专题20： 电与磁-备战2025年中考物理精选考点专练(知识清单＋基础＋拔高)

专题20 电与磁 考点1　磁现象　磁场 知识点 具体内容 磁性 磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫________。 磁极 磁体上磁性最强的部分叫________。 磁极间相互作用 同名磁极相互________，异名磁极相互________。 磁场 磁场对放入其中的磁体产生________的作用。磁体间的相互作用就是通过________而发生的。 磁场方向 在磁场中某一点，小磁针静止时________所指的方向就是该点的磁场方向。 磁感线 用磁感线来形象地描述磁场的方向和强弱。磁体周围磁感线都是从磁体的________出来，回到磁体________。 地磁场 地磁场的北极在地理________附近；地磁场的南极在地理________附近。小磁针能够指南北是因为受到了____________的作用。地理的两极和地磁的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北极方向稍有偏离(地磁偏角)，世界上最早记述这一现象的人是我国宋代的学者________。 若被判断的物体与已知磁体相互排斥，该物体一定具有磁性。根据磁体具有吸铁性和异名磁极相互吸引的性质，若被判断的物体与已知磁体相吸引，该物体可能有磁性，也可能没有磁性。任何一个磁体都有两个磁极，没有只有一个磁极的磁体，也没有两个以上磁极的磁体。一个磁体截成两半，每一半都有单独的N极和S极；两个条形磁体异名磁极相互接触，变成一个整体，则接触部分变成新磁体的中间，是磁性最弱的部分。 考点2　电生磁 电流的 磁效应 奥斯特实验表明，通电导线周围存在________，证明了电和磁之间是相互________的。 通电螺线 管的磁场 通电螺线管外部的磁场方向和________________的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中________________有关。 安培定则 的内容 通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系的确定：用________手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟螺线管中电流的方向一致，那么，伸直的大拇指所指的那端就是通电螺线管的________极。 考点3　电磁铁及电磁继电器 电磁铁定义 电磁铁实际上就是一个________________的螺线管。工作原理是电流的________________。 电磁铁特点 电磁铁的特点：（1）磁性的有无可由________________来控制；（2）磁性的强弱可由改变________________和________________来调节；（3）磁极可由________________和________________来改变。 电磁继电器 电磁继电器实质是一个由________控制的开关，它可以通过控制低压电路的通断，来间接控制________________的通断。 考点4　电动机 内容 要点 磁场对电流的作用 通电导体在磁场中要受到________的作用。 影响通电导体在磁场中受力方向因素 通电导体在磁场里受力的方向与________方向和________方向有关，两个方向一个变受力方向就变，两个方向都变受力方向不变。 电动机的原理 利用通电线圈能在磁场中受力转动的原理制成的，它把________转化成为________。 当电流的方向或磁场的方向变得相反，通电导体受力的方向也变得相反。如果同时改变电流方向和磁场方向，受力方向不变。 考点5　磁生电 知识点 具体内容 电磁感应 闭合电路的一部分导体在磁场中做________________运动，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。 产生感应电 流的条件 产生感生电流的条件：（1）电路必须________；（2）部分导体________________运动感应电流的方向：跟导体________________方向和________方向有关。 影响感应电流 的方向的因素 电流方向、磁场方向一个方向变，感应________________就变，两个方向都改变，________________不变。 发电机的原理 及其能量转化 发电机的原理是________________，发电机把________转化为电能。 实验1　什么情况下磁可以生电 1．实验器材：导线、开关、金属棒、蹄形磁铁、________。 2．实验方法：________________和________。 3．实验电路： 4．实验结论： （1）________电路的一部分导体在磁场中做________________运动时会产生感应电流。 （2）感应电流方向与________________的方向和________方向有关。只改变两个因素中的一个，则感应电流的方向改变；若两个因素同时改变，则感应电流的方向不改变。 5．问题探究： ______________________________________________________________________________。　 （2）实验中，由于产生的感应电流较小，应采取怎样的措施使现象更明显？ __________________________________________________________。　 基础检测(限时30min) 一、单选题 1．模型可以帮助人们认识和理解不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是（　　） A．   B．   C．   D．   2．如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，导体棒ab、导线、开关与电流表组成回路。下列说法正确的是（　　） A．保持导体棒ab静止，闭合开关时电流表指针偏转 B．保持导体棒ab静止，断开开关时电流表指针偏转 C．闭合开关，导体棒ab竖直向上运动时电流表指针偏转 D．闭合开关，导体棒ab水平向右运动时电流表指针偏转 3．我国新能源汽车的各项技术均处于世界领先水平，其动力系统以电动机为主，技术成果尤为突出。下列装置中与电动机工作原理相同的是（　　） A．奥斯特实验 B．动圈式话筒 C．通电导体在磁场中受力实验 D．电铃 4．机遇只偏爱有准备的人，深信电磁间有联系，坚持研究，最终发现电流磁效应的科学家是（　　） A．贝尔 B．奥斯特 C．安培 D．法拉第 5．第9届亚洲冬季运动会开幕式于2025年2月7日晚在黑龙江省哈尔滨市举行。主持人服装的内胆添加“神秘材料”石墨烯，只要衣服某一处加热，石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身。由此可知石墨烯具有很好的（　　） A．导热性 B．磁性 C．弹性 D．导电性 6．提倡绿色出行，乘坐地铁等公共交通工具时常用手机NFC靠近闸机的检测点，闸机内线圈就会产生感应电流识别信息，方便快捷。下列选项中与该原理相同的是（　　） A． B． C． D． 7．在水平桌面上放置一条形磁体，磁体上盖有一薄玻璃板，在玻璃板上均匀地撒上一些细碎的铁屑，然后轻敲玻璃板，发现铁屑在玻璃板上有规律地排列，如图所示。则下列说法中正确的是（　　） A．用碎纸屑代替铁屑重做实验，纸屑也能有规律地排列 B．用其他任何金属碎屑重做实验，金属屑都能有规律地排列 C．根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁体周围各位置的磁场方向 D．磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑较少，是因为条形磁体两端的磁性较强 8．如图所示的几个实验装置中，与动圈式话筒工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 9．在有机玻璃板上均匀地撒上细铁屑，并将它放在条形磁体上，轻敲玻璃板，可观察到细铁屑的分布情况如图所示，则下列有关分析正确的是（　　） A．细铁屑的分布形象地显示了磁场中磁感线有多少条 B．细铁屑的排列形象地显示出磁场的分布情况 C．磁场强弱的分布情况与细铁屑的多少有关 D．细铁屑所在的位置才存在磁场 二、填空题 10．如图所示为“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置，实验时将开关、导线、灵敏电流表用导线串联起来组成闭合回路。若磁体保持静止，导线做 运动时，灵敏电流表指针偏转，在这个过程中， 能转化为电能。若将图中灵敏电流表换成 ，还可以探究电动机原理。 11．如图所示，重庆蟠龙抽水蓄能电站于2024年全部投产，每年可减少二氧化碳排放39.87万吨。抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，将水从下水库抽到上水库储存，这是将电能转化为水的 能；在用电高峰时，将水从上水库放到下水库带动发电机发电，发电机是利用 原理工作的。 12．东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”指的是司南长柄的 （选填“N”或“S”）极。司南之所以能指示南北方向， 是因为我们生活的地球本身就是一个大磁体，周围存在着 。 13．如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对 有力的作用，利用这一原理可以制成 机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 运动。电动机工作过程中是 能转化为机械能。 14．如图是八一中学科技创新社团设计的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。电磁炮的发射原理与 （选填“电动机”或“发电机”）的原理相同。在电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显，请你帮忙提出一种改进措施 。 15．小明乘坐爸爸驾驶的以汽油机为动力的汽车外出游玩，观察到仪表指示发动机转速为3000r/min，则这台汽油机每秒对外做功 次。利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车，如图所示为“并联混合动力型汽车”的原理图，这种汽车在制动减速时，电动机的飞轮与汽车轮子摩擦，电动机作为发电机使用，把动能转化成了 能，实现了对电池的充电，既节约了汽油，又减少了尾气排放。 三、作图题 16． (1)如图甲所示，一束光线从空气斜射到水面发生反射和折射，请在图中作出反射光线（标明反射角的度数）和折射光线的大致方向。 (2)一根细线下拴着2kg的小球，当小球摆到如图乙所示的位置时，画出小球受到的力的示意图。 (3)请根据图丙中电流的方向，标出小磁针的N极并画出右端螺线管的绕线。 17．两个磁体相互靠近后，磁体间磁感线的分布如图所示（未画出磁感线的方向）。左侧磁极为S 极，请在图中括号内标出右侧磁极的名称，并画出A点的磁场方向。 18．按要求作图： (1)图中，一铁球静止在水平桌面上，O是它的重心，请画出它的受力示意图； (2)小磁针涂黑一端为N极，静止时如图所示，请在括号里标出通电螺线管和电源的极性； (3)小明想利用光控开关和声控开关设计出一种“聪明”的声控电路——晚上且有人走动发出声音，灯亮；白天无论发出多大声音，电灯也不会亮。同时小明要把家中的三孔插座（单独工作）一并装好。请把图中的器材连接成符合要求的电路。 四、实验题 19．按要求完成下列填空： （1）如图1所示，温度计的示数是 ℃； （2）如图2所示，物体A的长度为 cm； （3）如图3所示，分别用弹簧测力计沿水平方向拉等质量的甲、乙两个物体做匀速直线运动，分析甲、乙两次实验的数据可知 （选填“甲”或“乙”）的表面更粗糙； （4）如图4所示，根据铁屑的排布可知通电螺线管外部的磁场与 （选填“条形”或“蹄形”）磁体周围的磁场相似。 20．某实验小组用如图甲所示装置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。在板面上均匀地撒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲中所示。铁屑的作用是显示 （选填“磁场方向”或“磁场分布”）。 (2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针自由静止时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，小磁针自由静止时N极所指方向如图丙所示，根据上述实验现象，可以得到的结论是 。 拔高检测(限时30min) 一、单选题 1．如图，小花和小梅用一根导线做成跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。下列说法正确的是（    ） A．导线中不会产生感生电流 B．摇绳发电将机械能转化为电能。 C．摇绳发内能转化为电能。 D．地球不存在磁场 2．最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮制成指南鱼，静止时便能为人们指明方向。如图，若指南鱼被磁化后，鱼头为该磁体的N极，则下列说法中正确的是（　　） A．被磁化后，指南鱼周围产生磁感线 B．被磁化后，指南鱼就不再会被其他磁体吸引 C．指南鱼在水中静止时，鱼头指向地理南方 D．指南鱼在水中静止时，鱼头指向地磁场南极 3．我国古代的四大发明推动了人类科技、文化的发展进程，古人很早就研究了磁石的磁极及其指向，并制成如图所示的司南。下列关于司南的说法正确的是（　　） A．司南周围存在磁场，不存在磁感线 B．司南周围的磁场分布是均匀的 C．制作司南的材料只要是金属就行 D．司南周围磁场的方向都是向一个方向 二、填空题 4．按要求填空； (1)将缝衣针的一端在磁铁的一端接触一会，它就被磁化，将磁化后的两根缝衣针穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制作成了一个如图所示的小指南针。该指南针静止后针尖指北，则针尖是小指南针的 （选填“N”或“S”）极。此实验中缝衣针所用的材料最好的是 （选填“铁”或“铜”）。 (2)由同种材料制成的甲、乙两个小球，体积分别是8cm3和27cm3，质量分别是24g和36g，已知其中有一个是空心的，则空心的是 球，这种材料的密度为 g/cm3。 5．如图，一个不能打开的盒子外露出一段导线，小明为判断其中是否有电流，将导线悬挂起来，并将一个蹄形磁体缓慢靠近，发现导线向靠近磁体的方向运动，说明导线中 （选填“有”或“无”）电流，利用此原理可制成 （选填“电动机”或“发电机”）。将蹄形磁体磁极对调放置，重复上述操作，导线的运动方向 （选填“改变”或“不变”）。 6．2024年12月召开中央经济工作会议，如图所示，习近平总书记发表重要讲话。总书记对着动圈式话筒说话时，声音使得膜片振动，与膜片相连的线圈跟着做 运动产生感应电流，这是 现象。小明用手机观看了这场会议视频，手机的动圈式扬声器是利用通电导线在磁场中 的原理制成的。 7．丰中2025年元旦汇演节目精彩纷呈，其中有一个节目为“肖哥物理实验课”，也特别出彩，他手拿自制的“电磁炮”给台下观众发放礼物。如图甲所示，电磁炮是利用电磁技术制成的一种新型武器，具有速度快、命中率高等特点。为了认识电磁炮的特性，青青同学查阅资料画出如图乙所示的原理图，螺线管通电后，铁制撞针会被磁化成磁体，铁制撞针由静止到迅速前移。根据该原理可知，电磁炮工作时将电能转化为 能，其能量的转化与 （选填“发电机”或“电动机”）相同。 三、实验题 8．近年来智能门锁因方便、安全运用越来越广泛，智能门锁的核心是通电螺线管，为探究其外部磁场方向，小乐进行了如下实验： (1)实验准备： 器材：电源、开关、导线、大铁钉、漆包线、 。（需一种能直观显示磁场方向的器材） 绕制：将漆包线紧密绕在大铁钉上制成螺线管，绕制过程中要保证漆包线间 （选填“绝缘”或“导通”）。 (2)实验操作： 连接电路，把小磁针放在螺线管周围不同位置。闭合开关，观察小磁针指向如图乙，此时通电螺线管的 边为N极。改变 （填操作），再次观察小磁针指向变化。 (3)实验分析：对比不同位置小磁针指向，发现通电螺线管外部磁场与 磁体磁场相似，外部磁场方向和电流有关。 9．某实验小组用图甲所示的装置“探究通电螺线管外部磁场的分布”。 (1)玻璃板上均匀撒上铁屑，放上小磁针。闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑分布情况和小磁针静止时偏转如图乙所示，说明螺线管的外部磁场与 磁体周围的磁场相似。 (2)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 有关。 (3)实验时发现通电螺线管的磁性较弱导致实验现象不明显，为了增强其磁性，在原有器材的基础上可采取的有效措施是 （写出一条即可）。 10．如图－1，实验小组在做“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验，蹄形磁体水平放置。 (1)此装置中蹄形磁体两个磁极正对区域的磁感线方向是向 （选填“上”或“下”）的，灵敏电流计在本实验中的主要作用是 ； (2)小明利用此装置进行了多次尝试，观察灵敏电流计的指针是否偏转，记录实验现象如下表： 实验次数 开关状态 磁体运动情况 导体ab运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 断开 静止 左右运动 不偏转 2 闭合 静止 左右运动 偏转 3 闭合 静止 上下运动 不偏转 4 闭合 静止 前后运动 不偏转 5 闭合 左右运动 静止 偏转 6 闭合 上下运动 静止 不偏转 7 闭合 前后运动 静止 不偏转 小明分析实验现象后得出结论：当闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中会产生感应电流； (3)小明发现第2次和第5次实验中灵敏电流计的指针都是左右偏转，他想进一步探究感应电流的方向与什么因素有关，于是利用原有实验器材又做了3次实验，记录实验现象如下表： 实验次数 开关状态 磁极位置 导体ab运动方向 灵敏电流计指针偏转方向 8 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转 9 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转 10 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转 对比第8、9两次实验可知，感应电流的方向与 方向有关；对比 两次实验可知，感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关； (4)若要探究磁场对通电导体的作用，需将本实验装置中的灵敏电流计换成 ； (5)小丽将实验装置改装如图－2，闭合开关，水平向右拨动导体棒ab，发现导体棒cd也随之运动起来，该装置中导体棒cd的工作原理与 （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同。 四、计算题 11．梅雨季节，湿衣服久晾不干，令人烦恼。小黄同学设计了一款自动控制“干衣神器”，其部分电路如图甲所示。器材：开关、电源转换器（将220V交流电压转换为6V直流电压）、定值电阻、热敏电阻（电阻随温度的变化关系如图乙所示）、电磁继电器（线圈电阻不计，当线圈中电流大于或等于0.2A时衔铁被吸下）、电风扇、电热丝（电阻不变）。 功能：①闭合开关S，当温度t≤60℃时，机器吹热风；当t＞60℃时，机器吹冷风； ②受控电路（220V工作电路）吹热风时功率为120W，吹冷风时功率为20W。    (1)请以笔画线代替导线完成图甲电路连接。 (2)定值电阻的阻值为多少Ω？ (3)电热丝的阻值为多少Ω？ 五、综合题 12．如图甲所示，是小明家里的鱼缸和底滤过滤器的结构图。经过一段时间的电路学习，小明对自己家的鱼缸中需要的电路设备进行了更加合理的改造。 (1)任务1：改造水位控制器电路 为了防止鱼缸下水管道堵塞的情况下，水泵抽水产生鱼缸溢水的现象，小明在鱼缸上方安装一个自动水位控制器，当水面高于设定的高度，水泵自动断电。小明需要将水泵和自动水位控制器 （选填“串联”或“并联”）； (2)任务2：节能减排 小明将电动机的前端转子部分固定一个水车，然后将电动机和照明灯连接成一个闭合电路（如图乙所示）。当下水口排水时冲刷水车使电动机线圈转动，照明灯（发光二极管）就能发光，下列表述正确的是（　　）； A．在该闭合电路中，电动机部分将机械能转化成电能 B．二极管是利用超导体材料制成的 C．在该闭合电路中，电动机是用电器 D．二极管具有单向导电性 (3)任务3：底滤槽水位监控 ①如图丙所示，这是底滤槽水位监控器。其中是一个定值电阻，a是金属球，ab之间是绝缘的，R是滑动变阻器的电阻片（b、c为电阻片的两端），滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴0转动，另一端固定着一个浮子。当水面升高时，电流表示数会 ； ②如果水槽中的水面过低，滑片滑到金属球a点时，电铃响（提示应该给鱼缸加水了）。请根据条件将电铃连接在电路中 （要求电铃响时电流表有示数，并且起到保护电路的作用）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题20 电与磁 考点1　磁现象　磁场 知识点 具体内容 磁性 磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。 磁极 磁体上磁性最强的部分叫磁极。 磁极间相互作用 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 磁场 磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。 磁场方向 在磁场中某一点，小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。 磁感线 用磁感线来形象地描述磁场的方向和强弱。磁体周围磁感线都是从磁体的N极出来，回到磁体S极。 地磁场 地磁场的北极在地理南极附近；地磁场的南极在地理北极附近。小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。地理的两极和地磁的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北极方向稍有偏离(地磁偏角)，世界上最早记述这一现象的人是我国宋代的学者沈括。 若被判断的物体与已知磁体相互排斥，该物体一定具有磁性。根据磁体具有吸铁性和异名磁极相互吸引的性质，若被判断的物体与已知磁体相吸引，该物体可能有磁性，也可能没有磁性。任何一个磁体都有两个磁极，没有只有一个磁极的磁体，也没有两个以上磁极的磁体。一个磁体截成两半，每一半都有单独的N极和S极；两个条形磁体异名磁极相互接触，变成一个整体，则接触部分变成新磁体的中间，是磁性最弱的部分。 考点2　电生磁 电流的 磁效应 奥斯特实验表明，通电导线周围存在磁场，证明了电和磁之间是相互联系的。 通电螺线 管的磁场 通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。 安培定则 的内容 通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系的确定：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟螺线管中电流的方向一致，那么，伸直的大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。 考点3　电磁铁及电磁继电器 电磁铁定义 电磁铁实际上就是一个带有铁芯的螺线管。工作原理是电流的磁效应_。 电磁铁特点 电磁铁的特点：（1）磁性的有无可由通断电流来控制；（2）磁性的强弱可由改变电流大小和线圈匝数来调节；（3）磁极可由电流方向和螺线管的绕法来改变。 电磁继电器 电磁继电器实质是一个由电磁铁控制的开关，它可以通过控制低压电路的通断，来间接控制工作电路的通断。 考点4　电动机 内容 要点 磁场对电流的作用 通电导体在磁场中要受到力的作用。 影响通电导体在磁场中受力方向因素 通电导体在磁场里受力的方向与电流方向和磁场方向有关，两个方向一个变受力方向就变，两个方向都变受力方向不变。 电动机的原理 利用通电线圈能在磁场中受力转动的原理制成的，它把电能转化成为机械能。 当电流的方向或磁场的方向变得相反，通电导体受力的方向也变得相反。如果同时改变电流方向和磁场方向，受力方向不变。 考点5　磁生电 知识点 具体内容 电磁感应 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。 产生感应电 流的条件 产生感生电流的条件：（1）电路必须闭合；（2）部分导体做切割磁感线运动感应电流的方向：跟导体切割磁感线运动方向和磁场方向有关。 影响感应电流 的方向的因素 电流方向、磁场方向一个方向变，感应电流方向就变，两个方向都改变，电流方向不变。 发电机的原理 及其能量转化 发电机的原理是电磁感应，发电机把机械能转化为电能。 实验1　什么情况下磁可以生电 1．实验器材：导线、开关、金属棒、蹄形磁铁、电流表。 2．实验方法：控制变量法和转换法。 3．实验电路： 4．实验结论： （1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。 （2）感应电流方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向有关。只改变两个因素中的一个，则感应电流的方向改变；若两个因素同时改变，则感应电流的方向不改变。 5．问题探究： （1）实验中，产生的感应电流非常小，如何感知？怎样感知感应电流的方向？ 靠灵敏电流计指针的偏转方向。若向右偏，则说明电流从灵敏电流表的正接线柱流入；若向左偏，则反之。　 （2）实验中，由于产生的感应电流较小，应采取怎样的措施使现象更明显？ ①尽可能选用磁性较强的蹄形磁铁； ②可用导线制成矩形的多匝线圈代替单根导线； ③切割磁感线时，垂直且尽量快速。　 （3）在实验中，为什么要改变磁场的方向？ 目的是研究感应电流的方向和磁场方向的关系。　 基础检测(限时30min) 一、单选题 1．模型可以帮助人们认识和理解不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】A 【解析】在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极。 故选A。 2．如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，导体棒ab、导线、开关与电流表组成回路。下列说法正确的是（　　） A．保持导体棒ab静止，闭合开关时电流表指针偏转 B．保持导体棒ab静止，断开开关时电流表指针偏转 C．闭合开关，导体棒ab竖直向上运动时电流表指针偏转 D．闭合开关，导体棒ab水平向右运动时电流表指针偏转 【答案】D 【解析】AB．保持导体棒ab静止，断开开关或闭合时，导体没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故AB错误； C．闭合开关，导体棒ab竖直向上运动时，导体没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故C错误； D．闭合开关，导体棒ab水平向右运动时，导体切割磁感线，因此产生感应电流，电流表指针偏转，故D正确。 故选D。 3．我国新能源汽车的各项技术均处于世界领先水平，其动力系统以电动机为主，技术成果尤为突出。下列装置中与电动机工作原理相同的是（　　） A．奥斯特实验 B．动圈式话筒 C．通电导体在磁场中受力实验 D．电铃 【答案】C 【解析】电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的。 A．奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意； B．动圈式话筒的原理是电磁感应现象，闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时会产生感应电流，与电动机的原理不同，故B不符合题意； C．闭合开关，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故C符合题意； D．电铃是利用电流的磁效应，故D不符合题意。 故选C。 4．机遇只偏爱有准备的人，深信电磁间有联系，坚持研究，最终发现电流磁效应的科学家是（　　） A．贝尔 B．奥斯特 C．安培 D．法拉第 【答案】B 【解析】A．贝尔发明了电话，故A不符合题意； B．奥斯特通过实验揭示了电流周围存在磁场，成为第一个揭示电和磁联系的人，故B符合题意； C．安培主要在电磁作用方面进行了大量研究，提出了安培定律等，不是电流磁效应的发现者，故C不符合题意； D．法拉第发现的是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，与电流磁效应不同，故D不符合题意。 故选B。 5．第9届亚洲冬季运动会开幕式于2025年2月7日晚在黑龙江省哈尔滨市举行。主持人服装的内胆添加“神秘材料”石墨烯，只要衣服某一处加热，石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身。由此可知石墨烯具有很好的（　　） A．导热性 B．磁性 C．弹性 D．导电性 【答案】A 【解析】根据题意分析可知，因为石墨烯复合材料能把热量均匀传递到全身，这体现了其良好的导热能力，所以说明石墨烯具有很好的导热性，说明石墨烯具有良好的导热性。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 6．提倡绿色出行，乘坐地铁等公共交通工具时常用手机NFC靠近闸机的检测点，闸机内线圈就会产生感应电流识别信息，方便快捷。下列选项中与该原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．用手机NFC靠近闸机的检测点，闸机内线圈就会产生感应电流，是电磁感应现象。图中演示的是通电导体在磁场中会受到力的作用，故A不符合题意； B．图中演示实验表明，闭合电路的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，是电磁感应现象。故B符合题意； C．图中演示实验表明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故C不符合题意； D．图中演示实验是探究电磁铁磁性强弱的影响因素，故D不符合题意。 故选B。 7．在水平桌面上放置一条形磁体，磁体上盖有一薄玻璃板，在玻璃板上均匀地撒上一些细碎的铁屑，然后轻敲玻璃板，发现铁屑在玻璃板上有规律地排列，如图所示。则下列说法中正确的是（　　） A．用碎纸屑代替铁屑重做实验，纸屑也能有规律地排列 B．用其他任何金属碎屑重做实验，金属屑都能有规律地排列 C．根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁体周围各位置的磁场方向 D．磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑较少，是因为条形磁体两端的磁性较强 【答案】D 【解析】AB．铁屑在玻璃板上有规律地排列，是因为铁是磁性材料，在磁场中受到磁场力的作用，而碎纸屑不是磁性材料，也不是所有的金属都是磁性材料，故用碎纸屑或其他非磁性材料的金属代替铁屑重做实验，不能有规律地排列，故AB错误； C．根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁体周围磁场的大致分布以及磁性的强弱，但不能判断磁场方向，故C错误； D．磁性越强的位置对铁屑的吸引力就越强，铁屑就越多，故磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑较少，是因为条形磁体两端的磁性较强，故D正确。 故选D。 8．如图所示的几个实验装置中，与动圈式话筒工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】当人对着动圈式话筒说话时，它会产生随人的声音变化而变化的电流。其原理是电磁感应。 A．图中是奥斯特实验，表明电能生磁，故A不符合题意； B．图中是线圈在磁场中切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，其原理是电磁感应，故B符合题意； C．图中是探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验，故C不符合题意； D．图中是探究通电导线在磁场中会受到力的作用，故D不符合题意。 故选B。 9．在有机玻璃板上均匀地撒上细铁屑，并将它放在条形磁体上，轻敲玻璃板，可观察到细铁屑的分布情况如图所示，则下列有关分析正确的是（　　） A．细铁屑的分布形象地显示了磁场中磁感线有多少条 B．细铁屑的排列形象地显示出磁场的分布情况 C．磁场强弱的分布情况与细铁屑的多少有关 D．细铁屑所在的位置才存在磁场 【答案】B 【解析】AB．细铁屑的分布形象的显示了磁场的分布，不是磁感线的多少，故A错误，B正确； C．我们只能利于铁屑的分布来模拟磁感线的形状，但磁场强弱的分布情况与细铁屑的多少无关，故C错误； D．磁体周围存在磁场，没有细铁屑的地方也有磁场，故D错误。 故选B。 二、填空题 10．如图所示为“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置，实验时将开关、导线、灵敏电流表用导线串联起来组成闭合回路。若磁体保持静止，导线做 运动时，灵敏电流表指针偏转，在这个过程中， 能转化为电能。若将图中灵敏电流表换成 ，还可以探究电动机原理。 【答案】 切割磁感线 机械 电源 【解析】[1] [2]若磁体保持静止,导线ab做切割磁感线运动时，电流表指针偏转，电路中有感应电流。在这个过程中，主要是将机械能转化为电能。 [3]当电流表换成电源时，导体ab就成了通电导体，通电导体ab在磁场中会受到力的作用而运动，可以探究电动机的工作原理。 11．如图所示，重庆蟠龙抽水蓄能电站于2024年全部投产，每年可减少二氧化碳排放39.87万吨。抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，将水从下水库抽到上水库储存，这是将电能转化为水的 能；在用电高峰时，将水从上水库放到下水库带动发电机发电，发电机是利用 原理工作的。 【答案】 机械 电磁感应现象 【解析】[1]将水从下水库抽到上水库储存，水的高度升高，重力势能变大，机械能变大，故这是将电能转化为水的机械能。 [2]发电机的工作原理是电磁感应现象，是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流。 12．东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”指的是司南长柄的 （选填“N”或“S”）极。司南之所以能指示南北方向， 是因为我们生活的地球本身就是一个大磁体，周围存在着 。 【答案】 S （地）磁场 【解析】[1]根据题文可知，“柢”指的是司南长柄的S极。 [2]因为我们生活的地球本身就是一个大磁体，周围存在着地磁场，所以司南能指示南北方向。 13．如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对 有力的作用，利用这一原理可以制成 机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 运动。电动机工作过程中是 能转化为机械能。 【答案】 通电导体 电动 右 电 【解析】[1][2]铝棒在磁场中，闭合开关，铝棒通电，铝棒由静止向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用。电动机就是利用了通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。 [3][4]对调电源正、负两极，改变了导体中电流的方向，再次闭合开关，铝棒将向与之前相反的方向运动，故铝棒向右运动，说明通电导体在磁场中受力的作用与电流的方向有关，电动机工作时，消耗电能，主要得到机械能，因此主要是电能转化为机械能。 14．如图是八一中学科技创新社团设计的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的金属杆和金属轨道接触，并与电源构成闭合电路，通电后金属杆就会受到向右的力，于是将炮弹发射出去。电磁炮的发射原理与 （选填“电动机”或“发电机”）的原理相同。在电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显，请你帮忙提出一种改进措施 。 【答案】 电动机 增大电源电压 【解析】[1]由图中可知，通电后，带电金属杆在磁场中受到力的作用，运动状态发生改变，电能转化为金属杆的机械能，生活中的电动机与其原理相同。 [2]在电路连接都完好的情况下，实验现象不太明显，即金属杆的运动速度较小，为了增大金属杆的运动速度，可增大电源电压。 15．小明乘坐爸爸驾驶的以汽油机为动力的汽车外出游玩，观察到仪表指示发动机转速为3000r/min，则这台汽油机每秒对外做功 次。利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车，如图所示为“并联混合动力型汽车”的原理图，这种汽车在制动减速时，电动机的飞轮与汽车轮子摩擦，电动机作为发电机使用，把动能转化成了 能，实现了对电池的充电，既节约了汽油，又减少了尾气排放。 【答案】 25 电 【解析】[1]汽油机在一个工作循环中，飞轮转动两圈，对外做功一次，3000r/min，即50r/s，则每秒做功的次数为25次，并完成100个冲程。 [2]发电机是将机械能转化为电能的装置，电动机作为发电机使用，把动能转化成电能，对电池充电。 三、作图题 16． (1)如图甲所示，一束光线从空气斜射到水面发生反射和折射，请在图中作出反射光线（标明反射角的度数）和折射光线的大致方向。 (2)一根细线下拴着2kg的小球，当小球摆到如图乙所示的位置时，画出小球受到的力的示意图。 (3)请根据图丙中电流的方向，标出小磁针的N极并画出右端螺线管的绕线。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）光在反射时，入射光线和反射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；光从空气斜射入水中，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角。如图所示： （2）如图所示，小球受到重力和绳对它的拉力，重力的方向总是竖直向下的。如图所示： （3）根据安培定则可知，左边螺线管的右端是S极，则小磁针的下方是N极，右端螺线管的左端是S极。如图所示： 17．两个磁体相互靠近后，磁体间磁感线的分布如图所示（未画出磁感线的方向）。左侧磁极为S 极，请在图中括号内标出右侧磁极的名称，并画出A点的磁场方向。 【答案】 【解析】由磁感线形状可知，两磁极为同名磁极，因为左端为S极，所有右端也为S极，在磁体外部，磁感线的方向是从N极出发，指向S极，而磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向，因此A点磁场方向如图所示： 18．按要求作图： (1)图中，一铁球静止在水平桌面上，O是它的重心，请画出它的受力示意图； (2)小磁针涂黑一端为N极，静止时如图所示，请在括号里标出通电螺线管和电源的极性； (3)小明想利用光控开关和声控开关设计出一种“聪明”的声控电路——晚上且有人走动发出声音，灯亮；白天无论发出多大声音，电灯也不会亮。同时小明要把家中的三孔插座（单独工作）一并装好。请把图中的器材连接成符合要求的电路。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）铁球静止在水平桌面上，处于平衡状态，受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F是一对平衡力，大小相等、方向相反，过铁球的球心O，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，注意两条线段的长度要相等，并分别标上符号G、F，如图所示 （2）由小磁针的指向，根据磁极间的相互作用规律得出通电螺线管的左端为N极、右端为S极，再根据安培定则得出电流从螺线管的右侧流入，左侧流出，电源的右端为正极，左端为负极，如图所示： （3）由题意可知，电路的设计要求：晚上且有人走动发出声音，灯亮；白天无论发出多大声音，电灯也不会亮。说明声控开关和光控开关不能独立工作，光控开关和声控开关以及灯泡是串联的。根据安全用电原则，开关接在火线与灯泡之间。三孔插座的接法是：左零右火上接地，如图所示： 四、实验题 19．按要求完成下列填空： （1）如图1所示，温度计的示数是 ℃； （2）如图2所示，物体A的长度为 cm； （3）如图3所示，分别用弹簧测力计沿水平方向拉等质量的甲、乙两个物体做匀速直线运动，分析甲、乙两次实验的数据可知 （选填“甲”或“乙”）的表面更粗糙； （4）如图4所示，根据铁屑的排布可知通电螺线管外部的磁场与 （选填“条形”或“蹄形”）磁体周围的磁场相似。 【答案】 -3 3.85 乙 条形 【解析】（1）[1]如图1所示，温度计的分度值为1℃，示数在0℃以下，故示数为-3℃。 （2）[2]如图2所示，刻度尺的分度值为0.1cm，物体A的左侧与1.00cm对齐，右侧与4.85cm对齐，则物体A的长度为 （3）[3]如图3所示，两物体匀速运动，则拉力与摩擦力为一对平衡力，大小相等。由甲、乙两次实验的数据可知，在压力相同的情况下，乙中的弹簧测力计的拉力更大，故乙的表面更粗糙。 （4）[4]条形磁体的两端分别为S、N两极，越靠近磁极的位置磁场越强，如图4所示，根据铁屑的排布可知通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场相似。 20．某实验小组用如图甲所示装置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。在板面上均匀地撒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲中所示。铁屑的作用是显示 （选填“磁场方向”或“磁场分布”）。 (2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针自由静止时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，小磁针自由静止时N极所指方向如图丙所示，根据上述实验现象，可以得到的结论是 。 【答案】(1)磁场分布；(2)S 通电螺线管外部磁场方向跟管中电流的方向有关 【解析】（1）铁屑在磁场容易被磁化，故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。 （2）[1]根据磁极之间的相互作用，由图乙知，根据小磁针的指向可知，螺线管的右端为S极，左端为N极。 [2]将电源正、负极对调，小发现小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管外部磁场方向跟管中电流的方向有关。 拔高检测(限时30min) 一、单选题 1．如图，小花和小梅用一根导线做成跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。下列说法正确的是（    ） A．导线中不会产生感生电流 B．摇绳发电将机械能转化为电能。 C．摇绳发内能转化为电能。 D．地球不存在磁场 【答案】B 【解析】A．根据题意，灵敏电流计的指针左右摆动。说明导线中产生感应电流，故A错误； BC．摇绳发电消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能，故B正确，C错误； D．静止在空中的小磁针能够自动的指向南北，是由于地磁场的作用，且地磁场的磁极与地理位置相反，故D错误。 故选B。 2．最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮制成指南鱼，静止时便能为人们指明方向。如图，若指南鱼被磁化后，鱼头为该磁体的N极，则下列说法中正确的是（　　） A．被磁化后，指南鱼周围产生磁感线 B．被磁化后，指南鱼就不再会被其他磁体吸引 C．指南鱼在水中静止时，鱼头指向地理南方 D．指南鱼在水中静止时，鱼头指向地磁场南极 【答案】D 【解析】A．磁感线是不存在的，被磁化后，指南鱼周围不会产生磁感线，故A错误； B．被磁化后，指南鱼仍会被其他磁体吸引，指南鱼与其他磁体间有相互作用，故B错误； CD．指南鱼的鱼头为N极，在水中静止时，鱼头指向地磁场南极，而地磁场的南极在地理的北极附近，鱼头指向地理北方，故D正确，C错误。 故选D。 3．我国古代的四大发明推动了人类科技、文化的发展进程，古人很早就研究了磁石的磁极及其指向，并制成如图所示的司南。下列关于司南的说法正确的是（　　） A．司南周围存在磁场，不存在磁感线 B．司南周围的磁场分布是均匀的 C．制作司南的材料只要是金属就行 D．司南周围磁场的方向都是向一个方向 【答案】A 【解析】A．磁体周围存在磁场，磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，它并不存在于实际空间中，故A正确；   B．磁体的磁场两极最强，中间最弱，磁场的分布是不均匀的，故B错误； C．制作司南的材料必须是具有磁性的材料，金属并不都具有磁性，只有铁、钴、镍等少数金属才具有磁性。故C错误； D．磁场中某点的磁场方向与放入该点的小磁针的N极所指的方向一致。小磁针放入司南周围不同的位置，小磁针的指向一般不同，说明司南周围磁场的方向在不同位置是不同的。故D错误。   故选A。 二、填空题 4．按要求填空； (1)将缝衣针的一端在磁铁的一端接触一会，它就被磁化，将磁化后的两根缝衣针穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制作成了一个如图所示的小指南针。该指南针静止后针尖指北，则针尖是小指南针的 （选填“N”或“S”）极。此实验中缝衣针所用的材料最好的是 （选填“铁”或“铜”）。 (2)由同种材料制成的甲、乙两个小球，体积分别是8cm3和27cm3，质量分别是24g和36g，已知其中有一个是空心的，则空心的是 球，这种材料的密度为 g/cm3。 【答案】(1)N 铁；(2)乙 3 【解析】（1）[1][2]该指南针静止后，发现其针尖指北，所以，针尖是小指南针的N极。此实验中缝衣针所用的材料最好是铁，因为铜不是磁性材料，不能被磁化。 （2）[1][2]甲、乙两金属球的密度分别为， 因为同种材料制成的甲、乙两金属球，实心金属球的密度大于空心金属球的密度，所以甲球是实心的，乙球是空心的，且这种材料的密度为 5．如图，一个不能打开的盒子外露出一段导线，小明为判断其中是否有电流，将导线悬挂起来，并将一个蹄形磁体缓慢靠近，发现导线向靠近磁体的方向运动，说明导线中 （选填“有”或“无”）电流，利用此原理可制成 （选填“电动机”或“发电机”）。将蹄形磁体磁极对调放置，重复上述操作，导线的运动方向 （选填“改变”或“不变”）。 【答案】 有 电动机 改变 【解析】[1][2]将导线悬挂起来，将一个蹄形磁体缓慢靠近导线，发现导线向远离磁体的方向发生了运动，说明导线中有电流通过，通电导线在磁场中受到了力的作用，根据此原理制成的是电动机。 [3]因为通电导体的受力方向与磁场方向和电流方向有关，当只改变其中一个方向时，导体的受力方向会发生改变，因此若将蹄形磁体磁极对调放置，则导线的运动方向改变。 6．2024年12月召开中央经济工作会议，如图所示，习近平总书记发表重要讲话。总书记对着动圈式话筒说话时，声音使得膜片振动，与膜片相连的线圈跟着做 运动产生感应电流，这是 现象。小明用手机观看了这场会议视频，手机的动圈式扬声器是利用通电导线在磁场中 的原理制成的。 【答案】 切割磁感线 电磁感应 受力的作用 【解析】[1][2]总书记对着动圈式话筒说话时，声音传递能量使得膜片振动，与膜片相连的线圈跟着在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，这是电磁感应现象。 [3]磁场对通电导体有力的作用。小明用手机观看了这场会议视频，手机的动圈式扬声器中的通电线圈是利用通电导线在磁场中受力运动的原理制成的。 7．丰中2025年元旦汇演节目精彩纷呈，其中有一个节目为“肖哥物理实验课”，也特别出彩，他手拿自制的“电磁炮”给台下观众发放礼物。如图甲所示，电磁炮是利用电磁技术制成的一种新型武器，具有速度快、命中率高等特点。为了认识电磁炮的特性，青青同学查阅资料画出如图乙所示的原理图，螺线管通电后，铁制撞针会被磁化成磁体，铁制撞针由静止到迅速前移。根据该原理可知，电磁炮工作时将电能转化为 能，其能量的转化与 （选填“发电机”或“电动机”）相同。 【答案】 机械 电动机 【解析】[1][2]通电螺线管通电后，铁制撞针会被磁化成磁体，磁体在通电导体中受到力的作用，改变了铁制撞针的运动状态，使铁制磁针由静止迅速前移；根据原理可知，电磁发射器把电能转化为机械能，它与生活中电动机的原理是相同的。 三、实验题 8．近年来智能门锁因方便、安全运用越来越广泛，智能门锁的核心是通电螺线管，为探究其外部磁场方向，小乐进行了如下实验： (1)实验准备： 器材：电源、开关、导线、大铁钉、漆包线、 。（需一种能直观显示磁场方向的器材） 绕制：将漆包线紧密绕在大铁钉上制成螺线管，绕制过程中要保证漆包线间 （选填“绝缘”或“导通”）。 (2)实验操作： 连接电路，把小磁针放在螺线管周围不同位置。闭合开关，观察小磁针指向如图乙，此时通电螺线管的 边为N极。改变 （填操作），再次观察小磁针指向变化。 (3)实验分析：对比不同位置小磁针指向，发现通电螺线管外部磁场与 磁体磁场相似，外部磁场方向和电流有关。 【答案】(1)小磁针 绝缘；(2)左 电流方向；(3)条形 【解析】（1）[1]小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向，实验中需要小磁针。 [2]将漆包线紧密绕在大铁钉上制成螺线管，绕制过程中要保证漆包线间绝缘，可以增强磁场。 （2）[1]闭合开关，观察小磁针指向如图乙，小磁针的右端是S极，根据磁极间的作用可知，此时通电螺线管的左边为N极。 [2]通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，改变电流方向，再次观察小磁针指向变化。 （3）对比不同位置小磁针指向，螺线管周围小磁针的指向和条形磁体周围小磁针的指向相似，说明通电螺线管外部磁场与条形磁体磁场相似。 9．某实验小组用图甲所示的装置“探究通电螺线管外部磁场的分布”。 (1)玻璃板上均匀撒上铁屑，放上小磁针。闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑分布情况和小磁针静止时偏转如图乙所示，说明螺线管的外部磁场与 磁体周围的磁场相似。 (2)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 有关。 (3)实验时发现通电螺线管的磁性较弱导致实验现象不明显，为了增强其磁性，在原有器材的基础上可采取的有效措施是 （写出一条即可）。 【答案】(1)条形；(2)电流方向；(3)将滑动变阻器的滑片右移动，减小滑动变阻器接入阻值 【解析】（1）玻璃板上均匀撒上铁屑，放上小磁针。闭合开关后，螺线管周围存在磁场，铁屑被磁化，轻敲玻璃板，铁屑分布情况和小磁针静止时偏转如图乙所示，说明螺线管的外部磁场与条形磁体周围的磁场相似。 （2）对调电源正负极，相当于改变了电流方向，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方向有关。 （3）实验时发现通电螺线管的磁性较弱导致实验现象不明显，为了增强其磁性，在原有器材的基础上可通过增大电流来增大磁性，可采取的有效措施是将滑动变阻器的滑片向右移动，减小滑动变阻器接入阻值。 10．如图－1，实验小组在做“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验，蹄形磁体水平放置。 (1)此装置中蹄形磁体两个磁极正对区域的磁感线方向是向 （选填“上”或“下”）的，灵敏电流计在本实验中的主要作用是 ； (2)小明利用此装置进行了多次尝试，观察灵敏电流计的指针是否偏转，记录实验现象如下表： 实验次数 开关状态 磁体运动情况 导体ab运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 断开 静止 左右运动 不偏转 2 闭合 静止 左右运动 偏转 3 闭合 静止 上下运动 不偏转 4 闭合 静止 前后运动 不偏转 5 闭合 左右运动 静止 偏转 6 闭合 上下运动 静止 不偏转 7 闭合 前后运动 静止 不偏转 小明分析实验现象后得出结论：当闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中会产生感应电流； (3)小明发现第2次和第5次实验中灵敏电流计的指针都是左右偏转，他想进一步探究感应电流的方向与什么因素有关，于是利用原有实验器材又做了3次实验，记录实验现象如下表： 实验次数 开关状态 磁极位置 导体ab运动方向 灵敏电流计指针偏转方向 8 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转 9 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转 10 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转 对比第8、9两次实验可知，感应电流的方向与 方向有关；对比 两次实验可知，感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关； (4)若要探究磁场对通电导体的作用，需将本实验装置中的灵敏电流计换成 ； (5)小丽将实验装置改装如图－2，闭合开关，水平向右拨动导体棒ab，发现导体棒cd也随之运动起来，该装置中导体棒cd的工作原理与 （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同。 【答案】(1)下 检验电路中是否有感应电流和判断感应电流的方向；(2)切割磁感线；(3)磁场 9、10；(4)电源；(5)电动机 【解析】（1）[1]由于磁体外部的磁感线方向是由N极出发，回到S极，图—1中，蹄形磁体上N下S，所以两个磁极正对区域的磁感线方向是向下的。 [2]由于导体中是否有电流产生，不能直接观察，所以实验中运用转换法，通过观察电流计指针偏转，判断电路中有电流产生，通过观察电流计指针偏转方向，判断电路电流方向，所以灵敏电流计在本实验中的主要作用是检验电路中是否有感应电流和判断感应电流的方向。 （2）分析表格中的数据发现，开关是闭合状态时，磁体与导体ab相对运动，且导体ab必须做切割磁感线运动时，灵敏电流计的指针才发生偏转，即电路中有电流产生，所以分析实验现象后得出结论：当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。 （3）[1]分析表格中第8、9两次实验数据发现，开关是闭合状态时，导体ab运动方向不变，磁极位置对调。即磁感线方向发生改变，灵敏电流计指针偏转发向发生改变，即导体中电流方向发生改变，所以可得感应电流的方向与磁场方向有关。 [2]要探究感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，由控制变量法可知，应控制磁感线方向不变，即磁极位置不变，导体ab运动方向改变，由表格中的数据可知，应对比9、10两次实验。 （4）要探究磁场对通电导体的作用，则导体中必须由电流通过，所以电路中需要电源，故需将本实验装置中的灵敏电流计换成电源。 （5）由图－2可知，水平向右拨动导体棒ab，由电磁感应原理可知，则导体棒ab中有电流产生，导体棒ab中的电流通过导线流向导体棒cd，由于通电导体在磁场中受到力的作用，所以导体棒cd也随之运动起来，故该装置中导体棒cd的工作原理与电动机的工作原理相同。 四、计算题 11．梅雨季节，湿衣服久晾不干，令人烦恼。小黄同学设计了一款自动控制“干衣神器”，其部分电路如图甲所示。器材：开关、电源转换器（将220V交流电压转换为6V直流电压）、定值电阻、热敏电阻（电阻随温度的变化关系如图乙所示）、电磁继电器（线圈电阻不计，当线圈中电流大于或等于0.2A时衔铁被吸下）、电风扇、电热丝（电阻不变）。 功能：①闭合开关S，当温度t≤60℃时，机器吹热风；当t＞60℃时，机器吹冷风； ②受控电路（220V工作电路）吹热风时功率为120W，吹冷风时功率为20W。    (1)请以笔画线代替导线完成图甲电路连接。 (2)定值电阻的阻值为多少Ω？ (3)电热丝的阻值为多少Ω？ 【答案】(1)  ；(2)；(3) 【解析】（1）由图知道，温度为60℃时，热敏电阻的阻值为60Ω，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大（或热敏电阻的阻值随温度的降低而减小），若控制电路只有热敏电阻，则电流为 电流小于0.2A（线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下，线圈电流小于0.2A时衔铁被弹回），则需要将定值电阻R0和热敏电阻Rx并联连接时，线圈中电流才能达到0.2A，温度低于60℃时吹热风；根据图象可知，随温度的降低，Rx的阻值减小，控制电路中的电阻减小，电流变大，衔铁将被吸下，则电热丝要接在下方静触点上，电热丝和电风扇并联连接，电风扇不受电磁继电器的控制，电风扇直接接在火线和零线之间，如下图    （2）根据题意和欧姆定律知道，衔铁即将吸下时控制电路的总电流 即 解得 R0=60Ω （3）由于吹热风时功率为120W、吹冷风时功率为20W，且电热丝和电风扇并联连接， 所以电热丝消耗的功率为 则电热丝的电阻为 五、综合题 12．如图甲所示，是小明家里的鱼缸和底滤过滤器的结构图。经过一段时间的电路学习，小明对自己家的鱼缸中需要的电路设备进行了更加合理的改造。 (1)任务1：改造水位控制器电路 为了防止鱼缸下水管道堵塞的情况下，水泵抽水产生鱼缸溢水的现象，小明在鱼缸上方安装一个自动水位控制器，当水面高于设定的高度，水泵自动断电。小明需要将水泵和自动水位控制器 （选填“串联”或“并联”）； (2)任务2：节能减排 小明将电动机的前端转子部分固定一个水车，然后将电动机和照明灯连接成一个闭合电路（如图乙所示）。当下水口排水时冲刷水车使电动机线圈转动，照明灯（发光二极管）就能发光，下列表述正确的是（　　）； A．在该闭合电路中，电动机部分将机械能转化成电能 B．二极管是利用超导体材料制成的 C．在该闭合电路中，电动机是用电器 D．二极管具有单向导电性 (3)任务3：底滤槽水位监控 ①如图丙所示，这是底滤槽水位监控器。其中是一个定值电阻，a是金属球，ab之间是绝缘的，R是滑动变阻器的电阻片（b、c为电阻片的两端），滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴0转动，另一端固定着一个浮子。当水面升高时，电流表示数会 ； ②如果水槽中的水面过低，滑片滑到金属球a点时，电铃响（提示应该给鱼缸加水了）。请根据条件将电铃连接在电路中 （要求电铃响时电流表有示数，并且起到保护电路的作用）。 【答案】(1)串联；(2)AD；(3)变大 【解析】（1）为了防止下水管道堵塞导致水泵抽水使鱼缸溢水，需要确保当水面高于设定高度时，水泵能自动断电。为了实现这一功能，水泵和自动水位控制 器应该串联连接。因为串联电路中，当开关(在这 里是自动水位控制器)断开时，整个电路就会断开，水泵就会停止工作。 （2）A．根据题意，当下水口排水时冲刷水车使电动机线圈转动，照明灯（发光二极管）就能发光，说明该过程中将机械能转化为电能，故A正确； BD．二极管是由半导体材料制成，具有单向导电性，故B错误，D正确； C．根据题意，排水时冲刷水车使电动机线圈转动，发电，说明该过程中，电动机充当电源，故C错误。 故选AD。 （3）[1]当水面升高时，浮子上升，杠杆左端上升，右端下降，导致变阻器接入电路中的电阻变小，电流变大，即电流表的示数变大。 [2]滑片滑到金属球a点时，电铃响，说明电铃左端与a点串在一起，右端与下发导线接在一起，正常滑片在变阻器上时，电铃处于断路，电铃不响，只有当滑片与a点连接的时候，电铃才会响，如下图所示： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 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