易錯點19無形的力一一磁的相互作用

目錄

01易錯陷阱

易錯點一、在判斷物體有無磁性時，將磁體的吸鐵性與異名磁極相互吸引混淆

易錯點二、磁場是磁體周圍實實在在存在的物質

易錯點三、小磁針若在通電螺線管的內部時，判斷磁場方向容易出現錯誤

易錯點四、電磁繼電器工作原理和過程理解不清晰

易錯點五、提高或降低靈敏度的方法沒有掌握

02舉一反三—易錯題型

題型一■.磁極的相互作用

題型二.電生磁通電螺線管的特點

題型三.電磁鐵的工作原理

03易錯題通關

易錯點一、在判斷物體有無磁性時，將磁體的吸鐵性與異名磁極相互吸引混

淆

易錯點二、磁場是磁體周圍實實在在存在的物質

易錯點三、小磁針若在通電螺線管的內部時，判斷磁場方向容易出現錯誤

【鏈接知識】

知識點一、判斷物體是否具有磁性的方法

方法一：根據磁體將被測物體靠近沒有磁性的鐵、鉆、銀等磁性材料，鐵、鉆、銀等若能被吸引，則

的磁性判斷說明該物體具有磁性；若不能被吸引，則說明該物體沒有磁性。

方法二：根據磁體用自由懸掛、自由懸浮等方式讓被測物體能夠在水平面內自由轉動，若被測物體

的指向性判斷靜止時總是大致指向南北方向，說明該物體具有磁性，否則沒有磁性。

方法三：根據磁極將被測物體分別靠近靜止的小磁針的兩極，若發現有一端發生排斥現象，說明該

間的相互作用規物體具有磁性；若與小磁針兩極都相互吸引，則說明該物體沒有磁性。

律判斷注意：在利用磁極間相互作用規律判斷兩物體是否具有磁性時，要注意“斥定吸

不定”原則，即如果兩個物體相互排斥，則可以確定兩者均有磁性，如果相互吸

引，則可能兩物體均有磁性或一個有磁性、一個沒有磁性。

若兩次都不吸引，則A、B都沒有磁性

外形相同的A、B棒

若兩次都吸引，則A、B都有磁性

TT

若只有甲吸引，則B有磁性，A沒有磁性

方法四：根據磁體申7.

若只有乙吸引，則A有磁性，B沒有磁性

各位置磁性強弱

若始終沒有相互作用，則A、B都沒有磁性

不同判斷外形相同的A、B棒

若吸引力保持不變，則A沒有磁性，B有磁性

若吸引力由強一弱一強，則A有磁性，B沒有磁性

若先吸引后排斥，或先排斥后吸引，則A、B都有磁性

知識點二、磁場磁感線

1.磁場的基本性質：對放入其中的磁體產生力的作用

當把小磁針放在條形磁體附近時，會看到小磁針發生偏轉，這是因為小磁針處在條形磁體的磁

場中時收到了條形磁體磁場的力的作用，運動狀態發生改變。

條形磁體蹄形磁體

2.理解磁感線應注意的六個問題

磁場是真實存在于磁體周圍的一種特殊物質，而磁感線是人們為了直觀、形象的描述

是物理模型，

磁場的方向和分布情況而引入帶有方向的曲線，它并不是真實存在的。正如探究光時,

并不存在

引入光線的概念一樣。這在物理學上稱為模型法。

疏密表示磁場磁感線分布的疏密程度可以表示磁場的強弱。磁體的兩極處磁感線最密，表示磁體兩

強弱極處的磁場最強。

磁感線是有方向的，磁體周圍任意一點的磁場方向都是沿著磁感線從N極指向S極

有方向

的。

在磁體外部，磁感線從磁體的N極出發，回到磁體的S極；在磁體內部，磁感線從磁

是閉合曲線

體的S極出發回到N極，形成一條條閉合曲線。

在畫圖時，因受紙面的限制，只畫了一個平面內的磁感線的分布情況。但實際上磁體

立體分布

周圍的磁感線的分布是立體的，在磁體周圍空間都分布有磁場。

任意兩條不相磁體周圍不管磁感線如何曲折都不會相交，因為磁場中任何一點的磁場只有一個確定

交的方向，如果某一點有兩條磁感線相交，則該點的磁場就有兩個方向，這是不可能的。

【易錯分析】

一、磁場概念理解誤區

1、磁場存在認知錯誤：部分同學認為只有在磁體周圍才能感受到磁場，忽略了通電導體周圍也存

在磁場。實際上，奧斯特實驗已經證明，電流周圍存在磁場，其磁場方向與電流方向有關。比如在

判斷一個通有電流的導線附近小磁針的偏轉情況時，若沒有考慮到導線周圍磁場的存在，就無法正

確解釋小磁針的運動。

2、磁感線與磁場關系混淆：磁感線是為了形象地描述磁場而引入的假想曲線，它并不是真實存在

的。但有些同學會把磁感線等同于磁場，認為磁感線密集的地方磁場就一定強，而忽略了磁場強度

的本質定義。

二、磁極間相互作用規律運用錯誤

1、同名、異名磁極判斷失誤：磁極間相互作用規律是同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。靠

近時的受力情況，由于沒有準確判斷磁極的性質，導致受力分析錯誤。

2、忽略其他因素影響：在分析磁極間相互作用時，有些同學只考慮磁極間的相互作用力，而忽略

了其他因素的影響。

【解題技巧】

一、深化磁場概念理解

1、全面認知磁場存在：牢記磁場不僅存在于磁體周圍，通電導體周圍同樣存在磁場。在遇到涉及

小磁針、通電導線等的問題時，首先要考慮到所有可能產生磁場的因素。

2、正確區分磁感線與磁場：明確磁感線是用來形象化描述磁場的工具，并非真實存在。判斷磁場

強弱不能僅依賴磁感線疏密，還需綜合考慮磁體本身特性。比如分析不同磁體的磁場時，先了解磁

體的材質、磁性強弱等，再結合磁感線分布來判斷。若遇到兩個磁感線疏密程度相同但磁體材質不

同的情況，要根據磁體磁性強弱的本質差異來準確判斷磁場強度。

二、準確運用磁極相互作用規律

1、精準判斷磁極性質：在判斷磁極間相互作用時，仔細辨別磁極的名稱，依據“同名磁極相互排

斥，異名磁極相互吸引”的規律進行分析。

2、綜合考慮其他因素：在分析磁極間相互作用問題時，不能僅局限于磁極間的作用力，要全面考

慮其他可能影響物體狀態的因素。如存在外磁場時，將外磁場對物體的作用納入分析。比如研究小

磁針在復雜磁場環境中的指向，先分析外磁場方向，再結合磁極間相互作用，綜合判斷小磁針最終

的穩定指向。

易錯點四、電磁繼電器工作原理和過程理解不清晰

易錯點五、提高或降低靈敏度的方法沒有掌握

【鏈接知識】

知識點三、電磁繼電器的工作原理

1.實質：利用電磁鐵來控制工作電路的開關。

2.核心：電磁鐵

3.電磁鐵的優點:

①電磁鐵磁性的有無，可以用電流的通斷來控制。

②電磁鐵磁性的強弱，可以用電流的大小、線圈匝數的多少來控制。

③電磁鐵磁極的極性，可以用電流的方向來控制。

知識點四、學會“看”電路

控制電路工作電路

1.控制電路和工作電路分開看：

控制電路+工作電路

低電壓、弱電流控制高電壓、強電流工作電路。

2.控制電路一一開關：控制工作電路

電磁鐵一一單刀雙擲開關

3.工作電路一一完整的電路（電源、用電器、開關、導線）

根據“關開”判斷工作電路中“誰”工作。

【易錯分析】

一、工作原理理解誤區

1、電磁轉換關系不清：電磁繼電器的核心是電磁鐵，它利用電流的磁效應，即通電導體周圍產生

磁場。部分同學對這一電磁轉換關系理解不深，在分析電磁繼電器工作過程時，無法準確把握電流

變化如何影響磁場強弱以及對銜鐵的作用。

2、控制電路與工作電路混淆：電磁繼電器有控制電路和工作電路兩個部分。控制電路中通過較小

的電流來控制電磁鐵的磁性，進而控制工作電路中較大電流的通斷。有些同學在解題時會混淆這兩

個電路，將控制電路的參數用于工作電路的計算，或者對兩個電路的工作邏輯理解錯誤。

二、電路連接分析錯誤

接線柱連接方式錯誤：在涉及電磁繼電器的電路連接圖分析或設計題目中，部分同學對電磁繼電器

的接線柱連接方式掌握不牢。電磁繼電器一般有多個接線柱，分別用于連接控制電路和工作電路，

若連接錯誤，會導致電路無法正常工作。

【解題技巧】

一、透徹理解工作原理

1、明晰電磁轉換邏輯：深刻理解電磁繼電器中電流的磁效應，即電流通過電磁鐵線圈時，會產生

磁場，磁場強弱與電流大小、線圈匝數等相關。解題時，先確定控制電路中電流的變化情況，再依

據電流與磁場的關系，判斷電磁鐵磁性的變化，進而分析對銜鐵和工作電路的影響。

2、區分控制與工作電路：在分析題目時，首先明確控制電路和工作電路的組成與作用。控制電路

負責控制電磁鐵的工作，工作電路則連接著需要控制的用電器。遇到問題，分別從兩個電路的角度

去思考，控制電路關注電流、電磁鐵，工作電路關注用電器的通斷和工作狀態。

二、精準分析電路連接

1、掌握接線柱連接規則：牢記電磁繼電器接線柱的連接規則，控制電路的電源、開關、電磁鐵等

元件按正確順序連接到相應接線柱，工作電路的用電器、電源等也準確連接。在分析電路連接圖

時，仔細檢查各接線柱的連接是否正確，避免出現接反、接錯位置等問題。

2、準確判斷開關與電路通斷：在判斷開關狀態對電路通斷的影響時，要綜合考慮電磁鐵磁性、銜

鐵位置等因素。控制電路開關閉合，若電磁鐵磁性足夠,銜鐵吸合，工作電路導通；若磁性不足,

工作電路仍斷開。解題時，按照這個邏輯順序逐步分析,不要僅依據開關狀態就直接判斷工作電路

通斷。例如，在判斷一個復雜電磁繼電器電路的通斷時,先看控制電路開關是否閉合，再檢查電磁

鐵磁性情況，最后確定工作電路的狀態。

備

題型一.磁極的相互作用

1.如圖，用一根不知有無磁性的鐵棒的A端靠近一根懸掛的條形磁鐵的N極，發現條形磁鐵被吸

弓I。該鐵棒有沒有磁性呢？下列說法正確的是（）

////////////

A.可以確定有磁性，且A端是S極

B.不確定有無磁性，只需要將B端靠近S極，觀察現象就可以判斷

C.不確定有無磁性，只需要將B端靠近N極，觀察現象就可以判斷

D.不確定有無磁性，若將A端靠近S極，觀察現象仍然無法判斷

【解答】解：假如鐵棒有磁性，異名磁極相互吸引。鐵棒的A端靠近一根懸掛的條形磁鐵的N極，

鐵棒和條形磁鐵的N極相吸引，說明鐵棒也有磁性，并且A端是S極，如果鐵棒沒有磁性，磁

體可以吸引磁性材料。條形磁鐵具有磁性，可以吸引沒有磁性的鐵棒。所以鐵棒是否具有磁性不

能確定；

將鐵棒的B端靠近懸掛的條形磁鐵的N極，磁鐵遠離鐵棒，由于只有同名極相互排斥，因此鐵棒

一定有磁性，并且B端為N極，則A端為S極。故C正確，ABD錯誤。

故選：Co

2.為了判斷一根鐵棒是否具有磁性，小明進行了如下四個實驗，根據實驗現象不能確定該鐵棒一

定有磁性的是（）

A.懸掛的鐵棒轉動起來后靜止時指向南北

B.將鐵棒一端靠近小磁針，相互吸引

C.將鐵棒一端靠近沒有磁性的大頭針，大頭針被吸引

D.水平移動鐵棒，測力計示數有變化

【解答】解：

A、因磁體具有指向性，則懸掛的鐵棒轉動起來后靜止時指向南北，這說明該鐵棒是磁體，則它

一定具有磁性；

B、即使鐵棒沒有磁性，因小磁針有磁性，則它們靠近時也會相互吸引，所以該現象不能確定鐵

棒是否具有磁性，符合題意；

C、因為磁體具有吸鐵性，則將鐵棒一端靠近沒有磁性的大頭針，大頭針被吸引，這說明鐵棒一

定具有磁性；

D、磁體能夠吸引鐵質物體；當水平移動鐵棒，測力計示數有變化，說明鐵棒兩端和中間部分有

磁性強弱的變化，所以鐵棒是磁體，即由實驗現象能確定該鐵棒一定有磁性。

故選：B?

題型二.電生磁通電螺線管的特點

3,在物理學中，磁感應強度表示磁場強弱，用字母B表示，國際單位：特斯拉，符號T。有一種

磁敏電阻，它的阻值大小隨磁場強弱的變化情況如圖甲所示，某實驗小組用該磁敏電阻測量通

電螺線管外部的磁感應強度，設計了圖乙和丙所示的電路進行實驗，電源電壓Ui、U2保持不

變，請作答下列問題：

00.10.20.30.40.50.6

甲乙丙

(1)由圖甲可知磁敏電阻R的阻值隨磁感應強度B的增大而；

(2)閉合Si,通電螺線管的左端為極；

(3)閉合Si,調節滑動變阻器R1的滑片P在某一位置不動后，再閉合S2,移動滑動變阻器R2

的滑片，電流表示數為0.02A時，電壓表的示數為8V,此時該磁敏電阻所在位置的磁感應強度為

__________T；

(4)若要減小通電螺線管左右兩端的磁感應強度，你的方法是。

【解答】解：(1)由圖甲可以看出，磁感應強度B增大時，磁敏電阻的阻值增大；

(2)閉合Si,根據安培定則可知，通電螺線管的左端為S極；

(3)閉合Si,調節滑動變阻器R1的滑片P在某一位置不動后，再閉合S2,移動滑動變阻器R2

的滑片，電流表示數為0.02A時，電壓表的示數為8V,此時該磁敏電阻的阻值為：

R=￡==40011-

I0.80"24UU'

根據圖甲圖像可知，此時該磁敏電阻所在位置的磁感應強度為0.6T；

(4)若要減小通電螺線管左右兩端的磁感應強度，可減少通電螺線管的線圈匝數，也可以向滑片

P向右移動，使電路中的電流減小。

故答案為：(1)增大；(2)S；(3)0.6；(4)滑片P向右移動。

4.在探究“通電螺線管外部磁場情況”的實驗中：

(1)在裝有螺線管的硬紙板上撒滿鐵屑，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;

(2)用小磁針探究磁場方向時，發現小磁針沒有標N、S極，我們可以把能自由轉動的小磁針遠

離螺線管，當它靜止時指南的那端是小磁針的極，這是利用了磁場的作用；

(3)對調螺線管所接電源正、負極，周圍小磁針的指向也隨之對調，說明通電螺線管的磁場方向

與螺線管中有關；

(4)根據圖中實驗現象推斷，通電螺線管內部也有磁場，依據是:

（5）實驗中每一個小鐵屑都相當于一枚小磁針，因為它們在磁場中已經被；

（6）總結出用右手判斷通電螺線管的極性與線圈中電流方向之間規律的科學家是

【解答】解：（1）①在裝有螺線管的硬紙板上均勻地撒滿鐵屑，通電后觀察鐵屑分布，發現無明

顯變化；

②需輕敲紙板，減小鐵屑與硬紙板的阻力，觀察到鐵屑排列成如圖所示的形狀，這形狀分布與條

形磁體的磁場相似；

（2）地球是一個巨大的磁體，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，小

磁針靜止時指南的那端是小磁針的S極，這是利用了地磁場的作用；

（3）對調螺線管所接電源正、負極，螺線管中電流方向發生改變，周圍小磁針的指向也隨之對調，

說明通電螺線管的磁場方向與螺線管中電流的方向有關；

（4）磁感線在磁體外部由N極指向S極，在磁體內部由S極指向N極，根據圖中實驗現象推斷，

通電螺線管內部也有磁場，依據是：內部鐵屑通電后有規則排列，鐵屑在螺線管內部由S極指向

N極；

（5）鐵屑被磁化后變成小磁針，實驗中每一個小鐵屑都相當于一枚小磁針，因為它們在磁場中已

經被磁化；

（6）總結出用右手判斷通電螺線管的極性與線圈中電流方向之間規律的科學家是安培，這個規律

就是著名的安培定則。

故答案為：（1）均勻；條形；（2）S；地；（3）電流的方向；（4）螺線管通電后內部鐵屑有規則排

歹U；（5）磁化；（6）安培。

題型三.電磁鐵的工作原理

5.某中學九（2）班物理小組的同學們一起設計了一種具有加熱和保溫功能的電熱器，內部簡化電

路如圖所示。其中Rt為半導體制成的熱敏電阻，當它周圍的溫度升高時，控制電路中的電流會

增大。Ri、R2、R3均為電熱絲，且R1=R2=1OOQ,電磁鐵線圈的電阻不計，閉合開關SI、S2,

電熱器開始工作。貝心

C1）在控制電路中，熱敏電阻Rt的溫度越高，它的電阻值越?

（2）加熱時，動觸點a與上方靜觸點b、c接通，此時工作電路中的電流是多少？

（3）保溫狀態下，Ri的功率為81W,則工作電路30s消耗的電能是多少？

（4）用了一段時間控制電路的電源電壓略微降低了，電熱器控制的最高溫度將如何變化？請解釋

【解答】解：（1）當熱敏電阻Rt周圍的溫度升高時，控制電路中的電流會增大，根據歐姆定律可

知，電路中總電阻減小，故熱敏電阻Rt的電阻值越小;

（2）加熱時，動觸點a與上方靜觸點b、c接通，由圖可知，此時R1與R2并聯在電路中，根據

歐姆定律和并聯電路電流規律可知，電路中的電流大小為:

._TTU,U220V,2207//A

io-ii+i2=用+可=ioon+loon=4-4A;

（3）保溫狀態下，動觸點a與下方靜觸點d接通，由圖可知，R1與R3串聯在電路中，此時R1

的功率為81W,根據P=「R可知，電路中的電流為:

%_I811V

1==0.9A,

啊=<10072

則工作電路30s消耗的電能為:

W=Ult=220VX0.9AX30s=5940J；

（4）當控制電路電源電壓減小，會導致電路中的電流減小，銜鐵不能被吸下來；要使銜鐵被吸下，

熱敏電阻Rt的電阻值應減小，而熱敏電阻Rt的電阻隨溫度的升高而減小，故電熱器控制的最高

溫度將會升局。

6,圖甲是某型號能設定加熱溫度的家用空氣炸鍋，其簡化電路如圖乙所示。它是通過電阻絲R1來

加熱空氣，從而加熱食物，通過調節變阻器R3接入電路的阻值來設置加熱溫度，電阻R2置于

溫度監測區域，它的阻值隨溫度變化。求：

(1)電磁鐵的上端為(選填"N”或"S”)極。閉合開關S,當電磁繼電器的銜鐵被吸下

時，(選填“開始”或“停止”)加熱。

(2)將5X1(T3kg的空氣從20℃加熱到200℃需要吸收的熱量。c空氣取1.0Xl()3j/(kg?e)；

(3)工作電路中電熱絲R1與指示燈支路并聯。已知R1的額定電壓為220V,額定功率為1210

W?正常工作時，工作電路的總電流為5.55A,此時指示燈支路消耗的功率。

控制電路工作電路

甲乙

【解答】解：(1)已知電源正負極，根據電流流向，由安培定則可知，電磁繼電器中電磁鐵上端

為S極，下端是N極；

閉合開關S,當電磁繼電器的銜鐵被吸下時，工作電路閉合，有電流通過電熱絲，故開始加熱；

(2)將5X10-3kg的空氣從20℃加熱到200℃需要吸收的熱量：

(2吸=<:空氣mAt=1.0X103j/(kg?℃)X5X10-3kgX(200℃-20℃)=900J；

p?

(3)根據P=UI可得，Ri的額定電流：I額=產=￡騁=5.5A；

額

根據并聯電路干路電流等于各支路電流之和可知，指示燈支路的電流為：

I指=1-I額=5.55A-5.5A=O.O5A；

指示燈支路消耗的功率：Pjg=UI^=220VX0.05A=llW。

答：(1)S；開始；

(2)將5義lO^kg的空氣從20℃加熱到200℃需要吸收的熱量是900J；

(3)指示燈支路消耗的功率是HWo

1.小華同學在教室里擦黑板時，發現當板擦靠近黑板時，會被吸附在黑板上。為了探究是黑板具

有磁性還是板擦具有磁性，他設計了下列實驗，能得出正確結論的是（）

A.用小磁針分別靠近板擦和黑板，小磁針都發生了偏轉，說明黑板擦和黑板都具有磁性

B.將板擦的正面和反面靠近黑板，板擦都能吸附在黑板上，說明板擦一定具有磁性

C.將板擦用細線懸掛起來使其自由旋轉，發現板擦靜止時某側邊始終的指向東方，說明板擦一

定具有磁性

D.將板擦用細線懸掛起來，發現板擦靠近黑板時細線偏離了豎直方向，說明黑板具有磁性

【解答】解：

A、用小磁針分別靠近板擦和黑板，小磁針都發生了偏轉，說明黑板擦和黑板可能有磁性；由于

磁鐵可以吸引鐵、鉆、鎂等物質，黑板擦和黑板也可能沒有磁性，故A錯誤；

B、板擦不具有磁性，黑板具有磁性，將板擦的正面和反面靠近黑板，板擦都能吸附在黑板上；板

擦具有磁性，黑板不具有磁性，將板擦的正面和反面靠近黑板，板擦都能吸附在黑板上，故B錯

誤；

C、將板擦用細線懸掛起來使其自由旋轉，若板擦不具有磁性，其指向無法判定，若發現板擦靜

止時某側邊始終的指向東方，說明板按擦受到了磁力的作用，則板擦一定具有磁性，故C正確;

D、當板擦有磁性、黑板無磁性時，將板擦用細線懸掛起來，發現板擦靠近黑板時細線偏離了豎

直方向；當板擦無磁性、黑板有磁性時，將板擦用細線懸掛起來，也會發現板擦靠近黑板時細線

偏離了豎直方向，故D錯誤。

故選：Co

2.如圖，用“電池+磁鐵+銅線圈”可以手工制作會跑的“小火車”，首先將兩個強磁鐵分別吸附在

電池正負兩極，然后再將它們放進銅線圈，電池就成了能夠在銅線圈內部跑得“飛快”的“小

火車”（見小火車組裝示意圖）。分析小火車組裝示意圖發現，在銅線圈內，電流從“電池正極

一磁鐵一部分線圈一磁鐵一電池負極”形成回路，于是，通電的銅線圈內部產生磁場，這個磁

場對兩個強磁鐵產生力的作用，所以“小火車”就能在銅線圈內部運行了。則下列各圖中，“小

火車”能向右運行的是（）

銅線“

小火車組裝示意圖

磁磁

A

-場場

A

-方方

向向

A

-

A

B

磁磁

場場

方方

向向

c

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，故A

相同的

磁極是

外側的

的磁鐵

兩端

，即

運動

斥”而

吸一

為“一

是因

火車

C、小

解：A

答】

【解

誤；

C錯

場向

部的磁

線管內

場，螺

生磁

電產

管通

螺線

一段

的那

接觸

磁鐵

后，與

線管

入螺

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”全

小車

B、“

向左

小車

力，

的斥

向左

受到

磁鐵

相吸的

池正極

，與電

引力

左的

到向

鐵受

的磁

相吸

負極

與電池

右，