第三单元第1讲-磁场与电流的磁效应 讲义-2025-2026学年浙教版八年级下册科学

第九讲 磁场和电流的磁效应 思维导图 知识点一 磁体和磁极 1. 磁性：吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。 2. 磁体 （1）概念:具有磁性的物体叫做磁体。 （2）分类：①按照形状分:条形磁体、针形磁体、蹄形磁体等。②按照来源分:天然磁体(铁矿石)和人造磁体。③按照保持磁性时间长短分:硬磁体(又叫永磁体)和软磁体。 3. 磁极 （1）概念:磁体各部分的磁性强弱不同，磁体上磁性最强的部位叫做磁极。每个磁体都有两个磁极，分别为南极(S极)和北极(N极)。条形磁体的两端就是它的两个磁极，故条形磁体两端磁性最强，中间磁性最弱。 （2）位置:磁极一般位于磁体的两端。自然界中不存在只有单个磁极的磁体，磁极总是成对出现的，而且任何磁体都有两个磁极。 （3）磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 【能力拓展】两物体相互排斥，能确定两物体都具有磁性， 且相互排斥的是两物体的同名磁极。两物体相互吸引，不能确定两物体都具有磁性，但能确定至少有一个物体具有磁性。 4. 磁化 （1）概念：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做磁化。 （2）磁性材料：能被磁化的物质叫做磁性材料。如铁、钢等；不能被磁化的物质叫做非磁性材料。如铜、铝、玻璃等。 （3）对磁化的说明 ① 铁棒被磁化后，其磁性很容易消失，称为软磁体。钢棒被磁化后，其磁性能长期保持，称为硬磁体或永磁体。因为钢棒被磁化后有长期保持磁性的性质，所以永磁体常用钢来制作。 ② 任何磁体靠近没有磁性的铁棒或钢棒总是相互吸引，说明物体被磁化后，靠近磁体某一磁极的那端被磁化为异名磁极，远离磁体磁极的那端被磁化为同名磁极。 典型例题 例1.我们所用的磁体一般都是人造的，下列材料能被磁化的是（　　） A．铁 B．塑料 C．陶瓷 D．铜 【答案】A 【详解】能被磁化的材料是磁性材料，常见的磁性材料有铁、钴、镍等。 A．铁是铁磁性物质，能被磁化，故A符合题意； B．塑料是非铁磁性物质，不能被磁化，故B不符合题意； C．陶瓷是非铁磁性物质，不能被磁化，故C不符合题意； D．铜是非铁磁性物质，不能被磁化，故D不符合题意。 例2.小柯购买了一副“磁力效应棋”，当一颗棋子靠近另一颗棋子时，棋子就会合在一起。两颗棋子合起来的原因是（　　） A．同名磁极相互吸引 B．同名磁极相互排斥 C．异名磁极相互吸引 D．异名磁极相互排斥 【答案】C 【详解】小柯购买了一副“磁力效应棋”，说明该棋会产生磁力，该棋是磁体，当一颗棋子靠近另一颗棋子时，棋子就会合在一起，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，是因为异名磁极相互吸引，故C符合题意，ABD不符合题意。 例3.在研究“磁极间的相互作用规律”时，实验小组的同学设计了下列四个方案，其中不合理的是（　　） A．两手各拿一块条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近 B．将一条形磁铁放在小车上，手拿另一条形磁铁的磁极相互靠近 C．手拿条形磁铁，将磁极靠近小磁针的磁极 D．手拿条形磁铁，将磁极靠近平放着的条形磁铁中间 【答案】D 【详解】A．两手各拿一块条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近，若为同名磁极，则相互排斥，若为异名磁极，则相互吸引，故A不符合题意； B．将一条形磁铁放在小车上，手拿另一条形磁铁的磁极相互靠近，若为同名磁极，则相互排斥，小车将向左运动，若为异名磁极，则相互吸引，小车将向右运动，故B不符合题意； C．手拿条形磁铁，将磁极靠近小磁针的磁极，若为同名磁极，则相互排斥，若为异名磁极，则相互吸引，故C不符合题意； D．条形磁体中间磁性很弱，探究磁极间相互作用时应用两级相互靠近，故D符合题意。 例4.小明手头有一根钢棒，他设计了以下四种方案，其中可以确定钢棒具有磁性的是（　　） ①图甲：用钢棒吸引没有磁性的大头针，能吸引 ②图乙：悬挂的钢棒某一次转动后，静止时一端指南一端指北 ③图丙：用钢棒吸引磁铁，能吸引 ④图丁：水平向右移动钢棒，弹簧测力计示数有变化 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】B 【详解】①用钢棒去吸引大头针，能吸引，根据磁体可以吸引磁性物质的特性可知，可以确定钢棒具有磁性。 ②磁体具有指向性，悬挂的钢棒转动后，静止时一端指南一端指北，符合磁体能够指示南北的特点，但仅凭一次实验得到的结论具有偶然性，所以钢棒不一定具有磁性。 ③用钢棒去吸引磁铁，即使钢棒没有磁性，磁体也会吸引钢棒，所以不能确定钢棒是否具有磁性。 ④磁体上的不同部位的磁性强弱并不一样，磁体两端（磁极）磁性最强，而中间磁性最弱，因而钢棒在条形磁体的两极处受到的吸引力最大，在正中处受到的吸引力最小，所以从左开始，弹簧测力计的示数是先变小，到中间位置时，是最小的示数，然后再变大，所以弹簧测力计示数有变化可以确定钢棒具有磁性。 综上所述，①④的做法可以确定钢棒具有磁性。 例5.如图所示为某磁悬浮列车车身悬浮的状态，它的设计原理是（    ） A．异名磁极相互排斥 B．异名磁极相互吸引 C．同名磁极相互排斥 D．同名磁极相互吸引 【答案】B 【详解】磁悬浮列车行驶主要克服列车和地面之间的摩擦力，减小摩擦力的方法是使接触面脱离，由图可知，磁悬浮列车是通过车身线圈和轨道线圈通过后产生磁性，异名磁极相互吸引来使列车和轨道脱离的。 例6. 小科在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？ (1)小科的猜想是______。 (2)小科用如图所示的实验进行探究。他观察到细线与竖直方向存在夹角，是因为______的原理。 (3)小科分析三次实验现象，初步得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小科认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，利用上述装置和器材，还须研究______。 【答案】(1)磁体间的距离越近，作用力越大 (2)异名磁极相互吸引 (3) 甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系 【详解】（1）由生活经验可提出猜想，即：磁体间的距离越近，作用力越大。 （2）由于是异名磁极，则乙磁体受到甲磁体的吸引力，所以细线与竖直方向存在夹角。 知识点二 磁场和磁感线 1. 磁场 （1）定义:磁体周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质，叫做磁场。磁体间的相互作用就是通过磁体周围的磁场发生的。 （2）性质:磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用，我们常用小磁针是否受到磁力的作用来检验小磁针的周围是否存在磁场。 （3）方向:科学上把小磁针静止时北极所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。 2. 磁感线 （1）概念:仿照铁屑的排列情况，在磁场中画些带箭头的曲线，使曲线上任何一点的切线方向和放在该点的小磁针的北极所指的方向一致，这样的曲线就称为磁感线。 （2）方向:磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。 （3）强弱:磁场的强弱可以用磁感线的密疏来表示，磁感线密的地方磁场强，磁感线疏的地方磁场弱。 3. 地磁场 （1）概念:地球是一个大磁体，地球产生的磁场叫地磁场。 （2）特点:地磁场与条形磁体的磁场相似，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近。 （3）磁偏角:地磁的南北极与地理的南北极并不重合，它们之间的夹角叫磁偏角。我国宋代学者沈括最早发现了这一现象。 典型例题 例1.下面是四位同学根据小磁针静止时的指向，所画出的磁极和磁感线方向，其中不正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．图中磁感线方向正确，但小磁针的磁极指向反了，故A错误，符合题意； B．两个 S 极，磁感线应指向 S 极，小磁针静止时 N 极应指向磁感线方向（即指向 S 极 ），图中小磁针 N 极指向符合，故B正确，不符合题意； C．条形磁铁，在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极，小磁针静止时N极指示的方向为该点磁场方向，小磁针N指向符合，故C正确，不符合题意； D．在蹄形磁铁外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极，根据磁极间的相互作用规律，小磁针 N 极指向符合，故D正确，不符合题意。 例2.如图为磁铁周围的磁感线分布情况。下列说法正确的是（　　） A．磁铁的左端为N极 B．a点的磁场强度比b点的弱 C．a点所放小磁针静止时，北极指向右 D．c点没有磁感线经过，所以c点处没有磁场 【答案】B 【详解】A．磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极的，磁体内部的磁感线是从S极出发，回到磁体N极的，故左端为磁铁的S极。故A错误； B．磁感线越密集，该处磁场越强，越稀疏，该处磁场越弱，则a处的磁场比b处的磁场弱，故B正确； C．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，a点所放小磁针静止时北极指向左，故C错误； D．磁体的周围存在磁场，c点处有磁场，故D错误。 