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第十六章 电磁转换
第7课时 电磁感应 发电机
1. （2022·盐城响水一模）如图所示的微风吊扇通电后扇叶转动起来，此过程中电能转化为 机械 能，拔下插头，在插头处接发光二极管，用手旋转叶片，发光二极管发光，这是 电磁感应 现象，人们利用这一原理制成了 发电机 （发电机/电动机）.
机械
电磁感应
发电机
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2. 如图所示，闭合开关后让导体AB左右运动，发现小量程电流表的指针发生偏转，此时导体AB相当于 电源 （电源/用电器）；再让导体AB上下运动时，观察到小量程电流表的指针不动，说明闭合回路中的部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时才能产生感应电流.实验中发现随着导体AB运动方向的改变，小量程电流表指针的偏转方向也发生变化，说明感应电流方向与 导体AB的运动方向 有关.
电源
切割磁感线
导体AB的运动方向
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3. （2022·盐城）如图所示为小华用漆包线和磁体制作的一台发电机，制作时用刀片将线圈两端的漆全部刮掉，作为转动轴，用纸做一个小风车固定在转轴上，将转轴放在支架上，将发电机与小量程电流表相连，转动小风车，电流表指针左右偏转，说明电路中电流的方向 改变 （改变/不变），此过程中发电机将 机械 能转化为电能.若将小量程电流表换成电池，线圈 不能 （能/不能）持续转动.
改变
机械
不能
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4. （2023·自贡）如图所示，将一根导体AB放在蹄形磁体形成的磁场方向竖直向下的磁场区域内，导体的两端和小量程电流表相连.下列说法正确的是（ A ）
A. AB不动，磁体水平向左快速移动，指针会偏转
B. 磁体不动，AB水平向右快速移动，指针不偏转
C. 磁体不动，AB竖直向上快速移动，指针会偏转
D. 磁体不动，AB竖直向下快速移动，指针会偏转
A
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5. 把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡发光.关于手摇发电机的发电过程，下列说法正确的是（ C ）
A. 发电机是将电能转化成机械能的装置
B. 加速摇动转轮，灯泡的亮度不变
C. 产生电流的大小和方向发生周期性变化
D. 转轮转动1r，电流方向改变1次
C
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6. （2023·新疆）如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分.它在磁场中按箭头方向运动时，导线a中会产生感应电流且方向相反的两种情况是（ D ）
A. ①和② B. ①和③
C. ②和④ D. ③和④
D
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7. 夜幕下的广场，孩子们喜欢骑着能发光的滑板车追逐、嬉戏.车轮转动时可自行发电，使车轮边缘的LED灯闪闪发光，下列图中与这一过程工作原理相同的是（ C ）
C
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8. （2023·广东）如图所示，小明用线圈、条形磁铁和小量程电流表来验证电磁感应现象，下列不能使小量程电流表的指针发生偏转的操作是（ ）
A. 线圈不动，磁铁快速向上
B. 线圈不动，磁铁快速向下
C. 磁铁不动，线圈快速向上
D. 线圈和磁铁同时同速向上
D
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9. 物理兴趣小组在老师的指导下做了一个有趣的“摇绳发电”实验.如图所示，用一根长铜线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的小量程电流表相连，摇动“跳绳”时，发现小量程电流表的指针左右摆动，则两位同学站在 东西 （东西/任意/南北）方向摇绳可使实验现象更明显一点.
东西
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10. （2023·常州金坛二模）在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中，小芳发现每次小量程电流表指针摆动的角度不同，又提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题.
（1） 小芳猜想：感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度有关，速度越大， 动 能越大，转化成的电能就越多，电流就越大.
动
第10题
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（2） 小芳为了验证自己的猜想，利用如图所示的装置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ水平向右运动（导体运动区域的磁场强弱相同）.同一次实验，应使导体PQ做 匀速 （匀速/变速）运动.下表是实验测得的数据，分析数据可得出感应电流的大小与导体运动速度成 正比 .
匀速
正比
第10题
实验次序 1 2 3 4 5 6
速度/ （cm·s－1） 1 2 3 4 5 6
电流/mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8
（3） 此实验运用的探究方法主要是 控制变量法 .
（4） 你的猜想：感应电流的大小可能还与 磁场强弱 有关.
控制变量法
磁场强弱
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11. （2023·商丘一模）如图所示，将形状相同的塑料管和铜管并排竖直固定，把甲、乙两块完全相同的磁体，从同一高度由静止同时释放，磁体甲从塑料管内下落，磁体乙从铜管内下落.若忽略空气阻力及甲、乙两块磁体间的相互作用，则磁体 甲先 （甲先/乙先/甲、乙同时）离开管道，理由是 磁体乙在铜管中下落时，将部分机械能转化为电能，使下落速度减小 .
甲先
磁体乙在铜管中下落时，将部分机械能转化为电能，
使下落速度减小
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第十六章 电磁转换
专题训练（五） 电磁综合问题
类型一 电磁联系的综合
1. （2023·扬州）国产新型电动汽车具有各种“超能力”.其“动力系统”是由四个独立驱动电机构成的；“能量回收系统”可以将车辆制动时的部分能量转化为电能，储存在蓄电池中.下列说法正确的是（ B ）
A. 驱动电机与发电机的原理相同
B. 四个独立驱动电机是并联的
C. 能量回收系统与电动机的原理相同
D. 能量回收时，蓄电池相当于电源
B
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2. （2023·南京建邺模拟）如图所示，甲、乙为两个相同的装置.闭合开关，向右移动导体ab，导体cd随之运动.下列判断正确的是（ D ）
A. 甲装置相当于电动机
B. 乙装置的工作原理为电磁感应
C. 若竖直向上移动ab，cd一定会运动
D. 同时对调两磁体的磁极，闭合开关，向右移动ab，cd运动方向不变
D
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类型二 力、电、磁综合
3. （2023·苏州姑苏模拟）如图所示，闭合开关后，条形磁体静止在水平桌面上.下列判断正确的是（ B ）
A. 条形磁体受到电磁铁对其水平向右的作用力
B. 条形磁体受到桌面对其水平向右的摩擦力
C. 将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁体受到的摩擦力不变
D. 若只改变电源的正、负极，则条形磁体受到的摩擦力变大
B
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4. 电梯为居民出入带来了很大的便利，小明家住某小区6楼，放学后，他乘电梯回家.已知小明的重力为500N，电梯在20s内能将小明提升到6楼（每层楼高3m）.小明查阅资料了解到，出于安全考虑，电梯都设有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，其电路由工作电路和控制电路组成.在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S1，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S1，电动机不工作.在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（力敏电阻）R2的阻值随压力F的大小变化情况如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.
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（1） 在控制电路中，当力敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性 增强 （增强/不变/减弱）.
增强
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（2） 在小明放学乘电梯回家的过程中，电梯对小明做功的平均功率为多少？
解：（2） 375W
（3） 当电磁铁线圈中的电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声.当该电梯厢内站立了总质量为1000kg的乘客时，电梯是否超载？（g取10N/kg）
解：（3） 此时电梯超载
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类型三 热、电、磁的综合
5. （2023·南通期中）某电热水器的工作原理如图甲所示，用电磁继电器控制加热和保温状态的转换.R1、R2为电热丝，且R2＝2R1，R0为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的变化规律如图乙所示.电源E的电压为6V，当R0中的电流I≥20mA时，衔铁被吸下，电磁继电器线圈电阻不计，下列说法正确的是（ D ）
D
A. S1闭合，电热水器一定处于加热状态
B. 当水温设置为45℃时，R3＝200Ω
C. 若要提高设置温度，则应左移R3滑片
D. P加热＝3P保温
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6. （2022·泰州模拟）某兴趣小组利用电磁继电器为家用空调设计自动制冷控制装置，如图所示，U1恒为6V，电磁铁线圈A电阻R0的阻值为10Ω，热敏电阻R的阻值随温度变化关系如表所示.闭合S后，当控制电路线圈A中的电流等于或大于15mA时，衔铁B被吸合，受控电路的空调正常工作.
温度t/℃ 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 450 420 390 360 330 300
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（1） 空调刚启动工作时热敏电阻R的阻值是多大？此时温度是多少？
解：（1） 当控制电路的电流达到15mA时，衔铁被吸合，受控电路接通，空调开始工作，控制电路的总电阻R总＝＝＝400Ω，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，R＝R总－R0＝400Ω－10Ω＝390Ω，由表可知，此时温度为25℃
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（2） 为节省电能，可将空调启动温度设定为30℃，则控制电路中需再串联一个多大的电阻？
解：（2） 将空调启动温度设定为30℃时，空调启动的电流和电源电压不变，电路中的总电阻不变，查表可知，t＝30℃时，R'＝360Ω，需要串联的电阻值R1＝R总－R0－R'＝400Ω－10Ω－360Ω＝30Ω
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（3） 为了方便给空调自由设定不同的启动温度，写出两种对控制电路进行改进的方案.
解：（3） 方案一：在控制电路里串联一个滑动变阻器；方案二：可以通过将控制电路的电源改为可调压电源
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第十六章 电磁转换
第1课时 磁体与磁场（一）
1. （2023·贵州模拟）据史料记载，当年秦始皇在建造阿房宫北阙门时，令能工巧匠们“累磁石为之”，故称“磁石门”，类似于现代的安全检查门.下列物体能被“磁石门”检查出的是（ B ）
A. 木棒 B. 铁棒
C. 陶罐 D. 铜棒
B
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2. 甲、乙两个磁极之间有一个小磁针，小磁针静止时的指向如图所示.那么（ C ）
A. 甲、乙都是N极
B. 甲、乙都是S极
C. 甲是S极，乙是N极
D. 甲是N极，乙是S极
C
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3. 有甲、乙两根形状完全相同的钢棒，当甲的一端靠近乙的一端时，乙按如图所示的方式转动起来，则可判断（ C ）
A. 一定是甲棒有磁性，乙棒无磁性
B. 一定是乙棒有磁性，甲棒无磁性
C. 甲、乙一定都有磁性
D. 甲、乙一定都没有磁性
C
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4. （2022·广州）放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，其中三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是（ A ）
A. 甲 B. 乙
C. 丙 D. 丁
A
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5. a、b为两根外形完全相同的铁棒，按图中两种方式摆放，当手提a棒时，图甲中b棒下落，图乙中b棒不下落，则可知（ B ）
A. a棒肯定有磁性
B. b棒肯定有磁性
C. a、b棒都肯定有磁性
D. a、b棒都可能没有磁性
B
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6. （2023·北京东城模拟）实验室有一个条形磁铁，其A、B两端的磁极符号模糊不清，如图所示.为了确定A端的极性，请你添加必要的器材设计实验，描述实验现象并写出实验结论.
解：取一枚已知N、S极的小磁针，将小磁针的N极靠近条形磁铁的A端，若小磁针N极被吸引，则A端为条形磁铁的S极；若小磁针N极被排斥，则A端为条形磁铁的N极（或用细线将条形磁铁悬挂起来，静止时若A端指南，则A端是S极；若A端指北，则A端是N极）
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7. 判断甲、乙两根钢条是否有磁性时，可将它们分别靠近一枚小磁针.当钢条甲靠近时，小磁针自动远离；当钢条乙靠近时，小磁针自动接近.由此可知（ D ）
A. 两根钢条均有磁性
B. 两根钢条均无磁性
C. 钢条甲一定有磁性，钢条乙一定无磁性
D. 钢条甲一定有磁性，钢条乙可能有磁性
D
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8. （2022·温州）如图所示为某同学发明的“铁皮自动分开装置”.将强磁铁靠近一叠铁皮，被磁化后的铁皮会自动分开.铁皮分开的原因是（ C ）
A. 同名磁极相互吸引
B. 异名磁极相互吸引
C. 同名磁极相互排斥
D. 异名磁极相互排斥
C
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9. 小明用水平放置的一根条形磁铁的一端吸起一根较小的铁钉，如图所示，当他用一根同样的条形磁铁的S极与原来磁铁的N极靠近合并时，将看到的现象是（ B ）
A. 铁钉的尖端被吸向右端磁铁
B. 铁钉将落下
C. 铁钉的尖端被吸向左端磁铁
D. 铁钉被吸得更牢
B
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10. 如图所示，小金同学将数枚一元硬币放在两根平行的条形磁体上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列说法正确的是（ D ）
A. “硬币桥”上最外侧的硬币没有磁性
B. “硬币桥”最中间的磁性最强
C. 两枚硬币的相邻部分是同名磁极
D. “硬币桥”的搭建利用了磁化的原理
D
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11. 如图为“悬空的磁环”，假设甲、乙、丙三个磁环相同，中间塑料管是光滑的.若甲的上端为S极，则乙的上端为 N 极.当磁环都处于静止状态时，甲对乙的作用力为F1，丙对乙的作用力为F2，则F1 ＜ （＞/＝/＜）F2.
