作业08 电流的磁场（解析版）

完成时间：月日天气：作业08电流的磁场一、电流的磁场1、电流的磁效应：（1）通电导体和磁体一样，周围存在着磁场，即电流具有磁效应。（2）电流周围的磁场方向与通过导体的电流方向有关。2.通电螺线管的磁场：（1）螺线管：用导线绕成的螺旋形线圈叫做螺线管。（2）安培定则：假设用右手握住通电导线，大拇指指向电流方向，那么弯曲的四指就表示导线周围的磁场方向，如图甲所示。假设用右手握住通电螺线管，弯曲的四指指向电流方向，那么大拇指的指向就是通电螺线管内部的磁场方向，如图乙所示。要点：1.奥斯特实验的重大意义是首次揭示了电和磁之间的联系，对磁现象的“电”本质的研究提供了有力的证据。（2）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，则拇指所指的那端就是螺线管的N极，如图所示。二、电磁铁电磁继电器1.电磁铁：内部有铁心的螺线管叫做电磁铁。电磁铁在电磁起重机、电铃、发电机、电动机、自动控制上有着广泛的应用。2.电磁铁的磁性：（1）电磁铁磁性的有无，完全可以由通断电来控制。（2）电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈匝数控制。3.电磁继电器：（1）结构：具有磁性的电磁继电器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路包括低压电源、开关和电磁铁，其特点是低电压、弱电流的电路；工作电路包括高压电源、用电器和电磁继电器的触点，其特点是高电压、强电流的电路。（2）原理：电磁继电器的核心是电磁铁。当电磁铁通电时，把衔铁吸过来，使动触点和静触点接触（或分离），工作电路闭合（或断开）。当电磁铁断电时失去磁性，衔铁在弹簧的作用下脱离电磁铁，切断（或接通）工作电路。从而由低压控制电路的通断，间接地控制高压工作电路的通断，实现远距离操作和自动化控制。电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。要点：电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。一、选择题1．首先发现电流周围存在磁场的科学家是（）A．瓦特 B．牛顿 C．奥斯特 D．伽利略【答案】C【详解】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ABD不符合题意，C符合题意。故选C。2．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【详解】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。3．电磁铁中用软铁作铁芯，而不用钢作铁芯，是因为软铁A．能保持磁性B．能导电C．磁性容易消失D．可被其他磁体吸引【答案】C【详解】因为软铁被磁化后退磁很快，也就是说上面的铜线螺线管没有磁场时，软铁的磁场会很快消失，而钢则会保留磁性，要好一会才磁性会消失．电磁铁的目的在于控制磁场的产生和消失，所以要用软铁，因为软铁的磁场更易改变．故C正确，ABD错误．4．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（）A．通电螺线管的左端为N极 B．通电螺线管外A点磁场的方向向左C．通电螺线管外存在磁感线 D．小磁针顺时针转动90°【答案】B【详解】A．闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指弯螺线管中的电流方向，则大拇指指向右端，即通电螺线管的右端为N极、左端为S极，故A错误；B．在磁体的外部，磁感线从N极出来，回到S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向左，故B正确；C．磁感线是用来形象描述磁场的，但不是真实存在的，故C错误；D．通电螺线管的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的右端，即小磁针的S极指向左，所以小磁针应逆时针转动90°，故D错误。故选B。5．如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。下列说法正确的是（）A．通电导线必须东西方向放置B．首次通过本实验揭开电与磁之间的联系的科学家是法拉第C．该实验中用到的物理方法有转换法D．改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向不变【答案】C【详解】A．地磁场的方向是南北方向，使得电流的磁场不受地磁场的干扰，应将导线水平南北放置，故A错误；B．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故B错误；C．小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，这是转换法的应用，故C正确；D．磁场方向与电流方向有关，改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向改变，故D错误。故选C。6．将两个通电螺线管并列放在一起，A、B为相对的两个磁极，它们之间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（）A．a端为电源的正极，A为螺线管S极 B．b端为电源的正极，A为螺线管N极C．c端为电源的正极，B为螺线管N极 D．d端为电源的正极，B为螺线管S极【答案】A【详解】磁体外部周围的磁感线是从磁体的N极出发，回到S极。由图可知，左边螺线管的A端为S极，右边螺线管的B端为S极，根据安培定则可知，左边螺线管的电流是从左端流入螺线管的，所以a端为正极，b端为电源的负极；右边螺线管的电流是从左端流入螺线管的，所以c端为正极，d端为电源的负极。综上，故A正确，BCD错误。故选A。7．“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”实验时，实验装置如图所示，下列说法错误的是（）A．当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，电磁铁磁性增强B．电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是同名磁极相互排斥C．根据图示的情景可知，电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强D．电磁铁在生活中的其中一个应用是电磁继电器，电磁继电器磁性强弱与电流方向有关【答案】D【详解】A．当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，由知道，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，故A正确；B．实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后同名磁极互相排斥，故B正确；C．由图示的情景知道，两个电磁铁串联接入电路中，通过的电流是相同的，线圈匝数越多，吸引的大头针的个数越多，电磁铁的磁性越强，故C正确；D．电磁继电器磁性强弱与电流方向无关，与电流大小、线圈的匝数的多少有关，故D错误。8．一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁，如图。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列叙述中正确的是（）

A．闭合开关前，条形磁铁只受到二个力的作用B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极C．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力D．闭合开关后，滑片由b向a移动过程中，磁铁受到的摩擦力变小【答案】C【详解】A．条形磁铁均处于静止状态，在竖直方向受到重力与支持力为一对平衡力，条形磁铁可以吸引电磁铁的铁芯，因此水平方向条形磁铁受到平衡力的作用，故A错误；B．根据安培定则可知，用右手握住通电螺线管，四指指向电流方向，则大拇指指的是电磁铁的北极，即电磁铁的右端是N极、左端是S极，故B错误；C．同名磁极相互排斥，所以对条形磁铁有向右的排斥力，条形磁体有向右运动的趋势，所以会受到桌面向左的摩擦力，故C正确；D．闭合开关后，滑片P向a移动过程中，接入电路中的电阻变小，电流变大。电磁铁的磁性增强，对条形磁体的排斥力变大，若条形磁铁始终处于静止状态，则摩擦力等于条形磁铁受到的斥力，也变大，故D错误。故选C。二、填空题9．通电螺线管的磁场方向与方向有关。磁场的强弱与、、有无铁芯有关。【答案】电流电流的大小线圈的匝数【解析】略10．1820年，丹麦物理学家奥斯特通过如图所示的实验发现：当导线通电时，它下方的小磁针发生了偏转，揭示了电与磁之间的联系，当导线通电时，小磁针对导线（选填“有”或“没有”）力的作用，你判断的依据是：。【答案】有力是改变物体的运动状态的原因【详解】[1][2]闭合开关前，导线周围的小磁针静止且能指向南北，闭合开关后，小磁针的指向发生偏转，说明小磁针受到力的作用，因为物体间力的作用是相互的，所以小磁针对导线也有力的作用，依据是小磁针的运动状态发生了改变，而力是改变物体运动状态的原因。11．攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺线箮放置于同水平面内，螺线管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为（选填“正”或“负”）极。当开关S断开时，小磁针N极将（选填“不”、“向北”或“向南”）偏转。【答案】负向北【详解】[1]由小磁针静止时，其左端为N极，右端为S极，根据磁体间的相互作用规律可知，螺线管左端为N极，右端为S极；根据螺线管的线圈绕向，利用右手螺旋定则可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出，由于电流是从电源的正极流出，经过外电路回到电源的负极，所以可以确定电源的A端为负极。[2]由于未断开开关时，小磁针是东西走向，断开开关时，小磁针由于受到地磁场的影响，N指向地磁南极，即地理北极，小磁针N极将向北偏转。12．如图甲所示螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，因此单匝圆形通电线圈的磁极也可以用右手螺旋定则判断，现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其B端是极【答案】S【详解】由右手螺旋定则可知，右手四指指向电流方向时，大拇指指向A端，所以A端为N极，则B端为S极。13．将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其极的指向如图所示。由此可知电流是从（选填“A”或“B”）端流入螺线管的。【答案】B【详解】小磁针左端为N极，根据磁极间的相互作用可知，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故该螺线管右端为S极，螺线管的左端为N极，根据安培定则，右手大拇指的方向为N极的指向，四指的方向即为电流的方向，故电流从B端流入。14．如图所示，螺线管的左侧有一个用细线悬挂的小铁球，开关闭合后，当滑片P向右滑动时，通电螺线管周围的磁场会（选填“增强”或“减弱”），此时细线对小铁球的拉力和小铁球受到的重力（选填“是”或“不是”）一对平衡力。

【答案】增强不是【详解】[1]当滑片向右移动时，滑动变阻器连入电阻减小，则由欧姆定律可得，电路中电流增大，故通电螺线管的磁性增强。[2]当开关闭合后，螺线管对小铁球产生吸引力的作用，此时小铁球受到细线的拉力、自身的重力和螺线管的吸引力，在三个力的作用下保持平衡，因此，细线对小铁球的拉力和小铁球受到的重力不是一对平衡力。15．如图所示的电路中，当开关S拨到a后，当小磁针静止时，B端是极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。【答案】S减弱【详解】[1]伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的左端为电磁铁的N极，据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的作用可知，小磁针的A端是N极，B端为S极。[2]在此实验装置中，保持电流不变，将开关S由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。16．某物理兴趣小组在探究通电螺线管磁场的实验中，把小磁针和螺线管放置于同一水平面内，小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为（选填“正”或“负”）极。【答案】负【详解】由图得，小磁针的S极靠近螺线管的左端。由异名磁极相吸引得，螺线管的左端为N极，由安培定则得，电流从螺线管右端进入，左端流出，在电源外部电路中的电流流向为从电源正极流向电源负极，所以电源A端为负极。17．实验发现，当两条平行放置的直导线a、b中通以相同方向的电流时，两根导线相互吸引，如图所示。使导线b受力的施力物体是。如果只改变导线a中的电流方向，两根导线间（选填“有”或“没有”）作用力，你判断的依据是。【答案】a有磁场对放入磁场的磁体有磁力的作用【详解】[1]通电导线a的周围有磁场，通电导体b放在了通电导线a的磁场内，受到磁场的作用，两根导线相互吸引，b受到了a的吸引力，所以使导线b受力的施力物体是a。[2][3]a、b中有电流通过，则a、b的周围存在磁场，a、b相当于是一个磁体；如果只改变导线a中的电流方向，a的磁场方向发生了变化，a的磁场对b仍然有力的作用。三、作图题18．在图中，标出通电螺线管和小磁针的N极及磁感线方向。

【答案】

【详解】电流从螺线管的右侧流入，依据安培定则可判断出螺线管的右端为S极、左端N极；磁感线在磁体外部是由N极指向S极的；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为N极、右端S极，如图所示

19．在图中，根据磁感线方向，标出小磁针的N、S极及电源的正、负极。

【答案】

【详解】磁体外部的磁感线总是从磁体的N即出发，所以螺线管的左端为N极，右端为S极，由磁极间的相互作用可知小磁针的右端为S极，左端是N极，根据安培定则可以判断出电源的右端是正极，左端是负极，如图所示：

四、实验题20．某校九年级一班物理兴趣小组的同学，学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。如图甲，将小磁针放在南北方向的直导线正下方，小磁针静止，N极指向北。如图乙触接电源，小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后，小磁针恢复到图甲位置。如图丙，将电源正负极对调，再次触接电源，小磁针的N极向纸内偏转。则：（1）通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与有关；（2）断开电源后，小磁针恢复到图甲状态，这是因为小磁针受到了的作用；（3）如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，小磁针将发生如图所示方向的偏转，原因是。【答案】电流方向地磁场乙电子束从左向右运动时，电流的方向应从右向左【详解】（1）[1]根据甲乙丙三图可知，通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与电流方向有关。（2）[2]断开电源后，小磁针静止，N极指向北，是因为受地磁场作用。（3）[3][4]电子在小磁针上方飞过，因为电子束带负电，所以当电子束从左向右运动时，由于电子的定向移动形成电流，且电流的方向与电子定向移动方向相反，因此电流的方向应从右向左，与图乙相同。21．在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中：①小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图（a）所示，放小磁针的目的是；②闭合开关后观察到如图（b）所示的现象，说明通电螺线管周围存在；③通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，你怎样验证，方法是。【答案】确定通电螺线管周围磁场的方向磁场改变螺线管中的电流方向，观察小磁针的指向变化情况【详解】①[1]因为小磁针放入磁场中，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的方向。②[2]闭合开关后观察到小磁针按一定的规律发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场。③[3]通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，验证方法是改变螺线管中电流方向，观察小磁针的指向变化情况。22．某科学兴趣小组的同学用小磁针、条形磁铁等按图a、图b的方法，研究了条形磁铁周围的磁场及方向，接着他们又用相同的方法，探究通电螺线管周围的磁场及方向，实验操作及现象如图c、图d、图e所示。（1）分析比较图c、图d可以得出的初步结论是；（2）分析比较图d和图e的小磁针偏转情况可以得出的初步结论是；（3）分析比较图b和图d可以得出的初步结论是。【答案】通电螺线管的周围存在磁场电流周围磁场的方向和电流的方向有关通电螺线管周围的磁场形状与条形磁体周围的磁场形状相似【详解】（1）[1]在图c中，开关断开，电磁针不发生偏转，而在图d中，开关闭合，小磁针的指向发生了偏转，因此比较两图可以说明通电螺线管的周围存在磁场。（2）[2]在d与e中，根据电源的正负极可知，电流方向不同，小磁针的指向不同，说明磁场方向不同，由此说明电流周围磁场的方向和电流的方向有关。（3）[3]在b、d两图中，通电螺线管周围小磁针的指向情况与条形磁体周围小磁针的指向情况相同，由此可知通电螺线管的周围的磁场分布与条形磁体的相类似。一、选择题1．在竖直放置的圆形通电线圈中的圆心位置放一个能自由转动的小磁针，如图，当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将（）A．静止不动，指向不变B．转动180̊，指向左边C．转动90̊，垂直指向纸外D．转动90̊，垂直指向纸内【答案】C【详解】根据右手螺旋定则，电流的方向即四指的指向，可得出N极的方向即为垂直于纸面向外，故小磁针的N极向外，故C选项正确。故选C。2．某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光控开关控制，两路灯的额定电压为220V，R为保护电阻，S为光控开关，白天光控并关断开两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是（）A．B．C．D．【答案】C【详解】A．当开关S闭合时，将衔铁吸引下来，下面的灯亮，当开关断开，上面的灯亮，即每一次只能亮一个灯，故A不符合题意；B．工作电压只有220V，而此选项中两个灯泡串联，两个灯泡都不能正常发光，故B不符合题意；C．两灯泡并联，都能正常发光，且当开关闭合时，衔铁被吸下，灯泡正常发光，当开关断开时，两灯泡都不发光，故C符合题意；D．不论开关是否闭合，两个灯泡都能同时正常发光，不能同时熄灭，故D不符合题意。故选C。3．如图所示是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（）A．电铃应接在A和C之间B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移【答案】C【详解】AB．由题意可知，气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，当CO浓度高于某一设定值时，气敏电阻变小，电磁铁通过的电流变大，电磁铁磁性增强吸引衔铁向下运动，BD接入电路，则电铃应接在B和D之间，故AB错误；C．用久后，电源电压U1会减小，保证电磁铁电流一定的情况下，气敏电阻的阻值需要更低，则报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确；D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，应增大电路中的电流，可将R2的滑片向上移使变阻器接入的电阻变小，故D错误。故选C。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，以下说法不正确的是（）

A．线圈AB中应通入方向周期性改变的电流B．电流从线圈A端流入时，磁铁吸引活塞柄C．电流从线圈B端流入时，血液流出泵室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】D【详解】A．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，不符合题意；B．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，磁铁吸引活塞柄，故B正确，不符合题意；C．电流从线圈B端流入过程中，根据安培定则，螺线管左端为N极，此时同名磁极相互排斥，活塞右移，S1打开，S2闭合，血液从S1流出泵室，故C正确，不符合题意；D．图中的线圈移动快慢与交流电的频率有关，与电流大小无关，故D错误，符合题意。故选D。5．图甲是由电磁继电器控制加热和保温状态转换的电热水器原理图。、为电热丝，且R2=3R1，为滑动变阻器，R为置于电热水器内的热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。控制电路电源的电压为6V，当通过热敏电阻R中的电流I≥15mA时，衔铁被吸下。下列说法正确的是（）

A．当闭合且水温上升时，通过R的电流逐渐减小B．热水器的加热功率是保温功率的4倍C．当热水温度为55℃时，衔铁刚好被吸下，连入电路的阻值为D．若要提高热水的设置温度，应向左移动滑动变阻器的滑片P【答案】B【详解】A．由图乙可知热敏电阻R的阻值随温度升高而变小，控制电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，在其他条件不变时，控制电路中的电流增大，根据串联电路电流规律，当闭合且水温上升时，通过R的电流逐渐增大，故A错误；B．衔铁与上触点接触时工作电路为R1的简单电路，衔铁与下触点接触时工作电路为R1、R2串联，因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，所以，衔铁与上触点接触时电路的总电阻小，由可知，工作电路的总功率大，处于加热状态，同理可知，衔铁与下触点接触时，处于保温状态；热水器的加热功率和保温功率的比值即热水器的加热功率是保温功率的4倍，故B正确；C．当热水温度设置为55℃时，电路中的电流I=15mA，此时衔铁被吸下，工作电路处于保温状态，由欧姆定律可得，电路的总电阻由图乙可知，此时热敏电阻的阻值R=150Ω，因继电器线圈电阻不计，所以故C错误；D．因电磁铁被吸下时控制电路的电流为15mA不变，即此时控制电路的总电阻不变，所以，若提高热水设置温度（即R的阻值更小），应增大R3的阻值，则滑片应向右移动，故D错误。故选B。二、填空题6．如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置，待电路稳定后，小磁针静止时B端为（选填“N”或“S”）极。将滑动变阻器的滑片向右滑动，电阻R1的电流变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”）电阻R3的电流变化量。（不考虑地磁场的影响）【答案】N小于【详解】[1]将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置，待电路稳定后，根据安培定则可知，通电螺线管的右侧为N极，左侧为S极，根据异名磁极相互吸引，故小磁针静止时B端为N极。[2]上图中，通电螺线管与R2串联后与变阻器并联，最后再与R1串联，将滑动变阻器的滑片向右滑动，变阻器连入电路的电阻变大，电路的总电阻变大。由分压原理，并联部分的电压变大，由欧姆定律，通过R2的电流变大；根据串并联电阻的规律，并联部分的电阻变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律，通过电阻R1的电流变小，根据并联电路的电流等于各支路电流之和，故电阻R1的电流变化量小于电阻R3的电流变化量。【点睛】本题为混联电路，考查安培定则、磁极的相互作用和串联、并联电路的规律及欧姆定律的运用，最后一问难度较大。7．如图所示的是一种温度自动报警器的原理图。在水银温度计里封入一段金属丝，请你结合图分析回答下面的问题：（1）该水银温度计在电路中的作用相当于一个；（2）若该装置设定为高温报警时，报警指示灯为红色，正常状态时指示灯为绿色，则灯L2为色（选填“红”或“绿”）。【答案】开关红【详解】[1]图示中的水银温度计在电路中相当于开关，当温度升高，温度计中的水银与金属丝接触，电磁继电器接通，而温度计中的水银与金属丝未接触时，电磁继电器处于断开状态。[2]温度高时，温度计的水银与金属丝接触，电磁铁有电流通过，把衔铁吸下，接通L2，此时L2发光，发出报警指示，所以灯L2为红灯。温度较低时，温度计的水银与金属丝不接触，电磁铁中无电流通过，衔铁恢复原位置，接触L1，L1发光，所以L1为绿灯。8．巨磁电阻效应是指：某些材料的电阻在磁场中，磁场越强阻值越小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，如果闭合S1电磁铁上方的小磁针（选填“静止”“会顺时针转动”“会逆时针转动”），再闭合S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会变（选填“亮”或“暗”），仅用如图所示实验器材（选填“可以”或“不可以）完成“探究电流强弱对电磁铁磁性强弱的影响”的实验。【答案】静止亮可以【详解】[1]利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针会保持静止状态。[2]再闭合S2并使滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，磁性增强；由于巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小，则右侧电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过灯泡的电流变大，所以指示灯亮度会变亮。[3]由上可知，当通过电磁铁的电流变大时，右侧指示灯亮度会变亮，所以，可以把电磁铁磁性的强弱转化成指示灯的亮度变化。则可以完成探究“探究电流强弱对电磁铁磁性强弱的影响”的实验。9．图a是一个磁悬浮地球仪，其内部结构示意图如图b所示，球体内有一个条形磁体。底座里面有一个电磁铁，可使地球仪悬浮在空中。①请在图b中标出开关闭合后，电源的“+”、“-”极；②请利用所学知识解释地球仪能够悬浮在空中的原因；③查阅资料可知：当地球仪受竖直方向外力干扰时，偏离原来位置后，底座内自动校正系统会改变通电螺线管中电流大小，从而改变了磁力大小，使地球仪恢复原先平衡位置。可使螺线管中电流大小发生改变的措施有。A．改变电源电压的大小B．改变电源的正负极C．改变电源输出的功率【答案】同名磁极相互排斥AC【详解】①[1]由图可知，磁铁的上端为N极，根据安培定则，伸出右手使大拇指指向电磁铁的上端N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，电流从螺线管的上端流入，所以电源的上端为正极下端为负极，作图如下：②[2]已知条形磁体下端为N极，通电后电磁铁的上端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，当地球仪受到的竖直向上的排斥力等于竖直向下的重力时，地球仪便悬浮在空中。③[3]A．螺线管有一定的电阻，根据可知，当电阻一定时，改变电源电压的大小，可以改变电流的大小，故A符合题意；B．改变电源的正负极，能改变电流的方向，从而改变电磁铁的极性，但不能改变螺线管中电流的大小，故B不符合题意；C．根据可知，在不改变电压时，改变电源输出的功率，可以改变电流大小，故C符合题意。故选AC。三、实验题10．为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小红同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，如图中甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。（1）可通过观察来判断电磁铁磁性的强弱；实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后，同名磁极互相；（2）比较两图可知：电磁铁通电时有磁性，断电时没磁性；（3）比较乙、丙两图可知：线圈匝数相同时，电流越，磁性越强；（4）利用图丁可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，将两电磁铁串联的目的是；（5）利用上述结论分析图戊，下列措施中能使图中电磁铁磁性增强的是。A．滑片P向右移动，其他条件不变B．滑片P向左移动，其他条件不变C．开关S由1扳到2，其他条件不变D．电源的正负极对调，其他条件不变【答案】电磁铁吸引大头针的数目多少排斥甲、乙大控制通过两个电磁铁的电流相同B【详解】（1）[1]判断电磁铁磁性的强弱，磁性越强，所吸的大头针越多，所以可通过观察电磁铁吸引大头针的数目多少，来判断电磁铁磁性的强弱。[2]大头针被磁化后，拥有磁性和磁极，被吸引的大头针下端，都是相同的磁极，同名磁极互相，所以被吸引的大头针下端是分散的。（2）[3]要得到结论：电磁铁通电时有磁性，断电时没磁性，需要一个电路开关是断开的，另一个电路的滑动变阻器滑片，所在位置和前一个电路的相同，线圈匝数也相同，则观察这几个图，只有甲和乙符合。（3）[4]比较乙、丙两图，线圈匝数是相同的，丙的滑动变阻器接入电路的电阻较小，电路的电流较大，所吸的大头针也较多，代表磁性较强，可知道，线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强。（4）[5]利用图丁可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，需