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第 18 讲—电与磁
2023 年中考物理一轮复习讲练测
一、思维导图二、考点精讲
考点1 磁现象 磁场
1. 磁现象：
（1）磁性：物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质（吸铁性）的性质叫磁性。
（2）磁体：具有磁性的物体，叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。
（3）磁体的分类：
①形状：条形磁体、蹄形磁体、针形磁体；
②来源：天然磁体（磁铁矿石）、人造磁体；
③保持磁性的时间长短：硬磁体（永磁体）、软磁体。
（4）磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁极在磁体的两端。磁体两端的磁性最强，中
间的磁性最弱。
（5）磁体的指向性：可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一个磁极指
南（叫南极，用S表示），另一个磁极指北（叫北极，用N表示）。无论磁体被摔碎成几块，
每一块都有两个磁极。
（6）磁极间的相互作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。（若两个物体互相吸引，
则有两种可能：①一个物体有磁性，另一个物体无磁性，但含有钢铁、钴、镍一类物质；②
两个物体都有磁性，且异名磁极相对。）
（7）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。
钢和软铁都能被磁化：软铁被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料；钢被磁化后，磁
性能长期保持，称为硬磁性材料。所以钢是制造永磁体的好材料。
2. 磁场：
（1）磁场：磁体周围的空间存在着磁场。
（2）磁场的基本性质：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
过磁场而发生的。
（3）磁场的方向：把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向。磁场中的不同位
置，一般来说磁场方向不同。
（4）磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北
极所指的方向一致。这样的曲线叫做磁感线。
3. 地磁场：
地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围的空间存在着磁场，叫做地磁场。
地磁场的北极在地理南极附近；地磁场的南极在地理北极附近。
小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。
地理的两极和地磁的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北极方向稍有偏离（地
磁偏角），世界上最早记述这一现象的人是我国宋代的学者沈括。（《梦溪笔谈》）【拓展】1.对磁感线的认识
①磁感线是假想的，不是真实存在的．
②磁感线可以表示磁场的强弱，其密集处磁场较强，稀疏处磁场较弱．
③磁感线布满磁体周围的所有空间，并且磁感线不交叉．
④磁感线上任意一点的切线方向与该点的磁场方向一致．
⑥在磁体的内部，磁感线从磁体的S极指向磁体的N极，在磁体的外部则相反，从而形成闭
合的曲线．
2.不同磁极间的磁感线
异名磁极间 同名磁极间（N） 同名磁极间（S）
考点2 电生磁
1. 奥斯特实验：
最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。
奥斯特实验：
对比甲图、乙图，可以说明：通电导线的周围有磁场；
对比甲图、丙图，可以说明：磁场的方向跟电流的方向有关。
2. 通电螺线管的磁场：
通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两
个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
3. 安培定则：用右手握螺线管，让四指指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N极。
考点3 电磁铁 电磁继电器
1. 电磁铁：
（1）定义：插有铁芯的通电螺线管。
（2）特点：①电磁铁的磁性有无可由通断电控制，通电有磁性，断电无磁性；
②电磁铁磁极极性可由电流方向控制；
③影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数、：电磁铁的电流越大，它的磁性越强；
电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
2. 电磁继电器：
电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。
电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
电磁继电器的结构：电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点组成，其工作电路
由低压控制电路和高压工作电路组成。
3. 扬声器：
扬声器是将电信号转化成声信号的装置，它由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。
扬声器的工作原理：线圈通过如图下所示电流时，受到磁体吸引而向左运动；当线圈通过方
向相反的电流时，受到磁体排斥而向右运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不
