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专题38 电与磁的转换
【核心考点讲解】
一、电生磁
1、电流的磁效应
奥斯特实验说明：通电导线周围存在磁场，磁场方向跟电流的方向有关。这种现象称为电流的磁效应。
2、通电螺线管的磁场
（1）通电螺线管外部磁场与条形磁体磁场相似。
（2）通电螺线管两端的磁场方向跟电流方向有关，磁场方向与电流方向的关系可用安培定则判断。
3、安培定则及其应用
（1）安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的
N极。
（2）通电螺线管比通电导线磁性强的原因：各圈导线产生的磁场叠加在一起。
（3）应用：根据小磁针的指向，判断通电螺线管中电流方向。
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学科网（北京）股份有限公司4、电磁铁
（1）电磁铁的铁芯：软磁性材料。
（2）电磁铁插入铁芯后磁性加强的原因：铁芯被磁化使磁性加强。
（3）影响电磁铁磁性强弱的因素：
①电磁铁通电有磁性，断电无磁性；
②匝数一定，电流越大，电磁铁的磁性越强；
③电流一定，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；
④插入铁芯电磁铁的磁性会更强。
（4）探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验电路图：用吸引大头钉个数显示磁性强弱。（转换法）
（5）电磁铁应用：电磁起重机、电磁继电器、电冰箱、吸尘器、电动机、发电机、洗衣机。
5、电磁继电器
（1）概念：用低电压弱电流控制高电压强电流设备。
（2）实质：一种由电磁铁控制的开关。
（3）工作原理图：
6、磁场对通电导线的作用
（1）通电导体在磁场里受到力的作用。力的作用方向与电流方向、磁场方向有关。
（2）当电流方向或磁场方向两者中的一个发生改变时，力的方向随之改变；当电流方向和磁感线方向同时发生改
变时，力的方向不变。
7、电动机
（1）工作原理：根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动制成。
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学科网（北京）股份有限公司（2）能量转化：电能转化为机械能。
（3）构成：由转子和定子两部分组成。
（4）换向器作用：线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。
（5）改变电动机转动方向的方法
①改变电流方向。
②改变磁感线方向。
（6）提高电动机转速的方法
①增加线圈匝数。
②增加磁体磁性。
③增大电流。
8、扬声器和耳机的构造和原理
（1）构造如图所示：永久磁体、线圈、锥形纸盆。
（2）工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用。
（3）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，产生不同方向的磁场，通电线圈在力的作
用下来回振动，纸盆随之振动起来，发出声音。
二、磁生电
1、电磁感应现象
（1）英国物理学家法拉第发现电磁感应现象。
（2）内容：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，这种现象叫做电磁感应，
产生的电流叫做感应电流。
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学科网（北京）股份有限公司（3）导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。
（4）当导体的运动方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，感应电流方向随之改变；当导体的运动方向和磁
感线方向同时都发生改变时，感应电流方向不变。
2、发电机
（1）工作原理：根据电磁感应现象制成。
（2）能量转化：机械能转化为电能。
（3）感应电流的方向的影响因素：磁场方向、运动方向。
3、动圈式话筒的构造和原理
（1）构造如图所示
（2）工作原理：电磁感应现象。
（3）工作过程：对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈跟着一起振动，线圈在磁场中做切
割磁感线运动，产生随着声音变化而变化的电流，经放大后，通过扬声器还原成声音。
【必刷题型精练】
1．（2021•恩施州中考）下列有关电和磁的说法中正确的是（ ）
A．动圈式话筒工作时将电能转化为机械能
B．螺线管做切割磁感线运动时不一定会产生电流
C．通电导体放入磁场中一定会受到力的作用
D．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
2．（2021•北京中考）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
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学科网（北京）股份有限公司小磁针（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（ ）
A． B．
C． D．
3．（2021•福建中考）跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上
的灵敏电流计相连，摇动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（ ）
A．向任意方向摇绳均可产生电流
B．电流方向与绳子运动方向无关
C．此过程中机械能转化为电能
D．跳绳发电属于电流的磁效应
4．（2021•安徽中考）图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈
两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电
源和线圈组成闭合电路，在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B．线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcba流过线圈
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
5．（2021•眉山中考）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（ ）
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
6．（2021•绵阳中考）如图所示，导体棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中，都垂直于所在位置的磁感线，
两个蹄形磁体的N极和S极标识都没有了。拉动AB向左移动时，发现CD向右移动，下列判断正确的是（
）
A．若拉动AB向右移动，则CD向右移动
B．若拉动AB向右移动，则CD向左移动
C．调换右边磁体上下磁极，拉动AB向左移动，则CD向右移动
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学科网（北京）股份有限公司D．调换右边磁体上下磁极，拉动AB向右移动，则CD向左移动
