初中物理專項復(fù)習(xí)講義：電與磁

專題19電與磁

知識?解讀

一、磁現(xiàn)象

1、磁性：磁鐵能夠吸引鐵、鉆、鎂等物質(zhì)的特性叫磁性。

2、磁體：具有磁性的物體叫磁體，常見的磁體有條形磁體、蹄形磁體（也叫U形磁體）、小磁針等。

3、磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極。每個磁體都有兩個磁極，一個是南極（也叫S極），一個是北極（也

叫N極）。磁極間的相互作用規(guī)律是：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。

4、磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁化。鐵或鋼制的物體都能被磁化。鐵棒被磁化后，

磁性很容易消失，稱為軟磁體；鋼棒被磁化后，磁性能夠長期保持，稱為硬磁體或永磁體。

5、磁體的指向性：將可自由轉(zhuǎn)動的永磁體懸掛起來，靜止時，總有一端指南、另一端指北，指南的一端

是磁體的南極，指北的一端是磁體的北極。

二、磁場

1、磁場：磁場是磁體周圍存在的一種物質(zhì)。磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。磁場

是有方向的，在磁場中的某一點，小磁針靜止時北極指的方向就是該點的磁場方向。

2、磁感線：磁場中實際并不存在一條條的線一一磁感線，它是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃艌龆傧氲木€（就像

光線一樣）；

3、磁感線的特征：

（1）磁感線充滿整個空間，是永遠也不會相交的閉合曲線；

（2）磁場中任何一點的磁感線的切線方向跟放在該點的磁體北極的受力方向一致；

（3）磁體外部空間的磁感線總是從北極出來，回到南極；而磁體內(nèi)部的磁感線則從南極到北極；

（4）磁感線的疏密程度表示磁場的強弱，某點磁感線的切線方向表示該點的磁場方向。

4、地磁場：地球是一個天然大磁體，地球周圍存在著磁場，稱為地磁場。地磁的北極在地理的南極附近,

地磁的南極在地理的北極附近。

三、電流的磁場

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1、電流的磁效應(yīng)

通電導(dǎo)體和磁體一樣，周圍存在著磁場，能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。奧斯特實

驗表明，通電導(dǎo)體周圍存在磁場，并且該磁場的方向與電流的方向有關(guān)。

2、通電螺線管的磁場

通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣，其兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個磁極，其極性與電流的方

向有關(guān)，可用安培定則來判定。

3、安培定則

用右手握住螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。

4、電磁鐵及其應(yīng)用

(1)構(gòu)造：內(nèi)部帶鐵芯的通電螺線管叫做電磁鐵。

(2)電磁鐵的特點：通電時有磁性，斷電時沒有磁性；磁場的方向由線圈的繞向和電流的方向控制；磁性

的強弱可以由電流的大小控制，電流一定時，外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，磁性越強。

(3)電磁繼電器是利用電磁鐵制成的，利用電磁繼電器可以實現(xiàn)各種自動控制。

四、電動機

1、通電導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用(力的方向判斷依據(jù)左手定則，高中學(xué)習(xí)內(nèi)容)。從能的轉(zhuǎn)化觀點

來看，這是將電能(通電)轉(zhuǎn)化為機械能(導(dǎo)體受力而運動)，這正是制造電動機的基礎(chǔ)。

2、通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向跟電流的方向和磁感線的方向有關(guān)，導(dǎo)體受力的方向既跟電流方向垂直,

又跟磁感線方向垂直。

3、電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的。

①如圖所示是直流電動機的工作原理圖。

甲:電沈方向和力的

方向如圖▼所加電則恰好排賬的**何的丙:ab和cd中的電流方向與丁:線圈又轉(zhuǎn)到平衡

地瞳*令;蛾網(wǎng)由于情往

貨國aH針林動圖甲相左,受力方向也相位置，換向器又自

?堆朽勸好過半銜他又后.

電就即改交才向反，線圈仍順時針轉(zhuǎn)動動改變電流方向

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②電動機的構(gòu)造：電動機由能夠轉(zhuǎn)動的線圈和固定不動的磁體兩部分組成。在電動機里，能夠轉(zhuǎn)動的部

分叫轉(zhuǎn)子，固定不動的部分叫定子。

③換向器的作用：當(dāng)線圈到達平衡位置時能自動地改變線圈中電流的方向，使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動。

五、磁生電（發(fā)電機）

（1）電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)

象稱為電磁感應(yīng)；由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流（感應(yīng)電流的方向依據(jù)右手定則，高中學(xué)習(xí)）。

（2）感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體的運動方向和磁感線的方向有關(guān)。

⑶在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里，通電導(dǎo)體在磁場中運動，將機械能（導(dǎo)體運動）轉(zhuǎn)化為電能（產(chǎn)生電流）；

（4）發(fā)電機：①發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的；

②交流發(fā)電機發(fā)出的是大小和方向都發(fā)生周期性變化的電流，稱交變電流；

③交變電流每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率，單位是赫茲，簡稱赫，符號是Hz,我國電網(wǎng)交變電流供電

頻率為50Hzo

典例?解讀

類型一、磁場與磁感線的理解

例n下列說法中錯誤的是（）?

A、磁場是由無數(shù)條磁感線組成的

B、磁感線在磁體的外部從磁體N極出發(fā)，最后回到S極

C、將條形磁鐵分成若干段，每段磁體均有N、S極

D、大頭針被磁鐵吸引的同時也被磁化成小磁體

【答案】A.

【解析】磁感線是為了形象描述磁場的空間分布而引入的假想的曲線，故A選項錯誤；B選項符合磁感

線的特點，所以B選項正確；將條形磁鐵分成若干段后，每段都是一個磁體，每個磁體有且

只有兩個磁極，故C選項正確；磁鐵具有吸鐵性，實際上吸鐵的同時把物體磁化成一個磁體，

>rT/|'1砧合」二辿乂巴々母加J/rn）生T百7Cz4t

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類型二、安培定則的應(yīng)用——判斷螺線管的極性

例2、在原子內(nèi)部，核外電子繞原子核運動會形成一種環(huán)形電流，該環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場

使物質(zhì)微粒（原子）的兩側(cè)相當(dāng)于兩個磁極。若圖中箭頭表示的是電子繞原子核運動些W—卜

的方向，則環(huán)形電流的左側(cè)應(yīng)為__（選填"N”或"s"）極。\y

【答案】S.

【解析】本題考查的是右手螺旋定則。由于是核外電子繞核運動，電子運動的方向與電流的方向相反，

再讓四指與電流的方向一致，大拇指的指向就是N極。所以環(huán)形電流的右側(cè)為N極，左側(cè)為S

極。

已知電源的極性，判斷螺線管兩端的極性的方法：（1）標上螺線管上的電流方向；（2）用右手

類型三、影響電磁鐵磁性強弱的因素

例3、關(guān)于電磁鐵，下列說法中正確的是（）

A、電磁鐵的磁性強弱跟通過它的電流大小無關(guān)

B、電磁鐵中電流方向改變，其磁性強弱也改變

C、在相同通電螺線管中，加銅芯比加鐵芯磁性弱

D、電磁鐵的磁性強弱跟線圈匝數(shù)無關(guān)

【答案】C.

【解析】帶有鐵芯的螺線管稱為電磁鐵，它的磁性強弱與電流大小和線圈匝數(shù)的多少有關(guān)。電磁鐵的

磁性強弱與通過它的電流有關(guān)，匝數(shù)一定時，電流越大，磁性越強，選項A錯；電磁鐵中電

流方向改變時，其磁極也會發(fā)生改變，但它的磁性強弱不會改變，選項B錯；通電螺線管中

加入鐵芯后磁性增強，主要是因為鐵芯被磁化后也具有了磁性，如果在螺線管中加入銅芯，

銅芯不會被磁化，因而螺線管中的磁性不會增強，選項C正確；電磁鐵的磁性強弱與線圈的

用數(shù)有關(guān).在曲流一弟的情況下.而數(shù)越多.磁枇越，強.選項D錯.

例4、小平同學(xué)利用如圖所示裝置研究電磁鐵磁場的強弱與哪些因素有關(guān)。圖中A是懸掛在彈簧下的鐵塊，

B是電磁鐵的鐵芯，S是轉(zhuǎn)換開關(guān)（S接1時連入電路的線圈匝數(shù)多，S接2時連入電路的線圈匝數(shù)少）。

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⑴實驗過程中彈簧的伸長量越大，表示電磁鐵的磁場越

⑵保持滑片P位置不變，先后讓開關(guān)S接1和2,可以研究電磁鐵磁場的強弱與線

圈_______的多少是否有關(guān)；

（3）請?zhí)岢鲆粋€還可以用該裝置驗證的猜想并設(shè)計驗證方案。

猜想：電磁鐵磁場的強弱還與有關(guān)；

驗證方案：_________________________________________________________________

【答案】（1）強；（2）匝數(shù)；（3）通過線圈的電流大??；保持開關(guān)接在1或2處不變，移動滑片P,觀察

彈簧伸長的情況.

【解析】磁鐵具有吸鐵性，從圖示裝置可知，電磁鐵磁性越強，對鐵塊的吸引力越大，則彈簧的伸長

量越長；滑片位置不變，即控制電流不變，讓開關(guān)先后置于1和2是改變了線圈的匝數(shù)，所

以是研究電磁鐵磁場的強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系；電路中的滑動變阻器可以改變電路中的電流,

將開關(guān)置于1或2不動，移動滑動變阻器滑片，改變通過電磁鐵線圈的電流大小，觀察彈簧

類型四、電磁繼電器

例5、如圖是直流電鈴的原理圖。下列關(guān)于電鈴工作時的說法中錯誤的是（）.

A、電流通過電磁鐵時，電磁鐵有磁性且/端為S極

B、電磁鐵吸引銜鐵，彈性片發(fā)生形變具有彈性勢能

C、小錘擊打鈴?fù)氚l(fā)出聲音，是由于鈴?fù)氚l(fā)生了振動

D、小錘擊打鈴?fù)霑r，電磁鐵失去磁性

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【答案】A.

【解析】電磁鐵通電時有磁性，斷電時沒有磁性，當(dāng).電流通過電磁鐵時，由安培定則可知A端為N極,

選項A錯；電磁鐵吸引銜鐵使彈性片發(fā)生形變而具有彈性勢能，選項B正確；聲音是由物體

的振動產(chǎn)生的，小錘擊打鈴?fù)胧光復(fù)胝駝影l(fā)出聲音，選項C正確；小錘擊打鈴?fù)霑r，電路斷

TC由小￡4?斗4-母,kzk)生存nEm

例6、電梯為居民出入帶來很大的便利，

出于安全考慮，電梯都設(shè)置超載自動

報警系統(tǒng)，其工作原理如圖甲所示.已

知控制電路的電源電壓U=6V，保護電

阻&=100。，壓敏電阻艮的阻值隨壓

力F大小變化如圖乙所示，電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計。

(1)當(dāng)壓敏電阻殳受到的壓力F增大時，其阻值減小，控制電路中的電流增大，從而使電磁鐵的磁性

增強.電梯超載時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點K與觸點_____接觸，電鈴發(fā)出警報聲。

(2)若電梯在20s內(nèi)將一位重600N的乘客勻速提升20m,求電梯對乘客做功的功率。

(3)當(dāng)電磁鐵線圈電流達到20mA時，銜鐵剛好被吸住.若該電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為800kg的乘客時，

試通過計算說明電梯是否超載。(g取10N/kg)

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【答案】(1)B；(2)600W；(3)否.

【解析】(1)電梯超載時，壓敏電阻艮受到的壓力F增大時，其阻值減小，控制電路中的電流增大，

從而使電磁鐵的磁性增強，磁性達到一定程度時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點K與觸點B接觸,

電鈴報警，電梯不工作.故答案為：B；

(2)：電梯克服乘客的重力做功，在20秒內(nèi)將一位重600牛的乘客勻速提升20米，

.?.做/IL功I的,M功I率為p=7W=7Gh=—60O—Nx2—0M=6_00w；

(3)方法一、電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為800千克的乘客時，電梯受到的壓力等于乘客的重力，

即

F=G=mg=800kgX10N/kg=8000N

由圖乙，當(dāng)壓力F=8000N,對應(yīng)的壓敏電阻阻值K=300Q

控制電路中的電流為/=—=[nnnZnn=15aA

十及2lUUAi+oUUAl

,.,20mA>15mA；

,此時電梯不超載.

方法二、電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為800千克的乘客時，電梯受到的壓力等于乘客的重力，即

F=G=mg=800kgX10N/kg=8000N

■兩端的電壓U1=IR1=0.02AX100Q=2V；

類型五、磁場對電流的作用

例7、如圖所示，線圈abed位于磁場中.K與1接通時,ab段導(dǎo)線受磁場力F的方

向向上；當(dāng)K改為與2接通時，ab段導(dǎo)線受磁場力()

A、方向向下

B、方向向上

C、為零，因為電源反接

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D、為零，因為電路一定是斷路

【答案】A.

【解析】如圖所示，線圈abed位于磁場中，K與1接通時，ab段導(dǎo)線受磁場力F的方向向上；當(dāng)K改

為與2接通時，磁場方向不變，導(dǎo)體中電流方向相反了，則ab段導(dǎo)線受磁場力相反，方向向

KMr）止A

類型六、電磁感應(yīng)現(xiàn)象

例8、為了解釋地球的磁性，19世紀安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下

列四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（）

【答案】B.

【解析】要知道環(huán)形電流的方向首先要知道地磁場的分布情況：地磁的南極在地理北極的附近，故右

手的拇指必需指向南方，然后根據(jù)安培定則四指彎曲的方向是電流流動的方向從而判定環(huán)形

電流的方向.地磁的南極在地理北極的附近，故在用安培定則判定環(huán)形電流的方向時右手的

拇指必需指向南方；而根據(jù)安培定則：拇指與四指垂直，而四指彎曲的方向就是電流流動的

—rrA-lrtiFl4:匕AZ-J—rrITT,齊-4-/rT）,C

例9、如圖所示，將一對磁性材料制成的彈性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互疊，但留有空隙，就制成

了一種磁控元件一一干簧管，以實現(xiàn)自動控制。干簧管置于下列哪種通電導(dǎo)線的磁場中時，可以使舌

簧端面吸合（）

---?------⑥----?-------L。

一

-Z-V\-4ZZ-ZZZ-------?---2---

ABCD

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【答案】B.

【解析】根據(jù)電流產(chǎn)生磁場，用安培定則可判斷直線電流在周圍所產(chǎn)生磁場的方向。磁性材料制成的

彈性舌簧在磁場中磁化產(chǎn)生磁性吸合使電流導(dǎo)通，選項B正確。干簧管是一種把磁信號轉(zhuǎn)化

為電信號的傳感器，要使磁性材料制成的彈性舌簧端面吸合，必須把干簧管的舌簧所在的直

類型七、電動機和發(fā)電機

例I。、如圖所示為電動機和發(fā)電機模型，其中圖______（選填"甲"

或"乙"）為電動機模型，其工作原理是

_______________________________；電動機工作時，能夠使線

圈平穩(wěn)、連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠實現(xiàn)的。

【答案】甲；通電導(dǎo)體在磁場中受力運動；換向器.

r■林耗1米翱身衣若由劉由辦司的加即為由辦知蛤府鉀囪田山后由福涵由處國左*揚出西％蛙

動，是電動機模型；圖乙中沒有電源，閉合電路的線圈在磁場中做切割磁感線運動時，線圈

中就會產(chǎn)生電流，利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是發(fā)電機模型。換向器的作用是每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平

衡位置時，自動改變線圈中的電流方向，從而改變線圈的受力方向，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動下去。

例”、微型電扇通電工作時，它是電動機，如圖所示，在微型電扇的插頭處連接小燈泡，用手快速撥動風(fēng)

扇葉片時小燈泡發(fā)光，此時微型電扇變成了發(fā)電機，關(guān)于電動機和發(fā)電機的工作

原理，下列說法中正確的是（）

A、電動機的工作原理是電磁感應(yīng)

B、電動機的工作原理是通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用

C、發(fā)電機的工作原理是電流的磁效應(yīng)

D、發(fā)電機的工作原理是通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用

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【答案】B.

【解析】本題考查電動機和發(fā)電機的原理。電扇里面小型電動機的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力

轉(zhuǎn)動；電扇的內(nèi)部有磁鐵和線圈，當(dāng)微型電扇的插頭處接一只小燈泡，線圈轉(zhuǎn)動時，做切割

電動機與發(fā)電機的比較

電動機發(fā)電機

結(jié)構(gòu)

F_____■

通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動

工作原理電磁感應(yīng)

（磁場對通電導(dǎo)線的作用）

能量轉(zhuǎn)化電能轉(zhuǎn)化成機械能機械能轉(zhuǎn)化成電能

在電路中的作用用電器電源

判斷是電動機原理圖還是發(fā)電機原理圖，方法是看電路中有電源還是有電流表或燈泡等用電器。如果有

電源說明是先有電而后動，所以是電動機原理圖；若有電流表或小燈泡說明是動起來后才有了電流，所

以是發(fā)電機原理圖。

例小在一次物理探究活動中，小明把一個正在發(fā)光的白熾燈放到U形磁鐵中間，如圖所示，他驚訝地發(fā)

現(xiàn)燈絲在晃動，關(guān)于這種現(xiàn)象，下列說法正確的是（）220V

A、燈絲晃動是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B、燈絲晃動是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了機械能

C、燈絲晃動是燈絲受到磁鐵的吸引作用

D、燈絲晃動是由于磁場對通電燈絲產(chǎn)生力的作用

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【答案】D.

【解析】本題考查磁場對電流的作用。有電流通過的燈絲置于磁場中晃動，體現(xiàn)了通電導(dǎo)體在磁場中

夠馴為的佐田.在技木G#和中由能批ZP為加弒能

類型七、相關(guān)實驗

例弓'探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實驗步驟如圖甲、乙、丙所示。

乙棒沿著磁感線上下運動丙46棒垂直磁感線左右運動

⑴本實驗中，我們通過觀察什么現(xiàn)象來判斷電路是否有感應(yīng)電流？

⑵通過比較圖________與圖一可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是電路要閉合；通過比較圖

與圖________可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個條件是導(dǎo)體要在磁場中做切割磁感線運動。

⑶若圖甲中助棒不動，磁鐵左右水平運動，電路感應(yīng)電流。（選擇"有"或"無"）

【答案】（1）電流表指針的偏轉(zhuǎn)（2）甲；丙；甲；乙（3）有.

【解析】本題考查實驗探究產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件。通過觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)來判斷電路是否有感應(yīng)

電流；通過比較圖甲與圖丙可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是電路要閉合；通過比較圖甲與

圖乙可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個條件是導(dǎo)體要在磁場中做切割磁感線運動；若圖甲中48棒

不動，磁鐵左右水平運動，導(dǎo)體同樣會切割磁感線，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

解答此類問題時一定要注意：（1）閉合電路；（2）一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動。這

培優(yōu)■訓(xùn)練

一、選擇題

1、圖所示，將一柔軟的導(dǎo)線彎成星形，并將其置于光滑水平桌面上，然后

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將電鍵S閉合，則該星形回路將（）

A、不會變形

B、會變形，所圍面積增大

C、會變形，所圍面積減小

D、會變形，所圍總面積不變

2、在地球赤道上空某處有一小磁針處于水平靜止狀態(tài)，突然發(fā)現(xiàn)該小磁針的N極向東偏轉(zhuǎn)，可能是（）

A、小磁針正西方向有一條形磁鐵的S極靠近小磁針

B、小磁針正北方向有一條形磁鐵的S極靠近小磁針

C、小磁針正上方有電子流自東向西水平通過

D、小磁針正上方有電子流自南向北水平通過

3、如圖所示，L是電磁鐵，在乙正上方用彈簧懸掛一條形磁鐵，設(shè)電源電壓不變，

閉合電鍵S待電磁鐵穩(wěn)定后，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P由上向下緩緩地滑動過程

中，彈簧的長度將（）.

A、變長B、變短

C、先變長后變短D、先變短后變長

4、如圖所示，在水平地面上的磁體上方，有掛在彈簧測力計上的小磁體（下部N極）。小輝提著彈簧測力

計向右緩慢移動，掛在彈簧測力計上的小磁體下端沿圖示水平路線從A緩慢移到B。則下圖中能反映彈

簧測力計示數(shù)F隨位置變化的是（）

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FFFF

S

B

N

5、如圖所示是條形磁體的磁場分布圖，下列說法正確的是（）

A、該條形磁體的左端為N極,右端為S極

B、a處的磁場強弱與b處的磁場強弱相同

C、置于a點的小磁針，靜止時南極指向左側(cè)

D、磁感線是為了研究方便引入的假想曲線

6、法國科學(xué)家阿爾貝?費爾和德國科學(xué)家彼得?格林貝格爾由于巨磁電阻（GMR）效應(yīng)而榮獲2007年諾貝爾物

理學(xué)獎。如圖是研究巨磁電阻特性的原理示意圖。實驗發(fā)現(xiàn)，在閉合

開關(guān)S1、S,且滑片P向右滑動的過程中，指示燈明顯變暗，這說明

（）

A、電磁鐵的左端為N極

B、流過燈泡的電流增大

C、巨磁電阻的阻值隨磁場的減弱而明顯減小

D、巨磁電阻的阻值與磁場的強弱沒有關(guān)系

7、如下圖所示，閉合開關(guān)后，四個小磁針指向（黑色為N極）都正確的是（）

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ABCD

8、回顧所用的科學(xué)方法，下列說法不正確的是（）

A、將固體分子看成是一些用彈簧連接的小球，這是模型法

B、發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線太長而采取纏繞的方式從而制成滑動變阻器，這是利用了缺點列舉法

C、為觀察玻璃瓶的形變，采取觀察瓶塞上玻璃管中液面的變化，這是用了放大法

D、由電生磁想到磁能否生電，這是一種控制變量法

9、如圖所示，在"山"字型鐵芯的B端繞有一通電線圈，則它的磁極位置（）

,4RC

A.A端為N極，C端為S極十三

二f

B.A端為極C端為N極

C.A、C兩端均為N極，B端為S極

D.A、C端均為S極，B端為N極.

10、如圖甲、乙中，MD導(dǎo)體運動，請分析下述各種情況下導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是（）

A.在圖甲中，MD導(dǎo)體沿紙面向左或向右運動

B.在圖乙中，MD導(dǎo)體沿紙面向左或向右運動

4

C.在圖甲中，皿導(dǎo)體垂直紙面向里或向外運動

D.在圖乙中，MD導(dǎo)體垂直紙面向里或向外運動

11、如圖所示，條形磁鐵置于水平桌面上，電磁鐵的面端固定，當(dāng)電磁鐵電路中滑動變阻器滑片向右移動

時，條形磁鐵仍保持靜止，在此過程中，條形磁鐵受到的摩擦力的方向和大小是（）

A.方向向左，逐漸增大彳，mrad

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B.方向向右，逐漸增大

C.方向向左，逐漸減小

D.方向向右，逐漸減小

12、如圖所示，在光滑的水平面上固定一螺絲管，將開關(guān)閉合后，有一輕質(zhì)小車，車上放一條形磁鐵，以

初速度v。朝螺線管運動，在小車靠近螺線管的過程中（）

A、電流表中無電流通過，小車勻速運動

B、電流表中有電流通過，小車減速運動

C、電流表中無電流通過，小車減速運動

D、電流表中有電流通過，小車加速運動

13、在地球赤道表面附近，一束電子流自東向西水平射出，在不計重力的情況下，該電子流將往哪個方向

偏轉(zhuǎn)？（）

A、上B、下C、左D、右

14、圖中的a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線，它是閉合電路的一部分，它在磁場中按箭頭方向運動時，下列

哪種情況不會產(chǎn)生感應(yīng)電流（）

15、如圖所示為發(fā)電機的工作原理圖，下列說法中正確的是（）

A、發(fā)電機的基本原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用

B、發(fā)電機的基本原理是電磁感應(yīng)

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C、線圈在轉(zhuǎn)動過程中，感應(yīng)電流的大小不變

D、線圈在轉(zhuǎn)動過程中，感應(yīng)電流的方向不變

16、如圖所示是某科技小組設(shè)計的一種溫度自動控

制報警裝置電路圖，關(guān)于它的說法正確的是

（）

A、當(dāng)溫度低于90（時，報警裝置就會響鈴，同

時綠燈亮

B、當(dāng)溫度低于90（時，報警裝置就會響鈴，同

時紅燈亮

C、當(dāng)溫度達到90。（2時，報警裝置就會響鈴，同時紅燈亮

D、當(dāng)溫度達到90。（2時，報警裝置就會響鈴，同時綠燈亮

17、借助如圖所示的實驗裝置，曉明探究"磁場對通電直導(dǎo)線的作用"。閉合開關(guān)，原本靜止的輕質(zhì)硬直

導(dǎo)線AB水平向右運動。要使AB水平向左運動，下列措施中可行的是（）

A、將A、B兩端對調(diào)

B、將滑動變阻器的滑片向右移動

C、換用磁性更強的蹄形磁體

D、將蹄形磁體的N、S極對調(diào)

二、填空題

1、北京地區(qū)地磁場的磁感線方向大體上是由南向北且向北下方傾斜。一架可以豎直起降的飛機，機頭朝

南停在機場上，它的起飛過程是：先豎直升空，再向南水平飛行。在這兩段過程中，由于機翼都切割

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地磁場的磁感線而成為電源。那么，在豎直升空過程中，機翼的東端上相當(dāng)于電源的極；在

水平向南飛行的過程中，機翼的東端相當(dāng)于電源的______極。

④@S???

2、學(xué)習(xí)了奧斯特實驗后，小軍和小民認為：通一一一一一一

電的螺線管周圍也存在磁場?？墒?，通電螺一@0一@0

線管周圍的磁場是什么樣的呢？為此，他們

乙丙

找來器材并連成了圖甲所示的實驗電路，運

用研究磁場的方法來探究通電螺線管外部的磁場。

⑴小軍使用小磁針來進行探究。他先在木板上螺線管一端標有黑點的九個位置（圖甲）各放置了一個小

磁針，通電后發(fā)現(xiàn)這九個小磁針的指向如圖乙所示；改變通電電流的方向后，重新實驗發(fā)現(xiàn)這九個小

磁針的指向如圖丙所示。根據(jù)小軍的實驗，可以得出的結(jié)論是：

①通電螺線管外部，中心軸線上各點的磁場方向是相同的；除中心軸線外，通電螺線管外部其他各點

的磁場方向是_______的；

②通電螺線管外部各點的磁場方向還與______方向有關(guān)。

⑵小民的實驗方法是先在一張白紙中間按照螺線管的大小挖一個孔,然后把

孔對準螺線管，將白紙鋪在木板上，再把細鐵屑均勻地撒在白紙上。通電后卷i

輕輕敲擊木板，發(fā)現(xiàn)細鐵屑的排列情況如圖丁所示；改變通電電流的方向后,/1>尤泰

重新實驗發(fā)現(xiàn)細鐵屑的排列情況基本沒有變化。T

根據(jù)小民的實驗現(xiàn)象，可以得出結(jié)論：通電螺線管外部的磁場與我們學(xué)過的______磁體的磁場相似。

⑶小軍和小民對他們的實驗結(jié)論進行討論后發(fā)現(xiàn)：如果把通電螺線管看作一個磁體，則它的N極和S

極的位置是由通電電流的方向決定的。怎樣描述通電螺線管中電流的方向與N極位置之間的關(guān)系呢？

小軍經(jīng)過反復(fù)思考發(fā)現(xiàn)：從通電螺線管的一側(cè)看去，通電螺線管中電流的方向和N極位置的關(guān)系與擰電

流表上的螺帽時螺帽旋轉(zhuǎn)的方向和螺帽前進方向的關(guān)系挺相似的。

小軍根據(jù)他的上述發(fā)現(xiàn)對“通電螺線管中電流的方向與N極位置的關(guān)系”的描述是：

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3、如圖所示是靈敏電流計內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，它的工作原理是利用通電導(dǎo)

體在____中會受到力的作用，使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此時如果改變線

圈中的電流方向，指針的偏轉(zhuǎn)方向(選填"會"或"不會")

發(fā)生改變。

4、如圖所示，AB和CD是兩根固定且平行是水平金屬導(dǎo)軌，符號x表示垂直

于紙面向里的磁場的磁感線。現(xiàn)將銅棒EF和GH垂直放在滑軌上，當(dāng)拉

動GH使其向左移動時，發(fā)現(xiàn)EF也向左移動，請你說明此過程中所包含

的一條物理知識：。若拉動EF使其向右移動

時，GH應(yīng)向(選填"左"或"右")移動。

5、將一個電磁鐵和白熾燈并聯(lián)后接入電路，如圖吊

鐵

z

(a)所示。當(dāng)閉合電鍵時，燈4即刻點亮，質(zhì)1

彈

簧

隨后熄滅；當(dāng)斷開電鍵時，燈閃亮后熄滅。Z

片2

-o

(1)此現(xiàn)象說明當(dāng)閉合電鍵時，流過電磁鐵的Zi

/—11~I1-

電流變化是___________；當(dāng)斷開電鍵時，流S)

過電磁鐵的電流變化是

(2)在圖(b)中，當(dāng)電磁鐵中無電流時，鐵質(zhì)彈簧片的可動端與右側(cè)接線柱接通；當(dāng)電磁鐵中有電流

時，在電磁鐵的吸引下，鐵質(zhì)彈簧片的可動端與左側(cè)接線柱接通。試用筆線代替導(dǎo)線，完成電路連線,

使電路中的電鍵閉合后，燈4、4會交替發(fā)光。

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三、計算題

1、某同學(xué)利用熱敏電阻為家中的燈暖型浴霸(一種取暖用的電器)設(shè)計了一個溫度可自動控制的裝置，如

圖甲所示。“控制電路"中熱敏電阻Ri的阻值隨溫度變化的曲線如圖乙所示，電磁鐵線圈可看作阻值

為30Q的純電阻Ro,電源U,電壓恒定，浴霸共安裝有2只標有"220V、550W”的燈泡，當(dāng)電磁鐵線圈

中的電流大于或等于50mA時，繼電器的銜鐵被吸合，浴霸電路斷開；當(dāng)線圈中的電流小于或等于40mA

時，繼電器的銜鐵被釋放，浴霸電路閉合。求：

⑴工作電路閉合時，通過電路的總電流。

(2)若浴室內(nèi)的溫度最高不得超過40(,則控制電路的電源電壓U最小值為多大？

(3)若電源口電壓恒定為12V,則將此裝置安放在浴室內(nèi)，浴室內(nèi)溫度可控制在什么范圍?

5=22OV

—OQ—I

-o_

L-0—1

祚菌落

甲

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2、小明利用實驗室的電磁繼電器、熱敏電阻々、可變電阻器用等器件設(shè)計了一個恒溫箱控制電路，如圖1

所示。其中“交流電源”是恒溫箱加熱器的電源（加熱器在恒溫箱內(nèi)，圖中未畫出）；4處于恒溫箱內(nèi),

圖2是小明通過實驗測得的用的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線；電磁繼電器的電源兩端電壓6V,電

磁繼電器線圈的電阻可不計，通過實驗測得當(dāng)電流為30mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合。

（1）、請簡述此恒溫箱的工作過程。

（2）、為什么恒溫箱的加熱器應(yīng)該接在4施需，而不能接在C班常？

（3）、如果要使恒溫箱內(nèi)預(yù)設(shè)的溫度可調(diào)節(jié)

交流電源

范圍是90（~150。€：,可供選擇的可變電阻器

H的電阻值有如下的幾種：

A、0-100QB、0-200Q

C、0-1000QD、0-1500Q

請問應(yīng)選擇哪一個可變電阻器？為什么？

（4）.小明設(shè)計的這個控制電路，使用起來有何不足之處？請你提出一種解決的方案。

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專題19電與磁

例】、【答案】A.

【解析】磁感線是為了形象描述磁場的空間分布而引入的假想的曲線，故A選項錯誤；B選項符合磁感線

的特點，所以B選項正確；將條形磁鐵分成若干段后，每段都是一個磁體，每個磁體有且只有兩

個磁極，故C選項正確；磁鐵具有吸鐵性，實際上吸鐵的同時把物體磁化成一個磁體，它們的靠

近端為異名磁極，故D選項正確。

例2、【答案】S.

【解析】本題考查的是右手螺旋定則。由于是核外電子繞核運動，電子運動的方向與電流的方向相反，

再讓四指與電流的方向一致，大拇指的指向就是N極。所以環(huán)形電流的右側(cè)為N極，左側(cè)為S極。

已知電源的極性，判斷螺線管兩端的極性的方法：（1）標上螺線管上的電流方向；（2）用右手

握住螺線管，四指彎向電流方向；（3）大拇指所指的一端就是螺線管的N極。

例3、【答案】C.

【解析】帶有鐵芯的螺線管稱為電磁鐵，它的磁性強弱與電流大小和線圈匝數(shù)的多少有關(guān)。電磁鐵的磁性

強弱與通過它的電流有關(guān)，匝數(shù)一定時，電流越大，磁性越強，選項A錯；電磁鐵中電流方向改

變時，其磁極也會發(fā)生改變，但它的磁性強弱不會改變，選項B錯；通電螺線管中加入鐵芯后磁

性增強，主要是因為鐵芯被磁化后也具有了磁性，如果在螺線管中加入銅芯，銅芯不會被磁化，

因而螺線管中的磁性不會增強，選項C正確；電磁鐵的磁性強弱與線圈的匝數(shù)有關(guān)，在電流一定

的情況下，匝數(shù)越多，磁性越強，選項D錯。

例4、【答案】（1）強；（2）匝數(shù)；（3）通過線圈的電流大小；保持開關(guān)接在1或2處不變，移動滑片P,觀

察彈簧伸長的情況.

【解析】磁鐵具有吸鐵性，從圖示裝置可知，電磁鐵磁性越強，對鐵塊的吸引力越大，則彈簧的伸長量越

長；滑片位置不變，即控制電流不變，讓開關(guān)先后置于1和2是改變了線圈的匝數(shù)，所以是研究

電磁鐵磁場的強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系；電路中的滑動變阻器可以改變電路中的電流，將開關(guān)置于

1或2不動，移動滑動變阻器滑片，改變通過電磁鐵線圈的電流大小，觀察彈簧的伸長情況。這

樣可以驗證電磁鐵磁場的強弱是否與通過線圈的電流的大小有關(guān)。

例5、【答案】A.

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【解析】電磁鐵通電時有磁性，斷電時沒有磁性，當(dāng)電流通過電磁鐵時，由安培定則可知A端為N極，選

項A錯；電磁鐵吸引銜鐵使彈性片發(fā)生形變而具有彈性勢能，選項B正確；聲音是由物體的振動

產(chǎn)生的，小錘擊打鈴?fù)胧光復(fù)胝駝影l(fā)出聲音，選項C正確；小錘擊打鈴?fù)霑r，電路斷開，電磁鐵

失去磁性，選項D正確。

例6、【答案】(1)B;(2)600W；(3)否.

【解析】(1)電梯超載時，壓敏電阻艮受到的壓力F增大時，其阻值減小，控制電路中的電流增大，從

而使電磁鐵的磁性增強，磁性達到一定程度時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點K與觸點B接觸，電鈴

報警，電梯不工作.故答案為：B；

(2)：電梯克服乘客的重力做功，在20秒內(nèi)將一位重600牛的乘客勻速提升20米，

???ZL做L功LI,的L,功率為p=W—=Gh—=60—0Nx—20M—=__6_00w；

(3)方法一、電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為800千克的乘客時，電梯受到的壓力等于乘客的重力，即

F=G=mg=800kgX10N/kg=8000N

由圖乙，當(dāng)壓力F=8000N,對應(yīng)的壓敏電阻阻值R2=300Q

/.控制電路中的電流為/=4=高懸而=15aA

,.,20mA>15mA；

,此時電梯不超載.

方法二、電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為800千克的乘客時，電梯受到的壓力等于乘客的重力，即

F=G=mg=800kgX10N/kg=8000N

Ri兩端的電壓%=1&=0.02AX100Q=2V；

電阻R2=忙把=200。；

zI0.02A

查圖乙可知，F(xiàn)-9000N>8000N,所以不超載.

例7、【答案】A.

【解析】如圖所示，線圈abed位于磁場中，K與1接通時，ab段導(dǎo)線受磁場力F的方向向上；當(dāng)K改為

與2接通時，磁場方向不變，導(dǎo)體中電流方向相反了，則ab段導(dǎo)線受磁場力相反，方向向下.故

選A.

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例8、【答案】B.

【解析】要知道環(huán)形電流的方向首先要知道地磁場的分布情況：地磁的南極在地理北極的附近，故右手的

拇指必需指向南方，然后根據(jù)安培定則四指彎曲的方向是電流流動的方向從而判定環(huán)形電流的方

向.地磁的南極在地理北極的附近，故在用安培定則判定環(huán)形電流的方向時右手的拇指必需指向

南方；而根據(jù)安培定則：拇指與四指垂直，而四指彎曲的方向就是電流流動的方向，故四指的方

向應(yīng)該向西.故B正確.

例9、【答案】B.

【解析】根據(jù)電流產(chǎn)生磁場，用安培定則可判斷直線電流在周圍所產(chǎn)生磁場的方向。磁性材料制成的彈性

舌簧在磁場中磁化產(chǎn)生磁性吸合使電流導(dǎo)通，選項B正確。干簧管是一種把磁信號轉(zhuǎn)化為電信號

的傳感器，要使磁性材料制成的彈性舌簧端面吸合，必須把干簧管的舌簧所在的直線與磁場的磁

感線方向在一直線上。

例乃、【答案】甲；通電導(dǎo)體在磁場中受力運動；換向器.

【解析】本題考查發(fā)電機、電動機的識別及電動機的原理。圖甲中有電源，通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)

動，是電動機模型；圖乙中沒有電源，閉合電路的線圈在磁場中做切割磁感線運動時，線圈中就

會產(chǎn)生電流，利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是發(fā)電機模型。換向器的作用是每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時,

自動改變線圈中的電流方向，從而改變線圈的受力方向，使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動下去。

例”、【答案】B.

【解析】本題考查電動機和發(fā)電機的原理。電扇里面小型電動機的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力轉(zhuǎn)動；

電扇的內(nèi)部有磁鐵和線圈，當(dāng)微型電扇的插頭處接一只小燈泡，線圈轉(zhuǎn)動時，做切割磁感線的運

動，故能產(chǎn)生電流，此時微型電扇是一臺發(fā)電機，其原理是電磁感應(yīng)，故選B。

例小【答案】D.

【解析】本題考查磁場對電流的作用。有電流通過的燈絲置于磁場中晃動，體現(xiàn)了通電導(dǎo)體在磁場中受到

力的作用；在這個過程中，電能轉(zhuǎn)化為機械能。

例2、【答案】（1）電流表指針的偏轉(zhuǎn)（2）甲；丙；甲；乙⑶有.

【解析】本題考查實驗探究產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件。通過觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)來判斷電路是否有感應(yīng)電流;

通過比較圖甲與圖丙可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是電路要閉合；通過比較圖甲與圖乙可知，

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產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個條件是導(dǎo)體要在磁場中做切割磁感線運動；若圖甲中力6棒不動，磁鐵左

右水平運動，導(dǎo)體同樣會切割磁感線，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

解答此類問題時一定要注意：（1）閉合電路；（2）一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動。這兩個

條件缺一不可。

培優(yōu),訓(xùn)練

一、選擇題

1、B

【解析】：根據(jù)兩根平行直導(dǎo)線，通有同向電流時互相吸引，通有反向電流時互相排斥，將電鍵S閉合，

則該星形回路會變形，所圍面積增大，選項B正確。

【名師點評】可把星形回路分割成無數(shù)段，相對的兩段可看作通有反向電流的平行直導(dǎo)線，它們互相排斥,

使其所圍面積達到最大，最后為一圓。

2、D

【解析】：在地磁場的作用下，在地球赤道上空某處處于水平的小磁針，靜止時N極指向北，若突然發(fā)現(xiàn)

該小磁針的N極向東偏轉(zhuǎn)，說明一定有磁感線指向東的外磁場?？赡苁切〈裴樥戏接须娮恿髯阅舷?/p>

北水平通過，選項D正確。

3、C

【解析】：當(dāng)滑動變阻器R的滑片p由上向下緩緩地滑動過程中，電磁鐵L中電流先減小后增大，電磁鐵

磁性先減小后增大。由安培定則可判斷出電磁鐵L上端為N極，所以彈簧的長度將先變長后變短，選

項C正確。

4、C

【解析】本題考查磁極間的相互作用。條形磁體兩極磁性最強而中間磁性最弱，且同名磁極相互排斥，異

名磁極相互吸引，當(dāng)掛著的磁體向右移動時，相互吸引力逐漸減小，而過了大磁體中點后，相互排斥

力逐漸增大，故可以得出彈簧測力計的示數(shù)從A端到B端