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第3章　电磁及其应用
第2节　电流的磁场(1)
选择题每小题3分，共18分；填空题每空2分。
1.如图所示，置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线，在导线中通有电流的瞬间，小磁针发生转动。下列说法中正确的是(　 　)
第1题图
A.该实验现象说明电流周围存在磁场
B.该实验中小磁针主要用于检验通电导线周围磁场的强弱
C.若改变导线中的电流方向，小磁针的转动方向不会改变
D.若改变导线中的电流大小，小磁针的转动方向将会改变
2.如图所示是老师的演示实验，同学们根据实验现象无法得出的结论是(　 　)
第2题图
A.甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场
B.甲、丙两次实验表明干电池能在周围产生磁场
C.甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
D.甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁，且其磁场方向与电流方向有关
3.如图所示，通电螺线管周围的小磁针静止时，小磁针N极指向不正确的是
(　 　)
第3题图
A.a B.b
C.c D.d
4.如图所示给直导线通电后小磁针发生偏转，下列说法正确的是(　 　)
第4题图
A.小磁针的b端为N极
B.d处磁场强度强于c处
C.直导线的磁场形状为三个同心圆
D.移去小磁针后，直导线周围磁场消失
5.(6分)如图所示是课堂上老师的演示实验。在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针顺时针转动了。某同学看了实验后想到：小磁针转动肯定是因为受到力的作用。这个力是谁施加给它的呢？他认为有这几种可能：可能是风吹；可能是小磁针旁磁体的吸引；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。
第5题图
(1)该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论，其依据是 。
(2)老师在其他实验条件不变的情况下，改变通电直导线的电流方向，闭合开关后小磁针 (选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“静止不转动”)。
(3)老师在其他实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后 (选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“静止不转动”)。
6.(8分)磁场看不见、摸不着，我们通过下列方法来探究“通电螺线管的磁场”。
(1)为了研究通电螺线管周围的磁场分布情况，我们通常选用 来显示其周围的磁场分布情况。实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给螺线管通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，接下来的操作是 ，使铁屑在磁力作用下动起来。
第6题图
(2)如图所示是通电螺线管的外部磁场分布情况，根据实验现象可知：通电螺线管周围的磁场分布与 的磁场类似。
(3)下列研究方法与本实验相同的是 (填字母)。
A.通过测100张纸的厚度来测1张纸的厚度
B.通过研究墨水的扩散现象认识分子的运动情况
C.研究电流与电压、电阻的关系时，控制电阻(电压)不变，研究电流与电压(电阻)的关系
D.学习电压时，通过对比水压来认识电压
7.(4分)根据要求完成图中的内容。
(1)(2分)如图甲所示，根据电路图，请画出通电螺线管上方磁感线的方向及小磁针N极的位置。
(2)(2分)图乙中箭头表示通电直导线AB周围的磁场方向，请在图中标出通过导线AB的电流方向。
第7题图
8.条形磁铁的B端与通电螺线管的左端相对，二者间的磁感线分布如图所示，小磁针静止，下列判断正确的是(　 　)
第8题图
A.条形磁铁的A端为S极
B.小磁针的b端为S极
C.电源的d端为正极
D.通电螺线管外部上、下侧的磁场方向向右
9.如图所示，利用铁屑来研究通电螺线管周围磁场分布。开关闭合之前，螺线管周围铁屑分布如图甲所示，闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑分布如图乙所示，在通电螺线管周围放上小磁针，静止后小磁针C的左端为S极，如图丙所示。下列说法正确的是(　 　)
第9题图
A.图乙中A处的磁场比B处强
B.图乙中用铜屑代替铁屑也能呈现出相同的排布方式
C.图丙中通电螺线管的左端为N极
D.图丙中小磁针D的右端为N极
10.(4分)通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
第10题图
(1)图甲中螺线管的A端是 极。
(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现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。
11.(6分)医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向活塞筒外开启，S2只能向活塞筒内开启。线圈中的电流从B流向A时，螺线管的左边是 (选填“N”或“S”)极，活塞柄向 运动(选填“左”或“右”)，血液的流向是 (选填“从②流向①”或“从③流向②”)。
第11题图
12.(6分)学习了电磁知识后，小朱了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图甲中Ⅰ所示)，然后依次通上如图甲中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。根据如图所示的实验现象回答下列问题。
　　　　　
甲 乙
第12题图
(1)分析图甲中的 ，可知通电导线之间的作用力方向与电流方向有关。
(2)小朱得出通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论，依据是 。
(3)如图乙所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将 (填字母)。
A.不会变形
B.会变形，所围面积增大
C.会变形，所围面积减小
D.会变形，所围总面积不变第3章　电磁及其应用
第2节　电流的磁场(3)
选择题每小题3分，共18分；填空题每空2分。
1.下列用电器或设备中，没有电磁铁的是(　 　)
A.日光灯 B.电铃
C.电磁起重机 D.磁悬浮列车
2.用电磁继电器来操纵高电压电路的开关，其主要作用是(　 　)
A.节约用电 B.操作简单
C.保护用电器 D.避免危险
3.如图所示是某同学连接的电铃电路，开关闭合后，电路中始终有电流，但电铃只响一声就不再响了，原因是(　 　)
第3题图
A.电磁铁始终没有磁性 B.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
C.衔铁没有向下运动 D.电池正、负极接反了
4.学校的楼道里的消防应急灯，平时是不亮的，一旦停电，消防应急灯里的两个灯泡(额定电压为36 V)就会正常发光。下列选项是四位同学设计的模拟电路，其中最科学的是(　 　)
A. B.
C. D.
5.小敏制作了一个简易喇叭，原理如图。接通交流信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是(　 　)
第5题图
A.改变磁铁的磁极
B.改变电流的大小
C.改变磁铁磁性强弱
D.改变线圈的匝数
6.(6分)如图所示是一种江河水位自动报警器的原理图。
第6题图
(1)当水位低于碳棒A时，工作电路中 工作。到达碳棒A时，由于江河水能导电，衔铁被吸下，工作电路中 开始工作。
(2)某次水位超过碳棒A时由于电磁铁磁性太弱因而衔铁没有被吸下。下列做法中合理的是 (填字母)。
A.更换弹性更好的弹簧
B.增加电磁铁线圈的匝数
C.增加工作电路的电源电压
D.增加控制电路的电源电压
7.(4分)如图所示的电磁继电器，其中R是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，R0是滑动变阻器。该装置的工作原理如下：随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流 (选填“增大”“不变”或“减小”)，当电流达到一定值时，衔铁被吸合，右侧空调电路闭合，空调开始工作。为了节能，现要将空调启动的温度调高，可以适当将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
第7题图
8.校园路灯实行自动化管理，其内部装有一个光敏电阻R，R的阻值随光照强度变化的关系如图所示，忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路符合设计要求的是(　 　)
第8题图
A. B.
C. D.
9.(6分)磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新技术的产物。上海磁悬浮列车的结构如图甲所示。要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是 极(选填“N”或“S”)。图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管。螺线管B与电磁铁A之间相互 (选填“排斥”或“吸引”)，从而使列车悬浮在铁轨上方；请在图乙中根据通电螺线管B的电流方向，标出通电螺线管B的N极。
第9题图
10.(8分)依据国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火(如汤水洒出)时，装置能自动关闭气路，图甲为小江设计的模拟装置示意图，电源电压U=6 V，定值电阻R0=200 Ω，当电磁铁线圈中的电流减小至一定值时，衔铁K被释放从而关闭气路(未画出)启动保护，反之打开气路，线圈电阻不计，热敏电阻Rt的阻值与温度的关系如图乙中图像①所示，闭合开关S，请回答问题。
第10题图
(1)加热后，随着Rt温度升高，线圈中电流将变 。
(2)(2分)若装置启动保护时，Rt的最高温度为80 ℃，求此时电磁铁线圈中的电流大小。
(3)根据第(2)题结果，若仅将Rt更换为图像②所示的热敏电阻(两只热敏电阻的吸、放热本领相同)，装置启动保护时的温度将 ，并说明理由： 。
11.(7分)某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇(如图甲所示)。Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化如图乙所示。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
第11题图
[工作原理]开关S1闭合，当双刀双掷开关S(两片刀片间绝缘)连接bc，接通控制电路，若室温达到30 ℃，电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22 ℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转。
(1)[产品制作]若开关S1闭合，当开关S连接ab，温控模式 (选填“能”或“不能”)实现。
(2)(3分)[产品测试]电风扇原先处于运转状态，在温控模式下，当控制电路的电流为30 mA时，试通过计算说明此时风扇是否处于运转状态。
(3)[产品评价]项目小组制定了项目成果评价表，如表是部分指标的评价内容。请依据项目评价表，针对指标1来评价该作品的等级，并写出评价理由： 。
等级 优秀 良好 待改进
指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制又能人工控制 能温度控制但不能人工控制 不能温度控制但能人工控制
指标2 电风扇的风速是否可调且连续变化 风速是可调且连续变化 风速是可调的但不连续变化 风速不可调第3章　电磁及其应用
第2节　电流的磁场(2)
选择题每小题3分，共21分；填空题每空2分。
1.如图，改变电路中电流方向，则电磁铁(　 　)
第1题图
A.磁极改变 B.磁极不变
C.磁性变强 D.磁性变弱
2.许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是
(　 　)
A.电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B.电磁铁中即使没有电流也同样有磁性
C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的
3.为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，小敏用大铁钉做铁芯制作电磁铁，如图所示，还找来一些大头针进行实验，下列说法正确的是(　 　)
第3题图
A.通过吸引大头针的个数来反映磁性强弱，使用的科学探究方法是控制变量法
B.为了探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，需将电源正、负极对调
C.为了探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，需改变滑动变阻器滑片的位置
D.为了探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，需改变滑动变阻器滑片的位置
4.小柯用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。线圈通电后，钉尖处可以吸引回形针。关于此实验，下列说法正确的是(　 　)
第4题图
A.铁钉吸引的回形针越多说明磁性越强
B.线圈通电后，钉帽一端为电磁铁的S极
C.改变线圈中的电流方向，则钉尖处不能吸引回形针
D.若电流大小不变，增大线圈匝数，钉尖处吸引的回形针数量不变
5.磁感线可以直观地反映磁体周围的磁场分布。如图所示的通电螺线管内部插入一根铁芯，下列磁感线中能正确反映插入后磁场变化的是(　 　)
第5题图
A. B.
C. D.
6.(6分)如图所示，开关S接到a后，电磁铁左端为 极，小磁针静止时，A端是 极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性 (选填“增强”“不变”或“减弱”)。
第6题图
7.(8分)为了探究“通电螺线管的磁性强弱与哪些因素有关”，圆圆做了下列几次实验，实验现象如图所示。根据图示现象回答下列问题。
第7题图
(1)观察图甲中A与B两个通电螺线管，当有相同铁芯、通过线圈的电流相同时，通电螺线管线圈的匝数越多，它的磁性就越 。
(2)观察图甲中B与C两个电磁铁，当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时，
(选填“有”或“无”)铁芯的通电螺线管磁性更强。
(3)观察图乙、丙，当线圈的匝数相同、有相同铁芯时，通过线圈的电流越 ，它的磁性就越强。
(4)结论：影响通电螺线管磁性强弱的因素有 。
8.如图所示是一盆磁悬浮盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁，给盆栽浇水后与浇水前相比(　 　)
第8题图
A.盆栽受到的磁力大小不变
B.盆栽浇水前后能悬浮在空中都只受磁力的作用
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
9.(6分)小明用自制电磁小船对地磁场的方向进行判断，如图所示，闭合开关，将小船按图示放在平静的水中，发现船头慢慢转动，但小船最后停止的朝向并不是正南或正北。
第9题图
(1)由图示判断电磁小船的右端(船头)为 极，要使小船运动更加灵敏，可以将滑动变阻器滑片往 (选填“左”或“右”)移动。
(2)将小船按如图所示放在平静的水中后，船头偏转的方向是 (选填“顺时针”或“逆时针”)。
10.(4分)小柯制作了一个电磁炮模型如图所示，螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
第10题图
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
撞针质量/g 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
射程/m 0.48 0.54 0.81 0.46 0.41
(1)小柯要增强电磁炮中螺线管的磁场，下列方法可行的是 (填字母)。
A.增加线圈匝数
B.改变线圈中的电流方向
C.增大通过螺线管的电流
(2)小柯测得的一项实验数据如表所示。他得出了“当其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3 g时电磁炮的射程最远”的结论。小金觉得这个结论还不可靠，你认为选择撞针质量范围在 g之间进行进一步实验比较合理。
11.如图所示，小浦同学将一条形磁体放在小车上，并靠近固定好的螺线管。开关闭合，电流表指针偏转，但小车仍保持静止。下列说法正确的是(　 　)
第11题图
A.把滑动变阻器滑片向右滑动，小车一定会运动起来
B.条形磁铁左端一定为N极
C.a处的磁场方向是向右，b处的磁场方向是向左
D.若将通电螺线管中铁芯移出，则小车受到的摩擦力一定变小
12.(8分)为了研究“电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关”，小科利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、小铁钉、指针(带刻度)、电磁铁(用漆包线制作的一个六抽头电磁铁，每20匝线圈抽出一个接线端)等器材设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。
第12题图
(1)图甲实验中小科根据 来判断磁性的强弱。
(2)图乙中的电磁铁通电时，电磁铁的右端是 (选填“S极”或“N极”)。
(3)与图甲实验方案相比，图乙实验方案的优点是 。
(4)小科利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从10匝换成100匝后，接下来应该进行的操作： 。第3章　电磁及其应用
第2节　电流的磁场(3)
选择题每小题3分，共18分；填空题每空2分。
1.下列用电器或设备中，没有电磁铁的是(　A　)
A.日光灯 B.电铃
C.电磁起重机 D.磁悬浮列车
2.用电磁继电器来操纵高电压电路的开关，其主要作用是(　D　)
A.节约用电 B.操作简单
C.保护用电器 D.避免危险
3.如图所示是某同学连接的电铃电路，开关闭合后，电路中始终有电流，但电铃只响一声就不再响了，原因是(　B　)
第3题图
A.电磁铁始终没有磁性 B.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
C.衔铁没有向下运动 D.电池正、负极接反了
4.学校的楼道里的消防应急灯，平时是不亮的，一旦停电，消防应急灯里的两个灯泡(额定电压为36 V)就会正常发光。下列选项是四位同学设计的模拟电路，其中最科学的是(　C　)
A. B.
C. D.
5.小敏制作了一个简易喇叭，原理如图。接通交流信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是(　A　)
第5题图
A.改变磁铁的磁极
B.改变电流的大小
C.改变磁铁磁性强弱
D.改变线圈的匝数
6.(6分)如图所示是一种江河水位自动报警器的原理图。
第6题图
(1)当水位低于碳棒A时，工作电路中　绿灯　工作。到达碳棒A时，由于江河水能导电，衔铁被吸下，工作电路中　红灯和电铃　开始工作。
(2)某次水位超过碳棒A时由于电磁铁磁性太弱因而衔铁没有被吸下。下列做法中合理的是　BD　(填字母)。
A.更换弹性更好的弹簧
B.增加电磁铁线圈的匝数
C.增加工作电路的电源电压
D.增加控制电路的电源电压
7.(4分)如图所示的电磁继电器，其中R是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，R0是滑动变阻器。该装置的工作原理如下：随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流　增大　(选填“增大”“不变”或“减小”)，当电流达到一定值时，衔铁被吸合，右侧空调电路闭合，空调开始工作。为了节能，现要将空调启动的温度调高，可以适当将滑片向　右　(选填“左”或“右”)移动。
第7题图
【解析】 随着室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大；当电流达到一定值时，衔铁被吸合，右侧空调电路闭合，空调开始工作。为了节能，要将空调启动的温度调高，则热敏电阻的阻值将减小，因衔铁刚好吸合时的电流是定值，当电源电压一定时，热敏电阻变小，则滑动变阻器接入电路的阻值变大，即将滑片向右移动。
8.校园路灯实行自动化管理，其内部装有一个光敏电阻R，R的阻值随光照强度变化的关系如图所示，忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路符合设计要求的是(　B　)
第8题图
A. B.
C. D.
【解析】 由电路图可知，电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联，光照强度较弱时，光敏电阻阻值较小，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较大，电磁铁的磁性较强，吸下衔铁，灯泡电路应当为通路，灯泡发光；当光照强度较大时，光敏电阻的阻值较大，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较小，电磁铁的磁性较弱，衔铁无法被吸下，弹性衔铁复原，此时灯泡应当为断路，灯泡不发光。
9.(6分)磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新技术的产物。上海磁悬浮列车的结构如图甲所示。要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是　S　极(选填“N”或“S”)。图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管。螺线管B与电磁铁A之间相互　排斥　(选填“排斥”或“吸引”)，从而使列车悬浮在铁轨上方；请在图乙中根据通电螺线管B的电流方向，标出通电螺线管B的N极。
第9题图
【答案】 如答图所示。
第9题答图
【解析】 题图甲是根据异名磁极相互吸引，使车身和轨道脱离，车身必须受到一个向上的力。轨道线圈的下端是N极，要把列车吸引起来和铁轨脱离，车身线圈上端应是S极；图乙是根据同名磁极相互排斥的原理使车身和轨道脱离，从而使列车悬浮在铁轨上方。根据安培定则判断，通电螺线管的上端是N极。
10.(8分)依据国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火(如汤水洒出)时，装置能自动关闭气路，图甲为小江设计的模拟装置示意图，电源电压U=6 V，定值电阻R0=200 Ω，当电磁铁线圈中的电流减小至一定值时，衔铁K被释放从而关闭气路(未画出)启动保护，反之打开气路，线圈电阻不计，热敏电阻Rt的阻值与温度的关系如图乙中图像①所示，闭合开关S，请回答问题。
第10题图
(1)加热后，随着Rt温度升高，线圈中电流将变　大　。
(2)(2分)若装置启动保护时，Rt的最高温度为80 ℃，求此时电磁铁线圈中的电流大小。
(3)根据第(2)题结果，若仅将Rt更换为图像②所示的热敏电阻(两只热敏电阻的吸、放热本领相同)，装置启动保护时的温度将　降低　，并说明理由：　启动保护功能时，热敏电阻阻值为100 Ω，图像②的热敏电阻阻值达到100 Ω时对应的温度为60 ℃，低于80 ℃，所以装置启动保护时的温度将降低　。
【答案】 (2)由图乙知，Rt的温度为80 ℃时，Rt'=100 Ω，该电路为串联电路，则R总=Rt'＋R0=100 Ω＋200 Ω=300 Ω，
I===0.02 A。
11.(7分)某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇(如图甲所示)。Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化如图乙所示。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
第11题图
[工作原理]开关S1闭合，当双刀双掷开关S(两片刀片间绝缘)连接bc，接通控制电路，若室温达到30 ℃，电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22 ℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转。
(1)[产品制作]若开关S1闭合，当开关S连接ab，温控模式　不能　(选填“能”或“不能”)实现。
(2)(3分)[产品测试]电风扇原先处于运转状态，在温控模式下，当控制电路的电流为30 mA时，试通过计算说明此时风扇是否处于运转状态。
(3)[产品评价]项目小组制定了项目成果评价表，如表是部分指标的评价内容。请依据项目评价表，针对指标1来评价该作品的等级，并写出评价理由：　针对指标1，这个作品为优秀：因为当S1闭合，S与a、b连接时，控制电路处于断开状态，此时为人为控制状态，通过手动通断S1即可实现风扇的开关；当S1闭合，S与bc连接时，控制电路处于接通状态，此时为温度控制状态，通过温度对热敏电阻的影响，可实现控制电路对衔铁的吸引，进而控制工作电路的风扇自动运转和停止　。
等级 优秀 良好 待改进
指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制又能人工控制 能温度控制但不能人工控制 不能温度控制但能人工控制
指标2 电风扇的风速是否可调且连续变化 风速是可调且连续变化 风速是可调的但不连续变化 风速不可调
【答案】 (2)温控模式下，控制电路电源电压U=3 V，当控制电路的电流为I=30 mA=0.03 A时，Rx===100 Ω，
由图乙可知30 Ω＜100 Ω＜300 Ω，则此时温度在22 ℃~30 ℃之间，在温控状态下，如风扇原先处于运转状态，则此时电风扇继续运转；如风扇原先处于停止状态，则此时电风扇继续保持停止。第3章　电磁及其应用
第2节　电流的磁场(1)
选择题每小题3分，共18分；填空题每空2分。
1.如图所示，置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线，在导线中通有电流的瞬间，小磁针发生转动。下列说法中正确的是(　A　)
第1题图
A.该实验现象说明电流周围存在磁场
B.该实验中小磁针主要用于检验通电导线周围磁场的强弱
C.若改变导线中的电流方向，小磁针的转动方向不会改变
D.若改变导线中的电流大小，小磁针的转动方向将会改变
2.如图所示是老师的演示实验，同学们根据实验现象无法得出的结论是(　B　)
第2题图
A.甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场
B.甲、丙两次实验表明干电池能在周围产生磁场
C.甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
D.甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁，且其磁场方向与电流方向有关
【解析】 分析甲、乙两次实验，即一次通电，一次断电，通电时小磁针偏转，断电时小磁针不偏转，故表明通电导线周围存在磁场；甲、丙两次实验表明通电导线周围磁场的方向与电流的方向有关；甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁，且其磁场方向与电流方向有关。
3.如图所示，通电螺线管周围的小磁针静止时，小磁针N极指向不正确的是
(　D　)
第3题图
A.a B.b
C.c D.d
【解析】 根据右手螺旋定则，通电螺线管的左端为S极，右端为N极。图中小磁针d的N极靠近通电螺线管的N极，两者相互排斥，则d不可能静止。
4.如图所示给直导线通电后小磁针发生偏转，下列说法正确的是(　A　)
第4题图
A.小磁针的b端为N极
B.d处磁场强度强于c处
C.直导线的磁场形状为三个同心圆
D.移去小磁针后，直导线周围磁场消失
【解析】 根据右手螺旋定则可知小磁针b端所指方向与此处磁感线的方向相同，故为小磁针的N极；c处比d处磁感线密，故c处磁场强度强于d处磁场强度；磁感线只是用来形象地描述直导线磁场的存在，此图中只画出了三条，还有许多磁感线未画出来；该磁场由电流产生，移去小磁针后，通电直导线周围仍然有磁场。
5.(6分)如图所示是课堂上老师的演示实验。在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针顺时针转动了。某同学看了实验后想到：小磁针转动肯定是因为受到力的作用。这个力是谁施加给它的呢？他认为有这几种可能：可能是风吹；可能是小磁针旁磁体的吸引；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。
第5题图
(1)该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论，其依据是　力是改变物体运动状态的原因　。
(2)老师在其他实验条件不变的情况下，改变通电直导线的电流方向，闭合开关后小磁针　逆时针转动　(选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“静止不转动”)。
(3)老师在其他实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后　逆时针转动　(选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“静止不转动”)。
6.(8分)磁场看不见、摸不着，我们通过下列方法来探究“通电螺线管的磁场”。
(1)为了研究通电螺线管周围的磁场分布情况，我们通常选用　铁屑　来显示其周围的磁场分布情况。实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给螺线管通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，接下来的操作是　轻轻敲击有机玻璃板　，使铁屑在磁力作用下动起来。
第6题图
(2)如图所示是通电螺线管的外部磁场分布情况，根据实验现象可知：通电螺线管周围的磁场分布与　条形磁铁　的磁场类似。
(3)下列研究方法与本实验相同的是　B　(填字母)。
A.通过测100张纸的厚度来测1张纸的厚度
B.通过研究墨水的扩散现象认识分子的运动情况
C.研究电流与电压、电阻的关系时，控制电阻(电压)不变，研究电流与电压(电阻)的关系
D.学习电压时，通过对比水压来认识电压
7.(4分)根据要求完成图中的内容。
(1)(2分)如图甲所示，根据电路图，请画出通电螺线管上方磁感线的方向及小磁针N极的位置。
(2)(2分)图乙中箭头表示通电直导线AB周围的磁场方向，请在图中标出通过导线AB的电流方向。
第7题图
【答案】 (1)如答图所示。
第7(1)题答图
(2)如答图所示。
第7(2)题答图
8.条形磁铁的B端与通电螺线管的左端相对，二者间的磁感线分布如图所示，小磁针静止，下列判断正确的是(　B　)
第8题图
A.条形磁铁的A端为S极
B.小磁针的b端为S极
C.电源的d端为正极
D.通电螺线管外部上、下侧的磁场方向向右
9.如图所示，利用铁屑来研究通电螺线管周围磁场分布。开关闭合之前，螺线管周围铁屑分布如图甲所示，闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑分布如图乙所示，在通电螺线管周围放上小磁针，静止后小磁针C的左端为S极，如图丙所示。下列说法正确的是(　D　)
第9题图
A.图乙中A处的磁场比B处强
B.图乙中用铜屑代替铁屑也能呈现出相同的排布方式
C.图丙中通电螺线管的左端为N极
D.图丙中小磁针D的右端为N极
10.(4分)通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
第10题图
(1)图甲中螺线管的A端是　N　极。
(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现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　N　极。
11.(6分)医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向活塞筒外开启，S2只能向活塞筒内开启。线圈中的电流从B流向A时，螺线管的左边是　N　(选填“N”或“S”)极，活塞柄向　右　运动(选填“左”或“右”)，血液的流向是　从②流向①　(选填“从②流向①”或“从③流向②”)。
第11题图
【解析】 线圈中的电流从B流向A时，由右手螺旋定则可知，螺线管左端为N极，此时同名磁极相斥，故活塞柄向右运动，使得阀门S2关闭，S1打开，则血液从②流向①。
12.(6分)学习了电磁知识后，小朱了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图甲中Ⅰ所示)，然后依次通上如图甲中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。根据如图所示的实验现象回答下列问题。
　　　　　
甲 乙
第12题图
(1)分析图甲中的　Ⅱ、Ⅲ　，可知通电导线之间的作用力方向与电流方向有关。
(2)小朱得出通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论，依据是　对比Ⅲ、Ⅳ，在电流方向相同的情况下，电流越大，导线弯曲程度越大　。
(3)如图乙所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将　B　(填字母)。
A.不会变形
B.会变形，所围面积增大
C.会变形，所围面积减小
D.会变形，所围总面积不变第3章　电磁及其应用
第2节　电流的磁场(2)
选择题每小题3分，共21分；填空题每空2分。
1.如图，改变电路中电流方向，则电磁铁(　A　)
第1题图
A.磁极改变 B.磁极不变
C.磁性变强 D.磁性变弱
2.许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是
(　D　)
A.电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B.电磁铁中即使没有电流也同样有磁性
C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的
3.为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，小敏用大铁钉做铁芯制作电磁铁，如图所示，还找来一些大头针进行实验，下列说法正确的是(　C　)
第3题图
A.通过吸引大头针的个数来反映磁性强弱，使用的科学探究方法是控制变量法
B.为了探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，需将电源正、负极对调
C.为了探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，需改变滑动变阻器滑片的位置
D.为了探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，需改变滑动变阻器滑片的位置
4.小柯用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。线圈通电后，钉尖处可以吸引回形针。关于此实验，下列说法正确的是(　A　)
第4题图
A.铁钉吸引的回形针越多说明磁性越强
B.线圈通电后，钉帽一端为电磁铁的S极
C.改变线圈中的电流方向，则钉尖处不能吸引回形针
D.若电流大小不变，增大线圈匝数，钉尖处吸引的回形针数量不变
5.磁感线可以直观地反映磁体周围的磁场分布。如图所示的通电螺线管内部插入一根铁芯，下列磁感线中能正确反映插入后磁场变化的是(　C　)
第5题图
A. B.
C. D.
6.(6分)如图所示，开关S接到a后，电磁铁左端为　N　极，小磁针静止时，A端是　N　极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性　减弱　(选填“增强”“不变”或“减弱”)。
第6题图
7.(8分)为了探究“通电螺线管的磁性强弱与哪些因素有关”，圆圆做了下列几次实验，实验现象如图所示。根据图示现象回答下列问题。
第7题图
(1)观察图甲中A与B两个通电螺线管，当有相同铁芯、通过线圈的电流相同时，通电螺线管线圈的匝数越多，它的磁性就越　强　。
(2)观察图甲中B与C两个电磁铁，当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时，
　有　(选填“有”或“无”)铁芯的通电螺线管磁性更强。
(3)观察图乙、丙，当线圈的匝数相同、有相同铁芯时，通过线圈的电流越　大　，它的磁性就越强。
(4)结论：影响通电螺线管磁性强弱的因素有　线圈的匝数、通过线圈的电流大小、有无铁芯　。
8.如图所示是一盆磁悬浮盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁，给盆栽浇水后与浇水前相比(　D　)
第8题图
A.盆栽受到的磁力大小不变
B.盆栽浇水前后能悬浮在空中都只受磁力的作用
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
【解析】 该盆栽悬浮的原理是同名磁极相互排斥，当盆栽悬浮在空中静止不动时，受的力是平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，方向相反，浇水后，盆栽的总重力变大，故磁力也变大；要使盆栽与底座之间距离不变，应将磁力增大，即适当增大电磁铁线圈内的电流，因为磁力的大小与电流的大小有关但与方向无关。
9.(6分)小明用自制电磁小船对地磁场的方向进行判断，如图所示，闭合开关，将小船按图示放在平静的水中，发现船头慢慢转动，但小船最后停止的朝向并不是正南或正北。
第9题图
(1)由图示判断电磁小船的右端(船头)为　S　极，要使小船运动更加灵敏，可以将滑动变阻器滑片往　左　(选填“左”或“右”)移动。
(2)将小船按如图所示放在平静的水中后，船头偏转的方向是　顺时针　(选填“顺时针”或“逆时针”)。
【解析】 (1)根据安培定则可知，船头为S极；要使小船运动更加灵敏，需要增大电磁铁的磁性，即需要增大电路中的电流，减小滑动变阻器的电阻，故滑片向左移动。(2)地球是个大磁体，地磁南极在地理北极的附近，地磁北极在地理南极附近；将小船按如图所示放在平静的水中后，小船的船头是S极，根据异名磁极相互吸引可知，船头顺时针偏转指向地理南极。
10.(4分)小柯制作了一个电磁炮模型如图所示，螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
第10题图
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
撞针质量/g 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
射程/m 0.48 0.54 0.81 0.46 0.41
(1)小柯要增强电磁炮中螺线管的磁场，下列方法可行的是　AC　(填字母)。
A.增加线圈匝数
B.改变线圈中的电流方向
C.增大通过螺线管的电流
(2)小柯测得的一项实验数据如表所示。他得出了“当其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3 g时电磁炮的射程最远”的结论。小金觉得这个结论还不可靠，你认为选择撞针质量范围在　0.2~0.4　g之间进行进一步实验比较合理。
【解析】 (1)通电螺线管的线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；通过线圈的电流越强，电磁铁的磁性也越强。(2)0.3 g在0.2 g~0.4 g之间，可以在0.2 g~0.4 g之间再选择其他质量进行实验，看是否有更远的射程。
11.如图所示，小浦同学将一条形磁体放在小车上，并靠近固定好的螺线管。开关闭合，电流表指针偏转，但小车仍保持静止。下列说法正确的是(　D　)
第11题图
A.把滑动变阻器滑片向右滑动，小车一定会运动起来
B.条形磁铁左端一定为N极
C.a处的磁场方向是向右，b处的磁场方向是向左
D.若将通电螺线管中铁芯移出，则小车受到的摩擦力一定变小
【解析】 当变阻器的滑片向右移动时，电阻变小，电流变大，那么电磁铁的磁性变强，小车受到的磁力变大，如果磁力小于或等于车受到的最大静摩擦力，那么小车不会运动。线圈上电流方向在图中沿纸面向下，根据右手螺旋定则，电磁铁的右端为N极。由于不知道条形磁铁受到的是斥力还是引力，所以无法确定它的左端是哪个磁极。由于电磁铁的右端为N极，左端为S极，根据条形磁体的磁场形状可判断，两点的磁场方向都是向左的。如果将螺线管中的铁芯拔出，它的磁场会变弱，因此条形磁铁受到的磁力会变小。小车受到的静摩擦力和磁力是一对平衡力，大小相等，因此它也会变小。
12.(8分)为了研究“电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关”，小科利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、小铁钉、指针(带刻度)、电磁铁(用漆包线制作的一个六抽头电磁铁，每20匝线圈抽出一个接线端)等器材设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。
第12题图
(1)图甲实验中小科根据　电磁铁吸引小铁钉的数量　来判断磁性的强弱。
(2)图乙中的电磁铁通电时，电磁铁的右端是　S极　(选填“S极”或“N极”)。
(3)与图甲实验方案相比，图乙实验方案的优点是　当电流较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化　。
(4)小科利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从10匝换成100匝后，接下来应该进行的操作：　将滑动变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈为10匝时的电流相同　。

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