第十八章 磁及其相互作用（单元测试·提升卷）物理沪科版2024九年级全一册

2025-2026学年九年级全一册物理单元检测卷 第十八章 磁及其相互作用 提升卷（参考答案） 题号 答案及评分标准 一、选择题 （共20分） 1. B 2. A 3. C 4. B 5. C 6. C 7. D 8. C 9. B 10. C 二、填空与作图题 （共22分。每图2分，每空1分） 11. 每图2分，共4分。 12. S 北 磁场。 13. 北 Q 不相同。 14. 磁 N 同名磁极相互排斥。 15. 机械 不改变 半周。 16. 通电导体 电动机 相反。 17. 小 弱 S。 三、实验与探究题 （共16分。每空1分） 18. （1）便于观察磁场方向，磁场； （2）条形磁体； （3）把连接电池正负极的导线对调； （4）控制两次实验的电流大小不变。 19. （1）由b到a，由a到b；（2）下； （3）改变电流方向来改变受力方向； （4）等于，不变，南 20. （1）侧边，正确； （2）相互，磁铁向铁钉方向靠近。 四、综合题 （共22分） 21题 （8分） （1）水温从20℃上升到120℃，吸收的热量 Q吸=cmΔt =4.2×103J/（kg⋅℃）×20kg× (120℃-20℃) =8.4×106J （2）将水从20℃加热到工作温度，消耗的电能 电加热器加热的效率 （3）R2为保温电阻。 3分 3分 2分 22题 （8分） （1）由乙图知，当温度升高时Rt的阻值减小，即热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而减小。 （2）工作电路中电热丝R0工作时的电流 工作时间t＝5 min＝300s， R0产生的热量 （3）由图像可知，当恒温箱的温度设定为50℃时，Rt的阻值Rt＝100Ω，此时控制电路的电流 时，衔铁才吸合，停止加热， 控制电路总电阻 电阻箱R应取的阻值 （4）电路总电阻不变，要使热敏电阻Rt的阻值最小，电阻箱R1接入的阻值应最大，即R1＝110Ω，由第（3）问可知，控制电路总电阻R总＝150Ω，根据串联电路电阻的特点可知，热敏电阻Rt的阻值 由图乙可知，当热敏电阻Rt的阻值为40Ω，恒温箱可设定的最高温度是130℃。 2分 2分 2分 2分 23题 （6分） （1）略；（2）开关，有，不可以； （3）N，不会。 21 / 27 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年九年级全一册物理单元检测卷 第十八章 磁及其相互作用 提升卷 建议用时：60分钟，满分：80分 第一部分（选择题 共20分） 一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分，每小题只有一个选项是符合题意的） 1．北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋（　　） A．带上了电 B．被磁化 C．温度升高 D．质量减小 2．如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（　　） A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥 B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引 C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引 D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引 3. 2025年央视春晚节目《秧BOT》给观众留下了深刻印象。机器人上安装有电磁铁，通过对电磁铁的精准控制，可实现“手绢”的高速旋转和隔空抛接（如图所示）。下列说法正确的是（    ） A．通电后的电磁铁周围存在磁感线 B．通电后的电磁铁可以吸引所有金属 C．增大通入电磁铁的电流可以使它周围的磁场变强 D．改变通入电磁铁电流的方向不会改变它两端的磁极 4. 图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是（     ） A． B． C． D． 5. 在实践活动中，同学们用一根导线和一枚铁钉制作了一个如图所示的电磁铁。在其周围放一些曲别针，通电后对有关现象分析正确的是（　　） A．铝制的曲别针会被电磁铁吸引 B．电磁铁两端吸引的曲别针比中间吸引的少 C．改变电流方向，可改变电磁铁的磁场方向 D．减少线圈匝数，电磁铁吸引曲别针数量增加 6. 小珠自制了一个扬声器，如图所示，塑料桶底部紧密粘贴着线圈，线圈上方放置一个强磁体，在线圈中通入方向不断改变的电流后，塑料桶振动发声。下列说法正确的是（　　） A．强磁体周围的磁感线是真实存在的 B．将一个小磁针靠近强磁体，它静止时南极所指方向为该点磁场方向 C．磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变 D．该扬声器与发电机的工作原理相同 7. 某款全自动洗衣机的进水阀门构造如图所示，线圈通电后，无磁性的金属阀门被向上吸起，阀孔打开进水。下列分析正确的是（     ） A．线圈的下端为S极 B．金属阀门的材料为铜 C．改变电流方向，金属阀门将被向下排斥 D．增大线圈电流，金属阀门更容易被吸起 8. 某同学在整理《电与磁》的笔记时，图片与知识点的对应出现错误的是（　　） A．图甲：最早发现地磁场的两极与地理的两极不重合的科学家是中国宋代的沈括 B．图乙：通过调整通电螺线管中的电流强度，可以实现对螺线管磁性强度的调节 C．图丙：扬声器的工作原理与发电机的原理是相同的 D．图丁：当只改变电流方向时，通电导体所受力的方向也会随之改变 9. 医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则（　　） A．电磁铁左端为S极，活塞向右移动 B．电磁铁左端为S极，活塞向左移动 C．电磁铁左端为N极，活塞向右移动 D．电磁铁左端为N极，活塞向左移动 10．如图所示是天然气泄漏报警电路，电源电压恒定不变，R2为可调电阻，R1为气敏电阻，其阻值随天然气浓度的增大而减小。天然气无泄漏时指示灯L发光；天然气泄漏时，蜂鸣器报警。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的上端为S极 B．天然气浓度增大，电磁铁磁性将减弱 C．若要调低报警浓度，可将R2的阻值调大 D．若控制电路电压降低，报警浓度将增大 第二部分（非选择题 共60分） 二、填空与作图题（共7小题，计20分） 11．作图：（1）如图所示，请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向，在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。    （2）如图所示，用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称（要求：闭合开关，移动滑片P时，螺线管磁性强弱改变）。 12. 《论衡》中记载：“司南之构，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的 （选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的 （选填“南”或“北”）极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为通电导线周围存在 。 13. 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”）。 14．如图甲是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。通电后电磁铁具有磁性，这是电流的 效应。通电后电磁铁下端为 （选填“N”或“S”）极。灯泡悬浮是利用 的原理。 15. 如图1为一玩具直流电动机，它在工作时把电能转化为 能；同时改变直流电动机的磁场和电流方向，它的转动方向 （选填“改变”或“不改变”）；小明回家做了一个电动机模型如图2，他将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，要使线圈能连续转动，则另一端的漆皮应刮 （“半周”或“全部”）。 16. 如图所示是电流表的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连。当线圈中有电流通过时，指针会偏转，其原理是 在磁场中受到力的作用，和 原理相同（选填：“电动机”、“发电机”或“电磁铁”），如果线圈中的电流方向与原来相反，则指针偏转方向与原来 。 17．图甲是某燃气灶配备的熄火保护装置，图乙为其原理示意图，电源电压恒定时，若炉火意外熄灭，感温变阻器电阻变大，电路中电流变 ，电磁铁磁性变 ，释放衔铁，活塞在弹簧作用下向右推动，关闭进气口，防止燃气外泄。若电流方向如图乙的箭头方向，则电磁铁A端为 极。 三、实验与探究题（共3小题，计16分） 18．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 ，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 ； （2）如图（c）所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似； （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 ； （4）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。为此他又设计了如图（d）所示的实验。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大头针数目，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线圈匝数的关系。 （d） 19. 如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过甲、乙位置。 （1）图甲中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”），图乙中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”）； （2）图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上，图乙中ab段导线所受磁场力的方向是竖直向 ； （3）本装置是采用 的办法使线圈连续转动下去； （4）如图丙所示，电磁铁CD通电时，软磁性（容易磁化和退磁的磁性材料）铁块A静止不动，这是因为电磁铁对A的吸引力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）A受到的摩擦力，改变电磁铁中的电流方向，A受到电磁铁的力的方向 （选填“改变”或“不变”）。如果把这个电磁铁CD如图丙所示通电并自由悬挂在地球赤道上方，则电磁铁C端，有指向地理 极（选填“南”或“北”）的趋势。 20．如图甲是一种椭球体磁铁，小南和小闽用两个该磁铁、一盒细铁屑、铁钉等材料进行探究。 （1）比较磁铁两端与侧边的磁性强弱： ①小南将两磁铁在桌面相近位置任意摆放，磁铁自由运动稳定后，均呈现如图乙状态。由此推断：该磁铁 磁性强。 ②小闽将磁铁直接放入细铁屑盒后取出，发现侧边吸附铁屑比两端多，由此判断小南的推断是 的。 （2）感受物体间力的作用： ①当将手上的磁铁靠近铁钉时，铁钉向磁铁方向靠近。小南认为“磁铁对铁钉有吸引力，而铁钉对磁铁没有吸引力”。小闽认为“铁钉对磁铁也有吸引力”，依据是：力的作用是 的。 ②实验验证： 实验过程：将手上的铁钉靠近水平桌面上的磁铁。 实验现象： 。 四、综合题（共3小题，计24分。第21、22题结合题目要求，涉及计算的，应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分） 21. 某医院的全自动消毒柜能对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌消毒，部分参数如下表，消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现加热、保温自动切换的原理图如图所示，R为热敏电阻，其电阻值随消毒柜内温度的升高而减小。消毒柜利用20kg、20℃的水正常工作50min可完成一次消毒。已知水的比热容为。 （1）求每次消毒时水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量； （2）电加热器正常工作时，将水从20℃加热到工作温度的时间为16min，求电加热器加热的效率； （3）保温电阻是图中的 。 额定加热功率 10kW 水箱容量 100L 工作温度 120℃ 限压 300kPa 22. 如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0＝220V的电源和阻值为R0＝88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1＝7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0~110Ω）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路。 （1）由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而 ； （2）求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量； （3）如果恒温箱的温度设定为50℃，则电阻箱R1应取多大阻值； （4）该恒温箱可设定的最高温度是多少。 23．读短文，回答问题。 闯红灯违章抓拍系统工作原理 如图甲所示，是马路路口的闯红灯系统，图乙是该系统的简化示意图，该系统实际上是一个电磁继电器，控制电路中的光控开关实际上是一个光敏电阻，它在感受到交通信号灯发出的红色光而自动闭合；埋藏在路口停车线前面路面下的电子脉冲感应开关中的感应线用能感应到路面上汽车通过时发出的电子脉冲，从而使得电子脉冲感应开关自动闭合。当红灯亮起，汽车越过了停车线而闯红灯时，受拉电路接通，摄像头对违规车辆进行摄像或拍照。 （1）请根据短文描述，用笔画线代替导线将图乙电路连接完整，要求电流从A端流入。 （2）电磁继电器实际上是用电磁铁控制电路的一种 （选填“用电器”、“开关”或“电源”），红灯亮时，当汽车通过，电磁铁 磁性（选填“有”或“没有”），电磁继电器中的衔铁 （选填“可以”或者“不可以“）用铜质材料代替； （3）当图乙中控制电路接通时，电路中电磁铁的上端为 极；此时若对调电源正负极，则 （选填“会”或者“不会”）影响摄像系统的工作。 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第9页（共8页） 试题 第10页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年九年级全一册物理单元检测卷 第十八章 磁及其相互作用 提升卷 建议用时：60分钟，满分：80分 第一部分（选择题 共20分） 一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分，每小题只有一个选项是符合题意的） 1．北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋（　　） A．带上了电 B．被磁化 C．温度升高 D．质量减小 2．如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（　　） A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥 B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引 C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引 D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引 3. 2025年央视春晚节目《秧BOT》给观众留下了深刻印象。机器人上安装有电磁铁，通过对电磁铁的精准控制，可实现“手绢”的高速旋转和隔空抛接（如图所示）。下列说法正确的是（    ） A．通电后的电磁铁周围存在磁感线 B．通电后的电磁铁可以吸引所有金属 C．增大通入电磁铁的电流可以使它周围的磁场变强 D．改变通入电磁铁电流的方向不会改变它两端的磁极 4. 图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是（     ） A． B． C． D． 5. 在实践活动中，同学们用一根导线和一枚铁钉制作了一个如图所示的电磁铁。在其周围放一些曲别针，通电后对有关现象分析正确的是（　　） A．铝制的曲别针会被电磁铁吸引 B．电磁铁两端吸引的曲别针比中间吸引的少 C．改变电流方向，可改变电磁铁的磁场方向 D．减少线圈匝数，电磁铁吸引曲别针数量增加 6. 小珠自制了一个扬声器，如图所示，塑料桶底部紧密粘贴着线圈，线圈上方放置一个强磁体，在线圈中通入方向不断改变的电流后，塑料桶振动发声。下列说法正确的是（　　） A．强磁体周围的磁感线是真实存在的 B．将一个小磁针靠近强磁体，它静止时南极所指方向为该点磁场方向 C．磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变 D．该扬声器与发电机的工作原理相同 7. 某款全自动洗衣机的进水阀门构造如图所示，线圈通电后，无磁性的金属阀门被向上吸起，阀孔打开进水。下列分析正确的是（     ） A．线圈的下端为S极 B．金属阀门的材料为铜 C．改变电流方向，金属阀门将被向下排斥 D．增大线圈电流，金属阀门更容易被吸起 8. 某同学在整理《电与磁》的笔记时，图片与知识点的对应出现错误的是（　　） A．图甲：最早发现地磁场的两极与地理的两极不重合的科学家是中国宋代的沈括 B．图乙：通过调整通电螺线管中的电流强度，可以实现对螺线管磁性强度的调节 C．图丙：扬声器的工作原理与发电机的原理是相同的 D．图丁：当只改变电流方向时，通电导体所受力的方向也会随之改变 9. 医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则（　　） A．电磁铁左端为S极，活塞向右移动 B．电磁铁左端为S极，活塞向左移动 C．电磁铁左端为N极，活塞向右移动 D．电磁铁左端为N极，活塞向左移动 10．如图所示是天然气泄漏报警电路，电源电压恒定不变，R2为可调电阻，R1为气敏电阻，其阻值随天然气浓度的增大而减小。天然气无泄漏时指示灯L发光；天然气泄漏时，蜂鸣器报警。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的上端为S极 B．天然气浓度增大，电磁铁磁性将减弱 C．若要调低报警浓度，可将R2的阻值调大 D．若控制电路电压降低，报警浓度将增大 第二部分（非选择题 共60分） 二、填空与作图题（共7小题，计20分） 11．作图：（1）如图所示，请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向，在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。    （2）如图所示，用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称（要求：闭合开关，移动滑片P时，螺线管磁性强弱改变）。 12. 《论衡》中记载：“司南之构，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的 （选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的 （选填“南”或“北”）极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为通电导线周围存在 。 13. 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”）。 14．如图甲是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。通电后电磁铁具有磁性，这是电流的 效应。通电后电磁铁下端为 （选填“N”或“S”）极。灯泡悬浮是利用 的原理。 15. 如图1为一玩具直流电动机，它在工作时把电能转化为 能；同时改变直流电动机的磁场和电流方向，它的转动方向 （选填“改变”或“不改变”）；小明回家做了一个电动机模型如图2，他将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，要使线圈能连续转动，则另一端的漆皮应刮 （“半周”或“全部”）。 16. 如图所示是电流表的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连。当线圈中有电流通过时，指针会偏转，其原理是 在磁场中受到力的作用，和 原理相同（选填：“电动机”、“发电机”或“电磁铁”），如果线圈中的电流方向与原来相反，则指针偏转方向与原来 。 17．图甲是某燃气灶配备的熄火保护装置，图乙为其原理示意图，电源电压恒定时，若炉火意外熄灭，感温变阻器电阻变大，电路中电流变 ，电磁铁磁性变 ，释放衔铁，活塞在弹簧作用下向右推动，关闭进气口，防止燃气外泄。若电流方向如图乙的箭头方向，则电磁铁A端为 极。 三、实验与探究题（共3小题，计16分） 18．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 ，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 ； （2）如图（c）所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似； （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 ； （4）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。为此他又设计了如图（d）所示的实验。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大头针数目，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线圈匝数的关系。 （d） 19. 如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过甲、乙位置。 （1）图甲中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”），图乙中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”）； （2）图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上，图乙中ab段导线所受磁场力的方向是竖直向 ； （3）本装置是采用 的办法使线圈连续转动下去； （4）如图丙所示，电磁铁CD通电时，软磁性（容易磁化和退磁的磁性材料）铁块A静止不动，这是因为电磁铁对A的吸引力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）A受到的摩擦力，改变电磁铁中的电流方向，A受到电磁铁的力的方向 （选填“改变”或“不变”）。如果把这个电磁铁CD如图丙所示通电并自由悬挂在地球赤道上方，则电磁铁C端，有指向地理 极（选填“南”或“北”）的趋势。 20．如图甲是一种椭球体磁铁，小南和小闽用两个该磁铁、一盒细铁屑、铁钉等材料进行探究。 （1）比较磁铁两端与侧边的磁性强弱： ①小南将两磁铁在桌面相近位置任意摆放，磁铁自由运动稳定后，均呈现如图乙状态。由此推断：该磁铁 磁性强。 ②小闽将磁铁直接放入细铁屑盒后取出，发现侧边吸附铁屑比两端多，由此判断小南的推断是 的。 （2）感受物体间力的作用： ①当将手上的磁铁靠近铁钉时，铁钉向磁铁方向靠近。小南认为“磁铁对铁钉有吸引力，而铁钉对磁铁没有吸引力”。小闽认为“铁钉对磁铁也有吸引力”，依据是：力的作用是 的。 ②实验验证： 实验过程：将手上的铁钉靠近水平桌面上的磁铁。 实验现象： 。 四、综合题（共3小题，计24分。第21、22题结合题目要求，涉及计算的，应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分） 21. 某医院的全自动消毒柜能对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌消毒，部分参数如下表，消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现加热、保温自动切换的原理图如图所示，R为热敏电阻，其电阻值随消毒柜内温度的升高而减小。消毒柜利用20kg、20℃的水正常工作50min可完成一次消毒。已知水的比热容为。 （1）求每次消毒时水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量； （2）电加热器正常工作时，将水从20℃加热到工作温度的时间为16min，求电加热器加热的效率； （3）保温电阻是图中的 。 额定加热功率 10kW 水箱容量 100L 工作温度 120℃ 限压 300kPa 22. 如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0＝220V的电源和阻值为R0＝88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1＝7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0~110Ω）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路。 （1）由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而 ； （2）求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量； （3）如果恒温箱的温度设定为50℃，则电阻箱R1应取多大阻值； （4）该恒温箱可设定的最高温度是多少。 23．读短文，回答问题。 闯红灯违章抓拍系统工作原理 如图甲所示，是马路路口的闯红灯系统，图乙是该系统的简化示意图，该系统实际上是一个电磁继电器，控制电路中的光控开关实际上是一个光敏电阻，它在感受到交通信号灯发出的红色光而自动闭合；埋藏在路口停车线前面路面下的电子脉冲感应开关中的感应线用能感应到路面上汽车通过时发出的电子脉冲，从而使得电子脉冲感应开关自动闭合。当红灯亮起，汽车越过了停车线而闯红灯时，受拉电路接通，摄像头对违规车辆进行摄像或拍照。 （1）请根据短文描述，用笔画线代替导线将图乙电路连接完整，要求电流从A端流入。 （2）电磁继电器实际上是用电磁铁控制电路的一种 （选填“用电器”、“开关”或“电源”），红灯亮时，当汽车通过，电磁铁 磁性（选填“有”或“没有”），电磁继电器中的衔铁 （选填“可以”或者“不可以“）用铜质材料代替； （3）当图乙中控制电路接通时，电路中电磁铁的上端为 极；此时若对调电源正负极，则 （选填“会”或者“不会”）影响摄像系统的工作。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年九年级全一册物理单元检测卷 第十八章 磁及其相互作用 提升卷 建议用时：60分钟，满分：80分 第一部分（选择题 共20分） 一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分，每小题只有一个选项是符合题意的） 1．北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋（　　） A．带上了电 B．被磁化 C．温度升高 D．质量减小 【答案】B 【详解】用磁石摩擦钢针时，钢针会被磁化，获得磁性，成为小磁体。磁体具有指南北的性质，因此针锋能指南。带电无法使针指南，温度升高与磁性无关，质量减小不影响磁性，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 2．如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（　　） A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥 B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引 C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引 D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引 【答案】A 【详解】A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥，根据磁极间额相互作用可知，铁棒一定具有磁性，故A符合题意； B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等金属，因此不能判定出铁棒具有磁性，故B不符合题意； C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等金属，且对铁棒均吸引，说明铁棒一定不具有磁性，故C不符合题意； D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等金属，且对铁棒均吸引，说明铁棒一定不具有磁性，故D不符合题意。 故选A。 3. 2025年央视春晚节目《秧BOT》给观众留下了深刻印象。机器人上安装有电磁铁，通过对电磁铁的精准控制，可实现“手绢”的高速旋转和隔空抛接（如图所示）。下列说法正确的是（    ） A．通电后的电磁铁周围存在磁感线 B．通电后的电磁铁可以吸引所有金属 C．增大通入电磁铁的电流可以使它周围的磁场变强 D．改变通入电磁铁电流的方向不会改变它两端的磁极 【答案】C 【详解】A．通电后的电磁铁周围存在磁场，磁感线是用来描述磁场分布的假想曲线，故A错误； B．通电后的电磁铁只能吸引铁钴镍等金属，故B错误； C．电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯有关，因此增大通入电磁铁的电流可以使它周围的磁场变强，故C正确； D．电磁铁的磁极方向与电流方向有关，改变通入电磁铁电流的方向会改变两端的磁极，故D错误。 故选C。 4. 图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在磁体外部，磁感线由N极指向S极，在磁体内部，磁感线由S极指向N极，故ACD错误，B正确． 5. 在实践活动中，同学们用一根导线和一枚铁钉制作了一个如图所示的电磁铁。在其周围放一些曲别针，通电后对有关现象分析正确的是（　　） A．铝制的曲别针会被电磁铁吸引 B．电磁铁两端吸引的曲别针比中间吸引的少 C．改变电流方向，可改变电磁铁的磁场方向 D．减少线圈匝数，电磁铁吸引曲别针数量增加 【答案】C 【详解】A．电磁铁具有吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质，而铝不是磁性材料，所以铝制的曲别针不会被电磁铁吸引，故A错误； B．电磁铁的磁场分布与条形磁体相似，两端磁性最强，中间磁性最弱，所以电磁铁两端吸引的曲别针比中间多，故B错误； C．电磁铁的磁场的方向与电流的方向有关，改变电流方向，电磁铁的磁场方向改变，故C正确； D．电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，在电流和铁芯相同的情况下，线圈匝数越多，磁性越强，吸引曲别针的数量越多，减少线圈匝数，电磁铁磁性减弱，吸引曲别针数量减少，故D错误。 故选C。 6. 小珠自制了一个扬声器，如图所示，塑料桶底部紧密粘贴着线圈，线圈上方放置一个强磁体，在线圈中通入方向不断改变的电流后，塑料桶振动发声。下列说法正确的是（　　） A．强磁体周围的磁感线是真实存在的 B．将一个小磁针靠近强磁体，它静止时南极所指方向为该点磁场方向 C．磁场对线圈的力的方向随电流方向的改变而改变 D．该扬声器与发电机的工作原理相同 【答案】C 【详解】A．磁体周围的磁感线是假想的，故A错误； B．小磁针静止时，N（北）极所指的方向为该点的磁场方向，故B错误； CD．在线圈上方放置一个强磁铁用来产生磁场，在线圈中通入交变电流后，通电线圈在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，带动纸杯振动发声，这与电动机的原理相同；通电线圈在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变，故C正确，D错误。 故选C。 7. 某款全自动洗衣机的进水阀门构造如图所示，线圈通电后，无磁性的金属阀门被向上吸起，阀孔打开进水。下列分析正确的是（     ） A．线圈的下端为S极 B．金属阀门的材料为铜 C．改变电流方向，金属阀门将被向下排斥 D．增大线圈电流，金属阀门更容易被吸起 【答案】D 【详解】A．根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向为N极。由于线圈上端接电源正极，下端接负极，所以线圈的上端为S极，下端为N极，故A错误。 B．能被电磁铁吸引的金属材料是铁、钴、镍等，铜不能被电磁铁吸引，所以金属阀门的材料不可能为铜，故B错误。 C．改变电流方向，电磁铁的极性会改变，但仍然会吸引金属阀门，只是吸引力的方向不变，金属阀门仍会被向上吸起，而不是被向下排斥，故C错误。 D．电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在其他条件不变时，增大线圈电流，电磁铁的磁性增强，对金属阀门的吸引力增大，金属阀门更容易被吸起，故D正确。 故选D。 8. 某同学在整理《电与磁》的笔记时，图片与知识点的对应出现错误的是（　　） A．图甲：最早发现地磁场的两极与地理的两极不重合的科学家是中国宋代的沈括 B．图乙：通过调整通电螺线管中的电流强度，可以实现对螺线管磁性强度的调节 C．图丙：扬声器的工作原理与发电机的原理是相同的 D．图丁：当只改变电流方向时，通电导体所受力的方向也会随之改变 【答案】C 【详解】A．在北宋学者沈括的《梦溪笔谈》中，记载了磁针所指方向不完全指南北这一事实，故他是世界上最早发现这一事实的人，故A正确，不符合题意； B．通电螺线管的磁性与电流的大小和线圈的匝数有关，因此通过调整通电螺线管中的电流强度，可以实现对螺线管磁性强度的调节，故B正确，不符合题意； C．扬声器的原理是通电导线在磁场中受力的作用，与电动机原理相同，故C错误，符合题意； D．通电导体所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，只改变电流方向或磁场方向时，通电导体所受力的方向也会随之改变，故D正确，不符合题意。 故选C。 9. 医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则（　　） A．电磁铁左端为S极，活塞向右移动 B．电磁铁左端为S极，活塞向左移动 C．电磁铁左端为N极，活塞向右移动 D．电磁铁左端为N极，活塞向左移动 【答案】B 【详解】当电磁铁的电流从a流向b时，根据安培定则可知，电磁铁的左端为S极，右端为N极，由磁极间的相互作用可知，永磁体对电磁体产生吸引力，活塞向左运动，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 10．如图所示是天然气泄漏报警电路，电源电压恒定不变，R2为可调电阻，R1为气敏电阻，其阻值随天然气浓度的增大而减小。天然气无泄漏时指示灯L发光；天然气泄漏时，蜂鸣器报警。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的上端为S极 B．天然气浓度增大，电磁铁磁性将减弱 C．若要调低报警浓度，可将R2的阻值调大 D．若控制电路电压降低，报警浓度将增大 【答案】C 【详解】A．根据图可得，闭合开关，电流从电磁铁上端流入，由安培定则可知，用右手握电磁铁上端，让四指指向电磁铁中电流的方向，则大拇指指向电磁铁的上端，为N极，故A错误； B．若天然气浓度增大，气敏电阻的阻值减小，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，电磁铁磁性将增强，故B错误； C．由于报时线圈的磁性强度是相同的，如果电源电压不变，则总电阻不变，R1的阻值随浓度的升高而减小，若要调低报警浓度，R1变大，可将R2的阻值调小，故C正确； D．若控制电路电源电压降低，则电路中电流变小，要保持原来的电流不变，总电阻应减小，R1的阻值随浓度的升高而减小，报警浓度将升高，故D错误。 故选C。 第二部分（非选择题 共60分） 二、填空与作图题（共7小题，计20分） 11．（1）如图所示，请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向，在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。    【答案】见右图。   【详解】小磁针静止时，N极向左，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，由此可知，螺线管左侧为S极，右侧为N极，根据磁体外部的磁场方向由N极出发进入S极标出磁感线的方向，则由右手螺旋定则可知电流由左侧流入，即虚线框内电流方向应向下，如图所示。 （2）如图所示，用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称（要求：闭合开关，移动滑片P时，螺线管磁性强弱改变）。 【答案】见下图。 【详解】通过螺线管的电流或螺线管的匝数改变时，螺线管磁性强弱会改变。由于螺线管匝数一定，可以改变电流改变螺线管的磁性强弱，故滑动变阻器一上一下串联接入电路能改变电路中电流的大小，故将滑动变阻器上面的接线柱与螺线管右端的导线相连；由于电流从螺线管的右端流入，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的作用规律可知，小磁针左端为N极，右端为S极，如图所示： 12. 《论衡》中记载：“司南之构，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的 （选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的 （选填“南”或“北”）极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为通电导线周围存在 。 【答案】 S 北 磁场 【详解】地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近，“司南之构，投之于地，其柢指南”，司南放到地上，静止时“柢”即握柄指向南方，即指向地磁场的北极（N极）， 由于异名磁极相互吸引，可知“柢”是磁体的S极。 指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明指南针受到磁场作用，说明通电导体周围存在磁场，也就是电流周围存在磁场。 13. 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。 14．如图甲是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。通电后电磁铁具有磁性，这是电流的 效应。通电后电磁铁下端为 （选填“N”或“S”）极。灯泡悬浮是利用 的原理。 【答案】 磁 N 同名磁极相互排斥 【详解】通电后，电磁铁中有电流通过，产生磁场，这是电流的磁效应。 由图甲知，通电后，电流由电磁铁的上端流入，下端流出，据安培定则知，下端为N极，上端为S极。 灯泡能悬浮，是因为同名磁极相互排斥，灯泡中的磁体与产生磁场后的电磁铁相互排斥。此时灯泡所受的向上的磁场力与自身向下的重力平衡。 15. 如图1为一玩具直流电动机，它在工作时把电能转化为 能；同时改变直流电动机的磁场和电流方向，它的转动方向 （选填“改变”或“不改变”）；小明回家做了一个电动机模型如图2，他将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，要使线圈能连续转动，则另一端的漆皮应刮 （“半周”或“全部”）。 【答案】 机械 不改变 半周 【详解】[1]直流电动机工作时，消耗电能，获得机械能，所以把电能转化为机械能。 [2]直流电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关，当同时改变直流电动机的磁场和电流方向时，它的转动方向不改变。 [3]将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用而转动，另一个半周没有电流通过，利用惯性转动，从而能使线圈连续转动。如果两端都全部刮掉，线圈转过半周后受力方向改变，会阻碍转动，不能连续转动。 16. 如图所示是电流表的内部结构示意图，线圈在磁场中，指针与线圈相连。当线圈中有电流通过时，指针会偏转，其原理是 在磁场中受到力的作用，和 原理相同（选填“电动机”、“发电机”或“电磁铁”），如果线圈中的电流方向与原来相反，则指针偏转方向与原来 。 【答案】 通电导体 电动机 相反 【详解】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，与电动机的原理是相同的，通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流的方向有关，若改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向将改变。 17．图甲是某燃气灶配备的熄火保护装置，图乙为其原理示意图，电源电压恒定时，若炉火意外熄灭，感温变阻器电阻变大，电路中电流变 ，电磁铁磁性变 ，释放衔铁，活塞在弹簧作用下向右推动，关闭进气口，防止燃气外泄。若电流方向如图乙的箭头方向，则电磁铁A端为 极。 【答案】 小 弱 S 【详解】电源电压恒定，若炉火意外熄灭，感温变阻器电阻变大，由I=U/R可知，电路中电流变小，电磁铁磁性变弱，释放衔铁，活塞在弹簧作用下向右推动，关闭进气口，防止燃气外泄。 由图乙可知，电流从电磁铁的左端流入，由安培定则可知，电磁铁A端为S极。 三、实验与探究题（共3小题，计16分） 18．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 ，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 ； （2）如图（c）所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似； （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 ； （4）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。为此他又设计了如图（d）所示的实验。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大头针数目，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线圈匝数的关系。 （d） 【答案】（1）便于观察磁场方向，磁场；（2）条形磁体；（3）把连接电池正负极的导线对调；（4）控制两次实验的电流大小不变。 【详解】（1）由于磁场看不见摸不着，在螺线管周围放上小磁针就是为了通过小磁针观察通电螺线管周围的磁场方向，这是转换法思想。 闭合开关后，小磁针发生了偏转，而且在不同的位置小磁针的N、S极偏转方向不同，说明通电螺线管周围存在磁场，且不同位置磁场方向不同。 （2）由图（c）可知，通电螺线管周围铁屑的分布和条形磁体周围铁屑的分布相似，由此可知，通电螺线管周围的磁场和条形磁体周围磁场相似。 （3）对调电池的正负极，发现小磁针的N、S极偏转方向也发生了变化，由此说明通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关。 （4）通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关，他将开关S从l换到2上时，就改变了接入电路的线圈匝数，说明要探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系，此时调节滑动变阻器是为了保持电路中的电流大小不变，这里运用的了控制变量法。 19. 如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过甲、乙位置。 （1）图甲中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”），图乙中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”）； （2）图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上，图乙中ab段导线所受磁场力的方向是竖直向 ； （3）本装置是采用 的办法使线圈连续转动下去； （4）如图丙所示，电磁铁CD通电时，软磁性（容易磁化和退磁的磁性材料）铁块A静止不动，这是因为电磁铁对A的吸引力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）A受到的摩擦力，改变电磁铁中的电流方向，A受到电磁铁的力的方向 （选填“改变”或“不变”）。如果把这个电磁铁CD如图丙所示通电并自由悬挂在地球赤道上方，则电磁铁C端，有指向地理 极（选填“南”或“北”）的趋势。 【答案】（1）由b到a，由a到b；（2）下；（3）改变电流方向来改变受力方向；（4）等于，不变，南 【详解】（1）在电源外部，电流从电源正极出来，最后流回负极，如图甲，电流从d流向c，再从b流向a。乙图中，电流从a流向b。 （2）通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向以及电流方向有关，图乙中磁场方向与图甲相同，ab段导线电流方向与图甲相反，所以ab段导线受力方向相反，图甲中ab段导线受力方向竖直向上，所以图乙中ab段导线受力方向是竖直向上。 （3）改变通电导线受力方向的方法有改变磁场方向或改变电流方向。本装置是利用换向器改变电流方向来改变力的方向，从而使线圈连续转动下去。 （4）铁块A静止，受平衡力，故电磁铁对A的吸引力与A受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等。 改变电磁铁中的电流方向，电磁铁的两极对调，但对A的作用力都是向左的吸引力，所以A受到电磁铁的力的方向不变。 如图丙，由安培定则可知，C端为S极。根据异名磁极相互吸引，C端会与地磁N极相互吸引，而地磁N极在地理S极附近，所以电磁铁C端有指向地理S极的趋势。 20．如图甲是一种椭球体磁铁，小南和小闽用两个该磁铁、一盒细铁屑、铁钉等材料进行探究。 （1）比较磁铁两端与侧边的磁性强弱： ①小南将两磁铁在桌面相近位置任意摆放，磁铁自由运动稳定后，均呈现如图乙状态。由此推断：该磁铁 磁性强。 ②小闽将磁铁直接放入细铁屑盒后取出，发现侧边吸附铁屑比两端多，由此判断小南的推断是 的。 （2）感受物体间力的作用： ①当将手上的磁铁靠近铁钉时，铁钉向磁铁方向靠近。小南认为“磁铁对铁钉有吸引力，而铁钉对磁铁没有吸引力”。小闽认为“铁钉对磁铁也有吸引力”，依据是：力的作用是 的。 ②实验验证： 实验过程：将手上的铁钉靠近水平桌面上的磁铁。 实验现象： 。 【答案】（1）侧边，正确；（2）相互，磁铁向铁钉方向靠近 【详解】（1）①磁体互相靠近时，磁性最强的部分之间相互吸引或排斥的力最大；在图乙中，我们看到两磁铁的两侧相互吸引，说明磁体两侧的磁性最强，也就是磁极。 ②小闽将磁铁直接放入细铁屑盒后取出，发现侧边吸附铁屑比两端多；说明磁体两侧的磁性较强，这就说明小南认为两侧磁性强的推断是正确的。 （2）①当将手上的磁铁靠近铁钉时，铁钉向磁铁方向靠近；磁铁对铁钉有吸引力，铁钉对磁铁也有吸引力，依据就是力的作用是相互的。 ②将手上的铁钉靠近水平桌面上的磁铁，由于铁钉吸引磁铁，磁铁由静止开始运动，实验现象是：磁铁向铁钉方向靠近。 四、综合题（共3小题，计24分。第21、22题结合题目要求，涉及计算的，应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分） 21. 某医院的全自动消毒柜能对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌消毒，部分参数如下表，消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现加热、保温自动切换的原理图如图所示，R为热敏电阻，其电阻值随消毒柜内温度的升高而减小。消毒柜利用20kg、20℃的水正常工作50min可完成一次消毒。已知水的比热容为。 （1）求每次消毒时水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量； （2）电加热器正常工作时，将水从20℃加热到工作温度的时间为16min，求电加热器加热的效率； （3）保温电阻是图中的 。 额定加热功率 10kW 水箱容量 100L 工作温度 120℃ 限压 300kPa 【答案】（1）8.4×106J；（2）87.5%；（3）R2 【详解】（1）每次消毒时，水温从20℃上升到工作温度120℃，水吸收的热量 （2）将20kg水从20℃加热到工作温度，消耗的电能 电加热器加热的效率 （3）随着消毒柜内温度的升高时，热敏电阻R阻值减小，电磁铁电路的总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电磁铁电路电流增大，电磁铁磁性增强，对衔铁吸力增大，将衔铁吸下，动触点与下面的静触点接通，即电阻R2接入电路，处于保温状态，所以电阻R2为保温电阻。 22. 如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0＝220V的电源和阻值为R0＝88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1＝7.5V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R1（可取值范围为0~110Ω）和热敏电阻Rt组成的，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路。 （1）由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而 ； （2）求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量； （3）如果恒温箱的温度设定为50℃，则电阻箱R1应取多大阻值； （4）该恒温箱可设定的最高温度是多少。 【答案】（1）减小；（2） 2.5A，1.65×105J；（3）50Ω；（4）130℃ 【详解】（1）由乙图知，当温度升高时Rt的阻值减小，即热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而减小。 （2）工作电路中电热丝R0工作时的电流 工作时间t＝5 min＝300s，电热丝R0产生的热量 （3）由图像可知，当恒温箱的温度设定为50℃时，Rt的阻值Rt＝100Ω，此时控制电路的电流 时，衔铁才吸合，停止加热，由I＝U/R得，控制电路总电阻 根据串联电路电阻的特点可知，电阻箱R应取的阻值 （4）由图乙可知，当恒温箱可设定的温度最高时，Rt的阻值最小，由于控制电路的电源电压和衔铁的吸合电流不变，根据R=U/I，电路总电阻不变，要使热敏电阻Rt的阻值最小，电阻箱R1接入的阻值应最大，即R1＝110Ω，由第（3）问可知，控制电路总电阻R总＝150Ω，根据串联电路电阻的特点可知，热敏电阻Rt的阻值 由图乙可知，当热敏电阻Rt的阻值为40Ω，恒温箱可设定的最高温度是130℃。 23．读短文，回答问题。 闯红灯违章抓拍系统工作原理 如图甲所示，是马路路口的闯红灯系统，图乙是该系统的简化示意图，该系统实际上是一个电磁继电器，控制电路中的光控开关实际上是一个光敏电阻，它在感受到交通信号灯发出的红色光而自动闭合；埋藏在路口停车线前面路面下的电子脉冲感应开关中的感应线用能感应到路面上汽车通过时发出的电子脉冲，从而使得电子脉冲感应开关自动闭合。当红灯亮起，汽车越过了停车线而闯红灯时，受拉电路接通，摄像头对违规车辆进行摄像或拍照。 （1）请根据短文描述，用笔画线代替导线将图乙电路连接完整，要求电流从A端流入。 （2）电磁继电器实际上是用电磁铁控制电路的一种 （选填“用电器”、“开关”或“电源”），红灯亮时，当汽车通过，电磁铁 磁性（选填“有”或“没有”），电磁继电器中的衔铁 （选填“可以”或者“不可以“）用铜质材料代替； （3）当图乙中控制电路接通时，电路中电磁铁的上端为 极；此时若对调电源正负极，则 （选填“会”或者“不会”）影响摄像系统的工作。 【答案】（1）见下图；（2）开关，有，不可以；（3）N，不会 【详解】（1）根据题意可知，当光控开关接收到红光时，开关自动闭合，此时，若汽车越过了停车线，电子脉冲感应开关中的感应线圈能感应到路面上汽车通过时发出的电子脉冲，则整个控制电路接通，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中摄像系统电路接通开始工作，拍摄违规车辆，当光控开关没有受到红光照射时，光控开关断开，此时电磁铁无磁性，衔铁没有被吸引，接摄像系统不工作；连接时，根据电流流向，电流经光控开关，从A端流入电磁铁，再从电磁铁流出，经电子脉冲感应开关，回到电源的负极，如下图所示： （2）电磁继电器实际上是用电磁铁控制电路的一种开关，其作用是用低电压、弱电流电路的通断来控制高电压、强电流电路的通断，以确保人的安全操作；具有磁性电磁铁只能吸引铁钴镍等物质，不能吸引铜，所以衔铁不可以用铜质材料代替。 红灯亮时，当汽车通过，光控开关和电子脉冲感应开关都闭合，电路接通，电磁铁具有磁性，衔铁落下，摄像头对违规车辆进行摄像或拍照。 （3）当图乙中控制电路接通时，根据安培定则，电路中电磁铁的上端为N极。 此时若对调电源正负极，根据安培定则，只改变螺线管的极性，螺线管仍有磁性，仍会吸引磁铁，不会影响摄像系统的工作。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $