复习专题03 电磁及其应用（暑假复习讲义）新九年级科学新教材浙教版

复习专题03 电磁及其应用 内容导航 01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学，以考向定标 02 知识重构 → 系统讲解核心知识，重构整合形成体系 脉络重构：快速扫描高频考点，定位薄区 典例破题：精选例题，呈现思路点拨+规范解答+方法提炼 巩固提升：趁热打铁练一练，强化巩固所学 03综合通关 → 综合演练，梯度设题；查漏补缺，闭环收官 04错题留痕 → 预留固定区域，记录错题题号、错因与正解 常考考点 命题风向 一、磁体的磁场 二、电流的磁场 三、电动机及其应用 四、电磁感应 五、家庭用电 1、易混淆对比命题是核心套路 电流磁效应（电生磁）、电动机（电生动力）、电磁感应（磁生电）三者概念、装置、原理对比出题，极易混淆设陷阱。 2、实验探究轮换考查 电磁铁实验、电动机实验、发电机实验，控制变量、现象分析、装置改良是固定设问。 3、贴近生活应用命题 电磁铁、电磁继电器、电风扇、发电机、家用电器、漏电保护、插座、保险丝等生活电器为题干素材。 4、安全用电结合生活情境 触电原因、急救、电路故障判断 1. 考情解码：电生磁、电动机、电磁感应三组实验装置、原理、能量转化常年捆绑对比，专门设置混淆选项拉开分差；。 电磁继电器自动设备、家用电器、新能源电动车、发电机、居家电路故障作为题干背景，不单纯考纯理论。 脉｜络｜重｜构 考｜点｜精｜讲 知识点一 磁体和磁极 1、磁体 （1）磁性：我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。 （2）磁体：具有磁性的物体叫做磁体。 2、磁极 （1）定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。 （2）任何磁体都有两个磁极。 ①小磁针静止时指北的那个磁极叫北极，又叫N极。 ②小磁针静止时指南的那个磁极叫南极，又叫S极。 特别提醒：如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上仍然有N极和S极。 （3）磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 3、判断某物体是否具有磁性的方法 （1）根据磁性判断：如图甲，将铁棒一端靠近大头针（无磁性物体），大头针被吸引，由此判断钢棒一定具有磁性。 （2）根据指向性判断：如图乙，将悬挂的钢棒多次转动，静止时总是指向南北，由此判断钢棒一定具有磁性；在某一次转动后，静止时指向南北，由此判断钢棒不一定具有磁性。 （3）根据磁极间相互作用规律判断 ①如图丙，水平向右移动钢棒，弹簧测力计示数有变化，由此判断钢棒一定具有磁性。 ②如图丁，将钢棒靠近小磁针，若相互吸引，由此判断钢棒不一定具有磁性；若相互排斥，由此判断钢棒一定具有磁性。 知识点二 磁化 1、定义：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。 2、磁化的方法 ①接触法：与磁体靠近的一端形成异名磁极，远端形成同名磁极。 ②摩擦法：将磁体在磁性材料上沿同一方向摩擦多次。 【特别提醒】只有磁性材料（铁、钴、镍）才被磁化。 3、钢和铁的磁化 （1）铁棒被磁化后，磁性很容易消失，这类磁体称为软磁体。 （2）钢棒被磁化后，磁性能长久保存，这类磁体称为硬磁体（永磁体）。 【特别提醒】制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用铁。 知识点三 磁场和磁感线 1、磁场 （1）定义：磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，叫做磁场。 （2）磁场特点 ①磁场看不见、摸不着，但真实存在； ②磁场对放入其中的磁体会产生磁力的作用。 （3）磁场方向 ①磁场有方向，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在磁体周围的不同位置，磁场方向不同。 2、磁感线 为了形象地描述磁体周围的磁场分布，英国物理学家法拉第引入了磁感线模型。磁感线是仿照铁屑的排列情况画出的一些带箭头的曲线。 （1）不同磁体磁场的磁感线 （2）磁感线的作用：形象地描述磁体周围的磁场分布 ①磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向，跟小磁针静止时北极所指的方向一致。 ②磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度表示：磁感线越密的地方磁场越强，越疏的地方磁场越弱。 （3）磁感线的特点 ①磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到南极。 ②磁场每一点只有一个磁场方向，任意两条磁感线不相交。 【特别提醒】磁场是真实存在的特殊物质，磁感线是假想的模型。 知识点四 地磁场 1、地球是一个大磁体，地球产生的磁场叫地磁场。小磁针能指南北是因为受到地磁场的作用。 2、地磁场的分布 （1）地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似。 （2）地磁北极在地理南极附近，磁南极在地理北极附近。 3、地理的南北极与地磁的南北极并不重合，两者间存在一个夹角，即磁偏角。 【典例破题1】关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（　　） A．磁场中实际存在着磁感线 B．磁场中不同位置的磁场方向可能相同 C．磁体周围没画磁感线的地方一定没有磁场 D．磁场中某点的磁场方向，由该点小磁针N极的受力方向决定 【典例破题2】小安学习了磁的知识后，进行了如下实验：图中容器内装的是一些铁屑，架上所夹的是一根铁棒。以下关于此实验的观点不正确的是（　　） A．甲图到乙图的过程叫磁化 B．乙图中铁棒的上端是S极 C．若把乙图中磁体移走，铁棒的磁性将消失 D．若将乙图中铁棒换成铜棒，也能吸引铁屑 【巩固提升1】5月12日为“国家防灾减灾日”，请回答下面小题。 “磁悬浮抗震屋”（如图所示），在房屋的基座上增加了磁悬浮设备。当地震来临时，房屋在短时间内就会自动脱离地面悬浮在空中，从而减小危害。据此分析，房屋悬浮的磁感线分布情况可能为（　　） A．B． C． D． 【巩固提升2】如图所示是条形磁体的磁场分布图。将小磁针放置在磁场某处，静止时指向如图所示，小磁针黑色端为北极。关于该磁场，下列说法正确的是（　　） A．该条形磁体的左端为S极，右端为N极 B．a点没有磁感线经过，所以a点没有磁场 C．b点的磁场方向向左 D．c点的磁场比b点强 【巩固提升3】干簧管（也叫干簧继电器）比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长：而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图所示为干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。 （1）干簧管的工作原理：当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被 ，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极而相互吸引，触点将会闭合，将电路接通：当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，在弹力的作用下触点就会断开。 （2）某同学设想用干簧管制作水位自动报警器，下图是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计： ①他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，画出了报警电路，要求：水位到达A处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。图中L1是 （填红灯或绿灯）。 ②设永久磁铁所受的重力为6N，浮球的体积为400cm3不计滑轮处的摩擦。要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件？（取 g＝10N/kg） 知识点五 电流的磁场 1、背景：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现直线电流周围存在磁场。 2、奥斯特实验 （1）将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行（南北方向）。接通电路后，观察到小磁针偏转。 （2）实验现象及结论 ①当直导线通电时，小磁针发生偏转；断开电路时，小磁针又恢复到原位。说明通电导线周围存在磁场。 ②改变电流的方向，小磁针的偏转方向也发生改变。说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。 （3）实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法。 【特别提醒】当直导线通电时，发现小磁针并没有发生偏转，原因是小磁针的朝向与通电后的磁场方向一致，因此不发生偏转。 3、通电直导线周围磁场的特点 （1）通电直导线周围磁场的磁感线是环绕导线的同心圆； （2）距离直导线电流越近，磁场越强，反之越弱； （3）改变电流方向，磁场方向改变；电流的强度越大，磁场越强。 4、通电直导线周围磁场方向的判定方法（右手螺旋定则） （1）用右手握住导线，拇指伸直，四指弯曲； （2）让大拇指所指的方向跟电流方向一致； （3）弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向（磁场方向）。 知识点六 通电螺线管的磁场 1、通电螺线管的磁场 （1）通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。 （2）改变电流方向，螺线管的磁极也会发生改变。 2、利用安培定则（右手螺旋定则）判定磁场方向与电流方向的关系 ①用右手握螺线管； ②让四指弯向螺线管中的电流方向； ③大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。 3、电磁铁磁性磁强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯。 （1）该实验可通过观察电磁铁吸引大头针的数目来判断电磁铁磁性的强弱。 （2）比较乙、丙两个实验，说明其他条件一定时，电磁铁磁性的强弱与电流大小有关。 （3）利用图丁探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，将两个电磁铁串联的目的是控制通过两个电磁铁的电流相同。 4、电磁铁的特点 （1）磁性的有无可以通过电流的通断来控制。 （2）磁性的强弱可以通过改变电流大小和线圈匝数来调节。 （3）磁极（磁场方向）可以通过改变电流方向来改变。 知识点七 电磁继电器 1、电磁继电器 （1）实质：它是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。 （2）原理：利用电磁继电器可以实现用低电压和弱电流电路的通断，来控制高电压和强电流电路的通断。 （3）组成：如图所示的继电器主要由电磁铁A、衔铁B、弹簧C、动触点D等组成。 ①如图甲：当低压电源的开关断开时，电磁铁A失去磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。 ②如图乙：当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。 2、电铃 接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复电铃持续发声。 3、磁悬浮列车原理：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 【典例破题1】如图，一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．闭合开关前，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力 B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极 C．