专练06电与磁2023-2024学年九年级物理上学期期末考点大串讲（人教版）

专练06电与磁题型一题型一磁性、磁体、磁极1．关于条形磁铁，下列描述错误的是（）A．条形磁铁能够吸引铁屑 B．条形磁铁不能指南北C．条形磁铁周围存在磁场 D．条形磁铁不能吸引铜屑【答案】B【解析】磁体能够吸引磁性材料，因此条形磁铁能够吸引铁屑,故A正确，不符合题意；条形磁铁在地磁场的作用下要指向南北方向，其中指南的叫南极，故B错误，符合题意；任何磁体周围都存在着磁场，故C正确，不符合题意；磁体能够吸引磁性材料，因此条形磁铁能够吸引铁屑，不能吸引铜屑，故D正确，不符合题意。故选B。2．近来，磁性玩具成为玩具市场上的后起之秀。如图是使用多根不同颜色的思维玩具磁力棒组合成的模型。下列说法不正确的是（）

A．磁力棒周围存在磁场B．铜做的钥匙不会被磁力棒吸引C．磁力棒相互组合利用了同名磁极相互吸引的原理D．每一根磁力棒上都有两个磁极【答案】C【解析】根据磁体的性质可知，磁力棒周围存在磁场，故A正确，不符合题意；铜不能被磁化，所以铜做的钥匙不会被磁力棒吸引，故B正确，不符合题意；根据磁极的作用规律可知，磁力棒相互组合利用了异名磁极相互吸引的原理，故C错误，符合题意；根据磁体的性质可知，每一根磁力棒上都有两个磁极，故D正确，不符合题意。故选C。3．机器人和人下象棋时，取放棋子只需用一根“手指”接触棋子表面即可，如图，其奥秘是“手指”内部有电磁铁。下列材料中，能用于制作棋子的是（）A．铝 B．铁 C．铜 D．银【答案】B【解析】机器人的“手指”内部有电磁铁，那么制作象棋棋子的材料应该是铁磁性材料，包括铁、钴、镍，而不包括铝，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。4．我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是（）A．“慈（磁）石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性B．罗盘周围的磁感线真实存在且可见C．司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极【答案】C【解析】磁石是磁体的一种，具有磁性，故A错误；磁感线是假象的分布在磁体周围的曲线，不是真实存在的，故B错误；地球本身是一个巨大的磁体，指南针能指南北，是因为受到地磁场的作用，故C正确；鱼形铁被磁化后制成的指南鱼也是磁体的一种，任何磁体都有两个磁极，故D错误。故选C。5．宋代的军事著作《武经总要》中提到，行军时如果遇到阴天黑夜，会用指南鱼辨别方向。指南鱼是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在地球磁场中磁化而成的，可以浮在水面上，鱼头指南，如图。下列说法正确的是（）

A．指南鱼可以吸引铜和铁 B．指南鱼周围存在磁感线C．指南鱼的鱼头应标记“S” D．指南鱼的腹部磁性最强【答案】C【解析】具有磁性的物体吸引铁、钴、镍，不能吸引铜、铝，故A错误；指南鱼被磁化后，周围存在磁场，而磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故B错误；将做好的指南鱼放入水盆中，由题意知鱼头指南，所以指南鱼鱼头应标注“S”，故C正确；指南鱼是一个磁体，磁体的磁极磁性最强，指南鱼的鱼头与鱼尾磁性最强，故D错误。故选C。6．指南针是我国古代的四大发明之一，如图所示，是我国早期的指南针——司南。《论衡》中记载，“司南之杓，投之于地，其柢指南”。这句话中“柢”是指指南针的极，“南”是指（选填“地理”或“地磁”）的南极。

【答案】南地理【解析】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“柢”指南，此处的“南”是指地理的南极，因磁针静止时指南的一端叫南极，所以“柢”是指指南针的南（S）极。7．如图甲所示，将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得性。此时，小铁钉相当于一个，钉尖是极。如图乙所示，给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性可能与有关。

【答案】磁磁体S温度【解析】（1）小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被磁化，所以小铁钉获得磁性。磁化后的小铁钉相当于一个磁体，小铁钉靠近磁铁N极，所以钉尖是S极。加热一段时间后，温度升高，小铁钉掉落，磁性减弱，说明磁铁的磁性可能与温度有关。8．学习了电与磁的相关知识后，小明同学知道条形磁体有两个磁极，他在实验室发现有一个条形磁体断成了两截（如图所示），他想知道这样的两截磁体是各只有一个磁极还是有两个磁极呢？请你设计一个实验进行探究。（1）实验器材：；（2）实验现象与结论：。【答案】条形磁体（或小磁针）见解析【解析】（1）一个磁体同时存在N极和S极，可以利用条形磁体或小磁针接触每一个部分的两端，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引进行判断。因此需要的实验器材：条形磁体（或小磁针）。（2）根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引进行判断。实验现象为和其中一端吸引，和另一端相互排斥，从而说明一个磁体同时存在两个磁极。题型二题型二磁极间的相互作用1．在如图所示的四个实验中，能确定钢棒具有磁性的是（）

A．①③ B．②④ C．①②④ D．②③④【答案】D【解析】①用该钢棒去吸引磁铁，即使钢棒没有磁性，条形磁体也会吸引钢棒，所以不能确定钢棒是否具有磁性；②磁体由于受到地磁场的作用，当其自由静止时，要指向南北方向，因此，将该钢棒中点系上细线悬挂起来，拨动钢棒，发现最后总是指向南北，可以确定钢棒具有磁性；③通电螺线管中插入钢棒去吸引铁屑，能吸引更多铁屑，根据磁体可以吸引磁性物质的特性可知，可以确定钢棒具有磁性；④水平移动钢棒，弹簧测力计示数发生变化，说明钢棒具有磁性且磁性强弱不同，可以确定钢棒具有磁性。故②③④符合题意。故选D。2．“指南针”是我国古代四大发明之一，人们利用指南针能够辨别方向，是因为指南针受到了的作用。如图甲所示磁悬浮地球仪应用了（选填“同”或“异”）名磁极相互排斥的规律，如图乙，地球仪底座内部的电磁铁下端是极。【答案】地磁场同N【解析】地球周围存在磁场，即地磁场，指南针在地磁场中受到磁场的作用，根据磁极间的作用规律指示方向。地球仪悬浮，受到竖直向下的重力，和竖直向上的磁力，并和底座保持一定距离，因此根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，利用的是同名磁极相排斥。由图可知，螺线管中电流方向是由右向左，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指的方向与电流方向相同，大拇指所指的方向就是N极，故下端为N极。3．一根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近另一根悬挂起来的玻璃棒，它们互相吸引而靠近，这说明相互吸引。手拿一个条形磁铁靠近另一个悬挂着的条形磁铁，它们互相排斥而分离，这说明相互排斥。【答案】带电体能吸引轻小物体同名磁极【解析】与丝绸摩擦过的玻璃棒带了电，与另一根悬挂起来的玻璃棒靠近而相互吸引，是因为带电体能吸引轻小物体。两条形磁铁靠近而相互排斥，这是因为同名磁极相互排斥。4．如图所示，弹簧下悬挂着一条形磁铁处于静止状态，闭合开关后发现弹簧的长度增大。请标出电源左端的极性及通电螺线管下端的磁极名称和图中磁感线的方向。若将滑动变阻器的滑片向右移动，则弹簧的长度会（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

