第二十章 电与磁 单元练 2026-2027学年人教版九年级全一册物理

**基本信息** 2026-2027学年人教版九年级物理第20章电与磁广州专用单元卷，以电磁现象、电磁铁、电磁感应等核心知识为载体，融合握力训练器、无线充电等生活科技情境，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|14题|电磁现象解释、磁感线、电磁铁应用、螺线管磁极判断|结合法拉第实验、电动机原理等基础概念，如第5题以握力训练器考电磁感应| |实验题|1题|影响电磁铁磁性强弱的因素|通过串联控制电流、滑片移动分析磁性变化，体现科学探究中的变量控制| |综合题|7题|电磁继电器控制电路、能量转化、力学计算|如第20题结合平陆运河升船机，考电磁继电器工作原理与机械效率，融合科技前沿与跨学科应用|

第20章电与磁单元练习（广州专用） 2026-2027学年物理人教版九年级全一册 一、单选题 1．如图所示，对下列电磁现象相应的解释正确的是(　　) A． 如图能证明通电导体周围有磁场，这个现象是法拉第首先发现的 B． 如图说明电流越大，电磁铁产生的磁性越强 C． 如图是研究电磁感应现象的实验装置，只要导体棒运动就一定能产生感应电流 D． 如图中闭合开关，磁场中导体将运动，依据该原理可制成电动机 【答案】D 【难度】0.94 【分析】(1)通电导线周围存在磁场，是奥斯特的电流磁效应实验； (2)电磁铁的磁性与电流大小和线圈匝数有关； (3)闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线会产生感应电流； (4)装置中有电源，是研究通电导体在磁场中受力的作用。 【详解】A．将通电导线放在小磁针之上，是用来研究通电导体周围是否存在磁场的实验，即奥斯特的电流磁效应实验，是奥斯特最先发现的，故A错误； B．电磁铁的磁性与电流大小和线圈匝数有关，电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强，故B错误； C．图中，蹄形磁铁的磁感线方向为竖直方向，当导体竖直向上运动时，不能切割磁感线，也就不会产生感应电流，故C错误； D．图中装置为研究通电导体在磁场中受力的作用，是电动机原理，故D正确。 故选D。 2．a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（　　） A．a端磁极是S极，b端磁极是N极 B．P点没有磁场 C．磁感线是真实存在的 D．Q点的磁场方向水平向右 【答案】D 【难度】0.85 【详解】A．磁感线的方向由N极指向S极，由图可知，a端磁极是N极，b端磁极是S极，故A错误； B．处于磁场中的任意位置都有磁场，磁感线只是为了直观的描述磁场假想出来的，它的疏密程度代表磁场的强弱，因此P点虽然不在画出的磁感线上，但依然有磁场，故B错误； C．磁场是真实存在的，但是磁感线是不存在的，是为了方便描述磁场而假想出的一个模型，故C错误； D．Q点的磁场方向由a端指向b端，水平向右，故D正确。 故选D。 3．下列用电器设备中，应用了电磁铁的是（　　） A．白炽灯 B．直流电铃 C．电热毯 D．电热水壶 【答案】B 【难度】0.85 【详解】A．白炽灯工作时发热、发光，消耗的电能转化为内能、光能，是利用电流的热效应制成的照明设备，没有利用电磁铁，故A不符合题意； B．电铃通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤下方的弹性片吸过来，使小锤打击电铃发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声。应用了电磁铁，故B符合题意； CD．电热毯、电热水壶工作时发热，消耗的电能转化为内能，是利用电流的热效应制成的加热设备，没有利用电磁铁，故CD不符合题意。 故选B。 4．根据图中通电螺线管的S极，下列判断正确的是（    ） A．螺线管的左端也可能是S极 B．静止小磁针的左端是N极 C．螺线管周围磁感线是从S极出来的 D．电源的右端是正极 【答案】D 【难度】0.85 【详解】A．通电螺线管的右端是S极，左端为N极，故A错误； B．根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的规律可知，小磁针靠近通电螺线管S极的一端为N极，所以静止小磁针的右端是N极、左端是S极，故B错误； C．通电螺线管的磁感线与条形磁体相似，是从N极出来，故C错误； D．根据右手螺旋定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流由螺线管的右端流入，即电源的右端为正极、左端是负极，故D正确． 5．某款可计数的握力训练器结构如图。握、放把手带动线圈在磁场中运动产生电流，使得计数器计数。该握力训练器线圈中产生电流（     ） A．应用了电流的磁效应 B．应用了电流的热效应 C．原理与电动机相同 D．原理与发电机相同 【答案】D 【难度】0.85 【详解】该装置的工作过程：握放把手带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，闭合的线圈中产生感应电流，使计数器工作，原理是电磁感应现象，与发电机原理相同。故选D。 6．如图是学校餐卡内部构造。当其靠近刷卡器时，铜线圈产生感应电流，从而为芯片供电，芯片再将饭卡信息传送出去。刷卡时，铜线圈相当于（　　） A．用电器 B．电动机 C．电磁铁 D．电源 【答案】D 【难度】0.85 【详解】根据题意，刷卡时铜线圈切割磁感线产生感应电流，为芯片供电，作用是提供电能，因此铜线圈相当于电源。用电器是消耗电能的装置；电动机是将电能转化为机械能的装置，属于用电器；电磁铁的原理是电流的磁效应，工作时将电能转化为磁能，属于用电器。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7．如图，第一行实验体现的物理原理，与第二行应用实例匹配正确的是（　　） A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 【答案】A 【难度】0.85 【详解】①手摇发电机的工作原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，在电路中产生感应电流，这就是电磁感应现象，故①符合题意； ②白炽灯的发光原理是利用电流的热效应使得金属钨丝产生高温从而发光，故②符合题意； ③第一行实验说明异种电荷互相吸引，验电器就是根据同种电荷相互排斥原理制成的，故③不符合题意； ④第一行实验是说明异名磁极互相吸引，第二行实验动圈式扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故④不符合题意。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．如图所示，这是一款不需要电池的自发电门铃。当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，使门铃发出声音。这种门铃的工作原理是（　　） A．电流的磁效应 B．电流的热效应 C．摩擦起电 D．电磁感应现象 【答案】D 【难度】0.85 【详解】A．电流的磁效应是指通电导体周围存在磁场，如电磁铁就是利用电流的磁效应工作的，而该门铃是通过磁体运动产生电流，不是电流的磁效应，故A不符合题意； B．电流的热效应是指电流通过导体时电能转化为内能，像电暖器、电饭锅等是利用电流的热效应工作的，与该门铃工作原理不符，故B不符合题意； C．摩擦起电是通过摩擦的方式使物体带电，而该门铃是通过磁体运动在线圈中产生电流，不是摩擦起电，故C不符合题意； D．当按压门铃压板时，弹簧带动磁体运动，使磁体在线圈中做切割磁感线运动，从而在线圈中产生感应电流，这是电磁感应现象，故D符合题意。 故选D。 9．刷卡机广泛用于超市、银行等场所，带有磁条的卡在刷卡机指定位置划过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流，电脑便可读出磁条上的信息，下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（ ） A．动圈式话筒 B．电铃 C．扬声器 D．电磁铁 【答案】A 【难度】0.85 【详解】A．带有磁条的卡在刷卡机指定位置划过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流，故刷卡机检测头利用的是电磁感应原理，动圈式话筒将声音信号转化为电信号，利用的原理是电磁感应，故A符合题意； B．如图是电铃的原理图，其主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应来工作的，故B不符合题意； C．扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机的工作原理相同，故C不符合题意； D．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故D不符合题意。 故选A。 10．科学家经过长期研究，发现了电和磁有密切关系，其中最重要的两项研究如题图所示，下列判断中正确的是（　　） A．甲图所揭示的原理可制成发电机 B．甲图中向左移动滑片，ab将向左运动 C．乙图的操作过程把机械能转化为电能 D．乙图中若对调磁体磁极，同时导线向左运动，电流表指针将会向右偏转 【答案】C 【难度】0.85 【详解】A．图甲中导体在磁场中会发生运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，可制成电动机，故A错误； B．甲图中开关是断开的，向左移动滑片，ab不会运动，故B错误； C．乙图中导体切割磁感线，电流表的指针会发生偏转，产生电流，将机械能转化为电能，故C正确； D．感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线运动的方向有关，乙图中若对调磁体磁极，同时导线向左运动，感应电流的方向改变，电流表指针会向左偏转，故D错误。 故选C。 11．如图所示的是电磁学的两个实验。如图甲，线圈abcd逆时针转动，在如图甲所示位置，灵敏电流计的指针向左偏转。下列说法中正确的是（　　） A．图甲是电动机的工作原理图，图乙是发电机的工作原理图 B．在图甲中，线圈的ab边和cd边中电流的方向是相同的 C．线圈abcd由图甲所示位置转过180°时，灵敏电流计的指针仍向左偏转 D．在图乙中，线圈的ab边和cd边受力的方向是相反的 【答案】D 【难度】0.85 【详解】A．图甲中线圈转动时，线圈会切割磁感线，会产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的原理图；图乙中通电线圈在磁场中会发生转动，是电动机的原理图，故A错误； B．在图甲中，磁场的方向不变，线圈的ab边和cd边切割磁感线的方向相反，线圈的ab边和cd边中电流的方向是相反的，故B错误； C．线圈abcd由图甲所示位置转过180°时，线圈的ab边和cd边运动的方向与初始方向相反，电流的方向相反，灵敏电流计的指针向右偏转，故C错误； D．图乙中，线圈的ab边和cd边所处磁场方向相同，电流方向不同，所以受力的方向是相反的，故D正确。 故选D。 12．科技创新活动中，“隔板推物”作品颇受关注。如图甲，a、b两导体棒分别悬挂在蹄形磁铁的磁场中，通过导线连成闭合回路。推动导体棒a左右摆动时，b会随之摆动，下列说法正确的是（　　） A．导体棒a左右摆动时，闭合回路中没有产生感应电流 B．导体棒a左右摆动时，仅发生了电能向机械能的转化 C．导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同 D．用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a不会随之摆动 【答案】C 【难度】0.65 【详解】本题考查电磁感应和磁场对通电导体的作用，原理分析如下： a、b通过导线连成闭合回路，当推动a左右摆动时，a在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，该过程为电磁感应现象，机械能转化为电能；感应电流流过b，通电的b在磁场中受力摆动，该过程原理是通电导体在磁场中受到力的作用，电能转化为机械能。对选项逐一分析： A．a做切割磁感线运动且回路闭合，会产生感应电流，故A错误； B．a摆动时是机械能转化为电能，不是电能转化为机械能，故B错误； C．b摆动的原理是通电导体在磁场中受力，图乙带电源，探究的就是通电导体在磁场中的受力运动，二者原理相同，故C正确； D．若推动b摆动，b切割磁感线同样会产生感应电流，电流流过a后，a也会受力随之摆动，故D错误。 故选C。 13．如图所示，把灯泡接在螺线管两端，然后，将一条形磁铁迅速放入螺线管中，发现灯泡亮了一下；再把磁铁迅速取出，发现灯泡也亮了一下。下列机械是利用此原理来工作的是（　　） A．发电机 B．电动机 C．扬声器 D．电磁继电器 【答案】A 【难度】0.65 【详解】由题意知，条形磁铁迅速放入或取出螺线管时，螺线管做切割磁感线运动，闭合回路中产生了感应电流使灯泡发光，该现象是电磁感应现象，是发电机的工作原理。 故选A。 14．如图，手机无线充电的原理是：送电线圈通过输入频率一定、大小和方向变化的电流，在线圈的周围形成变化的磁场，受电线圈由于电磁感应产生大小和方向都发生变化的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。关于无线充电，下列说法中正确的是（　　） ①右图的电源换成干电池也能实现手机无线充电 ②利用受电线圈的原理可制成电动机 ③受电线圈产生的感应电流是交流电 ④手机充电时是将电能转化为化学能 A．只有③正确 B．只有①③④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 【答案】D 【难度】0.65 【详解】①电源换成干电池，无法产生大小和方向都发生变化的电流，因此无法实现手机无线充电，故①错误； ②手机内的受电线圈感应到电磁信号，产生感应电流给手机电池充电，这是电磁感应现象，即受电线圈是利用电磁感应原理产生感应电流的；发电机也是利用电磁感应原理工作的，但电动机不是利用该原理工作的，故②错误； ③受电线圈由于电磁感应产生大小和方向都发生变化的感应电流，是交流电，故③正确； ④手机充电的过程中，消耗了电能，将电能转化为化学能，故④正确。 故选D。 二、实验题 15．为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小新用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 (1)把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流________； (2)闭合开关后当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________（选填“增加”或“减少”），说明电流越________，电磁铁磁性越强； (3)根据闭合开关后图示的情景可知，电磁铁________（选填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数越________，电磁铁磁性越强。实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后__________； (4)小新做完实验又提出了一个新的问题：电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关呢？于是他将甲中的铁钉去掉，比较甲、乙吸引大头针的数目。请问他的方案________（选填“可行”或“不可行”），理由是：_________。 【答案】(1)相等 (2) 增加 大 (3) 乙 多 同名磁极相互排斥 (4) 不可行 没有控制甲、乙线圈匝数相同 【难度】0.85 【详解】（1）串联电路的特点是各处电流相等。将甲、乙串联，是利用控制变量法，保证通过两个电磁铁的电流相同，从而单独探究线圈匝数对磁性强弱的影响。 （2）滑动变阻器滑片向左移动，变阻器接入电路的电阻变小，电路总电阻减小。电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中电流变大；电磁铁磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强，因此吸引大头针的个数增加。 （3）实验中用吸引大头针的数量反映电磁铁磁性强弱，乙吸引的大头针更多，因此乙磁性更强； 甲、乙电流相同，乙线圈匝数更多、磁性更强，说明电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强； 大头针被电磁铁磁化后，每根大头针下端的磁极相同，同名磁极相互排斥，因此大头针下端会分散开。 （4）探究“磁性强弱与铁芯有无”时，必须用控制变量法，保证线圈匝数、电流大小完全相同，只改变铁芯有无。 甲、乙原本线圈匝数不同，去掉甲的铁钉后，同时存在“铁芯有无、线圈匝数”两个变量，变量不唯一，无法得出可靠结论，因此方案不可行。 三、综合题 16．我国载人潜水器“奋斗者”号突破万米深潜。潜水器内氧气浓度过低会影响内部人员的生命安全。氧气可通过电解水的方式来制备。某科创小组设计了氧气浓度报警装置，其简化电路未连接完整如图甲所示。气敏箱可等效为一个电阻，其阻值R与氧气浓度c的关系如图乙所示。闭合开关，当氧气浓度时，绿灯正常发光；当时，红灯正常发光。已知电源电压及两灯的额定电压均为，电磁铁线圈的电阻忽略不计。 (1)电解水制备氧气的过程中，电能主要转化为______能。 (2)图甲中的A灯为______选填“红”或“绿”灯。 (3)闭合开关S，当时，通过电磁铁线圈的电流为______A。 (4)请根据文中信息，用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整，要求导线不能相交为接线柱。 【答案】(1)化学 (2)绿 (3) (4) 【难度】0.85 【详解】（1）电解水制备氧气的过程中，消耗电能，发生化学反应，则电能转化为化学能。 （2）由图乙可知：气敏箱的阻值R随氧气浓度c的增加而增大，所以，当氧气浓度时，气敏箱的阻值R逐渐变大，根据欧姆定律可知通过电磁铁的电流变小，由于电磁铁的磁性随电流的减小而减弱，所以，此时电磁铁的磁性变弱，衔铁在弹簧的拉力下与上静触点接线柱连接，则A灯发光，由于当氧气浓度其绿灯正常发光；所以，图甲中的A灯为绿灯，则B灯为红灯。 （3）图乙可知：气敏箱的阻值R与氧气浓度c是一次函数，设为， 由图乙可知当时，当时， 则-------① -------② 解得，；所以 当时，气敏箱的阻值 通过电磁铁线圈的电流 （4）由于图中只有一个电源，并且电磁铁与气敏箱的电路与灯泡互不影响，故应并联连接，如图所示： 17．阅读短文，回答问题。 LED灯 夜幕下，我市马路边LED灯亮化工程形成了一道亮丽的风景。这种LED灯是通过光电转换来供电的。图甲是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻。，此光敏电阻的阻值R、流过线圈电流I与光照度E（单位勒克斯，符号lx）之间的几次实验数据如下表所示。当线圈A中的电流时，动触点D与静触点G、H接触。当线圈A中的电流时，动触点D与静触点E、F接触。 光照强度E/lx 5 10 15 20 25 30 光敏电阻R/Ω 60 30 20 15 12 10 线圈中电流I/A 21.4 27.3 30.0 31.6 32.6 33.3 （1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的增强而___________； （2）傍晚，当光照度小于___________lx（勒克斯）时，动触点D与静触点E、F接触，蓄电池给路灯供电，路灯开始工作，此时将___________能转化为___________能。 （3）电磁继电器上的电磁铁的连线简化示意图如图乙，如想增大电磁铁的磁性，你的办法是___________（写出一种）； （4）一只功率为6W的LED灯，其正常发光亮度与30W的日光灯相当。某间教室有20盏30W的日光灯，每天平均使用3h，如果能用6W的LED灯替换，则一个月（按30天计算）可节约电能___________。 【答案】 减小 15 化学 光 增大电流或增大线圈匝数 43.2 【难度】0.85 【详解】（1）[1]根据表中数据值可知：光敏电阻随光强的增大而减小。 （2）[2]根据标准数据可知，当电路中电流为30mA时，光照强度为15lx,因此，当光照强度小于15lx（勒克斯）时，LED灯开始工作。 [3] [4]蓄电池给路灯供电过程，是化学能转化为电能的过程。 （3）[5]根据电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数多少有关，要增加电磁铁的磁性，可以增大电路电流或增大线圈匝数。 （4）[6]由可知，用LED灯消耗电能 用日光灯消耗电能 节约的电能为 。 18．如图甲所示，某恒温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制，控制电路由电磁继电器、热敏电阻R1（安装在恒温箱内）、可变电阻器R2、低压电源、开关等组成，R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示，调节可变电阻器使得R2=110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，加热电路被断开，电池继电器的线圈电阻忽略不计，请回答： （1）电磁继电器中电磁铁上端是______（填“N”或“S”）极； （2）恒温箱内温度不断升高时，电磁铁的磁性变______，加热电路会因此被______（填“接通”或“断开”）； （3）调节可变电阻器使得R2'=170Ω，恒温箱内温度升高到______℃时，加热电路被断开； （4）若要降低加热电路断开时的温度，可将电源换为电压______（选填“更低”或“更高”）的。 【答案】 N 强 断开 130 更高 【难度】0.85 【详解】（1）[1]根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的上端为电磁铁的N极。 （2）[2][3]由图甲知，控制电路中，R1、R2和电磁铁串联在电路，由图像乙知，R1的阻值随温度升高而减小，所以恒温箱内温度不断升高时，R1的阻值减小，控制电路中总电阻变小，由欧姆定律知控制电路中电流变大，所以电磁铁的磁性变强，电磁铁吸下衔铁，加热电路会断开。 （3）[4]由图像知，当恒温箱温度升高到50℃时，R1等于90Ω，由串联电路特点知此时控制电路的总电阻 R总=R1+R2=90Ω+110Ω=200Ω 因为控制电路中电磁铁吸合电流是相同的，即电路的总电阻不变，当R2′=170Ω时 R1′=R总-R2′=200Ω-170Ω=30Ω 由图像知，此时恒温箱内的温度为130℃，即恒温箱内温度升高到130℃时，加热电路被断开。 （4）[5]从图乙可知，要降低恒温箱的设定温度，热敏电阻的阻值增大；但为了使衔铁吸合工作电流不变，根据欧姆定律知要增大电源电压。 19．如图为某跨学科实践小组制作的电动晾衣装置模型简图。 (1)旋钮旋至OFF挡，电磁铁________（选填“有”“无”）磁性，钢丝绳被夹紧，晾衣杆悬停； (2)旋钮旋至Ⅰ挡，电流从________（选填“P”“Q”）点流入电动机，晾衣杆匀速下降； (3)旋钮旋至Ⅱ挡，晾衣杆匀速上升。在某次操作中，晾衣杆匀速上升0.8 m，用时10 s。已知晾衣杆的重力为10 N，求钢丝绳对晾衣杆拉力所做的功和功率。 【答案】(1)无 (2)P (3)： 【难度】0.65 【详解】（1）电磁铁只有通电时才有磁性，旋钮旋至OFF挡时电路断开，电磁铁没有电流通过，因此无磁性。 （2）电动机的转动方向与电流方向有关，当旋钮接Ⅰ挡时，电流从电源正极流出后，经左接线柱Ⅰ从P点流入电动机，此时电动机转向使晾衣杆匀速下降。 （3）晾衣杆匀速上升，拉力与重力平衡，即 拉力做功 拉力功率 20．我国建成的首条通江达海大运河—平陆运河，配备了大型垂直升船机，其核心由大型滑轮组、驱动电动机和电磁继电器智能安全控制电路等关键部分组成。承船厢与巨型平衡重通过滑轮组悬挂配合工作，利用配重平衡自身绝大部分重力，大幅减轻电动机的牵引负荷，既节约电能损耗，又能保障船舶升降平稳、运行安全。 为有效防范承船厢超载、厢内水位异常等重大安全隐患，升船机配备了一套精密低压安全控制电路。控制电路电源电压，保护电阻与压敏电阻串联在电路中，电磁铁线圈电阻忽略不计。压敏电阻具有特殊的可变电阻特性：其阻值随压力变化关系如图（b）所示。电路设定安全临界工作电流为0.1 A；当线圈电流时，电磁铁磁性显著增强，吸合衔铁，自动切断工作电路，电动机停止运转，报警器报警；当电流时，电磁铁磁性较弱，衔铁不动作，电动机正常驱动升船机平稳工作。 某次提升作业中，承船厢和货轮总质量，以0.2 m/s的速度匀速竖直上升，提升高度。提升过程中需要克服机械部件摩擦、空气阻力等做额外功，电动机的输出功率为7500 kW。 (1)升船机中电磁继电器是利用电流的________效应工作的。 (2)电磁铁的上端是________极。 (3)当承船厢搭载质量更大的货轮时，控制电路电流将变________。 (4)当控制电路达到安全临界工作电流时，承船箱对压敏电阻的压力是________N。 (5)升船机提升货轮的机械效率为________%。 (6)结合欧姆定律和电磁继电器工作原理，若想把保护电阻换成另外一个元件，来实现自动控制的压力可调，换成的元件是________。 【答案】(1)磁 (2)N/北 (3)大 (4) (5)80 (6)滑动变阻器 【难度】0.65 【详解】（1）电磁继电器的核心是电磁铁，电磁铁利用电流的磁效应工作。 （2）根据安培定则，电流从电磁铁下端流入、上端流出，右手握住电磁铁，四指顺着电流方向，大拇指指向上端，因此电磁铁上端为N极。 （3）搭载货轮质量越大，压敏电阻受到的压力越大，由图(b)可知：压力越大，压敏电阻阻值越小。控制电路总电阻，总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可得，控制电路电流变大。 （4）安全临界电流，总电阻 因此压敏电阻 由图(b)可知时，对应压力。 （5）承船厢总重力 有用功 上升时间 总功 机械效率 （6）要实现压力可调，需要改变控制电路的总电阻，调整触发电流，因此可将固定保护电阻换成滑动变阻器，通过改变电阻实现不同压力的自动控制。 21．校园清扫车大大提高了工作效率，如图甲所示，若该车重为6×104N，车轮与地面的总接触面积为1000cm2。在平直水平道路上匀速行驶了100s，通过了300m的路程。若汽车受到的阻力为重力的0.1倍。 （1）求清扫车对地面的压强； （2）求清扫车在如上所述匀速行驶300m过程中，牵引力所做的功； （3）如图乙是小明为该车设计的转向指示灯电路，L1表示左灯，L2表示右灯，R0为保护继电器的电阻，当单刀双掷开关S与“1”接通时，左转指示灯L1将会亮暗交替闪烁，请用笔画线完成电路的连接。 【答案】（1）；（2）；（3） 【难度】0.65 【详解】（1）清扫车在平直水平道路上匀速行驶时，清扫车对地面的压力为 车轮与地面的总接触面积为 根据可得，清扫车对地面的压强为 （2）因为清扫车在平直水平道路上匀速行驶，受到平衡力作用，所以清扫车受到的牵引力等于阻力，即 牵引力所做的功为 （3）当单刀双掷开关S与“1”接通时，左转指示灯L1将会亮暗交替闪烁，即左转指示灯的两端电压处于周期性变化的状态，因此电路设计思路是：开关与“1”接通后，灯泡L1与电磁铁和定值电阻R0串联，此时灯泡两端的电压小于电源电压，灯泡发光较暗。电磁铁此时产生磁场，将衔铁吸下来，AB两个触点的接通导致电磁铁和定值电阻R0被短路，灯泡电压等于电源电压，灯泡正常发光。此时电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力作用下向上运动，AB触点分开，恢复到开始时的状态，如此循环往复。它的亮度不断改变，出现亮暗交替闪烁的情形。电路图如图所示： 22．小帅为农场的储水箱设计了一个自动注水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为0.8m2，在其底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱注水。 压力F/N 180 185 190 195 200 压敏电阻R/Ω 18 17 16 14 12 (1)实现自动控制的电磁继电器的工作原理是利用了电流的 _________ ；若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是________A； (2)要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为________Ω； (3)如图，从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是_______J； (4)为了更加安全的工作，小华通过反复试验，只调整R0的大小，使水面离顶部还有0.05m时，水泵停止给水箱抽水，则此时R0的阻值为___Ω； (5)为了方便控制水箱的水位高低，请你提出一个改进措施：_____ 【答案】(1) 磁效应 2 (2)10 (3)3900 (4)7 (5)在控制电路中串联一个滑动变阻器 【难度】0.4 【详解】（1）[1]电磁继电器的主要部分是电磁铁，其工作原理是利用了电流的磁效应。 [2]水泵正常工作时通过的电流 （2）长方体的体积 长方体浸没在水中，其排开水的体积 则长方体受到的浮力 此时压敏电阻受到的压力 由表可知，总电阻 定值电阻的阻值 （3）当空水箱注满水时，水的质量 在从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水上升的高度是水箱高度的二分之一，则水的重力所做的功 （4）水面离顶部还有0.05m时长方体受到的浮力 此时压敏电阻受到的压力 由表可知R压1=17Ω，总电阻 定值电阻的阻值 （5）为了方便控制水箱的水位高低，需要改变控制电路中电流的大小，可以在控制电路中串联一个滑动变阻器。 试卷第20页（共21页） 第20页（共20页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 第20章电与磁单元练习（广州专用） 2026-2027学年物理人教版九年级全一册 一、单选题 1．如图所示，对下列电磁现象相应的解释正确的是(　　) A． 如图能证明通电导体周围有磁场，这个现象是法拉第首先发现的 B． 如图说明电流越大，电磁铁产生的磁性越强 C． 如图是研究电磁感应现象的实验装置，只要导体棒运动就一定能产生感应电流 D． 如图中闭合开关，磁场中导体将运动，依据该原理可制成电动机 2．a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（　　） A．a端磁极是S极，b端磁极是N极 B．P点没有磁场 C．磁感线是真实存在的 D．Q点的磁场方向水平向右 3．下列用电器设备中，应用了电磁铁的是（　　） A．白炽灯 B．直流电铃 C．电热毯 D．电热水壶 4．根据图中通电螺线管的S极，下列判断正确的是（    ） A．螺线管的左端也可能是S极 B．静止小磁针的左端是N极 C．螺线管周围磁感线是从S极出来的 D．电源的右端是正极 5．某款可计数的握力训练器结构如图。握、放把手带动线圈在磁场中运动产生电流，使得计数器计数。该握力训练器线圈中产生电流（     ） A．应用了电流的磁效应 B．应用了电流的热效应 C．原理与电动机相同 D．原理与发电机相同 6．如图是学校餐卡内部构造。当其靠近刷卡器时，铜线圈产生感应电流，从而为芯片供电，芯片再将饭卡信息传送出去。刷卡时，铜线圈相当于（　　） A．用电器 B．电动机 C．电磁铁 D．电源 7．如图，第一行实验体现的物理原理，与第二行应用实例匹配正确的是（　　） A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 8．如图所示，这是一款不需要电池的自发电门铃。当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，使门铃发出声音。这种门铃的工作原理是（　　） A．电流的磁效应 B．电流的热效应 C．摩擦起电 D．电磁感应现象 9．刷卡机广泛用于超市、银行等场所，带有磁条的卡在刷卡机指定位置划过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流，电脑便可读出磁条上的信息，下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（ ） A．动圈式话筒 B．电铃 C．扬声器 D．电磁铁 10．科学家经过长期研究，发现了电和磁有密切关系，其中最重要的两项研究如题图所示，下列判断中正确的是（　　） A．甲图所揭示的原理可制成发电机 B．甲图中向左移动滑片，ab将向左运动 C．乙图的操作过程把机械能转化为电能 D．乙图中若对调磁体磁极，同时导线向左运动，电流表指针将会向右偏转 11．如图所示的是电磁学的两个实验。如图甲，线圈abcd逆时针转动，在如图甲所示位置，灵敏电流计的指针向左偏转。下列说法中正确的是（　　） A．图甲是电动机的工作原理图，图乙是发电机的工作原理图 B．在图甲中，线圈的ab边和cd边中电流的方向是相同的 C．线圈abcd由图甲所示位置转过180°时，灵敏电流计的指针仍向左偏转 D．在图乙中，线圈的ab边和cd边受力的方向是相反的 12．科技创新活动中，“隔板推物”作品颇受关注。如图甲，a、b两导体棒分别悬挂在蹄形磁铁的磁场中，通过导线连成闭合回路。推动导体棒a左右摆动时，b会随之摆动，下列说法正确的是（　　） A．导体棒a左右摆动时，闭合回路中没有产生感应电流 B．导体棒a左右摆动时，仅发生了电能向机械能的转化 C．导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同 D．用手推动导体棒b左右摆动时，导体棒a不会随之摆动 13．如图所示，把灯泡接在螺线管两端，然后，将一条形磁铁迅速放入螺线管中，发现灯泡亮了一下；再把磁铁迅速取出，发现灯泡也亮了一下。下列机械是利用此原理来工作的是（　　） A．发电机 B．电动机 C．扬声器 D．电磁继电器 14．如图，手机无线充电的原理是：送电线圈通过输入频率一定、大小和方向变化的电流，在线圈的周围形成变化的磁场，受电线圈由于电磁感应产生大小和方向都发生变化的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。关于无线充电，下列说法中正确的是（　　） ①右图的电源换成干电池也能实现手机无线充电 ②利用受电线圈的原理可制成电动机 ③受电线圈产生的感应电流是交流电 ④手机充电时是将电能转化为化学能 A．只有③正确 B．只有①③④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 二、实验题 15．为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小新用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 (1)把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流________； (2)闭合开关后当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________（选填“增加”或“减少”），说明电流越________，电磁铁磁性越强； (3)根据闭合开关后图示的情景可知，电磁铁________（选填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数越________，电磁铁磁性越强。实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后__________； (4)小新做完实验又提出了一个新的问题：电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关呢？于是他将甲中的铁钉去掉，比较甲、乙吸引大头针的数目。请问他的方案________（选填“可行”或“不可行”），理由是：_________。 三、综合题 16．我国载人潜水器“奋斗者”号突破万米深潜。潜水器内氧气浓度过低会影响内部人员的生命安全。氧气可通过电解水的方式来制备。某科创小组设计了氧气浓度报警装置，其简化电路未连接完整如图甲所示。气敏箱可等效为一个电阻，其阻值R与氧气浓度c的关系如图乙所示。闭合开关，当氧气浓度时，绿灯正常发光；当时，红灯正常发光。已知电源电压及两灯的额定电压均为，电磁铁线圈的电阻忽略不计。 (1)电解水制备氧气的过程中，电能主要转化为______能。 (2)图甲中的A灯为______选填“红”或“绿”灯。 (3)闭合开关S，当时，通过电磁铁线圈的电流为______A。 (4)请根据文中信息，用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整，要求导线不能相交为接线柱。 17．阅读短文，回答问题。 LED灯 夜幕下，我市马路边LED灯亮化工程形成了一道亮丽的风景。这种LED灯是通过光电转换来供电的。图甲是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻。，此光敏电阻的阻值R、流过线圈电流I与光照度E（单位勒克斯，符号lx）之间的几次实验数据如下表所示。当线圈A中的电流时，动触点D与静触点G、H接触。当线圈A中的电流时，动触点D与静触点E、F接触。 光照强度E/lx 5 10 15 20 25 30 光敏电阻R/Ω 60 30 20 15 12 10 线圈中电流I/A 21.4 27.3 30.0 31.6 32.6 33.3 （1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的增强而___________； （2）傍晚，当光照度小于___________lx（勒克斯）时，动触点D与静触点E、F接触，蓄电池给路灯供电，路灯开始工作，此时将___________能转化为___________能。 （3）电磁继电器上的电磁铁的连线简化示意图如图乙，如想增大电磁铁的磁性，你的办法是___________（写出一种）； （4）一只功率为6W的LED灯，其正常发光亮度与30W的日光灯相当。某间教室有20盏30W的日光灯，每天平均使用3h，如果能用6W的LED灯替换，则一个月（按30天计算）可节约电能___________。 18．如图甲所示，某恒温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制，控制电路由电磁继电器、热敏电阻R1（安装在恒温箱内）、可变电阻器R2、低压电源、开关等组成，R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示，调节可变电阻器使得R2=110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，加热电路被断开，电池继电器的线圈电阻忽略不计，请回答： （1）电磁继电器中电磁铁上端是______（填“N”或“S”）极； （2）恒温箱内温度不断升高时，电磁铁的磁性变______，加热电路会因此被______（填“接通”或“断开”）； （3）调节可变电阻器使得R2'=170Ω，恒温箱内温度升高到______℃时，加热电路被断开； （4）若要降低加热电路断开时的温度，可将电源换为电压______（选填“更低”或“更高”）的。 19．如图为某跨学科实践小组制作的电动晾衣装置模型简图。 (1)旋钮旋至OFF挡，电磁铁________（选填“有”“无”）磁性，钢丝绳被夹紧，晾衣杆悬停； (2)旋钮旋至Ⅰ挡，电流从________（选填“P”“Q”）点流入电动机，晾衣杆匀速下降； (3)旋钮旋至Ⅱ挡，晾衣杆匀速上升。在某次操作中，晾衣杆匀速上升0.8 m，用时10 s。已知晾衣杆的重力为10 N，求钢丝绳对晾衣杆拉力所做的功和功率。 20．我国建成的首条通江达海大运河—平陆运河，配备了大型垂直升船机，其核心由大型滑轮组、驱动电动机和电磁继电器智能安全控制电路等关键部分组成。承船厢与巨型平衡重通过滑轮组悬挂配合工作，利用配重平衡自身绝大部分重力，大幅减轻电动机的牵引负荷，既节约电能损耗，又能保障船舶升降平稳、运行安全。 为有效防范承船厢超载、厢内水位异常等重大安全隐患，升船机配备了一套精密低压安全控制电路。控制电路电源电压，保护电阻与压敏电阻串联在电路中，电磁铁线圈电阻忽略不计。压敏电阻具有特殊的可变电阻特性：其阻值随压力变化关系如图（b）所示。电路设定安全临界工作电流为0.1 A；当线圈电流时，电磁铁磁性显著增强，吸合衔铁，自动切断工作电路，电动机停止运转，报警器报警；当电流时，电磁铁磁性较弱，衔铁不动作，电动机正常驱动升船机平稳工作。 某次提升作业中，承船厢和货轮总质量，以0.2 m/s的速度匀速竖直上升，提升高度。提升过程中需要克服机械部件摩擦、空气阻力等做额外功，电动机的输出功率为7500 kW。 (1)升船机中电磁继电器是利用电流的________效应工作的。 (2)电磁铁的上端是________极。 (3)当承船厢搭载质量更大的货轮时，控制电路电流将变________。 (4)当控制电路达到安全临界工作电流时，承船箱对压敏电阻的压力是________N。 (5)升船机提升货轮的机械效率为________%。 (6)结合欧姆定律和电磁继电器工作原理，若想把保护电阻换成另外一个元件，来实现自动控制的压力可调，换成的元件是________。 21．校园清扫车大大提高了工作效率，如图甲所示，若该车重为6×104N，车轮与地面的总接触面积为1000cm2。在平直水平道路上匀速行驶了100s，通过了300m的路程。若汽车受到的阻力为重力的0.1倍。 （1）求清扫车对地面的压强； （2）求清扫车在如上所述匀速行驶300m过程中，牵引力所做的功； （3）如图乙是小明为该车设计的转向指示灯电路，L1表示左灯，L2表示右灯，R0为保护继电器的电阻，当单刀双掷开关S与“1”接通时，左转指示灯L1将会亮暗交替闪烁，请用笔画线完成电路的连接。 22．小帅为农场的储水箱设计了一个自动注水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为0.8m2，在其底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱注水。 压力F/N 180 185 190 195 200 压敏电阻R/Ω 18 17 16 14 12 (1)实现自动控制的电磁继电器的工作原理是利用了电流的 _________ ；若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是________A； (2)要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为________Ω； (3)如图，从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是_______J； (4)为了更加安全的工作，小华通过反复试验，只调整R0的大小，使水面离顶部还有0.05m时，水泵停止给水箱抽水，则此时R0的阻值为___Ω； (5)为了方便控制水箱的水位高低，请你提出一个改进措施：_____ 试卷第20页（共21页） 第10页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 $