16.2 电流的磁场 同步练-2025-2026学年苏科版物理九年级下册

16.2电流的磁场 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，开关S由触点a转动到触点b时，通电螺线管的磁性强弱及弹簧测力计示数变化情况是（　　） A．增强，弹簧测力计示数变大 B．增强，弹簧测力计示数变小 C．减弱，弹簧测力计示数变大 D．减弱，弹簧测力计示数变小 2．每一环通电线圈均相当于一个小磁针如图甲所示，其磁极的判定适用右手螺旋定则。如图乙所示的通电螺线圈出现的现象是（　　） A．左端为N极 B．右端为S极 C．线圈有沿轴线扩张的趋势 D．线圈有沿轴线收缩的趋势 3．巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，且磁场越强电阻越小。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，下列分析正确的是（　　） A．闭合，滑片P向左移动，电磁铁的磁性将减小 B．闭合，滑片P向右移动，巨磁电阻的阻值将变大 C．闭合和，滑片P置于最右端时指示灯最亮 D．闭合和，滑片P向左移动时指示灯将变暗 4．很多商场都安装了自动扶梯，扶梯在没人和有人时运行的速度会发变化，其简易电路如图所示，R是一个力敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。下列说法中正确的是（　　） A．控制电路中电磁铁的上端为S极 B．人走上扶梯后，衔铁与触点2接触，扶梯运行的速度加快 C．人走下扶梯后，电磁铁的磁性增强，电动机转速变慢 D．人走下扶梯后，控制电路中的电流增大 5．为了使通电螺线管的磁性增强，应在螺线管中插入下列哪一种材料做成的“芯”（    ） A．铁 B．纸 C．塑料 D．木头 6．台阶式自动电梯的运动快慢能根据是否有人乘坐自动调节，其原理是电梯台阶下连接着一个压敏电阻R，电路可简化为如图所示，压敏电阻R起初阻值很大，但随压力的增大而迅速减小，从而改变电梯电动机M的转动快慢，已知电梯及压敏电阻的电源电压均恒定，则下列分析正确的是（　　） A．当没有人在电梯上时，衔铁与触点2接触，电动机的转速较小 B．当没有人在电梯上时，衔铁与触点1接触，电动机的转速较大 C．当有人站在电梯上时，衔铁与触点2接触，电动机的转速较大 D．当有人站在电梯上时，衔铁与触点1接触，电动机的转速较小 7．出于安全考虑，电梯都设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，在电梯没有超载时，电动机正常工作；当电梯超载时，电铃发出报警声，电动机不工作，控制电路的电源电压，保护电阻的电阻，压敏电阻的电阻随压力F变化的关系如图乙所示，电梯底架的自重和电磁铁中线圈的电阻忽略不计，每个人的重力为。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，电磁铁的上端是S极 B．当乘客增多时，电磁铁的磁性减弱 C．若电流大于等于时报警，则电梯最大承载人数为10人 D．为了提高电梯的限载，可以适当增大 8．吸烟有害健康，为了患者的身体健康，西安市某三甲医院在病房、楼道和厕所都安装了烟雾报警器。当有患者或患者家属忍不住抽烟时，报警器就会发出“这里是无烟医院，此区域禁止吸烟”的声音。如图甲所示为该医院安装的烟雾报警器，它由“控制电路”和“工作电路”组成如图乙，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值）、电源电压，开关等组成；“工作电路”由工作电源、扬声器、指示灯、导线等组成。图丙为光敏电阻与光照强度之间的关系图像。工作原理：当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时，工作电路接通；扬声器发出报警声。下列有关说法不正确的是（    ） A．根据报警器的工作原理判断，B处应接指示灯 B．电磁铁的上端为S极 C．要提高报警器的灵敏度，可适当增大电源电压 D．当光照强度为3cd时，控制电路的电流为200mA 9．如图是某同学用电磁铁做的相关实验，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的上端为S极 B．电磁铁与小磁针之间存在磁场 C．将滑动变阻器的滑片向右滑动，电磁铁的磁性减弱 D．电磁铁的线圈被短路，磁性增强 10．科技小组设计了如图1所示的照明灯控制电路，其特点是通过光敏电阻R1使灯在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭。调试时，保持环境光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图2所示，电磁继电器线圈的电阻不计。下列分析正确的是（　　）    A．开关S闭合后，通电螺线管的上端为N极 B．滑动变阻器的最大阻值为100Ω C．控制电路的最小功率为7.2W D．光照强度增大，光敏电阻R1的阻值增大 二、填空题 11．