断变化，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。
考点4 电动机
1. 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。力的方向跟磁感线方向垂直，跟电流方向垂直；
（2）通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。（当电流方向或磁感
线方向两者中的一个发生改变时，力的方向也随之改变；当电流方向和磁感线方向两者同时
都发生改变时，力的方向不变。）
（3）当通电导线与磁感线垂直时，磁场对通电导线的力最大；当通电导线与磁感线平行时，
磁场对通电导线没有力的作用。
2. 电动机：
电动机是根据通电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的，是将电能转化为机械能的
装置。电动机是由转子和定子两部分组成的。
换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转
动。
改变电动机转动方向的方法：改变电流方向（交换电压接线）或改变磁感线方向（对调磁
极）。
提高电动机转速的方法：增加线圈匝数、增加磁体磁性、增大电流。
考点5 磁生电
1. 电磁感应现象：
英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
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。
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。（当导体运动方向或磁感线
方向两者中的一个发生改变时，感应电流的方向也随之改变；当导体运动方向和磁感线方向
两者同时都发生改变时，力的方向不变。）
2. 发电机：
发电机是根据电磁感应现象制成的，是将机械能转化为电能的装置。
发电机是由定子和转子两部分组成的。
从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。（DC）
电流方向周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电。（AC）
在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，频率的单位是赫兹，简称赫，符
号为Hz。
我国供生产和生活用的交流电，电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，即1s内有50个
周期，交流电的方向每周期改变2次，所以50Hz的交流电电流方向1s内改变100次。
3种电磁现象的辨识及相关应用
磁场对电流的作用实 探究电磁铁磁性强
实验 奥斯特实验 电磁感应实验
验 弱的实验
原理
图
工作 电流的 通电导体在磁场中受 电流的
电磁感应
原理 磁效应 力而运动 磁效应
能的 机械 能→ 电 能→ 机械
/ /
转化 电 能 能
影响 磁场的方向 感应电流的方向 导体受力的方向与电 电磁铁磁性的强弱
与电流的方 与磁场的方向和 流的方向和磁场的方 与电流的大小、线导体运动的方向
因素 向有关 向有关 圈的匝数有关
有关
电磁铁、电
主要 磁继电器、
发电机、动圈式 电磁继电器、电磁
电话的听 电动机
话筒等 起重机等
应用
筒等
三、例题精析
1．如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可
以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（ ）
A．开始顺时针旋转B．开始逆时针旋转
C．保持静止 D．以上三种情况都有可能
【答案】B
【详解】线圈通电后，受磁场力作用，线圈开始顺时针旋转；如果线圈是固定的，根据静止
和运动的相对性可知，则线圈通电后，磁体开始逆时针旋转，故B符合题意，ACD不符合
题意。
故选B。
2．在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。
甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。
用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器 B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能 D．乙线圈摆动的原理是电磁感应现象
【答案】A
【详解】用手推动甲线圈摆动时，线圈甲的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，工作时将机械能转化为电能。乙线圈随之摆
动，乙线圈摆动的原理是通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的工作原理，所以甲线圈
相当于电源，乙线圈相当于用电器，工作时将电能转化为机械能，故A正确，BCD错误。
故选A。
3．下列有关电磁感应现象的说法正确的是（ ）
A．电磁感应现象是英国物理学家安培首先发现的
B．探究电磁感应现象应选用图甲所示的装置进行实验
C．闭合电路的一部分导体在磁场中运动就会产生感应电流
D．利用电磁感应现象可以制成电动机，实现机械能转化为电能
【答案】B
【详解】A．电磁感应现象是英国物理学家法拉第发现的，故A错误；
B．电磁感应现象的特点是没有电源而有一个电流表，用来测量产生的电流，故用甲来探究，
故B正确；
C．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，才会产生感应电流，故C错误；
D．根据电磁感应现象制成了发电机，发电机将线圈运动的机械能转化为电能，故D错误。
故选B。
4．如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关S 、
1
S 后，电磁铁右端为 ______极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变 ______（选填
2
“亮”或“暗”）。
【答案】 S 亮
【详解】[1]根据右手螺旋定则，四指的方向为电流的方向，大拇指为N极，故电磁铁的右
端为S极。[2]滑片P向左滑动过程中，电阻变小，电流变大，磁性变强，GMR电阻变小，总电阻变小，
电流变大，故灯泡变亮。
5．如图所示是一种环保型手电筒，这种手电筒不用化学电池作为电源。使用时只要将它来
回摇晃，就能发光，并且来回摇晃得越快，手电筒发光越强。这种手电筒所产生得电能是根
据_____现象获得的，其能量转化是_____能转化成电能。
【答案】 电磁感应 机械
【详解】[1][2]由题干中图可知该手电筒有磁体和线圈，使用时将它来回摇晃，线圈在磁场
中就做切割磁感线运动，故线圈中有感应电流产生。所以手电灯发光。当摇动速度越快，线
圈运动越快，产生的感应电流越强，在这个过程中能量转化是机械能转化为电能。
6．小明同学用硬纸板和大头针制作底座，把两根缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在
底座的针尖上，就制作成了一个如图所示的指南针，指南针能指地理的南北极，是因为受到
了______的作用。该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针的______（选填“N”或
“S”）极。
【答案】 地磁场 S
【详解】[1][2]地球是一个大磁体，指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用；指南
针静止时，指向南的一端是磁体的南（S）极；指向北的一端是磁体的北（N）极，针尖指
南，所以针尖是S极。
7．为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导
线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，下图中甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四
种情况。（1）实验中判断电磁铁磁性强弱的方法是______；这一方法体现了“转换法”的思想；
（2）比较图乙和图______可知：线圈数相同时，电磁铁的电流越大磁性越强；
（3）根据实验情况，你还能得出什么实验结论？______；该实验结论可由图______验证；
（4）如下图，闭合开关，通过滑动变阻器改变同一线圈中的电流大小，当滑片P向______
移动，会发现电磁铁吸引大头针的数目变少；
（5）如下图，实验中采用串联的方式是为了控制______不变，探究电磁铁的磁性强弱与
______的关系；
（6）将下图中滑动变阻器滑片移至中点，吸引大头针；然后将铁钉抽离，用通电螺线管吸
引大头针，发现吸引大头针数目______，这就说明了铁芯具有______的作用。
【答案】 用电磁铁吸引大头针的多少 丙 ①电磁铁通电时有磁性，不通电没
有磁性； ②电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关 ①甲、乙 ； ②丁 右 通过两
个电磁铁的电流 线圈匝数 减少 增强电磁铁磁性
【详解】（1）[1]实验中用电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，属于转换法。
（2）[2]探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系时，应控制线圈匝数相同，通过调节滑动变阻
器滑片位置，改变电磁铁中电流大小，应选乙、丙两图。
（3）[3]还能得出的实验结论：①螺线管通电时有磁性，不通电没有磁性；②电磁铁磁性强
弱与线圈匝数有关。[4]①由甲、乙两图可知，电磁铁中有电流通过时能吸引大头针，说明电磁铁通电时有磁性。
②丁图中两个电磁铁串联，通过电磁铁的电流相等，匝数越多的电磁铁吸引大头针越多，磁
性越强，说明通过电磁铁的电流相等时，电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，线圈匝数越多磁
性越强。
（4）[5]当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁
铁的磁性变弱，会发现电磁铁吸引大头针的数目变少。
（5）[6][7]实验中两个电磁铁采用串联的方式，为了控制通过两个电磁铁的电流不变，通过
两个电磁铁的电流相等，线圈的匝数不同，可以探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系。
（6）[8][9]如图实验，将铁钉抽离，电磁铁磁性减弱，用通电螺线管吸引大头针，电磁铁吸
引大头针数目减少；这就说明了铁芯具有增强电磁铁磁性的作用。
8．利用图所示的装置进行电与磁的相关实验。
（1）①若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”，应将开关的接线柱1与_______（选
填“2”或“3”）接通。其中_______（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）工作过程与该原
理相同。为使观察到的现象更明显，导体ab应选择_______（选填“空心铜管”或“实心铜
棒”）；
②为使悬挂的导体ab运动速度加快，可将滑动变阻器向_______（选填“左移”或“右
移”）或改用磁场_______（选填“更强”或“更弱”）的磁体.
（2）将开关反方向闭合，利用该装置探究“产生感应电流的条件”：
①让悬挂的导体ab在图所示位置沿竖直方向上下运动，灵敏电流计指针_______（选填
“会”或“不会”）发生偏转；
②保持磁体不动，若导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计
的指针向右偏转，可以_______（填字母）；
A．将磁体的磁极对调，导体ab向左运动；
B．保持磁体不动，导体ab向左运动；
③为使灵敏电流计的指针偏转角度更大，可以_______（写出一种方法即可）。【答案】 3 扬声器 实心铜棒 右移 更强 不会 B 加
快导体切割磁感线速度
【详解】（1）[1]该装置是为了探究“通电导体在磁场中受力”，那么电路中要有电流通过，
此时电源应接入电路，故应将开关的接线柱1与3接通。
[2]扬声器是将电信号转换为声音信号进行重放的原件，其工作原理是“通电导体（线圈）
在磁场中受到力的作用” ，故扬声器的工作过程与该原理相同；动圈式话筒是把声音转变
为电信号的装置，动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的，故动圈式话筒的工作过程与该原
理不同。
[3]实心铜棒的横截面积比空心铜管的横截面积大，故在相同实验环境下，实心铜棒的电阻
比空心铜管的电阻小，根据 可知，通过实心铜棒的电流大于通过空心铜管的电流。相
同条件下，导体中的电流越大，导体受到的磁场作用力越大，故为使观察到的现象更明显，
导体ab应选择实心铜棒。
[4][5]为使悬挂的导体ab运动速度加快，可加大通过导体ab的电流，根据 可知，此时
减小滑动变阻器接入电路的阻值，可使电路电流增大，滑动变阻器滑片应向右移。为使悬挂
的导体ab运动速度加快，也可以改用磁场更强的磁体，增大通电导体在磁场中受到的力的
作用。
（2）[6]产生感应电流的条件有两个：一是电路是闭合的；二是有一部分导体在磁场中做切
割磁感线的运动。当导体在磁场中静止或平行于磁感线运动时，磁通量没有发生变化，所以
无论磁场多强，闭合回路中都无感应电流，故让悬挂的导体ab在图所示位置沿竖直方向上
下运动，此时电路中无电流产生，灵敏电流计指针也不会发生偏转。
[7]通电导体的运动方向和磁感线的方向，当其中之一发生改变时，导体内电流的方向会发
生改变；若二者同时改变，则导体内电流的方向不会改变。
A．将磁体的磁极对调，导体ab向左运动，此时磁感线的方向和通电导体的运动方向都发生
了改变，导体内电流的方向不会改变，灵敏电流计指针依旧向左偏转，故A不符合题意；
B．保持磁体不动，导体ab向左运动，即磁感线方向不变，通电导体运动方向改变，此时通
电导体内电流发生改变，灵敏电流计指针由原来的向左偏转变成向右偏转，故B符合题意。
故选B。
[8]可以从增大磁感应强度、增大切割磁感线的导线的长度、提高切割速度和尽可能垂直切
割磁感线这四个方面来增大感应电流，即使灵敏电流计的指针偏转角度更大。
9．小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示）内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V，额定功率500W。问：
（1）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入5kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常
工作16min将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少？
（2）加热系统加热时的热效率是多少？
（3）当小明家的实际电压是198V时，加热电阻工作的实际功率是多少？（加热电阻阻值不
随温度变化而变化）
（4）足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工
作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？
【答案】（1）4.2×105J；（2）87.5%；（3）405W；（4）8W
【详解】解：（1）水吸收的热量
Q =c m(t﹣t )=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(40℃﹣20℃)=4.2×105J
吸 水 0
（2）加热时间
t′=16min=960s
足浴盆加热时消耗的电能
W=P t′=500W×960s=4.8×105J
额
热系统加热时的热效率为
（3）加热电阻的阻值
当小明家的实际电压是198V时，加热电阻工作的实际功率
（4）电动机工作中因发热损失的功率
P =I2R′=(4A)2×0.5Ω=8W
损
答：（1）此加热过程中水吸收的热量是4.2×105J；（2）加热系统加热时的热效率是87.5%；
（3）加热电阻工作的实际功率是405W；
（4）电动机工作中因发热损失的功率是8W。
10．某展览厅为保护展品，在屋顶采用光敏材料设计了调光天窗，当外界光照较强时，启动
电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯泡予以补光。调光天窗的电
路原理如图所示，控制电路电源电压U =12V，工作电路电源电压U =220V，R 为定值电阻，
1 2 2
P为电磁铁，其线圈电阻约10Ω，当电流达到60mA时刚好能吸合衔铁，使电动卷帘工作。
R 为光敏电阻，其阻值与光照强度之间的关系如下表所示。
1
光照强度E/cd 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
光敏电阻R /Ω 120 90 70 58 48 40
1
(1)工作电路中的L代表安装在展厅内的20盏“220V 10W”的节能灯，这些灯同时正常发光4
小时，耗电多少千瓦时?
(2)当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R 的阻值是多少?
2
(3)当电阻R 消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是多少?
2
(4)为了节能，需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明，请结合公式说明如何更换电阻
R ?
2
【答案】(1)0.8kW·h；(2)70Ω；(3)3.5cd；(4)换用阻值更小的电阻替换R
2
【详解】(1)20盏灯的总功率为
P=20P =20×10W=200W=0.2kW
1
同时工作4 h消耗的电能
W=Pt=0.2kW×4h=0.8kW·h
(2)当E=1cd时，由表格数据可知，光敏电阻R =120Ω，电路电流达到吸合电流60mA合
1
0.06A时，电动卷帘刚好工作，控制电路的总电阻则
R =R －R －R =200Ω－120Ω－10Ω=70Ω
2 总 1 P
(3)当R 的功率P =0.7W时，由 可求电路中的电流
2 2
电路的总电阻
此时光敏电阻R 的阻值
1
R '=R '－R －R =120Ω－70Ω－10Ω=40Ω
1 总 2 P
由表可知此时光照强度为3.5cd。
(4)根据 可知，当吸合电流I、电压U 不变时，电路总电阻R 不变。由表格数据可知，
1 总
光照强度E减小时，R 的阻值变大，由于
1
R =R +R +R
总 1 2 P
所以若使R 不变，则应换用阻值更小的电阻替换R 。
总 2
答：(1)这些灯同时正常发光4小时，耗电0.8kW·h。
(2)当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R 的阻值是70Ω。
2
(3)当电阻R 消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是3.5cd。
2
(4)应换用阻值更小的电阻替换R 。
2
11．梅雨季节，湿衣服久晾不干，令人烦恼。小明同学设计出一款自动控制“干衣神器”，
可使得衣服快速变干，电路图如图甲所示。控制电路电源电压恒为6V不变，工作电路电压
为220V交流电，热敏电阻Rx的电阻值随温度的变化关系如图乙所示，定值电阻R 的阻值
0
为120Ω，电磁继电器线圈电阻不计，闭合开关S当温度等于、低于60℃时，机器吹热风；
当温度高于60℃时，机器吹冷风。受控电路吹热风时功率为120W，吹冷风时功率为20W。
求：
(1)衔铁被吸下时，线圈中的最小电流；
(2)电热丝工作5min放出的热量；
(3)电热丝的阻值。【答案】(1)0.2A；(2)3×104J；(3)
【详解】(1)由图知，当温度等于、低于60℃时，机器吹热风，此时衔铁应被吸下，由图象
知，此时热敏电阻R ＝40Ω，由并联电路特点和欧姆定律可得通过两电阻的电流
x
所以通过线圈中的最小电流
I=I +I =0.05A+0.15A=0.2A
1 X
(2)由图甲知，吹热风时，电动机和电热丝并联，同时工作
P ＝P +P ＝120W
热 电热丝 电动机
吹冷风时，只有电动机工作
P ＝P ＝20W
冷 电动机
所以电热丝功率
P ＝P ﹣P ＝120W﹣20W＝100W
电热丝 热 冷
电热丝工作5min放出的热量
Q＝W ＝P t＝100W×5×60s＝3×104J
电热丝 电热丝
(3)由 可得，电热丝电阻
答：(1)衔铁被吸下时，线圈中的最小电流为0.2A；
(2)电热丝工作5min放出的热量为3×104J；
(3)电热丝的阻值为484Ω。
