专题06 电与磁(期末专项训练)九年级物理上学期新教材北师大版
2026-01-23
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2份
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86页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十四章 电与磁 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电和磁 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.60 MB |
| 发布时间 | 2026-01-23 |
| 更新时间 | 2026-01-23 |
| 作者 | 学物知理 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-12-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55657550.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
+专题06 电与磁
题型1简单磁现象
题型10电动机
题型2磁场 磁感线
题型11扬声器及电流(压)表
题型3地磁场
题型12电磁感应
题型4奥斯特实验
题型13电磁感应的应用
题型5通电螺线管外部的磁场方向
题型14电磁感应与磁场对电流作用的区别
题型6安培定则
题型15发电机
题型7电磁铁
题型8电磁继电器
题型9磁场对通电导线的作用
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题型一 简单磁现象(共6小题)
1.(25-26九年级上·全国·课后作业)用条形磁体接触铁屑后,发现它的两端吸引铁屑最多,如图甲所示。条形磁体上吸引铁屑最多的两个部位叫 ,若图甲条形磁体从中间断开,则每部分有 (选填“一个”或“两个”)磁极。如图乙所示,把一个能自由旋转的小磁针放在水平桌面上,静止时指南的A端叫 极,用字母 表示;指北的B端叫 极,用字母 表示。
【答案】 磁极 两个 南 S 北 N
【详解】[1]用条形磁体接触铁屑后,条形磁体上吸引铁屑最多的两个部位磁性最强,被称为磁极,这是磁体的基本性质之一。
[2]当条形磁体从中间断开时,每部分都会形成两个磁极,这是磁体的特性,即使磁体被分割,每个部分仍然具有两个磁极。
[3][4][5][6]地球是一个巨大的磁体,把一个能自由旋转的小磁针放在水平桌面上,小磁针静止时,指南的一端称为南极,用字母S表示;指北的一端称为北极,用字母N表示,这是由于地球磁场对小磁针的作用。
2.(2025·江苏泰州·一模)小明购买一环形磁铁玩具,为了解其是否具有磁性,请帮他写出辨别过程。所选器材 ,辨别方法 。在确认该磁铁有磁性后,为了解该磁铁的磁极分布,他猜想:①可能呈横向分布(如图甲),外侧为N极,内侧为S极;②可能呈纵向分布(如图乙),上端为N极,下端为S极。于是他将两个大小相同的环形磁铁沿中心轴线相互靠近(如图丙),发现它们相互排斥。再将其中一个环形磁铁翻转180°,若它们相互 ,则猜想①是正确的;若它们相互 ,则猜想②是正确的。
【答案】 铁屑(或大头针) 见解析 排斥 吸引
【详解】[1]需选用能被磁体吸引的轻小铁磁性物体,例如大头针、回形针或铁屑。这些器材可直观显示磁体是否存在磁性。
[2]将环形磁铁靠近大头针或铁屑,观察是否被吸引。若大头针或铁屑被吸引,则说明环形磁铁具有磁性,否则说明环形磁铁不具有磁性。
[3] 磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。如果磁极呈横向分布,将它们按图丙那样沿中心轴线互相靠近时,则无论环形磁铁翻转还是不翻转,都会互相排斥,因为翻转之后,环形磁铁的外侧还是N极,内侧仍为S极,与另一个环形磁铁对应的部位都是同名磁极,所以始终相互排斥。故若翻转后两磁铁相互排斥,则猜想①是正确的。
[4] 如果磁极呈轴向分布,将它们按图丙那样沿中心轴线互相靠近时,可能有两种情况:两个环形磁铁靠近的一端可能都是N极(或S极),则此时它们会相互排斥;若把其中一个环形磁铁翻转,则靠近的一端就变成了异名磁极,异名磁极相互吸引。故若翻转后两磁铁相互吸引,则猜想②是正确的。
3.(25-26九年级下·全国·课后作业)学校研学活动组织学生参观市科技馆,一位同学用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁体的N极时,磁体靠近铁棒,如图甲,则可判断铁棒 (选填“一定”或“不一定”)带有磁性;若改将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁体的N极时,磁体远离铁棒,如图乙,则可判断铁棒一定带有磁性,且B端为 (选填“N”或“S”)极。
【答案】 不一定 N
【详解】[1][2]异名磁极相互吸引,图甲中,如果铁棒有磁性,铁棒和条形磁体的N极相吸引,说明A端是S极;磁体可以吸引磁性材料,图甲中,条形磁体具有磁性,可以吸引没有磁性的铁棒。所以铁棒是否具有磁性不能确定。图乙中,将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁体的N极,磁体远离铁棒,由于只有同名磁极相互排斥,因此铁棒一定有磁性,并且B端为N极。
4.(25-26九年级下·全国·随堂练习)用一根钢棒靠近小磁针的某一极,结果小磁针被钢棒吸引,由此可以确定( )
A.钢棒原来一定有磁性 B.钢棒原来一定没有磁性
C.钢棒原来不一定有磁性 D.以上说法都不正确
【答案】C
【详解】小磁针是一个磁体,它具有磁性,能够吸引铁、钴、镍等物质,钢棒如果没有磁性,也能被小磁针吸引;如果钢棒有磁性,则它的一端接近小磁针的异名磁极时,也能相互吸引。所以这根钢棒原来不一定有磁性。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选 C。
5.(25-26九年级下·全国·随堂练习)如图所示,弹簧测力计下竖直悬挂着一铁块,当条形磁体从右至左匀速运动至其S极完全通过铁块下方的过程中,下列叙述正确的是( )
A.弹簧测力计的示数先变小后变大 B.弹簧测力计的示数先变大后变小
C.弹簧测力计的示数一直变大 D.弹簧测力计的示数一直不变
【答案】A
【详解】磁体上的不同部位的磁性强弱不一样,磁体两端(磁极)处的磁性最强,而中间的磁性最弱,因而铁块在条形磁体的N极和S极处受到的吸引力最大,在中间受到的吸引力最小,所以从右向左匀速运动过程中,示数先变小再变大,故BCD错误,A正确。
故选A。
6.(25-26九年级下·全国·随堂练习)磁性材料已经广泛地应用在我们的生活之中,下列器件中,没有应用磁性材料的是( )
A.录像带 B.录音带 C.光盘 D.指南针
【答案】C
【详解】A.录像带通过磁粉记录信息,用到了磁性材料,故A不符合题意;
B.录音带的原理同录像带,靠磁粉存储声音信号,用到磁性材料,故B不符合题意;
C.VCD 光盘是利用激光在光盘表面的凹凸轨道上读取信息,没有用到磁性材料,故C符合题意;
D.指南针利用磁针的磁极性指示方向,用到磁性材料,故D不符合题意。
故选C。
题型二 磁场 磁感线(共6小题)
1.(24-25九年级下·广东茂名·阶段练习)在一个圆纸盒里放一个条形磁铁,在圆纸盒外放一些小磁针,各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示,则条形磁铁是沿 ( 选填“AC” 或“BD”)方向放置的, (用字母表示)端为条形磁铁的N极,条形磁铁对小磁针有力的作用是通过 产生的。
【答案】 BD D 磁场
【详解】[1][2]根据磁感线方向的规定,从N极出发,回到S极;由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,可以确定条形磁体是沿BD方向放置的,磁体B端为S极,D端为N极。
[3]磁体周围存在磁场,根据磁场的性质可知,条形磁铁对小磁针有力的作用是通过磁场产生的。
2.(25-26九年级上·全国·课前预习)图(a)为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图(a)可知,该磁极为 极,若在位置2处放置一个小磁针,当小磁针静止时,其指向应是图(b)中的 ;位置1处的磁场比位置2处的磁场 (选填“强”或“弱”)。
【答案】 N 丙 强
【详解】[1][2][3]在磁体外部,磁感线是从磁体的N极指向磁体的S极,图(a)为某磁极附近磁感线出发的一端,故是N极;磁感线越密集的地方磁性越强,所以1处磁场比2处磁场强;小磁针静止时,N极所指的方向就是此处磁感线的方向,故若在2处放置一个小磁针,当小磁针静止时,小磁针的下端是N极,故是图(b)中的丙。
3.(2024-2025年广东省沪粤版九年级全一册-阶段检测(四))如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点,可知,a点的磁场比b点的磁场 (选填“强”或“弱”);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 处(选填“P”或“O”),没有标磁感线的地方 (选填“有”或“没有”)磁场。
【答案】 弱 O 有
【详解】[1]磁体周围磁感线的分布特点是,磁场越强的地方磁感线越密,b点的磁感线密,所以a点的磁场比b点的磁场弱。
[2]磁体外部某一点磁场方向,与该点磁感线方向一致,与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致。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O处。
[3]磁体周围任何地方都有磁场,只要有磁场的地方就可以画出几条磁感线来描述磁场,因此磁体附近没有画磁感线的地方也有磁场。
4.(2025九年级下·安徽·专题练习)伟大的物理学家爱因斯坦不仅对物理学的发展做出了巨大贡献,还给我们留下了宝贵的科学精神和思想的财富。爱因斯坦曾经说过:“磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在。”这句话形象地说明了( )
A.磁场是为研究物理问题而假想的
B.椅子一定是磁场
C.磁场是真实存在的一种物质
D.磁场和椅子一样是看得见、摸得着的
【答案】C
【详解】ACD.根据实验可知,磁场虽然看不见、摸不到,但是磁场是客观存在的,故C符合题意,A、D不符合题意;
B.爱因斯坦拿椅子和磁场做类比,并不是说椅子是磁场,故B不符合题意;
故选C。
5.(2026九年级下·全国·专题练习)某同学研究磁体周围的磁场情况时,将一根条形磁体放在水平桌面上,在它周围放置一些小磁针,小磁针的指向情况如图甲所示;将小磁针拿掉之后,在条形磁体上面放一块有机玻璃,在有机玻璃上均匀撒一层铁屑,轻轻敲打有机玻璃,可以看到铁屑的分布情况如图乙所示;根据图甲和图乙所示的实验现象,用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况,如图丙所示。下列说法错误的是( )
A.图甲所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场方向特点
B.图乙所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C.图丙所示的条形磁体周围的磁感线,是人们为了描述磁场而建立的物理模型
D.由图丙可知,条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
【答案】D
【详解】A.图甲中,条形磁体周围不同位置上放一些小磁针,小磁针N极所指的方向不同,可以研究条形磁体周围的磁场方向特点,故A正确,不符合题意;
B.图乙中,利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围磁场的分布,故B正确,不符合题意;
C.图丙中,条形磁体周围的磁感线,是人们利用建模的方法画出来的并不真实存在的曲线,故C正确,不符合题意;
D.图丙中,为了描述磁场的分布引入了磁感线,磁感线其实不存在,故D错误,符合题意。
故选D。
6.(25-26九年级下·全国·随堂练习)磁场中某一点的磁场方向是( )
A.小磁针的N极所指的方向 B.小磁针的S极所指的方向
C.小磁针在该点的受力方向 D.小磁针在该点的转动方向
【答案】A
【详解】A.在物理学中,规定在磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。这是磁场方向的标准定义,故A符合题意;
B.根据磁场方向的规定,小磁针S极所指方向与该点磁场方向是相反的,故B不符合题意;
C.小磁针在磁场中,N极和S极受力方向是不同的,不能简单地说小磁针在该点的受力方向就是磁场方向,故C不符合题意
D.小磁针在磁场中转动过程比较复杂,转动方向受到初始状态、磁场分布等多种因素影响,转动方向并不能准确代表该点的磁场方向,故D不符合题意。
故选A。
题型三 地磁场(共5小题)
1.(2025·广西·模拟预测)在研究地磁场方向时,如图所示,发现司南的长柄静止时总是指向南方,则长柄相当于指南针的 极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极 (选填“重合”或“不重合”)的现象。
【答案】 S(或南) 不重合
【详解】[1][2]司南的长柄静止时总是指向南方,而地理南极附近是地磁场的N极,由于异名磁极相互吸引,可知长柄相当于指南针的S(或南)极;我国宋代学者沈括最早记述了磁偏角现象,即地理的两极和地磁场的两极不重合的现象。
2.(24-25九年级上·河南洛阳·阶段练习)人类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。如图所示是它静止时的指向,则指南鱼鱼头应标注 (选填“南”或“北”)极;我国宋代科学家 在《梦溪笔谈》中明确指出,指南针所指的方向“常微偏东不全南也”;地磁场的 极在地理的南极附近。
【答案】 北 沈括 北
【详解】[1]古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,依靠地磁场获得磁性,制成指南鱼,根据指南针的磁极定义,指南针静止时指南的叫南极,指北的叫北极,由图可知,鱼头指示地理北方是磁体的S极,则鱼头应标注N极。
[2]我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中明确指出,指南针所指的方向“常微偏东不全南也”,发现了磁偏角现象。
[3]地磁场的南极在地理的北极附近,地磁场的北极在地理的南极附近。
3.(2025九年级·安徽·专题练习)关于地磁场,下列说法正确的是( )
A.地磁场的S极在地理南极附近
B.地磁场的南、北极与地理南、北极完全重合
C.地球周围存在着很多条疏密不同的磁感线
D.可以通过小磁针静止时N极的指向来确定该点的地磁场方向
【答案】D
【详解】AB.地球周围存在地磁场,地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近,所以地磁场的南、北极与地理南、北极不重合,故A、B错误;
C.磁感线并不存在,只是为了便于研究磁场而引入的物理模型,故C错误;
D.根据磁场方向的规定可知,在磁场中某点,小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,故D正确。
故选D。
4.(2025·山西阳泉·模拟预测)指南针是我国古代四大发明之一,早期的指南针叫司南。司南的长柄静止时总是指向南方,如图所示。关于司南下列说法正确的是( )
A.司南周围存在磁场,不存在磁感线 B.司南只有一个磁极,在其勺柄上
C.地球周围各点的磁场方向都相同 D.地球是磁体,它的S极在地球南极
【答案】A
【详解】A.磁场是真实存在的一种物质,而磁感线是人们为了直观、形象地描述磁场的分布和方向而假想出来的曲线,司南作为一个磁体,其周围确实存在磁场,但磁感线本身并不真实存在,故A正确;
B.任何一块完整的磁体都有两个磁极,即北极(N极)和南极(S极),对于司南来说,它的勺柄指向南方,因此勺柄是磁体的S极,那么与勺柄相对的勺子前端就是N极,故B错误;
C.地球磁场在不同位置,其方向是不同的,指南针在不同地方指向不同,正是利用了地磁场方向因地点而异的特性,故C错误;
D.地球是磁体,地磁的南极在地理北极附近,故D错误。
故选A。
5.(25-26九年级上·全国·课后作业)请标出地磁场和小磁针的N、S极。
【答案】
【详解】地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近;在磁体的外部,磁感线总是从磁体的N极发出,最后回到S极;小磁针的N极指向地磁场的S极,则小磁针的N、S极,如下图所示:
题型四 奥斯特实验(共4小题)
1.(25-26九年级上·全国·课后作业)奥斯特的发现
比较甲、乙得出结论:通电导体周围存在着 。
比较甲、丙得出结论:电流产生的磁场方向与 的方向有关。
通电导线周围存在与电流方向有关的 ,这种现象叫作电流的磁效应。
【答案】 磁场 电流 磁场
【解析】【小题1】[1]比较甲、乙(通电与断电),通电时小磁针偏转,断电时回到原位,说明通电导体周围存在磁场。
[2]比较甲、丙(改变电流方向):电流方向改变,小磁针偏转方向相反,说明电流产生的磁场方向与电流方向有关。
[3]通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫作电流的磁效应。
2.(2025九年级·全国·专题练习)如图甲所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方的小磁针的N极向纸内偏转,说明 。小明由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方(如图乙),小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据: 。你认为小磁针的N极会向 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。为了避免地磁场对实验的影响,导线应沿 (选填“东西”或“南北”)方向放置。
【答案】 电流周围存在磁场 电荷的定向移动会形成电流 纸外 南北
【详解】[1]当导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转,说明电流周围存在磁场;
[2]当电子沿水平方向平行地飞过小磁针上方时,由于电荷发生定向移动而形成电流,而电流周围存在磁场,因此小磁针会发生偏转;
[3]由图甲可知,当电流方向向右时,小磁针向纸内偏转,图乙中电子(带负电)向右做定向移动,由于电流方向与电子移动方向相反,因此图乙中的电流方向与图甲中的相反,产生的磁场方向也相反,所以小磁针的N极将向纸外偏转;
[4]由于地磁场的作用,自由转动的小磁针静止时会指向南北方向,所以为了避免地磁场对实验的影响,导线应沿南北方向放置。
3.(24-25九年级下·全国·课后作业)通过下图所示的实验第一个发现电与磁之间的联系的科学家是( )
A.奥斯特 B.帕斯卡 C.牛顿 D.伽利略
【答案】A
【详解】1820年,丹麦物理学家奥斯特做实验时偶然发现,当导线中通过电流时,它旁边的磁针发生了偏转,由此说明了通电导体周围存在磁场,在世界上第一个发现了电与磁的联系,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(2025·广东佛山·二模)如图所示,小磁针静止时指向南北,当导线A端与电池“+”极连通瞬间,小磁针发生偏转,此现象说明( )
A.小磁针被磁化 B.小磁针磁性消失
C.地磁场方向改变 D.电流周围存在磁场
【答案】D
【详解】当导线A端与电池“+”极连通瞬间,小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁场的作用,说明通电导线周围存在磁场。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D
题型五 通电螺线管周围的磁场(共4小题)
1.(2025·海南省直辖县级单位·二模)如图是探究通电螺线管磁场特点的实验装置。若要探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关,可以进行的操作是( )
A.对调滑动变阻器的上下接线柱 B.改变螺线管的线圈匝数
C.移动滑动变阻器滑片 D.对调电源正负极
【答案】D
【详解】A.对调滑动变阻器的上下接线柱,滑动变阻器仍然是串联在电路中,起改变电阻的作用,但并不能改变通过螺线管的电流方向,故A不符合题意;
B.改变螺线管的线圈匝数,是用来探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系,不能改变电流方向,故B不符合题意;
C.移动滑动变阻器滑片,可以改变接入电路的电阻大小,从而根据欧姆定律改变电路中电流的大小,这是用来探究通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系,不能改变电流方向,故C不符合题意;
D.对调电源正负极,会使流入螺线管的电流方向相反。通过观察对调前后小磁针N极指向的变化,可以探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关,故D符合题意。
故选D。
7.(24-25九年级下·广东清远·月考)在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中:
(1)当图甲中的开关S闭合后,小磁针会发生偏转, 说明通电螺线管周围存在 ,由右手螺旋定则可知螺线管的右端为 (选填“N”或“S”)极;
(2)对调电源的正负极重复上述实验,小磁针N极指向与之前相反,这说明通电螺线管外部磁场的方向与 有关。实验时同学们发现小磁针偏转不明显,为了增大通电螺线管的磁性,可行的操作是 (任写一条);
(3)用铁屑来做实验,得到了如图乙所示的情形, 由此可看出通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似,为描述磁场而引入的磁感线 (选填“是”或“不是”) 真实存在的。
【答案】(1) 磁场 N
(2) 电流方向 增大电流 (或插入铁棒或增加螺线管的线圈匝数)
(3) 条形 不是
【详解】(1)[1]闭合开关后,有电流通过螺线管,小磁针发生偏转,说明小磁针受到力的作用,则说明通电螺线管周围存在磁场。
[2]闭合开关后,电流从螺线管的左后方流入,右前方流出,由右手螺旋定则可知,螺线管的右端为大拇指所指的方向,即N极。
(2)[1]对调电源的正负极,则螺线管中电流的方向改变,重复上述实验,小磁针N极指向与之前相反,这说明通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关。
[2]通电螺线管的磁性强弱与通过的电流大小、线圈的匝数、铁芯的有无等有关,可增大通过的电流、增加螺线管的线圈匝数或插入铁棒来增大磁性。
(3)[1]由图乙知,通电螺线管外部铁屑的分布与条形磁体周围的铁屑分布相似,所以通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似。
[2]磁感线是为了方便、形象描述磁场而引入的带箭头的曲线,不是真实存在的。
8.(2025·湖南怀化·二模)下列是探究通电螺线管外部的磁场方向的实验。
(1)通电螺线管周围的小磁针会发生偏转,说明小磁针受到 (选填“磁力”或“重力”)的作用;
(2)如图所示,在玻璃板上均匀撒满铁屑,并在螺线管两端各放一个小磁针;
①记录小磁针 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;
②轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示。由此判断,通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似,图中通电螺线管左端相当于条形磁体的 极;
(3)将连接螺线管的电路开关断开,把电路电源正负极对调。闭合开关后,观察小磁针静止时的指向是否会发生改变,这是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与 有关。
【答案】(1)磁力
(2) N 条形 S
(3)电流方向
【详解】(1)磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力作用,通电螺线管周围存在磁场,小磁针发生偏转是受到了磁力作用。
(2)[1]物理学中规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。
[2][3]通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似,都是两端磁性最强,中间磁性最弱。根据小磁针的指向,利用同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的原理,可以判断出通电螺线管左端为S极。
(3)将电源正负极对调,螺线管中的电流方向改变,观察小磁针指向是否改变,是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与电流方向有关。
9.(25-26九年级上·全国·课前预习)小明用如图所示实验装置探究“通电螺线管外部磁场分布”。
(1)在有螺线管的硬纸板上均匀地洒上铁屑,给螺线管通电后,发现只有少量铁屑发生移动;若想使更多铁屑在磁场的作用下有规律地排列,接下来应进行的操作是 ;
(2)根据铁屑的排布可得出结论:通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似;
(3)若要通过实验判断通电螺线管外部的磁场方向,需要再增加的一种器材是 ;
(4)将电池的正负极对调是为了研究磁场的方向和 方向是否有关。物理学上通常用 定则来判断通电螺线管的极性。
【答案】(1)轻敲硬纸板
(2)条形
(3)小磁针
(4) 电流 安培
【详解】(1)给螺线管接上电源通电后,铁屑会被磁化,但是由于其与纸板之间摩擦力太大,故只有少量铁屑发生移动,为了减小铁屑与纸板之间的摩擦力,需要轻轻敲动纸板,使铁屑在磁场力作用下有规律的排列起来。
(2)由铁屑的排布可得:通电螺线管外部铁屑的分布情况和条形磁铁外部铁屑的分布情况相似,故通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
(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。
(4)[1]电池的正负极对调后,通电螺线管中的电流方向发生了改变,通过小磁针来判断电流方向改变后,通电螺线管外部的磁场方向是否改变,故对调电源正负极是为了研究磁场方向和电流方向是否有关。
[2]物理学中可以用安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指那端就是螺线管的N极,来判断通电螺线管的极性。
题型六 安培定则(共6小题)
1.(2025九年级·全国·专题练习)如下列图片所示,在通电螺线管(导线中箭头表示电流方向)附近放置的小磁针(涂黑端为N极)静止时指向正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】A.根据安培定则可知,通电螺线管N极在左端,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知,小磁针左端为S极,右端为N极,故A错误;
B.根据安培定则可知,通电螺线管N极在左端,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知,小磁针左端为S极,右端为N极,故B错误;
C.根据安培定则可知,通电螺线管N极在右端,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知,小磁针左端为S极,右端为N极,故C正确;
D.根据安培定则可知,通电螺线管N极在上端,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知,小磁针上端为S极,下端为N极,故D错误。
故选C。
2.(2025·安徽合肥·三模)闭合开关S后,小磁针静止时的位置如图所示,则下列说法正确的是( )
A.电源右端是负极
B.向右移动滑片,通电螺线管磁性增强
C.调换电源正、负极,小磁针N极指向不变
D.A点磁场方向和小磁针N极指向相同
【答案】D
【详解】A.根据小磁针静止时的指向,利用磁极间“异名磁极相互吸引”的规律,可判断出通电螺线管靠近小磁针N极的一端为S极,另一端为N极。再根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指环绕的方向为电流方向,可判断出电流从电源的右端流出,左端流入,所以电源右端是正极,故A错误;
B.向右移动滑片,滑动变阻器接入电路的阻值增大,在电源电压不变的情况下,电路中的电流减小。而电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关,当线圈匝数和铁芯不变时,电流越小,磁性越弱,所以通电螺线管磁性减弱,故B错误;
C.调换电源正、负极,通电螺线管的磁极会发生改变,根据磁极间的相互作用,小磁针N极的指向会改变,故C错误;
D.在磁体外部,磁感线从N极出发回到S极,小磁针静止时,N极所指的方向与磁感线方向相同,所以A点的磁场方向和小磁针N极指向相同,故D正确。
故选D。
3.(2025·云南楚雄·一模)如图所示的是小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。实验时,在圆圈位置放置小磁针,闭合开关,画出不同位置小磁针静止时N极的指向。下列说法正确的是( )
A.用铁屑代替小磁针也可以达到实验目的
B.对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向不变
C.开关闭合前,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相反
D.闭合开关后,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
【答案】D
【详解】A.小磁针的作用是检验通电螺线管周围的磁场方向,铁屑只能表示磁场的分布情况,不能指示磁场方向,故A错误;
B.对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向改变,故B错误;
C.开关闭合前,通电螺线管未通电,此时小磁针仅受地磁场作用。放置在a、b处的小磁针受地磁场作用,静止时N极指向相同,故C错误;
D.根据右手螺旋定则可知,闭合开关,通电螺线管的左端是S极,右端是N极;根据磁极间的相互作用规律可知,放置在a处、b处的小磁针静止时N极指向相同,故D正确。
故选D。
4.(24-25九年级上·四川巴中·期末)如图所示,开关闭合后,下列判断正确的是( )
A.可自由转动的小磁针不发生偏转
B.通电螺线管右端为N极
C.通电螺线管中可以将铜棒磁化
D.通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似
【答案】B
【详解】AB.从图可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,根据安培定则可知,螺线管右端是N极,左端是S极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可得,小磁针S极向左转动,故A错误,B正确;
C.磁化是指原来没有磁性的物体,获得磁性的过程,铜不是磁性材料,不能被磁化,故C错误;
D.螺线管通电后,通电螺线管周围产生磁场,通电螺线管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场一样,而不是和蹄形磁体的磁场相似,故D错误。
故选B。
5.(25-26九年级上·广东·期末)如图所示,闭合开关,通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示,请在图中括号内标出通电螺线管左端的极性及电源的“+”“-”极。
【答案】
【详解】根据磁极间的相互作用规律可知,螺线管右端为N极,左端为S极,根据安培定则,可以判定电流从左侧流入螺线管,因此可知电源的左端为正极,右端为负极,如下图所示:
6.(2025·辽宁鞍山·二模)图甲是磁悬浮陀螺仪,它由电磁底座和陀螺两部分组成,它的悬浮原理如图乙。请你标出陀螺下端的磁极,并标出A点处的磁感线方向。
【答案】
【详解】根据安培定则(右手螺旋定则),用右手握住螺线管,四指指向电流方向(电源正极→螺线管→电源负极),大拇指指向螺线管的N极,所以螺旋管的上端为N极,磁悬浮陀螺仪的原理是同名磁极相互排斥,则陀螺下端为N极;磁感线在螺线管外部的方向是从N极指向S极,因此A点处的磁感线方向向下(沿螺线管外侧指向S极),如图所示:
题型七 电磁铁(共6小题)
1.(2025九年级·全国·专题练习)物理学与日常生活 “门禁”是通过开关控制门锁工作的,小科研究后知道,门上的电磁锁由电磁铁A和金属块B构成(如图甲所示),其工作原理如图乙所示。电磁铁通电时,相互吸引,门被锁住无法推开;电磁铁断电时,互不吸引,门可以被推开。下列说法正确的是( )
A.图甲中电磁铁的工作原理是电流的磁效应
B.图乙中开关闭合后,电磁铁A的右端为S极
C.对“门禁”的工作原理进行分析,能判断B有磁性
D.将金属块B靠近小磁针,小磁针一定不会发生偏转
【答案】A
【详解】A.电磁锁利用电磁铁工作,其原理是电流的磁效应,故A正确;
B.图乙中开关闭合后,根据安培定则可知,电磁铁A的右端为N极,故B错误;
C.电磁铁A通电时有磁性,能吸引金属B,不通电时没有磁性,不能吸引金属B,而金属B本身没有磁性,故C错误;
D.电磁铁A通电时有磁性,能吸引金属B,金属B会被磁化,这时金属块B靠近小磁针,小磁针会受到力的作用发生偏转,故D错误。
故选A。
2.(2025九年级·安徽·专题练习)关于电磁铁,下列说法正确的是( )
A.电磁铁是根据电流的热效应制成的
B.电磁铁中的铁芯可以用铝棒代替
C.电磁起重机中的磁体可以用永磁体
D.相对于永磁体,电磁铁的一个优点是可以控制磁性的有无
【答案】D
【详解】A.电磁铁是利用了电流的磁效应制成的,故A错误;
B.铝棒不能被磁化,因此电磁铁中的铁芯不可以用铝棒代替,故B错误;
C.电磁起重机中的磁体在起吊物体时要有磁性吸吊重物,但放下重物必须失去磁性,电磁铁在通电时有磁性,断电时无磁性,能满足起重机的工作需求,因此电磁起重机中的磁体必须用电磁铁,故C错误;
D.电磁铁在通电时有磁性,断电时无磁性,即电磁铁的一个优点是可以控制磁性的有无,故D正确。
故选D。
3.(24-25九年级下·贵州毕节·阶段练习)随着人工智能与机器人技术的发展,机器人可以与人开展象棋竞技。机器人下象棋时,利用“手指”内部的电磁铁便能将棋子“拿”起。制作棋子的材料可能是( )
A.铝 B.木头 C.铁 D.铜
【答案】C
【详解】机器人的“手指”内部有电磁铁,那么制作象棋棋子的材料应该是铁磁性材料,包括铁、钴、镍、铝、木头、铜都不是磁性材料,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)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。
5.(2025九年级·安徽·专题练习)如下图,闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引 ,带动小球敲击铃碗发声,但同时螺钉与弹簧片分离,电路 ,电磁铁失去磁性,弹簧片复位又将电路接通。如此反复,铃碗持续发声。
【答案】 弹簧片 断开
【详解】[1][2]闭合开关后,电磁铁有电流通过,电磁铁具有了磁性,弹簧片被吸引过来,带动小球敲击铃碗发声,同时弹簧片与螺钉分离,电路断开,电磁铁失去了磁性,螺钉又被弹簧片弹回,弹簧片与螺钉再次接触,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续敲击声。
6.(25-26九年级上·全国·课后作业)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。
题型八 电磁继电器(共5小题)
1.(2025·河北·一模)根据图,回答下列问题。
如图所示,这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。闭合开关S后,发热电阻工作,水银温度计示数升高。当示数达到 ℃时,控制电路开始工作,电磁铁将衔铁吸起,发热电阻就停止加热。控制电路工作时,电磁铁的右端为 (选填“N”或“S”)极。要增强电磁铁的磁性,请你给出一种可行的方案: 。
【答案】 90 N 增大控制电路电源电压
【详解】[1]闭合开关S后,发热电阻工作,水银温度计示数升高。当示数达到90℃时,控制电路接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸起,工作电路断开,发热电阻就停止加热。
[2]控制电路工作时,电流从左端流进右端流出,根据安培定则可知,电磁铁的右端为N极。
[3]电磁铁的磁性强弱与电流的大小,线圈的匝数多少等有关,要增强电磁铁的磁性,可以增大控制电路的电流,可行的方案是:增大控制电路电源电压。
2.(25-26九年级上·全国·课后作业)下图是电磁继电器的工作原理图。
(1)当低压控制电路闭合时,电磁铁A (选填“具有”或“失去”)磁性,吸引衔铁B,从而使动触点D与静触点E吸合,高压工作电路 (选填“闭合”或“断开”)。
(2)当低压控制电路断开时,电磁铁A (选填“具有”或“失去”)磁性,衔铁B在左侧弹簧C的作用下返回原位,动触点D与静触点E分离,高压工作电路 (选填“闭合”或“断开”)。
(3)衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用 (选填“导体”或“绝缘体”)制成,它与衔铁、动触点一起组成一个杠杆,弹簧C始终处于 (选填“拉伸”或“压缩”)状态。
【答案】(1) 具有 闭合
(2) 失去 断开
(3) 绝缘体 拉伸
【详解】(1)[1][2]当开关闭合时,左边低压控制电路被接通,控制电路有电流通过,电磁铁A中有电流通过,则电磁铁A具有磁性,就可以吸引衔铁B并带动触点D下降,使右边高压工作电路闭合。
(2)[1][2]当开关断开时,控制电路没有电流通过,电磁铁A中没有电流通过,电磁铁A就失去磁性,则衔铁B不被吸引,在C弹簧作用下,动触点D被拉起,则高压工作电路断开。
(3)[1]衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用绝缘体,若衔铁B与动触点D之间是导体,对操控低压控制电路的人有危险。
[2]由图可知,弹簧始终拉着衔铁B,所以弹簧始终处于拉伸状态。
3.(2025九年级·安徽·专题练习)在下图所示的自动浇水方案中,为了能够很好地实现自动浇水功能,下列说法正确的是( )
A.湿度传感器直接串联在水泵的主电路中,当湿度不足时传感器电阻增大,使水泵工作
B.湿度传感器接入电磁继电器的控制电路,当湿度不足时控制电路导通,继电器吸合,水泵通电工作
C.电磁继电器的控制电路连接温度传感器,当温度过高时切断水泵所在电路
D.水泵直接由湿度传感器控制,继电器并联在传感器两端以保护电路
【答案】B
【详解】A.湿度传感器直接串联在水泵的主电路中,当湿度不足时传感器电阻增大,由欧姆定律可知电路中的电流减小,不能使水泵工作,故A错误;
BC.湿度传感器接入电磁继电器的控制电路,当湿度不足时控制电路导通,继电器吸合,水泵通电工作,当湿度充足时控制电路断开,水泵不工作,故B正确,C错误;
D.继电器和传感器串联,当湿度不足时控制电路导通,继电器吸合,水泵通电工作,故D错误。
故选B。
4.(2025·四川成都·二模)每个电梯在设计和制造时,都会明确标注其最大载重限制。电梯超载时,自动报警系统的电铃就会响起,电梯无法启动。报警系统的工作原理如图所示,R1是保护电阻,R2是压敏电阻。下列判断正确的是( )
A.压敏电阻R2的阻值随压力的增大而减小
B.电梯的自动报警电铃应接在CD之间
C.闭合控制电路,通电螺线管的上端为N极
D.增大R1的阻值可以降低电梯的限载质量
【答案】A
【详解】A.实现超载停机并发出提醒时电磁继电器的衔铁被吸合,则电磁铁线圈里的电流应变大,根据欧姆定律可知控制电路的电阻减小,即压敏电阻R2的阻值减小,所以R2的阻值随压力的增大而减小,故A正确;
B.电梯超载时需要将电动机断电,报警电铃响,此时电磁继电器的衔铁被吸合,动触点和下面的静触点接触,自动报警电铃应接在E、F之间,故B错误;
C.如图所示,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的下端为N极、上端为S极,故C错误;
D.控制电路电流不变,根据欧姆定律可知总电阻不变,当增大R1的阻值,根据串联电路的电阻特点可知压敏电阻R2的阻值变小,因R2的阻值随压力的增大而减小,则R2的阻值随压力变大,即限载质量变大,故D错误。
故选A。
5.(2024·江苏常州·一模)某同学设计水位自动报警装置,主要元件有电磁继电器、红灯和绿灯(额定电压220V)、控制电路电源(电源电压6V)、水位控制器等。当水位没有上升到与金属片A接触时,控制电路断开,此时绿灯亮;当水位上升到与金属片A接触时,控制电路接通,此时红灯亮。请用笔画代替导线完成电路连接。
【答案】见解析
【详解】当水位没有上升到与金属片A接触时,控制电路断开,此时绿灯亮,则上触点与绿灯相连,当水位上升到与金属片A接触时,控制电路接通,此时红灯亮,这表明衔铁被吸下,电磁铁具有了磁性,则下触点与红灯相连,如图所示:
题型九 磁场对通电导线的作用(共6小题)
1.(25-26九年级上·全国·课后作业)如下列图片所示,用来探究磁场对电流的作用的实验装置是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.此装置有电源,导线缠绕在铁钉上,是一个电磁铁,通电之后有磁性,可以吸引大头针,是研究电磁铁的磁性,故A不符合题意;
B.装置为 “奥斯特实验”,小磁针上方有通电导线,通电后小磁针偏转,说明电流产生磁场,故B不符合题意;
C.装置中有电源,有电磁铁,通电之后吸引大头针,两个铁钉上缠绕的线圈匝数不同,吸引的大头针数量不同,探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关的实验,故C不符合题意;
D.装置中同时存在电源、U形磁铁、置于磁场中的金属棒,且金属棒可在导轨上自由运动——通电后金属棒会沿导轨滑动,体现 “磁场对电流的作用力使导体运动”,符合 “磁场对电流的作用” 实验装置的特征,故D符合题意。
故选D。
2.(2025·山西晋中·三模)如图所示,放在U形磁铁两极间的铝盘下边缘浸在液态水银中,闭合开关S,铝盘会绕水平轴O转动。铝盘转动与下图原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】通电之后,有从铝盘圆心流向圆周的电流(相当于每根半径都是一个通电导线),通电铝盘在磁场中受到力的作用而运动,与电动机的工作原理相同。
A.司南的原理是磁极间的相互作用力,故A不符合题意;
B.通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.通电导体在磁场中受到力的作用而运动,故C符合题意;
D.闭合电路中,导体做切割磁感线运动,产生感应电流,是电磁感应现象实验原理图,故D不符合题意;
故选C。
3.(2025九年级·安徽·专题练习)关于通电导体在磁场中的受力方向,下列说法正确的是( )
A.只与电流方向有关
B.只与磁场方向有关
C.不仅与磁场方向有关,还与电流方向有关
D.以上说法都不对
【答案】C
【详解】通电导体在磁场中的受力方向不仅与磁场方向有关,还与电流方向有关。改变电流方向或磁场方向,受力方向都会改变;若同时改变两者,受力方向不变。故A、B、D 错误,C正确。
故选C。
4.(2025·广东·中考真题)如图所示实验中,闭合开关,导体ab向右运动,下列操作能让导体ab向左运动的是( )
A.改变电压大小 B.改变电流方向
C.改变电流大小 D.改变导体ab长度
【答案】B
【详解】A.通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和导线棒中电流的方向有关,且两个因素只改变其中一个,导体棒受力方向才会发生改变,改变电压大小,只改变电流的大小,不能改变导体的受力方向,故A不符合题意;
B.改变电流方向,磁场的方向不变,可以改变导体受力的方向,可以使导体ab向左运动,故B符合题意;
C.改变电流大小,不能改变电流的方向和磁场的方向,因此不能改变导体棒受力的方向,故C不符合题意;
D.改变导体ab长度,不能改变电流的方向和磁场的方向,因此不能改变导体棒受力的方向,故D不符合题意。
故选B。
5.(25-26九年级上·全国·单元测试)白炽灯是一种电流通过灯丝,灯丝发热发光的家庭照明电器,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝,如图所示,可以观察到灯丝抖动,说明 对 有力的作用。
【答案】 磁场 通电导体
【详解】[1][2]因通电导体在磁场中受力的作用,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝时,灯泡中有电流通过(且是交流电),所以灯丝会受到磁场力的作用,并且方向时刻改变,故灯丝会抖动。
6.(2025·安徽亳州·三模)我国新一代航空母舰“福建舰”(如图所示)装备了自主研发的电磁弹射系统。工作时,给弹射器滑块通电,它就可以在磁场的作用下急剧加速,牵引舰载机高速起飞。电磁弹射系统的工作原理是 。
【答案】通电导体在磁场中受到力的作用
【详解】当给弹射器滑块通以强大电流后,其在所处的磁场环境中会受到相应的电磁力,能产生足够大的推力让滑块连同舰载机快速加速,进而达成弹射起飞的目的,电磁弹射系统的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
题型十 电动机(共8小题)
1.(25-26九年级上·全国·课后作业)自制的简易电动机模型如图所示。
(1)绕制线圈的铜丝外面有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,刮漆方法见放大图。按这种方法刮漆,目的是使线圈能够 。
(2)如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做哪些尝试? (多选)。
A.使线圈中电流减小 B.将线圈转动一定角度
C.增大电源电压 D.更换一块磁性更强的磁体
(3)通电后线圈能转动,若要改变转动方向,可采取的做法: ; 。
【答案】(1)连续转动
(2)BCD
(3) 只改变电流方向 只改变磁场方向
【详解】(1)如放大图显示,线圈两端引线的上半边刮掉漆皮,下半边保留漆皮。这种“半截刮漆”的作用是:当线圈转到某一位置时,只有一半周期接通电流,另一半周期靠惯性转过平衡位置,从而实现持续供电,避免线圈在平衡位置附近来回振动,保证持续转动。
(2)A.使线圈中电流减小,电流减小,更不容易启动,故A不符合题意;
B.将线圈转动一定角度,可能线圈通电时刚好停在平衡位置,稍微转动即可启动,故B符合题意;
C.增大电源电压,可增大电流,线圈受力变大,从而转动,故C符合题意;
D.更换一块磁性更强的磁体,增大磁场力,从而使线圈受力变大,从而转动,故D符合题意。
故选BCD。
(3)[1][2]直流电动机转动方向由磁场方向和电流方向共同决定,改变其中任意一个即可反转。
2.(25-26九年级下·全国·单元测试)将自制电动机接入电路,如图所示,闭合开关,线圈开始转动,其中A、B支架是 (选填“导体”“绝缘体”或“换向器”)。若仅对调磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向 。
【答案】 导体 相反
【详解】[1]将自制电动机接入电路,如图所示,闭合开关,线圈开始转动,其中A、B支架是导体,使电流通过线圈。
[2]若仅对调磁体的磁极,线圈受到的磁力方向与原来相反,其转动方向与原转动方向相反。
3.(25-26九年级上·全国·课后作业)请结合图甲、乙回答下列有关电动机工作过程的问题。
(1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。图甲中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是 。
(2)图乙中线圈所在的位置 (选填“是”或“不是”)平衡位置,图中A、B组成的装置叫 ,它的作用是在线圈 (选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。电动机工作时是把电能转化为 。
【答案】(1) 通电线圈 电流方向不同
(2) 是 换向器 刚转过 机械能
【详解】(1)[1][2]电动机的工作原理是磁场对通电导体(或流)有力的作用。图甲中,线圈左右两边框 ab、cd 的受力方向相反,原因是两边电流方向相反。
(2)[1][2][3][4]图乙中,线圈平面与磁感线垂直,这个位置叫做平衡位置(因为此时两边受力大小相等、方向相反且在同一直线上,合力为零)。图中 A、B 组成的部件叫做换向器。它的作用是在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。电动机工作时把电能转化为机械能。
4.(2025九年级下·安徽·专题练习)如图所示,是一款常见的电动咖啡搅拌杯,它的核心部件是电动机。下列图片中能够说明其工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.装置中有电源,通电导体在磁场中受力运动,符合电动机工作原理,故A符合题意;
B.是奥斯特实验,说明电流的磁效应,与电动机工作原理无关,故B不符合题意;
C.是电磁铁原理,利用电流的磁效应,与电动机工作原理无关,故C不符合题意;
D.无电源,是电磁感应现象(发电机原理),与电动机工作原理无关,故D不符合题意。
故选A。
5.(25-26九年级下·全国·课后作业)小应自制了一个直流电动机模型,如图所示。回形针做成两个支架,分别与电池两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈,以线圈引线为轴,用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆,另一端只刮去上半周绝缘漆。将线圈放在支架上,磁体放在线圈边,闭合开关,轻轻拨动线圈,此时线圈顺时针转动,则下列说法错误的是( )
A.若仅改变磁极方向,线圈会逆时针转动
B.若再增加一节干电池,线圈转动速度加快
C.刮去上半周绝缘漆,作用相当于换向器
D.工作时将机械能转化为电能
【答案】D
【详解】A.电动机转动方向与电流、磁场方向有关,改变磁极方向(磁场方向改变),线圈会逆时针转动,故A正确,不符合题意;
B.增加一节干电池,电流增大,线圈受力增大,转动速度加快,故B正确,不符合题意;
C.刮去上半周绝缘漆的设计,作用相当于换向器,使线圈持续转动,故C正确,不符合题意;
D.直流电动机工作时是电能转化为机械能,而非机械能转化为电能,故D错误,符合题意。
故选D。
6.(25-26九年级上·全国·单元测试)如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应的原理工作的
B.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
C.使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的
D.仅改变磁感线的方向不能改变线圈转动的方向
【答案】C
【详解】A.电动机是是根据通电流的导体在磁场中会受力的原理来工作的,故A错误;
B.电动机工作过程中,消耗的电能主要转化为机械能,小部分转化为内能,故B错误;
C.使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的,换向器在电动机中起着关键作用,它的主要功能是改变电流方向,从而确保电动机可以连续旋转而不需要经常地停止和启动,故C正确;
D.线圈转动的方向与电流方向、磁场方向有关,仅改变磁感线的方向能改变线圈转动的方向,故D错误。
故选C。
7.(2025·安徽淮北·三模)如图所示是小明制作的金属转框。金属转框的上部中央与5号电池正极相连,电池下部的负极连接着两块强磁粒,金属转框套在强磁粒的周围。轻轻推动金属转框,其可以绕电池持续转动。下列说法正确的是( )
A.该装置的工作原理是电磁感应
B.只将电池的正负极对调后,金属转框的转动方向会改变
C.只将5号电池换成7号电池,金属转框的转速会变快
D.金属转框转动时,其能量转化是机械能转化为电能
【答案】B
【详解】A.金属转框能转动是由于通电导体在磁场中受到力的作用,并非电磁感应。电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,是发电机的工作原理,故A错误;
B.通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。仅对调电池正负极,会改变电流方向,进而使金属转框的转动方向改变,故B正确;
C.5号电池和7号电池的电压通常均为1.5V,把5号电池换成7号电池,电路中的电流大小基本不变,金属转框受力情况不变,其转速基本不会发生变化,故C错误;
D.该装置类似电动机,转动时是将电能转化成机械能,而非机械能转化为电能,故D错误。
故选B。
8.(2025九年级下·吉林·专题练习)如图,兴趣小组制作了一个电动机,给线圈通电,轻轻一推,线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有( )
A.电动机主要由磁体和线圈组成
B.电动机主要把动能转化为电能
C.对调电源正、负极不能改变线圈的转动方向
D.电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关
【答案】A
【详解】A.电动机主要由磁体和线圈组成。在常见的电动机结构中,磁体提供磁场,线圈在磁场中受力而转动,这是电动机的基本组成部分,故A正确;
B.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,其能量转化是将电能转化为机械能(动能),而不是把动能转化为电能,故B错误;
C.电动机线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关,对调电源正、负极会改变电流方向,从而可以改变线圈的转动方向,故C错误;
D.根据焦耳定律可知,电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻有关,故D错误。
故选A。
题型十一 扬声器和电流(压)表(共3小题)
1.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)如图所示,将扬声器的线圈一端连接电源负极,另一端与电源正极不断碰触,会听到扬声器发出“咔咔”的响声,这是因为变化的电流通过绕圈,使其在 中受到变化的力,从而带动锥形纸盆 而发声。
【答案】 磁场 振动
【详解】[1][2]通电导体在磁场中受到力的作用。如图,扬声器中有磁体和线圈,线圈处在磁体周围的磁场之中;将扬声器的线圈一端连接电源负极,另一端与电源正极不断碰触,线圈中会产生断断续续的变化的电流,变化的电流通过绕圈,使其在磁场中受到变化的力,从而带动锥形纸盆振动而发声。
2.(25-26九年级下·全国·课后作业)下图是扬声器(喇叭)的结构图,当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时,线圈会在永磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声,下列说法中正确的是( )
A.扬声器工作时是将机械能转化为电能
B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
C.锥形纸盆振动得越快,响度越大
D.扬声器的工作原理与电铃的工作原理相同
【答案】B
【详解】A.扬声器工作时消耗电能,转化成纸盘运动,将电能转化为机械能,故A错误;
B.扬声器的工作过程是接入变化的电流,磁场对线圈受力的方向也随之改变,即工作原理是通电线圈在磁场中受力运动。故B正确;
C.音调的高低与频率有关,响度大小与振幅有关,所以锥形纸盆振动得越快,频率越高,音调越高,故C错误;
D.电铃的主要部件是电磁铁,电磁铁是利用电流的磁效应工作的,故电铃的工作原理是电流的磁效应,与扬声器的工作原理不同,故D错误。
故选B。
3.(2025·内蒙古巴彦淖尔·模拟预测)动圈式话筒和动圈式扬声器是扩音器中的重要组成部分。如图所示为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时,产生的声波使膜片以及与之相连的线圈1一起振动,线圈1在磁场中运动,产生变化的电流;变化的电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2,通电线圈2带动锥形纸盆在磁场中振动,扬声器就发出声音。根据以上原理,下列说法正确的是( )
A.话筒将电信号转化为声信号,利用了电磁感应原理
B.话筒将电信号转化为声信号,利用了磁场对通电导体有力的作用
C.扬声器将电信号转化为声信号,利用了磁场对通电导体有力的作用
D.扬声器将电信号转化为声信号,利用了电磁感应原理
【答案】C
【详解】A. 话筒的功能是将声信号转化为电信号,并非电信号转化为声信号;其原理是线圈切割磁感线产生电流的电磁感应,故A错误;
B. 话筒是将声信号转化为电信号,并非电信号转化为声信号;其原理是电磁感应,并非磁场对通电导体有力的作用,故B错误;
C. 扬声器的功能是将电信号转化为声信号;电流通过线圈时,线圈在磁场中受力振动,带动纸盆发声,这利用了磁场对通电导体有力的作用,故C正确;
D. 扬声器利用的是磁场对通电导体有力的作用,并非电磁感应原理;电磁感应是“磁生电”,而扬声器是“电生磁再受力”,故D错误。
故选C。
4.(24-25九年级下·江苏南通·阶段练习)为解决广场舞噪声扰民的问题,民警在几个露天广场安装了几套声音分贝测试及提醒设备(如图),随时监测音量,达到峰值时设备会鸣叫示警,下列说法错误的是( )
A.广场舞音乐一定是乐音
B.监测音量峰值应设定为50dB左右
C.分贝测试设备在传播过程中只能监测不能控制噪声
D.扬声器是音响的最主要部分,其工作原理是磁场对电流的作用
【答案】A
【详解】A.广场舞音乐如果影响到别人的正常工作、学习和生活,也会成为噪声,故A错误,符合题意;
B.为了不扰民,监测音量峰值应设定为50dB左右,故B正确,不符合题意;
C.分贝测试设备只是一个监测噪声强度的设备,在传播过程中只能监测不能控制噪声,故C正确,不符合题意;
D.扬声器是音响的最主要部分,其工作原理是磁场对电流的作用,与电动机的原理相同,故D正确,不符合题意。
故选A。
5.(2024·江西南昌·一模)小明拆开了实验室某电流表,看到内部结构大致如图所示。通电后发现,内部线圈转动会带动螺旋弹簧以及指针偏转。下列说法错误的是( )
A.它利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理
B.通过电流表的电流越大,螺旋弹簧的形变越大
C.螺旋弹簧的形变越大,指针偏转越明显
D.若电流从负接线柱流入,内部线圈不会受到力的作用
【答案】D
【详解】A.由题意可知,线圈通电后,受到磁场作用力而转动,故A正确,不符合题意;
B.通过电流表的电流越大,线圈受到的作用力越大,螺旋弹簧的形变越大,故B正确,不符合题意;
C.螺旋弹簧的形变越大,指针偏转的角度越大,指针偏转越明显,故C正确,不符合题意;
D.电流从负接线柱流入,通过线圈电流方向改变,在磁场方向不变时,线圈的受力方向发生变化,故D错误,符合题意。
故选D。
题型十二 电磁感应(共6小题)
1.(25-26九年级下·全国·课后作业)电磁感应现象
(1)发现:英国物理学家 在1831年发现了电磁感应现象。
(2)利用磁场产生的电流叫作 。
(3)当 电路中的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流,这种现象称为电磁感应。在电磁感应现象中 能转化为电能。
【答案】(1)法拉第
(2)感应电流
(3) 闭合 切割磁感线 机械
【详解】(1)英国物理学家法拉第在1831年经过大量的实验研究,发现了电磁感应现象,这一发现为后来发电机的发明奠定了理论基础。
(2)当满足一定条件时,磁场能够“催生”出电流,利用磁场产生的电流叫作感应电流。
(3)[1][2][3]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,电路中会产生感应电流,这种现象称为电磁感应。在电磁感应现象中,导体运动具有机械能,最终转化为电能,即机械能转化为电能。
2.(2025·江苏宿迁·中考真题)如图甲所示,将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连,形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线,计算机显示的微电流波形如图乙所示,这是 现象,此过程中产生的电流是 (选填“直流电”或“交变电流”),利用这一原理,可制成 (写出一种即可)。
【答案】 电磁感应 交变电流 发电机
【详解】[1][2][3]地球的周围存在磁场,两位同学快速甩动软导线,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,由图乙可知,产生电流,这是电磁感应现象,由图乙可知,电流的大小和方向发生变化,产生的电流是交变电流,发电机就是根据此原理制成的。
3.(2025·河南驻马店·三模)如图所示,将一个铜质线圈与一只小灯泡连接形成一个闭合回路,当将一条形磁体快速插入线圈时,会观察到小灯泡发光;当从线圈中快速拔出磁体时,灯泡也会发光:上述现象说明两次实验中闭合回路中都有电流产生,两次线圈和磁体具有的共同运动特点是 ,小明认为两次实验中产生的电流方向是相同的。请你设计方案,验证他的这一观点是否正确? 。
【答案】 见解析 见解析
【详解】[1]将一条形磁体快速插入线圈时或从线圈中快速拔出磁体时,此时都满足线圈做切割磁感线运动,会产生感应电流,灯泡会发光。
[2]可以在电路中串联一个灵敏电流计,观察灵敏电流计在两种方式中偏转的方向是否相同,相同则说明产生感应电流的方向相同,偏转方向不同,则说明产生感应电流的方向不同。
4.(2025·贵州铜仁·模拟预测)如图所示是小明同学探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置图。闭合开关,下列分析正确的是( )
A.无论导线ab如何运动,都无电流产生
B.导线ab水平方向运动,则有电流产生
C.电流计指针左右偏转,电流方向不变
D.用该装置的实验原理可以制成电动机
【答案】B
【详解】AB.当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。如图闭合开关,导线沿ab水平方向运动,导线ab会切割磁感线,则有电流产生。故A错误,B正确;
C.通过电流计指针是否偏转可判断电路中有无感应电流产生。指针左右偏转说明感应电流的方向发生了变化。故C错误;
D.这个过程中消耗机械能,获得电能,机械能转化为电能。利用该实验原理可以制成发电机。故D错误。
故选B。
5.(2025·安徽铜陵·二模)如图所示是教材中的一个实验装置图,闭合开关后,使导体棒水平向右运动,灵敏电流计指针向右偏转,关于该实验,下列判断正确的是( )
A.该装置图是研究电动机的工作原理
B.将导体棒上下移动,灵敏电流计指针会左右偏转
C.保持导体棒静止不动,向右水平移动磁铁,灵敏电流计指针会向左偏转
D.导体棒向右移动过程中,导体棒不受磁场力的作用
【答案】C
【详解】A.闭合开关后,让导体棒向右水平运动,观察到灵敏电流计的指针向右偏转,说明电路中产生了感应电流,是电磁感应现象,该装置图是研究发电机的工作原理,电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,其工作原理和本实验原理不相同,故A错误;
B.将导体棒上下移动,没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流,灵敏电流计指针不会左右偏转,故B错误;
C.保持导体棒静止不动,向右水平移动磁铁,相当于磁铁不动,导体棒向左运动,磁场方向不变,导体棒切割磁感线的运动方向改变,感应电流的方向改变,灵敏电流计指针会向左偏转,故C正确;
D.通电导体在磁场中会受到力的作用,导体棒向右移动过程中,导体棒中会有感应电流通过,导体棒会受到磁场力的作用,故D错误。
故选C。
6.(2025·山东济南·二模)小梅用图甲中的实验装置探究怎样产生感应电流,用到了铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材。
(1)实验中,蹄形磁铁的作用是提供 ,灵敏电流计用来显示电路中是否产生电流。
(2)小梅至今对这个实验的下列过程记忆犹新:
①如图甲,为使灵敏电流计的指针发生偏转,她首先闭合开关,然后要使导体棒 (选填“上下”或“左右”)运动。
②要研究感应电流的方向与磁场的方向的关系,接下来的操作是将 ,保持导体棒运动方向不变,观察灵敏电流计指针的偏转方向。
(3)通过图甲所示的实验,小梅断定:闭合电路的一部分导体在磁场中做垂直于磁感线的运动就会产生感应电流。之后,她的同位小明做了如图乙(图中只画出了部分电路)的操作:闭合开关后将导体棒沿着水平方向由a到b来回移动,此时导体棒运动的方向与磁感线的方向 (选填“垂直”或“平行”),但电路中并没有产生感应电流。在老师的启发下,小梅和小明把磁感线想象成一根根实实在在的线,把导体棒想象成一把刀,只有在闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,才会产生感应电流。据此,你认为图乙中的导体棒做 (选填“上下”或“里外”)运动时,就会产生感应电流。
【答案】(1)磁场
(2) 左右 对调(蹄形磁铁的)磁极
(3) 垂直 里外
【详解】(1)磁铁周围存在磁场,实验中,蹄形磁铁的作用是提供磁场。
(2)[1]实验中,要使导体棒在磁场中做切割磁感线运动才能使闭合电路中产生感应电流,有感应电流才能使灵敏电流计的指针发生偏转。图中的蹄形磁铁里面的磁感线方向为竖直方向,故导体棒要左右运动才能做切割磁感线运动。
[2]要研究感应电流的方向与磁场的方向的关系,应保持导体棒运动方向不变,只改变磁场的方向,对调蹄形磁铁的磁极就可改变磁场的方向。
(3)[1]闭合开关后将导体棒沿着水平方向由a到b来回移动,虽然移动方向与磁感线方向垂直,但并没有切割磁感线,故不能产生感应电流。
[2]图中的蹄形磁铁里面的磁感线方向为竖直方向,图乙中的导体棒做里外运动时才能切割磁感线,才能产生感应电流。
题型十三 电磁感应的应用(共6小题)
1.(24-25九年级下·湖北武汉·阶段练习)如图所示是动圈式话筒的构造示意图,膜片和线圈相连,线圈两端的导线接入扩音机。当你对着话筒说话或唱歌时,声音使膜片和线圈一起 ,而线圈处在永久磁体周围的 中,这样线圈就会做切割磁感线运动而产生 ,这样就能把声音信号转变成电信号。
【答案】 振动 磁场 感应电流
【详解】[1][2][3]当对着话筒说话或唱歌时,因声音可以传递能量,故会使得膜片和线圈一起振动。由图中可知,线圈周围有永磁体,故会使得线圈处在永久磁体周围的磁场中。因线圈与膜片相连,故膜片的振动会使得与之相连的线圈也发生振动,使得线圈做切割磁感线运动,从而产生感应电流。
2.(25-26九年级上·全国·课后作业)动圈式话筒和动圈式扬声器是扩音器中的重要组成部分。下图为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时,话筒将 信号转换为 信号,利用了 ;产生的变化电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2,扬声器将 信号转换为 信号,利用了 ,扬声器就发出声音。
【答案】 声 电 电磁感应原理 电 声 磁场对电流有力的作用
【详解】[1][2][3]话筒工作时,膜片振动使得线圈1在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,属于电磁感应现象,所以将声信号转换为电信号,利用了电磁感应原理。
[4][5][6]对于扬声器,变化的电流经放大器放大后,通过扬声器的线圈2,由于通电导线在磁场中受力的作用,故能使线圈2在磁场中受力来回振动,带动纸盆也来回振动,扬声器就能够发声了,即将电信号转化为声信号,利用的是磁场对电流有力的作用的原理。
3.(24-25九年级上·四川内江·期末)如图所示,是生活、生产中用到的四种设备,其中,是利用电磁感应原理来工作的是( )
A.电磁铁 B.扬声器
C.麦克风 D.电铃
【答案】C
【详解】A.电磁铁利用了电流的磁效应,故A不符合题意;
B.扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,故B不符合题意;
C.麦克风利用电磁感应原理工作,声带振动引起纸盆振动,纸盆振动引起线圈振动,线圈切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这种现象是电磁感应现象,故C符合题意;
D.电铃的主要构成部分是电磁铁,电磁铁利用了电流的磁效应,故D不符合题意。
故选C。
4.(25-26九年级上·全国·课后作业)科技馆内有一款电磁跷跷板,如图所示,当跷跷板上下跷动时,磁铁由于重力,会在线圈中左右滑动,两个二极管交替发光,下列设备的工作原理与其相同的是( )
A.电风扇 B.动圈式话筒 C.电磁铁 D.电铃
【答案】B
【详解】电磁跷跷板中,磁铁在线圈中滑动,线圈切割磁感线产生感应电流,使二极管发光,利用的是电磁感应原理。
A.电风扇主要利用通电导体在磁场中受力运动,故A错误;
B.动圈式话筒是声音使膜片振动,带动线圈切割磁感线产生感应电流,利用电磁感应原理,故B正确;
C.电磁铁利用电流的磁效应,故C错误;
D.电铃利用电流的磁效应,故D错误。
故选B。
5.(2025·安徽淮南·三模)金属探测仪是当前各类考试防电子作弊的一种常规检查工具,当金属探测仪经过各类金属上方时,金属探测仪上的线圈会产生电流,触发报警器达到提醒目的。下列装置与金属探测仪工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】当线圈靠近金属物体时,在金属物体中产生电流,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,故在金属中会产生电流,故探测器应采用了电磁感应原理。
A.图中是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.装置中导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是电磁感应现象,故B符合题意;
C.该装置是研究通电导体在磁场中受力运动的实验,故C不符合题意;
D.该装置是电铃,其原理是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选B。
6.(24-25九年级上·广东惠州·期末)腕力球是一种人工动力装置,纯机械不用电池。手握腕力球运动时,使球芯加速旋转,同时球内的LED灯会发光(如图)。装置工作时能使灯发光的原理与图中的实验原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】手握腕力球运动时,使球芯加速旋转,同时球内的LED灯会发光,这说明电路中产生了电流,则可知此现象的原理为电磁感应现象。
A.图中两个电磁铁串联,通过它们的电流相等,线圈匝数相同,探究电磁铁与线圈匝数的关系,利用电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中闭合开关,导体中有电流通过,导体在磁场中会运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,故B不符合题意;
C.图中闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,是电磁感应现象,故C符合题意;
D.图中的实验为奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,故D不符合题意。
故选C。
题型十四 电磁感应与磁场对电流作用的区别(共5小题)
1.(2024·四川凉山·模拟预测)下列生活现象中,不能用电磁感应来解释的是( )
A.人脸识别解锁手机
B.话筒采集歌手的歌声
C.刷身份证进入高铁站
D.刷饭卡就餐
【答案】A
【详解】A.摄像头的成像原理与照相机相同,物体位于凸透镜焦距的两倍以外,成倒立、缩小的实像,故A符合题意;
B.动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的,故B不符合题意;
C.刷身份证时会产生感应电流,有感应电流产生,故C不符合题意;
D.当饭卡在卡机上刷过时,这是电磁感应现象,故D不符合题意。
故选A。
2.(2025·福建厦门·二模)新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表,各项技术均处于世界领先水平。其中一种能量回收技术,是当汽车在滑行或制动时,内部线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能。如图实验中工作原理与之相同的是( )
A.B.C. D.
【答案】A
【详解】能量回收技术是当汽车在滑行或制动时,内部线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能,这是电磁感应现象。
A.导体棒在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生感应电流,这是电磁感应现象,故A符合题意;
B.图中为奥斯特实验,小磁针偏转,说明通电导线有磁场,这是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.电磁铁吸引大头针,利用的是电流的磁效应,故C不符合题意;
D.通电线圈在磁场中受力转动,电能转化为机械能,这是电动机的原理,故D不符合题意。
故选A。
3.(2025·海南·一模)如图所示的充电鞋垫,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,从而给鞋面上的电池充电,图中与充电鞋垫的工作原理相同的是( )
A.B.C. D.
【答案】B
【详解】充电鞋垫利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,从而能给鞋面上的电池充电,即充电鞋垫是利用的电磁感应现象工作的。
A.该实验是探究通电螺线管的磁场特点,与充电鞋垫的工作原理无关,故A不符合题意;
B.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,电流表指针发生偏转,与充电鞋垫的工作原理相同,故B符合题意;
C.该实验反映了通电导体在磁场中受到力的作用而运动,与充电鞋垫的工作原理无关,故C不符合题意;
D.该实验是奥斯特实验,说明了电流的磁效应,与充电鞋垫的工作原理无关,故D不符合题意。
故选B。
4.(2025·黑龙江大庆·一模)如图为实验室电流表的内部结构图,许多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈同时与一根指针和一只弹簧相连,当给线圈通电时,线圈转动带动指针偏转,便可显示出电流的大小,下列选项中与电流表的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】电流表的工作原理是:通电线圈在磁场中受力转动,电流越大,线圈受到的力越大,转动幅度越大,从而通过指针偏转显示电流大小。
A.通电导体在磁场中受力而运动,与电流表的工作原理相同,故A符合题意;
B.奥斯特实验说明电流周围存在磁场,即电生磁,与电流表的工作原理不同,故B不符合题意;
C.电磁感应实验是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流,即磁生电,与电流表的工作原理不同,故C不符合题意;
D.电磁铁吸引大头针实验利用的是电流的磁效应,与电流表的工作原理不同,故D不符合题意。
故选A。
5.(2025·福建厦门·二模)“四川舰”是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中,当弹射车内的导体中有强电流通过时,弹射车就给舰载机提供强大的推力使舰载机快速起飞。如图各实验中与弹射器主要工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.图中装置是研究电磁感应现象的实验装置,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。这是发电机的原理,故A不符合题意;
B.图中是奥斯特实验装置,说明了通电导线周围存在磁场,即电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图中装置是探究影响电磁铁磁性强弱的因素,是电流磁效应的应用,故C不符合题意;
D.图中装置有电源,通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的原理,电磁弹射器的工作原理与电动机的原理相同,故D符合题意。
故选D。
题型十五 发电机(共6小题)
1.(2025九年级·安徽·专题练习)图甲所示的是我国大型四发“双尾蝎D”无人机。四台发动机和发电机的配置,使得“双尾蝎D”具备了更强的用电支持和更高的系统可靠性、飞行安全性。发电机的原理与图 (选填“乙”或“丙”)相同。
【答案】乙
【详解】图乙是电磁感应的实验装置,当闭合回路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,发电机就是利用该原理制成的。
2.(25-26九年级下·全国·随堂练习)下图是常安装在旱冰鞋、滑板车上的闪光轮,它主要由磁体、线圈和发光二极管组成。闪光轮类似于 (选填“发电机”或“电动机”),当它滚动时,不断将 能转化为电能,最终通过发光二极管得到光能。
【答案】 发电机 机械
【详解】[1][2]当闪光轮滚动时,闪光轮中闭合电路的一部分线圈在磁场中做切割磁感线运动,此时电路中会产生感应电流。故闪光轮类似于发电机,将机械能转化为电能,再通过发光二极管将电能转化为光能。
3.(2025九年级·全国·专题练习)如图所示的是银行卡信息读卡器,将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时,线圈中就会产生变化的电流,读卡器便可读出磁条上的信息。读卡器读出信息的原理是 ,生活中的 就是利用这一原理制成的。
【答案】 电磁感应现象 发电机
【详解】[1]如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象。将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,刷卡机读出信息,这个过程的工作原理就是电磁感应原理;
[2]利用电磁感应原理的装置有发电机、动圈式话筒等。
4.(2025九年级·全国·专题练习)位于四川省宁南县与云南省巧家县的白鹤滩水电站是世界第二大水电站。水电站发电机的工作原理是 (填科学家名字)发现的;图 是发电机基本构造示意图。
【答案】 法拉第 乙
【详解】[1]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中便有了感应电流,这种现象是电磁感应现象,据此制成了发电机,法拉第最先发现了电磁感应现象。
[2]发电机的工作原理是电磁感应,即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,而甲图中有电源是电动机,故乙图是发电机基本构造示意图。
5.(2025·安徽·二模)某科学兴趣小组制作了如图甲所示的地震自动报警器,其简化结构如图乙所示,金属杆与发光二极管、报警器组成了闭合回路。若地震使金属杆摆动,电路中会产生电流并报警。关于该装置以下说法正确的是( )
A.金属杆可以用普通橡胶棒代替
B.报警时金属杆将电能转化为机械能
C.产生电流的原理与发电机相同
D.发光二极管是由超导材料制成的
【答案】C
【详解】A.金属杆在装置中起到导电的作用,其是良好的导体。而橡胶棒是绝缘体,不具备导电能力,若用普通橡胶棒代替金属杆,地震晃动时无法使电路导通形成电流,报警器无法工作,所以金属杆不能用普通橡胶棒代替,故A错误;
B.报警时,是金属杆的摆动具有机械能,在磁场中切割磁感线,从而在电路中产生了电流,即产生电能,这个过程是将机械能转化为电能,故B错误;
C.发电机的工作原理是电磁感应,即当闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动,闭合电路中会产生感应电流。此地震报警器内,金属杆摆动会使闭合电路切割磁感线,进而生成电流,其产生电流的原理同样是电磁感应,和发电机的原理一致,故C正确;
D.发光二极管的核心部件是由半导体材料制成的,故D错误。
故选C。
6.(2025·山西阳泉·二模)在学校的创新比赛中,小红展示了她自制的新型健身发电装置。该装置没有外接电源,只要人在上面踩踏踏板,带动内部的齿轮组转动,与齿轮相连的线圈便会在磁场中运动,旁边连接的小电珠就会发光。该装置的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】该装置没有外接电源,只要人在上面踩踏踏板,带动内部的齿轮组转动,与齿轮相连的线圈便会在磁场中运动,旁边连接的小电珠就会发光,这是利用电磁感应现象来发电的。
A.该图是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.该图是电磁感应原理,即闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,产生电流的现象,故B符合题意;
C.该图是电磁铁,是利用电流的磁效应,故C不符合题意;
D.该图是电动机的原理图,即通电导体在磁场中受力运动,故D不符合题意。
故选B。
$+专题06 电与磁
题型1简单磁现象
题型10电动机
题型2磁场 磁感线
题型11扬声器及电流(压)表
题型3地磁场
题型12电磁感应
题型4奥斯特实验
题型13电磁感应的应用
题型5通电螺线管外部的磁场方向
题型14电磁感应与磁场对电流作用的区别
题型6安培定则
题型15发电机
题型7电磁铁
题型8电磁继电器
题型9磁场对通电导线的作用
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题型一 简单磁现象(共6小题)
1.(25-26九年级上·全国·课后作业)用条形磁体接触铁屑后,发现它的两端吸引铁屑最多,如图甲所示。条形磁体上吸引铁屑最多的两个部位叫 ,若图甲条形磁体从中间断开,则每部分有 (选填“一个”或“两个”)磁极。如图乙所示,把一个能自由旋转的小磁针放在水平桌面上,静止时指南的A端叫 极,用字母 表示;指北的B端叫 极,用字母 表示。
2.(2025·江苏泰州·一模)小明购买一环形磁铁玩具,为了解其是否具有磁性,请帮他写出辨别过程。所选器材 ,辨别方法 。在确认该磁铁有磁性后,为了解该磁铁的磁极分布,他猜想:①可能呈横向分布(如图甲),外侧为N极,内侧为S极;②可能呈纵向分布(如图乙),上端为N极,下端为S极。于是他将两个大小相同的环形磁铁沿中心轴线相互靠近(如图丙),发现它们相互排斥。再将其中一个环形磁铁翻转180°,若它们相互 ,则猜想①是正确的;若它们相互 ,则猜想②是正确的。
3.(25-26九年级下·全国·课后作业)学校研学活动组织学生参观市科技馆,一位同学用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁体的N极时,磁体靠近铁棒,如图甲,则可判断铁棒 (选填“一定”或“不一定”)带有磁性;若改将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁体的N极时,磁体远离铁棒,如图乙,则可判断铁棒一定带有磁性,且B端为 (选填“N”或“S”)极。
4.(25-26九年级下·全国·随堂练习)用一根钢棒靠近小磁针的某一极,结果小磁针被钢棒吸引,由此可以确定( )
A.钢棒原来一定有磁性 B.钢棒原来一定没有磁性
C.钢棒原来不一定有磁性 D.以上说法都不正确
5.(25-26九年级下·全国·随堂练习)如图所示,弹簧测力计下竖直悬挂着一铁块,当条形磁体从右至左匀速运动至其S极完全通过铁块下方的过程中,下列叙述正确的是( )
A.弹簧测力计的示数先变小后变大 B.弹簧测力计的示数先变大后变小
C.弹簧测力计的示数一直变大 D.弹簧测力计的示数一直不变
6.(25-26九年级下·全国·随堂练习)磁性材料已经广泛地应用在我们的生活之中,下列器件中,没有应用磁性材料的是( )
A.录像带 B.录音带 C.光盘 D.指南针
题型二 磁场 磁感线(共6小题)
1.(24-25九年级下·广东茂名·阶段练习)在一个圆纸盒里放一个条形磁铁,在圆纸盒外放一些小磁针,各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示,则条形磁铁是沿 ( 选填“AC” 或“BD”)方向放置的, (用字母表示)端为条形磁铁的N极,条形磁铁对小磁针有力的作用是通过 产生的。
2.(25-26九年级上·全国·课前预习)图(a)为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图(a)可知,该磁极为 极,若在位置2处放置一个小磁针,当小磁针静止时,其指向应是图(b)中的 ;位置1处的磁场比位置2处的磁场 (选填“强”或“弱”)。
3.(2024-2025年广东省沪粤版九年级全一册-阶段检测(四))如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点,可知,a点的磁场比b点的磁场 (选填“强”或“弱”);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 处(选填“P”或“O”),没有标磁感线的地方 (选填“有”或“没有”)磁场。
4.(2025九年级下·安徽·专题练习)伟大的物理学家爱因斯坦不仅对物理学的发展做出了巨大贡献,还给我们留下了宝贵的科学精神和思想的财富。爱因斯坦曾经说过:“磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在。”这句话形象地说明了( )
A.磁场是为研究物理问题而假想的
B.椅子一定是磁场
C.磁场是真实存在的一种物质
D.磁场和椅子一样是看得见、摸得着的
5.(2026九年级下·全国·专题练习)某同学研究磁体周围的磁场情况时,将一根条形磁体放在水平桌面上,在它周围放置一些小磁针,小磁针的指向情况如图甲所示;将小磁针拿掉之后,在条形磁体上面放一块有机玻璃,在有机玻璃上均匀撒一层铁屑,轻轻敲打有机玻璃,可以看到铁屑的分布情况如图乙所示;根据图甲和图乙所示的实验现象,用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况,如图丙所示。下列说法错误的是( )
A.图甲所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场方向特点
B.图乙所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C.图丙所示的条形磁体周围的磁感线,是人们为了描述磁场而建立的物理模型
D.由图丙可知,条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
6.(25-26九年级下·全国·随堂练习)磁场中某一点的磁场方向是( )
A.小磁针的N极所指的方向 B.小磁针的S极所指的方向
C.小磁针在该点的受力方向 D.小磁针在该点的转动方向
题型三 地磁场(共5小题)
1.(2025·广西·模拟预测)在研究地磁场方向时,如图所示,发现司南的长柄静止时总是指向南方,则长柄相当于指南针的 极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极 (选填“重合”或“不重合”)的现象。
2.(24-25九年级上·河南洛阳·阶段练习)人类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。如图所示是它静止时的指向,则指南鱼鱼头应标注 (选填“南”或“北”)极;我国宋代科学家 在《梦溪笔谈》中明确指出,指南针所指的方向“常微偏东不全南也”;地磁场的 极在地理的南极附近。
3.(2025九年级·安徽·专题练习)关于地磁场,下列说法正确的是( )
A.地磁场的S极在地理南极附近
B.地磁场的南、北极与地理南、北极完全重合
C.地球周围存在着很多条疏密不同的磁感线
D.可以通过小磁针静止时N极的指向来确定该点的地磁场方向
时总是指向南方,如图所示。关于司南下列说法正确的是( )
A.司南周围存在磁场,不存在磁感线 B.司南只有一个磁极,在其勺柄上
C.地球周围各点的磁场方向都相同 D.地球是磁体,它的S极在地球南极
5.(25-26九年级上·全国·课后作业)请标出地磁场和小磁针的N、S极。
题型四 奥斯特实验(共4小题)
1.(25-26九年级上·全国·课后作业)奥斯特的发现
比较甲、乙得出结论:通电导体周围存在着 。
比较甲、丙得出结论:电流产生的磁场方向与 的方向有关。
通电导线周围存在与电流方向有关的 ,这种现象叫作电流的磁效应。
下方的小磁针的N极向纸内偏转,说明 。小明由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方(如图乙),小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据: 。你认为小磁针的N极会向 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。为了避免地磁场对实验的影响,导线应沿 (选填“东西”或“南北”)方向放置。
3.(24-25九年级下·全国·课后作业)通过下图所示的实验第一个发现电与磁之间的联系的科学家是( )
A.奥斯特 B.帕斯卡 C.牛顿 D.伽利略
4.(2025·广东佛山·二模)如图所示,小磁针静止时指向南北,当导线A端与电池“+”极连通瞬间,小磁针发生偏转,此现象说明( )
A.小磁针被磁化 B.小磁针磁性消失
C.地磁场方向改变 D.电流周围存在磁场
题型五 通电螺线管周围的磁场(共4小题)
1.(2025·海南省直辖县级单位·二模)如图是探究通电螺线管磁场特点的实验装置。若要探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关,可以进行的操作是( )
A.对调滑动变阻器的上下接线柱 B.改变螺线管的线圈匝数
C.移动滑动变阻器滑片 D.对调电源正负极
7.(24-25九年级下·广东清远·月考)在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中:
(1)当图甲中的开关S闭合后,小磁针会发生偏转, 说明通电螺线管周围存在 ,由右手螺旋定则可知螺线管的右端为 (选填“N”或“S”)极;
(2)对调电源的正负极重复上述实验,小磁针N极指向与之前相反,这说明通电螺线管外部磁场的方向与 有关。实验时同学们发现小磁针偏转不明显,为了增大通电螺线管的磁性,可行的操作是 (任写一条);
(3)用铁屑来做实验,得到了如图乙所示的情形, 由此可看出通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似,为描述磁场而引入的磁感线 (选填“是”或“不是”) 真实存在的。
[2]磁感线是为了方便、形象描述磁场而引入的带箭头的曲线,不是真实存在的。
8.(2025·湖南怀化·二模)下列是探究通电螺线管外部的磁场方向的实验。
(1)通电螺线管周围的小磁针会发生偏转,说明小磁针受到 (选填“磁力”或“重力”)的作用;
(2)如图所示,在玻璃板上均匀撒满铁屑,并在螺线管两端各放一个小磁针;
①记录小磁针 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;
②轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示。由此判断,通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似,图中通电螺线管左端相当于条形磁体的 极;
(3)将连接螺线管的电路开关断开,把电路电源正负极对调。闭合开关后,观察小磁针静止时的指向是否会发生改变,这是为了探究通电螺线管外部的磁场方向是否与 有关。
9.(25-26九年级上·全国·课前预习)小明用如图所示实验装置探究“通电螺线管外部磁场分布”。
(1)在有螺线管的硬纸板上均匀地洒上铁屑,给螺线管通电后,发现只有少量铁屑发生移动;若想使更多铁屑在磁场的作用下有规律地排列,接下来应进行的操作是 ;
(2)根据铁屑的排布可得出结论:通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似;
(3)若要通过实验判断通电螺线管外部的磁场方向,需要再增加的一种器材是 ;
(4)将电池的正负极对调是为了研究磁场的方向和 方向是否有关。物理学上通常用 定则来判断通电螺线管的极性。
题型六 安培定则(共6小题)
1.(2025九年级·全国·专题练习)如下列图片所示,在通电螺线管(导线中箭头表示电流方向)附近放置的小磁针(涂黑端为N极)静止时指向正确的是( )
A.B.C.D.
2.(2025·安徽合肥·三模)闭合开关S后,小磁针静止时的位置如图所示,则下列说法正确的是( )
A.电源右端是负极
B.向右移动滑片,通电螺线管磁性增强
C.调换电源正、负极,小磁针N极指向不变
D.A点磁场方向和小磁针N极指向相同
3.(2025·云南楚雄·一模)如图所示的是小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。实验时,在圆圈位置放置小磁针,闭合开关,画出不同位置小磁针静止时N极的指向。下列说法正确的是( )
A.用铁屑代替小磁针也可以达到实验目的
B.对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向不变
C.开关闭合前,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相反
D.闭合开关后,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
4.(24-25九年级上·四川巴中·期末)如图所示,开关闭合后,下列判断正确的是( )
A.可自由转动的小磁针不发生偏转
B.通电螺线管右端为N极
C.通电螺线管中可以将铜棒磁化
D.通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似
5.(25-26九年级上·广东·期末)如图所示,闭合开关,通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示,请在图中括号内标出通电螺线管左端的极性及电源的“+”“-”极。
6.(2025·辽宁鞍山·二模)图甲是磁悬浮陀螺仪,它由电磁底座和陀螺两部分组成,它的悬浮原理如图乙。请你标出陀螺下端的磁极,并标出A点处的磁感线方向。
题型七 电磁铁(共6小题)
1.(2025九年级·全国·专题练习)物理学与日常生活 “门禁”是通过开关控制门锁工作的,小科研究后知道,门上的电磁锁由电磁铁A和金属块B构成(如图甲所示),其工作原理如图乙所示。电磁铁通电时,相互吸引,门被锁住无法推开;电磁铁断电时,互不吸引,门可以被推开。下列说法正确的是( )
A.图甲中电磁铁的工作原理是电流的磁效应
B.图乙中开关闭合后,电磁铁A的右端为S极
C.对“门禁”的工作原理进行分析,能判断B有磁性
D.将金属块B靠近小磁针,小磁针一定不会发生偏转
2.(2025九年级·安徽·专题练习)关于电磁铁,下列说法正确的是( )
A.电磁铁是根据电流的热效应制成的
B.电磁铁中的铁芯可以用铝棒代替
C.电磁起重机中的磁体可以用永磁体
D.相对于永磁体,电磁铁的一个优点是可以控制磁性的有无
3.(24-25九年级下·贵州毕节·阶段练习)随着人工智能与机器人技术的发展,机器人可以与人开展象棋竞技。机器人下象棋时,利用“手指”内部的电磁铁便能将棋子“拿”起。制作棋子的材料可能是( )
A.铝 B.木头 C.铁 D.铜
4.(2025·内蒙古呼和浩特·一模)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
5.(2025九年级·安徽·专题练习)如下图,闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引 ,带动小球敲击铃碗发声,但同时螺钉与弹簧片分离,电路 ,电磁铁失去磁性,弹簧片复位又将电路接通。如此反复,铃碗持续发声。
6.(25-26九年级上·全国·课后作业)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: 。
题型八 电磁继电器(共5小题)
1.(2025·河北·一模)根据图,回答下列问题。
如图所示,这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。闭合开关S后,发热电阻工作,水银温度计示数升高。当示数达到 ℃时,控制电路开始工作,电磁铁将衔铁吸起,发热电阻就停止加热。控制电路工作时,电磁铁的右端为 (选填“N”或“S”)极。要增强电磁铁的磁性,请你给出一种可行的方案: 。
2.(25-26九年级上·全国·课后作业)下图是电磁继电器的工作原理图。
(1)当低压控制电路闭合时,电磁铁A (选填“具有”或“失去”)磁性,吸引衔铁B,从而使动触点D与静触点E吸合,高压工作电路 (选填“闭合”或“断开”)。
(2)当低压控制电路断开时,电磁铁A (选填“具有”或“失去”)磁性,衔铁B在左侧弹簧C的作用下返回原位,动触点D与静触点E分离,高压工作电路 (选填“闭合”或“断开”)。
(3)衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用 (选填“导体”或“绝缘体”)制成,它与衔铁、动触点一起组成一个杠杆,弹簧C始终处于 (选填“拉伸”或“压缩”)状态。
3.(2025九年级·安徽·专题练习)在下图所示的自动浇水方案中,为了能够很好地实现自动浇水功能,下列说法正确的是( )
A.湿度传感器直接串联在水泵的主电路中,当湿度不足时传感器电阻增大,使水泵工作
B.湿度传感器接入电磁继电器的控制电路,当湿度不足时控制电路导通,继电器吸合,水泵通电工作
C.电磁继电器的控制电路连接温度传感器,当温度过高时切断水泵所在电路
D.水泵直接由湿度传感器控制,继电器并联在传感器两端以保护电路
4.(2025·四川成都·二模)每个电梯在设计和制造时,都会明确标注其最大载重限制。电梯超载时,自动报警系统的电铃就会响起,电梯无法启动。报警系统的工作原理如图所示,R1是保护电阻,R2是压敏电阻。下列判断正确的是( )
A.压敏电阻R2的阻值随压力的增大而减小
B.电梯的自动报警电铃应接在CD之间
C.闭合控制电路,通电螺线管的上端为N极
D.增大R1的阻值可以降低电梯的限载质量
5.(2024·江苏常州·一模)某同学设计水位自动报警装置,主要元件有电磁继电器、红灯和绿灯(额定电压220V)、控制电路电源(电源电压6V)、水位控制器等。当水位没有上升到与金属片A接触时,控制电路断开,此时绿灯亮;当水位上升到与金属片A接触时,控制电路接通,此时红灯亮。请用笔画代替导线完成电路连接。
题型九 磁场对通电导线的作用(共6小题)
1.(25-26九年级上·全国·课后作业)如下列图片所示,用来探究磁场对电流的作用的实验装置是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·山西晋中·三模)如图所示,放在U形磁铁两极间的铝盘下边缘浸在液态水银中,闭合开关S,铝盘会绕水平轴O转动。铝盘转动与下图原理相同的是( )
A. B.
C. D.
3.(2025九年级·安徽·专题练习)关于通电导体在磁场中的受力方向,下列说法正确的是( )
A.只与电流方向有关
B.只与磁场方向有关
C.不仅与磁场方向有关,还与电流方向有关
D.以上说法都不对
4.(2025·广东·中考真题)如图所示实验中,闭合开关,导体ab向右运动,下列操作能让导体ab向左运动的是( )
A.改变电压大小 B.改变电流方向
C.改变电流大小 D.改变导体ab长度
5.(25-26九年级上·全国·单元测试)白炽灯是一种电流通过灯丝,灯丝发热发光的家庭照明电器,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝,如图所示,可以观察到灯丝抖动,说明 对 有力的作用。
6.(2025·安徽亳州·三模)我国新一代航空母舰“福建舰”(如图所示)装备了自主研发的电磁弹射系统。工作时,给弹射器滑块通电,它就可以在磁场的作用下急剧加速,牵引舰载机高速起飞。电磁弹射系统的工作原理是 。
题型十 电动机(共8小题)
1.(25-26九年级上·全国·课后作业)自制的简易电动机模型如图所示。
(1)绕制线圈的铜丝外面有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,刮漆方法见放大图。按这种方法刮漆,目的是使线圈能够 。
(2)如果整个制作没有问题,但接上电源后线圈不动,这时应做哪些尝试? (多选)。
A.使线圈中电流减小 B.将线圈转动一定角度
C.增大电源电压 D.更换一块磁性更强的磁体
(3)通电后线圈能转动,若要改变转动方向,可采取的做法: ; 。
2.(25-26九年级下·全国·单元测试)将自制电动机接入电路,如图所示,闭合开关,线圈开始转动,其中A、B支架是 (选填“导体”“绝缘体”或“换向器”)。若仅对调磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向 。
3.(25-26九年级上·全国·课后作业)请结合图甲、乙回答下列有关电动机工作过程的问题。
(1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。图甲中,线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反,其原因是 。
(2)图乙中线圈所在的位置 (选填“是”或“不是”)平衡位置,图中A、B组成的装置叫 ,它的作用是在线圈 (选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”)平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。电动机工作时是把电能转化为 。
4.(2025九年级下·安徽·专题练习)如图所示,是一款常见的电动咖啡搅拌杯,它的核心部件是电动机。下列图片中能够说明其工作原理的是( )
A. B. C. D.
5.(25-26九年级下·全国·课后作业)小应自制了一个直流电动机模型,如图所示。回形针做成两个支架,分别与电池两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈,以线圈引线为轴,用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆,另一端只刮去上半周绝缘漆。将线圈放在支架上,磁体放在线圈边,闭合开关,轻轻拨动线圈,此时线圈顺时针转动,则下列说法错误的是( )
A.若仅改变磁极方向,线圈会逆时针转动
B.若再增加一节干电池,线圈转动速度加快
C.刮去上半周绝缘漆,作用相当于换向器
D.工作时将机械能转化为电能
6.(25-26九年级上·全国·单元测试)如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应的原理工作的
B.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
C.使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的
D.仅改变磁感线的方向不能改变线圈转动的方向
7.(2025·安徽淮北·三模)如图所示是小明制作的金属转框。金属转框的上部中央与5号电池正极相连,电池下部的负极连接着两块强磁粒,金属转框套在强磁粒的周围。轻轻推动金属转框,其可以绕电池持续转动。下列说法正确的是( )
A.该装置的工作原理是电磁感应
B.只将电池的正负极对调后,金属转框的转动方向会改变
C.只将5号电池换成7号电池,金属转框的转速会变快
D.金属转框转动时,其能量转化是机械能转化为电能
8.(2025九年级下·吉林·专题练习)如图,兴趣小组制作了一个电动机,给线圈通电,轻轻一推,线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有( )
A.电动机主要由磁体和线圈组成
B.电动机主要把动能转化为电能
C.对调电源正、负极不能改变线圈的转动方向
D.电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关
题型十一 扬声器和电流(压)表(共3小题)
1.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)如图所示,将扬声器的线圈一端连接电源负极,另一端与电源正极不断碰触,会听到扬声器发出“咔咔”的响声,这是因为变化的电流通过绕圈,使其在 中受到变化的力,从而带动锥形纸盆 而发声。
2.(25-26九年级下·全国·课后作业)下图是扬声器(喇叭)的结构图,当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时,线圈会在永磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声,下列说法中正确的是( )
A.扬声器工作时是将机械能转化为电能
B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
C.锥形纸盆振动得越快,响度越大
D.扬声器的工作原理与电铃的工作原理相同
3.(2025·内蒙古巴彦淖尔·模拟预测)动圈式话筒和动圈式扬声器是扩音器中的重要组成部分。如图所示为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时,产生的声波使膜片以及与之相连的线圈1一起振动,线圈1在磁场中运动,产生变化的电流;变化的电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2,通电线圈2带动锥形纸盆在磁场中振动,扬声器就发出声音。根据以上原理,下列说法正确的是( )
A.话筒将电信号转化为声信号,利用了电磁感应原理
B.话筒将电信号转化为声信号,利用了磁场对通电导体有力的作用
C.扬声器将电信号转化为声信号,利用了磁场对通电导体有力的作用
D.扬声器将电信号转化为声信号,利用了电磁感应原理
4.(24-25九年级下·江苏南通·阶段练习)为解决广场舞噪声扰民的问题,民警在几个露天广场安装了几套声音分贝测试及提醒设备(如图),随时监测音量,达到峰值时设备会鸣叫示警,下列说法错误的是( )
A.广场舞音乐一定是乐音
B.监测音量峰值应设定为50dB左右
C.分贝测试设备在传播过程中只能监测不能控制噪声
D.扬声器是音响的最主要部分,其工作原理是磁场对电流的作用
5.(2024·江西南昌·一模)小明拆开了实验室某电流表,看到内部结构大致如图所示。通电后发现,内部线圈转动会带动螺旋弹簧以及指针偏转。下列说法错误的是( )
A.它利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理
B.通过电流表的电流越大,螺旋弹簧的形变越大
C.螺旋弹簧的形变越大,指针偏转越明显
D.若电流从负接线柱流入,内部线圈不会受到力的作用
题型十二 电磁感应(共6小题)
1.(25-26九年级下·全国·课后作业)电磁感应现象
(1)发现:英国物理学家 在1831年发现了电磁感应现象。
(2)利用磁场产生的电流叫作 。
(3)当 电路中的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流,这种现象称为电磁感应。在电磁感应现象中 能转化为电能。
2.(2025·江苏宿迁·中考真题)如图甲所示,将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连,形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线,计算机显示的微电流波形如图乙所示,这是 现象,此过程中产生的电流是 (选填“直流电”或“交变电流”),利用这一原理,可制成 (写出一种即可)。
3.(2025·河南驻马店·三模)如图所示,将一个铜质线圈与一只小灯泡连接形成一个闭合回路,当将一条形磁体快速插入线圈时,会观察到小灯泡发光;当从线圈中快速拔出磁体时,灯泡也会发光:上述现象说明两次实验中闭合回路中都有电流产生,两次线圈和磁体具有的共同运动特点是 ,小明认为两次实验中产生的电流方向是相同的。请你设计方案,验证他的这一观点是否正确? 。
4.(2025·贵州铜仁·模拟预测)如图所示是小明同学探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置图。闭合开关,下列分析正确的是( )
A.无论导线ab如何运动,都无电流产生
B.导线ab水平方向运动,则有电流产生
C.电流计指针左右偏转,电流方向不变
D.用该装置的实验原理可以制成电动机
5.(2025·安徽铜陵·二模)如图所示是教材中的一个实验装置图,闭合开关后,使导体棒水平向右运动,灵敏电流计指针向右偏转,关于该实验,下列判断正确的是( )
A.该装置图是研究电动机的工作原理
B.将导体棒上下移动,灵敏电流计指针会左右偏转
C.保持导体棒静止不动,向右水平移动磁铁,灵敏电流计指针会向左偏转
D.导体棒向右移动过程中,导体棒不受磁场力的作用
6.(2025·山东济南·二模)小梅用图甲中的实验装置探究怎样产生感应电流,用到了铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材。
(1)实验中,蹄形磁铁的作用是提供 ,灵敏电流计用来显示电路中是否产生电流。
(2)小梅至今对这个实验的下列过程记忆犹新:
①如图甲,为使灵敏电流计的指针发生偏转,她首先闭合开关,然后要使导体棒 (选填“上下”或“左右”)运动。
②要研究感应电流的方向与磁场的方向的关系,接下来的操作是将 ,保持导体棒运动方向不变,观察灵敏电流计指针的偏转方向。
(3)通过图甲所示的实验,小梅断定:闭合电路的一部分导体在磁场中做垂直于磁感线的运动就会产生感应电流。之后,她的同位小明做了如图乙(图中只画出了部分电路)的操作:闭合开关后将导体棒沿着水平方向由a到b来回移动,此时导体棒运动的方向与磁感线的方向 (选填“垂直”或“平行”),但电路中并没有产生感应电流。在老师的启发下,小梅和小明把磁感线想象成一根根实实在在的线,把导体棒想象成一把刀,只有在闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,才会产生感应电流。据此,你认为图乙中的导体棒做 (选填“上下”或“里外”)运动时,就会产生感应电流。
题型十三 电磁感应的应用(共6小题)
1.(24-25九年级下·湖北武汉·阶段练习)如图所示是动圈式话筒的构造示意图,膜片和线圈相连,线圈两端的导线接入扩音机。当你对着话筒说话或唱歌时,声音使膜片和线圈一起 ,而线圈处在永久磁体周围的 中,这样线圈就会做切割磁感线运动而产生 ,这样就能把声音信号转变成电信号。
2.(25-26九年级上·全国·课后作业)动圈式话筒和动圈式扬声器是扩音器中的重要组成部分。下图为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时,话筒将 信号转换为 信号,利用了 ;产生的变化电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2,扬声器将 信号转换为 信号,利用了 ,扬声器就发出声音。
3.(24-25九年级上·四川内江·期末)如图所示,是生活、生产中用到的四种设备,其中,是利用电磁感应原理来工作的是( )
A.电磁铁 B.扬声器
C.麦克风 D.电铃
4.(25-26九年级上·全国·课后作业)科技馆内有一款电磁跷跷板,如图所示,当跷跷板上下跷动时,磁铁由于重力,会在线圈中左右滑动,两个二极管交替发光,下列设备的工作原理与其相同的是( )
A.电风扇 B.动圈式话筒 C.电磁铁 D.电铃
5.(2025·安徽淮南·三模)金属探测仪是当前各类考试防电子作弊的一种常规检查工具,当金属探测仪经过各类金属上方时,金属探测仪上的线圈会产生电流,触发报警器达到提醒目的。下列装置与金属探测仪工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25九年级上·广东惠州·期末)腕力球是一种人工动力装置,纯机械不用电池。手握腕力球运动时,使球芯加速旋转,同时球内的LED灯会发光(如图)。装置工作时能使灯发光的原理与图中的实验原理相同的是( )
A. B.
C. D.
题型十四 电磁感应与磁场对电流作用的区别(共5小题)
1.(2024·四川凉山·模拟预测)下列生活现象中,不能用电磁感应来解释的是( )
A.人脸识别解锁手机
B.话筒采集歌手的歌声
C.刷身份证进入高铁站
D.刷饭卡就餐
2.(2025·福建厦门·二模)新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表,各项技术均处于世界领先水平。其中一种能量回收技术,是当汽车在滑行或制动时,内部线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能。如图实验中工作原理与之相同的是( )
A.B.C. D.
3.(2025·海南·一模)如图所示的充电鞋垫,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,从而给鞋面上的电池充电,图中与充电鞋垫的工作原理相同的是( )
A.B.C. D.
4.(2025·黑龙江大庆·一模)如图为实验室电流表的内部结构图,许多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈同时与一根指针和一只弹簧相连,当给线圈通电时,线圈转动带动指针偏转,便可显示出电流的大小,下列选项中与电流表的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025·福建厦门·二模)“四川舰”是全球首次采用电磁弹射技术的两栖攻击舰。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中,当弹射车内的导体中有强电流通过时,弹射车就给舰载机提供强大的推力使舰载机快速起飞。如图各实验中与弹射器主要工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
题型十五 发电机(共6小题)
1.(2025九年级·安徽·专题练习)图甲所示的是我国大型四发“双尾蝎D”无人机。四台发动机和发电机的配置,使得“双尾蝎D”具备了更强的用电支持和更高的系统可靠性、飞行安全性。发电机的原理与图 (选填“乙”或“丙”)相同。
2.(25-26九年级下·全国·随堂练习)下图是常安装在旱冰鞋、滑板车上的闪光轮,它主要由磁体、线圈和发光二极管组成。闪光轮类似于 (选填“发电机”或“电动机”),当它滚动时,不断将 能转化为电能,最终通过发光二极管得到光能。
3.(2025九年级·全国·专题练习)如图所示的是银行卡信息读卡器,将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时,线圈中就会产生变化的电流,读卡器便可读出磁条上的信息。读卡器读出信息的原理是 ,生活中的 就是利用这一原理制成的。
4.(2025九年级·全国·专题练习)位于四川省宁南县与云南省巧家县的白鹤滩水电站是世界第二大水电站。水电站发电机的工作原理是 (填科学家名字)发现的;图 是发电机基本构造示意图。
5.(2025·安徽·二模)某科学兴趣小组制作了如图甲所示的地震自动报警器,其简化结构如图乙所示,金属杆与发光二极管、报警器组成了闭合回路。若地震使金属杆摆动,电路中会产生电流并报警。关于该装置以下说法正确的是( )
A.金属杆可以用普通橡胶棒代替
B.报警时金属杆将电能转化为机械能
C.产生电流的原理与发电机相同
D.发光二极管是由超导材料制成的
6.(2025·山西阳泉·二模)在学校的创新比赛中,小红展示了她自制的新型健身发电装置。该装置没有外接电源,只要人在上面踩踏踏板,带动内部的齿轮组转动,与齿轮相连的线圈便会在磁场中运动,旁边连接的小电珠就会发光。该装置的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同( )
A. B.
C. D.
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