第3章 电磁及其应用 单元综合复习3-高频题、易错题、素养题精练-2025-2026学年八年级科学下册同步精讲精练（新教材，浙教版）

第3章 电磁及其应用 高频题、易错题、素养题精练 【高频题、易错题序列】 1. 磁体的磁场 2. 电流的磁效应 3. 电磁继电器 4. 电动机及其应用 5. 电磁感应 6. 家庭电路及故障判断 【素养题序列】  ★题型一 磁体的磁场 1．如图所示，小磁针B静止在条形磁体A的旁边，下列说法错误的是（　　） A．如果条形磁体A的左端为N极，则小磁针B静止时左端为S极 B．如果条形磁体A的左端为N极，则a点的磁场方向为水平方向向左 C．小磁针B周围也存在着磁场，磁场是实际存在的物质 D．条形磁体A周围存在磁场，磁感线并不是实际存在的线，只是为了形象的描绘磁场 【答案】B 【解析】A．如果条形磁体A的左端为N极，则磁场方向为从右到左，则小磁针B静止时左端为S极，故A正确； B．如果条形磁体A的左端为N极，则磁场方向为从右到左，则a点的磁场方向为水平向右，故B错误； C．磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的物质，所以小磁针B周围也存在着磁场，磁场是实际存在的物质，故C正确； D．条形磁体A周围存在磁场，磁感线是人们为了方便描述磁场而假想的曲线，磁感线是理想的模型，即磁感线不是实际存在的线，故D正确。 2．小金利用如图所示装置探究磁化过程，图中容器内装的是一些铁屑，架上所夹的是一根铁棒。以下关于此实验的观点不正确的是（　　） A．甲图到乙图的过程叫磁化 B．乙图中软铁棒的上端是S极 C．若把乙图中磁体移走，铁棒的磁性将消失 D．若将乙图中铁棒换成钢棒，被吸引的铁屑会减少 【答案】D 【解析】A、由两图可知，当磁极靠近软铁棒时，软铁棒因为被磁化而显出磁性，故A正确； B、软铁棒被磁化后，根据同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，由乙图可知上端是S极，故B正确； C、软铁棒磁化后，很容易退磁，磁体移走后，铁棒的磁性将消失，故C正确； D、钢棒被磁化后，不容易退磁，但是磁化后，磁性强弱不能比较，所以不能确定吸引的铁屑是否会减少，故D错误。 3．小科同学在学习了“电与磁”章节知识之后，设计了对磁体磁性的一系列探究。 （1）①图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒______（选填“有”或“无”）磁性； ②图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示，则______（填“A”、“B”或“C”）棒是铁棒。 （2）如图丙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，b点的磁场比a点的磁场______（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______（填“P”或“Q”）处。 【答案】（1）①无；②C；（2）强；Q。 【解析】（1）①图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒无磁性，因为如果有磁性肯定是一端相互吸引，一端相互排斥。 ②图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示，由于相互排斥两个棒，都是有磁性的，则AB是磁棒，所以C棒是铁棒。 （2）在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入；在磁体内部是从S到N．磁感线没有交叉的；磁感线的疏密描述磁场的强弱，由图丙可知，b点的磁场比a点的磁场弱。 磁感线的方向表示磁场的方向，小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，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Q处。 4．科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。 （1）1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图，在小磁针的上方拉一根与小磁针______（选填“垂直”、“平行”或“任意方向”）的直导线，闭合开关时，小磁针N极向纸外偏转，则电源______（选填“A”或“B”）端为正极。 （2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是______________________。 【答案】（1）平行；B；（2）力的作用是相互的 【解析】（1）奥斯特实验中，在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场。 由安培定则可知小磁针N极向纸外偏转，说明纸外是通电直导线的磁感线出来的方向，因此电路中电流的方向应该是从B出来，经过开关，回到A，由电流的方向可知，B是电源的正极。 （2）通电导线能使磁针转动，说明通电导体对磁针有力的作用，根据物体间力的作用是相互的，磁针对通电导体也有力的作用，法拉第就是根据这个原理判断的。 ★题型二 电流的磁效应 5．“高颜值”的磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。为了适应不同需求，音箱的悬浮高度是可调的，下列能使音箱的高度上升的做法是（　　） A．减少线圈的匝数 B．减小电源电压 C．滑片P向右移动 D．抽掉电磁铁铁芯 【答案】C 【解析】A、闭合开关S，若保持其它条件不变，将电磁铁的线圈匝数变少，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故A错误； B、闭合开关S，若保持其它条件不变，减小电源电压，电路中的电流也会减小，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故B错误； C、闭合开关S，若保持其它条件不变，滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流会增大，音箱受到的磁力增大，音箱在底座上悬浮时的高度会上升，故C正确； D、闭合开关S，若保持其它条件不变，抽掉电磁铁铁芯，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故D错误。 6．实验是科学研究中验证假设、探究规律的重要手段。下列实验不能达到相应实验目的的是（　　） A．甲：验证电磁铁磁性强弱与电流大小有关 B．乙：验证通电导体周围有磁场 C．丙：验证二氧化碳能和水发生反应 D．丁：验证二氧化碳不支持燃烧 【答案】C 【解析】A、甲电路图中，串联滑动变阻器，故可以调节滑片来改变电路中的电流大小，可研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故A能达到实验目的； B、通电直导线周围的磁场不能直接观察，常采用将小磁针放置在直导线周围，观察指针的偏转来观察电流周围的磁场，故B能达到实验目的； C、验证二氧化碳能和水反应，还需要检验有新物质生成，才可证明发生了化学反应，而不是二氧化碳溶于水，故C不能达到实验目的； D、将二氧化碳倒入燃着的蜡烛上，蜡烛熄灭，可证明二氧化碳不支持燃烧，故D能达到实验目的。 7.如图所示的装置，闭合开关后，电磁铁左端与条形磁铁N极相互吸引，则电源E端为 （选填“正极”或“负极”）。为增强电磁铁磁性，滑动变阻器滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。    【答案】负极 B 【解析】如图所示的装置，闭合开关后，电磁铁的左端与条形磁铁N极相互吸引，由磁极间的作用规律可知，同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，可判断电磁铁的左端为S极，右端为N极，根据安培定则可判断电流应从F端流出，经过用电器后从E端流入，所以电源的E端为负极，F端为正极。 为了增强电磁铁磁性，在线圈匝数一定时，需要增大电流，故需要将滑动变阻器的滑片P向B移动，减小滑动变阻器连入电路的电阻。 ★题型三 电磁继电器 8．为了应对即将到来的汛期，某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置，其原理如图所示。L为安全指示灯，电铃为报警器，R1为定值电阻，R2为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒，滑片P可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘杆连接，可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值，从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片P指向R2的中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时（　　） A．电磁铁的上端为N极 B．水位较低时，电磁铁的磁性较强 C．若减小R1的阻值，警戒水位会变高 D．电流表示数越大，表示水位越高 【答案】D 【解析】A、螺线管中的电流方向是从右向左，根据安培定则可知电磁铁上端为S极，故A错误； B、由图可知，R1、R2、电磁铁、电流表串联接入电路，水位较低时，滑片P向下移动，R2接入电路的阻值变大，根据串联电路电阻规律可知电路中总电阻的变大，根据I＝可知，当电源电压一定时，电路中电流的变小，电磁铁磁性变弱，故B错误； C、若减小R1的阻值，要控制电路的电流不变，根据I可知，当电源电压一定时，控制电路的电阻不变，根据串联电路电阻规律可知R2阻值的变大，由此可知警戒水位的变低，故C错误； D、电流表示数变大，根据I可知，当电源电压一定时，控制电路电阻的变小，根据串联电路电阻规律可知R2阻值变小，滑片P向上移，由此可知水位变高，故D正确。 9．如图甲所示为某款无接触式的热风干手器，当手位于出风口下方时，可吹出热风。其内部电路由控制电路和工作电路两部分组成，简化电路如图乙所示。 （1）由图乙可知，接线柱______（选填“A”或“B”）接的是火线。 （2）当手位于出风口下方时，光敏电阻R的阻值______（选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。 （3）为了满足出风口吹出热风，则加热电阻丝、风扇和出风口三者的位置，从上往下依次是______。 A．加热电阻丝、风扇、出风口 B．风扇、加热电阻丝、出风口 【答案】（1）A；（2）减小；（3）B。 【解答】解（1）从安全角度，接线柱A接火线，这样防止工作电路不工作状态带电； （2）当手位于出风口下方时，工作电路接通吹热风，这时控制电路中电磁铁的磁性增强才能闭合工作电路，磁性增强电流要变大，控制电路的总电阻变小，所以这时光敏电阻的阻值变小； （3）出风口在最下面，风扇要把电阻丝产生的热量吹到出风口，可知选B。 10．科学进步是推动人类文明发展的重要动力，科学技术也在影响我们的生活。 （1）如图所示的是太阳能热水器自动加水电路（图甲），c处有水位控制开关（如图乙），高水位时接通且指示灯亮，低水位时断开且抽水机工作。则b处接的是____________（选填“指示灯”或“抽水机”）。 （2）小柯根据设计制作出自动加水器模型，为了确保衔铁能够吸下，他向图乙水位开关中加入足够的氯化钠，发现当衔铁闭合时A、B电极附近产生大量气泡，请根据现象猜测此时电极附近发生了__________________。（填“化学变化”或“物理变化”） （3）分析电路，若小柯增大控制电路电源电压，则水位开关闭合____________（选填“更容易”或“更不容易”或“不受影响”）。 