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14 电与磁
【课程标准】
1、知道磁体周围存在磁场并能说出证据。
2、通过实验认识通电导线周围存在磁场，探究通电螺线管周围磁场强弱的影响因素。
3、通过实验认识通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关。
4、通过实验了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
5、了解半导体和超导体及其应用对科学、技术发展的作用
【思维导图】
(
知识
●
逐点夯实
……
必备知识
系统梳理
基础
重落实
……
复习自修
)
磁场
1．磁性:具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
2．磁体:具有磁性的物体。
3．磁体周围存在磁场，磁场是一种看不见，而又摸不着的特殊物质。
4．基本性质：它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
5．方向：磁场具有方向性。将一个小磁针放入磁场中任何一点，小磁针北极所指的方向就是该点磁场的方向。
6．磁体中各部分磁性强弱不同，两端磁性最强称为磁极。磁极分为N极和S极。
7．磁极相互作用的规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
8．条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线：在磁铁外部，磁感线从N极出来，进入S极。
9．磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场的方向。
磁场是一种实际存在的物质，而磁感线是人为假想的，实际并不存在。
（1）是假想的线，实际不存在。
（2）方向：在磁体外部，由N极到S极；内部则由S极到N极。
（3）疏密:表示磁场的强弱，越密表示该点磁场越强。
（4）磁感线不相交。
条形磁铁 蹄形磁铁 同名磁极 异名磁极
10、地磁场：
（1）地球周围存在的磁场叫地磁场。
（2）地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
（3）磁偏角：地理两极与地磁两极相反，且并不完全重合。我国宋代学家沈括首先发现。
电流的磁效应
1．奥斯特实验
奥斯特实验表明电流周围存在磁场。
2．通电直导线周围的磁场是以导线上各点为中心的同心圆。越靠近导线，磁感线越密集。磁场方向随着电流方向的改变而改变。
　
3、通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。
4、通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向跟磁场方向和电流方向有关。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。
5、电磁铁　
①．定义：内部带铁芯的通电螺线管。
②．原理：当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。
③．优点：磁性有无由通断电来控制，磁极方向由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈匝数来控制。
④．应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电话、电磁继电器等。
6、电磁继电器
利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
（1）原理：电流的磁效应
（2）构造
电动机
①、原理:通电导线在磁场中受到力的作用。
受力方向与电流方向、磁场方向有关;
受力大小与电流大小、磁场强弱有关
②、主要组成:定子、转子
③、能量转化:电能转化为机械能
4.扬声器
①原理:通电导线在磁场中受到力的作用。
②作用:把电信号转变为声音信号。
③结构:线圈、永久性磁体、锥形纸盆。
电磁感应现象
1.英国科学家法拉第发现了电磁感应。由此发明了发电机，开启了电气时代。
2.内容:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象。
3.如果电路没闭合，则没有感应电流，仅有感应电压。
实验 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
(1)实验器材:磁性不同的蹄形磁体、导线、金属棒、灵敏电流计等.
(2)实验装置如图所示
(3)实验方法:转换法和控制变量法
(4)感应电流产生的条件:
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流.
(5)探究感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向的关系
①如果只把磁体的N、S极对调,灵敏电流计的指针偏转方向将相反;如果只让金属棒向相反方向做切割磁感线运动,灵敏电流计的指针偏转方向将相反
②如果把磁体的N、S极对调,并让金属棒向相反方向做切割磁感线运动,灵敏电流计指针偏转方向不变;
③探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制金属棒运动方向不变，改变磁场方向;探究感应电流方向与导体运动方向的关系,控制磁场方向不变,改变导体运动方向
(6)探究感应电流的大小与磁场强弱和导体运动速度的关系.
①如果金属棒切割磁感线运动的速度增大,则感应电流增大,灵敏电流计的指针偏转角度会增大; 如果增强磁体的磁性,则感应电流增大灵敏电流计的指针偏转角度会增大.
②由控制变量法可知,若要探究感应电流大小与磁场强弱的关系,应控制金属棒运动速度不变,改变磁场强弱; 若要探究感应电流大小与导体运动速度的关系,应控制磁场强弱不变,改变导体运动速度
3.发电机
(1)原理:电磁感应
(2)结构:主要由定子和转子构成
( 3 )能量转化:机械能转化为电能
(4)应用:动圈式话筒
列举在自然界或生命活动中的电现象
1．自然界有一些发电的动物，如电鳗。
2．人体电流：人在肌肉运动及神经传导信息至大脑时会产生极微弱的电流。人体内的心脏在每一次周期性的跳动中，心脏内某些部位间的电压发生有规律的变化。这种生物电通过心脏周围的导电组织和体液，反映到身体各部位，使身体各部位间电压随心脏的跳动发生有规律的变化。大脑皮层中神经元的生物电活动表现为大脑皮层具有规律性的电压改变。
3．静电：冬天脱毛衣时有时会有火花，这是毛衣与皮肤摩擦产生了静电。人体静电的电压最大可达2万伏左右，但由于电流小，没有危险。
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课堂
●
分类突破
……
精选考点
典例
研
析
技法重悟通
……
考点
演练
)
题型一磁场
[典例1]（2023 武威模拟）下列关于磁感线的说法中，正确的是（　　）
A．磁感线是由小铁屑形成的
B．磁场中有许多曲线，这些曲线叫磁感线
C．小磁针在磁感线上才受力，在两条磁感线之间不受力
D．磁感线是人们为了形象地描述磁场的分布而假想出来的，实际并不存在
【对点训练1】爱因斯坦曾说过，“磁场”在物理学家看来“正如他坐的椅子一样实在”。这句话形象地说明了（　　）
A．磁场是看得见、摸得着的
B．椅子一定是磁体
C．磁场是真实存在的一种物质
D．磁场是为研究问题而假想的
题型二 电流的磁效应
[典例2]巨磁电阻（GMR）效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合S1、S2，将滑片P向左滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．指示灯变暗，电压表示数变大
B．指示灯变暗，电压表示数变小
C．指示灯变亮，电压表示数变小
D．指示灯变亮，电压表示数变大
【对点训练2】如图所示的电磁铁，S2闭合时，保持滑片P位置不变，要想电磁铁磁性最强，正确的方法是（　　）
A．闭合S1，M接1 B．闭合S1，M接2
C．断开S1，M接1 D．断开S1，M接2
题型三 电动机 发电机
[典例3]如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在U形磁铁中央，ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是（　　）
A．接入电流表可探究电磁感应现象，与发电机原理相同
B．接入电流表可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同
C．接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同
D．接入电源可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同
【对点训练3】如图所示四个装置中工作原理与发电机相同的是（　　）
A．电磁起重机 B．扬声器 C．话筒 D．司南
题型四电磁感应现象
[典例4]图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分，当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是（　　）
A．B．C．D．
【对点训练4】如图所示的是探究电磁感应现象中感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图。
比较甲、乙两图可以得出：感应电流的方向与　 　有关；
比较甲、丙两图可以得出：感应电流的方向与　 　有关。
比较　　、　　两图可以得出：若同时改变导体　 　和　 　，则感应电流的方向不改变。
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课时
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过关检测
……
关键能力
分层施练
素养重提升
……
课后练习
)
1．（2023 高新区校级一模）2022年10月12日15时45分，“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲面向广大青少年进行太空授课。如果让你在空间站内做以下物理实验，无法完成的是（　　）
A．同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引
B．与头发摩擦后的直尺吸引碎纸屑
C．剪断细线后乒乓球在水中上浮
D．用吸管喝瓶子中的饮料
2．（2023 虞城县模拟）小明利用手边的一块磁性很强的磁铁进行了如图所示的吸引曲别针的实验。根据实验情景，可以判定下列说法正确的是（　　）
A．磁铁周围客观存在磁场和磁感线
B．磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的
C．磁铁周围磁场的强弱是均匀的
D．曲别针能够被磁铁吸引是由于被磁化了
3．（2023 福州模拟）如图所示是一种水位自动报警器的原理图，当水位达到金属块A的下表面时（一般的水能导电），电路中（　　）
A．红灯亮，绿灯不亮 B．红灯不亮，绿灯亮
C．红灯、绿灯同时亮 D．红灯、绿灯都不亮
4．（2023 丹东）将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．电流从导线的A端流入螺线管
B．通电螺线管的左端为N极
C．通电螺线管周围真实存在磁感线
D．改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱会改变
5．（2023 邹城市一模）风能作为一种清洁的新能源，越来越受到世界各国的重视。风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。下列选项中与风力发电机原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
6．（2023 九龙坡区校级模拟）为了防止考生作弊，监考人员往往会利用手持式金属探测器对考生进行检查（如图），当探测器靠近金属物体时，金属物体就会产生感应电流，使探测器发出警报。下列实验能反映出金属探测器工作原理的是（　　）
ABCD
7．（2023 浉河区模拟）如图为中国古代用于指示方位和辨别方向的一种器械——指南鱼，其可以浮在水面上，鱼头指南。指南鱼的鱼头为 　 　极，它是受 　 　的作用而指南或北的。
8．（2023 肥城市二模）有三根外形完全相同的钢棒，把它们相互靠近时情形如图所示，则丙 　 　有磁性（选填“一定”或“可能”）。
9．（2023 牡丹江）如图是中国科技馆内的超导磁悬浮列车模型和一个环形轨道。模型列车行驶过程中，车内超导体通过液氮降温，从正常态转为超导态，从而减小了导体的　　。列车行进时不接触轨道，处于悬浮状态，减小列车行驶时的 　 　。
10．（2023 通辽）如图所示，用细线悬挂的条形磁体，磁极未知，当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管的左端相互排斥，则B端是磁体的 　 　极；断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的 　 　（选填“北方”或“南方”）。
11．（2023 蚌山区三模）图中所示是闭合电路的一部分导体在磁极间的运动情形。图中“小圆圈”代表导体的横截面，“a”、“b”、“c”、“d”表示导体运动过程中四个不同位置，“箭头”表示导体的运动方向。导体运动过程中，与“a”位置产生感应电流方向相反的是 　 　位置。
12．（2023 牡丹江）【细心观察，勤于思考】
（1）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。
（2）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。如图丙所示，把磁铁球做成单摆悬挂起来，使其来回摆动，将铝板放到摆的下方，当磁铁球靠近铝板时，摆动速度明显变小，并且很快停止摆动。磁铁球在铝板上方摆动，相当于铝板在磁场中运动，可能会产生 　 　。
13．（2023 姑苏区校级二模）小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V，44W”的灯泡L，天渐暗时灯自动发光，天渐亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R0为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在一定关系，部分数据如表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。则：
光照强度E/lx 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
光敏电阻R/Ω 120 60 40 30 24
（1）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？
（2）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值是多少？此时光照强度是多少？
14．近几年郑州进行老小区改造，不少多层楼房安装了电梯。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，电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中，当电梯没有超载时，电动机正常工作；当电梯超载时，电铃发出报警铃声，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝12V，保护电阻R1＝80Ω，电磁铁线圈的阻值为20Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重忽略不计。
（1）控制电路中，当乘客增多时，电磁铁的磁性 　 　（选填“增大”或“减小”）；工作电路中，电铃应该在触点 　 　（选填“A”或“K”）所在支路。
（2）若电磁铁线电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。请你设定该电梯最多乘坐几人？（以每人50kg计算，且g取10N/kg）
（3）综合考虑安全和居民乘坐情况，现需提高电梯的限载，可以在控制电路中换用阻值更 　 　（选填“大”或“小”）一些的保护电阻。请用物理语言解释原因。
15．（2023 息县模拟）小明乘飞机时了解到经济舱乘客的免费托运行李限重为20kg，他利用所学知识设计了模拟飞机行李超重的报警装置，电路图如图所示，电源电压恒为15V，R1是定值电阻，R2是压敏电阻，它的阻值随压力变化的关系如表所示。当通过控制电路的电流等于或大于0.3A时，衔铁被吸下。要求当压在R2上的行李质量达到或超过20kg时，工作电路的报警红灯L亮，自动报警。（线圈阻值忽略不计，g取10N/kg）
压力F/N 0 100 200 300 400 …
电阻R2/Ω 60 50 40 30 20 …
（1）该系统能够自动报警的原理：当行李较重时，压敏电阻R2的阻值 　 　，控制电路中电流 　 　，电磁铁对衔铁的吸引力 　 　（以上三空均选填“增大”或“减小”）。
（2）为达到行李质量达到或超过20kg时工作电路自动报警的目的，所选取的定值电阻R1的阻值为多大？
（3）当行李质量为20kg时，电压表示数为多大？当电压表示数为10V时，行李的质量为多少千克？
1．用一块条形磁体的N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。下列说法中正确的是（　　）
A．缝衣针磁化后，针尖部分是S极
B．缝衣针停止运动后，针尖指向南方
C．缝衣针停止运动后，针尖指向北方
D．缝衣针停止运动后，针尖指向不确定
2．某新款智能手机的无线充电功能是运用了电磁感应技术。手机放在充电底座上即可充电。同样应用了电磁感应技术的设备是（　　）
A．电磁起重机 B．发电机 C．电烙铁 D．电风扇
3．刷卡机广泛应用于银行，超市等，当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流，便可读出磁条上的信息，图中各设备工作原理与刷卡机读取信息原理相同的是（　　）
A．电磁起重机 B．动圈式话筒 C．扬声器 D．电动机
4．（多选）王璐同学设计了一个道路限载报警器（图甲），R0是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙所示，当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警，调试好电路，闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，限载报警器会铃响，一般交通主干道的抗压能力一般比村道路要强得多，若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警器的限载重量，下列操作可行的是（　　）
A．把变阻器R0的滑片适当左移 B．把电源I的电压适当增大
C．把弹簧AB的A端适当左移 D．把电磁铁C适当右移
5．图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路。小明将实验中观察到的现象记录在下表中。
次数 开关 磁场方向 导体ab的运动方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
（1）小明分析得出：闭合电路中的部分导体在磁场里做　 　时，导体中就会产生感应电流。
（2）比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与　 　有关。
（3）比较实验2和6（或3和7）可知：　 　。
（4）此实验的研究方法有控制变量法和　 法。在此实验的过程中是　 能转化为　 能，重要的应用是　 　。
（5）针对这个实验小明进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想，除此以外你的猜想是：　 　。
①写出验证你的猜想的主要步骤。
②你怎样对实验结果进行分析判断？
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14 电与磁
【课程标准】
1、知道磁体周围存在磁场并能说出证据。
2、通过实验认识通电导线周围存在磁场，探究通电螺线管周围磁场强弱的影响因素。
3、通过实验认识通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关。
4、通过实验了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
5、了解半导体和超导体及其应用对科学、技术发展的作用
【思维导图】
(
知识
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逐点夯实
……必备知识 系统梳理 基础重落实……
复习自修
)
磁场
1．磁性:具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
2．磁体:具有磁性的物体。
3．磁体周围存在磁场，磁场是一种看不见，而又摸不着的特殊物质。
4．基本性质：它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
5．方向：磁场具有方向性。将一个小磁针放入磁场中任何一点，小磁针北极所指的方向就是该点磁场的方向。
6．磁体中各部分磁性强弱不同，两端磁性最强称为磁极。磁极分为N极和S极。
7．磁极相互作用的规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
8．条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线：在磁铁外部，磁感线从N极出来，进入S极。
9．磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场的方向。
磁场是一种实际存在的物质，而磁感线是人为假想的，实际并不存在。
（1）是假想的线，实际不存在。
（2）方向：在磁体外部，由N极到S极；内部则由S极到N极。
（3）疏密:表示磁场的强弱，越密表示该点磁场越强。
（4）磁感线不相交。
条形磁铁 蹄形磁铁 同名磁极 异名磁极
10、地磁场：
（1）地球周围存在的磁场叫地磁场。
（2）地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
（3）磁偏角：地理两极与地磁两极相反，且并不完全重合。我国宋代学家沈括首先发现。
电流的磁效应
1．奥斯特实验
奥斯特实验表明电流周围存在磁场。
2．通电直导线周围的磁场是以导线上各点为中心的同心圆。越靠近导线，磁感线越密集。磁场方向随着电流方向的改变而改变。
　
3、通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。
4、通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向跟磁场方向和电流方向有关。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。
5、电磁铁　
①．定义：内部带铁芯的通电螺线管。
②．原理：当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。
③．优点：磁性有无由通断电来控制，磁极方向由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈匝数来控制。
④．应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电话、电磁继电器等。
6、电磁继电器
利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
（1）原理：电流的磁效应
（2）构造
电动机
①、原理:通电导线在磁场中受到力的作用。
受力方向与电流方向、磁场方向有关;
受力大小与电流大小、磁场强弱有关
②、主要组成:定子、转子
③、能量转化:电能转化为机械能
4.扬声器
①原理:通电导线在磁场中受到力的作用。
②作用:把电信号转变为声音信号。
③结构:线圈、永久性磁体、锥形纸盆。
电磁感应现象
1.英国科学家法拉第发现了电磁感应。由此发明了发电机，开启了电气时代。
2.内容:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象。
3.如果电路没闭合，则没有感应电流，仅有感应电压。
实验 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
(1)实验器材:磁性不同的蹄形磁体、导线、金属棒、灵敏电流计等.
(2)实验装置如图所示
(3)实验方法:转换法和控制变量法
(4)感应电流产生的条件:
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流.
(5)探究感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向的关系
①如果只把磁体的N、S极对调,灵敏电流计的指针偏转方向将相反;如果只让金属棒向相反方向做切割磁感线运动,灵敏电流计的指针偏转方向将相反
②如果把磁体的N、S极对调,并让金属棒向相反方向做切割磁感线运动,灵敏电流计指针偏转方向不变;
③探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制金属棒运动方向不变，改变磁场方向;探究感应电流方向与导体运动方向的关系,控制磁场方向不变,改变导体运动方向
(6)探究感应电流的大小与磁场强弱和导体运动速度的关系.
①如果金属棒切割磁感线运动的速度增大,则感应电流增大,灵敏电流计的指针偏转角度会增大; 如果增强磁体的磁性,则感应电流增大灵敏电流计的指针偏转角度会增大.
②由控制变量法可知,若要探究感应电流大小与磁场强弱的关系,应控制金属棒运动速度不变,改变磁场强弱; 若要探究感应电流大小与导体运动速度的关系,应控制磁场强弱不变,改变导体运动速度
3.发电机
(1)原理:电磁感应
(2)结构:主要由定子和转子构成
( 3 )能量转化:机械能转化为电能
(4)应用:动圈式话筒
列举在自然界或生命活动中的电现象
1．自然界有一些发电的动物，如电鳗。
2．人体电流：人在肌肉运动及神经传导信息至大脑时会产生极微弱的电流。人体内的心脏在每一次周期性的跳动中，心脏内某些部位间的电压发生有规律的变化。这种生物电通过心脏周围的导电组织和体液，反映到身体各部位，使身体各部位间电压随心脏的跳动发生有规律的变化。大脑皮层中神经元的生物电活动表现为大脑皮层具有规律性的电压改变。
3．静电：冬天脱毛衣时有时会有火花，这是毛衣与皮肤摩擦产生了静电。人体静电的电压最大可达2万伏左右，但由于电流小，没有危险。
(
课堂
●
分类突破
……
精选考点
典例研析
技法重悟通
……
考点
演练
)
题型一磁场
[典例1]（2023 武威模拟）下列关于磁感线的说法中，正确的是（　　）
A．磁感线是由小铁屑形成的
B．磁场中有许多曲线，这些曲线叫磁感线
C．小磁针在磁感线上才受力，在两条磁感线之间不受力
D．磁感线是人们为了形象地描述磁场的分布而假想出来的，实际并不存在
【答案】D
【解答】：A、通过磁体周围小铁屑的排布情况，人们画出了磁感线的形状，此处的小铁屑不是磁感线，磁感线是人们利用建模的方法画出来的并不真实存在的曲线，而小铁屑是客观存在的。故A错误。
B、磁场中没有曲线，磁感线是为了描述磁场而假想的曲线。故B错误。
C、放入磁场中的小磁针一定会受到磁力的作用，与其是否在磁感线上无关。故C错误。
D、磁感线并不客观存在，人们为了描述磁场而引人的想象出来的，其方向表示磁场的方向，其疏密程度表示磁场的强弱。故D正确。
故选：D。
【对点训练1】爱因斯坦曾说过，“磁场”在物理学家看来“正如他坐的椅子一样实在”。这句话形象地说明了（　　）
A．磁场是看得见、摸得着的
B．椅子一定是磁体
C．磁场是真实存在的一种物质
D．磁场是为研究问题而假想的
【答案】C
【解答】解：ACD．磁场看不见、摸不着，但磁场是一种真实存在的物质；而磁感线是为研究磁场而假想的一种模型，不是客观存在的，故C正确，AD错误；
B．爱因斯坦是把椅子比作磁场，并不是说椅子就是磁场，故B错误。
故选：C。
题型二 电流的磁效应
[典例2]巨磁电阻（GMR）效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合S1、S2，将滑片P向左滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．指示灯变暗，电压表示数变大
B．指示灯变暗，电压表示数变小
C．指示灯变亮，电压表示数变小
D．指示灯变亮，电压表示数变大
【答案】C
【解答】解：由左图可知，电磁铁与滑动变阻器串联，
当闭合S1、S2且将滑片P向左滑动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电磁铁所在电路的总电阻变小，由I＝可知，电源电压一定时，电路中的电流变大，通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性变强；
因巨磁电阻的电阻在磁场中急剧减小，所以，巨磁电阻（GMR）的阻值变小，右图中指示灯和巨磁电阻串联的总电阻变小，电路中的电流变大，根据U＝IR可知，灯泡两端的电压变大，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，巨磁电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小；
综上所述，C正确。
故选：C。
【对点训练2】如图所示的电磁铁，S2闭合时，保持滑片P位置不变，要想电磁铁磁性最强，正确的方法是（　　）
A．闭合S1，M接1 B．闭合S1，M接2
C．断开S1，M接1 D．断开S1，M接2
【答案】A
【解答】解：由图可知，S2闭合，保持滑片P位置不变，当闭合S1时，两电阻并联，干路中的电流增大，当M接1，电磁铁线圈的匝数增多，电磁铁磁性增强。
故选：A。
题型三 电动机 发电机
[典例3]如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在U形磁铁中央，ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是（　　）
A．接入电流表可探究电磁感应现象，与发电机原理相同
B．接入电流表可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同
C．接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同
D．接入电源可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同
【答案】A
【解答】：在虚线框中接入电流表，电路中无电源，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，可以探究电磁感应现象，与发电机的原理相同；
在虚线框中接入电源，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机的原理相同。
故只有A说法正确。
故选：A。
【对点训练3】如图所示四个装置中工作原理与发电机相同的是（　　）
A．电磁起重机 B．扬声器 C．话筒 D．司南
【答案】C
【解答】解：发电机的工作原理是电磁感应现象。
A、电磁起重机是利用电磁铁工作的，其原理是电流的磁效应，故A不符合题意；
B、扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理，故B不符合题意；
C、话筒是利用在闭合电路的一部分导体磁场中做切割磁感线运动而产生交变电流的原理（即电磁感应现象）制成的，故C符合题意；
D、司南是天然的磁体，由于受地磁场的影响，磁体具有指南北的性质，故D不符合题意。
故选：C。
题型四电磁感应现象
[典例4]图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分，当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】D
【解答】解：ABC、由题意知导体是闭合电路中的导体，由图知，当a在图示磁场中沿图中所示方向运动时，导体做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故ABC不符合题意；
D、导体是闭合电路中的部分导体，但当a在图示磁场中沿图中所示方向运动时，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故D符合题意。
故选：D。
【对点训练4】如图所示的是探究电磁感应现象中感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图。
比较甲、乙两图可以得出：感应电流的方向与　　有关；
比较甲、丙两图可以得出：感应电流的方向与　　有关。
比较　　、　　两图可以得出：若同时改变导体　　和　　，则感应电流的方向不改变。
【解答】解：比较甲、乙两图：磁感线的方向相同，且均为从上向下，导体做切割磁感线运动的方向不同，甲向右运动，乙向左运动，而产生的感应电流方向也不相同。利用控制变量法即可判定，即在磁场线方向相同的情况下，感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关。
比较甲、丙两图可知：导体做切割磁感线运动的方向相同，都向右运动，而磁感线的方向不同，甲从上向下，乙是从下向上，而产生的感应电流方向也不相同。由此即可判定：在导体运动方向相同时，感应电流的方向与磁感线方向有关。
比较乙、丙两图可知，若同时改变导体运动方向和磁场方向，则感应电流的方向不改变。
故答案为：导体的运动方向；磁场方向；乙；丙；运动方向；磁场方向。
(
课时
●
过关检测
……
关键能力
分层施练
素养重提升
……
课后练习
)
1．（2023 高新区校级一模）2022年10月12日15时45分，“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲面向广大青少年进行太空授课。如果让你在空间站内做以下物理实验，无法完成的是（　　）
A．同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引
B．与头发摩擦后的直尺吸引碎纸屑
C．剪断细线后乒乓球在水中上浮
D．用吸管喝瓶子中的饮料
【答案】C
【解答】解：A、同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，这是磁极间的作用关系，与重力无关，故A能够完成；
B、与头发摩擦后的直尺吸引碎纸屑，这是因为头发摩擦后带电，带电体有吸引轻小物体的性质，故B能够完成；
C、由于水处于失重状态，对乒乓球没有力的作用，故剪断细线后乒乓不会上浮，故C不能完成；
D、空间站内有空气，会产生大气压，故用吸管可以喝瓶子中的饮料，故D能够完成。
故选：C。
2．（2023 虞城县模拟）小明利用手边的一块磁性很强的磁铁进行了如图所示的吸引曲别针的实验。根据实验情景，可以判定下列说法正确的是（　　）
A．磁铁周围客观存在磁场和磁感线
B．磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的
C．磁铁周围磁场的强弱是均匀的
D．曲别针能够被磁铁吸引是由于被磁化了
【答案】D
【解答】解：A、磁铁周围客观存在磁场，磁感线不是真实存在的，故A错误；
B、磁体周围的磁感线总是从N极发出回到S极，故B错误；
C、磁体周围的磁场强弱是不均匀的，故C错误；
D、曲别针能够被磁铁吸引是由于被磁化了，故D正确。
故选：D。
3．（2023 福州模拟）如图所示是一种水位自动报警器的原理图，当水位达到金属块A的下表面时（一般的水能导电），电路中（　　）
A．红灯亮，绿灯不亮 B．红灯不亮，绿灯亮
C．红灯、绿灯同时亮 D．红灯、绿灯都不亮
【答案】A
【解答】解：图中所示的水位自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，电磁铁向下吸引衔铁，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。
故选：A。
4．（2023 丹东）将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．电流从导线的A端流入螺线管
B．通电螺线管的左端为N极
C．通电螺线管周围真实存在磁感线
D．改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱会改变
【答案】B
【解答】解：AB、由图可知，小磁针的磁极为：左侧为N极，右侧为S极，根据异名磁极相互吸引，则可知螺线管的磁极为：左侧为N极，右侧为S极，则根据安培定则可知，电流是从B端流入螺线管的；故A错误，B正确；
C、通电螺线管周围磁感线，是人为引入的，不是真实存在，故C错误；
D、电磁铁由螺线管和铁芯两部分组成，电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数有关，改变导线中电流大小，通电螺线管磁性强弱会改变，故D错误。
故答案为：B。
5．（2023 邹城市一模）风能作为一种清洁的新能源，越来越受到世界各国的重视。风力发电已成为我国新能源战略的重要组成部分。下列选项中与风力发电机原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】C
【解答】解：A、如图是奥斯特实验，实验说明电流周围存在磁场，故A错误。
B、如图电铃是利用电流的磁效应来工作的，故B错误。
C、如图是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，是电磁感应，故C正确。
D、如图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，故D错误。
故选：C。
6．（2023 九龙坡区校级模拟）为了防止考生作弊，监考人员往往会利用手持式金属探测器对考生进行检查（如图），当探测器靠近金属物体时，金属物体就会产生感应电流，使探测器发出警报。下列实验能反映出金属探测器工作原理的是（　　）
ABCD
【答案】A
【解答】解：由题意可知，金属探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了电流，即金属探测器工作原理为电磁感应现象。
A、图中没有电源，是发电机原理图，是利用导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流制成的（即电磁感应现象），故A正确；
B、该图是奥斯特实验，故B错误；
C、图中有电源，是电动机原理图，电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的，故C错误；
D、该图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，其原理是电流的磁效应，故D错误。
故选：A。
7．（2023 浉河区模拟）如图为中国古代用于指示方位和辨别方向的一种器械——指南鱼，其可以浮在水面上，鱼头指南。指南鱼的鱼头为 　 　极，它是受 　 　的作用而指南或北的。
【答案】S；地磁场
【解答】解：指南鱼可以浮在水面上，鱼头指南。指南鱼的鱼头为S极，它是受地磁场的作用而指南或北的。
故答案为：S；地磁场。
8．（2023 肥城市二模）有三根外形完全相同的钢棒，把它们相互靠近时情形如图所示，则丙 　 　有磁性（选填“一定”或“可能”）。
【答案】可能。
【解答】解：（1）三根外形完全相同的钢棒，把它们相互靠近时，甲排斥乙，说明甲和乙都具有磁性；
（2）乙吸引丙，则两棒可能都有磁性，并且是异名磁极相对；也可能只有乙有磁性，丙为磁性材料。
故答案为：可能。
9．（2023 牡丹江）如图是中国科技馆内的超导磁悬浮列车模型和一个环形轨道。模型列车行驶过程中，车内超导体通过液氮降温，从正常态转为超导态，从而减小了导体的　　。列车行进时不接触轨道，处于悬浮状态，减小列车行驶时的 　 　。
【答案】电阻；摩擦力。
【解答】解：（1）超导磁悬浮列车中的超导体在低温液氮中转为超导状态时电阻变为0Ω；
（2）磁悬浮列车行驶时不接触轨道，是通过使接触面脱离的方法来减小摩擦力。
故答案为：电阻；摩擦力。
10．（2023 通辽）如图所示，用细线悬挂的条形磁体，磁极未知，当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管的左端相互排斥，则B端是磁体的 　 　极；断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的 　 　（选填“北方”或“南方”）。
【答案】N；北方。
【解答】解：当闭合电路开关S后，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极，
由于磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，根据同名磁极相互排斥可知，B端是磁体的N极；
由于地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，由于受地磁场的影响，磁体静止时，B端（N极）会指向地理的北方。
故答案为：N；北方。
11．（2023 蚌山区三模）图中所示是闭合电路的一部分导体在磁极间的运动情形。图中“小圆圈”代表导体的横截面，“a”、“b”、“c”、“d”表示导体运动过程中四个不同位置，“箭头”表示导体的运动方向。导体运动过程中，与“a”位置产生感应电流方向相反的是 　 　位置。
【答案】c
【解答】解：磁感线方向是从N到S，导体运动到a、c位置时，做切割磁感线运动，能产生感应电流；a、c的磁场方向相同，运动方向相反，产生的感应电流方向相反。
故答案为：c。
12．（2023 牡丹江）【细心观察，勤于思考】
（1）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。
（2）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。如图丙所示，把磁铁球做成单摆悬挂起来，使其来回摆动，将铝板放到摆的下方，当磁铁球靠近铝板时，摆动速度明显变小，并且很快停止摆动。磁铁球在铝板上方摆动，相当于铝板在磁场中运动，可能会产生 　 　。
【答案】（1）磁；磁体（或小磁针，磁铁）；S（或南）；温度；
（2）不能；电流（或磁场，力）。
【解答】解：（1）将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得磁性，变成一个磁体（或小磁针，磁铁）；根据异名磁极相互吸引可知，此时钉尖是S极；
给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性减，甚至消失，说明磁铁的磁性可能与温度有关。
（2）磁铁球靠近铝板，铝板不能被吸引；
图丙中，把磁铁球做成单摆悬挂起来，在铝板上方来回摆动，当磁铁球靠近铝板时，相当于铝板在磁场中运动，铝板切割磁感线，产生感应电流（或磁场，力），铝板与小球之间产生相互作用的力，使摆动速度明显变小，并且很快停止摆动。
答案：（1）磁；磁体（或小磁针，磁铁）；S（或南）；温度；（2）不能；电流（或磁场，力）。
13．（2023 姑苏区校级二模）小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V，44W”的灯泡L，天渐暗时灯自动发光，天渐亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R0为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在一定关系，部分数据如表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。则：
光照强度E/lx 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
光敏电阻R/Ω 120 60 40 30 24
（1）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？
（2）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值是多少？此时光照强度是多少？
【答案】：（1）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是0.4A；
（2）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为100Ω，此时光照强度为1.2lx
【解答】解：
（1）由P＝UI可得，每盏灯泡正常发光时通过的电流：IL＝＝＝0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流：I总＝2IL＝2×0.2A＝0.4A；
（2）由表格数据可知，光照强度E和光敏电阻R的阻值的关系为RE＝120Ω lx不变，
照明系统恰好启动时，控制电路的电流I＝0.02A，
由I＝可得，控制电路的总电阻：R总＝＝＝300Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，光敏电阻R的阻值：R＝R总﹣R0＝300Ω﹣200Ω＝100Ω，
此时光照强度：E＝＝1.2lx。
答：（1）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是0.4A；
（2）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为100Ω，此时光照强度为1.2lx。
14．近几年郑州进行老小区改造，不少多层楼房安装了电梯。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，电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中，当电梯没有超载时，电动机正常工作；当电梯超载时，电铃发出报警铃声，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝12V，保护电阻R1＝80Ω，电磁铁线圈的阻值为20Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重忽略不计。
（1）控制电路中，当乘客增多时，电磁铁的磁性 　 　（选填“增大”或“减小”）；工作电路中，电铃应该在触点 　 　（选填“A”或“K”）所在支路。
（2）若电磁铁线电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。请你设定该电梯最多乘坐几人？（以每人50kg计算，且g取10N/kg）
（3）综合考虑安全和居民乘坐情况，现需提高电梯的限载，可以在控制电路中换用阻值更 　 　（选填“大”或“小”）一些的保护电阻。请用物理语言解释原因。
【答案】（1）增大；K；（2）设定该电梯最多乘坐12人；（3）大；现需提高电梯的限载，则压敏电阻的电阻会减小，保证衔铁吸合时的电流不变，根据欧姆定律可知：则要增大控制电路中的保护电阻。
【解答】解：（1）控制电路中，当乘客增多时，压敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知：控制电路中的电流增大，电磁铁的磁性增大；工作电路中，电铃应该在触点K所在支路。
（2）若电磁铁线电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声，此时电路的总电阻为：；
保护电阻、电磁铁的线圈电阻和压敏电阻三者串联，所以此时压敏电阻的阻值为：R2＝R﹣R1﹣R线圈＝600Ω﹣80Ω﹣20Ω＝500Ω；
根据图乙可知；当压敏电阻的阻值为500Ω时，对应的压力F＝6000N，每个人的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；
可以乘坐的人数为：。
（3）综合考虑安全和居民乘坐情况，现需提高电梯的限载，则压敏电阻的电阻会减小，保证衔铁吸合时的电流不变，根据欧姆定律可知：则要增大控制电路中的保护电阻。
故答案为：（1）增大；K；（2）设定该电梯最多乘坐12人；（3）大；现需提高电梯的限载，则压敏电阻的电阻会减小，保证衔铁吸合时的电流不变，根据欧姆定律可知：则要增大控制电路中的保护电阻。
15．（2023 息县模拟）小明乘飞机时了解到经济舱乘客的免费托运行李限重为20kg，他利用所学知识设计了模拟飞机行李超重的报警装置，电路图如图所示，电源电压恒为15V，R1是定值电阻，R2是压敏电阻，它的阻值随压力变化的关系如表所示。当通过控制电路的电流等于或大于0.3A时，衔铁被吸下。要求当压在R2上的行李质量达到或超过20kg时，工作电路的报警红灯L亮，自动报警。（线圈阻值忽略不计，g取10N/kg）
压力F/N 0 100 200 300 400 …
电阻R2/Ω 60 50 40 30 20 …
（1）该系统能够自动报警的原理：当行李较重时，压敏电阻R2的阻值 　 　，控制电路中电流 　 　，电磁铁对衔铁的吸引力 　 　（以上三空均选填“增大”或“减小”）。
（2）为达到行李质量达到或超过20kg时工作电路自动报警的目的，所选取的定值电阻R1的阻值为多大？
（3）当行李质量为20kg时，电压表示数为多大？当电压表示数为10V时，行李的质量为多少千克？
【答案】（1）减小；增大；增大；
（2）为达到行李质量达到或超过20kg时工作电路自动报警的目的，所选取的定值电阻R1的阻值为10Ω；
（3）当行李质量为20kg时，电压表示数为12V；当电压表示数为10V时，行李的质量为40kg。
【解答】解：（1）由电路图可知，控制电路中R1和R2串联，图表中数据可知，压力F增大，压敏电阻R2阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁的磁性增强，对衔铁的吸引力增大；
（2）当压在R2上的行李质量达到或超过20kg时，通过控制电路的电流等于或大于0.3A，衔铁被吸下，工作电路的报警红灯L亮，自动报警；
此时通过控制电路的总电阻：R总＝R1+R2＝＝＝50Ω，
行李质量达到20kg时所产生受的压力：F＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，由图表可知此时压敏电阻R2＝40Ω，则R1＝R总﹣R2＝50Ω﹣40Ω＝10Ω，
所以为达到行李质量达到或超过20kg时工作电路自动报警的目的，所选取的定值电阻R1的阻值为10Ω；
（3）电路中电压表测量压敏电阻R2的电压，当行李质量为20kg时，此时通过控制电路的电流等于0.3A，压敏电阻R2＝40Ω，所以此时：U2＝IR2＝0.3A×40Ω＝12V；
当电压表示数为10V时，根据串联分压原理可得此时定值电阻R1的电压为：U1＝15V﹣10V＝5V，根据，R2′＝2×10Ω＝20Ω，查表格可知此时压敏电阻R2所受的压力：F′＝400N，此时行李的质量为：
m＝＝＝40kg。
故答案为：（1）减小；增大；增大；
（2）为达到行李质量达到或超过20kg时工作电路自动报警的目的，所选取的定值电阻R1的阻值为10Ω；
（3）当行李质量为20kg时，电压表示数为12V；当电压表示数为10V时，行李的质量为40kg。
1．用一块条形磁体的N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。下列说法中正确的是（　　）
A．缝衣针磁化后，针尖部分是S极
B．缝衣针停止运动后，针尖指向南方
C．缝衣针停止运动后，针尖指向北方
D．缝衣针停止运动后，针尖指向不确定
【答案】C
【解答】解：
用磁铁的一极在缝衣针上从针尖向针尾反复摩擦几次后，缝衣针被磁化；在磁铁和缝衣针最后接触的位置上，即磁铁的N极与缝衣针的针尾相互接触时的位置，缝衣针的针尾与磁铁的N极相互吸引，根据磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，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（N）极指向北方，故C正确。
故选：C。
2．某新款智能手机的无线充电功能是运用了电磁感应技术。手机放在充电底座上即可充电。同样应用了电磁感应技术的设备是（　　）
A．电磁起重机 B．发电机 C．电烙铁 D．电风扇
【答案】B
【解答】解：从题意中知道，手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的；
A、电磁起重机在有电流通过时具有磁性，其工作原理是电流的磁效应，故A错误。
B、发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生，所以发电机也是利用“磁生电”原理工作的，故B正确。
C、电流通过电烙铁时产生热量，所以电烙铁是根据电流的热效应来工作，故C错误。
D、电风扇的主要部件是电动机，电动机工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，故D错误。
故选：B。
3．刷卡机广泛应用于银行，超市等，当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流，便可读出磁条上的信息，图中各设备工作原理与刷卡机读取信息原理相同的是（　　）
A．电磁起重机 B．动圈式话筒 C．扬声器 D．电动机
【答案】B
【解答】解：由题意可知，探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了电流，是电磁感应现象
A、电磁起重机是电流的磁效应做成的，该选项不符合题意；
B、动圈式话筒是利用振动膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生随声音信号变化的感应电流制成的，该选项符合题意；
C、扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用制成的，故该选项不符合题意；
D、电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的，该选项不符合题意。
故选：B。
4．（多选）王璐同学设计了一个道路限载报警器（图甲），R0是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙所示，当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警，调试好电路，闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，限载报警器会铃响，一般交通主干道的抗压能力一般比村道路要强得多，若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警器的限载重量，下列操作可行的是（　　）
A．把变阻器R0的滑片适当左移 B．把电源I的电压适当增大
C．把弹簧AB的A端适当左移 D．把电磁铁C适当右移
【答案】AC
【解答】解：A、由乙图可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小，因此要想提高报警器的限载重量，必须增大电路中的电阻，减小电磁铁电路中的电流，即可以把变阻器R0的滑片适当左移，故A正确；
B、把电源I的电压适当增大，会降低报警器的限载量，故B不符合题意；
CD、观察甲图发现，衔铁和弹簧的部分实际上是一个杠杆，如果不改变电磁铁电路的电流，可以让衔铁不那么容易被吸下来，因此电磁铁向左移都会达到目的。故C正确，D错误。
故选：AC。
5．图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路。小明将实验中观察到的现象记录在下表中。
次数 开关 磁场方向 导体ab的运动方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
（1）小明分析得出：闭合电路中的部分导体在磁场里做　 　时，导体中就会产生感应电流。
（2）比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与　 　有关。
（3）比较实验2和6（或3和7）可知：　 　。
（4）此实验的研究方法有控制变量法和　 法。在此实验的过程中是　 能转化为　 能，重要的应用是　 　。
（5）针对这个实验小明进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想，除此以外你的猜想是：　 　。
①写出验证你的猜想的主要步骤。
②你怎样对实验结果进行分析判断？
【解答】解：（1）产生感应电流的现象中，闭合电路中的部分导体在磁场里的运动方向与磁场方向垂直；即导体中产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动。
故答案为：切割磁感线运动。
（2）比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，导体切割磁感线运动方向改变，感应电流的方向就改变。故答案为：导体切割磁感线运动方向。
（3）比较实验2和6（或3和7）可知：在导体切割磁感线运动方向（或导体运动方向）不变时，磁场方向改变，感应电流的方向就改变。
故答案为：在导体切割磁感线运动方向（或导体运动方向）不变时，感应电流的方向与磁场方向有关。
（4）此实验中，研究感应电流的方向与磁场方向有关时，控制在导体切割磁感线运动方向不变；研究感应电流的方向与在导体运动方向有关时，控制磁场方向不变时，即研究方法有控制变量法；
导体中有无电流是通过电流表的指针的有无偏转来判断的，即研究方法有转换法；
闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动而产生的，可见消耗的是机械能，所以实验过程中是机械能转化成电能；应用这一现象制造的是发电机。
故答案为：转换、机械、电、发电机（或动圈话筒）
（5）因为导体是否运动、磁场的有无都影响了感应电流的大小；所以猜想除了感应电流的大小可能与磁场的强弱有关，还可以猜想：感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动速度有关。
①步骤设计时采用控制变量法；即：保持磁场强弱不变，让导体ab以不同的速度做切割磁感线运动。
故主要步骤：保持磁场强弱不变，让导体ab以不同的速度做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小。
②因我们采取转换法，利用电流表指针的偏转幅度表示感应电流的大小，所以实验结果的分析是：
如果电流表指针偏转幅度相同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度无关；如果电流表指针偏转幅度不相同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度有关。
故答案为：感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动速度有关。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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