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第三章 电磁及其应用
考点一 磁体与磁极、磁场
【知识梳理】
一 磁现象
（1）磁性：能够吸引 铁 、 钴 、镍等物质的性质
（2）磁体：具有 磁性 的物质（磁铁：铁质的磁体）
（3）磁极：
①定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极。
②种类：如果磁体能自由转动，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N）
③磁极间相互作用规律： 同名磁极相互排斥 ， 异名磁极相互吸引 。
（4）磁化：
① 定义：使原来没有磁性的物体得到 磁性 的过程。
磁铁吸引铁钉的原因是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。
铜 不能 （能/否）被磁化。
②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为 硬磁性材料 。所以制造永磁体使用 钢 ，制造电磁铁的铁芯使用软铁。
二 磁场
（1）定义：磁体周围存在着的物质，它是一种 看不见、摸不着 的特殊物质。
注意：磁场真实存在！
（2）基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用，磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
注意：里使用的是转换法。
（3）方向规定：小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。
（4）磁感线：在磁场中一些带箭头的曲线。
①★方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的 北极 出来，回到磁体的南极。
②说明：
A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的曲线，不是客观存在的。
B、用磁感线描述磁场的方法叫模型法。
C、磁感线是封闭 的曲线。
D、磁感线立体 的分布在磁体周围，而不是平面的。
E、★磁感线不相交 。
F、★磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 。
③熟练掌握条形磁铁磁感线的画法。
三 地磁场
（1）地球是一个具大的磁体，地球周围空间存在着磁场。磁针指南北是因为受到地磁场的作用。
（2）磁极：地磁北极在地理南极附近 ，地磁南极在地理北极附近 。
（3）磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现，地理的南北极与地磁的南北极之间的夹角。
【题型精炼】
典例1：（2026九下·义乌期中）若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】（1）地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，地磁场的形状与条形磁铁相似；（2）地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合．
【解答】地球是个大磁体，有南北两极，两极位于地球的两端，所以C、D错误；地球的地磁南极在地理北极，地磁北南在地理南极，所以A错误，B选项正确。
故选B
【举一反三】
变式1：（2026八下·宁波月考）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　 　(填“B”、“C”、“D”或“E”)处打磨勺柄。
【答案】S；D
【知识点】磁场和磁感线；地磁场
【解析】【分析】（1） 地球本身相当于一个大磁体，其地理北极附近是地磁的南极（S极），地理南极附近是地磁的北极（N极）。因此，地磁场的磁感线是从地理南极指向地理北极；
（2）磁感线从磁体的北极（N极）出发，进入南极（S极）；
【解答】根据“司南之杓(用途)，投之于地，其柢(握柄)指南”，可知勺柄是磁体的南极（S极），因为南极会指向地磁北极（地理南极附近，即南方）；由图可知磁感线汇聚于D点，可知D点即为勺柄（S极）；
故答案为：S；D；
变式2：（2026八下·宁波期中）磁吸式擦窗器(图1)解决了高空擦窗的难题，它由两个清洁体组成，质量均为0.5kg，图2是其结构示意图，磁铁A可沿着导轨左右移动，磁铁 B固定不动。使用时，将清洁体夹在玻璃两侧，移动内侧清洁体，依靠磁力带动外侧清洁体，实现玻璃双面清洁。
（1）若磁铁A右侧为N极，则磁铁B左侧为　 　极。
（2）当擦窗器静止在玻璃上，擦窗器的窗外部分受到摩擦力大小为　 　牛。
（3）若使用时发现阻力太大，应如何调节磁铁A的位置 　 　
【答案】（1）S
（2）5
（3）向左调
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁极间的相互作用
【解析】【分析】（1）根据磁极之间的相互作用规律分析；
（2）根据G=mg计算窗户外侧的重力，然后根据平衡力的知识计算它受到的摩擦力；
（3）摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，而电磁力随距离的增大而减小。
【解答】 （1）根据图2可知，窗内的磁体A和窗外的磁体B相互洗衣，若此时磁铁A右侧为N极，根据同名磁极相互洗衣可知，则磁铁B左侧为S极。故填：S。
（2）根据题意可知， 擦窗器的窗外部分的质量为0.5kg ，则它的重力为G=mg=0.5kg×10N/kg=5N。擦窗器静止在玻璃上，即受力平衡，则擦窗器的窗内部分受到摩擦力大小等于重力，即f=G=5N。故填：5。
（3）若使用时发现阻力太大，应减小它们之间的压力，即减小A和B之间的吸引力。而电磁力随距离的增大而减小，所以应将图乙中的磁铁A 向左调。故填：左。
考点二 电流的磁场
【知识梳理】
一 直线电流周围存在磁场
（一）背景
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现直线电流周围存在磁场
（二）奥斯特实验（如图所示，小磁针涂黑断为 N 极）
（1）实验现象：
①导线通电，导线下方小磁针转过90，垂直于纸面向外（选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”）；
②通电电流方向改变，小磁针转过90，垂直于纸面向里（选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”）
（2）实验结论：
① 通电导体周围存在磁场；
②磁场方向与电流方向有关。
（3）重大意义：发现了 电 和 磁 之间的联系。
（三）通电直导线周围磁场的特点（如图示实验）
（1）是一个以 导线上的点为圆心的 同心圆；
（2）距离直线电流越近，磁性越 强 。
（3）都在与导线垂直的平面上。
（四）通电直导线周围磁场方向的判定
安培 右手螺旋定则 定则，即：大拇指指向为 电流方向 ； 四指环绕方向为 磁场方向。
二 通电螺线管周围存在磁场
（1）通电螺线管周围能产生磁场，并与 条形磁铁 的磁场很相似。
（2）改变了电流方向，螺线管的磁极改变。（填“改变”或“不变”）
（3）判定定则
安培 右手螺旋定则 定则，即：四指环绕方向为 电流方向 。大拇指所指的一端就是螺线管的北极
（4）通电直导线磁场与通电螺线管磁场比较
三 通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验
（1）影响通电螺线管周围磁场强弱的因素有：电流大小、线圈匝数、有无铁芯等；
① 通过电流越大，磁性越强；
② 线圈匝数越多，磁性越强；
③ 插入铁芯，磁性大大增强；
④ 通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
【题型精炼】
典例1：（2026八下·宁波期中）通电螺线管的磁极跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断。若通电螺线管的连接如图所示，下列利用安培定则判断磁极方向正确的是（）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】右手螺旋定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】右手螺旋定则：四指弯曲方向表示电流的方向，大拇指方向表示磁场方向，即N极的方向。
【解答】由图可知，电流从电源正极流出，在线圈中从上向下流动，四指弯曲方向表示电流的方向，可知正确的是图D。
故答案为：D。
【举一反三】
变式1：（2026八下·宁波期中）直线电流的磁场：直线电流产生的磁场中，磁感线是以导线为圆心排列的一层一层的同心圆，如图1。小东同学在课后进行了以下探究：
问题：通电圆环(如图2)内部的磁场如何分布呢
猜想：可能也符合安培定则。
实验：他连接如图3 所示的电路(外部电路未画出)。
现象：位于圆环中心的小磁针 N极垂直纸面向里转动。
根据小东同学的探究过程，回答下列问题：
（1）实验中放置小磁针的作用是　 　。
（2）如图4，如果把地球看成一个通电圆环，则赤道这一通电圆环的电流方向　 　(选填“由西向东”或“由东向西”)
（3）小东同学的探究实验中，体现…哪些学习科学的思想和方法 ____。
A．控制变量法 B．转换法 C．等效替代法
【答案】（1）显示磁场的方向（判断磁场存在）
（2）由东向西
（3）B
【知识点】实验探究的其他思想方法；磁场和磁感线；通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场
【解析】【分析】（1）磁场的基本性质与转换法的应用：磁场是看不见、摸不着的特殊物质，我们可以通过它对放入其中的磁体产生力的作用来认识它。小磁针在磁场中会受到力的作用而发生偏转，其 N 极的指向就是该点的磁场方向，因此小磁针可以用来显示磁场的方向，也能判断磁场是否存在，这种将不易直接观察的磁场转换为容易观察的小磁针偏转现象的方法叫转换法。
（2）安培定则的应用：安培定则（右手螺旋定则）是判断电流产生磁场方向的重要方法。对于直线电流，用右手握住导线，大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是磁感线的环绕方向；对于环形电流，同样可以用安培定则判断磁场方向。地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，因此地球内部的磁场方向是由南向北的。将地球看成一个通电圆环，用安培定则可判断出赤道处的电流方向为由东向西。
（3）科学探究的方法：转换法是将抽象、不易观察的物理现象转换为具体、易观察的现象的方法；控制变量法是控制其他变量不变，只改变一个变量来研究问题的方法；等效替代法是用等效的方法来解决问题的方法。本实验中通过小磁针的偏转来显示磁场方向，体现了转换法的思想。
【解答】（1）磁场是看不见摸不着的，小磁针在磁场中会受到力的作用而发生偏转，N 极的指向就是该点的磁场方向，因此实验中放置小磁针的作用是显示磁场的方向（判断磁场存在）；
（2）地球的地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，因此地球内部磁场方向由南向北。把地球看成一个通电圆环，根据安培定则，右手大拇指指向地磁 N 极（地理南极方向，即磁场方向），四指弯曲的方向就是电流方向，因此赤道处的电流方向为由东向西；
（3）实验中通过小磁针的偏转来显示看不见的磁场方向，这种将不易观察的物理现象转换为容易观察的现象的方法是转换法，故选 B；
故答案为：（1）显示磁场的方向（判断磁场存在）；
（2）由东向西；
（3）B。
变式2：（2026八下·宁波月考）干簧管(也叫干簧继电器)比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长：而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图所示为干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。
（1）干簧管的工作原理：当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被　 　，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极而相互吸引，触点将会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，在弹力的作用下触点就会断开。
（2）某同学设想用干簧管制作水位自动报警器，下图是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计：
①他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，画出了报警电路，要求：水位到达 A 处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。图中 是　 (填红灯或绿灯)。
②设永久磁铁所受的重力为6N，浮球的体积为 不计滑轮处的摩擦。要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件 (取g=10N/kg)
【答案】（1）磁化
（2）绿灯
【知识点】阿基米德原理；磁体、磁极、磁化；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）本题考查磁化现象和磁极之间的相互作用力；
（2）①结合干簧管的工作原理，了解水位上升和下降时永磁铁的运动情况即可分析；
②对浮球进行受力分析，受到竖直向上的拉力和浮力，以及竖直向下的重力；
【解答】（1）干簧管内的磁簧片是由铁制成，遇条形磁铁会被磁化；
（2）①水位上升至A处时，浮球一同上升，而永磁铁会下降，下方的干簧管就会被磁化吸引，触点闭合将L2所在的电路接通，红灯亮起，L2则为红灯，那么L1为绿灯；
②当浮球完全浸没时，；浮球不能离开水面，也不能完全浸没，否则浮球无法运动；浮球不离开水面，需满足；浮球不能完全浸没则所以，根据，则；
故答案为：（1）磁化；（2）绿灯；；
考点三 电磁铁及其应用
【知识梳理】
（一）电磁铁
内部带 有铁芯的螺线管 就构成电磁铁。
（二）电磁铁的特点
（1）磁性的有无可由 电流的通断 来控制；
（2）磁性的强弱可由改变 电流大小、线圈匝数 来调节；
（3）磁极（磁场方向）可由 电流方向 来改变。
注意：电磁铁的铁芯要用软铁制成，不能用钢，这是因为电磁铁要求通电时立即有磁性，断电时磁性立即消失。
（三）电磁铁的应用
电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、电话、信息的磁记录。
（四）电磁继电器
实质上是一个由 电磁铁 来控制的 开关 。
（1）工作过程：控制电路通电，电磁铁有磁性，吸引衔铁，达到控制作用。
（2）作用：实现远距离操作，利用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
（3）如图所示的继电器主要由电磁铁A 、衔铁B 、弹簧C 、动触点D 等组成。
①当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通(如图乙所示)，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。
②当低压电源的开关断开时，电磁铁A失去磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通(如图甲所示)，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。
（五）生活中的例子
（1）磁悬浮列车利用列车轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁磁极间的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道的摩擦。磁悬浮列车运行时阻力很小，因此运行速度很快。
（2）在硬盘上存入数据时，首先将声音、图像、数字等信息转变为 电信号 ，电流通过读写磁头转变为 记录磁场 ，使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，从而记录信息。
（3）电话：话筒把声音信号转化成 强弱变化 的电流，电流沿着导线流入对方听筒，听筒又把变化的电流通过电磁铁转化成 声音 信号。
【题型精炼】
典例1：（2026八下·宁波月考）为了应对即将到来的汛期，某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置，其原理如图所示。L为安全指示灯，电铃为报警器，R1为定值电阻，R2为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒，滑片P 可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘杆连接，可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值，从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片P指向. 的中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时(　　)
A．电磁铁的上端为N极
B．水位较低时，电磁铁的磁性较强
C．若减小R1的阻值，警戒水位会变高
D．电流表示数越大，表示水位越高
【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁铁磁极用右手螺旋定则判断；水位越高，滑片上移，R2接入电阻越小，电流越大，电磁铁磁性随电流增大而变强；
【解答】A.图中电流从电磁铁下端流入，根据右手螺旋定则，上端为S极，故A错误；
B.水位较低时，R2接入阻值大，电流小，电磁铁磁性较弱，故B错误；
C.减小R1，滑片在中点时电流变大，电磁铁提前吸合，警戒水位变低，故C错误；
D.水位越高，R2阻值越小，电流越大，故D正确；
故答案为：D。
【举一反三】
变式1：如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上，R1所受压力越大阻值越小。当R2两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸动分拣板的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是( )
A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数
B．为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小
C．为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值
D．质量大的苹果将进入上通道
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点；电磁铁的其他应用；自动控制系统；自动控制电路与元件
【解析】【分析】（1）本题考查串联电路的分压规律与欧姆定律：控制电路中R1与R2串联，电源电压不变，根据串联分压规律，电阻越大，分得的电压越大。R1所受压力越大，阻值越小，电路中电流越大，
R2两端的电压U2 =IR2也越大；当U2超过设定值时，控制电路接通，电磁铁吸动衔铁。
（2）本题考查电磁铁的工作原理与电路逻辑：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关，但本题中电磁铁吸动衔铁的触发条件是R2两端的电压达到阈值，而非直接改变电磁铁的吸力大小；当电磁铁吸动衔铁时，分拣板改变方向，使苹果进入下通道，反之则进入上通道。
【解答】A、增加电磁铁线圈匝数会增强电磁铁的磁性，但本题中电磁铁吸动衔铁的触发条件是R2两端电压达到设定值，改变线圈匝数不影响触发电压的设定，无法筛选出质量更大的苹果，A 不符合题意；
B、减小电源 A 的输出电压，根据串联分压规律，要使R2两端电压达到触发值，需要电路中电流更大，对应的R1阻值需更小，即苹果质量更大时，R1受压力更大、阻值更小，才能满足条件，因此可以筛选出质量更大的苹果，B 符合题意；
C、增大R2的阻值，根据串联分压规律，R2分得的电压会增大，较小的电流（对应R1阻值较大、苹果质量较小）就能使R2两端电压达到触发值，无法筛选出质量更大的苹果，C 不符合题意；
D、质量大的苹果会使R1阻值变小，电路电流变大，R2两端电压超过阈值，电磁铁吸动衔铁，分拣板向下偏转，苹果会进入下通道，而非上通道，D 不符合题意。
故答案为：B。
变式2：如图所示是小衢设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯L、电动机 等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属块A、B置于水箱中不同位置，水箱中的生活用水是导体。
（1）当水箱内水面处于金属块A 以下时，工作电路中的　 　处于工作状态。
（2）测试时，小衢发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。电路中其他部分不变，适当　 　(填“增加”或“减少”)电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
【答案】（1）电动机
（2）增加
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）当控制电路中的线圈中有电流流过时，灯泡工作，电动机不工作；
（2）影响电磁铁磁性强弱的因素为线圈匝数，电流大小等。
【解答】(1)当水箱内水面处于金属块A以下时，控制电路断路，电磁铁中没有电流，电磁铁没有磁性，不吸引衔铁，动触点与上方静触点接触，电动机接入电路，处于工作状态；
(2)电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，电流大小一定时，适当增加线圈匝数可以增强电磁铁磁性；
故答案为：（1）电动机；
（2）增加。
考点四 电动机
【知识梳理】
一 磁场对通电导体的作用
（1）通电导体在磁场中会受到 力 的作用，其受力方向与 磁场方向 、导体中的 电流方向 有关。
当两者中任意一个的方向 改变 ，导体的受力方向就会 改变 。
（2）当通电线圈所在平面与磁场平行时，由于通电线圈的两条对边中电流方向相反，它们在磁场中受到磁力的方向 相反 且不在一条直线上，在这两个力的作用下，线圈会发生 转动 。当线圈从其所在平面与磁场平行的位置转过90°时，这两个力恰好在同一直线上，而且 大小 相等、方向 相反 ，是一对平衡力。静止的线圈在这对平衡力的作用下可以在该位置保持静止。这一位置叫做 平衡位置 ，此时线圈所在平面恰好与磁感线 垂直 。
（3）通电线圈转到平衡位置时，不会立即停下来，而是在此位置附近摆动几下才停下来。这是因为通电线圈转到 平衡位置 时具有一定的速度，由于 惯性 它会继续运动，但线圈这时受到 磁力 的作用，它又会返回平衡位置，所以它会摆动几下后再停下来。
二 直流电动机
（1）直流电动机靠 直流 电源供电，利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的原理制成，是把 电 能转化为 机械 能的装置
（2）如图所示，直流电动机主要由线圈（转子）、磁铁（定子）、换向器、电刷等构成。
（3）平衡位置：线圈处于该位置时受平衡力作用（无换向器的情况下）
（4）换向器：由两个 铜质半环 构成，与 电刷 配合使用。当线圈刚转过平衡位置时，能交换电刷与换向器铜质半环的接触，从而改变线圈中的 电流 方向和 线圈 的受力方向。
（注：直流电动机的线圈在平衡位置时没有电流，也不受力的作用。）
（5）电动机构造简单、控制方便、效率高、无污染，广泛地应用在日常生活和各种生产中。
【题型精炼】
典例1：（2026·台州模拟）某品牌自行车的尾灯可以利用车轮转动产生的机械能进行自发电，以下模型可解释其工作原理的是（）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】电磁感应；直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
【解析】【分析】AB、电磁铁周围存在磁场，原理是电流的磁效应。
C、发电机原理图，原理是电磁感应。
D、电路中有电源，为电动机原理图，将电能转化为机械能。
【解答】尾灯可以将机械能转化为电能，原理是电磁感应，与发电机原理相同（闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动），发电机原理图为图C。
故答案为：C。
【举一反三】
变式1：如图是“线圈不能连续转动”的示意图，下列说法中不正确的是（　　）
A．三图中，导线 ab 与 cd 所受磁场力的方向始终没有发生改变
B．乙图中，线圈能够越过平衡位置继续往下转动是由于惯性
C．通电一段时间后，线圈 abcd 最终会停止在乙图所示的位置
D．只要开关始终闭合，线圈 abcd一定会在乙图的平衡位置左右摆动，永不停止
【答案】D
【知识点】惯性；通电导体在磁场中的受力方向的判断；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】A.通电导体受到磁力的方向与磁场方向和电流方向有关；
B.物体保持运动状态的性质叫惯性；
CD.根据对线圈平衡位置的认识判断。
【解答】A.三图中，通过导线 ab，cd 的电流的方向和磁场方向均未改变，所以导线 ab，cd 的受力方向没有发生改变，故A正确；
B.乙图中，线圈能够越过平衡位置继续往下转动是由于惯性，故B正确；
CD.通电一段时间后，线圈abcd由于在竖直方向上受力平衡，所以最终会停止在乙图所示的位置，故C正确，D错误。
故选 D。
变式2：（2026九上·北仑期末）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电池正极接触，磁铁吸附在电池负极的磁极是S极)，放手后从上往下看线圈顺时针转动，为了增大转速，以下操作可以达到目的的是 （　　）
A．对调电池正负极位置 B．对调磁铁南北极位置
C．增加一节干电池 D．减弱磁铁的磁性
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】简易电动机的转速由电流大小和磁场强弱决定：电流越大、磁场越强，转速越大；仅改变电流方向或磁场方向，只会改变转动方向，不改变转速大小。
【解答】A、对调电池正负极位置，只改变电流方向，仅改变线圈转动方向，转速不变，所以 A 不符合题意；
B、对调磁铁南北极位置，只改变磁场方向，仅改变线圈转动方向，转速不变，所以 B 不符合题意；
C、增加一节干电池，可增大电路中的电流，电流变大能提高线圈转速，所以 C 符合题意；
D、减弱磁铁的磁性，磁场变弱，线圈转速会减小，所以 D 不符合题意；
故答案选 C。
考点五 电磁感应与发电机
【知识梳理】
一 电磁感应现象
（1）1831年，英国物理学家 法拉第 发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。这个重大发现，带来了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。
（2）定义： 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 ，这种现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫 感应电流 。
（3）感应电流的方向跟导体的 运动方向 和 磁场方向 有关。
①如果改变其中一个量的方向，则电流方向将改变；
②如果两个量的方向同时发生改变，则电流方向将不变。
（4）如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中 没有 感应电流，但导体两端会有 感应电压 。
（5）在电磁感应中， 机械 能转化为 电能。
二 交流发电机
（1）交流电：大小和方向都发生周期性变化的电流叫交流电，如手摇发电机产生的电流。
我们所用的电网以 交流 电供电，电压是220伏、周期是0.02秒、频率是50赫兹 、电流方向1s改变100次 。
（2）直流电：电流方向不随时间改变的电流叫直流电，如从干电池中获得的电流。
（3）应用——交流发电机
①构造：线圈、磁极、铜环、电刷；
②★工作原理： 电磁感应 ；
③★能量转换：工作过程中，机械能 转化为 电能 。
④大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成。一般采用线圈不动（定子），磁极旋转的方式。
（4）大型交流发电机为了得到较强的磁场，用 电磁铁 代替永磁体。
【题型精炼】
典例1：（2026·舟山模拟）电吉他的拾音器能把琴弦振动的声信号转化为电信号，其基本结构如图所示。
（1）金属弦被下方的磁铁磁化。当弦向下运动时，以弦为参照物，下方线圈向　 　(填“上”或“下”)运动，从而在线圈处产生感应电流；当弦向上运动时，线圈中的感应电流方向　 　(填“改变”或“不变”)。
（2）该过程的原理与____(填字母)的原理相同。
A．电动机 B．电磁铁 C．发电机
【答案】（1）上；改变
（2）C
【知识点】参照物及其选择；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）①根据参照物的知识解答；
②感应电流大小与磁场方向和导体的运动方向有关。
（2）A.电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动；
B.电磁铁的工作原理为电流的磁效应；
C.发电机的工作原理为电磁感应现象。
【解答】（1）① 当弦向下运动时，以弦为参照物，下方线圈向上运动 ，从而在线圈处产生感应电流；
② 当弦向上运动时，弦的运动方向相反，即线圈切割磁感线的方向也相反，因此感应电流方向改变。故填：上；改变。
（2） 金属弦振动时，线圈切割磁感线，产生感应电流，这是电磁感应现象， 与发电机的原理相同。故选C。
【举一反三】
变式1：文文在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象，下列关于这一现象说法正确的是（　　）
A．丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验，发现了磁可以生电
B．若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，灵敏电流计指针的偏转方向与图中相反
C．若导体AB沿磁感线向上运动，灵敏电流计指针也会发生偏转
D．发电机是利用磁生电的原理来工作的
【答案】D
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；发电机的构造和原理
【解析】【分析】奥斯特发现了电可以生磁，法拉第发现了磁可以生电，产生感应电流的条件是：闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】A、英国物理学家法拉第进行了多次实验，发现了磁可以生电，故A错误；
B、若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，感应电流的方向不变，则灵敏电流计指针的偏转方向不变，故B错误；
C、若导体AB沿磁感线向上运动，因为没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，所以灵敏电流计指针不会发生偏转，故C错误；
D、发电机的原理是电磁感应现象，是利用磁生电的原理来工作的，故D正确。
故答案为：D。
变式2：小华用图甲中实验装置探究“怎样产生感应电流”，用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流表、开关、直导体AB 和若干根导线等器材。实验中固定磁体，让导体AB 运动。根据表格信息回答下列问题：
实验次数 导体运动情况 灵敏电流表指针偏转情况 灵敏电流表电流方向
1 竖直向上 不偏转 ____
2 竖直向下 不偏转 ——
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
（1）由实验1、2可知，闭合开关，导体AB 竖直向上或向下运动　 　(填“会”或“不会”)产生感应电流。
（2）由实验3、4可推测：导体产生感应电流的方向与　 　有关；如果固定导体AB，水平向右移动磁体，灵敏电流表的指针向　 　偏转。
（3）图乙中的“ ”表示导体AB 的横截面(即图甲中沿导体AB 由 A 往 B 看)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示导体运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则导体会产生感应电流的位置有____(填序号)。
A．Ⅰ位置 B．Ⅱ位置 C．Ⅲ位置 D．Ⅳ位置
【答案】（1）不会
（2）导体切割磁感线的运动方向；右
（3）B；C；D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律；探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】（1）电磁感应现象的产生条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流。如果导体没有切割磁感线（如沿磁感线方向运动），则不会产生感应电流。
（2）感应电流方向的影响因素：感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。当其中一个因素改变时，感应电流的方向就会改变；若两个因素同时改变，感应电流的方向不变。
（3）相对运动的等效性：在电磁感应实验中，“导体切割磁感线” 与 “磁体相对于导体运动” 的效果是等效的，都能让导体切割磁感线从而产生感应电流。
【解答】（1）由1、2两次实验可知，导体AB 竖直向上或竖直向下平行于磁感线运动时，灵敏电流表指针不偏转，即说明闭合回路中不会产生感应电流。
（2）由3、4两次实验可知，导体AB 切割磁感线的运动方向改变时，产生的感应电流的方向也发生了改变，说明导体AB 中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
如果固定导体AB，水平向右移动磁体，此时相当于磁体不动，导体AB 水平向左运动，由表格中的信息可知，此时灵敏电流表的指针向右偏转。
（3）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示导体AB 运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。因为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ这三个位置导体做切割磁感线运动，Ⅰ位置导体不做切割磁感线运动，所以导体会产生感应电流的位置有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。
故答案为： BCD。
考点六 家庭电路与安全用电
【知识梳理】
一 家庭电路
（一）家庭电路的组成
家庭电路由 进户线 、 电能表 、 总开关 、 保护装置 、 插座 、 电灯 和开关等部分组成。
（二）火线和零线
（1）进户线一般有两根—— 零线 和 火线 ，二者之间的电压正常值为 220 伏。
（2）开关一般接在火线上。
（3）家用电器的插座和电灯之间是并联的。
（4）辨别火线和零线用 测电笔
（三）测电笔
（1）测电笔由金属笔卡、 氖管 、电阻（大约1000千欧）和 笔尖金属体 组成。
（2）使用测电笔时，用手接触 金属笔卡 ，笔尖接触 待测导线 。若氖管发光，表明接触的是 火线 ；不发光则接触的是 零线
二 熔断器和断路器
电路中常见的保护装置有 熔断器 和 断路器 。
（一）保险丝（熔断器）
（1）保险丝的作用： 当电路中电流过大时，保险丝会自动熔断，切断电路，确保用电安全。
（2）保险丝的选用原则
①保险丝一般由 熔点较低 的金属合金制成。
②选用保险丝时，应使保险丝的额定电流 等于或 稍大于 电路中正常工作时的电流。
③勿用 铜丝或铁丝 代替保险丝。
（3）连接方法：串联 在干路（火线）上。
（二）断路器（比保险丝更方便）
（1）断路器的作用：当流过断路器的电流 超过 额定电流时，断路器会 自动断开 ，切断电路，保护电路。
（2）原理：电流过大时，双金属片被过度加热，发生弯曲，使接触点在弹簧拉力作用下被断开，电路切断，从而起到电路过载或短路时的保护作用。
（3）断路器相当于闸刀开关和熔断器的作用。
（4）当电路被熔断器或断路器切断后，不要急于更换保险丝或使断路器复位，应 先找出故障原因并排除故障后 再接通电路
三 插座
（1）插座一般分为 两孔式 插座和 三孔式 插座。
（2）两孔式插座的一个孔接 火线 ，另一个孔接 零线 。
三孔式插座的接法：左 零 右 火 上 接地
（3）为了安全，功率较大的用电器应用 三脚插头 。一旦用电器的 火线 的绝缘层被破坏，与火线接触的金属壳上就有 220 伏的电压，人与之接触就会发生触电事故，而外壳接地，电流就会经接地线进入 大地 。
四 安全用电
（一）触电
触电是指 通过人体的电流达到一定值时对人体造成的伤害事故。
（1）若通过人体的电流为 0.1～0.2 毫安时，对人体无害，可用以电疗治病；若通过人体的电流为 100 毫安时，短时间内心跳将停止
（2）人体电阻：1000-2000欧；安全电流：≤30毫安；安全电压≤36伏
（3）★一般情况下，36V以下的电压才是安全的。但在潮湿的环境中，安全电压应在24V甚至于12V以下。
（二）低压触电方式
（1）单线触电：站在地面上的人一只手接触 火线 ，使火线、人体、大地和供电设备构成 闭合电路 ，电流会流过 人体 ，发生触电事故
【火线——人体——大地】
（2）双线触电：人的一只手接触火线，另一只手接触 零线 ，使火线、人体、 零线 和供电设备构成 闭合电路 ，电流流过人体发生触电事故
【火线——人体——零线】
（三）高压触电
高压线或高压设备的电压常达几十千伏甚至几百千伏，人体即使没有直接接触它们，一旦靠近就存在触电的危险。所以切勿靠近高压线或高压设备。
（四）安全用电原则
不接触 低压带电体 (安全电压的带电体除外)，不靠近 高压带电体 。
（五）触电急救
如果发生触电事故，要立即切断电源 ，或设法将接触者与带电设备 脱离 。必要时对触电者进行 人工呼吸 ，同时尽快通知医务人员抢救。触电者未脱离电源前，救护人员 不准 直接用手触及伤员。
（六）安全用电常识
(1)将插头插入插座时，手不要接触 金属插脚 ；
(2)不要用 湿 的手触摸电器、插座和开关；
(3)防止电线的绝缘层 老化或破损 ；
(4)不要在 高压线 旁钓鱼或放风筝；
(5)不要使插座 超负荷 ；
(6)避免在浴室中使用 电器 ；
(7)导线旁不要放 发热 物体；
(8)不要同时使用大量 大功率 用电器。
【题型精炼】
典例1：（2026九上·温州模拟）小外按如图所示的电路连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后，灯泡能正常发光，用测电笔检测插座的两孔，氖管均不发光。针对该模拟电路，下列说法正确的是（　　）
A．保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B．灯泡能正常发光，所以灯泡所在支路的连接是安全、合理的
C．插座无法正常工作，原因可能是 cd间断路
D．排除故障后，用图中的插座连接电冰箱，也能保证安全的使用
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析；熔断器的作用及保险丝的选择方法
【解析】【分析】A.根据保险丝的材料和用途判断；
BCD.根据家庭电路安全用电的知识分析判断。
【解答】A. 保险丝的作用：当电流过大时熔断，切断电路以保护电器。保险丝的材料特性：电阻较大（便于发热）、熔点较低（容易熔断），故A错误；
B. 灯泡能正常发光仅说明电路是通路，但无法说明是否安全。图片中灯泡的螺旋套直接与火线相连，容易接触到发生触电事故，故B错误；
C. 若cd间断路，插座的火线无法接通，导致两孔均不发光，故C正确；
D. 电冰箱等大功率或金属外壳电器需接地以防漏电危险，则需要使用三脚插座，故D错误。
故选C。
【举一反三】
变式1：（2026九上·北仑期末）如图是家庭电路局部示意图。
（1）在我国，家庭电路的电压是　 　V，小科同学想在家庭电路中安装一盏照明灯，图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在　 　(选填“1”或“2”)方框中。
（2）安装完毕后，闭合开关S，插座不接电器，观察到灯不亮。经检查该电路仅有的一处故障是 de间断路。则开关闭合时，用测电笔接触图中c、g、d点，氖管会发光的点是　 　。
【答案】（1）220；1
（2）c、g
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】用电安全，开关应接在火线与用电器之间，这样断开开关时，用电器与火线断开，避免触电。
【解答】(1) 我国家庭电路的标准电压为 220V。为图中虚线框 1 连接在火线（b 点）和用电器之间，因此开关应装在1方框中。
(2) c 点：直接连接火线，测电笔接触时氖管发光；g 点：通过闭合的开关、电灯与火线相连，相当于带电，测电笔接触时氖管发光；d 点：位于零线断路的前端，与火线无通路，测电笔接触时氖管不发光。
变式2：（2026八下·宁波月考）图甲是某床头柜上的开关示意图，图乙是其控制的电路，其中 S1为旋转开关，单独控制台灯的通断和亮度，S2为单独控制电视插座的开关，请在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则。
【答案】
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据开关控制用电器和插座的情况，选择连接方式：S1控制台灯的通断和亮度，因此需串联在台灯的火线中；S2单独控制电视插座，需串联在插座的火线中。
【解答】电路1：火线→S1→台灯→零线。电路2：火线→S2→插座→零线；
根据上述电流路径进行连接：
1．（2026九上·浙江竞赛）电磁感应现象中感应电流的方向可以用楞次定律来判断，当通 过闭合电路的磁感应线数目增加时，感应电流的磁场与磁铁的 磁场方向相反，当通过闭合电路的磁感应线数目减少时，感应 电流的磁场与磁铁的磁场方向相同。如图所示，某条形磁铁 N 极朝下，向下靠近闭合线圈时（　　）
A．磁铁与线圈相互排斥，通过 R 的感应电流方向从 a 到 b
B．磁铁与线圈相互吸引，通过 R 的感应电流方向从 a 到 b
C．磁铁与线圈相互排斥，通过 R 的感应电流方向从 b 到 a
D．磁铁与线圈相互吸引，通过 R 的感应电流方向从 b 到 a
【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用；电磁感应
【解析】【分析】结合题意和图示判断穿过线圈中磁感应线数目的变化情况，再判断感应电流的磁场方向，即线圈的磁极，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，判断磁铁与线圈的作用情况；最后根据安培定则判断通过电阻R的感应电流方向。
【解答】某条形磁铁N极朝下，向下靠近闭合线圈时，穿过线圈的磁感应线数目增加（磁感线方向向下），由楞次定律可知，感应电流的磁场与磁铁的磁场方向相反，则感应电流的磁场方向是向上的，即线圈的上端为N极，所以磁铁与线圈相互排斥，根据安培定则可知，通过R的感应电流方向从a到b，故A正确，B、C、D错误。
故选A。
（1题图） （2题图）
2．如图所示，两个形状相同的钢棒，甲的一端靠近乙的一端时，乙转动起来，那么可判断（　　）
A．甲棒有磁性，乙棒无磁性 B．乙棒有磁性，甲棒无磁性
C．甲、乙都有磁性 D．以上三种说法都有可能
【答案】D
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】物体相互排斥，说明磁性相同；相互吸引，可能是异名磁极，也可能是有一个物体没有磁性，但能被磁化。
【解答】磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，并且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，由图示现象可以看出，甲、乙两根钢棒彼此靠近的两端相互吸引，据此可判断甲、乙两个钢棒中可能只有一个是磁体，也可能甲、乙都是磁体。
故答案为：D。
3．（2024八下·嘉兴期中）如图所示，一根弹簧下端连着一个条形磁铁，条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后（　　）
A．电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B．若去掉螺线管中的铁芯，弹簧的长度会变短
C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧长度会变长
D．若调换电源的正负极，小磁针的指向会发生改变
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的指向；
B.根据电磁铁的磁场强弱变化确定弹簧受到的拉力大小，进而判断弹簧长度变化；
C.根据变阻器的电阻变化确定电流变化，进而判断电磁铁磁场强弱变化，最终判断弹簧受到拉力的大小变化即可；
D.电磁铁的磁场方向与电流方向有关。
【解答】A．根据图片可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向向右，此时大拇指指向上端，则电螺线管的上端为N极。根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极向下偏转，故A不符合题意；
B．根据同名磁极相互排斥可知，条形磁铁受到向上的排斥力。若去掉螺线管中的铁芯，电磁铁的磁性减弱，排斥力减小，弹簧的长度会变长，故B不符合题意；
C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，排斥力变大，弹簧长度会变短，故C不符合题意；
D．若调换电源的正负极，电磁铁的磁场方向会改变，因此小磁针的指向会发生改变，故D符合题意。
故选D。
4．（2025八下·诸暨月考）下图表示的是条形磁铁从S极到N极磁性强弱变化情况的图象，其中正确的是
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】根据条形磁铁磁性两端强、中间弱进行判断。
【解答】磁体上磁性最强的部分叫磁极，条形磁体的两个磁极在它的两端，而中间磁性最弱。所以从N极到S极的过程中，磁性会先由强变弱然后再由弱变强。从四个选项的图示来看，选项D的图象能正确的反映从N极到S极磁性强弱变化情况。
故答案为：D。
5．（2026·临安模拟）某款儿童防走丢手环内部电路如图所示，电源电压U =3V，磁敏电阻R 的阻值随孩子与家长的距离增大而减小。当控制电路中的电流≥20mA时，衔铁吸合，电铃工作，实现报警，若需更近距离实现报警，下列做法可行的是
A．适当增大控制电路电源电压U1 B．适当增大滑动变阻器R的阻值
C．适当减少电磁铁线圈的匝数 D．适当增大电磁铁与衔铁的距离
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电阻的串联、并联
【解析】【分析】ABC.电磁铁吸合时需要的电磁力的大小不变，而电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关，据此结合欧姆定律分析判断；
D.当其它条件相同时，距离越大，则产生的电磁力越小；距离越小，则产生的电磁力越大。
【解答】AB.电磁铁吸合时需要的电磁力的大小不变，则通过电磁铁的电流大小不变。当距离靠近时磁敏电阻的阻值变大，则总电阻变大。根据U=IR可知，此时要增大电源电压。
如果电源电压不变，那么根据可知，此时总电阻要减小才行。根据R总=RM+R可知，此时要减小变阻器接入的阻值，故AB错误；
C.当距离减小时磁敏电阻的阻值增大，那么电流减小，则电磁铁的磁场变弱，此时可以适当增大电磁铁的线圈匝数，故C不合题意；
D.距离减小时磁敏电阻的阻值增大，那么电流减小，则电磁铁的磁场变弱，此时需要适当减小电磁铁与衔铁的距离，从而增大电磁力，故D不合题意。
故选A。
6．新能源汽车充电器装置中的断路器使用的双金属片是一种基于热膨胀原理的过载保护装置。当电流过载导致温度升高时，双金属片因两侧金属膨胀程度不同而发生弯曲，从而自动切断电路。图甲是断路器的工作原理图，图乙为黄铜合金和镍铁合金两种金属片受热膨胀过程中伸长量 随升高的温度 变化的图像，请结合图乙推测该断路器中的双金属片合理排列方式是（ ）
B． C． D．
【答案】A
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】 质属性是事物本身所固有的性质．是物质必然的、基本的、不可分离的特性，又是事物某个方面质的表现．一种物质常表现出多种属性．有本质属性和非本质属性的区别．例如：酸性、碱性、化学稳定性，颜色、状态、熔点、沸点、密度等性质大大得促进了科技的进步。
【解答】 从图乙可知，在相同的温度变化情况下，黄铜合金的伸长量ΔL比镍铁合金大，即黄铜合金的热膨胀程度更大。
根据双金属片的工作原理，热膨胀系数较大的金属层为主动层，热膨胀系数较小的金属层为被动层，当温度升高时，双金属片会向被动层一侧弯曲。在断路器中，当电流过载温度升高时，双金属片需要弯曲到一定程度才能推动铁质簧锁切断电路，所以应该将热膨胀程度大的黄铜合金作为主动层，热膨胀程度小的镍铁合金作为被动层，且为了使双金属片在受热膨胀时能向切断电路的方向弯曲，应将镍铁合金置于内侧（即靠近电路连接点一侧），黄铜合金置于外侧，这样当温度升高，黄铜合金膨胀伸长量更大，双金属片就会向镍铁合金一侧弯曲，从而推动铁质簧锁切断电路，符合要求的是A选项。
故答案为：A。
7．（2026九下·温州开学考）支付宝“碰一碰”收款设备能不断发出变化的磁场，当付款手机靠近时，手机内的NFC芯片产生感应电流被激活，完成信息交换。下列实验中能反映其工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】区分电动机原理图和发电机原理图可通过观察电路中是否有电源，有电源的是电动机，没有电源的是发电机。
【解答】由“当付款手机靠近时，手机内的NFC芯片产生感应电流被激活，完成信息交换”可知，该过程中机械能转化为电能，原理是电磁感应，与发电机的原理相同。
A、奥斯特实验，原理是通电导体周围存在磁场，故A错误；
B、发电机原理图，原理是电磁感应，故B错误；
C、电动机原理图，原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故C错误；
D、小磁针发生偏转是因为通电螺线管周围存在磁场，故D错误。
故答案为：B。
8．（2022·龙港模拟）如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作： 先对调电源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（　　）
A．一直顺时针流动 B．一直逆时针流动
C．先顺时针流动，再逆时针流动 D．先逆时针流动，再顺时针流动
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素分析判断。
【解答】水银为导体，通过电流后，会在磁场中受力而运动起来。而通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，则对调电源的正负极后，电流方向发生改变，则受力方向改变，此时水银沿顺时针方向流动。然后对调磁铁的南北极，此时磁场方向改变，则水银受力方向改变，此时水银沿逆时针方向流动。
故选C。
9．（2026八下·宁波月考）如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线．当线框从位置A向右匀速移动到位置B时，线框内产生感应电流的情况，下列说法中正确的是（　　）
A．无→有→无→有→无 B．无→有→无
C．没有感应电流 D．一直有感应电流
【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件是：①闭合电路；②部分导体；③在磁场中切割磁感线。【解答】线框A进入磁场前，不能切割磁感线，因此无感应电流产生；
当线框A从刚进入到全部进入前，符合产生感应电流的条件，此时有感应电流产生；
当线框A全部进入磁场后，整个闭合电路都在磁场中，不是部分导体，因此无感应电流产生；
当线框A刚从磁场中出来到全部出来前，符合产生感应电流的条件，此时有感应电流产生；
当线框A全部出来后，不能切割磁感线，因此无感应电流产生。
故A正确，而B、C、D错误。
故选：A。
10．如图为交流发电机的工作原理图。当发电机的线圈ABCD绕转轴OO'逆时针转动时，在图甲中此时线圈的AB边中的电流方向为从 B→A。下列说法正确的是(　　)
A．图甲线圈AB中的感应电流方向与图乙AB中感应电流方向相同
B．在图乙位置处，AB和CD中产生的感应电流方向相同
C．线圈ABCD在图甲、图乙位置处，线圈不会受到磁场力的作用
D．图甲和图乙位置处，CD边受到的磁场的力的方向相反
【答案】D
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】 当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，这种现象被称为电磁感应。
【解答】 A.图甲中线圈AB的感应电流方向与图乙AB中感应电流方向相反，因为改变了运动方向，故A错误；
B.在图乙位置处，导线AB和CD中产生的感应电流方向相反，因为是闭合电路，故B错误；
C.线圈ABCD在图甲、图乙位置处，线圈会受到磁场力的作用，因为物体间力的作用是相互的，故C错误；
D.图甲和图乙位置处，CD边受到的磁场的力方向相反，它们的电流方向相反，故D正确；
故答案为：D。
11．为了安全用电，在家庭电路中安装漏电保护器。漏电保护器是在用电器漏电或人体触电时实施保护的装置。家庭电路漏电时，通过相线和中性线的电流不相等，漏电保护器中的特殊装置(在图中虚线框内未画出)检测到该差异后，会自动切断电源，起保护作用。下图中闭合开关S能模拟家庭电路漏电情形的电路是(　　)
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析；熔断器的作用及保险丝的选择方法
【解析】【分析】根据漏电保护器的工作原理，分析闭合开关S时，通过相线和中性线的电流是否相等，从而判断那个电路能模拟家庭电路漏电情形。
【解答】A、B中闭合开关S时，通过虚线框内相线和中性线的电流相等，此时无法模拟漏电情形，A、B不正确，不符合题意；C中闭合开关S时，通过虚线框内相线的电流小于通过虚线框内中性线的电流，可以模拟漏电情形，C正确，符合题意；D 中闭合开关S时，导线将电阻 R 短路，所以闭合开关不影响电路，通过虚线框内相线的电流仍然等于通过虚线框内中性线的电流，故D不正确，不符合题意。
故正确答案为C。
12．（2026八下·宁波月考）如图为某家庭的部分电路，闭合开关S1，S2，电灯L 与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯L仍正常发光，拔出电饭煲的插头，用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光。此时电路故障可能是(　　）
A． AB断路 B．CD断路 C．电热壶短路 D．插座短路
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】氖管发光时，电流需经过火线→测电笔→人体→大地形成回路。由题中现象可知：（1）灯L正常发光，说明灯所在支路火线、零线均完好；
（2）电热壶停止工作，说明电热壶支路有断路；
（3）接入电饭煲后电热壶停，拔出后测三孔插座两孔均发光，灯L正常发光，说明A和C左边的火线和零线均正常；
【解答】A.当AB之间断路时，是火线断路，如果闭合S2，电热壶将不能正常工作，而灯泡不受影响，故A正确；
B.若CD间断路则为零线断路，测电笔插入插座左右两孔均不发光证明是火线断路，故B错误；
C.电热壶若断路，在第一步开关全部闭合时就不会工作，故C错误；
D.插座短路后灯泡也会被短路，无法继续发光，故D错误；
故答案为：A。
13．（2026九上·海曙期末）图甲是小明房间的一个插座，用试电笔测试A孔时氖管发光。他想把图乙中插头插入插座中，下列说法正确的是(　　)
A．A孔与零线相连 B．D脚插入A孔安全
C．D脚插入B孔安全 D．D脚插入A孔和B孔都安全
【答案】B
【知识点】测电笔的使用；插座的构造与工作方式
【解析】【分析】（1）试电笔的工作原理：试电笔接触火线时，电流通过试电笔、人体流入大地，氖管会发光；接触零线时，没有电流通过试电笔，氖管不发光。因此，氖管发光说明接触的是火线。
（2）家庭电路的安全连接：在家庭电路中，开关应接在火线上，这样断开开关时，用电器与火线断开，避免触电危险；两孔插座的正确接法是 “左零右火”，插头的脚应对应接入，保证用电器的金属外壳（若有）或相关部件不与火线直接相连。
【解答】用试电笔测试A孔时氖管发光，说明A孔接的是火线，开关要接在火线上，所以插头的插脚D应该插入A孔，故B正确，ACD错误。
故答案为：B。
14．（2025八下·义乌月考）家庭电路中需要安装一个“一开三孔”开关(即一个开关和一个三孔插座连在一起)，要求插座能单独使用，开关能控制电灯且符合安全用电原则，从实物正面观察如图所示：几种接线中符合要求的是(　　)
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接；测电笔的使用；插座的构造与工作方式
【解析】【分析】 家庭电路一般由两根进户线（也叫电源线）、电能表、闸刀开关（现一般为空气开关）漏电保护器、保险设备（空气开关等其他类型符合标准的熔断器）、用电器、插座、导线、开关等组成（大多为并联，少数情况串联） 。
【解答】开关和灯串联，开关接火线，灯接零线，三孔插座是左零右火，上接地；C正确；
故答案为：C
15．（2026八下·宁波月考）用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁(如图甲)，可组装成一个演示用的简易电动机，组装后如图乙所示。电流通过磁铁和铁钉，铁钉旋转。
（1）图乙中，把铁钉尖端朝上和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上。若磁铁的N极朝上，S极朝下，则磁化后铁钉的尖端为　 　(填“N”或“S”)极。
（2）用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉，通电的铁钉由于受到　 　的作用而开始旋转。
（3）电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是____.
A．防止铁钉被磁化 B．防止电流通过时产生过多热量
【答案】（1）N
（2）磁场
（3）B
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁场和磁感线；右手螺旋定则
【解析】【分析】（1）铁钉被磁铁磁化后，靠近磁铁的一端会形成与磁铁相反的磁极，远离的一端则形成相同的磁极；
（2）通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的基本工作原理；
（3）在简易电动机中，导线下端间歇性接触磁铁是为了实现电流的通断，从而避免持续通电；
【解答】（1）根据磁化规律，铁钉靠近磁铁N极的一端会被磁化为S极（异名磁极吸引），远离的一端（尖端）则为N极；
（2）铁钉通电后成为通电导体，磁铁提供磁场，铁钉会受到来自磁场的作用；
（3）如果电流持续通过铁钉和磁铁，会导致能量以热能形式大量损耗（焦耳热），可能损坏电池或磁铁；
故答案为：（1）N；（2）磁场；（3）B；
16．（2026九下·杭州月考）如图甲所示，水平桌面上，两块相同的条形磁体在水平推力F1的作用下，做匀速直线运动。
（1）取走其中一块后，磁体在水平推力F2的作用下仍做匀速直线运动，如图乙所示，则F2　 　(选填“>”“=”或“<”)F1。
（2）如图丙所示，磁体在F2作用下，匀速直线运动过程中闭合开关S，则磁体速度将　 　。此时，将滑动变阻器的滑片向左移动，欲保持磁体做匀速直线运动，F2应　 　。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】（1）<
（2）变小；变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；磁极间的相互作用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】 （1）根据影响摩擦力大小的因素和平衡力的知识分析推力的大小变化；
（2）①根据安培定则确定螺线管的磁场方向，再根据磁极之间的相互作用规律确定磁力的方向，进而确定磁体的速度变化；
②根据欧姆定律确定通过电磁铁的电流变化，进而确定电磁铁的磁力变化，最后根据平衡力的知识确定推力的变化。
【解答】 （1）根据题意可知，当磁铁在水平桌面上做匀速直线运动时，它受到的推力等于摩擦力。当取走其中一块后，磁铁对桌面的压力减小，所以摩擦力减小，因此推力也会减小，即推力F2＜F1；
故填：F2＜F1。
（2）①根据丙图可知，线圈上电流向下。用右手握住螺线管，使四指的方向向下，则大拇指指向右侧，则螺线管的右端为N极，左端为S极；根据同名磁极相互排斥可知，磁铁受到螺线管的排斥力的作用，因此磁铁的速度将变小；
②将滑动变阻器的滑片向左移动，电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，则螺线管磁性增强，排斥力增大。根据平衡力的知识可知，推力F2应变大。
故填：变小；变大。
17．如图所示，请在括号内标出通电螺线管左端的磁极、小磁针右端的磁极以及导线上A点的电流方向。（磁极均用“N”或“S”表示）
【答案】
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管的N极方向，再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向。
【解答】根据图示可知，电流从螺线管的右端流入，所以A点电流的方向是向下的，根据安培定则可知，螺线管的右端为N极、左端为S极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的右端为S极，如下图所示：
18．（2025八下·温州期中）如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内(线圈和干电池会构成闭合回路)，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。
（1）为了使小火车能顺利的运动，螺旋线圈最好选择哪一种材料组成____(填字母)。
A．铁 B．铜 C．陶瓷 D．塑料
（2）如图所示，小火车将　 　(填“向左”或“向右”)运动。
（3）若小火车不能在线圈中运动，你认为下列改进措施合理的是　 　(填序号)。
①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘 ②调换磁极
③换用磁性更强的磁体 ④换一节新的干电池
【答案】（1）B
（2）向右
（3）③④
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁极间的相互作用；右手螺旋定则；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）线圈因选择导电性好又不能被磁化的材料制作。
（2）根据右手螺旋定则判断螺线管的磁场方向，再根据磁极间相互作用进行判断。
（3）小火车不动，可能是因为磁力过小，可通过增强磁场强度来增大磁力，使小火车开始运动。
【解答】（1）A、铁会被磁化，磁极间的相互作用可能会影响小火车的运动，故A错误；
B、铜是导体，不能被磁化，故B正确；
CD、陶瓷和塑料属于绝缘体，不能导电，故CD错误。
故答案为：B。
（2）右侧为电源正极，由右手螺旋定则可知，螺线管右端为S极，与小火车右侧的N极相互吸引，可知小火车将向右运动。
（3）①线圈和干电池会构成闭合回路，强磁与线圈在任何位置都应保持良好的接触，故①错误；
②调换磁极，磁体间的相互作用发生改变，但磁力大小不变，小火车仍不能运动，故②错误；
③换用磁性更强的磁体，磁场强度变大，磁力增大，小火车可以运动，故③正确；
④换一节新的干电池，电路中电流增大，线圈的磁场增强，磁力增大，故④正确。
故答案为：③④。
19．（2026·浙江模拟）随着鱼塘精养技术的发展，大部分鱼塘都配备了增氧机，但常因意外停电，造成重大损失。
（1）用文字表达式表示鱼塘中的鱼利用氧气获得能量的生理活动：　 　。
（2）发生意外停电时，对于鱼塘缺氧的急救，可采用以下应急措施。
方法一：大面积的鱼塘应设计停电提醒装置。如图所示，将插头插入电源插座并闭合开关，紧急停电时衔铁　 　(填“吸合”或“释放”)，电铃发声提醒人及时利用自备发电机，启动增氧机增氧。
方法二：及时泼洒化学增氧剂，如过氧化钙。其增氧原理是 产生氧气的同时，还产生　 　(填写化学式)，它能提高水体的碱性，杀死致病细菌。
【答案】（1）葡萄糖+氧气酶→二氧化碳+水+能量
（2）释放；Ca(OH)2
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）呼吸作用：细胞内的有机物与氧反应，最终产生二氧化碳和水或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，供生命活动的需要的过程。
（2）根据电磁继电器的工作原理，停电题型，则说明控制电路断电，电磁铁无磁性，动触点与A接触，工作电路电铃工作；根据质量守恒定律判断。
【解答】（1）呼吸作用的文字表达式：葡萄糖+氧气酶→二氧化碳+水+能量；
（2）紧急停电时，工作电路电铃发声提醒人，说明电磁继电器的衔铁与静触点A接触，故控制电路的电磁铁没有磁性，衔铁被释放；根据质量守恒定律且水体的碱性提高，故生成物为Ca（OH）2。
20．（2026八下·宁波月考）我国首艘国产航母“福建舰”上使用了电磁弹射装置，原理如图所示，给线圈提供电流时产生磁场，炮弹(铁质)被磁化，受到强大的作用力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口。当线圈通电时，炮弹头是　 　(选填“S”或“N”)极，工作原理与　 　比选填“电动机”或“发电机”)相同。
【答案】S；电动机
【知识点】通电螺线管的磁场；右手螺旋定则；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】先用右手螺旋定则用于判断通电螺线管的磁极方向——用右手握住螺线管，四指指向电流方向，拇指所指的一端即为螺线管的N极。电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而发电机的原理是电磁感应现象；
【解答】线圈电流方向沿导线向上，四指与其保持方向一致，大拇指指向左侧，故左侧是N极，右侧（炮弹头朝向）是S极；电磁弹射装置通电后，线圈产生磁场，炮弹被磁化并受力加速，最终将电能转化为炮弹的机械能。这与电动机将电能转化为机械能的原理一致；
故答案为：S；电动机；
21．（2026九下·杭州月考） 如图甲所示为自动空气开关的原理图，当电流过大时，电磁铁吸引衔铁的力变大，使衔铁转动，闸刀在弹簧作用下自动断开，最后如图乙所示。
（1）图甲所利用的科学原理是　 　（选填“电流的磁效应”或“电磁感应”），请根据电流方向判断出电磁铁右端的磁极为　 　极。（选填“S”或“N”）
（2）当闸刀处于闭合状态时，从受力角度分析，弹簧处在　 　（填“压缩”“原长”“伸长”）状态。
【答案】（1）电流的磁效应；S
（2）伸长
【知识点】电磁铁的构造和原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）①电流通过导体时会产生磁场，这是电流的磁效应；
②根据安培定则判断电磁铁的磁极方向。
（2）将甲图和乙图比较，确定甲图中弹簧的长度变化，进而确定它所处的状态。
【解答】（1）① 图甲中，电磁铁P通过电流产生磁场，吸引衔铁Q，这是利用电流产生磁场的现象，即电流的磁效应。
②根据甲图可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则 电磁铁左端为N极，右端为S极。
故填：电流的磁效应；S。
（2） 根据图片可知，当闸刀S闭合时，弹簧的长度明显大于闸刀处于断开状态时的长度，因此 当闸刀处于闭合状态时，从受力角度分析，弹簧处在伸长状态。故填：伸长。
22．（2026八下·宁波月考）上海世博会上有个体育项目，游客可在发电地板上踏上几脚，也可蹦跳几次，就能点亮周围发光二极管灯泡，这个过程是发电地板把　 　能转化为　 　能。同学们做实验的装置如图所示，已知两块磁铁的上方都是N极，闭合开关，先将导体 ab 水平向右移动，导体cd也随之向　 　(选填“左”或“右”)运动起来。实验装置左侧运用的原理是　 　.
【答案】机械；电；左；电磁感应
【知识点】电磁感应；探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】（1）发电机应用到电磁感应原理，是闭合回路中导体做切割磁感线的运动，回路中会产生感应电流，将机械能转变为电能；
（2）电动机应用到磁场对通电导体有力的作用这一原理，将电能转变为机械能；
【解答】游客在发电地板上踏上几脚或蹦跳几次，是通过身体的运动对地板施加力，使地板产生运动，发电地板将这种机械运动转化为电能，从而点亮发光二极管（LED）灯泡；左侧是导体 ab 在磁场中运动的部分，通过运动产生感应电流，是电磁感应现象（发电机原理），右侧是导体 cd 在磁场中运动的部分，通电后受到磁场作用（电动机）。在闭合回路中，电流从 b → a → 导线 → c → d，根据左手定则，导体 cd 会向左运动。
故答案为：机械；电；左；电磁感应；
23．（2026九下·金华月考）如图甲所示是一种轮子会发光的滑板车，无需电池即可感受到脚踏风火轮闪光的效果。如图乙所示，滑板车轮子透明，磁环固定在轮周上，由金属线圈和LED 灯组成的电路固定在车轮的轴上。滑动时，车轮转动产生电流，使车轮上的LED 灯闪闪发光。
（1）若图甲中滑板车重5kg，车轮与地面接触面积共3cm2，小朋友体重为22kg，单只脚与滑板车接触面积约为80cm2，当单脚站立在滑板上时，滑板车对地面的压强约为　 　帕。
（2）小朋友一只脚站立在滑板上，另一只脚用力向后蹬地，使滑板车前进的力的施力物体是　 　
（3）下列与发光滑板车车轮工作原理相同的是 　 　(填字母)。
【答案】（1）
（2）地面
（3）B
【知识点】力的作用是相互的；重力的大小；压强的大小及其计算；发电机的构造和原理
【解析】【分析】（1）压强等于单位面积上受到的压力，水平面上压力等于重力。
（2）相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
（3）车轮将机械能转化为电能，能量转化形式与发电机相同，原理是电磁感应。
区分电动机和发电机原理图：电动机原理图中有电源，而发电机原理图中没有电源。
【解答】（1）滑板车对地面的压强。
（2）当小朋友向后蹬地时，脚对地面施加一个向后的力，由于力的作用是相互的，地面对脚会施加一个向前的反作用力，在该力的作用下，滑板车向前运动。
（3）车轮转动时，磁环与线圈相对运动，切割磁感线产生感应电流，使LED灯发光。这是电磁感应现象。
A、电路中有电源，原理不是电磁感应，故A错误；
B、发电机原理图，原理是电磁感应，故B正确；
C、电动机原理图，原理是通电导体在磁场中受力转动，故C错误；
D、奥斯特实验，原理是通过导体周围存在磁场，故D错误。
故答案为：B。
24．某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会闪闪发光，地板下方铺设的结构如图所示。当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈做　 　运动，闭合电路中产生　 　，小灯泡发光。若其他条件不变，加速跳跃，则小灯泡的亮度　 　(填“不变”“变暗”或“变亮”)。
【答案】切割磁感线；感应电流；变亮
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】 产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动，就会产生感应电流，感应电流大小与切割磁感线的速度有关。
【解答】 当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中产生感应电流，小灯泡发光，这是电磁感应现象；若其他条件不变，再增加几个小朋友一起跳跃，切割磁感线的速度加快，产生的电流变大，灯泡变亮。
故答案为：（1）切割磁感线；（2）感应电流；（3）变亮。
25．（2026八下·宁波月考）现代家庭电路都安装“漏电保护器”和“空气开关”，比单独安装传统的保险丝更能保证安全。
（1）小科妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，当爸爸开启空调时，家中的“空气开关”立刻切断电路，“漏电保护器”没有反应，由此可以推断　 　相当于保险丝(选填“空气开关”或“漏电保护器”)；
（2）当漏电保护器检测到通过图甲中A、B两处的电流不相等(即发生漏电)时，会迅速切断电路。一赤脚站在地上的人，不小心接触了火线，如图乙、丙所示，在空气开关和漏电保护器完好的状态下，有触电危险的是　 　（选填“乙”或“丙”)。
【答案】（1）空气开关
（2）丙
【知识点】家庭电路的故障分析；熔断器的作用及保险丝的选择方法；触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】（1）空气开关主要用于过载保护和短路保护，漏电保护器主要用于检测漏电情况；
（2）结合空气开关和漏电保护器的作用，若电流流经人体则会触电；
【解答】（1）当电路中的电流超过额定值（如同时使用多个大功率电器），空气开关会自动跳闸，切断电路，防止电线过热引发火灾，这与传统保险丝的功能类似；
（2）人接触火线，电流通过人体流入大地，导致A、B两处电流不相等，漏电保护器会动作，切断电路，乙无触电危险；人同时接触火线和零线，电流从火线通过人体直接流回零线，A、B两处电流仍然相等（漏电保护器无法检测到差异），因此不会动作，丙有触电危险。
故答案为：（1）空气开关；（2）丙；
26．（2026九上·余姚期末）如图，用测电笔辨别火线、零线时，正确的使用方式是图　 　(填“甲”或“乙”)，电工师傅正确测试火线时，氖管发光，此时　 　(填“有”或“没有”)电流通过电工师傅的身体。图丙中，电路中画“×”表示断路之处，开关闭合后，用测电笔测试A 点，氖管　 　 (填“会”或“不会”)发光。
【答案】甲；有；会
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】（1）查测电笔的正确使用方法。测电笔是用来辨别火线和零线的工具，使用时必须用手接触测电笔尾部的金属体（或笔卡），使人体和测电笔形成通路，才能让氖管在接触火线时发光；若手不接触尾部金属体，即使接触火线，电路也无法导通，氖管不会发光。
（2）测电笔的工作原理与电路通路判断。测电笔接触火线时，火线、测电笔、人体、大地形成闭合回路，有微弱电流通过人体（电流极小，不会对人体造成伤害），使氖管发光；当电路中火线断路时，若断点后方的点通过用电器与火线间接连通，测电笔接触该点时仍会形成通路，氖管发光。
【解答】（1）测电笔的正确使用要求手必须接触笔尾的金属体，图甲中手接触了测电笔笔尾的金属体，符合正确使用方法；图乙中手没有接触笔尾金属体，无法形成通路，使用错误。因此正确的使用方式是图甲。
（2）电工师傅正确测试火线时，火线、测电笔、人体、大地构成闭合回路，此时有微弱的电流通过电工师傅的身体（电流大小远低于安全电流，不会造成触电），使氖管发光。
（3）图丙中，开关闭合后，虽然火线上有断路点，但 A 点通过灯泡 L 与火线连通，此时用测电笔测试 A 点，A 点与火线间接连通，测电笔、人体、大地形成通路，因此氖管会发光。
故答案为：甲；有；会。
27．（2024·舟山模拟）小明同学为了探究家庭电路中保险丝熔断的原因，做了如下实验，他用若干“12V 0.5A”的灯泡作为用电器，12V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源，电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝，在负极与用电器之间接入一块电流表（如图所示）。
由于人体的安全电压大小是不高于36V，小明实验时用的电源只有12V，所以可确保实验的安全性；
（1）小明依次在电路中接入几个小灯泡，当接入两个小灯泡时，灯泡可以正常地工作，此时电流表的示数为　 　A；
（2）小明只让一个小灯泡工作，在C、D两点间接入一段导线，他发现保险丝会马上熔断，此时保险丝熔断的原因是　 　。
【答案】（1）1
（2）电路发生短路现象
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】 （1）根据并联电路的特点分析干路中的电流。
（2）发生短路会造成电路中电流过大，保险丝会熔断。
【解答】（1）当接入两个小灯泡时，电路可以平稳地工作，小灯泡都正常发光，根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流即此时电流表的示数为：I=0.5A+0.5A=1A。
（2）小明只让一个小灯泡工作，在C、D两点间接入一段导线，发生短路，他发现保险丝会马上熔断，该实验可以验证电路中电流过大的原因是发生短路。
故答案为：（1）1；（2）电路发生短路现象。
28．我国家庭电路的电压是　 　V，控制电灯的开关应安装在　 　线上；家里的电灯、电冰箱等用电器是　 　(选填“串联”或“并联”)在电路中的。仔细观察家里电饭锅、洗衣机等所用的插头，我们会发现有一根插头E要长些，如图所示。那么，较长的那根插头E接的是　 　(选填“火线”“零线”或“地线”)；你认为这根插头更长一些的主要目的是　 　。
【答案】220；火；并联；地线；先接通地线(或后断开地线，或确保用电安全)
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】（1）家庭电路的基本参数与开关连接：我国家庭电路的标准电压是 220V；控制电灯的开关需安装在火线上，这样断开开关时，能切断火线与电灯的连接，避免电灯带电，保障用电安全。
（2）家庭用电器的连接方式：家里的电灯、电冰箱等用电器是并联在电路中的，因为并联电路中各用电器独立工作、互不影响，且能保证每个用电器两端电压均为 220V（额定电压）。
（3）三孔插头的结构与作用：三孔插头中较长的那根插头顶接的是地线；这根插头更长的目的是，插入插座时先接通地线，拔出插座时后断开地线，确保用电器在通电前先接地、断电后才断开接地，防止用电器金属外壳漏电时触电。
【解答】我国家庭电路的电压是 220V；控制电灯的开关应安装在火线上，因为开关接火线，断开开关时电灯与火线断开，能避免电灯带电，更安全。
家里的电灯、电冰箱等用电器是并联在电路中的，并联电路中各用电器可独立控制，且每个用电器都能获得 220V 的额定电压，正常工作。
三孔插头中较长的那根插头顶接的是地线；这根插头更长的主要目的是：插入插座时，地线先接通；拔出插座时，地线后断开，从而保证用电器在通电的全过程中都处于接地保护状态，防止金属外壳漏电时触电。
29．（2026八下·宁波期中）某展厅为保护展品 设置了调光天窗(如图甲所示)。当外界光照较强时，能启动电动卷帘适时调整进光量：当外界光照较弱时，能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图乙所示： 欧，且阻值不变；R为光敏电阻，其电阻值随光照强度的变化如图丙所示，光照强度的国际单位为勒克斯(lx)：P为电磁铁，其线圈电阻忽略不计：当电流达到0.04安时能吸合衔铁。图乙中的M、N其中一处是电动卷帘，另一处是节能灯。电源电压U1和U2的值见图乙标注。则：
（1） 电磁铁P上端为　 　极。
（2）当电流达 到0.04安时，衔铁吸合，　 　开始工作(填“电动卷帘”或“节能灯”)。
（3）展厅内有一个如图丁所示的生态球，白天在 150lx的光源持续照射下，能恰好处于漂浮状态。当电磁铁电流达到0.036安时，为了能实现生态球的漂浮，是否需要给小球补光 (请计算说明)
【答案】（1）S
（2）电动卷帘
（3）不需要补光
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）安培定则的应用：安培定则（右手螺旋定则）用于判断通电螺线管的磁极。用右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，大拇指所指的一端为螺线管的 N 极，另一端为 S 极。
（2）电磁继电器的工作原理：电磁继电器通过控制电路的电流变化，改变电磁铁磁性强弱，从而控制衔铁的吸合与释放，切换工作电路的通断。当光照较强时，光敏电阻阻值较小，控制电路电流较大，电磁铁吸合衔铁，此时应启动电动卷帘调节进光量；当光照较弱时，光敏电阻阻值较大，控制电路电流较小，电磁铁释放衔铁，此时应启动节能灯补光。
（3）欧姆定律与光敏电阻特性：根据欧姆定律，可通过控制电路的电流计算总电阻，再减去定值电阻R0的阻值，得到光敏电阻的阻值，结合光照强度与电阻的关系图像，判断此时的光照强度是否满足生态球漂浮的条件。
【解答】 （1）电磁铁P上端的磁极判断根据安培定则，用右手握住电磁铁，让四指指向电流的方向，则大拇指所指的一端为电磁铁的N极。在图乙中，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，所以电磁铁P上端为S极。
（2）当电流达到 0.04A 时，衔铁吸合，此时控制电路电流较大，说明光照强度较强，根据题意，光照较强时应启动电动卷帘调节进光量，因此电动卷帘开始工作；
（3）①是否需要给小球补光的判断当电流I=0.036A时，已知电源电压U1 =12V，
则此时电路总电阻。
因为R0 =210Ω，
所以此时光敏电阻的阻值，
当光敏电阻阻值为123.3Ω时，对应的光照强度约为100lx。已知生态球在150lx的光源持续照射下能处于漂浮状态，而现在光照强度为100lx，小于150lx，所以为了能实现生态小球的漂浮，需要给小球补光。
故答案为：（1）S；
（2）N；
（3）需要补光；
30．（2026八下·宁波月考）图甲是该小组同学设计的智能加热马桶圈电路图，控制电路电源电压U为3伏， 为力敏电阻，其阻值与马桶圈受到压力的关系如图乙所示，Rb为热敏电阻，其阻值与马桶圈的温度的关系如表二所示。工作电路的电源电压为220伏， 是给马桶圈加热的电热丝，其阻值为200欧。电磁继电器在电流升至30毫安及以上时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流降至15毫安及以下时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态，此时工作电路电流不大于50mA。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
温度 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44
阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
（1）R1的阻值至少为多少欧。
（2）当质量为45千克的小科坐在马桶圈上时，请计算马桶圈的温度变化范围。
（3）若质量不到20千克的小孩坐在马桶圈上时，会出现什么问题 请简要分析说明。
【答案】（1）4200Ω
（2）25℃~35℃
（3）马桶圈无法加热；由图乙可知压力小于200N时，Ra=400Ω，此时I＜7.5mA，衔铁无法被吸合
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）先分析加热与保温状态下工作电路的连接情况，再根据欧姆定律列出方程计算；
（2）马桶圈电路接通时控制电路的电流范围是15-30mA，在该电流范围内计算R2的阻值，进而对应表格内的温度范围；
（3）质量主要影响Ra的阻值，当Ra阻值过大导致电路中电流较小，衔铁会无法被吸下来；
【解答】（1）当电路处于保温状态时，R1和R2是串联，加热状态时电路中只有R2，因此在保温状态下才能计算R1，此时电流I≤50mA，根据欧姆定律有，因此R1的阻值至少为4200Ω；
（2）控制电路的电流范围是15-30mA，小科重力，450N的小科坐下时，Ra的阻值会从400Ω变为50Ω，当温度最低时（I=30mA）衔铁刚被吸合，此时，对应最低温度为25℃；温度最高时（I’=15mA）衔铁刚被断开，此时，对应最高温度为35℃；综上所述，温度范围是25℃~35℃；
（3）质量不到20kg的人不能产生200N以上的压力，因此Ra会一直保持在400Ω，根据欧姆定律，马桶圈要进入加热状态需要I≥30mA，因此衔铁无法吸合，马桶圈不能加热；
故答案为：（1）4200Ω；（2）25℃~35℃；（3）马桶圈无法加热；由图乙可知压力小于200N时，Ra=400Ω，此时I＜7.5mA，衔铁无法被吸合；
31．为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，项目化小组为学校的劳动实践基地设计了一个蔬菜温室“自动温控电路”，如图甲所示。电路分控制电路和工作电路两部分，控制电路电源电压恒为6 V，R1为温敏电阻，电磁铁电阻不计，R2为电阻箱，其阻值调为90 Ω，R3为工作电路的加热电阻。要求温度控制在20~30 ℃之间。
（1）蔬菜大棚改善的主要自然条件是____(填字母)。
A．温度 B．光照 C．水分 D．土壤
（2）控制电路电磁铁线圈上端磁极为　 　极。
（3）当控制电路中的电流达到30 mA时，衔铁被吸下；当电流降低到20 mA时，衔铁被弹回。热敏电阻R1的阻值随温度的变化图像如图乙所示。如表所示是制定的部分评价指标。
等级 优秀 合格 待改进
评价指标 能自动控制室温在规定范围内波动 能自动控制室温升降 不能控制室温升降
请根据评价表中的指标对小组设计进行等级判定并说明依据。
【答案】（1）A
（2）N
（3）合格。
I=30 mA时，控制电路中R总==200 Ω，
R1=R总－ R2=200 Ω－90 Ω=110 Ω，
由图乙可知对应温度为20 ℃；I=20 mA时，
控制电路中R总'==300 Ω，
R1'= R总'－ R2=300 Ω－90 Ω=210 Ω，
由图乙可知对应温度为6 ℃。
则该电路能将温度控制在6~20 ℃之间，不能将温度控制在20~30 ℃之间，故判定为合格。
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；自动控制的概念；自动控制系统；自动控制电路与元件；电池传感器的设计与制作
【解析】【分析】（1）农业生产中，蔬菜大棚的核心作用是通过保温措施，克服冬季低温对蔬菜生长的限制，改善的主要自然条件是温度；同时结合自动温控电路的设计目的，也能验证这一点。
（2）安培定则（右手螺旋定则）：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，大拇指所指的一端即为螺线管的 N 极，可据此判断电磁铁的磁极。
（3）欧姆定律：，已知控制电路的电源电压和工作电流，可计算出对应的总电阻，再结合串联电路的电阻规律求出热敏电阻的阻值，最后对照热敏电阻的阻值 - 温度图像，确定对应的控制温度范围，从而完成等级评定。
【解答】（1）冬天室外温度低，不适合夏季蔬菜生长，蔬菜大棚通过保温和温控电路提升内部温度，改善的主要自然条件是温度。
故选 A；
（2）根据控制电路的电流方向，用右手握住电磁铁线圈，四指顺着电流方向，大拇指指向上端，因此电磁铁线圈上端磁极为 N 极；
（3）合格。
I=30 mA时，控制电路中R总==200 Ω，
R1=R总－ R2=200 Ω－90 Ω=110 Ω，
由图乙可知对应温度为20 ℃；I=20 mA时，
控制电路中R总'==300 Ω，
R1'= R总'－ R2=300 Ω－90 Ω=210 Ω，
由图乙可知对应温度为6 ℃。
则该电路能将温度控制在6~20 ℃之间，不能将温度控制在20~30 ℃之间，故判定为合格。
32．（2024八下·金东期末）大棚内二氧化碳浓度在一天内变化很大，蔬菜生长最适宜的二氧化碳浓度一般为0.1%~0.2%。如图是项目化学习小组设计的一款二氧化碳浓度自动调节装置原理模型图，右侧工作电路为二氧化碳供给装置，左侧为控制电路。其中控制电路电源电压U为12V，定值电阻R0阻值为30Ω，Rx是气敏电阻，其阻值与二氧化碳浓度的关系如下表。分析回答：
大棚中 CO2浓度/% 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
气敏电阻 Rx的阻值/Ω 40 35 30 25 20 15 10
（1）二氧化碳浓度仪由电流表改装成，并在电流表的表盘刻度上标注对应的二氧化碳浓度值。则改装后表盘上标注的刻度是　 　（填“均匀”或“不均匀”）的。
（2）简述该装置能实现二氧化碳浓度自动调节的原理： 　。
（3）结合工作原理，通过计算说明要符合蔬菜生长最适宜的二氧化碳浓度，电磁铁衔铁吸下和释放的电流值分别为多大（电磁铁上电阻丝阻值不计）？
【答案】（1）不均匀
（2）当二氧化碳浓度升高时，气敏电阻Rx阻值减小，左侧控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，达到一定值后，衔铁被吸下，密封塞堵住左侧开口，左边容器内气压增大，大于右边大气压，左边盐酸液面下降，与大理石分离，停止反应；当二氧化碳浓度下降时，气敏电阻Rx阻值增大，左侧控制电路电流减小，电磁铁磁性减弱，减小至一定值后，衔铁被释放，密封塞弹起，左侧容器打开，盐酸液面上升，与大理石反应产生二氧化碳。如此反复，从而实现二氧化碳浓度的自动调节。
（3）0.24A 0.2A
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；二氧化碳的物理性质及用途
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第三章 电磁及其应用
考点一 磁体与磁极、磁场
【知识梳理】
一 磁现象
（1）磁性：能够吸引 、 、镍等物质的性质
（2）磁体：具有 的物质（磁铁：铁质的磁体）
（3）磁极：
①定义： ，任何磁体都有 个磁极。
②种类：如果磁体能自由转动，指南的磁极叫 （ ），指北的磁极叫 （ ）
③磁极间相互作用规律： ， 。
（4）磁化：
① 定义：使原来没有磁性的物体得到 的过程。
磁铁吸引铁钉的原因是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成 磁极， 磁极相互吸引的结果。
铜 （能/否）被磁化。 ②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为 。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为 。所以制造永磁体使用 ，制造电磁铁的铁芯使用 。
二 磁场
（1）定义：磁体周围存在着的物质，它是一种 的特殊物质。
注意：磁场 存在！
（2）基本性质：磁场对放入其中的磁体产生 ，磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
注意：里使用的是 。
（3）方向规定：小磁针静止时 所指的方向就是该点 的方向。
（4）磁感线：在磁场中一些带 的曲线。
①★方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的 出来，回到磁体的 。
②说明：
A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的曲线，不是客观存在的。
B、用磁感线描述磁场的方法叫 。
C、磁感线是 的曲线。
D、磁感线 的分布在磁体周围，而不是平面的。
E、★磁感线 。
F、★磁感线的疏密程度表示 。
③熟练掌握条形磁铁磁感线的画法。
三 地磁场
（1）地球是一个具大的磁体，地球周围空间存在着磁场。磁针指南北是因为受到 的作用。
（2）磁极：地磁 在地理 附近 ，地磁 在地理 附近 。
（3）磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现，地理的南北极与地磁的南北极之间的夹角。
【题型精炼】
典例1：（2026九下·义乌期中）若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是（　　）
A． B． C． D．
【举一反三】
变式1：（2026八下·宁波月考）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　 　(填“B”、“C”、“D”或“E”)处打磨勺柄。
变式2：（2026八下·宁波期中）磁吸式擦窗器(图1)解决了高空擦窗的难题，它由两个清洁体组成，质量均为0.5kg，图2是其结构示意图，磁铁A可沿着导轨左右移动，磁铁 B固定不动。使用时，将清洁体夹在玻璃两侧，移动内侧清洁体，依靠磁力带动外侧清洁体，实现玻璃双面清洁。
（1）若磁铁A右侧为N极，则磁铁B左侧为　 　极。
（2）当擦窗器静止在玻璃上，擦窗器的窗外部分受到摩擦力大小为　 　牛。
（3）若使用时发现阻力太大，应如何调节磁铁A的位置 　 　。
考点二 电流的磁场
【知识梳理】
一 直线电流周围存在磁场
（一）背景
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现直线电流周围存在磁场
（二）奥斯特实验（如图所示，小磁针涂黑断为 N 极）
（1）实验现象：
①导线通电，导线下方小磁针转过90， （选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”）；
②通电电流方向改变，小磁针转过90， （选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”）
（2）实验结论：
① ；
② 与 有关。
（3）重大意义：发现了 和 之间的联系。
（三）通电直导线周围磁场的特点（如图示实验）
（1）是一个以 为圆心的 ；
（2）距离直线电流越近，磁性越 。
（3）都在与导线垂直的平面上。
（四）通电直导线周围磁场方向的判定
安培 定则，即：大拇指指向为 ； 四指环绕方向为 。
二 通电螺线管周围存在磁场
（1）通电螺线管周围能产生磁场，并与 的磁场很相似。
（2）改变了电流方向，螺线管的磁极改变。（填“改变”或“不变”）
（3）判定定则
安培 定则，即：四指环绕方向为 。大拇指所指的一端就是螺线管的
（4）通电直导线磁场与通电螺线管磁场比较
三 通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验
（1）影响通电螺线管周围磁场强弱的因素有： 、 、 等；
① 通过 越大，磁性越强；
② 越多，磁性越强；
③ 插入 ，磁性大大增强；
④ 通电螺线管的极性可用 来改变。
【题型精炼】
典例1：（2026八下·宁波期中）通电螺线管的磁极跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断。若通电螺线管的连接如图所示，下列利用安培定则判断磁极方向正确的是（）
A． B． C． D．
【举一反三】
变式1：（2026八下·宁波期中）直线电流的磁场：直线电流产生的磁场中，磁感线是以导线为圆心排列的一层一层的同心圆，如图1。小东同学在课后进行了以下探究：
问题：通电圆环(如图2)内部的磁场如何分布呢
猜想：可能也符合安培定则。
实验：他连接如图3 所示的电路(外部电路未画出)。
现象：位于圆环中心的小磁针 N极垂直纸面向里转动。
根据小东同学的探究过程，回答下列问题：
（1）实验中放置小磁针的作用是　 　。
（2）如图4，如果把地球看成一个通电圆环，则赤道这一通电圆环的电流方向　 　(选填“由西向东”或“由东向西”)
（3）小东同学的探究实验中，体现…哪些学习科学的思想和方法 ____。
A．控制变量法 B．转换法 C．等效替代法
变式2：（2026八下·宁波月考）干簧管(也叫干簧继电器)比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长：而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图所示为干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。
（1）干簧管的工作原理：当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被　 　，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极而相互吸引，触点将会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，在弹力的作用下触点就会断开。
（2）某同学设想用干簧管制作水位自动报警器，下图是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计：
①他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，画出了报警电路，要求：水位到达 A 处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。图中 是　 (填红灯或绿灯)。
②设永久磁铁所受的重力为6N，浮球的体积为 不计滑轮处的摩擦。要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件 (取g=10N/kg)
考点三 电磁铁及其应用
【知识梳理】
（一）电磁铁
内部带 就构成电磁铁。
（二）电磁铁的特点
（1）磁性的有无可由 来控制；
（2）磁性的强弱可由改变 、 来调节；
（3）磁极（磁场方向）可由 来改变。
注意：电磁铁的铁芯要用软铁制成，不能用钢，这是因为电磁铁要求通电时立即有磁性，断电时磁性立即消失。
（三）电磁铁的应用
电磁继电器、 、磁悬浮列车、电话、信息的磁记录。
（四）电磁继电器
实质上是一个由 来控制的 。
（1）工作过程：控制电路通电，电磁铁有磁性， 衔铁，达到控制作用。
（2）作用：实现远距离操作，利用 电压、 电流控制 电压、 电流。
（3）如图所示的继电器主要由 A 、 B 、 C 、 D 等组成。
①当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点 ，而与绿灯触点 (如图乙所示)，故红灯 ，绿灯 ，电动机开始工作。
②当低压电源的开关断开时，电磁铁A 磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与绿灯触点 ，而与红灯触点 (如图甲所示)，故红灯 ，绿灯 ，电动机停止工作。
（五）生活中的例子
（1）磁悬浮列车利用列车轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁磁极间的 作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道的摩擦。磁悬浮列车运行时阻力很小，因此运行速度很快。
（2）在硬盘上存入数据时，首先将声音、图像、数字等信息转变为 ，电流通过读写磁头转变为 ，使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，从而记录信息。
（3）电话：话筒把声音信号转化成 的电流，电流沿着导线流入对方听筒，听筒又把变化的电流通过电磁铁转化成 信号。
【题型精炼】
典例1：（2026八下·宁波月考）为了应对即将到来的汛期，某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置，其原理如图所示。L为安全指示灯，电铃为报警器，R1为定值电阻，R2为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒，滑片P 可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘杆连接，可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值，从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片P指向. 的中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时(　　)
A．电磁铁的上端为N极
B．水位较低时，电磁铁的磁性较强
C．若减小R1的阻值，警戒水位会变高
D．电流表示数越大，表示水位越高
【举一反三】
变式1：如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上，R1所受压力越大阻值越小。当R2两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸动分拣板的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是( )
A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数
B．为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小
C．为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值
D．质量大的苹果将进入上通道
变式2：如图所示是小衢设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯L、电动机 等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属块A、B置于水箱中不同位置，水箱中的生活用水是导体。
（1）当水箱内水面处于金属块A 以下时，工作电路中的　 　处于工作状态。
（2）测试时，小衢发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。电路中其他部分不变，适当　 　(填“增加”或“减少”)电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
考点四 电动机
【知识梳理】
一 磁场对通电导体的作用
（1）通电 在磁场中会受到 的作用，其受力方向与 、导体中的 有关。
当两者中任意一个的方向 ，导体的受力方向就会 。
（2）当通电线圈所在平面与磁场平行时，由于通电线圈的两条对边中电流方向相反，它们在磁场中受到磁力的方向 且不在一条直线上，在这两个力的作用下，线圈会发生 。当线圈从其所在平面与磁场平行的位置转过90°时，这两个力恰好在同一直线上，而且 相等、方向 ，是一对平衡力。静止的线圈在这对平衡力的作用下可以在该位置保持静止。这一位置叫做 ，此时线圈所在平面恰好与磁感线 。
（3）通电线圈转到平衡位置时，不会立即停下来，而是在此位置附近摆动几下才停下来。这是因为通电线圈转到 时具有一定的速度，由于 它会继续运动，但线圈这时受到 的作用，它又会返回平衡位置，所以它会摆动几下后再停下来。
二 直流电动机
（1）直流电动机靠 电源供电，利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的原理制成，是把 能转化为 能的装置
（2）如图所示，直流电动机主要由线圈（ ）、磁铁（ ）、 、电刷等构成。
（3）平衡位置：线圈处于该位置时受 （无换向器的情况下）
（4）换向器：由两个 构成，与 配合使用。当线圈刚转过平衡位置时，能交换电刷与换向器铜质半环的接触，从而改变线圈中的 方向和 的受力方向。
（注：直流电动机的线圈在平衡位置时没有电流，也不受 的作用。）
（5）电动机构造简单、控制方便、效率高、无污染，广泛地应用在日常生活和各种生产中。
【题型精炼】
典例1：（2026·台州模拟）某品牌自行车的尾灯可以利用车轮转动产生的机械能进行自发电，以下模型可解释其工作原理的是（）
A． B． C． D．
【举一反三】
变式1：如图是“线圈不能连续转动”的示意图，下列说法中不正确的是（　　）
A．三图中，导线 ab 与 cd 所受磁场力的方向始终没有发生改变
B．乙图中，线圈能够越过平衡位置继续往下转动是由于惯性
C．通电一段时间后，线圈 abcd 最终会停止在乙图所示的位置
D．只要开关始终闭合，线圈 abcd一定会在乙图的平衡位置左右摆动，永不停止
变式2：（2026九上·北仑期末）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电池正极接触，磁铁吸附在电池负极的磁极是S极)，放手后从上往下看线圈顺时针转动，为了增大转速，以下操作可以达到目的的是 （　　）
A．对调电池正负极位置 B．对调磁铁南北极位置
C．增加一节干电池 D．减弱磁铁的磁性
考点五 电磁感应与发电机
【知识梳理】
一 电磁感应现象
（1）1831年，英国物理学家 发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。这个重大发现，带来了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。
（2）定义： 电路的一部分 在磁场中做 的运动时，导体中就会产生 ，这种现象叫做 ，产生的电流叫 。
（3）感应电流的方向跟导体的 和 有关。
①如果改变其中一个量的方向，则电流方向将 ；
②如果两个量的方向同时发生改变，则电流方向将 。
（4）如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中 感应电流，但导体两端会有 。
（5）在电磁感应中， 能转化为 能。
二 交流发电机
（1）交流电：大小和方向都发生 变化的电流叫交流电，如手摇发电机产生的电流。
我们所用的电网以 电供电，电压是 、周期是 、频率是 、电流方向1s改变 。
（2）直流电： 的电流叫直流电，如从干电池中获得的电流。
（3）应用——交流发电机
①构造：线圈、磁极、铜环、电刷；
②★工作原理： ；
③★能量转换：工作过程中， 转化为 。
④大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成。一般采用 （定子），磁极旋转的方式。
（4）大型交流发电机为了得到较强的磁场，用 代替永磁体。
【题型精炼】
典例1：（2026·舟山模拟）电吉他的拾音器能把琴弦振动的声信号转化为电信号，其基本结构如图所示。
（1）金属弦被下方的磁铁磁化。当弦向下运动时，以弦为参照物，下方线圈向　 　(填“上”或“下”)运动，从而在线圈处产生感应电流；当弦向上运动时，线圈中的感应电流方向　 　(填“改变”或“不变”)。
（2）该过程的原理与____(填字母)的原理相同。
A．电动机 B．电磁铁 C．发电机
【举一反三】
变式1：文文在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象，下列关于这一现象说法正确的是（　　）
A．丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验，发现了磁可以生电
B．若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，灵敏电流计指针的偏转方向与图中相反
C．若导体AB沿磁感线向上运动，灵敏电流计指针也会发生偏转
D．发电机是利用磁生电的原理来工作的
变式2：小华用图甲中实验装置探究“怎样产生感应电流”，用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流表、开关、直导体AB 和若干根导线等器材。实验中固定磁体，让导体AB 运动。根据表格信息回答下列问题：
实验次数 导体运动情况 灵敏电流表指针偏转情况 灵敏电流表电流方向
1 竖直向上 不偏转 ____
2 竖直向下 不偏转 ——
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
（1）由实验1、2可知，闭合开关，导体AB 竖直向上或向下运动　 　(填“会”或“不会”)产生感应电流。
（2）由实验3、4可推测：导体产生感应电流的方向与　 　有关；如果固定导体AB，水平向右移动磁体，灵敏电流表的指针向　 　偏转。
（3）图乙中的“ ”表示导体AB 的横截面(即图甲中沿导体AB 由 A 往 B 看)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示导体运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则导体会产生感应电流的位置有____(填序号)。
A．Ⅰ位置 B．Ⅱ位置 C．Ⅲ位置 D．Ⅳ位置
考点六 家庭电路与安全用电
【知识梳理】
一 家庭电路
（一）家庭电路的组成
家庭电路由 、 、 、 、 、 和开关等部分组成。
（二）火线和零线
（1）进户线一般有两根—— 和 ，二者之间的电压正常值为 伏。
（2）开关一般接在火线上。
（3）家用电器的插座和电灯之间是 的。
（4）辨别火线和零线用 。
（三）测电笔
（1）测电笔由金属笔卡、 、电阻（大约1000千欧）和 组成。
（2）使用测电笔时，用手接触 ，笔尖接触 。若氖管发光，表明接触的是 ；不发光则接触的是 。
二 熔断器和断路器
电路中常见的保护装置有 和 。
（一）保险丝（熔断器）
（1）保险丝的作用： 当电路中 时，保险丝会自动熔断，切断电路，确保用电安全。
（2）保险丝的选用原则
①保险丝一般由 的金属合金制成。
②选用保险丝时，应使保险丝的额定电流 或 电路中正常工作时的电流。
③勿用 代替保险丝。
（3）连接方法： 在干路（ ）上。
（二）断路器（比保险丝更方便）
（1）断路器的作用：当流过断路器的电流 额定电流时，断路器会 ，切断电路，保护电路。
（2）原理：电流过大时，双金属片被过度加热，发生弯曲，使接触点在弹簧拉力作用下被断开，电路切断，从而起到电路过载或短路时的保护作用。
（3）断路器相当于 和 的作用。
（4）当电路被熔断器或断路器切断后，不要急于更换保险丝或使断路器复位，应 再接通电路
三 插座
（1）插座一般分为 插座和 插座。
（2）两孔式插座的一个孔接 ，另一个孔接 。
三孔式插座的接法：左 右 上
（3）为了安全，功率较大的用电器应用 。一旦用电器的 的绝缘层被破坏，与火线接触的金属壳上就有 伏的电压，人与之接触就会发生触电事故，而外壳接地，电流就会经接地线进入 。
四 安全用电
（一）触电
触电是指 的电流达到一定值时对人体造成的伤害事故。
（1）若通过人体的电流为 毫安时，对人体无害，可用以电疗治病；若通过人体的电流为 毫安时，短时间内心跳将停止
（2）人体电阻：1000-2000欧；安全电流：≤30毫安；安全电压≤36伏
（3）★一般情况下， 以下的电压才是安全的。但在潮湿的环境中，安全电压应在 甚至于 以下。
（二）低压触电方式
（1）单线触电：站在地面上的人一只手接触 ，使火线、人体、大地和供电设备构成 ，电流会流过 ，发生触电事故
【火线——人体——大地】
（2）双线触电：人的一只手接触火线，另一只手接触 ，使火线、人体、 和供电设备构成 ，电流流过人体发生触电事故
【火线——人体——零线】
（三）高压触电
高压线或高压设备的电压常达几十千伏甚至几百千伏，人体即使没有直接接触它们，一旦靠近就存在触电的危险。所以切勿 高压线或高压设备。
（四）安全用电原则
不接触 (安全电压的带电体除外)，不靠近 。
（五）触电急救
如果发生触电事故，要立即切断 ，或设法将接触者与带电设备 。必要时对触电者进行 ，同时尽快通知医务人员抢救。触电者未脱离电源前，救护人员 直接用手触及伤员。
（六）安全用电常识
(1)将插头插入插座时，手不要接触 ；
(2)不要用 的手触摸电器、插座和开关；
(3)防止电线的绝缘层 ；
(4)不要在 旁钓鱼或放风筝；
(5)不要使插座 ；
(6)避免在浴室中使用 ；
(7)导线旁不要放 物体；
(8)不要同时使用大量 用电器。
【题型精炼】
典例1：（2026九上·温州模拟）小外按如图所示的电路连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后，灯泡能正常发光，用测电笔检测插座的两孔，氖管均不发光。针对该模拟电路，下列说法正确的是（　　）
A．保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B．灯泡能正常发光，所以灯泡所在支路的连接是安全、合理的
C．插座无法正常工作，原因可能是 cd间断路
D．排除故障后，用图中的插座连接电冰箱，也能保证安全的使用
【举一反三】
变式1：（2026九上·北仑期末）如图是家庭电路局部示意图。
（1）在我国，家庭电路的电压是　 　V，小科同学想在家庭电路中安装一盏照明灯，图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在　 　(选填“1”或“2”)方框中。
（2）安装完毕后，闭合开关S，插座不接电器，观察到灯不亮。经检查该电路仅有的一处故障是 de间断路。则开关闭合时，用测电笔接触图中c、g、d点，氖管会发光的点是　 　。
变式2：（2026八下·宁波月考）图甲是某床头柜上的开关示意图，图乙是其控制的电路，其中 S1为旋转开关，单独控制台灯的通断和亮度，S2为单独控制电视插座的开关，请在图乙中将电路图连接完整，要求符合安全用电原则。
1．（2026九上·浙江竞赛）电磁感应现象中感应电流的方向可以用楞次定律来判断，当通 过闭合电路的磁感应线数目增加时，感应电流的磁场与磁铁的 磁场方向相反，当通过闭合电路的磁感应线数目减少时，感应 电流的磁场与磁铁的磁场方向相同。如图所示，某条形磁铁 N 极朝下，向下靠近闭合线圈时（　　）
A．磁铁与线圈相互排斥，通过 R 的感应电流方向从 a 到 b
B．磁铁与线圈相互吸引，通过 R 的感应电流方向从 a 到 b
C．磁铁与线圈相互排斥，通过 R 的感应电流方向从 b 到 a
D．磁铁与线圈相互吸引，通过 R 的感应电流方向从 b 到 a
（1题图） （2题图）
2．如图所示，两个形状相同的钢棒，甲的一端靠近乙的一端时，乙转动起来，那么可判断（　　）
A．甲棒有磁性，乙棒无磁性 B．乙棒有磁性，甲棒无磁性
C．甲、乙都有磁性 D．以上三种说法都有可能
3．（2024八下·嘉兴期中）如图所示，一根弹簧下端连着一个条形磁铁，条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后（　　）
A．电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B．若去掉螺线管中的铁芯，弹簧的长度会变短
C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧长度会变长
D．若调换电源的正负极，小磁针的指向会发生改变
4．（2025八下·诸暨月考）下图表示的是条形磁铁从S极到N极磁性强弱变化情况的图象，其中正确的是
A． B． C． D．
5．（2026·临安模拟）某款儿童防走丢手环内部电路如图所示，电源电压U =3V，磁敏电阻R 的阻值随孩子与家长的距离增大而减小。当控制电路中的电流≥20mA时，衔铁吸合，电铃工作，实现报警，若需更近距离实现报警，下列做法可行的是
A．适当增大控制电路电源电压U1 B．适当增大滑动变阻器R的阻值
C．适当减少电磁铁线圈的匝数 D．适当增大电磁铁与衔铁的距离
6．新能源汽车充电器装置中的断路器使用的双金属片是一种基于热膨胀原理的过载保护装置。当电流过载导致温度升高时，双金属片因两侧金属膨胀程度不同而发生弯曲，从而自动切断电路。图甲是断路器的工作原理图，图乙为黄铜合金和镍铁合金两种金属片受热膨胀过程中伸长量 随升高的温度 变化的图像，请结合图乙推测该断路器中的双金属片合理排列方式是（ ）
B． C． D．
7．（2026九下·温州开学考）支付宝“碰一碰”收款设备能不断发出变化的磁场，当付款手机靠近时，手机内的NFC芯片产生感应电流被激活，完成信息交换。下列实验中能反映其工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
8．（2022·龙港模拟）如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，小明进行了如下操作： 先对调电源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（　　）
A．一直顺时针流动 B．一直逆时针流动
C．先顺时针流动，再逆时针流动 D．先逆时针流动，再顺时针流动
9．（2026八下·宁波月考）如图所示，虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线．当线框从位置A向右匀速移动到位置B时，线框内产生感应电流的情况，下列说法中正确的是（　　）
A．无→有→无→有→无 B．无→有→无
C．没有感应电流 D．一直有感应电流
10．如图为交流发电机的工作原理图。当发电机的线圈ABCD绕转轴OO'逆时针转动时，在图甲中此时线圈的AB边中的电流方向为从 B→A。下列说法正确的是(　　)
A．图甲线圈AB中的感应电流方向与图乙AB中感应电流方向相同
B．在图乙位置处，AB和CD中产生的感应电流方向相同
C．线圈ABCD在图甲、图乙位置处，线圈不会受到磁场力的作用
D．图甲和图乙位置处，CD边受到的磁场的力的方向相反
11．为了安全用电，在家庭电路中安装漏电保护器。漏电保护器是在用电器漏电或人体触电时实施保护的装置。家庭电路漏电时，通过相线和中性线的电流不相等，漏电保护器中的特殊装置(在图中虚线框内未画出)检测到该差异后，会自动切断电源，起保护作用。下图中闭合开关S能模拟家庭电路漏电情形的电路是(　　)
A． B． C． D．
12．（2026八下·宁波月考）如图为某家庭的部分电路，闭合开关S1，S2，电灯L 与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯L仍正常发光，拔出电饭煲的插头，用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光。此时电路故障可能是(　　）
A． AB断路 B．CD断路 C．电热壶短路 D．插座短路
13．（2026九上·海曙期末）图甲是小明房间的一个插座，用试电笔测试A孔时氖管发光。他想把图乙中插头插入插座中，下列说法正确的是(　　)
A．A孔与零线相连 B．D脚插入A孔安全
C．D脚插入B孔安全 D．D脚插入A孔和B孔都安全
14．（2025八下·义乌月考）家庭电路中需要安装一个“一开三孔”开关(即一个开关和一个三孔插座连在一起)，要求插座能单独使用，开关能控制电灯且符合安全用电原则，从实物正面观察如图所示：几种接线中符合要求的是(　　)
A． B． C． D．
15．（2026八下·宁波月考）用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣形强磁铁(如图甲)，可组装成一个演示用的简易电动机，组装后如图乙所示。电流通过磁铁和铁钉，铁钉旋转。
（1）图乙中，把铁钉尖端朝上和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上。若磁铁的N极朝上，S极朝下，则磁化后铁钉的尖端为　 　(填“N”或“S”)极。
（2）用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉，通电的铁钉由于受到　 　的作用而开始旋转。
（3）电动机的导线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是____.
A．防止铁钉被磁化 B．防止电流通过时产生过多热量
16．（2026九下·杭州月考）如图甲所示，水平桌面上，两块相同的条形磁体在水平推力F1的作用下，做匀速直线运动。
（1）取走其中一块后，磁体在水平推力F2的作用下仍做匀速直线运动，如图乙所示，则F2　 　(选填“>”“=”或“<”)F1。
（2）如图丙所示，磁体在F2作用下，匀速直线运动过程中闭合开关S，则磁体速度将　 　。此时，将滑动变阻器的滑片向左移动，欲保持磁体做匀速直线运动，F2应　 　。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
17．如图所示，请在括号内标出通电螺线管左端的磁极、小磁针右端的磁极以及导线上A点的电流方向。（磁极均用“N”或“S”表示）
18．（2025八下·温州期中）如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内(线圈和干电池会构成闭合回路)，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。
（1）为了使小火车能顺利的运动，螺旋线圈最好选择哪一种材料组成____(填字母)。
A．铁 B．铜 C．陶瓷 D．塑料
（2）如图所示，小火车将　 　(填“向左”或“向右”)运动。
（3）若小火车不能在线圈中运动，你认为下列改进措施合理的是　 　(填序号)。
①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘 ②调换磁极
③换用磁性更强的磁体 ④换一节新的干电池
19．（2026·浙江模拟）随着鱼塘精养技术的发展，大部分鱼塘都配备了增氧机，但常因意外停电，造成重大损失。
（1）用文字表达式表示鱼塘中的鱼利用氧气获得能量的生理活动：　 　。
（2）发生意外停电时，对于鱼塘缺氧的急救，可采用以下应急措施。
方法一：大面积的鱼塘应设计停电提醒装置。如图所示，将插头插入电源插座并闭合开关，紧急停电时衔铁　 　(填“吸合”或“释放”)，电铃发声提醒人及时利用自备发电机，启动增氧机增氧。
方法二：及时泼洒化学增氧剂，如过氧化钙。其增氧原理是 产生氧气的同时，还产生　 　(填写化学式)，它能提高水体的碱性，杀死致病细菌。
20．（2026八下·宁波月考）我国首艘国产航母“福建舰”上使用了电磁弹射装置，原理如图所示，给线圈提供电流时产生磁场，炮弹(铁质)被磁化，受到强大的作用力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口。当线圈通电时，炮弹头是　 　(选填“S”或“N”)极，工作原理与　 　比选填“电动机”或“发电机”)相同。
21．（2026九下·杭州月考） 如图甲所示为自动空气开关的原理图，当电流过大时，电磁铁吸引衔铁的力变大，使衔铁转动，闸刀在弹簧作用下自动断开，最后如图乙所示。
（1）图甲所利用的科学原理是　 　（选填“电流的磁效应”或“电磁感应”），请根据电流方向判断出电磁铁右端的磁极为　 　极。（选填“S”或“N”）
（2）当闸刀处于闭合状态时，从受力角度分析，弹簧处在　 　（填“压缩”“原长”“伸长”）状态。
22．（2026八下·宁波月考）上海世博会上有个体育项目，游客可在发电地板上踏上几脚，也可蹦跳几次，就能点亮周围发光二极管灯泡，这个过程是发电地板把　 　能转化为　 　能。同学们做实验的装置如图所示，已知两块磁铁的上方都是N极，闭合开关，先将导体 ab 水平向右移动，导体cd也随之向　 　(选填“左”或“右”)运动起来。实验装置左侧运用的原理是　 　.
23．（2026九下·金华月考）如图甲所示是一种轮子会发光的滑板车，无需电池即可感受到脚踏风火轮闪光的效果。如图乙所示，滑板车轮子透明，磁环固定在轮周上，由金属线圈和LED 灯组成的电路固定在车轮的轴上。滑动时，车轮转动产生电流，使车轮上的LED 灯闪闪发光。
（1）若图甲中滑板车重5kg，车轮与地面接触面积共3cm2，小朋友体重为22kg，单只脚与滑板车接触面积约为80cm2，当单脚站立在滑板上时，滑板车对地面的压强约为　 　帕。
（2）小朋友一只脚站立在滑板上，另一只脚用力向后蹬地，使滑板车前进的力的施力物体是　 　
（3）下列与发光滑板车车轮工作原理相同的是 　 　(填字母)。
24．某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板，当小朋友们在上面跳跃时，小灯泡便会闪闪发光，地板下方铺设的结构如图所示。当踩踏地板时，固定在地板下方的磁铁往复运动，使固定在地面上的弹簧线圈做　 　运动，闭合电路中产生　 　，小灯泡发光。若其他条件不变，加速跳跃，则小灯泡的亮度　 　(填“不变”“变暗”或“变亮”)。
25．（2026八下·宁波月考）现代家庭电路都安装“漏电保护器”和“空气开关”，比单独安装传统的保险丝更能保证安全。
（1）小科妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，当爸爸开启空调时，家中的“空气开关”立刻切断电路，“漏电保护器”没有反应，由此可以推断　 　相当于保险丝(选填“空气开关”或“漏电保护器”)；
（2）当漏电保护器检测到通过图甲中A、B两处的电流不相等(即发生漏电)时，会迅速切断电路。一赤脚站在地上的人，不小心接触了火线，如图乙、丙所示，在空气开关和漏电保护器完好的状态下，有触电危险的是　 　（选填“乙”或“丙”)。
26．（2026九上·余姚期末）如图，用测电笔辨别火线、零线时，正确的使用方式是图　 　(填“甲”或“乙”)，电工师傅正确测试火线时，氖管发光，此时　 　(填“有”或“没有”)电流通过电工师傅的身体。图丙中，电路中画“×”表示断路之处，开关闭合后，用测电笔测试A 点，氖管　 　 (填“会”或“不会”)发光。
27．（2024·舟山模拟）小明同学为了探究家庭电路中保险丝熔断的原因，做了如下实验，他用若干“12V 0.5A”的灯泡作为用电器，12V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源，电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝，在负极与用电器之间接入一块电流表（如图所示）。
由于人体的安全电压大小是不高于36V，小明实验时用的电源只有12V，所以可确保实验的安全性；
（1）小明依次在电路中接入几个小灯泡，当接入两个小灯泡时，灯泡可以正常地工作，此时电流表的示数为　 　A；
（2）小明只让一个小灯泡工作，在C、D两点间接入一段导线，他发现保险丝会马上熔断，此时保险丝熔断的原因是　 　。
28．我国家庭电路的电压是　 　V，控制电灯的开关应安装在　 　线上；家里的电灯、电冰箱等用电器是　 　(选填“串联”或“并联”)在电路中的。仔细观察家里电饭锅、洗衣机等所用的插头，我们会发现有一根插头E要长些，如图所示。那么，较长的那根插头E接的是　 　(选填“火线”“零线”或“地线”)；你认为这根插头更长一些的主要目的是　 　。
29．（2026八下·宁波期中）某展厅为保护展品 设置了调光天窗(如图甲所示)。当外界光照较强时，能启动电动卷帘适时调整进光量：当外界光照较弱时，能自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图乙所示： 欧，且阻值不变；R为光敏电阻，其电阻值随光照强度的变化如图丙所示，光照强度的国际单位为勒克斯(lx)：P为电磁铁，其线圈电阻忽略不计：当电流达到0.04安时能吸合衔铁。图乙中的M、N其中一处是电动卷帘，另一处是节能灯。电源电压U1和U2的值见图乙标注。则：
（1） 电磁铁P上端为　 　极。
（2）当电流达 到0.04安时，衔铁吸合，　 　开始工作(填“电动卷帘”或“节能灯”)。
（3）展厅内有一个如图丁所示的生态球，白天在 150lx的光源持续照射下，能恰好处于漂浮状态。当电磁铁电流达到0.036安时，为了能实现生态球的漂浮，是否需要给小球补光 (请计算说明)
30．（2026八下·宁波月考）图甲是该小组同学设计的智能加热马桶圈电路图，控制电路电源电压U为3伏， 为力敏电阻，其阻值与马桶圈受到压力的关系如图乙所示，Rb为热敏电阻，其阻值与马桶圈的温度的关系如表二所示。工作电路的电源电压为220伏， 是给马桶圈加热的电热丝，其阻值为200欧。电磁继电器在电流升至30毫安及以上时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流降至15毫安及以下时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态，此时工作电路电流不大于50mA。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
温度 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44
阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
（1）R1的阻值至少为多少欧。
（2）当质量为45千克的小科坐在马桶圈上时，请计算马桶圈的温度变化范围。
（3）若质量不到20千克的小孩坐在马桶圈上时，会出现什么问题 请简要分析说明。
31．为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，项目化小组为学校的劳动实践基地设计了一个蔬菜温室“自动温控电路”，如图甲所示。电路分控制电路和工作电路两部分，控制电路电源电压恒为6 V，R1为温敏电阻，电磁铁电阻不计，R2为电阻箱，其阻值调为90 Ω，R3为工作电路的加热电阻。要求温度控制在20~30 ℃之间。
（1）蔬菜大棚改善的主要自然条件是____(填字母)。
A．温度 B．光照 C．水分 D．土壤
（2）控制电路电磁铁线圈上端磁极为　 　极。
（3）当控制电路中的电流达到30 mA时，衔铁被吸下；当电流降低到20 mA时，衔铁被弹回。热敏电阻R1的阻值随温度的变化图像如图乙所示。如表所示是制定的部分评价指标。
等级 优秀 合格 待改进
评价指标 能自动控制室温在规定范围内波动 能自动控制室温升降 不能控制室温升降
请根据评价表中的指标对小组设计进行等级判定并说明依据。
32．（2024八下·金东期末）大棚内二氧化碳浓度在一天内变化很大，蔬菜生长最适宜的二氧化碳浓度一般为0.1%~0.2%。如图是项目化学习小组设计的一款二氧化碳浓度自动调节装置原理模型图，右侧工作电路为二氧化碳供给装置，左侧为控制电路。其中控制电路电源电压U为12V，定值电阻R0阻值为30Ω，Rx是气敏电阻，其阻值与二氧化碳浓度的关系如下表。分析回答：
大棚中 CO2浓度/% 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
气敏电阻 Rx的阻值/Ω 40 35 30 25 20 15 10
（1）二氧化碳浓度仪由电流表改装成，并在电流表的表盘刻度上标注对应的二氧化碳浓度值。则改装后表盘上标注的刻度是　 　（填“均匀”或“不均匀”）的。
（2）简述该装置能实现二氧化碳浓度自动调节的原理： 　。
（3）结合工作原理，通过计算说明要符合蔬菜生长最适宜的二氧化碳浓度，电磁铁衔铁吸下和释放的电流值分别为多大（电磁铁上电阻丝阻值不计）？
33．（2025八下·定海期末）2025年我市开展“清凉学习”中小学教室空调安装行动，将在全市所有中小学教室中共安装2244台空调，为师生创造更舒适的学习环境。
（1）空调属于大功率用电器，为保证用电安全，防止电路中　 　过大，电线过热，引发火灾，往往会给教室中空调单独铺设输电线。
（2）为落实节能降耗，某校科学小组同学开展项目学习活动，设计空调开机自动控制电路。活动过程如下：
【明确问题】小组同学经讨论后提出，控制电路需实现以下功能，并提出具体标准：
①电路能感知环境温度的变化；
②室温达到30℃时自动接通电路，空调开始工作。
【方案设计】根据标准，小组讨论后，设计了如图甲的自动控制模拟电路，实现当气温升至 时，衔铁才能被电磁铁吸下，接通空调线路。热敏电阻R1的阻值随温度变化情况如图乙(线圈电阻忽略不计)。请计算衔铁刚吸合时控制电路中的电流是多少　 　
【方案迭代】实际使用中发现：当气温在 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定值电阻 (如图丙)，实现了空调线路接通后，气温降低至 以下时才自动切断，回升至 后才重新接通。
（3）请计算 的阻值。并说出“气温从 降低至 时，空调线路不断开”的工作原理　 　。
34．（2025八下·义乌月考）2020年底，杭州老城区掀起加装电梯的热潮，图甲为电梯结构简图，如图乙所示为小金设计的模拟电梯升降的电路设计，A、B为电磁铁，C为橡胶棒，其上面的衔铁左右两端可上下运动，不受磁力时，衔铁回复到图示位置，1、2为两个触点，R为压敏电阻。请回答：
（1）乙图中，仅闭合控制电路中的开关S2，电磁铁B有磁性，衔铁的一端与 　 　(选“1”或“2”)端点接触。
（2）若乙图中电动机所在电路的电流沿顺时针流向时，轿厢上升，则开关S2对应的按钮上应标注的内容为向 　 　(选填“上”或“下”)。
（3）若电梯内超重时，电梯停止运转，则压敏电阻R应选择丙图中的　 　(选填“R1”或“R2”)。
（4）已知控制电路电源电压为10V，当电磁铁线圈中电流大于或等于200mA时，继电器的衔铁被吸合，导线和线圈电阻不计，该电梯最多能承载的质量是多少千克
35．（2025八下·慈溪月考）电梯为了安全，都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路电源电压U=6V，保护电阻. ，压敏电阻 R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K 与触点　 　接触，电铃发出警报声，同时电动机　 　(选填“能”、“不能”)工作。
（2）当电磁铁线圈电流达到20mA 时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，此时电梯是否超载 (g取10N/ kg)
36．（2026九下·鄞州月考）图1是欧姆设计的一款能测量电流大小的电流扭秤，其内部结构如图2。容器A、B中装有不同温度的水银，以导线相连构成温差电源，AB 两端存在电压，其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针，导体中有电流通过时，磁针偏转，欧姆对电流扭秤进行了多次测试，数据如下表：
（1）实验中欧姆是通过　 　来反映电流大小的。
（2）根据欧姆的实验数据，控制A、B中水银温度分别为20℃和50℃，可推测磁针偏转的方向为　 　及偏转的角度大小为　 　。
（3）相同温差下，为了使小磁针偏转更明显，可以采用的方法是　 　。
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
1 40 10 顺时针 30
2 40 20 顺时针 20
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
37．如图所示为小金同学制作的简易直流电动机模型。他用金属丝做成两个支架，分别与电池的两极相连。用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮。将线圈放在支架上，磁体放在线圈下。闭合开关后用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
（1）按照小金这种方法刮漆，线圈在平衡位置附近会____。
A．自动改变线圈中的电流方向 B．切断线圈中的电流
（2）小金安装好后发现线圈不转，可能的原因是　 　。(填序号)
①接线柱接触不良
②电池没电
③磁体磁极互换
④线圈刚好在平衡位置
⑤线圈引线和支架间摩擦太大
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是　 　，这时可进行的有效尝试是　 　。
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