【答案】（1）指示灯；（2）化学变化；（3）不受影响。 【解析】（1）根据题意，高水位时接通且指示灯亮，低水位时断开且抽水机工作。因为c处水位控制开关，高水位时c接通，电磁铁有磁性，把衔铁吸下，工作电路b接通，a断开，此时要指示灯亮，所以b处接的是指示灯。 （2）当衔铁闭合时A、B电极附近产生大量气泡，有新物质（气体）生成，属于化学变化。 （3）增大控制电路电源电压，电流增大，电磁铁的磁性增强，水位没有到达所控制的水位时，控制电路断开，工作电路b不接通，当水位到达所控制的水位时，控制电路接通，工作电路b接通，故增大控制电路电源电压，不会影响水位开关闭合。 11．冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。 表一：评价量规 评价维度 评价等级 优秀 良好 待改进 升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃ 节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA 图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U＝6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2＝100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计） 表二：热敏电阻阻值随温度的变化 温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44 阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 （1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为多少，请计算说明。 （2）请计算体重为50kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。 （3）在实验过程中，该小组同学发现Ra坏了，于是找了另一个压敏点电阻Rc，其阻值随压力变化如图乙所示。小明经过分析认为不合适，这样会比较费电。请你通过分析说明理由。（提示：加热状态下比保温状态更费电） 【答案】（1）R1的阻值至少为4300Ω； （2）体重为50kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围32℃～40℃； （3）当环境温度小于25℃时，即使没人用马桶，马桶也会自动加热，浪费电能。 【解析】（1）当触点开关断开时，两个电阻串联，而触点开关闭合，R1被短路，串联总电阻比任何一个电阻大，根据知，当触点开关闭合时是加热挡，而触点开关断开时是保温挡； 工作电路的电压为220V，根据在保温挡时工作电路电流不大于50mA＝0.05A， 由得，此时总电阻为： R总4400Ω， R1的最小阻值： R1＝R总﹣R2＝4400Ω﹣100Ω＝4300Ω； （2）体重为50kg的小明坐在马桶上时，压力F＝G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 根据乙图知，此时Ra＝50Ω，控制电路电源电压U＝6V，在电流小于20mA＝0.02A时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。此时温度最高，则总电阻； 根据串联电阻的电阻特点知，Rb的最大阻值Rb＝R总′﹣Ra＝300Ω﹣50Ω＝250Ω， 根据表格中数据知，此时温度为40℃；当电磁继电器在电流大于40mA＝0.04A时，衔铁被吸合，此时温度最低，则总电阻： ， 根据串联电阻的电阻特点知，Rb的最小阻值： Rb′＝R总′′﹣Ra＝150Ω﹣50Ω＝100Ω， 根据表格中数据知，此时温度为32℃，马桶圈的温度调控范围是32℃～40℃。 （3）Ra坏了，于是找到了另一个压敏电阻Rc替换，当没有人坐时压敏电阻的阻值较小为100Ω，当电磁继电器在电流大于40mA＝0.04A时，衔铁被吸合，开始加热，则总电阻： 当热敏电阻的阻值小于150Ω﹣50Ω＝100Ω 即环境温度小于25℃时，即使没有人用马桶，马桶也会自动加热，浪费电能。 答：（1）R1的阻值至少为4300Ω； （2）体重为50kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围32℃～40℃； （3）当环境温度小于25℃时，即使没人用马桶，马桶也会自动加热，浪费电能。 12．电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家。小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。 （1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，电磁铁的磁性____________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 （2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声，当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg） 【答案】（1）增强； （2）此时电梯超载。 【解析】（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强； （2）电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力， 即F＝G＝mg＝1000kg×10N/kg＝10000N， 由图乙，当压力F＝10000N，对应的压敏电阻阻值R2＝100Ω 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以控制电路中的电流：I0.03A＝30mA， 因为30mA＞20mA，所以此时电梯超载。 ★题型四 电动机及其应用 13．小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况，小明将线圈两端的漆全部刮掉，小华只将一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，闭合开关后（有电流通过灯丝，灯就发光），他们看到的现象分别是（　　） A．小明看到线圈连续转动，灯时亮时灭 B．小华看到线圈连续转动，灯连续发光 C．小华看到线圈左右摆动，灯时亮时灭 D．小明看到线圈左右摆动，灯连续发光 【答案】D 【解析】 小华将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用为转动，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，这样才能使线圈在磁场中持续转动下去，灯时亮时灭，故BC错误； 小明把两端的漆皮都刮掉，线圈每转过半圈，受力方向发生变化，会来回摆动，但电路中有持续的电流，灯泡会持续发光，故A错误，D正确。 14．项目化学习小组利用所学知识制作了一款简易扬声器。请根据信息完成下面小题。制作方法： ①用木板和木条制作一个底座，在右侧木条上安装可调节距离的磁铁部件： ②用塑料螺杆将导电线圈固定在一个剪去底部的塑料瓶外侧： ③将导线从下方塑料瓶盖上的小孔穿出来，接上音频发生器，扬声器就制成了。 当导线接通一个电流方向可变的音频发生器时，导电线圈振动，带动塑料瓶振动，从而放大声音。 与这一原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】当导线中有电流通过时，导电线圈振动，即通电导体在磁场中受到力的作用，将电信号变成声信号。 A．图中异名磁极相互吸引，与通电导体在磁场中受到力的作用无关，故A不正确； B．图中闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动时，导体中由感应电流产生，是电磁感应原理，故B不正确； C．图中通电导体在磁场中受到力的作用，与题中工作原理相同，故C正确； D．图中电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，与通电导体在磁场中受到力的作用无关，故D不正确。 15．图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（　　） A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下 B．线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcba流过线圈 C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向上 D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向上 【答案】C 【解析】A、在图示位置，电流沿dcba流过线圈，磁场方向向右，dc边受到磁场的作用力向下，对于ab边，电流方向由b到a，ab边受到磁场的作用力向上，故A错误。 B、当线圈由图示位置转过180°时，由于换向器的作用，电流沿abcd流过线圈，故B错误。 C、线圈转过180°时，dc边电流方向由c到d，磁场方向不变，根据左手定则，dc边受到磁场的作用力向上，故C正确。 D、线圈转过180°时，ab边电流方向由a到b，磁场方向不变，根据左手定则，ab边受到磁场的作用力向下，故D错误。 16．在安装直流电动机模型的实验中，小希将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。 （1）小希闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因可能是（ ）（填字母）。 A．线圈处于平衡位置 B．电源正负极接反了 C．磁铁没有磁性 （2）若要电动机转速加快，小希应将滑动变阻器的滑片向______移动。 （3）完成以上实验后，小希取下图甲中的电源换上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线，如图乙所示，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此过程中应用的原理是________________________。 【答案】（1）A；（2）左；（3）电磁感应现象。 【解析】（1）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动，故A正确，BC不正确。故选A。 （2）若要电动机转速加快，可以增大电路中的电流，所以应将滑动变阻器的滑片向左移动，减小滑动变阻器的电阻，从而增大电路中的电流。 （3）取下电源换接上小灯泡，快速拉动细线，使线圈转动起来，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，小灯泡会发光，这是电磁感应现象。 17.研究磁场对电流有力的作用。 （1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在 “a”、“b”之间接入______，根据该原理可制成____________； （2）若要继续研究导体受力的大小与电流大小的关系，可在上述电路中再串联一个______ ____________，改变电流大小后，根据________________________可初步判断受力的大小是否发生改变； （3）乙、丙两个图中，______图的线圈恰好处于平衡位置。 【答案】（1）电源 电动机 （2）滑动变阻器 导体棒摆动的幅度 （3）丙 【解析】（1）利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，必须有电源，所以在a、b间应接电源，利用该原理制成了电动机。 （2）滑动变阻器串联在电路中可以改变电路中电流的大小，若要继续研究导体受力的大小与电流大小的关系，可在上述电路中再串联一个滑动变阻器；改变电流大小后，根据导体棒摆动幅度可初步判断受力的大小是否发生改变。 （3）当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈处于平衡状态，此时线圈受力平衡，所以图丙的线圈恰好处于平衡位置。 ★题型五 电磁感应 18．扫地机器人配备多种传感器，当接近障碍物时，控制系统会向“动力系统”发送信号，降低其转速。“动力系统”是由两个独立驱动电机构成的，其工作原理是如图所示中的（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的。 A．图中有电源，是通电导线在磁场中受到力的作用原理，故A符合题意； B．图中是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故B不符合题意； C．图中是用来探究螺线管磁性强弱与电流大小的关系，即电流的磁效应，故C不符合题意； D．图中无电源，是闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流是电磁感应原理，故D不符合题意。 19．如图为某品牌具有自动充电功能的共享单车，骑车者通过踩动该共享单车让线圈在磁场中转动，不断为蓄电池充电。该共享单车的工作原理与下列选项中相同的是（　　） A．司南指示方向 B．通电线圈在磁场中转动 C．手摇发电机产生电流 D．电饭煲通电煮饭 【答案】C 【解析】骑车者通过踩动单车让线圈在磁场中转动，不断为蓄电池充电，即是小型发电机，其原理是电磁感应，通过踩动单车获得电能； A．司南指示方向利用的是地磁场及磁极间的相互作用规律，故A不符合题意； B．通电线圈在磁场中转动，利用了通电线圈在磁场中受到力的作用而运动，故B不符合题意； C．手摇发电机产生电流，是电路中的线圈会做切割磁感线运动，线圈中产生电流，属于电磁感应现象，故C符合题意； D．电饭煲通电煮饭利用的是电流的热效应，故D不符合题意。 20．小金同学从初中科学教材中找到有关电与磁四幅图片，并根据这些图片提供的信息提出了如下说法，你认为他的说法错误的是（　　） A．甲图当线圈转动时闭合回路中能产生电流 B．乙图通电螺线管内部磁场方向为从上到下 C．丙图开关闭合后电铃每次被敲打一下时，电路中电流就自动断开一次 D．丁图分别接入长度和粗细相等的铜丝和铁丝，开关闭合时灯泡亮度不同 【答案】B 【解析】A、导体是闭合电路的一部分导体，且做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故A正确； B、让四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指的方向是通电螺线管的N极。则得出通电螺线管的上端为N极，下端为S极，故B错误； C、丙图开关闭合时，衔铁吸引钉锤打到铃碗上，电路断开，无电流通过，钉锤弹回，电路又接通，重复敲击铃碗。电铃每次被敲打一下时，电路中电流就自动断开一次，故C正确； D、灯泡亮度与电流大小有关，电流大小与电阻大小有关，长度相等、横截面积相同材料不同的金属丝电阻不同，所以在电压相同的情况下，电阻越小，电流越大，所以开关闭合时灯泡亮度不相同，故D正确。 21．将扬声器、电池和电流表等元件连成如图电路。断开S2，反复快速闭合、断开开关S1，扬声器发出咔咔声；断开S1，闭合开关S2，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动。下列有关说法正确的是（　　） A．扬声器发声的原理与发电机发电的原理相同 B．扬声器发声时，将机械能转化为电能 C．扬声器发电的原理与动圈式话筒工作的原理相同 D．电流表指针左右摆动，是因为磁场方向发生变化 【答案】C 【解析】A、扬声器发声是利用通电导体在磁场中受到力的作用，它的原理与电动机的原理相同，故A错误； B、扬声器发声时，将电能转化为机械能，故B错误； C、扬声器发电的原理是利用电磁感应现象来工作的，与动圈式话筒工作的原理相同，故C正确； D、电流表指针左右摆动，是因为电流方向是变化的，磁场方向不变，故D错误。 22.如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．图甲：地磁场的N极在地理的北极附近 B．图乙：滑片P向左移动，能吸引更多铁钉，说明电磁铁的磁性强弱与电阻大小有关 C．图丙：只对调磁极，闭合开关S，通电导体AB在磁场中的受力方向不会发生改变 D．图丁：该实验过程中，主要将机械能转化为电能 【答案】D 【解析】A．磁感线是用来描述磁场的一些假想的曲线，不是真实存在的，而磁场是一种物质，是存在的，地磁场的北极在地理南极附近，故A错误； B．由图知道，电流从电磁铁的上方流入、下方流出，由安培定则知道，电磁铁的上端是N极，下端的钉尖是S极；将滑动变阻器的滑片P向左移动，电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性变强，能吸引更多的大头针，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，故B错误； C．通电导体AB在磁场中的转动方向与磁场方向和电流方向有关，只对调电源正负极，电流的方向发生改变，则通电导体AB受到力的方向发生改变，故C错误； D．实验中，在AB棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，则我们可以得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。在此过程中，主要是将机械能转化为电能，故D正确。 23．LED灯即发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。如图甲，当电流由A经过LED流向B时，LED发光，电路为闭合状态；反之，电流不能从B流向A，LED不发光，电路为开路状态。 （1）图乙所示的两次实验中，闭合开关LED均发光，线圈1顺时针转动，线圈2______ ______（选“顺时针”或“逆时针”）转动。 （2）如图丙所示，导体棒a与两个LED相连；在某磁场中，使a左右往复运动（图丁的虚线为运动轨迹），a中产生的电流随运动方向改变而改变，此时两个LED发光情况应该是__________________（选填“两个LED交替发光”“两个LED一直发光”或“只有一个LED一直发光”），该磁场可能的分布情况包括图丁中的____________（选填序号）。 【答案】（1）顺时针；（2）两个LED交替发光；①③。 【解析】（1）线圈1顺时针转动，LED二极管发光；线圈2的磁场方向发生了改变，此时LED二极管仍发光，根据LED二极管的管脚可知，电路中电流的方向也发生了改变；磁场方向、电流方向同时发生了变化，导体受力方向不变，所以线圈2也是顺时针转动； （2）在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动（虚线为运动轨迹），a中产生的电流随运动方向改变而改变，因此两个LED交替发光； 电路中能产生感应电流，说明导体做切割磁感线运动，①③中的导体都做切割磁感线运动，而②中的导体运动方向与磁感线方向相同，没有切割磁感线，不会产生感应电流，二极管不发光。 24．小金对手机无线充电的原理感到好奇。查阅资料得知：充电时充电器内的发射线圈产生磁场，手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电，结构如图甲。学过电磁感应原理的小科提出质疑：手机和充电器在充电过程中都不动，并没有做切割磁感线运动，为何会产生感应电流？对此，他设计了图乙实验进行验证。（P线圈代表接收线圈，Q线圈代表发射线圈） （1）闭合开关后灵敏电流计指针并没有发生偏转，于是小金将滑片向左移。他的这一操作是基于什么猜想？________________________________________________； （2）他将滑片向左移后，仍未观察到指针偏转，但在断开开关、闭合开关、移动滑片时灵敏电流计指针均有明显偏转。请教老师后得知当闭合电路围成的平面内，磁感线数量发生改变时，电路中能产生感应电流。请根据上述事实分析，在该实验中若导体ab上下运动时（图丙），则闭合电路中不产生感应电流的原因是：导体ab上下运动时，_______________________ ____________________________________； （3）小金发现不同情况下灵敏电流计指针偏转方向不同。他猜测与Q线圈中的电流方向改变有关，于是进行实验并记录现象。实验结束后，小科分析自己原先的猜想是不正确，理由就是：从表格中的________________________两次实验可知，Q线圈中的电流方向改变，其他条件不变，灵敏电流计指针偏转方向不改变，说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关。 实验次数 开关及滑动变阻器状态 灵敏电流计指针偏转方向 1 开关由断开变为闭合 向左 2 开关由闭合变为断开 向右 3 开关闭合时，滑片向左移动 向左 4 开关闭合时，滑片向右移动 向右 5 开关闭合后，滑片不移动 不偏转 6 改变电源正负极，闭合开关，滑片向左移动 向左 7 改变电源正负极，闭合开关，滑片向右移动 向右 【答案】（1）Q线圈周围的磁场越强，P线圈中的感应电流越大； （2）该闭合电路内磁感线数量未发生改变，所以不产生感应电流； （3）3、6（或4、7）。 【解析】（1）闭合开关后灵敏电流计指针并没有发生偏转，可能是P线圈周围的磁场不够强，也就是Q线圈产生的磁场太弱，而电流周围磁场的强弱与电流大小有关，因而他将滑片向左移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的电流变大，即通过Q线圈的电流变大，使Q线圈周围的磁场更强，则他基于的猜想是：Q线圈周围的磁场越强，P线圈中的感应电流越大。 （2）当闭合电路围成的平面内，磁感线数量发生改变时，电路中就能产生感应电流。根据上述事实，实验中导体ab上下运动时，该闭合电路内磁感线数量未发生改变，所以不产生感应电流。 （3）比较3、6或4、7可知，Q线圈中的电流方向改变，其他条件不变，灵敏电流计指针偏转方向不改变，说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关。 25．小科为探究感应电流方向与磁场方向的关系，将铜线制成的两个相同螺线形线圈（螺线管），分别与相同的灵敏电流计连接，另取两个相同的磁铁，一个N极向上，一个N极向下，均放在离线圈上端高度20cm处，由静止自由掉落通过线圈，实验操作如图甲、图乙所示。 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 （1）本实验中，我们通过观察________________________来判断感应电流方向。若要研究感应电流方向与磁体的运动方向的关系，则需要控制____________不变； （2）实验过程中，小科按图甲、乙所示的方法进行操作，发现实验现象不太明显。为使现象更明显，请你对实验装置提出一条改进的措施：______________________________； （3）小科想要利用装置甲继续探究感应电流大小与切割磁感线速度的关系，记录数据如表。由数据可得出的结论是：______________________________________________________ ________________________。 【答案】（1）灵敏电流计的指针偏转方向；磁场方向；（2）增强磁场可以让实验现象更明显；（3）在其它条件相同时，磁铁切割磁感线的速度越大，感应电流越大。 【解析】（1）实验中，通过观察灵敏电流计的指针偏转方向来判断感应电流方向，灵敏电流计的指针的方向发生改变，说明感应电流的方向改变。 研究感应电流方向与磁体的运动方向的关系，根据控制变量法，控制磁场的方向不变，改变磁体的运动方向。 （2）感应电流影响大小的因素：①导线切割的速度大小；②导线切割的速度方向；③永磁体的强度；④切割导线的条数；⑤切割导线的有效长度。增强磁场可以让实验现象更明显。 （3）由表中数据可知，第3次磁铁切割磁感线的速度最大，电流计指针偏转的格数最多，说明感应电流最大，可以得到在其它条件相同时，磁铁切割磁感线的速度越大，感应电流越大。 ★题型六 家庭电路及故障判断 26．如图甲的轨道插座可以按照用户用电需求，在轨道上增减、移动插座，用电方式更灵活。以下关于轨道插座的使用，符合安全用电原则的是（　　） A．用湿手在轨道上移动插座 B．将图乙的B插口接地 C．导线绝缘皮破损后仍继续使用 D．同时使用多个大功率用电器 【答案】B 【解析】A.生活用水是导体，用湿手将插座从轨道上拔离可能触电，故A不符合安全用电的原则； B.三孔插座的正确接法是左零右火上接地，安装轨道插座时，图乙插座中B孔一定要连接地线，故B符合安全用电的原则； C.导线绝缘皮破损后要及时更换，故C不符合安全用电的原则； D.增加插座不可使很多个用电器同时使用，这样干路中的电流很大，可能会引发火灾，故D不符合安全用电的原则。 27．小明家新装修的房子，有一盏节能灯在关灯时仍能发出微弱的光，爸爸说应该是该灯开关接在零线上造成的，小明打开墙上的开关盒和天花板上的灯线盒，如图所示，用测电笔测试a、b、c、d四个接线柱，下列操作和现象，能证明爸爸判断正确的是（　　） A．断开开关，接触a、b时氖管一亮一暗 B．断开开关，接触c、d时氖管均发光 C．闭合开关，接触a、b时氖管均发光 D．闭合开关，接触c、d时氖管一亮一暗 【答案】B 【解析】灯的开关接在零线上时，如图所示（假设a、b、c、d四个接线柱也如图中所示）： A、断开开关，用测电笔分别接触a、b时，这两点中一点与火线相连，另一点与零线相连，则氖管一亮一不亮，故A错误； B、断开开关，用测电笔分别接触c、d时，由于此时c、d与火线之间都是接通的，则氖管均发光，故B正确； C、闭合开关，用测电笔分别接触a、b时，a、b与零线相连，则氖管均不发光，故C错误； D、闭合开关，用测电笔分别接触c、d时，这两点中一点与火线相连、另一点与零线相连，则氖管一亮一不亮，故D错误。 28．如图是某家庭电路中的部分电路，下列有关说法正确的是（　　） A．断路器的接法错误，应该安装在零线上 B．开关S断开时，a、b、c、d四处都不能使测电笔发光 C．若只是进户线零线断了，则开关S闭合时，a处能使测电笔发光 D．若手不慎触摸到c点时，则断路器一定自动断开 【答案】C 【解析】A．当电路中电流过大时，断路器应及时熔断，所以断路器应安装在火线上，故A错误； B．开关S断开时，a、b、c处都不能与火线相连，不能使测电笔的氖管发光，d处与火线相连，能使测电笔的氖管发光，故B错误； C．若只是进户线零线断了，则开关S闭合时，测电笔接入a处，可以和火线构成通路，则a处能使测电笔发光，故C正确； D．家庭电路中电流过大的原因有两个：一是电路发生了短路，二是用电器的总功率过大；若手不慎触摸到c点时，不能造成电路短路，也不能使电路中总功率过大，即不能使电路中电流过大，则断路器不能自动断开，故D错误。 29.如图所示，当开关S闭合后，发现灯L不亮，用试电笔分别测试a、b、c、d四点时，氖管都发光，则故障可能是（　　） A．灯丝断了 B．零线断路 C．a、b之间某处断路 D．c、d之间某处断路 【答案】B 【解析】当测电笔与火线相连时，氖管发光，与零线相连时，氖管不发光；根据电路图可知，电路正常时，用测电笔测试，a、b两点氖管发光，c、d两点氖管不发光；而闭合开关后，灯泡不亮，用测电笔测试时，a、b、c、d四点都能使氖管发光，说明a、b两点都与火线连通（即b点到火线间的电路没有断路）；c、d两点氖管也发光，说明d点到火线之间是连通的，d点不能与零线连通，因此电路故障为进户线的零线处断路，故B符合题意，ACD不符合题意。 30.小明设计了一种照明电路图，用两个开关控制一盏灯，闭合任意一个开关，灯都能发光。下列电路图中，既符合上述设计，又符合安全用电要求的是（　　） A． B． C． D．   【答案】A 【解析】用两个开关控制一盏灯，闭合任意一个开关，灯都能发光，即两开关都能控制这个灯，故两开关应并联，根据安全用电原则，开关要控制火线，故A符合题意，BCD不符合题意。 31．图甲所示为一种断路器的工作原理图，当家庭电路______时，电流过大，双层金属片发热过多，双层金属片弯曲，触动簧锁装置，触点断开，已知与铁相比，铜升高相同温度热胀较明显，双金属片两层分别为铁和铜，左边应该选用______（选填“铜”或“铁”），在图乙所示的家庭电路中，此断路器应接在______（选“M”或“N”）这条线。 【答案】短路；铜；M 【解析】当家庭电路短路时，电流过大，双层金属片发热过多，双层金属片弯曲，触动簧锁装置，触电断开。已知与铁相比，铜升高相同温度热胀较明显，双金属片两层分别为铁和铜，由图可知左侧形变程度较大，所以左边应该选用铜； 为了用电的安全，断路器应该接在火线上，即接M这条线。 32.如图所示，只闭合开关S1，风扇M和灯泡都不工作；只闭合开关S2，灯泡工作；同时闭合开关S1、S2，灯泡和风扇M都工作，请按要求把电路连接完整。 答图 【答案】如答图。 【解析】根据题意知道，只闭合开关S1，风扇M和灯泡都不工作；只闭合开关S2，灯泡工作；同时闭合开关S1、S2，灯泡和风扇M都工作，这说明该电路为并联电路，开关S1在支路中控制风扇，开关S2在干路中，如图所示。 33．人们在使用两脚插头台灯时，往往会随意插入两孔插座中。 （1）小明将台灯（图乙）的两脚插头插入家庭电路的两孔插座（图甲）CD中（丙是台灯的电路图，AB表示台灯的两脚插头），连接情况是A与C孔、B与D孔连接。闭合台灯开关S1，发现灯L1不亮，电路中开关及导线良好，用测电笔测M点，氖管不发光，再测N点，氖管发光，可知台灯L1出现的是______（选填“断路”或“短路”）故障。这种插入方法，在台灯灯泡一切正常、断开开关S1的情况下，人直接接触台灯的M点时______（选填“会”或“不会”）触电。 （2）小科将台灯插头插入插座，连接情况是A与D孔、B与C孔连接。闭合台灯开关S1，台灯不发光。经检查，G点左侧的零线断了，其他元件都完好。此时，图甲的开关S断开，用测电笔测E、F、M、N各点，氖管发光的有__________________。 【答案】（1）断路；会；（2）E、F、M、N。 【解析】（1）若A与C、B与D孔连接，闭合台灯开关S1，发现台灯L1不亮，电路中开关及导线良好，用测电笔测M点，氖管不发光，说明与火线不通；再测N点，测电笔发光，说明与火线相连，火线通路，因为开关是闭合的，故可以断定是灯断路； 开关连在了零线和灯之间，接触M点时人会触电，故这样连接的电路是危险的。 （2）测电笔是用来辨别火线和零线的设备，即当用测电笔检测时，若是碰到火线，氖管会发光的。当G点左侧的零线断了，台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，台灯不发光；开关S断开，E、F通过图丙的灯以及台灯与火线（间接）相连，故用试电笔检测E、F、M、N点都能使氖管发光。 34．家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1____________；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2____________（选填“正常”、“短路”或“断路”）。 【答案】短路；正常 【解析】家用电器工作电压为220V，将一个普通的白炽灯L与那个熔断的熔丝并联，如图所示闭合闸刀开关，然后逐个合上各用电器的开关， 当检验灯泡正常发光时，说明另一灯泡L1没有分到电压，该检验灯泡两端的电压应为220V，则此时一定是灯泡L1发生了短路； 若发现校验灯发出暗红色的光 （发光不正常），此校验灯电压应小于220V，则此时应该是检验灯泡与另一灯泡串联接在火线与零线之间，故该支路没有短路，故正常。 1.心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环，“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动。阀门都只能单向开启，反向则封闭管路，当线圈中的电流从a流向b时，下列说法正确的是（ ） A．线圈周围有磁场和磁感线 B．线圈左端是N极 C．活塞将向左运动 D．此时“电动泵”处于送血状态 【答案】C 【解析】A．通电导线周围存在磁场，磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在，故A错误； B．电流从a流向b时，根据安培定则可知，线圈右端是N极、左端是S极，故B错误； C．根据“异名磁极相互吸引”可知，活塞将向左运动，故C正确； D．由图可知，活塞向左运动时，泵内容积变大，则阀门关闭、打开，此时“电动泵”处于抽血状态，故D错误。 2. 20世纪60年代，美国细菌学家发现趋磁细菌，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，如图所示。由此可见，在海洋中，地磁场将驱使这种细菌运动的方向为（　　）    A．由南向北 B．由北向南 C．由西向东 D．由东向西 【答案】B 【解析】如图所示，磁铁外部磁感线从N极出发，回到S极，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，而地磁N极在地理S极附近，故细菌在地磁场将驱使下将从北向南运动，故ACD不符合题意，B符合题意。 3.如图为一种无链条电动自行车，它结合了人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行，下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是（　　） A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 【答案】B 【解析】根据题意可知，人体动力是将机械能转化为电能，原理是电磁感应，锂电池驱动后轮前行是电能转化为机械能，是磁场对通电导体有力的作用。 ①图中，闭合开关，切割磁感线产生感应电流，是电磁感应现象，故①符合题意； ②表示电流周围有磁场，故②不符合题意； ③图是探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关，故③不符合题意； ④是电动机的原理图，电能转化为机械能，原理是磁场对通电导体有力的作用，故④符合题意。 综上所述：故B正确，ACD错误。 4.小林家卫生间的铝合金吊顶因与导线绝缘皮破损处接触而漏电，维修工人用试电笔接触吊顶检查时发现：只闭合开关，电动机M正常工作，吹冷风，试电笔氖管不发光；同时闭合开关、，电动机M和电热丝R都能正常工作，吹热风，试电笔氖管发光；只闭合开关，电动机M和电热丝R均不工作，试电笔氖管不发光。下图中，关于电路连接方式以及与铝合金吊顶接触的导线破损处的描述最合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据题意，只闭合开关 S1 ，电动机M正常工作，吹冷风，则电热丝R不工作，电动机所在支路绝缘皮不破损。同时闭合开关 S1 、 S2 ，电动机M和电热丝R都能正常工作，只闭合开关 S2 ，电动机M和电热丝R均不工作，说明电动机M和电热丝R并联，S1控制所有用电器，S2只控制R2，试电笔氖管发光，说明电热丝R所在支路绝缘皮破损；故B符合题意，ACD不符合题意。 5．如图所示超市出口处装有报警器，它由防盗天线、检测门、检测器等构成。结账时贴在商品上的磁性标签会被消磁，若磁性标签未被消磁，通过检测门时，检测器就会检测到标签上的磁性而产生感应电流触发电路报警。下列选项中与报警器工作原理相同的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】由题中的“检测器就会检测到标签上的磁性而触发电路报警”可知报警器的工作原理是电磁感应； AB．两图中利用的是电流的磁效应，即电生磁，故AB不符合题意； C．图中有电源，为电动机原理图，即通电导线在磁场中受到力的作用，故C不符合题意； D．图为发电机原理图，利用的是电磁感应原理，故D符合题意。 6．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，其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中，内部线圈切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是（　　） A．电磁起重机 B．司南 C．自制电动机 D．动圈式话筒 【答案】D 【解析】A．电磁起重机的工作原理是电流的磁效应，故A不符合题意； B．司南的工作原理是利用地磁场对磁极的作用，故B不符合题意； C．自制电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的，故C不符合题意； D．动圈式话筒是把声信号转变成电信号，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应原理，故D符合题意。 7.在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（　　）    A．树叶尖端指向地磁南极 B．指南针的“N”应标注在树叶尖端 C．树叶周围存在磁场和磁感线 D．若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引 【答案】D 【解析】A．对地球是一个大的磁体，地球和自制指南针的磁场相互作用，树叶尖端指向地磁北极，地理的南极，故A错误； B．树叶尖端指向地理的南极，指南针的“S”应标注在树叶尖端，故B错误； C．树叶上放有自制指南针，因此树叶周围存在磁场，磁感线是为了描述磁场而画出的线，实际并不存在，故C错误； D．树叶的尖端是指南针的S极，若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引，故D正确。 8.战国中期著名的纵横家鬼谷子曾说：“郑子取玉，必载司南，为其不惑也”，这是磁石及其特性的最早记载。如图是记载中的司南，有关说法正确的是（　　） A．司南周围存在磁感线 B．司南周围各点的磁场方向都是相同的 C．司南可以吸引铁屑，利用了同名磁极相互吸引 D．司南可以指示方向是受到地磁场的作用 【答案】D 【解析】A．司南周围存在磁场，磁感线不是真实存在的，故A错误； B．根据磁场分布的知识可知，司南周围各点的磁场方向都是不相同的，故B错误； C．司南可以吸引铁屑，是因为磁体具有吸引铁、钴、镍的性质，故C错误； D．地球周围的磁场叫做地磁场，司南可以指示方向是受到地磁场的作用，故D正确。 9.科技创新活动中，小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣，其原理如图甲所示，a、b两个导体棒分别悬挂在两个球形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线相连，构成了一个闭合回路，用手推动导体棒a左右摆动时，导体棒b会随之摆动，下列关于这一现象的说法中不正确的是（　　） A．导体棒a左右摆动时，闭合回路中能够产生感应电流 B．导体棒a左右摆动时，实现了电能向机械能的转化 C．导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同 D．用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a也会随之摆动 【答案】B 【解析】AB．导体棒a左右摆动时切割磁感线，闭合的回路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，机械能转化为电能，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； C．导体棒a左右摆动时做切割磁感线，闭合的回路中有感应电流产生，导体棒b有电流通过并位于磁场中，在磁场中会受到力的作用，导体棒b随之摆动，图乙中闭合开关后，导体棒有电流通过，在磁场中受力的作用而运动，故C正确，不符合题意； D．用手推动导体棒b左右摆动时切割磁感线，闭合的回路中有感应电流产生，导体棒a有电流通过并位于磁场中，在磁场中会受到力的作用而摆动，故D正确，不符合题意。 10.如图所示是某同学设计的电子警察抓拍系统原理图，当有红光照射时，图中光敏电阻阻值几乎为零；当行人违规闯红灯时，就会接通摄像系统的电源，电磁铁的上端为________极；绿灯时行人过马路，电磁铁________（选填“有”或“没有”）磁性。 【答案】N/北 没有 【解析】根据图示可知，电流从电磁铁的下端流入，利用安培定则可判断出电磁铁的上端为N极；当有红光照射时，图中光敏电阻阻值几乎为零，则无红光照射时压敏电阻的阻值较大，电路电流很小很小，电磁铁没有磁性，衔铁被拉起，此时绿灯发光。 11.电磁继电器在生活中应用非常广泛，它是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。如图是一种水位自动报警器的原理图，水位没有到达金属块A时，电磁铁________磁性（选填“有”或“无”），此时________灯亮，当水位到达金属块A时，电磁铁________磁性（选填“有”或“无”），此时________灯亮。如果想红灯亮的时候，也能电铃响，则需要在工作电路中________（选填“串联”或“并联”）连接一个电铃。 【答案】无 绿 有 红 并联 【解析】水位没有到达金属块A时，控制电路没有接通，故电磁铁无磁性。 电磁铁无磁性，此时衔铁被弹开，绿灯接通，绿灯亮。 当水位到达金属块A时，控制电路接通，有电流，电磁铁有磁性。 电磁铁有磁性，将衔铁吸下来，红灯接通，红灯亮。 红灯与绿灯、电铃独立工作，互不影响，故需要在工作电路中并联一个电铃。 12.小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。 （1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到________的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于________（选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了________原理； （2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变________来实现； （3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向________（选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加________（一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。 【答案】力 电源 电磁感应 电流方向 会 发光二极管 【解析】（1）通电导体在磁场中会受到力的作用。如图乙，当有电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到力的作用，从而使线圈转起来；B中线圈带动A中线圈转动，导体做切割磁感线的运动产生电流，小灯泡发光，这种现象称为电磁感应现象，此时的电机A相当于电源。 （2）通电导体在磁场中要受到力的作用，受到的力的方向跟电流方向和磁场方向有关，电机B中磁场方向是固定的，所以只能通过改变电流方向来改变导体在磁场中的受力的方向。 （3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也会随之改变，线圈的转动方向不同，所产生的电流方向也会发生变化，即通过小灯泡的电流方向会发生改变。 发光二极管具有单向导电性，所以可以在电机A所在电路中添加一个发光二极管，用来判断电路中电流方向是否改变。 13.学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢？”图甲是他探究该猜想的装置图。    （1）通电后，电磁铁A端是________极； （2）闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片P应向________端移动； （3）将滑动变阻器调节完成后，根据图乙读出弹簧测力计的示数为________N； （4）在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，保持电流不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同。初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱________。 【答案】S 左 2.2 相同 【解析】（1）由甲图可知，电流从上端流入，根据安培定则可知，电磁铁B端是N极，A端是S极。 （2）电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关，闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，说明电磁铁磁性太小，电流太小，要使其示数变大，需增大电流，故滑动变阻器滑片P应向左端移动。 （3）由乙图可知，测力计的分度值为0.2N，故测力计示数为2.2N。 （4）在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，磁极改变，保持电流不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同，说明电磁铁两极磁性强弱相同。 14.有一种自动控制的楼道灯，只有光线暗且有声音时，电路接通，灯亮；光线亮时，不论发出多大声音，灯也不亮；楼道中还有一个三孔插座，且与楼道灯互不影响，请用笔画线代替导线完成电路。 答图 【答案】如答图。 【解析】由题意知：只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，说明灯泡与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套；三孔插座与灯泡并联，其接法为： 左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线。 15．阅读短文，回答问题： 漏电保护器 根据安全用电要求，住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外，还必须安装如图所示的漏电保护器。漏电保护器主要由三部分组成：检测元件、中间放大环节、操作执行机构。其工作原理是将漏电保护器安装在线路中，一次线圈与电网的线路相连接，二次线圈与漏电保护器中的脱扣开关控制器连接。当用电设备正常运行时，线路中电流呈平衡状态，互感器中电流矢量之和为零（电流是有方向的矢量，如按流出的方向为“+”，返回方向为“﹣”，在互感器中往返的电流大小相等，方向相反，正负相互抵销）。由于一次线圈中没有剩余电流，所以不会感应二次线圈，漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。当设备外壳发生漏电并有人触及时，则在故障点产生分流，此漏电电流经人体﹣大地﹣工作接地，返回变压器中性点（并未经电流互感器），致使互感器中流入、流出的电流出现了不平衡（电流矢量之和不为零），一次线圈中产生剩余电流。因此，便会感应二次线圈，当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时，自动开关脱扣，切断电源。排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全，漏电保护器上设置了试验按钮，需要每月试按一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换。 （1）如图乙，如果电路中发生漏电，漏电电流为I3，则I1﹣I2______I3（＞/＜/＝）。 （2）如图甲，关于漏电保护器，下列说法正确的是______。 A．站在地面上的人触及b线时（单线触电），脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用。 B．当用户家的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开，即有过流保护作用。 C．当火线和零线间电压太高时，脱扣开关会自动断开，即有过压保护作用。 D．当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时（双线触电）脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用。 （3）站在地面上的人体不小心接触了火线，如图乙所示，该人体的电阻为2000Ω，人与地面、电线等的接触电阻为2500Ω，电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器，该漏电保护器______（能/不能）及时断开电路。 （4）漏电保护器的试验电路，由一只试验开关S与电阻R组成，闭合试验开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是______ 。 （5）如图丁，由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接零线和地线的孔接反，此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器会断开，理由是__________________ ______________________________。 【答案】（1）＝；（2）A；（3）能；（4）B；（5）零线接地，流出电流I2为零，I1和I2的差异很大，漏电保护器立即断开。 【解析】（1）由图乙可知，火线中的电流一部分通过零线，一部分流向大地，即三电流之间的关系：I1＝I2+I3，即I1﹣I2＝I3； （2）A、站在地面上的人触及b线时（单线接触电）通过火线与零线的电流有差值，脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用．故A正确． B、当用户电流超过一定值时，通过火线与零线的电流没有差值，不会使ef中产生感应电动势，脱扣开关不会断开．故B错误． C、只要通过火线与零线的电流没有差值脱扣开关不会自动断开，故C错误． D、当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时（双线触电），流过火线与零线的电流相等，保护器中火线和零线中电流产生的磁场应完全抵消，不会使ef中产生感应电动势，脱扣开关不会断开．故D错误； 故选A； （3）站在地面上的人体不小心接触了火线时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时漏电电流：I30.049A＝49mA， 由图丙可知，额定动作电流I≤30mA，因I3＞I，所以，该漏电保护器能及时断开电路； （4）A、闭合开关时，虚线框内火线电流仍然等于零线电流，因为导线将电阻R短路，所以闭合开关不影响电路，故A不正确； B、闭合开关时，通过虚线框内火线的电流大于通过该装置零线的电流，可以模拟漏电情形，故B正确； CD、闭合开关S时，通过虚线框内火线和零线的电流相等，此时无法模拟漏电情形，故CD不正确； （5）零线接地，流出电流I2为零，I1和I2的差异很大，漏电保护器立即断开。 2 / 35 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 电磁及其应用 高频题、易错题、素养题精练 【高频题、易错题序列】 1. 磁体的磁场 2. 电流的磁效应 3. 电磁继电器 4. 电动机及其应用 5. 电磁感应 6. 家庭电路及故障判断 【素养题序列】  ★题型一 磁体的磁场 1．如图所示，小磁针B静止在条形磁体A的旁边，下列说法错误的是（　　） A．如果条形磁体A的左端为N极，则小磁针B静止时左端为S极 B．如果条形磁体A的左端为N极，则a点的磁场方向为水平方向向左 C．小磁针B周围也存在着磁场，磁场是实际存在的物质 D．条形磁体A周围存在磁场，磁感线并不是实际存在的线，只是为了形象的描绘磁场 2．小金利用如图所示装置探究磁化过程，图中容器内装的是一些铁屑，架上所夹的是一根铁棒。以下关于此实验的观点不正确的是（　　） A．甲图到乙图的过程叫磁化 B．乙图中软铁棒的上端是S极 C．若把乙图中磁体移走，铁棒的磁性将消失 D．若将乙图中铁棒换成钢棒，被吸引的铁屑会减少 3．小科同学在学习了“电与磁”章节知识之后，设计了对磁体磁性的一系列探究。 （1）①图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒______（选填“有”或“无”）磁性； ②图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示，则______（填“A”、“B”或“C”）棒是铁棒。 （2）如图丙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，b点的磁场比a点的磁场______（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______（填“P”或“Q”）处。 4．科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。 （1）1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图，在小磁针的上方拉一根与小磁针______（选填“垂直”、“平行”或“任意方向”）的直导线，闭合开关时，小磁针N极向纸外偏转，则电源______（选填“A”或“B”）端为正极。 （2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是______________________。 ★题型二 电流的磁效应 5．“高颜值”的磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。为了适应不同需求，音箱的悬浮高度是可调的，下列能使音箱的高度上升的做法是（　　） A．减少线圈的匝数 B．减小电源电压 C．滑片P向右移动 D．抽掉电磁铁铁芯 6．实验是科学研究中验证假设、探究规律的重要手段。下列实验不能达到相应实验目的的是（　　） A．甲：验证电磁铁磁性强弱与电流大小有关 B．乙：验证通电导体周围有磁场 C．丙：验证二氧化碳能和水发生反应 D．丁：验证二氧化碳不支持燃烧 7.如图所示的装置，闭合开关后，电磁铁左端与条形磁铁N极相互吸引，则电源E端为 （选填“正极”或“负极”）。为增强电磁铁磁性，滑动变阻器滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。    ★题型三 电磁继电器 8．为了应对即将到来的汛期，某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置，其原理如图所示。L为安全指示灯，电铃为报警器，R1为定值电阻，R2为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒，滑片P可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘杆连接，可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值，从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片P指向R2的中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时（　　） A．电磁铁的上端为N极 B．水位较低时，电磁铁的磁性较强 C．若减小R1的阻值，警戒水位会变高 D．电流表示数越大，表示水位越高 9．如图甲所示为某款无接触式的热风干手器，当手位于出风口下方时，可吹出热风。其内部电路由控制电路和工作电路两部分组成，简化电路如图乙所示。 （1）由图乙可知，接线柱______（选填“A”或“B”）接的是火线。 （2）当手位于出风口下方时，光敏电阻R的阻值______（选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。 （3）为了满足出风口吹出热风，则加热电阻丝、风扇和出风口三者的位置，从上往下依次是______。 A．加热电阻丝、风扇、出风口 B．风扇、加热电阻丝、出风口 10．科学进步是推动人类文明发展的重要动力，科学技术也在影响我们的生活。 （1）如图所示的是太阳能热水器自动加水电路（图甲），c处有水位控制开关（如图乙），高水位时接通且指示灯亮，低水位时断开且抽水机工作。则b处接的是____________（选填“指示灯”或“抽水机”）。 （2）小柯根据设计制作出自动加水器模型，为了确保衔铁能够吸下，他向图乙水位开关中加入足够的氯化钠，发现当衔铁闭合时A、B电极附近产生大量气泡，请根据现象猜测此时电极附近发生了__________________。（填“化学变化”或“物理变化”） （3）分析电路，若小柯增大控制电路电源电压，则水位开关闭合____________（选填“更容易”或“更不容易”或“不受影响”）。 11．冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。 表一：评价量规 评价维度 评价等级 优秀 良好 待改进 升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃ 节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA 图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U＝6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2＝100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计） 表二：热敏电阻阻值随温度的变化 温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44 阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 （1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为多少，请计算说明。 （2）请计算体重为50kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。 （3）在实验过程中，该小组同学发现Ra坏了，于是找了另一个压敏点电阻Rc，其阻值随压力变化如图乙所示。小明经过分析认为不合适，这样会比较费电。请你通过分析说明理由。（提示：加热状态下比保温状态更费电） 12．电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家。小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。 （1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，电磁铁的磁性____________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 （2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声，当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg） ★题型四 电动机及其应用 13．小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况，小明将线圈两端的漆全部刮掉，小华只将一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，闭合开关后（有电流通过灯丝，灯就发光），他们看到的现象分别是（　　） A．小明看到线圈连续转动，灯时亮时灭 B．小华看到线圈连续转动，灯连续发光 C．小华看到线圈左右摆动，灯时亮时灭 D．小明看到线圈左右摆动，灯连续发光 14．项目化学习小组利用所学知识制作了一款简易扬声器。请根据信息完成下面小题。制作方法： ①用木板和木条制作一个底座，在右侧木条上安装可调节距离的磁铁部件： ②用塑料螺杆将导电线圈固定在一个剪去底部的塑料瓶外侧： ③将导线从下方塑料瓶盖上的小孔穿出来，接上音频发生器，扬声器就制成了。 当导线接通一个电流方向可变的音频发生器时，导电线圈振动，带动塑料瓶振动，从而放大声音。 与这一原理相同的是（　　） A． B． C． D． 15．图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（　　） A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下 B．线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcba流过线圈 C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向上 D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向上 16．在安装直流电动机模型的实验中，小希将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。 （1）小希闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因可能是（ ）（填字母）。 A．线圈处于平衡位置 B．电源正负极接反了 C．磁铁没有磁性 （2）若要电动机转速加快，小希应将滑动变阻器的滑片向______移动。 （3）完成以上实验后，小希取下图甲中的电源换上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线，如图乙所示，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此过程中应用的原理是________________________。 17.研究磁场对电流有力的作用。 （1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在 “a”、“b”之间接入______，根据该原理可制成____________； （2）若要继续研究导体受力的大小与电流大小的关系，可在上述电路中再串联一个______ ____________，改变电流大小后，根据________________________可初步判断受力的大小是否发生改变； （3）乙、丙两个图中，______图的线圈恰好处于平衡位置。 ★题型五 电磁感应 18．扫地机器人配备多种传感器，当接近障碍物时，控制系统会向“动力系统”发送信号，降低其转速。“动力系统”是由两个独立驱动电机构成的，其工作原理是如图所示中的（　　） A． B． C． D． 19．如图为某品牌具有自动充电功能的共享单车，骑车者通过踩动该共享单车让线圈在磁场中转动，不断为蓄电池充电。该共享单车的工作原理与下列选项中相同的是（　　） A．司南指示方向 B．通电线圈在磁场中转动 C．手摇发电机产生电流 D．电饭煲通电煮饭 20．小金同学从初中科学教材中找到有关电与磁四幅图片，并根据这些图片提供的信息提出了如下说法，你认为他的说法错误的是（　　） A．甲图当线圈转动时闭合回路中能产生电流 B．乙图通电螺线管内部磁场方向为从上到下 C．丙图开关闭合后电铃每次被敲打一下时，电路中电流就自动断开一次 D．丁图分别接入长度和粗细相等的铜丝和铁丝，开关闭合时灯泡亮度不同 21．将扬声器、电池和电流表等元件连成如图电路。断开S2，反复快速闭合、断开开关S1，扬声器发出咔咔声；断开S1，闭合开关S2，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动。下列有关说法正确的是（　　） A．扬声器发声的原理与发电机发电的原理相同 B．扬声器发声时，将机械能转化为电能 C．扬声器发电的原理与动圈式话筒工作的原理相同 D．电流表指针左右摆动，是因为磁场方向发生变化 22.如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．图甲：地磁场的N极在地理的北极附近 B．图乙：滑片P向左移动，能吸引更多铁钉，说明电磁铁的磁性强弱与电阻大小有关 C．图丙：只对调磁极，闭合开关S，通电导体AB在磁场中的受力方向不会发生改变 D．图丁：该实验过程中，主要将机械能转化为电能 23．LED灯即发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。如图甲，当电流由A经过LED流向B时，LED发光，电路为闭合状态；反之，电流不能从B流向A，LED不发光，电路为开路状态。 （1）图乙所示的两次实验中，闭合开关LED均发光，线圈1顺时针转动，线圈2______ ______（选“顺时针”或“逆时针”）转动。 （2）如图丙所示，导体棒a与两个LED相连；在某磁场中，使a左右往复运动（图丁的虚线为运动轨迹），a中产生的电流随运动方向改变而改变，此时两个LED发光情况应该是__________________（选填“两个LED交替发光”“两个LED一直发光”或“只有一个LED一直发光”），该磁场可能的分布情况包括图丁中的____________（选填序号）。 24．小金对手机无线充电的原理感到好奇。查阅资料得知：充电时充电器内的发射线圈产生磁场，手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电，结构如图甲。学过电磁感应原理的小科提出质疑：手机和充电器在充电过程中都不动，并没有做切割磁感线运动，为何会产生感应电流？对此，他设计了图乙实验进行验证。（P线圈代表接收线圈，Q线圈代表发射线圈） （1）闭合开关后灵敏电流计指针并没有发生偏转，于是小金将滑片向左移。他的这一操作是基于什么猜想？________________________________________________； （2）他将滑片向左移后，仍未观察到指针偏转，但在断开开关、闭合开关、移动滑片时灵敏电流计指针均有明显偏转。请教老师后得知当闭合电路围成的平面内，磁感线数量发生改变时，电路中能产生感应电流。请根据上述事实分析，在该实验中若导体ab上下运动时（图丙），则闭合电路中不产生感应电流的原因是：导体ab上下运动时，_______________________ ____________________________________； （3）小金发现不同情况下灵敏电流计指针偏转方向不同。他猜测与Q线圈中的电流方向改变有关，于是进行实验并记录现象。实验结束后，小科分析自己原先的猜想是不正确，理由就是：从表格中的________________________两次实验可知，Q线圈中的电流方向改变，其他条件不变，灵敏电流计指针偏转方向不改变，说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关。 实验次数 开关及滑动变阻器状态 灵敏电流计指针偏转方向 1 开关由断开变为闭合 向左 2 开关由闭合变为断开 向右 3 开关闭合时，滑片向左移动 向左 4 开关闭合时，滑片向右移动 向右 5 开关闭合后，滑片不移动 不偏转 6 改变电源正负极，闭合开关，滑片向左移动 向左 7 改变电源正负极，闭合开关，滑片向右移动 向右 25．小科为探究感应电流方向与磁场方向的关系，将铜线制成的两个相同螺线形线圈（螺线管），分别与相同的灵敏电流计连接，另取两个相同的磁铁，一个N极向上，一个N极向下，均放在离线圈上端高度20cm处，由静止自由掉落通过线圈，实验操作如图甲、图乙所示。 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 （1）本实验中，我们通过观察________________________来判断感应电流方向。若要研究感应电流方向与磁体的运动方向的关系，则需要控制____________不变； （2）实验过程中，小科按图甲、乙所示的方法进行操作，发现实验现象不太明显。为使现象更明显，请你对实验装置提出一条改进的措施：______________________________； （3）小科想要利用装置甲继续探究感应电流大小与切割磁感线速度的关系，记录数据如表。由数据可得出的结论是：______________________________________________________ ________________________。 ★题型六 家庭电路及故障判断 26．如图甲的轨道插座可以按照用户用电需求，在轨道上增减、移动插座，用电方式更灵活。以下关于轨道插座的使用，符合安全用电原则的是（　　） A．用湿手在轨道上移动插座 B．将图乙的B插口接地 C．导线绝缘皮破损后仍继续使用 D．同时使用多个大功率用电器 27．小明家新装修的房子，有一盏节能灯在关灯时仍能发出微弱的光，爸爸说应该是该灯开关接在零线上造成的，小明打开墙上的开关盒和天花板上的灯线盒，如图所示，用测电笔测试a、b、c、d四个接线柱，下列操作和现象，能证明爸爸判断正确的是（　　） A．断开开关，接触a、b时氖管一亮一暗 B．断开开关，接触c、d时氖管均发光 C．闭合开关，接触a、b时氖管均发光 D．闭合开关，接触c、d时氖管一亮一暗 28．如图是某家庭电路中的部分电路，下列有关说法正确的是（　　） A．断路器的接法错误，应该安装在零线上 B．开关S断开时，a、b、c、d四处都不能使测电笔发光 C．若只是进户线零线断了，则开关S闭合时，a处能使测电笔发光 D．若手不慎触摸到c点时，则断路器一定自动断开 29.如图所示，当开关S闭合后，发现灯L不亮，用试电笔分别测试a、b、c、d四点时，氖管都发光，则故障可能是（　　） A．灯丝断了 B．零线断路 C．a、b之间某处断路 D．c、d之间某处断路 30.小明设计了一种照明电路图，用两个开关控制一盏灯，闭合任意一个开关，灯都能发光。下列电路图中，既符合上述设计，又符合安全用电要求的是（　　） A． B． C． D．   31．图甲所示为一种断路器的工作原理图，当家庭电路______时，电流过大，双层金属片发热过多，双层金属片弯曲，触动簧锁装置，触点断开，已知与铁相比，铜升高相同温度热胀较明显，双金属片两层分别为铁和铜，左边应该选用______（选填“铜”或“铁”），在图乙所示的家庭电路中，此断路器应接在______（选“M”或“N”）这条线。 32.如图所示，只闭合开关S1，风扇M和灯泡都不工作；只闭合开关S2，灯泡工作；同时闭合开关S1、S2，灯泡和风扇M都工作，请按要求把电路连接完整。 33．人们在使用两脚插头台灯时，往往会随意插入两孔插座中。 （1）小明将台灯（图乙）的两脚插头插入家庭电路的两孔插座（图甲）CD中（丙是台灯的电路图，AB表示台灯的两脚插头），连接情况是A与C孔、B与D孔连接。闭合台灯开关S1，发现灯L1不亮，电路中开关及导线良好，用测电笔测M点，氖管不发光，再测N点，氖管发光，可知台灯L1出现的是______（选填“断路”或“短路”）故障。这种插入方法，在台灯灯泡一切正常、断开开关S1的情况下，人直接接触台灯的M点时______（选填“会”或“不会”）触电。 （2）小科将台灯插头插入插座，连接情况是A与D孔、B与C孔连接。闭合台灯开关S1，台灯不发光。经检查，G点左侧的零线断了，其他元件都完好。此时，图甲的开关S断开，用测电笔测E、F、M、N各点，氖管发光的有__________________。 34．家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测，如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1____________；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2____________（选填“正常”、“短路”或“断路”）。 1.心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环，“电动泵”的工作原理如图所示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动。阀门都只能单向开启，反向则封闭管路，当线圈中的电流从a流向b时，下列说法正确的是（ ） A．线圈周围有磁场和磁感线 B．线圈左端是N极 C．活塞将向左运动 D．此时“电动泵”处于送血状态 2. 20世纪60年代，美国细菌学家发现趋磁细菌，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，如图所示。由此可见，在海洋中，地磁场将驱使这种细菌运动的方向为（　　）    A．由南向北 B．由北向南 C．由西向东 D．由东向西 3.如图为一种无链条电动自行车，它结合了人体动力和电池动力，骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能，补充在锂电池内，之后通过锂电池驱动后轮前行，下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是（　　） A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 4.小林家卫生间的铝合金吊顶因与导线绝缘皮破损处接触而漏电，维修工人用试电笔接触吊顶检查时发现：只闭合开关，电动机M正常工作，吹冷风，试电笔氖管不发光；同时闭合开关、，电动机M和电热丝R都能正常工作，吹热风，试电笔氖管发光；只闭合开关，电动机M和电热丝R均不工作，试电笔氖管不发光。下图中，关于电路连接方式以及与铝合金吊顶接触的导线破损处的描述最合理的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示超市出口处装有报警器，它由防盗天线、检测门、检测器等构成。结账时贴在商品上的磁性标签会被消磁，若磁性标签未被消磁，通过检测门时，检测器就会检测到标签上的磁性而产生感应电流触发电路报警。下列选项中与报警器工作原理相同的是（ ） A． B． C． D． 6．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，其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中，内部线圈切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是（　　） A．电磁起重机 B．司南 C．自制电动机 D．动圈式话筒 7.在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（　　）    A．树叶尖端指向地磁南极 B．指南针的“N”应标注在树叶尖端 C．树叶周围存在磁场和磁感线 D．若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引 8.战国中期著名的纵横家鬼谷子曾说：“郑子取玉，必载司南，为其不惑也”，这是磁石及其特性的最早记载。如图是记载中的司南，有关说法正确的是（　　） A．司南周围存在磁感线 B．司南周围各点的磁场方向都是相同的 C．司南可以吸引铁屑，利用了同名磁极相互吸引 D．司南可以指示方向是受到地磁场的作用 9.科技创新活动中，小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣，其原理如图甲所示，a、b两个导体棒分别悬挂在两个球形磁铁的磁场中，两导体棒通过导线相连，构成了一个闭合回路，用手推动导体棒a左右摆动时，导体棒b会随之摆动，下列关于这一现象的说法中不正确的是（　　） A．导体棒a左右摆动时，闭合回路中能够产生感应电流 B．导体棒a左右摆动时，实现了电能向机械能的转化 C．导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同 D．用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a也会随之摆动 10.如图所示是某同学设计的电子警察抓拍系统原理图，当有红光照射时，图中光敏电阻阻值几乎为零；当行人违规闯红灯时，就会接通摄像系统的电源，电磁铁的上端为________极；绿灯时行人过马路，电磁铁________（选填“有”或“没有”）磁性。 11.电磁继电器在生活中应用非常广泛，它是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。如图是一种水位自动报警器的原理图，水位没有到达金属块A时，电磁铁________磁性（选填“有”或“无”），此时________灯亮，当水位到达金属块A时，电磁铁________磁性（选填“有”或“无”），此时________灯亮。如果想红灯亮的时候，也能电铃响，则需要在工作电路中________（选填“串联”或“并联”）连接一个电铃。 12.小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。 （1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到________的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于________（选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了________原理； （2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变________来实现； （3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向________（选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加________（一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。 13.学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢？”图甲是他探究该猜想的装置图。    （1）通电后，电磁铁A端是________极； （2）闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片P应向________端移动； （3）将滑动变阻器调节完成后，根据图乙读出弹簧测力计的示数为________N； （4）在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，保持电流不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同。初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱________。 14.有一种自动控制的楼道灯，只有光线暗且有声音时，电路接通，灯亮；光线亮时，不论发出多大声音，灯也不亮；楼道中还有一个三孔插座，且与楼道灯互不影响，请用笔画线代替导线完成电路。 答图 15．阅读短文，回答问题： 漏电保护器 根据安全用电要求，住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外，还必须安装如图所示的漏电保护器。漏电保护器主要由三部分组成：检测元件、中间放大环节、操作执行机构。其工作原理是将漏电保护器安装在线路中，一次线圈与电网的线路相连接，二次线圈与漏电保护器中的脱扣开关控制器连接。当用电设备正常运行时，线路中电流呈平衡状态，互感器中电流矢量之和为零（电流是有方向的矢量，如按流出的方向为“+”，返回方向为“﹣”，在互感器中往返的电流大小相等，方向相反，正负相互抵销）。由于一次线圈中没有剩余电流，所以不会感应二次线圈，漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。当设备外壳发生漏电并有人触及时，则在故障点产生分流，此漏电电流经人体﹣大地﹣工作接地，返回变压器中性点（并未经电流互感器），致使互感器中流入、流出的电流出现了不平衡（电流矢量之和不为零），一次线圈中产生剩余电流。因此，便会感应二次线圈，当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时，自动开关脱扣，切断电源。排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全，漏电保护器上设置了试验按钮，需要每月试按一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换。 （1）如图乙，如果电路中发生漏电，漏电电流为I3，则I1﹣I2______I3（＞/＜/＝）。 （2）如图甲，关于漏电保护器，下列说法正确的是______。 A．站在地面上的人触及b线时（单线触电），脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用。 B．当用户家的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开，即有过流保护作用。 C．当火线和零线间电压太高时，脱扣开关会自动断开，即有过压保护作用。 D．当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时（双线触电）脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用。 （3）站在地面上的人体不小心接触了火线，如图乙所示，该人体的电阻为2000Ω，人与地面、电线等的接触电阻为2500Ω，电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器，该漏电保护器______（能/不能）及时断开电路。 （4）漏电保护器的试验电路，由一只试验开关S与电阻R组成，闭合试验开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是______ 。 （5）如图丁，由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接零线和地线的孔接反，此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器会断开，理由是__________________ ______________________________。 2 / 23 学科网（北京）股份有限公司 $