教科版初中物理九年级下册教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：44《电与磁》全章复习与巩固(基础)
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| 名称 | 教科版初中物理九年级下册教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：44《电与磁》全章复习与巩固(基础) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 727.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-04-01 23:36:58 | ||
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文档简介
《电与磁》全章复习与巩固（基础）
【学习目标】 1.知道简单的磁现象，会用磁感线描述磁场，了解磁感线的方向是怎样规定的。 2.知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形铁相似；电磁铁的特性和工作原理；了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。 3.了解磁场对通电导线的作用。
4.认识电动机的构造和原理。
5.知道电磁感应现象；知道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；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程。
6.了解电话和传感器的工作原理。
【知识网络】
【要点梳理】
要点一、磁
1.磁现象：
(1)磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
(2)磁体：具有磁性的物体叫做磁体。
(3)磁极：磁体上磁性最强的部分叫做磁极。任何磁体都有两个磁极（磁北极和磁南极），将磁体水平悬挂起来，当它静止时，指北的一端叫做磁北极（N极），指南的一端叫做磁南极（S极）。
(4)磁极间的相互作用：同名磁极之间相互排斥，异名磁极之间相互吸引。
(5)磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。一根没有磁性的大头针，在接近条形磁体下端的N极时，大头针上端就出现了S极，下端出现了N极，也就是说大头针具有了磁性。
2.磁场：
(1)磁场：在磁体周围有一种我们看不见的特殊物质，叫做磁场。
(2)磁场的方向:磁场具有方向性，当小磁针放在磁场各点不同处，小磁针N极的指向不同，这说明磁场各点方向是不同的，我们规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是这一点的磁场方向。 (3)磁场的性质:磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过磁场而产生的。放在磁场中的小磁针能发生偏转，就是因为磁针受到了磁场的作用。磁场虽然看不见、摸不着，但我们可以根据它对放在其中的磁体所产生的作用来感知它、认识它。
(4)磁感线:磁感线是形象地研究磁场的一种方法。在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都是跟放在该点的小磁针北极所指的方向一致的，这样的曲线叫磁感线，磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来回到磁体的S极。利用这些曲线可以形象地表示磁场中各点的磁场方向和磁场的强弱。
(5)地磁场：地球本身就是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。
要点二、电生磁
1.电生磁：
(1)奥斯特实验：
①意义：揭示了电现象和磁现象之间的密切联系。
②结论：a.通电导体周围存在磁场；b.电流的磁场方向与电流方向有关。
(2)通电螺线管的磁场：
①螺线管：用导线绕成的螺旋形线圈叫做螺线管。
②安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
2．电磁铁：
（1）电磁铁：内部有铁心的螺线管叫做电磁铁。电磁铁在电磁起重机、电铃、发电机、电动机、自动控制上有着广泛的应用。
（2）电磁铁的特点：
①电磁铁磁性的有无，完全可以由通断电来控制。 ②电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈匝数控制。
③电磁铁产生的磁场方向是由通电电流的方向决定的。
3．电磁继电器：
①结构：具有磁性的电磁继电器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路包括低压电源、开关和电磁铁，其特点是低电压、弱电流的电路；工作电路包括高压电源、用电器和电磁继电器的触点，其特点是高电压、强电流的电路。
②原理：电磁继电器的核心是电磁铁。当电磁铁通电时，把衔铁吸过来，使动触点和静触点接触（或分离），工作电路闭合（或断开）。当电磁铁断电时失去磁性，衔铁在弹簧的作用下脱离电磁铁，切断（或接通）工作电路。从而由低压控制电路的通断，间接地控制高压工作电路的通断，实现远距离操作和自动化控制。电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。
要点诠释：
1.通电螺线管的磁场方向与电流方向满足安培定则。
2.电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理来工作的。 3.电磁铁的优点是：磁性强弱可控（电流大小、线圈匝数），磁性有无可控（通断电），磁极方向可控，因此把它用在一些自动控制电路中。 4.电磁铁的铁芯是用软铁制成的，而不是用钢制成的，这是因为软铁容易磁化，也容易失去磁性，而钢磁化后不易失去磁性。
要点三、电动机
1. 磁场对通电导线的作用
(1)力的方向和电流方向有关。
(2)力的方向与磁感线方向有关。
2.电动机的基本构造
（1）转子：能够转动的部分。
（2）定子：固定不动的不分。
3. 直流电动机为什么需装换向器？
当线圈转到如图所示位置时，ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上，而且大小相等，方向相反，线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用，所以不能连续转动下去。如何才能使线圈连续转动下去呢？我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置，恰在这时使线圈与电源线的两个接头互换，则线圈中的电流方向改变，它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反，从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。因此，要使线圈连续转动，应该在它由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向。能够完成这一任务的装置叫做换向器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。
要点诠释：
通电直导线在磁场中受到力的作用。力的方向与磁场方向、导线电流方向有关。磁场对通电导线和通电线圈作用而运动过程中，把电能转化为机械能，电动机就是从这一理论设计制造出来的。
(1)磁场对电流的作用中磁场方向、电流方向、导体受力方向三者应互相垂直，同时改变其中两个方向另一个方向不变，若首先改变其中一个方向而另一个方向不变，则第三者方向一定改变。 (2)当通电直导线的方向与磁感线的方向平行时（如图甲所示），磁场对通电直导线（图甲中直导线ab）没有力的作用。当通电直导线的方向与磁感线的方向不平行（斜交）时，磁场对通电直导线（图乙中直导线ab）有力的作用（垂直纸面向内）。当通电直导线的方向与磁场的方向垂直时，磁场对通电直导线（图丙中直导线ab）的作用力最大（方向垂直纸面向内）。 在图丙中，保持磁感线B的方向不变，而使直导线ab内电流方向相反时，ab受力的方向也相反；保持直导线内电流方向不变，而使磁感线B的方向相反时，ab受力的方向也相反。 但如果在图丙中，同时使磁感线B的方向及ab内电流方向都变为相反，则直导线ab的受力方向不发生变化。
要点四、磁生电
1.电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象。
2. 产生感应电流的条件：
①一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。即导体在磁场中的运动方向和磁感线的方向不平行；
②电路闭合。在磁场中做切割磁感线运动的导体两端产生感应电压，是一个电源；若电路闭合，电路中就会产生感应电流。若电路不闭合，电路两端有感应电压，但电路中没有感应电流。
3.感应电流的方向：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。因此要改变感应电流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁感线方向反向。但是若导体运动方向和磁感线方向同时改变，则感应电流的方向不发生改变。
4.发电机
发电机的原理是电磁感应，发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。其能量转换是把机械能转化为电能。
要点诠释：
学完三种电磁现象，容易混淆，为了记忆和理解，特列表如下：
现象
发现者
能量转化
判定方法
电流的磁场
奥斯特
电能→磁能
安培定则
电磁感应
法拉第
机械能→电能
（右手定则）
磁场对电流的作用
安培
电能→机械能
（左手定则）
说明：判定方法中的右手定则和左手定则，在初中物理暂不做要求。
三种电磁现象的重要应用对比如下：
应用
原理
要点
电磁铁
电流的磁场 通电螺线管内插入铁芯，磁场大大增强
磁性有无可用通断电控制，磁性强弱可用电流大小及匝数多少控制。
交流发电机
电磁感应
交流电：周期性改变方向的电流。 集流环（两个铜环）和一对电刷的作用
直流电动机
通电线圈在磁场中受力转动
用换向器（两个铜束环）和一对电刷使线圈持续转动
要点五、电话和传感器
1.电话：电流把信息传到远方。 ①电话的组成：最简单的电话由话筒和听筒组成。 ②原理：话筒把声信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传递到远方，在另一端电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。 ③工作过程：话筒里有一个金属盒，里面装满碳粒，上面盖有一个膜片，当人对着话筒讲话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧地挤压盒中碳粒，使电话电阻发生忽大忽小地变化，导致电路中的电流强弱按声音振动而变化。 听筒中有一个永磁铁，永磁铁上绕有线圈，前面有一个薄铁片，薄铁片由于受到永磁铁的吸引有些弯曲。接电话时，当从话筒传来按说话声音振动而强弱变化的电流时，磁铁对膜片的吸引也发生强弱变化，使膜片振动起来，使空气形成声波，就可听到对方的声音了。
2.传感器：把实现其他信息转化成电信息的器件，叫做传感器。下图为实际生活中常见传感器的应用。
【典型例题】
类型一、基本概念辨析
1. 关于磁感线，正确的说法是（ ）
A．磁感线确实存在于磁场中
B．在磁体内磁感线是从N极到S极
C．将磁铁放在硬纸上，周围均匀地撒上铁粉，然后轻轻地敲打几下，我们就看到了磁铁周围的磁感线
D．磁感线密集的地方磁场强，磁感线稀疏的地方磁场弱，任何两条磁感线都不可能相交
【思路点拨】熟记一些基本概念、规律，物理好多模型就是为了方便研究，所以课下多多了解，是解题关键。
【答案】D
【解析】磁体的周围存在着看不见摸不着但又客观存在的磁场，为了描述磁场，在实验的基础上，利用建模的方法想象出来的磁感线，磁感线并不客观存在，A错误；磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极；在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极出发，回到N极，故B错误；在该实验中，我们看到的是铁粉形成的真实存在的曲线，借助于该实验，利用建模的思想想象出来磁感线，但这不是磁感线，故C错误；磁感线最密集的地方，磁场的强度最强，反之磁场最弱。磁场中的一点，磁场方向只有一个，若两条磁感线可以相交，则交点处就可以做出两个磁感线的方向，即该点磁场方向就会有两个，这与理论相矛盾，因此磁感线不能相交。故D正确。 【总结升华】此题考查了磁感线的引入目的，磁场方向的规定，记住相关的基础知识，对于解决此类识记性的题目非常方便。
举一反三：
【变式】（2019?安徽中考）一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场，磁感线如图所示，则小磁针在磁场出现后（ ）
A．两极所受的力是平衡力，所以不会发生转动
B．两极所受的力方向相反，所以会持续转动
C．只有N极受力，会发生转动，最终静止时N极所致方向水平向右
D．两极所受的力方向相反，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右
【答案】D
【解析】某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场，小磁针将会受到磁场力的作用，且N极受力方向与与磁场方向相同，水平向右；S极受力方向与磁场方向相反，水平向左。所以小磁针会发生转动，最终小磁针在磁场中静止，N极指向水平向右，所以ABC错误，D正确。故选D。
2. 如图所示的装置中，要使电流计的指针发生偏转，下列办法中可行的是（ ）
A．闭合开关，使导体AB竖直向上移动
B．闭合开关，使导体AB水平向外移动
C．闭合开关，使导体AB水平向左移动
D．断开开关，使导体AB斜向后移动
【思路点拨】（1）闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，就会在导体中产生感应电流； （2）磁体周围的磁感线从N极到S极，本题中分析磁感线方向和导体运动方向的关系，只要是切割磁感线运动就会产生感应电流。
【答案】B
【解析】A、磁感线方向由上到下，闭合开关，导体竖直向上运动，不属于切割磁感线运动，导体中不会产生感应电流，不符合题意；B、磁感线方向由上到下，闭合开关，导体水平向外运动，属于切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，符合题意；C、磁感线方向由上到下，闭合开关，导体水平向左运动，不属于切割磁感线运动，导体中不会产生感应电流，不符合题意；D、磁感线方向由上到下，导体斜向后运动，虽切割磁感线运动，但开关没有闭合，故导体中不会产生感应电流，不符合题意；故选B。
【总结升华】判断是否产生感应电流是要牢牢抓住“闭合”、“切割”，在分析时要牢牢把握住这两个方面。
举一反三：
【变式】如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中沿箭头方向运动，则不能产生感应电流的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
类型二、作图题
3.在图中，根据通电螺线管N、S极，在螺线管上标出电流的方向，在电源上标出它的正负极。
【答案】
【解析】用右手螺旋定则得出电流的方向，然后根据在电源外部，电流从电源的正极流出负极流入，判断出电源的正负极。
【总结升华】本题考查了右手螺旋定则的使用。利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法。
举一反三：
【变式】（2019?杨浦区一模）如图所示，小磁针甲、乙处于静止状态．根据标出的磁感线方向，可以判断出（ ）
A．螺线管的左端为N极 B．电源的左端为负极
C．小磁针甲的右端为N极 D．小磁针乙的右端为N极
【答案】C
【解析】A、在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出，回到S极，所以利用磁感线的方向，可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极，故A错误； B、根据螺线管的左端为N极结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出，所以电源的左端为正极，右端为负极，故B错误； C、根据异名磁极相互吸引的理论可以确定小磁针甲右端为N极，故C正确； D、小磁针静止时，N极的指向跟通过该点的磁感线方向一致，S极跟通过该点的磁感线方向相反，所以乙的右端为S极，故D错误。故选C。
4.如图所示，请用笔画线代替导线将实物图补充完整。要求：
①小磁针的指向满足如图所示方向；
②滑动变阻器的滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱；
③原有导线不得更改。
【答案】
【解析】
试题分析：（1）根据磁极间的作用判断螺线管的磁极；根据安培定则判断电流方向。
（2）通电螺线管的磁性强弱跟电流大小和匝数有关。在匝数一定时，电流越小，磁性越弱．在电流一定时，匝数越少，磁性越弱。
（3）滑动变阻器有四个接线柱，选择一上一下接入电路，滑动变阻器接入电路的电阻越大，电流越小。
①如图，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管的右端是S极，左端是N极；根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入，从左端流出。
②在匝数一定时，电流越小，磁性越弱。滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱，螺线管的电流减小，滑动变阻器接入电路的电阻增大，所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱。
【总结升华】本题把磁极间的作用、滑动变阻器的使用、欧姆定律、螺线管磁性强弱的影响因素有机的结合起来。综合性很强，是一个好题。
类型三.知识应用
5.如图是一个中间有抽头的电磁铁的示意图，小明为了研究外形相同的电磁铁磁性的强弱与通电电流的大小及线圈匝数的关系，他做了如下实验，实验步骤为：
（1）先连接好如图甲所示的电路图，调整滑动变阻器的滑片使电流表示数减小，记为I1，发现电磁铁吸引的大头针的数目较少；
（2）调整滑动变阻器滑片使电流表的示数增大到I2，发现电磁铁吸引住的大头针数目增加；
（3）再照图乙所示的电路图连接的电路，调整滑动变阻器的滑片使电流表的示数保持为I2，发现电磁铁上吸引住大头针的数目进一步增加。
从以上实验我们得出的结论是：
①
②
（4）在实验步骤（3）中为什么要强调电流表的示数与步骤（2）中电流表示数（I2）保持相同？
答：
【思路点拨】实验中，我们是通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断磁性强弱的，吸引的大头针数目多，表明电磁铁的磁性强。由（1）和（2）我们可以得出电磁铁磁性强弱与电流大小有关；由（2）和（3）我们可以得出电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少有关。对于多因素问题，我们要采用控制变量法去研究。
【答案】（3）①线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；②电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；（4）保证在电流一定的条件下，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
【解析】①（1）和（2）控制的是线圈匝数一定，研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。当电流增大时，电磁铁吸引的大头针数目增多，表明磁性增强。结论：线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；②（2）和（3）控制的是电流一定，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少的关系。当线圈匝数增多时，电磁铁吸引的大头针数目增多，表明磁性增强。结论：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。（4）因为电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数都有关系，所以在研究磁性强弱与线圈匝数的关系时，就一定要保证在电流一定的条件下去研究。
【总结升华】探究电磁铁磁性强弱的因素我们采用的是控制变量法，所以对于这类实验题，我们在解答时也同样要用控制变量的思想去分析。
6.如图甲，将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来。
（1）闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在 里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是 。
（2）刚闭合开关时，小电灯发出明亮的光，但随着电动机转得越来越快，小电灯的亮度逐渐减弱；当转速正常时，小电灯的亮度稳定不变，此时用手指轻轻捏住电动机的转轴，使电动机的转速减慢，你猜想这时小电灯的亮度将 （选填“变亮”“变暗”或“不变”），理由是 。
（3）如果将小电灯换成灵敏电流表，电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是 现象，它在生活中的应用有 （举出一例即可）。
【答案】（1）磁场；改变电流的方向；（2）变亮；电流变大；（3）电磁感应；发电机
【解析】试题分析：（1）通电导体在磁场中会受力转动，影响电动机转动方向的因素有：电流的方向和磁场的方向；
（2）当电路中电流变大时，灯泡就会变亮；
（3）发电机就是根据电磁感应现象制成的。
（1）闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是：改变电流的方向或改变磁场的方向；（2）捏住电动机的转轴，会将电动机消耗的电能转化为内能，由非纯电阻电路转化为纯电阻电路，电源输出的所有功率都变为线圈电阻消耗的热功率了，而加在其上的电压不变，所以电流急剧上升，电动机线圈大量发热，此时电流变大，灯泡变亮；（3）电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是电磁感应现象，它在生活中的应用有发电机等。
考点：直流电动机的原理；电磁感应。
【总结升华】本题考查电动机和发电机的原理，相对比较简单，属于基础题。
举一反三：
【变式】探究利用磁场产生电流的实验中，连接了如图所示的实验装置。
（1）实验中，通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关后，钥匙电路中形成感应电流，铜棒ab应 （选填“上下”或“左右”） 运动，这是一种 现象，利用这一原理可制成 。
（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取的方法有 （答出一种方法即可）。
【答案】（1）电流表指针是否偏转；（2）左右；电磁感应；发电机；（3）调换N极、S极位置（或改变磁场方向）；改变ab运动方向
【解析】（1）产生感应电流的条件是：电路应该是闭合的，部分导体做切割磁感线运动；
（2）影响感应电流方向的因素：一个是导体的运动方向，一个是磁场方向，这两个因素中其中一个因素发生变化时，感应电流的方向就会发生变化；若两个因素都发生变化时，感应电流的方向不会发生变化。
（1）实验中，通过观察电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流；
（2）要产生感应电流，必须同时满足两个条件：电路是闭合的；
导体做切割磁感线运动。因此要使电流表指针发生偏转，铜棒ab需向左或向右做切割磁感线运动；这是一种电磁感应现象，利用这一原理可制成发电机；
（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，即改变流入电流表的电流方向，也就是要改变感应电流的方向，可以从影响感应电流方向的两个因素考虑，只改变其中一个因素时，感应电流的方向就会发生改变；故调换N极S极位置可改变磁场方向，或改变ab的运动方向。
【巩固练习】
一、选择题
1.首先发现电流磁效应的科学家是（ ）
A．法拉第 B．奥斯特 C．牛顿 D．托里拆利
2.关于磁体和磁场，以下说法中错误的是（ ）
A．悬挂起来的小磁针静止时，小磁针的S极指向地理的南极附近
B．磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的
C．铁、锌、铝、锡等金属材料都能够被磁化
D．通电导体周围一定存在磁场
3.（2019?河南中考）如图为实验室常用电流表的内部结构图．多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是（ ）
A．电烙铁 B．电铃 C．发电机 D．电动机
4.如图所示的四个图的装置可以用来演示物理现象，则下列表述正确的是（ ）
A．图甲可用来演示电磁感应现象
B．图乙可用来演示磁场对电流的作用
C．图丙可用来演示电流的磁效应
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
5.法拉第发现的电磁感应现象，是物理学史上的一个伟大发现，它使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代．下列设备中，根据电磁感应原理制成的是（ ）
A．汽油机 B．发电机 C．电动机 D．电熨斗
6.回顾如图所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程，你认为以下说法正确的是（ ）
A.让导线在磁场中静止，蹄形磁铁的磁性越强，电流表指针偏转角度越大
B.用匝数较多的线圈代替单根导线，且使线圈在磁场中静止，这时电流表指针偏转角度大些
C.蹄形磁铁固定不动，使导线沿水平方向运动时，电流表指针会发生偏转
D.蹄形磁铁固定不动，使导线沿竖直方向运动时，电流表指针会发生偏转
7.一根长直铜导线在靠近一个原来静止的小磁针的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小磁针不动，导线不可能有电流通过
B．小磁针发生转动，导线一定通有电流
C．小磁针发生转动，导线不一定通有电流
D．小磁针不动，导线一定没有电流通过
8.一根钢条靠近磁针的磁极，磁针被吸引过来，则（ ）
A．钢条一定具有磁性
B．钢条一定没有磁性
C．钢条可能有磁性，也可能没有磁性
D．条件不足，无法判断
二、填空题
9.磁极间有力的作用。同名磁极 ，异名磁极 。
10.实验表明，通电螺线管外部的磁场和 周围的磁场十分相似，改变通电螺线管中的电流方向，通电螺线管的磁极将 ，这表明通电螺线管的磁极跟 有关，它们间的关系遵循 定则。
11.两个形状相同的电磁铁，如果绕线的匝数相同，电流越大，磁性越 ；如果电流的大小相同，绕线的匝数越多，磁性越 。
12.闭合电路中的 ，在磁场中做 磁感线运动时，电路中有电流产生。产生的电流叫 电流。
13.交流发电机是利用 的原理制成的，它发出的交变电流的大小、方向都在做周期性变化，我国供生产和生活用的交流电的频率 Hz。
14. 扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，如图所示是扬声器构造示意图。当线圈中通过变化电流时，线圈受到 力作用，从而带动与线圈相连的纸盆 ，于是扬声器就发出了声音。
15.人类大量使用电能主要归功于物理学上两项划时代的发明和创造，一是18世纪中期至19世纪发明的 。二是19世纪初英国科学家法拉第发现的 。
16.（2019?广安区模拟）如图虚线框内的装置叫 ，其中R是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，R0是滑动变阻器．该装置的工作原理是：随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到一定值时，衔铁被吸合，右侧空调电路接通，空调开始工作。为了节能，现要将空调启动的温度调高，可以适当将滑片P向 （填“左”或“右”）移动，或者适当 （填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压。
三、作图、实验题
17.（2019?东营中考）如图所示是两个磁极之间的磁感线，请在图中标出两个磁极的名称和小磁针静止时的N极。
18. 如下图所示的通电螺线管电路中，电流表的示数正常，请标出通电螺线管的N、S极。
19.如图是小南同学探究“通电直导线周围的磁场”的实验装置。
（1）闭合开关，小南看到小磁针偏转，认为它一定受到力的作用，他判断的理由是 ；
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向 （填“改变”或“不改变”）；
（3）上述实验表明：通电直导线周围存在 （填“有关”或“无关”） 其方向与电流方向；
（4）如果实验中小磁针偏转不明显，请提供一条改进的建议 。
20.如图是探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，铜棒ab通过导线连接在电流表的两个接线柱上。
（1）要使电流表指针发生偏转，一种可行的操作是 。
（2）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法。
方法一： ；
方法二： 。
（3）利用该实验原理可以制成 （填“发电机”或“电动机”）。
【答案与解析】
一、选择题
1.【答案】B
【解析】1820年，奥斯特意外地发现载流导线的电流会作用于磁针，使磁针改变方向，也就是通电导体周围产生磁场。故选B。
2. 【答案】C
【解析】A、小磁针在地磁场的作用下要指向南北方向，其中指南的叫南极，故A的说法正确，不合题意；B、磁体之间的作用力都是通过磁场而发生的，故B的说法正确，不合题意；C、只有磁性材料才能够被磁化，而锌铝锡等金属不是磁性材料，所以不能被磁化，故C的说法错误，符合题意；D、根据电流的磁效应可知，通电导体周围一定存在磁场的说法是正确的，故D不合题意。
3.【答案】D
【解析】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大．因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。
A、电烙铁是利用电流的热效应制成的，与电流表的工作原理无关，故A错误。 B、电铃是利用电流的磁效应制成的，与电流表的制成原理无关，故B错误。 C、发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关，故C错误。 D、电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的，故D正确。
4.【答案】C
【解析】图甲是演示磁场对电流作用的实验装置，故A不符合题意；图乙是研究电磁感应现象的实验装置，故B不合题意；图丙是演示电流的磁效应的实验装置，故C符合题意；图丁是演示电磁铁中线圈匝数的多少与磁性强弱的关系的实验装置，故D不合题意，故选C。
5.【答案】B
【解析】A、汽油机是内燃机，是燃料燃烧产生的内能转化为机械能的装置，故A错误。B、发电机是利用电磁感应现象，把机械能转化为电能的装置，故B正确。C、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故C错误。D、电熨斗是利用电流的热效应工作的，故D错误。故选B。
6.【答案】C
【解析】解答本题应掌握产生感应电流的条件：闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动。A、当导线在磁场中静止时，磁性再强也不会产生感应电流，故A错误；B、线圈静止时，不会产生感应电流，故B错误；C、导体沿水平方向运动时，即导线做切割磁感线运动，故可产生电流，电流表指针发生偏转，故C正确；D、当导线沿竖直方向运动时，导线沿磁感线方向运动，故不切割磁感线，不会产生电流，故D错误；故选C。
7.【答案】B
【解析】若通电导体周围磁场磁性太弱，小磁针是不会有明显偏转。实验中当通电导体的方向应与小磁针静止时方向（即南北方向）一致时，小磁针将会发生明显偏转。A、若通电导体周围磁场磁性太弱，小磁针是不会有明显偏转，A错；B、只要小磁针发生转动，则说明一定有磁场存在，故导线中一定通有电流，B对；C、只要小磁针发生转动，则说明导线中一定通有电流，C错；D、若通电导体周围磁性太弱，小磁针是不会有明显偏转，D错。故选B。
8.【答案】C
【解析】（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；（2）排斥的具有同名磁极；吸引的可能是异名磁极，也可能是磁体吸引磁性材料。所以一根钢条靠近磁针的磁极，磁针被吸引过来。钢条可能是磁体，钢条和磁针的接触端是异名磁极相互吸引，钢条也可能不具有磁性，被磁体吸引造成的，故选C。
二、填空题
9.【答案】排斥；吸引
【解析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。同名磁极和同种电荷都相互排斥，异名磁极和异种电荷相互吸引。注意区分磁极前的修饰词是“同名和异名”，电荷前的修饰词是“同种和异种”。
10.【答案】条形磁铁；改变；电流方向；右手螺旋
【解析】右手螺旋定则：让四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指的方向是通电螺线管的N极，由内容知，通电螺线管外部的磁场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磁极，它们的极性跟电流的方向和线圈的绕法有关。
11.【答案】强；强
【解析】电磁铁的磁性强弱的影响因素：电流的大小，线圈匝数的多少．电流一定时，匝数越多，磁性越强。匝数一定时，电流越大，磁性越强。
12.【答案】一部分导体；切割；感应
【解析】电磁感应现象是指闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流的现象。产生的电流叫做感应电流。
13.【答案】电磁感应；50
【解析】解答本题需掌握：发电机是把机械能转化为电能的装置，它的原理是电磁感应现象；同时再结合我国交流电的频率解答即可交流发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，其在工作过程中能量的；我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz。
14.【答案】磁场 振动
【解析】线圈中通电时，通电导线在磁场中受到力的作用，而电流大小方向的变换使得线圈所受到的力大小方向发生变化，而使线圈产生不同程度的拉伸收缩，从而带动纸盆振动发声。
15.【答案】热机；电磁感应规律
【解析】人类大规模利用电能主要依靠的两项发明和创造：一是18世纪中期至19世纪发明的热机，他们将燃料燃烧时产生的内能转化成机械能，使人类从化石能源中获得了动力。二是19世纪初法拉第发现的电磁感应规律，这一发现找到了将机械能转化为电能的途径。这两项发明和发现使人类大规模获取电能成为可能。
16.【答案】电磁继电器；右；减小
【解析】电磁继电器在电路中相当于开关，因此虚线框内的装置叫电磁继电器；根据题意可知，衔铁吸合需要的电流是一定的，即控制电路中的电流不变；要将空调启动的温度调高，则热敏电阻的阻值将减小，由I=U/（R热敏+R滑）可知，当电源电压一定时，热敏电阻越小，则滑动变阻器接入电路的阻值越大，即将滑片向右一定；当滑动变阻器的阻值一定时，热敏电阻越小，则电源电压需减小。
三、作图、实验题
17.【答案】如图所示
【解析】因为磁感线总是从磁体的N极出来回到S极，所以图中左端的磁极为N极，右端的磁极为S极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，靠近磁体S极的一端为小磁针的N极，如图所示。
18.【答案】如图所示
【解析】电流是从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，故根据右手螺旋定则得出通电螺线管的左端为N极，右端为S极。
19.【答案】（1）力是改变物体运动状态的原因；（2）改变；（3）磁场；有关（4）增大导线中的电流。
【解析】（1）小磁针由静止变为运动，运动状态发生了改变，所以它一定受到力的作用，因为力是改变物体运动状态的原因。（2）电流的磁场方向与电流的方向有关，因此，当电流方向改变时，其磁场的方向也要改变，所以小磁针的受力方向也随之改变。（3）这个实验就是奥斯特实验，根据奥斯特实验的相关知识可知：通电导体周围存在磁场，且磁场的方向与电流的方向有关。（4）因为电流的磁场强弱与电流的大小有关，所以要增大电流的磁场，可以增大导体中的电流。
20.【答案】（1）ab水平向左（右）运动；（2）调换N极、S极位置（或改变磁场方向）；改变ab运动方向；（3）发电机
【解析】（1）要产生感应电流，必须同时满足两个条件：电路是闭合的；导体做切割磁感线运动。因此要使电流表指针发生偏转，铜棒ab需向左或向右做切割磁感线运动。（2）要使电流表指针偏转方向发生改变，即改变流入电流表的电流方向，也就是要改变感应电流的方向，可以从影响感应电流方向的两个因素考虑，只改变其中一个因素时，感应电流的方向就会发生改变；故调换N极S极位置可改变磁场方向，或改变ab的运动方向。（3）发电机是靠导线切割磁感线产生电流的，与图示实验原理相同；电动机是通电导线在磁场中受力而工作的，因此原理相同的是发电机。
【学习目标】 1.知道简单的磁现象，会用磁感线描述磁场，了解磁感线的方向是怎样规定的。 2.知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形铁相似；电磁铁的特性和工作原理；了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。 3.了解磁场对通电导线的作用。
4.认识电动机的构造和原理。
5.知道电磁感应现象；知道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；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程。
6.了解电话和传感器的工作原理。
【知识网络】
【要点梳理】
要点一、磁
1.磁现象：
(1)磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
(2)磁体：具有磁性的物体叫做磁体。
(3)磁极：磁体上磁性最强的部分叫做磁极。任何磁体都有两个磁极（磁北极和磁南极），将磁体水平悬挂起来，当它静止时，指北的一端叫做磁北极（N极），指南的一端叫做磁南极（S极）。
(4)磁极间的相互作用：同名磁极之间相互排斥，异名磁极之间相互吸引。
(5)磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。一根没有磁性的大头针，在接近条形磁体下端的N极时，大头针上端就出现了S极，下端出现了N极，也就是说大头针具有了磁性。
2.磁场：
(1)磁场：在磁体周围有一种我们看不见的特殊物质，叫做磁场。
(2)磁场的方向:磁场具有方向性，当小磁针放在磁场各点不同处，小磁针N极的指向不同，这说明磁场各点方向是不同的，我们规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是这一点的磁场方向。 (3)磁场的性质:磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过磁场而产生的。放在磁场中的小磁针能发生偏转，就是因为磁针受到了磁场的作用。磁场虽然看不见、摸不着，但我们可以根据它对放在其中的磁体所产生的作用来感知它、认识它。
(4)磁感线:磁感线是形象地研究磁场的一种方法。在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都是跟放在该点的小磁针北极所指的方向一致的，这样的曲线叫磁感线，磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来回到磁体的S极。利用这些曲线可以形象地表示磁场中各点的磁场方向和磁场的强弱。
(5)地磁场：地球本身就是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。
要点二、电生磁
1.电生磁：
(1)奥斯特实验：
①意义：揭示了电现象和磁现象之间的密切联系。
②结论：a.通电导体周围存在磁场；b.电流的磁场方向与电流方向有关。
(2)通电螺线管的磁场：
①螺线管：用导线绕成的螺旋形线圈叫做螺线管。
②安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
2．电磁铁：
（1）电磁铁：内部有铁心的螺线管叫做电磁铁。电磁铁在电磁起重机、电铃、发电机、电动机、自动控制上有着广泛的应用。
（2）电磁铁的特点：
①电磁铁磁性的有无，完全可以由通断电来控制。 ②电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈匝数控制。
③电磁铁产生的磁场方向是由通电电流的方向决定的。
3．电磁继电器：
①结构：具有磁性的电磁继电器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路包括低压电源、开关和电磁铁，其特点是低电压、弱电流的电路；工作电路包括高压电源、用电器和电磁继电器的触点，其特点是高电压、强电流的电路。
②原理：电磁继电器的核心是电磁铁。当电磁铁通电时，把衔铁吸过来，使动触点和静触点接触（或分离），工作电路闭合（或断开）。当电磁铁断电时失去磁性，衔铁在弹簧的作用下脱离电磁铁，切断（或接通）工作电路。从而由低压控制电路的通断，间接地控制高压工作电路的通断，实现远距离操作和自动化控制。电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。
要点诠释：
1.通电螺线管的磁场方向与电流方向满足安培定则。
2.电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理来工作的。 3.电磁铁的优点是：磁性强弱可控（电流大小、线圈匝数），磁性有无可控（通断电），磁极方向可控，因此把它用在一些自动控制电路中。 4.电磁铁的铁芯是用软铁制成的，而不是用钢制成的，这是因为软铁容易磁化，也容易失去磁性，而钢磁化后不易失去磁性。
要点三、电动机
1. 磁场对通电导线的作用
(1)力的方向和电流方向有关。
(2)力的方向与磁感线方向有关。
2.电动机的基本构造
（1）转子：能够转动的部分。
（2）定子：固定不动的不分。
3. 直流电动机为什么需装换向器？
当线圈转到如图所示位置时，ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上，而且大小相等，方向相反，线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用，所以不能连续转动下去。如何才能使线圈连续转动下去呢？我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置，恰在这时使线圈与电源线的两个接头互换，则线圈中的电流方向改变，它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反，从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。因此，要使线圈连续转动，应该在它由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向。能够完成这一任务的装置叫做换向器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。
要点诠释：
通电直导线在磁场中受到力的作用。力的方向与磁场方向、导线电流方向有关。磁场对通电导线和通电线圈作用而运动过程中，把电能转化为机械能，电动机就是从这一理论设计制造出来的。
(1)磁场对电流的作用中磁场方向、电流方向、导体受力方向三者应互相垂直，同时改变其中两个方向另一个方向不变，若首先改变其中一个方向而另一个方向不变，则第三者方向一定改变。 (2)当通电直导线的方向与磁感线的方向平行时（如图甲所示），磁场对通电直导线（图甲中直导线ab）没有力的作用。当通电直导线的方向与磁感线的方向不平行（斜交）时，磁场对通电直导线（图乙中直导线ab）有力的作用（垂直纸面向内）。当通电直导线的方向与磁场的方向垂直时，磁场对通电直导线（图丙中直导线ab）的作用力最大（方向垂直纸面向内）。 在图丙中，保持磁感线B的方向不变，而使直导线ab内电流方向相反时，ab受力的方向也相反；保持直导线内电流方向不变，而使磁感线B的方向相反时，ab受力的方向也相反。 但如果在图丙中，同时使磁感线B的方向及ab内电流方向都变为相反，则直导线ab的受力方向不发生变化。
要点四、磁生电
1.电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象。
2. 产生感应电流的条件：
①一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。即导体在磁场中的运动方向和磁感线的方向不平行；
②电路闭合。在磁场中做切割磁感线运动的导体两端产生感应电压，是一个电源；若电路闭合，电路中就会产生感应电流。若电路不闭合，电路两端有感应电压，但电路中没有感应电流。
3.感应电流的方向：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。因此要改变感应电流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁感线方向反向。但是若导体运动方向和磁感线方向同时改变，则感应电流的方向不发生改变。
4.发电机
发电机的原理是电磁感应，发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。其能量转换是把机械能转化为电能。
要点诠释：
学完三种电磁现象，容易混淆，为了记忆和理解，特列表如下：
现象
发现者
能量转化
判定方法
电流的磁场
奥斯特
电能→磁能
安培定则
电磁感应
法拉第
机械能→电能
（右手定则）
磁场对电流的作用
安培
电能→机械能
（左手定则）
说明：判定方法中的右手定则和左手定则，在初中物理暂不做要求。
三种电磁现象的重要应用对比如下：
应用
原理
要点
电磁铁
电流的磁场 通电螺线管内插入铁芯，磁场大大增强
磁性有无可用通断电控制，磁性强弱可用电流大小及匝数多少控制。
交流发电机
电磁感应
交流电：周期性改变方向的电流。 集流环（两个铜环）和一对电刷的作用
直流电动机
通电线圈在磁场中受力转动
用换向器（两个铜束环）和一对电刷使线圈持续转动
要点五、电话和传感器
1.电话：电流把信息传到远方。 ①电话的组成：最简单的电话由话筒和听筒组成。 ②原理：话筒把声信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传递到远方，在另一端电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。 ③工作过程：话筒里有一个金属盒，里面装满碳粒，上面盖有一个膜片，当人对着话筒讲话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧地挤压盒中碳粒，使电话电阻发生忽大忽小地变化，导致电路中的电流强弱按声音振动而变化。 听筒中有一个永磁铁，永磁铁上绕有线圈，前面有一个薄铁片，薄铁片由于受到永磁铁的吸引有些弯曲。接电话时，当从话筒传来按说话声音振动而强弱变化的电流时，磁铁对膜片的吸引也发生强弱变化，使膜片振动起来，使空气形成声波，就可听到对方的声音了。
2.传感器：把实现其他信息转化成电信息的器件，叫做传感器。下图为实际生活中常见传感器的应用。
【典型例题】
类型一、基本概念辨析
1. 关于磁感线，正确的说法是（ ）
A．磁感线确实存在于磁场中
B．在磁体内磁感线是从N极到S极
C．将磁铁放在硬纸上，周围均匀地撒上铁粉，然后轻轻地敲打几下，我们就看到了磁铁周围的磁感线
D．磁感线密集的地方磁场强，磁感线稀疏的地方磁场弱，任何两条磁感线都不可能相交
【思路点拨】熟记一些基本概念、规律，物理好多模型就是为了方便研究，所以课下多多了解，是解题关键。
【答案】D
【解析】磁体的周围存在着看不见摸不着但又客观存在的磁场，为了描述磁场，在实验的基础上，利用建模的方法想象出来的磁感线，磁感线并不客观存在，A错误；磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极；在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极出发，回到N极，故B错误；在该实验中，我们看到的是铁粉形成的真实存在的曲线，借助于该实验，利用建模的思想想象出来磁感线，但这不是磁感线，故C错误；磁感线最密集的地方，磁场的强度最强，反之磁场最弱。磁场中的一点，磁场方向只有一个，若两条磁感线可以相交，则交点处就可以做出两个磁感线的方向，即该点磁场方向就会有两个，这与理论相矛盾，因此磁感线不能相交。故D正确。 【总结升华】此题考查了磁感线的引入目的，磁场方向的规定，记住相关的基础知识，对于解决此类识记性的题目非常方便。
举一反三：
【变式】（2019?安徽中考）一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场，磁感线如图所示，则小磁针在磁场出现后（ ）
A．两极所受的力是平衡力，所以不会发生转动
B．两极所受的力方向相反，所以会持续转动
C．只有N极受力，会发生转动，最终静止时N极所致方向水平向右
D．两极所受的力方向相反，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右
【答案】D
【解析】某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场，小磁针将会受到磁场力的作用，且N极受力方向与与磁场方向相同，水平向右；S极受力方向与磁场方向相反，水平向左。所以小磁针会发生转动，最终小磁针在磁场中静止，N极指向水平向右，所以ABC错误，D正确。故选D。
2. 如图所示的装置中，要使电流计的指针发生偏转，下列办法中可行的是（ ）
A．闭合开关，使导体AB竖直向上移动
B．闭合开关，使导体AB水平向外移动
C．闭合开关，使导体AB水平向左移动
D．断开开关，使导体AB斜向后移动
【思路点拨】（1）闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，就会在导体中产生感应电流； （2）磁体周围的磁感线从N极到S极，本题中分析磁感线方向和导体运动方向的关系，只要是切割磁感线运动就会产生感应电流。
【答案】B
【解析】A、磁感线方向由上到下，闭合开关，导体竖直向上运动，不属于切割磁感线运动，导体中不会产生感应电流，不符合题意；B、磁感线方向由上到下，闭合开关，导体水平向外运动，属于切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，符合题意；C、磁感线方向由上到下，闭合开关，导体水平向左运动，不属于切割磁感线运动，导体中不会产生感应电流，不符合题意；D、磁感线方向由上到下，导体斜向后运动，虽切割磁感线运动，但开关没有闭合，故导体中不会产生感应电流，不符合题意；故选B。
【总结升华】判断是否产生感应电流是要牢牢抓住“闭合”、“切割”，在分析时要牢牢把握住这两个方面。
举一反三：
【变式】如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中沿箭头方向运动，则不能产生感应电流的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
类型二、作图题
3.在图中，根据通电螺线管N、S极，在螺线管上标出电流的方向，在电源上标出它的正负极。
【答案】
【解析】用右手螺旋定则得出电流的方向，然后根据在电源外部，电流从电源的正极流出负极流入，判断出电源的正负极。
【总结升华】本题考查了右手螺旋定则的使用。利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法。
举一反三：
【变式】（2019?杨浦区一模）如图所示，小磁针甲、乙处于静止状态．根据标出的磁感线方向，可以判断出（ ）
A．螺线管的左端为N极 B．电源的左端为负极
C．小磁针甲的右端为N极 D．小磁针乙的右端为N极
【答案】C
【解析】A、在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出，回到S极，所以利用磁感线的方向，可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极，故A错误； B、根据螺线管的左端为N极结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出，所以电源的左端为正极，右端为负极，故B错误； C、根据异名磁极相互吸引的理论可以确定小磁针甲右端为N极，故C正确； D、小磁针静止时，N极的指向跟通过该点的磁感线方向一致，S极跟通过该点的磁感线方向相反，所以乙的右端为S极，故D错误。故选C。
4.如图所示，请用笔画线代替导线将实物图补充完整。要求：
①小磁针的指向满足如图所示方向；
②滑动变阻器的滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱；
③原有导线不得更改。
【答案】
【解析】
试题分析：（1）根据磁极间的作用判断螺线管的磁极；根据安培定则判断电流方向。
（2）通电螺线管的磁性强弱跟电流大小和匝数有关。在匝数一定时，电流越小，磁性越弱．在电流一定时，匝数越少，磁性越弱。
（3）滑动变阻器有四个接线柱，选择一上一下接入电路，滑动变阻器接入电路的电阻越大，电流越小。
①如图，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管的右端是S极，左端是N极；根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入，从左端流出。
②在匝数一定时，电流越小，磁性越弱。滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱，螺线管的电流减小，滑动变阻器接入电路的电阻增大，所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱。
【总结升华】本题把磁极间的作用、滑动变阻器的使用、欧姆定律、螺线管磁性强弱的影响因素有机的结合起来。综合性很强，是一个好题。
类型三.知识应用
5.如图是一个中间有抽头的电磁铁的示意图，小明为了研究外形相同的电磁铁磁性的强弱与通电电流的大小及线圈匝数的关系，他做了如下实验，实验步骤为：
（1）先连接好如图甲所示的电路图，调整滑动变阻器的滑片使电流表示数减小，记为I1，发现电磁铁吸引的大头针的数目较少；
（2）调整滑动变阻器滑片使电流表的示数增大到I2，发现电磁铁吸引住的大头针数目增加；
（3）再照图乙所示的电路图连接的电路，调整滑动变阻器的滑片使电流表的示数保持为I2，发现电磁铁上吸引住大头针的数目进一步增加。
从以上实验我们得出的结论是：
①
②
（4）在实验步骤（3）中为什么要强调电流表的示数与步骤（2）中电流表示数（I2）保持相同？
答：
【思路点拨】实验中，我们是通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断磁性强弱的，吸引的大头针数目多，表明电磁铁的磁性强。由（1）和（2）我们可以得出电磁铁磁性强弱与电流大小有关；由（2）和（3）我们可以得出电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少有关。对于多因素问题，我们要采用控制变量法去研究。
【答案】（3）①线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；②电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；（4）保证在电流一定的条件下，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
【解析】①（1）和（2）控制的是线圈匝数一定，研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。当电流增大时，电磁铁吸引的大头针数目增多，表明磁性增强。结论：线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；②（2）和（3）控制的是电流一定，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少的关系。当线圈匝数增多时，电磁铁吸引的大头针数目增多，表明磁性增强。结论：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。（4）因为电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数都有关系，所以在研究磁性强弱与线圈匝数的关系时，就一定要保证在电流一定的条件下去研究。
【总结升华】探究电磁铁磁性强弱的因素我们采用的是控制变量法，所以对于这类实验题，我们在解答时也同样要用控制变量的思想去分析。
6.如图甲，将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来。
（1）闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在 里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是 。
（2）刚闭合开关时，小电灯发出明亮的光，但随着电动机转得越来越快，小电灯的亮度逐渐减弱；当转速正常时，小电灯的亮度稳定不变，此时用手指轻轻捏住电动机的转轴，使电动机的转速减慢，你猜想这时小电灯的亮度将 （选填“变亮”“变暗”或“不变”），理由是 。
（3）如果将小电灯换成灵敏电流表，电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是 现象，它在生活中的应用有 （举出一例即可）。
【答案】（1）磁场；改变电流的方向；（2）变亮；电流变大；（3）电磁感应；发电机
【解析】试题分析：（1）通电导体在磁场中会受力转动，影响电动机转动方向的因素有：电流的方向和磁场的方向；
（2）当电路中电流变大时，灯泡就会变亮；
（3）发电机就是根据电磁感应现象制成的。
（1）闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是：改变电流的方向或改变磁场的方向；（2）捏住电动机的转轴，会将电动机消耗的电能转化为内能，由非纯电阻电路转化为纯电阻电路，电源输出的所有功率都变为线圈电阻消耗的热功率了，而加在其上的电压不变，所以电流急剧上升，电动机线圈大量发热，此时电流变大，灯泡变亮；（3）电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是电磁感应现象，它在生活中的应用有发电机等。
考点：直流电动机的原理；电磁感应。
【总结升华】本题考查电动机和发电机的原理，相对比较简单，属于基础题。
举一反三：
【变式】探究利用磁场产生电流的实验中，连接了如图所示的实验装置。
（1）实验中，通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关后，钥匙电路中形成感应电流，铜棒ab应 （选填“上下”或“左右”） 运动，这是一种 现象，利用这一原理可制成 。
（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取的方法有 （答出一种方法即可）。
【答案】（1）电流表指针是否偏转；（2）左右；电磁感应；发电机；（3）调换N极、S极位置（或改变磁场方向）；改变ab运动方向
【解析】（1）产生感应电流的条件是：电路应该是闭合的，部分导体做切割磁感线运动；
（2）影响感应电流方向的因素：一个是导体的运动方向，一个是磁场方向，这两个因素中其中一个因素发生变化时，感应电流的方向就会发生变化；若两个因素都发生变化时，感应电流的方向不会发生变化。
（1）实验中，通过观察电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流；
（2）要产生感应电流，必须同时满足两个条件：电路是闭合的；
导体做切割磁感线运动。因此要使电流表指针发生偏转，铜棒ab需向左或向右做切割磁感线运动；这是一种电磁感应现象，利用这一原理可制成发电机；
（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，即改变流入电流表的电流方向，也就是要改变感应电流的方向，可以从影响感应电流方向的两个因素考虑，只改变其中一个因素时，感应电流的方向就会发生改变；故调换N极S极位置可改变磁场方向，或改变ab的运动方向。
【巩固练习】
一、选择题
1.首先发现电流磁效应的科学家是（ ）
A．法拉第 B．奥斯特 C．牛顿 D．托里拆利
2.关于磁体和磁场，以下说法中错误的是（ ）
A．悬挂起来的小磁针静止时，小磁针的S极指向地理的南极附近
B．磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的
C．铁、锌、铝、锡等金属材料都能够被磁化
D．通电导体周围一定存在磁场
3.（2019?河南中考）如图为实验室常用电流表的内部结构图．多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是（ ）
A．电烙铁 B．电铃 C．发电机 D．电动机
4.如图所示的四个图的装置可以用来演示物理现象，则下列表述正确的是（ ）
A．图甲可用来演示电磁感应现象
B．图乙可用来演示磁场对电流的作用
C．图丙可用来演示电流的磁效应
D．图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
5.法拉第发现的电磁感应现象，是物理学史上的一个伟大发现，它使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代．下列设备中，根据电磁感应原理制成的是（ ）
A．汽油机 B．发电机 C．电动机 D．电熨斗
6.回顾如图所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程，你认为以下说法正确的是（ ）
A.让导线在磁场中静止，蹄形磁铁的磁性越强，电流表指针偏转角度越大
B.用匝数较多的线圈代替单根导线，且使线圈在磁场中静止，这时电流表指针偏转角度大些
C.蹄形磁铁固定不动，使导线沿水平方向运动时，电流表指针会发生偏转
D.蹄形磁铁固定不动，使导线沿竖直方向运动时，电流表指针会发生偏转
7.一根长直铜导线在靠近一个原来静止的小磁针的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小磁针不动，导线不可能有电流通过
B．小磁针发生转动，导线一定通有电流
C．小磁针发生转动，导线不一定通有电流
D．小磁针不动，导线一定没有电流通过
8.一根钢条靠近磁针的磁极，磁针被吸引过来，则（ ）
A．钢条一定具有磁性
B．钢条一定没有磁性
C．钢条可能有磁性，也可能没有磁性
D．条件不足，无法判断
二、填空题
9.磁极间有力的作用。同名磁极 ，异名磁极 。
10.实验表明，通电螺线管外部的磁场和 周围的磁场十分相似，改变通电螺线管中的电流方向，通电螺线管的磁极将 ，这表明通电螺线管的磁极跟 有关，它们间的关系遵循 定则。
11.两个形状相同的电磁铁，如果绕线的匝数相同，电流越大，磁性越 ；如果电流的大小相同，绕线的匝数越多，磁性越 。
12.闭合电路中的 ，在磁场中做 磁感线运动时，电路中有电流产生。产生的电流叫 电流。
13.交流发电机是利用 的原理制成的，它发出的交变电流的大小、方向都在做周期性变化，我国供生产和生活用的交流电的频率 Hz。
14. 扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，如图所示是扬声器构造示意图。当线圈中通过变化电流时，线圈受到 力作用，从而带动与线圈相连的纸盆 ，于是扬声器就发出了声音。
15.人类大量使用电能主要归功于物理学上两项划时代的发明和创造，一是18世纪中期至19世纪发明的 。二是19世纪初英国科学家法拉第发现的 。
16.（2019?广安区模拟）如图虚线框内的装置叫 ，其中R是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，R0是滑动变阻器．该装置的工作原理是：随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到一定值时，衔铁被吸合，右侧空调电路接通，空调开始工作。为了节能，现要将空调启动的温度调高，可以适当将滑片P向 （填“左”或“右”）移动，或者适当 （填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压。
三、作图、实验题
17.（2019?东营中考）如图所示是两个磁极之间的磁感线，请在图中标出两个磁极的名称和小磁针静止时的N极。
18. 如下图所示的通电螺线管电路中，电流表的示数正常，请标出通电螺线管的N、S极。
19.如图是小南同学探究“通电直导线周围的磁场”的实验装置。
（1）闭合开关，小南看到小磁针偏转，认为它一定受到力的作用，他判断的理由是 ；
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向 （填“改变”或“不改变”）；
（3）上述实验表明：通电直导线周围存在 （填“有关”或“无关”） 其方向与电流方向；
（4）如果实验中小磁针偏转不明显，请提供一条改进的建议 。
20.如图是探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，铜棒ab通过导线连接在电流表的两个接线柱上。
（1）要使电流表指针发生偏转，一种可行的操作是 。
（2）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法。
方法一： ；
方法二： 。
（3）利用该实验原理可以制成 （填“发电机”或“电动机”）。
【答案与解析】
一、选择题
1.【答案】B
【解析】1820年，奥斯特意外地发现载流导线的电流会作用于磁针，使磁针改变方向，也就是通电导体周围产生磁场。故选B。
2. 【答案】C
【解析】A、小磁针在地磁场的作用下要指向南北方向，其中指南的叫南极，故A的说法正确，不合题意；B、磁体之间的作用力都是通过磁场而发生的，故B的说法正确，不合题意；C、只有磁性材料才能够被磁化，而锌铝锡等金属不是磁性材料，所以不能被磁化，故C的说法错误，符合题意；D、根据电流的磁效应可知，通电导体周围一定存在磁场的说法是正确的，故D不合题意。
3.【答案】D
【解析】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大．因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。
A、电烙铁是利用电流的热效应制成的，与电流表的工作原理无关，故A错误。 B、电铃是利用电流的磁效应制成的，与电流表的制成原理无关，故B错误。 C、发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关，故C错误。 D、电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的，故D正确。
4.【答案】C
【解析】图甲是演示磁场对电流作用的实验装置，故A不符合题意；图乙是研究电磁感应现象的实验装置，故B不合题意；图丙是演示电流的磁效应的实验装置，故C符合题意；图丁是演示电磁铁中线圈匝数的多少与磁性强弱的关系的实验装置，故D不合题意，故选C。
5.【答案】B
【解析】A、汽油机是内燃机，是燃料燃烧产生的内能转化为机械能的装置，故A错误。B、发电机是利用电磁感应现象，把机械能转化为电能的装置，故B正确。C、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故C错误。D、电熨斗是利用电流的热效应工作的，故D错误。故选B。
6.【答案】C
【解析】解答本题应掌握产生感应电流的条件：闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动。A、当导线在磁场中静止时，磁性再强也不会产生感应电流，故A错误；B、线圈静止时，不会产生感应电流，故B错误；C、导体沿水平方向运动时，即导线做切割磁感线运动，故可产生电流，电流表指针发生偏转，故C正确；D、当导线沿竖直方向运动时，导线沿磁感线方向运动，故不切割磁感线，不会产生电流，故D错误；故选C。
7.【答案】B
【解析】若通电导体周围磁场磁性太弱，小磁针是不会有明显偏转。实验中当通电导体的方向应与小磁针静止时方向（即南北方向）一致时，小磁针将会发生明显偏转。A、若通电导体周围磁场磁性太弱，小磁针是不会有明显偏转，A错；B、只要小磁针发生转动，则说明一定有磁场存在，故导线中一定通有电流，B对；C、只要小磁针发生转动，则说明导线中一定通有电流，C错；D、若通电导体周围磁性太弱，小磁针是不会有明显偏转，D错。故选B。
8.【答案】C
【解析】（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；（2）排斥的具有同名磁极；吸引的可能是异名磁极，也可能是磁体吸引磁性材料。所以一根钢条靠近磁针的磁极，磁针被吸引过来。钢条可能是磁体，钢条和磁针的接触端是异名磁极相互吸引，钢条也可能不具有磁性，被磁体吸引造成的，故选C。
二、填空题
9.【答案】排斥；吸引
【解析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。同名磁极和同种电荷都相互排斥，异名磁极和异种电荷相互吸引。注意区分磁极前的修饰词是“同名和异名”，电荷前的修饰词是“同种和异种”。
10.【答案】条形磁铁；改变；电流方向；右手螺旋
【解析】右手螺旋定则：让四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指的方向是通电螺线管的N极，由内容知，通电螺线管外部的磁场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磁极，它们的极性跟电流的方向和线圈的绕法有关。
11.【答案】强；强
【解析】电磁铁的磁性强弱的影响因素：电流的大小，线圈匝数的多少．电流一定时，匝数越多，磁性越强。匝数一定时，电流越大，磁性越强。
12.【答案】一部分导体；切割；感应
【解析】电磁感应现象是指闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流的现象。产生的电流叫做感应电流。
13.【答案】电磁感应；50
【解析】解答本题需掌握：发电机是把机械能转化为电能的装置，它的原理是电磁感应现象；同时再结合我国交流电的频率解答即可交流发电机是利用电磁感应现象的原理制成的，其在工作过程中能量的；我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz。
14.【答案】磁场 振动
【解析】线圈中通电时，通电导线在磁场中受到力的作用，而电流大小方向的变换使得线圈所受到的力大小方向发生变化，而使线圈产生不同程度的拉伸收缩，从而带动纸盆振动发声。
15.【答案】热机；电磁感应规律
【解析】人类大规模利用电能主要依靠的两项发明和创造：一是18世纪中期至19世纪发明的热机，他们将燃料燃烧时产生的内能转化成机械能，使人类从化石能源中获得了动力。二是19世纪初法拉第发现的电磁感应规律，这一发现找到了将机械能转化为电能的途径。这两项发明和发现使人类大规模获取电能成为可能。
16.【答案】电磁继电器；右；减小
【解析】电磁继电器在电路中相当于开关，因此虚线框内的装置叫电磁继电器；根据题意可知，衔铁吸合需要的电流是一定的，即控制电路中的电流不变；要将空调启动的温度调高，则热敏电阻的阻值将减小，由I=U/（R热敏+R滑）可知，当电源电压一定时，热敏电阻越小，则滑动变阻器接入电路的阻值越大，即将滑片向右一定；当滑动变阻器的阻值一定时，热敏电阻越小，则电源电压需减小。
三、作图、实验题
17.【答案】如图所示
【解析】因为磁感线总是从磁体的N极出来回到S极，所以图中左端的磁极为N极，右端的磁极为S极；根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，靠近磁体S极的一端为小磁针的N极，如图所示。
18.【答案】如图所示
【解析】电流是从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，故根据右手螺旋定则得出通电螺线管的左端为N极，右端为S极。
19.【答案】（1）力是改变物体运动状态的原因；（2）改变；（3）磁场；有关（4）增大导线中的电流。
【解析】（1）小磁针由静止变为运动，运动状态发生了改变，所以它一定受到力的作用，因为力是改变物体运动状态的原因。（2）电流的磁场方向与电流的方向有关，因此，当电流方向改变时，其磁场的方向也要改变，所以小磁针的受力方向也随之改变。（3）这个实验就是奥斯特实验，根据奥斯特实验的相关知识可知：通电导体周围存在磁场，且磁场的方向与电流的方向有关。（4）因为电流的磁场强弱与电流的大小有关，所以要增大电流的磁场，可以增大导体中的电流。
20.【答案】（1）ab水平向左（右）运动；（2）调换N极、S极位置（或改变磁场方向）；改变ab运动方向；（3）发电机
【解析】（1）要产生感应电流，必须同时满足两个条件：电路是闭合的；导体做切割磁感线运动。因此要使电流表指针发生偏转，铜棒ab需向左或向右做切割磁感线运动。（2）要使电流表指针偏转方向发生改变，即改变流入电流表的电流方向，也就是要改变感应电流的方向，可以从影响感应电流方向的两个因素考虑，只改变其中一个因素时，感应电流的方向就会发生改变；故调换N极S极位置可改变磁场方向，或改变ab的运动方向。（3）发电机是靠导线切割磁感线产生电流的，与图示实验原理相同；电动机是通电导线在磁场中受力而工作的，因此原理相同的是发电机。