精编九年级全一册物理同步备课系列（人教版）精编九年级全一册物理同步备课系列（人教版）第二十章 《电与磁》复习讲义（解析版）

第二十章《电与磁》复习讲义（解析版）【学习目标】1.认识：磁极间的相互作用规律；地磁场；电流的磁效应，初步了解电和磁之间的联系；电磁学知识的实际应用；通电导线在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关；2.了解：什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理；电磁铁在生活中的广泛应用；电磁继电器的结构和工作原理；通电导线在磁场中会受到力的作用；直流电动机的构造和工作原理及其能量转化；发电机的构造和工作原理；3.理解：电磁感应现象；4.会：用安培定则判定磁极和通电螺线管的电流方向；解释和判断电磁感应现象5.知道：什么是磁体和磁体的磁极；磁场的性质及其分布；电流周围存在着磁场；通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似；影响电磁铁磁性强弱的因素；产生感应电流的条件。【知识导图】【专题复习】1.磁现象及安培定则※专题概述磁体、磁场和磁感线是初中物理电磁学部分的重要概念，是常考热点。正确理解磁体、磁场和磁感线的概念与特点，是灵活运用相关知识解答试题的前提。（1）磁体、磁场和磁感线的联系（2）三类典型问题三类典型问题（1）根据小磁针的指向判断磁体或通电螺线管（或电磁铁）的N、S极，进而判断磁感线的方向；（2）根据磁感线的方向判断磁体的磁极与小磁针的指向；（3）根据小磁针的指向判断通电螺线管（或电磁铁）中的电流方向（或电源的正、负极），或进一步画出螺线管的绕线判断依据（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；（2）磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极；（3）放入磁场某点的小磁针静止时的N极的指向与该点的磁感线方向（磁场方向）一致；（4）安培定则。典例一巴克球是一种磁力超强的小球，很多个小球可任意变换组合形状，有极高的创造性，是许多人喜爱的玩具。如图所示的几个巴克球随意组合，下列有关巴克球的说法正确的是（

）。A．巴克球周围存在的磁场分布是均匀的；B．巴克球周围的磁场不存在磁感线；C．巴克球周围各点的磁场方向都是竖直向下的；D．巴克球对周围所有的金属都有力的作用【答案】B。【解析】A．任何磁体都有两个磁极，而磁极是磁场最强的地方，即巴克球周围存在的磁场分布是不均匀的，故A错误；B．巴克球周围存在磁场，不存在磁感线，磁感线是为了描述磁场的性质而引入的假想曲线，故B正确；C．巴克球周围各点的磁场方向是不同的，故C错误；D．磁体对含有铁、钴、镍等物质的物体有力的作用，所以巴克球不会对所有金属都有力的作用，故D错误。故选B。典例二指南针是我国四大发明之一，《论衡》记载司南之，投之于地，其柢指南。将司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是地理______极附近，地磁______极。【答案】南；北。【解析】[1][2]地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即司南长柄所指方向是地理南极附近；地理上的南极是地磁的北极，故长柄所指方向是地磁北极。典例三将通电螺线管和条形磁铁如图放置，开关闭合时，请在左侧小虚线框内标明通电螺线管左端的磁极，在中间大虚线框内画出磁感线的分布情况（三条即可）。【解析】由图可得，通电螺线管表面的电流方向为下往上，根据右手螺旋定则得，通电螺线管左端的磁极N极，右端为S极端，磁场外部磁感线方向为N极流向S极，如下图所示：典例四a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（）。A．a端磁极是S极，b端磁极是N极；B．P点没有磁场；C．磁感线是真实存在的；D．Q点的磁场方向水平向右【答案】D。【解析】A．磁感线的方向由N极指向S极，由图可知，a端磁极是N极，b端磁极是S极，故A错误；B．处于磁场中的任意位置都有磁场，磁感线只是为了直观的描述磁场假想出来的，它的疏密程度代表磁场的强弱，因此P点虽然不在画出的磁感线上，但依然有磁场，故B错误；C．磁场是真实存在的，但是磁感线是不存在的，是为了方便描述磁场而假想出的一个模型，故C错误；D．Q点的磁场方向由a端指向b端，水平向右，故D正确。故选D。2.三种电磁现象的比较与判断※专题概述在学习电流磁效应、发电机和电动机原理时，由于发电机原理和电动机原理图构造相似，因而很容易混淆，而且发电机、电动机也是中考热门的考点，需要同学们加以区分。项目电流的磁效应磁场对电流的作用电磁感应现象装置图电流的形成由电源提供由电源提供因电磁感应产生因果关系电流→磁场磁场、电流→力磁场、运动→电流能量转化—电能→机械能机械能→电能有关规律安培定则通电导体受力的方向跟电流方向、磁场方向有关感应电流方向跟导体切割磁感线方向、磁场方向有关典例一如图所示旋转微型电扇的扇叶使二极管发光，图中与此工作原理相同的是（）。A．B．C．D．【答案】D。【解析】旋转微型电扇的扇叶是利用电磁感应原理，产生感应电流使二极管发光；A．图示的是奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，故A不符合题意；B．这是研究电磁铁的磁性强弱电流的大小关系的实验，故B不符合题意；C．图示的通电导体在磁场中受力的作用，受力的大小与电流的大小有关，是电动机的工作原理，故C不符合题意；D．是电磁感应的实验原理图，产生感应电流，属于发电机的原理，故D符合题意。故选D。典例二如图所示，下列实验原理与电动机原理相同的是（）。A．B．C．D．【答案】B。【解析】A．如图，是奥斯特实验，能证明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意；B．如图，闭合开关，通电带线在磁场中受力而产生运动，与电动机原理相同，故B符合题意；C．如图，导线在磁场中切割磁感线，产生感应电流，与发电机原理相同，故C不符合题意；D．如图，通电螺线管相当于条形磁铁，能吸引铁钉，故D不符合题意。故选B。典例三如图所示甲､乙､丙､丁四个探究实验。探究电流的磁效应与电流的磁场分布的实验是（）。A．甲与乙 B．乙与丙 C．丙与丁 D．丁与甲【答案】B。【解析】甲图是验证磁体两磁极间的相互作用；乙图是奥斯特实验装置图，即验证电流的磁效应；丙图是验证电流磁场的分布情况；丁图是电磁感应原理图。故ACD均不符合题意，B符合题意。故选B。典例四关于下列四幅图的说法正确的是（）。A．甲图的实验说明磁场能产生电流；B．乙图的实验所揭示的原理可制成发电机；C．丙图是演示电磁感应现象的实验装置；D．丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用【答案】B。【解析】A、图甲是奥斯特实验，通电后小磁针偏转，说明了通电导线周围存在磁场；所以A说法错误，不符合题意．B、图乙是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机；所以B说法正确，符合题意．C、图丙是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动；所以C说法错误，不符合题意．D、图丁是动感线圈式话筒，当人对话筒说话时，引起膜片的振动，膜片的振动会引起线圈的运动，切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流，从而在扬声器产生与说话者相同的声音．动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的；所以D说法错误，不符合题意．故选B。3.“三向归一”法※专题概述在中考命题中，对磁场考查的重点是判断小磁针的N、S极，磁体的N、S极，磁感线的方向、磁场方向。而磁体的N、S极与磁场方向以及磁感线方向是相统一的。因此，我们一样“三向归一”法即可进行判断。所谓“三向归一”法，即小磁针静止时N极的指向、磁感线方向、磁场方向是一致的，只要明确其中一个方向，其他两个方向也就可以确定，磁体的N、S极也可以确定。典例一如图所示，小磁针静止在通电螺线管右侧。请在图中标出小磁针的N极和A点的磁场方向。【解析】闭合开关后，由图可知电流从螺线管的右侧流入、左侧流出；右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的左端为N极，右端为S极；当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可知，相互靠近的一定是异名磁极，则小磁针的左端为N极，右端为S极；在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极，所以图中磁感线的方向是指向右的。如下图所示典例二请在图中标出通电螺线管磁感线方向，在括号中标出电源的正负极。【解析】从图可知，小磁针的右端是S极，左端为N极。由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知通电螺线管的右端是N极，左端是S极。根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电源的右端为正极，左端是负极。在磁体的外部，磁感线都是从磁体的N极出来回到S极，所以磁感线方向都向左。如图所示典例三放有条形磁体的小车静止在水平地面上，闭合开关，条形磁体因受磁力向右运动，请在图中括号里标明电源左端的极性和电磁铁右端的磁极。【解析】条形磁体因受磁力向右运动，说明磁体间的作用是相互吸引，说明是异名磁极，则该螺线管的左端是S极，右端是N极，根据安培定则，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极的指向，故电源的左端为正极，故如下图所示：典例四如图所示，请根据通电螺线管附近静止小磁针的指向，用箭头在A点标出磁感线方向、在B点标出电流方向。【解析】小磁针的左端为S极，右端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的左端为S极，右端为N极；根据安培定则可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，所以B点的电流的方向是向上的；在通电螺线管的外部磁感线是从N极出来，回到S极，故A点的磁场方向是向左的，如图所示：4.控制变量法、转换法※专题概述控制变量法和转换法在物理实验中应用广泛，本章探究电磁铁磁性强弱的影响因素实验中，就是以这两种研究方法为基础进行探究的。（1）研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关时，根据控制变量法的思路，控制线圈匝数相同，研究磁性强弱与电流大小的关系；控制电流相同，研究磁性强弱与线圈匝数关系。（2）磁性的强弱是无法直接观察的，因此需利用磁场力的强弱来间接反映电磁铁磁性的强弱，常见的做法是利用电磁铁吸引大头针数目的多少来反映磁性的强弱，这是转换法的体现。典例一（双选）小华学习了电流的磁场后用导线绕成了一个线圈，自制一个电磁铁，她希望获得更强的磁性，想到了以下几种办法，其中可行的是（）。A．增加电路中电池的节数 B．减少线圈匝数C．将电源的正负极对调 D．在线圈中插入一根铁棒【答案】AD。【解析】电磁铁磁性的强弱跟电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关，电流越大、匝数越多，插入铁芯，电磁铁的磁性越强。A．增加电路中电池的节数，可以增大电路中的电流，增强磁性，故A符合题意；B．减少线圈匝数，可以减弱磁性，故B不符合题意；C．将电源的正负极对调，可以改变通电螺线管的极性，但不能改变磁性强弱，故C不符合题意；D．在线圈中插入一根铁棒，磁性会增强，故D符合题意。故选AD。典例二如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为_____极，小磁针静止时，A端是_____极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性_____（选填“增强”、“不变”或“减弱”）．【答案】S；S；减弱。【解析】如图所示的电路，开关S接到a后，根据安培定则判断，右手握住螺线管，四指弯曲指向电流的方向，则大母指的指向即为螺线管的磁场方向，即大母指所指的右端为N极，则电磁铁左端为S极；小磁针静止时，根据同名磁极排斥、异名磁极吸引的规律可知，A端应是S极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，即电流不变，而线圈的匝数减少了，所以电磁铁的磁性会减弱．典例三在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小宇用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图所示的电路｡（1）图中A、B串联的目的是_____；（2）闭合开关后，分析图中的现象，得出的结论是_____；（3）若让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向_____（选填“左”或“右”）端移动；（4）本实验应用到的探究物理问题的方法_____（写出一种）｡【答案】控制线圈中的电流相等；电流相等时,线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；左；控制变量法。【解析】（1）[1]图中将两电磁铁串联，是为了使通过两电磁铁线圈的电流相同，这样才能比较磁性强弱与线圈匝数的关系。（2）[2]读图可知，实验时是通过观察吸引大头针的数量来判断电磁铁的磁性强弱的，闭合开关后，线圈匝数多的电磁铁吸引的铁钉比较多，说明电流相等时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。（3）[3]若让B铁钉再多吸一些大头针，即增强其磁性，根据在线圈匝数不变的情况下，通过增大电流可增大电磁铁的磁性，故滑动变阻器接入的阻值应减小，其滑片应向左端移动｡（4）[4]本实验研究电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数时，用到控制变量法；借助电磁铁吸引铁钉，通过吸引铁钉的强弱看出，电磁铁磁性的强弱，用到转换法。典例四丹麦物理学家奥斯特1820年发现了电流的磁效应，在当时的科学界引起巨大的反响和重视，激励了科学家们的探索热情，他们让电流通过弯成各种形状的导线，研究电流产生的磁场．（1）同年10月，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验．如图甲所示，在做好的螺线管中央穿一细线，把它悬挂起来，从理论上分析，螺线管通电后产生磁场的N极会指向地理_____附近（选填“南极”或“北极”），进一步研究发现，通电螺线管外部的磁场与_____磁体的磁场相似．（2）如图乙所示，在螺线管内插一个铁芯，当电流通过螺线管时，螺线管中的铁芯就被电流的磁场_____，使它的磁性_____，我们可以通过_____来判断磁场的强弱，当电路断开时，它们的磁性_____．【答案】北极；条形；磁化；增强；吸引大头针的数目多少；消失。【解析】（1）通电后的螺线管相当于一个条形磁铁，然后利用磁体在地磁场的作用下指示南北方向，通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；（2）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈匝数、有无铁芯；转化法在实验中的应用，实验中通过铁钉吸引大头针数目的多少来反映电磁铁磁性的强弱；通电螺线管的特点：有电流时有磁性，无电流时无磁性；（1）螺线管通电后，在地磁场的作用下，螺线管将会发生转动，螺线管的S极指向地理的南极，螺线管的N极指向地理的北极；进一步研究发现，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似．（2）当电流通过螺线管时，螺线管周围存在磁场，螺线管中的铁芯就被该磁场磁化成一个磁体，它周围也有磁场，和通电螺线管的磁场叠加在一起，使螺线管的磁性增强．实验中通过铁钉吸引大头针数目的多少来反映电磁铁磁性的强弱；通电螺线管有电流时有磁性，无电流是无磁性，故当电路断开时，它们的磁性消失。【真题演练】一、选择题1.（2022·锦州）如图所示是电与磁的四个实验，下列说法中正确的是（）。A.甲图：通电后小磁针发生偏转，说明电流有热效应；B.乙图：说明电磁铁的磁性强弱与电流方向有关；C.丙图：闭合开关后，磁场中导体b受力而运动，依据该原理可制成电动机；D.丁图：闭合开关后，磁场中导体ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针偏转【答案】C。【解析】A．甲图是奥斯特实验，当电路中有电流通过时，小磁针将发生偏转，说明电流周围存在磁场，即电流的磁效应，故A错误；B．乙图中，电流大小相等，线圈匝数不等，吸引小铁钉的数量不等，想要探究的是通电螺旋管的磁性与线圈匝数有关，故B错误；C．丙图中有电源，闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，依据这个实验原理，可制成电动机，故C正确；D．丁图磁场中，导体ab竖直向上运动时，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不会发生偏转，故D错误。故选C。2.（2022·恩施）下列设备中，利用电磁感应现象工作的是（）。A.电磁铁 B.电铃 C.电动机 D.发电机【答案】D【解析】A．电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的，故A不符合题意；B．电铃是利用电流的磁效应的原理工作的，故B不符合题意；C．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故C不符合题意；D．发电机的前提是运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理，故D符合题意。故选D。3.（2022·北京）如图所示的实验中能说明发电机工作原理的是（）。A.磁极间有相互作用；B.通电导线周围存在磁场；C.通电导体在磁场中受力；D.电磁感应现象【答案】D。【解析】A．磁极之间的相互作用是同极相互排斥，异极相互吸引，并不能说明发电机的工作原理，故A不符合题意；B．通电导体周围存在磁场是奥斯特实验，并不能说明发电机的工作原理，故B不符合题意；C．通电导体在磁场中受力是电动机工作原理，故C不符合题意；D．电磁感应现象是发电机的工作原理。故D符合题意。故选D。4.（2022·牡丹江、鸡西地区朝鲜族学校联合体）在初中物理的学习过程中，我们了解了许多的物理实验，其中可以揭示发电机原理的是（）。A.磁场对电流的作用 B.奥斯特实验C.电磁感应现象 D.自制电磁铁【答案】C。【解析】A．磁场对电流的作用是电动机原理，将电能转化为机械能，故A不符合题意；B．奥斯特实验原理是通电导体周围存在磁场，故B不符合题意；C．发电机原理是闭合线圈的部分导体切割磁感线时，会产生感应电流，是电磁感应原理，故C符合题意；D．自制电磁铁原理是通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。故选C。5.（2022·贺州）下列选项中，能减弱通电螺线管磁性的措施是（）。A.改变线圈中的电流方向 B.增加线圈的匝数C.减小线圈的电流 D.在线圈中插入铁芯【答案】C。【解析】A．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，改变线圈中的电流方向，会改变通电螺线管的磁极，并不能减弱通电螺线管的磁性，故A不符合题意；B．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，增加线圈的匝数，会增强通电螺线管的磁性，故B不符合题意；C．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，减小线圈的电流，会减弱通电螺线管的磁性，故C符合题意；D．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，在线圈中插入铁芯，会增强通电螺线管的磁性，故D不符合题意。故选C。6.（2022·深圳）（多选）以下属于电动机工作原理的是（）。A.B.C.D.【答案】AC。【解析】A．图中有电源，线圈中有电流，原理是通电导体在磁场中会转动，是电动机原理，故A符合题意；B．由图可知，该装置中若线圈转动，会做切割磁感线而产生感应电流，是发电机原理图，不属于电动机的原理，故B不符合题意；C．由图可知，电路中有电源，是研究通电导体受到磁场力的作用发生运动的，属于电动机的原理，故C符合题意；D．由图可知，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，属于发电机的原理，故D不符合题意。故选AC。7.（2022·包头）图甲是磁悬浮台灯，灯泡内部装有磁体和半导体芯片，灯座内有如图乙所示电磁铁。灯座通电后，灯泡会悬浮在灯座上方，半导体芯片发光。下列说法正确的是（）。A.发光的半导体芯片电阻为零；B.灯泡悬浮是利用同名磁极相互排斥的原理；C.通电后电磁铁具有磁性说明磁能生电；D.通电后电磁铁的下端为S极【答案】B。【解析】A．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一定的电阻值，因此半导体芯片的电阻不为0，故A错误；B．同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，灯泡悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理，故B正确；C．电磁铁是利用电流的磁效应工作的，当电流流过电磁铁线圈时，电磁铁就具有磁性，说明电能生磁，故C错误；D．电流从电磁铁线圈的上端流入，由安培定则可判断电磁铁的下端为N极，故D错误。故选B。8.（2022·北部湾）北京冬奥会期间，某“网红”智慧餐厅从厨师到服务员均是机器人，接到指令后，机器人内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定位置。图中与机器人驱动原理相同的是（）。A.B.C.D.【答案】C。【解析】机器人的jnws利用的是通电导体在磁场中受力运动，相当于电动机原理。A．图中导体中有电流通过时，磁针发生偏转，表明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意；B．图中是电磁继电器，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；C．图中探究的就是通电导体在磁场中受力运动，属于电动机原理，故C符合题意；D．图中导体做切割磁感线运动时，感应电表发生偏转，表明产生了感应电流，探究的是电磁感应现象，故D不符合题意。故选C。9.（2022·北部湾）如图所示，通电螺线管周围存在磁场，M是某一磁感线上的一点，小磁针静止在磁场中，则M点的磁场方向及小磁针的左端极性分别是（）。A.向左N极B.向右N极C.向左S极D.向右S极【答案】B。【解析】由图可知，螺线管的左端为N极，由于磁体周围的磁感线是从N极出发，回到S极，所以M点的磁感线向右；螺线管的右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的左端为N极，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。10.（2022·营口）下列四个实验能反映动圈式话筒工作原理的是（）A.B. C. D.【答案】C。【解析】动圈式话筒工作原理是电磁感应现象。A．图中通电后串联的两绕有线圈的铁钉都可吸引大头针，但右边吸引的个数要多，说明通电螺线管的磁极强弱与线圈匝数有关，应用的原理是电流的磁效应，故A不符合题意；B．将小磁针平行的放在导线下方，当导线中有电流通过时，小磁针就会发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，即电流的磁效应，故B不符合题意；C．图中灵敏电流计、开关、导体串联，开关闭合后闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象，是动圈式话筒的工作原理，故C符合题意；D．图中有电源，闭合开关，导体棒在磁场中就会运动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机原理，故D不符合题意。故选C。11.（2022·广东）图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分。当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是（）A.B.C.D.【答案】D。【解析】当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，会产生感应电流，而ABC导体都在切割磁感线，而只有D顺着磁感线运动，不会切割磁感线，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。12.（2022·广西）下列选项中，能减弱通电螺线管磁性的措施是（）。A.改变线圈中的电流方向 B.增加线圈的匝数C.减小线圈的电流 D.在线圈中插入铁芯【答案】C。【解析】A．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，改变线圈中的电流方向，会改变通电螺线管的磁极，并不能减弱通电螺线管的磁性，故A不符合题意；B．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，增加线圈的匝数，会增强通电螺线管的磁性，故B不符合题意；C．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，减小线圈的电流，会减弱通电螺线管的磁性，故C符合题意；D．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，在线圈中插入铁芯，会增强通电螺线管的磁性，故D不符合题意。故选C。13.（2022·泰州）如图甲所示是一款新式手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动电筒时，灯泡就能发光图乙所示的四个实验中能反映其工作原理的是（）。A.B.C. D.【答案】A。【解析】当沿图中箭头方向来回摇动电筒时，导线中产生了感应电流，使小灯泡发光，利用的是电磁感应现象。A．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，是电磁感应现象，故A符合题意；B．通电导体在磁场中受力转动，是电动机工作原理，故B不符合题意；C．该实验是奥斯特实验，利用的是电流周围有磁场，使下方小磁针受力转动，故C不符合题意；D．当移动滑动变阻器的滑片，电路电流发生变化，研究的是电磁铁磁性强弱与电流的关系，故D不符合题意。故选A。14.（2022·荆州）下列关于电与磁的说法，错误的是（）。A.通过电流越大的线圈磁性一定越强B.任何磁体都有N、S两极C.导体中负电荷的定向移动会产生磁场D.发电机是利用电磁感应的原理工作的【答案】A。【解析】A．电磁铁磁性强弱与通过电磁铁线圈的电流大小和匝数有关，所以通过电流越大的线圈磁性不一定越强，故A错误，符合题意；B．任何磁体都有两个磁极，即N极和S极，故B正确，不符合题意；C．正、负电荷的定向移动都能形成电流，根据电流的磁效应可知，电流周围存在磁场，故C正确，不符合题意；D．发电机是利用电磁感应的原理工作的，故D正确，不符合题意。故选A。二、填空题15.（2022·北京）根据图中的电流方向，可知通电螺线管的___________端是N极。【答案】A。【解析】电流从螺线管的左端流入，根据安培定则可知，螺线管的A端为N极。16.（2022·绥化）如图所示的通电螺线管N极在___________端（选填“A”或“B”）。发电机是利用___________的原理发电的。【答案】①B；②电磁感应。【解析】[1]通电螺线管的N、S极判断应用右手螺旋定则，用右手握住螺线管，使四指弯曲方向与螺线管中电流方向一致，则大拇指所指一端为通电螺线管的N极，图中电流从螺线管的左端流入，从螺线管的右端流出，根据右手螺旋定则可得通电螺线管N极在B端。[2]发电机将机械能转换成电能是利用电磁感应原理制成的。三、作图题17.（2022·广东）如图所示，画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。【解析】由图可知，电流从正极出发，回到负极，根据安培定则可知，右手握住通电螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向，即通电螺线管的右端为N极，磁感线由N极出发，回到S极，如图所示：18.（2022·泰州）如图，请根据磁感线的方向，标出静止小磁针的N极和电源的正极。【解析】磁场外部磁感线方向从N极到S极，由图得，螺线管的左端时N极，由同名磁极相排斥，异名磁极相吸引得，小磁针的左端是N极；由右手定则拇指表示螺线管N极方向，四指表示电流方向得，电流从螺线管的右端进入，左端流出，电路中电流从电源正极流向电源负极，则电源的右端是电源正极，左端是电源负极，如图所示：【过关检测】一、选择题1．我国古代四大发明中，与磁有关的是（）。A．火药 B．指南针 C．造纸术 D．印刷术【答案】B。【解析】我国古代四大发明中，与磁有关的是指南针，地球是个天然的大磁体，地球周围存在着磁场，指南针受到地球磁场力的作用，总是指示南北方向，地球的地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。故选B。2．下列物品中，能被磁铁吸引的是（）。A．橡皮擦 B．大头针 C．塑料尺 D．铜钥匙【答案】B。【解析】橡皮擦、大头针、塑料尺、铜钥匙这些物品中只有大头针是磁性材料铁制成的，能被磁铁吸引。橡皮擦、塑料尺、铜钥匙是非磁性材料制成的，不能被磁铁吸引。故选B。3.他做了许多研究“热和功”之间联系的实验，以及“电流热效应”的实验。为了纪念他对科学的贡献，在物理学中，“能量和功”的单位都是用他的名字来命名的，这位著名的物理学家是（）。A．法拉第B．奥斯特C．欧姆D．焦耳【答案】D。【解析】A．法拉第发现了电磁感应现象，故A不符合题意；B．奥斯特发现了通电导线周围存在磁场，故B不符合题意；C．欧姆研究导体中的电流和电压及电阻的关系，即欧姆定律，故C不符合题意；D．焦耳是英国伟大的物理学家，在热学、热力学和电学方面有着突出的贡献，发现了功和能的定量关系及著名的焦耳定律。后人为纪念他，用他的名字命名功和各种能量的单位，故D符合题意。故选D。4．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。关于地磁场下列说法正确的是（）。A．地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合；B．地磁场的磁感线是真实存在的；C．地磁场的N极在地理的南极附近；D．北京地区的地磁场方向由地理北极指向地理南极【答案】C。【解析】AC．地球周围存在地磁场，地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，所以地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，故A错误，C正确；B．磁感线是人们为了形象的研究磁场的分布情况及其特点而引入的一些带箭头的曲线，不是真实存在的。地球是一巨大的天然磁体，周围存在地磁场，其磁感线不是实际存在的，故B错误；D．地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，磁场方向由地磁场N极指向地磁场S极，故北京地区地磁场方向由地理南极指向地理北极，故D错误。故选C。5．如图所示，一条形磁铁静止在粗糙的水平桌面上，通电螺线管与条形磁铁处于同一水平面上，并靠近．开关闭合后，滑片P向下滑动的过程中，条形磁铁始终保持静止．对条形磁铁所受摩擦力的判断，下列说法中正确的是（）。A．摩擦力减小，方向水平向左 B．摩擦力减小，方向水平向右C．摩擦力增大，方向水平向左 D．摩擦力增大，方向水平向右【答案】D。【解析】由安培定则得，电磁铁左端为N极，右端为S极，与条形磁铁的异名极相对，相互吸引，则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力，因条形磁铁始终保持静止，所以它受到的吸引力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的；当滑片逐渐向下移动时，连入电路的电阻逐渐减小，由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变大，则磁场逐渐变强，条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大，因条形磁铁受的是平衡力，故摩擦力的大小也会逐渐增大，故D正确。6．如图所示，下列关于磁现象的分析中，说法正确的是（）。A．图中，在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板，所观察到的是磁感线；B．图中，磁体周围的磁感线疏密不均，越密处磁场越弱；C．图中，通电螺线管的左端是N极；D．图中，新余地区地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地磁场北极附近【答案】C。【解析】A．图中，在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板，所观察到的是铁屑的排列方向，而不是磁感线，磁感线是人们假想出来的，不是真实存在的，故A错误；B．磁感线的疏密程度说明磁场的强弱，磁感线越密集的地方磁场越强，U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布的比较密，说明靠近磁极处的磁场比较强，故B错误；C．图中，小磁针的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端是N极，故C正确；D．图中，地面附近能自由转动的小磁针静止时，N极指向地磁的南极，在地理北极附近，故D错误。故选C。7．如图所示，能正确表示小磁针指向的是（）。A．B．C．D．【答案】C。【解析】A．电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向错误，故A不符合题意；B．电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向错误，故B不符合题意；C．电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向正确，故C符合题意；D．电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，小磁针在螺线管的内部，则小磁针的N极指向左端，故D不符合题意。故选C。8.如图是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位升高到金属块A时（）。A．红灯灭、绿灯亮 B．红灯亮、绿灯灭C．红灯亮、绿灯亮 D．红灯灭、绿灯灭【答案】B。【解析】水位升高到A时，控制电路接通，电磁铁具有磁性，向下吸引衔铁，动触点与上面的静触点分离，与下面的静触点接通，绿灯灭，红灯亮。B是正确的。9.如图是一种水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯亮；到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯亮电铃响。某水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是（）。A．增加工作电路的电源电压；B．增加控制电路的电源电压；C．减少电磁铁线圈的匝数；D．更换弹性更强的弹簧【答案】B。【解析】A．增加工作电路电压，不会影响到电磁铁的电流，不会改变电磁铁的磁性，故A不符合题意；B．增加控制电路的电源电压，可以增大控制电路的电流，在线圈匝数一定时，可以增强电磁铁的磁性，能把衔铁吸引，故B符合题意；C．在电流一定时，减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性减弱，电磁铁对衔铁的吸引会更弱，故C不符合题意；D．更换弹性更强的弹簧，弹簧对衔铁的拉力更大，电磁铁不能把衔铁吸引下来，故D不符合题意。故选B。10．下列4个实验中能揭示电风扇工作原理的是（）。A．B．C． D．【答案】C。【解析】电风扇工作核心元件是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力而运动的原理制成的。A．此图是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；B．该实验说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流是电磁感应原理，故B不符合题意；C．电路中有电源，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的原理，故C符合题意；D．电磁铁是利用了通电螺线管周围存在磁场制成的，故D不符合题意。故选C。11.同学们在学习电流表时善于研究的同学就拆开观察过它的结构、通过老师了解过它的原理。如图所示是它的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。下列四幅图中与此电流表工作原理相同的是（）。A．B．C．D．【答案】D。【解析】由题知，电流表的工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。A．该装置是一个电磁铁，其原理是电流的磁效应，与电流表的工作原理无关，故A不符合题意；B．该图为研究电流磁效应的实验，与电流表的工作原理无关，故B不符合题意；C．该图为研究电磁感应现象的实验，与电流表的工作原理无关，故C不符合题意；D．该图为研究通电导体在磁场中受力而运动的实验，是电动机的原理图，与电流表的工作原理相同，故D符合题意。故选D。12.无线充电是一种更便捷的充电方式。如图甲所示是市场上支持无线充电的智能手机和充电器。无线充电的原理是：电流通过送电线圈（充电器内）产生磁场，受电线圈（手机上）靠近磁场时就会产生电流，给智能手机充电，如图乙所示。则受电线圈处用到了下图实验原理的是（）。A．B．C．D．【答案】C。【解析】A．已知手机上的受电线圈靠近磁场时就会产生电流，给智能手机充电，这是利用电磁感应原理工作的。图中给导体通电，导体便会运动，说明通电导体在磁场受力的作用，故A不符合题意；B．在有机玻璃上均匀撒满铁屑，给螺线管通电，轻敲板面后，铁屑的排列如上图所示，本实验研究通电螺线管周围的磁场情况，故B不符合题意；C．闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，即为电磁感应现象，故C符合题意；D．图中实验为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，即电产生磁，故D不符合题意。故选C。二、填空题13.如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为_____极，小磁针静止时，A端是_____极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性_____（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。【答案】S；S；减弱。【解析】如图所示的电路，开关S接到a后，根据安培定则判断，右手握住螺线管，四指弯曲指向电流的方向，则大母指的指向即为螺线管的磁场方向，即大母指所指的右端为N极，则电磁铁左端为S极；小磁针静止时，根据同名磁极排斥、异名磁极吸引的规律可知，A端应是S极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，即电流不变，而线圈的匝数减少了，所以电磁铁的磁性会减弱。14．螺线管通电后，小磁针静止时的指向如题图所示，则通电螺线管右端为______极，电源的______端为正极。【答案】N；右。【解析】[1][2]由题图可知，小磁针左端为N极，由异名磁极相互吸引可判断出通电螺线管左侧是S极，右侧为N极；利用安培定则可知电流从螺线管的右端流入，左端流出，判断出电源右侧为正极，左侧为负极。15．根据古文《论衡•是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。（1）如图（甲）所示，当磁勺在正确指南时，其A端为该磁体的________（N/S）极。（2）1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南，如（乙）所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的________（B/C/D/E）处打磨成磁勺的A端。（3）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺A端总不能正确指南，将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善，这是因为磁勺和盘子之间的________力影响了实验效果。（4）为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，如图（丙）所示，闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性，H为电源的________极。【答案】S；D；摩擦；正。【解析】（1）磁勺在正确指南时，地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，其A端为该磁体S极；（2）如（乙）所示，磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，根据天然磁石的磁感线分布，可判断D端是S极，也就是磁勺的A端；（3）把天然磁石打磨成的磁勺放在粗糙的木盘上，由于摩擦力较大，很难正确指示南北方向，将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘，摩擦力减小了，能正确指示南北方向．这说明磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果；（4）因为异名磁极相互吸引，则与磁勺柄所靠近的下端是通电螺线管的N极，用安培定则可判断通电螺线管中的电流方向，再根据电流方向是从电源正极出发通过用电器回到负极，所以H端为电源的正极。16.如图所示，当开关闭合后，通电螺线管边的小磁针按如图所示方向偏转，则通电螺线管的a端为______极，电源的d端为______极；当图中滑片P向右移动过程中，通电螺线管的磁性将______（选填“增强”“减弱”或“不变”）。【答案】N；负；减弱。【解析】[1][2][3]小磁针N级指向b说明b为螺线管S级，用右手大拇指指向a，根据四指环绕方向d为电源负极，当P向右移动时阻值变大，电流变小，螺线管磁性减弱。17.现在很多大型商场都安装行如图甲所示的“聪明的电梯”，载人和不载人时电梯运行的速度会发生变化，这种电梯的简易控制电路如图乙所示，图中压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小，当人站在电梯上，则电磁铁的磁性变______，衔铁与触点______（选填“1”或“2”）接触，电动机的转速变______。【答案】强；2；快。【解析】[1][2][3]当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性变强。则衔铁被吸下，动触点与静触点2接触，则电阻断路，电动机两端电压增大为电源电压，通过电动机的电流变大，电动机转速变快，使电梯运动变快。18.如图所示是某物理兴趣小组利用特制水银温度计、电磁继电器、小灯泡、电铃等元件自制的温度自动报警器示意图。（1）控制电路接通时能吸引衔铁是因为电流具有_______；（2）当环境温度低于设定的警戒温度时，工作电路中______（填写元件名称）通电工作；（3）电磁铁通电后上端是______极，若衔铁右端受力向下移动距离过小，右侧工作电路未能正常接通，请说出一种改进方法：______。【答案】磁效应；灯泡；N；见解析。【解析】（1）[1]控制电路接通时，通过电磁铁有电流，电磁铁会产生磁性，能吸引衔铁，这说明电流具有磁效应。（2）[2]当环境温度低于设定的警戒温度时，控制电路是断开的，电路中无电流，衔铁会被拉起，使得工作电路中灯泡接入电路中，灯泡工作。（3）[3]由图可知，电磁铁中的电流是从下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。[4]若衔铁右端受力向下移动距离过小，这说明电磁铁的磁性较小，若要增大磁性，可以通过增大电源电压来增大电路中的电流，也可以增加电磁铁线圈的匝数；在电磁铁的吸引力不变的情况下，可以使用弹性较小的弹簧。19．某同学用完好无损的元件连接了图所示电路，闭合开关后，导体棒AB向右运动；将蹄形磁铁的N、S极位置互换，闭合开关，导体棒AB向左运动，该同学探究的问题是________。【答案】通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关吗？【解析】如图实验中，闭合开关后，通电导体在磁场中受力运动，将蹄形磁铁的N、S极位置互换，目的是改变磁场方向，然后观察通电导体的运动情况，从而判断它受力的方向，所以该同学探究的问题是：通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关吗？三、作图题20．如图，标出磁感线方向和条形磁体的N极。【解析】首先根据小磁针静止时N、S极的方向，结合同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断条形磁铁左端为N极；然后根据磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出来，回到磁体的S极，可以判断出磁感线的方向。如图所示四、实验题21.小明学了有关电磁方面的知识后，设计了如图所示的甲、乙两个装置。（1）为了探究电磁感应现象，小明应选用___________装置进行实验；（2）小明选用甲装置探究有关知识时，进行了如下的操作：①让直线ab静止在磁场中；②让导线ab在磁场中左右运动；③让导线ab沿竖