期末专题复习：第二十章电与磁实验题-2024-2025学年人教版物理九年级全一册

期末专题复习：第二十章 电与磁实验题 1．在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中： ①小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图（a）所示，放小磁针的目的是 ； ②闭合开关后观察到如图（b）所示的现象，说明通电螺线管周围存在 ； ③通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，你怎样验证，方法是 。 2．小珠利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”。    （1）如图a、b两接线柱间应接入的器材是 ；（选填“灵敏电流计”、“电源”或“灯泡”） （2）要使感应电流方向发生改变，可采取具体措施是 。（选填字母） A．使用磁性更强的磁体 B．保持磁体静止，只改变导体竖直运动的方向 C．保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向 D．改变磁极方向，同时改变导体水平运动的方向 3．（1）在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲电路。    小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来研究通电螺线管磁场强弱与 的关系； （2）为了探究“感应电流产生的条件”，小明将铁架台、导体AB、小量程电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图乙连接： ①断开开关，无论怎么移动导体AB，电流表指针都不偏转；闭合开关，他左右移动导体AB，发现指针发生了摆动，又上下移动导体AB时，指针基本不偏转； ②实验中，小明在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手，发现导体AB左右摆动，此时小量程电流表的指针 （选填入“左右摆动”、“偏向一边”或“”静止不动”）； ③把电流表换成电池组，闭合开关，发现导体AB向左运动，若要使导体AB向右运动可以 （提供一种方法）。根据这一原理可以制成 （选填“发电机”或“电动机”）。 4．如图是“探究通电螺线管外部磁场”的实验： （1）在螺线管的两端各放一个小磁针，放小磁针的目的是 。 （2）在螺线管周围均匀撒上铁屑，铁屑分布如图，从铁屑的分布情况可知，通电螺线管的外部磁场与 磁体的磁场相似。为描述磁场而引入的磁感线 真实存在的。 （3）将两个已知磁极的小磁针分别放在通电螺线管左右两端，小磁针静止时N极指向如图，则通电螺线管的左端是 极。当改变螺线管中的电流方向时，发现小磁针N极指向发生改变，此现象说明通电螺线管外部磁场方向与 方向有关。 （4）若要探究“通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系”，应在图中所示的电路中串联一个 。 5．用如图所示实验装置来研究电动机的工作原理．实验中把导体ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导体ab，会观察到导体ab向右运动． （1）如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线ab向 （选填“左”或“右”）运动； （2）如果把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换一下，则会观察到导线ab向 （选填“左”或“右”）运动； （3）电动机的工作原理是 ． 6．小李用如图所示的实验装置来探究“产生感应电流的条件”。 （1）闭合开关，保持导体ab和蹄形磁体相对静止，发现灵敏电流计指针不偏转，此时电路中 （选填“有”或“没有”）感应电流产生； （2）小李通过开关的断开和闭合，导体的运动或静止，通过观察灵敏电流计指针偏转情况，发现闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中就会产生感应电流，这种现象叫做 ，最先发现这种现象的科学家是 ； （3）完成上述实验后，同桌小红还想探究感应电流的方向与什么因素有关，于是继续进行了如下实验，并将实验现象填在表中。 序号 磁体摆放方向 导体ab运动方向 电流计指针偏转情况 1 N极在上 竖直上下运动 不偏转 2 水平向左运动 向右偏转 3 水平向右运动 向左偏转 4 N极在下 竖直上下运动 不偏转 5 水平向左运动 向左偏转 6 水平向右运动 向右偏转 通过比较第2、3（或5、6）次实验可以得出感应电流的方向与 有关，通过比较第2、5（或3、6）次实验可以得出感应电流的方向与 有关； （4）根据本实验中探究出来的实验结论还可以用来制作 （选填“动圈式话筒”或“扬声器”）。 7．如图甲所示是研究螺线管磁性强弱的实验装置，其中E是电磁铁。闭合开关S后，发现电磁铁吸引起一些大头针。 （1）滑动变阻器滑片向左滑动时，吸引大头针的数目增加，说明通电螺线管的磁性强弱与 有关； （2）将螺线管的匝数去掉一半再闭合开关，会发现 ； （3）若要改变通电螺线管的N、S极，应如何操作： ； （4）如图乙所示，当开关闭合后，螺线管上端为 （选填“N”或“S”）极。 8．如图所示，在“探究磁场对通电直导线的作用”实验中，小明把一根轻质的铝棒EF置于蹄形磁体的磁场中。    （1）接通电源，通过观察 来判断磁场对通电直导线有力的作用； （2）若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到铝棒EF会向相反方向运动，说明力的方向与 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： ； （4）应用： （选填“电动机”或“发电机”）利用这一原理工作的。 9．如图所示装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右运动 (1)甲部分发生的是 现象，人们根据这一原理发明了 ； (2)有一种“车窗爆破器”，陆续安装BRT公交车的窗玻璃上，其原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，上述过程产生的能量转化是电能转化为机械能，图中 （甲/乙）部分产生的能量转化，与这一过程是相同的。 10．回顾与电和磁完成下列有关问题。 （1）由（图1）的实验可知： 有磁场；此磁场的方向跟 有关。这种现象叫电流的 效应，电磁铁就是利用这种效应制成的； （2）小红利用电磁铁设计了一种微机室防盗报警器（如图2）。在微机室房门处安装开关S，电铃安在传达室。当房门被推开时，开关S闭合，电流通过电磁铁，电磁铁 （填“有”或“无”）磁性，跟金属弹性片上的磁铁相互 ，电铃电路接通电铃报警。 11．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用两个相同的大铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 （1）实验中是通过观察 来比较电磁铁磁性强弱的。 （2）把甲、乙两个电磁铁串联，目的是控制 相同，以探究电磁铁磁性强弱与 的关系。 （3）由现象可得出结论：电流一定时， ，电磁铁磁性越强。 （4）若将图中滑动变阻器的滑片向右移动，则电磁铁甲、乙吸引大头针的数量将 （填“增加”或“减少”）。 12．小明学了有关电磁方面的知识后，设计了如图所示的甲、乙两个装置 （1）为了探究电磁感应现象，小明应选用 装置进行实验． （2）小明选用甲装置探究有关知识时，进行了如下的操作，其中不能使电流表指针发生偏转的是 （填序号） ①让导线ab在磁场中斜向上运动；②让导线ab在磁场中沿水平方向左右运动 ③让导线ab沿竖直方向上下运动 （3）如果在乙装置的实验中，当开关闭合时，发现直导线ab向左运动，若要使导线ab向右运动，你采取的措施是 ． （4）甲、乙两图的原理分别用于制造 和 ．（选填“电动机”或“发电机”）． 13．学校教学楼里安装的应急照明灯，内部结构如图所示．分电器的作用是把220V的交流高压转化为12V的直流低电压，并且分两路输出．在220V照明电源正常情况下，应急照明灯 （选填“工作”或“不工作”）； 当照明电源突然停电时，灯泡与蓄电池所在电路形成 （选填“通路”、“断路”或“短路”）， 实现自动应急照明．电磁铁的工作原理是 ． 14．如图所示电路，是某学校楼道自动控制照明系统，R3是一光敏电阻，其阻值随“光照度E“的增大而减小，且成反比，其具体关系如下表所示（光照度E的单位是：勒克斯，符号Lx：光越强，光照度越大）， 光照度E/Lx 0.5 1 1.5 2 2.5 3 光敏电用R3阻值/Ω 60 30 20 15 12 10 （1）根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R3与光照度E的函数关系式 ; （2）当线圈中电流减小至10mA时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0 Lx时，照明系统内照明灯自动工作。 若已知控制电路电源电压Uv，电磁继电器线圈电阻为R1Ω.滑动变阻器最大阻值为R2Ω。闭合开关，把滑片移到b端，则可得到照明系统启动时的光照度E0= 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． 确定通电螺线管周围磁场的方向 磁场 改变螺线管中的电流方向，观察小磁针的指向变化情况 【详解】①[1]因为小磁针放入磁场中，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的方向。 ②[2]闭合开关后观察到小磁针按一定的规律发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场。 ③[3]通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，验证方法是改变螺线管中电流方向，观察小磁针的指向变化情况。 2． 灵敏电流计 C 【详解】（1）探究导体切割磁感线时电路中是否有感应电流，判断是否有电流用电流表测量，因为电流微弱，所以ab间安装灵敏电流表。 （2）A．使用磁性更强的磁体，只能改变电流大小，不能改变感应电流方向，故A不符合题意； B．保持磁体静止，只改变导体竖直运动的方向，导体没有切割磁感线运动，导体中不会产生感应电流，故B不符合题意； C．保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向，导体中感应电流会发生改变，故不符合题意； D．改变磁极方向，同时改变导体水平运动的方向，同时改变了两个因素，导体中感应电流方向不变，故D不符合题意。 故选C。 3． 控制电流大小不变 线圈匝数 左右摆动 将电源的正负极对调/将磁体的两极对调 电动机 【详解】（1）[1][2]由图甲得，电磁铁与变阻器串联，实验中，他将开关S从l换到2上时，改变电磁铁的匝数，调节变阻器的滑片P，控制电路中的电流相同，可以研究通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系。 （2）[3]导体AB左右摆动，导体AB切割磁场的方向改变，产生的感应电流的方向改变，此时小量程电流表的指针左右摆动。 [4]③把电流表换成电池组，闭合开关，发现导体AB向左运动，若要使导体AB向右运动，即改变通电导体受到的磁力方向，可以改变磁场方向或者改变电流方向，即将磁体的两极对调或改变电源的正负极对调。 [5]发电机利用电磁感应现象，电动机利用通电导体在磁场中受力的作用。 4． 判断磁场方向 条形 不是 N 电流 滑动变阻器 【详解】（1）[1]在磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向，所以，放小磁针的目的是判断磁场方向。 （2）[2]从铁屑的分布情况知道，通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极。 [3]磁感线是人们为了直观形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线，它并不是客观存在的。 （3）[4]由图知道，小磁针静止时N极指向左，根据磁极间的相互作用知道，通电螺线管的左端是N极。 [5]当改变螺线管中的电流方向时，发现小磁针静止时北极所指方向与原来相反，说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。 （4）[6]要探究螺线管的磁场强弱与电流大小的关系，就要改变螺线管中的电流大小，而在原电路中，电流的大小是无法改变的，因此要在电路中再串联入一个滑动变阻器即可，因为滑动变阻器可以通过改变其接入电路的电阻的大小来改变电路中的电流大小。 5． 左 右 通电导体在磁场中受到力的作用 【详解】试题分析：电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，导体在磁场中受力的方向与电流和方向和磁场的方向均有关系，据此解答． 解：（1）在如图的装置中，把导体ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导体ab，会观察到导体ab向右运动． 由于导体在磁场中受力的方向与电流和方向和磁场的方向均有关系，所以，如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线ab向左运动； （2）如果把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换一下，则导体受力方向不变，因此会观察到导线ab向右运动； （3）本实验揭示了电动机的工作原理，即：通电导体在磁场中受到力的作用． 故答案为（1）左；（2）右；（3）通电导体在磁场中受到力的作用． 6． 没有 切割磁感线 电磁感应 法拉第 导体切割磁感线 磁场方向 动圈式话筒 【详解】（1）[1]闭合开关，灵敏电流计指针不偏转，说明电路中没有电流，未产生感应电流。 （2）[2][3][4]由表中的实验记录可知，在电路闭合时，只有导体在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针才偏转，说明此时电路中产生电流，由此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，电路中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象，最先发现这种现象的科学家是法拉第。 （3）[5]由2、3（或5、6）次实验知，在电路开关闭合、磁场方向相同时，导体切割磁感线的方向不同，灵敏电流计指针的偏转方向不同，说明感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。 [6]由2、5（或3、6）次实验知，在电路开关闭合、导体切割磁感线的方向相同，磁场方向不同时，灵敏电流计指针的偏转方向不同，说明感应电流的方向与磁场方向有关。 （4）[7]根据通电导体在磁场内的受力作用可以制成扬声器，根据电磁感应现象制成了发电机和动圈式话筒。 7． 电流大小 吸引大头针的数目减少 改变电源的正负极（或改变电路中的电流方向） N 【详解】（1）[1]滑动变阻器滑片向左滑动时，电路中电流增大，而且吸引大头针的数目增加，说明通电螺线管磁性强弱与电流的大小有关。 （2）[2]通电螺线管磁性强弱与线圈匝数有关。匝数减少时，磁性减弱，吸引大头针的数目会减少。 （3）[3]通电螺线管的极性与电流方向或螺线管的绕线方向有关。所以在绕线无法改变时，可改变电路中电流方向来改变其磁极方向。而改变电流方向可通过调换电源的正负极或调换接入电磁铁的接线。 （4）[4]图乙中，闭合开关，电流从螺线管的下端流入，上端流出，据安培定则知，此时的N极在上端。 8． 导体EF摆动 磁场方向 调节滑动变阻器的位置，改变电路中电流大小，观察导体EF摆钟幅度大小 电动机 【详解】（1）[1]如图，当闭合开关接通电源后，我们能够观察到轻质的铝棒EF从原来的静止变为摆动，根据这个现象就可以判断磁场对通电直导线有力的作用。 （2）[2] 实验中只将磁体的两极对调，即是磁场的方向变了，接通电源后，能够观察到铝棒EF会向相反方向摆动，这说明导体受力的方向与磁场方向有关。 （3）[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”，只需要调节滑动变阻器的位置，改变电路中电流大小，观察导体EF摆钟幅度大小即可。 （4）[4]通电导体在磁场中受到力的作用是电动机的工作原理。 9．(1) 电磁感应 发电机 (2)乙 【详解】（1）[1]当开关闭合后，整个电路是闭合的，ab在磁场中水平向右运动做切割磁感线运动，这是电磁感应现象。 [2]电磁感应现象中是机械能转化为电能，由此人们发明了发电机。 （2）图中乙部分是通电导体在磁场中受到力的作用而运动，是将电能转化为机械能。 10． 甲、丙 电流方向 磁 有 排斥 【详解】（1）[1][2][3]由图1甲、丙可知，导线中有电流时，小磁针发生偏转，说明小磁针周围存在磁场；图乙导线中没有电流，小磁针不偏转，说明小磁针周围不存在磁场；图1的甲与丙还能看出，导线电流方向不同，小磁针偏转方向不同，这说明电流方向不同，磁场方向不同，磁场方向与电流方向有关；该现象就是电流的磁效应。 （2）[4][5]图2左侧为控制电路，当开关闭合时，电磁铁获得磁性，要使得弹性片上的开关闭合，即必须让金属弹性片上的磁铁向右运动，即相互排斥，使右侧工作电路开始工作，电铃报警。 11． 吸引大头针个数 电流 线圈匝数 线圈匝数越多 减少 【详解】（1）[1]实验中是通过观察吸引大头针个数来比较电磁铁磁性强弱的，吸引大头针个数越多，表示磁性越强，采用了转换法。 （2）[2] [3]串联电路中各处电流相等，把甲、乙两个电磁铁串联，目的是控制电流相同；由图可知，两个电磁铁的线圈匝数不同，所以，是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。 （3）[4]由图可知，两个电磁铁串联，通过它们的电流相等，甲电磁铁线圈匝数较多，吸收大头针较多，磁性较强，由现象可得出结论：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。 （4）[5]若将图中滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，则电磁铁甲、乙吸引大头针的数量将减少。 12． 甲 ③ 将磁铁N、S极对调（或 将连接电源两极的导线对调） 发电机 电动机 【详解】（1）乙图中有电源，所以，不适合探究电磁感应现象；甲图中，连接电路后没有电源，在外力作用下使导体左右运动，导体切割磁感线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，所以，若探究电磁感应现象，小明应选用甲装置进行实验； （2）甲图中磁感线沿竖直方向，无论是导线ab在磁场中斜向上运动或左右运动，都会切割磁感线，产生感应电流；而导线ab沿竖直方向上下运动，则不会切割磁感线，故只有③不能使电流表指针发生偏转； （3）通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向、电流方向两个因素有关，只改变其中一个因素，可以改变运动方向，同时改变两个因素，运动方向不会改变；所以，若要改变通电导线的受力方向，可改变磁场方向或线圈中电流方向；由乙图知道，若改变磁场的方向，只要将磁铁N、S极对调即可；若改变电流的方向，只要将连接电源两极的导线对调就可以； （4）由于甲图中没有电源，若开关闭合，金属棒做左右切割磁感线运动，电路中就会产生电流，所以是电磁感应实验的装置，由此原理人类制造出了发电机；乙中有电源，磁场中的导体会因通电而运动，即是研究通电导体受力的作用的实验装置，是电动机的制造原理． 13． 不工作 通路 电流周围存在磁场（或者“通电导体周围存在磁场”） 【详解】在220V照明电源正常情况下，应急照明灯通过充电器给蓄电池充电，此时，电磁铁吸引衔铁，将灯泡与蓄电池所在电路形成开路，灯泡不发光；当照明电源突然停电时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下向上抬起，使灯泡和蓄电池所在的电路形成通路，蓄电池供电，灯泡发光，从而实现自动应急照明，电磁铁的工作原理是通电导体周围存在磁场． 14． 【详解】(1)[1]由表格数据可知，光照度与光敏电阻R3阻值的乘积相等， E×R3=0.5lx×60Ω=30lx•Ω 即： ； (2)[2]闭合开关S，将滑片P移至b端，变阻器接入电路中的电阻最大，由题可知，当线圈中电流减小至I0=10mA=0.01A时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，所以，电路中的总电阻： 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R3的阻值： R3=R总-R1-R2=100U-R1-R2， 根据第一步的结果可知： 。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$