2023年中考大二轮复习常考题型归纳与练习21 电与磁综合（解析版）

专题21电与磁综合（解析版）

目录

一、热点题型归纳................................................................................

【题型一】磁感线和磁场及其特点...........................................................

【题型二】安倍定则及其应用................................................................

【题型三】电磁继电器的原理及特点.........................................................

【题型四】电动机的原理及工作过程.........................................................

【题型五】

二、最新模考题组练.............................................................................

盘区拉直致型归他

【题型一】磁感线和磁场及其特点

【典例分析】（2021∙益阳）下列四个图中，磁感线方向标注错误的是（）

【答案】At,

【分析】解决此题要知道磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从磁体北极出来，回

到磁体的南极，内部是从南极到北极。

【解答】解：A、根据安培定则可知，图中的左端为N极，右端为S极，磁感线在磁体

内部由S极出发回到N极，故A错误；

B、图中的左端为N极，右端为S极，磁感线由N极出发回到S极，故B正确；

C、图中的磁感线从N极出发，故C正确；

D、地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极，磁感线该从N极出

发，回到磁体的S极，故D正确;

故选：Ao

【提分秘籍】

1、磁场：在磁体周围存在的一种物质，能使小磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们

把它叫做磁场。磁体周围存在着磁场。

(1)磁极间的相互作用就是通过磁场发生的；

(2)磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生磁力的作用；

(3)磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。

※注意：在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。

2、磁感线：描述磁场的强弱和方向而糜的曲线。

(1)磁体外部的磁感线从此极出发回到S极，在磁体内部从S极出发回到N极；

(2)磁体周围的磁感线是立体分布的，磁感线的疏密程度表示磁性强弱;

(3)磁感线是空间立体分布，是一些闭合曲线，在空间不能断裂，任意两条磁感线不能相

交；

(4)磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同:

(5)磁场存在于磁体周围，是真实存在的，而磁感线是为了形象描述磁场虚构的。

3、地磁场：地磁的北极在地理位置的南极附近；而地磁的南极则在地理位置的北极附近。

(1)指南针属于磁体，静止时，总是指南北方向，是因为受到了地磁场的作用。

(2)地磁的南北极与地理的南北极并不重合，它们的交角称磁偏角,这一现象是我国宋代

学者沈括最早记述的。

【变式演练】

1.(2021•郴州)a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是()

A.a端磁极是S极，b端磁极是N极B.P点没有磁场

C.磁感线是真实存在的D.Q点的磁场方向水平向右

【答案】D。

【分析】为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线；在磁体外部，磁感线从

磁体的N极出来回到S极；磁体的周围存在磁场，磁感线的方向表示磁场方向。

【解答】解：

A、在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极，所以a端为N极，b端为S极，

故A错误；

B、磁体的周围存在磁场，P点有磁场，故B错误；

C、为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故

C错误；

D、由图可知，Q点的磁场方向水平向右，故D正确。

故选：D。

2.（2021•陕西）我国古代很多著作对物理现象都有所描述.如西晋张华撰写的《博物志》

记载到：“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声。”意思是说，人在

梳头、脱衣时通过摩擦使物体带了,宋代沈括所著的《梦溪笔谈》中描写到：“以

磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”意思是说小磁针在作用下

一端指南略微偏东，文中指南的磁极为小磁针的极.

【答案】电；地磁场；So

【分析】摩擦起电、接触起电的实质是电荷从一个物体转移到另一物体；

地球相当于一个巨大的磁体，地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地

球的地理北极附近；地球的周围存在磁场，地球上某点的磁场方向与该点的磁感线的方

向是相同的，磁感线并不存在，只是为J'便于研究磁场而引入的物理模型。

【解答】解：人们梳头、穿衣时，梳子与头发，外衣与里面的衣服摩擦，使它们带有异

种电荷，电荷放电，看到小火星和听到微弱响声，所以属于摩擦起电。

地球周围存在地磁场，地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地

理北极附近，根据磁场方向的规定可知，磁场中某点，小磁针静止时北极所指的方向为

该点的磁场方向。小磁针在地磁场作用下一端指南略微偏东，文中指南的磁极为小磁针

的S极.

故答案为：电；地磁场；S。

3.（2021•鄂尔多斯）《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图，司南

即指南针，“柢”即握柄，是磁体的S极，静止时指向地磁场的（选填“南”或

“北”）极。指南针在通电螺线管附近发生偏转，是因为产生了磁场。

【答案】北；电流。

【分析】（1）转动的磁体静止时，指南的一端叫南极（S极），指北的一端叫北极（N

极）。地磁场的北极（N极）在地理的南极附近。

（2）通电导体周围存在磁场，称为电流的磁效应。

【解答】解：“柢”即握柄，是磁体的S极，静止时指向地理的南极，即地磁场的北极

（N极）。

指南针在通电螺线管附近发生偏转，是因为电流产生了磁场。

故答案为：北；电流。

【题型二】安倍定则及其应用

【典例分析】（2021•北京）在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下

的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所

示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。选项图中能正确用磁感线描述这两个实验现象

的是（）

甲乙

【答案】Co

【分析】在磁体的外部，磁感线是从N极出来回到S极的，在磁体的内部，磁感线是从

S极到N极；磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

【解答】解：根据异名磁极相互吸引可知，甲螺线管的左端为S极，右端为N极：通电

螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似；在通电螺线管的外部，磁感线是从N极出来

回到S极的，在螺线管的内部，磁感线是从S极到N极，磁感线是一条封闭的曲线，故

C正确。

故选：Co

【提分秘籍】

安培定则:

（1）内容：用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中的电流方向,则大授指所指的那端就

是通电螺线管的N极。（如下图）

（2）口诀：入线见，手正握；入线不见，手反握。大拇指指的一端是北极（N极）。

【变式演练】

1.（2021•眉山）如图所示，将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点，闭合开关时,

通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是（)

S0

~~[⅛⅜-1

A.通电螺线管右端为N极

B.电源左端为正极，右端为负极

C.发光二极管C极接b点，d极接a点

D.图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端

【答案】Co

【分析】（1）已知小磁针的偏转方向，根据磁极间的相互作用规律判断通电螺线管的磁

极；

（2）根据安培定则，判断电流的方向；

（3）发光二极管“正”“负”极接反，电路中无电流；

（4）根据在磁体外部，磁感线的方向从N极出发到S极分析判断即可解决。

【解答】解：

A、闭合开关时，通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转，即小磁针的S极靠近螺线管的

左端，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端为N极，故A错误；

B、由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向左端，电流从

右端流入，左端流出，则电源右端为正极，故B错误；

C、发光二极管C极接b点，d极接a点，发光二极管“正”“负”极接对，电路中有电

流，故C正确；

D、在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外P点的磁场方向从螺线

管左端到右端，故D错误：

故选：C..

2.（2021•攀枝花）攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺

线管放置于同一水平面内，螺线管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关S

闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为（选填“正”或“负”）极。当

开关S断开时，小磁针N极将（选填“不”、“向北”或“向南”）偏转。

【分析】（1）根据磁场对放入其中的磁体产生磁力作用，磁体N极跟该点磁感线方向■

致，可以判断小磁针处磁场方向；根据磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极，来判

断通电螺线管的磁极；根据安培定则判断通电螺线管中电流方向，根据电流方向判断电

源正负极。

（2）小磁针受地磁场的作用，总是一端指南，一端指北，指北的是N极，指南的是S

极。

【解答】解：（1）小磁针的左端是N极，可以判断小磁针处磁感线方向指向左侧，根据

磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极，可以判断通电螺线管的左端是N极，右端是

S极，根据安培定则判断电流从螺线管的右边进入，从左边流出，可以判断电源的B端

是正极，A端是负极。

（2）当开关S断开时，通电螺线管无磁性，小磁针受地磁场的作用，一端指南，一端指

北，指南的是S极，指北的是N极。

故答案为：负；向北。

3.（2021•临沂）如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为接

线柱；静止的小磁针的左端为极。

Φ

【答案】正；No

【分析】在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极出来回到S极的，据此判定螺线管的极

性；根据磁极间的相互作用规律判定小磁针的极性；根据安培定则判定电流的方向，根

据电流表的使用方法判定电流表的正负接线柱。

【解答】解：由图可知，磁感线是从螺线管的左侧回到螺线管的右侧，则螺线管的左侧

为N极，右侧为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为N极，右端为S极；

根据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，电流表在接入电路中时，电

流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，所以电流表的上端为正接线柱。

故答案为：正；No

【题型三】电磁继电器的原理及特点

【典例分析】（2021•湘潭）如图所示是某同学设计的水位自动报警装置，当水位上升

到与金属片A接触时，控制电路接通，此时，工作电路中的（选填“灯亮”或

“铃响”），通电螺线管上方为（选填"N”或"S”）极。

⅛⅛----Il---__Il_

控制电路工作电路

【答案】铃响；Ne

【分析】当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时，电磁铁有磁性，将衔

铁吸引，据此分析；

由电源的正负极可知电流的方向，则由安培定则可知通电螺线管的极性。

【解答】解：当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时，电磁铁有磁性，

将衔铁吸引，工作电路中的铃响；

电流从通电螺线管的上方流入，下方流出，根据安培定则可知通电螺线管上方为N极。

故答案为：铃响；No

【提分秘籍】

电磁铁：电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。

（1）电磁铁的特点：

①磁性的有无可由电流的通断来控制;

②磁性的强弱可由改变电流大小或线圈的匝数来调节；

③磁极可由电流方向来改变。

(2)影响电磁铁磁性强弱的因素：①电流大小;②有无铁芯;③线圈匝数的多少。

a.在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强；

b.电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强；

c.当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。

(3)电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。

电磁继电器：实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。

(1)结构：由电磁铁、衔铁、簧正触点(静触点、动触点)组成。

(2)工作原理：当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流流过线圈时，电磁铁把衔

铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。

(3)作用：

a.实现远距离操作;

b.利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流;

c.实现自动控制。

【变式演练】

1.(2021•济宁)如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，

金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是()

A.报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质

B.报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点

C.报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中

D.温度达到90C时，报警器中的灯亮同时铃响

【答案】D。

【分析】温度自动报警器的原理:

当温度未升高到90°C时，水银和金属丝没有接通，控制电路是断开的，在弹簧作用下,

动触头和灯的电路接通，灯发光，电铃不响。

当温度升高到90℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路

接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，电铃响，灯不亮。

【解答】解：AB、力温度升高到9（ΓC时•，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导

体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，

电铃响，灯不亮，报警器是利用了水银导电、水银热胀冷缩的性质、电磁铁通电时有磁

性，断电时无磁性等特点，故A和B正确。

C、报警器的电磁铁和水银温度计依次连接在控制电路中，两者是串联的，故C正确。

D、温度达到90℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路

接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，电铃响，灯不亮，

故D错误。

故选：D。

2.（2021•广元）如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片

P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（）

A.电流表示数变大，弹簧长度变长

B.电流表示数变大，弹簧长度变短

C.电流表示数变小，弹簧长度变短

D.电流表示数变小，弹簧长度变长

【答案】Bo

【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极，则由磁极间的相互作用可知电磁铁与

条形磁铁的作用；

根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律可得出电流的变化，进而

可知通电螺线管磁场强弱的变化，则可知条形磁极的受力变化，由力的合成可知弹簧长

度的变化。

【解答】解：电流由下方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管上端为N极；

因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，两磁铁同名相对，故相互排斥；

当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律可得，电路

中电流变大，则条形磁铁受向上的力增强；

条形磁铁受重力、拉力及向上的磁场力，向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和

相等，因重力不变，磁场力增强，故弹簧的弹力减小，故弹簧长度变短。故B正确，ACD

错误。

故选：Bo

3.(2021•荆门)如图是一款给蔬菜大棚提供热和光的装置的电路示意图，R是阻值为55。

大功率灯泡，R是热敏电阻，其阻值与大棚内温度的关系式为Rt=5+0.5t(式中Rl单位

是。，t的单位是,RO是设定温度的变阻器。控制电路中，电源电压为3V。当电磁

继电器线圈中的电流小于等于IOnIA时，衔铁片会弹起，触点分离，灯泡熄灭(电磁继

电器线圈电阻忽略不计)。

(1)灯泡工作时，大棚内气体温度逐渐升高，分子热运动越来越,电磁继电器

线圈的磁性越来越o

(2)如果大棚内温度刚达到30℃时灯泡熄灭，则滑动变阻器的接入电阻是Ωo

【答案】⑴剧烈；弱；(2)280o

【分析】（I）分子的热运动与温度有关，温度越高，分子的热运动越剧烈；由热敏电阻

的阻值与大棚内温度的关系式Rt=5+0.5t可知，温度越高时Rt的阻值变化，根据欧姆定

律可知控制电路的电流变化，从而得出电磁继电器线圈的磁性变化；

（2）如果大棚内温度刚达到30℃时灯泡熄火，由Rι=5+O.5t求出此时热敏电阻的阻值,

控制电路的电流为IOmA,根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联结合电

磁继电器线圈电阻忽略不计求出滑动变阻器的接入电阻值。

【解答】解：（1）分子的热运动与温度有关，当灯泡工作时，大棚内气体温度逐渐升高，

分子热运动越来越剧烈；

由热敏电阻的阻值与大棚内温度的关系式Rι=5+0.5t可知，温度越高时Rt的阳值越大,

电路的总电阻越大，

由I=旦可知，控制电路的电流越小，电磁继电器线圈的磁性越来越弱；

R

（2）如果大棚内温度刚达到30℃时灯泡熄灭，由Rt=5+0.5l可得，此时热敏电阻的阻值

为20。，控制电路的电流I=IOmA=O.01A,

此时电路的总电阻：3V.=300Ω,

I0.OlA

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电磁继电器线圈电阻忽略不计，

所以，滑动变阻器的接入电阻：Ro=R,tl-R.=300∩-20∩=280∩o

故答案为：（1）剧烈；弱；（2）280,

【题型四】电动机的原理及工作过程

【典例分析】（2021•凉山州）扬声器与的工作原理相同（选填“发电机”或

“电动机”），（选填“是”或“不是”）根据电磁感应现象制成。由于通过

线圈的电流是的电流，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬

声器就发出了声音。

【答案】电动机；不是；变化。

【分析】电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；扬声器根据线圈中

变化的电流产生变化的磁场，与磁体发生相互作用而带动纸盆运动而发声。

【解答】解：（1）电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；当扬声器

线圈中有电流通过时，线圈受到磁场力的作用而运动，这与电动机的工作原理相同；

（2）扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成，当线圈中通过变化电流时，会产生变

化的磁场，线圈受到磁场力的作用而运动，线圈带动纸盆也来回振动，使扬声器发声。

故答案为：电动机；不是；变化。

【提分秘籍】

1、磁场对电流的作用：通电导体在磁场中受磁力的作用。

（1）能的转化：电能转化为机械能。

（2）受力方向（利用左手定则判定）：跟电流方向和磁感线方向有关。

※左手定则：左手平展，手心对准N极,大拇指与并在一起的四指垂直,四指指向电流方

向，大拇指所指的方向为受力方向。

（3）应用：电动机。

2、电动机（如图所示）

（1）基本结构：转子（线圈）、定子（磁体）、电刷、换向器。

电刷的作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。

换向器的作用：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。

（2）工作原理：电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。

（3）通电线圈在磁场中的受力大小跟电流（电流越大，受力越大），磁场的强弱（磁性越

强，受力越大）和线圈的匝数（匝数越大，受力越大）有关。

（4）应用：直接电动机：（电动玩具、录音机、小型电器等）；交流电动机：（电风扇、

洗衣机、家用电器等）。

【变式演练】

1.（2021•河池）电动汽车大大方便了公众的绿色出行。电动汽车的动力装置是电动机，下

列所示的四个实验中与电动机工作原理相同的是（）

【答案】D»

【分析】电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受力运动。

【解答】解：A、是奥斯特实验图，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，故A不

符合题意；

B、该实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，是电流的磁效应，故B不符合题意。

C、图中没有电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流,

是将机械能转化为电能，是发电机的实验图，故C不符合题意；

D、电路中有电流，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的工作原理，故D

符合题意。

故选：D。

2.（2021•自贡）如图所示，下列描绘物理现象或规律正确的是（）

火

零

地

A.甲图中闭合开关后看到的现象称为电磁感应现象

B.乙图展示了电动机的原理

C.丙图也可把拉线开关与灯的位置互换

D.丁图用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电是由于毛皮束缚电子的能力比较强

【答案】B-

【分析】（1）奥斯特实验说明通电导体周围有磁场；

（2）电动机中有电源，是根据通电导体在磁场中受力运动工作的;

（3）在家庭电路中，开关应该接在火线和用电器之间；

（4）不同的物质原子核束缚核外电子的本领有强有弱，两种物质相互摩擦时，原子核束

缚核外电子本领强的夺得电子，因多余电子带负电；原子核束缚核外电子本领弱的失去

电子，因缺少电子带正电。摩擦起电的实质不是创造了电，而是电子的转移。

【解答】解：

A、甲图是奥斯特实验，说明通电导体周围有磁场，故A错误；

B、图中由电源，是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，

故B正确：

C、从安全用电的角度分析，把拉线开关接在灯和火线之间更能保证用电安全，故C错

误；

D、用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒的原子核束缚核外电子本领强、夺得电子，因有了多余电

子带负电，毛皮的原子核束缚核外电子的本领弱，就会失去电子，因缺少电子带正电。

故D错误：

故选：Bo

3.（2021•嘉兴）电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。

（1）如图所示是电动机原理图,将通电线圈abed置于磁场中,线圈的ab、Cd边受到,

使线圈转动起来。

（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改

变线圈中来实现倒车。

【答案】（1）力的作用；（2）电流的方向。

【分析】（1）通电导体在磁场中受到力的作用;

（2）通电导体在磁场中受到的磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关。

【解答】解：（1）将通电线圈abed置于磁场中，线圈的ab、Cd在磁场中受到磁力的作

用，ab、Cd的受力方向相反，使得线圈转动起来；

（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，磁场的方向不变，只要按

下倒车开关就能改变线圈中电流的方向，从而改变磁场力的方向，来实现倒车。

故答案为：（1）力的作用；（2）电流的方向。

【题型五】发电机的构造和原理

【典例分析】（2021•徐州）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合

开关，让导体AB静止在磁场中，回路中是否有感应电流产生？。让导体AB做

切割磁感线运动，回路中是否有感应电流产生？o当回路中有感应电流时，将

磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向是否改变？。

【答案】否；是；是。

【分析】闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流：感

应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关。

【解答】解：在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，让导体AB静止在磁

场中，导体没有做切割磁感线运动，回路中没有感应电流产生；

让导体AB做切割磁感线运动，则回路中会有感应电流产生；

当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，由于感应电流的方向与导体运动

的方向和磁场的方向有关，则感应电流的方向会改变。

故答案为：否；是；是。

【提分秘籍】

1、电磁感应：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,

这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流（磁生电）,是由英国物理学家法拉第发现的。

（1）产生感应电流的条件：a、电路必须闭合；b、只是电路的一部分导体切割磁感线运动。

（2）感应电流的方向：跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。

（3）能的转化：机械能转化为电能。

（4）应用：发电机

2、发电机

（1）工作原理：发电机是根据电磁感应原理工作的，交流发电机主要由定子和转子组成。

（2）交流电：电流方向作周期性改变的电流。

（3）直流电：电流方向不改变的电流。

（4）产生的感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数（导体的长度）有关。

（5）周期（T）、频率（f）：我国交流电周期是0.02s,频率为50HZ（每秒内产生的周期

性变化的次数是50次），每秒电流方向改变100次。

【变式演练】

1.（2021•哈尔滨）发电机发电是获取电能的重要方式,下列实验揭示发电机原理的是（）

【答案】B»

【分析】当闭合电路中的部分导体切割磁感线时，会在闭合电路中产生感应电流，该现

象称为电磁感应现象，该过程中消耗机械能，产生电能。

【解答】解：发电机的工作原理是电磁感应现象；

A、此图是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A错误；

B、此图是电磁感应实验装置，当导体做切割磁感线运动时，会产生感应电流，故B正

确；

C、此实验是研究通电导线在磁场中受力的作用的装置，故C错误；

D、此时实验是探究电磁铁磁性强弱的影响因素，利用的是电流的磁效应，故D错误;

故选：B,

2.（2021•朝阳）有一种儿童鞋，鞋内安装了磁体和线圈，走路时会使鞋上的发光二极管发

光。下列实验与该工作原理相同的是（）

【答案】Bo

【分析】电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，导体中会

有感应电流产生，把机械能转化为电能。

【解答】解：由题意可知，人在行走时，鞋内部的磁体和线圈相对运动，切割磁感线，

从而产生感应电流，所以“发电鞋”是利用电磁感应现象制成的，与发电机的原理相同。

A、该装置探究的是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A错误；

B、图中是电磁感应现象的原理图，与“发电鞋”的原理相同，故B正确；

C、该图探究的是磁体磁性的大小，故C错误；

D、该实验装置是探究通电导体在磁场中的受力情况，故D错误。

故选：Bo

3.（2021•岳阳）如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时•,它能发电,其原理是（选

填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”）.魔方还能通过USB端口给移动设备充电,

给移动设备充电时，魔方相当于电路中的（选填“电源”或“用电器”）。

【答案】电磁感应；电源。

【分析】利用电磁感应现象可以产生感应电流；在电磁感应现象中机械能转化为电能;

在对外供电的过程中，电源会提供电能。

【解答】解：转动魔方时，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流,

利用的是电磁感应现象；在发电的过程中，机械能转化为电能；

魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。

故答案为：电磁感应；电源。

这景新模考驳祖秣

一、选择题。

1.（2021•金华）甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，如图

所示•根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极，下列描述正确的是（）

宜；

A.甲、乙都是N极B.甲、乙都是S极

C.甲是N极，乙是S极D.甲是S极，乙是N极

【答案】Bo

【分析】由磁感线的分布可知两磁极极性的关系，由磁极间相互作用规律可知磁极的极

性。

【解答】解：由磁感线分布可知两磁极相互排斥，两磁极为同名磁极，小磁针静止时N

极指向乙磁极，根据磁极间相互作用规律可知乙磁极为S极，故两磁极均为S极。

故选：Bo

2.（2021•宁夏）下列说法正确的是（）

A.安装电路时，开关应接在零线上

B.地磁场的南极在地理的北极附近

C.划船时，使船前进的力的施力物体是船桨

D.核动力航母产生的核废料对环境无污染

【答案】B,

【分析】（1）家庭电路中，开关控制用电器时，开关接在用电器和火线之间，断开开关，

切断火线，操作更安全；

（2）地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近：

（3）力是物体间的相互作用，物体间力的作用是相互的；

（4）核废料是对环境污染很严重的污染物。

【解答】解：A、家庭电路中开关接在用电器和火线之间，在切断电路时，可防止用电器

继续带电，故A错误；

B、地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近，故B正确：

C,划船时，用浆向后划水，桨给水一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，所以

水对桨和船也施加了一个向前的力，这个力就是船前进的动力，则使船前进的施力物体

是水，故C错误；

D、核废料是对环境污染很严重的污染物，故D错误。

故选：Bo

3.（2021•湘西州）我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载

到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么司南的“柢”相当于磁体的（)

A.N极B.S极

C.可能N极，可能S极D.无法确定

【答案】Bo

【分析】司南实际上就是一个磁铁；磁体静止时，指南的叫南极，用字母S表示；指北

的叫北极，用字母N表示。

【解答】解：司南是用天然磁石磨制成的勺子，其实质就是一块磁铁，“其柢指南”，

静止时指向南方的是南极，用S表示。

故选：

4.（2021•西宁）如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线

管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的

磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（）

A.在圆筒中插入一根铁芯

B.减少线圈匝数

C.滑动变阻器的滑片P向右滑动

D.将电源正负极互换

【答案】A。

【分析】通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的多少和有无铁芯有关；磁体磁

性的强弱是无法直接观察的，但可以通过磁体吸引铁钉数目的不同来反映磁性强弱的不

同，这采用了转换法。

【解答】解：通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的多少和有无铁芯有关,

A、在纸筒中插入一根铁芯可以使通电螺线管的磁性增强，能吸引更多铁钉，故A符合

题意；

B、减少线圈匝数会使通电螺线管的磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故B不符合题意；

C、使滑动触头P向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，通电

螺线管的磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故C不符合题意；

D、将电源正负极互换，不能增强螺线管的磁性，不能吸引更多铁钉，故D不符合题意；

故选：A«

5.（2021•济南）如图所示为“机器人餐厅”的机器人为顾客送餐时的情景。机器人接到指

令后，内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定客人的桌边。制作电动机依据

的是下列四幅图中的（）

【答案】Co

【分析】（1）小磁针会发生偏转是受到了磁场的作用，而磁场是由电流产生的;

（2）电磁铁通电后具有磁性；

（3）通电导体在磁场中受到力的作用，电动机就是根据这一原理制成的;

（4）产生感应电流的条件：闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动；发电

机的工作原理是电磁感应现象。

【解答】解：制作电动机依据是通电导体在磁场中受力运动；

A、该实验为奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，故A错误；

B、通电线圈具有磁性，利用的是电流的磁效应，故B错误；

C、该装置研究的是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是依据此原理制成的，故C

正确；

D.实验中，导体ab沿水平方向运动时，做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，

这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D错误。

故选：Co

6.（2021•广州）如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab、Fed、Fa∙b∙、FCd，分别表

示图乙、丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd/的力，则（）

A.Fab竖直向下，FCd竖直向下B.Fab竖直向上，FCd竖直向下

C.FaF竖直向上，Fed，竖直向下D.Fa∙b∙竖直向下，FCd，竖直向上

【答案】D。

【分析】通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关；当只改变其中一个

因素时，磁场力的方向发生改变；当两个因素都改变时，磁场力的方向不变。

【解答】解：

图甲中，电源左侧为正极、右侧为负极，则导体棒中的电流方向垂直于纸面向里，磁体

间的磁场方向从右向左，导体受到磁场力的方向是竖直向上的；

图乙中，电源正负极与图甲相反，闭合开关后，ab中的电流方向垂直于纸面向外（即从

b到a）,磁体间的磁场方向从右向左，与甲图中的电流方向相反，磁场方向相同，所以

ab受到磁场力Fab的方向是竖直向下的；由于Cd中的电流方向与ab中的电流方向相反，

磁场方向相同，则Cd的受力方向与ab的受力方向相反，即磁场力FCd的方向是竖直向上

的，故AB错误；

图丙中，电源正负极与图甲相反，闭合开关后，a'b'中的电流方向垂直于纸面向外（即

从b到a'）,而磁体间的磁场方向是从左向右，与甲图中的电流方向相反，磁场方向相

反，所以a'b'与图甲中导体受到磁场力的方向相同，即FaF的方向是竖直向上的；

由于Cd中的电流方向与ab中的电流方向相反，磁场方向相同，则Cd的受力方向与a'b,

的受力方向相反，即磁场力Fcd∙的方向是竖直向下的，故D正确。

故选：D。

7.（2021•遵义）在我们的日常生活中，磁现象及磁的应用几乎随处可见。下列有关磁的说

法正确的是（）

A.信鸽的飞翔是依靠地磁场进行定向B.电动机是根据电磁感应原理制成的

C.物理学家安培首次揭开电与磁的关系D.发电机工作时将电能转化为机械能

【答案】A«

【分析】（1）地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场；

（2）电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的：

（3）奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场，首次揭开电与磁的关系；

（4）发电机是利用电磁感应的原理制成的，工作时将机械能转化为电能。

【解答】解：A、信鸽通过辨别地磁场的强弱变化来定向的，故A正确；

B、电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，故B错误；

C、物理学家奥斯特首次揭开电与磁的关系，故C错误；

D、发电机是利用电磁感应的原理制成的，工作时将机械能转化为电能，故D错误。

故选：Ao

8.（2021•锦州）如图是一种常见的话筒一动圈式话筒的构造图，如图所示的四幅图中能够

说明其工作原理的是（）

【答案】Ao

【分析】动圈式话筒的工作过程是：声波振动一引起膜片振动一带动线圈振动一线圈切

割永久磁体的磁场产生感应电流一经放大传给扬声器一产生声音。

【解答】解：当你对着话筒说话时，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，而线圈处在磁场中，线圈振动时切割磁感线，能产生随着声音变化而变化的

电流，感应电流经过放大后，通过扬声器还原成声音。话筒运用的是电磁感应的原理，

即导体在闭合线圈中做切割磁感线运动，产生的感应电流；

A、图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，故

A正确；

B、该图是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故B错误；

C、闭合开关，通电导体在磁场中受到力的作用，导体会运动，故C错误；

D、该图中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故D错误；

故选：Ao

二、填空题。

9.（2021•通辽）如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abed,用小刀刮两

端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半圈或下半圈。将线圈abed放在用硬金属

丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是极。闭合开关,

用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的（填“发电机”或“电动

机”）。

【答案】N；电动机。

【分析】根据安培定则判定电磁铁的极性；通电导体在磁场中受到力的作用。

【解答】解：由图可知，电流是从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知,

电磁铁的上端是N极；

闭合开关，用手轻推一下线圈，通电的线圈在磁场中由于受到磁力的作用会持续转动,

这就是简易的电动机。

故答案为：N；电动机。

10.（2021•南京）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定

在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀

门与血管相通。阀门Sl只能向外开启，S2只能向内开启。线圈中的电流从A流向B时,

电磁铁左端是极，血液会（选填“流入”或“流出”）活塞筒，该装置

工作时，线圈AB中的电流方向（选填“需要”或“不需要”）改变。

【答案】S；流入：需要。

【分析】根据安培定则可知电磁铁的极性，由磁极间的相互作用规律可知活塞的移动方

向；改变线圈中的电流方向可以改变电磁铁的极性，结合“阀门Sl只能向外开启，S2只

能向内开启”利用气压知识进行解答。

【解答】解：

线圈中的电流从A流向B时，由安培定则可知，电磁铁的右端为N极，其左端为S极,

电磁铁和左侧磁体的异名磁极相对，因异名磁极相互吸引，故活塞左移，活塞筒的气压

减小，而血管内气压较大、外界大气压较大，使得阀门Si关闭，S2打开，则血液经过

S2流入活塞筒;

要使活塞筒内血液推开阀门SI流入血管，则应使活塞向右运动，此时需改变线圈AB中

电流方向，从而改变电磁铁的磁极方向，使其与左侧磁体同名磁极相对而相互排斥，故

线圈AB中的电流方向需要改变。

故答案为：S；流入；需要。

II.（2021•内江）如图所示,在奥斯特实验中，导线通电时，导线附近的小磁针发生了,

证实了电流周围存在。

【答案】偏转；磁场。

【分析】导线通电时，导线附近的小磁针发生了偏转，

奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场，这是第一个发现了电和磁存在联系的实验。奥

斯特由于这个贡献而载入物理史册。

【解答】解：导线通电时，导线附近的小磁针发生了偏转，

丹麦的物理学家奥斯特做的著名的奥斯特实验证实r：电流周围存在磁场。

故答案为：偏转；磁场。

12.（2021∙黄冈）如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向

反复变化的电流通过时，音圈带动音膜（选填“向左”“向右”或“左右往

复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对有力的作用，此现象中能量转

化情况是»

Il音圈已h⅛膜

永久

磁体

【答案】左右往复；通电导体；电能转化为机械能。

【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向有关。根据

这一原理制成了电动机，将电能转化为机械能。

【解答】解：当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜左右往复运

动，因为电流方向改变，音圈受力方向改变。音圈之所以运动，是由于磁场对通电导体

有力的作用，此现象中能量转化情况是电能转化为机械能。

故答案为：左右往复；通电导体；电能转化为机械能。

13.（2021•吉林）近年来吉林省大力发展风力发电，风能属于能源，发电机是利

用原理工作的。

【答案】可再生；电磁感应.

【分析】（1）像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的

能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再

生能源。

（2）发电机的制作原理是电磁感应现象，即发电过程是将机械能转化为电能的过程。

【解答】解：（1）风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染；

（2）发电机是通过运动产生电能，即是利用电磁感应现象的原理制成的。

故答案为：可再生；电磁感应。

三、作图题。

14.（2021∙日照）将通电螺线管和条形磁铁如图放置，开关闭合时，请在左侧小虚线框内

标明通电螺线管左端的磁极，在中间大虚线框内画出磁感线的分布情况（三条即可）。

【分析】根据安培定则判定通电螺线管的极性；在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极

出来回到磁体的S极的。

【解答】解：开关闭合时，根据电流的流向，利用安培定则可知，通电螺线管的右端为

N极，左端为S极，在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的，如

图所示：

15.（2021•无锡）磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示。请在括号中标出磁体左端

的磁极并画出通过小磁针中心的一条磁感线。

()

【分析】小磁针静止时其N极所指的方向为该点的磁场方向，由小磁针N极所指的方向

可知磁感线的方向；由磁体周围的磁感线分布可知磁体的磁极。

【解答】解：图中小磁针静止时其N极向左，说明该点的磁场方向向左，即通过小磁针

中心的磁感线向左；因磁体周围的磁感线从N极发出，回到S极，故磁体的左侧为S极，

右侧为N极；

如图所示：

(S)

NS

16.（2021•南通）如图，小磁针静止在通电螺线管右侧，请标出磁感线方向及小磁针的N

极。

∣1

【分析】（1）根据安培定则可确定螺线管的极性，根据磁极间的相互作用，可以判断小

磁针的磁极。

（2）磁体周围的磁感线都是从N极出来，回到S极，进行判断。

【解答】解：（1）已知电源右端为正极，根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电

流的方向，大拇指指向螺线管的左端，则左端为N极，右端为S极，

根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可判定小磁针的左端为N极、右端为S极。

（2）根据磁体外部磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，可以标出磁感线的方向

向右。如图所示。

17.（2021•德阳）如图甲所示为一个磁悬浮地球仪，图乙是其内部结构示意图。开关闭合

后，请在图乙中的括号内标出电源的正、负极及电磁铁的N极。

【分析】根据同名磁极相互排斥确定螺线管上面的极性，最后根据右手定则确定电流的

方向；从而确定电源的正负极。

【解答】解：已知条形磁体上端为N极，则下端为S极，根据同名磁极相互排斥，可知,

电磁铁的上端为S极，下端为N极。

根据安培定则，伸出右手使大拇指指向电磁铁的N极（电磁铁的下端），则四指弯曲所

指的方向为电流的方向，电流从螺线管的卜端流入，所以电源的下端为正极，如图所示：

乙

三、综合能力题。

18.（2021•衢州）如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的Rl

是由气敏电阻制成的传感器，Ri的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度

达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压为3V且保持恒定，闭合开关Si,S2.

移动滑动变阻器R