北师大版九年级下学期物理 专项综合全练（十一） 电与磁的探究

1、北师大版九下物理 专项综合全练（十一） 电与磁的探究回答下列问题：(1) 如图所示，一张百元新钞票好像被一支笔“截通”了，实际上这张新钞票依然完好无损，原来，纸币下方的笔杆与纸币上方的笔头可以互相分离，笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含有 （选填“铜”“铁”或“塑料”）。笔头内的材料是否有磁性呢？请你选用合适的器材设计实验进行探究，并解答下列问题：(2) 实验器材： 。实验过程和可能产生的现象及结论： 。磁控防盗装置内装有干簧管（如图甲），干簧管由两个软铁片和玻璃管组成，软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会发生变化。把条形磁体分别

2、放置在乙图中的 I 、 II 、 III 三个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。(1) 铁片被磁化后，铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是 。(2) 当条形磁体水平放置并靠近干簧管时（图乙 IV 位置），干簧管触点状态为 。(3) 如图丙，门上磁控防盗装置内有一个竖直放置的干簧管，其内部简化电路如图丁，磁控防盗装置的工作原理是：夜间关上门，闭合开关 S，启动防盗报警器，此时报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，电铃响起。图丁虚线框中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有 （选填图中的字母）。安安在探究通电螺线管的磁场分布的实验中，如图所示：(1) 在固定有螺线管的水平硬纸板上

3、均匀地撒满铁屑，通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外的磁场与 磁体的磁场相似；在通电螺线管的两端各放一个小磁针，根据小磁针静止时的指向，可以判定通电螺线管的 （选填“左”或“右”）端是它的 N 极。(2) 如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，接下来的操作是 ，并观察小磁针的指向。在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：(1) 小磁针的作用： 。(2) 在螺线管外部 A 、 B 两处放置小磁针，闭合开关，发现 A 处小磁针发生偏转，而 B 处小磁针不偏转，试说明 B 处小磁针不偏转的可能原因： 。(3) 将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方

4、向与 方向的关系。(4) 观察实验现象后，应立即断开开关，是为了 。小明设计的“研究电磁铁磁性强弱”的实验电路图，如图所示。(1) 要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察 来确定。(2) 如表是小明所做实验的记录：i 比较分析实验中的 1 、 2 、 3（或 4 、 5 、 6），可得出的结论是：电磁铁线圈的匝数一定时，通过电磁铁线圈的电流越大， 。ii 比较实验中的 1 和 4 或 ，可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多， 。(3) 小明换用一个较大的铁芯插入通电螺线管中，让电流和线圈匝数都不变时，观察发现电磁铁吸引铁钉的数目增多了，由

5、此可知：电磁铁的磁性强弱还与 有关。同学们在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验时，做了如下猜想：猜想一：电磁铁磁性强弱与电磁铁线圈的匝数多少有关；猜想二：电磁铁磁性强弱与通过电磁铁的电流大小有关。为了验证上述猜想是否正确，同学们设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在不同的铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁；并利用电池组、滑动变阻器、开关、一堆大头针以及长导线为实验器材进行实验。请你回答下列问题：(1) 如图所示，小明同学使用两个相同的大铁钉绕成匝数不同的电磁铁 A 和 B，由图中的情境可知，电磁铁 （选填“A”或“B”）的磁性强，并由此得出的实验结论是： ；(2) 为了验证

6、猜想二，实验时应控制电磁铁 相同，改变 。(3) 上面的实验结束后，又有同学提出“电磁铁磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关”的猜想。请你设计出探究这一猜想的数据记录表格。研究电动机的工作过程(1) 电动机的工作原理是磁场对 有力的作用。图甲中，线圈左右两边框 ab 、 cd 的受力方向相反，其原因是 。线圈从图示位置再转动 度后线圈将恰好达到平衡位置，并最终停在该位置。(2) 图乙中的线圈可以持续转动，是因为它加装了 ，该装置能在线圈 （选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。(3) 图丙所示的电动机模型中，调换器件 （填图中的序号）的放置可方便改变电动

7、机的转动方向。在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约 3cm2cm 的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约 3cm，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，线圈下放一块强磁铁，给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。(1) 在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 （填选项“A”或“B”）。A.两端全刮掉B.一端全部刮掉，另一端只刮半周(2) 线圈在转动过程中 能转化为 能。(3) 要想线圈的转动方向发生改变，可行的办法是 。(4) 小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，写出一条可能造成该

8、现象的原因 。探究磁生电的条件实验装置如图所示，在磁场中悬挂一根导体 AB，把它的两端跟电流表连接起来，组成闭合回路。(1) 实验中，用 提供磁场，用 显示电路中有无电流。(2) 下列操作，电路中能产生电流的是 （选填所有符合要求的选项序号）。蹄形磁体和导体 AB 都静止蹄形磁体静止，导体 AB 左右运动导体 AB 静止，蹄形磁体左右运动如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”的实验装置。闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如表：（实验中电流由左进入电流计，指针向左偏，电流由右进入电流计，指针向右偏）(1) 在历史的长河中，有相当长的一段时间里，人们

9、认为电现象和磁现象是互不相关的。直到 1820 年，丹麦物理学家 （选填“安培”、“奥斯特”或“法拉第”）发现，电流周围存在磁场，成为世界上第一个发现电与磁联系的科学家。(2) 实验表明，闭合电路中的部分导体在磁场中做下列哪种运动时，电路中产生感应电流 A.平行磁感线运动B.切割磁感线运动(3) 导体中产生的电流方向，与导体的运动方向以及磁感线的方向都有关系，根据题给信息，分析判断下列方向关系正确的是 答案1. 【答案】(1) 铁(2) 大头针；用笔头靠近大头针，若大头针被吸引，则笔头内材料有磁性；若大头针没有被吸引，则笔头内材料无磁性【解析】(1) 笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁，笔头

10、内的材料会被小磁铁吸引，说明该材料为磁性材料，可能含有铁。(2) 若想探究笔头内材料是否有磁性，可以利用大头针，用笔头靠近大头针，若大头针被吸引，则笔头内材料有磁性；若大头针没有被吸引，则笔头内材料无磁性。2. 【答案】(1) 互为异名磁极(2) 闭合(3) A 、 C 、 D 【解析】(1) 由图乙中 I 、 II 、 III 位置的磁化情况可知：软铁片靠近条形磁体的 N 极的一端是 S 极，另一端是 N 极；所以铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是互为异名磁极。(2) 当条形磁体水平放置并靠近干簧管时（图乙 IV 位置），条形磁体对铁片磁化后的情况如下图：因相互吸引而吸合，所以干簧管触点

11、为闭合状态。(3) 由电路图可知：干簧管和电铃并联后与电阻串联，开关在干路上，夜间关上门，闭合开关 S，由于此时报警电铃不响，则干簧管触点处于闭合状态，将电铃短路，所以报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，软铁片退磁，触点在弹力作用下分开，干簧管触点处于断开状态，电流通过电铃，则电铃响起。由此可知：门处于关闭状态时，干簧管和磁体之间的距离最近，并且干簧管触点是处于闭合状态；由实验结果可知在干簧管和磁体靠近时，能使干簧管处于闭合状态的是磁体在 A 、 C 、 D 的位置。3. 【答案】(1) 条形；右(2) 对调电源正负极【解析】(1) 由实验探究的结果可知：通电螺线管外部磁场与条形磁体

12、的磁场相似；由题图可知，右端小磁针静止时 N 极向右，根据磁极间的相互作用可知螺线管的右端是它的 N 极。(2) 为了探究通电螺线管极性与电流方向的关系，应只改变电路中的电流方向，可以通过对调电源正负极来改变电流方向。4. 【答案】(1) 检验磁场的存在(2) 小磁针 N 极的指向与磁场方向相同(3) 电流(4) 保护电路，防止螺线管温度过高【解析】(1) 通电时螺线管周围存在磁场，小磁针在磁场中受到力的作用会发生偏转，所以小磁针能显示磁场的存在；当电流方向改变时，产生的磁场方向也改变，所以小磁针的偏转方向也改变，因此利用小磁针还可以判断磁场的方向。(2) 在螺线管外部 A 、 B 两处放置小

13、磁针，闭合开关，发现 A 处小磁针发生偏转，A 处的小磁针会指示磁场的方向；B 处小磁针不偏转，可能原因是小磁针 N 极的指向与磁场方向相同。(3) 将电池的正负极对调，此时螺线管中电流的方向发生变化，磁场的方向发生变化，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系；(4) 螺线管是由导线绕成的，其电阻较小，根据欧姆定律可知，通过螺线管的电流较大，产生的热量较多，为了保护电路，观察实验现象后，应立即断开开关。5. 【答案】(1) 移动滑动变阻器的滑片；吸引铁钉的多少(2) i 电磁铁磁性越强ii 2 和 5（或 3 和 6）；电磁铁磁性越强(3) 铁芯的大小【解析】(1) 实验时，移动滑

14、动变阻器的滑片，可以改变电路中的电流大小，电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁的磁性越强。(2) i 实验中的 1 、 2 、 3（或 4 、 5 、 6），线圈的匝数相同，电流越大，电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁的线圈匝数一定时，通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁磁性越强。ii 实验中的 1 和 4 或 2 和 5 或 3 和 6，电流大小相同，线圈匝数越多，电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁线圈中的电流一 定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。(3) 小明换用一个较大的铁芯插入通电螺线管中，让电流和线圈匝数都不变时，观察发现电磁铁吸引铁钉的数目增多了，这表明电磁铁的磁性增

15、强了，由此可知：电磁铁的磁性强弱与铁芯的大小有关。6. 【答案】(1) A；在电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，电磁铁磁性越强(2) 线圈的匝数；电流大小(3) 实验次数铁芯大小吸引大头针数量/个电磁铁磁性强弱(弱、强)1大2小 【解析】(1) 由题图可知，两电磁铁是串联在电路中的，所以流经它们的电流是相同的，同时还可以看到线圈的匝数是不同的，电磁铁 A 吸引大头针多，故电磁铁 A 磁性强；本实验研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。通过分析现象可得出的结论是：在电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。(2) 为了验证猜想二，应改变电流的大小，控制线圈的匝数不变。(3) 运用控制变

16、量法探究电磁铁磁性强弱与线圈内的铁芯大小关系时，要控制电流大小不变，电磁铁线圈的匝数不变，让插入的铁芯大小不同，观察吸引大头针的数量多少；设计的数据记录表格如答表所示。7. 【答案】(1) 电流（或通电线圈）；电流方向相反；90 (2) 换向器；刚转过(3) 【解析】(1) 电动机的工作原理是磁场对电流（或通电线圈）有力的作用。线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关；甲图中，线圈左右两边框 ab 、 cd 的受力方向相反，是因为两侧的电流方向相反。当线圈从图示位置再转动 90 度后，线圈将恰好达到平衡位置，此时受力平衡，最终会停在该位置。(3) 因为线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关，所以丙图

17、所示的电动机模型中，调换器件的放置，可改变磁场的方向，可方便改变电动机的转动方向。8. 【答案】(1) B(2) 电；机械(3) 改变电流方向或磁场方向(4) 电源电压较低（或磁场太弱或开始线圈处在平衡位置）【解析】(1) 在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向，则为了使线圈能持续转动，采取将引线一端的绝缘漆全部刮去，另一端刮去一半的办法来改变通入线圈的电流方向。故选B。(2) 电动机的原理是通电线圈在磁场中受力的作用而转动，线圈在转动过程中消耗电能转化为机械能。(3) 影响线圈的转动方向的是电流的方向和磁场的方向，故要使线圈的转动方向发生改变，只要改变其中一个因素即可，即只改变电流方向或只改变磁场方向。9. 【答案】(1) 蹄形磁体；电流表(2) 【解析】(1) 由题图可知，图中含有蹄形磁体，蹄形磁体的周围存在磁场；实验中通过电流表指针的偏转情况判定电路中有无电流。(2) 蹄形磁体和导体 AB 都静止，导体没有做切割磁感线的运动，不会产生感应电流；蹄形磁体静止，导体 AB 左右运动，导体做切割磁感线的运动，会产生感应电流；导体 AB 静止，蹄形磁体左右运动，导体做切割磁感线的运动，会产生感应电流；故选。10. 【答案】(1) 奥斯特(2) B(3) C【解析】(