第三章电磁及其应用培优卷-2025-2026学年浙教版八年级下册科学

### 基本信息 以电磁现象为核心，整合概念辨析、实验探究与实际应用，构建“概念-原理-技术”逻辑链条，突出科学思维与探究实践能力考查。 ### 综合设计 |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|选择1-10、填空19-21|以辨析题为主，结合图示考查磁场性质、磁极判断、安全用电原则|从磁感线模型建构到磁极作用规律，再到电生磁（电磁铁）原理推导| |实验探究|探究26-28、填空22-24|通过实验设计（如直线电流磁场分布）、数据处理（电流与磁力关系）考查变量控制与结论推导|基于转化法（小磁针显示磁场）、控制变量法（电磁铁磁性影响因素），衔接电磁感应条件分析| |实际应用|选择11-18、解答30-31|结合电磁继电器、电动机、无线充电等技术情境，考查原理应用与问题解决|从电磁继电器（低电压控制高电压）到电动机（电能转化），延伸至光伏无线充电（电磁感应）的技术实现|

2025-2026学年浙教版科学（2024版）八年级下册 第三章 电磁及其应用 培优卷 班级：________ 姓名：_________ 一、选择题（共36分，每题2分） 1．工作和生活中要注意安全用电。下列选项中，符合安全用电原则的是（　　） A．电灯和开关的连接 B．湿手摸开关 C．测电笔的使用 D．冰箱的金属外壳接地 2．如图是用磁感线描述的条形磁体的磁场图示，下列说法正确的是（　　） A．磁感线是真实存在的，所以用实线表示 B．点E处的磁场比点Q处的磁场强 C．两磁感线之间的点F处不存在磁场 D．若将小磁针置于P点，静止时南极指向S极 3．科学学习过程中我们用到了很多的科学方法，比如运用转化法研究看不见的磁场时，下列小磁针指向和磁感线方向判断正确的是（　　） A． B． C． D． 4．用表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上做成了电磁铁。如图所示是电磁铁和其他实验器材组成的电路来研究电磁铁磁性的实验。闭合开关后，下列说法正确的是（　　） A．实验中用电流表示数的大小来反映电磁铁磁性的强弱 B．电磁铁的上端是N极 C．将铁钉换成铜棒会使磁性增强 D．滑片P向右移动，电磁铁吸引大头针的数目会增多 5．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棒连接，可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值。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． 若在控制电路中装入电流表，可通过电流表的示数来反映水位的高低 6．如图所示为直流电动机的工作原理，以下相关的分析中正确的是（　　） A．电动机是利用电磁感应的原理工作的 B．电动机工作过程中，机械能转化为电能 C．电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好 D．电动机的线圈转动一周的过程中电流方向改变两次 7．马拉松比赛采用的计时方式为感应芯片计时，当参赛者通过起点和终点设置的磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流，驱动芯片发射信号并被接收，系统实时获取计时信息。以下设备和马拉松计时芯片工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，一个带金属外壳的用电器，有甲、乙、丙三个触点（可以接通或断开），使用过程中，当人站在地上，身体一部分接触到金属外壳时，最有可能造成触电事故的是三个触点处于（　　） A．触点甲、乙、丙均接通 B．触点甲、丙断开，触点乙接通 C．触点甲、乙断开，触点丙接通 D．触点甲接通，触点乙、丙断开 9．为判断钢棒是否具有磁性，小仲进行如图所示实验，根据实验现象能确定钢棒具有磁性的是（　　） ①甲图：将钢棒的一端靠近没有磁性的大头针，大头针被吸引 ②乙图：悬挂的钢棒某一次转动后，静止时一端指南一端指北 ③丙图：用钢棒的一端靠近小磁针，它们互相吸引 ④丁图：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 10．“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大小和图乙相等 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 11．如图为某汽车一键启动电路。当按下开关时，有细小的电流通过X元件，接着就有强大的电流通过电动机M，将电动机启动。根据所学知识，X最有可能是（　　） A．电动机 B．发电机 C．电磁继电器 D．滑动变阻器 12．如图所示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO'为转轴。闭合开关，线圈能朝一个方向持续转动，则（　　） A．若将电源的正负极对调，转动方向改变 B．图中线圈平面恰好处在平衡位置 C．螺线管F端为S极，P端为N极 D．该电动机工作时把机械能转化为电能 13．如图是常用的插线板电路简化图，L是电源指示灯，下列有关说法正确的是（　　） A．使用时线路a应接入户火线 B．插座①孔应接入户零线 C．开关同时控制指示灯与插座 D．使用时指示灯应与插座串联 14．为提升自行车夜间骑行的安全性，小义利用导线、磁铁等元件，结合其后轮结构设计并安装了如图所示的发电装置为尾灯发光供电。在骑行过程中发现尾灯不亮，不可能的原因是（　　） A．雨水渗入造成短路 B．导线与尾灯之间断路 C．磁体的磁性消失 D．辐射状导线无法切割磁感线 15．在班级组织的“自制指南针”活动中，小金同学取1枚缝衣针，用条形磁体的 S极从左向右沿同一方向摩擦10余次（如图），使缝衣针磁化。再将缝衣针悬挂起来，待缝衣针静止后判断方向。下列说法正确的是（　　） A．自制指南针的“N”应标注在缝衣针的尖端 B．缝衣针的尖端指向地理南极 C．自制指南针只有一个磁极 D．缝衣针的材料可以是铜制的 16．如图是家庭电路的一部分电路，下列说法正确的是（　　）   A．M为零线，N为火线 B．开关S断开时，测电笔笔尖接触插座右孔氖管不能发光 C．开关S闭合时，测电笔笔尖接触A，B两点氖管均不能发光 D．当CD两点间断路时，S闭合，测电笔笔尖接触D时氖管发光 17．电吉他的发音是通过拾音器连接扬声器来实现的，拾音器的基本结构如图Ⅰ所示。其工作原理：金属弦在磁体的磁场中被磁化，当其被拨动而产生振动时，在线圈中会产生感应电流，将声音信号转变为电信号,该原理如图Ⅱ所示。关于电吉他说法正确的是（　　） A．金属弦可以用铜制作 B．金属弦相当于图Ⅱ中的导体ab C．图Ⅰ、图Ⅱ中磁体的作用相同 D．金属弦振动时，线圈中会产生交流电 18．如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上，R1所受压力越大阻值越小。当R2两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸动分拣板的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是（　　） A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数 B．为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小 C．为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值 D．质量大的苹果将进入上通道 二、填空题（共21分，每空1分） 19．将缝衣针磁化后，与其它器材组成如图甲的小指南针，当它静止下来后，针尖指北，则针尖是_______极。请在如图乙中标出地磁场磁极以及磁感线方向_______。 20．如图甲所示为某品牌燃气灶，灶头边上的熄火保护装置可在燃气灶意外熄火时，自动关闭燃气阀门。如图乙所示为熄火保护装置的工作原理图，使用燃气灶时，用户需按下旋钮手动开启燃气阀门并点火，火焰使热电偶热端受热，在冷、热端形成温度差，热电偶产生电压，使电路中形成电流，电磁铁产生磁性，吸引衔铁克服弹簧弹力，从而保持燃气阀门开启，保障燃气供应。若意外熄火，热电偶热端迅速冷却，冷、热端温度差消失，导致电磁铁磁性消失；此时，衔铁在弹簧弹力作用下复位，关闭燃气阀门，切断燃气供应，防止泄漏。 (1)燃气灶正常工作时，热电偶在电路中相当于_______（选填“电源”或“开关”）。 (2)若电路中电流方向如图乙箭头所示，则电磁铁上端为_______极。 (3)若在测试熄火保护装置时，发现电磁铁的磁性无法保持燃气阀门处于开启状态。为解决此问题，可采取的措施是_________________。 21．如图是小宁制作的一台简易电动机。电动机的线圈绕制好后，小宁将线圈左端引出线的绝缘漆全部刮掉，右端引出的绝缘漆_________（选填“不做处理”、“全部刮掉”或“刮掉一半”），这样做的目的是使线圈通电时能够持续转动。直流电动机中的_________结构也起到类似的作用，直流电动机的工作原理是________________________，若想改变线圈的转动方向，可采的措施______________________________。（写出一点）。 22．如图所示，闭合开关使螺线管通电，可观察到弹簧测力计示数将________；保持变阻器滑片位置不变，换一个线圈匝数更多的通电螺线管（不计线圈电阻），则测力计示数将_______。 23．磁控防盗装置都装有干簧管，它在电路中起到开关的作用。干簧管由两个磁簧片和玻璃管组成，磁簧片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时（如图乙所示）磁簧片被磁化，触点连接。 (1)磁化后，能长期保持磁性的物质叫硬磁体，不能长期保持磁性的物质叫软磁体。干簧管的磁簧片材料应该选用_________（填“软磁体”或“硬磁体”）。如图乙所示，条形磁体靠近干簧管，磁簧片最左端是_________极。 (2)图丙是门上磁控防盗装置的设计图，装置内有一个竖直放置的干簧管，其内部简化电路如图丁所示；在门框上安装有条形磁铁。当盗贼打开门时该装置能实现电铃报警。 ①在图丁的电路中，电阻起到了______________的作用。 ②说明门在关闭时，电铃不响的原因是_____________________________。 24．如图是研究_______________原理的实验装置。闭合开关后，导体棒ab保持静止，下列措施中能使电路中电表指针发生偏转的是_________。   ①磁铁沿导体棒ab水平运动       ②磁铁竖直向上运动 ③磁铁垂直导体棒ab水平运动     ④磁铁保持静止 25．家庭中常用断路器来替代闸刀开关和熔断器。当流过断路器的电流过大时，断路器会自动断开，从而起到保护电路的作用。 (1)断路器一般连接在_____________（填“火线”“零线”或“地线”）上； (2)断路器中的双层金属片是铆接在一起的，利用电流的热效应发生弯曲，在吸收相同热量时_____________（填“左”或“右”）侧的金属片热膨胀程度更大； (3)当电流过大时，双层金属片弯曲使簧锁装置_____________（填“顺时针”或“逆时针”）旋转，弹簧_____________（填“收缩”或“伸长”），触点断开，切断电路。 三、探究题（共26分，每空2分） 26．直线电流的磁场：直线电流产生的磁场中，磁感线是以导线为圆心排列的一层一层的同心圆，如图1，小东同学在课后进行了以下探究： 问题：通电圆环（如图2）内部的磁场如何分布呢？ 猜想：可能也符合安培定则（右手螺旋）。 实验：他连接如图3所示的电路（外部电路未画出）。 现象：位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。 根据小东同学的探究过程，回答下列问题： (1)实验中放置小磁针的作用是________________。 (2)如图4，如果把地球看成一个通电圆环，则赤道这一通电圆环的电流方向__________（选填“由西向东”或“由东向西”）。 (3)小东同学的探究实验中，体现了哪些学习科学的思想和方法？______。 A．控制变量法 B．转换法 C．等效替代法 27．小明查阅资料发现通电导体在磁场中受力大小与电流大小成正比。为验证该发现，小明利用如图甲实验装置（已知当闭合开关时，图甲装置导体棒受到竖直向下的力）进行实验如下： ①用弹簧测力计测出导体棒重力为G，再测导体棒左右每根导线重力均为0.05牛； ②用弹簧测力计提起导体棒（导体棒左右两根导线一起被提起），闭合开关，通过调节使电流表示数为10毫安时，记录弹簧测力计示数为F1，则（F1-G）为导体棒受到的磁力大小； ③再将电流表示数分别调节为20毫安、30毫安……，记录对应弹簧测力计示数分别为F2、F3…… Fn， 则为导体棒受到的磁力大小； ④整理数据，得到如图乙所示。 (1)该实验中调节电流大小的仪器是_____________； (2)该实验中都不能改变图甲装置中磁场强弱，原因是____________________________； (3)小明认为该实验可以证明“通电导体在磁场中受力大小与电流大小成正比”，结合图片和所学知识，写出依据___________________________________。 28．为了保证教室内的花草正常生长，STEAM小组设计了一个自动浇花机器人，要求其按线路巡视并检测土壤的湿度，然后根据检测结果及时浇花。 【项目设计】 项目一：设计线路巡查系统。 如图甲所示，场地布置为白底，引导线为黑线，机器人腹部装有五个红外线发射接收管，按照图甲中a、b、c、d、e的顺序依次接收信号，并沿黑线前进。已知：当红外线发射接收管处在黑线位置时，发出的红外线会被黑色吸收，无法接收到地面反射，此时输出电信号为0；当红外线发射接收管处在白底位置时，发出的红外线经地面发射，均被红外线发射接收管接收，此时输出电信号为1。 项目二：设计湿度检测系统。 如图乙为设计的湿度检测系统原理图，实现了土壤干燥时浇水，土壤潮湿到一定程度时停止浇水的要求。已知控制电路电源电压U为12V，电磁铁线圈电阻为10Ω，R为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化如图丙。电磁继电器在电流大于80mA时，衔铁被吸合；在电流小于24mA时，衔铁被释放。（湿度计的电阻不计） 【项目评价】下表是项目二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。 评价指标 优秀 合格 待改进 湿度调节 土壤湿度能控制在一定范围内，且能调整湿度范围 土壤湿度能控制在一定范围内，但不能调整湿度范围 不能将土壤湿度控制在一定范围内 (1)在巡查过程中，机器人的红外线发射接收管连续发出红外线照射到地面上，当机器人腹部的五个红外线发射接收管输出的电信号依次为01010。此时机器人沿着引导线正在_________（选填“前进”、“右转”或“左转”）； (2)使用该浇花机器人后土壤湿度维持在多少_________? (3)根据评价指标，你的评价结果为_________；为了达到优秀，请给出一条优化建议：_______________________________________________。 29．根据安全用电要求，住户家里必须安装漏电保护器，其示意图如图甲所示，其内部结构相当于一个自动开关S，正常情况下，住户家中没有电流流向地面，即图中为零，进户线中流入的电流和流出的电流相等，开关S处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图中的不为零，就会造成和不相等，当和的差异达到一定值，开关S就会立即断开。 （1）如果电路中发生漏电，漏电电流为，则、、大小关系的表达式为___________； （2）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，电路中安装了规格为如图丁所示的漏电保护器，判断该漏电保护器是否能及时断开电路，并说明理由_____________________________。 （3）由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，将连接零线和地线的孔接反，如图丙所示，如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，电路一接通，漏电保护器就会断开，试说明其原因；_______________________________。 四、解答题（共17分，第30题5分，第31题12分） 30．如图所示是我国自主研发并铺设的光伏路面，可实现对在该路面上行驶的电动汽车进行无线充电。小明查阅资料后得知： ①光伏路面下铺设了一层太阳能电池板，太阳能电池板可以把光能转化成电能； ②电池板与路面下方金属线圈相连； ③电动汽车内也存在线圈，会随汽车运动。 请根据上述信息，结合所学知识，说明光伏路面是如何实现对在其上运动的电动汽车进行无线充电的。 31．由于存在电流的热效应，电动汽车使用时它的蓄电池会发热。当某组电池温度过高时，汽车立即启动制冷系统进行降温。图甲是模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为12伏的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于30毫安时，衔铁被吸合。热敏电阻的阻值Rt与蓄电池温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为500欧。 (1)从图乙中可得热敏电阻Rt的阻值随温度升高而_________。 (2)根据设计要求，请将甲图中的电路连接完整； (3)根据题中给出的数据，若设定蓄电池达到60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器接入电路的电阻为多少欧？（写出计算过程） (4)若想在更高温度启动制冷系统，滑片应向_________（选填“左”或“右”）移动。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B A D D D C B B C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 C C C D B D D B 1．D 【详解】A．开关接在零线上时，更换用电器时易发生触电事故，不符合安全用电原则，故A不符合题意； B．水是导体，湿手推开关，可能会因水导电而发生触电事故，不符合安全用电原则，故B不符合题意； C．使用试电笔时，手指没有接触笔尾金属体，就无法正常使用，不符合安全用电原则，故C不符合题意； D．为了防止发生触电，带有金属外壳的用电器金属外壳必须接地线，符合安全用电原则，故D符合题意。 故选D。 2．B 【详解】A．磁场是真实存在的，磁感线不是真实存在的，为了形象的描述磁场，引入了磁感线，故A错误； B．磁感线的密疏程度表示磁场的强弱，Q点处的磁场比E点处的磁场弱，故B正确； C．磁感线的疏密表示磁场的强弱，空隙处仍有磁场，即F处有磁场，故C错误； D．小磁针在磁场中静止时，N极的指向与该点磁感线的方向一致，所以置于P点的小磁针静止时南极指向N极，故D错误。 故选B。 3．A 【详解】A．地球磁场中，地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近，在磁体外部磁感线从地磁北极出发回到地磁南极，小磁针的N极指向地磁的南极，故A正确； B．同名磁极（S极与S极）间磁感线应是相斥的，图中磁感线方向错误，磁感线应进入S极，故B错误； C．根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，可判断出螺线管左端为S极，右端为N极，根据异名磁极互相吸引可知，图中小磁针指右端应为S极，故C错误； D．根据安培定则，用右手握住直导线，大拇指指向电流方向（向左），四指环绕方向为磁场方向；放在磁场中的小磁针静止时北极所指的方向为磁场方向，因此小磁针处的N极应向外旋转，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】A．实验中用吸引铁屑数量的大小来反映电磁铁磁性的强弱，故A错误； B．线圈上电流方向向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则下端为N极，电磁铁的上端是S极，故B错误； C．铜棒不能被磁化，因此将铁钉换成铜棒会使磁性减弱，故C错误； D．滑片P向右移动，电阻变小而电流变大，则电磁铁磁场变强，那么电磁铁吸引大头针的数目会增多，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．由图知，电流从电磁铁的下端流进，由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向是螺线管的N极，因此电磁铁的下端为N极，电磁铁的上端为S极，故A不符合题意； B．由图知R1和滑动变阻器R2组成的串联电路，当水位较低时，滑片向下滑动，滑动变阻器R2接入电路的电阻变大，电路的总电阻较大，由欧姆定律知，控制电路电流较小，电磁铁的磁性弱，故B不符合题意； C．设控制电路中使电磁铁吸下衔铁报警时的电流不变，在电源电压不变的情况下，由串联电路的总电阻不变，由于 若减小R1的阻值，则要增大R2的阻值，即滑片要向下移动，警戒水位会变低，故C不符合题意； D．由图知，水位越高，滑片越向上移动，R2接入电路的电阻越小，电路总电阻越小，在电源电压不变的情况下，电流表示数越大，故D符合题意。 故选D。 6．D 【详解】A．直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故A错误； B．电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能，故B错误； C．电动机中的线圈转动是利用了惯性，但线圈的质量不能太大，太大启动时也困难，故C错误； D．电动机工作过程中，线圈中的电流方向周期性变化，转一周电流方向改变2次，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】由题意可知马拉松计时芯片工作原理是电磁感应现象。 A．该实验是奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，故A不符合题意； B．该图是电磁铁，通电后有磁性，能够吸引大头针，其原理是电流的磁效应，故B不符合题意； C．该实验说明磁生电，是电磁感应现象，和马拉松计时芯片的原理相同，故C符合题意； D．该实验说明通电导体在磁场中会受到力的作用，是电动机原理，故D不符合题意。 故选C。 8．B 【详解】因为只有在外壳带电的情况下，人接触外壳才会发生触电事故，一旦外壳接地，人会被短路，不会发生触电事故，所以触电的原因是开关乙接通使外壳带电，并且没有接地线，即甲、丙是断开的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．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用钢棒的一端靠近小磁针，即使钢棒没有磁性，小磁针也会吸引钢棒，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。 故选B。 10．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。 故选C。 11．C 【详解】电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流。汽车的一键启动开关就是用电磁继电器来启动电动机的，故X元件是电磁继电器，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 12．C 【详解】A．若只将电源的正负极对调，则电流的方向发生改变，两个螺线管的磁极的方向也发生了改变，即线圈所处磁场方向改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同，故A不符合题意； B．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，图中线圈平面处于水平位置，故B不符合题意； C．由图知电流从螺线管的左端流入、右端流出，据安培定则可知，通电螺线管EF的E端为N极、F端为S极，通电螺线管PQ的P端为N极、Q端为S极，故C符合题意； D．电动机工作时将电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选C。 13．C 【详解】A．在家庭电路中，为了电路安全，开关应该接在火线上，所以线路b应接入户火线，故A错误； B．插座的①孔应接地线，使用电器的金属外壳与大地相连，若用电器的外壳万一漏电，电流会通过地线导入大地，可防止触电事故的发生，故B错误； C．由图可知，开关在干路上，同时控制指示灯与插座，故C正确； D．家庭电路中各用电器在工作时互不影响，所以家庭电路中指示灯应与插座并联，故D错误。 故选C。 14．D 【详解】A．由于水是导体，雨水渗入后，可能与电源直接构成通路，导致电源短路，灯泡不发光，故A不符合题意； B．导线与尾灯之间断路，电路中无电流，因此灯泡不亮，故B不符合题意； C．磁体的磁性消失，此时不满足做闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动，因此不会产生感应电流，灯泡不发光，故C不符合题意； D．导线切割磁感线的关键在于导体在磁场中的运动方向与磁感线方向不平行。只要导体的运动方向与磁感线方向存在一定的角度（不平行），导体就会切割磁感线，因此辐射状导线也会切割磁感线产生感应电流，则小灯泡可能发光，故D符合题意。 故选D。 15．B 【详解】A．用条形磁体的 S极从左向右沿同一方向摩擦，缝衣针被磁化；在磁铁和缝衣针最后接触的位置上，即磁铁的S极与缝衣针的针尾相互接触时的位置，缝衣针的针尾与磁铁的S极相互吸引，根据磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知道，针尾为N极，则针尖为S极，故A错误； B．把这枚缝衣针用细线悬挂起来，在地磁场的作用下，缝衣针会自动地指示地理的南北，缝衣针的针尖为S极，指向地理南极，故B正确； C．自制指南针具有磁性，是磁体，磁体都有两个磁极，故C错误； D．铁、钴、镍能被磁化，铜不能被磁化，所以缝衣针的材料不可以是铜制的，故D错误。 故选D。 16．D 【详解】A．在家庭电路中，开关要接在火线和用电器之间，因此M为火线，而N为零线，故A错误； B．根据图片可知，开关只能控制灯泡，不能控制插座。由于插座的右孔与火线相连，因此测电笔接触会发光，故B错误； C．开关闭合时，A点与火线相连，测电笔接触会发光；B点与零线相连，测电笔接触不发光，故C错误； D．当CD之间断路，S闭合时，D点与零线断开，它通过灯泡与火线相连，因此测电笔接触会发光，故D正确。 故选D。 17．D 【详解】A．铜不是磁性材料，不能被磁化，而金属弦需要在磁体磁场中被磁化，所以不能用铜制作，故A错误； B．在电吉他拾音器工作过程中，是金属弦振动使线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，线圈相当于图 Ⅱ 中的导体ab，故B错误； C．图 Ⅰ 中磁体是为了磁化金属弦，图 Ⅱ 中磁体是提供磁场，使导体ab在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，作用不同，故C错误； D．金属弦振动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，由于弦的振动方向不断变化，导致线圈切割磁感线方向不断改变，所以产生的感应电流方向也不断改变，即产生交流电，故D正确。 故选D。 18．B 【详解】装置的工作原理：压力传感器所受压力越大，其阻值越小。控制电路的电源A、、串联，电磁铁的磁性由电路电流决定。当两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸合衔铁，分拣板向下，小苹果进入下通道；反之，分拣板向上，大苹果进入上通道。 A．增加线圈匝数会增强电磁铁的磁性，使它更容易吸合衔铁，这会让质量更小的苹果就触发分拣，而不是选出质量更大的苹果。故A错误； B．电源A的输出电压减小，在相同下，电路电流减小，两端电压也减小。要使两端电压达到触发值，需要更小，即苹果质量更大，这样才能选出质量更大的苹果。故B正确； C．增大阻值，在相同电流下，两端电压会增大，更容易达到触发值，导致质量更小的苹果就触发分拣，无法选出质量更大的苹果，故C错误； D．质量大的苹果使阻值变小，电路电流变大，两端电压超过阈值，电磁铁吸合，分拣板向下，苹果进入下通道。故D错误。 故选B。 19． 北/N 【详解】[1][2]缝衣针磁化后可以看作为小磁针，小磁针静止时，N极应指向地磁南极（即地理北极），所以针尖是小磁针的N极；磁感线从地磁北极出发，指向地磁南极，且小磁针静止时N极的指向与经过该点的磁感线方向一致，如图 20．(1)电源 (2)N (3)增加线圈的匝数 【详解】（1）由材料可知，热电偶热端受热，当冷、热两端有一定温度差时，电磁铁将衔铁吸引过来，说明电路中有电流，是热电偶产生电压，为电路提供的电能，在电路中相当于电源，故从能量转化角度，热电偶消耗了内能转化成了电能。 （2）由图乙可知，电流从电磁铁的左端流入，则线圈上电流向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖左，此时大拇指指向上端，则电磁铁的下端为S极，上端为N极。 （3）电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，电磁铁无法将衔铁完全吸过来，说明电磁铁的磁性较小，可以在电磁铁上多绕几圈线圈，增加线圈的匝数。 21． 刮掉一半 换向器 通电导体在磁场中受到力的作用 改变电流方向 【详解】[1][2]电动机的线圈绕制好后，将线圈左端引出线的绝缘漆全部刮掉，右端引出的绝缘漆刮掉一半。这样线圈在通电的半周内受到磁场力作用而转动，另外半周没有电流通过，靠惯性转动，从而使线圈通电时能够持续转动。直流电动机中的换向器结构也起到类似的作用，它能在线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向，让线圈持续转动。 [3]直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 [4]若想改变线圈的转动方向，可采取的措施是改变电流方向（如对调电源正负极）或改变磁场方向（如对调磁体的磁极）。 22． 变大 变大 【详解】[1]图中闭合开关，根据安培定则可知，螺线管上端为S极，根据磁极间的相互作用可知，螺线管对上方的条形磁体具有吸引作用，导致弹簧测力计的示数变大。 [2]换一个线圈匝数更多的通电螺线管，螺线管的磁性会增强，对条形磁体的吸引能力增加，导致弹簧测力计的示数变大。 23．(1)软磁体 S/南 (2)保护电路 夜间关上门，门上的条形磁铁靠近干簧管，干簧管触点处于闭合状态，对电铃短路，所以报警电铃不响 【详解】（1）[1]干簧管中的磁簧片通电时有磁性，断电时无磁性，所以是软磁性材料制成的； [2]根据异名磁极相互吸引，磁簧片靠近条形磁铁的N极的一端是S极，所以磁簧片最左端是S极。 （2）[1][2]①②由电路图可知：干簧管和电铃并联后与电阻串联，电阻、开关在干路上，夜间关上门，闭合开关S，门上的条形磁铁靠近干簧管，干簧管触点处于闭合状态，对电铃短路，所以报警电铃不响，此时干路中的电阻起到保护电路的作用；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，干簧管退磁，触点在弹力作用下分开，干簧管触点处于断开状态，电流通过电铃，则电铃响起。 24． 电磁感应 ② 【详解】[1]本装置用来研究电磁感应原理；要使电路中产生感应电流，必须使导体ab切割磁感线。 [2]①磁铁沿导体棒ab的方向水平运动时，导体棒不切割磁感线，电路中无感应电流； ②磁铁竖直向上运动时，导体ab切割磁感线，电路中产生感应电流，电路中电表指针发生偏转； ③磁铁垂直于ab水平运动时，导体棒不切割磁感线，电路中无感应电流； ④磁铁保持静止时，导体棒不切割磁感线，电路中无感应电流；因此，只有②能使电表指针发生偏转。 25．(1)火线 (2)左 (3)顺时针 收缩 【详解】（1）根据题意可知，断路器相当于保险丝，为了保证用电安全，要接在火线上。 （2）根据图片可知，当电流达到一定程度时，双金属片会向右弯曲，从而顶开簧锁装置断开电路，那么它们左侧金属片膨胀多，右侧金属片膨胀小。 （3）根据图片可知，当电流过大时，双层金属片弯曲使簧锁装置顺时针旋转，推动簧锁向右转动，于是下面的卡扣打开，弹簧收缩，触点断开，切断电路。 26．(1)显示磁场的方向/判断磁场存在 (2)由东向西 (3)B 【详解】（1）小磁针静止时N极的指向就是该点的磁场方向，通过小磁针的转动可以间接观察到看不见的磁场分布和方向。 （2）地球的地磁场N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。若把地球看成通电圆环，根据安培定则，右手握住地轴，大拇指指向地理南极（磁场N极方向），四指的环绕方向为电流方向，即由东向西。 （3）在该探究实验中，用小磁针的转动来间接显示看不见的磁场方向，运用了转化法，故选B。 27．(1)滑动变阻器 (2)磁场会影响磁力大小，要控制不变 (3)见解析 【详解】（1）由图甲可知，电路中有滑动变阻器，移动滑片，则接入电路的电阻变化，由欧姆定律知道，电路的电流大小随之而改变，故该实验中调节电流大小的仪器是滑动变阻器。 （2）实验中探究导体在磁场中受力大小与电流大小的关系，由于磁场会影响磁力大小，由控制变量法可知，需要控制磁场大小不变。 （3）由①可知，导线的重力 由图乙可知，减去导线重力0.1N，则通电导体在磁场中受力大小与电流大小的关系是过原点的一条直线，由此说明通电导体在磁场中受力大小与电流大小成正比。 28．(1)右转 (2)15-40%之间 (3)合格 串联接入一个滑动变阻器 【详解】（1）根据题意可知，当红外线发射接收管处在黑线位置时，此时输出电信号为0；当红外线发射接收管处在白底位置时，此时输出电信号为1。当机器人腹部的五个红外线发射接收管输出的电信号依次为01010，说明a、c、e在黑线位置，b、d在白底位置，即接收管a、c、e在引导线内，而b、d在引导线外，那么机器人此时应该向右扭转，即此时机器人沿着引导线正在右转。 （2）由图乙可知，在控制电路中，湿敏电阻与电磁铁线圈电阻串联，当电磁继电器在电流大于80mA时，总电阻为 那么湿敏电阻的阻值为 由图丙可知，此时土壤湿度为40%； 当电磁继电器在电流小于24mA时，总电阻为 那么湿敏电阻的阻值为 则此时土壤湿度为15%，则使用该浇花机器人后土壤湿度维持在15~40%之间。 （3）[1]电磁铁吸合和断开时电流大小不变，则总电阻不变。而湿度改变时湿敏电阻的阻值改变，那么电路里需要一个可以调节阻值的装置。由于现有电路中电阻固定不变，因此土壤湿度可控在一定范围，但是无法调整湿度范围，应该为合格。 [2]为了达到优秀，则说明现有电路中电阻是可变的，因此可以串联接入一个滑动变阻器即可。 29． I1=I2+I3 见解析 见解析 【详解】（1）[1]由图乙知道，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 （2）[2]站在地面上的人体不小心接触了火线时，此时漏电电流 由图丁知道，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。 （3）[3]零线接地，流出电流I2为零，由于I1和I2的差异很大，开关S立即断开。 30．见解析 【详解】答：若将预留的金属线圈与太阳能电池相连，线圈中会有电流通过，电流周围就会产生磁场；当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电，解决电动汽车充电难的问题。 31．(1)减小 (2) (3)320Ω (4)左 【详解】（1）从图乙中可得热敏电阻Rt的阻值随温度升高而减小。 （2）热敏电阻的温度升高时，电阻减小，控制电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸下衔铁，启动制冷系统进行降温，如图所示： （3）衔铁被吸合时，控制电路的总电阻 由图乙知当温度为60℃时， 则滑动变阻器接入电路的阻值 （4）温度更高，热敏电阻的阻值更小，制冷系统的工作电流不变，根据欧姆定律可知，要增大滑动变阻器的阻值，将滑片向左移动。 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 $