第16章 磁场 电磁铁 综合评价-【鸿鹄志·名师测控】2025-2026学年九年级下册物理（沪粤版）江西专版

c水m(t-t)=4.2X103J/(kg·℃)X2kgX(70℃-20℃)=4.2×105J, 电火锅的加热效率一0 ×100%=20×10%≈90.9%. 9解：1由P=-U1得，灯泡正常工作时的电流-忌-W-0,5A:由 1-{得，灯泡的电阻R-号--6n,(2)灯泡正常工作1min所 放出的热量Q=W=Pt=1.5W×1×60s=90J。(3)闭合开关，灯泡和 滑动变阻器串联，电路中的最大电流等于灯泡正常工作时的电流，即Ⅰ= I1=0.5A,因为灯泡正常发光，所以此时滑动变阻器两端的电压U2=U 无=45V-3V-1,5V,由1一景得，滑动姿阻器连入电路的电阻R-受 1.5V 05A=3Q,当电压表的示数为最大值U2'=3V时，电路中电流T= U-U2=4.5V一3Y=0.25A,此时滑动变阻器连入电路的电阻R'= RL 62 U2'_3V 7予一0.25A=120,所以滑动变阻器连人电路的电阻变化范围为3120。 10.解：(1)小灯泡L正常发光时的电阻R= 装-X-12n2由图 甲可知，小灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电 压，电流表测量电路中的电流，此时电路中的电流为0.5A,则小灯泡刚好 正常发光，根据小灯泡规格可知，小灯泡两端的电压为6V,根据串联电路 的特点可知，电源电压U=U籁十UR=6V+2V=8V。(3)当电路中的电 流为0.5A,滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电源电压最小，此时的最 小电源电压Umn=U癫=6V。当电路中的电流为0.2A,滑动变阻器接人 电路的电阻最大时，由欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压UR'=ImR= 0.2A×502=10V<15V,由图乙可知，此时灯泡两端的电压U1= 1V,此时电源电压最大，根据串联电路的特点可知，最大电源电压Umx= UL+UR'=1V+10V=11V,所以电源电压的取值范围为6~11V。 11.解：(1)当闭合S和S2、断开S,时，电阻R3与滑动变阻器串联，由图乙 可知电阻R3两端电压为2.5V时，电流为0.5A,根据P=U1得，电阻R 正常工作时的电功率为P额=U额I瓶=2.5V×0.5A=1.25W。（2)当闭 合S和S、断开S2时，电阻R1与滑动变阻器串联，由图乙可知，滑动变阻 器接入电路阻值最大时，电路中电流为0.2A,电压表示数为3V,由串联电路 电压特点和I-日可得，电源电压为U=U+U秋=0.2A×R+3V…①，当 滑动变阻器接入电路阻值为零时，电路中电流为0.6A,可知电源电压为U一 0.6A×R1…②，联立①②解得U=4.5V,即电源电压为4.5V。(3)当闭 合S和S2、断开S1时，电阻R,与滑动变阻器串联，根据串联电路电流特 点，滑动变阻器接入电阻最小时，电路中电流最大，由图乙知通过，的最 大电流为0.5A,由1=只得，电阻R此时的阻值为R-光-名5X Imax 0.5 A -52 50,电路中总电阻最小为R8三号=。：}A=92,可知滑动变阻器接人 电路的最小阻值为R小=R总小一R3=92一52=42，由题意知，电压表 量程为0~3V,根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器接人电阻最大 时，分得的最大电压为3V,此时电阻R分得的最小电压为1.5V,结合 图乙知此时电流表示数为0.25A,由I一是得，滑动变阻器接人电路的最 大阻值为R大一--12A,所以为保正电降安全，带动变阻器 R2连入电路的阻值范围为4~122。 综合评价 [江西]第十六章综合评价 1.沈括奥斯特2.S(或南)地磁场3.不一定S4.电流周围存在 磁场纸内5.S负6.排斥长7.会吸引8.L2右9.C 10.C11.A12.B13.BCD14.AB15.解：()由1-只可得，当开关 接a时，灯泡两端的电压U1=IR=0.375A×102=3.75V;由串联电路电 阻规律和欧特定徐可，此时R的阻值R-R:一R-号一-R一兴入 102=62,由图乙可知，当R=62时，R受到的压力为10N,所以R上 水平放置的铁制品的重力G=F=10N;(2)当R上铁制品的重力G'= 20N,开关接6时，电流表稳定后的示数为0,4A,由1一是得，此时灯泡两 端的电压U1'=I'R1=0.4A×102=4V,根据串联分压规律可得，压敏电 阻两端的电压U'=U-U'=6V-4V=2V,由I=是得，则此时压敏电 阻的阻值R-号-X-50,因R的阻值与压力F成反比，由图乙可 知FR=60N·0,所以当R'=50时，压力F'=60N,D=12N,铁制品 52 受到的支持力F支=F=12N,由力的平衡条件可得，电磁铁P对铁制品的 吸引力F吸=G-F支=20N-12N=8N。16.解：(1)当R=02时，要使 装置报警，继电器线圈中的电流最小为20mA=0.02A,由欧姆定律可知， 最小输出电压U。=IR线圈=0.02A×202=0.4V,由图乙可知，压力传感 器受到的最小压力F=0.8×105N,此时继电器线圈的电功率P=UI= 0.4V×0.02A=0.008W。(2)质量为20t的车辆对水平公路桥的压力 F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N,由图乙可知，此时的输出 电压U=1.0V,根据题意，此时电流恰好为20mA,由欧姆定律可知，电路 中的总电阻R=号-品X=0n,R的阻值R'=R:-Ra=50n 20n=30n.17.解：1由P-发可得R的电阻R=罗=00 =U,=(220V) 55Ω。(2)由题可知，恒温箱达到设定温度100℃时，控制电路电流I= 一 53 30mA=0.03A,由欧姆定律可知，控制电路总电阻RB号=。0V= 2002,由图乙可知，温度达到100℃时，R,的阻值R,=502,由串联电路 电阻规律可知，电阻箱的取值R=R总一R,一R线=2002一502一202= 130Ω。(3)从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，热敏电阻的阻值就要 减小，为了使衔铁吸合，工作电流即线圈中的电流仍为30A,根据欧姆定 律可知，就要增大电阻箱连入的电阻值，即R,的取值必须增大；恒温箱能 够达到设定温度的情况下，热敏电阻的最小值R,'=R总一R线一R1mx=2002 202-1602=202,由图乙可知，R,的阻值为202时，温度为190℃， 故该恒温箱可设定的最高温度是190℃。18.(1)南北(2)通电导线周 围有磁场是检测磁场的存在（3)电流的方向(4)断开南北 19.(1)磁性强弱转换法(2)一(3)乙丙（4)通过电磁铁的电流 线圈匝数越多20.(1)小磁针(2)磁场方向(3)小磁针N极的指向与 磁场方向相同(4)电流小磁针的偏转方向发生变化(5)BC(6)铁屑 21.(1)高温可消磁(2)磁性吸引(3)sN (4)当温度上升到 80℃时，控制电路接通，电路中有电流，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使得 电铃的电路接通，电铃发出响声图丙方案可以设定报警的具体温度 [江西]第十七章综合评价 1.法拉第发电机2.磁场电3.电磁感应机械4.电动机排斥 5.增大电源电压电风扇6.左右往复磁场7.磁感线改变8.换 向器线圈中的电流方向9.D10.C11.D12.C13.AC14.AB 15.解：(1)由P-W得，电动机正常工作1h消耗的电能W=P=5.5kW× 1h=5,5kw·:由P=U1得，正常工作时通过电动机的电流1=号= 5.5103W=25A,电动机线圈产生的热量Q-PRt-(25A)2×0.40× 220V 1×3600s=9×105J。(2)电动机因故障卡住无法转动，此时通过电动机 的电流了-景-吕-50A,电动机通电1：产生的热量Q=()心- (550A)2×0.42×1s=1.21×105J。16.解：(1)通电线圈在磁场中受力 转动化学(2)公交车的总质量为m=20t=2×104kg,公交车的总重力 G=mg=2X10kgX10NW/kg=2×10N,公交车受到的阻力F=G- b×2X10N=2×10N,公交车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡 力，故F奉=F阻=2X104N,则该过程中公交车牵引力做的功为W=F牵s= 2×104N×1.5×103m=3×10?J。(3)0.5kg氢燃料完全燃烧放出的热 量为Q做=m氢q氢-0.5kg×1.5×108J/kg=7.5×10'J,公交车发动机 -。”×10%=790×10%=40%。17.解：1)根据速 的效率)一Q散 度公式v=氵知，以90km/h的速度匀速行驶10min的过程中通过的路程 -54[江西]第十六章综合评价 (时间：85分钟满分：80分) 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1.世界上最早发现磁偏角的人是中国宋代学者 ,第一个发现电 R 和磁之间有联系的是丹麦物理学家 2.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 晕 方，则长柄相当于指南针的 极。司南之所以能指向南北方向， 是由于受到 的作用。 弥 (第2题图) (第3题图) 3.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铁的N 极，磁铁靠近铁棒，如图甲所示，则可判断铁棒 (选填“一 定”或“不一定”)带有磁性；若将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁铁的 N极，磁铁远离铁棒，如图乙所示，则可判断铁棒一定带有磁性，且A 端为 (选填“N”或“S”)极。 4.如图甲所示，电子沿着水平方向平行地飞过小磁针的正上方时，小磁 针的N极向纸外发生偏转，由以上现象分析可知，小磁针发生偏转的 原因是 ;若将一通电直导线放在小磁针的正上 封 方，如图乙所示，则小磁针的N极会向 （选填“纸内”或“纸 外”)偏转。 X 电源 (第4题图) (第5题图) (第6题图) 5.通电螺线管周围磁感线及放在其附近小磁针静止时的指向如图所 示，则小磁针的A端是 极，直流电源的a端是 极。 6.如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁。当开关闭合后， 条形磁铁与电磁铁的相互作用为 （选填“吸引”或“排斥”)。 当滑片P从b端向a端滑动的过程中，弹簧的长度会变（选填 批 “长”或“短”)。 7.如图所示，是一个限流装置的示意图。其中P是电磁铁，S是开关，Q 是衔铁，可绕O转动。当开关S闭合时，弹簧 (选填“会”或 “不会”)产生弹力，电磁铁 (选填“吸引”或“不吸引”)衔铁。 当电流过大时，它能自动切断电路 弹簧 D (第7题图) (第8题图) 8.如图是绿色电动公共汽车上用电磁阀控制车门开、关的工作电路图。 L1、L2是固定的电磁线圈，衔铁T1、T2通过横杆相连并可左右移动， 带动传动装置使车门开启或关闭。开关S接通触点b时，线圈 (选填“L”或“L,”)具有磁性，吸引衔铁使横杆向（选填“左”或 “右”)运动，带动传动装置关闭车门。 二、选择题（本大题共6小题，共14分） 第9~12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2 分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目 要求的，每小题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分， 不选、多选或错选得0分。 9.关于磁场的认识，下列说法正确的是 A.任何物体在磁体或电流的作用下都会获得磁性 B.磁感线是磁体发出的实际曲线 C.奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场 D.地球的南北极与地磁场的南北极是重合的 10.小明用如图所示装置制作了一个电磁铁，闭合开关，电磁铁吸引了 部分大头针。下列说法正确的是 A.向右调节滑动变阻器的滑片，电磁铁的磁性会增强 P B.把铁芯换成粗细相同的铜芯，电磁铁的磁性会增强 C.根据右手螺旋定则判断，该电磁铁的上端为N极， 下端为S极 D.断开开关后，铁钉仍能吸引两根大头针，说明电路中仍有电流 11.现代大型商场都安装了自动扶梯，这种扶梯没人和有人时运行的速度 会发生变化，其简易电路如图所示，R是一个压敏电阻，其阻值随压力 的增大而减小。下列说法不正确的是 ( A.控制电路中的电磁铁上端为S极 R B.人走上电梯后，电磁继电器控制电路中的 电流增大 M C.人走上电梯后，动触点与静触点2接触， 电源 工作电路 电梯运行速度加快 D.人走下电梯后，动触点与静触点1接触， 控制电路 电动机的实际功率变小 12.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻随磁场增强而急剧减小的现象， 图中GMR是巨磁电阻，闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器的滑片P, 则下列分析正确的是 A.滑片P向左移动时，电磁铁磁性减 中用GMR 弱，指示灯亮度变暗 」电磁铁 指示灯 B.滑片P向左移动时，电磁铁磁性增 P 强，指示灯亮度变亮 S, C.滑片P向右移动时，GMR电阻变小，指示灯亮度变亮 D.滑片P向右移动时，GMR电阻变大，指示灯亮度变亮 13.如图所示，下列关于磁现象的分析中，说法正确的选项是 甲 A.图甲中，在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板，所观察到的是 条形磁铁的磁感线 B.图乙中，地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地理北 极附近 C.图丙中，小磁针N极的受力方向与通电螺线管在该点的磁感线切 线方向相同 D.图丁中，U形磁铁靠近磁极处的磁感线分布比较密，说明靠近磁 极处的磁场比较强 14.下列四幅图中，磁感线的方向、磁极名称标注均正确的选项是 B 三、计算题（本大题共3小题，第15小题6分，第16、17小题各8分，共 22分) 15.如图甲所示，电源电压U=6V,S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻 R1=10Ω，设灯丝电阻不随温度变化，R为某种压敏电阻，其阻值R 与压力F成反比（如图乙所示），R的正上方固定有一电磁铁P,其 线圈电阻忽略不计。求： ↑R/2 A 1020FN 甲 (1)当开关接a,电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为多 少？此时R上水平放置的铁制品重力为多少？ (2)在R上水平放置重为20N的铁制品，并将开关接b,电流表稳定 后的示数为0.4A,则此时压敏电阻的阻值为多少？电磁 铁P对铁制品的吸引力为多少？ 一3 16.如图甲所示的是一个汽车超载自动报警装置的原理图，其中，电阻 R的阻值可调，继电器线圈的电阻为20，压力传感器所受压力与 输出电压U的关系如图乙所示。传感器的输出电压U即为控制电 路的电源电压。当继电器线圈中的电流大于或等于20A时，衔铁 被吸合，红灯L2亮起报警。(g取10N/kg) 输出电压UV 衔铁 1 1.0 0.8 0.6 0.4f 0.2 压力传感器 0.40.81.21.62.02.4 R 压力F/(×10N) 民 乙 (1)在水平路面上，当电阻R调为0Ω时，要使该装置报警，压力传 感器所受的最小压力为多大？此时，继电器线圈的电功率是 多少？ (2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行。若用该装 置监管该水平路桥的通行车辆，R的阻值应调为多大？ 17.图甲所示是一种电加热恒温箱的工作原理电路图。恒温箱加热时， 定值电阻R的功率为880W,控制电路电压为6V,线圈电阻为 20Ω，电阻箱R1最大阻值为160Ω，热敏电阻R的阻值随温度的变 化关系如图乙所示，当控制电路电流达到30A时，衔铁自动吸合， 工作电路断开，停止加热。求： 4R/ 150 100 控制电路 工作电路 50 100150 200t/℃ 甲 (1)R,的电阻为多大？ (2)若恒温箱设定的温度为100℃，电阻箱R的取值为多大？ 4 (3)要提高恒温箱的设定温度，R的取值应该增大还是减小？计算 出该恒温箱可设定的最高温度。 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 18.如图所示是“探究通电直导线周围磁场”的实 验装置。 (1)小磁针放置在桌面上静止时，将直导线AB 沿 (选填“东西”“南北”或“任意”) 方向放置在小磁针的正上方，实验时效果 最明显。 (2)当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生偏转，说明 。此时若移去小磁针，上述结论是否成立？ (选填“是”或“否”)。实验中小磁针的作用是 (3)仅将电源的正、负极对调，小磁针偏转方向发生改变，这表明通 电直导线周围磁场的方向与 有关。 (4)为了验证奥斯特“通电直导线产生的磁场能使小磁针转动”这一 实验事实，最简单的实验操作是 开关，观察小磁针静止 时是否又回到 方向。 19.同学们在做“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”的实验时，提出了 以下猜想： 猜想一：电磁铁磁性的有、无跟通、断电有关； 猜想二：电磁铁磁性的强弱跟通过电磁铁的电流大小有关； 猜想三：电磁铁磁性的强弱跟电磁铁线圈的匝数多少有关。 为了验证上述猜想是否正确，同学们设计了以下实验方案：用漆包 线（表面涂有绝缘漆的导线）在相同铁钉上绕制若干圈，制成若干个 简单的电磁铁。如图所示的甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情 况。请你完成下列内容： h的 甲 丙 (1)实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它 们 的不同，这种研究方法叫做 (2)比较图中甲和乙两种情况，可以验证猜想 是正确的。 (3)通过比较图中 和可以验证猜想二。 -5 (4)由图丁可得出的结论是： 相同时， ,电磁铁的磁性越强。 20.小明用如图所示装置做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验。 (1)实验中用 来确定通电螺线管 玻璃板 外部磁场的方向。 (2)将小磁针放在螺线管周围的不同位置，闭 合开关，发现小磁针在各点静止时N极 指向不同，说明各点 不同。 (3)细心的小明发现，放在A处的小磁针在开关闭合后不偏转。小 磁针不偏转的原因是 (4)把电池的正、负极对调，重复上述步骤，这是为了探究磁场方向 和 方向是否有关；若观察到 的现象，说明有关。 (5)本实验利用小磁针探究看不见、摸不着的磁场，这种方法在物理 学中经常用到，下列事例中应用相同方法的是 A.探究磁体周围的磁场时，用磁感线来描述磁场的形状、强弱和 方向 B.探究影响导体电阻大小的因素时，用电流表示数的大小反映 电阻值的大小 C.探究物质的吸热性质时，用加热时间的长短来反映物体吸收 热量的多少 (6)为进一步探究通电螺线管周围磁场的分布特点，可以用 代替小磁针进行实验。 21.小宇将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁 钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间，当磁铁被烧 红时，发现铁钉纷纷落下。 水 银 温 弹簧开关 电铃 计 甲 乙 丙 (1)从小宇的实验可得出的初步结论是 (2)根据实验现象，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示， 当温度逐渐升高时，磁铁的 减弱直至消失，无法 (选填“排斥”或“吸引”)弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样 下面的电路就被接通，从而使电铃报警。 (3)爸爸认为小宇设计的温度报警器有不足之处，他给小宇设计了 如图丙所示的温度报警器，图丁是其中电磁铁的放大图，请根据 图丙，将图丁中的电流方向、电磁铁的N、S极标注出来。 (4)请你简单叙述图丙报警器的工作过程，并写出与图乙方案相比 有什么优点。 工作过程： 优点： —6