例3.如图是小明自制的指南针，其中缝衣针针尖为N极，现将其放入水中静止时针尖指示的方向为（　　） A．东方 B．南方 C．西方 D．北方 【答案】D 【详解】地球本身是一个巨大的磁体，周围存在着地磁场，地磁的南极在地理北极附近，地磁的北极在地理南极附近。  磁体具有指向性，当小磁针静止时，它的北极（N极）会指向地磁的南极，也就是地理的北极方向。  已知缝衣针针尖为N极，当把它放入水中静止时，根据磁体的指向性，针尖（N极）会指向地理的北极方向。 例4.趋磁细菌是在1975年由布雷克莫尔发现的。如果拿一个磁铁靠近载玻片，细菌就会利用长长的鞭毛向磁铁的N极移动。如果将这些趋磁细菌放到地球M点，它们接下来的运动方向为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】将磁铁靠近它时，细菌会向磁铁的N极运动，地磁场的N极在地理南极附近，所以如果将这些趋磁细菌放到地球M点，它们接下来的运动是向地理南方运动，故B符合题意，ACD不符合题意。 知识点三 直线电流的磁场 1.奥斯特实验 任何导线中有电流通过时，其周围空间都产生磁场，这种现象叫做电流的磁效应。 （1）在小磁针的上方放置一根与小磁针平行的直导线，当给直导线通电时，可观察到小磁针发生了偏转。结论:小磁针受到了力的作用，通电导线的周围存在磁场。 （2）改变电流的方向，观察到小磁针的偏转方向发生改变，即偏转方向与第一次偏转方向相反。结论:通电导线周围的磁场方向与电流的方向有关。 2. 直线电流的磁场分布特点 结论:直线电流周围的磁感线分布规律是以直导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆在与直导线垂直的平面上，越靠近通电直导线，磁场越强，反之越弱。 【能力拓展】 ①由于地磁场的存在，小磁针静止时南北指向，为使实验结果更明显，通电导线应沿南北方向放置。 ②将磁场的分布规律转换为铁屑的分布情况，这是转换法的应用。 典型例题 例1.如图是探究“奥斯特实验”的装置。 (1)将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针______（填“垂直”“平行”或“任意方向”）； (2)接通电路后，观察到小磁针N极垂直纸面向外偏转，若改变直导线中的电流方向，闭合开关后，小磁针N极将______偏转。 【答案】(1)平行(2)垂直纸面向里 【详解】（1）在奥斯特实验中，为了观察到明显的偏转现象，应使电流产生的磁场方向对小磁针的作用效果明显。由于小磁针受到地磁场的作用，静止时会指南北方向，为了使电流产生的磁场方向为东西方向，应使直导线与小磁针平行放置，且直导线应南北方向放置。所以，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。 （2）根据奥斯特实验可知，通电导线周围存在磁场，磁场的方向与电流方向有关。当改变直导线中的电流方向时，通电导线产生的磁场方向会发生改变，而小磁针在磁场中会受到磁力的作用，其N极所指的方向与磁场方向有关，所以小磁针的偏转方向会改变，即小磁针N极将垂直纸面向里偏转。 例2.如图甲所示为自动空气开关的原理图，当电流过大时，电磁铁吸引衔铁的力变大，使衔铁转动，闸刀在弹簧作用下自动断开，最后如图乙所示。 (1)图甲所利用的科学原理是___________（选填“电流的磁效应”或“电磁感应”），请根据电流方向判断出电磁铁右端的磁极为___________极。（选填“S”或“N”） (2)当闸刀处于闭合状态时，从受力角度分析，弹簧处在__________（填“压缩”“原长”“伸长”）状态。 【答案】(1) 电流的磁效应 S(2)伸长 【详解】（1）[1]图甲中电磁铁通电获得磁性，利用的是电流的磁效应。 [2]根据安培定则可知电磁铁左端磁极为N极，则右端为S极。 （2）闸刀闭合时，衔铁Q顶住闸刀S，弹簧对闸刀S有拉力，待衔铁被吸走后，弹簧会拉动闸刀断开电路，因此闭合状态下弹簧处于伸长状态。 例3.科学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应。某学习小组，想重现奥斯特的发现，进行了实验一：他们将一根通电导线放置于东西方向（如图甲），观察到导线下方的小磁针偏转不明显。 电流周围的磁场到底是怎么分布的呢？学习小组又进行了实验二：把一根直导线穿过一块水平放置的硬纸板，在纸板上均匀撒上一薄层铁粉，在导线中通以电流并轻轻敲击纸板，结果出现了如图乙所示的现象。 (1)实验一，为了使小磁针偏转明显，考虑地磁场的影响，该如何放置通电导线：________； (2)实验二，敲击纸板的目的是________； (3)上下移动纸板重复实验二，得到了类似的现象，由此可知，在直线电流周围的磁场中，磁感线分布在垂直于通电导线的所有平面上，是以电流为中心的一系列________； (4)在纸板上围着导线对称地放上四枚小磁针，先后在导线中接通自下而上和自上而下的电流，小磁针指向如图丙所示，由此可以得到的结论是________。 【答案】(1)将导线放置于南北方向(2) 为了减少铁粉和与纸板间的摩擦，使铁粉能够自由转动显示磁场分布(3)同心圆(4)通电直导线的磁场方向与电流方向有关 【详解】（1）地磁场的方向是南北方向，小磁针静止时要指向南北方向，当通电导线沿南北方向放置时，其产生的磁场方向为东西方向，与地磁场方向垂直，这样小磁针受到的磁场力作用更明显，更容易发生偏转，实验现象更显著。 （2）如图乙所示，把一根直导线穿过一块水平放置的硬纸板，在纸板上均匀撒上一薄层铁粉，在导线中通以电流并轻轻敲击纸板，是为了减少铁粉和与纸板间的摩擦，使铁粉能够自由转动显示磁场分布。 （3）通电导线周围存在磁场，研究表明，在垂直于通电直导线的平面内，它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆。 （4）若在导线上接通自下而上的电流时，磁场的方向沿逆时针，若在导线上接通自上而下的电流时，磁场的方向沿顺时针。由此得出结论：通电导线周围存在磁场，磁场方向和电流方向有关。 知识点四 通电螺线管的磁场 1.通电螺线管的有关实验 （1）通电螺线管周围存在磁场。 （2）铁芯在磁场中被磁化，增强条形磁铁的磁场。 （3）通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。 （4）通电螺线管的磁极跟电流方向有关，改变电流方向，磁极会发生变化。 2.右手螺旋定则(安培定则) （1）直线电流周围磁场方向与电流方向之间的关系(用右手螺旋定则判定):用右手握住导线，让大拇指指向电流的方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。 （2）右手螺旋定则：N极和S极一定在通电螺线管的两端。 （3）电磁铁 ①电磁铁的原理:电磁铁是利用电流的磁效应原理工作的。将软铁棒插入螺线管内部，当线圈通上电流时，螺线管产生磁性，线圈内部的磁场使软铁棒磁化为磁铁，使磁性增强；当电流切断时，线圈及软铁棒的磁性消失。 ②控制变量法；③转换法:通过电磁铁吸引大头针的数目来体现电磁铁的磁性强弱。 ④实验结论:线圈匝数一定时，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 3. 电磁继电器 （1）实质：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。 （2）工作原理 ①闭合开关→控制电路接通→电磁铁有磁性→吸引衔铁→触点开关与下触点接通→绿灯亮电动机工作。 ②断开开关→控制电路断开→电磁铁磁性消失→弹簧复位→触点开关与上触点接通→红灯亮。 （3）作用：一是可以实现通过低电压和弱电流来控制高电压和强电流，二是可以实现自动控制和远距离控制。 典型例题 例1.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图的电路进行实验，下列说法正确的是（　　） A．使用该实验装置只能研究磁性强弱与线圈匝数的关系 B．铁钉A、B上端为是极 C．实验可以得出电磁铁磁性强弱与电流方向有关 D．本实验运用了控制变量法和转换法 【答案】D 【详解】A．选取电磁铁a或b,将变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器连入电路的阻值变小，电路中的电流变大，该实验装置能研究磁性强弱与电流大小的关系，故A错误； B．根据安培定则，a的上端为N极，下端为S极，b的上端为N极，下端为S极，所以电磁铁a、b的上端均为N极，故B错误； C．电磁铁磁性强弱与电流方向无关，故C错误； D．通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了转换法；研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时控制电流不变，运用了控制变量法，故D正确。 故选D。 例2.如图所示是小敏自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体开始滑动，并打开门锁。下列说法正确的是（　　） A．通电后电磁铁a端为S极 B．滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性减弱 C．条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力 D．条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力不变 【答案】D 【详解】A．由图中可知，通电后电流从电磁铁的b端流入，由安培定则可知，电磁铁的a端为N极，故A错误； B．滑片向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电路总电阻变小，由得，总电压一定，电路中电流变大，则电磁铁的磁性增强，故B错误； C．因条形磁铁的b端为S极，故由异名磁极相互吸引可知，条形磁体会受到向左的磁力作用而向左滑动，故条形在滑动过程中受到桌面向右的摩擦力，故C错误； D．滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，条形磁体在滑动过程中，在竖直方向上处于受力平衡状态，条形磁铁与桌面之间的压力和粗糙程度不变，故条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力不变，故D正确。 故选D。 例3.电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是（　　） A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态 B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥 C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮 D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作 【答案】B 【详解】A．当开关断开时，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起，绿灯亮，工作电路的电磁铁A右端为N极，与锁的磁极N相斥，此时锁的磁极S端插入锁孔C中，门锁处于锁定状态，故A正确，不符合题意； B．当开关闭合时，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，红灯亮，由安培定则可知，电磁铁A的右端为S极，锁固定磁极左侧为N极，根据异名磁极相互吸引，可知电磁铁A与锁固定磁极相互吸引，故B错误，符合题意； C．当开关闭合时，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，红灯亮，由安培定则可知，电磁铁L下端为N极，上端为S极，故C正确，不符合题意； D．更改控制电路电源的正负极，只会改变电磁铁的极性，但仍能吸引衔铁，不会影响门锁正常工作，故D正确，不符合题意。 故选B。 例4.冷藏海鲜的温度通常在、如图甲是某海鲜市场冷库的温度自动报警器的原理示意图，电磁铁线圈的电阻忽略不计。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。当冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　） A．温度升高时，热敏电阻的阻值变大 B．工作电路报暂时，衔铁被吸下，灯亮铃不响 C．冷库温度为时，控制电路中电流为 D．若控制电路电压降低，报警器的报警温度也会降低 【答案】C 【详解】A．根据图像，当温度升高时，热敏电阻的阻值变小，故A错误； B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯不亮铃响，故B错误； C．由图像可知，冷库温度为时，，电源电压为，则控制电路中电流为，故C正确； D．电磁铁吸合衔铁需要的电流是固定的，若控制电路电压降低，需要热敏电阻的阻值更小，由图像可知，报警温度会升高，故D错误。 故选C。 例5.小波在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲所示的电路。 (1)可通过观察________来判断通电螺线管的磁极； (2)如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针指向状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与________的磁场相似； (3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从2换到1上时，调节滑动变阻器的滑片P，观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器直到________为止，来研究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系。 【答案】(1)小磁针的N极指向 (2)条形磁体 (3)电流表示数与原来相同 【详解】（1）实验时，小磁针在通电螺线管周围的磁场中会受到力的作用，可以通过小磁针的N极指向，结合同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引来判断通电螺线管的磁极。 （2）由图乙可知，通电螺线管周围小磁针的指向与条形磁体周围小磁针的指向相似，这表明通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。 （3）通电螺线管的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关，采用控制变量法探究磁性强弱跟各因素之间的关系，实验中，他将开关S从2换到1上时，改变了通电螺线管线圈的匝数，是探究通电螺线管的磁性强弱和线圈匝数的关系，要保持电流大小和铁芯相同，所以调节滑动变阻器的滑片P，直到电流表示数与原来相同为止，并观察吸引回形针的数目。 例6.热敏电阻常用作传感器。某热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，c为开关，d为铁片。 接通开关S1时，电磁铁的______（选填“左”或“右”）端为N极。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应与金属片_______（选填“a”或“b”）相接通，当滑动变阻器的滑片适当向右移动，报警温度应比原来设定的温度_______（选填“高”或“低”）。 【答案】 右 a 低 【详解】[1]通电螺线管中电流从右侧流入、左侧流出，根据安培定则可知螺线管右端为N极、左端为S极； [2]当温度过高时，热敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，通电螺线管的磁性变强，吸引铁片d，使开关与金属片a接触，为了及时报警，开关应与触点a接触； [3]当滑动变阻器的滑片适当向右移动，连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，为了达到原来的磁性，热敏电阻的阻值必须变大，报警温度将低于原来设定的温度。 例7. (1)根据图中已标明的磁极，在A点标出磁感线方向，并在括号内标出另一磁铁的磁极。 (2)图示中，电路连接正确，通电后小磁针指向如图（涂黑一端表示N极）。请在图中标出电源的“+”“-”极，并画出螺线管的绕法。 【答案】(1)(2) 例8.浙江的春季，天气潮湿，可以用除湿机除湿，其简化后的电路图如图1所示。控制电路中的电源电压，调控电阻的阻值范围为为装在除湿器内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度的变化如图2所示（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH），L为磁控开关，当湿敏电阻的阻值发生变化、电流大于或等于时，的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合。已知：为保护电阻，磁控开关线圈的电阻不计。 (1)当接通时，可判断出图1中线圈上端的磁极是______________________极； (2)若要在相对湿度更小时，除湿机就能开始除湿工作，则应将调控电阻______________________（选填“变大”或“变小”）； (3)若实验室内有较敏感的器件，需要相对湿度控制在以内，求除湿机调控电阻的最大阻值。 【答案】(1)北或N(2)变小(3) 【详解】（1）根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知，电流从线圈上端流入，下端流出，所以可判断出图1中线圈上端P的磁极为N极。 （2）由图2可知，相对湿度越小，湿敏电阻R的阻值越大。因为控制电路中R与R0串联，电源电压U1不变，根据欧姆定律，当相对湿度更小时，R增大，要使电流仍能达到大于或等于20mA（使L的弹片吸合），则应减小R0的阻值，即应将调控电阻变小。 （3）当相对湿度为60%RH时，由图2可知湿敏电阻。当电流时，根据欧姆定律 因为控制电路中R与R0串联，所以调控电阻的最大阻值为 综合应用 1．小明用三根完全相同的橡皮筋，挂了相同规格的小条形磁铁，当小磁铁靠近大磁铁时，橡皮筋最短的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．都一样 【答案】A 【详解】由条形磁铁磁性中间最弱、两端最强；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，甲与大磁铁左侧相互排斥，所以橡皮筋最短，右侧丙与大磁铁相互吸引，所以橡皮筋最长，故A符合题意，BCD不符合题意。 2．磁共振成像是利用强静磁场和变化磁场使人体组织成像的一种医学成像技术。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是（    ） A．铁在磁场里会被磁化 B．电磁感应原理 C．电流的化学效应 D．电流的热效应 【答案】C 【详解】A．题干中提到“强静磁场会吸引铁质物品”，铁是磁性材料，当铁处于强静磁场中时，会被磁化，从而受到磁场力的作用，被强静磁场吸引，所以涉及了铁在磁场里会被磁化的知识，故A不符合题意； B．题干中提到“变化磁场会使携带的金属中产生感应电流”，这符合电磁感应现象，变化的磁场相当于导体在做切割磁感线运动，从而使金属中产生感应电流，故B不符合题意； C．电流的磁效应是指任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象。而题干中并没有描述电流产生磁场相关的内容，所以没有涉及电流的磁效应知识，故C符合题意； D．题干中提到“使金属发热而灼伤病人”，这是因为金属中有感应电流通过，电流通过导体时会产生热量，这就是电流的热效应，故D不符合题意。 故选C。 3．在科学课上，小曙绘制了四组示意图。其中静止的小磁针、地球和软铁棒的磁极标注错误的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．条形磁体的左端是N极，异名磁极相互吸引，小磁针的S极和条形磁体的左端相互吸引，故A正确，不符合题意； B．电流从螺线管的右端流入，由安培定则可知螺线管的左端是N极，异名磁极相互吸引，小磁针的左端是S极，故B错误，符合题意； C．地磁两极跟地理两极并不重合，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故C正确，不符合题意； D．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当条形磁铁和软磁铁接近到一定距离时，两磁铁间变为吸引力，说明此时软磁铁的上端是S极，下端是N极，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．如图所示是一款磁吸式象棋，棋盘铁制，棋子背面内嵌磁铁。下列说法正确的是（　　） A．该种棋子周围存在磁场 B．棋子能吸在棋盘上，是因为同名磁极相互吸引 C．斜面上的棋子所受到磁力与重力是一对平衡力 D．该棋盘改用铜制也可以达到相同效果 【答案】A 【详解】A．棋子背面内嵌磁铁，磁体周围存在磁场，所以该棋子周围有磁场，故A正确； B．棋子吸在棋盘上，是因为异名磁极相互吸引（或磁铁吸引铁制棋盘 ），不是同名磁极，故B错误； C．斜面上的棋子，磁力沿垂直棋盘方向，重力竖直向下，二者方向不相反、不在同一直线，不是平衡力，故C错误； D．铜不是磁性材料，棋盘改用铜制，磁铁无法吸引铜，不能达到相同效果，故D错误 。 5．“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点，图甲所示为不排水时管道密封的示意图，磁铁A下端为N极，图乙是排水速度可随积水深度自动调节的示意图。下列说法正确的是（　　） A．磁铁B的上端应为S极 B．图甲中两磁铁间的作用力和图乙相等 C．图甲中磁铁A和磁铁B相邻两极互相排斥 D．图乙中磁铁A和磁铁B相邻两极互相吸引 【答案】C 【详解】ACD．磁体A需要受到磁体B向上的排斥力才能密封住排水口，根据物体间力的作用是相互的，磁体B受到向下的排斥力，根据同名磁极相互排斥，磁体A下端为N极，故磁体B上端也为N极，无论排不排水，磁铁A和磁铁B相邻两极互相排斥，故AD错误，C正确； B．当没有水时，磁体的排斥力将排水口密封住，当水越多，液体深度越深，水对密封盖的压力越大，则两磁铁间的作用力越大，因此图甲中两磁铁间的作用小于图乙，故B错误。 6．在科学中，磁感线能形象、直观地描述磁场。 (1)图1为某磁极附近磁感线的方向和分布示意图，其中位置A处的磁场强度_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）B处； (2)图1中，若在A处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的_________。 【答案】(1)小于(2)甲 【详解】（1）磁感线的疏密程度表示磁场强度的大小，磁感线越密，磁场强度越大。观察图1可知，B处的磁感线比A处更密，所以A处的磁场强度小于B处。 （2）磁场中某点的磁场方向与放入该点的小磁针N极所指方向相同，由图中磁感线方向可知，A处小磁针静止时N极的指向应与A处磁感线方向一致，由图可知，应是图2中的甲。 7．医学上使用的心肺机是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。工作原理如图： (1)当线圈中的电流从B流向A时，活塞将向_________运动（选填“左”或“右”）； (2)“电动泵”每分钟“跳动”的次数（即活塞来回移动的次数）由线圈中电流的__________改变快慢决定。（选填“大小”或“方向”） 【答案】(1)右(2)方向 【详解】（1）当线圈中的电流从B流向A时，由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的左端，即左端为N极，右端是S极，根据磁极间相互作用的规律可知，此时活塞将向右运动。 （2）活塞来回移动的次数，与电磁体的磁极有关，而电磁体的磁极与线圈电流的方向有关，因此“电动泵”每分钟“跳动”的次数（即活塞来回移动的次数）由线圈中电流的方向改变快慢决定。 8．科学探究的基本方法是观察和实验。据图回答： (1)图甲中A、B、C三根金属棒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甲所示，则____________是铁棒。 (2)图乙中小磁针静止时总是指向南北方向，是因为地球周围存在____________。 【答案】(1)A (2)地磁场 【详解】（1）由图甲可知，因为B与C相互排斥，因此根据同名磁极相互排斥可知，B、C两根金属棒一定具有磁性，磁体可以吸引没有磁性的磁性材料，因此A一定为铁棒。 （2）由于地球的周围存在地磁场，磁场的N极在地理的南极附近，磁场的S极在地理的北极附近，由磁极间的相互作用可知小磁针静止时总是指向南北方向。 9．在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，实验设计如下： 在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬纸板上均匀的撒满铁屑，通电观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示。 （1）把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时的指向如图乙所示。 （2）根据安培定则可以判断出图乙所示的通电螺线管的___________（选填“左”或“右”）端为N极。改变通电螺线管的电流方向，小磁针北极指向将___________方向（填“不变”或“改变”）。 （3）地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，结合图甲、乙分析推断；图丙3中地球的圆形电流方向与地球自转方向___________（选填“相同”或“相反”）。 【答案】 左 改变 相反 【详解】（1）[1][2]根据小磁针的指向可知，图乙所示的通电螺线管的的左端为N极、右端为S极。通电螺线管的极性与通电螺线管中电流的方向有关，所以改变通电螺线管的电流方向，小磁针北极指向将改变。 （2）[3]由于地磁北极在地理南极附近，根据安培定则，拇指指向N极，四指的方向为电流的方向，所以电流自东向西，与地球自转的方向相反。 10．教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升，从而影响学生的听课效率。为此，小南设计了如图甲所示的自动换气设备，其中控制电路电压恒为6V，气敏电阻的阻值随二氧化碳浓度的变化图像如图乙所示，当通过线圈的电流大于等于50mA时，衔铁被吸下，电动机M工作，加快室内外空气交换，从而降低室内二氧化碳浓度，当通过线圈的电流小于等于40mA时，衔铁弹回，指示灯L亮，使教室内二氧化碳浓度维持在一定的范围。（电磁铁线圈电阻不计） (1)现有两盏规格分别为“220V0.2A”、“220V0.05A”的小灯泡，且该自动换气设备在白天均处于待机工作状态，从节能角度来讲，指示灯L所选的规格应为________； (2)若滑动变阻器的阻值为60欧姆，则该自动换气设备能调节的室内二氧化碳浓度范围为多少？（写出计算过程） (3)电动机频繁处于工作与不工作状态间转换，会导致电动机寿命变短。为此，小南想通过提高该设备二氧化碳浓度调节的最大值来扩大室内二氧化碳浓度的调节范围，下列方法可行的是_________（填字母）。 A．适当减小控制电路的电源电压 B．适当增加控制电路的电源电压 C．适当减小电磁铁的线圈匝数 D．适当增加滑动变阻器接入电路的阻值 【答案】(1)220V  0.05A (2)浓度范围0.09%~0.12% (3)ACD 【详解】（1）根据可知，电压相同时，通过灯泡的电流越小，灯泡的功率越小，，所以“220V 0.05A”的小灯泡功率小，根据可知功率越小，相同时间耗电越少，所以从节能角度来讲，指示灯L所选的规格应为“220V 0.05A”。 （2）由图甲可知，控制电路中两电阻串联接入电路，当通过电路的电流为50mA时，电路的总电阻： 串联电路总电阻等于各分电阻之和，此时气敏电阻的阻值 由图乙可知此时二氧化碳浓度为0.12%；当通过电路的电流为40mA时，电路的总电阻： 此时气敏电阻的阻值： 由图乙可知此时二氧化碳浓度为0.09%，所以该自动换气设备能调节的室内二氧化碳浓度范围为0.09%~0.12%  。 （3）通过提高该设备二氧化碳浓度调节的最大值来扩大室内二氧化碳浓度的调节范围，即要求气敏电阻阻值更小才能达到吸合的电流，以减小电动机工作的频率。 AB．适当减小控制电路的电源电压，吸合的电流不变，则气敏电阻阻值更小，二氧化碳浓度更大才能达到吸合的电流，故A符合题意，B不符合题意； C．适当减小电磁铁的线圈匝数，需要更大电流才能吸合衔铁，在电压不变时，要求气敏电阻阻值更小，故C符合题意； D．适当增加滑动变阻器接入电路的阻值，在电压一定时，要仍然达到吸合的电流，要求气敏电阻阻值更小，故D符合题意。 故选ACD。 大显身手 1．地球本身就是一个大磁体，假如地球的磁性突然消失了，那么下列情景会发生的是（　　） A．我们仍可通过悬挂磁体的方法确定磁体的南北极 B．鸽子飞行的方向感会更好 C．海上轮船的罗盘依然可以定向 D．磁悬浮列车仍能正常行驶 【答案】D 【详解】A．悬挂磁体确定南北极的原理是基于地球磁场对磁体的作用。如果地球磁场消失，磁体将无法自动指向南北方向，故A不符合题意； B．鸽子等迁徙鸟类依赖地球磁场进行导航。如果地球磁场消失，它们的导航能力会受到影响，方向感可能变差，故B不符合题意； C．罗盘的工作原理是利用地球磁场使磁针指向磁北极。如果地球磁场消失，罗盘将无法工作，故C不符合题意； D．磁悬浮列车的悬浮和推进依赖于电磁铁产生的磁场，与地球磁场无关。因此，地球磁场消失不会直接影响其运行，故D符合题意。 2．科学研究中常引入符号和模型。模型可用来表达研究对象的特征信息，符号能简单明了地表示事物。一根条形磁铁断裂成二段（如图所示），则①、②处对应的磁极及磁感线是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】条形磁铁断裂后，每一段会形成独立的磁体，且断裂处的磁极会重新生成。原磁铁的N极和S极不会消失，断裂处会分别形成新的异名磁极，即N极对应S极，S极对应N极。左侧一段的左边是N极，可知右边为S极，即①为S极，同理②为N极。磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极。在断裂处，磁感线会从②指向①，形成闭合曲线。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．在探究“通电螺线管外部磁场分布”的实验中，开关断开时，小磁针甲、乙的指向如图所示。当开关闭合时，下列说法正确的是（　　） A．小磁针甲偏转，小磁针乙不偏转 B．小磁针乙偏转，小磁针甲不偏转 C．小磁针甲、乙均偏转 D．小磁针甲、乙均不偏转 【答案】B 【详解】由图可知，螺线管中电流从左前方流入，右后方流出，由安培定则可知，螺线管右端应为N极，左端为S极；因同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，则小磁针甲的S极将向螺线管靠近，其N极远离螺线管，故小磁针甲不转动，小磁针乙偏转，偏转后N极在左边，S极在右边。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．如图为某同学自制指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，铜片是盐水电池的正极，锌片是盐水电池的负极。下列说法正确的是（    ） A．通电螺线管周围的磁场分布与蹄形磁铁类似 B．通电螺线管静止时B端指向地理南方 C．电子从锌片经导线流到铜片 D．若在C点处放上一枚小磁针，小磁针的N极指向右边 【答案】C 【详解】A．通电螺线管周围的磁场分布与条形磁铁类似，而不是蹄形磁铁，故A错误； B．已知铜片是盐水电池的正极，锌片是盐水电池的负极，根据电流方向的规定，在电源外部，电流从正极流向负极，所以电流从铜片经导线流向锌片，即电流从通电螺线管的A端流入，B端流出。 根据安培定则：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，则大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。由此可判断出通电螺线管的B端为N极。 由于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，根据磁极间的相互作用规律“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，可知通电螺线管静止时B端（N极）指向地理北方，故B错误。 C．在金属导体中，自由电子定向移动形成电流。电流方向的规定是正电荷定向移动的方向，而电子带负电，所以电子定向移动的方向与电流方向相反。 因为在电源外部电流从铜片经导线流向锌片，所以电子从锌片经导线流到铜片，故C正确。 D．在磁场中，小磁针静止时N极所指的方向与该点的磁场方向一致。 由前面分析可知通电螺线管的B端为N极，A端为S极，根据磁感线的特点，在磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，所以C点处的磁场方向是向左的，那么在C点处放上一枚小磁针，小磁针的N极应指向左边，故D错误。 故选C。 5．小科同学在医院看到一个自动输液报警器，如图1所示。闭合开关，当输液报警器处输液管中有药液流过，绿灯亮，无药液流过，喇叭报警。小科运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器，如图2所示。如图3是光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图。以下说法正确的选项是（　　） A．电磁铁的上端是S极 B．输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流变大 C．当输液管内有药水时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，衔铁吸下 D．调试时，输液管中有无药液流过都会报警，可减小线圈匝数改进 【答案】C 【详解】A．电磁铁线圈上电流方向向右，由安培定则可知，电磁铁的上端是N极，故A错误； B．输液管中没有药液流过时，没有了药液柱会聚作用，光敏电阻上的光照强度变小，由图3可知，光敏电阻变大，则线圈中的电流变小，故B错误； C．当输液管内有药水时，灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，光敏电阻上的光照强度变大，由图3可知，光敏电阻的阻值变小，通过线圈的电流变大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，故C正确； D．调试时，输液管中有无药液流过都会报警，说明控制线圈中的电流偏小，可增大线圈匝数，从而增大电磁铁的吸引力，故D错误。 6．如图甲是传统的坐位体前屈的测试仪。小实设计了一款用电压表代替刻度尺的“智能 ”测试仪，电路如图所示，其工作原理为：闭合开关S，当有人坐在坐垫上时，压敏电阻阻值变小，导致线圈内电流增大，衔铁被吸下，工作电路接通。人用手推挡板时，测试仪（电压表）示数发生变化。 (1)人坐在软坐垫上比硬坐垫更舒服，是通过___________ 而减小压强； (2)当开关S闭合时电磁铁的上端为___________（选填“N ”或“S ”）极； (3)当人用手推挡板时，挡板被推得越远，测试仪（电压表）示数越___________ ， 测试仪（电压表）的刻度___________（选填“是”或“不是”）均匀变化的。 【答案】(1)增大受力面积(2)N(3) 大 是 【详解】（1）人坐在软坐垫上比硬坐垫更舒服，是通过增大受力面积来减小压强。 （2）当开关S闭合时，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。 （3）[1][2]据图可知，变阻器在工作电路中将全部阻值接入电路，相当于定值电阻，此时工作电路为两定值电阻串联，电压表测电阻丝部分电压，且用手推挡板时，电路中电流不变，挡板被推得越远，与电压表并联的电阻丝越长，即与电压表并联电阻丝的阻值越大，根据可知，电压表的示数变大，且电压成正比变化，因此测试仪（电压表）的刻度是均匀变化的。 7．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) 无 C(2) 强 Q 【详解】（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）[1]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。 [2]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。 8．如图是一种温度自动报警器的工作原理图，在温度计上部插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时，电铃就发出报警声音。 (1)报警器电路中选用了水银温度计，这主要是利用水银___________ 的性质。 (2)电磁继电器在工作电路中相当于一个___________(填“用电器”“电源”或“开关”)。 (3)使用时发现，达到设定温度时，电磁铁的磁性过小，无法吸引衔铁。写出一种增大磁性的方法：___________ 。 【答案】(1)是导体(2)开关(3)增大电源1的电压/增加线圈的匝数 【详解】（1）因为水银是导体，当温度升高到金属丝下端对应的温度时，水银柱上升与金属丝接触，使控制电路接通，所以报警器电路中选用水银温度计主要是利用水银是导体的性质。 （2）电磁继电器是通过控制电路来控制工作电路的通断，在工作电路中起到控制电路通断的作用，相当于一个开关。 （3）电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关，在达到设定温度时电磁铁磁性过小，无法吸引衔铁，增大磁性的方法可以是增大电源1的电压，这样能增大控制电路中的电流，从而增强电磁铁磁性，也可以是增加线圈的匝数。 9．在项目化学习中，小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、钢质大头针制作简易指南针，并对指南针的科学性设计了评价表，指南针制作过程如下： 步骤I：取2枚大号钢质缝衣针，将条形磁铁S极沿如图甲所示方向摩擦缝衣针10次； 步骤Ⅱ：将2枚缝衣针、接扣、大头针和硬纸板组装成简易指南针，如图乙所示； 步骤Ⅲ：多次轻轻地拨动针尖，待静止后，判断其是否具有指示南北的性质； 步骤IV：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。 “自制指南针”评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 指针磁性强，且能自由转动 指针磁性强，不能自由转动 指针磁性弱，不能自由转动 指标二 能准确指示南北方向，能保持水平平衡 能指示南北方向，不能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持水平平衡 (1)小科进行步骤I操作的目的是________； (2)多次轻轻地拨动针尖，小科观察到针尖始终指向南方，则缝衣针的针尖是________极； (3)根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，请你对该指南针提出合理的改进建议：________。 【答案】(1)使缝衣针被磁化(2)S(3)调整指南针的重心位置 【详解】（1）将条形磁铁S极沿如图甲所示方向摩擦缝衣针10次，可将缝衣针磁化，使缝衣针带有磁性。 （2）地磁北极在地理南极附近，由异名磁极相互吸引可知，针尖指向南方，被地磁北极吸引，可知针尖为南极。 （3）缝衣针两端粗细不同，调整指南针的重心位置，使重心位置经过支架即可保持水平平衡。 10．半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值R1随压力变化情况如图甲所示。小科利用此传感器设计了如图乙所示的自动分拣苹果装置，并设置分拣标准为0.15千克。其原理是：调节R2的滑片P，使得0.15千克的苹果在托盘秤上时，电磁铁恰好能吸住分拣开关的衔铁，苹果便通过下方通道筛选出来，此时R2两端的电压为3V。已知电源电压为6V，内阻不计。 (1)电磁铁上端是______极（选填“N”或“S”）； (2)为使该装置达到上述分拣标准，R2的阻值应调为多少？（通过计算证明） (3)为了提高分拣标准，挑选出质量为0.2千克以上的苹果，可以进行的操作是_______（写出一种即可）。 【答案】(1)N(2)30Ω(3)R2的滑片向右移动 【详解】（1）由图乙可知，电流从电磁铁的上端流入，由安培定则可知电磁铁的上端是N极。 （2）在托盘秤上放上0.15kg的苹果，压敏电阻受到的压力F=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N 根据图甲可知，此时压敏电阻的阻值为30Ω，闭合开关，左侧电路中两电阻串联，电压表测量R2两端的电压，R2两端的电压为3V，电磁铁恰好能将衔铁吸下，由串联电路电压的规律可知R1两端的电压U1=U-U2=6V-3V=3V 由串联分压可知；带入数据得到；解得R2=30Ω。 （3）为了提高分拣标准，挑选出质量为0.2千克以上的苹果，此时压力变大，由图甲可知，R1的阻值变小，此时电磁铁恰好能吸住分拣开关的衔铁，电路中的电流保持原来不变，由欧姆定律可知电路的总电阻不变，由电阻的串联可知，变阻器连入电路的电阻变大，R2的滑片向右移动。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九讲 磁场和电流的磁效应 思维导图 知识点一 磁体和磁极 1. 磁性：吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。 2. 磁体 （1）概念:具有磁性的物体叫做磁体。 （2）分类：①按照形状分:条形磁体、针形磁体、蹄形磁体等。②按照来源分:天然磁体(铁矿石)和人造磁体。③按照保持磁性时间长短分:硬磁体(又叫永磁体)和软磁体。 3. 磁极 （1）概念:磁体各部分的磁性强弱不同，磁体上磁性最强的部位叫做磁极。每个磁体都有两个磁极，分别为南极(S极)和北极(N极)。条形磁体的两端就是它的两个磁极，故条形磁体两端磁性最强，中间磁性最弱。 （2）位置:磁极一般位于磁体的两端。自然界中不存在只有单个磁极的磁体，磁极总是成对出现的，而且任何磁体都有两个磁极。 （3）磁极间的相互作用规律: _______________________________ 【能力拓展】两物体相互排斥，能确定两物体都具有磁性， 且相互排斥的是两物体的同名磁极。两物体相互吸引，不能确定两物体都具有磁性，但能确定至少有一个物体具有磁性。 4. 磁化 （1）概念：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做磁化。 （2）磁性材料：能被磁化的物质叫做磁性材料。如铁、钢等；不能被磁化的物质叫做非磁性材料。如铜、铝、玻璃等。 （3）对磁化的说明 ① 铁棒被磁化后，其磁性很容易消失，称为软磁体。钢棒被磁化后，其磁性能长期保持，称为硬磁体或永磁体。因为钢棒被磁化后有长期保持磁性的性质，所以永磁体常用钢来制作。 ② 任何磁体靠近没有磁性的铁棒或钢棒总是相互吸引，说明物体被磁化后，靠近磁体某一磁极的那端被磁化为异名磁极，远离磁体磁极的那端被磁化为同名磁极。 典型例题 例1.我们所用的磁体一般都是人造的，下列材料能被磁化的是（　　） A．铁 B．塑料 C．陶瓷 D．铜 例2.小柯购买了一副“磁力效应棋”，当一颗棋子靠近另一颗棋子时，棋子就会合在一起。两颗棋子合起来的原因是（　　） A．同名磁极相互吸引 B．同名磁极相互排斥 C．异名磁极相互吸引 D．异名磁极相互排斥 例3.在研究“磁极间的相互作用规律”时，实验小组的同学设计了下列四个方案，其中不合理的是（　　） A．两手各拿一块条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近 B．将一条形磁铁放在小车上，手拿另一条形磁铁的磁极相互靠近 C．手拿条形磁铁，将磁极靠近小磁针的磁极 D．手拿条形磁铁，将磁极靠近平放着的条形磁铁中间 例4.小明手头有一根钢棒，他设计了以下四种方案，其中可以确定钢棒具有磁性的是（　　） ①图甲：用钢棒吸引没有磁性的大头针，能吸引 ②图乙：悬挂的钢棒某一次转动后，静止时一端指南一端指北 ③图丙：用钢棒吸引磁铁，能吸引 ④图丁：水平向右移动钢棒，弹簧测力计示数有变化 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 例5.如图所示为某磁悬浮列车车身悬浮的状态，它的设计原理是（    ） A．异名磁极相互排斥 B．异名磁极相互吸引 C．同名磁极相互排斥 D．同名磁极相互吸引 例6. 小科在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？ (1)小科的猜想是______。 (2)小科用如图所示的实验进行探究。他观察到细线与竖直方向存在夹角，是因为______的原理。 (3)小科分析三次实验现象，初步得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小科认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，利用上述装置和器材，还须研究______。 知识点二 磁场和磁感线 1. 磁场 （1）定义:磁体周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质，叫做磁场。磁体间的相互作用就是通过磁体周围的磁场发生的。 （2）性质:磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用，我们常用小磁针是否受到磁力的作用来检验小磁针的周围是否存在磁场。 （3）方向:科学上把小磁针静止时北极所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。 2. 磁感线 （1）概念:仿照铁屑的排列情况，在磁场中画些带箭头的曲线，使曲线上任何一点的切线方向和放在该点的小磁针的北极所指的方向一致，这样的曲线就称为磁感线。 （2）方向:磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。 （3）强弱:磁场的强弱可以用磁感线的密疏来表示，磁感线密的地方磁场强，磁感线疏的地方磁场弱。 3. 地磁场 （1）概念:地球是一个大磁体，地球产生的磁场叫地磁场。 （2）特点:地磁场与条形磁体的磁场相似，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近。 （3）磁偏角:地磁的南北极与地理的南北极并不重合，它们之间的夹角叫磁偏角。我国宋代学者沈括最早发现了这一现象。 典型例题 例1.下面是四位同学根据小磁针静止时的指向，所画出的磁极和磁感线方向，其中不正确的是（　　） A． B． C． D． 例2.如图为磁铁周围的磁感线分布情况。下列说法正确的是（　　） A．磁铁的左端为N极 B．a点的磁场强度比b点的弱 C．a点所放小磁针静止时，北极指向右 D．c点没有磁感线经过，所以c点处没有磁场 例3.如图是小明自制的指南针，其中缝衣针针尖为N极，现将其放入水中静止时针尖指示的方向为（　　） A．东方 B．南方 C．西方 D．北方 例4.趋磁细菌是在1975年由布雷克莫尔发现的。如果拿一个磁铁靠近载玻片，细菌就会利用长长的鞭毛向磁铁的N极移动。如果将这些趋磁细菌放到地球M点，它们接下来的运动方向为（　　） A． B． C． D． 知识点三 直线电流的磁场 1.奥斯特实验 任何导线中有电流通过时，其周围空间都产生磁场，这种现象叫做电流的磁效应。 （1）在小磁针的上方放置一根与小磁针平行的直导线，当给直导线通电时，可观察到小磁针发生了偏转。结论: _______________________________ （2）改变电流的方向，观察到小磁针的偏转方向发生改变，即偏转方向与第一次偏转方向相反。结论: _______________________________ 2. 直线电流的磁场分布特点 结论:直线电流周围的磁感线分布规律是以直导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆在与直导线垂直的平面上，越靠近通电直导线，磁场越强，反之越弱。 【能力拓展】 ①由于地磁场的存在，小磁针静止时南北指向，为使实验结果更明显，通电导线应沿__________方向放置。 ②将磁场的分布规律转换为铁屑的分布情况，这是_______法的应用。 典型例题 例1.如图是探究“奥斯特实验”的装置。 (1)将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针______（填“垂直”“平行”或“任意方向”）； (2)接通电路后，观察到小磁针N极垂直纸面向外偏转，若改变直导线中的电流方向，闭合开关后，小磁针N极将______偏转。 例2.如图甲所示为自动空气开关的原理图，当电流过大时，电磁铁吸引衔铁的力变大，使衔铁转动，闸刀在弹簧作用下自动断开，最后如图乙所示。 (1)图甲所利用的科学原理是___________（选填“电流的磁效应”或“电磁感应”），请根据电流方向判断出电磁铁右端的磁极为___________极。（选填“S”或“N”） (2)当闸刀处于闭合状态时，从受力角度分析，弹簧处在__________（填“压缩”“原长”“伸长”）状态。 例3.科学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应。某学习小组，想重现奥斯特的发现，进行了实验一：他们将一根通电导线放置于东西方向（如图甲），观察到导线下方的小磁针偏转不明显。 电流周围的磁场到底是怎么分布的呢？学习小组又进行了实验二：把一根直导线穿过一块水平放置的硬纸板，在纸板上均匀撒上一薄层铁粉，在导线中通以电流并轻轻敲击纸板，结果出现了如图乙所示的现象。 (1)实验一，为了使小磁针偏转明显，考虑地磁场的影响，该如何放置通电导线：________； (2)实验二，敲击纸板的目的是________； (3)上下移动纸板重复实验二，得到了类似的现象，由此可知，在直线电流周围的磁场中，磁感线分布在垂直于通电导线的所有平面上，是以电流为中心的一系列________； (4)在纸板上围着导线对称地放上四枚小磁针，先后在导线中接通自下而上和自上而下的电流，小磁针指向如图丙所示，由此可以得到的结论是________。 知识点四 通电螺线管的磁场 1.通电螺线管的有关实验 （1）通电螺线管周围存在磁场。 （2）铁芯在磁场中被磁化，增强条形磁铁的磁场。 （3）通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。 （4）通电螺线管的磁极跟电流方向有关，改变电流方向，磁极会发生变化。 2.右手螺旋定则(安培定则) （1）直线电流周围磁场方向与电流方向之间的关系(用右手螺旋定则判定):用右手握住导线，让大拇指指向电流的方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。 （2）右手螺旋定则：N极和S极一定在通电螺线管的两端。 （3）电磁铁 ①电磁铁的原理:电磁铁是利用电流的磁效应原理工作的。将软铁棒插入螺线管内部，当线圈通上电流时，螺线管产生磁性，线圈内部的磁场使软铁棒磁化为磁铁，使磁性增强；当电流切断时，线圈及软铁棒的磁性消失。 ②控制变量法；③转换法:通过电磁铁吸引大头针的数目来体现电磁铁的磁性强弱。 ④实验结论: ___________________________________________________； ___________________________________________________。 3. 电磁继电器 （1）实质：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。 （2）工作原理 ①闭合开关→控制电路接通→电磁铁有磁性→吸引衔铁→触点开关与下触点接通→绿灯亮电动机工作。 ②断开开关→控制电路断开→电磁铁磁性消失→弹簧复位→触点开关与上触点接通→红灯亮。 （3）作用：一是可以实现通过低电压和弱电流来控制高电压和强电流，二是可以实现自动控制和远距离控制。 典型例题 例1.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图的电路进行实验，下列说法正确的是（　　） A．使用该实验装置只能研究磁性强弱与线圈匝数的关系 B．铁钉A、B上端为是极 C．实验可以得出电磁铁磁性强弱与电流方向有关 D．本实验运用了控制变量法和转换法 例2.如图所示是小敏自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体开始滑动，并打开门锁。下列说法正确的是（　　） A．通电后电磁铁a端为S极 B．滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性减弱 C．条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力 D．条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力不变 例3.电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是（　　） A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态 B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥 C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮 D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作 例4.冷藏海鲜的温度通常在、如图甲是某海鲜市场冷库的温度自动报警器的原理示意图，电磁铁线圈的电阻忽略不计。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。当冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　） A．温度升高时，热敏电阻的阻值变大 B．工作电路报暂时，衔铁被吸下，灯亮铃不响 C．冷库温度为时，控制电路中电流为 D．若控制电路电压降低，报警器的报警温度也会降低 例5.小波在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲所示的电路。 (1)可通过观察________来判断通电螺线管的磁极； (2)如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针指向状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与________的磁场相似； (3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从2换到1上时，调节滑动变阻器的滑片P，观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器直到________为止，来研究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系。 例6.热敏电阻常用作传感器。某热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，c为开关，d为铁片。 接通开关S1时，电磁铁的______（选填“左”或“右”）端为N极。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应与金属片_______（选填“a”或“b”）相接通，当滑动变阻器的滑片适当向右移动，报警温度应比原来设定的温度_______（选填“高”或“低”）。 例7. (1)根据图中已标明的磁极，在A点标出磁感线方向，并在括号内标出另一磁铁的磁极。 (2)图示中，电路连接正确，通电后小磁针指向如图（涂黑一端表示N极）。请在图中标出电源的“+”“-”极，并画出螺线管的绕法。 例8.浙江的春季，天气潮湿，可以用除湿机除湿，其简化后的电路图如图1所示。控制电路中的电源电压，调控电阻的阻值范围为为装在除湿器内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度的变化如图2所示（空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH），L为磁控开关，当湿敏电阻的阻值发生变化、电流大于或等于时，的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合。已知：为保护电阻，磁控开关线圈的电阻不计。 (1)当接通时，可判断出图1中线圈上端的磁极是______________________极； (2)若要在相对湿度更小时，除湿机就能开始除湿工作，则应将调控电阻______________________（选填“变大”或“变小”）； (3)若实验室内有较敏感的器件，需要相对湿度控制在以内，求除湿机调控电阻的最大阻值。 综合应用 1．小明用三根完全相同的橡皮筋，挂了相同规格的小条形磁铁，当小磁铁靠近大磁铁时，橡皮筋最短的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．都一样 2．磁共振成像是利用强静磁场和变化磁场使人体组织成像的一种医学成像技术。若携带金属物做磁共振成像，强静磁场会吸引铁质物品，变化磁场会使携带的金属中产生感应电流，从而使金属发热而灼伤病人，重则危及生命。上述说明中，没有涉及的知识是（    ） A．铁在磁场里会被磁化 B．电磁感应原理 C．电流的化学效应 D．电流的热效应 3．在科学课上，小曙绘制了四组示意图。其中静止的小磁针、地球和软铁棒的磁极标注错误的是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示是一款磁吸式象棋，棋盘铁制，棋子背面内嵌磁铁。下列说法正确的是（　　） A．该种棋子周围存在磁场 B．棋子能吸在棋盘上，是因为同名磁极相互吸引 C．斜面上的棋子所受到磁力与重力是一对平衡力 D．该棋盘改用铜制也可以达到相同效果 5．“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点，图甲所示为不排水时管道密封的示意图，磁铁A下端为N极，图乙是排水速度可随积水深度自动调节的示意图。下列说法正确的是（　　） A．磁铁B的上端应为S极 B．图甲中两磁铁间的作用力和图乙相等 C．图甲中磁铁A和磁铁B相邻两极互相排斥 D．图乙中磁铁A和磁铁B相邻两极互相吸引 6．在科学中，磁感线能形象、直观地描述磁场。 (1)图1为某磁极附近磁感线的方向和分布示意图，其中位置A处的磁场强度_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）B处； (2)图1中，若在A处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的_________。 7．医学上使用的心肺机是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。工作原理如图： (1)当线圈中的电流从B流向A时，活塞将向_________运动（选填“左”或“右”）； (2)“电动泵”每分钟“跳动”的次数（即活塞来回移动的次数）由线圈中电流的__________改变快慢决定。（选填“大小”或“方向”） 8．科学探究的基本方法是观察和实验。据图回答： (1)图甲中A、B、C三根金属棒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甲所示，则____________是铁棒。 (2)图乙中小磁针静止时总是指向南北方向，是因为地球周围存在____________。 9．在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，实验设计如下： 在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬纸板上均匀的撒满铁屑，通电观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示。 （1）把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时的指向如图乙所示。 （2）根据安培定则可以判断出图乙所示的通电螺线管的___________（选填“左”或“右”）端为N极。改变通电螺线管的电流方向，小磁针北极指向将___________方向（填“不变”或“改变”）。 （3）地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，结合图甲、乙分析推断；图丙3中地球的圆形电流方向与地球自转方向___________（选填“相同”或“相反”）。 10．教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升，从而影响学生的听课效率。为此，小南设计了如图甲所示的自动换气设备，其中控制电路电压恒为6V，气敏电阻的阻值随二氧化碳浓度的变化图像如图乙所示，当通过线圈的电流大于等于50mA时，衔铁被吸下，电动机M工作，加快室内外空气交换，从而降低室内二氧化碳浓度，当通过线圈的电流小于等于40mA时，衔铁弹回，指示灯L亮，使教室内二氧化碳浓度维持在一定的范围。（电磁铁线圈电阻不计） (1)现有两盏规格分别为“220V0.2A”、“220V0.05A”的小灯泡，且该自动换气设备在白天均处于待机工作状态，从节能角度来讲，指示灯L所选的规格应为________； (2)若滑动变阻器的阻值为60欧姆，则该自动换气设备能调节的室内二氧化碳浓度范围为多少？（写出计算过程） (3)电动机频繁处于工作与不工作状态间转换，会导致电动机寿命变短。为此，小南想通过提高该设备二氧化碳浓度调节的最大值来扩大室内二氧化碳浓度的调节范围，下列方法可行的是_________（填字母）。 A．适当减小控制电路的电源电压 B．适当增加控制电路的电源电压 C．适当减小电磁铁的线圈匝数 D．适当增加滑动变阻器接入电路的阻值 大显身手 1．地球本身就是一个大磁体，假如地球的磁性突然消失了，那么下列情景会发生的是（　　） A．我们仍可通过悬挂磁体的方法确定磁体的南北极 B．鸽子飞行的方向感会更好 C．海上轮船的罗盘依然可以定向 D．磁悬浮列车仍能正常行驶 2．科学研究中常引入符号和模型。模型可用来表达研究对象的特征信息，符号能简单明了地表示事物。一根条形磁铁断裂成二段（如图所示），则①、②处对应的磁极及磁感线是（　　） A． B． C． D． 3．在探究“通电螺线管外部磁场分布”的实验中，开关断开时，小磁针甲、乙的指向如图所示。当开关闭合时，下列说法正确的是（　　） A．小磁针甲偏转，小磁针乙不偏转 B．小磁针乙偏转，小磁针甲不偏转 C．小磁针甲、乙均偏转 D．小磁针甲、乙均不偏转 4．如图为某同学自制指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，铜片是盐水电池的正极，锌片是盐水电池的负极。下列说法正确的是（    ） A．通电螺线管周围的磁场分布与蹄形磁铁类似 B．通电螺线管静止时B端指向地理南方 C．电子从锌片经导线流到铜片 D．若在C点处放上一枚小磁针，小磁针的N极指向右边 5．小科同学在医院看到一个自动输液报警器，如图1所示。闭合开关，当输液报警器处输液管中有药液流过，绿灯亮，无药液流过，喇叭报警。小科运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器，如图2所示。如图3是光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图。以下说法正确的选项是（　　） A．电磁铁的上端是S极 B．输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流变大 C．当输液管内有药水时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，衔铁吸下 D．调试时，输液管中有无药液流过都会报警，可减小线圈匝数改进 6．如图甲是传统的坐位体前屈的测试仪。小实设计了一款用电压表代替刻度尺的“智能 ”测试仪，电路如图所示，其工作原理为：闭合开关S，当有人坐在坐垫上时，压敏电阻阻值变小，导致线圈内电流增大，衔铁被吸下，工作电路接通。人用手推挡板时，测试仪（电压表）示数发生变化。 (1)人坐在软坐垫上比硬坐垫更舒服，是通过___________ 而减小压强； (2)当开关S闭合时电磁铁的上端为___________（选填“N ”或“S ”）极； (3)当人用手推挡板时，挡板被推得越远，测试仪（电压表）示数越___________ ， 测试仪（电压表）的刻度___________（选填“是”或“不是”）均匀变化的。 7．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。 8．如图是一种温度自动报警器的工作原理图，在温度计上部插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时，电铃就发出报警声音。 (1)报警器电路中选用了水银温度计，这主要是利用水银___________ 的性质。 (2)电磁继电器在工作电路中相当于一个___________(填“用电器”“电源”或“开关”)。 (3)使用时发现，达到设定温度时，电磁铁的磁性过小，无法吸引衔铁。写出一种增大磁性的方法：___________ 。 9．在项目化学习中，小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、钢质大头针制作简易指南针，并对指南针的科学性设计了评价表，指南针制作过程如下： 步骤I：取2枚大号钢质缝衣针，将条形磁铁S极沿如图甲所示方向摩擦缝衣针10次； 步骤Ⅱ：将2枚缝衣针、接扣、大头针和硬纸板组装成简易指南针，如图乙所示； 步骤Ⅲ：多次轻轻地拨动针尖，待静止后，判断其是否具有指示南北的性质； 步骤IV：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。 “自制指南针”评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 指针磁性强，且能自由转动 指针磁性强，不能自由转动 指针磁性弱，不能自由转动 指标二 能准确指示南北方向，能保持水平平衡 能指示南北方向，不能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持水平平衡 (1)小科进行步骤I操作的目的是________； (2)多次轻轻地拨动针尖，小科观察到针尖始终指向南方，则缝衣针的针尖是________极； (3)根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，请你对该指南针提出合理的改进建议：________。 10．半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值R1随压力变化情况如图甲所示。小科利用此传感器设计了如图乙所示的自动分拣苹果装置，并设置分拣标准为0.15千克。其原理是：调节R2的滑片P，使得0.15千克的苹果在托盘秤上时，电磁铁恰好能吸住分拣开关的衔铁，苹果便通过下方通道筛选出来，此时R2两端的电压为3V。已知电源电压为6V，内阻不计。 (1)电磁铁上端是______极（选填“N”或“S”）； (2)为使该装置达到上述分拣标准，R2的阻值应调为多少？（通过计算证明） (3)为了提高分拣标准，挑选出质量为0.2千克以上的苹果，可以进行的操作是_______（写出一种即可）。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $