2025·山东威海卷）我国某品牌电动汽车的减震系统具有能量回收功能：当车辆经过颠簸路面时，减震系统的上下运动带动电机内导体切割磁感线发电。下列选项中与其工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
3．（2025·四川乐山）发电机组是水电站的核心部分，以下四个装置中符合发电机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2025·湖南）动圈式话筒可将声信号转换成电信号。下列四幅实验装置图能反映其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2025·河北）如图所示，下列操作或物理知识与结果对应正确的是（ ）
A．甲：电磁感应扬声器发声
B．乙：闭合开关电铃发声
C．丙：同名磁极相斥小车相互靠近
D．丁：导线触接电池负极小磁针静止不动
6．（2025·四川眉山）如图所示实验。说法正确的是（ ）
A．甲图说明通电导体周围存在磁场
B．乙图说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
C．丙图说明通电导体在磁场中要受到力的作用
D．丁图说明导体在磁场中运动能产生感应电流
7．（2025·甘肃）如图所示，甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和金属支架构成，导体棒ab和cd放在支架上，支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右移动，其中甲装置涉及的物理学原理是由 （选填“奥斯特”或“法拉第”）发现的，乙装置与 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）的原理相同。
八、电与磁的实验
1.（2025·江西）探究通电螺线管外部磁场的方向
某组同学通过探究，已了解通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极，它们的极性可以用小磁针的指向来判定后，接着探究通电螺线管两端的极性由什么因素决定。
【猜想】
A．可能由螺线管的绕向决定
B．可能由电源正负极的接法决定
C．可能由螺线管中电流的方向决定
（注解：螺线管两接线柱和电源正负极的接法简称电源正负极的接法）
【证据】用 将如图所示的器材连接成电路，把小磁针放在螺线管两端，闭合开关，观察并记录小磁针静止时极的指向、螺线管的绕向、电源正负极的接法、螺线管中电流的方向。如图所示，是本组同学用画图的方法呈现出的四次实验现象。
【解释】
（1）观察分析图甲、乙两图，螺线管的绕向相同，通电螺线管的同一端磁极 ；
（2）观察分析图甲、丙两图，电源正负极的接法相同，通电螺线管的同一端磁极 ；
（3）观察分析图 两图，螺线管中电流的方向相同，通电螺线管的同一端磁极相同；
（4）分析以上证据可知，通电螺线管的极性由螺线管中 决定，而不决定于 ，也不决定于 。
2.（2025·四川广安）小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 2.4
2 3.6 0.3
3 5.0 0.4
(1)闭合开关，根据安培定则，在图甲括号中标出铁螺丝钉右端的极性 （N或S）。
(2)他将滑动变阻器滑片向左移动，发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁螺丝钉的磁性变 。
(3)他取下铁螺丝钉，使导线伸直，用该电路测量定值电阻的阻值。他按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示，第1次的实验中，电流表的示数如图乙为 A。
(4)根据表格数据，测得定值电阻的阻值为 Ω（结果保留1位小数）。
3.（2025·四川南充）在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验中，某小组利用电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。
(1)探究小组将观察到的现象记录在下表中：
开关闭合 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况 开关断开 导体棒运动方向 电流表指针偏转情况
竖直上下（乙图） 不偏转 竖直上下（乙图） 不偏转
垂直里外（丙图） 不偏转 垂直里外（丙图） 不偏转
水平左右（丁图） 偏转 水平左右（丁图） 不偏转
分析表中信息可知导体在磁场中运动产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动；
(2)探究小组观察到磁体不动时，导体棒向右运动指针向右偏转，向左运动指针向左偏转；若导体棒静止不动，磁体向右运动时，观察到电流表指针向 偏转；
(3)探究小组发现实验中电流表的指针偏转角度较小，你有什么方法使指针偏转角度变大？答： （写出一种即可）。
