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文档简介
专题14电与磁
目录
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第一部分考情精析锁定耙心高效备考
!
I第二部分重难考点深解深度溯源扫清盲区
【考点01]磁现象磁场
1【考点02】电生磁
【考点03】电磁铁电磁继电器
【考点04】电动机
I
i
【考点05】磁生电
;第三部分解题思维优化典例精析+方法提炼+变式巩固
i
【题型01]磁极间的相互作用规律
【题型02]磁感线与磁场的定义及其基本规律
【题型03】指南针与地磁场、磁偏角
,【题型04]安培定则的应用
i
【题型05】探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验
【题型06】电磁继电器的结构、原理与工作示意图
【题型07】电动机的工作原理
【题型08】电磁感应现象
【题型09】发电机的构造和工作原理
01
考情精析
主战场转移:本专题是电学基础与应用的衔接模块,已从基础现象辨析小题,升级
为电学中精题+实验探究题,常与电路、电功率简单融合,是电学基础拉分点。
核心考向聚焦
核心价值:揭示电与磁的相互作用规律,衔接电路基础与电磁应用,是理解电动机、
发电机工作原理的核心,体现物理与科技应用的关联。
关键能力:考查模型建构、科学推理与实验探究素养,能识别电磁现象,判断磁场
方向、电流方向,分析电磁实验现象,理解电磁应用原理。
关键能力与思维瓶颈
培优瓶颈:尖子生失分点在于安培定则应用错误、电磁现象判断混淆、实验探究中
现象与结论对应不当,以及电磁应用与电路的简单综合分析不熟练。
预测:2026年中考仍以电磁实验探究、现象判断、生活科技应用为核心,与电路、
电功率的筒单综合是命题增长点。
命题前瞻与备考策略策略:放弃死记硬背,侧重现象分析与实验理解,重点训练:1、熟练运用安培定则,
判断磁场与电流方向;2、区分电磁现象类型,掌握实验探究核心要点;3、理解电
动机、发电机工作原理,结合生活场景分析电磁应用.
◊考点01的虐西感物
1、磁现象
(1)磁性:我们把物体能够吸引铁、钻、银等物质的性质叫做磁性。铁、钻、银等物质称为铁磁性物质
(磁性材料)。
(2)磁体:具有磁性的物体叫做磁体。
磁体的特点:•是能吸引磁性材料;二是吸引磁性材料时,不必与这些物体直接接触,如隔着薄木板,磁
体也能吸引铁块。
(3)磁极:条形磁体的两端磁性最强,中间部位磁性最弱,磁体吸引能力最强的两个部位叫磁极;能够自
由转动的磁体,静止时指南的那个磁极叫南极(S极),指北的那个磁极叫北极(N极);同名磁极相互排
斥,异名磁极相互吸引。
2、磁化:一些物体在磁体(或电流)的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。
(1)磁化有三种方式:将能够被磁化的物体放入强磁体周围;洛能够被磁化的物体放入强电流周围;用磁
体的南极或北极,沿能被磁化的物体向一个方向摩擦几次。
(2)磁化在生活中的相关现象:磁带和磁卡利用了它们能够被磁化的原理;磁性材料在高温条件下,有去
磁的现象;磁带、磁盘、磁卡等物体不适合在磁场环境和高温环境保存.彩色电视显像管被磁化后颜色失
真;机械手表被磁化后走时不准。
(3)消磁:通过撞击、搬烧或使用消磁器使磁体失去磁性的过程。
3、判断物体是否具有磁性的方法
(1)利用磁体的指向性来判断:把被检物体悬挂起来在水平方向可以自由转动,静止时总是•端指南•端
指北,则是磁体,静止时指向无规律则不是磁体。
(2)利用磁体的吸铁性来判断:把被检物体靠近铁钉,如果吸引则是磁体,如果不吸引则不是磁体。
(3)利用磁极间作用规律来判断:把被检物体分别与已知磁体的S极和N极靠近,如果一次吸引一次排斥
则是磁体,如果两次都吸引则不是磁体。
(4)利用磁极磁性最强来判断:若A、B两根外形相同的钢棒,已知其中一根具有磁性,另一根没有磁性,
具体的区分方法是,将A的一端从B的左端向右滑动,若发现吸引力的大小不变,则说明A有磁性;若吸
引力由大变小再变大,则说明B有磁性。
4、磁场:磁体周围存在着某种物质,这种物质叫做磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场(.特殊物质)
发生的。物理学中规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向,就是改点磁场的方向。
5、磁感线:在磁场中画•些有方向的曲线,使曲线上任•一点的切线方向都跟该点磁场方向•致,就可以
形象地描述磁场了,这样的曲线叫做磁感线。
(1)磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质,而磁感线是人们为了直观、形象的描述磁场的方向和分
布情况而引入带有方向的曲线,它并不是真实存在的,正如探究光时,引入光线的概念一样.这在物理学
上称为模型法。
(2)磁感线分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密,表示磁体两极处的磁场最强。
(3)磁感线是有方向的,磁体周围任意一点的磁场方向都是沿着磁感线从N极指向S极的。
(4)在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到磁体的S极;在磁体内部,磁感线从磁体的S极出发回
到N极,形成一条条闭合曲线。
(5)在画图时,因受纸面的限制,只画了一个平面内的磁感线的分布情况。但实际上磁体周围的磁感线的
分布是立体的,在磁体周围空间都分布有磁场。
(6)磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交,因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向,如果某
一点有两条磁感线相交,则该点的磁场就有两个方向,这是不可能的。
6、地磁场
(1)地磁场: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。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。
(2)磁偏角: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止南、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。历史上第一
个记载地理和地磁两极不重合的人是我国宋代的泣括,他提出磁俯鱼的概念。
◊考点021乘我看
1、电流的磁效应:通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。
2、通电螺线管:把导线缠绕在圆筒上,就做成了一个螺线管,也叫线圈。接通电源的螺线管叫通电螺线
管。给螺线管通电后,各线圈产生的磁场叠加在一起,通电螺纹管周围就产生了较强的磁场。
(1)通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。
(2)通电螺线管外部磁场跟条形磁体的磁场相似,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。
(3)通电螺线管的内部也存在磁场,其磁场方向与外部相反(内外磁场方向大致走向相反)。
(4)通电螺线管的极性与通电螺线管中电流方向有关:与通电嘿线管中线圈的绕向有关。
3、探究通电螺线管的磁场特点
实验目的:利用小磁针及铁屑,探究通电螺线管外部磁场的形状及方向。
实验器材:螺线管、小磁针、玻璃板、铁屑、电源、开关、滑动变阻器、导线若干。
实验步骤:
(1)在有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑,闭合开关使电流通过螺线管。
(2)轻敲玻璃板,观察铁屑的排列情况,
(3)在通电螺线管周围放一些小磁针,闭合开关后观察小磁针北极的指向(黑色为N极)。
(4)改变螺线管中的电流方向,闭合开关后观察小磁针北极的指向(黑色为N极)。
(5)改变螺线管的绕线方向,重复(3)、(4)o
实验结论:
(1)通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。
(2)通电螺线管的磁场方向与环绕螺线管的电流方向有关。
4、安培定则:用右手握住螺线管,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(N极)
(1)先用右手握住通电螺线管,大拇指指向N极;
(2)弯曲的四指所指的方向就是螺线管中电流的方向;
(3)按照四指弯曲的方向在螺线管中标出电流方向。
◊考点03电磁铁电磁继龟器
葭电磁铁:用一根导线绕成螺线管,再在螺线管内插入铁芯,当有电流通过时由磁性,没有电流时就失
去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。插入铁芯只是为了增强螺线管的磁性,不会影响通电螺线管的磁极
磁性,仍然可以用安培定则来表达电流方向和磁极之间的关系。
2、影响电磁铁磁性强弱的因素
(1)电磁铁的匝数一定时,线圈中通过的电流越大,电磁铁的磁性越强。
(2)线圈中通过的电流大小•定时,外形相同的线圈,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
3、电磁铁的特点
(1)磁性的有无可通过通断电流来控制。
(2)磁极的极性可通过改变电流的方向来实现。
(3)磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制。
4.电磁铁的应用
(D对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。
(2)产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的,如磁浮列车、磁疗设备、测量
仪器以及研究微观粒子的加速器等。
5、电磁继电器的定义:电磁继电器是利用低电压、弱电流的通断,来间接控制高电压、强电流电路的
通断的装置,其实质就是利用电磁铁来控制工作电路的•种开关。含电磁铁的电路称为低压控制电路,被
控制的电路称为高压工作电路。
6、电磁继电器的构造及工作原理:电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分。控制
电路接通时,电磁铁产生磁性吸下衔铁,动、静触点接触,接通工作电路;控制电路断开时,电磁铁失去
磁性,在弹簧作用下释放衔铁,动、静触点分离,工作电路断开。从而通过控制电路的通断*控制工作电
路的通断。
◊考点04霞军通11
1、磁场对通电导体的作用
(1)磁场对通电导线的作用:通电导线在磁场中会受到力的作月。磁力的方向和电流方向、磁场方向有关。
(2)磁场对通电线圈的作用:通电线圈在磁场中受力会发生转动,但不能持续转动;如果不能使通过线圈
的电流发生改变,通电线圈则不能持续的转动下去。
2、电动机
电动机构造转子一转动的线圈;定子一固定不动的磁体
工作原理根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的
线圈在磁场通电后的线圈会转动,转过平衡位置后,受到的力要阻碍它的转动,故线圈乂会减速至零,
中的转动向反方向转动,这洋线圈在平衡位置左右来回摆动,慢慢停下来,最后停在平衡位置
方法一:当线圈越近平衡位置后停止对线圈供电,让线圈靠惯性转过后半周。但因为后半
使线圈连续
周线圈不受力的作用,故这种方法线圈的转动不稳定,动力弱。
转动的方法
方法二:在线圈转动的后半周,设法改变电流方向,使线圈在后半周也获得同转动方向相
同的动力,这样线圈会平稔、有力地转动下去。实际的电动机就是采用该方法使线圈连续
转动的,实现该目的的装置叫她遛。
当线圈转过平衡位置时,改变线圈中的电流方向,从而使线圈获得同转动方向相同的力,
换向器
能持续转动下去
电动机中的
电动机在使用过程中,主要将电能转化为机械能对外做功
能量转化
电动机优点结构简单、体积小、效率高、制造方便、污染较小,种类繁多,能满足各种不同的需求
3、扬声器:扬声器俗称“喇叭”,是十分常见的把电信号转换成声信号的装置,在发声的电子设备中都
能见到它。扬声器主要由磁铁、线圈、锥形纸盆等构成。当通入大小和方向不断变化的电流时,线圈会受
到大小和方向不断变化的磁场的作用力从而发生振动,并带动相连的纸盆振动发声。
(1)原理:通电导体在磁场中受力。
(2)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,使得在一个瞬间和下一个瞬间产生
不同方向的磁场,线圈就不断地来I口I振动,纸盆也就振动起来,便发出了声音。
(3)话筒把声信号转化为电信号,扬声器把电信号转化为声信号:话筒中机械能转化为电能,扬声器中电
能转化为机械能。
◊考点05部濯毛3
1,电磁感应现象
(1)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。这种由于
导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫感应电流。
(2)感应电流的方向:感应电流的方向跟导线在磁场中做切割破感线运动的方向和磁场的方向有关。
2、产生感应电流的条件:第一电路闭合:第二部分导体切割磁感线运动。
(1)导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合,导体切割磁感线时不会产生感应电流。
(2)导体做切割磁感线运动。
3、感应电流的大小
(1)导体做切割磁感线运动的速度越快,感应电流越大。
(2)磁场越强,感应电流越大。
(3)线圈匝数越多,感应电流越大。
4、探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
实验器材:蹄形磁体、灵敏电流计、导线。
实验步骤
(1)让导线在磁场中静止,观察电流计的指针是否偏转。
(2)让导线在磁场中静止,换用强磁体,观察电流计的指针是否偏转。
(3)让导线在磁场中静止,但不用单根导线,而换用匝数更多的线圈,观察电流计的指针是否偏转。
(4)让导线在磁场中沿不同方向运动,观察电流计的指针是否偏转。
(5)磁体不动,改变导线运动方向,观察电流计的指针偏转方向。
(6)保持导线运动方向不变,对调磁极,观察电流计的指针偏转方向。
实验结论
(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导沐中就会产生电流
(2)感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关
5、发电机
(1)构造:磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成。
(2)工作原理:电磁感应。
(3)能量转化:机械能转化为电能。
(4)直流发电机:交流发电机线圈内产生的是交变电流,向外输出的也是交变电流:直流发电机线圈内产
生的也是交变电流,但在对外输出时把两个铜环换成了换向器,通过换向器的作用使输出电流变成直流电。
6、动圈式话筒
(1)工作原理:电磁感应现象。
(2)工作过程:对着话筒说话时,产生的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起
振动,线圈在磁场中的这种运动,能产生随着声音的变化而变化的电流,经放大后,通过扬
声器还原成声音。
(3)话筒把声信号转化为电信号,扬声器把电信号转化为声信号:话筒中机械能转化为电能,扬声器中虫
能转化为机械能;话筒是电磁感应现象原理,扬声器是通电导体在磁场中受力原理。
(4)发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理;电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理。
03
◊题型01磁极间的相互作用规律
典I例I精I所
典例1(2025•云南玉溪•一模)如图所示,新型磁悬浮蓝牙音箱主要由上部的发声体和下部的底座构成。它
利用磁力使上部的发声体静止悬浮在空中播放音乐。下列说法正确的是()
A.发声体受到的磁力大于它的重力
B.发声体受到的磁力与重力是一对相互作用力
C.发声体受到的磁力与重力是一对平衡力
D.发声体没有受到任何力的作用
典例耳(2026•河南开封•模拟预测)将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面,如图。参照冬季午间
小草的影子偏向北方,可推测力端是回形针磁体的极,请简要解释你的判断依据:。
例I法I提I练
:1、磁体上磁性最强的部位叫磁极,每个磁体都有N极和S极两个磁极。i
|2,磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。;
:3、磁极不能单独存在,任何磁体都同时具有N极和S极,不存在单磁极磁体。i
变I式I巩i固
变式1|(2025•河北邯郸一模)学科月活动时,小石同学自制磁力小车。如下图所示,在玩具小车的车头固
定了一块磁铁,将一根木棍一端固定一块磁铁,另一端固定在玩具车上,使两块磁铁的异名磁极相对。
关于此磁力小车说法正确的是()
A.磁铁A对磁铁B的作用力与磁铁B对磁铁A的作用力是一对相互作用力
B.只要A、B磁铁有磁性,该小车可以一直运动下去
C.改变磁力小车的运动状态,不需要受到外力的作用
D.若磁力小车正常行驶,则小车轮胎和地面之间的摩擦力属于滑动摩擦力
变式2|(2025•山东济南•模拟预测)科学家在实验室用特殊材料制作了一个模型,在模型中注入液氮后,它
瞬间变成了超导体,把模型放置在由磁性材料制成的环形轨道上,使其运动起来,便可以实现无源的自
稳定悬浮,整个悬浮不需要通电,模型有时悬浮在轨道上面运动,有时悬挂在轨道下面运动。下面应用
中与其原理相同的是()
模型
悬浮在轨道上悬挂在轨道的下面
A.电磁悬浮列车B.高温超导磁悬浮列车
C.电动悬浮列车D.蒸汽机车
变式3|(2025・四川宜宾•一模)“指南针”是我国四大发明之一,利用指南针能够辨别方向,是因为指南针受
到了的作用,如图所示磁悬浮地球仪应用了同名磁吸相互的规律。
◊题型02磁感线与磁场的定义及其基本规律
典I例I精I桐
丽鼻(2026山东一模)指南针是我国古代的四大发明之一、司南是春秋战国时期发明的一种指南针,如
图中所示。某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”,图乙所示为天然磁石的磁感线分布情
况,则该磁石的北极是()
甲乙
A.A端B.B端C.C端D.D端
典例0(2025•江苏扬州•二模)用丝绸摩擦过的玻璃棒带—(选填“正”或“负”)电,将玻璃棒靠近铁粉,
发现铁屑—(选填“能”或“不能”)被吸引。将磁铁靠近铁粉,铁粉被吸引,因为磁体周围存在—
j历I法I提I绘
:1、磁场是磁体周围真实存在的特殊物质,其基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。
;2、磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线,磁体外部磁感线总是从N极出发,1、地球本身是一个巨
:大磁体,周围存在地磁场,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
:2、指南针静止时N极指向地理北方,S极指向地理南方,是受地磁场作用的结果。
:3、地理两极与地磁两极并不重合,磁针指向与地理正南正北存在夹角,这个夹角叫磁偏角。
\回到S极。
:3、磁感线的疏密表示磁场强弱,某点切线方向表示该点磁场方向,磁感线互不交叉。
变I式I巩I固
变式(2026•安徽宣城•一模)如图所示,关于地磁场及磁感线,下列说法正确的是()
A.地理北极为地磁北极B.磁感线是真实存在的
C.磁场是真实存在的D.磁感线从地磁场的S极指向N极
变式2|(2025•江苏淮安•二模)研究发现,某些候鸟在迁徙时利用地磁场导航。在北半球的春季,这弊候鸟
通常会向北迁徙。根据地磁场的分布,候鸟体内的磁性颗粒会受到地磁场的作用,使其飞行方向与地磁
场的磁感线方向一致。因此,在北半球,候鸟迁徙的主要方向为()
A.由南向北B.由北向南
C.由西向东D.由东向西
变式3(2026•河南商丘一模)建构模型是物理研究的重要方法,在初中物理学习中,我们经常会用至IJ“理
想模型法”,例如:研究磁场时,引入来描述磁场的强弱和方向。请你仿照例子,再举出一个
运用“理想模型法”的例子:。
◊题型03
典I例I精I析
典亟(2025•山西吕梁•模拟预测)“创新”小组的同学们将根缝衣针用条形磁铁磁化后,穿过块塑料泡
沫,放在水中漂浮在水面上,制成了一个“水浮式”指南针(如图所示)。下列说法正确的是()
A.指南针能够漂浮在水面上,是因为受到地磁场的作用
B.若指南针的针尖指向北方,则指南针的针尖为S极
C.指南针漂浮在水面上,其排开水所受的重力等于缝衣针与泡沫的总重力
D.指南针漂浮在水面上,它受到的浮力大于缝衣针与泡沫的总重力
典例2(2025•吉林松原•模拟预测)如图所示,小明用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的•片
树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,这是因为磁化后的
缝衣针受到的作用,树叶尖端应标注极,若用另一磁体的N极靠近树叶尖端,
会相互,漂浮的树叶受到的重力与力是一对平衡力.
:彷此法I提I练
:1、地球本身是一个巨大磁体,周围存在地磁场,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。;
:2、指南针静止时N极指向地理北方,S极指向地理南方,是受地磁场作用的结果。:
:3、地理两极与地磁两极并不重合,磁针指向与地理正南正北存在夹角,这个夹角叫磁偏角。!
变I式I巩I固
菽il(2026,内蒙古包头•一模)指南针是我国古代四大发明之一,早期的指南针叫司南,司南的长柄静止
时总是指向南方。如图所示,关于司南下列说法正确的是()
A司南“长柄指南”是因为受到地磁场的作用B.司南有两个磁极,长柄是它的N极
C.司南周围的磁场和磁感线都是真实存在的D.制作司南的材料只要是金属就行
变式2|(2025•河南郑州•三模)科学家的不懈探索推动了社会发展。《萍洲可谈》记载:“舟师识地理,夜
则观星,昼则观日,阴晦则观指南针”。指南针在航海中有重要作用,它能指南北是由于受到
的作用;博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”,注入半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,盆内水花四溅,
“鱼洗”发出嗡嗡声是由“鱼洗”的产生的。
◊题型04安培定则的应用
典I例I精I稠
更题](2025•安徽芜湖•三模)将两个通电螺线管按图示位置放置,A、B为相对的两个磁极,闭合开关8、
S2后,它们之间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是()
A.。端为电源的负极,B为螺线管S极B.c端为电源的正极,A为螺线管S极
C.方端为电源的正极,B为螺线管N极D.d端为电源的正极,A为螺线管N极
典例2|(2025•四川成都•模拟预测)如图所示,闭合开关时,小滋针顺时针转动,说明通电螺线管的下端是
极。要继续探究通电螺线管的磁极与螺线管中电流方向的关系,接下来可以对调
两点处的接线柱的接线。
NOS
典例3|(2026•河南一模)如图,根据小磁针静止时N极的指向,请标出力处的磁感线方向和电源左端的极
性。
:仿I法I提I练|
:1、安培定则也叫右手螺旋定则,用于判断电流方向与磁场方向的对应关系。:
:2、对于通电螺线管,用右手握住螺线管,四指指向电流环绕方向,大拇指指向螺线管N极。:
"、对于通电直导线,用右手握住导线,大拇指指向电流方向,四指环绕方向为磁场方向。:
变I式I巩I国
变式1|(2025•四川绵阳•模拟预测)科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池,然后将一根
导线在纸筒A上绕制成螺线管,导线两端接在水果电池两极上,螺线管产生的磁场使小磁针静止在如
图所示状态。下列判断正确的是()
A.通电螺线管的左侧是N极B.水果电池M端为负极
C把小磁针取走,则通电螺线管周围的磁场消失D.改变电流方向,小磁针偏转方向不变
薮耳(2026•安徽淮北•一模)小李将许多小磁针放在螺线管周围,闭合开关,小磁针北极指向如图所示。
电源的右侧是极。
变式3(2026・甘肃白银一模)根据小磁针静止时的指向在图中括号里标出通电螺线管的N、S极和电源正
负极。
变式4(2025•吉林松原•三模)如图所示,请标出。点的电流方向并在括号内标出大头针下端的磁极名称。
◊题型05探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验
典I例I精I析
典例1(2025・河北唐山・二模)如图所示,小明同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中,使用两个相同的A、
B大铁钉绕制成电磁铁进行实验,下列说法正确的是()
A.电磁铁A、B的上端均为S极
B.滑片P向右滑动的过程中电磁铁的磁性逐渐增强
C.电磁铁能吸引大头针数目越少说明它的磁性越强
D.该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
典明(2025・广西崇左•一模)小明想要探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关“,他设计的实验电路图如图
所示。连接如图所示电路,提供足够数量的大头针,通过比较吸引大头针的数量可以探究对
电磁铁磁场强弱的影响;通过可以探究电流大小对电磁铁磁场强弱的影响。
典例3(2026•湖北孝感•一模)某同学利用滑动变阻器、大头针、大铁钉等器材探究“影响电磁铁磁性强弱
的因素”,过程如图所示:
8
1
c
p
x
x
m
IvL
<
甲乙丙丁
(1)该实验是通过电磁铁反映电磁铁磁性强弱的。
(2)通过甲、乙两次实验,该同学发现电磁铁磁性的有无与有关。
(3)分析乙、内两次实验现象可知:电磁铁磁性的强弱与有关。
(4)通过丁图的实验现象得出结论:通过的电流相同时,,电磁铁的磁性越强。
协]法I提[练|j
1、电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关,实验采用控制变量法。:
2、电流越大、线圈匝数越多,电磁铁磁性越强,插入铁芯可显著增强磁性。:
3、实验通过电磁铁吸引大头针的数量来反映磁性强弱,这种方法叫转换法。i
变I式I巩I固
变式1|(2025•云南楚雄•二模)如图所示,在探究电磁铁磁性强弱的实验中,使用两个相同的大铁钉绕制成
电磁铁A、B进行实验。下列说法正确的是()
A.通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱,这是运用了等效替代法
B.滑片P向左滑动,电磁铁的磁性减弱
C.电磁铁A、B的上端均为N极
D.该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系
变式2|(2025・福建厦门•三模)如图是小磊利用光敏电阻Q和电磁继电器等元件设计的“智能照明灯”电路
(控制电路的电源电压不变)。
(1M点应接家庭电路的线;
(2)闭合开关S后,电磁铁的上端为(选填"N”或"S”)极;
(3)设计要求是:天暗时灯L自动点亮,天亮时自动熄灭,则力的阻值随光照强度的增大而。闭
合开关S,当光照强度增大时,电流表的示数。(选填“增大”或“减小”)
变式3|(2026・安徽淮北•一模)把漆包线(表面涂有绝缘漆)绕在铁钉上做成有四个接线柱a、b、c、d的
电磁铁,连接不同的接线柱,可改变线圈的匝数。电磁铁利其它实验器材组成如图所示电路,用来研
究影响电磁铁磁性强弱的因素。
(1)连接接线柱。,闭合开关,调节滑动变阻器,可探究电磁铁磁性强弱与是否有关;当变
阻器滑片移至最右端时,电磁铁的磁性o
(2)滑动变阻器滑片保持不动,导线分别连接接线柱〃、〃、c、d,可探究电磁铁磁性强弱与
是否有关.
