专题特训七 电磁探究问题-【拔尖特训】2025-2026学年九年级下册物理(苏科版·新教材)

专题特训七 类型一探究磁体周围的磁场 1.如图甲所示，探究磁体周围的磁场时，老师将 中间夹层中有很多小铁屑的透明有机玻璃板 放在磁体上， 玻璃板，使小铁屑能 ,可以看到铁屑呈现规则的排列，如 图乙所示，从而认识到磁体周围磁场的 (分布/分布和方向/方向)，此时铁 屑实际上是一个个磁体，因为它们已经被 甲 (第1题) 类型二探究通电直导线周围的磁场 2.小明在做“探究通电直导线周围的磁场”实 验，实验装置如图甲所示。 甲 (第2题) (1)小磁针的作用是 (2)闭合开关后，观察到小磁针发生偏转，说 明电流周围存在 ,此现象最早是由 物理学家 发现的 (3)改变直导线中电流的方向，小磁针的偏 转方向也发生了改变，说明电流周围的磁场 方向与 有关。 (4)研究表明，通电直导线周围的磁场分布 如图乙所示，则图甲所示的实验中，若将小磁 针由通电直导线下方移至直导线上方，小磁 针的偏转方向 (会/不会)改变」 第十六章电和磁 电磁探究问题 ●“答案与解析”见P26 类型三探究通电螺线管外部磁场的方向 3.(2025·江西)在探究通电螺线管外 部磁场的方向的实验中，某组同学 通过探究，已了解通电螺线管的两 端相当于条形磁体的两极，它们的极性可以 用小磁针的指向来判定，接着探究通电螺线 管两端的极性由什么因素决定 【猜想】 A.可能由螺线管的绕向决定。 B.可能由电源正负极的接法决定。 C.可能由螺线管中电流的方向决定。 (注解：螺线管两接线柱和电源正负极的接法 简称电源正负极的接法)》 【证据】用 将如图(a)所示的器材连 接成电路，把小磁针放在螺线管两端，闭合开 关，观察并记录小磁针静止时N极的指向、 螺线管的绕向、电源正负极的接法、螺线管中 电流的方向。如图(b)所示为本组同学用画 图的方法呈现出的四次实验现象 ①E (a) 大中代中 ts 甲 中、卡中 N 丙 (b) (第3题) 【解释】 (1)观察分析图(b)中甲、乙两图，螺线管的绕 向相同，通电螺线管的同一端磁极 45 拔尖特训·物理（苏科版）九年级下 (2)观察分析图(b)中甲、丙两图，电源正负 极的接法相同，通电螺线管的同一端磁极 (3)观察分析图(b)中 两图，螺线管 中电流的方向相同，通电螺线管的同一端磁 极相同。 (4)分析以上证据可知，通电螺线管的极性 由螺线管中 决定，而不决定于 ,也不决定于 类型四探究磁场对通电导线的作用 4.在探究“磁场对通电导线的作用”的 活动中，如图甲所示，小谦同学把铝 棒αb放在磁场里，接通电源，让电 流通过铝棒ab,观察到铝棒ab向左运动，如 图乙所示。 (第4题) (1)小谦同学通过观察导体运动的方向，来 判断导体在磁场中的受力方向，用到的研究 方法是 (2)小谦同学先对调磁极位置，闭合开关，观 察到铝棒αb稳定时如图丙所示，由此可知， 通电导体在磁场中受力的方向与 方 向有关。 (3)如果把电源正、负极对调后接入电路，观 察到铝棒ab稳定时如图丁所示，由此可知， 通电导体在磁场中受力的方向与 方 向有关。 46 (4)若把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体 的上下磁极也调换一下，则会观察到铝棒αb 稳定时如图 (丙/丁/戊)所示。 类型五探究电磁感应现象 5.如图所示为探究电磁感应现象的装置。 (第5题)》 (1)闭合开关，让导体AB沿水平方向左右 运动，观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导 体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，则 灵敏电流计的指针 (偏转/不偏转)。 (2)利用此装置，探究感应电流方向与磁场 方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到 的实验现象记录如表所示。 实验 磁场 导体切割磁 灵敏电流计 次序 方向 感线方向 指针偏转方向 ① 向下 向右 向左 ② 向上 向右 向右 ③ 向下 向左 向右 ④ 向上 向左 向左 在上述四次实验中，比较 两次实验， 可知感应电流方向与磁场方向有关；比较 两次实验，可知同时改变磁场方向 和切割磁感线方向则感应电流方向不变 (3)在探究中还发现，导体AB水平向左（或 向右)缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角 度较小；导体AB水平向左（或向右）快速运 动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明 感应电流的大小与 有关。 (4)有同学还想探究感应电流的大小是否与 磁场强弱有关。请写出简要做法：8.如图所示 电源 (第8题) 解析：由题图可知，小磁针的下端为N 极，根据异名磁极相吸、同名磁极相斥 的原理，可判断出右边铁钉的上端为 S极，下端为N极：由于两根铁钉钉尖 的N、S极不同，因此左边铁钉的上端 为N极，下端为S极，再结合安培定 则可判断出铁钉上导线中的电流方 向，从而判断出电源的左端为正极，右 端为负极。 9.如图所示 连杆 (N) 水流 (第9题) 解析：要使水流速增大时电磁铁的磁 性增强，则当水流速增大时，电路中电 流要变大，总电阻要减小，即滑片P 向上滑动。当探头上方压强小于下方 压强时，滑片P会上移，而流体流速 大的位置压强小，因此当水流速增大 时，需要使探头上方流速大于探头下 方流速。因此探头形状如图所示。由 图可知，电流从螺线管上端流人，下方 流出，由安培定则可知，通电螺线管的 下端为N极。 10.如图所示 衔铁 弹 DE (第10题) 解析：当闭合开关时，电磁铁线圈中有 电流，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，带 动触点B与触点A分离，电路断开， 不再发出蜂鸣声；电磁铁失去磁性，衔 铁在弹簧的作用下恢复原位，电路重 新连通，发出蜂鸣声，如此不断重复， 蜂鸣器实现连续工作。 11.串如图所示 a衔铁 宜B 警示灯 C R 电磁铁 电源 温控开关 开关S 湿控开关 (第11题) 解析：闭合S后，当环境温度低于0℃ (温控开关闭合)且空气湿度高于 80%(湿控开关闭合)时，警示灯一直 发光并出现持续的亮暗交替现象，发 出预警；说明两个开关同时闭合，灯泡 才亮，发出预警，故温控开关与湿控开 关应串联：根据题意可知，开关S闭 合，温控开关与湿控开关闭合，灯泡一 直亮，通过定值电阻R。和电磁铁的 短路与否来改变电路中的总电阻，改 变电路中的电流，从而改变灯泡的亮 暗：闭合开关S,环境温度低于0℃ (温控开关闭合)且空气湿度高于 80%(湿控开关闭合)时，灯泡与电阻 串联，灯泡发光，由于电源电压为 6V,灯泡分得的电压小于额定电压 6V,灯泡发光较暗，灯泡电阻R灯 U灯=6V 万=0.5A=120,总电阻R R。十R灯=102+122=222，电流 1品 ≈0.27A,电流I> 0.1A,衔铁被吸下，定值电阻与电磁 铁被短路，此时电路为灯泡的简单电 路，灯泡两端电压等于电源电压6V, 达到额定电压，发光较亮，此时由于电 磁铁被短路，没有电流流过电磁铁，电 磁铁磁性消失，衔铁被松开，重复以上 现象，灯泡会亮暗交替。 12.如图所示 (第12题) 26 解析：由题图甲可知，此时磁场对通电 导线作用力的方向向右，改变实验条 件，磁场的方向改变，电流的方向也改 变了，所以导线受力的方向不改变，还 是向右。 13.如图所示 电源 强 (第13题) 解析：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；已知通 电线圈的ab边在磁场中的受力方向 为竖直向上，由图知cd边电流方向和 ab边电流方向相反，磁场方向未变， 故cd边的受力方向与ab边的受力方 向相反，即cd边的受力方向为竖直向 下。电源的右端是正极，说明电流从 螺线管的右端进人、左端流出，根据安 培定则知，螺线管的左端是N极，右 端是S极；根据同名磁极相互排斥、异 名磁极相互吸引可知，小磁针的左端 是N极，右端是S极 14.如图所示（答案不唯一） () ”→ (第14题) 解析：当闭合电路中的一部分导体做 切割磁感线运动时，电路中就会产生 感应电流。 专题特训七电磁探究问题 1.轻敲自由转动分布磁化 解析：探究磁体周围的磁场时，老师将 中间夹层中有很多小铁屑的透明有机 玻璃板放在磁体上，应轻敲玻璃板，使 小铁屑能自由转动，根据铁屑呈现规 则的排列，从而认识到磁体周围磁场 的分布（但不能确定磁场的方向）：此 时铁屑已经被磁化，铁屑实际上是一 个个磁体。 2.(1)证明磁场的存在并显示该处 磁场的方向(2)磁场奥斯特 (3)电流方向(4)会解析：(1)磁 场对放入其中的磁体有力的作用，用 小磁针可探测周围磁场的方向。 (2)物理学家奥斯特首先发现通电导 线周围有磁场。(3)电流方向改变， 磁场的方向也跟着发生改变。(4)通 电导线周围的磁感线是以导线为圆心 的一系列同心圆，图甲实验中，导线上 下磁场方向相反，故将小磁针由通电 直导线下方移至直导线上方，小磁针 的偏转方向会改变。 3.【证据】导线【解释】(1)不同 (2)不同(3)甲、丁（或乙、丙） (4)电流的方向螺线管的绕向电 源正负极的接法（后两空可互换顺序） 解析：【证据】通电螺线管的工作原理 是电流的磁效应，所以要先用导线连 接好电路。