第12节 电流的磁场 专项练习-2025-2026学年浙教版期末八年级下册科学
2026-06-08
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2份
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47页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 电流的磁场 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 26.09 MB |
| 发布时间 | 2026-06-08 |
| 更新时间 | 2026-06-08 |
| 作者 | 元芳科学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58250665.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电流的磁场核心知识,通过题型分组、综合拔高与新题速递,构建从基础概念到实际应用的递进训练体系,强化科学思维与探究实践能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|题型分组练|4题型,每题3题|针对直线电流/螺线管磁场、电磁铁因素、电磁继电器、磁记录,以选择/填空/实验题为主|从电流磁场的存在与方向(奥斯特实验、安培定则),到电磁铁磁性影响因素(电流、匝数),再到电磁继电器应用及磁记录,形成概念→原理→应用的逻辑链|
|拔高综合练|12题|结合电路分析(滑动变阻器、磁敏电阻)、实际装置(磁悬浮、自动控制),考查综合应用|整合磁场、电路、电磁转换知识,体现科学模型建构与问题解决能力|
|新题速递|15题|联系生活场景(智能照明、水位控制、酒精测试),突出创新应用|强化科学观念在技术实践中的迁移,培养社会责任意识|
内容正文:
电流的磁场
目录
题型分组练 2
题型01 直线电流和通电螺线管的磁场 2
题型02 影响电磁铁磁性的影响因素 3
题型03 电磁继电器 4
题型04 信息的磁记录 5
拔高综合练 5
新题速递 11
题型分组练
题型01 直线电流和通电螺线管的磁场
1.(25-26八年级下·浙江·单元测试)关于如图所示的实验,下列说法中正确的是( )
A.这是模拟法拉第电磁感应实验的场景
B.移走小磁针,电流的磁场消失
C.根据这现象的原理,制成了电磁铁
D.将导线断开,小磁针N极将指向地磁场的北极
2.(25-26八年级下·浙江·单元测试)如图是探究通电螺线管外部磁场实验时的情景。请回答:
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需轻敲纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似;由此判断螺线管右端的磁极为 极。
(2)对调螺线管所接电源正、负极。周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关。
3.(25-26八年级下·浙江绍兴·期中)电与磁之间存在着相互联系,彰显科学现象的对称、统一之美。
(1)如图1所示,小明利用干电池、导线和小磁针进行实验。
①通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位。该实验说明通电导体周围存在 ;
②若对调图甲中电源正负极,小磁针将 偏转(选填“顺时针”或“逆时针”);
(2)通电螺线管周围小磁针的指向及铁屑的排列情况如图2所示。实验结果表明:通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
题型02 影响电磁铁的磁性因素
1.(25-26七年级上·浙江宁波·开学考试)观察题图,在A、B两个电磁铁的上方分别是用甲、乙两个弹簧测力计悬挂两块相同的铁块。当闭合开关时,弹簧测力计的示数将会( )
A.甲、乙都会变大,并且甲的示数更大 B.甲、乙都会变大,并且乙的示数更大
C.甲、乙都会变小,并且甲的示数更小 D.甲、乙都会变小,并且乙的示数更小
2.(25-26八年级下·浙江嘉兴·期中)小科在“探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关”的实验中,设计了如图所示的电路(线圈电阻不能忽略)。主要实验步骤如下:
①选用电磁铁接线柱a、c接入电路K、M之间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P到某位置,观察电流表示数为I。用电磁铁下端吸引大头针,记录电磁铁接入电路的线圈匝数和被吸引大头针的个数N1,断开开关S;
②将电磁铁接线柱a、b接入电路K、M之间,闭合开关S,用电磁铁下端吸引大头针,记录电磁铁接入电路的线圈匝数和被吸引大头针的个数N2,断开开关S;根据以上实验步骤,回答下列问题:
(1)实验中,用 判断电磁铁磁性的强弱;
(2)请写出实验步骤②中存在的问题: ;
(3)用该实验装置还能探究电磁铁磁性强弱与 是否有关。
3.(25-26九年级上·浙江杭州·开学考试)为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,某同学作出以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性。
猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。
猜想C:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确,该同学所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案:用漆包线在大铁钉上绕若干圈制成简单的电磁铁。如图所示的甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况(四种情况中,电源、滑动变阻器、大铁钉的规格均相同)。
根据他的猜想和实验填空。
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断 的不同。
(2)通过比较 两种情况,可以验证猜想A是正确的。
(3)通过比较乙丙两种情况,可以得出结论: 。
(4)通过比较丁中a、b两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充 。
题型03 电磁继电器
1.(25-26八年级下·浙江·课后作业)许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。下列有关说法正确的是( )
A.电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 B.电磁铁就是电磁继电器
C.电磁铁能把电能转化为机械能 D.电磁继电器中的磁体可以是永磁铁
2.(2025·浙江宁波·一模)如图所示为用铜铁双金属片自动控制温度的电熨斗,旋动螺旋使双金属片弯曲到一定程度,从而可选择不同的稳定温度。已知温度升高时铜片弯曲程度大于铁片,双金属片的安装及为提高稳定温度而调节螺旋的方法应是( )
A.双金属片上面是铁,下面是铜,旋动螺旋向上
B.双金属片上面是铜,下面是铁,旋动螺旋向上
C.双金属片上面是铁,下面是铜,旋动螺旋向下
D.双金属片上面是铜,下面是铁,旋动螺旋向下
3.(24-25八年级下·宁波·期末)搬运杂乱的废钢铁是件很麻烦的事,用电磁铁就省事多了。通电时电磁铁能吸引废旧钢铁,搬到别处时断开电流,废旧钢铁自动落下。这是因为( )
A.电磁铁的磁性有无由电流的有无来控制
B.电磁铁的磁力强弱由电流的大小决定
C.电磁铁的磁极由电流的方向决定
D.电磁铁也具有普通磁铁的特点,有两个磁极
题型04 信息的磁记录
1.(2024金华东阳横店四校联考)下列常见的物品中,没有用到信息磁记录的是( )
A.U盘 B.光盘 C.银行磁卡 D.移动硬盘
2.移动硬盘应用到了磁记录,移动硬盘的读写磁头实际上就是一块电磁铁,下列物品也用到了信息的磁记录的是( )
A.录音机 B.指南针 C.磁悬浮列车 D.电磁继电器
拔高综合练
1.(24-25八年级下·浙江舟山·期末)通电螺线管的磁极跟电流的方向有关系,可以用安培定则来判断。若通电螺线管的连接如图所示,下列利用安培定则判断磁极方向正确的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25八年级下·浙江宁波·期末)图甲是磁悬浮台灯,灯泡内部装有磁体和半导体芯片,灯座内有如图乙所示的通电螺线管。灯座通电后,灯泡会悬浮在灯座上方,半导体芯片发光。下列关于磁悬浮台灯的说法正确的是( )
A.发光的半导体芯片电阻为零 B.通电后螺线管的下端为N极
C.减小图乙线圈中的电流,可让灯泡悬浮得更高
D.悬浮的灯泡没有与电源相连,所以灯泡发光时没有电流通过
3.(24-25八年级下·浙江宁波·期末)“转换法”是一种研究科学问题的重要方法,下列采用“转换法”的是( )
A.用水流类比电流 B.用带箭头的直线表示光的传播路径和方向
C.用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛在平面镜中的像
D.用吸引小铁钉的数量来显示电磁铁磁性的强弱
4.(24-25八年级下·浙江绍兴·期中)图甲为一磁悬浮地球仪,最上端为地理北极,它能大致模拟地磁场的分布特点,给人以奇特新颖的感觉。球体中有一个磁铁,环形底座内有一金属线圈,其电路原理图如图乙,以下说法不正确的是( )
A.地球仪是利用磁极间相互作用的原理工作的
B.减少线圈的匝数,可以调节地球仪高度
C.地球仪要悬浮,电源正负极不能调换
D.滑动变阻器滑片向a端移动地球仪静止时受到的磁力增大
5.(24-25八年级下·浙江宁波·期末)如图是利用太阳能给LED 路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻,R0是保护电阻,阻值不变。日光充足时,电磁继电器将衔铁吸下,GH接入电路,太阳能电池板给蓄电池充电。光线不足时,衔铁被弹簧拉起,EF接入电路,蓄电池给LED路灯供电,路灯亮起。关于该电路分析错误的是( )
A.光敏电阻R阻值随光照强度增大而减小
B.电路工作时,电磁铁上端为N极
C.若想更容易吸下衔铁,也可增加电磁铁线圈匝数
D.减小保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间
6.(24-25八年级下·浙江台州·期末)条形磁铁静置于水平桌面上,电磁铁置于条形磁铁附近并正对,如图所示。闭合开关(实验过程中条形磁铁始终保持静止),条形磁铁受到桌面对它向 (填“左”或“右”)的摩擦力,若将滑片向移动,电磁铁的磁性 (填“增强”、“减弱”或“不变”,下同)若只将电源正负极交换,电磁铁磁性强弱如何变化? 。
7.(24-25八年级下·浙江台州·期末)“门禁”是通过开关控制门锁工作的。门禁上的电磁锁由电磁铁A和金属块B构成(如图甲所示),工作原理如图乙所示。通电时,A、B相互吸引,门被锁住无法推开。断电时,A、B不吸引,门可以被推开。
(1)开关闭合,电磁铁A的右端为 极;
(2)若要增强电磁锁AB间的吸引力,滑片P应该向 移动;
(3)该“门禁”的工作原理是 。
A.电磁感应 B.电流的磁效应 C.通电线圈在磁场中转动
8.(24-25九年级下·浙江宁波·阶段检测)图1是欧姆设计的一款能测量电流大小的电流扭秤,其内部结构如图2。容器A、B中装有不同温度的水银,以导线相连构成温差电源,AB两端存在电压,其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针,导体中有电流通过时,磁针偏转,欧姆对电流扭秤进行了多次测试,数据如下表:
组别
水银温度/℃
磁针偏转情况
A
B
方向
角度
1
40
10
顺时针
2
40
20
顺时针
3
40
30
顺时针
4
40
50
逆时针
(1)实验中欧姆是通过 来反映电流大小的。
(2)根据欧姆的实验数据,控制A、B中水银温度分别为20℃和50℃,可推测磁针偏转的方向为 及偏转的角度大小为 。
(3)相同温差下,为了使小磁针偏转更明显,可以采用的方法是 。
9.(24-25八年级下·浙江·期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的活动中,小科进行了以下实验。
【实验一】小科用学生电源、通电螺线管、滑动变阻器、电流表、导线和大头针等材料组装实验电路,其原理如图1所示。
(1)实验中通过比较 来判断电磁铁磁性强弱;
【实验二】为更精准地比较电磁铁磁性强弱,小科查阅相关资料后得知,磁场的强弱可用磁感应强度B来定量描述,国际单位是特斯拉,符号是“T”。在此基础上小科设计了如图2所示电路,甲中电源电压6V,RB为磁敏电阻,乙中电磁铁的磁性强弱会影响RB的阻值,其变化关系如图3。
(2)闭合S1和S2,调节乙中滑动变阻器的滑片P,甲中电流表示数逐渐增大,说明磁感电阻RB处的磁感应强度B逐渐 (选填“变大”或“变小”);
(3)闭合S1和S2,滑片P不动,依次增加电磁铁线圈匝数,记录线圈匝数x与对应的电流表示数I,算出RB处磁感应强度B的数值如下表。请计算x=200圈时,B= T;
x/圈
100
200
250
300
I/mA
50
30
20
15
B/T
0.2
?
0.5
0.6
(4)结合表格中的数据,可以得出的结论是
。
10.(25-26九年级上·浙江温州·开学考试)如图1是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V,为电阻箱,的阻值与烟雾浓度K的关系如图2所示。当电磁铁线圈中的电流时,衔铁被吸下,电风扇转动,开始排气。
(1)电磁铁工作时,利用了通电导体周围存在磁场,其下端为 极。
(2)当烟雾浓度升高时,控制电路中线圈的电流 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)控制电路的电源电压低于3V时,若保持空气质量的标准不变,的阻值应 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
11.(24-25八年级下·浙江温州·期中)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。
12.(24-25八年级下·浙江杭州·期末)小塘同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电直导线周围磁场的兴趣,探究过程如下:
(1)如图所示连接好电路,放上能自由转动的小磁针,调节 (填“直导线”或“小磁针”)的位置,使小磁针静止时与直导线平行。
(2)闭合开关,使电路处于短路状态,这样做的目的是增大 ,从而增强电流的磁场。
(3)闭合开关时,图中的小磁针N极将 (填“指向纸面内”或“指向纸面外”)。
新题快递
1.(25-26八年级下·浙江·课后作业)学校车棚的照明系统计划进行智能化改造,要求实现“天黑且车棚内有人时自动亮灯,其他情况均不亮灯”的功能。小组同学设计了如下方案,其中合理的是( )
A.将光敏电阻和声控开关并联后,再与电灯串联接入电路
B.将光敏电阻和声控开关串联后,再与电灯串联接入电路
C.使用两个继电器,将光敏电阻接入第一个继电器的控制电路来控制常开触点,将声控开关和第一个继电器的常开触点串联后接入第二个继电器的控制电路,电灯由第二个继电器的常开触点控制
D.使用两个继电器,将光敏电阻和声控开关并联后接入第一个继电器的控制电路,将第一个继电器的常开触点与第二个继电器的控制电路串联,电灯由第二个继电器的常开触点控制
2.(25-26八年级下·浙江·课后作业)利用电磁继电器设计的自动水位控制系统如图所示。当水池内的水位较低时,电机M自动启动抽水;当水位达到一定高度时,电机自动停止。下列说法正确的是( )
A.该控制系统的传感器是电磁铁,执行器是电机
B.水位升高至水与B接触时,控制电路接通,电机开始工作
C.电磁继电器的工作原理是电流的磁效应,可以利用控制电路的弱电流来控制工作电路的强电流,实现自动控制
D.若要实现“水位降低时抽水,水位过高时报警”,则只需将工作电路中的电机替换为报警灯即可
3.(2026·浙江温州·一模)酒精测试仪是一种测试驾驶员是否酒后驾驶机动车的电子仪器。闭合开关,当驾驶员持续对测试仪吹气时,若仪器显示红灯亮绿灯灭,说明其体内酒精含量超标涉嫌酒后驾驶:若仪器显示绿灯亮红灯灭,说明未酒后驾驶。下列电路设计中气敏电阻Rx的阻值随酒精含量的增大而减小,其中符合上述要求的是( )
