2024年浙江省中考科学一轮复习讲义-第十二讲-电与磁(原卷版+解析)

第十二讲--电与磁一、思维导图二、知识梳理考点1：磁现象相互吸引不一定是异名磁极，也可能是磁体吸引磁性材料1.磁体和磁极相互吸引不一定是异名磁极，也可能是磁体吸引磁性材料(1)磁性:具有吸引铁、钻、镍等物质的性质。(2)磁体:具有的物体(3)磁极:磁体上磁性的部位叫做磁极，分别是(S)和(N)。(4)磁极间相互作用的规律:同名磁极相互，异名磁极相互(5)磁化:使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。2.磁场(1)定义：磁体周围存在着一种物质，能使小磁针,我们把它叫做磁场。(2)磁场的方向：科学上把小磁针静止时所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。(3)性质：对放入其中的磁体产生力的作用。3.磁感线(理想模型法)(1)定义：磁感线上箭头表示的方向，即表示方向。(2)方向：磁体周围的磁感线总是从磁体的极出来，回到磁体的极，如图所示。 注意：磁体内部磁感线都是磁体S极发出回到N极。(3)特点：磁感线密的地方磁场,疏的地方。4.地磁场:地球产生的磁场叫，地磁场的北极在地理附近，地磁场的南极在地理附近，如图2所示。考点2：电生磁1.直线电流的磁场(1)1820年，丹麦物理学家发现了电流的磁现象。为了避免地磁场的影响，实验时不要东西方向布设导线。为了避免地磁场的影响，实验时不要东西方向布设导线。(2)方向:通电导线周围的磁场方向与有关，改变其方向，磁场的方向也随之改变。(3）分布规律:①直导线电流磁场的磁感线，是环绕导线的同心圆;②距离直导线电流越近，磁场越，反之越③电流的强度越大，磁场越强。如图为通电直导线周围的磁感线分布。（4）通电直导线周围磁场方向的判定方法：右手螺旋定则①用右手握住导线，拇指伸直，四指弯曲。②让大拇指所指的方向跟电流方向一致，③那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向。2.通电螺线管的磁场(1)分布:通电螺线管周围的磁场分布与的磁场很相似。其两端相当于条形磁体的两个磁极。如图所示有铁芯，通电时候线圈有磁场，会把铁芯磁化掉，且两者的极性完全一致，所以磁性会大大增强有铁芯，通电时候线圈有磁场，会把铁芯磁化掉，且两者的极性完全一致，所以磁性会大大增强(2)影响因素：①通电线圈内部有无铁芯，有铁芯电磁铁的磁性就越强。②通电螺线管两端的极性跟方向有关。改变其方向、螺线管的磁极也会发生改变；③其他条件相同时，通电螺线管的越多，电磁铁的磁性就越强；④其他条件相同时，通过线圈的越大，电磁铁的磁性也越强。3.右手螺旋定则(安培定则):用握住螺线管，让四指弯向螺线管中的方向，大拇指所指的那一端就是螺线管的极。如图所示。考点3：电磁继电器1.电磁铁(1)定义：把一根导线绕成螺线管，在螺线管内插入铁芯，有电流通过时有，没有电流通过时就失去的磁体叫做电磁铁，电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。(2)原理:利用电流的效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理工作的。(3)影响因素：①电流：当线圈匝数和铁芯一定时，电流越大，磁性越；②线圈匝数：电流和铁芯一定时，线圈匝数越多，磁性越。2.电磁继电器(1)实质：它是利用来控制工作电路的一种自动开关。(2)原理：利用电磁继电器可以实现用低电压和弱电流电路的通断，来控制高电压和强电流电路的通断。如图为电磁继电器的控制电路示意图。①当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生,吸引衔铁B,使动触点D与触点分离，而与触点接通，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。②当低压电源的开关断开时，失去了磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起,使动触点与触点分离，而与触点接通，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。(3)电磁继电器的应用：温度自动报警装置、水位自动报警器等。考点4：电动机1.磁场对通电导体的作用(1)通电导体在磁场里，会受到力的作用。(2)通电导体在磁场里，受力方向与电流方向和磁场方向有关如果这两者其中之一的方向改变，则力的方向改变，如果这两者的方向同时改变，则力的方向不变。拓展：左手定则1、伸开左手，拇指与四指垂直。2、让磁感线垂直穿过手心。3、四指指向电流方向。4、那么拇指所指方向就是导体运动方向2.电动机(1)基本结构:转子(线圈)、定子(磁体)、电刷、换向器①电刷的作用:与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路②换向器的作用:使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。（2）原理:通电线圈在磁场中受力而转动。①通电线圈在磁场中的受力大小跟电流(电流越大，受力越大)有关。②通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱(磁性越强，受力越大)有关。③通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数(匝数越大，受力越大)有关。（3）直流电动机的工作原理甲:电流方向和力的方向如图所示，线圈顺时针转动。乙:线圈转到平衡位置时，两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分:线圈由于惯性继续转动，转过平衡位置后，电流改变方向。丙:ab和cd的电流方向与图甲相反，受力方向也相反，线圈仍顺时针转动。丁:线圈又转到平衡位置，换向器又自动改变电流方向(4)应用:直流电动机:电动玩具、录音机、小型电器等；交流电动机:电风扇、洗衣机等（5）能量转化：电能→机械能考点5：发电机1.电磁感应（1）电磁感应现象：闭合电路的________导体在磁场中做________磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象称为电磁感应现象。（2）如果电路没闭合，则没有________，仅有________。（3）产生感应电流的条件①电路必须是________的。②导体必须做________的运动。（4）感应电流方向影响因素感应电流的方向与________和________有关。拓展：右手定则1、伸开右手，拇指与四指垂直。2、让磁感线垂直穿过手心3、拇指所指方向就是导体切割磁感线运动方向4、那么四指所指的方向就是感应电流的方向。2.发电机(1)构造:由磁体、线圈、滑环、电刷组成，与电动机相似，但没有电动机的换向器(2)工作原理:发电机是根据电磁感应原理工作的。(3)能量转化：机械能→电能(4)工作过程:在外力作用下，转子转动一周，切割磁感线的方向发生两次改变，电流的方向也随之发生两次改变，从而产生方向性呈周期性变化的交流电。(5)大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成。一般采用线圈不动磁极旋转的发电机叫做旋转磁极式发电机。(6)直流电动机和交流发电机的区别(7)交流电和直流电:①交流电:电流方向周期性变化的电流。我国家庭电路使用的是交流电。电压是220伏，周期是0.02秒、频率是50赫兹、电流方向1s改变100次。②直流电:电流方向不变的电流三、题型分类题型1：磁现象1．（2023•江干区校级二模）如图所示，重为G的小铁块在水平方向力F的作用下，沿条形磁铁的表面从N极向S极以5m/s做匀速直线运动，此时，条形磁铁相对于地面静止，下列说法正确的是（）A．小铁块对磁铁的压力始终不变 B．小铁块的重力和磁铁对小铁块的支持力是一对平衡力 C．地面上的条形磁铁受到地面对它摩擦力方向为水平向左 D．撤去拉力F后，物体慢慢停下来，说明力是维持物体运动的原因2.（2023•台州）模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是（）A． B． C． D．3.（2022•宁波）如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针（黑色端为N极）静止时，下列图中磁针指向正确的是（）A． B． C． D．4.（2023春•西湖区期末）有甲、乙、丙三个物体，如图所示，下列分析与图示情况符合的是（）A．甲物体有磁性，乙、丙两物体没有磁性 B．乙物体肯定有磁性，甲、丙两物体没有磁性 C．甲、乙、丙三个物体都有磁性 D．甲、乙、丙三个物体都没有磁性5.（2023春•东阳市期末）如图所示，将甲图的条形磁铁从中间锯断，如乙图。则下列关于乙图的说法中，正确的是（）A．a端是S极，b端是N极，c、d两端不是磁极 B．a、d两端是S极，b、c两端是N极 C．a、c两端是S极，b、d两端是N极 D．a、b、c、d都不是磁极题型2：电磁铁1.（2023•杭州）按如图所示电路进行实验，将滑动变阻器的滑片从右向左移动，电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（）A．电流的大小 B．电流的方向 C．线圈的匝数 D．铁芯的粗细2.(2023·滨江区一模)如图所示是一台非铁性物质制成的天平，天平左盘中的A是一铁块，B是一电磁铁。未通电时，天平平衡，给B通电，铁块A被吸起(1)当B被通电后成为一块电磁铁，则电磁铁的(填“上”或“下”)端为S极(2)当A被B吸起，向上做匀速运动时，天平(填“保持平衡”“左盘下降”或“右保持平衡盘下降”)3.（2023•西湖区校级模拟）如图所示，盛水烧杯放置在电磁铁的A端上，烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球。当电磁铁磁性的强弱发生改变时，烧杯中的空心铁球会上下浮动。现闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右滑动。针对这种情况，下列说法中正确的是（）A．电磁铁A端为S极，烧杯中水面上升 B．电磁铁A端为S极，烧杯中水面下降 C．电磁铁A端为N极，烧杯中水面上升 D．电磁铁A端为N极，烧杯中水面下降题型3：电磁继电器1.（2023•金华）人员密集的室内场所，容易造成二氧化碳含量偏高，对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。R2为气敏电阻，其阻值随CO2气体浓度的增大而减小，当室内CO2气体含量升高到一定浓度时，工作电路中的排风扇开始工作，把室内气体排出。回答下列问题。（1）在设计电路时要实现自动换气功能，排风扇应连接在工作电路中的位置。（2）要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作，以下几种改进方法正确的是。A.增加电磁铁线圈匝数B.控制电路中再串联一个电阻C.把滑动变阻器R1的滑片向上移2.（2023•绍兴）如图为市场上在售的某款鸡蛋孵化器，鸡蛋的孵化需要适宜的湿度和温度。某项目化小组设计了一个自动控湿电路（图甲）。控制电路电源电压U为9伏，定值电阻R0的阻值为30欧，R1为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化情况如图乙所示。当线圈中的电流为0.18安时，衔铁被吸合；当线圈中的电流为0.15安时，衔铁释放。（线圈电阻不计）（1）由图乙可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而（选填“增大”、“不变”或“减小”）。（2）按控湿电路的工作要求，加湿器应接在工作电路的（选填“AB”或“CD”）之间。（3）通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。（4）如果要适当提高控湿电路的最大湿度值，下列措施中可行的有。A.换用阻值更大的R0B.适当提高电源电压UC.减少该电磁铁线圈匝数3.（2023•丽水一模）电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是（）A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态 B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥 C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮 D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作题型4：材料创新题1．（2023春•杭州期中）如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流，则通过这束电子流的运动方向可推断出电子定向运动产生的电流及周围的磁场方向是（）A． B． C． D．2．（2023春•西湖区校级期中）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设，地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A． B． C． D．3.如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的。现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则（）A.铜盘转动将变慢B.铜盘转动将变快C.铜盘仍以原来的转速转动D.铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁的两端哪是N极，哪是S极来决定4.人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示，线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启;阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时，以下说法正确的是（）A.线圈AB中应通入方向周期性改变的电流B.线圈AB中应通入方向不变的电流C.电流从线圈B端流入过程，血液流入泵室D.人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定题型5：电动机1.（2023•滨江区模拟）如图所示是实验室电流表的内部结构图，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。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。关于该现象，下列说法正确的是（）A．该电流表是利用电磁感应原理工作的 B．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大 C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变 D．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能2.（2023•温州模拟）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3．（2022•游仙区三模）图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（）A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下 B．线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcba流过线圈 C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下 D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下4．小应自制了一个直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴，用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆，另一端只刮去上半周绝缘漆。将线圈放在支架上，磁体放在线圈边，闭合开关，轻轻拨动线圈，此时线圈顺时针转动，则下列说法错误的是（）A．若仅改变磁极方向，线圈会逆时针转动 B．若再增加一节干电池，线圈转动速度加快 C．刮去上半周绝缘漆，作用相当于换向器 D．工作时将机械能转化为电能5.（2023秋•临海市校级期中）如图所示，干电池底部吸有强磁铁（可导电），在干电池的正极上支有一“门”字形导线框，导线框B侧和套在强磁铁上的导电圆环C连接，导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动，圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。导线框转动的动力来源（）A．只有线框A侧受到磁场对电流的作用 B．只有线框B侧受到磁场对电流的作用 C．线框A侧、B侧都受到磁场对电流的作用 D．