【解释】(1)由题图(b)中 甲和乙可知，螺线管的绕向相同，同一 端小磁针N极的指向不同，则通电螺 线管同一端的磁极极性不同。(2)由 题图(b)中甲和丙可知，电源正负极接 法相同，通电螺线管同一端小磁针N 极的指向不同，则通电螺线管同一端 的磁极极性不同。(3)由题图(b)中 甲、丁或乙、丙可看出螺线管中电流的 方向相同时，通电螺线管同一端的磁 极极性相同。(4)由上述证据可知， 通电螺线管的极性由螺线管中电流的 方向决定，与电源正负极的接法和螺 线管的绕向无关。 4.(1)转换法(2)磁场(3)电流 (4)戊解析：(1)实验通过观察导体 运动方向判断受力方向，使用了物理 研究方法中的转换法。(2)小谦同学 先对调磁极位置，磁场的方向发生了 变化，闭合开关，观察到铝棒αb稳定 时如题图丙所示，铝棒向右运动，由此 可知通电导体在磁场中受力的方向与 磁场方向有关。(3)如果把电源正、 负极对调后接人电路，电流的方向发 生了变化，观察到铝棒αb稳定时如题 图丁所示，铝棒向右运动，由此可知通 电导体在磁场中受力的方向与电流方 向有关。(4)若把电源正、负极对调 同时把蹄形磁体上下磁极也调换一 下，则铝棒的运动方向不变，向左运 动，则会观察到铝棒αb稳定时如题图 戊所示。 5.(1)不偏转(2)①②（或③④） ①④（或②③）(3)导体切割磁感线 的速度(4)导体切割磁感线的速度 等因素相同时，换用磁场强弱不同的 蹄形磁铁进行多次实验：通过观察比 较灵敏电流计指针的偏转程度来判断 感应电流大小是否与磁场强羽有关 解析：(1)导体AB在磁场中沿竖直 方向上下运动时，没有切割磁感线，不 能产生感应电流，故电流计的指针不 会偏转。(2)从实验记录上可以看出 影响感应电流方向的因素有磁场方向 和切割磁感线的方向，探究感应电流 方向和磁场方向之间的关系时，要控 制切割磁感线的方向相同。磁场方向 和导体切割磁感线方向都不相同的两 组实验为①④（或②③）。(3)改变导 体的运动速度时，电流计的指针偏转 程度发生变化，表明其中的电流大小 发生了变化。说明感应电流大小与导 体切割磁感线的速度有关。(4)探究 感应电流的大小和磁场强弱的关系 时，应该在控制相关变量不变的基础 上，改变磁场的强弱进行多次实验 专题特训八电磁综合问题 1.铁块向下移动小磁针发生偏转 (合理即可)解析：金属导体AB的 一部分在磁场中水平向左运动时，导 体AB中会产生感应电流，则电磁铁 会具有磁性，能吸引铁块；小磁针会因 通电导体E℉产生的磁场而发生偏 转：线圈abdc中因为有电流通过，会 在磁场中受力转动。 2.(1)磁场力电源电磁感应 (2)电流方向(3)会灵敏电流计 解析：(1)闭合开关S,B中通电线圈 在磁场中受力转动，带动电机A转 动，产生感应电流，故电机A相当于 电源。(2)若想改变电机B中线圈的 27 转动方向，可改变电流方向实现。 (3)当电机B中线圈转动方向改变 时，电机A中产生的感应电流方向发 生改变，在电机A所在电路中添加灵 敏电流计，可用来判断电流方向是否 改变。 3.S(或南)增大解析：开关闭合 后，根据安培定则可以判断B端为电 磁铁的N极，因此A端是S极。当滑 片P向左滑动时，电路中电流变大， 电磁铁磁性变强，空心铁球受到的吸 引力增大，浸入水中的体积增大，即排 开水的体积变大，根据阿基米德原理 可知，空心铁球受到的浮力增大。 4.(1)S(2)5(3)上 解析：(1)根据题图中电源的正负极 可知，通电螺线管上的电流从其下端 流人，根据安培定则可知，电磁铁上端 为S极。(2)B点受到的拉力F1为 动力，F1=G铁性十F吸引力，动力臂11= 0.6m,抬杆的重力G#为阻力，质量 分布均匀的抬杆的重心在其中点，重 心到支点的距离即阻力臂？= 1 2aB=low三2×3m=0.6m月 0.9m,根据杠杆平衡条件有(G轶：+ F吸引力)×11=G抖2，即(25N+ F吸引力)×0.6m=20NX0.9m,解得 电磁铁对铁柱的吸引力F吸引力=5N。 (3)使抬杆A端从题图所示位置向上 抬起，需要增大电磁铁对铁柱的吸引 力，即增大电磁铁的磁性，增大电路中 电流，根据欧姆定律可知，应减小申联 电路的总电阻，减小滑动变阻器连人 电路中的阻值，滑动变阻器的滑片P 应向上端移动。 5.(1)①磁N②2000(2)90 (3)增加银浆线的厚度（或增加银 浆线的条数：或将银浆线加粗) 解析：(1)开关S接“手动”：①电磁铁 A通电时具有磁性，这是电生磁，此 现象称为电流的磁效应，据安培定则 可知，A的上端是N极。②玻璃从 一5℃升高到45℃需要吸收的热量 Q-c孩璃m孩璃△=0.8X103J/(kg·℃)×