第二十章 电与磁(举一反三·单元测试)物理新教材人教版九年级全一册
2026-08-17
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 磁生电 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 29.73 MB |
| 发布时间 | 2026-08-17 |
| 更新时间 | 2026-08-17 |
| 作者 | 初中物理志强工作室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59240629.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
人教版九年级下册《电与磁》单元卷,通过选择、填空等六类题型,结合科技前沿(如无线充电)和文化传承(郑和水罗盘)情境,覆盖磁场、电磁感应等核心知识,注重物理观念与科学探究素养,适配单元复习。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12/24|磁场性质、电磁感应、电磁铁|整合多地期末真题,如比亚迪无线充电考电磁感应原理,强化物理观念|
|填空题|10/19|地磁场、磁感线、电磁现象应用|郑和水罗盘考地磁场作用,运动手表磁吸考磁极间相互作用,体现文化传承|
|实验探究题|4/29|电流磁效应、电磁铁磁性影响因素|设计多变量实验(如探究磁性与电流、匝数关系),培养科学思维与探究能力|
|科学阅读题|1/6|热电偶、电磁铁应用|燃气灶熄火保护装置情境,渗透科学态度与社会责任|
内容正文:
第二十章《电与磁》单元测试卷(原卷版)
注意事项:
1.测试范围:人教版:九年级下册第20章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。1—8题是单选题;9—12题是多选题,漏选得1分,不选、多选或错选得0分)
1.(25-26·九年级下·江苏苏州·期末)关于电磁现象,下列说法中正确的是( )
A.磁体之间的作用是通过磁场发生的,但磁场并不真实存在
B.指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用
C.磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
D.磁感线是有方向的,从磁体N极回到磁体S极
2.(25-26·九年级下·北京朝阳·期末)图所示为一些与电和磁有关的事例,下列认识中正确的是( )
A.图甲中,磁体能够吸引铜、铁、铝等所有金属
B.图乙中,司南的长柄指南是地磁场的作用
C.图丙中,闭合开关导体ab运动时,机械能转化为电能
D.图丁中,电磁铁是利用电磁感应的原理制成的
3.(25-26·九年级下·辽宁沈阳·期末)如图所示,闭合开关,将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来。下列说法正确的是( )
A.甲装置运用的原理是电磁感应
B.甲装置把电能转化为机械能
C.乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若导体ab水平向左移动,导体cd的运动方向不变
4.(25-26·九年级下·山西晋中·期末)如图是小明设计的检测汽车尾气浓度的电路图,电源电压恒定,为定值电阻,气敏电阻的阻值随尾气浓度的增大而减小,当尾气浓度高于某一设定值时,电铃(图中未画出)报警。下列判断正确的是( )
A.电磁铁的上端为S极
B.尾气浓度增大时,电磁铁磁性减弱
C.该电路利用了电磁感应原理工作
D.电铃应该安装在接线柱CD之间
5.(25-26·九年级下·山东济南·期末)法国科学家费尔和德国科学家格林贝格尔发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图所示是说明巨磁电阻特性原理的示意图,图中GMR是巨磁电阻。闭合开关、,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的左端为极
B.滑片P向左滑动时,电磁铁磁性变弱
C.滑片P向左滑动时,巨磁电阻阻值变小
D.滑片P向左滑动时,灯泡变暗
6.(25-26·九年级下·河北唐山·期末)以下是对电与磁部分四幅图的分析,其中正确的是( )
A.图甲:扬声器原理是电磁感应现象
B.图乙:该实验是由法拉第发现的,证明了电流周围存在磁场
C.图丙:研究的是电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
D.图丁:动圈式话筒与电动机的工作原理相同
7.(25-26·九年级下·湖北宜昌·期末) 2025年3月比亚迪提出“能量直通车”无线充电技术,可使充电效率达到95%。如图是充电过程的简图,给地面上的发射线圈(可看成通电螺线管)通变化的电流使其产生变化磁场,车辆底部的接收线圈受变化的磁场作用产生感应电流给电池充电。下列说法正确的是( )
A.第一个发现电与磁之间联系的科学家是法拉第
B.减少发射线圈的匝数可增强其磁性
C.接收线圈利用了电磁感应原理
D.整个充电过程没有用到电流的磁效应
8.(25-26·九年级下·贵州贵阳·期末)如图所示是一台手摇发电机,当线圈在磁场中快速转动时,小灯泡就能发光。下列说法正确的是( )
A.发电机利用“电生磁”原理工作
B.线圈转动速度快慢不影响灯亮度
C.发电机发出的电能可全部转化为光能
D.发电机是将机械能转化为电能的装置
9.(25-26·九年级下·湖南湘潭·期末)现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术,当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场,产生电流,实现充电过程。以下设备也是利用“磁生电”工作的是( )
A.电磁起重机 B.扬声器
C.手摇式发电机 D.动圈式话筒
10.(25-26·九年级下·河南驻马店·期末)在学习了“电和磁”的知识后,小明用甲、乙两个直流电动机组装了如图所示的装置,闭合开关S后甲开始转动,同时用皮带带动乙转动,小灯泡发光。下列有关说法正确的是( )
A.装置中的甲将化学能转化为机械能
B.这个过程中乙的工作原理是电磁感应现象
C.生活中动圈式话筒的原理与甲相同
D.要使甲的转向改变可以将电源正负极对调
11.(25-26·九年级下·山东青岛·期末)扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。如图是扬声器的构造示意图,它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。下列关于扬声器工作的说法中,正确的是( )
A.扬声器的工作原理与电动机相同,都是利用磁场对通电线圈的作用而使线圈转动起来
B.扬声器的工作原理与发电机相同,都是利用电磁感应原理而使线圈转动起来
C.线圈中通过的电流是交变电流,线圈受到磁力方向不断变化,带动纸盆来回振动发声
D.线圈处在不断变化的磁场中,带动纸盆来回振动发声
12.(25-26·九年级下·四川泸州·期末)如图所示是研究电与磁关系的示意图,ab为一根电阻不可忽略且能自由移动的导体棒,其中单刀双掷开关S的c、d两点为触点,则下列说法正确的是( )
A.当单刀双掷开关S的触片P置于c点,该装置相当于电动机的工作原理
B.当单刀双掷开关S的触片P置于d点,该装置相当于电动机的工作原理
C.撤走蹄形磁铁,在Q点放置一小磁针,同时将单刀双掷开关S的触片置于c点,该装置可验证奥斯特实验
D.撤走蹄形磁铁,在Q点放置一小磁针,同时将单刀双掷开关S的触片置于d点,该装置可验证奥斯特实验
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共19分)
13.(25-26·九年级下·湖北宜昌·期末)郑和下西洋是我国航海史上浓墨重彩的一笔,其船队利用水罗盘定向。水罗盘是把磁针放在一个中间盛水、边上标有方向的盘子里,磁针浮在水面上自由旋转,静止时两端分别指向南、北,如图所示,使用过程中,磁针尖会指向南方,针尖相当于磁针的______极;磁针有这样的指向性,是因为它受到______作用的结果。
14.(25-26·九年级下·吉林长白·期末)小明将一根条形磁体悬挂起来,用另一根条形磁体靠近悬挂的磁体时,出现如图所示的现象。悬挂的磁体右端是______极;仅将手中条形磁体的N、S极对调,则两磁体会相互______(选填“吸引”或“排斥”)。
15.(25-26·九年级下·江苏昆山·期末)如图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,a点的磁场比b点的磁场_____(选填“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______(选填“P”或“Q”)处。
16.(25-26·九年级下·江苏泰州·期末)如图为某款运动手表和其匹配的圆形磁吸充电器,手表内和充电器内均有磁体,只有转动手表至特定的位置时,手表和充电器之间才能相互“吸附”,给手表充电。这种相互“吸附”的原理是______,手表充电时将电能转化为______能储存在手表电池中。
17.(25-26·九年级下·云南昆明·期末)如图所示的装置中,二极管交替发光,说明产生的电流方向不停地在______。交流发电机发出的电流的大小和方向是______的。
18.(25-26·九年级下·青海玉树·期末)1月18日,天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接(图甲)。当货运飞船和核心舱相互靠近时,为减缓撞击带来的影响,货运飞船与核心舱间需配置缓冲装置。“飞天”兴趣小组根据以上信息结合物理知识,设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互排斥的力,说明通电螺线管左端为______极,为增大排斥力,滑动变阻器的滑片应向______端滑动。
19.(25-26·九年级下·安徽宿州·期末)观看了电视节目中介绍的古代地动仪后,小明突发奇想,利用所学物理知识自制了一种地震自动报警装置,其简化结构如图所示。当有地震发生时,金属球会在磁环中来回摆动,产生感应电流,使报警器发声报警,该装置的工作原理与______(选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)的工作原理相同。
20.(25-26·九年级下·安徽六安·期末)如图所示,是某同学在科技节上展示的作品结构图。该作品的工作原理是通电线圈在______中受力转动,它就是一个自制的______机模型图。
21.(25-26·九年级下·西藏昌都·期末)将自制电动机接入电路,如图所示,闭合开关,线圈开始转动,其中A、B支架是________(选填“导体”“绝缘体”或“换向器”)。若仅对调磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向________。
22.(25-26·九年级下·海南海口·期末)如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行,这样可以节约用电。图乙是其控制电路图,R是一个压敏电阻,当有人走上电梯后,R阻值随压力的增大而________(选填“增大”“减小”或“不变”),图乙中电磁铁的磁性将________(选填“增强”“减弱”或“不变”),电动机的转速将变快。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
23.(25-26·九年级下·陕西西安·期末)用如图所示的电路探究电生磁现象,请你将实物图补充完整。要求:
①当闭合开关,滑动变阻器的滑片向A端滑动时弹簧伸长;
②标出通电螺线管的N极。
24.(25-26·九年级下·广东佛山·期末)为保证桥梁以及过桥车辆的安全,工作人员在桥的入口处安装了“超载检测报警系统”。检测时,当车辆重量小于限定值时,绿灯亮、红灯灭,表示可以通行;当车辆重量大于等于限定值时,红灯亮、绿灯灭,表示禁止通行。图中压敏电阻的阻值随着压力增大而减小。请用笔划线代替导线完成电路连接。
四、计算题(本题共2小题,每小题9分,共18分)
25.(25-26·九年级下·江苏盐城·期末)小明设计了一个温控电加热装置,原理如图所示,电压,为热敏电阻,其阻值随加热环境温度的升高而增大.电磁铁线圈电阻10Ω,当导线中的电流大于或等于0.02A时衔铁被吸下,与下触点接触;当电流小于0.02A时,衔铁松开与触点接触,,,求:
(1)该电加热器处于加热挡时的电流;
(2)衔铁刚被吸下时的阻值;
(3)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的20%,求的阻值。
26.(25-26·九年级下·上海黄浦·期末)图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇(部分参数如表),具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两挡工作状态。
(1)图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图,当水箱内的水位较低时,红灯亮报警,请结合上图说明其工作原理。
(2)小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少?
(3)商家宣称此款小风扇充满电后,在既扇风又喷雾状态下可持续工作5小时。通过计算判断他们的宣传与实际是否相符。
五、实验探究题(27小题8分;28小题8分;29小题6分;30小题7分;共29分)
27.(25-26·九年级下·北京海淀·期末)电与磁之间存在着相互联系,根据下图所示的实验,回答问题:
(1)如图甲、乙所示,小聪利用干电池、导线和小磁针进行实验;通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位,本实验说明______。
(2)若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测:两条通电导线之间______(选填“有”或“没有”)相互作用力。
(3)小聪又将直导线绕成螺线管形状,安装在一块硬纸板上,在螺线管的两端各放一个小磁针(磁极已标出),并在硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后轻轻敲击硬纸板,观察小磁针静止时的指向及铁屑的排列情况,如图丙所示,则小铁屑______(选填“能”或“不能”)反映磁场的方向。本实验表明:通电螺线管周围的磁场与______的磁场相似;______端(选填“左”或“右”)为该通电螺线管的极。
(4)小聪想在螺线管中插入芯材,制成电磁铁。他应该选择的芯材是______(填字母)
A.铜棒 B.铁棒 C.铝棒 D.钢棒 E.木棒
(5)以下应用中用到了电磁铁的是______(填字母)
A.白炽灯 B.电磁起重机 C.电炉 D.电铃 E.电磁继电器
(6)如图丁所示,为某直流电动机的原理图,定子是电磁铁,转子是线圈,开关闭合后,电动机的线圈可以顺时针转动。若保持其他装置不变,只对调电源的两极,______(选填“能”或“不能”)使此电动机的线圈反向转动。
28.(25-26·九年级下·江西赣州·期末)小亮学习“电和磁”的相关知识时,完成了下列两组实验。
(1)在探究电流与磁场的关系实验中:如图甲,闭合开关的瞬间,观察到小磁针会偏转,该实验说明_______;
(2)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图乙所示。铁屑的分布情况与_______磁体周围铁屑的分布情况相似。若只改变螺线管中的电流方向,铁屑分布情况_______(选填“会”或“不会”)改变;
(3)小亮同学制成如图丁的螺线管,小磁针在纸面能自由转动。闭合开关后,小磁针将沿_______方向转动(选填“顺时针”或“逆时针”);
(4)用如图丙所示的装置研究电磁感应:保持导体AB不动,使蹄形磁体快速向上运动,电流表指针_______(选填“不会”或“会”)偏转;
(5)通过实验我们还发现:感应电流方向不仅与导体运动方向有关,还与_______有关;
(6)利用电磁感应原理工作的装置有_______。(填字母)
A.电铃 B.扬声器 C.电磁起重机 D.动圈式话筒
29.(25-26·九年级下·天津红桥·期末)将表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上,做成了线圈上有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁,使用不同的接线柱,可改变电磁铁线圈的匝数。电磁铁和其他实验器材组成如图所示电路,用该电路来探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
(1)实验中电磁铁磁性的强弱是用电磁铁__________来反映的;图中铁钉下端是电磁铁的__________极。
(2)连接电磁铁线圈的接线柱a,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至不同位置,可以探究电磁铁磁性的强弱与__________是否有关。
(3)将导线夹子分别连接线圈的接线柱a、b、c、d,调节滑动变阻器,使电流表的示数保持不变,可以探究电磁铁磁性的强弱与__________是否有关。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是__________。
(5)本实验中多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是__________(填字母)。
A.伏安法测量定值电阻的阻值 B.探究并联电路的电流规律
30.(25-26·九年级下·福建宁德·期末)【探究名称】探究通电导体在磁场中受力的影响因素
【问题】小明发现金属棒在磁场中摆动的幅度不同,这体现了金属棒受力的大小不同,他设计了如图所示的装置进行探究,选用的实验器材有:铁架台,U形磁铁,电源,滑动变阻器,金属细线,长度和粗细均相同的铜棒和铝棒各一根,开关、导线若干。
【证据】
(1)实验中金属棒受力的大小可以通过观察细线与竖直方向的___________来判断。
(2)将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置,闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置,这是为了探究导体在磁场中受力大小与___________的关系。
(3)小明保持滑动变阻器滑片位置不变,将铜棒换成铝棒进行实验,探究导体在磁场中受力大小与导体材料的关系,并得出结论。你认为他的结论___________(选填“可信”或“不可信”),原因是___________。
(4)若要探究导体在磁场中受力的大小与磁场强弱的关系,实验中还需要增加的器材是___________。
【解释】……
【交流】
(1)通电导体在磁场中受到力的作用,生活中利用该原理制成了___________(选填“发电机”或“电动机”)。
(2)某同学连接电路时,不小心将与导体棒相连的两根导线接反了,闭合开关后发现导体棒反向摆动,由此可提出一个可供探究的问题是___________。
六、科学阅读题(本题共1小题,每空1分,共6分)
31.(25-26·九年级下·广东汕尾·期末)阅读短文,回答问题。
燃气灶常配备有熄火保护装置,当燃气灶意外熄火时,自动关闭燃气阀,如图甲所示。图乙是某燃气灶熄火保护装置原理示意图。工作时,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,衔铁通过连杆带动活塞向左移动,压缩弹簧,同时进气口被打开,燃气输送至出气口。若炉火意外熄灭,热电偶没有温度差,电磁铁失去磁性释放衔铁,活塞在弹簧作用下关闭进气口,防止燃气外泄。
(1)热电偶的材料是______(选填“导体”或“绝缘体”);
(2)熄火保护装置工作时,热电偶在电路中相当于______(选填“电源”“开关”或“用电器”),热电偶将______能转化为电能;
(3)若电流方向如图乙的箭头方向,则电磁铁D端为______(选填“N”或“S”)极。热电偶内部电子移动方向为______(选填“A到B”或“B到A”);
(4)在测试熄火保护装置时,发现电磁铁无法将衔铁完全吸过来,燃气无法到达出气口,为了解决此问题,可采取的方法是______。
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第二十章《电与磁》单元测试卷(解析版)
注意事项:
1.测试范围:人教版:九年级下册第20章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。1—8题是单选题;9—12题是多选题,漏选得1分,不选、多选或错选得0分)
1.(25-26·九年级下·江苏苏州·期末)关于电磁现象,下列说法中正确的是( )
A.磁体之间的作用是通过磁场发生的,但磁场并不真实存在
B.指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用
C.磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
D.磁感线是有方向的,从磁体N极回到磁体S极
【答案】B
【详解】A.磁场是磁体周围真实存在的特殊物质,磁感线才是人为引入的假想模型,故A错误;
B.地球本身是一个大磁体,存在地磁场,地磁场会对指南针磁极产生力的作用,使指南针指示南北方向,故B正确;
C.磁场中某点的磁场方向是磁场本身的固有性质,由磁场本身决定,小磁针只是用来显示该点的磁场方向,不能决定磁场方向,故C错误;
D.只有在磁体外部,磁感线才是从N极出发回到S极,磁体内部磁感线方向是从S极指向N极,选项描述不完整,故D错误。
故选B 。
2.(25-26·九年级下·北京朝阳·期末)图所示为一些与电和磁有关的事例,下列认识中正确的是( )
A.图甲中,磁体能够吸引铜、铁、铝等所有金属
B.图乙中,司南的长柄指南是地磁场的作用
C.图丙中,闭合开关导体ab运动时,机械能转化为电能
D.图丁中,电磁铁是利用电磁感应的原理制成的
【答案】B
【详解】A.图甲中的物体是磁体,磁体能够吸引铁、钴、镍,不能吸引铜、铝,故A错误;
B.司南的长柄指南是指向地理南极,地磁场的地磁北极在地理南极附近,所以司南的长柄指向地磁北极,是地磁场的作用,故B正确;
C.闭合开关导体ab运动是通电导线在磁场中受力转动,是电能转化为机械能,故C错误;
D.电磁铁是利用通电导体周围有磁场的原理制成的,故D错误。
故选B。
3.(25-26·九年级下·辽宁沈阳·期末)如图所示,闭合开关,将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来。下列说法正确的是( )
A.甲装置运用的原理是电磁感应
B.甲装置把电能转化为机械能
C.乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若导体ab水平向左移动,导体cd的运动方向不变
【答案】A
【详解】AB.将导体ab水平向右移动,即闭合电路的部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动,故导体ab中有感应电流产生,则甲装置运用的原理是电磁感应现象,此过程中将机械能转化为电能,故A正确,B错误;
C.当导体ab中产生的感应电流通过导体cd时,由于磁场对通电导体有力的作用,则导体cd由于受到力的作用将会发生运动,故乙装置产生的现象的应用是电动机,故C错误;
D.感应电流的方向与磁场方向和运动方向有关,若导体ab水平改为向左移动,故产生的感应电流方向改变,则通过导体cd的电流方向也发生改变,由于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,故导体cd的运动方向也发生改变,故D错误。
故选A。
4.(25-26·九年级下·山西晋中·期末)如图是小明设计的检测汽车尾气浓度的电路图,电源电压恒定,为定值电阻,气敏电阻的阻值随尾气浓度的增大而减小,当尾气浓度高于某一设定值时,电铃(图中未画出)报警。下列判断正确的是( )
A.电磁铁的上端为S极
B.尾气浓度增大时,电磁铁磁性减弱
C.该电路利用了电磁感应原理工作
D.电铃应该安装在接线柱CD之间
【答案】D
【详解】A.由安培定则可知电磁铁的上端为N极,故A错误;
B.控制电路中,尾气浓度高于某一设定值时,气敏电阻的阻值变小,电磁铁线圈电流变大磁性增强,故B错误;
C.图中应用的是电磁铁,电磁铁是根据电流的磁效应原理工作的,电磁感应原理是发电机的原理,故C错误;
D.当尾气浓度增大时,衔铁被吸下,电铃响起,电铃应该安装在接线柱CD之间,故D正确。
故选D。
5.(25-26·九年级下·山东济南·期末)法国科学家费尔和德国科学家格林贝格尔发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图所示是说明巨磁电阻特性原理的示意图,图中GMR是巨磁电阻。闭合开关、,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的左端为极
B.滑片P向左滑动时,电磁铁磁性变弱
C.滑片P向左滑动时,巨磁电阻阻值变小
D.滑片P向左滑动时,灯泡变暗
【答案】C
【详解】A.由图可知,电流从电磁铁的右端流入,左端流出,利用安培定则判断电磁铁的左端为N极,右端为S极。故A错误;
BCD.滑片P向左滑动过程中,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,电磁铁磁性增强。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,则随着电磁铁磁性增强,巨磁电阻的阻值变小,灯泡电路中总电阻变小,通过灯泡的电流变大,则灯泡变亮。故BD错误,C正确。
故选C。
6.(25-26·九年级下·河北唐山·期末)以下是对电与磁部分四幅图的分析,其中正确的是( )
A.图甲:扬声器原理是电磁感应现象
B.图乙:该实验是由法拉第发现的,证明了电流周围存在磁场
C.图丙:研究的是电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
D.图丁:动圈式话筒与电动机的工作原理相同
【答案】C
【详解】A.图甲中扬声器利用的是通电导体在磁场中受力运动的原理,故A错误;
B.图乙装置中的现象首先是由奥斯特发现的,说明电流周围存在磁场,故B错误;
C.图丙装置中两个绕有不同匝数线圈电磁铁串联,电流相等,研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故C正确;
D.图丁中动圈式话筒应用了电磁感应现象,与发电机的工作原理相同,电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故D错误。
故选C。
7.(25-26·九年级下·湖北宜昌·期末) 2025年3月比亚迪提出“能量直通车”无线充电技术,可使充电效率达到95%。如图是充电过程的简图,给地面上的发射线圈(可看成通电螺线管)通变化的电流使其产生变化磁场,车辆底部的接收线圈受变化的磁场作用产生感应电流给电池充电。下列说法正确的是( )
A.第一个发现电与磁之间联系的科学家是法拉第
B.减少发射线圈的匝数可增强其磁性
C.接收线圈利用了电磁感应原理
D.整个充电过程没有用到电流的磁效应
【答案】C
【详解】A.第一个发现电与磁之间联系的科学家是奥斯特,他发现了电流的磁效应。法拉第发现了电磁感应现象。故A错误。
B.通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关。在电流一定时,线圈的匝数越多,磁性越强。因此,减少线圈的匝数会减弱其磁性。故B错误。
C.根据题意,“车辆底部的接收线圈受变化的磁场作用产生感应电流给电池充电”,这描述的是闭合电路中的线圈在变化的磁场中产生电流的现象,其原理是电磁感应。故C正确。
D.根据题意,“给地面上的发射线圈通变化的电流使其产生变化磁场”,这是电流的磁效应的应用。因此,整个充电过程利用了电流的磁效应。故D错误。
故选C。
8.(25-26·九年级下·贵州贵阳·期末)如图所示是一台手摇发电机,当线圈在磁场中快速转动时,小灯泡就能发光。下列说法正确的是( )
A.发电机利用“电生磁”原理工作
B.线圈转动速度快慢不影响灯亮度
C.发电机发出的电能可全部转化为光能
D.发电机是将机械能转化为电能的装置
【答案】D
【详解】A.发电机的工作原理是电磁感应现象,是“磁生电”,故A错误;
B.线圈转动速度越快,切割磁感线的速度就越快,根据电磁感应原理,产生的感应电流越大,则通过灯泡的电流越大,灯泡就越亮,故B错误;
C.当发电机发出的电能通过小灯泡转化为光能时,由于电流的热效应,小灯泡的灯丝会发热,即有一部分电能转化为了内能,所以电能不可能全部转化为光能,故C错误;
D.手摇发电机工作时,通过外力使线圈在磁场中转动,消耗了机械能,同时产生了电能,所以发电机是将机械能转化为电能的装置,故D正确。
故选D。
9.(25-26·九年级下·湖南湘潭·期末)现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术,当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场,产生电流,实现充电过程。以下设备也是利用“磁生电”工作的是( )
A.电磁起重机 B.扬声器
C.手摇式发电机 D.动圈式话筒
【答案】CD
【详解】根据题意可知,手机中的线圈,能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电,是利用电磁感应原理工作的。
A.电磁起重机是利用电流的磁效应工作的,故A不符合题意;
B.扬声器是利用通电导体受到磁场力的作用工作的,故B不符合题意;
C.手摇式发电机可以将机械能转化为电能,是利用电磁感应原理工作的,故C符合题意;
D.动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流,是利用的电磁感应原理,故D符合题意。
故选CD。
10.(25-26·九年级下·河南驻马店·期末)在学习了“电和磁”的知识后,小明用甲、乙两个直流电动机组装了如图所示的装置,闭合开关S后甲开始转动,同时用皮带带动乙转动,小灯泡发光。下列有关说法正确的是( )
A.装置中的甲将化学能转化为机械能
B.这个过程中乙的工作原理是电磁感应现象
C.生活中动圈式话筒的原理与甲相同
D.要使甲的转向改变可以将电源正负极对调
【答案】BD
【详解】A.甲是电动机,是将电能转化为机械能,化学能转化为电能是电源的能量转化,故A错误;
B.乙是发电机,工作原理是电磁感应现象,故B正确;
C.动圈式话筒依靠声音振动带动线圈切割磁感线产生感应电流,原理是电磁感应,和乙原理相同,与甲(电动机)原理不同,故C错误;
D.电动机的转动方向和电流方向、磁场方向有关,对调电源正负极会改变电流方向,因此可以改变甲的转动方向,故D正确。
故选BD。
11.(25-26·九年级下·山东青岛·期末)扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。如图是扬声器的构造示意图,它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。下列关于扬声器工作的说法中,正确的是( )
A.扬声器的工作原理与电动机相同,都是利用磁场对通电线圈的作用而使线圈转动起来
B.扬声器的工作原理与发电机相同,都是利用电磁感应原理而使线圈转动起来
C.线圈中通过的电流是交变电流,线圈受到磁力方向不断变化,带动纸盆来回振动发声
D.线圈处在不断变化的磁场中,带动纸盆来回振动发声
【答案】AC
【详解】AB.扬声器的原理与电动机的原理是相同的,其原理是磁场对通电线圈有力的作用,都是把电能转化为机械能;发电机的工作原理是电磁感应现象,故A正确;故B错误;
CD.扬声器的线圈中通过携带声音信息、时刻变化的电流,使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场,线圈就不断地来回振动,纸盆也就振动起来,便发出了声音,故C正确;故D错误。
故选AC。
12.(25-26·九年级下·四川泸州·期末)如图所示是研究电与磁关系的示意图,ab为一根电阻不可忽略且能自由移动的导体棒,其中单刀双掷开关S的c、d两点为触点,则下列说法正确的是( )
A.当单刀双掷开关S的触片P置于c点,该装置相当于电动机的工作原理
B.当单刀双掷开关S的触片P置于d点,该装置相当于电动机的工作原理
C.撤走蹄形磁铁,在Q点放置一小磁针,同时将单刀双掷开关S的触片置于c点,该装置可验证奥斯特实验
D.撤走蹄形磁铁,在Q点放置一小磁针,同时将单刀双掷开关S的触片置于d点,该装置可验证奥斯特实验
【答案】AC
【详解】A B.当单刀双掷开关S的触片P置于c点,电源、开关、导体、导线组成了闭合回路,由电源,故可以成为电动机的原理图,故A正确;当单刀双掷开关S的触片P置于d点时,没有电源,故是发电机,故B错误;
C D.撤走蹄形磁铁,在Q点放置一小磁针,同时将单刀双掷开关S的触片置于c点,有电源,验证通电导线周围存在磁场,故该装置可验证奥斯特实验是正确的,故C正确;当单刀双掷开关S的触片P置于d点时,没有电源,没有电流,故不是奥斯特实验,故D错误。
故选AC。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共19分)
13.(25-26·九年级下·湖北宜昌·期末)郑和下西洋是我国航海史上浓墨重彩的一笔,其船队利用水罗盘定向。水罗盘是把磁针放在一个中间盛水、边上标有方向的盘子里,磁针浮在水面上自由旋转,静止时两端分别指向南、北,如图所示,使用过程中,磁针尖会指向南方,针尖相当于磁针的______极;磁针有这样的指向性,是因为它受到______作用的结果。
【答案】 南/S 地磁场
【详解】[1][2]由于地球本身是一个大磁体,存在地磁场,地磁的南极在地理北极附近,地磁的北极在地理南极附近。根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理,磁针的南极会被地磁的北极吸引,所以磁针静止时,磁针尖会指向南方,针尖相当于磁针的南极。
14.(25-26·九年级下·吉林长白·期末)小明将一根条形磁体悬挂起来,用另一根条形磁体靠近悬挂的磁体时,出现如图所示的现象。悬挂的磁体右端是______极;仅将手中条形磁体的N、S极对调,则两磁体会相互______(选填“吸引”或“排斥”)。
【答案】 S 排斥
【详解】[1] 磁体间的相互作用规律是异名磁极相互吸引。由图可知,手中磁体的左端为N极与悬挂磁体的右端相互吸引,因此悬挂磁体的右端是S极。
[2]将手中磁体的N、S极对调后,手中磁体的左端变为S极与悬挂磁体的右端S极为同名磁极,根据磁体相互作用规律,两磁体会相互排斥。
15.(25-26·九年级下·江苏昆山·期末)如图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,a点的磁场比b点的磁场_____(选填“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______(选填“P”或“Q”)处。
【答案】 弱 P
【详解】[1]从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏,故a点的磁场比b点的磁场弱。
[2]小磁针静止在b点时,其N极指向与该点磁感线的切线方向一致,故N极指向P点。
16.(25-26·九年级下·江苏泰州·期末)如图为某款运动手表和其匹配的圆形磁吸充电器,手表内和充电器内均有磁体,只有转动手表至特定的位置时,手表和充电器之间才能相互“吸附”,给手表充电。这种相互“吸附”的原理是______,手表充电时将电能转化为______能储存在手表电池中。
【答案】 异名磁极相互吸引 化学
【详解】[1]两个磁体相互吸附,是异名磁极相互吸引。
[2]手机充电时消耗电能,手机中的电池发生化学变化,是电能转化为化学能。
17.(25-26·九年级下·云南昆明·期末)如图所示的装置中,二极管交替发光,说明产生的电流方向不停地在______。交流发电机发出的电流的大小和方向是______的。
【答案】 改变 变化
【解析】【小题1】[1][2]图中装置是演示交流发电机的模型,装置运行时能观察到两个二极管交替发光且忽亮忽暗。二极管具有单向导电性,如果一个二极管在正半周亮,另一个在负半周亮,说明电流大小在改变,电流方向在周期性变化。
18.(25-26·九年级下·青海玉树·期末)1月18日,天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接(图甲)。当货运飞船和核心舱相互靠近时,为减缓撞击带来的影响,货运飞船与核心舱间需配置缓冲装置。“飞天”兴趣小组根据以上信息结合物理知识,设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互排斥的力,说明通电螺线管左端为______极,为增大排斥力,滑动变阻器的滑片应向______端滑动。
【答案】 N A
【详解】[1][2] 当条形磁体和通电螺线管靠近时,产生相互排斥的力,根据同名磁极相互排斥,说明通电螺线管左端为N极;为增大排斥力,滑动变阻器的滑片应向左端滑动,增大通过螺线管的电流,从而增强螺线管的磁性。
19.(25-26·九年级下·安徽宿州·期末)观看了电视节目中介绍的古代地动仪后,小明突发奇想,利用所学物理知识自制了一种地震自动报警装置,其简化结构如图所示。当有地震发生时,金属球会在磁环中来回摆动,产生感应电流,使报警器发声报警,该装置的工作原理与______(选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)的工作原理相同。
【答案】动圈式话筒
【详解】该装置的工作原理是金属球摆动带动金属杆切割磁感线,产生感应电流,属于电磁感应现象。 动圈式话筒的工作原理是声音振动带动线圈切割磁感线,产生感应电流,属于电磁感应现象; 动圈式扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力振动,属于通电导体在磁场中受力运动。 因此该装置与动圈式话筒的工作原理相同。
20.(25-26·九年级下·安徽六安·期末)如图所示,是某同学在科技节上展示的作品结构图。该作品的工作原理是通电线圈在______中受力转动,它就是一个自制的______机模型图。
【答案】 磁场 电动
【详解】[1]通电线圈中有电流通过,线圈在磁体的磁场周围,线圈能受力转动,说明磁场对电流有力的作用。
[2]该模型是先通电,然后线圈转动起来,将电能转化为机械能,是一个自制的电动机模型。
21.(25-26·九年级下·西藏昌都·期末)将自制电动机接入电路,如图所示,闭合开关,线圈开始转动,其中A、B支架是________(选填“导体”“绝缘体”或“换向器”)。若仅对调磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向________。
【答案】 导体 相反
【详解】[1]将自制电动机接入电路,如图所示,闭合开关,线圈开始转动,其中A、B支架是导体,使电流通过线圈。
[2]若仅对调磁体的磁极,线圈受到的磁力方向与原来相反,其转动方向与原转动方向相反。
22.(25-26·九年级下·海南海口·期末)如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行,这样可以节约用电。图乙是其控制电路图,R是一个压敏电阻,当有人走上电梯后,R阻值随压力的增大而________(选填“增大”“减小”或“不变”),图乙中电磁铁的磁性将________(选填“增强”“减弱”或“不变”),电动机的转速将变快。
【答案】 减小 增强
【详解】[1]压敏电阻的特性是阻值随压力增大而减小;当有人走上电梯,压力增大,故R的阻值减小。
[2]控制电路中,R阻值减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流增大;电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,电流越大磁性越强,故磁性将增强。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
23.(25-26·九年级下·陕西西安·期末)用如图所示的电路探究电生磁现象,请你将实物图补充完整。要求:
①当闭合开关,滑动变阻器的滑片向A端滑动时弹簧伸长;
②标出通电螺线管的N极。
【答案】
【详解】根据安培定则,用右手握住螺线管,使四指指向电流的方向,则大拇指所指的下端为螺线管的N极,其上端为S极,因同名磁极相互排斥,所以弹簧的长度会缩短;当闭合开关,滑动变阻器的滑片向A端滑动时,发现弹簧伸长,说明通电螺线管的磁性减弱,因为通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关,电流越小,磁性越弱,所以若使滑动变阻器的滑片向A端移动时,电阻增大,由欧姆定律可知,电流减小,通电螺线管的磁性减弱,故应将B接线柱与开关相连;如图所示:
24.(25-26·九年级下·广东佛山·期末)为保证桥梁以及过桥车辆的安全,工作人员在桥的入口处安装了“超载检测报警系统”。检测时,当车辆重量小于限定值时,绿灯亮、红灯灭,表示可以通行;当车辆重量大于等于限定值时,红灯亮、绿灯灭,表示禁止通行。图中压敏电阻的阻值随着压力增大而减小。请用笔划线代替导线完成电路连接。
【答案】
【详解】当车辆重量小于限定值时,压敏电阻的阻值较大,电路的电流较小,电磁继电器磁性较弱,不能把衔铁吸下来,这个时候绿灯接通,红灯未接通,所以绿灯亮,红灯灭;当车辆重量大于等于限定值时,压敏电阻的阻值较小,电路的电流较大,电磁继电器磁性较强,把衔铁吸下来,这个时候绿灯没有接通,红灯接通,所以绿灯灭,红灯亮。如图所示:
四、计算题(本题共2小题,每小题9分,共18分)
25.(25-26·九年级下·江苏盐城·期末)小明设计了一个温控电加热装置,原理如图所示,电压,为热敏电阻,其阻值随加热环境温度的升高而增大.电磁铁线圈电阻10Ω,当导线中的电流大于或等于0.02A时衔铁被吸下,与下触点接触;当电流小于0.02A时,衔铁松开与触点接触,,,求:
(1)该电加热器处于加热挡时的电流;
(2)衔铁刚被吸下时的阻值;
(3)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的20%,求的阻值。
【答案】(1)5A;(2)240Ω;(3)176Ω
【详解】解:(1)当环境温度低时,热敏电阻的电阻减小,电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下时,衔铁与A接触,电阻R1被接入电路,电阻较小,处于加热状态,此时电路中的电流
(2)加热功率为
衔铁刚被吸下时的阻值
(3)当环境温度高时,热敏电阻的电阻增大,电路的电流减小,电磁铁的磁性减弱,衔铁被弹起时,衔铁与B接触,两电阻串联,处于保温状态,此时的功率是加热时功率的20%,即
P保温=20%P加热=20%×1100W=220W
此时电路的总电阻为
R2的阻值
R2=R-R1=220Ω-44Ω=176Ω
答:(1)该电加热器处于加热挡时的电流是5A;
(2)衔铁刚被吸下时的阻值是240Ω;
(3)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的20%,的阻值是176Ω。
26.(25-26·九年级下·上海黄浦·期末)图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇(部分参数如表),具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两挡工作状态。
(1)图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图,当水箱内的水位较低时,红灯亮报警,请结合上图说明其工作原理。
(2)小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少?
(3)商家宣称此款小风扇充满电后,在既扇风又喷雾状态下可持续工作5小时。通过计算判断他们的宣传与实际是否相符。
【答案】(1)见解析
(2)2400 J
(3)他们的宣传与实际不符
【详解】(1)该装置是利用电磁继电器实现的水位自动报警。控制电路由电源、电磁铁、金属探针和水组成。工作电路由电源、红灯、喷雾元件和继电器的触点组成。当水位低时,水面低于金属探针,控制电路断开,电磁铁无磁性,衔铁被弹簧拉起,使红灯电路接通,红灯亮起报警。
(2)根据参数表可知,小风扇只扇风时的功率,时间
消耗的电能为
(3)根据参数表可知,电池的输出电压,电池容量为,电池充满电后储存的总电能为
在既扇风又喷雾状态下,电路的总功率为
小风扇可持续工作的最长时间为
因为实际工作时间3 h小于商家宣传的5 h,所以他们的宣传与实际不相符。
五、实验探究题(27小题8分;28小题8分;29小题6分;30小题7分;共29分)
27.(25-26·九年级下·北京海淀·期末)电与磁之间存在着相互联系,根据下图所示的实验,回答问题:
(1)如图甲、乙所示,小聪利用干电池、导线和小磁针进行实验;通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位,本实验说明______。
(2)若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测:两条通电导线之间______(选填“有”或“没有”)相互作用力。
(3)小聪又将直导线绕成螺线管形状,安装在一块硬纸板上,在螺线管的两端各放一个小磁针(磁极已标出),并在硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后轻轻敲击硬纸板,观察小磁针静止时的指向及铁屑的排列情况,如图丙所示,则小铁屑______(选填“能”或“不能”)反映磁场的方向。本实验表明:通电螺线管周围的磁场与______的磁场相似;______端(选填“左”或“右”)为该通电螺线管的极。
(4)小聪想在螺线管中插入芯材,制成电磁铁。他应该选择的芯材是______(填字母)
A.铜棒 B.铁棒 C.铝棒 D.钢棒 E.木棒
(5)以下应用中用到了电磁铁的是______(填字母)
A.白炽灯 B.电磁起重机 C.电炉 D.电铃 E.电磁继电器
(6)如图丁所示,为某直流电动机的原理图,定子是电磁铁,转子是线圈,开关闭合后,电动机的线圈可以顺时针转动。若保持其他装置不变,只对调电源的两极,______(选填“能”或“不能”)使此电动机的线圈反向转动。
【答案】(1)通电导线周围存在磁场
(2)有
(3)不能 条形磁铁 左
(4)B
(5)BDE
(6)不能
【详解】(1)通电后小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁场力的作用,断电后小磁针复位,说明小磁针受到的磁场力消失,故本实验说明通电导线周围存在磁场。
(2)若图甲中的小磁针换成直导线并通电,由于通电导线周围存在磁场,则两条导线都处在磁场中,都会受到另一根导线磁场的作用,故两条通电导线之间有相互作用力。
(3)[1]实验中可以根据磁极间的相互作用来判断磁场方向,无法确定小铁屑在磁场中的磁极,铁屑的作用是能直观显示磁场的分布情况,无法显示磁场的方向。
[2]通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况可知,通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似;
[3]由图可知,小磁针的S极靠近通电螺线管的左端,根据异名磁极相互吸引可知,左端为该通电螺线管的N极。
(4)电磁铁的芯材应选择软磁性材料,即容易被磁化的材料,铁是软磁性材料,插入螺线管中被磁化,铜、铝、木头都不能被磁化,而钢被磁化后磁性不易消失,故应该选择铁棒作为芯材。
(5)白炽灯和电炉都是利用电流的热效应原理工作的;电磁铁通电后有磁性,断电后磁性消失,则电磁起重机、电铃和电磁继电器都是利用电磁铁来工作的,故BDE符合题意,AC不符合题意。
故选BDE。
(6)电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关,只改变电流方向,或只改变磁场方向,都可以使电动机的转动方向发生改变,但只对调电源的两极,线圈中的电流方向改变,同时磁场方向也改变,故不能使此电动机的线圈反向转动。
28.(25-26·九年级下·江西赣州·期末)小亮学习“电和磁”的相关知识时,完成了下列两组实验。
(1)在探究电流与磁场的关系实验中:如图甲,闭合开关的瞬间,观察到小磁针会偏转,该实验说明_______;
(2)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图乙所示。铁屑的分布情况与_______磁体周围铁屑的分布情况相似。若只改变螺线管中的电流方向,铁屑分布情况_______(选填“会”或“不会”)改变;
(3)小亮同学制成如图丁的螺线管,小磁针在纸面能自由转动。闭合开关后,小磁针将沿_______方向转动(选填“顺时针”或“逆时针”);
(4)用如图丙所示的装置研究电磁感应:保持导体AB不动,使蹄形磁体快速向上运动,电流表指针_______(选填“不会”或“会”)偏转;
(5)通过实验我们还发现:感应电流方向不仅与导体运动方向有关,还与_______有关;
(6)利用电磁感应原理工作的装置有_______。(填字母)
A.电铃 B.扬声器 C.电磁起重机 D.动圈式话筒
【答案】(1)通电导体周围存在磁场
(2)条形 不会
(3)顺时针
(4)会
(5)磁场方向
(6)D
【详解】(1)图甲所示实验为奥斯特实验,闭合开关的瞬间,观察到小磁针会偏转,说明通电导体周围存在磁场。
(2)[1]在板面上均匀地洒满铁屑,铁屑在磁场中被磁化为小磁体,轻敲玻璃板面,铁屑在磁场力的作用下有序排列,由图可知,铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。
[2]实验中利用铁屑的排列反映磁场的分布情况,若只改变螺线管中的电流方向,通电螺线管极性发生改变,但磁场分布不变,因此铁屑分布情况不会改变。
(3)丁图中,闭合开关,电流从螺线管的下端流入,从上端流出,根据安培定则可判断螺线管的上端为N极,根据磁极间相互作用规律可知小磁针静止时S极向下,所以闭合开关后,小磁针会沿顺时针方向偏转。
(4)用如图丙所示的装置研究电磁感应:导体AB所在区域磁感线方向近似水平向右,保持导体AB不动,使蹄形磁体快速向上运动,由运动的相对性可知,此时闭合电路的部分导体AB能切割磁感线,电路中会产生感应电流,电流表指针会偏转。
(5)通过实验我们还发现:只改变磁场方向或者只改变导体运动方向,感应电流方向均可改变,故感应电流方向不仅与导体运动方向有关,还与磁场方向有关。
(6)AC.电铃与电磁起重机是利用电流的磁效应工作的,故AC不符合题意;
B.扬声器的工作原理是将电信号转换为声信号,利用的是通电导体在磁场中受力原理。故B不符合题意;
D.动圈式话筒的工作原理是通过电磁感应将声音信号转换成电信号,从而实现声音的传输和处理。故D符合题意。
故选D。
29.(25-26·九年级下·天津红桥·期末)将表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上,做成了线圈上有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁,使用不同的接线柱,可改变电磁铁线圈的匝数。电磁铁和其他实验器材组成如图所示电路,用该电路来探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
(1)实验中电磁铁磁性的强弱是用电磁铁__________来反映的;图中铁钉下端是电磁铁的__________极。
(2)连接电磁铁线圈的接线柱a,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至不同位置,可以探究电磁铁磁性的强弱与__________是否有关。
(3)将导线夹子分别连接线圈的接线柱a、b、c、d,调节滑动变阻器,使电流表的示数保持不变,可以探究电磁铁磁性的强弱与__________是否有关。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是__________。
(5)本实验中多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是__________(填字母)。
A.伏安法测量定值电阻的阻值 B.探究并联电路的电流规律
【答案】(1) 吸引大头针数量的多少 S
(2)电流的大小
(3)线圈的匝数
(4)大头针被磁化后下端是同名磁极,同名磁极相互排斥
(5)B
【详解】(1)[1]实验中采用了转换法,通过电磁铁吸引大头针的数量反映磁性强弱;
[2]根据电路图,电源正极在右侧,电流从接线柱a流入线圈,用安培定则判断:右手握住铁钉,四指指向电流方向,大拇指指向铁钉上端,即N极,故铁钉下端为S极;
(2)连接电磁铁线圈的接线柱a,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片会改变电路中的电流大小,此时线圈的匝数不变、铁芯不变,故探究的是电磁铁磁性的强弱与电流的大小的关系;
(3)电流表的示数保持不变,说明电路中的电流不变,铁芯不变,将导线夹子分别连接线圈的接线柱a、b、c、d,改变的是线圈的匝数,故可以探究电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数的关系;
(4)通电后,大头针被磁化,同一端的磁性相同,同名磁极相互排斥,所以下端分散。故答案为:大头针被磁化后下端是同名磁极,同名磁极相互排斥;
(5)本实验中多次实验的目的是寻找普遍规律,避免偶然性,与探究并联电路的电流规律实验中多次实验的目的相同,故选B。
30.(25-26·九年级下·福建宁德·期末)【探究名称】探究通电导体在磁场中受力的影响因素
【问题】小明发现金属棒在磁场中摆动的幅度不同,这体现了金属棒受力的大小不同,他设计了如图所示的装置进行探究,选用的实验器材有:铁架台,U形磁铁,电源,滑动变阻器,金属细线,长度和粗细均相同的铜棒和铝棒各一根,开关、导线若干。
【证据】
(1)实验中金属棒受力的大小可以通过观察细线与竖直方向的___________来判断。
(2)将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置,闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置,这是为了探究导体在磁场中受力大小与___________的关系。
(3)小明保持滑动变阻器滑片位置不变,将铜棒换成铝棒进行实验,探究导体在磁场中受力大小与导体材料的关系,并得出结论。你认为他的结论___________(选填“可信”或“不可信”),原因是___________。
(4)若要探究导体在磁场中受力的大小与磁场强弱的关系,实验中还需要增加的器材是___________。
【解释】……
【交流】
(1)通电导体在磁场中受到力的作用,生活中利用该原理制成了___________(选填“发电机”或“电动机”)。
(2)某同学连接电路时,不小心将与导体棒相连的两根导线接反了,闭合开关后发现导体棒反向摆动,由此可提出一个可供探究的问题是___________。
【答案】 夹角 电流大小 不可信 见详解 磁性更强的磁铁 电动机 见详解
【详解】(1)[1]实验中金属棒受力的大小可以通过观察金属细线与竖直方向的夹角来判断。
(2)[2]将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置,闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置,金属细线偏转的角度发生变化,可得出结论:当磁场的强弱与材料相同时,电流不同,通电导体受到的力不同,这是为了探究导体在磁场中受力大小与电流大小的关系。
(3)[3][4]小明保持滑动变阻器滑片位置不变,将铜棒换成铝棒进行实验,探究导体在磁场中受力大小与导体材料的关系,并得出结论。 这个结论不可信,因为长度、粗细相同的铜棒和铝棒的电阻不同。
(4)[5]实验中采用的是控制变量法;探究受力大小与磁场强弱时,需要改变磁场的强弱,故需要磁性更强的磁铁。
(1)[6]闭合开关,电路中有电流,通电直导线在磁场中受力而运动,电动机就是利用该原理制成的。
(2)[7]不小心将与导体棒相连的两根导线接反了,闭合开关后发现导体棒反向摆动,运动方向发生了变化,说明受力方向与电流的方向有关,所以探究的是通电导体在磁场中受力方向与电流方向是否有关。
六、科学阅读题(本题共1小题,每空1分,共6分)
31.(25-26·九年级下·广东汕尾·期末)阅读短文,回答问题。
燃气灶常配备有熄火保护装置,当燃气灶意外熄火时,自动关闭燃气阀,如图甲所示。图乙是某燃气灶熄火保护装置原理示意图。工作时,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,衔铁通过连杆带动活塞向左移动,压缩弹簧,同时进气口被打开,燃气输送至出气口。若炉火意外熄灭,热电偶没有温度差,电磁铁失去磁性释放衔铁,活塞在弹簧作用下关闭进气口,防止燃气外泄。
(1)热电偶的材料是______(选填“导体”或“绝缘体”);
(2)熄火保护装置工作时,热电偶在电路中相当于______(选填“电源”“开关”或“用电器”),热电偶将______能转化为电能;
(3)若电流方向如图乙的箭头方向,则电磁铁D端为______(选填“N”或“S”)极。热电偶内部电子移动方向为______(选填“A到B”或“B到A”);
(4)在测试熄火保护装置时,发现电磁铁无法将衔铁完全吸过来,燃气无法到达出气口,为了解决此问题,可采取的方法是______。
【答案】 导体 电源 内 N B到A 可以在电磁铁上多绕几圈线圈,增加线圈的匝数
【详解】(1)[1]热电偶是由不同金属材料制成的,属于导体。
(2)[2][3]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。
(3)[4][5]由图乙可知,电流从电磁铁的左端流入,由安培定则可知电磁铁的D端是N极;电流的方向与电子定向移动的方向相反,热电偶内部电流的方向是从A到B,则电子移动方向为B到A。
(4)[6]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。
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