第二十章 电与磁（预习衔接.培优卷）-2025-2026学年九年级上册物理人教版（2024）

第二十章 电与磁 一、单选题 1．我国的第三艘航母“福建舰”采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，弹射车受到强大的推力带动舰载机快速起飞。下列四幅实验装置图中反映电磁弹射器工作原理的是（　　） A． B． C． D． 2．关于如图甲、乙所示的实验，下列说法正确的是（　　） A．甲图是探究磁场对通电导线的作用，根据该现象制成了发电机 B．甲图中，只要让铜棒ab运动，灵敏电流表的指针就会发生偏转 C．甲图的实验现象说明磁能生电，乙图的实验结果说明电能生磁 D．乙图是探究导体在磁场中产生电流的条件，据此制成了电动机 3．如图所示，一条形磁铁周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁，这四根磁针静止时N极指向画错的是（磁针的黑端表示N极）（　　） A．磁针甲 B．磁针乙 C．磁针丙 D．磁针丁 4．如图所示的电吉它主要由“拾音器”和“音箱”组成，拾音器上装有磁铁和线圈。拨动钢弦，让其振动，导线中产生不同频率的电流，该电流经放大后通过音箱中的扬声器而发声。下列与“拾音器”工作原理相同的装置是（　　） A．发电机 B．电磁铁 C．电磁继电器 D．电动机 5．世界上还有许多欠发达地区至今用不上电。美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（　　） A．动能→电能→化学能→光能 B．电能→动能→化学能→光能 C．动能→电能→光能→化学能 D．电能→动能→光能→化学能 6．下列关于电磁现象的说法中，不正确的是（　　） A．通电导线周围存在磁场 B．发电机是根据电磁感应现象制成的 C．电磁铁磁性的强弱与电磁铁线圈的匝数有关 D．只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流 7．如图甲是某校初中物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”，当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸合。下列说法中不正确的是（　　） A．要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合 B．光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作 C．质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录 D．要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻 8．在昼夜明灯的地下停车场．驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停。如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时光控开关断开绿灯亮，当车位已停车时光控开光接通红灯亮，则图L1、L2（　　） A．都是红灯 B．都是绿灯 C．分别是红灯、绿灯 D．分别是绿灯、红灯 9．如图为一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，为可变电阻，为光敏电阻，其阻值随光强度而变化。当电流到达某一值时，会将衔铁吸下，灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭。关于该灯，下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管上方是N极 B．阻值应随光照强度的增大而增大 C．若将调大，灯泡工作时间会变短 D．若控制电路中电源电压降低，灯泡工作时间会变长 二、多选题 10．对图所示的四个实验，其解释合理的是（　　） A．甲图实验演示的是磁场能产生电流 B．乙图实验中闭合开关，小磁针不动 C．丙图实验装置的实验原理，应用于制造发电机 D．丁图实验中电磁铁B的磁性比电磁铁A的磁性强 11．通过生活中的现象，推测无法直接感知的事实，是我们常用的物理方法。下列根据现象所做出的推测符合事实的是（　　） A．通过电路中的小灯泡发光推测出电路中有电流通过 B．街边的路灯同时亮同时灭推测出路灯都是串联的 C．毛皮摩擦过得橡胶棒吸引泡沫小球推测泡沫小球带正电 D．观察到小磁针发生偏转推测出通电导线周围存在磁场 12．如图所示的实验装置，导体棒ab左右运动时，灵敏电流计的指针发生偏转。下图所示装置中没有应用这一原理工作的是（　　） A．电磁起重机 B．司南 C．话筒 D．扬声器 13．如图所示为公交车上的一种自动爆玻器﹣﹣“缩小版的自动安全锤”．它是利用电磁线圈在通电时产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，玻璃瞬间出现无数裂痕．乘客只要用手一推，整扇玻璃立刻“分崩离析”．下列与自动爆玻器工作原理相同的是（　　） A．电磁起重机 B．发电机 C．动圈式话筒 D．扬声器 14．在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图甲、乙所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示，铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图丙所示的是用磁感线对上述两个实验现象的描述。下列说法正确的是（　　） A．图甲所示的实验，探究的是通电螺线管的磁场方向特点 B．图乙所示的实验，探究的是通电螺线管的磁场分布特点 C．由图丙可知，通电螺线管周围的磁场是由磁感线组成的 D．由实验可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场相似 15．如图所示的四个装置可以用来研究有关物理现象或说明有关原理，下列表述正确的是（　　） A．图（1）可用来研究电磁感应现象 B．图（2）可用来研究电磁感应现象 C．图（3）可用来说明发电机原理 D．图（4）可用来研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系 16．如图是“探究影响电磁铁磁性强弱的影响因素”的电路图。S 是一个单刀双掷开关， A 是悬挂在固定弹簧下的铁块，B 是可以改变线圈匝数的电磁铁（线圈的电阻不计），已知电源电压恒为6 V， 定值电阻R 的阻值为30 Ω，滑动变阻器的阻值变化范围为0~20 Ω，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的上端为N 极 B．保持滑动变阻器的滑片 P 位置不变，当S 由1改接2时，弹簧的长度变长 C．S接1不变，滑片 P 滑动时，定值电阻 R 的电功率变化范围是0.432~1.2 W D．判断电磁铁的磁性强弱，所用探究方法是等效替代法 17．如图所示的电路中，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小，将螺线管一端靠近磁敏电阻R，闭合开关S1、S2，下列说法不正确的是（　　） A．螺线管左端为S极，右端为N极 B．当R1的滑片向右端滑动时，电流表示数减小 C．当R1的滑片向左端滑动时，电压表示数增大 D．在螺线管中插入铁芯，电流表示数减小 18．某同学在家庭实验室里，将甲、乙图中的装置连接成了如图所示的通路，其中两个相同的铜线圈处于磁场中。用外力使甲图中的线圈在磁场中摆动，下列说法正确的是（　　） A．乙图中的线圈有电流通过，也会随着运动起来 B．乙图类似于发电机，其原理是电磁感应 C．甲图类似于电动机，其原理是磁场对电流有力的作用 D．甲图中的线圈在运动过程中将机械能转化为电能 三、填空题 19．我国北宋时期的军事著作《武经总要》中记载了指南鱼，指南鱼就是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在地球磁场中磁化而成的，可以漂浮在水面上，鱼头指南，如图所示。指南鱼在水中静止时，鱼头指向地磁场的　 　极。 20．磁体周围存在一种人眼看不见的磁场，若将一个可以自由转动的小磁针放在磁体周围，发现小磁针发生偏转，说明磁场对放入其中的磁体会　 　，这种研究磁场特征的方法物理学中叫做　 　法；我们还用磁感线来表示磁场的方向和分布，在磁体的周围，磁感线是从磁体的　 　极出来。 21．如图所示，磁悬浮文竹盆景的花盆底端有磁铁，底座内部有一个金属线圈。线圈通电后，周围产生　 　（选填“磁场”或“磁感线”）。盆景能悬浮在空中，其原理是　 　。 22．指南针能指南北，说明地球周围存在　 　，如图所示的悬浮球地球仪，它的球体和底座都是由磁性材料制成的，它利用了同名磁极相互　 　的原理． 23．如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。 （1）闭合开关S后，当温度达到　 　℃时，发热电阻就停止加热。 （2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的　 　端为正极。 （3）为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是　 　（填序号）。 ①增大“电源1”的电压 ②减小“电源2”的电压 ③减少电磁铁线圈匝数 ④改变电磁铁中电流方向 24．如图所示，闭合开关S，烧杯中水面上浮着一个空心小铁球，将盛水的容器放在电磁铁上方，此时电磁铁A端为　 　极，将滑片P向右滑动，空心小铁球将　 　。（填“上浮”“下沉”“静止”） 25．新建的居民宅大多安装了自动开关．其作用相当于家庭电路中的总开关和 　 　．其原理如图．当电路由于电流过大时，电磁铁的磁性将变 　 　（选填：“强”或“弱”），吸引衔铁的力变 　 　（填“大”或“小”），使衔铁转动，闸刀在弹力作用下自动开启，切断电路，起到保险作用． ​ 26．如图所示的电路中，GMR为一个磁敏电阻，它的阻值随所处空间磁场的增强而减小，电源电压不变。闭合开关和后，当滑片P向右滑动时，的亮度　 　，的亮度　 　（选填“变暗”、“变亮”或“不变”）。 四、实验探究题 27．小明同学的学习小组用图中装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 （1）断开开关，蹄形磁铁不动，金属棒沿水平方向快速向右运动，灵敏电流计指针　 　（选填“发生”或“不发生”）偏转； （2）闭合开关，金属棒不动，蹄形磁铁沿水平方向快速向左运动，灵敏电流计指针　 　（选填“发生”或“不发生”）偏转； （3）在上述实验过程中，能量的转化是：　 　能转化为　 　能。 28． 【学以致用，乐于探究】 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。 29．某同学用如图所示的装置研究电磁感应。 （1）实验中，AB棒的材料可能是　 　（选填“塑料”或“铝”）； （2）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中　 　（选填“无”或“有”）感应电流； （3）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针　 　 （选填“不会”或“会”）偏转； （4） 通过实验我们发现：感应电流方向不仅与导体运动方向有关，还有与　 　有关； （5）利用电磁感应原理工作的装置有　 　（填序号“①电铃”“②扬声器”“③电磁起重机”或“④动圈式话筒”）； （6）若将此装置中灵敏电流计换成　 　，可进一步探究电动机的工作原理。 30．为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量很多的大头针、铁钉以及足够长的漆包线为主要器材，进行如图所示的实验，闭合开关后． （1）他将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁吸引大头针的数量会　 　（选填“增加”、“不变”或“减少”）． （2）由图可知，　 　铁钉的磁性较强． （3）由图可知，甲铁钉钉尖是　 　极． 五、计算题 31．某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”（用电灯取暖的用电器）设计了一个温度可自动控制的装置，如图甲所示．“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示．电磁铁线圈可看成阻值为20Ω的纯电阻R0，“浴霸”共安装有2盏标有“220V，440W”的灯泡，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使“浴霸”电路闭合． 求： （1）若浴室中的温度不得超过40℃，则控制电路的电源电压U1最小值是多少？　 　 （2）若电源U1电压恒定为12V，则将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制在多大范围内　 　？ 32．实践小组设计了有超载限制系统的提升重物的装置，示意图如图1所示，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。在控制电路中，电源电压为12V，压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F变化的部分数据如图2所示。闭合开关S1和S，当力敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.03A，电磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。 （1）开关S1闭合时，电磁铁的上端为　 　（选填“N”或“S”）极； （2）定值电阻R0阻值为多少？　 　 （3）当力敏电阻受到压力为1000N时，控制电路的总功率是多大？　 　 （4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。　 　 33．在学校开展的综合实践活动中，某小组设计、制作了如图甲的“自制豆芽机”。控温装置可在加热、保温两挡自动切换，其内部电路如图乙所示，控制电路中的电源电压恒为是阻值为的定值电阻，为电热丝，阻值为为热敏电阻，其阻值与温度的关系如图丙所示。电磁铁衔铁在电流大于或等于时吸合，为加热状态；当电流小于或等于时释放，为保温状态。小组成员对豆芽机进行调试，并设计了评价量规（部分指标如表），并以此作为豆芽机评价改进的依据。（电磁铁线圈电阻不计）求： （1）若该“自制豆芽机”的温度为，此时控制电路的电流； （2）若该“自制豆芽机”的保温功率和加热功率之比为1：6，电热丝电阻的阻值； （3）小组成员查阅资料发现绿豆萌发的适宜温度范围是，根据评价量规请通过计算分析来评定此款“自制豆芽机”的“温度控制”指标。 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 温度控制 能实现自动控温并能提供适宜的温度 能实现自动控温但温度过高或过低 不能自动控温 34．如图所示，R为压强电阻，其电阻与压强成正比例，当压强为100Pa时，电阻为10Ω，R0为改版滑动变阻器，一共有三个挡位，有实际阻值的有2段，每段的阻值为20Ω，电磁铁阻值为10Ω，当电流不低于600mA时，电磁铁工作，下方电路断开，U1为12V，当压强过大时，红灯绿灯一起亮，当压强处于正常值时，只有绿灯亮，每个灯泡的额定电压是12V，额定电阻为12Ω。 （1）绿灯和红灯应分别接在　 　、　 　（填“AB”或“CD”）处。 （2）当压强等于600Pa，滑动变阻器位于最后触点时，电磁铁工作，则U为多少？ （3）若将滑动变阻器调至第一触点，则刚好红灯亮起时R受到的压强为多少？若接触面积为10cm2，则物重G为多少？ （4）若想要提高红灯刚好亮起时所需的压强，则可以　 　、　 　。 六、作图题 35．请在图中标出通电螺线管的 N 极和静止的小磁针的 N极。 36．在图的括号内标出小磁针右端的极性，用箭头标出P点磁感线的方向； 37．某班的物理实践小组在装好直流电动机模型后，设计了一个通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的电路，如图所示，有一个单刀双掷开关（触片K接通a或接通b），只有两个电源．请你完成电路图的连接（操作过程中不得改变电路中的接线）。 七、综合题 38．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R1、热敏电阻R2（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R3和R4等组成。调好R1阻值，闭合开关S1、S2，箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动，且降温阶段降温比较平缓。 （1）通电线圈上端是　 　极，温度升高时，电磁铁磁性　 　； （2）R3阻值　 　（大于/小于）R4阻值； （3）将R1的阻值稍微调小一些，恒温箱控制的温度将　 　。 39．小明利用如图所示装置探究磁化过程，图中容器内装的是一些铁屑，架上所夹的是一根较长的软铁棒． （1）比较甲、乙两图中的现象可知：当磁极靠近软铁棒时，软铁棒由于被　 　而显出　 　． （2）小明从图乙中拿开条形磁铁，发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来，这说明软铁棒获得的磁性　 　（选填“能够”或“不能够”）保持． （3）小明用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验，发现当条形磁铁拿开后，铁屑经过较长的时间后才掉下来，这说明钢保持磁性的能力比软铁　 　． （4）小明用形状完全相同的铜棒重做上述实验，发现甲、乙两图实验过程中，铁屑均不能被吸引上来，这说明铜　 　（选填“是”或“不是”）磁性材料． 40．广东的春季，天气潮湿，需要除湿，如图1所示为某实验室的自动除湿器。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图2所示。控制电路中的电源电压U1=12V，调控电阻R0的阻值范围为0-1000Ω，R为装在除湿器内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH）变化的图像如图3所示。L为磁控开关，当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中的电流随之发生变化，当电流大于或等于20mA时，L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压U2=220V，Rg为保护电阻，磁控开关L的线电阻不计。问： （1）当S接通时，可判断出图2中线圈上端P的磁极是　 　极； （2）磁性弹片可能是下列哪些材料组成____； A．钴、锌 B．铁、铝 C．钴、镍 D．铁、钢 （3）开关S闭合后，磁控开关L的两个弹片就具有了磁性，其原理与以下哪个装置相同？____（填写字母）； A．电动机 B．电磁铁 C．发电机 D．话筒 （4）因实验室内有较敏感的器件，要求相对湿度控制在45%RH以内，则R0调控电阻的阻值不能超过　 　Ω； （5）在磁控开关L闭合条件不变的情况下，若要早点开始除湿，则可以　 　（请从改变R0或U1角度解答）； （6）小明查看了该除湿器的铭牌，其中有一参数为“除湿量1.2kg/h（30℃ 80%RH）”，表示在30℃、相对湿度80%的情况下每小时的除水量，相关资料显示在该环境条件下的室内空气含水量是30g/m3。小明所在的实验室环境温度为30℃、相对温度80%，体积为200m3，想使用这台总功率为1100W的除湿器为实验室除湿，如果每次都能把该实验室里的水分除干，则除湿一次需要消耗电能　 　J。 答案解析 1．【答案】D 【解析】【解答】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动，其原理与电动机相同。 A．A图是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，A不符合题意； B．B图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，B不符合题意； C．C图是通电导线的周围存在着磁场，探究通电螺线管外部的磁场分布，这是电流的磁效应，C不符合题意； D．D图中有电源，通电导体在磁场中会受力而运动，是电动机的原理图，D符合题意。 故答案为：D。 【分析】电磁弹射器将电能转化为机械能，是磁场对电流的作用的应用。 2．【答案】C 【解析】【解答】甲图，闭合开关后，导体在磁场中作切割磁感线运动，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，是电磁感应现象，根据该现象制成了发电机，A不符合题意. 甲图中，只有铜棒ab做切割磁感线运动时，才产生感应电流，灵敏电流表的指针就会发生偏转，B不符合题意. 甲图的实验现象说明磁能生电，乙图的实验是磁场对通电导线的作用，说明电能生磁，C符合题意. 乙图是探究磁场对通电导线的作用，根据该现象制成了发电机，D不符合题意. 故答案为：C. 【分析】甲图的电磁感应现象，是磁生电的原理，乙图是磁场对电流的作用现象，是通电导体在磁场中受力. 3．【答案】C 【解析】【解答】解：磁场中的磁感线方向从磁体的N极出来回到南极，小磁针静止时N极所指的方向与磁感线的方向相同．由图可以看出丙错误． 故选：C． 【分析】知道小磁针在磁场中静止时，北极所指的方向与磁场的方向一致． 磁场中的磁感线都是从磁体的北极出发回到南极． 4．【答案】A 5．【答案】A 【解析】【解答】球在该过程中的能量转化形式是；动能→电能→化学能→光能，A符合题意，B、C 、D不符合题意。 故答案为：A。 【分析】球在被踢的过程中球具有动能，动能通过内部装置转化为电能（电磁感应的应用），将产生的电能储存在蓄电池中是将电能转化为化学能，最后通过LED灯将化学能转化为光能。 6．【答案】D 【解析】【解答】A、奥斯特实验表明，通电导线周围存在磁场，这种现象叫做电流的磁效应，A说法正确；B、法拉第于1831年发现了电磁感应现象，后来根据这个发现发明了发电机，B说法正确；C、电磁铁磁性的强弱与电磁铁线圈的匝数有关：在外形、电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强，C说法正确；D、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．导体只有做切割磁感线运动才会产生电流，如果导体的运动方向与磁场方向相同，则不会产生感应电流，D说法不正确。 故选 D。 【分析】解答本题需要知道电流的磁效应，影响电磁铁磁性强弱的因素，产生感应电流的条件以及发电机的原理。 7．【答案】D 【解析】【解答】A：记录违规闯红灯，光控开关在接收到指示灯红光时，自动闭合，电磁继电器通电有磁性，吸引衔铁，电控照相机工作拍照，故A正确，不符合题意； B：光控开关接收绿光时，控制电路处于和工作电路处于断开状态，电控照相机不工作，故B正确，不符合题意； C：由乙图可知，当质量是400kg的车辆违规时，串联电路的电流是， 这时控制电路闭合，电控照相机拍照，当质量小于400kg的车辆违规时，电流小于0.06A，控制电路断开，衔铁没有磁性，指示灯亮，电控照相机不会拍照；故C正确； D：根据乙图可知，车辆质量越小，压敏电阻越大，再串联一个电阻，其总电阻越大，由欧姆定律可知，在电压不变时，电流远小于0.06A，衔铁不会被向下吸引，电控照相机不能工作，故D不正确； 故选答案D。 【分析】（1）根据控制电路中电磁继电器的工作原理分析判断； （2）根据欧姆定律公式进行分析计算； （3）根据工作电路的特点进行分析判断。 8．【答案】D 【解析】【解答】当车位已停车时，光控开关被遮光而闭合，由图可知，当开关闭合时，电流流过线圈，电磁铁产生磁性，把衔铁吸下，L2灯泡接通，所以L2为红灯；当车位未停车时，光控开关因有光而断开，此时电磁铁无磁性，弹簧将衔铁弹起，L1被接通，所以L1为绿灯。 故答案为：D 【分析】电磁继电器的工作原理：当有电流通过线圈时，电磁铁具有磁性，将衔铁吸下；当无电流通过线圈时，电磁铁没有磁性，弹簧将衔铁弹起。通过光控开关来控制电磁继电器的工作，电磁继电器控制两灯的工作状态，而光控开关的闭合与断开由有无光控制。 9．【答案】D 10．【答案】C,D 11．【答案】A,D 12．【答案】A,B,D 【解析】【解答】 导体棒ab左右运动时，灵敏电流计的指针发生偏转 ，原理为电磁感应、 A、 电磁起重机 利用了通电螺线管具有磁场的性质，A错误 B、 司南 受到磁场作用，指向南方，B错误 C、话筒利用了电磁感应，C正确 D、扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用，D错误 综上选ABD 【分析】根据电磁感应、电流的磁效应、通电导线在磁场中受到力的作用、通电螺线管判识选项 1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息 2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转 3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机 4、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关 13．【答案】A,D 【解析】【解答】解： A、电磁起重机工作时对重物做功，把电能转化为机械能，故A符合题意； B、发电机利用的是电磁感应原理，是把机械能转化为电能，故B不符合题意； C、动圈式话筒是把机械能转化为电能，故C不符合题意； D、扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成．当线圈中通过随声音变化的电流时，据通电导线在磁场中受力的作用的原理知，通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用，即线圈所受力时而排斥，时而吸引，从而使得线圈振动，是电能转化为机械能，故D符合题意． 故选AD． 【分析】按下开关，自动爆破器的线圈在磁场中收到力的作用而运动，产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，是电能转化为机械能． 14．【答案】A,B,D 15．【答案】B,D 16．【答案】C,D 【解析】【解答】A．根据图片可知，电流从电磁铁的上端流入，则线圈上电流方向向左。由右手定则得，电磁铁的下端为N极，故A错误； B．当S 由1改接2时，保持滑动变阻器的滑片 P 位置不变，则通过电磁铁的电流不变，电磁铁的线圈匝数变小，电磁铁磁性变小，对A的吸引力变小，弹簧的长度变短，故B错误； C．S接1不变，滑片 P 滑动时，当变阻器接入电路电阻为0时，定值电阻 R 的电压最大，电功率最大为 ； 当变阻器接入电路电阻最大，为20Ω时，电路电流最小，为 ； 此时定值电阻 R电功率最小为 ； 故定值电阻 R 的电功率变化范围是0.432~1.2 W，故C正确； D．通过弹簧长度变化量，判断电磁铁的磁性强弱，所用探究方法是等效替代法，故D正确。 故选CD。 【分析】A.根据安培定则分析； B.电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关； C.S接1不变，滑片 P 滑动时，当变阻器接入电路电阻为0时，定值电阻 R 的电压最大，根据计算电阻的最大电功率。变阻器接入电路电阻最大，为20Ω时，电路电流最小，根据计算此时的电流，根据计算R的最小功率。 D.等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。 17．【答案】A,C,D 18．【答案】A,D 【解析】【解答】用力使甲装置中的线圈在磁场中摆动起来，相当于甲中的线圈做切割磁感线运动，所以电路中会产生电流，是利用电磁感应现象的原理工作的，将机械能转化成了电能，相当于发电机；甲图和乙图中的线圈是相连的，所以乙图中的线圈相当于通电导线，其会在磁场中受力的作用，所以乙中的线圈会受力运动，将电能转化为机械能，相当于电动机，其原理是通电导体在磁场中受力。综合分析甲相当于发电机，其原理是电磁感应，将机械能转化为电能；乙相当于电动机，其原理是通电导体在磁场中受力，将电能转化为机械能。AD符合题意，BC不符合题意。 故答案为：AD。 【分析】发电机的原理是根据电磁感应现象（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时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流）制成的. 磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用是制成电动机. 19．【答案】N 20．【答案】产生力的作用；转换；北（或N） 【解析】【解答】力是改变物体运动状态的原因，将一个可以自由转动的小磁针放在磁体周围，发现小磁针发生偏转，说明磁场对放入其中的磁体会产生力的作用；检验磁场的存在使用小磁针，看它是否偏转，将难以测量的物理量转换能够直接观察的现象，所以使用了转换法；我们用磁感线来表示磁场的方向和分布，在磁体的周围，磁感线是从磁体的N极出来，回到S极。 【分析】处在磁场中的通电导体棒，电流对导体棒有力的作用，导体棒就会运动起来，这就是电动机的原理；转换法是把一种不明显、不容易测量的量转化为一种容易测量的量；地球存在磁场，叫做地磁场，磁极的南极在地理的北极，磁极的北极在地理的南极，利用磁铁可以指示南北两个方向。 21．【答案】磁场；同名磁极相排斥 22．【答案】磁场；排斥 【解析】【解答】解：指南针能指南北，是因为受到地磁场的作用，说明地球周围存在磁场； 球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的； 故答案为：磁场；排斥． 【分析】地球的周围有磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近； 从图可知：球体与底座是相互分离的，故可判断球体与底座是相互排斥的． 23．【答案】（1）90.0 （2）右 （3）① 【解析】【解答】（1）温度计就相当于开关，当介于金属丝接触导通，吸引衔铁断开加热电路，故此时金属丝对应的刻度是90℃。 （2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，电流从右侧流入，则“电源1”的右端为正极。 （3）为增强电磁铁的磁性，必须增大线圈中的电流或增大线圈的匝数，故选：①。 故答案为：（1）90；（2）右；（3）①。 【分析】（1）根据温度计的分度值读数。 （2）根据安培定则确定电源正负极。 （3）电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。 24．【答案】S；上浮 【解析】【解答】解：①电流由A流向B，则由右手螺旋定则可知螺线管B端为N极，则A端为S极（南极）； ②当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则由欧姆定律可知电路中电流减小，则螺线管中的磁性减弱，故小铁球所受磁力减小，使得铁球上浮一些，排开水的体积变小，而且由有阿基米德原理可知受到的浮力将减小。 故答案为：S；上浮 【分析】根据安培定则，结合电流方向判断螺线管磁极位置，电路中电阻越大，电流越小，磁性减弱。 25．【答案】保险盒；强；大 【解析】【解答】解：居民宅的自动开关相对于家庭电路中的总开关和保险盒； 电磁铁P可以对衔铁Q产生吸引力，也可以释放衔铁． 当电流中电流不大时，虽然电磁铁具有磁性，但对衔铁的吸引力比较小，无法使衔铁转动，使电路可以正常工作． 当电流中电流过大时，电磁铁的磁性变强，对衔铁的吸引力变大，使衔铁转动，在弹簧的作用下，空气开关断开，保护电路中的用电器不会烧毁． 故答案为：保险盒；强；大． 【分析】自动开关相对于家庭电路中的总开关和保险盒； 电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关．有铁芯时，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强． 当线圈匝数不变，铁芯不变时，电磁铁中电流增大到一定值时，磁性增强能把衔铁Q吸引过来，闸刀开关被弹簧拉起，电路断开，起到保护作用． 26．【答案】变暗；不变 【解析】【解答】由左侧电路图可知，闭合开关后，电磁铁与滑动变阻器串联；由右侧电路图可知，闭合开关后，灯泡与磁敏电阻串联后再与灯泡并联。当滑片P向右滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，左侧电路的总电阻变大，由可知，左侧电路的电流变小，电磁铁的磁性减弱。由磁敏电阻的阻值随所处空间磁场的增强而减小可知，磁敏电阻的阻值变大，灯泡与磁敏电阻串联的总电阻变大，由可知，灯泡与磁敏电阻串联支路的电流变小。由串联电路的分压原理可知，磁敏电阻两端分得的电压变大，灯泡两端分得的电压变小。因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。所以，由可知，灯泡的实际功率变小，其亮度变暗；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电源电压不变，所以，滑片移动时，灯泡的实际功率不变，其亮度不变。 故填变暗；不变。 【分析】闭合开关，与串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当油箱中的油面下降时，滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，串联电路总电压等于各部分电阻之和，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，根据知两端的电压变大，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电压表的示数变小；根据欧姆定律计算电阻值。 27．【答案】不发生；发生；机械；电 28．【答案】（1）力；电源；电磁感应 （2）电流方向 （3）会；发光二极管 【解析】【解答】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 磁场力的作用转动， 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，原理为电磁感应 综上第1空、力；第2空、电源；第3空、电磁感应 2） 改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变 电流方向或者磁场方向 综上 第1空、电流方向 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 改变， 在电机A所在电路中添加 发光二级管可以判断电流是否发生改变 综上第1空、会；第2空、发光二极管 【分析】根据电磁感应、通电导线在磁场重受到力的作用、发光二级管填空 1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息 2、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机，力的方向与电流方向、磁场方向有关 3、发光二级管具有单向导电性 29．【答案】铝；有；会；磁场方向；④；电源 30．【答案】（1）增加 （2）乙 （3）N 【解析】【解答】解：（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；（2）由图知，乙吸引大头针的个数较多，说明乙的磁性较强；（3）由右手定则可知铁钉的钉尖是N极． 故答案为：（1）增加；（2）乙；（3）N． 【分析】掌握影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯；（1）分析滑动变阻器滑片向左移动时，电流的变化，得出电磁铁磁性的变化及吸引大头针个数的多少；（2）根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱；（3）理解安培定则的内容，并能利用安培定则判断电磁铁的极性． 31．【答案】（1）10 （2）22-30 【解析】【解答】（1）由图可知，控制电路部分R0与R1串联，由图乙可知，当温度为40℃时，其阻值为R1=180Ω，因为当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开；所以电路中的最小电流I1=50mA=0.05A， 串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以R总=R1+R0=180Ω+20Ω=200Ω， 因此控制电路的最小电压U1=I1R总=0.05A×200Ω=10V；（2）当电流I=50mA=0.05A时，由 可得总电阻 则R1=240Ω-20Ω=220Ω，由图乙可得，对应温度为30℃。 当电流为I’=40mA=0.04A 时，此时的总电阻： 则R1’=300Ω-R0=300Ω-20Ω=280Ω，由图乙可得，对应温度为22℃. 所以将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制在22℃~30℃。 故答案为：（1）10；（2）22-30。 【分析】利用总电阻和电流计算总电压，结合电阻的变化规律和温度的范围计算电阻值. 32．【答案】S；360Ω；0.3W；减小的阻值 33．【答案】（1）由图丙可知，温度为25℃时，Rx=50Ω，此时控制电路总电阻 此时控制电路的电流为： （2）电磁铁衔铁在电流大于或等于时吸合，为加热状态，；当电流小于或等于时释放，为保温状态，若该“自制豆芽机”的保温功率和加热功率之比为1：6， 所以 （3）电磁铁衔铁在电流大于或等于时吸合，为加热状态，加热状态控制电路总电阻 加热状态时热敏电阻的阻值 由图丙可知，热敏电阻的阻值为25Ω时，温度为23℃，所以，温度为23℃，电磁铁吸合，开始加热。 当电流小于或等于时释放，为保温状态， 保温状态控制电路总电阻 保温状态时热敏电阻的阻值 由图丙可知，热敏电阻的阻值为75Ω时，温度为26℃，所以，温度为26℃时，电磁铁释放，开始保温。所以此豆芽机温度控制范围。 绿豆萌发的适宜温度范围是，根据评价量规评定此款“自制豆芽机”的“温度控制”指标为合格，能实现自动控温但温度偏高。 【解析】【分析】(1)由图可知，控制电路为串联电路，结合图丙，可知温度为25℃时，Rx的阻值，利用串联电路总电阻等于个串联电阻之和计算解答； （2）由电功率公式可知，电路中总电阻最大，功率最小，为保温档，总电阻最小时，为加热档，由工作电路可知，该电路有两种连接方式，一种是两电阻R1、R2串联，电阻最大，另一种是R1被短路，电路为只有R2的简单电路，结合电功率的公式分析电路的档位情况，根据两次功率之比，可计算得到R2的电阻； （3）根据电磁铁衔铁的工作电流，可计算此时热敏电阻的阻值，再跟进图像丙得到工作温度范围，据此分析判断。 （1）由图丙可知，温度为25℃时，Rx=50Ω，此时控制电路总电阻 此时控制电路的电流 （2）电磁铁衔铁在电流大于或等于时吸合，为加热状态，；当电流小于或等于时释放，为保温状态， 若该“自制豆芽机”的保温功率和加热功率之比为1：6， 所以 （3）电磁铁衔铁在电流大于或等于时吸合，为加热状态， 加热状态控制电路总电阻 加热状态时热敏电阻的阻值 由图丙可知，热敏电阻的阻值为25Ω时，温度为23℃，所以，温度为23℃，电磁铁吸合，开始加热。 当电流小于或等于时释放，为保温状态， 保温状态控制电路总电阻 保温状态时热敏电阻的阻值 由图丙可知，热敏电阻的阻值为75Ω时，温度为26℃，所以，温度为26℃时，电磁铁释放，开始保温。所以此豆芽机温度控制范围。 绿豆萌发的适宜温度范围是，根据评价量规评定此款“自制豆芽机”的“温度控制”指标为合格，能实现自动控温但温度偏高。 34．【答案】（1）CD；AB （2）42V （3）200Pa；0.2N （4）增大电源电压；减小滑动变阻器阻值 35．【答案】 36．【答案】 37．【答案】如图所示 【解析】【解答】使滑动变阻器、单刀双掷开关、电动机串联连接，滑动变阻器改变电路中的电流，从而改变电动机的转速；单刀双掷开关与电路和电源连接，起到改变电流的方向来控制电动机的转向；电路图如图所示： 【分析】电动机的转速和电流的大小有关，以及电动机的转向和电流的方向有关。 38．【答案】（1）N；增强 （2）小于 （3）降低 【解析】【解答】（1）根据电流方向和安培定则判断，通电线圈上端是N 极，温度升高时，热敏电阻R2的阻值随温度升高而显著减小，电流变大，电磁铁磁性增强； （2）由于温度较高时，衔铁吸合，电阻R4开始加热，说明R4的电功率比R3的电功率低，根据，R3阻值小于R4阻值； （3）将R1的阻值稍微调小一些，电磁铁的电流变大，恒温箱控制的温度将降低。 【分析】（1）根据安培定则判断通电螺线管的磁极；电流变大，电磁铁的磁性变强； （2）电压一定时，电阻越大， 电功率越小； （3）根据电阻的变化判断电路工作的状态。 39．【答案】（1）磁化；磁性 （2）不能够 （3）强 （4）不是 【解析】【解答】解：（1）由两图示情景可知：当磁极靠近软铁棒时，软铁棒由于被磁化而显出磁性．（2）拿开条形磁铁，发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来，这说明铁棒获得的磁性不能保持．（3）钢棒被磁化后，当条形磁铁拿开后，铁屑经过长时间后才掉下来，说明钢保持磁性的能力比较强．（4）用形状完全相同的铜棒重做上面的实验，发现甲乙两图实验过程中，铁屑均不能被吸引上来， 这说明铜不是铁磁性物质． 故答案为：（1）磁化；磁性；（2）不能够；（3）强；（4）不是． 【分析】（1）能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性；具有磁性的物体叫磁体； 原来没有磁性的物体靠近磁体（或与磁体摩擦）后具有磁性的现象是磁化．（2）如果移走磁体，被磁化的物体磁性消失，这说明被磁化的物体不能保持磁性．（3）被磁化的物体磁性消失的越慢，说明该物质保持磁性的能力越强．（4）具有磁性或能够被磁体吸引的物质是铁磁性物质，否则不是铁磁性物质． 40．【答案】（1）N （2）C （3）B （4）500 （5）减小R0或增大U1 （6）1.98×107 【解析】【解答】（1）当S接通时，电流从螺线管上端流入，由安培定则可判断出图2中线圈的上端P的磁极是N极。 （2）磁性材料是指铁、钴、镍等物质，磁性弹片需要用磁性材料，锌、铝不是磁性材料，钢是磁性材料，但钢是硬磁性材料，通电时有磁性，断电时磁性不会消失，不合适做磁性弹片，ABD不符合题意，C符合题意。 故答案为：C。 （3）开关S闭合后，磁控开关L的两个弹片在电流的作用下被磁化成异名磁极，异名磁极相互吸引，利用了电流的效应。 A．电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，A不符合题意； B．电磁铁的原理是导体通电产生了磁场，即电生磁，属于电流磁效应，B符合题意； CD．发动机和话筒的原理都是电磁感应，CD不符合题意。 ACD不符合题意， B符合题意。 故答案为：B。 （4）由图3可知，当相对湿度控制在45%RH时湿敏电阻R的阻值R′=100Ω，电流为I≥20mA=0.02A 此时L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。根据欧姆定律可得，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，调控电阻R0的阻值R0=R总-R′=600Ω-100Ω=500Ω （5）根据图3可知湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变小，若要早点开始除湿，即相对湿度减小，湿敏电阻阻值变大，由于衔铁被吸下的电流不变，根据欧姆定律 可知，若U1不变，I不变，则R总不变，所以需要减小控制电阻R0的阻值；若R0不变，则R总变大，I不变，U1需要增大。 （6）实验室内水蒸气的质量m=ρV=30g/m3×200m3=6000g=6kg 除湿一次的时间 消耗的电能W=Pt=1100W×1.8×104s=1.98×107J 【分析】（1）由线圈中的电流方向，根据安培定则判断出电磁铁的N、S极。 （2）铁钴镍等种物质能够被磁铁吸引，这类物质叫磁性物质。 （3）根据磁化的定义、电流磁效应的定义以及磁极间相互作用的规律分析解答。 （4）当相对湿度控制在45%RH时，根据欧姆定律求出此时的总电阻，然后由图3得出相对湿度控制在45%RH时R的阻值，根据串联电路的特点即可求出R0的最大阻值。 （5）根据图3即可得出湿敏电阻R的阻值的变化特点；减小电阻箱R0的阻值，由于衔铁被吸下的电流不变，则会使得湿敏电阻阻值变大，相对湿度减小。 （6）利用m=ρV求得实验室内水蒸气的质量，进一步求得除湿一次的时间，利用W=Pt求得消耗的电能。 学科网（北京）股份有限公司 $$