二、电流的磁场（分层作业）物理新教材苏科版九年级下册

函学科网·上好课 A组 题型1 奥斯特实验 1.【答案】A 2.【答案】 磁场 成立 3.【答案】C 4. 【答案】 磁场 南 逆时针 题型2 通电螺线管周围的磁场 5. 【答案】 6.【答案】BC 7.【答案】B 8.【答案】C 9.【答案】A 10 【答案】 地磁场 会 题型3 电磁铁 11. 【答案】D 12.【答案】 有 N/北 吸引 13. 【答案】D 题型4 电磁继电器 14. 【答案】C 15. 【答案】B 题型5 实验题 16. 【答案】C vww.zxxk.com 上好每一堂课 电流的磁场 巩固过关 ☒ 1/3 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 17.【答案】(1)通电导线周围有磁场 (2) 轻轻敲击玻璃板 条形 3)转向纸内 18.【答案】(1)南北 (2)磁场 (3)能 4)电流的磁场方向与电流方向有关 (⑤)会相反 19.【答案】(1) 轻敲 条形磁体 (2)N/北 3)电流 B组 能力进阶 20.【答案】D 21.【答案】D 22.【答案】C 23.【答案】D 24.【答案】D 0 C组 思维拔高 25.【答案】 右 增强 26.【答案】A 27.【答案】 B S 28.【答案】1)N (2)2 (3)8 29.【答案】(1) 玻璃泡中的空气 高 (2) b 半导体 2/3 可学科网·上好课 www.zxxk.com 30.【答案】(1)左 (2)变小 3)0.2 4)升高 (5) 28 串联 31.【答案】(1) 增大 喷雾 (2) 0.03 上升 3) 25 400 32.【答案】(1)机械 (2)bc (3) 20.50 44.5 (4) 224 3/3 上好每一堂课 二、电流的磁场 目 录 A组 巩固过关 题型1：奥斯特实验 题型2：通电螺线管周围的磁场 题型3：电磁铁 题型4：电磁继电器 题型5：实验题 B组 能力进阶 C组 思维拔高 奥斯特实验题型1 1．历史上首先发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间联系的科学家是（     ） A．奥斯特 B．焦耳 C．安培 D．伏特 【答案】A 【详解】A．奥斯特首先通过实验发现电流的磁效应，首次揭示电与磁的联系，故A符合题意； B．焦耳的主要贡献是总结出焦耳定律，定量描述电流的热效应规律，故B不符合题意； C．安培的主要贡献是总结出安培定则等相关规律，故C不符合题意； D．伏特的主要贡献是发明伏打电堆，电压单位以其命名，故D不符合题意。 故选A。 2．如图所示，将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将发生偏转，这个现象说明了通电导线周围存在_______，如果移走小磁针，该结论_______（选填“成立”或“不成立”）。 【答案】 磁场 成立 【详解】该实验是奥斯特实验，通电后小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场。磁场是通电导线周围客观存在的物质，它的存在和是否放置小磁针无关，因此移走小磁针后，该结论仍然成立。 3．图是“探究通电直导线周围是否存在磁场”的实验示意图，当有电流通过直导线时，小磁针会发生偏转。下列说法正确的是（　　） A．法拉第通过本实验揭开了电与磁的关系 B．小磁针的指向决定了该点的磁场方向 C．这个实验说明通电导线周围存在磁场 D．当电流方向改变时，小磁针的偏转方向不变 【答案】C 【详解】A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误； B．磁场中某点小磁针静止时N极的指向是该点的磁场方向，是磁场的方向决定小磁针N极的指向，而非小磁针指向决定磁场方向，故B错误； C．不通电时小磁针仅在地磁场作用下指向南北，导线通电后小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故C正确； D．改变电流方向会导致磁场方向改变，小磁针的偏转方向由磁场方向决定，因此偏转方向会改变，故D错误。 故选C。 4．如题图甲所示，通电后小磁针会发生偏转，这说明通电导线周围存在________；如乙图若断开电源后小磁针南极最终指向地理的________极，若将电源的正负极对掉如图丙所示，则小磁针的偏转方向会________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向偏转。 【答案】 磁场 南 逆时针 【详解】图甲是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明通电导线周围存在磁场。 断开电源后，小磁针仅受地磁场作用，根据地磁场的特性，小磁针的南极最终会指向地理的南极。 电流的磁场方向与电流方向有关，电源正负极对调后电流方向改变，磁场方向也随之反转。对比甲图小磁针的偏转方向，丙图中小磁针会向逆时针方向偏转。 通电螺线管周围的磁场题型2 5．根据图中通电螺线管周围磁感线方向，可判断电源的左侧是___________极，小磁针静止时右侧是___________极。 【答案】 正 【详解】通电螺线管周围的磁场类似于条形磁铁的磁场，磁感线从极出发，回到极，由磁感线方向可知，通电螺线管右端为极，左端为极，用右手握住螺线管，大拇指指的是螺线管的极，四指指向螺线管中的电流方向，则通电螺线管正面的电流向下，电流从电源的正极出发，流回负极，则左侧是电源的正极； 由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针静止时左侧是极，右侧是极。 6．如图所示，通电螺线管的左端为N极的是_____。（多选，填写正确选项前的字母） A．        B． C．         D． 【答案】BC 【详解】A．电流从左端向上流入、右端向下流出，右手按电流环绕方向握住螺线管后，大拇指指向右端，右端为N极，故A不符合题意； B．电流从右端向上流入、左端向下流出，右手按电流环绕方向握住螺线管后，大拇指指向左端，左端为N极，故B符合题意； C．电流从左端向上流入、右端向下流出，右手按电流环绕方向握住螺线管后，大拇指指向左端，左端为N极，故C符合题意； D．电流从右端向上流入、左端向下流出，右手按电流环绕方向握住螺线管后，大拇指指向右端，右端为N极，故D不符合题意。 故选BC。 7．如图所示，是探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。下列说法正确的是（     ） A．闭合开关前，小磁针的N极指向地理的南极 B．闭合开关后，图中通电螺线管的左端为N极 C．闭合开关后，小磁针将沿逆时针偏转 D．闭合开关后，C点的磁场方向向左 【答案】B 【详解】A．闭合开关前，小磁针在地磁场作用下静止，N极指向地理北极附近，S极指向地理南极附近，故A错误； B．根据安培定则可知，通电螺线管左端为N极，右端为S极，故B正确。 C．螺线管左端为N极，根据磁极间相互作用规律可知，小磁针S极将向右偏转，整体为顺时针偏转，不是逆时针，故C错误； D．通电螺线管外部的磁场方向从N极指向S极，因此C点磁场方向向右，故D错误。 故选B。 8．如图是探究“通电螺线管磁场”的实验电路图，对该实验的操作和分析，下列说法正确的是（     ） A．闭合开关，小磁针静止时，小磁针左端为S极 B．闭合开关，移动小磁针，小磁针N极指向一定保持不变 C．闭合开关，滑片向右移动时小磁针受到的磁场作用力变小 D．只对调电源正负极，通电螺线管周围磁场方向不会改变 【答案】C 【详解】A．由图可知，闭合开关电流从螺线管左端流入、右端流出，根据安培定则可得，螺线管左端为S极，右端为N极。由异名磁极相互吸引可知，小磁针左端为N极，右端为S极，故A错误； B．通电螺线管周围不同位置的磁场方向不同，移动小磁针后，小磁针所在位置的磁场方向改变，因此N极指向会发生变化，故B错误； C．滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路电流变小；通电螺线管的磁性强弱随电流减小而减弱，因此小磁针受到的磁场作用力变小，故C正确； D．通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，对调电源正负极后电流方向改变，因此通电螺线管周围磁场方向也会改变，故D错误。 故选C。 9．如图所示，关于通电螺线管中电流方向、磁感线的分布以及小磁针的指向正确的是（　　） A．① B．②④ C．②③ D．①④ 【答案】A 【详解】由安培定则判断，螺线管①的左端是N极，右端是S极，螺线管②的右端是N极，左端是S极，在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，故①正确，②错误； 由安培定则判断，螺线管③的左端是N极，右端是S极，螺线管④的右端是N极，左端是S极，在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进入，小磁针在磁场中N极所指的方向就是该点磁场的方向，故③④错误；故BCD错误，A正确。 故选A。 10．为探究通电螺线管外部磁场的方向，在螺线管附近放置一枚小磁针，闭合开关前，发现小磁针静止时其N极指向北方（如图所示），这是因为小磁针受到______（选填“地磁场”或“重力”）的作用；闭合开关后，小磁针______（选填“会”或“不会”）发生偏转，静止后其N极的指向就是该处的磁场方向。 【答案】 地磁场 会 【详解】[1]地球本身是一个巨大的天然磁体，周围存在地磁场，自由转动的小磁针静止时N极指向北，就是受到地磁场的作用。 [2]闭合开关后，通电螺线管周围会产生磁场，小磁针处在该磁场中，会受到新的磁场力作用，因此会发生偏转。 电磁铁题型3 11．在如图所示的电路中，能使电磁铁磁性增强的是（　　） A．只将铁芯换成同规格的铜芯 B．将电源的正、负极对调 C．将滑片P向右移动 D．将开关S由触点1扳到触点2 【答案】D 【详解】A．将铁芯换成铜芯。铜不是磁性材料，无法被磁化，会导致电磁铁磁性减弱，故A不符合题意； B．电源正负极对调，仅改变电流方向，会改变电磁铁的磁极，但磁性强弱与电流方向无关，故B不符合题意； C．滑片P向右移动，变阻器接入电路的电阻丝长度变长，电阻增大。根据欧姆定律，电源电压不变，电阻增大会使电路中电流减小。电流减小时，电磁铁磁性减弱，故C不符合题意； D．触点2连接电磁铁的全部线圈匝数，触点1连接部分线圈匝数。开关S由触点1扳到触点2，接入电路中的线圈匝数增加，在电流和铁芯不变的情况下，电磁铁磁性增强，故D符合题意。 故选D。 12．如图所示，小李利用电磁铁设计了一种微机室防盗报警器。在微机室房门处安装开关S，电铃安在传达室。当房门被推开时，开关S闭合，电流通过电磁铁，电磁铁________（选填“有”或“无”）磁性，并且B端为________极，跟金属弹簧片相互________，电铃电路接通，电铃报警。 【答案】 有 N/北 吸引 【详解】电磁铁的特性是通电时有磁性，断电时无磁性。当房门推开，开关S闭合后，控制电路接通，有电流通过电磁铁，因此电磁铁有磁性。 图中控制电路电流从电磁铁左端流入、右端流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的环绕方向，大拇指指向螺线管的B端，故B端为N（北）极。 电磁铁产生磁性后，会对铁质的金属弹簧片产生磁力作用，将弹簧片吸引过来，使右侧电铃所在的工作电路接通，电铃就会报警。 13．如图所示，是汽车尾气中CO排放量的检测电路的简化电路，当CO浓度高于某一设定值时，报警装置发声报警，开关S闭合后，下列说法错误的是（　　） A．电磁铁的上端是N极 B．当CO浓度升高，电磁铁磁性增强 C．控制电路中的电流随CO浓度的增大而增大 D．将R2的滑片上移，检测电路在CO浓度更高时报警 【答案】D 【详解】A．开关 S 闭合后，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，所以电磁铁的上端是N极，下端是S极，故A正确； BC．当CO浓度升高时，气敏电阻的阻值会减小，控制电路的总电阻减小，由可知，电源电压不变，电路中的电流会增大，电磁铁的磁性会增强，故BC正确； D．将R2的滑片上移，R2接入电路的电阻减小，若要使报警装置发声报警，即电磁铁磁性不变（吸引衔铁的力不变，控制电路电流不变），根据可知，电源电压不变，电流不变，则总电阻不变，R2电阻减小，气敏电阻的阻值应增大，所以检测电路应在CO浓度更低时报警，故D错误。 本题选择描述错误的，故选D。 电磁继电器题型4 14．如图是一款体感测温门的工作原理简化电路图，是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻。人通过测温门时，若体温正常，绿灯亮红灯不亮；若体温高于37.3℃，绿灯不亮红灯亮。下列说法中正确的是（     ） A．电磁铁上端为N极 B．体温越低，电磁铁的磁性越强 C．是绿灯，是红灯 D．体温越高，电压表的示数越小 【答案】C 【详解】A．根据安培定则，电流从电磁铁线圈下端流入、上端流出，右手握住螺线管，四指沿电流环绕方向，大拇指指向螺线管下端，因此电磁铁下端为N极、上端为S极，故A错误； B．体温越低，环境温度越低，热敏电阻的阻值越大，控制电路总电阻越大；电源电压不变，由欧姆定律可知控制电路中的电流越小，电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越小磁性越弱，因此体温越低电磁铁磁性越弱，故B错误； C．人体体温正常时，温度偏低，阻值偏大，控制电路电流偏小，电磁铁磁性较弱，无法吸下衔铁，衔铁保持在上端位置，所在支路接通，绿灯发光；当体温高于时，温度升高，阻值减小，控制电路电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被向下吸附，所在支路接通，红灯发光。由此可以判断是绿灯，是红灯，故C正确； D．电压表测定值电阻R0两端电压，体温越高，阻值越小，控制电路总电阻越小，电路电流越大；根据，阻值不变，电流越大，两端电压越大，即电压表示数越大，故D错误。 故选C。 15．如图所示，是某科技小组设计的电梯超载自动报警装置电路图，电梯厢底层装有压敏电阻，保护电阻，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是（　　） A．电梯工作时电磁铁的上端为N极 B．电梯未超载时动触点K与静触点A接触 C．电磁铁磁性的强弱与电阻的大小无关 D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而增大 【答案】B 【分析】正常情况下（未超载时），衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触；为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小，所以知道超载时压敏电阻的阻值变化情况，根据欧姆定律判断出电流的变化。 【详解】A．工作时，电流从电磁铁的下面导线流入，利用安培定则判断出电磁铁的下端为N极，上端为S极，故A错误； B．正常情况下未超载时，衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触，电动机正常工作，故B正确； C．因为电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关，而电阻串联在控制电路中，根据欧姆定律可知电阻的大小将影响电路中的电流，由此可知电磁铁磁性的强弱与电阻的大小有关，故C错误； D．超载时，随着压力的增大，电路中的电流逐渐增大，电磁铁的磁性逐渐增强，动触点K与静触点B接触，电铃报警，根据欧姆定律可知，此时压敏电阻的阻值减小，故D错误； 故选B。 实验题题型5 16．如图是小李探究“通电螺线管的磁场是什么样的”部分实验电路，由图分析，下列结论正确的是（    ） A．通电螺线管周围的磁感线是真实存在的 B．通电螺线管外部磁场与蹄形磁体的磁场相似 C．图中小磁针静止时右端是N极 D．改变电流方向，小磁针的指向不改变 【答案】C 【详解】A．磁感线是为了研究磁场的理想模型不是真实存在的，故A错误； B．由图可看出，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，故B错误； C．由安培定则可知，通电螺线管的左端为S极，根据磁极间的相互作用，小磁针静止时右端是N极，故C正确； D．通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关，如果改变螺线管中的电流方向，小磁针指向发生改变，故D错误。 故选C。 17．关于通电导线周围磁场分布的实验进行如下： (1)如图甲是奥斯特实验装置，接通电路后发现小磁针偏转了，此现象说明：_____________________； (2)在嵌入螺线管的玻璃板上均匀散些细铁屑，通电后________（填操作方法）玻璃板，细铁屑排列如图乙所示，可知通电螺线管磁场分布与__________磁铁周围磁场分布相似； (3)查资料得知，通电直导线周围的磁场分布是以导线为中心轴的同心圆圈，如图丙所示；当小磁针上方导线中通有如图丁所示的电流时，小磁针N极将____________（选填“转向纸内”、“转向纸外”“保持不动”） 【答案】(1)通电导线周围有磁场 (2) 轻轻敲击玻璃板 条形 (3)转向纸内 【详解】（1）图中是著名的奥斯特实验，实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场。 （2）[1][2]由于周围铁屑会被磁化，但由于其与纸板的摩擦力太大，它不能自己转动，因此实验中轻敲玻璃板的目的是减小铁屑与玻璃板的摩擦，使铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列。由以上实验探究的结果是：通电螺线管外部磁场与条形磁体相似。 （3）根据丙图知道，丁图下方的磁场向纸内，小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向，故小磁针N极将转向纸内。 18．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。 (1)实验中直导线应该是_________（选填“南北”或“东西”）方向放置； (2)实验时闭合开关，发现小磁针偏转，说明通电直导线周围存在_________; (3)若移走小磁针，则上述结论_________（选填“能”或“不能”）成立； (4)改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明____________； (5)若将导线平行放置在小磁针的下面，则小磁针的转动方向_______________。 【答案】(1)南北 (2)磁场 (3)能 (4)电流的磁场方向与电流方向有关 (5)会相反 【详解】（1）实验中直导线应该是南北方向放置，因为小磁针原本受地磁场影响指向南北，将导线沿南北方向放置，电流产生的磁场方向为东西方向，这样能更明显地观察到小磁针的偏转，排除地磁场的干扰。 （2）闭合开关后小磁针偏转，说明通电直导线周围存在磁场，这是奥斯特实验的核心结论，证明了电流的磁效应。 （3）移走小磁针，上述结论能成立，因为磁场是客观存在的，小磁针只是用来检测磁场，不会因为小磁针的移除而消失。 （4）改变电流方向，小磁针偏转方向改变，说明此时通电直导线周围的磁场方向发生了改变，表明电流的磁场方向与电流方向有关。 （5）将导线平行放在小磁针的下面，小磁针的转动方向相反，因为电流产生的磁场在导线上方和下方的方向是相反的（安培定则判断），所以小磁针的转动方向会相反。 19．实验小组的同学在实验室探究“通电螺线管外部磁场情况”。 (1)首先探究“通电螺线管外部的磁场与哪种磁体的磁场相似”，如图甲所示，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满细铁屑，闭合开关通电后，观察小磁针的指向，然后________硬纸板（填实验操作），观察铁屑的排列情况，说明通电螺线管外部磁场分布与________的磁场相似。 (2)去掉铁屑，增加小磁针的数量，接通电源后，小磁针的指向如图乙所示，在螺线管的两端放上小磁针用来显示磁场的方向，其中小磁针的________极的方向就是该点的磁场方向。 (3)将电源的正、负极对调，小磁针的指向如图丙所示，说明通电螺线管周围的磁场方向与________方向有关。 【答案】(1) 轻敲 条形磁体 (2)N/北 (3)电流 【详解】（1）均匀撒满铁屑后，铁屑会因为摩擦力保持不动，轻敲硬纸板可以减小摩擦，让铁屑在磁场力的作用下排列，方便观察磁场分布；对比通电螺线管和条形磁体的铁屑的分布情况，二者的排列规律一致，所以通电螺线管外部的磁场分布与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。 （3）电源正负极对调后，电路中的电流方向发生改变，观察到小磁针指向也随之改变，说明通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关。 20．在城市住宅小区，通常每栋楼房单元门都安装电子防盗门，其门锁工作原理图，如图所示。图中只画出其中一家住户家中的控制开关S，该门锁工作过程是：当住户闭合控制开关S时，单元门锁上的电磁铁吸引卡在右侧门扣中的衔铁，使其向左运动一段距离，此时防盗门便可打开。下列分析中正确的是（　　） A．闭合开关，电磁铁的左端是S极 B．该门锁主要利用电磁感应原理来工作的 C．闭合开关后，电磁铁周围存在大量的磁感线 D．该门锁主要利用电流的磁效应来工作的 【答案】D 【详解】A．由图可知，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，电磁铁左端是极，故A错误； BD．该门锁的核心部件是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故D正确，B错误； C．磁感线是为了方便描述磁场引入的模型，实际并不存在，故C错误。 故选D。 21．2025年12月1日起，成都正式实施电动车管理新规，只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过25km/h。如图所示是某品牌电动自行车的简化电路图，当电动机转速超过规定值，电铃会自动报警。下列说法正确的是（　　） A．旋钮OP绕O点顺时针转动，变阻器R接入电阻变大，电动机转速变快 B．触头F需被电磁铁吸引且保证导电，材质应选用密度小且耐腐蚀的铝 C．电动机转速较低时，电铃不报警，是因为电磁铁E没有磁性 D．闭合开关S后，根据安培定则可以判断电磁铁E的右端为N极 【答案】D 【详解】A．旋钮OP绕O点顺时针转动，变阻器R接入电路的电阻丝变短，接入电阻变小。 电路中电流变大，电动机两端电压变大，实际功率变大，转速变快。故A错误； B．电磁铁只能吸引铁、钴、镍等磁性材料，铝不是磁性材料，无法被电磁铁吸引，因此触头F不能用铝制作。故B错误； C．电动机转速较低时，电路中电流较小，电磁铁E的磁性较弱（并非没有磁性），无法吸下触头F，电铃电路断开，因此不报警。故C错误； D．闭合开关S后，电流从电磁铁E的左端流入、右端流出。 根据安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极），可判断电磁铁E的右端为N极。故D正确。 故选D。 22．如图甲，这是牛顿小组设计的恒温箱简化电路。、设置在恒温箱内，加热电阻的阻值为，为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系图像如图乙，为滑动变阻器，电磁铁线圈的电阻忽略不计。闭合开关，当恒温箱内的温度升高到设定温度时，线圈中的电流刚好增大到30mA，加热电阻所在的电路自动断开。下列说法正确的是（     ） A．通电后电磁铁的上端为S极 B．根据恒温箱的工作过程判断，应与连接 C．滑动变阻器此时接入电路的阻值为 D．滑动变阻器的滑片适当向左移，可提高设定温度 【答案】C 【详解】A．根据安培定则，电流从电磁铁下端流入、上端流出，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向电磁铁的N极，因此电磁铁上端为N极，不是S极，故A错误； B．恒温箱需要在温度较低时加热，温度升高到设定值后断开加热电路，当温度升高，热敏电阻阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，吸下衔铁，此时要断开加热电路，因此加热电路的触点应该和上方的连接，温度升高衔铁落下后与触发就会断开加热电路，故B错误； C．当温度为时，从图乙可知，控制电路电源电压，断开加热时电流，根据欧姆定律，总电阻 电磁铁线圈电阻忽略不计，因此滑动变阻器接入的阻值 故C正确； D．滑动变阻器滑片向左移，接入阻值变小，为维持电流始终为，需要增大，根据图乙可知，增大对应的温度降低，因此滑片左移，设定温度降低，故D错误。 故选C。 23．开展校园安全教育，助力青少年健康成长。小华在认识并掌握各种交通信号灯的含义后，设计了如图甲所示的“闯红灯记录模拟器”。控制电路中的电源电压恒为6V，电磁继电器线圈电阻为10Ω，R为压敏电阻，其阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示。当控制电路光控开关接收到绿光时断开，指示灯亮，电控照相机不工作；当光控开关接收到红光时自动闭合，并且电路中电流等于或大于0.06A时，电控照相机开始拍照。已知g取10N/kg。下列说法中正确的是（     ） A．当压敏电阻受到的压力增大时，其阻值变大 B．若要使质量较小的车闯红灯也能被拍到，可以适当减小线圈的匝数 C．当控制电路中电流等于0.06A时，压敏电阻受到的压力为1.2×104N D．当质量为1200kg的车闯红灯时，控制电路消耗的总功率为0.9W 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，当压力增大时，压敏电阻的阻值减小，故A错误； B．质量越小，压敏电阻受到的压力越小，压敏电阻的阻值越大，电路中电流越小，电磁铁磁性较弱，不足以将衔铁吸下，因此要使质量较小的车闯红灯也能被拍到，可以增大线圈匝数，从而增强电磁铁的磁性，使控制电路达到更小的电流时就能够把衔铁吸引下来，故B错误； C．当控制电路中电流等于0.06A时，电路总电阻为 压敏电阻的阻值为 由图乙可知，此时压敏电阻受到的压力为。故C错误； D．质量为1200kg的车对压敏电阻的压力为 由图乙可知，此时压敏电阻阻值为，电路中总电阻为 控制电路消耗的总功率为，故D正确。 故选D。 24．某种烟雾报警器的简化电路图如图甲所示，当烟雾达到一定浓度时衔铁被吸引，随即铃响灯亮。烟雾报警器控制电路电压为10V，R是光敏电阻，其阻值与烟雾浓度的关系如图乙，若定值电阻R0的阻值是10Ω，工作电路铃响灯亮时，控制电路中的电流是0.2A。电磁铁线圈电阻不计。下列说法正确的是（　　） ①电磁铁的上端是N极； ②当烟雾浓度达到40%时，工作电路铃响灯亮； ③烟雾浓度分别是10%和60%时，定值电阻R0的功率之比为1∶9； ④为了提高报警器报警时的灵敏度，可减小R0； ⑤用久后电源电压U会减小，报警时烟雾最小浓度比设定值低 A．①③⑤ B．②④⑤ C．①④⑤ D．①②③④ 【答案】D 【详解】①根据安培定则，电流从电磁铁上端流入，右手握住螺线管后，大拇指指向上端，因此上端为N极，故①正确； ②报警时控制电路电流，控制电路总电阻 已知，因此光敏电阻 结合图乙可知，对应烟雾浓度为，此时正好满足报警条件，工作电路铃响灯亮，故②正确； ③浓度为时，由图乙得，总电阻 电流 浓度为时，由图乙得，总电阻 电流 定值电阻功率，不变，因此功率比，故③正确； ④提高灵敏度，意味着更低的烟雾浓度就能报警：烟雾浓度越低，光敏电阻越大，报警需要达到固定的吸合电流，由 、不变，增大，则需要减小，因此减小可以提高灵敏度，故④正确； ⑤ 报警需要吸合电流不变，由④知，，减小后，得到的更小，越小对应烟雾浓度越大，因此报警时的最小烟雾浓度比设定值更高，故⑤错误。 综上，①②③④正确，故选D。 25．医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，线圈固定在软铁制成的活塞柄上，通电时，线圈和活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，带动活塞运动。当线圈中的电流从a流向b时，通电线圈的左端为_____________极，此时活塞将向_____________（选填“左”或“右”）运动；若电流增大，通电线圈的磁性将_____________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。 【答案】 S 右 增强 【详解】[1]根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，大拇指所指的一端为螺线管的N极，因此该螺线管右端为N极，左端为S极 [2]同名磁极相互排斥，故条形磁铁给通电螺线管一个向右的力，活塞向右运动。 [3]通电螺线管磁性的强弱与电流的大小，线圈的匝数等因素有关，若电流增大，通电线圈的磁性将增强。 26．如图所示是小威设计的线圈指南针，铜片和锌片分别与线圈两端相连，铜片和锌片放入食盐水中构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极，浮在液面上的线圈就能指示方向了。关于该装置的分析正确的是（     ） A．线圈能够指示方向是因为存在地磁场 B．线圈右端为S极 C．线圈匝数越多，磁性越弱 D．线圈的磁极方向与铜片和锌片的位置无关 【答案】A 【详解】A. 线圈能够指示方向是因为通电螺线管相当于一个磁体，受地磁场作用，可以指示方向，故A正确； B. 铜片为正极，电流从线圈右端流入，由安培定则可知线圈右端为N极，故B错误； C. 电磁铁的磁性与线圈中电流的大小和线圈的匝数有关，匝数越多，磁性越强，故C错误； D. 铜片为正极，锌片为负极，铜片和锌片的位置不同，电流方向不同，由安培定则可知，线圈的磁极方向发生改变，故D错误。 故选A。 27．如图所示，小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置。当水位未达到金属块M时，灯泡不亮；当水位达到金属块M时，灯泡亮，则接线柱C应与________（选填“A”或“B”）相连。水位达到金属块M时，电磁铁的上端为________（选填“N”或“S”）极。 【答案】 B S 【详解】水位达到金属块M时，左侧控制电路接通，电磁铁吸引衔铁向下运动，动触点与静触点B接触，此时灯泡发光，说明灯泡所在的工作电路接通，故接线柱C应与B相连。 水位达到M时，电流从电磁铁下端流入、上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，则上端为S极。 28．如图为水箱的自动抽水控制装置，水箱高为1.2m，容积为0.8m3，水箱底部有一高为1.2m、底面积为30cm2、重为6N的长方体（与水箱底部不密合），长方体上端通过绝缘轻杆与压敏电阻R接触（轻杆与长方体无变形）水箱中无水时，压敏电阻受到的压力为零，压敏电阻R的阻值随压力F的变化如表，控制电路电源电压为U，定值电阻为R0为保护电阻，当水箱加满水时，控制电路的电流I＝0.6A，此时电磁铁（电阻忽略不计）将衔铁吸合，水泵停止抽水。求： 压力F/N 0 6 12 18 24 30 压敏电阻 24 20 16 12 8 4 (1)电磁铁通电时，上端为_______ 极。 (2)若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流为________A； (3)水箱中水深为0.2m时，R0的功率为P1；水箱中水深为0.6m时，R0的功率为P2，且P1：P2＝9：16，R0的阻值为___________Ω。 【答案】(1)N (2)2 (3)8 【详解】（1）控制电路电流从电磁铁下端流入、上端流出，根据安培定则可知，电磁铁上端为N极，下端为S极。 （2）水泵连接在电源的两端，则水泵的电压为220V。若水泵的额定功率为440W，由得，水泵正常工作时通过的电流是 （3）控制电路中，定值电阻、压敏电阻R与电磁铁串联。 水箱中水深为0.2m时，压敏电阻受到的压力为 此时压敏电阻的阻值为24Ω。 水箱中水深为0.6m时，压敏电阻受到的压力为 此时压敏电阻的阻值为16Ω。 由与得， 解得 29．阅读下列材料，回答问题 伽利略的温度计及热电阻 16世纪，伽利略利用热胀冷缩的原理制作过一种最早的温度计。据他学生描述：伽利略取一个鸡蛋大小的玻璃泡，将其接到一根约半米长的细玻璃管一端，用手掌将玻璃泡握住，使之受热，然后倒转插入水中，松开手待玻璃泡冷却后，水会升高二三十厘米，用水柱上升的高度来表示手掌的温度，如图甲所示。 温度能明显影响金属导体和半导体的导电性能。金属的导电性能会随温度增加而减弱，与金属不同，有些半导体的导电性能会随温度增加而增强。如图乙所示是一种金属导体和一种半导体的电阻-温度特性图线。根据这一特性，它们不仅可以用来测量温度，还能作为热传感器运用到自动控制电路中。 (1)伽利略的温度计测温物质是________（玻璃泡中的空气/玻璃管中的水），他在用温度计测量手掌温度时，玻璃管中的水柱越高，表明手掌的温度越________（高/低）； (2)如图丙所示，是一款利用热传感器设计的高温报警器电路，启动报警器，当环境温度过高时，电铃会被接通发出报警声，通过断开开关S可关闭铃声。电铃应接在电路中的________（a/b/c）位置，热传感器接在电路中的________（a/b/c）位置，热传感器应使用图乙中的________。 【答案】(1) 玻璃泡中的空气 高 (2) b c 半导体 【详解】（1）伽利略温度计利用玻璃泡内空气的热胀冷缩性质工作，玻璃管中的水仅用来反映空气的体积变化，因此测温物质是玻璃泡中的空气；空气的体积随温度降低而收缩，玻璃泡内气压减小，外界大气压将水压入玻璃管，玻璃管中水柱更高，水柱越高说明玻璃泡内空气的温度变化越大，即手掌温度越高。 （2）当环境温度过高时，电磁铁磁性增强，吸下衔铁，接通电铃电路报警，此时衔铁与下方的触点接通，因此电铃应接在位置，断开开关S后控制电路断电，电磁铁磁性消失，衔铁弹起，电铃停止工作，符合题目要求；热传感器需要改变控制电路的电流，因此需要接在电磁铁所在的控制电路中，即位置；温度升高时，需要控制电路电流增大，使电磁铁磁性足够吸下衔铁，因此要求热传感器电阻随温度升高而减小，根据材料和图乙可知，半导体的电阻随温度升高而减小，因此热传感器应选择半导体。 30．阅读文章，回答问题， 海龟孵化温控装置 2025年6月，珠海市海洋综合执法支队紧急救助了受伤海龟。 海龟是一种古老的生物，被誉为海洋生态系统健康的“晴雨表”。科学家猜测，A地海龟在春季是利用地磁场向地理南极返回出生地的。海龟性别由孵化温度决定。某种海龟在温度时，孵化出来的几乎全为雌性；温度时，几乎全为雄性。因气候变暖导致自然界雌海龟数量远多于雄海龟，为能在外界环境温度高于30℃的情况下孵化雄海龟，科技小组利用如下器材设计了一个自动温控孵化箱；控制电路电源（电压为）、热敏电阻R（阻值随温度变化曲线如图乙所示）、电磁继电器（当电磁铁线圈电流时，吸下衔铁；当时，弹开衔铁；线圈电阻忽略不计）、降温元件（额定电压，额定功率）、开关及导线若干，设计了孵化箱电路如图丙所示。 请你解决下列问题： (1)春季在A地某屏蔽磁场的实验室中，无磁场环境下海龟无固定游向：当把海龟置于模拟地磁场中，图甲为简化示意图。按科学家猜测，海龟应向______游动（选填“左”或“右”）； (2)随着温度逐渐升高，热敏电阻R的阻值将会______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)降温元件正常工作时的电流为______A； (4)使用一段时间后，控制电路的电源电压降低，若其它因素均不变，则孵化箱内的最高温度会______（选填“升高”“降低”或“不变”）； (5)通过计算可知，该孵化箱的最低温度为______℃；为了提高孵化箱的最低温度，达到节能目的，可在控制电路中增加一个与R______（选填“串联”或“并联”）的定值电阻。 【答案】(1)左 (2)变小 (3)0.2 (4)升高 (5) 28 串联 【详解】（1）根据科学家的推测，海龟会利用地磁场向地理南极（地磁场的北极）方向游动。图甲中，螺线管的左端为S极、右端为N极，模拟地磁场的北极在左侧，因此海龟应向左游动。 （2）由图乙的热敏电阻R的阻值随温度变化曲线可知，温度升高时，热敏电阻的阻值会变小。 （3）根据公式，降温元件的额定功率，额定电压，代入得 （4）控制电路电源电压降低，若其他因素不变，电源电压降低会导致电磁铁线圈电流减小，从而影响衔铁的吸合与释放。当电流小于0.02A时，衔铁释放，加热器工作；当电流大于0.03A时，衔铁吸合，加热器停止工作。 由于电源电压降低，达到相同电流所需的电阻值会减小，即热敏电阻R的阻值会更小，对应温度更高。因此，孵化箱内的最高温度会升高。 （5）[1][2]当电磁铁线圈电流为0.03A时，衔铁吸合，加热器停止工作。 控制电路电源电压为6V。 热敏电阻R的阻值为 根据图乙，当时，对应的温度约为28°C。 节能措施： 为了提高孵化箱的最低温度即让加热器在更高温度下才停止工作，可以在控制电路中增加一个与R串联的定值电阻。这样可以增加总电阻，使得在相同电压下电流减小，从而在更高温度下才达到0.03A的电流阈值。 31．阅读材料，回答问题。 空间站智能温室湿度调控系统 空间站里的智能温室可以种菜，采用湿度自动调控电路来精准调控作物生长环境，同时提升种植效率与农产品的品质。 已知电源、定值电阻，电磁铁磁性强弱决定衔铁的切换。图乙是湿敏电阻R的阻值随相对湿度（空气中含有水蒸气的百分比）变化的图像。 图丙为该智能温室喷水系统断续工作的模拟电路，由电阻和电子元件D串联组成，A、B两端输入周期性电压，AB间电压随时间t变化的部分图像如图丁所示。 (1)当甲图控制电路工作时，控制电路中的电流________（选填“增大”或“减小”），衔铁会被吸下，此时________（选填“喷雾”或“喷水”）系统工作。 (2)如果智能温室的湿度小于50%时喷雾系统启动，则控制电路的电流为________A。当使用时间长以后，控制电路的电压U会降低，这时智能温室所控制的最高湿度会________（选填“上升”“下降”或“不变”）。 (3)已知喷水模拟电路中，当时，电子元件D两端电压；当时，保持8V不变。则时电阻的电功率为________W。当的电功率满足时，水泵启动喷水，该电路工作30min，喷水时间共为________s。 【答案】(1) 增大 喷雾 (2) 0.03 上升 (3) 25 400 【分析】计算喷水总时间时，先确定UAB的变化周期，再统计单周期内满足条件的时长。 【详解】（1）电磁铁只有在电流增大、磁性增强才能吸下衔铁，因此衔铁被吸下时控制电路电流为增大；结合图甲可知，衔铁被吸下后，喷雾系统的工作电路接通，因此此时喷水系统工作。 （2）由图乙可知，湿度为50%时湿敏电阻，控制电路的总电阻 电流 电磁铁吸合衔铁需要的电流大小是定值，控制电路电压降低后，要达到吸合电流，需要总电阻更小，即湿敏电阻更小；由图乙可知，湿敏电阻越小对应湿度越高，因此控制的最高湿度会上升。 （3）时，由图丁得，因此不变，两端电压 电功率 当，由得；时，电压为0，不满足条件；时，得。由图丁可知周期为，一个周期内，上升段和下降段的时间各为，一个周期喷水总时长为。该电路工作，共个周期，总喷水时长为。 32．阅读短文，回答问题。 智能机器人正悄然改变我们的生活与工作方式：扫地机器人自动清洁，陪伴机器人与人互动交流手术机器人辅助微创治疗，分拣机器人高效分拣搬运货物。机器人内部电路有控制电路和电动机工作电路。控制电路利用磁敏电阻等器件来监控驱动电动机运转，控制其移动速度，如图甲所示为控制电动机运转的原理电路，为输入电压，为定值电阻，为磁敏电阻，其阻值随磁场强弱变化的图线如图乙，变化具体数值如表所示；当磁敏电阻在正常工作区时，即使图甲电路中输入电压发生改变，两端电压也能维持在某一定值附近微小变化，从而使控制电路中的电动机稳定转动。工作电路如图丙，保护电阻，电动机的安全电流不能超过，其内部线圈的等效电阻。（已知磁场强弱B与电流的关系为：，其中） 阻值/Ω 20.00 20.02 20.08 20.18 20.32 20.50 22.00 27.80 磁场强弱/T 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.10 0.20 (1)机器人的驱动电机正常工作时，主要是将电能转化为____________能。 (2)参考短文信息，磁敏电阻的正常工作区对应图乙中____________（选填“”或“”）段。 (3)已知工作电路，若此时控制电路中通过的电流时，根据表中数据，对应____________；此时输入电压____________。 (4)已知电动机的电流受负载变化而变化，如机器人搬运更重东西时，电流会变大。若工作电路的电源电压保持不变，不考虑线圈电阻阻值的变化，当电路中的电流____________时，该电动机的输出功率最大，最大值____________。（忽略电动机因摩擦产生的能量损耗） 【答案】(1)机械 (2)bc (3) 20.50 44.5 (4) 2 24 【详解】（1）机器人驱动电机正常工作时，大部分电能转化为带动机器运动的机械能，仅有少量电能转化为内能，因此主要将电能转化为机械能。 （2）根据题意，正常工作区需要满足输入电压变化时，两端电压基本保持稳定。 当增大，电路电流增大，电磁铁磁场增强，只有磁敏电阻的阻值随磁场增强快速增大，才能让总电阻同步增大，使电流变化很小，维持基本稳定。 图乙中段磁敏电阻阻值随磁场增强变化更快，符合要求，因此正常工作区为段。 （3）根据公式，代入数据得，查表可知此时； 控制电路中与串联，电流处处相等，总输入电压为 （4）电动机输出功率等于电路总功率减去保护电阻和线圈内阻的热功率 设电路电流为，则输出功率 这是开口向下的二次函数，最大值对应顶点电流 符合安全电流要求；代入计算最大输出功率： 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 二、电流的磁场 目 录 A组 巩固过关 题型1：奥斯特实验 题型2：通电螺线管周围的磁场 题型3：电磁铁 题型4：电磁继电器 题型5：实验题 B组 能力进阶 C组 思维拔高 奥斯特实验题型1 1．历史上首先发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间联系的科学家是（     ） A．奥斯特 B．焦耳 C．安培 D．伏特 2．如图所示，将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将发生偏转，这个现象说明了通电导线周围存在_______，如果移走小磁针，该结论_______（选填“成立”或“不成立”）。 3．图是“探究通电直导线周围是否存在磁场”的实验示意图，当有电流通过直导线时，小磁针会发生偏转。下列说法正确的是（　　） A．法拉第通过本实验揭开了电与磁的关系 B．小磁针的指向决定了该点的磁场方向 C．这个实验说明通电导线周围存在磁场 D．当电流方向改变时，小磁针的偏转方向不变 4．如题图甲所示，通电后小磁针会发生偏转，这说明通电导线周围存在________；如乙图若断开电源后小磁针南极最终指向地理的________极，若将电源的正负极对掉如图丙所示，则小磁针的偏转方向会________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向偏转。 通电螺线管周围的磁场题型2 5．根据图中通电螺线管周围磁感线方向，可判断电源的左侧是___________极，小磁针静止时右侧是___________极。 6．如图所示，通电螺线管的左端为N极的是_____。（多选，填写正确选项前的字母） A．        B． C．         D． 7．如图所示，是探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。下列说法正确的是（     ） A．闭合开关前，小磁针的N极指向地理的南极 B．闭合开关后，图中通电螺线管的左端为N极 C．闭合开关后，小磁针将沿逆时针偏转 D．闭合开关后，C点的磁场方向向左 8．如图是探究“通电螺线管磁场”的实验电路图，对该实验的操作和分析，下列说法正确的是（     ） A．闭合开关，小磁针静止时，小磁针左端为S极 B．闭合开关，移动小磁针，小磁针N极指向一定保持不变 C．闭合开关，滑片向右移动时小磁针受到的磁场作用力变小 D．只对调电源正负极，通电螺线管周围磁场方向不会改变 9．如图所示，关于通电螺线管中电流方向、磁感线的分布以及小磁针的指向正确的是（　　） A．① B．②④ C．②③ D．①④ 10．为探究通电螺线管外部磁场的方向，在螺线管附近放置一枚小磁针，闭合开关前，发现小磁针静止时其N极指向北方（如图所示），这是因为小磁针受到______（选填“地磁场”或“重力”）的作用；闭合开关后，小磁针______（选填“会”或“不会”）发生偏转，静止后其N极的指向就是该处的磁场方向。 电磁铁题型3 11．在如图所示的电路中，能使电磁铁磁性增强的是（　　） A．只将铁芯换成同规格的铜芯 B．将电源的正、负极对调 C．将滑片P向右移动 D．将开关S由触点1扳到触点2 12．如图所示，小李利用电磁铁设计了一种微机室防盗报警器。在微机室房门处安装开关S，电铃安在传达室。当房门被推开时，开关S闭合，电流通过电磁铁，电磁铁________（选填“有”或“无”）磁性，并且B端为________极，跟金属弹簧片相互________，电铃电路接通，电铃报警。 13．如图所示，是汽车尾气中CO排放量的检测电路的简化电路，当CO浓度高于某一设定值时，报警装置发声报警，开关S闭合后，下列说法错误的是（　　） A．电磁铁的上端是N极 B．当CO浓度升高，电磁铁磁性增强 C．控制电路中的电流随CO浓度的增大而增大 D．将R2的滑片上移，检测电路在CO浓度更高时报警 电磁继电器题型4 14．如图是一款体感测温门的工作原理简化电路图，是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻。人通过测温门时，若体温正常，绿灯亮红灯不亮；若体温高于37.3℃，绿灯不亮红灯亮。下列说法中正确的是（     ） A．电磁铁上端为N极 B．体温越低，电磁铁的磁性越强 C．是绿灯，是红灯 D．体温越高，电压表的示数越小 15．如图所示，是某科技小组设计的电梯超载自动报警装置电路图，电梯厢底层装有压敏电阻，保护电阻，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是（　　） A．电梯工作时电磁铁的上端为N极 B．电梯未超载时动触点K与静触点A接触 C．电磁铁磁性的强弱与电阻的大小无关 D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而增大 实验题题型5 16．如图是小李探究“通电螺线管的磁场是什么样的”部分实验电路，由图分析，下列结论正确的是（    ） A．通电螺线管周围的磁感线是真实存在的 B．通电螺线管外部磁场与蹄形磁体的磁场相似 C．图中小磁针静止时右端是N极 D．改变电流方向，小磁针的指向不改变 17．关于通电导线周围磁场分布的实验进行如下： (1)如图甲是奥斯特实验装置，接通电路后发现小磁针偏转了，此现象说明：_____________________； (2)在嵌入螺线管的玻璃板上均匀散些细铁屑，通电后________（填操作方法）玻璃板，细铁屑排列如图乙所示，可知通电螺线管磁场分布与__________磁铁周围磁场分布相似； (3)查资料得知，通电直导线周围的磁场分布是以导线为中心轴的同心圆圈，如图丙所示；当小磁针上方导线中通有如图丁所示的电流时，小磁针N极将____________（选填“转向纸内”、“转向纸外”“保持不动”） 18．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。 (1)实验中直导线应该是_________（选填“南北”或“东西”）方向放置； (2)实验时闭合开关，发现小磁针偏转，说明通电直导线周围存在_________; (3)若移走小磁针，则上述结论_________（选填“能”或“不能”）成立； (4)改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明____________； (5)若将导线平行放置在小磁针的下面，则小磁针的转动方向_______________。 19．实验小组的同学在实验室探究“通电螺线管外部磁场情况”。 (1)首先探究“通电螺线管外部的磁场与哪种磁体的磁场相似”，如图甲所示，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满细铁屑，闭合开关通电后，观察小磁针的指向，然后________硬纸板（填实验操作），观察铁屑的排列情况，说明通电螺线管外部磁场分布与________的磁场相似。 (2)去掉铁屑，增加小磁针的数量，接通电源后，小磁针的指向如图乙所示，在螺线管的两端放上小磁针用来显示磁场的方向，其中小磁针的________极的方向就是该点的磁场方向。 (3)将电源的正、负极对调，小磁针的指向如图丙所示，说明通电螺线管周围的磁场方向与________方向有关。 20．在城市住宅小区，通常每栋楼房单元门都安装电子防盗门，其门锁工作原理图，如图所示。图中只画出其中一家住户家中的控制开关S，该门锁工作过程是：当住户闭合控制开关S时，单元门锁上的电磁铁吸引卡在右侧门扣中的衔铁，使其向左运动一段距离，此时防盗门便可打开。下列分析中正确的是（　　） A．闭合开关，电磁铁的左端是S极 B．该门锁主要利用电磁感应原理来工作的 C．闭合开关后，电磁铁周围存在大量的磁感线 D．该门锁主要利用电流的磁效应来工作的 21．2025年12月1日起，成都正式实施电动车管理新规，只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过25km/h。如图所示是某品牌电动自行车的简化电路图，当电动机转速超过规定值，电铃会自动报警。下列说法正确的是（　　） A．旋钮OP绕O点顺时针转动，变阻器R接入电阻变大，电动机转速变快 B．触头F需被电磁铁吸引且保证导电，材质应选用密度小且耐腐蚀的铝 C．电动机转速较低时，电铃不报警，是因为电磁铁E没有磁性 D．闭合开关S后，根据安培定则可以判断电磁铁E的右端为N极 22．如图甲，这是牛顿小组设计的恒温箱简化电路。、设置在恒温箱内，加热电阻的阻值为，为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系图像如图乙，为滑动变阻器，电磁铁线圈的电阻忽略不计。闭合开关，当恒温箱内的温度升高到设定温度时，线圈中的电流刚好增大到30mA，加热电阻所在的电路自动断开。下列说法正确的是（     ） A．通电后电磁铁的上端为S极 B．根据恒温箱的工作过程判断，应与连接 C．滑动变阻器此时接入电路的阻值为 D．滑动变阻器的滑片适当向左移，可提高设定温度 23．开展校园安全教育，助力青少年健康成长。小华在认识并掌握各种交通信号灯的含义后，设计了如图甲所示的“闯红灯记录模拟器”。控制电路中的电源电压恒为6V，电磁继电器线圈电阻为10Ω，R为压敏电阻，其阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示。当控制电路光控开关接收到绿光时断开，指示灯亮，电控照相机不工作；当光控开关接收到红光时自动闭合，并且电路中电流等于或大于0.06A时，电控照相机开始拍照。已知g取10N/kg。下列说法中正确的是（     ） A．当压敏电阻受到的压力增大时，其阻值变大 B．若要使质量较小的车闯红灯也能被拍到，可以适当减小线圈的匝数 C．当控制电路中电流等于0.06A时，压敏电阻受到的压力为1.2×104N D．当质量为1200kg的车闯红灯时，控制电路消耗的总功率为0.9W 24．某种烟雾报警器的简化电路图如图甲所示，当烟雾达到一定浓度时衔铁被吸引，随即铃响灯亮。烟雾报警器控制电路电压为10V，R是光敏电阻，其阻值与烟雾浓度的关系如图乙，若定值电阻R0的阻值是10Ω，工作电路铃响灯亮时，控制电路中的电流是0.2A。电磁铁线圈电阻不计。下列说法正确的是（　　） ①电磁铁的上端是N极； ②当烟雾浓度达到40%时，工作电路铃响灯亮； ③烟雾浓度分别是10%和60%时，定值电阻R0的功率之比为1∶9； ④为了提高报警器报警时的灵敏度，可减小R0； ⑤用久后电源电压U会减小，报警时烟雾最小浓度比设定值低 A．①③⑤ B．②④⑤ C．①④⑤ D．①②③④ 25．医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，线圈固定在软铁制成的活塞柄上，通电时，线圈和活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，带动活塞运动。当线圈中的电流从a流向b时，通电线圈的左端为_____________极，此时活塞将向_____________（选填“左”或“右”）运动；若电流增大，通电线圈的磁性将_____________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。 26．如图所示是小威设计的线圈指南针，铜片和锌片分别与线圈两端相连，铜片和锌片放入食盐水中构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极，浮在液面上的线圈就能指示方向了。关于该装置的分析正确的是（     ） A．线圈能够指示方向是因为存在地磁场 B．线圈右端为S极 C．线圈匝数越多，磁性越弱 D．线圈的磁极方向与铜片和锌片的位置无关 27．如图所示，小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置。当水位未达到金属块M时，灯泡不亮；当水位达到金属块M时，灯泡亮，则接线柱C应与________（选填“A”或“B”）相连。水位达到金属块M时，电磁铁的上端为________（选填“N”或“S”）极。 28．如图为水箱的自动抽水控制装置，水箱高为1.2m，容积为0.8m3，水箱底部有一高为1.2m、底面积为30cm2、重为6N的长方体（与水箱底部不密合），长方体上端通过绝缘轻杆与压敏电阻R接触（轻杆与长方体无变形）水箱中无水时，压敏电阻受到的压力为零，压敏电阻R的阻值随压力F的变化如表，控制电路电源电压为U，定值电阻为R0为保护电阻，当水箱加满水时，控制电路的电流I＝0.6A，此时电磁铁（电阻忽略不计）将衔铁吸合，水泵停止抽水。求： 压力F/N 0 6 12 18 24 30 压敏电阻 24 20 16 12 8 4 (1)电磁铁通电时，上端为_______ 极。 (2)若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流为________A； (3)水箱中水深为0.2m时，R0的功率为P1；水箱中水深为0.6m时，R0的功率为P2，且P1：P2＝9：16，R0的阻值为___________Ω。 29．阅读下列材料，回答问题 伽利略的温度计及热电阻 16世纪，伽利略利用热胀冷缩的原理制作过一种最早的温度计。据他学生描述：伽利略取一个鸡蛋大小的玻璃泡，将其接到一根约半米长的细玻璃管一端，用手掌将玻璃泡握住，使之受热，然后倒转插入水中，松开手待玻璃泡冷却后，水会升高二三十厘米，用水柱上升的高度来表示手掌的温度，如图甲所示。 温度能明显影响金属导体和半导体的导电性能。金属的导电性能会随温度增加而减弱，与金属不同，有些半导体的导电性能会随温度增加而增强。如图乙所示是一种金属导体和一种半导体的电阻-温度特性图线。根据这一特性，它们不仅可以用来测量温度，还能作为热传感器运用到自动控制电路中。 (1)伽利略的温度计测温物质是________（玻璃泡中的空气/玻璃管中的水），他在用温度计测量手掌温度时，玻璃管中的水柱越高，表明手掌的温度越________（高/低）； (2)如图丙所示，是一款利用热传感器设计的高温报警器电路，启动报警器，当环境温度过高时，电铃会被接通发出报警声，通过断开开关S可关闭铃声。电铃应接在电路中的________（a/b/c）位置，热传感器接在电路中的________（a/b/c）位置，热传感器应使用图乙中的________。 30．阅读文章，回答问题， 海龟孵化温控装置 2025年6月，珠海市海洋综合执法支队紧急救助了受伤海龟。 海龟是一种古老的生物，被誉为海洋生态系统健康的“晴雨表”。科学家猜测，A地海龟在春季是利用地磁场向地理南极返回出生地的。海龟性别由孵化温度决定。某种海龟在温度时，孵化出来的几乎全为雌性；温度时，几乎全为雄性。因气候变暖导致自然界雌海龟数量远多于雄海龟，为能在外界环境温度高于30℃的情况下孵化雄海龟，科技小组利用如下器材设计了一个自动温控孵化箱；控制电路电源（电压为）、热敏电阻R（阻值随温度变化曲线如图乙所示）、电磁继电器（当电磁铁线圈电流时，吸下衔铁；当时，弹开衔铁；线圈电阻忽略不计）、降温元件（额定电压，额定功率）、开关及导线若干，设计了孵化箱电路如图丙所示。 请你解决下列问题： (1)春季在A地某屏蔽磁场的实验室中，无磁场环境下海龟无固定游向：当把海龟置于模拟地磁场中，图甲为简化示意图。按科学家猜测，海龟应向______游动（选填“左”或“右”）； (2)随着温度逐渐升高，热敏电阻R的阻值将会______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)降温元件正常工作时的电流为______A； (4)使用一段时间后，控制电路的电源电压降低，若其它因素均不变，则孵化箱内的最高温度会______（选填“升高”“降低”或“不变”）； (5)通过计算可知，该孵化箱的最低温度为______℃；为了提高孵化箱的最低温度，达到节能目的，可在控制电路中增加一个与R______（选填“串联”或“并联”）的定值电阻。 31．阅读材料，回答问题。 空间站智能温室湿度调控系统 空间站里的智能温室可以种菜，采用湿度自动调控电路来精准调控作物生长环境，同时提升种植效率与农产品的品质。 已知电源、定值电阻，电磁铁磁性强弱决定衔铁的切换。图乙是湿敏电阻R的阻值随相对湿度（空气中含有水蒸气的百分比）变化的图像。 图丙为该智能温室喷水系统断续工作的模拟电路，由电阻和电子元件D串联组成，A、B两端输入周期性电压，AB间电压随时间t变化的部分图像如图丁所示。 (1)当甲图控制电路工作时，控制电路中的电流________（选填“增大”或“减小”），衔铁会被吸下，此时________（选填“喷雾”或“喷水”）系统工作。 (2)如果智能温室的湿度小于50%时喷雾系统启动，则控制电路的电流为________A。当使用时间长以后，控制电路的电压U会降低，这时智能温室所控制的最高湿度会________（选填“上升”“下降”或“不变”）。 (3)已知喷水模拟电路中，当时，电子元件D两端电压；当时，保持8V不变。则时电阻的电功率为________W。当的电功率满足时，水泵启动喷水，该电路工作30min，喷水时间共为________s。 32．阅读短文，回答问题。 智能机器人正悄然改变我们的生活与工作方式：扫地机器人自动清洁，陪伴机器人与人互动交流手术机器人辅助微创治疗，分拣机器人高效分拣搬运货物。机器人内部电路有控制电路和电动机工作电路。控制电路利用磁敏电阻等器件来监控驱动电动机运转，控制其移动速度，如图甲所示为控制电动机运转的原理电路，为输入电压，为定值电阻，为磁敏电阻，其阻值随磁场强弱变化的图线如图乙，变化具体数值如表所示；当磁敏电阻在正常工作区时，即使图甲电路中输入电压发生改变，两端电压也能维持在某一定值附近微小变化，从而使控制电路中的电动机稳定转动。工作电路如图丙，保护电阻，电动机的安全电流不能超过，其内部线圈的等效电阻。（已知磁场强弱B与电流的关系为：，其中） 阻值/Ω 20.00 20.02 20.08 20.18 20.32 20.50 22.00 27.80 磁场强弱/T 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.10 0.20 (1)机器人的驱动电机正常工作时，主要是将电能转化为____________能。 (2)参考短文信息，磁敏电阻的正常工作区对应图乙中____________（选填“”或“”）段。 (3)已知工作电路，若此时控制电路中通过的电流时，根据表中数据，对应____________；此时输入电压____________。 (4)已知电动机的电流受负载变化而变化，如机器人搬运更重东西时，电流会变大。若工作电路的电源电压保持不变，不考虑线圈电阻阻值的变化，当电路中的电流____________时，该电动机的输出功率最大，最大值____________。（忽略电动机因摩擦产生的能量损耗） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $