专题10 电磁转换(考题猜想)(68题15大类型)-2024-2025学年九年级物理上学期期末考点大串讲(苏科版)
2025-01-03
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2份
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57页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版(2012)九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十六章 电磁转换 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电磁学 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.88 MB |
| 发布时间 | 2025-01-03 |
| 更新时间 | 2025-01-03 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-12-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49121069.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题10 电磁转换
【题型1 磁性、磁体的概念及分类】 1
【题型2 磁极间的相互作用规律】 2
【题型3 磁场的客观存在性,磁场方向的规定】 3
【题型4 磁感线的定义及其基本规律】 4
【题型5 地磁场及其分布】 5
【题型6 奥斯特实验】 6
【题型7 探究通电螺线管的磁场特点】 8
【题型8 影响电磁铁磁性强弱的因素】 9
【题型9 电磁继电器的结构、原理与应用】 10
【题型10 影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素】 12
【题型11 电动机的工作原理】 14
【题型12 电磁感应现象】 15
【题型13 产生感应电流的条件】 16
【题型14 发电机的构造和工作原理】 18
【题型15 动圈式话筒的工作原理】 19
【题型1 磁性、磁体的概念及分类】
1.(23-24八年级下·江苏南京·期末)厨房中的抽油烟机能将油烟“吸走”。下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑 B.磁铁能“吸”铁钉
C.削平的铅柱挤压后会“吸”在一起 D.客车行驶时窗帘被“吸”出窗外
2.(23-24九年级上·河南安阳·期末)如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成。制成金属块的材料可能是( )
A.铝 B.铁 C.银 D.铜
3.(23-24九年级上·福建泉州·期末)如图所示,是一款磁吸式数据线,线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接,达到一线多头的使用效果,线体和磁性充电头吸附的原理是 ;地球周围也有磁场,地磁南极大致在地理的 极方向。
【题型2 磁极间的相互作用规律】
4.(23-24九年级上·山东德州·期末)有关电与磁现象说法不正确的是( )
A.电能表上的指示灯闪烁快慢代表电流对用电器做功的快慢
B.电功率大的用电器消耗的电能不一定多
C.小磁针在地磁场的作用下能为人们指示方向,它静止时北极指向地理的南极
D.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
5.(23-24九年级上·河北唐山·期末)对下列四幅图解释错误的是( )
A.图甲司南的杓柄一端指南,说明磁体具有指向性
B.图乙两个磁极靠近时有排斥作用,说明同名磁极相互排斥
C.图丙将小磁针放在磁体周围的不同位置,小磁针N极指向一定不变
D.图丁中地磁场的南极在地理北极的附近
6.(23-24九年级上·北京朝阳·期末)如图所示,把条形磁体 A 悬挂起来,用条形磁体B 靠近它,发现条形磁体 A 被推开。这是由于( )
A.同名磁极相互吸引
B.同名磁极相互排斥
C.异名磁极相互吸引
D.异名磁极相互排斥
7.(23-24九年级上·广东茂名·期末)磁场是有方向的,人们把小磁针在磁场中静止时 极所指的方向,规定为这一点的磁场方向,只在地磁场的作用下,指南针静止时,它的 极指南(前两空均选填“N”或“S”)。如图所示,磁悬浮地球仪应用了 (选填“同”或“异”)名磁极相互排斥的规律。
8.(23-24九年级上·陕西西安·期末)在班级组织的“自制指南针”活动中,小梦同学用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向地理南方,如图所示。小梦应该在树叶尖端标注 极,树叶有这样的指向性,是因为磁化后的缝衣针受到 作用的结果。
9.(23-24九年级上·广西贺州·期末)如图所示,放在条形磁体周围的小磁针静止时都不再指南北,而是有了新的指向,表明 。这个实验还反映了磁场是有方向的,磁场中某一点磁场方向就是放在该点的小磁针静止时 所指的方向。
【题型3 磁场的客观存在性,磁场方向的规定】
10.(23-24九年级上·河北石家庄·期末)对磁场和磁感线的说法中,不正确的是( )
A.磁体间的相互作用是通过磁场发生的
B.磁体外部,磁体周围的磁感线从磁体的N极出发,回到磁体的S极
C.磁感线是磁场中真实存在的曲线,可以通过实验来模拟
D.磁场中某点的磁场方向与该点小磁针静止时N极指向相同
11.(23-24九年级上·广西贵港·期末)如图所示是条形磁体的磁场分布图,下列说法正确的是( )
A.该条形磁体的左端为N极 B.该条形磁体的右端为S极
C.磁场是为了分析小磁针的偏转情况假想出来的 D.磁感线是为了研究方便引入的假想曲线
12.(23-24八年级上·天津津南·期末)如图所示,一条形磁体周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁,这四根小磁针静止时N极指向正确的是(磁针的黑端表示N极)( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
13.(2024九年级下·全国·专题练习)方向规定:在磁场中某点的小磁针静止时 所指的方向规定为该点的磁场方向。
14.(2023·广东佛山·一模)小磁针静止时N极会自动转向地球的 (选填“北”或“南”)方,如图所示,是描给某一磁体周围磁场的部分磁递线,若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向 (选填“P”或“Q”),如图a点和 b点在同一条磁感线上,他们的磁场方向是 的(选填“相同”或“不相同”)。
【题型4 磁感线的定义及其基本规律】
15.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线。下列说法正确的是( )
A.由P到Q磁场越来越强
B.a点的磁场比b点的磁场强
C.a点与b点的磁性强弱相同
D.a点与b点的磁场方向相同
16.(23-24九年级上·山东淄博·期末)大约在北宋初年,我国又创制了一种指南工具——指南鱼:用一块薄薄的铁片做成,形状很像一条鱼。将其磁化后,浮在水面上,其静止时鱼头指向南方。下列说法正确的是( )
A.“指南鱼”也可以用铜片做成
B.“指南鱼”静止时鱼头指向的是地磁场的N极附近
C.“指南鱼”腹部磁性最强
D.“指南鱼”周围存在磁感线
17.(23-24九年级上·河南南阳·期末)如图所示,是两块条形磁体的磁场分布图,下列有关磁现象的表述正确的是( )
A.两条磁感线可以相交
B.磁感线可以描述磁场的方向和强弱
C.磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
D.磁体周围的磁感线从S极出发,回到磁体N极
18.(2024·河南驻马店·二模)建立理想模型法是初中物理的主要研究方法,理想模型法是把复杂问题简单化,摒弃次要条件,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理,构建理想化的物理模型。例如:研究杠杆时,用 表示杠杆的各个要素在具体情境中的含义、请你仿照例子,再举出一个运用“理想模型法”的例子: 。
【题型5 地磁场及其分布】
19.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)东汉学者王充在《论衡》中记载:司南之杓、投之于地,其柢(握柄)指南(地理的南方)。下列说法正确的是( )
A.“柢”是磁体的N极
B.司南可以指示方向是受到地磁场的作用
C.司南周围存在磁感线
D.司南周围各点的磁场方向都是相同的
20.(23-24九年级上·云南·期末)沈括在《梦溪笔谈》中有这么一段描述:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”有关磁现象,下面描述不正确的是( )
A.“以磁石磨针锋”过程中,“针锋”被磁化
B.“针锋能指南”,因为“针锋”受到重力作用
C.“针锋能指南”,因为“针锋”是磁体的南极
D.“然常微偏东,不全南也”,说明地理的两极和地磁场的两极并不是完全重合
21.(23-24九年级上·河南商丘·期末)2023年11月28日,内地与澳门合作研制首颗科学卫星“澳门科学一号”投入使用仪式在澳门举行,该卫星的投入使用,将大幅提高我国空间磁场探测技术水平。若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的,如图所示,请你猜测能合理描述这块大磁铁的是 图(选填“甲”或“乙”),你的解释是 。
22.(23-24九年级上·山东济南·期末)爱国诗人文天祥在诗中写道:“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”,用“磁针石指南”这一固有自然现象来表达他对国家的忠贞情怀,指南的一端是磁针石的 极,之所以指南是因为受到 的作用。
23.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)如图所示,是小华利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指向地理位置的南方,则针尖是简易指南针的 极。
【题型6 奥斯特实验】
24.(23-24九年级上·河南安阳·期末)如图是小明做奥斯特实验时的装置图,下列说法正确的是( )
A.实验时,导线平行架到小磁针上方,更易看到小磁针转动的现象
B.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
C.实验装置准备好后,迅速闭合开关,小磁针转动;若把小磁针放置到导线上方,它将不动
D.实验装置准备好后,迅速闭合开关,小磁针转动:若将小磁针移去,通电导线周围将不存在磁场
25.(23-24九年级上·河北唐山·期末)如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲图:若改变导线中的电流方向,则小磁针的偏转方向不会改变
B.乙图:闭合开关,小磁针静止时右端是S极
C.丙图:说明电磁铁的磁性强弱与匝数无关
D.丁图:闭合开关S,则灯泡不亮,电铃响
26.(22-23九年级上·北京海淀·期末)图中所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线。当直导线中通过如图所示的电流时,小磁针发生偏转。下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是焦耳
B.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
C.只改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向与图中所示相同
D.只改变直导线中的电流大小,小磁针偏转方向与图中所示相反
27.(23-24九年级上·广东河源·期末)如图-1所示,铁棒靠近时,小磁针发生偏转,铁棒 (选填“一定”或“不一定”)具有磁性;如图-2所示,小磁针发生偏转,说明电流周围存在 。如图-3所示,条形磁体静止时B端总是指向地理北方,说明B端是条形磁体的 极。
28.(23-24九年级上·北京顺义·期末)某同学用图所示的装置研究电流周围是否存在磁场.闭合开关前,小磁针不偏转,如图甲所示;闭合开关时,观察到小磁针偏转了,如图乙所示,说明 。接着,他只改变电流方向,再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示,由乙、丙可以得出 的结论。
【题型7 探究通电螺线管的磁场特点】
29.(23-24九年级上·山西长治·期末)如图甲所示,将许多小磁针放在螺线管周围的不同位置上,接通电路后观察小磁针静止时的指向(小磁针上涂黑的是N极)。
(1)闭合开关后,观察到螺线管周围的小磁针发生偏转,说明此时通电螺线管周围存在 ,如果移走小磁针,该结论 (选填“成立”或“不成立”);
(2)为了增强通电螺线管的磁性,可以 ;
(3)本实验还可以用铁屑的分布来反映通电螺线管的磁场分布。与用铁屑相比,用小磁针效果更好,理由是 ;
(4)图中通电螺线管左端为 (选填“S”或“N”)极。
30.(23-24九年级上·江西南昌·期末)在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中:
(1)小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撤满细铁屑,闭合开关后 玻璃板(填写操作方法),观察到细铁屑的排列如图甲所示,同时观察到小磁针发生偏转,则说明通电螺线管周围存在 ,此时,如果移走小磁针,该结论 (填“成立”或“不成立”);
(2)把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似;
(3)在螺线管中插入软铁棒,制成电磁铁,下列设备中没有用到电磁铁的是 (选填字母);
A.电磁继电器 B.电磁起重机 C.电炉
(4)接下来小明断开开关,对调电源的正负极,闭合开关后可探究通电螺线管的极性与 的关系。
31.(23-24九年级上·河南安阳·期末)在探究通电螺线管磁场的实验时,小玉做了如下实验。
(1)如图甲,先在一块有机玻璃板上安装一个用导线绕成的螺线管,板面上均匀地撒上铁屑,再给螺线管通电并轻轻 玻璃板面,观察玻璃板面上铁屑的分布,分析图甲中信息,可知通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
(2)把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后发现小磁针的指向如图乙所示,说明图中 (选填“左”或“右”)端是螺线管的N极。(小磁针涂黑的一端为N极)
(3)对调电源的正负极重复上述实验,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟 有关,断开开关后,小磁针静止时 (选填“N”或“S”)极指向南方。
【题型8 影响电磁铁磁性强弱的因素】
32.如图所示,电源电压不变,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2,向左调节滑片P,下列说法正确的是( )
A.指示灯逐渐变亮 B.电压表示数变大
C.两电路的总功率均变大 D.电磁铁右端为N极
33.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)如图所示,电源、滑动变阻器与螺线管相连,闭合开关,在通电螺线管的右端放置一个小磁针,小磁针静止时N极指向水平向右。则下列说法正确的是( )
A.电源左端为负极
B.通电螺线管的左端为N极
C.将滑动变阻器的滑片P向左移动,通电螺线管的磁性增强
D.若对调电源的正负极位置,闭合开关,则小磁针静止时其N极指向将改变
34.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)如图所示电路,开关S接到后,电磁铁产生磁性。将开关S由换到,调节变阻器的滑片P,保持电流表的示数不变,电磁铁的磁性 (选填“增强”、“减弱”或“不变”)。要改变电磁铁的磁性强弱,你还可以用什么方法: 。
35.(23-24九年级上·广西梧州·期末)如图所示,探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,、两电磁铁串联的目的是 ;由图中实验现象可知,电磁铁磁性的强弱与 有关。
36.(23-24九年级上·云南·期末)在炼钢厂里,人们用电磁起重机吊起生铁等原料投入炼钢炉中,却无法用电磁起重机搬运刚刚生产好的钢锭,电磁起重机上有一个很大的电磁铁,利用电磁铁吸住生铁自然没问题,但是对刚刚凝固的钢锭,电磁铁就显得无能为力了,由此猜想到:电磁铁的磁性是否与温度有关?现提供酒精灯、火柴、条形磁铁、大头针、铁架台,部分器材已经组装好,如图所示。为了证明磁铁的磁性与温度有关,应该进行的操作是 ,如果出现 的现象,则能初步说明磁铁的磁性与温度有关,当温度变得高时,磁铁的磁性变弱。
【题型9 电磁继电器的结构、原理与应用】
37.(23-24九年级上·陕西西安·期末)寒冬,为给小鸡仔提供温暖的环境,小明制作了恒温箱系统,原理如图。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器、热敏电阻(安装在恒温箱内,阻值随温度升高而显著减小)、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝和等组成。调好阻值,闭合开关、,箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动,且降温比较平缓。下列说法正确的是( )
A.恒温箱温度升高时,电磁铁磁性减弱
B.阻值大于阻值
C.电磁继电器中的电磁铁的原理是电流的磁效应
D.将的阻值稍微调小一些,恒温箱控制的温度将更高些
38.(23-24九年级上·河北石家庄·期末)小明为蔬菜的大棚设计了温度自动报警器,电路如图所示。下列说法正确的是( )
A.达到报警温度时,电磁铁磁性消失,电铃、风扇工作
B.电磁铁是利用通电导体周围存在磁场制成的
C.控制电路中的水银可以换成油
D.工作电路中的衔铁可以用铜代替
39.(23-24九年级上·陕西西安·期末)如图所示,是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天路灯熄灭,夜晚路灯亮起。下列说法正确的是( )
A.电路工作时,电磁铁上端为N极
B.给路灯供电的电源应接在b、c两端
C.控制电路电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮
D.电阻箱R的阻值调大后,傍晚时路灯比原来晚一些亮
40.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)某些商场里的自动扶梯在无人和有人乘坐时运行速度不同,从而节约电能。小明根据所学的知识,画出如图所示的电路(R是一个压敏电阻)。小明分析:电磁铁上端为 极,当人站在电梯上,压敏电阻的阻值减小,电磁铁磁性强弱发生变化,衔铁与触点 (填“1”或“2”)接触。
41.(23-24九年级上·山东临沂·期末)如图是课外实践小组同学设计的汽车排放量检测电路。
(1)该装置叫做 (选填“电磁铁”、“电磁继电器”、“电动机”或“发电机”);
(2)已知图中气敏电阻的阻值随浓度的增大而减小。当浓度很低时,电路中的电流 (选填“很大”或“很小”),电磁铁的磁性 (选填“很强”或“很弱”),此时工作电路中的“灯泡” (选填“亮”或“不亮”);
(3)当浓度高于某一设定值时,根据 (选填“电流磁效应”或“电磁感应”),电磁铁就会把衔铁吸下来,同时电铃报警,提醒汽车排放超标。
【题型10 影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素】
42.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)安装连接好如图所示的电路,闭合开关,发现导体棒AB电静止向右运动。
(1)若拿走U形磁铁,通电后,导体棒AB并不运动;由此得出使导体棒由静止到运动的原因起 ;
(2)若导体棒AB所处磁场方向不变,只改变导体棒AB中电流方向,发现导体棒AB将 (选填:“向右”、“向左”、“不会”)运动。
43.(23-24九年级上·江苏南通·期末)在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中,小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根较轻的金属棒ab,然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里,如图甲所示。
(1)在做实验前,为了排除其他因素的干扰,应选择 (选填“铁”或“铝”)棒为好;
(2)在(1)中提供的金属棒中,选择合适金属棒ab进行实验,看到金属棒ab稳定时如图乙所示,这说明通电导体在磁场中受到 的作用;在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时,小明先仅对调磁极位置,观察到金属棒ab稳定时如图丙所示,由此可知通电导线在磁场中受力的方向与 方向有关。然后小明保持图甲中的磁极位置不动,将金属棒ab两端对调后接入电路,发现金属棒ab的摆动方向依然如图乙所示,由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。你认为小明的做法错在哪里? ;
(3)小明进一步猜想:在同一磁场中,磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关呢?为此小明决定在图丙所示的实验基础上,在电路中串入电流表(已知铜的密度均大于铁和铝的密度)来改变电路中的电流,进行对比实验。
①实验过程中,小明应根据 (选填“电流表的示数”或“导线摆动角度”)来推断通电导线在磁场中的受力大小;
②闭合开关,小明发现铜棒稳定时的位置都如图丁所示,与丙图实验现象相比,小明得出结论:“在同一磁场中,通过导线的电流越大,磁场对导线的作用力就越小”。小明的这种说法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
44.(23-24九年级上·河南南阳·期末)小明用如图所示的装置探究“磁场对通电导体的作用”。
(1)将一根导体悬挂于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,导体静止不动,闭合开关后,可看到导体 ,说明磁场对 有力的作用;
(2)改变电流方向(开关闭合),可看到导体棒的 改变,说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。
(3)小明想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”,请你帮助他写出具体的操作: 。
【题型11 电动机的工作原理】
45.(23-24九年级上·河北张家口·期末)如图所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动,现要加快线圈顺时针转动的速度,下列方法中可行的是( )
A.减小电路中的电流 B.只改变电路中电流的方向
C.对调磁极位置同时改变电流方向 D.换用磁性更强的磁铁
46.(23-24九年级上·山东济南·期末)如图所示,得益于AI技术的发展,送餐机器人开始在某些餐厅使用。机器人接到指令后,内部的电动机会驱动其底部轮子将美食送到指定的位置。制作电动机的原理是()
A.通电导体在磁场中受力的作用 B.电流的磁效应
C.电磁感应现象 D.以上说法都正确
47.(23-24九年级上·江西赣州·期末)如图所示墙上的音响,刚刚播放完“考试开始”的答题信号,此扬声器的原理类似于 (选填“发电机”或“电动机”),它将电能转化为 。
48.(23-24九年级上·河南郑州·期末)如图某兴趣小组制作的直流电动机结构简图,闭合开关,轻轻地拨动铜线圈后线圈便转动起来,线圈转起来的原因是 。若想让线圈的转动速度变快,你可以采取的方法是 (写一条合理方法即可)。
【题型12 电磁感应现象】
49.(23-24九年级上·海南海口·期末)对下列实验描述正确的是( )
A.甲:验电器工作原理是异种电荷相互排斥
B.乙:这是电动机的原理图,扬声器的工作原理与之相同
C.丙:丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷,是摩擦起电现象并创造了电荷
D.丁:闭合开关,只要金属棒运动,电路中就有感应电流产生
50.(23-24九年级上·福建莆田·期末)各式各样的电热器进入我们的生活中,电热器使用起来效率高,清洁又安全。最先精确地研究电流产生热量的科学家是( )
A.焦耳 B.法拉第 C.奥斯特 D.赫兹
51.(23-24九年级上·新疆乌鲁木齐·期末)对于如图中情境,下列说法正确的是( )
A.图①是探究磁生电的实验
B.图②是话筒的工作原理
C.图③是电磁继电器的原理
D.图④是探究磁生电的实验
52.(23-24九年级上·河南安阳·期末)每一次物理学上的重大发现都会影响人类社会的进步和发展。最先精确地确定了电流通过导体产生的热量(电热)与电流、电阻和通电时间关系的物理学家是 ;法拉第经过十年的不懈努力发现了 现象,开辟了人类大规模使用电能的新时代。
53.(23-24九年级上·新疆乌鲁木齐·期末)首次证实电流的周围存在磁场的科学家是 ,首次发现电磁感应现象的科学家是 。在一个圆纸盒里放一个条形磁铁,在圆纸盒外放一些小磁针,各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示,则条形磁铁是沿 方向放置的, 端为N极(后两空均用字母表示)。
【题型13 产生感应电流的条件】
54.(23-24九年级上·河北唐山·期末)小明在探究利用磁场产生感应电流的条件实验时,将如图所示的实验装置放在水平的台面上。下列说法中正确的是( )
A.导线竖直向上运动可以产生感应电流 B.导线斜向上运动不能产生感应电流
C.导线水平向左运动可以产生感应电流 D.只要导线在支架上静止不动就不会产生感应电流
55.(2021·云南昆明·三模)下面所说的几种情况,哪一种一定能产生感应电流( )
A.一段导体在磁场中做切割磁感线运动
B.闭合电路的一部分导体在磁场里运动
C.闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动
D.闭合导体在磁场里做切割磁感线运动
56.(20-21九年级上·山西吕梁·期末)我们在食堂、银行和超市,经常用到POS刷卡机,如图所示。当带有磁性的磁卡在POS刷卡机上刷过时,就会产生感应电流,显示出具体的数字。下列实验能揭示POS刷卡机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
57.(23-24九年级上·河北保定·期末)在探究导体在磁场中运动时产生电流的条件实验中,小华做了甲、乙、丙三次实验,通过观察 来判断电路中是否产生感应电流,如图三次实验中, (选填“甲”、“乙”或“丙”)图中没有感应电流产生。让导体ab缓慢做切割磁感线运动时,灵敏电流表的指针偏转的角度较小;让导体快速做切割磁感线运动时,指针偏转的角度较大,这说明感应电流的大小与 有关。改变磁场方向,重复上述实验,灵敏电流表指针反向偏转,说明感应电流的方向与 方向有关。 (选填“电动机”或“发电机”)应用了这一原理。
58.(2023·湖南怀化·中考真题)法拉第发现“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”的现象,能产生这一现象的实验装置是图 (选填“甲”或“乙”)。丙图是电动机的工作原理,该电动机工作时能量转化是 (选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械能”)。
【题型14 发电机的构造和工作原理】
59.(2023·河南周口·一模)如图,将强磁体靠近正在发光的白炽灯,观察到白炽灯的灯丝晃动,这说明通电导体在磁场中受到力的作用,下列哪个装置是由此原理制成的( )
A. B.
C. D.
60.(23-24九年级上·安徽池州·期末)善于归纳总结是学习的好习惯,下列部分物理知识结构总结正确的是( )
A.分子---------分子是组成物质的最小微粒;分子在不停地做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力
B.浮力---------产生的原因:上下表面的压力差;大小:F浮=G排;应用:轮船、潜水艇
C.发电机-------原理:电磁感应现象;能量转化:电能转化为机械能;种类:交流发电机、直流发电机
D.线路发热过大的原因-----电流过大;短路;电阻太小
61.(23-24九年级上·四川成都·期末)为了保护环境,国家鼓励发展新能源汽车,电动机是电动汽车的核心部件。下列选项能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
62.(23-24九年级上·河南周口·期末)小亮同学在学习了“电和磁”的知识后,设计了如图所示的实验装置,闭合开关S后电动机甲开始转动,同时用皮带带动乙转动,小灯泡发光。在此过程中,将机械能转化为电能的实验装置是 (填“甲”或“乙”),甲装置的工作原理是
63.(23-24九年级上·广东河源·期末)如图所示,是一种利用健身球设计的充电器,当人们在转动球的时候内部的LED灯会闪光,同时可以给电池充电,这是利用了 的原理。这时健身球里面的装置相当于 (选填“电动机”或“发电机”)。LED灯是由 (选“半导体”或“超导体”)材料制成的发光二极管。
【题型15 动圈式话筒的工作原理】
64.(2022·江西南昌·二模)如图所示,是智能手机进行无线充电的场景。充电过程中带有金属线圈的智能手机靠近磁场能产生电流实现充电。下列设备中利用上述原理工作的是( )
A.电磁起重机 B.扬声器 C.电流表 D.动圈式话筒
65.(23-24九年级上·山东泰安·期末)下列关于图中电磁现象的描述,正确的是( )
①图甲,是电动机的工作原理
②图乙,当电磁继电器的开关S闭合时,红灯亮
③图丙,是奥斯特发现的磁生电现象
④图丁,动圈式话筒是利用电磁感应的原理工作的
A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①④
66.(23-24九年级上·河北唐山·期末)甲、乙所示分别是动圈式话筒与动圈式扬声器的内部构造原理图,其中正确的是( )
A.话筒将电信号转化为声信号
B.话筒是利用电流的磁效应原理工作的
C.扬声器是利用电磁感应原理工作的
D.扬声器是利用磁场对电流的作用工作的
67.(23-24九年级上·辽宁盘锦·期末)如图微风电扇,通电后扇叶转动,此过程中 能转化为机械能,拔下插头,在插头处接发光二极管,用手旋转叶片,发光二极管发光,这一原理与 相同(动圈式话筒 电动机 扬声器 电磁起重机)。
68.(2023·山东东营·模拟预测)如图所示,小华运用电磁感应技术对智能手机进行无线充电,其主要工作原理如下:电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈时产生变化的磁场,带有金属线圈的智能手机靠近它就能产生 , (选填“动圈式话筒”或“扬声器”)的工作原理与之相同。
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专题10 电磁转换
【题型1 磁性、磁体的概念及分类】 1
【题型2 磁极间的相互作用规律】 2
【题型3 磁场的客观存在性,磁场方向的规定】 5
【题型4 磁感线的定义及其基本规律】 7
【题型5 地磁场及其分布】 8
【题型6 奥斯特实验】 10
【题型7 探究通电螺线管的磁场特点】 13
【题型8 影响电磁铁磁性强弱的因素】 15
【题型9 电磁继电器的结构、原理与应用】 18
【题型10 影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素】 21
【题型11 电动机的工作原理】 23
【题型12 电磁感应现象】 25
【题型13 产生感应电流的条件】 27
【题型14 发电机的构造和工作原理】 30
【题型15 动圈式话筒的工作原理】 32
【题型1 磁性、磁体的概念及分类】
1.(23-24八年级下·江苏南京·期末)厨房中的抽油烟机能将油烟“吸走”。下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑 B.磁铁能“吸”铁钉
C.削平的铅柱挤压后会“吸”在一起 D.客车行驶时窗帘被“吸”出窗外
【答案】D
【详解】抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。厨房内的抽油烟机工作时是利用流速越大、压强越小的方法将油烟“吸”走的。
A.与头发摩擦过的气球能“吸”起纸屑,是因为气球在摩擦过程中带了电,而带电体能吸引轻小物体,故A不符合题意;
B.磁铁能“吸”铁钉,是因为磁铁能吸引磁性,故B不符合题意;
C.削平的铅柱压紧后能“吸”在一起,因为分子间有引力,故C不符合题意;
D.行驶的汽车,因为车外的空气流速快,压强小,车内的空气流速小、压强大,压强差就把窗帘压向窗外,故D符合题意。
故选D。
2.(23-24九年级上·河南安阳·期末)如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成。制成金属块的材料可能是( )
A.铝 B.铁 C.银 D.铜
【答案】B
【详解】铁、钴、镍等物质容易被磁铁吸引,而铜、铝和银都不会被磁铁吸引,制成金属块的材料可能是铁。
故选B。
3.(23-24九年级上·福建泉州·期末)如图所示,是一款磁吸式数据线,线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接,达到一线多头的使用效果,线体和磁性充电头吸附的原理是 ;地球周围也有磁场,地磁南极大致在地理的 极方向。
【答案】 异名磁极相互吸引 北
【详解】[1]同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。线体和磁性充电头吸附的原理是利用异名磁极相互吸引。
[2]地球周围也有磁场,地磁南极大致在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近。
【题型2 磁极间的相互作用规律】
4.(23-24九年级上·山东德州·期末)有关电与磁现象说法不正确的是( )
A.电能表上的指示灯闪烁快慢代表电流对用电器做功的快慢
B.电功率大的用电器消耗的电能不一定多
C.小磁针在地磁场的作用下能为人们指示方向,它静止时北极指向地理的南极
D.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
【答案】C
【详解】A.电能表上的指示灯闪烁越快,表明在单位时间内消耗的电能越多,故电能表上的指示灯闪烁快慢代表电流对用电器做功的快慢,故A正确,不符合题意;
B.消耗的电能不是只由用电器的功率大小决定,还取决于用电器工作的时间,故B正确,不符合题意;
C.小磁针静止时北极的指向为地理的北极,地磁的南极,故C错误,符合题意;
D.磁极间的相互作用是通过看不见的磁场产生的,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.(23-24九年级上·河北唐山·期末)对下列四幅图解释错误的是( )
A.图甲司南的杓柄一端指南,说明磁体具有指向性
B.图乙两个磁极靠近时有排斥作用,说明同名磁极相互排斥
C.图丙将小磁针放在磁体周围的不同位置,小磁针N极指向一定不变
D.图丁中地磁场的南极在地理北极的附近
【答案】C
【详解】A.司南是中国古代发明的指示方向的器具,能够指南北是受到了地磁场的作用,它在水平面内静止时勺柄指南,说明磁体具有指向性,故A正确,不符合题意;
B.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,图乙两个磁极靠近时有排斥作用,说明同名磁极相互排斥,故B正确,不符合题意;
C.磁体周围的磁场具有方向性,它对放入其中的小磁针有力的作用,小磁针放在磁体周围的不同位置,小磁针N极指向不同的方向,故C错误,符合题意;
D.地磁场的北极在地理南极附近,地磁场南极在地理北极附近。故D正确,不符合题意。
故选C。
6.(23-24九年级上·北京朝阳·期末)如图所示,把条形磁体 A 悬挂起来,用条形磁体B 靠近它,发现条形磁体 A 被推开。这是由于( )
A.同名磁极相互吸引
B.同名磁极相互排斥
C.异名磁极相互吸引
D.异名磁极相互排斥
【答案】B
【详解】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。把条形磁体 A 悬挂起来,用条形磁体B 靠近它,发现条形磁体 A 被推开,说明磁体 A、B靠近的两端为同名磁极,二者之间相互排斥。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.(23-24九年级上·广东茂名·期末)磁场是有方向的,人们把小磁针在磁场中静止时 极所指的方向,规定为这一点的磁场方向,只在地磁场的作用下,指南针静止时,它的 极指南(前两空均选填“N”或“S”)。如图所示,磁悬浮地球仪应用了 (选填“同”或“异”)名磁极相互排斥的规律。
【答案】 N S 同
【详解】[1]物理学中规定,小磁针在磁场中静止时N极所指的方向为该点的磁场方向。
[2]地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,受到地磁场的作用,指南针静止时S极指向南方。
[3]磁悬浮地球仪应用了同名磁极相互排斥的规律,产生向上的排斥力,与重力相平衡,使地球仪悬浮。
8.(23-24九年级上·陕西西安·期末)在班级组织的“自制指南针”活动中,小梦同学用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向地理南方,如图所示。小梦应该在树叶尖端标注 极,树叶有这样的指向性,是因为磁化后的缝衣针受到 作用的结果。
【答案】 S 磁场
【详解】[1][2]地球是一个大的磁体,磁化后的缝衣针具有磁性,类似指南针,地球和自制指南针的磁场相互作用,树叶尖端指向地磁北极,地理的南极,所以小梦应该在树叶尖端标注S极。
9.(23-24九年级上·广西贺州·期末)如图所示,放在条形磁体周围的小磁针静止时都不再指南北,而是有了新的指向,表明 。这个实验还反映了磁场是有方向的,磁场中某一点磁场方向就是放在该点的小磁针静止时 所指的方向。
【答案】 磁体周围存在着磁场 北(N)极
【详解】[1] 放在条形磁体周围的小磁针静止时都不再指南北,而是有了新的指向,小磁针受到力的作用,表明磁体周围存在着磁场。
[2] 这个实验还反映了磁场是有方向的,磁场中某一点磁场方向就是放在该点的小磁针静止时北(N)极所指的方向。
【题型3 磁场的客观存在性,磁场方向的规定】
10.(23-24九年级上·河北石家庄·期末)对磁场和磁感线的说法中,不正确的是( )
A.磁体间的相互作用是通过磁场发生的
B.磁体外部,磁体周围的磁感线从磁体的N极出发,回到磁体的S极
C.磁感线是磁场中真实存在的曲线,可以通过实验来模拟
D.磁场中某点的磁场方向与该点小磁针静止时N极指向相同
【答案】C
【详解】A.磁场对放入其中的磁体或电流有力的作用,磁体间的相互作用就是通过磁场发生的,故A正确,不符合题意;
B.在磁体外部,磁感线从北极出来,回到S极,故B正确,不符合题意;
C.磁感线是假想的曲线,客观并不存在,故C错误,符合题意;
D.磁场中某点的磁场方向、小磁针静止时北极所指的方向、磁感线的方向是一致的,故D正确,不符合题意。
故选C。
11.(23-24九年级上·广西贵港·期末)如图所示是条形磁体的磁场分布图,下列说法正确的是( )
A.该条形磁体的左端为N极 B.该条形磁体的右端为S极
C.磁场是为了分析小磁针的偏转情况假想出来的 D.磁感线是为了研究方便引入的假想曲线
【答案】D
【详解】AB.磁感线从磁体N极发出,从S极回,由图可得,条形磁体的右端为N极,左端为S极,故AB错误;
C.磁场是真实存在的,故C错误;
D.磁感线是为了方便研究磁场而引入的假想曲线,并非真实存在的曲线,故D正确。
故选D。
12.(23-24八年级上·天津津南·期末)如图所示,一条形磁体周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁,这四根小磁针静止时N极指向正确的是(磁针的黑端表示N极)( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【详解】磁体外部磁场的方向是从N极出发回到S极,小磁针静止时N极的指向为该点磁场的方向,所以四根小磁针静止时N极指向正确的是丁。故ABC错误,D正确。
故选D。
13.(2024九年级下·全国·专题练习)方向规定:在磁场中某点的小磁针静止时 所指的方向规定为该点的磁场方向。
【答案】N极
【详解】磁体周围存在磁场,磁场是有方向的,物理学中规定:在磁场中某点的小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁场方向。
14.(2023·广东佛山·一模)小磁针静止时N极会自动转向地球的 (选填“北”或“南”)方,如图所示,是描给某一磁体周围磁场的部分磁递线,若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向 (选填“P”或“Q”),如图a点和 b点在同一条磁感线上,他们的磁场方向是 的(选填“相同”或“不相同”)。
【答案】 北 Q 不相同
【详解】[1]由于地球的北极是地磁的南极,根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针静止时N极会自动转向地球的北方。
[2]根据图示的磁感线方向可知,b点的磁场方向指向Q,也就是小磁针静止在该点时北极所指的方向,即N极指向Q点。
[3]磁感线上某点的磁场方向为该点的切线方向,由于a、b两点的切线方向不同,因此同一条磁感线上a、b两点的磁场方向不相同。
【题型4 磁感线的定义及其基本规律】
15.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线。下列说法正确的是( )
A.由P到Q磁场越来越强
B.a点的磁场比b点的磁场强
C.a点与b点的磁性强弱相同
D.a点与b点的磁场方向相同
【答案】A
【详解】ABC.磁场线的疏密代表了磁场的强弱,由P到Q磁场越来越强,a点的磁场比b点的磁场弱,故A正确,BC错误;
D.磁感线的切线方向为磁场的方向,a点与b点的磁场方向不同,故D错误。
故选A。
16.(23-24九年级上·山东淄博·期末)大约在北宋初年,我国又创制了一种指南工具——指南鱼:用一块薄薄的铁片做成,形状很像一条鱼。将其磁化后,浮在水面上,其静止时鱼头指向南方。下列说法正确的是( )
A.“指南鱼”也可以用铜片做成
B.“指南鱼”静止时鱼头指向的是地磁场的N极附近
C.“指南鱼”腹部磁性最强
D.“指南鱼”周围存在磁感线
【答案】B
【详解】A.铜片不是磁性材料,不能被磁化,“指南鱼”不可以用铜片做成,故A错误;
B.“指南鱼”将其磁化后,浮在水面上,其静止时鱼头指向南方。地球是一个磁体,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,根据异名磁极相互吸引,“指南鱼”静止时鱼头指向的是地磁场的N极附近,故B正确;
C.磁体的两端磁性最强,“指南鱼”腹部磁性最弱,故C错误,
D.磁感线是为了形象、方便描述磁场引入的,“指南鱼”周围并不存在磁感线,故D错误。
故选B。
17.(23-24九年级上·河南南阳·期末)如图所示,是两块条形磁体的磁场分布图,下列有关磁现象的表述正确的是( )
A.两条磁感线可以相交
B.磁感线可以描述磁场的方向和强弱
C.磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
D.磁体周围的磁感线从S极出发,回到磁体N极
【答案】B
【详解】A.磁场中两条磁感线一定不相交,否则交点处磁场方向有两个,故A错误;
B.磁感线的相对疏密表示磁性的相对强弱,磁感线的方向用来描述磁场的方向,故B正确;
C.磁场是真实存在的,但磁感线是为了描述磁场分布而引入的,不是真实存在的,故C错误;
D.磁体周围磁感线从N极出发,回到磁体S极,故D错误。
故选B。
18.(2024·河南驻马店·二模)建立理想模型法是初中物理的主要研究方法,理想模型法是把复杂问题简单化,摒弃次要条件,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理,构建理想化的物理模型。例如:研究杠杆时,用 表示杠杆的各个要素在具体情境中的含义、请你仿照例子,再举出一个运用“理想模型法”的例子: 。
【答案】 杠杆模型 研究磁场时,引入磁感线来描述磁场的强弱和方向
【详解】[1]在研究杠杆时,杠杆模型表示杠杆的各个要素,这种实际不存在的线段表示力臂的方法,称为理想模型法。
[2]研究磁场时,引入磁感线来描述磁场的强弱和方向,磁感线实际不存在。
【题型5 地磁场及其分布】
19.(23-24九年级上·湖南株洲·期末)东汉学者王充在《论衡》中记载:司南之杓、投之于地,其柢(握柄)指南(地理的南方)。下列说法正确的是( )
A.“柢”是磁体的N极
B.司南可以指示方向是受到地磁场的作用
C.司南周围存在磁感线
D.司南周围各点的磁场方向都是相同的
【答案】B
【详解】A.其柢(握柄)指南,柢(握柄)是磁体的南极,故A错误;
B.由于受到地磁场的影响,司南可以指南北,能够指明方向,故B正确;
C.磁感线是不存在的,是人们为了研究磁场而假想出的线,故C错误;
D. N极的方向为磁感线的方向,地磁场外,磁感线从N极出发,回到S极,司南周围各点的磁场方向都是不相同的,故D错误。
故选B。
20.(23-24九年级上·云南·期末)沈括在《梦溪笔谈》中有这么一段描述:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”有关磁现象,下面描述不正确的是( )
A.“以磁石磨针锋”过程中,“针锋”被磁化
B.“针锋能指南”,因为“针锋”受到重力作用
C.“针锋能指南”,因为“针锋”是磁体的南极
D.“然常微偏东,不全南也”,说明地理的两极和地磁场的两极并不是完全重合
【答案】B
【详解】A.“以磁石磨针锋”过程中,“针锋”被地磁场磁化,相当于一个指南针,故A正确,不符合题意;
BC.“针锋能指南”,因为“针锋”受地磁场影响要指向地磁场的N极,“针锋”是磁体的南极,重力方向为竖直向下,与重力无关,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.“然常微偏东,不全南也”,说明地理的两极和地磁场的两极并不是完全重合,存在磁偏角,故D正确,不符合题意。
故选B。
21.(23-24九年级上·河南商丘·期末)2023年11月28日,内地与澳门合作研制首颗科学卫星“澳门科学一号”投入使用仪式在澳门举行,该卫星的投入使用,将大幅提高我国空间磁场探测技术水平。若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的,如图所示,请你猜测能合理描述这块大磁铁的是 图(选填“甲”或“乙”),你的解释是 。
【答案】 乙 地磁场的南北极与地理南北极相反,且不完全重合
【详解】[1][2]放在地面的能够自由转动的小磁针静止时,其N极指向地理的北方,根据磁极间相互作用规律(异名磁极相互吸引)可知,地磁的S极在地理的北极。故乙符合实际。
22.(23-24九年级上·山东济南·期末)爱国诗人文天祥在诗中写道:“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”,用“磁针石指南”这一固有自然现象来表达他对国家的忠贞情怀,指南的一端是磁针石的 极,之所以指南是因为受到 的作用。
【答案】 南/S 地磁场
【详解】[1][2]地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,“磁针石”在地磁场的作用下,始终指向南北方向,其中,指南的一端是磁针的南(S)极。
23.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)如图所示,是小华利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指向地理位置的南方,则针尖是简易指南针的 极。
【答案】南/S
【详解】指南针静止时,它的南(S)极指向地理南方,它的北(N)极指向地理南方。由题可知简易指南针静止时针尖指向地理位置的南方,则针尖是南极。
【题型6 奥斯特实验】
24.(23-24九年级上·河南安阳·期末)如图是小明做奥斯特实验时的装置图,下列说法正确的是( )
A.实验时,导线平行架到小磁针上方,更易看到小磁针转动的现象
B.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
C.实验装置准备好后,迅速闭合开关,小磁针转动;若把小磁针放置到导线上方,它将不动
D.实验装置准备好后,迅速闭合开关,小磁针转动:若将小磁针移去,通电导线周围将不存在磁场
【答案】A
【详解】A.因通电直导线周围的磁场方向与导线垂直,所以若导线与小磁针垂直放置,小磁针有可能不转动,平行放置时,小磁针N极的指向为该点的磁场方向,这时实验现象最明显,故A正确;
B.根据奥斯特实验,人们发现改变导线中电流方向,小磁针偏转方向改变,说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关,故B错误;
C.实验装置准备好后,迅速闭合开关,小磁针转动;若把小磁针放置到导线上方,因磁场方向改变,所以小磁针偏转方向改变,它将转动,故C错误;
D.通电导线周围有磁场是因为通电导线中存在电流,通电导线中的电流是通电导线周围磁场形成的原因,与小磁针无关,小磁针只是为了证明有磁场产生,故D错误。
故选A。
25.(23-24九年级上·河北唐山·期末)如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲图:若改变导线中的电流方向,则小磁针的偏转方向不会改变
B.乙图:闭合开关,小磁针静止时右端是S极
C.丙图:说明电磁铁的磁性强弱与匝数无关
D.丁图:闭合开关S,则灯泡不亮,电铃响
【答案】B
【详解】A.甲图是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场;磁场的方向与电流的方向有关,改变电路中电流的方向,小磁针偏转的方向会改变,故A错误;
B.乙图中,通电螺线管中的电流方向是“后上前下”,根据安培定则可知,螺线管的右端是N极,异名磁极相互吸引,则小磁针的右端是S极,故B正确;
C.图中两个电磁铁串联,通过的电流相同,线圈匝数不同,吸起大头针的数目不同,说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关,故C错误;
D.闭合开关S,电磁铁有电流通过,产生磁场,吸引衔铁下来,此时电灯接入电路,故灯泡发光,电铃不响,故D错误。
故选B。
26.(22-23九年级上·北京海淀·期末)图中所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线。当直导线中通过如图所示的电流时,小磁针发生偏转。下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是焦耳
B.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
C.只改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向与图中所示相同
D.只改变直导线中的电流大小,小磁针偏转方向与图中所示相反
【答案】B
【详解】A.该实验中,当导线中通电后,导线周围的小磁针发生偏转,这是科学家奥斯特的实验,所以首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是奥斯特,故A错误;
B.小磁针在磁场中会受到力的作用,该实验中小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场,故B正确;
C.小磁针受力方向与磁场方向有关,只改变直导线中的电流方向,则直导线周围磁场方向发生变化,则小磁针的受力方向也发生变化,小磁针偏转方向与图中所示相反,故C错误;
D.直导线周围磁场的强弱与电流大小有关,磁场方向与电流大小无关,所以只改变直导线中的电流大小,直导线周围磁场方向不改变,小磁针偏转方向与图中所示相同,故D错误。
故选B。
27.(23-24九年级上·广东河源·期末)如图-1所示,铁棒靠近时,小磁针发生偏转,铁棒 (选填“一定”或“不一定”)具有磁性;如图-2所示,小磁针发生偏转,说明电流周围存在 。如图-3所示,条形磁体静止时B端总是指向地理北方,说明B端是条形磁体的 极。
【答案】 不一定 磁场 北/N
【详解】[1]小磁针本身具有磁性,铁棒靠近时会被磁化,所以小磁针发生偏转不能说明铁棒是否具有磁性。
[2]小磁针发生偏转,是因为受到磁力作用,说明电流周围存在磁场。
[3]地球是个磁体,异名磁极相互吸引,B端总是指向地理北方,即地磁S极,说明B端是条形磁体的N极。
28.(23-24九年级上·北京顺义·期末)某同学用图所示的装置研究电流周围是否存在磁场.闭合开关前,小磁针不偏转,如图甲所示;闭合开关时,观察到小磁针偏转了,如图乙所示,说明 。接着,他只改变电流方向,再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示,由乙、丙可以得出 的结论。
【答案】 电流周围存在磁场 电流周围的磁场方向与电流方向有关
【详解】[1]闭合开关前小磁针静止在平行放置的导线下方,当闭合开关时,小磁针发生偏转,是因为小磁针受到了磁力作用,这说明通电导体周围存在磁场,即电流周围存在磁场。
[2]比较图乙和丙,导体中的电流方向相反,小磁针在电流磁场的磁力作用下的偏转方向也相反,这说明电流周围的磁场方向与电流方向有关。
【题型7 探究通电螺线管的磁场特点】
29.(23-24九年级上·山西长治·期末)如图甲所示,将许多小磁针放在螺线管周围的不同位置上,接通电路后观察小磁针静止时的指向(小磁针上涂黑的是N极)。
(1)闭合开关后,观察到螺线管周围的小磁针发生偏转,说明此时通电螺线管周围存在 ,如果移走小磁针,该结论 (选填“成立”或“不成立”);
(2)为了增强通电螺线管的磁性,可以 ;
(3)本实验还可以用铁屑的分布来反映通电螺线管的磁场分布。与用铁屑相比,用小磁针效果更好,理由是 ;
(4)图中通电螺线管左端为 (选填“S”或“N”)极。
【答案】 磁场 成立 在通电螺线管中插入铁芯或增大电流 小磁针能更好地显示出各点的磁场方向 S
【详解】(1)[1][2]闭合开关后,观察到螺线管周围的小磁针发生偏转,说明此时通电螺线管周围存在磁场,小磁针由于受到磁场的力的作用而发生偏转,由于磁场看不见、摸不到,故采用转换法来观察,移走小磁针,通电螺线管周围的磁场仍存在。
(2)[3]通电螺线管磁场的强弱与电流大小有关,增大电流,也可以增加铁芯增强磁场。
(3)[4]本实验还可以用铁屑的分布来反映通电螺线管的磁场分布,与用铁屑相比,用小磁针效果更好,理由是小磁针能更好地显示出各点的磁场方向。
(4)[5]图中电流从左侧下方流入,根据安培定则知,右侧为N极。
30.(23-24九年级上·江西南昌·期末)在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中:
(1)小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撤满细铁屑,闭合开关后 玻璃板(填写操作方法),观察到细铁屑的排列如图甲所示,同时观察到小磁针发生偏转,则说明通电螺线管周围存在 ,此时,如果移走小磁针,该结论 (填“成立”或“不成立”);
(2)把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似;
(3)在螺线管中插入软铁棒,制成电磁铁,下列设备中没有用到电磁铁的是 (选填字母);
A.电磁继电器
B.电磁起重机
C.电炉
(4)接下来小明断开开关,对调电源的正负极,闭合开关后可探究通电螺线管的极性与 的关系。
【答案】 轻敲 磁场 成立 N 条形 C 电流方向
【详解】(1)[1]在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑,通电后需要轻敲有机玻璃板,这样做的目的是克服摩擦力的影响,使细铁屑可以自由移动。
[2]磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用,闭合开关,观察到螺线管周围的小磁针由于受到磁场的作用而发生偏转,说明了通电螺线管周围存在磁场。
[3]闭合开关后,发现无论小磁针放在螺线管周围的那个位置,均发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场,电流周围存在的磁场是真实的,不会由于小磁针的消失而消失。
(2)[4]物理学中规定,自由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,故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。
[5]在通电螺线管外部多放置一些细铁屑,可以形象的显示出通电螺线管周围的细铁屑的排列与条形磁铁周围的细铁屑排列相似,由此可以判断,通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似。
(3)[6]A.电磁继电器是通过控制电磁铁中电流有无来控制另外电流更大的电器开关,故A不符合题意;
B.电磁起重机的主要部件是电磁铁,利用电磁铁磁性的有无跟电流的关系工作,故B不符合题意;
C.电炉是利用电流的热效应工作的,故C符合题意。
故选C。
(4)[7]在其它因素不变的情况下,对调电源的正负极,改变通过螺线管的电流方向,观察小磁针的指向有无改变,可探究通电螺线管的极性与电流方向的关系。
31.(23-24九年级上·河南安阳·期末)在探究通电螺线管磁场的实验时,小玉做了如下实验。
(1)如图甲,先在一块有机玻璃板上安装一个用导线绕成的螺线管,板面上均匀地撒上铁屑,再给螺线管通电并轻轻 玻璃板面,观察玻璃板面上铁屑的分布,分析图甲中信息,可知通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
(2)把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后发现小磁针的指向如图乙所示,说明图中 (选填“左”或“右”)端是螺线管的N极。(小磁针涂黑的一端为N极)
(3)对调电源的正负极重复上述实验,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟 有关,断开开关后,小磁针静止时 (选填“N”或“S”)极指向南方。
【答案】 轻敲一下 条形磁体 左 电流方向 S
【详解】(1)[1][2]为了减小摩擦力对铁屑的影响,应轻敲一下玻璃板。如甲图所示,螺线管通电后外部铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。
(2)[3]由乙图可知,右端是小磁针的N极,根据磁极间的相互作用规律可知,右端是螺线管的S极,左端是螺线管的N极。
(3)[4]对调电源的正负极重复上述实验,电流方向相反,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟电流方向有关。
[5]断开开关后,小磁针在地磁场的作用下,会指向地理南北,因为地理南极附近是地磁的北极,所以小磁针静止时,S极指向地理南方。
【题型8 影响电磁铁磁性强弱的因素】
32.如图所示,电源电压不变,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2,向左调节滑片P,下列说法正确的是( )
A.指示灯逐渐变亮 B.电压表示数变大
C.两电路的总功率均变大 D.电磁铁右端为N极
【答案】AC
【详解】ABC.由图可知,右侧电路中,灯泡和GMR串联,电压表测量的是GMR两端的电压;滑片P向左滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,左侧电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,GMR的电阻变小,根据串联分压规律可知,GMR分担的电压减小,电压表示数减小;右侧电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,右侧电路中的电流增大,通过指示灯的电流增大,指示灯变亮,根据P=UI可知,两个电路的总电功率变大,故AC正确,B错误;
D.由图可知,电流从电磁铁的右侧流入,由安培定则可知电磁铁的左端是N极,右端是S极,故D错误。
故选AC。
33.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)如图所示,电源、滑动变阻器与螺线管相连,闭合开关,在通电螺线管的右端放置一个小磁针,小磁针静止时N极指向水平向右。则下列说法正确的是( )
A.电源左端为负极
B.通电螺线管的左端为N极
C.将滑动变阻器的滑片P向左移动,通电螺线管的磁性增强
D.若对调电源的正负极位置,闭合开关,则小磁针静止时其N极指向将改变
【答案】D
【详解】AB.由题意可知,小磁针静止时左端为S极,右端为N极,根据同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,再根据安培定则可知,电源左端为正极,故AB错误;
C.观察该电路图,将滑动变阻器的滑片P向左移动,变阻器接入电路的阻值在增大,电路的电流在减小,流过通电螺线管的电流在减小,通电螺线管的磁性在减弱,故C错误;
D.已知电源左端为正极,右端为负极,若对调电源的正负极位置,则电源右端为正极,闭合开关,电流从通电螺线管的右端流入,根据安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,根据同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,可知,小磁针静止时其左端为N极,N极指向将改变,故D正确。
故选D。
34.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)如图所示电路,开关S接到后,电磁铁产生磁性。将开关S由换到,调节变阻器的滑片P,保持电流表的示数不变,电磁铁的磁性 (选填“增强”、“减弱”或“不变”)。要改变电磁铁的磁性强弱,你还可以用什么方法: 。
【答案】 减弱 移动变阻器的滑片,改变电路中的电流或者更换铁芯
【详解】[1]在此实验装置中,保持电流不变,将开关S由a换到b,则减少了线圈的匝数,因此通电螺线管的磁性减弱。
[2]要改变电磁铁的磁性强弱,移动变阻器的滑片,从而改变电路中的电流或者更换铁芯。
35.(23-24九年级上·广西梧州·期末)如图所示,探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,、两电磁铁串联的目的是 ;由图中实验现象可知,电磁铁磁性的强弱与 有关。
【答案】 控制电流相同 线圈匝数
【详解】[1]串联电路中电流处处相等。、两电磁铁串联,可以使得通过、两电磁铁的电流相等。
[2]根据图像,线圈匝数较多的B电磁铁吸引铁钉较多,说明磁性较强,可知,电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关。
36.(23-24九年级上·云南·期末)在炼钢厂里,人们用电磁起重机吊起生铁等原料投入炼钢炉中,却无法用电磁起重机搬运刚刚生产好的钢锭,电磁起重机上有一个很大的电磁铁,利用电磁铁吸住生铁自然没问题,但是对刚刚凝固的钢锭,电磁铁就显得无能为力了,由此猜想到:电磁铁的磁性是否与温度有关?现提供酒精灯、火柴、条形磁铁、大头针、铁架台,部分器材已经组装好,如图所示。为了证明磁铁的磁性与温度有关,应该进行的操作是 ,如果出现 的现象,则能初步说明磁铁的磁性与温度有关,当温度变得高时,磁铁的磁性变弱。
【答案】 用酒精灯给磁铁加热 大头针落下
【详解】[1]为了证明磁铁的磁性与温度有关,则需改变电磁铁的温度,故用酒精灯给磁铁加热。
[2]经过一段时间后,当磁铁被烧红时,如果发现大头针纷纷落下,则能初步说明磁铁的磁性与温度有关,当温度变得高时,磁铁的磁性变弱。
【题型9 电磁继电器的结构、原理与应用】
37.(23-24九年级上·陕西西安·期末)寒冬,为给小鸡仔提供温暖的环境,小明制作了恒温箱系统,原理如图。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器、热敏电阻(安装在恒温箱内,阻值随温度升高而显著减小)、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝和等组成。调好阻值,闭合开关、,箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动,且降温比较平缓。下列说法正确的是( )
A.恒温箱温度升高时,电磁铁磁性减弱
B.阻值大于阻值
C.电磁继电器中的电磁铁的原理是电流的磁效应
D.将的阻值稍微调小一些,恒温箱控制的温度将更高些
【答案】C
【详解】A.恒温箱温度升高时,热敏电阻的阻值随温度升高而显著减小,根据欧姆定律,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,故A错误;
B.温度升高时,电磁铁磁性增强,吸引衔铁,使电路接通,此时恒温箱处于保温状态;温度降低时,电磁铁磁性减弱,衔铁在左侧弹簧作用下被拉起,使电路接通,此时恒温箱处于加热状态;因加热功率大于保温功率,且电源电压不变,由公式可知,阻值小于阻值,故B错误;
C.电磁继电器中的电磁铁的原理是电流的磁效应,故C正确;
D.电磁铁吸引衔铁时的电流不变,控制电路电源电压不变,根据欧姆定律可知,控制电路的总电阻不变,将的阻值稍微调小一些,根据电阻的串联可知,热敏电阻的阻值变大,因热敏电阻的阻值随温度升高而显著减小,故恒温箱控制的温度将降低,故D错误。
故选C。
38.(23-24九年级上·河北石家庄·期末)小明为蔬菜的大棚设计了温度自动报警器,电路如图所示。下列说法正确的是( )
A.达到报警温度时,电磁铁磁性消失,电铃、风扇工作
B.电磁铁是利用通电导体周围存在磁场制成的
C.控制电路中的水银可以换成油
D.工作电路中的衔铁可以用铜代替
【答案】B
【详解】A.达到报警温度时,电磁铁产生磁性,电铃、风扇工作,故A错误;
B.电磁铁的原理是电流周围存在磁场,故B正确;
C.控制电路中的水银可以导电,达到报警温度时接通电路,而油是绝缘体,所以不能换成油,故C错误;
D.电磁铁可以吸引衔铁,但不能吸引铜,所以不能用铜代替,故D错误。
故选B。
39.(23-24九年级上·陕西西安·期末)如图所示,是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天路灯熄灭,夜晚路灯亮起。下列说法正确的是( )
A.电路工作时,电磁铁上端为N极
B.给路灯供电的电源应接在b、c两端
C.控制电路电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮
D.电阻箱R的阻值调大后,傍晚时路灯比原来晚一些亮
【答案】C
【详解】A.由图知道,电流从电磁铁的上端流入,根据安培定则可知,电磁铁的上端为S极,故A错误;
B.晚上时的光线暗,光敏电阻的电阻值大,电路中的电流值小,所以静触点与a接通,所以要达到晚上灯亮,白天灯灭,则路灯供电的电源应接在a、b之间,故B错误;
C.电源电压减小后,在其它条件不变时,根据欧姆定律知道,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,傍晚时路灯比原来早一些亮,故C正确;
D.电阻箱R的阻值调大后,欧姆定律知道,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,傍晚时路灯比原来早一些亮,故D错误。
故选C。
40.(23-24九年级上·湖南长沙·期末)某些商场里的自动扶梯在无人和有人乘坐时运行速度不同,从而节约电能。小明根据所学的知识,画出如图所示的电路(R是一个压敏电阻)。小明分析:电磁铁上端为 极,当人站在电梯上,压敏电阻的阻值减小,电磁铁磁性强弱发生变化,衔铁与触点 (填“1”或“2”)接触。
【答案】 S 2
【详解】[1]由图可知,电流从电磁铁的上端流入,用右手握住螺线管,使四指指向电流的方向,则大拇指所指的下方为螺线管的N极,则上端为S极。
[2]控制电路的压敏电阻与电磁铁串联。当扶梯上有人时,R所受压力增大,根据已知条件,压敏电阻变小,由串联电阻的规律,电路的电阻变小,由欧姆定律可知控制电路中的电流变大,电磁铁磁性变强,则衔铁被吸下,与触点2接触。
41.(23-24九年级上·山东临沂·期末)如图是课外实践小组同学设计的汽车排放量检测电路。
(1)该装置叫做 (选填“电磁铁”、“电磁继电器”、“电动机”或“发电机”);
(2)已知图中气敏电阻的阻值随浓度的增大而减小。当浓度很低时,电路中的电流 (选填“很大”或“很小”),电磁铁的磁性 (选填“很强”或“很弱”),此时工作电路中的“灯泡” (选填“亮”或“不亮”);
(3)当浓度高于某一设定值时,根据 (选填“电流磁效应”或“电磁感应”),电磁铁就会把衔铁吸下来,同时电铃报警,提醒汽车排放超标。
【答案】 电磁继电器 很小 很弱 亮 电流磁效应
【详解】(1)[1]由图可知,该设备由控制电路和工作电路组成,控制电路相当于开关,属于电磁继电器。
(2)[2]气敏电阻的阻值随浓度的增大而减小,当浓度很低时,气敏电阻的阻值较大,根据可知,电路中的电流很小。
[3]电磁铁磁性强弱与电流大小有关,此时电流很小,所以电磁铁的磁性很弱。
[4]电磁铁的磁性很弱,不能将衔铁吸下,所以灯泡所在支路为通路,故灯泡会亮。
(3)[5]当浓度高于某一设定值时,电阻减小,电流增大,电磁铁磁性增强,根据电流磁效应,电磁铁就会把衔铁吸下来,同时电铃报警,提醒汽车排放超标。
【题型10 影响磁场对通电导线作用力大小和方向的因素】
42.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)安装连接好如图所示的电路,闭合开关,发现导体棒AB电静止向右运动。
(1)若拿走U形磁铁,通电后,导体棒AB并不运动;由此得出使导体棒由静止到运动的原因起 ;
(2)若导体棒AB所处磁场方向不变,只改变导体棒AB中电流方向,发现导体棒AB将 (选填:“向右”、“向左”、“不会”)运动。
【答案】 磁场对通电导体有力的作用 向左
【详解】(1)[1]图示中,通电导体棒AB在磁场中,受到力的作用而向右运动,拿走U形磁铁后,通电导体棒AB不是处于磁场中,不受力的作用,不会运动,所以可得:通电导体在磁场中受到力的作用。
(2)[2]磁场方向不变,AB中的电流方向发生改变,则其受力方向发生改变,所以将向左运动。
43.(23-24九年级上·江苏南通·期末)在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中,小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根较轻的金属棒ab,然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里,如图甲所示。
(1)在做实验前,为了排除其他因素的干扰,应选择 (选填“铁”或“铝”)棒为好;
(2)在(1)中提供的金属棒中,选择合适金属棒ab进行实验,看到金属棒ab稳定时如图乙所示,这说明通电导体在磁场中受到 的作用;在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时,小明先仅对调磁极位置,观察到金属棒ab稳定时如图丙所示,由此可知通电导线在磁场中受力的方向与 方向有关。然后小明保持图甲中的磁极位置不动,将金属棒ab两端对调后接入电路,发现金属棒ab的摆动方向依然如图乙所示,由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。你认为小明的做法错在哪里? ;
(3)小明进一步猜想:在同一磁场中,磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关呢?为此小明决定在图丙所示的实验基础上,在电路中串入电流表(已知铜的密度均大于铁和铝的密度)来改变电路中的电流,进行对比实验。
①实验过程中,小明应根据 (选填“电流表的示数”或“导线摆动角度”)来推断通电导线在磁场中的受力大小;
②闭合开关,小明发现铜棒稳定时的位置都如图丁所示,与丙图实验现象相比,小明得出结论:“在同一磁场中,通过导线的电流越大,磁场对导线的作用力就越小”。小明的这种说法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
【答案】 铝 力 磁场 没有改变铝棒中电流方向 导线摆动的角度 错误 铜棒的质量和原先的金属棒不同
【详解】(1)[1]因为磁铁可以吸引铁钴镍,因此在做实验前,为了防止铁棒被磁体吸引着而影响实验,因此应选择铝棒。
(2)[2]在(1)中提供的金属棒中,选择合适金属棒ab进行实验,看到金属棒ab稳定时如图乙所示,运动状态改变了,说明通电导体在磁场中受到力的作用。
[3]在探究导线在磁场中受力方向与电流方向,小明先仅对调磁极位置,再闭合开关,受力方向改变,由此可知通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向有关。
[4]小明保持图甲中的磁极位置不动,将金属棒ab两端对调后接入电路,发现金属棒ab的摆动方向依然如图乙所示,此时没有改变铝棒中电流方向,所以小明的做法错误。
(3)[5]实验过程中,小明应根据导线摆动角度来推断通电导线在磁场中的受力大小。
[6][7]闭合开关,小明发现铜棒稳定时的位置都如图丁所示,与丙图实验现象相比,由于导体棒变为了铜棒,质量变大,重力变大,摆动角度相同,但受到的力不同,因此小明的这种说法是错误。
44.(23-24九年级上·河南南阳·期末)小明用如图所示的装置探究“磁场对通电导体的作用”。
(1)将一根导体悬挂于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,导体静止不动,闭合开关后,可看到导体 ,说明磁场对 有力的作用;
(2)改变电流方向(开关闭合),可看到导体棒的 改变,说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。
(3)小明想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”,请你帮助他写出具体的操作: 。
【答案】 运动 通电导体 运动方向 见解析
【详解】(1)[1][2]将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,电路中没有电流,导体静止不动;闭合开关后,电路中有电流,导体运动,说明磁场对通电导体有力的作用。
(2)[3]通电导体在磁场中受力会运动起来,在磁场中的受力方向与电流方向有关,改变电流方向,导体运动方向改变。
(3)[4]想探究“通电直导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”,可调节滑动变阻器,改变电路中电流大小,观察导体ab摆动幅度大小。
【题型11 电动机的工作原理】
45.(23-24九年级上·河北张家口·期末)如图所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动,现要加快线圈顺时针转动的速度,下列方法中可行的是( )
A.减小电路中的电流 B.只改变电路中电流的方向
C.对调磁极位置同时改变电流方向 D.换用磁性更强的磁铁
【答案】D
【详解】A.减小电路中的电流,会使线圈的转速变慢,故A不符合题意;
B.只改变电路中电流的方向,线圈会逆时针转动,转速不变,故B不符合题意;
C.对调磁极位置同时改变电流方向,线圈转动方向和转速均不变,故C不符合题意;
D.换用磁性更强的磁铁,磁场变强,线圈的转速加快,故D符合题意。
故选D。
46.(23-24九年级上·山东济南·期末)如图所示,得益于AI技术的发展,送餐机器人开始在某些餐厅使用。机器人接到指令后,内部的电动机会驱动其底部轮子将美食送到指定的位置。制作电动机的原理是( )
A.通电导体在磁场中受力的作用 B.电流的磁效应
C.电磁感应现象 D.以上说法都正确
【答案】A
【详解】电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,将电能转化为机械能。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
47.(23-24九年级上·江西赣州·期末)如图所示墙上的音响,刚刚播放完“考试开始”的答题信号,此扬声器的原理类似于 (选填“发电机”或“电动机”),它将电能转化为 。
【答案】 电动机 机械能
【详解】[1][2]给电动机通电,电动机的线圈在磁场中受力的作用而运动,电动机将电能转化成机械能;给音响输入声音的电流信号,音响的电线圈在磁场中受力的作用而振动,将电流信号转化成声音信号,与电动机的原理相同,它将电能转化成机械能。
48.(23-24九年级上·河南郑州·期末)如图某兴趣小组制作的直流电动机结构简图,闭合开关,轻轻地拨动铜线圈后线圈便转动起来,线圈转起来的原因是 。若想让线圈的转动速度变快,你可以采取的方法是 (写一条合理方法即可)。
【答案】 磁场对电流有力的作用(或通电导体在磁场中受到力的作用) 增大电流(或增强磁场)
【详解】[1]线圈处于磁场中,闭合开关后,轻轻地拨动铜线圈,克服阻力线圈便转动起来,线圈能在磁场中不断的转动是由于磁场对电流有力的作用。
[2]线圈的转动速度变快慢与线圈受到力的大小有关,要线圈的转动速度变快,可以增大电流,也可以增强磁场。
【题型12 电磁感应现象】
49.(23-24九年级上·海南海口·期末)对下列实验描述正确的是( )
A.甲:验电器工作原理是异种电荷相互排斥
B.乙:这是电动机的原理图,扬声器的工作原理与之相同
C.丙:丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷,是摩擦起电现象并创造了电荷
D.丁:闭合开关,只要金属棒运动,电路中就有感应电流产生
【答案】B
【详解】A.验电器工作原理是同种电荷相互排斥,故A错误;
B.如图,通电导体在磁场中受到力的作用,这是电动机的工作原理,与扬声器的原理相同,故B正确;
C.丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷,是摩擦起电现象,发生了电荷的转移,故C错误;
D.闭合开关,金属棒是回路中的一部分导体,需要在磁场中做切割磁感线运动,电路中才有感应电流产生,故D错误。
故选B。
50.(23-24九年级上·福建莆田·期末)各式各样的电热器进入我们的生活中,电热器使用起来效率高,清洁又安全。最先精确地研究电流产生热量的科学家是( )
A.焦耳 B.法拉第 C.奥斯特 D.赫兹
【答案】A
【详解】A.在大量实验的基础上,英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系,即发现了焦耳定律,故A符合题意;
B.法拉第发现了电磁感应现象,故B不符合题意;
C.奥斯特发现了电流的磁效应,故C不符合题意;
D.赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在,故D不符合题意。
故选A。
51.(23-24九年级上·新疆乌鲁木齐·期末)对于如图中情境,下列说法正确的是( )
A.图①是探究磁生电的实验
B.图②是话筒的工作原理
C.图③是电磁继电器的原理
D.图④是探究磁生电的实验
【答案】A
【详解】A.图①是探究电磁感应的实验,也是探究磁生电的实验,金属导体ab切割磁感线产生感应电流,故A正确;
B.图②是电动机的工作原理图,给导线通电,通电导体在磁场中受力的作用而运动,而话筒的工作原理是电磁感应。故B错误;
C.图③是探究电磁铁磁性强弱的实验,通过电磁铁的电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强,电磁继电器的原理是电流具有磁效应。故C错误;
D.图④是探究磁铁磁极间相互作用力的实验,故D错误。
故选A。
52.(23-24九年级上·河南安阳·期末)每一次物理学上的重大发现都会影响人类社会的进步和发展。最先精确地确定了电流通过导体产生的热量(电热)与电流、电阻和通电时间关系的物理学家是 ;法拉第经过十年的不懈努力发现了 现象,开辟了人类大规模使用电能的新时代。
【答案】 焦耳 电磁感应
【详解】[1]英国物理学家焦耳发现了导体中的电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系——焦耳定律。
[2]英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,据此制成了发电机,推动了大规模用电时代的到来。
53.(23-24九年级上·新疆乌鲁木齐·期末)首次证实电流的周围存在磁场的科学家是 ,首次发现电磁感应现象的科学家是 。在一个圆纸盒里放一个条形磁铁,在圆纸盒外放一些小磁针,各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示,则条形磁铁是沿 方向放置的, 端为N极(后两空均用字母表示)。
【答案】 奥斯特 法拉第 BD/DB D
【详解】[1]首次证实电流的周围存在磁场的科学家是奥斯特,通过奥斯特实验得出电流的周围存在磁场。
[2]首次发现电磁感应现象的科学家是法拉第,电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流的现象。
[3][4]在一个圆纸盒里放一个条形磁铁,在圆纸盒外放一些小磁针,各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示,根据条形磁铁外部的磁感线从N极出发回到S极的特点,得出条形磁铁是沿BD(或DB)方向放置的,D端为N极。
【题型13 产生感应电流的条件】
54.(23-24九年级上·河北唐山·期末)小明在探究利用磁场产生感应电流的条件实验时,将如图所示的实验装置放在水平的台面上。下列说法中正确的是( )
A.导线竖直向上运动可以产生感应电流 B.导线斜向上运动不能产生感应电流
C.导线水平向左运动可以产生感应电流 D.只要导线在支架上静止不动就不会产生感应电流
【答案】C
【详解】A.由图可知,导线位于的磁场中磁感线的方向是竖直从上到下,当导线竖直向上运动时,没有做切割磁感线运动,电路中不会产生感应电流,故A错误;
B.导线斜向上运动时,做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,故B错误;
C.导线水平向左运动时,做的是切割磁感线运动,电路中可以产生感应电流,故C正确;
D.如果导线在支架上静止不动,但左右移动蹄形磁体,根据相对运动的知识,也会使导线做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,故D错误。
故选C。
55.(2021·云南昆明·三模)下面所说的几种情况,哪一种一定能产生感应电流( )
A.一段导体在磁场中做切割磁感线运动
B.闭合电路的一部分导体在磁场里运动
C.闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动
D.闭合导体在磁场里做切割磁感线运动
【答案】C
【详解】A.导体在磁场中做切割磁感线运动时,是否是闭合电路的导体不确定,不一定产生感应电流,故A不符合题意;
B.闭合电路的部分导体在磁场中运动时,是否做切割磁感线运动不确定,不一定产生感应电流,故B不符合题意;
C.闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动,两个条件都满足了,一定能产生感应电流,故C符合题意;
D.闭合导体在磁场里做切割磁感线运动,不会产生感应电流应该是一部分导体才行,故D不符合题意。
故选C。
56.(20-21九年级上·山西吕梁·期末)我们在食堂、银行和超市,经常用到POS刷卡机,如图所示。当带有磁性的磁卡在POS刷卡机上刷过时,就会产生感应电流,显示出具体的数字。下列实验能揭示POS刷卡机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】刷卡机检测头利用的是电磁感应原理,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象。
A.该实验是探究磁极间的相互作用规律的实验,故A不符合题意;
B.如图是奥斯特实验,即反映电流周围存在着磁场,故B不符合题意;
C.如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应,故C符合题意;
D.如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,故D不符合题意。
故选C。
57.(23-24九年级上·河北保定·期末)在探究导体在磁场中运动时产生电流的条件实验中,小华做了甲、乙、丙三次实验,通过观察 来判断电路中是否产生感应电流,如图三次实验中, (选填“甲”、“乙”或“丙”)图中没有感应电流产生。让导体ab缓慢做切割磁感线运动时,灵敏电流表的指针偏转的角度较小;让导体快速做切割磁感线运动时,指针偏转的角度较大,这说明感应电流的大小与 有关。改变磁场方向,重复上述实验,灵敏电流表指针反向偏转,说明感应电流的方向与 方向有关。 (选填“电动机”或“发电机”)应用了这一原理。
【答案】 灵敏电流表指针是否偏转 乙 导体切割磁感线运动的快慢 磁场 发电机
【详解】[1]实验中的电流不能直接观察,运用转换法,当电路中产生感应电流时,电流表的指针会偏转,所以通过观察电流表指针偏转来判断电路中是否产生感应电流。
[2]让导体在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流表的指针会偏转,即电路中产生感应电流,由于甲丙两图中导体在磁场中做切割磁感线运动,所以甲丙两图中导体中有感应电流;乙图中导体在磁场中平行与磁感线运动,没有做切割磁感线运动,所以乙图中导体中没有感应电流。
[3]由题意可知,切割磁感线运动速度慢,灵敏电流表的指针偏转的角度小,即导体中的电流较小;切割磁感线运动速度快,灵敏电流表的指针偏转的角度大,即导体中的电流较大,所以感应电流的大小与导体切割磁感线运动的快慢有关。
[4]改变磁场方向,重复上述实验,灵敏电流表指针反向偏转,即导体中的电流发现改变,说明感应电流的方向与磁场方向有关。
[5]导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生感应电流,根据电磁感应现象制成了发电机。
58.(2023·湖南怀化·中考真题)法拉第发现“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”的现象,能产生这一现象的实验装置是图 (选填“甲”或“乙”)。丙图是电动机的工作原理,该电动机工作时能量转化是 (选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械能”)。
【答案】 乙 电能转化为机械能
【详解】[1]图甲是奥斯特实验:电流的磁效应,图乙中,导体AB在磁场中做切割磁感线运动时,能产生感应电流,电磁感应现象。所以图乙符合题意。
[2]电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用而转动,是电能转化为机械能的过程。
【题型14 发电机的构造和工作原理】
59.(2023·河南周口·一模)如图,将强磁体靠近正在发光的白炽灯,观察到白炽灯的灯丝晃动,这说明通电导体在磁场中受到力的作用,下列哪个装置是由此原理制成的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.电磁铁是利用电流的磁效应的原理,故A不符合题意;
B.电动机是根据通电导体在磁场中受力的作用制成的,故B符合题意;
C.发电机是根据电磁感应的原理制成的,故C不符合题意;
D.动圈式话筒是利用电磁感应来工作的,故D不符合题意。
故选B。
60.(23-24九年级上·安徽池州·期末)善于归纳总结是学习的好习惯,下列部分物理知识结构总结正确的是( )
A.分子---------分子是组成物质的最小微粒;分子在不停地做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力
B.浮力---------产生的原因:上下表面的压力差;大小:F浮=G排;应用:轮船、潜水艇
C.发电机-------原理:电磁感应现象;能量转化:电能转化为机械能;种类:交流发电机、直流发电机
D.线路发热过大的原因-----电流过大;短路;电阻太小
【答案】B
【详解】A.分子是组成物质的一种微粒,而不是最小微粒,分子是由原子构成的,故A错误;
B.浸在液体中的物体受到上下表面的压力差是产生浮力的原因,浮力大小等于物体排开液体的重力,有关浮力的应用有轮船、潜水艇等,B正确;
C.发电机在工作时是将机械能转化为电能,故C错误;
D.线路发热,是由于电流过载产生热量过多造成的,其主要原因有短路、用电器的总功率过大等,而电阻太小说法不恰当,故D错误。
故选B。
61.(23-24九年级上·四川成都·期末)为了保护环境,国家鼓励发展新能源汽车,电动机是电动汽车的核心部件。下列选项能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.如图所示,是闭合电路中的一部分导体切割磁感线产生感应电流,是发电机的原理,故A不符合题意;
B.有电源,是通电导线在磁场中受到力的作用,将电能转化为内能,是电动机的工作原理,故B符合题意;
C.合金丝的电阻长度不同,电阻的大小不同,探究电阻大小的影响因素,故C不符合题意;
D.探究电阻产生的热量与电阻的关系,故D不符合题意。
故选B。
62.(23-24九年级上·河南周口·期末)小亮同学在学习了“电和磁”的知识后,设计了如图所示的实验装置,闭合开关S后电动机甲开始转动,同时用皮带带动乙转动,小灯泡发光。在此过程中,将机械能转化为电能的实验装置是 (填“甲”或“乙”),甲装置的工作原理是
【答案】 乙 通电导体在磁场中受力的作用
【详解】[1]闭合开关S后电动机甲开始转动,同时用皮带带动乙转动,小灯泡发光。在此过程中,将机械能转化为电能的实验装置是乙,相当于发电机。
[2]甲装置是电动机,工作原理是通电导体在磁场中受力的作用(或通电线圈在磁场中受力转动)。
63.(23-24九年级上·广东河源·期末)如图所示,是一种利用健身球设计的充电器,当人们在转动球的时候内部的LED灯会闪光,同时可以给电池充电,这是利用了 的原理。这时健身球里面的装置相当于 (选填“电动机”或“发电机”)。LED灯是由 (选“半导体”或“超导体”)材料制成的发光二极管。
【答案】 电磁感应 发电机 半导体
【详解】[1]当人们在转动球的时候内部的LED灯会闪光,同时可以给电池充电,这个过程中机械能转化为电能,这是利用了电磁感应原理。
[2]发电机的工作原理是利用电磁感应原理,电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故这时健身球里面的装置相当于发电机。
[3]LED灯是发光二极管,是由半导体材料制成的,具有单向导电性,可用于判定电流方向。
【题型15 动圈式话筒的工作原理】
64.(2022·江西南昌·二模)如图所示,是智能手机进行无线充电的场景。充电过程中带有金属线圈的智能手机靠近磁场能产生电流实现充电。下列设备中利用上述原理工作的是( )
A.电磁起重机 B.扬声器 C.电流表 D.动圈式话筒
【答案】D
【详解】由题知,智能手机进行无线充电时,带有金属线圈的智能手机靠近磁场能产生电流,所以其工作原理是电磁感应现象。
A.电磁起重机是利用电流的磁效应来工作的,故A不符合题意;
BC.扬声器和电流表是利用磁场对电流的作用(即通电线圈在磁场中受力而运动)来工作的,故BC不符合题意;
D.动圈式话筒是利用电磁感应现象来工作的,故D符合题意。
故选D。
65.(23-24九年级上·山东泰安·期末)下列关于图中电磁现象的描述,正确的是( )
①图甲,是电动机的工作原理
②图乙,当电磁继电器的开关S闭合时,红灯亮
③图丙,是奥斯特发现的磁生电现象
④图丁,动圈式话筒是利用电磁感应的原理工作的
A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①④
【答案】D
【详解】①图甲为通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理图,故①正确;
②图乙中,当电磁继电器的开关S闭合时,电磁铁有磁性,衔铁被吸下,绿灯接通,绿灯亮,故②错误;
③图丙中,通电导线周围存在磁场,是奥斯特发现的电流的磁效应,故③错误;
④动圈式话筒的原理是闭合回路的部分导体做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,与发电机相同,是电磁感应现象,故④正确;
综上所述,只有①④正确,故D正确,ABC错误。
故选D。
66.(23-24九年级上·河北唐山·期末)甲、乙所示分别是动圈式话筒与动圈式扬声器的内部构造原理图,其中正确的是( )
A.话筒将电信号转化为声信号
B.话筒是利用电流的磁效应原理工作的
C.扬声器是利用电磁感应原理工作的
D.扬声器是利用磁场对电流的作用工作的
【答案】D
【详解】AB.对着话筒说话,声音使膜片振动,使线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,即将声信号转化为电信号,这是电磁感应现象,故AB错误;
CD.变化的电流经放大器放大后,通过扬声器的线圈,由于通电导线在磁场中受力的作用,故能使线圈在磁场中受力来回振动,带动纸盆也来回振动,扬声器就能够发声了,即将电信号转化为声信号,是利用磁场对电流力的作用的原理,故D正确,C错误。
故选D。
67.(23-24九年级上·辽宁盘锦·期末)如图微风电扇,通电后扇叶转动,此过程中 能转化为机械能,拔下插头,在插头处接发光二极管,用手旋转叶片,发光二极管发光,这一原理与 相同(动圈式话筒 电动机 扬声器 电磁起重机)。
【答案】 电 动圈式话筒
【详解】[1]通电后消耗电能,扇叶转动获得了机械能,所以此过程中电能转化为机械能。
[2]用手旋转叶片,发光二极管发光,说明通过旋转叶片获得了电能,即将机械能转化为了电能,是电磁感应的原理,所以这一原理与动圈式话筒相同。
68.(2023·山东东营·模拟预测)如图所示,小华运用电磁感应技术对智能手机进行无线充电,其主要工作原理如下:电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈时产生变化的磁场,带有金属线圈的智能手机靠近它就能产生 , (选填“动圈式话筒”或“扬声器”)的工作原理与之相同。
【答案】 感应电流 动圈式话筒
【详解】[1][2]手机中的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的;动圈式话筒是利用电磁感应原理制成的,扬声器的工作原理通电导体在磁场中受力运动,动圈式话筒的工作原理与之相同。
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