人教版九年级物理第二十章 电与磁单元检测（培优卷）
一、选择题（每题3分，共45分）
1．（2024九下·竞秀开学考） 如图所示，一条形磁体周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁，这四根小磁针静止时N极指向正确的是（磁针的黑端表示N极）（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
2．（2024九上·濠江期末）如图，电源电压恒定，R1为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化。实验测得其变化关系如图甲所示，其中B表示磁场的强弱（T）。则在图乙中，闭合开关后R所处的磁场逐渐增强时，则（ ）
A．R1的阻值变小 B．电压表示数变大
C．电流表示数变小 D．电流表示数不变
3．（2024九上·莲池期末）关于磁现象，下列说法正确的是（ ）
A．铜、铁、铝都是磁性材料
B．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
C．地磁场的S极在地球的南极附近
D．磁场是真实存在的一种物质
4．（2024九下·联合月考）指南针是我国古代四大发明之一。指南针能指南北是（ ）
A．受到重力的作用 B．受到惯性的作用
C．受到大气压的作用 D．受到地磁场的作用
5．（ 物体是否具有磁性的判断方法）有甲、乙两根外形完全一样的钢棒，一根有磁性，另一根没有磁性，现用甲钢棒的一端接触乙钢棒的中部，发现没有吸引现象，由此可知（ ）
A．甲钢棒有磁性，乙钢棒没有磁性
B．乙钢棒有磁性，甲钢棒没有磁性
C．甲、乙钢棒都没有磁性
D．无法判断哪根钢棒有磁性
6．（2020九上·红桥期末）一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．实验室有一个学生电源，输出端的符号模糊不清，无法北分辨正、负极.小明设计了下面的判断电源两极的方法.在桌面上放一个小磁针，在磁针东面放一个螺线管，如图所示.闭合开关后，磁针指南的一端向东偏转.下述判断正确的是（ ）.
A．电源A端是正极，在电源内电流由A流向B
B．电源A端是正极，在电源内电流由B流向A
C．电源B端是正极，在电源内电流由A流向B
D．电源B端是正极，在电源内电流由B流向A
8．（2024九下·金溪月考） 下列描述的物理现象或规律中正确的是（ ）
A．甲图中，闭合开关后，通电螺线管左端为N极，小磁针逆时针偏转
B．乙图中，烧杯内水位未达到金属块A底部时，衔铁会被弹起，铃不响灯亮
C．丙图中，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
D．丁图中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒对电子的束缚能力比较弱
9．（粤沪版物理九年级下册第16章第3节探究电磁铁的磁性同步检测）如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动．当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，同时滑片逐渐向上滑动，下列判断正确的是（ ）
A．维持铁块作匀速直线运动的拉力逐渐减小
B．电磁铁的磁性逐渐减弱
C．铁块对地面的压强先减小后增大
D．铁块所受摩擦力不变
10．（粤沪版物理九年级下册第16章第3节探究电磁铁的磁性同步检测）如图所示，闭合开关S后，只进行下列一项操作，一定能使电磁铁磁性增强的是（ ）
A．变阻器的滑片向右移动 B．变阻器的滑片向左移动
C．开关由1拨到2 D．把电源的正负极对调
11．（2024九下·衡水开学考）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关、时，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，电压表的示数减小
12．（粤沪版物理九年级下册第16章第4节电磁继电器与自动控制）小冬利用压力传感器、电磁继电器、光敏电阻等元件，设计了一个机动车超载自动拍照电路．当有车辆通过时光控开关会自动闭合，若车辆超重时，压力开关会闭合，使摄像系统电路接通，可自动拍摄超重车辆号牌．下列有关说法正确的是（ ）
A．机动车驶过埋有压力开关的路口，摄像机就会自动拍摄
B．只要光控开关接收到车辆驶过信息，摄像机就会自动拍摄
C．当光控开关和压力开关都闭合时，摄像机才会自动拍摄
D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
13．（2023九上·乌鲁木齐期末）如图所示，从一个密闭盒子内有电池组等元件上的两个小孔中伸出一段细软且电流较大的长导线，在不断开导线的情况下，以下四组器材中能判断出该导线中是否有电流通过的是（ ）
①红外测温枪
②大铁钉及一些大头针
③小磁针及固定导线的支架
④马蹄形磁体
A．仅①② B．仅②③
C．仅①④ D．①②③④都可以
14．（2024九上·福州期末）如图所示现象中涉及的物理知识正确的是（ ）
A．如图甲，电流的磁效应是由丹麦物理学家安培第一个发现的
B．如图乙，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C．如图丙，导体在磁场中沿任何方向运动，闭合回路中都会产生感应电流
D．如图丁，滑动变阻器的滑片向左滑动，电磁铁的磁性会减弱
15．（人教版物理九年级第二十章第5节磁生电同步练习）关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是（ ）
A．任何导体在磁场中运动，都能产生感应电流
B．当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，一定能产生感应电流
C．当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线运动时，就能产生感应电流
D．当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就能产生感应电流
二、填空题（每空2分，共12分）
16．（2024九下·武威模拟）如图所示电路中，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小，将螺线管一端靠近磁敏电阻R，闭合开关、，则螺线管右端为 极，当的滑片向左端滑动时，电压表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
17．（磁浮列车的工作原理和特点 ）磁悬浮列车是在车厢和轨道上分别安放磁体，利用同名磁极相互 ，使列车离开地面，从而减少运行时的阻力，而磁极间的相互作用是通过 发生的．
18．（人教版物理九年级全册第20章第3节电磁铁电磁继电器同步练习）新建的居民住宅大多安装了自动空气开关．其原理如图所示，当电路由于电流过大时，电磁铁P的磁性将变 （选填“强”或“弱”），吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀在弹力作用下自动开启，切断电路，起到保险作用．某周末，文强同学在家开着空调看电视，妈妈打开电饭锅做饭时，家里的自动空气开关“跳闸”．则此时“跳闸”的原因最可能是 ．
三、实验探究题（共24分）
19．（2024九下·长春模拟）在探究“通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
（1）实验前，可自由转动的小磁针静止时均指南北，这说明 ；
（2）闭合开关，小磁针静止时的指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N极和电源的正极 ；
（3）对调电源的正负极，闭合开关，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管外部的磁场方向与 方向有关；
（4）实验中，小磁针所起的作用是 。
20．（2024九下·长春模拟）在探究“通电螺线管外部磁场情况”的实验中：
（1）在装有螺线管的硬纸板上 撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似；
（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，我们可以把能自由转动的小磁针远离螺线管，当它静止时指南的那端是小磁针的 极，这是利用了 磁场的作用；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的磁场方向与螺线管中 有关；
（4）根据图中实验现象推断，通电螺线管内部也有磁场，依据是： ；
（5）实验中每一个小铁屑都相当于一枚小磁针，因为它们在磁场中已经被 ；
（6）总结出用右手判断通电螺线管的极性与线圈中电流方向之间规律的科学家是 。
21．（人教版物理九年级全册 20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”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）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强；
（2）由图示可知， （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强；
（3）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 ；
（4）本实验中用到了多种研究方法：
①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，下列实验的研究方法和这种方法不同的是
A．研究电流大小和电压、电阻的关系
B．研究影响电阻大小的因素
C．用电流表测量串联电路中的电流
②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，下列实验的研究方法和这种方法不同的是
A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率
B．研究电热和那些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少
C．研究动能大小和那些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近，来表示动能的大小
（5）本实验进行了多次实验，多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是______
A．伏安法测量定值电阻的阻值
B．探究并联电路电流规律
C．测量小石块的密度
22．（2024九下·衡阳月考）某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
（1）图乙中的表示图甲中垂直于纸面的导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，图乙三种情况中会产生感应电流的是 ；
（2）下表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，第次实验中电流表指针偏转方向是 ；
次数 磁场方向 导线运动方向 电流表指针偏转方向
向上 向左 向左
向右 向右
向下 向左 向右
向右
（3）从能量转化的角度来分析，感应电流的产生过程是 能转化为电能；
（4）该实验原理在生活中的应用是 选填“电动机”或“发电机”。
四、科普阅读题（共8分）
23．（2024九上·北京市月考）门磁报警装置内装有干簧管（如图甲），干簧管有两个软铁片和玻璃管组成，软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会发生变化。把条形磁体分别放置在乙图中的①、②、③、④4 个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。
磁体位置 竖直放置并靠近 水平放置并靠近
① ② ③ ④
触电状态 闭合 断开 ？ ？
软铁片的 极性情况
（1）当条形磁体在图乙①位置竖直靠近干簧管时，铁片被磁化，铁片与条形磁体相邻端的磁极是 （选填“同名磁极”或“异名磁极”）；
（2）当条形磁体在图乙②位置竖直靠近干簧管时，干簧管触点断开，是因为干簧管上下触电均为 极（选填“N”或“S”）；
（3）当条形磁体在图乙③位置竖直靠近干簧管时，干簧管触点状态为 （选填“闭合”或“断开”），触点上方为 极；
（4）当条形磁体在图乙④位置竖直靠近干簧管时，干簧管触点状态为 （选填“闭合”或“断开”），触点上方为 极；
（5）如图丙，门框上安装磁铁，而门上安装门磁报警装置，其内部简化电路如图丁，闭合开关 S 启动报警器后，关门电铃不响；而开门时电铃响起。磁铁应该按照图乙中 （选填①②③④）的方式安装，报警时干簧管触点 （选填“闭合”或“断开”）。
五、综合题（共4分）
24．（2024九下·荥阳模拟）如图甲是蓄水池水位监测及排水电路的简化示意图。水池未蓄满水时灯泡发光，当达到警戒水位时，控制电路中的电流为60mA，此时衔铁刚好被吸合，工作电路会启动排水泵，将水排出。已知控制电路的电源电压保持3V不变，定值电阻R＝45Ω，线圈的电阻忽略不计，压敏电阻RF装在蓄水池底部，其阻值与蓄水池内水深的关系如图乙所示。
（1）当蓄水池中水位升高时，电流表的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”）；
（2）当蓄水池中未蓄水时，电流表的示数为多少 ？
（3）刚达到警戒水位时，压敏电阻RF的电功率为多少 ？
（4）要想增大蓄水池的警戒水位，请写出一种简便可行的方法： 。
六、作图题（共2分）
25．（粤沪版物理九年级下册第16章第3节探究电磁铁的磁性同步检测）如图所示，请用笔画线代替导线将实物图补充完整．要求：
①小磁针的指向满足如图所示方向；
②滑动变阻器的滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱；
③原有导线不得更改．
七、计算题（共5分）
26．（人教版物理九年级全册 20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习）某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏，指示灯的规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。
（1）若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点 接通。（选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”）
（2）当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的1/25。
求：①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能。
②定值电阻R0的阻值。（指示灯的电阻不变）
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】磁现象
【解析】【解答】根据图片可知，条形磁铁的左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，甲的左端为S极，丁的右端为S极，丙的左端为S极，乙的左端为N极，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，据此分析判断。
2．【答案】C
【知识点】磁现象；磁场
【解析】【解答】由电路图可知，闭合开关后，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流，电压表测电源两端的电压。
A、由图甲可知，当R1所处的磁场逐渐增强时，R1的阻值变大，故A错误。
BD、因电源电压恒定，所以，当R1所处的磁场逐渐增强时，电压表示数不变，故BD错误。
C、因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可知，通过R1的电流变小，即电流表的示数变小，故C正确。
故答案为：C。
【分析】由电路图可知，闭合开关后，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流，电压表测电源两端的电压。根据电源的电压可知R1所处的磁场逐渐增强时电压表示数的变化，根据图甲可知当R1所处的磁场逐渐增强时其阻值的变化，根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知通过R1的电流变化。
3．【答案】D
【知识点】磁场；磁感线及其特点；地磁场
【解析】【解答】A.铜、铁、镍都是磁性材料，而铝不是，故A错误；
B.磁感线是人为引入的，而不是客观存在的，故B错误；
C.地磁场的S极在地球的北极附近，故C错误；
D.磁场是真实存在的一种物质，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据铁磁性材料的定义判断；
B.根据磁感线的定义判断；
C.根据地磁场的分布规律判断；
D.根据磁场的定义判断。
4．【答案】D
【知识点】地磁场
【解析】【解答】因为地球是一个磁体，球周围存在着地磁场，指南针之所以能够指示南北方向，是因为受到地磁场的作用。
故答案为：D。
【分析】地球是一个大磁体，在它周围也存在着磁场。
5．【答案】B
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【解答】解：条形磁铁两极处磁性最强，中间磁性最弱，可视为没有磁性，则有甲的一端去接触乙的中部没有吸引说明接触点上没有磁性，故甲一定无磁性，则乙一定有磁性．
故选B．
【分析】由条形磁铁磁性的分布特点进行分析解决．
6．【答案】B
【知识点】磁感线及其特点；安培定则
【解析】【解答】A．据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，A不符合题意；
B．据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，且磁感线的方向正确，B符合题意；
C．据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，C不符合题意；
D．据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，故磁感线的方向错误，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】利用安培定则判断即可，注意磁感线的方向。
7．【答案】C
【知识点】电流的方向；安培定则
【解析】【解答】根据图片可知，上北下南左西右东。闭合开关后，磁针指南的一端向东偏转 ，即向右偏转。根据“异名磁极相互吸引”可知，电磁铁的左端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向左端，则线圈上电流方向向上，那么电流从右端流出，左端流入，那么电源的右端为正极，左端为负极。在电源内部，电流从负极流向正极，即从A到B，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
【分析】首先根据小磁针的指向确定电磁铁的磁极方向，再根据安培定则确定电流的方向即可。
8．【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律；验电器的原理及使用；电路的构成及电路图；电路的三种状态；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A ：用右手螺旋定则判断，闭合开关后，通电螺线管右端为 N 极，左端为 S 极，小磁针应顺时针偏转。故A错误；
B ：乙图中，当烧杯内水位未达到金属块 A 底部时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸下衔铁，铃不响灯亮。故B正确；
C ：验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，没有异种电荷相互吸引这一说法。故C错误；
D ：用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，说明橡胶棒得到电子，对电子的束缚能力比较强。故D错误。
综上所述，正确答案为B。
【分析】 通电螺线管磁极判断、电磁继电器工作原理、验电器原理、摩擦起电中物体对电子束缚能力等。考查通电螺线管磁极判断和小磁针偏转规律；考查电磁继电器在水位控制中的工作情况；考查验电器的核心原理；考查摩擦起电后物体对电子束缚能力的强弱判断。
9．【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】从图中可以分析出：当滑动变阻器的滑片向上滑动时，接入电路的阻值会变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，故选项B是错误的；
电磁铁磁性增强，当铁块运动到其下方时会受到较大的吸引力，使铁块对桌面的压力减小，在接触面积不变的情况下，压强也减小，故选项C也是错误的；
铁块因被电磁铁吸收而压力减小，在接触面粗糙程度不变的情况下，摩擦力也跟着减小，故选项D是错误的；
当铁块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，摩擦力减小，拉力就是逐渐减小，故选项A是正确的．
所以选A．
【分析】一.滑动变阻器的移动对电路中电流大小的影响，决定了电磁铁磁性的强弱；二.电磁铁对铁块的吸引会改变铁块对桌面的压力，进而改变压强和摩擦力的大小．
10．【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A.滑片P向右移动，连入电路的电阻增大，电流减小．电流减小，电磁铁的磁性减弱．不符合题意．
B滑片P向左移动，连入电路的电阻减小，电流增大．电流增大，电磁铁的磁性增强．符合题意．
C开关由1拨到2，电磁铁接入电路的线圈匝数在减少，所以电磁铁的磁性减弱．不符合题意．
D把电源的正负极对调，将电源的正负极对调，可以改变电磁铁的极性，但不能改变磁性强弱．不符合题意．
所以选B．
【分析】电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小.线圈匝数多少.有无铁芯．电流越大，匝数越多，有铁芯时电磁铁的磁性越强．
11．【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律；电路的动态分析；通电螺线管的磁场；电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据右手螺旋定制可以判断出闭合开关后螺线管的左端为N级，右端为S级。
A，右端为S级，A错误。
B，磁铁外部的磁感线是从N极出来，回到磁铁的S极。此题的磁感线应该从左端发出，回到右端。小磁针N级的方向代表这点磁感线的方向，可知小磁针的N级应逆时针旋转。B错误
C，滑片P向左滑动，电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性增强。题干已知GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小 ，可知右边电路中的阻值也随之变小，电路中的电流变大，指示灯变亮，C错误。
D，滑片P向右滑动，电路中的电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱。题干已知GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小 ，可知右边电路中的阻值也随之变大，电路中的电流变小，可知，指示灯两端的电压变小，D正确。
选项ABC错误，答案选择D
【分析】右手螺旋定则（也称为安培定则）用于判断磁场方向，主要适用于判断直线电流和通电螺旋管产生的磁场方向。对于直线电流，用右手握住导线，伸直大拇指指向电流方向，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。对于通电螺旋管，用右手握住螺旋管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向就是磁场的方向。磁场中某点的磁场方向与放在该点的小磁针N极指向一致。
12．【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知，当摄像系统的电路自动拍摄违章车辆时，工作电路工作，电磁铁有磁性，控制电路工作，光控开关和压力开关同时闭合；由于光控开关和压力开关是并联的，只有红灯亮，或只有车超过停止线，摄像头就拍摄．
所以选C．
【分析】由图可知，光控开关和压力开关串联在电路中，只有当红灯亮，并且车超过停止线时，光控开关和压力开关同时闭合，控制电路接通，电磁铁有磁性吸引衔铁，工作电路接通，摄像头拍摄．
13．【答案】D
【知识点】红外线；通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】①导线中有电流通过，电流通过导线时会产生热量，通电时间越长，产生的热量越多，导线的温度越高，对外辐射的红外线越多，所以用红外测温枪可以探究导线中是否有电流，故①符合题意；
导线中若有电流通过，通电导线的周围会产生磁场，磁场对放入其中的铁钉、大头针、马蹄形磁体能产生磁力的作用，所以可以用它们探究导线中是否有电流，故②③④符合题意。D 符合题意，ABC 不符合题意
故答案为：D.
【分析】根据电流具有热效应和磁效应进行分析，红外测温枪、大铁钉及一些大头针、小磁针及固定导线的支架、马蹄形磁体都可以设计出相应的实验判断电流流过。
14．【答案】B
【知识点】实用电动机的构造、特点和应用
【解析】【解答】A、电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特第一个发现的，故A错误。
B、图中有电源，是根据通电导体在磁场中受力的作用而转动的原理制成的，是电动机的原理，故B正确。
C、闭合回路的部分导体在磁场中需要做切割磁感线运动才能产生感应电流，故C错误。
D、滑动变阻器滑片左滑，电路中电阻减小，根据知电流增大，电磁铁磁性会增强，故D错误。
故答案为：B。
【分析】 （1）电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特第一个发现的。
（2）电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理制成的。
（3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。
（4）由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则由欧姆定律可得出线圈中电流的变化，最后判断出电磁铁磁性强弱的变化。
15．【答案】D
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】A、导体在磁场中运动，若没有闭合回路是不会产生感应电流的；即使是闭合的回路，导体的运动既可以是沿磁感线运动，也可是切割磁感线，只有切割才会产生感应电流，故A错误；B、只有闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动才能产生感应电流，如果不切割磁感线，就不会产生感应电流，故B错误；C、当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感应线运动时，不切割磁感线，即穿过闭合电路的磁通量不发生变化，则闭合电路中没有感应电流，故C错误；D、当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时，磁通量发生变化，才一定会产生感应电流，故D正确。故选：D
【分析】产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，或只有闭合回路中的部分导体切割磁感线才能在回路中产生感应电流。
16．【答案】S；变小
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】图中，电流从螺线管右侧流入，根据安培定则，通电螺线管的左端为N极，右端为S极；
电流与匝数相同时，R1的滑片向左，阻值减小，根据，电流变大，磁性变强，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而减小，右侧电路的总电阻减小，电流增大，根据U=IR，R1两端的电压增大，R两端的电压减小，电压表的示数变小。
【分析】根据安培定则，判断通电螺线管的磁极位置；通电螺线管的电流越大，磁性变强，根据电阻和磁性大小的关系，电阻减小时，分压变小。
17．【答案】排斥；磁场
【知识点】磁悬浮列车的工作原理和特点
【解析】【解答】解：（1）磁悬浮列车可以通过同名磁极间相互排斥的原理使磁悬浮列车和铁轨脱离接触，从而消除车体和轨道间的摩擦力实现高度行驶的；（2）磁铁的周围空间存在着磁场，磁体间的相互作用是通过磁场而发生的．
故答案为：排斥；磁场．
【分析】（1）磁极间作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；（2）磁体周围存在着一种物质，我们称之为磁场，而磁体间的作用正是通过磁场而发生的．
18．【答案】强；总功率过大
【知识点】家庭电路电流过大的原因；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】电磁铁P可以对衔铁Q产生吸引力，也可以释放衔铁。当电流中电流不大时，虽然电磁铁具有磁性，但对衔铁的吸引力比较小，无法使衔铁转动，使电路可以正常工作。当电流中电流过大时，电磁铁的磁性变强，对衔铁的吸引力变大，使衔铁转动，在弹簧的作用下，空气开关断开，保护电路中的用电器不会烧毁。家庭电流中电流过大总共有2个原因：短路和总功率过大。当导线短路时，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大；当用电器总功率过大时，根据公式P=UI，电流会非常大。因为打开了电饭锅导致“跳闸”，故是因总功率过大。故答案为：强；总功率过大
【分析】电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关．有铁芯时，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强；当线圈匝数不变，铁芯不变时，电磁铁中电流增大到一定值时，磁性增强能把衔铁Q吸引过来，闸刀开关被弹簧拉起，电路断开，起到保护作用；家庭电路中电流过大的原因有两种，一是用电器短路，二是用电器总功率过大。
19．【答案】地球的周围存在磁场；；电流；见解析
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1）实验前，可自由转动的小磁针静止时均指南北，说明地球周围存在磁场；
（2）通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，均为两个异名磁极；根据小磁针的N极指向可以判断出螺线管的左端是N极，根据安培定则，可以判断电流必须从螺线管的左端流进，从右端流出来，所以电源的左端是正极，右端是负极，如图所示：
（3）对调电源的正负极，闭合开关，电流方向与之前相反，小磁针的指向也与之前相反，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；
（4）小磁针在实验中的作用是显示磁场方向和检测螺线管外部是否存在磁场。在探究“通电螺线管外部磁场的方向”的实验中。小磁针的主要作用是显示磁场方向，即小磁针N极的指向为磁场中该点的磁场方向。
【分析】(1)地球周围存在磁场；
(2)根据小磁针指向利用磁极间的作用规律确定磁极，利用安培右手定则确定电源正负极；
(3)通电螺线管周围磁场的方向与电流方向和线圈的绕向这两个因素有关，若只改变其中的一个，磁场方向发生改变；若两个因素同时改变，磁场方向不变；
(4)根据转换法，小磁针是显示磁场方向的。
20．【答案】均匀；条形；S；地；电流方向；内部铁屑通电后有规则排列；磁化；安培
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察铁屑分布，发现无明显变化。
需轻敲纸板， 观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 条形磁铁相似
（2）小磁针静止时指南的那端是小磁针的S极，这是利用了地磁场的作用。
（3）通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流方向有关。
（4）通电螺线管内部铁屑通电后有规则排列，所以 通电螺线管内部也有磁场 。
（5）实验中每一个小铁屑都相当于一枚小磁针，因为它们在磁场中已经被磁化。
（6）总结安培定则的科学家为安培
综上第1空、均匀；第2空、条形；第3空、S；第4空、地；第5空、电流方向；第6空、内部铁屑通电后有规则排列；第7空、磁化；第8空、安培
【分析】根据安培定则、地磁场、通电螺线管填空
安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极
地磁场和地理的磁极相反， 地磁场的北极在地理南极附近， 南极在地理北极附近，小磁针静止时指南的那端是小磁针的S极
通电螺线管：由通电线圈组成，相当于条形磁铁，磁性与电流、线圈匝数有关
21．【答案】（1）增加；大
（2）甲；线圈匝数越多
（3）同名磁极相互排斥
（4）C；A
（5）B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；（2）由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；（3）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散．（4）①研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，就是采用控制变量法；
A．研究电流大小和电压、电阻的关系；采用控制变量法；
B．研究影响电阻大小的因素；采用控制变量法；
C．用电流表测量串联电路中的电流，采用实验归纳法，不是控制变量法；
故和控制变量法不同的是C
②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，这是转换法的思想，
A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率，采用电功率的定义，不是转换法；
B．研究电热和那些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少，采用转换法；
C．研究动能大小和那些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近，来表示动能的大小，采用转换法。
故和电磁铁的磁性强弱用什么来显示的这种方法不同的是A（5）研究“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”，多次实验的目的是总结规律，避免因次数太少造成结论的偶然性或片面性。
A．伏安法测量定值电阻的阻值，采用多次测量的目的是：取平均值，减小测量误差；
B．探究并联电路电流规律，多次测量的目的是：总结规律，避免结论的偶然性；
C．测量小石块的密度，采用多次测量的目的是：取平均值，减小测量误差；
故“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”实验中多次实验的目的相同的是B
【分析】探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验，实验中应用了转换法（利用电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱）；同时应用了控制变量法（要知道电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关，要研究电磁铁磁性与其中一个量的关系，需要控制另一个量）．
22．【答案】（1）
（2）向左
（3）机械
（4）发电机
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】（1）根据乙图可知，磁场沿竖直方向，①②中导体的运动方向与磁场方向平行，没有切割磁感线。而③中导体沿水平方向运动，此时切割磁感线，则产生感应电流。
（2）根据实验2和4可知，此时导线运动方向相同，只有磁场方向相反，那么感应电流的方向相反，即电流表的指针偏转向左。
（3）能量转化的角度来分析，感应电流的产生过程是机械能转化为电能；
（4）这个实验原理可以用于制造发电机。
【分析】（1）产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中做切割磁感线运动；
（2）根据表格数据分析电流表的指针偏转方向与磁场方向和导体运动方向的关系即可；
（3）根据能量转化的知识解答；
（4）根据电磁感应的应用解答。
23．【答案】异名磁极；S；闭合；N；闭合；N；①③④；断开
【知识点】磁性材料；磁场
【解析】【解答】（1）相互吸引，根据磁极间相互作用的规律，铁片与条形磁体相邻端的磁极是异名磁极。
（2）干簧管触点均被磁化为与磁体N极相反的异名磁极S极，相互排斥而断开，故干簧管上下触电均为S极。
（3）上方触点为N极，上方铁片左端为S极，故两触点相互吸引，状态为闭合，触点上方为N极。
（4）下方触点为S，两触点相互吸引，干簧管触点状态为闭合，触点上方为N极。
（5）由于此时报警电铃不响，则干簧管触点处于闭合状态，对电铃短路，所以报警电铃不响；打开门时，干簧管远离磁体，干簧管退磁，干簧管触点处于断开状态，电流通过电铃，则电铃响起。由此可知：干簧管和磁体之间的距离最近，并且干簧管触点是处于闭合状态；由实验结果可知在干簧管和磁体靠近时，能使干簧管处于闭合状态的是①③④，故磁铁应该按照图乙中①③④的方式安装，报警时干簧管触点断开。
【分析】（1）软铁片被磁化后，靠近条形磁铁的一端为异名磁极，远离条形磁铁的一端为同名磁极；
（2）条形磁铁在②的位置下面触点为S极，上面触点液是S极，处于断开状态；
（3）条形磁铁在③的位置下触点为S极，上触点为N极；
（4）条形磁铁在④的位置是上触点为N极，下触点为S极，相互吸引闭合状态；
（5）根据图丁，闭合开关S启动报警器，关门不响，关门时干黄管处于接通状态，开门时电铃响起，干黄管断开，由此选择安装方式，电铃响起，电铃支路有电流通过，触点支路断路。
24．【答案】增大；0.04A；0.018W；换用阻值更大的定值电阻
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）由图乙可知随水位的升高，压敏电阻的阻值变小，电路的总电阻变小，电压不变，由可知，电流变大。
（2）未蓄水时，由图乙得压敏电阻的阻值RF＝30Ω， 定值电阻R＝45Ω ，则总电阻为：R总＝R+RF＝45Ω+30Ω＝75Ω；电源电压3V，根据欧姆定律U=IR可知电流为；
（3）当达到警戒水位时，控制电路中的电流为I1＝60mA＝0.06A，定值电阻R＝45Ω，根据欧姆定律R两端电压为U1＝I1R＝0.06A×45Ω＝2.7V；RF两端电压为UF＝U－U1＝3V－2.7V＝0.3V；
根据P=UI可知压敏电阻RF的电功率为P＝UFI1＝0.3V×0.06A＝0.018W；
（4）要想增大蓄水池的警戒水位，此时压敏电阻的阻值变小，换用阻值更大的定值电阻。
综上第1空、增大；第2空、0.04A；第3空、0.018W；第4空、换用阻值更大的定值电阻
【分析】根据欧姆定律填空
（1）由图乙可知随水位的升高，压敏电阻变小，电压不变，由可知，电流变大，因此电流表的示数增大。
（2）未蓄水时，水位为0，由图乙得压敏电阻的阻值RF＝30Ω，已知R＝45Ω，进而计算出总电阻为，电源电压U＝3V，由计算出电流。
（3）当达到警戒水位时，控制电路中的电流为I1＝60mA＝0.06A，而R＝45Ω，由U1＝I1R计算出R两端电压。电源电压U＝3V，根据串联电路电压规律计算出RF两端电压，由P＝UFI1计算出压敏电阻RF的电功率。
（4）要想增大蓄水池的警戒水位，此时压敏电阻的阻值变小，保证启动电流不变，此时应该换用阻值更大的定值电阻。
25．【答案】如图．
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】①小磁针静止如图所示，由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可得出螺线管的右端是S极，左端是N极；根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入，从左端流出．
②电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流的大小有关，在匝数一定时，电流越小，磁性越弱．滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱，螺线管的电流减小，滑动变阻器接入电路的电阻增大，所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱．如图．
【分析】（1）根据磁极的作用规律判断螺线管的磁极；根据安培定则判断电流方向．（2）在匝数一定时，电流越小，磁性越弱．在电流一定时，匝数越少，磁性越弱．
26．【答案】（1）3和4
（2）解：①由图乙可知，在右转指示灯闪烁交替工作30秒内，指示灯正常发光t=10s，微弱发光t1=20s，所以W=PLt+PL1t1=3W×10s+3/25W×20s=32.4J；
②当指示灯发光时：IL=PL/UL=3W/6V=0.5A，RL=UL/IL=6V/0.5A=12Ω；当指示灯微弱发兴时：因为P1L=U1LI1L=U1L2/RL，U1L2/12Ω=0.12W所以U1L=1.2V，I0=I1L=P1L/U1L=0.12W/1.2V=0.1A，所以R0=U0/I0=48Ω。
【知识点】电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点3和4接通；
【分析】（1）结合题意可知需要让两个指示灯都接入电路即可；
（2）①根据公式W=Pt计算电能即可；
②结合灯泡的规格可以计算出灯泡的电阻，据灯泡的电阻和灯泡的实际功率可以计算出灯泡的实际电流，而后再据串联电路电压和电流的规律分析即可得出答案.
1 / 1人教版九年级物理第二十章 电与磁单元检测（培优卷）
一、选择题（每题3分，共45分）
1．（2024九下·竞秀开学考） 如图所示，一条形磁体周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁，这四根小磁针静止时N极指向正确的是（磁针的黑端表示N极）（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】D
【知识点】磁现象
【解析】【解答】根据图片可知，条形磁铁的左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，甲的左端为S极，丁的右端为S极，丙的左端为S极，乙的左端为N极，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，据此分析判断。
2．（2024九上·濠江期末）如图，电源电压恒定，R1为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化。实验测得其变化关系如图甲所示，其中B表示磁场的强弱（T）。则在图乙中，闭合开关后R所处的磁场逐渐增强时，则（ ）
A．R1的阻值变小 B．电压表示数变大
C．电流表示数变小 D．电流表示数不变
【答案】C
【知识点】磁现象；磁场
【解析】【解答】由电路图可知，闭合开关后，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流，电压表测电源两端的电压。
A、由图甲可知，当R1所处的磁场逐渐增强时，R1的阻值变大，故A错误。
BD、因电源电压恒定，所以，当R1所处的磁场逐渐增强时，电压表示数不变，故BD错误。
C、因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可知，通过R1的电流变小，即电流表的示数变小，故C正确。
故答案为：C。
【分析】由电路图可知，闭合开关后，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流，电压表测电源两端的电压。根据电源的电压可知R1所处的磁场逐渐增强时电压表示数的变化，根据图甲可知当R1所处的磁场逐渐增强时其阻值的变化，根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知通过R1的电流变化。
3．（2024九上·莲池期末）关于磁现象，下列说法正确的是（ ）
A．铜、铁、铝都是磁性材料
B．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
C．地磁场的S极在地球的南极附近
D．磁场是真实存在的一种物质
【答案】D
【知识点】磁场；磁感线及其特点；地磁场
【解析】【解答】A.铜、铁、镍都是磁性材料，而铝不是，故A错误；
B.磁感线是人为引入的，而不是客观存在的，故B错误；
C.地磁场的S极在地球的北极附近，故C错误；
D.磁场是真实存在的一种物质，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据铁磁性材料的定义判断；
B.根据磁感线的定义判断；
C.根据地磁场的分布规律判断；
D.根据磁场的定义判断。
4．（2024九下·联合月考）指南针是我国古代四大发明之一。指南针能指南北是（ ）
A．受到重力的作用 B．受到惯性的作用
C．受到大气压的作用 D．受到地磁场的作用
【答案】D
【知识点】地磁场
【解析】【解答】因为地球是一个磁体，球周围存在着地磁场，指南针之所以能够指示南北方向，是因为受到地磁场的作用。
故答案为：D。
【分析】地球是一个大磁体，在它周围也存在着磁场。
5．（ 物体是否具有磁性的判断方法）有甲、乙两根外形完全一样的钢棒，一根有磁性，另一根没有磁性，现用甲钢棒的一端接触乙钢棒的中部，发现没有吸引现象，由此可知（ ）
A．甲钢棒有磁性，乙钢棒没有磁性
B．乙钢棒有磁性，甲钢棒没有磁性
C．甲、乙钢棒都没有磁性
D．无法判断哪根钢棒有磁性
【答案】B
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【解答】解：条形磁铁两极处磁性最强，中间磁性最弱，可视为没有磁性，则有甲的一端去接触乙的中部没有吸引说明接触点上没有磁性，故甲一定无磁性，则乙一定有磁性．
故选B．
【分析】由条形磁铁磁性的分布特点进行分析解决．
6．（2020九上·红桥期末）一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】磁感线及其特点；安培定则
【解析】【解答】A．据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，A不符合题意；
B．据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，且磁感线的方向正确，B符合题意；
C．据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，C不符合题意；
D．据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，故磁感线的方向错误，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】利用安培定则判断即可，注意磁感线的方向。
7．实验室有一个学生电源，输出端的符号模糊不清，无法北分辨正、负极.小明设计了下面的判断电源两极的方法.在桌面上放一个小磁针，在磁针东面放一个螺线管，如图所示.闭合开关后，磁针指南的一端向东偏转.下述判断正确的是（ ）.
A．电源A端是正极，在电源内电流由A流向B
B．电源A端是正极，在电源内电流由B流向A
C．电源B端是正极，在电源内电流由A流向B
D．电源B端是正极，在电源内电流由B流向A
【答案】C
【知识点】电流的方向；安培定则
【解析】【解答】根据图片可知，上北下南左西右东。闭合开关后，磁针指南的一端向东偏转 ，即向右偏转。根据“异名磁极相互吸引”可知，电磁铁的左端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向左端，则线圈上电流方向向上，那么电流从右端流出，左端流入，那么电源的右端为正极，左端为负极。在电源内部，电流从负极流向正极，即从A到B，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
【分析】首先根据小磁针的指向确定电磁铁的磁极方向，再根据安培定则确定电流的方向即可。
8．（2024九下·金溪月考） 下列描述的物理现象或规律中正确的是（ ）
A．甲图中，闭合开关后，通电螺线管左端为N极，小磁针逆时针偏转
B．乙图中，烧杯内水位未达到金属块A底部时，衔铁会被弹起，铃不响灯亮
C．丙图中，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
D．丁图中，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒对电子的束缚能力比较弱
【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律；验电器的原理及使用；电路的构成及电路图；电路的三种状态；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A ：用右手螺旋定则判断，闭合开关后，通电螺线管右端为 N 极，左端为 S 极，小磁针应顺时针偏转。故A错误；
B ：乙图中，当烧杯内水位未达到金属块 A 底部时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸下衔铁，铃不响灯亮。故B正确；
C ：验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，没有异种电荷相互吸引这一说法。故C错误；
D ：用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，说明橡胶棒得到电子，对电子的束缚能力比较强。故D错误。
综上所述，正确答案为B。
【分析】 通电螺线管磁极判断、电磁继电器工作原理、验电器原理、摩擦起电中物体对电子束缚能力等。考查通电螺线管磁极判断和小磁针偏转规律；考查电磁继电器在水位控制中的工作情况；考查验电器的核心原理；考查摩擦起电后物体对电子束缚能力的强弱判断。
9．（粤沪版物理九年级下册第16章第3节探究电磁铁的磁性同步检测）如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动．当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，同时滑片逐渐向上滑动，下列判断正确的是（ ）
A．维持铁块作匀速直线运动的拉力逐渐减小
B．电磁铁的磁性逐渐减弱
C．铁块对地面的压强先减小后增大
D．铁块所受摩擦力不变
【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】从图中可以分析出：当滑动变阻器的滑片向上滑动时，接入电路的阻值会变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，故选项B是错误的；
电磁铁磁性增强，当铁块运动到其下方时会受到较大的吸引力，使铁块对桌面的压力减小，在接触面积不变的情况下，压强也减小，故选项C也是错误的；
铁块因被电磁铁吸收而压力减小，在接触面粗糙程度不变的情况下，摩擦力也跟着减小，故选项D是错误的；
当铁块做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，摩擦力减小，拉力就是逐渐减小，故选项A是正确的．
所以选A．
【分析】一.滑动变阻器的移动对电路中电流大小的影响，决定了电磁铁磁性的强弱；二.电磁铁对铁块的吸引会改变铁块对桌面的压力，进而改变压强和摩擦力的大小．
10．（粤沪版物理九年级下册第16章第3节探究电磁铁的磁性同步检测）如图所示，闭合开关S后，只进行下列一项操作，一定能使电磁铁磁性增强的是（ ）
A．变阻器的滑片向右移动 B．变阻器的滑片向左移动
C．开关由1拨到2 D．把电源的正负极对调
【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A.滑片P向右移动，连入电路的电阻增大，电流减小．电流减小，电磁铁的磁性减弱．不符合题意．
B滑片P向左移动，连入电路的电阻减小，电流增大．电流增大，电磁铁的磁性增强．符合题意．
C开关由1拨到2，电磁铁接入电路的线圈匝数在减少，所以电磁铁的磁性减弱．不符合题意．
D把电源的正负极对调，将电源的正负极对调，可以改变电磁铁的极性，但不能改变磁性强弱．不符合题意．
所以选B．
【分析】电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小.线圈匝数多少.有无铁芯．电流越大，匝数越多，有铁芯时电磁铁的磁性越强．
11．（2024九下·衡水开学考）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关、时，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，电压表的示数减小
【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律；电路的动态分析；通电螺线管的磁场；电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据右手螺旋定制可以判断出闭合开关后螺线管的左端为N级，右端为S级。
A，右端为S级，A错误。
B，磁铁外部的磁感线是从N极出来，回到磁铁的S极。此题的磁感线应该从左端发出，回到右端。小磁针N级的方向代表这点磁感线的方向，可知小磁针的N级应逆时针旋转。B错误
C，滑片P向左滑动，电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性增强。题干已知GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小 ，可知右边电路中的阻值也随之变小，电路中的电流变大，指示灯变亮，C错误。
D，滑片P向右滑动，电路中的电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱。题干已知GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小 ，可知右边电路中的阻值也随之变大，电路中的电流变小，可知，指示灯两端的电压变小，D正确。
选项ABC错误，答案选择D
【分析】右手螺旋定则（也称为安培定则）用于判断磁场方向，主要适用于判断直线电流和通电螺旋管产生的磁场方向。对于直线电流，用右手握住导线，伸直大拇指指向电流方向，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。对于通电螺旋管，用右手握住螺旋管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向就是磁场的方向。磁场中某点的磁场方向与放在该点的小磁针N极指向一致。
12．（粤沪版物理九年级下册第16章第4节电磁继电器与自动控制）小冬利用压力传感器、电磁继电器、光敏电阻等元件，设计了一个机动车超载自动拍照电路．当有车辆通过时光控开关会自动闭合，若车辆超重时，压力开关会闭合，使摄像系统电路接通，可自动拍摄超重车辆号牌．下列有关说法正确的是（ ）
A．机动车驶过埋有压力开关的路口，摄像机就会自动拍摄
B．只要光控开关接收到车辆驶过信息，摄像机就会自动拍摄
C．当光控开关和压力开关都闭合时，摄像机才会自动拍摄
D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知，当摄像系统的电路自动拍摄违章车辆时，工作电路工作，电磁铁有磁性，控制电路工作，光控开关和压力开关同时闭合；由于光控开关和压力开关是并联的，只有红灯亮，或只有车超过停止线，摄像头就拍摄．
所以选C．
【分析】由图可知，光控开关和压力开关串联在电路中，只有当红灯亮，并且车超过停止线时，光控开关和压力开关同时闭合，控制电路接通，电磁铁有磁性吸引衔铁，工作电路接通，摄像头拍摄．
13．（2023九上·乌鲁木齐期末）如图所示，从一个密闭盒子内有电池组等元件上的两个小孔中伸出一段细软且电流较大的长导线，在不断开导线的情况下，以下四组器材中能判断出该导线中是否有电流通过的是（ ）
①红外测温枪
②大铁钉及一些大头针
③小磁针及固定导线的支架
④马蹄形磁体
A．仅①② B．仅②③
C．仅①④ D．①②③④都可以
【答案】D
【知识点】红外线；通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】①导线中有电流通过，电流通过导线时会产生热量，通电时间越长，产生的热量越多，导线的温度越高，对外辐射的红外线越多，所以用红外测温枪可以探究导线中是否有电流，故①符合题意；
导线中若有电流通过，通电导线的周围会产生磁场，磁场对放入其中的铁钉、大头针、马蹄形磁体能产生磁力的作用，所以可以用它们探究导线中是否有电流，故②③④符合题意。D 符合题意，ABC 不符合题意
故答案为：D.
【分析】根据电流具有热效应和磁效应进行分析，红外测温枪、大铁钉及一些大头针、小磁针及固定导线的支架、马蹄形磁体都可以设计出相应的实验判断电流流过。
14．（2024九上·福州期末）如图所示现象中涉及的物理知识正确的是（ ）
A．如图甲，电流的磁效应是由丹麦物理学家安培第一个发现的
B．如图乙，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C．如图丙，导体在磁场中沿任何方向运动，闭合回路中都会产生感应电流
D．如图丁，滑动变阻器的滑片向左滑动，电磁铁的磁性会减弱
【答案】B
【知识点】实用电动机的构造、特点和应用
【解析】【解答】A、电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特第一个发现的，故A错误。
B、图中有电源，是根据通电导体在磁场中受力的作用而转动的原理制成的，是电动机的原理，故B正确。
C、闭合回路的部分导体在磁场中需要做切割磁感线运动才能产生感应电流，故C错误。
D、滑动变阻器滑片左滑，电路中电阻减小，根据知电流增大，电磁铁磁性会增强，故D错误。
故答案为：B。
【分析】 （1）电流的磁效应是由丹麦物理学家奥斯特第一个发现的。
（2）电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理制成的。
（3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。
（4）由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则由欧姆定律可得出线圈中电流的变化，最后判断出电磁铁磁性强弱的变化。
15．（人教版物理九年级第二十章第5节磁生电同步练习）关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是（ ）
A．任何导体在磁场中运动，都能产生感应电流
B．当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，一定能产生感应电流
C．当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线运动时，就能产生感应电流
D．当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就能产生感应电流
【答案】D
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】A、导体在磁场中运动，若没有闭合回路是不会产生感应电流的；即使是闭合的回路，导体的运动既可以是沿磁感线运动，也可是切割磁感线，只有切割才会产生感应电流，故A错误；B、只有闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动才能产生感应电流，如果不切割磁感线，就不会产生感应电流，故B错误；C、当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感应线运动时，不切割磁感线，即穿过闭合电路的磁通量不发生变化，则闭合电路中没有感应电流，故C错误；D、当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时，磁通量发生变化，才一定会产生感应电流，故D正确。故选：D
【分析】产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，或只有闭合回路中的部分导体切割磁感线才能在回路中产生感应电流。
二、填空题（每空2分，共12分）
16．（2024九下·武威模拟）如图所示电路中，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小，将螺线管一端靠近磁敏电阻R，闭合开关、，则螺线管右端为 极，当的滑片向左端滑动时，电压表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】S；变小
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】图中，电流从螺线管右侧流入，根据安培定则，通电螺线管的左端为N极，右端为S极；
电流与匝数相同时，R1的滑片向左，阻值减小，根据，电流变大，磁性变强，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而减小，右侧电路的总电阻减小，电流增大，根据U=IR，R1两端的电压增大，R两端的电压减小，电压表的示数变小。
【分析】根据安培定则，判断通电螺线管的磁极位置；通电螺线管的电流越大，磁性变强，根据电阻和磁性大小的关系，电阻减小时，分压变小。
17．（磁浮列车的工作原理和特点 ）磁悬浮列车是在车厢和轨道上分别安放磁体，利用同名磁极相互 ，使列车离开地面，从而减少运行时的阻力，而磁极间的相互作用是通过 发生的．
【答案】排斥；磁场
【知识点】磁悬浮列车的工作原理和特点
【解析】【解答】解：（1）磁悬浮列车可以通过同名磁极间相互排斥的原理使磁悬浮列车和铁轨脱离接触，从而消除车体和轨道间的摩擦力实现高度行驶的；（2）磁铁的周围空间存在着磁场，磁体间的相互作用是通过磁场而发生的．
故答案为：排斥；磁场．
【分析】（1）磁极间作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；（2）磁体周围存在着一种物质，我们称之为磁场，而磁体间的作用正是通过磁场而发生的．
18．（人教版物理九年级全册第20章第3节电磁铁电磁继电器同步练习）新建的居民住宅大多安装了自动空气开关．其原理如图所示，当电路由于电流过大时，电磁铁P的磁性将变 （选填“强”或“弱”），吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀在弹力作用下自动开启，切断电路，起到保险作用．某周末，文强同学在家开着空调看电视，妈妈打开电饭锅做饭时，家里的自动空气开关“跳闸”．则此时“跳闸”的原因最可能是 ．
【答案】强；总功率过大
【知识点】家庭电路电流过大的原因；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】电磁铁P可以对衔铁Q产生吸引力，也可以释放衔铁。当电流中电流不大时，虽然电磁铁具有磁性，但对衔铁的吸引力比较小，无法使衔铁转动，使电路可以正常工作。当电流中电流过大时，电磁铁的磁性变强，对衔铁的吸引力变大，使衔铁转动，在弹簧的作用下，空气开关断开，保护电路中的用电器不会烧毁。家庭电流中电流过大总共有2个原因：短路和总功率过大。当导线短路时，电流直接通过导线，由于导线电阻很小，导致电流过大；当用电器总功率过大时，根据公式P=UI，电流会非常大。因为打开了电饭锅导致“跳闸”，故是因总功率过大。故答案为：强；总功率过大
【分析】电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关．有铁芯时，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强；当线圈匝数不变，铁芯不变时，电磁铁中电流增大到一定值时，磁性增强能把衔铁Q吸引过来，闸刀开关被弹簧拉起，电路断开，起到保护作用；家庭电路中电流过大的原因有两种，一是用电器短路，二是用电器总功率过大。
三、实验探究题（共24分）
19．（2024九下·长春模拟）在探究“通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
（1）实验前，可自由转动的小磁针静止时均指南北，这说明 ；
（2）闭合开关，小磁针静止时的指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N极和电源的正极 ；
（3）对调电源的正负极，闭合开关，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管外部的磁场方向与 方向有关；
（4）实验中，小磁针所起的作用是 。
【答案】地球的周围存在磁场；；电流；见解析
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1）实验前，可自由转动的小磁针静止时均指南北，说明地球周围存在磁场；
（2）通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，均为两个异名磁极；根据小磁针的N极指向可以判断出螺线管的左端是N极，根据安培定则，可以判断电流必须从螺线管的左端流进，从右端流出来，所以电源的左端是正极，右端是负极，如图所示：
（3）对调电源的正负极，闭合开关，电流方向与之前相反，小磁针的指向也与之前相反，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；
（4）小磁针在实验中的作用是显示磁场方向和检测螺线管外部是否存在磁场。在探究“通电螺线管外部磁场的方向”的实验中。小磁针的主要作用是显示磁场方向，即小磁针N极的指向为磁场中该点的磁场方向。
【分析】(1)地球周围存在磁场；
(2)根据小磁针指向利用磁极间的作用规律确定磁极，利用安培右手定则确定电源正负极；
(3)通电螺线管周围磁场的方向与电流方向和线圈的绕向这两个因素有关，若只改变其中的一个，磁场方向发生改变；若两个因素同时改变，磁场方向不变；
(4)根据转换法，小磁针是显示磁场方向的。
20．（2024九下·长春模拟）在探究“通电螺线管外部磁场情况”的实验中：
（1）在装有螺线管的硬纸板上 撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似；
（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，我们可以把能自由转动的小磁针远离螺线管，当它静止时指南的那端是小磁针的 极，这是利用了 磁场的作用；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的磁场方向与螺线管中 有关；
（4）根据图中实验现象推断，通电螺线管内部也有磁场，依据是： ；
（5）实验中每一个小铁屑都相当于一枚小磁针，因为它们在磁场中已经被 ；
（6）总结出用右手判断通电螺线管的极性与线圈中电流方向之间规律的科学家是 。
【答案】均匀；条形；S；地；电流方向；内部铁屑通电后有规则排列；磁化；安培
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察铁屑分布，发现无明显变化。
需轻敲纸板， 观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 条形磁铁相似
（2）小磁针静止时指南的那端是小磁针的S极，这是利用了地磁场的作用。
（3）通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流方向有关。
（4）通电螺线管内部铁屑通电后有规则排列，所以 通电螺线管内部也有磁场 。
（5）实验中每一个小铁屑都相当于一枚小磁针，因为它们在磁场中已经被磁化。
（6）总结安培定则的科学家为安培
综上第1空、均匀；第2空、条形；第3空、S；第4空、地；第5空、电流方向；第6空、内部铁屑通电后有规则排列；第7空、磁化；第8空、安培
【分析】根据安培定则、地磁场、通电螺线管填空
安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极
地磁场和地理的磁极相反， 地磁场的北极在地理南极附近， 南极在地理北极附近，小磁针静止时指南的那端是小磁针的S极
通电螺线管：由通电线圈组成，相当于条形磁铁，磁性与电流、线圈匝数有关
21．（人教版物理九年级全册 20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”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）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强；
（2）由图示可知， （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强；
（3）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 ；
（4）本实验中用到了多种研究方法：
①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，下列实验的研究方法和这种方法不同的是
A．研究电流大小和电压、电阻的关系
B．研究影响电阻大小的因素
C．用电流表测量串联电路中的电流
②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，下列实验的研究方法和这种方法不同的是
A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率
B．研究电热和那些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少
C．研究动能大小和那些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近，来表示动能的大小
（5）本实验进行了多次实验，多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是______
A．伏安法测量定值电阻的阻值
B．探究并联电路电流规律
C．测量小石块的密度
【答案】（1）增加；大
（2）甲；线圈匝数越多
（3）同名磁极相互排斥
（4）C；A
（5）B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；（2）由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；（3）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散．（4）①研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，就是采用控制变量法；
A．研究电流大小和电压、电阻的关系；采用控制变量法；
B．研究影响电阻大小的因素；采用控制变量法；
C．用电流表测量串联电路中的电流，采用实验归纳法，不是控制变量法；
故和控制变量法不同的是C
②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，这是转换法的思想，
A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率，采用电功率的定义，不是转换法；
B．研究电热和那些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少，采用转换法；
C．研究动能大小和那些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近，来表示动能的大小，采用转换法。
故和电磁铁的磁性强弱用什么来显示的这种方法不同的是A（5）研究“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”，多次实验的目的是总结规律，避免因次数太少造成结论的偶然性或片面性。
A．伏安法测量定值电阻的阻值，采用多次测量的目的是：取平均值，减小测量误差；
B．探究并联电路电流规律，多次测量的目的是：总结规律，避免结论的偶然性；
C．测量小石块的密度，采用多次测量的目的是：取平均值，减小测量误差；
故“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”实验中多次实验的目的相同的是B
【分析】探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验，实验中应用了转换法（利用电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱）；同时应用了控制变量法（要知道电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关，要研究电磁铁磁性与其中一个量的关系，需要控制另一个量）．
22．（2024九下·衡阳月考）某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
（1）图乙中的表示图甲中垂直于纸面的导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，图乙三种情况中会产生感应电流的是 ；
（2）下表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，第次实验中电流表指针偏转方向是 ；
次数 磁场方向 导线运动方向 电流表指针偏转方向
向上 向左 向左
向右 向右
向下 向左 向右
向右
（3）从能量转化的角度来分析，感应电流的产生过程是 能转化为电能；
（4）该实验原理在生活中的应用是 选填“电动机”或“发电机”。
【答案】（1）
（2）向左
（3）机械
（4）发电机
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】（1）根据乙图可知，磁场沿竖直方向，①②中导体的运动方向与磁场方向平行，没有切割磁感线。而③中导体沿水平方向运动，此时切割磁感线，则产生感应电流。
（2）根据实验2和4可知，此时导线运动方向相同，只有磁场方向相反，那么感应电流的方向相反，即电流表的指针偏转向左。
（3）能量转化的角度来分析，感应电流的产生过程是机械能转化为电能；
（4）这个实验原理可以用于制造发电机。
【分析】（1）产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中做切割磁感线运动；
（2）根据表格数据分析电流表的指针偏转方向与磁场方向和导体运动方向的关系即可；
（3）根据能量转化的知识解答；
（4）根据电磁感应的应用解答。
四、科普阅读题（共8分）
23．（2024九上·北京市月考）门磁报警装置内装有干簧管（如图甲），干簧管有两个软铁片和玻璃管组成，软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会发生变化。把条形磁体分别放置在乙图中的①、②、③、④4 个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。
磁体位置 竖直放置并靠近 水平放置并靠近
① ② ③ ④
触电状态 闭合 断开 ？ ？
软铁片的 极性情况
（1）当条形磁体在图乙①位置竖直靠近干簧管时，铁片被磁化，铁片与条形磁体相邻端的磁极是 （选填“同名磁极”或“异名磁极”）；
（2）当条形磁体在图乙②位置竖直靠近干簧管时，干簧管触点断开，是因为干簧管上下触电均为 极（选填“N”或“S”）；
（3）当条形磁体在图乙③位置竖直靠近干簧管时，干簧管触点状态为 （选填“闭合”或“断开”），触点上方为 极；
（4）当条形磁体在图乙④位置竖直靠近干簧管时，干簧管触点状态为 （选填“闭合”或“断开”），触点上方为 极；
（5）如图丙，门框上安装磁铁，而门上安装门磁报警装置，其内部简化电路如图丁，闭合开关 S 启动报警器后，关门电铃不响；而开门时电铃响起。磁铁应该按照图乙中 （选填①②③④）的方式安装，报警时干簧管触点 （选填“闭合”或“断开”）。
【答案】异名磁极；S；闭合；N；闭合；N；①③④；断开
【知识点】磁性材料；磁场
【解析】【解答】（1）相互吸引，根据磁极间相互作用的规律，铁片与条形磁体相邻端的磁极是异名磁极。
（2）干簧管触点均被磁化为与磁体N极相反的异名磁极S极，相互排斥而断开，故干簧管上下触电均为S极。
（3）上方触点为N极，上方铁片左端为S极，故两触点相互吸引，状态为闭合，触点上方为N极。
（4）下方触点为S，两触点相互吸引，干簧管触点状态为闭合，触点上方为N极。
（5）由于此时报警电铃不响，则干簧管触点处于闭合状态，对电铃短路，所以报警电铃不响；打开门时，干簧管远离磁体，干簧管退磁，干簧管触点处于断开状态，电流通过电铃，则电铃响起。由此可知：干簧管和磁体之间的距离最近，并且干簧管触点是处于闭合状态；由实验结果可知在干簧管和磁体靠近时，能使干簧管处于闭合状态的是①③④，故磁铁应该按照图乙中①③④的方式安装，报警时干簧管触点断开。
【分析】（1）软铁片被磁化后，靠近条形磁铁的一端为异名磁极，远离条形磁铁的一端为同名磁极；
（2）条形磁铁在②的位置下面触点为S极，上面触点液是S极，处于断开状态；
（3）条形磁铁在③的位置下触点为S极，上触点为N极；
（4）条形磁铁在④的位置是上触点为N极，下触点为S极，相互吸引闭合状态；
（5）根据图丁，闭合开关S启动报警器，关门不响，关门时干黄管处于接通状态，开门时电铃响起，干黄管断开，由此选择安装方式，电铃响起，电铃支路有电流通过，触点支路断路。
五、综合题（共4分）
24．（2024九下·荥阳模拟）如图甲是蓄水池水位监测及排水电路的简化示意图。水池未蓄满水时灯泡发光，当达到警戒水位时，控制电路中的电流为60mA，此时衔铁刚好被吸合，工作电路会启动排水泵，将水排出。已知控制电路的电源电压保持3V不变，定值电阻R＝45Ω，线圈的电阻忽略不计，压敏电阻RF装在蓄水池底部，其阻值与蓄水池内水深的关系如图乙所示。
（1）当蓄水池中水位升高时，电流表的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”）；
（2）当蓄水池中未蓄水时，电流表的示数为多少 ？
（3）刚达到警戒水位时，压敏电阻RF的电功率为多少 ？
（4）要想增大蓄水池的警戒水位，请写出一种简便可行的方法： 。
【答案】增大；0.04A；0.018W；换用阻值更大的定值电阻
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）由图乙可知随水位的升高，压敏电阻的阻值变小，电路的总电阻变小，电压不变，由可知，电流变大。
（2）未蓄水时，由图乙得压敏电阻的阻值RF＝30Ω， 定值电阻R＝45Ω ，则总电阻为：R总＝R+RF＝45Ω+30Ω＝75Ω；电源电压3V，根据欧姆定律U=IR可知电流为；
（3）当达到警戒水位时，控制电路中的电流为I1＝60mA＝0.06A，定值电阻R＝45Ω，根据欧姆定律R两端电压为U1＝I1R＝0.06A×45Ω＝2.7V；RF两端电压为UF＝U－U1＝3V－2.7V＝0.3V；
根据P=UI可知压敏电阻RF的电功率为P＝UFI1＝0.3V×0.06A＝0.018W；
（4）要想增大蓄水池的警戒水位，此时压敏电阻的阻值变小，换用阻值更大的定值电阻。
综上第1空、增大；第2空、0.04A；第3空、0.018W；第4空、换用阻值更大的定值电阻
【分析】根据欧姆定律填空
（1）由图乙可知随水位的升高，压敏电阻变小，电压不变，由可知，电流变大，因此电流表的示数增大。
（2）未蓄水时，水位为0，由图乙得压敏电阻的阻值RF＝30Ω，已知R＝45Ω，进而计算出总电阻为，电源电压U＝3V，由计算出电流。
（3）当达到警戒水位时，控制电路中的电流为I1＝60mA＝0.06A，而R＝45Ω，由U1＝I1R计算出R两端电压。电源电压U＝3V，根据串联电路电压规律计算出RF两端电压，由P＝UFI1计算出压敏电阻RF的电功率。
（4）要想增大蓄水池的警戒水位，此时压敏电阻的阻值变小，保证启动电流不变，此时应该换用阻值更大的定值电阻。
六、作图题（共2分）
25．（粤沪版物理九年级下册第16章第3节探究电磁铁的磁性同步检测）如图所示，请用笔画线代替导线将实物图补充完整．要求：
①小磁针的指向满足如图所示方向；
②滑动变阻器的滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱；
③原有导线不得更改．
【答案】如图．
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】①小磁针静止如图所示，由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可得出螺线管的右端是S极，左端是N极；根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入，从左端流出．
②电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流的大小有关，在匝数一定时，电流越小，磁性越弱．滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱，螺线管的电流减小，滑动变阻器接入电路的电阻增大，所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱．如图．
【分析】（1）根据磁极的作用规律判断螺线管的磁极；根据安培定则判断电流方向．（2）在匝数一定时，电流越小，磁性越弱．在电流一定时，匝数越少，磁性越弱．
七、计算题（共5分）
26．（人教版物理九年级全册 20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习）某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏，指示灯的规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。
（1）若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点 接通。（选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”）
（2）当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的1/25。
求：①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能。
②定值电阻R0的阻值。（指示灯的电阻不变）
【答案】（1）3和4
（2）解：①由图乙可知，在右转指示灯闪烁交替工作30秒内，指示灯正常发光t=10s，微弱发光t1=20s，所以W=PLt+PL1t1=3W×10s+3/25W×20s=32.4J；
②当指示灯发光时：IL=PL/UL=3W/6V=0.5A，RL=UL/IL=6V/0.5A=12Ω；当指示灯微弱发兴时：因为P1L=U1LI1L=U1L2/RL，U1L2/12Ω=0.12W所以U1L=1.2V，I0=I1L=P1L/U1L=0.12W/1.2V=0.1A，所以R0=U0/I0=48Ω。
【知识点】电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点3和4接通；
【分析】（1）结合题意可知需要让两个指示灯都接入电路即可；
（2）①根据公式W=Pt计算电能即可；
②结合灯泡的规格可以计算出灯泡的电阻，据灯泡的电阻和灯泡的实际功率可以计算出灯泡的实际电流，而后再据串联电路电压和电流的规律分析即可得出答案.
1 / 1
