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在学习电与磁的过程中，由于对磁场的方向、磁场的基本性质、电流的磁效应、发电机与电动机的工作条件和过程等理解不够、认识不清，常会产生一些错误的观点，干扰正常思路。为帮助同学们理清电与磁各概念之间的关系，减少因审题不准、思考不周而导致的错误，特形成此文，以帮助同学们掌握解题的思路、方法与技巧。
一、随意确定磁极以及磁感线的方向
这类错误的主要原因要么是没有熟记物理学中对磁感线方向的规定，对“利用小磁针确定磁场的方向”没有概念；要么是不能根据“磁场或者磁极间的相互作用”判断磁极。
例1图1是一个蹄形磁铁，虚线是磁极附近的部分磁感线，小磁针在图示位置静止，请标出蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向。
错解：如图2或图3。
错因分析：出现图2的情况在于不会根据“处在磁场中的小磁针静止时北极所指的方向与该点的磁场方向和磁感线方向一致”来判断磁感线的方向。出现图3的情况在于误认为磁感线是封闭的曲线。正确答案如图4所示。
小结：在磁场中，有3个方向是一致的，即某点的磁场方向、通过该点的磁感线方向、放在该点的小磁针静止时N极所指的方向(受力方向)，只要知道3个方向中的任意一个，就能确定另外两个方向。磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来回到磁体的S极的，故在标示磁体外部磁感线方向时，应遵循“见N出、见S进”的原则。
二、对地磁场的南北极概念模糊
出错的主要原因一是不知道地磁场的N、S极是如何规定的，二是不会根据“异名磁极相互吸引”或者磁感线的方向判断小磁体的磁极。
例2南宋民族英雄文天祥在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的著名诗句。这里磁针石的南极指向地理位置的 方，是因为它受到 场的作用。
错解：北，磁。
错因分析：错解的原因在于不能正确区分地理位置的南、北极和地磁场的南、北极。地磁场的南、北极与地理位置的南、北极并非一一对应，地磁场的南极处在地理位置的北极附近，地磁场的北极处在地理位置的南极附近，地磁场的南、北极与地理的北、南极并不完全重合，存在着一个小小的偏角，这个偏角叫做磁偏角。根据异名磁极相互吸引，磁针石的南极应指向地磁场的北极（地理位置的南极附近）。
答案：南，地磁。
小结：也可利用磁感线的方向解答此类问题，在地球这个大磁体的周围，磁感线从地理南极附近出来回到地理北极附近，故指南针等可以自由转动的小磁体静止时北极的指向与地磁场磁感线方向（从南到北）一致，即指向地理的北极。
三、不清楚磁化的含义
出错的原因在于不懂得磁化的含义，认为处在磁场中的磁性材料被磁化后，靠近磁体的一端可能与磁体这端的极性相同，存在着排斥现象。实际上，磁体的两个磁极是固定的，软铁被磁化后的磁极是可以确定的，即靠近磁体某磁极的那一端与磁体这个磁极的极性相反。
例3如图5所示，电磁铁左侧的c为条形磁铁，右侧的d为软铁棒，a、b是电源的两极，当开关K闭合时，下列判断中正确的是（）。
A．若a为电源正极，则c、d都被吸引
B．若b为电源正极，则c被吸引，d被排斥
C．若b为电源正极，则c、d都被排斥
D．若a为电源正极，则c被排斥，d被吸引
错解：B或C。
错因分析：错解的原因在于不清楚软铁棒被磁化后的极性。解答时首先要根据电源的正负极确定螺线管的电流方向，再利用安培定则判断电磁铁的极性，然后根据磁极间的相互作用规律判断条形磁铁是被吸引还是被排斥。软铁棒被磁化后，左端的极性与电磁铁右端的极性相反。故不论电磁铁的右端是N极还是S极，软铁棒都要被吸引。答案为D。
小结：铁为软磁性材料，处在磁场中的铁会被磁化，从而也成为一个磁体。铁靠近磁体的一端总是与该磁体的这一端极性相反，因此总是会被磁体吸引。
四、辨别不清通电螺线管的内、外磁场方向
错在一味地死记“磁感线从N极到S极”，而忽略了磁场有磁体外部和磁体内部之分。
例4图6中小磁针的指向不正确的是（ ）。
错解：C。
错因分析：错解的原因在于，认为通电螺线管外部静止的小磁针的N、S极指向与通电螺线管的N、S极指向相同、通电螺线管内部的静态小磁针的N、S极指向与通电螺线管的N、S极指向相反。根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极、右端为S极，图6中A、B、C、D 4个小磁针所处位置的磁感线的方向如图7所示，可知B中小磁针的N极的受力方向与该磁感线的方向不符。
小结：在通电螺线管的内部，磁感线的方向是从S极指向N极的，处在里面的静态小磁针的N、S极的指向与通电螺线管的N、S极指向相同。
五、茫然探究影响电磁铁磁性的因素
出错的原因主要是不会采用控制变量法和转换法，思考问题不全面。
例5如图8所示，弹簧测力计下面挂着条形磁铁，螺线管中插有铁芯，开关S拨在触点②位置且电流表示数为I，若使弹簧测力计的示数变小，则下列操作正确的是（ ）。
A.开关S位置不动，将铁芯从螺线管中取出
B.开关S位置不动，将滑片P向a端滑动
C.将开关S拨到①位置，调节滑片P仍使电流表示数为I
D.将开关S拨到③位置，调节滑片P仍使电流表示数为I
错解：A或B。
错因分析：一是忽视电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，二是不能根据磁极间的相互作用规律正确判断磁铁所受磁场力的变化情况。根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，与条形磁铁相互排斥，只要电磁铁的磁性增强，这个排斥力就会增大，条形磁铁受到竖直向上的拉力就会变小，弹簧测力计的示数就会变小。S不动，将铁芯取出，通电螺线管的磁性将大大减弱；S不动，电磁铁的线圈匝数不变，当P向a端滑动时，电路电阻增大，电流减小，电磁铁的磁性减弱；将S拨到③位置，线圈匝数减少，在电流不变的情况下，电磁铁的磁性减弱。故A、B、D均与题意不符。答案为C。
小结：在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，采用的是控制变量法和转换法。在研究电磁铁磁性强弱与电流的关系时，必须保持线圈匝数不变；而在研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时，必须保持电流大小一定。可通过电磁铁吸引大头针等磁性材料的数目多少或使小磁针等可以自由转动的小磁体转动的速度快慢来比较其磁性的强弱。
六、对电磁继电器的控制原理表述不清
看不懂控制电路或弄不清控制原理，想当然地胡乱猜测或忽略中间过程都有可能导致错误。
例6图9是小星同学在“探究性学习”活动中为某仓库设计的防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和电灯安装在值班室内。观察、分析电路可知，这个报警器的原理是：
（1）有人踩踏板时，；
（2）无人踩踏板时，。
错解：（1）电铃报警；（2）绿灯亮。
错因分析：错误的原因在于表述过于简略，没有把踏板的控制原理陈述出来。图中的踏板就是控制电路的开关，低压控制电路控制右边的工作电路。平安无事时，踏板处的上下触点分开，控制电路开路，电磁铁无磁性，工作电路中绿灯通路；盗贼光顾时，上踏板受压时橡胶垫圈缩短，动触点与静触点接触，控制电路通路，电磁铁有磁性，衔铁被吸引而向下移动，工作电路的绿灯断路，电铃和红灯通路。
答案：（1）电磁铁有磁性，衔铁被吸引，电铃和红灯所在支路工作，红灯亮、铃响报警；（2） 电磁铁无磁性，衔铁不能被吸引，绿灯所在支路工作，绿灯亮。
小结：电磁继电器实质上就是利用电磁铁来控制工作电路通断的开关。电磁铁通电时有磁性，吸引衔铁，电磁铁断电时无磁性，不能吸引衔铁，它可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流，或者控制高温、有毒环境里的工作电路。
七、没有掌握感应电流产生的条件
对电磁感应的内容和能量的转化没有透彻理解，不会依据“因运动而获得电流”去判断图像或分析问题。
例7如图10所示，abcd是一个接有灵敏电流表（G）且处于蹄形磁铁中的“U”型金属导轨，pq是一根可以在金属导轨上自由滑动的金属棒，一重物通过定滑轮的细绳与金属棒相连，整个装置置于水平桌面上并处于静止状态。当重物开始下落且pq在磁场内运动的过程中（）。
A.电流表有示数，此过程电能转化为机械能
B.电流表无示数，此过程电能转化为机械能
C.电流表有示数，此过程机械能转化为电能
D.电流表无示数，此过程机械能转化为内能
错解：A或D。
错因分析：错选A的原因是没有弄清电磁感应现象中的能量转化情况；错选D的原因是没有理解电磁感应的概念，认为电流表所在电路没有电源就没有电流，而重物通过定滑轮拉着金属棒运动时，金属棒与导轨摩擦生热，所以机械能转化为内能。实际上，金属棒pq在水平向右的拉力作用下运动时要切割磁感线，闭合回路apqd会有感应电流产生，因金属棒运动而产生电流，故机械能转化为电能。答案为C。
小结：产生感应电流的3个必要条件：一是闭合电路，二是部分导体处在磁场中，三是处在磁场中的导体做切割磁感线运动。感应电流的方向与导体运动的方向以及磁感线的方向有关，若改变导体的运动方向或磁感线的方向，产生感应电流的方向将改变；若导体的运动方向和磁感线的方向都改变，产生感应电流的方向不变。电磁感应现象是将机械能转化为电能。
八、忽视发电机和电动机的本质区别
出错的原因在于没有理解发电机和电动机的工作原理，忽视了电磁感应和磁场对电流的作用的本质区别。
例8 图11是在学习电和磁知识中用到的两个重要实验装置，甲研究的是现象，利用这一原理制成的是机；乙研究的是 现象，利用这一原理制成的是机。
错解：线圈在磁场中转动，电动，电磁感应，发电。
错因分析：错解的原因是对发电机和电动机的工作原理理解不够，想当然地认为甲图中有电流表，有电时指针就会动，应该是“电动机”，而乙图有电源，有“电”又有“磁”，应属电磁感应。确实，甲、乙两图只有一处不同，一个是电流表，一个是电源，而这处不同正是解答问题的关键所在。甲图线圈外部没有电源，说明无电流通入线圈，定是探究在磁场中转动的线圈产生电流的情况（电流表是检验电路有无电流的仪器），属电磁感应现象，是将机械能转化为电能的过程，发电机正是利用这一原理制成的；乙图线圈外部有电源，定是探究通电线圈在磁场中受力转动的现象，是将电能转化为机械能的过程，电动机正是利用这一原理制成的。
答案：在磁场中转动的线圈产生电流的（电磁感应），发电。通电线圈在磁场中受力转动的，电动。
小结：通电线圈在磁场中之所以转动，是因为通电导体和磁体一样，周围存在着磁场，通电导体（线圈）恰似一个磁体，而一个磁体与另一个磁体靠近时，它们之间的相互作用通过磁场而发生，故磁场对电流的作用，其实质也是磁体和磁体之间通过磁场而发生的作用。电动机就是利用通电线圈在磁场中转动的原理来工作的。发电机是通过线圈相对磁场转动而获得电流的，其工作原理显然是电磁感应现象。
一、随意确定磁极以及磁感线的方向
这类错误的主要原因要么是没有熟记物理学中对磁感线方向的规定，对“利用小磁针确定磁场的方向”没有概念；要么是不能根据“磁场或者磁极间的相互作用”判断磁极。
例1图1是一个蹄形磁铁，虚线是磁极附近的部分磁感线，小磁针在图示位置静止，请标出蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向。
错解：如图2或图3。
错因分析：出现图2的情况在于不会根据“处在磁场中的小磁针静止时北极所指的方向与该点的磁场方向和磁感线方向一致”来判断磁感线的方向。出现图3的情况在于误认为磁感线是封闭的曲线。正确答案如图4所示。
小结：在磁场中，有3个方向是一致的，即某点的磁场方向、通过该点的磁感线方向、放在该点的小磁针静止时N极所指的方向(受力方向)，只要知道3个方向中的任意一个，就能确定另外两个方向。磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来回到磁体的S极的，故在标示磁体外部磁感线方向时，应遵循“见N出、见S进”的原则。
二、对地磁场的南北极概念模糊
出错的主要原因一是不知道地磁场的N、S极是如何规定的，二是不会根据“异名磁极相互吸引”或者磁感线的方向判断小磁体的磁极。
例2南宋民族英雄文天祥在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的著名诗句。这里磁针石的南极指向地理位置的 方，是因为它受到 场的作用。
错解：北，磁。
错因分析：错解的原因在于不能正确区分地理位置的南、北极和地磁场的南、北极。地磁场的南、北极与地理位置的南、北极并非一一对应，地磁场的南极处在地理位置的北极附近，地磁场的北极处在地理位置的南极附近，地磁场的南、北极与地理的北、南极并不完全重合，存在着一个小小的偏角，这个偏角叫做磁偏角。根据异名磁极相互吸引，磁针石的南极应指向地磁场的北极（地理位置的南极附近）。
答案：南，地磁。
小结：也可利用磁感线的方向解答此类问题，在地球这个大磁体的周围，磁感线从地理南极附近出来回到地理北极附近，故指南针等可以自由转动的小磁体静止时北极的指向与地磁场磁感线方向（从南到北）一致，即指向地理的北极。
三、不清楚磁化的含义
出错的原因在于不懂得磁化的含义，认为处在磁场中的磁性材料被磁化后，靠近磁体的一端可能与磁体这端的极性相同，存在着排斥现象。实际上，磁体的两个磁极是固定的，软铁被磁化后的磁极是可以确定的，即靠近磁体某磁极的那一端与磁体这个磁极的极性相反。
例3如图5所示，电磁铁左侧的c为条形磁铁，右侧的d为软铁棒，a、b是电源的两极，当开关K闭合时，下列判断中正确的是（）。
A．若a为电源正极，则c、d都被吸引
B．若b为电源正极，则c被吸引，d被排斥
C．若b为电源正极，则c、d都被排斥
D．若a为电源正极，则c被排斥，d被吸引
错解：B或C。
错因分析：错解的原因在于不清楚软铁棒被磁化后的极性。解答时首先要根据电源的正负极确定螺线管的电流方向，再利用安培定则判断电磁铁的极性，然后根据磁极间的相互作用规律判断条形磁铁是被吸引还是被排斥。软铁棒被磁化后，左端的极性与电磁铁右端的极性相反。故不论电磁铁的右端是N极还是S极，软铁棒都要被吸引。答案为D。
小结：铁为软磁性材料，处在磁场中的铁会被磁化，从而也成为一个磁体。铁靠近磁体的一端总是与该磁体的这一端极性相反，因此总是会被磁体吸引。
四、辨别不清通电螺线管的内、外磁场方向
错在一味地死记“磁感线从N极到S极”，而忽略了磁场有磁体外部和磁体内部之分。
例4图6中小磁针的指向不正确的是（ ）。
错解：C。
错因分析：错解的原因在于，认为通电螺线管外部静止的小磁针的N、S极指向与通电螺线管的N、S极指向相同、通电螺线管内部的静态小磁针的N、S极指向与通电螺线管的N、S极指向相反。根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极、右端为S极，图6中A、B、C、D 4个小磁针所处位置的磁感线的方向如图7所示，可知B中小磁针的N极的受力方向与该磁感线的方向不符。
小结：在通电螺线管的内部，磁感线的方向是从S极指向N极的，处在里面的静态小磁针的N、S极的指向与通电螺线管的N、S极指向相同。
五、茫然探究影响电磁铁磁性的因素
出错的原因主要是不会采用控制变量法和转换法，思考问题不全面。
例5如图8所示，弹簧测力计下面挂着条形磁铁，螺线管中插有铁芯，开关S拨在触点②位置且电流表示数为I，若使弹簧测力计的示数变小，则下列操作正确的是（ ）。
A.开关S位置不动，将铁芯从螺线管中取出
B.开关S位置不动，将滑片P向a端滑动
C.将开关S拨到①位置，调节滑片P仍使电流表示数为I
D.将开关S拨到③位置，调节滑片P仍使电流表示数为I
错解：A或B。
错因分析：一是忽视电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，二是不能根据磁极间的相互作用规律正确判断磁铁所受磁场力的变化情况。根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，与条形磁铁相互排斥，只要电磁铁的磁性增强，这个排斥力就会增大，条形磁铁受到竖直向上的拉力就会变小，弹簧测力计的示数就会变小。S不动，将铁芯取出，通电螺线管的磁性将大大减弱；S不动，电磁铁的线圈匝数不变，当P向a端滑动时，电路电阻增大，电流减小，电磁铁的磁性减弱；将S拨到③位置，线圈匝数减少，在电流不变的情况下，电磁铁的磁性减弱。故A、B、D均与题意不符。答案为C。
小结：在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，采用的是控制变量法和转换法。在研究电磁铁磁性强弱与电流的关系时，必须保持线圈匝数不变；而在研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时，必须保持电流大小一定。可通过电磁铁吸引大头针等磁性材料的数目多少或使小磁针等可以自由转动的小磁体转动的速度快慢来比较其磁性的强弱。
六、对电磁继电器的控制原理表述不清
看不懂控制电路或弄不清控制原理，想当然地胡乱猜测或忽略中间过程都有可能导致错误。
例6图9是小星同学在“探究性学习”活动中为某仓库设计的防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和电灯安装在值班室内。观察、分析电路可知，这个报警器的原理是：
（1）有人踩踏板时，；
（2）无人踩踏板时，。
错解：（1）电铃报警；（2）绿灯亮。
错因分析：错误的原因在于表述过于简略，没有把踏板的控制原理陈述出来。图中的踏板就是控制电路的开关，低压控制电路控制右边的工作电路。平安无事时，踏板处的上下触点分开，控制电路开路，电磁铁无磁性，工作电路中绿灯通路；盗贼光顾时，上踏板受压时橡胶垫圈缩短，动触点与静触点接触，控制电路通路，电磁铁有磁性，衔铁被吸引而向下移动，工作电路的绿灯断路，电铃和红灯通路。
答案：（1）电磁铁有磁性，衔铁被吸引，电铃和红灯所在支路工作，红灯亮、铃响报警；（2） 电磁铁无磁性，衔铁不能被吸引，绿灯所在支路工作，绿灯亮。
小结：电磁继电器实质上就是利用电磁铁来控制工作电路通断的开关。电磁铁通电时有磁性，吸引衔铁，电磁铁断电时无磁性，不能吸引衔铁，它可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流，或者控制高温、有毒环境里的工作电路。
七、没有掌握感应电流产生的条件
对电磁感应的内容和能量的转化没有透彻理解，不会依据“因运动而获得电流”去判断图像或分析问题。
例7如图10所示，abcd是一个接有灵敏电流表（G）且处于蹄形磁铁中的“U”型金属导轨，pq是一根可以在金属导轨上自由滑动的金属棒，一重物通过定滑轮的细绳与金属棒相连，整个装置置于水平桌面上并处于静止状态。当重物开始下落且pq在磁场内运动的过程中（）。
A.电流表有示数，此过程电能转化为机械能
B.电流表无示数，此过程电能转化为机械能
C.电流表有示数，此过程机械能转化为电能
D.电流表无示数，此过程机械能转化为内能
错解：A或D。
错因分析：错选A的原因是没有弄清电磁感应现象中的能量转化情况；错选D的原因是没有理解电磁感应的概念，认为电流表所在电路没有电源就没有电流，而重物通过定滑轮拉着金属棒运动时，金属棒与导轨摩擦生热，所以机械能转化为内能。实际上，金属棒pq在水平向右的拉力作用下运动时要切割磁感线，闭合回路apqd会有感应电流产生，因金属棒运动而产生电流，故机械能转化为电能。答案为C。
小结：产生感应电流的3个必要条件：一是闭合电路，二是部分导体处在磁场中，三是处在磁场中的导体做切割磁感线运动。感应电流的方向与导体运动的方向以及磁感线的方向有关，若改变导体的运动方向或磁感线的方向，产生感应电流的方向将改变；若导体的运动方向和磁感线的方向都改变，产生感应电流的方向不变。电磁感应现象是将机械能转化为电能。
八、忽视发电机和电动机的本质区别
出错的原因在于没有理解发电机和电动机的工作原理，忽视了电磁感应和磁场对电流的作用的本质区别。
例8 图11是在学习电和磁知识中用到的两个重要实验装置，甲研究的是现象，利用这一原理制成的是机；乙研究的是 现象，利用这一原理制成的是机。
错解：线圈在磁场中转动，电动，电磁感应，发电。
错因分析：错解的原因是对发电机和电动机的工作原理理解不够，想当然地认为甲图中有电流表，有电时指针就会动，应该是“电动机”，而乙图有电源，有“电”又有“磁”，应属电磁感应。确实，甲、乙两图只有一处不同，一个是电流表，一个是电源，而这处不同正是解答问题的关键所在。甲图线圈外部没有电源，说明无电流通入线圈，定是探究在磁场中转动的线圈产生电流的情况（电流表是检验电路有无电流的仪器），属电磁感应现象，是将机械能转化为电能的过程，发电机正是利用这一原理制成的；乙图线圈外部有电源，定是探究通电线圈在磁场中受力转动的现象，是将电能转化为机械能的过程，电动机正是利用这一原理制成的。
答案：在磁场中转动的线圈产生电流的（电磁感应），发电。通电线圈在磁场中受力转动的，电动。
小结：通电线圈在磁场中之所以转动，是因为通电导体和磁体一样，周围存在着磁场，通电导体（线圈）恰似一个磁体，而一个磁体与另一个磁体靠近时，它们之间的相互作用通过磁场而发生，故磁场对电流的作用，其实质也是磁体和磁体之间通过磁场而发生的作用。电动机就是利用通电线圈在磁场中转动的原理来工作的。发电机是通过线圈相对磁场转动而获得电流的，其工作原理显然是电磁感应现象。