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復習6 電與磁，電磁鐵的計算
考點一、磁現象
考點精要：1．磁鐵：磁性是磁體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質(吸鐵性)。具有磁性的物質稱為磁體，永磁體分為天然磁體和人造磁體。
2．磁極：磁體上磁性最強的部位叫磁極(磁體兩端最強中間最弱)。能自由轉動的磁體，靜止時指南的磁極叫南極(S)，指北的磁極叫北極(N)。磁極間的相互作用規律為：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
【知識拓展】最早的指南針叫司南。其勺柄是磁鐵的S極，指向地理南方。
一個永磁體分成多部分后，每一部分仍存在兩個磁極。
磁化指使原來沒有磁性的物體得到磁性的過程。磁鐵之所以可以吸引鐵釘是因為鐵釘被磁化后，鐵釘與磁鐵的接觸部分間形成異名磁極后相互吸引的結果。
軟鐵被磁化后，磁性很容易消失，稱為軟磁性材料。鋼被磁化后，磁性能長期保持，稱為硬磁性材料。所以制造永磁體使用鋼，制造電磁鐵的鐵芯使用軟鐵。
物體是否具有磁性的判斷方法：①根據磁體的吸鐵性判斷；②根據磁體的指向性判斷；③根據磁體相互作用規律判斷；④根據磁極的磁性最強判斷。
典型案例：（2022八下·余杭期中）小陽在探究“磁體間相互作用規律”時發現：磁體間的距離不同，作用力大小也不同。他想：磁體間作用力的大小與磁極間的距離有什么關系呢？
（1）你的猜想是　 　。
（2）小陽用如圖所示的實驗進行探究。由于磁體間作用力的大小不便測量，他通過觀察細線與豎直方向的夾角的變化，來判斷磁體間力的變化，用到的科學方法是　 　法。
（3）小陽分析三次實驗現象，得出結論：磁極間距離越近，相互作用力越大。小陽認為：這個結論還需要進一步實驗論證，聯想到磁體間的相互作用規律，利用上述裝置和器材，還須研究　 　
【答案】（1）磁體間的距離越近，作用力越大 （2）轉換
（3）甲、乙兩塊磁鐵相互排斥時，磁體間作用力與距離的關系
【解析】（1）根據自己的生活經驗對作用力大小與磁體間距離的關系進行猜想；
（2）物理學中對于一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法。
（3）磁極之間的作用力可以表現為吸引力，也可以表現為排斥力，而這個實驗只研究了吸引力和距離的關系，沒有研究排斥力和距離的關系，據此分析解答。
【解答】（1）我的猜想是：磁體間的距離越近，作用力越大；
（2）陽用如圖所示的實驗進行探究。由于磁體間作用力的大小不便測量，他通過觀察細線與豎直方向的夾角的變化，來判斷磁體間力的變化，用到的科學方法是轉換法。
（3）小陽認為：這個結論還需要進一步實驗論證，聯想到磁體間的相互作用規律，利用上述裝置和器材，還須研究：甲、乙兩塊磁鐵相互排斥時，磁體間作用力與距離的關系。
變式1：如圖所示，小科提著掛有小磁體(下部為N極)的彈簧測力計，沿放在水平地面上的磁體上方從A緩慢移到B。圖中能正確反映彈簧測力計示數F隨位置變化的是(　　)
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】根據條形磁體兩極磁性最強而中間磁性最弱，和磁極間的作用規律分析。【解答】條形磁體兩極磁性最強而中間磁性最弱，且同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。當掛著的磁體向右移動時，相互吸引力逐漸減小，而過了大磁體中點后，相互排斥力逐漸增大，故可以得出彈簧測力計的示數從A端到B端是逐漸變小的。
變式2：（2022八下·溫州期末）如圖是磁懸浮玩具，底座和小球均由磁體制成，下列標出底座和小球的磁極正確的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】根據磁極之間的相互作用規律和二力平衡的知識分析判斷。
【解答】小球在底座上方懸浮，那么它受到的重力和底座施加的排斥力相互平衡，即二者方向相反，作用在同一直線上，那么它們的磁極應該在豎直方向上分布，故B、D錯誤；
根據“同名磁極相互排斥”可知，故C正確，A錯誤。
變式3：（2022八下·定海期末）圖甲是橄欖形磁體，小明用圖乙、丙的方式來研究其周圍的磁場分布情況，其中小磁針（黑色為N極）靜止時的指向如圖乙，鐵屑靜止時的分布如圖丙。據此分析，橄欖形磁體的磁感線分布為（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】根據小磁針的指向確定磁鐵的磁極方向，進而確定磁感線的分布情況。
【解答】在該實驗中，鐵屑靜止時的分布情況能反映磁體周圍磁場的分布情況，且小磁針靜止時N極的指向與該點磁場方向相同；所以，由圖乙、丙可知，橄欖形磁體上端的磁感線由左側發出、回到右側，其下端的磁感線也是由左側發出、回到右側，即橄欖形磁體的左側為N極、右側為S極，故C正確，ABD錯誤。
考點二、磁場
考點精要：1．磁場：磁場是磁體周圍存在著的看不見、摸不著的特殊物質。可利用轉換法根據磁場所產生的作用來認識磁場。磁場對放入其中的磁體會產生力的作用。磁極間的相互作用是通過磁場而發生的。在磁場中某點，小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向。
2．磁感線：磁感線是用來描述磁場強弱、方向的一種科學模型。任何一點的曲線方向都跟__放在該點的小磁針北極所指的方向一致。磁感線的方向：磁體周圍的磁感線總是從磁體的北極出來，回到磁體的南極。
【知識拓展】磁感線是為了直觀、形象地描述磁場而引入的帶方向的曲線，不是客觀存在的。但磁場是客觀存在的。用磁感線描述磁場的方法叫模型法。磁感線是封閉的曲線。磁感線立體的分布在磁體周圍，而不是平面的，磁感線不相交，磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。
典型案例：（2022八下·仙居期末）英國物理學家法拉第引入磁感線來形象地描述磁體周圍的磁場。下列關于磁場和磁感線的說法錯誤的是(　　)
A．磁場是有方向的
B．磁感線是用來描述磁場的一些真實存在的曲線
C．磁體周圍的磁感線從磁體北極出發，回到磁體南極
D．磁場中小磁針自由靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向
【答案】B
【解析】AD.磁場是有方向的，磁場中的小磁針靜止時北極所指的方向就是該點磁感線的方向，故A、D正確不合題意；
B.磁感線是用來描述磁場的一些并不存在的曲線，故B錯誤符合題意；
C.磁體周圍的磁感線從磁體北極出發，回到磁體南極，故C正確不合題意。
變式1：在探究條形磁體周圍磁場的實驗中，老師將玻璃板平放在磁體上，并均勻地撒上一層鐵屑，輕敲玻璃板，鐵屑就會有序地排列起來，如圖所示。對實驗中有關現象的分析正確的是 (　　)
A．撒鐵屑的目的是將原來不存在的磁場顯示出來
B．鐵屑在磁場中被磁化成一個個小磁體
C．鐵屑越疏的地方磁場越弱，離磁體也越遠
D．該實驗既能顯示磁體周圍的磁場強弱，還能顯示磁場方向
【答案】B
【解析】A.無論是否撒鐵屑，磁場是客觀存在的，撒鐵屑的目的是場形象的顯示磁場的分布特點，故A錯誤；
B.鐵屑在磁場中被磁化，從而變成一個個小磁體，故B正確；
C.鐵屑稀疏的地方磁場弱，但是不一定離磁場遠，故C錯誤；
D.該實驗只能顯示磁場的強弱，不能顯示磁場的方向，故D錯誤。
變式2：（2022八下·舟山月考）如圖所示為用來描繪某一磁體周圍磁場的部分磁感線，由磁感線的分布特點可知 點的磁場比 點的磁場　 　（填“強”或“弱”）；若在 點放置一個可自由轉動的小磁針，則小磁針靜止時，其 極指向　 　（填“ ”或“ ”）處。
【答案】弱；Q
【解析】（1）在磁場中，磁感線的疏密表示磁場的強弱；
（2）在磁場中，當小磁針靜止下來時，它的N極指向就是該點的磁場方向。
【解答】（1）根據圖片可知，a點的磁感線比b點磁感線更稀疏，則a點的磁場比b點磁場弱；
（2）若在b點放置一個可自由轉動的小磁針，則小磁針靜止時，其N極指向Q處。
變式3：（2022八下·余姚）1852年，法拉第經過深入的思考和大量的嘗試，建立了“力線”的概念。他認為在磁極周圍充滿了力線，依靠力線將磁極間的作用聯系起來。他還利用細鐵屑把這種所謂的“力線”形象地呈現出來。
小科進行了如下實驗：①在玻璃板上均勻地撒上一層薄薄的細鐵屑。②把玻璃板放在條形磁鐵上，觀察細鐵屑的分布情況。③輕敲玻璃板，再觀察細鐵屑的分布情況。請回答：
（1）如圖所示為實驗步驟③得到的細鐵屑分布情況。請你在答題卷對應的位置上畫出經過A點的磁感線。

（2）實驗步驟②中未敲玻璃板“力線”未能通過細鐵屑呈現出來，而步驟③中輕敲玻璃板“力線”能通過細鐵屑呈現出來。上述原因分別是什么？
【答案】（1）
（2）把撤有細鐵屑的玻璃板放在條形磁鐵上后,每一顆細鐵屑都會被磁化,磁體會對細鐵屑產生磁力的作用。由千細鐵屑與玻璃表面之間存在摩擦,離磁極較近的細鐵屑會被吸引到磁極附近,而離磁極較遠的細鐵屑受到的磁力較小,不足以克服摩擦而改變位置或排列方向,所以細鐵屑排布尚無規律。輕輕敲動玻璃板,玻璃板受力而振動,細鐵屑由于慣性保持靜止狀態,使細鐵屑與玻璃板間彈力減小,甚至短暫分離,此,被磁化的每一顆細鐵屑在磁力的作用下,會圍繞磁鐵呈輻射狀有規律地排列起來,把磁體周圍的磁場在一個平面上的分布情況形象地模擬出來。
【解析】（1）在磁體外部，磁感線總是從N極出來，然后回到磁體的S極，據此完成作圖。
（2）①所有的鐵屑都會被磁化，從而變成無數個小磁鐵；
②鐵屑受到磁力，但是小于摩擦力，因此不能規律排列；
③鐵屑跳起時，摩擦力短暫消失，在磁力作用下規律排列，據此分析解答。
【解答】（1）從條形磁鐵的N極按照鐵屑排列形狀畫出一條曲線通過A點，然后回到磁體的S極，如下圖所示：
考點三、地磁場
考點精要：地球是一個大磁體，地球產生的磁場叫地磁場，地磁場分布于地球周圍的空間里。小磁針總是指南北是因為受到地磁場的作用。地磁場的北極在地理的南極附近，地磁場的南極在地理的北極附近。首先由我國宋代的沈括發現磁偏角(磁場方向與經線的夾角)。
典型案例：（2022八下·金東期末）如圖所示是我國早期的指南針——司南，東漢學者王充在《論衡》中記載：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢” 指的是司南長柄，司南能指南北是由于它受到　 　的作用，司南長柄指的是地理的　 　極。
【答案】地磁場；南
【解析】（1）根據地磁場的知識解答；（2）根據“其柢指南”分析長柄所指的方向。
【解答】（1）“柢” 指的是司南長柄，司南能指南北是由于它受到地磁場的作用；
（2）根據“其柢指南”可知，司南長柄指的是地理的南極。
變式1：如圖所示是我國早期的指南針——司南，它是把天然磁石磨成勺子的形狀，放在水平光滑的“地盤”上制成的。東漢學者王充在《論衡》中記載：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”“柢”指的是司南長柄，下列說法中正確的是(　　)
①司南指南北是由于它受到地磁場的作用
②司南長柄指的是地磁場的北極
③地磁場的南極在地球的地理南極附近
④司南長柄一端是磁石的北極
A．只有①②正確 B．只有①④正確
C．只有②③正確 D．只有③④正確
【答案】A
【解析】所有的磁體都有指南北的性質，是因為這些磁鐵受到地磁場的作用，故①正確；
根據“其柢指南”可知，司南的長柄指的地理的南極，地磁的北極，故②正確，④錯誤；
地磁場的南極在地理北極附近，故③錯誤。
則正確的是①②。
變式2：（2022八下·余杭期中）指南針是中國的四大發明之一，這是我國對人類所作出的巨大貢獻，指南針是利用磁場指示方向。
（1）我國是世界上最早使用指南針的國家，東漢學者王充在《論衡》中記載到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么司南的“柢”相當于磁體的　 　。
（2）如圖所示，地球是一個大磁體，類似條形磁鐵，請在圖中標出地磁場的N、S極，靜止時小磁針N、S極，用箭頭標出P點的地磁場方向。
【答案】（1）S （2）
【解析】（1）根據“司南之杓，投之于地，其柢指南”可知，司南的“柢”指南方，相當于磁體的S極。
（2）地磁場的分布與地理兩極交錯分布，即地磁N極在地理南極附近，地磁S極在地理北極附近。根據“異名磁極相互吸引”可知，小磁針的N極在上，S極在下。在磁體外部，磁感線總是從磁體的N極出來，回到S極，如下圖所示：
變式3：閱讀以下材料，回答問題。
指南針是我國古代的四大發明之一。司南是春秋戰國時期發明的一種指南針，如圖甲所示，它由青銅盤和磁勺組成，磁勺放置在光滑青銅盤的中心，可以自由轉動。古文《論衡·是應篇》中記載：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。司南的作用，放在地上，它的勺柄靜止時指向南方。磁勺能夠指示方向，是利用了地磁場對磁勺的作用。
（1）若假想地磁場是由地球內部一塊大磁鐵產生的，圖乙和丙所示的兩個示意圖中，能合理描述這塊大磁鐵的是 。
（2）司南的勺柄應為該磁體的 (填“N”或“S")極。
（3）某物理研究所嘗試利用一塊天然磁石制作“司南”，圖丁所示為天然磁石的磁感線分布情況，則應將磁石的 (填“A”“B”“C”或“D")處打磨成勺柄。
（4）把天然磁石按照正確方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盤上，使磁勺水平自由轉動直至最終靜止，但磁勺勺柄總不能正確指南。將粗糙木盤換成較光滑的青銅盤才略有改善。這是因為磁勺和盤子之間的 影響了實驗效果。
【答案】（1）丙 （2）S （3）C （4）摩擦
【解析】（1）根據地磁場的分布規律判斷；
（2）當小磁針靜止下來時，指南的一端為S極，指北的一端為N極；
（3）在磁體周圍，磁感線總是從磁體的N極出來，然后回到磁體的S極；
（4）影響滑動摩擦力的因素：物體對地面的壓力和接觸面的粗糙程度，即壓力越小，接觸面的粗糙程度越小，受到的摩擦力越小，據此分析解答。
【解答】（1）地磁場的方向和地理方向交錯分布，即地磁N極在地理南極附近，而地磁S極在地理北極附近。根據圖片可知，地軸的上端為地理的N極，則地磁的上端應該為S極，故選丙。
（2）司南的勺柄指向南方，因此為磁體的 S極；
（3）根據丁圖可知，磁感線從A端出來，回到C端，則C端為南極，則應該將磁石C處打磨成勺柄。
（4）將粗糙木盤換成較光滑的青銅盤才略有改善，這是因為磁勺和盤子之間的摩擦影響了實驗效果。
考點四、電流的磁場
考點精要：1．奧斯特實驗：小磁針在通電導線的周圍發生偏轉，稱為電流的磁效應。該現象說明：通電導線的周圍存在磁場，且產生的磁場方向與電流方向有關。
2．通電螺線管的磁場：通電螺線管周圍的磁場和條形磁體的磁場很相似。其兩端的極性跟電流方向有關，電流方向與磁極間的關系可由右手螺旋定則(或安培定則)來判斷。
典型案例：（2022八下·吳興期末）甲、乙兩位同學分別做了如圖所示的實驗，甲用一根直導線，乙用了相同材料的多股直導線，其他裝置相同，閉合開關，原來靜止的小磁針發生了偏轉，造成小磁針偏轉的原因是什么呢？兩位同學各自提出了自己的猜想。
甲：可能是通電后導線產生的熱量使空氣對流引起；
乙：可能是通電后導線周圍產生了磁場引起。
（1）乙同學將小磁針罩在燒杯中，導線置于燒杯上方并平行于小磁針進行實驗，若觀察到　 　現象，就可以否定猜想一；
（2）甲實驗中，閉合開關后，小磁針順時針偏轉，且偏轉角度較小，則乙實驗中的小磁 針將 ；
A．順時針偏轉，偏轉角度變小 B．順時針偏轉，偏轉角度變大
C．逆時針偏轉，偏轉角度變小 D．逆時針偏轉，偏轉角度變大
（3）若把甲中的小磁針換成直導線并通電。請你推測：兩條通電導線之間有無相互作用 力？并說出判斷依據。　 　
【答案】（1）小磁針依舊發生偏轉
（2）B
（3）有相互作用力，因為電流周圍存在磁場，磁場對電流能產生作用。（電流周圍存在磁場，磁場間相互作用）
【解析】（1）在猜想一中，如果小磁針的偏轉由導線產生的熱量引起，那么將小磁針罩在燒杯內時，小磁針就不會偏轉。如果小磁針仍然偏轉，那么說明猜想一錯誤。
（2）根據圖片分析小磁針周圍磁場強弱的變化即可。
（3）導線中有電流經過時，周圍肯定存在磁場。當兩條通過電流的導線靠近時，它們的磁場肯定會發生力的作用，要么相互排斥，要么相互吸引，據此分析解答。
【解答】（1）乙同學將小磁針罩在燒杯中，導線置于燒杯上方并平行于小磁針進行實驗，若觀察到小磁針依舊發生偏轉現象，就可以否定猜想一；
（2）甲和乙中通過導線的電流方向相同，那么磁場方向相同，則小磁針的受力相同，因此偏轉方向相同，還是順時針偏轉。乙中的每根導線都會產生磁場，則多條導線的磁場疊加會增大磁場強度，因此小磁針偏轉角度變大，故選B。
（3）若把甲中的小磁針換成直導線并通電。請你推測：兩條通電導線之間有有相互作用力。因為電流周圍存在磁場，磁場對電流能產生作用。
變式1：如圖所示，在豎直放置的矩形通電線框中懸掛一個能自由轉動的小磁針。當通以圖中所示方向的電流時，小磁針N極將 (　　)
A．轉動90°，垂直指向紙里 B．轉動90°，垂直指向紙外
C．轉動180°，指向左邊 D．靜止不動，指向不變
【答案】A
【解析】①在磁場中某點放一個小磁針，當小磁針靜止時N極所指的方向就是該點的磁場方向；
②右手握住導線，大拇指指向電流方向，此時彎曲的四指所指的方向就是磁場的環繞方向。
【解答】左邊：右手握住直導線，大拇指指向上端，在導線的右側四指的指尖向里，即該點的磁場方向與紙面垂直向里；
右邊：右手握住直導線，大拇指指向下端，在導線的左側側四指的指尖向里，即該點的磁場方向與紙面垂直向里；
綜上所述，小磁針的N極應該向紙內轉動90°
變式2：（2022八下·臺州期末）如圖所示是奧斯特實驗的示意圖，其中 ab、cd 為金屬棒，支架其余部分為絕緣材料。a、b 接上導線并通電，觀察小磁針偏轉情況。
（1）此實驗成功的條件之一是金屬棒呈________（選填“東西”、“南北”）方向放置。
（2）將導線分別從 a、b 移到 c、d，電流大小、方向保持不變，小磁針的偏轉方向________（選填“改變”或“不變”）。
【答案】（1）南北（2）改變
【解析】（1）正常狀態下，小磁針朝向南北方向；如果金屬棒的方向與小磁針的方向平行，那么通電后小磁針受到的磁力最大，它的偏轉最明顯；
（2）根據右手螺旋定則分別判斷導線在不同位置時，小磁針的指向，然后進行比較。
【解答】（1）當金屬棒呈南北方向放置時，小磁針受到的磁力最大，偏轉最明顯，因此此實驗成功的條件之一是金屬棒呈南北方向放置；
（2）用右手握住導線，大拇指的方向與電流方向一致，那么彎曲的四指的指向就是周圍磁場的方向；當電流從ab導線經過時，在小磁針的位置磁場是垂直紙面向里的；當電流從cd導線經過時，在小磁針位置磁場方向是垂直紙面向外的；因為小磁針N極的指向與磁場方向相同，所以它的偏轉方向改變。
變式3：如圖所示的奧斯特實驗中，閉合開關，原來靜止的小磁針發生了偏轉。造成小磁針偏轉的原因是什么呢
猜想一：可能是通電后導線產生的熱量使空氣對流引起的。
猜想二：可能是通電后導線周圍產生的磁場引起的。
（1）小柯看到小磁針偏轉，認為它一定受到力的作用，他判斷的理由是　 　。
（2）為了驗證猜想一，下列方案可行的是　 　(可能不止一個正確選項)。
①將整個裝置放在玻璃箱中進行實驗
②將小磁針罩在燒杯中，導線置于燒杯上方并平行于小磁針進行實驗
③改變導線中的電流方向
（3）如果實驗中小磁針偏轉不明顯，請提出一條改進的建議：　 　。
【答案】（1）力是改變物體運動狀態的原因
（2）②③
（3）增大導線中的電流(或增加干電池的節數或用多根直導線等)
【解析】（1）小柯看到小磁針偏轉，認為它一定受到力的作用，他判斷的理由是：力是改變物體運動狀態的原因。
（2）要探究小磁針的偏轉是否與電流產生的熱量有關，可以保持其它條件不變，而阻斷熱量，觀察小磁針是否偏轉。如果偏轉，那么說明與熱量無關；否則，與熱量有關，故②符合題意；
如果小磁針的偏轉與電流產生的熱量有關，那么改變導線中電流的方向時，對產生的熱量沒有影響，即小磁針的偏轉方向不變。如果發生改變，那么說明與熱量無關，故③符合題意。故選②③。
（3）電流產生的磁場強弱與電流的大小有關，因此改進建議為增大導線中的電流（或增加干電池的節數或用多根直導線等）。
考點五、電磁鐵
考點精要：電磁鐵是帶有鐵芯的通電螺線管。電磁鐵是由線圈和鐵芯兩部分組成的。
電磁鐵通電時有磁性，斷電時磁性消失；當線圈匝數一定時，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強；當電流一定時，電磁鐵線圈的匝數越多，磁性越強。電磁鐵磁性的有無，可由開關來控制；電磁鐵磁性的強弱，可由電流大小和線圈匝數來控制；電磁鐵的極性位置，可由電流方向來控制。
典型案例：（2022八下·濱江期末）如圖所示，當開關S接“1”，將滑動變阻器片P由a端滑向b端，彈簧將　 　(填“伸長” 或“縮短”)；當開關S接“2”，將滑動變阻器片P滑至b端，并剪斷磁鐵與彈簧的連接，讓條形磁體穿過線圈，電流表的指針會　 　 (填 “偏轉”或“不動”)。
【答案】伸長；偏轉
【解析】（1）首先根據安培定則判斷電磁鐵的極性，然后根據磁極之間的相互作用規律判斷條形磁鐵受到磁力的方向，并根據二力平衡的知識得到彈簧拉力的計算式。再根據滑片的移動方向確定電流大小變化，進而判斷磁力的變化，最終確定彈簧彈力的變化，弄清長度的變化。
（2）閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，會產生感應電流，這就是電磁感應現象，據此分析解答。
【解答】（1）根據圖片可知，線圈上電流方向向右。右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向右，此時大拇指指向上端，則上端為電磁鐵的N極，下端為S極。根據“異名磁極相互吸引”可知，條形磁鐵受到向下的吸引力，則彈簧的彈力F=G+F吸。當滑片向b端移動時，變阻器的阻值減小，則通過電磁鐵的電流增大，磁力變大，那么彈簧的彈力變大，因此彈簧將伸長。
（2）當開關S接“2”，將滑動變阻器片P滑至b端，并剪斷磁鐵與彈簧的連接，讓條形磁體穿過線圈，此時相當于磁鐵不動，而線圈向上移動。由于線圈做切割磁感線運動，因此會產生反應電流，電流表的指針會偏轉。
變式1：如圖所示，電磁鐵的左下方有一鐵塊，在彈簧測力計作用下向右做勻速直線運動。閉合開關，當鐵塊從電磁鐵的左下方運動到正下方的過程中，將滑動變阻器的滑片逐漸向上移動，下列判斷正確的是(　　)
A．電磁鐵的上端是N極，下端是S極
B．電磁鐵的磁性逐漸減弱
C．鐵塊對地面的壓強逐漸減小
D．地面對鐵塊的摩擦力逐漸增大
【答案】C
【解析】A.根據圖片可知，線圈上電流方向向左。右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向左，此時大拇指指向下端，則電磁鐵的下端為N極，上端為S極，故A錯誤；
B.當變阻器的滑片向上移動時，它的阻值減小，則通過電磁鐵的電流增大，那么磁性變強，故B錯誤；
C.當鐵塊從電磁鐵的左下方運動到正下方的過程中，鐵塊受到電磁鐵向上的吸引力逐漸增大。根據F=G-F吸引可知，地面對鐵塊的支持力減小。根據相互作用力的原理可知，鐵塊對地面的壓力減小。根據可知，鐵塊對地面的壓強減小，故C正確；
D.鐵塊對地面的壓力減小，而接觸面的粗糙程度不變，那么它受到的摩擦力減小，故D錯誤。
變式2：如圖所示，彈簧測力計甲、乙的掛鉤上分別掛著一個條形磁體和一個鐵塊，開關閉合后，當滑動變阻器的滑片向右移動時，彈簧測力計甲的示數　 　，彈簧測力計乙的示數　 　(均填“變大”“變小”或“不變”)。
【答案】變小；變大
【解析】根據安培定則判斷電磁鐵的磁極方向，再根據磁極之間的相互作用規律判斷懸掛的物體受到磁力的方向。當變阻器的滑片向右移動時，根據電流變化確定它們受到磁力的變化，弄清彈力的變化，最終確定彈簧的長度變化。
【解答】根據圖片可知，以左端為例，線圈上電流方向向右。右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向上，則上端為N極，下端為S極。那么甲下面的條形磁鐵受到向上的排斥力。當滑片向右移動時，變阻器的阻值減小，而電流增大，那么磁場變強，排斥力增大，因此甲受到的拉力減小。
同理，右端上面為S極，則對鐵塊產生向下的吸引力。當滑片向右移動時，變阻器的阻值減小，而電流增大，那么磁場變強，吸引力增大，因此乙測力計的示數變大。
變式3：（2022八下·諸暨期末）醫學上使用的心肺機是用“電動泵”替代心臟，推動血液循環。工作原理如圖：
（1）當線圈中的電流從B流向A時，活塞將向　 　運動(選填“左”或“右")。
（2）“電動泵”每分鐘“跳動”的次數(即活塞來回移動的次數)由線圈中電流的　 　改變快慢決定。(選填“大小”或“方向")
【答案】（1）右 （2）方向
【解析】（1）首先根據安培定則判斷螺線管的極性，再根據磁極之間的相互作用規律判斷活塞的運行方向；
（2）通電螺線管的磁極方向與電流方向有關，即當電流方向改變時，螺線管的磁極方向也會改變，那么活塞受到磁力的方向改變，于是活塞來回往復，從而使心肺機跳動。
【解答】（1）根據圖片可知，當電流從B流向A時，那么線圈上電流方向向上。右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向上，此時大拇指指向左端，則螺線管的左端為N極。根據“同名磁極相互排斥”可知，活塞將向右運動。
（2）“電動泵”每分鐘“跳動”的次數(即活塞來回移動的次數)由線圈中電流的方向改變快慢決定。
考點六、電磁繼電器
考點精要：1．電磁繼電器：利用電磁鐵來控制工作電路的一種自動開關。應用：用低電壓和弱電流電路的通斷，來控制高電壓和強電流電路的通斷，進行遠距離操作和自動控制。電磁繼電器的主要部件是電磁鐵、銜鐵、彈簧和動觸點。
2．電磁繼電器工作原理如圖所示，是一個利用電磁繼電器來控制電動機的電路。其中電源E1、電磁鐵線圈、開關S1組成控制電路；而電源E2、電動機M、開關S2和觸點開關S組成工作電路。當閉合S1時，電磁鐵線圈中有電流通過，電磁鐵有磁性，將銜鐵吸下，觸點開關接通，電動機便轉動起來；當斷開S1時，電磁鐵線圈中失去電流，電磁鐵失去磁性，彈簧使銜鐵上升，觸點開關斷開，電動機停止運轉。
典型案例：如圖所示是某科技小組設計的一種溫度自動控制報警裝置的電路圖，下列關于它的說法中正確的是(　　)
A．當溫度低于90 ℃時，報警裝置就會響鈴，同時綠燈亮
B．當溫度低于90 ℃時，報警裝置就會響鈴，同時紅燈亮
C．當溫度達到90 ℃時，報警裝置就會響鈴，同時紅燈亮
D．當溫度達到90 ℃時，報警裝置就會響鈴，同時綠燈亮
【答案】C
【解析】根據圖片確定溫度達到90℃時水銀面的位置確定電路是否接通即可。
【解答】根據圖片可知，當溫度達到90℃時，水銀面與上面的金屬絲接通，此時電磁鐵產生磁場，將銜鐵吸下來，接通紅燈所在的電路，則此時紅燈發光，電鈴發聲。故C正確，A、B、D錯誤。
變式1：（2022八下·婺城期末）2022年中國疫情形勢依然很嚴峻，“金華415”疫情防控及時、到位，很快得到有效控制。如圖是金華某商場的紅外測溫儀，該儀器的原理是熱敏電阻的阻值隨人體輻射的紅外線而改變，當人體溫度越高熱敏電阻的阻值越小。小科同學據此設計了一個紅外線體溫安檢電路：要求無人或體溫低于37.3℃的人經過時僅綠燈亮，高于37.3℃的人經過時，紅燈亮且電鈴響起。下列設計符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】逐一分析每個選項的電路的工作過程，找出符合題意的答案。
【解答】A.A圖紅燈裝在干路，不論什么情況紅燈均亮，A不符合題意；
B.無人或體溫低于37.3℃的人經過熱敏電阻的阻值變大，由歐姆定律可知，控制電路中的電流越小，電磁鐵磁性變弱，銜鐵在彈簧彈力的作用下使靜觸點動觸點分開，僅紅燈亮，故B不符合題意；
C.體溫高于37.3℃的人經過熱敏電阻的阻值變小，由歐姆定律可知，控制電路中的電流越大，電磁鐵磁性變強，銜鐵被吸下，工作電路中電鈴與紅燈并聯連入電路中，電鈴響，紅燈亮，故C符合題意；
D.D圖中，紅燈接在干路中，在任何情況下紅燈均發光，故D不符合題意。
變式2：（2022八下·鄞州期末）如圖是小寧設計的汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當CO濃度高于某一設定值時，電鈴發聲報警。圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小。
（1）根據小寧的設計，電鈴應該接在　 　。(填“AC之間”或“BD之間”)
（2）用久后，電源電壓U會減小，報警時CO最小濃度比設定值　 　。(填“高”或“低”)（3）為使該檢測電路在CO濃度更低時報警，可將R2的滑片向　 　。(填“上移”或“下移”)
【答案】（1）BD之間 （2）高 （3）上移
【解析】（1）根據題目描述，結合圖片確定電鈴報警時銜鐵的位置即可；
（2）根據歐姆定律分析報警時總電阻的變化，進而確定壓敏電阻的阻值變化，最后確定CO濃度變化。
（3）報警時通過電路的電流大小不變，即總電阻不變，根據R總=R1+R2分析變阻器的阻值變化即可。
【解答】（1）當CO濃度增大時，氣敏電阻的阻值減小，那么總電阻減小，而總電流增大，電磁鐵的磁場變強，將銜鐵吸下來，接通BD所在的電路而報警，因此電鈴應該接在BD之間。
（2）用久后，電源電壓U會減小，而報警時的電流不變，根據U=IR可知，此時總電阻減小，即壓敏電阻的阻值減小，則CO濃度比設定值高。
（3）報警時通過電路的電流大小不變，即總電阻不變，當CO濃度降低時，氣敏電阻的阻值增大，根據R總=R1+R2可知，R2的阻值要減小，即滑片向上移動。
變式3：（2022八下·濱江期末）小濱利用壓力傳感器、電磁繼電器、阻值可調的電阻R等元件，設計了一個汽車超載自動報警電路，如圖甲所示。已知壓力傳感器所受壓力越大時，輸出的電壓U就越大，二者的關系如圖乙所示。閉合開關S，當繼電器線圈中電流大于或等于20mA時，銜鐵被吸合。已知傳感器的輸出電壓U即為繼電器控制電路的電源電壓，線圈的電阻為20Ω。回答下列問題：
（1）車輛不超載時，工作電路中綠燈亮；當傳感器所受壓力增大到一定程度時，紅燈亮，說明汽車超載。請判斷燈　 　(填 “L1”或“L2”)是紅燈。
（2）某水平公路橋禁止質量大于或等于20t的車輛通行，用此裝置報警，R的阻值應調節為多少？(g=10Nkg，要求寫出計算過程)
（3）如果要求禁止質量更小的車輛通行，應該如何改動報警裝置的控制電路？(寫出一種方法即可)
【答案】（1）L2
（2）當某水平公路橋禁止質量大于或等于20t的車輛通行時，
車對水平地面的最小壓力：F最小=G最小=m最小g=20×103kg×10N/kg=2×105N，
由圖象可知，此時的輸出電壓：U=1V，
由歐姆定律可知電路總電阻：，那么R的阻值：R=R總-R線圈=50Ω-20Ω=30Ω；
（3）要求禁止質量更小的車輛通行，此時車輛對傳感器的壓力變小，壓力傳感器輸出的電壓U就越小，根據可知，電路中的電流變小。由于吸合電流不變，則需要增大電路中的電流，采取的方法有：減小R接入電路的電阻。
【解析】（1）分析超載和不超載時，銜鐵的位置及兩盞燈的亮暗情況得出結論。
（2）車對水平地面的壓力等于它的重力，由圖象求出壓力傳感器的阻值，然后由串聯電路特點與歐姆定律求出R阻值。
（3）要求禁止質量更小的車輛通行，此時的壓力變小，壓力傳感器輸出的電壓U就越小，根據歐姆定律分析電路中電流的變化，最后根據吸合電流不變，分析電阻R的阻值變化即可。
【解答】（1）根據乙圖可知，當壓力增大時，傳感器輸出電壓增大，則通過電磁鐵的電流增大，磁場變強。根據甲圖可知，車輛不超載時，銜鐵接上端，L1亮；車輛超載時，銜鐵被吸合，銜鐵接下端，L2亮，由題意知，L1是綠燈，L2是紅燈。
1．下列設備或電器中，其主要工作原理與電磁鐵無關的是（　　）
A．電鈴 B．電熨斗 C．電磁選礦機 D．電磁起重機
【答案】B
【解析】A.電鈴的主要結構為電磁鐵，利用電磁鐵的磁性有無控制小錘不斷擊打鈴蓋發出聲音，故A不合題意；
B.電熨斗的主要結構為發熱絲，故B符合題意；
C.電磁選礦機的主要結構為電磁鐵，利用磁性將鐵礦石分揀出來，故C不合題意；
D.電磁起重機的主要結構為電磁鐵，利用磁性將鋼材直接吸起來，不用捆綁，故D不合題意。
2．如圖所示，兩個外形相同的鋼棒A、B相互吸引，則 (　　)
A．A棒一定有磁性 B．A棒一定沒有磁性
C．B棒不一定有磁性 D．B棒一定有磁性
【答案】D
【解析】根據物體是否具有磁性的判斷方法解答。
【解答】如果A為磁體，那么A的中間磁性最弱。將B放在A的中間時相互吸引，則B肯定為磁體。
如果A不是磁體，則A沒有磁性。將B放在A的中間時相互吸引，則B肯定為磁體。
故D正確，而A、B、C錯誤。
3．甲、乙兩個小磁針放在一根條形磁體的上下附近正中間位置處，丙、丁兩個小磁針放在該條形磁體的左右附近位置處。甲、乙、丙、丁四個小磁針靜止時，甲、乙兩個小磁針的N、S極如圖所示。關于丙、丁兩個小磁針和條形磁體a、b兩端的極性，下列判斷正確的是 (　　)
A．丙小磁針左端是S極，丁小磁針左端是N極
B．丙小磁針左端是N極，丁小磁針左端是S極
C．丙小磁針左端是S極，丁小磁針左端也是S極
D．該條形磁體的a端是N極，b端是S極
【答案】D
【解析】根據圖片可知，甲的右端為N極，根據“異名磁極相互吸引”可知，條形磁鐵的b端應該為S極，a端為N極。
根據“異名磁極相互吸引”可知，丙的右端為S極，左端為N極；丁的左端為N極，右端為S極。
故D正確，而A、B、C錯誤。
4．如今，說我們的生活是由磁鐵支撐著并不為過。史上最強力的釹磁鐵廣泛用于手機、電腦、冰箱等。如圖所示是小明同學用釹磁鐵和曲別針進行的實驗。通過實驗情景，可以判定下列說法中正確的是(　　)
A．釹磁鐵周圍存在磁感線，不存在磁場
B．釹磁鐵對放入其磁場中的曲別針有力的作用
C．釹磁鐵周圍各點的磁場方向都是豎直向下的
D．釹磁鐵周圍的磁場分布是均勻的
【答案】B
【解析】A.釹磁鐵周圍存在磁場，不存在磁感線，故A錯誤；
B.釹磁鐵對放入其磁場中的曲別針有吸引力的作用，因此它們能夠騰空而不落下，故B正確；
C.釹磁鐵周圍各點的磁場方向都是不同的，故C錯誤；
D.釹磁鐵周圍的磁場分布并不均勻，在兩極附近磁場最強，而在中間位置磁場最弱，故D錯誤。
5．（2022八下·臺州開學考）在晝夜明燈的地下停車場，駕駛員根據車位入口上方的紅綠燈入停。如圖是小吳設計的自動控制電路圖，將光控開關(遮光時開關閉合)裝在每個車位地面中央，紅綠燈裝在車位入口上方。當車位未停車時綠燈亮，當車位已停車時紅燈亮，則圖中L1、L2（　　）
A．都是紅燈 B．都是綠燈
C．分別是紅燈和綠燈 D．分別是綠燈和紅燈
【答案】D
【解析】根據圖片可知，當車位上無車時，光控開關斷開，此時沒有電流經過電磁鐵，它沒有磁性，銜鐵在上面接通L1，也就是綠燈亮。
當車位上有車時，光控開關閉合，此時有電流經過電磁鐵，它產生磁性，將銜鐵吸引下來接通L2，也就是紅燈亮。故D正確，而A、B、C錯誤。
6．（2022八下·寧海期末）如圖所示，一根條形磁體，左端為S極，右端為N極。另用彈簧測力計下懸掛一鐵球，將彈簧測力計自左向右沿水平方向移動時，彈簧測力計的示數變化規律是(　　)
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】根據條形磁鐵的磁場分布規律和二力平衡的知識分析即可。
【解答】條形磁鐵兩端磁性最強，而中間磁性最弱，則鐵球從左向右水平移動時，它受到向下的吸引力先減小后增大。根據F=G+F吸引可知，則彈簧測力計的示數先減小后增大。
7．（2022八下·麗水期末）一條形磁鐵放在水平桌面上，處于靜止狀態，電磁鐵置于條形磁鐵附近并正對(如圖)，閉合開關S后，則（　　）
A．電磁鐵的左端為S極
B．條形磁鐵受到桌面向左的摩擦力
C．滑片P向a移動時，電磁鐵與條形磁鐵間的作用力增大
D．若此時斷開開關S，電磁鐵與條形磁鐵間沒有力的作用
【答案】C
【解析】A.線圈上電流方向向上。右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向上，此時大拇指指向左端，則左端為N極，右端為S極，故A錯誤；
B.根據異名磁極相互吸引可知，條形磁鐵受到水平向左的吸引力，而吸引力和摩擦力相互平衡。根據二力平衡的知識可知，磁體受到桌面的摩擦力水平向右，故B錯誤；
C.當滑片向a移動時，變阻器的阻值減小，通過電磁鐵的電流增大，則磁場變強，那么電磁鐵與磁鐵間的作用力變大，故C正確；
D.斷開開關S后，電磁鐵的磁場消失，但是條形磁鐵對鐵芯會產生吸引力，故D錯誤。
8．（2022八下·新昌期末）在探究通電縩線管的實驗中，小華連接了如圖所示的電路，通電螺線管的左端放有一小磁針。下列說法正確的是（　　）
A．開關閉合前，小磁針N極指向南方
B．電源正負極對調，通電螺線管的磁場方向不發生改變
C．閉合開關，滑動交阻器的滑片P向b端移動，通電螺線管的磁性增強
D．小磁針發生偏轉，說明通電螺線管周圍存在磁場
【答案】D
【解析】A.開關閉合前，小磁針的N極應指向北方，故A錯誤；
B.電源正負極對調后，通過螺線管的電流方向改變，則通電螺線管的磁場方向發生改變，故B錯誤；
C.閉合開關，滑動交阻器的滑片P向b端移動，則變阻器的阻值增大，而通過螺線管的電流減小，那么通電螺線管的磁性減弱，故C錯誤；
D.小磁針發生偏轉，說明它受到磁力的作用，即通電螺線管周圍存在磁場，故D正確。
9．如圖所示開關S閉合，電磁鐵右側的小磁針靜止時，小磁針的N極指向左，則電源的右端為　 　極。若要使電磁鐵的磁性增強，滑動變阻器的滑片P應向　 　(填“a”或“b”)端移動。
【答案】正；b
【解析】（1）首先根據磁極之間的相互作用規律判斷通電螺線管的磁極方向，再根據安培定則判斷電流方向，弄清電源正負極方向。
（2）根據影響電磁鐵磁場強弱的因素分析解答。
【解答】（1）小磁針的左端為N極，根據“異名磁極相互吸引”可知，通電螺線管的右端為S極，左端為N極。右手握住螺線管，大拇指指向左端，彎曲的四指指尖向上，則電流從右端流入，那么b端為電源的正極。
（2）要使電磁鐵的磁性增強，就必須增大電流而減小電阻，則變阻器的滑片應該向b端移動。
10．（2022八下·安吉期末）科技為生活服務，如圖甲是一個懸浮盆栽，圖乙是其原理的簡單示意圖(虛線框內為底座簡圖)。請回答下列問題：
（1）盆栽底部磁極為　 　極(選填“N”或“S")。
（2）當給盆栽澆水后至下一次澆水前(忽略盆栽凈重的增長)，盆栽距離底座的高度變化是 。
A．變小 B．變大 C．先變小后變大 D．先變大后變小
【答案】（1）N （2）C
【解析】（1）首先根據安培定則判斷電磁鐵的極性，再根據磁極之間的相互作用規律判斷盆栽底部的磁極；
（2）電磁力隨距離的增大而減小，據此分析判斷。
【解答】（1）根據圖乙可知，線圈上電流方向向右。右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向右，此時大拇指指向上端，則上端為電磁鐵的N極。根據“同名磁極相互排斥”可知，盆栽的底部為N極。
（2）當盆栽在空中懸浮時，它受到的排斥力等于重力。當給盆栽澆水后至下一次澆水前，盆栽的重力先變大后變小，則電磁力先變大后變小，那么盆栽距離底座的高度先變小后變大，故選C。
11.（2021八下·新昌期末）小明學習了“電與磁”后進行了如下兩圖的實驗。請回答下列問題：
（1）甲圖實驗中，懸掛的鋼棒某一次轉動后，靜止時一端指南，一端指北，由此判斷鋼棒________(選填“一定有”或“可能有”)磁性。
（2）乙圖實驗中，彈簧測力計下掛一條形磁鐵，沿著另一條形磁鐵自左向右水平方向移動時，彈簧測力計的示數將 。(選填字母)
A.不變 B.逐漸增大 C.先增大后減小 D.先減小后增大
【答案】（1）可能有 （2）B
【解析】（1）所有的磁體都有指南北的性質；
（2）磁體的兩端磁性最強，中間磁性最弱。首先根據磁極之間的相互作用規律判斷懸掛的條形磁鐵受到的磁力方向，然后根據二力平衡分析測力計的示數變化。
【解答】（1）甲圖實驗中，懸掛的鋼棒某一次轉動后，靜止時一端指南，一端指北。由于沒有經過多次確認它是否一直指南北，由此判斷鋼棒可能有磁性。
（2）懸掛的磁鐵從左端到中間的過程中，它受到向上的排斥力，且排斥力越來越小，根據F拉=G-F排斥可知，測力計的示數逐漸增大。
懸掛的磁鐵從中間到右端的過程中，它受到向下的吸引力，且吸引力越來越大，根據F拉=G+F吸引可知，測力計的示數增大。
則在懸掛的測力計移動的過程中，測力計的示數將逐漸增大。故選B。
12．（2022八下·柯橋期末）小桐同學參加了學校研究性學習小組開展的“探究磁體磁性強弱是否與溫度有關的課題。
[作出假設]假設一：溫度越高，磁體的磁性越強
假設二：　 　
假設三：磁體的磁性隨溫度升高變化不大
[設計實驗]小柯將一條形磁鐵的一端固定在鐵架臺上，另一端吸看一些小鐵釘，用酒精燈給磁鐵加熱，如圖甲所示。
⑴加熱段時間后出現　 　，則假設二成立；
⑵根據這一結論，小柯大膽設計了一個溫度報警器， 如圖乙所示，請簡述它的工作原理： 當溫度逐漸升高時，磁鐵的磁性減弱，無法吸引彈簧開關，彈簧開關　 　(選填“向下”或“向上”)恢復原狀，這樣下面的電路就被接通，從而使電鈴報警。
⑶同組的小明同學卻認為小柯設計的溫度報警器有不足之處，請指出　 　。
【答案】溫度越高， 磁體的磁性越弱；鐵釘落下；向下；難以設定具體的報警溫度
【解析】【作出假設】溫度對磁性強弱的影響，無非就是增強、減弱或者不變，據此進行猜想；
【設計實驗】（1）如果磁體的磁性減弱，那么上面吸附的鐵釘會逐漸落下；
（2）根據圖乙確定彈簧開關的運動方向；
（3）可從能否設置具體的報警溫度的角度分析解答。
【解答】【作出假設】假設一為隨溫度升高磁性增強，假設三為隨溫度升高磁性幾乎不變，那么假設二為：溫度越高， 磁體的磁性越弱。
【設計實驗】（1）如果假設二成立，那么溫度升高時，條形磁體的磁性減小，則加熱一段時間后會出現鐵釘落下的現象。
（2）如圖乙所示，它的工作原理： 當溫度逐漸升高時，磁鐵的磁性減弱，無法吸引彈簧開關，彈簧開關向下恢復原狀，這樣下面的電路就被接通，從而使電鈴報警。
（3）同組的小明同學卻認為小柯設計的溫度報警器有不足之處：難以設定具體的報警溫度。
13．某小組在探究“電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關”的實驗中，設計了如圖所示電路，并進行了實驗，當電磁鐵通電時會對磁體產生力的作用，使指針繞O點轉動，記錄指針A所指的刻度值大小，實驗結果如下表。
線圈接線點 接線柱1 接線柱2 接線柱3
實驗次數 1 2 3 4 5 6 7 8 9
電流/A 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6
指針所指的刻度值大小 0.8 1.2 1.6 0.6 0.9 1.2 0.4 0.6 0.8
（1）進行1、4、7實驗基于的假設是　 　。
（2）實驗中，他們將開關S從接線柱“1”換到“2”上時，調節變阻器的滑片P，再次觀察電流表示數及指針A所指的刻度值大小，此時調節滑動變阻器是為了　 　。
（3）寫出能使指針反向偏轉的具體措施　 　(寫出一條即可)。
【答案】（1）電磁鐵磁性強弱可能與線圈匝數多少有關
（2）控制電流大小相等
（3）對調磁體的磁極(或對調電源的正、負極，或改變線圈的纏繞方向)
【解析】（1）根據表格數據分析哪個因素發生改變，根據指針的偏轉幅度判斷磁場強弱變化，據此作出猜想即可；
（2）根據控制變量法的要求解答；
（3）指針反向偏轉，即它受到磁力的方向相反，那么電磁鐵產生的磁場方向發生改變，根據影響電磁鐵磁場方向的因素分析解答。
【解答】（1）分析實驗數據1、4、7可知，通過電磁鐵的電流大小相同而線圈匝數不同，那么基于的猜想為：電磁鐵磁性強弱可能與線圈匝數多少有關。
（2）實驗中，他們將開關S從接線柱“1”換到“2”上時，線圈匝數發生改變，即探究電磁鐵的磁場強弱與線圈匝數的關系，此時需要控制電流相同，因此調節滑動變阻器是為了控制電流大小相等。
（3）能使指針反向偏轉的具體措施：對調磁體的磁極(或對調電源的正、負極，或改變線圈的纏繞方向)。
14．（2022八下·安吉期末）如圖甲所示，某恒溫箱的工作電路由工作電源、電熱絲等組成，其電路通斷由控制電路控制，控制電路由20V的低壓電源、電磁繼電器( 線圈電阻不計)、熱敏電阻R1 (安裝在恒溫箱內)、可變電阻器R2開關等組成，R1的阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示。調節可變電阻器使得R2=110Ω，閉合開關，當恒溫箱內溫度升高到50℃時，由于電磁繼電器的作用，工作電路被斷開，電磁繼電器的線圈電阻忽略不計，請回答下列問題：
（1）從電路安全來看，工作電路中交流電源的火線應該接 　 　端(選填“a”或“b”)接；
（2）調節可變電阻器使得R2=170Ω，恒溫箱內溫度最高能達到多少度？
（3）若要調低恒溫箱的設定溫度，應將可變電阻器R2的阻值適當　 　(選填“調大”或“調小”)。
【答案】（1）a
（2）當溫度達到50℃時，熱敏電阻的阻值為90Ω，、
則電磁鐵吸合時的總電阻：R總=R2+R1=110Ω+90Ω=200Ω；
當電磁鐵吸合斷開工作電路時，需要的電流大小不變，即總電阻不變，
當可變電阻器使得R2=170Ω時，熱敏電阻：R1'=R總-R2'=200Ω-170Ω=30Ω；
根據圖乙可知，此時溫度為130℃。
（3）調小
【解析】（1）在家庭電路中，為了用電安全，開關應該接在火線和用電器之間；
（2）當電磁鐵吸合斷開工作電路時，需要的電流大小不變，即總電阻不變，根據R總=R2+R1計算即可。（3）首先根據圖乙確定溫度降低時熱敏電阻的阻值變化，再根據R總=R2+R1分析可變電阻器R2的阻值變化。
【解答】（1）根據圖甲可知，a端與電磁繼電器控制的開關直接相連，因此a應該為火線。
（2）當溫度達到50℃時，熱敏電阻的阻值為90Ω，、
則電磁鐵吸合時的總電阻：R總=R2+R1=110Ω+90Ω=200Ω；
當電磁鐵吸合斷開工作電路時，需要的電流大小不變，即總電阻不變，
當可變電阻器使得R2=170Ω時，熱敏電阻：R1'=R總-R2'=200Ω-170Ω=30Ω；根據圖乙可知，此時溫度為130℃。
（3）當恒溫箱的溫度降低時，根據圖乙可知，此時熱敏電阻的阻值增大，根據R總=R2+R1可知，為了保持總電阻不變，此時可變電阻器R2的阻值要減小。
15．（2022八下·定海期末）某光敏電阻R1沒有受到光照（或光照較暗）時，阻值較小；有光照（或光照較強）時，阻值較大。如圖是科學興趣小組同學利用該光敏電阻和電磁繼電器設計的路燈自動控制電路，用于公路照明。
（1）當光照較暗時，公路照明燈亮；當光照較強時，公路照明燈滅。則工作電路的A點應接在處　 　（選填“M”或“N”），才能達到控制要求。
（2）若控制電路中電源電壓為6V，線圈電阻忽略不計，當滑動變阻器接入電路的阻值為20Ω，通過該電路的電流為0.05A時，工作電路正常工作，公路照明燈亮發光，求此時光敏電阻的阻值R1為多少Ω？
（3）在實際操作中，當光照較暗時，公路照明燈仍未發光，而電路連接及元件都正常。要使電路滿足控制要求，下列調試方法可行的是 。
A．向右移動滑片P B．向左移動滑片P C．增加線圈匝數 D．升高控制電路電壓
【答案】（1）N
（2）電路的總電阻：；
此時光敏電阻的阻值：R1=R總-R變=120Ω-20Ω=100Ω。
（3）A；C；D
【解析】（1）根據題目的描述，分析燈泡發光時銜鐵的位置即可；
（2）首先根據計算出電路的總電阻，再根據R1=R總-R變計算出光敏電阻的阻值。
（3）照明燈還沒有發光，說明此時銜鐵沒有被吸合，即電磁鐵的磁場強度較小，據此分析判斷。
【解答】（1）A點與照明燈連接，當照明燈工作時，光照較暗，此時光敏電阻阻值減小，而通過電磁鐵的電流較大，因此銜鐵被吸下來接通A所在的電路，因此A點應該與N接通。
（2）電路的總電阻：；此時光敏電阻的阻值：R1=R總-R變=120Ω-20Ω=100Ω。
（3）照明燈還沒有發光，說明此時銜鐵沒有被吸合，即電磁鐵的磁場強度較小。
要增大電磁鐵的磁場強度，可以增大電流而減小電阻，即變阻器的滑片向右移動，故A符合題意，B不合題意；
要增大電磁鐵的磁場強度，可以增大線圈匝數，故C符合題意；
如果變阻器的阻值不變，那么當電流增大時，根據U=IR可知，此時需要升高控制電路的電壓，故D符合題意。
故選ACD。
課后練習
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復習6 電與磁，電磁鐵的計算
考點一、磁現象
考點精要：1．磁鐵：磁性是磁體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質(吸鐵性)。具有磁性的物質稱為磁體，永磁體分為天然磁體和人造磁體。
2．磁極：磁體上磁性最強的部位叫磁極(磁體兩端最強中間最弱)。能自由轉動的磁體，靜止時指南的磁極叫南極(S)，指北的磁極叫北極(N)。磁極間的相互作用規律為：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
【知識拓展】最早的指南針叫司南。其勺柄是磁鐵的S極，指向地理南方。
一個永磁體分成多部分后，每一部分仍存在兩個磁極。
磁化指使原來沒有磁性的物體得到磁性的過程。磁鐵之所以可以吸引鐵釘是因為鐵釘被磁化后，鐵釘與磁鐵的接觸部分間形成異名磁極后相互吸引的結果。
軟鐵被磁化后，磁性很容易消失，稱為軟磁性材料。鋼被磁化后，磁性能長期保持，稱為硬磁性材料。所以制造永磁體使用鋼，制造電磁鐵的鐵芯使用軟鐵。
物體是否具有磁性的判斷方法：①根據磁體的吸鐵性判斷；②根據磁體的指向性判斷；③根據磁體相互作用規律判斷；④根據磁極的磁性最強判斷。
典型案例：（2022八下·余杭期中）小陽在探究“磁體間相互作用規律”時發現：磁體間的距離不同，作用力大小也不同。他想：磁體間作用力的大小與磁極間的距離有什么關系呢？
（1）你的猜想是　 　。
（2）小陽用如圖所示的實驗進行探究。由于磁體間作用力的大小不便測量，他通過觀察細線與豎直方向的夾角的變化，來判斷磁體間力的變化，用到的科學方法是　 　法。
（3）小陽分析三次實驗現象，得出結論：磁極間距離越近，相互作用力越大。小陽認為：這個結論還需要進一步實驗論證，聯想到磁體間的相互作用規律，利用上述裝置和器材，還須研究　 　
變式1：如圖所示，小科提著掛有小磁體(下部為N極)的彈簧測力計，沿放在水平地面上的磁體上方從A緩慢移到B。圖中能正確反映彈簧測力計示數F隨位置變化的是(　　)
A． B． C． D．
變式2：（2022八下·溫州期末）如圖是磁懸浮玩具，底座和小球均由磁體制成，下列標出底座和小球的磁極正確的是（　　）
A． B． C． D．
變式3：（2022八下·定海期末）圖甲是橄欖形磁體，小明用圖乙、丙的方式來研究其周圍的磁場分布情況，其中小磁針（黑色為N極）靜止時的指向如圖乙，鐵屑靜止時的分布如圖丙。據此分析，橄欖形磁體的磁感線分布為（　　）
A． B． C． D．
考點二、磁場
考點精要：1．磁場：磁場是磁體周圍存在著的看不見、摸不著的特殊物質。可利用轉換法根據磁場所產生的作用來認識磁場。磁場對放入其中的磁體會產生力的作用。磁極間的相互作用是通過磁場而發生的。在磁場中某點，小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向。
2．磁感線：磁感線是用來描述磁場強弱、方向的一種科學模型。任何一點的曲線方向都跟__放在該點的小磁針北極所指的方向一致。磁感線的方向：磁體周圍的磁感線總是從磁體的北極出來，回到磁體的南極。
【知識拓展】磁感線是為了直觀、形象地描述磁場而引入的帶方向的曲線，不是客觀存在的。但磁場是客觀存在的。用磁感線描述磁場的方法叫模型法。磁感線是封閉的曲線。磁感線立體的分布在磁體周圍，而不是平面的，磁感線不相交，磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。
典型案例：（2022八下·仙居期末）英國物理學家法拉第引入磁感線來形象地描述磁體周圍的磁場。下列關于磁場和磁感線的說法錯誤的是(　　)
A．磁場是有方向的
B．磁感線是用來描述磁場的一些真實存在的曲線
C．磁體周圍的磁感線從磁體北極出發，回到磁體南極
D．磁場中小磁針自由靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向
變式1：在探究條形磁體周圍磁場的實驗中，老師將玻璃板平放在磁體上，并均勻地撒上一層鐵屑，輕敲玻璃板，鐵屑就會有序地排列起來，如圖所示。對實驗中有關現象的分析正確的是 (　　)
A．撒鐵屑的目的是將原來不存在的磁場顯示出來
B．鐵屑在磁場中被磁化成一個個小磁體
C．鐵屑越疏的地方磁場越弱，離磁體也越遠
D．該實驗既能顯示磁體周圍的磁場強弱，還能顯示磁場方向
變式2：（2022八下·舟山月考）如圖所示為用來描繪某一磁體周圍磁場的部分磁感線，由磁感線的分布特點可知 點的磁場比 點的磁場　 　（填“強”或“弱”）；若在 點放置一個可自由轉動的小磁針，則小磁針靜止時，其 極指向　 　（填“ ”或“ ”）處。
變式3：（2022八下·余姚）1852年，法拉第經過深入的思考和大量的嘗試，建立了“力線”的概念。他認為在磁極周圍充滿了力線，依靠力線將磁極間的作用聯系起來。他還利用細鐵屑把這種所謂的“力線”形象地呈現出來。
小科進行了如下實驗：①在玻璃板上均勻地撒上一層薄薄的細鐵屑。②把玻璃板放在條形磁鐵上，觀察細鐵屑的分布情況。③輕敲玻璃板，再觀察細鐵屑的分布情況。請回答：
（1）如圖所示為實驗步驟③得到的細鐵屑分布情況。請你在答題卷對應的位置上畫出經過A點的磁感線。

（2）實驗步驟②中未敲玻璃板“力線”未能通過細鐵屑呈現出來，而步驟③中輕敲玻璃板“力線”能通過細鐵屑呈現出來。上述原因分別是什么？
考點三、地磁場
考點精要：地球是一個大磁體，地球產生的磁場叫地磁場，地磁場分布于地球周圍的空間里。小磁針總是指南北是因為受到地磁場的作用。地磁場的北極在地理的南極附近，地磁場的南極在地理的北極附近。首先由我國宋代的沈括發現磁偏角(磁場方向與經線的夾角)。
典型案例：（2022八下·金東期末）如圖所示是我國早期的指南針——司南，東漢學者王充在《論衡》中記載：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢” 指的是司南長柄，司南能指南北是由于它受到　 　的作用，司南長柄指的是地理的　 　極。
變式1：如圖所示是我國早期的指南針——司南，它是把天然磁石磨成勺子的形狀，放在水平光滑的“地盤”上制成的。東漢學者王充在《論衡》中記載：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”“柢”指的是司南長柄，下列說法中正確的是(　　)
①司南指南北是由于它受到地磁場的作用
②司南長柄指的是地磁場的北極
③地磁場的南極在地球的地理南極附近
④司南長柄一端是磁石的北極
A．只有①②正確 B．只有①④正確
C．只有②③正確 D．只有③④正確
變式2：（2022八下·余杭期中）指南針是中國的四大發明之一，這是我國對人類所作出的巨大貢獻，指南針是利用磁場指示方向。
（1）我國是世界上最早使用指南針的國家，東漢學者王充在《論衡》中記載到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么司南的“柢”相當于磁體的　 　。
（2）如圖所示，地球是一個大磁體，類似條形磁鐵，請在圖中標出地磁場的N、S極，靜止時小磁針N、S極，用箭頭標出P點的地磁場方向。
變式3：閱讀以下材料，回答問題。
指南針是我國古代的四大發明之一。司南是春秋戰國時期發明的一種指南針，如圖甲所示，它由青銅盤和磁勺組成，磁勺放置在光滑青銅盤的中心，可以自由轉動。古文《論衡·是應篇》中記載：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。司南的作用，放在地上，它的勺柄靜止時指向南方。磁勺能夠指示方向，是利用了地磁場對磁勺的作用。
（1）若假想地磁場是由地球內部一塊大磁鐵產生的，圖乙和丙所示的兩個示意圖中，能合理描述這塊大磁鐵的是 。
（2）司南的勺柄應為該磁體的 (填“N”或“S")極。
（3）某物理研究所嘗試利用一塊天然磁石制作“司南”，圖丁所示為天然磁石的磁感線分布情況，則應將磁石的 (填“A”“B”“C”或“D")處打磨成勺柄。
（4）把天然磁石按照正確方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盤上，使磁勺水平自由轉動直至最終靜止，但磁勺勺柄總不能正確指南。將粗糙木盤換成較光滑的青銅盤才略有改善。這是因為磁勺和盤子之間的 影響了實驗效果。
考點四、電流的磁場
考點精要：1．奧斯特實驗：小磁針在通電導線的周圍發生偏轉，稱為電流的磁效應。該現象說明：通電導線的周圍存在磁場，且產生的磁場方向與電流方向有關。
2．通電螺線管的磁場：通電螺線管周圍的磁場和條形磁體的磁場很相似。其兩端的極性跟電流方向有關，電流方向與磁極間的關系可由右手螺旋定則(或安培定則)來判斷。
典型案例：（2022八下·吳興期末）甲、乙兩位同學分別做了如圖所示的實驗，甲用一根直導線，乙用了相同材料的多股直導線，其他裝置相同，閉合開關，原來靜止的小磁針發生了偏轉，造成小磁針偏轉的原因是什么呢？兩位同學各自提出了自己的猜想。
甲：可能是通電后導線產生的熱量使空氣對流引起；
乙：可能是通電后導線周圍產生了磁場引起。
（1）乙同學將小磁針罩在燒杯中，導線置于燒杯上方并平行于小磁針進行實驗，若觀察到　 　現象，就可以否定猜想一；
（2）甲實驗中，閉合開關后，小磁針順時針偏轉，且偏轉角度較小，則乙實驗中的小磁 針將 ；
A．順時針偏轉，偏轉角度變小 B．順時針偏轉，偏轉角度變大
C．逆時針偏轉，偏轉角度變小 D．逆時針偏轉，偏轉角度變大
（3）若把甲中的小磁針換成直導線并通電。請你推測：兩條通電導線之間有無相互作用 力？并說出判斷依據。　 　
變式1：如圖所示，在豎直放置的矩形通電線框中懸掛一個能自由轉動的小磁針。當通以圖中所示方向的電流時，小磁針N極將 (　　)
A．轉動90°，垂直指向紙里 B．轉動90°，垂直指向紙外
C．轉動180°，指向左邊 D．靜止不動，指向不變
變式2：（2022八下·臺州期末）如圖所示是奧斯特實驗的示意圖，其中 ab、cd 為金屬棒，支架其余部分為絕緣材料。a、b 接上導線并通電，觀察小磁針偏轉情況。
（1）此實驗成功的條件之一是金屬棒呈________（選填“東西”、“南北”）方向放置。
（2）將導線分別從 a、b 移到 c、d，電流大小、方向保持不變，小磁針的偏轉方向________（選填“改變”或“不變”）。
變式3：如圖所示的奧斯特實驗中，閉合開關，原來靜止的小磁針發生了偏轉。造成小磁針偏轉的原因是什么呢
猜想一：可能是通電后導線產生的熱量使空氣對流引起的。
猜想二：可能是通電后導線周圍產生的磁場引起的。
（1）小柯看到小磁針偏轉，認為它一定受到力的作用，他判斷的理由是　 　。
（2）為了驗證猜想一，下列方案可行的是　 　(可能不止一個正確選項)。
①將整個裝置放在玻璃箱中進行實驗
②將小磁針罩在燒杯中，導線置于燒杯上方并平行于小磁針進行實驗
③改變導線中的電流方向
（3）如果實驗中小磁針偏轉不明顯，請提出一條改進的建議：　 　。
考點五、電磁鐵
考點精要：電磁鐵是帶有鐵芯的通電螺線管。電磁鐵是由線圈和鐵芯兩部分組成的。
電磁鐵通電時有磁性，斷電時磁性消失；當線圈匝數一定時，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強；當電流一定時，電磁鐵線圈的匝數越多，磁性越強。電磁鐵磁性的有無，可由開關來控制；電磁鐵磁性的強弱，可由電流大小和線圈匝數來控制；電磁鐵的極性位置，可由電流方向來控制。
典型案例：（2022八下·濱江期末）如圖所示，當開關S接“1”，將滑動變阻器片P由a端滑向b端，彈簧將　 　(填“伸長” 或“縮短”)；當開關S接“2”，將滑動變阻器片P滑至b端，并剪斷磁鐵與彈簧的連接，讓條形磁體穿過線圈，電流表的指針會　 　 (填 “偏轉”或“不動”)。
變式1：如圖所示，電磁鐵的左下方有一鐵塊，在彈簧測力計作用下向右做勻速直線運動。閉合開關，當鐵塊從電磁鐵的左下方運動到正下方的過程中，將滑動變阻器的滑片逐漸向上移動，下列判斷正確的是(　　)
A．電磁鐵的上端是N極，下端是S極
B．電磁鐵的磁性逐漸減弱
C．鐵塊對地面的壓強逐漸減小
D．地面對鐵塊的摩擦力逐漸增大
變式2：如圖所示，彈簧測力計甲、乙的掛鉤上分別掛著一個條形磁體和一個鐵塊，開關閉合后，當滑動變阻器的滑片向右移動時，彈簧測力計甲的示數　 　，彈簧測力計乙的示數　 　(均填“變大”“變小”或“不變”)。
變式3：（2022八下·諸暨期末）醫學上使用的心肺機是用“電動泵”替代心臟，推動血液循環。工作原理如圖：
（1）當線圈中的電流從B流向A時，活塞將向　 　運動(選填“左”或“右")。
（2）“電動泵”每分鐘“跳動”的次數(即活塞來回移動的次數)由線圈中電流的　 　改變快慢決定。(選填“大小”或“方向")
考點六、電磁繼電器
考點精要：1．電磁繼電器：利用電磁鐵來控制工作電路的一種自動開關。應用：用低電壓和弱電流電路的通斷，來控制高電壓和強電流電路的通斷，進行遠距離操作和自動控制。電磁繼電器的主要部件是電磁鐵、銜鐵、彈簧和動觸點。
2．電磁繼電器工作原理如圖所示，是一個利用電磁繼電器來控制電動機的電路。其中電源E1、電磁鐵線圈、開關S1組成控制電路；而電源E2、電動機M、開關S2和觸點開關S組成工作電路。當閉合S1時，電磁鐵線圈中有電流通過，電磁鐵有磁性，將銜鐵吸下，觸點開關接通，電動機便轉動起來；當斷開S1時，電磁鐵線圈中失去電流，電磁鐵失去磁性，彈簧使銜鐵上升，觸點開關斷開，電動機停止運轉。
典型案例：如圖所示是某科技小組設計的一種溫度自動控制報警裝置的電路圖，下列關于它的說法中正確的是(　　)
A．當溫度低于90 ℃時，報警裝置就會響鈴，同時綠燈亮
B．當溫度低于90 ℃時，報警裝置就會響鈴，同時紅燈亮
C．當溫度達到90 ℃時，報警裝置就會響鈴，同時紅燈亮
D．當溫度達到90 ℃時，報警裝置就會響鈴，同時綠燈亮
變式1：（2022八下·婺城期末）2022年中國疫情形勢依然很嚴峻，“金華415”疫情防控及時、到位，很快得到有效控制。如圖是金華某商場的紅外測溫儀，該儀器的原理是熱敏電阻的阻值隨人體輻射的紅外線而改變，當人體溫度越高熱敏電阻的阻值越小。小科同學據此設計了一個紅外線體溫安檢電路：要求無人或體溫低于37.3℃的人經過時僅綠燈亮，高于37.3℃的人經過時，紅燈亮且電鈴響起。下列設計符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
變式2：（2022八下·鄞州期末）如圖是小寧設計的汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當CO濃度高于某一設定值時，電鈴發聲報警。圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小。
（1）根據小寧的設計，電鈴應該接在　 　。(填“AC之間”或“BD之間”)
（2）用久后，電源電壓U會減小，報警時CO最小濃度比設定值　 　。(填“高”或“低”)（3）為使該檢測電路在CO濃度更低時報警，可將R2的滑片向　 　。(填“上移”或“下移”)
變式3：（2022八下·濱江期末）小濱利用壓力傳感器、電磁繼電器、阻值可調的電阻R等元件，設計了一個汽車超載自動報警電路，如圖甲所示。已知壓力傳感器所受壓力越大時，輸出的電壓U就越大，二者的關系如圖乙所示。閉合開關S，當繼電器線圈中電流大于或等于20mA時，銜鐵被吸合。已知傳感器的輸出電壓U即為繼電器控制電路的電源電壓，線圈的電阻為20Ω。回答下列問題：
（1）車輛不超載時，工作電路中綠燈亮；當傳感器所受壓力增大到一定程度時，紅燈亮，說明汽車超載。請判斷燈　 　(填 “L1”或“L2”)是紅燈。
（2）某水平公路橋禁止質量大于或等于20t的車輛通行，用此裝置報警，R的阻值應調節為多少？(g=10Nkg，要求寫出計算過程)
（3）如果要求禁止質量更小的車輛通行，應該如何改動報警裝置的控制電路？(寫出一種方法即可)
1．下列設備或電器中，其主要工作原理與電磁鐵無關的是（　　）
A．電鈴 B．電熨斗 C．電磁選礦機 D．電磁起重機
2．如圖所示，兩個外形相同的鋼棒A、B相互吸引，則 (　　)
A．A棒一定有磁性 B．A棒一定沒有磁性
C．B棒不一定有磁性 D．B棒一定有磁性
3．甲、乙兩個小磁針放在一根條形磁體的上下附近正中間位置處，丙、丁兩個小磁針放在該條形磁體的左右附近位置處。甲、乙、丙、丁四個小磁針靜止時，甲、乙兩個小磁針的N、S極如圖所示。關于丙、丁兩個小磁針和條形磁體a、b兩端的極性，下列判斷正確的是 (　　)
A．丙小磁針左端是S極，丁小磁針左端是N極
B．丙小磁針左端是N極，丁小磁針左端是S極
C．丙小磁針左端是S極，丁小磁針左端也是S極
D．該條形磁體的a端是N極，b端是S極
4．如今，說我們的生活是由磁鐵支撐著并不為過。史上最強力的釹磁鐵廣泛用于手機、電腦、冰箱等。如圖所示是小明同學用釹磁鐵和曲別針進行的實驗。通過實驗情景，可以判定下列說法中正確的是(　　)
A．釹磁鐵周圍存在磁感線，不存在磁場
B．釹磁鐵對放入其磁場中的曲別針有力的作用
C．釹磁鐵周圍各點的磁場方向都是豎直向下的
D．釹磁鐵周圍的磁場分布是均勻的
5．（2022八下·臺州開學考）在晝夜明燈的地下停車場，駕駛員根據車位入口上方的紅綠燈入停。如圖是小吳設計的自動控制電路圖，將光控開關(遮光時開關閉合)裝在每個車位地面中央，紅綠燈裝在車位入口上方。當車位未停車時綠燈亮，當車位已停車時紅燈亮，則圖中L1、L2（　　）
A．都是紅燈 B．都是綠燈
C．分別是紅燈和綠燈 D．分別是綠燈和紅燈
6．（2022八下·寧海期末）如圖所示，一根條形磁體，左端為S極，右端為N極。另用彈簧測力計下懸掛一鐵球，將彈簧測力計自左向右沿水平方向移動時，彈簧測力計的示數變化規律是(　　)
A． B． C． D．
7．（2022八下·麗水期末）一條形磁鐵放在水平桌面上，處于靜止狀態，電磁鐵置于條形磁鐵附近并正對(如圖)，閉合開關S后，則（　　）
A．電磁鐵的左端為S極
B．條形磁鐵受到桌面向左的摩擦力
C．滑片P向a移動時，電磁鐵與條形磁鐵間的作用力增大
D．若此時斷開開關S，電磁鐵與條形磁鐵間沒有力的作用
8．（2022八下·新昌期末）在探究通電縩線管的實驗中，小華連接了如圖所示的電路，通電螺線管的左端放有一小磁針。下列說法正確的是（　　）
A．開關閉合前，小磁針N極指向南方
B．電源正負極對調，通電螺線管的磁場方向不發生改變
C．閉合開關，滑動交阻器的滑片P向b端移動，通電螺線管的磁性增強
D．小磁針發生偏轉，說明通電螺線管周圍存在磁場
9．如圖所示開關S閉合，電磁鐵右側的小磁針靜止時，小磁針的N極指向左，則電源的右端為　 　極。若要使電磁鐵的磁性增強，滑動變阻器的滑片P應向　 　(填“a”或“b”)端移動。
10．（2022八下·安吉期末）科技為生活服務，如圖甲是一個懸浮盆栽，圖乙是其原理的簡單示意圖(虛線框內為底座簡圖)。請回答下列問題：
（1）盆栽底部磁極為　 　極(選填“N”或“S")。
（2）當給盆栽澆水后至下一次澆水前(忽略盆栽凈重的增長)，盆栽距離底座的高度變化是 。
A．變小 B．變大 C．先變小后變大 D．先變大后變小
11.（2021八下·新昌期末）小明學習了“電與磁”后進行了如下兩圖的實驗。請回答下列問題：
（1）甲圖實驗中，懸掛的鋼棒某一次轉動后，靜止時一端指南，一端指北，由此判斷鋼棒________(選填“一定有”或“可能有”)磁性。
（2）乙圖實驗中，彈簧測力計下掛一條形磁鐵，沿著另一條形磁鐵自左向右水平方向移動時，彈簧測力計的示數將 。(選填字母)
A.不變 B.逐漸增大 C.先增大后減小 D.先減小后增大
12．（2022八下·柯橋期末）小桐同學參加了學校研究性學習小組開展的“探究磁體磁性強弱是否與溫度有關的課題。
[作出假設]假設一：溫度越高，磁體的磁性越強
假設二：　 　
假設三：磁體的磁性隨溫度升高變化不大
[設計實驗]小柯將一條形磁鐵的一端固定在鐵架臺上，另一端吸看一些小鐵釘，用酒精燈給磁鐵加熱，如圖甲所示。
⑴加熱段時間后出現　 　，則假設二成立；
⑵根據這一結論，小柯大膽設計了一個溫度報警器， 如圖乙所示，請簡述它的工作原理： 當溫度逐漸升高時，磁鐵的磁性減弱，無法吸引彈簧開關，彈簧開關　 　(選填“向下”或“向上”)恢復原狀，這樣下面的電路就被接通，從而使電鈴報警。
⑶同組的小明同學卻認為小柯設計的溫度報警器有不足之處，請指出　 　。
13．某小組在探究“電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關”的實驗中，設計了如圖所示電路，并進行了實驗，當電磁鐵通電時會對磁體產生力的作用，使指針繞O點轉動，記錄指針A所指的刻度值大小，實驗結果如下表。
線圈接線點 接線柱1 接線柱2 接線柱3
實驗次數 1 2 3 4 5 6 7 8 9
電流/A 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6
指針所指的刻度值大小 0.8 1.2 1.6 0.6 0.9 1.2 0.4 0.6 0.8
（1）進行1、4、7實驗基于的假設是　 　。
（2）實驗中，他們將開關S從接線柱“1”換到“2”上時，調節變阻器的滑片P，再次觀察電流表示數及指針A所指的刻度值大小，此時調節滑動變阻器是為了　 　。
（3）寫出能使指針反向偏轉的具體措施　 　(寫出一條即可)。
14．（2022八下·安吉期末）如圖甲所示，某恒溫箱的工作電路由工作電源、電熱絲等組成，其電路通斷由控制電路控制，控制電路由20V的低壓電源、電磁繼電器( 線圈電阻不計)、熱敏電阻R1 (安裝在恒溫箱內)、可變電阻器R2開關等組成，R1的阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示。調節可變電阻器使得R2=110Ω，閉合開關，當恒溫箱內溫度升高到50℃時，由于電磁繼電器的作用，工作電路被斷開，電磁繼電器的線圈電阻忽略不計，請回答下列問題：
（1）從電路安全來看，工作電路中交流電源的火線應該接 　 　端(選填“a”或“b”)接；
（2）調節可變電阻器使得R2=170Ω，恒溫箱內溫度最高能達到多少度？
（3）若要調低恒溫箱的設定溫度，應將可變電阻器R2的阻值適當　 　(選填“調大”或“調小”)。
15．（2022八下·定海期末）某光敏電阻R1沒有受到光照（或光照較暗）時，阻值較小；有光照（或光照較強）時，阻值較大。如圖是科學興趣小組同學利用該光敏電阻和電磁繼電器設計的路燈自動控制電路，用于公路照明。
（1）當光照較暗時，公路照明燈亮；當光照較強時，公路照明燈滅。則工作電路的A點應接在處　 　（選填“M”或“N”），才能達到控制要求。
（2）若控制電路中電源電壓為6V，線圈電阻忽略不計，當滑動變阻器接入電路的阻值為20Ω，通過該電路的電流為0.05A時，工作電路正常工作，公路照明燈亮發光，求此時光敏電阻的阻值R1為多少Ω？
（3）在實際操作中，當光照較暗時，公路照明燈仍未發光，而電路連接及元件都正常。要使電路滿足控制要求，下列調試方法可行的是 。
A．向右移動滑片P B．向左移動滑片P C．增加線圈匝數 D．升高控制電路電壓
課后練習
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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