九年级物理下册- 电流的磁场（专题训练）【九大题型】（解析版）

第第页16.2电流的磁场（专题训练）【九大题型】TOC\o"1-3"\h\u【题型1电流的磁效应】 1【题型2通电螺线管的磁场】 5【题型3探究通电螺线管外部的磁场分布】 11【题型4安培定则】 13【题型5电磁铁的构造和原理】 20【题型6影响电磁铁磁性强弱的因素】 25【题型7探究影响电磁铁磁性强弱的实验】 30【题型8电磁继电器的组成、原理和应用】 33【题型9电磁铁的其他应用】 38【题型1电流的磁效应】1．（2023•高新区校级模拟）下列文字描述与图片不符的是（）A．甲图描述的磁偏角是宋代科学家沈括发现的 B．乙图描述的原子核式结构是由卢瑟福发现的 C．丙图描述的马德堡半球实验验证了存在大气压强 D．丁图是法拉第通过实验发现电流的磁效应【答案】D【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。【解答】解：A、世界上第一个论述磁偏角的，即第一个发现地磁的两极与地理的两极并不完全重合的科学家是我国宋代学者沈括，故A正确；B、原子核式结构是原子核位于原子中间，核外电子围绕原子核高速运动，是由卢瑟福发现的，故B正确；C、证明大气压存在的最著名的实验是马德堡市的市长奥托•格里克做的马德堡半球实验，故C正确；D、法拉第通过实验发现电磁感应现象，奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，故D错误。故选：D。2．（2023•盐城二模）某些无法直接感知的事实可以通过相关可感知的现象推测得到，这是物理学研究问题的一种方法，下列根据这种方法所做出的推测不符合事实的是（）A．酒精和水混合后总体积变小推测出分子间存在引力 B．随着密封容器中的气体逐渐抽去内部铃声变小，推测真空不能传声 C．通电导线能使小磁针发生偏转推测出通电导线周围存在磁场 D．温度计放在色散光带红光外侧时示数会增大推测出该区域存在一种人眼看不见的光【答案】A【分析】（1）分子间存在间隙。（2）声音的传播需要介质，真空不能传声。（3）通电导体的周围存在磁场。（4）在红外附近，有一种看不见的光叫红外线，红外线的主要特征是热作用。【解答】解：A、酒精和水混合后总体积变小推测出分子间存在间隙，故A错误；B、随着密封容器中的气体逐渐抽去内部铃声变小，推测真空不能传声，故B正确；C、通电导线能使小磁针发生偏转推测出通电导线周围存在磁场，故C正确；D、温度计放在色散光带红光外侧时示数会增大推测出该区域存在一种人眼看不见的光，故D正确。故选：A。3．（2023•杏花岭区校级模拟）关于下列四幅图的描述正确的是（）A．司南指示南北方向是由于受到地磁场的作用 B．地球磁场的N极在地理的北极附近 C．改变电流方向会改变电流周围磁场的强弱 D．a端磁极是S极，b端磁极是N极【答案】A【分析】（1）指南针就是利用地磁场对它的作用来指示南北的；（2）地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；（3）电流的周围存在磁场，磁场强弱与电流大小有关；磁场的方向与电流的方向有关；（4）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极。【解答】解：A．因为地球是一个巨大的磁体，司南能够指示南北方向是因为受到地磁场的作用，故A正确；B．地球周围存在着与条形磁体外部磁场形状相似的磁场，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，故B错误；C．奥斯特实验中，改变电流方向，磁场的方向会改变，电流周围磁场强弱不会发生改变，故C错误；D．在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极，所以a端为N极，b端为S极，故D错误。故选：A。4．（2023•泉州模拟）（多选）关于电磁现象，下列说法中正确的是（）A．电流周围存在磁场 B．磁场的强弱是由磁感线的疏密决定的 C．同名磁极间相互吸引 D．地磁场的北极在地理的南极附近【答案】AD【分析】（1）奥斯特实验证明电流周围存在磁场。（2）磁感线是假想的线，不是实际存在的。（3）同名磁极间相互排斥。（4）地球是一个巨大的天然磁体，地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。【解答】解：A、奥斯特实验说明了电流周围存在磁场。故A正确。B、磁体周围存在磁场，磁场的强弱是由磁体决定的，故B错误。C、同名磁极间相互排斥，异名磁极相互吸引，故C错误。D、地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。故D正确。故选：AD。5．（2023•牡丹江模拟）如图甲所示，如果插座接入电路的家用电器同时工作，插座或者干路导线容易被烧坏，甚至引起火灾，这是因为总功率过大，导致干路中的电流过大，由于电流的热效应，会使插座或干路导线温度急剧升高。图乙中的电磁起重机是利用电流的磁效应，往往需要通过较大的电流。【答案】总功率；热；磁【分析】家庭电路中电流过大的原因：短路或用电器总功率过大；电流具有热效应；通电导线的周围存在磁场，这就是电流的磁效应。【解答】解：家庭电流中电压为220V，由P＝UI可知，通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中的总功率过大，干路电流会过大；电流具有热效应，根据焦耳定律可知，电流过大时，干路导线会产生过多的热量，使导线温度升高，容易引起火灾；电磁起重机是利用电流的磁效应工作的。故答案为：总功率；热；磁。6．（2023•河北模拟）如图所示是一个磁悬浮台灯，灯泡底端有磁铁，台灯底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，周围产生磁场，这是电流的磁效应。磁悬浮台灯悬浮在空中的原理是同名磁极相互排斥。【答案】磁；同名磁极相互排斥。【分析】（1）任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应；（2）同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。【解答】解：台灯底座内部有一个金属线圈，通电有磁性，断电无磁性，说明磁悬浮台灯是利用电流的磁效应工作的；根据磁极间的相互作用规律可知，磁悬浮台灯能悬浮在空中是同名磁极相互排斥的原因。故答案为：磁；同名磁极相互排斥。7．（2023•宁阳县二模）丹麦物理学家奥斯特通过实验证明电流周围存在磁场，在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。【答案】奥斯特。【分析】奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场。【解答】解：1820年，丹麦科学家奥斯特通过实验证明电流周围存在磁场，在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。故答案为：奥斯特。8．（2023•岳麓区校级三模）华华利用开关、电池、小磁针、滑动变阻器等器材做了如图所示的实验。（1）由图甲与乙可知通电导体周围存在磁场。（2）如图乙与丙所示，小磁针偏转方向发生改变，说明电流磁场的方向和电流方向有关。【答案】（1）磁场；（2）电流方向。【分析】（1）通电导体的周围存在磁场。（2）电流磁场的方向和电流方向有关。【解答】解：（1）由图甲与乙可知通电导体周围存在磁场。（2）如图乙与丙所示，小磁针偏转方向发生改变，说明电流磁场的方向和电流方向有关。故答案为：（1）磁场；（2）电流方向。【题型2通电螺线管的磁场】9．（2022春•平江县校级期末）以下关于电与磁知识的说法正确的是（）A．磁感线是真实存在的 B．指南针指南北是因为受到地磁场的作用 C．通电螺线管周围的磁场与U形磁铁的磁场相似 D．奥斯特实验表明，导线周围存在着磁场【答案】B【分析】（1）磁场是客观存在的，磁感线实际上不存在。（2）指南针指示南北是因为受到地磁场的作用。（3）通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。（4）奥斯特实验表明，通电导线周围存在着磁场。断电时磁场消失。【解答】解：A、磁场是真实存在的，磁感线是为了研究磁场假象出来的几何曲线，故A错误；B、指南针指南北是因为受到地磁场的作用，故B正确；C、通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似，故C错误；D、奥斯特实验表明，通电导线周围存在着磁场，故D错误。故选：B。10．（2022秋•天心区校级期末）如图所示，对下列现象相应的说明正确的是（）A．甲图说明通电螺线管周围的磁场与U形磁体类似 B．乙图中只改变电流的方向，测力计的示数变小 C．丙图中U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布得比较密 D．丁图中小磁针的N指向地理南极【答案】C【分析】（1）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；（2）根据线圈的绕法和电流的方向，利用安培定则可以确定螺线管的N、S极；根据磁极间的相互作用规律判定弹簧测力计示数的变化；（3）磁铁的两极磁性强，磁感线密集；（4）地球的周围存在着磁场，地磁北极在地理的南极附近，地磁南极在地理北极附近，这就是地磁场。【解答】解：A、通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极，故A错误；B、根据安培定则可知，螺线管上端为N极，同名磁极相互排斥；图中只改变电流的方向，螺线管的上端为S极，异名磁极相互吸引，所以测力计的示数变大，故B错误；C、U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布的比较密，故C正确；D、悬挂起来的小磁针静止时，小磁针的N极指向地理的北极附近，故D错误。故选：C。11．（2022秋•嘉祥县期末）如图所示，下列说法错误的是（）A．当S闭合后，为使两灯均能发光，甲接电流表，乙接电压表 B．将B和C接入电路时，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电路的电阻变小 C．通电螺线管周围小磁针静止时，小磁针N极指向正确的是b、c D．电灯、开关和插座接入家庭电路中的接线正确【答案】D【分析】（1）根据电流表与被测用电器串联，电压表与被测用电器并联即可作出判断；（2）电位器的实质是滑动变阻器，是通过改变接入电路的导体长度来改变其连入电路的电阻，从而调节电路中的电流；（3）首先根据安培定则判断通电螺线管的磁极，然后根据磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，磁场中某点的小磁针静止时N极指向和该点的磁感线方向相同来确定小磁针的正确指向；（4）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套；三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。【解答】解：A．电流表与被测用电器串联，电压表与被测用电器并联；由图可知，甲表与灯串联，所以甲是电流表，乙表与灯并联，所以乙是电压表，故A正确；B．由图可知，将B、C接入电路时，当滑片顺时针旋动时，BC之间电阻丝的长度变短，电位器接入电路电阻变小，故B正确；C．如图，电流从通电螺线管的右端进入，从左端流出，根据安培定则可以判断通电螺线管的左端是N极，右端是S极；根据磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，磁场中某点的小磁针静止时N极指向和该点的磁感线方向相同，可以判断磁针a的左端是N极，所以磁针a错误；可以判断磁针b的右端是N极，所以磁针b正确；可以判断磁针c的左端是N极，所以磁针c正确，故C正确；D．图中，开关和电灯都接在了地线上；插座的左右两孔与零线、火线的对应关系接反了，故D错误。故选：D。12．（2023•槐荫区二模）（多选）对下列四个实验装置图，分析正确的是（）A．甲图探究电流与电阻关系时，调节滑动变阻器保持定值电阻两端的电压不变 B．乙图中用测力计测量滑动摩擦力时，拉动的木块在水平面上做匀速直线运动 C．丙图中探究平面镜成像特点时，用玻璃板代替平面镜可使蜡烛A的像更清晰 D．丁图中通电螺线管周围撒铁屑，通过铁屑的规则分布说明螺线管周围有磁场【答案】ABD【分析】（1）根据控制变量法的思路，结合滑动变阻器的使用目的可以确定滑动变阻器此时的作用；（2）根据二力平衡的条件分析；（3）采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到蜡烛B的位置，巧妙地解决了像的位置不易确定的问题，故用玻璃板代替平面镜，便于确定像的位置；（4）通电导体周围存在着磁场。【解答】解：A．探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用有：保护电路和保持定值电阻两端电压不变，故A正确；B．测量摩擦力时，要使弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，故B正确；C．采用透明玻璃板代替平面镜，能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到蜡烛B的位置，便于确定像的位置，但玻璃板因为只有一部分光发生反射，所以成像清晰度比平面镜差，故C错误；D．图中根据通电螺线管周围的铁屑的分布，说明通电螺线管的周围存在着磁场，故D正确。故选：ABD。13．（2022•高新区模拟）小明自制了一个带有电磁铁的木船模型（如图所示）．将它放入水中漂浮，船头指向东。闭合开关S，电磁铁的A端为S极；电磁铁由于受到地磁场的作用，船头会指向北。【答案】见试题解答内容【分析】由右手螺旋定则可知螺线管的磁极，螺线管处在地球的磁场中，因磁极间的相互作用可知小船静止时船头的指向。【解答】解：由右手螺旋定则可知螺线管B侧为N极，A侧为S极；因地磁场沿南北方向，地球南极处为地磁场的N极，地球北极处为地磁场的S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故船头指向北方。故答案为：S；北。14．（2022•淮北模拟）如图，小磁针在纸面上能自由转动。闭合开关后，通电螺线管的上端的小磁针将沿顺时针方向转动（“顺时针”或“逆时针”）．当滑动变阻器的滑片向a端移动时，通电螺线管的磁场将减弱。【答案】见试题解答内容【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可得出小磁针的转动方向；由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则由欧姆定律可得出线圈中电流的变化，则可知螺线管磁性的变化。【解答】解：（1）由图可知电流由螺线管下方流入，则用右手握住螺线管，四指沿电流方向，则大拇指向上，故螺线管上方为N极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针S将向螺线管靠近，N极远离螺线管，故小磁针将顺时针转动；（2）当滑动变阻器的滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电阻变大，则由欧姆定律可得电路中电流变小，则通电螺线管的磁性减弱；故答案为：顺时针；减弱。15．（2022•广陵区一模）通电螺线管的磁感线方向如图所示，请在图中标出小磁针的N极（涂黑）和电源的“+”、“﹣”极。【答案】见试题解答内容【分析】（1）根据通电螺线管的磁感线都是从N极发出的，回到S极的，确定其极性；根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引标出小磁针的N极；（2）根据安培定则，在图中标出电流的方向，确定电源的正负性。【解答】解：（1）根据图中通电螺线管的磁感线方向知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，可知左端为小磁针的N极（涂黑），如下所示：（2）因通电螺线管右端为N极，根据安培定则，通电螺线管的电流方向如上图所示，则电源右端为电源正极，左端为电源负极，如上所示。故答案为：如上所示。16．（2023•蜀山区校级模拟）图中的通电螺线管，其左端相当于条形磁铁的N极。（填“N”或“S”）【答案】见试题解答内容【分析】安培定则是判定通电螺线管的极性跟电流方向的关系：已知电流方向即可根据安培定则判定出通电螺线管的极性；【解答】解：安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。故该题中，电流从右端流入，左端流出，即可判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极；故答案为：N。【题型3探究通电螺线管外部的磁场分布】17．（2023•朝阳区一模）（多选）在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图甲、乙所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示，铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图丙所示的是用磁感线对上述两个实验现象的描述。下列说法正确的是（）A．图甲所示的实验，探究的是通电螺线管的磁场方向特点 B．图乙所示的实验，探究的是通电螺线管的磁场分布特点 C．由图丙可知，通电螺线管周围的磁场是由磁感线组成的 D．由实验可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场相似【答案】ABD【分析】（1）通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，可以通过周围放置的小磁针来显示某点的磁场方向。（2）可以在通电螺线管的周围撒铁粉形象的显示它周围的磁场分布。（3）通电螺线管的周围存在磁场。（4）电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场相似。【解答】解：A、图甲所示的实验，通过周围的小磁针静止时N极指向来探究的是通电螺线管的磁场方向特点，故A正确；B、图乙所示的实验，通过被磁化后的铁粉的排列来探究的是通电螺线管的磁场分布特点，故B正确；C、由图丙可知，通电螺线管周围的磁场是客观存在的，但是磁感线是为了研究磁场的分布而假想出来的几何曲线，故C错误；D、由实验可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场相似，故D正确。故答案为：ABD。18．（2022秋•平谷区期末）某同学做“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验。他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铁屑。通电后轻敲纸板，小磁针的指向和铁屑的排列情况，如图所示。根据铁屑排列情况可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁铁外部的磁场相似；根据小磁针的指向（图中小磁针涂黑的一端为N极）可以判断出：通电时，螺线管的右端是N（选填“N”或“S”）极；当他改变螺线管中电流的方向时，小磁针的指向会改变，说明通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关。【答案】条形磁铁；N；电流的方向。【分析】通电螺线管外部的磁场和条形磁铁外部的磁场相似；根据磁极间的相互作用规律判断通电螺线管的N极和S极；通电螺线管的磁场方向和电流方向有关。【解答】解：通电螺线管外部的磁场和条形磁铁外部的磁场相似；图中右侧小磁针的右端为N极，左端为S极，由磁极间的相互作用规律可知，螺线管的右端相当于条形磁铁的N极；改变螺线管中的电流方向时，小磁针的指向会改变，说明通电螺线管外部磁场方向与电流的方向有关。故答案为：条形磁铁；N；电流的方向。19．（2023•德惠市一模）在“探究通电螺线管外部磁场的分布”的实验中：（1）开关闭合前，可自由转动的小磁针均指南北，说明地球周围存在地磁场。（2）开关闭合后，小磁针的指向如图所示，说明通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；图中电源的左端是正极。（3）将电源的正、负极对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。（4）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是增加线圈砸数/增大电流/插入铁芯或软铁棒。（写出一条即可）【答案】（1）地磁场；（2）条形；左；（3）电流；（4）增加线圈砸数/增大电流/插入铁芯或软铁棒。【分析】（1）地球周围存在着磁场，地理的南极在地磁的北极附近，地理的北极在地磁的南极附近。（2）通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似；根据安培定则和磁场的方向判断通电螺线管的极性和电源的正负极。（3）通电螺线的磁场方向跟电流方向有关。（4）通电螺线管的强弱与电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯有关。【解答】解：（1）地球的周围存在磁场，小磁针静止且能指向南北，这是因为小磁针受到地磁场的作用；（2）开关闭合后，小磁针的指向如图所示，说明通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；根据小磁针静止时的指向和磁场方向的规定可知：图中螺线管的左端是N极，根据安培定则，电源的左端是正极。（3）将电源正、负极对调，小磁针的指向改变了，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。（4）为了增强通电螺线管的磁场，可采取的有效措施是：增加线圈砸数/增大电流/插入铁芯或软铁棒。故答案为：（1）地磁场；（2）条形；左；（3）电流；（4）增加线圈砸数/增大电流/插入铁芯或软铁棒。【题型4安培定则】20．（2023•南岗区校级开学）如图所示，甲、乙两线圈宽松地套在光滑的玻璃棒上，并可以自由滑动，当电路闭合时，两螺线管将（）A．互相吸引，距离变近 B．互相排斥，距离变远 C．先向中间吸引，然后向两边排斥 D．没有相互作用【答案】A【分析】由右手螺旋定则可知两线圈的磁极，则由磁极间的相互作用可知两线圈的运动情况。【解答】解：由右手螺旋定则可知，甲右侧为N极；乙的左侧为S极，异名磁极相互吸引，所以两螺线管相互靠近，故A正确。故选：A。21．（2023•西岗区模拟）关于通电螺线管的磁感线，下列图示中正确的是（）A． B． C． D．【答案】D【分析】通电螺线管的电流方向与磁极之间的关系可用右手螺旋定则来判定：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极；通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，其磁感线从N极出发回到S极。【解答】解：利用安培定则先判断螺线管的磁极，通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，其磁感线从N极出发回到S极。故ABC错误，D正确。故选D。22．（2023•雁塔区校级模拟）图甲是一种磁悬浮地球仪摆件，地球仪内部装有磁铁，底座内部装有如图乙所示的电磁铁。下列说法正确的是（）A．电磁铁周围存在着磁场 B．地球仪利用异名磁极间相互排斥的原理工作 C．图乙中，利用安培定则可判断电磁铁上端是N极 D．图乙中，将电源正、负极对调后，电磁铁磁极方向不变【答案】A【分析】（1）磁体周围存在磁场；（2）地球仪利用了同名磁极相互排斥的原理；（2）利用安培定则可判断地球仪内部磁铁的磁极；（4）电磁铁磁场的方向与电流方向有关。【解答】解：A．磁体周围存在磁场，电磁铁周围也存在磁场，故A正确；B．磁悬浮地球仪之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理，故B错误；C．由安培定则和图示可知，电磁铁上端为S极，故C错误；D．乙图中，将电源正负极对调后，电流的方向发生了改变，电磁铁磁极方向随之改变，故D错误。故选：A。23．（2023•龙岗区校级三模）下列关于电和磁的表述，正确的是（）A．甲图：地磁场的磁感线方向从地理北极指向地理南极 B．乙图：甲、乙、丙装有等质量等初温的液体，通电相同时间，温度计示数的大小关系为T甲＜T乙＜T丙 C．丙图：当空气开关自动断开时，一定是电路发生短路现象 D．丁图：小磁针A端为S极，电源的右侧为负极【答案】B【分析】（1）地理的南北极和地磁的南北极并不重合，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；（2）电流产生的热量越多，则温度计示数就越大；（3）家庭电路中电流过大的原因：一是发生了短路，二是用电器的总功率过大；（4）根据安培定则进行判断。【解答】解：A、甲图：地磁场的磁感线方向由地理南极指向地理北极，故A错误；B、乙图：甲、乙中，电流相同，通电时间相同，电阻越大，产生的热量越多，故乙的温度要大于甲的温度；乙、丙中，水和煤油吸收相同的热量，水的比热容大，则水升高的温度要低一些，故温度计示数高低关系为T丙＞T乙＞T甲，故B正确；C、丙图：若用空气开关代替保险丝，当空气开关自动断开时，可能是电路发生短路现象，也可能是用电器的总功率过大，故C错误；D．丁图：螺线管的左端是N极，右端是S极，根据安培定则可知电源的右端是正极，由磁极间相互作用规律可知小磁针的A端是S极，故D错误。故选：B。24．（2023•龙港区二模）（多选）如图是由电磁铁P构成的自动空气开关的结构图，当电路由于短路或总功率过大等原因导致电流过大时，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁Q的力变大，使衔铁绕O点逆时针转动。闸刀开关S在弹簧弹力的作用下自动断开，切断电路，起到保险作用。图中箭头表示某时刻电路中的电流方向，下列说法正确的是（）A．电磁铁P的右端是N极 B．此时开关S中的电子移动的方向是从右到左 C．衔铁Q可以用金属铜制成 D．弹簧在图中所示的状态时具有弹性势能【答案】ABD【分析】（1）根据安培定则判定电磁铁的磁性；（2）自由电子定向移动的方向与电流的方向相反；（3）电磁铁能吸引铁、钴、镍等物质；（4）物体发生弹性形变后具有弹性势能。【解答】解：A、根据图示可知，电流从电磁铁的左端流入，根据安培定则可知，电磁铁P的右端是N极，故A正确；B、根据图示可知，开关中的电流的方向是从左向右，自由电子定向移动的方向与电流的方向相反，所以开关S中的电子移动的方向是从右到左，故B正确；C、电磁铁通电后具有磁性，能吸引衔铁，所以衔铁应该由铁或钴或镍等材料制成的，铜不能被电磁铁吸引，故C错误；D、根据图示可知，此时的弹簧处于伸长状态，具有弹性势能，故D正确。故选：ABD。25．（2023•鸠江区校级模拟）如图所示的电路中，电源的右端为+（选填“+”或“﹣”）极。【答案】+【分析】磁体周围的磁感线是从N极出来回到S极的；根据安培定则判定电源的极性。【解答】解：根据磁感线方向可知，通电螺线管的左端为S极，所以通电螺线管的右端为N极，根据安培定则可知，电源的右端为正极。故答案为：+。26．（2023•湘潭县校级三模）小明在实践活动中用导线绕成一个螺线管，通电后小磁针指向如图所示，则通电螺线管左端（选填“左”或“右”）为N极；A（选填“A”或“B”）端为电源正极。【答案】左；A【分析】根据小磁针的N极，利用磁极间的作用规律可以确定螺线管的NS极；根据螺线管的NS极以及线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向，进而可以确定电源的正负极。【解答】解：小磁针静止时，其N极靠近螺线管的右端，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端为S极、左端为N极。根据螺线管的左端为N极以及图示的线圈绕向，利用安培定则可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，从而可以确定A端为电源的正极，B端为负极。故答案为：左；A。27．（2023•叶县模拟）如图所示，小磁针正好处于静止状态，图中通电螺线管外部的一条磁感线的方向已给出，请你在图中标出小磁针的N极（并涂黑）和电源的正、负极。【答案】【分析】（1）磁体周围的磁感线总是从N极发出，回到S极。（2）根据磁极间的相互作用规律判断小磁针的N极。（3）根据安培定则判断电源的正负极。【解答】解：根据磁感线的方向可以判断通电螺线管的左边是N极，根据磁极间的相互作用规律，可以知道小磁针的右端是N极，根据安培定则可以判断，电流方向是从螺线管右侧流入、左侧流出，电源的右端是正极，如图所示：。28．（2023•顺庆区二模）如图所示，请根据图中信息标出电源的正极，用箭头标出A点磁感线的方向。【答案】【分析】根据磁感线的形状可知，两者相互排斥，是同名磁极，可知通电螺线管的N极，然后利用安培定则可确定电源的正极。【解答】解：根据磁感线的形状可知，两者相互排斥，是同名磁极，则通电螺线管的右端为N极，由安培定则可知电流从左端流出，右端流入，故电源左端为正极，右端为负极，如图所示：29．（2023秋•山丹县校级月考）在图中标出电源的“+”、“﹣”极。【答案】见解答图。【分析】知道小磁针的磁极，根据磁极间的作用判断螺线管的磁极，根据安培定则判断电流方向，判断电源的正负极。【解答】解：小磁针的左端是S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管的右端是N极，根据安培定则知，电流从螺线管的右端进入，从左端流出，所以电源的右端是正极，左端是负极，如图所示：30．（2023•南岗区模拟）闭合开关S后，通电螺线管与磁极间的磁感线形状如图所示，请在图中用箭头标明磁感线的方向，并画出螺线管的绕法。【答案】见试题解答内容【分析】根据磁极间的相互作用可判断螺线管的极性，再根据安培定则进一步判断螺线管中的电流方向，从而确定其绕法。【解答】解：读图可知，通电螺线管与磁极间的磁感线形状表示相互排斥，磁感线方向均指向S极，因此是同名磁极，即螺线管的左端为S极，右端为N极。根据安培定则，右手握住螺线管，使大拇指指向N极，则四指环绕的方向为电流的方向，根据电流表中的电流方向可以，电流从螺线管的左端流入，右端流出，则其绕法如图所示。【题型5电磁铁的构造和原理】31．（2022•沈阳模拟）（多选）如图所示，7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的时速600公里高速磁浮交通系统在青岛下线。这是全球首套设计时速达600公里的高速磁浮交通系统，标志着中国掌握了高速磁浮成套技术和工程化能力。下列有关说法中正确的是（）A．高速磁浮列车做成流线型是为了减小空气阻力 B．开动的高速磁浮列车速度加快，但是惯性大小不改变 C．电磁体的好处是可以通过电流的有无来控制有无磁性 D．磁极间的相互作用关系是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引【答案】ABC【分析】（1）流线型的设计可以减少空气阻力；（2）惯性只与物体的质量有关，与速度无关；（3）电磁铁是否有磁性、磁性强弱、磁极是可以控制的。磁性的有无可以通过通断电流实现；磁性的强弱可以通过电流的大小来控制；磁极的极性可以通过改变电流方向来实现；（4）磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。【解答】解：A、列车做成流线型，是为了减少列车运行时受到的空气阻力，故A正确；B．开动的高速磁浮列车速度加快时，质量不变，惯性大小不变，故B正确；C．电磁体的好处是磁性的有无可以通过通断电流实现，故C正确；D．磁极间的相互作用关系是同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，故D错误。故选：ABC。32．（2021秋•东港区校级期末）（多选）科技小组的同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温、一定范围内的“恒温”），包括工作电路和控制电路两部分。其中，R'为阻值可以调节的可变电阻，R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A．图甲中所示状态为加热状态 B．当温度升高到一定温度时，加热器从保温转到加热状态 C．当温度升高时，电磁铁中的电流增大，磁性增强 D．当向左移动滑动变阻器滑片时，工作电路的温度升高【答案】AC【分析】（1）根据电路的工作状态分析；（2）（3）根据图乙分析热敏电阻与温度的关系；根据温度的变化判定热敏电阻的阻值的变化，根据欧姆定律判定通过电磁铁电流的变化和电磁铁磁性的变化、衔铁状态的变化，然后分析工作电路的工作状态；（4）根据滑动变阻器滑片的移动方向判定滑动变阻器接入电路电阻的变化和总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化和电磁铁磁性的变化、衔铁的位置，然后判定工作电路的状态。【解答】解：A、由图甲可知，此时电热丝接入电路中，所示状态为加热状态，故A正确；B、由图乙可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；当温度升高到一定温度时，热敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，会吸引衔铁，使得工作电路断开，电热丝不工作，所以加热器从加热转到保温状态，故B错误，C正确；D、当向左移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，会吸引衔铁，使得工作电路断开，电热丝不工作，工作电路的温度降低，故D错误。故选：AC。33．（2022•沈阳一模）（多选）如图所示为一种温度自动报警器的原理图，图中的水银温度计在制作时，玻璃管中封入了一段金属丝，电源和金属丝相连，当温度达到设定值，电铃报警。下列说法正确的是（）A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 B．电铃工作时，电磁铁a端为N极 C．温度升高至78℃时，电铃报警 D．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质【答案】ACD【分析】（1）电流的周围存在磁场；（2）根据安培定则分析电磁铁的磁极；（3）根据金属丝位置变化时所处的温度值分析电铃报警时的温度；（4）控制电路中开关的通断利用了水银导电和热胀冷缩的性质。【解答】解：A、电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A正确；B、由安培定则可知，当电铃工作时，电磁铁的a端为S极，故B错误；C、温度升高到78℃时，水银柱与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号，故C正确；D、控制电路中开关的通断利用了水银导电和热胀冷缩的性质，故D正确；故选：ACD。34．（2021•崇川区二模）如图所示，是小明为学校楼道口设计的智能照明电路，L为“220V，22W”的照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭，控制电路电源为蓄电池，电源由两节干电池串联而成，电压为2.8V，R1为阻值10Ω的定值电阻．R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化。受控电路中导线a端应连接照明电路的火线。电路中R2的阻值随光照强度的增大而减小（选填“增大”、“不变”或“减小”），R1的电功率随之增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）。为了节约能源，照明灯L要晚一些打开，需要减小R1的阻值（选填“增大”或“减小”）。当电压表示数为2.1V时，光敏电阻的阻值为30Ω（电磁铁A的线圈电阻忽略不计），若控制电路的电源换成两节新干电池，照明灯L没有（选填“有”或“没有”）可能在白天发光，理由：如果控制电路的电源换成两节新的干电池，照明灯L没有可能在白天就发光，因为如果控制电路的电源换成两节新的干电池，则电源的电压增大，如果提高控制电路的电压，由欧姆定律可知，控制电路中的电流增大，在白天时，控制电路的电流很大，衔铁会被吸下，照明灯L不发光，且到晚上时，由于控制电路的电压高、电流大，也可能导致衔铁被吸下，照明灯L也可能不发光。【答案】火；减小；增大；减小；30；没有；如果控制电路的电源换成两节新的干电池，照明灯L没有可能在白天就发光，因为如果控制电路的电源换成两节新的干电池，则电源的电压增大，如果提高控制电路的电压，由欧姆定律可知，控制电路中的电流增大，在白天时，控制电路的电流很大，衔铁会被吸下，照明灯L不发光，且到晚上时，由于控制电路的电压高、电流大，也可能导致衔铁被吸下，照明灯L也可能不发光【分析】（1）开关控制灯泡时，开关接在火线和灯泡之间，断开开关时，切断火线，更换灯泡更安全；（2）天暗时自动点亮说明此时照明电路闭合，由图可知此时电磁铁磁性的变化，进一步判断控制电路电流的变化，根据欧姆定律判断电路中电阻的变化，即可判断光敏电阻阻值的变化；（3）电路中R2的阻值随光照强度的增大而减小，根据P＝I2R1判断出R1的电功率的变化；（4）由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R＝可知，控制电路的总电阻不变，照明灯L更晚一些打开时，光照度更低，R2的阻值变大，根据串联电路电阻的特点分析出R1阻值的变化；（5）当电压表示数为2.1V时，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电路特点和欧姆定律得出等式即可求出光敏电阻的阻值；如果控制电路的电源换成两节新的干电池，则电源的电压增大，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，达不到电磁铁的吸合电流时灯泡发光。【解答】解：（1）开关控制灯泡时，开关接在火线上，所以受控电路中导线a端应连接照明电路的火线；（2）天暗时自动电灯亮说明此时照明电路闭合即衔铁断开，由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小，根据R＝可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大，反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以光敏电阻阻值大小应随光照强度的增大而减小。（3）电路中R2的阻值随光照强度的增大而减小，即光照强时电阻小，电流大，根据P＝I2R1可知，R1的电功率随之增大。（4）由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R＝可知，衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变；当照明灯L晚一些打开时，光照强度变弱，R2的阻值增大，根据串联电路电阻的规律知应减小R1的阻值；（5）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以当电压表示数为2.1V时，R1两端的电压U1＝U﹣U2＝2.8V﹣2.1V＝0.7V，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流I＝＝，即＝，解得R2＝30Ω；如果控制电路的电源换成两节新的干电池，则电源的电压增大，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，在天暗时，控制电路的电流还没达到电磁铁断开的电流，照明灯L不发光，所以，照明灯L没有可能在白天就发光。故答案为：火；减小；增大；减小；30；没有；如果控制电路的电源换成两节新的干电池，照明灯L没有可能在白天就发光，因为如果控制电路的电源换成两节新的干电池，则电源的电压增大，如果提高控制电路的电压，由欧姆定律可知，控制电路中的电流增大，在白天时，控制电路的电流很大，衔铁会被吸下，照明灯L不发光，且到晚上时，由于控制电路的电压高、电流大，也可能导致衔铁被吸下，照明灯L也可能不发光。【题型6影响电磁铁磁性强弱的因素】35．（2023•潮州模拟）如图所示，静止于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一电磁铁，闭合开关，下列判断正确的是（）A．电磁铁右端为N极，电源正负极交换电磁铁磁极交换 B．小车受到斥力向右运动 C．只将滑片P向右移动，电磁铁磁性减弱 D．只将电源正负极交换，电磁铁磁性增强【答案】C【分析】（1）先根据安培定则（用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极）判断出通电螺线管的南北极，然后根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引）判断出小车的受力方向，从而得出小车的运动方向。（2）电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数多少。电流越大，匝数越多，电磁铁的磁性越强。【解答】解：AB、电流从电源的正极流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端为S极；若电源正负极交换，电流的方向发生改变，则电磁铁磁极交换；小车上的磁铁左端为N极，异名磁极相互吸引，小车受到了一个向左的吸引力，小车就会向左运动，故AB错误；C、滑片P向右移动，连入电路的电阻增大，电源电压不变，电流减小。在线圈匝数和铁芯不变时，电流减小，电磁铁的磁性减弱，故C正确；D、把电源的正负极对调，改变了电流方向，可以改变电磁铁的极性，但不能改变磁性强弱，故D错误。故选：C。36．（2023•资兴市二模）法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应而荣获2007年度诺贝尔物理学奖。图中GMR代表巨磁电阻，在磁场中，其阻值随磁场的逐渐变强而减小，闭合开关S1、S2，下列说法中正确的是（）A．电磁铁左端为N极 B．电磁铁外部的磁感线从右端出发回到左端 C．将滑片P向b端滑动，电磁铁磁性变强 D．将滑片P向a端滑动，指示灯变暗【答案】A【分析】（1）闭合开关，电流从右端流入电磁铁，根据安培定则可得电磁铁左端的极性；在磁体外部，磁感线从N极发出，回到S极；（2）由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况，通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时，其磁性强弱的变化；（3）根据巨磁电阻的阻值与磁场强度的关系判定电路总电阻的变化，根据欧姆定律判定电路中电流的变化和灯泡亮度的变化。【解答】解：AB、闭合开关，电流从右端流入电磁铁，根据安培定则可得，电磁铁左端为N极，磁感线从左端出发回到右端，故A正确、B错误；C、滑片向b端滑动，电路中电阻变大，电流减小，电磁铁磁性变弱，故C错误；D、滑片向a端滑动，电路中电阻变小，电流变大，电磁铁磁性变强，GMR的阻值变小，指示灯所在电路的电流变大，指示灯变亮，故D错误。故选：A。37．（2023•安徽模拟）如图所示，闭合开关S，下列分析正确的是（）A．若弹簧测力计示数减小，则c端是S极，a端是电源的负极 B．若弹簧测力计示数增大，则c端是N极，a端是电源的负极 C．若将滑动变阻器滑片向左滑动，则通电螺线管的磁性减弱 D．若将电源正、负极接线的位置对调，则通电螺线管磁性增强【答案】B【分析】（1）根据磁极间的作用规律判断通电螺线管的磁极，再根据安培定则判断电源的正、负极；（2）通电螺线管磁性的大小与电流的大小、线圈的匝数有关。【解答】解：A．由同名磁极相互排斥可知，若弹簧测力计示数减小，则c端是S极，由安培定则可知，此时a端是电源的正极，故A错误；B．由异名磁极相互吸引可知，若弹簧测力计示数增大，则c端是N极，由安培定则可知，此时a端是电源的负极，故B正确；CD．通电螺线管磁性的大小与电流的大小、线圈的匝数有关，与弹簧测力计、电流的方向无关，故CD错误。故选：B。38．（2023•雁塔区校级三模）图﹣1是一种磁悬浮地球仪摆件，地球仪内部装有磁铁，底座内部装有如图﹣2所示的电磁铁。下列说法正确的是（）A．图﹣1中，电磁铁周围存在着真实的磁场和磁感线 B．图﹣1中，地球仪利用异名磁极相互排斥的原理悬浮 C．图﹣2中，电磁铁的上端是S极 D．图﹣2中，将电源正负极对调后，电磁铁周围的磁场方向不变【答案】C【分析】（1）磁体周围存在磁场；为了便于研究磁场，我们引入了磁感线的概念；（2）地球仪利用了同名磁极相互排斥的原理；（2）利用安培定则可判断地球仪内部磁铁的磁极；（4）电磁铁磁场的方向与电流方向有关。【解答】解：A、磁体周围存在磁场，电磁铁周围也存在磁场，不存在磁感线，故A错误；B、磁悬浮地球仪之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理，故B错误；C、图﹣2中，由安培定则和图示可知，电磁铁上端为S极，故C正确；D、图﹣2中，将电源正负极对调后，电流的方向发生了改变，电磁铁磁极方向随之改变，故D错误。故选：C。39．（2023•青羊区校级模拟）如图所示，闭合开关发现螺线管左侧小磁针的N极向下（填“上”或“下”）偏转，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧的长度会变短（填“变长”、“变短”或“不变”）。【答案】下；变短。【分析】由安培定则确定通电螺线管的上、下的极性；根据磁极间的相互作用的规律判断出小磁针N极的偏转方向，当滑动变阻器滑片移动时，得出电流的变化后，再判断磁性的强弱，然后由磁极间的相互作用规律可知，弹簧的变化。【解答】解：已知电源的正、负极和通电螺线管的绕法，由安培定则知，通电螺线管的上端为N极，下端为S极；由磁极间的相互作用规律，异名磁极相互吸引可知，左侧小磁针的北极会向下偏转；通电螺线管和条形磁体之间存在斥力；当滑片向右滑动时，电路中电阻变小，电流变大，通电螺线管的磁性增强，弹簧下面的条形磁铁受到的排斥力变大，则弹簧的长度会变短。故答案为：下；变短。40．（2023•瑶海区校级三模）如图所示，闭合开关S，条形磁体静止后，将滑动变阻器的滑片P从左往右滑动的过程中，弹簧的长度将变少（选填“变大、不变、变少”）。【答案】变少。【分析】（1）根据安培定则确定通电螺线管的N、S极；（2）根据滑动变阻器的使用方法确定电路中的电阻的变化，再根据欧姆定律确定电路中电流的变化，然后根据螺线管的磁性变化以及磁极间的相互作用判断弹簧长度的变化。【解答】解：开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为N极，下端为S极；滑动变阻器滑片从左往右滑动的过程中，电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的排斥力增大，所以弹簧长度会变少。故答案为：变少。41．（2021•南京模拟）将图中的电磁铁连入你设计的电路中，要求电源电压恒定不变，电路能改变电磁铁磁性的强弱，闭合开关S，小磁针受力静止时，其N、S极，如图所示。【答案】见试题解答内容【分析】要改变电磁铁磁性的强弱，就需要从决定电磁铁磁性强弱的因素电流大小、线圈匝数、有无铁芯这几方面去考虑，由于线圈匝数、铁芯这两个方面已经确定，故只有从电流大小去考虑；要使小磁针静止在图示位置，就要使电磁铁的左端为N极，右端为S极，然后利用安培定则来确定电流方向。【解答】解：电磁铁的磁性强弱跟电流大小、匝数多少、是否有铁芯插入有关，图中匝数多少、是否有铁芯插入已确定，所以只能改变电流的大小，我们可以利用滑动变阻器来达到这个目的，滑动变阻器与电源串联。另外，我们还要画出电源。小磁针静止时N极所指示的方向﹣﹣向右，为该点磁场的方向。在磁体外部，磁感线从N极指向S极，所以螺线管的右端为S极，左端为N极。根据右手定则，电流应该从电磁铁的左端流入，右端流出，所以通电螺线管左端的导线连接电源的正极，右端的导线连接电源的负极，如图所示：故答案为：见上图。【题型7探究影响电磁铁磁性强弱的实验】42．（2023•溧阳市校级一模）利用如图所示装置探究影响电磁铁磁性强弱的因素，A是铁块，B是电磁铁，R是定值电阻，R′是滑动变阻器。当开关接1时，电磁铁有磁性将铁块A磁化，A的下端为N极；向左移动滑动变阻器的滑片P至某位置，弹簧的长度变大，此时，电流表示数I1。为探究电磁铁磁性强弱与匝数的关系，将开关接2，移动滑动变阻器的滑片，使电流I2＝I1，比较弹簧的长度。【答案】N；大；I1；弹簧的长度。【分析】（1）根据安培定则判定电磁铁的极性。在电磁铁的磁场中被磁化后，铁块的极性是：靠近N的为S，靠近S的为N；（2）根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律可得出电流的变化，进而可知电磁铁的磁性强弱的变化；（3）影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少；在实验中，应注意控制变量法和转换法的运用。【解答】解：（1）由图可知，电流从B电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，下端为N极；电磁铁有磁性，将铁块A磁化，由磁化规律可知A的下端为N极；（2）开关接1，电磁铁有磁性将铁块吸下，弹簧的长度变大；当滑片P向左的滑动过程中，变阻器的阻值变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，对铁块的吸引力增大，故弹簧会变长一些；（3）为了探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，将开关S从1换到2上时，连入电路中线圈的匝数减少，连入电路中线圈的电阻减小，则应控制两次实验中电流的大小不变（即I2＝I1），通过比较弹簧的长度来比较电磁铁磁性强弱。故答案为：N；大；I1；弹簧的长度。43．（2022秋•南开区校级期末）如图1所示，是探究电磁体磁性强弱与什么因素有关的实验，通过比较电磁铁吸引大头针个数来比较电磁铁磁性强弱，这是转换法。如图2所示，是演示焦耳定律的实验装置，此实验使用了控制变量法，图中R1＝R2＝R3，探究的是热量与电流的关系。【答案】转换；电流。【分析】如图1所示，是探究电磁体磁性强弱与什么因素有关的实验，通过比较电磁铁吸引大头针个数来比较电磁铁磁性强弱，这是转换法。如图2所示，是演示焦耳定律的实验装置，此实验使用了控制变量法，图中R1＝R2＝R3，且R2、R3并联后与R1串联，则通过R1和R2的电流不同，据此分析。【解答】解：如图1所示，是探究电磁体磁性强弱与什么因素有关的实验，通过比较电磁铁吸引大头针个数来比较电磁铁磁性强弱，这是转换法。如图2所示，是演示焦耳定律的实验装置，此实验使用了控制变量法，图中R1＝R2＝R3，且R2、R3并联后与R1串联，则通过R1和R2的电流不同，探究热量与电流的关系。故答案为：转换；电流。44．（2023•赤峰）学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢？”图甲是他探究该猜想的装置图。（1）通电后，电磁铁A端是S极。（2）闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片P应向左端移动。（3）将滑动变阻器调节完成后，根据图乙读出弹簧测力计的示数为2.2N。（4）在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，保持电流不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同。初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱相同。【答案】（1）S；（2）左；（3）2.2；（4）相同。【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极。（2）根据磁极间的相互作用规律进行判断。（3）弹簧测力计在读数前要弄清楚它的零刻度、量程和分度值。（4）匝数一定的电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流不变，磁性强弱不变。【解答】解：（1）通电后，根据安培定则，电磁铁A端是S极。（2）闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片P应向左端移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，对薄铁片的磁力增强，弹簧测力计的示数变大。（3）将滑动变阻器调节完成后，根据图乙，该测力计的分度值是0.2N，此时弹簧测力计的示数为2.2N。（4）在原位置将电磁铁两端对调，使B端向上，保持电流不变，此时电磁铁的磁性强弱不变，薄铁片被重新磁化仍与电磁铁相互吸引，对薄铁片的磁力大小不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同。初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱相同。故答案为：（1）S；（2）左；（3）2.2；（4）相同。45．（2023•格尔木市一模）如图所示是小强研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源，滑动变阻器，开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成.通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱，在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱1相连，闭合开关后，指针B发生偏转。（1）用笔画线代替导线将实物图连接完整。（2）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的N极。（3）实验发现：①当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，指针B偏转的角度将会变大（选填会大”或”变小”）。②保持滑片P位置不变，当导线a由接线柱1改为与接线柱2相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会变小（选填”变大”或“变小”）。【答案】（1）见解析；（2）N；（3）变大；变小。【分析】（1）此电路的工作原理是给电磁铁通电后，通电螺线管吸引指针上的衔铁A，使指针发生偏转，移动变阻器的滑片，改变通电螺线管的电流大小，通过指针偏转角度的大小，反映出磁性的强弱变化；通电螺线管有两个插头，通过连接它可以改变螺线管的匝数多少，所以通过此电路可以探究电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数的关系；（2）根据安培定则判断电磁铁的极性；（3）电磁铁的磁性的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯，有铁芯时，电流越大，匝数越多，磁性越强。【解答】解：（1）把滑动变阻器金属杆右端（或左端）与开关左端相连电路连成通路，如右图．（2）伸出右手，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的N极．判断螺线管的左端是N极；（3）①当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器的阻值变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引物体A偏转角度变大，所以指针B偏转的角度将会变大；②保持滑片P位置不变，电磁铁中电流大小不变，当导线a由接线柱1改为与接线柱2相连，电磁铁线圈的匝数减少，电磁铁磁性减弱，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会变小。故答案为：（1）见解析；（2）N；（3）变大；变小。【题型8电磁继电器的组成、原理和应用】46．（2023•台江区校级三模）如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所示的温度为78℃。下列说法错误的是（）A．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质 B．温度达到78℃时，报警器中的红、绿两灯同时发光 C．电磁铁通电时，螺线管上方是S极 D．报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中【答案】B【分析】（1）温度自动报警器的原理：当温度未升高到78℃时，水银和金属丝没有接通，控制电路是断开的，在弹簧作用下，动触头和绿的电路接通，绿灯发光；当温度升高到78℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和红灯的电路接通，红灯亮；（2）根据安培定则判定电磁铁的极性。【解答】解：AB、当温度升高到78℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和红灯的电路接通，红灯亮、绿灯灭，报警器是利用了水银导电、水银热胀冷缩的性质、电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性等特点，故A正确、B错误；CD、报警器的电磁铁和水银温度计依次连接在控制电路中，两者是串联的；由图可知，电流从电磁铁的下端流出，上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，故CD正确。故选：B。47．（2023•兴庆区校级三模）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自S2动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接。工作电路注水电源装置接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（）A．水位上升时，电磁铁磁性变弱 B．水位下降时，R0的电功率变大 C．水位下降时，RN的阻值会变大 D．电磁铁的上端为S极【答案】C【分析】由图可知，控制电路中定值电阻R0与压敏电阻RN串联；（1）根据“池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水”可知，此时衔铁被吸引，动触点与静触点分离，据此分析电磁铁磁性的变化，进而分析控制电路中的电流变化，根据串联电路的电流特点分析通过R0的电流变化；（2）根据“池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水”可知，此时衔铁被释放，动触点与静触点接触，据此分析电磁铁磁性的变化，进而分析控制电路中的电流变化，根据P＝UI＝I2R分析R0的电功率变化，根据欧姆定律和串联电路的电阻特点分析RN的阻值变化；（3）利用安培定则判断螺线管的磁极。【解答】解：A、由图可知，控制电路中定值电阻R0与压敏电阻RN串联；由“池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水”可知，此时衔铁被吸引，动触点与静触点分离，电磁铁的磁性增强，故A错误；BC、由“池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水”可知，此时衔铁被释放，动触点与静触点接触，电磁铁的磁性减弱，控制电路中的电流变小，由P＝I2R可知R0的电功率变小，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻变大，由串联电路的电阻特点可知，RN的阻值变大，故B错误、C正确。D、由安培定则可知电磁铁的上端为N极，故D错误。故选：C。48．（2023•博罗县校级一模）科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20℃），由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V，1000W”的字样；控制电路电源电压U＝30V，热敏电阻R1作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为滑动变阻器。闭合开关S，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔接只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，工作电路断开[不计继电器线圈的电阻，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]则：（1）作电路的电热器的电阻丝是由电阻小（填“大”或“小”），熔点高（填“高”或“低”）的合金组成，它正常工作时的电阻为48.4Ω；控制电路的开关S闭合时，电磁铁的上端是S极；（2）为了把温度控制在40℃左右，设定在水温低于40℃时自动加热，达到40℃时停止加热，根据阅读内容和乙图以及F﹣I图象可知可知，控制电路中的电流应该是0.1A，此时滑动变阻器R2消耗的电功率为2.5W。【答案】（1）小；高；48.4；S；（2）0.1；2.5【分析】（1）发热体的材料是电阻小、熔点高的合金制成的；根据计算电热器的工作电阻；根据安培定则判断电磁铁的磁极。（2）根据图像和衔铁动作时的吸引力确定控制电路中的电流大小，根据欧姆定律和电功率的公式计算滑动变阻器的功率。【解答】解：（1）工作电路的电热器的电阻丝是由电阻小、熔点高的合金组成，它正常工作时的电阻为：；控制电路的开关S闭合时，根据安培定则，电流从电磁铁的上端流入，从下端流出，电磁铁的上端是S极。（2）根据阅读内容和乙图以及F﹣I图象可知可知，控制电路中的电流应该是100mA＝0.1A；此时控制电路中的总电阻为；当温度为40℃时，热敏电阻R1＝5