线框A侧、B侧都未受到磁场对电流的作用，是受到的其他外力题型6：发电机1.（2021•湖州）如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（）A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力的原理 C．利用了电流的磁效应 D．产生了直流电2.(2022·德清县模拟)如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中,将导线框沿图示方向拉出过程中，则（）A.在此过程中，电能转化为机械能B.导线框中不会产生感应电流，因为回路中没有电源C.导线框中会产生感应电流，整个导线框都是电源D.导线框中会产生感应电流，导线ab段相当于电源3．（2023春•鹿城区校级期中）“高颜值”的磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。图甲是与该音箱配套的动圈式话筒，其部分结构如图丙，声波会使线圈随着振膜一起振动，切割磁体磁感线产生电流，下列实验原理与话筒主要工作原理相同的是（）A． B． C． D．4.(2023·海曙区一模)小科了解到发光二极管(LED)具有单向导电性,如图甲,当电流从“十”极流入时,LED灯会发光,当电流从“－”极流入时，LED灯则不发光。小科设想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，将两个相同的LED灯反向并联后接到电路中(如图乙)，进行了如下实验操作:①条形强磁铁的N极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中，发现A灯发光,B灯不发光。②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,发现B灯发光，A灯不发光。通过上述实验，小科得出实验结论:感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关(1)实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是(2)图乙中，若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”在做了上述步骤①后，还应该补做的实验是。(3)结合上述实验获得的结论,小科按图丙实验:将S极朝下放置于线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,可以观察到灯A、B的发光情况是A.A灯发光，B灯不发光B.B灯发光，A灯不发光C.A和B灯均不发光D.A和B灯均发光题型7：电磁继电器计算1.（2023•龙港市模拟）小龙利用电磁继电器设计了食盐“自动封装电路”（如图），两个完全相同的电磁继电器（电磁铁分别为L1和L2），电磁铁的电阻和袋子质量忽略不计，托盘质量为0.5千克，R0为保护电阻，R为力敏电阻，其阻值与压力的关系如下表所示。R/Ω145165210280380500压力/N151311975【工作原理】通过电磁铁分别控制“食盐添加系统”（通电时可向袋子内添加食盐）和“封装系统”（通电时可完成袋口的密封），当袋中的食盐达到一定的质量时封装。（1）【产品制作】根据电路的工作原理，则图中A和B，哪一个是“封装系统”：（选填“A”或“B”）。（2）【装置测试】控制电路的电源电压U为6V，R0为20欧，电磁铁的吸合电流为：20毫安，则该电路可自动封装的食盐质量为多少？（3）【迭代升级】小港觉得可以对电路进行适当升级改造，适当增加控制“食盐添加系统”的电磁铁线圈匝数，可以实现先停止添加食盐再完成封装。请判断小港的升级是否可行，并说明理由：。2.（2021•吴兴区模拟）小科利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，两者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。求：（g取10N/kg）（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请你判断：灯（填“L1”或“L2”）是红灯。（2）在水平路面上，当电阻R调为0Ω时，要使该装置报警，传感器所受的最小压力为多大？（3）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小科设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少？3.为响应宁波市政府提出的“创建海绵型城市”的号召,小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型,控制电路由电压为12V、最大容量为100Ah的器电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R。为定值电阻,R为压敏电阻，压敏电阳通过杠杆AB0与圆柱形浮体相连，AB:BO=4:1,压敏电阳的阻值随压力变化的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计,所用绿灯红灯及排水袋的额定电压均为220V)压级电阻受到的压力F/N60120180240300360420480…压敏电阳R阻值/Ω500360260180120806555…(1)当水位在安全位置以下时绿灯亮，排水泵不工作；当水位达到安全位置上限时红灯亮，同时排水泵正常工作。请按要求完成图中工作电路的连接。(2)“发电玻璃”光电转化率接近18%。要求在5h内对控制电路的蓄电池充满电、则选用的“发电玻璃”面积至少为m2。(太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1000W计算，计算结果精确到0.1m2)(3)按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵启动；当水位回落到浮体只有体积浸入水中时，杠杆ABO仍处于水平位置，线圈中电流为30mA，排水泵停止工作，则小科应选择重力为多大的浮体。(4)在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，使排水装置符合设计要求。应将与压敏电阻相连的压板向(填“左”成“右”)移动。四、课后巩固1.（2023•鄞州区模拟）图甲是某科学兴趣小组制作的“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁，底座中的电磁铁就能使它稳定地“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是（）A．电源的左端为正极 B．该磁浮地球仪的原理是同名磁极互相吸引 C．向左移动滑片P可增加地球仪“漂浮”的高度 D．增加电磁铁的线圈匝数可降低地球仪“漂浮”的高度2．（2023春•拱墅区校级期中）如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的上方，小磁针的S极向纸内偏转。对带电粒子束的判断：①向右飞行的正离子束；②向左飞行的正离子束；③向右飞行的负离子束；④向左飞行的负离子束；⑤向右飞行的电子束；⑥向左飞行的电子束，则可能正确的是（）A．②③⑤ B．①④⑥ C．②④⑥ D．①③⑤3.（2023•玉环市校级模拟）如图所示电路中，当闭合开关后将滑动变阻器向右滑动，下列说法正确的是（）A．电流表读数变小 B．电磁铁右端为N极 C．电磁铁的磁性变弱 D．滑动变阻器接入电路的电阻变大4.（2023•金华模拟）1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验。引起与会科学家的极大兴趣。如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，看到的现象是：通电螺线管（）A．转动后停在任意位置 B．转动后停在南北方向上 C．不停地转动下去 D．仍保持在原来位置上5.（2023•越城区模拟）如图所示是小敏设计的检测汽车尾气中一氧化碳排放量的电路。当一氧化碳浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小。下列说法中正确的是（）A．控制电路通电时电磁铁上端为S极 B．电铃应接在A和C之间 C．当一氧化碳浓度升高时，电磁铁的磁性减弱 D．用久后，电源电压U1会减小，报警时一氧化碳最小浓度比设定值高6．（2023•温岭市模拟）科学探究是一个不断发现问题、解决问题的过程。下列对电与磁的相关科学史料的解读错误的是（）A．科学知识是固定不变 B．科学发展的背后隐含着人类认识的发展 C．电与磁统一性的证实，揭示了电磁现象的本质 D．问题是在具体的情境中根据人们研究的需要提出的7.图甲是直流电动机模型，图乙是自制简易电动机模型。下面是图乙中简易电动机的制作与操作问题：（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图（一端全部刮去，一端刮去半周）。按这种方法刮漆，目的是使线圈能够。（2）如图，当S1接a，S2接c时，电动机顺时针方向转动

①当S1接b，S2接c时，电动机。②当S1接b，S2接d时，电动机。（以上两空均选填“不会转动”“顺时针方向转动”“逆时针方向转动”）8.（2023春•台州期中）如图是探究电与磁关系的实验装置，其中E、F是光滑的金属导轨，当铜棒AB在金属导轨E上水平向右快速移动时，下列说法错误的是（）A．该电路中铜棒AB相当于电源 B．铜棒AB移动时把电能转化为机械能 C．铜棒CD在磁场中受到力的作用 D．若把左边磁铁的N极调到下方，铜棒CD在磁场中受到的力方向相反9．（2023春•龙港市期中）为了提高能量利用率，纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电（其简化原理如图所示），刹车时充电开关接通，车轮带动线圈转动，产生电流，给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力，从而减缓车轮转动。请回答：选项中图4幅实验所揭示的原理与车轮带动线圈转动，产生电流的原理相同的是（）A． B． C． D．10.（2023•金东区二模）在“探究条形磁体周围磁场”的实验中，小科将玻璃板平放在磁体上并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图所示。下列说法正确的是（）A．撒铁屑可以将原来不存在的磁场显现 B．可以通过铁屑判断磁体磁场的方向 C．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体 D．条形磁体周围磁场的分布是均匀的11.（2023•临海市校级模拟）为解决电动汽车续航问题，科学家设想发展无线充电技术。其中一种方案是在道路上铺设线圈，当汽车在路上行驶时，内部电路形成电流，达到随时充电，从而解决电动汽车续航问题。无线充电技术的原理与下列哪幅图的原理相同（）A． B． C． D．12.（2023•萧山区二模）手机无线充电技术逐步成熟。图甲是手机无线充电的示意图，充电底座里的送电线圈接通交流电，从而产生变化的磁场，使手机内的受电线圈中产生一定的电流，完成充电。在图乙中的实验原理与图甲中受电线圈相同的是（）A．A B．B C．C D．D13.（2023•永嘉县校级三模）如图是一种计步器原理图，每行走一步，震动传感器内的小磁针上下跳动一次，线圈内产生电流，计数一次。此过程主要涉及的知识是（）A．电磁感应 B．磁极间的相互作用 C．通电导线周围存在磁场 D．通电导线在磁场中受力运动14.（2023•宁波模拟）我市装有多座过街天桥，极大方便了行人的出行。阴雨天时，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证行人上下天桥时的安全，需在天桥入口处设置警示灯。图甲是某同学为此设计的部分模拟电路，电磁铁及触点1固定不动，衔铁可在电磁铁作用下上下运动，带动铜棒OF绕O点运动。该电路中需用到阻值随空气湿度变化的湿敏电阻，将湿敏电阻接在电路中（图中未画出），闭合：开关S，当空气湿度小于设定值时，警示灯随湿度变化而自动调整亮度；当空气湿度增大到设定值时，警示灯能不断闪烁。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图像。忽略电磁铁线圈电阻，灯泡阻值不变，以下说法正确的是（）A．应选R1作为该电路的湿敏电阻 B．在M、N、Q三处位置中，湿敏电阻应安装在Q处 C．小于设定值时，湿度越小警示灯越亮 D．向左移动滑片P，可使警示灯在较小湿度下实现闪烁15．某学习兴趣小组同学在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置。闭合开关后，导体AB、灵敏电流表、开关、导线组成闭合回路。（1）实验中，通过观察来判断电路中是否有感应电流。（2）实验中，该组同学发现每次电流表指针摆动的角度不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。有同学猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关。为了验证猜想，同学们利用如图装置进行实验，使导体ab沿直线（填“水平”或“竖直”）运动（导体运动区域的磁场强弱相同）。下表是实验测得的数据，分析数据可得出结论：实验次数123456速度/（cm：s﹣1）123456电流/mA2.03.86.08.310.512.1（3）如果将灵敏电流表换成直流电源，当闭合开关时，可以看到磁场中原来静止的导体ab将。16.（2022•衢江区校级模拟）为了保障高铁列车运行的安全，列车上安装了多个烟雾报警器，一旦有人吸烟，列车上的烟雾报警系统就会报警，列车就会减速运行甚至停车，小明在查阅相关资料后，设计了一个“烟雾报警器”（如图）该报警器的“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝15Ω）、电源U＝6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成。小明的设计思路：当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为cd）光强E/cd1.02.03.04.05.06.0光敏电阻/Ω36.018.012.09.07.26.0（1）当有人在动车内吸烟时，电磁铁的磁性如何变化？。（2）闭合开关S，如果当线中的电流大于等于250mA时，衔铁才能被吸合，则光照强度至少达到多少cd时电铃才能报警。（3）按小明的设计，你有什么方法可以提高烟雾报警器的灵敏度（即在更少的烟雾条件下就能报警）？（写出两种）17.（2023•南浔区一模）在项目化学习中，小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针制作简易指南针，指南针制作过程如下：步骤Ⅰ：取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦缝衣针10余次（如图甲），使缝衣针磁化。步骤Ⅱ：将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧，如图乙所示，用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。步骤Ⅲ：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。步骤Ⅳ：在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了评价表。“自制指南针”评价量表（节选）评价指标优秀合格待改进指标一指针磁性强，且能自由转动指针磁性强，不能自由转动指针磁性弱，不能自由转动指标二能准确指示南北方向，能保持平衡能指示南北方向，不能保持平衡不能指示南北方向，不能保持平衡（1）将条形磁铁的S极靠近图乙中缝衣针的针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖位置应标为极。（2）在不添加器材情况下，若要确定简易指南针是否能够指示南北，应如何操作。（3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，请你对该指南针提出合理的改进建议：。第十二讲--电与磁一、思维导图二、知识梳理考点1：磁现象相互吸引不一定是异名磁极，也可能是磁体吸引磁性材料1.磁体和磁极相互吸引不一定是异名磁极，也可能是磁体吸引磁性材料(1)磁性:具有吸引铁、钻、镍等物质的性质。(2)磁体:具有的物体(3)磁极:磁体上磁性的部位叫做磁极，分别是(S)和(N)。(4)磁极间相互作用的规律:同名磁极相互，异名磁极相互(5)磁化:使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。2.磁场(1)定义：磁体周围存在着一种物质，能使小磁针,我们把它叫做磁场。(2)磁场的方向：科学上把小磁针静止时所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。(3)性质：对放入其中的磁体产生力的作用。3.磁感线(理想模型法)(1)定义：磁感线上箭头表示的方向，即表示方向。(2)方向：磁体周围的磁感线总是从磁体的极出来，回到磁体的极，如图所示。 注意：磁体内部磁感线都是磁体S极发出回到N极。(3)特点：磁感线密的地方磁场,疏的地方。4.地磁场:地球产生的磁场叫，地磁场的北极在地理附近，地磁场的南极在地理附近，如图2所示。【答案】1.(2)磁性(3)最强，南极，北极(4)排斥，吸2.偏转，北极3.磁场,北,南,强，弱4.地磁场，南极，北极考点2：电生磁1.直线电流的磁场(1)1820年，丹麦物理学家发现了电流的磁现象。为了避免地磁场的影响，实验时不要东西方向布设导线。为了避免地磁场的影响，实验时不要东西方向布设导线。(2)方向:通电导线周围的磁场方向与有关，改变其方向，磁场的方向也随之改变。(3）分布规律:①直导线电流磁场的磁感线，是环绕导线的同心圆;②距离直导线电流越近，磁场越，反之越③电流的强度越大，磁场越强。如图为通电直导线周围的磁感线分布。（4）通电直导线周围磁场方向的判定方法：右手螺旋定则①用右手握住导线，拇指伸直，四指弯曲。②让大拇指所指的方向跟电流方向一致，③那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向。2.通电螺线管的磁场(1)分布:通电螺线管周围的磁场分布与的磁场很相似。其两端相当于条形磁体的两个磁极。如图所示有铁芯，通电时候线圈有磁场，会把铁芯磁化掉，且两者的极性完全一致，所以磁性会大大增强有铁芯，通电时候线圈有磁场，会把铁芯磁化掉，且两者的极性完全一致，所以磁性会大大增强(2)影响因素：①通电线圈内部有无铁芯，有铁芯电磁铁的磁性就越强。②通电螺线管两端的极性跟方向有关。改变其方向、螺线管的磁极也会发生改变；③其他条件相同时，通电螺线管的越多，电磁铁的磁性就越强；④其他条件相同时，通过线圈的越大，电磁铁的磁性也越强。3.右手螺旋定则(安培定则):用握住螺线管，让四指弯向螺线管中的方向，大拇指所指的那一端就是螺线管的极。如图所示。【答案】1.(1)奥斯特(2)电流方向(3)强，弱2.(1)条形磁铁(2)电流方向，匝数，电流3.右手，电流，N考点3：电磁继电器1.电磁铁(1)定义：把一根导线绕成螺线管，在螺线管内插入铁芯，有电流通过时有，没有电流通过时就失去的磁体叫做电磁铁，电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。(2)原理:利用电流的效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理工作的。(3)影响因素：①电流：当线圈匝数和铁芯一定时，电流越大，磁性越；②线圈匝数：电流和铁芯一定时，线圈匝数越多，磁性越。2.电磁继电器(1)实质：它是利用来控制工作电路的一种自动开关。(2)原理：利用电磁继电器可以实现用低电压和弱电流电路的通断，来控制高电压和强电流电路的通断。如图为电磁继电器的控制电路示意图。①当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生,吸引衔铁B,使动触点D与触点分离，而与触点接通，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。②当低压电源的开关断开时，失去了磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起,使动触点与触点分离，而与触点接通，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。(3)电磁继电器的应用：温度自动报警装置、水位自动报警器等。【答案】1.磁性，磁性，磁，强、强 2.电磁铁，磁性，E,F;电磁铁，F,E考点4：电动机1.磁场对通电导体的作用(1)通电导体在磁场里，会受到力的作用。(2)通电导体在磁场里，受力方向与电流方向和磁场方向有关如果这两者其中之一的方向改变，则力的方向改变，如果这两者的方向同时改变，则力的方向不变。拓展：左手定则1、伸开左手，拇指与四指垂直。2、让磁感线垂直穿过手心。3、四指指向电流方向。4、那么拇指所指方向就是导体运动方向2.电动机(1)基本结构:转子(线圈)、定子(磁体)、电刷、换向器①电刷的作用:与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路②换向器的作用:使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。（2）原理:通电线圈在磁场中受力而转动。①通电线圈在磁场中的受力大小跟电流(电流越大，受力越大)有关。②通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱(磁性越强，受力越大)有关。③通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数(匝数越大，受力越大)有关。（3）直流电动机的工作原理甲:电流方向和力的方向如图所示，线圈顺时针转动。乙:线圈转到平衡位置时，两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分:线圈由于惯性继续转动，转过平衡位置后，电流改变方向。丙:ab和cd的电流方向与图甲相反，受力方向也相反，线圈仍顺时针转动。丁:线圈又转到平衡位置，换向器又自动改变电流方向(4)应用:直流电动机:电动玩具、录音机、小型电器等；交流电动机:电风扇、洗衣机等（5）能量转化：电能→机械能考点5：发电机1.电磁感应（1）电磁感应现象：闭合电路的________导体在磁场中做________磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象称为电磁感应现象。（2）如果电路没闭合，则没有________，仅有________。（3）产生感应电流的条件①电路必须是________的。②导体必须做________的运动。（4）感应电流方向影响因素感应电流的方向与________和________有关。拓展：右手定则1、伸开右手，拇指与四指垂直。2、让磁感线垂直穿过手心3、拇指所指方向就是导体切割磁感线运动方向4、那么四指所指的方向就是感应电流的方向。【答案】（1）一部分切割（2）感应电流感应电压（3）闭合.切割磁感线（4）磁场方向切割磁感应运动方向2.发电机(1)构造:由磁体、线圈、滑环、电刷组成，与电动机相似，但没有电动机的换向器(2)工作原理:发电机是根据电磁感应原理工作的。(3)能量转化：机械能→电能(4)工作过程:在外力作用下，转子转动一周，切割磁感线的方向发生两次改变，电流的方向也随之发生两次改变，从而产生方向性呈周期性变化的交流电。(5)大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成。一般采用线圈不动磁极旋转的发电机叫做旋转磁极式发电机。(6)直流电动机和交流发电机的区别(7)交流电和直流电:①交流电:电流方向周期性变化的电流。我国家庭电路使用的是交流电。电压是220伏，周期是0.02秒、频率是50赫兹、电流方向1s改变100次。②直流电:电流方向不变的电流三、题型分类题型1：磁现象1．（2023•江干区校级二模）如图所示，重为G的小铁块在水平方向力F的作用下，沿条形磁铁的表面从N极向S极以5m/s做匀速直线运动，此时，条形磁铁相对于地面静止，下列说法正确的是（）A．小铁块对磁铁的压力始终不变 B．小铁块的重力和磁铁对小铁块的支持力是一对平衡力 C．地面上的条形磁铁受到地面对它摩擦力方向为水平向左 D．撤去拉力F后，物体慢慢停下来，说明力是维持物体运动的原因【答案】C【解答】解：A、铁块在左端时，受到N极的引力较大，铁块对磁铁的压力较大；越靠近中间，磁性减弱，磁铁对铁块的作用减小，铁块对磁铁的压力减小；靠近S极，磁性增强，引力增大，铁块对磁铁的压力较大；也就是铁块对磁铁的压力先变小后变大，故A错误；B、小铁块受到重力、支持力和引力，小铁块的重力和磁铁对小铁块的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故B错误；C、小铁块相对于磁铁向右运动，受到的摩擦力水平向左，由力的作用相互性可知磁铁受到小铁块的摩擦力水平向右，条形磁铁相对于地面静止，由力的平衡可知，地面对磁铁摩擦力方向为水平向左，故C正确；D、撤去拉力F后，物体慢慢停下来，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。故选：C。2.（2023•台州）模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是（）A． B． C． D．【解答】解：对于磁体来说，磁感线从N极出发指向S极，故A正确，BCD错误。故选：A。3.（2022•宁波）如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针（黑色端为N极）静止时，下列图中磁针指向正确的是（）A． B． C． D．【解答】解：伸出右手，四指的环绕方向为电流的方向，大拇指指向磁场的方向，故导体正下方为N极，上方为S极；在磁体的内部，磁感线是从S极到N极，小磁针N极的指向与磁感线方向相同，所以小磁针的下端为N极，上端为S极，故A正确。故选：A。4.（2023春•西湖区期末）有甲、乙、丙三个物体，如图所示，下列分析与图示情况符合的是（）A．甲物体有磁性，乙、丙两物体没有磁性 B．乙物体肯定有磁性，甲、丙两物体没有磁性 C．甲、乙、丙三个物体都有磁性 D．甲、乙、丙三个物体都没有磁性【答案】C【解答】解：由图可知，甲、乙和丙是排斥的，根据同名磁极相互排斥，甲、乙、丙三个物体都有磁性，故C正确。故选：C。5.（2023春•东阳市期末）如图所示，将甲图的条形磁铁从中间锯断，如乙图。则下列关于乙图的说法中，正确的是（）A．a端是S极，b端是N极，c、d两端不是磁极 B．a、d两端是S极，b、c两端是N极 C．a、c两端是S极，b、d两端是N极 D．a、b、c、d都不是磁极【答案】B【解答】解：由图知：乙图中，由于甲图中的条形磁体被分割成两部分，那么这两部分会形成完整的磁体，条形磁体的两磁极位于两端，因a端是S极，所以c端是N极；因b端是N极，所以d端是S极，故B正确。故选：B。题型2：电磁铁1.（2023•杭州）按如图所示电路进行实验，将滑动变阻器的滑片从右向左移动，电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（）A．电流的大小 B．电流的方向 C．线圈的匝数 D．铁芯的粗细【解答】解：将滑动变阻器的滑片从右向左移动，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律可知电路的电流变大，根据电磁铁吸引的大头针枚数增多，可知电磁铁磁性变强，线圈匝数不变，此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是电流的大小。故选：A。2.(2023·滨江区一模)如图所示是一台非铁性物质制成的天平，天平左盘中的A是一铁块，B是一电磁铁。未通电时，天平平衡，给B通电，铁块A被吸起(1)当B被通电后成为一块电磁铁，则电磁铁的(填“上”或“下”)端为S极(2)当A被B吸起，向上做匀速运动时，天平(填“保持平衡”“左盘下降”或“右保持平衡盘下降”)【答案】(1)上端;(2)保持平衡【解答】解:(1)从图可知电流从螺线管的上端流入、下端流出，根据安培定则可知。螺线管下端是N极，上端是S极(2)天平向上做匀速运动时，整体平衡，故天平保持平衡。故答案为:(1)上端:(2)保持平衡。3.（2023•西湖区校级模拟）如图所示，盛水烧杯放置在电磁铁的A端上，烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球。当电磁铁磁性的强弱发生改变时，烧杯中的空心铁球会上下浮动。现闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右滑动。针对这种情况，下列说法中正确的是（）A．电磁铁A端为S极，烧杯中水面上升 B．电磁铁A端为S极，烧杯中水面下降 C．电磁铁A端为N极，烧杯中水面上升 D．电磁铁A端为N极，烧杯中水面下降【答案】B【解答】解：电流由A流向B，则由右手螺旋定则可知螺线管B端为N极，则A端为S极（南极）；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则由欧姆定律可知电路中电流减小，则螺线管中的磁性减弱，故小铁球所受磁力减小；小铁球受重力、磁力及浮力，因小球处于静止状态，故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力，因磁力减小，故浮力也将减小，所以烧杯中水面下降。故B正确。故选：B。题型3：电磁继电器1.（2023•金华）人员密集的室内场所，容易造成二氧化碳含量偏高，对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。R2为气敏电阻，其阻值随CO2气体浓度的增大而减小，当室内CO2气体含量升高到一定浓度时，工作电路中的排风扇开始工作，把室内气体排出。回答下列问题。（1）在设计电路时要实现自动换气功能，排风扇应连接在工作电路中的位置。（2）要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作，以下几种改进方法正确的是。A.增加电磁铁线圈匝数B.控制电路中再串联一个电阻C.把滑动变阻器R1的滑片向上移【解答】解：（1）控制电路中，两电阻串联接入电路，R2为气敏电阻，其阻值随CO2气体浓度的增大而减小，当室内CO2气体含量升高到一定浓度时，气敏电阻接入电路的阻值变小，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，衔铁与下触点接触，AB接入电路，所以排风扇应连接在工作电路中的AB位置；（2）要使排风扇在二氧化碳浓度更低时工作，此时气敏电阻接入电路的电阻较大，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时通过电路的电流较小，电磁铁的磁性较小；为使电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，可增加电磁铁线圈匝数，故A可行；控制电路中再串联一个电阻，会时通过电路的电流变小，电磁铁的磁性更小，无法吸引衔铁，故B不可行；把滑动变阻器R1的滑片向上移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，则电路总电阻变小，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，故C可行，故选AC。故答案为：（1）AB；（2）AC。2.（2023•绍兴）如图为市场上在售的某款鸡蛋孵化器，鸡蛋的孵化需要适宜的湿度和温度。某项目化小组设计了一个自动控湿电路（图甲）。控制电路电源电压U为9伏，定值电阻R0的阻值为30欧，R1为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化情况如图乙所示。当线圈中的电流为0.18安时，衔铁被吸合；当线圈中的电流为0.15安时，衔铁释放。（线圈电阻不计）（1）由图乙可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而（选填“增大”、“不变”或“减小”）。（2）按控湿电路的工作要求，加湿器应接在工作电路的（选填“AB”或“CD”）之间。（3）通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。（4）如果要适当提高控湿电路的最大湿度值，下列措施中可行的有。A.换用阻值更大的R0B.适当提高电源电压UC.减少该电磁铁线圈匝数【解答】解：（1）由图可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小；（2）（3）由图甲可知，R0、R1串联，由I=UR可知，当线圈中的电流为0.18安时，控制电路的总电阻：R总=U根据串联电路的电阻特点可知，湿敏电阻R1的阻值：R1＝R总﹣R0＝50Ω﹣30Ω＝20Ω，由图乙可知，当湿敏电阻为20Ω时，此时鸡蛋孵化器内的湿度为60%；当线圈中的电流为0.15安时控制电路的总电阻：R总′=UI2此时湿敏电阻R1的阻值：R1′＝R总′﹣R0＝60Ω﹣30Ω＝30Ω，由图乙可知，当湿敏电阻为30Ω时，此时鸡蛋孵化器内的湿度为40%；根据题意，当湿度低时，加湿器应该工作，湿度高时，加湿器应该停止工作，所以加湿器应该接在工作电路的AB之间；该控湿电路的湿度变化范围为40%～60%；（4）由图乙可知，湿度增大时，湿敏电阻R1的阻值减小，根据欧姆定律可知此时控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增大；若要在室内湿度更大时，加湿装置电路被断开，则电磁铁的磁性应减小，控制电路的电流减小，所以可以串联一个电阻，或减小控制电路电源电压U，或增大R0的电阻值，或减少线圈匝数等，故选AC。故答案为：（1）减小；（2）AB；（3）该控湿电路的湿度变化范围为40%～60%；（4）AC。3.（2023•丽水一模）电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是（）A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态 B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥 C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮 D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作【解答】解：A、当开关断开时，电磁铁L中没有电流通过，衔铁在左侧弹簧的作用下被拉起，绿灯电路被接通，电磁铁A没有磁性，磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态，故A正确；BC、当开关闭合时，电流从电磁铁L上端流入，根据安培定则可知，电磁铁L的上端为S极；由于电磁铁L具有磁性，将衔铁吸下，红灯电路被接通，同时电磁铁A有电流通过，具有磁性，根据安培定则可知，此时电磁铁A的左端是N极、右端是S极，所以A端与锁阀磁极的N端产生相互吸引，门锁处于开锁的状态，故B错误，C正确；D、更改控制电路电源的正负极，电磁铁L的N、S极发生变化，电磁铁L的磁性不会发生变化，不会影响门锁正常工作，故D正确。故选：B。题型4：材料创新题1．（2023春•杭州期中）如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流，则通过这束电子流的运动方向可推断出电子定向运动产生的电流及周围的磁场方向是（）A． B． C． D．【答案】A【解答】解：由题意可知，电子定向移动的方向是向上的，电子带负电，故电流的方向是向下的，根据右手螺旋定则可知，磁场的方向是顺时针方向的，故A正确。故选：A。2．（2023春•西湖区校级期中）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设，地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A． B． C． D．【答案】B【解答】解：地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西。故B正确。故选：B。3.如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的。现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则（）A.铜盘转动将变慢B.铜盘转动将变快C.铜盘仍以原来的转速转动D.铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁的两端哪是N极，哪是S极来决定【答案】A【解析】(1)假设蹄形磁铁的上端为N极，下端为S极，铜盘顺时针转动。根据右手定则可以确定此时铜盘中的感应电流方向是从盘心指向边缘。(2)通电导体在磁场中要受到力的作用，根据感应电流的方向和磁场的方向，利用左手定则可以确定磁场对铜盘的作用力的方向是沿逆时针方向,与其受力方向与铜盘的转动方向相反，所以铜盘的转动速度将减小。无论怎样假设，铜盘的受力方向始终与转动方向相反。同时，转动过程中，机械能转化为电能，所以转得慢了。故选:A。4.人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示，线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启;阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时，以下说法正确的是（）A.线圈AB中应通入方向周期性改变的电流B.线圈AB中应通入方向不变的电流C.电流从线圈B端流入过程，血液流入泵室D.人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定【答案】A【解析】AB.线圈AB中若通入直流电，根据图结合题意可知，活塞只能向一个方向移动完不成泵血任务，因此要使该装置能维持人体血液循环，线圈间所接电源应为交流电，即:活塞可以左右移动，血液既能流回心脏也能从心脏输出去。故A正确、B错误;电流从线圈A端流入过程中，根据安培定则，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，活塞左移，S.关闭，S打开，血液从S流入;故C错误;D.图中的线圈移动快慢与交流电的频率有关，交流电电流方向改变的快慢影响跳动次数与电流大小无关，故D错误。故选:A。题型5：电动机1.（2023•滨江区模拟）如图所示是实验室电流表的内部结构图，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。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。关于该现象，下列说法正确的是（）A．该电流表是利用电磁感应原理工作的 B．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大 C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变 D．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能【解答】解：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：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．通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，故A错误；B．电流越大，线圈受到的力越大，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，故B正确；C．改变线圈中的电流方向，其转动方向会发生改变，故C错误；D．线圈中有电流通过时，电能转化为机械能，故D错误；故选：B。2.（2023•温州模拟）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【解答】解：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C正确，ABD错误。故选：C。3．（2022•游仙区三模）图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（）A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下 B．线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcba流过线圈 C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下 D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下【答案】D【解答】解：（1）图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，ab边与dc边中电流方向相反，磁场方向不变，所以ab边受到磁场的作用力向上，故A错误；（2）线圈由图示位置转过180°时，ab转到右侧，dc转到左侧，线圈中电流沿abcd流过线圈，故B错误；磁场方向不变，此时dc边电流方向与图示中dc边电流方向相反，所以dc边受到磁场力方向向上，故C错误；ab边电流方向与图示中ab边电流方向相反，所以ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。故选：D。4．小应自制了一个直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴，用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆，另一端只刮去上半周绝缘漆。将线圈放在支架上，磁体放在线圈边，闭合开关，轻轻拨动线圈，此时线圈顺时针转动，则下列说法错误的是（）A．若仅改变磁极方向，线圈会逆时针转动 B．若再增加一节干电池，线圈转动速度加快 C．刮去上半周绝缘漆，作用相当于换向器 D．工作时将机械能转化为电能【解答】解：A、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向，若仅改变磁极方向，线圈会逆时针转动，故A正确；B、电动机中通电线圈受力大小与电流大小和磁场强度有关，若再增加一节干电池，线圈中的电流增大，线圈转动速度加快，故B正确；C、使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的，刮去上半周绝缘漆，作用相当于换向器，故C正确；D、电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，有一部分电能转化成了内能，故D错误。故选：D。5.（2023秋•临海市校级期中）如图所示，干电池底部吸有强磁铁（可导电），在干电池的正极上支有一“门”字形导线框，导线框B侧和套在强磁铁上的导电圆环C连接，导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动，圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。导线框转动的动力来源（）A．只有线框A侧受到磁场对电流的作用 B．只有线框B侧受到磁场对电流的作用 C．线框A侧、B侧都受到磁场对电流的作用 D．线框A侧、B侧都未受到磁场对电流的作用，是受到的其他外力【答案】B【解答】解：干电池底部吸有强磁铁，周围存在磁场，导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接，则线框B侧有电流通过（即线框B侧是通电导体），所以线框B侧受到磁场对电流的作用力而运动；而线框A侧没有通电，所以A侧没有受到磁场的作用力；故B正确，ACD错误。故选：B。题型6：发电机1.（2021•湖州）如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（）A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力的原理 C．利用了电流的磁效应 D．产生了直流电【解答】解：声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，线圈做切割永磁体的磁感线运动，会产生电流，这是电磁感应现象；线圈来回振动时，切割磁感线的方向会发生变化，产生的感应电流的方向也会发生改变，产生的是交流电；故BCD错误，A正确。故选：A。2.(2022·德清县模拟)如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中,将导线框沿图示方向拉出过程中，则（）A.在此过程中，电能转化为机械能B.导线框中不会产生感应电流，因为回路中没有电源C.导线框中会产生感应电流，整个导线框都是电源D.导线框中会产生感应电流，导线ab段相当于电源【答案】D【解答】解:A、此过程是电磁感应现象，电磁感应现象是机械能转化为电能,故A错误。BCD、闭合导线框abcd的一部分处于磁场中,将导线框沿图示方向拉出,导体ab部分切割磁感线运动(导体da、bc部分没有切割磁感线)，导线框中产生感应电流,导体ab相当于电源。故B、C项错误,D项正确。故选:D。3．（2023春•鹿城区校级期中）“高颜值”的磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。图甲是与该音箱配套的动圈式话筒，其部分结构如图丙，声波会使线圈随着振膜一起振动，切割磁体磁感线产生电流，下列实验原理与话筒主要工作原理相同的是（）A． B． C． D．【答案】A【解答】解：动圈式话筒是根据电磁感应现象制成的。A、该装置是探究电磁感应现象的实验装置，和动圈式话筒的原理相同，故A符合题意；B、该装置是探究通电导体在磁场中受力作用的，与电动机原理相同，故B不符合题意；C、该图是说明直流电动机原理的，故C不符合题意；D、该装置说明通电导体的周围存在磁场的，故D不符合题意。故选：A。4.(2023·海曙区一模)小科了解到发光二极管(LED)具有单向导电性,如图甲,当电流从“十”极流入时,LED灯会发光,当电流从“－”极流入时，LED灯则不发光。小科设想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，将两个相同的LED灯反向并联后接到电路中(如图乙)，进行了如下实验操作:①条形强磁铁的N极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中，发现A灯发光,B灯不发光。②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,发现B灯发光，A灯不发光。通过上述实验，小科得出实验结论:感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关(1)实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是(2)图乙中，若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”在做了上述步骤①后，还应该补做的实验是。(3)结合上述实验获得的结论,小科按图丙实验:将S极朝下放置于线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,可以观察到灯A、B的发光情况是A.A灯发光，B灯不发光B.B灯发光，A灯不发光C.A和B灯均不发光D.A和B灯均发光【答案】(1)判断电流的方向，(2)条形强磁铁的S极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中,观察两灯泡的发光情况(3)A.【解答】解:(1)LED灯具有单向导电性，实验中选用LED灯是为了便于判断电流的方向;(2)若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”，应改变磁场的方向，而其他条件不变，即条形强磁铁的S极朝下放置.将条形强磁铁快速向下插入线圈中，观察两灯泡的发光情况:(3)由题意可知，感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向有关由题中的实验步骤和现象可得乙丁两图;现在将S极朝下放置于线圈中的条形强磁铁快速向上拔出(如图丙)丙图和丁图相比，导体切割磁感线的运动方向相同，磁场方向相反，则此时产生感应电流的方向与图丁相反，所以此时观察到灯A、B的发光情况是:A灯发光，B灯不发光.故A正确.BCD错误。故答案为:(1)判断电流的方向;(2)条形强磁铁的S极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，观察两灯泡的发光情况:(3)A。题型7：电磁继电器计算1.（2023•龙港市模拟）小龙利用电磁继电器设计了食盐“自动封装电路”（如图），两个完全相同的电磁继电器（电磁铁分别为L1和L2），电磁铁的电阻和袋子质量忽略不计，托盘质量为0.5千克，R0为保护电阻，R为力敏电阻，其阻值与压力的关系如下表所示。R/Ω145165210280380500压力/N151311975【工作原理】通过电磁铁分别控制“食盐添加系统”（通电时可向袋子内添加食盐）和“封装系统”（通电时可完成袋口的密封），当袋中的食盐达到一定的质量时封装。（1）【产品制作】根据电路的工作原理，则图中A和B，哪一个是“封装系统”：（选填“A”或“B”）。（2）【装置测试】控制电路的电源电压U为6V，R0为20欧，电磁铁的吸合电流为：20毫安，则该电路可自动封装的食盐质量为多少？（3）【迭代升级】小港觉得可以对电路进行适当升级改造，适当增加控制“食盐添加系统”的电磁铁线圈匝数，可以实现先停止添加食盐再完成封装。请判断小港的升级是否可行，并说明理由：。【解答】解：（1）当食盐重力较小时，压敏电阻较大，电路中的电流较小，电磁铁的磁性较弱，不能吸引衔铁，则A通电而工作，是添加系统，当食盐重力足够大，电磁铁吸引衔铁，A电路断开，B电路通电，则B是封装系统；（2）控制电路的电源电压U为6V，R0为20欧，电磁铁的吸合电流I＝20mA＝0.02A，电路的总电阻为R总=UI=根据串联电路的知，压敏电阻R＝R总﹣R0＝300Ω﹣20Ω＝280Ω；根据表格中数据，食盐和托盘的重力G＝F＝9N；则食盐和托盘的质量m=G则食盐的质量为m'＝0.9kg﹣0.5kg＝0.4kg；（3）适当增加控制“食盐添加系统”的电磁铁线圈匝数，可以增强电磁铁的磁性，当电流较小时就可以停止添加实验，但压力不再改变，控制电路的电流不再改变，B永远无法工作，不能完成封装工作。答：（1）B；（2）该电路可自动封装的食盐质量为0.4kg；（3）不可行，添加系统停止工作时，压敏电阻不再改变，电流达不到吸合电流，封装系统无法工作。2.（2021•吴兴区模拟）小科利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，两者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。求：（g取10N/kg）（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，