电与磁复习
知识集结
知识元
电与磁
知识讲解
一、常规知识点
1．磁场、磁极
（1）磁性：物体能够吸引铁、钴（gǔ）、镍（niè）等物质的性质叫做磁性。
（2）磁体：具有磁性的物体叫做磁体。
（3）磁极：磁体上磁性最强的部分叫做磁极。任何磁体都有两个磁极（磁北极和磁南极），将磁体水平悬挂起来，当它静止时，指北的一端叫做磁北极（N极），指南的一端叫做磁南极（S极）。
（4）磁极间的相互作用：同名磁极之间相互排斥，异名磁极之间相互吸引。
（5）磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。一根没有磁性的大头针，在接近条形磁体下端的N极时，大头针上端就出现了S极，下端出现了N极，也就是说大头针具有了磁性。
有些磁性材料如软铁、硅钢很容易被磁化，但磁性不容易保留，称为软磁性材料，常用作电磁体、变压器、发动机的铁芯。另一些磁性材料，如合金钢、碳钢不容易被磁化，但是一旦被磁化后磁性能长期保留，称为硬磁性材料，常用作扬声器、话筒等设备中的永磁体。
2．磁场、磁感线
（1）磁场的定义
磁体周围存在一种看不见、摸不着的特殊物质，叫做磁场。
（2）磁场的性质
磁场对放入其中的磁体具有力的作用。常用小磁针是否受到力的作用来检验小磁针所在的空间是否存在磁场。
（3）磁场的方向
对磁场方向的描述人为规定为：在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。
（4）磁感线
为了形象直观的描述磁场，人们按照“小磁针”的排列在磁场中画出一条条带箭头的假象曲线，这样的曲线叫做磁感线。
（5）磁感线的特点
①磁感线是人为引入的一组假想曲线，是模拟无数小磁针在磁场中的分布和排列情况而画出的曲线，磁场中并没有客观存在的磁感线。
②用磁感线能形象地确定磁场的方向．磁感线上任一点的切线方向与该点的磁场方向一致。
③用磁感线能表示磁场的强弱。磁感线越密处磁场越强，磁感线越疏处磁场越弱。
④磁感线为闭合曲线。在磁体外部，从N极到S极；在磁体内部，从S极到N极。
⑤任意两条磁感线不能相交。因为在磁场中任一点，其磁场只有一个确定的方向。
⑥磁感线是空间立体分布的，不只是在一个平面上。
（6）地磁场
地球本身就是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。
（7）地磁场的两极
地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。二、电生磁
3．电生磁
电流的磁效应：
①通电导体和磁体一样，周围存在着磁场，即电流具有磁效应。
②电流周围的磁场方向与通过导体的电流方向有关。
4．通电螺线管的磁场：
（1）螺线管
用导线绕成的螺旋形线圈叫做螺线管，简称线圈。
（2）安培定则
假设用右手握住通电导线，大拇指指向电流方向，那么弯曲的四指就表示导线周围的磁场方向，如图甲所示。假设用右手握住通电螺线管，弯曲的四指指向电流方向，那么大拇指的指向就是通电螺线管内部的磁场方向。
5．电磁铁、电磁继电器
（1）电磁铁
内部有铁心的螺线管叫做电磁铁。电磁铁在电磁起重机、电铃、发电机、电动机、自动控制上有着广泛的应用。
（2）电磁铁的磁性
①电磁铁磁性的有无，完全可以由通断电来控制。
②电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈匝数控制。
（3）电磁继电器
①结构：具有磁性的电磁继电器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路包括低压电源、开关和电磁铁，其特点是低电压、弱电流的电路；工作电路包括高压电源、用电器和电磁继电器的触点，其特点是高电压、强电流的电路。
②原理：电磁继电器的核心是电磁铁。当电磁铁通电时，把衔铁吸过来，使动触点和静触点接触（或分离），工作电路闭合（或断开）。当电磁铁断电时失去磁性，衔铁在弹簧的作用下脱离电磁铁，切断（或接通）工作电路。从而由低压控制电路的通断，间接地控制高压工作电路的通断，实现远距离操作和自动化控制。电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。
三、磁电力
6．磁场对电流有力的作用
（1）原理
通电导体在磁场里受到力的作用，所受力的方向跟磁感线的方向和电流的方向有关，它们之间的关系可用左手定则来判定。
（2）方向判定：左手定则
伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，让磁感线垂直进入手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在的平面和磁感线垂直，拇指所指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
（3）磁场对通电线圈的作用
通电线圈在磁场里因受到力的作用会发生转动，利用这种作用，可以用来制造电动机。
*（4）磁场对运动电荷的作用
电流是电荷定向移动而形成的，因此可以说磁场对电流的作用力是作用在运动电荷上的。运动电荷在磁场中受力方向也可以用左手定则判定，应该注意的是，我们规定正电荷移动的方向是电流的方向，而电子带负电，电子射线的方向与电流方向相反，所以用左手定则判断电子射线受到磁场力的方向时，应该用伸开的四指指向电子射线的反方向。
7．电动机
通电导体在磁场中受力而运动（磁场对电流的作用），导体受力方向随磁感线方向和电流方向的变化而变化。是电能转化为机械能。电流是因，运动是果（因为有电流而运动）。装置中有电源。
四、磁生电
8．电磁感应
（1）电磁感应现象
利用磁场获得电流的现象叫做电磁感应现象。所获得的电流叫做感应电流。形成感应电流的电压叫做感应电压。
（2）条件
闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。可见，产生感应电流的条件是：（1）电路必须闭合；（2）导体运动时必须切割磁感线；（3）切割磁感线的导体是回路的一部分。导体中的感应电流的方向与磁场方向、导体的切割方向有关，关系用右手定则来判定。
*（3）方向判断：右手定则
伸开右手，使拇指跟其余四指互相垂直，并都和手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过掌心，拇指指向导体运动的方向，则四指所指的方向是感应电流的方向。
9．发电机
（1）发电机的原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流。感应电流的方向随磁感线方向和导体运动方向的改变而改变。是机械能转化为电能。运动是因，电流是果（因为运动而产生电流）。装置中没有电源。
（2）直流电和交流电
①直流电是指方向随时间不作周期性变化的电流，但电流大小可能不固定，如电池产生的；
②交流电是指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流，如我国供生产和生活使用的电流是周期性地改变方向的，其周期是0.02s，频率为50Hz，电流方向每秒钟改变100次。10．电与磁三种关系的判断
有些题会给出实验装置图，来判断是电与磁三种关系中的哪一种，有个简便的办法。
装置中：
有电源（或电流），没磁铁（磁针不算）——电生磁
有磁铁，没电源——磁生电
有电源，有磁铁——磁电力（电动机）
11．电与磁三种原理的特殊表述
电生磁
磁生电——动生电
磁对电有作用——电生动
12．扬声器与麦克风扬声器（喇叭）：
麦克风（话筒）：
例题精讲
电与磁例1.
如图是小马制作的神奇转框，框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的可导电的柱形磁体两侧，金属框就能持续转动，以下各图与其工作原理相同的是（）
A．B．
C．D．
【解析】
题干解析:
在本实验中，铜线框之所以能够转动，是由于通电线框在磁场中受力，同电动机的原理相同。
A、是发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的，故A错误；
B、是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受到力的作用做成的，故B正确；
C、是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故C错误；
D、是发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的，故D错误；
例2.
（2021顺义一模）如图所示为科研人员研制的“发电鞋”，鞋的内部安装了磁铁和线圈，当人体带动磁铁相对线圈运动时，线圈中产生电流．当人以1.5m/s的速度行走时，其发电的功率约为0.5W．下列说法中正确的是（）
A．发电鞋工作时将电能转化为机械能
B．发电鞋是利用电磁感应原理工作的
C．发电鞋与直流电动机的工作原理相同
D．人以1.5m/s的速度行走0.5h的过程中，发电鞋可以产生约7.5J的电能
【解析】
题干解析:
AB、由题意可知，人在行走时，人体带动磁铁运动，磁铁产生的磁场通过线圈，从而产生感应电流，所以“发电鞋”是利用电磁感应现象制成的．电磁感应现象中，消耗机械能，得到电能，因此发电鞋工作时将机械能转化为电能．故A错误、B正确；
C、直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，与发电鞋的原理不同，故C错误；
D、当人以 1.5km/h的速度行走时，其发电的功率约为0.5W，所以0.5h产生的电能为：W=Pt=0.5W×0.5×3600s=900J，故D错误。
例3.
（2021顺义一模）小倩在实验室看到这样一件实验器材，如图所示，将有机玻璃做成矩形框架，上面镶嵌了两组磁铁，上边一组南极向下，下边一组北极向上．将金属棒静止放置在金属导轨上，金属导轨一端通过导线分别与电池正负极连接．闭合开关，电池、金属导轨和金属棒形成回路有电流流过，则下列说法中正确的是（）
A．金属棒仍然静止在金属导轨上
B．如果改变电流方向，金属棒仍向原来方向运动
C．如果将漆皮完好的漆包线绕成矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出一小段距离作为转轴放到金属导轨上，闭合开关后线圈一定会连续转动起来
D．这个实验说明磁场对电流有力的作用
【解析】
题干解析:
AD、闭合开关，金属棒中有电流通过，通电导体在磁场中受到力的作用，所以金属棒不能静止在金属导轨上，故A错误，D正确；
B、因为通电导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以如果改变电流方向，金属棒的运动方向与原来方向运动相反，故B错误；
C、如果将漆皮完好的漆包线绕成矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出一小段距离作为转轴放到金属导轨上，闭合开关后线圈只能转动半圈，要保证线圈持续的转动下去，必须使用换向器，故C错误。
当堂练习
单选题
练习1.
（2021顺义二模）下列现象中，哪种现象能证明钢棒具有磁性（）
A．将钢棒一端接近磁铁N极，互相吸引
B．将钢棒一端接近磁铁S极，互相吸引
C．将钢棒一端接近磁铁N极，互相排斥
D．以上方法均不能证明钢棒具有磁性
【解析】
题干解析:
A、磁针N极吸引钢棒的一端，可以有两种情况：一是钢棒有磁性，靠近的这一端是S极；二是钢棒无磁性，但靠近后被磁化而被吸引．所以A选项不能确定钢棒原来有磁性。
B、磁铁S极可以吸引钢棒，即使钢棒无磁性也会吸引的．故B无法确定．
C、钢棒一端与磁针N极相互排斥，可以判断这一端也是N极，则证明钢棒具有磁性，故C正确．
D、以上方法中C选项能证明钢棒具有磁性，故D错误．
练习2.
某同学用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示．在“研究电磁铁”的实验过程中，当S闭合后，下列说法不正确的是（）
A．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
B．要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片P向左移动
C．B线圈的匝数多，说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流
D．电流相同，匝数多的磁性大
【解析】
题干解析:
A、电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强，故A正确；
B、要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片P向左移动，使电路中的电阻减小，电流增大，故B正确；
C、图中两线圈串联，所以通过B线圈的电流等于通过A线圈的电流，故C错误；
D、当电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强，故D正确。
练习3.
自从第一次发现电能生磁以来，很多科学家投身于研究电与磁的关联，并推动着科技的发展，下列关于电与磁的说法正确的是（）
A．电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
B．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
C．磁场中的磁感线是真实存在的
D．磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极
【解析】
题干解析:
A、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，故A错误；
B、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故B正确；
C、磁感线是为了描述磁场存在，引入的理想模型，故C错误；
D、磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极的，但磁体内部的磁感线是从S极出发，回到磁体N极的，故D错误。
练习4.
如图所示，物理实验中经常需要对物体加热，下列描述中与实际吻合的是（）
A．甲图中，加热时磁铁吸引铁钉的数量将增多
B．乙图中，对沸腾的水继续加热，温度计的示数将不断增大
C．丙图中，对电阻丝加热，灯泡将变暗
D．丁图中，用完全相同的装置给初温、质量均相同的水和花生油加热，水的温度升高得快一些
【解析】
题干解析:
A、甲图中，加热时磁铁的磁性减弱，其所能吸引的铁钉变少，故错误；
B、乙图中，对沸腾的水继续加热，温度计的示数将不变，故错误；
C、丙图中，对电阻丝加热，其阻值变大，故通过其的电流变小，灯泡变暗，故正确；
D、丁图中，用完全相同的装置给初温、质量均相同的水和花生油加热，由于水的比热容大，故水温度升高的慢，故错误。
练习5.
如图是一手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光．图中与这一过程的工作原理相同的是（）
A．导体在磁场中左右运动时，电流表指针偏转
B．验电器可以显示物体是否带电
C．不同的电磁铁下吸引的小铁钉数目不同
D．通电导体在磁场中受力运动
【解析】
题干解析:
A、导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象．故与手压电筒的制成原理相同．故A正确。
B、验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的．故B错误．
C、两个电磁铁中的电流相等，线圈的匝数不同，吸引的小铁钉的数目不等说明两者的磁性强弱不同，由此反映了电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关．故C错误．
D、此图反映了通电导体在磁场中受到力的作用．故D错误．
练习6.
如图是小马制作的神奇转框，框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的可导电的柱形磁体两侧，金属框就能持续转动，以下各图与其工作原理相同的是（）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】
题干解析:
在本实验中，铜线框之所以能够转动，是由于通电线框在磁场中受力，同电动机的原理相同。
A、是发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的，故A错误；
B、是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受到力的作用做成的，故B正确；
C、是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故C错误；
D、是发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成的，故D错误；
练习7.
（2021顺义一模）如图所示为科研人员研制的“发电鞋”，鞋的内部安装了磁铁和线圈，当人体带动磁铁相对线圈运动时，线圈中产生电流．当人以1.5m/s的速度行走时，其发电的功率约为0.5W．下列说法中正确的是（）
A．发电鞋工作时将电能转化为机械能
B．发电鞋是利用电磁感应原理工作的
C．发电鞋与直流电动机的工作原理相同
D．人以1.5m/s的速度行走0.5h的过程中，发电鞋可以产生约7.5J的电能
【解析】
题干解析:
AB、由题意可知，人在行走时，人体带动磁铁运动，磁铁产生的磁场通过线圈，从而产生感应电流，所以“发电鞋”是利用电磁感应现象制成的．电磁感应现象中，消耗机械能，得到电能，因此发电鞋工作时将机械能转化为电能．故A错误、B正确；
C、直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，与发电鞋的原理不同，故C错误；
D、当人以 1.5km/h的速度行走时，其发电的功率约为0.5W，所以0.5h产生的电能为：W=Pt=0.5W×0.5×3600s=900J，故D错误。
练习8.
（2021顺义一模）小倩在实验室看到这样一件实验器材，如图所示，将有机玻璃做成矩形框架，上面镶嵌了两组磁铁，上边一组南极向下，下边一组北极向上．将金属棒静止放置在金属导轨上，金属导轨一端通过导线分别与电池正负极连接．闭合开关，电池、金属导轨和金属棒形成回路有电流流过，则下列说法中正确的是（）
A．金属棒仍然静止在金属导轨上
B．如果改变电流方向，金属棒仍向原来方向运动
C．如果将漆皮完好的漆包线绕成矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出一小段距离作为转轴放到金属导轨上，闭合开关后线圈一定会连续转动起来
D．这个实验说明磁场对电流有力的作用
【解析】
题干解析:
AD、闭合开关，金属棒中有电流通过，通电导体在磁场中受到力的作用，所以金属棒不能静止在金属导轨上，故A错误，D正确；
B、因为通电导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以如果改变电流方向，金属棒的运动方向与原来方向运动相反，故B错误；
C、如果将漆皮完好的漆包线绕成矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出一小段距离作为转轴放到金属导轨上，闭合开关后线圈只能转动半圈，要保证线圈持续的转动下去，必须使用换向器，故C错误。
多选题
练习1.
（2021怀柔二模）为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，如图所示，小敏用大铁钉作铁芯制作电磁铁，还找来一些大头针进行实验，下列说法正确的是（）
A．本实验可以通过吸引大头针个数来反映磁性强弱
B．为了探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，需将电源正负极对调
C．为了探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，需改变滑动变阻器滑片的位置D．为了探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，需改变滑动变阻器滑片的位置
【解析】
题干解析:
解：A、本实验中通过吸引大头钉的个数来反映磁性强弱，吸引的大头针个数越多，磁性越强；这是转换法，故A正确；
BC、为了探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，要通过移动变阻器的滑片改变电流的大小，对调电源正负极不能改变电流的大小，故B错误、C正确；
D、为了探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，要控制电流大小不变，应改变线圈匝数的多少，故D错误
填空题
练习1.
（2021东城二模）南宋陈元靓在《事林广记》中详细记载了“指南龟”（如图甲所示）的制法．先以木刻龟，在龟体上沿首尾方向开一洞，放入条形磁石，然后以黄蜡填满，在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连，以示方向，其剖面图如图乙所示，将木龟支于竹针之上．使木龟转动，静止后，针指南．则龟尾端为磁石的__（选填“N”或“S”）极．
【答案】
S
【解析】
题干解析:地球是一个大磁体，指南龟指南北的原因是由于受到了地磁场的作用；指南龟静止时，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，所以龟尾端为磁石的S极。
练习2.
如图所示，是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图．
（1）电磁铁磁性的强弱是通过观察_________________________________来确定的．
（2）闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向_____（填“a”或“b”）端移动时，电磁铁磁性增强；由实验可得到的结论是：当线圈匝数不变时，通过线圈的电流______，电磁铁磁性越强．
【答案】
（1）吸引铁钉数目的多少
（2）a
越大。
【解析】
题干解析:（1）线圈的磁性越强，吸引的铁钉越多．所以可以根据吸引铁钉的多少判断电磁铁磁性的强弱，这是转换法．（2）滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，因此可以得到的结论是：线圈匝数不变时，通过线圈的电流越大，电磁铁磁性越强．
练习3.
（2021通州校级一模）小丽要研究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关．现有线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁，她先后将这两个电磁铁接入如图的电路中．闭合开关S
后用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P．重复了多次实验，记录如表：
（1）实验中小丽是通过_电磁铁_______________________来判定其磁性强弱的．
（2）分析第1、2、3次的实验记录，会发现_________相同时，电流越大，磁性越强．
（3）分析第____________________________次的实验记录，会发现__________相同时，匝数越多，磁性越强．
【答案】
（1）吸引大头针的数量
（2）匝数
（3）1、4（或2、5或3、6）；电流．
【解析】
题干解析:解：（1）电磁铁磁性的强弱无法直观看到，但可以通过电磁铁吸引大头针的数量来反映磁性的强弱．（2）由第1次、第2次和第3次的数据分析可知，线圈匝数相同，随着电流的增大，吸引大头针的数量逐渐增多，所以可以得出结论：线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强．（3）由第1次和第4次（或第2次和第5次、或第3次和第6次）实验数据可知，电流是相同的，但线圈匝数越多，吸引大头针的数量越多，说明磁性越强，所以可以得出结论：电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强．
练习4.
（2021通州二模）阅读《无翅飞奔﹣﹣磁悬浮列车》回答问题．
无翅飞奔——磁悬浮列车
磁悬浮列车（如图所示）是现代新型的轨道交通工具，是对传统轮轨铁路技术的一次革新．磁悬浮列车不使用机械力，主要靠电磁力使车体浮离轨道．由于轨道的磁力作用使列车悬浮在空中，行走时无需接触地面，因此我们叫它“会飞的列车”．因没有轨道摩擦，其阻力只有空气阻力，所以，磁悬浮列车车速有了较大的提升．轮轨普通列车的速度约为120km/h，轮轨高速列车的速度约为300km/h，而磁悬浮列车的最高速度可以达到500km/h，比高铁还要快，是当今世界上最快的地面客运交通工具之一、
磁悬浮列车具有速度快、爬坡能力强、能耗低、噪声小、安全舒适、不燃油、污染少等优点；采用高架方式，占用的耕地很少；与普通的轮轨列车相比还具有性价比高、寿命长、维修费用
低、节能环保等优点．在整个运行过程中，它是在无接触、无摩擦的状态下实现高速行驶的，因而具有“地面飞行器”及“超低空飞行”的美誉．
磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统．它是利用磁极相互作用，即“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理，让磁铁对列车产生向上的磁力来抗拒地心引力，使车体完全脱离轨道，悬浮在轨道上方，腾空行驶．
由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种不同的磁作用，因此磁悬浮列车也有两种相应的工作形式：一是利用磁铁同性相斥原理设计的电磁运行的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相互斥力，使车体在悬浮的铁路上运动．二是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形轨道的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10mm左右的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于导轨面上运行．
磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈．通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来．铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体．它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进，列车上某点的电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（N 级）所排斥，结果一“拉”一“推”，这样，列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）磁悬浮列车是利用__________________________的原理实现悬浮；
（2）利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，其高速运行时，导轨钢板对列车的吸引力和列车_____________相等；
（3）简述磁悬浮列车在设计时，为提高运行速度，采取了哪些措施．
【答案】
（1）同名磁极相斥、异名磁极相吸
（2）重力
（3）由于列车是悬浮的，所以磁悬浮列车是利用磁力使得车体和轨道之间分离，即使得接触面彼此分离的方法减小摩擦力
【解析】
题干解析:解：（1）据题目“磁悬浮列车也有两种相应的工作形式：一是利用磁铁同性相斥原理设计的电磁运行的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相互斥力，使车体在悬浮的铁路上运动．二是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车”可知，磁悬浮列车是利用同名磁极相斥、异名磁极相吸的原理实现悬浮；（2）据题中“磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形轨道的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10mm左右的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于导轨面上运行”可知，利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，其高速运行时，导轨钢板对列车的吸引力和列车重力相等；（3）由于列车是悬浮的，所以磁悬浮列车是利用磁力使得车体和轨道之间分离，即使得接触面彼此分离的方法减小摩擦力．
练习5.
如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置．
（1）闭合开关后，当导体ab向左或向右运动时，电流表指针偏转，当导体ab向上或向下运动时，电流表指针不偏转，说明闭合电路中的部分导体在磁场中做
___________________________________运动时导体中会产生感应电流．
（2）在此实验过程中，能量转化情况是________________．
（3）实验中发现，当导体ab向左运动时，电流表指针向右偏转，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，说明___________________．
（4）小明猜想“感应电流大小可能与导体运动速度大小有关”，他验证猜想的过程是：让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动较快，观察两次实验中的
_______________________，然后进行分析与判断．
电与磁复习 知识集结 知识元 电与磁 知识讲解 一、常规知识点 1．磁场、磁极 （1）磁性：物体能够吸引铁、钴（gǔ）、镍（niè）等物质的性质叫做磁性。 （2）磁体：具有磁性的物体叫做磁体。 （3）磁极：磁体上磁性最强的部分叫做磁极。任何磁体都有两个磁极（磁北极和磁南极），将磁体水平悬挂起来，当它静止时，指北的一端叫做磁北极（N极），指南的一端叫做磁南极（S极）。 （4）磁极间的相互作用：同名磁极之间相互排斥，异名磁极之间相互吸引。 （5）磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。一根没有磁性的大头针，在接近条形磁体下端的N极时，大头针上端就出现了S极，下端出现了N极，也就是说大头针具有了磁性。 有些磁性材料如软铁、硅钢很容易被磁化，但磁性不容易保留，称为软磁性材料，常用作电磁体、变压器、发动机的铁芯。另一些磁性材料，如合金钢、碳钢不容易被磁化，但是一旦被磁化后磁性能长期保留，称为硬磁性材料，常用作扬声器、话筒等设备中的永磁体。 2．磁场、磁感线 （1）磁场的定义
磁体周围存在一种看不见、摸不着的特殊物质，叫做磁场。 （2）磁场的性质 磁场对放入其中的磁体具有力的作用。常用小磁针是否受到力的作用来检验小磁针所在的空间是否存在磁场。 （3）磁场的方向 对磁场方向的描述人为规定为：在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。 （4）磁感线 为了形象直观的描述磁场，人们按照“小磁针”的排列在磁场中画出一条条带箭头的假象曲线，这样的曲线叫做磁感线。 （5）磁感线的特点 ①磁感线是人为引入的一组假想曲线，是模拟无数小磁针在磁场中的分布和排列情况而画出的曲线，磁场中并没有客观存在的磁感线。 ②用磁感线能形象地确定磁场的方向．磁感线上任一点的切线方向与该点的磁场方向一致。 ③用磁感线能表示磁场的强弱。磁感线越密处磁场越强，磁感线越疏处磁场越弱。 ④磁感线为闭合曲线。在磁体外部，从N极到S极；在磁体内部，从S极到N极。 ⑤任意两条磁感线不能相交。因为在磁场中任一点，其磁场只有一个确定的方向。 ⑥磁感线是空间立体分布的，不只是在一个平面上。 （6）地磁场 地球本身就是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。 （7）地磁场的两极 地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。二、电生磁 3．电生磁
第二十章电与磁 ☆复习目标 1.知道磁体周围存在磁场，知道磁在日常生活，生产中有重要作用。 2.知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。 3.知道地球周围有磁场，知道地磁的南北极。 ☆重点：电和磁的相互联系及相互作用 ☆难点：电磁继电器的工作原理；电动机的换向器的作用；发电机的原理。 ☆复习过程 中考考点清单 考点一磁现象 1.磁体：具有磁性（具有吸引铁、钴、镍等物质的性质）的物体。 2.磁极：磁体上磁性最强的部分。磁体有两个磁极，分别叫南极（S极）和北极（N极）。 3.磁极间相互作用规律 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 4.如果让磁体在水平位置上自由转动，静止时总是一端指南，一端指北。指南的一端叫南极（S极），指北的一端叫北极（N极）。 考点二磁场 1.定义：磁体周围存在的一种特殊物质。磁场是真实存在的。 2.基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。 3.方向判定：在磁场中的某一点放入小磁针，小磁针静止时北极所指的方向即为该点的磁场方向。 4.磁感线：用来描述磁场强弱和方向的曲线。磁感线不是真实存在的。 考点三电流的磁效应 1.奥斯特实验 （1）该现象在1820年被丹麦物理学家奥斯特发现。 （2）表明通电导线周围存在磁场，电流周围磁场方向跟电流方向有关。 2.通电螺线管 （1）通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。 （2）它两端的磁极跟电流方向有关，可以用安培定则判定。 3.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。 4.电磁铁 （1）构成：通电螺线管和里面的铁芯。 （2）影响磁性强弱的因素 a.同一个电磁铁，电流越大，磁性越强。 b.当电流相同螺线管外形一样时，线圈的匝数越多，磁性越强。 c.通电螺线管中有铁芯比无铁芯时磁性强。 （3）优点：电磁铁磁性的有无、强弱及磁场的方向可分别由电流的有无、大小及方向来控制。 （4）应用：电磁继电器。 考点四磁场对电流的作用 1.作用：通电导线在磁场中会受到力的作用。 2.力的方向：跟磁感线方向和电流方向有关。
人教版九年级物理《第二十章电与磁》知识点汇总 第一节磁现象磁场 1、磁现象: 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。 磁体:具有磁性的物体,叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。 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。 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。 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。 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。） 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: 磁场:磁体周围的空间存在着磁场。 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。 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,一般说磁场方向不同。 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。 对磁感线的认识: ①磁感线是在磁场中的一些假想曲线,本身并不存在,作图时用虚线表示； ②在磁体外部,磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极。在磁体内部正好相反。 ③磁感线的疏密可以反应磁场的强弱,磁性越强的地方,磁感线越密,磁性越弱的地方,磁感线越稀； ④磁感线在空间内不可能相交。 典型的磁感线 : 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》） 第二节电生磁 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。 第三节电磁铁电磁继电器 1、电磁铁: 定义:插有铁芯的通电螺线管。
20 电与磁 【复习目标】 1．认识磁体及磁极间的相互作用，了解磁体的性质。 2．了解磁体周围存在磁场，知道磁场具有方向性，会用磁感线描述磁场。 3．认识通电螺线管的磁场，会用安培定则判断通电螺线管外部磁场的方向。 4．了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道其所受力的方向与电流方向及磁场的方向都有关系。 5．知道直流电动机的工作原理，知道电能可以转化为机械能。 6．认识电磁感应现象，了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 7．知道交流发电机的工作原理，知道机械能可以转化为电能。 【复习重点和难点】 重点：①磁场；②通电螺线管的磁场；③通电导线在磁场中会受到力的作用，受力的方向与哪些因素有关；④直流电动机的工作原理和能量转化；⑤电磁感应现象；⑥交流发电机的工作原理和能量转化。 难点：①对磁场的认识；②通电螺线管的磁场与电流方向的关系；③区分直流电动机和交流发电机的工作原理和能量转化。 【学具准备】磁体、小磁针、电源、开关、导线、螺线管、电流表、多媒体课件等。 【前置准备】利用多媒体展示本章知识网络图(思维感悟成体系)。 【复习过程】 一、创设情境、引入复习 拿出一些器材：磁体、小磁针、电源、开关、导线、大铁钉、大头针、电流表、滑动变阻器等。 提出问题：利用这些器材我们可以完成哪些实验？” 引导学生思考、设计、回答，根据学生的设计展示下面四张图片，依此为线索帮助学生回忆，从而引出复习的内容：《电与磁》(板书课题)
设计意图：通过学生设计实验，引发学生的思考，在实验设计中，回顾电与磁这一单元的几个重要实验，后面的几个专题复习就是围绕这些实验而展开的，激发学生的复习兴趣和热情。 二、专题复习 【专题一】——磁现象和磁场 【知识点聚焦】 1.磁性:物体具有吸引等物质的性质。 2.磁极:磁体上磁性最___的部位。任何磁体都具有____个极， N极和S极。（包括分割后的小磁体）。 一个磁体在水平面内自由转动，静止时总是指向南北，指南的那个磁极叫___极（S极），指北的那个磁极叫极（N极）。 3.磁极间相互作用规律是同名磁极相互______，异名磁极相互______。 4.原来没有磁性的物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做_______。 5.磁体周围存在。 6.磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生的作用。 7.磁场的方向规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时极所指的方向。 8.磁感线：描述磁场的分布引入了。磁体周围的磁感线都是从磁体的极 出发，回到磁体的极。 （播放课件让学生进行磁体与磁感线匹配） 典型磁感线： 9.地磁场：地磁场的北极在地理的极附近，地磁场的南极在地理的极附近。 磁偏角：地理的两极和地磁的两极并不重合，这个现象最先由我国宋代的发现。 【典例探究·提炼方法】 【例1】如图所示的三根钢棒，B有磁性，则( ) A． A棒有磁性，C棒无磁性 B． A棒无磁性，C棒有磁性 C． A棒可能有磁性，也可能没有磁性 D． C棒可能有磁性，也可能没有磁性 答案：C 思考并研讨：怎样判断一个物体是否具有磁性呢？ 学生回答：1．根据磁体的吸铁性； 2．根据磁体的指向性； 3．根据磁体间的相互作用规律。 师生总结： 【解题关键】：1. 记住磁极间相互作用规律。 2. 不要忘了磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
第二十章电与磁（学生版） 第1节磁现象磁场 一、要点梳理 一、磁现象 物体能够吸引____铁、钴、镍____等物质的性质，叫磁性。 具有___磁性__的物体叫磁体。磁体具有___南__极（S）和___北__极（N）。 同名磁极相互___排斥___，异名磁极相互___吸引___。 一些物体在电流或磁体的作用下会得磁性的现象，叫____磁化____。 二、磁场 磁场是一种____物质___，对放入其中的磁体能产生___力__的作用。磁场的方向是与放入磁场中的小磁针静止时___北__极的指向一致。 磁感线是描述磁场的带箭头的假象曲线。在外部，磁感线都是从磁体的__北__极出发，回到__南__极。 地球周围空间存在着_____地磁场_____，地理的两极与地磁的两极并不重合，存在_____磁偏角_____。 二、重点解读 对磁感线的理解 1．磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场客观存在。 2．磁感线是封闭的曲线。 3．磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。 4．磁感线不相交。 5．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。 【例题】（2018·北大附中期末）甲铁棒两端都能吸引小磁针N极，乙铁棒能排斥小磁针N极，若甲、乙铁棒相互靠近，则两铁棒（） A．一定互相吸引 B．一定互相排斥 C．可能无磁力的作用 D．可能互相吸引，也可能排斥 三、同步练习 中考真题 一、选择题（每题3分，共18分） 1．（2018·绵阳）指南针是我国四大发明之一，《论衡》记载：司南之杓，投之于地，其柢指南。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是（） A．地理南极，地磁北极B．地理南极，地磁南极 C．地理北极，地磁北极D．地理北极，地磁南极 2．（2018·自贡）自贡一学生利用手中的条形磁体做了以下实验，其中结论正确的是（）A．同名磁极互吸引 B．条形磁体能够吸引小铁钉
第二十章电与磁 教学目标 1．磁场对电流的作用实验 2．电磁感应原理及应用 3．发电机和电动机的原理及区别 知识点梳理 一、磁场对电流的作用 磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场里，会受到力的作用。 实验证明：（1）当电流方向和磁场方向平行时，磁场对导体没有力的作用。（2）通电导体在磁场里，受力方向与电流方向和磁感线方向有关，当只改变其中一个的方向时，受力方向会改变，同时改变两个的方向，受力方向不改变。 二、电动机 基本结构：转子线圈、定子（磁体）、电刷、换向器 电刷的作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。 换向器的作用：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。 原理：通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，工作时将电能转化为机械能。 通电线圈在磁场中的受力大小跟电流（电流越大，受力越大）有关。 通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱（磁性越强，受力越大）有关。 通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数（匝数越大，受力越大）有关。 应用：直流电动机：（电动玩具、录音机、小型电器等）交流电动机：（电风扇、洗衣机、家用电器等） 三、电磁感应现象 （1）电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。 （2）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，导体中就会产生电流。感应电流：由于电磁感应产生的电流叫感应电流。 （3）电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。 四、发电机 原理：发电机是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器。 五、电磁感应和磁场对电流的作用的区别：
导体中的电流应感应而产生由电源供给 主要应用发电机电动机 六、直流电和交流电 （1）直流电：方向不变的电流叫做直流电。 （2）交流电：周期性改变电流方向的电流叫交电流。 （3）我国交流电周期是0.02s，频率为50Hz（每秒内产生的周期性变化的次数是50次），每秒电流方向改变100次。 七、发电机和电动机的区别 （1）结构：发电机无电源；电动机有电源。 （2）工作原理：交流发电机是根据电磁感应原理工作的；电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。 （3）能量转化：交流发电机是由机械能转化为电能。电动机是由电能转化为机械能。 经典例题讲解 题型一：磁场对电流的作用 例1：如图3所示的实验装置，可以用来（） A、研究感应电流的方向与磁场方向的关系 B、研究发电机的工作原理 C、研究通电导体在磁场中所受的力与什么因素有关 D、研究电磁铁的磁性与什么因素有关 解析：图中有电源，开关闭合后，导体ab开始运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用。 答案：C 题型二：电磁感应 例2：下列实验中能探究“什么情况下磁可以生电”的是( ) 解析： 要探究磁生电应让装置满足电磁感应的条件并且能演示出电路中是否产生电流． 解：A、通电导体放在小磁针上方时，小磁针会产生偏转，故演示的是电流的磁效应，故A错误； B、当导体棒在磁场中左右移动时，电流表中会有电流产生，故B可以演示磁生电，故B正确； C、开关闭合后导体棒在磁场的作用下会产生运动，说明通电导体在磁场中受力的作用，故C错误； D、当开关闭合后，线圈会在磁场中转动起来，说明通电导体在磁场中受力的作用，故D错误； 答案：B 例3：如图所示，让金属棒ab水平向右运动时，灵敏电流计指针摆动。此实验装置是研究___________________________的，____________机就是利用这种现象制成的。将磁极上下对调，其他不变，观察指针摆动情况，这样操作是为了研究________________________。
2021中考物理二轮考点过关：电与磁探究实验 考点梳理 1．探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验 （1）电磁铁磁性强弱的影响因素：线圈匝数多少、电流大小。 当电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强；当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。 （2）实验中用到的方法： ①转换法：电磁铁的磁性无法直接观察，通过它吸引大头针的多少来判断，这里用到的是转换法； ②控制变量法：电磁铁的磁性和多个因素有关，在探究中要采用控制变量法。 2．磁场对通电导线的作用 （1）磁场对通电导线有力的作用．（2）其作用方向与电流的方向、磁场的方向有关． 3．产生感应电流的条件 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象．这是由英国科学家法拉第最先发现的． 由这一知识点可以知道产生感应电流的条件有三点：①闭合电路；②一部分导体；③切割磁感线运动． 强化练习 1．如图所示是小明探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。 （1）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过比较来显示电磁铁磁性的强弱，这种研究方法叫做（选填“控制变量法”、“转换法”、“类比法”“等效替代法”）。下面的实验也用这种方法的是。 A.认识电压时，我们可以用水压来类比 B.用磁感线形象地描述磁场 C.探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时，通过海绵的凹陷程度判断作用效果是否明显 （2）该探究实验通过的电路连接方式来控制电流相同； （3）由该图可得到的实验结论是：电流一定时，，电磁铁磁性越强； （4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是，乙的上端是极。
电与磁复习教案 复习目标：1、构建本章知识结构 2、复习巩固本章知识点 学情分析：学生在学习完本章知识后对电与磁之间的联系理解的不太清，尤其是对电动机，发动机的原理容易混淆，通过复习使学生能 更清楚地掌握电与磁的关系 复习过程： 一、教师引导学生归纳本章知识点，构建知识体系 磁现象磁场 电生磁 电与磁电磁铁电磁继电器 电动机 磁生电 二、学生活动：学生自己复习记忆本章知识点，讨论完成知识点归纳联系 1、磁现象：①、磁体：具有_____________________的物体 ②、磁极：一个磁体有两个磁极，即________________ ③、磁极间的相互作用：同名磁极________________,异名磁极 ___________ 2、磁场 ①、磁场的基本性质____________________________ ②、磁场的方向______________________________________________ ③、地磁场：地球周围存在________,地磁场的形状跟_________的磁场相 似，地磁的北极在地理的_____附近，地磁的南极在地理的_____附近。 3、电生磁： ①、电流的磁效应：奥斯特实验表明：_______________________ ②、通电螺线管的外部磁场与_______________的磁场相似 ③、安培定则： 4、电磁铁： ①、特点：磁性的有无跟______________有关，磁性的强弱跟 _____________有关 ②、应用：电磁起重机、_________________________ 5、电磁继电器： ①、作用：利用_____________控制工作电路________的开关 ②、工作原理：通电时_______________________________,断电时 __________________ ③、应用：通过控制_____________的通断，间接的控制_______________ 的通断
第一节磁现象磁场 1、磁现象: 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. 磁体:具有磁性的物体,叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性. 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。 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。 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． 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。) 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： 磁场:磁体周围的空间存在着磁场. 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。 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，一般说磁场方向不同。 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。 对磁感线的认识： ①磁感线是在磁场中的一些假想曲线,本身并不存在，作图时用虚线表示; ②在磁体外部，磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极。在磁体内部正好相反. ③磁感线的疏密可以反应磁场的强弱,磁性越强的地方，磁感线越密,磁性越弱的地方,磁感线越稀; ④磁感线在空间内不可能相交。 典型的磁感线: 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．
2023年中考物理专项复习：电与磁专题 1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，利用此原理，人们制造了（） A. 电磁铁 B. 电热器 C. 电动机 D. 发电机 2.司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示）。下列说法正确的是（） A. “司南”静止时勺柄指南，标为N极 B. “司南”能指南北是受地磁场的作用 C. “司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用 D. “司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关 3.图为磁悬浮地球仪。其环形底座内装有金属线圈，通电后相当于电磁铁。利用通电的金属线图产生磁场与球体中的磁体相互排斥，从而使地球仪悬浮在空中。环形底座的工作原理是（） A．电磁感应B．电流的磁效应 C．电流的热效应D．磁场对电流的作用 4.一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（）
A. B. C. D. 5.如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁体，虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线，则可以判断 图中A、B、C、D四个磁极依次是（） A．N、N、S、S B．S、S、N、S C．N、N、S、N D．S、S、N、N 6.按如图电路进行实验，每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁 磁性强弱的一个因素是（） A. 电流大小 B. 线圈匝数 C. 电流方向 D. 电磁铁极性 7.如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性 强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（） A. 在圆筒中插入一根铁芯 B. 减少线圈匝数
中考物理一轮复习专题18 电与磁—电能电功 一、单选题 1．（2021九上·四平期末）家用电吹风机正常工作时的电功率最接近（） A．5000W B．50W C．500W D．0.5W 2．（2021九上·富裕期末）如图所示的四个电路，电源电压相同，R1 ＜R2，电路消耗的总功率由大到小的顺序是（） A．甲乙丙丁B．丁丙乙甲C．乙丁丙甲D．甲丙丁乙3．（2021九上·密山期末）下列用电器中，利用电流热效应工作的是（） A．电风扇B．洗衣机C．电暖气D．电视机4．（2022·南沙模拟）参数同为“220V 40W”的节能灯、电烙铁，电扇，均正常工作5min，则消耗的电能（） A．节能灯最多B．电烙铁最多C．电扇最多D．一样多5．（2022·江汉）小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是 （） A．该电能表的标定电流为20A B．该电能表应接在50Hz的直流电路中使用 C．小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转 D．小明家半年内的用电量是6335kW·h 6．（2022·济宁）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U﹣I图像。下列分析不正确的是 （）
A．当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W B．当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的电能为4320J C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W 二、多选题 7．（2021九上·密山期末）关于电功和电功率，下列说法正确的是（） A．通电时间越长，电流做的功越多 B．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 C．电功率小的用电器消耗的电能一定少 D．电功率小的用电器，消耗的电能一定慢 8．（2022·北京市）额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（） A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少 B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大 C．正常工作时，通过电饭锅的电流最小 D．在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多 9．（2022九上·岚山期末）小明家新房装修，安装了如图所示的新型风暖浴霸，其安全性能好、发热柔和。它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图是其简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2。主要参数如表（）
专题42电与磁 一、磁现象与磁场： 1.磁性：能吸引铁、钴、镍等物质的性质； 2.磁体：具有磁性的物体； 3.磁性材料：能够被磁铁吸引的物质叫磁性材料； （1）一般是铁钴镍及其合金、氧化物； （2）注意：铝、铜不是磁性材料； 4.磁极：磁体上磁性最强的部位； （1）任何磁体都有两个磁极：南极（S极）和北极（N极）； （不存在单磁极的磁体，也不存在多个磁极的磁体） （2）磁体具有指向性： ①将指向南方的极取名为南极（S极）； ②指向北方的极取名为北极（N极）； 5.磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引； （1）吸引：①异名磁极相互吸引；②磁体吸引铁钴镍； （2）排斥：同名磁极相互排斥； 6.磁场： （1）定义：任何磁体周围存在一种看不见的特殊物质，称为磁场。（磁场是真实存在的） （2）基本性质：是对放入其中的磁体产生磁力的作用； （3）方向：磁场不但有强弱，而且有方向； 规定：小磁针在磁场中某点静止时，小磁针北极（N极）所指的方向规定为该点的磁场方向。 7.磁感线： （1）定义：描述磁场强弱和方向的带箭头的曲线； 它是一种假想的曲线，不是真实存在的，是一种模型；（虽然不存在，但也不是凭空想象出来的）；（2）方向： ①磁体外部：磁感线的方向是N极到S极； ②磁体内部：从S极到N极； ③磁感线上某点的磁场方向是该点的切线方向 （3）特点：
①磁感线越密的地方，磁场越强，越疏的地方，磁场越弱； ②任何两条磁感线不能相交。 N N 磁场的强弱：A处最强，C处次之，B处最弱 8.地磁场： （1）概念：地球周围存在的磁场叫做地磁场； （2）特点： ①地磁的南极在地理的北极附近； ②地磁的北极在地理的南极附近。 【例题1】关于磁现象，下列说法正确的是（） A．小磁针放入磁场中静止时，N极所指方向为该点的磁场方向 B．地球周围存在磁场，所以它周围的磁感线是真实存在的 C．地球是一个巨大的磁体，地磁的南北极跟地理的南北极是完全重合的 D．铜、铁、铝和磁体靠近时，都会受到磁力的作用 【变式1】实验室里，小梦不小心将一条形磁铁从中间断开，断开的两端分别设为甲、乙，如图所示， 则下列判断正确的是（） A．甲端是N极，乙端是S极B．甲端是N极，乙端是N极 C．甲端是S极，乙端是S极D．甲端是S极，乙端是N极 【例题2】根据图中条形磁体磁感线的分布情况，标出图中条形磁体左端和小磁针左端的磁极。 【变式2】根据图中小磁针的指向，在图中标出两侧磁体的极性，并标明磁场方向。 二、电生磁： 1.奥斯特实验（电流的磁效应、电生磁）： （1）通电导体周围存在磁场； （2）电流产生的磁场方向与电流方向有关； 2.通电螺线管的磁场： （1）通电螺线管的磁场的特点： ①通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样；
2021届人教版物理中考一轮复习限时练：电与磁 (时间：30分钟) 1．《论衡》中记载“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的__S__(选填“N”或“S”)极，静止时指向地磁场的__北__(选填“南”或“北”)极。 (第1题图) (第2题图) 2．如图是条形磁体周围铁屑的分布情况及小磁针的指向。图中各点小磁针有固定指向，说明磁体周围的磁场具有__方向__；铁屑在磁场中被磁化成__磁体__，从而在磁场中有序排列。 3．三个磁体相邻磁极间的磁感线分布如图所示，D端为__N__极，B端为__N__极。(均选填“N”或“S”) 4．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1和S2时，小磁针N极指向右端，则电磁铁的左端为__N__极，电源右端为__正__极；要使指示灯变亮，滑动变阻器的滑片应向__左__滑动。 (第4题图) (第5题图) 5．如图所示是一款儿童滑板车。当车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的LED灯发光，其发电的原理与__动圈式话筒__(选填“动圈式话筒”或“电磁起重机”)相同；逐渐加快滑行速度，LED灯的亮度会__增强
__(选填“增强”“减弱”或“不变”)。 6．如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。当空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了；当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值__减小__，电路中的电流增大，电磁铁的磁性__增强__，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则__b__是除尘器。 (第6题图) (第7题图) 7．如图所示，当导体ab向右运动时，观察到电流表指针向左偏转，这是__电磁感应__现象，生活中的__发电机__(选填“电动机”或“发电机”)就应用了此原理。如果对调N、S极，ab向左运动时，电流表指针的偏转方向__不改变__(选填“改变”或“不改变”)。 8．小关在探究磁现象的活动中能够实现的是(C) A．用小磁针吸起铜块或铝块 B．用放大镜能看到磁铁周围的磁感线 C．用磁铁吸起铜导线制成的通有电流的轻质螺线管 D.把小磁针放在磁铁周围的任何位置，静止后小磁针的北极都指向地理北极 9．下列有关磁现象说法正确的是(C) A．电磁感应现象是电能转化为机械能 B．通电导体在磁场中的受力方向只与电流方向有关 C．奥斯特实验证明了通电导体周围存在磁场 D．地理S、N极与地磁S、N极完全重合 10．下列对电磁实验现象相应的解释正确的是(B)
人教版九年级全一册物理第二十章：电与磁综合复习题 1．（2022·湖南岳阳·九年级期末）无线充电装置给人们的生活带来了便利。充电底座通电后其中的送电线圈产生交变磁场，手机受电线圈中产生感应电流，开始向手机充电，以下四图所示的装置与手机受电线圈工作原理相同的是（） A．B．C．D． 2．（2022·湖南岳阳·九年级期末）下面四个实验图能说明电动机工作原理的是（） A．B．C．D． 3．（2022·湖南长沙·九年级期末）关于物理现象和物理知识，下列说法正确的是（） A．为了防止触电，必须把用电器的开关接在火线上 B．验电器的原理是异种电荷相互吸引 C．小磁针静止时，S极的指向与该点磁场方向相同 D．用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电是由于毛皮束缚电子的能力比较强 4．（2022·湖南·长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校九年级期末）如图所示的“吸引现象”由分子间作用力引起的是（） A．磁铁吸引铁器 B．吸盘吸在墙上
C．摩擦后的气球吸引头发 D．压紧的铅块互相吸引 5．（2022·湖南·长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校九年级期末）我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，下列几个实例：①研究电流时，把它比作水流；①在探究电磁铁磁性强弱的影响因素时；①在探究压强与压力关系时，控制受力面积相同；①研究磁场时，引入磁感线。其中，运用了相同研究方法的是（） A．①①B．①①C．①①D．①① 6．（2022·湖南株洲·九年级期末）公交车上安装的电动爆玻器工作原理是利用通电线圈在磁场中产生一个冲击力，在危急时刻击碎车窗玻璃。图中的实验与电动爆玻器工作原理相同的是（） A．B． C．D． 7．（2022·湖南常德·九年级期末）如图是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位升高到金属块A处时（）
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。 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。 （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。 （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
九年级物理人教版第二十章《电与磁》全章教案
第二十章电与磁 20.1磁现象磁场 一．教学目标 1．了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。 2．知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。 3．知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。 4．利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。 二．教学分析： 重点：电流的磁效应和磁场概念的形成 难点：磁现象的应用 三、教学手段和方法： 1．通过利用多媒体以及现场实验来给学生讲述磁现象和磁场。 2．让学生更好的了解磁场，利用多媒体更形象具体地把磁现象和磁场展现给同学。 四、教学过程： 1．引入：介绍生活中的有关磁现象及本章所要研究的内容。在本章，我们要学习磁现象、磁场的描述、磁场对电流的作用以及对运动电荷的作用，知识主线十分清晰。
复习提问，引入新课 ［问题］初中学过磁体有哪两个磁极？［学生答］南极、北极. ［问题］两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的？［学生答］磁场. ［过渡语］磁场我们在初中就有所了解，从今天我们要更加深入地学习它。 2．磁现象 （1）通过介绍人们对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用来认识磁现象 （2）可以通过多媒体展示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象。 2．电流的磁效应 （1）介绍人类认识电现象和磁现象的过程。 （2）演示奥斯特实验：让学生直观认识电流的磁效应。做实验时可以分为四种情形观察并记录现象：水平电流在小磁针的正上方时，让电流分别由南向北流和由北向南流；水平电流在小磁针的正下方时，让电流分别由南向北和由北向
生活用电复习 知识集结 知识元 生活用电 知识讲解 一、家庭电路 1．家庭电路的组成：进户线（低压供电线）、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线、插座、开关等。 2．家庭电路的各部分的作用： ①火线和零线（进户线）：给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之间有220V的电压，火线和地线之间也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为 0V。 ②电能表：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。 ③总开关（空气开关）：
<1>作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。 <2>安装：家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线。 ④保险装置（保险丝）： <1>材料：保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成。 <2>保险原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。 <3>电路符号： <4>连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上。位置在总开关之后。 <5>选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。保险丝越粗额定电流越大。不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。 ⑤插座 <1>作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。 <2>安装：并联在家庭电路中，具体接线情况：三孔插座，左零（线）、右火（线）、上接地（线），两孔插座通常左零线右火线。 ⑥用电器（电灯）、开关： <1>安装：螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线，以防止维修触电。 <2>开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作，开关不能控制，但不
第20章电与磁 一、单选题 1．（2023·辽宁鞍山·校考三模）如图是全国象棋大师赛冠军郑一泓现场讲解“金猪拱门”局的情景，其身后竖直摆放的棋盘由镍板制成，使用的棋子由上下为磁极的磁体制成。下列说法中正确的是（） A．棋子作为磁体吸引棋盘，同时镍制棋盘也吸引棋子 B．棋子能够放在棋盘上静止，棋子的重力小于棋子受到的摩擦力 C．若棋子的磁性强弱可调，同一个棋子磁性越大，静止时受到的摩擦力越大 D．只要有足够耐心沿棋子的虚线切割，就能获得单一的“全N”或“全S”磁极 2．（2023·辽宁盘锦·校考二模）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断正确的是（） A．鱼形铁不能被磁体吸引B．指南鱼周围存在磁感线 C．指南鱼鱼头应标注“N”D．指南鱼的腹部磁性最弱 3．（2023上·辽宁沈阳·九年级沈阳市第七中学校考期末）关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（） A．铜、铁和铝都能够被磁体所磁化 B．磁体外部的磁感线都是从磁体S极出发，回到N极 C．小磁针静止时指南北方向是因为受到地磁场的作用 D．小磁针在磁场中静止时，S极所指的方向就是该点磁场的方向 4．（2023·辽宁鞍山·统考一模）如图甲所示是一种磁悬浮地球仪，地球仪内部装有磁铁，其磁场方向与地磁场磁场方向一致，通电后，底座中的电磁铁就可将地球仪“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示。下列说法正确的是（）
A．电磁铁的上端应该为N极 B．地球仪利用异名磁极间相互排斥的原理工作 C．电源的上端应该为正极 D．将电源正负极对调后，地球仪仍能“漂浮” 5．（2023·辽宁丹东·统考中考真题）将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。下列说法正确的是（） A．电流从导线的A端流入螺线管 B．通电螺线管的左端为N极 C．通电螺线管周围真实存在磁感线 D．改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱会改变 6．（2023·辽宁大连·统考模拟预测）如图所示的实验装置中，闭合开关，导体棒ab向右运动。则下列说法正确的是（） A．该装置是发电机的原理 B．导体棒ab运动时，机械能转化为电能 C．只将永磁体N、S极对调导体棒ab向左运动 D．只将电源“+”“﹣”极的接线对调，导体棒ab向右运动 7．（2023·辽宁丹东·校考二模）下列四幅图中的设备，与扬声器原理相同的是（）