A. B.C. D.
4.(25-26八年级下·浙江·课后作业)小明从电动玩具上拆下一块电池。为了确定该电池的正负极,他设计了以下四种方案,其中可行的是( )
A. B.
C. D.
5.(2026·浙江杭州·一模)某款儿童防走丢手环内部电路如图所示,电源电压U=3V,磁敏电阻的阻值随孩子与家长的距离增大而减小。当控制电路中的电流≥20mA时,衔铁吸合,电铃工作,实现报警,若需更近距离实现报警,下列做法可行的是( )
A.适当增大控制电路电源电压 B.适当增大滑动变阻器R的阻值
C.适当减少电磁铁线圈的匝数 D.适当增大电磁铁与衔铁的距离
6.(2026·浙江·一模)如图是路灯自动控制电路,灯L白天自动熄灭、夜晚自动亮起。控制电路的电压U恒定,为光敏电阻,其电阻随光照强度而变化,为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.电磁铁右端为S极
B.的阻值随光照强度的增大而增大
C.当光照强度增大时,两端的电压减小
D.若换成阻值稍大的电阻,灯L的发光时间缩短
7.(2026·浙江·一模)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
8.(25-26九年级下·浙江杭州·阶段检测)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
9.(25-26九年级上·浙江宁波·期末)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
10.(25-26八年级下·浙江·课后作业)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
11.(25-26九年级下·浙江丽水·期中)坐位体前屈(图甲)是中学生体质健康测试的项目之一。小科设计了一款“智能”测试仪,其工作原理如图乙所示:闭合开关S,当有人坐在坐垫上时,衔铁被吸下,工作电路接通。人用手推挡板时,测试仪示数发生变化。
(1)当开关S闭合时,电磁铁的上端为 (填“N”或“S”)极;
(2)当有人坐在坐垫上时,衔铁被吸下,其原因是压敏电阻阻值随压力增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)用手推挡板时,要求挡板推得越远,测试仪显示器的示数越大,则应将 (填“电压表”或“电流表”)改装成显示器。
12.(2026·浙江·一模)小科设计了一个水位自动控制器,如图所示:金属板 A、B置于烧杯中的不同位置,烧杯中为氯化钠饱和溶液,红灯和绿灯为水位指示灯,弹簧、衔铁、导线等所有器材元件均可正常使用。
(1)按图中液面所示位置,此时 灯亮起;
(2)当小科往烧杯中逐渐加蒸馏水至浸没金属板A时,水位指示灯仍是同一种颜色。请写出一种改进措施: ;
(3)小科改进以后,指示灯的颜色顺利转换。若此时只更换电源1处的正负极,烧杯中的溶液没过金属板A,衔铁 (填“能”或“不能”)被吸引。
13.(25-26九年级下·浙江杭州·阶段检测)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。
14.(2026·浙江舟山·一模)如图所示,在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中:
(1)小磁针的作用: 。
(2)将电池的正、负极对调,重复上述实验,是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与
方向的关系。
(3)在螺线管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小磁针发生偏转,而B处小磁针不偏转,试说明B处小磁针不偏转的可能原因:
。
(4)观察到实验现象后,应立即断开开关,是为了
。
15.(2026·浙江杭州·一模)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
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电流的磁场
目录
题型分组练 2
题型01 直线电流和通电螺线管的磁场 2
题型02 影响电磁铁磁性的影响因素 4
题型03 电磁继电器 6
题型04 信息的磁记录 7
拔高综合练 8
新题速递 17
题型分组练
题型01 直线电流和通电螺线管的磁场
1.(25-26八年级下·浙江·单元测试)关于如图所示的实验,下列说法中正确的是( )
A.这是模拟法拉第电磁感应实验的场景
B.移走小磁针,电流的磁场消失
C.根据这现象的原理,制成了电磁铁
D.将导线断开,小磁针N极将指向地磁场的北极
【答案】C
【解析】A.这是探究通电导体周围存在磁场,即奥斯特实验的场景,故A错误;
B.该磁场是电流的磁场,只有电路中有电流,导线周围就存在磁场,小磁针的作用是证实通电导体周围有磁场,故B错误;
C.该实验说明通电导体周围存在磁场,这种现象是电流的磁效应,根据这一现象人们发明了电磁铁,故C正确;
D.将导线断开,导线中没有电流通过,电流的磁场消失。由于受地磁场的影响,小磁针N极将指向地磁场的南极,故D错误。故选C。
2.(25-26八年级下·浙江·单元测试)如图是探究通电螺线管外部磁场实验时的情景。请回答:
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需轻敲纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似;由此判断螺线管右端的磁极为 极。
(2)对调螺线管所接电源正、负极。周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关。
【答案】(1)条形 N(2)方向
【解析】(1)从铁屑的排列形状可以看出,通电螺线管外部的磁场分布,和条形磁体的磁场非常相似,两端磁性最强,中间较弱。
螺线管右端的小磁针 N 极指向右,根据“小磁针N极的指向为磁场方向”,螺线管外部磁场是从N极出发、回到S极,因此螺线管的右端是N(北)极。
(2)对调电源正负极后,螺线管中的电流方向发生改变,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的方向有关。
3.(25-26八年级下·浙江绍兴·期中)电与磁之间存在着相互联系,彰显科学现象的对称、统一之美。
(1)如图1所示,小明利用干电池、导线和小磁针进行实验。
①通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位。该实验说明通电导体周围存在 ;
②若对调图甲中电源正负极,小磁针将 偏转(选填“顺时针”或“逆时针”);
(2)通电螺线管周围小磁针的指向及铁屑的排列情况如图2所示。实验结果表明:通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
【答案】(1)磁场 逆时针(2)条形
【解析】(1)①图1中通电后小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁力的作用,通电导体周围存在磁场,断电后小磁针复位,此时导体周围没有磁场,实验表明通电导体周围存在磁场。
②只对调电源的正、负极,再次进行实验,闭合开关后,电流的方向发生了改变,磁场方向改变,所以小磁针将逆时针偏转。
(2)通电螺线管周围小磁针的指向及铁屑的排列情况如图2所示,通电螺线管两端磁性强,中间磁性弱,外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
题型02 影响电磁铁的磁性因素
1.(25-26七年级上·浙江宁波·开学考试)观察题图,在A、B两个电磁铁的上方分别是用甲、乙两个弹簧测力计悬挂两块相同的铁块。当闭合开关时,弹簧测力计的示数将会( )
A.甲、乙都会变大,并且甲的示数更大 B.甲、乙都会变大,并且乙的示数更大
C.甲、乙都会变小,并且甲的示数更小 D.甲、乙都会变小,并且乙的示数更小
【答案】A
【解析】由题图可知,通电后两个电磁铁都会产生磁性,所以都能吸引甲和乙,则甲和乙的示数都会变大;A电磁铁的线圈匝数比B电磁铁线圈匝数多,两个电磁铁串联,电流相等,则A电磁铁产生的磁性强,所以A电磁铁对甲的吸引力更大,即甲的示数更大,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
2.(25-26八年级下·浙江嘉兴·期中)小科在“探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关”的实验中,设计了如图所示的电路(线圈电阻不能忽略)。主要实验步骤如下:
①选用电磁铁接线柱a、c接入电路K、M之间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P到某位置,观察电流表示数为I。用电磁铁下端吸引大头针,记录电磁铁接入电路的线圈匝数和被吸引大头针的个数N1,断开开关S;
②将电磁铁接线柱a、b接入电路K、M之间,闭合开关S,用电磁铁下端吸引大头针,记录电磁铁接入电路的线圈匝数和被吸引大头针的个数N2,断开开关S;根据以上实验步骤,回答下列问题:
(1)实验中,用 判断电磁铁磁性的强弱;
(2)请写出实验步骤②中存在的问题: ;
(3)用该实验装置还能探究电磁铁磁性强弱与 是否有关。
【答案】(1)吸引大头针的个数(2)没有控制电流大小相同(3)电流大小
【解析】(1)电磁铁的磁性强弱无法直接观察,通过吸引大头针的个数来间接判断,吸引的大头针越多,磁性越强。这是转换法的运用。
(2)探究“电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系”时,需控制电流大小不变。步骤②中,将接线柱从a、c换成a、b,线圈匝数减少,由于线圈电阻不能忽略,电路总电阻变小。根据欧姆定律,电源电压不变时,电流会变大。因此,步骤②的问题是未调节滑动变阻器使电流表示数仍为I。
(3)实验装置中有滑动变阻器,可通过调节滑片改变电路中的电流大小。因此,还能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。
3.(25-26九年级上·浙江杭州·开学考试)为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,某同学作出以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性。
猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。
猜想C:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确,该同学所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案:用漆包线在大铁钉上绕若干圈制成简单的电磁铁。如图所示的甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况(四种情况中,电源、滑动变阻器、大铁钉的规格均相同)。
根据他的猜想和实验填空。
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断 的不同。
(2)通过比较 两种情况,可以验证猜想A是正确的。
(3)通过比较乙丙两种情况,可以得出结论: 。
(4)通过比较丁中a、b两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充 。
【答案】(1)磁场强弱
(2)甲、乙
(3)当线圈匝数相同时,通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强
(4)通过的电流也应相等
【解析】(1)实验中,磁场强弱无法直接判断,通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少,来判断产生磁场的强弱,采用了转换法。
(2)比较甲、乙两图,甲图开关断开,电路中没有电流,电磁铁没有磁性,乙图中开关闭合,电路中有电流,电磁铁有磁性,故可以验证猜想A是正确的。
(3)比较乙、丙两图,线圈匝数相同,滑动变阻器接入电路阻值不同,电路中电流不同,丙图电流大,吸引大头针数目多,磁性强,故可以得出结论:当线圈匝数相同时,通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。
(4)丁图中两个电磁铁串联,通过两个电磁铁的电流相等,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强,故猜想C不全面,应补充电流相等的条件。
题型03 电磁继电器
1.(25-26八年级下·浙江·课后作业)许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。下列有关说法正确的是( )
A.电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 B.电磁铁就是电磁继电器
C.电磁铁能把电能转化为机械能 D.电磁继电器中的磁体可以是永磁铁
【答案】C
【解析】A.电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成,铜不是磁性材料,不能被磁化,无法增强磁场,不可以用铜棒代替,故A错误;
B.电磁铁是由线圈和铁芯组成,利用电流磁效应产生磁性的装置;而电磁继电器是一种利用电磁铁控制电路通断的开关设备,电磁铁是电磁继电器的重要组成部分,二者不是同一概念,故B错误;
C.电磁铁工作时,电流通过线圈产生磁场,使铁芯磁化,吸引或排斥其他磁性物体,这个过程中电能转化为机械能,故C正确;
D.电磁继电器中的磁体是电磁铁,其磁性的有无跟电流的通断有关,这样才能通过控制电流来控制电路通断;若用永磁铁,无法实现磁性有无的控制,故D错误。故选C。
2.(2025·浙江宁波·一模)如图所示为用铜铁双金属片自动控制温度的电熨斗,旋动螺旋使双金属片弯曲到一定程度,从而可选择不同的稳定温度。已知温度升高时铜片弯曲程度大于铁片,双金属片的安装及为提高稳定温度而调节螺旋的方法应是( )
A.双金属片上面是铁,下面是铜,旋动螺旋向上
B.双金属片上面是铜,下面是铁,旋动螺旋向上
C.双金属片上面是铁,下面是铜,旋动螺旋向下
D.双金属片上面是铜,下面是铁,旋动螺旋向下
【答案】D
【解析】因为这是双金属片自动控制温度的电熨斗,也就是说温度超过一定温度时要能断开电源,所以双金属片温度升高时应向下弯。因为铜的膨胀系数比铁的大,所以上边应是铜。提高稳定温度,意味着需要更高的温度才能让双金属片弯曲到断开电路。将螺旋向下旋,会把静触点向下移动,更靠近双金属片,此时双金属片需要更大的弯曲程度(对应更高的温度)才能离开触点断开电路,因此稳定温度更高,所以需要旋动螺旋向下。故选D。
3.(24-25八年级下·宁波·期末)搬运杂乱的废钢铁是件很麻烦的事,用电磁铁就省事多了。通电时电磁铁能吸引废旧钢铁,搬到别处时断开电流,废旧钢铁自动落下。这是因为( )
A.电磁铁的磁性有无由电流的有无来控制
B.电磁铁的磁力强弱由电流的大小决定
C.电磁铁的磁极由电流的方向决定
D.电磁铁也具有普通磁铁的特点,有两个磁极
【答案】A
【解析】电磁铁也具有磁铁的性质特征,能够吸引铁制品。通电时电磁铁能吸引废旧钢铁,搬到别处时断开电流,废旧钢铁自动落下,这是因为电磁铁的磁性有无由电流的有无来控制,通电时,电磁铁产生磁性,断电后,电磁铁的磁力消失,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
题型04 信息的磁记录
1.(2024金华东阳横店四校联考)下列常见的物品中,没有用到信息磁记录的是( )
A.U盘 B.光盘 C.银行磁卡 D.移动硬盘
【答案】B
【解析】U盘、银行磁卡、移动硬盘都是将声音、图像等信号转变为电信号,然后将电信号转变为磁场记录在盘片中,而光盘是通过在盘片记录层刻录信号,然后利用激光反射差异来读取数字信号的,故选B。
2.移动硬盘应用到了磁记录,移动硬盘的读写磁头实际上就是一块电磁铁,下列物品也用到了信息的磁记录的是( )
A.录音机 B.指南针 C.磁悬浮列车 D.电磁继电器
【答案】A
【解析】录音机将需要记录的声音转变成电信号,通过磁头记录在磁带上,应用到了信息的磁记录,指南针、磁悬浮列车、电磁继电器没有应用到磁记录。故选A。
拔高综合练
1.(24-25八年级下·浙江舟山·期末)通电螺线管的磁极跟电流的方向有关系,可以用安培定则来判断。若通电螺线管的连接如图所示,下列利用安培定则判断磁极方向正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】安培定则的内容为: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。由图知,电流从螺线管左端流入、右端流出。右手握住螺线管,四指应指向电流方向(从左到右),此时大拇指指向螺线管右端,对应图中D选项的手势,AC选项用的是左手,B选项中四指的方向与电流方向相反,故ABC错误,D正确。故选D。
2.(24-25八年级下·浙江宁波·期末)图甲是磁悬浮台灯,灯泡内部装有磁体和半导体芯片,灯座内有如图乙所示的通电螺线管。灯座通电后,灯泡会悬浮在灯座上方,半导体芯片发光。下列关于磁悬浮台灯的说法正确的是( )
A.发光的半导体芯片电阻为零 B.通电后螺线管的下端为N极
C.减小图乙线圈中的电流,可让灯泡悬浮得更高
D.悬浮的灯泡没有与电源相连,所以灯泡发光时没有电流通过
【答案】B
【解析】A.半导体芯片不属于超导体,因此电阻不为0,故A错误;
B.乙图中螺线管上导线的电流向左,根据安培定则可知,螺线管的下端为N极,故B正确;
C.减小图乙线圈中的电流,螺线管的磁性会减弱,与灯泡之间的斥力减小,灯泡悬浮得更低,故C错误;
D.灯泡是用电器,若想使灯泡发光,灯泡中一定会有电流,故D错误。故选B。
3.(24-25八年级下·浙江宁波·期末)“转换法”是一种研究科学问题的重要方法,下列采用“转换法”的是( )
A.用水流类比电流 B.用带箭头的直线表示光的传播路径和方向
C.用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛在平面镜中的像
D.用吸引小铁钉的数量来显示电磁铁磁性的强弱
【答案】D
【解析】A.在引出电流概念时,用水流类比电流运用的方法是类比法,故A不符合题意;
B.用带箭头的直线表示光的传播路径和方向,采用的是模型法,故B不符合题意;
C.在探究平面镜成像时,用完全相同的未点燃的蜡烛替代蜡烛的像,运用了等效替代法,故C不符合题意;
D.电磁铁的磁性强弱不能直接观察,在探究影响电磁铁磁性强弱的实验中,利用吸引大头针数目的多少,来显示电磁铁磁性的强弱,采用的是转换法,故D符合题意。故选D。
4.(24-25八年级下·浙江绍兴·期中)图甲为一磁悬浮地球仪,最上端为地理北极,它能大致模拟地磁场的分布特点,给人以奇特新颖的感觉。球体中有一个磁铁,环形底座内有一金属线圈,其电路原理图如图乙,以下说法不正确的是( )
A.地球仪是利用磁极间相互作用的原理工作的
B.减少线圈的匝数,可以调节地球仪高度
C.地球仪要悬浮,电源正负极不能调换
D.滑动变阻器滑片向a端移动地球仪静止时受到的磁力增大
【答案】B
【解析】A.已知球体中有一个磁铁,通电后电磁铁具有磁性,变为磁铁,此时球体悬在空中,说明是同名磁极相互排斥,下方电磁铁对球体中的磁铁施加向上的磁力才能使球体悬空,因此地球仪是利用磁极间相互作用的原理工作的,故A正确,不符合题意;
B.减少线圈的匝数,下方电磁铁磁性会减弱,导致和上方球体的磁体斥力变小,地球仪的高低只能降低,不能变高,故B错误,符合题意;
C.若电源正负极调换,下方电磁铁的磁极发生改变,不满足同名磁极相互排斥,球体不会悬空,因此电源正负极不能调换,故C正确,不符合题意;
D.滑动变阻器滑片向a端移动,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电流变大,电磁铁的磁性会增强,地球仪静止时受到的磁力增大,故D正确,不符合题意。故选B。
5.(24-25八年级下·浙江宁波·期末)如图是利用太阳能给LED 路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻,R0是保护电阻,阻值不变。日光充足时,电磁继电器将衔铁吸下,GH接入电路,太阳能电池板给蓄电池充电。光线不足时,衔铁被弹簧拉起,EF接入电路,蓄电池给LED路灯供电,路灯亮起。关于该电路分析错误的是( )
A.光敏电阻R阻值随光照强度增大而减小
B.电路工作时,电磁铁上端为N极
C.若想更容易吸下衔铁,也可增加电磁铁线圈匝数
D.减小保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间
【答案】D
【解析】A.日光充足时,电磁铁把衔铁吸下,可知电流变大了,根据欧姆定律,控制电路中电阻变小,即当日光充足时光敏电阻R减小,即光敏电阻R阻值随光照强度增大而减小,故A正确,不符合题意;
B.闭合开关,通过电磁继电器的电流为自下而上,利用安培定则可判断上端为N极,故B正确,不符合题意;
C.电磁铁的磁性强弱与电流大小、磁性强弱、线圈匝数有关,匝数越多,磁性越强,越容易吸下衔铁,故C正确,不符合题意;
D.增大保护电阻R0的阻值,减小了电流,可延长每天路灯照明时间,故D错误,符合题意。故选D。
6.(24-25八年级下·浙江台州·期末)条形磁铁静置于水平桌面上,电磁铁置于条形磁铁附近并正对,如图所示。闭合开关(实验过程中条形磁铁始终保持静止),条形磁铁受到桌面对它向 (填“左”或“右”)的摩擦力,若将滑片向移动,电磁铁的磁性 (填“增强”、“减弱”或“不变”,下同)若只将电源正负极交换,电磁铁磁性强弱如何变化? 。
【答案】右 减弱 不变
【解析】闭合开关后,电磁铁有磁性,根据图中的电流方向结合安培定则可知,电磁铁的左端是N极、右端是S极,因异名磁极相互吸引,则电磁铁对条形磁铁有向左的吸引力作用,条形磁铁有向左运动趋势,所以条形磁铁受到桌面对它向右的摩擦力作用。闭合开关后,若将滑片P向b移动,变阻器接入电路的阻值变大,通过电磁铁的电流减小,磁性减弱。只将电源正负极交换,电流大小不变,电磁铁磁性强弱由电流大小、线圈匝数决定,与电流方向无关,所以磁性强弱不变。
7.(24-25八年级下·浙江台州·期末)“门禁”是通过开关控制门锁工作的。门禁上的电磁锁由电磁铁A和金属块B构成(如图甲所示),工作原理如图乙所示。通电时,A、B相互吸引,门被锁住无法推开。断电时,A、B不吸引,门可以被推开。
(1)开关闭合,电磁铁A的右端为 极;
(2)若要增强电磁锁AB间的吸引力,滑片P应该向 移动;
(3)该“门禁”的工作原理是 。
A.电磁感应 B.电流的磁效应 C.通电线圈在磁场中转动
【答案】(1)N(2)左(3)B
【解析】(1)开关闭合,电流从线圈右端流入,左端流出,有安培定则可知,电磁铁A的右端为N极。
(2)若要增强电磁锁AB间的吸引力,需增强电磁铁的磁性,即增大电路中的电流,因此应减小电路中的电阻,滑片P应该向左移动。
(3)门禁上的电磁锁是由电磁继电器控制锁子的开关的,该“门禁”的工作原理是电流的磁效应,故选B。
8.(24-25九年级下·浙江宁波·阶段检测)图1是欧姆设计的一款能测量电流大小的电流扭秤,其内部结构如图2。容器A、B中装有不同温度的水银,以导线相连构成温差电源,AB两端存在电压,其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针,导体中有电流通过时,磁针偏转,欧姆对电流扭秤进行了多次测试,数据如下表:
组别
水银温度/℃
磁针偏转情况
A
B
方向
角度
1
40
10
顺时针
2
40
20
顺时针
3
40
30
顺时针
4
40
50
逆时针
(1)实验中欧姆是通过 来反映电流大小的。
(2)根据欧姆的实验数据,控制A、B中水银温度分别为20℃和50℃,可推测磁针偏转的方向为 及偏转的角度大小为 。
(3)相同温差下,为了使小磁针偏转更明显,可以采用的方法是 。
【答案】(1)磁针偏转角度(2)逆时针 (3)减小小磁针与导体间的距离
【解析】(1)本实验利用转换法,电流越大,磁针偏转角度越大,因此欧姆通过磁针偏转角度反映电流大小。
(2)由表格数据可知,方向规律:当A的温度高于B时,磁针顺时针偏转;当A温度低于B时,磁针逆时针偏转;偏转角度规律:偏转角度大小和A、B的温差成正比,每温差对应偏转角度。若A、B中水银温度分别为20℃和50℃,A温度低于B,因此偏转方向为逆时针;温差为对应偏转角度为。
(3)相同温差下,要使小磁针偏转更明显,则应使其受到的磁场对它的力更大,因此可以减小磁针和导体之间的距离。
9.(24-25八年级下·浙江·期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的活动中,小科进行了以下实验。
【实验一】小科用学生电源、通电螺线管、滑动变阻器、电流表、导线和大头针等材料组装实验电路,其原理如图1所示。
(1)实验中通过比较 来判断电磁铁磁性强弱;
【实验二】为更精准地比较电磁铁磁性强弱,小科查阅相关资料后得知,磁场的强弱可用磁感应强度B来定量描述,国际单位是特斯拉,符号是“T”。在此基础上小科设计了如图2所示电路,甲中电源电压6V,RB为磁敏电阻,乙中电磁铁的磁性强弱会影响RB的阻值,其变化关系如图3。
(2)闭合S1和S2,调节乙中滑动变阻器的滑片P,甲中电流表示数逐渐增大,说明磁感电阻RB处的磁感应强度B逐渐 (选填“变大”或“变小”);
(3)闭合S1和S2,滑片P不动,依次增加电磁铁线圈匝数,记录线圈匝数x与对应的电流表示数I,算出RB处磁感应强度B的数值如下表。请计算x=200圈时,B= T;
x/圈
100
200
250
300
I/mA
50
30
20
15
B/T
0.2
?
0.5
0.6
(4)结合表格中的数据,可以得出的结论是
。
【答案】(1)吸引大头针的数量(2)变小(3)0.4(4)见详解
【解析】(1)实验中运用转换法,通过观察电磁铁吸引大头针的数量表示电磁铁磁性强弱,且电磁铁吸引大头针的数量越多,说明电磁铁的磁性越强。
(2)根据题意,调节乙中滑动变阻器的滑片P,甲中电流表示数逐渐增大,说明磁感电阻RB的阻值变小,据图3可知磁感电阻RB处的磁感应强度B逐渐变小。
(3)当线圈匝数为200圈时,电路中的电流为30mA=0.03A,此时RB的阻值为,据图3可知,对应的磁感应强度B为0.4T。
(4)据表格数据可知,当电流一定时,线圈匝数越多时,电磁铁磁性越强。
10.(25-26九年级上·浙江温州·开学考试)如图1是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V,为电阻箱,的阻值与烟雾浓度K的关系如图2所示。当电磁铁线圈中的电流时,衔铁被吸下,电风扇转动,开始排气。
(1)电磁铁工作时,利用了通电导体周围存在磁场,其下端为 极。
(2)当烟雾浓度升高时,控制电路中线圈的电流 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)控制电路的电源电压低于3V时,若保持空气质量的标准不变,的阻值应 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)N(2)变大(3)减小
【解析】(1)根据安培定则(右手螺旋定则),用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图1可知,电流从电磁铁的上端流入,下端流出,所以大拇指指向电磁铁的上端,即电磁铁的上端为S极,下端为N极。
(2)由图2 可知,当烟雾浓度升高时,RK的阻值变小。控制电路中R0与RK串联,根据欧姆定律,电源电压U不变,总电阻R=R0+RK变小,所以控制电路中线圈的电流变大。
(3)控制电路的电源电压低于3V时,要保持空气质量的标准不变,即当烟雾浓度达到某一值时,电流I≥0.03A。根据,U变小,要使I不变(仍能达到0.03A),则总电阻R0+RK应变小。因为RK的阻值由烟雾浓度决定(空气质量标准不变,RK不变),所以R0的阻值应减小。
11.(24-25八年级下·浙江温州·期中)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
【解析】(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。
12.(24-25八年级下·浙江杭州·期末)小塘同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电直导线周围磁场的兴趣,探究过程如下:
(1)如图所示连接好电路,放上能自由转动的小磁针,调节 (填“直导线”或“小磁针”)的位置,使小磁针静止时与直导线平行。
(2)闭合开关,使电路处于短路状态,这样做的目的是增大 ,从而增强电流的磁场。
(3)闭合开关时,图中的小磁针N极将 (填“指向纸面内”或“指向纸面外”)。
【答案】(1)直导线(2)电流(3)指向纸面外
【解析】(1)由于地磁场的作用,小磁针会位于南北方向,要能观察到小磁针由于通电导线产生的磁场而发生偏转,通电直导线不能放在东西方向,应将导线南北方向放置,并且平行放在小磁针的正上方。
(2)当开关闭合时,电流从正极出发,经过开关回到负极,电路中没有用电器,即此时发生电源短路,短路时,电路中的电流大,可增强电流的磁场。
(3)电流从直导线的右端流入,左端流出,由安培定则知道,通电直导线下方的磁场方向是指向纸面外。闭合开关时,小磁针N极所指的方向与磁场的方向一致,图中的小磁针N极将指向纸面外。
新题快递
1.(25-26八年级下·浙江·课后作业)学校车棚的照明系统计划进行智能化改造,要求实现“天黑且车棚内有人时自动亮灯,其他情况均不亮灯”的功能。小组同学设计了如下方案,其中合理的是( )
A.将光敏电阻和声控开关并联后,再与电灯串联接入电路
B.将光敏电阻和声控开关串联后,再与电灯串联接入电路
C.使用两个继电器,将光敏电阻接入第一个继电器的控制电路来控制常开触点,将声控开关和第一个继电器的常开触点串联后接入第二个继电器的控制电路,电灯由第二个继电器的常开触点控制
D.使用两个继电器,将光敏电阻和声控开关并联后接入第一个继电器的控制电路,将第一个继电器的常开触点与第二个继电器的控制电路串联,电灯由第二个继电器的常开触点控制
【答案】C
【解析】题目要求:天黑且有人同时满足灯才亮,两个条件都满足电路才导通。
A.光敏电阻和声控开关并联,只要满足任意一个条件,电路就会导通,灯就会亮,不符合要求,故A不符合题意;
B.光敏电阻是随光照改变阻值的电阻,不是开关,无法完全切断电路,不能实现“其他情况均不亮”的要求,不合理,故B不符合题意;
C.天黑时,光敏电阻阻值变小,第一个继电器控制电路导通,常开触点闭合;只有同时满足“有人(声控开关闭合)”,第二个继电器的控制电路才会导通,进而使第二个继电器常开触点闭合,灯点亮。任意一个条件不满足时灯都不亮,完全符合要求,故C符合题意;
D.光敏电阻和声控开关并联接入第一个继电器控制电路,任意一个条件满足就会触发继电器工作点亮灯,不符合要求,故D不符合题意。故选C。
2.(25-26八年级下·浙江·课后作业)利用电磁继电器设计的自动水位控制系统如图所示。当水池内的水位较低时,电机M自动启动抽水;当水位达到一定高度时,电机自动停止。下列说法正确的是( )
A.该控制系统的传感器是电磁铁,执行器是电机
B.水位升高至水与B接触时,控制电路接通,电机开始工作
C.电磁继电器的工作原理是电流的磁效应,可以利用控制电路的弱电流来控制工作电路的强电流,实现自动控制
D.若要实现“水位降低时抽水,水位过高时报警”,则只需将工作电路中的电机替换为报警灯即可
【答案】C
【解析】A.电磁铁是控制电路的一部分,而不是传感器。传感器是水池中的电极A 和B,用于检测水位的变化。 执行器是电机M,用于抽水,故A错误;
B.水位升高接触 B 时,控制电路接通,电磁铁吸合衔铁,电机电路被断开,电机停止工作,故B错误;
C.电磁继电器的工作原理是电流的磁效应,可以利用控制电路的弱电流来控制工作电路的强电流,实现自动控制,故C正确;
D.若直接把电机换成报警灯:水位降低时,衔铁未吸合,报警灯电路接通,会一直亮;水位升高时,衔铁吸合,报警灯电路断开,灯熄灭。 这和 “水位过高时报警” 的要求完全相反,无法实现目标功能,故D错误。故选C。
3.(2026·浙江温州·一模)酒精测试仪是一种测试驾驶员是否酒后驾驶机动车的电子仪器。闭合开关,当驾驶员持续对测试仪吹气时,若仪器显示红灯亮绿灯灭,说明其体内酒精含量超标涉嫌酒后驾驶:若仪器显示绿灯亮红灯灭,说明未酒后驾驶。下列电路设计中气敏电阻Rx的阻值随酒精含量的增大而减小,其中符合上述要求的是( )
A. B.C. D.
【答案】A
【解析】A.由图可知,随酒精含量的增大气敏电阻Rx的阻值减小,电路的电流变大,电磁铁磁性变大,吸引衔铁,红灯亮绿灯灭,故A符合题意;
B.由图可知,随酒精含量的增大气敏电阻Rx的阻值减小,电路的电流变大,电磁铁磁性变大,吸引衔铁,绿灯亮红灯灭,故B不符合题意;
C.由图可知,闭合开关,无论酒精含量任何,红灯始终不亮,绿灯始终亮,故C不符合题意;
D.由图可知,闭合开关,无论酒精含量任何,绿灯始终不亮,红灯始终亮,故D不符合题意。故选A。
4.(25-26八年级下·浙江·课后作业)小明从电动玩具上拆下一块电池。为了确定该电池的正负极,他设计了以下四种方案,其中可行的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.测电笔是来辨别家庭电路中的火线和零线的,由于测电笔内部高阻的特点,无法辨别电池正负极,故A不符合题意;
B.灯泡的亮或灭,可以判断电路中是否有电流,而不能判断电路中电流的方向,也就不能判断电源的正负极,故B不符合题意;
C.通电螺线管的极性与电流方向有关,结合小磁针的指向,利用安培定则,可判断出电流流向,由此也可判断出电源的正负极,故C符合题意;
D.通电线圈周围存在磁场,该实验探究的是电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,通过吸引大头针的个数可以证明磁性的强弱,无法判断电源的正负极,故D不符合题意。故选C。
5.(2026·浙江杭州·一模)某款儿童防走丢手环内部电路如图所示,电源电压U=3V,磁敏电阻的阻值随孩子与家长的距离增大而减小。当控制电路中的电流≥20mA时,衔铁吸合,电铃工作,实现报警,若需更近距离实现报警,下列做法可行的是( )
A.适当增大控制电路电源电压 B.适当增大滑动变阻器R的阻值
C.适当减少电磁铁线圈的匝数 D.适当增大电磁铁与衔铁的距离
【答案】A
【解析】控制电路中磁敏电阻与滑动变阻器串联。控制电路电流一定,当孩子离家长更近时,磁敏电阻RM的阻值更大,由欧姆定律可知,需减小滑动变阻器的阻值或增大电源电压;也可在较小电流下,增加线圈匝数和减小电磁铁与衔铁的距离,以增大磁力。故选A。
6.(2026·浙江·一模)如图是路灯自动控制电路,灯L白天自动熄灭、夜晚自动亮起。控制电路的电压U恒定,为光敏电阻,其电阻随光照强度而变化,为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.电磁铁右端为S极
B.的阻值随光照强度的增大而增大
C.当光照强度增大时,两端的电压减小
D.若换成阻值稍大的电阻,灯L的发光时间缩短
【答案】C
【解析】A.如图,电流从线圈的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,电磁铁右端为N极,故A错误;
B.灯L白天自动熄灭、夜晚自动亮起,说明白天电磁铁与衔铁吸合,电磁铁磁性较强,控制电路的电流较大,R1的电阻较小,的阻值随光照强度的增大而变小,故B错误;
C.当光照强度增大时,R1的阻值减小,电路中的电流增大,由可知,定值电阻两端的电压增大;电源电压不变,两端的电压()减小,故C正确;
D.若换成阻值稍大的电阻,同灯光照条件下,控制电路的电流减小,电磁铁和衔铁不能吸合,灯L的发光时间增长,故D错误。故选C。
7.(2026·浙江·一模)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
【解析】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。
8.(25-26九年级下·浙江杭州·阶段检测)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
【解析】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。
9.(25-26九年级上·浙江宁波·期末)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
【解析】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。
10.(25-26八年级下·浙江·课后作业)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
【答案】B
【解析】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。
11.(25-26九年级下·浙江丽水·期中)坐位体前屈(图甲)是中学生体质健康测试的项目之一。小科设计了一款“智能”测试仪,其工作原理如图乙所示:闭合开关S,当有人坐在坐垫上时,衔铁被吸下,工作电路接通。人用手推挡板时,测试仪示数发生变化。
(1)当开关S闭合时,电磁铁的上端为 (填“N”或“S”)极;
(2)当有人坐在坐垫上时,衔铁被吸下,其原因是压敏电阻阻值随压力增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)用手推挡板时,要求挡板推得越远,测试仪显示器的示数越大,则应将 (填“电压表”或“电流表”)改装成显示器。
【答案】(1)N(2)减小(3)电压表
【解析】(1)由图乙可知,电流由电磁铁下端导线流入,上端导线流出。根据安培定则,右手握住电磁铁,四指顺着电流方向,大拇指指向螺线管的N极,可判断出电磁铁上端为N极。
(2)坐人后衔铁被吸下,说明电磁铁磁性增强,控制电路电流变大。电源电压不变,根据欧姆定律,可知电路总电阻减小,因此压敏电阻的阻值随压力增大而减小。
(3)工作电路中,整个电阻线始终全部接入电路,总电阻不变,因此电路电流不变,电流表示数不会随挡板位置变化;电压表测量滑片右侧电阻线的电压,挡板推得越远,滑片越靠左,与电压表并联部分的电阻越大,根据,电流不变时,电阻越大,电压越大,示数越大,符合要求,因此应将电压表改装为显示器。
12.(2026·浙江·一模)小科设计了一个水位自动控制器,如图所示:金属板 A、B置于烧杯中的不同位置,烧杯中为氯化钠饱和溶液,红灯和绿灯为水位指示灯,弹簧、衔铁、导线等所有器材元件均可正常使用。
(1)按图中液面所示位置,此时 灯亮起;
(2)当小科往烧杯中逐渐加蒸馏水至浸没金属板A时,水位指示灯仍是同一种颜色。请写出一种改进措施: ;
(3)小科改进以后,指示灯的颜色顺利转换。若此时只更换电源1处的正负极,烧杯中的溶液没过金属板A,衔铁 (填“能”或“不能”)被吸引。
【答案】(1)绿(2)增大电源1的电压(3)能
【解析】(1)由图可知,衔铁在弹簧的作用下与上方触点接触,因而是绿灯接入电路工作。
(2)当小科往烧杯中逐渐加蒸馏水至浸没金属板A时,水位指示灯仍是同一种颜色。说明电磁铁磁性太弱,衔铁没有被吸引下来与下方触点接触,由于电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关,适当增加线圈匝数可以增强磁性,所以,可以增大电源1的电压或增大电磁铁的线圈匝数或往烧杯中加入氯化钠晶体等,以增大电磁铁的磁性以吸引衔铁,使红灯亮起。
(3)若此时只更换电源1处的正负极,控制电路接通时,电磁铁仍有磁性,仍可以吸引衔铁,即电磁铁的磁性与电流方向无关。
13.(25-26九年级下·浙江杭州·阶段检测)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
【解析】(1)图甲中电磁铁通电获得磁性,利用的是电流的磁效应。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。
14.(2026·浙江舟山·一模)如图所示,在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中:
(1)小磁针的作用: 。
(2)将电池的正、负极对调,重复上述实验,是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与
方向的关系。
(3)在螺线管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小磁针发生偏转,而B处小磁针不偏转,试说明B处小磁针不偏转的可能原因:
。
(4)观察到实验现象后,应立即断开开关,是为了
。
【答案】(1)验证磁场存在并显示磁场方向
(2)电流
(3)螺线管在B处的磁场方向与地磁场的方向一致
(4)保护电路,防止通电螺线管温度过高
【解析】(1)通电时螺线管周围存在磁场,小磁针在磁场中受到力的作用会发生偏转,所以小磁针能显示磁场的存在;当电流方向改变时,产生的磁场方向也改变,所以小磁针的偏转方向也改变,因此利用小磁针还可以判断磁场的方向。
(2)将电池的正负极对调,此时螺线管中电流的方向发生变化,磁场的方向发生变化,是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。
(3)闭合开关,B处小磁针不偏转,可能原因是螺线管在B处的磁场方向与地磁场的方向一致,螺线管通电产生磁场后,小磁针仍指向原来方向 。
(4)螺线管是由导线绕成的,其电阻较小,根据欧姆定律可知,通过螺线管的电流较大,产生的热量较多,为了保护电路,观察实验现象后,应立即断开开关。
15.(2026·浙江杭州·一模)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
【解析】(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。
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