苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换专题练习试题（含答案解析）

苏教版九年级物理下册第十六章电磁转换专题练习

考试时间：90分钟；命题人：物理教研组

考生注意：

1、本卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟

2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上

3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的

答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题30分）

一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）

1、小亮从网上购买了一个神奇的灯一一磁悬浮灯，将灯座的电源适配器连接至家庭电路中，悬浮在灯

座上方的灯泡没有线连接，竟然发光了，如图所示.该灯具采用先进的无线电传输技术使悬浮物中的

半导体芯片发光，无需电池供电，灯座和灯的里面都有磁体.以下关于这个灯的说法中，正确的是

（）

A.“磁悬浮灯”利用了电磁感应原理

B.“磁悬浮灯”之所以能悬浮，利用了电荷间的相互作用关系

C.电能属于一次能源

D.半导体芯片的电阻为零

2、如图所示，原来开关断开时，铁块、弹簧在图中位置保持静止状态。当闭合开关，并将滑动变阻器

的滑片向右移动，下列说法正确的是（）

A.电流表示数变大,弹簧长度变短

B.电流表示数变小,小磁针的N极顺时针转动

C.电磁铁磁性增强,弹簧长度变长

D.电磁铁磁性减弱，小磁针的N极逆时针转动

3、如图所示的“吸引现象”由分子间作用力引起的是（）

A.磁铁吸引铁器吸盘吸在墙上

C.摩擦后的气球吸引头发D.压紧的铅块互相吸引

4、小红同学利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路，要求光

暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列

说法的正确是（）

电需管

嚼

电

作

+—

--------OO---------

控制电路电源

A.增加螺线管线圈的匝数能使控制电路达到要求

B.滑动变阻器滑片P向右移动能使控制电路达到要求

C.电磁铁的上端是N极

D.断开控制电路时灯不亮

5、如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,

则下列分析不正确的是（）

A.旋转钥匙相当于闭合开关B.电磁铁是利用电流的磁效应来工作的

C.电磁铁通电后电磁铁的上端为N极D.电动机工作时将机械能转化为电能

6、如图所示，是电学中常见的电路图，在43两点间分别接入下列选项中加点字的元件并进行以下

对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（)

~o—卢

S.PF""

——I——0^—

①探究电流与电阻的关系时是为了调节电阻两端电压成倍数变化

②用“伏安法”测电阻时是为了改变定值甩阻两端电压，测量对应电流

③研究影响电阻大小因素时是为了更换不同电阻华，保持电流不变，测量对应电压值

④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时是为了更换匝数不同电磁铁，保持电流不变

A.①②B.②③C.③④D.②④

7、安培定则（右手定则）可以判断通电螺线管外部磁场的磁极，其实也可以用安培定则来判断通电直

导线所产生的磁场方向，握住导线，让大拇指方向与电流方向相同，则四指方向为环形磁场方向，如

图所示均为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（）

8、下列关于电磁信息的说法中，正确的是（）

A.通电导体在磁场中的受力方向只与电流的方向有关

B.发电机工作时，将机械能转化为电能

C.闭合电路的部分导体在磁场中运动时，一定能产生感应电流

D.玩具电动车的电动机是利用电磁感应原理工作的

9、如图是灵敏电流计内部结构示意图，当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，线圈就会带动指针发生

偏转。在如图所示的实验中，与灵敏电流计工作原理相同的是（）

电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关

通电后导体在磁场中由静止开始运动

10、下列设备，利用电磁继电器工作的是（)

绿

c.动圈式话简D.水位自动报警器

第n卷（非选择题70分）

二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）

1、写出下列能量的转化：电动机通电后高速转动，是一能转化为一能。

2、实验装置如图所示，闭合开关，观察到金属杆向左运动起来，实验现象说明磁场对电流有力的作

用，利用这种现象可以制成；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合

开关，观察到金属杆向运动起来。

3、如图为应急照明灯及其自动控制电路，分电器的作用是把220V的交流高压转化为12V的直流低电

压，并且分两路输出。供电线路有电时.，照明灯（填“亮"或“不亮”），蓄电池（填

“充电”或“放电”）；供电线路停电时，若照明灯L损坏，则L2（填“亮”或“不亮”）。

4、如图所示的是为纪念发现“磁生电”现象的物理学家,而发行的一枚邮票，该发现导致了世界

上第一台发电机的发明，从而把人类社会带进了电气化时代，发电机的工作原理是o

5、如图所示，将导体劭用两根绝缘细线悬挂起来，使加水平置于蹄形磁体的磁场中，导体ab的两

端与开关和虚线框中的某一元件相连，组成了闭合回路。在虚线框中若连接（填写实验器材名

称）可研究电磁感应现象。在虚线框中若连接（填写实验器材名称）可研究磁场对通电导体的

作用。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）

1、许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载，为了能抓拍超载车辆，小明及其物理兴趣小

组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理。如图甲为该超载记录器原理

图，已知电源电压U=1（）V,电压表量程为0〜5V,线圈电阻凡=50,保护电阻N=10。，氏为压敏电

阻，当车辆驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示，当电压表示数达到或

超过4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。试问：（g取

10N/kg）

（1）若某车的质量为153静止时轮胎与路面接触的总面积为0.3m?,则静止时该车对路面的压强为多

少？

（2）第（1）问中该车辆过桥时，电压表的示数是多少？

（3）该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少？

2、为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、

消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压〃,=3V,定值电阻儿=50。，热

敏电阻阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压％=220V,吊=836Q,是=44Q。已

知恒温调奶器容量为2kg,水温达到80C时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2*10号/(1^・℃)]

(1)请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。

(2)求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。

(3)求工作电路在保温状态下的电功率。

(4)当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒

温调奶器的加热效率。

■,°C

3、如图电磁继电器和热敏电阻Ri等组成了恒温箱控制电路，Ri处于恒温箱内.电源电压U=6V,继电

器线圈的电阻可不计.如图为热敏电阻的R「t图象，且已知在50〜150C范围内，热敏电阻的阻值随

温度的变化规律是：RXt=k(常数)；电阻R2是可变电阻.当线圈中的电流达到20mA时，继电器的

衔铁被吸合.已知此时可变电阻Rz=225Q,恒温箱保持60c恒温.图中的“交流电源”是恒温箱加热

器的电源，它的额定功率是1500W.

(1)60c时、热敏电阻R的阻值是多少？

(2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端？

(3)根据统计，正常情况下，温度控制箱内的加热器，每天加热50次，每次加热lOmin,恒温箱每天

消耗电能多少kW・h?

(4)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R?的阻值应调为多少？

4、阅读短文，回答问题.

智能洁具(智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等)，具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能，已

进入百姓家庭.某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲，连接洁具的火线与

零线穿过环形铁芯，正常工作时，两线中的电流相等；若火线与零线中的电流不等，绕在铁芯上的线

圈会产生电流，经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源.这种洁具装有红外线感应装置，当人

靠近时，感应装置自动升起洁具盖子；启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度，

水泵喷水实施清洗，喷水杆采用纳米银(直径为纳米级的银单质)材料，杀菌效果好；清洗结束，暖

风烘干机自动开启烘干功能.下表为该洁具的部分参数.

清洗啧水量0.8Lmin〜12Lmin

加热器裁定功率2100W

(1)当图甲电磁铁线圈中电流从b流向a时，电磁铁下端是极.

(2)洁具正常工作，按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗，加热器的效率为多少?[水的比

热容c=4.2X101/(kg«℃),室温为18C].

5、阅读下面的短文，回答问题

双触点干簧管

双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气

体，并装有A、B和C三块簧片，其中B和C是用铁或锲等材料制成，A是用铜或铝等非磁性材料制

成，A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的

端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，如图所示，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，当

吸引力大于B的弹力时，B与A的端点分开，并与C的端点接触.而当B与C的吸引力减小到一定程度

时，B在弹力的作用下与C的端点分开，重新恢复与A的端点接触.

请问答下列问题：

⑴在图中，若要使螺线管的左端为N极，则电源左端是极.

⑵簧片A、B和C所对应的材料可能是.（填写序号）

①铁、铁、铜②铜、铝、铁③铜、铁、铁④银、铁、铝

⑶当B的端点与C的端点接触时，簧片B具有势能.

⑷如图所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电.

参考答案

一、单选题

1、A

【解析】

【详解】

A.悬浮在灯座上方的灯泡没有线连接，无线电传输技术，使灯发光，为电磁感应原理，故A正确；

B.“磁悬浮灯”之所以能悬浮，是利用磁极间相互作用，故B错误；

C.我们所使用的电能都是其他形式能转化来的，因此电能属于二次能源，故C错误；

D.超导体电阻为零，半导体芯片的电阻不为零，故D错误。

故选Ao

2、C

【解析】

【详解】

若将变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变

大，通电螺线管的磁性增强，故对铁块的吸引力增大，所以弹簧长度应变长；根据右手螺旋定则可

知I,通电螺线管上端为N极，螺线管外部磁感线从N极出发回到S极，所以小磁针的N极将顺时针转

动，故ABD错误，C正确。

故选C。

3、D

【解析】

【分析】

【详解】

A.磁铁能够吸引铁钉，是由于磁体具有吸引铁钻锲等物质的性质，属于磁体对物体的作用力，故A不

符合题意；

B.吸盘要固定在墙壁上，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，然后吸盘就被外界的大气压

紧压在了墙壁上，故B不符合题意；

C.摩擦后的气球带上了电荷，能吸引不带电的头发，是由静电引起的，故C不符合题意；

D.两个压紧的铅块互相吸引，是由于分子间存在相互作用的引力而使两铅块粘在一起，不易分开，故

D符合题意。

故选Do

4、A

【解析】

【详

AB.电磁继电器的主要部分是电磁铁，电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈的匝数的多少、是否有

铁芯插入有关，要想在光亮时灯灭，一定要增大电磁铁的磁性。采取的方法是增大电流、增加线圈的

匝数；而滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器电阻变大，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电

流减小，故A正确，B错误；

C.由图可知，电磁铁中电流的方向是向左的，根据安培定则可知，电磁铁的上端是S极，故C错误；

D.断开控制电路时，电磁铁没有磁性，衔铁向上移动，接通灯泡的电路，灯泡会发光，故D错误。

故选Ao

5、D

【解析】

【详解】

A.将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，汽车启动，所以旋转钥匙相当于闭合开关，故A正确，不符

合题意；

B.电磁铁中通过电流时会产生磁性，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故B正确，不符合题意;

C.电流从电磁铁的上端流入，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的上端为螺

线管的N极，故C正确，不符合题意；

D.电动机工作时主要将电能转化为机械能，故D错误，符合题意。

故选D。

6、D

【解析】

【详解】

①探究电流与电阻的关系时滑动变阻器是为了保护电路和控制电阻两端的电压不变；

②用"伏安法”测电阻时，滑动变阻器是为了改变定值电阻两端电压，测量对应电流，进行多次实验

测量求平均值，减小误差；

③研究影响电阻大小因素时滑动变阻器是是为了保护电路和更换不同电阻丝，保持电压不变，测量对

应电流值，

④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时要控制电路电流不变，为了让匝数不同电磁铁通过的电流相

等，通过调节滑动变阻器保持电流不变，故ABC错误，D正确。

故选Do

7、D

【解析】

【详解】

A.A图电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；

B.B图电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故B错误；

C.C图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误；

D.D图根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D正确。

故选D。

8、B

【解析】

【详解】

A.通电导体在磁场中的受力方向与导体中的电流方向和磁场方向有关，故A错误；

B.发电机工作时，消耗机械能，得到电能，是将机械能转化为电能，故B正确；

C.闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流，故C错误；

D.玩具电动车的电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故D错误。

故选Bo

9、B

【解析】

【详解】

A.当有电流通过灵敏电流计中的线圈时，就会带动指针发生偏转，这原理是通电线圈的部分导体在磁

场中会受到了力的作用，是电动机的基本原理。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关，是通电导线周围

存在磁场，磁场的强弱与匝数和电流的大小等因素有关，故A不符合题意；

B.通电后导体在磁场中由静止开始运动，因为在磁场中受到了力的作用，与电流计的原理相同，故B

符合题意；

C.闭合回路的一部分导体切割磁感线产生电流是电磁感应现象，即磁能够生电，故C不符合题意；

D.通电导线下方的小磁针发生偏转，是因为电流周围存在磁场，故D不符合题意。

故选B。

10、D

【解析】

【分析】

【详解】

A.电磁起重机是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故A错误；

B.电铃是利用电流磁效应工作的，只有一个电路，故B错误；

C.如图的动圈式话，是利用电磁感应原理工作的，只有一个电路，故C错误；

D.如图，由容器、左侧电源和电磁铁组成的是控制电路，由灯和右侧电源组成的是工作电路，这是一

个电磁继电器来控制的工作电路，故D正确。

故选Do

二、填空题

1、电机械

【解析】

【详解】

[1][2]电动机通电后高速转动，电流做功，电能转化为机械能。

2、电动机右

【解析】

【详解】

[1]给直导线通电，观察到直导线运动起来，实验现象说明磁场对电流有力的作用，电动机就是利用这

种现象制成的。

[2]将电源两极对调，改变了导体中电流的方向，导体运动方向变的相反，金属杆向右运动起来。

3、不亮充电亮

【解析】

【详解】

[1][2]在220V照明电源正常情况下，电磁铁吸引衔铁，蓄电池所在电路接通，蓄电池充电；灯泡所在

电路开路，灯泡不发光。

[3]当照明电源突然停电时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下向上抬起，使灯泡和蓄电池所在电

路形成通路，蓄电池对外供电，照明灯L和L?并联，互不影响，L损坏，L?亮，从而实现自动应急照

明。

4、法拉第电磁感应现象

【解析】

【分析】

【详解】

[1]“磁生电”是指电磁感应现象，是由英国科学家法拉第首先发现的。

[2]发电机的原理就是电磁感应现象，人们大量使用的电就是发电机提供的。

5、电流表(或灵敏电流计)电源

【解析】

【详解】

[1]若接入电流表、灵敏电流计，电路中无电源，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动

时，会产生感应电流，可以探究电磁感应现象，与发电机的原理相同。

[2]若接入电源，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机的原理相

同。

三、计算题

1、(l)5X105Pa；(2)2.5V；(3)5.5X10!kg»

【解析】

【分析】

固体压强的理解及相关计算，与敏感电阻有关的计算；

求解题干信息所用公式

若某车的质量为153静止时

(1)静止时该车对路面的压

轮胎与路面接触的总面积为G=mgP~~s

强

0.3m2

已知电源电压u=iov,线圈

(2)第(1)问中该车辆过桥/上

电阻凡=5",保护电阻

时，电压表的示数R

/?i=10Q

(3)该记录器所能记录的过

电压表量程为。〜5V

桥车辆的最大质量RG=mg

【详解】

(1)静止时对该车对路面的压力：F=G=15xl(),kgxl()N/kg=1.5xlO5N,

该车对路面的压强:

1.5X105N

=5xl05Pa

0.3m2

(2)根据控制电路可知，三电阻串联，电压表测用两端的电压，由乙图像可知,

F=1.5X105N

时，此时压敏电阻的阻值

Rx=25。

电路中的电流

U10V

=0.25A

&+R]+R*50+1OQ+25c

电压表测"两端的电压，示数为

U[=叫=0.25AX10Q=2.5V

(3)经分析当电压表示数最大时，记录器所能记录的过桥车辆的质量最大，电路中的电流

凡两端电压

Uo=IR=0.4AX5Q=2.0V

压敏电阻凡两端的电压

U*=U-Uo-U；=10V-2.0V-4V=4V

压敏电阻&的阻值

44急=10。

由图乙可知此时的压力

F'=4xlO'N

则记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是

G^_F4xlQ5N

mmax=4xl0-kg。

gglON/kg

答：（1）该车对路面的压强为5X10'Pa；

⑵第（1）问中该车辆过桥时，电压表的示数是2.5V；

（3）该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是4X10'kg。

【点睛】

失分原因

题号失分原因

(1)不会运用固体压强公式进行计算

①不会根据图像得出此的阻值；

(2)

②对电路的串并联识别不清

①不会根据“电压表量程为0〜5V”确定用两

端的最大电压为5V；

(3)②不会根据串联电路的电压关系间接计算出人

两端的电压；

③不会根据图像得出此时凡的阻值

2、(1)见详解;(2)0.02A；(3)55W；(4)84%

【解析】

【分析】

【详解】

解：(1)如图乙所示，温度升高时，电阻A的阻值增大，所以当温度比较低时，电阻的阻值较小，

控制电路中的电流较大，电磁铁把衔铁吸下来，工作电路中只有电阻心接入；当温度较高时，电阻"

的阻值较答，控制电路中的电流较小，复位弹簧把衔铁拉上去，工作电路中电阻吊和是串联接入，根

据尸=乙可知，电压一定时，电路中的电阻越小，加热功率越大，故动触点与静触点a接触时，为保

R

温电路，动触点与静触点8接触时，为加热电路。

(2)如图乙所示，温度为80℃时，电阻斤的阻值为100Q,则此时通过电磁铁线圈的电流为

U3V

I.=-----!——=---------------=0.02A

4+心故|50Q+100Q

(3)动触点与静触点a接触时，为保温电路，工作电路中电阻吊和几串联接入，保温状态下的电功率

为

PRi=55W

&+&8360+44。

(4)由题意知，水温达到80c时衔铁会跳起，则水吸收的热量为

。吸=cmAt=4.2xlO3J/(kg-℃)x2kgx(80℃-25℃)=4.62xlO5J

动触点与静触点。接触时，为保温电路，工作电路中只有电阻是接入，加热状态下消耗的电能为

W=Pt=^-t=MV)-*500s=5.5x105J

R244c

此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率为

〃=级x100%=I，/」.?」x100%=84%

W55X105J

答：(1)电磁继电器的工作原理：见详解；

(2)衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流为0.02A；

(3)工作电路在保温状态下的电功率为55W；

(4)当调奶器加满温度为25c的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，此过程中水吸收的热量及恒温

调奶器的加热效率为84%。

3、(1)75Q；(2)A、B端；(3)12.5kW»h.(4)255。.

【解析】

【详解】

(1)由题可知，恒温箱保持60℃时，可变电阻Rz=225。，电流是20mA=0.02A,电源电压为6V,则

根据欧姆定律可得控制电路的总电阻：R=Z=.J第=300Q；

I20x10A

由电阻的串联可得，60℃时热敏电阻Ri的阻值：此=4-七=300。-2250=75。；

(2)由如图可知，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，可见温度越高，控制电路中的电流越大，

当电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合，加热电路应当断开，所以应该把恒温箱的加热器接在A、B

端；

(3)恒温箱内的加热器正常工作时的功率为1500W,每天加热50次，每次加热lOmin,则恒温箱每天

3

消耗电能：P/=l500x1O-AWx—/7x50=12.5Z:W./7；

(4)由题可知，吊/=常数，由1小题可知，当温度是60℃时，热敏电阻为75Q,则当温度是100℃

时，设热敏电阻为*i,则有：75QX60℃=*iXIO