第3章 专题特训三 电与磁的综合应用-【拔尖特训】2025-2026学年八年级下册科学（浙教版·新教材）

拔尖特训·科学（浙教版）八年级下 专题特训三 电 类型一磁的基本概念 1.新情境·古籍名著小宁在《梦溪笔谈》中读到： “…以磁石磨针锋，则能指南。”于是他将缝 衣针沿磁体的同一方向摩擦数次后得到磁 针，将磁针穿过扣子的两孔，搁于支架上，如 图所示。轻轻转动磁针，待其静止时发现针 尖指南。下列有关说法中，正确的是() A.针尖是磁针的S极 B.磁针只有针尖位置的磁性最强 C.磁针针尖所指方向为地磁S极 D.磁针能指南北是因为地磁场有磁感线 红色办黑 按钮 按钮D 黑 黑字月红字 红 刷子 (第1题) (第2题) 2.如图所示为一种涂鸦画板的工作原理。将磁 石粉浸没在悬浮液里，当按下磁性写字笔其 中一个按钮时，笔尖磁体为S极，可以写出 色的字。擦去字迹时，只需将刷子 左右移动即可，刷子可以用 (填“不 易磁化”或“易磁化”)的材料制成。 类型二电生磁 3.(2025·杭州萧山期中)如图甲所示为“门禁” 上的电磁锁，由电磁铁A和金属块B构成， 其工作原理如图乙所示，电磁铁通电时，A、B 相互吸引，门被锁住无法推开。电磁铁断电 时，A、B不吸引，门可以被推开。下列说法 中，正确的是 电磁铁A 金属块B 出 甲 (第3题) 60 可磁的综合应用 A.金属块B可选用钢块 B.图乙中开关闭合，电磁铁A的右端为S极 C.门被锁住时，图乙中的开关S应处于闭合 状态 D.若要增强电磁锁间的吸引力，图乙中滑片 P应该向右移 4.易错题如图所示为探究“通电螺线管外部的 磁场分布”的实验。 一N (第4题)》 (1)按照图甲布置实验器材，螺线管通电后 小磁针发生偏转，说明通电螺线管的周围存 在 ;将小磁针放在通电螺线管四周 不同的位置，在图上记录小磁针 极 的方向，这个方向就是该点的磁场方向；由实 验现象可得出：通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。 (2)小明做了如图乙所示的实验，由实验现 象可得出：通电螺线管的磁极极性与 有关。 (3)请你写出两种使通电螺线管磁性增强的 措施。 ① ② 5.为防止电动车充电时起火引发事 故，科技小组的同学设计了一个自 动灭火报警模拟装置，如图甲所示 (PQ处电路未画出)。已知电源U1=18V, 热敏电阻R,的阻值随温度t变化的图像如 图乙所示，电磁铁线圈的电阻为2002。工 作时开关S、S2闭合，无火情时绿灯亮；当通 过电磁铁线圈ab的电流大于或等于l0mA 时衔铁被吸下，电铃报警，同时电动水龙头开 始喷水。 电磁铁 衔铁 ↑R/2 电源 Q 580 400---- 0 6070t/℃ 甲 M ①电动水龙头 电铃 绿 丙 (第5题) (1)根据电路设计要求，应将图丙的电路① 接入图甲中的 (填“P”或“Q”)处， 电路②接在图甲中另一处；当该报警装置启 动后，电磁铁有磁性，该电磁铁的上端为磁体 的 极，在温度由25℃升高到60℃ 的过程中，电磁铁磁性 (填“增强” “减弱”或“不变”)。 (2)若温度达到或超过70℃电铃报警，则滑动 变阻器最大阻值不能小于多少？（请写出计算 过程) 类型三磁场对电流的作用 6.如图所示，通电导线a在磁场 磁 中受到磁场的作用力F竖直 感 向上。若改变磁场方向和电 (第6题) 流方向，则下列情况中，对F 判断正确的是 第3章电磁及其应用 7.(2025·杭州一模)如图所示为某同 学自制的玩具电动机，一块椭圆形磁 体吸在干电池底部，将一段裸露的铜 磁体 线折成矩形线框，上边与电池正极接 (第7题) 触，下边搭接在磁体上，观察到线框 顺时针转动，则 A该过程中机械能转化为电能 B.线框左右两边所受磁场力方向相同 C.若仅调换电池两极，线框将逆时针转动 D.若仅调换磁体两极，线框仍顺时针转动 类型四磁生电 8.小科同学喜欢电吉他，学习电与磁的知识后， 知道了拾音器的基本结构如图所示。他又查 询资料得知：磁体附近的金属弦容易被磁化， 当弦振动时，在线圈中产生感应电流，感应电 流经放大器放大后，驱动扬声器振动产生声 波。下列关于拾音器说法，正确的是() A.将磁体换成铁棒，电吉他仍能正常工作 B.电吉他要正常工作，金属弦可以选用铜丝 C.线圈中产生感应电流的原理与电磁继电 器的工作原理相同 D.弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化 N金属弦 线圈放大器 磁体 R 0 (第8题) (第9题) 9.如图所示为发电机的工作原理，下列有关说 法中，正确的是 ) A当发电机工作时，电流始终从电刷A流 向电刷B B.当线圈不动，磁极转动时，不会有感应电 流产生 C.当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流 方向也跟着反向 D.发电机线圈每转过一圈，电流的方向改变 一次 615.D解析：根据电磁感应原理知道，当线圈水平向左运动 时，线圈的ab边切割磁感线产生感应电流，即线圈ab边中 产生电流的原理是电磁感应，故A正确，不符合题意：在电 磁感应现象中，感应电流的方向与导体切割磁感线的运动 方向和磁感线方向密切相关，只改变磁场方向，αb边中通 过的电流方向随之改变，故B正确，不符合题意：通电导线 在磁场中受到力的方向与电流的方向和磁场的方向有关， 要改变受力的方向有两种方法：①可保持磁场方向不变， 改变电流方向；②可保持电流方向不变，改变磁场方向，故 C正确，不符合题意：做切割磁感线运动，产生了感应电流， 这是电磁感应现象，此过程中机械能转化为了电能，故D 错误，符合题意。 6.(1)铁(2)磁感线变化解析：(1)要保证金属弦 的磁化效果，其制作材料中可能含有铁（或钴、镍等）易被 磁化的物质。(2)当金属弦振动时，与线圈间产生了相对 运动，相当于线圈切割金属弦磁场的磁感线，从而产生感 应电流。由于金属弦的运动方向不断改变，则线圈中感应 电流的方向是变化的。 7.(1)不会(2)右(3)BCD解析：(1)由第1、2两次 实验可知，导体棒AB竖直向上或竖直向下平行于磁感线 运动时，灵敏电流表指针不偏转，说明闭合回路中不会产 生感应电流。(2)由第3、4两次实验可知，导体棒AB切 割磁感线运动的方向改变时，导体棒AB中感应电流的方 向也发生了改变，说明导体棒AB中感应电流的方向与导 体切割磁感线运动的方向有关：如果固定导体棒AB,水平 向右移动磁体，此时相当于导体棒AB水平向左运动，由表 格中的信息可知，灵敏电流表的指针将向右偏转。(3)I、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位 置上的运动方向，则导体会产生感应电流的位置有BCD 因为导体在Ⅱ、Ⅲ、N这三个位置都可以切割磁感线，在工 位置不切割磁感线。 8.【项目原理】电磁感应【方案设计】磁场【产品制作】 500【检验产品】夜跑灯工作原理是电磁感应，手腕处甩 动更快，线圈切割磁感线的速度就更快，产生的感应电流 更大解析：【项目原理】设计制作节能夜跑灯，将日常跑 步产生的机械能转化为电能，使LED灯发光是利用电磁感 应原理。【方案设计】磁体的作用就是提供磁场。【产品制 作】根据表格数据，当线圈匝数增大几倍时，电压也增大几 倍，说明电压与线圈匝数成正比，由表格可知200匝线圈的 感应电压为0.72V,LED灯的额定电压为1.8V,所以使额 定电压为1.8V的LED灯正常发光，至少要绕线圈匝数 n= 1.8V 0.72V×200=500。 专题特训三电与磁的综合应用 1.A解析：已知南方是地磁的N极，轻轻转动磁针，待其 静止时发现针尖指南，即磁针针尖所指方向为地磁N极， 根据磁极间的相互作用可知，针尖为S极，故A正确，C错 误；磁针类似于条形磁体，两极的磁性是最强的，故B错 误；磁感线不是真实存在的，是用来描述磁场的，因此磁针 能指南北是因为存在地磁场，故D错误。 2.红易磁化解析：根据磁极间的相互作用规律，可知 当按下磁性写字笔某一按钮时，笔尖磁体为S极，吸引N 极，可以写出红色的字：刷子左右移动可以擦去字迹，所以 应该用易磁化的材料制成。 3.C解析：钢属于硬铁，被电磁铁A磁化后能长时间保 持磁性，所以金属块B不能选用钢块，故A错误。根据安 培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向（从电源正极 出发经螺线管回到负极)，大拇指指向电磁铁A的右端，即 右端为N极，左端为S极，故B错误。门被锁住时，电磁铁 A需要有磁性，所以电路中要有电流，开关S应处于闭合 状态，故C正确。若要增强电磁锁间的吸引力，需增大电 磁铁的磁性，在匝数等不变时要增大电流，根据欧姆定律， 应减小电路电阻，即滑片P应向左移，故D错误。 4.(1)磁场N条形(2)电流方向(3)①增大螺线 管中的电流②增加螺线管线圈的匝数（合理答案均可） 解析：(1)奥斯特首先发现了电流的周围存在磁场：小磁针 静止时N极所指的方向为该，点的磁场方向，故把小磁针放 到通电螺线管四周不同的位置，螺线管通电后记录小磁针 N极的方向；通电螺线管外部磁感线也是从N极指向S 极，故通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 (2)如图乙所示的实验，由实验现象得出：通电螺线管周围 的磁场方向与电流方向有关，当电流方向改变时，磁场方 向也会发生改变。(3)通电螺线管磁性的强羽与电流的大 小、线圈的匝数及是否有铁芯插入有关。 易错警示一 通电螺线管磁场的判断 (1)给导线通电，导线附近的小磁针发生偏转，说明 电流周围存在磁场：小磁针N极静止时所指的方向为该 ,点的磁场方向：通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁 场相似：(2)通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有 关：(3)影响通电螺线管磁性强弱的因素：电流的大小、 线圈的匝数、是否有铁芯插入。电流越大，匝数越多，有 铁芯插入，电磁铁的磁性越强。 6 5.(1)QN增强(2)若温度达到或超过70℃电铃报 警，电路中的最小电流I=10mA=0.01A,由图乙可知，此 时热敏电阻R,的阻值为4002，串联电路总电阻等于各部 分电阻之和，根据欧姆定律可得滑动变阻器最大阻值R U 18V -R-R,=0.01A-2000-4000=12000 解析：(1)由题意可知，当通过电磁铁线圈ab的电流大于 或等于10mA时衔铁被吸下，电铃报警同时电动水龙头喷 水，说明下面的虚框Q应接人图丙中的①，上面的虚框P 应接人图丙中的②：根据安培定则可知该电磁铁的上端为 N极：由图乙可知，在0~一70℃范围内，热敏电阻R,的阻值 随温度t的升高而减小，所以工作时在温度由25℃升高到 60℃的过程中，热敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知 控制电路的电流变大，电磁铁磁性增强。 6.A解析：根据通电导体在磁场中的受力方向跟什么因 素有关可知，同时改变电流方向和磁场方向，通电导体在 磁场中的受力方向不改变，故B、C、D错误，A正确 7.C解析：玩具电动机在通电后会消耗电能，电能转化为 机械能，故A错误；线框左右两边导线的电流的方向相同， 磁场的方向不同，所以受到的磁场力方向不相同，故B错 误：若仅调换电池两极，磁场的方向不变，电流的方向改 变，则磁场力的方向改变，线框将逆时针转动，故C正确； 若仅调换磁体两极，磁场的方向改变，电流方向不变，线框 将逆时针转动，故D错误 8.D 9.C解析：图为交流发电机的原理图，当发电机工作时， 电流的方向会发生周期性变化，故电流的方向不总是从电 刷A流向电刷B,故A错误：当线圈不动，磁极转动时，线 圈仍会切割磁感线发生相对运动，故会产生感应电流，故B 错误：产生感应电流的方向与切割磁感线的方向、磁场方 向有关，当磁极不动，线圈反转时，线圈中的电流方向也跟 着反向，故C正确：发电机线圈每转过平衡位置就改变一 次电流的方向，故每转过一圈，电流的方向改变两次，故D 错误。 第5节家庭用电 1.B2.D3.乙不能 4.(1)220(2)乙(3)②解析：(3)正确接人开关并 闭合后，灯泡不亮，用测电笔检测a、b、c、d四点，发现氖管 均正常发光，则说明照明电路的中性线断路，即②处的保 险丝发生断路。 5.D解析：甲站在干燥的木桌上，一只手接触到相线，无 法形成电流的通路，故不会发生触电；乙站在地上，一只手 接触到中性线，中性线与大地之间没有电压，因此没有电 流通过人体，不会发生触电：丙站在干燥的木桌上，一只手 接触到相线，此时，丁站在地面上用手去拉丙，这样电流可 以从相线经丙、丁导向大地，会造成丙、丁两人同时触电。 综上所述，甲、乙都不会触电，丙、丁都会触电，故A、B、C错 误，D正确 6.C解析：为了用电的安全，家庭电路中，开关应该接在 用电器和相线之间，图中两个灯泡的接法错误，故A错误； 图中两孔插座接法正确：电冰箱有金属外壳，其金属外壳 一定要通过三脚插头接地，以防用电器外壳带电发生触电 事故，故B错误；图中A点在相线上，正常状况下，用测电 笔接触A点氖管会发光，故C正确：若在三孔插座中接入 空调后，保险丝马上熔断，原因可能是电路过载也可能是 发生短路，故D错误。 一易错警示 家庭电路中各元件的连接方法 (1)开关应与被控制的电路串联；(2)插座给可移 动家用电器供电，应并联在电路中：(3)测电笔的用途： 辨别相线和中性线：(4)测电笔的使用方法：使用测电笔 时，手要接触测电笔尾部的金属体，笔尖接触电线，氖管 发光表明接触的是相线，不发光表明接触的是中性线。 7.D解析：相线和大地之间的电压为220V,故A正确： 三孔式插座中多出一个接地保护孔，是为了让用电器的金 属外壳与大地相连，当用电器外壳带电时，电流从接地保 护线导入大地，可以防止触电事故的发生，故B正确：若在 导线a和b之间接一个灯泡L,即L,接在相线和中性线 之间，则它和L是并联的，故C正确：当开关都闭合时，灯L 不亮，说明电路中可能有断路故障，用测电笔测试插座的 左、右孔，氖管都发光，说明m点、j点都与相线相连，所以 故障是m点左侧的中性线断路，故D错误。 8.(1)开关(2)I>12解析：(2)如果电路中发生漏 电，流人的电流I,分成两部分流出，一部分通过中性线，即 为I2,另一部分通过接地保护线，即为I3,且I,=I2十I3, 所以有：I>12。 9.(1)B(2)①升高的温度②不能，由于材料和升高 的温度都不相同，所以由控制变量法可知，不能得出物体 的伸长量与材料有关③康铜解析：(1)图甲为断路器 的工作原理图，当电流过大时，工作过程为：③电流过大，