18.2 探究：通电螺线管外部磁场的方向 导学案 -2026-2027学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理导学案聚焦“探究通电螺线管外部磁场的方向”，涵盖奥斯特实验、螺线管磁场分布、安培定则及电磁铁应用等核心知识点。通过奥斯特实验回顾电流磁效应，引导学生设计螺线管磁场探究实验，结合课节思维导图搭建从直导线到螺线管的知识支架。 资料以科学探究为主线，含实验设计、步骤及结论分析，强化安培定则应用的科学思维训练。例题与变式训练结合生活案例，助力学生举一反三，同时融入物理学史与科技应用，培养科学态度与责任，有效突破重难点。

沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案（全国通用） 第十八章 磁及其相互作用 第二节 探究：通电螺线管外部磁场的方向 物理观念：能认识电流周围存在磁场,知道通电螺线管外部磁场的方向,能认识电磁铁在生产生活中的应用。 科学思维：通过对日常生活、工业生产中的电器设备的观察,知道电与磁有密切的联系;会用右手螺旋定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向。 科学探究: 能完成“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验,能根据探究问题,设计实验电路图,能连接电路进行探究,能根据记录的实验信息得出结论,能按要求完成实验报告。能将电学实验的技能应用于电与磁的实验中。 科学态度与责任：通过电磁知识的探究和电磁铁在生产中的广泛应用,体会应用电磁知识解决实际问题的喜悦,树立科技强国的责任感与使命感 重点：通过实验认识通电螺线管的磁场。 难点：用右手螺旋定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向。 课节思维导图 课节知识梳理与举一反三 知识点1. 从奥斯特实验说起 1. 奥斯特实验 丹麦物理学家奥斯特最早证实了电流周围存在磁场，且第一个发现了电与磁之间的关系。 （1） 当导线中通过电流时，它下方的磁针发生了偏转，如图所示。 （2）结论：通电导线周围存在磁场；磁场方向跟电流的方向有关。 2. 电流的磁效应 通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。 注意：通电直导线周围磁场的磁感线，是一个个以直导线为圆心的同心圆，距离直线电流越近，磁场越强。 【物理学史】奥斯特 奥斯特是丹麦物理学家，他从小聪明好学，1794年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习，后来成为这所大学的物理教授。 他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验寻找，在多次失败后，1820年，奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。 【例题1】（2026广西一模）如图为奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针发生偏转，该现象说明了______；断开电源，小磁针在______的作用下又恢复到原来的位置；改变导线中电流的方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了磁场方向与______有关。 【答案】通电导体周围存在磁场；地磁场，电流方向 【解析】如图甲接通电路后，观察到小磁针发生偏转，该现象说明了通电导体周围存在磁场；乙图断开电源，小磁针在地磁场的作用下又恢复到原来的位置；丙图改变导线中电流的方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了磁场方向与电流方向有关。 （变式训练1）世界上第一个证实了电流周围存在磁场的科学家是（　　） A．牛顿 B．欧姆 C．奥斯特 D．阿基米德 【答案】C 【解析】A．牛顿提出了牛顿运动定律和万有引力定律，故A不符合题意； B．欧姆发现了导体中的电流跟电压和电阻之间的关系，建立了欧姆定律，故B不符题意； C．奥斯特是第一个证实电流周围存在磁场的科学家，故C符合题意； D．阿基米德是发现杠杆原理、阿基米德原理的科学家，故D不符合题意。 所以选C。 （变式训练2）如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针 极指南；当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 ；断开电路，小磁针 （选填“会”或“不会”）回到原来位置。      【答案】 S 磁场 会 【解析】地球本身是个磁体，地球周围存在磁场，地磁北极在地理南极附近，根据异名磁极相互吸引的特性，静止时，在地磁场的作用下，小磁针的南极指向地磁北极，即地理南极。 当导线与电池接触时，形成闭合回路，导线中有电流通过，此时，小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场力的作用，说明通电导线周围存在磁场。 断开电路，电路中没有电流通过，小磁针在地磁场的作用下会回到原来的位置。 （变式训练3）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 【解析】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。 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。 知识点2. 探究：通电螺线管外部磁场的方向 1. 螺线管：将导线绕在圆筒上，就制成了螺线管，也叫线圈。 2. 探究：通电螺线管外部磁场的方向 【实验目的】 （1）探究通电螺线管外部磁场分布的特点。 （2）探究通电螺线管外部磁场的方向。 【实验器材】螺线管、电源、开关、导线、滑动变阻器、有机玻璃板、铁屑和小磁针。 【实验设计】 为直观观察通电螺线管周围磁场的特点，我们参考前面观察磁体周围的铁屑分布的实验，在玻璃板上撒铁屑的来推断通电螺线管周围的磁场分布的特点，然后利用小磁针在磁场中的指向来推断通电螺线管周围的磁场方向。设计的实验电路如图。 【实验步骤】 （1）在一块玻璃板上安装导线绕成的螺线管，板面上均匀地撒满铁屑。 （2）按照设计的电路图，将螺线管等器材连接起来，然后闭合开关，给螺线管通电，并轻轻敲击玻璃板面，观察玻璃板面上铁屑的分布情况，用拍照等方式记录实验信息，如图。 （3）如图，换一个有更多匝数的螺线管，将小磁针放置在螺线管附近，未通电时观察小磁针N极指向。闭合开关，观察并记录小磁针N极指向的变化。改变电流方向，再观察并记录小磁针N极指向的变化。 【实验结论】通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；通电螺线管的磁极与电流的方向有关。 【交流反思】 （1）通电螺线管内部的磁场方向又是怎样的呢？你能设计实验验证自己的猜想吗？ （2）除了实验中的方法外，还有没有其他判断通电螺线管磁极的方法呢？ 3. 安培定则 （1）作用：表述通电螺线管的极性跟螺线管中的电流方向之间的关系。 （2）内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。 【例题2】（2026·云南一模）某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。 （1）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甲所示。铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示 ； （2）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，则通电螺线管的右端为 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。 【答案】（1） 条形 电螺线管周围的磁场分布（2）N 电流 【解析】（1）由图知，螺线管通电后外部铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。 铁屑在磁场容易被磁化，故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。 （2）由图乙知，根据小磁针的指向可知，螺线管的右端为N极，左端为S极。 将电源正、负极对调，小发现小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管极性与电流方向有关。 （变式训练1）科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池，然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在水果电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的左侧是N极 B．水果电池M端为负极 C．把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失 D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变 【答案】B 【解析】（1）由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，再由“e”的方向可知通电螺线管的电流方向，然后可知电池正，负极； （2）小磁针显示磁场的，磁场存在与小磁针无关； （3）根据通电螺线管的磁极与电流方向有关分析。 A．根据异名磁极相互吸引，小磁针左侧是N极，通电螺线管的左侧是S极，故A错误； B．根据螺线管右侧为N极，电流从右侧流入，故电源N为正极，水果电池M端为负极，故B正确； C．把小磁针取走，磁场依然存在，则通电螺线管周围的磁场不会消失，故C错误； D．改变电流方向，通电螺线管的方向改变，小磁针偏转方向改变，故D错误。故选：B。 （变式训练2）闭合下图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（　　）    A．通电螺线管的左端为N极 B．电源的左端为正极 C．电流表的左端为“+”接线柱 D．R的滑片不能置于最右端 【答案】C 【解析】ABC．已知小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；伸出右手握住螺线管，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，四指弯曲指示电流的方向，因此电源右端为正极、左端为负极，所以电流表的左端为“+”接线柱；故AB不符合题意，C符合题意； D．R的滑片置于最右端时，为最大阻值，是可以的，故D错误，不符合题意。故选C。 （变式训练3）为了确定标示不清的铅蓄电池的正、负极，小军同学将该电池和螺线管相连，闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判断，螺线管的b端为N极，铅蓄电池的c端是 （选填“正”或“负”）极，小磁针所在位置的磁感线方向与小磁针N极所指的方向 （选填“相同”或“相反”）。    【答案】 正 相同 【解析】根据安培定则可知，螺线管上导线的电流向下，所以可知电源的c端为正极，b端为负极。 由螺线管周围的磁感线分布可知，磁感线从N极出发回S极，所以小磁针N极所指的方向与该位置磁感线的方向相同。 知识点3. 电磁铁在生产生活中的应用 一、电磁铁 1. 定义：内部插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。 2. 工作原理：利用电流的磁效应来工作的。 3. 电磁铁的优点 （1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。 （2）可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。 （3）可以通过改变电流大小或线圈匝数来控制其磁性的强弱。 4. 应用：生活中的电磁继电器、电磁起重机、电磁选矿机、磁浮列车、电动机、发电机中都用到了电磁铁。 磁悬浮列车 电磁起重机 扬声器 电磁继电器 电铃 恒温箱 【拓展】探究影响电磁铁磁性强弱的实验 【提出问题】电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？ 【猜想】磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和是否带铁芯有关。 【实验器材】两个电磁铁（一个150匝，一个100匝）、电源、开关、导线、大头针、沙皮纸、 滑动变阻器、电流表或小灯泡。 【实验方法】控制变量法、转换法 实验1：探究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系 结论1：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。 实验2：探究电磁铁的磁性强弱跟电流大小的关系 结论2：通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。 【综合结论】影响电磁铁磁性的强弱因素：电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。螺线管中的电流越大，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 二、电磁继电器 1. 定义：电磁继电器是利用含有电磁铁的低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。 2. 实质：就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 3. 电磁继电器工作原理： 当闭合S1时，电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，触点开关接通，电动机便转动起来； 当断开S1时，电磁铁线圈中失去电流，电磁铁失去磁性，弹簧使衔铁上升，触点开关断开，电动机停止运转。 4. 电磁继电器的应用 ①利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人远离高压环境； ②利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制； ③在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光的自动控制，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制等。 【例题3】（2026重庆）科技兴趣小组设计了图所示的报警装置监测家乡河流水位。下列说法正确 的是（  ） A．水面到达金属块A时，灯泡L1发光 B．水面到达金属块A时，电磁铁上端为S极 C．控制电路接通后电磁铁才有磁性，是电磁感应现象 D．控制电路接通后，增大控制电路的电流，电磁铁磁性增强 【答案】D 【解析】A．水面到达金属块A时，控制电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下，工作电路中发光，故A错误； B．水面到达金属块A时，控制电路接通，电流从电磁铁上端流入，从下端流出，根据安培定则，电磁铁上端为N极，故B错误； C．控制电路接通后电磁铁才有磁性，这是电流的磁效应，故C错误； D．电磁铁磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，控制电路接通后，增大控制电路的电流，电磁铁磁性增强，故D正确。故选D。 （变式训练1）如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是（　） A．只提高电源电压 B．只将滑片P向左移动 C．只增加螺线管线圈的匝数 D．只将铁芯换成同规格的铜芯   【答案】D 【解析】A．只提高电源电压，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故A不符合题意； B．只将滑片P向左移动，滑动变阻器连入电路的电阻变小，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故B不符合题意； C．只增加螺线管线圈的匝数，在电流一定时，电磁铁磁性增强，可以吸引更多的大头针，故C不符合题意； D．只将铁芯换成同规格的铜芯，由于铜不能被磁化，电磁铁磁性将减弱，不能吸引更多大头针，故D符合题意。故选D。 （变式训练2）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为N极 B．小磁针将顺时针旋转 C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗 D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小 【答案】D 【解析】AB、根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极；根据磁极间的相互作用规律可知，通电后，小磁针将会逆时针旋转，故AB错误； C、闭合开关S1和S2，使滑片P向左滑动，变阻器接入电路的电阻变小，左侧电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，右侧电路中电流变大，所以指示灯的亮度会变亮，故C错误； D、使滑片P向右滑动，变阻器接入电路的电阻变大，左侧电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，右侧电路中电流变小，根据U＝IR可知，灯泡两端的电压减小，即电压表示数变小，故D正确。故选：D。 （变式训练3）下图是一种水位自动报警器的原理示意图，一般的水都能导电，对于该水位自动报警器说法正确的是（　　） A．水位上升到B时，电磁铁通电，红灯亮报警 B．水位上升到B时，电磁铁断电，绿灯亮报警 C．水位下降到A时，电磁铁断电，红灯亮报警 D．水位下降到A时，电磁铁通电，绿灯亮报警 【答案】A 【解析】AB．当水位没有达到B时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达B时电路接通，电磁继电器有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮；该报警器的红、绿灯不会同时亮。故A正确，B错误； CD．当水位下降到A时，电磁铁断电，无磁性，衔铁在弹簧弹力的作用下向上运动，与上面的静触点接触，绿灯所在电路接通，此时绿灯亮，故CD错误。故选A。 课节重难点问题解题方法与技巧 利用安培定则解决通电螺线管作图问题思维方法 1．已知电源的正负极、线圈绕法，判断小磁针的N、S极。 （1）首先根据电源的正、负极画出通电螺线管的绕线中的电流方向； （2）利用安培定则确定通电螺线管的N、S极并标注； （3）最后根据磁极间的相互作用断定小磁针的N、S极。 2.已知小磁针的N、S极、线圈绕法，判断电源的正、负极。 （1）根据小磁针的N、S极，利用磁极间的相互作用先确定通电螺线管的N、S极； （2）然后利用安培定则判定通电螺线管上的电流方向并用箭头标出； （3）最后根据电源外部电流的流向确定电源的正、负极。 3.已知小磁针的N、S极、电源正负极，画螺线管的绕线。 （1）首先根据小磁针的N、S极指向，利用磁体间的相互作用规律确定通电螺线管的N、S极并标注出； （2）利用安培定则确定通电螺线管中的电流方向，并在螺线管上试着画出一条“S”型或反“S”型绕线； （3）然后结合电源外部电流流向定位螺线管的绕线形状是“S”型还是反“S”型，并在螺线管上等距地画出美观的绕线。 课节重难点问题巩固训练 1. 如图，通电螺线管上方的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断，最终决定通电螺线管极性的是( ) A．电源正负极的接法 B．螺线管导线的环绕方向 C．小磁针静止时N极的指向 D．螺线管中电流的方向 【答案】D 【解析】通过控制变量法分析影响通电螺线管外部磁场方向的单个因素，在分析各个因素之间的联系，从而做出正确的判断。 2. 通电螺线管磁感线的分布如图所示，则（　　） A．通电螺线管的右侧为N级 B．小磁针的左侧为S级 C．电源的左侧为负极 D．以上判断都不对 【答案】B 【解析】根据磁感线的方向确定磁极，根据磁极间的作用，确定小磁针N极指向，再根据安培定则即可确定电源的正负极。 根据磁体周围的磁感线从N极出发进入S极，左侧为N极，根据异名磁极相互吸引，小磁针左侧为S极，右侧为N极；根据安培定则可知，电流由左侧流入螺线管，故电源的左侧为正极。故B正确，ACD错误。故选：B。 3. 如图所示，闭合开关S1、S2，两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（　　） A．相斥，A端为N极，B端为N极 B．相斥，A端为S极，B端为S极 C．相吸，A端为S极，B端为N极 D．相吸，A端为N极，B端为S极 【答案】C 【解析】根据线圈的绕向和电流方向，确定螺线管的N、S极，然后利用磁极间的作用规律确定两者的相互作用情况。 两个通电螺线管中正面的电流都是向下，根据安培定则可知，A端为S极，B端为N极，因此它们相互吸引，靠近的两端是异名磁极，故C正确。故选：C。 4. 如图所示，用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布，用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似 B．改变通电螺线管中电流方向，小磁针N极指向不变 C．匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越强 D．减少铁钉上线圈的匝数，保持电流一定时，电磁铁的磁性强弱不变 【答案】A 【解析】（1）通电螺线管的磁场分布情况与条形磁体相似，磁性来源于导体中有电流，由电流的磁效应得到磁场，磁场的方向与电流的方向有关； （2）电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。 AB．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，磁场的方向与电流的方向有关，改变通电螺线管中电流方向，小磁针N极指向会发生改变，故A正确、B错误； CD．匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越弱，电流一定时，减少铁钉上线圈的匝数，电磁铁的磁性变弱，故CD错误。故选：A。 5．探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，设计了如图所示的电路，下列说法中（　　） ①电磁铁A、B上方都是N极 ②通过电磁铁A和B的电流相等 ③电磁铁A的磁性比电磁铁B的磁性弱 ④向右移动滑片P，电磁铁A、B磁性都增强 A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有②④正确 D．只有②③正确 【答案】D 【解析】①由安培定则可知，电磁铁A、B的下方都是N极，其上方都是S极，故①错误②由图可知，电磁铁A和B串联接入电路中，所以电流相等，故②正确；③电磁铁A和B的电流相同，由图可知A的线圈匝数少于B的线圈匝数，所以电磁铁A的磁性比电磁铁B的磁性弱，故③正确；④向右移动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电流减小，电磁铁A、B磁性都减弱，故④错误。故选：D。 6. 如图，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭，夜晚路灯亮起。下列说法正确的是（　　） A．电路工作时，电磁铁上端为N极 B．给路灯供电的电源应接在b、c两端 C．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮 D．路灯发光时把电能全部转化为光能 【答案】C 【解析】A．根据图示可知，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，故A错误； B．晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与a接通，所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯供电的电源应接在a、b之间，故B错误； C．电源电压减小后，在其它条件不变时，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁中的磁性变弱，傍晚时路灯比原来早一些亮，故C正确； D．路灯工作时电能转化为光能、内能，不是全部转化为光能，故D错误。 故选C。 7. 海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　） A. 冷库温度升高时，热敏电阻R阻值变大 B. 工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响 C. 冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03A D. 冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大 【答案】C 【解析】A．由图乙可知，当冷库温度升高时，热敏电阻的阻值减小，故A错误； B．根据图甲，当衔铁被吸下后，电铃接通，灯泡断路，则铃响灯不亮，故B错误； C．冷库温度为-18℃时，由图乙可知热敏电阻的阻值为100Ω，控制电路中电流为 故C正确； D．冷库温度降低时，由图乙可知热敏电阻阻值变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，根据可知控制电路中电功率变小，故D错误故选C。 8. 在野外求生活动中，小明依靠指南针来辨别方向。当他把指南针水平放置时，内部“小磁针”静止时的情况如图甲，则“小磁针”指南的一端是____(选填“N”或 “S”)极；若将这个指南针放在如图乙的电磁铁左方，“小磁针”静止时仍呈现如图甲的指向，则电源的上端是____(选填“正”或“负”)极。 【答案】S 负 【解析】根据指南针的原理判断小磁针的南北极，利用磁极间的相互作用判断出通电螺线管的磁场，再用右手螺旋定则判断出电源的正、负极。 9. 人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是____极，血液会______ 0(选填“流入”或“流出”)活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向______ 0(选填“需要”或“不需要”)改变。 【答案】S 流入 需要 【解析】根据安培定则判断电磁铁的极性；根据磁极间的相互作用判断活塞运动方向，结合阀门开关的开启方向判断血液的流向。 10．（2026四川自贡）图为某种火警警铃的简化电路图，当开关S闭合时，电磁铁产生磁性吸引衔铁，敲击铃碗发声，火警人员听到的铃声是由__________振动产生的；警铃主要是利用电流的__________工作 【答案】 铃碗 磁效应 【解析】警铃工作时，衔铁敲击铃碗发声，因此铃声是由铃碗振动产生的； 该警铃依靠电磁铁产生磁性来工作，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，因此警铃主要利用电流的磁效应工作。 11．（2026四川凉山）投影仪过热控制系统电路原理简化如图所示，R为热敏电阻，散热风扇M与灯泡L并联，当箱体温度上升到设定温度时，由于热敏电阻R阻值变小，电磁铁磁性增强将衔铁往下吸，使L断路，M继续工作以达到散热的目的。电磁铁的上端为______（选填“N”或“S”）极；灯泡和电动机的额定电流均为0.5 A，工作电路正常工作1 min消耗的电能为______J。 【答案】 N 13200 【解析】根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指的方向就是电磁铁的N极，因此电磁铁的上端为N极； 由图可知，灯泡和电动机并联，额定电压都为，额定电流，根据并联电路电流的规律可知，干路电流 工作时间 电路正常工作消耗的电能为 12. 电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。 (1)如图甲所示，小雨利用干电池、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。实验表明 ；发现这一现象的物理学家是 ； (2)小雨又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管周围摆放了一些小磁针。通电后小磁针的指向如图乙所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场分布情况，通电螺线管的 （选填“左”或“右”）端为北极；根据安培定则可知，电源的左端为 极。 【答案】(1) 通电导线周围存在磁场 奥斯特 (2) 左 正 【解析】（1）通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，这说明通电导线的周围存在磁场。 世界上第一个发现电和磁是有联系的科学家奥斯特，奥斯特首先发现了电流的磁效应。 （2）同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，根据通电后小磁针的指向，可知通电螺线管的左端为北极；根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左端流入、右端流出，因此电源的左端为正极。 13．（2026江苏连云港）如图所示，开关闭合后，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。 【答案】如图所示 【解析】本题考查右手螺旋定则：用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向就是螺线管的N极，磁感线由N指向S，因此左端为S极，右端为N极。 14．闭合开关后；小磁针静止时的指向如图所示，请标出电源的“+”“-”极和通电螺线管的N、S极，并画出螺线管外部通过小磁针中心的磁感线。    【答案】如图所示    【解析】由小磁针的N极的指向，可知通电螺线管的左端为N极，右端为S极；根据安培定则可知，电源的右侧为“+”极，左侧为“-”极；磁体外部磁感线从N极出发，然后进入S极。如图所示：    15．闭合开关，通电螺线管附近的小磁针方向如图所示，请在图中括号内标出电源的极性（“+”或“-”），并标出磁感线的方向。    【答案】如图所示    【解析】闭合开关，通电螺线管附近的小磁针方向如图所示，结合小磁针N极所指方向和磁极间的相互作用，通电螺线管的右端为N极，则左端为S极，磁体外部的磁感线方向为从N极指向S极；根据右手螺旋定则，螺线管的电流方向向下，则电源的左端为正极，如图所示：      16. 如图所示，根据磁体及周围磁场分布情况，在图中标出通电螺线管的N极及电源的正极。 【答案】如图所示 【解析】螺线管外部磁场方向由N极指向S极，由图可知螺线管左侧为S极，右侧是N极，由右手螺旋定则可知，螺线管正面电流方向向下，背面电流方向向上，可知电源正极在左侧，如图所示。 17．在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中： （1）开关闭合后，小磁针的指向如图所示，可知：电源的左端为 　极；（小磁针黑色端为N极） （2）将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与 　方向有关； （3）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是 　。（写出一条即可） 【答案】（1）负；（2）电流；（3）增大电源电压 【解析】（1）最左侧小磁针的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极。 根据安培定则可知，电流从通电螺线管的右侧流入，故电源的右端为正极，左端为负极。 （2）将连接电源正、负极的导线对调，螺线管中电流的方向发生了变化，小磁针的指向也改变了，这说明磁场的方向发生了变化，所以通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 （3）通电螺线管的匝数越多，通过螺线管的电流越大，通电螺线管的磁场越强，为了使通电螺线管的磁场增强，根据欧姆定律可采取的有效措施是增大电源电压。 18. 某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。 （1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是 极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引 的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）； （2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 ； （3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例： 。 【答案】（1）S 更少 （2）电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强（3） 电铃 【解析】（1）由图甲可知，铁钉表面的电流方向向右，根据安培定则可知，钉尾为N极，顶尖为S极。 当滑动变阻器的滑片向右端滑动时，电路中的电阻变大，则电流变小，即由铁钉组成的电磁铁磁性减弱，则吸引的大头针数量会更少。 （2）由图乙可知，电磁铁A和B串联，则电路中的电流相等，因为电磁铁B的线圈匝数多，所以吸引的大头针多，则说明电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强。 （3）电磁铁在生活中应用广泛，如电铃，电磁起重机等等。 19．小明设计的一个温控电加热装置，原理如图所示，电压U1=6V，Rt为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大。电磁铁线圈电阻不计，当导线中的电流大于或等于10mA时，衔铁吸下与下触点A接触；当电流小于10mA时，衔铁松开与B触点接触，U2=220V，R1=48.4Ω。 （1）衔铁刚被吸下时，求Rt的阻值． （2）求该电加热器处于加热挡时的电功率． （3）若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%，求R2的阻值． 【答案】（1）600Ω（2）1000W（3）435.6Ω 【解析】（1）I=10mA=0.01A 根据I=U/R知， 衔铁刚被吸下时，Rt的阻值：Rt=U/R=6V/0.01A=600Ω （2）要想让加热器有两个档位，需要使电路的电阻不同，要将一个电阻短路，电路如图所示： （3）由上图知，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， 加热功率为： （4）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10%，即 P保温=10%P加热=10%×1000W=100W， 此时电路的总电阻为： R2的阻值：R2=R−R1=484Ω−48.4Ω=435.6Ω。 学科网（北京）股份有限公司 $ 沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案（全国通用） 第十八章 磁及其相互作用 第二节 探究：通电螺线管外部磁场的方向 物理观念：能认识电流周围存在磁场,知道通电螺线管外部磁场的方向,能认识电磁铁在生产生活中的应用。 科学思维：通过对日常生活、工业生产中的电器设备的观察,知道电与磁有密切的联系;会用右手螺旋定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向。 科学探究: 能完成“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验,能根据探究问题,设计实验电路图,能连接电路进行探究,能根据记录的实验信息得出结论,能按要求完成实验报告。能将电学实验的技能应用于电与磁的实验中。 科学态度与责任：通过电磁知识的探究和电磁铁在生产中的广泛应用,体会应用电磁知识解决实际问题的喜悦,树立科技强国的责任感与使命感 重点：通过实验认识通电螺线管的磁场。 难点：用右手螺旋定则确定通电螺线管的磁极或螺线管上的电流方向。 课节思维导图 课节知识梳理与举一反三 知识点1. 从奥斯特实验说起 1. 奥斯特实验 丹麦物理学家奥斯特最早证实了电流周围存在磁场，且第一个发现了电与磁之间的关系。 （1） 当导线中通过电流时，它下方的磁针发生了偏转，如图所示。 （2）结论：通电导线周围存在磁场；磁场方向跟电流的方向有关。 2. 电流的磁效应 通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。 注意：通电直导线周围磁场的磁感线，是一个个以直导线为圆心的同心圆，距离直线电流越近，磁场越强。 【物理学史】奥斯特 奥斯特是丹麦物理学家，他从小聪明好学，1794年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习，后来成为这所大学的物理教授。 他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验寻找，在多次失败后，1820年，奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。 【例题1】（2026广西一模）如图为奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针发生偏转，该现象说明了______；断开电源，小磁针在______的作用下又恢复到原来的位置；改变导线中电流的方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了磁场方向与______有关。 【答案】通电导体周围存在磁场；地磁场，电流方向 【解析】如图甲接通电路后，观察到小磁针发生偏转，该现象说明了通电导体周围存在磁场；乙图断开电源，小磁针在地磁场的作用下又恢复到原来的位置；丙图改变导线中电流的方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了磁场方向与电流方向有关。 （变式训练1）世界上第一个证实了电流周围存在磁场的科学家是（　　） A．牛顿 B．欧姆 C．奥斯特 D．阿基米德 （变式训练2）如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针 极指南；当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 ；断开电路，小磁针 （选填“会”或“不会”）回到原来位置。      （变式训练3）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。 知识点2. 探究：通电螺线管外部磁场的方向 1. 螺线管：将导线绕在圆筒上，就制成了螺线管，也叫线圈。 2. 探究：通电螺线管外部磁场的方向 【实验目的】 （1）探究通电螺线管外部磁场分布的特点。 （2）探究通电螺线管外部磁场的方向。 【实验器材】螺线管、电源、开关、导线、滑动变阻器、有机玻璃板、铁屑和小磁针。 【实验设计】 为直观观察通电螺线管周围磁场的特点，我们参考前面观察磁体周围的铁屑分布的实验，在玻璃板上撒铁屑的来推断通电螺线管周围的磁场分布的特点，然后利用小磁针在磁场中的指向来推断通电螺线管周围的磁场方向。设计的实验电路如图。 【实验步骤】 （1）在一块玻璃板上安装导线绕成的螺线管，板面上均匀地撒满铁屑。 （2）按照设计的电路图，将螺线管等器材连接起来，然后闭合开关，给螺线管通电，并轻轻敲击玻璃板面，观察玻璃板面上铁屑的分布情况，用拍照等方式记录实验信息，如图。 （3）如图，换一个有更多匝数的螺线管，将小磁针放置在螺线管附近，未通电时观察小磁针N极指向。闭合开关，观察并记录小磁针N极指向的变化。改变电流方向，再观察并记录小磁针N极指向的变化。 【实验结论】通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；通电螺线管的磁极与电流的方向有关。 【交流反思】 （1）通电螺线管内部的磁场方向又是怎样的呢？你能设计实验验证自己的猜想吗？ （2）除了实验中的方法外，还有没有其他判断通电螺线管磁极的方法呢？ 3. 安培定则 （1）作用：表述通电螺线管的极性跟螺线管中的电流方向之间的关系。 （2）内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。 【例题2】（2026·云南一模）某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。 （1）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甲所示。铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示 ； （2）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，则通电螺线管的右端为 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。 【答案】（1） 条形 电螺线管周围的磁场分布（2）N 电流 【解析】（1）由图知，螺线管通电后外部铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。 铁屑在磁场容易被磁化，故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。 （2）由图乙知，根据小磁针的指向可知，螺线管的右端为N极，左端为S极。 将电源正、负极对调，小发现小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管极性与电流方向有关。 （变式训练1）科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池，然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在水果电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的左侧是N极 B．水果电池M端为负极 C．把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失 D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变 （变式训练2）闭合下图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（　　）    A．通电螺线管的左端为N极 B．电源的左端为正极 C．电流表的左端为“+”接线柱 D．R的滑片不能置于最右端 （变式训练3）为了确定标示不清的铅蓄电池的正、负极，小军同学将该电池和螺线管相连，闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示，由此可以判断，螺线管的b端为N极，铅蓄电池的c端是 （选填“正”或“负”）极，小磁针所在位置的磁感线方向与小磁针N极所指的方向 （选填“相同”或“相反”）。    知识点3. 电磁铁在生产生活中的应用 一、电磁铁 1. 定义：内部插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。 2. 工作原理：利用电流的磁效应来工作的。 3. 电磁铁的优点 （1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。 （2）可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。 （3）可以通过改变电流大小或线圈匝数来控制其磁性的强弱。 4. 应用：生活中的电磁继电器、电磁起重机、电磁选矿机、磁浮列车、电动机、发电机中都用到了电磁铁。 磁悬浮列车 电磁起重机 扬声器 电磁继电器 电铃 恒温箱 【拓展】探究影响电磁铁磁性强弱的实验 【提出问题】电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？ 【猜想】磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和是否带铁芯有关。 【实验器材】两个电磁铁（一个150匝，一个100匝）、电源、开关、导线、大头针、沙皮纸、 滑动变阻器、电流表或小灯泡。 【实验方法】控制变量法、转换法 实验1：探究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系 结论1：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。 实验2：探究电磁铁的磁性强弱跟电流大小的关系 结论2：通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。 【综合结论】影响电磁铁磁性的强弱因素：电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。螺线管中的电流越大，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 二、电磁继电器 1. 定义：电磁继电器是利用含有电磁铁的低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。 2. 实质：就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 3. 电磁继电器工作原理： 当闭合S1时，电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，触点开关接通，电动机便转动起来； 当断开S1时，电磁铁线圈中失去电流，电磁铁失去磁性，弹簧使衔铁上升，触点开关断开，电动机停止运转。 4. 电磁继电器的应用 ①利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人远离高压环境； ②利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制； ③在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光的自动控制，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制等。 【例题3】（2026重庆）科技兴趣小组设计了图所示的报警装置监测家乡河流水位。下列说法正确 的是（  ） A．水面到达金属块A时，灯泡L1发光 B．水面到达金属块A时，电磁铁上端为S极 C．控制电路接通后电磁铁才有磁性，是电磁感应现象 D．控制电路接通后，增大控制电路的电流，电磁铁磁性增强 【答案】D 【解析】A．水面到达金属块A时，控制电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下，工作电路中发光，故A错误； B．水面到达金属块A时，控制电路接通，电流从电磁铁上端流入，从下端流出，根据安培定则，电磁铁上端为N极，故B错误； C．控制电路接通后电磁铁才有磁性，这是电流的磁效应，故C错误； D．电磁铁磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，控制电路接通后，增大控制电路的电流，电磁铁磁性增强，故D正确。故选D。 （变式训练1）如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是（　） A．只提高电源电压 B．只将滑片P向左移动 C．只增加螺线管线圈的匝数 D．只将铁芯换成同规格的铜芯   （变式训练2）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为N极 B．小磁针将顺时针旋转 C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗 D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小 （变式训练3）下图是一种水位自动报警器的原理示意图，一般的水都能导电，对于该水位自动报警器说法正确的是（　　） A．水位上升到B时，电磁铁通电，红灯亮报警 B．水位上升到B时，电磁铁断电，绿灯亮报警 C．水位下降到A时，电磁铁断电，红灯亮报警 D．水位下降到A时，电磁铁通电，绿灯亮报警 课节重难点问题解题方法与技巧 利用安培定则解决通电螺线管作图问题思维方法 1．已知电源的正负极、线圈绕法，判断小磁针的N、S极。 （1）首先根据电源的正、负极画出通电螺线管的绕线中的电流方向； （2）利用安培定则确定通电螺线管的N、S极并标注； （3）最后根据磁极间的相互作用断定小磁针的N、S极。 2.已知小磁针的N、S极、线圈绕法，判断电源的正、负极。 （1）根据小磁针的N、S极，利用磁极间的相互作用先确定通电螺线管的N、S极； （2）然后利用安培定则判定通电螺线管上的电流方向并用箭头标出； （3）最后根据电源外部电流的流向确定电源的正、负极。 3.已知小磁针的N、S极、电源正负极，画螺线管的绕线。 （1）首先根据小磁针的N、S极指向，利用磁体间的相互作用规律确定通电螺线管的N、S极并标注出； （2）利用安培定则确定通电螺线管中的电流方向，并在螺线管上试着画出一条“S”型或反“S”型绕线； （3）然后结合电源外部电流流向定位螺线管的绕线形状是“S”型还是反“S”型，并在螺线管上等距地画出美观的绕线。 课节重难点问题巩固训练 1. 如图，通电螺线管上方的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断，最终决定通电螺线管极性的是( ) A．电源正负极的接法 B．螺线管导线的环绕方向 C．小磁针静止时N极的指向 D．螺线管中电流的方向 2. 通电螺线管磁感线的分布如图所示，则（　　） A．通电螺线管的右侧为N级 B．小磁针的左侧为S级 C．电源的左侧为负极 D．以上判断都不对 3. 如图所示，闭合开关S1、S2，两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（　　） A．相斥，A端为N极，B端为N极 B．相斥，A端为S极，B端为S极 C．相吸，A端为S极，B端为N极 D．相吸，A端为N极，B端为S极 4. 如图所示，用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布，用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似 B．改变通电螺线管中电流方向，小磁针N极指向不变 C．匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越强 D．减少铁钉上线圈的匝数，保持电流一定时，电磁铁的磁性强弱不变 5．探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，设计了如图所示的电路，下列说法中（　　） ①电磁铁A、B上方都是N极 ②通过电磁铁A和B的电流相等 ③电磁铁A的磁性比电磁铁B的磁性弱 ④向右移动滑片P，电磁铁A、B磁性都增强 A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有②④正确 D．只有②③正确 6. 如图，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭，夜晚路灯亮起。下列说法正确的是（　　） A．电路工作时，电磁铁上端为N极 B．给路灯供电的电源应接在b、c两端 C．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮 D．路灯发光时把电能全部转化为光能 7. 海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　） A. 冷库温度升高时，热敏电阻R阻值变大 B. 工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响 C. 冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03A D. 冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大 8. 在野外求生活动中，小明依靠指南针来辨别方向。当他把指南针水平放置时，内部“小磁针”静止时的情况如图甲，则“小磁针”指南的一端是____(选填“N”或 “S”)极；若将这个指南针放在如图乙的电磁铁左方，“小磁针”静止时仍呈现如图甲的指向，则电源的上端是____(选填“正”或“负”)极。 9. 人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是____极，血液会______ 0(选填“流入”或“流出”)活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向______ 0(选填“需要”或“不需要”)改变。 10．（2026四川自贡）图为某种火警警铃的简化电路图，当开关S闭合时，电磁铁产生磁性吸引衔铁，敲击铃碗发声，火警人员听到的铃声是由__________振动产生的；警铃主要是利用电流的__________工作 11．（2026四川凉山）投影仪过热控制系统电路原理简化如图所示，R为热敏电阻，散热风扇M与灯泡L并联，当箱体温度上升到设定温度时，由于热敏电阻R阻值变小，电磁铁磁性增强将衔铁往下吸，使L断路，M继续工作以达到散热的目的。电磁铁的上端为______（选填“N”或“S”）极；灯泡和电动机的额定电流均为0.5 A，工作电路正常工作1 min消耗的电能为______J。 12. 电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。 (1)如图甲所示，小雨利用干电池、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。实验表明 ；发现这一现象的物理学家是 ； (2)小雨又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管周围摆放了一些小磁针。通电后小磁针的指向如图乙所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场分布情况，通电螺线管的 （选填“左”或“右”）端为北极；根据安培定则可知，电源的左端为 极。 13．（2026江苏连云港）如图所示，开关闭合后，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。 14．闭合开关后；小磁针静止时的指向如图所示，请标出电源的“+”“-”极和通电螺线管的N、S极，并画出螺线管外部通过小磁针中心的磁感线。    15．闭合开关，通电螺线管附近的小磁针方向如图所示，请在图中括号内标出电源的极性（“+”或“-”），并标出磁感线的方向。    16. 如图所示，根据磁体及周围磁场分布情况，在图中标出通电螺线管的N极及电源的正极。 17．在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中： （1）开关闭合后，小磁针的指向如图所示，可知：电源的左端为 　极；（小磁针黑色端为N极） （2）将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与 　方向有关； （3）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是 　。（写出一条即可） 18. 某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。 （1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是 极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引 的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）； （2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 ； （3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例： 。 19．小明设计的一个温控电加热装置，原理如图所示，电压U1=6V，Rt为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大。电磁铁线圈电阻不计，当导线中的电流大于或等于10mA时，衔铁吸下与下触点A接触；当电流小于10mA时，衔铁松开与B触点接触，U2=220V，R1=48.4Ω。 （1）衔铁刚被吸下时，求Rt的阻值． （2）求该电加热器处于加热挡时的电功率． （3）若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%，求R2的阻值． 学科网（北京）股份有限公司 $