重難點09電磁轉(zhuǎn)換中的重要實驗實驗考點三年考情分析2025考向預(yù)測磁體周圍磁場1.磁體的磁性分布2.磁極間的相互作用以及磁感線的方向判斷3.地磁場的基本性質(zhì)2024?常州（2）2023?泰州（2）2023?常州（2）2023?無錫（2）1.注重基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用：靈活運用磁極間相互作用規(guī)律、磁感線特性及安培定則解決實際問題。2.跨學(xué)科知識融合：融入信息技術(shù)或工程實踐背景，體現(xiàn)物理知識在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用。探究通電螺線管外部磁場的方向1.奧斯特實驗與電流的磁效應(yīng)2.安培定則（右手螺旋定則）3.電磁鐵與電磁繼電器2024?南京（2）2024?無錫（2）2024?泰州（2）2024?鹽城（2）2024?蘇州（2）2024?鎮(zhèn)江（2）1.安培定則的靈活應(yīng)用2.實驗設(shè)計創(chuàng)新：探究“磁場強弱與電流方向的關(guān)系”或設(shè)計對比實驗驗證電磁鐵磁性強弱的影響因素3.動態(tài)電路與電磁綜合題4.電磁繼電器電路連接”實操題觀察磁場對通電直導(dǎo)線的作用1.磁場對通電導(dǎo)體的作用力方向

2.電動機的工作原理及能量轉(zhuǎn)化

3.導(dǎo)體運動方向與電流、磁場方向的關(guān)系

4.滑動變阻器調(diào)節(jié)電流、磁體極性對實驗結(jié)果的影響

5.電磁繼電器、電動機在生活中的應(yīng)用

6.磁場作用與電路分析的結(jié)合2024?南京（2）2024?泰州（2）2024?宿遷（2）2024?揚州（2）1.實驗探究題強化：設(shè)計開放性實2.表格和圖像問題：分析電流、磁場強度與導(dǎo)體運動速度的關(guān)系

3.跨學(xué)科綜合應(yīng)用：磁場對電流作用在能量轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用

、與電路動態(tài)分析結(jié)合4.創(chuàng)新題型與情境：引入新材料或新裝置，考查對核心原理的遷移能力

；結(jié)合電磁繼電器設(shè)計智能控制系統(tǒng)

5.作圖：要求根據(jù)磁場方向、電流方向繪制導(dǎo)體受力方向

探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的必要條件2.感應(yīng)電流方向由磁場方向和導(dǎo)體運動方向共同決定。3.實驗方法：控制變量法4.實驗改進：增強現(xiàn)象的方法5.發(fā)電機與電動機的區(qū)別

6.電磁感應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化的結(jié)合2024?無錫（2）2024?徐州（3）2024?泰州（2）2023?無錫（2）1.實驗探究題強化：實驗步驟設(shè)計、數(shù)據(jù)表格處理、結(jié)論歸納能力。2.

跨學(xué)科情境與創(chuàng)新裝置：結(jié)合新能源技術(shù)分析電磁感應(yīng)原理

3.引入新材料或新裝置，考查原理遷移能力

4.

綜合應(yīng)用與動態(tài)分析：動態(tài)電路與電磁感應(yīng)的結(jié)合5.

作圖：根據(jù)磁場方向、導(dǎo)體運動方向繪制感應(yīng)電流方向【題型解讀】1.磁體周圍磁場?選擇題或填空題：重點考查磁場基本概念、磁極性質(zhì)及相互作用。高頻考點：磁極判斷：通過小磁針指向或磁感線方向判斷磁體的N/S極磁場方向與磁感線：理解磁場方向的定義，磁感線分布規(guī)律磁極相互作用：結(jié)合磁場分布判斷同名/異名磁極的吸引或排斥現(xiàn)象

?作圖題：通過磁感線、小磁針指向或通電螺線管的繞法，考查磁場方向與空間分布的直觀表達高頻考點：磁感線繪制：根據(jù)磁體形狀（條形、U形）補充磁感線，標注方向復(fù)合磁場分析：多磁體疊加磁場的磁感線綜合繪制2.探究通電螺線管外部磁場的方向?選擇題或填空題：考查磁場方向、磁感線分布及右手螺旋定則的基本應(yīng)用。高頻考點：磁場方向判斷：通過小磁針靜止時的N極指向確定通電螺線管的N/S極右手螺旋定則應(yīng)用：根據(jù)電流方向或電源極性標出磁極

磁場相似性：通電螺線管外部磁場與條形磁體的相似性

?作圖題：要求根據(jù)已知條件繪制磁感線、標出磁極或補全螺線管繞線方式。高頻考點：磁感線方向標注：條形磁鐵與通電螺線管磁感線的對比

復(fù)合磁場分析：結(jié)合電源正負極和小磁針指向標出螺線管N/S極

繞線方式判斷：根據(jù)電流方向或磁極要求補全螺線管繞線?實驗探究題：以實驗現(xiàn)象分析或設(shè)計實驗步驟為主，考查控制變量法和現(xiàn)象解釋能力。高頻考點：實驗現(xiàn)象分析：鐵屑分布顯示磁場形態(tài)（需輕敲紙板使鐵屑有序排列）

電流方向改變導(dǎo)致小磁針偏轉(zhuǎn)方向變化

實驗設(shè)計：增強磁場的方法（如增加線圈匝數(shù)、提高電流強度）

驗證磁場方向與電流方向的關(guān)系（對調(diào)電源正負極或改變繞線方向）

?綜合應(yīng)用題：結(jié)合電磁繼電器、電動機等實際場景，考查原理遷移與綜合分析能力。高頻考點：動態(tài)電路與磁場結(jié)合：滑動變阻器調(diào)節(jié)電流對磁場強弱的影響能量轉(zhuǎn)化分析：電磁鐵在智能設(shè)備中的應(yīng)用跨學(xué)科情境：結(jié)合新能源技術(shù)分析磁場方向

3.觀察磁場對通電直導(dǎo)線的作用?選擇題或填空題：考查磁場對電流作用力的方向與電流方向、磁場方向的關(guān)系。高頻考點：影響磁場對電流作用力方向的因素分析?作圖題：要求標注磁場方向、電流方向或?qū)w受力方向。高頻考點：對比磁場方向、電流方向，判斷導(dǎo)體受力方向?實驗探究題：以實驗現(xiàn)象分析或設(shè)計改進為主，考查控制變量法和現(xiàn)象解釋能力。高頻考點：實驗現(xiàn)象分析：改變電流方向或磁場方向時導(dǎo)體運動方向的變化。增強磁場的方法?綜合應(yīng)用題：結(jié)合電動機、電磁繼電器等場景，考查原理遷移與綜合分析。高頻考點：電動機原理：區(qū)分電動機與發(fā)電機的能量轉(zhuǎn)化動態(tài)電路結(jié)合：分析滑動變阻器調(diào)節(jié)電流時導(dǎo)體受力變化。實際應(yīng)用：新能源汽車電動機、磁懸浮列車中的磁場與電流相互作用分析

4.探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件?選擇題或填空題：考查感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件及影響因素高頻考點：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動方向判斷：右手定則的應(yīng)用，感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體運動方向、磁場方向的關(guān)系

錯誤選項辨析：?實驗探究題：以實驗現(xiàn)象分析或設(shè)計改進為主，強調(diào)控制變量法和現(xiàn)象解釋。高頻考點：實驗現(xiàn)象分析：改變導(dǎo)體運動方向或磁場方向時電流計指針偏轉(zhuǎn)方向的變化增強感應(yīng)電流的方法實驗設(shè)計：驗證“感應(yīng)電流大小與導(dǎo)體運動速度的關(guān)系”

探究閉合回路中部分導(dǎo)體是否必須切割磁感線?作圖題：標注磁場方向、導(dǎo)體運動方向或電流方向。高頻考點：根據(jù)已知的磁場方向或?qū)w運動方向標出感應(yīng)電流方向

?綜合應(yīng)用題：結(jié)合生活或科技場景，考查原理遷移與綜合分析。高頻考點：電動機與發(fā)電機的原理辨析：電動機：電能→機械能，需外部電源

發(fā)電機：機械能→電能，基于電磁感應(yīng)

動態(tài)電路結(jié)合：滑動變阻器調(diào)節(jié)電流對感應(yīng)電流的影響【知識必備】1.磁體周圍磁場（1）磁現(xiàn)象：磁性、磁體、磁極、磁化、磁場、磁感線等。（2）磁場：在磁體周圍存在的一種物質(zhì)，能使小磁針偏轉(zhuǎn)，這種物質(zhì)看不見，摸不到，我們把它叫做磁場。磁體周圍存在著磁場。（3）磁感線：描述磁場的強弱和方向而假想的曲線。2.探究通電螺線管外部磁場的方向（1）電流的磁效應(yīng)：通電導(dǎo)線周圍存在磁場（電能生磁），是由丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)的。通電導(dǎo)線周圍存在磁場；磁場的方向與電流方向有關(guān)。（2）通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場相似，兩端的極性與螺線管中的電流方向有關(guān)。（3）安培定則用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中的電流方向，則大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。（4）通電螺線管的性質(zhì)①通過電流越大，磁性越強。②線圈匝數(shù)越多，磁性越強。③插入軟鐵芯，磁性大大增強。④通電螺線管的極性可用電流方向來改變。3.觀察磁場對通電直導(dǎo)線的作用磁場對電流的作用：通電導(dǎo)體在磁場中受磁力的作用。（1）能的轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為機械能。（2）受力方向：跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。（3）通電線圈在磁場中的受力大小跟電流（電流越大，受力越大），磁場的強弱（磁性越強，受力越大）和線圈的匝數(shù)（匝數(shù)越大，受力越大）有關(guān)。4.探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件（1）電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流（磁生電），是由英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的。（2）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：a、電路必須閉合；b、只是電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線運動。（3）感應(yīng)電流的方向：跟導(dǎo)體切割磁感線運動方向和磁感線方向有關(guān)。（4）能的轉(zhuǎn)化：機械能轉(zhuǎn)化為電能。（5）應(yīng)用：發(fā)電機【重難解讀】1.磁體周圍磁場.磁場探究方式：在磁場中撒一些鐵屑，這些鐵屑的分布顯示了磁鐵周圍的磁場分布情況（科學(xué)方法：轉(zhuǎn)換法）。實驗步驟：將玻璃板平放在磁體上，并在玻璃板上均勻地撒上一層鐵屑，輕輕敲擊玻璃板，鐵屑在磁場中被磁化成一個個小磁針，從而在磁場中有序地排列起來。從鐵屑在磁場中的分布的情況可以看出，鐵屑好像排列成許多條曲線。如果按照鐵屑在磁場中排列的情況和小磁針n極指向畫出一些帶箭頭的曲線，就可以形象地描述磁場。2.探究通電螺線管外部磁場的方向（1）奧斯特實驗過程：實驗前要使小磁針靜止時指向南北方向，為使小磁針能偏轉(zhuǎn)，直導(dǎo)線應(yīng)放在小磁針上方且與小磁針平行，即沿南北方向放置。（2）實驗現(xiàn)象①給導(dǎo)線通電，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；斷電后，小磁針又回到原來的位置；②小磁針與導(dǎo)線不動，調(diào)整電源改變導(dǎo)線中電流的方向，磁針偏轉(zhuǎn)方向與原來相反；（3）通電螺線管相當于條形磁體，與條形磁體聯(lián)系解題；以通電螺線管正面電流為例，電流向上，N極在左端，電流向下，N極在右端，便于記憶，可簡化為”上左，下右”。（4）通電螺線管外部的磁場方向是從N極到S極，內(nèi)部的磁場方向是從S極到N極．螺線管附近的小磁針自由靜止時N極的指向是磁場的方向，因此放在螺線管內(nèi)部和外部的小磁針應(yīng)如圖所示：（螺線管內(nèi)部的小磁針不遵循同名磁極排斥，異名磁極吸引的原則）。

。3.觀察磁場對通電直導(dǎo)線的作用實驗現(xiàn)象：（1）處在磁場中的導(dǎo)線，沒有通電時靜止，通電后會發(fā)生運動，即通電后受到力的作用。（2）①只改變電流方向，導(dǎo)線運動方向改變，即受力方向改變；②只改變磁場方向，導(dǎo)線運動方向改變，即受力方向改變；③改變電流方向的同時將磁場方向反轉(zhuǎn)，導(dǎo)線運動方向不變，即受力方向不變。注意：實驗中，雖然磁場對通電導(dǎo)線有力的作用，但因為有摩擦力的存在導(dǎo)線不一定運動，若通電后導(dǎo)線ab不運動，可更換更輕、更光滑的直導(dǎo)線以減小摩擦或增大電路中的電流（或換用磁性更強的磁鐵）以增大導(dǎo)線所受的磁場力。實驗結(jié)論：（1）通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用；（2）力的方向和電流方向、磁場方向有關(guān)。4.探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件（1）實驗器材：蹄形磁體、導(dǎo)體、鐵架臺、導(dǎo)線、線圈。（2）實驗步驟：如圖是實驗裝置，閉合開關(guān)后，線圈ab、電流表、開關(guān)組成閉合電路。①讓線圈在蹄形磁體的磁場中靜止,換用不同強度的磁體?，F(xiàn)象：觀察到電流計指針沒有偏轉(zhuǎn)。結(jié)論：沒有產(chǎn)生電流。②讓線圈在蹄形磁體中上、下運動。現(xiàn)象：觀察到電流計指針沒有偏轉(zhuǎn)。結(jié)論：沒有產(chǎn)生電流。③將線圈在磁場中向左運動?，F(xiàn)象：電流計指針向向左偏轉(zhuǎn)。結(jié)論：導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流。④將線圈在磁場中向右運動?，F(xiàn)象：電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。結(jié)論：導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流，電流的方向與導(dǎo)體的運動方向有關(guān)。⑤蹄形磁體的N、S極對調(diào)，將直導(dǎo)線在磁場中向右運動?，F(xiàn)象：電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。結(jié)論：導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流，電流的方向與磁場的方向方向有關(guān)。⑥將直導(dǎo)線在磁場中斜著運動?，F(xiàn)象：電流計指針偏轉(zhuǎn)。結(jié)論：導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流。（3）實驗結(jié)論：①產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：=1\*GB3①電路必須閉合。=2\*GB3②導(dǎo)體必須在磁場中做切割磁感線運動。②影響感應(yīng)電流方向的因素：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體的運動方向和磁感線方向有關(guān)。一．選擇題（共4小題）1．（2024?南京）如圖甲所示，給直導(dǎo)線（鋁棒）通電，鋁棒會運動。圖乙四個現(xiàn)象的實驗結(jié)論能解釋鋁棒運動原因的是（）A．圖①中，閉合開關(guān)，大頭針被吸引 B．圖②中，閉合開關(guān)，小磁針偏轉(zhuǎn) C．圖③中，閉合開關(guān)，線圈轉(zhuǎn)動 D．圖④中，轉(zhuǎn)動扇葉，二極管發(fā)光2．（2024?揚州）如圖所示為送餐機器人，下列圖中能說明其內(nèi)部電動機工作原理的是（）A． B． C． D．3．（2024?泰州）如圖所示，風(fēng)吹小風(fēng)車，電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。選項圖中的四個物理實驗?zāi)芙忉屍涔ぷ髟淼氖牵ǎ〢． B． C． D．4．（2024?蘇州）如圖所示，在a、b兩端接入電源或電流表組成不同裝置，以下正確的是（）A．接電源，和發(fā)電機的原理相同 B．接電流表，和電動機的原理相同 C．接電源，可將電能轉(zhuǎn)化為機械能 D．接電流表，移動直導(dǎo)線電流表指針一定偏轉(zhuǎn)二．填空題（共3小題）5．（2024?泰州）利用圖甲裝置“觀察磁場對通電直導(dǎo)線的作用”，在M、N之間接入電源，通電后輕質(zhì)鋁棒AB向左運動，若只調(diào)換磁體的N、S極，通電后鋁棒AB將向運動；圖乙中，不改變線圈中的電流方向，線圈（能/不能）持續(xù)轉(zhuǎn)下去。6．（2024?無錫）將導(dǎo)體AB、開關(guān)、靈敏電流計、蹄形磁體按如圖方式組裝起來。開關(guān)后，讓導(dǎo)體AB水平向右運動，會觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)，說明回路中有產(chǎn)生。7．（2024?徐州）如圖所示是自制交流發(fā)電機模型。風(fēng)車轉(zhuǎn)動，線圈在磁場中做磁感線運動時，電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流方向與方向和導(dǎo)體運動方向有關(guān)。如果把小量程電流表換成電池，把模型當作電動機，此時線圈（填“能”或“不能”）持續(xù)轉(zhuǎn)動。三．作圖題（共4小題）8．（2024?無錫）請在圖中的括號內(nèi)標出通電螺線管左端的磁極，并在P點標出磁感線的方向。9．（2024?連云港）如圖所示，請標出通電螺線管的N、S極并用箭頭畫出圖中磁感線的方向。10．（2024?南京）圖中，根據(jù)磁感線方向標出小磁針N極和電源的正極。11．（2024?揚州）如圖，請標出電源正負極和磁感線的方向。三．實驗探究題（共6小題）12．（2024?鹽都區(qū)三模）某興趣小組發(fā)現(xiàn)一種橢球形磁鐵，他們想知道該磁體的磁極分布情況，于是提出了以下三種猜想：猜想1：磁極呈橫向分布（如圖，左側(cè)為N（S）極，右側(cè)為S（N）極）；猜想2：磁極呈軸向分布（如圖，上面為N（S）極，下面為N（S）極）；猜想3：磁極呈上中下分布（如圖，上下面為N（S）極，中部為S（N）極）。（1）根據(jù)所學(xué)知識，他們經(jīng)過討論，斷定猜想是錯誤的。你認為他們判斷的依據(jù)是：；（2）為了驗證其他猜想，他們沿橢球形磁鐵長軸方向拿住上面的磁鐵，如圖丁所示實驗，結(jié)果觀察到下面的磁鐵均會掉落。根據(jù)實驗丁可以初步判斷，猜想可能是錯誤的，同組的部分同學(xué)認為：有可能是下面的橢球體磁鐵太重所致，為了進一步驗證實驗的判斷，他們接下來的操作是：（不用其它器材）；（3）請設(shè)計一個簡單實驗，確定橢形磁鐵磁極的位置，簡述你的實驗方案。主要器材：；簡要做法：；如何判斷：。13．（2024?如皋市二模）在“探究通電螺線管外部的磁場分布”實驗中：（1）小明在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撒滿細鐵屑，閉合開關(guān)后玻璃板（填寫操作方法），觀察到細鐵屑的排列如圖甲所示，同時觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則說明通電螺線管周圍存在。此時，如果移走小磁針，該結(jié)論（選填“成立”或“不成立”）；（2）如圖乙把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后記錄小磁針極的方向，這個方向就是該點的磁場方向。由此判斷，通電螺線管外部的磁場分布與磁體的磁場分布相似；（3）接下來小明斷開開關(guān)，對調(diào)電源的正負極，閉合開關(guān)后，觀察小磁針的指向。此時小明是想要探究通電螺線管的極性與的關(guān)系。14．（2024?工業(yè)園區(qū)校級二模）圖甲是某小區(qū)高層住宅電梯結(jié)構(gòu)的示意圖，它主要是由轎廂、滑輪、配重、纜繩及電動機等部件組成，小明家住該小區(qū)某棟樓的16樓，他乘電梯從1樓勻速升到16樓用時50s，已知每層樓的高度為3m，小明重600N，轎廂重5400N，動滑輪和細繩的重力以及摩擦力均忽略不計，針對此過程，解答下列問題。（1）拉力F的功率為W。（2）出于安全考慮，電梯都設(shè)置超載自動報警系統(tǒng)，圖乙是某科技小組設(shè)計的電梯工作原理圖。已知控制電路的電源電壓U＝6V，壓敏電阻R的阻值隨壓力F大小變化如圖丙所示，電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計，當控制電路的電流達到或超過10mA時，銜鐵被吸合。①在圖甲控制電路中，S接I時，壓敏電阻R受到的壓力F增大，控制電路中的電流增大，使電磁鐵的磁性增強，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點K與觸點B接觸，電鈴發(fā)出警報聲，電鈴報警時若R2阻值為200Ω，每位乘客體重為600N，此電梯最多可乘幾個人：；②現(xiàn)要求當壓力為6×103N時，電鈴發(fā)出警報聲，可按照下列步驟對該系統(tǒng)進行調(diào)試：步驟1：電路接通前，滑動變阻器R2的滑片置于最右端，調(diào)節(jié)電阻箱R1的阻值為Ω。步驟2：將開關(guān)S向2端閉合，調(diào)節(jié)，直至電鈴報警。步驟3：保持，將開關(guān)S向另一端閉合，該系統(tǒng)即可正常使用。15．（2024?建鄴區(qū)校級模擬）利用圖甲所示的裝置“觀察磁場對通電直導(dǎo)線的作用”。（1）應(yīng)在M、N之間接入（選填“小量程電流表”、“電源”或“燈泡”），裝置中的導(dǎo)體棒應(yīng)選用輕質(zhì)的（選填“鐵棒”或“鋁棒”）；（2）如圖乙中，磁體間磁場的磁感線方向都是從磁體N極水平指向S極，且線圈所處的空間磁場強弱是恒定不變的。通電后若cd段導(dǎo)線受磁場力的方向為豎直向下，則ab段導(dǎo)線所受磁場力的方向是豎直向上，這兩個力（選填“是”或“不是”）一對平衡力；（3）小明自制了一個電動機，將線圈漆包線兩端的漆全部刮去后，用導(dǎo)電支架托住，放入磁場中。閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)動，只能在平衡位置附近擺動。為了使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動，正確的刮漆方法應(yīng)該是下列哪兩種。A．兩側(cè)全刮B．一側(cè)全刮，另一側(cè)刮半周C．兩側(cè)均刮上半周D．一側(cè)刮上半周，一側(cè)刮下半周16．（2024?宿城區(qū)校級一模）在跨學(xué)科實踐課上，某小組開展了“設(shè)計小型電動感應(yīng)系統(tǒng)”的項目化學(xué)習(xí)活動。下面是該小組同學(xué)交流的實踐過程，請幫助完成下列內(nèi)容：【項目分解】（1）制作小型電動機（2）設(shè)計電動感應(yīng)電路【項目實施】（3）制作小型電動機經(jīng)過課堂學(xué)習(xí)，我們了解到電動機中有線圈和磁體，圖甲是直流電動機模型（主要部件見文字說明），圖乙是小組同學(xué)自制的簡易電動機模型電路。閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)線圈不轉(zhuǎn)，冬冬用手輕輕轉(zhuǎn)了一下線圈，電動機模型開始正常轉(zhuǎn)動。①如果將圖乙中的永磁體上下磁極調(diào)換一下，線圈轉(zhuǎn)動的方向與原來轉(zhuǎn)動的方向（選填“相同”或“相反”）。②如圖乙所示，冬冬換用三節(jié)電池供電，發(fā)現(xiàn)線圈轉(zhuǎn)速變快了。不改變電源電壓，他想在電路中增加一個元件，可以方便的調(diào)節(jié)線圈轉(zhuǎn)動的速度，結(jié)合所學(xué)的物理知識，請說出該元件的名稱是，它跟電動機模型連接的方式是（選填串聯(lián)或并聯(lián)）。（4）設(shè)計電