专题08 电磁转换中的重要实验-江苏省2025年中考物理重难点热点专练（含答案解析）

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2025年中考物理重难点热点专练

专题08 电磁转换中的重要实验

【知识必备】

1．磁体周围磁场

（1）磁现象：磁性、磁体、磁极、磁化、磁场、磁感线等。

（2）磁场：在磁体周围存在的一种物质，能使小磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们把它叫做磁场。磁体周围存在着磁场。

（3）磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。

2． 探究通电螺线管外部磁场的方向

（1）电流的磁效应：通电导线周围存在磁场（电能生磁），是由丹麦物理学家奥斯特发现的。通电导线周围存在磁场；磁场的方向与电流方向有关。

（2）通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，两端的极性与螺线管中的电流方向有关。

（3）安培定则 用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。

（4）通电螺线管的性质

①通过电流越大，磁性越强。

②线圈匝数越多，磁性越强。

③插入软铁芯，磁性大大增强。

④通电螺线管的极性可用电流方向来改变。

3．观察磁场对通电直导线的作用

磁场对电流的作用：通电导体在磁场中受磁力的作用。

（1）能的转化：电能转化为机械能。

（2）受力方向：跟电流方向和磁感线方向有关。

（3）通电线圈在磁场中的受力大小跟电流（电流越大，受力越大），磁场的强弱（磁性越强，受力越大）和线圈的匝数（匝数越大，受力越大）有关。

4．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件

（1）电磁感应：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，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流（磁生电），是由英国物理学家法拉第发现的。

（2）产生感应电流的条件：a、电路必须闭合；b、只是电路的一部分导体切割磁感线运动。

（3）感应电流的方向：跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。

（4）能的转化：机械能转化为电能。

（5）应用：发电机

【重难解读】

1．磁体周围磁场

磁场探究方式：在磁场中撒一些铁屑，这些铁屑的分布显示了磁铁周围的磁场分布情况（科学方法：转换法）。

实验步骤：将玻璃板平放在磁体上，并在玻璃板上均匀地撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来。从铁屑在磁场中的分布的情况可以看出，铁屑好像排列成许多条曲线。如果按照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针n极指向画出一些带箭头的曲线，就可以形象地描述磁场。

2． 探究通电螺线管外部磁场的方向

（1）奥斯特实验过程：实验前要使小磁针静止时指向南北方向，为使小磁针能偏转，直导线应放在小磁针上方且与小磁针平行，即沿南北方向放置。

（2）实验现象

①给导线通电，小磁针发生偏转；断电后，小磁针又回到原来的位置；

②小磁针与导线不动，调整电源改变导线中电流的方向，磁针偏转方向与原来相反；

（3）通电螺线管相当于条形磁体，与条形磁体联系解题；以通电螺线管正面电流为例，电流向上，N极在左端，电流向下，N极在右端，便于记忆，可简化为”上左，下右”。

（4）通电螺线管外部的磁场方向是从N极到S极，内部的磁场方向是从S极到N极．螺线管附近的小磁针自由静止时N极的指向是磁场的方向，因此放在螺线管内部和外部的小磁针应如图所示：（螺线管内部的小磁针不遵循同名磁极排斥，异名磁极吸引的原则）。

3．观察磁场对通电直导线的作用

实验现象：

（1）处在磁场中的导线，没有通电时静止，通电后会发生运动，即通电后受到力的作用。

（2）①只改变电流方向，导线运动方向改变，即受力方向改变；

②只改变磁场方向，导线运动方向改变，即受力方向改变；

③改变电流方向的同时将磁场方向反转，导线运动方向不变，即受力方向不变。

注意：实验中，虽然磁场对通电导线有力的作用，但因为有摩擦力的存在导线不一定运动，若通电后导线ab不运动，可更换更轻、更光滑的直导线以减小摩擦或增大电路中的电流（或换用磁性更强的磁铁）以增大导线所受的磁场力。

实验结论：

（1）通电导线在磁场中会受到力的作用；

（2）力的方向和电流方向、磁场方向有关。

4．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件

（1）实验器材：蹄形磁体、导体、铁架台、导线、线圈。

（2）实验步骤：

如图是实验装置，闭合开关后，线圈ab、电流表、开关组成闭合电路。

①让线圈在蹄形磁体的磁场中静止,换用不同强度的磁体。

现象：观察到电流计指针没有偏转。结论：没有产生电流。

②让线圈在蹄形磁体中上、下运动。

现象：观察到电流计指针没有偏转。结论：没有产生电流。

③将线圈在磁场中向左运动。

现象：电流计指针向向左偏转。结论：导线中产生了电流。

④将线圈在磁场中向右运动。

现象：电流计指针向右偏转。结论：导线中产生了电流，电流的方向与导体的运动方向有关。

⑤蹄形磁体的N、S极对调，将直导线在磁场中向右运动。

现象：电流计指针向左偏转。结论：导线中产生了电流，电流的方向与磁场的方向方向有关。

⑥将直导线在磁场中斜着运动。

现象：电流计指针偏转。结论：导线中产生了电流。

（3）实验结论：

①产生感应电流的条件：①电路必须闭合。②导体必须在磁场中做切割磁感线运动。

②影响感应电流方向的因素：在电磁感应现象中，感应电流的方向跟导体的运动方向和磁感线方向有关。

一．选择题（共4小题）

1．如图甲所示，给直导线（铝棒）通电，铝棒会运动。图乙四个现象的实验结论能解释铝棒运动原因的是（　　）

A．图①中，闭合开关，大头针被吸引 B．图②中，闭合开关，小磁针偏转

C．图③中，闭合开关，线圈转动 D．图④中，转动扇叶，二极管发光

2．如图所示为送餐机器人，下列图中能说明其内部电动机工作原理的是（　　）

3．如图所示，风吹小风车，电流表的指针会发生偏转。选项图中的四个物理实验能解释其工作原理的是（　　）

4．如图所示，在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置，以下正确的是（　　）

A．接电源，和发电机的原理相同

B．接电流表，和电动机的原理相同

C．接电源，可将电能转化为机械能

D．接电流表，移动直导线电流表指针一定偏转

…………

参考答案

1． C

【解析】解：A、图①中，闭合开关，大头针被吸引，利用的是电流的磁效应，故A不符合题意；

B、图②中，闭合开关，小磁针偏转，演示的是奥斯特实验，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；

C、图③中，闭合开关，线圈中有电流通过，在磁场中受力，线圈转动，与铝棒运动的原理相同，故C符合题意；

D、图④中，转动扇叶，利用电磁感应产生感应电流，二极管发光，故D不符合题意。

故选：C。

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