第二十三章 电与磁
■考点一 磁现象、磁场?
1.动能：物体由于________而具有的能叫动能，
1．磁体：物体能吸引________等物质，我们就说该物体具有________，具有磁性的物体叫________。
2．磁极：磁体上磁性最强部分叫________，一个磁体有________个磁极，分别叫做________和________。
3．磁极间的相互作用规律：同名磁极相互________，异名磁极相互________。
4．磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫________，磁化后磁性容易消失的物体叫软磁体，磁性能长久保持的物体叫硬磁体(永磁体)，消磁、退磁方法：高温加热、敲击。
5．磁场：磁体周围空间存在着________，其基本性质是对放入其中的磁体产生________的作用，磁体之间的相互作用是通过________发生的。
6．磁场方向：磁场中的某一点，小磁针静止时________所指的方向就是该点的磁场方向。同一磁铁的不同地方，磁场方向________.
7．磁感线：我们可以用光滑的曲线来方便形象地描述磁体周围的磁场分布情况，磁体周围的磁感线都是从磁体的________极出发，回到________极，磁感线越密集的区域，磁性越________。
8．几种常见的磁感线的分布。
9．地磁场：地球本身是一个________，其周围空间存在着________，地磁南极在________附近，地磁北极在________附近。
10.注意：
（1）磁场看不见，摸不着，但我们可以通过它对其他物体的作用来认识，应用了转换法。
（2）用磁感线表示磁场分布，利用了模型法。
（3）磁感线的画法：
①画三至五条即可，且所画磁感线N极与S极对称，并在磁感线上用箭头标明方向。
②所画的磁感线不能相交，也不能相切。
11.注意：
(1)判断物体是否具有磁性的四种方法：①根据磁体的吸铁性判断；②根据磁体的指向性(指南北方向)判断；③根据磁体两端磁性最强中间最弱来判断；④根据磁极间的相互作用判断。
(2)一个磁体有且只有两个磁极。一个永磁体截成若干段，每一部分仍有两个磁极。
(3)物体与磁体相互排斥，则物体一定具有磁性；物体与磁体相互吸引，则物体不一定具有磁性。
■考点二 电生磁?
12.电流磁效应：________实验表明通电导线周围存在着磁场，其方向与________方向有关，这种现象叫做电流的________效应。
13.通电螺线管：通电螺线管外部的磁场同________磁体相似，螺线管的极性跟螺线管中________方向有关，可以用________来判定二者的关系。
14.电磁铁：内部带铁芯的通电螺线管叫________，铁芯只能用软铁制成，电磁铁的工作原理：利用电流的________效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增加的原理工作的。
15.影响电磁铁磁性强弱的因素：________大小、________多少、是否插入铁芯。
16.电磁铁的优点：磁性的有无可以由________的通断来控制，磁性的强弱可以由________大小或线圈________的多少来控制；磁极的方向可以由________方向来控制。
17.电磁继电器：电磁继电器就是利用________来控制工作电路的一种开关，它可以用________电压、________电流控制高电压、强电流，还可实现远距离操纵或自动控制等。
18.注意：电磁铁的铁芯用软铁而不用钢制作的原因：软铁磁化后磁性容易消失，可方便地控制电磁铁磁性的有无；钢磁化后磁性不易消失，无法控制电磁铁磁性的有无。
■考点三 动能、磁场对电流的作用、电动机?
19．磁场对电流的作用：通电导体在磁场中会受到________的作用，其受力方向与________方向、________方向有关。
20．电动机的原理：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力而________的原理工作的，它是将电能转化为________能，为使线圈持续地转动下去，用________使线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向。它其实就是两个互相绝缘的铜制半环。
21．电动机的优点：构造简单，控制方便，体积小、效率高、无污染等。
22．扬声器：动圈式扬声器是通过________在磁场中运动实现将电信号转换成声信号的装置。
■考点三 磁生电?
23.电磁感应：闭合电路中的一部分导体在磁场中作________运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象，产生的感应电流方向与________方向、________的运动方向有关。
24.发电机：发电机是利用________原理制成的，工作时将________能转化为________。动圈式话筒(麦克风)是通过________现象将声音变成电流。
25.交流电：________改变方向和大小的电流，电流1秒钟内周期性变化的次数叫做频率，我国交流电的频率是________Hz，周期是________s，电流方向每秒改变100次。
26.电动机与发电机的比较
直流电动机
交流发电机
原理
利用通电线圈在磁场中受到力的作用的原理制成的
利用________原理制成的
原理图
主要构造
直流电动机主要由磁体、线圈、换向器、电刷构成
交流发电机主要由转子和定子以及滑环、电刷构成
能量的转化
将________能转化为________能
将转化为________能________能
在电路中的作用
用电器
电源
电磁应用上
电生磁现象的应用
磁生电现象的应用
27.电磁现象的综合比较
项目
电生磁
磁生电
磁场对电流的作用
实物图
产生的结果
产生________
产生________
受力的作用(运动或转动)
判断方法
安培定则
右手定则
左手定则
影响因素
磁场方向与电流方向有关
电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关
受力方向与磁场方向和电流方向有关
导体中电流
由电源通电提供
因感应而生
由电源通电提供
能的转化
电能→磁能
机械能→电能
电能→机械能
应用
电磁铁、电磁继电器
发电机、话筒
电动机
28.注意：
①电生磁：无条件，只要有电流，在其周围就存在磁场；②磁生电：有条件，有外力的参与且做切割磁感线运动；③磁场对电流的作用：有条件，电流必须在磁场中且电流方向与磁场方向不平行；④机械能和电能的相互转化离不开磁场这个媒介物，即都是在磁场中完成的.
■易错提示 ?
1. 误认为两相互吸引的钢棒一定是异名磁极。
2. 误认为地面上小磁针静止后北极的指向是指向地磁场的北极。
3. 不清楚电铃的工作原理。
4. 易将电动机、发电机的工作原理、工作过程弄混淆。
5. 易将电生磁、磁生电、磁场对电流的作用中有关知识点弄混淆。
■考点1：磁场和磁感线?
◇典例1：如图所示的E、F、P、Q四点中，与图中A点磁场方向一致的是（ ）
A．E点 B．F点 C．P点 D．Q点
【考查角度】磁场
【解析】磁体周围的磁感线是从磁体的N极出来，回到磁体的S极的；E、F的方向是水平向右的，Q的方向是斜向下指向S极，P点与A点是相同的，都水平向左。故选：C。
【答案】C
◇典例2：下列四幅图中，磁感线的方向正确的是（ ）
A． B． C． D．
【考查角度】磁感线及其特点
【解析】A、图中的左端为N极，右端为S极，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，故A正确；B、图中的磁感线是从南极出来，故B错误；C、磁感线应该从N极出发，回到磁铁的S极，而图中正好相反，故C错误；D、图中磁感线应该从S极出发，回到磁铁的N极，故D错误；故选：A。
【答案】A
◆变式训练
1.1 甲、乙两个磁极附近有一个小磁针，小磁针静止时的指向如图所示（涂黑的为N极），那么（ ）
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
1.2 如图所示是放在磁场中的四个小磁针静止时的指向，其中错误的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
1.3 英国科学家法拉第引入了磁感线来形象地描述磁体周围的磁场。下面关于磁场和磁感线的说法中，错误的是（ ）
A．磁场是有方向的
B．磁体周围的磁感线从磁体N极出发，回到磁体S极
C．磁感线是用来描述磁场的一些真实存在的曲线
D．磁感线上某一点的方向就是该点的磁场方向
1.4 根据小磁针的指向（小磁针被涂黑端为N极）判断磁体的磁极并标出磁感线的方向。
■考点2：安培定则的应用?
◇典例1：在图中，标出闭合开关后通电螺线管和小磁针的N、S极。
【考查角度】通电螺线管的极性和电流方向的判断．
【解析】（1）电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极。（2）小磁针静止时，根据磁极间的相互作用，小磁针的N极一定靠近螺线管的S极，即小磁针的左端为S极，右端为N极。答案如下图所示：
【答案】见解析
◇典例2：如图：光滑的玻璃棒上有两个靠得很近的螺线管，当通电后，它们将（ ）
A．吸引 B．排斥 C．静止 D．无法确定
【考查角度】通电螺线管的磁场
【解析】左图中，电流从螺线管的左端流入右端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极。右图中，电流从螺线管的左端流入右端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极。所以左端螺线管的右端和右端螺线管的左端为同名磁极，所以两者相互排斥。如图所示：
故选：B。 【答案】B
◆变式训练
2.1 在如图所示中，有条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是（ ）
A．S、N、S、S B．N、N、S、N C．S、S、N、N D．N、S、N、N
2.2 闭合开关后，甲、乙两个小磁针静止在上图所示的位置，它们的北极分别是（ ）
A．a端和b端 B．b端和d端 C．a端和c端 D．b端和c端
2.3 如图所示的装置中，当开关?S?闭合后，下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管外A点的磁场方向向左 B．通电螺线管的左端为S极
C．向左移动滑片P，通电螺线管的磁性减弱 D．小磁针静止后，其N极的指向沿水平向左
2.4根据如图所示线圈缠绕方式和电流方向，判断通电螺丝管的右端是_______（选填“N”或“S”）极。
■考点3：电磁继电器?
◇典例1：如图是一种江河水位自动报警器的原理图。则下列说法中正确的是（ ）
A．当水位未到达金属块A时，红灯亮 B．当水位未到达金属块A时，衔铁被吸引
C．当水位到达金属块A时，绿灯亮 D．当水位到达金属块A时，红灯亮且电铃响
【考查角度】电磁继电器的组成、原理和特点．
【解析】AB、当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮，故AB错误；CD、当水位到达A时电路接通，电磁继电器有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯和电铃接通，红灯亮电铃响；故C错误，D正确。故选：D。
【答案】D
◆变式训练
3.1 如图是温度自动报警器电路，水银（金属汞）温度计上部插入一段金属丝。关于报警器的说法正确的是（ ）
A．当温度达到金属丝下端所指示的温度时铃响，灯不亮
B．当温度达到金属丝下端所指示的温度时铃响，铃不响，灯不亮
C．报警器中的工作电路的连接为串联
D．报警器中的控制电路的电源的正负极对调后影响自动报警器工作
3.2 超市电梯上有人时运动得快，没人时运动得慢。如图是这种电梯的部分控制电路（R是一个压敏电阻），分析电路图可知，通电后电磁铁的上端是_________极，当有人走上梯后，压敏电阻的阻值减小，电磁铁的磁性变________（选填“强”或“弱”），使衔铁与触点接触，通过电动机的电流__________（选填“变大”或“变小”），电动机转速变快，使电梯运动变快。
3.3 如图所示的是一种温度自动报警器的原理图。当温度达到金属丝下端所指的温度时，电流通过电磁铁的线圈产生_________，电铃响起，发出报警信号。若将温度计的上端的金属丝向下调整，则报警的温度将_________（填“升高”或“降低”）。
■考点4：三种电磁现象及辨析?
◇典例1：如图所示的实验装置中，用来研究“磁场对通电导线的作用”的是（ ）
A． B． C． D．
【考查角度】磁场对通电导线的作用．
【解析】A、通电后，导体棒在磁场中发生运动，是研究通电导线在磁场中受磁场力的，符合题意；B、导体棒在磁场中运动时，电流表中产生了感应电流，即用来研究电磁感应现象的，不符合题意。C、通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，它是研究电流的磁效应的，是奥斯特实验，不符合题意；D、闭合开关，通电线圈有磁性，吸引铁钉，是研究通电螺线管具有磁性的，不符合题意；故选：A。
【答案】A
◆变式训练
4.1 下列实验装置是研究磁场对电流作用的是（ ）
A． B． C． D．
4.2 如图所示，摇动手摇发电机的手柄使线圈转动，与发电机连接的小灯泡?会发光。该手摇发电机与图?10?所示各种实验装置工作原理相同的是（ ）
A．通电导体在磁场中受力 B．电磁感应现象
C．电荷定向移动 D．奥斯特实验
4.3 电动机是一种高效率、低污染的动力设备，下面四副实验装置图中，对电动机的发明有直接影响的是（ ）
A． B． C． D．
■考点5：电磁感应现象的探究及应用?
◇典例1：在探究产生感应电流的条件时，小阳采用了如图所示的实验装置。闭合开关后，小阳左右移动金属棒AB，发现灵敏电流计的指针偏转角度较小，即产生的感应电流较小。 （1）请你写出一种增大感应电流的方法：___________________________。 （2）__________________是根据这一原理制成的。
【考查角度】探究电磁感应现象的实验．
【解析】（1）感应电流的大小与磁场的强弱、导体切割磁感线运动的速度有关；故换磁性更强的磁体或增大导体切割磁感线运动的速度都能增大感应电流；（2）图中没有电源，是磁生电，是电磁感应现象，是发电机的原理。
【答案】（1）换磁性更强的磁体或增大导体切割磁感线运动的速度；（2）发电机。
【实验拓展】（1）实验装置。 （2）磁生电的条件：一是电路闭合；二是部分导体；三是在磁场中切割磁感线。
（3）使实验现象明显的措施：一是选用磁性强的U形磁体；二是用多匝线圈代替导线；三是切割磁感线时要垂直并且速度要快。
（4）控制变量法的应用：研究感应电流方向与磁场方向关系时，保持导体运动方向不变；研究感应电流方向与导体运动方向关系时，保持磁场方向不变。
（5）结论：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。
◆变式训练
5.1 小华同学用如图所示的实验装置进行探究导体在磁场中怎样运动才能在电路中产生电流。 （1）小华将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁铁中，闭合开关，发现电流表指针不偏转，然后她让导体在蹄形磁铁中左右运动，电流表的指针_________。（选填“偏转”或“不偏转”） （2）若小华让导体在蹄形磁铁中上下运动，则她会发现电流表的指针_________。（选填“偏转”或“不偏转”） （3）综合（1）（2）中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须在闭合电路中，且要做_________的运动。 （4）在这个实验中_________能转化成了电能。
5.2 如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持蹄形磁铁位置不变，下面四幅图是实验中观察到的现象
（1）实验中，通过__________________来判断电路中是否产生感应电流。 （2）分析比较甲、乙、丙三次实验，可以得出产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体，在磁场中做__________________运动。分析比较丙和丁两次实验，可以得出感应电流的方向与导体的_________有关。 （3）下列用电器中，利用该原理工作的是_________（填字母代号）。 A．电铃??? B．电风扇??? C．动圈式话筒???? D．扬声器
■考点6：探究影响电磁铁的磁性强弱的因素?
◇典例1：如图是某学习小组同学设计的探究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。 （1）实验中，移动变阻器的滑片改变通过电磁铁线圈中的_________大小；根据电磁铁吸引大头钉的多少判断电磁铁的_________。 （2）下表是该组同学所做实验的记录：
电磁铁线（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
比较实验中的1、2、3（或4、5、6）组数据，得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过线圈中的电流越大，电磁铁的磁性越_________； ②比较实验中的1和4（或2和5，或3和6）组数据，可得出的结论是：______________________________________________________； （3）实验后，同学们想继续探究“电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关？”他们利用上述电路和两根大小不同的铁芯，设计实验：实验时应该保持___________________________不变，换用不同铁芯，观察电磁铁吸引大头钉数多少。 若两次实验吸引大头钉数量明显不同，说明___________________________。
【考查角度】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验．
【解析】（1）实验时，移动滑动变阻器的滑片，可以改变变阻器连入电路中的电阻大小，从而改变电路中的电流大小；根据转换法，根据电磁铁吸引大头钉的多少判断电磁铁的磁性强弱；（2）①横向比较实验中的1、2、3（或4、5、6）可以看出，在线圈的匝数相同时，电流从0.8A增加到1.5A时，吸引铁钉的个数由5枚增大到10枚，说明在线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；②比较实验中的1和4（或2和5或3和6）可以得出通过电磁铁的电流都为0.8A（或1.2A或1.5A）时，线圈匝数50匝的吸引5枚铁钉，线圈匝数为100匝的吸引铁钉7枚（或8枚、11枚或10枚、14枚），说明在通过电磁铁的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；（3）电磁铁的磁性强弱可能跟铁芯大小有关。根据控制变量法，探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时，控制线圈的匝数和通过的电流不变，只改变铁芯大小；换用不同铁芯，观察电磁铁吸引大头钉数多少。若两次实验吸引大头钉数量明显不同，说明电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关。 【答案】（1）电流；磁性强弱；（2）①越大；②在电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；（3）电磁铁线圈的匝数和通过的电流；电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关。
【实验拓展】（1）实验装置图。
（2）滑动变阻器的作用，一是保护电路；二是改变电磁铁中电流的大小；三是控制电磁铁中的电流不变。
（3）实验中应用的物理方法：
控制变量法：探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系时，应控制电流大小相同，铁芯相同。
探究电磁铁的磁性强弱与铁芯的关系时，应控制线圈匝数相同，电流相同。探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系时，应控制电流大小相同，铁芯相同。
转换法：实验中利用电磁铁吸引大头针的数目多少显示磁性强弱。
（4）实验结论：电磁铁的磁性强弱与通过的电流大小 和线圈的匝数有关，线圈匝数一定时，电流越大磁性越强；电流一定时，外形相同的螺母线管，匝数越多磁性越强。
◆变式训练
6.1在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁A、B，并设计了如图所示的电路。 （1）实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来判定其磁性强弱的，所使用的物理研究方法是_________ （2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁A、B吸引大头针的个数_________（填“增加”或“减少”），说明线圈匝数相同时，电流越_________，电磁铁磁性越强。 （3）根据图示的情境可知，_________（填“A”或“B”）的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越_________ （4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是__________________
6.2为了探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小聪所在的实验小组用细铁丝（表面涂有绝缘漆）在大铁钉上缠了若干圈，制成了一个简易的电磁铁，并结合其他的实验器材，做了如图所示的实验。
请根据图a、b、c、d中观察到的情况，回答下列问题 （1）小果通过观察图a与图b得知____________________________________。 （2）通过比较图中_________的两种情况，可以得知通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。 （3）小果通过比较图d中甲、乙两个电磁铁吸引大头针的多少，得出结论：外形结构相同的电磁铁，通过它们的电流相同时，线圈匝数_________，磁性_________。
6.3 小明在课下按教材“迷你实验室”自制成简易的电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路去探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。 （1）根据图示的情境可知，_________（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，_________，电磁铁磁性越强。 （2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_________（填“增加”或“减少”），说明电流越_________，电磁铁磁性越强。
1．两个条形磁体如图所示放置，在每一个磁体上放一枚小铁钉，当两磁体相互接触时，小铁钉将会（ ）
A．相互靠近 B．相互远离 C．落下 D．静止不动
2．关于磁感线，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中实际存在的曲线
B．磁感线都是从磁体的N极到S极
C．磁体N极在磁场中某点的受力方向与该点的磁感线切线方向一致
D．磁感线只分布在磁体外，不分布在磁体内
3．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁水平放置且左端固定。当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向左移动，条形磁铁仍然静止。在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力（ ）
A．逐渐增大，方向向右 B．逐渐减小，方向向右
C．逐渐增大，方向向左 D．逐渐减小，方向向左
4．关于电与磁实验的装置图，其中用来研究产生感应电流条件的是（ ）
A． B． C． D．
5．小柯为辨认电池的正负极，设计了下图所示的四种方案，其中能达到目的是（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，要使电压表的示数变小，应将滑动变阻器的滑片P向________（选填“a”或“b”）端移动。此时电磁铁的磁性将_______。（选填“增强”、“减弱”或“不变”）
7. 标出图中的磁感线方向和小磁针的N极。
8 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，同学们制成了简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。通电后让电磁铁吸引大头针。 （1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_______（选填“增加”或“减少”），说明电流越_______，电磁铁磁性越强。 （2）根据图示的情境可知，_______（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流相同时，_______，电磁铁磁性越强。 （3）判断乙铁钉的上端是电磁铁的_______极。 （4）电磁铁吸引的大头针下端分散开的原因是_____________________。
9. 如图所示为“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。铜棒AB、电流表、开关组成闭合电路。 （1）闭合开关后，使铜棒AB上下运动，电流表指针_______（“能”或“不能”）发生偏转。 （2）要使电流表指针发生偏转，铜棒AB应______________运动，这是一种_______现象，利用这一原理可制成_______。 （3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法。 方法一：____________________________； 方法二：____________________________。
一．选择题（共9小题）
1．（2018?绵阳）指南针是我国四大发明之一，《论衡》记载：司南之杓，投之于地，其柢指南。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是（ ）
A．地理南极，地磁北极 B．地理南极，地磁南极
C．地理北极，地磁北极 D．地理北极，地磁南极
2．（2018?恩施州）下列有关磁场的说法错误的是（ ）
A．磁体周围的磁场是真实存在的
B．磁感线是为了描述磁场面虚拟的封闭曲线
C．通电导体周围存在着磁场
D．地面上的指南针N极总是指向地理的南极
3．（2018?临沂）小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（ ）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
4．（2018?贵阳）如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是（ ）
A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B．当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来
C．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D．改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变
5．（2018?威海）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当p向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
6．（2018?江西）消防应急灯在没有停电时，灯是熄灭的；停电时，标有“36V”字样的两盏灯就会正常发光。如图所示的电路中符合要求的是（ ）
A． B． C． D．
7．（2018?宁波）我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是（ ）
A．电铃 B．手摇发电机 C．电风扇 D．电磁起重机
8．（2018?扬州）安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（ ）
A．将磁体的N、S极对调
B．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
C．改变磁性强弱
D．改变磁性强弱和电流大小
9．（2018?聊城）手机无线充电方便了人们的生活，其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图所示，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交变的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是（ ）
A．扬声器 B．.电磁继电器 C．.动圈式话筒 D．.电动机
二．作图题（共2小题）
10．（2018?六盘水）将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成）．要求：A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；B使小磁针静止时如图所示。
11．（2018?盘锦）如图，是一种温度自动报警器原理示意图，当环境温度低于设定的警戒温度时，灯亮，电铃不响。当环境温度达到警戒温度值时，灯不亮电铃响，发出报警信号。在图中的虚线框内填入相应的电路元件符号并补全电路；②标出通电螺线管的N极。（电铃符号）
三．实验探究题（共2小题）
12．（2018?济宁模拟）如图所示为探究电磁感应现象的实验装置
（1）闭合开关，让悬挂着的导体棒AB做切割磁感线运动时，电流计指针会发生偏转。产生感应电流时，在这过程中能量转化情况是_______________。
（2）在上述实验装置中，若将电流计换成电源，此现象制作以下那些设备_______________。（填序号）①变压器②电磁铁③电动机④发电机⑤动圈式话筒⑥动圈式扬声器
13．（2018?绥化）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的N极是_______________（选填“钉尖”或“钉帽”）。通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是______________________________；通过观察丙图实验现象得出的结论是______________________________。将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的有趣的实验现象是_______________。
第二十三章 电与磁
■考点一 磁现象、磁场?
1.动能：物体由于运动而具有的能叫动能，
1．磁体：物体能吸引铁、钴、镍等物质，我们就说该物体具有磁性，具有磁性的物体叫磁体。
2．磁极：磁体上磁性最强部分叫磁极，一个磁体有两个磁极，分别叫做北极(N极)和南极(S极)。
3．磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4．磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化，磁化后磁性容易消失的物体叫软磁体，磁性能长久保持的物体叫硬磁体(永磁体)，消磁、退磁方法：高温加热、敲击。
5．磁场：磁体周围空间存在着磁场，其基本性质是对放入其中的磁体产生磁力(力)的作用，磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。
6．磁场方向：磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。同一磁铁的不同地方，磁场方向不同.
7．磁感线：我们可以用光滑的曲线来方便形象地描述磁体周围的磁场分布情况，磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，磁感线越密集的区域，磁性越强。
8．几种常见的磁感线的分布。
9．地磁场：地球本身是一个大磁体，其周围空间存在着地磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理的南极附近。
10.注意：
（1）磁场看不见，摸不着，但我们可以通过它对其他物体的作用来认识，应用了转换法。
（2）用磁感线表示磁场分布，利用了模型法。
（3）磁感线的画法：
①画三至五条即可，且所画磁感线N极与S极对称，并在磁感线上用箭头标明方向。
②所画的磁感线不能相交，也不能相切。
11.注意：
(1)判断物体是否具有磁性的四种方法：①根据磁体的吸铁性判断；②根据磁体的指向性(指南北方向)判断；③根据磁体两端磁性最强中间最弱来判断；④根据磁极间的相互作用判断。
(2)一个磁体有且只有两个磁极。一个永磁体截成若干段，每一部分仍有两个磁极。
(3)物体与磁体相互排斥，则物体一定具有磁性；物体与磁体相互吸引，则物体不一定具有磁性。
■考点二 电生磁?
12.电流磁效应：奥斯特实验表明通电导线周围存在着磁场，其方向与电流方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。
13.通电螺线管：通电螺线管外部的磁场同条形磁体相似，螺线管的极性跟螺线管中电流方向有关，可以用安培定则来判定二者的关系。
14.电磁铁：内部带铁芯的通电螺线管叫电磁铁，铁芯只能用软铁制成，电磁铁的工作原理：利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增加的原理工作的。
15.影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数多少、是否插入铁芯。
16.电磁铁的优点：磁性的有无可以由电流的通断来控制，磁性的强弱可以由电流大小或线圈匝数的多少来控制；磁极的方向可以由电流方向来控制。
17.电磁继电器：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，它可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流，还可实现远距离操纵或自动控制等。
18.注意：电磁铁的铁芯用软铁而不用钢制作的原因：软铁磁化后磁性容易消失，可方便地控制电磁铁磁性的有无；钢磁化后磁性不易消失，无法控制电磁铁磁性的有无。
■考点三 动能、磁场对电流的作用、电动机?
19．磁场对电流的作用：通电导体在磁场中会受到力的作用，其受力方向与电流方向、磁场方向有关。
20．电动机的原理：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理工作的，它是将电能转化为机械能，为使线圈持续地转动下去，用换向器使线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向。它其实就是两个互相绝缘的铜制半环。
21．电动机的优点：构造简单，控制方便，体积小、效率高、无污染等。
22．扬声器：动圈式扬声器是通过通电线圈在磁场中运动实现将电信号转换成声信号的装置。
■考点三 磁生电?
23.电磁感应：闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象，产生的感应电流方向与磁场方向、导体切割磁感线的运动方向有关。
24.发电机：发电机是利用电磁感应原理制成的，工作时将机械能转化为电能。动圈式话筒(麦克风)是通过电磁感应现象将声音变成电流。
25.交流电：周期性改变方向和大小的电流，电流1秒钟内周期性变化的次数叫做频率，我国交流电的频率是50Hz，周期是0.02s，电流方向每秒改变100次。
26.电动机与发电机的比较
直流电动机
交流发电机
原理
利用通电线圈在磁场中受到力的作用的原理制成的
利用电磁感应原理制成的
原理图
主要构造
直流电动机主要由磁体、线圈、换向器、电刷构成
交流发电机主要由转子和定子以及滑环、电刷构成
能量的转化
将电能转化为机械能
将转化为电能机械能
在电路中的作用
用电器
电源
电磁应用上
电生磁现象的应用
磁生电现象的应用
27.电磁现象的综合比较
项目
电生磁
磁生电
磁场对电流的作用
实物图
产生的结果
产生磁
产生感应电流
受力的作用(运动或转动)
判断方法
安培定则
右手定则
左手定则
影响因素
磁场方向与电流方向有关
电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关
受力方向与磁场方向和电流方向有关
导体中电流
由电源通电提供
因感应而生
由电源通电提供
能的转化
电能→磁能
机械能→电能
电能→机械能
应用
电磁铁、电磁继电器
发电机、话筒
电动机
28.注意：
①电生磁：无条件，只要有电流，在其周围就存在磁场；②磁生电：有条件，有外力的参与且做切割磁感线运动；③磁场对电流的作用：有条件，电流必须在磁场中且电流方向与磁场方向不平行；④机械能和电能的相互转化离不开磁场这个媒介物，即都是在磁场中完成的.
■易错提示 ?
1. 误认为两相互吸引的钢棒一定是异名磁极。
2. 误认为地面上小磁针静止后北极的指向是指向地磁场的北极。
3. 不清楚电铃的工作原理。
4. 易将电动机、发电机的工作原理、工作过程弄混淆。
5. 易将电生磁、磁生电、磁场对电流的作用中有关知识点弄混淆。
■考点1：磁场和磁感线?
◇典例1：如图所示的E、F、P、Q四点中，与图中A点磁场方向一致的是（ ）
A．E点 B．F点 C．P点 D．Q点
【考查角度】磁场
【解析】磁体周围的磁感线是从磁体的N极出来，回到磁体的S极的；E、F的方向是水平向右的，Q的方向是斜向下指向S极，P点与A点是相同的，都水平向左。故选：C。
【答案】C
◇典例2：下列四幅图中，磁感线的方向正确的是（ ）
A． B． C． D．
【考查角度】磁感线及其特点
【解析】A、图中的左端为N极，右端为S极，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，故A正确；B、图中的磁感线是从南极出来，故B错误；C、磁感线应该从N极出发，回到磁铁的S极，而图中正好相反，故C错误；D、图中磁感线应该从S极出发，回到磁铁的N极，故D错误；故选：A。
【答案】A
◆变式训练
1.1 甲、乙两个磁极附近有一个小磁针，小磁针静止时的指向如图所示（涂黑的为N极），那么（ ）
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
【解析】磁极相互作用的规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，图中小磁针N竖直朝上，S竖直朝下，说明甲和乙是同名磁极，都是N极。故选：A。
【答案】A
1.2 如图所示是放在磁场中的四个小磁针静止时的指向，其中错误的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
【解析】根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引知，bd两个小磁针的左端都为S极，则条形磁铁的左端为N极，右端为S极，靠近S极应该是C的N极，靠近条形磁铁的N极，应该是小磁针a的S极，可见小磁针c的指向错误。故选：C。 【答案】C
1.3 英国科学家法拉第引入了磁感线来形象地描述磁体周围的磁场。下面关于磁场和磁感线的说法中，错误的是（ ）
A．磁场是有方向的
B．磁体周围的磁感线从磁体N极出发，回到磁体S极
C．磁感线是用来描述磁场的一些真实存在的曲线
D．磁感线上某一点的方向就是该点的磁场方向
【解析】A、磁场是有方向的，放入磁场中的小磁针，小磁针静止后N极所指的方向为该点磁场的方向，故A正确；B、磁体周围的磁感线从磁体N极出发，回到磁体S极，故B正确；C、磁感线是用来描述磁场的一些假想的曲线，不是真实存在的，故C错误；D、磁感线上某一点有多个方向，据此不能确定该点的磁场方向。磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致，故D错误。故选：CD。 【答案】CD
1.4 根据小磁针的指向（小磁针被涂黑端为N极）判断磁体的磁极并标出磁感线的方向。
【解析】小磁针的N极靠近蹄形磁铁的下端，所以蹄形磁铁的下端为S极，则其上端为N极；在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极，因此蹄形磁铁周围磁感线的方向是向下的。答案如下图所示：
【答案】见解析
■考点2：安培定则的应用?
◇典例1：在图中，标出闭合开关后通电螺线管和小磁针的N、S极。
【考查角度】通电螺线管的极性和电流方向的判断．
【解析】（1）电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极。（2）小磁针静止时，根据磁极间的相互作用，小磁针的N极一定靠近螺线管的S极，即小磁针的左端为S极，右端为N极。答案如下图所示：
【答案】见解析
◇典例2：如图：光滑的玻璃棒上有两个靠得很近的螺线管，当通电后，它们将（ ）
A．吸引 B．排斥 C．静止 D．无法确定
【考查角度】通电螺线管的磁场
【解析】左图中，电流从螺线管的左端流入右端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极。右图中，电流从螺线管的左端流入右端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极。所以左端螺线管的右端和右端螺线管的左端为同名磁极，所以两者相互排斥。如图所示：
故选：B。 【答案】B
◆变式训练
2.1 在如图所示中，有条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是（ ）
A．S、N、S、S B．N、N、S、N C．S、S、N、N D．N、S、N、N
【解析】图中电流方向从左端流入、右端流出，根据图示的线圈绕向和结合安培定则，从而可以确定电磁铁的左端为N极、右端为S极，即乙为N、丙为S；在磁体的周围，磁感线从磁体的N极发出，回到S极，所以永磁体甲的右端为S极；根据磁感线的形状可知，两者相斥，是同名磁极，所以永磁体丁的左端为S极。如图所示：
综上分析，只有A正确，BCD错误。故选：A。
【答案】A
2.2 闭合开关后，甲、乙两个小磁针静止在上图所示的位置，它们的北极分别是（ ）
A．a端和b端 B．b端和d端 C．a端和c端 D．b端和c端
【解析】根据右手定则，伸出右手四指弯曲指向电流的方向握住螺线管，则大拇指所指的方向--螺线管的左端为S极，则右端为N极。根据磁极间的相互作用规律，靠近通电螺线管N极的小磁针甲a端为S极，则b端为N极；小磁针乙c端为N极，d端为S极。故选：D。
【答案】D
2.3 如图所示的装置中，当开关?S?闭合后，下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管外A点的磁场方向向左 B．通电螺线管的左端为S极
C．向左移动滑片P，通电螺线管的磁性减弱 D．小磁针静止后，其N极的指向沿水平向左
【解析】AB、由于右端是电源的正极，所以电流从右端流入，故据安培定则可知，该螺线管的左端是N极，右端是S极，所以磁感线的方向应该从左向右，故通电螺线管外A点的磁场方向向右，故AB错误；C、滑片向左移动，接入电路的电阻变小，故电路的电流变大，磁性变强，故C错误；D、据上面的分析可知，该螺线管的右端是S极，所以小磁针的左端应该是N极，故N极的指向沿水平向左，故D正确；故选：D。
【答案】D
2.4根据如图所示线圈缠绕方式和电流方向，判断通电螺丝管的右端是_______（选填“N”或“S”）极。
【解析】用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么大拇指所指的右端即为螺线管的N极，则通电螺线管的右端是N极。左端是S极。如图所示：
【答案】N。
■考点3：电磁继电器?
◇典例1：如图是一种江河水位自动报警器的原理图。则下列说法中正确的是（ ）
A．当水位未到达金属块A时，红灯亮 B．当水位未到达金属块A时，衔铁被吸引
C．当水位到达金属块A时，绿灯亮 D．当水位到达金属块A时，红灯亮且电铃响
【考查角度】电磁继电器的组成、原理和特点．
【解析】AB、当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮，故AB错误；CD、当水位到达A时电路接通，电磁继电器有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯和电铃接通，红灯亮电铃响；故C错误，D正确。故选：D。
【答案】D
◆变式训练
3.1 如图是温度自动报警器电路，水银（金属汞）温度计上部插入一段金属丝。关于报警器的说法正确的是（ ）
A．当温度达到金属丝下端所指示的温度时铃响，灯不亮
B．当温度达到金属丝下端所指示的温度时铃响，铃不响，灯不亮
C．报警器中的工作电路的连接为串联
D．报警器中的控制电路的电源的正负极对调后影响自动报警器工作
【解析】AB、由于水银（金属汞）是导体，当温度达到金属丝下端时，电磁铁所在电路被接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下运动，动触点与下面的静触点接触，电铃所在电路接通，则有电铃响，灯不亮，故A正确，B错误；C、报警器中的工作电路电灯和电铃的连接为并联，故C错误；D、报警器中的控制电路的电源的正负极对调后会影响电磁铁的极性，不会影响自动报警器工作，故D错。故选：A。
【答案】A
3.2 超市电梯上有人时运动得快，没人时运动得慢。如图是这种电梯的部分控制电路（R是一个压敏电阻），分析电路图可知，通电后电磁铁的上端是_________极，当有人走上梯后，压敏电阻的阻值减小，电磁铁的磁性变________（选填“强”或“弱”），使衔铁与触点接触，通过电动机的电流__________（选填“变大”或“变小”），电动机转速变快，使电梯运动变快。
【解析】（1）读图可知，电流从电磁铁的上端流入，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的下方为螺线管的N极，则上端为S极；（2）当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性变强，则衔铁被吸下，与触点2接触，则电阻R1被短路，电动机两端电压增大为电源电压，通过电动机的电流变大，电动机转速变快，使电梯运动变快。
【答案】S；强；变大。
3.3 如图所示的是一种温度自动报警器的原理图。当温度达到金属丝下端所指的温度时，电流通过电磁铁的线圈产生_________，电铃响起，发出报警信号。若将温度计的上端的金属丝向下调整，则报警的温度将_________（填“升高”或“降低”）。
【解析】当温度达到金属丝下端所指的温度时，控制电路接通，电流通过电磁铁的线圈产生磁场，吸引衔铁，从而使工作电路接通报警；若将温度计的上端的金属丝向下调整，则上端金属丝对应的温度会降低，报警温度会降低。
【答案】磁场；降低。
■考点4：三种电磁现象及辨析?
◇典例1：如图所示的实验装置中，用来研究“磁场对通电导线的作用”的是（ ）
A． B． C． D．
【考查角度】磁场对通电导线的作用．
【解析】A、通电后，导体棒在磁场中发生运动，是研究通电导线在磁场中受磁场力的，符合题意；B、导体棒在磁场中运动时，电流表中产生了感应电流，即用来研究电磁感应现象的，不符合题意。C、通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，它是研究电流的磁效应的，是奥斯特实验，不符合题意；D、闭合开关，通电线圈有磁性，吸引铁钉，是研究通电螺线管具有磁性的，不符合题意；故选：A。
【答案】A
◆变式训练
4.1 下列实验装置是研究磁场对电流作用的是（ ）
A． B． C． D．
【解析】A、该实验是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在着磁场，故A不符合题意；B、导体棒在磁场中运动时，电流表中产生了感应电流，即用来研究电磁感应现象的，故B不符合题意；C、通电后，导体棒在磁场中发生运动，是研究通电导线在磁场中受磁场力的，故C符合题意；D、D图是电磁铁的原理图，说明了通电导线周围存在着磁场，故D不符合题意。故选：C。
【答案】C
4.2 如图所示，摇动手摇发电机的手柄使线圈转动，与发电机连接的小灯泡?会发光。该手摇发电机与图?10?所示各种实验装置工作原理相同的是（ ）
A．通电导体在磁场中受力 B．电磁感应现象
C．电荷定向移动 D．奥斯特实验
【解析】手摇发电机是利用电磁感应现象的原理工作的：A、此图中有电源，磁场中的导体通电后，会受力运动，即说明通电导线在磁场中受力的作用，故A错误；B、此图中没有电源，当磁场中的金属棒做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，故电磁感应现象，该现象就是发电机的原理，故B正确；C、电荷的定向移动会形成电流，验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的，故C错误；D、该图是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，与发电机无关，故D错误；故选：B。 【答案】B
4.3 电动机是一种高效率、低污染的动力设备，下面四副实验装置图中，对电动机的发明有直接影响的是（ ）
A． B． C． D．
【解析】电动机是将电能转化为机械能的机械，它在工作时要消耗电能，要有电源。A、图中没有电源，是发电机的原理图，是电磁感应的原理图，与电动机无关，故A不符合题意；B、图中是奥斯特实验，是电流的磁效应，与电动机无关，故B不符合题意；C、研究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系，是电流的磁效应，与电动机无关，故C不符合题意；D、图中有电源，研究的是通电导体在磁场中受到力运动，是电动机的原理图，故D符合题意。故选：D。 【答案】D
■考点5：电磁感应现象的探究及应用?
◇典例1：在探究产生感应电流的条件时，小阳采用了如图所示的实验装置。闭合开关后，小阳左右移动金属棒AB，发现灵敏电流计的指针偏转角度较小，即产生的感应电流较小。 （1）请你写出一种增大感应电流的方法：___________________________。 （2）__________________是根据这一原理制成的。
【考查角度】探究电磁感应现象的实验．
【解析】（1）感应电流的大小与磁场的强弱、导体切割磁感线运动的速度有关；故换磁性更强的磁体或增大导体切割磁感线运动的速度都能增大感应电流；（2）图中没有电源，是磁生电，是电磁感应现象，是发电机的原理。
【答案】（1）换磁性更强的磁体或增大导体切割磁感线运动的速度；（2）发电机。
【实验拓展】（1）实验装置。 （2）磁生电的条件：一是电路闭合；二是部分导体；三是在磁场中切割磁感线。
（3）使实验现象明显的措施：一是选用磁性强的U形磁体；二是用多匝线圈代替导线；三是切割磁感线时要垂直并且速度要快。
（4）控制变量法的应用：研究感应电流方向与磁场方向关系时，保持导体运动方向不变；研究感应电流方向与导体运动方向关系时，保持磁场方向不变。
（5）结论：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。
◆变式训练
5.1 小华同学用如图所示的实验装置进行探究导体在磁场中怎样运动才能在电路中产生电流。 （1）小华将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁铁中，闭合开关，发现电流表指针不偏转，然后她让导体在蹄形磁铁中左右运动，电流表的指针_________。（选填“偏转”或“不偏转”） （2）若小华让导体在蹄形磁铁中上下运动，则她会发现电流表的指针_________。（选填“偏转”或“不偏转”） （3）综合（1）（2）中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须在闭合电路中，且要做_________的运动。 （4）在这个实验中_________能转化成了电能。
【解析】（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，没有切割磁感线，电流计指针不偏转；让导体在蹄形磁体中左右运动，导体切割磁感线，有感应电流产生，电流计指针会偏转；（2）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，导体没有切割磁感线，没有感应电流产生，电流计指针不会偏转；（3）综合（1）（2）中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是闭合电路的一部分，且一定要做切割磁感线的运动；（4）此实验中消耗了机械能，获得了电能，是将机械能转化为电能的过程。 【答案】（1）偏转；（2）不偏转；（3）切割磁感线；（4）机械。
5.2 如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持蹄形磁铁位置不变，下面四幅图是实验中观察到的现象
（1）实验中，通过__________________来判断电路中是否产生感应电流。 （2）分析比较甲、乙、丙三次实验，可以得出产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体，在磁场中做__________________运动。分析比较丙和丁两次实验，可以得出感应电流的方向与导体的_________有关。 （3）下列用电器中，利用该原理工作的是_________（填字母代号）。 A．电铃??? B．电风扇??? C．动圈式话筒???? D．扬声器
【解析】（1）在该实验中，是否有感应电流的产生是通过灵敏电流表的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流；（2）分析比较甲、乙、丙三次实验，可以得出产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；分析比较丙和丁两次实验，导体运动方向不同，灵敏电流表的指针偏转方向不同，可以得出感应电流的方向与导体的运动方向有关；（3）ABD，电铃、电风扇、扬声器是电能转化为机械能，C动圈式话筒是利用电磁感应原理，故选C。
【答案】（1）灵敏电流计的指针是否偏转；（2）切割磁感线；?运动方向；（3）C。
■考点6：探究影响电磁铁的磁性强弱的因素?
◇典例1：如图是某学习小组同学设计的探究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。 （1）实验中，移动变阻器的滑片改变通过电磁铁线圈中的_________大小；根据电磁铁吸引大头钉的多少判断电磁铁的_________。 （2）下表是该组同学所做实验的记录：
电磁铁线（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
比较实验中的1、2、3（或4、5、6）组数据，得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过线圈中的电流越大，电磁铁的磁性越_________； ②比较实验中的1和4（或2和5，或3和6）组数据，可得出的结论是：______________________________________________________； （3）实验后，同学们想继续探究“电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关？”他们利用上述电路和两根大小不同的铁芯，设计实验：实验时应该保持___________________________不变，换用不同铁芯，观察电磁铁吸引大头钉数多少。 若两次实验吸引大头钉数量明显不同，说明___________________________。
【考查角度】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验．
【解析】（1）实验时，移动滑动变阻器的滑片，可以改变变阻器连入电路中的电阻大小，从而改变电路中的电流大小；根据转换法，根据电磁铁吸引大头钉的多少判断电磁铁的磁性强弱；（2）①横向比较实验中的1、2、3（或4、5、6）可以看出，在线圈的匝数相同时，电流从0.8A增加到1.5A时，吸引铁钉的个数由5枚增大到10枚，说明在线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；②比较实验中的1和4（或2和5或3和6）可以得出通过电磁铁的电流都为0.8A（或1.2A或1.5A）时，线圈匝数50匝的吸引5枚铁钉，线圈匝数为100匝的吸引铁钉7枚（或8枚、11枚或10枚、14枚），说明在通过电磁铁的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；（3）电磁铁的磁性强弱可能跟铁芯大小有关。根据控制变量法，探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时，控制线圈的匝数和通过的电流不变，只改变铁芯大小；换用不同铁芯，观察电磁铁吸引大头钉数多少。若两次实验吸引大头钉数量明显不同，说明电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关。 【答案】（1）电流；磁性强弱；（2）①越大；②在电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；（3）电磁铁线圈的匝数和通过的电流；电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关。
【实验拓展】（1）实验装置图。
（2）滑动变阻器的作用，一是保护电路；二是改变电磁铁中电流的大小；三是控制电磁铁中的电流不变。
（3）实验中应用的物理方法：
控制变量法：探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系时，应控制电流大小相同，铁芯相同。
探究电磁铁的磁性强弱与铁芯的关系时，应控制线圈匝数相同，电流相同。探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系时，应控制电流大小相同，铁芯相同。
转换法：实验中利用电磁铁吸引大头针的数目多少显示磁性强弱。
（4）实验结论：电磁铁的磁性强弱与通过的电流大小 和线圈的匝数有关，线圈匝数一定时，电流越大磁性越强；电流一定时，外形相同的螺母线管，匝数越多磁性越强。
◆变式训练
6.1在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁A、B，并设计了如图所示的电路。 （1）实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来判定其磁性强弱的，所使用的物理研究方法是_________ （2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁A、B吸引大头针的个数_________（填“增加”或“减少”），说明线圈匝数相同时，电流越_________，电磁铁磁性越强。 （3）根据图示的情境可知，_________（填“A”或“B”）的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越_________ （4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是__________________
【解析】（1）磁性的强弱是无法直接观察的，此题中是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同的，这是一种转换的方法；（2）根据图示可知，滑动变阻器滑片向左移动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律，电路中的电流变大，电磁铁A、B吸引大头针的个数增加，说明线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁磁性越强；（3）电磁铁B吸引的大头针数目多，说明B的磁性强；两电磁铁串联，电流相同，所以得出的结论是：电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强；（4）大头针被磁化，同一端的磁性相同，同名磁极相互排斥，所以下端分散。 【答案】（1）转换法；?（2）增加；?大；?（3）B；?强；（4）同名磁极相互排斥。
6.2为了探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小聪所在的实验小组用细铁丝（表面涂有绝缘漆）在大铁钉上缠了若干圈，制成了一个简易的电磁铁，并结合其他的实验器材，做了如图所示的实验。
请根据图a、b、c、d中观察到的情况，回答下列问题 （1）小果通过观察图a与图b得知____________________________________。 （2）通过比较图中_________的两种情况，可以得知通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。 （3）小果通过比较图d中甲、乙两个电磁铁吸引大头针的多少，得出结论：外形结构相同的电磁铁，通过它们的电流相同时，线圈匝数_________，磁性_________。
【解析】（1）图a、b中两电磁铁相同，一个通电能吸引大头针，一个不通电不能吸引大头针，说明电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性；（2）此题中要研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，应控制线圈匝数相同，而电流不同，由欧姆定律可知，变阻器接入的阻值不同，由图可知b、c符合题意；（3）在d图中甲乙两个电磁铁串联，所以通过的电流相等。甲吸引的大头针多，说明它的磁性强，进一步观察发现，甲线圈的匝数比乙线圈的匝数多，由此可知：外形结构相同的电磁铁，通过它们的电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强。 【答案】（1）电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性；（2）b、c；（3）越多；越强。
6.3 小明在课下按教材“迷你实验室”自制成简易的电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路去探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。 （1）根据图示的情境可知，_________（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，_________，电磁铁磁性越强。 （2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_________（填“增加”或“减少”），说明电流越_________，电磁铁磁性越强。
【解析】（1）磁性的强弱是直接看不出来的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，电磁铁吸引的大头针越多说明磁性越强。根据图示的情境可知，乙电磁铁吸引的大头针多，说明乙的磁性强。究其原因，电流相同，甲缠绕的线圈的匝数多，吸引大头针越多。便得出：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，发现电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。 【答案】（1）乙；线卷匝数越多；（2）增加；大。
1．两个条形磁体如图所示放置，在每一个磁体上放一枚小铁钉，当两磁体相互接触时，小铁钉将会（ ）
A．相互靠近 B．相互远离 C．落下 D．静止不动
【解析】当两个磁体异名磁极接触合并后，相当于成为一个磁体，而条形磁体两端磁性较强，中间磁性较弱知，铁钉由于重力作用会掉下来。故选C。
【答案】C
2．关于磁感线，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线是磁场中实际存在的曲线
B．磁感线都是从磁体的N极到S极
C．磁体N极在磁场中某点的受力方向与该点的磁感线切线方向一致
D．磁感线只分布在磁体外，不分布在磁体内
【解析】A、错误，磁感线是人为地引入的；B、D、错误，磁体周围的磁感线是从N极出发回到S极，在内部则是从S极出发回到N极；C、正确。故选C。
【答案】C
3．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁水平放置且左端固定。当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向左移动，条形磁铁仍然静止。在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力（ ）
A．逐渐增大，方向向右 B．逐渐减小，方向向右
C．逐渐增大，方向向左 D．逐渐减小，方向向左
【解析】由图可知，螺线管中的电流方向是从右端流入左端流出，结合螺线管的绕向，由安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极；根据磁极间作用规律可知，条形磁铁左端要受到电磁铁对它一个向右的排斥力；条形磁铁在向右排斥力的作用下仍处于平衡状态，说明其在水平方向上受到平衡力的作用，由此可知，桌面对条形磁铁有一个向左的摩擦力来平衡排斥力，故AB错误。当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强，电磁铁对条形磁铁的排斥力增大；由于条形磁铁仍然静止，摩擦力始终等于电磁铁的排斥力，所以摩擦力也随之增大，故C正确，D错误。故选C。
【答案】C
4．关于电与磁实验的装置图，其中用来研究产生感应电流条件的是（ ）
A． B． C． D．
【解析】A、如图，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，电路中有感应电流产生，是探究产生感应电流条件的实验装置。符合题意。B、如图，是探究通电导体周围存在磁场的奥斯特实验。不符合题意。C、如图，是探究电磁铁磁性强弱的影响因素的实验装置。不符合题意。D、如图，是探究通电导体在磁场中受力运动的实验装置。不符合题意。故选A。
【答案】A
5．小柯为辨认电池的正负极，设计了下图所示的四种方案，其中能达到目的是（ ）
A． B． C． D．
【解析】A、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A不符合题意；B、通电线圈周围存在磁场，通过吸引铁屑的多少只可以证明有磁性，无法判断电源的正负极，故B不符合题意；C、测电笔是来辨别家庭电路中的火线和零线的，由于测电笔内部高阻的特点，无法辨别电池正负极，故C不符合题意；D、通电螺线管的极性与电流方向有关，由此也可判断出电源的正负极，故D符合题意。故选D。
【答案】D
6．如图所示，要使电压表的示数变小，应将滑动变阻器的滑片P向________（选填“a”或“b”）端移动。此时电磁铁的磁性将_______。（选填“增强”、“减弱”或“不变”）
【解析】灯泡的电阻不变，灯泡两端的电压减小，根据I=，电路电流减小。电源电压不变，电流减小，总电阻增大。滑动变阻器接入右半段，滑片向a端移动，滑动变阻器连入电路的电阻变大。电磁铁的铁芯和线圈的匝数一定，电路电流变小，磁性减弱。
【答案】a；减弱。
7. 标出图中的磁感线方向和小磁针的N极。
【解析】由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可判断小磁针的左端是N极，右端是S极；磁感线在磁体的周围是从N极出来，回到S极，故作图如下：
【答案】见解析
8 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，同学们制成了简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。通电后让电磁铁吸引大头针。 （1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_______（选填“增加”或“减少”），说明电流越_______，电磁铁磁性越强。 （2）根据图示的情境可知，_______（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流相同时，_______，电磁铁磁性越强。 （3）判断乙铁钉的上端是电磁铁的_______极。 （4）电磁铁吸引的大头针下端分散开的原因是_____________________。
【解析】（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；（2）由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；（3）根据右手螺旋定则，四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向即为螺线管的N极；则乙铁钉的上端是电磁铁的S极；（4）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。 【答案】（1）增加；大；（2）线圈匝数越多；（3）S；（4）大头针被磁化，同名磁极相互排斥。
9. 如图所示为“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。铜棒AB、电流表、开关组成闭合电路。 （1）闭合开关后，使铜棒AB上下运动，电流表指针_______（“能”或“不能”）发生偏转。 （2）要使电流表指针发生偏转，铜棒AB应______________运动，这是一种_______现象，利用这一原理可制成_______。 （3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法。 方法一：____________________________； 方法二：____________________________。
【解析】（1）铜棒AB上下运动，正好和蹄形磁体中磁感线的方向一致，不能做切割磁感线运动，所以不能产生感应电流，电流表的指针就不发生偏转；（2）要使电流表指针发生偏转，即要让闭合电路中产生感应电流，就要让铜棒AB做切割磁感线运动，水平向左、向右，或者斜向上、斜向下都可以切割到磁感线，这种现象就是电磁感应现象，利用它人们发明了发电机；（3）图中的电流表可以比较出电流的方向，要使电流表指针偏转方向发生改变，也就是要改变感应电流的方向，可以从影响感应电流方向的两个因素（导体的运动方向和磁场方向）考虑，只改变其中一个因素时，感应电流的方向就会发生改变； 【答案】（1）不能；（2）向右（向左、斜向上或斜向下）；电磁感应；发电机；（3）改变铜棒运动方向；改变磁场方向。
一．选择题（共9小题）
1．（2018?绵阳）指南针是我国四大发明之一，《论衡》记载：司南之杓，投之于地，其柢指南。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是（ ）
A．地理南极，地磁北极 B．地理南极，地磁南极
C．地理北极，地磁北极 D．地理北极，地磁南极
【解析】地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示；地理上的南极是地磁的北极，故长柄所指方向是地磁北极，地理南极。故BCD错误、A正确。故选A。
【答案】A
2．（2018?恩施州）下列有关磁场的说法错误的是（ ）
A．磁体周围的磁场是真实存在的
B．磁感线是为了描述磁场面虚拟的封闭曲线
C．通电导体周围存在着磁场
D．地面上的指南针N极总是指向地理的南极
【解析】A、磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故A正确；B、磁感线是为了形象描述磁场的分布引入的物理模型，是虚拟的封闭曲线，故B正确；
C、根据奥斯特实验可知，通电导体周围存在着磁场，故C正确；D、地球是一个大磁体，地磁的南北极与地理的南北极相反，所以指南针静止时，指南针的N极指向地磁的南极即地理的北极，故D错误。故选D。
【答案】D
3．（2018?临沂）小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（ ）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
【解析】据题目可知，小磁针左端是N极，右端是S极，所以电磁铁的左端，即a端为N即，右端为S极，据安培定则可知，电流从d端流出后进入电磁铁，故d端是电源的正极，c端是负极，故B正确。故选B。
【答案】B
4．（2018?贵阳）如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是（ ）
A．首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B．当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来
C．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D．改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变
【解析】A、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误；B、当直导线通电时，导线的周围存在磁场，小磁针会发生偏转，不会悬浮起来，故B错误；C、小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，故C正确；D、磁场方向与电流方向有关，改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向改变，故错误。故选C。
【答案】C
5．（2018?威海）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当p向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
【解析】（1）根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用可知，右侧的小磁针将会逆时针旋转，故AB错误；（2）闭合开关S1和S2，使滑片P向左滑动，电阻变小，电流变大，磁场的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，电路电流变大，所以指示灯的亮度会变亮，故C错误。使滑片P向右滑动，电阻变大，电流变小，磁场的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，电路电流变小，根据U=IR可知，灯泡两端的电压减小，电压表示数变小，故D正确。故选D。
【答案】D
6．（2018?江西）消防应急灯在没有停电时，灯是熄灭的；停电时，标有“36V”字样的两盏灯就会正常发光。如图所示的电路中符合要求的是（ ）
A． B． C． D．
【解析】A、由图知，没有停电时（即220V的电路接通），电磁铁有磁性，吸引衔铁，使下面的一只灯泡发光，故A不合题意；B、由图知，右侧电路的电源电压为36V，而两盏灯的额定电压均为36V，要使外部电路停电时，两盏灯都能正常发光，则两盏灯应并联，而图中两盏灯串联，不能正常发光，故B不合题意；C、由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，上面的两只灯泡都不发光（即熄灭）；停电时，衔铁被弹簧拉起，上面两只并联的灯泡可以在36V的电压下正常发光，故C符合题意；D、由图知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，下面的两只灯泡都发光，而停电时，衔铁被弹簧拉起，则两只灯泡都不发光，故D不合题意。故选C。
【答案】C
7．（2018?宁波）我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是（ ）
A．电铃 B．手摇发电机 C．电风扇 D．电磁起重机
【解析】由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。A、电铃是利用电磁继电器来工作的，故A不符合题意；B、发电机的工作原理是电磁感应现象，故B不符合题意；C、电风扇的主要部件是电动机，是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，故C符合题意；D、电磁起重机是利用电磁铁工作的，故D不符合题意。故选C。
【答案】C
8．（2018?扬州）安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以（ ）
A．将磁体的N、S极对调
B．将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
C．改变磁性强弱
D．改变磁性强弱和电流大小
【解析】AB、要想改变电动机的转动方向，可对调磁铁两极或改变线圈中电流的方向，二者同时改变时，电动机转动方向不变；故A正确、B错误；CD、电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关，和电流大小、磁性强弱无关，故C、D错误。故选A。
【答案】A
9．（2018?聊城）手机无线充电方便了人们的生活，其中电磁感应无线充电是应用最多的无线充电方案。如图所示，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈的周围形成交变的磁场，通过电磁感应在受电线圈中产生一定的感应电流，从而将能量从发射端转移到接收端。下列选项中和受电线圈工作原理相同的是（ ）
A．扬声器 B．.电磁继电器 C．.动圈式话筒 D．.电动机
【解析】A、扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故A错误；B、电磁继电器利用的是电流的磁效应，故B错误；C、动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置，故C正确；D、电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故D错误。故选C。
【答案】C
二．作图题（共2小题）
10．（2018?六盘水）将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成）．要求：A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；B使小磁针静止时如图所示。
【解析】已知小磁针的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的左端为S极，右端为N极；要使电磁铁的右端为N极，由安培定则可知，电流要从电磁铁的右端流入，因此电源的右端为正极、左端为负极；改变线圈中的电流大小可以改变电磁铁磁性的强弱，因此电路中要串联一个滑动变阻器。故设计电路如下：
【答案】见解析
11．（2018?盘锦）如图，是一种温度自动报警器原理示意图，当环境温度低于设定的警戒温度时，灯亮，电铃不响。当环境温度达到警戒温度值时，灯不亮电铃响，发出报警信号。在图中的虚线框内填入相应的电路元件符号并补全电路；②标出通电螺线管的N极。（电铃符号）
【解析】温度自动报警器的工作过程是这样的，当温度升高时，玻璃泡中的水银膨胀，水银液柱上升，当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，从而使触点与上面断开，与下面连通，此时电铃响，发出报警信号。从图可知，电流是从螺旋管的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的上端就是螺线管的N极，如图所示：
【答案】见解析
三．实验探究题（共2小题）
12．（2018?济宁模拟）如图所示为探究电磁感应现象的实验装置
（1）闭合开关，让悬挂着的导体棒AB做切割磁感线运动时，电流计指针会发生偏转。产生感应电流时，在这过程中能量转化情况是_______________。
（2）在上述实验装置中，若将电流计换成电源，此现象制作以下那些设备_______________。（填序号）①变压器②电磁铁③电动机④发电机⑤动圈式话筒⑥动圈式扬声器
【解析】（1）导体AB左右运动才会切割磁感线，电路中才会有感应电流，是机械能转化为电能；（2）①变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）；②电磁铁应用的是电流的磁效应；③电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理；④发电机利用的是电磁感应现象；⑤动圈式话筒利用的是电磁感应现象；⑥动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力的原理。故选①④⑤。
【答案】（1）机械能转化为电能；（2）①④⑤。
13．（2018?绥化）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的N极是_______________（选填“钉尖”或“钉帽”）。通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是______________________________；通过观察丙图实验现象得出的结论是______________________________。将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的有趣的实验现象是_______________。
【答案】钉帽；在线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强；在电流一定时，线圈的匝数越多，磁性越强；小钢钉不会掉下来。
