专题08 电和磁
▉考点01 磁现象和磁场
一、磁场
基本性质 磁场是一种以特殊形态客观存在的物质，既看不见，又摸不着。它对放入其中的铁、钴、镍等物质有力的作用
存在 磁体周围存在磁场，电流、运动电荷周围也存在磁场
方向 在磁场中的某点静止小磁针北极所指的方向为该点磁场的方向
在磁体外部，从北极出发，回到南极，在磁体内部是从南极出发，回到北极
探究方式 在磁场中撒一些铁屑，这些铁屑的分布显示了磁铁周围的磁场分布情况（科学方法：转换法）
磁场的描述——磁感线 画法 曲线上任意一点的切线方向都跟这一点的磁场方向一致，这些曲线叫磁感线（科学方法：模型法）
性质 磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想出来的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线
特点 可以根据磁感线的疏密，判断磁场的强弱。磁感线密集，则磁场强，稀疏，则磁场弱
磁感线是闭合曲线且互不交叉
条形磁铁
蹄形磁铁
磁极间磁场
地磁场
通电螺线管
二、电流的磁场
（一）条形磁铁和通电螺线管的比较
条形磁铁 通电螺线管
不同点 ①是永磁体，磁性长期保持 ①通电时有磁性，断电时无磁性
②N、S极是固定的 ②N、S极与电流的方向有关
③磁性强弱是不变的 ③磁性强弱与线圈匝数和电流大小等有关
相同点 ①它们都有吸引铁、钴、镍等物质的性质
②通电螺线管磁极位置和条形磁铁相同
③把条形磁铁和通电螺线管挂起来都有指向性
④条形磁铁和通电螺线管都有两个磁极且都有“同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引”的特点
（二）安培定则
1.安培定则：又叫右手螺旋定则，用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。如图。
判断通电螺线管的磁极
2.使用安培定则时应注意
（1）决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向，而不是通电螺线管的导线绕法和电源正、负极的接法。当两个螺线管中电流的环绕方向一致时，它们两端的磁极极性就相同。
（2）四指的环绕方向必须是螺线管中电流的环绕方向。
（3）N极和S极在通电螺线管的两端。
3.运用安培定则解题分为三个步骤
（1）标出螺线管上电流的环绕方向；
（2）由环绕方向确定右手的握法；
（3）由握法确定大拇指的指向，大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
（三）电磁铁及其应用
电磁铁及其特点 电磁铁是通电产生磁场的一种装置。在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性，即为电磁铁。我们通常把它制成条形或蹄形状，以使铁芯更加容易磁化。
电磁铁的优点 电磁铁的磁性有无可以用通、断电流控制；磁性的大小可以用电流的强弱或线圈的匝数多少来控制；也可通过改变电阻控制电流大小来控制磁性大小；它的磁极可以由改变电流的方向来控制，等等。即：磁性的强弱可以改变、磁性的有无可以控制、磁极的方向可以改变，磁性跟电流的消失而消失。
电磁铁的应用 电磁继电器、电磁起重机、电铃、磁悬浮列车、电子门锁、智能通道闸、电磁流量计等。
（四）电磁继电器
电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
▉考点02 电磁感应、电动机和家庭电路
一、电磁感应现象与通电导体在磁场中受力现象的比较
电磁感应现象 通电导体在磁场中受力现象
定义 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，这种现象叫电磁感应现象 当放在磁场中的导体有电流通过时，（导体与磁场不平行）导体会受到磁场的作用力
原理图
影响因素 导体中感应电流的方向，跟导体运动方向和磁场方向有关 通电导体在磁场中受力的方向跟电流的方向和磁场的方向有关
能量转化 把机械能转化为电能 把电能转化为机械能
应用 发电机 电动机
二、平衡位置
在直流电动机中，若没有换向器，当线圈转到线圈平面与磁感线垂直的位置时，线圈相对的两边电流方向相反，所受磁场力方向相反，大小一样，阻碍线圈继续转动，线圈将最终停在这一位置不再转动，这个位置叫平衡位置。如图。
三、电磁感应与右手定则
右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。这就是判定导线切割磁感线时感应电流方向的右手定则。
四、家庭电路的组成
元件 安装特点 作用
进户线 家庭电路有两根进户线，一根叫火线，与大地之间的电压为220V；另一根叫零线，与大地之间的电压为0，零线与火线之间的电压为220V 电流的通道
电能表 串联在干路中 用来测量家庭电路中所消耗的电能的多少
总开关 （闸刀开关） 串联在干路中，安装在电能表后 控制整个电路的通断
保险盒 （熔断器） 串联在电路中（火线上），保险丝由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成 当电流过大时，保险丝熔断，切断电路，保护用电器
开关 与所控制的用电器串联，接在火线上 控制各支路的通断
插座 并联在电路中 用于移动用电器的供电
用电器 并联在电路中 把电能转化为其他形式的能
直流电动机与交流发电机的比较
直流电动机 交流发电机
构造 相同 均由定子和转子组成
不同 需要换向器（两个铜质半环），外电路中有电源 用两个铜环和电刷连接电路，外电路中无电源
原理 磁场对通电线圈的作用 电磁感应现象
能量转化情况 电能转化为机械能 机械能转化为电能
▉方法01 利用“控制变量法”研究电磁感应现象
由于感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关，因此，在研究电磁感应现象时，必须采用控制变量法。
一．探究电磁感应现象的条件和规律（共3小题）
1．如图所示的风力发电机工作时，线圈在磁场中旋转产生感应电流。若要增大感应电流，下列措施可行的是（ ）
A．增加线圈的匝数
B．减小磁场的强度
C．降低线圈的旋转速度
D．使用横截面积更小的导线
【答案】A
【解答】解：风力发电机基于电磁感应原理工作，线圈在磁场中旋转切割磁感线从而产生感应电流。
A、增加线圈匝数，相当于切割磁感线的导线数量增加，利于增大感应电流。所以增加线圈匝数可增大感应电流。故A符合题意。
B、感应电流大小与磁场强度正相关，减小磁场强度，会使感应电流变小。故B不符合题意。
C、降低线圈旋转速度，会减缓线圈切割磁感线的速度。而感应电流大小和导线切割磁感线速度正相关，速度变慢会使感应电流变小。故C不符合题意。
D、选用横截面积更小的导线，导线电阻会增大。依据欧姆定律，电路中的感应电流会变小。故D不符合题意。
故选：A。
2．如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置，下列说法中（ ）
①闭合开关、导体ab在磁场中上下运动会产生感应电流
②闭合开关，导体ab左右运动过程中电能转化为机械能
③利用该实验的原理可以制成发电机
④将电流计换成电源，可以研究通电导线在磁场中的受力情况
A．只有①②正确 B．只有①③正确
C．只有③④正确 D．只有②④正确
【答案】C
【解答】解：①②闭合开关，导体ab在磁场中左右运动会产生感应电流；上下运动没有切割磁感线，不会产生电流，产生电流过程中机械能转化为电能，故①②错误；
③根据图示可知，电路中无电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象，在此过程中机械能转化为电能，根据电磁感应现象制成了发电机，故③正确；
④将电流表换成电源，可以研究通电导线在磁场中的受力情况，故④正确。
故选：C。
3．探究利用磁场产生电流的实验中，连接了如图所示的实验装置。
（1）将磁铁快速向下插入螺线管时，观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转，这个现象叫 电磁感应 现象。
（2）磁铁插入螺线管后，用一只手拿着磁铁和螺线管一起向上运动。观察电流表时会发现：电流表指针 静止 （选填：“静止”、“向左偏转”或“向右偏转”）。
（3）在（1）操作的基础上，要进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系，做法是： 保持线圈的位置不动，对调磁铁的磁极，然后将磁铁快速向下插入螺线管，观察电流表指针的偏转方向 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）将磁铁快速向下插入螺线管时，观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转，说明有感应电流产生，这就是电磁感应现象。
（2）磁铁和通电螺线管一起运动，它们之间的位置没有发生变化，因此以螺线管为参照物，磁铁是静止的；此时导体没有做切割磁感线运动，因此不会产生感应电流，电流表指针是静止的。
（3）要探究感应电流方向与磁场方向的关系，要控制导体运动方向不变，改变磁场方向；在（1）操作的基础上，做法是：保持线圈的位置不动，对调磁铁的磁极，然后将磁铁快速向下插入螺线管，观察电流表指针的偏转方向，比较两次电流表的偏转方向是否相同得出结论。
故答案为：（1）电磁感应；
（2）静止；
（3）保持线圈的位置不动，对调磁铁的磁极，然后将磁铁快速向下插入螺线管，观察电流表指针的偏转方向。
二．电磁继电器的特点和应用（共3小题）
4．如图所示的电路是利用光敏电阻特性设计的电路，能够实现夜晚变暗时路灯自动亮起，白天变亮时路灯自动熄灭。下列有关说法正确的是（ ）
A．当控制电路断开时，电磁铁仍有磁性
B．光敏电阻阻值随光照强度的增强而增大
C．为了让路灯更早亮起，可将滑片适当向右移
D．工作电路A端应与家庭电路的零线相连
【答案】C
【解答】解：A．当控制电路断开时，电路中没有电流通过，则电磁铁没有磁性，故A错误；
B．白天变亮时路灯自动熄灭，由图可知衔铁被吸下，电磁铁磁性强，控制电路中电流大，由欧姆定律可知电路总电阻变小，即光敏电阻在光照强度较大时电阻小，说明光敏电阻阻值随光照强度的增强而减小，故B错误；
C．由于光敏电阻的阻值随着光照强度的增强而减小，所以更早亮，即电阻更小时亮，又由于断开衔铁的电阻一定，则电路中的电阻也一定，光敏电阻变小了，则滑动变阻器的阻值要变大，即向右移动，故C正确；
D．由电路结构可知，为了用电安全，在衔铁被吸下时应断开电源，使灯泡处没有电，所以工作电路A端应与家庭电路的火线相连，故D错误。
故选：C。
5．很多中小学生都使用过电话手表，（如图1）当小李同学用电话手表与妈妈长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图（如图2），R0为定值电阻，R为热敏电阻，（有两种类型可供选择，其电阻随温度变化关系如图3所示，R的温度变化主要受发热元件影响）。下列分析正确的是（ ）
A．热敏电阻应选择PTC类型
B．热敏电阻温度升高，电磁铁磁性减弱
C．启动保护模式后，到自动开机，R0消耗的电功率变小
D．启动保护模式后，工作电路无法再次启动
【答案】C
【解答】解：A．由图3可知，NTC热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低，PTC热敏电阻的阻值随着温度的升高而升高；
根据题意，当温度升高时，电磁继电器中的电流增大，吸下衔铁，断开发热元件，所以热敏电阻的阻值应该随着温度的升高而降低，采用NTC热敏原件，故A错误。
B．热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低，热敏电阻温度升高，控制电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强，故B错误。
C．启动保护模式后，到自动开机，手表的温度慢慢下降，所以R的阻值变大，电路中的电流变小，根据P＝I2R可知，R0消耗的电功率变小，故C正确。
D．启动保护模式后，手表的温度慢慢下降，所以R的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，电磁铁和衔铁断开，工作电路再次启动，故D错误。
故选：C。
6．如图是一个检测天然气泄漏的电路，R1气敏电阻，其阻值浓度的增大而减小。当天然气浓度高于某一设定值时，连接在 CD （选填“AB“或“CD”）两端的警报响起。为使该检测电路在天然气浓度更低时报警，可将控制电路中R2的滑片向 上 （选填“上”或“下”）移。
【答案】CD；上
【解答】解：当天然气浓度升高时，气敏电阻R1阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路的电流增大，电磁铁磁性增强；当天然气浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，故电铃应接在CD之间；
天然气浓度越低电阻越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，根据欧姆定律可知，衔铁吸下时电路的总电阻不变，此时需要减小变阻器的电阻，故将R2的滑片向上移。
故答案为：CD；上。
三．家庭电路电流过大的原因（共2小题）
7．在生活中，我们会遇到这些情况：①开关中的两个线头相碰；②插头中的两个线头相碰；③电路中增加了大功率的用电器；④户外输电线绝缘皮损坏。上述情况中，可能引起家庭电路保险丝熔断或空气开关跳闸的是（ ）
A．①② B．②③ C．②④ D．①④
【答案】B
【解答】解：（1）开关中的两个线头相碰，会导致开关无法控制用电器，用电器将一直工作，但不会导致电流过大。
（2）会导致用电器短路，会导致电流过大。
（3）会导致用电器的总功率过大，会导致电流过大。
（4）户外线短路，不会烧毁家庭电路中的保险丝。
故选B。
8．因电瓶车违规充电而引发的火灾等安全事故频发，给人们敲响警钟。如图所示，某居民将充电插座从窗口悬挂到窗外给电瓶车充电，这种“飞线”充电方式存在严重安全隐患：我国家庭用电的交流电电压为 220V ，若雨天或雾天有水容易进入充电插座内部引起电路 短路 （选填“短路”或“断路”），造成电路电流过大，同时长期悬挂在室外的电线也容易因与窗台或外墙摩擦而磨损绝缘皮，可能导致人体接触到火线，从而引发触电事故。
【答案】220V；短路。
【解答】解：我国家庭电路电压是220V；
水是导体，雨天或雾天有水容易进入充电插座内部引起电路短路，短路时电路有很大电流，会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮，引起火灾。
故答案为：220V；短路。
四．安全用电原则（共9小题）
9．学校志愿服务队的同学学习了电学知识后，在社区的志愿服务活动中增加了为社区居民解决电路故障的服务，深受社区居民的欢迎和赞赏。下列操作中，符合安全用电原则的是（ ）
A．换灯泡：取下坏灯泡→切断电源→换上新灯泡→通电测试
B．换开关：断开旧开关→取下旧开关→换上新开关→通电测试
C．换插座：拆旧插座→测出火线→切断电源→装新插座→通电测试
D．安装灯：测出火线→切断电源→铺设新线→装开关和灯→通电测试
【答案】D
【解答】解：
A、更换灯泡之前必须切断电源，再取下坏灯泡，换上新灯泡，最后通电测试，故A不符合安全用电原则；
B、换开关之前必须切断电源，再取下旧开关，换上新开关，最后通电测试，故B不符合安全用电原则；
C、换插座时，首先测出火线，然后切断电源，再取下旧插座，然后装新插座后通电测试，故C不符合安全用电原则；
D、安装灯时，首先要测出火线，其次是切断电源，重新铺设线路后，装开关和灯，最后通电测试，故D符合安全用电原则。
故选：D。
10．学习掌握安全用电知识对我们每个人都很重要。下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．用潮湿的手触摸开关 B．在浴室中使用吹风机
C．不在高压线旁放风筝 D．使用老化破损的导线
【答案】C
【解答】解：A．生活用水是导体，用湿的手触摸开关，容易发生触电事故，故A不符合安全用电原则；
B、浴室内的空气湿度较大，在浴室里使用吹风机吹干湿头发时容易发生触电事故，故B不符合安全用电原则；
C．在高压线旁放风筝或钓鱼，容易触电，故C符合安全用电原则；
D．电线的绝缘皮破损老化、破损时应及时更换，否则容易发生触电事故或短路（即火线和零线直接连通），故D不符合安全用电原则。
故选：C。
11．下列符合安全用电要求的是（ ）
A．只要低于36V的电压，人体都可接触
B．三脚插头较长的那只脚无用，可以去掉
C．用湿布擦台灯前将其插头从插座中拔出
D．发现有人触电时，可直接用手去拉触电者
【答案】C
【解答】解：
A．对人体的安全电压通常是不高于36V，指的是在正常状况下；但是人如果用潮湿的手触碰接近36V的电源时候也有触电的危险，因为潮湿状态下，人体的电阻大大减小，通过人体的电流就会变大，尽管是低于36V的电压，人体触碰也有安全隐患，故A错误。
B．三角插座中间的长脚是为了把用电器的金属外壳接地，能有效防止触电，不能去掉三脚插头较长的那只脚，故B错误。
C．为避免触电事故的发生，用湿布擦台灯时，应该断开开关或者把插头从插座拔出，故C正确。
D．当发现有人触电时，不应该直接用手拉触电者，因为人体是导体，直接用手拉会让施救者也触电；正确做法是：切断电源，如果找不到电路开关的情况下可以用绝缘棒把导线挑开，故D错误。
故选：C。
12．如图所示的做法中符合安全原则的是（ ）
A．雷雨天站在大树下避雨
B．将冰箱的金属外壳接地
C．用湿抹布擦发光的灯泡
D．用手指触碰插座的插孔
【答案】B
【解答】解：A.雷雨天里，大树也是很好的导体，电流会沿大树传到大地，所以雷雨天千万不要在大树下避雨，故A错误；
B、将冰箱的金属外壳接地，可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故，故B正确；
C、生活用水是导体，用湿布擦拭通电的用电器易发生触电事故，故C错误；
D、用手指触碰插座的插孔的做法是很危险的，很容易碰到里面的火线而触电，故D错误。
故选：B。
13．电给人类的生活带来极大的方便，然而使用不当时，也会给人们带来危害，下列符合安全用电原则的是（ ）
A．开关安装在电灯和零线之间
B．用湿手触摸开关
C．将插头的接地插脚掰弯使用
D．放风筝时远离高压设备
【答案】D
【解答】解：A、开关应安装在电灯和火线之间。故A不符合安全用电的原则；
B、生活用水是导体，用湿手触摸开关，容易发生触电事故。故B不符合安全用电的原则；
C、金属外壳的用电器的外壳一定要接地，避免用电器漏电时发生触电事故，所以将插头的接地插脚掰弯使用的作法是错误的。故C不符合安全用电的原则；
D、在高压线附近放风筝，一旦风筝线与高压线缠绕在一起，放风筝的人就可能触电，所以放风筝时要远离高压设备。故D符合安全用电的原则。
故选：D。
14．在电视节目中我们经常会看到“特斯拉线圈”的表演，表演者通过变压器与电磁振荡制造出人工闪电。在表演时，表演者与“特斯拉线圈”之间会放出美妙的电火花，对此，你认为对人体不会造成危害的原因是（ ）
A．“特斯拉线圈”产生的电火花电压很低，电流很小
B．表演者穿的防护服是绝缘的，电流并没有流经防护服
C．人体的电阻很小，“特斯拉线圈”产生的电流经人体导入地面
D．表演者穿的防护服里有很多金属丝，电流都从防护服流过
【答案】D
【解答】解：
A、“特斯拉线圈”产生的电火花电压是非常高的，电流也会很大，故本选项说法错误，不合题意；
B、表演者穿的防护服并非是完全绝缘的，而是有很多金属丝，使电流能够通过，从而产生电火花，故本选项说法错误，不合题意；
C、在表演时，电流的确要通过人的身体，但人体的电阻却是比较大的，且电流主要是通过防护服来流入地面的，故本选项说法错误，不合题意；
D、表演者穿的防护服里有很多金属丝，电流基本上都从防护服流过，最终导向地面，故说法正确，符合题意。
故选：D。
15．下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿手使用插座
B．电线金属部分裸露
C．发现有人触电用干木棍挑开电线
D．雷雨天在大树下避雨
【答案】C
【解答】解：A、生活中的水是导体，用湿手使用插座，容易发生触电事故，故A不符合安全用电原则；
B、电线金属部分裸露，人容易接触到金属部分，易发生触电事故，故B不符合安全用电原则；
C、发现有人触电时，应先切断电源或使人迅速脱离带电体，因此用干木棍把电线挑开是正确的，故C符合安全用电原则；
D、打雷下雨时，站在大树下避雨，容易发生雷击现象，故D不符合安全用电原则。
故选：C。
16．逃生毯是由玻璃纤维等材料经过特殊处理编织而成的织物。在发生火灾时，将逃生毯披盖在自己身体或包裹住被救对象的身体，迅速逃离火场，为自救或安全疏散人群提供了很好的帮助。
（1）请你推测，制造逃生毯的材料应具有 不可燃、不助燃 等特性。
（2）若家里的电器起火，也可以使用这种逃生毯，使用前应先 切断电源 ，以防止电线绝缘层烧毁而引起电源短路，造成二次火灾。
【答案】（1）不可燃、不助燃；（2）切断电源。
【解答】解：（1）逃生毯可以披盖在人的身体上，迅速逃离火场，所以必须具有不可燃、不助燃的特点，同时还要具有隔热，绝缘性好等特性；
（2）在家庭中，电器起火时，首先要切断电源，然后灭火，以防止电线绝缘层烧毁而引起电源短路，造成二次火灾。
故答案为：（1）不可燃、不助燃；（2）切断电源。
17．家庭电路的两根进户线，一根是火线，另一根是零线，两线之间的电压是 220 V。如图所示，判别两线用到的工具是试电笔，手触笔尾金属体，笔尖金属体 接触火线 时氖管发光。
【答案】220；接触火线。
【解答】解：（1）两根进户线分别是火线和零线，它们之间的电压为220V；
（2）使用试电笔时，手接触笔尾金属体，让笔尖接触导线，氖管发光的是火线。
故答案为：220；接触火线。
五．家庭电路的连接（共4小题）
18．目前市场上有一款带小夜灯（指示灯）的家用电路开关面板售卖。当接通开关以后，指示灯发亮，对应的电灯也工作；小夜灯烧坏了，按下开关以后，对应的电灯也可以继续工作，根据上面的描述，下列四幅图中，符合该面板的接线图是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解答】解：在家庭电路中，开关应该控制火线，所以开关一端应该与火线相连，且由于小夜灯烧坏了，按下开关以后，对应的电灯也可以继续工作，所以指示灯和电灯应该并联，开关位于干路上，故C符合题意。
故选：C。
19．如图表示家庭电路的一部分，下列相关说法中正确的是（ ）
A．电能表是测量电流的仪器
B．断路器应该安装在Q处而不是P处
C．测电笔在检测插座接地孔时，氖管会发光
D．用电器和插座并联
【答案】D
【解答】解：A、电能表是测量电功的仪器，故A错误；
B、断路器应该接在火线上，即P处而不是Q处，故B错误；
C、测电笔在检测插座接地孔时，氖管不会发光，故C错误；
D、用电器和插座之间互不影响，是并联的，故D正确。
故选：D。
20．燃气安全检查过程中，技术人员在某住户家中用测电笔测试金属燃气管道，发现：闭合厨房开关S，灯L亮，测电笔氖管发光；断开厨房开关S，灯L熄灭，测电笔氖管不发光，该住户家中，厨房照明电路的导线绝缘皮破损处与管道接触的实际情况是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解答】解：在家庭电路中，为了用电的安全，开关要接在用电器和火线之间，故BD错误；
闭合厨房开关S、灯L亮，测电笔氖管发光；断开厨房开关S、灯L熄灭，测电笔氖管不发光，这说明管道接在了用电器与开关之间，故C正确，A错误。
故选：C。
21．如图是一般住宅户内配电系统方框图，下列说法正确的是（ ）
A．E处应接入空气开关，F处接入电能表
B．空气开关自动跳闸，一定是发生了短路
C．控制电灯的开关连接错误
D．漏电保护器切断电流时，空调和电灯不能工作
【答案】C
【解答】解：
A、为了计量整个家庭电路消耗电能的多少，家庭电路中电能表要安装在总开关前面，所以E处为电能表，F处为总开关，故A错误；
B、若空气开关自动跳闸，是因为电路中的电流过大，可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故B错误；
C、家庭电路中，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间，断开时用电器不带电；由图可知，此时的开关接在了零线与用电器之间，接法是错误的，故C正确；
D、漏电保护器断开电路时，因为并联电路互不影响，所以空调和电灯能工作，故D错误。
故选：C。
六．测电笔的使用（共3小题）
22．如图为家庭电路的部分示意图。当断开开关时，用测电笔依次检测图中四个位置，能使测电笔氖管发光的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】D
【解答】解：当断开开关时，①②③都没有接触火线，氖管不会发光，④与火线是接触的，氖管会发光。故D正确，ABC错误。
故选：D。
23．如图所示，小宁用指尖抵住测电笔笔尾金属体，插入某插座的插孔，氖管发光。则（ ）
A．没有电流通过小宁的身体，与笔尖金属体接触的是火线
B．有电流通过小宁的身体，与笔尖金属体接触的是零线
C．没有电流通过小宁的身体，与笔尖金属体接触的是零线
D．有电流通过小宁的身体，与笔尖金属体接触的是火线
【答案】D
【解答】解：测电笔在正确使用时，手接触笔尾金属体，测电笔和人体是串联在电路中的，如果接触火线，氖管发光，有电流通过人体，故D正确，ABC错误。
故选：D。
24．图甲是台灯的实物图，图乙是该台灯的电路图，AB表示台灯插头的两个插脚。
（1）从安全性考虑，台灯插头的插脚A应与丙图中两孔插座的 D 孔相连（填字母）。
（2）小明将台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，台灯不发光。经检查，G点左侧的零线断了，其他元件都完好。此时丙图的开关S断开，用测电笔检测E，F，G各点，氖管发光的是 E、F、G 点。
【答案】（1）D；（2）E、F、G。
【解答】解：（1）家庭电路中开关应接在火线与灯泡之间，这样更安全，故台灯插头的插脚A应与图3中两孔插座的D相连；
（2）测电笔是用来辨别火线和零线的设备，即当用测电笔检测时，若是碰到火线，氖管会发光的；当G点左侧的零线断了，台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，台灯不发光；开关S断开，E点与火线直接相连，F、G通过图3的灯以及台灯与火线（间接）相连，故用试电笔检测E、F、G三点都能使氖管发光。
故答案为：（1）D；（2）E、F、G。
七．熔断器和保险丝（共3小题）
25．由于保险丝更换麻烦，家庭中常用断路器保护电路，当电流过大时可以自动切断电路，如图甲、乙所示为断路器工作原理，下列说法错误的是（ ）
A．该断路器应安装在进户线的火线上
B．双层金属片是用不同材料金属制成的
C．该断路器是利用电生磁的原理工作的
D．当电路断开后，双层金属片逐渐冷却复原
【答案】C
【解答】解：
A、为了用电的安全，该断路器应安装在进户线的火线上，故A正确；
B、双层金属片的膨胀系数不同，所以是用不同材料金属制成的，故B正确；
C、断路器工作工作原理是不同材料的膨胀系数不同，故C错误；
D、当电路断开后，电路中无电流，双层金属片逐渐冷却复原，故D正确。
故选：C。
26．当流过熔断器的电流过大时，其内部熔丝就会熔断，从而保护电路。为了研究在不同电流大小时，熔断器的熔断时间，兴趣小组选择一款额定电流为IN的熔断器进行如下研究：
①将熔断器连接在能提供特定电流的电路中。
②调节通过熔断器的电流，记录每一次的熔断时间，数据如表：
电流（安） 1.25IN 1.6IN 1.8IN 2.0IN 2.5IN 3.0IN 4.0IN 8.0IN
熔断时间（秒） 不熔断 3600 1200 40 8 4.5 2.5 1.0
（1）测量熔断时间的工具为 秒表 。
（2）根据实验获取的数据，可得出的结论是： 熔丝的实际电流越大，熔断时间越短 。
（3）电流为1.25IN时，一段时间后熔丝的温度恒定且尚未达到熔点，此时熔丝产热速度 等于 其散热速度。
（4）熔丝熔断时，熔断位置一般在熔丝中间位置附近。有一次由于安装熔丝时固定螺丝未完全旋紧，导致熔断位置靠近该固定螺丝端，如图所示。这是因为熔丝与这个固定螺丝之间接触面积较小，导致该处 电阻变大 ，在相同情况下比其它位置能产生更多的热量。
【答案】（1）秒表；（2）熔丝的实际电流越大，熔断时间越短；（3）等于；（4）电阻变大。
【解答】解：（1）测量熔断时间的工具为秒表。
（2）根据实验获取的数据，可得出的结论是：熔丝的实际电流越大，熔断时间越短。
（3）电流为1.25IN时，一段时间后熔丝的温度恒定且尚未达到熔点，此时熔丝产热速度等于其散热速度。
（4）熔丝熔断时，熔断位置一般在熔丝中间位置附近。有一次由于安装熔丝时固定螺丝未完全旋紧，导致熔断位置靠近该固定螺丝端，这是因为熔丝与这个固定螺丝之间接触面积较小，导致该处电阻变大，根据焦耳定律可知：在相同情况下比其它位置能产生更多的热量。
故答案为：（1）秒表；（2）熔丝的实际电流越大，熔断时间越短；（3）等于；（4）电阻变大。
27．为了防止电流过大导致用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管（如图甲所示），图乙与图丙是两个熔断电流为“10A”和“20A”的某种型号“保险管”的截面图（保险丝的材料和长度相同），那么 乙 图保险管的熔断电流为“20A”。当两个保险管通过相同的电流时， 丙 保险丝更容易熔断（以上两空均选填“乙”或“丙”）。当电路中保险丝意外熔断，能否用铜丝替代？ 不能 （选填“能”或“不能”）。
【答案】乙；丙；不能。
【解答】解：两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，越粗的电阻越小，即乙保险丝的电阻小，允许通过的电流大，乙图保险管的熔断电流为“20A”；
由于丙保险丝的电阻大，根据Q＝I2Rt可知，通过相同的电流、通电时间相同时，丙保险丝产生的热量多，温度更高，更容易熔断；
铜丝的阻率小、熔点高，不容易熔断，因此，当电路中保险丝意外熔断，不能用铜丝替代。
故答案为：乙；丙；不能。
八．触电及触电事故的处理（共1小题）
28．安全用电，幸福万家！下列情况（请勿模仿）不会发生触电事故的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：人体触电，原因是有电流流过，形成通路。人体为导体，一边与火线相接，一边与零线相接或与大地相接，都会形成通路，
图ABC中有电流流过人体，会触电，图D中没有电流流过人体，不会触电。
故选：D。
九．磁场和磁感线及其特点（共4小题）
29．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b上的电流大小和方向都相同，a受到的磁场力大小为F1，当加入一个与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小不可能为（ ）
A．2F1﹣F2 B．2F2+F1 C．2F1+F2 D．F2﹣2F1
【答案】B
【解答】解：两根平行放置且电流大小和方向都相同的长直导线a和b，它们之间存在相互吸引的安培力，大小相等，a受到的磁场力大小为F1，b受到的磁场力大小为F1，但方向与a的相反；设加入的匀强磁场对导线a的作用力为F，
情况一：当F与F1同向时，
若F≤F1，F2＝F+F1，此时匀强磁场对导线b的作用力F与F1反向，那么b受到的磁场力大小为F1﹣F＝F1﹣（F2﹣F1）＝2F1﹣F2，故A可能；
若F＞F1，那么b受到的磁场力大小为F﹣F1＝（F2﹣F1）﹣F1＝F2﹣2F1，故D可能；
情况二：当F与F1反向时，
若F≥F1，则F＝F1+F2，此时b受到的磁场力大小为F+F1＝F1+F2+F1＝2F1+F2。故C可能；
若F＜F1，则F＝F1﹣F2，此时b受到的磁场力大小为F+F1＝F1﹣F2+F1＝2F1﹣F2，故A可能。
综上，B符合题意。故选：B。
30．如图，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（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：如图，两个纺锤形磁铁左右相吸，说明它们的左、右两侧为磁极，由于磁感线在磁体的外部由N极指向S极，所以它们左、右两侧的磁感线从左侧N极指向右侧的S极，或者从右侧的N极指向左侧的S极，故能正确表示纺锤形磁铁周围的磁感线分布特点的是C图；
故选：C。
31．甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，如图所示。根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极，下列描述正确的是（ ）
A．甲、乙都是N极 B．甲、乙都是S极
C．甲是N极，乙是S极 D．甲是S极，乙是N极
【答案】B
【解答】解：由磁感线分布可知两磁极相互排斥，两磁极为同名磁极，小磁针静止时N极指向乙磁极，根据磁极间相互作用规律可知乙磁极为S极，故两磁极均为S极。
故选：B。
32．在同一直线上相距较远地放置两个相同规格的条形磁铁A、B。现在A上施加水平力F使其沿直线向磁铁B运动，假设当A运动一段时间后，两磁铁间才出现吸引力，吸在一起后共同运动。整个过程保持A做匀速直线运动，吸在一起前B始终静止。
（1）在磁铁A靠近B过程中出现了吸引力，请在俯视图中已画出的一条磁感线上用箭头标出其方向。
（2）整个过程中，磁铁A受到的摩擦力大小变化是 一直不变 ，磁铁B受到的摩擦力大小变化是 先变大后不变 。
【答案】（1）见解析；（2）一直不变；先变大后不变。
【解答】解：（1）在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极的。因为两磁铁最终是相互吸引，所以当A靠近B时，A的右端为S极，B的左端为N极，磁感线方向是从B的N极指向A的S极，在俯视图中，磁感线方向应是从右向左，在给定的磁感线上从B端向A端画箭头，如图所示：
（2）磁铁A：因为滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，而A在运动过程中这两个因素都不变，所以磁铁A受到的摩擦力大小一直不变。
磁铁B：在A靠近B的过程中，开始时两磁铁相距较远，没有吸引力，B不受摩擦力。当A运动一段时间后，两磁铁间出现吸引力，B受到A的吸引力，但仍保持静止，此时B受到的摩擦力与吸引力是一对平衡力，随着A继续靠近B，两磁铁间的吸引力逐渐增大，根据二力平衡，B受到的摩擦力也逐渐增大，吸在一起后共同运动，此时的摩擦力又不变，所以磁铁B受到的摩擦力大小变化是先变大后不变。
故答案为：（1）见解析；（2）一直不变；先变大后不变。
十．通电螺线管的磁场（共3小题）
33．为了直观地反映通电螺线管周围磁场分布，可用如图所示的磁感线表示。如果在该通电螺线管内部插入一根铁芯，则下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解答】解：在通电螺线管中插入一根铁芯，铁棒被磁化，磁性增强，因此通电螺线管周围的磁感线变密，但磁场方向不变，故ABC错误，D正确。
故选：D。
34．小明用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
（1）在闭合开关前，小磁针静止时N极总指向地理北极，说明地球周围存在 磁场 。
（2）如图甲，在玻璃板上均匀洒上铁屑，实验时小铁屑被磁化成“小磁针”。轻敲玻璃板，减少小铁屑受到玻璃板的 摩擦力 ，从而在磁场作用力下按照一定规律分布。
（3）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极指向如图乙，对调电源正负极后，则如丙所示。说明通电螺线管的极性与 电流 的方向有关。
【答案】（1）磁场；（2）摩擦力；（3）电流。
【解答】解：（1）在闭合开关前，小磁针静止时N极总指向地理北极，表明小磁针受到磁场的磁力作用，说明地球周围存在磁场（地磁场）。
（2）实验中轻敲玻璃板可减小铁屑与玻璃板间的摩擦力，让铁屑能在磁场作用力下按照一定规律分布，因为铁屑在玻璃板上时，受到玻璃板的摩擦力，会阻碍铁屑在磁场力作用下自由转动、排列。
（3）对调电源正负极，螺线管中的电流方向改变，小磁针静止时N极指向也改变，即通电螺线管的极性改变。这表明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
故答案为：（1）磁场；（2）摩擦力；（3）电流。
35．电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。
（1）如图所示是电动机原理图，将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到 力的作用 ，使线圈转动起来。
（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中 电流的方向 来实现倒车。
【答案】（1）力的作用；（2）电流的方向
【解答】解：（1）将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd在磁场中受到磁力的作用，ab、cd的受力方向相反，使得线圈转动起来；
（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，磁场的方向不变，只要按下倒车开关就能改变线圈中电流的方向，从而改变磁场力的方向，来实现倒车。
故答案为：（1）力的作用；（2）电流的方向。
十一．影响电磁铁磁性强弱的因素（共3小题）
36．在学校组织的“磁力小车弹射”比赛中，小科将条形磁铁固定在静止的小车上，电磁铁固定在水平桌面上，如图所示。为使小车运动的距离更远，下列说法正确的是（ ）
A．向左移动滑动变阻器的滑片
B．将接线柱c的导线改接到接线柱b
C．在小车上换用磁性更强的条形磁体
D．改变电源的正负极
【答案】C
【解答】解：由安培定则可知，电磁铁的右端为N极，由于同名磁极相互排斥，可知小车运动，
A、向左移动滑动变阻器的滑片，电路中接入电阻变大，由I可知，电流变小，磁性变弱，排斥力减小，小车运动的距离变小，故A不符合题意；
B、将接线柱c的导线改接到接线柱b，线圈匝数变少，电流一定时，磁性变弱，排斥力减小，小车运动的距离变小，故B不符合题意；
C、在小车上换用磁性更强的条形磁体，磁性变强，排斥力变大，小车运动的距离变大，故C符合题意；
D、改变电源的正负极，电磁铁的右端为S极，由于异名磁极相互吸引，小车将受到向左的吸引力，运动的距离更近，故D不符合题意。
故选：C。
37．小科在医院看到一种输液报警器，如图甲所示。当管内药液流完时，电铃发声。报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时电阻大，无液体时电阻小，电路如图乙所示。则当开关闭合，报警器电路工作时，以下分析合理的是（ ）
A．药液输完时，电流表示数变小
B．药液输完时，电压表示数变小
C．药液输完时，电铃中的电磁铁磁性最强
D．药液未输完时，电铃不响是因为没有电流通过
【答案】C
【解答】解：
由电路图可知，可变电阻与电铃串联，电压表并联在电铃两端，电流表测电路中的电流，
由题意知，当药液输完时，警报器内的电阻较小，药液未输完时，警报器内的电阻较大；
AB、当药液输完时，警报器内的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，根据U＝IR可知，电铃两端的电压变大，即电压表示数变大，故AB错误；
C、由A知，药液输完时，电路中的电流最大，电铃中的电磁铁磁性最强，故C正确；
D、药液未输完时，警报器内的电阻较大，总电阻较大，电路中电流较小，电铃不响，并不是因为没有电流，而是因为电流较小造成的，故D错误。
故选：C。
38．在右图所示的电路中，要使螺线管显示最强磁性，开关S1、S2的连接状态应是（ ）
A．S1接1，S2接3 B．S1接1，S2接4
C．S1接2，S2接3 D．S1接2，S2接4
【答案】C
【解答】解：通电螺线管磁性强弱跟电流的大小、线圈匝数的多少有关。电流越大，线圈匝数越多，螺线管的磁性越强。
开关S1接2时只有电阻R2接入电路，比开关S1接2时两个电阻串联接入电路的电阻小，电路中的电流大；开关S2接3时接入电路的线圈匝数比开关S2接4时更多。因此S1接2，S2接3时螺线管显示最强磁性，故C正确。
故选：C。
十二．电磁铁的特点及应用（共3小题）
39．贮存粮食的仓库湿度过大粮食有可能会霉变，为此小虞同学设计了如图甲所示的粮库湿度报警模拟电路。电路由电源、开关S、电磁铁、衔铁、警示灯等组成，湿敏电阻接在电路中某位置（图中未画出）。闭合开关S后：当空气湿度小于设定值时，警示灯亮度随湿度变化；当湿度增大到设定值时，警示灯开始闪烁报警。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图像。（已知电源电压恒定，灯泡电阻不变，电磁铁线圈电阻忽略不计。）下列说法正确的是（ ）
A．湿敏电阻应安装在图甲Q处
B．当湿度低于设定值时，湿度越小警示灯越亮
C．应选R1作为该电路的湿敏电阻
D．换用阻值更小的警示灯可使警示灯在更低湿度下开始闪烁
【答案】D
【解答】解：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数和电流大小有关，匝数越多，电流越大，电磁铁的磁性越强。
A、若将湿敏电阻安装在Q处，电磁铁没有吸引衔铁时，湿敏电阻处于断路状态，湿度变化，湿敏电阻的阻值改变，警示灯所在电路的阻值不变，灯的亮度不变。若安装在N处，无论是否吸引衔铁，灯都属于通路状态，警示灯亮度都随湿度变化，不会出现闪烁，可知湿敏定值应接在M处，故A错误；
C、由A可知，湿敏电阻应安装在M处，若应选R1作为该电路的湿敏电阻，湿度增大时，电阻增大，电路中电流减小，灯亮度减弱，电磁铁磁性减弱，不能吸引衔铁，灯的亮度随湿度改变，但不会闪烁，故C错误；
B、由C可知，湿敏电阻选择的是R2，湿度越小，电阻阻值越大，电路中电流越小，灯亮度越暗。当湿度增大时，湿敏电阻的阻值减小，电路中电流增大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，电磁铁和M被短路，电路中电流增大，灯变亮；电磁铁因为被短路，没有电流经过，磁性消失，释放衔铁，电路中电阻变大，灯变暗，如此反复，实现灯闪烁，故B错误；
D、电路中电流不变，换用电阻更小的警示灯，则湿敏电阻的阻值将更大，由图可知，湿度将更低，故D正确。
故选：D。
40．如图所示是一种磁性门锁的工作原理示意图：闭合开关，电磁铁吸引插销，门打开；断开开关，在弹簧的作用下，插销重新插入门锁插槽，门锁上。下列有关磁性门锁的说法错误的是（ ）
A．制作插销的材料可以选择铁
B．电磁铁的原理是电磁感应现象
C．门锁插槽需要定期抹油以减小摩擦
D．需定期更换电池，避免打不开门
【答案】B
【解答】解：A、铁是磁性材料，容易被电磁铁吸引，所以制作插销的材料可以选择铁，故A正确。
B、电磁铁的原理是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场，而电磁感应现象是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，故B错误。
C、门锁插槽定期抹油，可以使接触面更光滑，从而减小摩擦，故C正确。
D、磁性门锁一般由电池供电，随着使用时间的增加，电池电量会逐渐耗尽，所以需定期更换电池，避免因电池没电导致电磁铁无法工作而打不开门，故D正确。
故选：B。
41．在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停。如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2（ ）
A．都是红灯 B．都是绿灯
C．分别是红灯、绿灯 D．分别是绿灯、红灯
【答案】D
【解答】解：
由题当车位已停车时，光控开关被遮光而闭合，由图可知，此时左侧控制电路连通，电磁继电器中的电磁铁产生磁性，吸下衔铁，L2灯泡电路被接通，所以L2为红灯；
当车位未停车时，光控开关有光照而断开，电磁铁中无磁性，弹簧将衔铁拉起，L1电路接通而发光，所以L1为绿灯。故ABC错误，D正确。
故选：D。
十三．直流电动机的原理（共3小题）
42．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，为了增大转速，以下操作可以达到目的的是（ ）
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
【解答】解：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。
43．如图所示是某次科技小发明展览会上的作品——电磁秋千。它的底部由一个线圈缠绕而成，线圈下方放置一块永久磁铁，线圈通电后，秋千就能不停地摆动。如图选项中与电磁秋千原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解答】解：电磁秋千原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动，即电动机原理。
A、图为奥斯特实验装置图，说明通电导线周围存在磁场，故A错误；
B、闭合开关，导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故B正确；
C、图为探究电磁铁磁性强弱与电流的关系图，说明线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强，故C错误；
D、图为探究电磁感应实验装置图，说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流，故D错误。
故选：B。
44．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，则电磁铁的上端是 N 极。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 电动机 （选填“发电机”或“电动机”），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 相同 （选填“相同”或“相反”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：由图可知，电流是从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端是N极；
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的原理；
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，则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。
故答案为：N；电动机；相同。
十四．电磁感应（共4小题）
45．如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。
A．如图反映的是，电流周围存在着磁场，是电流的磁效应，故A错误；
B．如图电路，当闭合开关时，导体棒中有电流流过，在磁场中受到力的作用而运动，故B错误；
C．当螺线管通电时，在周围产生磁场，这是电流的磁效应，故C错误；
D．如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象。故D正确。
故选：D。
46．2024年11月，“大学生夜骑开封”突然爆火。作为夜骑队伍的一员，出于安全考虑，小科自制如图所示的夜骑灯，夜骑灯内含可以活动的磁铁，外部缠绕线圈，线圈两端连接发光二极管。小科19.如等将夜骑灯绑在自行车车轮上，随着车轮的转动，磁铁来回运动，夜骑灯随之闪烁。下列选项中与在“夜骑灯”原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解答】解：夜骑灯内含可以活动的磁铁，外部缠绕线圈，随着车轮的转动，磁铁来回运动，使磁铁在里面晃动，线圈切割磁感线，会产生感应电流，这是电磁感应现象；
A、图中电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，故A正确；
B、图中有电源，说明通电导体在磁场中受力作用，故C错误；
C、图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，利用电流的磁效应，故B错误；
D、图中开关闭合，螺线管具有磁性，这是电流的磁效应，故D错误。
故选：A。
47．如图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计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
【答案】D
【解答】解：图中线圈和电流计组成了闭合回路，
A．线圈不动，磁铁快速向上运动时，根据运动的相对性，线圈切割了磁感线，产生感应电流，故A不符合题意；
B．线圈不动，磁铁快速向下运动时，根据运动的相对性，线圈切割了磁感线，产生感应电流，故B不符合题意；
C．磁铁不动，线圈快速向上运动，相当于线圈向上切割了磁感线，产生感应电流，故C不符合题意；
D．线圈和磁铁同时同速向上运动，由于相对静止，线圈没有切割磁感线，因而不会产生感应电流，故D符合题意。
故选：D。
48．如图所示，当导体棒ab水平向右运动时，小磁针的N极指向右。若要使小磁针的N极指向左，则（ ）
A．导体棒ab不动，蹄形磁铁竖直向上运动
B．导体棒ab不动，蹄形磁铁水平向右运动
C．对调蹄形磁铁磁极，导体棒ab向左运动
D．对调蹄形磁铁磁极，导体棒ab向下运动
【答案】B
【解答】解：当导体棒ab水平向右运动时，切割磁感线产生感应电流，感应电流通过螺线管，螺线管产生磁场，使小磁针的N极指向右；
A、导体棒ab不动，蹄形磁铁竖直向上运动，ab不能做切割磁感线运动，不能够产生感应电流，螺线管不能够产生磁场，不能使小磁针的N极指向左，故A错误；
B、导体棒ab不动，蹄形磁铁水平向右运动，导体棒ab相对蹄形磁铁向左运动，切割磁感线产生的感应电流方向与原来相反，感应电流通过螺线管，螺线管产生的磁场方向与原来相反，可使小磁针的N极指向左，故B正确；
C、对调蹄形磁铁磁极，导体棒ab向左运动，磁场方向改变，ab切割磁感线的方向发生改变，感应电流的方向不变，感应电流通过螺线管，螺线管产生的磁场方向不变，不能使小磁针的N极指向左，故C错误；
D、对调蹄形磁铁磁极，导体棒ab向下运动，ab不能做切割磁感线运动，不能够产生感应电流，螺线管不能够产生磁场，不能使小磁针的N极指向左，故D错误。
故选：B。
十五．直线电流的磁场（共3小题）
49．如图是奥斯特实验的示意图。下列有关奥斯特实验的分析，错误的是（ ）
A．闭合开关前，在小磁针上方放置的直导线应与小磁针垂直
B．发生偏转的小磁针对通电导线肯定有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围仍然存在磁场
D．通电导线周围磁场方向与电流方向有关
【答案】A
【解答】解：A．为了避免地磁场对该实验的影响，实验中导线与小磁针平行放置效果最好，故A错误；
B．当将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明小磁针受到了力的作用，又因为物体间力的作用是相互的，发生偏转的小磁针对通电导线也有力的作用，故B正确；
C．通电导线周围的磁场与小磁针的有无无关，移走小磁针后，通电导线周围的磁场仍然存在，故C正确；
D．通电导线周围磁场方向与电流方向有关，电流方向改变，磁场方向也会随着改变，故D正确。
故选：A。
50．关于如图所示的实验，下列说法中正确的是（ ）
A．移走小磁针，电流的磁场消失
B．根据这一现象的原理，可制成发电机
C．将导线断开，小磁针N极将指向地磁场的北极
D．导线中有电流时，小磁针N极将靠近导线
【答案】D
【解答】解：
AB、这是模拟奥斯特实验的场景，通电导线周围存在着磁场，通过小磁针的偏转来认识电流的磁场，但即使移走小磁针，电流的磁场仍然存在；发电机的工作原理是电磁感应现象，故AB错误；
C、将图中导线断开，小磁针由于地磁场的缘故，即N极将指向地理的北极（地磁的南极），而不是地磁的北极，故C错误；
D、当如图所示通电时，小磁针N极垂直纸面向外且向上翘起，N极靠近导线，故D正确。
故选：D。
51．某兴趣小组开展“观察通电直导线周围的磁场”的实验活动。
实验1：在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，给直导线通电，观察小磁针（如图甲）。
实验2：在水平有机玻璃板上穿一个小孔，将一根直导线垂直穿过小孔，在玻璃板上均匀地撒上铁屑。直导线通电后，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况（如图乙）。
请回答：
（1）实验1中，若观察到 小磁针发生偏转 ，说明电流周围存在磁场。
（2）实验2中，轻敲玻璃板的目的是 减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力作用下动起来 ，从而使铁屑分布更清晰。
（3）根据图乙中被磁化铁屑的排列情况，描述通电直导线周围的磁感线分布： 通电直导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆 。
（4）兴趣小组进一步实验（如图丙），a、b两导线通电后出现相互排斥现象。若要使两导线相互吸引，可行的方法是 改变其中一根导线中的电流方向 。
【答案】（1）小磁针发生偏转；（2）减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力作用下动起来；（3）通电直导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆；（4）改变其中一根导线中的电流方向。
【解答】解：（1）在实验1中，当给直导线通电后，若观察到小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场。因为小磁针受到磁场力的作用才会发生偏转，而这个磁场是由通电直导线产生的。
（2）实验2中，轻敲玻璃板可以使铁屑与玻璃板之间的摩擦力减小，让铁屑能够在磁场力的作用下更容易地移动，从而按照磁场的分布规律排列，使铁屑分布更清晰，便于观察。
（3）根据图乙中被磁化铁屑的排列情况，可以看出铁屑围绕直导线呈同心圆状分布，这表明通电直导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面上。
（4）根据安培定则和左手定则可知，两平行通电直导线间的相互作用力与电流方向有关。当两导线中电流方向相同时，两导线相互吸引；当两导线中电流方向相反时，两导线相互排斥。所以若要使图丙中相互排斥的a、b两导线相互吸引，可行的方法是改变其中一根导线中的电流方向。
故答案为：（1）小磁针发生偏转；（2）减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力作用下动起来；（3）通电直导线周围的磁感线是以导线为圆心的一系列同心圆；（4）改变其中一根导线中的电流方向。
十六．安培定则（共3小题）
52．如图甲是传统的坐位体前屈的测试仪。小实设计了一款用电压表代替刻度尺的“智能”测试仪，电路如图所示，其工作原理为：闭合开关S，当有人坐在坐垫上时，压敏电阻阻值变小，导致线圈内电流增大，衔铁被吸下，工作电路接通。人用手推挡板时，测试仪（电压表）示数发生变化。
（1）人坐在软坐垫上比硬坐垫更舒服，是通过 增大受力面积 而减小压强；
（2）当开关S闭合时电磁铁的上端为 N （选填“N”或“S”）极；
（3）当人用手推挡板时，挡板被推得越远，测试仪（电压表）示数越 大 ，测试仪（电压表）的刻度 是 （选填“是”或“不是”）均匀变化的。
【答案】（1）增大受力面积；
（2）N；
（3）大；是
【解答】解：（1）人坐在软坐垫上比硬坐垫更舒服，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。
（2）当开关S闭合时，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。
（3）据图可知，变阻器在工作电路中将全部阻值接入电路，相当于定值电阻，此时工作电路为两定值电阻串联，电压表测电阻丝部分电压，且用手推挡板时，电路中电流不变，挡板被推得越远，与电压表并联的电阻丝越长，即与电压表并联电阻丝的阻值越大，根据U＝IR可知，电压表的示数变大，且电压成正比变化，因此测试仪（电压表）的刻度是均匀变化的。
故答案为：（1）增大受力面积；
（2）N；
（3）大；是。
53．人工心脏泵可短时间替代心脏泵血，其基本结构如图。当电流从B端流入时，电磁铁左端为 N 极，此时模拟心脏 舒张 （选填“收缩”或“舒张”）。为增强此“心脏”的泵血能力，可采用的方法是 增大线圈中的电流（或者增强磁体磁性） 。
【答案】N；舒张；增大线圈中的电流（或者增强磁体磁性）。
【解答】解：当电流从B端流入时，由安培定则可知，螺线管左端为N极、右端为S极，
固定磁铁的右端是S极，此时异名磁极相对，由异名磁极相互吸引可知，活塞左移，此时是模拟心脏舒张；
为增强“心脏”的泵血能力，可以增大线圈中的电流（或者增强磁体磁性）。
故答案为：N；舒张；增大线圈中的电流（或者增强磁体磁性）。
54．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，R0为定值电阻。
（1）请分析电磁铁工作时上端是 S 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 减小 。
【答案】（1）S；（2 ）减小。
【解答】解：（1）由图可知，根据安培定则可知电磁铁工作时上端是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，所以力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的增大而减小。
故答案为：（1）S；（2 ）减小。
十七．发电机的构造和原理（共3小题）
55．18世纪，人们开始尝试使用磁铁和导线产生电流，以下是发电机的发展历程：
（1）发电机的工作原理是基于 电磁感应 现象，这一发现为人类利用电能开辟了新路径；
（2）小阳用如图乙装置进行实验，开关闭合后，导线AB向 ② （填“①”“②”“③”）方向移动，将观察到灵敏电流计指针发生偏转；
（3）发电机在工作时，将 机械 能转化为电能。
【答案】（1）电磁感应；（2）②；（3）机械。
【解答】解：（1）发电机的工作原理是电磁感应现象。这一现象是法拉第发现的，为人类大规模利用电能开辟了新路径。
（2）要产生感应电流，导体需做切割磁感线运动。由图乙可知，直导线AB周围的磁感线呈竖直方向，导线AB向②方向移动时，导线AB切割磁感线，会产生感应电流，从而使灵敏电流计指针发生偏转。
（3）发电机工作时，消耗机械能，得到电能，是将机械能转化为电能。
故答案为：（1）电磁感应；（2）②；（3）机械。
56．如图1为一款手压式自发电手电筒，可通过不断按压的方式自行发光，主要是利用电磁感应原理。图2为其内部主要结构。
（1）该手电筒的开关上有很多条纹，这是通过增加接触面的粗糙程度来增大 摩擦力 。
（2）按压时，内部的白色齿轮带动线圈上方黑色的X结构迅速转动，手电筒就可自行发光。据此推测X结构应是一个 磁体 。
【答案】（1）摩擦力；（2）磁体。
【解答】解：（1）开关上有很多条纹，这是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力，便于操作开关；
（2）根据电磁感应原理，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。按压时，内部的白色齿轮带动线圈上方黑色的X结构迅速转动，线圈与X之间存在相对运动且要切割磁感线才能使手电筒发光，说明X应是磁体，提供磁场。
故答案为：（1）摩擦力；（2）磁体。
57．1964年人类制造了世界上第一座用湖浪发电的航标灯，利用海水上下起伏带动发电机发电。如图是航标灯气室结构示意图，其工作原理为：当海水下降时，阀门K关闭，K2打开；吸进空气；当海水上升时，K2关闭，海水向上推动活塞压缩空气，使气室内气压增大到一定值时，K1被推开，气体进入工作室，推动涡轮带动发电机工作，使航标灯发光。
（1）当气室内的气压达到一定值，气体推开阀门K，进入工作室。这一过程类似于汽油机的 做功 冲程。
（2）气体进入工作室，推动涡轮带动发电机工作，发电机的发电原理是 A （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
（3）已知阀门K1的面积为4×10 3m2，若海水上升使气室内气压达到5.0×105帕时，关闭着的K，受到气室内气体对它的压力为 2000 牛。
【答案】（1）做功；（2）A；（3）2000。
【解答】解：（1）当气室内的气压达到一定值，气体推开阀门K1进入工作室。这一过程类似于汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能。
（2）发电机的原理是电磁感应现象 ，故选A。
（3）已知阀门K1的面积为4×10﹣3m2。若海水上升至气室内气压达到5.0×105帕时，关闭着的K1受到气室内气体对它的压力为：F＝pS＝5.0×105Pa×4×10﹣3m2＝2000N。
故答案为：（1）做功；（2）A；（3）2000。
十八．磁场对通电导线的作用（共3小题）
58．将“窗帘伴侣”挂在窗帘导轨上后，只需在遥控器上按下“打开”，窗帘伴侣会移动，并推动窗帘挂环将窗帘拉开。下列选项中，与窗帘伴侣工作原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解答】解：窗帘伴侣的核心部件是电动机，工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、该装置中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，反映了电动机的工作原理，与题中窗帘伴侣的工作原理相同，故A正确；
B、该实验中无电源，是探究电磁感应现象的实验，故B错误；
C、该实验是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验，故C错误；
D、该实验是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，是电流的磁效应，故D错误。
故选：A。
59．如图所示，用来研究通电导线在磁场中受到力的作用的实验装置是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解答】解：A、当将导体棒放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，故说明通电直导体周围存在磁场，故A错误；
B、当开关闭合时，放在磁场中的导体会在磁场力的作用下运动起来，故探究的是磁场对电流作用力，故B正确；
CD、导体与电流表相连，故在闭合回路中当导体棒在磁场中运动时，电流表中会产生电流，故探究的是电磁感应，故CD错误；
故选：B。
60．如图中“窗窗伴倡”是一款智能家居设备，其内部有线圈与磁场，将它挂在窗帘导轨上，接通电源后窗帘伴侣就会移动，推动挂钩将窗帘拉开。其工作原理与下列实验相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解答】解：A、图为奥斯特实验装置图，说明通电导线周围存在磁场，故A错误；
B、闭合开关，导体在磁场中受力运动，是电动机的原理图，故B正确；
C、图为探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系图，说明电流一定时，匝数越多，电磁铁磁性越强，故C错误；
D、图为探究电磁感应实验装置图，说明闭合电路部分导体切割磁感线时会产生感应电流，故D错误。
故选：B。专题08 电和磁
▉考点01 磁现象和磁场
一、磁场
基本性质 磁场是一种以特殊形态客观存在的物质，既看不见，又摸不着。它对放入其中的铁、钴、镍等物质有力的作用
存在 磁体周围存在磁场，电流、运动电荷周围也存在磁场
方向 在磁场中的某点静止小磁针北极所指的方向为该点磁场的方向
在磁体外部，从北极出发，回到南极，在磁体内部是从南极出发，回到北极
探究方式 在磁场中撒一些铁屑，这些铁屑的分布显示了磁铁周围的磁场分布情况（科学方法：转换法）
磁场的描述——磁感线 画法 曲线上任意一点的切线方向都跟这一点的磁场方向一致，这些曲线叫磁感线（科学方法：模型法）
性质 磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想出来的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线
特点 可以根据磁感线的疏密，判断磁场的强弱。磁感线密集，则磁场强，稀疏，则磁场弱
磁感线是闭合曲线且互不交叉
条形磁铁
蹄形磁铁
磁极间磁场
地磁场
通电螺线管
二、电流的磁场
（一）条形磁铁和通电螺线管的比较
条形磁铁 通电螺线管
不同点 ①是永磁体，磁性长期保持 ①通电时有磁性，断电时无磁性
②N、S极是固定的 ②N、S极与电流的方向有关
③磁性强弱是不变的 ③磁性强弱与线圈匝数和电流大小等有关
相同点 ①它们都有吸引铁、钴、镍等物质的性质
②通电螺线管磁极位置和条形磁铁相同
③把条形磁铁和通电螺线管挂起来都有指向性
④条形磁铁和通电螺线管都有两个磁极且都有“同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引”的特点
（二）安培定则
1.安培定则：又叫右手螺旋定则，用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。如图。
判断通电螺线管的磁极
2.使用安培定则时应注意
（1）决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向，而不是通电螺线管的导线绕法和电源正、负极的接法。当两个螺线管中电流的环绕方向一致时，它们两端的磁极极性就相同。
（2）四指的环绕方向必须是螺线管中电流的环绕方向。
（3）N极和S极在通电螺线管的两端。
3.运用安培定则解题分为三个步骤
（1）标出螺线管上电流的环绕方向；
（2）由环绕方向确定右手的握法；
（3）由握法确定大拇指的指向，大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
（三）电磁铁及其应用
电磁铁及其特点 电磁铁是通电产生磁场的一种装置。在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性，即为电磁铁。我们通常把它制成条形或蹄形状，以使铁芯更加容易磁化。
电磁铁的优点 电磁铁的磁性有无可以用通、断电流控制；磁性的大小可以用电流的强弱或线圈的匝数多少来控制；也可通过改变电阻控制电流大小来控制磁性大小；它的磁极可以由改变电流的方向来控制，等等。即：磁性的强弱可以改变、磁性的有无可以控制、磁极的方向可以改变，磁性跟电流的消失而消失。
电磁铁的应用 电磁继电器、电磁起重机、电铃、磁悬浮列车、电子门锁、智能通道闸、电磁流量计等。
（四）电磁继电器
电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
▉考点02 电磁感应、电动机和家庭电路
一、电磁感应现象与通电导体在磁场中受力现象的比较
电磁感应现象 通电导体在磁场中受力现象
定义 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，这种现象叫电磁感应现象 当放在磁场中的导体有电流通过时，（导体与磁场不平行）导体会受到磁场的作用力
原理图
影响因素 导体中感应电流的方向，跟导体运动方向和磁场方向有关 通电导体在磁场中受力的方向跟电流的方向和磁场的方向有关
能量转化 把机械能转化为电能 把电能转化为机械能
应用 发电机 电动机
二、平衡位置
在直流电动机中，若没有换向器，当线圈转到线圈平面与磁感线垂直的位置时，线圈相对的两边电流方向相反，所受磁场力方向相反，大小一样，阻碍线圈继续转动，线圈将最终停在这一位置不再转动，这个位置叫平衡位置。如图。
三、电磁感应与右手定则
右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。这就是判定导线切割磁感线时感应电流方向的右手定则。
四、家庭电路的组成
元件 安装特点 作用
进户线 家庭电路有两根进户线，一根叫火线，与大地之间的电压为220V；另一根叫零线，与大地之间的电压为0，零线与火线之间的电压为220V 电流的通道
电能表 串联在干路中 用来测量家庭电路中所消耗的电能的多少
总开关 （闸刀开关） 串联在干路中，安装在电能表后 控制整个电路的通断
保险盒 （熔断器） 串联在电路中（火线上），保险丝由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成 当电流过大时，保险丝熔断，切断电路，保护用电器
开关 与所控制的用电器串联，接在火线上 控制各支路的通断
插座 并联在电路中 用于移动用电器的供电
用电器 并联在电路中 把电能转化为其他形式的能
直流电动机与交流发电机的比较
直流电动机 交流发电机
构造 相同 均由定子和转子组成
不同 需要换向器（两个铜质半环），外电路中有电源 用两个铜环和电刷连接电路，外电路中无电源
原理 磁场对通电线圈的作用 电磁感应现象
能量转化情况 电能转化为机械能 机械能转化为电能
▉方法01 利用“控制变量法”研究电磁感应现象
由于感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关，因此，在研究电磁感应现象时，必须采用控制变量法。
一．探究电磁感应现象的条件和规律（共3小题）
1．如图所示的风力发电机工作时，线圈在磁场中旋转产生感应电流。若要增大感应电流，下列措施可行的是（ ）
A．增加线圈的匝数
B．减小磁场的强度
C．降低线圈的旋转速度
D．使用横截面积更小的导线
2．如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置，下列说法中（ ）
①闭合开关、导体ab在磁场中上下运动会产生感应电流
②闭合开关，导体ab左右运动过程中电能转化为机械能
③利用该实验的原理可以制成发电机
④将电流计换成电源，可以研究通电导线在磁场中的受力情况
A．只有①②正确 B．只有①③正确
C．只有③④正确 D．只有②④正确
3．探究利用磁场产生电流的实验中，连接了如图所示的实验装置。
（1）将磁铁快速向下插入螺线管时，观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转，这个现象叫 现象。
（2）磁铁插入螺线管后，用一只手拿着磁铁和螺线管一起向上运动。观察电流表时会发现：电流表指针 （选填：“静止”、“向左偏转”或“向右偏转”）。
（3）在（1）操作的基础上，要进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系，做法是： 。
二．电磁继电器的特点和应用（共3小题）
4．如图所示的电路是利用光敏电阻特性设计的电路，能够实现夜晚变暗时路灯自动亮起，白天变亮时路灯自动熄灭。下列有关说法正确的是（ ）
A．当控制电路断开时，电磁铁仍有磁性
B．光敏电阻阻值随光照强度的增强而增大
C．为了让路灯更早亮起，可将滑片适当向右移
D．工作电路A端应与家庭电路的零线相连
5．很多中小学生都使用过电话手表，（如图1）当小李同学用电话手表与妈妈长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图（如图2），R0为定值电阻，R为热敏电阻，（有两种类型可供选择，其电阻随温度变化关系如图3所示，R的温度变化主要受发热元件影响）。下列分析正确的是（ ）
A．热敏电阻应选择PTC类型
B．热敏电阻温度升高，电磁铁磁性减弱
C．启动保护模式后，到自动开机，R0消耗的电功率变小
D．启动保护模式后，工作电路无法再次启动
6．如图是一个检测天然气泄漏的电路，R1气敏电阻，其阻值浓度的增大而减小。当天然气浓度高于某一设定值时，连接在 （选填“AB“或“CD”）两端的警报响起。为使该检测电路在天然气浓度更低时报警，可将控制电路中R2的滑片向 （选填“上”或“下”）移。
三．家庭电路电流过大的原因（共2小题）
7．在生活中，我们会遇到这些情况：①开关中的两个线头相碰；②插头中的两个线头相碰；③电路中增加了大功率的用电器；④户外输电线绝缘皮损坏。上述情况中，可能引起家庭电路保险丝熔断或空气开关跳闸的是（ ）
A．①② B．②③ C．②④ D．①④
8．因电瓶车违规充电而引发的火灾等安全事故频发，给人们敲响警钟。如图所示，某居民将充电插座从窗口悬挂到窗外给电瓶车充电，这种“飞线”充电方式存在严重安全隐患：我国家庭用电的交流电电压为 ，若雨天或雾天有水容易进入充电插座内部引起电路 （选填“短路”或“断路”），造成电路电流过大，同时长期悬挂在室外的电线也容易因与窗台或外墙摩擦而磨损绝缘皮，可能导致人体接触到火线，从而引发触电事故。
四．安全用电原则（共9小题）
9．学校志愿服务队的同学学习了电学知识后，在社区的志愿服务活动中增加了为社区居民解决电路故障的服务，深受社区居民的欢迎和赞赏。下列操作中，符合安全用电原则的是（ ）
A．换灯泡：取下坏灯泡→切断电源→换上新灯泡→通电测试
B．换开关：断开旧开关→取下旧开关→换上新开关→通电测试
C．换插座：拆旧插座→测出火线→切断电源→装新插座→通电测试
D．安装灯：测出火线→切断电源→铺设新线→装开关和灯→通电测试
10．学习掌握安全用电知识对我们每个人都很重要。下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．用潮湿的手触摸开关 B．在浴室中使用吹风机
C．不在高压线旁放风筝 D．使用老化破损的导线
11．下列符合安全用电要求的是（ ）
A．只要低于36V的电压，人体都可接触
B．三脚插头较长的那只脚无用，可以去掉
C．用湿布擦台灯前将其插头从插座中拔出
D．发现有人触电时，可直接用手去拉触电者
12．如图所示的做法中符合安全原则的是（ ）
A．雷雨天站在大树下避雨
B．将冰箱的金属外壳接地
C．用湿抹布擦发光的灯泡
D．用手指触碰插座的插孔
13．电给人类的生活带来极大的方便，然而使用不当时，也会给人们带来危害，下列符合安全用电原则的是（ ）
A．开关安装在电灯和零线之间
B．用湿手触摸开关
C．将插头的接地插脚掰弯使用
D．放风筝时远离高压设备
14．在电视节目中我们经常会看到“特斯拉线圈”的表演，表演者通过变压器与电磁振荡制造出人工闪电。在表演时，表演者与“特斯拉线圈”之间会放出美妙的电火花，对此，你认为对人体不会造成危害的原因是（ ）
A．“特斯拉线圈”产生的电火花电压很低，电流很小
B．表演者穿的防护服是绝缘的，电流并没有流经防护服
C．人体的电阻很小，“特斯拉线圈”产生的电流经人体导入地面
D．表演者穿的防护服里有很多金属丝，电流都从防护服流过
15．下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．用湿手使用插座
B．电线金属部分裸露
C．发现有人触电用干木棍挑开电线
D．雷雨天在大树下避雨
16．逃生毯是由玻璃纤维等材料经过特殊处理编织而成的织物。在发生火灾时，将逃生毯披盖在自己身体或包裹住被救对象的身体，迅速逃离火场，为自救或安全疏散人群提供了很好的帮助。
（1）请你推测，制造逃生毯的材料应具有 等特性。
（2）若家里的电器起火，也可以使用这种逃生毯，使用前应先 ，以防止电线绝缘层烧毁而引起电源短路，造成二次火灾。
17．家庭电路的两根进户线，一根是火线，另一根是零线，两线之间的电压是 V。如图所示，判别两线用到的工具是试电笔，手触笔尾金属体，笔尖金属体 时氖管发光。
五．家庭电路的连接（共4小题）
18．目前市场上有一款带小夜灯（指示灯）的家用电路开关面板售卖。当接通开关以后，指示灯发亮，对应的电灯也工作；小夜灯烧坏了，按下开关以后，对应的电灯也可以继续工作，根据上面的描述，下列四幅图中，符合该面板的接线图是（ ）
A．
B．
C．
D．
19．如图表示家庭电路的一部分，下列相关说法中正确的是（ ）
A．电能表是测量电流的仪器
B．断路器应该安装在Q处而不是P处
C．测电笔在检测插座接地孔时，氖管会发光
D．用电器和插座并联
20．燃气安全检查过程中，技术人员在某住户家中用测电笔测试金属燃气管道，发现：闭合厨房开关S，灯L亮，测电笔氖管发光；断开厨房开关S，灯L熄灭，测电笔氖管不发光，该住户家中，厨房照明电路的导线绝缘皮破损处与管道接触的实际情况是（ ）
A．
B．
C．
D．
21．如图是一般住宅户内配电系统方框图，下列说法正确的是（ ）
A．E处应接入空气开关，F处接入电能表
B．空气开关自动跳闸，一定是发生了短路
C．控制电灯的开关连接错误
D．漏电保护器切断电流时，空调和电灯不能工作
六．测电笔的使用（共3小题）
22．如图为家庭电路的部分示意图。当断开开关时，用测电笔依次检测图中四个位置，能使测电笔氖管发光的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
23．如图所示，小宁用指尖抵住测电笔笔尾金属体，插入某插座的插孔，氖管发光。则（ ）
A．没有电流通过小宁的身体，与笔尖金属体接触的是火线
B．有电流通过小宁的身体，与笔尖金属体接触的是零线
C．没有电流通过小宁的身体，与笔尖金属体接触的是零线
D．有电流通过小宁的身体，与笔尖金属体接触的是火线
24．图甲是台灯的实物图，图乙是该台灯的电路图，AB表示台灯插头的两个插脚。
（1）从安全性考虑，台灯插头的插脚A应与丙图中两孔插座的 孔相连（填字母）。
（2）小明将台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，台灯不发光。经检查，G点左侧的零线断了，其他元件都完好。此时丙图的开关S断开，用测电笔检测E，F，G各点，氖管发光的是 点。
七．熔断器和保险丝（共3小题）
25．由于保险丝更换麻烦，家庭中常用断路器保护电路，当电流过大时可以自动切断电路，如图甲、乙所示为断路器工作原理，下列说法错误的是（ ）
A．该断路器应安装在进户线的火线上
B．双层金属片是用不同材料金属制成的
C．该断路器是利用电生磁的原理工作的
D．当电路断开后，双层金属片逐渐冷却复原
26．当流过熔断器的电流过大时，其内部熔丝就会熔断，从而保护电路。为了研究在不同电流大小时，熔断器的熔断时间，兴趣小组选择一款额定电流为IN的熔断器进行如下研究：
①将熔断器连接在能提供特定电流的电路中。
②调节通过熔断器的电流，记录每一次的熔断时间，数据如表：
电流（安） 1.25IN 1.6IN 1.8IN 2.0IN 2.5IN 3.0IN 4.0IN 8.0IN
熔断时间（秒） 不熔断 3600 1200 40 8 4.5 2.5 1.0
（1）测量熔断时间的工具为 。
（2）根据实验获取的数据，可得出的结论是： 。
（3）电流为1.25IN时，一段时间后熔丝的温度恒定且尚未达到熔点，此时熔丝产热速度 其散热速度。
（4）熔丝熔断时，熔断位置一般在熔丝中间位置附近。有一次由于安装熔丝时固定螺丝未完全旋紧，导致熔断位置靠近该固定螺丝端，如图所示。这是因为熔丝与这个固定螺丝之间接触面积较小，导致该处 ，在相同情况下比其它位置能产生更多的热量。
27．为了防止电流过大导致用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管（如图甲所示），图乙与图丙是两个熔断电流为“10A”和“20A”的某种型号“保险管”的截面图（保险丝的材料和长度相同），那么 图保险管的熔断电流为“20A”。当两个保险管通过相同的电流时， 保险丝更容易熔断（以上两空均选填“乙”或“丙”）。当电路中保险丝意外熔断，能否用铜丝替代？ （选填“能”或“不能”）。
八．触电及触电事故的处理（共1小题）
28．安全用电，幸福万家！下列情况（请勿模仿）不会发生触电事故的是（ ）
A． B．
C． D．
九．磁场和磁感线及其特点（共4小题）
29．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b上的电流大小和方向都相同，a受到的磁场力大小为F1，当加入一个与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小不可能为（ ）
A．2F1﹣F2 B．2F2+F1 C．2F1+F2 D．F2﹣2F1
30．如图，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（ ）
A． B．
C． D．
31．甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，如图所示。根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极，下列描述正确的是（ ）
A．甲、乙都是N极 B．甲、乙都是S极
C．甲是N极，乙是S极 D．甲是S极，乙是N极
32．在同一直线上相距较远地放置两个相同规格的条形磁铁A、B。现在A上施加水平力F使其沿直线向磁铁B运动，假设当A运动一段时间后，两磁铁间才出现吸引力，吸在一起后共同运动。整个过程保持A做匀速直线运动，吸在一起前B始终静止。
（1）在磁铁A靠近B过程中出现了吸引力，请在俯视图中已画出的一条磁感线上用箭头标出其方向。
（2）整个过程中，磁铁A受到的摩擦力大小变化是 ，磁铁B受到的摩擦力大小变化是 。
十．通电螺线管的磁场（共3小题）
33．为了直观地反映通电螺线管周围磁场分布，可用如图所示的磁感线表示。如果在该通电螺线管内部插入一根铁芯，则下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（ ）
A．
B．
C．
D．
34．小明用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
（1）在闭合开关前，小磁针静止时N极总指向地理北极，说明地球周围存在 。
（2）如图甲，在玻璃板上均匀洒上铁屑，实验时小铁屑被磁化成“小磁针”。轻敲玻璃板，减少小铁屑受到玻璃板的 ，从而在磁场作用力下按照一定规律分布。
（3）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极指向如图乙，对调电源正负极后，则如丙所示。说明通电螺线管的极性与 的方向有关。
35．电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。
（1）如图所示是电动机原理图，将通电线圈abcd置于磁场中，线圈的ab、cd边受到 ，使线圈转动起来。
（2）某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的，遇到障碍时，只要按下倒车开关就能改变线圈中 来实现倒车。
十一．影响电磁铁磁性强弱的因素（共3小题）
36．在学校组织的“磁力小车弹射”比赛中，小科将条形磁铁固定在静止的小车上，电磁铁固定在水平桌面上，如图所示。为使小车运动的距离更远，下列说法正确的是（ ）
A．向左移动滑动变阻器的滑片
B．将接线柱c的导线改接到接线柱b
C．在小车上换用磁性更强的条形磁体
D．改变电源的正负极
37．小科在医院看到一种输液报警器，如图甲所示。当管内药液流完时，电铃发声。报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时电阻大，无液体时电阻小，电路如图乙所示。则当开关闭合，报警器电路工作时，以下分析合理的是（ ）
A．药液输完时，电流表示数变小
B．药液输完时，电压表示数变小
C．药液输完时，电铃中的电磁铁磁性最强
D．药液未输完时，电铃不响是因为没有电流通过
38．在右图所示的电路中，要使螺线管显示最强磁性，开关S1、S2的连接状态应是（ ）
A．S1接1，S2接3 B．S1接1，S2接4
C．S1接2，S2接3 D．S1接2，S2接4
十二．电磁铁的特点及应用（共3小题）
39．贮存粮食的仓库湿度过大粮食有可能会霉变，为此小虞同学设计了如图甲所示的粮库湿度报警模拟电路。电路由电源、开关S、电磁铁、衔铁、警示灯等组成，湿敏电阻接在电路中某位置（图中未画出）。闭合开关S后：当空气湿度小于设定值时，警示灯亮度随湿度变化；当湿度增大到设定值时，警示灯开始闪烁报警。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图像。（已知电源电压恒定，灯泡电阻不变，电磁铁线圈电阻忽略不计。）下列说法正确的是（ ）
A．湿敏电阻应安装在图甲Q处
B．当湿度低于设定值时，湿度越小警示灯越亮
C．应选R1作为该电路的湿敏电阻
D．换用阻值更小的警示灯可使警示灯在更低湿度下开始闪烁
40．如图所示是一种磁性门锁的工作原理示意图：闭合开关，电磁铁吸引插销，门打开；断开开关，在弹簧的作用下，插销重新插入门锁插槽，门锁上。下列有关磁性门锁的说法错误的是（ ）
A．制作插销的材料可以选择铁
B．电磁铁的原理是电磁感应现象
C．门锁插槽需要定期抹油以减小摩擦
D．需定期更换电池，避免打不开门
41．在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停。如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2（ ）
A．都是红灯 B．都是绿灯
C．分别是红灯、绿灯 D．分别是绿灯、红灯
十三．直流电动机的原理（共3小题）
42．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，为了增大转速，以下操作可以达到目的的是（ ）
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
43．如图所示是某次科技小发明展览会上的作品——电磁秋千。它的底部由一个线圈缠绕而成，线圈下方放置一块永久磁铁，线圈通电后，秋千就能不停地摆动。如图选项中与电磁秋千原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
44．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，则电磁铁的上端是 极。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”），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”）。
十四．电磁感应（共4小题）
45．如图所示是生活中常见的刷卡机，当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
46．2024年11月，“大学生夜骑开封”突然爆火。作为夜骑队伍的一员，出于安全考虑，小科自制如图所示的夜骑灯，夜骑灯内含可以活动的磁铁，外部缠绕线圈，线圈两端连接发光二极管。小科19.如等将夜骑灯绑在自行车车轮上，随着车轮的转动，磁铁来回运动，夜骑灯随之闪烁。下列选项中与在“夜骑灯”原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
47．如图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计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
48．如图所示，当导体棒ab水平向右运动时，小磁针的N极指向右。若要使小磁针的N极指向左，则（ ）
A．导体棒ab不动，蹄形磁铁竖直向上运动
B．导体棒ab不动，蹄形磁铁水平向右运动
C．对调蹄形磁铁磁极，导体棒ab向左运动
D．对调蹄形磁铁磁极，导体棒ab向下运动
十五．直线电流的磁场（共3小题）
49．如图是奥斯特实验的示意图。下列有关奥斯特实验的分析，错误的是（ ）
A．闭合开关前，在小磁针上方放置的直导线应与小磁针垂直
B．发生偏转的小磁针对通电导线肯定有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围仍然存在磁场
D．通电导线周围磁场方向与电流方向有关
50．关于如图所示的实验，下列说法中正确的是（ ）
A．移走小磁针，电流的磁场消失
B．根据这一现象的原理，可制成发电机
C．将导线断开，小磁针N极将指向地磁场的北极
D．导线中有电流时，小磁针N极将靠近导线
51．某兴趣小组开展“观察通电直导线周围的磁场”的实验活动。
实验1：在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，给直导线通电，观察小磁针（如图甲）。
实验2：在水平有机玻璃板上穿一个小孔，将一根直导线垂直穿过小孔，在玻璃板上均匀地撒上铁屑。直导线通电后，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况（如图乙）。
请回答：
（1）实验1中，若观察到 ，说明电流周围存在磁场。
（2）实验2中，轻敲玻璃板的目的是 ，从而使铁屑分布更清晰。
（3）根据图乙中被磁化铁屑的排列情况，描述通电直导线周围的磁感线分布： 。
（4）兴趣小组进一步实验（如图丙），a、b两导线通电后出现相互排斥现象。若要使两导线相互吸引，可行的方法是 。
十六．安培定则（共3小题）
52．如图甲是传统的坐位体前屈的测试仪。小实设计了一款用电压表代替刻度尺的“智能”测试仪，电路如图所示，其工作原理为：闭合开关S，当有人坐在坐垫上时，压敏电阻阻值变小，导致线圈内电流增大，衔铁被吸下，工作电路接通。人用手推挡板时，测试仪（电压表）示数发生变化。
（1）人坐在软坐垫上比硬坐垫更舒服，是通过 而减小压强；
（2）当开关S闭合时电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极；
（3）当人用手推挡板时，挡板被推得越远，测试仪（电压表）示数越 ，测试仪（电压表）的刻度 （选填“是”或“不是”）均匀变化的。
53．人工心脏泵可短时间替代心脏泵血，其基本结构如图。当电流从B端流入时，电磁铁左端为 极，此时模拟心脏 （选填“收缩”或“舒张”）。为增强此“心脏”的泵血能力，可采用的方法是 。
54．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，R0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 。
十七．发电机的构造和原理（共3小题）
55．18世纪，人们开始尝试使用磁铁和导线产生电流，以下是发电机的发展历程：
（1）发电机的工作原理是基于 现象，这一发现为人类利用电能开辟了新路径；
（2）小阳用如图乙装置进行实验，开关闭合后，导线AB向 （填“①”“②”“③”）方向移动，将观察到灵敏电流计指针发生偏转；
（3）发电机在工作时，将 能转化为电能。
56．如图1为一款手压式自发电手电筒，可通过不断按压的方式自行发光，主要是利用电磁感应原理。图2为其内部主要结构。
（1）该手电筒的开关上有很多条纹，这是通过增加接触面的粗糙程度来增大 。
（2）按压时，内部的白色齿轮带动线圈上方黑色的X结构迅速转动，手电筒就可自行发光。据此推测X结构应是一个 。
57．1964年人类制造了世界上第一座用湖浪发电的航标灯，利用海水上下起伏带动发电机发电。如图是航标灯气室结构示意图，其工作原理为：当海水下降时，阀门K关闭，K2打开；吸进空气；当海水上升时，K2关闭，海水向上推动活塞压缩空气，使气室内气压增大到一定值时，K1被推开，气体进入工作室，推动涡轮带动发电机工作，使航标灯发光。
（1）当气室内的气压达到一定值，气体推开阀门K，进入工作室。这一过程类似于汽油机的 冲程。
（2）气体进入工作室，推动涡轮带动发电机工作，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
（3）已知阀门K1的面积为4×10 3m2，若海水上升使气室内气压达到5.0×105帕时，关闭着的K，受到气室内气体对它的压力为 牛。
十八．磁场对通电导线的作用（共3小题）
58．将“窗帘伴侣”挂在窗帘导轨上后，只需在遥控器上按下“打开”，窗帘伴侣会移动，并推动窗帘挂环将窗帘拉开。下列选项中，与窗帘伴侣工作原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
59．如图所示，用来研究通电导线在磁场中受到力的作用的实验装置是（ ）
A．
B．
C．
D．
60．如图中“窗窗伴倡”是一款智能家居设备，其内部有线圈与磁场，将它挂在窗帘导轨上，接通电源后窗帘伴侣就会移动，推动挂钩将窗帘拉开。其工作原理与下列实验相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
