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第19讲 电和磁
考点分布 考查频率 命题趋势
考点一 磁现象 磁场 ☆ 在中考科学命题中电磁学的内容一直是重点之一。常见于选择题，部分市区也有计算大题的出现，且难度较大，要充分理解电路基础与电磁继电器的结合。2025年中考第
考点二 电生磁 ☆☆
考点三 电磁铁电磁继电器 ☆☆☆
考点四 电动机 ☆
考点五 磁生电 ☆
■考点一 磁现象 磁场
一、磁现象
（1）磁性：能够吸引 铁 、 钴 、镍等物质的性质
（2）磁体：具有 磁性 的物质（磁铁：铁质的磁体）
（3）磁极：
①定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极。
②种类：如果磁体能自由转动，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N）
③磁极间相互作用规律： 同名磁极相互排斥 ， 异名磁极相互吸引 。
（4）磁化：
① 定义：使原来没有磁性的物体得到 磁性 的过程。
磁铁吸引铁钉的原因是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。
铜 不能 （能/否）被磁化。
②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为 硬磁性材料 。所以制造永磁体使用 钢 ，制造电磁铁的铁芯使用软铁。
二、磁场
（1）定义：磁体周围存在着的物质，它是一种 看不见、摸不着 的特殊物质。
注意：磁场真实存在！
（2）基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用，磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
注意：里使用的是转换法。
（3）方向规定：小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。
（4）磁感线：在磁场中一些带箭头的曲线。
①★方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的 北极 出来，回到磁体的南极。
②说明：
A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的曲线，不是客观存在的。
B、用磁感线描述磁场的方法叫模型法。
C、磁感线是封闭 的曲线。
D、磁感线立体 的分布在磁体周围，而不是平面的。
E、★磁感线不相交 。
F、★磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 。
③熟练掌握条形磁铁磁感线的画法。
三、地磁场
（1）地球是一个具大的磁体，地球周围空间存在着磁场。磁针指南北是因为受到地磁场的作用。
（2）磁极：地磁北极在地理南极附近 ，地磁南极在地理北极附近 。
（3）磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现，地理的南北极与地磁的南北极之间的夹角。
■考点二 电生磁
一、直线电流周围存在磁场
（一）背景
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现直线电流周围存在磁场
（二）奥斯特实验（如图所示，小磁针涂黑断为 N 极）
（1）实验现象：
①导线通电，导线下方小磁针转过90，垂直于纸面向外（选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”）；
②通电电流方向改变，小磁针转过90，垂直于纸面向里（选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”）
（2）实验结论：
① 通电导体周围存在磁场；
②磁场方向与电流方向有关。
（3）重大意义：发现了 电 和 磁 之间的联系。
（三）通电直导线周围磁场的特点（如图示实验）
（1）是一个以 导线上的点为圆心的 同心圆；
（2）距离直线电流越近，磁性越 强 。
（3）都在与导线垂直的平面上。
（四）通电直导线周围磁场方向的判定
安培 右手螺旋定则 定则，即：大拇指指向为 电流方向 ； 四指环绕方向为 磁场方向。
二、通电螺线管周围存在磁场
（1）通电螺线管周围能产生磁场，并与 条形磁铁 的磁场很相似。
（2）改变了电流方向，螺线管的磁极改变。（填“改变”或“不变”）
（3）判定定则
安培 右手螺旋定则 定则，即：四指环绕方向为 电流方向 。大拇指所指的一端就是螺线管的北极
（4）通电直导线磁场与通电螺线管磁场比较
三、通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验
（1）影响通电螺线管周围磁场强弱的因素有：电流大小、线圈匝数、有无铁芯等；
① 通过电流越大，磁性越强；
② 线圈匝数越多，磁性越强；
③ 插入铁芯，磁性大大增强；
④ 通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
■考点三 电磁铁电磁继电器
四、电磁铁的应用
（一）电磁铁
内部带 有铁芯的螺线管 就构成电磁铁。
（二）电磁铁的特点
（1）磁性的有无可由 电流的通断 来控制；
（2）磁性的强弱可由改变 电流大小、线圈匝数 来调节；
（3）磁极（磁场方向）可由 电流方向 来改变。
注意：电磁铁的铁芯要用软铁制成，不能用钢，这是因为电磁铁要求通电时立即有磁性，断电时磁性立即消失。
（三）电磁铁的应用
电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、电话、信息的磁记录。
（四）电磁继电器
实质上是一个由 电磁铁 来控制的 开关 。
（1）工作过程：控制电路通电，电磁铁有磁性，吸引衔铁，达到控制作用。
（2）作用：实现远距离操作，利用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
（3）如图所示的继电器主要由电磁铁A 、衔铁B 、弹簧C 、动触点D 等组成。
①当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通(如图乙所示)，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。
②当低压电源的开关断开时，电磁铁A失去磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通(如图甲所示)，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。
（五）生活中的例子
（1）磁悬浮列车利用列车轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁磁极间的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道的摩擦。磁悬浮列车运行时阻力很小，因此运行速度很快。
（2）在硬盘上存入数据时，首先将声音、图像、数字等信息转变为 电信号 ，电流通过读写磁头转变为 记录磁场 ，使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，从而记录信息。
（3）电话：话筒把声音信号转化成 强弱变化 的电流，电流沿着导线流入对方听筒，听筒又把变化的电流通过电磁铁转化成 声音 信号。
■考点四 电动机
一、磁场对通电导体的作用
（1）通电导体在磁场中会受到 力 的作用，其受力方向与 磁场方向 、导体中的 电流方向 有关。
当两者中任意一个的方向 改变 ，导体的受力方向就会 改变 。
（2）当通电线圈所在平面与磁场平行时，由于通电线圈的两条对边中电流方向相反，它们在磁场中受到磁力的方向 相反 且不在一条直线上，在这两个力的作用下，线圈会发生 转动 。当线圈从其所在平面与磁场平行的位置转过90°时，这两个力恰好在同一直线上，而且 大小 相等、方向 相反 ，是一对平衡力。静止的线圈在这对平衡力的作用下可以在该位置保持静止。这一位置叫做 平衡位置 ，此时线圈所在平面恰好与磁感线 垂直 。
（3）通电线圈转到平衡位置时，不会立即停下来，而是在此位置附近摆动几下才停下来。这是因为通电线圈转到 平衡位置 时具有一定的速度，由于 惯性 它会继续运动，但线圈这时受到 磁力 的作用，它又会返回平衡位置，所以它会摆动几下后再停下来。
二、直流电动机
（1）直流电动机靠 直流 电源供电，利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的原理制成，是把 电 能转化为 机械 能的装置
（2）如图所示，直流电动机主要由线圈（转子）、磁铁（定子）、换向器、电刷等构成。
（3）平衡位置：线圈处于该位置时受平衡力作用（无换向器的情况下）
（4）换向器：由两个 铜质半环 构成，与 电刷 配合使用。当线圈刚转过平衡位置时，能交换电刷与换向器铜质半环的接触，从而改变线圈中的 电流 方向和 线圈 的受力方向。
（注：直流电动机的线圈在平衡位置时没有电流，也不受力的作用。）
（5）电动机构造简单、控制方便、效率高、无污染，广泛地应用在日常生活和各种生产中。
■考点五 磁生电
一、电磁感应现象
（1）1831年，英国物理学家 法拉第 发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。这个重大发现，带来了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。
（2）定义： 闭合 电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 的运动时，导体中就会产生 电流 ，这种现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫 感应电流 。
（3）感应电流的方向跟导体的 运动方向 和 磁场方向 有关。
①如果改变其中一个量的方向，则电流方向将改变；
②如果两个量的方向同时发生改变，则电流方向将不变。
（4）如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中 没有 感应电流，但导体两端会有 感应电压 。
（5）在电磁感应中， 机械 能转化为 电能。
二、交流发电机
（1）交流电：大小和方向都发生周期性变化的电流叫交流电，如手摇发电机产生的电流。
我们所用的电网以 交流 电供电，电压是220伏、周期是0.02秒、频率是50赫兹 、电流方向1s改变100次 。
（2）直流电：电流方向不随时间改变的电流叫直流电，如从干电池中获得的电流。
（3）应用——交流发电机
①构造：线圈、磁极、铜环、电刷；
②★工作原理： 电磁感应 ；
③★能量转换：工作过程中，机械能 转化为 电能 。
④大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成。一般采用线圈不动（定子），磁极旋转的方式。
（4）大型交流发电机为了得到较强的磁场，用 电磁铁 代替永磁体。
■考点一 磁现象 磁场
◇典例1：（2025九上·义乌开学考）如图是U形磁铁周围的磁感线．根据磁感线方向，下列对磁极的判断正确的是（ ）
A．甲是N极，乙是S极 B．甲是S极，乙是N极
C．甲、乙都是S极 D．甲、乙都是N极
【答案】A
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】解答此题应知道磁感线的方向是，在磁体的外部，从磁体的北极出来回到南极．
【解答】解：从图中可以看出，磁感线从甲端出来回到乙端，所以甲为N极，乙为S极．
故选A．
◆变式训练
1．（2025九上·义乌月考）环形导线（可看做通电螺线管的一匝）能产生磁场，其磁感线分布如图所示，则 点（选填“A”或“B”）的磁场较强。若将一小磁针放在环形导线的右侧，小磁针的 极将向导线靠近。
【答案】B；N
【知识点】磁极间的相互作用；磁场和磁感线；通电螺线管的磁场；右手螺旋定则
【解析】【分析】磁感线的疏密表示磁场的强弱；同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。此题先判断通电螺线管南北极，再判断小磁针的磁极偏转情况。
【解答】磁感线的疏密表示磁场的强弱，由图可知B点的磁感线比A点密，所以B点的磁场较强；环形导线看做通电螺线管，由图根据安培定则可判断出环形导线的左侧为N极，右端为S极，根据异名磁极相吸引，所以小磁针的N极将向导线靠近。
故答案为：B；N
■考点二 电生磁
◇典例2：（2025九上·杭州开学考）如图，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电路中电流变小
C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小
D．电压表与电流表示数比值不变
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；右手螺旋定则；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据右手螺旋定则判断电磁铁的磁极，由同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引判断磁力的方向，从而判断测力计的示数变化。
【解答】ABD、电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，滑片向右移，滑动变阻器连入电路的阻值减小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表示数将变大，串联电路电阻越大，分压越大，可知滑动变阻器两端电压将变小，即电压表示数将变小。电压表示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器连入电路的阻值，滑动变阻器阻值减小，则比值减小，故ABD错误；
C、由右手螺旋定则可知，电磁铁上端为N极，与条形磁铁相互排斥，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，斥力增大，滑动变阻器的示数将减小，故C正确。
故答案为：C。
◆变式训练
1．（2025八下·温州月考）某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
（1）图甲中在玻璃板上均匀地撒上铁屑，闭合开关后，然后轻敲玻璃板。“轻敲”的目的是 。
（2）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的 (选填“南极”或“北极”)，说明地球周围存在磁场。
（3）实验时发现通电螺线管的磁场较弱，为增强螺线管的磁场，可行的措施： (写出一种方法)。
（4）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，现在要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，请简要写出接下来的实验操作： 。
【答案】（1）减小铁屑受到的摩擦力，从而使其规则排列
（2）北极
（3）向右调节滑动变阻器，从而减小电阻增大电流
（4）调换电源的正负极的方向
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】（1）铁屑会受到玻璃板的摩擦力，很难自由转动。轻轻敲击后，当铁屑在空中时不受摩擦力，此时可以在磁场的作用下规则排列，从而呈现磁场的分布情况；
（2）在正常情况下，所有的磁体都有指南北的性质，指南的一端为南极，指北的一端为北极；
（3）通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数和电流大小有关；
（4）根据控制变量法的要求可知，要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系时，需要改变电流方向，据此分析解答。
【解答】（1）图甲中在玻璃板上均匀地撒上铁屑，闭合开关后，然后轻敲玻璃板。“轻敲”的目的是：减小铁屑受到的摩擦力，从而使其规则排列。
（2）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的北极，说明地球周围存在磁场。
（3） 实验时发现通电螺线管的磁场较弱，为增强螺线管的磁场，可行的措施：向右调节滑动变阻器，从而减小电阻增大电流。
（4）现在要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，则接下来的实验操作：调换电源的正负极的方向。
■考点三 电磁铁电磁继电器
◇典例3：（2025九上·萧山开学考） 小科同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的衔铁与上触点接触，与下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的衔铁与上触点分离，与下触点接触，警铃响。图乙是热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。
（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 (选填“A”或 “B”)相连，指示灯的接线柱D应与余下的接线柱相连。
（2）图甲中已知控制电路中的电源电压为8伏特，当电磁铁线圈中电流达到200毫安时，衔铁刚好被吸住。R0电阻为10欧，请计算警铃报警时最低的环境温度是多少
（3）若要提高警铃报警的最低环境温度，请你提出一种电路改进方法： 。
【答案】（1）B
（2）电流为200毫安即0.2安时，热敏电阻的阻值为
由图乙可知，此时温度为80℃。
（3）换阻值更大的定值电阻或减小电源电压
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）电磁铁磁性强弱与电流、线圈匝数有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
（2）根据欧姆定律计算热敏电阻的阻值，结合图乙读出温度。
（3）改进电磁继电器时，电流不变，热敏电阻阻值减小，可通过减小电源电压或换用阻值更大的定值电阻进行调节。
【解答】（1）由图乙可知，温度升高，热敏电阻的阻值减小，电路中电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸下，此时铃要报警，可知铃应与B相连。
（3）提高报警的最低环境温度，可知热敏电阻的阻值将减小，电路中电流不变，由欧姆定律可知，总电阻不变，可以将换阻值更大的定值电阻或减小电源电压。
◆变式训练
1．（2025九上·义乌月考）小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲．工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光．已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引．下列说法中不正确的是（）
A．要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合
B．光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作
C．质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录
D．要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻
【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】要使质量更小的车辆也能被拍照记录，在电路中电流不变时，可通过增大电源电压或并联一个定值电阻等方式来实现。
【解答】A、该装置是闯红灯违规模拟记录器，即在车辆闯红灯时会拍照记录，结合工作原理可知，红灯时控制电路开关应闭合，故A不符合题意；
B、由图中工作原理可知，当未接收到红灯时，光控开关断开，电磁铁没有磁性，衔铁不被吸引，指示灯亮，照相机所在支路断开，故B不符合题意；
C、当电流等于0.06A时，压敏电阻的阻值为，由图乙可知，此时受到的压力为4000N，车辆的质量为。由图乙可知，压力越小，压敏电阻的阻值越大，电路中电流将大于0.06A，衔铁不会被吸下，照相机不工作，故C不符合题意；
D、衔铁被多大的电流吸下不会改变，即电路中电流不变，电源电压不变，则电路中总电阻不变，质量更小的车辆也能被拍下，即压力减小，则压敏电阻的阻值增大，则应减小电路中其他电阻的阻值，故D符合题意。
故答案为：D。
■考点四 电动机
◇典例4：（2025八下·钱塘期末）如图是由一节干电池、铜导线和强磁铁组成的简易电动机(线框上端的弯折位置与正极接触，磁铁吸附在电池负极的是S极)，放手后从上往下看线圈顺时针转动，以下操作可以增大转速的是 （ ）
A．对调电池正负极位置 B．对调强磁铁南北极位置
C．增加一节干电池 D．减弱磁铁的磁性
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】要增大转速就要增大线圈受到的电磁力，可从影响电磁铁磁场强弱的因素的角度分析判断。
【解答】 AB.对调电池正负极位置、对调强磁铁南北极位置，改变电流方向和磁场方向，但不能增大转速，故AB不符合题意；
C.增加一节干电池后，电池的总电压会增大（如果两节电池串联）。根据欧姆定律，电压增大时，通过线圈的电流也会增大。电流增大，线圈受到的安培力也会增大，从而导致转速增大，故C正确；
D.减弱磁铁的磁性会导致磁场强度减弱，磁场强度减弱会导致安培力减小，从而使转速减小，故D错误。
故选C。
◆变式训练
1．（2025九上·杭州开学考）如图所示， 一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈 abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈 abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 (选填“发电机”或“电动机”)，根据 原理制成的。若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 (选填“相同”或“相反”)。
【答案】电动机；通电导体灰磁场中受力运动；相同
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】 通电导体在磁场中受到力的作用；通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场的方向有关。
【解答】 闭合开关，用手轻推一下线圈，通电的线圈在磁场中由于受到磁力的作用会持续转动，这就是简易的电动机。若只将电源的正负极互换，则电流的方向发生改变，磁极的方向也发生了改变，因此受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同。
■考点五 磁生电
◇典例5：（2025八下·慈溪月考）如图是手机无线充电的原理图。充电时，发射线圈会产生一个磁场，此时手机中的接收线圈就会产生感应电流，实现无线充电。请回答：
（1）无线充电时，接收线圈中产生电流的原理是利用 现象。
（2）某一时刻发射线圈与接收线圈中部的磁场方向向上时(如图中箭头所指方向)，则该时刻发射线圈中的电流方向是 (选填“a→b”或““b→a”)。
【答案】（1）电磁感应
（2）b→a
【知识点】电磁感应；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 （1）电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流的现象；
（2）安培定则：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是通电螺线管的N极。
【解答】 （1）根据手机无线充电原理简化图，电流流过发射线圈会产生变化的磁场，当接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生感应电流给手机充电，因此无线充电时，手机线圈中产生电流原理是利用电磁感应现象；
（2）当某一时刻发射线圈与接收线圈中部的磁场方向向上时，因螺线管内部的磁场从螺线管的S极到N极，根据安培定则可知，该时刻发射线圈中的电流方向是b→a。
◆变式训练
1．（2025八下·余杭月考）学校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
【项目要求】设计制作节能夜跑灯，将日常跑步时手臂摆动产生的机械能转化为电能使LED灯发光。
【提供器材】塑料水管、胶塞、圆柱形磁铁、导线、LED灯（正常工作时的电压为1.8V）。
（1）在奔跑过程中，线圈和磁铁相当于电路中的 ；
（2）小江小组用磁性相同的磁铁，以相同的速度切割磁感线，探究感应电压大小和线圈匝数关系，具体数据如下表所示，根据表中数据分析，在其他条件不变的情况下，小江小组至少要绕制 匝线圈，才能使该LED灯正常发光；
线圈匝数/匝 50 100 150 200
感应电压/V 0.18 0.36 0.54 0.72
（3）图甲为小江小组制作好的节能夜跑灯的结构图，线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路，磁铁可以在水管内移动。假设跑步过程中手臂均水平摆动，夜跑灯应该放在图乙中手臂的 部位，请简述理由： 。
【答案】（1）电源
（2）500
（3）B；前臂B位置主要做水平往返运动，能使强磁铁在水管内往返运动，连续切割磁感线产生感应电流使灯发光。
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）用电器消耗电能，电源提供电能；
（2）根据表格数据确定感应电压和线圈匝数的数量关系，据此推算即可；
（3）感应电流的大小与磁场强弱和切割磁感线的速度大小有关，据此分析解答。
【解答】（1）根据题意可知，在奔跑过程中，线圈和磁铁向外提供电能，相当于电路中的电源。
（2）根据表格可知，感应电压与线圈匝数成正比，
即：；
解得：n=500匝。
（3）根据图片可知，前臂B位置主要做水平往返运动，能使强磁铁在水管内往返运动，连续切割磁感线产生感应电流使灯发光，因此应将夜跑灯佩带在乙图手臂B处，
（1）在奔跑过程中，线圈和磁铁发生电磁感应，提供电能，相当于电路中的电源。
（2）串联电路总电压等于各部分电压之和，由表格可知50匝线圈的感应电压为0.18V，LED灯的额定电压为1.8V，所以使额定电压为1.8V的LED灯正常发光，至少要绕制线圈匝数
（3）[1][2]根据电磁感应原理可知，为了正常使用，应将夜跑灯佩带在乙图手臂B处，前臂B位置主要做水平往返运动，能使强磁铁在水管内往返运动，连续切割磁感线产生感应电流使灯发光。
1．（2023·台州）模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】 磁感线是闭合曲线，周围的磁感线都是从N极出来进入S极，在内部磁感线从S极到N极。
【解答】A.外部磁感线满足N极出来进入S极，故其正确；
B.s极磁感线画错了，故其不正确；
C.周围的磁感线都是从N极出来进入S极，故其错误；
D.N极磁感线都是出去的，故其错误；
故答案为：A
2．（2023·温州）如图为某款玻璃清洁器，由两块各含磁铁的清洁片构成。使用时，两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动，这是因为（ ）
A．异名磁极相互排斥 B．异名磁极相互吸引
C．同名磁极相互排斥 D．同名磁极相互吸引
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】磁体中有两个磁极，两个磁体的同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】 两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动 ，故为相互吸引的异名磁极。
故答案为：B
3．（2025·浙江）小科设计了一款智能照明灯，其电路的原理图如图所示。光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定， 为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。下列说法正确的是( )
A．电磁铁的上端为 S极
B．当光照强度增强，控制电路中的电流将变小
C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D．灯泡应设计在A 和B 两接线柱之间
【答案】D
【知识点】右手螺旋定则；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
【解答】A、由右手螺旋定则可知，电磁铁上端为N极，故A错误；
B、当光照强度增强，光敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流将变大，故B错误；
C、当光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，由欧姆定律可知，控制电路的电流减小，可知电磁铁的磁性减弱，故C错误；
D、当光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，由欧姆定律可知，控制电路的电流减小，可知电磁铁的磁性减弱，此时电磁体不能吸引衔铁，AB所在电路被接通，由于此时光线较暗，所以灯泡发光，可知灯泡应接在AB之间，故D正确。
故答案为：D。
4．（2023·杭州）按如图所示电路进行实验，将滑动变阻器的滑片从右向左移动，电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电流的大小 B．电流的方向 C．线圈的匝数 D．铁芯的粗细
【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据描述分析影响电磁铁磁场强弱的因素发生改变即可。
【解答】根据图片可知，当变阻器的滑片从右向左移动时，变阻器的阻值减小，而通过电磁铁的电流增大，此时电磁铁吸引大头针的数量增多则说明磁场增大，那么得到影响电磁铁磁场强弱的因素是电流大小，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
5．（2023·丽水）哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士，时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式，巴士到站前停止动力供应。继续向前运行，内部线圈切割磁感线产生电流，部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；发电机的构造和原理
【解析】【分析】 电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。
【解答】 内部线圈切割磁感线产生电流，部分机械能转化为电能进行回收 ，该句话描述的是电磁感应现象故选B。其中AC均为电流的磁效应，D为通电导体在磁场中受到力的作用。
故答案为：B
6．（2025·浙江）智能自动化管理是未来社会的发展趋势。如图甲所示为某工作室的自动化光控电路图，其中光敏电阻R 的阻值随照度变化的关系如图乙所示(照度表示物体被照明的程度，单位是 lx)。请你回答下列问题：
（1）电磁继电器是利用电流 效应工作的，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值将 ，控制电路中的电流将变大。长时间使用后，控制电路中的电流将降低。
（2）当开关S闭合，光敏电阻上的照度大于或等于0.4lx时，警示灯L恰好亮起。已知控制电路的电源电压为22 V，电磁继电器的线圈电阻为10 Ω，此时控制电路中的电流是 A。
【答案】（1）磁；减小
（2）0.44
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）根据图乙判断光敏电阻阻值与光照强度大的关系。
（2）串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。
【解答】（1）电流具有热效应，电磁继电器就是利用电流的热效应工作的。
由图乙可知，光照增强，光敏电阻的阻值将减小。
（2）由图乙可知，当光照强度为0.4lx，光敏电阻的阻值为40欧姆，控制电路的电流为。
7．（2023·衢州）科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
（1）1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图，在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，闭合开关时，小磁针N极向纸外偏转，则电源 端为正极。
（2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是 。
【答案】（1）B
（2）物理间力的作用是相互的
【知识点】力的作用是相互的；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）首先根据小磁针的指向确定导线周围磁场方向，再根据安培定则判断导线中的电流方向，进而确定电源的正负极方向；
（2）当甲对乙施加力的作用时，乙也同时对甲施加反作用力，这就是力的作用的相互性，据此分析解答。
【解答】（1）闭合开关后，小磁针N极向纸外偏转，则说明在导线下方磁场方向向外。用右手握住导线，弯曲的四指指尖向外，此时大拇指指向左端，则电流从右到左，因此电源的B端为正极，A端为负极。
（2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是：物理间力的作用是相互的。
8．（2023·金华）人员密集的室内场所，容易造成二氧化碳含量偏高，对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。R2为气敏电阻，其阻值随CO2气体浓度的增大而减小，当室内CO2气体含量升高到一定浓度时，工作电路中的排风扇开始工作，把室内气体排出。回答下列问题：
（1）在设计电路时要实现自动换气功能，排风扇应连接在工作电路中的 位置；
（2）要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作，以下几种改进方法正确的是 。
A．增加电磁铁线圈匝数
B．控制电路中再串联一个电阻
C．把滑动变阻器R1的滑片向上移
【答案】（1）AB或AD
（2）A；C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据图片分析CO2的浓度达到一定程度时衔铁的位置和排风扇的工作状态，进而确定排风扇的位置。
（2）电磁铁吸合时需要的电磁力是不变的，可从影响电磁铁磁场强度的角度分析改进方法。
【解答】（1）根据图片可知，当CO2的浓度大到一定程度时，控制电路的电路达到一定程度时，电磁铁将衔铁吸下来，接通AB所在的电路，此时排风扇开始工作，因此排风扇应该接在AB或AD位置。
（2）电磁铁吸合时需要的电磁力是不变的。当CO2的浓度降低时，气敏电阻的阻值增大，那么总电阻增大，而通过电磁铁的电流减小，导致电磁力减小。为了增大电磁力，此时可以增加电磁铁的线圈匝数，故A正确；
根据上面的分析可知，此时通过电磁铁的电流减小，要恢复原来的电流就要减小电阻，而串联肯定不行，故B错误；
要恢复电磁铁的磁力，此时可以增大电流，即减小总电阻。根据R总=R1+R2可知，此时变阻器的阻值应该减小，即滑片向上移动，故C正确。
故选AC。
9．（2023·宁波）如图所示是小宁设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是导体。
（1）我国家庭电路电压为 V。
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，工作电路中的 处于工作状态。
（3）测试时，小宁发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。适当 （填“增加”或“减少”）电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
【答案】（1）220
（2）电动机M
（3）增加
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据有关电压的常识解答；
（2）根据图片确定衔铁的位置，弄清被接通的电路，从而确定工作电路的状态；
（3）电磁铁磁场强弱的影响因素：①电流大小；②有无铁芯；③线圈匝数。
【解答】（1）我国家庭电路电压为220V。
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，此时控制电路没有接通，电磁铁没有磁场，衔铁不能被吸下来，那么此时接通电动机所在的电路，即电动机M处于工作状态。
（3）测试时，小宁发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。适当电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
10．（2023·舟山）福建舰是我国完全自主设计制造的第三艘航母，其配置的电磁弹射是当今世界少数国家掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲，其科学原理如图乙。
（1）航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨，弹射车相当于金属棒ab，通电后磁场对弹射车产生 ，从而使弹射车牵引飞机快速运动，当弹射车运动到轨道末端停下来时，由于飞机具有 而保持原来的运 动状态，并在发动机动力的作用下加速飞离甲板。
（2）电磁弹射原理虽简单，但是建造所需的技术难度极高。如电磁弹射需要强大的电力储能系统，能在3秒内提供1.2×108焦的电能，将几十吨的飞机加速到几百米/秒，该系统的功率至少达 瓦。
【答案】（1）力的作用；惯性
（2）4×107
【知识点】惯性；磁场对通电导线的作用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，原理是将电能转化为机械能；惯性的概念：物体保持静止或者匀速直线运动状态的性质叫做惯性；功率是指单位时间内所做的功，表示物体做功的快慢；
【解答】（1） 该装置将电能转化为机械能，原理是通电导体在磁场中受力运动；惯性的概念是物体保持静止或者匀速直线运动状态的性质叫做惯性；所以该模型中通电后磁场对弹射车产生力的作用， 从而使弹射车牵引飞机快速运动，当弹射车运动到轨道末端停下来时，由于飞机具有惯性；而保持原来的运动状态，并在发动机动力的作用下加速飞离甲板。 ，
（2）P=W/t= 1.2×108焦 /3s=4×107w；
故答案为：（1）力的作用，惯性（2） 4×107
11．（2023·湖州）新能源汽车因绿色低碳逐渐取代燃油汽车，电动汽车是常见的一种新能源汽车。
（1）内燃机为燃油车提供动力，其一个工作循环一般包括吸气、 压缩、做功、排气四个冲程，其中 冲程使汽车获得动力。
（2）电动机为电动汽车提供动力。下列实验可以演示电动机工作原理的是 。(填选项)
【答案】（1）做功
（2）乙
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；热机的工作原理
【解析】【分析】（1）内燃机的做功冲程，将燃料的内能转化为活塞的机械能，其余三个冲程全靠飞轮的惯性完成；
（2）根据电动机的工作原理分析解答。
【解答】（1）内燃机为燃油车提供动力，其一个工作循环一般包括吸气、 压缩、做功、排气四个冲程，其中做功冲程使汽车获得动力。
（2）甲：闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流计的指针摆动，产生了感应电流，为发电机的工作原理；
乙：闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，为电动机的工作原理；
故选乙。
12．（2024·浙江）某兴趣小组设计了一款自带风力发电机的一体式路灯，其模型及纵截面示意图如图所示。任意方向吹来的风经过灯罩的上、下表面时都会产生上升气流，带动风叶转动而发电。
（1）风力发电机的发电原理是____（填字母）。
A．电磁感应
B．电流周围存在磁场
C．通电线圈在磁场中转动
（2）灯罩上方空气流速大，压强 。
（3）若路灯额定功率为100瓦，风力发电机产生1千瓦时的电能，能使该路灯正常工作 小时。
【答案】（1）A
（2）小
（3）10
【知识点】流体压强与流速的关系；电磁感应；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）发电机的工作原理是电磁感应；
（2）流体的压强跟流速有关：流体的流速越大、压强越小；流体的流速越小、压强越大；
（3）根据计算工作时间。
【解答】 （1）电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中会产生感应电流，风力发电机原理是电磁感应现象，故选A；
（2） 灯罩上方空气流速大，压强越小；
（3） 风力发电机产生1千瓦时的电能，能使该路灯正常工作 。
13．（2025·浙江）为实现路灯白天自动熄灭、夜晚自动亮起，小科用光敏电阻和电磁继电器等元件，设计了路灯自动控制电路(如图)。
（1）电磁铁是电磁继电器中的重要部件，其工作原理主要是____(填字母)。
A．电磁感应
B．电流周围存在磁场
C．通电导体在磁场中受到力的作用
（2）要实现路灯自动控制功能，光敏电阻的阻值应随光照强度增加而 (填“增大”或“减小”)。
（3）测试时，闭合开关S，发现白天路灯未能自动熄灭。请写出一种改进措施： 。
【答案】（1）B
（2）减小
（3）适当增大电源1的电压
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点；电磁感应
【解析】【分析】（1）电磁感应是发电机的原理；通电导体在磁场中受到力的作用是电动机的原理。
（2）电磁铁的磁性强弱与电流大小及线圈匝数有关，匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
（3） 由电磁铁的原理可知，白天光敏电阻的阻值减小，电路中电流增大，灯熄灭。灯不能熄灭，说明电路中电流过小，可以增大电源电压、增加线圈匝数、更换阻值变化更显著的光敏电阻等进行改进。
【解答】（1）电磁铁的原理是电流的磁效应，通电螺线管产生磁性，吸引衔铁。
故答案为：B。
（2）在路灯自动控制电路中，白天光照强时，光敏电阻阻值需减小，使得控制电路电流增大，电磁铁吸合衔铁，断开路灯电路，夜晚则相反，可知光敏电阻的阻值应随光照强度增加而减小。
（3）若白天路灯未能自动熄灭，可能是光敏电阻灵敏度不足或电磁铁吸力不够。改进措施包括：
1. 增大电源电压（提高控制电路电流，增强电磁铁磁性）；
2. 更换阻值变化更显著的光敏电阻（提高光照响应灵敏度）；
3. 调整光敏电阻位置使其充分受光（确保实际光照强度影响其阻值） （合理即可）。
14．（2023·绍兴）如图为市场上在售的某款鸡蛋孵化器，鸡蛋的孵化需要适宜的湿度和温度。某项目化小组设计了一个自动控湿电路(图甲)。控制电路电源电压U为9伏，定值电阻R0的阻值为30欧，R1为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化情况如图乙所示。当线圈中的电流为0.18安时，衔铁被吸合；当线圈中的电流为0.15安时，衔铁释放。(线圈电阻不计)
（1）由图乙可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而 (选填”增大”、”不变”或”减小”)。
（2）按控湿电路的工作要求，加湿器应接在工作电路的 (选填”AB”或”CD”)之间。
（3）通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。
（4）如果要适当提高控湿电路的最大湿度值，下列措施中可行的有 。
A．换用阻值更大的R0
B．适当提高电源电压U
C．减少该电磁铁线圈匝数
【答案】（1）减小（2）AB（3）R总= = =50欧
R1=R总-R0=50欧-30欧=20欧
由图乙可知此时鸡蛋孵化器内的湿度为60%
R总'= = = 60欧
R1'=R总'-R0=60欧-30欧=30欧
由图乙可知此时鸡蛋孵化器内的湿度为40%．
答：湿度变化范围为40%~60%
（4）A；C
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）根据图乙确定湿敏电阻的阻值随湿度的变化规律；
（2）根据甲图确定湿度达到一定程度时衔铁的位置变化即可；
（3）当电流为0.18A时，衔铁吸合，首先根据 计算出此时的总电阻，再根据 R1=R总-R0 计算出湿敏电阻的阻值，最后根据图乙确定此时的湿度。同理，计算出电流为0.15A时对应的湿度，从而确定鸡蛋孵化器的湿度范围。
（4）电磁铁吸合时需要的电磁力不变，可从影响电磁铁磁场强弱的因素的角度思考改进措施。
【解答】（1）根据图乙可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小；
（2）当湿度达到一定数值时，湿敏电阻的阻值减小，则通过控制电路的电流增大，电磁铁的磁场增强，将衔铁吸下来，接通CD所在的电路，此时加湿器停止工作，因此加湿器应该连接在AB之间。
（4）电磁铁吸合时需要的电磁力不变，即电磁铁的磁场强弱不变。当湿度值增大时，湿敏电阻的阻值减小，而通过电磁铁的电流增大，则电磁铁的磁场强度变大。为了使其恢复原来的强度，可以减小通过它的电流，即增大阻值，故A正确；
当电源电压增大时，根据U=IR可知，通过电磁铁的电流会更大，故B错误；
减小电磁铁的线圈匝数，也能减弱电磁铁的磁场强度，故C正确。
故选AC。
15．（2023·湖州）美好生活从早餐开始。图1所示为某款面包机及其部分参数。该面包机有两个完全相同的加热仓，可实现单独加热。小明在使用过程中发现这款面包机有如下功能：功能一：设定时间后(定时开关闭合)，放入面包片，按下按键，面包机就开始工作：功能二：到了设定时间，定时开关自动断开，弹出面包片。
单个加热电阻功率：400W
额定电压：220V
（1）根据题干，两加热仓加热电阻的连接方式是 。(选填“串联”或“并联")思考后，小明根据面包机的功能自己设计了电路图，如图2。AOB为杠杆，O为支点，杠杆上仅触点1、2导电。
（2）根据面包机的参数，计算加热电阻R1的阻值。
（3）请根据小明设计的电路图来分析面包机是如何实现功能二的。
【答案】（1）并联
（2）单个加热电阻加热时
由P= 得，R1= =121欧
（3）到了设定时间，定时开关断开，断开控制电路，电磁铁失去磁性。杠杆AOB在衔铁重力和弹簧向上弹力的共同作用下，绕着支点逆时针转动，断开加热电路并弹出面包片。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电磁铁的其他应用；功率计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）用电器相互影响为串联，用电器不相互影响为并联；
（2）已知单个电阻加热时的电功率，根据公式 计算加热电阻R1的阻值；
（3）到了设定时间，定时开关断开，据此说明电磁铁磁性的变化，然后再描述杠杆AOB的变化即可。
【解答】（1）该面包机有两个完全相同的加热仓，可实现单独加热，说明两加热仓加热电阻工作时互不影响，故两加热仓加热电阻的连接方式为并联。
16．（2023·台州）我省实施“清凉工程”，为每个教室安装了空调。
（1）安装一台额定电压为220伏，最大功率为5500瓦的空调，需要给教室单独铺设输电线。通过计算说明，应选择允许通过最大电流至少为多少的导线？
（2）某台空调制冷时消耗的功率为2340瓦，若连续制冷0.5小时，消耗多少电能？
（3）为落实节能降耗，某同学设计并安装了如图甲的自动控制模拟电路，实现当气温升至30℃时，衔铁才能被电磁铁吸下，接通空调线路。热敏电阻R1的阻值随温度变化情况如图乙。