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变 D．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁开始在桌面上运动，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变 【典例破题2】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下图所示，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 【巩固提升1】图甲是兴趣小组设计的天然气泄漏报警电路原理图，正常状态下绿色指示灯亮起，当天然气浓度增大到一定程度时电铃会发出报警声。图乙为气敏电阻R1的阻值与天然气浓度的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．虚线框a中应为绿色指示灯，b中应为电铃 B．将滑片P向上移动，可使天然气的报警浓度降低 C．当开关S1闭合后，通电螺线管的上端为S极 D．滑动变阻器的滑片P向上移动，电磁铁磁性增强 【巩固提升2】如图所示是小科设计的家庭火灾烟雾报警电路。控制电路中，R1为烟雾传感器，其阻值随烟雾浓度的增大而减小。当烟雾浓度升高，控制电路中的电流达到临界值时，衔铁被吸下，工作电路中的电铃发声报警。 （1）电铃应接在 （选填“AC”或“BD”）间。 （2）为了提高家庭防火的安全性，小科想让报警器更加灵敏（即在更低的烟雾浓度下就能触发报警）。请你帮小科提出一种可行的方案。 【巩固提升3】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。 知识点八 磁场对通电导体的作用 1、磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场中会受到力的作用，其受力方向与磁场方向和电流方向有关。 （1）当电流方向或磁场方向发生改变时，导体的受力方向改变。 （2）同时改变电流方向和磁场方向时，导体的受力方向不改变。 2、磁场对通电线圈的作用 （1）当通电线圈平面与磁场（磁感线）垂直时，ab边和cd边受到的力大小相等、方向相反，即线圈受力平衡，这个位置是线圈的平衡位置。 （2）通电线圈在磁场中可以转过一个角度，但不能持续转动。 ①当通电线圈所在平面与磁场平行时，由于ab边和cd边中的电流方向相反，它们在磁场中受到相反的力且不在一条直线上（不是平衡力），所以线圈会发生转动。 ②当通电线圈转到平衡位置时不会立即停下，由于惯性它会转过平衡位置，之后ab边和cd边受到的力会阻碍线圈的转动，线圈最终会在平衡位置附近摆动几下停下来。 知识点九 直流电动机 1、直流电动机 （1）工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。 （2）能量转化：把电能转化为机械能，在电路中相当于用电器。 （3）结构：磁体（定子）、线圈（转子）、换向器、电刷 （4）换向器的作用：当线圈转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，实现电动机的连续转动。 2、装配直流电动机模型 （1）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端刮掉半周，其作用与直流电动机中换向器的作用相同。 （2）线圈的转动方向与电流方向、磁场方向都有关。 ①只改变电流方向或磁场方向，线圈的转动方向改变。 ②同时改变电流方向或磁场方向，线圈的转动方向不改变。 （3）拓展：线圈的转动速度与电流大小和磁场强弱有关。 （4）闭合开关，用手轻轻转一下线圈，电动机模型才开始转动。线圈原来不转的原因可能是线圈处于平衡位置。 （5）线圈不转的原因还有哪些？磁场太弱、电流太小、轴与支架间的摩擦力太大等。 【典例破题1】一次家庭探究活动中，小王把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶的发现了灯丝在晃动。关于上述现象，下列说法正确的是（　　） A．灯丝晃动是一种电磁感应现象 B．灯丝晃动是因为内能转化成了机械能 C．灯丝晃动是因为受到磁体的磁力 D．将灯泡换成电阻，则电阻不会晃动 【典例破题2】小蛟在学习电动机后自制了一个直流电动机模型（如图）。回形针做成两个金属支架，分别与电源两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，轻轻拨动线圈，线圈顺时针转动。则下列说法错误的是（　　） A．若仅改变磁极方向，线圈会逆时针转动 B．若再增加一节干电池，线圈转动速度加快 C．在制作过程中，为了让电动机转得更快，应将轴的两端漆皮全部刮去 D．工作时将电能转化为机械能 【巩固提升1】如图所示，磁带录音机既可以录音，也可用以放音。录音时话筒通过声波作用到电声元件上转化成电能。磁带上的磁粉被由话筒转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声，下列各种说法中不正确的是（　　） A．话筒和放音磁头处利用的电磁原理相同 B．扬声器工作原理与电动机相同，即：通电导体在磁场中受到磁场力作用而运动 C．扬声器发出声音大小是通过改变电路中电流大小实现的 D．录音过程中是将声信号转化为电信号 【巩固提升2】一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶的发现了灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是（　　） A．灯丝晃动是一种电磁感应现象 B．灯丝晃动是内能转化成了机械能 C．灯丝晃动是受到磁体的吸引作用 D．灯丝晃动是磁场对电流的作用 【巩固提升3】线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（　　） A．相反，是由于磁场方向相反了 B．相反，是由于流过ab的电流方向相反了 C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了 D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变 知识点十 电磁感应现象 1、1831年，英国物理学家法拉第发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。 2、电磁感应现象 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象。 （1）产生感应电流的条件：①电路闭合；②部分导体做切割磁感线运动。 如果电路断开，当导体做切割磁感线运动时，导体中没有感应电流，但导体两端会有感应电压。 （2）感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关。 ①只改变导体的运动方向或磁场方向，感应电流的方向改变。 ②同时改变导体的运动方向和磁场方向，感应电流的方向不改变。 （3）拓展：感应电流的大小跟导体切割磁感线速度和磁场强弱有关。 （4）在电磁感应现象中，机械能转化为电能。 知识点十一 发电机 1、交流电 （1）定义：大小和方向都发生周期性变化的电流叫交流电，如手摇发电机产生的电流。 （2）性质：我们所用的电网以交流电供电，电压是220伏、周期是0.02秒、频率是50赫兹 、电流方向1s改变100次。 2、交流发电机 （1）工作原理：电磁感应。 （2）能量转化：把机械能转化为电能，在电路中相当于电源。 （3）结构：磁体（定子）、线圈（转子）、铜环、电刷 （4）线圈在磁场中转动一周，感应电流方向改变2次，所以产生的是交流电。 （5）实际使用的大型交流发电机的结构与实验室里交流发电机的模型有所不同，一般采用线圈不动（定子）、磁极旋转（转子）的方式来发电。 【典例破题1】电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法中不正确的是（　　） A．将磁体换成铁棒，电吉他不能正常工作 B．电吉他要正常工作，金属弦不仅能用铁丝，还有别的金属丝可代替 C．线圈中产生感应电流的原理与电磁继电器的工作原理相同 D．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电流 【典例破题2】小科以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。下列那个实验装置图与电机甲所反映的原理一致（　　） A． B． C． D． 【巩固提升1】我国的第一条自动充电高速公路——杭绍雨智慧高速公路正在设计完善中，该高速设置了自动驾驶专用车道，并计划配套电动车移动式无线充电，可实现电动车在此路段行驶过程中，边开车边充电。当这条高速地下铺设的线圈接通供电电源后，地下通电线圈就会产生磁场，电动车配备感应线圈，经过路面即可获得电流，如图。 （1）车辆线圈中产生电流是利用： 现象。 （2）不考虑电动车耗电情况，要增大电动机感应线圈中的电流，可采用什么措施： 。 【巩固提升2】如图甲所示是一种轮子会发光的滑板车，无需电池即可感受到脚踏风火轮闪光的效果。如图乙所示，滑板车轮子透明，磁环固定在轮周上，由金属线圈和LED灯组成的电路固定在车轮的轴上。滑动时，车轮转动产生电流，使车轮上的LED灯闪闪发光。 （1）若图甲中滑板车重5kg，车轮与地面接触面积共3cm2，小朋友体重为22kg，单只脚与滑板车接触面积约为80cm2，当单脚站立在滑板上时，滑板车对地面的压强约为 帕。 （2）小朋友一只脚站立在滑板上，另一只脚用力向后蹬地，使滑板车前进的力的施力物体是 。 （3）下列与发光滑板车车轮工作原理相同的是 （填字母）。 【巩固提升3】电吉他的拾音器能把琴弦振动的声信号转化为电信号，其基本结构如图所示。（1）金属弦被下方的磁铁磁化。当弦向下运动时，以弦为参照物，下方线圈向 （填“上”或“下”）运动，从而在线圈处产生感应电流；当弦向上运动时，线圈中的感应电流方向 （填“改变”或“不变”）。 （2）该过程的原理与 （填字母）的原理相同。 A.电动机 B.电磁铁 C.发电机 知识点十二 家庭电路 1、家庭电路的组成：家庭电路由进户线、电能表、总开关、保护装置、插座、电灯和开关等部分组成。 2、家庭电路的连接：各用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。 3、进户线 （1）进户线一般有两根——中性线和相线，二者之间的电压正常值为220伏。 （2）开关一般接在相线上。 （3）辨别相线和中性线用测电笔。 4、测电笔的使用 （1）结构：笔尖金属体、大电阻（约1000千欧）、氖管、弹簧、金属笔卡。 （2）使用方法：使用测电笔时，用手接触金属笔卡，笔尖金属体接触被测导线。若氖管发光，被测导线是相线；氖管不发光，被测导线中性线。 知识点十三 熔断器和断路器 1、熔断器（保险丝） （1）材料特点：保险丝是由电阻率大、熔点较低的金属合金制成。 （2）选择依据：选用保险丝应使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流。 【特别提醒】不能用铜丝或铁丝代替保险丝。 （3）作用：当电路中的电流过大时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝发生熔断，自动切断电路，起到保护作用。 （4）连接方法：与所保护的电路串联，且一般接在相线上。 2、断路器（相当于闸刀开关和熔断器两个元器件的作用） （1）作用：当用电器过多（电路过载）或短路使电路中电流过大时，能自动切断电路，从而起到保护作用。 （2）连接方法：与所保护的电路串联，且一般接在相线上。 （3）工作过程 当电路短路或过载时，电路中的电流过大，双金属片被过大电流过度加热，双层金属片受热膨胀，但由于膨胀程度不同（图中左侧金属片热胀现象更明显），造成金属片弯曲，顶撞锁簧装置，在弹簧弹力作用下，触点断开，电路切断。 【特别提醒】当电路被熔断器或断路器切断后，不要急于更换保险丝或使断路器复位，应先找出原因并排除故障后再接通电路。 知识点十四 插座 1、插座类型：插座一般分为两孔式插座和三孔式插座。 2、插座接法 （1）两孔式插座的一个孔接相线，另一个孔接中性线。 （2）三孔式插座的接法：左零右火上接地。 3、安全使用插头 （1）功率较大的用电器应用三脚插头：外壳接在插头的中间脚上，当把三脚插头插入三孔式插座时，用电器的外壳就与大地相连了。 （2）一旦用电器的相线的绝缘层被破坏，与相线接触的金属壳上就有220伏的电压，人与之接触就会发生触电事故，而外壳接地，电流就会经接地线进入大地。 知识点十五 触电事故 1、触电 （1）定义：触电是指通过人体的电流达到一定值时对人体造成的伤害事故。 （2）电流值与相应的人体反应 2、安全电压 人体是导体，不同人体的电阻是不同的，所以，不同的人产生触电感觉的电压是不同的。一般情况下，36伏以下的电压才是安全的。但在潮湿环境中，安全电压应在24伏甚至12伏以下。 3、常见的触电形式 （1）低压触电 ①单线触电：站在地面上的人一只手接触相线，使相线、人体、大地和供电设备构成闭合电路，电流会流过人体，发生触电事故。（相线——人体——大地） ②双线触电：人的一只手接触相线，另一只手接触中性线，使相线、人体、中性线和供电设备构成闭合电路，电流会流过人体，发生触电事故。（相线——人体——中性线） （2）高压触电 ①电弧触电：高压带电体会在周围形成强大的电场，当人靠得很近时，容易产生电弧触电。 ②跨步触电：如果高压输电线掉落在地上，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，这时电流从一条腿流入，另一条腿流出，同样会发生触电事故。 4、触电的急救 （1）立即切断电源或设法将触电者与带电设备脱离。 （2）必要的话，对触电者进行人工呼吸，同时尽快通知医务人员进行抢救。（触电者未脱离电源前，救护人员不准直接用手触及伤员） 【典例破题1】如图是一种多插孔接线板，按下控制开关S，指示灯D发光，再将台灯插头插入该插座，台灯发光。下列关于接线板的说法正确的是（　　） A．控制开关S与指示灯D串联在零线上 B．将测电笔插入图中接地线的A孔时测电笔氖管发光 C．使用此接线板时导致断路器“跳闸”，可能是接线板内电路短路 D．电冰箱的三脚插头中间脚损坏后，插入两孔插座仍能使用符合安全用电原则 【典例破题2】下列做法符合安全用电原则的是（　　） A．用湿手触碰开关 B．电线老化及时更换 C．在高压线下放风筝 D．多个大功率用电器共用一个插座 【巩固提升1】如图甲的轨道插座可以按照用户用电需求，在轨道上增减、移动插座，用电方式更灵活。以下关于轨道插座的使用，符合安全用电原则的是（　　） A．用手触摸轨道内部金属 B．轨道插座上只接入少量的用电器 C．将图乙的D插口接火线 D．A、B、C接口没什么用，不接任何线缆 【巩固提升2】小乐家中电扇插头（如图甲）处的电线被老鼠破坏而导致铜线裸露（如图乙），小乐取来绝缘胶带试图修复，步骤如图丙。若修复后将插头插入插座，将电扇接入家庭电路中，则（　　） A．电扇会正常转动 B．电扇会转动，但转速变慢 C．电扇会转动，但转速变快 D．家庭电路发生短路，甚至可能引起火灾 【巩固提升3】图甲表示部分家庭电路，图乙、丙表示测电笔的握笔方法。下列说法正确的是（　　） A．图乙是正确使用测电笔的方法 B．若ab间断路，电灯不能正常工作 C．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地 D．断路器跳闸，一定是电路中出现短路 1. 小明在课外活动实验中，用导线在铁钉上绕成一个线圈，制成一个电磁铁。实验中，他希望获得更强的磁性，于是设计了下列几种方案。其中能实现目的的是（　　） A．将电源的正、负极对调 B．减少线圈的匝数 C．增加电池的节数 D．拔出线圈中的铁钉 2. 机械式电能表是家庭用电计量仪表。家庭电路中有电流通过时，电能表上的铝制表盘能够转动。下列选项中，与该电能表原理相同的是（　　） A． B． C． D． 3. 生活用电处处可见，安全用电尤为关键。下列情景关于安全用电原则分析正确的是（　　） A．甲图中控制电灯的开关可以接在中性线和电灯之间 B．乙图中插脚a应与保护线相连，插脚c应与相线相连 C．丙图中人站在绝缘干燥板凳上，两手分别接触相线和中性线不会触电 D．丁图中用测电笔接触插座左、右两孔氖管都发光，可能是中性线断路 4. 如图所示是一种海上漂浮式风力发电机，它利用风能驱动扇叶旋转，从而转化为电能，其工作原理是（　　） A．通电导体周围存在磁场 B．通电线圈能在磁场中转动 C．电磁感应 D．电流的热效应 5. 发电机应用的原理是（　　） A．电磁感应 B．通电线圈在磁场中受力作用而转动 C．奥斯特实验 D．欧姆定律 6. 电路连接正常，灯泡完好。闭合开关S1、S2，CB间导线剪断，用测电笔去检查A、B、C、D、E五处的导线。能使测电笔发光的有（　　） A．2处 B．3处 C．4处 D．5处 7. 近年来，我国新能源电动汽车产业发展一日千里，充电桩作为新能源汽车的“能量补给站”，其正确操作与安全保障直接关系到人员和财产的安全，下列说法正确的是（　　） A．充电枪没有接地线也不会影响充电安全 B．充电线破损时，只要稍加注意便可安全使用 C．充电桩在安装时，需要安装漏电保护器 D．充电桩起火时，应先用水灭火，再断开电源 8. 如图是家庭电路局部示意图。 （1）在我国，家庭电路的电压是 ，小科同学想在家庭电路中安装一盏照明灯，图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在 （选填“1”或“2”）方框中。 （2）安装完毕后，闭合开关S，插座不接电器，观察到灯不亮。经检查该电路仅有的一处故障是de间断路。则开关闭合时，用测电笔接触图中c、g、d点，氖管会发光的点是 。 9. 如图是家庭电路的一部分，请回答下列问题。 （1）家庭电路中，相线与中性线之间的电压为 V。 （2）A和B是开关S和灯泡的位置，开关S应接到 （填“A”或“B”）位置。 （3）闭合开关S后（其他用电器均断电），灯泡亮了一段时间后熄灭。若故障是C位置断路，则在开关S仍闭合的情况下，用测电笔分别测试了图中插座的两个孔， （填“左孔”“右孔”或“两孔都”）能使测电笔的氖管发光。 10. 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。 11. 科学进步是推动人类文明发展的重要动力，科学技术也在影响我们的生活。 （1）如图所示的是太阳能热水器自动加水电路（图甲），c处有水位控制开关（如图乙），高水位时接通且指示灯亮，低水位时断开且抽水机工作。则b处接的是 （选填“指示灯”或“抽水机”）。 （2）小柯根据设计制作出自动加水器模型，为了确保衔铁能够吸下，他向图乙水位开关中加入足够的氯化钠，发现当衔铁闭合时A、B电极附近产生大量气泡，请根据现象猜测此时电极附近发生了 。（填“化学变化”或“物理变化”） （3）分析电路，若小柯增大控制电路电源电压，则水位开关闭合 （选填“更容易”或“更不容易”或“不受影响”）。 12. 因线路或用电器的绝缘层老化，家庭电路会发生漏电现象，漏电现象严重时会引发用电安全事故。漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时的保护装置，如图所示，未发生漏电时I1＝I2，与如果电路中某处发生漏电，即有电流I3通过其他路径流入大地而使I1与I2的差值大于一定值时，漏电保护器会快速自动切断电路，此时I3的值称为动作电流。 （1）关于漏电保护器，下列说法正确的是 。 A.当电路发生短路时，漏电保护器会自动切断电路 B.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电 C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流 D.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线，漏电保护器不会切断电路 （2）由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接零线和地线的孔接反。此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器 （会/不会）断开。 13. 燃气灶常配备有熄火保护装置。当火焰正常燃烧时，热电偶的一端受火焰加热，另一端温度较低，能产生一定的电压，与其连接的电磁铁产生磁场，吸合衔铁使活塞向左运动，从而保持燃气阀门开启，维持燃气供应（图甲）。当火焰意外熄灭时，热电偶两端的温度差迅速下降，影响电磁铁的磁性，衔铁在弹簧作用下复位，关闭燃气阀门，切断燃气供应（图乙）。 （1）图甲中电磁铁的右端是 极。 （2）要实现熄火保护，热电偶产生的电压会随两端的温度差的降低而 。 （3）热电偶可以把温度信号转化为电信号，利用这种性质可以把热电偶做成 （填仪器名称）。 14. 智能化生活扫地机器人（如图甲）的工作原理可简化成图乙。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减弱，线圈的阻值忽略不计。 （1）接通电源，当地面灰尘增多时，使照射到光敏电阻上的光照强度变小，控制电路中的电流将 （选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁的磁性减弱，此时电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒，据此分析电动机所在的支路为 （选填“A”或“B”）； （2）为使扫地机器人在地面的灰尘更少时就开始工作，请你写出一条对控制电路的改进措施： 。 15. 某校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。 【提供器材】塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯。 【项目原理】利用跑步时人带动磁铁在水管内来回运动，从而产生感应电流，使节能夜跑LED灯发光，其原理是 。 【方案设计】图甲是某同学设计的节能夜跑灯结构图，线圈缠绕在塑料管外壳并与LED灯构成闭合电路。其中磁铁的作用是为装置提供 （填“磁场”或“磁感线”）。 【产品制作】已知用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，则感应电压大小和线圈匝数关系如下表所示，在其他条件不变的情况下，至少要绕制 匝线圈，才能使额定电压为1.8V的LED灯正常发光。 线圈匝数（匝） 200 400 600 800 1000 感应电压（V） 0.72 1.44 2.16 2.88 3.6 【检验产品】如图乙所示，某同学在测试夜跑灯时获得以下实验数据。请结合表格以及节能夜跑灯工作原理和跑步甩臂情况解释，将夜跑灯同时佩戴在手腕处和手臂处跑步，为什么佩戴手腕处较亮 。 实验次数 1 2 3 4 5 6 速度/（cm/s） 1 2 3 4 5 6 电流/mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8 16. 学习了电磁感应现象后，小科同学想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。（线框abcd在铁块E、F上方，如实验过程中线框不扭转） [猜想与假设] 小科做出了如下猜想： A．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关； B．感应电流的大小与磁场的强弱有关。 [设计与进行实验] 小科探究猜想A的设计思路如下：实验时保持电磁铁磁性强弱不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数，实验数据记录如表所示。 实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数 1 慢速 1.5格 2 中速 2.5格 3 快速 4格 [分析论证] （1）分析表格数据可得出的结论是：在磁场强弱相同时， ，闭合电路中产生的感应电流越大。 [交流评估] （2）小科为验证猜想B，设计思路如下：改变电磁铁的 进行多次实验，每次实验线框竖直向下以相同速度穿过电磁铁磁场，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。 （3）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是，可以通过改变 使感应电流大小随之改变。 （4）按照小科的设计思路验证猜想B，得到的感应电流变化不定，没有规律，原因可能是（ ） A．