（1）如图甲所示，体温计的示数为________℃； （2）根据图乙中通电螺线管中的电流方向，可以判断出通电螺线管的左端是________（选填“N”或“S”）极。 12．奥斯特实验证明：通电导线的周围存在着_______，磁场的方向跟_______的方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。这一现象是由丹麦物理学家______在1820年发现的。 13．电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器在工作过程中相当于一个___________控制工作电路的。 14．如图所示，把螺线管AB沿东西方向水平悬挂，然后给螺线管通电，螺线管会发生偏转，静止时A端指向______（选填“北”或“南”）方。    15．如图甲，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。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时（如图乙），小磁针也将发生偏转。小明推测的依据是_________；你认为图乙中小磁针的N极会向_________（选填“纸内”或“纸外”）偏转。 三、实验题 16．电动机线圈中的铁芯可以增强线圈的磁性，提高电动机的性能。常见的铁芯材料有纯铁和硅钢，现有形状相同的纯铁铁芯和硅钢铁芯各一个，应该选择哪种材料作电动机线圈中的铁芯呢？请你设计一个可操作的选择方案。 四、综合题 17．在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型无人下潜系统”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）制作小型无人潜器 （2）优化小型无人下潜系统 【项目实施】 （1）制作小型无人下潜器 经过课堂学习，我们了解到鱼（软壳）和潜水艇（硬壳）都是利用物体的浮沉条件实现上浮和下潜的。潜水艇可以通过水舱排水或充水来改变__________，从而实现浮沉。小组同学觉得也可以模仿鱼类，设计如图的软皮下潜器。甲是气球，模拟鱼类软壳；乙是配重。软皮下潜器在水里想上浮，可以向甲中充入一部分气体或乙中去掉一部分配重，使下潜器的浮力__________重力； （2）优化小型仿鱼类下潜系统 我们在设计的过程中考虑到用压缩气体充气时，压缩机的质量和体积过大，使软皮下潜器的结构设计过于复杂。于是考虑用化学药品，通过化学反应产生气体来充气。根据下潜系统的实际要求，设计了一个控制电路，如图乙所示，A为化学反应充气装置，B为放气装置，、为遥控开关，若想充气则需闭合开关__________；当电磁铁有磁性时，电磁铁的上端是__________（填“N”或“S”）极； 【项目拓展】 经查阅资料，大型潜水艇（硬壳）活动的海水深度一般不超过500m，仿鱼类下潜系统（软壳）比潜水艇（硬壳）下潜的更深一些，这是因为液体深度越深，液体压强__________，硬壳容易被压碎。配备的水声通信系统通过超声波可以在海底将语音传输到海面，这是利用了声音可以传递__________。 18．遵义某现代农业园内，一批名贵果树苗急需持续浇灌。正在园区研学的某中学创客小组为园区设计了一个自动给水系统，电路如图甲所示。控制电路的电源电压U1恒为24V，线圈电阻不计，定值电阻R0为50Ω，R为压敏电阻，其阻值随所受压力的变化图像如图乙所示。工作电路电源电压U2恒为220V，包括注水装置和给水装置两部分（图中未明确）。图丙为系统结构简图，其中压敏电阻位于圆柱形水箱底部的受力板正下方，受力板面积S1和水箱底面积S2分别为0.02m2和0.45m2。给水装置始终不停歇给水，当通过线圈的电流I＝0.16A时，衔铁刚好被吸下，注水装置停止注水，此时电流表示数I1＝0.2A，当水箱水位下降至0.5m时，衔铁刚好被拉回，注水装置又开始向水箱注水，此时电流表示数I2＝2.2A。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）图甲中，甲、乙分别为______装置； A．给水、注水            B．注水、给水 （2）求当注水装置停止注水时，水箱内水位的高度；( ) （3）若注水装置每分钟向水箱注水0.3m3，给水装置每分钟给水量为0.12m3，求注水装置从最低水位加注至最高水位的过程中所消耗的电能。( ) 19．为了检测传送带上的物体是否超长，某小组设计了如图所示的装置。接a，控制电路启动，电路中电源电压恒为，激光发射器发出的激光不被物体遮挡时能够照射到光控开关。线圈中无电流时，触点C接通，线圈中电流时，吸下衔铁，触点D接通。工作电路中电源1电压恒为。热敏材料受热弯曲后断开电路，红灯、绿灯（两灯电阻都恒定）均不亮时，光控开关断开，传送带停下，方便取下超长物体。光控开关被绿光照射时闭合。根据以上文字及图表中信息，回答问题： 热敏材料信息 电阻 （恒定不变） 质量 比热容 特性 短时间内温度上升（或更高）时，会发生弯曲（通电时不考虑热损失）；假设传送带上放上相邻两个物体的时间间隔内，热敏材料恢复形变，降至室温。 （1）绿灯正常发光时的电阻多大？( ) （2）将阻值调整为，红灯亮时，至少通电多少秒，热敏材料会发生弯曲？( )这段时间内，灯消耗电能____________J。 （3）光控开关被激光照射时，处于____________（选填“闭合”或“断开”）状态。 （4）调试时，电源2电压恒为，断开，拨至b处，调节直至电流表示数为。 （5）根据以上信息，为设定物体长度不超过，传送带的速度应调为____________。 （6）为减小设定长度，正确方法有____________。 A．减小     B．增大    C．减小    D．减小传送带速度 学科网（北京）股份有限公司 《16.2电流的磁场》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B B A C D C B B 1．D 【详解】通电螺线管的磁性强弱与线圈中电流大小和线圈匝数有关。当S由a触点拨到b触点时，电路中电阻变大，通过螺线管的电流变小，通电螺线管的磁性变弱。S由a触点拨到b触点时，虽然螺线管中的电流方向改变，由安培定则可知上端由S极变为N极，但对铁块始终是吸引作用，则螺线管磁性变弱时对铁块吸引力也减小，因此弹簧测力计示数将变小。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．D 【详解】AB．根据安培定则，用右手握住螺线管，四指弯向电流的方向，拇指指向线圈的右端，所以右端为N极，左端为S极，故AB错误； CD．每一环通电线圈均相当于一个小磁针，根据安培定则可知，相邻的两个线圈的N极和S极靠在一起，相互吸引，故线圈有沿轴线收缩的趋势，故C错误，D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．闭合S1，滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小。左侧电路电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流增大。电磁铁的磁性强弱与电流大小成正比，所以电磁铁的磁性将增强，故A错误； B．闭合S1，滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，左侧电路电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流减小，所以电磁铁的磁性将减弱。磁场越强电阻越小，反之，磁场越弱，巨磁电阻（GMR）的阻值越大。故巨磁电阻的阻值将变大，故B正确； C．闭合S1和S2，滑片P置于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，左侧电路中电流最小，电磁铁的磁性最弱。此时，巨磁电阻的阻值最大。右侧电路中，电源电压不变，由巨磁电阻和指示灯串联，总电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，所以指示灯最暗，故C错误； D．闭合S1和S2，滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，左侧电路中电流增大，电磁铁的磁性增强，此时，巨磁电阻的阻值减小；右侧电路中，电源电压不变，总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，所以指示灯将变亮，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．线圈中，电流从上端流入，下端流出，根据安培定则电磁铁的上端为N极，即相当于条形磁铁的N极，故A错误； B．控制电路中R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，当人走上电梯后，压力增大，R的阻值变小，控制电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，则衔铁被吸下，与触点2接触，则电动机上的电压增大，等于电源电压，电动机的实际功率增大，其转速加快，故B正确； CD．人走下电梯后，压力减小，R的阻值变大，控制电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，则衔铁不会被吸下，与触点1接触，则电动机与R1串联，通过电动机的电流小，电动机转速变慢，故CD错误。 故选B。 5．A 【详解】要使通电螺线管的磁性增强，应该插入‌铁‌做成的“芯”。  这是因为铁是铁磁性材料，能被通电螺线管的磁场磁化，产生与原磁场方向相同的附加磁场，两者叠加后，总磁场会大大增强。而纸、塑料和木头都是非磁性材料，无法被磁化，所以不能增强螺线管的磁性。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．C 【详解】当人站在电梯上时，压敏电阻R的阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性变强，则衔铁被吸下，与触点2接触，此时电阻R1没有接入电路，电动机两端电压为电源电压，电动机的功率变大，则电动机转速变快；当人走下电梯后，压敏电阻的阻值增大，则控制电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱，衔铁被拉起与触点1接触，此时R1与电动机串联，电动机两端电压变小，电动机的功率变小，则电动机转速变小；综上所述C正确。故选C。 7．D 【详解】A．由图甲可知，电流从正极流出，从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向电流的方向，大拇指所指的上端为电磁铁的N极，故A错误； B．当乘客增多时，电梯受到的压力F增大，由图乙可知，压力F增大时，压敏电阻的阻值减小，根据串联电路的电阻规律，控制电路的总电阻，即总电阻减小，根据欧姆定律可知，电源电压U不变，电路中的电流增大，由于电磁铁的磁性与电流大小有关，电流越大，磁性越强，故B错误； C．当报警电流时，控制电路的总电阻为 此时压敏电阻的阻值为 由图乙可知，当时，对应的压力 每个人的重力为600N，则电梯最大承载人数为 因为人数为整数，所以电梯最大承载人数为13人，故C错误； D．电磁铁能吸合衔铁的最小电流（报警电流）是确定的，根据欧姆定律，报警时电路中的总电阻是一个定值，要提高电梯的限载，即增大报警时的压力F，由图乙可知，压力F越大，压敏电阻的阻值越小，根据串联电路的电阻规律，控制电路的总电阻，所以当减小时，必须增大才能使总电阻不变，因此为了提高电梯的限载，可以适当增大，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时，工作电路接通，扬声器工作。图丙中，光强减弱时，光敏电阻的阻值增大，控制电路中，根据电阻的串联，光强减弱时，电路中的总电阻变大，电流变小，衔铁在弹簧弹力的作用下与上面的静触点接触，扬声器报警，A处为扬声器；光强增强时，光敏电阻阻值减小，电路中的总电阻变小，电流变大，衔铁被吸下，指示灯工作，B处应接指示灯；故A正确，不符合题意； B．根据电路图可知，电流由电磁铁的下端流入，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B正确，不符合题意； C．要提高报警器的灵敏度，则在光强较大时，扬声器便报警，光敏电阻接入电路中的电阻较小，控制电路的总阻值较小，由于吸合电流不变，此时需要减小电源电压；故C错误，符合题意； D．由图丙知，当光照强度为3cd时，光敏电阻的阻值R光=12Ω，根据电阻的串联的特点知，控制电路的总阻值 R=R光+R0=12Ω+18Ω=30Ω 则控制电路的电流为 故D正确，不符合题意。 故选C。 9．B 【详解】A．由图示知，闭合开关，电流由电磁铁的下端流入，上端流出，据安培定则，电磁铁的上端为N极，故A错误； B．磁体周围存在磁场，通电导体的周围也存在磁场，所以电磁铁及小磁针周围都存在磁场，两者有相互作用力，故B正确； C．由图示知，电磁铁与滑动变阻器串联在电路中，滑片向右滑动，变阻器接入电路的阻值变小，电路的总阻值变小，据欧姆定律知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，故C错误； D．电磁铁的线圈被短路，则电流不通过电磁铁，电磁铁无磁性，故D错误。 故选B。 10．B 【详解】A．通电螺线管正面导线电流方向是向右的，根据安培定则知，其下端为N极，上端为S极，故A错误； BC．当滑片位于b端时，控制电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由图丙可知电源电压为12V。 当滑片位于a端时，滑动变阻器的最大阻值与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，由图象可知此时通过电路的电流为0.1A，电压表示数为2V，则滑动变阻器的电压为 U＝12V﹣2V＝10V 滑动变阻器的最大阻值为 通过电路的最小电流为0.1A，则控制电路消耗的最小功率为 P小＝U0I小＝12V×0.1A＝1.2W 故B正确，C错误； D．天亮时（光照强度增加）照明灯自动熄灭，说明此时照明电路断开即衔铁被吸下，则此时电磁铁的磁性增强，根据电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系可知控制电路中的电流变大，根据欧姆定律可知控制电路中的电阻变小，即此时光敏电阻的阻值变小，所以光敏电阻R1的阻值应随光照强度的增加而减小，故D错误。 故选B。 11． 36.5 S 【解析】【小题1】（1）[1] 由图中所示可知，体温计的分度值0.1℃，因此体温计的示数为36.5℃。 （2）[2]电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据螺线管的线圈绕向，用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，大拇指向螺线管的右端，故右端为N极，左端是S极。 12． 磁场 电流 奥斯特 【解析】略 13．开关 【详解】根据电磁继电器的工作原理可知，其是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置，即高电压、强电流电路中电源的接通和断开是由继电器控制的，因此电磁继电器在工作过程中相当于一个开关控制工作电路的。 14．南 【详解】如图所示，电流方向是从左边流进右边流出，根据右手螺旋定则，四根并拢的手指顺着电流自然弯曲握住通电螺线管，大拇指指向B端，则B端是N极，A端是S极，所以A端指向南方。 15． 电子的定向移动形成电流，电流周围存在磁场 纸外 【详解】[1][2]奥斯特实验表明，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转，说明了电流周围存在磁场；当电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，由于电子发生定向移动而形成电流，又因为电流周围存在磁场，所以小磁针会发生偏转；当电流向右时，小磁针的N极向纸内偏转，电子定向向右移动，而电流方向与电子定向移动方向相反，所以电流方向向左，因此小磁针受力方向与左图相反，N极将向纸外偏转。 16．见解析 【详解】将两个形状相同的纯铁铁芯和硅钢铁芯分别插入相同的线圈中，将两个线圈串联接入电路，以保证通过两个线圈的电流相等；接通电路，观察两个线圈吸引铁钉的数量（磁化能力强的吸引铁钉多）；断电后，观察铁钉数量减少的快慢（磁滞小的铁钉减少得快）。选择磁化能力强，磁滞小的材料作为电动机线圈的铁芯。 17． 自身重力 大于 、 S 越大 信息 【详解】（1）[1]潜水艇浸没在水中，排开液体的体积不变，所以受到的浮力不变，潜水艇通过水舱排水或充水来改变自身重力实现上浮和下沉。 [2]向甲中充入一部分气体可以增大下潜器排开液体的体积，由可知，浮力将变大；乙中去掉一部分配重，则可以减小下潜器的总重力，从而使浮力大于重力，实现上浮。 （2）[3]若想充气则需使A所在电路处于通路状态，所以应闭合开关、，电磁铁所在电路被接通，电路中有电流通过，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，A所在电路被接通。 [4]由右手螺旋定则可知，电磁铁下端为N极，上端为S极。 [5]由可知，液体深度越深，产生的压强越大，下潜器受到的压力越大，硬壳容易被压碎。 [6]声音可以在水中传播且声音可以传递信息，所以可以利用超声波在海底将语音传输到海面。 18． A 2.5m 1.32×105J 【详解】（1）[1]因为给水装置始终不停歇给水，甲装置不受衔铁影响，所以甲装置是给水装置；当衔铁刚好被吸下，此时动触点与静触点断开，乙装置不工作，注水装置停止注水，所以乙装置是注水装置，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 （2）[2]当通过线圈的电流I＝0.16A时，衔铁刚好被吸下，注水装置停止注水，此时控制电路的总电阻 此时压敏电阻的阻值 由图象乙可知，当压敏电阻的阻值为100Ω时，受力板受到的压力F=500N，此时受力板的压强 则水箱内水的高度 （3）[3]由工作电路可知，注水和给水系统是并联的，都工作时干路电流I2＝2.2A，当水箱水位下降至0.5m时，注水系统又开始注水，则注水系统从水位0.5m开始注水到2.5m，注水的总体积 注水的同时给水系统一直工作，所以注水时间 注水装置工作时的电流 注水装置从最低水位加注至最高水位的过程中所消耗的电能 19． 12Ω 4s 5 断开 0.5 D 【详解】(1)[1]绿灯的电阻为 (2)[2][3]热敏材料温度升高10摄氏时吸收的热量为 红灯 的电阻为 电路中电流为 通电时间为 这段时间内，灯消耗电能为 (3)[4]当传送带上无物品通过，即开关S3被激光照射时，线圈中无电流，即这个开关是断开的。 (5)[5]物体的长超过2m时，传送带正常工作，即热敏电阻通电时未切断电路，要求物体通过激光发射器位置的时间不超过4s时间，则传送带的速度为 (5)[6]A．在控制电路中的电阻箱连入电路电阻不变的情况下，减小控制电路电源电压，则控制电路中的电流不可能大于0.02A，则工作电路中绿灯一直有电流通过，传送带一直不能停止。故A不符合题意； B．增大控制电路中的电阻箱连入电路电阻，则无论什么情况，控制电路中的电流均小于0.02A，则工作电路中绿灯一直有电流通过，传送带一直不能停止。故B不符合题意； C．设定长度减小了，红灯所在电路工作时间减小。减小与红灯串联的电阻，使热敏电阻所在电路中电阻减小，工作时电流增大，此时红灯所在电路的电流为0.5A，已经达到小灯泡的额定电流了，若R1继续减小，会使电路中的电流超过小灯泡的额定电流，故C不符合题意； D．设定长度减小了，同时减小传送带的运行速度，使物体隔断激光照射的时间不变，工作电路还按原来的设定工作。故D符合题意。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $