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人教版初中物理九年级全册同步分层练习-20.6 《磁生电》（培优版）
一、选择题（每题6分，共36分）
1．（2022八下·余杭月考）如图所示是直流电铃原理图，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，弹性片发生弹性形变
C．小锤打击铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D．小锤打击铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
2．（2026九上·龙马潭期末）关于图所示的现象，下列叙中错误的是（　　）
A．图甲中，地球周围的磁感线从地磁北极出发，回到地磁南极
B．图乙中，通电导线周围存在磁场，电流有磁效应 ，这是奥斯特首先发现的
C．图丙中，通电导线ab在磁场中受到力的作用，利用此原理制成了电话的听筒
D．图丁中，闭合电路的一部分导体ab在磁场中运动，导体中就一定会产生电流
3．（2025·盐都模拟）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
4．（2026九上·岳阳期末） 关于磁现象，下列说法不正确的是：
A．图甲：司南能指示南北是因为受到地磁场的作用
B．图乙：滑动变阻器滑片向右移动时，电磁铁的磁性会增强
C．图丙：该实验说明通电导线在磁场中受力，这是电动机的工作原理
D．图丁：该实验工作时把机械能转化为电能
5．在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中，下列说法不正确的是（　　）
A．图甲中，闭合开关S，小磁针会发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场
B．图甲中，改变电源方向，发现小磁针转动，南北极所指方向发生了改变，由此可知，通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关
C．图乙中，用铁屑来做实验，得到了图中所示情形，由此可看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，为描述磁场而引入的磁感线是真实存在的
D．图丙中，由安培定则可知，开关闭合后，螺线管的左端为S极
6．如图所示，在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁A、B进行实验。下列说法正确的是（　　）
A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了等效替代法
B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱
C．电磁铁A、B的上端均为N极
D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系
二、多选题（每题6分，共12分）
7．（2025·河南）为构建新型能源体系，河南省已建成多个抽水蓄能电站。如图.在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库蓄能：在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是
A．抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能
B．上水库放水时，流下的水的重力势能减小
C．放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的
D．放水发电时，水的机械能全部转化为了电能
8．（2025·柳州模拟）如图所示，卸下家用微型吊扇的插头后，将两根导线分别与灵敏电流计连接，用手转动风扇叶，灵敏电流计的指针会偏转。关于这个现象的下列说法正确的有
A．这是电磁感应现象 B．这过程有动能转化为电能
C．这展示了电动机的工作原理 D．电动机没有电源也能正常工作
三、填空题（每空2分，共8分）
9．（2024九下·淮北月考）将一根带有绝缘皮的长铜导线的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，像跳绳一样摇动导线，如图所示，发现灵敏电流计的指针左右摆动。此过程与　 　（选填“发电机”或“电动机”）的原理相同。
10．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。
（1）应选用　 　 （填“水”“煤油”或“水银”）温度计。
（2）当温度达到 　 　℃时电铃响。此时电磁铁右端是　 　 （ 填 “N”或 “S”）极 。
四、实验探究题（每空2分，共16分）
11．（2026九上·岳阳期末）在探究“感应电流产生的条件”实验中：
（1）如图，a、b两接线柱间应接入　 　(填“大”或“小”)量程电流表．
（2）闭合开关后，导体如在　 　(填“水平”或“竖直”)方向运动，电流表指针会发生偏转．这一过程将机械能转化为电能，根据这一现象，制成了发电机．
（3）在实验时，只改变导体运动的方向，产生的感应电流的方向　 　(填“改变”或“不改变”)．
（4）如果将小量程电流表换成　 　，可以进行探究磁场对通电导体作用的实验.
12．如图甲所示，在“摇绳发电”活动中小西和小安把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合导体回路，然后他们沿某一方向站立并迅速摇动这条电线，发现灵敏电流计的指针摆动。
（1）你认为小西和小安沿　 　（选填“东西”或“南北”）方向站立最好；
（2）小西和小安想进一步探究“感应电流的大小与哪些因素有关”，经过讨论后，他们提出了以下几种猜想：
猜想1：与磁场的方向有关；
猜想2：与导体切割磁感线运动的速度大小有关；
猜想3：与磁场的强弱有关。
为了验证猜想1是否正确，如图乙，使导体PQ以3.0cm/s的速度水平匀速向右运动，读出灵敏电流计的示数为6mA。然后，将磁体上下颠倒，使导体PQ仍以原速度水平匀速向右运动，发现灵敏电流计的示数仍为6mA，这说明猜想1是　 　（选填“正确”或“错误”）的；
（3）在验证猜想2时，如图乙，他们使导体PQ以不同大小的速度水平匀速向右运动，读出灵敏电流计测出的数值，记录下的部分数据如表，根据数据规律，其中第4次实验所测得的感应电流大小为　 　；
实验序号 1 2 3 4 5
速度 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0
感应电流 2 3 6 　 8
（4）为探究猜想3，他们换用磁性逐渐增强的多个磁体进行实验，保持水平切割速度不变的情况下，发现灵敏电流计示数逐渐增大，这说明感应电流大小与磁场强弱　 　（选填“有关”或“无关”）。
五、综合题（每空2分，共12分）
13．（2025·揭东模拟）如图甲为一种智能插座，其定时开关功能支持通过手机APP或语音指令预设电器运行时间；可监测电器瞬时功率及累计用电量，通过曲线图展示能耗趋势；限流保护系统采用三重防护机制，包括过载自动断电（阈值2500W，响应时间秒）、过压保护和漏电保护，相当于空气开关和漏电保护器，当检测到功率超限或电流异常时立即切断电源，保障用电安全.
