章末总结
一、选择题
1．世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是( B )
A．安培 B．奥斯特
C．焦耳 D．法拉第
2．马拉松是一项考验耐力与意志的长距离跑步运动。比赛时采用感应芯片计时，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是( A )
A．发电机 B．电磁继电器
C．电风扇 D．电铃
3．在有机玻璃板上均匀地撒上细铁屑，并将它放在条形磁体上，轻敲玻璃板，可观察到细铁屑的分布情况如图所示，则下列有关分析正确的是( C )
A.细铁屑的分布形象地显示了磁场中磁感线有多少条
B．细铁屑的排列形象地显示出磁场的方向
C．磁场强弱的分布情况与细铁屑的多少无关
D．细铁屑所在的位置才存在磁场
4．2024年5月1日，我国第三艘航空母舰福建舰首次海试。其搭载自主研发的电磁弹射系统，是利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是( B )
5．以下关于电与磁的描述正确的是( D )
A．如图甲，当闭合开关S后电路中的红灯亮
B．如图乙，小磁针发生偏转是电磁感应现象
C．图丙所示实验与电动机工作原理相同
D．图丁所示实验与扬声器工作原理相同
6．小明从电动玩具上拆下一块电池。为了确定该电池的正负极，他设计了以下四种方案，其中可行的是( C )
【解析】测电笔是用来辨别家庭电路中的相线和中性线的，无法辨别电池正负极，故A不符合题意；灯泡的亮或灭，可以判断电路中是否有电流，而不能判断电路中电流的方向，也就不能判断电源的正负极，故B不符合题意；通电螺线管的极性与电流方向有关，由此可判断出电源的正负极，故C符合题意；通电线圈周围存在磁场，通过吸引铁钉的多少可以证明磁性的强弱，无法判断电源的正负极，故D不符合题意。故选C。
7．下列有关“电与磁”的四幅图，描述正确的是( B )
A．图甲中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互吸引
B．图乙中，导线中有电流通过时，下方的小磁针会发生偏转，说明电流周围存在磁场
C．图丙中，由小磁针静止时N极的指向可以判断螺线管的b端与电源正极连接
D．图丁中，动圈式话筒的原理与电动机工作原理相同
8．以下关于电与磁的描述中，说法正确的是( D )
A．图甲：磁感线不是真实存在的，地磁场的北极在地理北极附近
B．图乙：闭合开关，向右移动滑片，能吸引更多铁钉，铁钉下端为电磁铁的N极
C．图丙：同时对调磁极和电源正、负极，线圈的转动方向会发生改变
D．图丁：闭合开关，导体ab竖直向下运动或竖直向上运动，电流表指针不发生偏转
【解析】题图甲中，磁场是真实存在的，磁感线是假想出来的，地球周围存在磁场，地磁场的北极在地理南极附近，故A错误；题图乙中，通电螺线管的磁性强弱与电流大小有关，向右移动滑片，电阻变大，电流减小，磁性变弱，吸引的铁钉减少，根据安培定则可知，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为电磁铁的N极，故铁钉上端为N极，铁钉下端为电磁铁的S极，故B错误；题图丙中，通电导线在磁场中运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关，单独改变磁场方向或电流方向，线圈的转动方向会改变，但二者同时改变时，线圈的转动方向不变，故C错误；题图丁中，根据电磁感应现象可知，闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线时会产生感应电流，闭合开关，导体ab竖直向下运动或竖直向上运动，运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线，不会产生感应电流，故电流表指针不发生偏转，故D正确。故选D。
9．如图是汽车启动原理图，汽车启动时需将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当于闭合开关)，根据电路图，下列说法正确的是( D )
A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的
B．工作时，电磁铁的上端为S极
C．电动机的工作电压比电磁铁的工作电压低
D．电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，触点A、B接触，汽车启动
【解析】电磁铁通电后具有磁性，其原理是电流的磁效应，故A错误；根据图示可知，电流从电磁铁的上方流入，根据安培定则可知，电磁铁上端为N极、下端为S极，故B错误；由图可知，电磁铁的工作电压只是电动机的工作电压的一部分，电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低，故C错误；当钥匙插入钥匙孔并转动时，电路接通，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，吸引上方的衔铁，触点A、B接触，电动机工作，进而启动汽车，故D正确。故选D。
10．海鲜保存常要求温度低于－18 ℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3 V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，图乙为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于－18 ℃时，工作电路报警。下列说法正确的是( C )
A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为－18 ℃时，控制电路中电流为0.03 A
D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大
二、填空题
11．福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术，即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转，把电能转化为飞轮的________能，这种能量转化方式与我们学过的________(选填“电动机”或“发电机”)相似。
【答案】机械 电动机
12．小磁针两端的磁场最________(选填“强”或“弱”)；如图所示，将一枚可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明____________周围存在磁场；断开电路后，当小磁针静止时，它的N极指________(选填“南”或“北”)。
【答案】强 通电导线 北
13．国产新型电动汽车具有各种“超能力”，其中“能量回收装置”是在踩下制动踏板时，通过对电路的控制，使驱动电动机变为发电机，以发电机发电产生的阻力来制动，此时，将________能转化为电能，再将电能转化为________能储存在蓄电池里。
【答案】机械 化学
14．兴趣小组利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有加热、保温功能的恒温加热器，其简化电路如图所示，控制电路中R为热敏电阻(可感受恒温加热器内温度，其阻值随温度的升高而减小)。当闭合S时，螺线管的上端相当于条形磁体的________(选填“N”或“S”)极，加热器内温度逐渐升高，螺线管产生的磁场会________(选填“增强”“不变”或“减弱”)。
【答案】N 增强
15．如图所示是物理兴趣小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，当温度达到90 ℃时，报警装置就________(选填“会”或“不会”)响铃，同时________灯亮。
【答案】会 红
【解析】据题图可知，该温度自动报警器的原理是：当温度达到90 ℃时，由于温度计内的液体是导体，这样控制电路就会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸下，报警电路接通，电铃响，红灯亮，起到报警作用。
16．小张利用如图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，闭合开关后，经过多次尝试，他发现导体ab在磁场中沿着竖直方向运动时，导体中产生感应电流。生产生活中的________(选填“电热毯”“发电机”或“电动机”)就是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导体ab换成一个线圈，其目的是____________________。
【答案】发电机 使实验现象更明显
17.如图所示，ab、cd两根光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，处于蹄形磁铁磁场中的金属杆pq放在导轨上，在外力作用下沿导轨运动。若ad之间断开，则电路中________(选填“有”或“无”)感应电流；若ad之间接入电流计，pq杆向右运动时，指针向右偏，pq杆向左运动时，指针将向________偏；若ad之间安装一个直流电源，pq杆通电后由静止开始沿导轨向右运动，同时交换电源的正负极和磁铁的南北极，pq杆通电后由静止开始沿导轨向________运动。
【答案】无 左 右
【解析】由题图知道，若ad之间断开，则由ab、cd和pq杆构成的回路是不闭合的，此时电路中没有感应电流。电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关，根据题意知道，pq杆向右运动时，指针向右偏，所以，当磁场方向不变，只有pq杆向左运动时，感应电流方向发生变化，即指针将向左偏。通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，其中一个发生变化，则受力方向发生变化，两者都发生变化，则受力方向不变。所以，当同时交换电源的正负极和磁铁的南北极，通电导体pq在磁场中受力的方向不变，即pq杆通电后，仍由静止开始沿导轨向右运动。
三、作图题
18．如图，小磁针静止在通电螺线管右侧，请根据图中磁感线的方向，在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性(“N”或“S”)，在电源左边的括号内标出极性(“＋”或“－”)。
【答案】如图所示
19．探究“电磁铁的性质”实验时，铁钉A端为N极，附近的小磁针处于静止状态，如图所示。
请你在图中：
(1)标出B点的电流方向；
(2)在括号内标出小磁针右端的极性(用“N”或“S”表示)。
【答案】如图所示
20．如图所示，闭合开关时，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。
【答案】如图所示
四、实验题
21．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)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。
(2)在玻璃板上均匀地撒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似。
(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极所指方向如图乙所示，对调电源正、负极，闭合开关，小磁针静止时N极指向与图乙中小磁针N极指向相反，说明通电螺线管的极性与________的方向有关。
(4)实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施是：________________________________(写出一种方法即可)。
(5)为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与__________有关，且这个关系可以用____________来判断。
【答案】(1)北极
(2)条形
(3)电流
(4)调节滑片，增大螺线管中的电流或提高电源电压
(5)电流方向 安培定则
22．为了探究什么情况下磁可以生电，小明按图所示将ab棒放在蹄形磁体的磁场中，用导线将ab棒的两端跟灵敏电流计连接。
(1)实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒，小明应选用________作为本实验中的ab棒。
(2)实验中记录了ab棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况(如下表)。
序号 ab棒运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1 不动 不偏转
2 向上运动 不偏转
3 向下运动 不偏转
4 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
①分析可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做____________运动时，导体中就产生感应电流。
②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为________的两次实验现象可以提出问题：感应电流的方向是否与导体运动的方向有关？
【答案】(1)铜棒
(2)①切割磁感线 ②4、5 章末总结
一、选择题
1．世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是( )
A．安培 B．奥斯特
C．焦耳 D．法拉第
2．马拉松是一项考验耐力与意志的长距离跑步运动。比赛时采用感应芯片计时，运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是( )
A．发电机 B．电磁继电器
C．电风扇 D．电铃
3．在有机玻璃板上均匀地撒上细铁屑，并将它放在条形磁体上，轻敲玻璃板，可观察到细铁屑的分布情况如图所示，则下列有关分析正确的是( )
A.细铁屑的分布形象地显示了磁场中磁感线有多少条
B．细铁屑的排列形象地显示出磁场的方向
C．磁场强弱的分布情况与细铁屑的多少无关
D．细铁屑所在的位置才存在磁场
4．2024年5月1日，我国第三艘航空母舰福建舰首次海试。其搭载自主研发的电磁弹射系统，是利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是( )
5．以下关于电与磁的描述正确的是( )
A．如图甲，当闭合开关S后电路中的红灯亮
B．如图乙，小磁针发生偏转是电磁感应现象
C．图丙所示实验与电动机工作原理相同
D．图丁所示实验与扬声器工作原理相同
6．小明从电动玩具上拆下一块电池。为了确定该电池的正负极，他设计了以下四种方案，其中可行的是( )
7．下列有关“电与磁”的四幅图，描述正确的是( )
A．图甲中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互吸引
B．图乙中，导线中有电流通过时，下方的小磁针会发生偏转，说明电流周围存在磁场
C．图丙中，由小磁针静止时N极的指向可以判断螺线管的b端与电源正极连接
D．图丁中，动圈式话筒的原理与电动机工作原理相同
8．以下关于电与磁的描述中，说法正确的是( )
A．图甲：磁感线不是真实存在的，地磁场的北极在地理北极附近
B．图乙：闭合开关，向右移动滑片，能吸引更多铁钉，铁钉下端为电磁铁的N极
C．图丙：同时对调磁极和电源正、负极，线圈的转动方向会发生改变
D．图丁：闭合开关，导体ab竖直向下运动或竖直向上运动，电流表指针不发生偏转
9．如图是汽车启动原理图，汽车启动时需将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当于闭合开关)，根据电路图，下列说法正确的是( )
A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的
B．工作时，电磁铁的上端为S极
C．电动机的工作电压比电磁铁的工作电压低
D．电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，触点A、B接触，汽车启动
10．海鲜保存常要求温度低于－18 ℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3 V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，图乙为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于－18 ℃时，工作电路报警。下列说法正确的是( )
A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为－18 ℃时，控制电路中电流为0.03 A
D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大
二、填空题
11．福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术，即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转，把电能转化为飞轮的________能，这种能量转化方式与我们学过的________(选填“电动机”或“发电机”)相似。
12．小磁针两端的磁场最________(选填“强”或“弱”)；如图所示，将一枚可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明____________周围存在磁场；断开电路后，当小磁针静止时，它的N极指________(选填“南”或“北”)。
13．国产新型电动汽车具有各种“超能力”，其中“能量回收装置”是在踩下制动踏板时，通过对电路的控制，使驱动电动机变为发电机，以发电机发电产生的阻力来制动，此时，将________能转化为电能，再将电能转化为________能储存在蓄电池里。
14．兴趣小组利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有加热、保温功能的恒温加热器，其简化电路如图所示，控制电路中R为热敏电阻(可感受恒温加热器内温度，其阻值随温度的升高而减小)。当闭合S时，螺线管的上端相当于条形磁体的________(选填“N”或“S”)极，加热器内温度逐渐升高，螺线管产生的磁场会________(选填“增强”“不变”或“减弱”)。
15．如图所示是物理兴趣小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，当温度达到90 ℃时，报警装置就________(选填“会”或“不会”)响铃，同时________灯亮。
16．小张利用如图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，闭合开关后，经过多次尝试，他发现导体ab在磁场中沿着竖直方向运动时，导体中产生感应电流。生产生活中的________(选填“电热毯”“发电机”或“电动机”)就是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导体ab换成一个线圈，其目的是____________________。
17.如图所示，ab、cd两根光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，处于蹄形磁铁磁场中的金属杆pq放在导轨上，在外力作用下沿导轨运动。若ad之间断开，则电路中________(选填“有”或“无”)感应电流；若ad之间接入电流计，pq杆向右运动时，指针向右偏，pq杆向左运动时，指针将向________偏；若ad之间安装一个直流电源，pq杆通电后由静止开始沿导轨向右运动，同时交换电源的正负极和磁铁的南北极，pq杆通电后由静止开始沿导轨向________运动。
三、作图题
18．如图，小磁针静止在通电螺线管右侧，请根据图中磁感线的方向，在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性(“N”或“S”)，在电源左边的括号内标出极性(“＋”或“－”)。
19．探究“电磁铁的性质”实验时，铁钉A端为N极，附近的小磁针处于静止状态，如图所示。
请你在图中：
(1)标出B点的电流方向；
(2)在括号内标出小磁针右端的极性(用“N”或“S”表示)。
20．如图所示，闭合开关时，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。
四、实验题
21．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)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。
(2)在玻璃板上均匀地撒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似。
(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极所指方向如图乙所示，对调电源正、负极，闭合开关，小磁针静止时N极指向与图乙中小磁针N极指向相反，说明通电螺线管的极性与________的方向有关。
(4)实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施是：________________________________(写出一种方法即可)。
(5)为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与__________有关，且这个关系可以用____________来判断。
22．为了探究什么情况下磁可以生电，小明按图所示将ab棒放在蹄形磁体的磁场中，用导线将ab棒的两端跟灵敏电流计连接。
(1)实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒，小明应选用________作为本实验中的ab棒。
(2)实验中记录了ab棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况(如下表)。
序号 ab棒运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1 不动 不偏转
2 向上运动 不偏转
3 向下运动 不偏转
4 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
①分析可得：闭合电路的一部分导体在磁场中做____________运动时，导体中就产生感应电流。
②灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号为________的两次实验现象可以提出问题：感应电流的方向是否与导体运动的方向有关？
