第十七单元 从指南针到磁悬浮列车【速记清单】-2023-2024学年沪科版九年级物理全一册专项复习（原卷版）

第十七单元从指南针到磁悬浮列车

1磁性：物体能够吸弓I铁、钻、源等物质的性质

.磁现冢J磁体：具有磁性的物体

〔磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程

从

指（方向：放入磁场中的小磁针静止时，N极所指的方向就是该点的磁场方向

南

针磁场<磁感线：是闭合的曲线，实际上不存在，其方向是从N极出来回到S极

【地磁场：地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近

到

磁

浮电生磁（电流的磁效应：奥斯特实境

、通电螺线管的磁场实质是条形磁体的磁场，其磁极用右手螺旋定则来判定

列

车

上4山「彩响磁性强弱的因素：线圈匝效的多少、电流的大小、铁芯的粗细

电磁铁《

I应用：电磁继电器、磁悬浮列车

电磁维电器：低压电路控制高压工作电路

、山%+n「原理：磁场对通电导体有力的作用

I能量转化：电能转化为机械能

02考点速记）

一、磁是什么

1.磁现象：

（1）磁性：物体能够吸引铁、钻、银等物质的性质叫做磁性。

（2）磁体：具有磁性的物体叫做磁体。

（3）磁极：磁体上磁性最强的部分叫做磁极。任何磁体都有两个磁极（磁北极和磁南极），

将磁体水平悬挂起来，当它静止时，指北的一端叫做磁北极（N极），指南的一端叫做磁南

极（S极）。

⑷磁极间的相互作用：同名磁极之间相互排斥，异名磁极之间相互吸引。

⑸磁化：我们把原来不显磁性的物质通过靠近或接触磁体等方式使其显出磁性的过程叫磁

化。

2.磁场：

⑴磁场的存在：在磁体的周围存在着一种看不见、摸不着的物质，人们将其称为磁场。

（2）磁场的方向：磁场具有方向性，当小磁针放在磁场各点不同处，小磁针N极的指向不同，

这说明磁场各点方向是不同的，我们规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方

向就是这一点的磁场方向。

（3）磁场的性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过磁场

而产生的。放在磁场中的小磁针能发生偏转，就是因为磁针受到了磁场的作用。磁场虽然看

不见、摸不着，但我们可以根据它对放在其中的磁体所产生的作用来感知它、认识它。

（4）磁感线:磁感线是一种描述磁场的方法。为了形象直观地描述磁场，物理学中人为地引入

了磁感应线（简称磁感线），即用带箭头的曲线来描述磁场的某些特征和性质。磁体周围的

磁感线都是从磁体的N极出来回到磁体的S极。利用这些曲线可以形象地表示磁场中各点的

磁场方向和磁场的强弱。

（5）地磁场：地球本身就是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地磁场

的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。

二、电流的磁场

1.电生磁：

（1）奥斯特实验：

①意义：揭示了电现象和磁现象之间的密切联系。

②结论：a.通电导体周围存在磁场；b.电流的磁场方向与电流方向有关。

（2）通电螺线管的磁场：

①螺线管：将导线绕在圆筒上，可做成一个螺线管（也叫线圈）。

②右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指

所指的那端就是螺线管的N极。

2.电磁铁：

（1）电磁铁：在通电螺线管内插入一个铁芯，就构成了一个电磁铁。电磁铁在电磁起重机、

电铃、发电机、电动机、自动控制上有着广泛的应用。

（2）电磁铁的特点：

①电磁铁磁性的有无，完全可以由通断电来控制。

②电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈的匝数控制。

③电磁铁产生的磁场方向是由通电电流的方向决定的。

3.电磁继电器：

①结构:具有磁性的电磁继电器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路包括低压电源、

开关和电磁铁，其特点是低电压、弱电流的电路；工作电路包括高压电源、用电器和电磁继

电器的触点，其特点是高电压、强电流的电路。

②原理：电磁继电器的核心是电磁铁。当电磁铁通电时，把衔铁吸过来，使动触点和静触点

接触（或分离），工作电路闭合（或断开）。当电磁铁断电时失去磁性，衔铁在弹簧的作用

下脱离电磁铁，切断（或接通）工作电路。从而由低压控制电路的通断，间接地控制高压工

作电路的通断，实现远距离操作和自动化控制。电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。

I

离压电源o-1

（工作电路）

电磁继电器的原理图

要点：

1.通电螺线管的磁场方向与电流方向满足右手螺旋定则（也叫安培定则）。

2.电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理来工作的。

3.电磁铁的优点是：磁性强弱可控（电流的大小、线圈的匝数），磁性有无可控（通断电），

磁极方向可控，因此把它用在一些自动控制电路中。

4.电磁铁的铁芯是用软铁制成的，而不是用钢制成的，这是因为软铁容易磁化，也容易失去

磁性，而钢磁化后不易去磁。

三、电动机

1.磁场对通电导线的作用

⑴磁场力的方向和电流方向有关。

（2）磁场力的方向与磁感线方向有关。

2.电动机的基本构造

（1）转子：能够转动的部分。

（2）定子：固定不动的不分。

3.电动机怎样转动

当线圈转到如图所示位置时，ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上，而且大小相

等，方向相反，线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用，所以不能连续转动下

去。如何才能使线圈连续转动下去呢？我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置，恰在这时使

线圈与电源线的两个接头互换，则线圈中的电流方向改变，它所受的磁场力的方与原来的方

向相反，从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。因此，要使线圈连续转动，应该在它由

于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向。能够完成这一任务的装置叫做换向

器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。

要点：

通电直导线在磁场中受到力的作用。力的方向与磁场方向、导线电流方向有关。磁场对通电

导线和通电线圈作用而运动的过程中，把电能转化为机械能，电动机就是从这一理论设计制

造出来的。

（1）磁场对电流的作用中磁场方向、电流方向、导体受力方向三者应互相垂直，同时改变其

中两个方向另一个方向不变；若首先改变其中一个方向而另一个方向不变，则第三者方向一

定改变。

（2）当通电直导线的方向与磁感线的方向平行时（如图甲所示），磁场对通电直导线（图甲

中直导线ab）没有力的作用。当通电直导线的方向与磁感线的方向不平行（斜交）时，磁

场对通电直导线（图乙中直导线ab）有力的作用（垂直纸面向内）。当通电直导线的方向

与磁场的方向垂直时，磁场对通电直导线（图丙中直导线ab）的作用力最大（方向垂直纸

面向内）。

在图丙中，保持磁感线B的方向不变，而使直导线ab内电流方向相反时，ab受力的方

向也相反；保持直导线内电流方向不变，而使磁感线B的方向相反时，ab受力的方向也相

反。但如果在图丙中，同时使磁感线B的方向及ab内电流方向都变为相反，则直导线ab

的受力方向不发生变化。

错题纠正

【例题1】.下列关于电与磁的说法中错误的是（）

A.磁体间相互作用是通过磁场产生的B.指南针的南极指向地理北方

C.磁体外部磁感线从北极出发回到南极D.钢针会被磁化

【例题2】.关于磁场，下列说法正确的是（）

A.磁场虽看不见摸不着，但它却是客观存在的特殊物质

B.磁感线是磁场中真实存在的曲线

C.磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的

D.磁感线总是从N极出发回到S极

【例题3】•战国中期著名的纵横家鬼谷子曾说："郑子取玉，必载司南，为其不惑也”,

这是磁石及其特性的最早记载。如图是记载中的司南，有关说法正确的是（）

A.司南周围存在磁感线

B.司南周围各点的磁场方向都是相同的

C.司南可以吸引铁屑，利用了同名磁极相互吸引

D.司南可以指示方向是受到地磁场的作用

【例题4】.下列关于科学研究方法的叙述：

①研究磁场时引入"磁感线"，采用了类比法

②探究导体电阻大小与导体长度的关系时，控制其它量相同，采用了控制变量法

③探究动能大小的影响因素时，通过木块被撞后移动的距离来比较动能大小，采用了转换

法

④在经验事实的基础上，经过科学推理得出牛顿第一定律，采用了模型法。

其中正确的是（）

A.①③B.②③C.①②D.②④

【例题5】.如图所示，通电螺线管左侧有一个小磁针，开关闭合后，小磁针将（）

A.顺时针旋转B.逆时针旋转

C.保持静止状态D.先顺时针旋转再逆时针旋转

【例题6】.如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行,

接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（）

A.该实验说明电流周围存在磁场

B.最早发现该实验现象的科学家是法拉第

C.利用该实验原理可以制成发电机

D.改变电流方向，小磁针偏转方向不变

【例题7】.某组同学在做“探究通电直导线周围的磁场”的实验中，按照要求将直导线与

小磁针平行放置（如图甲）完成实验后，又将直导线与小磁针垂直放置（如图乙）闭合开关，

发现小磁针没动（电路完好），同学们对此原因进行分析讨论，你认为下面4句话正确的是

（）

甲乙

①导线周围有磁场

②导线周围没有磁场

③磁针没有受到磁力的作用

④磁针受到了磁力的作用

A.①③B.①④C.②③D.②④

【例题8】.下列关于电磁铁的相关说法，你认为不正确的是（）

A.电磁铁的磁性强弱可以由电流的大小和线圈匝数控制

B.电磁铁的制造原理是奥斯特实验所体现的电流的磁效应

C.电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关

D.电磁铁的南北极和电流方向的关系可以用左手定则判断

【例题9】.电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁质铁锅，从而

形成无数个小涡流（即电流），加速锅底分子运动，使锅底自身发热达到加热食品的目的,

它具有安全可靠、节能环保等优点，是现代家庭中的理想灶具，其工作原理如图所示。下列

有关电磁炉的说法中正确的是（）

一铁质锅

涡流

手过，微晶玻璃

「陶瓷面板

线圈产生

磁感线的磁感线

A.电磁炉功率大，使用时很耗电

B.电磁炉在使用中会产生烟尘和废气

C.普通铁锅普通砂锅均可在电磁炉上使用

D.电磁炉在使用中利用了电流的磁效应、热效应

【例题10】,如图所示，是智能手机进行无线充电的场景。充电过程中带有金属线圈的智

能手机靠近磁场能产生电流实现充电。下列设备中利用上述原理工作的是（）

A.电磁起重机B.扬声器C.电流表D.动圈式话筒

【例题11].如图是电流表的内部结构示意图。当电流通过线圈时，线圈在磁场中转动从

而带动指针偏转。下列选项与电流表工作原理相同的是（）

刻度

----►----►

A.动圈式话筒

B.电磁继电器

C.扬声器

D.电磁起重机

【例题12】•下列四幅图中，能说明电动机工作原理的是（

【例题13].我国宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中记述，地理的两极和地磁场的两极并不

重合，地球的磁北极位于地理极附近。地球上指南针静止时N极所指的是地理的

方。（均选填"北"或"南"）

【例题14】.小明在实验室做电磁实验时，发现实验柜内有一个条形磁体断成了两截，如

图所示；于是取出标有N极的那一截进行研究，他猜想该块磁体只有一个磁极；而同实验

小组的同学们认为他的说法是错误的，理由是任何磁体有且只有两个不同的磁极；为了验证

小明的猜想是否正确，同学们取来一根完整的条形磁体，应进行的操作是,如果出现一

的现象，可判断小明的猜想是错误的。

【例题15】.如图所示是我国古代发明的指南针一一司南，能指示南北方向。因为地球周

围存在磁场，指南针静止时它的北极指向地理的极附近；指南针放在通电导线附近

发生了轻微偏转，是因为产生了磁场。

【例题16】•指南针在古代航海中发挥着巨大的作用，早在"19年朱或所著的《萍洲可

谈》中就有“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针”的记载。指南针其中一端始

终指南是因为地球相当于一个巨大的磁体，磁体的（选填"南极"或"北极"）在地

理南极附近；或可解释为舟船所在处的地磁场方向总是向的（选填"南"或"北"）。

【例题17].如图，连通电路后发现螺线管旁边的小磁针静止时N极指向螺线管的A端。

则A端是通电螺线管极，。为电源的极。

【例题18],如图是人工心脏泵的原理图，磁体固定在左侧，电磁铁AB固定在活塞上,

活塞筒通过阀门与血管相通。阀门Si只能向外开启，S2只能向内开启。当线圈中的电流

从A流向2时，电磁铁左端是极，血液会（填"流入"或"流出"）活塞筒。

【例题19】.如图为某工厂为方便搬运笨重零件，设计的杠杆和电磁铁组合器件。该装置

通电后，电磁铁上端为（填"N"或"S"）极，若杠杆左端为动力（不计衔铁、杠杆

的质量），此杠杆是一个（填"省力"、"费力"或"等臂"）杠杆；若提不起零件，则

应将滑动变阻器滑片向（填"左"或"右"）滑动。

0

【例题20].酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作设计了一个杠杆和电磁

铁组合系统来升降密封罩，如图所示。若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质

量，左侧电磁吸力应（选填"大于"、"等于"或"小于"）密封罩的重力；若提不起，则应

将滑动变阻器滑片向（选填"左"或"右"）滑动。

【例题21].如图甲所示，A点磁场比B点磁场（选填"强"或"弱"）（选

填"扬声器"或"话筒"）工作时利用的是如图乙所示的原理。

【例题22】.如图所示，用一个铁钉、一节电池、一根导线和两个纽扣强磁铁，组装成一

个演示用的简易电动机。

（1）把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的N极朝上，S极朝下，

则磁化后的铁钉的尖端为极；

（2）用导线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉，铁钉中的电流方向

向，通电的磁铁由于受到作用而开始旋转；

（3）磁铁带动铁钉转动需要的能量由____能转化而来；

（4）演示时，若要改变磁铁的转动方向，可以改变方向或方向。

举一反三,

【强化1】.关于磁现象，下列说法不正确的是（）

A.小磁针静止时N极指向地理的南极附近

B.磁感线是用来形象描述磁场的，并不真实存在

C.磁极间的相互作用是通过磁场实现的

D.磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来回到磁体的南极

【强化2】.《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南"。如图所示，这是我国

古代四大发明之一的指南针（司南）。下列说法正确的是（）

A."柢"即握柄，是磁体的N极

B.司南"其柢指南"是因为受到地磁场的作用

C.司南周围的磁场和磁感线都是真实存在的

D."其柢指南”是利用了同名磁极相互排斥的原理

【强化3】.放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，小磁针涂黑的一端为N极，其

中只有一个小磁针的指向是错误的，则该小磁针是（）

■>丁

A.甲B.乙C.丙D.T

【强化4].如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行,

接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（）

A.该实验说明电流周围存在磁场

B.最早发现该实验现象的科学家是法拉第

C.利用该实验原理可以制成发电机

D.改变电流方向，小磁针偏转方向不变

【强化5】.如图所示，通电螺线管左侧有一个小磁针，开关闭合后，小磁针将（）

A.顺时针旋转B.逆时针旋转

C.保持静止状态D.先顺时针旋转再逆时针旋转

【强化6】.用如图所示的装置探究磁场对通电直导线的作用，给铝棒AB通电，观察到

AB向右运动。要使AB向左运动，下列做法中可行的是（）

A.仅将磁体的N、S极对调B.仅换用磁性更强的磁体

C.仅将铝棒AB换成铜棒D.仅增加AB中的电流强度

【强化7】.在如图所示的装置中，闭合开关，观察到导体棒仍运动，下列说法正确的是

A.该实验现象说明电流周围存在磁场

B.只改变电流方向，导体油的运动方向不变

C.在此过程中，机械能转化为电能

D.电动机是利用这一原理工作的

【强化8].2018年4月25日下午，习近平总书记考察了被誉为洞庭湖及长江流域水情"晴

雨表”的岳阳市城陵矶水文站。下图是一种水位自动报警器的原理示意图，一般的水都能导

电，对于该水位自动报警器说法正确的是（）

A.水位上升到B时,电磁铁通电，红灯亮报警

B.水位上升到8时，电磁铁断电，绿灯亮报警

C.水位下降到A时，电磁铁断电，红灯亮报警

D.水位下降到A时，电磁铁通电，绿灯亮报警

【强化9】•指南针指南北是因为地球周围存在____，指南针静止时N极所指的是地理的

（选填"南方"或"北方"）。

【强化10】•磁悬浮地球仪如图甲所示，它能悬浮是因为同名磁极相互，地球仪

内部有一块磁体，底座相当于电磁铁，其电路原理如图乙，则电源左端为极。

乙

【强化11】.如图甲所示，一根条形磁体摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静

止时的指向如图乙所示，则图乙中靠近小磁针的一侧是磁体的极。

甲乙

【强化12】•环形导线可看作通电螺线管的一匝，能产生磁场，其磁感线分布如图所示。

若将两个完全相同的小磁针分别放在甲、乙两处，则（选填"甲"或"乙"）处的小

磁针受到的作用力较强。

【强化13】.在"探究通电螺线管外部磁场的特点”实验中:

（1）小磁针的作用：o

（2）在螺线管外部两处放置小磁针A、B,闭合开关，小磁针静止后，位置如图所示，小磁

针B的右端为N极，则小磁针A的左端为极。

【强化14].为了确定标示不清的铅蓄电池的正、负极，小军同学将该电池和螺线管相连，

闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判断，螺线管的b端为N极，铅

蓄电池的c端是（选填"正"或"负"）极，小磁针所在位置的磁感线方向与小磁针N

极所指的方向（选填"相同"或"相反"）。

【强化15】.如图甲所示的"聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以

节约用电。图乙所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当

所有人走出电梯后，则图中电磁铁的磁性将（选填"增强"、"减弱"或"不变"），工作电

路中触点（选填"1"或"2"）会接触，电动机的转速将（选填"变快"、"变慢"或"不

变"）。

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l

«

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ESI

甲乙

【强化16】.（1）如甲图所示，在电磁铁的正上方用弹簧秤挂着一条形磁铁，当开关闭

合后，电磁铁与条形磁铁的相互作用为（填"吸弓I"或"排斥"）；当滑片P从b端向

。端滑动过程中，弹簧的长度会变（填"长"或"短"）。

（2）如乙图是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位升高到金属块A处时（选

填"红"或"绿"）灯亮。

【强化17】.如图所示，请根据两磁极间磁感线的方向标出N极。

【强化18】.在图标出通电螺线管的N、S级，小磁针的N级以及磁感线的方向。

【强化19].当开关闭合后，cd段所受到的磁场力的方向如图1所示。请画出图2和图3

两种情况中B段所受到的磁场力的方向。

【强化20】.在"探究通电螺线管外部的磁场方向"实验中:

(1)在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撤满铁屑，通电后，轻敲纸板，观察铁屑的分

布情况可知，通电螺线管周围的磁场和磁体的磁场相似，摆放小磁针是为了确定通电

螺线管周围磁场的O

(2)改变电流方向，小磁针指向与原来(选填"相同"或"相反")，说明通电螺线管的

磁场方向与有关。

(3)实验结束后，观察到两个小磁针又偏转回南北方向，这是受到