第29讲 磁现象和电磁感应
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第29讲 磁现象和电磁感应
要点自主回扣
1．磁体各部分的磁性强弱不同，条形磁体的两端磁性最强，磁体上磁性最强的部分叫磁极。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2．通电螺线管的匝数越多，通过线圈的电流越强，磁性越强；插入铁芯，磁性大大增强。带铁芯的通电螺线管叫电磁铁。
3．通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向有关。如果改变其中一个量的方向，则受力方向将改变；如果两个量的方向同时发生改变，则受力方向将丕变。
4．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。感应电流的方向与导体运动的方向和磁感线向有关。
典型例题精析
【例l】(2009·温州中考)图中能正确表示条形磁铁磁感线的是
【精析】选C。本题考查磁感线知识。磁感线是科学家为了描述磁场而假想的闭合而不
相交曲线。磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。
【变式训练】下列四幅图中，磁感线的方向、磁极名称标注正确的是 ( )
【例2】(2009·金华中考)小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，
用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验，下列说法正确的是
A. 电风扇发电的原理是电磁感应
B．电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C. 电风扇发电过程是把电能转化为机械能
D．小灯泡发光是把光能转化为电能
【精析】选A。本题考查发电机工作原理及能量的转化。用手快速拨动风扇叶片过程中
线圈(闭合电路)在磁场中连续转动(切割磁感线)，就会产生感应电流，在此过程中机械能转化为电能。
【变式训练】做上题图中所示的小实验，该实验说明了磁能够产生 ，在
此现象中， 转化为电能。
重点难点指引
1．磁场
磁场是一个很抽象的概念，看不见、摸不着，对它的认识只能逐步加深。对于磁场，复习时要明确以下几点：
(1)磁场的存在：在磁体的周围和通电导体的周围存在着磁场，这可以利用小磁针来检验。小磁针在一般情况下是指南、北的，若小磁针指向忽然发生变化，则小磁针的周围必定有其他的磁场存在。
(2)磁场的方向：磁场具有方向性，当小磁针放在磁场不同点处，小磁针N极的指向不同，这说明磁场各点方向是不同的，我们规定：在磁场中的某一点，小磁针北极所指的方向就是这一点的磁场方向。
(3)磁场的性质：磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过磁场而产生的。放在磁场中的小磁针能发生偏转，就是因为磁针受到了磁场的作用。
(4)磁场的表示模型：磁感线是为了形象地描述磁场分布的强弱、方向而建立的一种模型，在磁体周围实际并不存在。对于磁感线的理解，须注意以下几个方面：
①磁体周围的磁感线分布是立体的，并不是只有某一平面上才有，我们画图时，画出的只是某个平面上的磁感线分布；
②磁感线是有方向的，曲线上任一点的方向，即该点的切线方向就是该点的磁场方向；
③磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到它的南极，形成闭合的曲线；
④磁感线不会相交；
⑤磁感线的疏密可以表示磁场的强弱。
2．电流的磁场
(1)奥斯特实验表明，通电导线的周围存在着磁场。通电直导线周围磁感线的方向与电流方向的关系，可以用安培定则确定。用右手握住导线，让大拇指的指向与电流方向一致，那么，弯曲的四指所指方向就是磁感线环绕的方向。其磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆。
(2)通电的螺线管的外部磁场和条形磁铁的磁场相似。它的极性与电流方向、螺线管缠绕的方法有关。三者的关系，也可以用安培定则来确定，用右手握住螺线管，让弯曲的四指的方向跟电流方向一致，那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极。
3．电磁铁
带铁芯的通电螺线管就是电磁铁。电磁铁之所以被广泛应用，是因为它具有三项优点：
(1)磁性强弱可以控制。因为电磁铁磁性强弱与通入的电流大小和线圈的匝数有关，电流越大，磁性越强；在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。因此，可以通过改变电流的大小和线圈的匝数来调节电磁铁磁性的强弱。
(2)磁性可即显即消。因为电磁铁是否具有磁性，取决于是否有电流通过，通电时有磁性，断电时磁性立即消失。要注意，电磁铁中的铁芯必须采用软铁，而不能用钢，因为钢能保持磁性。
(3)磁极盼l生质可以变换。因为电磁铁的磁极性质与通人的电流方向有关，因此可以通过改变电流的方向来改变电磁铁的磁极性质。
4．电磁继电器
电磁继电器是利用低电压、弱电流控制高电压、强电流的自动开关。它由(低压)控制电路和(高压)工作电路两部分组成，实质由电磁铁控制的开关。
5．磁场对电流的作用
(1)通电直导线在磁场中受到力的作用。力的方向与磁场方向、导线电流方向有关，可用左手定则判断。
(2)磁场对通电导线和通电线圈作用而运动过程中，把电能转化为机械能，电动机就是利用这一理论设计制造出来的。
(3)电动机是持续转动的。为了让线圈能持续转动，当线圈由于惯性刚转过平衡位置时，如果立即改变线圈中的电流的方向，那么线圈就能继续转动下去，因此在直流电动机中安装了换向器(最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半环)，它的作用是：每当线圈刚越过平衡位置时，就自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动下去。
闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。
(1)产生感应电流的条件：第一，导体是闭合电路中一部分，第二，导体在磁场中做切割磁感线的运动，当导体平行于磁感线运动时，不产生感应电流；当导体放入磁场中不运动时，也不会产生感应电流；
(2)产生感应电流的方向和磁场方向、导体运动方向有关，可由右手定则来判断；
(3)在电磁感应现象中，机械能转化为电能。发电机是利用电磁感应的原理制成的。
专题综合检测
一、选择题(本题有10小题，每小题4分，共40分)
1．下列材料具有磁性的是 ( )
A磁铁 B．塑料 C．木材 D．铜
2． 关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是 ( )
A. 磁场是看不见摸不着的，所以是不可认识的
B．磁场中某点，磁针静止时北极所指的方向是该点的磁场方向
C．从磁体周围铁屑分布形状可知，磁感线在磁场中真实存在
D．磁感线都是从磁体的北极出发到它的南极终止
3． 如图所示的四个通电螺线管中，能正确地表示通电螺线管磁极极性的是 ( )
4． 奥斯特实验说明了 ( )
A．通电导体的周围存在着磁场
B. 导体的周围存在着磁场
C．磁体的周围存在着磁场
D．磁场对电流有磁力作用
5．如图是一款利用电磁悬浮技术制作的没有“地轴”的地球仪，其原理是：将空心金属球
放在通电的线圈上，电磁场在金属球表面产生涡流，涡流与磁场作用形成磁力，从而实现地球仪的悬空静止。地球仪悬空静止的原因是 ( )
A．只受到磁力的作用
B．由于惯性的作用
C．没有受到重力的作用
D．磁场的磁力和重力相互平衡
6． 下列四幅实验装置图所反映的原理，对电动机的发明有直接影响的是 ( )
7． 请你想象一下，假如没有磁(现象)，下列可能发生的是( )
A．水电站的发电机照常发电 B. 电风扇照常工作
C．指南针不能指明方向 D．电动机照常工作
8． 发现电生磁的科学家是 ( )
A．沈括 B. 法拉第 C．欧姆 D．奥斯特
9． 如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形铁块，螺线管中插有铁芯。现开关S
拨在触点②位置且电流表示数为I。要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是 ( )
A. 开关S位置不动，将铁芯从螺线管中取出
B．开关S位置不动，将滑片P向a端滑动
C．将开关s拨到①位置，并通过调节仍使电流表示数为j
D．将开关s拨到③位置，并通过调节仍使电流表示数为J
10．根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实，某同学对地磁场产生的
原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。图中 符合他假说的是 ( )
二、非选择题(本题有10小题，共60分)
11．(4分)南宋民族英雄文天祥，在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石，不指南方不
肯休”的诗句。这里磁针石的南极指向地理位置的 方，是因为它受到 的作用。
12．(4分)磁悬浮列车是利用 的原理实现悬浮，从而减小 提高运行速度的。
13．(4分)电压表、电流表等电学仪表工作时，它们的指针会发生偏转，可以想象这些仪表
里面除了导线和指针外，还一定有 。你所依据的原理是
。
14．(4分)放在通电螺线管上方的小磁针，静止时的指向如图所示，则通电螺线管的a端是
极，电源的b端是 极。
15．(4分)观察图(a)和(b)，图(a)的实验证实了 ；图(b)的实验
证实了 。
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16．(6分)如图所示，A是电磁铁，在电磁铁的上方用橡皮筋悬挂一条形磁铁，当开关S
闭合时，橡皮筋的长度将 ，如果变阻器的滑片向左方移动，电磁铁的磁性将，橡皮筋的长度将 (选填“变长”，“不变”或“变短”)。
17．(12分)如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过——来实现；要
判断电磁铁的磁性强弱，可观察 来确定。
(2)下表是该组同学所做实验的记录：
电磁铁(线圈) 50匝 100匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引铁钉的最多数目/枚 5 8 10 7 11 14
1 比较实验中的1、2、3(或4、5、6)，可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 ；
②比较实验中的1和4(或2和5或3和6)，可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一
定时，线圈匝数 ；
(3)在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数
一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关 ”
①你对此猜想是： ；
②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法： 。
18．(8分)在学校实验室开放时，同学们对手摇发电机非常感兴趣，他们想：发电机产生感
应电流大小跟哪些因素有关呢 于是他们开展了探究，以下是他们所用的发电机和实验记录表：
实验顺序 线圈转速 线圈转向 小灯泡亮度
1
2
3
(1)根据表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与 有关。
(2)手摇发电机在发电时将 能转化为电能。
(3)他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来
显示不易直接观测的量的方法叫 “转换法”。下列方法属于“转换法”的是 (填序号)
①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱；②根据能否进行新陈代谢来区分生物
与非生物；③根据纯净物中元素种类的多少来区分单质与化合物。
(4)判断电流大小，除了借助小灯泡观察之外，实验室常用表来测量。
19．(6分)在学习了电和磁的知识后，小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验。他找了一枚缝
衣针，在“吸铁石”上擦了几下，然后用一根细软的棉线将缝衣针悬挂起来并保持水平，结果发现静止后针尖总是指向南方，这说明缝衣针已经被磁化成了一枚小磁针。为验证奥斯特实验，小杰把通电的台灯(60 w)导线移到缝衣针的下方，并靠近缝衣针平行放置，结果发现缝衣针并未发生偏转。带着疑问，小杰在科学课堂上与大家展开讨论，结果出现了两种不同观点。这时，老师让小杰用两节干电池(3 V)和一段电阻丝(15 Q)重新做这个实验，结果缝衣针发生了偏转。
(1)磁化后，这枚缝衣针的针尖是 (选填“S”或“N”)极。
(2)在课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为 安。
(3)下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点，通过小杰的课堂实验可以否定的是
(选填“A”或“B”)。
A. 台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁场相互抵消
B．台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转
20．(8分)小敏设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图甲，拍摄照片记录机动车
辆闯红灯时的情景。
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，它的阻值变化引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。
回答下列问题：
(1)根据工作原理，将电路连接完整。
(2)要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到 光(选填“红”、“绿”
或“黄”)时，自动闭合。
(3)由图乙可知，压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而 。
(4)已知控制电路电压为6 V，继电器线圈电阻l0Ω，当控制电路中电流大于0．06 A
时，衔铁被吸引。通过计算
说明，只有质量超过多少kg的车辆违规时才会被拍照记录。
答案
典型例题精析
【例l】【变式训练】B
【例2】【变式训练】电机械能
专题综合检测
1． A
2． 【解析】选B。磁场虽然看不见、摸不着，但我们可以根据它对放在其中的磁体所产生的作用来感知它、认识它；磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用；磁场有方向性，在磁场中的任一点，小磁针静止时北极所指的方向即是该点的磁场方向；磁体周围的磁感应线都是从磁体的北极出来，回到它的南极，但在磁体内部是从南极指向北极形成闭合的曲线，所以B正确。
3． 【解析】选D。通电螺线管的极性与电流方向、螺线管缠绕的方法有关。三者的关系，
可以用安培定则来确定，用右手握住螺线管，让弯曲的四指的方向跟电流方向一致，那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极。
4． A
5． 【解析】选D。物体静止可能有两种原因：一是不会受力，二是受平衡力，而悬空地球
仪受到力的作用，那么必然是受平衡力。
6． D
7． C
8． B
9． 【解析】选C。本题主要考查电磁铁的磁性强弱的知识。由题知要使本题中弹簧测力计
的示数变大，一种是增大电流，一种是增加线圈的匝数，还一种情况是既增大电流，又增加线圈的匝数，所以选C。
10．【解析】选A。本题实质考查通电螺线管的极性与电流方向、螺线管缠绕的方法三者的
关系：用右手握住螺线管，让弯曲的四指的方向跟电流方向一致，那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极，与此相应的模型只有A符合这种关系。
11．南地磁场
12．同名磁极相互排斥摩擦(阻力)
13．磁体或磁场通电导体在磁场中受力偏转
14．N正
15．“电磁感应”现象磁场对通电导体有作用力
16．变短变大变短
17．【解析】_搬在电磁铁的铁芯不变隋况下，磁性的强弱只与电流的大小和线圈的匝数有关。
当我们在研究电磁铁的铁芯变化时，磁性的强弱是否变化，应当控制线圈中的电流和匝数，可采用在两根不同的铁芯上绕相同匝数的线圈，将它们串联后接在同一电路中通电，比较它们吸引大头针的数目的多少来判断。
答案：(1)移动滑动变阻器的滑片吸引大头针数目
(2)①越大，电磁铁的磁性越强②越多，电磁铁的磁性越强
(3)①电磁铁的磁性强弱与线圈中的铁芯大小可能有关
②在两根不同的铁芯上绕相同匝数的线圈，将它们串联后接在同一电路中通电，比较它
们吸引大头针的数目的多少
18．【解析】根据图表信息他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与线圈转速和线圈
转向有关，而电流大小的定性判别可观察小灯泡的亮度，定量判别可用电流表测量。
答案：(1)线圈转速和线圈转向(2)机械(3)①(4)电流
19．【解析】(1)磁化后的缝衣针实质就是小磁针，科学上规定小磁针指南方的一端就是S
极；
(2)I=3 V／15 Ω=0.2 A；
(3)流过台灯的电流为I=P／U=60 W／220 V=0.27 A，比0.2 A大，很明显地否定B
观点。
答案：(1)S(2)0．2(3)B
20．【解析】(4)由I=U／R得R总=U／I=6 V／0.06 A=100Ω压敏电阻R=100Ω-10Ω12=90Ω
查图可知，F=4×103N m=G／g=F／g =400 kg
答案：(1)如图
(2)红(3)减小(4)400 kg
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第29讲 磁现象和电磁感应
要点自主回扣
1．磁体各部分的磁性强弱不同，条形磁体的两端磁性最强，磁体上磁性最强的部分叫磁极。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2．通电螺线管的匝数越多，通过线圈的电流越强，磁性越强；插入铁芯，磁性大大增强。带铁芯的通电螺线管叫电磁铁。
3．通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向有关。如果改变其中一个量的方向，则受力方向将改变；如果两个量的方向同时发生改变，则受力方向将丕变。
4．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流。感应电流的方向与导体运动的方向和磁感线向有关。
典型例题精析
【例l】(2009·温州中考)图中能正确表示条形磁铁磁感线的是
【精析】选C。本题考查磁感线知识。磁感线是科学家为了描述磁场而假想的闭合而不
相交曲线。磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。
【变式训练】下列四幅图中，磁感线的方向、磁极名称标注正确的是 ( )
【例2】(2009·金华中考)小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，
用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验，下列说法正确的是
A. 电风扇发电的原理是电磁感应
B．电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C. 电风扇发电过程是把电能转化为机械能
D．小灯泡发光是把光能转化为电能
【精析】选A。本题考查发电机工作原理及能量的转化。用手快速拨动风扇叶片过程中
线圈(闭合电路)在磁场中连续转动(切割磁感线)，就会产生感应电流，在此过程中机械能转化为电能。
【变式训练】做上题图中所示的小实验，该实验说明了磁能够产生 ，在
此现象中， 转化为电能。
重点难点指引
1．磁场
磁场是一个很抽象的概念，看不见、摸不着，对它的认识只能逐步加深。对于磁场，复习时要明确以下几点：
(1)磁场的存在：在磁体的周围和通电导体的周围存在着磁场，这可以利用小磁针来检验。小磁针在一般情况下是指南、北的，若小磁针指向忽然发生变化，则小磁针的周围必定有其他的磁场存在。
(2)磁场的方向：磁场具有方向性，当小磁针放在磁场不同点处，小磁针N极的指向不同，这说明磁场各点方向是不同的，我们规定：在磁场中的某一点，小磁针北极所指的方向就是这一点的磁场方向。
(3)磁场的性质：磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过磁场而产生的。放在磁场中的小磁针能发生偏转，就是因为磁针受到了磁场的作用。
(4)磁场的表示模型：磁感线是为了形象地描述磁场分布的强弱、方向而建立的一种模型，在磁体周围实际并不存在。对于磁感线的理解，须注意以下几个方面：
①磁体周围的磁感线分布是立体的，并不是只有某一平面上才有，我们画图时，画出的只是某个平面上的磁感线分布；
②磁感线是有方向的，曲线上任一点的方向，即该点的切线方向就是该点的磁场方向；
③磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到它的南极，形成闭合的曲线；
④磁感线不会相交；
⑤磁感线的疏密可以表示磁场的强弱。
2．电流的磁场
(1)奥斯特实验表明，通电导线的周围存在着磁场。通电直导线周围磁感线的方向与电流方向的关系，可以用安培定则确定。用右手握住导线，让大拇指的指向与电流方向一致，那么，弯曲的四指所指方向就是磁感线环绕的方向。其磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆。
(2)通电的螺线管的外部磁场和条形磁铁的磁场相似。它的极性与电流方向、螺线管缠绕的方法有关。三者的关系，也可以用安培定则来确定，用右手握住螺线管，让弯曲的四指的方向跟电流方向一致，那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极。
3．电磁铁
带铁芯的通电螺线管就是电磁铁。电磁铁之所以被广泛应用，是因为它具有三项优点：
(1)磁性强弱可以控制。因为电磁铁磁性强弱与通入的电流大小和线圈的匝数有关，电流越大，磁性越强；在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。因此，可以通过改变电流的大小和线圈的匝数来调节电磁铁磁性的强弱。
(2)磁性可即显即消。因为电磁铁是否具有磁性，取决于是否有电流通过，通电时有磁性，断电时磁性立即消失。要注意，电磁铁中的铁芯必须采用软铁，而不能用钢，因为钢能保持磁性。
(3)磁极盼l生质可以变换。因为电磁铁的磁极性质与通人的电流方向有关，因此可以通过改变电流的方向来改变电磁铁的磁极性质。
4．电磁继电器
电磁继电器是利用低电压、弱电流控制高电压、强电流的自动开关。它由(低压)控制电路和(高压)工作电路两部分组成，实质由电磁铁控制的开关。
5．磁场对电流的作用
(1)通电直导线在磁场中受到力的作用。力的方向与磁场方向、导线电流方向有关，可用左手定则判断。
(2)磁场对通电导线和通电线圈作用而运动过程中，把电能转化为机械能，电动机就是利用这一理论设计制造出来的。
(3)电动机是持续转动的。为了让线圈能持续转动，当线圈由于惯性刚转过平衡位置时，如果立即改变线圈中的电流的方向，那么线圈就能继续转动下去，因此在直流电动机中安装了换向器(最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半环)，它的作用是：每当线圈刚越过平衡位置时，就自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动下去。
闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。
(1)产生感应电流的条件：第一，导体是闭合电路中一部分，第二，导体在磁场中做切割磁感线的运动，当导体平行于磁感线运动时，不产生感应电流；当导体放入磁场中不运动时，也不会产生感应电流；
(2)产生感应电流的方向和磁场方向、导体运动方向有关，可由右手定则来判断；
(3)在电磁感应现象中，机械能转化为电能。发电机是利用电磁感应的原理制成的。
专题综合检测
一、选择题(本题有10小题，每小题4分，共40分)
1．下列材料具有磁性的是 ( )
A磁铁 B．塑料 C．木材 D．铜
2． 关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是 ( )
A. 磁场是看不见摸不着的，所以是不可认识的
B．磁场中某点，磁针静止时北极所指的方向是该点的磁场方向
C．从磁体周围铁屑分布形状可知，磁感线在磁场中真实存在
D．磁感线都是从磁体的北极出发到它的南极终止
3． 如图所示的四个通电螺线管中，能正确地表示通电螺线管磁极极性的是 ( )
4． 奥斯特实验说明了 ( )
A．通电导体的周围存在着磁场
B. 导体的周围存在着磁场
C．磁体的周围存在着磁场
D．磁场对电流有磁力作用
5．如图是一款利用电磁悬浮技术制作的没有“地轴”的地球仪，其原理是：将空心金属球
放在通电的线圈上，电磁场在金属球表面产生涡流，涡流与磁场作用形成磁力，从而实现地球仪的悬空静止。地球仪悬空静止的原因是 ( )
A．只受到磁力的作用
B．由于惯性的作用
C．没有受到重力的作用
D．磁场的磁力和重力相互平衡
6． 下列四幅实验装置图所反映的原理，对电动机的发明有直接影响的是 ( )
7． 请你想象一下，假如没有磁(现象)，下列可能发生的是( )
A．水电站的发电机照常发电 B. 电风扇照常工作
C．指南针不能指明方向 D．电动机照常工作
8． 发现电生磁的科学家是 ( )
A．沈括 B. 法拉第 C．欧姆 D．奥斯特
9． 如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形铁块，螺线管中插有铁芯。现开关S
拨在触点②位置且电流表示数为I。要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是 ( )
A. 开关S位置不动，将铁芯从螺线管中取出
B．开关S位置不动，将滑片P向a端滑动
C．将开关s拨到①位置，并通过调节仍使电流表示数为j
D．将开关s拨到③位置，并通过调节仍使电流表示数为J
10．根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实，某同学对地磁场产生的
原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。图中 符合他假说的是 ( )
二、非选择题(本题有10小题，共60分)
11．(4分)南宋民族英雄文天祥，在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石，不指南方不
肯休”的诗句。这里磁针石的南极指向地理位置的 方，是因为它受到 的作用。
12．(4分)磁悬浮列车是利用 的原理实现悬浮，从而减小 提高运行速度的。
13．(4分)电压表、电流表等电学仪表工作时，它们的指针会发生偏转，可以想象这些仪表
里面除了导线和指针外，还一定有 。你所依据的原理是
。
14．(4分)放在通电螺线管上方的小磁针，静止时的指向如图所示，则通电螺线管的a端是
极，电源的b端是 极。
15．(4分)观察图(a)和(b)，图(a)的实验证实了 ；图(b)的实验
证实了 。
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16．(6分)如图所示，A是电磁铁，在电磁铁的上方用橡皮筋悬挂一条形磁铁，当开关S
闭合时，橡皮筋的长度将 ，如果变阻器的滑片向左方移动，电磁铁的磁性将，橡皮筋的长度将 (选填“变长”，“不变”或“变短”)。
17．(12分)如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过——来实现；要
判断电磁铁的磁性强弱，可观察 来确定。
(2)下表是该组同学所做实验的记录：
电磁铁(线圈) 50匝 100匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引铁钉的最多数目/枚 5 8 10 7 11 14
1 比较实验中的1、2、3(或4、5、6)，可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 ；
②比较实验中的1和4(或2和5或3和6)，可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一
定时，线圈匝数 ；
(3)在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数
一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关 ”
①你对此猜想是： ；
②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法： 。
18．(8分)在学校实验室开放时，同学们对手摇发电机非常感兴趣，他们想：发电机产生感
应电流大小跟哪些因素有关呢 于是他们开展了探究，以下是他们所用的发电机和实验记录表：
实验顺序 线圈转速 线圈转向 小灯泡亮度
1
2
3
(1)根据表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与 有关。
(2)手摇发电机在发电时将 能转化为电能。
(3)他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来
显示不易直接观测的量的方法叫 “转换法”。下列方法属于“转换法”的是 (填序号)
①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱；②根据能否进行新陈代谢来区分生物
与非生物；③根据纯净物中元素种类的多少来区分单质与化合物。
(4)判断电流大小，除了借助小灯泡观察之外，实验室常用表来测量。
19．(6分)在学习了电和磁的知识后，小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验。他找了一枚缝
衣针，在“吸铁石”上擦了几下，然后用一根细软的棉线将缝衣针悬挂起来并保持水平，结果发现静止后针尖总是指向南方，这说明缝衣针已经被磁化成了一枚小磁针。为验证奥斯特实验，小杰把通电的台灯(60 w)导线移到缝衣针的下方，并靠近缝衣针平行放置，结果发现缝衣针并未发生偏转。带着疑问，小杰在科学课堂上与大家展开讨论，结果出现了两种不同观点。这时，老师让小杰用两节干电池(3 V)和一段电阻丝(15 Q)重新做这个实验，结果缝衣针发生了偏转。
(1)磁化后，这枚缝衣针的针尖是 (选填“S”或“N”)极。
(2)在课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为 安。
(3)下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点，通过小杰的课堂实验可以否定的是
(选填“A”或“B”)。
A. 台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁场相互抵消
B．台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转
20．(8分)小敏设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图甲，拍摄照片记录机动车
辆闯红灯时的情景。
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，它的阻值变化引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。
回答下列问题：
(1)根据工作原理，将电路连接完整。
(2)要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到 光(选填“红”、“绿”
或“黄”)时，自动闭合。
(3)由图乙可知，压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而 。
(4)已知控制电路电压为6 V，继电器线圈电阻l0Ω，当控制电路中电流大于0．06 A
时，衔铁被吸引。通过计算
说明，只有质量超过多少kg的车辆违规时才会被拍照记录。
答案
典型例题精析
【例l】【变式训练】B
【例2】【变式训练】电机械能
专题综合检测
1． A
2． 【解析】选B。磁场虽然看不见、摸不着，但我们可以根据它对放在其中的磁体所产生的作用来感知它、认识它；磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用；磁场有方向性，在磁场中的任一点，小磁针静止时北极所指的方向即是该点的磁场方向；磁体周围的磁感应线都是从磁体的北极出来，回到它的南极，但在磁体内部是从南极指向北极形成闭合的曲线，所以B正确。
3． 【解析】选D。通电螺线管的极性与电流方向、螺线管缠绕的方法有关。三者的关系，
可以用安培定则来确定，用右手握住螺线管，让弯曲的四指的方向跟电流方向一致，那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极。
4． A
5． 【解析】选D。物体静止可能有两种原因：一是不会受力，二是受平衡力，而悬空地球
仪受到力的作用，那么必然是受平衡力。
6． D
7． C
8． B
9． 【解析】选C。本题主要考查电磁铁的磁性强弱的知识。由题知要使本题中弹簧测力计
的示数变大，一种是增大电流，一种是增加线圈的匝数，还一种情况是既增大电流，又增加线圈的匝数，所以选C。
10．【解析】选A。本题实质考查通电螺线管的极性与电流方向、螺线管缠绕的方法三者的
关系：用右手握住螺线管，让弯曲的四指的方向跟电流方向一致，那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极，与此相应的模型只有A符合这种关系。
11．南地磁场
12．同名磁极相互排斥摩擦(阻力)
13．磁体或磁场通电导体在磁场中受力偏转
14．N正
15．“电磁感应”现象磁场对通电导体有作用力
16．变短变大变短
17．【解析】_搬在电磁铁的铁芯不变隋况下，磁性的强弱只与电流的大小和线圈的匝数有关。
当我们在研究电磁铁的铁芯变化时，磁性的强弱是否变化，应当控制线圈中的电流和匝数，可采用在两根不同的铁芯上绕相同匝数的线圈，将它们串联后接在同一电路中通电，比较它们吸引大头针的数目的多少来判断。
答案：(1)移动滑动变阻器的滑片吸引大头针数目
(2)①越大，电磁铁的磁性越强②越多，电磁铁的磁性越强
(3)①电磁铁的磁性强弱与线圈中的铁芯大小可能有关
②在两根不同的铁芯上绕相同匝数的线圈，将它们串联后接在同一电路中通电，比较它
们吸引大头针的数目的多少
18．【解析】根据图表信息他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与线圈转速和线圈
转向有关，而电流大小的定性判别可观察小灯泡的亮度，定量判别可用电流表测量。
答案：(1)线圈转速和线圈转向(2)机械(3)①(4)电流
19．【解析】(1)磁化后的缝衣针实质就是小磁针，科学上规定小磁针指南方的一端就是S
极；
(2)I=3 V／15 Ω=0.2 A；
(3)流过台灯的电流为I=P／U=60 W／220 V=0.27 A，比0.2 A大，很明显地否定B
观点。
答案：(1)S(2)0．2(3)B
20．【解析】(4)由I=U／R得R总=U／I=6 V／0.06 A=100Ω压敏电阻R=100Ω-10Ω12=90Ω
查图可知，F=4×103N m=G／g=F／g =400 kg
答案：(1)如图
(2)红(3)减小(4)400 kg
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