第十七讲 电与磁
一、磁现象磁场
1.磁现象
(1)磁极：磁体能够吸引铁、钴、镍等物质.它的吸引能力最强的两个部位叫做 .指南的磁极叫 或 ,指北的磁极叫 或 .同名磁极相互 ,异名磁极相互 .
(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 .
【特别提醒】(1)一个磁体有且仅有两个磁极.(2)物体与磁体相互排斥，该物体一定有磁性；物体与磁体相互吸引，该物体不一定有磁性.
2.磁场
(1)磁场：磁场是看不见摸不着的,磁场的基本性质是对放入其中的磁体有 的作用.
(2)磁场方向：在磁场中的某一点，把小磁针静止时 所指的方向,规定为该点的磁场方向.
(3)磁感线：把小磁针在磁场中的排列情况用一些 的曲线画出来,这样的曲线称为磁感线.磁体周围的磁感线都是从磁体的 出发,回到磁体 的.
【特别提醒】(1)磁场是真实存在的，磁感线是为了形象地描述磁场而人为引入的.(2)磁感线有疏密，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，其密集处磁场较强，其稀疏处磁场较弱.(3)磁体外部的磁感线总是从N极出发回到S极，且互不交叉.
3.地磁场：地球是个巨大的磁体,它周围存在的磁场叫做 , 的两极和地磁场的两极略有偏离.
【即时训练】
关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是 ( )
①磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在；②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线；③磁场对放入其中的磁体有力的作用；④地球周围存在磁场.
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
二、电生磁
1.电流的磁效应：通电导体周围存在与电流 有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应.丹麦物理学家 第一个发现了电与磁之间的联系.
2.通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场和 磁体的磁场相似,通电螺线管的极性与 方向有关.
3.安培定则：用 手握住螺线管，让四指指向螺线管中 ，则拇指所指的那端就是螺线管的 极.
4.电磁铁：内部插有铁芯的通电螺线管，磁性的有无可由电流的 来控制，磁性的强弱可由电流的 、线圈的 来控制，磁极的极性可由电流的 来控制.
【即时训练】
如图所示，通电螺线管的a端相当于条形磁体的 极；若螺线管中的电流增大，它的磁性会 .
5.电磁继电器
(1)定义：利用低电压、弱电流的控制电路控制高电压、强电流的工作电路.实质是利用电磁铁作为工作电路的 .
(2)主要部分是电磁铁、 、弹簧、触点.
(3)工作原理图：
6.电动机
(1)磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向与 和 的方向有关，其中之一发生改变时，通电导线受力的方向也发生改变.
(2)电动机的构造：由转子和定子构成，转子一般是 ，定子一般为 .
(3)电动机的工作原理：通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向与电流和磁场的方向有关.
【特别提醒】电动机中电磁铁与导线的连接处安装有换向器，用于改变电磁铁中的电流方向以保证线圈在磁场中持续转动.
三、磁生电
1.电磁感应
(1)闭合回路中的部分导体在磁场中做 运动时，导体内部产生 的现象叫做电磁感应现象，由英国物理学家 首先发现.
(2)方向：感应电流的方向与 方向和 方向有关.
(3)感应电流产生的条件：闭合电路的 在磁场中做 的运动.
2.交流发电机：交流发电机是利用电磁感应现象制成的，主要由转子和定子两部分组成，它能把机械能转化为电能.
3.交流电：周期性改变方向的电流.电流1 s内周期性变化的次数叫做频率.我国交流电的频率是 Hz，周期是 s.
【即时训练】
如图所示，小华与小英在学校操场做“摇绳发电”的实验.他们将家庭用的导线作为“跳绳”，将导线的两端与放置在地面上的灵敏电流计相连，当甩动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动.本实验的原理是 ；灵敏电流计的指针左右摆动，是因为产生的感应电流是 .
探究通电螺线管外部的磁场方向
1.实验装置图
2.实验器材分析
(1)通电螺线管(用于激发磁场).
(2)小磁针(确定某点处磁场的方向).
(3)电源(为螺线管提供电流).
3.实验步骤分析
(1)探究通电螺线管周围的磁场方向(将小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，在图上记录小磁针N极的方向).
(2)探究通电螺线管四周磁场方向的影响因素(将电源的正负极对调，目的是改变螺线管内 ，再将小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，在图上记录小磁针N极的方向).
4.实验注意事项
(1)实验电路中需要串联一个滑动变阻器或定值电阻，以 .
(2)螺线管中可插入铁芯( 通电螺线管的磁性，使实验现象更明显).
(3)不可用铁屑代替小磁针(铁屑只能反映磁场的存在，不能反映磁场的方向).
5.实验结论
(1)通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似,通电螺线管的N极由安培定则确定：用 手握住螺线管，让四只手指指向螺线管中 ，则拇指所指的那端就是通电螺线管的 极.
(2)通电螺线管的极性与电流方向有关，电流方向改变，通电螺线管的极性也改变.
6.交流与反思
在做好的螺线管中间穿一细线，将它悬挂起来，从理论上分析，螺线管通电后产生磁场的N极会指向地理 .
【母题1】在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中，采用了如图甲所示的实验装置.
甲
◆基础练
(1)如图甲所示，当闭合开关S后，通电螺线管产生 ，小磁针 (填“会”或“不会”)发生偏转，通电螺线管与小磁针之间是通过 发生力的作用的.
(2)用铁屑来做实验，闭合开关后铁屑分布情况如图乙所示，说明通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场分布相似，为了描述磁场而引入的磁感线 (填“是”或“不是”)真实存在的.
乙 丙
(3)闭合开关S，通电螺线管周围的小磁针N极指向如图丙所示，由图可知：在通电螺线管外部，磁感线从 极发出，最后回到 极.
(4)为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们对通电螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况，实验说明了通电螺线管的磁极极性与它的 有关，这个关系可以用 来判断.
A B
C D
◆提升练
(5)实验时发现通电螺线管周围的磁场比较弱，实验现象不太明显，想要增强通电螺线管周围的磁场强度，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是 (写出一种即可).
(6)若要探究通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系，可以在图丙装置基础上进行改进，只增加一个器材后，比较吸引铁屑的数量即可完成该实验,所增加的器材是 .
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
1.实验装置图
甲 乙 丙
2.实验器材分析
(1)滑动变阻器(保护电路、改变电磁铁中 ).
(2)两根完全相同的铁钉(用作电磁铁的铁芯，做对照实验).
(3)大头针若干(直观比较电磁铁磁性的强弱).
3.实验步骤分析
(1)探究电流对电磁铁磁性强弱的影响(如图甲、乙，将两个完全相同的电磁铁分别串联接入两个完全相同的电路中，改变其中一个电路的 位置，比较电磁铁下端吸引的大头针数量).
(2)探究线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响(如图丙，将两个除线圈匝数外完全相同的电磁铁串联接入同一电路，闭合开关后比较 ).
4.实验注意事项
(1)转换法的应用(根据吸引大头针的数量判断电磁铁磁性的 ).
(2)将两个电磁铁串联进行实验，而不是将两个相同电路的滑动变阻器滑片调至同一位置的原因(确保电磁铁内的电流大小一致，使实验结论更有 ).
(3)选用铁钉而不能用铜钉的原因(电磁铁的铁芯必须是可被磁化的材料制成的).
5.实验结论
(1)电磁铁的磁性强弱受通过的电流和线圈匝数的影响，电流越 、线圈匝数越 ，磁性越强.
(2)电磁铁磁性的有无可通过电流的 来控制.
6.交流与反思
电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 .
【母题2】在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明用漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图所示的电路.
◆基础练
(1)实验中是通过 判断其磁性强弱的，该研究方法叫做 .
(2)A、B串联，这样可以研究电磁铁磁性强弱与 的关系.
(3)A铁钉的钉尖是 极，若要让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向 (填“左”或“右”)端移动.
◆提升练
(4)本实验重复多次的目的和下列实验进行多次的目的相同的是 ( )
A.伏安法测定值电阻的阻值
B.探究并联电路的电流规律
C.测量小石块的密度
探究感应电流产生的条件
1.实验装置图
2.实验器材分析
灵敏电流计(用于观察感应电流的有无与强弱)、蹄形磁体(用于提供磁场).
3.实验步骤分析
(1)转换法的应用(通过电流计的指针是否偏转来判断电路中是否产生 ；通过电流计指针的偏转方向判断感应电流的方向是否发生改变).
(2)控制变量法的应用(是否构成闭合回路；是否做切割磁感线的运动，观察电流计指针是否偏转).
(3)探究影响感应电流方向的因素(改变导体棒的 ，观察电流计指针的偏转方向；改变蹄形磁体的 ，观察电流计指针的偏转方向).
4.实验注意事项
若实验现象不明显，可采取的方式有 、 或用多匝数线圈代替单根导体棒.
5.实验结论
(1)闭合电路中的部分导体在磁场中做 磁感线运动时，电路中会产生感应电流.
(2)感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线的运动方向有关.
6.交流与反思
(1)电路中没有感应电流的原因：
①导体在电路中处于静止状态；
②导体运动但没有切割磁感线；
③电路不是闭合回路(开关断开).
(2)电磁感应现象在生活中的应用：发电机、动圈式话筒.
【母题3】实验小组利用如图甲所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件.电路由导线将导体ab、开关、灵敏电流计连接组成.
甲 乙 丙
◆基础练
(1)实验中，通过 来判断电路中是否有感应电流；实验中导体ab应该用 (填“铁棒”或“铜棒”).
(2)下列操作能使回路中产生电流的是 .(填字母)
A.蹄形磁体和导体ab都静止
B.蹄形磁体静止，导体ab上下运动
C.导体ab静止，蹄形磁体左右运动
(3)实验中小强发现，随着导体棒的运动，灵敏电流计的指针会左右偏转，于是对“产生电流的方向与哪些因素有关”作了如下猜想：
猜想1：产生电流的方向与磁场方向有关；
猜想2：产生电流的方向与导体运动方向有关.
为验证猜想，同组成员进行了相应的实验，将现象记录在如下的表格中.
实验序号 磁极位置 导体棒运动情况 电流计指针偏转情况
1 上N下S 水平向右运动 向右偏转
2 上S下N 水平向右运动 向左偏转
3 水平向左运动 向右偏转
①分析第1、2两次实验发现，产生电流的方向跟 有关；
②为了验证猜想2，第3次实验中磁体上方磁极为 (填“N”或“S”)极.
(4)小强猜想磁场强弱会影响感应电流大小，于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验，此时需要在图乙的电路中再接入的元件是 .图乙所示的电磁铁的下端为 (填“N”或“S”)极.
◆提升练
(5)从能量的角度分析，感应电流的产生过程是 能转化成电能.
(6)将图甲中的灵敏电流计换成电源，如图丙所示，闭合开关，导体ab向左运动，据此原理可以制成 (填“发电机”或“电动机”).
磁场物理学史(6年2考)
1.(2018省卷10题第2空1分)电磁感应现象是英国物理学家 发现的，该发现使人类大规模用电成为现实.
2.(2023省卷16题2分)2023年5月23日，我国时速600公里高速磁浮试验样车在青岛下线，这标志着我国在高速磁浮技术领域实现重大突破.磁浮列车“悬浮”是利用了电流的 效应；丹麦物理学家 是第一个发现电与磁之间有联系的人.
电磁铁及其应用(6年4考)
3.(2018省卷8题3分)如图所示，将条形磁体固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S时，小车不动.变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，则下列变阻器接入电路的方式正确的是 ( )
A.a接e、d接f
B.a接e、b接f
C.c接e、d接f
D.c接e、b接f
4.(2023省卷14题第2空1分)如图所示，根据图中的电流方向，可以判断通电螺线管左端的磁极是 极.
第4题图 第5题图
5.(2024省卷10题2分)1831年，英国物理学家法拉第发现了 现象，该发现进一步解释了电与磁的联系，开辟了人类的电气化时代.如图，通电螺线管右端为N极，可判定电源右端是 (填“正”或“负”)极.
6.(2023省卷19题4分)某实验小组探究通电螺线管外部磁场的特点.
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路.在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示.铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示 .
甲 乙 丙
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，则通电螺线管的右端为 极.对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 的方向有关.
磁现象辨析(6年4考)
7.(2023省卷6题3分)对如图所示四幅图的说明中，错误的是 ( )
甲 乙
丙 丁
A.图甲中地球磁场的N极在地理北极的附近
B.图乙中电风扇的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C.图丙中电磁起重机吸起大量钢铁是利用电流的磁效应
D.图丁中摇动发电机的手柄，线圈快速转动、切割磁感线，小灯泡发光
8.(2023省卷7题3分)某型号动车组在到站前可以利用减速发电，原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行，车上的电动机线圈随车轮一起转动，产生感应电流，并自动输入电网.这样既减少了机械磨损又保护了环境.下图中与此工作原理相同的是 ( )
A.司南 B.电磁起重机
C.扬声器 D.话筒
电磁作图(6年3考)
9.［2024省卷19题(3)问3分］如图所示，请根据两条形磁体的磁感线分布情况，在括号中标出磁体的N极和S极.
10.［2023省卷19题(2)问3分］如图所示，根据图中通电螺线管的磁感线方向，在括号中标出通电螺线管的N、S极和电源的正(+)、负(-)极.第十七讲 电与磁
一、磁现象磁场
1.磁现象
(1)磁极：磁体能够吸引铁、钴、镍等物质.它的吸引能力最强的两个部位叫做磁极.指南的磁极叫南极或S极,指北的磁极叫北极或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.
【特别提醒】(1)一个磁体有且仅有两个磁极.(2)物体与磁体相互排斥，该物体一定有磁性；物体与磁体相互吸引，该物体不一定有磁性.
2.磁场
(1)磁场：磁场是看不见摸不着的,磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用.
(2)磁场方向：在磁场中的某一点，把小磁针静止时北极所指的方向,规定为该点的磁场方向.
(3)磁感线：把小磁针在磁场中的排列情况用一些带箭头的曲线画出来,这样的曲线称为磁感线.磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出发,回到磁体南极的.
【特别提醒】(1)磁场是真实存在的，磁感线是为了形象地描述磁场而人为引入的.(2)磁感线有疏密，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，其密集处磁场较强，其稀疏处磁场较弱.(3)磁体外部的磁感线总是从N极出发回到S极，且互不交叉.
3.地磁场：地球是个巨大的磁体,它周围存在的磁场叫做地磁场,地理的两极和地磁场的两极略有偏离.
【即时训练】
关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是 (C)
①磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在；②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线；③磁场对放入其中的磁体有力的作用；④地球周围存在磁场.
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
二、电生磁
1.电流的磁效应：通电导体周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应.丹麦物理学家奥斯特第一个发现了电与磁之间的联系.
2.通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似,通电螺线管的极性与电流方向有关.
3.安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极.
4.电磁铁：内部插有铁芯的通电螺线管，磁性的有无可由电流的通断来控制，磁性的强弱可由电流的大小、线圈的匝数来控制，磁极的极性可由电流的方向来控制.
【即时训练】
如图所示，通电螺线管的a端相当于条形磁体的N极；若螺线管中的电流增大，它的磁性会增强.
5.电磁继电器
(1)定义：利用低电压、弱电流的控制电路控制高电压、强电流的工作电路.实质是利用电磁铁作为工作电路的开关.
(2)主要部分是电磁铁、衔铁、弹簧、触点.
(3)工作原理图：
6.电动机
(1)磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向与电流和磁场的方向有关，其中之一发生改变时，通电导线受力的方向也发生改变.
(2)电动机的构造：由转子和定子构成，转子一般是电磁铁，定子一般为永磁体.
(3)电动机的工作原理：通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向与电流和磁场的方向有关.
【特别提醒】电动机中电磁铁与导线的连接处安装有换向器，用于改变电磁铁中的电流方向以保证线圈在磁场中持续转动.
三、磁生电
1.电磁感应
(1)闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体内部产生感应电流的现象叫做电磁感应现象，由英国物理学家法拉第首先发现.
(2)方向：感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关.
(3)感应电流产生的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动.
2.交流发电机：交流发电机是利用电磁感应现象制成的，主要由转子和定子两部分组成，它能把机械能转化为电能.
3.交流电：周期性改变方向的电流.电流1 s内周期性变化的次数叫做频率.我国交流电的频率是50Hz，周期是0.02s.
【即时训练】
如图所示，小华与小英在学校操场做“摇绳发电”的实验.他们将家庭用的导线作为“跳绳”，将导线的两端与放置在地面上的灵敏电流计相连，当甩动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动.本实验的原理是电磁感应；灵敏电流计的指针左右摆动，是因为产生的感应电流是交流电.
探究通电螺线管外部的磁场方向
1.实验装置图
2.实验器材分析
(1)通电螺线管(用于激发磁场).
(2)小磁针(确定某点处磁场的方向).
(3)电源(为螺线管提供电流).
3.实验步骤分析
(1)探究通电螺线管周围的磁场方向(将小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，在图上记录小磁针N极的方向).
(2)探究通电螺线管四周磁场方向的影响因素(将电源的正负极对调，目的是改变螺线管内电流的方向，再将小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，在图上记录小磁针N极的方向).
4.实验注意事项
(1)实验电路中需要串联一个滑动变阻器或定值电阻，以保护电路.
(2)螺线管中可插入铁芯(增强通电螺线管的磁性，使实验现象更明显).
(3)不可用铁屑代替小磁针(铁屑只能反映磁场的存在，不能反映磁场的方向).
5.实验结论
(1)通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似,通电螺线管的N极由安培定则确定：用右手握住螺线管，让四只手指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是通电螺线管的N极.
(2)通电螺线管的极性与电流方向有关，电流方向改变，通电螺线管的极性也改变.
6.交流与反思
在做好的螺线管中间穿一细线，将它悬挂起来，从理论上分析，螺线管通电后产生磁场的N极会指向地理北极.
【母题1】在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中，采用了如图甲所示的实验装置.
甲
◆基础练
(1)如图甲所示，当闭合开关S后，通电螺线管产生磁场，小磁针会(填“会”或“不会”)发生偏转，通电螺线管与小磁针之间是通过磁场发生力的作用的.
(2)用铁屑来做实验，闭合开关后铁屑分布情况如图乙所示，说明通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场分布相似，为了描述磁场而引入的磁感线不是(填“是”或“不是”)真实存在的.
乙 丙
(3)闭合开关S，通电螺线管周围的小磁针N极指向如图丙所示，由图可知：在通电螺线管外部，磁感线从N极发出，最后回到S极.
(4)为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们对通电螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况，实验说明了通电螺线管的磁极极性与它的电流方向有关，这个关系可以用安培定则来判断.
A B
C D
◆提升练
(5)实验时发现通电螺线管周围的磁场比较弱，实验现象不太明显，想要增强通电螺线管周围的磁场强度，在不更换螺线管的前提下，可行的方法是增大电流(或给螺线管加一根铁芯)(写出一种即可).
(6)若要探究通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系，可以在图丙装置基础上进行改进，只增加一个器材后，比较吸引铁屑的数量即可完成该实验,所增加的器材是滑动变阻器.
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
1.实验装置图
甲 乙 丙
2.实验器材分析
(1)滑动变阻器(保护电路、改变电磁铁中电流的大小).
(2)两根完全相同的铁钉(用作电磁铁的铁芯，做对照实验).
(3)大头针若干(直观比较电磁铁磁性的强弱).
3.实验步骤分析
(1)探究电流对电磁铁磁性强弱的影响(如图甲、乙，将两个完全相同的电磁铁分别串联接入两个完全相同的电路中，改变其中一个电路的滑动变阻器滑片位置，比较电磁铁下端吸引的大头针数量).
(2)探究线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响(如图丙，将两个除线圈匝数外完全相同的电磁铁串联接入同一电路，闭合开关后比较吸引大头针的数量).
4.实验注意事项
(1)转换法的应用(根据吸引大头针的数量判断电磁铁磁性的强弱).
(2)将两个电磁铁串联进行实验，而不是将两个相同电路的滑动变阻器滑片调至同一位置的原因(确保电磁铁内的电流大小一致，使实验结论更有普遍性).
(3)选用铁钉而不能用铜钉的原因(电磁铁的铁芯必须是可被磁化的材料制成的).
5.实验结论
(1)电磁铁的磁性强弱受通过的电流和线圈匝数的影响，电流越大、线圈匝数越多，磁性越强.
(2)电磁铁磁性的有无可通过电流的通断来控制.
6.交流与反思
电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是大头针被电磁铁磁化后，下端的极性相同，同名磁极相互排斥.
【母题2】在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明用漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图所示的电路.
◆基础练
(1)实验中是通过吸引大头针的多少判断其磁性强弱的，该研究方法叫做转换法.
(2)A、B串联，这样可以研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系.
(3)A铁钉的钉尖是N极，若要让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向左(填“左”或“右”)端移动.
◆提升练
(4)本实验重复多次的目的和下列实验进行多次的目的相同的是 (B)
A.伏安法测定值电阻的阻值
B.探究并联电路的电流规律
C.测量小石块的密度
探究感应电流产生的条件
1.实验装置图
2.实验器材分析
灵敏电流计(用于观察感应电流的有无与强弱)、蹄形磁体(用于提供磁场).
3.实验步骤分析
(1)转换法的应用(通过电流计的指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流；通过电流计指针的偏转方向判断感应电流的方向是否发生改变).
(2)控制变量法的应用(是否构成闭合回路；是否做切割磁感线的运动，观察电流计指针是否偏转).
(3)探究影响感应电流方向的因素(改变导体棒的运动方向，观察电流计指针的偏转方向；改变蹄形磁体的磁场方向，观察电流计指针的偏转方向).
4.实验注意事项
若实验现象不明显，可采取的方式有换用磁性更强的磁体、加快导体运动的速度或用多匝数线圈代替单根导体棒.
5.实验结论
(1)闭合电路中的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)感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线的运动方向有关.
6.交流与反思
(1)电路中没有感应电流的原因：
①导体在电路中处于静止状态；
②导体运动但没有切割磁感线；
③电路不是闭合回路(开关断开).
(2)电磁感应现象在生活中的应用：发电机、动圈式话筒.
【母题3】实验小组利用如图甲所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件.电路由导线将导体ab、开关、灵敏电流计连接组成.
甲 乙 丙
◆基础练
(1)实验中，通过灵敏电流表的指针偏转情况来判断电路中是否有感应电流；实验中导体ab应该用铜棒(填“铁棒”或“铜棒”).
(2)下列操作能使回路中产生电流的是C.(填字母)
A.蹄形磁体和导体ab都静止
B.蹄形磁体静止，导体ab上下运动
C.导体ab静止，蹄形磁体左右运动
(3)实验中小强发现，随着导体棒的运动，灵敏电流计的指针会左右偏转，于是对“产生电流的方向与哪些因素有关”作了如下猜想：
猜想1：产生电流的方向与磁场方向有关；
猜想2：产生电流的方向与导体运动方向有关.
为验证猜想，同组成员进行了相应的实验，将现象记录在如下的表格中.
实验序号 磁极位置 导体棒运动情况 电流计指针偏转情况
1 上N下S 水平向右运动 向右偏转
2 上S下N 水平向右运动 向左偏转
3 水平向左运动 向右偏转
①分析第1、2两次实验发现，产生电流的方向跟磁场方向有关；
②为了验证猜想2，第3次实验中磁体上方磁极为S(填“N”或“S”)极.
(4)小强猜想磁场强弱会影响感应电流大小，于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验，此时需要在图乙的电路中再接入的元件是滑动变阻器.图乙所示的电磁铁的下端为N(填“N”或“S”)极.
◆提升练
(5)从能量的角度分析，感应电流的产生过程是机械能转化成电能.
(6)将图甲中的灵敏电流计换成电源，如图丙所示，闭合开关，导体ab向左运动，据此原理可以制成电动机(填“发电机”或“电动机”).
磁场物理学史(6年2考)
1.(2018省卷10题第2空1分)电磁感应现象是英国物理学家法拉第发现的，该发现使人类大规模用电成为现实.
2.(2023省卷16题2分)2023年5月23日，我国时速600公里高速磁浮试验样车在青岛下线，这标志着我国在高速磁浮技术领域实现重大突破.磁浮列车“悬浮”是利用了电流的磁效应；丹麦物理学家奥斯特是第一个发现电与磁之间有联系的人.
电磁铁及其应用(6年4考)
3.(2018省卷8题3分)如图所示，将条形磁体固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S时，小车不动.变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，则下列变阻器接入电路的方式正确的是 (A)
A.a接e、d接f
B.a接e、b接f
C.c接e、d接f
D.c接e、b接f
4.(2023省卷14题第2空1分)如图所示，根据图中的电流方向，可以判断通电螺线管左端的磁极是S极.
第4题图 第5题图
5.(2024省卷10题2分)1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，该发现进一步解释了电与磁的联系，开辟了人类的电气化时代.如图，通电螺线管右端为N极，可判定电源右端是负(填“正”或“负”)极.
6.(2023省卷19题4分)某实验小组探究通电螺线管外部磁场的特点.
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路.在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示.铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示通电螺线管周围的磁场分布.
甲 乙 丙
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，则通电螺线管的右端为N极.对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关.
磁现象辨析(6年4考)
7.(2023省卷6题3分)对如图所示四幅图的说明中，错误的是 (A)
甲 乙
丙 丁
A.图甲中地球磁场的N极在地理北极的附近
B.图乙中电风扇的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C.图丙中电磁起重机吸起大量钢铁是利用电流的磁效应
D.图丁中摇动发电机的手柄，线圈快速转动、切割磁感线，小灯泡发光
8.(2023省卷7题3分)某型号动车组在到站前可以利用减速发电，原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行，车上的电动机线圈随车轮一起转动，产生感应电流，并自动输入电网.这样既减少了机械磨损又保护了环境.下图中与此工作原理相同的是 (D)
A.司南 B.电磁起重机
C.扬声器 D.话筒
电磁作图(6年3考)
9.［2024省卷19题(3)问3分］如图所示，请根据两条形磁体的磁感线分布情况，在括号中标出磁体的N极和S极.
如图所示：
10.［2023省卷19题(2)问3分］如图所示，根据图中通电螺线管的磁感线方向，在括号中标出通电螺线管的N、S极和电源的正(+)、负(-)极.
如图所示：