没有控制线圈每次都竖直向下运动 B．很难保证线圈切割磁感线时速度不变 C．电源电压太小 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 复习专题03 电磁及其应用 内容导航 01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学，以考向定标 02 知识重构 → 系统讲解核心知识，重构整合形成体系 脉络重构：快速扫描高频考点，定位薄区 典例破题：精选例题，呈现思路点拨+规范解答+方法提炼 巩固提升：趁热打铁练一练，强化巩固所学 03综合通关 → 综合演练，梯度设题；查漏补缺，闭环收官 04错题留痕 → 预留固定区域，记录错题题号、错因与正解 常考考点 命题风向 一、磁体的磁场 二、电流的磁场 三、电动机及其应用 四、电磁感应 五、家庭用电 1、易混淆对比命题是核心套路 电流磁效应（电生磁）、电动机（电生动力）、电磁感应（磁生电）三者概念、装置、原理对比出题，极易混淆设陷阱。 2、实验探究轮换考查 电磁铁实验、电动机实验、发电机实验，控制变量、现象分析、装置改良是固定设问。 3、贴近生活应用命题 电磁铁、电磁继电器、电风扇、发电机、家用电器、漏电保护、插座、保险丝等生活电器为题干素材。 4、安全用电结合生活情境 触电原因、急救、电路故障判断 1. 考情解码：电生磁、电动机、电磁感应三组实验装置、原理、能量转化常年捆绑对比，专门设置混淆选项拉开分差；。 电磁继电器自动设备、家用电器、新能源电动车、发电机、居家电路故障作为题干背景，不单纯考纯理论。 脉｜络｜重｜构 考｜点｜精｜讲 知识点一 磁体和磁极 1、磁体 （1）磁性：我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。 （2）磁体：具有磁性的物体叫做磁体。 2、磁极 （1）定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。 （2）任何磁体都有两个磁极。 ①小磁针静止时指北的那个磁极叫北极，又叫N极。 ②小磁针静止时指南的那个磁极叫南极，又叫S极。 特别提醒：如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上仍然有N极和S极。 （3）磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 3、判断某物体是否具有磁性的方法 （1）根据磁性判断：如图甲，将铁棒一端靠近大头针（无磁性物体），大头针被吸引，由此判断钢棒一定具有磁性。 （2）根据指向性判断：如图乙，将悬挂的钢棒多次转动，静止时总是指向南北，由此判断钢棒一定具有磁性；在某一次转动后，静止时指向南北，由此判断钢棒不一定具有磁性。 （3）根据磁极间相互作用规律判断 ①如图丙，水平向右移动钢棒，弹簧测力计示数有变化，由此判断钢棒一定具有磁性。 ②如图丁，将钢棒靠近小磁针，若相互吸引，由此判断钢棒不一定具有磁性；若相互排斥，由此判断钢棒一定具有磁性。 知识点二 磁化 1、定义：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。 2、磁化的方法 ①接触法：与磁体靠近的一端形成异名磁极，远端形成同名磁极。 ②摩擦法：将磁体在磁性材料上沿同一方向摩擦多次。 【特别提醒】只有磁性材料（铁、钴、镍）才被磁化。 3、钢和铁的磁化 （1）铁棒被磁化后，磁性很容易消失，这类磁体称为软磁体。 （2）钢棒被磁化后，磁性能长久保存，这类磁体称为硬磁体（永磁体）。 【特别提醒】制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用铁。 知识点三 磁场和磁感线 1、磁场 （1）定义：磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，叫做磁场。 （2）磁场特点 ①磁场看不见、摸不着，但真实存在； ②磁场对放入其中的磁体会产生磁力的作用。 （3）磁场方向 ①磁场有方向，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在磁体周围的不同位置，磁场方向不同。 2、磁感线 为了形象地描述磁体周围的磁场分布，英国物理学家法拉第引入了磁感线模型。磁感线是仿照铁屑的排列情况画出的一些带箭头的曲线。 （1）不同磁体磁场的磁感线 （2）磁感线的作用：形象地描述磁体周围的磁场分布 ①磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向，跟小磁针静止时北极所指的方向一致。 ②磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度表示：磁感线越密的地方磁场越强，越疏的地方磁场越弱。 （3）磁感线的特点 ①磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到南极。 ②磁场每一点只有一个磁场方向，任意两条磁感线不相交。 【特别提醒】磁场是真实存在的特殊物质，磁感线是假想的模型。 知识点四 地磁场 1、地球是一个大磁体，地球产生的磁场叫地磁场。小磁针能指南北是因为受到地磁场的作用。 2、地磁场的分布 （1）地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似。 （2）地磁北极在地理南极附近，磁南极在地理北极附近。 3、地理的南北极与地磁的南北极并不重合，两者间存在一个夹角，即磁偏角。 【典例破题1】关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（　　） A．磁场中实际存在着磁感线 B．磁场中不同位置的磁场方向可能相同 C．磁体周围没画磁感线的地方一定没有磁场 D．磁场中某点的磁场方向，由该点小磁针N极的受力方向决定 【答案】B 【解答】解：AC、磁感线是人们为了形象地描述磁场而建立的一种模型，磁感线不是真实存在的，磁场的有无与磁感线无关，故A错误，故C错误； B、磁场中的不同位置的磁场方向可能相同，也可能不同，故B正确； D、磁场中某点的磁场方向是客观存在的，与放在该点的小磁针N极指向无关，小磁针N极指向是用来判断磁场方向的，而不是决定磁场方向，故D错误。 故选：B。 【典例破题2】小安学习了磁的知识后，进行了如下实验：图中容器内装的是一些铁屑，架上所夹的是一根铁棒。以下关于此实验的观点不正确的是（　　） A．甲图到乙图的过程叫磁化 B．乙图中铁棒的上端是S极 C．若把乙图中磁体移走，铁棒的磁性将消失 D．若将乙图中铁棒换成铜棒，也能吸引铁屑 【答案】D 【解答】解：A、由两图可知，当磁极靠近软铁棒时，软铁棒因为被磁化而显出磁性，故A正确； B、软铁棒被磁化后，根据同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，由乙图可知上端是S极，故B正确； C、软铁棒磁化后，很容易退磁，磁体移走后，铁棒的磁性将消失，故C正确； D、铜不是磁性材料，将铁棒换成铜棒，就不能吸引铁屑，故D错误。 故选：D。 【巩固提升1】5月12日为“国家防灾减灾日”，请回答下面小题。 “磁悬浮抗震屋”（如图所示），在房屋的基座上增加了磁悬浮设备。当地震来临时，房屋在短时间内就会自动脱离地面悬浮在空中，从而减小危害。据此分析，房屋悬浮的磁感线分布情况可能为（　　） A．B． C． D． 【答案】A 【解答】解：当地震来临时，在短时间内房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小危害。可知此时是利用同名磁极相互排斥的原理； A．图中两磁极都是N极相互排斥，且磁感线由N极出发回到S极，故A正确； BD．图中为两个磁极异名，相互吸引，其中B图磁感线方向错误，故BD错误； C．图中两磁极相同，但磁感线应由N极出发回S极，故C错误。 故选：A。 【巩固提升2】如图所示是条形磁体的磁场分布图。将小磁针放置在磁场某处，静止时指向如图所示，小磁针黑色端为北极。关于该磁场，下列说法正确的是（　　） A．该条形磁体的左端为S极，右端为N极 B．a点没有磁感线经过，所以a点没有磁场 C．b点的磁场方向向左 D．c点的磁场比b点强 【答案】D 【解答】解：A、由图可知，小磁针的左端为N极，小磁针的N极靠近条形磁体的右端，由异名磁极相互吸引可知，该条形磁体的左端为N极，右端为S极，故A错误； B、磁体周围存在磁场，a点的磁感线虽然没有画出，但a点有磁场，故B错误； C、小磁针静止时北极所指的方向与该点的磁场方向一致，所以b点的磁场方向向右，故C错误； D、磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故c点的磁场比b点强，故D正确。 故选：D。 【巩固提升3】干簧管（也叫干簧继电器）比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长：而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图所示为干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。 （1）干簧管的工作原理：当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被 ，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极而相互吸引，触点将会闭合，将电路接通：当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，在弹力的作用下触点就会断开。 （2）某同学设想用干簧管制作水位自动报警器，下图是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计： ①他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，画出了报警电路，要求：水位到达A处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。图中L1是 （填红灯或绿灯）。 ②设永久磁铁所受的重力为6N，浮球的体积为400cm3不计滑轮处的摩擦。要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件？（取 g＝10N/kg） 【答案】（1）磁化；（2）绿灯；浮球的质量应满足1.0kg＞m浮＞0.6kg。 【解答】解：（1）物体获得磁性的过程叫做磁化；当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被磁化，磁化后异名磁极而相互吸引接通电路，磁簧片的磁性消失，在弹力的作用下触点就会断开。 （2）①当浮球下降到最低水位B时，条形磁铁上升到干簧管1所在的位置，干簧管磁化后接通电路，所以绿灯亮，电铃响，所以L1是绿灯。 ②浮球浸没入水中时受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3＝4N； 装置中，浮球必须部分浸入到水中，从而根据浮球位置来判断水位，所以必须满足G浮球＜F浮+G磁铁＝4N+6N＝10N 浮球不能离开水面，则它的重力必须满足G浮球＞G磁铁＝6N； 因此要想让此装置能正常工作，此浮球所受的重力应满足10N＞G浮＞6N； 由公式G＝mg知； m10.6kg； m21.0kg； 可以算出浮球的质量应满足1.0kg＞m浮＞0.6kg。 故答案为：（1）磁化；（2）绿灯；浮球的质量应满足1.0kg＞m浮＞0.6kg。 知识点五 电流的磁场 1、背景：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现直线电流周围存在磁场。 2、奥斯特实验 （1）将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行（南北方向）。接通电路后，观察到小磁针偏转。 （2）实验现象及结论 ①当直导线通电时，小磁针发生偏转；断开电路时，小磁针又恢复到原位。说明通电导线周围存在磁场。 ②改变电流的方向，小磁针的偏转方向也发生改变。说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。 （3）实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法。 【特别提醒】当直导线通电时，发现小磁针并没有发生偏转，原因是小磁针的朝向与通电后的磁场方向一致，因此不发生偏转。 3、通电直导线周围磁场的特点 （1）通电直导线周围磁场的磁感线是环绕导线的同心圆； （2）距离直导线电流越近，磁场越强，反之越弱； （3）改变电流方向，磁场方向改变；电流的强度越大，磁场越强。 4、通电直导线周围磁场方向的判定方法（右手螺旋定则） （1）用右手握住导线，拇指伸直，四指弯曲； （2）让大拇指所指的方向跟电流方向一致； （3）弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向（磁场方向）。 知识点六 通电螺线管的磁场 1、通电螺线管的磁场 （1）通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。 （2）改变电流方向，螺线管的磁极也会发生改变。 2、利用安培定则（右手螺旋定则）判定磁场方向与电流方向的关系 ①用右手握螺线管； ②让四指弯向螺线管中的电流方向； ③大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。 3、电磁铁磁性磁强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯。 （1）该实验可通过观察电磁铁吸引大头针的数目来判断电磁铁磁性的强弱。 （2）比较乙、丙两个实验，说明其他条件一定时，电磁铁磁性的强弱与电流大小有关。 （3）利用图丁探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，将两个电磁铁串联的目的是控制通过两个电磁铁的电流相同。 4、电磁铁的特点 （1）磁性的有无可以通过电流的通断来控制。 （2）磁性的强弱可以通过改变电流大小和线圈匝数来调节。 （3）磁极（磁场方向）可以通过改变电流方向来改变。 知识点七 电磁继电器 1、电磁继电器 （1）实质：它是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。 （2）原理：利用电磁继电器可以实现用低电压和弱电流电路的通断，来控制高电压和强电流电路的通断。 （3）组成：如图所示的继电器主要由电磁铁A、衔铁B、弹簧C、动触点D等组成。 ①如图甲：当低压电源的开关断开时，电磁铁A失去磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。 ②如图乙：当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。 2、电铃 接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复电铃持续发声。 3、磁悬浮列车原理：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 【典例破题1】如图，一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．闭合开关前，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力 B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极 C．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变 D．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁开始在桌面上运动，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变 【答案】D 【解答】解：A．一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。闭合开关前，条形磁铁不受磁力作用，水平方向没有其他外力，因此不受桌面的摩擦力，故A错误； B．根据电源正负极可知，电流从电磁铁左端流入、右端流出。根据安培定则，可判断电磁铁右端为N极，左端为S极，故B错误； C．滑片P向a移动时，滑动变阻器接入电阻变小，电路电流变大，电磁铁磁性增强，对条形磁铁的排斥力变大。条形磁铁始终静止，摩擦力与排斥力平衡，大小相等，因此摩擦力也会变大，故C错误； D．若条形磁铁开始运动，它受到的是滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关，本题中这两个因素都没有改变，因此滑动摩擦力大小保持不变，故D正确。 故选：D。 【典例破题2】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下图所示，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 【解答】解：A、当开关断开时，电磁铁L中没有电流通过，衔铁在左侧弹簧的作用下被拉起，绿灯电路被接通，电磁铁A没有磁性，磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态，故A正确； BC、当开关闭合时，电流从电磁铁L上端流入，根据安培定则可知，电磁铁L的上端为S极；由于电磁铁L具有磁性，将衔铁吸下，红灯电路被接通，同时电磁铁A有电流通过，具有磁性，根据安培定则可知，此时电磁铁A的左端是N极、右端是S极，所以A端与锁阀磁极的N端产生相互吸引，门锁处于开锁的状态，故B错误，C正确； D、更改控制电路电源的正负极，电磁铁L的N、S极发生变化，电磁铁L的磁性不会发生变化，不会影响门锁正常工作，故D正确。 故选：B。 【巩固提升1】图甲是兴趣小组设计的天然气泄漏报警电路原理图，正常状态下绿色指示灯亮起，当天然气浓度增大到一定程度时电铃会发出报警声。图乙为气敏电阻R1的阻值与天然气浓度的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．虚线框a中应为绿色指示灯，b中应为电铃 B．将滑片P向上移动，可使天然气的报警浓度降低 C．当开关S1闭合后，通电螺线管的上端为S极 D．滑动变阻器的滑片P向上移动，电磁铁磁性增强 【答案】C 【解答】解：A.题目指出“正常状态下绿色指示灯亮起，当天然气浓度增大到一定程度时电铃会发出报警声”。在控制电路中，当天然气浓度正常时，R1阻值较大，控制电路电流较小，电磁铁磁性较弱，衔铁被弹簧拉起，此时上方的触点闭合，应连接绿色指示灯。当天然气浓度超标时，R1阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，吸下衔铁，此时下方的触点闭合，应连接电铃，故A错误。 BD.滑片P向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大。根据欧姆定律控制电路的总电阻变大，电流减小，电磁铁的磁性减弱。要想吸合，就得气敏电阻的阻值减小，即浓度会增加，故BD错误。 C.图中电流从螺线管上端正面流入，根据安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的那端为N极），大拇指会指向下方，即上端为S极，故C正确。 故选：C。 【巩固提升2】如图所示是小科设计的家庭火灾烟雾报警电路。控制电路中，R1为烟雾传感器，其阻值随烟雾浓度的增大而减小。当烟雾浓度升高，控制电路中的电流达到临界值时，衔铁被吸下，工作电路中的电铃发声报警。 （1）电铃应接在 （选填“AC”或“BD”）间。 （2）为了提高家庭防火的安全性，小科想让报警器更加灵敏（即在更低的烟雾浓度下就能触发报警）。请你帮小科提出一种可行的方案。 【答案】（1）BD；（2）调小R2。 【解答】解：（1）烟雾浓度升高→R1阻值变小→控制电路总电阻变小、电流变大→电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，BD路触点接通，电铃所在工作电路导通报警；无烟雾时衔铁和路AC接通。因此电铃接BD之间。 （2）原理：更低烟雾浓度→R1阻值更大，要让电路电流依旧达到吸合衔铁的临界电流，需要减小控制电路总电阻。减小控制电路里串联的定值电阻，即滑动变阻器阻值； 提高控制电路电源电压； 换用磁性更强的电磁铁（较小电流就能吸下衔铁）。 故答案为：（1）BD；（2）调小R2。 【巩固提升3】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。 【解答】解：（1）当开关S闭合时，根据右手螺旋定则可知，电磁铁的上端为N极； （2）当有人坐在坐垫上时，衔铁被吸下，说明电路中电流变大，根据欧姆定律可知，压敏电阻阻值随压力增大而减小； （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，从图示可知，电阻线和压敏电阻并联，电阻线全部接入电路，电压表测量滑片P以右部分电阻两端的电压；挡板推得越远时，滑片P以右部分电阻变大；根据UP右＝IRP右可知；电路中的总电阻不变，故电流表的示数不变，电压表的示数变大，故测试器应该是电压表。 故答案为：（1）N；（2）减小；（3）电压表。 知识点八 磁场对通电导体的作用 1、磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场中会受到力的作用，其受力方向与磁场方向和电流方向有关。 （1）当电流方向或磁场方向发生改变时，导体的受力方向改变。 （2）同时改变电流方向和磁场方向时，导体的受力方向不改变。 2、磁场对通电线圈的作用 （1）当通电线圈平面与磁场（磁感线）垂直时，ab边和cd边受到的力大小相等、方向相反，即线圈受力平衡，这个位置是线圈的平衡位置。 （2）通电线圈在磁场中可以转过一个角度，但不能持续转动。 ①当通电线圈所在平面与磁场平行时，由于ab边和cd边中的电流方向相反，它们在磁场中受到相反的力且不在一条直线上（不是平衡力），所以线圈会发生转动。 ②当通电线圈转到平衡位置时不会立即停下，由于惯性它会转过平衡位置，之后ab边和cd边受到的力会阻碍线圈的转动，线圈最终会在平衡位置附近摆动几下停下来。 知识点九 直流电动机 1、直流电动机 （1）工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。 （2）能量转化：把电能转化为机械能，在电路中相当于用电器。 （3）结构：磁体（定子）、线圈（转子）、换向器、电刷 （4）换向器的作用：当线圈转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，实现电动机的连续转动。 2、装配直流电动机模型 （1）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端刮掉半周，其作用与直流电动机中换向器的作用相同。 （2）线圈的转动方向与电流方向、磁场方向都有关。 ①只改变电流方向或磁场方向，线圈的转动方向改变。 ②同时改变电流方向或磁场方向，线圈的转动方向不改变。 （3）拓展：线圈的转动速度与电流大小和磁场强弱有关。 （4）闭合开关，用手轻轻转一下线圈，电动机模型才开始转动。线圈原来不转的原因可能是线圈处于平衡位置。 （5）线圈不转的原因还有哪些？磁场太弱、电流太小、轴与支架间的摩擦力太大等。 【典例破题1】一次家庭探究活动中，小王把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶的发现了灯丝在晃动。关于上述现象，下列说法正确的是（　　） A．灯丝晃动是一种电磁感应现象 B．灯丝晃动是因为内能转化成了机械能 C．灯丝晃动是因为受到磁体的磁力 D．将灯泡换成电阻，则电阻不会晃动 【答案】C 【解答】解：ABC．有电流通过的灯丝置于磁场中晃动，是通电导体在磁场中受到力的作用，不是电磁感应现象；此过程是电能转化为机械能，故C正确，AB错误； D．通电导体在磁场中受到力的作用，物体会运动，故将灯泡换成电阻，电阻会晃动，故D错误。 故选：C。 【典例破题2】小蛟在学习电动机后自制了一个直流电动机模型（如图）。回形针做成两个金属支架，分别与电源两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，轻轻拨动线圈，线圈顺时针转动。则下列说法错误的是（　　） A．若仅改变磁极方向，线圈会逆时针转动 B．若再增加一节干电池，线圈转动速度加快 C．在制作过程中，为了让电动机转得更快，应将轴的两端漆皮全部刮去 D．工作时将电能转化为机械能 【答案】C 【解答】解：A、若仅改变磁极方向，线圈会逆时针转动，故A正确； B、若再增加一节干电池，电压增大，通过线圈内的电流增大，线圈转动速度加快，故B正确； C、在制作过程中，为了让电动机转得更快，应将轴的一端漆皮全部刮去，另一端的漆皮只刮掉一半，故C错误； D、电动机工作时将电能转化为机械能，故D正确。 故选：C。 【巩固提升1】如图所示，磁带录音机既可以录音，也可用以放音。录音时话筒通过声波作用到电声元件上转化成电能。磁带上的磁粉被由话筒转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声，下列各种说法中不正确的是（　　） A．话筒和放音磁头处利用的电磁原理相同 B．扬声器工作原理与电动机相同，即：通电导体在磁场中受到磁场力作用而运动 C．扬声器发出声音大小是通过改变电路中电流大小实现的 D．录音过程中是将声信号转化为电信号 【答案】D 【解答】解：A、话筒和放音的主要原理磁生电，所以是电磁感应现象，故A正确； B、扬声器利用的原理与磁带转动的电动机相同，即：通电导体在磁场中受到磁场力作用而运动，故B正确； C、扬声器声音大小由振幅决定，而线圈的振幅与电流大小相关：电流越大，线圈受到的磁场力越大，振动幅度越大，发出的声音就越大。因此可以通过改变电路中电流大小来调节声音大小，故C正确； D、录音时，声音信号转化为电信号，最终是转化为磁信号，通过磁头写在磁带上，故D错误。 故选：D。 【巩固提升2】一次家庭探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶的发现了灯丝在晃动。关于这种现象，下列说法正确的是（　　） A．灯丝晃动是一种电磁感应现象 B．灯丝晃动是内能转化成了机械能 C．灯丝晃动是受到磁体的吸引作用 D．灯丝晃动是磁场对电流的作用 【答案】D 【解答】解：有电流通过的灯丝置于磁场中晃动，体现了通电导体在磁场中受到力的作用。在这个过程中，是电能转化为机械能。 综上分析 故选：D。 【巩固提升3】线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向（　　） A．相反，是由于磁场方向相反了 B．相反，是由于流过ab的电流方向相反了 C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了 D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变 【答案】B 【解答】解：由于电流从电源的正极出发，故此时图甲中ab的电流方向是由b到a；在图乙中，由于磁场的方向没有改变，电流的方向是由a到b，故此时线圈受力的方向改变。 故选：B。 知识点十 电磁感应现象 1、1831年，英国物理学家法拉第发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。 2、电磁感应现象 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象。 （1）产生感应电流的条件：①电路闭合；②部分导体做切割磁感线运动。 如果电路断开，当导体做切割磁感线运动时，导体中没有感应电流，但导体两端会有感应电压。 （2）感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关。 ①只改变导体的运动方向或磁场方向，感应电流的方向改变。 ②同时改变导体的运动方向和磁场方向，感应电流的方向不改变。 （3）拓展：感应电流的大小跟导体切割磁感线速度和磁场强弱有关。 （4）在电磁感应现象中，机械能转化为电能。 知识点十一 发电机 1、交流电 （1）定义：大小和方向都发生周期性变化的电流叫交流电，如手摇发电机产生的电流。 （2）性质：我们所用的电网以交流电供电，电压是220伏、周期是0.02秒、频率是50赫兹 、电流方向1s改变100次。 2、交流发电机 （1）工作原理：电磁感应。 （2）能量转化：把机械能转化为电能，在电路中相当于电源。 （3）结构：磁体（定子）、线圈（转子）、铜环、电刷 （4）线圈在磁场中转动一周，感应电流方向改变2次，所以产生的是交流电。 （5）实际使用的大型交流发电机的结构与实验室里交流发电机的模型有所不同，一般采用线圈不动（定子）、磁极旋转（转子）的方式来发电。 【典例破题1】电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法中不正确的是（　　） A．将磁体换成铁棒，电吉他不能正常工作 B．电吉他要正常工作，金属弦不仅能用铁丝，还有别的金属丝可代替 C．线圈中产生感应电流的原理与电磁继电器的工作原理相同 D．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电流 【答案】C 【解答】解：A、将磁体换成铁棒，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故A正确； B、铁，钴，镍等物质都可以被磁化，选用能被磁化的物质做弦，电吉他仍能正常工作，故B正确； C、电磁继电器是利用电流的磁效应工作，而拾音器是电磁感应原理，二者原理不同，故C错误； D、增加线圈匝数可以增大感应电动势从而增大感应电流，故D正确。 故选：C。 【典例破题2】小科以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光。下列那个实验装置图与电机甲所反映的原理一致（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：据图可知，右边的乙电路有电源，当电路闭合后，电动机会转动，在工作过程中电能转化为机械能，说明乙是电动机，电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的； 乙转动同时会带动甲电机转动，由于电机内部是有磁场和线圈组成，线圈会做切割磁感线运动，故甲相当于一个发电机，发电机是根据电磁感应现象制成的； A、该图是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故A不符合题意； B、该图是探究电磁感应现象的装置图，与甲电机的原理相同，故B符合题意； C、该图是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验，原理是电流的磁效应，故C不符合题意； D、该图是电动机的工作原理图，是通电导体在磁场里受力运动，与乙电机的原理相同，故D不符合题意。 故选：B。 【巩固提升1】我国的第一条自动充电高速公路——杭绍雨智慧高速公路正在设计完善中，该高速设置了自动驾驶专用车道，并计划配套电动车移动式无线充电，可实现电动车在此路段行驶过程中，边开车边充电。当这条高速地下铺设的线圈接通供电电源后，地下通电线圈就会产生磁场，电动车配备感应线圈，经过路面即可获得电流，如图。 （1）车辆线圈中产生电流是利用： 现象。 （2）不考虑电动车耗电情况，要增大电动机感应线圈中的电流，可采用什么措施： 。 【答案】（1）电磁感应；（2）提升地下供电线圈的交变电流强度或增加车辆感应线圈的匝数。 【解答】解：（1）车辆线圈中产生电流利用的是电磁感应现象。地下通电线圈产生交变磁场，当电动车感应线圈进入该变化磁场区域，线圈内会产生感应电流。 （2）依据电磁感应的相关原理，可采取以下几种措施增大电流：提升地下供电线圈的交变电流强度：电流越大，磁场越强，可让感应电流变大。 增加车辆感应线圈的匝数：匝数增多，切割磁感线更显著，从而提升感应电流。 故答案为：（1）电磁感应；（2）提升地下供电线圈的交变电流强度或增加车辆感应线圈的匝数。 【巩固提升2】如图甲所示是一种轮子会发光的滑板车，无需电池即可感受到脚踏风火轮闪光的效果。如图乙所示，滑板车轮子透明，磁环固定在轮周上，由金属线圈和LED灯组成的电路固定在车轮的轴上。滑动时，车轮转动产生电流，使车轮上的LED灯闪闪发光。 （1）若图甲中滑板车重5kg，车轮与地面接触面积共3cm2，小朋友体重为22kg，单只脚与滑板车接触面积约为80cm2，当单脚站立在滑板上时，滑板车对地面的压强约为 帕。 （2）小朋友一只脚站立在滑板上，另一只脚用力向后蹬地，使滑板车前进的力的施力物体是 。 （3）下列与发光滑板车车轮工作原理相同的是 （填字母）。 【答案】（1）9×105；（2）地面；（3）B。 【解答】解：（1）滑板车对地面的压力：F＝G总＝（m人+m车）g＝（22kg+5kg）×10N/kg＝270N， 车轮与地面接触面积为：S＝3cm2＝3×10﹣4m2， 滑板车对地面的压强：p； （2）小朋友一只脚站立在滑板上，另一只脚用力向后蹬地，脚给地面一个向后的力，根据力的作用是相互的，地面给车一个向前的力，使车前进； （3）滑动时，车轮转动产生电流，使车轮上的LED灯闪闪发光，发光滑板车车轮工作原理是电磁感应，电路中没有电源，ACD均有电源，故B正确，ACD错误；故选：B。 故答案为：（1）9×105；（2）地面；（3）B。 【巩固提升3】电吉他的拾音器能把琴弦振动的声信号转化为电信号，其基本结构如图所示。（1）金属弦被下方的磁铁磁化。当弦向下运动时，以弦为参照物，下方线圈向 （填“上”或“下”）运动，从而在线圈处产生感应电流；当弦向上运动时，线圈中的感应电流方向 （填“改变”或“不变”）。 （2）该过程的原理与 （填字母）的原理相同。 A.电动机 B.电磁铁 C.发电机 【答案】（1）上；改变；（2）C。 【解答】解：（1）当弦向下运动时，以弦为参照物，下方线圈相对弦向上运动，切割磁感线，从而在线圈处产生感应电流；当弦向上运动时，切割磁感线的方向改变，线圈中的感应电流方向改变； （2）该过程的原理是电磁感应； A、电动机的原理是通电线圈在磁场中受力运动，故A不符合题意； B、电磁铁的原理是电流的磁效应，故B不符合题意； C、发电机的原理是电磁感应，故C符合题意。 故选：C。 故答案为：（1）上；改变；（2）C。 知识点十二 家庭电路 1、家庭电路的组成：家庭电路由进户线、电能表、总开关、保护装置、插座、电灯和开关等部分组成。 2、家庭电路的连接：各用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。 3、进户线 （1）进户线一般有两根——中性线和相线，二者之间的电压正常值为220伏。 （2）开关一般接在相线上。 （3）辨别相线和中性线用测电笔。 4、测电笔的使用 （1）结构：笔尖金属体、大电阻（约1000千欧）、氖管、弹簧、金属笔卡。 （2）使用方法：使用测电笔时，用手接触金属笔卡，笔尖金属体接触被测导线。若氖管发光，被测导线是相线；氖管不发光，被测导线中性线。 知识点十三 熔断器和断路器 1、熔断器（保险丝） （1）材料特点：保险丝是由电阻率大、熔点较低的金属合金制成。 （2）选择依据：选用保险丝应使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流。 【特别提醒】不能用铜丝或铁丝代替保险丝。 （3）作用：当电路中的电流过大时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝发生熔断，自动切断电路，起到保护作用。 （4）连接方法：与所保护的电路串联，且一般接在相线上。 2、断路器（相当于闸刀开关和熔断器两个元器件的作用） （1）作用：当用电器过多（电路过载）或短路使电路中电流过大时，能自动切断电路，从而起到保护作用。 （2）连接方法：与所保护的电路串联，且一般接在相线上。 （3）工作过程 当电路短路或过载时，电路中的电流过大，双金属片被过大电流过度加热，双层金属片受热膨胀，但由于膨胀程度不同（图中左侧金属片热胀现象更明显），造成金属片弯曲，顶撞锁簧装置，在弹簧弹力作用下，触点断开，电路切断。 【特别提醒】当电路被熔断器或断路器切断后，不要急于更换保险丝或使断路器复位，应先找出原因并排除故障后再接通电路。 知识点十四 插座 1、插座类型：插座一般分为两孔式插座和三孔式插座。 2、插座接法 （1）两孔式插座的一个孔接相线，另一个孔接中性线。 （2）三孔式插座的接法：左零右火上接地。 3、安全使用插头 （1）功率较大的用电器应用三脚插头：外壳接在插头的中间脚上，当把三脚插头插入三孔式插座时，用电器的外壳就与大地相连了。 （2）一旦用电器的相线的绝缘层被破坏，与相线接触的金属壳上就有220伏的电压，人与之接触就会发生触电事故，而外壳接地，电流就会经接地线进入大地。 知识点十五 触电事故 1、触电 （1）定义：触电是指通过人体的电流达到一定值时对人体造成的伤害事故。 （2）电流值与相应的人体反应 2、安全电压 人体是导体，不同人体的电阻是不同的，所以，不同的人产生触电感觉的电压是不同的。一般情况下，36伏以下的电压才是安全的。但在潮湿环境中，安全电压应在24伏甚至12伏以下。 3、常见的触电形式 （1）低压触电 ①单线触电：站在地面上的人一只手接触相线，使相线、人体、大地和供电设备构成闭合电路，电流会流过人体，发生触电事故。（相线——人体——大地） ②双线触电：人的一只手接触相线，另一只手接触中性线，使相线、人体、中性线和供电设备构成闭合电路，电流会流过人体，发生触电事故。（相线——人体——中性线） （2）高压触电 ①电弧触电：高压带电体会在周围形成强大的电场，当人靠得很近时，容易产生电弧触电。 ②跨步触电：如果高压输电线掉落在地上，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，这时电流从一条腿流入，另一条腿流出，同样会发生触电事故。 4、触电的急救 （1）立即切断电源或设法将触电者与带电设备脱离。 （2）必要的话，对触电者进行人工呼吸，同时尽快通知医务人员进行抢救。（触电者未脱离电源前，救护人员不准直接用手触及伤员） 【典例破题1】如图是一种多插孔接线板，按下控制开关S，指示灯D发光，再将台灯插头插入该插座，台灯发光。下列关于接线板的说法正确的是（　　） A．控制开关S与指示灯D串联在零线上 B．将测电笔插入图中接地线的A孔时测电笔氖管发光 C．使用此接线板时导致断路器“跳闸”，可能是接线板内电路短路 D．电冰箱的三脚插头中间脚损坏后，插入两孔插座仍能使用符合安全用电原则 【答案】C 【解答】解：A、控制开关S与指示灯D串联在火线上，故A错误； B、将测电笔插入图中接地线的A孔时，与地线相连，测电笔的氖管不会发光，故B错误； C、使用此接线板时导致断路器“跳闸”，可能是接线板内电路短路，故C正确； D、电冰箱的三脚插头中间脚损坏后，插入两孔插座仍能使用，但是不符合安全用电原则，故D错误。 故选：C。 【典例破题2】下列做法符合安全用电原则的是（　　） A．用湿手触碰开关 B．电线老化及时更换 C．在高压线下放风筝 D．多个大功率用电器共用一个插座 【答案】B 【解答】解：A．生活中的水是导体，用湿手触碰开关，容易发生触电事故，故A不符合安全用电原则； B．电线老化后绝缘性能变差，容易引发短路或触电事故，所以要及时更换老化电线，故B符合安全用电原则； C．在高压线下放风筝，风筝可能接触高压线，会导致触电，故C不符合安全用电原则； D．多个大功率用电器共用一个插座，会使电路中电流过大，可能引发火灾等事故，故D不符合安全用电原则。 故选：B。 【巩固提升1】如图甲的轨道插座可以按照用户用电需求，在轨道上增减、移动插座，用电方式更灵活。以下关于轨道插座的使用，符合安全用电原则的是（　　） A．用手触摸轨道内部金属 B．轨道插座上只接入少量的用电器 C．将图乙的D插口接火线 D．A、B、C接口没什么用，不接任何线缆 【答案】B 【解答】解：A、轨道内部金属是导体，用手触摸会触电，故A不符合安全用电的原则； B、轨道插座上不易同时几个大功率用电器，应该接入少量的用电器，故B符合安全用电的原则； C、将图乙的D插口接零线，故C不符合安全用电的原则； D、AC是接双孔插座的零线和火线的，B是三孔插座接地线的，故D不符合安全用电的原则。 故选：B。 【巩固提升2】小乐家中电扇插头（如图甲）处的电线被老鼠破坏而导致铜线裸露（如图乙），小乐取来绝缘胶带试图修复，步骤如图丙。若修复后将插头插入插座，将电扇接入家庭电路中，则（　　） A．电扇会正常转动 B．电扇会转动，但转速变慢 C．电扇会转动，但转速变快 D．家庭电路发生短路，甚至可能引起火灾 【答案】D 【解答】解：根据图丙中的操作可知：将外露的铜丝捲在一起、裸露的铜丝一起缠绕上绝缘胶带都会引起电扇的插头插入插座后短路，电扇不会工作；发生短路时电路中的电流过大，甚至引起火灾，故ABC错误，D正确。 故选：D。 【巩固提升3】图甲表示部分家庭电路，图乙、丙表示测电笔的握笔方法。下列说法正确的是（　　） A．图乙是正确使用测电笔的方法 B．若ab间断路，电灯不能正常工作 C．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地 D．断路器跳闸，一定是电路中出现短路 【答案】C 【解答】解：A、测电笔在使用时手要接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，图丙是正确使用测电笔的方法，图乙的使用方法错误，故A错误； B、若ab间断路，电灯仍然可以连接到进户的火线和零线上，仍能正常工作，故B错误； C、电冰箱接入三孔插座能使金属外壳接地，防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故，故C正确； D．断路器跳闸，可能是电路发生短路，可能是电路中用电器的总功率过大，故D错误。 故选：C。 1. 小明在课外活动实验中，用导线在铁钉上绕成一个线圈，制成一个电磁铁。实验中，他希望获得更强的磁性，于是设计了下列几种方案。其中能实现目的的是（　　） A．将电源的正、负极对调 B．减少线圈的匝数 C．增加电池的节数 D．拔出线圈中的铁钉 【答案】C 【解答】解：A、将电源正、负极对调，只改变磁极，不改变磁性强弱；B、减少线圈匝数，磁性变弱；C、增加电池节数，电压变大，电流变大，磁性增强；D、拔出铁钉，没有铁芯，磁性大大减弱。所以能增强磁性的是C，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 2. 机械式电能表是家庭用电计量仪表。家庭电路中有电流通过时，电能表上的铝制表盘能够转动。下列选项中，与该电能表原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：电能表中的铝盘转动是由于通电导体在磁场中受到力的作用，和电动机的原理相同。 A．奥斯特实验，说明电流周围存在磁场（电生磁 ），与电能表原理不同，故A错误； B．探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，利用电流的磁效应（电生磁 ），与电能表原理不同，故B错误； C．电磁感应现象（磁生电 ），闭合电路部分导体切割磁感线产生电流，与电能表原理不同，故C错误； D．通电导体在磁场中受力运动（电动机原理 ），与电能表“通电导体在磁场中受力转动”原理相同，故D正确。 故选：D。 3. 生活用电处处可见，安全用电尤为关键。下列情景关于安全用电原则分析正确的是（　　） A．甲图中控制电灯的开关可以接在中性线和电灯之间 B．乙图中插脚a应与保护线相连，插脚c应与相线相连 C．丙图中人站在绝缘干燥板凳上，两手分别接触相线和中性线不会触电 D．丁图中用测电笔接触插座左、右两孔氖管都发光，可能是中性线断路 【答案】D 【解答】解：A、控制电灯的开关必须接在相线和电灯之间，断开开关时可以切断相线，以避免人触电，控制电灯的开关不可以接在中性线和电灯之间，故A错误； B、将这种插头插入插座后，根据左接中性线右接相线上接保护线的规则，插脚a应与保护线相连，插脚c应与中性线相连，故B错误； C、人站在绝缘干燥板凳上，两手分别接触相线和中性线时，电流会通过人体形成回路，会发生触电事故，故C错误； D、图丁中如果测电笔接触插座左、右两孔氖管都发光可能是进户中性线断路，插座中的“中性线”通过其他用电器连接到相线上，测电笔接触时氖管也发光，故D正确。 故选：D。 4. 如图所示是一种海上漂浮式风力发电机，它利用风能驱动扇叶旋转，从而转化为电能，其工作原理是（　　） A．通电导体周围存在磁场 B．通电线圈能在磁场中转动 C．电磁感应 D．电流的热效应 【答案】C 【解答】解：风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电，把风的机械能转化为电能，这是电磁感应现象，故ABD错误，C正确。 故选：C。 5. 发电机应用的原理是（　　） A．电磁感应 B．通电线圈在磁场中受力作用而转动 C．奥斯特实验 D．欧姆定律 【答案】A 【解答】解：发电机在工时时，机械能转化为电能，其原理是电磁感应现象。 故选：A。 6. 电路连接正常，灯泡完好。闭合开关S1、S2，CB间导线剪断，用测电笔去检查A、B、C、D、E五处的导线。能使测电笔发光的有（　　） A．2处 B．3处 C．4处 D．5处 【答案】C 【解答】解：电路连接正常，灯泡完好。用测电笔去检查A、B、C、D、E五处的导线，A点在火线上能使测电笔发光；闭合开关S1、S2，L1所在支路正常工作，小灯泡发光，220V电压加在灯两端，C点无电压，另外C点接在零线上，C点不能够使测电笔发光；闭合开关S2，CB间导线剪断，L2所在支路断路即零线断路，小灯泡不能正常工作不发光，B、D两点与火线相连，能够使测电笔发光；断开开关S3，CB间导线剪断，L3所在支路断路，E点通过L3与B连接，能够使测电笔发光。综上分析可知，A、B、D、E五处的导线有5处能够使测电笔发光，故ABD错误，C正确。 故选：C。 7. 近年来，我国新能源电动汽车产业发展一日千里，充电桩作为新能源汽车的“能量补给站”，其正确操作与安全保障直接关系到人员和财产的安全，下列说法正确的是（　　） A．充电枪没有接地线也不会影响充电安全 B．充电线破损时，只要稍加注意便可安全使用 C．充电桩在安装时，需要安装漏电保护器 D．充电桩起火时，应先用水灭火，再断开电源 【答案】C 【解答】解：A、如果充电枪没有接地线，在发生漏电时可能会造成人员触电，故A错误； B、充电线破损时，必须及时更换，不能再继续使用，故B错误； C、充电桩在安装时，需要安装漏电保护器，如果发生漏电，可对人起到保护作用，故C正确； D、充电桩起火时，应先断开电源，再灭火，生活用水是导体，不能直接用水来灭火，故D错误。 故选：C。 8. 如图是家庭电路局部示意图。 （1）在我国，家庭电路的电压是 ，小科同学想在家庭电路中安装一盏照明灯，图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在 （选填“1”或“2”）方框中。 （2）安装完毕后，闭合开关S，插座不接电器，观察到灯不亮。经检查该电路仅有的一处故障是de间断路。则开关闭合时，用测电笔接触图中c、g、d点，氖管会发光的点是 。 【答案】（1）220V；2；（2）c和g。 【解答】解：（1）家庭电路的电压是220V，小科同学想在家庭电路中安装一盏照明灯，图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在2方框中，与火线相连。 （2）该电路仅有的一处故障是de间断路。则开关闭合时，用测电笔接触图中c、g、d点，c和g与火线是连通的，氖管会发光。 故答案为：（1）220V；2；（2）c和g。 9. 如图是家庭电路的一部分，请回答下列问题。 （1）家庭电路中，相线与中性线之间的电压为 V。 （2）A和B是开关S和灯泡的位置，开关S应接到 （填“A”或“B”）位置。 （3）闭合开关S后（其他用电器均断电），灯泡亮了一段时间后熄灭。若故障是C位置断路，则在开关S仍闭合的情况下，用测电笔分别测试了图中插座的两个孔， （填“左孔”“右孔”或“两孔都”）能使测电笔的氖管发光。 【答案】（1）220； （2）B； （3）两孔都。 【解答】解：（1）我国家庭电路电压为220V，则相线与中性线之间的电压为220V。 （2）家庭电路中，开关应连接在相线与电灯之间，开关要接在相线一侧，断开开关后灯泡不带电，更安全，所以开关接在B处。 （3）由题意知，灯泡支路连通，进户中性线在C处断路，火线经灯泡把插座左孔也连通到火线，因此插座左右两孔都带电，测电笔氖管都发光。 故答案为：（1）220； （2）B； （3）两孔都。 10. 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的电压或增大电磁铁的线圈匝数或往烧杯中加入氯化钠晶体； （3）能。 【解答】解：（1）按图中液面所在位置，控制电路未连接，电磁铁没有磁性，衔铁没有被吸引，故工作电路中绿灯接入电路。 （2）当液面没过A时，控制电路接通，但指示灯颜色没有变化，则电磁铁的磁性不足以吸引衔铁，故可以增大电源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方式以增大电磁铁的磁性以吸引衔铁，使红灯亮起。 （3）当电源1的正负极调换后，控制电路接通时，电磁铁仍有磁性，仍可以吸引衔铁，即电磁铁的磁性强弱与电流方向无关。 故答案为：（1）绿； （2）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； （3）能。 11. 科学进步是推动人类文明发展的重要动力，科学技术也在影响我们的生活。 （1）如图所示的是太阳能热水器自动加水电路（图甲），c处有水位控制开关（如图乙），高水位时接通且指示灯亮，低水位时断开且抽水机工作。则b处接的是 （选填“指示灯”或“抽水机”）。 （2）小柯根据设计制作出自动加水器模型，为了确保衔铁能够吸下，他向图乙水位开关中加入足够的氯化钠，发现当衔铁闭合时A、B电极附近产生大量气泡，请根据现象猜测此时电极附近发生了 。（填“化学变化”或“物理变化”） （3）分析电路，若小柯增大控制电路电源电压，则水位开关闭合 （选填“更容易”或“更不容易”或“不受影响”）。 【答案】（1）指示灯； （2）化学变化； （3）不受影响。 【解答】解：（1）根据题意，高水位时接通且指示灯亮，低水位时断开且抽水机工作。因为c处水位控制开关，高水位时c接通，电磁铁有磁性，把衔铁吸下，工作电路b接通，a断开，此时要指示灯亮，所以b处接的是指示灯。 （2）当衔铁闭合时A、B电极附近产生大量气泡，有新物质（气体）生成，属于化学变化。 （3）增大控制电路电源电压，电流增大，电磁铁的磁性增强，水位没有到达所控制的水位时，控制电路断开，工作电路b不接通，当水位到达所控制的水位时，控制电路接通，工作电路b接通，故增大控制电路电源电压，不会影响水位开关闭合。 故答案为：（1）指示灯； （2）化学变化； （3）不受影响。 12. 因线路或用电器的绝缘层老化，家庭电路会发生漏电现象，漏电现象严重时会引发用电安全事故。漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时的保护装置，如图所示，未发生漏电时I1＝I2，与如果电路中某处发生漏电，即有电流I3通过其他路径流入大地而使I1与I2的差值大于一定值时，漏电保护器会快速自动切断电路，此时I3的值称为动作电流。 （1）关于漏电保护器，下列说法正确的是 。 A.当电路发生短路时，漏电保护器会自动切断电路 B.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电 C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流 D.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线，漏电保护器不会切断电路 （2）由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接零线和地线的孔接反。此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器 （会/不会）断开。 【答案】（1）D；（2）会。 【解答】解：（1）当火线的电流与零线的电流不相等时漏电保护器起作用； A、当电路发生短路时，进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等，漏电保护器不会切断电路，故A错误； B、漏电保护器跳闸后，需要检查电路故障，排除故障后，按下复位按钮，才能恢复供电，故B错误； C、正常情况下家庭电路中火线中的电流等于零线中的电流，故C错误； D、人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线，进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等，漏电保护器不会切断电路，故D正确。 故选：D； （2）如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，洗衣机零线接地，流出电流I2为零，I1和I2的差异很大，漏电保护器立即断开。 故答案为：（1）D；（2）会。 13. 燃气灶常配备有熄火保护装置。当火焰正常燃烧时，热电偶的一端受火焰加热，另一端温度较低，能产生一定的电压，与其连接的电磁铁产生磁场，吸合衔铁使活塞向左运动，从而保持燃气阀门开启，维持燃气供应（图甲）。当火焰意外熄灭时，热电偶两端的温度差迅速下降，影响电磁铁的磁性，衔铁在弹簧作用下复位，关闭燃气阀门，切断燃气供应（图乙）。 （1）图甲中电磁铁的右端是 极。 （2）要实现熄火保护，热电偶产生的电压会随两端的温度差的降低而 。 （3）热电偶可以把温度信号转化为电信号，利用这种性质可以把热电偶做成 （填仪器名称）。 【答案】（1）N或北；（2）减小；（3）温度计。 【解答】解：（1）由图甲可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则，右手握住电磁铁，四指顺着电流方向，大拇指指向的一端为N极，可判断电磁铁右端是N极，也就是北极； （2）火焰熄灭后，温度差下降，电磁铁磁性减弱到无法吸合衔铁，才能触发关闭阀门；电磁铁磁性强弱和电流大小有关，电流越小磁性越弱，而电流由热电偶提供的电压驱动，因此热电偶的电压会随温度差降低而减小； （3）热电偶可以将温度信号转化为电信号，能通过电信号反映温度高低，因此利用这个性质可以做成温度计测量温度。 故答案为：（1）N或北；（2）减小；（3）温度计。 14. 智能化生活扫地机器人（如图甲）的工作原理可简化成图乙。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减弱，线圈的阻值忽略不计。 （1）接通电源，当地面灰尘增多时，使照射到光敏电阻上的光照强度变小，控制电路中的电流将 （选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁的磁性减弱，此时电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒，据此分析电动机所在的支路为 （选填“A”或“B”）； （2）为使扫地机器人在地面的灰尘更少时就开始工作，请你写出一条对控制电路的改进措施： 。 【答案】（1）A；（2）增大定值电阻R0的阻值或者减小电源电压。 【解答】解：（1）由题可知，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减弱。当光敏电阻上的光照强度变小，光敏电阻阻值将变大，此时电路中的电流变小，电磁铁的磁性减小，弹簧将衔铁拉起来，启动电动机工作，所以电动机在支路A； （2）电动机工作时电磁铁最大磁性强弱一定，线圈匝数不变时，电路中电流不变；若想让家里的地面灰尘更少，则空气的透光程度增强，照射到光敏电阻上的光照强度增强，由已知可知R的阻值减小，要使机器人开始工作时控制电路的总电阻不变，若电源电压一定，根据串联电路电阻规律可知应增大定值电阻R0的阻值；若定值电阻R0的阻值不变，总电阻变小，根据欧姆定律，可知可减小电源电压。 15. 某校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。 【提供器材】塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯。 【项目原理】利用跑步时人带动磁铁在水管内来回运动，从而产生感应电流，使节能夜跑LED灯发光，其原理是 。 【方案设计】图甲是某同学设计的节能夜跑灯结构图，线圈缠绕在塑料管外壳并与LED灯构成闭合电路。其中磁铁的作用是为装置提供 （填“磁场”或“磁感线”）。 【产品制作】已知用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，则感应电压大小和线圈匝数关系如下表所示，在其他条件不变的情况下，至少要绕制 匝线圈，才能使额定电压为1.8V的LED灯正常发光。 线圈匝数（匝） 200 400 600 800 1000 感应电压（V） 0.72 1.44 2.16 2.88 3.6 【检验产品】如图乙所示，某同学在测试夜跑灯时获得以下实验数据。请结合表格以及节能夜跑灯工作原理和跑步甩臂情况解释，将夜跑灯同时佩戴在手腕处和手臂处跑步，为什么佩戴手腕处较亮 。 实验次数 1 2 3 4 5 6 速度/（cm/s） 1 2 3 4 5 6 电流/mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8 【答案】（1）电磁感应；（2）磁场；（3）500；（4）夜跑灯工作原理是电磁感应，手臂甩动越快，线圈切割磁感线的速度就越快，产生的感应电流越大。 【解答】解（1）设计制作节能夜跑灯，将日常跑步产生的机械能转化为电能，使LED灯发光是利用电磁感应原理。 （2）磁体的作用就是提供磁场。 （3）根据表格数据，当线圈匝数增大几倍时，电压也增大几倍，说明电压与线圈匝数成正比，由表格可知200匝线圈的感应电压为0.72V，LED灯的额定电压为1.8V，所以使额定电压为1.8V的LED灯正常发光，至少要绕制线圈匝数：n200＝500； （4）根据电磁感应原理可知，将夜胞灯佩带在乙图手臂处，前臂位置主要做水平往返运动，手臂甩动越快，夜跑灯工作原理是电磁感应，线圈切割磁原线的速度越快，产生的原应电流越大。 故答案为：（1）电磁感应；（2）磁场；（3）500；（4）夜跑灯工作原理是电磁感应，手臂甩动越快，线圈切割磁感线的速度就越快，产生的感应电流越大。 16. 学习了电磁感应现象后，小科同学想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。（线框abcd在铁块E、F上方，如实验过程中线框不扭转） [猜想与假设] 小科做出了如下猜想： A．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关； B．感应电流的大小与磁场的强弱有关。 [设计与进行实验] 小科探究猜想A的设计思路如下：实验时保持电磁铁磁性强弱不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数，实验数据记录如表所示。 实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数 1 慢速 1.5格 2 中速 2.5格 3 快速 4格 [分析论证] （1）分析表格数据可得出的结论是：在磁场强弱相同时， ，闭合电路中产生的感应电流越大。 [交流评估] （2）小科为验证猜想B，设计思路如下：改变电磁铁的 进行多次实验，每次实验线框竖直向下以相同速度穿过电磁铁磁场，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。 （3）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是，可以通过改变 使感应电流大小随之改变。 （4）按照小科的设计思路验证猜想B，得到的感应电流变化不定，没有规律，原因可能是（ ） A．没有控制线圈每次都竖直向下运动 B．很难保证线圈切割磁感线时速度不变 C．电源电压太小 【答案】（1）导体切割磁感线的速度越快；（2）磁性强弱；（3）磁体的磁性强弱；（4）B。 【解答】解：（1）从表格中可得出的结论是：在磁场强弱相同时，导体切割磁感线的速度越快，闭合电路中产生的感应电流越大；因为从表格中看出，从实验1到实验3，金属棒切割磁感线的速度越来越快，电流计指针偏转格数越来越大，电流越来越大。 （2）探究感应电流的大小与磁场的强弱有关时，根据控制变量法可知，实验中要控制切割磁感线的速度相同，磁场的强弱不同，即需要改变电磁铁的磁性强弱。 （3）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：易于改变磁体的磁性强弱使感应电流大小随之改变。 （4）探究感应电流的大小与磁场的强弱有关时，根据控制变量法可知，实验中要控制切割磁感线的速度相同，磁场的强弱不同，感应电流的大小与磁场强弱和金属棒切割磁感线的速度有关，实际做实验时很难保证线圈切割磁感线时速度不变，所以会造成得到的感应电流变化不定，没有规律。 故选B。 故答案为：（1）导体切割磁感线的速度越快；（2）磁性强弱；（3）磁体的磁性强弱；（4）B。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $