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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
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【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
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【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
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【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
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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
为电学中感题+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
关键能力与思维瓶颈
方向、电流方向,分析电磁实验现象,理解电磁应用原理。
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、实睑探究中
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、
电功率的简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夏海暄麻创
1、磁现象
(1)磁性:我们把物体能够吸引铁、钻、锲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:一是能吸引磁性材料;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闱: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、墩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,静止时总是一端指南一端
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:把被检物体分别与己知磁体的S极和、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。
工磁感线:在磁场中画一些有方向的曲线,使曲线上任一点的切线方向都跟该点磁场方向一致,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「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|可
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,这是小可能的。
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。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选拉,他提出圜触的概念。
◊考点02重整物
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,通电螺线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;与通电螺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撤满铁屑,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:用右手握住螺纹管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则人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电磁铁电磁继电器
1、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处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一定时,外形相同的线圈,线圈匝效越多,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
(1)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一种开关。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,接通工作甩路;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又控制工作电
路的通断。
◊考点04伍无讥川
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用。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,故线圈又会减速至零,
中的转动向反方向转动,这择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:当线圈越过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,这样线圈会平稳、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换回盗。
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
【答案】C
【详解】A.发声体静止悬浮,处于平衡状态,受到的合力为零。如果受到的磁力大于它的重力,发声
体将向上加速运动,故A错误;
B.相互作用力是作用在两个不同物体上的力。发声体受到的磁力和重力都是作用在发声体这一个物体
上,所以它们不是一对相互作用力,故B错误;
C.发声体静止悬浮,处于平衡状态。它在竖直方向上受到向下的重力和向上的磁力,这两个力大小相
等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故c正确;
D.发声体在地球上,一定受到重力作用;要悬浮在空中,必须受到一个向上的力来平衡重力,这个力
就是磁力。所以发声体受到了力的作用,故D错误。
故选C。
典例2|(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:o
【答案】S/南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,根据磁极间异名磁极相互吸引的规律可知回形针磁体指南方的是S极,即可以推测力端是回
形针磁体的S极
【详解】由图可知,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,根据磁极间异名磁极相互吸引的规律可知,回形针磁体指南方的是S极,即可以推测力端是
回形针磁体的S极。
;仿I法I提奇:
: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。:
: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。:
i3、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
【答案】A
【详解】A.磁铁A对磁铁B的作用力与磁铁B对磁铁A的作用力,大小相等,方向相反,作用在两
个物体上,且作用在同一直线上,满足相互作用力的条件,它们是一对相互作用力,故A正确;
B.两个磁体A、B都在小车上,由于物体间力的作用是相互的,两个磁体之间的作用力是小车内部的
作用力,小车整体受到的合力为0,因此此时小车不能运动。所以,只要A、B磁铁有磁性,若没有外
力的作用,该小车不能运动。故B错误;
C.力是改变物体运动状态的原因,改变磁力小车的运动状态,一定需要受到外力的作用,故C错误;
D.若磁力小车正常行驶,小车轮胎在地面上滚动,小车轮胎和地面之间的摩擦力属于滚动摩擦力,故
D错误。
故选Ao
变式幺(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
【答案】B
【详解】题目中模型注入液氮后变为超导体,在磁性材料制成的环形轨道上实现无源自稳定悬浮,不需
要通电。
A.电磁悬浮列车是利用电磁力使列车悬浮,需要通电,与题目中模型原理不同。故A不符合题意;
B.高温超导磁悬浮列车是利月超导体的抗磁性实现悬浮,不需要通电,与题目中模型原理相同。故B
符合题意;
C.电动悬浮列车是通过电磁感应产生悬浮力,需要通电,与题FI中模型原理不同。故C不符合题意;
D.蒸汽机车是利用蒸汽的能量驱动,与超导悬浮原理完全不同。故D不符合题意。
故选Bo
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。
【答案】地磁场排斥
【详解】[1]指南针因为受到地磁场的作用,静止时南极指南,北极指北。
[2]图中地球要克服重力浮起来,必须受到一个向上的力,利用了同名磁极相互排斥的规律。
◊题型02磁感线与磁场的定义及其基本规律
典I例I精I棉
典例1|(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
图甲所示。某物理研究所尝试利用•块天然磁石制作•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
【答案】A
【详解】在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,呵I到S极。由图乙天然磁石的磁感线分布情况可知,
磁感线从A端出发,所以A端为N极。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选Ao
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—。
【答案】正能磁场
【详解】口]由于丝绸比玻璃棒束缚电子的能力强,所以丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电。
[2]由于带电体可以吸引轻小物体,所以玻璃棒带了电可以吸引轻小物体,则铁屑能被吸引过来。
[3]磁体周围存在着看不见、摸不着的磁场,磁体间的相互伶用都是通过看不见而又客观存在的磁场而
发生的。
;防I法I提I标1
11、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。|
”、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1
: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。:
"、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。i
: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。
i3、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・安徽宜城•一模)如图所示,关于地磁场及磁感线,下列说法正确的是()
地轴
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
【答案】C
【详解】A.地磁场的南极在地理的北极附近,地磁场的北极在地理的南极附近,故A错误;
B.磁感线是人为引入的物理模型,并非真实存在,故B错误;
C.磁场是磁体周围存在着一种物质,是真实存在的,故C正确;
D.磁感线从地磁场的N极指向S极,故D错误。
故选C。
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,这些候鸟
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
【答案】A
【详解】地球本身是一个大磁体,地磁场的磁感线是从地理南极附近(地磁北极)指向地理北极附近
(地磁南极),大致是由南向北的方向。题目中说候鸟飞行方向与地磁场的磁感线方向一致,且在北半
球春季候鸟通常向北迁徙,所以候鸟迁徙的主要方向为由南向北,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选Ao
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,我们经常会用到“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:O
【答案】磁感线研究光的传播时,引入光线来描述光传播的路径和方向
【详解】口]磁场无法直接观察,为便于研究其强弱和方向,引入磁感线,用该模型的疏密程度反映磁场
强弱,切线方向反映磁场方向。
[2]选取初中物理中运用理想模型法的实例,比如研究光的传播时,引入理想模型来直观呈现光的传播路
径和方向;或是研究杠杆时,忽略杠杆自身重力和摩擦等次要因素,建立理想杠杆模型,以此简化研究
过程。
◊题型03指南针与地磁场、磁偏角
典I例I精I桥
典例1|(2025•山西吕梁•模拟预测)“创新”小组的同学们将一根缝衣针用条形磁铁磁化后,穿过一块塑料泡
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
【答案】C
【详解】A.指南针能够漂浮在水面上,是因为受到水的浮力作用,而不是地磁场的作用,地磁场是使
指南针指向南北方向的原因,故A错误;
B.地磁的南极在地理北极附近,地磁的北极在地理南极附近,若指南针的针尖指向北方,则指南针的针
尖为N极,故B错误;
c.根据物体漂浮时浮力等于重力,以及阿基米德原理与=。一指南针漂浮在水面上,它受到的浮力
等于缝衣针与泡沫的总重力,那么其排开水所受的重力也等于缝衣针与泡沫的总重力,故c正确;
D.指南针漂浮在水面上,处于平衡状态,它受到的浮力等于缝衣针与泡沫的总重力,故D错误。
故选C。
典皿(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一片
树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,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O漂浮的树叶受到的重力与力是i对平衡力。
【答案】地磁场S吸引浮
【详解】[1]缝衣针被磁化后,相当于一个小磁针,静止时会受到地磁场的作用,从而指向南北方向。
[2]树叶静止后,尖端指向南方,地磁场的N极在地理南方附近,由磁极间的相互作用规律,所以尖端
应标注S(南)极。
[3]另一磁体的N极靠近树叶尖端(S极),根据异名磁极相互吸引,所以磁体与树叶会相互吸引。
[4]漂浮的树叶静止在水面上,竖直方向上受到重力和浮力,这两个力是一对平衡力。
j协I法I提I蜩i
: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。1
: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京在夹角,这个夹角叫磁偏角。:
变I式I巩I固
变式1|(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,K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
【答案】A
【详解】A.地球本身是大磁体,存在地磁场,司南作为磁体,在地磁场作用下指示南北,因此“长柄
指南''是受到地磁场的作用,放A正确;
B.地磁场的北极化地理南极附近,异名磁极相互吸引,司南长柄指向南方,说明长柄是司南的S极,
故B错误:
C.磁场是真实存在于磁体周围的,但磁感线是为了方便描述磁场引入的假想模型,并不真实存在,故
c错误;
D.只有铁磁性材料才能制成司南指示方向,并非所有金属都可以,故D错误。
故选A。
快式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。
【答案】地磁场振动
【详解】[1]指南针能够指示南北方向,是因为地球本身是一个巨大的磁体,其周围存在地磁场,指南
针(磁体)在地磁场的磁力作用下发生偏转。
[2]声音是由物体振动产生的,“鱼洗”发出嗡嗡声,是由于“鱼洗”发生了振动。
◊题型04安培定则的应用
典I例I精I桐
典例1(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%、
S?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为喋线管S极B.c端为电源的正极,A为螺线管S极
C.8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
【答案】B
【详解】在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出发,回到S极,由图可知,左边螺线管B磁极为S
极:根据安培定则可知,左边螺线管的电流方向是从左端往右,前面流入,则。端为电源的正极,力端
为负极;右边螺线管A磁极为S极;根据安培定则可知,右边螺线管的电流方向是从左端往右,后面
流入,则c端为电源的正极,”端为负极。故B正确,ACD错误。
故选Bo
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,接卜.来可以对调
两点处的接线柱的接线。
NOS
【答案】S/南C、D
【详解】[1]闭合开关后小磁针顺时针转动,小磁针S极向下偏转,根据异名磁极相互吸引,可知通电
螺线管的上端为N极,因此下端为S(南)极。
[2]要探究通电螺线管的磁极和电流方向的关系,需要改变螺线管中的电流方向,最直接的操作是对调
电源正负极,也就是对调图中。、。两点的接线,即可改变电流方向,观察磁极是否变化。
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
【详解】小磁针在磁场中受到磁力作用,静止时N极指向与磁感线方向相同,由此可判断通电螺线管
的左端是S极,右端是N极,根据磁体周围的磁感线从N吸出发回到S极,可判断磁感线方向如图中
箭头方向,再根据安培定则可判断电流从通电螺线管的左端流入、从右端流出,因此电源的左端是正
极。据此作图。
;仿।法।提।蝇i
: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。:
门、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。j
变I式I巩I固
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
【答案】B
【详解】AB.由图可知,小磁针左侧是N极,根据异名磁极相互吸引,则通电螺线管的左侧是S极,
右侧为N极,螺线管电流从左侧流入,故水果电池N为正极,M端为负极,故A错误,B正确;
C.把小磁针取走,磁场依然存在,则通电螺线管周围的磁场不会消失,故C错误;
D.改变电流方向,通电螺线管N、S极方向改变,小磁针偏转方向改变,故D错误。
故选B。
变式2|(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。
q电源I
【答案】负
【详解】小磁针静止时N极的指向就是该点的磁场方向,且磁体外部的磁场总是从N极出发,回到S
极。根据图中小磁针N极的指向,可判断出通电螺线管的左端为N极,右端为S极。根据安培定则,
用右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极,四指弯曲方向为电流方向,可得出电流从螺线管左端
流入,右端流出,所以,电源的右侧是负极。
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。
()O1()
【答案】
♦)
【详解】根据异名磁极相互吸引,小磁针N极向左靠近螺线管右端,因此螺线管右端为S极,左端为N
极;根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向螺线管左端N极,四指弯曲方向为电流方向,可得
出电流从螺线管右端流入、左端流出;由于电流从电源正极流出、负极流入,因此电源右端为正极,
左端为负极。
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。
【答案】
SH,~T
X(SI
【详解】电流从正极出来,经滑动变阻器、大头针回到负极,根据安培定则,伸出右手,让右手握住
大头针,四指弯曲方向为电流的方向,则大拇指指向大头针的N极,即大头针下端为S极,据此作图。
◊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()
B
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
【答案】D
【详解】A.根据安培定则,电磁铁A的上端为S极,B的上端为N极,故A错误;
B.滑片P向右滑动的过程中变阻器阻值变大,电路中电流变小,所以电磁铁的磁性逐渐减弱,故B错
误;
C.根据转换法,电磁铁能吸引大头针数目越少,说明它的磁性越弱,故C错误;
D.A、B两个电磁铁串联,电流相同,血数不同,该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与叵数多少的关
系,故D正确。
故选D。
典例2(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。
_____________
【答案】线圈匝数调节滑动变阻器的滑片
【详解】口]在探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中,影响电磁铁磁性强弱的氏素有电流大
小、线圈匝数等。图中两个且磁铁串联,电流相等,则图示是探究线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响。
[2]要探究电流大小对电磁铁磁场强弱的影响,根据控制变量法,需要控制线圈匝数不变,通过改变电
路中的电流大小,再比较吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱变化。在给定的实验电路中,可
以通过调节滑动变阻器来改变电路中的电流大小。当滑动变阻器的滑片移动时,接入电路的电阻会发
生变化,根据欧姆定律/-乌,在电源电压U不变的情况下,总电阻及改变,电流/就会改变。所以
K
通过调节滑动变阻器改变电路中的电流大小可以探究电流大小对电磁铁磁场强弱的影响。
典函(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:
4
名
三
芸
仁
:<
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、丙两次实验现象可知: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。
【答案】(1)吸引大头针的数量
(2)电流的通断
(3)电流大小
(4)电磁铁的线圈匝数越多
【详解】(1)在该实验中,由于电磁铁磁性强弱无法直接观察,所以通过观察电磁铁吸引大头针的数
量来反映,这运用了转换法,吸引人头针的数量越多,磁性越强。
(2)甲图中开关断开,电路无电流,电磁铁无磁性,不吸引大头针;乙图中开关闭合,电路有电流,
电磁铁有磁性,吸引大头针,所以通过甲、乙两次实验可知,电磁铁磁性的有无与电流的通断有关。
(3)乙、内两次实验中,电磁铁的匝数相同,丙图中滑动变阻器接入电路的阻值较小,电路中电流较
大,丙中电磁铁吸引大头针的数量较多,磁性较强,所以分析乙、丙两次实验现象可知:电磁铁磁性
的强弱与电流大小有关。
(4)丁图中两个电磁铁串联,通过它们的电流相同,线圈匝数多的电磁铁吸引大头针的数量多,磁性
强,所以得出结论:当电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
份I法I提I练I:
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。:
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()B
N
m
三
一
#一
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,电破铁的磁性减弱
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
【答案】C
【详解】A.实验中可以通过观察电磁铁能吸引大头针的个数判断它的磁性强弱,这是运用了转换法,
故A错误;
B.滑片P向左滑动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,
故B错误;
C.右手握住螺线管,四指指向电流环绕方向,大拇指指向N极。根据A、B绕线方向及电流流向,大
拇指均指向螺线管上端,因应A、B上端均为N极,故C正确;
D.移动滑动变阻器的滑片,针对一个电磁铁可以改变电流的大小,该实验可以探究电磁铁磁性的强弱
与电流的关系,故D错误。
故选C。
变式2|(2025・福建厦门•三模)如图是小磊利用光敏电阻力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o(选填“增大”或“减小”)
【答案】(1)火
(2)N
(3)减小增大
【详解】(1)电磁继电器的实质是一个开关,为了用电的安全,开关应该接在火线与用电器之间,故
A点接火线。
(2)由图可知,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极。
(3)口][2]天亮时灯L自动熄灭,说明此时衔铁被吸下,照明电路断开,原因是此时光敏电阻的阻值
随光照强度的增大而变小,根据/=乌可知,控制电路中的电流变大,使电磁铁的磁性增强,将衔铁吸
下。
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。、b、c、d的
电磁铁,连接不同的接线柱,可改变线圈的匝数。电磁饮和其它实险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m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。、b、c、d,可探究电磁铁磁性强弱与
是否有关。
【答案】(1)电流大小最弱
(2)线圈匝数
【详解】(1)[I]连接接线柱a,闭合开关,调节滑动变阻器,此时电路中的电阻发生变化,根据欧姆
定律/=§,电源电压不变,电阻变化则电流变化,所以可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关。
[2]当变阻器滑片移至最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,由欧姆定律可知,电路中的电流最
小。因为电磁铁磁性强弱与电流大小有关,在其他条件相同的情况下,电流越小,磁性越弱,所以此
时电磁铁的磁性最弱。
(2)滑动变阻器滑片保持不动,即电路中的电流不变,导线分别连接接线柱a、b、c、d,改变了电磁
铁线圈的匝数,所以可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关。
◊题型06电磁继电器的结构、原理与工作示意
典I例I精I桥
典例可(2026•山东济南••模)如图1是“空气质量检测净化仪”的等效电路图,气敏电阻必随空气质量指数
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()
图I
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
【答案】A
【详解】由题意可知,当空气质量指数增大到一定程度时.,净化系统工作。由图2可知,当空气质量
指数增大时,气敏电阻火/的阻值减小,由欧姆定律可知,此时控制电路中电流增大,电磁铁磁性增强,
吸引衔铁,使衔铁与下面触点接触,2号
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