第二讲 电生磁
一、直线电流的磁场和通电螺线管的磁场
1．
1820年，丹麦物理学家________首先发现，在小磁针的上方拉一根平行的直导线，当给直导线通电时，小磁针会发生________；通电导线的周围和________周围一样也存在________，这是电流的磁现象。
2．
改变直导线电流的方向，小磁针的偏转方向________(选填“会”或“不会”)发生改变，这说明电流产生的磁场与________方向有关，改变________方向，磁场的方向也随之改变。
3．
直线电流的磁场分布规律：以________为中心的________，离导线越近，磁场越________。
4．
带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多，原因是________在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的________，就产生了更强的磁场。带有铁芯的通电螺线管叫做________。
5．
通电螺线管周围的磁场分布与________的磁场很相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极，改变电流方向，螺线管的磁极也发生变化。
6．
右手螺旋定则(一)
如图所示，用右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是直线电流产生的磁场方向。
7．
右手螺旋定则(二)
如图所示，用右手握住螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极(N极)。
二、电磁铁
1．
影响电磁铁磁性强弱的因素很多，我们在研究时采取的基本研究方法是________法，通过比较能够吸引大头针的个数可以判断电磁铁的磁性强弱。
2．
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
电磁铁的磁性除了与是否带铁芯有关之外，还与以下因素有关：
(1)通过线圈的电流大小：线圈匝数相同的情况下，电流越大，电磁铁的磁性越________，电流越小，电磁铁的磁性越________。
(2)线圈的匝数：电流大小相同的情况下，匝数越多，电磁铁的磁性越________，匝数越少，电磁铁的磁性越________。
三、电磁铁的应用
1．
电磁铁产生磁场的有或无可以用________来控制，磁场的强弱可以用________大小来调节，磁场方向的改变可以通过改变________方向来实现。
2．
电磁继电器是利用________________来控制工作电路的一种自动开关。使用它的最大优点是可以用________电压来控制________电压，用________电流来控制________电流。
如图是电磁继电器的控制电路：
(1)当控制电路闭合开关时，电磁铁A产生________，吸住铁片B，接通电动机所在的电路，________灯亮代表电动机在工作。
(2)当低压电源的开关断开时，________失去了磁性，铁片B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与________灯触点分离，而与________灯触点接通，电动机停止工作。
3．
磁悬浮列车是利用“同名磁极相互________，异名磁极相互________”的原理，通过轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁之间的________或________作用实现的。
4．
________是信息存储技术发展的一个里程碑，如硬盘在存入数据的过程中，首先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为________，电流通过读写磁头转变为________，然后用这个磁场使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，信息就记录在盘片中了。需要读取磁盘信息时，只要使记录的磁信息通过磁头转变成电信号，再将电信号转变成声音、图像、数字等信息，就可再现被记录的信息。
5．
银行等机构发行的磁卡，背面的________里记录着持卡人的账号等信息，使用磁卡时，磁条中的信息经由机器读出，也可在磁卡上写入新的信息。
6．
录音机和录像机的磁头也是由________制成的，它们将需要记录的声音和图像转变成电信号，通过________记录在磁带上。
7．
电磁铁的用途广泛，如发电机、电动机、电磁起重机、洗衣机、电饭锅等都用到了________。
四、老式电话机的工作原理
话筒
听筒
1．
将一支可自由转动的小磁针放在水平桌面上，等它静止后，在靠近小磁针的正上方放一根垂直于磁针指向的水平直导线，并在导线中通以如图所示的电流I，从上往下看( )
A．小磁针将逆时针方向转动
B．小磁针将顺时针方向转动
C．小磁针将不停地摆动
D．小磁针将不动
2．
奥斯特实验论证了( )
A．电流越小，磁性越强
B．电流的周围存在磁场
C．同名磁极相排斥，异名磁极相吸引
D．任何磁体均有N、S两个磁极
3．
如图有通电螺线管和条形磁体，虚线表示磁感线，磁极A、B、C、D的极性依次是( )
A．S、S、N、N
B．S、N、S、S
C．N、S、N、N
D．S、N、S、S
第3题图
第4题图
第5题图
4．
如图所示，两个线圈A、B套在同一根光滑直棒上，各自能在直棒上自由滑动，开关S闭合时，这两个线圈将会( )
A．一起向左运动
B．一起向右运动
C．两线圈相互吸引，向中间靠拢
D．两线圈相互排斥，向两边运动
5．
如图为双并绕的螺线管，a、b、c、d为螺线管的四个接线头，如用同一电源供电，下列连接方式中磁性最强的接法是( )
A．bc相连，a、d分别接在电源两极
B．cd相连，a、b分别接在电源两极
C．ab相连，cd相连后分别接在电源两极
D．ad相连，bc相连后分别接在电源两极
6．
如图所示，螺线管周围有4个可以自由转动的小磁针a、b、c、d，当S合上后，小磁针静止的位置如图所示，其中极性标错的是( )
A．a
B．b
C．c
D．d
第6题图
第7题图
第8题图
7．
如图所示，盛水的烧杯放在电磁铁上方，当电磁铁的开关断开时，空心小铁球自由地浮在水面上，小磁针指向如图所示，以下说法正确的是( )
A．开关闭合时，小磁针N极向上偏转，S极向下偏转
B．开关闭合、滑动变阻器的滑片向下移动时，电磁铁磁性减弱
C．当电路中电流减小时，空心小铁球所受的浮力减小
D．无论开关断开还是闭合，浮在水面上的空心小铁球所受的浮力不变
8．
玩具小船装有电池和螺线管(有铁芯)组成的闭合电路，如图把小船按图示的方向静止在水面上，放开小船，闭合开关，船头最后的指向是( )
A．向东
B．向南
C．向西
D．向北
9．在如图中，对电流和磁极方向之间关系判断正确的是( )
10．小刚同学在“制作、研究电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示。下列说法正确的是( )
A．若将两电磁铁上部靠近，会相互排斥
B．要使电磁铁磁性增强，应将滑片P向右移动
C．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
D．甲线圈的匝数多，通过乙线圈的电流小于通过甲线圈的电流
11．电磁铁通常弯成U形，这样做的目的是( )
A．使用方便
B．形状美观
C．加强磁性
D．便于操作
12．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。关于电磁铁，下列说法中正确的是( )
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
13．如图所示的是扬声器构造的示意图，关于图中纸盆的运动方向，下面的说法中正确的是( )
A．向右运动
B．向左运动
C．向上运动
D．向下运动
14．如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数会变小。则下列分析正确的是( )
A．电磁铁的下端为N极
B．电源右端为“－”极
C．抽去铁芯，弹簧测力计示数增大
D．断开开关，弹簧测力计示数为零
第13题图
第14题图
第15题图
第16题图
15．如上图右所示，电路中有一个电磁铁，A是弹簧片，B是软铁，C是小锤，D是小铃。当闭合开关后( )
A．铃将持续不断地响下去
B．只敲一下玲
C．小锤不敲铃
D．电磁铁的左端是N极，右端是S极
16．如图所示，在一圆环形导线的中央放置一个小磁针，通入如图所示的电流时，下列说法中正确的是( )
A．小磁针的N极转向纸内
B．小磁针的N极转向纸外
C．小磁针保持不动
D．小磁针的N极在纸面内沿顺时间方向转动
17．根据通电螺线管周围存在磁场(如图所示)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。图中符合他的假说的模型是( )
1．
课堂上教师做了如图演示实验，同学们根据实验现象得到如下结论，其中不正确的是( )
A．甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场
B．甲、丙两次实验表明磁场对电流有力的作用
C．甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
D．甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁，且其磁场方向与电流方向有关
2．
如图所示，M是一个用细导线绕成的螺线管，当闭合开关K后，M的长度将( )
A．伸长
B．缩短
C．不变
D．先伸长，后缩短
第2题图
第3题图
第4题图
3．
如图所示，在同一平面内有四条彼此绝缘的通电直导线，四根导线中的电流大小I1＝I3＞I2＝I4，要使四根导线所围矩形中心处O点的磁场增强，电流被切断的应是( )
A．I1
B．I2
C．I3
D．I4
4．
如图所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧片密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有空隙，就制成了一种磁控元件——干簧管，以实现自动控制。干簧管置于下列哪种通电直导线周围的磁场中时，可以使舌簧片吸合( )
5．
如图所示，一条形磁体固定于水平桌面上，在其正上方有一可自由移动的直导线。观察者俯视观察，当导线通有水平向右的电流时，则导线将( )
A．顺时针转动且向上
B．顺时针转动且向下
C．逆时针转动且向上
D．逆时针转动且向下
6．
如图所示，用漆包线在火柴盒的一端绕若干圈，接着把线拉到另一端按相同方向再绕若干圈。在火柴盒上开出一个圆孔，盒中心放一枚指南针。转动火柴盒，使指南针跟两端的线圈平面平行，然后把它接入要测试的电路中。对此装置的说法，则下列选项正确的是( )
①可作为电压表测量电路中的电压
②可作为电流表测量电路中的电流
③可判断电路中是否通有电流
④它的工作原理与奥斯特实验的原理相同
⑤它的工作原理与电磁感应现象的原理相同
⑥它的工作原理与电动机的工作原理相同
A．①②⑤
B．③④
C．③⑤
D．②⑥
7．
历史上，安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性，他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体(如图所示)。根据安培的这一假说，以下说法正确的是( )
A．这一假说能够说明磁可以生电
B．这一假说能够说明磁现象产生的本质
C．未磁化的物体，其微粒内部不含有这样的环形电流
D．磁化的物体，其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
8．
如图所示，两个通电螺线管与电源构成图示电路，在其内部和两个螺线管之间中部上方分别放置一个小磁针，静止时小磁针的位置正确的是( )
9．
法国和德国的科学家费尔和格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖，如图是研究巨磁电阻特性的电路示意图，当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变亮，则下列说法正确的是( )
A．滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱
B．滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性增强
C．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小
D．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大
10．弹簧下端挂一磁体(下面的电磁铁电路没有连接好)，如图所示，若把电路连接好，发现弹簧长度变短，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧的长度变得更短，则变阻器接入电路的方式可以是( )
A．C接E，B接F
B．C接E，D接F
C．A接E，D接F
D．A接E，B接F
11．(1)如图所示是电磁学中一个很重要的实验，从实验现象可知通电导体周围存在磁场，这种现象是1820年丹麦物理学家_______发现的。
(2)把直导线弯曲成螺线形，当螺线形线圈插入铁芯后磁性增强，此装置称为电磁铁。为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：
猜想A：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想B：外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案：
用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，如图所示的三种情况，根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断磁性强弱的不同。
①通过比较图_______两种情况，可以验证猜想A是正确的。
②通过比较C图甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充______________。
(3)随着科学技术的发展，电磁铁在生产、生活中的应用十分广泛，如水位自动报警器，其工作原理如图所示，当水位达到金属块A时，出现的情况是____。
A．红、绿灯同时亮
B．红、绿灯都不亮
C．绿灯亮
D．红灯亮
12．进一步探究：科学家安培发现，两根平行导线通电后有如图中甲所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)可见，平行通电导线之间有力的作用。而且，当通入的电流方向相同时，导线相互_______。
(2)平行通电导线之间相互作用力的大小可以用安培定律F＝来描述。其中，I1、I2分别为两根导线中通入的电流，l为导线的长度，r为导线之间的距离，k为比例系数。某次实验数据如下：
实验次数
l/m
I1/A
I2/A
r/m
F/N
1
1
0.2
0.2
0.1
0.8×10－7
2
0.5
0.2
0.2
0.1
0.4×10－7
3
1.5
0.4
0.3
0.2
1.8×10－7
请将表格填写完整。比例系数k＝___________N/A2。对于位置固定、长度一定的两根平行导线，如果保持F大小不变，两根导线中的电流大小关系可以用如图乙所示的图像中的图线_______来表示。
13．如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表所示。已知继电器的线圈电阻R0＝15Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t(℃)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
电阻R(Ω)
550
500
445
415
385
355
325
295
265
(1)请简要说明该自动控制装置的工作原理。
(2)计算说明该空调的启动温度是多少？
(3)为了节省电能，将空调启动温度设定为25℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？
(4)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。
1．
如图所示的装置中，电源电压为6
V，小灯泡上标有“6
V 3
W”字样，轻质弹簧的上端固定且与导线连接良好，当开关S断开时，弹簧下端恰能与水银槽里的水银面接触。则当开关S闭合时( )
A．小灯泡正常发光
B．小灯泡不能发光
C．小灯泡忽亮忽灭
D．以上三种情况都有可能
2．
如图所示是一根长直密绕通电螺线管的剖面图，A、B分别是在螺线管轴线上的两点，A点在螺线管的端面处，B点在螺线管的内部，则B点的磁场( )
A．比A点磁场强
B．比A点磁场弱
C．与A点磁场大小相等
D．无法确定
3．
如图所示，桌面上放着一个通电的环形导线，线圈的重力为G，电流方向如图所示。当在环形线圈的中央放上一条形磁体后，线圈对桌面压力为F，则G与F的大小关系为( )
A．F＞G
B．F＝G
C．F＜G
D．无法比较
4．
如图所示为一台非铁性物质制成的天平。天平左盘中的A是一铁块，B是电磁铁。未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流(a端接电源正极，b端接电源负极)，调节线圈中电流的大小，使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重力，铁块A被吸起。当铁块A向上加速运动的过程中，下列判断正确的是( )
A．电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡
B．电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降
C．电磁铁B的下端为N极，天平左盘下降
D．电磁铁B的下端为N极，无法判断天平的平衡状态
5．为验证奥斯特实验，小明从实验室借了一枚小磁针。
(1)回家后，他把小磁针放在桌上，发现小磁针静止时总是指向南北方向，这是因为_____________________，小磁针指南的一端是_______极(选填“S”或“N”)。
(2)接着他把通电的台灯上的导线移到小磁针的正上方，沿南北方向靠近小磁针放置(如图甲所示)，结果发现小磁针并未发生偏转。
带着疑问，小明与同学讨论小磁针不偏转的原因，共有两种猜想。
猜想一：可能是台灯有两根导线，其中的电流方向相反，产生的磁场相互抵消。
猜想二：可能是台灯导线中的电流小，产生的磁场太弱，不足以使小磁针偏转。
接着，它们又设计了如下实验进行探究，如图乙所示，用两节干电池(3
V)和一段电阻丝(12
Ω)串联，闭合开关后发现小磁针发生了偏转。
①电阻丝中的电流_______(选填“大于”“等于”或“小于”)台灯中的电流，据此可以断定猜想_______是错误的。
②该实验中用小磁针的偏转来说明通电导线周围存在磁场，这是采用了哪种物理思想方法？_____________________。
③为了能够做出与①中同样的判断，除了用图乙的探究方法外，我们还可以采用怎样的实验方法？请简述你的做法。第二讲 电生磁
一、直线电流的磁场和通电螺线管的磁场
1．
1820年，丹麦物理学家__奥斯特__首先发现，在小磁针的上方拉一根平行的直导线，当给直导线通电时，小磁针会发生__偏转__；通电导线的周围和__磁体__周围一样也存在__磁场__，这是电流的磁现象。
2．
改变直导线电流的方向，小磁针的偏转方向__会__(选填“会”或“不会”)发生改变，这说明电流产生的磁场与__电流__方向有关，改变__电流__方向，磁场的方向也随之改变。
3．
直线电流的磁场分布规律：以__导线__为中心的__同心圆__，离导线越近，磁场越__强__。
4．
带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多，原因是__铁芯__在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的__叠加__，就产生了更强的磁场。带有铁芯的通电螺线管叫做__电磁铁__。
5．
通电螺线管周围的磁场分布与__条形磁体__的磁场很相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极，改变电流方向，螺线管的磁极也发生变化。
6．
右手螺旋定则(一)
如图所示，用右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是直线电流产生的磁场方向。
7．
右手螺旋定则(二)
如图所示，用右手握住螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极(N极)。
二、电磁铁
1．
影响电磁铁磁性强弱的因素很多，我们在研究时采取的基本研究方法是__控制变量__法，通过比较能够吸引大头针的个数可以判断电磁铁的磁性强弱。
2．
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
电磁铁的磁性除了与是否带铁芯有关之外，还与以下因素有关：
(1)通过线圈的电流大小：线圈匝数相同的情况下，电流越大，电磁铁的磁性越__强__，电流越小，电磁铁的磁性越__弱__。
(2)线圈的匝数：电流大小相同的情况下，匝数越多，电磁铁的磁性越__强__，匝数越少，电磁铁的磁性越__弱__。
三、电磁铁的应用
1．
电磁铁产生磁场的有或无可以用__开关__来控制，磁场的强弱可以用__电流__大小来调节，磁场方向的改变可以通过改变__电流__方向来实现。
2．
电磁继电器是利用__电磁铁__来控制工作电路的一种自动开关。使用它的最大优点是可以用__低__电压来控制__高__电压，用__弱__电流来控制__强__电流。
如图是电磁继电器的控制电路：
(1)当控制电路闭合开关时，电磁铁A产生__磁性__，吸住铁片B，接通电动机所在的电路，__绿__灯亮代表电动机在工作。
(2)当低压电源的开关断开时，__电磁铁__失去了磁性，铁片B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与__绿__灯触点分离，而与__红__灯触点接通，电动机停止工作。
3．
磁悬浮列车是利用“同名磁极相互__排斥__，异名磁极相互__吸引__”的原理，通过轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁之间的__排斥__或__吸引__作用实现的。
4．
__磁记录__是信息存储技术发展的一个里程碑，如硬盘在存入数据的过程中，首先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为__电信号__，电流通过读写磁头转变为__记录磁场__，然后用这个磁场使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，信息就记录在盘片中了。需要读取磁盘信息时，只要使记录的磁信息通过磁头转变成电信号，再将电信号转变成声音、图像、数字等信息，就可再现被记录的信息。
5．
银行等机构发行的磁卡，背面的__磁条__里记录着持卡人的账号等信息，使用磁卡时，磁条中的信息经由机器读出，也可在磁卡上写入新的信息。
6．
录音机和录像机的磁头也是由__电磁铁__制成的，它们将需要记录的声音和图像转变成电信号，通过__磁头__记录在磁带上。
7．
电磁铁的用途广泛，如发电机、电动机、电磁起重机、洗衣机、电饭锅等都用到了__电磁铁__。
四、老式电话机的工作原理
话筒
听筒
1．
将一支可自由转动的小磁针放在水平桌面上，等它静止后，在靠近小磁针的正上方放一根垂直于磁针指向的水平直导线，并在导线中通以如图所示的电流I，从上往下看( D )
A．小磁针将逆时针方向转动
B．小磁针将顺时针方向转动
C．小磁针将不停地摆动
D．小磁针将不动
2．
奥斯特实验论证了( B )
A．电流越小，磁性越强
B．电流的周围存在磁场
C．同名磁极相排斥，异名磁极相吸引
D．任何磁体均有N、S两个磁极
3．
如图有通电螺线管和条形磁体，虚线表示磁感线，磁极A、B、C、D的极性依次是( C )
A．S、S、N、N
B．S、N、S、S
C．N、S、N、N
D．S、N、S、S
第3题图
第4题图
第5题图
4．
如图所示，两个线圈A、B套在同一根光滑直棒上，各自能在直棒上自由滑动，开关S闭合时，这两个线圈将会( D )
A．一起向左运动
B．一起向右运动
C．两线圈相互吸引，向中间靠拢
D．两线圈相互排斥，向两边运动
5．
如图为双并绕的螺线管，a、b、c、d为螺线管的四个接线头，如用同一电源供电，下列连接方式中磁性最强的接法是( C )
A．bc相连，a、d分别接在电源两极
B．cd相连，a、b分别接在电源两极
C．ab相连，cd相连后分别接在电源两极
D．ad相连，bc相连后分别接在电源两极
6．
如图所示，螺线管周围有4个可以自由转动的小磁针a、b、c、d，当S合上后，小磁针静止的位置如图所示，其中极性标错的是( D )
A．a
B．b
C．c
D．d
第6题图
第7题图
第8题图
7．
如图所示，盛水的烧杯放在电磁铁上方，当电磁铁的开关断开时，空心小铁球自由地浮在水面上，小磁针指向如图所示，以下说法正确的是( C )
A．开关闭合时，小磁针N极向上偏转，S极向下偏转
B．开关闭合、滑动变阻器的滑片向下移动时，电磁铁磁性减弱
C．当电路中电流减小时，空心小铁球所受的浮力减小
D．无论开关断开还是闭合，浮在水面上的空心小铁球所受的浮力不变
8．
玩具小船装有电池和螺线管(有铁芯)组成的闭合电路，如图把小船按图示的方向静止在水面上，放开小船，闭合开关，船头最后的指向是( B )
A．向东
B．向南
C．向西
D．向北
9．在如图中，对电流和磁极方向之间关系判断正确的是( D )
10．小刚同学在“制作、研究电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示。下列说法正确的是( C )
A．若将两电磁铁上部靠近，会相互排斥
B．要使电磁铁磁性增强，应将滑片P向右移动
C．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
D．甲线圈的匝数多，通过乙线圈的电流小于通过甲线圈的电流
11．电磁铁通常弯成U形，这样做的目的是( C )
A．使用方便
B．形状美观
C．加强磁性
D．便于操作
12．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。关于电磁铁，下列说法中正确的是( D )
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
13．如图所示的是扬声器构造的示意图，关于图中纸盆的运动方向，下面的说法中正确的是( A )
A．向右运动
B．向左运动
C．向上运动
D．向下运动
14．如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数会变小。则下列分析正确的是( C )
A．电磁铁的下端为N极
B．电源右端为“－”极
C．抽去铁芯，弹簧测力计示数增大
D．断开开关，弹簧测力计示数为零
第13题图
第14题图
第15题图
第16题图
15．如上图右所示，电路中有一个电磁铁，A是弹簧片，B是软铁，C是小锤，D是小铃。当闭合开关后( B )
A．铃将持续不断地响下去
B．只敲一下玲
C．小锤不敲铃
D．电磁铁的左端是N极，右端是S极
16．如图所示，在一圆环形导线的中央放置一个小磁针，通入如图所示的电流时，下列说法中正确的是( A )
A．小磁针的N极转向纸内
B．小磁针的N极转向纸外
C．小磁针保持不动
D．小磁针的N极在纸面内沿顺时间方向转动
17．根据通电螺线管周围存在磁场(如图所示)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。图中符合他的假说的模型是( A )
1．
课堂上教师做了如图演示实验，同学们根据实验现象得到如下结论，其中不正确的是( B )
A．甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场
B．甲、丙两次实验表明磁场对电流有力的作用
C．甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
D．甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁，且其磁场方向与电流方向有关
2．
如图所示，M是一个用细导线绕成的螺线管，当闭合开关K后，M的长度将( B )
A．伸长
B．缩短
C．不变
D．先伸长，后缩短
第2题图
第3题图
第4题图
3．
如图所示，在同一平面内有四条彼此绝缘的通电直导线，四根导线中的电流大小I1＝I3＞I2＝I4，要使四根导线所围矩形中心处O点的磁场增强，电流被切断的应是( D )
A．I1
B．I2
C．I3
D．I4
4．
如图所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧片密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有空隙，就制成了一种磁控元件——干簧管，以实现自动控制。干簧管置于下列哪种通电直导线周围的磁场中时，可以使舌簧片吸合( C )
5．
如图所示，一条形磁体固定于水平桌面上，在其正上方有一可自由移动的直导线。观察者俯视观察，当导线通有水平向右的电流时，则导线将( D )
A．顺时针转动且向上
B．顺时针转动且向下
C．逆时针转动且向上
D．逆时针转动且向下
6．
如图所示，用漆包线在火柴盒的一端绕若干圈，接着把线拉到另一端按相同方向再绕若干圈。在火柴盒上开出一个圆孔，盒中心放一枚指南针。转动火柴盒，使指南针跟两端的线圈平面平行，然后把它接入要测试的电路中。对此装置的说法，则下列选项正确的是( B )
①可作为电压表测量电路中的电压
②可作为电流表测量电路中的电流
③可判断电路中是否通有电流
④它的工作原理与奥斯特实验的原理相同
⑤它的工作原理与电磁感应现象的原理相同
⑥它的工作原理与电动机的工作原理相同
A．①②⑤
B．③④
C．③⑤
D．②⑥
7．
历史上，安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性，他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体(如图所示)。根据安培的这一假说，以下说法正确的是( B )
A．这一假说能够说明磁可以生电
B．这一假说能够说明磁现象产生的本质
C．未磁化的物体，其微粒内部不含有这样的环形电流
D．磁化的物体，其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
8．
如图所示，两个通电螺线管与电源构成图示电路，在其内部和两个螺线管之间中部上方分别放置一个小磁针，静止时小磁针的位置正确的是( D )
9．
法国和德国的科学家费尔和格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖，如图是研究巨磁电阻特性的电路示意图，当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变亮，则下列说法正确的是( C )
A．滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱
B．滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性增强
C．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小
D．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大
10．弹簧下端挂一磁体(下面的电磁铁电路没有连接好)，如图所示，若把电路连接好，发现弹簧长度变短，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧的长度变得更短，则变阻器接入电路的方式可以是( A )
A．C接E，B接F
B．C接E，D接F
C．A接E，D接F
D．A接E，B接F
11．(1)如图所示是电磁学中一个很重要的实验，从实验现象可知通电导体周围存在磁场，这种现象是1820年丹麦物理学家奥斯特发现的。
(2)把直导线弯曲成螺线形，当螺线形线圈插入铁芯后磁性增强，此装置称为电磁铁。为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：
猜想A：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想B：外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案：
用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，如图所示的三种情况，根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断磁性强弱的不同。
①通过比较图A、B两种情况，可以验证猜想A是正确的。
②通过比较C图甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充电流相同。
(3)随着科学技术的发展，电磁铁在生产、生活中的应用十分广泛，如水位自动报警器，其工作原理如图所示，当水位达到金属块A时，出现的情况是D。
A．红、绿灯同时亮
B．红、绿灯都不亮
C．绿灯亮
D．红灯亮
12．进一步探究：科学家安培发现，两根平行导线通电后有如图中甲所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)可见，平行通电导线之间有力的作用。而且，当通入的电流方向相同时，导线相互吸引。
(2)平行通电导线之间相互作用力的大小可以用安培定律F＝来描述。其中，I1、I2分别为两根导线中通入的电流，l为导线的长度，r为导线之间的距离，k为比例系数。某次实验数据如下：
实验次数
l/m
I1/A
I2/A
r/m
F/N
1
1
0.2
0.2
0.1
0.8×10－7
2
0.5
0.2
0.2
0.1
0.4×10－7
3
1.5
0.4
0.3
0.2
1.8×10－7
请将表格填写完整。比例系数k＝2×10－7N/A2。对于位置固定、长度一定的两根平行导线，如果保持F大小不变，两根导线中的电流大小关系可以用如图乙所示的图像中的图线b来表示。
13．如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表所示。已知继电器的线圈电阻R0＝15Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t(℃)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
电阻R(Ω)
550
500
445
415
385
355
325
295
265
(1)请简要说明该自动控制装置的工作原理。
(2)计算说明该空调的启动温度是多少？
(3)为了节省电能，将空调启动温度设定为25℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？
(4)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。
解析：(1)随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作；当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到15mA以下时，空调电路断开，这样就实现了自动控制。
(2)空调启动时控制电路的总电阻：R总＝U/I＝6V/0.015A＝400Ω，此时热敏电阻的阻值：R热＝R总－R0＝400Ω－15Ω＝385Ω，对照表格数据可知，此时的启动温度是20℃。
(3)因为空调启动时控制电路的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为25℃时，热敏电阻的阻值R热′＝355Ω，则控制电路中还应串联的电阻：R′＝R总－R热′－R0＝400Ω－355Ω－15Ω＝30Ω。
(4)还可以通过将控制电路电源改为可调压电源来实现对其控制。
1．
如图所示的装置中，电源电压为6
V，小灯泡上标有“6
V 3
W”字样，轻质弹簧的上端固定且与导线连接良好，当开关S断开时，弹簧下端恰能与水银槽里的水银面接触。则当开关S闭合时( C )
A．小灯泡正常发光
B．小灯泡不能发光
C．小灯泡忽亮忽灭
D．以上三种情况都有可能
2．
如图所示是一根长直密绕通电螺线管的剖面图，A、B分别是在螺线管轴线上的两点，A点在螺线管的端面处，B点在螺线管的内部，则B点的磁场( A )
A．比A点磁场强
B．比A点磁场弱
C．与A点磁场大小相等
D．无法确定
3．
如图所示，桌面上放着一个通电的环形导线，线圈的重力为G，电流方向如图所示。当在环形线圈的中央放上一条形磁体后，线圈对桌面压力为F，则G与F的大小关系为( C )
A．F＞G
B．F＝G
C．F＜G
D．无法比较
4．
如图所示为一台非铁性物质制成的天平。天平左盘中的A是一铁块，B是电磁铁。未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流(a端接电源正极，b端接电源负极)，调节线圈中电流的大小，使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重力，铁块A被吸起。当铁块A向上加速运动的过程中，下列判断正确的是( C )
A．电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡
B．电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降
C．电磁铁B的下端为N极，天平左盘下降
D．电磁铁B的下端为N极，无法判断天平的平衡状态
5．为验证奥斯特实验，小明从实验室借了一枚小磁针。
(1)回家后，他把小磁针放在桌上，发现小磁针静止时总是指向南北方向，这是因为小磁针受到地磁场的作用，小磁针指南的一端是S极(选填“S”或“N”)。
(2)接着他把通电的台灯上的导线移到小磁针的正上方，沿南北方向靠近小磁针放置(如图甲所示)，结果发现小磁针并未发生偏转。
带着疑问，小明与同学讨论小磁针不偏转的原因，共有两种猜想。
猜想一：可能是台灯有两根导线，其中的电流方向相反，产生的磁场相互抵消。
猜想二：可能是台灯导线中的电流小，产生的磁场太弱，不足以使小磁针偏转。
接着，它们又设计了如下实验进行探究，如图乙所示，用两节干电池(3
V)和一段电阻丝(12
Ω)串联，闭合开关后发现小磁针发生了偏转。
①电阻丝中的电流小于(选填“大于”“等于”或“小于”)台灯中的电流，据此可以断定猜想二是错误的。
②该实验中用小磁针的偏转来说明通电导线周围存在磁场，这是采用了哪种物理思想方法？转换法。
③为了能够做出与①中同样的判断，除了用图乙的探究方法外，我们还可以采用怎样的实验方法？请简述你的做法。把台灯换成电功率大的电炉进行实验，观察小磁针是否发生偏转。