7．（2021•兴安盟中考）如图所示，将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中，AB、BC、ED
和FE段都受到磁场的作用力，下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同（ ）
A．AB段与BC段 B．AB段与ED段 C．BC段与ED段 D．ED段与FE段
8．（2021•广州中考）如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用F
ab
、F
cd
、F
a′b′
、F
c′d′
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．F 竖直向下，F 竖直向下
ab cd
B．F 竖直向上，F 竖直向下
ab cd
C．F
a′b′
竖直向上，F
c′d′
竖直向下
D．F
a′b′
竖直向下，F
c′d′
竖直向上
9．（2021•郴州中考）下图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是（ ）
A． B．
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学科网（北京）股份有限公司C． D．
10．（2021•威海中考）含有金属线圈的门禁卡靠近周围有磁场的读卡器，就会在门禁卡工作电路中产生电流。下
列选项中与这一工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2021•潍坊中考）如图所示是某同学自制的玩具电动机，一块椭圆形磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜
线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（ ）
A．该过程中机械能转化为电能
B．线框左右两边所受磁场力方向相同
C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动
D．若仅调换磁铁两极，线框仍顺时针转动
12．（2021•杭州中考）如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
13．（2021•攀枝花中考）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。
14．（2021•徐州中考）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？ 。
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？ 。
15．（2021•黄冈中考）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 。
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学科网（北京）股份有限公司16．（2021•南京中考）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S 只能向外开启，S
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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。
17．（2021•凉山州中考）如图，将铜丝、铁丝插入菠萝中，便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕制成螺线
管，导线两端接在电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向
移动的方向。
（1）标出电池正、负极（在图中横线上填“+”或“﹣”符号）；
（2）画出纸筒A上导线的绕向并形成闭合电路。
18．（2021•随州中考）熊欣同学荡秋千时发现：由于阻力的作用秋千的机械能不断衰减，很容易停下来。于是他
设计了一款电磁秋千（如图所示），脚踏板是一个永磁体。当秋千向AB棒（插有铁芯的瓷管）靠近时，通过
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学科网（北京）股份有限公司遥控器使单刀双掷开关接通“靠近”触点；当秋千远离AB棒运动时开关接通“远离”触点。电路使AB螺线
管（未画出）具有相应磁性以免秋千振荡幅度减小。请标出开关接通“靠近”触点时B端的极性，并画一条此
时螺线管周围的磁感线以及AB螺线管的绕法。
19．（2021•兰州中考）小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，
闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的装
置是 （选填“甲”或“乙”）。乙的工作原理是 ，生活中应用这一原理工作的还有
（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”），如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是
。
20．（2021•枣庄中考）学习了电磁感应现象后，小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使
用的装置如图所示：铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电
流计G相连。（线框abcd在铁块E、F上方，实验过程中线框不扭转）
【猜想与假设】
小雨做出了如下猜想：
A.感应电流的大小与磁场的强弱有关；
B.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
【设计与进行实验】
（1）小雨探究猜想A的设计思路如下：改变电磁铁的 进行多次实验，每次实验保持线框沿竖直向下
穿过电磁铁磁场的速度相等，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
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学科网（北京）股份有限公司（2）要探究猜想B，实验时应保持电磁铁 不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下
每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数，实验数据记录如表所示。
实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
【分析论证】
（3）分析表格数据可得出的结论是：其他条件都相同时， ，闭合电路中产生的感应电流越大。
【交流评估】
（4）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是： 。
（5）按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是： 。
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