◊题型06电磁继电器的结构上原理与工作示意图
典I例I精I树
典例1|(2026•山东济南•一模)如图1是“空气质量检测净化仪”的等效电路图,气敏电阻灯随空气质量指数
K的变化曲线如图2所示,当空气质量指数增大到一定程度时,净化系统工作。请将“电源''、"空气达
标指示灯”和“净化系统”分别安装在图1的三个方框内。那么1、2、3号方框内应分别安装()
W
B
A.空气达标指示灯、净化系统、电源B.净化系统、空气达标指示灯、电源
C.电源、空气达标指示灯、净化系统D.空气达标指示灯、电源、净化系统
典例2(2026•陕西西安•二模)如图,是某展览厅自动调光天窗系统的电路图。控制电路的电源电压为3V,
光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而减小。当电磁铁线圈中的电流史0.03A时,衔铁被吸下,当外
界光照较强时,电动卷帘启动适时调整进光量;当外界光照较弱时,节能灯可自动启动给予补光。
T
»
K
.«
控制电路
(1)电磁铁工作时,其上端为极;
(2)当光照强度的增大时,控制电路中线圈的电流(选填“变大'2变小”或“不变”),电动卷帘应
接在(选填为"或*位置:
(3)若要在光线较强时启动节能灯,可将定值电阻&更换为更的(选填(“大”或“小。
(2026•河南郑州•一模)某校带领学生参观河南企业三全食品厂,学生得知冷库保存常要求温度低于
-18。(2,小明同学为冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。定值电阻灯阻值为20Q,电磁铁
线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。当冷库温度等于或高于-18P时,工
作甩路电铃发声报警:
控制电路工作电路
甲
(1)热敏电阻R是由材料制成的,工作电路CO间应接入(选填“照明灯”或“电铃”);
(2)工作电路报警时,控制电路的电流为多少?
(3)冷库温度为-17。(3时,热敏电阻R消耗的电功率为多少?
(4)要想降低该装置的报警温度,请写出一种简便可行的方法。
方I法I提I练
1、电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成,实质是由电磁铁控制的自动开关。
2、它利用低电压、弱电流电路的通断,间接控制高电压、强电流电路的工作。
3、工作时,电磁铁通电吸引衔铁,使触点切换,实现自动控制、远程控制和安全保护。
变I式I巩I固
变式1(2025•山西吕梁•模拟预测)“创新”小组的成员设计了一款智能防盗窗,其电路原理图如图所示。平
时防盗窗的防盗锁锁死,当火灾发生时,防盗锁(电路中用M来表示)自动打开,防盗窗开启,方便
消防人员施救和室内人员逃生。对此,下列说法正确的是(.)
热
A敏
电
阻
A.火灾发生时,指示灯亮,报警器响,防盗锁打开
B.火灾发生时,指示灯不光,报警器响,防盗锁打开
C.火灾发生时,A的电功率变小
D.火灾发生时,R的阻值会变大
变式2(2026•陕西西安•一模)实险室某恒温箱模拟电路如图所示,控制电路中的电磁铁是利用电流的
效应工作的。控制电路的恒压电源的电压a=6V,定值电组凡的阻值为50Q,热敏电阻匕安装在恒
温箱内,线圈电阻忽略不计,工作电路中的&为阻值不变的加热电阻。闭合开关S,电磁铁把衔铁吸
下,工作电路接通,此时通电螺线管的上端为极。随着恒温箱内温度的升高,力的阻值
(选填“增大”或“减小”),当螺线管中的电流减小为30mA时,衔铁弹起,工作电路停止加热,此时
R的阻值为
变式3(2026•陕西西安•模拟预测)如图甲是某自动控温电热水器,控制电路电压恒为6V,4为热敏电阻,
置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计,A阻值随温度变化的关系如图乙,&为可调电
阻,用来设定电热水器的水温。与、凡为纯电热丝,均置于水箱中,为=凡=22。;电磁铁线圈电阻
忽略不计,当电磁铁电流达到0.2A时,继电器衔铁被吸下来。工作过程中,电源电压均保持不变。
9220Vo
4
乙
(1)闭合开关S,当水温升高时,电磁铁的磁性(填"变强"变弱”或“不变”)。如果将电热水器
水温设为60P,&阻值应调至Q。
(2)如果电热水器储有50kg的水升高20。(2,求水吸收的热量是多少?[。水=4.2xl()3j/(kg」C)]
(3)当动触点”与上方静触点b接触时,工作电路lOmin产生的热量是多少?当动触点。与下方静触点
接触时,工作电路的总功率是多少?
◊题型07电动机的工作原理
典I例I精I所
典例1(2025,陕西西安•模拟预测)如图所示是一款破壁机,通电后可以带动刀片转动粉碎食物,破壁机的
典例2(2026•江西九江•一模)插电混动汽车在纯电模式下行驶时,其驱动电机工作是利用通电线圈在
中受力转动:汽车制动时,与轮胎接触的地面、轮胎及空气等获得的内能,无法自动转化为
汽车的机械能,这是因为能量的转移和转化具有性.
方I法I提诲
I、电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,将电能转化为机械能。
2、线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关,改变其中一个方向可使转动方向改变。
3、为使线圈持续转动,电动机口安装了换向器,每当线圈转过平衡位置时自动改变电流方向。
变I式I巩I固
变式2(2026•甘肃平凉•一模)小明想为学校储藏室的电动门设计一个控制电路,只有当两名管理员同时启
用各自的钥匙时才能接通电源,使电动机工作把门打开。如果启用钥匙相当于闭合开关,两个开关之
间应是(选填“串联”或“并联”)的。电动机的工作原理是o
变式3|(2025•山东济宁•三模)如图甲、乙所示,在线圈转动过程中,经过图甲位置时,线圈左右两边所受
的两个力不平衡的原因是这两个力:经过图乙位置的线圈恰好处于平衡位置,此时线圈由
于不会静止。
甲乙
◊题型08电磁感应现象
典I例I精I析
典例112026•山西太原一模)喜欢“健步走”的老年人会佩戴“计步器”.“计步器”内部有一段朔料管,管中
密封一小块磁铁,管外绕着线圈。运动时,磁铁在管中往复运动,线圈就能输出不断变化的电信号给
数据处理器,实现计步。下列设备与“计步器”工作原理相同的是()
永久磁体
A.B.
C.D.
典例2(2026•广西南宁一模)儿童游乐场有一块能发电的地板,当小朋友们在上面跳跃时,小灯泡便会一
闪•闪地发光,其结构如图所示,跳跃踩踏地板时闭合电路中产生感应电流,其工作原理是(选
填“电流的磁效应''或"电磁感应。该装置中的磁体和线圈相当于电路中的
典例目(2026•安徽阜阳•一模)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,实验现象
记录如表。
实验次数1234
开关断开闭合闭合闭合
导体ab的运动情况左右运动静止左右运动上下运动
灵敏电流计指针不偏转不偏转偏转不偏转
(1)分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做运动时,电路中会产生感应电
流。
(2)若要探窕感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体岫运动方向不变,将对调,
观察灵敏电流计指针的偏转情况。
r----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
;防I法I提I练
:1、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这就是电磁感应现象。
:2、感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关,改变其一可改变电流方向。
:3、电磁感应现象由法拉第最早发现,此过程将机械能转化为电能。
变I式I巩I固
(2026•陕西西安・模拟预测)如图甲所示是正在为手机进行无线充电时的情景。图乙是其充电原理图,
它是利用变化的电流在送电线圈中产生变化的磁场,变化的磁场再通过手机中的受电线圈产生电流,
从而为手机充电。关于此现象,下列说法正确的是()
受电线圈
送电线圈
甲
A.送电线圈利用了电磁感应原理产生感应电流
B.受电线圈利用电流的磁效应产生变化磁场
C,受电线圈的工作原理与电动机的工作原理相似
D.手机充电的过程中,将电能转化为化学能
(2026・四川成都•一模)2026年3月15日,眉山仁寿马拉松赛事中,选手佩戴的智能手环可记录步
数。手环内部,一枚小磁体随着手臂的摆动在管内反复运动,穿过固定的线圈,线圈中便会产生微弱
的电流,再通过传感器将运动数据实时上传,这一过程中
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