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第16讲 电与磁
考点 常见题型 考点分值
1．知道磁场的概念 选择、填空 2～4分
2．描述磁体周围存在着磁场 选择(综合型)、填空 2～4分
3．能根据磁感线识别磁体的极性 选择(综合型)、填空 2～4分
绘制条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁感线 选择、填空 2～4分
5．绘制通电直导线、通电螺线管周围的磁感线 选择(综合型)、填空 2～4分
描述通电直导线周围存在磁场及磁场的分布规律 选择(综合型)、填空 2～4分
描述通电螺线管周围存在磁场及磁场的分布规律 选择、填空 2～4分
知道通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关 选择、填空 2～4分
概述电磁铁的特点及作用 选择(综合型)、填空 2～4分
描述电磁感应现象 选择(综合型)、填空 2～4分
说明产生感应电流的条件 选择、填空 2～4分
知道感应电流方向与磁场方向和导体运动方向有关 选择(综合型)、填空 2～4分
一、磁现象
1．磁体和磁极
(1)磁性：具有吸引____________等物质的性质叫磁性。
(2)磁体：具有________的物体叫做磁体。
(3)磁极：磁体上磁性________的部位叫做磁极分别是________(S)和________(N)。
(4)磁极间相互作用的规律：同名磁极相互______，异名磁极相互______。
2．磁化：使原来没有磁性的物体得到________的过程叫做磁化。
3．磁场
(1)定义：磁体周围存在着一种物质，能使磁针______，我们把它叫做磁场。
(2)磁场的方向：科学上把小磁铁静止时______所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。
4. 磁感线
(1)磁感线上箭头表示的方向，即是________方向。
(2)磁体周围的磁感线总是从磁体的___极出来，回到磁体的___极。
(3)磁感线密的地方磁场___，疏的地方磁场___。
5. 地磁场：地球产生的磁场叫________，地磁场的北极在地理_____附近，地磁场的南极在地理_____附近。
二、电生磁
1．直线电流的磁场
(1)1820年，丹麦物理学家________发现了电流的磁现象。
(2)方向：通电导线周围的磁场方向与________有关。改变电流的方向，磁场的方向也随之改变。
(3)规律:a.直线电流磁场的磁感线，是环绕导线的______；
b．距离直线电流越___，磁场越____，反之越___；
c．电流的强度越大，磁场越强。如图1为通电直导线周围的磁感线分布。
2．通电螺线管的磁场
(1)分布：通电螺线管周围的磁场分布与___________的磁场很相似。其两端相当于条形磁体的两个磁极。
(2)影响因素：
a．通电螺线管两端的极性跟________方向有关。改变________方向，螺线管的磁极也会发生改变；
b．通电螺线管的________越多，电磁铁的磁性就越强；
c．通过线圈的________越强，电磁铁的磁性也越强。
3．右手螺旋定则(安培定则)：用____握住螺线管，让四指弯向螺线中的______方向，大拇指所指的那一端就是螺线管的________极。
4．电磁铁
(1)定义：如果把一根导线绕成螺线管，在螺线管内插入铁芯，有电流通过时有____，没有电流通过时就失去____的磁体叫做电磁铁，电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。
(2)工作原理：利用电流的___效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增加的原理工作的。
(3)影响因素：
a．电流：线圈匝数和铁芯一定时，电流越大，磁性越__；
b．线圈匝数：电流和铁芯一定时，线圈匝数越多，磁性越___；
c．有无铁芯：电流和线圈匝数一定时，有铁芯的磁性越__。
(4)常见的应用有：电磁起重机、高速磁悬浮列车、电动机、发电机、电铃、电磁继电器。
5. 电磁继电器
(1)实质:它是利用电磁铁来控制工作电路的一种_______。
(2)工作原理：利用电磁继电器可以实现______电压和______电流电路的通断，来控制______电压和______电流电路的通断。如图为电磁继电器的控制电路示意图。
(3)电磁继电器的应用：水位自动报警器、电铃等。
三、电动机和发电机
1．磁场对电流的作用
通电导体在磁场中会受到__________，力的方向跟______方向和______方向都有关系。
2．电磁感应现象
(1)发现者：_______发现了电磁感应现象。
(2)内容：闭合电路的一部分导体在磁场里做_____磁感线的运动时，导体中就会产生电流。电流的方向与______________和_________有关。
(3)产生的电流叫做__________。
(4)感应电流产生的条件：____电路、导体做___________运动。
3．电动机与发电机
电动机 发电机
构造 有换向器，无铜环 有铜环，无换向器
原理 _____________________ ____________
原理图
模型图
性质 通电导线在磁场中受______的作用，导线AB在______(选填“水平”或“竖直”)方向上运动 由于导线在磁场中___________ 运动而产生感应电流
条件 (1)闭合开关，导体中有电流通过(2)导体在磁场中 闭合电路的一部分导体在磁场中做_____________运动
方向 力的方向跟______ 和______的方向都有关 感应电流的方向跟________和 ______的方向都有关
能量转化 电能→__________ 机械能→______
四、探究产生电磁感应现象的条件和规律
1．器材(导线、蹄形磁体、导体棒、电流计、开关)
2．实验装置
转换法的应用(通过___________的摆动，来反映电流的有无跟大小)
3．要点探究(控制变量法)
(1)产生感应电流的条件
结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做_____________运动，导体中就会产生________的现象叫电磁感应。
(2)产生感应电流方向的影响因素
①在线圈匝数和蹄形磁铁不变时，改变线圈切割磁感线的方向，发现电流计的指针偏转方向发生改变；
②在线圈匝数和蹄形磁铁不变时，改变磁极方向，发现电流计的指针偏转方向发生改变；
(3)产生感应电流大小的影响因素
①蹄形磁铁与切割速度不变，换用匝数更多的线圈进行实验，发现电流计指针偏转角度________；
②线圈匝数与切割速度不变，换用磁性更强的蹄形磁铁进行实验，发现电流计指针偏转角度________；
③在线圈匝数和蹄形磁铁不变时，改变线圈切割磁感线的速度，发现电流计指针偏转角度改变。
4. 结论：产生感应电流的方向跟磁极与切割磁感线的方向有关,感应电流的大小与切割磁感线的速度和磁体的磁性有关。
知识点1：磁体、磁极间相互作用、磁场
例1：“胜哥”在微信公众号“胜哥课程”群发了一个科学视频，只见“胜哥”利用手中的条形磁体做了以下实验，其中结论正确的是---（ ）
A．同名磁极互吸引
B．条形磁体能够吸引小铁钉
C．将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方
D．条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就没有相互作用了
◆变式训练
1.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《电与磁》的课程后动手做了一些小实验。如图所示，小科将甲乙两小磁针放在一根磁铁附近，下列判断正确的是---( )
A. 甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端是N极
B. 甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端也是N极
C. 甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端也是S极
D. 甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端是S极
知识点2：电生磁
例2：微信公众号“胜哥课程”发布了一个科学实验视频，如图所示，在竖直放置的矩形通电线框中，悬挂一个能自由转动的小磁针。当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将---（ ）
A. 转动90度，垂直指向纸里
B. 转动90度，垂直指向纸外
C. 转动180度，指向左边
D. 静止不动，指向不变
◆变式训练
1. 小科通过微信公众号“胜哥课程”看到了一个关于电磁炮的科学视频。小科动手模仿制作了一个电磁炮模型，其原理如下图。螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
(1)小柯要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的_______(选填字母)。
A. 增加螺线管的线圈匝数
B. 改变线圈中的电流方向
C. 增大通过螺线管的电流
2.连接如图电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，无法探究--- （ ）
A. 电流的有无对电磁铁磁性有无的影响
B. 电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C. 电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D. 线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
知识点3：电磁继电器
例3：如图是一个温度自动报警器的工作原理电路图。当控制电路中有电流通过时，电磁铁左端为 极。在使用中发现，当温度达到设定值时，电铃没有报警。经检查，各元件完好、电路连接无误，则可能是因为 （任写一种）导致工作电路没有接通。
◆变式训练
1.如图是温度自动报警器的工作电路。在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度到达金属丝下端所指示的温度时---( )
A. 铃响，灯不亮 B. 铃不响，灯不亮 C. 铃响，灯亮 D. 铃不响，灯亮
2.图甲是恒温箱的简化电路，R1是热敏电阻，其阻值与温度的关系如图乙所示。R2是滑动变阻器，R3是发热电阻，其额定功率是1 210瓦。
(1)电路中火线应与________(选填“A”或“B”)连接，E点应与________(选填“C”或“D”)连接。
(2)保持其他条件不变，只把电磁铁适当右移，请分析恒温箱设定的温度会发生怎样的变化。_______________________________________________________________
知识点4：电磁现象辨识
例4：小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《电与磁》的课程后对科学产生了浓厚的兴趣。那么下列有关电与磁的说法正确的是---（ ）
A. 磁感线是实际存在的，所以可以用来表示磁场的强弱
B. 悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近
C. 法拉第在世界上第一个发现了电与磁之间的联系
D. 电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
◆变式训练
1. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《电与磁》的课程后，理解了电能生磁，磁也能生电。下列电器中，利用电磁感应现象原理制成的是---（ ）
A．电视机 B．继电器 C．发电机 D．电动机
2. 通过微信公众号“胜哥课程”学习了《电与磁》的课程后，小科想磁能生电，它是机械能转化成电能，那么我们可以制作“发电地板”，如图所示。发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，便能发电。该发电地板的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同---( )
知识点5：电磁相关的实验
例5：在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关。
（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究 的关系。
◆变式训练
1. “胜哥”在微信公众号“胜哥课程”中群发了《电磁隧道》的科学视频。只见“胜哥”把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力“小车”，并将它放入铜质螺线管中，如图甲，“小车”就能沿着螺线管运动。图乙是它的示意图。
(1)在图乙上画出螺线管中的电流方向。
(2)实验中发现，必须将“小车”全部推入螺线管，“小车”才能运动，“小车”运动的原因是_________________________________ _______________________。
(3)进一步探究发现，“小车”运动的方向与电池正负极位置和超强磁铁的极性有关。将如图乙装配的小车放入螺线管，则小车的运动方向是______________________。
(4)要使“小车”运动速度增大，请提出一种方法：
________________________________________________________。
2.材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图甲。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体
中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
(1)进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图乙和丙两种方式放置一根导线。当导线通电时，小磁针发生明显偏转的是________(选填“乙”或“丙”)。
(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于____________________的科学猜想。
(3)科拉顿的实验中，________(选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是______________________________。
1.指南针是我国古代四大发明之一。下列说法正确的是---( )
A. 指针是一个磁体
B. 指针折断后只有一个磁极
C. 指针能吸引铜、铝等物质
D. 指针指向不会受附近铁块的影响
2.甲铁棒能吸引小磁针，乙铁棒能排斥小磁针，若甲、乙铁棒相互靠近，则两铁棒---( )
A. 一定互相吸引
B. 一定互相排斥
C. 可能无磁力的作用
D. 可能互相吸引，也可能排斥
3.如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是---( )
A. 通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B. 发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C. 移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D. 通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
4. 如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是---( )
A. 滑片P向右移动，其他条件不变
B. 滑片P向左移动，其他条件不变
C. 开关S由1扳到2，其他条件不变
D. 电源的正负极对调，其他条件不变
5. 小科设计了一个如图所示的线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极，浮在液面上的线圈就能指示方向了。关于该装置的分析错误的是---( )
A. 线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B. 线圈能够指示方向是因为存在地磁场
C. 利用该装置可以判断磁铁的南北极
D. 交换铜片和锌片位置不会改变线圈的磁极
6.如下图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景，当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面有金属物体了。下图中能反映出金属探测器工作原理的是---（ ）
A. B. C. D.
7.如图是温度自动报警器工作电路，在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时---( )
A. 铃响，灯不亮
B. 铃不响，灯不亮
C. 铃响，灯亮
D. 铃不响，灯亮
8.下列情景中利用电磁感应原理的是---( )
9.如图所示，导体棒ab向右运动，下列操作能使导体棒向左运动的是---( )
A. 调换磁极
B. 取走一节干电池
C. 将导体棒a、b端对调
D. 向左移动滑动变阻器滑片
10.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了电与磁的课程后设计了水位自动报警器原理图。如图所示是，水位没有达到金属块A时，灯________亮；水位到达金属块A时，由于一般的水是________，灯________亮。
11.微信公众号“胜哥课程”群发了《制作简易电动机 ( https: / / mp.weixin. / s / b5eJwMgMFBbVjqkmmixyJw )》科学视频。“胜哥”用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图甲、乙、丙所示。
(1)乙图中，把铁钉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________(选填“N”或“S”)极，磁铁与铁钉间的吸引力________(选填“大于”或“小于”)磁铁的重力。
(2)丙图中，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。通过铁钉的电流方向是________(选填“向上”或“向下”)，磁铁上的电流由于受到________作用而带动铁钉开始旋转。
(3)这个简易电动机工作时，将电能转化为______能。若它的输入功率为2.0 W，效率为60%，则输出功率为________ W。
(4)演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变________方向。电动机转动起来后，电线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是(写出一条即可)________________。(提示：干电池通过的电流不允许长时间超过0.6 A；磁铁磁性随温度升高而减弱。)
1.（2021·杭州）如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上，下列判断正确的是---（ ）
A. 条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B. 条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C. 将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D. 若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
2.（2021·金华）甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，如图所示。根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极，下列描述正确的是---（ ）
A.甲、乙都是N极 B.甲、乙都是S极 C.甲是N极，乙是S极 D.甲是S极，乙是N极
3.（2021·湖州）如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（ ）
A.利用了电磁感应原理 B.利用了通电导体在磁场中受力的原理
C.利用了电流的磁效应 D.产生了直流电
4.（2021·丽水）丽水处州府城一角的磨盘特别受小孩青睐。当人推着磨盘转动时，磨盘上竖着的“丽水”两字和其周围墙壁上的灯同时亮起(如图)。下列四幅图中能反映其工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
5. （2020·绍兴）下列有关电铃(如图)说法正确的是---（ ）
A. 电铃的工作原理是电磁感应
B. 小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C. 要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D. 滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
6. （2020·杭州）有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是---（ ）
A. M无磁性、N无磁性 B. M无磁性、N有磁性
C. M有磁性、N无磁性 D. M有磁性、N有磁性
7（2021·山西）如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是---( )
A. 地球仪周围存在磁场，同时也存在磁感线
B. 地球仪周围的磁场分布是均匀的
C. 地球仪周围各点的磁场方向都相同
D. 地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
8.（2021·湖北荆州）学生进入初中学业水平考试考场时，监考教师会使用金属探测仪对学生进行检查，学生如果携带金属制品，探测仪就会产生电流并报警。以下器件中工作原理与此相同的是---（ ）
A. 发电机 B. 电动机 C. 扬声器 D. 电磁铁
9.（2021·山东临沂）甲、乙两个相同的装置分别由U型磁铁、导体棒和支架构成，导体棒ab和cd由导线连接，如图所示，闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右运动，关于此现象，下列判断正确的是---（ ）
A．甲装置相当于电动机
B．乙装置相当于发电机
C．向左移动ab，cd仍向右运动
D．甲装置将机械能转化为电能
10（2021·天津）利用图所示实验揭示的原理，可制成---（ ）
A. 发电机 B. 电动机 C. 电磁铁 D. 电磁继电器
10.（2021·宁波）科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙。
（1）如图所示，用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面，铜鼓发出的声音的响度不同，同时可以通过乒乓球反弹的高度，来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知：鼓面振动的 ________越大，响度越大。
（2）为了便于描述光的传播路径和方向，科学上引入了光线的概念，实际上光线并不存在。为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向，科学上引入了________的概念，实际上它也并不存在。
11.（2021·宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。
（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向________(填“左”或“右”)移动。
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是________线。
12.（2021·温州）“地漏”（如图甲）是连接排水管道与室内地面的接口。“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点，如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。
（1）若地漏不密封，排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象：________。
（2）磁悬浮地漏的工作原理如图乙。
①当密封盖上方无水时，在磁体B作用下，磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极，则磁体B上端为________极。
②当密封盖上方有水时，密封盖下移，开始排水。积水越多，则排水口越大，其原因是________。
13.（2021·嘉兴）电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。
（1）如图所示是电动机原理图， 将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到________，使线圈转动起来。
（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中________来实现倒车。
14. （（2021·重庆B卷））如图所示，开关闭合后，闭合电路的部分导体ab左右运动时电流计指针发生摆动，这是____________ 现象，利用这个原理可以制成____________（选填“发电机”或“电动机”）。
15.（2021·绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路,如图甲所示,工作电路电源电压U1=220V,R1=242Ω。控制电路电源电压U2=3V,R2=300Ω,热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度,其阻值与温度的关系如图乙, 不计线圈的电阻。当线圈中的电流大于或等于40mA时, 继电器的衔铁被吸合,动触点A与静触点B接触; 当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放,动触点A与静触点C接触。求:
（1）闭合开关S1和S2,恒温箱开始工作,此时衔铁的动触点A与________(选填“B”或“C”)静触点相接触。
（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
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第16讲 电与磁
考点 常见题型 考点分值
1．知道磁场的概念 选择、填空 2～4分
2．描述磁体周围存在着磁场 选择(综合型)、填空 2～4分
3．能根据磁感线识别磁体的极性 选择(综合型)、填空 2～4分
绘制条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁感线 选择、填空 2～4分
5．绘制通电直导线、通电螺线管周围的磁感线 选择(综合型)、填空 2～4分
描述通电直导线周围存在磁场及磁场的分布规律 选择(综合型)、填空 2～4分
描述通电螺线管周围存在磁场及磁场的分布规律 选择、填空 2～4分
知道通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关 选择、填空 2～4分
概述电磁铁的特点及作用 选择(综合型)、填空 2～4分
描述电磁感应现象 选择(综合型)、填空 2～4分
说明产生感应电流的条件 选择、填空 2～4分
知道感应电流方向与磁场方向和导体运动方向有关 选择(综合型)、填空 2～4分
一、磁现象
1．磁体和磁极
(1)磁性：具有吸引__铁、钴、镍__等物质的性质叫磁性。
(2)磁体：具有_磁性__的物体叫做磁体。
(3)磁极：磁体上磁性_最强__的部位叫做磁极，分别是__南极__(S)和__北极__(N)。
(4)磁极间相互作用的规律：同名磁极相互_排斥__，异名磁极相互__吸引__。
2．磁化：使原来没有磁性的物体得到__磁性__的过程叫做磁化。
3．磁场
(1)定义：磁体周围存在着一种物质，能使磁针_偏转_，我们把它叫做磁场。
(2)磁场的方向：科学上把小磁铁静止时_N极_所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。
4. 磁感线
(1)磁感线上箭头表示的方向，即是__磁场_方向。
(2)磁体周围的磁感线总是从磁体的__北_极出来，回到磁体的_南__极。
(3)磁感线密的地方磁场_强__，疏的地方磁场_弱__。
5. 地磁场：地球产生的磁场叫__地磁场__，地磁场的北极在地理__南极__附近，地磁场的南极在地理__北极___附近。
二、电生磁
1．直线电流的磁场
(1)1820年，丹麦物理学家___奥斯特__发现了电流的磁现象。
(2)方向：通电导线周围的磁场方向与__电流方向__有关。改变电流的方向，磁场的方向也随之改变。
(3)规律:a.直线电流磁场的磁感线，是环绕导线的__同心圆__；
b．距离直线电流越_近__，磁场越__强__，反之越_弱__；
c．电流的强度越大，磁场越强。如图为通电直导线周围的磁感线分布。
2．通电螺线管的磁场
(1)分布：通电螺线管周围的磁场分布与__条形磁体___的磁场很相似。其两端相当于条形磁体的两个磁极。
(2)影响因素：
a．通电螺线管两端的极性跟___电流___方向有关。改变___电流___方向，螺线管的磁极也会发生改变；
b．通电螺线管的__线圈扎数___越多，电磁铁的磁性就越强；
c．通过线圈的__电流___越强，电磁铁的磁性也越强。
3．右手螺旋定则(安培定则)：用__右手__握住螺线管，让四指弯向螺线中的__电流_方向，大拇指所指的那一端就是螺线管的__N__极。
4．电磁铁
(1)定义：如果把一根导线绕成螺线管，在螺线管内插入铁芯，有电流通过时有_磁性__，没有电流通过时就失去__磁性__的磁体叫做电磁铁，电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。
(2)工作原理：利用电流的_磁_效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增加的原理工作的。
(3)影响因素：
a．电流：线圈匝数和铁芯一定时，电流越大，磁性越_强_；
b．线圈匝数：电流和铁芯一定时，线圈匝数越多，磁性越__强_；
c．有无铁芯：电流和线圈匝数一定时，有铁芯的磁性越_强_。
(4)常见的应用有：电磁起重机、高速磁悬浮列车、电动机、发电机、电铃、电磁继电器。
5. 电磁继电器
(1)实质:它是利用电磁铁来控制工作电路的一种__自动开关__。
(2)工作原理：利用电磁继电器可以实现__低__电压和__弱__电流电路的通断，来控制__高__电压和__强__电流电路的通断。如图为电磁继电器的控制电路示意图。
(3)电磁继电器的应用：水位自动报警器、电铃等。
三、电动机和发电机
1．磁场对电流的作用
通电导体在磁场中会受到__力的作用__，力的方向跟__电流__方向和__磁场_方向都有关系。
2．电磁感应现象
(1)发现者：__法拉第__发现了电磁感应现象。
(2)内容：闭合电路的一部分导体在磁场里做__切割__磁感线的运动时，导体中就会产生电流。电流的方向与___导体运动方向___和__磁场方向__有关。
(3)产生的电流叫做__感应电流__。
(4)感应电流产生的条件：__闭合__电路、导体做__切割磁感线__运动。
3．电动机与发电机
电动机 发电机
构造 有换向器，无铜环 有铜环，无换向器
原理 ____磁场对电流的作用____ ____电磁感应___
原理图
模型图
性质 通电导线在磁场中受__力__的作用，导线AB在_水平___(选填“水平”或“竖直”)方向上运动 由于导线在磁场中__切割磁感线__ 运动而产生感应电流
条件 (1)闭合开关，导体中有电流通过(2)导体在磁场中 闭合电路的一部分导体在磁场中做___切割磁感线__运动
方向 力的方向跟_电流方向_ 和__磁场方向__的方向都有关 感应电流的方向跟__导体运动方向__和__磁场方向__的方向都有关
能量转化 电能→__机械能___ 机械能→___电能__
四、探究产生电磁感应现象的条件和规律
1．器材(导线、蹄形磁体、导体棒、电流计、开关)
2．实验装置
转换法的应用(通过_电流计指针__的摆动，来反映电流的有无跟大小)
3．要点探究(控制变量法)
(1)产生感应电流的条件
结论：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__电流__的现象叫电磁感应。
(2)产生感应电流方向的影响因素
①在线圈匝数和蹄形磁铁不变时，改变线圈切割磁感线的方向，发现电流计的指针偏转方向发生改变；
②在线圈匝数和蹄形磁铁不变时，改变磁极方向，发现电流计的指针偏转方向发生改变；
(3)产生感应电流大小的影响因素
①蹄形磁铁与切割速度不变，换用匝数更多的线圈进行实验，发现电流计指针偏转角度_变大____；
②线圈匝数与切割速度不变，换用磁性更强的蹄形磁铁进行实验，发现电流计指针偏转角度___变大_；
③在线圈匝数和蹄形磁铁不变时，改变线圈切割磁感线的速度，发现电流计指针偏转角度改变。
4. 结论：产生感应电流的方向跟磁极与切割磁感线的方向有关,感应电流的大小与切割磁感线的速度和磁体的磁性有关。
知识点1：磁体、磁极间相互作用、磁场
例1：“胜哥”在微信公众号“胜哥课程”群发了一个科学视频，只见“胜哥”利用手中的条形磁体做了以下实验，其中结论正确的是---（ ）
A．同名磁极互吸引
B．条形磁体能够吸引小铁钉
C．将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方
D．条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就没有相互作用了
解析：A、由磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相互排斥，故A错误；B、由课本知识知和：磁体能吸引铁、钴、镍等物质，故条形磁体能够吸引小铁钉，故B正确；C、将条形磁体用线悬挂起来，让磁体自由转动，静止时指向地理南极的磁极叫南（或S）极，指向地理北极的是磁体的北极（N极），地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，故C错误；D、玻璃不能隔离磁场，条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后仍有互相作用，故D错误。故选：B。
答案：B
◆变式训练
1.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《电与磁》的课程后动手做了一些小实验。如图所示，小科将甲乙两小磁针放在一根磁铁附近，下列判断正确的是---( )
A. 甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端是N极
B. 甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端也是N极
C. 甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端也是S极
D. 甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端是S极
解析：根据题中已知的两个小磁针的磁极方向可以判断出磁铁a端为S极、b端为N极。在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，小磁针N极所指的方向为该点的磁场方向，则可判断甲和乙的左端都为N极，右端都为S极，B选项正确。故选B。
答案：B
知识点2：电生磁
例2：微信公众号“胜哥课程”发布了一个科学实验视频，如图所示，在竖直放置的矩形通电线框中，悬挂一个能自由转动的小磁针。当通以图中所示方向的电流时，小磁针的N极将---（ ）
A. 转动90度，垂直指向纸里
B. 转动90度，垂直指向纸外
C. 转动180度，指向左边
D. 静止不动，指向不变
解析：（1）磁感线是闭合的曲线，即在磁体的外部是从N极指向S极 , 在磁体内部磁感线是从磁体的S极指向N极 ;
（2）根据安培定则可以判断出此时圆形线圈的N极和S极；
（3）磁场中的小磁针N极的指向与该点的磁场方向相同。
根据据安培定可知，通电后圆形线圈的外面是S极 , 其里面是N极 , 即磁场方向是由纸外垂直指向纸里，所以小磁针的静止后的N极应该是转动90度 , 垂直指向纸里。
答案：A
◆变式训练
1. 小科通过微信公众号“胜哥课程”看到了一个关于电磁炮的科学视频。小科动手模仿制作了一个电磁炮模型，其原理如下图。螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
(1)小柯要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的_______(选填字母)。
A. 增加螺线管的线圈匝数
B. 改变线圈中的电流方向
C. 增大通过螺线管的电流
解析：由题意可知，要想增强电磁炮中螺线管磁场强度，可以增加螺线管的线圈的匝数或增强螺线管线圈中的电流，故应选AC。
答案：AC
2.连接如图电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，无法探究--- （ ）
A. 电流的有无对电磁铁磁性有无的影响
B. 电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C. 电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D. 线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
解析：（1）磁性的有无可通过控制电路中的电流有无来实现；
（2）磁性的强弱由电流大小和线圈匝数控制；
（3）由安培定则可知，电磁铁的磁场方向由电流方向控制。
A、闭合开关，电路中有电流通过，大头针被吸引；电路中无电流，大头针没有被吸引，所以本装置可探究电流有无对电磁铁的影响，A不合题意；
B、无论电流方向是否改变，电磁铁周围总存在关磁场，大头针都能被吸引，无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响，B符合题意；
C、闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电路电流改变，大头针被吸起的数目发生改变，说明电磁铁磁场强弱与电流大小有关，C不合题意；
D、两个线圈串联，通过的电流相等，线圈的匝数不同，吸起大头针的数目不同，说明电磁铁磁场与线圈匝数有关，D不合题意。
答案：B。
知识点3：电磁继电器
例3：如图是一个温度自动报警器的工作原理电路图。当控制电路中有电流通过时，电磁铁左端为 极。在使用中发现，当温度达到设定值时，电铃没有报警。经检查，各元件完好、电路连接无误，则可能是因为 （任写一种）导致工作电路没有接通。
解析：由安培定则可知，电磁铁左端为S极；当温度升高到设定值时，水银柱与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，由于电磁铁磁性的大小与电流大小和匝数多少有关，如果电源电压，使得电流较小，磁性较小，则电磁铁吸引不动衔铁，工作电路不会工作。
答案：S；控制电路电源电压太小。
◆变式训练
1.如图是温度自动报警器的工作电路。在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度到达金属丝下端所指示的温度时---( )
A. 铃响，灯不亮 B. 铃不响，灯不亮 C. 铃响，灯亮 D. 铃不响，灯亮
解析：电磁铁产生的磁场很容易控制。磁场的有或无可以用开关来控制，磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现，磁场的强弱可以由电流大小来调节。人们利用电磁铁的这些特性设计和制造了许多生活和生产用品。
图中温度自动报警器的工作原理为：在控制电路中，当温度到达金属丝下端所指示的温度时，水银与金属丝连接形成闭合电路，使螺线管通电产生磁场，吸引其上方的金属片，使弹簧压缩，工作电路中与电铃相连的电路闭合，电铃响报警，而并联的电灯电路断开，灯不亮。
答案：A
2.图甲是恒温箱的简化电路，R1是热敏电阻，其阻值与温度的关系如图乙所示。R2是滑动变阻器，R3是发热电阻，其额定功率是1 210瓦。
(1)电路中火线应与________(选填“A”或“B”)连接，E点应与________(选填“C”或“D”)连接。
(2)保持其他条件不变，只把电磁铁适当右移，请分析恒温箱设定的温度会发生怎样的变化。_______________________________________________________________
解析：温度降低；因为电磁铁右移，导致动力臂变大，衔铁更容易被吸下，电磁铁磁性应减弱，控制电路的电流变小，总电阻变大，而变阻器R2电阻不变，所以R1电阻变大。由图乙可知设定的温度降低。
答案：(1)A C (2) 设定的温度降低
知识点4：电磁现象辨识
例4：小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《电与磁》的课程后对科学产生了浓厚的兴趣。那么下列有关电与磁的说法正确的是---（ ）
A. 磁感线是实际存在的，所以可以用来表示磁场的强弱
B. 悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近
C. 法拉第在世界上第一个发现了电与磁之间的联系
D. 电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
解析：A.磁场虽然看不见摸不着，但是实际存在的，磁感线是人为建立的模型，并不存在，故A错误；B.根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针在地面上受到地磁场的作用静止时，小磁针的N极指向地磁的南极，故B错误；C.奥斯特最早发现了电与磁之间的联系--电流的磁效应，故C错误；D.继电器是利用低电压、弱电流电路的通断来间接控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，故D正确。故选：D。
答案：D
◆变式训练
1. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了《电与磁》的课程后，理解了电能生磁，磁也能生电。下列电器中，利用电磁感应现象原理制成的是---（ ）
A．电视机 B．继电器 C．发电机 D．电动机
解析：A、电视机在工作过程中，消耗了电能，电能转化为其形式的能。故A错误。B、电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，故B错误。C、发电机原理是一部分导体做切割磁感线运动，是根据电磁感应原理制成的。故C正确。 D、电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的现象制成的。故D错误。故选：C。
答案：C
2. 通过微信公众号“胜哥课程”学习了《电与磁》的课程后，小科想磁能生电，它是机械能转化成电能，那么我们可以制作“发电地板”，如图所示。发电地板的主要部件由永磁体和线圈组成，行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，便能发电。该发电地板的工作原理与下列哪个选项的实验原理相同---( )
解析：A图是奥斯特实验，即通电直导体周围存在磁场，A不符合题意；B图是电磁感应原理，即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，会产生电流的现象，B符合题意；C图是电动机的原理图，即通电直导体在磁场中受力运动，C不符合题意；D图是探究电磁铁磁性强弱与匝数的关系，D不符合题意；故选B。
答案：B
知识点5：电磁相关的实验
例5：在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 方向有关。
（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究 的关系。
解析：（1）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；（2）如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，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。（3）实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
答案：（1）条形；（2）电流；（3）控制两次实验的电流大小不变； 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数。
◆变式训练
1. “胜哥”在微信公众号“胜哥课程”中群发了《电磁隧道》的科学视频。只见“胜哥”把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力“小车”，并将它放入铜质螺线管中，如图甲，“小车”就能沿着螺线管运动。图乙是它的示意图。
(1)在图乙上画出螺线管中的电流方向。
(2)实验中发现，必须将“小车”全部推入螺线管，“小车”才能运动，“小车”运动的原因是_________________________________ _______________________。
(3)进一步探究发现，“小车”运动的方向与电池正负极位置和超强磁铁的极性有关。将如图乙装配的小车放入螺线管，则小车的运动方向是______________________。
(4)要使“小车”运动速度增大，请提出一种方法：
________________________________________________________。
解析：(1)在螺线管内部磁感线方向与外部相反，即形成闭合曲线，不交叉，因此左端为N极，根据右手螺旋定则，如图所示；(2)“小车”全部推入螺线管，磁铁接触的一段螺线管产生的磁场与干电池前后吸附磁铁的磁场相互作用，从而运动；(3)根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理，即小车向左运动；(4)小车运动速度增大，即使小车与磁力之间的相互作用力增强，即增强磁铁的磁性、增加单位长度内螺线管匝数、增加电流电压等都可以。
答案：(1)如答图所示
(2)磁铁接触的一段螺线管产生的磁场与干电池前后吸附磁铁的磁场相互作用(合理答案均可) (3)向左 (4)增强磁铁的磁性(增加单位长度内螺线管匝数、增加电流电压等)
2.材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图甲。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体
中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
(1)进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图乙和丙两种方式放置一根导线。当导线通电时，小磁针发生明显偏转的是________(选填“乙”或“丙”)。
(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于____________________的科学猜想。
(3)科拉顿的实验中，________(选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是______________________________。
解析：(1)1820年奥斯特发现：当小磁针发生偏转时，说明了磁场的存在，当电流方向改变时，产生的磁场的方向也改变，故小磁针的偏转方向也改变，当通电导线与小磁针平行时，小磁针发生明显偏转；(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于磁能产生电的科学猜想；(3)由所给材料可知在科拉顿的实验中已经满足产生感应电流的条件．要使他能观察到电流表指针偏转可以将电流表等器材置于同一房间。
答案：(1)乙 (2)磁能产生电 (3)已经 将电流表等器材置于同一房间(其他合理答案均可)
1.指南针是我国古代四大发明之一。下列说法正确的是---( )
A. 指针是一个磁体
B. 指针折断后只有一个磁极
C. 指针能吸引铜、铝等物质
D. 指针指向不会受附近铁块的影响
解析：指南针本身具有磁性，因为具有磁性的物体叫磁体，且都有两个磁极，即便折断后也有两个磁极，A正确、B错误；具有磁性的物体只能吸引铁、钴、镍等物质，不能吸引铜、铝等物质，C错误；指南针有一定的磁性，所以靠近铁块时，会受到附近铁块的干扰，D错误。故选A。
答案：A
2.甲铁棒能吸引小磁针，乙铁棒能排斥小磁针，若甲、乙铁棒相互靠近，则两铁棒---( )
A. 一定互相吸引
B. 一定互相排斥
C. 可能无磁力的作用
D. 可能互相吸引，也可能排斥
解析：甲铁棒能够吸引小磁针，可能有磁性，也可能没有磁性，乙铁棒排斥小磁针，肯定有磁性。当甲乙两个铁棒相互靠近时，如果甲有磁性，则甲乙两磁体同名磁极靠近就互相排斥、甲乙两磁体异名磁极靠近时互相吸引，如果甲没有磁性，则两个铁棒互相靠近时是磁体吸引铁棒，所以两个铁棒靠近，可能互相吸引，也可能互相排斥，无论哪种情况都会有磁力作用。故选D。
答案：D
3.如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是---( )
A. 通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B. 发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C. 移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D. 通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
解析：通电导线周围存在磁场，且磁场的方向由电流方向决定，小磁针验证通电导线周围存在的磁场，因此A、C、D不正确；当将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明小磁针受到力的作用，改变运动状态力的作用是相互的，小磁针对通电导线也有力的作用，B正确；故选B。
答案：B
4. 如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是---( )
A. 滑片P向右移动，其他条件不变
B. 滑片P向左移动，其他条件不变
C. 开关S由1扳到2，其他条件不变
D. 电源的正负极对调，其他条件不变
解析：影响电磁铁磁性强弱的因素：线圈匝数的多少、流过线圈电流的大小和铁芯的有无。A选项中滑片向右移动时，接入电路的电阻增大，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，A错误；B选项中滑片P向左移动时，接入电路的电阻减少，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，B正确；C选项中开关由1扳到2时，接入电路的线圈匝数减少，电磁铁的磁性减弱，C错误；D选项中电源的正负极对调时，其他因素不变对电磁铁的磁性没有影响，D错误；故选B。
答案：B
5. 小科设计了一个如图所示的线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极，浮在液面上的线圈就能指示方向了。关于该装置的分析错误的是---( )
A. 线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B. 线圈能够指示方向是因为存在地磁场
C. 利用该装置可以判断磁铁的南北极
D. 交换铜片和锌片位置不会改变线圈的磁极
解析：通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，A选项正确，不符合题意；通电线圈周围存在磁场，由于地磁场的作用，会使通电线圈的一端指南另一端指北，B、C选项都正确，不符合题意；交换铜片和锌片的位置，会使线圈中的电流方向发生改变，这样就会改变线圈的磁极，D错误，符合题意。故选D。
答案：D
6.如下图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景，当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面有金属物体了。下图中能反映出金属探测器工作原理的是---（ ）
A. B. C. D.
解析：根据题目的描述可知，金属探测器的工作原理就是电磁感应现象，据此判断即可。
金属探测器的工作原理就是电磁感应现象。
A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生变化，说明电流周围存在磁场，故A不合题意；
B.金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有电流产生，故B符合题意；
C.闭合开关，小磁针偏转，说明电磁铁有磁性，故C不合题意；
D.闭合开关，通过电流的金属棒在磁场中受力运动，故D不合题意。
答案：B
7.如图是温度自动报警器工作电路，在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时---( )
A. 铃响，灯不亮
B. 铃不响，灯不亮
C. 铃响，灯亮
D. 铃不响，灯亮
解析：温度升高时，水银柱上升，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性吸引衔铁，衔铁与下面触点接触电铃这部分电路接通，电铃响铃发出报警信号与上面触点断开，灯不亮。故选A。
答案：A
8.下列情景中利用电磁感应原理的是---( )
解析：地球是个大磁体，司南指示方向利用了磁体之间同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的性质，A错误；测电笔辨别火线与零线，是因为测电笔接触火线时能构成回路，使氖管中有电流通过而发光，而接触零线时则不能使氖管发光，B错误；电饭煲通电煮饭利用的是电流的热效应，C错误；手摇发电机是线圈在磁场中运动，产生电流，利用的是电磁感应原理，D正确；故选D。
答案：D
9.如图所示，导体棒ab向右运动，下列操作能使导体棒向左运动的是---( )
A. 调换磁极
B. 取走一节干电池
C. 将导体棒a、b端对调
D. 向左移动滑动变阻器滑片
解析：通电导体在磁场中的运动方向与电流方向和磁场方向有关，要改变导体棒ab的运动方向，只能改变电流方向或磁场方向，调换磁极，就是改变了磁场方向，A正确；取走一节干电池和向左移动滑片会改变导体棒ab的运动速度，B、D不正确；将导体棒a、b端对调既不会改变导体棒ab的运动方向，也不会改变导体棒ab的运动速度，C不正确。故选A。
答案：A
10.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了电与磁的课程后设计了水位自动报警器原理图。如图所示是，水位没有达到金属块A时，灯________亮；水位到达金属块A时，由于一般的水是________，灯________亮。
解析：当水位下降没有达到金属块A时，控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则L1 亮；当水位上涨时，水与金属块A接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则 L2灯发光。
答案：L1 导体 L2
11.微信公众号“胜哥课程”群发了《制作简易电动机 ( https: / / mp.weixin. / s / b5eJwMgMFBbVjqkmmixyJw )》科学视频。“胜哥”用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图甲、乙、丙所示。
(1)乙图中，把铁钉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________(选填“N”或“S”)极，磁铁与铁钉间的吸引力________(选填“大于”或“小于”)磁铁的重力。
(2)丙图中，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。通过铁钉的电流方向是________(选填“向上”或“向下”)，磁铁上的电流由于受到________作用而带动铁钉开始旋转。
(3)这个简易电动机工作时，将电能转化为______能。若它的输入功率为2.0 W，效率为60%，则输出功率为________ W。
(4)演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变________方向。电动机转动起来后，电线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是(写出一条即可)________________。(提示：干电池通过的电流不允许长时间超过0.6 A；磁铁磁性随温度升高而减弱。)
解析：(1)磁铁的N极朝上，S极朝下，根据磁极间的相互作用规律可知，铁钉被磁化后，铁钉帽一端为S极，铁钉尖一端为N极；磁铁对铁钉的吸引力等于磁铁和铁钉的重力，故磁铁能静止在铁帽处；(2)铁钉的上端与电池正极相连，下端与电池负极相连，构造回路，故通过铁钉的电流方向是向下的；磁铁上的电流由于受到磁场力的作用而带动铁钉旋转；(3)电动机工作时，电能转化为机械能(或动能)；电动机的效率是指输出功率与输入功率的比值，则输出功率为2.0 W×60 %＝1.2 W；(4)若要改变铁钉的转动方向，可以改变电流方向。电动机转动起来后，电线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的目的是避免短路，使电路中的电流过大，烧坏电池，同时也可以使磁铁保持较强的磁性。
答案：(1)N 大于 (2)向下 磁场力 (3)动能(或机械能) 1.2 (4)电流 避免烧坏电池(使磁铁保持较强的磁性)
1.（2021·杭州）如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上，下列判断正确的是---（ ）
A. 条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B. 条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C. 将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D. 若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
解析：（1）首先根据安培定则确定电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用确定条形磁铁受到的作用力方向；
（2）根据二力平衡的折射判断条形磁铁受到摩擦力的方向；
（3）根据滑片移动方向确定阻值变化，进而确定电流变化，从而确定电磁铁的磁力变化，最后根据二力平衡确定条形磁铁受到摩擦力的大小变化；
（4）根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析判断。
根据图片可知，线圈上电流方向像下；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极，左端为S极。根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到向左的排斥力，故A正确；
条形磁铁处于静止状态，它受到的摩擦力与排斥力相互平衡，即二者方向相反。因为排斥力向左，所以摩擦力向右，故B错误；
将滑动变阻器的滑片向右移动，变阻器的阻值变大，通过电磁铁的电流变小，电磁铁的磁场变弱，条形磁铁受到的排斥力减小。根据二力平衡的知识可知，它受到的摩擦力减小，故C错误；
若只改变电源的正负极，那么通过电磁铁的电流方向改变，但是电流大小不变，则条形磁铁受到的排斥力的大小不变，最终它受到的摩擦力大小不变，故D错误。
答案：A
2.（2021·金华）甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，如图所示。根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极，下列描述正确的是---（ ）
A.甲、乙都是N极 B.甲、乙都是S极 C.甲是N极，乙是S极 D.甲是S极，乙是N极
解析：根据磁极之间的相互作用规律确定乙的磁极，根据磁感线的形状确定甲和乙磁极的关系，进而确定甲的磁极。
小磁针的上端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，乙为S极。甲和乙之间磁感线呈顶牛之势，二者为同极，则甲为S极，故B正确，而A、C、D错误。
答案：B
3.（2021·湖州）如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（ ）
A.利用了电磁感应原理 B.利用了通电导体在磁场中受力的原理
C.利用了电流的磁效应 D.产生了直流电
解析：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，据此分析判断。
声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，这里利用了电磁感应原理，故A正确，而B、C、D错误。
答案：A
4.（2021·丽水）丽水处州府城一角的磨盘特别受小孩青睐。当人推着磨盘转动时，磨盘上竖着的“丽水”两字和其周围墙壁上的灯同时亮起(如图)。下列四幅图中能反映其工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
解析：根据“人推着磨盘转动时，磨盘上竖着的“丽水”两字和其周围墙壁上的灯同时亮起”可知，这个装置相当于发电机，工作原理是电磁感应现象，据此分析判断。
A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生改变，说明通电导线周围存在磁场，故A不合题意；
B.闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有感应电流产生，这就是电磁感应现象，故B符合题意；
C.闭合开关后，小磁针的指向发生偏转，说明通电线圈会产生磁场，故C不合题意；
D.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，这是电动机的工作原理，故D不合题意。
答案：B
5. （2020·绍兴）下列有关电铃(如图)说法正确的是---（ ）
A. 电铃的工作原理是电磁感应
B. 小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C. 要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D. 滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
解析：电磁铁的构造和原理，影响电磁铁磁性强弱的因素，电磁感应
电铃是利用电磁铁的特性，通过电源开关的反复闭合装置来控制缠绕在主磁芯线圈中的电流通断形成主磁路对弹性悬浮磁芯的磁路吸合与分离交替变化，使连接在弹性悬浮磁芯上的电锤在铃体表面产生振动并发出声波的机器。
A.电铃的工作原理是电磁铁的原理；故A错误；
B.小锤击打铃碗时，电路断开，没有电流通过，所以电磁铁没有磁性；故B错误；
C.要使铃声响度大一些，即增大小锤到铃碗的距离，因此要增大电磁铁的磁性，可适当增大电压；故C错误；
D.由图可知，该电路是串联电路，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电阻减小，所以电磁铁的磁性增强；故D正确；
答案：D。
6. （2020·杭州）有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是---（ ）
A. M无磁性、N无磁性 B. M无磁性、N有磁性
C. M有磁性、N无磁性 D. M有磁性、N有磁性
解析：条形磁铁的两端磁性最强，而中间磁性最弱，据此判断。
无论M是否有磁性，它的中间位置几乎都没有磁性，用N的一端靠近M的中间，二者相互吸引，那么只能说明N是磁体有磁性；同理，能够说明M是磁体有磁性，故D正确，而A、B、C错误。
答案：D。
7（2021·山西）如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是---( )
A. 地球仪周围存在磁场，同时也存在磁感线
B. 地球仪周围的磁场分布是均匀的
C. 地球仪周围各点的磁场方向都相同
D. 地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
解析：(1)磁场是真实存在的，而磁感线不是真实存在的；(2)磁铁周围的磁场分布是不均匀的；
(3)磁体周围的磁场方向不一定相同；(4)磁悬浮地球仪的工作原理是同名磁极相互排斥。
A.在地球仪底端有一个磁铁，则地球仪周围存在磁场，但不存在磁感线，磁感线是人们为了形象方便地描述磁场而假想的曲线，故A错误；
B.磁铁周围的磁场分布是不均匀的，越靠近磁铁的磁极，磁场越强，即地球仪周围的磁场分布不是均匀的，故B错误；
C.地球仪周围的磁感线是从N极出来回到S极的，且磁场的分布是不均匀的，所以各点的磁场方向不一定相同，故C错误；
D.磁悬浮地球仪之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理，故D正确。
答案：D
8.（2021·湖北荆州）学生进入初中学业水平考试考场时，监考教师会使用金属探测仪对学生进行检查，学生如果携带金属制品，探测仪就会产生电流并报警。以下器件中工作原理与此相同的是---（ ）
A. 发电机 B. 电动机 C. 扬声器 D. 电磁铁
解析：当线圈靠近金属物体时，在金属物体中产生电流，相当于闭合电路中的部分导体在做切割磁感线运动时，在金属中产生感应电流，采用的是电磁感应原理。
A．发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，利用的是电磁感应原理，故A符合题意；
B．电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而制成的，故B不符合题意；
C．扬声器是利用通电导体在磁场中受到力作用而运动的原理制成的，故C不符合题意；
D．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故D不符合题意。
答案：A
9.（2021·山东临沂）甲、乙两个相同的装置分别由U型磁铁、导体棒和支架构成，导体棒ab和cd由导线连接，如图所示，闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右运动，关于此现象，下列判断正确的是---（ ）
A．甲装置相当于电动机
B．乙装置相当于发电机
C．向左移动ab，cd仍向右运动
D．甲装置将机械能转化为电能
解析：
A．甲装置中导体棒ab向右运动，切割磁感线产生感应电流，相当于发电机，故A错误；
B．感应电流流过导体棒cd，在磁场作用下，导体棒cd向右运动，乙装置相当于电动机，故B错误；
C．向左移动ab，会切割磁感线产生感应电流，由右手定则得，产生的感应电流方向为b到a。感应电流流过cd，在磁场作用下，cd会运动。由左手定则得，cd向左运动，故C错误；
D．甲装置中导体棒ab向右运动，切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，故D正确。
答案：D
10（2021·天津）利用图所示实验揭示的原理，可制成---（ ）
A. 发电机 B. 电动机 C. 电磁铁 D. 电磁继电器
解析：分析图可知，图中将闭合回路的一部分导线放在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这就是电磁感应现象，该过程将机械能转化为电能，人们利用这个原理制成了发电机，A符合题意；BCD不符合题意。
答案： A
10.（2021·宁波）科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙。
（1）如图所示，用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面，铜鼓发出的声音的响度不同，同时可以通过乒乓球反弹的高度，来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知：鼓面振动的 ________越大，响度越大。
（2）为了便于描述光的传播路径和方向，科学上引入了光线的概念，实际上光线并不存在。为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向，科学上引入了________的概念，实际上它也并不存在。
解析：（1）根据响度与振幅的关系解答；（2）根据磁感线的定义和用途分析解答。
（1）如图所示，用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面，铜鼓发出的声音的响度不同，同时可以通过乒乓球反弹的高度，来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知：鼓面振动的幅度(或振幅)越大，响度越大。
（2）为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向，科学上引入了磁感线的概念，实际上它也并不存在。
答案：（1）幅度(或振幅) （2）磁感线
11.（2021·宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。
（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向________(填“左”或“右”)移动。
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是________线。
解析：（1）电动机通过电磁铁控制，此时S2没有闭合，说明电磁铁的磁场太弱，根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析电流的变化，推测电阻的变化，最终确定变阻器的滑片移动方向。
（2）根据家庭电路安全用电的接线方法判断即可。
（1）电动机通过电磁铁控制，此时S2没有闭合，说明电磁铁的磁场太弱，即通过电磁铁的电流太小。为了增大磁场，就必须增大电流而减小电阻，因此变阻器的滑片应该向右移动。
（2）在家庭电路中，开关必须接在火线上，因此进户线a应该接火线。
答案：（1）右 （2）相(火)
12.（2021·温州）“地漏”（如图甲）是连接排水管道与室内地面的接口。“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点，如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等。
（1）若地漏不密封，排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象：________。
（2）磁悬浮地漏的工作原理如图乙。
①当密封盖上方无水时，在磁体B作用下，磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极，则磁体B上端为________极。
②当密封盖上方有水时，密封盖下移，开始排水。积水越多，则排水口越大，其原因是________。
解析：（1）扩散现象说明一切分子都在不停的做无规则运动；（2）①根据磁极之间的相互作用分析；
②根据液体压强随深度的变化规律解答。
（1）若地漏不密封，排水管内臭气会扩散到室内。从微观角度解释该现象：分子做无规则运动。
（2）①根据描述可知，磁铁A和磁铁B之间为排斥力，根据“同名磁极相互排斥”可知，若磁体A下端为N极，则磁体B上端为N极。
②当密封盖上方有水时，密封盖下移，开始排水。积水越多，则排水口越大，其原因是：深度越深，液体压强越大。
答案：（1）分子做无规则运动 （2）N；深度 越深，液体压强越大
13.（2021·嘉兴）电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。
（1）如图所示是电动机原理图， 将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到________，使线圈转动起来。
（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中________来实现倒车。
解析：（1）力是改变物体运动状态的原因；（2）前进和倒车，其实就是电动机转动的方向改变，而电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，据此分析解答。
（1）如图所示是电动机原理图， 将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到力的作用，使线圈转动起来。
（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中电流的方向来实现倒车。
答案：（1）力的作用 （2）电流的方向
14. （（2021·重庆B卷））如图所示，开关闭合后，闭合电路的部分导体ab左右运动时电流计指针发生摆动，这是____________ 现象，利用这个原理可以制成____________（选填“发电机”或“电动机”）。
解析：闭合电路的部分导体ab左右运动时，导体ab在磁场中切割磁感线运动，所以导体中有感应电流，电流计指针左右摆动，这种现象是电磁感应；利用这个原理可以制成发电机。
答案：电磁感应；发电机
15.（2021·绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路,如图甲所示,工作电路电源电压U1=220V,R1=242Ω。控制电路电源电压U2=3V,R2=300Ω,热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度,其阻值与温度的关系如图乙, 不计线圈的电阻。当线圈中的电流大于或等于40mA时, 继电器的衔铁被吸合,动触点A与静触点B接触; 当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放,动触点A与静触点C接触。求:
（1）闭合开关S1和S2,恒温箱开始工作,此时衔铁的动触点A与________(选填“B”或“C”)静触点相接触。
（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
解析：（1）闭合开关S1和S2 ， 恒温箱开始工作，那么上面的电阻R1所在的电路必须接通，即此时衔铁的动触点A与静触点C相接触。
（2）根据公式 计算出电热丝R1消耗的电能；
（3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下的瞬间，即此时控制电路的电流I=0.04A，只有热敏电阻R，根据公式计算出此时它的电阻，根据图乙确定此时的最高温度；
电磁铁衔铁被吸合时，R1与R2并联，此时恒温箱温度最低时，控制电路的电流I'=0.03A。首先根据计算出通过R2的电流，再根据 IR=I'-I2 计算出通过热敏电阻的电流，最后根据计算出热敏电阻的阻值，根据图像确定恒温箱的最低温度。
答案：（1）C （2）W= =6×104J
（3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下，即此时控制电路的电流I=0.04A，故恒温箱内温度达到最高值瞬间R=U2/I=3V/0.04A=75Ω，由乙图可知恒温箱内的最高温度为100℃；
当电磁铁衔铁被吸合时，R1与R2并联。当恒温箱温度最低时，控制电路的电流
I'=0.03A。
I2=U2/R2=3V/3000=0.01A，
IR=I'-I2=0.03A-0.01A=0.02A，
R'=U2/IR=3V/0.02A=150Ω，
由乙图可知恒温箱内的最低温度为90℃。
故恒温箱内的温度变化范围为90℃-100℃。
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