第11题
N
＜
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12. （2023·昭通巧家一模）小明在实验室做电磁实验时，发现实验柜内有一个条形磁体断成了两截，如图所示.于是取出标有N极的那一截进行研究，他猜想该磁体只有一个磁极，而同实验小组的同学们认为他的说法是错误的，理由是任何磁体有且只有两个不同的磁极.为了验证小明的猜想是否正确，同学们取来一个完整的条形磁体，应进行的操作是 用完整条形磁体的S极，分别接触标有N极的那一截条形磁体的两端 ；如果出现 和其中一端相互吸引，和另一端相互排斥 的现象，那么可判断小明的猜想是错误的.
用完整条形磁体的S极，分别接触标有N极的那一截条形磁体的两
端
和其中一端相互吸引，和另一端相互排斥
第12题
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13. （2023·武汉模拟）为了判断钢棒是否有磁性，小明设计了下列实验进行探究.
（1）如图甲所示，小磁针与钢棒M端相互吸引，则钢棒的情况可能是 AC .
AC
A. 原来就具有磁性，M端为N极
B. 原来就具有磁性，M端为S极
C. 原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了N极
D. 原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了S极
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（2） 如图乙所示，挂在弹簧测力计下的磁铁，下端为N极.水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数持续变大，小明由此判断，钢棒原来一定具有磁性，M端是 N （N/S）极.本实验若把磁铁换成软铁块，情况又会怎样？ 水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计的示数先变小后变大 .
N
水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计的示数先变
小后变大
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第2课时 磁体与磁场（二）
1. 磁极间的相互作用是通过 磁场 来传递的.磁场具有方向，小磁针在磁场中静止时， N 极所指的方向规定为磁场的方向.
2. 地球是一个巨大的磁体，地磁的北极在地理的 南极 附近，在地球周围存在着地磁场，地磁场的磁感线从地磁的 北极 出发回到地磁的另一个磁极.（北极/南极）
磁场
N
南极
北极
第3题
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3. （2022·枣庄）公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南.”如图，
“柢”即握柄，是磁体的 S 极，司南之所以能指向南北方向，是由于受到 地磁场 的作用.
S
地磁场
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4. （2022·徐州沛县模拟）关于磁场和磁感线，下列说法错误的是（ A ）
A. 磁体周围存在着磁感线
B. 磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D. 磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
A
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5. （2022·大连）许多物理现象都具有对称美、平衡美和曲线美.下列优美的曲线中，用磁感线描述磁体外部磁场正确的是（ A ）
A
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6. （2023·山西）在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上.多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示.下列说法中正确的是（ D ）
A. 树叶尖端指向地磁南极
B. 指南针的“N”应标注在树叶尖端
C. 树叶周围存在磁场和磁感线
D. 用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引
第6题
D
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7. 指南针是我国古代的四大发明之一，下列关于指南针的说法正确的是（ D ）
A. 指南针能指示南北方向是因为受到重力的作用
B. 指南针的指向不会受到附近钢铁物质的影响
C. 如果地磁场消失，那么指南针还能指示南北方向
D. 我国宋代学者沈括发现，指南针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离
D
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8. （2022·泰州模拟）在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图所示.下列分析不正确的是（ D ）
A. 撒铁屑的目的是将看不见、摸不着的磁场显示出来
B. 铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
C. 轻敲玻璃板，目的是使铁屑可以自由转动，铁屑在磁力作用下有序排列
D. 把玻璃板换成铁板，实验效果会更好
D
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9. （2022·常州模拟改编）如图所示，两个相同的纺锤形磁铁由于磁极间相互吸引而紧紧贴在一起，下列各图能正确表示纺锤形磁铁周围的磁感线分布特点的是（ C ）
第9题
C
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10. （2023·青岛一模）人类最早的磁化技术出现在我国宋代.据《武经总要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中所示为它静止时的指向.下列判断正确的是（ C ）
A. 鱼形铁不能被磁体吸引
B. 指南鱼周围存在磁感线
C. 指南鱼鱼头应标注“N”
D. 指南鱼的腹部磁性最强
C
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11. （2022·苏州昆山一模）如图所示为用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 弱 （强/弱）.若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 Q （P/Q）处.
第11题
弱
Q
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12. （2023·成都模拟）郑和下西洋是我国航海史上浓墨重彩的一笔，其船队是采用水罗盘定向的.水罗盘是把磁针放在一个中间盛水、边上标有方向的盘子里，磁针浮在水面上自由旋转，静止时两端分别指向南北，如图所示.使用过程中，磁针针尖由于受到 地磁场 的作用指向南方，针尖相当于磁针的 S （N/S）极.
第12题
地磁场
S
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13. （2022·无锡江阴期中）如图所示，标出小磁针静止时的N极和A处的磁感线方向.
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14. 如图所示，地球是一个大磁体，请在括号中标明箭头所指的磁针的磁极（N/S）和图中磁感线的方向.
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15. 如图甲所示为某森林的俯视图，某探险小组进入森林后在Q处迷失方向，为了走出森林，他们借助指南针来辨别方向，指南针的指向如图乙所示，那么他们正确的前进方向应沿着指南针所在位置的（ B ）
A. E方向 B. F方向
C. G方向 D. H方向
B
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15(共24张PPT)
第十六章 电磁转换
第十六章 总结提升
考点一 磁体与磁场
1. （2023·淮安期中）我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也.”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示.地磁场的磁感线 不是 （是/不是）真实存在的，地磁场的N极在地理的 南 （南/北）极附近.
不是
南
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2. 如图所示，条形磁铁固定在水平地面上，用沿水平方向的拉力F把重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极，关于此过程中拉力F的大小，下列说法正确的是（ D ）
A. 始终不变
B. 由大变小
C. 由小变大
D. 先变小再变大
第2题
D
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考点二 电流的磁场
3. （2022·烟台）如图所示为巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小.闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（ D ）
A. 电磁铁的右端为N极
B. 当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强
C. 当滑片P向左滑动时，巨磁电阻阻值增大
D. 当滑片P向左滑动时，指示灯变亮
D
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4. （2022·常州钟楼模拟）如图所示，已画出永磁体与通电螺线管之间的一条磁感线.请标出磁感线的方向和电源右侧的极性（用“＋”或“－”表示）.
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5. （2022·成都）为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，如图所示是启动或停止空调压缩机的电路示意图.电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的 开关 （用电器/电源/开关）.夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性 减弱 ，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷.
开关
减弱
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考点三 磁场对电流的作用 电动机
6. 在如图所示的实验装置中，当给金属棒通电时，观察到金属棒在轨道上运动起来.此实验现象说明 通电导体在磁场中受力运动 ，实验中将磁极对调，观察金属棒的运动情况，这样操作是为了探究 通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向的关系 ，当滑动变阻器的滑片向左移动后，金属棒的移动速度将 变大 （变大/不变/变小）.
通电导体在磁场中受力运动
通电导体
在磁场中的受力方向与磁场方向的关系
变大
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考点四 电磁感应 发电机
7. （2022·苏州）如图所示，在探究产生感应电流条件的实验中，把蹄形磁铁竖直放置在水平桌面上.闭合开关，当导体AB 竖直 （竖直/水平）运动时，回路中有感应电流；当磁铁沿平行于AB的方向运动时，回路中 没有 感应电流.
竖直
没有
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8. 跳绳也可以“发电”.用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的小量程电流表相连，摇动跳绳时，发现小量程电流表的指针左右摆动，则（ C ）
A. 向任意方向摇绳均可产生电流
B. 电流方向与跳绳运动方向无关
C. 此过程中机械能转化为电能
D. 跳绳发电属于电流的磁效应
C
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9. a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示.下列说法正确的是（ D ）
A. a端磁极是S极，b端磁极是N极
B. P点没有磁场
C. 磁感线是真实存在的
D. Q点的磁场方向水平向右
D
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10. （2023·临沂）如图所示为开关S闭合后小磁针静止时的指向情况，则（ C ）
A. 通电螺线管的左端为N极
B. 电源的左端为正极
C. 电流表的左端为“＋”接线柱
D. R的滑片不能置于最右端
C
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11. （2023·衡阳）有一种手电筒内部有一个线圈，线圈内有一个可来回运动的条形磁体，摇动手电筒时即可产生电流，使灯泡发光.下列实验中，与此手电筒工作原理一致的是（ D ）
D
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12. （2023·宜昌）如图是一个磁悬浮地球仪，球体内部有一个永磁体，底座通电时地球仪可以悬浮在上方，此时底座相当于一个 电磁铁 ；若需要连续调节地球仪的悬浮高度，则可以通过在底座电路中接入一个 滑动变阻器 来实现.
电磁铁
滑动变阻器
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13. （2023·武威）小明用自制的电磁小船放在水中判断方向，如图所示，开关S闭合前，小船船头（右端）指向东边.闭合开关S，电磁小船的船头（右端）为电磁铁的 S （N/S）极；船头在地磁场的作用下，将 顺时针 （顺时针/逆时针）偏转.
S
顺时针
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14. （2023·南京建邺模拟）如图所示，闭合开关，小磁针沿顺时针方向偏转90°，请在图中括号内标出电源的“＋”“－”极，并标出通过通电螺线管外A点的磁感线的方向.
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15. 如图所示，根据电压表的接线柱标出电源上方的极性和A点的磁感线的方向.
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16. （2023·泰州海陵模拟）利用如图所示的装置进行电与磁的相关实验.
（1）若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”，则应将开关的接线柱1与 3 （2/3）接通， 扬声器 （扬声器/动圈式话筒）的工作过程与该原理相同.为使观察到的现象更明显，导体ab应选择 空心钢（空心钢管/实心铁棒）.
3
扬声器
空心钢管
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（2） 将开关反方向闭合，利用该装置探究“产生感应电流的条件”：
① 让悬挂的导体ab在如图所示的位置沿竖直方向上下运动，小量程电流表的指针 不会 （会/不会）发生偏转.
② 保持磁体不动，如果导体ab水平向右运动，那么小量程电流表的指针向左偏转；如果要使小量程电流表的指针向右偏转，那么可以 B .
A. 将磁体的磁极对调，导体ab向左运动
B. 保持磁体不动，导体ab向左运动
不会
B
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17. （2023·遂宁）同学们在某厂参加国防教育活动时，大家被自动大门所吸引，人靠近时自动打开，离开后自动关闭.回校后，科技小组利用电磁继电器、人体红外传感器，电动机等元件制作了模拟电路，部分电路如图甲所示.其中电动机铭牌上标有“220V 40W”的字样，控制电路的电源电压U恒为24V，R1为定值电阻，人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化关系如图乙所示.当电磁铁线圈中的电流为100mA时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开.（不计电磁铁线圈的电阻）
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（1） 开门一次用时3s，开门一次电动机消耗的电能为多少？
解：（1） 电动机铭牌上标有“220V 40W”的字样，开门一次电动机消耗电能W＝Pt＝40W×3s＝120J
（2） 经测试L＝3m时刚好触发电动机工作，则R1的阻值为多少？
解：（2） 当电磁铁线圈中的电流为100mA时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开，此时控制电路的总电阻R总＝＝＝240Ω；由图乙可知，当L＝3m时，R的阻值为120Ω，R1＝R总－R＝240Ω－120Ω＝120Ω
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（3） 善于思考的小明同学想通过电表示数直观反映人与大门之间的距离，于是他将一只电压表并联在R两端.已知R1为第（2）问所求值，请你推导出L在0～6m内，电压表示数UR随L变化的函数关系式.
解：（3） 由图乙可知，R与L的函数关系为R＝20LΩ/m＋60Ω（0≤L≤6m）；设电压表示数为UR，由串联电路分压原理可知，＝，即＝，解得：UR＝，因R＝20LΩ/m＋60Ω（0≤L≤6m），故UR＝V（0≤L≤6m）
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17(共16张PPT)
第十六章 电磁转换
第6课时 安装直流电动机模型
1. 如图所示为小茗同学安装好的直流电动机模型，图中A部件的名称是 换向器 ；在安装该模型时要按照由下而上、 由内而外 （由外而内/由内而外）的顺序安装.
换向器
由内而外
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2. 小茗把安装好的电动机、滑动变阻器、电源和开关串联起来进行实验，如图所示.
（1） 请用笔画线代替导线完成图中实验器材的连接.（要求：滑动变阻器滑片向右移，电动机转速变慢）
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（2） 闭合开关S接通电路，观察线圈转动，把电源两极对调一下，观察到线圈 转动方向 改变了.
（3） 电动机在家用电器中应用十分广泛，列举一种装有电动机的家用电器： 豆浆机（答案合理即可） .
转动方向
豆浆机（答案合理即可）
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3. 安装电动机模型时，为了使电动机模型能够正常运转，安装时应注意下列几点，其中错误的是（ D ）
A. 要尽量减小轴与轴架之间的摩擦
B. 电刷与换向器的接触松紧要适当
C. 不要使各元件因安装不当而产生形变
D. 每一只固定螺钉均不能拧紧
D
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4. （2022·杭州期中）一台直流电动机模型通电后不转动，但用手轻轻拨动一下线圈就转动起来了，出现这种现象的原因可能是（ B ）
A. 换向器与电刷未接触
B. 启动时线圈恰好在平衡位置
C. 磁体的磁性不够强
D. 电源正、负极接反了
B
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5. （2022·徐州模拟）小华安装好直流电动机模型，通电后电动机正常运转，她还想使电动机的转速加快，可采用的方法是（ A ）
A. 增大电流 B. 减小电流
C. 对调电源正、负极 D. 对调磁体南、北极
A
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6. 电动机是一种高效率、低污染的动力设备，广泛地应用在各种家用电器中.下列家用电器中应用了电动机的是（ A ）
A. 洗衣机 B. 电饭锅
C. 电热水壶 D. 电热毯
A
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7. （2022·常州）小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器的滑片P，电动机正常转动.要改变电动机转动方向，下列做法中错误的是（ C ）
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D. 导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
C
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8. 小明组装好如图所示的电动机，接入电路进行调试，闭合开关后发现电动机不转动，小明为查出问题所在，应优先进行的操作是（ C ）
A. 换用磁性更强的蹄形磁铁
B. 检查电刷与换向器是否接触不良
C. 轻轻拨动一下线圈
D. 给电动机提供更大的电压
C
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9. （2022·信阳息县模拟）如图所示，学校综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮去两端的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去半周.把线圈放在用硬金属丝做成的支架mn上，并按图示连接电路.闭合开关后，用手轻推一下线圈，线圈就开始转动.若将电源的正、负极对调，则线圈的转动方向与原 相同 （相同/相反），原因是 电流方向和磁场方向同时改变 .若在开关和电源之间串联一个电阻，则线圈的转速将 变慢 （变快/不变/变慢）.
相同
电流方
向和磁场方向同时改变
变慢
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10. 在安装直流电动机模型的实验中，小明将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源和开关串联起来，如图甲所示.
（1） 小明闭合开关，发现线圈不转，调节滑动变阻器，电动机模型开始正常转动.线圈原来不转的原因是 电动机两端的电压太小 .
（2） 若要电动机转速加快，则小明应将滑动变阻器的滑片向 左 移动.
电动机两端的电压太小
左
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（3） 接下来，小明把永磁铁换成如图乙所示的电磁铁，并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与A、B相连，使电磁铁线圈与电动机模型线圈并联后，合用一个电源.当对调接在电源正、负极上的导线时，电动机线圈转动的方向会不会改变？ 不会 ，理由是 电流方向与磁场方向同时改变 .
不会
电流方向与磁场方
向同时改变
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（4） 小明想通过开关控制电动机，使电动机既能正转又能反转，请在图丙虚线框内分别填上电源和电动机的电学符号.
（5） 电动机工作时将电能转化为 机械 能.这台电动机正常工作时，两端的电压为6V，通过的电流为1A，若此线圈的电阻为1Ω，则它消耗的电功率是 6 W，这台电动机的效率约是 83.3％ （结果精确至0.1％）.
机械
6
83.3％
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11
11. （2023·安徽）如图所示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO'为转轴.闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ C ）
A. 螺线管F端为N极，P端为N极
B. 螺线管F端为S极，P端为S极
C. 若将电源的正、负极对调，则从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动
D. 若将电源的正、负极对调，则从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
C
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11(共29张PPT)
第十六章 电磁转换
电流的磁场（一）
1. （2023·广东）如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针 S 极指南.当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 磁场 ；断开电路，小磁针 会 （会/不会）回到原来的位置.
S
磁场
会
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2. （2022·泰州泰兴模拟）如图所示，在“探究通电螺线管外部的磁场”实验中，在有机玻璃板上均匀地撒满铁屑，并在螺线管的两端各放一个小磁针.实验中铁屑的疏密反映了磁场的 强弱 ，选用小磁针是为了显示磁场的 方向 .通过探究可知，通电螺线管外部的磁场与 条形 磁体周围的磁场相似.
强弱
方向
条形
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3. （2023·成都）如图所示为小聪和小明同学“探究通电螺线管的磁场方向”实验示意图.实验时，在小圆的位置放置小磁针（小磁针未画出），闭合开关S，画出不同位置小磁针静止时N极的指向；对调电源正、负极，重复上述操作.下列说法正确的是（ B ）
A. 小磁针的作用是指示通电螺不线管周围的磁场方向
B. 闭合开关，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C. 对调电源正、负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向改变
D. 通过实验可以总结出通电螺线管的极性和电流方向的关系
B
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4. 请在图中标出电磁铁的N极和图中这条磁感线的方向.
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5. （2022·铜仁）如图所示，根据小磁针的指向，用物理符号标出螺线管左端和电源左端的极性.
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6. 如图所示，当闭合开关S1、S2时，两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是（ B ）
A. 相吸，A端为N极，B端为S极
B. 相吸，A端为S极，B端为N极
C. 相斥，A端为N极，B端为N极
D. 相斥，A端为S极，B端为S极
B
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7. （2022·连云港）下列通电螺线管中的电流方向和螺线管周围磁感线的分布情况示意图中，正确的是（ B ）
B
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8. 如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁铁，图中已画出磁极间磁感线的分布情况，则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是（ B ）
A. N、N、S、S B. S、S、N、S
C. N、N、S、N D. S、S、N、N
B
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9. （2023·连云港）如图甲所示，将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针偏转，改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也随之改变，表明 电流周围的磁场方向和电流方向有关 .若将导线绕成螺线管并通电，如图乙所示，则通电螺线管的A端是 S 极.
电流周围的磁场方向和电流
方向有关
S
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5
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10. 如图所示为闭合开关后小磁针静止时的情形，请在图中的磁感线上用箭头标出方向，并用“＋”“－”标出电源的极性.
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11. （2023·凉山）如图所示，电流表正确连接在电路中，通电时请在括号中标出电源的正、负极及小磁针静止时的N极.
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12. （2023·云南）某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”.
（1） 将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中.在板面上均匀地撒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示.铁屑的分布情况与 条形 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示 磁场的分布情况 .
条形
磁场的分布情况
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（2） 把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，则通电螺线管的右端为 N 极.对调电源正、负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 电流 的方向有关.
N
电流
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13. （2022·苏州模拟）通电直导线周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示.将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方，直导线通电的瞬间（ D ）
A. 若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转
B. 若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转
C. 若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转
D. 若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转
D
1
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电流的磁场（二）
1. （2022·甘孜）某同学为了解决学习中的困惑，设计了如图所示的探究实验.闭合开关S，乙铁钉下端是电磁铁的 N （N/S）极；通过观察甲、乙电磁铁所吸引大头针的数量，可知在电流一定时，电磁铁的线圈匝数越多，其磁性越 强 （强/弱）.
N
强
1
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2. 在如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为 N 极，小磁针静止时，B端是 S 极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，电磁铁的磁性 减弱 （增强/不变/减弱）.
N
S
减弱
1
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3. （2023·河北）如图所示，用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布，用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关.下列说法正确的是（ A ）
A. 通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
B. 改变通电螺线管中电流方向，小磁针N极指向不变
C. 匝数一定时，通入的电流越小，电磁铁的磁性越强
D. 电流一定时，减少铁钉上线圈的匝数，电磁铁的磁性强弱不变
A
1
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4. 如图所示为一种水位自动报警器的原理示意图，当水位升高到金属块A处时（ A ）
A. 红灯亮，绿灯灭
B. 红灯灭，绿灯亮
C. 红灯亮，绿灯亮
D. 红灯灭，绿灯灭
A
1
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10
5. （2023·宜宾）如图所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整，并在括号中标出闭合开关后小磁针静止时右端的磁极名称.（要求闭合开关，移动滑片P能改变螺线管磁性强弱）
1
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10
6. 如图所示为燃油汽车启动装置的电路简图.汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析错误的是（ C ）
A. 旋转钥匙相当于闭合开关
B. 电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
C. 电磁铁通电后电磁铁的上端为S极
D. 电磁铁通电后电磁铁的上端为N极
C
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7. 如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃.下列说法错误的是（ D ）
A. 报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B. 报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
C. 报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中
D. 温度达到90℃时，报警器中的灯亮，同时电铃响
D
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10
8. （2023·济宁）现代医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环.如图所示，当线圈中的电流从A流向B时，线圈的左端为 S 极，此时活塞将向 左 运动，促使血液流动.
S
左
1
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10
（1） 通电线圈上端是 N 极，温度升高时，电磁铁磁性 增强 .
（2） R3阻值 小于 （大于/小于）R4阻值.
（3）将R1的阻值稍微调小一些，恒温箱控制的温度将 降低 .
N
增强
小于
降低
9.（2023·苏州）寒冬，为了给小鸡提供温暖的环境，小明制作了恒温箱系统，原理如图所示.控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2（安装在恒温箱内，阻值随温度的升高而显著减小）、低压电源等组成.加热电路由电源、电热丝R3和R4等组成.调好R1阻值，闭合开关S1、S2，箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动，且降温阶段降温比较平缓.
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10. （2022·攀枝花）法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（ GMR ）效应，荣获了诺贝尔物理学奖.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象，这一发现大大提高了磁电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命.实验小组设计了如图所示的电路，来探究某GMR的阻值与磁场的关系.
1
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10
（1） 闭合开关S1，电磁铁的左边是 S （N/S）极.滑动变阻器R1的滑片向右端滑动，电磁铁的磁性 减弱 （增强/减弱）.
S
减弱
（2） 断开开关S1，闭合开关S2，无论怎样移动滑动变阻器R2的滑片，电流表指针几乎不偏转，电压表有示数但不变.请分析电路故障： 与电压表并联的支路断路 .
与
电压表并联的支路断路
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（3） 排除电路故障后，闭合开关S1、S2，保持R2的滑片位置不变，将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动，观察到电流表示数增大，电压表示数 减小 （增大/不变/减小）.
（4） 分析上述实验现象可知：该GMR的阻值随其周围磁场的增强而 减小 （增大/不变/减小）.
减小
减小
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10(共14张PPT)
第十六章 电磁转换
第5课时 磁场对电流的作用 电动机
1. （2022·无锡）如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对 通电导体 有力的作用，利用这一原理可以制成 电动 机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向 右 运动.
通电导体
电动
右
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10
2. 如图所示为直流电动机的工作原理图，铜半环C、D叫作 换向器 ，其作用是当线圈因惯性转过平衡位置时，立即改变 线圈中电流的方向 从而改变线圈的受力方向，使线圈在磁场中连续转动.
换向器
线圈中电流的方向
1
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10
3. （2023·广西）如图所示，某兴趣小组利用干电池、铜线框和磁铁制作一个“爱心”电动机，“爱心”能绕电池转动.下列家用电器与“爱心”电动机工作原理相同的是（ B ）
B
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10
4. （2023·镇江模拟）如图所示，闭合开关，铜棒向左运动，为使铜棒向右运动，下列操作不可行的是（ D ）
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 导线①接A、C接线柱，导线②接B、D接线柱
D. 同时对调电源正、负极和磁体N、S极
D
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10
5. 小华在综合实践活动中自制的简易电动机如图所示.矩形线圈由漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴.将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈正下方.为了使开关闭合后线圈能连续转动起来，小华应（ C ）
A. 将电池的正、负极对调一下
B. 在线圈正上方增加磁体S极
C. 将左转轴绝缘漆全部刮掉，右转轴只刮半周
D. 将左、右转轴绝缘漆全部刮掉
C
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10
6. （2023·芜湖模拟）小明参观历史博物馆时看到一个假人在不停地推石磨转动，其原理为蓄电池通电后石磨内的线圈在磁场作用下受力转动，并带动假人运动，如图所示.下列说法错误的是（ A ）
A. 石磨转动是将机械能转化为电能
B. 其原理与电动机的原理相同
C. 仅改变电流方向可以改变石磨转动的方向
D. 仅改变磁场方向可以改变石磨转动的方向
A
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10
7. （2023·广元）电流表是电学实验中的重要仪器，如图所示为电流表的内部结构简图，将线圈置于两个磁极之间，线圈上固定有一根指针，有电流通过线圈时，线圈会带动指针一起偏转，线圈中电流越大，指针偏转角度越大.下列说法与电流表的工作原理相符的是（ A ）
A. 通电线圈在磁场中受到了力的作用
B. 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
C. 与电动机工作原理不同
D. 电流表工作过程中，将机械能转化为电能
A
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8. （2022·徐州丰县模拟）如图所示，一个不能打开的盒子外面露出一段细长的导线，若导线中有电流，把导线悬挂起来，将一蹄形磁铁靠近拉直的导线，则导线会 运动 .此实验利用了磁场对 通电导线 有力的作用，人们利用这个原理制成了 电动 机.
运动
通电导线
电动
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9. （2023·苏州姑苏模拟）小明利用如图甲所示的装置观察“磁场对通电导体的作用”.
（1） 应在从M、N之间接入 电源 （小量程电流表/电源/灯泡），装置中的导体棒应选用轻质的 铝棒 （铁棒/铝棒）.
电源
铝棒
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（2） 如图乙所示，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的.通电后，若cd段导线受磁场力的方向是竖直向下的，则ab段导线所受磁场力的方向是 竖直向上 的，这两个力 不是 （是/不是）一对平衡力，理由是 两个力不在同一直线上 .
竖直向
上
不是
两个力
不在同一直线上
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（3）小明自制了一个电动机，将线圈漆包线两端的漆全部刮去后，用导电支架托住，放入磁场中，如图丙所示.闭合开关，发现线圈不能持续转动，只能在平衡位置附近摆动.线圈在平衡位置时，线圈平面与磁感线 垂直 （平行/垂直）；为了使线圈能持续转动，正确的两种刮漆方法应该是 BC .
垂直
BC
A. 两侧全刮
B. 一侧全刮，另一侧刮半周
C. 两侧均刮上半周
D. 一侧刮上半周，一侧刮下半周
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10. 如图所示，“ ”表示导线中的电流方向垂直于纸面向里，“ ”表示导线中的电流方向垂直于纸面向外，F是磁场对通电导线的作用力.下列磁场对通电导线的作用力与图中F的方向相同的是（ B ）
B
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10(共28张PPT)
第十六章 电磁转换
第十六章 提优测评
一、 选择题（每小题3分，共30分）
1. 电磁感应现象是物理学史上的重大发现之一，最早发现这一现象的物理学家是（ D ）
A. 焦耳
B. 安培
C. 奥斯特
D. 法拉第
D
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① 用该钢棒去吸引磁铁，能吸引
② 将该钢棒中点系上细线，悬挂起来，拨动钢棒，发现最后总是指向南北
③ 用该钢棒去吸引小铁钉，能吸引
④ 将钢棒与一个强磁体放在一起，一段时间后，发现钢棒也有磁性
A. ①② B. ②③
C. ①③ D. ②④
2. 实验室有一根钢棒，下列做法及对应的现象中，能确定钢棒具有磁性的有（ B ）
B
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3. 关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ B ）
A. 磁感线是磁场中实际存在的曲线
B. 指南针能指南北是因为地球周围存在磁场
C. 条形磁铁周围的磁感线是从南极出发指向北极的
D. 地磁场的南极在地理的南极附近
B
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4. （2022·牡丹江）下列用磁感线描述的磁场方向不正确的是（ D ）
D
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5. 如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一个条形磁体，开关闭合后，在滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ B ）
A. 电流表示数变大，弹簧长度变长
B. 电流表示数变大，弹簧长度变短
C. 电流表示数变小，弹簧长度变短
D. 电流表示数变小，弹簧长度变长
B
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6. （2023·连云港海州二模）如图所示为“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，R1为电阻箱，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的变化而变化.灯泡L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭.关于该电路，下列说法正确的是（ B ）
A. 电磁铁通电后上方为N极
B. R2的阻值随光照强度的增大而减小
C. 将R1调小，灯泡L的工作时间会变长
D. 降低控制电路中的电源电压，灯泡L工作时间会变短
B
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7. （2022·盐城亭湖模拟）如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导体.利用此实验装置进行实验，下列说法正确的是（ B ）
A. 在a、b间接入电源，可以探究电磁感应现象
B. 在a、b间接入电源，就是电动机的工作原理图
C. 在a、b间接入小量程电流表，可以探究磁场对电流的作用
D. 在a、b间接入小量程电流表，随意运动导体，小量程电流表指针就会发生偏转
B
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8. 如图所示为某同学自制的玩具电动机，一块圆柱体磁铁吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁铁上，观察到线框顺时针转动，则（ C ）
A. 该过程中机械能转化为电能
B. 线框左、右两边所受磁场力方向相同
C. 若仅调换电池两极，则线框将逆时针转动
D. 若仅调换磁铁两极，则线框仍顺时针转动
C
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9. （2023·盐城建湖模拟）如图，用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，发现条形磁铁被吸引.该铁棒有没有磁性呢？下列说法正确的是（ C ）
A. 可以确定有磁性，且A端是S极
B. 不确定有无磁性，只需要将B端靠近S极，观察现象就可以判断
C. 不确定有无磁性，只需要将B端靠近N极，观察现象就可以判断
D. 不确定有无磁性，若将A端靠近S极，则观察现象仍然无法判断
C
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10. （2022·杭州）如图所示，粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙，它们之间有相互作用力且保持静止.对图中甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是（ D ）
A. 甲一定水平向左，乙一定水平向右
B. 甲水平向右，乙无法确定
C. 甲水平向左，乙无法确定
D. 甲、乙均无法确定
D
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二、 填空题（每空2分，共34分）
11. 地球也是一个巨大的磁体，地磁北极在地理 南极 附近，指南针能指南北是因为受到了 地磁场 的作用， 但所指南北并不十分准确，而是有微小的偏差，最早论述这一问题的是 沈括 .
12. 在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，闭合开关，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有 磁场 ，通过小磁针静止时 N 极的指向来确定该点磁场的方向，调换电源正、负极，小磁针偏转方向改变，说明磁场方向与 电流方向 有关.
南极
地磁场
沈括
磁场
N
电流方向
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13. 小科在某科学探索中心参观时，体验了名为“铁钉桥”的游戏项目，如图所示.利用左、右两块电磁铁将数枚原本没有磁性的细铁钉 磁化 ，细铁钉相互吸引而形成小桥.小科推测：两块电磁铁的a端和b端为 异名磁极 （同名磁极/异名磁极）.可以通过增大电磁铁中 电流 的方法，搭建起由等量的粗铁钉（长度、密度等与细铁钉一致）组成的“铁钉桥”.
磁化
异名磁极
电流
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14. （2023·乐东模拟）如图所示为磁悬浮LED灯，灯座A内有电磁铁，灯头B内有磁铁和接收线圈，此时灯泡悬浮在空中是由于异名磁极相互 吸引 ；当底座C的开关闭合时，内部的发射线圈产生交变磁场，灯泡被隔空点亮，这个过程与 发电机 （电动机/发电机）工作原理相同.
吸引
发电机
1
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15. （2022·苏州吴中模拟）两个磁体之间有力的作用，同名磁极相互 排斥 .通电导线能使小磁针发生偏转，这是因为通电导线周围存在 磁场 .如图所示，把通电导体放在两个磁极中间，磁极对导体的力垂直指向纸里，若导体中电流方向相反，则磁极对导体的力垂直指向 纸外 （纸里/纸外）.
排斥
磁场
纸外
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16. （2023·广东模拟）小明在科技节表演“隔板推物”，其装置如图所示.甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，通过导线连接构成闭合电路，推动甲线圈摆动切割磁感线，在闭合电路中产生 感应电流 ，同时乙线圈会随之摆动，此时乙线圈相当于 电动机 （电动机/发电机）.若只将乙线圈处的磁铁两极位置对调，重复刚才的操作，则乙线圈的摆动方向与之前 相反 （相同/相反）.
感应电
流
电动机
相反
1
2
3
4
5
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20
21
三、 解答题（共36分）
17. （2分）在图中标出磁感线的方向和小磁针的N极.
1
2
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20
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18. （2分）（2022·镇江模拟）开关闭合后，小磁针静止时的指向如图所示.请在图中两个虚线框内分别标出螺线管的磁极和电源的极性.
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19. （8分）（2023·无锡模拟）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路.
（1） 根据如图所示的情境可知， 甲 （甲/乙）的磁性强，说明电流一定时， 线圈匝数越多 ，电磁铁磁性越强.
（2） 根据安培定则可判断出，乙铁钉下端是电磁铁的 N 极.
（3） 电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 同名磁极相互排斥 .
甲
线圈匝数越多
N
同名磁极相互排斥
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20. （12分）（2023·南通模拟）在“探究感应电流产生的条件”实验中，小明和小华发现小量程电流表指针摆动的角度有时会不同.于是，他们想探究产生感应电流的大小与哪些因素有关.经过讨论后，他们提出了下列几种猜想：
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.
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（1） 如图甲，为了验证猜想1是否正确，小明将磁体A放在水平面上，驱动装置（由两根绝缘硬棒ab、cd组成）使导体PQ以3.0cm/s的速度水平向右匀速运动（导体运动区域的磁场强弱相同），读出小量程电流表的示数为6mA.然后，将磁体A上下颠倒，使导体PQ仍以3.0cm/s的速度水平向右匀速运动，发现小量程电流表的示数仍为6mA.这说明猜想1是 错误 （正确/错误）的.
错误
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（2） 在验证猜想2时，在同一磁体A中驱动装置使导体PQ以不同的速度水平向右匀速运动，读出小量程电流表测出的数值，记录的部分数据如表所示：
实验次序 1 2 3 4 5
速度v/（cm·s－1） 1.0 1.5 3.0 3.4 4.0
感应电流I/mA 2 3 6 8
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① 请在图乙中描点绘出感应电流I与速度v的关系图线.表格中第4次感应电流I＝ 6.8 mA.
6.8
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② 进一步分析得出：在磁场强弱相同时，产生感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度的大小成 正比 .
③ 为探究猜想3，他们换一个比磁体A磁性更强的磁体B进行多次实验：使导体PQ保持以3.5cm/s的速度在磁体B中水平向右匀速运动，小量程电流表的示数均为8.5mA.根据上述实验收集的数据，你认为他们的实验 不能 （能/不能）验证猜想3是否正确，理由是 实验次数太少无法得到普遍规律 .
正比
不能
实验次数太少无
法得到普遍规律
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21. （12分）阅读短文，回答问题.
电磁继电器与扫地机器人
如图甲所示的智能扫地机器人可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒.如图乙所示为其部分工作原理图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小.如表所示为其部分工作参数（注：电池总容量为2.5A·h是指在额定电压下以2.5A的电流可工作1h）.
额定电压 电池总容量 额定功率 工作噪声
12V 2.5A·h 30W ＜50dB
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（1） 图乙中电磁铁是根据电流的 磁 效应制成的.
磁
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（2） 接通电源，扫地机器人工作，当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，通过电磁铁的电流将 增强 （增强/不变/减弱），电磁铁的磁性将 增强 （增强/不变/减弱），B触头将与 C （A/C）触头接触.
（3） 充满电后，电池储存的电能为 1.08×105 J，充满电后，电池最多可以供扫地机器人工作 1 h.
增
强
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C
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第十六章 电磁转换
专题训练（四） 电磁作图问题
类型一 磁体和磁场
1. （2023·苏州吴江模拟）如图所示，位于地球北半球附近磁场中的小磁针处于静止状态，请在虚线方框内标出相应位置的地磁磁极和小磁针静止时的磁极.
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2. （2023·苏州模拟）如图所示为两个磁极靠近时磁感线的分布情况，根据图中标示的N极，在括号内标出静止小磁针的N、S极并标出A点磁感线的方向.
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3. （2023·松原乾安模拟）根据图中条形磁体磁感线的分布情况，标出条形磁体和静止小磁针右端的磁极.
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4. （2023·天津和平期末）根据图中小磁针的指向，在图中标出两侧磁体的极性，并标明磁感线方向.
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类型二 通电螺线管的磁场
5. （2023·达州）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）
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6. （2023·常进武进模拟）如图所示，小磁针（涂黑的一端为N极）静止在通电螺线管正上方，在图中磁感线上用箭头标出磁感线的方向并标出电源的“＋”极.
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7. （2023·辽阳文圣模拟）如图甲所示为桌面摆件悬空灯泡，图乙是其结构图.小磁针靠近底座静止时如图乙所示.请在图乙中标出：（1） 灯泡底部的磁极（用“N”或“S”表示）.（2） 电磁铁电源上方的极性（用“＋”或“－”表示）.
（3） 磁感线的方向.
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类型三 判断磁体的受力
8. （2023·河源龙川模拟）如图所示，条形磁体A、B静止在水平桌面上，图中画出了部分磁感线的分布情况，请在图中标出磁体A的N极，并画出磁体B在水平方向上的受力示意图.
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9. （2023·信阳固始模拟）某兴趣班的同学用如图所示的装置，探究水平地面上的条形磁铁和通电螺线管之间的受力情况.请画出开关闭合后，通电螺线管将会受到的磁铁的力的示意图.
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类型四 电磁铁的连接
10. （2023·南京玄武模拟）如图所示，将电磁铁、滑动变阻器接入电路，使开关闭合后电磁铁与条形磁铁相互吸引，且滑片P向右移动时吸引力变小.
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11. （2023·宝鸡陈仓模拟）请用笔画线代替导线将图中的电路连接完整，要求：闭合开关S后，小磁针指向如图所示，旋钮顺时针转动时通电螺线管的磁性减弱，导线不得交叉，并标出磁感线的方向.（a、b、c为金属丝）
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12. （2023·锦州模拟）如图所示，闭合开关后，两个通电螺线管中间的小磁针N极向下指.请你在括号内标出电源的“＋”或“－”极，并画出乙通电螺线管的绕线方法.
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类型五 电磁继电器的连接
13. （2023·广州黄埔模拟）如图所示为一种水位自动报警器的原理图.水位没有到达金属块A时，LED灯亮；水位到达金属块A时，警鸣器响.图中工作电路未连接完整，请用笔画线代替导线完成电路的连接.
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14. （2022·营口模拟）炎热的夏季到了，小丽利用所学的物理知识制作了一个利用低压电路自动控制电风扇工作的装置.如图所示，水银温度计的玻璃管中封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电风扇开始工作.按照小丽的设计示意图，请将图中的电路连接完整，标出当控制电路接通时电磁铁两端的N、S极.
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