第十四章 电与磁（单元测试·培优提升卷）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

2026-2027学年九年级上册物理单元自测 第十三章 电功率·培优提升 建议用时：60分钟，满分：70分 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本大题共6小题，每小题2分，共12分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1．关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（ ） A．铁和铝都能够被磁体所吸引 B．磁感线是磁场中真实存在的曲线 C．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的     D．小磁针在地面附近静止时，北极指向地理的南极 2．（2026·河北邯郸·三模）一种超市防盗门的工作原理是：商品上的软磁条通过门框时，检测头内的线圈会产生感应电流，触发警报。如图所示的装置中，同样利用此原理工作的是（     ） A．门吸 B．手摇发电机 C．电磁起重器 D．扬声器 3．（25-26九年级上·北京·阶段检测）指南针是我国的四大发明之一，在其不断发展的过程中出现过多种形态，北宋时期曾出现过如图所示的“指南鱼”。“指南鱼”用一块薄薄的铁片做成，形状很像一条鱼，将其磁化后，浮在水面上，其静止时鱼头指向南方。下列说法正确的是（　　） A．北京地区的地磁场方向由北向南 B．“指南鱼”被磁化后，只有N极一个磁极 C．“指南鱼”鱼头端为该鱼形磁体的N极 D．“指南鱼”静止时鱼头指向的是地磁场的N极 4．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，则（  ） A．甲无磁性，乙有磁性 B．甲有磁性，乙无磁性 C．甲、乙都有磁性 D．甲、乙都无磁性 5．（25-26九年级上·山东临沂·阶段检测）巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图所示电路，电源电压U不超过指示灯额定电压，GMR是巨磁电阻。闭合开关、，则（     ） A．电磁铁B端是N极 B．向左移动滑片P，电磁铁磁性变弱 C．向左移动滑片P，GMR两端的电压增大 D．向右移动滑片P，指示灯会变暗 6．（2026·湖南怀化·二模）在跨学科实践活动中，学习小组用绝缘胶带将支架固定在电池两端，磁铁放在电池侧壁上，再将线圈一端的绝缘漆全部刮去，另一端的绝缘漆只刮去半周后，放在支架上，做成一台直流电动机模型，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．电动机工作的原理是电磁感应 B．线圈转动过程中，机械能转化为电能 C．线圈两端绝缘漆全部刮去后，线圈仍能连续转动 D．交换磁体 N、S极线圈反向转动 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本大题共7小题，共24分） 7．磁体各部分的磁性强弱不同，条形磁体的_______ 磁性最强，_______磁性最弱．磁悬浮列车是利用同名磁极相互______的原理实现悬浮,从而大大减少摩擦力,来提高列车的速度． 8．在探究磁体周围的磁场时，老师将中间夹层中有很多小铁棒的透明有机玻璃板(如图甲所示)放在磁体上，________玻璃板使小铁棒能________，可以看到铁棒规则的排列(如图乙所示)，从而认识到磁体周围磁场的________  (选填“分布”“方向”或“分布和方向”)，此时铁棒实际上是一个个磁体，因为它们已经被________. 9．电磁感应现象是英国物理学家_____首先发现的．探究这个现象应选用如图中______(填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验．在这个现象中感应电流的方向与________的方向和磁感应线方向有关．利用电磁感应现象可以制成________，实现机械能转化为电能． 10．如图小娟制作了一个水果电池，她用导线将带有铁芯的螺线管两端分别与铜片与锌片接在一起，并将铜片与锌片插入挤压后的柠檬在，铜片和锌片相距约3厘米。螺线管下方的小磁针因为电流_______发生偏转，验证了柠檬可以发电，铜片是水果电池的_______极，如果把导线两端的铜片和锌片互换，小磁针的偏转方向________。 11．如图所示的实验装置，是用来研究_____（选填“电流磁效应”、“电磁感应现象”或“磁场对通电导线的作用”）的，实验中把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会观察到导线向右运动；如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线ab向______（选填“左”或“右”）运动；如果不对调电源正、负极，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，会观察到导线ab向_______（选填“左”或“右”）运动；如果把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换则会观察到导线ab向_________（选填“左”或“右”）运动。 12．如图所示，闭合开关，通电螺线管的上端为______极，将滑动变阻器滑片向右滑动，弹簧将__________（选填“伸长”或“缩短”）．如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，这是_____________现象． 13．电动机是利用通电线圈在磁场中________的原理制成的．如图所示，在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈两端引线的漆皮的一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中________的作用相同．线圈通电后是沿顺时针转动，若将电源两极对调，线圈的转动方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”），此时再将磁体两极对调，则线圈的转动方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”）。 三、作图题（本大题共2小题，每题2分，共4分） 14．地球周围存在着磁场，如图所示为地磁场的磁感线分布情况，请在图中用箭头标出磁感线上P点的磁场方向，以及小磁针S极的指向。 15．如图甲所示是同学们自制的一个电磁秋千玩具，闭合开关，推动一下装有永磁体的卡通小人，它在电磁铁排斥作用下来回摆动。请在图乙所示的简图中标出电源的正负极（用“＋”“－”表示）和用箭头标出a磁感线的方向。 四、综合题（本大题共5小题，共30分） 16．（25-26九年级上·山东济南·阶段检测）小明和他的学习小组在实验室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。在玻璃板面上均匀地撒满铁屑、闭合开关并______玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。可见，通电螺线管外部磁场与______的磁场相似； (2)为了进一步探究通电螺线管外部磁场的方向，同学们把小磁针放在螺线管四周不同的位置闭合开关，小磁针静止时N极所指的方向如图乙所示（涂黑的一端是N极），则此时通电螺线管的A端为______极（选填“N”或“S”）。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指的方向与图乙相反，说明通电螺线管外部磁场的方向与______有关； (3)根据以上图中的实验现象推断，通电螺线管的内部______（选填“有”或“没有”）磁场，依据是：______。 17．（25-26九年级上·江苏泰州·期末）如图所示，小莉同学对磁现象进行了一些探究活动： (1)甲图所示探究活动，说明磁体的异名磁极间存在相互__________的作用； (2)小莉同学通过图乙和图丙所示的实验探究，理解了法拉第为形象地描述磁场而建立的__________模型。 (3)和小莉同班的小明捡到一块废弃的正方体磁铁，为了探测其磁极性，他将相邻的三面分别用、、标记，然后放在透明的塑料袋里，用细线悬挂起来。第一次将磁铁按图丁所示放置在塑料袋中，确保面向上，结果面在任意方向均可静止。第二次将磁铁按图戊所示放置在塑料袋中，结果磁铁静止时总是面朝南。根据以上操作，请你帮助小明推断：、、三面中，__________是磁极所在面；该面对应的磁极是_____极；为了进一步探究其磁极的性质，把正方体磁铁沿戊图中“虚线”水平方向切割成两部分，则它们上下两部分之间将相互__________（选填“吸引”或“排斥”）。 18．（25-26九年级上·河南商丘·阶段检测）利用如图所示的装置进行电与磁的相关实验。 (1)①若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”，应将开关的接线柱1与_______（填“2”或“3”）接通，其中___________（填“扬声器”或“动圈式话筒”）工作过程与该原理相同。 ②为使悬挂的导体ab运动速度加快，可将滑动变阻器滑片向________（填“左移”或“右移”）或改用磁场_________（填“更强”或“更弱”）的磁体。 (2)将开关反方向闭合，利用该装置探究“产生感应电流的条件”。 ①让悬挂的导体ab在如图所示位置沿竖直方向上下运动，灵敏电流计指针_______（填“会”或“不会”）发生偏转。 ②保持磁体不动，若导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以________（填字母）。 A．将磁体的磁极对调，导体ab向左运动 B．保持磁体不动，导体ab向左运动 19．（25-26九年级上·福建泉州·期末）图为科创小组在科学实践活动中设计的饮水机工作原理图，该饮水机具有加热和保温功能。、为加热电阻，为热敏电阻，阻值随温度的变化关系如下表。加热电路电压恒为220V，，加热挡的功率为840W。控制电路电源电压恒为3V，当电流达到0.02 A时衔铁被吸合，不计线圈电阻。 30 40 50 60 70 220 165 130 100 83 (1)衔铁被吸合时，饮水机处于何种状态？ (2)求的阻值。 (3)将滑动变阻器阻值调至时，求设定的最高水温。 (4)请提出提高设定最高水温的一种方案，并说明理由。 20．如图甲所示，是多功能养生壶，可以加热也可以保温，其自动控温工作原理如图乙所示。控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，是保护电阻，为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图丙所示，电源电压恒为6V；工作电路中，V，、是加热电阻。当线圈中的电流mA时，加热电路接通。加热挡功率为880W，保温挡功率为110W。 (1)养生壶开始加热时，金属板应与______（选填“a”或“b”）端相连接。 (2)若阻值为200Ω，则养生壶刚开始保温时的温度约为多少？ (3)阻值为多少？ (4)若养生壶中的水在加热过程中吸收了J，且加热效率为90%的情况下，那么将这壶水加热用了多长时间？ 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级上册物理单元自测 第十三章 电功率·培优提升 建议用时：60分钟，满分：70分 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本大题共6小题，每小题2分，共12分。在给出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1．关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（ ） A．铁和铝都能够被磁体所吸引 B．磁感线是磁场中真实存在的曲线 C．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的     D．小磁针在地面附近静止时，北极指向地理的南极 【答案】C 【解析】磁感线是为了描述磁场而假象的曲线；磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，所以C是正确的． 2．（2026·河北邯郸·三模）一种超市防盗门的工作原理是：商品上的软磁条通过门框时，检测头内的线圈会产生感应电流，触发警报。如图所示的装置中，同样利用此原理工作的是（     ） A．门吸 B．手摇发电机 C．电磁起重器 D．扬声器 【答案】B 【解析】超市防盗门的工作原理是电磁感应现象，软磁条经过检测头的线圈时，使线圈中产生感应电流，属于电磁感应原理。 A．门吸是利用磁体对铁磁性材料的吸引作用工作，故A不符合题意； B．发电机的工作原理是电磁感应，通过切割磁感线产生感应电流，故B符合题意； C．电磁起重器的核心是电磁铁，利用电流的磁效应工作，故C不符合题意； D．扬声器的原理是通电线圈在磁场中受力运动，将电信号转化为声信号，故D不符合题意。 故选B。 3．（25-26九年级上·北京·阶段检测）指南针是我国的四大发明之一，在其不断发展的过程中出现过多种形态，北宋时期曾出现过如图所示的“指南鱼”。“指南鱼”用一块薄薄的铁片做成，形状很像一条鱼，将其磁化后，浮在水面上，其静止时鱼头指向南方。下列说法正确的是（　　） A．北京地区的地磁场方向由北向南 B．“指南鱼”被磁化后，只有N极一个磁极 C．“指南鱼”鱼头端为该鱼形磁体的N极 D．“指南鱼”静止时鱼头指向的是地磁场的N极 【答案】D 【解析】A．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场方向由地磁北极指向地磁南极，即由南向北，故A错误； B．任何磁体都有两个磁极，即N极和S极，故B错误； C．“指南鱼”静止时鱼头指向南方，说明鱼头端为该磁体的S极，故C错误； D．地理南极附近是地磁场的N极，“指南鱼”静止时鱼头指向南方，即指向地磁场的N极，故D正确。 4．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，则（  ） A．甲无磁性，乙有磁性 B．甲有磁性，乙无磁性 C．甲、乙都有磁性 D．甲、乙都无磁性 【答案】B 【解析】磁铁的磁场两头强，中间弱，两端能吸引磁性物质，中间不能吸引磁性物质。铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，甲一定有磁性；把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，乙没有磁性，故B正确。 故选B。 5．（25-26九年级上·山东临沂·阶段检测）巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图所示电路，电源电压U不超过指示灯额定电压，GMR是巨磁电阻。闭合开关、，则（     ） A．电磁铁B端是N极 B．向左移动滑片P，电磁铁磁性变弱 C．向左移动滑片P，GMR两端的电压增大 D．向右移动滑片P，指示灯会变暗 【答案】D 【解析】A．电流从电磁铁右端流入，由安培定则可知A端为N极，B端为S极，故A不符合题意； BC．向左移动滑片P，变阻器接入电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，左侧电路电流增大，电磁铁磁性变强，磁场增强，GMR电阻减小，在右侧电路中，根据串联电路分压规律可知，GMR两端电压减小，故BC不符合题意； D．向右移动滑片P，滑动变阻器接入电阻变大，左侧电路电流变小，电磁铁磁性变弱，GMR的电阻随磁场减弱而增大；右侧串联电路总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律，电路电流变小，指示灯的实际功率变小，因此指示灯会变暗，故D符合题意。 故选D。 6．（2026·湖南怀化·二模）在跨学科实践活动中，学习小组用绝缘胶带将支架固定在电池两端，磁铁放在电池侧壁上，再将线圈一端的绝缘漆全部刮去，另一端的绝缘漆只刮去半周后，放在支架上，做成一台直流电动机模型，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．电动机工作的原理是电磁感应 B．线圈转动过程中，机械能转化为电能 C．线圈两端绝缘漆全部刮去后，线圈仍能连续转动 D．交换磁体 N、S极线圈反向转动 【答案】D 【解析】A．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故A错误； B．电动机工作时消耗电能，将电能转化为机械能，故B错误； C．若将线圈两端绝缘漆全部刮去，线圈转过平衡位置后，受力方向反向，会阻碍线圈持续转动，线圈最终会停在平衡位置，不能连续转动，故C错误； D．通电线圈在磁场中的转动方向与磁场方向、电流方向有关，交换磁体N、S极改变了磁场方向，线圈受力方向改变，因此线圈会反向转动，故D正确。 故选D。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本大题共7小题，共24分） 7．磁体各部分的磁性强弱不同，条形磁体的_______ 磁性最强，_______磁性最弱．磁悬浮列车是利用同名磁极相互______的原理实现悬浮,从而大大减少摩擦力,来提高列车的速度． 【答案】两端 中间 排斥 【解析】同名次及相互排斥，异名磁极相互吸引；磁悬浮列车利用同名磁极相互排斥，使列车与轨道彼此分离，减小了摩擦，而提高车速． 8．在探究磁体周围的磁场时，老师将中间夹层中有很多小铁棒的透明有机玻璃板(如图甲所示)放在磁体上，________玻璃板使小铁棒能________，可以看到铁棒规则的排列(如图乙所示)，从而认识到磁体周围磁场的________  (选填“分布”“方向”或“分布和方向”)，此时铁棒实际上是一个个磁体，因为它们已经被________. 【答案】轻敲 自由转动 分布 磁化 【解析】根据题意知道，将中间夹层中有很多小铁棒的透明有机玻璃板放在磁体上，需要轻轻敲击玻璃板，轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力的影响，观察小铁棒的分布情况，小铁棒在磁场中被磁化成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来，从而认识到磁体周围磁场的分布． 9．电磁感应现象是英国物理学家_____首先发现的．探究这个现象应选用如图中______(填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验．在这个现象中感应电流的方向与________的方向和磁感应线方向有关．利用电磁感应现象可以制成________，实现机械能转化为电能． 【答案】法拉第 甲 导线切割磁感线 发电机 【解析】电磁感应现象是英国物理学家法拉第发现的；电磁感应现象的特点是没有电源而有一个电流表，用来测量产生的电流；感应电流的方向和电流的方向与导体切运动的方向有关；根据电磁感应现象制成了发电机，发电机将线圈运动的机械能转化为电能． 10．如图小娟制作了一个水果电池，她用导线将带有铁芯的螺线管两端分别与铜片与锌片接在一起，并将铜片与锌片插入挤压后的柠檬在，铜片和锌片相距约3厘米。螺线管下方的小磁针因为电流_______发生偏转，验证了柠檬可以发电，铜片是水果电池的_______极，如果把导线两端的铜片和锌片互换，小磁针的偏转方向________。 【答案】磁效应 正 改变 【解析】[1]小磁针发生偏转说明螺线管周围产生了磁场，这是电流的磁效应。 [2]对于水果电池的正负极，失去电子的一端是负极，得到电子的一端是正极，锌比铜活泼，容易失去电子，所以锌片是水果电池的负极，则铜片为水果电池的正极。 [3]铜片和锌片互换A物体，相当于电源的正负极互换，互换后电流方向相反，则磁场反向，因此小磁针偏转方向改变。 11．如图所示的实验装置，是用来研究_____（选填“电流磁效应”、“电磁感应现象”或“磁场对通电导线的作用”）的，实验中把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会观察到导线向右运动；如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线ab向______（选填“左”或“右”）运动；如果不对调电源正、负极，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，会观察到导线ab向_______（选填“左”或“右”）运动；如果把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换则会观察到导线ab向_________（选填“左”或“右”）运动。 【答案】磁场对通电导线的作用 左 左 右 【解析】[1]由题图可知，闭合开关后，导体ab中有电流通过，会受到磁场对它的力的作用，故该实验装置是用来研究磁场对通电导线的作用的。 [2]由于通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，当二者只改变其一时，受力方向发生改变，当二者同时改变时，受力方向不变，故题目中把电源正负极对调后接入电路，即只改变电流方向，会观察到导线ab的运动方向改变，即导线向左运动。 [3]不对调电源正、负极，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，即只改变磁场方向，会观察到导线ab的运动方向改变，即导线向左运动。 [4]把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换，即同时改变磁场方向和电流方向，则会观察到导线ab的运动方向不改变，即导线仍向右运动。 12．如图所示，闭合开关，通电螺线管的上端为______极，将滑动变阻器滑片向右滑动，弹簧将__________（选填“伸长”或“缩短”）．如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，这是_____________现象． 【答案】N 缩短 电磁感应 【解析】由安培定则可知螺线管的上端为N极，与条形磁铁的S极相互吸引，将滑动变阻器滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电流变小，通电螺线管的磁性减弱，弹簧缩短．若用电流表代替虚线框中部分，演示的是电磁感应现象． 13．电动机是利用通电线圈在磁场中________的原理制成的．如图所示，在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈两端引线的漆皮的一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中________的作用相同．线圈通电后是沿顺时针转动，若将电源两极对调，线圈的转动方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”），此时再将磁体两极对调，则线圈的转动方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”）。 【答案】受力转动 换向器 逆时针 顺时针 【解析】[1]电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，工作时消耗电能，获得机械能，将电能转化为机械能。 [2]将线圈两端引线的漆皮的一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样等于只有半转通电，使电动机转起来，剩下半圈因绝缘漆未刮，电路断开，但线圈由于惯性继续转动，完成后半圈转动，其作用与直流电动机中换向器相同，目的是为了让线圈连续转动。 [3][4]通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关，若将电源两极对调，则电流方向发生变化，线圈受力方向将与原来相反，因此原来顺时针转动，现在将逆时针转动；若再对调磁极，则磁场方向改变，线圈受力方向再次改变，又变为顺时针转动。 三、作图题（本大题共2小题，每题2分，共4分） 14．地球周围存在着磁场，如图所示为地磁场的磁感线分布情况，请在图中用箭头标出磁感线上P点的磁场方向，以及小磁针S极的指向。 【答案】 【解析】地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近；在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，则地磁场磁感线上P点的方向向上，小磁针静止时，N极指向和该点磁场方向一致，S极指向与磁场方向相反 15．如图甲所示是同学们自制的一个电磁秋千玩具，闭合开关，推动一下装有永磁体的卡通小人，它在电磁铁排斥作用下来回摆动。请在图乙所示的简图中标出电源的正负极（用“＋”“－”表示）和用箭头标出a磁感线的方向。 【答案】 【解析】永磁体和电磁铁相互排斥，根据同名磁极相互排斥的规律，永磁体的下端是S极，因此电磁铁的上端也为S极、下端为N极。根据安培定则，四指弯曲的方向就是螺线管中电流的流向，由此可判断电流从电磁铁的上端流入、下端流出，因此电源的上端是正极“+”，下端是负极“-”。在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出发，回到S极；a点位于电磁铁下端N极的外侧，因此此处磁感线方向向下。据此作图。 四、综合题（本大题共5小题，共30分） 16．（25-26九年级上·山东济南·阶段检测）小明和他的学习小组在实验室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。在玻璃板面上均匀地撒满铁屑、闭合开关并______玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。可见，通电螺线管外部磁场与______的磁场相似； (2)为了进一步探究通电螺线管外部磁场的方向，同学们把小磁针放在螺线管四周不同的位置闭合开关，小磁针静止时N极所指的方向如图乙所示（涂黑的一端是N极），则此时通电螺线管的A端为______极（选填“N”或“S”）。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指的方向与图乙相反，说明通电螺线管外部磁场的方向与______有关； (3)根据以上图中的实验现象推断，通电螺线管的内部______（选填“有”或“没有”）磁场，依据是：______。 【答案】(1)轻敲 条形磁体 (2)N 电流的方向 (3)有 铁屑在螺线管内部的分布是有规律的 【解析】（1）闭合开关后轻敲玻璃板，是为了减小铁屑与玻璃板的摩擦，让铁屑在磁场作用下自由转动排列，清晰显示磁场分布。 最终铁屑的排布和条形磁体周围的铁屑分布规律一致，因此通电螺线管外部磁场和条形磁体的磁场相似。 （2）根据磁场方向的规定，小磁针静止时N极的指向就是该点的磁场方向，图乙中螺线管上方的小磁针N极指向右侧，说明螺线管外部磁场从A端指向B端，而磁体外部磁感线是从N极出发回到S极，因此A端为N极. 对调电源正负极后，螺线管的电流方向改变，小磁针指向全部反向，说明螺线管外部磁场方向和电流方向有关。 （3）如图所示，铁屑在螺线管内部的分布是有规律的，呈现的线形与外部铁屑分布的线形形成闭合不中断的曲线，由此可推断通电螺线管内部存在磁场。 17．（25-26九年级上·江苏泰州·期末）如图所示，小莉同学对磁现象进行了一些探究活动： (1)甲图所示探究活动，说明磁体的异名磁极间存在相互__________的作用； (2)小莉同学通过图乙和图丙所示的实验探究，理解了法拉第为形象地描述磁场而建立的__________模型。 (3)和小莉同班的小明捡到一块废弃的正方体磁铁，为了探测其磁极性，他将相邻的三面分别用、、标记，然后放在透明的塑料袋里，用细线悬挂起来。第一次将磁铁按图丁所示放置在塑料袋中，确保面向上，结果面在任意方向均可静止。第二次将磁铁按图戊所示放置在塑料袋中，结果磁铁静止时总是面朝南。根据以上操作，请你帮助小明推断：、、三面中，__________是磁极所在面；该面对应的磁极是_____极；为了进一步探究其磁极的性质，把正方体磁铁沿戊图中“虚线”水平方向切割成两部分，则它们上下两部分之间将相互__________（选填“吸引”或“排斥”）。 【答案】(1)吸引 (2)磁感线 (3)C 南 排斥 【解析】（1）如甲图所示探究活动，异名磁极靠在一起，说明磁体的异名磁极间存在相互吸引。 （2）如图乙丙所示，磁铁周围放小磁针或小铁屑，描述磁铁周围的磁场分布，把小磁针的排列情况用带箭头的曲线画出来，形象地描述磁场，这样的曲线叫磁感线。 （3）[1]第一次将磁铁按图丁所示放置在塑料袋中，确保C面向上，结果A、B面在任意方向均可静止，说明A、B不是磁极。第二次将磁铁按图戊所示放置在塑料袋中，结果磁铁静止时总是C面朝南，说明C面是磁极所在。 [2]地球有地磁场，小磁针指南的叫南极，也叫S极，C面朝南，对应的磁极是南极。 [3]把正方体磁铁沿戊图中虚线水平方向切割成两部分，分成两个磁铁，则上下两部分是同名磁极在一块，它们相互排斥。 18．（25-26九年级上·河南商丘·阶段检测）利用如图所示的装置进行电与磁的相关实验。 (1)①若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”，应将开关的接线柱1与_______（填“2”或“3”）接通，其中___________（填“扬声器”或“动圈式话筒”）工作过程与该原理相同。 ②为使悬挂的导体ab运动速度加快，可将滑动变阻器滑片向________（填“左移”或“右移”）或改用磁场_________（填“更强”或“更弱”）的磁体。 (2)将开关反方向闭合，利用该装置探究“产生感应电流的条件”。 ①让悬挂的导体ab在如图所示位置沿竖直方向上下运动，灵敏电流计指针_______（填“会”或“不会”）发生偏转。 ②保持磁体不动，若导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以________（填字母）。 A．将磁体的磁极对调，导体ab向左运动 B．保持磁体不动，导体ab向左运动 【答案】(1)3 扬声器 右移 更强 (2) 不会 B 【解析】（1）若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”，必须要有电源，应将开关的接线柱与接通。扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，因此扬声器工作过程与该原理相同。 为使悬挂的导体运动速度加快，增大导体受到的力，可以增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路的电阻，将滑动变阻器向右移动或改用磁场更强的磁体。 （2）让悬挂的导体在图所示位置沿竖直方向上下运动，不切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不会发生偏转； 产生感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，保持磁体不动，将导体水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转。 A．将磁体的磁极对调，导体向左运动，两者同时改变，感应电流的方向不改变，灵敏电流计的指针依然向左偏转，故A不符合题意； B．保持磁体不动，导体向左运动，感应电流的方向改变，灵敏电流计的指针向右偏转，故B符合题意。 故选B。 19．（25-26九年级上·福建泉州·期末）图为科创小组在科学实践活动中设计的饮水机工作原理图，该饮水机具有加热和保温功能。、为加热电阻，为热敏电阻，阻值随温度的变化关系如下表。加热电路电压恒为220V，，加热挡的功率为840W。控制电路电源电压恒为3V，当电流达到0.02 A时衔铁被吸合，不计线圈电阻。 30 40 50 60 70 220 165 130 100 83 (1)衔铁被吸合时，饮水机处于何种状态？ (2)求的阻值。 (3)将滑动变阻器阻值调至时，求设定的最高水温。 (4)请提出提高设定最高水温的一种方案，并说明理由。 【答案】(1)保温状态 (2) (3) (4)方案：调大滑动变阻器的阻值。理由：控制电路电源电压和衔铁吸合电流不变，吸合时总电阻不变，越大，对应的越小，设定的最高水温越高。 【解析】（1）衔铁被吸合后，加热电路中只有接入电路，所在支路断开。根据，电压不变时，接入的电阻越大，功率越小，此时总功率更小，因此饮水机处于保温状态。 （2）加热挡时，与并联。的功率为 的功率为 的阻值为 （3）设定最高水温时，衔铁刚好被吸合，控制电路电流为，。控制电路总电阻为 热敏电阻的阻值为 由表格数据可知，对应的温度为，即设定的最高水温为。 （4）方案：调大滑动变阻器的阻值。理由：由可知，控制电路电源电压和衔铁吸合电流不变时，吸合时总电阻不变；越大，对应的热敏电阻阻值越小，根据随温度升高而减小的规律，可知设定的最高水温越高。（合理即可） 20．如图甲所示，是多功能养生壶，可以加热也可以保温，其自动控温工作原理如图乙所示。控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，是保护电阻，为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图丙所示，电源电压恒为6V；工作电路中，V，、是加热电阻。当线圈中的电流mA时，加热电路接通。加热挡功率为880W，保温挡功率为110W。 (1)养生壶开始加热时，金属板应与______（选填“a”或“b”）端相连接。 (2)若阻值为200Ω，则养生壶刚开始保温时的温度约为多少？ (3)阻值为多少？ (4)若养生壶中的水在加热过程中吸收了J，且加热效率为90%的情况下，那么将这壶水加热用了多长时间？ 【答案】(1)b (2) (3) (4) 【解析】（1）继电器金属板和触点b接通时，电路为的基本电路；继电器金属板和触点a接通时，与串联；因串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和，所以根据公式，继电器金属板和触点b接通时，总电阻更小，功率更大，属于加热挡。 （2）养生壶刚开始保温时，线圈电流恰好为临界电流 控制电路总电阻为 控制电路中与热敏电阻串联，因此热敏电阻阻值 结合图丙可得，热敏电阻阻值为时对应温度为，即刚开始保温时温度为。 （3）加热挡只有接入工作电路，根据得的阻值 保温挡与串联，工作电路总电阻 根据串联电阻规律， （4）根据加热效率公式，可得加热消耗的总电能 根据电能公式，得加热时间 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $