資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
14 電與磁
【課程標準】
1、知道磁體周圍存在磁場并能說出證據。
2、通過實驗認識通電導線周圍存在磁場，探究通電螺線管周圍磁場強弱的影響因素。
3、通過實驗認識通電導體在磁場中的受力方向與磁場方向、電流方向有關。
4、通過實驗了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。
5、了解半導體和超導體及其應用對科學、技術發展的作用
【思維導圖】
(
知識
●
逐點夯實
……
必備知識
系統梳理
基礎
重落實
……
復習自修
)
磁場
1．磁性:具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質。
2．磁體:具有磁性的物體。
3．磁體周圍存在磁場，磁場是一種看不見，而又摸不著的特殊物質。
4．基本性質：它對放入其中的磁體產生磁力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場發生的。
5．方向：磁場具有方向性。將一個小磁針放入磁場中任何一點，小磁針北極所指的方向就是該點磁場的方向。
6．磁體中各部分磁性強弱不同，兩端磁性最強稱為磁極。磁極分為N極和S極。
7．磁極相互作用的規律：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。
8．條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線：在磁鐵外部，磁感線從N極出來，進入S極。
9．磁感線的疏密表示磁場的強弱，磁感線的切線方向表示磁場的方向。
磁場是一種實際存在的物質，而磁感線是人為假想的，實際并不存在。
（1）是假想的線，實際不存在。
（2）方向：在磁體外部，由N極到S極；內部則由S極到N極。
（3）疏密:表示磁場的強弱，越密表示該點磁場越強。
（4）磁感線不相交。
條形磁鐵 蹄形磁鐵 同名磁極 異名磁極
10、地磁場：
（1）地球周圍存在的磁場叫地磁場。
（2）地磁場的形狀與條形磁體的磁場很相似。
（3）磁偏角：地理兩極與地磁兩極相反，且并不完全重合。我國宋代學家沈括首先發現。
電流的磁效應
1．奧斯特實驗
奧斯特實驗表明電流周圍存在磁場。
2．通電直導線周圍的磁場是以導線上各點為中心的同心圓。越靠近導線，磁感線越密集。磁場方向隨著電流方向的改變而改變。
　
3、通電螺線管的磁場和條形磁體的磁場相似。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安培定則來判斷。
4、通電導體在磁場中受到力的作用，受力的方向跟磁場方向和電流方向有關。如果這兩者其中之一的方向改變，則力的方向改變，如果這兩者的方向同時改變，則力的方向不變。
5、電磁鐵　
①．定義：內部帶鐵芯的通電螺線管。
②．原理：當在通電螺線管內部插入鐵芯后，鐵芯被通電螺線管的磁場磁化。磁化后的鐵芯也變成了一個磁體，這樣由于兩個磁場互相疊加，從而使螺線管的磁性大大增強。
③．優點：磁性有無由通斷電來控制，磁極方向由電流方向來控制，磁性強弱由電流大小、線圈匝數來控制。
④．應用：電磁起重機、磁懸浮列車、電話、電磁繼電器等。
6、電磁繼電器
利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。
（1）原理：電流的磁效應
（2）構造
電動機
①、原理:通電導線在磁場中受到力的作用。
受力方向與電流方向、磁場方向有關;
受力大小與電流大小、磁場強弱有關
②、主要組成:定子、轉子
③、能量轉化:電能轉化為機械能
4.揚聲器
①原理:通電導線在磁場中受到力的作用。
②作用:把電信號轉變為聲音信號。
③結構:線圈、永久性磁體、錐形紙盆。
電磁感應現象
1.英國科學家法拉第發現了電磁感應。由此發明了發電機，開啟了電氣時代。
2.內容:閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時產生感應電流的現象。
3.如果電路沒閉合，則沒有感應電流，僅有感應電壓。
實驗 探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件
(1)實驗器材:磁性不同的蹄形磁體、導線、金屬棒、靈敏電流計等.
(2)實驗裝置如圖所示
(3)實驗方法:轉換法和控制變量法
(4)感應電流產生的條件:
閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生感應電流.
(5)探究感應電流的方向與磁場方向和導體運動方向的關系
①如果只把磁體的N、S極對調,靈敏電流計的指針偏轉方向將相反;如果只讓金屬棒向相反方向做切割磁感線運動,靈敏電流計的指針偏轉方向將相反
②如果把磁體的N、S極對調,并讓金屬棒向相反方向做切割磁感線運動,靈敏電流計指針偏轉方向不變;
③探究感應電流方向與磁場方向的關系，應控制金屬棒運動方向不變，改變磁場方向;探究感應電流方向與導體運動方向的關系,控制磁場方向不變,改變導體運動方向
(6)探究感應電流的大小與磁場強弱和導體運動速度的關系.
①如果金屬棒切割磁感線運動的速度增大,則感應電流增大,靈敏電流計的指針偏轉角度會增大; 如果增強磁體的磁性,則感應電流增大靈敏電流計的指針偏轉角度會增大.
②由控制變量法可知,若要探究感應電流大小與磁場強弱的關系,應控制金屬棒運動速度不變,改變磁場強弱; 若要探究感應電流大小與導體運動速度的關系,應控制磁場強弱不變,改變導體運動速度
3.發電機
(1)原理:電磁感應
(2)結構:主要由定子和轉子構成
( 3 )能量轉化:機械能轉化為電能
(4)應用:動圈式話筒
列舉在自然界或生命活動中的電現象
1．自然界有一些發電的動物，如電鰻。
2．人體電流：人在肌肉運動及神經傳導信息至大腦時會產生極微弱的電流。人體內的心臟在每一次周期性的跳動中，心臟內某些部位間的電壓發生有規律的變化。這種生物電通過心臟周圍的導電組織和體液，反映到身體各部位，使身體各部位間電壓隨心臟的跳動發生有規律的變化。大腦皮層中神經元的生物電活動表現為大腦皮層具有規律性的電壓改變。
3．靜電：冬天脫毛衣時有時會有火花，這是毛衣與皮膚摩擦產生了靜電。人體靜電的電壓最大可達2萬伏左右，但由于電流小，沒有危險。
(
課堂
●
分類突破
……
精選考點
典例
研
析
技法重悟通
……
考點
演練
)
題型一磁場
[典例1]（2023 武威模擬）下列關于磁感線的說法中，正確的是（　　）
A．磁感線是由小鐵屑形成的
B．磁場中有許多曲線，這些曲線叫磁感線
C．小磁針在磁感線上才受力，在兩條磁感線之間不受力
D．磁感線是人們為了形象地描述磁場的分布而假想出來的，實際并不存在
【對點訓練1】愛因斯坦曾說過，“磁場”在物理學家看來“正如他坐的椅子一樣實在”。這句話形象地說明了（　　）
A．磁場是看得見、摸得著的
B．椅子一定是磁體
C．磁場是真實存在的一種物質
D．磁場是為研究問題而假想的
題型二 電流的磁效應
[典例2]巨磁電阻（GMR）效應指某些材料的電阻在磁場中急劇減小的現象，如圖是巨磁電阻特性原理的示意圖，當閉合S1、S2，將滑片P向左滑動時，下列說法正確的是（　　）
A．指示燈變暗，電壓表示數變大
B．指示燈變暗，電壓表示數變小
C．指示燈變亮，電壓表示數變小
D．指示燈變亮，電壓表示數變大
【對點訓練2】如圖所示的電磁鐵，S2閉合時，保持滑片P位置不變，要想電磁鐵磁性最強，正確的方法是（　　）
A．閉合S1，M接1 B．閉合S1，M接2
C．斷開S1，M接1 D．斷開S1，M接2
題型三 電動機 發電機
[典例3]如圖所示，兩根絕緣細線懸掛著的導體ab，放在U形磁鐵中央，ab兩端連接著導線。在虛線框中接入某種實驗器材可進行相應的實驗探究。下列說法中正確的是（　　）
A．接入電流表可探究電磁感應現象，與發電機原理相同
B．接入電流表可探究通電導體在磁場中受力，與發電機原理相同
C．接入電源可探究電磁感應現象，與電動機原理相同
D．接入電源可探究通電導體在磁場中受力，與發電機原理相同
【對點訓練3】如圖所示四個裝置中工作原理與發電機相同的是（　　）
A．電磁起重機 B．揚聲器 C．話筒 D．司南
題型四電磁感應現象
[典例4]圖中的a表示垂直于紙面的一段導線，它是閉合電路的一部分，當a在下列磁場中沿圖中所示方向運動時，不會產生感應電流的是（　　）
A．B．C．D．
【對點訓練4】如圖所示的是探究電磁感應現象中感應電流的方向與哪些因素有關的實驗示意圖。
比較甲、乙兩圖可以得出：感應電流的方向與　 　有關；
比較甲、丙兩圖可以得出：感應電流的方向與　 　有關。
比較　　、　　兩圖可以得出：若同時改變導體　 　和　 　，則感應電流的方向不改變。
(
課時
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過關檢測
……
關鍵能力
分層施練
素養重提升
……
課后練習
)
1．（2023 高新區校級一模）2022年10月12日15時45分，“天宮課堂”第三課在中國空間站開講，航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲面向廣大青少年進行太空授課。如果讓你在空間站內做以下物理實驗，無法完成的是（　　）
A．同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引
B．與頭發摩擦后的直尺吸引碎紙屑
C．剪斷細線后乒乓球在水中上浮
D．用吸管喝瓶子中的飲料
2．（2023 虞城縣模擬）小明利用手邊的一塊磁性很強的磁鐵進行了如圖所示的吸引曲別針的實驗。根據實驗情景，可以判定下列說法正確的是（　　）
A．磁鐵周圍客觀存在磁場和磁感線
B．磁鐵周圍各點的磁場方向都是豎直向下的
C．磁鐵周圍磁場的強弱是均勻的
D．曲別針能夠被磁鐵吸引是由于被磁化了
3．（2023 福州模擬）如圖所示是一種水位自動報警器的原理圖，當水位達到金屬塊A的下表面時（一般的水能導電），電路中（　　）
A．紅燈亮，綠燈不亮 B．紅燈不亮，綠燈亮
C．紅燈、綠燈同時亮 D．紅燈、綠燈都不亮
4．（2023 丹東）將小磁針放置在通電螺線管右側，小磁針靜止時，其N極的指向如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．電流從導線的A端流入螺線管
B．通電螺線管的左端為N極
C．通電螺線管周圍真實存在磁感線
D．改變導線中電流方向，通電螺線管磁性強弱會改變
5．（2023 鄒城市一模）風能作為一種清潔的新能源，越來越受到世界各國的重視。風力發電已成為我國新能源戰略的重要組成部分。下列選項中與風力發電機原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
6．（2023 九龍坡區校級模擬）為了防止考生作弊，監考人員往往會利用手持式金屬探測器對考生進行檢查（如圖），當探測器靠近金屬物體時，金屬物體就會產生感應電流，使探測器發出警報。下列實驗能反映出金屬探測器工作原理的是（　　）
ABCD
7．（2023 浉河區模擬）如圖為中國古代用于指示方位和辨別方向的一種器械——指南魚，其可以浮在水面上，魚頭指南。指南魚的魚頭為 　 　極，它是受 　 　的作用而指南或北的。
8．（2023 肥城市二模）有三根外形完全相同的鋼棒，把它們相互靠近時情形如圖所示，則丙 　 　有磁性（選填“一定”或“可能”）。
9．（2023 牡丹江）如圖是中國科技館內的超導磁懸浮列車模型和一個環形軌道。模型列車行駛過程中，車內超導體通過液氮降溫，從正常態轉為超導態，從而減小了導體的　　。列車行進時不接觸軌道，處于懸浮狀態，減小列車行駛時的 　 　。
10．（2023 通遼）如圖所示，用細線懸掛的條形磁體，磁極未知，當閉合電路開關S后，磁體的B端與通電螺線管的左端相互排斥，則B端是磁體的 　 　極；斷開開關S，磁體靜止時，B端會指向地理的 　 　（選填“北方”或“南方”）。
11．（2023 蚌山區三模）圖中所示是閉合電路的一部分導體在磁極間的運動情形。圖中“小圓圈”代表導體的橫截面，“a”、“b”、“c”、“d”表示導體運動過程中四個不同位置，“箭頭”表示導體的運動方向。導體運動過程中，與“a”位置產生感應電流方向相反的是 　 　位置。
12．（2023 牡丹江）【細心觀察，勤于思考】
（1）如圖甲所示，將小鐵釘靠近磁鐵N極，小鐵釘被吸引獲得 　 　性。此時，小鐵釘相當于一個 　 　，釘尖是 　 　極。如圖乙所示，給磁鐵加熱一段時間后，小鐵釘會掉落，表明磁鐵的磁性可能與 　 　有關。
（2）用一個磁性很強的磁鐵球靠近一塊鋁板，鋁板 　 　（選填“能”或“不能”）被吸引。如圖丙所示，把磁鐵球做成單擺懸掛起來，使其來回擺動，將鋁板放到擺的下方，當磁鐵球靠近鋁板時，擺動速度明顯變小，并且很快停止擺動。磁鐵球在鋁板上方擺動，相當于鋁板在磁場中運動，可能會產生 　 　。
13．（2023 姑蘇區校級二模）小聰利用光敏電阻為社區設計了一種自動草坪燈，其工作原理如圖所示。工作電路中有兩盞規格均為“220V，44W”的燈泡L，天漸暗時燈自動發光，天漸亮時燈自動熄滅。控制電路中電源電壓U恒為6V，定值電阻R0為200Ω。在一定范圍內，光敏電阻R的阻值與光照強度E（光照強度E的單位為lx，光越強光照強度越大）之間存在一定關系，部分數據如表所示。電磁鐵的線圈電阻忽略不計，當天色漸暗，通過線圈的電流為0.02A時，恰好啟動工作電路的照明系統。則：
光照強度E/lx 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
光敏電阻R/Ω 120 60 40 30 24
（1）兩盞燈均正常發光時，工作電路中的總電流是多少？
（2）照明系統恰好啟動時，光敏電阻R的阻值是多少？此時光照強度是多少？
14．近幾年鄭州進行老小區改造，不少多層樓房安裝了電梯。出于安全考慮，電梯都設置超載自動報警系統，其工作原理如圖甲所示，電路由工作電路和控制電路組成。在工作電路中，當電梯沒有超載時，電動機正常工作；當電梯超載時，電鈴發出報警鈴聲，電動機不工作。在控制電路中，已知電源電壓U＝12V，保護電阻R1＝80Ω，電磁鐵線圈的阻值為20Ω，電阻式壓力傳感器（壓敏電阻）R2的阻值隨壓力F大小變化如圖乙所示，電梯底架自重忽略不計。
（1）控制電路中，當乘客增多時，電磁鐵的磁性 　 　（選填“增大”或“減小”）；工作電路中，電鈴應該在觸點 　 　（選填“A”或“K”）所在支路。
（2）若電磁鐵線電流達到20mA時，銜鐵剛好被吸住，電鈴發出警報聲。請你設定該電梯最多乘坐幾人？（以每人50kg計算，且g取10N/kg）
（3）綜合考慮安全和居民乘坐情況，現需提高電梯的限載，可以在控制電路中換用阻值更 　 　（選填“大”或“小”）一些的保護電阻。請用物理語言解釋原因。
15．（2023 息縣模擬）小明乘飛機時了解到經濟艙乘客的免費托運行李限重為20kg，他利用所學知識設計了模擬飛機行李超重的報警裝置，電路圖如圖所示，電源電壓恒為15V，R1是定值電阻，R2是壓敏電阻，它的阻值隨壓力變化的關系如表所示。當通過控制電路的電流等于或大于0.3A時，銜鐵被吸下。要求當壓在R2上的行李質量達到或超過20kg時，工作電路的報警紅燈L亮，自動報警。（線圈阻值忽略不計，g取10N/kg）
壓力F/N 0 100 200 300 400 …
電阻R2/Ω 60 50 40 30 20 …
（1）該系統能夠自動報警的原理：當行李較重時，壓敏電阻R2的阻值 　 　，控制電路中電流 　 　，電磁鐵對銜鐵的吸引力 　 　（以上三空均選填“增大”或“減小”）。
（2）為達到行李質量達到或超過20kg時工作電路自動報警的目的，所選取的定值電阻R1的阻值為多大？
（3）當行李質量為20kg時，電壓表示數為多大？當電壓表示數為10V時，行李的質量為多少千克？
1．用一塊條形磁體的N極沿同一方向摩擦一枚粗縫衣針若干次，使縫衣針磁化，如圖甲。然后把這枚縫衣針用細線懸掛起來，如圖乙。下列說法中正確的是（　　）
A．縫衣針磁化后，針尖部分是S極
B．縫衣針停止運動后，針尖指向南方
C．縫衣針停止運動后，針尖指向北方
D．縫衣針停止運動后，針尖指向不確定
2．某新款智能手機的無線充電功能是運用了電磁感應技術。手機放在充電底座上即可充電。同樣應用了電磁感應技術的設備是（　　）
A．電磁起重機 B．發電機 C．電烙鐵 D．電風扇
3．刷卡機廣泛應用于銀行，超市等，當帶有磁條的信用卡在刷卡機上刷過時，刷卡機的檢測頭就會產生感應電流，便可讀出磁條上的信息，圖中各設備工作原理與刷卡機讀取信息原理相同的是（　　）
A．電磁起重機 B．動圈式話筒 C．揚聲器 D．電動機
4．（多選）王璐同學設計了一個道路限載報警器（圖甲），R0是變阻器，R是壓敏電阻。R的電阻大小隨壓力大小變化關系如圖乙所示，當超載車輛通過壓敏電阻時，限載報警器就會報警，調試好電路，閉合開關S1和S2，當超載車輛通過時，限載報警器會鈴響，一般交通主干道的抗壓能力一般比村道路要強得多，若把村道路限載報警器應用到主干道，就要適當調高報警器的限載重量，下列操作可行的是（　　）
A．把變阻器R0的滑片適當左移 B．把電源I的電壓適當增大
C．把彈簧AB的A端適當左移 D．把電磁鐵C適當右移
5．圖是“探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件”的實驗裝置，閉合開關后，銅棒ab、電流表、開關組成閉合電路。小明將實驗中觀察到的現象記錄在下表中。
次數 開關 磁場方向 導體ab的運動方向 電流表指針的偏轉方向
1 斷開 上N下S 向右運動 不偏轉
2 閉合 上N下S 向右運動 向左偏轉
3 閉合 上N下S 向左運動 向右偏轉
4 閉合 上N下S 向上運動 不偏轉
5 閉合 上S下N 向下運動 不偏轉
6 閉合 上S下N 向右運動 向右偏轉
7 閉合 上S下N 向左運動 向左偏轉
（1）小明分析得出：閉合電路中的部分導體在磁場里做　 　時，導體中就會產生感應電流。
（2）比較實驗2和3（或6和7）可知：在磁場方向一定時，感應電流的方向與　 　有關。
（3）比較實驗2和6（或3和7）可知：　 　。
（4）此實驗的研究方法有控制變量法和　 法。在此實驗的過程中是　 能轉化為　 能，重要的應用是　 　。
（5）針對這個實驗小明進行了進一步的探究，他提出了“感應電流的大小可能與磁場的強弱有關”的猜想，除此以外你的猜想是：　 　。
①寫出驗證你的猜想的主要步驟。
②你怎樣對實驗結果進行分析判斷？
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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14 電與磁
【課程標準】
1、知道磁體周圍存在磁場并能說出證據。
2、通過實驗認識通電導線周圍存在磁場，探究通電螺線管周圍磁場強弱的影響因素。
3、通過實驗認識通電導體在磁場中的受力方向與磁場方向、電流方向有關。
4、通過實驗了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。
5、了解半導體和超導體及其應用對科學、技術發展的作用
【思維導圖】
(
知識
●
逐點夯實
……必備知識 系統梳理 基礎重落實……
復習自修
)
磁場
1．磁性:具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質。
2．磁體:具有磁性的物體。
3．磁體周圍存在磁場，磁場是一種看不見，而又摸不著的特殊物質。
4．基本性質：它對放入其中的磁體產生磁力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場發生的。
5．方向：磁場具有方向性。將一個小磁針放入磁場中任何一點，小磁針北極所指的方向就是該點磁場的方向。
6．磁體中各部分磁性強弱不同，兩端磁性最強稱為磁極。磁極分為N極和S極。
7．磁極相互作用的規律：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。
8．條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線：在磁鐵外部，磁感線從N極出來，進入S極。
9．磁感線的疏密表示磁場的強弱，磁感線的切線方向表示磁場的方向。
磁場是一種實際存在的物質，而磁感線是人為假想的，實際并不存在。
（1）是假想的線，實際不存在。
（2）方向：在磁體外部，由N極到S極；內部則由S極到N極。
（3）疏密:表示磁場的強弱，越密表示該點磁場越強。
（4）磁感線不相交。
條形磁鐵 蹄形磁鐵 同名磁極 異名磁極
10、地磁場：
（1）地球周圍存在的磁場叫地磁場。
（2）地磁場的形狀與條形磁體的磁場很相似。
（3）磁偏角：地理兩極與地磁兩極相反，且并不完全重合。我國宋代學家沈括首先發現。
電流的磁效應
1．奧斯特實驗
奧斯特實驗表明電流周圍存在磁場。
2．通電直導線周圍的磁場是以導線上各點為中心的同心圓。越靠近導線，磁感線越密集。磁場方向隨著電流方向的改變而改變。
　
3、通電螺線管的磁場和條形磁體的磁場相似。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安培定則來判斷。
4、通電導體在磁場中受到力的作用，受力的方向跟磁場方向和電流方向有關。如果這兩者其中之一的方向改變，則力的方向改變，如果這兩者的方向同時改變，則力的方向不變。
5、電磁鐵　
①．定義：內部帶鐵芯的通電螺線管。
②．原理：當在通電螺線管內部插入鐵芯后，鐵芯被通電螺線管的磁場磁化。磁化后的鐵芯也變成了一個磁體，這樣由于兩個磁場互相疊加，從而使螺線管的磁性大大增強。
③．優點：磁性有無由通斷電來控制，磁極方向由電流方向來控制，磁性強弱由電流大小、線圈匝數來控制。
④．應用：電磁起重機、磁懸浮列車、電話、電磁繼電器等。
6、電磁繼電器
利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。
（1）原理：電流的磁效應
（2）構造
電動機
①、原理:通電導線在磁場中受到力的作用。
受力方向與電流方向、磁場方向有關;
受力大小與電流大小、磁場強弱有關
②、主要組成:定子、轉子
③、能量轉化:電能轉化為機械能
4.揚聲器
①原理:通電導線在磁場中受到力的作用。
②作用:把電信號轉變為聲音信號。
③結構:線圈、永久性磁體、錐形紙盆。
電磁感應現象
1.英國科學家法拉第發現了電磁感應。由此發明了發電機，開啟了電氣時代。
2.內容:閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時產生感應電流的現象。
3.如果電路沒閉合，則沒有感應電流，僅有感應電壓。
實驗 探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件
(1)實驗器材:磁性不同的蹄形磁體、導線、金屬棒、靈敏電流計等.
(2)實驗裝置如圖所示
(3)實驗方法:轉換法和控制變量法
(4)感應電流產生的條件:
閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生感應電流.
(5)探究感應電流的方向與磁場方向和導體運動方向的關系
①如果只把磁體的N、S極對調,靈敏電流計的指針偏轉方向將相反;如果只讓金屬棒向相反方向做切割磁感線運動,靈敏電流計的指針偏轉方向將相反
②如果把磁體的N、S極對調,并讓金屬棒向相反方向做切割磁感線運動,靈敏電流計指針偏轉方向不變;
③探究感應電流方向與磁場方向的關系，應控制金屬棒運動方向不變，改變磁場方向;探究感應電流方向與導體運動方向的關系,控制磁場方向不變,改變導體運動方向
(6)探究感應電流的大小與磁場強弱和導體運動速度的關系.
①如果金屬棒切割磁感線運動的速度增大,則感應電流增大,靈敏電流計的指針偏轉角度會增大; 如果增強磁體的磁性,則感應電流增大靈敏電流計的指針偏轉角度會增大.
②由控制變量法可知,若要探究感應電流大小與磁場強弱的關系,應控制金屬棒運動速度不變,改變磁場強弱; 若要探究感應電流大小與導體運動速度的關系,應控制磁場強弱不變,改變導體運動速度
3.發電機
(1)原理:電磁感應
(2)結構:主要由定子和轉子構成
( 3 )能量轉化:機械能轉化為電能
(4)應用:動圈式話筒
列舉在自然界或生命活動中的電現象
1．自然界有一些發電的動物，如電鰻。
2．人體電流：人在肌肉運動及神經傳導信息至大腦時會產生極微弱的電流。人體內的心臟在每一次周期性的跳動中，心臟內某些部位間的電壓發生有規律的變化。這種生物電通過心臟周圍的導電組織和體液，反映到身體各部位，使身體各部位間電壓隨心臟的跳動發生有規律的變化。大腦皮層中神經元的生物電活動表現為大腦皮層具有規律性的電壓改變。
3．靜電：冬天脫毛衣時有時會有火花，這是毛衣與皮膚摩擦產生了靜電。人體靜電的電壓最大可達2萬伏左右，但由于電流小，沒有危險。
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課堂
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分類突破
……
精選考點
典例研析
技法重悟通
……
考點
演練
)
題型一磁場
[典例1]（2023 武威模擬）下列關于磁感線的說法中，正確的是（　　）
A．磁感線是由小鐵屑形成的
B．磁場中有許多曲線，這些曲線叫磁感線
C．小磁針在磁感線上才受力，在兩條磁感線之間不受力
D．磁感線是人們為了形象地描述磁場的分布而假想出來的，實際并不存在
【答案】D
【解答】：A、通過磁體周圍小鐵屑的排布情況，人們畫出了磁感線的形狀，此處的小鐵屑不是磁感線，磁感線是人們利用建模的方法畫出來的并不真實存在的曲線，而小鐵屑是客觀存在的。故A錯誤。
B、磁場中沒有曲線，磁感線是為了描述磁場而假想的曲線。故B錯誤。
C、放入磁場中的小磁針一定會受到磁力的作用，與其是否在磁感線上無關。故C錯誤。
D、磁感線并不客觀存在，人們為了描述磁場而引人的想象出來的，其方向表示磁場的方向，其疏密程度表示磁場的強弱。故D正確。
故選：D。
【對點訓練1】愛因斯坦曾說過，“磁場”在物理學家看來“正如他坐的椅子一樣實在”。這句話形象地說明了（　　）
A．磁場是看得見、摸得著的
B．椅子一定是磁體
C．磁場是真實存在的一種物質
D．磁場是為研究問題而假想的
【答案】C
【解答】解：ACD．磁場看不見、摸不著，但磁場是一種真實存在的物質；而磁感線是為研究磁場而假想的一種模型，不是客觀存在的，故C正確，AD錯誤；
B．愛因斯坦是把椅子比作磁場，并不是說椅子就是磁場，故B錯誤。
故選：C。
題型二 電流的磁效應
[典例2]巨磁電阻（GMR）效應指某些材料的電阻在磁場中急劇減小的現象，如圖是巨磁電阻特性原理的示意圖，當閉合S1、S2，將滑片P向左滑動時，下列說法正確的是（　　）
A．指示燈變暗，電壓表示數變大
B．指示燈變暗，電壓表示數變小
C．指示燈變亮，電壓表示數變小
D．指示燈變亮，電壓表示數變大
【答案】C
【解答】解：由左圖可知，電磁鐵與滑動變阻器串聯，
當閉合S1、S2且將滑片P向左滑動時，變阻器接入電路中的電阻變小，電磁鐵所在電路的總電阻變小，由I＝可知，電源電壓一定時，電路中的電流變大，通過電磁鐵的電流變大，電磁鐵的磁性變強；
因巨磁電阻的電阻在磁場中急劇減小，所以，巨磁電阻（GMR）的阻值變小，右圖中指示燈和巨磁電阻串聯的總電阻變小，電路中的電流變大，根據U＝IR可知，燈泡兩端的電壓變大，
因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，所以，由P＝UI可知，燈泡的實際功率變大，燈泡變亮；
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，巨磁電阻兩端的電壓變小，即電壓表的示數變小；
綜上所述，C正確。
故選：C。
【對點訓練2】如圖所示的電磁鐵，S2閉合時，保持滑片P位置不變，要想電磁鐵磁性最強，正確的方法是（　　）
A．閉合S1，M接1 B．閉合S1，M接2
C．斷開S1，M接1 D．斷開S1，M接2
【答案】A
【解答】解：由圖可知，S2閉合，保持滑片P位置不變，當閉合S1時，兩電阻并聯，干路中的電流增大，當M接1，電磁鐵線圈的匝數增多，電磁鐵磁性增強。
故選：A。
題型三 電動機 發電機
[典例3]如圖所示，兩根絕緣細線懸掛著的導體ab，放在U形磁鐵中央，ab兩端連接著導線。在虛線框中接入某種實驗器材可進行相應的實驗探究。下列說法中正確的是（　　）
A．接入電流表可探究電磁感應現象，與發電機原理相同
B．接入電流表可探究通電導體在磁場中受力，與發電機原理相同
C．接入電源可探究電磁感應現象，與電動機原理相同
D．接入電源可探究通電導體在磁場中受力，與發電機原理相同
【答案】A
【解答】：在虛線框中接入電流表，電路中無電源，閉合電路中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，可以探究電磁感應現象，與發電機的原理相同；
在虛線框中接入電源，通電導體在磁場中會受到力的作用，可以探究磁場對電流的作用，與電動機的原理相同。
故只有A說法正確。
故選：A。
【對點訓練3】如圖所示四個裝置中工作原理與發電機相同的是（　　）
A．電磁起重機 B．揚聲器 C．話筒 D．司南
【答案】C
【解答】解：發電機的工作原理是電磁感應現象。
A、電磁起重機是利用電磁鐵工作的，其原理是電流的磁效應，故A不符合題意；
B、揚聲器把電信號轉化為聲信號，利用通電導體在磁場中受到力的作用的原理，故B不符合題意；
C、話筒是利用在閉合電路的一部分導體磁場中做切割磁感線運動而產生交變電流的原理（即電磁感應現象）制成的，故C符合題意；
D、司南是天然的磁體，由于受地磁場的影響，磁體具有指南北的性質，故D不符合題意。
故選：C。
題型四電磁感應現象
[典例4]圖中的a表示垂直于紙面的一段導線，它是閉合電路的一部分，當a在下列磁場中沿圖中所示方向運動時，不會產生感應電流的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】D
【解答】解：ABC、由題意知導體是閉合電路中的導體，由圖知，當a在圖示磁場中沿圖中所示方向運動時，導體做切割磁感線運動，所以會產生感應電流，故ABC不符合題意；
D、導體是閉合電路中的部分導體，但當a在圖示磁場中沿圖中所示方向運動時，導體沒有做切割磁感線運動，不會產生感應電流，故D符合題意。
故選：D。
【對點訓練4】如圖所示的是探究電磁感應現象中感應電流的方向與哪些因素有關的實驗示意圖。
比較甲、乙兩圖可以得出：感應電流的方向與　　有關；
比較甲、丙兩圖可以得出：感應電流的方向與　　有關。
比較　　、　　兩圖可以得出：若同時改變導體　　和　　，則感應電流的方向不改變。
【解答】解：比較甲、乙兩圖：磁感線的方向相同，且均為從上向下，導體做切割磁感線運動的方向不同，甲向右運動，乙向左運動，而產生的感應電流方向也不相同。利用控制變量法即可判定，即在磁場線方向相同的情況下，感應電流的方向與導體做切割磁感線運動的方向有關。
比較甲、丙兩圖可知：導體做切割磁感線運動的方向相同，都向右運動，而磁感線的方向不同，甲從上向下，乙是從下向上，而產生的感應電流方向也不相同。由此即可判定：在導體運動方向相同時，感應電流的方向與磁感線方向有關。
比較乙、丙兩圖可知，若同時改變導體運動方向和磁場方向，則感應電流的方向不改變。
故答案為：導體的運動方向；磁場方向；乙；丙；運動方向；磁場方向。
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課時
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過關檢測
……
關鍵能力
分層施練
素養重提升
……
課后練習
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1．（2023 高新區校級一模）2022年10月12日15時45分，“天宮課堂”第三課在中國空間站開講，航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲面向廣大青少年進行太空授課。如果讓你在空間站內做以下物理實驗，無法完成的是（　　）
A．同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引
B．與頭發摩擦后的直尺吸引碎紙屑
C．剪斷細線后乒乓球在水中上浮
D．用吸管喝瓶子中的飲料
【答案】C
【解答】解：A、同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，這是磁極間的作用關系，與重力無關，故A能夠完成；
B、與頭發摩擦后的直尺吸引碎紙屑，這是因為頭發摩擦后帶電，帶電體有吸引輕小物體的性質，故B能夠完成；
C、由于水處于失重狀態，對乒乓球沒有力的作用，故剪斷細線后乒乓不會上浮，故C不能完成；
D、空間站內有空氣，會產生大氣壓，故用吸管可以喝瓶子中的飲料，故D能夠完成。
故選：C。
2．（2023 虞城縣模擬）小明利用手邊的一塊磁性很強的磁鐵進行了如圖所示的吸引曲別針的實驗。根據實驗情景，可以判定下列說法正確的是（　　）
A．磁鐵周圍客觀存在磁場和磁感線
B．磁鐵周圍各點的磁場方向都是豎直向下的
C．磁鐵周圍磁場的強弱是均勻的
D．曲別針能夠被磁鐵吸引是由于被磁化了
【答案】D
【解答】解：A、磁鐵周圍客觀存在磁場，磁感線不是真實存在的，故A錯誤；
B、磁體周圍的磁感線總是從N極發出回到S極，故B錯誤；
C、磁體周圍的磁場強弱是不均勻的，故C錯誤；
D、曲別針能夠被磁鐵吸引是由于被磁化了，故D正確。
故選：D。
3．（2023 福州模擬）如圖所示是一種水位自動報警器的原理圖，當水位達到金屬塊A的下表面時（一般的水能導電），電路中（　　）
A．紅燈亮，綠燈不亮 B．紅燈不亮，綠燈亮
C．紅燈、綠燈同時亮 D．紅燈、綠燈都不亮
【答案】A
【解答】解：圖中所示的水位自動報警器工作原理：當水位到達A時，由于一般水具有導電性，那么電磁鐵所在電路被接通，電磁鐵向下吸引銜鐵，從而接通紅燈所在電路，此時紅燈亮，而綠燈不亮。
故選：A。
4．（2023 丹東）將小磁針放置在通電螺線管右側，小磁針靜止時，其N極的指向如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．電流從導線的A端流入螺線管
B．通電螺線管的左端為N極
C．通電螺線管周圍真實存在磁感線
D．改變導線中電流方向，通電螺線管磁性強弱會改變
【答案】B
【解答】解：AB、由圖可知，小磁針的磁極為：左側為N極，右側為S極，根據異名磁極相互吸引，則可知螺線管的磁極為：左側為N極，右側為S極，則根據安培定則可知，電流是從B端流入螺線管的；故A錯誤，B正確；
C、通電螺線管周圍磁感線，是人為引入的，不是真實存在，故C錯誤；
D、電磁鐵由螺線管和鐵芯兩部分組成，電磁鐵的磁性強弱和電流大小、線圈匝數有關，改變導線中電流大小，通電螺線管磁性強弱會改變，故D錯誤。
故答案為：B。
5．（2023 鄒城市一模）風能作為一種清潔的新能源，越來越受到世界各國的重視。風力發電已成為我國新能源戰略的重要組成部分。下列選項中與風力發電機原理相同的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】C
【解答】解：A、如圖是奧斯特實驗，實驗說明電流周圍存在磁場，故A錯誤。
B、如圖電鈴是利用電流的磁效應來工作的，故B錯誤。
C、如圖是閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，電路中產生感應電流，是電磁感應，故C正確。
D、如圖電路中有電源，是通電導體在磁場中受力而運動，是電動機的工作原理，故D錯誤。
故選：C。
6．（2023 九龍坡區校級模擬）為了防止考生作弊，監考人員往往會利用手持式金屬探測器對考生進行檢查（如圖），當探測器靠近金屬物體時，金屬物體就會產生感應電流，使探測器發出警報。下列實驗能反映出金屬探測器工作原理的是（　　）
ABCD
【答案】A
【解答】解：由題意可知，金屬探測器是將線圈靠近金屬物體時，相當于閉合電路的部分導體在切割磁感線，從而產生了電流，即金屬探測器工作原理為電磁感應現象。
A、圖中沒有電源，是發電機原理圖，是利用導體在磁場中做切割磁感線運動，產生感應電流制成的（即電磁感應現象），故A正確；
B、該圖是奧斯特實驗，故B錯誤；
C、圖中有電源，是電動機原理圖，電動機是利用通電導體在磁場中受力的作用而制成的，故C錯誤；
D、該圖是探究影響電磁鐵磁性大小因素的實驗，其原理是電流的磁效應，故D錯誤。
故選：A。
7．（2023 浉河區模擬）如圖為中國古代用于指示方位和辨別方向的一種器械——指南魚，其可以浮在水面上，魚頭指南。指南魚的魚頭為 　 　極，它是受 　 　的作用而指南或北的。
【答案】S；地磁場
【解答】解：指南魚可以浮在水面上，魚頭指南。指南魚的魚頭為S極，它是受地磁場的作用而指南或北的。
故答案為：S；地磁場。
8．（2023 肥城市二模）有三根外形完全相同的鋼棒，把它們相互靠近時情形如圖所示，則丙 　 　有磁性（選填“一定”或“可能”）。
【答案】可能。
【解答】解：（1）三根外形完全相同的鋼棒，把它們相互靠近時，甲排斥乙，說明甲和乙都具有磁性；
（2）乙吸引丙，則兩棒可能都有磁性，并且是異名磁極相對；也可能只有乙有磁性，丙為磁性材料。
故答案為：可能。
9．（2023 牡丹江）如圖是中國科技館內的超導磁懸浮列車模型和一個環形軌道。模型列車行駛過程中，車內超導體通過液氮降溫，從正常態轉為超導態，從而減小了導體的　　。列車行進時不接觸軌道，處于懸浮狀態，減小列車行駛時的 　 　。
【答案】電阻；摩擦力。
【解答】解：（1）超導磁懸浮列車中的超導體在低溫液氮中轉為超導狀態時電阻變為0Ω；
（2）磁懸浮列車行駛時不接觸軌道，是通過使接觸面脫離的方法來減小摩擦力。
故答案為：電阻；摩擦力。
10．（2023 通遼）如圖所示，用細線懸掛的條形磁體，磁極未知，當閉合電路開關S后，磁體的B端與通電螺線管的左端相互排斥，則B端是磁體的 　 　極；斷開開關S，磁體靜止時，B端會指向地理的 　 　（選填“北方”或“南方”）。
【答案】N；北方。
【解答】解：當閉合電路開關S后，電流從螺線管右端流入，左端流出，根據安培定則可知，螺線管左端為N極，右端為S極，
由于磁體的B端與通電螺線管左端相互排斥，根據同名磁極相互排斥可知，B端是磁體的N極；
由于地磁的N極在地理的南極附近，地磁的S極在地理的北極附近，由于受地磁場的影響，磁體靜止時，B端（N極）會指向地理的北方。
故答案為：N；北方。
11．（2023 蚌山區三模）圖中所示是閉合電路的一部分導體在磁極間的運動情形。圖中“小圓圈”代表導體的橫截面，“a”、“b”、“c”、“d”表示導體運動過程中四個不同位置，“箭頭”表示導體的運動方向。導體運動過程中，與“a”位置產生感應電流方向相反的是 　 　位置。
【答案】c
【解答】解：磁感線方向是從N到S，導體運動到a、c位置時，做切割磁感線運動，能產生感應電流；a、c的磁場方向相同，運動方向相反，產生的感應電流方向相反。
故答案為：c。
12．（2023 牡丹江）【細心觀察，勤于思考】
（1）如圖甲所示，將小鐵釘靠近磁鐵N極，小鐵釘被吸引獲得 　 　性。此時，小鐵釘相當于一個 　 　，釘尖是 　 　極。如圖乙所示，給磁鐵加熱一段時間后，小鐵釘會掉落，表明磁鐵的磁性可能與 　 　有關。
（2）用一個磁性很強的磁鐵球靠近一塊鋁板，鋁板 　 　（選填“能”或“不能”）被吸引。如圖丙所示，把磁鐵球做成單擺懸掛起來，使其來回擺動，將鋁板放到擺的下方，當磁鐵球靠近鋁板時，擺動速度明顯變小，并且很快停止擺動。磁鐵球在鋁板上方擺動，相當于鋁板在磁場中運動，可能會產生 　 　。
【答案】（1）磁；磁體（或小磁針，磁鐵）；S（或南）；溫度；
（2）不能；電流（或磁場，力）。
【解答】解：（1）將小鐵釘靠近磁鐵N極，小鐵釘被吸引獲得磁性，變成一個磁體（或小磁針，磁鐵）；根據異名磁極相互吸引可知，此時釘尖是S極；
給磁鐵加熱一段時間后，小鐵釘會掉落，表明磁鐵的磁性減，甚至消失，說明磁鐵的磁性可能與溫度有關。
（2）磁鐵球靠近鋁板，鋁板不能被吸引；
圖丙中，把磁鐵球做成單擺懸掛起來，在鋁板上方來回擺動，當磁鐵球靠近鋁板時，相當于鋁板在磁場中運動，鋁板切割磁感線，產生感應電流（或磁場，力），鋁板與小球之間產生相互作用的力，使擺動速度明顯變小，并且很快停止擺動。
答案：（1）磁；磁體（或小磁針，磁鐵）；S（或南）；溫度；（2）不能；電流（或磁場，力）。
13．（2023 姑蘇區校級二模）小聰利用光敏電阻為社區設計了一種自動草坪燈，其工作原理如圖所示。工作電路中有兩盞規格均為“220V，44W”的燈泡L，天漸暗時燈自動發光，天漸亮時燈自動熄滅。控制電路中電源電壓U恒為6V，定值電阻R0為200Ω。在一定范圍內，光敏電阻R的阻值與光照強度E（光照強度E的單位為lx，光越強光照強度越大）之間存在一定關系，部分數據如表所示。電磁鐵的線圈電阻忽略不計，當天色漸暗，通過線圈的電流為0.02A時，恰好啟動工作電路的照明系統。則：
光照強度E/lx 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
光敏電阻R/Ω 120 60 40 30 24
（1）兩盞燈均正常發光時，工作電路中的總電流是多少？
（2）照明系統恰好啟動時，光敏電阻R的阻值是多少？此時光照強度是多少？
【答案】：（1）兩盞燈均正常發光時，工作電路中的總電流是0.4A；
（2）照明系統恰好啟動時，光敏電阻R的阻值為100Ω，此時光照強度為1.2lx
【解答】解：
（1）由P＝UI可得，每盞燈泡正常發光時通過的電流：IL＝＝＝0.2A，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，兩盞燈均正常發光時，工作電路中的總電流：I總＝2IL＝2×0.2A＝0.4A；
（2）由表格數據可知，光照強度E和光敏電阻R的阻值的關系為RE＝120Ω lx不變，
照明系統恰好啟動時，控制電路的電流I＝0.02A，
由I＝可得，控制電路的總電阻：R總＝＝＝300Ω，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，光敏電阻R的阻值：R＝R總﹣R0＝300Ω﹣200Ω＝100Ω，
此時光照強度：E＝＝1.2lx。
答：（1）兩盞燈均正常發光時，工作電路中的總電流是0.4A；
（2）照明系統恰好啟動時，光敏電阻R的阻值為100Ω，此時光照強度為1.2lx。
14．近幾年鄭州進行老小區改造，不少多層樓房安裝了電梯。出于安全考慮，電梯都設置超載自動報警系統，其工作原理如圖甲所示，電路由工作電路和控制電路組成。在工作電路中，當電梯沒有超載時，電動機正常工作；當電梯超載時，電鈴發出報警鈴聲，電動機不工作。在控制電路中，已知電源電壓U＝12V，保護電阻R1＝80Ω，電磁鐵線圈的阻值為20Ω，電阻式壓力傳感器（壓敏電阻）R2的阻值隨壓力F大小變化如圖乙所示，電梯底架自重忽略不計。
（1）控制電路中，當乘客增多時，電磁鐵的磁性 　 　（選填“增大”或“減小”）；工作電路中，電鈴應該在觸點 　 　（選填“A”或“K”）所在支路。
（2）若電磁鐵線電流達到20mA時，銜鐵剛好被吸住，電鈴發出警報聲。請你設定該電梯最多乘坐幾人？（以每人50kg計算，且g取10N/kg）
（3）綜合考慮安全和居民乘坐情況，現需提高電梯的限載，可以在控制電路中換用阻值更 　 　（選填“大”或“小”）一些的保護電阻。請用物理語言解釋原因。
【答案】（1）增大；K；（2）設定該電梯最多乘坐12人；（3）大；現需提高電梯的限載，則壓敏電阻的電阻會減小，保證銜鐵吸合時的電流不變，根據歐姆定律可知：則要增大控制電路中的保護電阻。
【解答】解：（1）控制電路中，當乘客增多時，壓敏電阻的阻值減小，根據歐姆定律可知：控制電路中的電流增大，電磁鐵的磁性增大；工作電路中，電鈴應該在觸點K所在支路。
（2）若電磁鐵線電流達到20mA時，銜鐵剛好被吸住，電鈴發出警報聲，此時電路的總電阻為：；
保護電阻、電磁鐵的線圈電阻和壓敏電阻三者串聯，所以此時壓敏電阻的阻值為：R2＝R﹣R1﹣R線圈＝600Ω﹣80Ω﹣20Ω＝500Ω；
根據圖乙可知；當壓敏電阻的阻值為500Ω時，對應的壓力F＝6000N，每個人的重力為G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；
可以乘坐的人數為：。
（3）綜合考慮安全和居民乘坐情況，現需提高電梯的限載，則壓敏電阻的電阻會減小，保證銜鐵吸合時的電流不變，根據歐姆定律可知：則要增大控制電路中的保護電阻。
故答案為：（1）增大；K；（2）設定該電梯最多乘坐12人；（3）大；現需提高電梯的限載，則壓敏電阻的電阻會減小，保證銜鐵吸合時的電流不變，根據歐姆定律可知：則要增大控制電路中的保護電阻。
15．（2023 息縣模擬）小明乘飛機時了解到經濟艙乘客的免費托運行李限重為20kg，他利用所學知識設計了模擬飛機行李超重的報警裝置，電路圖如圖所示，電源電壓恒為15V，R1是定值電阻，R2是壓敏電阻，它的阻值隨壓力變化的關系如表所示。當通過控制電路的電流等于或大于0.3A時，銜鐵被吸下。要求當壓在R2上的行李質量達到或超過20kg時，工作電路的報警紅燈L亮，自動報警。（線圈阻值忽略不計，g取10N/kg）
壓力F/N 0 100 200 300 400 …
電阻R2/Ω 60 50 40 30 20 …
（1）該系統能夠自動報警的原理：當行李較重時，壓敏電阻R2的阻值 　 　，控制電路中電流 　 　，電磁鐵對銜鐵的吸引力 　 　（以上三空均選填“增大”或“減小”）。
（2）為達到行李質量達到或超過20kg時工作電路自動報警的目的，所選取的定值電阻R1的阻值為多大？
（3）當行李質量為20kg時，電壓表示數為多大？當電壓表示數為10V時，行李的質量為多少千克？
【答案】（1）減小；增大；增大；
（2）為達到行李質量達到或超過20kg時工作電路自動報警的目的，所選取的定值電阻R1的阻值為10Ω；
（3）當行李質量為20kg時，電壓表示數為12V；當電壓表示數為10V時，行李的質量為40kg。
【解答】解：（1）由電路圖可知，控制電路中R1和R2串聯，圖表中數據可知，壓力F增大，壓敏電阻R2阻值減小，控制電路中電流增大，電磁鐵的磁性增強，對銜鐵的吸引力增大；
（2）當壓在R2上的行李質量達到或超過20kg時，通過控制電路的電流等于或大于0.3A，銜鐵被吸下，工作電路的報警紅燈L亮，自動報警；
此時通過控制電路的總電阻：R總＝R1+R2＝＝＝50Ω，
行李質量達到20kg時所產生受的壓力：F＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，由圖表可知此時壓敏電阻R2＝40Ω，則R1＝R總﹣R2＝50Ω﹣40Ω＝10Ω，
所以為達到行李質量達到或超過20kg時工作電路自動報警的目的，所選取的定值電阻R1的阻值為10Ω；
（3）電路中電壓表測量壓敏電阻R2的電壓，當行李質量為20kg時，此時通過控制電路的電流等于0.3A，壓敏電阻R2＝40Ω，所以此時：U2＝IR2＝0.3A×40Ω＝12V；
當電壓表示數為10V時，根據串聯分壓原理可得此時定值電阻R1的電壓為：U1＝15V﹣10V＝5V，根據，R2′＝2×10Ω＝20Ω，查表格可知此時壓敏電阻R2所受的壓力：F′＝400N，此時行李的質量為：
m＝＝＝40kg。
故答案為：（1）減小；增大；增大；
（2）為達到行李質量達到或超過20kg時工作電路自動報警的目的，所選取的定值電阻R1的阻值為10Ω；
（3）當行李質量為20kg時，電壓表示數為12V；當電壓表示數為10V時，行李的質量為40kg。
1．用一塊條形磁體的N極沿同一方向摩擦一枚粗縫衣針若干次，使縫衣針磁化，如圖甲。然后把這枚縫衣針用細線懸掛起來，如圖乙。下列說法中正確的是（　　）
A．縫衣針磁化后，針尖部分是S極
B．縫衣針停止運動后，針尖指向南方
C．縫衣針停止運動后，針尖指向北方
D．縫衣針停止運動后，針尖指向不確定
【答案】C
【解答】解：
用磁鐵的一極在縫衣針上從針尖向針尾反復摩擦幾次后，縫衣針被磁化；在磁鐵和縫衣針最后接觸的位置上，即磁鐵的N極與縫衣針的針尾相互接觸時的位置，縫衣針的針尾與磁鐵的N極相互吸引，根據磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引知，針尾為S極，則針尖為N極，把這枚縫衣針用細線懸掛起來，縫衣針停止運動后，針尖（N）極指向北方，故C正確。
故選：C。
2．某新款智能手機的無線充電功能是運用了電磁感應技術。手機放在充電底座上即可充電。同樣應用了電磁感應技術的設備是（　　）
A．電磁起重機 B．發電機 C．電烙鐵 D．電風扇
【答案】B
【解答】解：從題意中知道，手機中的線圈，能將底座產生的變化的磁場轉化為電流給手機電池充電，是利用電磁感應原理工作的；
A、電磁起重機在有電流通過時具有磁性，其工作原理是電流的磁效應，故A錯誤。
B、發電機的工作原理是電磁感應，即閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中有感應電流產生，所以發電機也是利用“磁生電”原理工作的，故B正確。
C、電流通過電烙鐵時產生熱量，所以電烙鐵是根據電流的熱效應來工作，故C錯誤。
D、電風扇的主要部件是電動機，電動機工作原理是通電導體在磁場中受力而運動，故D錯誤。
故選：B。
3．刷卡機廣泛應用于銀行，超市等，當帶有磁條的信用卡在刷卡機上刷過時，刷卡機的檢測頭就會產生感應電流，便可讀出磁條上的信息，圖中各設備工作原理與刷卡機讀取信息原理相同的是（　　）
A．電磁起重機 B．動圈式話筒 C．揚聲器 D．電動機
【答案】B
【解答】解：由題意可知，探測器是將線圈靠近金屬物體時，相當于閉合電路的部分導體在切割磁感線，從而產生了電流，是電磁感應現象
A、電磁起重機是電流的磁效應做成的，該選項不符合題意；
B、動圈式話筒是利用振動膜片帶動線圈在磁場中做切割磁感線運動，產生隨聲音信號變化的感應電流制成的，該選項符合題意；
C、揚聲器是利用通電導體在磁場中受到力的作用制成的，故該選項不符合題意；
D、電動機是利用通電導體在磁場中受力的作用而制成的，該選項不符合題意。
故選：B。
4．（多選）王璐同學設計了一個道路限載報警器（圖甲），R0是變阻器，R是壓敏電阻。R的電阻大小隨壓力大小變化關系如圖乙所示，當超載車輛通過壓敏電阻時，限載報警器就會報警，調試好電路，閉合開關S1和S2，當超載車輛通過時，限載報警器會鈴響，一般交通主干道的抗壓能力一般比村道路要強得多，若把村道路限載報警器應用到主干道，就要適當調高報警器的限載重量，下列操作可行的是（　　）
A．把變阻器R0的滑片適當左移 B．把電源I的電壓適當增大
C．把彈簧AB的A端適當左移 D．把電磁鐵C適當右移
【答案】AC
【解答】解：A、由乙圖可知，壓敏電阻的阻值隨著壓力的增大而減小，因此要想提高報警器的限載重量，必須增大電路中的電阻，減小電磁鐵電路中的電流，即可以把變阻器R0的滑片適當左移，故A正確；
B、把電源I的電壓適當增大，會降低報警器的限載量，故B不符合題意；
CD、觀察甲圖發現，銜鐵和彈簧的部分實際上是一個杠桿，如果不改變電磁鐵電路的電流，可以讓銜鐵不那么容易被吸下來，因此電磁鐵向左移都會達到目的。故C正確，D錯誤。
故選：AC。
5．圖是“探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件”的實驗裝置，閉合開關后，銅棒ab、電流表、開關組成閉合電路。小明將實驗中觀察到的現象記錄在下表中。
次數 開關 磁場方向 導體ab的運動方向 電流表指針的偏轉方向
1 斷開 上N下S 向右運動 不偏轉
2 閉合 上N下S 向右運動 向左偏轉
3 閉合 上N下S 向左運動 向右偏轉
4 閉合 上N下S 向上運動 不偏轉
5 閉合 上S下N 向下運動 不偏轉
6 閉合 上S下N 向右運動 向右偏轉
7 閉合 上S下N 向左運動 向左偏轉
（1）小明分析得出：閉合電路中的部分導體在磁場里做　 　時，導體中就會產生感應電流。
（2）比較實驗2和3（或6和7）可知：在磁場方向一定時，感應電流的方向與　 　有關。
（3）比較實驗2和6（或3和7）可知：　 　。
（4）此實驗的研究方法有控制變量法和　 法。在此實驗的過程中是　 能轉化為　 能，重要的應用是　 　。
（5）針對這個實驗小明進行了進一步的探究，他提出了“感應電流的大小可能與磁場的強弱有關”的猜想，除此以外你的猜想是：　 　。
①寫出驗證你的猜想的主要步驟。
②你怎樣對實驗結果進行分析判斷？
【解答】解：（1）產生感應電流的現象中，閉合電路中的部分導體在磁場里的運動方向與磁場方向垂直；即導體中產生感應電流時閉合電路中的部分導體在磁場里做切割磁感線運動。
故答案為：切割磁感線運動。
（2）比較實驗2和3（或6和7）可知：在磁場方向一定時，導體切割磁感線運動方向改變，感應電流的方向就改變。故答案為：導體切割磁感線運動方向。
（3）比較實驗2和6（或3和7）可知：在導體切割磁感線運動方向（或導體運動方向）不變時，磁場方向改變，感應電流的方向就改變。
故答案為：在導體切割磁感線運動方向（或導體運動方向）不變時，感應電流的方向與磁場方向有關。
（4）此實驗中，研究感應電流的方向與磁場方向有關時，控制在導體切割磁感線運動方向不變；研究感應電流的方向與在導體運動方向有關時，控制磁場方向不變時，即研究方法有控制變量法；
導體中有無電流是通過電流表的指針的有無偏轉來判斷的，即研究方法有轉換法；
閉合電路中電流表中的電能是由于導體的運動而產生的，可見消耗的是機械能，所以實驗過程中是機械能轉化成電能；應用這一現象制造的是發電機。
故答案為：轉換、機械、電、發電機（或動圈話筒）
（5）因為導體是否運動、磁場的有無都影響了感應電流的大小；所以猜想除了感應電流的大小可能與磁場的強弱有關，還可以猜想：感應電流的大小可能與導體切割磁感線運動速度有關。
①步驟設計時采用控制變量法；即：保持磁場強弱不變，讓導體ab以不同的速度做切割磁感線運動。
故主要步驟：保持磁場強弱不變，讓導體ab以不同的速度做切割磁感線運動，觀察電流表指針偏轉幅度大小。
②因我們采取轉換法，利用電流表指針的偏轉幅度表示感應電流的大小，所以實驗結果的分析是：
如果電流表指針偏轉幅度相同，說明感應電流的大小與導體切割磁感線運動速度無關；如果電流表指針偏轉幅度不相同，說明感應電流的大小與導體切割磁感線運動速度有關。
故答案為：感應電流的大小可能與導體切割磁感線運動速度有關。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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