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专题八
电与磁的应用与突破
考点解析☆目标分解
a级目标：知道磁性、磁场、磁化的概念；能根据磁感线识别磁场的极性；描述通电螺线管周围存在磁场及磁场的分布规律；知道通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关；描述电磁感应现象；知道感应电流与磁场方向、导体运动方向有关；描述家庭电路的组成。
b级目标：绘制磁铁周围的磁感线；绘制通电螺线管周围的磁感线；描述电磁铁的特点；说明产生感应电流的条件；使用测电笔辨别火线和零线。
C级目标：家庭电路故障的判断
目标分解：
①磁铁、通电螺线管的认识以及磁极判断
②电磁铁的特点以及应用
③电动机、发电机的区别
④家庭电路的组成以及故障判断
考点剖析☆聚焦高频
考点一：磁铁、通电螺线管的认识以及磁极判断
1.如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座里面有一个电磁铁，可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列有关地球仪说法正确的是(??
)
A.?如果想取下地球仪，应先切断电源
B.?这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的
C.?换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，地球仪受到的磁力大小不变
D.?换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
【答案】
B
【解答】A.如果想取下地球仪，应先“拿开球体”再“切断电源”，防止地球仪在重力作用下落下而摔坏，故A错误；B.因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理制成的，故B正确；C.因为球体在空中静止，处于平衡状态，即重力和磁力大小相等。故换用一个质量较大的地球仪时，重力增大，磁力也增大，故C错误；D.磁悬浮地球仪中的电磁铁是利用电流的磁效应工作的，要使质量较大的地球仪仍悬浮在空中且距离不变，就要改变磁场的强弱，应改变电磁铁中的电流大小，故D错误。
【解析】分析地球仪受到电磁力的来源和消失后的后果即可；
2.通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止。则(??
)
A.?小磁针的b端为N极???????????????????????????????????????B.?通电螺线管左端为N极
C.?电源“＋”极为c端?????????????????????????????????????????????D.?电源“＋”极为d端
【答案】
C
【解答】磁感线总是从磁体的N极出来，然后回到S极，因此通电螺线管的左端为S极，而右端为N极，故B错误；根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的a端为N极，b端为S极，故A错误；用右手握住螺线管，大拇指指向右端，此时弯曲的四指指尖向下，那么线圈上电流方向向下，则电流从左端流入，右端流出，因此电源的c端为“+”极，d端为“-”极，故C正确，D错误。
【解析】（1）（2）根据磁感线确定条形磁铁和螺线管的磁极方向，然后根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的磁极方向；根据安培定则判断螺线管上线圈的电流方向，进而判断电源的正负极方向。
3.如图，当通电后敲击塑料板，观察到铁粉分布情况是（图中“
”为导线穿过塑料板的位置）(???
)
A.???????????????B.??????????????C.???????????????D.?
【答案】
D
【解答】可以想象成右手握住导线，让仲直的拇指所指的方
向跟电流的方
向一致，弯曲的四指所指的
方向就是磁感线的环绕方向，因此那些铁粉类似于围绕着图中“??”，D符合题意。
4.如图甲所示．一个条形磁铁摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则右边这处裂纹左侧的磁极是________极．如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲），这两段会相互________（选填“吸引”或“排斥”）．
【答案】
北（N）；吸引
【解答】（1）如乙图所示，小磁针的右端为S极，根据“异名磁极相互吸引”可知，右边部分左侧为N极；（2）根据（1）中分析可知，条形磁铁摔断后，磁极的性质没有发生变化，只是在断口处重新生成两个新的磁极。甲的右端为S极，乙的左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，这两段会相互吸引。
【解析】根据磁极之间的相互作用规律分析即可。
5.如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号“×”表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线。现将空心簿铜管EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动铜管GH使其向左移动时，发现铜管EF也立即运动起来。
（1）若拉动铜管EF使其向右移动时，则GH应向
________（填“左”或“右”）移动。
（2）当拉动铜管EF使其向右移动，GH紧跟着运动的过程中，导轨上的两根簿铜管可分别看作是电动机和发电机，其中铜管________?可以看作电动机。
（3）本实验中EF和GH采用空心薄铜管而不采用铜棒的原因是________。
【答案】
（1）右（2）GH
（3）空心薄钢管质量小，压力小，产生的摩擦力小，容易运动起来
【解答】（1）当拉动铜管EF向右运动时，根据“右手定则”：让磁感线垂直穿过手心，即右手手心向外，大拇指指向运动方向（向右），四个手指的方向就是感应电流的方向，即电流从F到E；那么GH中的电流从上到下，根据“左手定则”：磁感线垂直穿过手心，即左手手心向外，四个手指指向电流方向（向下），大拇指所指的方向就是运动方向，即GH向右运动；
（2）铜管EF运动起来产生电能，因此它是发电机；铜管GH通上电流运动起来，因此是电动机；
（3）因为摩擦力与压力大小有关，所以本实验中EF和GH采用空心薄铜管而不采用铜棒的原因是：空心薄钢管质量小，压力小，产生的摩擦力小，容易运动起来。
【解析】（1）首先根据“右手”定则判断GH中产生的电流方向，再根据“左手定则”判断GH的运动方向；（2）发电机将机械能转化为电能，电动机将电能转化为机械能；（3）摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
考点二：电磁铁的特点以及应用
1.如图所示，A为弹簧测力计，B为条形磁铁，C为螺线管。闭合S时电流表箱和弹簧测力计都有示数，再闭合S1时，则（???
）
A.?电流表的示数变大，弹簧测力计的示数变大????????
B.?电流表的示数变大，弹簧测力计的示数减小
C.?电流表的示数减小，弹簧测力计的示数减小????????
D.?电流表的示数减小，弹簧测力计的示数变大
【答案】
A
【解答】（1）开关S1闭合前，只有电阻R1自己工作，电流表测通过R1的电流。开关S1闭合后，两个电阻并联，电流表测总电流，根据I总=I1+I2可知，电流表的示数变大。（2）螺线管上电流方向想右；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖朝向右，此时大拇指指向上端，那么螺线管的上端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，条形磁铁受到向下的吸引力。根据二力平衡的条件得到，弹簧测力计的示数F=F吸引+G。通过电磁铁的电流增大，那么电磁铁的吸引力增大，则弹簧测力计的示数变大。
【解析】（1）闭合开关后，分析串并联关系的变化，根据串并联电路的电流特点判断电流表的示数变化。（2）首先根据安培定则判断螺线管的极性，然后分析条形磁铁受到磁力的方向，最后根据二力平衡的知识判断测力计的示数变化。
2.如图所示，将条形磁铁固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S时，小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某一位置时，小车开始向左运动。则下列变阻器接入电路的方式正确的是(??
)
A.?a接e、d接f????????????????????B.?a接e、b接f????????????????????C.?c接e、d接f???????????????????D.?c接e、b接f
【答案】
A
【解答】小车开始向左运动，说明螺线管磁场变强，即通过螺线管的电流变大，那么变阻器的阻值变小，使用的电阻变短。当滑片向左移动时，滑片左边的部分变短，而右边的部分变长，因此变阻器使用左边的部分，也就是左下角的e接线柱必选，上面的c或d任选一个，故A正确，而B、C、D错误。
【解析】小车开始向左运动，说明螺线管磁场变强，即通过螺线管的电流变大，据此确定变阻器的接线方法即可。
3.如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S，滑片P向下移动。下列说法正确的是(??
)
A.?通电螺线管的右端为S极
B.?滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性变弱
C.?滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力一直不变
D.?滑片P向下移动过程中，条形磁铁可能静止，也可能向左运动
【答案】
D
【解答】螺线管上电流向下，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，那么螺线管的右端为N极，故A错误；
滑片P向下移动的过程中，变阻器的阻值减小，通过螺线管的电流变大，那么它的磁性变强，故B错误；
条形磁铁处于平衡状态，那么它受到的摩擦力与电磁力相互平衡。滑片P向下移动的过程中，电磁铁的磁性变强，那么电磁力变大，因此条形磁铁受到的摩擦力变大，故C错误；
滑片P向下移动的过程中，电磁铁的磁性变强，那么电磁力变大，如果电磁力小于条形磁铁的最大静摩擦力，那么它始终处于静止状态；如果电磁力大于它的最大静摩擦力，根据“异名磁极相互吸引”可知，它可能向左运动，故D正确。
【解析】（1）根据安培定则判断通电螺线管的磁极；（2）根据滑片移动方向确定变阻器的阻值变化，进而确定电流变化，根据电流变化确定螺线管的磁性变化；（3）根据二力平衡的知识判断摩擦力的变化；（4）根据力与运动的关系判断。
4.如图所示，开关闭合时，电磁铁上端为N极，下端为S极，在图中括号内标出控制电路电源的正负极，并将工作电路图连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
【答案】
解：如图所示：
【解答】（1）电磁铁上端为N极，下端为S极，.用右手握住螺线管，大拇指指向上端，此时弯曲的四指指尖向左，那么线圈上电流方向向左，即电流从下端流入，上端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极；
（2）开关闭合时，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使电动机所在的电路接通；开关断开时，衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离，使小灯泡所在的电路接通，如下图所示：
【解析】（1）根据安培定则判断电流方向，进而确定电源的正负极；
（2）开关闭合，电磁铁有磁性，衔铁被吸下来，接通工作的电路，断开不工作的电路，据此进行电路的连接即可。
5.小科利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件设计了一个汽车超载自动报警器,如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，继电器线圈的电阻为20Ω,求：(g取10N/kg)
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，
汽车超载。请你判断灯________（选填“L1”或“L2”）是红灯。
（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，用该装置监管通行车辆时，R的阻值应调为多大?
（3）在水平路面上，要使该装置报警，传感器所受的最小压力为多大?
【答案】
（1）L2
（2）车对水平地面的压力：
F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N，
由图象可知，此时的输出电压U=1V，∵I=
∴电路总电阻：R总=
=
=
50Ω，
电阻R的阻值：R=R总-R线圈=50Ω-20Ω=30Ω
答：R的阻值应调节为30Ω；
（3）当R=0Ω要使报警器报警，输出电压最小，
∵I=
，∴输出最小电压：
U0=IR线圈=0.02A×20Ω=0.4V，由图象可知，此时压力传感器受到的压力：F′=0.8×105N=8×104N
答：在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为8×104N.
【解析】（1）根据图乙可知，当压力增大时，压力传感器的输出电压增大，那么通过电磁铁的电流增大，磁场增强，将衔铁吸下来，接通灯泡L2所在的电路，此时灯泡L2发光，据此确定红灯所指的灯泡。（2）首先根据F=G=mg计算出汽车对水平地面的压力，然后根据图乙确定此时压力传感器的输出电压，接下来根据计算出总电阻，根据串联电路R=R总-R线圈计算出此时电阻R的阻值。
（3）当变阻器的阻值为零时，输出电压最小，根据U0=IR线圈计算出此时最小的输出电压，再根据图乙确定此时压力传感器上受到的压力。
考点三：电动机、发电机的区别
1.如图所示，导体ab在外力作用下向左运动时电流表指针偏转，向右运动时电流表指针向另一方向偏转。这个实验事实说明(??
)
A.?通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关
B.?通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
C.?感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关
D.?感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关
【答案】
D
【解答】电流表的指针偏转方向变化，说明产生的感应电流的方向发生改变；而导体ab向左运动和向右运动时，其实就是导体切割磁感线运动的方向不同，因此这个实验事实说明：感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关。
【解析】根据实验过程确定哪个因素发生改变即可。
2.在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图甲所示，示意图如图乙。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用，科拉顿把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是(??
)
A.?该实验过程中没有发生电磁感应现象
B.?通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象
C.?科拉顿没看到小磁针偏转，是因为线圈中没有产生电流，所以看不到小磁针偏转
D.?科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转
【答案】
D
【解答】在实验过程中，磁铁反复插入线圈，那么相当于线圈反复做切割磁感线运动，肯定有感应电流产生，发生了电磁感应现象，故A错误；闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，故B错误；科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转，故C错误，D正确。
【解析】根据对电磁感应现象的认识和理解分析判断。
3.现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术，当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场，产生电流，实现充电。以下设备也是利用“磁生电”工作的是(??
)
A.?电磁起重机???????????????????????????B.?扬声器???????????????????????????C.?电烙铁???????????????????????????D.?动圈式话筒
【答案】
D
【解答】A.电磁起重机的工作原理是电流的磁效应，即“电生磁”，故A不合题意；?
B.扬声器工作时，强弱不同的电流经过线圈时，会受到磁场大小不同的力，从而使纸盆振动发声，故B不合题意；
C.电烙铁工作原理是电流的热效应，故C不合题意；
D.动圈式话筒工作时，声音振动引起线圈振动，而线圈切割磁感线而产生感应电流，故D符合题意。
【解析】“磁生电”的原理就是电磁感应现象，据此分析判断。
4.如图为交流发电机原理图，线圈在磁场中转动，则(??
)
A.?两磁极间的磁场方向向左????????????????????????????B.?线圈在磁场中切割磁感线
C.?通过灯泡的电流方向不变????????????????????????????D.?线圈一定不受磁场力作用
【答案】
B
【解答】A.在磁体的外部磁感线都是从N极出发回到南极，故图中两磁极间的磁场方向向右，故A错误；
B.发电机是根据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产生感应电流的原理制成的，故B正确；
C.感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的方向有关，由于导体切割磁感线的方向在改变，所产生的电流也会变化，故C错误；
D.根据通电导线在磁场中受力的作用的原理可知，此时线圈一定会受到力的作用，故D错误。
【解析】（1）在磁体的外部磁感线都是从N极出发，回到南极；（2）发电机是利用电磁感应现象制成的，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流；
（3）根据感应电流的影响因素判断；（4）通电导线在磁场中受力的作用。
5.如图所示是“磁生电”的探究过程，你认为以下说法正确的是(??
)
A.?让导线在磁场中静止，蹄形磁铁的磁性越强，电流表指针偏转角度越大
B.?用匝数较多的线圈代替单根导线，且使线圈在磁场中静止，这时电流表指针偏转角度大些
C.?蹄形磁铁固定不动，使导线沿水平方向运动时，电流表指针会发生偏转
D.?蹄形磁铁固定不动，使导线沿竖直方向运动时，电流表指针会发生偏转
【答案】
C
【解答】AB.让导线在磁场中静止，没有做切割磁感线运动，无论是增大磁铁的磁性，还是增加线圈匝数，就不会产生感应电流，电流表指针偏转角度为零，故A、B错误；
C.蹄形磁铁固定不动，那么磁场沿竖直方向，使导线沿水平方向运动时，导线切割磁感线，会产生感应电流，则电流表指针会发生偏转，故C正确；
D.蹄形磁铁固定不动，使导线沿竖直方向运动时，导体的运动方向与磁场方向平行，没有切割磁感线，不会产生感应电流，则电流表指针不会发生偏转，故D错误。
【解析】根据探究电磁感应的实验过程、现象和结论分析判断。
6.如图，当条形磁铁从相同高度自由下落分别穿过闭合的塑料环和铜环，发现穿过铜环后的磁铁机械能较小。原因是磁铁在穿过铜环时发生了________现象，有部分的机械能转化为________能。
【答案】
电磁感应；电
【解答】因为铜环是导体，所以条形磁铁自由下落穿过闭合的铜环时，能够产生感应电流，机械能转化为电能，磁铁的机械能减小；而塑料环是绝缘体，所以条形磁铁自由下落穿过闭合的塑料环时，不会产生感应电流。不计空气的阻力，磁铁的机械能守恒，其机械能不减小。
【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，这个过程将机械能转化为电能，据此分析解答。
7.通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
（1）图中螺线管A端是________极。
（2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是________极。
（3）地球周围存在的磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，则形成圆形电流方向与地球自转方向________(选填“相同”或“相反”)。物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带________(选填“正”或“负”)电。
【答案】
（1）N（2）N（3）相反；负
【解答】（1）根据图片可知，螺线管上电流方向向上；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向A端，因此A端为N极；
（2）根据图片可知，线圈上电流方向向下；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向B端，因此B端为N极；（3）地磁北极在地理南极附近，用右手握住地球，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即环绕地球从东到西，因此圆形电流方向从东到西，那么电流方向与正电荷地球自转方向相反。
因为正电荷定向移动的方向为电流方向，而电荷的运动方向与电流方向相反，所以地球带负电。
【解析】（1）根据安培定则判断即可；（2）根据安培定则判断单匝线圈的磁极方向；（3）首先确定地磁北极的方向，然后根据安培定则判断电流的环绕方向。如果电荷的运动方向与电流方向一致，那么地球带正电荷；如果电荷的运动方向与电流方向不一致，那么地球带负电荷。
考点四：家庭电路的组成以及故障判断
1.如图所示是某同学家常用的一个插线板。他在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。下图中，插线板电路连接符合上述现象及安全用电要求的是(??
)
A.??????B.???????C.???????D.?
【答案】
C
【解答】①根据题目描述可知，指示灯损坏，插座正常工作，那么二者不相互影响，因此插座和指示灯并联。
②开关断开时，指示灯和插座都不工作，那么开关应该在干路上。
③开关一定要接在指示灯和火线之间；
④三孔插座接线“左零右火中间地”。故C正确，而A、B、D错误。
【解析】①如果用电器相互影响，那么它们串联；如果不相互影响，那么它们并联；
②在并联电路中，干路开关控制所有用电器；支路开关只能控制它所在支路上的用电器；
③在家庭电路中，开关一定要接在火线和用电器之间，
④三孔插座接线时，注意“左零右火中间地”，据此分析判断。
2.如图所示的家庭电路中，有两个器件连接错误，它们是(
??)
A.?带开关的灯泡和三孔插座????????????????????????????????????
B.?带开关的灯泡和带熔丝的两孔插座
C.?闸刀开关和带开关的灯泡????????????????????????????????????
D.?闸刀开关和三孔插座
【答案】
A
【解答】控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间，三孔插座接线应该“左零右火中间地”，控制电路的总开关应该接在进户线的最前面，保险丝应该接在火线上，因此连接错误的是灯泡上的开关和三孔插座，故A正确，而B、C、D错误。
【解析】根据家庭电路的连接的注意事项判断即可。
3.如图是常用的带有多插孔的插排。小明家插排的指示灯已经损坏，但闭合开关后插孔上连接的用电器仍可以正常工作。某一天小明家装修时将切割机插入插排，切割机工作时，家中的空气开关出现了“跳闸”现象。则下列说法中正确的是(???
)
A.?插排上的插孔与指示灯是串联关系??????????????????????B.?“跳闸”的原因一定是电路发生了断路
C.?“跳闸”的原因一定是电路发生了短路???????????????D.?“跳闸”的原因可能是电路总功率过大
【答案】
D
【解答】指示灯损坏后，插排上的插孔照常向外供电，这说明它们不相互影响，因此它们并联，故A错误；空气开关“跳闸”肯定是因为电流过大造成的，因为此时切割机正在工作，所以不可能发生了短路，肯定是切割机的功率多大造成的，故D正确，而B、C错误。
【解析】（1）如果用电器相互影响，那么它们串联；如果不相互影响，那么它们并联；（4）家庭电路电流过大的原因：①发生短路；②用电器的总功率过大。
4.如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到相线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到相线。此时，丁站在地面上用手去拉丙。则(???
)
A.?甲、乙都会触电?????????????B.?甲、丙都会触电?????????????C.?乙、丁都会触电?????????????D.?丙、丁都会触电
【答案】
D
【解答】甲：接触火线，但是不能与大地或零线形成通路，不会触电；乙：手接触火线，脚与大地接触，形成了通路，会造成触电；丙和丁：二者串联，一端接触火线，一端与大地相连，形成了通路，会造成触电。因此乙、丙和丁都会触电。
【解析】触电是指有电流经过人体，因此触电的条件：①接触火线或与火线联通的物体；②形成通路，据此分析即可。
5.家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测。如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1
，若L正常发光说明L1________，只闭合S、S2
，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2________（填“正常”“短路”或“断路”）。
【答案】
短路；正常
【解答】（1）如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1
，若L正常发光说明L1短路。（2）只闭合S、S2
，
此时L与L2串联，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2两端的电压小于电源电压，因此它工作正常。
【解析】（1）只闭合S、S1
，检验灯L与灯泡L1串联，由于检验灯的电压小于电源电压，所以发光较暗。而此时检验灯正常发光，说明电流没有经过L1
，即它发生短路。（2）根据上面的分析确定L2的工作状态。
6.电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示。当S闭合后，再分别闭合S1、S2、S3(每次只能闭合其中之一)时，可能出现以下三种情况，试判断(均选填“短路”“断路”或“正常”)：
（1）L0不亮，说明该支路________。
（2）L0正常发光，说明该支路________。
（3）L0发光呈暗红色，说明该支路________。
【答案】
（1）断路（2）短路（3）正常
【解析】（1）当开关S和S1闭合时，灯泡L0与L1串联。正常情况下，两个灯泡都会发光，但是由于它们的电压都小于额定电压，所以亮度都会偏小。此时灯L0不亮，说明没有电流，即该支路发生断路；（2）当开关S和S2闭合时，灯泡L0与L2串联。正常情况下，两个灯泡都会发光，但是由于它们的电压都小于额定电压，所以亮度都会偏小。此时灯泡L0正常发光，说明电流从灯泡L2处经过但是没有经过它，即它发生了短路；
（3）当开关S和S3闭合时，灯泡L0与L3串联。正常情况下，两个灯泡都会发光，但是由于它们的电压都小于额定电压，所以亮度都会偏小。此时灯泡L0呈暗红色，说明它亮度偏小，即电路正常。
考点过关☆专项突破
考点一：磁铁、通电螺线管的认识以及磁极判断
1.如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（??
）
A.?通电螺线管的左端为N极?????????????????????????????????????
B.?小磁针S极指向左
C.?A点磁场的方向水平向右?????????????????????????????????????
D.?小磁针继续静止不动
【答案】
B
【解答】螺线管线圈上电流向下；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，因此螺线管的右端为N极，左端为S极，故A错误；螺线管的右端为N极，根据“同名磁极相互吸引”可知，小磁针的S极指向左，故B正确，D错误；在螺线管周围，磁感线从右端出来，回到左端，因此A的磁场方向水平向左，故C错误。
2.如今说我们的生活是由磁铁支撑着并不为过，史上最强力的钕磁铁广泛用于手机、电脑、冰箱等。如图所示是小明同学用钕磁铁和曲别针进行的实验。通过实验情景，可以判定下列说法正确的是(??
)
A.?钕磁铁周围存在磁感线，不存在磁场??????????????????
B.?钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用
C.?钕磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的????????
D.?钕磁铁周围的磁场分布是均匀的
【答案】
B
【解答】A.磁场是客观存在的，而磁感线是不存在的，故A错误；B.钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用，故B正确；C.钕磁铁周围各点的磁场方向都不相同，故C错误；D.磁铁的两极附近磁场最强，中间磁性最弱，因此两极附近的磁感线比较紧密，而中间部分的磁感线比较稀疏，故D错误。
3.一蛋糕盒里放有一条形磁铁，盒外均匀放有八个小磁针，小磁针静止时，指向如图所示(涂黑部分为N极)，由此可以判定条形磁铁在盒内摆放方向为(??
)
A.?沿1－5连线位置，N极在5，S极在1????????????????????
B.?沿2－6连线位置，N极在2，S极在6
C.?沿3－7连线位置，N极在3，S极在7????????????????????
D.?沿4－8连线位置，N极在4，S极在8
【答案】
A
【解答】根据“异名磁极相互吸引”的规律可知，1处的小磁针N极正对蛋糕盒，那么1处应该为条形磁铁的S极；5处的小磁针S极正对蛋糕盒，那么5处应该为条形磁铁的N极，因此条形磁铁沿1-5方向，N极在5，S极在1，故A正确，而B、C、D错误。
4.电话的基本原理是通过话筒与听筒完成声音信号与________信号的相互转换，如图所示为电话机原理图。当人对着话筒说话时，滑动变阻器的滑片向左移动，则听筒电磁铁的磁性将________(选填“变强”“变弱”或“不变”)，其左端为________极。
【答案】
电；变强；S(或南)
【解答】（1）电话的基本原理是通过话筒与听筒完成声音信号与电信号的相互转换。
（2）当人对着话筒说话时，滑动变阻器的滑片向左移动，变阻器的阻值变小，通过电磁铁的电流增大，则听筒电磁铁的磁性将变强。螺线管上电流方向向下，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，那么螺线管的右端为N极，左端为S极。
5.如图所示，磁感线的方向是从________(选填“A到B”或“B到A”)。导体a(垂直于纸面)在________(选填“竖直”或“水平”)方向运动时，a中能产生感应电流，则导体a一定是闭合电路的一部分导体。
【答案】
B到A；竖直
【解答】（1）螺线管上电流方向向上，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指向左，因此电磁铁的左端为N极，右端为S极，那么A端为S极，B端为N极，因此磁感线的方向是从B到A。
（2）根据图片可知，磁感线沿水平方向，如果导体a在水平方向运动时，二者方向平行，不切割磁感线，不会产生感应电流，故选竖直。
6.如图a所示当弹簧测力计吊着一磁体甲（该磁体的重力为G），沿水平方向从水平放置的条形磁铁乙的A端移到B端的过程中，请在图b中画出表示测力计示数与水平位置的关系变化图________，并简要说明弹簧测力计在A点、O点、B点位置示数情况及理由。
A点:________O点:________B点:________。
【答案】
；FA＜G，因同名磁极相互排斥；FO=G，因磁体乙中间磁性最弱,但磁体甲的N极对磁体乙有吸引力；FB＞G，因异名磁极相互吸引
【解答】磁体甲从磁体乙的A端运动到中间的过程：甲的下端是N极，乙的左端是N极，因此甲受到向上的排斥力，那么测力计的示数；因为乙的磁性逐渐减弱，所以F排斥逐渐减小，所以这段时间内测力计的示数逐渐增大，直至接近重力G；磁体甲从乙的中间到B端的过程：甲的下端是N极，乙的右端是S极，因此甲受到向下的吸引力，那么测力计的示数；因为乙的磁性逐渐增强，所以F吸引逐渐增大。那么这段时间内测力计的示数逐渐增大，且大于重力G。
如下图所示：
综上所述：FA＜G，FO=G，FB＞G。
考点二：电磁铁的特点以及应用
1.电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示。R1为保护电阻，R2为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小。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N极
C.?超载时，电磁铁的磁性减小????????????????????????????????
D.?正常情况下(未超载时)，K与A接触
【答案】
D
【解答】A.电磁铁是根据电流的磁效应制成的，故A错误；
B.工作时，线圈上电流向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，那么电磁铁的下端为N极，故B错误；C.超载时，压敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则电磁铁的磁性增大，故C错误；D.正常情况下(未超载时)，K与A接触，接通电动机所在的电路，断开电铃所在的电路，保证电梯正常工作，故D正确。
2.为模拟校回路灯自动化管理，小明利用电磁铁、光敏电阻R《阻值随光照强度增大面增大）等器材设计了下列电路图，以实现白天光照强时灯L灭，傍晚光照弱时灯L发光。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，则符合设计要求的是（??
）
A.???B.?C.?D.?
【答案】
D
【解答】A.白天时光照强度大，光敏电阻阻值大，电流小，那么电磁铁磁场弱，不能将衔铁吸下来。此时灯泡电路接通，灯泡发光，与题意不符，故A错误；
B.晚上时，光照强度减弱，光敏电阻阻值减小，通过电磁铁的电流增大，磁场增强，将衔铁吸下来接通灯泡的电路。由于电磁铁将灯泡短路，此时灯泡也不会发光，与题意不符，故B错误；
C.晚上时，光照强度减弱，光敏电阻阻值减小，电流增大，于是电磁铁将衔铁吸下来，断开灯泡所在的电路，此时灯泡不发光，与题意不符，故C错误；
D.白天时光照强度大，光敏电阻阻值大，电流小，那么电磁铁磁场弱，不能将衔铁吸下来。此时灯泡电路断开，灯泡不发光。晚上时，光照强度减弱，光敏电阻阻值减小，电流增大，电磁铁将衔铁吸下来，接通灯泡电路，灯泡发光，与题意相符，故D正确。
3.如图是小科设计的甲醛污染的检测电路。当甲醛浓度高于某一设定值时，电铃发声警报。图中气敏电阻R1阻值随甲醛浓度的增大而减小。下列说法正确的是（??
）
A.?电铃应接在A和C之间
B.?当甲醛浓度升高，电磁铁磁性减弱
C.?用久后，电源电压U1会减小，报警时甲醛最小浓度比设定值低
D.?为使该检测电路在甲醛浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向上移
【答案】
D
【解答】当甲醛浓度增大时，气敏电阻R1阻值减小，通过电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下来与BD所在的电路接通，因此电铃应该接在BD之间，故A、B错误；
用久后，电源电压U1减小，那么会使通过电路的电流变小，因此甲醛浓度达到原来的数值时，电磁铁的衔铁也不能被吸下来。只有甲醛浓度继续增大，气敏电阻阻值继续减小，装置才能正常工作，因此报警时甲醛浓度比设定值更高，故C错误；
为使该检测电路在甲醛浓度更低时报警，需要增大电路里的电流，减小电路里的电阻，可将R2控制电路的滑片向上移，故D正确。
4.如图是演示巨磁电阻效应原理的示意图，GMR是巨磁电阻，它的电阻在磁场中随磁性增强而急剧减小．它所在电路的电源电压保持6V不变，L是标有“2V
0.1W”的指示灯，当它两端电压达到1.2V时开始发光，若指示灯电阻不受温度影响，则灯丝阻值为
________Ω．闭合S1、S2时，图中电磁铁的
________（选填“左”或“右”）端是S极，将滑动变阻器滑片P向左滑动，电磁铁周围的磁场
________（选填“增强”、“减弱”或“不变”），P滑到某点，L刚好开始发光，此时GMR接入电路的阻值为
________Ω，继续向左滑动滑片P，电压表示数
________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】
40；右；增强；160；变小
【解答】（1）灯泡的电阻；
（2）电磁铁线圈上电流方向向上；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖朝上，此时大拇指指向左端，那么电磁铁的左端为N极，右端为S极。（3）将滑动变阻器滑片P向左滑动，变阻器的阻值变小，通过电磁铁的电流变大，那么电磁铁周围的磁场增强。（4）?巨磁电阻与灯泡串联，电压表测巨磁电阻的电压。当灯泡正常发光时，巨磁电阻两端的电压为：UGMR=U总-UL=6V-2V=4V；
根据串联电路电压与电阻成正比得到：；即：；解得：RGMR=80Ω。
（5）继续向左滑动滑片P，电阻变小，电流变大，那么电磁铁的磁场增强，而巨磁电阻的阻值变小。根据串联电路的电流规律可知，此时电压表的示数变小。
5.某同学为学校设计了可以自动控制最高水位的智能水箱，其电路图如图甲。控制电路电源电压U1=20伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙)，其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路为注水系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到1米时，通过电磁铁线圈的电流I1=0.2安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作。
水位(米)
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
压敏电阻RF阻值(欧)
200
125
90
70
65
62
60
（1）甲图中的E点应与________(选填“C”或者“D”)连接。
（2）求R0的阻值。
（3）如果保持其他条件不变，只是适当增大R0的阻值，请分析水箱的最高水位会________?(选填“变大”、“不变”或“变小”)，原因是________。
【答案】
（1）C（2）当水箱中水位为1米时，控制电路的电流I1=0.2A，
此时控制电路中的总电阻；由表格数据可知，当水箱中水位为1米时，压敏电阻的阻值为90Ω，此时定值电阻R0的阻值：R0=R总-RF=100Ω-90Ω=10Ω；
（3）变大；当衔铁被吸下来时电磁铁磁性不变，控制电路电流大小不变，则控制电路总电阻不变。如果R0变大，根据R总=R0+RF可知，则RF变小，由表格数据可知最高水位变大
【解答】（1）根据表格可知，当水位增加时，压敏电阻减小，电流变大，由此推测，当水位达到一定程度时，电流大到一定程度，电磁铁的磁力增大，衔铁被吸下来接通D点，断开C点，此时注水系统停止工作，因此E点应该与C点接触；
（2）当水箱中水位为1米时，控制电路的电流I1=0.2A，此时控制电路中的总电阻；由表格数据可知，当水箱中水位为1米时，压敏电阻的阻值为90Ω，
此时定值电阻R0的阻值：R0=R总-RF=100Ω-90Ω=10Ω；
（3）当衔铁被吸下来时电磁铁磁性不变，控制电路电流大小不变，则控制电路总电阻不变。如果R0变大，根据R总=R0+RF可知，则RF变小，由表格数据可知最高水位变大。
考点三：电动机、发电机的区别
1.如图所示的四个装置，关于它们的说法中错误的是(??
)
A.?图甲可用来演示电磁感应现象?????????????????????????????B.?图乙可用来演示电流的磁效应
C.?图丙中螺线管的右端是N极?????????????????????????????????D.?图丁中的电磁继电器的工作原理是电磁感应
【答案】
D
【解答】A.甲图中，闭合开关，导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计的指针摆动，说明有感应电流产生，这就是电磁感应现象，故A正确不合题意；
B.乙图中，当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，这说明电流通过导体产生了磁场，这就是电流的磁效应，故B正确不合题意；
C.丙图中，线圈上的电流放心从上到下。用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，那么螺线管的右端为N极，故C正确不合题意；
D.图丁中，当电磁铁线圈中有电流经过时，电磁铁会产生磁场，将衔铁吸下来，此时动触点和静触点接触，工作电路接通，因此工作原理就是电流的磁效应，故D错误符合题意。
2.王建同学对微风电风扇产生了兴趣，将它与小灯泡按如图甲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。此时它的工作原理是________，电路可简化为图乙中的________图。
【答案】
电磁感应；a
【解答】用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，说明有感应电流产生，此时它的工作原理是电磁感应。此时的电动机就相当于发电机，也就是电源，所以电路里只有电动机和灯泡串联，即电路可简化为图乙中的a图。
3.用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场(如图所示)。
闭合开关，由于磁场对放入其中的通电导体会产生________的作用，线圈会转动，线圈在磁场中________(选填“能”或“不能”)持续转动。如果将电源和开关换成小量程电流表，用手缓慢转动线圈，发现电流表的指针左右摆动，________(选填“电动机”或“发电机”)就是根据这个原理工作的。
【答案】
力；不能；发电机
【解答】（1）闭合开关，由于磁场对放入其中的通电导体会产生力的作用，线圈会转动；（2）线圈在磁场中不能持续转动。
（3）如果将电源和开关换成小量程电流表，用手缓慢转动线圈，发现电流表的指针左右摆动，发电机就是根据这个原理工作的。
4.在探究“产生感应电流的条件”实验中。
（1）观察________判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中________(选填“有”或“无”)感应电流。
（3）如果将小量程电流表换成________，可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】
（1）灵敏电流计的指针是否偏转（2）有（3）电源
【解答】（1）观察灵敏电流计的指针是否偏转判断电路中是否有感应电流。
（2）根据图片可知，磁感线方向从下到上沿竖直方向。如果导体AB不动，左右移动磁体，相当于磁体不动，而左右移动导体AB。因为AB的运动方向与磁感线方向相切，所以电路中会产生感应电流。
（3）如果将小量程电流表换成电源，可以探究磁场对通电导体的作用。
考点四：家庭电路的组成以及故障判断
1.如图是小科家的部分电路，他将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光。拔出电饭煲的插头，电热水壶仍不能工作，用测电笔分别测试插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（??
）?
A.?电热水壶所在电路的b、c间断路???????????????????????B.?插座的接地线断路
C.?电路的c、d间导线断路???????????????????????????????????????D.?电路的a、b间导线断路
【答案】
C
【解答】A.电热水壶所在电路的b、c间断路时，
三孔插座的左孔与火线断开，测电笔不会发光，故A不合题意；
B.插座的接地线断路，只会影响用电安全，不会影响电水壶的正常使用，故B不合题意；
C.电路的c、d间导线断路，电水壶只与火线连通，没有与零线连通，所以不能工作。插座的右孔直接与火线连通，左孔通过电水壶与火线连通，因此测电笔都发光。由于灯泡的零线不受影响，所以灯泡正常工作，故C符合题意；?
D.电路的a、b间导线断路时，b和c都与火线断开，测电笔不会发光，故D不合题意。
2.小科傍晚放学回家，闭合电灯开关（如图所示），发现电灯不亮，用测电笔分别测试灯泡两端的接线柱，氖管均发光，那么故障的可能原因是（只考虑有一处故障的情况）（
????）
A.?两根进户线都开路??????????????????B.?进户火线开路??????????????????C.?进户零线开路??????????????????D.?灯丝开路
【答案】
C
【解答】用测电笔测试灯座两接线柱，发现测电笔氖管发光，即灯泡与两端与火线相连是完好的，电流能从火线流向灯泡两端但灯泡却不亮，说明电流通过灯泡后不能流向零线，即零线断路，故A、B、D错误，而C正确。
3.灯
L
是一款带
LED
指示灯的节能灯，已知灯
L
的额定电压为
220V，如图所示是灯
L
的家庭电路的部分示意图，下列说法不．正．确．的是(??
)
A.?LED
指示灯工作时的额定电压为
220V????????????????B.?导线
b
是零线
C.?电能表示数单位是千瓦时????????????????????????????????????D.?若
LED
指示灯损坏，灯L
仍能正常工作
【答案】
A
【解答】A.根据图片可知，当开关S断开后，指示灯与灯泡L串联，此时指示灯发光。根据U总=U1+U2可知，指示灯的额定电压肯定小于220V，故A错误符合题意；B.导线a与开关直接相连，那么a为火线，而b为零线，故B正确不合题意；C.电能的常用单位为千瓦时，故C正确不合题意；D.当开关S闭合时，指示灯和保护电阻被短路，此时灯泡正常发光，因此指示灯对灯泡没有影响，故D正确不合题意。
4.小明家里的一盏电灯不能发光，换上新的电灯，还是不能发光，于是小明拿来测电笔，闭合开关后，分别在如图a、b、c、d
四个位置进行测量，测电笔均能发光。则电路故障是
（
）
A.?a点与火线之间断路???????
B.?a点与b点之间断路???????
C.?c点与d点之间断路???????
D.?d点与零线之间断路
【答案】
D
【解答】A.a点与火线之间断路，那么a、b、c、d四个点都与火线断开，测电笔都不会发光，故A错误；?B.a点与b点之间断路，那么a点与火线相连，测电笔发光；而b、c、d三点与火线断开，测电笔不会发光，故B错误；?C.c点与d点之间断路，那么a、b、c三点与火线相连，测电笔发光，而d点与火线断开，测电笔不会发光，故C错误；?D.d点与零线之间断路，那么a、b、c、d四个点都与火线连通，测电笔都会发光，故D正确。
5.灯L是一款带LED指示灯的节能灯，已知灯L的额定电压为220V，如图所示是灯L的家庭电路的部分示意图，下列说法错误的是（???
）。
A.?导线a是火线???????????????????????????????????????????????????????B.?电能表示数单位是千瓦时
C.?LED指示灯损坏，灯L仍能正常工作?????????????????????D.?LED指示灯工作时的额定电压为220V
【答案】
D
【解答】根据图片可知，该灯的开关S断开时，LED指示灯与灯泡L串联；当开关S闭合时，将LED指示灯和保护电阻短路，只有灯泡自己工作。
A.由于开关与a直接相连，所以a是火线，故A正确不合题意；
B.电能表是测量消耗电能的仪表，单位是千瓦时，故B正确不合题意；
C.当开关S闭合时，LED灯被短路，无论它是否完好，灯L都能正常工作，故C正确不合题意；
D.LED灯、保护电阻和灯泡L串联在220V的电路中，因为串联电路总电压等于各处电压之和，所以LED的额定电压肯定小于220V，故D错误符合题意。
6.开关是电路的重要元件，既可确保安全用电，又能方便控制电路。学校的STEM课堂上，小科在家庭电路图中设置了五处开关（如图所示）。小江觉得该电路设计不合理，因为有几处开关必须处于常闭状态，所以无需设置，这几处开关是（
?）
A.?1、2????????????????????????????????????B.?1、4????????????????????????????????????C.?2、4????????????????????????????????????D.?3、5
【答案】
C
【解答】根据图片可知，开关1、3、5都在火线上，为了用电安全，不使用时应该断开；而开关2接在地线上，开关5接在零线上，不会造成用电危险，为了保证用电器的正常工作，必须是常闭的，故C正确，而A、B、D错误。
7.小刚安装了如图所示的家庭电路，其中安装错误的是(???
)
A.?保险丝???????????????????????????????B.?开关???????????????????????????????C.?三孔插座???????????????????????????????D.?二孔插座
【答案】
B
【解答】A.保险丝必须接在火线上，故A正确不合题意；B.开关必须接在火线和灯泡之间，故B错误符合题意；C.三孔插座接线“左零右火中间地”，故C正确不合题意；D.二孔插座接线“左零右火”，故D正确不合题意。
8.下列说法中，会引起触电事故的是（???
）
A.?某同学做实验时，两只手分别接触了4节串联干电池的两极
B.?电工师傅站在干燥的木凳上，双手不小心碰到了火线和零线
C.?一小孩把手指插进了插座接零线的小孔中
D.?电工师傅站在干燥的木凳上，一只手不小心碰到了火线
【答案】
B
【解答】A.4节串联干电池，两端电压为：1.5V×4=6V，远远低于人体的安全电压36V，因此不会触电，故A错误；
B.电工师傅站在干燥的木凳上，双手不小心碰到了火线和零线，那么火线和零线通过人体构成通路，肯定会有电流经过人体，从而造成触电，故B正确；
C.零线不带电，因此一小孩把手指插进了插座接零线的小孔中，不会触电，故C错误；
D.电工师傅站在干燥的木凳上，一只手不小心碰到了火线，由于不能通过人体与大地构成通路，肯定没有电流产生，因此不会发生触电事故，故D错误。
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精品试卷·第
2
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（共
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专题八
电与磁的应用与突破
考点解析☆目标分解
a级目标：知道磁性、磁场、磁化的概念；能根据磁感线识别磁场的极性；描述通电螺线管周围存在磁场及磁场的分布规律；知道通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关；描述电磁感应现象；知道感应电流与磁场方向、导体运动方向有关；描述家庭电路的组成。
b级目标：绘制磁铁周围的磁感线；绘制通电螺线管周围的磁感线；描述电磁铁的特点；说明产生感应电流的条件；使用测电笔辨别火线和零线。
C级目标：家庭电路故障的判断
目标分解：
①磁铁、通电螺线管的认识以及磁极判断
②电磁铁的特点以及应用
③电动机、发电机的区别
④家庭电路的组成以及故障判断
考点剖析☆聚焦高频
考点一：磁铁、通电螺线管的认识以及磁极判断
1.如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座里面有一个电磁铁，可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列有关地球仪说法正确的是(??
)
A.?如果想取下地球仪，应先切断电源
B.?这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的
C.?换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，地球仪受到的磁力大小不变
D.?换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
【答案】
B
【解答】A.如果想取下地球仪，应先“拿开球体”再“切断电源”，防止地球仪在重力作用下落下而摔坏，故A错误；B.因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理制成的，故B正确；C.因为球体在空中静止，处于平衡状态，即重力和磁力大小相等。故换用一个质量较大的地球仪时，重力增大，磁力也增大，故C错误；D.磁悬浮地球仪中的电磁铁是利用电流的磁效应工作的，要使质量较大的地球仪仍悬浮在空中且距离不变，就要改变磁场的强弱，应改变电磁铁中的电流大小，故D错误。
【解析】分析地球仪受到电磁力的来源和消失后的后果即可；
2.通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止。则(??
)
A.?小磁针的b端为N极???????????????????????????????????????B.?通电螺线管左端为N极
C.?电源“＋”极为c端?????????????????????????????????????????????D.?电源“＋”极为d端
【答案】
C
【解答】磁感线总是从磁体的N极出来，然后回到S极，因此通电螺线管的左端为S极，而右端为N极，故B错误；根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的a端为N极，b端为S极，故A错误；用右手握住螺线管，大拇指指向右端，此时弯曲的四指指尖向下，那么线圈上电流方向向下，则电流从左端流入，右端流出，因此电源的c端为“+”极，d端为“-”极，故C正确，D错误。
【解析】（1）（2）根据磁感线确定条形磁铁和螺线管的磁极方向，然后根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的磁极方向；根据安培定则判断螺线管上线圈的电流方向，进而判断电源的正负极方向。
3.如图，当通电后敲击塑料板，观察到铁粉分布情况是（图中“
”为导线穿过塑料板的位置）(???
)
A.???????????????B.??????????????C.???????????????D.?
【答案】
D
【解答】可以想象成右手握住导线，让仲直的拇指所指的方
向跟电流的方
向一致，弯曲的四指所指的
方向就是磁感线的环绕方向，因此那些铁粉类似于围绕着图中“??”，D符合题意。
4.如图甲所示．一个条形磁铁摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则右边这处裂纹左侧的磁极是________极．如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲），这两段会相互________（选填“吸引”或“排斥”）．
【答案】
北（N）；吸引
【解答】（1）如乙图所示，小磁针的右端为S极，根据“异名磁极相互吸引”可知，右边部分左侧为N极；（2）根据（1）中分析可知，条形磁铁摔断后，磁极的性质没有发生变化，只是在断口处重新生成两个新的磁极。甲的右端为S极，乙的左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，这两段会相互吸引。
【解析】根据磁极之间的相互作用规律分析即可。
5.如图所示，AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨，符号“×”表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线。现将空心簿铜管EF和GH垂直放在滑轨上，当拉动铜管GH使其向左移动时，发现铜管EF也立即运动起来。
（1）若拉动铜管EF使其向右移动时，则GH应向
________（填“左”或“右”）移动。
（2）当拉动铜管EF使其向右移动，GH紧跟着运动的过程中，导轨上的两根簿铜管可分别看作是电动机和发电机，其中铜管________?可以看作电动机。
（3）本实验中EF和GH采用空心薄铜管而不采用铜棒的原因是________。
【答案】
（1）右（2）GH
（3）空心薄钢管质量小，压力小，产生的摩擦力小，容易运动起来
【解答】（1）当拉动铜管EF向右运动时，根据“右手定则”：让磁感线垂直穿过手心，即右手手心向外，大拇指指向运动方向（向右），四个手指的方向就是感应电流的方向，即电流从F到E；那么GH中的电流从上到下，根据“左手定则”：磁感线垂直穿过手心，即左手手心向外，四个手指指向电流方向（向下），大拇指所指的方向就是运动方向，即GH向右运动；
（2）铜管EF运动起来产生电能，因此它是发电机；铜管GH通上电流运动起来，因此是电动机；
（3）因为摩擦力与压力大小有关，所以本实验中EF和GH采用空心薄铜管而不采用铜棒的原因是：空心薄钢管质量小，压力小，产生的摩擦力小，容易运动起来。
【解析】（1）首先根据“右手”定则判断GH中产生的电流方向，再根据“左手定则”判断GH的运动方向；（2）发电机将机械能转化为电能，电动机将电能转化为机械能；（3）摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
考点二：电磁铁的特点以及应用
1.如图所示，A为弹簧测力计，B为条形磁铁，C为螺线管。闭合S时电流表箱和弹簧测力计都有示数，再闭合S1时，则（???
）
A.?电流表的示数变大，弹簧测力计的示数变大????????
B.?电流表的示数变大，弹簧测力计的示数减小
C.?电流表的示数减小，弹簧测力计的示数减小????????
D.?电流表的示数减小，弹簧测力计的示数变大
【答案】
A
【解答】（1）开关S1闭合前，只有电阻R1自己工作，电流表测通过R1的电流。开关S1闭合后，两个电阻并联，电流表测总电流，根据I总=I1+I2可知，电流表的示数变大。（2）螺线管上电流方向想右；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖朝向右，此时大拇指指向上端，那么螺线管的上端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，条形磁铁受到向下的吸引力。根据二力平衡的条件得到，弹簧测力计的示数F=F吸引+G。通过电磁铁的电流增大，那么电磁铁的吸引力增大，则弹簧测力计的示数变大。
【解析】（1）闭合开关后，分析串并联关系的变化，根据串并联电路的电流特点判断电流表的示数变化。（2）首先根据安培定则判断螺线管的极性，然后分析条形磁铁受到磁力的方向，最后根据二力平衡的知识判断测力计的示数变化。
2.如图所示，将条形磁铁固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S时，小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某一位置时，小车开始向左运动。则下列变阻器接入电路的方式正确的是(??
)
A.?a接e、d接f????????????????????B.?a接e、b接f????????????????????C.?c接e、d接f???????????????????D.?c接e、b接f
【答案】
A
【解答】小车开始向左运动，说明螺线管磁场变强，即通过螺线管的电流变大，那么变阻器的阻值变小，使用的电阻变短。当滑片向左移动时，滑片左边的部分变短，而右边的部分变长，因此变阻器使用左边的部分，也就是左下角的e接线柱必选，上面的c或d任选一个，故A正确，而B、C、D错误。
【解析】小车开始向左运动，说明螺线管磁场变强，即通过螺线管的电流变大，据此确定变阻器的接线方法即可。
3.如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S，滑片P向下移动。下列说法正确的是(??
)
A.?通电螺线管的右端为S极
B.?滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性变弱
C.?滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力一直不变
D.?滑片P向下移动过程中，条形磁铁可能静止，也可能向左运动
【答案】
D
【解答】螺线管上电流向下，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，那么螺线管的右端为N极，故A错误；
滑片P向下移动的过程中，变阻器的阻值减小，通过螺线管的电流变大，那么它的磁性变强，故B错误；
条形磁铁处于平衡状态，那么它受到的摩擦力与电磁力相互平衡。滑片P向下移动的过程中，电磁铁的磁性变强，那么电磁力变大，因此条形磁铁受到的摩擦力变大，故C错误；
滑片P向下移动的过程中，电磁铁的磁性变强，那么电磁力变大，如果电磁力小于条形磁铁的最大静摩擦力，那么它始终处于静止状态；如果电磁力大于它的最大静摩擦力，根据“异名磁极相互吸引”可知，它可能向左运动，故D正确。
【解析】（1）根据安培定则判断通电螺线管的磁极；（2）根据滑片移动方向确定变阻器的阻值变化，进而确定电流变化，根据电流变化确定螺线管的磁性变化；（3）根据二力平衡的知识判断摩擦力的变化；（4）根据力与运动的关系判断。
4.如图所示，开关闭合时，电磁铁上端为N极，下端为S极，在图中括号内标出控制电路电源的正负极，并将工作电路图连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
【答案】
解：如图所示：
【解答】（1）电磁铁上端为N极，下端为S极，.用右手握住螺线管，大拇指指向上端，此时弯曲的四指指尖向左，那么线圈上电流方向向左，即电流从下端流入，上端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极；
（2）开关闭合时，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使电动机所在的电路接通；开关断开时，衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离，使小灯泡所在的电路接通，如下图所示：
【解析】（1）根据安培定则判断电流方向，进而确定电源的正负极；
（2）开关闭合，电磁铁有磁性，衔铁被吸下来，接通工作的电路，断开不工作的电路，据此进行电路的连接即可。
5.小科利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件设计了一个汽车超载自动报警器,如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，继电器线圈的电阻为20Ω,求：(g取10N/kg)
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，
汽车超载。请你判断灯________（选填“L1”或“L2”）是红灯。
（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，用该装置监管通行车辆时，R的阻值应调为多大?
（3）在水平路面上，要使该装置报警，传感器所受的最小压力为多大?
【答案】
（1）L2
（2）车对水平地面的压力：
F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N，
由图象可知，此时的输出电压U=1V，∵I=
∴电路总电阻：R总=
=
=
50Ω，
电阻R的阻值：R=R总-R线圈=50Ω-20Ω=30Ω
答：R的阻值应调节为30Ω；
（3）当R=0Ω要使报警器报警，输出电压最小，
∵I=
，∴输出最小电压：
U0=IR线圈=0.02A×20Ω=0.4V，由图象可知，此时压力传感器受到的压力：F′=0.8×105N=8×104N
答：在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为8×104N.
【解析】（1）根据图乙可知，当压力增大时，压力传感器的输出电压增大，那么通过电磁铁的电流增大，磁场增强，将衔铁吸下来，接通灯泡L2所在的电路，此时灯泡L2发光，据此确定红灯所指的灯泡。（2）首先根据F=G=mg计算出汽车对水平地面的压力，然后根据图乙确定此时压力传感器的输出电压，接下来根据计算出总电阻，根据串联电路R=R总-R线圈计算出此时电阻R的阻值。
（3）当变阻器的阻值为零时，输出电压最小，根据U0=IR线圈计算出此时最小的输出电压，再根据图乙确定此时压力传感器上受到的压力。
考点三：电动机、发电机的区别
1.如图所示，导体ab在外力作用下向左运动时电流表指针偏转，向右运动时电流表指针向另一方向偏转。这个实验事实说明(??
)
A.?通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关
B.?通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
C.?感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关
D.?感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关
【答案】
D
【解答】电流表的指针偏转方向变化，说明产生的感应电流的方向发生改变；而导体ab向左运动和向右运动时，其实就是导体切割磁感线运动的方向不同，因此这个实验事实说明：感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关。
【解析】根据实验过程确定哪个因素发生改变即可。
2.在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图甲所示，示意图如图乙。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用，科拉顿把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是(??
)
A.?该实验过程中没有发生电磁感应现象
B.?通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象
C.?科拉顿没看到小磁针偏转，是因为线圈中没有产生电流，所以看不到小磁针偏转
D.?科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转
【答案】
D
【解答】在实验过程中，磁铁反复插入线圈，那么相当于线圈反复做切割磁感线运动，肯定有感应电流产生，发生了电磁感应现象，故A错误；闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，故B错误；科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时，线圈中产生的电流已经消失，所以小磁针也停止偏转，故C错误，D正确。
【解析】根据对电磁感应现象的认识和理解分析判断。
3.现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术，当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场，产生电流，实现充电。以下设备也是利用“磁生电”工作的是(??
)
A.?电磁起重机???????????????????????????B.?扬声器???????????????????????????C.?电烙铁???????????????????????????D.?动圈式话筒
【答案】
D
【解答】A.电磁起重机的工作原理是电流的磁效应，即“电生磁”，故A不合题意；?
B.扬声器工作时，强弱不同的电流经过线圈时，会受到磁场大小不同的力，从而使纸盆振动发声，故B不合题意；
C.电烙铁工作原理是电流的热效应，故C不合题意；
D.动圈式话筒工作时，声音振动引起线圈振动，而线圈切割磁感线而产生感应电流，故D符合题意。
【解析】“磁生电”的原理就是电磁感应现象，据此分析判断。
4.如图为交流发电机原理图，线圈在磁场中转动，则(??
)
A.?两磁极间的磁场方向向左????????????????????????????B.?线圈在磁场中切割磁感线
C.?通过灯泡的电流方向不变????????????????????????????D.?线圈一定不受磁场力作用
【答案】
B
【解答】A.在磁体的外部磁感线都是从N极出发回到南极，故图中两磁极间的磁场方向向右，故A错误；
B.发电机是根据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产生感应电流的原理制成的，故B正确；
C.感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的方向有关，由于导体切割磁感线的方向在改变，所产生的电流也会变化，故C错误；
D.根据通电导线在磁场中受力的作用的原理可知，此时线圈一定会受到力的作用，故D错误。
【解析】（1）在磁体的外部磁感线都是从N极出发，回到南极；（2）发电机是利用电磁感应现象制成的，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流；
（3）根据感应电流的影响因素判断；（4）通电导线在磁场中受力的作用。
5.如图所示是“磁生电”的探究过程，你认为以下说法正确的是(??
)
A.?让导线在磁场中静止，蹄形磁铁的磁性越强，电流表指针偏转角度越大
B.?用匝数较多的线圈代替单根导线，且使线圈在磁场中静止，这时电流表指针偏转角度大些
C.?蹄形磁铁固定不动，使导线沿水平方向运动时，电流表指针会发生偏转
D.?蹄形磁铁固定不动，使导线沿竖直方向运动时，电流表指针会发生偏转
【答案】
C
【解答】AB.让导线在磁场中静止，没有做切割磁感线运动，无论是增大磁铁的磁性，还是增加线圈匝数，就不会产生感应电流，电流表指针偏转角度为零，故A、B错误；
C.蹄形磁铁固定不动，那么磁场沿竖直方向，使导线沿水平方向运动时，导线切割磁感线，会产生感应电流，则电流表指针会发生偏转，故C正确；
D.蹄形磁铁固定不动，使导线沿竖直方向运动时，导体的运动方向与磁场方向平行，没有切割磁感线，不会产生感应电流，则电流表指针不会发生偏转，故D错误。
【解析】根据探究电磁感应的实验过程、现象和结论分析判断。
6.如图，当条形磁铁从相同高度自由下落分别穿过闭合的塑料环和铜环，发现穿过铜环后的磁铁机械能较小。原因是磁铁在穿过铜环时发生了________现象，有部分的机械能转化为________能。
【答案】
电磁感应；电
【解答】因为铜环是导体，所以条形磁铁自由下落穿过闭合的铜环时，能够产生感应电流，机械能转化为电能，磁铁的机械能减小；而塑料环是绝缘体，所以条形磁铁自由下落穿过闭合的塑料环时，不会产生感应电流。不计空气的阻力，磁铁的机械能守恒，其机械能不减小。
【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，这个过程将机械能转化为电能，据此分析解答。
7.通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
（1）图中螺线管A端是________极。
（2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是________极。
（3）地球周围存在的磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，则形成圆形电流方向与地球自转方向________(选填“相同”或“相反”)。物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带________(选填“正”或“负”)电。
【答案】
（1）N（2）N（3）相反；负
【解答】（1）根据图片可知，螺线管上电流方向向上；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向A端，因此A端为N极；
（2）根据图片可知，线圈上电流方向向下；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向B端，因此B端为N极；（3）地磁北极在地理南极附近，用右手握住地球，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即环绕地球从东到西，因此圆形电流方向从东到西，那么电流方向与正电荷地球自转方向相反。
因为正电荷定向移动的方向为电流方向，而电荷的运动方向与电流方向相反，所以地球带负电。
【解析】（1）根据安培定则判断即可；（2）根据安培定则判断单匝线圈的磁极方向；（3）首先确定地磁北极的方向，然后根据安培定则判断电流的环绕方向。如果电荷的运动方向与电流方向一致，那么地球带正电荷；如果电荷的运动方向与电流方向不一致，那么地球带负电荷。
考点四：家庭电路的组成以及故障判断
1.如图所示是某同学家常用的一个插线板。他在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。下图中，插线板电路连接符合上述现象及安全用电要求的是(??
)
A.??????B.???????C.???????D.?
【答案】
C
【解答】①根据题目描述可知，指示灯损坏，插座正常工作，那么二者不相互影响，因此插座和指示灯并联。
②开关断开时，指示灯和插座都不工作，那么开关应该在干路上。
③开关一定要接在指示灯和火线之间；
④三孔插座接线“左零右火中间地”。故C正确，而A、B、D错误。
【解析】①如果用电器相互影响，那么它们串联；如果不相互影响，那么它们并联；
②在并联电路中，干路开关控制所有用电器；支路开关只能控制它所在支路上的用电器；
③在家庭电路中，开关一定要接在火线和用电器之间，
④三孔插座接线时，注意“左零右火中间地”，据此分析判断。
2.如图所示的家庭电路中，有两个器件连接错误，它们是(
??)
A.?带开关的灯泡和三孔插座????????????????????????????????????
B.?带开关的灯泡和带熔丝的两孔插座
C.?闸刀开关和带开关的灯泡????????????????????????????????????
D.?闸刀开关和三孔插座
【答案】
A
【解答】控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间，三孔插座接线应该“左零右火中间地”，控制电路的总开关应该接在进户线的最前面，保险丝应该接在火线上，因此连接错误的是灯泡上的开关和三孔插座，故A正确，而B、C、D错误。
【解析】根据家庭电路的连接的注意事项判断即可。
3.如图是常用的带有多插孔的插排。小明家插排的指示灯已经损坏，但闭合开关后插孔上连接的用电器仍可以正常工作。某一天小明家装修时将切割机插入插排，切割机工作时，家中的空气开关出现了“跳闸”现象。则下列说法中正确的是(???
)
A.?插排上的插孔与指示灯是串联关系??????????????????????B.?“跳闸”的原因一定是电路发生了断路
C.?“跳闸”的原因一定是电路发生了短路???????????????D.?“跳闸”的原因可能是电路总功率过大
【答案】
D
【解答】指示灯损坏后，插排上的插孔照常向外供电，这说明它们不相互影响，因此它们并联，故A错误；空气开关“跳闸”肯定是因为电流过大造成的，因为此时切割机正在工作，所以不可能发生了短路，肯定是切割机的功率多大造成的，故D正确，而B、C错误。
【解析】（1）如果用电器相互影响，那么它们串联；如果不相互影响，那么它们并联；（4）家庭电路电流过大的原因：①发生短路；②用电器的总功率过大。
4.如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到相线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到相线。此时，丁站在地面上用手去拉丙。则(???
)
A.?甲、乙都会触电?????????????B.?甲、丙都会触电?????????????C.?乙、丁都会触电?????????????D.?丙、丁都会触电
【答案】
D
【解答】甲：接触火线，但是不能与大地或零线形成通路，不会触电；乙：手接触火线，脚与大地接触，形成了通路，会造成触电；丙和丁：二者串联，一端接触火线，一端与大地相连，形成了通路，会造成触电。因此乙、丙和丁都会触电。
【解析】触电是指有电流经过人体，因此触电的条件：①接触火线或与火线联通的物体；②形成通路，据此分析即可。
5.家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测。如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1
，若L正常发光说明L1________，只闭合S、S2
，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2________（填“正常”“短路”或“断路”）。
【答案】
短路；正常
【解答】（1）如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1
，若L正常发光说明L1短路。（2）只闭合S、S2
，
此时L与L2串联，若L发出暗红色的光（发光不正常），说明L2两端的电压小于电源电压，因此它工作正常。
【解析】（1）只闭合S、S1
，检验灯L与灯泡L1串联，由于检验灯的电压小于电源电压，所以发光较暗。而此时检验灯正常发光，说明电流没有经过L1
，即它发生短路。（2）根据上面的分析确定L2的工作状态。
6.电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示。当S闭合后，再分别闭合S1、S2、S3(每次只能闭合其中之一)时，可能出现以下三种情况，试判断(均选填“短路”“断路”或“正常”)：
（1）L0不亮，说明该支路________。
（2）L0正常发光，说明该支路________。
（3）L0发光呈暗红色，说明该支路________。
【答案】
（1）断路（2）短路（3）正常
【解析】（1）当开关S和S1闭合时，灯泡L0与L1串联。正常情况下，两个灯泡都会发光，但是由于它们的电压都小于额定电压，所以亮度都会偏小。此时灯L0不亮，说明没有电流，即该支路发生断路；（2）当开关S和S2闭合时，灯泡L0与L2串联。正常情况下，两个灯泡都会发光，但是由于它们的电压都小于额定电压，所以亮度都会偏小。此时灯泡L0正常发光，说明电流从灯泡L2处经过但是没有经过它，即它发生了短路；
（3）当开关S和S3闭合时，灯泡L0与L3串联。正常情况下，两个灯泡都会发光，但是由于它们的电压都小于额定电压，所以亮度都会偏小。此时灯泡L0呈暗红色，说明它亮度偏小，即电路正常。
考点过关☆专项突破
考点一：磁铁、通电螺线管的认识以及磁极判断
1.如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（??
）
A.?通电螺线管的左端为N极?????????????????????????????????????
B.?小磁针S极指向左
C.?A点磁场的方向水平向右?????????????????????????????????????
D.?小磁针继续静止不动
2.如今说我们的生活是由磁铁支撑着并不为过，史上最强力的钕磁铁广泛用于手机、电脑、冰箱等。如图所示是小明同学用钕磁铁和曲别针进行的实验。通过实验情景，可以判定下列说法正确的是(??
)
A.?钕磁铁周围存在磁感线，不存在磁场??????????????????
B.?钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用
C.?钕磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的????????
D.?钕磁铁周围的磁场分布是均匀的
3.一蛋糕盒里放有一条形磁铁，盒外均匀放有八个小磁针，小磁针静止时，指向如图所示(涂黑部分为N极)，由此可以判定条形磁铁在盒内摆放方向为(??
)
A.?沿1－5连线位置，N极在5，S极在1????????????????????
B.?沿2－6连线位置，N极在2，S极在6
C.?沿3－7连线位置，N极在3，S极在7????????????????????
D.?沿4－8连线位置，N极在4，S极在8
4.电话的基本原理是通过话筒与听筒完成声音信号与________信号的相互转换，如图所示为电话机原理图。当人对着话筒说话时，滑动变阻器的滑片向左移动，则听筒电磁铁的磁性将________(选填“变强”“变弱”或“不变”)，其左端为________极。
5.如图所示，磁感线的方向是从________(选填“A到B”或“B到A”)。导体a(垂直于纸面)在________(选填“竖直”或“水平”)方向运动时，a中能产生感应电流，则导体a一定是闭合电路的一部分导体。
6.如图a所示当弹簧测力计吊着一磁体甲（该磁体的重力为G），沿水平方向从水平放置的条形磁铁乙的A端移到B端的过程中，请在图b中画出表示测力计示数与水平位置的关系变化图________，并简要说明弹簧测力计在A点、O点、B点位置示数情况及理由。
A点:________O点:________B点:________。
考点二：电磁铁的特点以及应用
1.电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示。R1为保护电阻，R2为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小。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N极
C.?超载时，电磁铁的磁性减小????????????????????????????????
D.?正常情况下(未超载时)，K与A接触
2.为模拟校回路灯自动化管理，小明利用电磁铁、光敏电阻R《阻值随光照强度增大面增大）等器材设计了下列电路图，以实现白天光照强时灯L灭，傍晚光照弱时灯L发光。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，则符合设计要求的是（??
）
A.???B.?C.?D.?
3.如图是小科设计的甲醛污染的检测电路。当甲醛浓度高于某一设定值时，电铃发声警报。图中气敏电阻R1阻值随甲醛浓度的增大而减小。下列说法正确的是（??
）
A.?电铃应接在A和C之间
B.?当甲醛浓度升高，电磁铁磁性减弱
C.?用久后，电源电压U1会减小，报警时甲醛最小浓度比设定值低
D.?为使该检测电路在甲醛浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向上移
4.如图是演示巨磁电阻效应原理的示意图，GMR是巨磁电阻，它的电阻在磁场中随磁性增强而急剧减小．它所在电路的电源电压保持6V不变，L是标有“2V
0.1W”的指示灯，当它两端电压达到1.2V时开始发光，若指示灯电阻不受温度影响，则灯丝阻值为
________Ω．闭合S1、S2时，图中电磁铁的
________（选填“左”或“右”）端是S极，将滑动变阻器滑片P向左滑动，电磁铁周围的磁场
________（选填“增强”、“减弱”或“不变”），P滑到某点，L刚好开始发光，此时GMR接入电路的阻值为
________Ω，继续向左滑动滑片P，电压表示数
________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
5.某同学为学校设计了可以自动控制最高水位的智能水箱，其电路图如图甲。控制电路电源电压U1=20伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙)，其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路为注水系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到1米时，通过电磁铁线圈的电流I1=0.2安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作。
水位(米)
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
压敏电阻RF阻值(欧)
200
125
90
70
65
62
60
（1）甲图中的E点应与________(选填“C”或者“D”)连接。
（2）求R0的阻值。
（3）如果保持其他条件不变，只是适当增大R0的阻值，请分析水箱的最高水位会________?(选填“变大”、“不变”或“变小”)，原因是________。
考点三：电动机、发电机的区别
1.如图所示的四个装置，关于它们的说法中错误的是(??
)
A.?图甲可用来演示电磁感应现象?????????????????????????????B.?图乙可用来演示电流的磁效应
C.?图丙中螺线管的右端是N极?????????????????????????????????D.?图丁中的电磁继电器的工作原理是电磁感应
2.王建同学对微风电风扇产生了兴趣，将它与小灯泡按如图甲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。此时它的工作原理是________，电路可简化为图乙中的________图。
3.用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场(如图所示)。
闭合开关，由于磁场对放入其中的通电导体会产生________的作用，线圈会转动，线圈在磁场中________(选填“能”或“不能”)持续转动。如果将电源和开关换成小量程电流表，用手缓慢转动线圈，发现电流表的指针左右摆动，________(选填“电动机”或“发电机”)就是根据这个原理工作的。
4.在探究“产生感应电流的条件”实验中。
（1）观察________判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中________(选填“有”或“无”)感应电流。
（3）如果将小量程电流表换成________，可以探究磁场对通电导体的作用。
考点四：家庭电路的组成以及故障判断
1.如图是小科家的部分电路，他将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光。拔出电饭煲的插头，电热水壶仍不能工作，用测电笔分别测试插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（??
）?
A.?电热水壶所在电路的b、c间断路???????????????????????B.?插座的接地线断路
C.?电路的c、d间导线断路???????????????????????????????????????D.?电路的a、b间导线断路
2.小科傍晚放学回家，闭合电灯开关（如图所示），发现电灯不亮，用测电笔分别测试灯泡两端的接线柱，氖管均发光，那么故障的可能原因是（只考虑有一处故障的情况）（
????）
A.?两根进户线都开路??????????????????B.?进户火线开路??????????????????C.?进户零线开路??????????????????D.?灯丝开路
3.灯
L
是一款带
LED
指示灯的节能灯，已知灯
L
的额定电压为
220V，如图所示是灯
L
的家庭电路的部分示意图，下列说法不．正．确．的是(??
)
A.?LED
指示灯工作时的额定电压为
220V????????????????B.?导线
b
是零线
C.?电能表示数单位是千瓦时????????????????????????????????????D.?若
LED
指示灯损坏，灯L
仍能正常工作
4.小明家里的一盏电灯不能发光，换上新的电灯，还是不能发光，于是小明拿来测电笔，闭合开关后，分别在如图a、b、c、d
四个位置进行测量，测电笔均能发光。则电路故障是
（
）
A.?a点与火线之间断路???????
B.?a点与b点之间断路???????
C.?c点与d点之间断路???????
D.?d点与零线之间断路
5.灯L是一款带LED指示灯的节能灯，已知灯L的额定电压为220V，如图所示是灯L的家庭电路的部分示意图，下列说法错误的是（???
）。
A.?导线a是火线???????????????????????????????????????????????????????
B.?电能表示数单位是千瓦时
C.?LED指示灯损坏，灯L仍能正常工作?????????????????????
D.?LED指示灯工作时的额定电压为220V
6.开关是电路的重要元件，既可确保安全用电，又能方便控制电路。学校的STEM课堂上，小科在家庭电路图中设置了五处开关（如图所示）。小江觉得该电路设计不合理，因为有几处开关必须处于常闭状态，所以无需设置，这几处开关是（
?）
A.?1、2???????????????????????????????B.?1、4????????????????????????????????????
C.?2、4??????????????????????????????D.?3、5
7.小刚安装了如图所示的家庭电路，其中安装错误的是(???
)
A.?保险丝???????????????????????????????B.?开关???????????????????????????????C.?三孔插座???????????????????????????????D.?二孔插座
8.下列说法中，会引起触电事故的是（???
）
A.?某同学做实验时，两只手分别接触了4节串联干电池的两极
B.?电工师傅站在干燥的木凳上，双手不小心碰到了火线和零线
C.?一小孩把手指插进了插座接零线的小孔中
D.?电工师傅站在干燥的木凳上，一只手不小心碰到了火线
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精品试卷·第
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