电与磁

赵建设

考情分析

在近年的中招考试中，对本专题的考查，主要集中在磁场、磁感线、电流的磁场、安培定则、磁场对电流的作用、产生电磁感应的条件等考点上。以填空题、选择题、实验探究题和作图题的形式考查。

这部分内容零碎，考查的题目综合性比较强。一是把本节的重要实验（奥斯特实验、安培定则、电磁感应、电动机和发电机的原理）放在一起进行辨识。二是考查通电螺线管的磁场和探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件的重点实验。

典例分析

考点一磁体、磁场与磁感线

【例1】（2016·淄博）磁感线可以方便地描述磁场，下列关于磁感线的认识正确的是（）

A.磁感线是由铁屑组成的

B.磁感线是磁体周围真实存在的曲线

C.磁体周围的磁感线都是从磁铁的S极出发回到N极

D.地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近

解析：磁感线是不存在的，是为了研究方便假想的一些有方向的曲线，A、B错误；在磁体外部，磁感线是从N极指向S极，在磁体内部，磁感线是从S极指向N极，C错误；地球是一个巨大的磁体，地理的南极是地磁的北极，地理的北极是地磁的南极，故地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近，故D正确。

答案：D

跟踪练习1

1.最早利用地磁场指示方向的装置是甲所示的“司南”，古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”。则勺柄应为该磁体的（填“N”或“S”）极；某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的（填“A”“B”“C”或“D”）处打磨成勺柄。

2.（2016·衢州）是“追风者”磁悬浮列车悬浮原理的示意图。该列车通过磁体之间的相互作用，悬浮在轨道上方以提高运行速度，这里的相互作用是指（）

A.异名磁极相互吸引

B.同名磁极相互吸引

C.异名磁极相互排斥

D.同名磁极相互排斥

3.若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是（）

考点二电流的磁场

【例2】（2016·绵阳）丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在着磁场，我市某校学生在实验室验证奥斯特实验，当水平导线中通有如所示的电流时，S极将偏向（填“纸内”或“纸外”）；要使实验效果更加明显应使通电导线沿（填“东西”或“南北”）方向放置。

解析：由题意可知，导线通过从左向右的电流时，放在导线下方的小磁针周围磁场方向是垂直纸面向里，而小磁针N极静止时指向为磁场的方向，即N极转向纸内，S极转向纸外；导线若东西放置，磁针最不容易发生偏转，原因是地磁场也是南北方向，所以要使实验效果更加明显应使通电导线南北放置。

答案：纸外南北

【思维拓展】丹麦物理学家奥斯特通过实验，发现电流周围存在磁场；电磁感应现象是英国物理学家法拉第经过十年的探索而发现的；英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在。

跟踪练习2

1.如所示，通电螺线管上方有一静止的小磁针。根据图中通电螺线管的磁感线方向，判断小磁针的左侧为极，A为电源的极。

2.在一次实验中，小红连接了如所示的电路。电磁铁AB正上方放有一枚小磁针。闭合开关，可能出现的情况是（）

A.电磁铁A端为S极

B.小磁针N极指向为水平向右

C.若滑动变阻器的滑片P向右移动，电磁铁的磁性增强

D.移动滑动变阻器的滑片P，不影响电磁铁的磁性强弱

3.在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了如所示的实验装置。

（1）当闭合开关S后，小磁针N极向（填“左”或“右”）发生偏转，这里通电螺线管与小磁针之间是通过发生力的作用。

（2）用铁屑来做实验，得到了如所示的情形，它与磁铁的磁场分布相似。

（3）为了研究通电螺线管的磁极性质，老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的有关，且这个关系可以用判断。

0（4）闭合开关S，通电螺线管周围的小磁针N极指向如0所示，由图可知：在通电螺线管外部，磁感线是从极发出，最后回到极。

考点三电磁铁

1【例3】（2016·菏泽）用两个铁芯完全相同的电磁铁“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”，实验电路如1所示。闭合开关，发现磁铁A吸引大头针的数目比B多，此现象说明影响电磁铁磁性强弱的因素是（）

A.线圈匝数B.电流方向

C.电流大小D.电磁铁极性

解析：由图可知，A、B线圈串联，所以通过A、B的电流相等，A的线圈匝数明显比B的线圈匝数多，观察到磁铁A吸引大头针的数目比B多，所以此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。

答案：A

2跟踪练习3

1.（2016·聊城）如2所示，闭合开关，电磁铁通电时，它的上端是（填“N”或“S”）极，若将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁吸引大头针的数目。

32.（2015·沈阳）下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患。为提示路人注意安全，小明设计了如3所示的电路，电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于（填“绝缘体”或“导体”）。当井盖丢失时，灯泡发光报警，当电磁铁的线圈中有电流通过时，电磁继电器的动触点与（填“上”或“下”）静触点接触，电磁铁的上端是极。

3.如4所示，电磁铁P和Q通电后（）

4A.P的右端是N极，Q的左端是S极，它们相互吸引

B.P的右端是S极，Q的左端是S极，它们相互排斥

C.P的右端是N极，Q的左端是N极，它们相互排斥

D.P的右端是S极，Q的左端是N极，它们相互吸引

考点四通电导体在磁场中受到力的作用电动机

【例4】（2016·青岛）探究磁场对电流的作用

过程如5所示，闭合开关，导体ab向右运动，说明通电导体在磁场中受到的作用。据此原理可以制成。问题

讨论为使实验现象更明显，若把导体换用轻质塑料棒，实验（填“能”或“不能”）成功，因为。

5解析：当闭合开关，导体ab中会有电流通过，此时发现导体ab由静止变运动，故说明通电导体在磁场中受力的作用；利用这个现象人们制成了电动机。因为塑料棒是绝缘体，绝缘体不能导电，若把导体换用轻质塑料棒，实验不能成功。

答案：力电动机不能塑料棒是绝缘体，放在磁场中没有电流通过，不能受磁场力作用

【归纳总结】（1）通电导体在磁场中要受到力的作用。（2）通电导体在磁场中所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。（3）直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的；通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。

跟踪练习4

1.使用电流表和电压表测量电阻时：

（1）不能直接接在电源两极上，由此判断出它的内阻（填“很大”或“很小”）。

（2）电流表和电压表的指针都会发生偏转，简述电流表和电压表指针偏转的原因：

。

62.6所示为太阳能飞机，它的动力装置由太阳能电池板、电动机等组成。机翼上的太阳能电池板面积较大是为了获得更多的能，并将其转化为能，使电动机带动螺旋桨转动，电动机的原理是

。

3.在制作简易电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，可以（）

A.将电源的正负极对调

B.改变通电电流的大小

C.换用磁性更强的磁铁

D.增加电动机的线圈匝数

4.如7所示的装置可用于研究磁场对电流作用及电动机工作的问题。闭合开关后可看到的现象是导轨上的铝棒（填“会”或“不会”）动起来，这说明。若要改变电动机转动的方向可以采取的措施有将或将。若要改变电动机转动的快慢可采取的措施。

7考点五电磁感应与发电机

【例5】（2016·菏泽）如8所示电与磁的实验装置中，属于发电机原理的是（）

8解析：发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。A，该实验是著名的奥斯特实验，该实验说明了通电导线周围存在着磁场，选项A不符合题意；B，该电路中有电源，即通电后，磁场中的金属棒会受力运动，故是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，选项B不符合题意；C，在该闭合电路中没有电源，当线圈转动时，其恰好切割磁感线运动，于是电流表中就会有电流通过，这就是电磁感应现象，故选项C符合题意；D，该装置中有电流通过时，磁场中的线圈会转动，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，选项D不符合题意。

答案：C

【名师点拨】本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理。注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置的不同，前者外部没有电源，后者外部有电源。

跟踪练习5

91.（2016·淮安）如9所示，用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉，作为转动轴，将线圈放在金属支架上，在它下面放一块小磁体，用纸做一个小风车固定在转动轴上，将装置与小量程电流表相连，使小风车转动，可观察到

的现象，说明电路中有电流产生，此过程中能转化为电能，若将电流表换成干电池接入电路，线圈（填“能”或“不能”）持续转动。

2.（2016·安徽）0为探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件实验的装置示意图。关于这个实验，下列说法正确的是（）

0

A.当导体棒沿竖直方向上下运动时，灵敏电流计的指针发生偏转

B.当导体棒相对水平方向斜向上运动时，灵敏电流计的指针不发生偏转

C.当导体棒沿水平方向左右运动时，灵敏电流计的指针发生偏转

D.当导体棒沿水平方向向左和向右运动时，灵敏电流计的指针都向同一方向偏转

13.（2016·绵阳）如1所示，把一台手摇发电机跟灯光连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡发光。关于手摇发电机发电过程，下列说法正确的是（）

A.发电机是将重力势能转变为电能的装置

B.匀速摇动转轮，灯泡的亮度不变

C.转轮转速越快，灯泡亮度越暗

D.转轮在一个周期内电流方向改变两次

4.（2016·泰安）在如2所示的实验装置中，闭合开关后，当左右移动导体棒AB运动时，能观察到电流表指针发生偏转。利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是（）

2A.发电机B.电热器

C.电动机D.电磁铁

考点六安培定则作图

【例6】（2016·滨州）请利用3中给出的信息，帮助小迪同学在图中标出小磁针的N极、电源的正极，并用箭头标出磁感线的方向。

3解析：由图可知通电螺线管的右端为S极，则左端为N极，根据异名磁极相互吸引，小磁针的右端为S极，则左端为N极。因为在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，所以图中磁感线的方向是指向右的。根据安培定则可知，右边为电源的正极。

答案：如4所示

4

【归纳总结】安培定则为判断螺线管极性或电流方向的重要方法，分析这类题目时：①根据磁极间的相互作用判断小磁针的磁极。②根据通电螺线管的磁极判断出磁感线的方向。在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极。③根据安培定则判断出电流的方向，确定电源的正负极。

跟踪练习6

1.（2016·南充）如5所示，根据小磁针静止时的指向，标出通电螺线管的N、S极以及电源的“+、-”极。

562.闭合开关后，在通电螺线管和条形磁铁的共同作用下，小磁针指向如6所示，请标出电源的“+”极、小磁针和条形磁针的N极。

3.如7所示，小磁针保持静止，通电螺线管的磁性有无可以很方便地控制。请在图中标出通电螺线管的N、S极，标出电源正、负极，在虚线框内添加必要元件将电路补充完整。

7中考零距离

1.（2016·广安）信鸽能从2000km以外的地方准确地飞“回家”，研究表明，原来信鸽是利用（填“地磁场”或“电磁波”）来“导航”的；光和电磁波在真空中的传播速度都是m/s，这不是巧合，原来光也是一种电磁波。

2.（2016·枣庄）如8所示，闭合开关S，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左，则电源的右端为极，若使通电螺线管的磁性减弱，滑动变阻器的滑片P应向端移动。

83.（2016·聊城）在研究电和磁的漫长历史中，许多物理学家做出了杰出的贡献。下列叙述符合历史事实的是（）

A.奥斯特——最早记述了磁偏角

B.法拉第——最先发现磁能生电

C.安培——最先发现电能生磁

D.沈括——最先发现电与磁之间的联系

4.（2016·临沂）下列关于电磁现象的说法中正确的是（）

A.在磁体外部，磁感线总是从S极发出，最后回到N极

B.奥斯特实验现象说明，通电导体周围存在磁场

C.通电导体在磁场中的受力方向只与电流方向有关

D.闭合电路的部分导体在磁场中运动时，就会产生感应电流

95.（2016·宁波）9所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水前后（）

A.盆栽受到的磁力大小不变

B.底座对桌面的压强大小不变

C.要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向

D.要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流

06.（2016·台州）有人发明了一种“发电地板”，如0所示。发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，使能发电。该发电地板的工作原理与1哪个选项的实验原理相同（）

17.“生活中处处有物理”，下列生活中的用电器或现象与物理知识对应正确的是（）

A.电铃——电流的磁效应

B.电风扇——电磁感应

C.发电机——磁场对电流的作用

D.磁铁能吸引大头针——分子间存在引力

8.2所示是一种电磁继电器（）

2A.其工作原理是电磁感应现象

B.其工作原理是通电导体在磁场中受力运动

C.其作用是通过低压、弱电流电路控制高压、强电流电路

D.其作用是通过高压、强电流电路控制低压、弱电流电路

9.（2016·聊城）3为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是（）

3A.电动机是利用电磁感应的原理工作的

B.电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能

C.使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的

D.仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向

10.某电动机工作的效率是83%，从能量转化看，它表示电动机工作时（）

A.总共只消耗了83%的电能

B.将83%的电能转化成机械能

C.将83%的电能转化成内能

D.将83%的机械能转化成电能

411.（2016·盐城）在4中画出静止在通电直导线附近A点的小磁针，并标出其磁极。

12.如5所示，请将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，通电螺线管与条形磁铁相互排斥，滑动变阻器的滑片向左移动时弹簧的长度变短，并标出通电螺线管的N极。

513.为了探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素”有关，做了以下几次实验，实验现象如6所示，根据图示现象回答下列问题：

6（1）通过观察图甲中A与B两个电磁铁，当通过线圈的电流相同时、有无铁芯相同时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性就越。

（2）通过观察图甲中B与C两个电磁铁，当通过线圈的电流相同时、线圈的匝数相同时，（填“有”或“无”）铁芯的电磁铁，它的磁性就越强。

（3）通过观察图乙与图丙，当线圈的匝数相同、有无铁芯相同时，通过电磁铁的电流越，它的磁性就越强。

（4）结论：影响电磁铁磁性强弱的因素有

。

14.（2016·广州）（1）如7所示，赤道表面地磁场磁感线与水平地面平行指向北方，导线与能测微弱电流的电流表组成闭合电路，下列哪种操作可让电流表指针摆动。

A.导线水平南北放

置，水平向东运动B.导线水平南北放

置，竖直向上运动

C.导线水平东西放

置，竖直向下运动 D.导线水平东西放

置，水平向北运动

7

（2）科学家猜测，A地海龟在春季是利用地磁场（8甲所示）向南返回出生地。以下为相关研究。

8①春季A地某屏蔽磁场的实验室，无磁场环境下海龟无固定游向，把海龟置于模拟地磁场中（用图简化示意），8乙中1为磁体N极，2为磁体极。按科学家猜测，海龟应向（填“左”或“右”）游动。

②地磁场在缓慢变化，科学家每年记录海龟出生地筑巢地点移动的方向，并追踪地磁场的微小移动，发现，

现象符合猜测。