【答案】见解析减小【解析】闭合电路开关后，弹簧的长度增大，说明通电螺线管上端的磁极与N极是异名磁极，则电磁铁上端的磁极为S极，其下端为N极；在磁体外部，磁感线的方向从N极指向S极；已知通电螺线管下端的磁极为N极，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，由此可知，电源左端为正极，右端为负极。据此作图如下：

若将滑动变阻器的滑片向右移动，电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，磁铁的磁性变弱，对条形磁铁的吸引力变小，此时弹簧的长度会减小。5．如图所示是一种磁悬浮盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁，这是利用了同名磁极相互的原理制成。给盆栽浇水后为了保持盆栽与底座之间距离不变，可电磁铁线圈内的电流。【答案】排斥增大【解析】如图所示是一种磁悬浮盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁，这是利用了同名磁极相互排斥的原理制成的。给盆栽浇水后盆栽的重力变大，为了保持盆栽与底座之间距离不变，可增大磁力与重力保持平衡，可增大电磁铁线圈内的电流，增强磁性。6．两块外形相同的长方体A和B，其中一块是铁块，另一块是磁铁。如图所示，若在滑动过程中发现吸引力的大小不变，则说明有磁性的是；若发现吸引力由大变小再变大，则说明有磁性。（选填“A”或“B”）【答案】AB【解析】条形磁铁的中间磁性最弱，两端磁性最强；A在B的上方从左端向右端匀速移动，若吸引力的大小不变，说明它们间的力的作用大小不变，则B棒肯定无磁性，A棒有磁性。若吸引力的大小先由大变小，然后是由小变大，说明B的两端磁性较强，中间磁性较弱，则B肯定有磁性。7．如图，用细线将小铁球B悬挂起来，将放在水平面桌面上的一条形磁铁A靠近小球，当A、B均静止时小球B刚好与A处于同一水平面上。请画出磁铁A水平方向受力及小球B所受重力的示意图。

【答案】见解析

【解析】由图可知，条形磁铁A吸引铁球B，由于物体间力的作用是相互的，铁球B会对条形磁体A有水平向右的吸引力，此时A有向右运动的趋势，所以A还受水平方向向左的摩擦力，而磁铁处于静止状态，所以磁铁所受的吸引力和摩擦力大小相等，所以应该用两条长度相等的线段表示；重力的方向是竖直向下的，过铁球B重心画一条带箭头的竖直向下的线段，如下图所示：

题型三题型三磁化和磁性材料1．如图所示，是小明自制的指南针。硬纸板和大头针制作指南针的底座，用磁体沿一个方向多次划过缝衣针，穿过按扣的两孔，放在底座的针尖上，指南针静止后针尖指向北方。下列说法正确的是（

）A．缝衣针的材料是铜B．针尖指北是由于地球周围磁感线的作用C．针尖部位指北是受到了地磁南极的吸引D．针尖所指的方向与该点地磁场的方向相反【答案】C【解析】只有铁、钴、镍等物质才能被磁化，如果缝衣针的材料是铜，不能被磁化，故A错误；针尖指北是由于受到地磁场的作用，而不是磁感线的作用，磁感线不是真实存在的线，故B错误；针尖部位指北是由于受到地磁场的作用，由异名磁极相互吸引可知，受到了地磁南极的吸引，故C正确；针尖放在磁场中被磁化，相当于小磁针，则其静止时北极的指向即为该点的磁场方向，故D错误。故选C。2．关于磁现象，下列说法正确的是（）A．铜、铁、铝都是磁性材料B．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线C．地磁场的S极在地球的南极附近D．磁场是真实存在的一种物质【答案】D【解析】磁性材料是指铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。常见的磁性材料包括铁、钴、镍等，铜、铝是属于非磁性材料，故A错误；磁体的周围存在着看不见，摸不着但又客观存在的磁场，为了描述磁场，而引入了磁感线，磁感线并不客观存在，而是人们为了研究方便而假想出来的，故D正确，B错误；磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发回到S极。地磁场的南北极和地理的南北极刚好相反，地球周围的磁感线从地球地理南极附近出发，回到地球地理北极附近，故C错误。故选D。3．以下实际应用中，没有用到磁性材料的是（）A．录音磁带 B．磁卡 C．DVD光碟 D．收音机喇叭【答案】C【解析】录音磁带、磁卡、收音机喇叭中，用的是磁性材料，故ABD不符合题意；DVD光盘是利用激光来进行工作的，它在光驱中利用激光头发出的光来读取信息，没有用到磁性材料，故C符合题意。故选C。4．小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列分析正确的是（）A．“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性B．“硬币桥”中间磁性最强C．“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理D．两枚硬币相邻的部分是同名磁极【答案】C【解析】当硬币都放在磁体的磁极上时，会被磁体磁化，硬币也具有N极和S极，因此最外侧的硬币也有磁性，由于异名磁极相互吸引，硬币便会搭成一座漂亮的“硬币桥”，搭成的“硬币桥”相当于条形磁铁，并且中间磁性最弱，故ABD错误，C正确。故选C。5．如图1所示，弹簧测力计的挂钩上分别挂着甲、乙、丙、丁四个不同材料制成的物体M，从条形磁体的左端沿水平方向运动到右端，根据测力计示数的变化情况绘制了图2所示的甲、乙、丙、丁四个“Ft”图像，下列对各个图像的解读正确的是（）

A．甲物体可能是铜块，也可能是铁块B．乙物体一定是软磁性材料C．丙物体一定是软磁性材料D．丁物体一定是由硬磁性材料组成的磁体，其下端为N极【答案】B【解析】甲物体中弹簧测力计没有受到磁铁的影响，说明其不是磁性材料，故不可能是铁，故A错误；若M为磁性材料，根据磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱，于是可知，从条形磁体的左端沿水平方向运动到右端，条形磁体对M的力由大到小再变大，弹簧测力计的示数由大到小再变大，故B正确，故C错误；若丁物体为磁性材料，且下端为N级，则根据同名磁极相互排斥，且磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱，弹簧测力计的示数应该由小变大，故D错误。故选B。6.下列物体：①玻璃棒；②铜片；③铁钉；④塑料尺；⑤铅笔芯；⑥食盐水，其中属于绝缘体的有，能被磁化的有（两空均选填序号）。【答案】①④③【解析】①玻璃棒不容易导电，属于绝缘体；②铜片容易导电，属于导体；③铁钉容易导电，属于导体；④塑料尺不容易导电，属于绝缘体；⑤铅笔芯容易导电，属于导体；⑥食盐水容易导电，属于导体；能被磁化的物质大多数是含铁、钴、镍等物质，所以铁钉能被磁化。7．用一个磁性很强的磁铁球靠近一块铝板，铝板（选填“能”或“不能”）被吸引。【答案】不能【解析】铝不是磁性材料，所以铝板不能被磁化，所以铝板不能被吸引。8.将缝衣针的一端在磁铁的一端接触一会，它就被磁化，将磁化后的两根缝衣针穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制作成了一个如图所示的小指南针。该指南针静止后针尖指北，则针尖是小指南针的（选填“N”或“S”）极。此实验中缝衣针所用的材料最好的是（选填“铁”或“铜”）。【答案】N铁【解析】根据题意可知，该指南针静止后，发现其针尖指北，则针尖是小指南针的N极。此实验中缝衣针所用的材料最好是铁，而铜不是磁性材料，不能被磁化。题型四题型四磁场与磁感线1．关于磁场的描述，下列说法中正确的是（）A．小磁针静止时，S极的指向与该点的磁场方向相同B．磁场和描述磁场的磁感线都是客观存在的C．磁体周围的磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极D．地磁场的南极在地理的南极附近，地磁场的北极在地理的北极附近【答案】C【解析】小磁针静止时，N极的指向与该点的磁场方向相同，故A错误；磁场是确实存在的，但是磁场是看不见摸不到的，故用磁感线来形象的表示磁场，磁感线不是真实存在的，故B错误；在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极，故C正确；地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近，故D错误。故选C。2．如图所示，小磁针处于静止状态，则关于甲、乙两磁极及磁感线方向的判断正确的是（）A．甲是N极，乙是S极，磁感线从甲、乙出发B．甲是S极，乙是N极，磁感线从甲、乙出发C．甲是S极，乙是S极，磁感线进入甲、乙D．甲是N极，乙是N极，磁感线从甲、乙出发【答案】C【解析】由图中磁感线可知，甲、乙为同名磁极；小磁针的N极指向上方，说明磁感线向上，进入甲、乙两磁极，所以甲、乙都是S极，故C正确，ABD错误。故选C。3．如图中各磁体的磁感线方向，标注正确的是（）A．B．C． D．【答案】C【解析】在磁体外部，磁感线总是从N极出发，回到S极。故C正确，ABD错误。故选C。4．关于磁场和磁感应线，以下说法正确的是（）A．磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在B．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线C．磁场对放入其中的导体有力的作用D．磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的【答案】AD【解析】磁场看不见摸不着，但可以利用磁场对小磁针的作用感知它的存在，故A正确；磁感线是不存在的，是为了研究方便假想的一些有方向的曲线，故B错误；磁场对放入其中的通电导体有力的作用，导体不通电不会产生力的作用，故C错误；磁体的周围存在磁场，磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的，故D正确。故选AD。5．如图所示，请画出条形磁体周围磁感线大致分布图、并标出小磁针的S极。【答案】见解析【解析】在磁体外部，磁感线从磁体N极出发，回到磁体S极；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此小磁针右端为S极，左端为N极，如图所示：6．物理学家用来形象地描述空间磁场情况，在磁体外部这些线都是从磁体的极出来，回到磁体的极。【答案】磁感线NS【解析】磁感线是不存在的，它是利用模型法虚构的，磁感线可以形象地表示磁场的方向和它的分布情况。为了表示磁场的方向，物理学家规定磁体外部的磁感线是从N极出来，回到S极。7．如图所示，甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，根据图中小磁针静止时的指向，甲是，乙是（均选填“N极”或“S极”）。

【答案】S极S极【解析】图中小磁针的N极指向上方，由于同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此甲、乙均为S极。题型五题型五地磁场1．在地球表面的某位置，发现自由转动的小磁针静止时沿竖直方向，且S极向下（提示：指向地心为下，远离地心为上），则小磁针所在位置在地球的（

）A．北极附近 B．赤道附近 C．南极附近 D．以上均有可能【答案】C【解析】小磁针静止时沿竖直方向，且S极向下，说明其指向为地磁北极，且小磁针位于地磁北极附近，正好是地球的南极附近。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。2．战国中期著名的纵横家鬼谷子曾说：“郑子取玉，必载司南，为其不惑也”，这是磁石及其特性的最早记载。如图是记载中的司南，有关说法正确的是（）A．司南周围存在磁感线B．司南周围各点的磁场方向都是相同的C．司南可以吸引铁屑，利用了同名磁极相互吸引D．司南可以指示方向是受到地磁场的作用【答案】D【解析】司南周围存在磁场，磁感线不是真实存在的，故A错误；根据磁场分布的知识可知，司南周围各点的磁场方向都是不相同的，故B错误；司南可以吸引铁屑，是因为磁体具有吸引铁、钴、镍的性质，故C错误；地球周围的磁场叫做地磁场，司南可以指示方向是受到地磁场的作用，故D正确。故选D。3．20世纪60年代，美国细菌学家发现趋磁细菌，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，如图所示。由此可见，在海洋中，地磁场将驱使这种细菌运动的方向为（）

A．由南向北 B．由北向南 C．由西向东 D．由东向西【答案】B【解析】如图所示，磁铁外部磁感线从N极出发，回到S极，将磁铁置于细菌附近，细菌向磁铁的N极运动，而地磁N极在地理S极附近，故细菌在地磁场将驱使下将从北向南运动，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。4．指南针是我国的四大发明之一，“指南鱼”是它的一种形态。将一块形状像鱼的薄铁片磁化后，浮在水面上，它静止时的指向如图所示。下列判断正确的是（）A．指南鱼能指南北是因为其受到地磁场的作用B．指南鱼鱼尾所指的方向为该点的地磁场方向C．指南鱼周围存在磁感线D．指南鱼的腹部磁性最强【答案】A【解析】地球本身就是一个巨大的磁体，指南针能指南北，是因为受到地磁场的作用，故A正确；“指南鱼”静止时鱼头指向南方，是地磁的北极，故指南鱼鱼头所指的方向为该点的地磁场方向，故B错误；磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，故C错误；磁铁两端磁性最强，指南鱼的腹部磁性最弱，故D错误。故选A。5．我国宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中记述，地理的两极和地磁场的两极并不重合，地球的磁北极位于地理极附近。地球上指南针静止时N极所指的是地理的方。（均选填“北”或“南”）【答案】南北【解析】我国宋代学者沈括最早准确记录了磁针所指南北方向不是地理的正南正北方向的现象，即地理的两极和地磁场的两极并不重合，地球的磁北极位于地理南极附近。地球上指南针静止时N极所指的是地理的北方。6．地球上所有生物活动的能量都来自太阳，太阳能可以通过太阳能电池转化为电能，但是这些电能却不能自动转化为太阳能，这说明能量的转化具有性；当太阳风暴爆发时，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的方向，如图所示，地磁场的两极与地理的两极（选填“是”或“不是”）重合的。【答案】方向不是【解析】太阳能可以转化为电能，但是电能却不能自动转化为太阳能，这是因为能量的转化具有方向性，如燃料燃烧时化学能转化为内能，但这些内能不能再转化为化学能。地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。7．小磁针静止时，它的南极指向(选填“南方”或“北方”)．信鸽具有卓越的飞行本领，它能从2000km以外的地方飞回家里，鸽子在飞行时是靠来导航的．【答案】南方地磁场【解析】因为地球本身就是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极的附近，根据磁极间相互作用的规律可知，小磁针静止时，它的南极指向南方；鸽子在飞行时是靠地磁场来导航的。8．小明在假期去蚌埠涂山游玩，在森林里迷路了。幸亏他带了指南针。当小磁针静止在如图所示位置时，磁针的N极所指的方向是地理位置的方。（选填“南”或“北”）

【答案】北【解析】由于地球的周围存在地磁场，所以地球周围任何范围内的小磁针（指南针）都要受到地磁场的作用而指向南北方向，小磁针静止时，N极指的是地磁场的南极，地理位置的北极。9．如图1所示，当一块条形磁铁的N极慢慢靠近铁块时，a端被磁化为S极、b端为N极，磁铁的N极与铁块a端相互。（1）经查阅资料得知：铁原子中的电子围绕原子核运动或自旋时，会形成微小的环形电流[如图2（a）所示]，微小的环形电流周围存在微小的。铁磁质内部原子中电子围绕原子核运动或自旋的方向一致且排列整齐所构成微小的区域叫做磁畴。通常情况下，各个磁畴的方向是无序的，如图2（b）所示，整个铁块对外就不显磁性。当磁体靠近铁块时，铁块内部各个磁畴方向趋于同一方向，整个铁块对外就显示出磁性，如图2（c）所示。（2）有人猜测蜜蜂、家鸽等动物体内也存在磁畴，受地磁场的作用，所以它们能自行辨认地理方位。请你设计一个实验，初步推断上述观点是否合理。写出简要的实验过程：。【答案】吸引（1）磁场（2）在蜂巢周围放置强磁体、家鸽腿上绑强磁体，观察它们能否顺利回巢，若都能则不合理，若不能则合理【解析】当一块条形磁铁的N极慢慢靠近铁块时，a端被磁化为S极、b端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，磁铁的N极与铁块a端相互吸引。（1）铁原子中的电子围绕原子核运动或自旋时，会形成微小的环形电流，根据电流的磁效应可知，微小的环形电流周围存在微小的磁场。（2）在蜂巢周围放置强磁体、家鸽腿上绑强磁体，观察它们能否顺利回巢，若都能则不合理，若不能则合理。题型六题型六电流周围的磁场1．如图所示，通电螺线管周围小磁针静止时，小磁针N极指向正确的是（小磁针上涂黑的一端为N极）（）

A．a、c、d B．a、b、c C．a、c D．b、c、d【答案】D【解析】根据电源的正负极可知，电流从通电螺线管的右侧流入，左侧流出，根据电流方向，利用安培定则可知通电螺线管的左端为S极，右端为N极。因为磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，根据磁场中任一点小磁针北极和该点的磁感线方向一致，所以a点磁针N极指向右端；b点磁针N极指向左端；c点磁针N极指向左端；d点磁针N极指向右端。故ABC错误，D正确。故选D。2．一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的方向如图所示，其中正确的是（）A．B．C． D．【答案】B【解析】在磁体外部磁感线从N极出发，回到S极；用用手握住螺线管，四指环绕的方向指向电流方向，大拇指所指的方向为螺线管的N极。A．据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极；故磁感线的方向错误，故A错误,B．据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，因此磁感线的方向正确，故B正确；C．据安培定则判断，该螺线管的右端是N，左端是S极，故磁感线的方向错误，故C错误；D．据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，故磁感线的方向错误，故D错误。故选B。3．下列四幅图中，小磁针静止时指向正确的是（）A．

B．

C．

D．

【答案】A【解析】由图知，电流从左侧流入、右侧流出，由安培定则可知右端为通电螺线管的N极，由异名磁极相吸可知小磁针左侧为S极，故A正确；由图知，电流从右侧流入、左侧流出，由安培定则可知右端为通电螺线管的N极，由异名磁极相吸可知小磁针右侧为S极，故B错误；由图知，电流从右侧流入、左侧流出，由安培定则可知右端为通电螺线管的S极，由异名磁极相吸可知小磁针左侧为N极，故C错误；D．由图知，电流从左侧流入、右侧流出，由安培定则可知左端为通电螺线管的N极，由异名磁极相吸可知小磁针左侧为S极，故D错误。故选A。4．如图所示，通电螺线管上方附近有一点M，小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合开关S，下列说法正确的是（）A．M点的磁场方向向左 B．螺线管的左端为N极C．小磁针静止后，其N极的指向向左 D．向右移动滑片P，螺线管的磁场增强【答案】A【解析】由图可知，电流从螺线管的右端流入，由安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外M点的磁场方向向左，故A正确，B错误；通电螺线管的左端是S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极应靠近螺线管的左端，则小磁针静止时，其N极的指向向右，向右移动滑片P，连入电路的电阻增大，电路中的电流减小，螺线管的磁性减弱，故CD错误。故选A。5．开关S闭合时，通电螺线管的磁感线如图所示，则通电螺线管的（选填“左”或“右”）端为N极；小磁针的N极将（选填“向左偏转”或“向右偏转”）；电源的（选填“A”或“B”）端为正极。【答案】左向左偏转A【解析】在磁体外部，磁感线从磁体N极出发，回到S极，因此通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极互相吸引，所以小磁针的N极将向左偏转；根据安培定则可知，电源的A端为正极。6．根据通电螺线管的磁感线方向，通电螺线管的左端是极（选填“N”或“S”）；电流表上方的括号内是（选填“正”或“负”）接线柱。【答案】N正【解析】磁体外部磁感线从磁体N极出来，回到S极。故通电螺线管的左端为N极，右端为S极。通电螺线管的左端为N极，根据安培定则可以判定螺线管正面的导线中的电流方向是向上的，电流由上向下流过电流表，故电流表上端为正接线柱。7．如图甲所示电路，在螺线管左侧放置一个小磁针，闭合开关后，小磁针南极指向螺线管，由此可判断A端是电源的（选填“正”或“负”）极。在制造精密仪器所用的电阻时，常常采用如图乙所示的双线绕法。把电阻丝从螺线管一端绕到另一端，再从另一端绕回来。请你从电磁学的角度分析，这样缠绕电阻丝的目的是。【答案】负避免电阻丝两端产生磁极（或螺线管两端的磁场相互抵消）【解析】由题意可知，闭合开关后，小磁针南极指向螺线管，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极；伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，故电源右端为正极，左端（A）为负极。把电阻丝从螺线管一端绕到另一端，再从另一端绕回来，并排两根导线中的电流方向相反，产生的磁场方向相反，避免电阻丝两端产生磁极（或螺线管两端的磁场相互抵消），所以在制造精密仪器所用的电阻时，常常采用如图乙所示的双线绕法。8．如图所示，通电螺线管附近的小磁针处于静止状态，此时电源的a端是极（选填“正”或“负”）。滑动变阻器的滑片向右调节，则通电螺线管的磁性变（选填“强”或“弱”）。

【答案】正强【解析】已知通电螺线管左端为S极，右端为N极，根据磁极间的相互作用可知，小磁针A端为N极，右端为S极，伸出右手，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的右端为通电螺线管的N极，则电流从a端流入，所以a端为正极，b端为负极。滑动变阻器P向右移动时，接入电路中的电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，通电螺线管的磁性将增强。9．闭合开关，小磁针静止后的指向如图所示，请在图上标出螺线管的S极和电源的正极。【答案】见解析【解析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针静止时，N朝向左侧，故螺线管的右侧是其S极。根据右手螺旋定则，大拇指指示的是螺旋管的N极，四指弯曲方向为电流方向，则电源的右侧是正极，如图所示10．如图所示，请将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，滑动变阻器的滑片向右移动时弹簧的长度变短，并标出螺线管的N极。

【答案】见解析

【解析】开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互排斥，因同名磁极相互排斥，所以电磁铁上侧是N极，由安培定则可知：螺线管中电流方向从下方流入；滑动变阻器滑片P向右移动使弹簧的长度变短，说明排斥力增大，则通电螺线管的磁性增强，电路中电流增大，变阻器接入电路的电阻减小，由此可得出需使滑动变阻器右侧下接线柱连入电路。如图所示：

11．将一条形磁铁靠近通电螺线管时，它们互相吸引（如图所示），请画出螺线管的绕线。

【答案】见解析

【解析】由题意可知，条形磁铁右端是S极，将这条形磁铁靠近通电螺线管时，它们互相吸引，根据同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，可知，通电螺线管左端是N极，右端是S极，从图中可以看到，电源右端是正极，根据安培定则，让右手大拇指指向N极，右手握住螺线管，那么弯曲的四指指向就是螺线管绕线方式，如下图所示：

12、实验小组的同学们用一块安装在有机玻璃上的螺线管，小磁针、铁屑、电源、导线、开关等器材来探究通电螺线管周围的磁场分布，实验装置如图。

（1）先将电源、开关、螺线管用导线依次连接起来，将多个小磁针放到螺线管周围，如图甲所示。闭合开关，螺线管周围的小磁针发生了明显偏转，如图乙所示，该现象说明：，小明同学发现放在A、B两处的小磁针在开关闭合后不发生偏转，则小磁针不偏转的原因是：；（2）小云同学发现小磁针体积较大，放在螺线管周围的数量有限，不能细致地探究通电螺线管周围的磁场分布，于是建议小明改为在螺线管周围撒上铁屑来观察，当小明在玻璃板上均匀撒上铁屑并接通电路后，并没有发现铁屑出现有规律的分布，这时应进行的操作是；（3）实验完成后，老师提问：通电螺线管两端的磁性与电流方向是否有关，请你帮他们设计可行的方案进行验证：。【答案】（1）通电螺线管周围存在磁场此处的磁场方向与地磁场的磁场方向一致（2）轻敲玻璃板（3）见解析【解析】（1）图甲所示，闭合开关，螺线管周围的小磁针发生了明显偏转，说明小磁针受到磁场力的作用，则证明通电螺线管周围存在磁场。小明同学发现放在A、B两处的小磁针在开关闭合后不发生偏转，则小磁针不偏转的原因可能是此处的磁场方向与地磁场的磁场方向一致。（2）当在玻璃板上均匀地撒上铁屑并接通电路后，并没有发现铁屑出现有规律的分布，是因为小铁屑与玻璃板之间存在摩擦力，这时应轻敲玻璃板，使接触面分离减小摩擦，从而使小铁屑能灵活运动。（3）探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，应该改变通电螺线管线圈中的电流方向，如果观察到小磁针的N极指向与原来相反，则能证明通电螺线管的极性与电流方向有关。题型七题型七电流的磁效应1．第一次发现电与磁之间的联系的科学家是（）A．奥斯特 B．焦耳 C．安培 D．法拉第【答案】A【解析】1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，发现电流周围存在磁场，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。2．如图，在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针发生转动。下列分析正确的是（）A．小磁针发生转动，说明通电直导线周围存在磁场B．小磁针发生转动，说明通电直导线周围存在磁感线C．这个实验叫电磁感应实验D．改变电池正负极，原来静止的小磁针发生转动方向不变【答案】A【解析】当直导线通电时，该实验说明电流周围存在磁场，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故A正确，B错误；闭合开关，这个实验说明通电导体周围存在磁场，是奥斯特实验，故C错误；磁场方向与电流方向有关，电流的方向改变，原来静止的小磁针发生转动方向改变。故选A。3．如图所示的四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】甲图中小磁针发生了偏转，说明小磁针受到了磁场的作用，故说明通电导体周围产生了磁场，故A不符合题意；乙图中闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时会产生感应电流，是电磁感应现象，不能说明电流产生了磁场，故B符合题意；平行的两根导线，当通入方向相同的电流时，两导线相互靠近，当通入方向相反的电流时，两导线相互远离，说明通电的两根导线周围都产生了磁场，且磁场的方向与电流的方向有关，故CD不符合题意。故选B。4．如图所示实验，最早是（填物理学家）完成的，为了使实验现象明显，则导线应（选填“东西”“南北”或“任意方向”）放置。【答案】奥斯特南北【解析】由图知道，该实验为奥斯特实验，说明了电流的周围存在磁场。由于小磁针受到地磁场的作用，要指南北方向，为了观察到明显的偏转现象，应使电流产生的磁场方向为东西方向，故应使把直导线南北放置。5．小红用如图所示装置探究磁与电的关系。（1）由图a、图b、图c可知：电流周围存在，且；（2）实验中小磁针的作用是；（3）该实验应用的科学研究方法是；（4）小红推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图d所示，小磁针也会发生偏转。其依据是：；（5）图d中小磁针N极偏转方向和图中小磁针的偏转方向相同，依据是：。【答案】（1）磁场磁场的方向与电流的方向有关（2）检测磁场的存在（3）转换法（4）电荷的定向移动会形成电流（5）c电子定向移动的方向与电流的方向相反【解析】（1）由图a、图b、图c可知，通电后，小磁针发生了偏转，这说明电流的周围存在磁场。改变电流的方向，小磁针的偏转方向发生了变化，这说明磁场的方向与电流的方向有关。（2）该实验通过小磁针的偏转来探究通电导线周围是否存在磁场，小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转，故小磁针可以检测磁场的存在。（3）本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场，故采用的是转换法。（4）电荷的定向移动会形成电流，电流的周围存在磁场，一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，会形成电流，所以小磁针也会发生偏转。（5）电子定向移动的方向与电流的方向相反，电子向右定向移动，则电流的方向是向左的，所以图d中小磁针N极偏转方向和图（c）中小磁针的偏转方向相同。6．在学习了电和磁的知识后，小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验。用一块条形磁体的极沿同一方向摩擦一枚粗缝衣针若干次，使缝衣针磁化，如图甲。然后把这枚缝衣针用细线悬挂起来，如图乙。结果发现静止后缝衣针总是指向南北方向，这说明缝衣针已经磁化成一枚小磁针。为验证奥斯特实验，小杰把一根直导线放在静止的缝衣针正上方，并使直导线与缝衣针垂直放置，当用电池给它通电时，结果发现缝衣针并未发生偏转。带着疑问，小杰在物理课上与大家展开讨论，形成了两种不同的观点：观点A：这根通电导线周围不存在磁场，奥斯特的发现不全面；观点B：导线的位置不好，这时静止的缝衣针N极正指向该点的磁场方向。所以缝衣针不会发生偏转。请你回答问题：（1）奥斯特实验表明：通电导线周围存在；（2）缝衣针停止运动后，针尖指向（选填“北方”或“南方”）；（3）课堂讨论形成的两种观点，请你利用已有器材，重新设计实验，否定观点A而证明观点B是正确的，写出你的实验方法：。

【答案】（1）磁场（2）北方（3）见解析【解析】（1）奥斯特实验的步骤是在直导线下方平行的放置小磁针，当导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用，说明通电导线周围存在着磁场。（2）由磁化的过程可知，缝衣针的针尾最后与磁铁的N极接触，相互吸引，因此，针尾为S极，则针尖为N极，把这枚缝衣针用细线悬挂起来，缝衣针停止运动后，针尖指向北方。（3）实验中，使直导线与缝衣针垂直放置，当用电池给它通电时，结果发现缝衣针并未发生偏转，这是因为导线周围的磁场与地磁场的方向一致，所以小磁针不再发生偏转。可以改进的方法是：使直导线与缝衣针水平放置，当用电池给它通电时，会发现小磁针发生偏转，从而证明观点A是错误的，而观点B是正确的。8．如图所示，为“探究通电直导线周围的磁场方向与电流方向的关系”的电路图。在与直导线垂直的平面上放置几个小磁针。根据实验现象回答下面问题。（1）电键断开时，所有的小磁针N极的指向为；（2）电键闭合时，发现所有的小磁针都发生了；（3）将电源的正负极对调，与（2）中的现象相比，发现小磁针N极的发生了变化；（4）从上述的现象中，可以初步得出结论：①直导线不通电流时，产生磁场（选填“会”或“不会”）；②通电直导线周围的磁场方向与电流的方向（选填“有关”或“无关”）。【答案】（1）北（2）偏转（3）偏转方向（4）不会有关【解析】（1）电键断开时，小磁针受到地磁场的作用，所有的小磁针N极的指向为北。（2）电键闭合时，通电直导线周围会产生磁场，小磁针受到通电直导线磁场的作用发生偏转。（3）将电源的正负极对调，与（2）中的现象相比，通电直导线周围磁场的方向发生了变化，小磁针的受力方向发生变化，小磁针N极的偏转方向发生变化。（4）有上述实验现象可知电键断开时,小磁针不发生偏转，说明直导线不通电流时，周围不会产生磁场。电键闭合时，改变电流方向，小磁针N极偏转方向相反，说明通电直导线周围的磁场方向与电流的方向有关。题型八题型八电磁铁和电磁继电器1．如图所示是研究电磁铁磁性的实验。闭合开关后，下列说法不正确的是（）A．该实验能够说明电能生磁B．滑片P向右移动电磁铁吸引大头针的数目会增多C．在铁钉上将线圈多缠绕几匝，电磁铁吸引大头针的数目会增多D．将铁钉换成铜棒会使磁性增强【答案】D【解析】闭合开关后，通过电磁铁有电流，电磁铁能吸引大头针，这说明通电导线的周围存在磁场，这是电流的磁效应，故A正确；滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引大头针的数目会增多，故B正确；在铁钉上将线圈多缠绕几匝，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引大头针的数目会增多，故C正确；铁钉容易被磁化，而铜棒不会被磁化，所以铁棒换成铜棒会使磁性减弱，故D错误。故选D。2．小徐为栽种蔬菜的大棚设计了温度自动报警器，电路如图所示。下列对此设计的认识合理的是（）A．若要提高报警温度，可以增大控制电路的电源电压B．改变控制电路的电源正负极，该电路仍能正常工作C．控制电路中的水银可以换成蒸馏水D．工作电路中的衔铁可以用铜代替【答案】B【解析】适当增大电源电压可增大电磁铁的磁性，但却无法提高报警的温度，故A不符合题意；报警器中的控制电路的电源的正负极对调后会影响电磁铁的极性，不会影响电磁铁的磁性强弱，不会影响自动报警器工作，故B符合题意；蒸馏水不是导体，控制电路中的水银不可以换成蒸馏水，否则电路为断路，故C不符合题意；铜不能被磁体吸引，不能做电磁继电器工作电路中的衔铁，故D不符合题意。故选B。3．（多选）如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S，滑片P向下移动，下列说法正确的是（）A．滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性变强B．滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力一直不变C．滑片P向下移动过程中，条形磁铁可能静止，也可能向右运动D．滑片P向下移动过程中，条形磁铁可能静止，也可能向左运动【答案】AD【解析】由题图可知，闭合开关S，当滑片P逐渐向下移动时，滑动变阻器连入电路的电阻逐渐变小，由欧姆定律可知线圈中电流逐渐变大，则通电螺线管的磁性变强，故A正确；当滑片P逐渐向下移动时，由于通电螺线管的磁性变强，且螺线管和条形磁铁相对的磁极为异名磁极，所以条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大，则条形磁铁可能静止，也可能向左运动；当条形磁铁静止时，静摩擦力和吸引力平衡，吸引力增大时，静摩擦力也随着增大；当条形磁铁运动时，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，则条形磁铁所受滑动摩擦力的大小不变；所以条形磁铁所受摩擦力不是一直不变，故BC错误，D正确。故选AD。4．热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在处（选填“a”或“b”），因为温度升高时电磁体的磁性（选填“增强”“不变”或“变弱”）。【答案】a增强【解析】温度升高时，根据图甲可知，热敏电阻的阻值变小，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强；当电磁铁向左吸引铁片d时，接通右边的工作电路发送信息，这时d与左边的金属片a接触，只有开关c与a接触，右边的工作电路才能工作。5．如图是一种“闯红灯违规证据模拟记录器”的工作原理图，光控开关接收到红绿灯发出的红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性变，使动触点与触点接触。【答案】强2【解析】当电阻变小时，电路中的电流变大，根据电流的磁效应可知，电磁铁的磁性增强，会将衔铁向下吸引导致触点和2触点接触而使照相机工作。6．电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U=6V，保护电阻R1=100Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。（1）电梯超载时，触点K与触点接触（填写“A”或“B”）；（2）若电梯在20s内将一位重600N的乘客匀速提升15m，电梯对乘客做功的功率为W；（3）当电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住。请判断：若该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，电梯是否超载：。（填“超载”或“不超载”，g取10N/kg）【答案】（1）B（2）450（3）超载【解析】（1）电梯超载时，压敏电阻R2受到的压力F增大，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作。（2）电梯克服乘客的重力做功，在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升15米，电梯对乘客做的功为W=Gh=600N×15m=9000J，所以做功的功率为；（3）电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即F＝G＝mg＝1000kg×10N/kg＝10000N，由图乙，当压力F＝10000N，对应的压敏电阻阻值R2＝100Ω，此时控制电路中的电流为，所以此时电梯超载。7．某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，表示温度已经达到25℃。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。【答案】见解析【解析】根据题意可知，当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作，这说明衔铁是被吸下的，动触点与下面的静触点接触，使得加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，这说明衔铁是被拉起，动触点与上面的静触点接触，使得绿灯工作；加热电阻与绿灯工作时互不影响，是并联的，如下所示：8．为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，肖阳同学作了以下猜想：猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性；猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强；猜想C：电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性越强。为了验证上述猜想是否正确，肖阳同学所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。根据肖阳同学的猜想和实验，完成下面问题：（1）电磁铁磁性强弱不易直接观察，该实验小组通过观察，判断电磁铁磁性强弱，这种研究物理问题的方法叫做；（2）通过比较图中两种情况，可以验证猜想A是正确的；（3）通过比较图中b、c两种情况，肖阳认为，由滑动变阻器的滑片位置可知，c中电磁铁的电流大于b中电磁铁的电流，可以验证猜想B是正确的；小明则认为，c中电磁铁的匝数大于b中电磁铁的匝数，可以验证猜想C是正确的。请你评估后做出判断；（选填序号：①只有肖阳的说法正确。②只有小明的说法正确。③两个同学的说法都不正确。）（4）观察图d中的实验，甲、乙两个电磁铁的连接方式是，由该实验可以得出的结论是。【答案】（1）吸引大头针的数量转换法（2）a、b（3）③（4）串联（5）在电流相同时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性越强【解析】（1）电磁铁磁性强弱不易直接观察，该实验小组通过观察吸引大头针的数量，判断电磁铁磁性强弱，这种研究物理问题的方法叫做转换法。（2）通过比较图中a、b两种情况，电磁铁的磁性有无可以由通断电流来控制，可以验证猜想A是正确的。（3）因为没有电流表测量具体的电流值，线圈匝数是否相同题目中没有明确的提示，所以肖阳和小明的说法均不正确，故③符合题意，①②不符合题意。故选③。（4）观察图d中的实验，电流只有一条路径，甲、乙两个电磁铁的连接方式是串联的，电流相同，电磁铁的磁性不同，由该实验可以得出的结论是：在电流相同时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性越强。9．如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。温度0510152025303540电阻600550500450420390360330300（1）这一自动控制装置的基本结构其实是一个；（2）计算说明该空调的启动温度是多少？（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，计算控制电路中需要再串联多大的电阻？（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。【答案】（1）电磁继电器（2）25℃（计算见解析）（3）30Ω（4）将左边电源改为可调压电源【解析】（1）根据题意知道，该自动控制装置的基本结构其实是一个电磁继电器。（2）电路启动时的总电阻，此时热敏电阻的阻值R热＝R总﹣R0＝400Ω﹣10Ω＝390Ω，对照表格数据知道，此时的启动温度是25℃。（3）因为电路启动时的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，则电路中还应串联的电阻R′＝R热＝R总﹣R热′﹣R0＝400Ω﹣360Ω﹣10Ω＝30Ω。（4）因为本装置启动的电流是一定的，因此，既可通过改变电阻来改变电流，可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制。题型九题型九磁场对通电导线的作用1．在如图所示的装置中，闭合开关，观察到导体棒ab运动，下列说法正确的是（）

