人教版初中物理寒假衔接9年级第13讲电生磁 电磁铁和继电器教师版

电生磁

1.电流的磁场：

（1）奥斯特实验：1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了通电导体和磁体一样，周围存在

磁场，从而揭示了电和磁之间的联系。

（2）电流的磁场方向跟电流的方向有关。电流方向改变，则磁场方向改变。

（3）电流的磁效应：任何导体中有电流通过时，其周围空间均会产生磁场，这种现象叫做电流的磁

效应。

2.通电螺线管的磁场和安培定则

（1）通电螺线管的磁场：

通过螺线管周围存在着磁场，通电螺线管的磁感线方向在螺线管外部是从N极到S极，在螺线管内

部是从S极到N极，构成闭合曲线。

（2）安培定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指

的那端就是通电螺线管的N极。

应用：a.由安培定则可知，知道了螺线管中电流的方向，可以判断通电螺线管两端的极性；

b.由通电螺线管两端的极性，用安培定则可以判断螺线管中的电流方向；

c.根据通电螺线管的南北极以及电源的正负极，画出螺线管的绕线方向。

（3）通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似，其异同点：

条形磁体通电螺线管

不同点磁性长期保持，是永久磁体通电时才有磁性，断电时没有磁性

N、S极是固定不变的N、S极与电流方向有关，能够改变

磁性强弱是不变的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关

①它们都具有吸铁性；②它们都具有指向性；③它们的磁场分布相同；

相同点④它们都有两个磁极，且都具有同名相斥、异名相吸的特点。

（4）磁场中的“三向一致”：在磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极的指

向三个方向一致。

【典型例题】

类型一、电生磁

1、（多选）如左图，甲、乙、丙是放在通电螺线管周围的软铁片，当开关闭合时，则（）

A.甲的左端为N极B.乙的左端为N极

C.丙的左端为N极D.丙的右端为N极

【思路点拨】熟练掌握安培定则和磁极之间的相互作用规律是解题的关键。

【答案】AC

【解析】看右图，通电螺线管的磁场极性跟电流方向的关系，可以用安培定则来决定：用右手

握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。根据电

源的正负极可判定螺线管中电流方向，用安培定则判断出螺线管左端为北极，右端为南极，实

验结果表明，通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁

铁的两端。磁感线从北极出来，回到南极，软铁片磁化后的北极方向和磁感线方向一致。甲的

左端，乙的右端，丙的左端均为N极。故答案为A、C。

类型二、电磁铁电磁继电器

2、（多选）关于电磁铁的特点，以下说法正确的是（）

A.电磁铁通电有磁性，断电仍能保持一部分磁性

B.通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强

C.在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多磁性越强

D.当通入电磁铁的电流方向改变后，电磁铁就会失去磁性

【思路点拨】解答本题需了解（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。

【答案】BC

【解析】内部带铁心的通电螺线管叫做电磁铁，它的优点是：电磁铁有无磁性可以由通断电来

控制；它的磁性强弱可以由电流的强弱来控制；它的N、S极可以由变换电流方向来控制。电流

一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。故答案为B、C。

（5）

一．选择题（共9小题）

1．以下物理规律是由丹麦物理学家奥斯特首先发现的是（）

A．运动物体不受力可以保持匀速直线运动状态

B．浸在液体中物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力

C．通电导体周围存在着磁场

D．通电导体在磁场中会受到力的作用

【分析】丹麦物理学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应。

【解答】解：

A、运动物体不受力可以保持匀速直线运动状态，这是牛顿第一定律的内容，是牛顿总结出来的，

故A错误；

B、浸在液体中物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力，这是阿基米德原理，是阿基米德原

理得出的，故B错误；

C、丹麦物理学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应，即电流的周围存在磁场，是历史上最早

发现电流磁效应的人，故C正确；

D、通电导体在磁场中会受到力的作用是电动机的原理，故D错误。

故选：C。

【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记

忆，这也是考试内容之一．

2．1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了电流周围存在磁场，下列关于奥斯特实验的说法

中正确的是（）

A．实验时导线通常沿南北方向放置

B．小磁针发生偏转后S极的指向为该点磁场的方向

C．小磁针发生偏转方向与电流方向无关

D．切断电源后小磁针不会回到原位

【分析】（1）进行奥斯特实验时，小磁针放在导线的正下方，导线中没有通电时小磁针受地磁场

磁力作用指向南北，当导线中有电流通过时，小磁针受导线磁场力方向和电流方向垂直，避免小

磁针受到地磁场磁力方向和受到导线磁场力方向相同。

（2）磁场对放入其中的小磁针产生磁力作用，小磁针静止时N极指向和该点的磁场方向一致。

（3）小磁针受到磁力方向跟磁场方向有关，磁场方向跟电流方向有关。

（4）导线无电流通过时，小磁针受到地磁场的作用恢复原状。

【解答】解：

A、奥斯特发现电流周围存在磁场，对小磁针有磁场力的作用，但地磁场也对小磁针也有磁场力

作用（指向南北）；实验时导线通常沿南北方向放置，这是由于此时电流的磁场方向沿东西方向，

能回避地磁场的影响，使实验效果更加明显，故A正确。

B、小磁针发生偏转后N极的指向与该点磁场的方向一致，S极的指向与该点磁场的方向相反，

故B错误。

C、小磁针受到磁力方向跟磁场方向有关，而通电导线周围的磁场方向跟电流方向有关，所以小

磁针发生偏转方向跟电流方向有关，故C错误。

D、切断电源后，导线无电流通过时，小磁针受到地磁场的作用会回到原位，故D错误。

故选：A。

【点评】实验时不但要注重实验结论，更要注重实验过程，这是中考命题的趋势。

3．如图，当通电后敲击塑料板，观察到铁粉分布情况是（图中“”为导线穿过塑料板的位置）

（）

A．B．

C．D．

【分析】通电导线的周围存在磁场，通电导线相当于是一个磁体；根据安培定则判断通电直导线

周围的磁感线分布，即铁屑的分布情况。

【解答】解：当导线通电后，导线的周围存在磁场，敲击塑料板，磁化后的铁粉会显示磁场的分

布，根据安培定则可知，磁感线是绕着导线成圆形分布的，所以铁粉会绕着导线成圆形分布，故

D正确，ABC错误；

故选：D。

【点评】本题考查了安培定则以及通电直导线周围的磁场分布情况，难度不大。

4．电让我们的生活丰富多彩。关于如图所示情景说法正确的是（）

A．甲图中的通电螺线管，它的B端是螺线管的S极

B．乙图中的手摇发电机，工作时把电能转化为机械能

C．丙图中的插座，孔1没有连接火线或零线，完全无用

D．丁图中的测电笔，在使用时手应接触测电笔尾部的金属体

【分析】（1）安培定则：用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向是通的螺线

管的N极；据此判断螺线管的极性；

（2）发电机工作时将机械能转化为电能；

（3）三孔插座的接法：左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线；最上面那个孔能将用电器的金

属外壳接地，能防止金属外壳漏电时发生触电事故；

（4）测电笔的正确使用方法：手一定接触笔尾金属体，但不能接触笔尖金属体。

【解答】解：

A、由图甲可知，电流从螺线管的左侧流入、右侧流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四

指指向电流方向，则大拇指指向B端，所以通电螺线管的B端是N极，故A错误；

B、手摇发电机工作时，消耗机械能，得到了电能，即工作时把机械能转化为电能，故B错误；

C、图丙中，插座的孔1应接地线，使用电器的金属外壳与大地相连，若用电器的外壳万一漏电，

电流会通过地线导入大地，可防止触电事故的发生，故C错误；

D、测电笔在使用时，手应接触测电笔尾部的金属体，使导线、人体、大地之间形成通路，这样

才能正确辨别火线和零线，故D正确。

故选：D。

【点评】本题考查了安培定则的应用、发电机工作时的能量转化、三孔插座的接法以及试电笔的

使用，综合性强，但难度不大。

5．小磁针静止在螺线管的附近，闭合开关S时，通电螺线管磁感线方向如图所示，则下列判断正确

的是（）

A．通电螺线管的右端为N极

B．电源的右端为正极

C．小磁针一直保持静止

D．小磁针N极逆时针转动

【分析】根据磁感线的方向，可以确定螺线管的NS极；

利用螺线管的NS极，可以确定小磁针的转动方向；

利用螺线管的NS极和线圈的绕向，利用安培定则可以确定线圈中电流方向，进而确定电源的正

负极。

【解答】解：在磁体的周围，磁感线从磁体的N极发出，回到S极，所以利用磁感线的方向，可

以确定螺线管的左端为N极，右端为S极。故A错误。

小磁针在电磁铁的作用下，根据异名磁极相互吸引的理论可以确定小磁针的N极向左偏转，即顺

时针转动，故CD错误。

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。所以电源的右端为正极。故B正确。

故选：B。

【点评】小磁针指向还可以根据磁感线的方向来判断。该题中小磁针所在位置磁感线向左，所以

小磁针N极向左，小磁针N极所指的方向为磁场的方向。

6．如图所示，闭合开关S，A、B、C、D四个小磁针静止时指向正确的是（）

A．小磁针AB．小磁针BC．小磁针CD．小磁针D

【分析】首先根据电源的正负极判定电流方向，由电流方向判断通电螺线管的磁极，利用安培定

则判断出通电螺线管周围磁场方向，然后根据磁极间的相互作用从而判断出小磁针静止时方向。

【解答】解：由安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向通电螺线管的左

端为N极，右端为S极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针A的左端应为N

极，右端为S极，小磁针B的左端应为S极，右端为N极，小磁针C左端应为S极，右端为N

极，小磁针D左端应为N极，右端为S极，故ABD错误；C正确。

故选：C。

【点评】小磁针北极的指向、螺线管的磁极、电流的方向，知道其中的一者，其他的两者都能进

行判断。

7．一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁（内置铁芯）置于条形磁铁附近并正对（如

图所示）。下列叙述中，正确的是（）

A．闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用

B．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力

C．闭合开关后，滑片P向b移动时，条形磁铁受到的摩擦力将会变小

D．闭合开关后，滑片P向a移动的过程中，条形磁铁受到的摩擦力的方向将改变

【分析】（1）电磁铁是由通电线圈和铁芯组成，不通电，磁铁对铁芯也有力的作用。

（2）先根据安培定则判断电磁铁通电后的磁极，判断电磁铁和条形磁铁的吸引还是排斥，再判

断条形磁铁受摩擦力的情况。

（3）在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。

（4）根据条形磁铁受到吸引力的大小变化判断条形磁铁的运动状态，再判定摩擦力的方向。

【解答】解：

A、闭合开关前，虽然电磁铁没有磁性，但是条形磁铁对电磁铁内置的铁芯也有吸引力，故A错

误。

B、闭合开关后，电磁铁有磁性，根据图中的电流方向结合安培定则可知，电磁铁的左端是N极、

右端是S极，因异名磁极相互吸引，则电磁铁对条形磁铁有向左的吸引力，条形磁铁有向左的运

动趋势，所以条形磁铁受到向右的静摩擦力作用，故B错误。

C、闭合开关后，滑片P向b移动时，变阻器接入电路的阻值变大，通过电磁铁的电流减小，磁

性减弱，对条形磁铁的吸引力变小，条形磁铁仍然静止，条形磁铁受到的吸引力和摩擦力是一对

平衡力，大小相等，所以摩擦力是变小的，故C正确；

D、闭合开关后，滑片P向a移动过程中，变阻器接入电路的阻值变小，通过电磁铁的电流变大，

磁性增强，对条形磁铁的吸引力变大；若条形磁铁仍处于静止状态，其受力平衡，受到向左的吸

引力和向右的静摩擦力；若吸引力变大时条形磁铁向左运动，则滑动摩擦力方向是向右的，即摩

擦力的方向始终不变，故D错误。

故选：C。

【点评】本题主要考查了安培定则的应用、磁体间的相互作用、影响电磁铁磁性强弱的因素、摩

擦力大小和方向的判断，涉及的知识点较多，有一定难度。

8．绵阳市某初中学校的小明同学，在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验：

把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指

向，重复操作，停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图所示，闭合开关，螺线管停下来后

B端指向（）

A．东方B．南方C．西方D．北方

【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极，然后根据通电螺线管在地磁场的作用下磁极指向。

【解答】解：电流从通电螺线管的左端进入，从右端流出，根据安培定则可以判断，通电螺线管

的B端是N极，A端是S极，通电螺线管在地磁场作用下，N极指向地磁南极，即地理北方。

故选：D。

【点评】首先根据电流方向判断通电螺线管的磁极，然后根据地磁场作用判断通电螺线管的磁极

指向，再判断地理方向。

9．如图甲，通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用右手螺旋定则来判断。环形电流可以看

作是一匝线圈，如图乙；在丙图中，当电流由A端流入B端流出时，则环内的小磁针会（）

A．水平转动至N极指向纸内

B．水平转动至S极指向纸内

C．顺时针转动90°至竖直位置

D．逆时针转动90°至竖直位置

【分析】首先根据安培定则判断单线圈的磁极，然后根据通电螺线管的内部磁场从S极指向N极，

来判断螺线管内部磁感线方向，最后根据磁场对放入其中的小磁针产生磁力作用，小磁针静止时

N极指向和该点的磁场方向一致判断磁极指向。

【解答】解：在丙图中，当电流由A端流入B端流出时，根据安培定则可以判断单线圈纸内是N

极，纸外是S极，通电的单线圈内部磁感线从纸外进入纸内，根据磁场中的小磁针受到的磁力和

磁感线方向一致，所以小磁针的N极指向纸内，S极指向纸外，故选A。

故选：A。

【点评】本题把多匝线圈分解成一个单线圈，单线圈和多线圈都符合安培定则，都符合磁体周围

的磁感线从N极到S极，磁体内部的磁感线从S极到N极。

二．填空题（共6小题）

10．如图所示实验最早是奥斯特（填物理学家）完成的，为了使实验现象明显，则导线应南

北（选填“东西”“南北”或“任意方向”）放置，利用此实验的结论制造出了电磁铁（选

填“电磁铁”、“电动机”或“发电机”）。

【分析】奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场；由于小磁针静止时要指南北

方向，在验证电流周围有磁场时，一般也把直导线南北放置，这样在直导线下方的磁场方向是东

西方向的；

【解答】解：由图可知，该实验为奥斯特实验，说明了电流的周围存在磁场；

由于小磁针受到地磁场的作用，要指南北方向，为了观察到明显的偏转现象，应使电流产生的磁

场方向为东西方向，故应使把直导线南北放置；

人们利用电流的磁效应制成了电磁铁。

故答案为：奥斯特；南北；电磁铁。

【点评】本实验探究是以奥斯特实验为基础展开的，奥斯特实验说明了：通电直导线周围存在

磁场；磁场方向与电流方向有关。同时，该实验还通过小磁针的转动考①查了力作用效果和物体

间力的②相互作用。

11．如图甲所示，在通电直导线正下方小磁针的S极向纸外偏转，说明通电导线周围存在磁场，

如图乙所示，大量电子沿着水平方向由左到右飞过磁针正上方，则小磁针的S极向纸内（填

“外”或“内”）偏转，你判断的依据是：电子的方向与电流的方向相反，磁场的方向与电流

的方向有关。

【分析】（1）奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场，本实验中采用可观察的

小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场，采用的是转换法；

（2）电流是电荷的定向移动形成的，正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的

方向与电流的方向相反；电流的磁场方向与电流的方向有关。

【解答】解：（1）图中所示的是奥斯特实验，在通电直导线正下方小磁针的S极向纸外偏转，说

明通电导线周围存在磁场；

（2）乙图中一束电子沿着水平方向平行向右飞过磁针上方时，电子定向移动形成电流，负电荷

定向移动的方向与电流的方向相反，故此时电流的方向是从右到左，故此时小磁针也会偏转；由

于电流的磁场方向与电流的方向有关，所以此时电流的方向改变，即磁场的方向也会改变，故小

磁针转动方向会发生变化，磁针的S极会向纸内偏转。

故答案为：磁场；内；电子的方向与电流的方向相反，磁场的方向与电流的方向有关。

【点评】本题考查了磁场的性质是对放在磁场中的磁体有力的作用，电流周围存在着磁场和磁场

的方向与电流方向有关。更加深入的研究了电流的磁效应，在物理学习中不能只注重了结论的学

习，还要注意过程的学习。

12．如图所示，开关闭合后，通电螺线管与条形磁体相互排斥（选填“吸引”或“排斥”）；滑

动变阻器滑片P向右移动时，通电螺线管周围的磁场会增强（选填“增强”“减弱”或“不

变”）。

【分析】（1）条形磁体的右端为S极、左端是N极，根据安培定则判定螺线管的极性，然后根据

磁极间的相互作用规律分析；

（2）由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，再由欧姆定律可知通过螺线管的电流的变

化，得出通电螺线管磁性强弱的变化。

【解答】解：（1）如图，条形磁体的右端为S极、左端是N极；根据安培定则可知螺线管的左端

为S极，右端为N极，同名磁极相互排斥；

（2）当滑片向右移动时，滑动变阻器连入电阻减小，则由欧姆定律可得，电路中电流增大，故

通电螺线管的磁性增强。

故答案为：排斥；增强。

【点评】本题考查了磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。同时也考

查了变阻器电阻的变化，对电磁铁磁性影响，是一道基础题。

13．在研究如图所示的“通电螺线管周围磁场强弱”的实验中。要改变通电螺线管线圈中的电流大

小，可通过移动滑动变阻器滑片来实现；要判断通电螺线管周围磁场强弱，可通过观察吸

引小铁钉的数目来确定。

【分析】决定电流大小的因素：在电压一定的情况下，根据I＝，电阻的大小决定电流的大小；

磁场越强，吸引铁钉的本领会越强。

【解答】解：根据I＝可知，电压一定时，电阻越大的，电流越小；通过移动滑动变阻器的滑

片P的位置，可以改变电磁铁中电流的大小。

电磁铁磁性越强的，吸引铁钉的本领会越强；电磁铁磁性的强弱可用吸引大头针数目的多少来体

现。

故答案为：移动滑动变阻器滑片；吸引小铁钉的数目。

【点评】本题的解题关键是了解影响电磁铁磁性强弱的因素（有无铁芯、电流大小、线圈匝数的

多少）和会使用控制变量法设计实验。

14．

（1）如图1所示，物体长度的测量值为3.20cm。

（2）图2是温度计的一部分，它指示的温度是﹣26℃。

（3）图3所示，通电螺线管的A端为N极（选填“N”或“S”）。

（4）图4所示，O点为杠杆的支点，拉力F作用在杠杆B点。图中的线段OA表示拉力F对

支点O的力臂L（选填“OA”、“OB”或“AB”）。

【分析】（1）刻度尺的使用要首先观察它的量程和分度值，起始端从零开始，读出末端对应刻度

可得物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位。

（2）温度计的读数：首先确定是零上还是零下，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数，

最后根据液面位置读数。

（3）根据安培定则判断通电螺线管的N、S极。

（4）力臂是从支点到力的作用线的距离。

【解答】解：

（1）图中刻度尺1cm又分为10个小刻度，故分度值为1mm；起始端从零开始，物体长度为3.20cm；

（2）图示温度计的分度值是1℃，刻度越往上越小，液面在零刻度线的下方，温度计示数是零下，

示数为﹣26℃。

（3）由图知电流从图中右侧流入、左侧流出，结合图中导线的绕法，用右手握住螺线管，使四

指环绕的方向与电流的方向相同，此时拇指所指的方向就是螺线管的N极，则A端为N极。

（4）图中OA是从支点到力F的作用线的距离，故OA是力F的力臂。

故答案为：（1）3.20；（2）﹣26；（3）N；（4）OA。

【点评】本题考查了刻度尺的读数、温度计的读数、安培定则的应用、力臂的画法，属于基础题

目。

15．根据古文《论衡•是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学

术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。

（1）如图（甲）所示，当磁勺在正确指南时，其A端为该磁体的S（N/S）极。

（2）为达到理想的指向效果，制作人将磁勺靠近一电磁铁，如图（乙）所示。闭合开关S，磁勺

和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性，H为电源的正极。

【分析】（1）磁体静止时，指南的叫南极用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示；

（2）磁极间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

【解答】解：（1）磁勺在正确指南时，地磁的N极在地理的南极附近，由于异名磁极相互吸引，

故其A端为该磁体S极；

（2）因为异名磁极相互吸引，则与磁勺柄所靠近的下端是通电螺线管的N极，用安培定则可判

断通电螺线管中的电流方向是向左的，即电流是从H极出来的，故H端为电源的正极。

故答案为：（1）S；（2）正。

【点评】本题考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用规律，属于基础知识，要掌握。

电磁铁电磁继电器

1.电磁铁：

（1）构造：带有铁芯的通电螺线管；（2）工作原理：铁芯被磁化，使磁性增强；

（3）影响磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数（外形相同）、有无铁芯；

（4）优点：

a.磁性的有无可以由通、断电流来控制；

b.磁性强弱可以由电流大小或线圈匝数来控制；

c.磁极的转换可以由改变电流方向来控制。

2.电磁继电器：

（1）概念：电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接控制高电压、强电流电路通断的

装置。

（2）构造：

（3）电磁继电器的工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来，使动触点和静触点接触，工作电路闭

合，开始工作。电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。

（4）电磁继电器的应用：a.通过低电压、弱电流电路的通断来间接控制高电压、强电流电路；b.进

行远距离操纵；c.实现自动控制。

一．选择题（共12小题）

1．如图是“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验装置，闭合开关后，则下列说法错误的是

（）

A．甲电磁铁的磁性比乙强

B．向左移动滑片P，发现甲、乙吸引大头针的数量均变多

C．本实验过程中运用了控制变量法和转换法

D．乙电磁铁的上端为N极

【分析】（1）电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故该实验中利用控制变量的思

维分析即可解决；电磁铁吸引大头针的多少，说明的磁性的大小这是一种转换的方法。

（2）将两个匝数不同的电磁铁串联在同一电路中，串联电路的电流是相同的可以研究电磁铁磁

性强弱与线圈匝数的关系。

（3）根据安培定则判定电磁铁的两极。

【解答】解：A、用如图所示的装置进行实验，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，电路中电

流相同，发现电磁铁甲吸引大头针的数目比乙多，说明甲的磁性强，故A正确；

B、闭合开关后，向左调节滑动变阻器的滑片，电阻减小，电路中电流增大，电磁铁磁性增强，

电磁铁甲、乙吸引大头针的数目增多，故B正确；

C、电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故该实验中利用控制变量法；电磁铁吸

引大头针的多少，说明的磁性的大小这是一种转换的方法，故C正确；

D、由安培定则可知，电磁铁上端为S极，下端为N极，故D错误；

故选：D。

【点评】本题考查了探究影响电磁铁磁性大小的因素以及安培定则的使用，属于基础题。

2．图是某小组的同学研究“影响电磁铁磁性大小的因素”实验的装置图，其中甲、乙、丙三图中，

线圈的匝数相同，而丁图中线圈的匝数是前面三图的2倍。已知I2＞I1，则下列结论中不正确的

是（）

A．比较图甲、图乙，可知电磁铁通电时才有磁性

B．比较图甲、图丙，可知电磁铁通电电流增大，磁性增强

C．比较图乙、图丁，可知电磁铁通电电流增大，磁性增强

D．比较图丙、图丁，可知电磁铁通电电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强

【分析】（1）电磁铁有无磁性可以通过电磁铁是否吸引大头针进行判断；电磁铁磁性强弱可以通

过比较电磁铁吸引大头针的多少来判断，电磁铁吸引大头针越多，电磁铁磁性越强；

（2）电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少，探究与某一因素关系时，应使用控

制变量法；

（3）在电流一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强；在线圈一定时，电流越大，电磁铁磁

性越强。

【解答】解：A、比较图甲、图乙，电磁铁通电流，电磁铁能吸引大头针，说明电磁铁具有磁性，

不通电流，电磁铁不吸引大头针，电磁铁不具有磁性，所以比较图甲、图乙可以得出：电磁铁通

电时才有磁性，故A正确，不符合题意；

B、甲、丙两图中，电磁铁线圈匝数相同，丙图电磁铁中电流大，吸引大头针数量多，磁性强，

比较图甲、图丙，可知电磁铁通电电流增大，磁性增强，故B正确，不符合题意；

C、乙图电磁铁不吸引大头针，是因为线圈中无电流；要探究电磁铁磁性强弱与电流关系应两电

磁铁中均有电流且线圈匝数相同，故C错误，符合题意；

D、图丙和图丁，电流大小相同，线圈匝数越多，电磁铁吸引大头针越多，电磁铁磁性越强。所

以比较图C和图D，可知电磁铁通电电流相同时，线圈匝数增多，磁性增强。故D正确，不符合

题意。

故选：C。

【点评】掌握电磁铁磁性强弱的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电磁铁磁性强弱跟各因

素之间的关系。

3．自从第一次发现电能生磁以来，很多科学家投身于研究电与磁的关联，并推动着科技的发展，下

列关于电与磁的说法正确的是（）

A．电磁铁的铁芯可以用铜棒代替

B．电磁铁是根据电流的磁效应制成的

C．磁场中的磁感线是真实存在的

D．磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极

【分析】（1）铁钴镍是磁性材料，而铜不是磁性材料；

（2）电磁铁是利用电流的磁效应的原理制成的。

（3）磁感线是为了描述磁场存在，引入的理想模型；

（4）根据磁场的特点进行分析，磁场包括磁体内部和外部。

【解答】解：A、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，

故A错误；

B、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故B正确；

C、磁感线是为了描述磁场存在，引入的理想模型，故C错误；

D、磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极的，但磁体内部的磁感线是从S极出发，回到磁

体N极的，故D错误。

故选：B。

【点评】了解电磁铁的构造与应用以及磁感线和磁感线的方向，是一道综合题，但难度不大。

4．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是（）

A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替

B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁

C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关

D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的

【分析】电磁铁是利用电流的磁效应制成的，电流的通断可以控制磁性的有无。电磁铁有电流有

磁性，无电流时无磁性。铁芯需用软磁性材料制成，因为软磁性材料的磁性不能保留下来。

影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数。电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁

性越强。

【解答】解：A、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，

故A错误；

B、电磁铁不是永久磁铁，它的磁性的有无跟电流的通断有关，所以电磁继电器中的磁体，不能

使用永磁铁，故B错误；

C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故C错误；

D、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故D正确。

故选：D。

【点评】了解电磁铁的构造与应用，同时知道电流的通断可以控制磁性的有无，电流的大小和线

圈的匝数可控制电磁铁磁性的大小。

5．如图所示，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关，小磁针静止时N极水平向右。

则下列说法正确的是（）

A．电磁铁的A端为N极

B．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机

C．电源的右端是正极

D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动，电磁铁磁性增强

【分析】（1）由磁极间的相互作用规律可判出电磁铁的极性；

（2）电磁铁的原理是电流的磁效应，而发电机的原理是电磁感应；

（3）根据安培定则判定电磁铁中电流的方向，从而判定出电源的极性；

（4）由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出电磁铁的磁性变化。

【解答】解：

A、小磁针静止时，右端是N极，左端是S极，由磁极间的作用规律可知，电磁铁的B端为N

极，A端为S极，故A错误；

B、电磁铁的原理是电流的磁效应，而发电机的原理是电磁感应，即二者的工作原理不同，故B

错误；

C、电磁铁的B端为N极，A端为S极，根据安培定则可知，电源的右端为正极，故C正确；

D、当滑动变阻器滑动片P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，则电

磁铁的磁性变弱，故D错误；

故选：C。

【点评】该题考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用规律的应用、电磁铁磁性强弱的影响因

素等知识点，是一道综合题。

6．在学习了电生磁知识后，小明制作了一个简易的电磁铁，如图，他制作完成后发现可以吸引大头

针，他想使电磁铁的吸引能力更强些，下列方法不可行的是（）

A．钢钉上增加线圈匝数B．电池正负极对调

C．滑动变阻器滑片向右移D．串联一节干电池

【分析】（1）利用转换法，通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱；电流一定时，线圈

匝数越多，电磁铁磁性越强。

（2）将电池正负极对调，改变了电流方向，电磁铁的极性也会改变，但不能改变电磁铁的磁性

强弱；

（3）当滑动变阻器的滑片向右移动时，根据变阻器连入电路中的电阻变化，由欧姆定律分析电

路中的电流变化，若电流越大，则电磁铁磁性越强。

（4）串联一节干电池，电源电压增大，电流变大。

【解答】解：

A、钢钉上增加线圈匝数，因线圈的电阻比较小，对电流的影响不大，但线圈匝数增加，所以该

电磁铁的磁性增强，故A可行；

B、电池正负极对调，改变了电流方向，电磁铁的极性也会改变，但不能改变电磁铁的磁性强弱，

故B不可行；

C、当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律可知电路中的

电流变大，电磁铁的磁性增强，故C可行；

D、串联一节干电池，电源电压增大，电流变大，该电磁铁的磁性增强，故D可行；

故选：B。

【点评】本题考查了影响电磁铁磁性强弱的因素，比较简单。

7．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（）

A．温度达到90℃，绿灯亮

B．自动报警器的触点类似一种开关

C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象

D．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作

【分析】（1）根据电磁继电器的工作原理分析哪个灯亮；

（2）电磁继电器的实质是一个利用电磁铁来工作的开关；

（3）电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，运用的是电流的磁效应；

（4）水银是导体，煤油是绝缘体。

【解答】解：根据图片可知，当温度达到90℃时，温度计里的水银柱与上面的金属丝接通，控制

电路产生电流，此时电磁铁将衔铁吸下来接通红灯所在的电路，红灯亮、电铃响，完成报警。

A．温度达到90℃，控制电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下来，此时红灯亮，故A错误；

B．自动报警器的触点类似一种开关，故B正确；

C．自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应，故C错误；

D．把水银温度计里面的水银是导体，而煤油是绝缘体，因此不能换成煤油温度计，故D错误。

故选：B。

【点评】此题主要考查了电磁继电器的工作原理。其实质相当于工作电路中的开关。解决此类题

目的关键是了解电磁继电器的构造，并搞清各部分的作用，同时要搞清控制电路和工作电路。

8．如图所示为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭，控制电路中，

电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光强度而变化，以下说法错误的是

（）

A．R2的阻值随光照强度的增大而减小

B．当光照强度增大时，电压表示数减小

C．当光照强度减小时，电磁铁的磁性减小

D．若将R1换成阻值稍大的电阻，可缩短灯L的发光时间

【分析】（1）要使天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值时，衔铁被吸合，灯L所在电路断

开，灯L自动熄灭，进而得出R2的阻值随光照强度的变化而发生怎样的变化；

（2）（3）由于R2的阻值随光照强度的增大而减小，根据光照强度的变化判定电阻的变化；根据

欧姆定律判定电流、电压的变化；电磁铁磁性大小与电流大小和线圈的匝数有关；

（4）由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R＝可知，控制电路的总

电阻不变，若R1换成阻值较大的电阻，R2的阻值变小，进而分析得出灯L的发光时间变化。

【解答】解：

A、要使灯L在天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，

灯L自动熄灭，则可知天亮时光照强度增大，控制电路中电流增大，光敏电阻R2的阻值减小，

所以，R2的阻值随光照强度的增大而减小，故A正确；

B、由于R2的阻值随光照强度的增大而减小，当光照强度增大时，R2的阻值减小，根据串联分压

的规律可知，R2两端的电压减小，即电压表示数减小，故B正确；

C、当光照强度减小时，R2的阻值变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，则电磁铁的磁

性减小，故C正确；

D、由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R＝可知，衔铁被吸合时控

制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较大的电阻，则R2的阻值变小，此时光照强度增强，即在

天很亮时才自动关闭。由此可见，将R1换成阻值较大的电阻，可延长灯L的发光时间，故D错

误。

本题选错误的，故选：D。

【点评】本题一道以敏感电阻变化引起的动态电路分析，关键要明确电磁继电器的工作原理，熟

练应用欧姆定律即可正确解题，属于动态电路分析的典型题目，有一定难度。

9．2016年5月6日，中国首条完全拥有自主知识产权的中低速磁浮商业运营铁路﹣﹣长沙磁浮快

线载客试运营，标志着中国磁浮技术实现了从研发到应用的全覆盖，成为世界上少数几个掌握该

项技术的国家之一。这种磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体，车厢用的磁体大多是通

有强大电流的电磁铁，下列说法组合正确的是（）

磁悬浮列车利用了同名磁极互相排斥

①

磁悬浮列车利用了异名磁极互相排斥

②

磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦

③

磁悬浮列车增大了与轨道之间的摩擦。

④

A．和B．和C．和D．和

①③①④②③②④

【分析】要解答本题需掌握：磁悬浮列车利用了同名磁极互相排斥，减小摩擦力。

【解答】解：磁悬浮列车利用了同名磁极互相排斥，使列车和铁轨间分离，大大减小了摩擦力。

故组合正确。

①③

故选：A。

【点评】本题主要考查学生对：磁悬浮列车的原理和特点的了解和掌握。

10．如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理图，光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开

关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自由拍摄违章车辆，下列有关说法正确的

是（）

A．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍照

B．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍照

C．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用

D．以上说法都不正确

【分析】（1）只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，若此时车辆违规闯红灯行驶时，会压上压

力开关，压力开关受到机动车的压力会闭合；

（2）光控开关和压力开关都闭合后，电磁铁中有电流通过，产生磁性，电磁铁会将衔铁吸下，

使摄像系统所在的电路接通，摄像机会对违规车辆进行拍照。

【解答】解：（1）由图可知：光控开关和压力开关串联，只有光控开关和压力开关都闭合时，摄

像系统才会自动拍摄，故A错误，B正确；

（2）分析可见，只有违章车辆出现，摄像系统电路接通拍摄，所以光控开关和压力开关是相互

牵制，相互影响的，因此这两个开关只能串联，不能并联，故C错误；

由上分析可知D是错误的。

故选：B。

【点评】（1）要使摄像系统工作，要同时具备两个条件：红灯亮起，光控开关因接受红光而闭合；

车辆要违规行驶，压上压力开关，两个条件同时具备，缺一不可。

（2）此题也是电磁继电器在生活中的应用，明白它的工作原理是解决问题的关键。

11．下面四幅图中，其工作原理不涉及电磁铁应用的是（）

A．指南针B．电铃

C．磁悬浮列车D．移动硬盘

【分析】（1）指南针应用了磁体可以指示南北的性质；

（2）电铃、空气开关、电磁继电器、扬声器、电磁起重机等里面都有电磁铁；

（3）电磁铁通电后具有磁性；

（4）移动硬盘中含有电磁铁。

【解答】解：A、指南针应用了磁体可以指示南北的性质，与电磁铁无关，故A不符合题意；

B、在电铃中，有铁芯的通电螺线管组成了电磁铁；通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，

把衔铁吸下来，使小锤敲击铃碗发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，

电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了。故B不符合题意；

C、磁悬浮列车利用的是磁极间的相互作用规律，列车通电后，具有磁性，用到了电磁铁，故C

不符合题意；

D、移动硬盘中含有电磁铁，利用了电磁铁的原理，故D不符合题意。

故选：A。

【点评】本题主要考查了电磁铁应用的判断，注意将电磁铁的应用与磁体的性质加以区分。

12．小明利用铁钉与漆包铜线制成一个电磁铁，并将其接入电路，如图所示。当开关闭合后（）

A．铁钉中有电流产生B．铁钉的温度急剧升高

C．铁钉能吸引大头针D．铁钉能吸引小纸屑

【分析】（1）磁铁能吸引铁钴镍等物质的性质叫磁性；带电体能吸引轻小物体；

（2）根据电磁铁的原理和性质分析解答。

【解答】解：A、铁钉与漆包铜线制成电磁铁，并将其接入电路时，由于电流的磁效应，铁钉会

产生磁性，但不会在铁钉里产生电流，故A错误；

B、由于漆包铜线的电阻较小，当导线中有电流时，电流产生的热量较少，铁钉的温度不会急剧

升高，故B错误；

CD、铁钉与漆包铜线制成电磁铁，电磁铁通电后铁钉有磁性，吸引大头针，不能吸引小纸屑，故

C正确，D错误。

故选：C。

【点评】知道磁体、带电体的性质以及电磁铁的原理和性质是解题的关键。

二．填空题（共5小题）

13．电磁铁中有电流通过时有磁性，没有电流通过时没有磁性。

【分析】电磁铁由铁芯和线圈两部分构成，电磁铁的磁性的有无可以通过电流的通断来控制；当

线圈中有电流通过时，电磁铁会产生磁性；当线圈中没有电流通过时，电磁铁没有磁性。

【解答】解：当导线中有电流通过时，导线的周围会产生磁场；当导线中没有电流通过时，导线

的周围没有磁场。因此电磁铁中有电流通过时有磁性，没有电流通过时没有磁性。

故答案为：有；没有。

【点评】本题考查了电磁铁的优点，属于基础题目。

14．如图所示，为某同学探究通电螺线管磁性强弱的实验图。下列说法中正确的是C。理由电

流表示数变大时，电磁铁磁性变强，故排斥力变大，弹簧测力计示数变小。

A．通电螺线管上端为S极

B．闭合开关，弹簧测力计示数变大

C．电流表示数变大时，弹簧测力计示数变小

D．调换磁铁的N、S极，弹簧测力计示数不变

【分析】（1）由电流的方向根据安培定则判断通电螺线管的极性；

（2）根据同名磁相互排斥分析；

（3）电流表示数变大时，通电螺线管磁性变强，根据排斥力变大分析；

（4）调换磁铁的N、S极，根据异名磁极相互分析。

【解答】解：

A、根据电流的方向，由安培定则可知，螺线管上端为N极，下端为S极，故A错误；

B、闭合开关，电磁铁具有磁性，根据同名磁相互排斥可知，磁铁受到一个向上的排斥力，则弹

簧测力计示数变小，故B错误；

C、电流表示数变大时，电磁铁磁性变强，故排斥力变大，弹簧测力计示数变小，故C正确；

D、调换磁铁的N、S极，根据异名磁极想到吸引，弹簧测力计示数变大，故D错误。

故答案为：C；电流表示数变大时，电磁铁磁性变强，故排斥力变大，弹簧测力计示数变小。

【点评】本题考查安培定则、磁极的相互作用、影响电磁铁磁性大小的因素等知识，都是基础知

识，要掌握。

15．小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，

图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，车库没有积水时，LED灯亮；车库有积水时，左侧控

制电路接通，电磁铁通电，具有磁性，把衔铁吸下，电铃发出声音。电铃应该安装在图中的

B位置。

【分析】电磁继电器的实质是一个间接开关，它连接两个电路，是通过控制电路的通断来控制工

作电路的通断的开关。此题中的控制电路的通断是由水位的变化来控制的。分析时要从控制电路

入手。

【解答】解：车库没有积水时，电磁铁不具有磁性，不会吸引衔铁，LED灯亮，说明A为LED

灯；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，电磁铁会具有磁性，能吸引衔铁，使得B

的电路接通，