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浙教版八年级科学下册第十四讲电与磁专题
一、电流的磁场
1. 通电直导线周围的磁感线是环绕导线的同心圆，它的磁场方向与电流 方向有关，可用右手螺旋定则（安培定则）来判定。
2. 通电螺线管周围的磁感线与条形磁体相似，可用右手螺旋定则（安培 定则）来判断磁极。
3. 电磁铁：通电螺线管中插入铁芯后就成了电磁铁。
电磁继电器是一个由电磁铁控制的自动开关，用低电压、弱电流的电路 控制高电压、强电流的电路，进行远距离操作和自动控制。由低压控制 电路（低压电源、电磁铁等）和高压工作电路（电磁继电器触点、高压 电源、用电器）组成。
二、磁场对电流的作用、电磁感应现象
1. 通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与电流方向、磁场方向有 关，可用左手定则判断。
2. 产生感应电流的条件：（1）电路必须闭合；（2）一部分导体做切割 磁感线运动。
3. 两者的区别如下：
电磁感应现象 磁场对电流的作用
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，导体中产 生感应电流 通电导体（线圈）在磁 场
中受到力的作用
能量转化 机械能→电能 电能→机械能
导体中的 电流 感应电流 由电源供给
应用 发电机工作原理 电动机工作原理
如图所示，在环形导线的圆心处有一枚能自由转动的小磁针（小磁 针红色端为 N极），当导线中通以图示方向的电流时，小磁针将 （ ）。
A. N极向内，S极向外 B. S极向内， N极向外
C. N极向左，S极向右 D. 维持原状不动
根据右手螺旋定则可判断，导线环内的磁感线由纸外指向 纸内。由于小磁针受磁力作用，它的北极所指的方向跟磁感线方向一 致，所以小磁针的N极指向纸内，而S极指向纸外。
A
本题要求判断小磁针是否会转动以及怎样转动，这就要判 断出通电的环形导线内部的磁场方向。
根据电流方向判断磁感线方向时易出错。
如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的上方， 小磁针的S极向纸内偏转。对带电粒子束的判断：①向右飞行的正离子 束；②向左飞行的正离子束；③向右飞行的负离子束；④向左飞行的负 离子束；⑤向右飞行的电子束；⑥向左飞行的电子束，则可能正确的是 （ ）。
A. ②③⑤ B. ①④⑥ C. ②④⑥ D. ①③⑤
小磁针的S极向纸内偏转， N极向纸外偏转，因此根据安培 定则可知带电粒子形成的电流方向向左。故这一束粒子若带正电，则向 左飞行；若带负电，则向右飞行。
A
本题考查通电直导线周围磁场的方向与电流方向的关系。 在解答本题时，学生应学会根据正、负带电粒子的移动方向来判断电流 方向。
若不会从安培定则来思考电流方向，则难以进行分析和解 题。
如图所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑的水平桌面 上，然后将开关S闭合，则该星形回路将（ ）。
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
根据安培定则可知，星形的每个角的两条边内的磁场方向 都垂直于纸面向里，由于磁场的相互作用，使得每个角的两条边相互排 斥，所以星形逐渐趋向于圆形，面积增大，故选项B正确。
B
本题考查电流的磁场方向及磁场间相互作用的规律。本题 中，将导线变成了星形，在通电后，形成夹角的两条边的磁场方向是相 反的。
解答本题的难点在于分析星形回路中各段的磁场方向。
如图所示，图中“ ”表示垂直纸面向里的磁场。在弹簧测力计下挂 一块重为2 N的软铁，软铁下方有一个螺线管，螺线管的两端与金属导 轨ab、cd相连，当导线AB在导轨上分别向左、向右滑动时，弹簧测力计 的示数将分别为（ ）。
A. 都大于2 N B. 大于2 N、小于2 N
C. 小于2 N、大于2 N D. 大于2 N、等于2 N
原来软铁只受到向下的重力，因此由二力平衡可得，软铁 原来受到的弹簧测力计的拉力等于软铁的重力，即F = G = 2 N；当导线 AB（向左或向右）运动时，由于导线做切割磁感线运动，故电路中产生 感应电流，螺线管产生磁场，对软铁有吸引力；故弹簧测力计的拉力应 等于软铁的重力与螺线管对软铁的吸引力之和，所以弹簧测力计的示数 将变大，应大于2 N。
A
本题结合受力分析考查了电与磁之间的关系。当导线AB做 切割磁感线运动时，螺线管通电产生类似条形磁铁的磁场，从而对弹簧 测力计下端的软铁产生吸引力，使弹簧测力计的示数变大。
注意解答本题时不要纠结于导线AB是向左运动还是向右运 动。
小华利用自己绕制的电磁铁设计了一个能使L1、L2两灯交替发光的 电路，电磁铁及电路图如图甲所示。你认为在开关闭合后实际会看到什 么现象？请用笔画线代替导线连接图乙中的电磁铁及电路，使其满足题 目要求。（A、B为带活动触点的接线柱，B、C间为铁片）
分析电路图可知，开关闭合后电磁铁中始终有电流通过， 产生的磁场一直吸引铁片，使L1、L2两灯并联连接且持续发光。改进： 电磁铁通电后产生磁场使铁片与B断开，无磁场时铁片与B接触，所以在 无磁场时应让铁片、B触点和电磁铁组成一条支路，铁片、B触点和灯L1 组成另一条支路；在有磁场时让铁片、A触点和灯L2组成一条支路。这 样，当开关闭合时，铁片与B接触，灯L1亮、灯L2灭，此时电磁铁有磁 性，吸引铁片，铁片与A触点接触，灯L2亮、灯L1灭，使L1、L2两灯交替 发光。
看到的现象：L1、L2两灯持续发光。如图所示。
本题考查电磁继电器的组成、原理和特点以及电路图设 计。电磁铁磁性的有无可以通过有无电流来控制是解答本题的关键。
如果对电磁铁应与哪个触点组成同一控制电路理不清楚， 在连接电路时就会无从下手。
A. 有力的作用，相互排斥 B. 有力的作用，相互吸引
C. 仍然没有力的作用 D. 以上说法都有可能
B
A. FA = G，FB = G B. FA = G，FB = 2G
C. FA = 2G，FB = 2G D. FA = 2G，FB = G
B
A. 图甲中，风车转动时电流表指针偏转
B. 图乙中，闭合开关后线圈转动
C. 图丙中，旋转启动钥匙后用电器工作
D. 图丁中，闭合开关后铁钉吸引大头针
B
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
D
A. 磁化 B. 电流的磁效应
C. 磁极间的相互作用 D. 磁场对电流的作用
D
A. 电流表中无电流通过，小车做匀速运动
B. 电流表中有电流通过，小车做减速运动
C. 电流表中无电流通过，小车做减速运动
D. 电流表中有电流通过，小车做加速运动
B
【解析】在小车靠近螺线管的过程中，螺线管切割磁感线，螺线管中产 生感应电流，电流表中有电流通过；螺线管中产生感应电流，小车的部 分机械能转化为电能，小车的机械能减小，故小车的动能减小，小车做 减速运动。
A
A. 碎纸屑转动说明通了电的盐水在磁场中受到了力的作用
B. 碎纸屑转动说明盐水中产生了感应电流
C. 若将盐水换成纯净水做同样的实验，则碎纸屑同样能够转动
D. 将电源正负极对调，闭合开关后碎纸屑仍然绕原来方向转动
【解析】此题中有一个磁场，盐水是导体，通电后，盐水中的碎纸屑转 动，说明盐水在运动，即通了电的盐水在磁场中受到了力的作用，A正 确、B错误；由于纯净水是绝缘体，即纯净水中没有电流通过，所以若 用纯净水做同样的实验，碎纸屑不会转动，C错误；将电源正负极对 调，即电流方向改变，盐水所受磁力的方向会改变，故闭合开关后碎纸 屑会绕与原来方向相反的方向转动，D错误。
A. 保持静止不动 B. 向右运动
C. 向左运动 D. 无法确定是否运动
B
【解析】当用外力拉动GH使其向左移动时，GH切割磁感线，闭合电路 中产生感应电流，感应电流流过EF，EF在磁场的作用下也向左移动。当 用外力拉动GH使其向右移动时，由于磁场方向未变，导体切割磁感线 的运动方向改变，所以闭合电路中产生的感应电流方向改变；流过EF的 感应电流方向与原来相反，而磁场方向未变，所以磁场对EF作用力的方 向也与原来相反，EF应向右运动。
9. 完成下列利用电磁继电器控制的电路：
（1）如图甲所示为简单的火警自动报警装置所需的电路元件。其中温 控开关在温度升高到某值时自动闭合，常温时自动断开。要求：当发生 火灾时红灯亮、电铃响，发出报警信号；正常情况下绿灯亮。请按上述 要求，将图甲中元件连成一个火警报警器电路（a、b、c为三个接线 柱）。
【答案】9. （1）如图所示。
（2）硫化镉（CdS）晶体是一种光敏材料，用它做成的光敏电阻有一特 性：被光照射时电阻很小，当将光遮住时电阻很大。用它来控制照明 灯，要求白天灯不亮，夜晚灯亮，请将图示元件连接成符合上述要求的 电路。图中电磁铁上方是带铁块的铜片，其右端上下各有一组开关，当 电磁铁中无电流时，弹簧将铜片拉起，使其上方的开关（箭头a、b表 示）闭合；当电磁铁中有电流时，铁块受磁力作用拉下铜片，下方的开 关（箭头c、d表示）闭合。
【答案】（2）如图所示。
A. 仍保持匀速 B. 立即加速
C. 立即减速 D. 立即停止
C
【解析】由题图可知，当磁性物体到达电磁铁AB的正下方时，立即闭合 开关S，由安培定则可知，电磁铁的B端为N极，因为磁性物体上面为N 极，所以当磁性物体经过电磁铁正下方时，会受到排斥力，使磁性物体 对桌面的压力增大，在接触面粗糙程度不变的情况下，摩擦力也跟着增 大；而磁性物体在水平面上做匀速直线运动，拉力不变，小于摩擦力， 所以立即减速。
A. 将b与c相连，然后a、d分别接在电源两极
B. 将c与d相连，然后a、b分别接在电源两极
C. 将a与c相连、b与d相连，然后分别接在电源两极
D. 将a与d相连、b与c相连，然后分别接在电源两极
C
【解析】将a与c相连、b与d相连后分别接在电源两极，两根导线并联， 电阻相对较小，通过的电流较大，并且磁极极性一致，所以螺线管磁性 最强。
A. 向东 B. 向西 C. 向南 D. 向北
D
【解析】用右手握直导线，让大拇指指向导线中的电流方向，则四指环 绕的方向为磁感线方向，由此可判断出两通电导线在O点的各自的磁场 方向；O点位于两导线之间，两通电导线在O点的磁场方向均指向北， 叠加后O点的磁场方向仍指向北。
A. 该电流表是利用电磁感应原理工作的
B. 线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
C. 改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变
D. 线圈中电流越大，其所受磁力就越大
D
选项 衔铁P被吸下后，恒温箱内的温度变化 情况 恒温箱内的加热器应 接到
A 升高 A、B端
B 降低 A、B端
C 降低 C、D端
D 升高 C、D端
√
【解析】当恒温箱内的温度降低到某一数值时，热敏电阻R的阻值增 大，电路中的电流减小，继电器L对街铁P的吸引力减小，街铁P将不会 被吸下。要想使衔铁P被吸下，恒温箱内的温度应该是升高的；当恒温 箱内的温度升高到一定数值时，加热器应与电源断开停止加热，使恒温 箱内的温度降低；由上述分析可知，衔铁P被吸下后，恒温箱内的温度 降低，恒温箱内的加热器应接到A、B端。
A. 录音的基本原理是电磁感应，放音的基本原理是电流的磁效应
B. 录音的基本原理是电流的磁效应，放音的基本原理是电磁感应
C. 录音和放音的基本原理都是电流的磁效应
D. 录音和放音的基本原理都是电磁感应
B
A. 磁铁插向左环，横杆发生转动
B. 磁铁插向右环，横杆发生转动
C. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动
D. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动
B
【解析】左环不闭合，当条形磁铁插向左环时，不会产生感应电流，环 不受力，横杆不转动；右环闭合，当条形磁铁插向右环时，环内产生感 应电流，环受到磁场的作用，横杆转动；故B正确，A、C、D错误。
8. 科学家安培发现，两根平行导线通电后有如图甲所示的现象（图中实 线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
（1）由此现象可知，平行通电导线之间有力的作用，而且当通入的电 流方向相同时，导线之间相互 。
吸引
实验序号 L/m I1/A I2/A r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 0.8 × 10 - 7
2 0.5 0.2 0.2 0.1 0.4 × 10 - 7
3 1.5 0.4 0.3 0.2 1.8 × 10 - 7
对于位置固定、长度一定的两根平行导线，如果保持F大小不变，两根 导线中的电流大小关系可以用图乙中的图线 （填字母）来表示。
b
9. 【泰州】如图甲所示为直流电动机模型（主要部件见文字说明），如 图乙所示为自制简易电动机模型。现在主要讨论图乙所示简易电动机模 型的制作与操作问题：
持续转动
换
向器
将线圈转一定角度
增大电源电压（或换一块磁性更强的磁体）
（3）通电后线圈能转动，若要改变转动方向，则可采取的做法是：
① ；
② 。
只改变电流方向
只改变磁场方向

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