A．该实验现象说明电流周围存在磁场B．只改变电流方向，导体ab的运动方向不变C．在此过程中，机械能转化为电能D．电动机是利用这一原理工作的【答案】D【解析】如图，闭合开关，导体ab中有电流通过，通电导体在磁场上受力而运动，是电动机原理图，此过程中，电能转化为机械能，故AC错误，D正确；通电导体在磁场中受力运动方向跟电流方向和磁场方向有关，只改变电流方向，导体ab的运动方向会改变，故B错误。故选D。2．课堂上，小明同学给全班同学展示了一个小实验：如图所示，把铁钉和磁铁连起来后竖直地吸在电池的正极上，然后用导线把电池的负极和磁铁连接起来，构成闭合电路，这时铁钉和磁铁一起旋转起来，这表明（）A．磁场对通电导线有力的作用 B．通电导线周围存在磁场C．利用磁场可以产生电流 D．地球周围存在磁场【答案】A【解析】用导线将电池负极和磁铁连接起来，形成闭合电路，则铁钉中有电流通过，有电流通过的铁钉在磁场中受到力的作用，铁钉和磁铁一起旋转起来，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。3．如图所示是电流表内部结构示意图。将电流表连入电路，当有电流通过电流表时，其指针会发生偏转。下图中能反映其工作原理的是（）A．

B．

C．

D．

【答案】B【解析】当电表中有电流通过时，指针会发生偏转，其工作原理是通电线圈在磁场中由于受到磁场力而会发生转动，电动机就是根据通电导体在磁场中受到力而运动做成的。A．图中导体ab中磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，属于电磁感应现象，是发电机的原理图，故A不符合题意；当给处于磁场中的导体通电时，导体运动起来，说明通电导体中磁场中受到力的作用，故B符合题意；闭合开关，电路中有电流，小灯泡发光，故C不符合题意；图中导线中有电流通过，小磁针的方向发生偏转，说明通电导体的周围存在磁场，故D不符合题意。故选B。4．如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作：先对调电源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（）

A．一直顺时针流动B．一直逆时针流动C．先顺时针流动，再逆时针流动D．先逆时针流动，再顺时针流动【答案】C【解析】水银是导体，水银的内外侧用导线接入电路通过电流后，会在磁场中受力而运动起来。通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，对调电源的正负极后，电流方向发生改变，因此水银受力方向改变，水银沿顺时针方向流动；再对调磁铁的南北极，磁场方向改变，则水银受力方向再一次改变，此时水银沿逆时针方向流动，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。5．如图所示，闭合开关的瞬间，静止的导体ab向右运动。再断开开关，将磁体的两极对调放置，接着闭合开关的瞬间，静止的导体ab将向（选填“左”或“右”）运动，理由是。【答案】左电流的方向不变，磁场的方向发生了改变【解析】闭合开关的瞬间，静止的导体ab向右运动。再断开开关，将磁体的两极对调放置，接着闭合开关的瞬间，静止的导体ab将向左运动。原因是通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向两个因素有关，现将磁体的两级对调放置，接通电路的瞬间，电流的方向不变，磁场的方向发生了改变，导体受力方向发生变化，所以导体向左运动。6．在科技活动中，小刚连接了如图所示的电路，当用外力使左侧的U形磁体沿箭头方向转动时，右侧的轻质金属棒ab先向左运动，随后又向右运动，金属棒ab由静止开始运动的原因是，它左右运动而不是持续向一个方向运动的原因是。【答案】通电导体在磁场中受到力的作用电流方向改变，磁场对通电导体的力的方向也随之改变【解析】当用外力使左侧的U形磁体沿箭头方向转动时，左侧线圈做切割磁感线运动，金属棒ab上有电流通过，故金属棒ab由静止开始运动的原因是通电导体在磁场中受到力的作用。金属棒ab左右运动而不是持续向一个方向运动的原因是线圈转动过程中，产生的电流方向会发生改变，金属棒ab受到磁场力的方向也会随之改变。7．用图装置“观察磁场对通电直导线的作用”，应在从M、N之间接入（选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），导体AB受到磁场作用力较小，为使实验现象更明显，从粗细、长度相同的铜棒和铝棒中，应选用棒作为装置中的导体棒AB。

【答案】电源铝【解析】用图中装置“观察磁场对通电直导线的作用”时，导体棒AB必须有电流通过，则必须接入电源，所以在MN之间应接电源。探究磁场对电流的作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，所以通电导体不能为磁性材料，则不能选择铁棒进行实验，而应选用轻质的铝棒。8．如图所示，闭合开关，金属棒ab中的电流方向为从b到a，此时金属棒ab向右运动。如果只调换电源的正负极，则金属棒ab向（选填“左”或“右”）运动。如果现在有一束电子也沿直线从b到a的方向飞入磁场，则电子束（不考虑电子的重力）（选填“能”或“不能”）沿直线方向穿过磁场，因为。

【答案】左不能磁场对电子束有力的作用【解析】闭合开关，金属棒ab中的电流方向为从b到a，金属棒ab向右运动，只调换电源的正负极，电流方向发生了变化，而磁场方向不变，则金属棒ab向相反的方向即向左运动。有一束电子也沿直线从b到a的方向飞入磁场，由于磁场对电子束有力的作用，故不能沿直线通过磁场。9．如图所示是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。小谦同学实际探究时，在如表记录了实验情况。实验序号磁场方向ab中电流方向ab运动方向1向下无电流静止不动2向下由a向b向左运动3向上由a向b向右运动4向下由b向a向右运动（1）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与有关；比较实验和，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。（2）小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的物理学方法是（选填下列选项对应的符号）。A．类比法B．控制变量法C．转换法（3）根据这个实验原理发明了电动机，这个机器将能转化为能。【答案】（1）磁场方向24（2）C（3）电机械【解析】（1）比较实验2和3，电流方向相同，磁场方向不同，导体运动的方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关。比较实验2、4，磁场方向相同，电流方向不同，导体运动方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。（2）实验中通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的科学方法是转换法，故选C。（3）根据这个实验原理发明了电动机，电动机将电能转化为机械能。10．在探究“通电导体在磁场中受力作用”的实验中，小刚发现金属棒在磁场中摆动的幅度不同，这体现了金属棒受力的大小不同，根据这一现象他提出了“通电导体在金属线磁场中受力大小与哪些因素有关”的问题，并进行了以下猜想。猜想1：与通过导体的电流大小有关；猜想2：与导体的材料有关；猜想3：与磁场的强弱有关。他选用的实验器材有：铁架台、外观相同磁性不同的U形磁铁两块电源、滑动变阻器、金属细线，长度、粗细均相同的铜棒和铝棒各一根、开关、导线若干。小刚用金属细线与铜棒两端相连，竖直悬挂于铁架台上，将铜棒置于水平放置的U形磁铁的磁场中，并连接了如图所示的电路。请你回答下列问题：（1）实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察与竖直方向的夹角来判断；（2）探究猜想1时，小刚将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，金属细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱与材料相同时，电流越大，通电导体受到的力越；（3）为了探究猜想2，小刚仅用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同，于是得出：电流和磁场强弱相同时，通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论。请你分析小刚得出的结论是否可信？（选填：“可信”或“不可信”），理由是；（4）探究猜想3的过程中，当金属细线偏转到一定角度时，铝棒处于静止状态，此时磁场对铝棒施加了一个水平向左的力F，则铝棒受到绳子拉力与重力的合力方向为，你判断的理由是。

【答案】（1）金属线（2）大（3）不可行长度、粗细相同的铜棒和铝棒的电阻不同（4）水平向右见解析【解析】（1）实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察金属线与竖直方向的夹角来判断，属于转换法的应用。（2）探究猜想1时，通电导体在金属线磁场中受力大小与通过导体的电流大小的关系；将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，金属细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱与材料相同时，电流越大，通电导体受到的力越大。（3）为了探究猜想2，通电导体在金属线磁场中受力大小与导体棒的材料的关系，保持电流和磁场强度相同，用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同，于是得出：电流和磁场强弱相同时，通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论，这个结论不可行，因为长度、粗细相同的铜棒和铝棒的电阻不同，通过电路的电流不同。（4）探究猜想3的过程中，当金属细线偏转到一定角度时，铝棒处于静止状态，此时磁场对铝棒施加了一个水平向左的力F，则铝棒受到绳子拉力与重力的合力方向为水平向右，磁场对铝棒施加的力与绳子拉力和重力的合力是一对平衡力，大小相等，方向相反。题型十题型十直流电动机原理及工作过程1．发电机和电动机的相继问世，使人类社会进入了电气化的时代。下图所示的四幅图，正确反映电动机工作原理的是（）A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【答案】C【解析】①该电路中没有电源，即当金属棒在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流，故该现象是电磁感应现象；②该电路中有电源，当闭合开关，磁场中的金属棒ab会受力运动，故该现象是磁场对电流有力的作用；③该电路中有电源，同样闭合开关，线圈中有电流时，其会在磁场中受到磁场力的作用而转动，故该现象是磁场对电流有力的作用；④该电路中没有电源，即线圈在磁场中转动时，小灯泡就会发光，故该现象是电磁感应现象。故图①④反映了发电机工作原理，图②③反映了电动机工作原理，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。2．如图所示，物流分拣机器人，机器人的动力装置为电动机，其工作原理是（）A.磁场对电流的作用，将机械能转化为电能B.磁场对电流的作用，将电能转化为机械能C.电磁感应原理，将机械能转化为电能D.电磁感应原理，将电能转化为机械能【答案】B【解析】电动机在工作的过程中会消耗电能，电能主要转化为机械能，其工作原理是：通电导体在磁场中受力运动，即磁场对电流的作用，故B符合题意、ACD不符合题意。故选B。3．小明和小华分别用如图所示的装置研究简易电动机的工作情况，小明将线圈两端的漆全部刮掉，小华只将一端的漆全刮掉，另一端刮掉一半，闭合开关后（有电流通过灯丝，灯就发光），他们看到的现象分别是（）A.小明看到线圈连续转动，灯时亮时灭B.小华看到线圈连续转动，灯连续发光C.小华看到线圈左右摆动，灯时亮时灭D.小明看到线圈左右摆动，灯连续发光【答案】D【解析】小明将线圈的引线两端的漆全部刮完，则线圈快越过平衡位置后，受到相反的力，故不能持续转动，只能看到线圈左右摆动，由于电流是持续的，故灯泡连续发光，故A选项错误，D选项符合题意；小华将线圈引线一端的漆皮完全刮掉，另外一端只刮一部分，这样就保证了线圈越过平衡位置后断电，线圈由于惯性会接着运动，故小华可以看到线圈持续转动，但是电流时有时无的，故是灯时亮时灭，故BC选项错误。故选D。4．如图所示为直流电动机的基本构造示意图，以下分析正确的是（）

A.电动机是利用电磁感应原理工作的 B.线圈持续地转动是靠换向器实现的C.电动机工作过程中，磁场方向不断变化 D.仅改变磁场方向可以改变线圈转动方向【答案】BD【解析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场受力转动，故A错误；电动机工作过程中，线圈能够不停地转动下去，是靠换向器实现的，故B正确；电动机工作过程中，线圈所处磁场方向不改变，故C错误；电动机的工作原理是通电线圈在磁场受力转动，且受力方向与线圈中的电流方向和所处磁场方向有关，所以仅改变磁场方向可以改变线圈转动方向，故D正确。故选BD。5．如图的线圈abcd位于磁场中，ab和cd的受力方向，（相同/不同）理由是：，此时线圈（在/不在）平衡位置。

【答案】不同ab和cd中电流的方向不同不在【解析】通电导体在磁场中受力方向与磁感线方向和电流方向有关，根据图示信息，电流从电源的正极出发回到负极，则线圈中ab段的电流方向与cd段的电流方向恰好相反，所以它们的受力方向也不同。此时线圈的两个边受力方向相反，所以线圈会发生转动，即线圈不在平衡位置。6．如图，图是直流电动机的示意图；图中的铜制半环E、F和电刷A、B组成了，其作用是线圈刚过位置时，自动改变电流方向。【答案】乙换向器平衡【解析】由图可知，甲图中无电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应现象，是发电机的原理。乙图中通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理。]图中的铜制半环E、F和电刷A、B组成了换向器，其作用是线圈刚过平衡位置位置时，自动改变电流方向，能使线圈持续转动。7．如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过甲、乙位置。

（1）图甲中ab段导线的电流方向是（选填“由a到b”或“由b到a”），图乙中ab段导线的电流方向是（选填“由a到b”或“由b到a”）；（2）图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上，请标出图乙中ab段导线所受磁场力的方向；（3）本装置是采用的办法使线圈连续转动下去。【答案】（1）由b到a由a到b（2）见解析

改变电流方向【解析】（1）由于电流从电源的正极出发，故图甲中ab的电流方向是由b到a。在图乙中，导线ab中的电流方向是由a到b，与图甲的电流方向相反。（2）磁场方向不变，导线ab中的电流方向改变，所以导线ab的受力方向改变，图甲中导线ab的受力方向向上，所以图乙中导线ab的受力方向向下，如下图所示

（3）由图可知，本装置是采用改变电流方向的办法使线圈连续转动下去，图中换向器起到改变电流方向的作用。题型十一题型十一电磁感应现象1．历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1831年，有位科学家通过大量实验探究发现了电磁感应现象，这位科学家是（）A．焦耳 B．欧姆 C．牛顿 D．法拉第【答案】D【解析】英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象，根据这一现象发明了发电机，将机械能转化为电能。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。2．电动汽车刹车时，汽车电动机“变身”为发电机，将汽车动能转化为电能。以下能够说明发电机的原理的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】电源提供电能，通电导体受到磁场受到力的作用而运动。故A不符合题意；给导线通电，磁针转动。这说明通电导线周围存在着磁场。故B不符合题意；导体在磁场中运动，电路中产生电流使电流表指针转动，这是电磁感应现象，是将机械能转化为电能，是发电机的原理。故C符合题意；通电后铁钉能够吸引大头针，说明电流具有磁效应，同时也是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。故D不符合题意。故选C。3．电吹风的风机通电后能够转动吹风，它是根据原理工作的。喜欢探究的丽丽同学用家里的电吹风做了一个实验（如图所示）。她让妈妈拿着一个条形磁体，在由线圈、导线和电吹风组成的闭合电路中，将条形磁体在线圈内来回移动，电吹风中