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人教版9年物理全册单元考点大通关学案（全国通用）
第二十章 电与磁
1.了解简单的磁现象，知道磁体周围磁场的分布，并会用磁感线描述磁场的分布情况。
2.通过奥斯特实验认识电流的磁效应，并会用安培定则确定通电螺线管的电流方向及极性。
3.通过实验了解电磁铁磁性强弱与哪些因素有关，了解电磁继电器在生产生活中的应用。
4.通过实验了解通电导体在磁场中的作用，了解直流发电机的构造和工作原理及其能量转化。
5.通过实验了解电磁感应现象，了解发电机的结构及工作原理及能量转化。
一、磁现象 磁场
1.磁现象
（1）磁性、磁体和磁极
①磁性与磁体：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做磁体。
②磁极：磁体的两端磁性最强，中间部分磁性最弱，几乎没有磁性。我们把磁体上磁性最强的部位叫做磁极。
能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做南极或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极。
（2）磁极间的相互作用
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
（3）磁化
①一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。
②磁化的方法：
a.将磁铁的一极靠近或接触磁性材料；
b.将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次；
c.利用充磁机对磁性材料充磁。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。
③磁化的危害
机械手表被磁化后走时不准，彩色电视机显像管被磁化后色彩失真等。
④磁化的应用
磁带和磁盘上都含有磁性物质，利用它上面的磁性物质可以存储声音、图像和文字信息。
⑤消磁
通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程。消磁可以看成是磁化的逆过程，是将磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱，使其变得杂乱无章。
2.磁场及其方向
（1）磁场
磁体周围存在着的一种看不见、摸不着的特殊物质叫做磁场。磁体两极磁场最强，中间磁场最弱，离磁体越远，磁场越弱。
（2）磁场的基本性质
磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
（3）磁场的方向
磁场具有方向性。物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。
3.磁感线
（1）实验探究磁体周围的磁场
①在磁场中的不同点，小磁针N极所指的方向不同，说明磁体周围各点的磁场方向不同。
②在玻璃板上均匀地撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可看到小铁屑排列成一条条有规律的曲线。
（2）磁感线的概念
用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。
（3）磁感线的方向
磁感线是有方向的曲线，曲线上箭头的方向表示磁感线的方向，也是该点磁场的方向，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极的指向一致，如图所示。
（4）五种基本磁场的磁感线描述
（5）磁感线的性质
①磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上并不存在，磁感线上任意一点的切线方向为该点的磁场方向。磁场越强的地方，磁感线分布越密；磁场越弱的地方，磁感线分布越疏。
②磁感线为封闭的、立体的曲线，在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，是从S极指向N极。
③在同一磁场中，任何两根磁感线都不会相交。这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场方向的唯一性相悖。
3.地磁场
（1）地磁场
地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地球本身是一个巨大磁体，地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
（2）地磁偏角
地球和磁体一样，周围存在着磁场，地球上指南针静止时N极所指的是地理的北方，地磁的北极在地理的南极附近。地理的两极和地磁场的两极并不完全重合，磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，称为地磁偏角。
我国宋代学者沈括最早记述这一现象。
二、电生磁
1.电流的磁效应
（1） 奥斯特实验
①电流周围存在着磁场；
②电流的磁场方向跟电流的方向有关。
（2）电流的磁效应
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
2.通电螺线管的磁场
（1）通电螺线管的磁场
通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
（2）安培定则
①通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定则来表述。
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。
③应用：
a.根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性。
b.由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向。
c.根据通电螺线管的南、北极以及电源的正、负极，画出螺线管的绕线。
三、电磁铁 电磁继电器
1.电磁铁
（1）电磁铁：把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的磁性。我们把这种磁体叫作电磁铁
（2）磁性的强弱：电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和线圈中电流的大小有关。匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（3）优点：它磁性的有无可由通断电来控制，磁性的强弱可由电流的大小来控制，它的磁极可以通过改变电流方向来改变。
2.电磁继电器
（1）概念：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。
（2）构成：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点。
（3）工作原理：电磁继电器靠电磁铁和弹簧的共同作用实现工作电路状态的转换。
四、电动机
1.磁场对通电导线的作用
（1）通电导线在磁场中要受到力的作用。
（2）通电导线在磁场中受磁场力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关系。
①当电流的方向或者磁场的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。
②当电流的方向和磁场的方向都变得相反时，通电导线受力的方向不变。
2.直流电动机是怎么工作的
（1）工作原理：电动机就是根据通电导线在磁场中会受力的作用的原理制成的。其工作时将电能主要转化为机械能。
（2）基本构造：直流电动机主要由线圈、磁体、换向器、电刷等组成。
（3）换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置，换向器就自动改变线圈中电流的方向，使线圈持续转动下去。
3.磁场对通电导线的作用的其他应用
磁场对通电导线的作用除了应用于电动机以外，还用于动圈式扬声器、电磁弹射技术等。
五、磁生电
1.磁生电
（1）发现者：1831年，英国物理学家、化学家法拉发现了利用磁场产生电流的条件和规律，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。
（2）电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫作电磁感应。
（3）感应电流：在电磁感应现象中，产生的电流叫感应电流。
（4）产生感应电流的条件
①电路必须闭合。
②部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（5）感应电流方向的影响因素
①磁场方向。
②导体运动的方向。
注意：磁场方向和导体运动的方向二者任改其一都可以改变感应电流的方向，二者同时改变感应电流的方向反而不变。
（6）电磁感应现象中的能量转化：机械能转化为电能。
（7）电磁感应现象的应用：制成了发电机、动圈式话筒、手机无线电充电器、电磁炉等。
（8）拓展：感应电流方向的判定—右手定则。如图所示：
伸开右手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
2.发电机
（1）工作原理：发电机利用电磁感应原理制造的。
（2）发电机是将其他形式的能转化成电能的装置。发电机产生的电流分为直流电和交流电。
（3）影响感应电流方向的因素：磁场方向、导体切割磁感线运动的方向。
（4）结构：能够转动的线圈（转子）和固定不动的磁体（定子）。大型发电机结构更复杂。
3.交流电
电流的方向和大小做周期性变化的电流。电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是赫兹（HZ），我国电网的交流电的频率是50Hz。
1.探究磁场对通电导线的作用
实验器材：马蹄磁铁，导线，导轨，电源，开关
实验步骤：（1）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线，会发现导线会运动，说明通电导线在磁场中受到力的作用；
（2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线的电流方向与原来相反，观察这时导线的运动方向；
（3）保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极，使磁场的方向与原来相反，观察这时导线的运动方向；
（4）同时改变电流的方向与磁场的方向，观察这时导线的运动方向；由此实验可以验证通电导线在磁场中受到力的作用及受力的方向与电流方向、磁场方向的关系．
实验结论：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。如果同时改变电流的方向和磁感线的方向，通电导线受力的方向不变。
2.探究产生感应电流的条件
实验器材：蹄形磁体、灵敏电流计、导线。
实验步骤
（1）让导线在磁场中静止，观察电流计的指针是否偏转，
（2）让导线在磁场中静止，换用强磁体，观察电流计的指针是否偏转。
（3）让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而换用匝数更多的线圈，观察电流计的指针是否偏转。
（4）让导线在磁场中沿不同方向运动，观察电流计的指针是否偏转。
（5）磁体不动，改变导线运动方向，观察电流计的指针偏转方向。
（6）保持导线运动方向不变，对调磁极，观察电流计的指针偏转方向。
实验结论
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。
（2）感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关。
3.探究通电螺线管的磁场特点
实验目的：利用小磁针及铁屑，探究通电螺线管外部磁场的形状及方向。
实验器材：螺线管、小磁针、玻璃板、铁屑、电源、开关、滑动变阻器、导线若干。
实验步骤：
（1）在有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑，闭合开关使电流通过螺线管。
（2）轻敲玻璃板，观察铁屑的排列情况，
（3）在通电螺线管周围放一些小磁针，闭合开关后观察小磁针北极的指向（黑色为N极）。
（4）改变螺线管中的电流方向，闭合开关后观察小磁针北极的指向（黑色为N极）。
（5）改变螺线管的绕线方向，重复（3）、（4）。
实验结论：
（1）通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。
（2）通电螺线管的磁场方向与环绕螺线管的电流方向有关。
4.通电螺线管的磁场
（1）通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似．如图：
（2）通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向之间的关系可以用安培定则来判断。

考点1. 磁现象 磁场
【例题1】（2025 成都模拟）如图所示是条形磁体的磁感线分布图，下列说法正确的是（　　）
A．磁感线是磁场中真实存在的曲线
B．P和Q两处的磁场强弱相同
C．没有磁感线的区域就没有磁场
D．该条形磁体的左端为S极，右端为N极
【答案】D
【解析】（1）为了便于研究磁场，我们引入了磁感线的概念，磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线。
（2）（3）磁感线的疏密表示磁性强弱；
（4）在磁体外部，磁感线从N极出发，到S极进。
【解答】A．磁感线不是真实存在的，而是为了便于研究磁场假想的曲线，故A不符合题意；
B．磁感线既能描述磁场方向也能描述磁场强弱，磁感线的疏密表示磁场强弱，P和Q两处的磁感线的疏密不同，磁场强弱不同，故B不符合题意；
C．在磁体的周围，即使没有画上磁感线，也是存在磁场的，故C不符合题意；
D．由图可知，小磁针的左端为N极，小磁针的N极靠近条形磁体的左端，由异名磁极相互吸引可知，该条形磁体的左端为S极，右端为N极，故D符合题意。
【例题2】（2025 山西二模）如图所示是一款磁性冰箱贴，巧妙地将山西的地图与蝴蝶的形态相结合，寓意着山西文化的蜕变与新生，破茧成蝶。下列关于这款冰箱贴的说法正确的是（　　）
A．冰箱贴具有磁性但只有一个磁极
B．冰箱外壳是铜制的才可以吸上去
C．冰箱贴的周围一定真实存在磁场
D．冰箱贴的周围真实存在着磁感线
【答案】C
【解析】（1）、任何磁体都有两个磁极，即南极（S 极）和北极（N 极）。
（2）、冰箱贴能吸附在冰箱门上是因为冰箱门一般是由铁或不锈钢等铁磁性材料制成。
（3）、磁性材料周围存在磁场，这是真实存在的。
（4）、磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，并不是真实存在的。
【解答】A、任何磁体都有两个磁极，即南极（S 极）和北极（N 极），不存在只有一个磁极的磁体，所以冰箱贴有两个磁极，故A错误。
B、冰箱贴能吸附在冰箱门上是因为冰箱门一般是由铁或不锈钢等铁磁性材料制成，而铜不是铁磁性材料，不能被磁铁吸引，所以冰箱外壳不是铜制的，故B错误。
C、冰箱贴由磁性材料制成，磁性材料周围存在磁场，这是真实存在的，故C正确。
D、磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，并不是真实存在的，故D错误。
考点2. 电生磁
【例题3】（2025 涟水一模）将一个通电螺线管AB用细线悬挂起来，如图所示。闭合开关，最后静止时A端指南、B端指北。画出螺线管上导线环绕图示，并标出螺线管的N、S极。
【答案】
【解析】通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北，指北的是N极，指南的是S极，知道通电螺线管的磁极和电流方向根据安培定则判断螺线管的绕法。
【解答】通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北，指北的是N极，指南的是S极，如图所示，
电流方向如图所示，根据安培定则用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向通电螺线管的N极，所以先从螺线管的后面开始绕螺线管，如图所示。。
【例题4】（2025 海州区三模）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，闭合开关S，电磁铁的A端为 极；电磁铁由于受到地磁杨的作用，船头会指向 （选填“南方”或“北方”）。
【答案】S；北方。
【解析】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】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。
考点3. 电磁铁 电磁继电器
【例题5】（2025 阜宁县模拟）如图，闭合开关S，磁铁及弹簧在图中位置静止。当滑动变阻器的滑片P向A端移动时（　　）
A．电磁铁磁性增强，弹簧长度增加
B．电磁铁磁性增强，弹簧长度减小
C．电磁铁磁性减弱，弹簧长度增加
D．电磁铁磁性减弱，弹簧长度减小
【答案】C。
【分析】（1）由电源的正负极可知电流方向，则由右手螺旋定则可知螺线管的磁极；
（2）当滑动变阻器的滑片向左移动时，可知滑动变阻器的接入电阻变化，则由欧姆定律可知电流的变化，则可知螺线管磁性强弱的变化，根据螺线管的磁性变化以及磁铁的性质判断弹簧长度的变化。
【解答】由图知，电流由螺线管的下端流入、上端流出，根据安培定则可得，螺线管的上端为N极，下端为S极；
若将变阻器的滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱；故对铁块的排斥力减小，即弹簧长度应变大，故C正确，ABD错误。
【例题6】（2025 埇桥区校级一模）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．水位上升时，通过R0电流变小
C．水位下降时，R0的电功率变大
D．水位下降时，RN的阻值会变大
【答案】D。
【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。
【解答】由图可知，控制电路中定值电阻R0与压敏电阻RN串联；
AB、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，控制电路中的电流变大，由串联电路的电流特点可知，通过R0的电流变大，故AB错误；
CD、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=UI=I2R可知R0的电功率变小，故C错误；
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D正确。
考点4. 电动机
【例题7】（2025 安顺二模）如图所示，用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒水平处于磁场中，磁场的方向垂直于纸面向外。当金属棒中通以由A向B的电流时，金属棒静止，金属棒受到向下的磁场力，橡皮筋处于拉伸状态（导线对金属棒的作用力忽略不计）。若此时使磁场的方向反向，并同时剪断两根橡皮筋，金属棒中的电流方向不变，试判断剪断橡皮筋后，金属棒AB是否可能静止，并说明理由。（设磁场面积足够大，且金属棒所在电路只有部分处于磁场中）。
【答案】金属棒AB可能静止，理由：使磁场的方向反向，并同时剪断两根橡皮筋，金属棒中的电流方向不变，F拉=0，磁力F磁的由原来的向下变成向上，大小不变，与重力的方向相反，当F磁=G时，金属棒AB静止。
【分析】磁场的方向垂直于纸面向外时，金属棒受到的力有：橡皮筋的拉力（两个）、导线AB的竖直向下重力、导线AB受到的向下的磁力；磁场的方向反向时，金属棒受到的力有：导线AB的竖直向下重力、导线AB受到的向上的磁力；由此判断剪断橡皮筋后，金属棒AB的状态。
【解答】由题知，用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒水平处于磁场中，磁场的方向垂直于纸面向外，当金属棒中通以由A向B的电流时，金属棒静止，金属棒受到的力有：橡皮筋的拉力（两个）F拉、导线AB的竖直向下重力G、导线AB受到的向下的磁力F磁，即；F拉=G+F磁；
若此时使磁场的方向反向，并同时剪断两根橡皮筋，金属棒中的电流方向不变，F拉=0，磁力F磁由原来的向下变成向上，大小不变，与重力的方向相反，当F磁=G时，金属棒AB静止。
【例题8】（2025 南陵一模）下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲、乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
【答案】D。
【分析】（1）电动机是根据了通电导体在磁场中受力的原理制成的，导体受力的方向与磁场的方向的电流的方向有关，据此可结合图示做出判断。
（2）平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置；
磁感线都是从北极出发回到南极；
（3）换向器的作用每当线圈转过平衡位置时自动改变线圈中电流的方向。
【解答】A、由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确；
B、平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲、乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确；
C、读图可知，电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确；
D、电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误。
考点5. 磁生电
【例题9】（2025 宿松县三模）如图所示，×表示磁场方向垂直纸面向里，金属棒MN在水平导轨abcd上无摩擦向右滑动时，金属棒MN中电流方向为：从N流向M．则下列说法不正确的是（　　）
A．增大MN的速度，通过R的电流会变大
B．该图反映了电动机原理
C．MN左、右运动时，切割了磁感线
D．若MN向左滑动，电阻R中电流方向为：从c流向a
【答案】B。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流；感应电流的大小与导体运动的速度和磁场的强弱有关；感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关。
【解答】A、增大MN的速度，则切割磁感线变快，通过R的电流会变大，故A正确；
B、该图是电磁感应现象，反映了发电机的原理，故B错误；
C、金属棒MN左、右运动时，做的是切割磁感线运动，故C正确；
D、由题知，金属棒MN在水平导轨abcd上无摩擦向右滑动时，金属棒MN中电流方向为从N流向M；由于感应电流的方向与导体运动的方向有关，若MN向左滑动，则感应电流的方向会相反，即电流方向为从M流向N，电阻R中电流方向为从c流向a,故D正确。
【例题10】（2025 四会市模拟）小明在科技节表演“隔板推物”，其装置如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，通过导线连接构成闭合电路，推动甲线圈摆动切割磁感线，在闭合电路中产生 ，同时乙线圈会随之摆动，此时乙线圈相当于 （选填“电动机”或“发电机”）。如果只将乙线圈处的磁铁两极位置对调，重复刚才操作，则乙线圈的摆动方向与之前 （选填“相同”或“相反”）。
【答案】感应电流；电动机；相反。
【分析】（1）闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时会产生感应电流；
（2）电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力转动；导体运动的方向与磁极和电流方向有关。
【解答】甲线圈摆动切割磁感线，在闭合电路中产生感应电流；同时乙线圈会随之摆动，此时乙线圈相当于电动机；如果磁极方向改变了，则乙线圈的摆动方向与之前的相反。
故答案为：感应电流；电动机；相反。
【演练1】（2025 盐城一模）在远古神话传说中，“女娲炼石补天”，“伏羲创制八卦”。以下科学解读中，说法错误的是（　　）
A．女娲炼石，在高温下石头由固态变为液态发生的物态变化是熔化
B．五色石在阳光下五彩缤纷是因为它不同部分能反射不同的色光
C．研究八卦与自然现象联系用模型法，和用光线描述光传播一样
D．八卦阴阳两极可类比磁体两极，磁感线是真实存在的，能展现磁场分布
【答案】D
【演练2】 （2025 萨尔图区）下列四种磁体中产生的磁场，其磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同的是（　　）
A．条形磁铁 B．地磁场 C．通电直导线 D．通电螺线管
【答案】C
【演练3】（2025 平武二模）小鑫同学在地理老师的办公桌上看到了一个悬浮的地球仪摆件（如图甲），于是他利用选购的材料制作了一个仿制品（如图乙），并成功将地球仪稳定地“悬浮”起来。下列说法正确的是（　　）
A．实现“悬浮”的磁铁A端是S极
B．若要增加地球仪“悬浮”的高度，可将滑片P向上移动
C．增加地球仪“悬浮”的高度后，电磁铁对地球仪的斥力变大
D．将滑片P向下稍微移动一点，地球仪静止“悬浮”时底座对水平桌面的压力比原来大
【答案】B
【演练4】（2024 安次区）1820年，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验。如图所示，将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，给螺线管通电，下列说法不正确的是（　　）
A．通电螺线管B端为S极
B．通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似
C．螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用
D．螺线管通电会转动，最后停在南北方向上
【答案】B。
【演练5】（2025 黑龙江）如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁右端为S极
B．指示灯会变亮
C．巨磁电阻的阻值会变大
D．电磁铁上的线圈中的电流会变小
【答案】B
【演练6】（2025 太谷区二模）如图是小明设计的检测汽车尾气浓度的电路图，电源电压U1恒定，R1为定值电阻，气敏电阻R2的阻值随尾气浓度的增大而减小，当尾气浓度高于某一设定值时，电铃（图中未画出）报警。下列判断正确的是（　　）
A．电磁铁的上端为S极
B．尾气浓度增大时，电磁铁磁性减弱
C．该电路利用了电磁感应原理工作
D．电铃应该安装在接线柱CD之间
【答案】D
【演练7】（2025 陕西模拟）小华乘坐公交车时，看到公交车上配有安全锤，觉得使用很不方便。学了电与磁知识后，便想设计一种自动安全锤，危急时刻，司机只需按下开关，自动安全锤锤头就能击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。如图四个实验能反映自动安全锤工作原理的是（　　）
【答案】A
【演练8】（2025 苏州模拟）如图，2024常熟市实验创新大赛上的一件作品：用漆包线和磁体制作的一台“电动机”，制作时用刀片将线圈两端不同位置的绝缘漆按图示一半或全部刮掉并作为转动轴，实验时左端支架在A或B位置选择一个，将支架与干电池相连，发现接 （AC/BC）时线圈能持续转动，这种让线圈持续转动的思路与电动机中换向器的思路是 （相同/不同）的。
【答案】AC；相同。
【演练9】（2025 巴中）麦克风的工作原理是：人说话时，声波引起线圈在磁极附近振动产生与声音变化相应的感应电流，下列装置的工作原理与麦克风的工作原理相同的是（　　）
【答案】D。
【演练10】（2025 蚌埠三模）在学习了电与磁的知识后，实践小组进行了拓展探究，如图所示，用两个蹄形磁体、金属杆和金属架构成甲、乙两个相同的装置。闭合开关，在甲装置中向左移动金属杆ab,小组同学观察到乙装置中的金属杆cd会向左运动。关于此现象，下列判断正确的是（　　）
A．甲装置的工作过程相当于电动机
B．乙装置应用的原理是电磁感应
C．若竖直向上移动金属杆ab,则金属杆cd仍会向左运动
D．若将甲装置中的蹄形磁体的磁极对调，向右移动金属杆ab,则金属杆cd仍会向左运动
【答案】D
1.磁性和磁体
磁体具有吸铁性和指南性．人工沙滩先经过磁选，就是利用吸铁性把铁钉铁片去除，选矿时把含铁矿石和不含铁矿石分开；指南针就是利用指南性。
2.磁极间的相互作用
（1）实验过程的理解：用细线悬挂一个条形磁铁，并使其保持静止，用另一个条形磁铁的N极与被悬挂条形磁铁的N极靠近，发现悬挂的条形磁铁逐渐远离手中的条形磁铁，用手中的条形磁铁的S极靠近悬挂的条形磁铁的S极，也会发现同样的现象，这说明同名磁极相互排斥；将手中的条形磁铁的N极与悬挂着的磁铁的S极相互靠近，发现悬挂的条形磁铁慢慢靠近手中的条形磁铁，将手中的条形磁铁的S极与悬挂着的磁铁的N极相互靠近，也会发现同样的现象，这说明异名磁极相互吸引。
（2）生活现象积累：电冰箱门上装有磁性密封条是利用了磁极间的作用规律原理；
磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用规律原理。
3.地磁场及其分布、磁偏角
（1）鸽子等动物是利用地磁场进行导航的．
（2）历史上第一个记载地理和地磁两极不重合的人是我国宋代的沈括，他提出磁偏角的概念。
4.磁感线及其特点
正确理解磁感线：
（1）磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线并不存在
（2）磁感线是有方向的，在磁体外部总是从N极到S极。
（3）磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱
（4）磁体周围磁感线的分布是立体的
（5）任何两条磁感线绝不会相交
5.探究通电螺线管的磁场特点
（1）实验中，螺线管周围应尽可能多放一些小磁针，以便于观察磁场的方向。
（2）实验中，注意观察环绕螺线管的电流方向。
（3）为了使实验效果更明显，应增大通电螺线管中的电流。
6.影响电磁铁磁性强弱的因素
电磁铁的优点：
（1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无；
（2）可以通过改变电流的方向来改变电磁铁的极性
（3）可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来改变其磁性的强弱。
7.电磁继电器的构造与原理
关键是理解工作原理：用电磁继电器控制电路的好处：用低电压控制高电压；远距离控制；自动控制。
8.电磁铁的应用
要知道电磁铁的特点解题：通电产生电磁的一种装置．在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性，它也叫做电磁铁，我们通常把它制成条形或蹄形状，以使铁芯更加容易磁化．另外，为了使电磁铁断电立即消磁，我们往往采用消磁较快的软铁或硅钢材料来制做．这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后磁就随之消失。
9.探究磁场对通电导线的作用
通电导体在磁场中要受力而运动，通电导体在磁场中所受磁场力的大小与通过导体的电流大小和磁场的强弱有关，通过导体的电流越大，磁场越强，导体受到的磁场力就越大。
10.电动机工作原理
要理解：电流产生磁场原理的变形（电流产生磁场），一个通电线圈相当于一个具有NS极的磁体．形成电磁力。
11.电磁感应现象
（1）电磁感应现象实验和磁场对通电导线的作用实验对比：
被研究对象都是磁场中的导体：电磁感应现象的前提条件是运动，结果是产生电流；磁场对电流的作用的前提是电流，结果是产生运动。
即因动而电的是电磁感应现象，因电而动的是磁场对电流的作用。
12.发电机的原理
（1）发电机与电动机相对比，电动机是因电而动，工作配置中要有电源，消耗电能获得机械能；发电机则是因动而电，工作配置中没有电源，发电机本身就是电源，消耗机械能获得电能．
（2）无论是直流发电机还是交流发电机，线圈产生的都是交流电，交流发电机输出的是交流电，直流发电机是在换向器的作用下输出的是直流电．
13.产生感应电流的条件
（1）如何理解“切割磁感线运动”
我们把磁感线理解成从N极出发到S极进入的直线，如果导体运动方向会穿过直线，我们就说切割了磁感线．
（2）导线切割磁感线的运动是相对的，如果导体静止不动，磁感线在运动，也可以切割磁感线．。
14.动圈式话筒
（1）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能；话筒是电磁感应现象原理，扬声器是通电导体在磁场中受力原理．
（2）发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理；电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理．
15.电磁相互作用
（满分100分，答题时间60分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
一．选择题（本大题共10小题，各2分，共20分）
1．（2025 翠屏区模拟）如图所示，圆圈表示闭合电路在磁场中的那部分导体的横截面，箭头表示它的运动方向，那么，导体中能够产生感应电流的是（　　）
A． B． C． D．
2．（2025 英德市二模）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。”图中符合上述说法的是（　　）
A．B． C．D．
3．（2024秋 阳谷县期末）如图是一种佩戴在手腕上的“计步器”，内部的基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁，管外绕着线圈。运动时，磁铁在管中往复运动，线圈输出不断变化的电流，实现计步。下列设备与“计步器”产生电流的原理相同的是（　　）
A．发电机 B．电风扇 C．汽油机 D．电水壶
4．（2025 连云港一模）中国完全自主建造的首艘电磁弹射型航空母舰——福建舰，当弹射装置内的导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的磁场力而弹射飞出，下列实验与由磁弹射装置工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2025 大方一模）如图所示小明用导线将电池、铁钉和纽扣强磁铁连接起来，这时铁钉和下面的磁铁一起旋转起来，这表明（　　）
A．磁能生电
B．地球周围存在磁场
C．通电导体周围存在磁场
D．通电导体在磁场中受力
6．（2025 宜兴市二模）如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁，闭合开关S，待条形磁铁静止后，再将滑片P从a端向b端移动的过程中，会出现的现象是（　　）
A．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变长
B．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变短
C．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变长
D．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变短
7．（2025 鲁山县三模）如图所示是自贡某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是（　　）
A．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
B．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
C．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
D．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
8．（2024秋 昌平区期末）某同学利用如图甲所示装置进行如下实验：断开开关，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电流方向，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（　　）
A．由甲、乙两图可得不管是否通电，导线周围都能产生磁场
B．由甲、乙两图可得利用磁场可以产生电流
C．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关
D．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
9．（2025 焦作三模）如图所示，通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断，最终决定通电螺线管极性的是（　　）
A．电源正负极的接法 B．螺线管导线的环绕方向
C．小磁针静止时N极的指向 D．螺线管中电流的方向
10．（2024秋 大兴区期末）在水平桌面上放置一条形磁体，磁体上盖有一薄玻璃板，在玻璃板上均匀地撒上一些细碎的铁屑，然后轻敲玻璃板，发现铁屑在玻璃板上有规律地排列，如图所示。则下列说法中正确的是（　　）
A．用碎纸屑代替铁屑重做实验，纸屑也能有规律地排列
B．用其他任何金属碎屑重做实验，金属屑都能有规律地排列
C．根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁体周围各位置的磁场方向
D．磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑较少，是因为条形磁体两端的磁性较强
二．填空题（本大题共8小题，每空1分，共18分）
11．（2024秋 睢县期末）在学完《电和磁》后，某物理兴趣小组对电流表和电压表的内部结构和工作原理展开了讨论，他们从“当有电流通过电压表或电流表时，指针会发生偏转”这一现象想到：电流表、电压表里面除了有线圈外，应该还有一个　 　 ，他们猜想的依据是　 　 。
12．（2025 中江二模）如图所示通电螺线管的右侧是 　 　 （填“N”或“S”）极，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，螺线管的磁性 　 　 （填“增强”、“不变”、“减弱”）。
13．（2025 金湖县一模）如图所示电磁感应现象是英国物理学家 　 　 首先发现的。探究这个现象应选用如图中 　 　 （填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。
14．（2025春 从江县校级月考）如图在扬声器的线圈两端连接干电池，扬声器 　 　 持续发声，线圈 　 　 持续受到磁场的作用力。（均选填“会”或“不会”）
15．（2025 宝应县模拟）如图所示，闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向右运动，说明了通电导体在磁场中受到　 　 的作用，若只将电源的正、负极对调，则导体棒ab将向　 　 运动 （选填“”左”或“右”）若只将蹄形磁铁的N、S极对调，则导体棒ab将向　 　 运动（选填“左”或“右”）。
16．（2025 青羊区模拟）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠 　 　 获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼。图中是它静止时的指向，鱼头应标注 　 　 （N/S）极。
17．（2025 南昌三模）如图是智能手扶电梯工作原理图，其中R是压敏电阻，电梯无乘客时，电磁铁磁性极弱，衔铁与触点1接触。当有乘客时，R的阻值减小，磁性变 　 　 （选填“强”或“弱”），使衔铁与触点2接触，通过电动机的电流变 　 　 （选填“大”或“小”），电动机转速变快，使电梯运动变快。
18．（2024秋 惠城区期末）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
条形磁体周围的小磁针的指向如图甲所示，通电螺线管周围小磁针的指向如图乙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟 　 　 的磁场相似；要研究通电螺线管外部磁场与电流方向的关系，可以把乙图中电源的 　 　 对调，要使通电螺线管磁性增强，可以 　 　 。（只写一种方法就行）
三．作图题（本大题共3小题，各4分，共12分）
19．（2025 资阳二模）磁流体是一种新型功能材料，其周围如果存在磁场，就会“模拟”出磁感线的形状。如图，水杯中放有磁流体，左侧为电磁铁A，右侧为永磁体B，闭合S后的情景如图（图中画出了一条磁感线）。已知A左端为N极，请在括号内标出电源左端的极性（“+”或“﹣”）、B右端的磁极（“N”或“S”），并标出图中磁感线的方向。
20．（2025 资阳模拟）如图所示，线圈上方悬挂着可自由转动的小磁针。请在框内选择变阻器的接口a或b完成电路图（要求闭合开关后，滑片P右移时线圈磁性增强），并在括号中分别填入闭合开关后线圈和小磁针静止时右端的磁极。
21．（2025 方城二模）小李同学观察学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光。请按要求连接好如图所示电路。
四．实验探究题（本大题共4小题，各8分，共32分）
22．（2025 岳阳县模拟）小明用漆包线绕在铁钉上制作了简易电磁铁，利用大头针等器材探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，设计的实验装置如图所示。
（1）实验中小明通过观察 　 　 来比较电磁铁磁性的强弱。
（2）小明将制成的甲、乙电磁铁串联的目的是控制 　 　 相同。
（3）由实验现象可知，在其他条件相同时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越 　 　 。
（4）在如图所示的实验装置中，改变滑动变阻器的滑片位置，可探究“电磁铁的磁性强弱与 　 　 的关系”。
23．（2025 长春一模）小明利用如图所示的装置探究感应电流产生的条件。
（1）实验时，通过观察 　 　 判断电路中是否有感应电流产生。
（2）闭合开关，将蹄形磁体水平放置，使导体AB从图示位置向左运动，电路中 　 　 （选填“无”或“有”）感应电流产生；若保持导体AB不动，要产生感应电流，还可以进行的操作是 　 　 。
（3）小明在操作中发现灵敏电流计的指针偏转角度较小，请你写出一种使实验现象更明显的方法。
24．（2025 揭东区模拟）如图所示，在“探究让通电导线在磁场中动起来”实验中，小明把一根连接导线的轻质铝棒ab置于蹄形磁体的磁场中。
（1）闭合开关，通过观察 　 　 来判断磁场对通电直导线有力的作用；
（2）若只将磁体的两极对调，闭合开关观察到铝棒ab会向相反方向运动，说明力的方向与 　 　 有关；
（3）探究“通电导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”：通过 　 　 改变电路中电流大小，观察导体ab摆动幅度大小得到结论。
25．（2025 建安区三模）在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需 　 　 纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 　 　 磁体的磁场相似。
（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法：　 　 。
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 　 　 有关。
五．综合应用题（共2小题，各9分，共18分）
26．（2024秋 丰城市期末）图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅的简化电路。它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。
（1）求将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。[c空气取1.0×103J/（kg ℃）]
（2）工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V，额定功率为1100W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，求此时指示灯支路的功率。
（3）控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当加热温度设定为150℃，R3的阻值调为100Ω时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为多少？
27．（2025 方城县二模）如图甲是电热恒温箱的原理图，由控制电路和加热电路组成（部分电路尚未连接完整），其中控制电路由U1＝6V的电源。电磁继电器（线圈电阻忽略不计）、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联而成，加热电路由U2＝220V的电源和R0＝48.4Ω的电热丝组成，R1和R0置于恒温箱内，图乙是热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系图，当控制电路的电流达到0.05A时，衔铁被吸下来，触点处断开，加热电路停止工作，当控制电路中的电流小于0.05A时，衔铁被弹回，触点处接通，加热电路正常工作，从而使恒温箱内的温度达到理想的恒温效果，根据上述信息回答下列问题：
（1）请你在电路图中画线加热电路与电磁继电器正确地连接好，当热敏电阻的温度升高时，电磁铁的磁性 　 　 （填“增强”、“减弱”或“不变”）。
（2）电热丝正常工作100s产生的热量是多少？
（3）若设定恒温箱的恒温温度为60℃，则滑动变阻器接入的电阻为多少？若滑动变阻器的最大阻值为80Ω，求恒温箱可设定的最高恒温温度。
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C A C D B A D D D
一．选择题（共10小题）
1．【答案】B
【解析】根据磁感线的特点和产生感应电流的条件判断各个选项：（1）导体是闭合电路的一部分；（2）导体做切割磁感线运动。
【解答】A、磁感线在磁体外部是从N极出发回到S极，故导体没有做切割磁感线运动，不能产生感应电流；
B、在条形磁体上方，磁感线是从左指向右的，导体向上运动，故导体做切割磁感线运动，能产生感应电流；
C、蹄形磁体N、S极间的磁感线是从N极出发回到S极，导体向上运动，没有做切割磁感线运动，不能产生感应电流；
D、磁感线在磁体外部是从N极出发回到S极，导体向下运动，没有做切割磁感线运动，不能产生感应电流。
故选：B。
2．【答案】C
【解析】（1）地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场。
（2）地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。如图：
【解答】
地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。如图：
A、小磁针应该指向南北，图中却指向东西，故A错误；
B、小磁针应该指向南北，图中却指向东西，故B错误；
C、地磁南极在地理北极附近，所以小磁针S应该指向南方，略偏向东方，小磁针N应该指向北方，略偏向西方，故C正确；
D、地磁南极在地理北极附近，所以小磁针S应该指向南方，略偏向东方，小磁针N应该指向北方，略偏向西方，故D错误。
故选：C。
3．【答案】A
【解析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的。
（2）电动机是利用通电导体在磁场中受力作用的原理来工作的；
（3）汽油机将内能转化为机械能；
（4）电水壶是利用电流的热效应来工作的。
【解答】根据“计步器”的特点可知，运动时，磁铁在管中反复运动，切割线圈而产生电流。因此，计步器的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能；
A、计步器是利用电磁感应现象来工作的，和发电机的原理相同，故A符合题意；
B、电风扇的主要部件是电动机，是利用通电导体在磁场中受力作用的原理来工作的，故B不符合题意；
C、汽油机将内能转化为机械能，故C不符合题意；
D、电水壶是利用电流的热效应来工作的，故D不符合题意。
故选：A。
4．【答案】C
【解析】电磁弹射器的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，再分析各个选项实验图反映的知识，找出符合题意的选项。
【解答】由题意可知，电磁弹射装置的弹射车与战斗机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强大电流时，即可受到强大的推力，由此可知其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动；
A、图中是奥斯特实验，证明了电流周围存在磁场，与电磁弹射车的工作原理不同，故A错误；
B、图中两个电磁铁串联，电流相同，线圈匝数不同，吸引大头针的数目不同，说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，与电磁弹射车的工作原理不同，故B错误；
C、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射车的工作原理相同，故C正确；
D、图中没有电源，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应原理，故D错误。
故选：C。
5．【答案】D
【解析】题目中有电源是电动机，该装置是根据通电导体在磁场中受力而转动的原理来工作的。
【解答】题中有电源，构成闭合回路，电路中有电流，通电导体在磁场中受到力的作用而转动，是电动机的工作原理，故只有D说法正确。
故选：D。
6．【答案】B
【解析】由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极，则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用；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，进而可知小灯泡亮度变化和通电螺线管磁场强弱的变化，进一步判断弹簧长度的变化
【解答】电流由上方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管上端为S极。因同名磁极相互排斥，两磁铁相互排斥。当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，电路中的总电阻减小，由I可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，小灯泡亮度增强，电磁铁的磁性增强，则条形磁铁受到的向上的力增强，弹簧长度将变短。
分析可知，选项B正确。
故选：B。
7．【答案】A
【解析】温度自动报警器的原理是当温度达到一定值时，温度计内液体上升，该液体必须是导体，这样控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，报警电路接通，电铃响，起到报警作用；
【解答】据图可知，该温度自动报警器的原理是：当温度达到90℃时，由于温度计内的液体是导体，这样控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，此时报警电路接通，电铃响，红灯亮，起到报警作用；
故选：A。
8．【答案】D
【解析】通电导线周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关。
【解答】AB、甲中开关断开，没有电流，小磁针的指向不发生改变；乙中开关闭合，有电流经过，小磁针的指向发生偏转，说明电流周围存在磁场，故AB错误；
C、乙、丙两图电流大小相同，无法得出电流产生的磁场的强弱与电流大小有关的结论，故C错误。
D、乙和丙中，其它因素相同，只有电流方向不同，小磁针的偏转方向不同，说明电流产生的磁场方向与电流方向有关，故D正确；
故选：D。
9．【答案】D
【解析】电流的磁场方向与电流方向有关，根据控制变量法分析解答。
【解答】乙图和甲图相比，改变了电源正负极，线圈的绕向不变，磁场方向改变，说明电流的磁场方向与电流方向有关；
丙图和甲图相比，电源正负极和线圈的绕向均改变，而磁场方向不变，因而最终起决定作用的因素是线圈中的电流方向。
故选：D。
10．【答案】D
【解析】（1）铁、钴、镍等物质及其氧化物才能被磁化，纸屑不能被磁化；
（2）铁质物体才能被磁化，铝、铜等物体不能被磁化；
（3）根据铁屑的排列规律不能判断磁场的方向；
（4）磁体发热磁极部位磁性最强，聚集的铁屑较多。
【解答】A、纸屑不能被磁化，用碎纸屑代替铁屑重做实验，纸屑不能有规律地排列，故A错误；
B、用其他不能被磁化的金属碎屑重做实验，金属屑不能有规律地排列，故B错误；
C、根据铁屑的排列规律，不可以判断出条形磁体周围各位置的磁场方向，只能根据小磁针静止时北极所指的方向判断该点的磁场方向，故C错误；
D、磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑较少，是因为条形磁体两端的磁性较强，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共8小题）
11．【答案】见试题解答内容
【解析】通电导体在磁场中受力发生运动，电压表和电流表也利用了这一工作原理。
【解答】电流表和电压表的内部结构中有一个线圈，当有电流通过时，通电线圈在磁场中受力发生运动，带动指针偏转。因此，电流表、电压表里面除了有线圈外，应该还有一个磁体。
故答案为：磁体；通电线圈在磁场中受力运动。
12．【答案】见试题解答内容
【解析】要解决此题，需要掌握安培定则、滑动变阻器的作用和影响电磁铁磁性强弱的因素。
安培定则：伸出右手，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是N极。
影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数。知道电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
移动滑动变阻器的滑片，改变连入电路的电阻的长度，改变连入电路的电阻，改变电路中的电流。
【解答】由图可知，电流从螺线管的左端流入，用右手握住螺线管，大拇指指向右端，所以右端是N极。
滑片向左移动时，连入电路的电阻变小，电流增大，在螺线管的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
故答案为：N；增强。
13．【答案】见试题解答内容
【解析】电磁感应现象是英国物理学家法拉第首先发现的。探究这个现象的电路中应没有电源。
【解答】电磁感应现象是英国物理学家法拉第首先发现的。在甲图中，因动而生电，故是电磁感应现象，可利用这个电路来探究电磁感应现象。
对乙图中有电源，因通电而运动，是通电导线受到力的作用，是电动机的制作原理。
故答案为：法拉第；甲。
14．【答案】不会；会
【解析】扬声器的原理：通电导体在磁场中受力；工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息的变化电流，线圈就不断地来回振动，带动纸盆振动发出声音。
【解答】
图中扬声器连接干电池后，线圈中有电流通过，所以线圈会持续受到磁场力的作用；但由于干电池提供给线圈的是直流电，线圈在磁场中受力方向不会发生改变，所以线圈不能来回振动，不会持续发声。
故答案为：不会；会。
15．【答案】见试题解答内容
【解析】通电导体在磁场中受到磁力而运动，导体运动方向跟电流方向和磁场方向有关，只改变其中的一者导体运动方向改变，同时改变两者导体运动方向不变。
【解答】
闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向右运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用。
若只将电源的正、负极对调，改变了电流方向，则导体棒ab的运动方向改变，所以导体棒ab将向左运动。
若只将蹄形磁铁的N、S极对调，改变了磁场方向，则导体棒ab的运动方向改变，所以导体ab棒将向左运动。
故答案为：力；左；左。
16．【答案】地磁场；N。
【解析】指南针（指南鱼）是由于地磁场的作用指示南北方向的。
【解答】古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼。图中是它静止时的指向，鱼头应标注N极。
故答案为：地磁场；N。
17．【答案】强；大。
【解析】左侧为压敏电阻与电磁铁串联的控制电路，右侧为带动电梯运动的电动机工作电路，当衔铁与触点1接触时，R1与电机串联，当衔铁与触点2接触时，电阻R1不连入，电动机两端电压增大。
【解答】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，与触点2接触，则电阻R1不连入，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。
故答案为：强；大。
18．【答案】条形磁体；正负极；增大电流。
【解析】通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；
通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；通电螺线管的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。
【解答】条形磁体周围的小磁针的指向如图甲所示，通电螺线管周围小磁针的指向如图乙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟条形磁体的磁场相似；要研究通电螺线管外部磁场与电流方向的关系，可以把乙图中电源的正负极对调，要使通电螺线管磁性增强，可以增大电流。
故答案为：条形磁体；正负极；增大电流。
三．作图题（共3小题）
19．【答案】
【解析】（1）根据安培定则判断通电螺线管的磁极和电源的正负极。
（2）磁体周围的磁感线总是从N极发出回到S极。
【解答】已知A左端为N极，根据安培定则，电流应该从通电螺线管的左端流入，从右端流出来，电源的左端是正极，A和B两个磁体中间相互吸引，所以B的左端是N极，右端是S极，图中的磁感线的方向从右往左，如图所示：
。
20．【答案】。
【解析】滑片P右移时线圈磁性增强，说明滑片P右移时电阻变小，电流变大；
分析图中电流方向，根据安培定则即可判断通电螺线管磁性的磁极，再根据磁极间的相互作用判断小磁针的磁极。
【解答】滑片P右移时线圈磁性增强，说明滑片P右移时电阻变小，电流变大，选择变阻器的接口b；
电流从左侧往上流入螺线管，根据安培定则，螺线管左侧为N极，右侧为S极，所以根据磁极间的相互作用判断小磁针的右边磁极为N极。
故如图所示：
。
21．【答案】见试题解答内容
【解析】观察图可知，220V的电路肯定是照明电路，而36V的电路才是为应急灯提供的电源，再根据两盏灯都在停电后会正常发光，可断定两灯应该并联，且在照明电路工作时不连通。
【解答】根据题意可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开；
而当停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与触点接触，两灯泡连接，且为并联，如下图：
四．实验探究题（共4小题）
22．【答案】（1）电磁铁吸引大头针的数量；（2）电流；（3）强；（4）电流大小。
【解析】（1）掌握转换法的应用：实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱；
（2）（3）（4）将两个电磁铁串联，是为了使通过两个电磁铁的电流相等；影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯，在探究过程中要用控制变量法。
【解答】（1）电磁铁磁性的强弱无法用眼睛直接观察，实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，这是转换法的应用；
（2）（3）把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流相等；由图可知，甲、乙电磁铁的线圈匝数不同，所以是探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系；
由图可知，电流相同时，线圈匝数多的甲电磁铁吸引大头针的个数多，说明甲的磁性强，可得出结论：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（4）改变滑动变阻器的滑片位置，可以改变电路中的电流大小，甲和乙的匝数不变；可探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。
故答案为：（1）电磁铁吸引大头针的数量；（2）电流；（3）强；（4）电流大小。
23．【答案】（1）灵敏电流计指针是否偏转；
（2）有；左右移动蹄形磁体；
（3）加快导体AB切割磁感线的速度。
【解析】（1）该实验中有电流通过灵敏电流计时，电流计的指针就会发生偏转；
（2）产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动；感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关；
（3）感应电流的大小与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关。
【解答】（1）感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流；
（2）要使电路中有感应电流，必须让闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，闭合开关，将蹄形磁体水平放置，使导体AB从图示位置向左运动，电路中有感应电流产生；如保持AB不运动，则可以拉动磁体左右运动，导体AB此时也可以切割磁感线产生感应电流；
（3）加快导体AB切割磁感线的速度水平向右运动，速度变大，产生的感应电流变大，灵敏电流计偏转角度变大。
故答案为：
（1）灵敏电流计指针是否偏转；
（2）有；左右移动蹄形磁体；
（3）加快导体AB切割磁感线的速度。
24．【答案】（1）铝棒ab摆动；（2）磁场方向；（3）调节滑动变阻器。
【解析】闭合开关，通过观察铝棒ab摆动来判断磁场对通电直导线有力的作用；
若只将磁体的两极对调，闭合开关观察到铝棒ab会向相反方向运动，说明力的方向与磁场方向有关；
探究“通电导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”：通过调节滑动变阻器改变电路中电流大小，观察导体ab摆动幅度大小得到结论
【解答】（1）闭合开关，通过观察铝棒ab摆动来判断磁场对通电直导线有力的作用；（2）若只将磁体的两极对调，闭合开关观察到铝棒ab会向相反方向运动，说明力的方向与磁场方向有关；（3）探究“通电导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”：通过调节滑动变阻器改变电路中电流大小，观察导体ab摆动幅度大小得到结论。
故答案为：（1）铝棒ab摆动；（2）磁场方向；（3）调节滑动变阻器。
25．【答案】（1）轻敲；条形；（2）将小磁针水平放置在水平桌面上，待其静止时，指向北的一端为N极，指南的一端为S极；（3）方向。
【解析】（1）周围铁屑会被磁化，但由于其与纸板的摩擦力太大，它不能自己转动，因此实验中轻敲纸板，根据图中铁屑排列形状分析解答；
（2）地球是个大磁体，地磁场内的磁体都受到地磁场的作用，总是一端指南一端指北；
（3）通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向和线圈的绕法有关。
【解答】（1）周围铁屑会被磁化，但由于其与纸板的摩擦力太大，它不能自己转动，因此实验中可以轻敲纸板减小铁屑与纸板的摩擦，使铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列；
由图中铁屑排列形状可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体相似；
（2）将小磁针水平放置在水平桌面上，待其静止时，指向北的一端为N极，指南的一端为S极；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
故答案为：（1）轻敲；条形；（2）将小磁针水平放置在水平桌面上，待其静止时，指向北的一端为N极，指南的一端为S极；（3）方向。
五．综合应用题（共2小题）
26．【答案】见试题解答内容
【解析】（1）根据Q＝cmΔt可得空气需要吸收的热量；
（2）工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联，所以各支路两端的电压相等，各支路电流之和等于总电流，根据并联电路特点和欧姆定律即可得出通过指示灯的电流和两端的电压，再利用功率公式可得指示灯的功率；
（3）由于衔铁被吸下时的电流不变，电源电压也不变，则总电阻不变。所以不管滑动变阻器怎么变，总电阻不变。
【解答】（1）将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量Q＝cmΔt＝1.0×103J/（kg ℃）×5×10﹣3kg×（200℃﹣20℃）＝900J；
（2）R1的额定电流I额5A；
指示灯支路的电流I指＝I﹣I额＝5.55A﹣5A＝0.55A；
指示灯支路消耗的功率P指＝UI指＝220V×0.55A＝121W；
（3）R3的阻值调为100Ω，加热温度设定为150℃，R2的阻值是30Ω，衔铁向上弹起，停止加热。此时的总电阻R＝R2+R3＝30Ω+100Ω＝130Ω；
当R3的阻值调为80Ω时，由于衔铁被吸下时的电流不变，电源电压也不变，则总电阻不变。
所以此时R′2＝R﹣R′3＝130Ω﹣80Ω＝50Ω；
由图乙可知，温度为200℃；
答：（1）将5×10﹣3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量是900J；
（2）指示灯支路消耗的功率是121W；
（3）当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为200℃。
27．【答案】（1）见解答图；增强；（2）1×105J；（3）50Ω；100℃
【解析】（1）电磁铁的磁性强弱与电流的强弱有关。
（2）根据Q＝W来计算电热丝产生的热量。
（3）根据欧姆定律和热敏电阻的阻值变化来计算滑动变阻器接入电路的电阻。
【解答】（1）根据题目的条件分析可知：恒温箱没有达到设定的温度时，动触点与电热丝连接，上面的静触点与加热电路的电源连接，此时电热丝电路接通，恒温箱内温度逐渐升高。如图所示：
；
当恒温箱内的温度升高时，热敏电阻的电阻减小，控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸下衔铁，动触点与上面的静触点断开，电热丝停止加热。
（2）此时电热丝在100s内产生的热量为：。
（3）根据图乙可知：当恒温箱内的温度为60℃时，热敏电阻的电阻R1＝70Ω；
衔铁启动或断开时，电流为I＝0.05A，此时控制电路的总电阻为：；
此时滑动变阻器接入电路的电阻为：R2＝R﹣R1＝120Ω﹣70Ω＝50Ω；
若滑动变阻器的最大阻值为80Ω，则热敏电阻的阻值为：R1'＝R﹣R2'＝120Ω﹣80Ω＝40Ω；
根据图乙可知：此时对应的温度为100℃。
故答案为：（1）见上图；增强；（2）1×105J；（3）50Ω；100℃。
学习目标
单元归纳
单元实验总结
典例精讲
对点演练
解题方法点拨
考点梳理
考点梳理
素养提升精炼
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