（2022-2024）三年全国中考物理实验探究题压轴题合集：电与磁

电与磁 一．实验探究题（共20小题） 1．（2024•长沙）为了探究什么情况下磁可以生电，小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中，用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接。 （1）实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒，小明应选用 　 　作为本实验中的AB棒。 （2）实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如表所示。 序号 AB棒运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 不动 不偏转 2 向上运动 不偏转 3 向下运动 不偏转 4 向左运动 向右偏转 5 向右运动 向左偏转 ①分析可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做 　 　运动时，导体中就产生感应电流。 ②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为 　 　的两次实验现象可以提出问题：感应电流的方向是否与导体运动的方向有关？ 2．（2022•海南）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。 （1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是 　 　极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引 　 　的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）。 （2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 　 　。 （3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：　 　。 3．（2024•北京）（1）为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，在如图甲所示的实验装置中，还需在导线夹a、b间接入的电路元件是 　 　。 （2）某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向；仅将电源正负极对调后连入电路，如图丙所示，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极，依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是：　 　。 4．（2024•广西）（1）如图甲所示，在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，闭合开关后，通电螺线管的上端为 　 　极，将滑动变阻器的滑片向左移，铁钉吸起大头针的数量更 　 　（选填“多”或“少”）。 （2）如图乙所示，在探究光反射时的规律实验中，通过实验可知，反射光线、入射光线和法线都在 　 　（选填“同”或“不同”）一平面内，反射角r 　 　入射角i。 （3）在探究晶体熔化时温度的变化规律的实验中，如图丙所示，此时温度计的读数为 　 　℃，观察到晶体在熔化过程中温度不变，说明晶体在熔化过程中 　 　（选填“有”或“没有”）固定的熔化温度。 5．（2023•云南）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，连入电路中。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 　 　。 （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。 6．（2024•牡丹江）小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。 （1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到 　 　的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于 　 　（选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了 　 　原理。 （2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变 　 　来实现。 （3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向 　 　（选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加 　 　（一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。 7．（2024•广州）在学习“电与磁”后，某小组做了如下实验研究。 （1）如图甲，将指南针水平放置在木板上，指南针静止时a端指向北方，则a端是指南针的 　 　（选填“N极”“S极”），这是因为地球周围存在 　 　； （2）为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请完成下列实验内容： ①如图乙，漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁，将它平行指南针放置在木板上； ②请用笔画线表示接线，按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路（有部分导线已连接）。要求如下： Ⅰ.合上开关K，指南针在电磁铁的作用下，静止时a端仍然指向北方； Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时，电流表的示数减小； ③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请设计记录实验数据的表格； ④某次实验，电流表示数如图丙，此时电流为 　 　A。 8．（2023•陕西）请完成下列填空。 （1）如图﹣1，用托盘天平测得一节5号干电池的质量为 　 　g。 （2）如图﹣2，在“探究影响压力作用效果的因素”实验中，通过观察海绵的 　 　来比较压力的作用效果。由实验现象可知：当受力面积相同时，压力越 　 　，压力的作用效果越明显。 （3）如图﹣3，闭合开关，当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针发生偏转，电路中产生了感应电流。 　 　（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理与该现象原理相同。 9．（2023•牡丹江）【细心观察，勤于思考】 （1）如图甲所示，将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得 　 　性。此时，小铁钉相当于一个 　 　，钉尖是 　 　极。如图乙所示，给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性可能与 　 　有关。 （2）用一个磁性很强的磁铁球靠近一块铝板，铝板 　 　（选填“能”或“不能”）被吸引。如图丙所示，把磁铁球做成单摆悬挂起来，使其来回摆动，将铝板放到摆的下方，当磁铁球靠近铝板时，摆动速度明显变小，并且很快停止摆动。磁铁球在铝板上方摆动，相当于铝板在磁场中运动，可能会产生 　 　。 10．（2024•青岛）小明用如图所示的装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 （1）比较 　 　两图可知，产生感应电流时电路应闭合； （2）比较 　 　两图可知，产生感应电流时导体要在磁场中做切割磁感线运动； （3）比较乙、丁两图可知，感应电流的方向与 　 　方向有关。 11．（2023•赤峰）学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢？”图甲是他探究该猜想的装置图。 （1）通电后，电磁铁A端是 　 　极。 （2）闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片P应向 　 　端移动。 （3）将滑动变阻器调节完成后，根据图乙读出弹簧测力计的示数为 　 　N。 （4）在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，保持电流不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同。初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱 　 　。 12．（2023•济南）实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源，小明和小亮分别选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后，轻敲玻璃板，小明观察到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。 小明的实验说明，通电螺线管外部的磁场和 　 　外部的磁场相似。 （2）小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了32个小磁针，如图乙所示。给螺线管通电后，小亮观察到这32个小磁针的指向更接近于图中的 　 　。 （3）小明的实验方案具有明显的不足，其不足之处是 　 　。 （4）为了弥补小明实验方案的不足，请提出一条改进建议：　 　。 13．（2022•衡阳）如图，在“探究什么情况下磁可以生电”实验中： 序号 实验操作 电流表指针偏转情况 1 保持导体与磁体静止 不偏转 2 保持磁体静止，导体水平向左切割磁感线 向右偏转 3 保持磁体静止，导体水平向右切割磁感线 向左偏转 …… （1）比较1、2（或1、3）实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做 　 　运动时，导体中就产生电流； （2）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是 　 　；（选填字母） A.使用磁性更强的磁体 B.保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向 C.上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向 （3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是 　 　能转化为电能； （4）如果将电流表换成 　 　，可以探究磁场对通电导体的作用。 14．（2022•攀枝花）法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象，这一发现大大提高了磁电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。实验小组设计了如图所示的电路，来探究某GMR的阻值与磁场的关系。 （1）闭合开关S1，电磁铁的左边是 　 　（选填“N”或“S”）极。滑动变阻器R1的滑片向右端滑动，电磁铁的磁性 　 　（选填“增强”或“减弱”）。 （2）断开开关S1，闭合开关S2，无论怎样移动滑动变阻器R2的滑片，电流表指针几乎不偏转，电压表有示数但不变。请分析电路故障 　 　。 （3）排除电路故障后，闭合开关S1、S2，保持R2滑片位置不变，将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动，观察到电流表示数增大，电压表示数 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （4）分析上述实验现象可知：该GMR的阻值随其周围磁场的增强而 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 15．（2022•河北）如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。 （1）实验时，小明通过观察 　 　来判断电路中是否产生感应电流。 （2）小明进行了如图乙所示的5次操作，其中能产生感应电流的是 　 　（选填所有符合要求的操作序号）。 （3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：　 　。 （4）利用“磁生电”工作的装置有 　 　（选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。 16．（2022•东营）如图所示是“探究影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验装置。 （1）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 　 　（选填“左”或“右”）端； （2）闭合开关，调节滑片位置，电流表的指针如图所示，则电流表的示数为 　 　A，此时通电螺线管的下端是 　 　（选填“N”或“S”）极； （3）下列操作能减弱通电螺线管磁性的是 　 　（选填字母）； A．抽去铁芯 B．电源两极对调 C．减少线圈的匝数 （4）电磁铁的用途很多，如电磁起重机，试再列举至少2项电磁铁在实际中的应用：　 　、　 　。 17．（2022•日照）某校九年级一班物理兴趣小组的同学，学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。 （1）如图甲，将小磁针放在南北方向的直导线正下方，小磁针静止，N极指向北。如图乙触接电源，小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后，小磁针恢复到图甲位置。如图丙，将电源正负极对调，再次触接电源，小磁针的N极向纸内偏转。则： ①通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与 　 　有关。 ②断开电源后，小磁针恢复到图甲状态，这是因为小磁针受到了 　 　的作用。 ③如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，小磁针将发生如图 　 　所示方向的偏转，原因是 　 　。 （2）利用图戊所示的装置，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况，记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时，指针向左偏转；从右侧接线柱流入时，指针向右偏转。 实验次数 导体棒移动情况 电流表指针偏转情况 1 竖直向上 不偏转 2 竖直向下 不偏转 3 水平向左 向右偏转 4 水平向右 向左偏转 根据表中记录的实验信息，完成下列问题： ④由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中 　 　（填“会”或“不会”）产生感应电流。 ⑤由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与 　 　的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流表的指针向 　 　偏转。 ⑥本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应 　 　。 ⑦小明将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是 　 　。 ⑧发电机的原理与本实验的原理一样，己图为发电机的示意图，图中时刻线框水平，箭头为线框旋转的方向，此时ab边中的电流方向 　 　（填“由a到b”或“由b到a”）。 18．（2022•湖州）学习了“电生磁”的知识后，小柯在家里进行实验探究。实验器材主要有：全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。 实验过程： ①用细线把3枚铁钉捆绑在一起，再用长导线缠绕铁钉6圈，连接在1节全新干电池两端（如图所示），制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针，观察吸引大头针的数目（通电时间不超过10秒钟，下同）。 ②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端，重复实验。 ③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端，重复实验。 ④增加电磁铁的线圈匝数至9匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。 ⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。 （1）1节全新干电池的电压是 　 　伏。 （2）小柯的实验想要探究的问题是：　 　。 （3）本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱，此科学方法属于 　 　（选填“类比法”或“转换法”）。 （4）请帮助小柯设计用于记录实验数据的表格。 19．（2024•枣庄）某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的 　 　（选填“南极”或“北极”），说明地球周围存在磁场。 （2）在玻璃板上均匀地洒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，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。 （3）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，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极指方向与图乙中小磁针N极指向相反，说明通电螺线管的极性与 　 　的方向有关。 （4）实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施：　 　（写出一种方法即可）。 （5）为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管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。实验说明通电螺线管的磁极极性只与 　 　有关，且这个关系可以用 　 　来判断。 20．（2023•常州）2022年卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草，适合在湿度为50%的土壤中生长。 （一）灌溉技术 （1）传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，这会导致草叶灼伤，原因是：水喷洒在草叶上，如图（b）所示，透过水珠可见叶面正立、放大的 　 　（虚/实）像，水珠作为 　 　透镜，对阳光有 　 　作用。 （2）技术团队选择如图（c）所示的地下渗透灌溉新技术，该技术既可避免草叶灼伤，又可节水，节水的原因是：　 　。 （二）电阻测量 自动灌溉系统需要湿敏电阻Rx，小明把Rx放入湿度为50%的土壤内，设计如图（d）所示的电路，测量Rx的阻值。 （3）图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并以笔画线重新连接该导线。 （4）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 　 　（A/B）端。 （5）闭合开关S，移动滑片P，测得多组数据如表格所示。实验②的数据如图（e）所示，电压表示数为 　 　V，电流表示数为 　 　A，根据实验①②③的数据可得：湿度为50%的土壤内Rx的阻值为 　 　Ω。 实验序号 ① ② ③ 电压表示数/V 1.1 2.6 电流表示数/A 0.1 0.26 Rx/Ω （三）装置设计 （6）湿敏电阻Rx的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图（f）所示。已知：蓄电池电压恒为6V；电磁继电器线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下，小于0.2A时衔铁被弹回，线圈电阻不计；电动机的额定电压为220V。请以笔画线代替导线完成图（g）所示的电路连接，要求：闭合开关S，当土壤湿度低于50%时，电动机转动送水；当土壤湿度高于50%时，电动机不转停止送水。 （7）定值电阻R0的阻值为 　 　Ω。 （8）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，一旦成功，电路中的电阻R0应换用阻值更 　 　的定值电阻。 电与磁 参考答案与试题解析 一．实验探究题（共20小题） 1．（2024•长沙）为了探究什么情况下磁可以生电，小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中，用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接。 （1）实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒，小明应选用 　铜棒　作为本实验中的AB棒。 （2）实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如表所示。 序号 AB棒运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 不动 不偏转 2 向上运动 不偏转 3 向下运动 不偏转 4 向左运动 向右偏转 5 向右运动 向左偏转 ①分析可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做 　切割磁感线　运动时，导体中就产生感应电流。 ②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为 　4、5　的两次实验现象可以提出问题：感应电流的方向是否与导体运动的方向有关？ 【分析】（1）玻璃棒、橡胶棒是绝缘体，铁、铜中，磁铁对铁棒具有吸引力； （2）①闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应。 ②感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关。 【解答】解：（1）玻璃棒、橡胶棒是绝缘体，铁、铜中，磁铁对铁棒具有吸引力，故选铜棒； （2）①根据表格数据，左右运动切割磁感线产生电流，分析可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流； ②AB棒运动方向改变，感应电流的方向改变，因此根据序号为4、5的两次实验现象可以提出问题感应电流的方向跟导体运动的方向有关。 故答案为：（1）铜棒；（2）①切割磁感线；②4、5。 【点评】本题考查的是探究电磁感应的实验；知道影响感应电流大小和方向的因素。 2．（2022•海南）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。 （1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是 　S　极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引 　更少　的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）。 （2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 　电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强　。 （3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：　电铃　。 【分析】（1）由安培定则可确定电磁铁的磁极；电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关。 （2）电磁铁磁性强弱不能直接看出，而是通过转换法，根据吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性强弱。 （3）电磁铁的应用十分广泛，有电铃、电磁继电器、空气开关等。 【解答】解：（1）如图甲，电流从电磁铁A的上方流入、下方流出，由安培定则可知，电磁铁A的上端是N极，下端的钉尖是S极； 将滑动变阻器的滑片P向右移动，电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性变弱，能吸引更少的大头针。 （2）图中电流大小相同，铁芯相同，线圈的匝数越多，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁的磁性越强。所以可以得出的结论是电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。 （3）电磁铁的应用十分广泛，有电铃、电磁继电器、空气开关等。 故答案为：（1）S；更少；（2）电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；（3）电铃。 【点评】此题主要考查的是学生对电磁铁磁性强弱影响因素的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用。 3．（2024•北京）（1）为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，在如图甲所示的实验装置中，还需在导线夹a、b间接入的电路元件是 　电流表　。 （2）某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向；仅将电源正负极对调后连入电路，如图丙所示，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极，依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是：　螺线管磁场的方向与电流方向有关　。 【分析】（1）在探究感应电流的实验中，是通过灵敏电流表指针的偏转来确定感应电流的产生及电流方向的； （2）通电螺线管周围磁场的方向与电流方向和线圈的绕向这两个因素有关，若只改变其中的一个，磁场方向发生改变；若两个因素同时改变，磁场方向不变。 【解答】解：（1）在探究感应电流的实验中，是通过灵敏电流表指针的偏转来确定感应电流的产生及电流方向的，所以还需在导线夹a、b间接入的电路元件是电流表； （2）改变电源的正负极后，螺线管中的电流方向发生了改变，小磁针的N极指向与原来相反，说明磁场的方向相反，由此可以确定，螺线管磁场的方向与电流方向有关。 故答案为：（1）电流表；（2）螺线管磁场的方向与电流方向有关。 【点评】本题考查探究电磁感应现象和影响通电螺线管电流方向的因素，关键是将课本知识内容记忆清楚，需要学生对于电磁感应现象有一个清晰的认识。 4．（2024•广西）（1）如图甲所示，在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，闭合开关后，通电螺线管的上端为 　N　极，将滑动变阻器的滑片向左移，铁钉吸起大头针的数量更 　多　（选填“多”或“少”）。 （2）如图乙所示，在探究光反射时的规律实验中，通过实验可知，反射光线、入射光线和法线都在 　同　（选填“同”或“不同”）一平面内，反射角r 　等于　入射角i。 （3）在探究晶体熔化时温度的变化规律的实验中，如图丙所示，此时温度计的读数为 　45　℃，观察到晶体在熔化过程中温度不变，说明晶体在熔化过程中 　有　（选填“有”或“没有”）固定的熔化温度。 【分析】（1）用安培定则进行判断；要掌握转换法。知道电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少来体现的； （2）根据光的反射定律解答； （3）要认清温度计的分度值，然后进行读数，注意是零上还是零下；晶体和非晶体最大的区别就在于，晶体有一定的熔点，而非晶体没有一定的熔点；晶体熔化时保持不变的温度。 【解答】解：（1）如图甲所示，实验中，闭合开关后，由安培定则知，通电螺线管的上端为N极； 将滑动变阻器的滑片向左移，阻值变大，电路电流变大，通电螺线管的磁性变强，铁钉吸起大头针的数量更多； （2）如图乙所示，在探究光反射时的规律实验中，通过实验可知，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，反射角r等于入射角i； （3）温度计的分度值为1℃，液面在0℃以上，此时温度计的读数为45℃；晶体有一定的熔点，说明晶体在熔化过程中有固定的熔化温度。 故答案为：（1）N；多；（2）同；等于；（3）45；有。 【点评】本题考查了螺线管磁场的特点、磁极方向和磁性强弱的判断等，注意通电螺线管的磁极极性与电流的方向和线圈的绕法有关；考查了反射定律的验证；考查了晶体熔化的特点。 5．（2023•云南）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，连入电路中。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 　磁场的分布情况　。 （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。 【分析】（1）通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似；铁屑的作用是显示磁感线的分布情况。 （2）根据磁极间的相互作用规律来判断通电螺线管的磁极；通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 【解答】解：（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。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，铁屑的作用是显示磁场的分布情况。 （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，根据磁极间的相互作用规律，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。 故答案为：（1）条形；磁场的分布情况；（2）N；电流。 【点评】本题主要考查的是通电螺线管的磁场；会根据安培定则判断通电螺线管的磁极；知道通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 6．（2024•牡丹江）小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。 （1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到 　力　的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于 　电源　（选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了 　电磁感应　原理。 （2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变 　电流方向　来实现。 （3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向 　会　（选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加 　电流表　（一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。 【分析】（1）电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的；发电机是利用电磁感应的原理制成的； （2）通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关； （3）感应电流的方向与磁场的方向和切割磁感线的方向有关； 能显示电流方向的器材都可以，例如：二极管、电流表，电压表、灵敏电流计等。 【解答】解：（1）由图乙可知，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到力的作用转动起来；B电机转动的同时会带动A电机转动，由于电动机内部由磁铁和线圈组成，所以A电机在B电机的带动下，线圈会做切割磁感线运动，故A电机相当于一个发电机，是电源，发电机是根据电磁感应原理制成的； （2）通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变电流方向实现； （3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，切割磁感线的方向发生改变，通过小灯泡的电流方向会改变； 在电机A所在电路中添加电流表，可以用来判断电路中电流方向是否改变。 故答案为：（1）力；电源；电磁感应；（2）电流方向；（3）会；电流表。 【点评】本题考查了通电导体在磁场中受到力的作用和电磁感应现象，属于典型题。 7．（2024•广州）在学习“电与磁”后，某小组做了如下实验研究。 （1）如图甲，将指南针水平放置在木板上，指南针静止时a端指向北方，则a端是指南针的 　N极　（选填“N极”“S极”），这是因为地球周围存在 　地磁场　； （2）为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请完成下列实验内容： ①如图乙，漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁，将它平行指南针放置在木板上； ②请用笔画线表示接线，按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路（有部分导线已连接）。要求如下： Ⅰ.合上开关K，指南针在电磁铁的作用下，静止时a端仍然指向北方； Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时，电流表的示数减小； ③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请设计记录实验数据的表格； ④某次实验，电流表示数如图丙，此时电流为 　0.6　A。 【分析】（1）磁体静止时，指南的叫南极用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示； （2）根据要求连接电路图； （3）根据控制变量法以及多次实验的要求进行设计表格； （4）根据电流表的量程和分度值进行读数。 【解答】解：（1）指南针静止时a端指向北方，则a端是指南针的N极，这是因为它受到了地磁场的作用； （2）合上开关K，指南针在电磁铁的作用下，静止时a端仍然指向北方，根据安培定则判断铁钉的上部与负极相连，滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时，电流表的示数减小，则互动变阻器连接A端，连接电路如图所示： ； （3）为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，控制线圈匝数一定，进行多次实验，设计数据记录表格如图所示： 电磁铁（线圈） 50匝 100匝 实验次数 1 2 3 1 2 3 电流/A 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 吸引铁钉数目/枚 ； （4）电流表的量程为0﹣3A，分度值为0.1A，则读数为0.6A。 故答案为：（1）N极；地磁场；（2）；（3） 电磁铁（线圈） 50匝 100匝 实验次数 1 2 3 1 2 3 电流/A 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 吸引铁钉数目/枚 ；（4）0.6。 【点评】本题考查了探究电与磁的实验，涉及到电路图的连接、实验表格的设计及电流表的读数，是一道综合实验题。 8．（2023•陕西）请完成下列填空。 （1）如图﹣1，用托盘天平测得一节5号干电池的质量为 　23.6　g。 （2）如图﹣2，在“探究影响压力作用效果的因素”实验中，通过观察海绵的 　凹陷程度　来比较压力的作用效果。由实验现象可知：当受力面积相同时，压力越 　大　，压力的作用效果越明显。 （3）如图﹣3，闭合开关，当部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针发生偏转，电路中产生了感应电流。 　发电机　（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理与该现象原理相同。 【分析】（1）天平在读数时，应将砝码质量与游码示数相加； （2）在“探究影响压力作用效果的因素”实验中，通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，根据实验现象可得出结论； （3）发电机的原理是电磁感应现象。 【解答】解：（1）如图﹣1中，电池的质量为20g+3.6g＝23.6g。 （2）如图﹣2，在“探究影响压力作用效果的因素”实验中，通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，用到了转换法； 由实验现象可知：当受力面积相同时，压力越大、下陷越深，压力的作用效果越明显。 （3）如图﹣3是电磁感应现象，发电机的工作原理与该现象原理相同。 故答案为：（1）23.6；（2）凹陷程度；大；（3）发电机。 【点评】本题考查了天平的读数、探究影响压力作用效果的因素实验中转换法和控制变量法的运用、电磁感应现象及应用，有一定综合性。 9．（2023•牡丹江）【细心观察，勤于思考】 （1）如图甲所示，将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得 　磁　性。此时，小铁钉相当于一个 　磁体（或小磁针，磁铁）　，钉尖是 　S　极。如图乙所示，给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性可能与 　温度　有关。 （2）用一个磁性很强的磁铁球靠近一块铝板，铝板 　不能　（选填“能”或“不能”）被吸引。如图丙所示，把磁铁球做成单摆悬挂起来，使其来回摆动，将铝板放到摆的下方，当磁铁球靠近铝板时，摆动速度明显变小，并且很快停止摆动。磁铁球在铝板上方摆动，相当于铝板在磁场中运动，可能会产生 　电流（或磁场，力）　。 【分析】（1）使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；磁体的磁性与温度有关； （2）磁体能吸引铁磁性物质，不能吸引铝；闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，在导体中会产生感应电流，这就是电磁感应现象。 【解答】解：（1）将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得磁性，变成一个磁体（或小磁针，磁铁）；根据异名磁极相互吸引可知，此时钉尖是S极； 给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性减，甚至消失，说明磁铁的磁性可能与温度有关。 （2）磁铁球靠近铝板，铝板不能被吸引； 图丙中，把磁铁球做成单摆悬挂起来，在铝板上方来回摆动，当磁铁球靠近铝板时，相当于铝板在磁场中运动，铝板切割磁感线，产生感应电流（或磁场，力），铝板与小球之间产生相互作用的力，使摆动速度明显变小，并且很快停止摆动。 故答案为：（1）磁；磁体（或小磁针，磁铁）；S（或南）；温度； （2）不能；电流（或磁场，力）。 【点评】本题通过磁现象的相关实验，考查了对磁性、磁场、磁极间相互作用、磁性与温度的关系、电磁感应等的理解与应用，有一定综合性。 10．（2024•青岛）小明用如图所示的装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 （1）比较 　甲、乙　两图可知，产生感应电流时电路应闭合； （2）比较 　乙、丙　两图可知，产生感应电流时导体要在磁场中做切割磁感线运动； （3）比较乙、丁两图可知，感应电流的方向与 　磁场　方向有关。 【分析】掌握感应电流产生的三个条件，根据控制变量法和转换法探究感应电流产生的条件。产生感应电流的条件：闭合电路，一部分导体，做切割磁感线运动。 【解答】解：（1）甲、乙两图磁场方向相同，都是电路中的一部分导体都切割磁感线运动，乙图中电路是闭合电路，电流表的发生偏转，说明电路中产生了感应电流，甲图中电路是断开的，电流表的指针没有偏转，说明电路中没有产生感应电流，由此可知，产生感应电流的一个条件是电路应闭合； （2）要得出产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动，两次实验就要一次实验导体在磁场中做切割磁感线运动，一次实验导体在磁场中不做切割磁感线运动，由此比较可以确定要选用乙图和丙图； （3）图乙N极在上，导体向左运动，电流计的指针向右偏转；图丁导体运动方向不变，改变了磁场的方向，使S极在上，电流计的指针向左偏转，所以可以看出感应电流的方向与磁场（或磁感线）的方向有关。 故答案为：（1）甲、乙；（2）乙、丙；（3）磁场。 【点评】本题主要通过控制变量法探究产生感应电流的条件和感应电流方向的影响因素。 11．（2023•赤峰）学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢？”图甲是他探究该猜想的装置图。 （1）通电后，电磁铁A端是 　S　极。 （2）闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片P应向 　左　端移动。 （3）将滑动变阻器调节完成后，根据图乙读出弹簧测力计的示数为 　2.2　N。 （4）在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，保持电流不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同。初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱 　相同　。 【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极。 （2）根据磁极间的相互作用规律进行判断。 （3）弹簧测力计在读数前要弄清楚它的零刻度、量程和分度值。 （4）匝数一定的电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流不变，磁性强弱不变。 【解答】解：（1）通电后，根据安培定则，电磁铁A端是S极。 （2）闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片P应向左端移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，对薄铁片的磁力增强，弹簧测力计的示数变大。 （3）将滑动变阻器调节完成后，根据图乙，该测力计的分度值是0.2N，此时弹簧测力计的示数为2.2N。 （4）在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，保持电流不变，此时电磁铁的磁性强弱不变，薄铁片被重新磁化仍与电磁铁相互吸引，对薄铁片的磁力大小不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同。初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱相同。 故答案为：（1）S；（2）左；（3）2.2；（4）相同。 【点评】本题主要考查了影响电磁铁磁性强弱的因素；会根据安培定则判断电磁铁的磁极，属于基础性题目。 12．（2023•济南）实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源，小明和小亮分别选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后，轻敲玻璃板，小明观察到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。 小明的实验说明，通电螺线管外部的磁场和 　条形磁体　外部的磁场相似。 （2）小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了32个小磁针，如图乙所示。给螺线管通电后，小亮观察到这32个小磁针的指向更接近于图中的 　B　。 （3）小明的实验方案具有明显的不足，其不足之处是 　无法判断出通电螺线管外部磁场的方向　。 （4）为了弥补小明实验方案的不足，请提出一条改进建议：　增加小磁针，把小磁针放到螺线管四周不同位置　。 【分析】（1）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似； （2）小磁针在磁场中静止时北极指向与该点的磁感线方向一致，由此分析； （3）根据安培定则内容和铁屑静止时不能由转换法判断通电螺线管外部磁场的方向分析； （4）小磁针静止时N极指向的方向为该点磁场方向。 【解答】解：（1）通电后小磁针的指向如图甲所示，说明通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似； （2）小磁针涂黑部分为N极，在图中，根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致，在通电螺线管外部，磁感线是从北极发出，最后回到南极，只有B图所示小磁针N极指向一致，左侧小磁针N极都指向外侧，右侧小磁针N极都指向内侧，其它三个图示小磁针N极指向均有不同方向之处； （3）根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的那一端，是电磁铁N极，另一端为S极；但此方案中无法从图示判断出电流的方向确定四指指向，且铁屑静止时也不能够通过铁屑的分布判断通电螺线管外部磁场的方向，故无法判断出通电螺线管外部磁场的方向； （4）根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致，在通电螺线管外部，磁感线是从北极发出，最后回到南极，小磁针与铁屑相比，能更好地显示出各点的磁场方向，增加小磁针，把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。 故答案为：（1）条形磁体；（2）B；（3）无法判断出通电螺线管外部磁场的方向；（4）增加小磁针，把小磁针放到螺线管四周不同位置。 【点评】此题中在探究螺线管的磁场分布时用到了建立模型法；通过螺线管周围小磁针的北极指向确定了螺线管周围的磁场方向，再利用建立模型法画出了其周围的磁感线形状。 13．（2022•衡阳）如图，在“探究什么情况下磁可以生电”实验中： 序号 实验操作 电流表指针偏转情况 1 保持导体与磁体静止 不偏转 2 保持磁体静止，导体水平向左切割磁感线 向右偏转 3 保持磁体静止，导体水平向右切割磁感线 向左偏转 …… （1）比较1、2（或1、3）实验现象可知，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； （2）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是 　B　；（选填字母） A.使用磁性更强的磁体 B.保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向 C.上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向 （3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是 　机械　能转化为电能； （4）如果将电流表换成 　电源　，可以探究磁场对通电导体的作用。 【分析】（1）产生感应电流必备的三个条件：闭合电路，一部分导体，切割磁感线运动，三个条件缺一不可。 （2）感应电流的方向和导体运动方向、磁场方向有关。 （3）电磁感应现象中机械能转化为电能。 （4）磁场对通电导体作用，电路中要有电源。 【解答】解：（1）比较1、2（或1、3）实验现象可知，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，这是电磁感应现象； （2）要使感应电流方向发生改变，可采取措施是保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向，故B正确； （3）电磁感应现象中消耗机械能，得到电能，所以是机械能转化为电能； （4）研究磁场对通电导体的作用，电路中一定有电源，所以将电流表换成电源，导体AB成为通电导体，可以探究磁场对通电导体的作用。 故答案为：（1）切割磁感线；（2）B；（3）机械；（4）电源。 【点评】此题是探究电磁感应现象的实验，考查了学生对电磁感应现象和磁场对通电导体的作用等知识的理解和掌握，难度不大。 14．（2022•攀枝花）法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象，这一发现大大提高了磁电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。实验小组设计了如图所示的电路，来探究某GMR的阻值与磁场的关系。 （1）闭合开关S1，电磁铁的左边是 　S　（选填“N”或“S”）极。滑动变阻器R1的滑片向右端滑动，电磁铁的磁性 　减弱　（选填“增强”或“减弱”）。 （2）断开开关S1，闭合开关S2，无论怎样移动滑动变阻器R2的滑片，电流表指针几乎不偏转，电压表有示数但不变。请分析电路故障 　与电压表并联的支路断路　。 （3）排除电路故障后，闭合开关S1、S2，保持R2滑片位置不变，将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动，观察到电流表示数增大，电压表示数 　减小　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （4）分析上述实验现象可知：该GMR的阻值随其周围磁场的增强而 　减小　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的南北两极，根据滑动变阻器滑片的滑动方向，判断出变阻器连入电路中电阻的变化，由欧姆定律可知电路中电流的变化，再判断出电磁铁的磁性强弱变化。 （2）若电流表指针几乎不偏转，说明电路可能断路；电压表有示数但不变，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了。 （3）闭合开关S1、S2，保持R2滑片位置不变，观察到电流表示数增大，由U＝IR可知R2两端的电压增大，根据串联电路电压规律可知巨磁电阻两端电压的变化情况。 （4）由（3）可知电压表示数的变化情况，结合串联电路的分压原理可知GMR的阻值变化情况；而闭合开关S1，将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动时，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律可知左侧电路中的电流变化情况，结合影响电磁铁磁性强弱的因素可知电磁铁磁性强弱的变化，据此可判断该GMR的阻值随其周围磁场的增强如何变化。 【解答】解： （1）如图所示，当闭合开关S，电流从左端流入电磁铁，根据安培定则可知电磁铁右端为N极，其左端为S极；将滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱。 （2）电流表指针几乎不偏转，说明电路可能断路；电压表有示数但不变，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了。 （3）闭合开关S1、S2，右图中变阻器R2和GMR串联，电压表测GMR两端的电压； 保持R2滑片位置不变，观察到电流表示数增大，由U＝IR可知R2两端的电压增大，则根据串联电路电压规律可知GMR两端电压减小，即电压表示数减小。 （4）由（3）可知电流表示数增大，而电压表示数减小，结合串联电路的分压原理可知GMR的阻值减小；而闭合开关S1，将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动时，变阻器R1连入电路的电阻变小，左侧电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，由此可知该GMR的阻值随其周围磁场的增强而减小。 故答案为：（1）S；减弱；（2）与电压表并联的支路断路；（3）减小；（4）减小。 【点评】本题是探究GMR的阻值与磁场强弱的关系的实验，考查了安培定则的应用、影响电磁铁磁性强弱的因素、电路故障的分析以及欧姆定律的应用，有一定的综合性。 15．（2022•河北）如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。 （1）实验时，小明通过观察 　灵敏电流计的指针是否偏转　来判断电路中是否产生感应电流。 （2）小明进行了如图乙所示的5次操作，其中能产生感应电流的是 　①③④　（选填所有符合要求的操作序号）。 （3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施：　换一个磁性更强的磁体　。 （4）利用“磁生电”工作的装置有 　动圈式话筒　（选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”）。 【分析】（1）电路中有电流时，电流表的指针转动，因此可以通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流，这用到了转换法； （2）产生感应电流的条件是：闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动； （3）增大感应电流的方法：①将导体AB换成多匝线圈；②使用磁性更强的磁铁；③增大导体AB切割磁感线的运动速度； （4）动圈式话筒应用的就是电磁感应原理。 【解答】解： （1）实验时，通过观察灵敏电流计的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流，这用到了转换法； （2）①当导体AB水平向右运动时，会切割磁感线，产生感应电流； ②当导体AB竖直向上运动时，不会切割磁感线，不会产生感应电流； ③当导体AB斜向上运动时，会切割磁感线，产生感应电流； ④磁体水平向左运动时，会切割磁感线，产生感应电流； ⑤磁体竖直向上运动时，不会切割磁感线，不会产生感应电流； 综合分析会产生感应电流的是：①③④； （3）实验现象不太明显，说明感应电流太小，故需要增大感应电流；增大感应电流的方法：①换一个磁性更强的磁体；②加快导体AB切割磁感线的运动速度；③将导体AB换成多匝线圈； （4）扬声器是把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理；电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应；动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应原理。 故答案为：（1）灵敏电流计的指针是否偏转；（2）①③④；（3）换一个磁性更强的磁体；（4）动圈式话筒。 【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象的了解和掌握，难度中等，是中考的热点。产生感应电流的条件注意三点：一是“闭合电路”，电路必须是完整的回路，二是“一部分导体”，不是全部的导体都在参与运动，三是“切割磁感线运动”，导体的运动必须是切割磁感线的，正切、斜切都可以，但不能不切割。 16．（2022•东营）如图所示是“探究影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验装置。 （1）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 　左　（选填“左”或“右”）端； （2）闭合开关，调节滑片位置，电流表的指针如图所示，则电流表的示数为 　0.5　A，此时通电螺线管的下端是 　N　（选填“N”或“S”）极； （3）下列操作能减弱通电螺线管磁性的是 　AC　（选填字母）； A．抽去铁芯 B．电源两极对调 C．减少线圈的匝数 （4）电磁铁的用途很多，如电磁起重机，试再列举至少2项电磁铁在实际中的应用：　电铃　、　电磁继电器　。 【分析】（1）为了保护电路，在闭合开关前滑动变阻器的滑片应该放在阻值最大位置； （2）由图可知电流表读数，量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A；根据安培定则可以判断通电螺线管的下端磁极； （3）影响通电螺线管磁性的强弱的因素有：①电流的大小，②线圈匝数的多少，③有无铁芯； （4）了解电磁铁在生活中的一些应用，注意联系生活实际解决问题。 【解答】解：（1）由图可知，正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的一端，即最左端。 （2）由图可知，电流表选0～0.6A的量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.5A；由图可知，电流从螺线管的上端流进，下端流出，由安培定则可知，通电螺线管的下端是N极。 （3）影响通电螺线管磁性的强弱的因素有：①电流的大小，②线圈匝数的多少，③有无铁芯。故要减弱通电螺线管的磁性，可以减小电流的大小、减少线圈的匝数和抽去铁芯，故AC符合题意，B不符合题意。 故选AC。 （4）电磁铁在日常生活中的应用有：电磁起重机、电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、扬声器等。 故答案为：（1）左；（2）0.5；N；（3）AC；（4）电铃、电磁继电器。 【点评】本题探究了影响通电螺线管磁性强弱的因素有哪些的实验，综合考查了安培定则、电流表读数、电磁铁的应用的知识，综合性较强。 17．（2022•日照）某校九年级一班物理兴趣小组的同学，学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。 （1）如图甲，将小磁针放在南北方向的直导线正下方，小磁针静止，N极指向北。如图乙触接电源，小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后，小磁针恢复到图甲位置。如图丙，将电源正负极对调，再次触接电源，小磁针的N极向纸内偏转。则： ①通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与 　电流方向　有关。 ②断开电源后，小磁针恢复到图甲状态，这是因为小磁针受到了 　地磁场　的作用。 ③如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，小磁针将发生如图 　乙　所示方向的偏转，原因是 　电子带负电　。 （2）利用图戊所示的装置，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况，记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时，指针向左偏转；从右侧接线柱流入时，指针向右偏转。 实验次数 导体棒移动情况 电流表指针偏转情况 1 竖直向上 不偏转 2 竖直向下 不偏转 3 水平向左 向右偏转 4 水平向右 向左偏转 根据表中记录的实验信息，完成下列问题： ④由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中 　不会　（填“会”或“不会”）产生感应电流。 ⑤由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与 　导体运动　的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流表的指针向 　右　偏转。 ⑥本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应 　调换磁体的方向　。 ⑦小明将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是 　产生的感应电流太小　。 ⑧发电机的原理与本实验的原理一样，己图为发电机的示意图，图中时刻线框水平，箭头为线框旋转的方向，此时ab边中的电流方向 　由a到b　（填“由a到b”或“由b到a”）。 【分析】要解答本题需掌握：产生感应电流的条件，以及感应电流的方向和导体运动方向、磁场方向有关。 【解答】解： （1）①根据甲、乙、丙三图可知：通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与电流方向有关； ②断开电源后，小磁针静止，N极指向北，是因为受地磁场作用； ③电子在小磁针上方飞过，因为电子束带负电，所以当电子束从左向右运动时，电流的方向应从右向左，与图乙相同。 （2）④由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动时，电流表指针不偏转，说明没有感应电流。 ⑤由第3、4两次实验可知，磁场方向不变，导体运动方向改变时，感应电流的方向也发生改变，这说明导体棒AB中感应电流的方向与导体运动的方向有关； 如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，此时相当于导体棒AB水平向左运动，由表格中的信息可知，电流表的指针将向右偏转。 ⑥电流方向不仅与导体运动方向有关，也与磁场方向有关。 ⑦小明将电流表换成完好的小灯泡做实验，电路是通路，灯泡不亮，可能原因是电流太小。 ⑧根据图戊和表中第3次实验的信息（电流表指针向右偏转）可知，电流的方向由B到A，再将图戊顺时针旋转90°，如下面第2幅图，由题知己图中ab棒向下运动，与第2幅图的磁场方向相同、导体运动方向都相同，所以可知己图ab边中的电流方向是由a到b。 故答案是：①电流方向；②地磁场；③乙；电子带负电；④不会；⑤导体运动；右；⑥调换磁体的方向；⑦产生的感应电流太小；⑧由a到b。 【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象的了解和掌握，是中考的热点。 18．（2022•湖州）学习了“电生磁”的知识后，小柯在家里进行实验探究。实验器材主要有：全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。 实验过程： ①用细线把3枚铁钉捆绑在一起，再用长导线缠绕铁钉6圈，连接在1节全新干电池两端（如图所示），制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针，观察吸引大头针的数目（通电时间不超过10秒钟，下同）。 ②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端，重复实验。 ③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端，重复实验。 ④增加电磁铁的线圈匝数至9匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。 ⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。 （1）1节全新干电池的电压是 　1.5　伏。 （2）小柯的实验想要探究的问题是：　电磁铁磁性的强弱与电流大小和线圈的匝数之间的关系　。 （3）本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱，此科学方法属于 　转换法　（选填“类比法”或“转换法”）。 （4）请帮助小柯设计用于记录实验数据的表格。 【分析】（1）1节全新干电池的电压为1.5V； （2）根据小柯实验过程中改变的物理量分析实验想要探究的问题； （3）通过电磁铁吸引大头针的数目可以间接知道电磁铁磁性的强弱，这是转换法的思想； （4）根据小柯实验过程中改变的物理量分析所需记录的物理量，进而设计记录实验数据的表格。 【解答】解：（1）1节全新干电池的电压为1.5V； （2）由实验过程可知，小柯在实验中改变了电源电压和线圈的匝数，改变电源电压时，通过电磁铁线圈的电流也发生改变，因此小柯的实验想要探究的问题是电磁铁磁性的强弱与电流大小和线圈的匝数之间的关系； （3）通过电磁铁吸引大头针的数目可以间接知道电磁铁磁性的强弱，此科学方法属于转换法； （4）小柯在实验中改变了电源电压和线圈的匝数，观察电磁铁吸引大头针的数目，因此需要记录电源电压、线圈的匝数和吸引大头针的数目，设计表格如下表： 线圈匝数/圈 6 9 12 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.5 3.0 4.5 1.5 1.5 吸引大头针的数目/枚 故答案为：（1）1.5；（2）电磁铁磁性的强弱与电流大小和线圈的匝数之间的关系；（3）转换法；（4）如上表所示。 【点评】本题探究电磁铁磁性强弱的影响因素，考查电池电压、探究目的、转换法和表格的设计，关键是根据实验过程确定所探究的物理量。 19．（2024•枣庄）某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的 　北极　（选填“南极”或“北极”），说明地球周围存在磁场。 （2）在玻璃板上均匀地洒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，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。 （3）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，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极指方向与图乙中小磁针N极指向相反，说明通电螺线管的极性与 　电流　的方向有关。 （4）实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施：　调节滑片，增大通电螺线管线圈中的电流　（写出一种方法即可）。 （5）为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管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。实验说明通电螺线管的磁极极性只与 　电流方向　有关，且这个关系可以用 　安培定则　来判断。 【分析】（1）地球是一个巨大的磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场。指南针指示南北就是受地磁场的作用； （2）通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似； （3）通电螺线管的磁场方向与电流方向有关； （4）通电螺线管磁场的强弱与电流的大小有关； （5）通电螺线管的磁极极性与电流方向有关，可以用安培定则来判断他们之间的关系。 【解答】解：（1）开关闭合前，小磁针N极指地理的北极，说明地球周围存在磁场。 （2）通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。 （3）将电源正、负极对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 （4）通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，可以调节滑片，增大通电螺线管线圈中的电流，通电螺线管的磁性就会增强。 （5）四个图中的螺线管电路中A和B的绕线方式相同，电流方向不同，根据小磁针的指向情况知：A的右端为S极，B的右端为N极； 同理CD也是如此，所以实验说明螺线管的绕线方式相同时，极性只与它的电流方向有关； 故通电螺线管的磁极极性与它的电流方向有关，且这个关系可以用安培定则判断。 故答案为：（1）北极；（2）条形；（3）电流；（4）调节滑片，增大通电螺线管线圈中的电流；（5）电流方向；安培定则。 【点评】本题是探究通电螺线管外部磁场的实验，知道地磁场和指南针的指向性；会根据安培定则判断电源的正负极或通电螺线管的磁极；知道通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 20．（2023•常州）2022年卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草，适合在湿度为50%的土壤中生长。 （一）灌溉技术 （1）传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，这会导致草叶灼伤，原因是：水喷洒在草叶上，如图（b）所示，透过水珠可见叶面正立、放大的 　虚　（虚/实）像，水珠作为 　凸　透镜，对阳光有 　会聚　作用。 （2）技术团队选择如图（c）所示的地下渗透灌溉新技术，该技术既可避免草叶灼伤，又可节水，节水的原因是：　减少水的蒸发　。 （二）电阻测量 自动灌溉系统需要湿敏电阻Rx，小明把Rx放入湿度为50%的土壤内，设计如图（d）所示的电路，测量Rx的阻值。 （3）图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并以笔画线重新连接该导线。 （4）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 　B　（A/B）端。 （5）闭合开关S，移动滑片P，测得多组数据如表格所示。实验②的数据如图（e）所示，电压表示数为 　1.8　V，电流表示数为 　0.2　A，根据实验①②③的数据可得：湿度为50%的土壤内Rx的阻值为 　10　Ω。 实验序号 ① ② ③ 电压表示数/V 1.1 2.6 电流表示数/A 0.1 0.26 Rx/Ω （三）装置设计 （6）湿敏电阻Rx的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图（f）所示。已知：蓄电池电压恒为6V；电磁继电器线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下，小于0.2A时衔铁被弹回，线圈电阻不计；电动机的额定电压为220V。请以笔画线代替导线完成图（g）所示的电路连接，要求：闭合开关S，当土壤湿度低于50%时，电动机转动送水；当土壤湿度高于50%时，电动机不转停止送水。 （7）定值电阻R0的阻值为 　20　Ω。 （8）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，一旦成功，电路中的电阻R0应换用阻值更 　小　的定值电阻。 【分析】（1）小水滴接近圆形，所以其相当于一个焦距很小的凸透镜，成正立放大的虚像，对光线有会聚作用； （2）影响蒸发快慢的因素：液体温度、液体表面积和液体表面空气流速； （3）电压表与用电器并联； （4）为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处； （5）读出图中电流表和电压表的示数，由欧姆定律算出电阻值并求平均电阻； （6）由图像可知，湿度越大时，湿敏电阻Rx的阻值越小，控制电路的电流越大，电磁铁的磁性越强，衔铁被吸合，电动机不转停止送水，反之电动机转动送水，湿敏电阻Rx与定值电阻R0串联，电磁继电器相当于开关，应控制火线，据此作图； （7）根据欧姆定律计算电路总电阻，根据串联电路电阻规律计算定值电阻的阻值； （8）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，湿敏电阻的阻值变大，通过控制电路的电流不变，根据欧姆定律可知电路总电阻的变化，根据串联电路电阻规律可知定值电阻的阻值变化。 【解答】解：（1）小水滴接近圆形，所以其相当于一个焦距很小的凸透镜，透过水珠可见叶面正立、放大的虚像，凸透镜对光有会聚作用； （2）地下渗透灌溉新技术，该技术既可避免草叶灼伤，又可节水，节水的原因是减小水的表面积，减少水的蒸发； （3）电压表应与湿敏电阻并联接入电路，如图： ； （4）为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即B端； （5）电压表接入电路的是小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V； 电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A； 根据欧姆定律可得：R1＝＝＝11Ω，R2＝＝＝9Ω，R3＝＝＝10Ω， 则湿敏电阻的阻值：Rx＝＝＝10Ω； （6）由图像可知，湿度越大时，湿敏电阻Rx的阻值越小，控制电路的电流越大，电磁铁的磁性越强，衔铁被吸合，电动机不转停止送水，反之电动机转动送水，湿敏电阻Rx与定值电阻R0串联，电磁继电器相当于开关，应控制火线，据此连接电路，如图： ； （7）衔铁被吸下时电路总电阻：R＝＝＝30Ω， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则定值电阻R0＝R﹣Rx＝30Ω﹣10Ω＝20Ω； （8）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，湿敏电阻的阻值变大，通过控制电路的电流不变，根据欧姆定律可知电路总电阻不变，根据串联电路电阻规律可知需减小定值电阻的阻值。 故答案为：（1）虚；凸；会聚；（2）减少水的蒸发；（3）见上图；（4）B；（5）1.8；0.2；10；（6）见上图；（7）20；（8）小。 【点评】本题考查凸透镜成像规律、汽化、电路图的连接、滑动变阻器的实验、电压表和电流表的使用、欧姆定律、电磁继电器原理的灵活运用，有难度。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$