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第16课时电和磁
一．选择题（共10小题）
1．下面是四位同学根据小磁针静止时的指向，所画出的磁极和磁感线方向，其中不正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2．a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．图中P点处没有磁场
B．图中的磁感线是真实存在的
C．a、b对应的磁极分别为N极和S极
D．在Q点放置小磁针，静止后N极指向a
3．如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，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。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
4．如图所示，电源两端电压不变，当开关S闭合时，电磁铁能吸起许多大头针。下列关于电磁铁的说法电正确的是（　　）
A．将铁芯换成铜芯，吸起的大头针数量会增多
B．本实验中运用了转换法
C．若滑片P向左移动，电磁铁吸起的大头针数量会减少
D．若仅将电路中的电源正负极对调，电磁铁会吸起更多的大头针
5．“高颜值”的磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。为了适应不同需求，音箱的悬浮高度是可调的，下列能使音箱的高度上升的做法是（　　）
A．减少线圈的匝数
B．减小电源电压
C．滑片P向右移动
D．抽掉电磁铁铁芯
6．某同学自制了一款节能夜跑灯，其结构如图甲所示：线圈缠绕在塑料水管外壳上并与LED灯构成闭合电路，磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动。下列分析不合理的是（　　）
A．夜跑灯的工作原理是电磁感应现象
B．运动时加速摆臂，线圈中的感应电压大小不变
C．为提高LED灯的亮度，可换用磁性更强的磁体
D．跑步摆臂时，图甲的夜跑灯适合平放于图乙Q处
7．如图所示，为四位同学判断通电螺线管极性时的做法，正确的是（　　）
A． B． C． D．
8．随着国产第三艘航母福建舰的海试，三条电磁弹射跑道（如图）展现在世人面前，这代表着我国成为全球第二个拥有此项技术的国家。电磁弹射技术原理是利用先进的电力控制系统，在弹射飞机时，将通电导线置于强磁场中，使其快速运动而获得动能。对此分析正确的是（　　）
A．其主要原理是磁场对电流的作用
B．能量转化主要是机械能转化为电能
C．起飞时飞机一直向前运动，故运动状态不变
D．起飞过程中飞机受平衡力的作用
9．如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（　　）
A．电动机是利用电流的磁效应原理工作的
B．线圈由图示位置转动180°时，ab边受力方向改变
C．对调磁体的磁极，可以改变线圈转动的速度
D．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
10．如图，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭、夜晚路灯亮起。下列说法正确的是（　　）
A．电路工作时，电磁铁上端为N极
B．给路灯供电的电源应接在b、c两端
C．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮
D．该装置利用了电磁感应的原理工作
二．填空题（共8小题）
11．将缝衣针的一端在磁铁的一端接触一会，它就被磁化有了磁性。将磁化后的两根缝衣针穿过按扣的两个孔，放在底座的钉尖上，就制作成了一个如图所示的小指南针。小指南针静止时恒指南北方向的原因是受到了　 　 的作用。该指南针静止后，发现其针尖指北，则针尖是小指南针的　 　 （选填“N”或“S”）极。此实验中缝衣针所用的材料最好是　 　 （选填“钢”“铁”或“铜”）。
12．图甲和图乙分别为通电螺线管周围细铁屑分布和小磁针的指向方向。
（1）根据细铁屑的分布说明通电螺线管周围的磁场跟 　 　 的磁场相似。
（2）图乙中小磁针指向错误的是 　 　 （填“①”“②”或“③”），要使通电螺线管磁性增强，可以 　 　 （只写一种方法就行）。
13．中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器。古文《论衡 是应篇》中记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”。则勺柄应为该磁体的 　 　 极；某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的 　 　 （选填“B”、“C”、“D”或“E”）处打磨勺柄。
14．2024年11月16日，神舟飞船与中国空间站核心舱成功对接（图甲）。当飞船和核心舱靠近对接时，为预防撞击带来影响，需配置对接缓冲装置。小蓝设计了如图乙所示的对接缓冲装置简图。通电后，螺线管的b端为 　 　 极（选填“N”或“S”）；为增强缓冲效果，滑动变阻器的滑片P应向 　 　 侧滑动（选填“左”或“右”）。
15．如图是由一节干电池、铜导线和强磁铁组成的简易电动机（线框上端的弯折位置与正极接触，磁铁吸附在电池负极的是S极），放手后从上往下看线圈顺时针转动，若磁铁吸附在电池负极的是N极，从上往下看线圈 　 　 （填“顺时针”或“逆时针”）转动，线圈转动的工作原理是 　 　 ，线圈转动的过程中能量转化是 　 　 。
16．电吉他的发音是通过拾音器连接扬声器来实现的。拾音器的基本结构如图所示，其工作原理是：金属弦在磁体的磁场中被磁化，当其被拨动而产生振动时，在线圈中会产生感应电流，将声音信号转变为电信号。
（1）要保证金属弦的磁化效果，其制作材料中可能含有的金属是 　 　 （填一种即可）。
（2）当金属弦振动时，与线圈间产生了相对运动，相当于线圈切割金属弦磁场的 　 　 ，从而产生感应电流。线圈中感应电流的方向是 　 　 （选填“变化”或“不变”）的。
17．如图是一个检测天然气泄漏的电路，R1气敏电阻，其阻值浓度的增大而减小。当天然气浓度高于某一设定值时，连接在 　 　 （选填“AB“或“CD”）两端的警报响起。为使该检测电路在天然气浓度更低时报警，可将控制电路中R2的滑片向 　 　 （选填“上”或“下”）移。
18．18世纪，人们开始尝试使用磁铁和导线产生电流，以下是发电机的发展历程：
（1）发电机的工作原理是基于 　 　 现象，这一发现为人类利用电能开辟了新路径；
（2）小阳用如图乙装置进行实验，开关闭合后，导线AB向 　 　 （填“①”“②”“③”）方向移动，将观察到灵敏电流计指针发生偏转；
（3）发电机在工作时，将 　 　 能转化为电能。
三．解答题（共2小题）
19．如图甲所示是一家庭燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。出厂预设，当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时U1为3伏且保持恒定，闭合开关S1、S2。移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03安，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下（电磁铁线圈的阻值忽略不计）
（1）电磁铁上方　 　 极。
（2）小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时发出警报声，他建议加接蜂鸣器　 　 并联（选填“L1”或“L2”）。
（3）该报警器要达到出厂预设值，滑动变阻器接入电路的阻值有多大？（写出计算过程）
20．我省实施“清凉工程”，为每个教室安装了空调。为落实节能降耗，某同学设计并安装了如图甲的自动控制模拟电路，实现当气温升至30℃时，衔铁才能被电磁铁吸下，接通空调线路。热敏电阻Rt的阻值随温度变化情况如图乙。
（1）根据图乙描述Rt随温度变化的规律　 　 。
（2）计算衔铁被吸下时，控制电路的电流大小。
（3）实际使用中发现：当气温在30℃上下波动时，空调线路会频繁接通和断开，影响空调的正常使用。因此该同学在图甲的基础上增加了一个60Ω定值电阻R0（如图丙），实现了空调线路接通后，气温降低至一定温度时自动切断，回升至30℃后才重新接通。求自动切断时的温度。（电路改进前后，衔铁刚被吸下时，电磁铁线圈中的电流大小不变；线圈电阻忽略不计）
第16课时电和磁
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 A C D B C B A A B C
一．选择题（共10小题）
1．【答案】A
【分析】磁感线的方向与小磁针静止时北极所指的方向一致，磁感线从磁体的北极出来回到南极。
2．【答案】C
【分析】（1）磁体的周围确实存在磁场；
（2）由于磁场是看不见，摸不着的，为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念，它是假想出来的有方向的曲线，但可以描述磁场的性质；
（3）磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，在内部则是从S极回到N极；
（4）磁感线上的任何一点的切线方向跟放在该点的小磁针的北极指向一致。
3．【答案】D
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，在选项中找出探究电磁感应的对应图即可。
4．【答案】B
【分析】（1）通过吸引大头针显示磁性强弱，是转换法的应用；
（2）由安培定则可判断电磁铁的极性；
（3）电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关。
5．【答案】C
【分析】电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈匝数、有无铁芯有关。
6．【答案】B
【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这就是电磁感应现象。
（2）在电磁感应现象中，感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的方向有关；感应电流的大小和磁场强弱、导体切割磁感线的速度有关。
7．【答案】A
【分析】知道电流方向判断螺线管的极性时，用右手握住通电螺线管，让四指的方向和电流的方向相同，那么大拇指所指的方向即为通电螺线管的北极。
8．【答案】A
【分析】（1）通电导体在磁场中受到磁场力的作用；
（2）物体受到平衡力作用时，其运动状态不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态；物体受非平衡力作用时，其运动状态会发生变化，体现在速度大小及方向的变化。
9．【答案】B
【分析】电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，工作时的主要能量转化是电能转化为机械能；
电动机的转动方向与磁场和电流方向有关；
电动机的转速与电流大小、磁场强弱有关。
10．【答案】C
【分析】（1）根据安培定则判定电磁铁上端的磁性；
（2）分析电磁铁的电路，判定利用照明电源为路灯供电的接入点；
（3）根据影响电磁铁磁性大小的因素分析电磁铁磁性的变化，从而得到亮灯时间的变化；
（4）根据电磁铁是利用电流的磁效应工作的分析。
二．填空题（共8小题）
11．【答案】地磁场；N；钢
【分析】指南针是根据地磁场的作用工作的；磁体具有指示南北的性质：指南的一端是南极，指北的一端是北极；一些物质在磁体或者电流的作用下获得磁性的过程叫磁化。
12．【答案】（1）条形磁体；（2）③；增大通过的电流。
【分析】通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似；细铁屑排列有规律是因为它能被磁化。
当电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强；当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。
13．【答案】S；D
【分析】（1）磁体静止时，指南的叫南极用字母S表示；指北的叫北极，用字母N表示；
（2）磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极。
14．【答案】N；右。
【分析】根据电源的正负极判定螺线管中电流的方向，根据安培定则判定螺线管的极性。
磁极间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。
电磁铁磁性强弱的影响因素：线圈匝数多少、电流大小。
15．【答案】逆时针；通电导体在磁场中受力运动；电能转化为机械能。
【分析】电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的，工作时将电能转化为机械能。
16．【答案】（1）铁；（2）磁感线；变化。
【分析】（1）能吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。
（2）闭合回路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。
17．【答案】CD；上
【分析】图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，由欧姆定律得出控制电路的电流变化，根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知磁性的变化，结合电路分析；
为使该检测电路在天然气浓度更低时报警，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联分析。
18．【答案】（1）电磁感应；（2）②；（3）机械。
【分析】发电机是因动而电，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。
三．解答题（共2小题）
19．【答案】（1）N；（2）L2；（3）滑动变阻器接入的阻值为60Ω。
【分析】（1）知道电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极；
（2）判断哪儿灯为报警灯，应把蜂鸣器应与报警灯L并联；
（3）由图乙可知报警时对应的电阻R1，测试时的控制电流已知，控制电路的电压已知，可求出电路总电阻，总电阻减去R1就是滑动变阻器接入的电阻。
20．【答案】（1）Rt随温度的升高而下降；（2）0.15A；（3）26℃。
【分析】（1）根据图像乙分析热敏电阻得到阻值与温度的关系；
（2）根据欧姆定律进行计算。
（3）根据并联电路的特点进行计算。
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