专题14 电与磁（培优 复习讲义）（全国通用）2026年中考物理二轮复习高效培优系列+答案

这是一份专题14 电与磁（培优 复习讲义）（全国通用）2026年中考物理二轮复习高效培优系列+答案，共22页。学案主要包含了考点01，考点02，考点03，考点04，考点05，题型01，题型02，题型03等内容，欢迎下载使用。

◇考点01 "javascript:vid(0)" \ "20.1 磁现象 磁场" 磁现象 磁场
1、磁现象
（1）磁性：我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。铁、钴、镍等物质称为铁磁性物质（磁性材料）。
（2）磁体：具有磁性的物体叫做磁体。
磁体的特点：一是能吸引磁性材料；二是吸引磁性材料时，不必与这些物体直接接触，如隔着薄木板，磁体也能吸引铁块。
（3）磁极：条形磁体的两端磁性最强，中间部位磁性最弱，磁体吸引能力最强的两个部位叫磁极；能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极（S极），指北的那个磁极叫北极（N极）；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2、磁化：一些物体在磁体（或电流）的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。
（1）磁化有三种方式：将能够被磁化的物体放入强磁体周围；将能够被磁化的物体放入强电流周围；用磁体的南极或北极，沿能被磁化的物体向一个方向摩擦几次。
（2）磁化在生活中的相关现象：磁带和磁卡利用了它们能够被磁化的原理；磁性材料在高温条件下，有去磁的现象；磁带、磁盘、磁卡等物体不适合在磁场环境和高温环境保存．彩色电视显像管被磁化后颜色失真；机械手表被磁化后走时不准。
（3）消磁：通过撞击、煅烧或使用消磁器使磁体失去磁性的过程。
3、判断物体是否具有磁性的方法
（1）利用磁体的指向性来判断：把被检物体悬挂起来在水平方向可以自由转动，静止时总是一端指南一端指北，则是磁体，静止时指向无规律则不是磁体。
（2）利用磁体的吸铁性来判断：把被检物体靠近铁钉，如果吸引则是磁体，如果不吸引则不是磁体。
（3）利用磁极间作用规律来判断：把被检物体分别与已知磁体的S极和N极靠近，如果一次吸引一次排斥则是磁体，如果两次都吸引则不是磁体。
（4）利用磁极磁性最强来判断：若A、B两根外形相同的钢棒，已知其中一根具有磁性，另一根没有磁性，具体的区分方法是，将A的一端从B的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。
4、磁场：磁体周围存在着某种物质，这种物质叫做磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场（特殊物质）发生的。物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是改点磁场的方向。
5、磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，使曲线上任一点的切线方向都跟该点磁场方向一致，就可以形象地描述磁场了，这样的曲线叫做磁感线。
（1）磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线是人们为了直观、形象的描述磁场的方向和分布情况而引入带有方向的曲线，它并不是真实存在的。正如探究光时，引入光线的概念一样。这在物理学上称为模型法。
（2）磁感线分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密，表示磁体两极处的磁场最强。
（3）磁感线是有方向的，磁体周围任意一点的磁场方向都是沿着磁感线从N极指向S极的。
（4）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；在磁体内部，磁感线从磁体的S极出发回到N极，形成一条条闭合曲线。
（5）在画图时，因受纸面的限制，只画了一个平面内的磁感线的分布情况。但实际上磁体周围的磁感线的分布是立体的，在磁体周围空间都分布有磁场。
（6）磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。
6、地磁场
（1）地磁场：地球本身相当于一个大磁体，地球周围存在着磁场，叫做地磁场。小磁针的N极总是指向北方，说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的，所以地磁场的北极应在应在地理的南极附近，地磁场的南极应在地理的北极附近。
（2）磁偏角：地磁场的两极与地理两极并不重合，所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方向，而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角，称为磁偏角。历史上第一个记载地理和地磁两极不重合的人是我国宋代的沈括，他提出磁偏角的概念。
◇考点02 "javascript:vid(0)" \ "20.2 电生磁" 电生磁
1、电流的磁效应：通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
2、通电螺线管：把导线缠绕在圆筒上，就做成了一个螺线管，也叫线圈。接通电源的螺线管叫通电螺线管。给螺线管通电后，各线圈产生的磁场叠加在一起，通电螺线管周围就产生了较强的磁场。
（1）通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。
（2）通电螺线管外部磁场跟条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。
（3）通电螺线管的内部也存在磁场，其磁场方向与外部相反（内外磁场方向大致走向相反）。
（4）通电螺线管的极性与通电螺线管中电流方向有关；与通电螺线管中线圈的绕向有关。
3、探究通电螺线管的磁场特点
实验目的：利用小磁针及铁屑，探究通电螺线管外部磁场的形状及方向。
实验器材：螺线管、小磁针、玻璃板、铁屑、电源、开关、滑动变阻器、导线若干。
实验步骤：
（1）在有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑，闭合开关使电流通过螺线管。
（2）轻敲玻璃板，观察铁屑的排列情况，
（3）在通电螺线管周围放一些小磁针，闭合开关后观察小磁针北极的指向（黑色为N极）。
（4）改变螺线管中的电流方向，闭合开关后观察小磁针北极的指向（黑色为N极）。
（5）改变螺线管的绕线方向，重复（3）、（4）。
实验结论：
（1）通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。
（2）通电螺线管的磁场方向与环绕螺线管的电流方向有关。
4、安培定则：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）
（1）先用右手握住通电螺线管，大拇指指向N极；
（2）弯曲的四指所指的方向就是螺线管中电流的方向；
（3）按照四指弯曲的方向在螺线管中标出电流方向。
◇考点03 "javascript:vid(0)" \ "20.3 电磁铁 电磁继电器" 电磁铁 电磁继电器
1、电磁铁：用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时由磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。插入铁芯只是为了增强螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系。
2、影响电磁铁磁性强弱的因素
（1）电磁铁的匝数一定时，线圈中通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。
（2）线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
3、电磁铁的特点
（1）磁性的有无可通过通断电流来控制。
（2）磁极的极性可通过改变电流的方向来实现。
（3）磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制。
4、电磁铁的应用
（1）对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。
（2）产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等。
5、电磁继电器的定义：电磁继电器是利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断的装置，其实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。含电磁铁的电路称为低压控制电路，被控制的电路称为高压工作电路。
6、电磁继电器的构造及工作原理：电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分。控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，在弹簧作用下释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开。从而通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。
◇考点04 "javascript:vid(0)" \ "20.4 电动机" 电动机
1、磁场对通电导体的作用
（1）磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中会受到力的作用。磁力的方向和电流方向、磁场方向有关。
（2）磁场对通电线圈的作用：通电线圈在磁场中受力会发生转动，但不能持续转动；如果不能使通过线圈的电流发生改变，通电线圈则不能持续的转动下去。
2、电动机
3、扬声器：扬声器俗称“喇叭”，是十分常见的把电信号转换成声信号的装置，在发声的电子设备中都能见到它。扬声器主要由磁铁、线圈、锥形纸盆等构成。当通入大小和方向不断变化的电流时，线圈会受到大小和方向不断变化的磁场的作用力从而发生振动，并带动相连的纸盆振动发声。
（1）原理：通电导体在磁场中受力。
（2）工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音。
（3）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能。
◇考点05 "javascript:vid(0)" \ "20.6 磁生电" 磁生电
1、电磁感应现象
（1）电磁感应现象：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。这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。
（2）感应电流的方向：感应电流的方向跟导线在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。
2、产生感应电流的条件：第一电路闭合；第二部分导体切割磁感线运动。
（1）导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流。
（2）导体做切割磁感线运动。
3、感应电流的大小
（1）导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大。
（2）磁场越强，感应电流越大。
（3）线圈匝数越多，感应电流越大。
4、探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
实验器材：蹄形磁体、灵敏电流计、导线。
实验步骤
（1）让导线在磁场中静止，观察电流计的指针是否偏转。
（2）让导线在磁场中静止，换用强磁体，观察电流计的指针是否偏转。
（3）让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而换用匝数更多的线圈，观察电流计的指针是否偏转。
（4）让导线在磁场中沿不同方向运动，观察电流计的指针是否偏转。
（5）磁体不动，改变导线运动方向，观察电流计的指针偏转方向。
（6）保持导线运动方向不变，对调磁极，观察电流计的指针偏转方向。
实验结论
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流
（2）感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关
5、发电机
（1）构造：磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成。
（2）工作原理：电磁感应。
（3）能量转化：机械能转化为电能。
（4）直流发电机：交流发电机线圈内产生的是交变电流，向外输出的也是交变电流；直流发电机线圈内产生的也是交变电流，但在对外输出时把两个铜环换成了换向器，通过换向器的作用使输出电流变成直流电。
6、动圈式话筒
（1）工作原理：电磁感应现象。
（2）工作过程：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，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通过扬
声器还原成声音。
（3）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能；话筒是电磁感应现象原理，扬声器是通电导体在磁场中受力原理。
（4）发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理；电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理。
◇题型01 "" \ "磁极间的相互作用规律" \t "" 磁极间的相互作用规律
典｜例｜精｜析
典例1（2025·云南玉溪·一模）如图所示，新型磁悬浮蓝牙音箱主要由上部的发声体和下部的底座构成。它利用磁力使上部的发声体静止悬浮在空中播放音乐。下列说法正确的是（ ）
A．发声体受到的磁力大于它的重力
B．发声体受到的磁力与重力是一对相互作用力
C．发声体受到的磁力与重力是一对平衡力
D．发声体没有受到任何力的作用
【答案】C
【详解】A．发声体静止悬浮，处于平衡状态，受到的合力为零。如果受到的磁力大于它的重力，发声体将向上加速运动，故A错误；
B．相互作用力是作用在两个不同物体上的力。发声体受到的磁力和重力都是作用在发声体这一个物体上，所以它们不是一对相互作用力，故B错误；
C．发声体静止悬浮，处于平衡状态。它在竖直方向上受到向下的重力和向上的磁力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，故C正确；
D．发声体在地球上，一定受到重力作用；要悬浮在空中，必须受到一个向上的力来平衡重力，这个力就是磁力。所以发声体受到了力的作用，故D错误。
故选C。
典例2（2026·河南开封·模拟预测）将回形针掰直，磁化后放在树叶上，漂浮于水面，如图。参照冬季午间小草的影子偏向北方，可推测A端是回形针磁体的_______极，请简要解释你的判断依据：________。
【答案】 S/南 小草的影子偏向北方，根据影子的形成原理可知太阳在南方，地理南方附近是地磁北极，根据磁极间异名磁极相互吸引的规律可知回形针磁体指南方的是S极，即可以推测A端是回形针磁体的S极
【详解】[1][2]由图可知，小草的影子偏向北方，根据影子的形成原理可知太阳在南方，地理南方附近是地磁北极，根据磁极间异名磁极相互吸引的规律可知，回形针磁体指南方的是S极，即可以推测A端是回形针磁体的S极。
变｜式｜巩｜固
变式1（2025·河北邯郸·一模）学科月活动时，小石同学自制磁力小车。如下图所示，在玩具小车的车头固定了一块磁铁，将一根木棍一端固定一块磁铁，另一端固定在玩具车上，使两块磁铁的异名磁极相对。关于此磁力小车说法正确的是（ ）
A．磁铁A对磁铁B的作用力与磁铁B对磁铁A的作用力是一对相互作用力
B．只要A、B磁铁有磁性，该小车可以一直运动下去
C．改变磁力小车的运动状态，不需要受到外力的作用
D．若磁力小车正常行驶，则小车轮胎和地面之间的摩擦力属于滑动摩擦力
【答案】A
【详解】A．磁铁A对磁铁B的作用力与磁铁B对磁铁A的作用力，大小相等，方向相反，作用在两个物体上，且作用在同一直线上，满足相互作用力的条件，它们是一对相互作用力，故A正确；
B．两个磁体A、B都在小车上，由于物体间力的作用是相互的，两个磁体之间的作用力是小车内部的作用力，小车整体受到的合力为0，因此此时小车不能运动。所以，只要A、B磁铁有磁性，若没有外力的作用，该小车不能运动。故B错误；
C．力是改变物体运动状态的原因，改变磁力小车的运动状态，一定需要受到外力的作用，故C错误；
D．若磁力小车正常行驶，小车轮胎在地面上滚动，小车轮胎和地面之间的摩擦力属于滚动摩擦力，故D错误。
故选A。
变式2（2025·山东济南·模拟预测）科学家在实验室用特殊材料制作了一个模型，在模型中注入液氮后，它瞬间变成了超导体，把模型放置在由磁性材料制成的环形轨道上，使其运动起来，便可以实现无源的自稳定悬浮，整个悬浮不需要通电，模型有时悬浮在轨道上面运动，有时悬挂在轨道下面运动。下面应用中与其原理相同的是（ ）
A．电磁悬浮列车B．高温超导磁悬浮列车
C．电动悬浮列车D．蒸汽机车
【答案】B
【详解】题目中模型注入液氮后变为超导体，在磁性材料制成的环形轨道上实现无源自稳定悬浮，不需要通电。
A．电磁悬浮列车是利用电磁力使列车悬浮，需要通电，与题目中模型原理不同。 故A不符合题意；
B．高温超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁性实现悬浮，不需要通电，与题目中模型原理相同。 故B符合题意；
C．电动悬浮列车是通过电磁感应产生悬浮力，需要通电，与题目中模型原理不同。 故C不符合题意；
D．蒸汽机车是利用蒸汽的能量驱动，与超导悬浮原理完全不同。 故D不符合题意。
故选B。
变式3（2025·四川宜宾·一模）“指南针”是我国四大发明之一，利用指南针能够辨别方向，是因为指南针受到了________的作用。如图所示磁悬浮地球仪应用了同名磁极相互________的规律。
【答案】 地磁场 排斥
【详解】[1]指南针因为受到地磁场的作用，静止时南极指南，北极指北。
[2]图中地球要克服重力浮起来，必须受到一个向上的力，利用了同名磁极相互排斥的规律。
◇题型02 "" \t "" \ "磁感线的定义及其基本规律" 磁感线与磁场的定义及其基本规律
典｜例｜精｜析
典例1（2026·山东·一模）指南针是我国古代的四大发明之一、司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图甲所示。某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则该磁石的北极是（ ）
A．A端B．B端C．C端D．D端
【答案】A
【详解】在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极。由图乙天然磁石的磁感线分布情况可知，磁感线从A端出发，所以A端为N极。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
典例2（2025·江苏扬州·二模）用丝绸摩擦过的玻璃棒带____（选填“正”或“负”）电，将玻璃棒靠近铁粉，发现铁屑____（选填“能”或“不能”）被吸引。将磁铁靠近铁粉，铁粉被吸引，因为磁体周围存在____。
【答案】 正 能 磁场
【详解】[1]由于丝绸比玻璃棒束缚电子的能力强，所以丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电。
[2]由于带电体可以吸引轻小物体，所以玻璃棒带了电可以吸引轻小物体，则铁屑能被吸引过来。
[3]磁体周围存在着看不见、摸不着的磁场，磁体间的相互作用都是通过看不见而又客观存在的磁场而发生的。
变｜式｜巩｜固
变式1（2026·安徽宣城·一模）如图所示，关于地磁场及磁感线，下列说法正确的是（ ）
A．地理北极为地磁北极B．磁感线是真实存在的
C．磁场是真实存在的D．磁感线从地磁场的S极指向N极
【答案】C
【详解】A．地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近，故A错误；
B．磁感线是人为引入的物理模型，并非真实存在，故B错误；
C．磁场是磁体周围存在着一种物质，是真实存在的，故C正确；
D．磁感线从地磁场的N极指向S极，故D错误。
故选C。
变式2（2025·江苏淮安·二模）研究发现，某些候鸟在迁徙时利用地磁场导航。在北半球的春季，这些候鸟通常会向北迁徙。根据地磁场的分布，候鸟体内的磁性颗粒会受到地磁场的作用，使其飞行方向与地磁场的磁感线方向一致。因此，在北半球，候鸟迁徙的主要方向为（ ）
A．由南向北B．由北向南
C．由西向东D．由东向西
【答案】A
【详解】地球本身是一个大磁体，地磁场的磁感线是从地理南极附近（地磁北极）指向地理北极附近（地磁南极），大致是由南向北的方向。题目中说候鸟飞行方向与地磁场的磁感线方向一致，且在北半球春季候鸟通常向北迁徙，所以候鸟迁徙的主要方向为由南向北，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
变式3（2026·河南商丘·一模）建构模型是物理研究的重要方法，在初中物理学习中，我们经常会用到“理想模型法”，例如：研究磁场时，引入________来描述磁场的强弱和方向。请你仿照例子，再举出一个运用“理想模型法”的例子：________。
【答案】 磁感线 研究光的传播时，引入光线来描述光传播的路径和方向
【详解】[1]磁场无法直接观察，为便于研究其强弱和方向，引入磁感线，用该模型的疏密程度反映磁场强弱，切线方向反映磁场方向。
[2]选取初中物理中运用理想模型法的实例，比如研究光的传播时，引入理想模型来直观呈现光的传播路径和方向；或是研究杠杆时，忽略杠杆自身重力和摩擦等次要因素，建立理想杠杆模型，以此简化研究过程。
◇题型03 指南针与 "" \t "" \ "地磁场及其分布、磁偏角" 地磁场、磁偏角
典｜例｜精｜析
典例1（2025·山西吕梁·模拟预测）“创新”小组的同学们将一根缝衣针用条形磁铁磁化后，穿过一块塑料泡沫，放在水中漂浮在水面上，制成了一个“水浮式”指南针（如图所示）。下列说法正确的是（ ）
A．指南针能够漂浮在水面上，是因为受到地磁场的作用
B．若指南针的针尖指向北方，则指南针的针尖为S极
C．指南针漂浮在水面上，其排开水所受的重力等于缝衣针与泡沫的总重力
D．指南针漂浮在水面上，它受到的浮力大于缝衣针与泡沫的总重力
【答案】C
【详解】A. 指南针能够漂浮在水面上，是因为受到水的浮力作用，而不是地磁场的作用，地磁场是使指南针指向南北方向的原因，故A错误；
B.地磁的南极在地理北极附近，地磁的北极在地理南极附近，若指南针的针尖指向北方，则指南针的针尖为N极，故B错误；
C. 根据物体漂浮时浮力等于重力，以及阿基米德原理，指南针漂浮在水面上，它受到的浮力等于缝衣针与泡沫的总重力，那么其排开水所受的重力也等于缝衣针与泡沫的总重力，故C正确；
D. 指南针漂浮在水面上，处于平衡状态，它受到的浮力等于缝衣针与泡沫的总重力，故D错误。
故选C。
典例2（2025·吉林松原·模拟预测）如图所示，小明用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，这是因为磁化后的缝衣针受到___________的作用，树叶尖端应标注___________极，若用另一磁体的N极靠近树叶尖端，会相互___________。漂浮的树叶受到的重力与___________力是一对平衡力。
【答案】 地磁场 S 吸引 浮
【详解】[1]缝衣针被磁化后，相当于一个小磁针，静止时会受到地磁场的作用，从而指向南北方向。
[2]树叶静止后，尖端指向南方，地磁场的N极在地理南方附近，由磁极间的相互作用规律，所以尖端应标注S（南）极。
[3]另一磁体的N极靠近树叶尖端（S极），根据异名磁极相互吸引，所以磁体与树叶会相互吸引。
[4]漂浮的树叶静止在水面上，竖直方向上受到重力和浮力，这两个力是一对平衡力。
变｜式｜巩｜固
变式1（2026·内蒙古包头·一模）指南针是我国古代四大发明之一，早期的指南针叫司南，司南的长柄静止时总是指向南方。如图所示，关于司南下列说法正确的是（ ）
A司南“长柄指南”是因为受到地磁场的作用
B．司南有两个磁极，长柄是它的N极
C．司南周围的磁场和磁感线都是真实存在的
D．制作司南的材料只要是金属就行
【答案】A
【详解】A．地球本身是大磁体，存在地磁场，司南作为磁体，在地磁场作用下指示南北，因此“长柄指南”是受到地磁场的作用，故A正确；
B．地磁场的北极在地理南极附近，异名磁极相互吸引，司南长柄指向南方，说明长柄是司南的S极，故B错误；
C．磁场是真实存在于磁体周围的，但磁感线是为了方便描述磁场引入的假想模型，并不真实存在，故C错误；
D．只有铁磁性材料才能制成司南指示方向，并非所有金属都可以，故D错误。
故选A。
变式2（2025·河南郑州·三模）科学家的不懈探索推动了社会发展。《萍洲可谈》记载：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针”。指南针在航海中有重要作用，它能指南北是由于受到________的作用；博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”，注入半盆水后，用双手搓把手，会发出嗡嗡声，盆内水花四溅，“鱼洗”发出嗡嗡声是由“鱼洗”的________产生的。
【答案】 地磁场 振动
【详解】[1]指南针能够指示南北方向，是因为地球本身是一个巨大的磁体，其周围存在地磁场，指南针（磁体）在地磁场的磁力作用下发生偏转。
[2]声音是由物体振动产生的，“鱼洗” 发出嗡嗡声，是由于 “鱼洗” 发生了振动。
◇题型04 "" \t "" \ "安培定则" 安培定则的应用
典｜例｜精｜析
典例1（2025·安徽芜湖·三模）将两个通电螺线管按图示位置放置，A、B为相对的两个磁极，闭合开关S1、S2后，它们之间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a端为电源的负极，B为螺线管S极B．c端为电源的正极，A为螺线管S极
C．b端为电源的正极，B为螺线管N极D．d端为电源的正极，A为螺线管N极
【答案】B
【详解】在磁体的外部，磁感线是从磁体的极出发，回到极，由图可知，左边螺线管B磁极为S极；根据安培定则可知，左边螺线管的电流方向是从左端往右，前面流入，则端为电源的正极，端为负极；右边螺线管A磁极为S极；根据安培定则可知，右边螺线管的电流方向是从左端往右，后面流入，则c端为电源的正极，d端为负极。故B正确，ACD错误。
故选B。
典例2（2025·四川成都·模拟预测）如图所示，闭合开关时，小磁针顺时针转动，说明通电螺线管的下端是____________极。要继续探究通电螺线管的磁极与螺线管中电流方向的关系，接下来可以对调____________两点处的接线柱的接线。
【答案】 S/南 C、D
【详解】[1]闭合开关后小磁针顺时针转动，小磁针S极向下偏转，根据异名磁极相互吸引，可知通电螺线管的上端为N极，因此下端为S（南）极。
[2] 要探究通电螺线管的磁极和电流方向的关系，需要改变螺线管中的电流方向，最直接的操作是对调电源正负极，也就是对调图中C、D两点的接线，即可改变电流方向，观察磁极是否变化。
典例3（2026·河南·一模）如图，根据小磁针静止时N极的指向，请标出A处的磁感线方向和电源左端的极性。
【答案】
【详解】小磁针在磁场中受到磁力作用，静止时N极指向与磁感线方向相同，由此可判断通电螺线管的左端是S极，右端是N极。根据磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，可判断磁感线方向如图中箭头方向，再根据安培定则可判断电流从通电螺线管的左端流入、从右端流出，因此电源的左端是正极。据此作图。
变｜式｜巩｜固
变式1（2025·四川绵阳·模拟预测）科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池，然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在水果电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的左侧是N极
B．水果电池M端为负极
C．把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失
D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变
【答案】B
【详解】AB．由图可知，小磁针左侧是N极，根据异名磁极相互吸引，则通电螺线管的左侧是S极，右侧为N极，螺线管电流从右侧流入，故水果电池N为正极，M端为负极，故A错误，B正确；
C．把小磁针取走，磁场依然存在，则通电螺线管周围的磁场不会消失，故C错误；
D．改变电流方向，通电螺线管N、S极方向改变，小磁针偏转方向改变，故D错误。
故选B。
变式2（2026·安徽淮北·一模）小李将许多小磁针放在螺线管周围，闭合开关，小磁针北极指向如图所示。电源的右侧是___________极。
【答案】负
【详解】小磁针静止时N极的指向就是该点的磁场方向，且磁体外部的磁场总是从N极出发，回到S极。根据图中小磁针N极的指向，可判断出通电螺线管的左端为N极，右端为S极。根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，四指弯曲方向为电流方向，可得出电流从螺线管左端流入，右端流出，所以，电源的右侧是负极。
变式3（2026·甘肃白银·一模）根据小磁针静止时的指向在图中括号里标出通电螺线管的N、S极和电源正负极。
【答案】
【详解】根据异名磁极相互吸引，小磁针N极向左靠近螺线管右端，因此螺线管右端为S极，左端为N极；根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管左端N极，四指弯曲方向为电流方向，可得出电流从螺线管右端流入、左端流出；由于电流从电源正极流出、负极流入，因此电源右端为正极，左端为负极。
变式4（2025·吉林松原·三模）如图所示，请标出a点的电流方向并在括号内标出大头针下端的磁极名称。
【答案】
【详解】电流从正极出来，经滑动变阻器、大头针回到负极，根据安培定则，伸出右手，让右手握住大头针，四指弯曲方向为电流的方向，则大拇指指向大头针的N极，即大头针下端为S极，据此作图。
◇题型05 探究 "" \t "" \ "影响电磁铁磁性强弱的因素" 影响电磁铁磁性强弱的因素实验
典｜例｜精｜析
典例1（2025·河北唐山·二模）如图所示，小明同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁A、B的上端均为S极
B．滑片P向右滑动的过程中电磁铁的磁性逐渐增强
C．电磁铁能吸引大头针数目越少说明它的磁性越强
D．该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
【答案】D
【详解】A．根据安培定则，电磁铁A的上端为S极，B的上端为N极，故A错误；
B．滑片P向右滑动的过程中变阻器阻值变大，电路中电流变小，所以电磁铁的磁性逐渐减弱，故B错误；
C．根据转换法，电磁铁能吸引大头针数目越少，说明它的磁性越弱，故C错误；
D．A、B两个电磁铁串联，电流相同，匝数不同，该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系，故D正确。
故选D。
典例2（2025·广西崇左·一模）小明想要探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”，他设计的实验电路图如图所示。连接如图所示电路，提供足够数量的大头针，通过比较吸引大头针的数量可以探究_________对电磁铁磁场强弱的影响；通过_________可以探究电流大小对电磁铁磁场强弱的影响。
【答案】 线圈匝数 调节滑动变阻器的滑片
【详解】[1]在探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，影响电磁铁磁性强弱的因素有电流大小、线圈匝数等。图中两个电磁铁串联，电流相等，则图示是探究线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响。
[2]要探究电流大小对电磁铁磁场强弱的影响，根据控制变量法，需要控制线圈匝数不变，通过改变电路中的电流大小，再比较吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱变化。 在给定的实验电路中，可以通过调节滑动变阻器来改变电路中的电流大小。当滑动变阻器的滑片移动时，接入电路的电阻会发生变化，根据欧姆定律 ​，在电源电压U不变的情况下，总电阻R改变，电流I就会改变。 所以通过调节滑动变阻器改变电路中的电流大小可以探究电流大小对电磁铁磁场强弱的影响。
典例3（2026·湖北孝感·一模）某同学利用滑动变阻器、大头针、大铁钉等器材探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，过程如图所示：
(1)该实验是通过电磁铁_______反映电磁铁磁性强弱的。
(2)通过甲、乙两次实验，该同学发现电磁铁磁性的有无与_______有关。
(3)分析乙、丙两次实验现象可知：电磁铁磁性的强弱与_______有关。
(4)通过丁图的实验现象得出结论：通过的电流相同时，_______，电磁铁的磁性越强。
【答案】(1)吸引大头针的数量
(2)电流的通断
(3)电流大小
(4)电磁铁的线圈匝数越多
【详解】（1）在该实验中，由于电磁铁磁性强弱无法直接观察，所以通过观察电磁铁吸引大头针的数量来反映，这运用了转换法，吸引大头针的数量越多，磁性越强。
（2）甲图中开关断开，电路无电流，电磁铁无磁性，不吸引大头针；乙图中开关闭合，电路有电流，电磁铁有磁性，吸引大头针，所以通过甲、乙两次实验可知，电磁铁磁性的有无与电流的通断有关。
（3）乙、丙两次实验中，电磁铁的匝数相同，丙图中滑动变阻器接入电路的阻值较小，电路中电流较大，丙中电磁铁吸引大头针的数量较多，磁性较强，所以分析乙、丙两次实验现象可知：电磁铁磁性的强弱与电流大小有关。
（4）丁图中两个电磁铁串联，通过它们的电流相同，线圈匝数多的电磁铁吸引大头针的数量多，磁性强，所以得出结论：当电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
变｜式｜巩｜固
变式1（2025·云南楚雄·二模）如图所示，在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁A、B进行实验。下列说法正确的是（ ）
A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了等效替代法
B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱
C．电磁铁A、B的上端均为N极
D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系
【答案】C
【详解】A．实验中可以通过观察电磁铁能吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了转换法，故A错误；
B．滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，故B错误；
C．右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向N极。根据A、B绕线方向及电流流向，大拇指均指向螺线管上端，因此A、B上端均为N极，故C正确；
D．移动滑动变阻器的滑片，针对一个电磁铁可以改变电流的大小，该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与电流的关系，故D错误。
故选C。
变式2（2025·福建厦门·三模）如图是小磊利用光敏电阻R1和电磁继电器等元件设计的“智能照明灯”电路（控制电路的电源电压不变）。
(1)A点应接家庭电路的______线；
(2)闭合开关S后，电磁铁的上端为______（选填“N”或“S”）极；
(3)设计要求是：天暗时灯L自动点亮，天亮时自动熄灭，则R1的阻值随光照强度的增大而______。闭合开关S，当光照强度增大时，电流表的示数______。（选填“增大”或“减小”）
【答案】(1)火
(2)N
(3) 减小 增大
【详解】（1）电磁继电器的实质是一个开关，为了用电的安全，开关应该接在火线与用电器之间，故A点接火线。
（2）由图可知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。
（3）[1][2]天亮时灯L自动熄灭，说明此时衔铁被吸下，照明电路断开，原因是此时光敏电阻的阻值随光照强度的增大而变小，根据可知，控制电路中的电流变大，使电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下。
变式3（2026·安徽淮北·一模）把漆包线（表面涂有绝缘漆）绕在铁钉上做成有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁，连接不同的接线柱，可改变线圈的匝数。电磁铁和其它实验器材组成如图所示电路，用来研究影响电磁铁磁性强弱的因素。
(1)连接接线柱a，闭合开关，调节滑动变阻器，可探究电磁铁磁性强弱与___________是否有关；当变阻器滑片移至最右端时，电磁铁的磁性___________。
(2)滑动变阻器滑片保持不动，导线分别连接接线柱a、b、c、d，可探究电磁铁磁性强弱与___________是否有关。
【答案】(1) 电流大小 最弱
(2)线圈匝数
【详解】（1）[1]连接接线柱a，闭合开关，调节滑动变阻器，此时电路中的电阻发生变化，根据欧姆定律，电源电压不变，电阻变化则电流变化，所以可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关。
[2]当变阻器滑片移至最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由欧姆定律可知，电路中的电流最小。因为电磁铁磁性强弱与电流大小有关，在其他条件相同的情况下，电流越小，磁性越弱，所以此时电磁铁的磁性最弱。
（2）滑动变阻器滑片保持不动，即电路中的电流不变，导线分别连接接线柱a、b、c、d，改变了电磁铁线圈的匝数，所以可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关。
◇题型06 "" \t "" \ "电磁继电器的结构、原理与工作示意图" 电磁继电器的结构、原理与工作示意图
典｜例｜精｜析
典例1（2026·山东济南·一模）如图1是“空气质量检测净化仪”的等效电路图，气敏电阻R1随空气质量指数K的变化曲线如图2所示，当空气质量指数增大到一定程度时，净化系统工作。请将“电源”、“空气达标指示灯”和“净化系统”分别安装在图1的三个方框内。那么1、2、3号方框内应分别安装（ ）
A．空气达标指示灯、净化系统、电源
B．净化系统、空气达标指示灯、电源
C．电源、空气达标指示灯、净化系统
D．空气达标指示灯、电源、净化系统
【答案】A
【详解】由题意可知，当空气质量指数增大到一定程度时，净化系统工作。由图2可知，当空气质量指数增大时，气敏电阻R1的阻值减小，由欧姆定律可知，此时控制电路中电流增大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，使衔铁与下面触点接触，2号方框所在电路接通，此时净化系统工作，所以2号方框应安装净化系统。当空气质量达标时，气敏电阻阻值较大，控制电路电流较小，电磁铁磁性较弱，衔铁在弹簧拉力作用下，与上面触点接触，此时1号方框所在电路接通，所以1号方框应安装空气达标指示灯。那么3号方框就应安装电源，为整个工作电路提供电能，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
典例2（2026·陕西西安·二模）如图，是某展览厅自动调光天窗系统的电路图。控制电路的电源电压为3V，光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而减小。当电磁铁线圈中的电流 I≥0.03A时，衔铁被吸下，当外界光照较强时，电动卷帘启动适时调整进光量；当外界光照较弱时，节能灯可自动启动给予补光。
(1)电磁铁工作时，其上端为_______极；
(2)当光照强度的增大时，控制电路中线圈的电流_______（选填“变大”“变小”或“不变”），电动卷帘应接在_______（选填“a”或“b”）位置；
(3)若要在光线较强时启动节能灯，可将定值电阻R0更换为更_______的（选填（“大”或“小”）。
【答案】(1)N/北
(2) 变大 b
(3)大
【详解】（1）电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则，电磁铁上端为N极。
（2）[1][2]光敏电阻R的阻值随光照强度增大而减小，当光照强度的增大时，光敏电阻R的阻值减小，控制电路总电阻减小，由可知，控制电路中线圈的电流变大；当外界光照较强时，电流增大到时，衔铁被吸下，电动卷帘启动适时调整进光量，因此电动卷帘应接在b位置。
（3）若要在光线较强时启动节能灯，说明需要在光照更强，即光敏电阻R更小时，电流才达到0.03A。根据，当R变小时，要让I仍为0.03A，需要增大R0的阻值，因此可将定值电阻R0更换为更大的。
典例3（2026·河南郑州·一模）某校带领学生参观河南企业三全食品厂，学生得知冷库保存常要求温度低于-18℃，小明同学为冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。定值电阻R0阻值为20Ω，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。当冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路电铃发声报警：
(1)热敏电阻R是由________材料制成的，工作电路CD间应接入________（选填“照明灯”或“电铃”）；
(2)工作电路报警时，控制电路的电流为多少？
(3)冷库温度为-17℃时，热敏电阻R消耗的电功率为多少？
(4)要想降低该装置的报警温度，请写出一种简便可行的方法。
【答案】(1) 半导体 电铃
(2)0.1A
(3)0.4W
(4)减小R0的阻值或者增大控制电路的电源电压
【详解】（1）[1]热敏电阻是由半导体材料制成的，因为半导体材料的导电性能受温度影响较大，适合制作热敏电阻。
[2]由图乙可知，温度升高，热敏电阻R阻值减小，控制电路总电阻，减小，根据欧姆定律可得，I增大，电磁铁磁性越强，当温度等于或高于时，电 磁铁磁性强，吸引衔铁，使CD所在电路接通报警，所以工作电路CD间应接入电铃。
（2）当工作电路报警时，冷库温度，由图 乙知此时热敏电阻，已知，电源电压，根据欧姆定律可得控制电路电流
（3）由图乙知，当冷库温度为时，热敏电阻 ， 由欧姆定律可得，此时电路中的电流为
热敏电阻R消耗的电功率
（4）由图乙知，温度越低，热敏电阻R阻值越大要想使该装置在更低温度时报警，而报警时电流一定，根据知，可以增大电源电压，也可以减小定值电阻的 阻值，这两种方法能使I不变。
变｜式｜巩｜固
变式1（2025·山西吕梁·模拟预测）“创新”小组的成员设计了一款智能防盗窗，其电路原理图如图所示。平时防盗窗的防盗锁锁死，当火灾发生时，防盗锁（电路中用M来表示）自动打开，防盗窗开启，方便消防人员施救和室内人员逃生。对此，下列说法正确的是（ ）
A．火灾发生时，指示灯亮，报警器响，防盗锁打开
B．火灾发生时，指示灯不亮，报警器响，防盗锁打开
C．火灾发生时，的电功率变小
D．火灾发生时，的阻值会变大
【答案】B
【详解】AB．当火灾发生时，防盗锁（电路中用M来表示）自动打开，防盗窗开启，由图得，此时衔铁被吸下，指示灯断开，电铃与电动机被接入电路中，则此时指示灯不亮，报警器响，防盗锁打开，故A错误，B正确；
CD．R与电磁铁串联，火灾发生时，衔铁被吸下，说明电磁铁的磁性变大，通过电磁铁的电流变大，则此时电路电阻变小，的阻值变小，电源电压不变，由得，的电功率变大，故CD错误。
故选B。
变式2（2026·陕西西安·一模）实验室某恒温箱模拟电路如图所示，控制电路中的电磁铁是利用电流的______效应工作的。控制电路的恒压电源的电压，定值电阻R0的阻值为50Ω，热敏电阻R1安装在恒温箱内，线圈电阻忽略不计，工作电路中的R2为阻值不变的加热电阻。闭合开关S，电磁铁把衔铁吸下，工作电路接通，此时通电螺线管的上端为______极。随着恒温箱内温度的升高，R1的阻值________（选填“增大”或“减小”），当螺线管中的电流减小为30mA时，衔铁弹起，工作电路停止加热，此时R1的阻值为______Ω。
【答案】 磁 N/北 增大 150
【详解】[1]电磁铁是利用电流的磁效应工作的，这是电磁铁的基本原理。
[2]根据安培定则，右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向螺线管的N极，可判断出螺线管上端为N极。
[3]衔铁被吸下后，工作电路接通，加热电阻R2开始工作，随着恒温箱内温度的升高，由题意可知，螺线管中的电流减小，说明热敏电阻R1的阻值增大，进一步说明该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大。
[4]衔铁弹起时，电路中的总电阻为
则R1的阻值
变式3（2026·陕西西安·模拟预测）如图甲是某自动控温电热水器，控制电路电压恒为6V，为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，阻值随温度变化的关系如图乙，为可调电阻，用来设定电热水器的水温。、为纯电热丝，均置于水箱中，；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。工作过程中，电源电压均保持不变。
(1)闭合开关S，当水温升高时，电磁铁的磁性________（填“变强”“变弱”或“不变”）。如果将电热水器水温设为60℃，R2阻值应调至________Ω。
(2)如果电热水器储有50kg的水升高20℃，求水吸收的热量是多少？[]
(3)当动触点a与上方静触点b接触时，工作电路10min产生的热量是多少？当动触点a与下方静触点c接触时，工作电路的总功率是多少？
【答案】(1) 变强 20
(2)4.2×J
(3)1.32×J，1100W
【详解】（1）[1]由图乙可知，当水温升高时，热敏电阻的阻值变小。控制电路中，电源电压恒为6V，根据欧姆定律，电路总电阻变小，电流变大。因为电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大磁性越强，所以电磁铁的磁性变强。
[2]当水温设为60℃时，由图乙知此时。当电磁铁电流达到0.2A时，控制电路总电阻
根据串联电路电阻的特点，可得
（2）50kg的水升高20℃，水吸收的热量为
（3）由图甲知，当动触点a与上端的静触点b接触时，仅接入工作电路，为加热状态，加热功率
加热时间
工作电路电流产生的热量Q=W=t=2200W×600s=1.32×J
当动触点a与下方静触点c接触时，电路为与组成的串联电路，为保温状态
◇题型07 "" \t "" \ "电动机的工作原理" 电动机的工作原理
典｜例｜精｜析
典例1（2025·陕西西安·模拟预测）如图所示是一款破壁机，通电后可以带动刀片转动粉碎食物，破壁机的工作原理与下列实验装置原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】破壁机内部有一个电动机，其工作原理是利用通电线圈在磁场中受力而转动。
A．图中有电源，是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受到力的作用，故A符合题意；
B．图为奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意；
C．图中实验说明电磁铁磁性的大小与线圈匝数有关，故C不符合题意；
D．地球周围存在磁场，使得磁体静止时指向南北，故D不符合题意。
故选A。
典例2（2026·江西九江·一模）插电混动汽车在纯电模式下行驶时，其驱动电机工作是利用通电线圈在_________中受力转动；汽车制动时，与轮胎接触的地面、轮胎及空气等获得的内能，无法自动转化为汽车的机械能，这是因为能量的转移和转化具有_________性。
【答案】 磁场 方向
【详解】[1]驱动电机属于电动机，电动机的工作原理就是通电线圈在磁场中受力转动。
[2]在汽车制动时，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎及空气等的内能，无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化具有方向性，不能自发地反向进行。
变｜式｜巩｜固
变式1（2025·安徽黄山·三模）电动机在生活中的应用非常广泛，下列实验的原理与电动机相同的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】A．该实验是通电导线在磁场中受力运动的实验，将电能转化为机械能，与电动机原理相同，故A正确；
B．该选项为右手螺旋定则，是判断通电螺线管周围磁场的方法，利用电流的磁效应，故B错误；
C．该选项是奥斯特实验装置，是验证通电直导线周围存在着磁场，故C错误；
D．该选项是探究感应电流产生的条件，是电磁感应现象，是磁生电，将机械能转化为电能，故D错误。
故选A。
变式2（2026·甘肃平凉·一模）小明想为学校储藏室的电动门设计一个控制电路，只有当两名管理员同时启用各自的钥匙时才能接通电源，使电动机工作把门打开。如果启用钥匙相当于闭合开关，两个开关之间应是________（选填“串联”或“并联”）的。电动机的工作原理是________。
【答案】 串联 通电导体在磁场中受到力的作用
【详解】[1]由于只有两个开关同时闭合时，电动机才能工作，说明两个开关不能独立控制电动机，即它们是串联的。
[2]电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动制成的。
变式3（2025·山东济宁·三模）如图甲、乙所示，在线圈转动过程中，经过图甲位置时，线圈左右两边所受的两个力不平衡的原因是这两个力__________；经过图乙位置的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈由于______不会静止。
【答案】 不在同一直线上 惯性
【详解】[1]在线圈转动过程中，经过图甲位置时，由于线圈左右两边所处的磁场方向相同，通过的电流大小相同，但方向相反，则所受的两个力大小相同，方向相反，但不在同一直线上，不是一对平衡力，所以线圈左右两边所受的两个力不平衡的原因是这两个力不在同一直线上。
[2]经过图乙位置的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈不会静止是因为线圈由于惯性要保持原来的运动状态。
◇题型08 "" \t "" \ "电磁感应现象" 电磁感应现象
典｜例｜精｜析
典例1（2026·山西太原·一模）喜欢“健步走”的老年人会佩戴“计步器”。“计步器”内部有一段塑料管，管中密封一小块磁铁，管外绕着线圈。运动时，磁铁在管中往复运动，线圈就能输出不断变化的电信号给数据处理器，实现计步。下列设备与“计步器”工作原理相同的是（ ）
A． 动圈式话筒B． 电铃
C． 扬声器 D． 电磁继电器
【答案】A
【详解】A．根据题干描述线圈中产生了感应电流，故计步器的原理是电磁感应现象，动圈式话筒工作原理是电磁感应现象，故A符合题意；
B．电铃的工作原理是电流的磁效应，通电后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，故B不符合题意；
C．扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故C不符合题意；
D．电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，用低压电路中的电磁铁来控制高压电路，故D不符合题意。
故选A。
典例2（2026·广西南宁·一模）儿童游乐场有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪地发光，其结构如图所示，跳跃踩踏地板时闭合电路中产生感应电流，其工作原理是_____（选填“电流的磁效应”或“电磁感应”）。该装置中的磁体和线圈相当于电路中的_____。
【答案】 电磁感应 电源
【详解】[1]跳跃踩踏地板时，闭合电路中的线圈相对磁体运动，切割磁感线产生感应电流，这种发电的原理是电磁感应。
[2]该装置通过电磁感应将机械能转化为电能，能给小灯泡提供电能，因此磁体和线圈相当于电路中的电源。
典例3（2026·安徽阜阳·一模）图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，实验现象记录如表。
(1)分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做___________运动时，电路中会产生感应电流。
(2)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，将______________对调，观察灵敏电流计指针的偏转情况。
【答案】(1)切割磁感线
(2)磁体的N、S极
【详解】（1）从实验表格看，当导体静止或上下运动，不切割磁感线时，电流计不偏转；左右运动，切割磁感线时，电流计偏转。所以闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。
（2）要探究感应电流方向与磁场方向的关系，根据控制变量法，应保持导体ab运动方向不变，改变磁场方向，所以对调磁体的N、S极，观察电流计指针偏转情况。
变｜式｜巩｜固
变式1（2026·陕西西安·模拟预测）如图甲所示是正在为手机进行无线充电时的情景。图乙是其充电原理图，它是利用变化的电流在送电线圈中产生变化的磁场，变化的磁场再通过手机中的受电线圈产生电流，从而为手机充电。关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A．送电线圈利用了电磁感应原理产生感应电流
B．受电线圈利用电流的磁效应产生变化磁场
C．受电线圈的工作原理与电动机的工作原理相似
D．手机充电的过程中，将电能转化为化学能
【答案】D
【详解】A．送电线圈是通电后产生磁场，利用的是电流的磁效应，故A错误；
B．受电线圈是利用变化磁场产生感应电流，利用的是电磁感应原理，故B错误；
C．受电线圈工作原理是电磁感应，和发电机原理相同，故C错误；
D．手机给电池充电时，是将电能转化为电池内部的化学能储存起来，故D正确。
故选D。
变式2（2026·四川成都·一模）2026年3月15日，眉山仁寿马拉松赛事中，选手佩戴的智能手环可记录步数。手环内部，一枚小磁体随着手臂的摆动在管内反复运动，穿过固定的线圈，线圈中便会产生微弱的电流，再通过传感器将运动数据实时上传，这一过程中______转化为电能，其中的工作原理与图中的_______（选填“乙”或“丙”）相似。
【答案】 机械能 丙
【详解】[1]小磁体随手臂摆动反复运动穿过线圈，线圈中产生感应电流，该现象是电磁感应现象，此过程将磁体运动的机械能转化为电能。
[2]对比乙、丙装置：乙图电路接有电源，原理是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理；丙图没有外接电源，通过导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，是电磁感应的实验装置，和智能手环的工作原理一致。
变式3（2026·河南商丘·一模）在“电磁现象”探究课上，小宇同学基于教材实验方案，自主设计了图所示的装置，用来探究“感应电流产生的条件”，实验结果记录如下表：
(1)在选择AB棒的材料时，你认为最好选择______（填“塑料”“铜棒”或“铁棒”）。
(2)实验结果表明，第______次实验能产生感应电流；产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动。
(3)在实验过程中小宇发现电流表指针偏转不明显，请你帮他提出一种增大电流的方法：______。
【答案】(1)铜棒
(2) 5 切割磁感线
(3)换用磁场更强的永磁体
【详解】（1）感应电流的产生需要导体，塑料是绝缘体，无法导电，首先排除；铁棒容易被磁体吸引，会干扰实验，且铜的导电性更好、电阻更小，因此选择铜棒最合适。
（2）[1]根据实验记录，只有第5次实验满足电路闭合、导体切割磁感线两个条件，电流表指针偏转，即产生了感应电流。
[2]总结所有实验结果可得：产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（3）电流表偏转不明显是感应电流太小，感应电流大小和磁场强弱、导体切割磁感线的速度有关，因此可以通过换磁性更强的磁体、加快切割速度等方法增大感应电流。
◇题型09 "" \t "" \ "发电机的构造和工作原理" 发电机的构造和工作原理
典｜例｜精｜析
典例1（2026·新疆乌鲁木齐·一模）下列图片中与发电机的原理相同的实验图是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】发电机的工作原理是电磁感应。
A．如图是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意；
B．如图是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．如图探究的是通电导体在磁场中受力运动的现象，是电动机的工作原理，故C不符合题意；
D．如图是研究电磁感应现象的实验，是发电机的工作原理，故D符合题意。
故选D。
典例2（2026·广东深圳·一模）如图甲所示，将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连，形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。小马让两位同学快速甩动软导线，计算机显示的微电流波形如图乙所示，这是________现象，此过程中产生的电流是________（选填“直流电”或“交变电流”），科学家________最早发现了这一原理。
【答案】 电磁感应 交变电流 法拉第
【解析】【小题1】[1]两位同学甩动软导线，使得这根导线在地球的磁场中做切割磁感线运动。由于导线与微电流传感器构成了一个闭合回路，根据电磁感应原理，当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。这种现象叫电磁感应现象。
[2]由图乙所示的电流波形图，电流的值在正负之间交替变化，这表明电流的方向在周期性地改变。因此，此过程中产生的电流是交变电流。
[3]电磁感应现象是由英国物理学家法拉第在1831年通过实验发现的。
变｜式｜巩｜固
变式1（2026·广西贺州·一模）贺州某水电站的技术小组在参观科普展时，看到了四组物理实验装置，想要找出与水电站发电机工作原理一致的装置，以便向学生讲解清洁能源的发电过程。下列实验装置图中与发电机原理相同的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流的现象，这个过程是将机械能转化为电能。
A．装置中没有电源，导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表指针会偏转，说明产生了感应电流，这就是电磁感应现象，和发电机的工作原理一致。故A符合题意；
B．这是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，属于电流的磁效应，和发电机原理无关。故B不符合题意；
C．这是探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验，利用电流的磁效应工作，和发电机原理无关。故C不符合题意；
D．装置中有电源，通电导体在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，工作时将电能转化为机械能，不是发电机的原理。故D不符合题意。
故选A。
变式2（2026·陕西榆林·二模）2026年1月5日上午，全球首台适用于城市环境的兆瓦级S2000浮空风力发电系统成功放飞至2000米高空并顺利累计发电385千瓦时，如图1所示。发电机的工作原理是图2中的__________（选填“甲”或“乙”），浮空风力发电系统产生电能的过程__________（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。
【答案】 乙 遵循
【详解】[1]观察图2中的甲，电路中有电源，这是电动机的工作原理，不符合；再观察图2中的乙，电路中无电源，并且导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是电磁感应现象，可以对应发电机的工作原理。
[2]能量守恒定律是自然界普遍的基本定律，任何能量转化的过程都遵循它，所以浮空风力发电系统产生电能的过程遵循能量守恒定律。目 录
第一部分 考情精析 锁定靶心 高效备考
第二部分 重难考点深解 深度溯源 扫清盲区
【考点01】 "javascript:vid(0)" \ "20.1 磁现象 磁场" 磁现象 磁场
【考点02】 "javascript:vid(0)" \ "20.2 电生磁" 电生磁
【考点03】 "javascript:vid(0)" \ "20.3 电磁铁 电磁继电器" 电磁铁 电磁继电器
【考点04】 "javascript:vid(0)" \ "20.4 电动机" 电动机
【考点05】 "javascript:vid(0)" \ "20.6 磁生电" 磁生电
第三部分 解题思维优化 典例精析+方法提炼+变式巩固
【题型01】 "" \t "" \ "磁极间的相互作用规律" 磁极间的相互作用规律
【题型02】 "" \t "" \ "磁感线的定义及其基本规律" 磁感线与磁场的定义及其基本规律
【题型03】指南针与 "" \t "" \ "地磁场及其分布、磁偏角" 地磁场、磁偏角
【题型04】 "" \t "" \ "安培定则" 安培定则的应用
【题型05】探究 "" \t "" \ "影响电磁铁磁性强弱的因素" 影响电磁铁磁性强弱的因素实验
【题型06】 "" \t "" \ "电磁继电器的结构、原理与工作示意图" 电磁继电器的结构、原理与工作示意图
【题型07】 "" \t "" \ "电动机的工作原理" 电动机的工作原理
【题型08】 "" \t "" \ "电磁感应现象" 电磁感应现象
【题型09】 "" \t "" \ "发电机的构造和工作原理" 发电机的构造和工作原理
核心考向聚焦
主战场转移：本专题是电学基础与应用的衔接模块，已从基础现象辨析小题，升级为电学中档题+实验探究题，常与电路、电功率简单融合，是电学基础拉分点。
核心价值：揭示电与磁的相互作用规律，衔接电路基础与电磁应用，是理解电动机、发电机工作原理的核心，体现物理与科技应用的关联。
关键能力与思维瓶颈
关键能力：考查模型建构、科学推理与实验探究素养，能识别电磁现象，判断磁场方向、电流方向，分析电磁实验现象，理解电磁应用原理。
培优瓶颈：尖子生失分点在于安培定则应用错误、电磁现象判断混淆、实验探究中现象与结论对应不当，以及电磁应用与电路的简单综合分析不熟练。
命题前瞻与备考策略
预测：2026年中考仍以电磁实验探究、现象判断、生活科技应用为核心，与电路、电功率的简单综合是命题增长点。
策略：放弃死记硬背，侧重现象分析与实验理解，重点训练：1、熟练运用安培定则，判断磁场与电流方向；2、区分电磁现象类型，掌握实验探究核心要点；3、理解电动机、发电机工作原理，结合生活场景分析电磁应用。
电动机构造
转子—转动的线圈；定子—固定不动的磁体
工作原理
根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的
线圈在磁场中的转动
通电后的线圈会转动，转过平衡位置后，受到的力要阻碍它的转动，故线圈又会减速至零，向反方向转动，这样线圈在平衡位置左右来回摆动，慢慢停下来，最后停在平衡位置
使线圈连续转动的方法
方法一：当线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，让线圈靠惯性转过后半周。但因为后半周线圈不受力的作用，故这种方法线圈的转动不稳定，动力弱。
方法二：在线圈转动的后半周，设法改变电流方向，使线圈在后半周也获得同转动方向相同的动力，这样线圈会平稳、有力地转动下去。实际的电动机就是采用该方法使线圈连续转动的，实现该目的的装置叫换向器。
换向器
当线圈转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而使线圈获得同转动方向相同的力，能持续转动下去
电动机中的能量转化
电动机在使用过程中，主要将电能转化为机械能对外做功
电动机优点
结构简单、体积小、效率高、制造方便、污染较小，种类繁多，能满足各种不同的需求
方｜法｜提｜练
1、磁体上磁性最强的部位叫磁极，每个磁体都有N 极和S极两个磁极。
2、磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
3、磁极不能单独存在，任何磁体都同时具有 N 极和S极，不存在单磁极磁体。
方｜法｜提｜练
1、磁场是磁体周围真实存在的特殊物质，其基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。
2、磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，磁体外部磁感线总是从N极出发，1、地球本身是一个巨大磁体，周围存在地磁场，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。
2、指南针静止时 N 极指向地理北方，S 极指向地理南方，是受地磁场作用的结果。
3、地理两极与地磁两极并不重合，磁针指向与地理正南正北存在夹角，这个夹角叫磁偏角。
回到S极。
3、磁感线的疏密表示磁场强弱，某点切线方向表示该点磁场方向，磁感线互不交叉。
方｜法｜提｜练
1、地球本身是一个巨大磁体，周围存在地磁场，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。
2、指南针静止时 N 极指向地理北方，S 极指向地理南方，是受地磁场作用的结果。
3、地理两极与地磁两极并不重合，磁针指向与地理正南正北存在夹角，这个夹角叫磁偏角。
方｜法｜提｜练
1、安培定则也叫右手螺旋定则，用于判断电流方向与磁场方向的对应关系。
2、对于通电螺线管，用右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向螺线管N极。
3、对于通电直导线，用右手握住导线，大拇指指向电流方向，四指环绕方向为磁场方向。
方｜法｜提｜练
1、电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关，实验采用控制变量法。
2、电流越大、线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，插入铁芯可显著增强磁性。
3、实验通过电磁铁吸引大头针的数量来反映磁性强弱，这种方法叫转换法。
方｜法｜提｜练
1、电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成，实质是由电磁铁控制的自动开关。
2、它利用低电压、弱电流电路的通断，间接控制高电压、强电流电路的工作。
3、工作时，电磁铁通电吸引衔铁，使触点切换，实现自动控制、远程控制和安全保护。
方｜法｜提｜练
1、电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。
2、线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，改变其中一个方向可使转动方向改变。
3、为使线圈持续转动，电动机中安装了换向器，每当线圈转过平衡位置时自动改变电流方向。
实验次数
1
2
3
4
开关
断开
闭合
闭合
闭合
导体ab的运动情况
左右运动
静止
左右运动
上下运动
灵敏电流计指针
不偏转
不偏转
偏转
不偏转
方｜法｜提｜练
1、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应现象。
2、感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，改变其一可改变电流方向。
3、电磁感应现象由法拉第最早发现，此过程将机械能转化为电能。
序号
开关闭合情况
实验操作
电流表指针偏转情况
1
打开
保持AB棒与磁体静止
不偏转
2
磁体保持静止，AB棒水平切割磁感线
不偏转
3
磁体保持静止，AB棒沿磁感线上下运动
不偏转
4
闭合
保持AB棒与磁体静止
不偏转
5
磁体保持静止，AB棒水平切割磁感线
偏转
6
磁体保持静止，AB棒沿磁感线上下运动
不偏转
方｜法｜提｜练
1、发电机的工作原理是电磁感应现象，主要由转子和定子两部分组成。
2、发电机工作时，线圈在磁场中转动切割磁感线，不断产生感应电流，实现发电。
3、发电机将机械能转化为电能，我国电网使用的交流电频率为50Hz，周期0.02秒。