第二十章 电与磁（举一反三·重难点训练）物理新教材人教版九年级全一册

第二十章 电与磁 【题型1 磁体、磁场与磁感线辨析】 1 【题型2 地磁场的特点与应用】 2 【题型3 奥斯特实验与电流的磁效应】 4 【题型4 安培定则】 5 【题型5 影响电磁铁磁性强弱的因素探究】 7 【题型6 电磁继电器的工作原理与应用】 8 【题型7 磁场对通电导体的作用】 10 【题型8 电动机的结构与工作原理】 12 【题型9 电磁感应现象辨析】 13 【题型10 发电机的工作原理与能量转化】 15 【题型11 电与磁作图题】 17 【题型12 制作简易直流电动机】 17 【题型1 磁体、磁场与磁感线辨析】 1．（25-26•九年级上·吉林农安•期末）如图所示是一款磁吸式数据线，线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接，达到一线多头的使用效果，线体和磁性充电头吸附的原理是_______（选填“同名”或“异名”）磁极互相吸引。 2．（25-26•九年级上·辽宁铁岭•期末）关于磁场，下列说法中正确的是（     ） A．磁感线是磁场中真实存在的曲线 B．地球周围的地磁场的磁感线是从地磁S极出发回到地磁N极 C．教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理的南极 D．磁场看不见，但磁场在磁体周围真实存在 3．（25-26•九年级上·内蒙古包头•期末）在探究磁体周围磁场的实验中，小明绘制了如图所示的图，其中甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，根据图中小磁针静止时的指向，乙是 _______ （选填“N极”或“S极”）。 4．（25-26•九年级上·山东潍坊•期末）在学习了电和磁的知识后，小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验。用一块条形磁体的极沿同一方向摩擦一枚粗缝衣针若干次，使缝衣针磁化，如图甲。然后把这枚缝衣针用细线悬挂起来，如图乙。结果发现静止后缝衣针总是指向南北方向，这说明缝衣针已经磁化成一枚小磁针。 为验证奥斯特实验，小杰把一根直导线放在静止的缝衣针正上方，并使直导线与缝衣针垂直放置，当用电池给它通电时，结果发现缝衣针并未发生偏转。带着疑问，小杰在物理课上与大家展开讨论，形成了两种不同的观点： 观点A：这根通电导线周围不存在磁场，奥斯特的发现不全面； 观点B：导线的位置不好，这时静止的缝衣针N极正指向该点的磁场方向。所以缝衣针不会发生偏转。 请你回答问题： （1）奥斯特实验表明：通电导线周围存在______； （2）缝衣针停止运动后，针尖指向______（选填“北方”或“南方”）； （3）课堂讨论形成的两种观点，请你利用已有器材，重新设计实验，否定观点A而证明观点B是正确的，写出你的实验方法：______。 【题型2 地磁场的特点与应用】 5．（25-26•九年级上·四川德阳•期末）有网站报道：“牛能感知地球磁场，吃草、休息时，其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行。”若报道真实，则在四周无明显差异的草地上，牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的（　　） A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 6．（25-26•九年级上·广西柳州•期末）公元843年，在没有航标、没有明确航道的大海上，一艘帆船正在日夜不停地航行。一些聪明的中国人利用手中的罗盘指示方向，开辟了从浙江温州到达日本值嘉岛的航线。是什么神秘的力量驱动着罗盘，让它指示方向? 7．（25-26•九年级上·甘肃兰州•期末）将能自由转动的小磁针水平放在桌子上，无论怎样移动小磁针，静止时其N极指北、S极指南，这是因为地球周围空间存在______，它的磁极与地理两极并不重合，下图中能合理描述地磁场的是图______。 8．（25-26•九年级上·河南洛阳•期末）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼。如图所示是它静止时的指向，则指南鱼鱼头应标注________（选填“南”或“北”）极；我国宋代科学家________在《梦溪笔谈》中明确指出，指南针所指的方向“常微偏东不全南也”；地磁场的________极在地理的南极附近。 【题型3 奥斯特实验与电流的磁效应】 9．（25-26•九年级上·湖南常德•期末）对于如图所示的实验，下列说法正确的是（　　） A．这是法拉第的电流的磁效应实验 B．甲、丙对比可说明通电导体周围存在磁场 C．本实验揭示了电生磁现象 D．图乙断电后，小磁针的N极将会指向地球地磁的南极 10．（25-26•九年级上·四川南充•期末）小芳对奥斯特实验非常感兴趣，于是连接如图所示的电路进行探究。她先用两节干电池串联进行实验，发现小磁针只是微微动了一下，接着用三节干电池串联进行实验，而小磁针发生了明显的偏转。根据小芳的实验过程及现象，可以得出两点结论：一是电流周围确实存在着____，二是电流磁场的强弱与______有关。 11．（25-26•九年级上·重庆涪陵•期末）如图所示，是“奥斯特实验”的实物图。闭合开关，甲、乙小磁针都发生偏转，此现象表明：_________可以改变物体的运动状态；以通电直导线为参照物，小磁针N极是_________的（选填“运动”或“静止”）；小磁针甲、乙偏转的方向不一致，表明：力的_________会影响力的作用效果。 12．（25-26•九年级上·河北唐山•期末）如图所示小明同学模拟“奥斯特实验”，闭合开关，原来静止的小磁针发生了偏转，造成小磁针偏转的原因是什么呢？ 猜想一：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起 猜想二：可能是通电后导线周围产生了磁场引起。 （1）它看到小磁针偏转，认为它一定受到力的作用，他判断的理由是______； （2）为了验证猜想一，下列方案可行的是______（请选择最佳方案）； ①将整个装置放在玻璃箱中进行实验； ②将小磁针罩在烧杯中，导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验； ③改变导线中的电流方向。 （3）如果实验中小磁针偏转不明显，请提供一条改进的建议______。 【题型4 安培定则】 13．（25-26•九年级上·河北秦皇岛•期末）请根据图中小磁针静止时的指向，分别标出通电螺线管右端的极性（“N”或“S”）和电源右端的极性（“+”或“-”）。 14．（25-26•九年级上·江苏镇江•期末）如下图所示，甲、乙为条形磁体，中间是通电螺线管，它们之间的实线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。则可以判断图中、、、四个磁极依次是（　　） A．极、极、极、极 B．极、极、极、极 C．极、极、极、极 D．极、极、极、极 15．（25-26•九年级上·黑龙江绥化•期末）科学家的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程，丹麦物理学家___首先发现了电流周围存在磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系，小郭同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置，如图所示，当开关S接__（选填“a”或“b”）点时，电磁铁的A端是N极。 16．（25-26•九年级上·山东菏泽•期末）某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 (1)在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的___________（选填“南极”或“北极”）； (2)在玻璃板上均匀地撒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与___________磁体周围铁屑的分布情况相似； (3)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示。若想探究通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关，接下来的操作是___________； (4)实验说明通电螺线管的磁极极性只与电流方向有关，且这个关系可以用安培定则来判断。请你根据安培定则判断，图丙中闭合开关后，螺线管的右端为___________（选填“N”或“S”）极； (5)实验时发现图甲中通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施：___________（写出一种方法即可）。 【题型5 影响电磁铁磁性强弱的因素探究】 17．（25-26•九年级上·内蒙古包头•期末）图甲是磁悬浮月球台灯，其部分原理如图乙所示。台灯灯泡的顶部装有磁铁，灯泡正上方的顶盘内装有电磁铁。台灯工作时（     ） A．顶盘周围各点的磁场方向都相同 B．滑片向下调节，电磁铁磁性增强 C．灯泡悬浮依靠同名磁极相互排斥 D．图乙中通过a点的电流方向是由左向右的 18．（25-26•九年级上·云南曲靖•期末）如图所示是一个限流装置的示意图，图中P是电磁铁，S是闸刀开关，Q是衔铁，可绕O轴转动，试表述当电流过大时，它是怎样自动切断电路的。 19．（25-26•九年级上·湖北黄冈•期末）如图是由电磁铁控制的全自动洗衣机进水阀门的结构示意图。当线圈通电后产生磁性，对衔铁施加向上的力，使衔铁移动，水流进洗衣机，请判断线圈上端的磁性并画出衔铁所受重力G的示意图。 20．（25-26•九年级上·河北石家庄•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__________。 【题型6 电磁继电器的工作原理与应用】 21．（25-26•九年级上·辽宁铁岭•期末）科技改变生活，如图是一款街道路灯采用电磁继电器实现自动化智能控制的电路，其中R0为保护电阻.请你用铅笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作（与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点E、F、G、H的四根引线；连线不能交叉），达到白天因光敏电阻变小而灯熄，夜晚因光敏电阻变大而灯亮的效果. 22．（25-26•九年级上·浙江舟山•期末）如图所示为某科技小组设计的分拣苹果装置的示意图。该装置按照一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果，托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器上，已知压力越大，阻值越小。当两端的电压较小时，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入通道1；当两端的电压超过某一值时，可使电磁铁与衔铁保持吸合状态，此时大于一定标准质量的大苹果进入通道2。已知和所在电路的电源两端的电压为并保持不变。若仅通过调节的阻值，使能进入通道2的苹果的标准质量变大，分析说明应如何调节的阻值。 23．（25-26•九年级上·湖北孝感•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。 24．（25-26•九年级上·江苏盐城•期末）阅读短文，回答文后的问题。 寒假期间，学校组织同学们开展社会实践活动——参观镇上的蛋鸡养殖场，如图甲所示。同学们在工作人员的带领下参观养殖场的各项设施和设备。请你完成下面的社会实践报告。 (1)【选址要求】 ①交通方便； ②水质优良； ③___________（请你写出一条养殖场选址还需满足的条件）； (2)【环境要求】 ①鸡雏入舍前采用熏蒸消毒法对育雏舍进行严格消毒。熏蒸时工作人员闻到消毒水的气味，这是_______现象； ②鸡雏入舍后要严格控温。第一周32℃~34℃，第二周28℃~30℃，以后每周降温不超过3℃，四周后温度恒 定在 22℃左右； (3)【解决问题】 寒冬时节，如何才能为鸡雏提供温暖的环境，是养殖场亟待解决的问题。为此我们设计了一个恒温箱系统，原理如图乙所示。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2（安装在恒温箱内，阻值随温度升高而显著减小）、低压电源等组成；加热电路由电源、电热丝R3和R4等组成；调好R1阻值，闭合开关S1、S2，箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动； ①系统中的电磁继电器实质是由电磁铁控制的___________（选填“开关”、“电源”或“用电器”）； ②R3阻值应 ___________（选填“大于”或“小于”）R4阻值； ③为使恒温箱控制的温度降低，可将R1的阻值调_________（选填“大”或“小”）一些。 【题型7 磁场对通电导体的作用】 25．（25-26•九年级上·江苏扬州•期末）小明用如图所示的实验装置探究磁场对通电导线的作用，闭合开关，原本静止的直导线AB水平向右运动。要使直导线AB水平向左运动，下列措施可行的是（　　） A．断开开关 B．将蹄形磁体的N、S极对调 C．换用磁性更强的蹄形磁体 D．将滑动变阻器的滑片P向右移动 26．（25-26•九年级上·四川绵阳•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 27．（25-26•九年级上·河北衡水•期末）在探究“通电导体在磁场中受力作用”的实验中，小刚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，根据这一现象他提出了“通电导体在磁场中受力大小与哪些因素有关”的问题，并进行了以下猜想。 猜想1：与通过导体的电流大小有关； 猜想2：与导体的材料有关； 猜想3：与磁场的强弱有关。 他选用的实验器材有：铁架台、外观相同磁性不同的U形磁铁两块电源、滑动变阻器、金属细线，长度、粗细均相同的铜棒和铝棒各一根、开关、导线若干。 小刚用金属细线与铜棒两端相连，竖直悬挂于铁架台上，将铜棒置于水平放置的U形磁铁的磁场中，并连接了如图所示的电路。请你回答下列问题： （1）实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察______ 与竖直方向的夹角来判断； （2）探究猜想1时，小刚将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，金属细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱与材料相同时，电流越大，通电导体受到的力越______ ； （3）为了探究猜想2，小刚仅用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同，于是得出：电流和磁场强弱相同时，通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论。请你分析小刚得出的结论是否可信？______ （选填：“可信”或“不可信”），理由是______ ； （4）探究猜想3的过程中，当金属细线偏转到一定角度时，铝棒处于静止状态，此时磁场对铝棒施加了一个水平向左的力F，则铝棒受到绳子拉力与重力的合力方向为______ ，你判断的理由是______ 。 【题型8 电动机的结构与工作原理】 28．（25-26•九年级上·海南琼海•期末）关于直流电动机，下列叙述正确的是（　　） A．直流电动机正常工作时，是将电能转化为内能 B．直流电动机的工作原理是电磁感应 C．电源的正、负极和磁场的方向同时改变，直流电动机的转动方向也改变 D．直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环组成的 29．（25-26•九年级上·四川遂宁•期末）某同学进行了电动机的相关实验，如图所示。下列措施中不能增大电动机线圈的转速的是（    ） A．向右移动滑动变阻器的滑片P B．换用磁性更强的磁体 C．增加电池的节数 D．将磁体N、S极对调 30．（25-26•九年级上·青海海北•期末）某直流电动机额定电压为220V，其线圈电阻为1Ω，正常工作时通过线圈的电流为20A，若电动机连续正常工作10min，下列判断正确的是（　　） A．电动机的额定功率是44kW B．电动机工作时因发热损失的电能为 C．电动机的效率约为89％ D．电动机获得的机械能是 31．（25-26•九年级上·甘肃平凉•期末）下列图片所示的是直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，其中图__________（选填“甲”或“乙”）的线圈恰好处于平衡位置。当线圈刚转过平衡位置时，__________（选填“”或“”）部件能自动改变线圈中的电流方向，从而使通电线圈在磁场中连续转动。电动机工作时，把电能转化为__________能。 32．（25-26•九年级上·甘肃金昌•期末）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，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，螺线管E端为________（选填“N”或“S”）极，若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将________（选填“顺时针转动”或“逆时针转动”）。 【题型9 电磁感应现象辨析】 33．（25-26•九年级上·天津南开•期末）下图是某款新型魔方，内部有磁体和金属线圈，转动魔方就能 产生电能，并储存于魔方内。此过程中是将__________转化为电能，其工作原理与__________（选填“电 动机”或“发电机”）相同。 34.（25-26•九年级上·北京怀柔•期末）如图所示，图甲是探究电磁感应现象的实验电路，图乙是探究磁场对电流的作用的实验电路，请你在甲、乙两图中的A、B两处填上合适的元件符号。 35．（25-26•九年级上·广东广州•期末） “儿童游乐场有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪地发光，其结构如图所示。跳跃踩踏地板时闭合电路中产生感应电流，其工作原理是___________（选填“电流的磁效应”或“电磁感应”）。 36．（25-26•九年级上·江苏连云港•期末）“在探究感应电流产生条件”实验中，小明利用灵敏电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 (1)小明将观察到的现象记录在下表中： 开关闭合 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 开关断开 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 竖直上下（乙图） 不偏转 竖直上下（乙图） 不偏转 水平左右（丙图） 偏转 水平左右（丙图） 不偏转 小明分析实验现象后得出结论：当________电路中的一部分导体在磁场中做_______运动时，导体中会产生感应电流； (2)小明还注意到灵敏电流计的指针O刻度线在中央，电流从标有“+”接线柱流入时，指针会向右偏转。实验中左右移动导体棒，电流计指针会在O刻度线两侧摆动。基于这一现象，他提出了新的科学探究问题：感应电流的________（选填“大小”或“方向”）与哪些因素有关？ (3)小明根据本实验结论设想了一种发电机模型：如图丁所示，光滑平行金属导轨组成的闭合电路中存在垂直纸面向里的磁场（“×”表示磁感线垂直纸面向里），导轨上有一根可滑动的金属杆。他进行了以下设想： ①用外力推一下金属杆，使其获得初速度，金属杆在磁场中运动时，电路产生感应电流； ②电流通过金属杆时，磁场会对其产生力的作用； ③若该力能推动金属杆继续运动，便可持续产生感应电流，实现电能持续输出。 同组的小红认为该设想无法实现，其原因是这一过程违背了________定律；由此可断定，该设想中磁场对通电金属杆的力一定会________（选填“促进”或“阻碍”）金属杆的运动。 【题型10 发电机的工作原理与能量转化】 37．（25-26•九年级上·内蒙古兴安盟•期末）白鹤滩水电站安装了目前全球单台发电功率最高的水轮发电机，发电机的工作原理是（     ） A．同名磁极相互排斥 B．电生磁 C．磁场对通电导线的作用 D．电磁感应 38．（25-26•九年级上·吉林通化•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。 39．（25-26•九年级上·云南玉溪•期末）如图甲是发电机原理的示意图，工作时_________能转化为 _________能。图乙中的“○”表示导线ab，当它在磁场中分别转动到1~4位置时，运动方向已用箭头标出， 则没有感应电流产生的位置是_________（选填“1”、“2”、“3”或“4”）。 40．（25-26•九年级上·山东临沂•期末）阅读材料，回答问题 手机无线充电 生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电，原理如图甲所示，交变电流通过无线充电板（送电线圈）产生磁场，手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。这种无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%，现在很多手机都搭配了超级无线快充功能，在快充过程中的不同阶段中充电功率会根据电池的电量进行调整。我国某品牌智能手机A使用标称电压3V，容量4000mA·h的电池（此电池在放电电压3V、电流为4000毫安情况下能维持1小时完全放电），采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充达一半，极大的方便了人们使用。 虽然电磁感应式无线充电具有便捷、高效等优点，但充电效率也受到多种因素影响。系统的发热程度、环境干扰物、线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率。例如，环境温度过高会使线圈电阻增大，影响能量传输降低充电效率；周围金属物体可能会干扰磁场分布，降低充电效率；只有当线圈对齐时才能实现高效率的充电。 (1)手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，该过程与______（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似； (2)给电池充电过程中，将______能转化为化学能，电池相当于______（选填“用电器”或“电源”）； (3)以下______是正确的充电方式并能提高充电的效率； A．在高温环境下充电 B．将手机与充电底座紧密对齐放置 C．在充电底座周围放置金属装饰物 D．随意摆放手机进行充电 (4)用标有“输出10V 6A”字样的充电器给智能手机A电池充电，设充电器工作时输出功率保持不变，充电效率为80%，请计算说明，选用该充电器将手机A电池从零到充满电需要多长时间。 【题型11 电与磁作图题】 41．（25-26•九年级上·湖南岳阳•期末）磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标出图中磁感线的方向。 42．（25-26•九年级上·浙江金华•期末）“思涛”学习小组的同学学习了《电流的磁场》后，用铜漆包线在塑料管上绕制了一个螺线管，晨晨同学把它接入电路中，并闭合开关，放在旁边的小磁针受其磁力的作用指向如图所示的方向。请标出螺线管的磁感线方向，并用笔把小磁针的N极涂黑。 43．（25-26•九年级上·四川达州•期末）在图中标出通电螺线管A端和永磁体B端的磁极极性，并标出磁感线的方向.   44．（25-26•九年级上·辽宁辽阳•期末）超市里的电梯，有人乘时运行较快，无人乘时为了节能运行较慢。利用电磁继电器设计如下图所示电路，其中是压敏电阻（受到压力时阻值较小，不受压力时阻值很大），是限流电阻（如果串联在电路中可减小电路中的电流）。请按照要求用笔画线代替导线将工作电路连接完整；并在括号中标出电磁铁上端的极性。 【题型12 制作简易直流电动机】 45．（25-26•九年级上·海南海口•期末）如图所示为小明同学制作的简易直流电动机模型。支架与电池两极相连，以漆包线矩形线圈引线为轴，一端漆皮全部刮去，另一端刮去上半周，将线圈放在带有磁体支架上，轻推线圈，线圈就会连续转动。关于此电机模型，下列说法正确的是（　　） A．线圈在连续转动的过程中，存在断路现象 B．支架是用绝缘体做成的 C．线圈越过平衡位置时，会自动改变线圈中的电流方向，使线圈连续转动 D．该模型是利用电流的磁效应的原理工作的 46．（25-26•九年级上·广西贵港•期末）一台直流电动机模型通电后不转动，但用手轻轻拨动一下线圈就转动起来了，出现这种现象的原因可能是（　　） A．换向器与电刷未接触 B．启动时线圈恰好在平衡位置 C．磁体的磁性不够强 D．电源正负极接反了 47．（25-26•九年级上·江苏盐城•期末）如图所示，小西用漆包线自制了一个简易电动机，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm，然后用小刀刮去两端的漆皮，方法是__________（选A“左端全部刮掉右端刮半周”或B“两端均全部刮掉”），要改变电动机的转动方向可以________________。 48．（25-26•九年级上·山西大同•期末）跨学科实践。 制作简易直流电动机 在制作小电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约的矩形线圈，从线圈的两端各拉出约，然后用小刀刮两端引线的漆皮，如图，用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上，两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块永磁体。通电的线圈周围会产生磁场，变成一个电磁铁。这个电磁铁的下端（靠近永磁体的一端）会与底座上的永磁体产生吸力或斥力，推动线圈旋转。当线圈因惯性转过半圈后，刮的绝缘漆部分转到与支架接触的位置，电路自动断开。此时线圈依靠惯性继续转动。当刮光部分再次接触支架时，电路重新接通，并获得下一次推力。如此反复的“通电—推动—断电—惯性—再通电”循环，就使得线圈持续旋转下去。 (1)线圈在转动过程中将___________能转化为___________能。 (2)实验中增加一节干电池后，发现线圈的转速变快，说明线圈的转速与___________有关。 (3)接通电源后，发现线圈不转动，写出一条可能让线圈转动起来的措施：___________。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二十章 电与磁 【题型1 磁体、磁场与磁感线辨析】 1 【题型2 地磁场的特点与应用】 3 【题型3 奥斯特实验与电流的磁效应】 5 【题型4 安培定则】 8 【题型5 影响电磁铁磁性强弱的因素探究】 10 【题型6 电磁继电器的工作原理与应用】 13 【题型7 磁场对通电导体的作用】 18 【题型8 电动机的结构与工作原理】 20 【题型9 电磁感应现象辨析】 23 【题型10 发电机的工作原理与能量转化】 26 【题型11 电与磁作图题】 28 【题型12 制作简易直流电动机】 31 【题型1 磁体、磁场与磁感线辨析】 1．（25-26•九年级上·吉林农安•期末）如图所示是一款磁吸式数据线，线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接，达到一线多头的使用效果，线体和磁性充电头吸附的原理是_______（选填“同名”或“异名”）磁极互相吸引。 【答案】异名 【详解】由异名磁极相互吸引可知，线体与磁性充电头通过异名磁极的吸引力实现吸附。 2．（25-26•九年级上·辽宁铁岭•期末）关于磁场，下列说法中正确的是（     ） A．磁感线是磁场中真实存在的曲线 B．地球周围的地磁场的磁感线是从地磁S极出发回到地磁N极 C．教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理的南极 D．磁场看不见，但磁场在磁体周围真实存在 【答案】D 【详解】A．磁感线是为了描述磁场而引入的，不存在，故A错误； B．磁体外部磁感线都是从N极出发，回到S极，地磁场的磁感线也一样，故B错误； C．教室里水平放置、能自由转动的小磁针的磁场与地磁场相互作用，静止时，小磁针的N极指向地理北极，故C错误； D．磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，但它在磁体周围是真实存在的，故D正确。 故选D。 3．（25-26•九年级上·内蒙古包头•期末）在探究磁体周围磁场的实验中，小明绘制了如图所示的图，其中甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，根据图中小磁针静止时的指向，乙是 _______ （选填“N极”或“S极”）。 【答案】S极 【详解】图中小磁针的N极指向上方，由于同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此乙为S极。 4．（25-26•九年级上·山东潍坊•期末）在学习了电和磁的知识后，小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验。用一块条形磁体的极沿同一方向摩擦一枚粗缝衣针若干次，使缝衣针磁化，如图甲。然后把这枚缝衣针用细线悬挂起来，如图乙。结果发现静止后缝衣针总是指向南北方向，这说明缝衣针已经磁化成一枚小磁针。 为验证奥斯特实验，小杰把一根直导线放在静止的缝衣针正上方，并使直导线与缝衣针垂直放置，当用电池给它通电时，结果发现缝衣针并未发生偏转。带着疑问，小杰在物理课上与大家展开讨论，形成了两种不同的观点： 观点A：这根通电导线周围不存在磁场，奥斯特的发现不全面； 观点B：导线的位置不好，这时静止的缝衣针N极正指向该点的磁场方向。所以缝衣针不会发生偏转。 请你回答问题： （1）奥斯特实验表明：通电导线周围存在______； （2）缝衣针停止运动后，针尖指向______（选填“北方”或“南方”）； （3）课堂讨论形成的两种观点，请你利用已有器材，重新设计实验，否定观点A而证明观点B是正确的，写出你的实验方法：______。 【答案】 磁场 北方 见解析 【详解】（1）[1]奥斯特实验的步骤是在直导线下方平行的放置小磁针，当导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用，说明通电导线周围存在着磁场。 （2）[2]由磁化的过程可知，缝衣针的针尾最后与磁铁的极接触，相互吸引，因此，针尾为极，则针尖为极，把这枚缝衣针用细线悬挂起来，缝衣针停止运动后，针尖指向北方。 （3）[3]实验中，使直导线与缝衣针垂直放置，当用电池给它通电时，结果发现缝衣针并未发生偏转，这是因为导线周围的磁场与地磁场的方向一致，所以小磁针不再发生偏转。可以改进的方法是：使直导线与缝衣针水平放置，当用电池给它通电时，会发现小磁针发生偏转，从而证明观点A是错误的，而观点B是正确的。 【题型2 地磁场的特点与应用】 5．（25-26•九年级上·四川德阳•期末）有网站报道：“牛能感知地球磁场，吃草、休息时，其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行。”若报道真实，则在四周无明显差异的草地上，牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的（　　） A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 【答案】D 【详解】地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；地磁场的磁感线从地磁的北极附近出来，回到地磁的南极附近，牛的身体朝向习惯性与地磁场磁感线平行，所以牛的身体朝向是南北方向，即②④是正确的。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．（25-26•九年级上·广西柳州•期末）公元843年，在没有航标、没有明确航道的大海上，一艘帆船正在日夜不停地航行。一些聪明的中国人利用手中的罗盘指示方向，开辟了从浙江温州到达日本值嘉岛的航线。是什么神秘的力量驱动着罗盘，让它指示方向? 【答案】地球周围存在磁场，地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近，罗盘上的磁针是个可以自由旋转的磁体，它的磁极受地磁场的作用而指向一定的方向   通过观察磁针的指向，人们就可以在大海上辨别方向，从而开辟航线。 【详解】略 7．（25-26•九年级上·甘肃兰州•期末）将能自由转动的小磁针水平放在桌子上，无论怎样移动小磁针，静止时其N极指北、S极指南，这是因为地球周围空间存在______，它的磁极与地理两极并不重合，下图中能合理描述地磁场的是图______。 【答案】 地磁场 乙 【详解】[1]地球周围存在磁场，这个磁场称之为地磁场，其磁场的形状跟条形磁体的磁场相似，指南针由于受到地磁场的作用而指南北，所以无论怎样移动小磁针，静止时其N极指北、S极指南。 [2]地理的两极和地磁场的两极并不重合，而是存在一个磁偏角，地磁场的N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近，故合理描述地磁场的是图乙。 8．（25-26•九年级上·河南洛阳•期末）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼。如图所示是它静止时的指向，则指南鱼鱼头应标注________（选填“南”或“北”）极；我国宋代科学家________在《梦溪笔谈》中明确指出，指南针所指的方向“常微偏东不全南也”；地磁场的________极在地理的南极附近。 【答案】 北 沈括 北 【详解】[1]古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，依靠地磁场获得磁性，制成指南鱼，根据指南针的磁极定义，指南针静止时指南的叫南极，指北的叫北极，由图可知，鱼头指示地理北方是磁体的S极，则鱼头应标注N极。 [2]我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中明确指出，指南针所指的方向“常微偏东不全南也”，发现了磁偏角现象。 [3]地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近。 【题型3 奥斯特实验与电流的磁效应】 9．（25-26•九年级上·湖南常德•期末）对于如图所示的实验，下列说法正确的是（　　） A．这是法拉第的电流的磁效应实验 B．甲、丙对比可说明通电导体周围存在磁场 C．本实验揭示了电生磁现象 D．图乙断电后，小磁针的N极将会指向地球地磁的南极 【答案】CD 【详解】A．这是奥斯特的电流的磁效应实验，故A错误； B．甲、丙对比可说明通电导体产生的磁场的方向与电流方向有关，故B错误； C．有电流时，小磁针发生偏转，没有电流时，小磁针不发生偏转，说明电能生磁，故C正确； D．图乙断电后，导线周围没有磁场，小磁针的N极在地磁场作用下将会指向地球地磁的南极，故D正确。 故选CD。 10．（25-26•九年级上·四川南充•期末）小芳对奥斯特实验非常感兴趣，于是连接如图所示的电路进行探究。她先用两节干电池串联进行实验，发现小磁针只是微微动了一下，接着用三节干电池串联进行实验，而小磁针发生了明显的偏转。根据小芳的实验过程及现象，可以得出两点结论：一是电流周围确实存在着____，二是电流磁场的强弱与______有关。 【答案】 磁场 电流大小 【详解】[1]小芳通过连接电路并观察小磁针的偏转情况，发现当电路中有电流通过时，小磁针会发生偏转。这个现象说明，电流周围确实存在着磁场，即电流能够产生磁场。 [2]小芳在实验中还注意到，当使用不同数量的干电池（即改变电源电压）时，小磁针的偏转情况有所不同。具体来说，当使用两节干电池时，小磁针只是微微动了一下；而当使用三节干电池时，小磁针发生了明显的偏转。这个现象说明，电流磁场的强弱与电流的大小有关。因为电源电压的改变导致了电路中电流大小的改变，进而影响了电流产生的磁场的强弱。 11．（25-26•九年级上·重庆涪陵•期末）如图所示，是“奥斯特实验”的实物图。闭合开关，甲、乙小磁针都发生偏转，此现象表明：_________可以改变物体的运动状态；以通电直导线为参照物，小磁针N极是_________的（选填“运动”或“静止”）；小磁针甲、乙偏转的方向不一致，表明：力的_________会影响力的作用效果。 【答案】 力 运动 方向 【详解】[1]闭合开关后，通电直导线周围存在磁场，小磁针受到通电直导线的磁场给的力的作用，发生偏转，运动状态发生变化，说明力可以改变物体的运动状态。 [2]以通电直导线为参照物，小磁针N极相对于通电直导线位置发生了变化，是运动的。 [3]小磁针甲、乙所处位置不同，受到通电直导线的磁场给的力方向不同，导致小磁针偏转的方向不一致，说明力的方向会影响力的作用效果。 12．（25-26•九年级上·河北唐山•期末）如图所示小明同学模拟“奥斯特实验”，闭合开关，原来静止的小磁针发生了偏转，造成小磁针偏转的原因是什么呢？ 猜想一：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起 猜想二：可能是通电后导线周围产生了磁场引起。 （1）它看到小磁针偏转，认为它一定受到力的作用，他判断的理由是______； （2）为了验证猜想一，下列方案可行的是______（请选择最佳方案）； ①将整个装置放在玻璃箱中进行实验； ②将小磁针罩在烧杯中，导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验； ③改变导线中的电流方向。 （3）如果实验中小磁针偏转不明显，请提供一条改进的建议______。 【答案】 力是改变物体运动状态的原因 ② 增大导线中的电流 【详解】(1)[1]使物体运动，必须让物体受力，因为只有力才可以改变物体的运动状态。 (2)[2]①若将整个实验装置都放在玻璃罩内，小磁针和导线之间的空气仍然可以发生对流，不符合题意。 ②将小磁针放在烧杯内，而将导线置于烧杯上方，这样小磁针和导线之间由于烧杯的阻隔，它们之间的空气无法进行对流，若导线通电后，小磁针能够发生偏转，则可以验证猜想一是错误的，符合题意。 ③方案中，虽然没有阻断小磁针和导线之间的空气流动，但通过改变导线中的电流方向后发现，小磁针的偏转方向也发生了变化，也可以验证小磁针的偏转和空气对流是无关的。 但最佳答案应该是②。 【题型4 安培定则】 13．（25-26•九年级上·河北秦皇岛•期末）请根据图中小磁针静止时的指向，分别标出通电螺线管右端的极性（“N”或“S”）和电源右端的极性（“+”或“-”）。 【答案】 【详解】根据磁极间的相互作用规律（异名磁极相互吸引），小磁针左端为S极、靠近螺线管右端，因此螺线管右端为N极；根据安培定则（右手螺旋定则）：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（右端），四指弯曲的方向即为电流方向，可判断出电流从螺线管右端流入、左端流出，因此电源右端为正极。 14．（25-26•九年级上·江苏镇江•期末）如下图所示，甲、乙为条形磁体，中间是通电螺线管，它们之间的实线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。则可以判断图中、、、四个磁极依次是（　　） A．极、极、极、极 B．极、极、极、极 C．极、极、极、极 D．极、极、极、极 【答案】B 【详解】在电源外部，电流从正极流出，经过通电螺线管回到电源的负极，根据安培定则可知，通电螺线管的端为极，端为极。在磁体外部，磁感线由极出发，回到极，由磁感线的特点可知，、为同名磁极，都是极，、为异名磁极，已知为极，则为极。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15．（25-26•九年级上·黑龙江绥化•期末）科学家的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程，丹麦物理学家___首先发现了电流周围存在磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系，小郭同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置，如图所示，当开关S接__（选填“a”或“b”）点时，电磁铁的A端是N极。 【答案】 奥斯特 a 【详解】[1]丹麦物理学家奥斯特首先发现了通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系。 [2]如果电磁铁的A端是N极，根据安培定则，伸出右手，让拇指指向A端则线圈中电流方向向上的，电流是从左端流入，则开关应该接a。 16．（25-26•九年级上·山东菏泽•期末）某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 (1)在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的___________（选填“南极”或“北极”）； (2)在玻璃板上均匀地撒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与___________磁体周围铁屑的分布情况相似； (3)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示。若想探究通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关，接下来的操作是___________； (4)实验说明通电螺线管的磁极极性只与电流方向有关，且这个关系可以用安培定则来判断。请你根据安培定则判断，图丙中闭合开关后，螺线管的右端为___________（选填“N”或“S”）极； (5)实验时发现图甲中通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施：___________（写出一种方法即可）。 【答案】(1)北极 (2)条形 (3)对调电源正负极 (4)N (5)增大电流、增加铁芯、换用匝数更多的螺线管等 【详解】（1）小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，地球外部磁场的方向为从地磁的北极出来回到地磁的南极，故小磁针静止时N极指向地磁的南极即地理的北极。 （2）由图甲所示的铁屑分布情况可知，通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。 （3）若要探究通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关，应该变螺线管导线电流的方向，因此可以对调电源正负极，电路中电流方向改变。 （4）据丙图可知，螺线管上导线电流的方向向下，根据安培定则可知，螺线管的右端为N极。 （5）通电螺线管的磁场较弱，为增强螺线管的磁场，根据螺线管磁性强弱的影响因素可知，可以增加线圈的匝数、电流的大小，也可以增加铁芯，使铁芯磁化。 【题型5 影响电磁铁磁性强弱的因素探究】 17．（25-26•九年级上·内蒙古包头•期末）图甲是磁悬浮月球台灯，其部分原理如图乙所示。台灯灯泡的顶部装有磁铁，灯泡正上方的顶盘内装有电磁铁。台灯工作时（     ） A．顶盘周围各点的磁场方向都相同 B．滑片向下调节，电磁铁磁性增强 C．灯泡悬浮依靠同名磁极相互排斥 D．图乙中通过a点的电流方向是由左向右的 【答案】D 【详解】A．磁场中某点的磁场方向是该点的磁感线的切线方向，顶盘周围各点的磁感线分布不同，各点的磁场方向也不相同，故A不符合题意； ‌ B‌．滑片向下调节时，滑动变阻器接入电路的电阻变大。根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，电路中的电流变小。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在匝数等其他条件不变时，电流变小，电磁铁磁性减弱，故B不符合题意； C‌．灯泡自身的重力是竖直向下的，灯泡“悬浮”利用了异名磁极相互吸引的原理，故C不符合题意； ‌ D．‌由题可知，电磁铁下端为S极，上端为N极，根据安培定则可知，图乙中通过a点的电流方向是由左向右的，故D符合题意。 故选D。 18．（25-26•九年级上·云南曲靖•期末）如图所示是一个限流装置的示意图，图中P是电磁铁，S是闸刀开关，Q是衔铁，可绕O轴转动，试表述当电流过大时，它是怎样自动切断电路的。 【答案】P是电磁铁，当电流过大时，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁Q向左运动，在弹簧的作用下闸刀开关断开，切断电路，实现自动控制。 【详解】电磁铁磁性的有无，可以通过通断电来控制，磁性强弱可以通过电流的大小来控制，当流过电磁铁的电流过大时，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁向左运动，断开开关，切断电路，实现自动控制。图中P是电磁铁，当电流过大时，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁Q向左运动，在弹簧的作用下闸刀开关断开，切断电路，实现自动控制。 19．（25-26•九年级上·湖北黄冈•期末）如图是由电磁铁控制的全自动洗衣机进水阀门的结构示意图。当线圈通电后产生磁性，对衔铁施加向上的力，使衔铁移动，水流进洗衣机，请判断线圈上端的磁性并画出衔铁所受重力G的示意图。 【答案】 【详解】【小题1】根据图示，电流从电源正极（+）流出，从线圈的上端流入，下端流出。电流在螺线管的前方是自右向左流动的，根据安培定则（右手螺旋定则）可知，螺线管的下端为N极，上端为S极。重力的方向总是竖直向下。因此，从重心O点画一条竖直向下的带箭头的线段，并在线段旁标注符号G。 20．（25-26•九年级上·河北石家庄•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__________。 【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 【详解】（1）[1]电磁铁通电后具有磁性可以吸引铁类物质，故可以通过观察电磁铁吸引大头针数量的多少来间接反映电磁铁磁性的强弱，采用的是转换法。 [2]由图可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，铁钉下端是电磁铁的S极。 （2）接电磁铁线圈的接线柱a，线圈的匝数不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至不同位置，电路中电流大小发生改变，由控制变量法可知，可以探究电磁铁磁性的强弱与电流的大小是否有关。 （3）导线夹子分别连接线圈的接线柱a、b、c、d，此时电磁铁线圈接入电路中的匝数不同，调节滑动变阻器，使电流表的示数保持不变，由控制变量法可知，可以探究电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数是否有关。 （4）大头针被电磁铁吸引后被磁化，磁化后下端是同名磁极，由于同名磁极相互排斥，故电磁铁吸引的大头针下端分散。 【题型6 电磁继电器的工作原理与应用】 21．（25-26•九年级上·辽宁铁岭•期末）科技改变生活，如图是一款街道路灯采用电磁继电器实现自动化智能控制的电路，其中R0为保护电阻.请你用铅笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作（与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点E、F、G、H的四根引线；连线不能交叉），达到白天因光敏电阻变小而灯熄，夜晚因光敏电阻变大而灯亮的效果. 【答案】   【详解】符合题意的电路图如下所示： 22．（25-26•九年级上·浙江舟山•期末）如图所示为某科技小组设计的分拣苹果装置的示意图。该装置按照一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果，托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器上，已知压力越大，阻值越小。当两端的电压较小时，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入通道1；当两端的电压超过某一值时，可使电磁铁与衔铁保持吸合状态，此时大于一定标准质量的大苹果进入通道2。已知和所在电路的电源两端的电压为并保持不变。若仅通过调节的阻值，使能进入通道2的苹果的标准质量变大，分析说明应如何调节的阻值。 【答案】应减小的阻值。 【详解】能进入通道2的苹果标准质量变大，说明只有质量更大的苹果才能让两端电压达到临界值。 根据题意，苹果质量越大，对的压力越大，的阻值越小。 与串联，电源电压保持不变，根据串联分压规律可得 整理得 由于和均不变，要使临界更小（对应更大的苹果质量），因此需要减小的阻值。 23．（25-26•九年级上·湖北孝感•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。 24．（25-26•九年级上·江苏盐城•期末）阅读短文，回答文后的问题。 寒假期间，学校组织同学们开展社会实践活动——参观镇上的蛋鸡养殖场，如图甲所示。同学们在工作人员的带领下参观养殖场的各项设施和设备。请你完成下面的社会实践报告。 (1)【选址要求】 ①交通方便； ②水质优良； ③___________（请你写出一条养殖场选址还需满足的条件）； (2)【环境要求】 ①鸡雏入舍前采用熏蒸消毒法对育雏舍进行严格消毒。熏蒸时工作人员闻到消毒水的气味，这是_______现象； ②鸡雏入舍后要严格控温。第一周32℃~34℃，第二周28℃~30℃，以后每周降温不超过3℃，四周后温度恒 定在 22℃左右； (3)【解决问题】 寒冬时节，如何才能为鸡雏提供温暖的环境，是养殖场亟待解决的问题。为此我们设计了一个恒温箱系统，原理如图乙所示。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2（安装在恒温箱内，阻值随温度升高而显著减小）、低压电源等组成；加热电路由电源、电热丝R3和R4等组成；调好R1阻值，闭合开关S1、S2，箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动； ①系统中的电磁继电器实质是由电磁铁控制的___________（选填“开关”、“电源”或“用电器”）； ②R3阻值应 ___________（选填“大于”或“小于”）R4阻值； ③为使恒温箱控制的温度降低，可将R1的阻值调_________（选填“大”或“小”）一些。 【答案】(1)远离噪声地方 (2)扩散 (3) 开关 小于 小 【详解】（1）③蛋鸡的生长易受噪音影响，所以养殖场选址应尽量选在比较安静的地方，远离噪声源。 （2）①能闻到消毒水的气味，是因为分子在不停地做无规则运动造成的，是扩散现象。 （3）①[1]图中的电磁继电器可以控制恒温箱电路中电流的通断，所以电磁继电器的作用相当于开关。 ②[2]由图乙可知，当温度较低时，电阻R2阻值较大，控制电路电流较小，螺线管磁场较弱，不能吸引衔铁，其与上方接线柱接触，电阻R3接入加热电路，说明此时应当快速加热升温，要求的功率较大；当温度上升，电阻R2阻值显著减小，控制电路中电流增大，磁场变强，将衔铁吸引与下方接线柱接触，R4接入电路进行保温，此时不需要太大的功率，由公式 可知，电源电压一定时电阻越小，功率越大，所以R3的阻值应小于R4的阻值。 ③[3]使恒温箱控制的温度降低，要求在温度没有很高，即R2阻值未显著减小时，控制电路就有足够大的电流，提供足够强的磁场，则须调小滑动变阻器的阻值使电流增大。 【题型7 磁场对通电导体的作用】 25．（25-26•九年级上·江苏扬州•期末）小明用如图所示的实验装置探究磁场对通电导线的作用，闭合开关，原本静止的直导线AB水平向右运动。要使直导线AB水平向左运动，下列措施可行的是（　　） A．断开开关 B．将蹄形磁体的N、S极对调 C．换用磁性更强的蹄形磁体 D．将滑动变阻器的滑片P向右移动 【答案】B 【详解】闭合开关，原本静止的直导线AB水平向右运动。要使直导线AB水平向左运动，可以将蹄形磁体的N、S极对调，改变磁场方向或者将电源的正、负极对调，改变电流方向，改变通电导体的受力方向，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 26．（25-26•九年级上·四川绵阳•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，纸盆也就振动动起来，便发出了声音，故C正确；故D错误。 故选AC。 27．（25-26•九年级上·河北衡水•期末）在探究“通电导体在磁场中受力作用”的实验中，小刚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，根据这一现象他提出了“通电导体在磁场中受力大小与哪些因素有关”的问题，并进行了以下猜想。 猜想1：与通过导体的电流大小有关； 猜想2：与导体的材料有关； 猜想3：与磁场的强弱有关。 他选用的实验器材有：铁架台、外观相同磁性不同的U形磁铁两块电源、滑动变阻器、金属细线，长度、粗细均相同的铜棒和铝棒各一根、开关、导线若干。 小刚用金属细线与铜棒两端相连，竖直悬挂于铁架台上，将铜棒置于水平放置的U形磁铁的磁场中，并连接了如图所示的电路。请你回答下列问题： （1）实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察______ 与竖直方向的夹角来判断； （2）探究猜想1时，小刚将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，金属细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱与材料相同时，电流越大，通电导体受到的力越______ ； （3）为了探究猜想2，小刚仅用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同，于是得出：电流和磁场强弱相同时，通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论。请你分析小刚得出的结论是否可信？______ （选填：“可信”或“不可信”），理由是______ ； （4）探究猜想3的过程中，当金属细线偏转到一定角度时，铝棒处于静止状态，此时磁场对铝棒施加了一个水平向左的力F，则铝棒受到绳子拉力与重力的合力方向为______ ，你判断的理由是______ 。 【答案】 金属线 大 不可信 长度、粗细相同的铜棒和铝棒的电阻不同 水平向右 见解析 【详解】（1）[1]实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察金属线与竖直方向的夹角来判断，属于转换法的应用。 （2）[2]探究猜想1时，通电导体在金属线磁场中受力大小与通过导体的电流大小的关系；将铜棒水平悬 挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，金 属细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱与材料相同时，电流越大，通电导体受到的力越大。 （3）[3][4]为了探究猜想2，通电导体在金属线磁场中受力大小与导体棒的材料的关系，保持电流和磁场强度相同，用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同，于是得出：电流和磁场强弱相同时，通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论，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，通过电路的电流不同。 （4）[5][6]探究猜想3的过程中，当金属细线偏转到一定角度时，铝棒处于静止状态，此时磁场对铝棒施加了一个水平向左的力F，则铝棒受到绳子拉力与重力的合力方向为水平向右，磁场对铝棒施加的力与绳子拉力和重力的合力是一对平衡力，大小相等，方向相反。 【题型8 电动机的结构与工作原理】 28．（25-26•九年级上·海南琼海•期末）关于直流电动机，下列叙述正确的是（　　） A．直流电动机正常工作时，是将电能转化为内能 B．直流电动机的工作原理是电磁感应 C．电源的正、负极和磁场的方向同时改变，直流电动机的转动方向也改变 D．直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环组成的 【答案】D 【详解】A．直流电动机正常工作时，消耗电能，得到机械能，是将电能转化为机械能，故A错误； B．直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动，故B错误； C．通电导线在磁场中受力的方向跟磁场的方向以及电流的方向有关，当电源的正负极和磁场的方向同时改变，直流电动机的转动方向不变，故C错误； D．直流电动机中起电驱电流的换向作用的结构叫做换向器，直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的铜制半环组成的，故D正确。 故选D。 29．（25-26•九年级上·四川遂宁•期末）某同学进行了电动机的相关实验，如图所示。下列措施中不能增大电动机线圈的转速的是（    ） A．向右移动滑动变阻器的滑片P B．换用磁性更强的磁体 C．增加电池的节数 D．将磁体N、S极对调 【答案】D 【详解】电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，即通电导体在磁场中受到力的作用； A．向右移动滑动变阻器滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，线圈受到的作用力增大，线圈转速提高，故A不符合题意； B．换用磁性更强的磁体，可以增大线圈受力，提高线圈转速，故B不符合题意； C．增加电池的节数，可以增大电压，从而使电流增大，可以增大线圈受力，提高线圈转速，故C不符合题意； D．将N、S极对调，可以改变转动方向，不能改变转速，故D符合题意。 故选D。 30．（25-26•九年级上·青海海北•期末）某直流电动机额定电压为220V，其线圈电阻为1Ω，正常工作时通过线圈的电流为20A，若电动机连续正常工作10min，下列判断正确的是（　　） A．电动机的额定功率是44kW B．电动机工作时因发热损失的电能为 C．电动机的效率约为89％ D．电动机获得的机械能是 【答案】D 【详解】A．电动机的额定功率 故A错误； B．电动机工作时因发热损失的电能为 故B错误； CD．电动机消耗的电能 电动机获得的机械能 电动机的效率 故D正确，C错误。 故选D。 31．（25-26•九年级上·甘肃平凉•期末）下列图片所示的是直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，其中图__________（选填“甲”或“乙”）的线圈恰好处于平衡位置。当线圈刚转过平衡位置时，__________（选填“”或“”）部件能自动改变线圈中的电流方向，从而使通电线圈在磁场中连续转动。电动机工作时，把电能转化为__________能。 【答案】 乙 CD 机械 【详解】[1][2][3]如图所示是直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，其中乙图的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈不受力的作用。当线圈转动到平衡位置时，CD部件能自动改变线圈中的电流方向，使线圈在后半圈也能获得力的作用，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时，消耗电能，获得机械能，是把电能转化为机械能。 32．（25-26•九年级上·甘肃金昌•期末）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，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，螺线管E端为________（选填“N”或“S”）极，若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将________（选填“顺时针转动”或“逆时针转动”）。 【答案】 N 顺时针转动 【详解】[1]由图可知，电流从螺线管E左端流入，F端流出，根据安培定则可判断出螺线管的E端为N极。 [2]因为电动机中通电线圈的转动方向与电流方向和磁场方向有关，只改变其中一个因素，转动方向改变；若同时改变电流方向和磁场方向，转动方向不变。将电源的正负极对调，根据安培定则，两个螺线管的磁极改变，F端为N极，P端为S极，磁场方向改变；线圈中的电流方向也改变，即磁场方向和电流方向同时改变，所以线圈的转动方向不变，仍顺时针转动。 【题型9 电磁感应现象辨析】 33．（25-26•九年级上·天津南开•期末）下图是某款新型魔方，内部有磁体和金属线圈，转动魔方就能产生电能，并储存于魔方内。此过程中是将__________转化为电能，其工作原理与__________（选填“电动机”或“发电机”）相同。 【答案】 机械能 发电机 【详解】[1][2]该新型魔方内部有磁体和金属线圈，转动魔方，金属线圈切割磁感线，就能产生电能，并储存于魔方内。此过程中是将机械能转化为电能，其工作原理与发电机相同。 34.（25-26•九年级上·北京怀柔•期末）如图所示，图甲是探究电磁感应现象的实验电路，图乙是探究磁场对电流的作用的实验电路，请你在甲、乙两图中的A、B两处填上合适的元件符号。 【答案】 【详解】探究电磁感应现象，电路中应有显示有无电流产生的灵敏电流计或电流表，故A处是电流表；探究磁场对电流的作用，电路中应有电源，闭合开关后电路中应有电流，故B处是电源，如图所示： 35．（25-26•九年级上·广东广州•期末） “儿童游乐场有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会一闪一闪地发光，其结构如图所示。跳跃踩踏地板时闭合电路中产生感应电流，其工作原理是___________（选填“电流的磁效应”或“电磁感应”）。 【答案】电磁感应 【详解】当小朋友在能发电的地板上跳跃踩踏时，使得地面上的弹簧线圈在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中产生感应电流，小灯泡发光，这种现象属于电磁感应现象，故其原理是电磁感应。 36．（25-26•九年级上·江苏连云港•期末）“在探究感应电流产生条件”实验中，小明利用灵敏电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了如图甲所示电路。 (1)小明将观察到的现象记录在下表中： 开关闭合 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 开关断开 导体棒运动方向 灵敏电流计指针偏转情况 竖直上下（乙图） 不偏转 竖直上下（乙图） 不偏转 水平左右（丙图） 偏转 水平左右（丙图） 不偏转 小明分析实验现象后得出结论：当________电路中的一部分导体在磁场中做_______运动时，导体中会产生感应电流； (2)小明还注意到灵敏电流计的指针O刻度线在中央，电流从标有“+”接线柱流入时，指针会向右偏转。实验中左右移动导体棒，电流计指针会在O刻度线两侧摆动。基于这一现象，他提出了新的科学探究问题：感应电流的________（选填“大小”或“方向”）与哪些因素有关？ (3)小明根据本实验结论设想了一种发电机模型：如图丁所示，光滑平行金属导轨组成的闭合电路中存在垂直纸面向里的磁场（“×”表示磁感线垂直纸面向里），导轨上有一根可滑动的金属杆。他进行了以下设想： ①用外力推一下金属杆，使其获得初速度，金属杆在磁场中运动时，电路产生感应电流； ②电流通过金属杆时，磁场会对其产生力的作用； ③若该力能推动金属杆继续运动，便可持续产生感应电流，实现电能持续输出。 同组的小红认为该设想无法实现，其原因是这一过程违背了________定律；由此可断定，该设想中磁场对通电金属杆的力一定会________（选填“促进”或“阻碍”）金属杆的运动。 【答案】(1) 闭合 切割磁感线 (2)方向 (3) 能量守恒 阻碍 【详解】（1）电路断开时，无论导体怎么运动都不会产生感应电流；导体运动不切割磁感线时，即使电路闭合也没有感应电流，只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。所以结论为：当闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。 （2）灵敏电流计指针在零刻度线两侧摆动，说明感应电流的方向发生了改变，因此探究的问题是：感应电流的方向与哪些因素有关。 （3）该设想不消耗外界能量，却想持续输出电能，违背了能量守恒定律；该过程中金属杆的机械能不断转化为电能，因此磁场对通电金属杆的力一定会阻碍金属杆的运动，使金属杆机械能逐渐减小。 【题型10 发电机的工作原理与能量转化】 37．（25-26•九年级上·内蒙古兴安盟•期末）白鹤滩水电站安装了目前全球单台发电功率最高的水轮发电机，发电机的工作原理是（     ） A．同名磁极相互排斥 B．电生磁 C．磁场对通电导线的作用 D．电磁感应 【答案】D 【详解】电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，发电机正是利用这一原理，将机械能转化为电能，故选D。 38．（25-26•九年级上·吉林通化•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。 39．（25-26•九年级上·云南玉溪•期末）如图甲是发电机原理的示意图，工作时_________能转化为_________能。图乙中的“○”表示导线ab，当它在磁场中分别转动到1~4位置时，运动方向已用箭头标出，则没有感应电流产生的位置是_________（选填“1”、“2”、“3”或“4”）。 【答案】 机械 电 1 【详解】[1][2]发电机工作时，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能。 [3]小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直于纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分；由图知磁感线方向水平向右，而导线在位置1时的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电流；导线在位置2、3、4时都切割磁感线，能产生感应电流。 40．（25-26•九年级上·山东临沂•期末）阅读材料，回答问题 手机无线充电 生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电，原理如图甲所示，交变电流通过无线充电板（送电线圈）产生磁场，手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。这种无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%，现在很多手机都搭配了超级无线快充功能，在快充过程中的不同阶段中充电功率会根据电池的电量进行调整。我国某品牌智能手机A使用标称电压3V，容量4000mA·h的电池（此电池在放电电压3V、电流为4000毫安情况下能维持1小时完全放电），采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充达一半，极大的方便了人们使用。 虽然电磁感应式无线充电具有便捷、高效等优点，但充电效率也受到多种因素影响。系统的发热程度、环境干扰物、线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率。例如，环境温度过高会使线圈电阻增大，影响能量传输降低充电效率；周围金属物体可能会干扰磁场分布，降低充电效率；只有当线圈对齐时才能实现高效率的充电。 (1)手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，该过程与______（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似； (2)给电池充电过程中，将______能转化为化学能，电池相当于______（选填“用电器”或“电源”）； (3)以下______是正确的充电方式并能提高充电的效率； A．在高温环境下充电 B．将手机与充电底座紧密对齐放置 C．在充电底座周围放置金属装饰物 D．随意摆放手机进行充电 (4)用标有“输出10V 6A”字样的充电器给智能手机A电池充电，设充电器工作时输出功率保持不变，充电效率为80%，请计算说明，选用该充电器将手机A电池从零到充满电需要多长时间。 【答案】(1)发电机 (2) 电 用电器 (3)B (4)900s 【详解】（1）手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，这属于磁生电，是电磁感应现象，所以该过程与发电机工作原理相似。 （2）[1][2]给电池充电过程中，将电能转化为化学能储存在电池内，因为消耗了电能，所以电池相当于用电器。 （3）A．由所给材料可知，无线充电时环境温度过高会使线圈电阻增大，影响能量传输降低充电效率，故A不符合题意； B．将手机与充电底座紧密对齐放置，就可以对齐线圈位置，符合高效率充电的条件，故B符合题意； C．在充电底座周围放置金属装饰物，金属物体会干扰磁场分布，降低充电效率，故C不符合题意； D．无线充电时，高效充电要求必须对齐线圈位置，则随意摆放手机不能实现高效率的充电，故D不符合题意。 故选B。 （4）已知手机A使用标称电压3V，容量4000mA·h的电池，则其完全放电电流为 完全放电时间为 所以手机A充满电时储存的电能为 已知充电器充电效率为80%，故将手机A充满电所消耗的总电能为 因为用标有“输出10V 6A”字样的充电器充电，且充电时输出功率保持不变，所以用该充电器将手机A电池从零到充满电所需总时间为 【题型11 电与磁作图题】 41．（25-26•九年级上·湖南岳阳•期末）磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标出图中磁感线的方向。 【答案】   【详解】根据磁极之间的相互作用规律可知，小磁针左侧磁体为N极，右侧磁体为S极，磁感线从N极指向S极，如图所示： 42．（25-26•九年级上·浙江金华•期末）“思涛”学习小组的同学学习了《电流的磁场》后，用铜漆包线在塑料管上绕制了一个螺线管，晨晨同学把它接入电路中，并闭合开关，放在旁边的小磁针受其磁力的作用指向如图所示的方向。请标出螺线管的磁感线方向，并用笔把小磁针的N极涂黑。 【答案】 【详解】如图，电流从螺线管下端流入，由安培定则可知，螺线管下端为N极。磁体外部，磁感线从N极出来，回到S极，据此画出磁感线方向。由异名磁极相互吸引可知，小磁针左端为S极，右端为N极，据此画出小磁针的N极。 43．（25-26•九年级上·四川达州•期末）在图中标出通电螺线管A端和永磁体B端的磁极极性，并标出磁感线的方向.   【答案】 【详解】电源左侧为正极，则电流由左侧流入螺线管，由右手螺旋定则可知，通电螺线管右侧为N极，左侧为S极，磁体外部磁感线由N极指向S极，则通电螺线管及永磁体一定为异名磁极相对，故永磁体左侧为S极，右侧为N极，磁感线由通电螺线管指向永磁体，故答案如图所示 44．（25-26•九年级上·辽宁辽阳•期末）超市里的电梯，有人乘时运行较快，无人乘时为了节能运行较慢。利用电磁继电器设计如下图所示电路，其中是压敏电阻（受到压力时阻值较小，不受压力时阻值很大），是限流电阻（如果串联在电路中可减小电路中的电流）。请按照要求用笔画线代替导线将工作电路连接完整；并在括号中标出电磁铁上端的极性。 【答案】 【详解】将R1和电磁铁串联接入控制电路；将电动机和下触点串联组成工作电路，限流电阻R2、电动机和上触点串联组成限流电路。可实现受到压力时，R1的阻值减小，电流变大，电磁铁磁性变强，右边电路只有M接入电路，当不受压力时，R1的阻值变大，电流变小，电磁铁磁性变弱，右边电路有M和R2串联接入电路，R2起到限流的作用。如下图所示： 【题型12 制作简易直流电动机】 45．（25-26•九年级上·海南海口•期末）如图所示为小明同学制作的简易直流电动机模型。支架与电池两极相连，以漆包线矩形线圈引线为轴，一端漆皮全部刮去，另一端刮去上半周，将线圈放在带有磁体支架上，轻推线圈，线圈就会连续转动。关于此电机模型，下列说法正确的是（　　） A．线圈在连续转动的过程中，存在断路现象 B．支架是用绝缘体做成的 C．线圈越过平衡位置时，会自动改变线圈中的电流方向，使线圈连续转动 D．该模型是利用电流的磁效应的原理工作的 【答案】A 【详解】A．线圈转动中，保留漆皮的部分（下半周）为绝缘部分，与支架接触时，会形成断路，故A正确； B．支架的作用是连接电池与线圈引线，形成闭合电路，若支架用绝缘体制作，则无法导电，故B错误； C．线圈越过平衡位置时，支架与电池两极的连接方式没有改变，所以电流的方向不变，线圈在平衡位置能转动是由于其具有惯性，越过平衡位置再次通电而受力转动，以此循环实现连续转动，故C错误； D．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故D错误。 故选A。 46．（25-26•九年级上·广西贵港•期末）一台直流电动机模型通电后不转动，但用手轻轻拨动一下线圈就转动起来了，出现这种现象的原因可能是（　　） A．换向器与电刷未接触 B．启动时线圈恰好在平衡位置 C．磁体的磁性不够强 D．电源正负极接反了 【答案】B 【详解】A．若此时换向器没有和电刷接触好，即该电路是断路，电路中没有电流，即电动机不可能工作，故即使拨动线圈也不会转动，故A不符合题意； B．启动时，线圈刚好处于平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用，但只要轻轻拨动一下，电路中就会有电流，即线圈就会转动，故B符合题意； C．磁体的磁性不够强，产生的磁力较小，即使拨动线圈，线圈也不会转动，故C不符合题意； D．若电源正负极接反了，电动机会反转，故通电后不会不转动，故D不符合题意。 故选B。 47．（25-26•九年级上·江苏盐城•期末）如图所示，小西用漆包线自制了一个简易电动机，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm，然后用小刀刮去两端的漆皮，方法是__________（选A“左端全部刮掉右端刮半周”或B“两端均全部刮掉”），要改变电动机的转动方向可以________________。 【答案】 A 可以改变电流方向，如对调电源正负极；或改变磁场方向，如对调磁体的磁极。 【详解】[1]简易电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。为了使线圈能够持续转动，需要在线圈刚转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够继续转动。如果两端均全部刮掉，当线圈转过平衡位置时，由于电流方向不变，线圈的受力方向也不变，线圈会在平衡位置附近来回摆动一下而停止，不能持续转动。当左端全部刮掉时，该端与换向器始终接通，右端刮半周，则线圈有半周处于通电状态而受力转动，另外半周电路中无电流，线圈由于惯性继续转动，从而实现持续转动。故选A。 [2]电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，当只改变其中一个因素时，电动机的转动方向就会发生改变。所以，要改变电动机的转动方向可以改变电流方向，如对调电源正负极；或改变磁场方向，如对调磁体的磁极。 48．（25-26•九年级上·山西大同•期末）跨学科实践。 制作简易直流电动机 在制作小电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约的矩形线圈，从线圈的两端各拉出约，然后用小刀刮两端引线的漆皮，如图，用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上，两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块永磁体。通电的线圈周围会产生磁场，变成一个电磁铁。这个电磁铁的下端（靠近永磁体的一端）会与底座上的永磁体产生吸力或斥力，推动线圈旋转。当线圈因惯性转过半圈后，刮的绝缘漆部分转到与支架接触的位置，电路自动断开。此时线圈依靠惯性继续转动。当刮光部分再次接触支架时，电路重新接通，并获得下一次推力。如此反复的“通电—推动—断电—惯性—再通电”循环，就使得线圈持续旋转下去。 (1)线圈在转动过程中将___________能转化为___________能。 (2)实验中增加一节干电池后，发现线圈的转速变快，说明线圈的转速与___________有关。 (3)接通电源后，发现线圈不转动，写出一条可能让线圈转动起来的措施：___________。 【答案】(1) 电 机械 (2)电流大小 (3)换磁性更强的永磁体 【详解】（1）[1][2]线圈转动过程中，消耗电能，通电的导体在磁场中受力的作用而运动，因此线圈在转动过程中将电能转化为机械能。 （2）增加一节干电池后，电路中的电压变大，电路中电阻不变，由可知，电路中的电流变大，线圈的转速变快，说明线圈的转速与电流大小有关。 （3）接通电源后，线圈不转动，可能是由于线圈受到的力太小，永磁体的磁性太弱可能会导致线圈受到的力太小，因此可能让线圈转动起来的措施是换磁性更强的永磁体。 15 / 33 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $