第14章 电与磁（举一反三单元测试）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

第14章 电与磁 考试时间60分钟，满分70分 一、选择题（本大题共6小题，每题2分，共12分，每题只有一个正确选项） 1．首先发现电流磁效应的是（　　） A．安培 B．伏特 C．托里拆利 D．奥斯特 2．关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（　　） A．铁和铝都能够被磁体所吸引 B．磁感线是磁场中真实存在的曲线 C．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 D．小磁针的北极不论在任何情况下都指向地理的南极 3. 如图所示，下列说法正确的是（ ） A．A点处磁场不存在 B． B点处磁场最强 C．C点处磁场比B点处强 D． D点处磁场方向为水平向左 4. 图甲是学习小组设计的“磁悬浮地球仪”，在地球仪内嵌条形磁铁，利用底座中的电磁铁就可将其稳稳地“悬浮”在空中，其工作原理如图乙所示，下列关于地球仪“悬浮”的分析正确的是（　　） A．电磁铁上端是S极 B．电源左端应为正极 C．电磁铁在M点产生磁场的方向向下 D．向下移动滑片P，地球仪“悬浮”的位置将向上移动 5. 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 6. 如图所示，将所受重力大小均为G的甲、乙两个磁环套在光滑的支架上，磁环甲悬浮在空中。关于磁环乙对支架底座的压力F与重力G的大小关系，下列选项正确的是（    ） A． B． C． D． 二、填空题（本大题共7小题，共22分） 7．小磁针两端的磁场最 （选填“强”或“弱”）；如图所示，将一枚可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明 周围存在磁场；断开电路后，当小磁针静止时，它的N极指 （选填“南”或“北”）。 8. 电流的磁效应被发现后，科学家 笃信自然力的统一，以逆向的思想，在磁生电的研究中发现电磁感应现象，为人类从“蒸汽时代”跨入“电气时代”做出了伟大贡献。某导体两端的电压为6伏，10秒内通过该导体横截面的电荷量为4库，则该导体的电阻为 欧；标有“220V 1000W”的用电器正常工作1小时，耗电 度。 9. 实验发现，当两条平行放置的直导线a、b中通以相同方向的电流时，两根导线相互吸引，如图所示。使导线b受力的施力物体是 。如果只改变导线a中的电流方向，两根导线间 （选填“有”或“没有”）作用力，你判断的依据是 。 10. 《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 。 11. 如将具有磁性的钢钉悬挂起来，静止时钉尖指着“南”方，钉尖是 极（选填“N”或“S”）。如图所示，将通电螺线管放置在该钢钉附近时，钉头会被吸引过去，这说明力可以改变物体的 ，可推断出电源的右侧是 极（选填“正”或“负”）。 12. 巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1电磁铁上方的小磁针 （选填“静止”、“会顺时针转动”或“会逆时针转动”），再闭合S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会变 （选填“亮”或“暗”），仅用如图所示实验器材 （选填“可以”或“不可以”）完成“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验。 13. 磁体与磁体间的相互作用，可以不相互接触，这是因为磁体周围存在磁场。 （1）在磁体周围，磁体两极处的磁场 （选填“最强”或“最弱”）； （2）我们可以用磁感线来表示磁体周围的磁场，下列关于磁感线的说法，正确的是 ； A．磁感线是真实存在的 B．磁感线能表示磁体周围各处磁场的强弱 C．磁感线能表示磁体周围各处磁场的方向 （3）图是某同学绘制的条形磁体周围的磁感线，请指出图中磁感线的主要错误并说明理由： 。 三、作图题（本大题共2题，共4分） 14．条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态，请标出磁感线A点处的磁场方向。 15. 根据图中小磁针的指向，标出螺线管左端的磁极（“N”或“S”）和电源右端的“+”、“-”极。 四、综合题（本大题共5题，共32分） 16. 一台电动机的额定电压为220V，额定功率为5.5kW，它正常工作时的电流多大？连续正常工作2h耗电多少？ 17．小明利用光敏电阻在居民楼门口设计了一种自动照明电路，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭，其工作原理如图所示。控制电路的电压为3V，定值电阻R0为100Ω。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为10mA时，恰好启动工作电流中一盏规格为“220V 11W”的节能灯开始照明。试问： （1）光敏电阻R的阻值随光照强度减小而 （选填“增大”或“减小”）。其他条件不变时，若提高控制电路电源电压，节能灯工作时间会变 （选填“长”或“短”）。 （2）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？ （3）节能灯正常发光时，工作电路中的电流是多少？ 18. 如图甲所示，是某品牌的无油空气炸锅，因其烹制食物含油脂低、无烟等优点，成为了很多家庭厨房必备电器之一，图乙是其工作电路图，其中电风扇的功率为20W，电风扇和发热电阻同时工作时空气炸锅的总功率为900W。 （1）空气炸锅加热食物利用了电流的 ，电风扇工作的原理是 。 （2）求电风扇和发热电阻同时工作时，电路中的总电流（保留两位小数）及发热电阻的阻值。 （3）某次用此空气炸锅将玉米粒炸制成爆米花，玉米粒初温为20℃，至少需要加热至200℃才能完成制作过程。求一次将200g玉米粒炸制成爆米花，至少需要吸收的热量是多少 [] 19．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） 20. 如图是科技小组的同学利用电磁转换的知识制作的“电能无线传输”装置的示意图。图中送电线圈利用电流产生磁场，受电线圈利用磁场产生电流，受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流，使灯泡发光，实现电能的无线传输。 （1）送电线圈是利用电流的 效应工作的，与受电线圈产生电流的原理相同的是 （选填“电动机”或“发电机”）； （2）在图中的电源、调节装置和送电线圈不改变的情况下，该小组同学想探究影响受电线圈两端电压大小的因素，猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关。通过查阅资料，他们了解到了受电线圈两端电压与线圈匝数的关系。接着，他们用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同、直径不同的线圈，对其余两个猜想进行探究。实验数据如表：（送电线圈直径为70.0mm） 实验次序 受电线圈的直径D/mm 两线圈之间的距离d/mm 受电线圈两端的电压U/V 1 70.0 22.0 8.6 2 70.0 11.0 14.1 3 32.0 5.5 5.4 4 45.0 5.5 13.9 5 70.0 5.5 20.5 6 105.0 5.5 16.9 7 145.0 5.5 10.3 ①分析实验次序1、2、5数据，可初步得出结论： ； ②分析实验次序3、4、5、6、7数据可初步得出结论：在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下，受电线圈直径增大时，其两端电压变化特点是： ； （3）通过实验，小组同学发现电能无线传输存在传输距离 的缺点。尽管如此，电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景，如部分手机和电动牙刷的无线充电装置已经采用了该技术。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第14章 电与磁 考试时间60分钟，满分70分 一、选择题（本大题共6小题，每题2分，共12分，每题只有一个正确选项） 1．首先发现电流磁效应的是（　　） A．安培 B．伏特 C．托里拆利 D．奥斯特 【答案】D 【详解】奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 2．关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（　　） A．铁和铝都能够被磁体所吸引 B．磁感线是磁场中真实存在的曲线 C．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 D．小磁针的北极不论在任何情况下都指向地理的南极 【答案】C 【详解】A． 磁体能吸引铁磁性材料，铁钴镍是常见的铁磁性材料，因此铁能够被磁体所吸引，而铝不能被磁体所吸引，故错误； B． 磁感线是为了方便研究磁场，在磁体周围画的有方向的曲线，不是真实存在的曲线，故错误； C．磁体之间的相互作用是通过磁体周围的磁场发生的，故正确； D．小磁针的北极在任何情况下都指向地磁场的南极，也就是在地理的北极附近，故错误。 故选C。 3. 如图所示，下列说法正确的是（ ） A．A点处磁场不存在 B． B点处磁场最强 C．C点处磁场比B点处强 D． D点处磁场方向为水平向左 【答案】C 【详解】ABC. 根据磁场特点可知A点磁场存在，B点不在两极磁场不最强，C点靠近N极，故磁场比B点强，故AB错误，C正确； D. D点未在水平的磁感线上，故D处磁场方向不是水平向左，故D错误。 故选C. 4. 图甲是学习小组设计的“磁悬浮地球仪”，在地球仪内嵌条形磁铁，利用底座中的电磁铁就可将其稳稳地“悬浮”在空中，其工作原理如图乙所示，下列关于地球仪“悬浮”的分析正确的是（　　） A．电磁铁上端是S极 B．电源左端应为正极 C．电磁铁在M点产生磁场的方向向下 D．向下移动滑片P，地球仪“悬浮”的位置将向上移动 【答案】C 【详解】A．根据同名磁极相互排斥，由图乙可知电磁铁上方为N极，故A错误； B．根据安培定则可知电流方向为从电源右端出发，即电源右端为正极，故B错误； C．在磁体外部，磁感线的方向从N极出发指向S极，因此电磁铁在M点产生磁场的方向向下，故C正确； D．向下移动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，使电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，排斥力变小，地球仪“悬浮”的位置将向下移动，故D错误。 故选C。 5. 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。 6. 如图所示，将所受重力大小均为G的甲、乙两个磁环套在光滑的支架上，磁环甲悬浮在空中。关于磁环乙对支架底座的压力F与重力G的大小关系，下列选项正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】对于磁环甲，受到重力和磁环乙的排斥力F斥，磁环甲悬浮，则G=F斥；对于磁环乙，受到支持力F支、重力和磁环甲的排斥力F斥′，磁环乙静止，则F支=G+F斥′，因为力的作用是相互的，所以F斥=F斥′，所以F支=G+F斥′=2G，磁环乙对木支架底座的压力F=F支=2G。故C符合题意，ABD不符题意。 故选C。 二、填空题（本大题共7小题，共22分） 7．小磁针两端的磁场最 （选填“强”或“弱”）；如图所示，将一枚可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明 周围存在磁场；断开电路后，当小磁针静止时，它的N极指 （选填“南”或“北”）。 【答案】 强 通电导线 北 【详解】小磁针类似于条形磁体，两端的磁场最强。 在实验中，当直导线接触电池通电时，可以看到小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场力的作用，说明通电导线周围存在磁场。断开电路后，当小磁针静止时，在地磁场的作用下，它的N极指北。 8. 电流的磁效应被发现后，科学家 笃信自然力的统一，以逆向的思想，在磁生电的研究中发现电磁感应现象，为人类从“蒸汽时代”跨入“电气时代”做出了伟大贡献。某导体两端的电压为6伏，10秒内通过该导体横截面的电荷量为4库，则该导体的电阻为 欧；标有“220V 1000W”的用电器正常工作1小时，耗电 度。 【答案】 法拉第 15 1 【详解】科学家法拉第在磁生电的研究中逆向思考，发现电磁感应现象，导致了发电机的发明，为人类从“蒸汽时代”跨入“电气时代”做出了伟大贡献。 通过导体的电流 导体的电阻 用电器正常工作1小时消耗的电能W=Pt1=1000×10-3kW×1h=1kW·h=1度 9. 实验发现，当两条平行放置的直导线a、b中通以相同方向的电流时，两根导线相互吸引，如图所示。使导线b受力的施力物体是 。如果只改变导线a中的电流方向，两根导线间 （选填“有”或“没有”）作用力，你判断的依据是 。 【答案】 a 有 磁场对放入磁场的磁体有磁力的作用 【详解】通电导线a的周围有磁场，通电导体b放在了通电导线a的磁场内，受到磁场的作用，两根导线相互吸引，b受到了a的吸引力，所以使导线b受力的施力物体是a。 a、b中有电流通过，则a、b的周围存在磁场，a、b相当于是一个磁体；如果只改变导线a中的电流方向，a的磁场方向发生了变化，a的磁场对b仍然有力的作用。 10. 《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。 11. 如将具有磁性的钢钉悬挂起来，静止时钉尖指着“南”方，钉尖是 极（选填“N”或“S”）。如图所示，将通电螺线管放置在该钢钉附近时，钉头会被吸引过去，这说明力可以改变物体的 ，可推断出电源的右侧是 极（选填“正”或“负”）。 【答案】 S 运动状态 正 【详解】地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，在地磁场的作用下，钢钉静止时钉尖指着“南”方，所以钉尖是S极，钉头是N极。 将通电螺线管放置在该钢钉附近时，钉头会被吸引过去，即钢钉的运动状态发生了变化，这说明力可以改变物体的运动状态。 根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端为S极，左端为N极，根据安培定则可知电流从螺线管的右侧流入、左侧流出，所以电源的右侧是正极。 12. 巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1电磁铁上方的小磁针 （选填“静止”、“会顺时针转动”或“会逆时针转动”），再闭合S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会变 （选填“亮”或“暗”），仅用如图所示实验器材 （选填“可以”或“不可以”）完成“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验。 【答案】 静止 亮 不可以 【详解】由图可知，电流从电磁铁的右端流入，利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针会保持静止状态；再闭合S2并使滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，则GMR的电阻变小，右侧电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过灯泡的电流变大，所以指示灯亮度会变亮； 影响电磁铁磁性大小的因素：电流的大小、线圈的匝数；由于图片中的装置无法改变线圈匝数的多少，所以无法完成探究实验。 13. 磁体与磁体间的相互作用，可以不相互接触，这是因为磁体周围存在磁场。 （1）在磁体周围，磁体两极处的磁场 （选填“最强”或“最弱”）； （2）我们可以用磁感线来表示磁体周围的磁场，下列关于磁感线的说法，正确的是 ； A．磁感线是真实存在的 B．磁感线能表示磁体周围各处磁场的强弱 C．磁感线能表示磁体周围各处磁场的方向 （3）图是某同学绘制的条形磁体周围的磁感线，请指出图中磁感线的主要错误并说明理由： 。 【答案】 最强 BC 主要错误：图中磁感线交叉了；理由：磁感线表示磁体周围磁场，磁场中任一点的磁场只有一个确定的方向，交叉处的磁场方向有两个 【详解】在磁体周围，磁体两极处的磁感线最密集，而磁感线越密集，表示磁性越强。 A．磁场是真实存在的，而磁感线是假想的曲线，为了方便研究磁场而引入的，故A错误； B．磁感线能表示磁体周围各处磁场的强弱，磁感线越密集，磁场越强，故B正确； C．磁感线能表示磁场的方向，故C正确。 故选BC。 存在的错误之处是图中磁感线交叉了，因为磁感线表示磁体周围磁场，磁场中任一点的磁场只有一个确定的方向，而交叉处的磁场方向有两个，故存在错误。 三、作图题（本大题共2题，共4分） 14．条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态，请标出磁感线A点处的磁场方向。 【答案】 见右图。 【详解】磁体外部磁感线总是由N极指向S极，条形磁铁的右端为S极，左端为N极，故A点磁感线方向斜向左上，如图所示。 15. 根据图中小磁针的指向，标出螺线管左端的磁极（“N”或“S”）和电源右端的“+”、“-”极。 【答案】见右图。 【详解】由图知，小磁针的左侧为N极，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端为S极，左端为N极；通电螺线管的左端为N极，根据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，所以电源的右端为负极，如图所示。 四、综合题（本大题共5题，共32分） 16. 一台电动机的额定电压为220V，额定功率为5.5kW，它正常工作时的电流多大？连续正常工作2h耗电多少？ 【答案】25A 11kW·h 【详解】正常工作时的电流为 连续正常工作2h耗电为 答：正常工作时的电流25A，连续正常工作2h耗电11kW·h。 17．小明利用光敏电阻在居民楼门口设计了一种自动照明电路，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭，其工作原理如图所示。控制电路的电压为3V，定值电阻R0为100Ω。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为10mA时，恰好启动工作电流中一盏规格为“220V 11W”的节能灯开始照明。试问： （1）光敏电阻R的阻值随光照强度减小而 （选填“增大”或“减小”）。其他条件不变时，若提高控制电路电源电压，节能灯工作时间会变 （选填“长”或“短”）。 （2）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？ （3）节能灯正常发光时，工作电路中的电流是多少？ 【答案】（1）增大，短；（2）200Ω；（3）0.05A 【详解】（1）由图得，控制电路中定值电阻R0与光敏电阻串联。依题意得，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭，说明光照强度减小，控制电路的电阻变大，光敏电阻的阻值变大，电流变小，磁铁的磁性变弱，衔铁被释放，节能灯开始工作；光照强度增强，控制电路的电阻变小，光敏电阻的阻值变小，电流变大，磁铁的磁性变强，衔铁被吸下，节能灯熄灭，说明光敏电阻R的阻值随光照强度减小而增大。 其他条件不变时，若提高控制电路电源电压，电路电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下的时间变长，节能灯工作时间会变短。 （2）照明系统恰好启动时，由欧姆定律得，控制电路的电阻为 此时光敏电阻R的阻值为 （3）由P=UI得，节能灯正常发光时，工作电路中的电流是 18. 如图甲所示，是某品牌的无油空气炸锅，因其烹制食物含油脂低、无烟等优点，成为了很多家庭厨房必备电器之一，图乙是其工作电路图，其中电风扇的功率为20W，电风扇和发热电阻同时工作时空气炸锅的总功率为900W。 （1）空气炸锅加热食物利用了电流的 ，电风扇工作的原理是 。 （2）求电风扇和发热电阻同时工作时，电路中的总电流（保留两位小数）及发热电阻的阻值。 （3）某次用此空气炸锅将玉米粒炸制成爆米花，玉米粒初温为20℃，至少需要加热至200℃才能完成制作过程。求一次将200g玉米粒炸制成爆米花，至少需要吸收的热量是多少 [] 【答案】（1）热效应，通电导体在磁场中受力转动；（2）40.9A，55Ω；（3） 【详解】（1）空气炸锅是将电能转化为内能的装置，利用了电流的热效应。 电风扇相当于一个电动机，工作原理与电动机原理相同，是通电导体在磁场中受力转动。 （2）电路中的总电流 发热电阻R的功率 发热电阻R的阻值 （3）玉米吸收的热量 19．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。 20. 如图是科技小组的同学利用电磁转换的知识制作的“电能无线传输”装置的示意图。图中送电线圈利用电流产生磁场，受电线圈利用磁场产生电流，受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流，使灯泡发光，实现电能的无线传输。 （1）送电线圈是利用电流的 效应工作的，与受电线圈产生电流的原理相同的是 （选填“电动机”或“发电机”）； （2）在图中的电源、调节装置和送电线圈不改变的情况下，该小组同学想探究影响受电线圈两端电压大小的因素，猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关。通过查阅资料，他们了解到了受电线圈两端电压与线圈匝数的关系。接着，他们用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同、直径不同的线圈，对其余两个猜想进行探究。实验数据如表：（送电线圈直径为70.0mm） 实验次序 受电线圈的直径D/mm 两线圈之间的距离d/mm 受电线圈两端的电压U/V 1 70.0 22.0 8.6 2 70.0 11.0 14.1 3 32.0 5.5 5.4 4 45.0 5.5 13.9 5 70.0 5.5 20.5 6 105.0 5.5 16.9 7 145.0 5.5 10.3 ①分析实验次序1、2、5数据，可初步得出结论： ； ②分析实验次序3、4、5、6、7数据可初步得出结论：在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下，受电线圈直径增大时，其两端电压变化特点是： ； （3）通过实验，小组同学发现电能无线传输存在传输距离 的缺点。尽管如此，电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景，如部分手机和电动牙刷的无线充电装置已经采用了该技术。 【答案】 磁 发电机 在受电线圈的直径和匝数相同时，两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压越大 先增大后减小 小 【详解】（1）由题干材料得，图中送电线圈利用电流产生磁场，是电流磁效应。 受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流，这是由于运动产生电流是电磁感应，发电机的工作原理也是电磁感应，故原理和发电机原理相同。 （2）①1、2、5实验的受电线圈直径相同，线圈匝数相同，两线圈距离逐渐减小，受电线圈两端的电压不断增大。因此可得：在受电线圈的直径和匝数相同时，两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压越大。 ②3、4、5、6、7五次实验，线圈匝数相同，两线圈之间距离相等，受电线圈直径不断增大时，受电线圈两端的电压先增大后减小。 （3）由于从实验数据知：在受电线圈的直径和匝数相同时，两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压越大，当两线圈距离增大时，受电线圈两端的电压会减小，所以电能无线传输存在传输距离小的缺点。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $