第十七章从指南针到磁浮列车
17.3 科学探究：电动机为什么会转动
1．(对应例1)如图所示实验装置是用来研究____(选填“电流磁效应”或“磁场对通电导线的作用”)的。实验中把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会观察到导线向右运动；如果把电源正、负极对调后接入电路，会观察到导线ab向____(选填“左”或“右”)运动；如果不对调电源正、负极，但把蹄形磁体上下磁极调换一下，会观察到导线ab向____(选填“左”或“右”)运动；如果把电源正、负极对调，同时把蹄形磁体上下磁极也调换一下，则会观察到导线ab向____(选填“左”或“右”)运动。
2．(对应例1)如图为我们实验室所用电流表的内部结构示意图。当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是__
。
3．(对应例2)如图所示四个实验现象中，揭示了电动机原理的是()
4．(对应例2)我们使用的电风扇、洗衣机、抽油烟机等家用电器，其主要部件都是用电动机来工作的，那么电动机是根据下列哪种现象制成的()
A．电流周围存在磁场
B．磁场对放入其中的永磁体产生力的作用
C．磁场对放入其中的通电导线产生力的作用
D．二力平衡知识
5．(对应例1)如图是扬声器的示意图，当线圈通过方向不断变化的交变电流时，线圈和____发生相互作用，线圈就不断地振动，从而带动纸盆振动，扬声器就会发出声音。在上述过程中，发生的能量转化是____。
6．(对应例2)如图所示，使线圈位于两磁极间。
(1)通电后，图甲中ab段导线的电流方向是____(选填“由a到b”或“由b到a”)。图甲中ab段导线受磁场力的方向向上，用箭头标示出图丙中ab段导线所受磁场力的方向。
(2)线圈转过图乙所示位置，用____的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈。
参考答案
【分层作业】
1．磁场对通电导线的作用左左右
【解析】实验装置中有电源，且不是为了吸引铁性物质，故不是研究电流磁效应，而是研究磁场对通电导线的作用。实验过程中，电源正负极对调或上下磁极调换，都会使导线ab的运动方向变化，二者同时改变，导线ab的运动方向不变。
2．通电导线在磁场中受到力的作用(或磁场对电流有力的作用)
【解析】从图中可以看出，电流表中有永磁体，当有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转，说明通电导线在磁场中受到力的作用(或磁场对电流有力的作用)。
3．B
【解析】A实验是奥斯特实验的实验装置；B实验是研究通电导体在磁场中受力运动的实验装置，也是电动机的原理图；C实验是探究电荷间相互作用规律的实验装置；D实验是研究电磁铁磁性的实验装置。
4． C
【解析】电动机里绕有线圈，工作特点是当给电动机通电时，电动机就会转动，所以电动机是根据磁场对放入其中的通电导线产生力的作用制成的，而不是对永磁体产生力的作用。
5．永磁体电能转化为机械能
【解析】扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成。当线圈中通过交变电流时，会产生变化的磁场，与永磁体之间相互作用产生振动，带动纸盆也来回振动，使扬声器发声，将电能转化为机械能。
6．(1)由a到b
答图
【答案】如图所示。
(2)改变电流方向
【解析】根据题图中的电源左正极、右负极可以判断，通电后，图甲中ab段导线的电流方向是由a到b。图丙中ab段导线中的电流方向依然是由a到b，磁场方向也没有变化，故所受磁场力的方向和图甲中相同，方向向上。图乙中线圈处于平衡位置，改变电流方向可以使线圈继续转动。
3
第十七章从指南针到磁浮列车
17.1 磁是什么
1．(对应例1)为了判断一根钢棒是否有磁性，小明进行了如下几组小实验，其中不能达到目的的是()
A．让钢棒靠近铁屑，铁屑被吸引，则钢棒具有磁性
B．用细线将钢棒吊起来，使它能在水平面内自由转动，静止时总是指南北方向，则钢棒具有磁性
C．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互排斥，则钢棒具有磁性
D．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互吸引，则钢棒具有磁性
2．(对应例2)如图所示，磁铁吸住两根铁钉的一端，那么这两根铁钉的另一端将()
A．互相吸引，如图甲
B．互相排斥，如图乙
C．既不吸引，也不排斥，如图丙
D．以上三种情况都有可能
3．(对应例3)若在小桌上放一圈小磁针，观察小磁针的指向，再把一条形磁铁放在小磁针的中间，小磁针静止时都不再指向南北，而是有了新的方向，如图所示。通过这个实验说明()
A．地磁场的作用B．磁体周围存在着磁场
C．地球的引力D．无法确定
4．(对应例3)如图所示，小磁针静止在图示的位置，请标出磁体的磁极和磁感线的方向。
5．(对应例2)有三个形状完全相同的磁铁或铁棒悬挂在细线下，已知EF是磁铁，它们的相互作用如图所示，由此可以判断()
A．AB是磁铁，CD是铁棒
B．AB是铁棒，CD是磁铁
C．AB可能是磁铁，也可能是铁棒
D．CD可能是磁铁，也可能是铁棒
6．(对应例3)a、b为两个条形磁体的两个磁极，根据如图所示的磁感线方向，可以判断a为____极，小磁针上端为____极。
7．(对应例3)受北京奥运会开幕式古文明元素影响，竹简、活字印刷品、指南针等工艺品受到热捧。司南是我国最早的指南针，春秋末期的古典书籍就记述了天然磁石及其吸铁现象，而汉代王充在《论衡》中对“司南”进行了详细描述，用天然磁石制成磁勺，放在铜盘上，转动后勺柄指南。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中，最早记载了地磁偏角。“方家(术士)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。司南的发明和使用给航海带来了新的生机。
(1)天然磁石因具有____性而能吸铁。沈括记载的方家(术士)以磁石磨针锋，使得本来不具有磁性的钢针能够指南北，此过程是____现象。
(2)磁勺的勺头实质上是磁体的____极。若用小磁针靠近勺子的柄，则被吸引的磁极是_____极。若用一个“刻有方位的铁盘”取代“刻有方位的铜盘”，司南不能工作的原因是____。
(3)司南能指南北，说明地球是一个____，指南针所指的南北____(选填“是”或“不是”)地理上的正南正北方向。
(4)最近一种悬浮的陀螺风靡校园(如图所示)，当使陀螺旋转后，将其放在转台上，再小心地用转台将陀螺托起，放在已经调节水平的底板上空时，慢慢降低转台，到一定的高度时，陀螺离开了转台，悬空转动。陀螺悬浮在底板上，是由于____。
参考答案
【分层作业】
1．D
2．B
【解析】磁铁吸住两根铁钉，铁钉同时被磁化，且磁化的磁极相同，同名磁极相互排斥，如图乙，故选B。
3．B
4．
答图
【答案】如答图所示。
5．C
【解析】据图能看出，AB和磁铁相互吸引，所以有两种可能：①AB是磁铁，相互吸引的为异名磁极；②AB是铁棒。CD和磁铁相互排斥，说明CD一定是磁铁。
6．SN
7．(1)磁磁化
(2)NN磁体能吸引铁、钴、镍等物质
(3)磁体不是
(4同名磁极相互排斥
4
第十七章从指南针到磁浮列车
17.2 电流的磁场
1．(对应例1，例2)奥斯特实验表明：通电导体的周围存在____。如图所示的两个通电螺线管会相互__排斥__(选填“排斥”或“吸引”)。
2．(对应例2)为了改变通电螺线管的南北极，应当采用的方法是()
A．增加电流强度B．减小电流强度
C．增加线圈匝数D．改变电流方向
3．(对应例3)如图所示，电磁继电器能通过低压控制电路间接地控制高压工作电路。下列说法正确的是()
A．连有电动机的电路是低压控制电路
B．电磁继电器实际上是一个由电磁铁控制电路通断的开关
C．利用电磁继电器主要是为了节约用电
D．利用电磁继电器主要是为了操作方便
4．(对应例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逐渐向右移动时，条形磁铁仍静止，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
5．(对应例2)根据通电螺线管的磁感线方向，标出图中电源的正极和小磁针的N极。
6．(对应例2)在下图中已知通电螺线管的磁极的极性和电池正负极，请画出线圈的绕线。
7．(对应例3)小明用如图所示的装置探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关。
(1)下表是小明的实验记录，根据表中数据回答下列问题：
电磁铁线圈匝数 100匝 50匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流(A) 0.6 1.2 1.5 0.8 1.0 1.5
吸引大头针数量(个) 7 11 14 5 8 10
①通过比较第____和第____两次实验，可知电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关。
②电磁铁的磁性强弱除了跟线圈匝数有关外，还跟____有关。
(2)实验中，小明通过观察____来判断电磁铁磁性的强弱。
参考答案
【分层作业】
1．磁场排斥
【解析】用右手定则可判断出，左边螺线管的右端是N极，右边螺线管的左端是N极，同名磁极相互排斥，故两个通电螺线管会相互排斥。
2．D
3．B
【解析】 A．由图可见，电磁铁电路是控制电路，电动机电路是工作电路，该选项说法错误；B.电磁继电器实质上就是利用电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性的特点控制工作电路通断的开关，该选项说法正确；C.电磁继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路，与节约用电无关，相反是多用了电，该选项说法错误；D.有些环境比较复杂，不利于人直接操作，利用电磁继电器主要是为了实现远距离控制和自动控制，该选项说法错误。
4．D
【解析】由图可知，电源的下方是正极，用右手握住螺线管，四指弯曲的方向与电流的方向一致，此时大拇指指向左，即螺线管的左端是N极，则右端是S极，与磁铁是同名磁极相互排斥，所以磁铁受到向左的摩擦力；当滑片P逐渐向右移动，电阻变大，电流减小，螺线管的磁性减弱，磁铁受到的摩擦力逐渐减小，故选D。
5．
答图
【答案】如图所示。
【解析】由图可知：螺线管的右端是N极，用右手定则可判断电源的右端是正极；根据位于磁场中的小磁针N极所指的方向与磁场的方向一致，可判断小磁针的左端是N极或可根据异名磁极相互吸引判断。
6．
答图
【答案】如图所示。
【解析】从图可知，螺线管的右端为N极，左端为S极，并且电流方向是从螺线管的右端流入左端流出，
用右手大拇指指向右端即通电螺线管的北极，用右手握住螺线管，四指环绕的方向即螺线管中电流的方向，则为绕线方向。
7．(1)①3 6
②电流的大小
(2)电磁铁吸引大头针的多少
【解析】(1)本题实验中利用控制变量法进行探究；①通过比较第3和第6两次实验，可知电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关；通过分析第一组或第二组实验数据可知：在线圈匝数相同时，电磁铁的磁性强弱还与电流的大小有关。
(2)实验中，小明通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
4