实际使用中发现：当气温在30℃上下波动时，空调线路会频繁接通和断开，影响空调的正常使用。因此该同学在图甲的基础上增加了一个定值电阻R0（如图丙），实现了空调线路接通后，气温降低至26℃以下时才自动切断，回升至30℃后才重新接通。请计算R0的阻值，并说出“气温从30℃降低至26℃时，空调线路不断开”的工作原理。（电路改进前后，衔铁刚被吸下时，电磁铁线圈中的电流大小不变；线圈电阻忽略不计）
【答案】（1）解：
答：应选择允许通过最大电流至少为25安的导线
（2）解：
答：消耗电能1.17千瓦时。
（3）解：根据图乙可知，当温度为30℃时，Rt=20欧。根据图甲可知衔铁刚被吸下时线
圈的电流
当温度降为26℃时，Rt′=30欧
此时流过Rt的电流
工作原理：气温升至30℃时，衔铁被吸下，Rt和R0并联工作。气温从30℃下降到26℃，由于R0的作用，线圈的电流一直大于等于0.15安，衔铁一直被吸引，空调线路不断开。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电功率最大时电流为最大值；
（2）电能=电功率x时间；
（3）自动控制模拟电路原理为：当气温升高时，电阻R1的阻值变小，控制电路中的电流增大，磁性增强，上方的衔铁被吸合，空调线路接通，空调工作；当空调工作，温度降低时，电阻R1升高，电流变小，衔铁向上运动，空调断路。
17．（2023·温州）项目学习小组实验发现，装在简内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下。
评价 指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。
（1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是 。
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？ 。
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为 。
【答案】（1）改变通过电动机中的电流方向
（2）变小
（3）合格
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）电动机的转动方向与线圈在磁场中的受力方向有关，而通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（2）根据滑片的移动方向确定变阻器的阻值变化，进而确定通过电动机的电流大小变化，最终确定电动机的转速变化；
（3）根据丙图分析吹风时是否有纸屑部分被吹出即可。
【解答】（1）根据乙图可知，开关接1时，电流从上面流入电动机；开关接2时，电流从下面流入电动机，那么改变电动机转向的原因是：改变通过电动机的电流方向。
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，变阻器接入的阻值增大，那么通过电动机的电流减小，因此电动机转速变小。
（3）根据丙图可知，当向外吹风时，纸屑收集盒内气压减小，于是在外界大气压强的作用下纸屑被吸出来进而部分被吹出，因此“指标二”评价等级为合格。
1．（2025·浙江三模）在研究“磁极间的相互作用规律”时，实验小组的同学设计了下列四个方案，其中不合理的是（）
A．两手各拿一块条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近
B．将一条形磁铁放在小车上，手拿另一条形磁铁的磁极相互靠近
C．手拿条形磁铁，将磁极靠近小磁针的磁极
D．手拿条形磁铁，将磁极放着的条形磁铁中间
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】同名磁极，相互排斥，异名磁极，相互吸引。
【解答】A、两手各拿一块条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近，若为同名磁极，则相互排斥，若
为异名磁极，则相互吸引，故A不符合题意；
B、将一条形磁铁放在小车上，手拿另一条形磁铁的磁极相互靠近，若为同名磁极，则相互排斥，小车
将向左运动，若为异名磁极，则相互吸引，小车将向右运动，故B不符合题意；
C、手拿条形磁铁，将磁极靠近小磁针的磁极，若为同名磁极，则相互排斥，若为异名磁极，则相互吸
引，故C不符合题意；
D、条形磁体中间磁性很弱，探究磁极间相互作用时应用两级相互靠近，故D符合题意。
故答案为：D。
2．（2025·浙江模拟）医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活害柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。下列说法正确的是（ ）
A．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极
B．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则电磁铁右侧为S极
C．要使血液流出该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
D．要使血液流入该“血泵”，电流需从a端流进线圈，b从端流出线圈
【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用；右手螺旋定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】根据右手螺旋定则判断线圈产生磁场的磁极方向，再根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引判断活塞移动方向，从而确定血液进出情况。【解答】由图知道，当“人工心脏泵”工作时，血液从阀门S2 抽进，从阀门S1 送出。
A、若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，由安培定则知道，电磁铁左侧为N极，故A错误；
B、若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，由安培定则知道，电磁铁右侧为N极，故B错误；
C、要使血液流出该“血泵”，活塞要向右移动，即电磁铁和左侧磁体相互排斥，电磁铁左侧应该为N极，由安培定则知道，电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，故C正确；
D、要使血液流入该“血泵”活塞要向左移动，即电磁铁和左侧磁体相互吸引，电磁铁左侧应该为S极，由安培定则知道，电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，故D错误。
故答案为：C。
3．（2025·浙江模拟）科学研究中常常用到“控制变量法”、“转换法”、“类比法”、“模型法”等科学方法。下列研究实例中，用到的科学方法与其它三项不同的是（ ）
A．甲实验用木块滑动距离表示动能大小
B．乙实验通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小
C．丙实验通过海绵形变程度判断压力作用效果
D．丁实验用磁感线描述磁场
【答案】D
【知识点】压力的作用效果；影响电阻大小的因素；磁场和磁感线；动能的影响因素
【解析】【分析】转换法：用更易观察的现象来反映不易观察的现象的研究方法。【解答】A用木块滑动距离表示动能大小，运用了转换法；
B通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小，运用了转换法；
C通过海绵形变程度判断压力作用效果，运用了转换法；
D用磁感线描述磁场，运用了模型法。
D选项和其他三个选项所用科学方法不同。
故答案为：D。
4．（2025·金华模拟）金属探测器(如图)是一种专门用来探测金属的仪器，产生的磁场在金属内部能产生感应电流，进而产生声音报警。下列实验原理与金属探测器相同的是( )
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；电磁感应；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】区分发电机原理图和电动机原理图一般可通过观察电路中是否有电源进行判断，有电源的是电动机原理图。
【解答】由文中信息可知，探测仪的原理是电磁感应。
A、奥斯特实验，原理是通电直导线周围存在磁场，故A错误；
B、电动机原理图，原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故B错误；
C、通电落线管周围存在磁场，说明电能生磁，故C错误；
D、发电机原理图，原理是电磁感应，故D正确。
故答案为：D。
5．（2025·舟山模拟）小浙按人类对磁的认识历程，对“电与磁”的知识进行梳理，图中对应位置的内容填写正确的是
A．赫兹 B．电动机
C．电磁起重机 D．电磁感应现象
【答案】D
【知识点】电磁感应；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】A、奥斯特发现电流的磁效应；
B、电流的磁效应的应用为电磁铁；
C、磁场对电流的作用的应用为电动机；
D、发电机应用了电磁感应的原理。
【解答】A、奥斯特发现电流的磁效应，故A错误，不符合题意；
B、电流的磁效应的应用为电磁铁，发电机应用了通电线圈在磁场中受力的作用，故B错误，不符合题意；
C、磁场对电流的作用的应用为电动机，电磁起重机应用了电流的磁效应，故C错误，不符合题意；
D、发电机应用了电磁感应的原理，故D正确，符合题意。
故答案为：D。
6．（2025·定海模拟）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法中不正确的是（ ）
A．选用铜质弦，电吉就能正常工作
B．弦产生振动，弦在切割磁体的磁感线而使电吉他工作
C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电流
D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
【答案】A
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件为：闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的方向有关，只改变磁场方向或切割磁感线的方向，感应电流的方向发生改变。
【解答】A、由“磁体附近的金属弦被磁化”可知，不能使用铜质弦，因为铜不能被磁化，故A错误，符合题意；
B、弦产生振动，弦在切割磁体的磁感线，产生感应电流，而使电吉他工作，故B正确，不符合题意；
C、增加线圈匝数可以增强电磁铁的磁性，从而增大感应电流，故C正确，不符合题意；
D、弦振动过程中，磁场方向不变，切割磁感线的方向发生改变，可知线圈中的电流方向不断变化，
故D正确，不符合题意。
故答案为：A。
7．（2025·温州模拟）如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到一定值时电铃响起，发出报警信号。
（1）电铃响时，电磁铁右端是 极
（2）当温度达到 时，该电铃响起。
（3）通过调节滑动变阻器滑片， (填“能”或“不能”)改变该装置报警温度。
【答案】（1）N
（2）76
（3）不能
【知识点】变阻器的原理及其使用；右手螺旋定则；电磁铁的构造和原理；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）根据右手螺旋定则判断电磁铁的磁极，大拇指方向表示N极方向。
（2）水银是金属，能导电，温度升高，体积变大，与上端金属丝接触，电铃报警。
（3）只有温度达到76℃，电路才会被接通，可知报警温度与电路中电流大小无关，所以移动滑片不能改变报警温度。可通过调整上端金属丝的位置改变报警温度。
【解答】（1）电流从电源正极流出，由右手螺旋定则可知，电磁铁右端为N极。
（2）由图可知，当温度升高至76℃时，水银与上端金属丝相连，电路被接通，电磁铁产生磁性，吸引工作电路中的滑片，工作电路接通，电铃响。
（3）改变滑片，不能使断开的电路中存在电流，可知调节滑动变阻器的滑片不能改变该装置的报警温度。
8．（2025·绍兴模拟）如图甲所示是一种“潜水自救装置”，其工作原理如图乙所示，反应盒中有可快速反应产生气体的两种物质，彼此分离存储。力敏电阻 Rx，的阻值随潜水深度改变而改变，当达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，反应开关接通，反应盒中两种物质混合并开始反应产生气体，气囊快速充气上浮，将潜水运动员拉回到水面，其中U为电源电压， Ro为定值电阻。
（1）请分析电磁铁工作时上端是 极。
（2）为实现以上功能，所选力敏电阻 Rx，的阻值随潜水深度的增大而 。
【答案】（1）S
（2）减小
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 （1）根据电磁铁中电流的方向，利用右手螺旋定则判断电磁铁的磁极。
（2）根据题目描述分析力敏电阻随深度的变化规律即可。
【解答】 （1）由图可知，线圈上电流方向向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则电磁铁的下端为N极，上端为S极。
（2）当潜水自救装置达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，说明电磁铁磁性增强，电路中的电流增大，力敏电阻Rx的阻值减小，则力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的增大而减小。
9．（2025·宁波模拟） 小明用自己的零用钱为妈妈买了一个内置电动机的按摩棒，如图：
三种类型的按摩头
（1）用A型按摩头振动按摩时，小明妈妈说有些疼痛。除了施力小些外，还可以换上图乙中 型按摩头；
（2）闭合开关，电动机带动按摩头振动，指示灯发光。断开开关，指示灯熄灭，用手按压按摩头，按摩棒上的指示灯又发光，这是由于 现象造成的(选填“电生磁”或“磁生电”)。由此可判断，在正常使用时指示灯与按摩棒电动机是 (选填“串”或“并”)联的。
【答案】（1）C
（2）磁生电；并
【知识点】增大或减小压强的方法；串联电路和并联电路的辨别；电磁感应
【解析】【分析】（1）感觉疼痛的大小是压力作用效果的大小，压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。减小压强的方法是在压力一定时，增大受力面积；或在受力面积一定时，减小压力。
（2）①指示灯发光，指示灯中一定有电流，但是此时已经断开电源，因为手的按压使指示灯发光，一定是机械能转化为电能，这种现象是电磁感应现象。②根据按摩头和指示灯是否互相影响判断两者的连接关系。
【解答】（1）用A型按摩头振动按摩时，小明妈妈感到疼痛，是因为压力作用效果比较大，为了减小压力作用效果，可以在受力面积一定时减小压力，也可以在压力一定时增大受力面积，所以选择C按摩头。
（2）断开电源，手按压按摩头时，指示灯发光，说明指示灯中有电流通过，机械能转化为电能，这是由于磁生电现象造成的，这种现象是电磁感应现象。
断开开关，按摩头不振动，指示灯熄灭，用手按压按摩头，按摩棒上的指示灯又发光，说明指示灯和按摩头有重新组成闭合回路，因而原来两者是并联的。
故答案为：（1）C；（2）磁生电；并。
10．（2025·浙江模拟）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”。将它放入如图甲所示的铜质螺线管中，“小车”就能沿着螺线管运动。图乙是它的简化示意图。
（1）在图乙中画出螺线管中的电流方向。
（2）实验时，将“小车”全部推入螺线管中后，“小车”便能自己运动起来，“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的位置和超强磁铁的极性有关。将按如图乙所示的方式装配的“小车”放入螺线管，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： .
【答案】（1）
（2）“小车”两头的磁铁与螺线管接触，使该段螺线管中有电流通过，产生的磁场与“小车”两头磁铁的磁场相互作用产生力
（3）向左
（4）增强磁铁的磁性(增加单位长度内螺线管线圈匝数、增大电池电压等)
【知识点】电流和电流的单位换算；磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 （1）电流是从电源正极流出，回到电源负极的；
（2）螺线管中通电有磁性，断电无磁性；
（3）根据磁场的基本性质，由通电螺线管和磁铁的磁场分析解答；
（4）要使“小车”运动速度增大，请要想办法增大磁场强弱，以增大它们之间的作用力。
【解答】 （1）由图知，电流从电源正极流出，经右边磁铁、螺线管、左边磁铁回到电源负极，螺线管中的电流方向如图所示：
；
（2）“小车”运动的原因是：“小车”两头的磁铁与螺线管接触，使该段螺线管中有电流通过，产生的磁场与“小车”两头磁铁的磁场相互作用产生力；
（3）由图，根据安培定则判断可知，与磁铁接触的那一段螺线管的左侧为N极，右侧为S极，螺线管内部的磁场向左，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，小车向左运动。
（4） 磁极间相互作用力越大，小车速度就越大，所以可以增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）。
11．（2025·杭州模拟）某同学发现不少商场洗手间为顾客提供干手器(图甲)，他也想设计并制作一款干手器供学校使用。
（1）某同学利用电磁继电器设计了如电路图(图乙)，实现自动化控制。闭合开关S、S1、S2后，干手器感应到手伸入时，感应开关闭合，电动机开始工作。此时电磁铁上端为 极，图丙中的光敏电阻 (选填“①”或“②”)符合他的设计要求。
（2）若全校师生均使用热风干手，按照某同学的设计图及干手器参数表计算干手器使用一次消耗的电能
干手器参数
额定电压 220V
电动机额定功率 50W
R1加热功率 950W
工作时间 18s
【答案】（1）S；①
（2）
【知识点】右手螺旋定则；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电磁铁磁性强弱与电流大小及线圈匝数有关，匝数越多，电流越大，磁性越强。
（2）根据W=Pt计算消耗的电能，并联电路总功率等于各用电器功率之和。
【解答】（1）由右手螺旋定则可知，电磁铁上端为S极。
干手器感应到手伸入时，光照强度减弱，感应开关闭合，电动机开始工作，此时电磁铁将衔铁吸下，说明电磁铁的磁性较强，电路中电流较大，电阻较小，可知光敏电阻的阻值随光照强度减弱而减小。
故答案为： ① 。
12．（2025·黄岩模拟）大棚内蔬菜在 CO2浓度为0.10~0.20%时生长最适宜。如图是某小组设计的一款CO2浓度自动调节装置原理图，右侧为CO2供给控制装置，左侧为控制电路， 电源电压 U=10伏， R0=30欧， R1是气(敏电阻，其阻值与CO2浓度的关系如下表。
大棚中CO2浓度/% 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
气敏电阻R1的阻值/欧 35 30 25 20 15
（1）生成的CO2通过管道到达大棚顶部再下沉到棚内，这是利用CO2 的物理性质。
（2）结合工作原理，当衔铁刚好吸下时，R1消耗的电功率是多少 (电磁铁的线圈电阻忽略不计)
（3）若电源电压下降，分析大棚内CO2最高浓度的变化情况并说明理由 。
【答案】（1）密度比空气大
（2）CO2最大浓度为0.2%时衔铁吸下反应停止， 由表得此时R1的阻值是20Ω，
（3）当衔铁吸下时，电磁铁中的电流不变，若电源电压减小，根据电路的总电阻减小，R0电阻不变，则R1减小， 由表可得此时大棚内CO2浓度增大
【知识点】与密度相关的物理现象；电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）密度大的物体会下沉，密度小的其物体会上浮，据此进行判断。
（2）根据表示数据读数气敏电阻的阻值，串联电路总电阻等于用电器电阻之和。
（3）电磁继电器的改进中，装置不变，则电流不变，结合欧姆定律进行分析。
【解答】（1）二氧化碳气体会下沉，是因为二氧化碳密度大于空气。
（3）电源电压降低，不改变装置的情况下，电路中电流不变，由欧姆定律可知，电路总电阻减小，即气敏电阻的阻值减小，由表中数据可知，大棚内二氧化碳气体的浓度增大。
13．（2025·乐清模拟）项目学习小组利用如图甲电路将电流表改装成一个“数字显示”温度计(如图丙)，其中 R1为热敏电阻，其电阻随温度变化如图乙所示。其制作过程如下：
步骤一：将图甲中滑动变阻器的滑片P移到b端，闭合S1、S2，移动滑片P使电流表满偏，此时滑动变阻器的阻值标注为 Rp，之后保持滑片P位置不再移动；
步骤二：断开S1、S2，向容器中加入适量沸水(标准大气压下)，只闭合S1并记录电流值，接着观察温度计，记录示数每下降5℃时温度t和对应的电流I；
步骤三：根据记录的t和I，重新绘制电流表的表盘，改装成温度表。
（1）当温度降低时，热敏电阻的阻值将 。
（2）已知电源电压为30V，选用的电流表量程为0~0.6A，求水温52℃对应电流表表盘的电流示数。(写出计算过程)
（3）当容器中水温为100℃和80℃时，在图丙中标出的两个温度的刻度间距记为△L1；同理，将20℃和40℃对应温度的刻度间距记为△L2。请比较△L1和△L2的大小关系： 。
【答案】（1）增大
（2）当温度为52℃时， 电阻，
（3）
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）根据图乙进行分析可得出热敏电阻阻值变化与温度的关系。
（2）根据欧姆定律计算滑动变阻器的阻值电阻，串联电路电源电压除以总电阻等于电流。
（3）根据图乙可知，温度变化量一定时，电阻变化量不同，电阻变化量大时，电流变化量大，则刻度间距离变化量大。
【解答】（1）由图乙可知，温度降低，热敏电阻的阻值增大。
（3）由图乙可知，在水温为100℃和80℃时，热敏电阻的温度变化量减小，而在20℃和40℃时，热敏电阻的阻值变化值较大，由欧姆定律可知，电压一定时，电阻变化量大，电流变化值大，表盘是由电流表改装而成的，可知电阻变化量大时，刻度之间的距离大，故。
14．（2025·舟山模拟）冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，我是某校学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。
表一：评价量规
评价维度 评价等级
优秀 良好 待改进
升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃
节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA
图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U=6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2=100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计）
表二：热敏电阻阻值随温度的变化
温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44
阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
（1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为多少，请计算说明。
（2）请计算体重为50kg的小舟坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。
（3）在实验过程中，该小组同学发Ra坏了，于是找了另一个压敏点电阻Rc，其阻值随压力变化如图乙所示。小舟经过分析认为不合适，这样会比较费电。请你通过分析说明理由。（提示：加热状态下比保温状态更费电）
【答案】（1）当触点开关断开时，两个电阻串联，而触点开关闭合，R1被短路，串联总电阻比任何一个电阻大，根据知，当触点开关闭合时是加热挡，而触点开关断开时是保温挡；
工作电路的电压为220V，根据在保温挡时工作电路电流不大于50mA=0.05A
由得，此时总电阻
根据串联电阻的电阻特点知，R1的最小阻值R1=R总-R2=4400Ω-100Ω=4300Ω
（2）体重为50kg的小明坐在马桶上时，压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
根据乙图知，此时Ra=50Ω，控制电路电源电压U=6V，在电流小于20mA=0.02A时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。此时温度最高，则总电阻
根据串联电阻的电阻特点知，Rb的最大阻值Rb=R总'-Ra=300Ω-50Ω=250Ω
根据表格中数据知，此时温度为40℃；当电磁继电器在电流大于40mA=0.04A时，衔铁被吸合，此时温度最低，则总电阻
根据串联电阻的电阻特点知，Rb的最小阻值Rb'=R总''-Ra=150Ω-50Ω=100Ω
根据表格中数据知，此时温度为32℃，马桶圈的温度调控范围是32℃~40℃。
（3）Ra坏了，于是找到了另一个压敏电阻Rc替换，当没有人坐时压敏电阻的阻值较小为100Ω，当电磁继电器在电流大于40mA=0.04A时，衔铁被吸合，开始加热，则总电阻
当热敏电阻的阻值小于150Ω-50Ω=100Ω
即环境温度小于25℃时，即使没有人用马桶，马桶也会自动加热，浪费电能。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律计算总电阻，串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。
（2）根据电磁继电器吸引衔铁的电流范围分别计算电阻的取值范围，由表二确定温度范围。
（3）根据C电阻的阻值计算没有使用马桶时热敏电阻的阻值，根据表中数据判断温度，若温度过低，或导致无人使用时也会加热，则会造成电能的浪费。
15．（2025·绍兴模拟）小科学习工程师那样设计制作了一个简易棉花糖机，模型如图所示。使用时取少量蔗糖放入侧壁有孔的易拉罐，用酒精灯加热，闭合开关，电动机工作。旋转的易拉罐甩出糖水，用筷子缠住糖丝，做成棉花糖。
（1）加热过程中，蔗糖颗粒 热量变成液态糖浆。
（2）该棉花糖机中电动机的工作原理是（ ）(填字母)。
A．电磁感应
B．通电导线周围存在磁场
C．通电线圈在磁场中转动
（3）小华想制作不同蓬松度的棉花糖，小科提出可以改变易拉罐的转动方向满足小华的需求。请你帮助小科针对电路装置提出一条可行的措施： 。
【答案】（1）吸收
（2）C
（3）调换电源正负极/调换磁极
【知识点】熔化与熔化现象；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）物质从固态变成液态叫熔化，需要吸热；
（2）根据棉花机的结构分析工作原理；
（3）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】（1）加热过程中，蔗糖颗粒吸收热量变成液态糖浆。
（2） 该棉花糖机中电动机的工作原理是通电线圈在磁场中转动，故选C；
（3） 小科提出可以改变易拉罐的转动方向满足小华的需求，则改进措施为：调换电源正负极或调换磁极。
16．（2025·椒江模拟） 如图是欧姆设计的一款能比较电流大小的电流扭秤，容器A、B中装有不同温度的水银，以导线相连构成温差电源，产生的电压大小由温差决定，用细线将磁针悬挂在直导体上方，直导体中有电流通过时，磁针偏转。利用电流扭秤进行了多次实验，记录数据如表所示。
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
1 40 10 顺时针 3θ
2 40 20 顺时针 2θ
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
（1）当直导体中有电流通过时，磁针会偏转的原因是
（2）分析表中数据，若控制A、B中水银温度分别为20℃和50℃，则磁针偏转方向和角度分别为 。
（3）在相同温差下，为了使磁针偏转更明显，可采用的方法有 (写出一点)。
（4）我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下能产生 伏的电压，输出功率为 1×10-6瓦，则输出电流为 安。
【答案】（1）通电导体周围存在磁场，磁场间存在相互作用
（2）逆时针， 3θ
（3）换用磁性更强的磁针
（4）
【知识点】磁极间的相互作用；通电直导线周围的磁场；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据电流的磁效应和磁极间的相互作用进行分析。
（2）根据表中数据进行分析，得出偏转角度与温度差之间的关系以及偏转方向与AB温度高低的关系。
（3）磁力大小与磁场强度有关，磁场强度大、磁力大，磁针偏转角度大。
（4）根据电功率的变式计算电流。
【解答】（1）通电导体周围存在磁场，所以当电流通过直导线时，对磁针产生力的作用，磁针在力的作用下发生偏转。
（2）由表中数据可知，偏转角度等于A与B的温度差的十分之一，AB的温度分别为20℃和50℃时，温度差为30℃，可知偏转角度为3θ。当A的温度高于B的温度时，磁针沿顺时针方向转动；A的温度低于B的温度时，沿逆时针方向转动，可知磁针沿逆时针方向转动。
（3）磁针偏转更明显，则磁场强度变大，可知可换用磁性更强的磁针进行实验。
（4）输出电流。
17．（2025·德清模拟）变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率。某变频空调电路原理示意图如图1所示，其中控制电路的电源电压 伏，Rs为调控电阻，可通过遥控调节其阻值大小，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图2所示，L为磁控开关，当热敏电阻 Rt的阻值发生变化时，磁控开关线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于 0.02安时，L 的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的变频压缩机开始工作。电压 伏，R0为保护电阻，磁控开关L 的线圈电阻不计。问：
（1）当S接通，电流大于或等于0.02安时，L的两个磁性弹片的前端为 (选填“同名”或“异名”)磁极；
（2）由图2可知，热敏电阻R1的阻值随着温度t的升高而 (选填“增大”或“减小”)；
（3）用遥控将R5的阻值调小时，设定变频压缩机开始工作的温度将 (选填“变低”或“变高”)；家用空调最高设定温度通常为30℃，则调控电阻R3的阻值不能超过 欧；
（4）由于变频作用，某段时间内工作电路的总功率变化如图3所示，已知保护电阻) 欧，则前4分钟内R0消耗的电能是多少焦耳
【答案】（1）异名
（2）减小
（3）变低；550
（4）解：当P=1100W时， 工作电路电流；
则R0消耗电能 .
【知识点】欧姆定律及其应用；磁极间的相互作用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（2）根据图2确定热敏电阻R1的阻值随温度的变化规律；
（3）①电磁铁吸合时电流大小不变，即电路总电阻不变。根据R总=R1+R2分析热敏电阻的阻值变化，根据图2确定温度变化即可。
②首先根据计算此时的总电阻，然后根据图2确定30℃时热敏电阻的阻值，最后根据R总=R1+R2计算此时R3的阻值即可。
（4）根据图片确定此时电功率，根据计算此时的工作电流，根据计算R0消耗的电能即可。
【解答】（1） 当S接通，电流大于或等于0.02安时，L的两个磁性弹片相互吸引，则二者为异名磁极；
（2） 由图2可知，热敏电阻R1的阻值随着温度t的升高而减小。
（3）①电磁铁吸合时电流大小不变，即电路总电阻不变。根据R总=R1+R2可知，当 Rs的阻值减小时，此时热敏电阻的阻值Rt的阻值增大，那么设定变频压缩机开始工作的温度将降低；
② 家用空调最高设定温度通常为30℃， 此时热敏电阻的阻值为Rt=50Ω；
此时的总电阻为：；
那么此时调控电阻R3的阻值不能超过R3=R总-Rt=600Ω-50Ω=550Ω。
18．（2025·浙江模拟）“地漏”是连接排水管道与室内地面的接口，如图甲、乙、丙所示是不同类型的地漏。请分析回答：
（1）图甲是常用的家庭存水式地漏，存水杯中的水能阻止下水道异味上逸，但也会造成地漏表面及排水管道内滋生细菌，细菌的生殖方式属于无性生殖中的 ，因此其繁殖速度极快；为了抑制细菌生长，可定期使用含次氯酸钠(NaClO)的消毒剂对地漏进行消毒，次氯酸钠中氯元素的化合价为 价。
（2）图乙是磁悬浮地漏，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，这是利用了 的原理工作的。
（3）图丙是黄铜材质的翻板式地漏的实物图，黄铜是铜锌合金，其中锌含量影响黄铜性能(如下表)。为了探究制作地漏所用黄铜的类型，小科取制作地漏的黄铜废料进行了实验检测：取样品20g，逐滴加入质量分数为9.8%的稀硫酸，当加入稀硫酸的质量为100g时，不再有气体产生。通过计算并结合下表判断制作该地漏的黄铜属于哪种类型
黄铜类型 单相α黄铜 A+β双相黄铜 β相较多黄铜
锌的质量分数 ≦20% 20~36% ≧36%
加工性能 塑性好，适合冷加工 强度高，适合热加工 硬度高，塑性低
（4）图丁是黄铜材质的翻板式地漏的结构示意图。整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量为40g，整个翻板结构的重力作用线通过A 点，水对底盖压力的作用点可以等效在底盖C点，其中 OD 长度为 1cm，OA 长度为0.5cm。底盖向下张开时，水对底盖的压力至少为 N。
【答案】（1）分裂生殖；+1
（2）同名磁极互相排斥
（3）解：设20g黄铜中锌的质量为X；
X=6.5g
黄铜中锌的质量分数
答：该黄铜属于α+β双相黄铜
（4）m=40g=0.04kg，G= mg=0.04kg×10N/ kg=0.4N，根据杠杆原理：，F×1cm=0.4N×0.5cmF=0.2N
【知识点】磁极间的相互作用；元素化合价的规则与计算；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】磁体之间存在相互作用，同极相斥，异极相吸。
【解答】（1）细菌的生殖方式是分裂生殖 ，无性生殖的一种，繁殖快。次氯酸钠（NaClO ）中，Na 为+1 价，O 为 2 价，设Cl 化合价为x ，根据化合物中正负化合价代数和为0 ，(+1)+x+( 2)=0，解得x=+1 。
（2）磁悬浮地漏中，磁体A 与B 相互排斥，将密封盖顶起，利用了同名磁极相互排斥的原理。
（3）由稀硫酸溶液质量和溶质质量分数，计算得出溶质质量，再根据硫酸与锌反应的化学方程式，通过硫酸的质量求出锌的质量为6.5g，则锌在合金中的质量分数为，由表知，属于A + β 双相黄铜 。
（4）由题意可知，动力为水对底盖的压力，动力臂为OD，大小为1cm，阻力为翻板结构的重力，大小为0.4N，阻力臂为OA，大小为0.5cm，根据杠杆原理，动力×动力臂=阻力×阻力臂，可得动力大小，即水对底盖的压力大小。
19．（2025·金华模拟）如图是项目化学习小组为农场的储水箱设计的自动抽水控制系统。已知：工作电路电压 U1恒为220V，控制电路电压U2恒为12V；压敏电阻R2安装在水箱下部，其阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表；电磁铁线圈阻值不计，当电流达到40mA时，衔铁恰好被吸下； 水箱重50kg， 容积为0.85m3。计算：
压力F/N 6000 7000 8000 9000 10000
压敏电阻R2阻值/Ω 240 230 220 210 200
（1）水箱装满水时控制水泵的电动机M恰能自动停止工作，则R1的阻值应选多少欧
（2）若水箱距水源的高度为4m，需要在100s内将水箱注满，则选择的电动机抽水功率至少为多少瓦
【答案】（1）根据题意，，F=G水+G箱=m水g+m箱g=(1000kg/m3×0.85m3+50kg)×10N/ kg=9000N；
根据图乙可知， 当F=9000N时，
（2）电动机抽水功率：
【知识点】重力的大小；电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电磁铁的构造和原理；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）水箱装满水，衔铁被吸下，此时电路中电流为0.04A，根据欧姆定律计算电路中电阻，根据压力大小结合表中数据获取压敏电阻的阻值，最后根据串联电路总电阻等于各用电器电阻之和计算定值电阻的阻值。
（2）根据计算功率大小。
20．（2025·龙港模拟）某兴趣小组设计了一款贵重物品防丢装置，该装置包括防丢器(放在贵重物品内)和报警手环(戴在手上)。防丢器内部含有磁体，其周围的某点的磁场强度与该点距离磁体的距离关系如表一所示。报警手环的内部电路如图所示，其中 Rm为磁敏电阻，其阻值与磁场强度的关系如表二所示。请回答：
距离磁体的距离 (m) 磁场强度 (T)
1 0.20
2 0.18
5 0.15
10 0.09
15 0.02
表一
磁场强度(T) Rm (Ω)
0 150
0.04 170
0.09 200
0.15 230
0.18 300
表二
（1）若要实现：贵重物品离开人一定距离后手环报警，则报警手环工作电路中的导线a应该连接到图中的导线 (选填“1”或“2”)。
（2）若工作电路电源电压U2为1伏，电铃工作时流过的电流为0.5安，则电铃工作10秒，求其消耗的电能为多少
（3）控制电路电源电压为U1为3伏，当通过电磁继电器的电流达到10毫安时，开始报警，若要求报警距离为5米，则滑动变阻器R的阻值应调至多少
【答案】（1）2
（2）=5J
（3）Rm=230Ω
R=R 总-Rm=300Ω-230Ω=70Ω
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电磁铁磁性强弱与线圈匝数和电流大小有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。结合表一和表二中的数据进行分析。
（2）根据计算消耗的电能。
（3）根据欧姆定律计算电流，结合串联电路总电阻等于电路中各电阻的阻值之和进行计算。
【解答】（1）由表一可知，贵重物品与人之间的距离越远，磁场强度越小，由表二可知，磁场强度越小，磁敏电阻的阻值越小，则控制电路的总电阻越小，由欧姆定律可知，电路中电流越大，电磁铁的磁性越强，吸引衔铁，动触点与2接触，此时电铃要响，可知电铃应与2相连。
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第19讲 电和磁
考点分布 考查频率 命题趋势
考点一 磁现象 磁场 ☆ 在中考科学命题中电磁学的内容一直是重点之一。常见于选择题，部分市区也有计算大题的出现，且难度较大，要充分理解电路基础与电磁继电器的结合。2025年中考第22题进行了考察。
考点二 电生磁 ☆☆
考点三 电磁铁电磁继电器 ☆☆☆
考点四 电动机 ☆
考点五 磁生电 ☆
■考点一 磁现象 磁场
一、磁现象
（1）磁性：能够吸引 、 、镍等物质的性质
（2）磁体：具有 的物质（磁铁：铁质的磁体）
（3）磁极：
①定义： ，任何磁体都有 个磁极。
②种类：如果磁体能自由转动，指南的磁极叫 （ ），指北的磁极叫 （ ）
③磁极间相互作用规律： ， 。
（4）磁化：
① 定义：使原来没有磁性的物体得到 的过程。
磁铁吸引铁钉的原因是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成 磁极， 磁极相互吸引的结果。
铜 （能/否）被磁化。 ②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为 。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为 。所以制造永磁体使用 ，制造电磁铁的铁芯使用 。
二、磁场
（1）定义：磁体周围存在着的物质，它是一种 的特殊物质。
注意：磁场 存在！
（2）基本性质：磁场对放入其中的磁体产生 ，磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
注意：里使用的是 。
（3）方向规定：小磁针静止时 所指的方向就是该点 的方向。
（4）磁感线：在磁场中一些带 的曲线。
①★方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的 出来，回到磁体的 。
②说明：
A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的曲线，不是客观存在的。
B、用磁感线描述磁场的方法叫 。
C、磁感线是 的曲线。
D、磁感线 的分布在磁体周围，而不是平面的。
E、★磁感线 。
F、★磁感线的疏密程度表示 。
③熟练掌握条形磁铁磁感线的画法。
三、地磁场
（1）地球是一个具大的磁体，地球周围空间存在着磁场。磁针指南北是因为受到 的作用。
（2）磁极：地磁 在地理 附近 ，地磁 在地理 附近 。
（3）磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现，地理的南北极与地磁的南北极之间的夹角。
■考点二 电生磁
一、直线电流周围存在磁场
（一）背景
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现直线电流周围存在磁场
（二）奥斯特实验（如图所示，小磁针涂黑断为 N 极）
（1）实验现象：
①导线通电，导线下方小磁针转过90， （选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”）；
②通电电流方向改变，小磁针转过90， （选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”）
（2）实验结论：
① ；
② 与 有关。
（3）重大意义：发现了 和 之间的联系。
（三）通电直导线周围磁场的特点（如图示实验）
（1）是一个以 为圆心的 ；
（2）距离直线电流越近，磁性越 。
（3）都在与导线垂直的平面上。
（四）通电直导线周围磁场方向的判定
安培 定则，即：大拇指指向为 ； 四指环绕方向为 。
二、通电螺线管周围存在磁场
（1）通电螺线管周围能产生磁场，并与 的磁场很相似。
（2）改变了电流方向，螺线管的磁极改变。（填“改变”或“不变”）
（3）判定定则
安培 定则，即：四指环绕方向为 。大拇指所指的一端就是螺线管的
（4）通电直导线磁场与通电螺线管磁场比较
三、通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验
（1）影响通电螺线管周围磁场强弱的因素有： 、 、 等；
① 通过 越大，磁性越强；
② 越多，磁性越强；
③ 插入 ，磁性大大增强；
④ 通电螺线管的极性可用 来改变。
■考点三 电磁铁电磁继电器
四、电磁铁的应用
（一）电磁铁
内部带 就构成电磁铁。
（二）电磁铁的特点
（1）磁性的有无可由 来控制；
（2）磁性的强弱可由改变 、 来调节；
（3）磁极（磁场方向）可由 来改变。
注意：电磁铁的铁芯要用软铁制成，不能用钢，这是因为电磁铁要求通电时立即有磁性，断电时磁性立即消失。
（三）电磁铁的应用
电磁继电器、 、磁悬浮列车、电话、信息的磁记录。
（四）电磁继电器
实质上是一个由 来控制的 。
（1）工作过程：控制电路通电，电磁铁有磁性， 衔铁，达到控制作用。
（2）作用：实现远距离操作，利用 电压、 电流控制 电压、 电流。
（3）如图所示的继电器主要由 A 、 B 、 C 、 D 等组成。
①当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点 ，而与绿灯触点 (如图乙所示)，故红灯 ，绿灯 ，电动机开始工作。
②当低压电源的开关断开时，电磁铁A 磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与绿灯触点 ，而与红灯触点 (如图甲所示)，故红灯 ，绿灯 ，电动机停止工作。
（五）生活中的例子
（1）磁悬浮列车利用列车轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁磁极间的 作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道的摩擦。磁悬浮列车运行时阻力很小，因此运行速度很快。
（2）在硬盘上存入数据时，首先将声音、图像、数字等信息转变为 ，电流通过读写磁头转变为 ，使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，从而记录信息。
（3）电话：话筒把声音信号转化成 的电流，电流沿着导线流入对方听筒，听筒又把变化的电流通过电磁铁转化成 信号。
■考点四 电动机
一、磁场对通电导体的作用
（1）通电 在磁场中会受到 的作用，其受力方向与 、导体中的 有关。
当两者中任意一个的方向 ，导体的受力方向就会 。
（2）当通电线圈所在平面与磁场平行时，由于通电线圈的两条对边中电流方向相反，它们在磁场中受到磁力的方向 且不在一条直线上，在这两个力的作用下，线圈会发生 。当线圈从其所在平面与磁场平行的位置转过90°时，这两个力恰好在同一直线上，而且 相等、方向 ，是一对平衡力。静止的线圈在这对平衡力的作用下可以在该位置保持静止。这一位置叫做 ，此时线圈所在平面恰好与磁感线 。
（3）通电线圈转到平衡位置时，不会立即停下来，而是在此位置附近摆动几下才停下来。这是因为通电线圈转到 时具有一定的速度，由于 它会继续运动，但线圈这时受到 的作用，它又会返回平衡位置，所以它会摆动几下后再停下来。
二、直流电动机
（1）直流电动机靠 电源供电，利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的原理制成，是把 能转化为 能的装置
（2）如图所示，直流电动机主要由线圈（ ）、磁铁（ ）、 、电刷等构成。
（3）平衡位置：线圈处于该位置时受 （无换向器的情况下）
（4）换向器：由两个 构成，与 配合使用。当线圈刚转过平衡位置时，能交换电刷与换向器铜质半环的接触，从而改变线圈中的 方向和 的受力方向。
（注：直流电动机的线圈在平衡位置时没有电流，也不受 的作用。）
（5）电动机构造简单、控制方便、效率高、无污染，广泛地应用在日常生活和各种生产中。
■考点五 磁生电
一、电磁感应现象
（1）1831年，英国物理学家 发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。这个重大发现，带来了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。
（2）定义： 电路的一部分 在磁场中做 的运动时，导体中就会产生 ，这种现象叫做 ，产生的电流叫 。
（3）感应电流的方向跟导体的 和 有关。
①如果改变其中一个量的方向，则电流方向将 ；
②如果两个量的方向同时发生改变，则电流方向将 。
（4）如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中 感应电流，但导体两端会有 。
（5）在电磁感应中， 能转化为 能。
二、交流发电机
（1）交流电：大小和方向都发生 变化的电流叫交流电，如手摇发电机产生的电流。
我们所用的电网以 电供电，电压是 、周期是 、频率是 、电流方向1s改变 。
（2）直流电： 的电流叫直流电，如从干电池中获得的电流。
（3）应用——交流发电机
①构造：线圈、磁极、铜环、电刷；
②★工作原理： ；
③★能量转换：工作过程中， 转化为 。
④大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成。一般采用 （定子），磁极旋转的方式。
（4）大型交流发电机为了得到较强的磁场，用 代替永磁体。
■考点一 磁现象 磁场
◇典例1：（2025九上·义乌开学考）如图是U形磁铁周围的磁感线．根据磁感线方向，下列对磁极的判断正确的是（ ）
A．甲是N极，乙是S极 B．甲是S极，乙是N极
C．甲、乙都是S极 D．甲、乙都是N极
◆变式训练
1．（2025九上·义乌月考）环形导线（可看做通电螺线管的一匝）能产生磁场，其磁感线分布如图所示，则 点（选填“A”或“B”）的磁场较强。若将一小磁针放在环形导线的右侧，小磁针的 极将向导线靠近。
■考点二 电生磁
◇典例2：（2025九上·杭州开学考）如图，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电路中电流变小
C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小
D．电压表与电流表示数比值不变
◆变式训练
1．（2025八下·温州月考）某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
（1）图甲中在玻璃板上均匀地撒上铁屑，闭合开关后，然后轻敲玻璃板。“轻敲”的目的是 。
（2）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的 (选填“南极”或“北极”)，说明地球周围存在磁场。
（3）实验时发现通电螺线管的磁场较弱，为增强螺线管的磁场，可行的措施： (写出一种方法)。
（4）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，现在要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，请简要写出接下来的实验操作： 。
■考点三 电磁铁电磁继电器
◇典例3：（2025九上·萧山开学考） 小科同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的衔铁与上触点接触，与下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的衔铁与上触点分离，与下触点接触，警铃响。图乙是热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。
（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 (选填“A”或 “B”)相连，指示灯的接线柱D应与余下的接线柱相连。
（2）图甲中已知控制电路中的电源电压为8伏特，当电磁铁线圈中电流达到200毫安时，衔铁刚好被吸住。R0电阻为10欧，请计算警铃报警时最低的环境温度是多少
（3）若要提高警铃报警的最低环境温度，请你提出一种电路改进方法： 。
◆变式训练
1．（2025九上·义乌月考）小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲．工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光．已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引．下列说法中不正确的是（）
A．要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合
B．光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作
C．质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录
D．要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻
■考点四 电动机
◇典例4：（2025八下·钱塘期末）如图是由一节干电池、铜导线和强磁铁组成的简易电动机(线框上端的弯折位置与正极接触，磁铁吸附在电池负极的是S极)，放手后从上往下看线圈顺时针转动，以下操作可以增大转速的是 （ ）
A．对调电池正负极位置 B．对调强磁铁南北极位置
C．增加一节干电池 D．减弱磁铁的磁性
◆变式训练
1．（2025九上·杭州开学考）如图所示， 一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈 abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈 abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 (选填“发电机”或“电动机”)，根据 原理制成的。若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 (选填“相同”或“相反”)。
■考点五 磁生电
◇典例5：（2025八下·慈溪月考）如图是手机无线充电的原理图。充电时，发射线圈会产生一个磁场，此时手机中的接收线圈就会产生感应电流，实现无线充电。请回答：
（1）无线充电时，接收线圈中产生电流的原理是利用 现象。
（2）某一时刻发射线圈与接收线圈中部的磁场方向向上时(如图中箭头所指方向)，则该时刻发射线圈中的电流方向是 (选填“a→b”或““b→a”)。
◆变式训练
1．（2025八下·余杭月考）学校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
【项目要求】设计制作节能夜跑灯，将日常跑步时手臂摆动产生的机械能转化为电能使LED灯发光。
【提供器材】塑料水管、胶塞、圆柱形磁铁、导线、LED灯（正常工作时的电压为1.8V）。
（1）在奔跑过程中，线圈和磁铁相当于电路中的 ；
（2）小江小组用磁性相同的磁铁，以相同的速度切割磁感线，探究感应电压大小和线圈匝数关系，具体数据如下表所示，根据表中数据分析，在其他条件不变的情况下，小江小组至少要绕制 匝线圈，才能使该LED灯正常发光；
线圈匝数/匝 50 100 150 200
感应电压/V 0.18 0.36 0.54 0.72
（3）图甲为小江小组制作好的节能夜跑灯的结构图，线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路，磁铁可以在水管内移动。假设跑步过程中手臂均水平摆动，夜跑灯应该放在图乙中手臂的 部位，请简述理由： 。
1．（2023·台州）模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．（2023·温州）如图为某款玻璃清洁器，由两块各含磁铁的清洁片构成。使用时，两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动，这是因为（ ）
A．异名磁极相互排斥 B．异名磁极相互吸引
C．同名磁极相互排斥 D．同名磁极相互吸引
3．（2025·浙江）小科设计了一款智能照明灯，其电路的原理图如图所示。光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定， 为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。下列说法正确的是( )
A．电磁铁的上端为 S极
B．当光照强度增强，控制电路中的电流将变小
C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D．灯泡应设计在A 和B 两接线柱之间
4．（2023·杭州）按如图所示电路进行实验，将滑动变阻器的滑片从右向左移动，电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电流的大小 B．电流的方向 C．线圈的匝数 D．铁芯的粗细
5．（2023·丽水）哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士，时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式，巴士到站前停止动力供应。继续向前运行，内部线圈切割磁感线产生电流，部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是（ ）
A． B． C． D．
6．（2025·浙江）智能自动化管理是未来社会的发展趋势。如图甲所示为某工作室的自动化光控电路图，其中光敏电阻R 的阻值随照度变化的关系如图乙所示(照度表示物体被照明的程度，单位是 lx)。请你回答下列问题：
（1）电磁继电器是利用电流 效应工作的，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值将 ，控制电路中的电流将变大。长时间使用后，控制电路中的电流将降低。
（2）当开关S闭合，光敏电阻上的照度大于或等于0.4lx时，警示灯L恰好亮起。已知控制电路的电源电压为22 V，电磁继电器的线圈电阻为10 Ω，此时控制电路中的电流是 A。
7．（2023·衢州）科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
（1）1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图，在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，闭合开关时，小磁针N极向纸外偏转，则电源 端为正极。
（2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是 。
8．（2023·金华）人员密集的室内场所，容易造成二氧化碳含量偏高，对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。R2为气敏电阻，其阻值随CO2气体浓度的增大而减小，当室内CO2气体含量升高到一定浓度时，工作电路中的排风扇开始工作，把室内气体排出。回答下列问题：
（1）在设计电路时要实现自动换气功能，排风扇应连接在工作电路中的 位置；
（2）要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作，以下几种改进方法正确的是 。
A．增加电磁铁线圈匝数
B．控制电路中再串联一个电阻
C．把滑动变阻器R1的滑片向上移
9．（2023·宁波）如图所示是小宁设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是导体。
（1）我国家庭电路电压为 V。
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，工作电路中的 处于工作状态。
（3）测试时，小宁发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。适当 （填“增加”或“减少”）电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
10．（2023·舟山）福建舰是我国完全自主设计制造的第三艘航母，其配置的电磁弹射是当今世界少数国家掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲，其科学原理如图乙。
（1）航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨，弹射车相当于金属棒ab，通电后磁场对弹射车产生 ，从而使弹射车牵引飞机快速运动，当弹射车运动到轨道末端停下来时，由于飞机具有 而保持原来的运 动状态，并在发动机动力的作用下加速飞离甲板。
（2）电磁弹射原理虽简单，但是建造所需的技术难度极高。如电磁弹射需要强大的电力储能系统，能在3秒内提供1.2×108焦的电能，将几十吨的飞机加速到几百米/秒，该系统的功率至少达 瓦。
11．（2023·湖州）新能源汽车因绿色低碳逐渐取代燃油汽车，电动汽车是常见的一种新能源汽车。
（1）内燃机为燃油车提供动力，其一个工作循环一般包括吸气、 压缩、做功、排气四个冲程，其中 冲程使汽车获得动力。
（2）电动机为电动汽车提供动力。下列实验可以演示电动机工作原理的是 。(填选项)
12．（2024·浙江）某兴趣小组设计了一款自带风力发电机的一体式路灯，其模型及纵截面示意图如图所示。任意方向吹来的风经过灯罩的上、下表面时都会产生上升气流，带动风叶转动而发电。
（1）风力发电机的发电原理是____（填字母）。
A．电磁感应
B．电流周围存在磁场
C．通电线圈在磁场中转动
（2）灯罩上方空气流速大，压强 。
（3）若路灯额定功率为100瓦，风力发电机产生1千瓦时的电能，能使该路灯正常工作 小时。
13．（2025·浙江）为实现路灯白天自动熄灭、夜晚自动亮起，小科用光敏电阻和电磁继电器等元件，设计了路灯自动控制电路(如图)。
（1）电磁铁是电磁继电器中的重要部件，其工作原理主要是____(填字母)。
A．电磁感应
B．电流周围存在磁场
C．通电导体在磁场中受到力的作用
（2）要实现路灯自动控制功能，光敏电阻的阻值应随光照强度增加而 (填“增大”或“减小”)。
（3）测试时，闭合开关S，发现白天路灯未能自动熄灭。请写出一种改进措施： 。
14．（2023·绍兴）如图为市场上在售的某款鸡蛋孵化器，鸡蛋的孵化需要适宜的湿度和温度。某项目化小组设计了一个自动控湿电路(图甲)。控制电路电源电压U为9伏，定值电阻R0的阻值为30欧，R1为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化情况如图乙所示。当线圈中的电流为0.18安时，衔铁被吸合；当线圈中的电流为0.15安时，衔铁释放。(线圈电阻不计)
（1）由图乙可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而 (选填”增大”、”不变”或”减小”)。
（2）按控湿电路的工作要求，加湿器应接在工作电路的 (选填”AB”或”CD”)之间。
（3）通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。
（4）如果要适当提高控湿电路的最大湿度值，下列措施中可行的有 。
A．换用阻值更大的R0
B．适当提高电源电压U
C．减少该电磁铁线圈匝数
15．（2023·湖州）美好生活从早餐开始。图1所示为某款面包机及其部分参数。该面包机有两个完全相同的加热仓，可实现单独加热。小明在使用过程中发现这款面包机有如下功能：功能一：设定时间后(定时开关闭合)，放入面包片，按下按键，面包机就开始工作：功能二：到了设定时间，定时开关自动断开，弹出面包片。
单个加热电阻功率：400W
额定电压：220V
（1）根据题干，两加热仓加热电阻的连接方式是 。(选填“串联”或“并联")思考后，小明根据面包机的功能自己设计了电路图，如图2。AOB为杠杆，O为支点，杠杆上仅触点1、2导电。
（2）根据面包机的参数，计算加热电阻R1的阻值。
（3）请根据小明设计的电路图来分析面包机是如何实现功能二的。
16．（2023·台州）我省实施“清凉工程”，为每个教室安装了空调。
（1）安装一台额定电压为220伏，最大功率为5500瓦的空调，需要给教室单独铺设输电线。通过计算说明，应选择允许通过最大电流至少为多少的导线？
（2）某台空调制冷时消耗的功率为2340瓦，若连续制冷0.5小时，消耗多少电能？
（3）为落实节能降耗，某同学设计并安装了如图甲的自动控制模拟电路，实现当气温升至30℃时，衔铁才能被电磁铁吸下，接通空调线路。热敏电阻R1的阻值随温度变化情况如图乙。
实际使用中发现：当气温在30℃上下波动时，空调线路会频繁接通和断开，影响空调的正常使用。因此该同学在图甲的基础上增加了一个定值电阻R0（如图丙），实现了空调线路接通后，气温降低至26℃以下时才自动切断，回升至30℃后才重新接通。请计算R0的阻值，并说出“气温从30℃降低至26℃时，空调线路不断开”的工作原理。（电路改进前后，衔铁刚被吸下时，电磁铁线圈中的电流大小不变；线圈电阻忽略不计）
17．（2023·温州）项目学习小组实验发现，装在简内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下。
评价 指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。
（1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是 。
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？ 。
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为 。
1．（2025·浙江三模）在研究“磁极间的相互作用规律”时，实验小组的同学设计了下列四个方案，其中不合理的是（）
A．两手各拿一块条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近
B．将一条形磁铁放在小车上，手拿另一条形磁铁的磁极相互靠近
C．手拿条形磁铁，将磁极靠近小磁针的磁极
D．手拿条形磁铁，将磁极放着的条形磁铁中间
2．（2025·浙江模拟）医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图是该装置的示意图，线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活害柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。下列说法正确的是（ ）
A．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极
B．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则电磁铁右侧为S极
C．要使血液流出该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
D．要使血液流入该“血泵”，电流需从a端流进线圈，b从端流出线圈
3．（2025·浙江模拟）科学研究中常常用到“控制变量法”、“转换法”、“类比法”、“模型法”等科学方法。下列研究实例中，用到的科学方法与其它三项不同的是（ ）
A．甲实验用木块滑动距离表示动能大小
B．乙实验通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小
C．丙实验通过海绵形变程度判断压力作用效果
D．丁实验用磁感线描述磁场
4．（2025·金华模拟）金属探测器(如图)是一种专门用来探测金属的仪器，产生的磁场在金属内部能产生感应电流，进而产生声音报警。下列实验原理与金属探测器相同的是( )
A． B． C． D．
5．（2025·舟山模拟）小浙按人类对磁的认识历程，对“电与磁”的知识进行梳理，图中对应位置的内容填写正确的是
A．赫兹 B．电动机
C．电磁起重机 D．电磁感应现象
6．（2025·定海模拟）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法中不正确的是（ ）
A．选用铜质弦，电吉就能正常工作
B．弦产生振动，弦在切割磁体的磁感线而使电吉他工作
C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电流
D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
7．（2025·温州模拟）如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到一定值时电铃响起，发出报警信号。
（1）电铃响时，电磁铁右端是 极
（2）当温度达到 时，该电铃响起。
（3）通过调节滑动变阻器滑片， (填“能”或“不能”)改变该装置报警温度。
（7题图） （8题图）
8．（2025·绍兴模拟）如图甲所示是一种“潜水自救装置”，其工作原理如图乙所示，反应盒中有可快速反应产生气体的两种物质，彼此分离存储。力敏电阻 Rx，的阻值随潜水深度改变而改变，当达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，反应开关接通，反应盒中两种物质混合并开始反应产生气体，气囊快速充气上浮，将潜水运动员拉回到水面，其中U为电源电压， Ro为定值电阻。
（1）请分析电磁铁工作时上端是 极。
（2）为实现以上功能，所选力敏电阻 Rx，的阻值随潜水深度的增大而 。
9．（2025·宁波模拟） 小明用自己的零用钱为妈妈买了一个内置电动机的按摩棒，如图：
三种类型的按摩头
（1）用A型按摩头振动按摩时，小明妈妈说有些疼痛。除了施力小些外，还可以换上图乙中 型按摩头；
（2）闭合开关，电动机带动按摩头振动，指示灯发光。断开开关，指示灯熄灭，用手按压按摩头，按摩棒上的指示灯又发光，这是由于 现象造成的(选填“电生磁”或“磁生电”)。由此可判断，在正常使用时指示灯与按摩棒电动机是 (选填“串”或“并”)联的。
10．（2025·浙江模拟）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”。将它放入如图甲所示的铜质螺线管中，“小车”就能沿着螺线管运动。图乙是它的简化示意图。
（1）在图乙中画出螺线管中的电流方向。
（2）实验时，将“小车”全部推入螺线管中后，“小车”便能自己运动起来，“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的位置和超强磁铁的极性有关。将按如图乙所示的方式装配的“小车”放入螺线管，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： .
11．（2025·杭州模拟）某同学发现不少商场洗手间为顾客提供干手器(图甲)，他也想设计并制作一款干手器供学校使用。
（1）某同学利用电磁继电器设计了如电路图(图乙)，实现自动化控制。闭合开关S、S1、S2后，干手器感应到手伸入时，感应开关闭合，电动机开始工作。此时电磁铁上端为 极，图丙中的光敏电阻 (选填“①”或“②”)符合他的设计要求。
（2）若全校师生均使用热风干手，按照某同学的设计图及干手器参数表计算干手器使用一次消耗的电能
干手器参数
额定电压 220V
电动机额定功率 50W
R1加热功率 950W
工作时间 18s
12．（2025·黄岩模拟）大棚内蔬菜在 CO2浓度为0.10~0.20%时生长最适宜。如图是某小组设计的一款CO2浓度自动调节装置原理图，右侧为CO2供给控制装置，左侧为控制电路， 电源电压 U=10伏， R0=30欧， R1是气(敏电阻，其阻值与CO2浓度的关系如下表。
大棚中CO2浓度/% 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
气敏电阻R1的阻值/欧 35 30 25 20 15
（1）生成的CO2通过管道到达大棚顶部再下沉到棚内，这是利用CO2 的物理性质。
（2）结合工作原理，当衔铁刚好吸下时，R1消耗的电功率是多少 (电磁铁的线圈电阻忽略不计)
（3）若电源电压下降，分析大棚内CO2最高浓度的变化情况并说明理由 。
13．（2025·乐清模拟）项目学习小组利用如图甲电路将电流表改装成一个“数字显示”温度计(如图丙)，其中 R1为热敏电阻，其电阻随温度变化如图乙所示。其制作过程如下：
步骤一：将图甲中滑动变阻器的滑片P移到b端，闭合S1、S2，移动滑片P使电流表满偏，此时滑动变阻器的阻值标注为 Rp，之后保持滑片P位置不再移动；
步骤二：断开S1、S2，向容器中加入适量沸水(标准大气压下)，只闭合S1并记录电流值，接着观察温度计，记录示数每下降5℃时温度t和对应的电流I；
步骤三：根据记录的t和I，重新绘制电流表的表盘，改装成温度表。
（1）当温度降低时，热敏电阻的阻值将 。
（2）已知电源电压为30V，选用的电流表量程为0~0.6A，求水温52℃对应电流表表盘的电流示数。(写出计算过程)
（3）当容器中水温为100℃和80℃时，在图丙中标出的两个温度的刻度间距记为△L1；同理，将20℃和40℃对应温度的刻度间距记为△L2。请比较△L1和△L2的大小关系： 。
14．（2025·舟山模拟）冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，我是某校学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。
表一：评价量规
评价维度 评价等级
优秀 良好 待改进
升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃
节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA
图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U=6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2=100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计）
表二：热敏电阻阻值随温度的变化
温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44
阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
（1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为多少，请计算说明。
（2）请计算体重为50kg的小舟坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。
（3）在实验过程中，该小组同学发Ra坏了，于是找了另一个压敏点电阻Rc，其阻值随压力变化如图乙所示。小舟经过分析认为不合适，这样会比较费电。请你通过分析说明理由。（提示：加热状态下比保温状态更费电）
15．（2025·绍兴模拟）小科学习工程师那样设计制作了一个简易棉花糖机，模型如图所示。使用时取少量蔗糖放入侧壁有孔的易拉罐，用酒精灯加热，闭合开关，电动机工作。旋转的易拉罐甩出糖水，用筷子缠住糖丝，做成棉花糖。
（1）加热过程中，蔗糖颗粒 热量变成液态糖浆。
（2）该棉花糖机中电动机的工作原理是（ ）(填字母)。
A．电磁感应
B．通电导线周围存在磁场
C．通电线圈在磁场中转动
（3）小华想制作不同蓬松度的棉花糖，小科提出可以改变易拉罐的转动方向满足小华的需求。请你帮助小科针对电路装置提出一条可行的措施： 。
16．（2025·椒江模拟） 如图是欧姆设计的一款能比较电流大小的电流扭秤，容器A、B中装有不同温度的水银，以导线相连构成温差电源，产生的电压大小由温差决定，用细线将磁针悬挂在直导体上方，直导体中有电流通过时，磁针偏转。利用电流扭秤进行了多次实验，记录数据如表所示。
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
1 40 10 顺时针 3θ
2 40 20 顺时针 2θ
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
（1）当直导体中有电流通过时，磁针会偏转的原因是 。
（2）分析表中数据，若控制A、B中水银温度分别为20℃和50℃，则磁针偏转方向和角度分别为 。
（3）在相同温差下，为了使磁针偏转更明显，可采用的方法有 (写出一点)。
（4）我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下能产生 伏的电压，输出功率为 1×10-6瓦，则输出电流为 安。
17．（2025·德清模拟）变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率。某变频空调电路原理示意图如图1所示，其中控制电路的电源电压 伏，Rs为调控电阻，可通过遥控调节其阻值大小，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图2所示，L为磁控开关，当热敏电阻 Rt的阻值发生变化时，磁控开关线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于 0.02安时，L 的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的变频压缩机开始工作。电压 伏，R0为保护电阻，磁控开关L 的线圈电阻不计。问：
（1）当S接通，电流大于或等于0.02安时，L的两个磁性弹片的前端为 (选填“同名”或“异名”)磁极；
（2）由图2可知，热敏电阻R1的阻值随着温度t的升高而 (选填“增大”或“减小”)；
（3）用遥控将R5的阻值调小时，设定变频压缩机开始工作的温度将 (选填“变低”或“变高”)；家用空调最高设定温度通常为30℃，则调控电阻R3的阻值不能超过 欧；
（4）由于变频作用，某段时间内工作电路的总功率变化如图3所示，已知保护电阻) 欧，则前4分钟内R0消耗的电能是多少焦耳
18．（2025·浙江模拟）“地漏”是连接排水管道与室内地面的接口，如图甲、乙、丙所示是不同类型的地漏。请分析回答：
（1）图甲是常用的家庭存水式地漏，存水杯中的水能阻止下水道异味上逸，但也会造成地漏表面及排水管道内滋生细菌，细菌的生殖方式属于无性生殖中的 ，因此其繁殖速度极快；为了抑制细菌生长，可定期使用含次氯酸钠(NaClO)的消毒剂对地漏进行消毒，次氯酸钠中氯元素的化合价为 价。
（2）图乙是磁悬浮地漏，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，这是利用了 的原理工作的。
（3）图丙是黄铜材质的翻板式地漏的实物图，黄铜是铜锌合金，其中锌含量影响黄铜性能(如下表)。为了探究制作地漏所用黄铜的类型，小科取制作地漏的黄铜废料进行了实验检测：取样品20g，逐滴加入质量分数为9.8%的稀硫酸，当加入稀硫酸的质量为100g时，不再有气体产生。通过计算并结合下表判断制作该地漏的黄铜属于哪种类型
黄铜类型 单相α黄铜 A+β双相黄铜 β相较多黄铜
锌的质量分数 ≦20% 20~36% ≧36%
加工性能 塑性好，适合冷加工 强度高，适合热加工 硬度高，塑性低
（4）图丁是黄铜材质的翻板式地漏的结构示意图。整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量为40g，整个翻板结构的重力作用线通过A 点，水对底盖压力的作用点可以等效在底盖C点，其中 OD 长度为 1cm，OA 长度为0.5cm。底盖向下张开时，水对底盖的压力至少为 N。
19．（2025·金华模拟）如图是项目化学习小组为农场的储水箱设计的自动抽水控制系统。已知：工作电路电压 U1恒为220V，控制电路电压U2恒为12V；压敏电阻R2安装在水箱下部，其阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表；电磁铁线圈阻值不计，当电流达到40mA时，衔铁恰好被吸下； 水箱重50kg， 容积为0.85m3。计算：
压力F/N 6000 7000 8000 9000 10000
压敏电阻R2阻值/Ω 240 230 220 210 200
（1）水箱装满水时控制水泵的电动机M恰能自动停止工作，则R1的阻值应选多少欧
（2）若水箱距水源的高度为4m，需要在100s内将水箱注满，则选择的电动机抽水功率至少为多少瓦
20．（2025·龙港模拟）某兴趣小组设计了一款贵重物品防丢装置，该装置包括防丢器(放在贵重物品内)和报警手环(戴在手上)。防丢器内部含有磁体，其周围的某点的磁场强度与该点距离磁体的距离关系如表一所示。报警手环的内部电路如图所示，其中 Rm为磁敏电阻，其阻值与磁场强度的关系如表二所示。请回答：
距离磁体的距离 (m) 磁场强度 (T)
1 0.20
2 0.18
5 0.15
10 0.09
15 0.02
表一
磁场强度(T) Rm (Ω)
0 150
0.04 170
0.09 200
0.15 230
0.18 300
表二
（1）若要实现：贵重物品离开人一定距离后手环报警，则报警手环工作电路中的导线a应该连接到图中的导线 (选填“1”或“2”)。
（2）若工作电路电源电压U2为1伏，电铃工作时流过的电流为0.5安，则电铃工作10秒，求其消耗的电能为多少
（3）控制电路电源电压为U1为3伏，当通过电磁继电器的电流达到10毫安时，开始报警，若要求报警距离为5米，则滑动变阻器R的阻值应调至多少
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