2023年中考大二輪復習?？碱}型歸納與練習21 電與磁綜合（解析版）

專題21電與磁綜合（解析版）

目錄

一、熱點題型歸納................................................................................

【題型一】磁感線和磁場及其特點...........................................................

【題型二】安倍定則及其應用................................................................

【題型三】電磁繼電器的原理及特點.........................................................

【題型四】電動機的原理及工作過程.........................................................

【題型五】

二、最新?？碱}組練.............................................................................

盤區(qū)拉直致型歸他

【題型一】磁感線和磁場及其特點

【典例分析】（2021?益陽）下列四個圖中，磁感線方向標注錯誤的是（）

【答案】At,

【分析】解決此題要知道磁感線是閉合曲線，磁鐵外部的磁感線是從磁體北極出來，回

到磁體的南極，內部是從南極到北極。

【解答】解：A、根據(jù)安培定則可知，圖中的左端為N極，右端為S極，磁感線在磁體

內部由S極出發(fā)回到N極，故A錯誤；

B、圖中的左端為N極，右端為S極，磁感線由N極出發(fā)回到S極，故B正確；

C、圖中的磁感線從N極出發(fā)，故C正確；

D、地磁場的北極在地理的南極附近，地磁場的南極在地理的北極，磁感線該從N極出

發(fā)，回到磁體的S極，故D正確;

故選：Ao

【提分秘籍】

1、磁場：在磁體周圍存在的一種物質，能使小磁針偏轉，這種物質看不見，摸不到，我們

把它叫做磁場。磁體周圍存在著磁場。

(1)磁極間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的；

(2)磁場的基本性質：對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用；

(3)磁場的方向：在磁場中的某一點，小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向。

※注意：在磁場中的任意一個位置的磁場方向只有一個。

2、磁感線：描述磁場的強弱和方向而糜的曲線。

(1)磁體外部的磁感線從此極出發(fā)回到S極，在磁體內部從S極出發(fā)回到N極；

(2)磁體周圍的磁感線是立體分布的，磁感線的疏密程度表示磁性強弱;

(3)磁感線是空間立體分布，是一些閉合曲線，在空間不能斷裂，任意兩條磁感線不能相

交；

(4)磁場中某點的磁場方向、磁感線方向、小磁針靜止時北極指的方向相同:

(5)磁場存在于磁體周圍，是真實存在的，而磁感線是為了形象描述磁場虛構的。

3、地磁場：地磁的北極在地理位置的南極附近；而地磁的南極則在地理位置的北極附近。

(1)指南針屬于磁體，靜止時，總是指南北方向，是因為受到了地磁場的作用。

(2)地磁的南北極與地理的南北極并不重合，它們的交角稱磁偏角,這一現(xiàn)象是我國宋代

學者沈括最早記述的。

【變式演練】

1.(2021?郴州)a、b兩個磁極間的磁感線分布如圖所示。下列說法正確的是()

A.a端磁極是S極，b端磁極是N極B.P點沒有磁場

C.磁感線是真實存在的D.Q點的磁場方向水平向右

【答案】D。

【分析】為了形象地描述磁場的性質，物理學中引入了磁感線；在磁體外部，磁感線從

磁體的N極出來回到S極；磁體的周圍存在磁場，磁感線的方向表示磁場方向。

【解答】解：

A、在磁體外部，磁感線從磁體的N極出來回到S極，所以a端為N極，b端為S極，

故A錯誤；

B、磁體的周圍存在磁場，P點有磁場，故B錯誤；

C、為了形象地描述磁場的性質，物理學中引入了磁感線，但磁感線不是真實存在的，故

C錯誤；

D、由圖可知，Q點的磁場方向水平向右，故D正確。

故選：D。

2.（2021?陜西）我國古代很多著作對物理現(xiàn)象都有所描述.如西晉張華撰寫的《博物志》

記載到：“今人梳頭、脫著衣時，有隨梳、解結有光者，亦有咤聲。”意思是說，人在

梳頭、脫衣時通過摩擦使物體帶了,宋代沈括所著的《夢溪筆談》中描寫到：“以

磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。”意思是說小磁針在作用下

一端指南略微偏東，文中指南的磁極為小磁針的極.

【答案】電；地磁場；So

【分析】摩擦起電、接觸起電的實質是電荷從一個物體轉移到另一物體；

地球相當于一個巨大的磁體，地磁場的N極在地球的地理南極附近，地磁場的S極在地

球的地理北極附近；地球的周圍存在磁場，地球上某點的磁場方向與該點的磁感線的方

向是相同的，磁感線并不存在，只是為J'便于研究磁場而引入的物理模型。

【解答】解：人們梳頭、穿衣時，梳子與頭發(fā)，外衣與里面的衣服摩擦，使它們帶有異

種電荷，電荷放電，看到小火星和聽到微弱響聲，所以屬于摩擦起電。

地球周圍存在地磁場，地磁場的N極在地球的地理南極附近，地磁場的S極在地球的地

理北極附近，根據(jù)磁場方向的規(guī)定可知，磁場中某點，小磁針靜止時北極所指的方向為

該點的磁場方向。小磁針在地磁場作用下一端指南略微偏東，文中指南的磁極為小磁針

的S極.

故答案為：電；地磁場；S。

3.（2021?鄂爾多斯）《論衡》中記載：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如圖，司南

即指南針，“柢”即握柄，是磁體的S極，靜止時指向地磁場的（選填“南”或

“北”）極。指南針在通電螺線管附近發(fā)生偏轉，是因為產(chǎn)生了磁場。

【答案】北；電流。

【分析】（1）轉動的磁體靜止時，指南的一端叫南極（S極），指北的一端叫北極（N

極）。地磁場的北極（N極）在地理的南極附近。

（2）通電導體周圍存在磁場，稱為電流的磁效應。

【解答】解：“柢”即握柄，是磁體的S極，靜止時指向地理的南極，即地磁場的北極

（N極）。

指南針在通電螺線管附近發(fā)生偏轉，是因為電流產(chǎn)生了磁場。

故答案為：北；電流。

【題型二】安倍定則及其應用

【典例分析】（2021?北京）在探究通電螺線管的磁場特點時，通電螺線管在某狀態(tài)下

的兩個實驗現(xiàn)象如圖所示，其中小磁針（黑色一端為N極）靜止時的指向情況如圖甲所

示。鐵屑靜止時的分布情況如圖乙所示。選項圖中能正確用磁感線描述這兩個實驗現(xiàn)象

的是（）

甲乙

【答案】Co

【分析】在磁體的外部，磁感線是從N極出來回到S極的，在磁體的內部，磁感線是從

S極到N極；磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。

【解答】解：根據(jù)異名磁極相互吸引可知，甲螺線管的左端為S極，右端為N極：通電

螺線管周圍的磁場與條形磁體的磁場相似；在通電螺線管的外部，磁感線是從N極出來

回到S極的，在螺線管的內部，磁感線是從S極到N極，磁感線是一條封閉的曲線，故

C正確。

故選：Co

【提分秘籍】

安培定則:

（1）內容：用右手握住螺線管,讓四指指向螺線管中的電流方向,則大授指所指的那端就

是通電螺線管的N極。（如下圖）

（2）口訣：入線見，手正握；入線不見，手反握。大拇指指的一端是北極（N極）。

【變式演練】

1.（2021?眉山）如圖所示，將某發(fā)光二極管的兩極接入電路的a、b兩點，閉合開關時,

通電螺線管旁邊小磁針S極向右偏轉。下列判斷正確的是（)

S0

~~[??-1

A.通電螺線管右端為N極

B.電源左端為正極，右端為負極

C.發(fā)光二極管C極接b點，d極接a點

D.圖中P處磁感線的方向從螺線管右端到左端

【答案】Co

【分析】（1）已知小磁針的偏轉方向，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律判斷通電螺線管的磁

極；

（2）根據(jù)安培定則，判斷電流的方向；

（3）發(fā)光二極管“正”“負”極接反，電路中無電流；

（4）根據(jù)在磁體外部，磁感線的方向從N極出發(fā)到S極分析判斷即可解決。

【解答】解：

A、閉合開關時，通電螺線管旁邊小磁針S極向右偏轉，即小磁針的S極靠近螺線管的

左端，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，通電螺線管的左端為N極，故A錯誤；

B、由安培定則可知，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向左端，電流從

右端流入，左端流出，則電源右端為正極，故B錯誤；

C、發(fā)光二極管C極接b點，d極接a點，發(fā)光二極管“正”“負”極接對，電路中有電

流，故C正確；

D、在磁體的外部，磁感線從N極指向S極，所以通電螺線管外P點的磁場方向從螺線

管左端到右端，故D錯誤：

故選：C..

2.（2021?攀枝花）攀枝花市某學校研學小組在探究通電螺線管磁場的實驗中，小磁針和螺

線管放置于同一水平面內，螺線管為東西朝向，小磁針可在水平面內自由轉動。開關S

閉合后，小磁針的指向如圖所示，則電源A端為（選填“正”或“負”）極。當

開關S斷開時，小磁針N極將（選填“不”、“向北”或“向南”）偏轉。

【分析】（1）根據(jù)磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力作用，磁體N極跟該點磁感線方向■

致，可以判斷小磁針處磁場方向；根據(jù)磁體周圍的磁感線從N極出發(fā)，回到S極，來判

斷通電螺線管的磁極；根據(jù)安培定則判斷通電螺線管中電流方向，根據(jù)電流方向判斷電

源正負極。

（2）小磁針受地磁場的作用，總是一端指南，一端指北，指北的是N極，指南的是S

極。

【解答】解：（1）小磁針的左端是N極，可以判斷小磁針處磁感線方向指向左側，根據(jù)

磁體周圍的磁感線從N極出發(fā)，回到S極，可以判斷通電螺線管的左端是N極，右端是

S極，根據(jù)安培定則判斷電流從螺線管的右邊進入，從左邊流出，可以判斷電源的B端

是正極，A端是負極。

（2）當開關S斷開時，通電螺線管無磁性，小磁針受地磁場的作用，一端指南，一端指

北，指南的是S極，指北的是N極。

故答案為：負；向北。

3.（2021?臨沂）如圖所示，由通電螺線管的磁感線方向可知，電流表的上端為接

線柱；靜止的小磁針的左端為極。

Φ

【答案】正；No

【分析】在磁體的外部，磁感線是從磁體的N極出來回到S極的，據(jù)此判定螺線管的極

性；根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律判定小磁針的極性；根據(jù)安培定則判定電流的方向，根

據(jù)電流表的使用方法判定電流表的正負接線柱。

【解答】解：由圖可知，磁感線是從螺線管的左側回到螺線管的右側，則螺線管的左側

為N極，右側為S極，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，小磁針的左端為N極，右端為S極；

根據(jù)安培定則可知，電流從螺線管的左端流入，右端流出，電流表在接入電路中時，電

流從電流表的正接線柱流入，從負接線柱流出，所以電流表的上端為正接線柱。

故答案為：正；No

【題型三】電磁繼電器的原理及特點

【典例分析】（2021?湘潭）如圖所示是某同學設計的水位自動報警裝置，當水位上升

到與金屬片A接觸時，控制電路接通，此時，工作電路中的（選填“燈亮”或

“鈴響”），通電螺線管上方為（選填"N”或"S”）極。

??----Il---__Il_

控制電路工作電路

【答案】鈴響；Ne

【分析】當水位上升到與金屬片A接觸時，控制電路接通，此時，電磁鐵有磁性，將銜

鐵吸引，據(jù)此分析；

由電源的正負極可知電流的方向，則由安培定則可知通電螺線管的極性。

【解答】解：當水位上升到與金屬片A接觸時，控制電路接通，此時，電磁鐵有磁性，

將銜鐵吸引，工作電路中的鈴響；

電流從通電螺線管的上方流入，下方流出，根據(jù)安培定則可知通電螺線管上方為N極。

故答案為：鈴響；No

【提分秘籍】

電磁鐵：電磁鐵是一個內部插有鐵芯的螺線管。

（1）電磁鐵的特點：

①磁性的有無可由電流的通斷來控制;

②磁性的強弱可由改變電流大小或線圈的匝數(shù)來調節(jié)；

③磁極可由電流方向來改變。

(2)影響電磁鐵磁性強弱的因素：①電流大小;②有無鐵芯;③線圈匝數(shù)的多少。

a.在電磁鐵線圈匝數(shù)相同時，電流越大，電磁鐵的磁性越強；

b.電磁鐵的磁性強弱跟有無鐵芯有關，有鐵芯的磁性越強；

c.當通過電磁鐵的電流相同時，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，磁性越強。

(3)電磁鐵的應用：電磁起重機、磁懸浮列車、電磁選礦機、電鈴、電磁自動門等。

電磁繼電器：實質上是一個利用電磁鐵來控制的開關。

(1)結構：由電磁鐵、銜鐵、簧正觸點(靜觸點、動觸點)組成。

(2)工作原理：當較低的電壓加在接線柱D、E兩端，較小的電流流過線圈時，電磁鐵把銜

鐵吸下，使B、C兩個接線柱所連的觸點接通，較大的電流就可以通過B、C帶動機器工作。

(3)作用：

a.實現(xiàn)遠距離操作;

b.利用低電壓、弱電流來控制高電壓、強電流;

c.實現(xiàn)自動控制。

【變式演練】

1.(2021?濟寧)如圖是一種溫度自動報警器的原理圖，在水銀溫度計中封入一段金屬絲，

金屬絲下端所指示的溫度為90℃。下列說法錯誤的是()

A.報警器利用了水銀導電和熱脹冷縮的性質

B.報警器利用了電磁鐵通電時有磁性、斷電時磁性消失的特點

C.報警器中水銀溫度計和電磁鐵串聯(lián)在電路中

D.溫度達到90C時，報警器中的燈亮同時鈴響

【答案】D。

【分析】溫度自動報警器的原理:

當溫度未升高到90°C時，水銀和金屬絲沒有接通，控制電路是斷開的，在彈簧作用下,

動觸頭和燈的電路接通，燈發(fā)光，電鈴不響。

當溫度升高到90℃時，水銀和金屬絲接通，由于水銀和金屬絲都是導體，所以控制電路

接通，電磁鐵有磁性，電磁鐵吸引銜鐵，動觸頭和電鈴的電路接通，電鈴響，燈不亮。

【解答】解：AB、力溫度升高到9（ΓC時?，水銀和金屬絲接通，由于水銀和金屬絲都是導

體，所以控制電路接通，電磁鐵有磁性，電磁鐵吸引銜鐵，動觸頭和電鈴的電路接通，

電鈴響，燈不亮，報警器是利用了水銀導電、水銀熱脹冷縮的性質、電磁鐵通電時有磁

性，斷電時無磁性等特點，故A和B正確。

C、報警器的電磁鐵和水銀溫度計依次連接在控制電路中，兩者是串聯(lián)的，故C正確。

D、溫度達到90℃時，水銀和金屬絲接通，由于水銀和金屬絲都是導體，所以控制電路

接通，電磁鐵有磁性，電磁鐵吸引銜鐵，動觸頭和電鈴的電路接通，電鈴響，燈不亮，

故D錯誤。

故選：D。

2.（2021?廣元）如圖所示，在電磁鐵正上方用彈簧掛著一條形磁鐵，開關閉合后，當滑片

P從a端向b端滑動過程中，會出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）

A.電流表示數(shù)變大，彈簧長度變長

B.電流表示數(shù)變大，彈簧長度變短

C.電流表示數(shù)變小，彈簧長度變短

D.電流表示數(shù)變小，彈簧長度變長

【答案】Bo

【分析】由右手螺旋定則可得出螺線管上端磁極，則由磁極間的相互作用可知電磁鐵與

條形磁鐵的作用；

根據(jù)滑片的移動可知滑動變阻器接入電阻的變化，由歐姆定律可得出電流的變化，進而

可知通電螺線管磁場強弱的變化，則可知條形磁極的受力變化，由力的合成可知彈簧長

度的變化。

【解答】解：電流由下方流入，則由右手螺旋定則可知，螺線管上端為N極；

因同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，兩磁鐵同名相對，故相互排斥；

當滑片P從a端向b端滑動過程中，滑動變阻器接入電阻減小，由歐姆定律可得，電路

中電流變大，則條形磁鐵受向上的力增強；

條形磁鐵受重力、拉力及向上的磁場力，向下的重力與向上的彈簧的彈力及磁場力之和

相等，因重力不變，磁場力增強，故彈簧的彈力減小，故彈簧長度變短。故B正確，ACD

錯誤。

故選：Bo

3.(2021?荊門)如圖是一款給蔬菜大棚提供熱和光的裝置的電路示意圖，R是阻值為55。

大功率燈泡，R是熱敏電阻，其阻值與大棚內溫度的關系式為Rt=5+0.5t(式中Rl單位

是。，t的單位是,RO是設定溫度的變阻器?？刂齐娐分校娫措妷簽?V。當電磁

繼電器線圈中的電流小于等于IOnIA時，銜鐵片會彈起，觸點分離，燈泡熄滅(電磁繼

電器線圈電阻忽略不計)。

(1)燈泡工作時，大棚內氣體溫度逐漸升高，分子熱運動越來越,電磁繼電器

線圈的磁性越來越o

(2)如果大棚內溫度剛達到30℃時燈泡熄滅，則滑動變阻器的接入電阻是Ωo

【答案】⑴劇烈；弱；(2)280o

【分析】（I）分子的熱運動與溫度有關，溫度越高，分子的熱運動越劇烈；由熱敏電阻

的阻值與大棚內溫度的關系式Rt=5+0.5t可知，溫度越高時Rt的阻值變化，根據(jù)歐姆定

律可知控制電路的電流變化，從而得出電磁繼電器線圈的磁性變化；

（2）如果大棚內溫度剛達到30℃時燈泡熄火，由Rι=5+O.5t求出此時熱敏電阻的阻值,

控制電路的電流為IOmA,根據(jù)歐姆定律求出此時電路的總電阻，利用電阻的串聯(lián)結合電

磁繼電器線圈電阻忽略不計求出滑動變阻器的接入電阻值。

【解答】解：（1）分子的熱運動與溫度有關，當燈泡工作時，大棚內氣體溫度逐漸升高，

分子熱運動越來越劇烈；

由熱敏電阻的阻值與大棚內溫度的關系式Rι=5+0.5t可知，溫度越高時Rt的陽值越大,

電路的總電阻越大，

由I=旦可知，控制電路的電流越小，電磁繼電器線圈的磁性越來越弱；

R

（2）如果大棚內溫度剛達到30℃時燈泡熄滅，由Rt=5+0.5l可得，此時熱敏電阻的阻值

為20。，控制電路的電流I=IOmA=O.01A,

此時電路的總電阻：3V.=300Ω,

I0.OlA

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，且電磁繼電器線圈電阻忽略不計，

所以，滑動變阻器的接入電阻：Ro=R,tl-R.=300∩-20∩=280∩o

故答案為：（1）劇烈；弱；（2）280,

【題型四】電動機的原理及工作過程

【典例分析】（2021?涼山州）揚聲器與的工作原理相同（選填“發(fā)電機”或

“電動機”），（選填“是”或“不是”）根據(jù)電磁感應現(xiàn)象制成。由于通過

線圈的電流是的電流，線圈就不斷地來回振動，帶動紙盆也來回振動，于是揚

聲器就發(fā)出了聲音。

【答案】電動機；不是；變化。

【分析】電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理制成的；揚聲器根據(jù)線圈中

變化的電流產(chǎn)生變化的磁場，與磁體發(fā)生相互作用而帶動紙盆運動而發(fā)聲。

【解答】解：（1）電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理制成的；當揚聲器

線圈中有電流通過時，線圈受到磁場力的作用而運動，這與電動機的工作原理相同；

（2）揚聲器主要由線圈、永磁體、錐形紙盆組成，當線圈中通過變化電流時，會產(chǎn)生變

化的磁場，線圈受到磁場力的作用而運動，線圈帶動紙盆也來回振動，使揚聲器發(fā)聲。

故答案為：電動機；不是；變化。

【提分秘籍】

1、磁場對電流的作用：通電導體在磁場中受磁力的作用。

（1）能的轉化：電能轉化為機械能。

（2）受力方向（利用左手定則判定）：跟電流方向和磁感線方向有關。

※左手定則：左手平展，手心對準N極,大拇指與并在一起的四指垂直,四指指向電流方

向，大拇指所指的方向為受力方向。

（3）應用：電動機。

2、電動機（如圖所示）

（1）基本結構：轉子（線圈）、定子（磁體）、電刷、換向器。

電刷的作用：與半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。

換向器的作用：使線圈一轉過平衡位置就改變線圈中的電流方向。

（2）工作原理：電動機是利用通電線圈在磁場中受力而轉動的原理制成的。

（3）通電線圈在磁場中的受力大小跟電流（電流越大，受力越大），磁場的強弱（磁性越

強，受力越大）和線圈的匝數(shù)（匝數(shù)越大，受力越大）有關。

（4）應用：直接電動機：（電動玩具、錄音機、小型電器等）；交流電動機：（電風扇、

洗衣機、家用電器等）。

【變式演練】

1.（2021?河池）電動汽車大大方便了公眾的綠色出行。電動汽車的動力裝置是電動機，下

列所示的四個實驗中與電動機工作原理相同的是（）

【答案】D?

【分析】電動機的工作原理是：通電導體在磁場中受力運動。

【解答】解：A、是奧斯特實驗圖，小磁針發(fā)生偏轉說明通電導體周圍有磁場，故A不

符合題意；

B、該實驗是探究影響電磁鐵磁性大小因素的實驗，是電流的磁效應，故B不符合題意。

C、圖中沒有電源，閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，會產(chǎn)生感應電流,

是將機械能轉化為電能，是發(fā)電機的實驗圖，故C不符合題意；

D、電路中有電流，通電導體受到磁場力的作用發(fā)生運動，是電動機的工作原理，故D

符合題意。

故選：D。

2.（2021?自貢）如圖所示，下列描繪物理現(xiàn)象或規(guī)律正確的是（）

火

零

地

A.甲圖中閉合開關后看到的現(xiàn)象稱為電磁感應現(xiàn)象

B.乙圖展示了電動機的原理

C.丙圖也可把拉線開關與燈的位置互換

D.丁圖用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒帶負電是由于毛皮束縛電子的能力比較強

【答案】B-

【分析】（1）奧斯特實驗說明通電導體周圍有磁場；

（2）電動機中有電源，是根據(jù)通電導體在磁場中受力運動工作的;

（3）在家庭電路中，開關應該接在火線和用電器之間；

（4）不同的物質原子核束縛核外電子的本領有強有弱，兩種物質相互摩擦時，原子核束

縛核外電子本領強的奪得電子，因多余電子帶負電；原子核束縛核外電子本領弱的失去

電子，因缺少電子帶正電。摩擦起電的實質不是創(chuàng)造了電，而是電子的轉移。

【解答】解：

A、甲圖是奧斯特實驗，說明通電導體周圍有磁場，故A錯誤；

B、圖中由電源，是電動機的原理圖，是根據(jù)通電導體在磁場中受力運動的原理制成的，

故B正確：

C、從安全用電的角度分析，把拉線開關接在燈和火線之間更能保證用電安全，故C錯

誤；

D、用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒的原子核束縛核外電子本領強、奪得電子，因有了多余電

子帶負電，毛皮的原子核束縛核外電子的本領弱，就會失去電子，因缺少電子帶正電。

故D錯誤：

故選：Bo

3.（2021?嘉興）電動機在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中有廣泛的應用。

（1）如圖所示是電動機原理圖,將通電線圈abed置于磁場中,線圈的ab、Cd邊受到,

使線圈轉動起來。

（2）某電動車是利用電動機來驅動車輪轉動的，遇到障礙時，只要按下倒車開關就能改

變線圈中來實現(xiàn)倒車。

【答案】（1）力的作用；（2）電流的方向。

【分析】（1）通電導體在磁場中受到力的作用;

（2）通電導體在磁場中受到的磁場力的方向與電流方向和磁場方向有關。

【解答】解：（1）將通電線圈abed置于磁場中，線圈的ab、Cd在磁場中受到磁力的作

用，ab、Cd的受力方向相反，使得線圈轉動起來；

（2）某電動車是利用電動機來驅動車輪轉動的，遇到障礙時，磁場的方向不變，只要按

下倒車開關就能改變線圈中電流的方向，從而改變磁場力的方向，來實現(xiàn)倒車。

故答案為：（1）力的作用；（2）電流的方向。

【題型五】發(fā)電機的構造和原理

【典例分析】（2021?徐州）如圖所示，在“探究感應電流產(chǎn)生的條件”實驗中，閉合

開關，讓導體AB靜止在磁場中，回路中是否有感應電流產(chǎn)生？。讓導體AB做

切割磁感線運動，回路中是否有感應電流產(chǎn)生？o當回路中有感應電流時，將

磁極對調，改變磁場方向，感應電流的方向是否改變？。

【答案】否；是；是。

【分析】閉合電路的一部分導體，在磁場中做切割磁感線運動，導體中有感應電流：感

應電流的方向與導體運動的方向和磁場的方向有關。

【解答】解：在“探究感應電流產(chǎn)生的條件”實驗中，閉合開關，讓導體AB靜止在磁

場中，導體沒有做切割磁感線運動，回路中沒有感應電流產(chǎn)生；

讓導體AB做切割磁感線運動，則回路中會有感應電流產(chǎn)生；

當回路中有感應電流時，將磁極對調，改變磁場方向，由于感應電流的方向與導體運動

的方向和磁場的方向有關，則感應電流的方向會改變。

故答案為：否；是；是。

【提分秘籍】

1、電磁感應：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就產(chǎn)生電流,

這種現(xiàn)象叫電磁感應,產(chǎn)生的電流叫感應電流（磁生電）,是由英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)的。

（1）產(chǎn)生感應電流的條件：a、電路必須閉合；b、只是電路的一部分導體切割磁感線運動。

（2）感應電流的方向：跟導體切割磁感線運動方向和磁感線方向有關。

（3）能的轉化：機械能轉化為電能。

（4）應用：發(fā)電機

2、發(fā)電機

（1）工作原理：發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理工作的，交流發(fā)電機主要由定子和轉子組成。

（2）交流電：電流方向作周期性改變的電流。

（3）直流電：電流方向不改變的電流。

（4）產(chǎn)生的感應電流大小跟磁場強度、切割磁感線速度、線圈匝數(shù)（導體的長度）有關。

（5）周期（T）、頻率（f）：我國交流電周期是0.02s,頻率為50HZ（每秒內產(chǎn)生的周期

性變化的次數(shù)是50次），每秒電流方向改變100次。

【變式演練】

1.（2021?哈爾濱）發(fā)電機發(fā)電是獲取電能的重要方式,下列實驗揭示發(fā)電機原理的是（）

【答案】B?

【分析】當閉合電路中的部分導體切割磁感線時，會在閉合電路中產(chǎn)生感應電流，該現(xiàn)

象稱為電磁感應現(xiàn)象，該過程中消耗機械能，產(chǎn)生電能。

【解答】解：發(fā)電機的工作原理是電磁感應現(xiàn)象；

A、此圖是奧斯特實驗，說明通電導線周圍有磁場，故A錯誤；

B、此圖是電磁感應實驗裝置，當導體做切割磁感線運動時，會產(chǎn)生感應電流，故B正

確；

C、此實驗是研究通電導線在磁場中受力的作用的裝置，故C錯誤；

D、此時實驗是探究電磁鐵磁性強弱的影響因素，利用的是電流的磁效應，故D錯誤;

故選：B,

2.（2021?朝陽）有一種兒童鞋，鞋內安裝了磁體和線圈，走路時會使鞋上的發(fā)光二極管發(fā)

光。下列實驗與該工作原理相同的是（）

【答案】Bo

【分析】電磁感應現(xiàn)象是閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線運動時，導體中會

有感應電流產(chǎn)生，把機械能轉化為電能。

【解答】解：由題意可知，人在行走時，鞋內部的磁體和線圈相對運動，切割磁感線，

從而產(chǎn)生感應電流，所以“發(fā)電鞋”是利用電磁感應現(xiàn)象制成的，與發(fā)電機的原理相同。

A、該裝置探究的是奧斯特實驗，說明電流周圍存在磁場，故A錯誤；

B、圖中是電磁感應現(xiàn)象的原理圖，與“發(fā)電鞋”的原理相同，故B正確；

C、該圖探究的是磁體磁性的大小，故C錯誤；

D、該實驗裝置是探究通電導體在磁場中的受力情況，故D錯誤。

故選：Bo

3.（2021?岳陽）如圖是一款能發(fā)電的魔方充電器。轉動魔方時?,它能發(fā)電,其原理是（選

填“電磁感應”或“磁場對電流的作用”）.魔方還能通過USB端口給移動設備充電,

給移動設備充電時，魔方相當于電路中的（選填“電源”或“用電器”）。

【答案】電磁感應；電源。

【分析】利用電磁感應現(xiàn)象可以產(chǎn)生感應電流；在電磁感應現(xiàn)象中機械能轉化為電能;

在對外供電的過程中，電源會提供電能。

【解答】解：轉動魔方時，閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動，會產(chǎn)生感應電流,

利用的是電磁感應現(xiàn)象；在發(fā)電的過程中，機械能轉化為電能；

魔方給移動設備充電時，魔方提供電能，相當于電路中的電源。

故答案為：電磁感應；電源。

這景新模考駁祖秣

一、選擇題。

1.（2021?金華）甲、乙為不同條形磁鐵的兩個磁極，弧線是部分未標方向的磁感線，如圖

所示?根據(jù)圖中小磁針靜止時的指向判斷甲、乙的磁極，下列描述正確的是（）

宜；

A.甲、乙都是N極B.甲、乙都是S極

C.甲是N極，乙是S極D.甲是S極，乙是N極

【答案】Bo

【分析】由磁感線的分布可知兩磁極極性的關系，由磁極間相互作用規(guī)律可知磁極的極

性。

【解答】解：由磁感線分布可知兩磁極相互排斥，兩磁極為同名磁極，小磁針靜止時N

極指向乙磁極，根據(jù)磁極間相互作用規(guī)律可知乙磁極為S極，故兩磁極均為S極。

故選：Bo

2.（2021?寧夏）下列說法正確的是（）

A.安裝電路時，開關應接在零線上

B.地磁場的南極在地理的北極附近

C.劃船時，使船前進的力的施力物體是船槳

D.核動力航母產(chǎn)生的核廢料對環(huán)境無污染

【答案】B,

【分析】（1）家庭電路中，開關控制用電器時，開關接在用電器和火線之間，斷開開關，

切斷火線，操作更安全；

（2）地磁場的北極在地理的南極附近，地磁場的南極在地理的北極附近：

（3）力是物體間的相互作用，物體間力的作用是相互的；

（4）核廢料是對環(huán)境污染很嚴重的污染物。

【解答】解：A、家庭電路中開關接在用電器和火線之間，在切斷電路時，可防止用電器

繼續(xù)帶電，故A錯誤；

B、地磁場的北極在地理的南極附近，地磁場的南極在地理的北極附近，故B正確：

C,劃船時，用漿向后劃水，槳給水一個向后的力，由于物體間力的作用是相互的，所以

水對槳和船也施加了一個向前的力，這個力就是船前進的動力，則使船前進的施力物體

是水，故C錯誤；

D、核廢料是對環(huán)境污染很嚴重的污染物，故D錯誤。

故選：Bo

3.（2021?湘西州）我國是世界上最早使用指南針的國家，東漢學者王充在《論衡》中記載

到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么司南的“柢”相當于磁體的（)

A.N極B.S極

C.可能N極，可能S極D.無法確定

【答案】Bo

【分析】司南實際上就是一個磁鐵；磁體靜止時，指南的叫南極，用字母S表示；指北

的叫北極，用字母N表示。

【解答】解：司南是用天然磁石磨制成的勺子，其實質就是一塊磁鐵，“其柢指南”，

靜止時指向南方的是南極，用S表示。

故選：

4.（2021?西寧）如圖所示，用漆包線（導線表面涂有絕緣漆）繞在圓筒上做成了一個螺線

管，用來研究通電螺線管磁性強弱與哪些因素有關。閉合開關后，發(fā)現(xiàn)該通電螺線管的

磁性較弱，下列措施能夠使它的磁性增強的是（）

A.在圓筒中插入一根鐵芯

B.減少線圈匝數(shù)

C.滑動變阻器的滑片P向右滑動

D.將電源正負極互換

【答案】A。

【分析】通電螺線管的磁性強弱與電流大小、線圈匝數(shù)的多少和有無鐵芯有關；磁體磁

性的強弱是無法直接觀察的，但可以通過磁體吸引鐵釘數(shù)目的不同來反映磁性強弱的不

同，這采用了轉換法。

【解答】解：通電螺線管的磁性強弱與電流大小、線圈匝數(shù)的多少和有無鐵芯有關,

A、在紙筒中插入一根鐵芯可以使通電螺線管的磁性增強，能吸引更多鐵釘，故A符合

題意；

B、減少線圈匝數(shù)會使通電螺線管的磁性減弱，不能吸引更多鐵釘，故B不符合題意；

C、使滑動觸頭P向右滑動，滑動變阻器接入電路的電阻變大，電路中的電流變小，通電

螺線管的磁性減弱，不能吸引更多鐵釘，故C不符合題意；

D、將電源正負極互換，不能增強螺線管的磁性，不能吸引更多鐵釘，故D不符合題意；

故選：A?

5.（2021?濟南）如圖所示為“機器人餐廳”的機器人為顧客送餐時的情景。機器人接到指

令后，內部的電動機會驅動其底部的輪子將美食送到指定客人的桌邊。制作電動機依據(jù)

的是下列四幅圖中的（）

【答案】Co

【分析】（1）小磁針會發(fā)生偏轉是受到了磁場的作用，而磁場是由電流產(chǎn)生的;

（2）電磁鐵通電后具有磁性；

（3）通電導體在磁場中受到力的作用，電動機就是根據(jù)這一原理制成的;

（4）產(chǎn)生感應電流的條件：閉合電路中的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動；發(fā)電

機的工作原理是電磁感應現(xiàn)象。

【解答】解：制作電動機依據(jù)是通電導體在磁場中受力運動；

A、該實驗為奧斯特實驗，說明通電導線周圍存在著磁場，故A錯誤；

B、通電線圈具有磁性，利用的是電流的磁效應，故B錯誤；

C、該裝置研究的是通電導體在磁場中受力而運動，電動機是依據(jù)此原理制成的，故C

正確；

D.實驗中，導體ab沿水平方向運動時，做切割磁感線運動，導體中會產(chǎn)生感應電流，

這是電磁感應現(xiàn)象，是發(fā)電機的工作原理，故D錯誤。

故選：Co

6.（2021?廣州）如圖甲，磁場對導體的力F豎直向上，用Fab、Fed、Fa?b?、FCd，分別表

示圖乙、丙中閉合開關時磁場對導體ab、cd、a'b'、c'd/的力，則（）

A.Fab豎直向下，F(xiàn)Cd豎直向下B.Fab豎直向上，F(xiàn)Cd豎直向下

C.FaF豎直向上，F(xiàn)ed，豎直向下D.Fa?b?豎直向下，F(xiàn)Cd，豎直向上

【答案】D。

【分析】通電導體在磁場中受力的方向與電流方向和磁場方向有關；當只改變其中一個

因素時，磁場力的方向發(fā)生改變；當兩個因素都改變時，磁場力的方向不變。

【解答】解：

圖甲中，電源左側為正極、右側為負極，則導體棒中的電流方向垂直于紙面向里，磁體

間的磁場方向從右向左，導體受到磁場力的方向是豎直向上的；

圖乙中，電源正負極與圖甲相反，閉合開關后，ab中的電流方向垂直于紙面向外（即從

b到a）,磁體間的磁場方向從右向左，與甲圖中的電流方向相反，磁場方向相同，所以

ab受到磁場力Fab的方向是豎直向下的；由于Cd中的電流方向與ab中的電流方向相反，

磁場方向相同，則Cd的受力方向與ab的受力方向相反，即磁場力FCd的方向是豎直向上

的，故AB錯誤；

圖丙中，電源正負極與圖甲相反，閉合開關后，a'b'中的電流方向垂直于紙面向外（即

從b到a'）,而磁體間的磁場方向是從左向右，與甲圖中的電流方向相反，磁場方向相

反，所以a'b'與圖甲中導體受到磁場力的方向相同，即FaF的方向是豎直向上的；

由于Cd中的電流方向與ab中的電流方向相反，磁場方向相同，則Cd的受力方向與a'b,

的受力方向相反，即磁場力Fcd?的方向是豎直向下的，故D正確。

故選：D。

7.（2021?遵義）在我們的日常生活中，磁現(xiàn)象及磁的應用幾乎隨處可見。下列有關磁的說

法正確的是（）

A.信鴿的飛翔是依靠地磁場進行定向B.電動機是根據(jù)電磁感應原理制成的

C.物理學家安培首次揭開電與磁的關系D.發(fā)電機工作時將電能轉化為機械能

【答案】A?

【分析】（1）地球是一個大磁體，地球周圍存在的磁場叫地磁場；

（2）電動機是利用通電導體在磁場中受力運動的原理制成的：

（3）奧斯特實驗通過小磁針偏轉說明了通電導體周圍存在磁場，首次揭開電與磁的關系；

（4）發(fā)電機是利用電磁感應的原理制成的，工作時將機械能轉化為電能。

【解答】解：A、信鴿通過辨別地磁場的強弱變化來定向的，故A正確；

B、電動機是利用通電導體在磁場中受力運動的原理制成的，故B錯誤；

C、物理學家奧斯特首次揭開電與磁的關系，故C錯誤；

D、發(fā)電機是利用電磁感應的原理制成的，工作時將機械能轉化為電能，故D錯誤。

故選：Ao

8.（2021?錦州）如圖是一種常見的話筒一動圈式話筒的構造圖，如圖所示的四幅圖中能夠

說明其工作原理的是（）

【答案】Ao

【分析】動圈式話筒的工作過程是：聲波振動一引起膜片振動一帶動線圈振動一線圈切

割永久磁體的磁場產(chǎn)生感應電流一經(jīng)放大傳給揚聲器一產(chǎn)生聲音。

【解答】解：當你對著話筒說話時，產(chǎn)生的聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著

一起振動，而線圈處在磁場中，線圈振動時切割磁感線，能產(chǎn)生隨著聲音變化而變化的

電流，感應電流經(jīng)過放大后，通過揚聲器還原成聲音。話筒運用的是電磁感應的原理，

即導體在閉合線圈中做切割磁感線運動，產(chǎn)生的感應電流；

A、圖中閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中會產(chǎn)生感應電流，故

A正確；

B、該圖是奧斯特實驗，說明電流的周圍存在磁場，故B錯誤；

C、閉合開關，通電導體在磁場中受到力的作用，導體會運動，故C錯誤；

D、該圖中電磁鐵的工作原理是電流的磁效應，故D錯誤；

故選：Ao

二、填空題。

9.（2021?通遼）如圖所示，一個綜合實踐小組用一段漆包線繞成線圈abed,用小刀刮兩

端引線的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。將線圈abed放在用硬金屬

絲做成的支架m、n上，并按圖示連接電路，則電磁鐵的上端是極。閉合開關,

用手輕推一下線圈，線圈會持續(xù)轉動，這就是簡易的（填“發(fā)電機”或“電動

機”）。

【答案】N；電動機。

【分析】根據(jù)安培定則判定電磁鐵的極性；通電導體在磁場中受到力的作用。

【解答】解：由圖可知，電流是從電磁鐵的上端流入，下端流出，根據(jù)安培定則可知,

電磁鐵的上端是N極；

閉合開關，用手輕推一下線圈，通電的線圈在磁場中由于受到磁力的作用會持續(xù)轉動,

這就是簡易的電動機。

故答案為：N；電動機。

10.（2021?南京）人工心臟泵可短時間代替心臟工作，如圖是該裝置的示意圖，磁體固定

在左側，線圈AB固定在用軟鐵制成的活塞柄上（相當于一個電磁鐵），活塞筒通過閥

門與血管相通。閥門Sl只能向外開啟，S2只能向內開啟。線圈中的電流從A流向B時,

電磁鐵左端是極，血液會（選填“流入”或“流出”）活塞筒，該裝置

工作時，線圈AB中的電流方向（選填“需要”或“不需要”）改變。

【答案】S；流入：需要。

【分析】根據(jù)安培定則可知電磁鐵的極性，由磁極間的相互作用規(guī)律可知活塞的移動方

向；改變線圈中的電流方向可以改變電磁鐵的極性，結合“閥門Sl只能向外開啟，S2只

能向內開啟”利用氣壓知識進行解答。

【解答】解：

線圈中的電流從A流向B時，由安培定則可知，電磁鐵的右端為N極，其左端為S極,

電磁鐵和左側磁體的異名磁極相對，因異名磁極相互吸引，故活塞左移，活塞筒的氣壓

減小，而血管內氣壓較大、外界大氣壓較大，使得閥門Si關閉，S2打開，則血液經(jīng)過

S2流入活塞筒;

要使活塞筒內血液推開閥門SI流入血管，則應使活塞向右運動，此時需改變線圈AB中

電流方向，從而改變電磁鐵的磁極方向，使其與左側磁體同名磁極相對而相互排斥，故

線圈AB中的電流方向需要改變。

故答案為：S；流入；需要。

II.（2021?內江）如圖所示,在奧斯特實驗中，導線通電時，導線附近的小磁針發(fā)生了,

證實了電流周圍存在。

【答案】偏轉；磁場。

【分析】導線通電時，導線附近的小磁針發(fā)生了偏轉，

奧斯特實驗證明了電流的周圍存在磁場，這是第一個發(fā)現(xiàn)了電和磁存在聯(lián)系的實驗。奧

斯特由于這個貢獻而載入物理史冊。

【解答】解：導線通電時，導線附近的小磁針發(fā)生了偏轉，

丹麥的物理學家奧斯特做的著名的奧斯特實驗證實r：電流周圍存在磁場。

故答案為：偏轉；磁場。

12.（2021?黃岡）如圖所示是一種動圈式耳機的內部結構示意圖。當音圈中有大小和方向

反復變化的電流通過時，音圈帶動音膜（選填“向左”“向右”或“左右往

復”）運動。音圈之所以運動，是由于磁場對有力的作用，此現(xiàn)象中能量轉

化情況是?

Il音圈已h?膜

永久

磁體

【答案】左右往復；通電導體；電能轉化為機械能。

【分析】通電導體在磁場中受到力的作用，受力方向與磁場方向和電流方向有關。根據(jù)

這一原理制成了電動機，將電能轉化為機械能。

【解答】解：當音圈中有大小和方向反復變化的電流通過時，音圈帶動音膜左右往復運

動，因為電流方向改變，音圈受力方向改變。音圈之所以運動，是由于磁場對通電導體

有力的作用，此現(xiàn)象中能量轉化情況是電能轉化為機械能。

故答案為：左右往復；通電導體；電能轉化為機械能。

13.（2021?吉林）近年來吉林省大力發(fā)展風力發(fā)電，風能屬于能源，發(fā)電機是利

用原理工作的。

【答案】可再生；電磁感應.

【分析】（1）像水能、風能、太陽能、生物質能等都是能夠源源不斷的從自然界得到的

能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期內不能從自然界得到補充的能源叫不可再

生能源。

（2）發(fā)電機的制作原理是電磁感應現(xiàn)象，即發(fā)電過程是將機械能轉化為電能的過程。

【解答】解：（1）風能是一種很清潔的可再生能源，資源豐富，無污染；

（2）發(fā)電機是通過運動產(chǎn)生電能，即是利用電磁感應現(xiàn)象的原理制成的。

故答案為：可再生；電磁感應。

三、作圖題。

14.（2021?日照）將通電螺線管和條形磁鐵如圖放置，開關閉合時，請在左側小虛線框內

標明通電螺線管左端的磁極，在中間大虛線框內畫出磁感線的分布情況（三條即可）。

【分析】根據(jù)安培定則判定通電螺線管的極性；在磁體的外部，磁感線是從磁體的N極

出來回到磁體的S極的。

【解答】解：開關閉合時，根據(jù)電流的流向，利用安培定則可知，通電螺線管的右端為

N極，左端為S極，在磁體的外部，磁感線是從磁體的N極出來回到磁體的S極的，如

圖所示：

15.（2021?無錫）磁體旁的小磁針靜止時所指的方向如圖所示。請在括號中標出磁體左端

的磁極并畫出通過小磁針中心的一條磁感線。

()

【分析】小磁針靜止時其N極所指的方向為該點的磁場方向，由小磁針N極所指的方向

可知磁感線的方向；由磁體周圍的磁感線分布可知磁體的磁極。

【解答】解：圖中小磁針靜止時其N極向左，說明該點的磁場方向向左，即通過小磁針

中心的磁感線向左；因磁體周圍的磁感線從N極發(fā)出，回到S極，故磁體的左側為S極，

右側為N極；

如圖所示：

(S)

NS

16.（2021?南通）如圖，小磁針靜止在通電螺線管右側，請標出磁感線方向及小磁針的N

極。

∣1

【分析】（1）根據(jù)安培定則可確定螺線管的極性，根據(jù)磁極間的相互作用，可以判斷小

磁針的磁極。

（2）磁體周圍的磁感線都是從N極出來，回到S極，進行判斷。

【解答】解：（1）已知電源右端為正極，根據(jù)安培定則，右手握住螺線管，四指指向電

流的方向，大拇指指向螺線管的左端，則左端為N極，右端為S極，

根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，可判定小磁針的左端為N極、右端為S極。

（2）根據(jù)磁體外部磁感線都是從磁體的N極出發(fā)，回到S極，可以標出磁感線的方向

向右。如圖所示。

17.（2021?德陽）如圖甲所示為一個磁懸浮地球儀，圖乙是其內部結構示意圖。開關閉合

后，請在圖乙中的括號內標出電源的正、負極及電磁鐵的N極。

【分析】根據(jù)同名磁極相互排斥確定螺線管上面的極性，最后根據(jù)右手定則確定電流的

方向；從而確定電源的正負極。

【解答】解：已知條形磁體上端為N極，則下端為S極，根據(jù)同名磁極相互排斥，可知,

電磁鐵的上端為S極，下端為N極。

根據(jù)安培定則，伸出右手使大拇指指向電磁鐵的N極（電磁鐵的下端），則四指彎曲所

指的方向為電流的方向，電流從螺線管的卜端流入，所以電源的下端為正極，如圖所示：

乙

三、綜合能力題。

18.（2021?衢州）如圖甲所示是家用燃氣報警器的部分電路示意圖，其中控制電路中的Rl

是由氣敏電阻制成的傳感器，Ri的阻值與燃氣濃度的關系如圖乙。出廠預設當燃氣濃度

達到4%時報警，出廠測試時，控制電路的電源電壓為3V且保持恒定，閉合開關Si,S2.

移動滑動變阻器R