专题24 电与磁作图实验专题（9大考点）-2025-2026学年九年级物理全一册同步培优训练（人教版2024）

专题24 电与磁作图实验专题 9大高频考点概览 考点01  磁极间的相互作用规律作图 考点02  不同磁体周围磁感线的分布情况与小磁针指向作图 考点03 判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系作图 考点04 通电螺线管之间或与磁体的相互作用作图 考点05 设计含有电磁继电器的电路图作图 考点06 探究通电螺线管的磁场特点实验 考点07 探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验 考点08 探究磁场对电流的力的作用的实验 考点09 探究感应电流产生的条件的实验 地 城 考点01 磁极间的相互作用规律作图 1．在图中标出磁感线的方向及小磁针的N极。 2．磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标出图中磁感线的方向。 3．磁体旁的小磁针静止时N极指向右侧，请在图中标出图中磁感线的方向并在虚线框中标出磁体的磁极。 地 城 考点02 不同磁体周围磁感线的分布情况与小磁针指向作图 4．请根据图中小磁针静止时的指向，标出磁感线的方向和两磁体的磁极。 5．图中画出了两个磁极间的磁感线。请在图中标出磁极的名称和小磁针的极。 6．如图所示的条形磁体，请根据图中磁感线的方向标出条形磁体的N、S极，并在图中A点处画一枚小磁针静止时的方向，并标出小磁针的N、S极。 地 城 考点03 判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系作图 7．根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针的N极，并在括号内标出电源的正、负极。 8．如图所示，两个通电螺线管在靠近时相互排斥，请在图中标出通电螺线管的两极，及电源的正、负极。 9．如图，根据通电螺线管的极性，在括号内标出电源右侧的极性（用“+”或“-”表示）和小磁针静止时右端的磁极（用“N”或“S”表示）。 10．某电磁门锁如图（a），图（b）是该电磁门锁的原理简化图。当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，请在图（b）中画出螺线管的绕线，并标出通电螺线管的N极。 11．条形磁铁的端与通电螺线管的左端相对，二者间的磁感线分布如图所示，小磁针处于静止状态。请在图中条形磁铁的端标上磁极的极性，在电源的c端标上电池的正负极。 12．(1)将一个通电螺线管用单线悬挂起来，闭合开关，最后静止时小磁针如图乙所示。在螺线管两端标出N、S极，画出螺线管上导线的环绕图示。 (2)请在图中用笔画线代替导线，将汽车的启动原理图连接完整。说明：当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动（相当于闭合开关），电动机工作，启动轿车；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压。 地 城 考点04 通电螺线管之间或与磁体的相互作用作图 13．一款磁悬浮地球仪如图甲所示，其上方有一条形磁体（S极始终保持竖直向下），底座内有一电磁铁。当电磁铁通电后可实现地球仪的悬浮。图乙是其内部结构示意图，请在图乙中标出磁感线方向及电源右侧的极性。 14．某电磁门锁如图a，图b是该电磁门锁的原理简化图。当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，请在图b中标出条形磁体的N极。 15．如图所示，条形磁铁竖直放在水平地面上，上方为加入铁芯的螺线管，闭合开关后， 通电螺线管与条形磁铁产生力的作用。请你标出通电螺线管上端的极性和条形磁铁竖直向下的受力示意图（O为力的作用点） 16．根据图中小磁针静止时的指向，在图中标出螺线管的N极和电源的正极。 地 城 考点05 设计含有电磁继电器的电路图作图 17．在如图所示的继电器上加一个开关并把电源连在电路里，使它成为一个电铃。这样的电铃没有铃碗，通常叫蜂鸣器。 18．自动报警器的工作原理如图所示，在水银温度计的上方封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，平时绿灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线连接好电路。 19．如图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时（相当于闭合开关），电动机M就启动。试在图中标出通电时电磁铁下端的极性并将电动机正确连入电路。    地 城 考点06 探究通电螺线管的磁场特点实验 20．在“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中，小华设计了如图甲所示的电路。 (1)实验过程中，可通过观察 来判断通电螺线管的磁极。 (2)图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似，推测通电螺线管的两极在通电螺线管的 。这里用到的物理方法是 法。 (3)改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向发生改变，该现象说明通电螺线管外部的磁场方向与 有关。 21．小明小组在做电学实验时： （一）在“探究电流与电压的关系”实验中，保持定值电阻R不变，小明设计了图一所示的电路图并进行实验。 （1）连接电路前，电流表有示数，应该对电流表进行 。 （2）连接电路时，开关S应处于 状态。 （3）实验测出五组数据记录在表格中，分析表中数据可得到的结论是： 。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.2 1.6 1.7 2.0 2.4 电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24 （4）若将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的，是因为 。 （二）图二是小明小组探究“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。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似。 （2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时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 的方向有关。 22．在“探究通电螺线管外部的磁场方向”实验中：    （1）在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撤满铁屑，通电后，轻敲纸板，观察铁屑的分布情况可知，通电螺线管周围的磁场和 磁体的磁场相似，摆放小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的 。 （2）改变电流方向，小磁针指向与原来 （选填“相同”或“相反”），说明通电螺线管的磁场方向与 有关。 （3）实验结束后，观察到两个小磁针又偏转回南北方向，这是受到 的影响。 23．实验小组在“探究通电螺线管的磁场”实验中，采用了如图甲所示的实验装置。    （1）在嵌有螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，只有少量铁屑发生移动；此时应 纸板（填写操作方法），利用惯性使铁屑与纸板微微分离，从而减小铁屑与纸板间的 ，细铁屑的排列如图乙所示。 （2）由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 磁铁（选填“条形”或“蹄形”）周围的磁场分布是相似的。 （3）小明还想探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关，必须增加的器材是 。 地 城 考点07 探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验 24．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用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 来显示电磁铁磁性的强弱。 (2)当闭合开关后，电磁铁乙的上端是 极。 (3)当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁吸引大头针的个数 （选填“增多”或“减少”），说明电磁铁的磁性 （选填“变强”或“变弱”）。 (4)实验发现： ①电流一定时，线圈匝数 ，电磁铁磁性越强。 ②被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后， 。 25．电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。 (1)如图甲所示，小兰在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并 玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图乙所示。铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似； (2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，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 的方向有关； (3)小新设计了如图丁所示的电路图探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”：实验中通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱，这里使用到的探究方法是 ； (4)由图丁可得出的结论是：当 相同时， ，电磁铁的磁性越强。 26．为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小新用铁钉制成简易磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 (1)此时电压表的示数为3V，滑动变阻器接入电路的阻值是15Ω，闭合开关S后电流表的示数为 A。 (2)把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流 。实验中是观察通过吸引大头针的 来比较电磁铁磁性的强弱，这种实验方法是 。 (3)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强。 (4)根据图示的情景可知，电磁铁 （选填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数 ，电磁铁磁性越强。实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后 。 (5)小聪做完实验又提出了一个新的问题：电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关呢？于是他将甲中的铁钉去掉，比较甲、乙吸引大头针的数目。请你对他的方案进行评价： 。 27．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁A、B，并设计了甲图所示的电路。 (1)实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来判定其磁性强弱的，所使用的物理研究方法是 ； (2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁A、B吸引大头针的个数 （填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强； (3)根据图示的情境可知，说明电流一定时，线圈匝数多，电磁铁的磁性越 ； (4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。 地 城 考点08 探究磁场对电流的力的作用的实验 28．小齐想知道电风扇转动的原理，于是设计了如图所示的实验进行探究。 （1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到力的作用； （2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明 ； （3）继续探究通电导体所受力的方向与磁场方向的关系时，接下来的操作是： 。 29．利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。 (1)应在从M、N之间接入 （选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的 （铁棒/铝棒）； (2)如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是 ，理由是：磁场方向相同， 方向相反。这两个力 （是/不是）一对平衡力。 (3)如图丙，小明自制了一个电动机，为了使线圈持续转动，下图中四种不同方式刮漆（标黑色部分表示未刮漆），通电后线圈能持续转动的是 图；这种方法刮漆，线圈在平衡位置附近时会 （选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”）。 30．如图甲是小明自制的小风扇，使用时发现小风扇转动，但风却向后吹．小明设计了如图乙所示的实验，探究其原因． （1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到 的作用； （2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明 影响了铜棒ab运动的方向； （3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab向右运动，这表明 影响了铜棒ab运动的方向。小明进一步得到结论，当电流方向与磁场方向均对调后，铜棒ab的运动方向将 （填“改变”或“不变”）； （4）根据实验，要改变小风扇转动方向，小明应该 ； （5）请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器 。 31．科技小组进一步探究磁场对通电导线的作用力的大小。设计如图所示的趣味实验，用特制的弹簧秤将通电导体棒AB悬挂在磁场中，进行相关实验操作。 （1）按照图示接好电路，在接通电路前先观察并记录弹簧测力计的读数F0=0.20N； （2）记录导体棒接入电路的长度，接通电路，调节滑动变阻器1，观察并记录弹簧测力计此时的读数F1； （3）保持磁场及导体棒长度不变，接通电路，调节滑动变阻器2，观察并记录弹簧测力计此时的读数F2； （4）接通电路，保持磁场及滑动变阻器位置不变，改变导体棒长度3； 实验得到的数据表格如下： 实验次数 导线长度l（cm） 电流大小I（A） 弹簧测力计读数F（N） 1 10 1.00 0.30 2 10 2.00 0.40 3 20 2.00 0.60 4 20 1.00 F4 根据以上步骤回答问题： ①通过实验可发现，磁场对通电导线作用力的大小随电流的增大而 ，随导线长度的增加而 ； ②根据你的判断，完善表格中的数据，F4= N； ③实验中所采用的实验方法在物理学中叫作 （选填“控制变量法”、“等效替代法”或“理想模型法”）。 地 城 考点09 探究感应电流产生的条件的实验 32．为了探究“感应电流产生的条件”。小明将铁架台、导体AB、灵敏电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图连接。 (1)在选择导体AB的材料时，你认为最好选择 （选填“铜棒”或“铁棒”）； (2)闭合开关，小明左右移动导体AB，发现灵敏电流表的指针发生了摆动，但摆动幅度较小；为增大指针摆动的幅度，你的建议是： （写出一条即可）。 (3)经历以上（2）中的探究，小明就得出了产生感应电流的条件为：闭合电路的一部分导体在磁场中运动。你认为小明的结论 （选填“正确”或“不正确”），原因是： ； (4)小明总结了“电和磁”的知识后，设计了如图2所示的实验装置。闭合开关S后，电动机甲开始转动，通过皮带带动乙转动，此时小灯泡发光。在此过程中，将机械能转化为电能的实验装置是 （选填“甲”或“乙”）。如果要使甲的转动方向与原来相反，可采取的办法是 （写出一条即可）。 33．“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，同学们连接了如图所示的装置，实验记录如下表所示： 序号 开关 导体AB运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况 1 闭合 静止 不偏转 2 闭合 上下运动 不偏转 3 闭合 左右运动 偏转 4 断开 左右运动 不偏转 (1)实验中，AB棒的材料可能是 （铁/铜/陶瓷）； (2)分析实验序号2和3，小翔认为产生感应电流的条件之一是电路中的部分导体必须左右运动，请你设计一种操作方法让导体上下运动也能产生感应电流 ； (3)对比实验序号3和4可知，产生感应电流的条件之一是 ； (4)如图乙，在“摇绳发电”活动中，同学需沿 （东西/南北）方向站立并摇绳，才能产生感应电流。 34．临淄区某校九年级一班物理兴趣小组的同学，学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。 (1)如图甲，将小磁针放在南北方向的直导线正下方，小磁针静止，N极指向北。如图乙触接电源，小磁针的N极向纸外偏转，断开连接后，小磁针恢复到图甲位置。如图丙，将电源正负极对调，再次触接电源，小磁针的N极向纸内偏转。 ①实验说明，通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与 有关； ②断开电源后，小磁针恢复到图甲状态，这是因为小磁针受到了 的作用； (2)利用图丁所示的装置，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况，记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时，指针向左偏转；从右侧接线柱流入时，指针向右偏转； 实验次数 导体棒移动情况 电流表指针偏转情况 1 竖直向上 不偏转 2 竖直向下 不偏转 3 水平向左 向右偏转 4 水平向右 向左偏转 根据表中记录的实验信息，完成下列问题： ①由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中 （填“会”或“不会”）产生感应电流； ②由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与 的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流表的指针 （选填“会”或“不会”）偏转； ③本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应 ； ④将丁图中电流表换成直流电源后，利用实验装置还可以探究 。 35．【探究名称】探究感应电流的大小与什么因素有关； 【问题】小琪学习了电磁感应现象后，还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。经同学们讨论后，提出了如下猜想： 猜想一：感应电流的大小与磁场的强弱有关； 猜想二：感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关； 【证据】利用如图所示的装置进行了如下探究：绕有导线的铁块E、F与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路；线框abcd与灵敏电流计相连；（线框abcd在铁块E、F上方，实验过程中线框不扭转） (1)针对猜想一，设计方案：保持线框切割磁感线的速度不变，改变电磁铁的 进行多次实验，观察并记录每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数； (2)针对猜想二，设计方案：保持电磁铁磁性强弱不变，改变线框 进行多次实验，观察并记录每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数；收集的实验数据如下表所示： 实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数 1 慢速 1.5格 2 中速 2.5格 3 快速 4格 【解释】 (3)本实验是通过观察 来判断电路中是否产生感应电流的； (4)分析上表数据可得出的结论是：其他条件都相同时 ，闭合电路中产生的感应电流越大； 【交流】 (5)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是 ； (6)按照探究猜想一的设计思路进行实验，你认为在操作上存在的困难是： ； (7)利用电磁感应原理工作的装置是 （选填“动圈式话筒”或“扬声器”）。 36．为了“探究通过磁场获得电流的条件”，小乐设计了如图所示的装置，主要器材有：铁架台、U形磁体、灵敏电流计、金属杆（金属杆用细导线连接并悬挂于铁架台上）、开关及导线若干。 (1)图中金属杆、灵敏电流计及开关的连接方式是 联； (2)小乐安装好器材，便开始观察灵敏电流计，结果发现指针没有发生偏转，说明电路中 （选填“有”或“无”）电流产生，出现这个问题最有可能是因为 造成的； (3)解决（2）中的问题后，小乐再次观察灵敏电流计，发现指针还是没有发生偏转，于是他晃动金属杆，发现灵敏电流计的指针发生了摆动，则表明电路中有了 通过，此时 就相当于电路中的电源； (4)经历了（2）、（3）的探究，小乐便得出了通过磁场获得电流的条件：①有一个闭合的电路；②电路的一部分导体要在磁场中运动。对于他的结论，你认为哪一条还不够准确？ （选填“①”或“②”）。要使结论准确，你应该怎样做： ； (5)在对实验进行完善后，实验观察到的现象如下表所示： 实验序号 磁体（磁极）放置方式 导体ab运动情况 电流计指针偏转情况 1 上N下S 静止 不偏转 2 竖直向上运动 不偏转 3 竖直向下运动 不偏转 4 上N下S 向左运动 向右偏转 5 向右运动 向左偏转 6 上S下N 向左运动 向左偏转 7 向右运动 向右偏转 比较第4、5（或6、7）次实验可以得出 ； (6)若小乐在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁（导体ab不动），则灵敏电流计的指针 （选填“会”或“不会”）偏转； (7)在此实验过程中，能量转化情况是 。利用这一原理，人们在生产、生活中制成了 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题24 电与磁作图实验专题 9大高频考点概览 考点01  磁极间的相互作用规律作图 考点02  不同磁体周围磁感线的分布情况与小磁针指向作图 考点03 判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系作图 考点04 通电螺线管之间或与磁体的相互作用作图 考点05 设计含有电磁继电器的电路图作图 考点06 探究通电螺线管的磁场特点实验 考点07 探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验 考点08 探究磁场对电流的力的作用的实验 考点09 探究感应电流产生的条件的实验 地 城 考点01 磁极间的相互作用规律作图 1．在图中标出磁感线的方向及小磁针的N极。 【答案】 【详解】在磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，据此可知磁感线的方向是回到S极；磁体同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，由此可知小磁针上端为N极；如图所示： 2．磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标出图中磁感线的方向。 【答案】 【详解】小磁针左端为N极，右端为S极，根据磁极之间的相互作用规律可知，小磁针左侧磁体为S极，右侧磁体为N极，磁体外部磁感线从N极指向S极，如图所示： 3．磁体旁的小磁针静止时N极指向右侧，请在图中标出图中磁感线的方向并在虚线框中标出磁体的磁极。 【答案】 【详解】小磁针静止时N极指向右侧，小磁针左端为S极，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，左侧磁体的右端为N极；磁感线从磁体的N极出发回到S极。故作图如下： 地 城 考点02 不同磁体周围磁感线的分布情况与小磁针指向作图 4．请根据图中小磁针静止时的指向，标出磁感线的方向和两磁体的磁极。 【答案】 【详解】根据磁极间的相互作用，小磁针的 N 极靠近左边磁体的一端，所以左边磁体的这一端为 S 极；小磁针的 S 极靠近右边磁体的一端，所以右边磁体的这一端为 N 极。确定磁体的磁极后，按照在磁体外部磁感线从 N 极出发回到 S 极的规律，在图中画出磁感线，箭头方向从右边磁体的 N 极指向左边磁体的 S 极。 综上，左边磁体靠近小磁针的一端标 S 极，右边磁体靠近小磁针的一端标 N 极，磁感线方向从右（N 极）向左（S 极）画箭头，如图所示： 5．图中画出了两个磁极间的磁感线。请在图中标出磁极的名称和小磁针的极。 【答案】 【详解】在磁体外部，磁感线的方向是由磁体的N极出发回到磁体的S极，则由图可知两个磁极均为N极；因为磁场中某点的磁场方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向，所以图中小磁针静止时其下端为北极、上端为南极，如答图所示： 6．如图所示的条形磁体，请根据图中磁感线的方向标出条形磁体的N、S极，并在图中A点处画一枚小磁针静止时的方向，并标出小磁针的N、S极。 【答案】 【详解】由于磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，根据磁感线方向即可确定条形磁体的左端为S极，右端为N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的特点，在A点处画一枚小磁针静止时指向磁体N极一端的是小磁针S极，另一端是小磁针N极。如图所示： 地 城 考点03 判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系作图 7．根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针的N极，并在括号内标出电源的正、负极。 【答案】 【详解】由图可知，螺线管的左端N极，则螺线管的右端S极；由异名磁极相互吸引得，小磁针右端为S极、左端为N极；在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外的磁场方向从左向右；根据右手螺旋定则得，电流从螺线管右端流入、左端流出，则电源的右端为正极、左端为负极，如图所示： 8．如图所示，两个通电螺线管在靠近时相互排斥，请在图中标出通电螺线管的两极，及电源的正、负极。 【答案】 【详解】右侧螺线管的右端为S极，左端为N极，根据安培定则可以判断线圈中的电流是从电源的右端流出；由题意可知，两个通电螺线管在靠近时相互排斥，则左侧的螺线管右端是N极，左端是S极。如图所示： 9．如图，根据通电螺线管的极性，在括号内标出电源右侧的极性（用“+”或“-”表示）和小磁针静止时右端的磁极（用“N”或“S”表示）。 【答案】 【详解】已知通电螺线管的磁极，根据安培定则可知，螺线管外侧电流向下，则电源的右端为“+”极；通电螺线管的右端为N极，由于异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为S极，右端为N极，如图所示： 10．某电磁门锁如图（a），图（b）是该电磁门锁的原理简化图。当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，请在图（b）中画出螺线管的绕线，并标出通电螺线管的N极。 【答案】 【详解】由题意可知，当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，说明螺线管的左侧为S极，右侧为N极；根据安培定则可知，螺线管外侧的电流方向向下，如下图所示： 11．条形磁铁的端与通电螺线管的左端相对，二者间的磁感线分布如图所示，小磁针处于静止状态。请在图中条形磁铁的端标上磁极的极性，在电源的c端标上电池的正负极。 【答案】 【详解】由于在磁体外部磁感线从磁体的极出来，回到极，所以条形磁铁的端为极，端为极； 由同名磁极相互排斥可知为通电螺线管的左端极，右端为极，由安培定则可知，大拇指指向通电螺线管的左端极，四指环绕方向为电流方向，电流从通电螺线管的右边流入、左边流出，则电源的端为正极、端为负极，如下图所示： 12．(1)将一个通电螺线管用单线悬挂起来，闭合开关，最后静止时小磁针如图乙所示。在螺线管两端标出N、S极，画出螺线管上导线的环绕图示。 (2)请在图中用笔画线代替导线，将汽车的启动原理图连接完整。说明：当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动（相当于闭合开关），电动机工作，启动轿车；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）通电螺线管水平悬吊静止时一端指南、一端指北，闭合开关后，小磁针静止时其N极指向右方，说明左端为S极，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，可知，螺线管的右端是N极；根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向N极，弯曲的四指所指的方向就是电流方向，可知电流从螺线管的左端流入、右端流出，则导线环绕情况如图所示： （2）电路连接如图，钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路，电动机与总电源组成工作电路。电路图如图所示： 地 城 考点04 通电螺线管之间或与磁体的相互作用作图 13．一款磁悬浮地球仪如图甲所示，其上方有一条形磁体（S极始终保持竖直向下），底座内有一电磁铁。当电磁铁通电后可实现地球仪的悬浮。图乙是其内部结构示意图，请在图乙中标出磁感线方向及电源右侧的极性。 【答案】 【详解】已知条形磁体上端为N极，则下端为S极，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁的上端为S极，下端为N极。根据安培定则，伸出右手使大拇指指向电磁铁的N极（电磁铁的下端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，电流从螺线管的下端流入，所以电源的右端为正极。如图所示： 14．某电磁门锁如图a，图b是该电磁门锁的原理简化图。当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，请在图b中标出条形磁体的N极。 【答案】 【详解】根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向是螺线管的N极，因此通电螺线管的右端为N极，左端为S极，由题意可知，当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，条形磁体的右端为N极，如图所示： 15．如图所示，条形磁铁竖直放在水平地面上，上方为加入铁芯的螺线管，闭合开关后， 通电螺线管与条形磁铁产生力的作用。请你标出通电螺线管上端的极性和条形磁铁竖直向下的受力示意图（O为力的作用点） 【答案】 【详解】根据安培定则判断通电螺线管的磁极。电流从螺线管的上端流入，下端流出，右手握住螺线管，四指指向电流方向（向上），则大拇指所指的下端为N极，所以上端为S极。 因为通电螺线管的下端为N极，条形磁铁的上端为N极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到通电螺线管对它竖直向下的排斥力。以O为力的作用点，沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并在线段旁标上力的符号。 另外，条形磁铁还受到竖直向下的重力，以O为力的作用点，沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并在线段旁标上力的符号。如图所示 16．根据图中小磁针静止时的指向，在图中标出螺线管的N极和电源的正极。 【答案】 【详解】小磁针N极向左，则小磁针所在处的磁感线方向向左，因电磁铁的外部磁感线由N极指向S极，说明螺线管右侧为N极，左侧为S极；由安培定则可知，电流由左侧流入，则电源左侧为正极。如图所示： 地 城 考点05 设计含有电磁继电器的电路图作图 17．在如图所示的继电器上加一个开关并把电源连在电路里，使它成为一个电铃。这样的电铃没有铃碗，通常叫蜂鸣器。 【答案】 【详解】闭合开关，电磁铁中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，弹簧伸长，螺钉与弹簧片断路，电磁铁中没有磁性，弹簧片在弹力的作用下恢复原状，使电路再次接通，弹簧不断的振动，这便是蜂鸣器，电路的连接如下所示： 18．自动报警器的工作原理如图所示，在水银温度计的上方封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，平时绿灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线连接好电路。 【答案】 【详解】水温低于设定温度时，控制电路断开，电磁铁没有磁性，而此时要求此时绿灯亮，由动触点和静触点控制灯泡的工作，即此时上端静触点与绿灯连接，当温度升高到设定温度时，控制电路接通，吸引衔铁向下移动，红灯亮，则下端的静触点与红灯连接，如图所示 19．如图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时（相当于闭合开关），电动机M就启动。试在图中标出通电时电磁铁下端的极性并将电动机正确连入电路。    【答案】     【详解】电磁继电器相当于一个开关，当通电时，螺线管产生磁性，根据安培定则可知，通电时电磁铁下端为S极，此时将衔铁A吸引下来，杠杆围绕转轴转动，左侧黑色触点与右侧黑色触点接触。左侧黑色触点与右侧黑色触点相当于工作电路中的开关，将电动机电路接通，电动机起动工作，如图所示：    地 城 考点06 探究通电螺线管的磁场特点实验 20．在“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中，小华设计了如图甲所示的电路。 (1)实验过程中，可通过观察 来判断通电螺线管的磁极。 (2)图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似，推测通电螺线管的两极在通电螺线管的 。这里用到的物理方法是 法。 (3)改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向发生改变，该现象说明通电螺线管外部的磁场方向与 有关。 【答案】(1)小磁针N极所指的方向 (2) 条形磁体 两端 类比 (3)电流方向 【详解】（1）由甲图可知，在螺线管旁有个小磁针，通过观察小磁针N极所指的方向来判断通电螺线管的极性。 （2）[1]根据乙图所示，通电螺线管周围的小磁针的排布情况和螺线管周围磁感线的形状，可以确定通电螺线管周围磁场与条形磁体周围磁场分布相似。 [2][3]条形磁体的两极在磁体的两端，运用类比法推测通电螺线管的两极在通电螺线管的两端。 （3）改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向发生改变，说明通电螺线管外部的磁场方向改变了，该现象说明通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。 21．小明小组在做电学实验时： （一）在“探究电流与电压的关系”实验中，保持定值电阻R不变，小明设计了图一所示的电路图并进行实验。 （1）连接电路前，电流表有示数，应该对电流表进行 。 （2）连接电路时，开关S应处于 状态。 （3）实验测出五组数据记录在表格中，分析表中数据可得到的结论是： 。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.2 1.6 1.7 2.0 2.4 电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24 （4）若将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的，是因为 。 （二）图二是小明小组探究“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。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似。 （2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时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 的方向有关。 【答案】 调零 断开 电阻一定时，电流与电压成正比 小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大 条形 S 电流 【详解】（一）（1）[1]连接电路前，电流表有示数，应该对电流表进行调零，使指针对准零刻度线。 （2）[2]为了保护电路，连接电路时，开关S应处于断开状态。 （3）[3]由表中的数据可知，在误差允许的范围之内，每一次实验的电压与电流的比值是一个定值，则可得出结论是：在电阻一定时，电流与电压成正比。 （4）[4]小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的。 （二）（1）[5]由图可知，螺线管通电后外部铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。 （2）[6]由图乙知，根据小磁针的指向可知，螺线管的右端为N极，左端为S极。 [7]将电源正、负极对调，小发现小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管极性与电流方向有关。 22．在“探究通电螺线管外部的磁场方向”实验中：    （1）在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撤满铁屑，通电后，轻敲纸板，观察铁屑的分布情况可知，通电螺线管周围的磁场和 磁体的磁场相似，摆放小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的 。 （2）改变电流方向，小磁针指向与原来 （选填“相同”或“相反”），说明通电螺线管的磁场方向与 有关。 （3）实验结束后，观察到两个小磁针又偏转回南北方向，这是受到 的影响。 【答案】 条形 方向 相反 电流方向 地磁场 【详解】（1）[1]由实验探究的结果可知：通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似，都有两个磁极。 [2]小磁针静止时N极的指向与该点磁场的方向相同，所以小磁针的作用是研究通电螺线管周围磁场方向。 （2）[3][4]为了探究通电螺线管两端的磁极性质与电流方向是否有关，只改变了通电螺线管中电流的方向，发现小磁针N极指向与原来的方向相反，说明通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。 （3）[5]实验结束后，通电螺线管磁场消失，观察到两个小磁针又偏转回南北方向，通电螺线管磁场消失这是受到地磁场的影响。 23．实验小组在“探究通电螺线管的磁场”实验中，采用了如图甲所示的实验装置。    （1）在嵌有螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，只有少量铁屑发生移动；此时应 纸板（填写操作方法），利用惯性使铁屑与纸板微微分离，从而减小铁屑与纸板间的 ，细铁屑的排列如图乙所示。 （2）由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 磁铁（选填“条形”或“蹄形”）周围的磁场分布是相似的。 （3）小明还想探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关，必须增加的器材是 。 【答案】 轻敲纸板 摩擦力 条形 小磁针 【详解】（1）[1][2]为了减小铁屑与纸板间的摩擦力，需轻敲纸板，利用惯性使铁屑与纸板微微分离，从而减小铁屑与纸板间的摩擦力，使铁屑在磁场力作用下动起来有规律的排列起来。 （2）[3]通过铁屑的排列形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似周围的磁场分布是相似的，都有两个磁极。 （3）[3]探究通电螺线管外部磁场的方向时，可以将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向。 地 城 考点07 探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验 24．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用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 来显示电磁铁磁性的强弱。 (2)当闭合开关后，电磁铁乙的上端是 极。 (3)当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁吸引大头针的个数 （选填“增多”或“减少”），说明电磁铁的磁性 （选填“变强”或“变弱”）。 (4)实验发现： ①电流一定时，线圈匝数 ，电磁铁磁性越强。 ②被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后， 。 【答案】(1)吸引大头针的个数 (2)N (3) 减少 变弱 (4) 越多 同名磁极相互排斥 【详解】（1）实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱，电磁铁吸引大头针个数较多，说明电磁铁的磁性较强，这种研究方法叫转换法。 （2）电流从电磁铁乙的上端流入，下端流出，由安培定则可知，电磁铁乙的上端是N极。 （3）[1][2]当滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的电阻变大，电路中电流变小，电磁铁吸引大头针的个数减少，说明电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱。 （4）[1]由图可知，甲乙两个线圈串联，通过的电流相等，甲线圈匝数多，甲吸引的大头针数多，说明甲的磁性强，这说明：在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。 [2]大头针被磁化，远离电磁铁的一端磁极相同，由于同名磁极互相排斥，所以下端分散。 25．电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。 (1)如图甲所示，小兰在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并 玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图乙所示。铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似； (2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，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 的方向有关； (3)小新设计了如图丁所示的电路图探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”：实验中通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱，这里使用到的探究方法是 ； (4)由图丁可得出的结论是：当 相同时， ，电磁铁的磁性越强。 【答案】(1) 轻敲 条形 (2)电流 (3)转换法 (4) 电流 线圈的匝数越多 【详解】（1）[1]在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中，为了让铁屑能在磁场作用下自由转动并显示磁场分布，需要轻敲有机玻璃板，使铁屑克服摩擦力，更好地排列。 [2]通电螺线管的磁场有两个磁极，分布形态与条形磁体周围铁屑的分布情况相似，二者都具有类似的磁场轮廓。 （2）对调电源正负极，闭合开关，电路中的电流方向发生改变，小磁针静止时N极所指方向，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。 （3）电磁铁磁性的强弱无法直接观察，通过观察它吸引大头针的多少来间接判断，这种将不易直接测量的物理量转换为易观察现象的方法，叫做转换法。 （4）[1]图丁中两个电磁铁串联，根据串联电路电流处处相等的特点，可知通过它们的电流相同。 [2]甲电磁铁的线圈匝数比乙多，且甲吸引的大头针更多，说明当电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 26．为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小新用铁钉制成简易磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 (1)此时电压表的示数为3V，滑动变阻器接入电路的阻值是15Ω，闭合开关S后电流表的示数为 A。 (2)把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流 。实验中是观察通过吸引大头针的 来比较电磁铁磁性的强弱，这种实验方法是 。 (3)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强。 (4)根据图示的情景可知，电磁铁 （选填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数 ，电磁铁磁性越强。实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后 。 (5)小聪做完实验又提出了一个新的问题：电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关呢？于是他将甲中的铁钉去掉，比较甲、乙吸引大头针的数目。请你对他的方案进行评价： 。 【答案】(1)0.2 (2) 相等 数量 转换法 (3) 增加 大 (4) 乙 越多 同名磁极相互排斥 (5)见解析　 【详解】（1）如图所示，电路为滑动变阻器与甲乙装置串联，电压表示数，滑动变阻器接入，且电压表测滑动变阻器两端电压，则电路电流为 即电流表的示数为0.2A。 （2）[1][2][3]甲乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流相等。比较磁性强弱是通过观察吸引大头针的个数来比较，这种方法叫转换法。 （3）[1][2]如图可知，滑片左移滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，电流增大，电磁铁磁性增强，吸引大头针个数增加。说明电流越大，电磁铁磁性越强。 （4）[1][2][3]如图可知，甲线圈匝数比乙线圈匝数少，串联电流相同，乙吸引大头针更多，乙磁性较强。说明电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。大头针被磁化后，下端磁极相同，同名磁极相互排斥，所以下端分散。 （5）“将甲中的铁钉去掉” ， 甲乙串联，电流相同，但此时甲没有铁芯，乙有铁芯，它们的线圈匝数也不同，此时有两个变量：铁芯有无及线圈匝数不同，无法得出磁性强弱是否只与铁芯有关。应控制线圈匝数相同，只改变铁芯有无。 27．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁A、B，并设计了甲图所示的电路。 (1)实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来判定其磁性强弱的，所使用的物理研究方法是 ； (2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁A、B吸引大头针的个数 （填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强； (3)根据图示的情境可知，说明电流一定时，线圈匝数多，电磁铁的磁性越 ； (4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。 【答案】(1)转换法 (2) 增加 大 (3)强 (4)同名磁极相互排斥 【详解】（1）磁性的强弱是无法直接观察的，此题中是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同的，这是种转换的方法。 （2）[1][2]根据图示可知，滑动变阻器滑片向左移动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁A、B吸引大头针的个数增加，说明线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁磁性越强。 （3）电磁铁B吸引的大头针数目多，说明B的磁性强；两电磁铁串联，电流相同，所以得出的结论是：电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。 （4）大头针被磁化，同一端的极性相同，互相排斥，所以下端分散。 地 城 考点08 探究磁场对电流的力的作用的实验 28．小齐想知道电风扇转动的原理，于是设计了如图所示的实验进行探究。 （1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到力的作用； （2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明 ； （3）继续探究通电导体所受力的方向与磁场方向的关系时，接下来的操作是： 。 【答案】 通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关 见解析 【详解】（2）[1]保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，改变了导体中的电流方向，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，铜棒ab受力方向发生改变，这表明通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关。 （3）[2]继续探究通电导体所受力的方向与磁场方向的关系时，要控制电流的方向不变，只改变磁场的方向，故接下来的操作是：保持导体中电流方向不变，调换磁体的 N、S极，闭合开关，观察导体的运动方向。 29．利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。 (1)应在从M、N之间接入 （选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的 （铁棒/铝棒）； (2)如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是 ，理由是：磁场方向相同， 方向相反。这两个力 （是/不是）一对平衡力。 (3)如图丙，小明自制了一个电动机，为了使线圈持续转动，下图中四种不同方式刮漆（标黑色部分表示未刮漆），通电后线圈能持续转动的是 图；这种方法刮漆，线圈在平衡位置附近时会 （选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”）。 【答案】(1) 电源 铝棒 (2) 竖直向上 电流 不是 (3) D 切断线圈中的电流 【详解】（1）[1]实验是利用如图所示的装置研究“磁场对通电直导线的作用”，即导线中必须有电流，所以在M、N间应接电源，使导线中有电流通过。 [2]探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，而选择铝棒。 （2）[1][2]在乙图中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线与cd段导线所在位置的磁场方向相同，电流方向相反，所以受到磁场力的方向相反，是竖直向上的。理由是：磁场方向相同，电流方向相反。 [3]平衡力的特点是大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一条直线上。这两个力不是一对平衡力，因为这两个力不作用在一条直线上。 （3）[1]为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是将线圈两端的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，或两侧均刮上半周；按这两种方法刮漆，线圈转到平衡位置时，线圈中没有电流，线圈由于惯性能够按原方向持续转动，故通电后线圈能持续转动的是D图。 [2]将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时，切断线圈中的电流，通过线圈的惯性转动半周，从而保证了线圈持续的转动下去。 30．如图甲是小明自制的小风扇，使用时发现小风扇转动，但风却向后吹．小明设计了如图乙所示的实验，探究其原因． （1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到 的作用； （2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这表明 影响了铜棒ab运动的方向； （3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab向右运动，这表明 影响了铜棒ab运动的方向。小明进一步得到结论，当电流方向与磁场方向均对调后，铜棒ab的运动方向将 （填“改变”或“不变”）； （4）根据实验，要改变小风扇转动方向，小明应该 ； （5）请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器 。 【答案】 力（磁力） 电流的方向 磁场的方向 不变 把电源正负极对调接入电路中 扬声器（洗衣机的电动机等） 【详解】（1）[1]铜棒ab本来静止，当通电后发生了运动状态的改变向右运动，说明此时受到了磁力的作用。 （2）[2]保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，此时电流的方向发生了改变，这时发现铜棒ab由原来的向右运动变成向左运动，说明电流方向会影响通电导线在磁场中的受力方向。 （3）[3]保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab由原来的向左运动变成了向右运动，说明电流不变时，磁场的方向也会影响通电导线在磁场中的受力方向。 [4]由[3]上述现象来说，当电流方向与磁场方向均对调后，铜棒ab的运动方向将不变。 （4）[5]要改变风扇的方向可以通过改变电流方向来调节，具体的方法可以对调电源正负极或将小风扇拆开后将里面电动机的磁极对调。 （5）[6]和小风扇工作原理相同的用电器有电吹风、扬声器或电动车等，因为它们都是利用通电线圈在磁场中受力而转动的。 31．科技小组进一步探究磁场对通电导线的作用力的大小。设计如图所示的趣味实验，用特制的弹簧秤将通电导体棒AB悬挂在磁场中，进行相关实验操作。 （1）按照图示接好电路，在接通电路前先观察并记录弹簧测力计的读数F0=0.20N； （2）记录导体棒接入电路的长度，接通电路，调节滑动变阻器1，观察并记录弹簧测力计此时的读数F1； （3）保持磁场及导体棒长度不变，接通电路，调节滑动变阻器2，观察并记录弹簧测力计此时的读数F2； （4）接通电路，保持磁场及滑动变阻器位置不变，改变导体棒长度3； 实验得到的数据表格如下： 实验次数 导线长度l（cm） 电流大小I（A） 弹簧测力计读数F（N） 1 10 1.00 0.30 2 10 2.00 0.40 3 20 2.00 0.60 4 20 1.00 F4 根据以上步骤回答问题： ①通过实验可发现，磁场对通电导线作用力的大小随电流的增大而 ，随导线长度的增加而 ； ②根据你的判断，完善表格中的数据，F4= N； ③实验中所采用的实验方法在物理学中叫作 （选填“控制变量法”、“等效替代法”或“理想模型法”）。 【答案】 增大 增大 0.40 控制变量法 【详解】①[1][2]由实验1、2可知，在导线长度一定时，通过导体的电流越大，弹簧测力计读数越大，磁场对通电导线的作用力越大；由实验2、3可知，在通过导体的电流大小一定时，导线长度越大，弹簧测力计读数越大，磁场对通电导线的作用力越大；故可以得出结论：磁场对通电导线作用力的大小随电流的增大而增大，随导线长度的增加而增大。 ②[3]由实验2、3可知，在通过导体的电流大小一定时，通电导线长度增大到2倍，弹簧测力计的示数增大到2倍，即磁场对通电导线的作用力增大到2倍，可得出结论：磁场对通电导线的作用力与导线长度成正比， 则由实验1、4可得 所以 ③[4]通过实验数据可知，在探究磁场对通电导线作用力的大小与电流大小和导线长度大小的关系时，运用了控制变量法。 地 城 考点09 探究感应电流产生的条件的实验 32．为了探究“感应电流产生的条件”。小明将铁架台、导体AB、灵敏电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图连接。 (1)在选择导体AB的材料时，你认为最好选择 （选填“铜棒”或“铁棒”）； (2)闭合开关，小明左右移动导体AB，发现灵敏电流表的指针发生了摆动，但摆动幅度较小；为增大指针摆动的幅度，你的建议是： （写出一条即可）。 (3)经历以上（2）中的探究，小明就得出了产生感应电流的条件为：闭合电路的一部分导体在磁场中运动。你认为小明的结论 （选填“正确”或“不正确”），原因是： ； (4)小明总结了“电和磁”的知识后，设计了如图2所示的实验装置。闭合开关S后，电动机甲开始转动，通过皮带带动乙转动，此时小灯泡发光。在此过程中，将机械能转化为电能的实验装置是 （选填“甲”或“乙”）。如果要使甲的转动方向与原来相反，可采取的办法是 （写出一条即可）。 【答案】(1)铜棒 (2)更换磁性更强的磁体（加快导体切割速度或减小闭合电路的电阻）（答案合理即可） (3) 不正确 导体AB没有上下或前后运动（答案合理即可） (4) 乙 对调电源的正负极（或改变电流方向） 【详解】（1）铜的导电性好，电阻率更小，故应该选择铜棒。 （2）灵敏电流表的指针发生了摆动，但摆动幅度较小，说明感应电流较小，要增大指针的摆动幅度，可以换用磁性更强的磁体或加快导体切割速度或者减小闭合电路的电阻等都可以增大电路中感应电流。 （3）[1][2]当闭合电路的部分导体在磁场中做不切割磁感线的运动时，不会产生感应电流，故小明的结论是不正确的，原因是没有使导体上下（或前后）运动。 （4）[1]甲是电动机，是电能转化为机械能，乙相当于发电机，将机械能转化为电能。 [2]要使甲的转动方向相反，可以改变电流的方向或磁场的方向，可行的办法是可以翻转电池，即对调电源的正负极。 33．“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，同学们连接了如图所示的装置，实验记录如下表所示： 序号 开关 导体AB运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况 1 闭合 静止 不偏转 2 闭合 上下运动 不偏转 3 闭合 左右运动 偏转 4 断开 左右运动 不偏转 (1)实验中，AB棒的材料可能是 （铁/铜/陶瓷）； (2)分析实验序号2和3，小翔认为产生感应电流的条件之一是电路中的部分导体必须左右运动，请你设计一种操作方法让导体上下运动也能产生感应电流 ； (3)对比实验序号3和4可知，产生感应电流的条件之一是 ； (4)如图乙，在“摇绳发电”活动中，同学需沿 （东西/南北）方向站立并摇绳，才能产生感应电流。 【答案】(1)铜 (2)将磁体两极水平放置 (3)电路闭合（通路） (4)东西 【详解】（1）产生感应电流的条件之一是电路中有导体（能导电 ）。铁、铜是导体，陶瓷是绝缘体。实验中AB棒需导电，所以材料可能是铜，而铁是磁性材料，会被磁体吸引，影响实验。 （2）产生感应的条件是，闭合电路一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，分析实验序号2和3，小翔认为产生感应电流的条件之一是电路中的部分导体必须左右运动，设计一种操作方法让导体上下运动也能产生感应电流将磁体两极水平放置。 （3）对比实验序号3和4可知，产生感应电流的条件之一是电路闭合（通路）。 （4）地磁场的方向大致是沿南北方向的，要想让导线在地磁场中切割磁感线，需沿东西方向站立并摇绳，才能产生感应电流。 34．临淄区某校九年级一班物理兴趣小组的同学，学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。 (1)如图甲，将小磁针放在南北方向的直导线正下方，小磁针静止，N极指向北。如图乙触接电源，小磁针的N极向纸外偏转，断开连接后，小磁针恢复到图甲位置。如图丙，将电源正负极对调，再次触接电源，小磁针的N极向纸内偏转。 ①实验说明，通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与 有关； ②断开电源后，小磁针恢复到图甲状态，这是因为小磁针受到了 的作用； (2)利用图丁所示的装置，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况，记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时，指针向左偏转；从右侧接线柱流入时，指针向右偏转； 实验次数 导体棒移动情况 电流表指针偏转情况 1 竖直向上 不偏转 2 竖直向下 不偏转 3 水平向左 向右偏转 4 水平向右 向左偏转 根据表中记录的实验信息，完成下列问题： ①由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中 （填“会”或“不会”）产生感应电流； ②由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与 的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流表的指针 （选填“会”或“不会”）偏转； ③本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应 ； ④将丁图中电流表换成直流电源后，利用实验装置还可以探究 。 【答案】(1) 电流方向 地磁场 (2) 不会 导体运动 会 调换磁极的方向 磁场对通电导体的作用 【详解】（1）[1]对调电源正负极后，小磁针偏转方向发生改变，说明磁场方向改变，即说明电流的磁场方向与电流方向有关。 [2]断电后，小磁针静止时一端指南，一端指北，是因为受到地磁场的作用。 （2）[1]由第1、2两次实验可知，电流表指针不偏转，说明没有电流产生，即导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中不会产生感应电流。 [2]由第3、4两次实验可知，当导体棒运动方向改变时，电流表指针偏转方向改变，即电流方向改变，说明感应电流的方向与导体运动方向有关。 [3]如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，若以磁铁为参照物，导体棒在磁场中左右运动，切割磁感线，故电流表指针会偏转。 [4]为了使探究过程更加完整，应控制导体移动方向不变，将磁体的磁极方向对调，改变磁场方向。 [5]将丁图中电流表换成直流电源后，利用实验装置还可以探究探究磁场对通电导体的作用。 35．【探究名称】探究感应电流的大小与什么因素有关； 【问题】小琪学习了电磁感应现象后，还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。经同学们讨论后，提出了如下猜想： 猜想一：感应电流的大小与磁场的强弱有关； 猜想二：感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关； 【证据】利用如图所示的装置进行了如下探究：绕有导线的铁块E、F与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路；线框abcd与灵敏电流计相连；（线框abcd在铁块E、F上方，实验过程中线框不扭转） (1)针对猜想一，设计方案：保持线框切割磁感线的速度不变，改变电磁铁的 进行多次实验，观察并记录每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数； (2)针对猜想二，设计方案：保持电磁铁磁性强弱不变，改变线框 进行多次实验，观察并记录每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数；收集的实验数据如下表所示： 实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数 1 慢速 1.5格 2 中速 2.5格 3 快速 4格 【解释】 (3)本实验是通过观察 来判断电路中是否产生感应电流的； (4)分析上表数据可得出的结论是：其他条件都相同时 ，闭合电路中产生的感应电流越大； 【交流】 (5)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是 ； (6)按照探究猜想一的设计思路进行实验，你认为在操作上存在的困难是： ； (7)利用电磁感应原理工作的装置是 （选填“动圈式话筒”或“扬声器”）。 【答案】(1)磁性强弱 (2)切割磁感线的速度 (3)灵敏电流计指针是否偏转 (4)导体切割磁感线的速度越快 (5)易于改变磁体的磁性强弱 (6)难以控制每次移动线框的速度相同 (7)动圈式话筒 【详解】（1）探究感应电流的大小与磁场的强弱有关时，根据控制变量法可知，实验中要控制线框切割磁感线的速度相同，磁场的强弱不同，即需要改变电磁铁的磁性强弱。 （2）实验中用到了控制变量法，要探究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关，应控制电磁铁磁性强弱不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验。 （3）当电路中产生感应电流时，灵敏电流计的指针偏转，因此在实验中通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流的。 （4）从表格中看出，线框切割磁感线的速度越快，电流计指针偏转格数越大，电流越大，由此可得出的结论是：当其他条件都相同时，导体切割磁感线的速度越快，闭合电路中产生的感应电流越大。 （5）可以通过改变电流的大小来控制磁体的磁性强弱，实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：易于改变磁体的磁性强弱。 （6）按照探究猜想一的设计思路进行实验时，应控制移动线框的速度相同，改变磁场的强弱，所以在操作上存在的困难是难以控制每次移动线框的速度相同。 （7）扬声器是根据通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，所以动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的。 36．为了“探究通过磁场获得电流的条件”，小乐设计了如图所示的装置，主要器材有：铁架台、U形磁体、灵敏电流计、金属杆（金属杆用细导线连接并悬挂于铁架台上）、开关及导线若干。 (1)图中金属杆、灵敏电流计及开关的连接方式是 联； (2)小乐安装好器材，便开始观察灵敏电流计，结果发现指针没有发生偏转，说明电路中 （选填“有”或“无”）电流产生，出现这个问题最有可能是因为 造成的； (3)解决（2）中的问题后，小乐再次观察灵敏电流计，发现指针还是没有发生偏转，于是他晃动金属杆，发现灵敏电流计的指针发生了摆动，则表明电路中有了 通过，此时 就相当于电路中的电源； (4)经历了（2）、（3）的探究，小乐便得出了通过磁场获得电流的条件：①有一个闭合的电路；②电路的一部分导体要在磁场中运动。对于他的结论，你认为哪一条还不够准确？ （选填“①”或“②”）。要使结论准确，你应该怎样做： ； (5)在对实验进行完善后，实验观察到的现象如下表所示： 实验序号 磁体（磁极）放置方式 导体ab运动情况 电流计指针偏转情况 1 上N下S 静止 不偏转 2 竖直向上运动 不偏转 3 竖直向下运动 不偏转 4 上N下S 向左运动 向右偏转 5 向右运动 向左偏转 6 上S下N 向左运动 向左偏转 7 向右运动 向右偏转 比较第4、5（或6、7）次实验可以得出 ； (6)若小乐在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁（导体ab不动），则灵敏电流计的指针 （选填“会”或“不会”）偏转； (7)在此实验过程中，能量转化情况是 。利用这一原理，人们在生产、生活中制成了 。 【答案】(1)串 (2) 无 没有闭合开关 (3) 电流 金属杆 (4) ② 分别使导体棒在磁场中沿不同方向运动，比较切割磁感线和不切割磁感线时是否都能获得感应电流 (5)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关 (6)会 (7) 机械能转化为电能 发电机 【详解】（1）由图可知，金属杆、灵敏电流计及开关首尾顺次连接，它们是串联的。 （2）[1][2]连接完电路，电路没有闭合，电路中没有电流，电流表指针没有发生偏转。 （3）[1][2]他晃动金属杆，金属杆切割磁感线，灵敏电流计的指针发生了摆动，电路中有电流通过，此时金属杆相当于电路中的电源。 （4）[1][2]电路不闭合，电路不可能有电流，所以结论①是准确的；对于他的结论②不准确，为了得出准确的结论，应分别使导体棒在磁场中沿不同方向运动，比较切割磁感线和不切割磁感线时是否都能获得感应电流。 （5） 比较第4、或6、次实验，磁场方向相同，导体运动方向不同，电流方向不同。可以得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关。 （6） 在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁导体ab不动，ab仍切割磁感线，会产生感应电流，则灵敏电流计的指针会偏转。 （7）[1][2]在此实验过程中，消耗了机械能，获得了电能，能量转化情况是机械能转化为电能，利用这一原理制成了发电机。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $