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第二十章·电与磁
导学一·磁现象 磁场
知识点1：磁现象
小试牛刀：
1.实验表明，磁体能吸引一元硬币，对这种现象的解释正确的是（ ）
A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁
B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝
C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多
D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引
2.一颗铁质的小螺丝掉入细小狭长的小洞中，使用下列方案不能取出小螺丝的是（ ）
A. B. C. D.
3.三根钢棒位置如图所示，已知B棒有磁性，那么（ ）
A．A棒有磁性，C棒没有
B．A棒一定没有磁性，而C棒有磁性
C．A棒可能有磁性，也可能没有磁性
D．C棒可能有磁性，也可能没有磁性
4.如图所示，一个条形磁体摔裂成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图所示，则右边的一段的这处裂纹的磁极是 极，如果把这段磁体沿裂纹吻合放在一起，这两段会相互 （选填“吸引”或“排斥”）。
小试牛刀：
为了判断一根铁棒是否具有磁性，小吕进行了以下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是（ ）
A． B．
将悬挂的铁棒多次转动，静止时总是南北指向 将铁棒一端靠近小磁针，相互吸引
C． D．
将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引 向右移动铁棒，弹簧测力计示数有变化
知识点2：磁场
小试牛刀：1.如图所示的E、F、P、Q四点中，与图中A点磁场方向一致的是（ ）
A．E点 B．F点 C．P点 D．Q点
2.请在下图中准确标出磁体的磁极：
3.如图所示，a、b分别为两个条形磁体的某一端磁极，根据图中磁感线的分布，可以判断a、b为 （选填“同名”或“异名”）磁极，其中a为 极，并标出图中小磁针的磁极。
4.在一根条形磁铁行放置一根与磁铁形状完全相同的棒状物体XY后，它们周围磁场的磁感线分布情况如图甲所示，将XY两端对调以后，磁感线分布情况未发生改变，如图乙所示，则棒状物体XY可能是( )
A．铜棒
B．纯铁棒
C．条形磁铁，其中X端为N极
D．条形磁铁，其中Y端为N极
知识点3：地磁场
小试牛刀：
1.小吕梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，他归纳整理如下，其中正确的有（ ）
①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在；
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线；
③磁感线是铁屑组成的；
④地磁场的磁感线是从地理南极附近发出回到地理北极附近。
A．①④ B．②③ C．①② D．②④
2.如图是我国早期的指南针---司南，它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的。公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载为：“司南之杓，投之于地，其柢指南”，“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是（ ）
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用；
②司南长柄指的是地磁场的北极；
③地磁场的南极在地球的地理南极附近；
④司南长柄一端是磁石的北极。
A．只有①②正确 B．只有①④正确
C．只有②③正确 D．只有③④正确
3.请在下图中准确标出地球地磁场的磁极以及磁场方向：
导学二·电生磁
知识点1：电流的磁效应
小试牛刀：
如图所示，小吕将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行放置。
（1）小吕触接时，导线下方的小磁针会发生偏转；当断电时，小磁针会回到原来所指的方向，这说明 。
（2）小吕改变电流方向后，再进行触接，小磁针偏转的方向与第一次操作的相反，
这说明 。
（3）这实验是丹麦著名物理学家 发现电流的 （选填“热”、“磁”或“化学”）效应的一个重要实验。
（4）小吕尝试将直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针垂直放置，重新进行以上操作，请你判断小吕的操作能否准确探究出电与磁的联系，若不能，则原因是？
。
（5）实验中小磁针的作用是：
① ；② 。
知识点3：安培定则
小试牛刀：
1.如图所示中，黑色端为小磁针的N极，小磁针的指向错误的是（ ）
A． B． C． D．
2.如图所示，在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中，开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．小磁针甲静止时N极指向右，小磁针乙静止时N极指向左
B．小磁针甲静止时N极指向左，小磁针乙静止时N极指向右
C．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右
D．小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左
3.如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A.通电螺线管的左端为N极
B.小磁针一直保持静止
C.小磁针的S极向右转动
D.通电螺线管外A点的磁场方向向左
4.如下图所示，在通电螺线管附近放一个小磁针，黑色一端表示小磁针的N极，静止后小磁针指向正确的是（ ）
5.有一个正负极标示不清的电源，为了分清电源的正负极，小吕同学自制了一个螺线管，将其悬挂起来并使其在水平面内能自由转动；用该电源给螺线管通电，通电螺线管静止时A端指向北方（如图），请在图中标出电源的正负极。
6.如图所示，两个螺线管通电后互相排斥，而且电流表的连接正确，请在图中画出螺线管B的绕法。
导学三·电磁铁 电磁继电器
知识点2：电磁铁的磁性
小试牛刀：
1.在探究电磁铁磁性强弱的实验中，小吕连接了如图所示的电路，电磁铁左端放有一个小磁针，闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，下面说法中正确的是（ ）
A．电磁铁左端为S极
B．小磁针N极指向水平向右
C．若滑动变阻器的滑片P向右端移动，电磁铁的磁性增强
D．若滑动变阻器的滑片P向右端移动，电磁铁的磁性减弱
2.如图所示电路中，开关S接到a后，小磁针Ｎ极转至左边，则（ ）
A.电磁铁的左端是S极
B.当电流表的示数减小时，小磁针N极转至右边
C.将开关S由a改接到b时，电磁铁右端为N极
D.将开关S由a改接到b时，调节滑动变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，电磁铁的磁性强弱变小
3.如图所示，开关闭合S，一个用弹簧悬挂的小磁铁处于静止状态后，把滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动，此时弹簧的长度变化情况是（ ）
A．伸长 B．收缩 C．不变 D．无法确定
4.如图所示，处于光滑水平面的小车上放有一个条形磁体，左侧有一个电磁铁，闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A.小车受到电磁铁斥力作用，向右运动
B.小车受到电磁铁引力作用，向左运动
C.只将滑片P向右移动，电磁铁磁性增强
D.只将电源正负极交换，电磁铁磁性减弱
5.如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁，给盆栽浇水前后（盆栽浇水前后都是浮在空中的）（ ）
A．盆栽受到电磁铁的作用力大小不变
B．底座对桌面的压强大小不变
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
6.电磁铁通电后，小磁针N极转至图1所示位置，此时铁块在水平桌面上静止并受到电磁铁吸引。
（1）电磁铁的甲端应该为N极还是S极？ 。
（2）以点表示铁块，在图2方框内画出铁块受到摩擦力的示意图。
（3）若把电磁铁中间的铁芯抽走，则铁块受到摩擦力的大小将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
小试牛刀：
1.如图是直流电铃的原理图，关于电铃工作时的说法不正确的是（ ）
A.电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B.电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能
C.小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D.小锤击打铃碗的瞬间，电磁铁仍具有磁性
2.某校开展物理课外科技活动，其内容是设计制作一个电铃。
已知电铃是利用 的原理工作的。
小吕同学选择了如下器材：①蹄形电磁铁；②弹性片；③衔铁；④螺钉；⑤小锤；⑥铃碗；⑦电源；⑧开关和若干导线（如图）。
（1）请你用笔画线代替导线将电路连接好，使开关闭合后电铃能不断发声。
（2）小吕同学发现电铃的铃声很小，经检查是由于电磁铁的磁性不强所导致，请提出解决该问题的两条具体措施。
。
知识点3：电磁继电器
小试牛刀：
1.如图是一种水位自动报警器的原理图，当水位到达金属块A时（一般的水能导电），电路中（ ）
A．绿灯亮，红灯不亮 B．红灯亮，绿灯不亮
C．红灯和绿灯都亮 D．红灯和绿灯都不亮
2.如图是某科研小级设计的一种温度自动报警装置的电路图，金属丝末端与温度计的90℃刻度线在同一水平高度，当外界温度达到90℃时（ ）
A．电铃响，绿灯亮 B．电铃响，红灯亮
C．电铃不响，绿灯亮 D．电铃不响，红灯不亮
3.如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强，电阻越小，闭合开关S2后，下列说法正确的是（ ）
A．S1断开，指示灯最亮
B．S1闭合，电磁铁的右端为N极
C．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端时，指示灯最亮
D．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端时，指示灯最亮
4.小吕利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了如图所示的自动控制电路，要求外界光暗时灯亮，外界光亮时灯灭，在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常，下列调节能使控制电路达到要求的是（ ）
A．减小电磁铁线圈的匝数
B．抽出电磁铁中的铁芯
C．将滑动变阻器滑片P向左移动
D．减小控制电路电源电压
5.如图是一种温度自动报警器原理示意图，当环境温度低于设定的警戒温度时，灯亮，而且电铃不响；当环境温度达到警戒温度值时，灯不亮，而且电铃响，发出报警信号。
①在图中的虚线框内填入相应的电路元件符号并补全电路。（电铃符号：）
②标出电磁铁的N极位置。
6.如图是某车间自动除尘装置的简化电路图，空气中尘埃量较少时光源发出来的光被挡板挡住了，当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值减小，电磁铁的磁性 （选填“减弱”“不变”或“增强”），在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a和b，一个是除尘器，一个是指示灯，则 是除尘器。
导学四·电动机
知识点1：磁场对通电导线的作用
小试牛刀：
1.如图所示为研究磁场对通电导线作用的实验装置，当接通电源，有电流由a至b通过导线ab时，它将受到力的作用而向左运动，则（ ）
A.当只有磁场方向改变时，导线ab将向右运动，机械能转化为电能
B.当只有电流方向改变时，导线ab将向左运动，电能转化为机械能
C.当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向左运动
D.当电流方向和磁场方向同时改变时，导线ab将向右运动
2.用表示电流方向垂直于纸面向里，用⊙表示电流的方向垂直于纸面向外。如图1所示，通电导体a在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的力F，选项的四种情况中，通电导体b受到的力的方向水平向左的是（ ）
A. B. C. D.
3.如图所示，表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，⊙表示导线中的电流方向垂直于纸面向外，F是磁场对通电导线的作用力，下列哪个选项中，磁场对通电导线的作用力与图中的F的方向相同（ ）
A. B.
C. D.
4.如图4所示，通电导线a、b固定不动，左磁体对a的作用力为Fa，右磁体对b的作用力为Fb，下列说法正确的是（ ）
知识点2：电动机的基本构造
小试牛刀：
1.（多选）根据下图所示装置探究的原理，可以制成下列哪种用电器（ ）
A．电热水壶 B．电风扇 C．扬声器 D．电磁起重机
2.如下图为直流电动机的基本构造示意图，以下相关的分析中正确的是（ ）
A．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
B．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
C．使线圈连续不停地转动下去需要利用换向器使线圈在后半周的电流方向发生改变
D．线圈到达平衡位置时将不会受到磁场对它的作用力
3.如图所示，线圈abcd位于磁场中，当开关闭合时，ab段导线受力F的方向向上；此时，cd段导线受力（ ）
A．方向向上 B．方向向下
C．为零，因为线圈处于水平位置 D．为零，因为线圈处于平衡位置
4.线圈abcd转动过程中经过图甲、图乙的位置时，导线ab所受的力的方向( )
A．相反，是由于磁场方向改变了
B．相反，是由于流过ab的电流方向改变了
C．相同，是由于磁场方向和流过ab的电流方向都改变了
D．相同，是由于磁场方向和流过ab的电流方向都没改变
5.图甲是通电线圈在磁场中受到力的作用的示意图，图乙是图甲情景剖面图，表示导线垂直纸面电流从纸外流向纸内，表示导线垂直纸面电流从纸内流向纸外，现通电线圈转至丙位置，其正确的剖面图是（ ）
A． B． C． D．
6.在图方框内补充电动机工作过程的能量流向图（箭头大小反映能量多少）。
7.电动机是利用 的原理制成的；
如图所示，在做“让线圈转起来”的实验中，线圈通电后沿顺时针转动，若将电源两极对调,线圈的转动方向变为 (选填“顺时针”或“逆时针”)，此时再将磁体两极对调，则线圈的转动方向为 (选填“顺时针”或“逆时针”)。
8.如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过图甲、图乙位置。
（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段导线所受力F的方向竖直向上，请标出图乙中ab段导线所受力的方向。
（3）本装置是采用 的办法使线圈连续转动下去。
（4）装置断电后，线圈并不会立即停止转动，这是由于线圈具有 从而保持原来的运动状态。
导学五·磁生电
知识点1：什么情况下磁能生电
小试牛刀：
1.图中的a表示垂直纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分，它在下图所示各磁场中水平运动时，哪种情况不会产生感应电流（ ）
A． B． C． D．
2.导线a是闭合电路的一部分，a在磁场中按图中v的方向运动时，a在A、B选项中与磁感线平行，在C、D选项中垂直于纸面，能产生感应电流的是（ ）
3.如图所示的实验装置中，当导体棒ab竖直向上运动时，灵敏电流计的指针 偏转；当导体棒ab水平向右运动时，灵敏电流计的指针 偏转(以上两空均选填“会”或“不会”)， (选填“电动机”或“发电机”)是应用电磁感应原理制成的。
4.如下图所示，通电螺线管的上方有一个静止的小磁针，轴线上右边的“○”表示闭合电路中一部分导线的横截面，由图可知通电螺线管的d端为 极，导线的a端应接电源的 极，闭合电路的这部分导线分别向“1”、“2”、“3”、“4”四个方向运动时，沿 方向运动能产生感应电流。
知识点2：发电机
小试牛刀：
1.图甲是发电机原理的示意图，图乙中的“○”表示导线ab，当它在磁场中分别转动至1-4的位置时，运动方向已用箭头标出，下列说法正确的是（ ）
A.图甲的电路中没有电源
B.在位置1时，电路中不会产生感应电流
C.发电机产生的感应电流方向始终不变，感应电流大小改变
D.在位置2时，电路中不会产生感应电流
E.在位置4时，电路中不会产生感应电流
2.现在常用的动圈式耳机，它的构造跟如图甲的扬声器相同，不过耳机的体积小很多。如图乙是动圈式话筒，其构造也和动圈式耳机类似。因此，用两只动圈式耳机就可以做一部最简单的电话：一只耳机当话筒，另一只耳机当听筒，两只耳机之间用一对导线连接起来，对着一只耳机说话，在另一只耳机里就能听到说话声。下列实验中和动圈式话筒工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
3.现在兴起了智能手机无线充电，当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场，产生电流，实现充电过程。以下设备的工作原理与智能手机无线充电相同的是（ ）
A．电磁起重机 B．扬声器 C．电烙铁 D．动圈式话筒
4.如图是手摇发电机，它是根据 现象的原理制成的，在摇动把手的过程中，两个发光二极管（具有单向导电性，电路符号可为“”或“”）交替发光，请你在虚线框内画出此装置的电路图，发电机可用“”表示。
专题：三种电磁现象的比较
小试牛刀：
1.同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来,则在以上的实验中下列说法正确的是（ ）
A．实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B．实验装置中的甲装置将电能转化为机械能
C．实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D．若将导体ab水平用力向左移动，导体cd的运动方向不变
2.如图所示是一个手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光，下列四图中与这一过程的工作原理相同的是（ ）
A. B.
C. D.
3.POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示），在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（ ）
A. B.
C. D.
4.如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景，当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面是否有金属物体，图中能反映出金属探测器工作原理的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而能给鞋面上的电池充电。如图中与充电鞋垫的工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
6.超市的商品上贴有磁性标签，当未消磁的标签通过超市门口的安全门时，安全门上的线圈会产生电流触发警报器，达到防盗目的，与超市防盗装置的工作原理相符的是（ ）
A. B.
C. D.
7.如图所示的两个模型，其中甲图是 的模型，它根据 的原理制成的，该原理的发现者是 ，它的线圈中的电流属于 （选填“交流”或“直流”）。
乙图是 的模型，它根据 的原理制成的，它的线圈中的电流属于 （选填“交流”或“直流”）。
电流的磁效应的发现者是 。
8.阅读以下材料进行填空：
录音机的磁带上附有一层硬磁性材料制成的小颗粒。
录音时，声音转变成强弱变化的电流，电流通过录音磁头，产生强弱变化的磁场，磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息。
放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱变化的磁带使放音磁头产生变化的感应电流，电流经过放大后使扬声器发声，这便“读”出了录音带中记录的信息。
录音时运用的原理与 相同（多选，填序号）。
放音时运用的原理与 相同（多选，填序号）。（序号可重复选择）

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