（1）小明利用该智能插座测量一电热水壶将初温为20℃的水加热至沸腾（100℃）所用时间为，所消耗的电能为，则水吸收的热量为　 　，该电热水壶的加热效率为　 　%（答案保留一位小数位）；
（2）小明想对比一下电热水壶和电磁炉的加热效果，用电磁炉初温为20℃的水加热至沸腾（100℃）所用时间为，消耗电能为，则该电磁炉的　 　（选填“功率”、“效率”或“功率和效率”）比电热水壶大；
（3）如图乙为空气开关内部结构图，当电流过大时通过电磁铁作用将电路切断.若电路中电流如图所示，则电磁铁左端为　 　（选填“N”或“S”）极；电热水壶的开关从断开到闭合，电磁铁的磁性　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）小明还想测量台灯功率，于是他将台灯插头插入插座，闭合台灯开关时智能插座出现了过载断电、小明分析其原因是_____（选填字母序号）；
A．台灯插头处短路 B．台灯的实际功率过大
C．台灯的开关短路 D．台灯的灯头处短路
六、科普阅读题（每空2分，共12分）
14．（2025·深圳模拟）阅读材料，回答问题。
医生给患者做心脏手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图甲是该装置的示意图，线圈AB固定在活塞柄上，通电时线圈与活塞柄组成的系统和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只能向筒外开启，S2只能向筒内开启。
手术时，还需要用电磁血流计来检测血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）。如图乙是其示意图，使用时，将血管放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度。
研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力f与血液的流速成正比。当血管横截面积A为正常值的n倍时，测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示：
n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60
0.180 0.200 0.225 0.240 0.300
（1）甲图中，当线圈中的电流从A流向B时，活塞向　 　（选填“左”或“右”）运动，血液从　 　（选填“S1流出”或“S2流入”）；
（2）图乙中，当血液在血管中流动时，电路中有电流，说明血液是　 　（选填“导体”或“绝缘体”）；
（3）下图中与电磁血流计的工作原理相同的是________；
A． B．
（4）若某次测得血流速度为0.2m/s，血流量为，则对应血管的横截面积为　 　m2；
（5）由表可知，血管横截面积越小，受到的阻力越　 　，心脏的负担就越重。若血管的横截面积为正常值的0.7倍时，血管内血液匀速流动的速度应为　 　m/s（保留两位小数）；
（6）假定血液匀速流动，则心脏推动血液流动的功率P与血管的横截面积A的关系是：在血流量一定时，　 　。
七、简答题（共4分）
15．（2025·铜仁模拟）如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点，将圆环拉到A点由静止释放，圆环摆动过程中经过某一磁场区（“×”代表磁感线垂直于纸面向里）。若不计空气阻力，请你判断：圆环向右穿过磁场后，能不能摆至与A点等高的B点，并说明理由。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】弹力；声音的产生；通电直导线周围的磁场；电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A．根据电流的磁效应可知，电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性。电磁铁左侧线圈上电流方向向右。右手握住螺旋管，弯曲的四指指尖向上右，此时大拇指指向上端，则上端为N极，故A正确不合题意；
B．根据图片可知，电磁铁吸引衔铁时，弹性片向下弯曲发生弹性形变，故B正确不合题意；
C．根据图片可知，小锤击打铃碗时，弹性片和衔铁分离，此时电路断开，则电路没有电流，那么电磁铁没有磁性，故C错误符合题意；
D．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，故D正确不合题意。
故选C。
【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
B.物体发生弹性形变具有弹性势能；
C.电磁铁通电有磁场，断电无磁场；
D.声音由物体振动产生。
2．【答案】D
【知识点】地磁场；通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】A.在磁体外部，磁体周围的磁感线从磁体的N极发出，回到磁体的S极，地球磁感线的方向 从地磁北极出发，回到地磁南极，故A正确；
B.图中是奥斯特实验，该实验说明通电导体周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应，故B正确；
C.丙图是电动机的原理图，电动机工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，利用此原理制成了电话的扬声器（听筒），故C正确；
D.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，当导体运动方向与磁场方向平行时，不会产生感应电流，故D错误。
故选D。
【分析】（1）在磁体外部，磁体周围的磁感线从磁体的N极发出，回到磁体的S极；
（2）奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场；
（3）电动机和扬声器是根据通电导体在磁场中受力而运动原理工作的；
（4）根据产生感应电流的条件分析。
3．【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图片可知，甲和丙中线圈中电流方向都是向下的，且小磁针的N极都指向左端；乙和丁中线圈中电流方向都是向上的，且小磁针的N极都指向右端。比较可知，通过线圈的电流方向不同，则通电螺线管的磁场方向不同，那么最终决定通电螺线管极性的是螺线管中电流的方向，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】根据小磁针的指向确定通电螺线管的磁极方向，然后与线圈中的电流方向比较，从而找到决定螺线管极性的影响因素。
4．【答案】B
【知识点】地磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、正确。地球本身是一个巨大的磁体，司南（指南针）就是利用地磁场的作用来指示南北方向的。
B、错误。当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越小，磁性越弱，而不是增强。
C、正确。图丙装置中有电源，是通电导体在磁场中受力运动的实验，这正是电动机的工作原理。
D、正确。图丁装置中没有电源，是电磁感应现象实验，将导体切割磁感线的机械能转化为电能，这是发电机的工作原理。综上，说法不正确的是B。
故答案为：B。
【分析】1、地磁场：地球周围存在的磁场，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，司南利用地磁场指示方向。
2、电磁铁磁性强弱的影响因素：与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。在匝数和铁芯不变时，电流越小，磁性越弱。
3、通电导体在磁场中受力：通电导线在磁场中会受到力的作用，这是电动机的原理，能量转化是电能转化为机械能。
4、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，导体中会产生感应电流，这是发电机的原理，能量转化是机械能转化为电能。
5．【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A.图甲中，闭合开关S，小磁针会发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场，故A正确不合题意；
B.图甲中，改变电源方向，则通过线圈的电流方向发生改变，发现小磁针转动，即磁场方向发生改变，由此可知，通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关，故B正确不合题意；
C.为描述磁场而引入的磁感线并不存在，是人为引入的，故C错误符合题意；
D.根据丙图可知，左端小磁针的右端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，螺线管的左端为S极，故D正确。
故选C。
【分析】A.根据电流磁效应的知识判断；
B.根据描述分析哪个因素改变即可；
C.根据磁感线的由来和用途判断；
D.根据磁极之间的相互作用规律判断螺线管的磁极方向。
6．【答案】C
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.实验中可以通过观察电磁铁能吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了转换法，而不是等效替代法，故A错误；
B.根据图片可知，滑动P向左滑动时，滑接入电路中的电阻变小。根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，则电磁铁的磁性增强，故B错误；
C.根据安培定则的知识可知，右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向N极，则A、B上端均为N极，故C正确；
D. 探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系时，需要控制线圈匝数相同，只改变电流大小。此时可以移动滑动变阻器的滑片，只观察左边电磁铁吸引大头针的数量即可，故D错误。
故选C。
【分析】A.物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
B.根据滑片的移动方向确定电阻变化，根据欧姆定律分析电流变化，确定电磁铁磁场强弱变化；
C.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
D.根据控制变量法的要求分析判断。
7．【答案】B,C
【知识点】动能和势能的大小变化；能量的转化或转移；电磁感应
【解析】【解答】 AB.抽水蓄能时，水从下水库被抽到上水库，高度升高，质量不变，重力势能增大，没有转化为电能，而上水库放水时，流下的水的高度减小，故重力势能减小，故A错误，B正确；
CD.放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的，将水的部分机械能转化为电能，因而流出的水还有动能，同时有摩擦、发电机发热将机械能转化为内能，不可能水的机械能全部转化为了电能，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】 AB.重力势能的大小与物体的质量和高度有关；物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
BC.发动机的原理是电磁感应，将机械能部分转化为电能。
8．【答案】A,B
【知识点】电磁感应；关于电动机转动的猜想
【解析】【解答】解：A、 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故A正确；
B、用手转动风扇叶，灵敏电流计的指针会偏转，时动能转化为电能，故B正确；
C、有电流产生，是发电机的工作原理，故C错误；
D、电动机需要电源才能工作，故D错误。
故选：AB。
【分析】（1）闭合电路的一部分导体割磁感线运动时，会产生感应电，时电磁感应现象；
（2）切割磁感线时，动能转化为电能；
（3）电动机的工作原理是：通电导线在磁场中受到力的作用；
（4）电动机将电能转化为机械能。
9．【答案】发电机
【知识点】电磁感应；发电机的构造和原理
【解析】【解答】地球存在地磁场，摇动“跳绳”时，这根铜线做切割磁感线运动，同时灵敏电流表的指针发生了偏转，这说明电路中有感应电流，这是电磁感应现象，这是发电机的工作原理。
【分析】闭合电路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，这就是电磁感应现象，应用为发电机。
10．【答案】（1）水银
（2）109；N
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 （1）根据图片可知，当温度升高到达某一温度时，液柱的高度增大。当液体与上端的金属丝相连时接通左边的控制电路通路。此时电磁铁吸引衔铁，右侧工作电路接通，电铃发出报警信号。综上所述，温度计内的液体必须为导体，故应选用水银温度计；
（2）①根据图片可知，当温度达到109℃时，水银柱上升使电路导通，此时电铃响；
②根据图片可知，电源的左端为正极，右端为负极，则线圈上电流方向向下。用右手握住螺线管，让四指指尖向下，则大拇指所指的右端就是螺线管的N极。
【分析】（1）根据图片分析整个装置的工作原理，从而确定温度计液体的特点即可；
（2）①根据图片确定上面金属丝所对的温度即可；
②根据图片确定线圈上的电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向。
11．【答案】（1）小
（2）水平
（3）改变
（4）电源
【知识点】磁场对通电导线的作用；产生感应电流的条件；探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】（1）感应电流的数值通常非常微弱，为了能清晰地观察到电流表指针的偏转，应接入小量程电流表。
（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。图中磁场方向是竖直方向（N极在上，S极在下），因此导体在水平方向运动时，会切割磁感线，产生感应电流，使电流表指针偏转。这一过程是电磁感应现象，将机械能转化为电能，是发电机的工作原理。
（3）感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关。在磁场方向不变的情况下，只改变导体运动的方向，产生的感应电流方向会改变。
（4）探究“磁场对通电导体作用”的实验，需要给导体提供电流。因此，将小量程电流表换成电源，导体就成为通电导体，在磁场中会受到力的作用，这是电动机的工作原理。
故答案为：（1）小；（2）水平；（3）改变；（4）电源。
【分析】1、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，导体中就会产生感应电流。此过程将机械能转化为电能，应用是发电机。
2、感应电流方向：与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。
3、磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场中会受到力的作用，此过程将电能转化为机械能，应用是电动机。
4、实验器材选择：感应电流微弱，需用小量程电流表；探究磁场对电流的作用时，需要电源提供电流。
12．【答案】（1）东西
（2）错误
（3）7
（4）有关
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】 （1）地磁场沿南北方向分布，当小西和小安东西方向站立时，摇绳时切割磁感线更多，产生的感应电流更大。
（2）实验中，磁体上下颠倒，则磁场的方向发生了变化，而灵敏电流计的示数没有变化，说明产生感应电流的大小不变，即感应电流大小与磁场的方向无关，故猜想1是错误的。
（3）根据表格数据得到：，即感应电流大小与速度大小成正比，二者为2倍的关系。第4次实验中，速度数值为3.5时，感应电流的数值大小为：3.5×2=7。
（4） 为探究猜想3， 保持导体速度不变，当磁场逐渐变强时，发现灵敏电流计示数逐渐增大，这说明感应电流大小与磁场的强弱有关。
【分析】 （1）当导体的运动方向与磁场方向垂直时，相同条件下产生的电流越大；
（2）根据题目描述分析磁场方向改变时感应电流方向是否改变即可；
（3）根据表中的实验数据得出感应电流大小与速度的关系，据此计算第4次实验时感应电流大小；
（4）感应电流大小与磁场的强弱和水平切割速度有关，据此分析。
13．【答案】（1）；93.3
（2）功率
（3）S；变大
（4）D
【知识点】热量的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算；家庭电路电流过大的原因；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）计算水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
电热水壶消耗的电能：W=0.1kW·h=0.1×3.6×106J=3.6×105J，
计算电热水壶的加热效率为：；
（2）电热水壶的功率：，
电磁炉的功率：，
电磁炉的功率较大，水吸收的热量相同，电磁炉消耗的电能较多，根据，电热水壶的效率高。
（3）图乙中，电流从螺线管左端流入，根据安培定则，电磁铁右端为N极，左端为S极；电热水壶的开关断开，电路中没有电流通过电磁铁，电磁铁没有磁性，当开关闭合，电流通过电磁铁，电磁铁有磁性，电热水壶的开关从断开到闭合，电磁铁的磁性变大。
（4）AD．在台灯插头插入插座，闭合台灯开关时，智能插座过载断电，插头未短路，是灯头短路造成的，故D符合题意，A不符合题意；
BC．台灯的功率较小，不会引起电路中的电流过大，不会出现过载断电；如果台灯的开关短路，开关不起作用，不会造成电路中的电流过大，故BC不符合题意。
故选D。
【分析】（1）根据Q=cmΔt，计算水吸收的热量，利用，计算热效率；
（2）根据，计算电功率，判断电功率的大小；
（3）根据安培定则，判断通电螺线管的磁极位置；电磁铁中，有电流时，产生磁性；
（4）台灯插入插座，闭合开关时，过载断电，是灯泡发生了短路，灯泡的电功率较小，不能因总功率过大而过载。
（1）[1]水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
[2]电热水壶消耗的电能W=0.1kW·h=0.1×3.6×106J=3.6×105J
该电热水壶的加热效率为
（2）电热水壶的功率
电磁炉的功率
所以电磁炉的功率较大，水吸收的热量相同，电磁炉消耗的电能较多，由可知电热水壶的效率高。
（3）[1][2]由图乙可知，电流从螺线管左端流入，由安培定则可知电磁铁右端为N极，左端为S极；电热水壶的开关断开，电路中没有电流通过电磁铁，电磁铁没有磁性，当开关闭合，电流通过电磁铁，电磁铁有磁性，电热水壶的开关从断开到闭合，电磁铁的磁性变大。
（4）AD．在台灯插头插入插座，闭合开关后，闭合台灯开关时智能插座出现了过载断电，该现象说明不是插头短路，是灯头短路造成的，故D符合题意，A不符合题意；
BC．台灯的功率较小，不会引起电路中的电流过大，不会出现智能插座出现了过载断电；如果台灯的开关短路，开关不起作用，不会造成电路中的电流过大，故BC不符合题意。
故选D。
14．【答案】（1）右；S1流入
（2）导体
（3）B
（4）4×10-4
（5）大；0.26
（6）横截面积越大 ，n越大，则功率越小
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；导体与绝缘体；安培定则；产生感应电流的条件
【解析】【解答】（1）当线圈中的电流从A流向B时，由安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极，由磁极间的相互作用规律可知，此时同名磁极相互排斥，故活塞右移，S2关闭，S1打开，血液从S1流入；
（2） 当血液在血管中流动时，电路中有电流，说明血液是导体；
（3）使用时，将血管放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度，此过程机械能转化为电能，故B符合题意；
故选B。
（4） 血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积， 血管的横截面积：
（5）分析表中数据可知，血管面积越小，速度越快，而受到的阻力f与血液的流速成正比，故血管横截面积越小，受到的阻力大；
正常的血流速度v=0.18m/s时，要使流过的液体相等，则有：
Sv=S'v'
则变细后的血液的流速：
（6）要保证血液匀速运动，则有：
由功率公式可得：
在血流量一定时，横截面积越大 ，n越大，则功率越小。
【分析】（1）由安培定则定则可知电磁铁的磁极，由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向，则可知血液的流动方向；
（2）容易导电的物体是导体；
（3）可从电磁感应现象的定义分析，即，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象；
（4）根据题中的血流速度和血流量，求出管的横截面积；
（5）首先根据血液是匀速流动，说明受力平衡，即血压产生的压力等于阻力，可以列出在正常情况和血管变细两种情况下的等式；然后根据两种情况下，血管在相同时间内流过的血液量不变，列出等式，求出血流速度；
（6）根据血管横截面积前后变化的定量关系，结合前面列出的等式，再由功率公式P=Fv可列等式，联立成方程组，就可求出答案。
（1）[1][2]当线圈中的电流从A流向B时，由右手螺旋定则可知，螺线管左端为N极，此时同名磁极相互排斥，故活塞右移，S2关闭，S1打开，血液从S1流入。
（2）根据感应电流产生条件，必须是导体切割磁感线才会产生电流，故血液是导体。
（3）血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度，此过程机械能转化为电能．
故选B。
（4）血管的横截面积
（5）[1]由题意可知，血管面积越小，速度越快，而受到的阻力与血液的流速成正比，故阻力变大。
[2]正常的血流速度0.18m/s时，要使流过的液体相等，则有Sv=S'v'
则变细后的血液的流速
（6）要保证血液匀速运动，则有
由功率公式可得
在血流量一定时，横截面积越大 ，n越大，则功率越小。
15．【答案】不能，理由：圆环向右穿过磁场时会切割磁感线，圆环在磁场中做切割磁感线运动，则会产生感应电流，即将圆环的机械能有一部分转化为电能，因此圆环的机械能会减小，所以不能摆至与A点等高的B点。
【知识点】机械能及其转化；电磁感应
【解析】【解答】根据图片可知，圆环向右穿过磁场时会切割磁感线，圆环在磁场中做切割磁感线运动，则会产生感应电流，即将圆环的机械能有一部分转化为电能，因此圆环的机械能会减小，所以不能摆至与A点等高的B点。
【分析】注意圆环的机械能和内能的转化，进而确定到达B端时机械能的变化即可。
1 / 1人教版初中物理九年级全册同步分层练习-20.6 《磁生电》（培优版）
一、选择题（每题6分，共36分）
1．（2022八下·余杭月考）如图所示是直流电铃原理图，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，弹性片发生弹性形变
C．小锤打击铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D．小锤打击铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
【答案】C
【知识点】弹力；声音的产生；通电直导线周围的磁场；电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A．根据电流的磁效应可知，电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性。电磁铁左侧线圈上电流方向向右。右手握住螺旋管，弯曲的四指指尖向上右，此时大拇指指向上端，则上端为N极，故A正确不合题意；
B．根据图片可知，电磁铁吸引衔铁时，弹性片向下弯曲发生弹性形变，故B正确不合题意；
C．根据图片可知，小锤击打铃碗时，弹性片和衔铁分离，此时电路断开，则电路没有电流，那么电磁铁没有磁性，故C错误符合题意；
D．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，故D正确不合题意。
故选C。
【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
B.物体发生弹性形变具有弹性势能；
C.电磁铁通电有磁场，断电无磁场；
D.声音由物体振动产生。
2．（2026九上·龙马潭期末）关于图所示的现象，下列叙中错误的是（　　）
A．图甲中，地球周围的磁感线从地磁北极出发，回到地磁南极
B．图乙中，通电导线周围存在磁场，电流有磁效应 ，这是奥斯特首先发现的
C．图丙中，通电导线ab在磁场中受到力的作用，利用此原理制成了电话的听筒
D．图丁中，闭合电路的一部分导体ab在磁场中运动，导体中就一定会产生电流
【答案】D
【知识点】地磁场；通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应
【解析】【解答】A.在磁体外部，磁体周围的磁感线从磁体的N极发出，回到磁体的S极，地球磁感线的方向 从地磁北极出发，回到地磁南极，故A正确；
B.图中是奥斯特实验，该实验说明通电导体周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应，故B正确；
C.丙图是电动机的原理图，电动机工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，利用此原理制成了电话的扬声器（听筒），故C正确；
D.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，当导体运动方向与磁场方向平行时，不会产生感应电流，故D错误。
故选D。
【分析】（1）在磁体外部，磁体周围的磁感线从磁体的N极发出，回到磁体的S极；
（2）奥斯特实验表明通电导体周围存在磁场；
（3）电动机和扬声器是根据通电导体在磁场中受力而运动原理工作的；
（4）根据产生感应电流的条件分析。
3．（2025·盐都模拟）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
【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】根据图片可知，甲和丙中线圈中电流方向都是向下的，且小磁针的N极都指向左端；乙和丁中线圈中电流方向都是向上的，且小磁针的N极都指向右端。比较可知，通过线圈的电流方向不同，则通电螺线管的磁场方向不同，那么最终决定通电螺线管极性的是螺线管中电流的方向，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】根据小磁针的指向确定通电螺线管的磁极方向，然后与线圈中的电流方向比较，从而找到决定螺线管极性的影响因素。
4．（2026九上·岳阳期末） 关于磁现象，下列说法不正确的是：
A．图甲：司南能指示南北是因为受到地磁场的作用
B．图乙：滑动变阻器滑片向右移动时，电磁铁的磁性会增强
C．图丙：该实验说明通电导线在磁场中受力，这是电动机的工作原理
D．图丁：该实验工作时把机械能转化为电能
【答案】B
【知识点】地磁场；磁场对通电导线的作用；电磁感应；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、正确。地球本身是一个巨大的磁体，司南（指南针）就是利用地磁场的作用来指示南北方向的。
B、错误。当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越小，磁性越弱，而不是增强。
C、正确。图丙装置中有电源，是通电导体在磁场中受力运动的实验，这正是电动机的工作原理。
D、正确。图丁装置中没有电源，是电磁感应现象实验，将导体切割磁感线的机械能转化为电能，这是发电机的工作原理。综上，说法不正确的是B。
故答案为：B。
【分析】1、地磁场：地球周围存在的磁场，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，司南利用地磁场指示方向。
2、电磁铁磁性强弱的影响因素：与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。在匝数和铁芯不变时，电流越小，磁性越弱。
3、通电导体在磁场中受力：通电导线在磁场中会受到力的作用，这是电动机的原理，能量转化是电能转化为机械能。
4、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，导体中会产生感应电流，这是发电机的原理，能量转化是机械能转化为电能。
5．在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中，下列说法不正确的是（　　）
A．图甲中，闭合开关S，小磁针会发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场
B．图甲中，改变电源方向，发现小磁针转动，南北极所指方向发生了改变，由此可知，通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关
C．图乙中，用铁屑来做实验，得到了图中所示情形，由此可看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，为描述磁场而引入的磁感线是真实存在的
D．图丙中，由安培定则可知，开关闭合后，螺线管的左端为S极
【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A.图甲中，闭合开关S，小磁针会发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场，故A正确不合题意；
B.图甲中，改变电源方向，则通过线圈的电流方向发生改变，发现小磁针转动，即磁场方向发生改变，由此可知，通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关，故B正确不合题意；
C.为描述磁场而引入的磁感线并不存在，是人为引入的，故C错误符合题意；
D.根据丙图可知，左端小磁针的右端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，螺线管的左端为S极，故D正确。
故选C。
【分析】A.根据电流磁效应的知识判断；
B.根据描述分析哪个因素改变即可；
C.根据磁感线的由来和用途判断；
D.根据磁极之间的相互作用规律判断螺线管的磁极方向。
6．如图所示，在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁A、B进行实验。下列说法正确的是（　　）
A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了等效替代法
B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱
C．电磁铁A、B的上端均为N极
D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系
【答案】C
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.实验中可以通过观察电磁铁能吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了转换法，而不是等效替代法，故A错误；
B.根据图片可知，滑动P向左滑动时，滑接入电路中的电阻变小。根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，则电磁铁的磁性增强，故B错误；
C.根据安培定则的知识可知，右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向N极，则A、B上端均为N极，故C正确；
D. 探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系时，需要控制线圈匝数相同，只改变电流大小。此时可以移动滑动变阻器的滑片，只观察左边电磁铁吸引大头针的数量即可，故D错误。
故选C。
【分析】A.物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
B.根据滑片的移动方向确定电阻变化，根据欧姆定律分析电流变化，确定电磁铁磁场强弱变化；
C.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
D.根据控制变量法的要求分析判断。
二、多选题（每题6分，共12分）
7．（2025·河南）为构建新型能源体系，河南省已建成多个抽水蓄能电站。如图.在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库蓄能：在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是
A．抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能
B．上水库放水时，流下的水的重力势能减小
C．放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的
D．放水发电时，水的机械能全部转化为了电能
【答案】B,C
【知识点】动能和势能的大小变化；能量的转化或转移；电磁感应
【解析】【解答】 AB.抽水蓄能时，水从下水库被抽到上水库，高度升高，质量不变，重力势能增大，没有转化为电能，而上水库放水时，流下的水的高度减小，故重力势能减小，故A错误，B正确；
CD.放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的，将水的部分机械能转化为电能，因而流出的水还有动能，同时有摩擦、发电机发热将机械能转化为内能，不可能水的机械能全部转化为了电能，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】 AB.重力势能的大小与物体的质量和高度有关；物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
BC.发动机的原理是电磁感应，将机械能部分转化为电能。
8．（2025·柳州模拟）如图所示，卸下家用微型吊扇的插头后，将两根导线分别与灵敏电流计连接，用手转动风扇叶，灵敏电流计的指针会偏转。关于这个现象的下列说法正确的有
A．这是电磁感应现象 B．这过程有动能转化为电能
C．这展示了电动机的工作原理 D．电动机没有电源也能正常工作
【答案】A,B
【知识点】电磁感应；关于电动机转动的猜想
【解析】【解答】解：A、 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故A正确；
B、用手转动风扇叶，灵敏电流计的指针会偏转，时动能转化为电能，故B正确；
C、有电流产生，是发电机的工作原理，故C错误；
D、电动机需要电源才能工作，故D错误。
故选：AB。
【分析】（1）闭合电路的一部分导体割磁感线运动时，会产生感应电，时电磁感应现象；
（2）切割磁感线时，动能转化为电能；
（3）电动机的工作原理是：通电导线在磁场中受到力的作用；
（4）电动机将电能转化为机械能。
三、填空题（每空2分，共8分）
9．（2024九下·淮北月考）将一根带有绝缘皮的长铜导线的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，像跳绳一样摇动导线，如图所示，发现灵敏电流计的指针左右摆动。此过程与　 　（选填“发电机”或“电动机”）的原理相同。
【答案】发电机
【知识点】电磁感应；发电机的构造和原理
【解析】【解答】地球存在地磁场，摇动“跳绳”时，这根铜线做切割磁感线运动，同时灵敏电流表的指针发生了偏转，这说明电路中有感应电流，这是电磁感应现象，这是发电机的工作原理。
【分析】闭合电路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，这就是电磁感应现象，应用为发电机。
10．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。
（1）应选用　 　 （填“水”“煤油”或“水银”）温度计。
（2）当温度达到 　 　℃时电铃响。此时电磁铁右端是　 　 （ 填 “N”或 “S”）极 。
【答案】（1）水银
（2）109；N
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 （1）根据图片可知，当温度升高到达某一温度时，液柱的高度增大。当液体与上端的金属丝相连时接通左边的控制电路通路。此时电磁铁吸引衔铁，右侧工作电路接通，电铃发出报警信号。综上所述，温度计内的液体必须为导体，故应选用水银温度计；
（2）①根据图片可知，当温度达到109℃时，水银柱上升使电路导通，此时电铃响；
②根据图片可知，电源的左端为正极，右端为负极，则线圈上电流方向向下。用右手握住螺线管，让四指指尖向下，则大拇指所指的右端就是螺线管的N极。
【分析】（1）根据图片分析整个装置的工作原理，从而确定温度计液体的特点即可；
（2）①根据图片确定上面金属丝所对的温度即可；
②根据图片确定线圈上的电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向。
四、实验探究题（每空2分，共16分）
11．（2026九上·岳阳期末）在探究“感应电流产生的条件”实验中：
（1）如图，a、b两接线柱间应接入　 　(填“大”或“小”)量程电流表．
（2）闭合开关后，导体如在　 　(填“水平”或“竖直”)方向运动，电流表指针会发生偏转．这一过程将机械能转化为电能，根据这一现象，制成了发电机．
（3）在实验时，只改变导体运动的方向，产生的感应电流的方向　 　(填“改变”或“不改变”)．
（4）如果将小量程电流表换成　 　，可以进行探究磁场对通电导体作用的实验.
【答案】（1）小
（2）水平
（3）改变
（4）电源
【知识点】磁场对通电导线的作用；产生感应电流的条件；探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】（1）感应电流的数值通常非常微弱，为了能清晰地观察到电流表指针的偏转，应接入小量程电流表。
（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流。图中磁场方向是竖直方向（N极在上，S极在下），因此导体在水平方向运动时，会切割磁感线，产生感应电流，使电流表指针偏转。这一过程是电磁感应现象，将机械能转化为电能，是发电机的工作原理。
（3）感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关。在磁场方向不变的情况下，只改变导体运动的方向，产生的感应电流方向会改变。
（4）探究“磁场对通电导体作用”的实验，需要给导体提供电流。因此，将小量程电流表换成电源，导体就成为通电导体，在磁场中会受到力的作用，这是电动机的工作原理。
故答案为：（1）小；（2）水平；（3）改变；（4）电源。
【分析】1、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，导体中就会产生感应电流。此过程将机械能转化为电能，应用是发电机。
2、感应电流方向：与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。
3、磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场中会受到力的作用，此过程将电能转化为机械能，应用是电动机。
4、实验器材选择：感应电流微弱，需用小量程电流表；探究磁场对电流的作用时，需要电源提供电流。
12．如图甲所示，在“摇绳发电”活动中小西和小安把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合导体回路，然后他们沿某一方向站立并迅速摇动这条电线，发现灵敏电流计的指针摆动。
（1）你认为小西和小安沿　 　（选填“东西”或“南北”）方向站立最好；
（2）小西和小安想进一步探究“感应电流的大小与哪些因素有关”，经过讨论后，他们提出了以下几种猜想：
猜想1：与磁场的方向有关；
猜想2：与导体切割磁感线运动的速度大小有关；
猜想3：与磁场的强弱有关。
为了验证猜想1是否正确，如图乙，使导体PQ以3.0cm/s的速度水平匀速向右运动，读出灵敏电流计的示数为6mA。然后，将磁体上下颠倒，使导体PQ仍以原速度水平匀速向右运动，发现灵敏电流计的示数仍为6mA，这说明猜想1是　 　（选填“正确”或“错误”）的；
（3）在验证猜想2时，如图乙，他们使导体PQ以不同大小的速度水平匀速向右运动，读出灵敏电流计测出的数值，记录下的部分数据如表，根据数据规律，其中第4次实验所测得的感应电流大小为　 　；
实验序号 1 2 3 4 5
速度 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0
感应电流 2 3 6 　 8
（4）为探究猜想3，他们换用磁性逐渐增强的多个磁体进行实验，保持水平切割速度不变的情况下，发现灵敏电流计示数逐渐增大，这说明感应电流大小与磁场强弱　 　（选填“有关”或“无关”）。
【答案】（1）东西
（2）错误
（3）7
（4）有关
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】 （1）地磁场沿南北方向分布，当小西和小安东西方向站立时，摇绳时切割磁感线更多，产生的感应电流更大。
（2）实验中，磁体上下颠倒，则磁场的方向发生了变化，而灵敏电流计的示数没有变化，说明产生感应电流的大小不变，即感应电流大小与磁场的方向无关，故猜想1是错误的。
（3）根据表格数据得到：，即感应电流大小与速度大小成正比，二者为2倍的关系。第4次实验中，速度数值为3.5时，感应电流的数值大小为：3.5×2=7。
（4） 为探究猜想3， 保持导体速度不变，当磁场逐渐变强时，发现灵敏电流计示数逐渐增大，这说明感应电流大小与磁场的强弱有关。
【分析】 （1）当导体的运动方向与磁场方向垂直时，相同条件下产生的电流越大；
（2）根据题目描述分析磁场方向改变时感应电流方向是否改变即可；
（3）根据表中的实验数据得出感应电流大小与速度的关系，据此计算第4次实验时感应电流大小；
（4）感应电流大小与磁场的强弱和水平切割速度有关，据此分析。
五、综合题（每空2分，共12分）
13．（2025·揭东模拟）如图甲为一种智能插座，其定时开关功能支持通过手机APP或语音指令预设电器运行时间；可监测电器瞬时功率及累计用电量，通过曲线图展示能耗趋势；限流保护系统采用三重防护机制，包括过载自动断电（阈值2500W，响应时间秒）、过压保护和漏电保护，相当于空气开关和漏电保护器，当检测到功率超限或电流异常时立即切断电源，保障用电安全.
（1）小明利用该智能插座测量一电热水壶将初温为20℃的水加热至沸腾（100℃）所用时间为，所消耗的电能为，则水吸收的热量为　 　，该电热水壶的加热效率为　 　%（答案保留一位小数位）；
（2）小明想对比一下电热水壶和电磁炉的加热效果，用电磁炉初温为20℃的水加热至沸腾（100℃）所用时间为，消耗电能为，则该电磁炉的　 　（选填“功率”、“效率”或“功率和效率”）比电热水壶大；
（3）如图乙为空气开关内部结构图，当电流过大时通过电磁铁作用将电路切断.若电路中电流如图所示，则电磁铁左端为　 　（选填“N”或“S”）极；电热水壶的开关从断开到闭合，电磁铁的磁性　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）小明还想测量台灯功率，于是他将台灯插头插入插座，闭合台灯开关时智能插座出现了过载断电、小明分析其原因是_____（选填字母序号）；
A．台灯插头处短路 B．台灯的实际功率过大
C．台灯的开关短路 D．台灯的灯头处短路
【答案】（1）；93.3
（2）功率
（3）S；变大
（4）D
【知识点】热量的计算；电功率的计算；电功与热量的综合计算；家庭电路电流过大的原因；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）计算水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
电热水壶消耗的电能：W=0.1kW·h=0.1×3.6×106J=3.6×105J，
计算电热水壶的加热效率为：；
（2）电热水壶的功率：，
电磁炉的功率：，
电磁炉的功率较大，水吸收的热量相同，电磁炉消耗的电能较多，根据，电热水壶的效率高。
（3）图乙中，电流从螺线管左端流入，根据安培定则，电磁铁右端为N极，左端为S极；电热水壶的开关断开，电路中没有电流通过电磁铁，电磁铁没有磁性，当开关闭合，电流通过电磁铁，电磁铁有磁性，电热水壶的开关从断开到闭合，电磁铁的磁性变大。
（4）AD．在台灯插头插入插座，闭合台灯开关时，智能插座过载断电，插头未短路，是灯头短路造成的，故D符合题意，A不符合题意；
BC．台灯的功率较小，不会引起电路中的电流过大，不会出现过载断电；如果台灯的开关短路，开关不起作用，不会造成电路中的电流过大，故BC不符合题意。
故选D。
【分析】（1）根据Q=cmΔt，计算水吸收的热量，利用，计算热效率；
（2）根据，计算电功率，判断电功率的大小；
（3）根据安培定则，判断通电螺线管的磁极位置；电磁铁中，有电流时，产生磁性；
（4）台灯插入插座，闭合开关时，过载断电，是灯泡发生了短路，灯泡的电功率较小，不能因总功率过大而过载。
（1）[1]水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
[2]电热水壶消耗的电能W=0.1kW·h=0.1×3.6×106J=3.6×105J
该电热水壶的加热效率为
（2）电热水壶的功率
电磁炉的功率
所以电磁炉的功率较大，水吸收的热量相同，电磁炉消耗的电能较多，由可知电热水壶的效率高。
（3）[1][2]由图乙可知，电流从螺线管左端流入，由安培定则可知电磁铁右端为N极，左端为S极；电热水壶的开关断开，电路中没有电流通过电磁铁，电磁铁没有磁性，当开关闭合，电流通过电磁铁，电磁铁有磁性，电热水壶的开关从断开到闭合，电磁铁的磁性变大。
（4）AD．在台灯插头插入插座，闭合开关后，闭合台灯开关时智能插座出现了过载断电，该现象说明不是插头短路，是灯头短路造成的，故D符合题意，A不符合题意；
BC．台灯的功率较小，不会引起电路中的电流过大，不会出现智能插座出现了过载断电；如果台灯的开关短路，开关不起作用，不会造成电路中的电流过大，故BC不符合题意。
故选D。
六、科普阅读题（每空2分，共12分）
14．（2025·深圳模拟）阅读材料，回答问题。
医生给患者做心脏手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图甲是该装置的示意图，线圈AB固定在活塞柄上，通电时线圈与活塞柄组成的系统和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只能向筒外开启，S2只能向筒内开启。
手术时，还需要用电磁血流计来检测血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）。如图乙是其示意图，使用时，将血管放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度。
研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力f与血液的流速成正比。当血管横截面积A为正常值的n倍时，测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示：
n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60
0.180 0.200 0.225 0.240 0.300
（1）甲图中，当线圈中的电流从A流向B时，活塞向　 　（选填“左”或“右”）运动，血液从　 　（选填“S1流出”或“S2流入”）；
（2）图乙中，当血液在血管中流动时，电路中有电流，说明血液是　 　（选填“导体”或“绝缘体”）；
（3）下图中与电磁血流计的工作原理相同的是________；
A． B．
（4）若某次测得血流速度为0.2m/s，血流量为，则对应血管的横截面积为　 　m2；
（5）由表可知，血管横截面积越小，受到的阻力越　 　，心脏的负担就越重。若血管的横截面积为正常值的0.7倍时，血管内血液匀速流动的速度应为　 　m/s（保留两位小数）；
（6）假定血液匀速流动，则心脏推动血液流动的功率P与血管的横截面积A的关系是：在血流量一定时，　 　。
【答案】（1）右；S1流入
（2）导体
（3）B
（4）4×10-4
（5）大；0.26
（6）横截面积越大 ，n越大，则功率越小
【知识点】功率计算公式的应用；二力平衡的条件及其应用；导体与绝缘体；安培定则；产生感应电流的条件
【解析】【解答】（1）当线圈中的电流从A流向B时，由安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极，由磁极间的相互作用规律可知，此时同名磁极相互排斥，故活塞右移，S2关闭，S1打开，血液从S1流入；
（2） 当血液在血管中流动时，电路中有电流，说明血液是导体；
（3）使用时，将血管放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度，此过程机械能转化为电能，故B符合题意；
故选B。
（4） 血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积， 血管的横截面积：
（5）分析表中数据可知，血管面积越小，速度越快，而受到的阻力f与血液的流速成正比，故血管横截面积越小，受到的阻力大；
正常的血流速度v=0.18m/s时，要使流过的液体相等，则有：
Sv=S'v'
则变细后的血液的流速：
（6）要保证血液匀速运动，则有：
由功率公式可得：
在血流量一定时，横截面积越大 ，n越大，则功率越小。
【分析】（1）由安培定则定则可知电磁铁的磁极，由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向，则可知血液的流动方向；
（2）容易导电的物体是导体；
（3）可从电磁感应现象的定义分析，即，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象；
（4）根据题中的血流速度和血流量，求出管的横截面积；
（5）首先根据血液是匀速流动，说明受力平衡，即血压产生的压力等于阻力，可以列出在正常情况和血管变细两种情况下的等式；然后根据两种情况下，血管在相同时间内流过的血液量不变，列出等式，求出血流速度；
（6）根据血管横截面积前后变化的定量关系，结合前面列出的等式，再由功率公式P=Fv可列等式，联立成方程组，就可求出答案。
（1）[1][2]当线圈中的电流从A流向B时，由右手螺旋定则可知，螺线管左端为N极，此时同名磁极相互排斥，故活塞右移，S2关闭，S1打开，血液从S1流入。
（2）根据感应电流产生条件，必须是导体切割磁感线才会产生电流，故血液是导体。
（3）血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度，此过程机械能转化为电能．
故选B。
（4）血管的横截面积
（5）[1]由题意可知，血管面积越小，速度越快，而受到的阻力与血液的流速成正比，故阻力变大。
[2]正常的血流速度0.18m/s时，要使流过的液体相等，则有Sv=S'v'
则变细后的血液的流速
（6）要保证血液匀速运动，则有
由功率公式可得
在血流量一定时，横截面积越大 ，n越大，则功率越小。
七、简答题（共4分）
15．（2025·铜仁模拟）如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点，将圆环拉到A点由静止释放，圆环摆动过程中经过某一磁场区（“×”代表磁感线垂直于纸面向里）。若不计空气阻力，请你判断：圆环向右穿过磁场后，能不能摆至与A点等高的B点，并说明理由。
【答案】不能，理由：圆环向右穿过磁场时会切割磁感线，圆环在磁场中做切割磁感线运动，则会产生感应电流，即将圆环的机械能有一部分转化为电能，因此圆环的机械能会减小，所以不能摆至与A点等高的B点。
【知识点】机械能及其转化；电磁感应
【解析】【解答】根据图片可知，圆环向右穿过磁场时会切割磁感线，圆环在磁场中做切割磁感线运动，则会产生感应电流，即将圆环的机械能有一部分转化为电能，因此圆环的机械能会减小，所以不能摆至与A点等高的B点。
【分析】注意圆环的机械能和内能的转化，进而确定到达B端时机械能的变化即可。
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