第十五講電與磁

2022年版最新課程標準

1.通過實驗,認識磁場。

2.知道地磁場。

3.通過實驗，了解電流周圍存在磁場。

4.探究并了解通電螺線管外部磁場的方向。

5.了解電磁鐵在生產生活中的應用。

6.通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，并知道力的方向與哪些因素有關。

7.探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。

8.了解電磁感應在生產生活中的應用。

中考考點?一遍清

一、磁現(xiàn)象和磁場

1.磁現(xiàn)象：

(1)磁性:磁體能夠吸引鐵、鉆、銀等物質的性質。

⑵磁極:磁體上吸引能力最強的兩個部位,分南極(S)和北極(N)。

⑶磁極間作用的規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引

⑷磁化:一些物體在磁體或電流的作用下獲得事^的現(xiàn)象。

2.磁場：

(1)存在:磁體周圍存在著磁場。

⑵性質:對放入其中的磁體產生力的作用。

⑶方向:磁體周圍某點的小磁針靜止時，小磁針^^的指向。

3.磁感線:用來方便、形象地描述磁場的一些帶箭頭的曲線。在磁體外部，磁體周圍的磁感線

從N極出發(fā)，回到S極。

4.地磁場:

(1)存在:地球周圍存在著磁場o

⑵特點:地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近。

二、電生磁

1.電流磁效應：gg且

⑴發(fā)現(xiàn):丹麥物理學家奧斯特證實電流的周圍存在著磁場。

⑵影響因素:通電導線周圍的磁場方向與方向有關。

2.通電螺線管的磁場：

⑴分布:通電螺線管外部的磁場與的磁場相似。

⑵極性:通電螺線管兩端的極性跟螺線管中^^的方向有關。

⑶極性判斷一一安培定則：用右手握住螺線管,讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指

所指的那端就是螺線管的N極。

3.電磁鐵：

⑴特點:有電流通過時有磁性,否則無磁性。

⑵影響磁性強弱的因素。

①匝數(shù)一定時，線圈中電流越大，電磁鐵磁性越強。

②電流一定時,外形相同的螺線管,匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強。

⑶應用：電磁起重機、電鈴、電磁繼電器等。

4.電磁繼電器：

⑴工作原理:利用低電壓、弱電流電路的通斷間接地控制高電壓、強電流電路。

⑵實質:利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。

三、電動機

1.磁場對通電導線的作用(磁場對電流的作用)：

⑴性質：通電導線在磁場中受到力的作用。

⑵影響因素:力的方向與電流方向、磁感線的方向有關。

2.電動機：

(1)原理:根據(jù)通電導體在磁場中受力運動的原理制成。

⑵換向器:每當線圈剛轉過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向，使線圈持續(xù)轉動下去。

⑶能量轉化：電能轉化為機械能。

四、磁生電

1.電磁感應現(xiàn)象：由于導體在磁場中運動而產生」^的現(xiàn)象。產生的電流叫作感應電

流。

2.產生感應電流的條件:

⑴部分導體。

(2)電路閉合。

(3)做切割磁感線運動。

3.感應電流的方向：與導體切割磁感線的方向和磁場的方向有關。

4.發(fā)電機：

⑴原理:電磁感應。(2)能量轉化:機械能轉化為電能。

【特別提醒】(1)任何一個磁體都有兩個磁極,不存在磁單極。

⑵磁場客觀存在,而磁感線并不存在,磁感線是為了描述磁場而建立的一種物理模型。

⑶磁場中某點只有唯一確定的磁場方向，任意兩條磁感線都不能相交。

⑷決定通電螺線管極性的根本因素是逋電螺線菅上電流的環(huán)繞以回。當兩個螺線管上的電流

環(huán)繞方向一致時,它們兩端的極性就相同。

⑸磁場對通電導體產生力的作用，實質上是通電導體周圍磁場與磁體磁場之間力的作用。

(6)當磁場對通電導體施加作用力時，同時改變電流方向和磁場方向，作用力方向丕變,只改變

二者之一,作用力的方向改變。

⑺切割磁感線的那部分導體相當于電遮;電路不閉合時，電路中無電流，但導體兩端直感應電

壓。

(8)“切割”磁感線，類似用鐮刀割小麥，可以垂直切割，也可以斜著切割。

(9)在電磁感應現(xiàn)象中，同時改變導體切割磁感線的方向和磁場方向，則感應電流方向不變;若

只改變二者之一,則感應電流方向改變。

實驗考點?一遍過

實驗探究什么情況下磁可以生電

實驗名稱有關考點實驗裝置

1.轉換法的應用:應用靈敏電流讓指針是否偏轉來判斷電流

的有無;通過指針的偏轉方向，來判斷感應電流的方向。

探究什么情2.實驗中,增大感應電流大小的方法：

況下磁可以(1)盡可能選用磁性較強的蹄形磁體；(2)用導線制成匝數(shù)較

生電多的線圈代替單根導線；⑶切割磁感線時，要重直快速切左

割。

3.實驗中，當切割磁感線運動的方向和磁場的方向同時改變

時,導體中產生的感應電流方向丕變;當二者的方向,其一改

變時,導體中產生的感應電流方向改變。

4.實驗結論:閉合電路的二＞先導體,在磁場中做切割磁感

線運動時,導體中就產生感應電流。

5.實驗中注意:感知感應電流的存在和方向必須使用靈敏電

_____________6.本實驗的應用是發(fā)電機的工作原理。_______________

【示范題】小明用如圖所示的裝置來探究感應電流產生的條件（圖中靈敏電流計G的指針偏轉

方向即表示通過的電流方向）。

基礎點

（1）導體a力靜止懸掛，閉合開關,靈敏電流計的指針不偏轉,說明電路中無（選填“有”或

“無”）電流產生。

⑵繼續(xù)探究,記錄觀察到的現(xiàn)象如表所示。

序號a6運動方向電流計指針偏轉情況

1沿磁場方向運動（不切割磁感線）不偏轉

2水平向左（切割磁感線）向右偏轉

3水平向右（切割磁感線）向左偏轉

①比較1、2（或1、3）實驗現(xiàn)象可知，閉合電路的一部分導體在磁場中做運動

時，電路中就會產生感應電流；

②比較2、3實驗現(xiàn)象還發(fā)現(xiàn)，產生的感應電流的方向跟導體切割磁感線運動方向有

關。

⑶如果導線左右往復運動，電路中產生的是交流電（選填“交流電”或“直流電”）。

（4）閉合電路中有電流的必要條件是要有電源。在電磁感應現(xiàn)象中，閉合電路中做切割磁感

線運動的導體相當于電源。

⑸若在整理器材時未斷開開關,先水平向左撤去蹄形磁鐵（導體ab不動），則靈敏電流計的指

針會(選填“會”或“不會”)偏轉。

(6)利用上述實驗原理可以制成發(fā)電機。

(7)磁生電的過程是將機械能轉化為電能。

高分點

⑻要探究感應電流方向與磁場方向的關系，你設計的實驗做法是保持導體為的運動方向

不變,將磁體N、S極對調，觀察電流計指針偏轉方向是否改變。

⑼小明進一步猜想,感應電流的大小可能與導體運動速度和磁場強弱有關。為了探究感應電

流的大小與磁場強弱是否有關，他應進行的操作是:保持導體運動快慢相同，改變磁場強弱,

觀察電流計指針的偏轉幅度。

(10)如果將靈敏電流計G換成電源，可探究磁場對通電導體的作用。

(H)小華在探究怎樣產生感應電流的實驗中，設計了如圖所示的實驗裝置。

①將磁體向右插入螺線管中時,觀察到靈敏電流計的指針向右偏轉，由此可知：

電路中產生了電流。

②將磁體從螺線管中向左拔出時，會觀察到靈敏電流計的指針向(選填“左”或“右”)

偏轉。

③通過前兩步實驗,可得出感應電流的方向與磁體運動方向有關。

重難突破?析典例

重難點一通電螺線管的磁場方向

【典題11(2024?江西中考)如圖所示,通電螺線管旁的小磁針分別靜止在圖示位置。請科學

推斷,最終決定通電螺線管極性的是(D)

O-N

T

A.電源正負極的接法B.螺線管導線的環(huán)繞方向

C.小磁針靜止時N極的指向D.螺線管中電流的方向

【技法點撥】

解答有關通電螺線管與其他磁體相互作用題目的思路:

（與其他磁手相互作用）

（小磁針N極指向）---------------------螺線管繞法

]\通電螺線管的N、S極展定則」電流方向）

（通電螺線管的磁感線方向）/---------------------

電源的正負極]

【變式】（2024?煙臺中考）螺線管是汽車啟動器的一個重要部件,駕駛員轉動鑰匙發(fā)動汽車時,

相當于給螺線管通電。如圖所示，螺線管的左端為N極，小磁針的左端為N極,/為電源

的負極。

jS

JB

重難點二電磁繼電器

【典題2]（2023?深圳羅湖區(qū)模擬）電梯為居民上下樓帶來很大的便利，出于安全考慮，電梯

設置了超載自動報警系統(tǒng)，其工作原理如圖所示。電梯底層裝的壓敏電阻0發(fā)為保護電阻

為動觸點，48為靜觸點，當出現(xiàn)超載情況時，電鈴將發(fā)出警報聲，電梯停止運行。下列說法正

確的是（D）

A.電梯工作時電磁鐵的下端為N極

B.電磁鐵磁性的強弱與電流的大小無關

C.電梯未超載時動觸點｛與靜觸點8接觸

D.電梯超載時報警說明壓敏電阻的阻值隨壓力增大而減小

【技法點撥】分析電磁繼電器的應用實例的“三步曲”：

⑴分析低壓控制電路中“開關”的類型：

①人工控制式（踩踏、開關等）；②液體控制式（恒溫箱中的溫度計的水銀、水位自動報警器中

的水）；③紅外線控制式;④溫控式（熱敏電阻等）：⑤光控式（光敏電阻）。

⑵分析低壓控制電路:控制電路接通或斷開時，電磁鐵磁性有或無;銜鐵是被吸引還是被彈簧

拉起。

⑶分析高壓工作電路:與銜鐵固定在一起的動觸點與靜觸點是接通還是斷開；高壓工作電路

的哪一部分接入電路,哪些用電器開始工作。

【變式】(2024?自貢中考)如圖所示是某科技小組設計的一種溫度自動控制報警裝置電路圖,

關于它的說法正確的是(A)

金屬絲-

：90

385

SO

水銀

紀

鈴

電

A.當溫度達到90℃時,報警裝置就會響鈴，同時紅燈亮

B.當溫度達到90℃時,報警裝置就會響鈴，同時綠燈亮

C.當溫度低于90℃時,報警裝置就會響鈴，同時綠燈亮

D.當溫度低于90℃時,報警裝置就會響鈴，同時紅燈亮

重難點三電磁三現(xiàn)象的辨析及其應用

【典題3](2024?南充中考)以下關于電與磁的描述中，說法正確的是(D)

A.圖甲：磁感線不是真實存在的,地磁場的北極在地理北極附近

B.圖乙:P向右移動，能吸引更多鐵釘,鐵釘下端為電磁鐵的S極

C.圖丙：同時對調磁極和電源正負極，線圈的轉動方向會發(fā)生改變

D.圖丁：閉合開關,導體仍豎直向下運動或豎直向上運動，電流表指針不發(fā)生偏轉

【技法點撥】

1.電磁三現(xiàn)象及其應用：

現(xiàn)象電生磁磁場對電流的作用磁生電

實物圖比？

對應人物奧斯特-法拉第

①電路閉合

通電導體周圍存磁場對通電導體有力

原理②部分導體

在著磁場的作用

③做切割磁感線運動

能的轉化電能一磁場能電能一機械能機械能f電能

電流方向、磁場方向磁場方向和導體運動方

其中一個改變，導體向其中一個改變,感應電

磁場的方向與電

相關因素受力方向變化，若二流方向改變;若二者方向

流方向有關

者方向同時改變，導同時改變,感應電流方向

體受力方向不變化不改變

實際應用電磁鐵電動機發(fā)電機

2.電動機與發(fā)電機的區(qū)分:區(qū)分二者的關鍵是“電”與“動”的先后。“電動機”是指電路中

有電源，電引起動，即先電后動；“發(fā)電機”是指線圈的“動”使電路中有了電流，動引起電,

即先動后電。

【變式】(2024?遂寧中考)下列裝置中能探究“導體在磁場中產生電流的條件”的實驗裝置

是⑻

精選好題?定點練

命題點一磁體、磁場、磁感線

1.關于電和磁,下列說法正確的是(B)

A.摩擦起電的實質是創(chuàng)造了電荷B.通電導體周圍一定存在磁場

C.磁感線是磁場中真實存在的線D.導體在磁場中運動就會產生電流

2.下列四個圖中，磁感線方向標注錯誤的是(A)

命題點二通電螺線管

3.在探究通電螺線管外部磁場方向的實驗中，在裝有螺線管的硬紙板上均勻撒滿鐵屑，通電后

鐵屑分布無明顯變化,這時需輕敲紙板,觀察到鐵屑排列成如圖所示的形狀。可見,通電螺

線管外部磁場與磁體的磁場相似。

4.如圖是巨磁電阻(GMR)的特性原理示意圖，巨磁電阻的阻值隨所在磁場強度的增強而減小,

如果閉合Si、S2并使滑片尸向右滑動，下列說法正確的是(B)

A.電壓表示數(shù)變小B.指示燈亮度變暗

C.電流表示數(shù)變大D.巨磁電阻(GMR)阻值變小

5.(2024?新疆中考)如圖所示,用蹄形磁體、導體棒N8、電流表等實驗器材探究導體在磁場

中運動時產生感應電流的條件。

絕緣繩

A3

(1)請用筆畫線代替導線完成實物圖連接；

⑴答:

⑵當導體棒N8沿左右(選填“上下”或“左右”)方向運動時，電流表指針發(fā)生偏轉。通

過多次實驗可得：當閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中就產生感

應電流；

⑶當導體棒47向右運動時,導體棒（選填“受到"或‘'不受"）磁場對它的力的作用。

命題點三電磁鐵和電磁繼電器

6.（2024?河南中考）如圖是小明為某倉庫設計的溫度報警電路。片為熱敏電阻，其阻值隨溫度

的變化而變化;后為可調電阻。溫度正常時指示燈L發(fā)光，當溫度升高到報警溫度時,指示燈熄

滅,蜂鳴器報警。下列判斷正確的是（D）

-----------1|------------

控制電路工作電路

A.R的阻值隨溫度的升高而增大

B.溫度升高過程中，電磁鐵磁性減弱

C.若要調低報警溫度,可將Re的阻值調大

D.若控制電路電源電壓降低，報警溫度將升高

7.（2024?武漢中考）如圖所示是一種溫度自動控制裝置的原理圖。制作水銀溫度計時在玻璃

管中封入一段金屬絲，“電源1”的兩極分別與水銀和金屬絲相連。

發(fā)熱電阻

（1）閉合開關S后，當溫度達到90℃時,發(fā)熱電阻就停止加熱；

⑵當電磁鐵中有電流通過時，若它的左端為N極,則“電源1”的右端為正極;

⑶為增強電磁鐵的磁性,下列措施一定可行的是①（填序號）。

①增大“電源1”的電壓②減小“電源2”的電壓

③減少電磁鐵線圈匝數(shù)④改變電磁鐵中電流方向

命題點四電磁感應現(xiàn)象和磁場對通電導體的作用

8.（2023?廣東中考）如圖所示,小明用線圈、條形磁鐵和靈敏電流計來驗證電磁感應現(xiàn)象，下

列不能使靈敏電流計指針發(fā)生偏轉的操作是（D）

A.線圈不動,磁鐵快速向上

B.線圈不動,磁鐵快速向下

C.磁鐵不動,線圈快速向上

D.線圈和磁鐵同時同速向上

9.如圖所示,a表示垂直于紙面的一根導線，它是閉合電路的一部分。它在磁場中按箭頭方向

運動時,導線a中會產生感應電流且方向相反的兩種情況是（D）

1N11N|1N|1N

。(J)aO-*

1s|1s|1S11S

①②③④

A.①和②B.①和③C.②和④D.③和④

10.（2024?廣東中考）將自制的電動機接入電路，如圖所示,其中支架力是（選填“導

體”或“絕緣體”）。閉合開關，線圈開始轉動,磁場對線圈有（選填“有”或“無”）作用

力。僅調換磁體的磁極,線圈轉動方向與原轉動方向相反。

命題點五電磁三現(xiàn)象的辨析及其應用

11.（2023?深圳中考）下列現(xiàn)象中可以證明地磁場客觀存在的是（B）

NIS

A.如圖,兩個綁著磁鐵的小車它們相對的兩面分別是N極和S