第十六章电和磁--2025-2026学年苏科版物理九年级下学期

第十六章电和磁 一、单选题 1．下列有关磁场的说法不正确的是（   ） A．磁体周围的磁场是真实存在的 B．磁感线是为了描述磁场而虚拟的封闭曲线 C．磁感线越密集的地方磁场越强 D．地面上的指南针N极总是指向地理的南极 2．小刚设计了一个如图所示的实验，A、B两线圈通过导线连接构成闭合回路，并将导线通过绝缘线悬挂起来，使磁体甲穿入线圈A中，手拿磁体乙靠近或远离线圈B时，线圈A会随之摆动。对于这一实验过程，下列说法正确的是（　　）    A．线圈A相当于用电器，线圈B相当于电源 B．利用A线圈的摆动原理可以制成发电机 C．磁体乙靠近线圈B时，磁体乙上的电能转移到线圈B中 D．磁体乙靠近与远离线圈B时，线圈A的起始摆动方向相同 3．海鲜保存常要求温度低于。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示，控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，图乙为热敏电阻的阻值随温度变化的图像。冷库温度时，工作电路报警。下列说法正确的是（   ） A．控制电路开关闭合时，电磁铁的上端为S极 B．冷库温度越低，电磁铁的磁性越强 C．冷库温度为时，控制电路消耗的电功率为0.09W D．若控制电路中电源电压降低，将导致冷库温度低于时报警 4．海鲜保存常要求温度低于-18℃，小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图所示，热敏电阻R的阻值随温度的变化而变化。当冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路电铃响而报警。下列说法正确的是（   ） A．冷库温度升高时，电磁铁磁性增强 B．控制电路开关闭合时，电磁铁的上端为N极 C．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大 D．若控制电路电源电压降低，报警温度将升高 5．如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．电动机工作时把机械能转化为电能 B．两个时刻导线ab中的电流方向不同，磁场方向相同，因此受到的磁场力方向不同 C．在甲时刻，导线ab受到的力与cd导线受到的力方向相同 D．两个时刻图中磁场方向都是由左向右 6．如图是磁悬浮鼠标，它由带磁性的鼠标和基座组成，基座通电后鼠标会悬浮起来，手掌搭在悬空的鼠标上，可缓解长时间使用鼠标时手麻等问题。下列描述正确的是（　　） A．基座中通电的线圈周围存在磁感线 B．鼠标悬浮的原理是同名磁极相互排斥 C．鼠标悬浮时，鼠标周围不存在磁场 D．基座中线圈产生的磁场是均匀分布的 7．在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法中错误的是（　　） A．小磁针静止时，N极水平指向左 B．当滑动变阻器滑动片P向右端移动，电磁铁磁性增强 C．电磁铁的A端为N极 D．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机 8．如图甲是某道路限载报警器的工作原理图。a、b处可接入指示灯或电铃，控制电路和工作电路的电源电压均为6V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，图乙为压敏电阻R随车的质量变化的图像。闭合开关S，当车的质量超过10t时，报警电铃响；当车的质量没有超过10t时，指示灯亮。下列说法错误的是（    ） A．a处应该接入指示灯，b处接入电铃 B．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 C．当车载质量等于10t时，控制电路中电流为0.06A D．当车载质量增大时，控制电路总电功率变小 9．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 10．将三节干电池串联后接在如图所示扬声器线圈的两端，开关闭合时可以观察到纸盆向前运动；去掉干电池，线圈两端接入功率很小的灯泡，快速左右晃动纸盆，发现灯泡忽明忽暗。下列说法正确的是（　　） A．接入干电池后，开关闭合时观察到纸盆向前运动与发电机原理相同 B．将电池正、负极对调，纸盆的运动方向不会发生变化 C．灯泡忽明忽暗是因为线路接触不良导致的 D．快速晃动纸盆，发现灯泡忽明忽暗，这是电磁感应现象 二、填空题 11．如图所示是一款新型无叶电风扇，该电风扇开始工作时，电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩后，再从圆环空腔上的细缝中高速吹出。电动机的工作原理是图中的______图；感觉吹出空气的温度比室温低，原因是被压缩的空气膨胀后对外做功，内能______（选填“增大”或“减小”）。 12．《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。如图，司南相当于现代的指南针，“柢”即握柄，是磁体的S极，静止时之所以能够指南，是因为受到了____________的作用。小琪发现指南针在通电螺线管附近也会发生偏转，是因为_______________。 13．新考法·磁场对导体的作用 神舟载人飞船与空间站进行自主对接时，为减小对接过程中的震动以保证安全，飞船内置了电磁阻尼器。它由磁铁和线圈构成（如图所示），当线圈水平向左运动时，线圈边中会产生电流，同时边受到向右的阻力，以阻碍其靠近。当仅将磁体的南北极上下调换时，线圈所受阻力方向为_____。 14．如图所示是探究通电直导线周围磁场的实验装置。将一根直导线AB架在静止的小磁针正上方，并使直导线AB与小磁针_________（填“平行”或“垂直”）放置。当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生_________，说明通电直导线周围存在磁场。 15．某手机品牌新推出一款手机，其电池工作电压和充电时的电压均为3.8V，容量为8000mA·h，搭载了80W超级快充和50W无线充电技术。手机无线充电技术的原理如图甲、乙所示，交变电流（交流电）通过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机内部的受电线圈因磁场变化产生感应电流，这些电流经整流后为手机电池充电。并将电能储存到手机的锂电池内。手机无线充电的工作原理是______。该手机的电池充满电后可储存的电能为______J。将该手机电量从0%充到100%理论上所需的最短时间约为______min。 三、作图题 16．通电螺线管与磁体A相互吸引。根据图中所提供的信息，标出磁体A的S极和磁感线的方向。 四、实验题 17．琳琳为探究三种磁现象，利用如图甲所示的装置依次完成下列实验： （1）在ab之间接入灵敏电流计，闭合开关，灵敏电流计指针________（选填“偏转”或“不偏转”）；保持开关闭合，导体棒________（选填“左右”或“上下”）运动，灵敏电流计指针偏转，说明在一定条件下可以实现“磁生电”。 （2）断开开关，取下灵敏电流计，在ab之间接入恒流电源。闭合开关，导体棒________（选填“会”或“不会”）运动，说明“电——动”是通过磁场实现的。 （3）断开开关，移走磁铁，将一枚灵活转动的小磁针置于桌面上，待其静止后，将导体棒平行于小磁针放置，如图乙所示。闭合开关，小磁针发生偏转，说明________ 18．如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。 （1）在选择AB棒时，应该选择______（选填“塑料棒”“铁棒”或“铜棒”），实验中通过观察______判断电路中是否有感应电流产生。 （2）磁生电的电磁感应现象是由英国物理学家______发现的；若只将AB棒竖直上下在蹄形磁铁的磁场中移动，电路中______（选填“有”或“无”）感应电流产生。 （3）闭合开关，AB棒在磁场中水平向右运动，电路中有感应电流产生；若要使产生的感应电流方向相反，可以采取的具体措施有______（双选）。 A．换用磁性更强的蹄形磁铁 B．保持磁铁不动，使AB棒水平向左运动 C．上下调换磁极，使AB棒水平向右运动 D．上下调换磁极，使AB棒水平向左运动 （4）想要研究电动机的工作原理，只需要将图中的一个实验器材进行替换就可继续研究，请写出你的替换方案：______。 五、计算题 19．某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱，其原理图如图甲所示。控制电路电源电压为8V，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V，R0为电热丝，阻值恒为88Ω，红、绿指示灯分别表示电路加热和待机两种状态。当控制电路的电流达到一定值时，衔铁被电磁铁吸引，稳定工作时每次电热丝工作的时间均为2min。当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，加热电路工作，烘干箱正常工作时，箱内温度与时间关系如图乙所示。c空气＝1×103J/(kg·℃)，求： t/℃ 40 50 60 Rt /Ω 200 160 150 (1)当衔铁被电磁铁吸引时，控制电路中的电流；（电磁铁的线圈电阻不计） (2)烘干箱开机20min内电热丝消耗的电能；（指示灯消耗的电能忽略不计） (3)若箱内空气质量恒为2.2kg，烘干箱稳定工作时的加热效率。（加热效率指空气吸收的热量与电热丝放出热量的百分比。计算结果保留1位小数） 20．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的功率为880W，控制电路电压为6V，线圈电阻为，电阻箱最大阻值为，热敏电阻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30mA时，衔铁自动吸合，工作电路断开，停止加热。 （1）R0的电阻为多大？ （2）若恒温箱设定的温度为100℃，电阻箱R1的取值为多大？ （3）要提高恒温箱的设定温度，R1的取值应该增大还是减小？计算求出该恒温箱可设定的最高温度。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第十六章电和磁--2025-2026学年苏科版物理九年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A C AD B B D D B D 1．D 【详解】AB．磁感线是用来描述磁场的一些假想的封闭曲线，不是真实存在的，而磁场是一种物质，是存在的，故AB正确，不符合题意； C．通过磁感线的疏密程度反映磁场的强弱程度，磁感线越密集的地方磁场强度越大，故C正确，不符合题意； D．地球是一个大磁体，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，所以指南针静止时，指南针的N极指向地磁的南极即地理的北极，故D错误，符合题意。 故选D。 2．A 【详解】A．将磁体乙靠近线圈B，是通过电磁感应产生电流，线圈B相当于电源；感应电流通过线圈A，由于磁体与电流的相互作用，线圈A摆，此时A相当于电动机，故A正确； B．线圈A摆动，是因为磁体对电流产生了力的作用，这是电动机的工作原理，故B错误； C．此过程中，是机械能转化为电能，不是电能的转移，故C错误； D．乙靠近或者远离B时，产生的感应电流方向是不同的；A中的电流方向不同，磁体对A的作用力方向也不同，故A摆动方向是变化的，故D错误。 故选A。 3．C 【详解】A．根据安培定则，用右手握住电磁铁，让四指指向电流的方向，则大拇指所指的那端就是电磁铁的N极，由图可知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，所以电磁铁的上端为N极，故A错误； B．因为热敏电阻的阻值随温度升高而减小，根据可知，温度越低，电阻越大，电流越小，电磁铁的磁性越弱，故B错误； C．由乙图可知，当冷库温度为时，热敏电阻，已知控制电路电源电压，根据公式,可得此时控制电路消耗的电功率，故C正确； D．若控制电路中电源电压降低，根据可知，电路中的电流会变小，要使电磁铁仍能吸下衔铁报警，需要增大电路中的电流，即需要减小热敏电阻的阻值。由乙图可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，所以需要升高温度，也就是将导致冷库报警温度高于，而不是低于，故D错误。 故选C。 4．AD 【详解】A．当冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路电铃响而报警，此时电磁铁磁性较大，衔铁被吸下，则冷库温度升高时，电磁铁磁性增强，故A正确； B．控制电路开关闭合时，电流从电磁铁的下端流入，由安培定则得，电磁铁的下端为N极，故B错误； C．冷库温度降低时，电磁铁磁性减小，控制电路的电流变小，由得，此时控制电路消耗的电功率变小，故C错误； D．冷库温度升高时，电磁铁磁性增强，控制电路电流增大，控制电路电阻减小，R的阻值减小；若控制电路电源电压降低，当报警器报警时，报警电流不变，则此时控制电路的电阻变小，此时R的阻值减小，冷库温度升高，即报警温度将升高，故D正确。 故选AD。 5．B 【详解】A．电动机工作时是将电能转化为机械能，而不是机械能转化为电能，故A错误； B．在这两个时刻，由于换向器的作用，导线ab中的电流方向不同，而磁场方向不变，根据通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，当磁场方向相同时，电流方向不同则受到的磁场力方向不同，故B正确； C．在甲时刻，导线ab和cd中电流方向相反，磁场方向相同，根据通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向的关系，可知它们受到的力方向相反，故C错误； D．由图可知，两个时刻图中磁场方向都是由右向左，并非由左向右，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】 A．基座中的永磁体周围存在着磁场，但磁感线是假想的，不存在，故A错误; B．鼠标悬浮的原理是同名磁极相互排斥，排斥力与重力平衡，故B正确; C．鼠标悬浮后能产生磁场，磁感线不存在，故C错误; D．基座周围的磁场分布是不均匀的，越靠近磁铁的磁极，磁场越强，分布不均匀，故D错误； 故选 B。 7．D 【详解】AC．由图知道，电流从螺线管的右端流入、左端流出，由安培定则判断，电磁铁的A端是N极，B端是S极，故D正确，电磁铁的B端是S极，由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，即N极水平指向左，故AC正确，不符合题意； B．当滑动变阻器滑动片P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，即电磁铁的磁性变强，故B正确，不符合题意； D．该实验表明了电流具有磁效应，利用这一现象所揭示的原理可制成电动机，发电机是利用电磁感应原理制成的，故D错误，符合题意。 故选D。 8．D 【详解】A．由图乙可知，当车的质量超过10t时，压敏电阻R的阻值减小，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁向下，此时b所在电路接通，按设计要求电铃响；当车的质量超过10t时，衔铁在弹簧的作用下向上运动，a所在电路接通，按设计要求指示灯亮，因此a处接指示灯，b处接电铃，故A正确，不符合题意； B．电磁铁通电时有磁性，断电后无磁性，故电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故B正确，不符合题意； C．由图乙可知，车载质量为10t时，压敏电阻的阻值为，控制电路的电压为，由欧姆定律可知，控制电路中电流为，故C正确，不符合题意； D．由图乙可知，当车载质量增大时，压敏电阻的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电源电压不变，根据可知，控制电路的总电功率变大，故D错误，符合题意。 故选D。 9．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。 10．D 【详解】A．接入干电池后，开关闭合时观察到纸盆向前运动，是由于通电线圈在磁场中受力运动，与电动机的原理相同，故A错误； B．通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关，将电池正、负极对调，电流方向发生变化，则线圈在磁场中受力的方向也会发生变化，故纸盆的运动方向也会发生变化，故B错误； CD．快速晃动纸盆，是因为线圈切割磁感线运动的方向和速度发生变化，使产生的电流的大小和方向不断变化，导致灯泡忽明忽暗，这是电磁感应现象，故C错误，D正确。 故选D。 11． 乙 减小 【详解】[1]甲图表示的是电磁感应现象，是发电机的原理图；乙图说明通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图。 [2]底座中的电动机将空气从进风口吸入，压缩后再从圆环空腔上的细缝中高速吹出，被压缩的空气膨胀后对外做功，内能减小，温度降低，所以感觉吹出的空气的温度比室温低。 12． 地磁场 通电线圈的周围存在磁场 【详解】[1]指南针指示南北是受到地磁场的作用，由于同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引而转动；司南相当于现代的指南针，“柢”即握柄，是磁体的S极，静止时之所以能够指南，是因为受到了地磁场的作用。 [2]通电线圈的周围存在磁场，所以指南针在通电螺线管附近也会因受到力的作用而发生偏转。 13．向右 【详解】当磁体的南北极上下调换时，磁场方向反向。线圈向左运动时，ab边切割磁感线的方向不变，但磁场方向反向，因此感应电流的方向也反向。根据左手定则，磁场方向和电流方向都反向时，安培力的方向不变。所以，线圈所受阻力方向仍为向右。 14． 平行 偏转 【详解】[1][2]在探究通电直导线周围磁场的实验中，将一根直导线AB架在静止的小磁针正上方时，应使直导线AB与小磁针平行放置。这样，如果通电直导线周围存在磁场，那么该磁场就会对小磁针产生力的作用，使其发生偏转。 15． 电磁感应现象 109440 22.8 【详解】[1]送电线圈通交流电产生变化的磁场，受电线圈在变化的磁场中会产生感应电流，这正是电磁感应现象的应用。 [2]电池容量，工作电压，储存的电能 [3]充电功率，由得，所需的最短时间 16． 【详解】首先根据右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端是N极，其次根据通电螺线管与磁体A相互吸引判断出是异名磁极，即磁体A的右端是S极，最后根据在磁体外部，磁感线从N极出来，到达S极，判断出磁感线的方向。如下图 17． 不偏转 左右 会 电流周围存在磁场 【详解】（1）[1]当导体ab之间接入灵敏电流计，闭合开关，此时导体没有做切割磁感线运动，则电路中无电流产生，所以灵敏电流计指针不偏转。 [2]保持开关闭合，当导体棒在磁场中左右运动时，此时导体做切割磁感线运动，灵敏电流计指针发生偏转。 （2）[3]当开关断开，取下灵敏电流计，在ab处接入电源，此时通电导体在磁场中受力的作用而运动。 （3）[4]当开关断开时，移走磁铁，将小磁针放在桌面上并静止，将导体棒平行于小磁针放置，闭合开关，小磁针会受磁场的作用发生偏转，说明电流周围存在磁场。 18． 铜棒 灵敏电流计的指针是否偏转 法拉第 无 BC 将灵敏电流计换成电源 【详解】（1）[1][2]在探究电磁感应现象的实验中，我们必须保证处于磁场中的这部分是导体，物质中，塑料是绝缘体，铜和铁是导体，但铁棒会被磁体吸引着，所以我们应选择铜棒。实验时，通过观察灵敏电流计的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流。 （2）[3][4]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应，如果上下运动，没有切割磁感线运动，不会产生感应电流，这是由英国物理学家法拉第在1831年发现的。 （3）[5]闭合开关，AB棒在磁场中水平向右运动，电路中有感应电流产生；若要使产生的感应电流方向相反，必须改变磁场方向或导体切割磁感线运动的方向，不能同时改变，故BC正确。 （4）[6]当灵敏电流计换成电源时，导体AB棒就成了通电导体，在磁场中会受到力的作用，可以探究电动机的工作原理。 19．(1)0.05A (2)2.64×105J (3)33.3% 【详解】（1）由图乙可知，当箱内气温最高可达50℃，衔铁被电磁铁吸引，由表中数据可知热敏电阻Rt=160Ω，控制电路中的电流 （2）由图乙可知，0~6min电热丝R0工作，当控制电路的电流达到一定值时，衔铁被电磁铁吸引，稳定工作时每次电热丝工作的时间均为2min，所以6~18min箱内温度下降，工作电路处于待机状态，电路消耗的电能为0，烘干箱开机20min内电热丝消耗的电能 （3）由乙图可知箱内空气在0~6min时间段内升高的温度Δt1=50℃-20℃=30℃ 该时间段内箱内空气吸收的热量Q1=cmΔt1=1×103J/(kg·℃)×2.2kg×30℃=6.6×104J 0~6min消耗的电能 电热丝放出的热量Q放=W1=1.98×105J 烘干箱稳定工作时的加热效率 20．（1）55Ω；（2）130Ω；（3）增大，190℃ 【详解】解：（1）由 可得， 的电阻 （2）由题可知，恒温箱达到设定温度时，控制电路电流为 由欧姆定律可知，控制电路总电阻 由图乙可知，温度达到 时，的阻值为：，由串联电路电阻规律可知，电阻箱的取值 （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30mA，根据欧姆定律就要增大电阻箱连入的电阻值，即的阻值必须增大；恒温箱能够达到设定温度的情况下，热敏电阻的最小值 由图乙可知，的阻值为时，温度为 ，故该恒温箱可设定的最高温度是。 答：（1）的电阻为； （2）若恒温箱设定的温度为，电阻箱的取值为； （3）要提高恒温箱的设定温度，的取值应该增大；该恒温箱可设定的最高温度为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $