資源簡介

第十五講 電與磁
1.了解磁現象，知道磁極間的相互作用規律。
2.知道導體周圍存在磁場，知道磁感線的方向是怎樣規定的，知道螺線管的磁場與條形磁體的磁場相似，會判斷通電螺線管的極性。
3.知道電磁鐵的特性和工作原理，認識影響電磁鐵磁性的因素，知道如何使用電磁繼電器。
4.知道電磁感應現象，知道產生感應電流的條件。
5.了解通電導體在磁場中受到力的方向與電流方向及磁場方向的關系。了解直流電動機結構和原理。
6.知道發電機的原理。
知識點一：磁現象、磁場
1．磁體：物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質，我們就說該物體具有 性，具有磁性的物體叫 。
2．磁極：磁體上磁性最強部分叫 ，一個磁體有 個磁極，分別叫做 和 。
3．磁極間的相互作用規律：同名磁極相互 ，異名磁極相互 。
4．磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫 ，磁化后磁性容易消失的物體叫軟磁體，磁性能長久保持的物體叫硬磁體(永磁體)。
5．磁場：磁體周圍空間存在著 ，其基本性質是對放入其中的磁體產生 的作用，磁體之間的相互作用是通過 發生的。
6．磁場方向：磁場中的某一點，小磁針靜止時 所指的方向就是該點的磁場方向。同一磁鐵的不同地方，磁場方向 。
7．磁感線：我們可以用光滑的曲線來方便形象地描述磁體周圍的 分布情況，磁體周圍的磁感線都是從磁體的N極出發，回到S極，磁感線越密集的區域，磁性越 。
8．幾種常見的磁感線的分布。
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9．地磁場：地球本身是一個大磁體，其周圍空間存在著 ，地磁南極在地理 極附近，地磁北極在地理的 極附近。
10.注意：
（1）磁場看不見，摸不著，但我們可以通過它對其他物體的作用來認識，應用了轉換法。
（2）用磁感線表示磁場分布，利用了模型法。
（3）磁感線的畫法：
①畫三至五條即可，且所畫磁感線N極與S極對稱，并在磁感線上用箭頭標明方向。
②所畫的磁感線不能相交，也不能相切。
11.注意：
(1)判斷物體是否具有磁性的四種方法：①根據磁體的吸鐵性判斷；②根據磁體的指向性(指南北方向)判斷；③根據磁體兩端磁性最強中間最弱來判斷；④根據磁極間的相互作用判斷。
(2)一個磁體有且只有兩個磁極。一個永磁體截成若干段，每一部分仍有兩個磁極。
(3)物體與磁體相互排斥，則物體一定具有磁性；物體與磁體相互吸引，則物體不一定具有磁性。
知識點二：電生磁
1.電流磁效應： 實驗表明通電導線周圍存在著磁場，其方向與 方向有關，這種現象叫做電流的 效應。
2.通電螺線管：通電螺線管外部的磁場同 形磁體相似，螺線管的極性跟螺線管中 方向有關，可以用 定則來判定二者的關系。
3.電磁鐵：內部帶 的通電螺線管叫電磁鐵，鐵芯只能用 鐵制成，電磁鐵的工作原理：利用電流的 效應和通電螺線管中插入鐵芯后磁場大大 的原理工作的。
4.影響電磁鐵磁性強弱的因素： 大小、 多少、是否插入鐵芯。
5.電磁鐵的優點：磁性的有無可以由 的通斷來控制，磁性的強弱可以由 大小或 的多少來控制；磁極的方向可以由 方向來控制。
6.電磁繼電器：電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種 ，它可以用低電壓、弱電流控制高電壓、強電流，還可實現遠距離操縱或自動控制等。
7.注意：電磁鐵的鐵芯用軟鐵而不用鋼制作的原因：軟鐵磁化后磁性容易消失，可方便地控制電磁鐵磁性的有無；鋼磁化后磁性不易消失，無法控制電磁鐵磁性的有無。
知識點三：磁場對電流的作用、電動機
1．磁場對電流的作用：通電導體在磁場中會受到 的作用，其受力方向與 方向、 方向有關。
2．電動機的原理：直流電動機是根據通電線圈在磁場中 的原理工作的，它是將電能轉化為 ，為使線圈持續地轉動下去，用換向器使線圈轉過平衡位置時自動改變線圈中的 。它其實就是兩個互相絕緣的銅制半環。
3．電動機的優點：構造簡單，控制方便，體積小、效率高、無污染等。
4．揚聲器：動圈式揚聲器是通過通電線圈在磁場中 實現將電信號轉換成聲信號的裝置。
知識點四：磁生電
1.電磁感應： 電路中的 導體在磁場中作 運動時，導體中就會產生電流，這種現象叫電磁感應現象，產生的感應電流方向與 方向、導體 磁感線的運動方向有關。
2.發電機：發電機是利用 原理制成的，工作時將機械能轉化為 。動圈式話筒(麥克風)是通過 現象將聲音變成電流。
3.交流電：周期性改變 和 的電流，電流1秒鐘內周期性變化的次數叫做頻率，我國交流電的頻率是 Hz，周期是0.02s，電流方向每秒改變100次。
4.電動機與發電機的比較
直流電動機 交流發電機
原理 利用通電線圈在磁場中受到力的作用的原理制成的 利用電磁感應原理制成的
原理圖 INCLUDEPICTURE"C905A.TIF" INCLUDEPICTURE "../../../../物理教學資源/物理總復習/2015復習備課/C905A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"C906A.TIF" INCLUDEPICTURE "../../../../物理教學資源/物理總復習/2015復習備課/C906A.TIF" \* MERGEFORMAT
主要構造 直流電動機主要由磁體、線圈、換向器、電刷構成 交流發電機主要由轉子和定子以及滑環、電刷構成
能量的轉化 將電能轉化為機械能 將轉化為電能機械能
在電路中的作用 用電器 電源
電磁應用上 電生磁現象的應用 磁生電現象的應用
5.電磁現象的綜合比較
項目 電生磁 磁生電 磁場對電流的作用
實物圖 INCLUDEPICTURE"C907A.TIF" INCLUDEPICTURE "../../../../物理教學資源/物理總復習/2015復習備課/C907A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"C908A.TIF" INCLUDEPICTURE "../../../../物理教學資源/物理總復習/2015復習備課/C908A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"C909A.TIF" INCLUDEPICTURE "../../../../物理教學資源/物理總復習/2015復習備課/C909A.TIF" \* MERGEFORMAT
產生的結果 產生磁 產生感應電流 受力的作用(運動或轉動)
判斷方法 安培定則 右手定則 左手定則
影響因素 磁場方向與電流方向有關 電流方向與磁場方向和導體切割磁感線運動方向有關 受力方向與磁場方向和電流方向有關
導體中電流 由電源通電提供 因感應而生 由電源通電提供
能的轉化 電能→磁能 機械能→電能 電能→機械能
應用 電磁鐵、電磁繼電器 發電機、話筒 電動機
6.注意：
①電生磁：無條件，只要有電流，在其周圍就存在磁場；②磁生電：有條件，有外力的參與且做切割磁感線運動；③磁場對電流的作用：有條件，電流必須在磁場中且電流方向與磁場方向不平行；④機械能和電能的相互轉化離不開磁場這個媒介物，即都是在磁場中完成的.
知識點一：磁場和磁感線
知識點一：磁場和磁感線
【例1】（2018 徽縣校級二模） ( http: / / www.m / physics / report / detail / 424bc24b-bf3a-4cfa-9070-d2ceb85e8563" \t "_blank )愛因斯坦曾說過，“磁場”在物理學家看來“正如他坐在椅子上一樣實在”。這句話形象地說明了（　　）
A．磁場是為研究問題而假想的 B．磁場是真實存在的一種物質
C．椅子一定是磁體 D．磁場是看得見、摸得著的
【答案】B
【解析】A、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A不對。B、說法正確。C、愛因斯坦是把椅子比作磁場，并不是說椅子就是磁場，故C不對。D、我們生活的世界是物質世界，許多物質都是看得見、摸得著的，但也有些物質是看不見、摸不著的，比如磁場。故D不對。故選B。
【例2】（2017秋 海陵區期末） ( http: / / www.m / physics / report / detail / e3aeca86-09d7-412f-ba36-0960e6adfb80" \t "_blank )如圖所示是條形磁體的磁場分布，下列說法正確的是（　　）
A．圖中磁感應線是磁場中真實存在的曲線 B．a點和b點處的磁場強弱相同
C．該條形磁體的左端為N極，右端為S極 D．置于a點的小磁針靜止時S極指向右側
【答案】D
【解析】A、磁感線是為了研究方便而引入的假想曲線，不是真實存在的，故A錯誤；B、磁體周圍，越靠近兩極的位置其磁感線越密集，磁場越強，所以b處的磁場比a處強，故B錯誤；C、由于在磁體的外部，磁感線都是從N極出發，回到S極，所以該條形磁體的右端為N極，左端為S極，故C錯誤確；D、小磁針靜止時N極所指的方向為磁場的方向，所以將一小磁針置于a點，其靜止時N極指向右側，故D正確。故選D。
知識點二：安培定則的應用
【例3】（2017 蕭山區模擬） ( http: / / www.m / physics / report / detail / df0a7980-8315-4ede-b032-c5ab41d654a8" \t "_blank )小金學習了“熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高而減小”的性質后，設計了判斷水溫變化的裝置。其工作原理如圖所示，電源、熱敏電阻、電磁鐵、定值電阻R0由導線連接成一個串聯電路，在線圈的上方固定一個彈簧測力計，其下端掛一鐵塊。實驗時把熱敏電阻放入盛水的燒杯中，水溫的變化會引起彈簧測力計示數發生變化。如圖所示為某次實驗時彈簧測力計讀數隨時間變化圖象。下列說法不正確的是（　　）
A．電磁鐵的上端是N極 B．t1到t2時間內水溫升高
C．t3到t4時間內電壓表示數變大 D．t2到t3時間內鐵塊處于平衡狀態
【答案】C
【解析】A、由安培定則可知，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，則大拇指指向上端，即電磁鐵的上端是N極，故A正確；B、由電路圖可知，定值電阻與熱敏電阻串聯，因熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高而減小，所以，當水溫升高時，熱敏電阻的溫度升高，其阻值減小，電路中的總電阻減小，由可得，電路中的電流變大，因線圈中的電流越大、磁性越強，所以，鐵塊受到磁力增大，彈簧秤的示數增大，因此t1到t2時間內水溫升高，故B正確；C、由電路圖可知，定值電阻與熱敏電阻串聯，因熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高而減小，由右圖圖象可知，t3到t4時間彈簧測力計示數不變，說明電路中的電流不變，則熱敏電阻兩端電壓沒有改變，根據串聯電路的電壓特點可知，電壓表示數不變，故C錯誤；D、t2到t3時間內水溫沒有變化，因此彈簧測力計示數沒有發生變化，則鐵塊處于平衡狀態，故D正確。故選C。
知識點三：探究影響電磁鐵的磁性強弱的因素
【例4】（2018春 西湖區校級期末）為了探究電磁鐵的磁性強弱和哪些因素有關，小芳用漆包線（表面涂有絕緣漆導線）在大鐵釘上繞若干匝，制成簡單的電磁鐵，如圖所示，甲、乙、丙、丁為實驗中觀察到的四種情況。
（1）實驗中他們是通過__________來判斷其磁性強弱的。
（2）比較圖_________可知：當匝數相同時，電流越大磁性越強；
（3）由圖丁可知：_____________________________________________
（4）小芳同學的實驗中用到了一下哪些重要的科學方法？_________
A．類比法 B．轉換法 C．控制變量法 D．等效替代法。
【答案】（1）吸引大頭針的多少；（2）乙、丙；（3）電磁鐵磁性強弱與線圈匝數有關，匝數越多，磁性越強；（4）BC。
【解析】（1）電磁鐵的磁性強弱不能直接觀察，而是通過電磁鐵吸引大頭針的多少來反映電磁鐵磁性強弱；（2）探究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系時，應控制線圈匝數相同，通過調節滑動變阻器滑片的位置，改變電磁鐵中電流大小，所以應選乙、丙兩圖；（3）丁圖中兩個電磁鐵串聯，通過電磁鐵的電流相等，匝數越多的電磁鐵吸引大頭針越多，說明磁性越強，可得出結論：電磁鐵磁性強弱與線圈匝數有關，匝數越多，磁性越強；（4）電磁鐵磁性的強弱由多個因素決定，因此研究時要用到控制變量法，同時也用到了轉換法。故選BC。
知識點四：電磁繼電器
【例5】（2018 富陽區一模）小金同學利用無土栽培技術來培育某海藻。并通過實驗探究該海藻的最佳培養條件，以獲得最大產量無土栽培該海藻時，往往要給培養液中通入空氣，以補充氧氣。小金同學設計了如圖所示的自動供氧電路，定時開關每隔一段時間自動閉合，增氧機工作。請用筆畫線將電路原理圖連接完整。（要求：與觸點的接線只能接在靜觸點上，連線不能交叉）
【答案】見解析
【解析】在左邊的控制電路中，定時開關閉合時，電路里產生電流，電磁鐵產生磁性，銜鐵由于電磁鐵的吸引向下運動，右端的觸點與下面的兩個觸點接通，這時右邊的工作電路應該接通，增氧機工作；而定時開關斷開時，電磁鐵的磁性消失，銜鐵在左端彈簧的作用下被拉起，切斷工作電路，因此右邊工作電路的兩個線頭應該接在下面的兩個觸點上，電路圖如下：
知識點五：三種電磁現象及辨析
【例6】（2018 蕪湖二模） ( http: / / www.m / physics / report / detail / 8aeeca09-b803-40ac-95c7-c001a39197da" \t "_blank )我國未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器，如圖所示。電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內的導體通以強電流時，即可受到強大的推力。下列實驗中，與電磁彈射器工作原理一致的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】由題意可知，電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內的導體通以強電流時，即可受到強大的推力，由此可知其原理是通電導體在磁場中受力而運動。A、該實驗為奧斯特實驗，說明了電流周圍存在著磁場，故A錯誤；B、圖中均沒有電源，閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，產生感應電流，為電磁感應實驗，故B錯誤；C、圖中有電源，通電導體棒在磁場中受力而運動，即與電磁彈射器工作原理相同，故C正確；D、該實驗是電磁鐵的實驗，故D錯誤。故選C。
【例7】（2018 濱江區模擬） ( http: / / www.m / physics / report / detail / 98642abc-8b60-4d7c-a32f-95a29455455d" \t "_blank )一般大型超市出口處都裝有報警器，一般是由防盜天線，檢測門，檢測器構成。使用時只要在商品上貼上具有磁性的軟標簽，即可達到保護商品的目的。正常購買時，營業員在結帳后，會將具有磁性的軟標簽消磁，如果商品的軟標簽未經消磁，當經過檢測通道后，檢測天線便檢測到商品上的標簽信號，從而轉化為電信號，發出報警聲，及時提醒保安人員，從而達到防盜目的。根據上述信息可以判斷報警器的原理與下列哪個實驗相同（　　）
A． B．C． D．
【答案】B
【解析】據原題中“從而將機械運動轉化為電流，顯示在儀表上”可知，該過程是將機械能轉化為電能的過程；A、通電導體在磁場中運動，故是電動機原理，將電能轉化為機械能，故錯誤；B、該實驗是電磁感應實驗，將機械能轉化為電能，故正確；C、該實驗是探究電磁鐵磁性強弱影響因素的實驗，故錯誤；D、該實驗是奧斯特實驗，說明通電導線周圍有磁場，故錯誤。故選B。
知識點六：電磁感應現象的探究及應用
【例8】（2018春 臺州期中） ( http: / / www.m / physics / report / detail / 3076bf0c-7482-4531-b867-84da433a30d9" \t "_blank )“探究產生感應電流條件”的實驗步驟如圖中的甲、乙、丙所示。
（1）本實驗中，我們通過觀察_________來判斷電路是否有感應電流。
（2）比較圖中的甲、丙兩圖可知，產生感應電流的一個條件是_________；
（3）實驗過程中，某些同學按圖甲方法進行操作時，實驗現象不太明顯，請你從實驗裝置方面提出一條改進的措施：__________________。
【答案】（1）電流表指針是否偏轉；（2）電路是閉合的；（3）換用磁性更強的磁鐵。
【解析】（1）電路中產生的感應電流不能用眼睛直接觀察，通過電流表指針是否發生偏轉，判斷電路中是否有感應電流。（2比較圖中的甲、丙兩圖可知，是電路中的一部分導體都切割磁感線運動，a圖中有感應電流，c圖中無感應電流，說明電路是閉合電路時才產生感應電流。（3）電流表指針偏轉不明顯，是電流太弱，從裝置上的改進方法：可以換用磁性更強的磁鐵、可以換用匝數更多的線圈、可以換用量程更小的小量程電流表。
【例9】（2018 溫州） ( http: / / www.m / physics / report / detail / b428b7f5-19bf-4417-8a0e-daacf4b40ff5" \t "_blank )如圖所示的小制作中，裝置A中有磁鐵和可轉動的線圈，當有風吹向風扇時扇葉轉動，引起燈泡發光，裝置A的工作原理是（　　）
A．通電線圈周圍存在磁場 B．電磁感應
C．通電線圈能在磁場中轉動 D．磁極間相互作用
【答案】B
【解析】裝置A中有磁鐵和可轉動的線圈，當有風吹向風扇時扇葉轉動，相當于線圈在磁場中轉動切割磁感線，會產生感應電流，引起燈泡發光，是利用電磁感應現象的原理工作的，故B正確。故選B。
一、誤認為兩相互吸引的鋼棒一定是異名磁極
（1）同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。（2）排斥的只有同名磁極；吸引的可能是異名磁極，也可能是磁體吸引磁性材料.
【例1】（2018春 杭州月考）三個形狀完全相同的磁鐵或鐵棒懸掛在細線下，已知標有N、S的是磁鐵，它們的相互作用如圖所示。由此可以判斷（　　）
A．AB一定是磁鐵，CD一定是鐵棒 B．AB一定是鐵棒，CD一定是磁鐵
C．AB一定是磁鐵，CD可能是鐵棒 D．AB可能是鐵棒，CD一定是磁鐵
【答案】D
【解析】據圖能看出，AB和磁鐵相互吸引，相互吸引的為異名磁極，AB可能是磁鐵；根據磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質，AB可能是鐵棒；CD和磁鐵相互排斥，如果CD為鐵棒則會被磁鐵吸引，根據同名磁極相互排斥，說明CD一定是磁鐵。故選D。
二、誤認為地面上小磁針靜止后北極的指向是指向地磁場的北極
磁場的基本性質是對放入其中的磁體產生磁力的作用，地球是一個大磁體，地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近，小磁針放在地球這個磁體的磁場中，即可指南北。
【例2】（2017 泰安） ( http: / / www.m / physics / report / detail / 14c56488-739f-4e48-831c-28e7fcd94ad0" \t "_blank )如圖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地理的南極附近
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】地球本身是一個大磁體，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其實質就是一塊磁鐵，在地球的磁場中受到磁力的作用，其靜止時其勺柄指向南方，即指南的南極用S表示；地理上的南極是地磁的北極，故①②正確，③④錯誤。故選A。
三、易將電動機、發電機的工作原理、工作過程弄混淆。
【例3】（2018 鹿城區校級二模）如圖是一種輪子會發光的輪滑鞋，輪子部分構造如圖所示，磁環固定在輪周上，由金屬線圈和發光二極管組成的閉合電路固定在輪軸上。穿輪滑鞋運動時，磁環隨輪軸轉動，二極管會不斷閃爍發光。下面四個實驗中，能反映輪滑鞋中二極管發光的工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】觀察輪子部分構造可知，溜冰時磁環隨輪周轉動，相當于金屬線圈做切割磁感線運動，電路中產生感應電流，使二極管發光，屬于電磁感應現象；A、實驗中小磁針偏轉說明磁體能夠吸引鐵這種物質；故不符合題意；B、該實驗是奧斯特實驗，說明通電導體周圍存在磁場；故不符合題意；C、該實驗是電磁感應實驗，說明閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動會產生感應電流；能反映輪滑鞋中二極管發光的工作原理，故符合題意。D、實驗中閉合開關后導體ab運動，說明磁場對電流的作用；故不符合題意。故選C。
四、易將電生磁、磁生電、磁場對電流的作用中有關知識點弄混淆。
知道（1）通電導體周圍存在著磁場；（2）使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁化；（3）閉合電路的一部分導體在磁場中進行切割磁感線運動時，導體中有感應電流產生，這種現象是電磁感應現象，POS刷卡機就是利用電磁感應原理制成的。
【例4】（2018 湖州） ( http: / / www.m / physics / report / detail / f0c75d9e-35d4-4302-810d-1bde3fdf8ff8" \t "_blank )下列4個實驗所揭示的原理能直接推動發電機發明的是（　　）
A． B．C．D．
【答案】B
【解析】閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，電路中會產生感應電流，根據這個原理制成了發電機。A、圖A是磁場對電流的作用實驗，通電后通電導體在磁場中受到力的作用而運動，把電能轉化為機械能，故A不符合題意；
B、圖B閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，電路中會產生感應電流，這是電磁感應現象，據此可以制成發電機，故B符合題意；C、圖C是奧斯特實驗，通電后小磁針偏轉，說明了通電導線周圍存在磁場，故C不符合題意；D、圖D是研究電磁鐵的磁性強弱與電流大小關系的實驗，從實驗現象可以得出結論：電流越大電磁鐵磁性越強，故D不符合題意。故選B。
1第十五講 電與磁
1.了解磁現象，知道磁極間的相互作用規律。
2.知道導體周圍存在磁場，知道磁感線的方向是怎樣規定的，知道螺線管的磁場與條形磁體的磁場相似，會判斷通電螺線管的極性。
3.知道電磁鐵的特性和工作原理，認識影響電磁鐵磁性的因素，知道如何使用電磁繼電器。
4.知道電磁感應現象，知道產生感應電流的條件。
5.了解通電導體在磁場中受到力的方向與電流方向及磁場方向的關系。了解直流電動機結構和原理。
6.知道發電機的原理。
知識點一：磁現象、磁場
1．磁體：物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質，我們就說該物體具有磁性，具有磁性的物體叫磁體。
2．磁極：磁體上磁性最強部分叫磁極，一個磁體有兩個磁極，分別叫做北極(N極)和南極(S極)。
3．磁極間的相互作用規律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
4．磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁化，磁化后磁性容易消失的物體叫軟磁體，磁性能長久保持的物體叫硬磁體(永磁體)。
5．磁場：磁體周圍空間存在著磁場，其基本性質是對放入其中的磁體產生磁力(力)的作用，磁體之間的相互作用是通過磁場發生的。
6．磁場方向：磁場中的某一點，小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向。同一磁鐵的不同地方，磁場方向不同。
7．磁感線：我們可以用光滑的曲線來方便形象地描述磁體周圍的磁場分布情況，磁體周圍的磁感線都是從磁體的N極出發，回到S極，磁感線越密集的區域，磁性越強。
8．幾種常見的磁感線的分布。
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9．地磁場：地球本身是一個大磁體，其周圍空間存在著地磁場，地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理的南極附近。
10.注意：
（1）磁場看不見，摸不著，但我們可以通過它對其他物體的作用來認識，應用了轉換法。
（2）用磁感線表示磁場分布，利用了模型法。
（3）磁感線的畫法：
①畫三至五條即可，且所畫磁感線N極與S極對稱，并在磁感線上用箭頭標明方向。
②所畫的磁感線不能相交，也不能相切。
11.注意：
(1)判斷物體是否具有磁性的四種方法：①根據磁體的吸鐵性判斷；②根據磁體的指向性(指南北方向)判斷；③根據磁體兩端磁性最強中間最弱來判斷；④根據磁極間的相互作用判斷。
(2)一個磁體有且只有兩個磁極。一個永磁體截成若干段，每一部分仍有兩個磁極。
(3)物體與磁體相互排斥，則物體一定具有磁性；物體與磁體相互吸引，則物體不一定具有磁性。
知識點二：電生磁
1.電流磁效應：奧斯特實驗表明通電導線周圍存在著磁場，其方向與電流方向有關，這種現象叫做電流的磁效應。
2.通電螺線管：通電螺線管外部的磁場同條形磁體相似，螺線管的極性跟螺線管中電流方向有關，可以用安培定則來判定二者的關系。
3.電磁鐵：內部帶鐵芯的通電螺線管叫電磁鐵，鐵芯只能用軟鐵制成，電磁鐵的工作原理：利用電流的磁效應和通電螺線管中插入鐵芯后磁場大大增加的原理工作的。
4.影響電磁鐵磁性強弱的因素：電流大小、線圈匝數多少、是否插入鐵芯。
5.電磁鐵的優點：磁性的有無可以由電流的通斷來控制，磁性的強弱可以由電流大小或線圈匝數的多少來控制；磁極的方向可以由電流方向來控制。
6.電磁繼電器：電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關，它可以用低電壓、弱電流控制高電壓、強電流，還可實現遠距離操縱或自動控制等。
7.注意：電磁鐵的鐵芯用軟鐵而不用鋼制作的原因：軟鐵磁化后磁性容易消失，可方便地控制電磁鐵磁性的有無；鋼磁化后磁性不易消失，無法控制電磁鐵磁性的有無。
知識點三：磁場對電流的作用、電動機
1．磁場對電流的作用：通電導體在磁場中會受到力的作用，其受力方向與電流方向、磁場方向有關。
2．電動機的原理：直流電動機是根據通電線圈在磁場中受力而轉動的原理工作的，它是將電能轉化為機械能，為使線圈持續地轉動下去，用換向器使線圈轉過平衡位置時自動改變線圈中的電流方向。它其實就是兩個互相絕緣的銅制半環。
3．電動機的優點：構造簡單，控制方便，體積小、效率高、無污染等。
4．揚聲器：動圈式揚聲器是通過通電線圈在磁場中運動實現將電信號轉換成聲信號的裝置。
知識點四：磁生電
1.電磁感應：閉合電路中的一部分導體在磁場中作切割磁感線運動時，導體中就會產生電流，這種現象叫電磁感應現象，產生的感應電流方向與磁場方向、導體切割磁感線的運動方向有關。
2.發電機：發電機是利用電磁感應原理制成的，工作時將機械能轉化為電能。動圈式話筒(麥克風)是通過電磁感應現象將聲音變成電流。
3.交流電：周期性改變方向和大小的電流，電流1秒鐘內周期性變化的次數叫做頻率，我國交流電的頻率是50Hz，周期是0.02s，電流方向每秒改變100次。
4.電動機與發電機的比較
直流電動機 交流發電機
原理 利用通電線圈在磁場中受到力的作用的原理制成的 利用電磁感應原理制成的
原理圖 INCLUDEPICTURE"C905A.TIF" INCLUDEPICTURE "../../../../物理教學資源/物理總復習/2015復習備課/C905A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"C906A.TIF" INCLUDEPICTURE "../../../../物理教學資源/物理總復習/2015復習備課/C906A.TIF" \* MERGEFORMAT
主要構造 直流電動機主要由磁體、線圈、換向器、電刷構成 交流發電機主要由轉子和定子以及滑環、電刷構成
能量的轉化 將電能轉化為機械能 將轉化為電能機械能
在電路中的作用 用電器 電源
電磁應用上 電生磁現象的應用 磁生電現象的應用
5.電磁現象的綜合比較
項目 電生磁 磁生電 磁場對電流的作用
實物圖 INCLUDEPICTURE"C907A.TIF" INCLUDEPICTURE "../../../../物理教學資源/物理總復習/2015復習備課/C907A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"C908A.TIF" INCLUDEPICTURE "../../../../物理教學資源/物理總復習/2015復習備課/C908A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE"C909A.TIF" INCLUDEPICTURE "../../../../物理教學資源/物理總復習/2015復習備課/C909A.TIF" \* MERGEFORMAT
產生的結果 產生磁 產生感應電流 受力的作用(運動或轉動)
判斷方法 安培定則 右手定則 左手定則
影響因素 磁場方向與電流方向有關 電流方向與磁場方向和導體切割磁感線運動方向有關 受力方向與磁場方向和電流方向有關
導體中電流 由電源通電提供 因感應而生 由電源通電提供
能的轉化 電能→磁能 機械能→電能 電能→機械能
應用 電磁鐵、電磁繼電器 發電機、話筒 電動機
6.注意：
①電生磁：無條件，只要有電流，在其周圍就存在磁場；②磁生電：有條件，有外力的參與且做切割磁感線運動；③磁場對電流的作用：有條件，電流必須在磁場中且電流方向與磁場方向不平行；④機械能和電能的相互轉化離不開磁場這個媒介物，即都是在磁場中完成的.
知識點一：磁場和磁感線
【例1】（2018 徽縣校級二模） ( http: / / www.m / physics / report / detail / 424bc24b-bf3a-4cfa-9070-d2ceb85e8563" \t "_blank )愛因斯坦曾說過，“磁場”在物理學家看來“正如他坐在椅子上一樣實在”。這句話形象地說明了（　　）
A．磁場是為研究問題而假想的 B．磁場是真實存在的一種物質
C．椅子一定是磁體 D．磁場是看得見、摸得著的
【答案】B
【解析】A、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A不對。B、說法正確。C、愛因斯坦是把椅子比作磁場，并不是說椅子就是磁場，故C不對。D、我們生活的世界是物質世界，許多物質都是看得見、摸得著的，但也有些物質是看不見、摸不著的，比如磁場。故D不對。故選B。
【例2】（2017秋 海陵區期末） ( http: / / www.m / physics / report / detail / e3aeca86-09d7-412f-ba36-0960e6adfb80" \t "_blank )如圖所示是條形磁體的磁場分布，下列說法正確的是（　　）
A．圖中磁感應線是磁場中真實存在的曲線 B．a點和b點處的磁場強弱相同
C．該條形磁體的左端為N極，右端為S極 D．置于a點的小磁針靜止時S極指向右側
【答案】D
【解析】A、磁感線是為了研究方便而引入的假想曲線，不是真實存在的，故A錯誤；B、磁體周圍，越靠近兩極的位置其磁感線越密集，磁場越強，所以b處的磁場比a處強，故B錯誤；C、由于在磁體的外部，磁感線都是從N極出發，回到S極，所以該條形磁體的右端為N極，左端為S極，故C錯誤確；D、小磁針靜止時N極所指的方向為磁場的方向，所以將一小磁針置于a點，其靜止時N極指向右側，故D正確。故選D。
知識點二：安培定則的應用
【例3】（2017 蕭山區模擬） ( http: / / www.m / physics / report / detail / df0a7980-8315-4ede-b032-c5ab41d654a8" \t "_blank )小金學習了“熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高而減小”的性質后，設計了判斷水溫變化的裝置。其工作原理如圖所示，電源、熱敏電阻、電磁鐵、定值電阻R0由導線連接成一個串聯電路，在線圈的上方固定一個彈簧測力計，其下端掛一鐵塊。實驗時把熱敏電阻放入盛水的燒杯中，水溫的變化會引起彈簧測力計示數發生變化。如圖所示為某次實驗時彈簧測力計讀數隨時間變化圖象。下列說法不正確的是（　　）
A．電磁鐵的上端是N極 B．t1到t2時間內水溫升高
C．t3到t4時間內電壓表示數變大 D．t2到t3時間內鐵塊處于平衡狀態
【答案】C
【解析】A、由安培定則可知，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，則大拇指指向上端，即電磁鐵的上端是N極，故A正確；B、由電路圖可知，定值電阻與熱敏電阻串聯，因熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高而減小，所以，當水溫升高時，熱敏電阻的溫度升高，其阻值減小，電路中的總電阻減小，由可得，電路中的電流變大，因線圈中的電流越大、磁性越強，所以，鐵塊受到磁力增大，彈簧秤的示數增大，因此t1到t2時間內水溫升高，故B正確；C、由電路圖可知，定值電阻與熱敏電阻串聯，因熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高而減小，由右圖圖象可知，t3到t4時間彈簧測力計示數不變，說明電路中的電流不變，則熱敏電阻兩端電壓沒有改變，根據串聯電路的電壓特點可知，電壓表示數不變，故C錯誤；D、t2到t3時間內水溫沒有變化，因此彈簧測力計示數沒有發生變化，則鐵塊處于平衡狀態，故D正確。故選C。
知識點三：探究影響電磁鐵的磁性強弱的因素
【例4】（2018春 西湖區校級期末）為了探究電磁鐵的磁性強弱和哪些因素有關，小芳用漆包線（表面涂有絕緣漆導線）在大鐵釘上繞若干匝，制成簡單的電磁鐵，如圖所示，甲、乙、丙、丁為實驗中觀察到的四種情況。
（1）實驗中他們是通過__________來判斷其磁性強弱的。
（2）比較圖_________可知：當匝數相同時，電流越大磁性越強；
（3）由圖丁可知：_____________________________________________
（4）小芳同學的實驗中用到了一下哪些重要的科學方法？_________
A．類比法 B．轉換法 C．控制變量法 D．等效替代法。
【答案】（1）吸引大頭針的多少；（2）乙、丙；（3）電磁鐵磁性強弱與線圈匝數有關，匝數越多，磁性越強；（4）BC。
【解析】（1）電磁鐵的磁性強弱不能直接觀察，而是通過電磁鐵吸引大頭針的多少來反映電磁鐵磁性強弱；（2）探究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系時，應控制線圈匝數相同，通過調節滑動變阻器滑片的位置，改變電磁鐵中電流大小，所以應選乙、丙兩圖；（3）丁圖中兩個電磁鐵串聯，通過電磁鐵的電流相等，匝數越多的電磁鐵吸引大頭針越多，說明磁性越強，可得出結論：電磁鐵磁性強弱與線圈匝數有關，匝數越多，磁性越強；（4）電磁鐵磁性的強弱由多個因素決定，因此研究時要用到控制變量法，同時也用到了轉換法。故選BC。
知識點四：電磁繼電器
【例5】（2018 富陽區一模）小金同學利用無土栽培技術來培育某海藻。并通過實驗探究該海藻的最佳培養條件，以獲得最大產量無土栽培該海藻時，往往要給培養液中通入空氣，以補充氧氣。小金同學設計了如圖所示的自動供氧電路，定時開關每隔一段時間自動閉合，增氧機工作。請用筆畫線將電路原理圖連接完整。（要求：與觸點的接線只能接在靜觸點上，連線不能交叉）
【答案】見解析
【解析】在左邊的控制電路中，定時開關閉合時，電路里產生電流，電磁鐵產生磁性，銜鐵由于電磁鐵的吸引向下運動，右端的觸點與下面的兩個觸點接通，這時右邊的工作電路應該接通，增氧機工作；而定時開關斷開時，電磁鐵的磁性消失，銜鐵在左端彈簧的作用下被拉起，切斷工作電路，因此右邊工作電路的兩個線頭應該接在下面的兩個觸點上，電路圖如下：
知識點五：三種電磁現象及辨析
【例6】（2018 蕪湖二模） ( http: / / www.m / physics / report / detail / 8aeeca09-b803-40ac-95c7-c001a39197da" \t "_blank )我國未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器，如圖所示。電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內的導體通以強電流時，即可受到強大的推力。下列實驗中，與電磁彈射器工作原理一致的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】由題意可知，電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內的導體通以強電流時，即可受到強大的推力，由此可知其原理是通電導體在磁場中受力而運動。A、該實驗為奧斯特實驗，說明了電流周圍存在著磁場，故A錯誤；B、圖中均沒有電源，閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，產生感應電流，為電磁感應實驗，故B錯誤；C、圖中有電源，通電導體棒在磁場中受力而運動，即與電磁彈射器工作原理相同，故C正確；D、該實驗是電磁鐵的實驗，故D錯誤。故選C。
【例7】（2018 濱江區模擬） ( http: / / www.m / physics / report / detail / 98642abc-8b60-4d7c-a32f-95a29455455d" \t "_blank )一般大型超市出口處都裝有報警器，一般是由防盜天線，檢測門，檢測器構成。使用時只要在商品上貼上具有磁性的軟標簽，即可達到保護商品的目的。正常購買時，營業員在結帳后，會將具有磁性的軟標簽消磁，如果商品的軟標簽未經消磁，當經過檢測通道后，檢測天線便檢測到商品上的標簽信號，從而轉化為電信號，發出報警聲，及時提醒保安人員，從而達到防盜目的。根據上述信息可以判斷報警器的原理與下列哪個實驗相同（　　）
A． B．C． D．
【答案】B
【解析】據原題中“從而將機械運動轉化為電流，顯示在儀表上”可知，該過程是將機械能轉化為電能的過程；A、通電導體在磁場中運動，故是電動機原理，將電能轉化為機械能，故錯誤；B、該實驗是電磁感應實驗，將機械能轉化為電能，故正確；C、該實驗是探究電磁鐵磁性強弱影響因素的實驗，故錯誤；D、該實驗是奧斯特實驗，說明通電導線周圍有磁場，故錯誤。故選B。
知識點六：電磁感應現象的探究及應用
【例8】（2018春 臺州期中） ( http: / / www.m / physics / report / detail / 3076bf0c-7482-4531-b867-84da433a30d9" \t "_blank )“探究產生感應電流條件”的實驗步驟如圖中的甲、乙、丙所示。
（1）本實驗中，我們通過觀察_________來判斷電路是否有感應電流。
（2）比較圖中的甲、丙兩圖可知，產生感應電流的一個條件是_________；
（3）實驗過程中，某些同學按圖甲方法進行操作時，實驗現象不太明顯，請你從實驗裝置方面提出一條改進的措施：__________________。
【答案】（1）電流表指針是否偏轉；（2）電路是閉合的；（3）換用磁性更強的磁鐵。
【解析】（1）電路中產生的感應電流不能用眼睛直接觀察，通過電流表指針是否發生偏轉，判斷電路中是否有感應電流。（2比較圖中的甲、丙兩圖可知，是電路中的一部分導體都切割磁感線運動，a圖中有感應電流，c圖中無感應電流，說明電路是閉合電路時才產生感應電流。（3）電流表指針偏轉不明顯，是電流太弱，從裝置上的改進方法：可以換用磁性更強的磁鐵、可以換用匝數更多的線圈、可以換用量程更小的小量程電流表。
【例9】（2018 溫州） ( http: / / www.m / physics / report / detail / b428b7f5-19bf-4417-8a0e-daacf4b40ff5" \t "_blank )如圖所示的小制作中，裝置A中有磁鐵和可轉動的線圈，當有風吹向風扇時扇葉轉動，引起燈泡發光，裝置A的工作原理是（　　）
A．通電線圈周圍存在磁場 B．電磁感應
C．通電線圈能在磁場中轉動 D．磁極間相互作用
【答案】B
【解析】裝置A中有磁鐵和可轉動的線圈，當有風吹向風扇時扇葉轉動，相當于線圈在磁場中轉動切割磁感線，會產生感應電流，引起燈泡發光，是利用電磁感應現象的原理工作的，故B正確。故選B。
一、誤認為兩相互吸引的鋼棒一定是異名磁極
（1）同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。（2）排斥的只有同名磁極；吸引的可能是異名磁極，也可能是磁體吸引磁性材料.
【例1】（2018春 杭州月考）三個形狀完全相同的磁鐵或鐵棒懸掛在細線下，已知標有N、S的是磁鐵，它們的相互作用如圖所示。由此可以判斷（　　）
A．AB一定是磁鐵，CD一定是鐵棒 B．AB一定是鐵棒，CD一定是磁鐵
C．AB一定是磁鐵，CD可能是鐵棒 D．AB可能是鐵棒，CD一定是磁鐵
【答案】D
【解析】據圖能看出，AB和磁鐵相互吸引，相互吸引的為異名磁極，AB可能是磁鐵；根據磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質，AB可能是鐵棒；CD和磁鐵相互排斥，如果CD為鐵棒則會被磁鐵吸引，根據同名磁極相互排斥，說明CD一定是磁鐵。故選D。
二、誤認為地面上小磁針靜止后北極的指向是指向地磁場的北極
磁場的基本性質是對放入其中的磁體產生磁力的作用，地球是一個大磁體，地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近，小磁針放在地球這個磁體的磁場中，即可指南北。
【例2】（2017 泰安） ( http: / / www.m / physics / report / detail / 14c56488-739f-4e48-831c-28e7fcd94ad0" \t "_blank )如圖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地理的南極附近
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】地球本身是一個大磁體，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其實質就是一塊磁鐵，在地球的磁場中受到磁力的作用，其靜止時其勺柄指向南方，即指南的南極用S表示；地理上的南極是地磁的北極，故①②正確，③④錯誤。故選A。
三、易將電動機、發電機的工作原理、工作過程弄混淆。
【例3】（2018 鹿城區校級二模）如圖是一種輪子會發光的輪滑鞋，輪子部分構造如圖所示，磁環固定在輪周上，由金屬線圈和發光二極管組成的閉合電路固定在輪軸上。穿輪滑鞋運動時，磁環隨輪軸轉動，二極管會不斷閃爍發光。下面四個實驗中，能反映輪滑鞋中二極管發光的工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】觀察輪子部分構造可知，溜冰時磁環隨輪周轉動，相當于金屬線圈做切割磁感線運動，電路中產生感應電流，使二極管發光，屬于電磁感應現象；A、實驗中小磁針偏轉說明磁體能夠吸引鐵這種物質；故不符合題意；B、該實驗是奧斯特實驗，說明通電導體周圍存在磁場；故不符合題意；C、該實驗是電磁感應實驗，說明閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動會產生感應電流；能反映輪滑鞋中二極管發光的工作原理，故符合題意。D、實驗中閉合開關后導體ab運動，說明磁場對電流的作用；故不符合題意。故選C。
四、易將電生磁、磁生電、磁場對電流的作用中有關知識點弄混淆。
知道（1）通電導體周圍存在著磁場；（2）使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁化；（3）閉合電路的一部分導體在磁場中進行切割磁感線運動時，導體中有感應電流產生，這種現象是電磁感應現象，POS刷卡機就是利用電磁感應原理制成的。
【例4】（2018 湖州） ( http: / / www.m / physics / report / detail / f0c75d9e-35d4-4302-810d-1bde3fdf8ff8" \t "_blank )下列4個實驗所揭示的原理能直接推動發電機發明的是（　　）
A． B．C．D．
【答案】B
1第十五講《電與磁》達標檢測卷
時間：45分鐘 滿分：100分
一．選擇題（共75分）
1．如圖所示的四個實驗中，能確定鋼棒具有磁性的實驗有（　　）
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
2．在研究“磁極間的相互作用規律”時，實驗小組的同學分別設計了如下四個方案，其中最合理的是（　　）
A．兩人各拿一塊條形磁鐵，并將各自的一個磁極相互靠近
B．將放在粗糙木板上的兩塊條形磁鐵的磁極相互靠近
C．用條形磁鐵的一個磁極靠近另一塊用細線懸掛并靜止的條形磁鐵中間
D．用條形磁鐵的一個磁極分別靠近另一塊用細線懸掛并靜止的條形磁鐵的兩端
3．兩個外形相同的鋼條a、b，按圖甲放置a、b能相互吸引；如按圖乙放置a、b則不能相互吸引，則（　　）
A．只有a有磁性 B．只有b有磁性
C．a，b可能都有磁性 D．a，b可能都無磁性
4．甲、乙兩個磁極附近有一個小磁針，小磁針靜止時的指向如圖所示（涂黑的為N極），那么（　　）
A．甲、乙都是 N 極 B．甲、乙都是 S 極
C．甲是 N 極，乙是 S 極 D．甲是 S 極，乙是 N 極
5．下列四幅圖中，磁感線的方向正確的是（　　）
A． B． C． D．
6．地球是個大磁體，將自由轉動的指南針放在地球表面的赤道上，靜止時指向如圖所示。下列指南針方向表示正確的是（　　）
A． B． C． D．
7．湯姆生在研究陰極射線時發現了電子，如圖所示，一條向上射出的陰極射線可以看作是許多電子定向運動形成的電子流，則通過這束電子流的運動方向推斷電流及周圍的磁場方向是（　　）
A． B． C． D．
8．如圖所示，條形磁鐵置于水平面上，電磁鐵與其在同一水平面上，右端固定并保持水平，當電路中滑動變阻器滑片P逐漸向左移動時，條形磁鐵仍保持靜止。下列說法不正確的是（　　）
A．開關閉合后，電磁鐵左端是N極，右端是S極
B．條形磁鐵受到的摩擦力方向水平向左
C．條形磁鐵仍保持靜止，說明條形磁鐵受力平衡
D．滑動變阻器滑片P逐漸向左，條形磁鐵受到的摩擦力逐漸減大
9．在光滑的玻璃棒上套有兩個可自由移動的螺線管A和B，如圖所示，當開關S閉合時，A、B兩螺線管將（　　）
A．向左右分開 B．向中間靠攏 C．靜止不動 D．先向左右分開，后向中間靠攏
10．小明設計的研究“電磁鐵磁性強弱”的實驗電路圖如圖所示，下表是他所做實驗的記錄。下列結論不正確的是（　　）
電磁鐵（線圈） 100匝 50匝
實驗次數 1 2 3 4 5 6
電流（A） 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引鐵釘的最多數目（枚） 7 11 14 5 8 10
A．比較 1、4 兩次實驗可知：線圈中的電流一定時，匝數越多，磁性越強
B．比較 l、3、5 三次實驗可知，匝數一定時，線圈中的電流越大，磁性越強
C．比較 1、2、3 或 4、5、6 三次實驗可知：匝數一定時，線圈中的電流越大磁性越強
D．電磁鐵的磁性越強吸引磁釘的數目越多
11．探究影響電磁鐵磁性強弱的因素時，按圖示電路進行實驗。逐漸增大電路中的電流進行多次實驗，每次都能觀察到電磁鐵甲吸引大頭針的數目比乙多。此現象能夠說明（　　）
A．電流的大小能影響電磁鐵的磁性強弱 B．線圈的匝數能影響電磁鐵的磁性強弱
C．電流的方向能影響電磁鐵的磁性強弱 D．電磁鐵的極性能影響電磁鐵的磁性強弱
12．如圖是汽車啟動裝置電路簡圖，當鑰匙插入鑰匙孔并轉動時，下列說法中正確的是（　　）
A．電磁鐵上端為S極，觸點B與C斷開，汽車啟動
B．電磁鐵上端為S極，觸點B與C接通，汽車啟動
C．電磁鐵上端為N極，觸點B與C斷開，汽車啟動
D．電磁鐵上端為N極，觸點B與C接通，汽車啟動
13．如圖是某溫度過低報警電路，若要適當提高報警溫度值，可以采取的措施是（　　）
A．適當增大電源電壓 B．適當減小彈簧片的彈性
C．適當增大電磁鐵線圈的匝數 D．適當提高金屬絲下端在溫度計內的位置
14．我國未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器。電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內的導體通以強電流時，艦載機受到強大的推力而快速起飛。電磁彈射器工作原理與下列設備或用電器工作原理一致的是（　　）
A．電鈴 B．手搖發電機 C．電風扇 D．電磁起重機
15．如圖甲所示，將一對用軟磁性材料制成的彈性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互疊，但留有間隙，就制成了一種磁控元件﹣﹣干簧管，以實現自動控制。某同學自制了一個線圈，將它套在干簧管上，制成一個干簧繼電器，用來控制燈泡的亮滅，如圖乙所示為工作原理圖。與干簧繼電器在工作中所利用的電磁現象無關的是
（　　）
A．磁化 B．電流的磁效應 C．磁極間的相互作用 D．磁場對電流的作用
16．“小蜜蜂”擴音器（如圖）是老師上課常用到的一種工具，當有聲音傳入話筒時，由于振動線圈在磁場運動產生微弱電流，這個微弱電流是隨聲音大小而變化，微弱電流經過放大后再到音響還原成聲音，下列四幅圖中最能反映其原理的是（　　）
A． B． C． D．
17．下列裝置中，與電動機工作原理相同的是（　　）
A．電磁繼電器 B．揚聲器 C．電磁感應 D．動圈式話筒
18．如圖所示的用電器中，利用電動機工作的是（　　）
A．電扇 B．電燈 C．電熱水壺 D．電飯鍋
19．下圖為直流電動機的兩個不同時刻的工作原理圖，下列分析不正確的是（　　）
A．導線ab中的電流在這兩個時刻方向不同，受到的磁場力方向也不同
B．甲乙兩圖中的線圈再轉動90度角，都能到達平衡位置
C．由上往下看，線圈中電流均為順針方向
D．如果電動機持續轉動，則電動機內外流的都是直流電
20．現將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關如圖連接，在開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發現當他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動或線圈A向上移動時，電流計指針向右偏轉，由此可以判斷（　　）
A．線圈B向上運動，能引起電流計指針向右偏轉
B．滑動變阻器滑動端P向右加速滑動，能引起電流計指針向左偏轉
C．滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央
D．因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉方向
21．如圖中的a表示垂直于紙面的一根導線，它是閉合電路的一部分，它在磁場中按箭頭方向運動時，下列哪種情況不會產生感應電流（　　）
A． B． C． D．
22．如圖所示，動圈式話筒的膜片與線圈固定在一起，線圈套在磁鐵上，當對著話筒講話時，聲音使膜片振動，膜片帶動線圈也一起振動，于是線圈中產生了隨聲音變化的電流，則下列選項中與動圈式話筒的原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
23．下列4個實驗所揭示的原理能直接推動發電機發明的是（　　）
A． B． C． D．
24．如圖所示，要使流過靈敏電流計的電流反向，下列措施中可行的是（　　）
①只將磁場反向；
②只將線圈的運動方向反向；
③同時將磁場和線圈的運動方向反向；
④增加磁鐵的磁性或線圈匝數。
A．①② B．②③ C．①③ D．①④
25．有人發明了一種“發電地板”，如圖所示。發電地板的主要部件由永磁體和線圈組成，行人或車輛通過時，擠壓地板使永磁體和線圈發生相對運動，便能發電。該發電地板的工作原理與下列哪個選項的實驗原理相同（　　）
A． B． C． D．
二．非選擇題（共25分）
26．如圖所示，磁懸浮地球儀是利用________名磁極相互排斥的原理制成的；轉動地球儀時，底座與地球儀之間的斥力將________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
27．一個空心小鐵球放在盛水的燒杯中置于鐵棒AB的上方，繞在鐵棒上的線圈連接如圖所示的電路，開關S閉合后，空心小鐵球仍漂浮在水面上，此時A端為電磁鐵的________極，當滑片P向左滑動，空心小鐵球所受浮力________（選填“增大”、“減小”或“不變”）
28．如圖是一個溫度自動報警器的工作原理電路圖。當控制電路中有電流通過時，電磁鐵左端為________極。在使用中發現，當溫度達到設定值時，電鈴沒有報警。經檢查，各元件完好、電路連接無誤，則可能是因為________________（任寫一種）導致工作電路沒有接通。
29．老師上課借助的擴音器俗稱“小蜜蜂”，結構如圖所示，人對著揚聲器講話，使線圈在________中振動，從而產生感應電流，這種現象稱為________。
30．如圖是一款能發電的魔方充電器，轉動魔方時，它根據________（選填“電流的磁效應”“電磁感應”或“通電導體在磁場中受力”）的原理發電。魔方還能通過USB端口給移動設備充電，給移動設備充電時，魔方相當于電路中的________（填“電源”或“用電器）。
31．如圖所示，能自由轉動的小磁針靜止在通電螺線管的上方，請在圖中括號內標出電源的正極或負極。
32．作圖：標出如圖所示各圖中通電螺線管的正確繞線法，并標出N、S極
33．小金同學想探究磁體對回形針的吸引力的大小與放入它們之間物體的種類有關，設計了如圖所示的裝置。他保持磁體和紙片間的距離一定，在紙片上放入形狀、面積和厚度相同，材料不同的鐵板、鋁板等，觀察能吸引的回形針個數，多次實驗后將數據記錄在下表中。
磁體與紙片之間放入的物體 不放物體 鐵板 鎳板 鋁板 塑料板
吸引回形針數量/個 4 1 1 3 3
（1）分析數據可知，吸引回形針數量越少，說明該材料對吸引力的影響________。
（2）鐵、鎳、鋁都是導體，而鋁對磁性屏蔽效果不明顯，原因可能是________。
（3）其實小金同學所研究的現象叫“磁屏蔽”，如右圖所示，一個放在磁場中的鐵質球殼（截面有一定厚度），外面磁場的絕大部分沿鐵質球殼壁“通過”，只有極少部分會進入球內空間。人們從這一現象得到啟發，為使精密儀器不受外面的影響，可以將儀器放在什么地方？答：________。
（4）有人為了研究地磁場對動物的影響，把一組小白鼠放在類似鐵球內部空間的環境中將地磁場屏蔽掉，結果其壽命比放在正常環境中的另一組小白鼠的短，這個實驗說明了什么問題？答：________________________。
34．丹麥科學家奧斯特發現電流的周圍存在磁場（圖1），法國科學家安培發現兩根平行導線通電后有如圖2所示的現象（圖中實線、虛線分別表示通電前、后的情況）。
（1）如圖1，通電前靜止的小磁針南北指向。現要在小磁針上方拉一根直導線，使通電時小磁針會發生明顯的偏轉，直導線所指的方向應為________________（選填“東西方向”、“南北方向”或“任意方向”）。
（2）圖2的實驗表明平行通電導線之間有力的作用，若此時改變其中一根導線的電流方向，你預測會產生的實驗現象是________________。
（3）安培發現平行通電導線之間相互作用力F的大小可能跟兩根導線中的電流I1，I2，導線的長度L，導線之間的距離r有關，有關實驗數據如下：
實驗次數 L/m I1/A I2/A r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×10﹣7
2 1 0.1 0.2 0.1 0.5×10﹣7
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×10﹣7
4 1 0.2 0.2 0.05 2.0×10﹣7
5 1.5 0.2 0.4 0.1 3.0×10﹣7
分析表格實驗數據，可獲得的結論是________________________________________。
35．為探究電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關，小科做了如下的實驗。
步驟1：在水平桌面上放置一小車，小車上固定一塊條形磁鐵（如圖）。
步驟2：當閉合開關時，小車會沿水平方向向右運動，記錄小車在水平桌面上運動的距離s1。
步驟3：斷開開關，把小車重新放在起始位置，依次向右移動變阻器滑片，閉合開關，記錄小車在水平桌面上運動的距離。實驗數據如下：
實驗次數 1 2 3 4 5 6
電流的大小（安） 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2
小車運動的距離（厘米） 15 19 24 30 ？ ？
（1）請你在圖中用一根導線（用筆畫線代替）完成實驗電路的連接。
（2）通過本實驗可得出的結是：________________________________________。
（3）小科在第4次實驗后結束了實驗，小明覺得實驗數據還不夠。重新連接電路后，閉合
開關，移動滑動變阻器滑片，電流表均有示數分別記為第5次和第6次數據，小車始終不能向右前進，你認為可能的是________________________________________。
（4）電磁鐵的磁性不僅跟電流的大小有關，而且還與線圈的匝數有關，若要研究電磁鐵磁性與線圈匝數的關系，已知線圈的電阻不能忽略，那么將滑動變阻器的連接線從a處移動到b處后，閉合開關后下一步的操作是________________________________________，然后再記錄小車運動的距離。
36．如圖為探究“磁生電”的實驗裝置。
（1）閉合開關，讓懸著的導體AB________（選填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”）運動時，電流表會發生偏轉。
（2）若保持導體AB不動，要產生感應電流，正確的操作是________________。
（3）實驗中發現電流表指針偏轉不明顯，為了使指針偏轉明顯，請你從實驗裝置和操作上各提一條改進建議。裝置改進：________________，操作改進：________________。
1第十五講《電與磁》達標檢測卷
時間：45分鐘 滿分：100分
一．選擇題（共75分）
1．如圖所示的四個實驗中，能確定鋼棒具有磁性的實驗有（　　）
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
【答案】D
【解析】①小磁針本身是由磁性的，如果鋼棒沒有磁性，小磁針照樣會和它相互吸引發生偏轉，故①不合題意；②只有磁體懸掛起來后才有指南北的性質，因此鋼棒肯定有磁性，故②符合題意；③螺線管通電后會產生磁場，中間的鋼棒被磁化后可以吸引鐵屑，因此鋼棒不一定有磁性，故③不合題意；④鋼棒向下運動相當于鋼棒不動外面的導線運動，只有鋼棒有磁場，才會產生感生電流，因此鋼棒肯定有磁性，故④符合題意。故選D。
2．在研究“磁極間的相互作用規律”時，實驗小組的同學分別設計了如下四個方案，其中最合理的是（　　）
A．兩人各拿一塊條形磁鐵，并將各自的一個磁極相互靠近
B．將放在粗糙木板上的兩塊條形磁鐵的磁極相互靠近
C．用條形磁鐵的一個磁極靠近另一塊用細線懸掛并靜止的條形磁鐵中間
D．用條形磁鐵的一個磁極分別靠近另一塊用細線懸掛并靜止的條形磁鐵的兩端
【答案】D
【解析】A、當兩人各拿一個磁體時，由于外力的作用，在主觀感覺上容易產生誤判，故A不是最佳方案；B、若兩個磁體的磁性都不是很強時，放在粗糙的桌面上實驗現象就不是很明顯，故B不是最佳方案；C、條形磁鐵的中間磁性最弱，兩端的磁性最強，故要驗證磁極間的相互作用規律應該讓兩極去靠近，故C不是最佳方案；D、當用條形磁鐵的一個磁極靠近另一塊用細線懸掛并靜止的條形磁鐵的兩端時，若是同名則相互排斥，而且觀察到另一磁體會旋轉，直到異名相互吸引，現象較明顯，故D較合理。故選D。
3．兩個外形相同的鋼條a、b，按圖甲放置a、b能相互吸引；如按圖乙放置a、b則不能相互吸引，則（　　）
A．只有a有磁性 B．只有b有磁性
C．a，b可能都有磁性 D．a，b可能都無磁性
【答案】B
【解析】在圖甲情況下，用b的一端去靠近a的中間，若b有磁性是用其磁性最強的部位去靠近a，所以會相吸。即使此時a沒有磁性，也會吸引b，因此不能確定a有無磁性。在乙圖中，假設a有磁性，是用磁性最強的部位去靠近b，不能相互吸引，說明a沒有磁性。據此可以判斷只有b有磁性。故選B。
4．甲、乙兩個磁極附近有一個小磁針，小磁針靜止時的指向如圖所示（涂黑的為N極），那么（　　）
A．甲、乙都是 N 極 B．甲、乙都是 S 極
C．甲是 N 極，乙是 S 極 D．甲是 S 極，乙是 N 極
【答案】A
【解析】磁極相互作用的規律是同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，圖中小磁針N豎直朝上，S豎直朝下，說明甲和乙是同名磁極，都是N極。故選A。
5．下列四幅圖中，磁感線的方向正確的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】A、圖中的左端為N極，右端為S極，磁鐵外部的磁感線是從北極出來，回到磁鐵的南極，故A正確；B、圖中的磁感線是從南極出來，故B錯誤；C、磁感線應該從N極出發，回到磁鐵的S極，而圖中正好相反，故C錯誤；D、圖中磁感線應該從S極出發，回到磁鐵的N極，故D錯誤；故選A。
6．地球是個大磁體，將自由轉動的指南針放在地球表面的赤道上，靜止時指向如圖所示。下列指南針方向表示正確的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】地磁場的方向與地理方向交錯分布，小磁針受到地磁場的作用也會沿地理南北方向不是沿赤道方向，故A、B錯誤；地磁南極在地理北極附近，小磁針靜止時根據“異名磁極互相吸引”可知，小磁針的北極應該在地理北極附近，故C正確，D錯誤。故選C。
7．湯姆生在研究陰極射線時發現了電子，如圖所示，一條向上射出的陰極射線可以看作是許多電子定向運動形成的電子流，則通過這束電子流的運動方向推斷電流及周圍的磁場方向是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】由圖可知，電子定向移動的方向是向上的，電子帶負電，故電流的方向是向下的，根據右手螺旋定則可知，磁場的方向是逆時針方向的，故A正確。故選A。
8．如圖所示，條形磁鐵置于水平面上，電磁鐵與其在同一水平面上，右端固定并保持水平，當電路中滑動變阻器滑片P逐漸向左移動時，條形磁鐵仍保持靜止。下列說法不正確的是（　　）
A．開關閉合后，電磁鐵左端是N極，右端是S極
B．條形磁鐵受到的摩擦力方向水平向左
C．條形磁鐵仍保持靜止，說明條形磁鐵受力平衡
D．滑動變阻器滑片P逐漸向左，條形磁鐵受到的摩擦力逐漸減大
【答案】B
【解析】（1）根據螺線管的線圈繞向和電流從螺線管的左端流入，利用安培定則可以確定螺線管的左端為N極，右端是S極，故A正確。（2）因為條形磁鐵與螺線管相鄰的一端為同名磁極而相互排斥，所以條形磁鐵受到螺線管對它向左的斥力，條形磁鐵處于靜止狀態，受到平衡力的作用，桌面對它施加了一個摩擦力，即磁鐵受到的螺線管斥力與桌面對它的摩擦力平衡，所以摩擦力方向向右，故B錯誤，C正確；（3）滑片P向左滑動的過程中，滑動變阻器接入電路的電阻減小，電路中的電流變大，電磁鐵的磁性增強，對條形磁鐵的斥力增大，由于條形磁鐵始終處于平衡狀態，所以摩擦力始終等于斥力，故摩擦力會隨著斥力的增大而增大，故D正確。故選B。
9．在光滑的玻璃棒上套有兩個可自由移動的螺線管A和B，如圖所示，當開關S閉合時，A、B兩螺線管將（　　）
A．向左右分開 B．向中間靠攏 C．靜止不動 D．先向左右分開，后向中間靠攏
【答案】B
【解析】由安培定則知，開關閉合后，A的右端是N極，B的左端是S極，由異名磁極相互吸引知，要相互吸引，故B的說法正確。故選B。
10．小明設計的研究“電磁鐵磁性強弱”的實驗電路圖如圖所示，下表是他所做實驗的記錄。下列結論不正確的是（　　）
電磁鐵（線圈） 100匝 50匝
實驗次數 1 2 3 4 5 6
電流（A） 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引鐵釘的最多數目（枚） 7 11 14 5 8 10
A．比較 1、4 兩次實驗可知：線圈中的電流一定時，匝數越多，磁性越強
B．比較 l、3、5 三次實驗可知，匝數一定時，線圈中的電流越大，磁性越強
C．比較 1、2、3 或 4、5、6 三次實驗可知：匝數一定時，線圈中的電流越大磁性越強
D．電磁鐵的磁性越強吸引磁釘的數目越多
【答案】B
【解析】A、比較 1、4 兩次實驗，電流相同，匝數越多，吸引磁釘的數目越多，所以可得出結論：線圈中的電流一定時，匝數越多，磁性越強，故A正確。B、比較 l、3、5 三次實驗，電流大小不同，線圈匝數不同，不能得出任何結論，故B不正確。C、比較 1、2、3 或 4、5、6 三次實驗，匝數相同，電流越大，吸引磁釘的數目越多，所以可得出結論：匝數一定時，線圈中的電流越大，磁性越強，故C正確。D、電磁鐵的磁性越強，吸引鐵釘的數目越多，故D正確。故選B。
11．探究影響電磁鐵磁性強弱的因素時，按圖示電路進行實驗。逐漸增大電路中的電流進行多次實驗，每次都能觀察到電磁鐵甲吸引大頭針的數目比乙多。此現象能夠說明（　　）
A．電流的大小能影響電磁鐵的磁性強弱 B．線圈的匝數能影響電磁鐵的磁性強弱
C．電流的方向能影響電磁鐵的磁性強弱 D．電磁鐵的極性能影響電磁鐵的磁性強弱
【答案】B
【解析】AB、由圖知，甲、乙兩線圈串聯，所以每次通過甲、乙兩線圈的電流相等；甲的線圈匝數明顯比乙的線圈匝數多，每次都能觀察到電磁鐵甲吸引大頭針的數目比乙多，所以此實驗說明電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數有關，故B正確；要探究電磁鐵磁性的強弱與電流的大小有關，應改變電流的大小，控制線圈匝數相同，即該實驗中應觀察同一電磁鐵吸引鐵釘的數量，而題中沒有觀察同一電磁鐵吸引鐵釘的數量變化，所以不能說明電流的大小能影響電磁鐵的磁性強弱，故A錯誤。C、由題意可知，沒有改變電流的方向，所以不能說明電流的方向能影響電磁鐵的磁性強弱，故C錯誤；D、由題意可知，沒有改變電磁鐵的極性，所以不能說明電磁鐵的極性能影響電磁鐵的磁性強弱，故D錯誤。故選B。
12．如圖是汽車啟動裝置電路簡圖，當鑰匙插入鑰匙孔并轉動時，下列說法中正確的是（　　）
A．電磁鐵上端為S極，觸點B與C斷開，汽車啟動
B．電磁鐵上端為S極，觸點B與C接通，汽車啟動
C．電磁鐵上端為N極，觸點B與C斷開，汽車啟動
D．電磁鐵上端為N極，觸點B與C接通，汽車啟動
【答案】D
【解析】（1）當鑰匙插入鑰匙孔并轉動時，電路接通，電磁鐵中的電流是從下邊導線流入的，根據安培定則可以判斷出電磁鐵的上端為N極；（2）當電磁鐵電路接通時，電磁鐵具有磁性，將上邊的觸點A吸下，使BC觸點接通，電動機工作，進而汽車啟動。故選D。
13．如圖是某溫度過低報警電路，若要適當提高報警溫度值，可以采取的措施是（　　）
A．適當增大電源電壓 B．適當減小彈簧片的彈性
C．適當增大電磁鐵線圈的匝數 D．適當提高金屬絲下端在溫度計內的位置
【答案】D
【解析】A、適當增大電源電壓可增大電磁鐵的磁性，但卻無法提高報警的溫度，故A不合題意；B、適當減小彈簧片的彈性，使電磁鐵吸引銜鐵時可以不用太大的力，但卻無法提高報警的溫度，故B不合題意；C、適當增大電磁鐵線圈的匝數，可增大電磁鐵的磁性，但卻無法提高報警的溫度，故C不合題意；D、適當提高金屬絲下端在溫度計內的位置，這樣必須達到更高的溫度控制電路才能接通，因此能提高報警溫度值，故D符合題意。故選D。
14．我國未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器。電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內的導體通以強電流時，艦載機受到強大的推力而快速起飛。電磁彈射器工作原理與下列設備或用電器工作原理一致的是（　　）
A．電鈴 B．手搖發電機 C．電風扇 D．電磁起重機
【答案】C
【解析】由題意可知，電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接，并處于強磁場中，當彈射車內的導體通以強電流時，即可受到強大的推力，由此可知其原理是通電導體在磁場中受力而運動。A、電鈴是利用電磁繼電器來工作的，故A不符合題意；B、發電機的工作原理是電磁感應現象，故B不符合題意；C、電風扇的主要部件是電動機，是利用通電導體在磁場中受力而運動的原理工作的，故C符合題意；D、電磁起重機是利用電磁鐵工作的，故D不符合題意。故選C。
15．如圖甲所示，將一對用軟磁性材料制成的彈性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互疊，但留有間隙，就制成了一種磁控元件﹣﹣干簧管，以實現自動控制。某同學自制了一個線圈，將它套在干簧管上，制成一個干簧繼電器，用來控制燈泡的亮滅，如圖乙所示為工作原理圖。與干簧繼電器在工作中所利用的電磁現象無關的是
（　　）
A．磁化 B．電流的磁效應 C．磁極間的相互作用 D．磁場對電流的作用
【答案】D
【解析】S閉合時，控制電路接通，線圈產生磁場，舌簧被磁化，在兩舌簧端面形成異名磁極，因相互吸引而吸合，于是工作電路接通。S斷開時，兩舌簧退磁，在彈力作用下分開，工作電路斷開。故該裝置中利用了電流的磁效應、磁化及磁極間的相互作用。沒有利用磁場對電流的作用。故選D。
16．“小蜜蜂”擴音器（如圖）是老師上課常用到的一種工具，當有聲音傳入話筒時，由于振動線圈在磁場運動產生微弱電流，這個微弱電流是隨聲音大小而變化，微弱電流經過放大后再到音響還原成聲音，下列四幅圖中最能反映其原理的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】“小蜜蜂”擴音器相當于是一個電動機，其工作過程：擴音器的線圈中通入攜帶聲音信息、時刻變化的電流，使得在一個瞬間和下一個瞬間產生不同方向的磁場，線圈就不斷地來回振動，紙盆也就振動起來，便發出了聲音。故選C。
17．下列裝置中，與電動機工作原理相同的是（　　）
A．電磁繼電器 B．揚聲器 C．電磁感應 D．動圈式話筒
【答案】B
【解析】A、電磁繼電器主要利用了電流的磁效應，與電動機的原理不同，故不合題意；B、揚聲器是利用了通電導體在磁場中受力的原理，將電信號轉化為聲信號，與電動機的原理相同，故符合題意；C、該裝置沒有電源，所以是利用了電磁感應的原理，與電動機的原理不同，故不合題意；D、動圈式話筒主要利用了電磁感應的原理，與電動機的原理不同，故不合題意。故選B。
18．如圖所示的用電器中，利用電動機工作的是（　　）
A．電扇 B．電燈 C．電熱水壺 D．電飯鍋
【答案】A
【解析】A、電風扇核心部件是電動機，工作時主要把電能轉化為機械能，是利用通電導體在磁場中受力運動制成的，故A正確；B、電燈工作時，主要把電能轉化為內能，使燈絲溫度升高達到白熾狀態而發光，是利用電流的熱效應工作的，故B錯誤；CD、電熱水壺、電飯鍋工作時，都把電能轉化為內能，是利用電流的熱效應工作的，故CD錯誤。故選A。
19．下圖為直流電動機的兩個不同時刻的工作原理圖，下列分析不正確的是（　　）
A．導線ab中的電流在這兩個時刻方向不同，受到的磁場力方向也不同
B．甲乙兩圖中的線圈再轉動90度角，都能到達平衡位置
C．由上往下看，線圈中電流均為順針方向
D．如果電動機持續轉動，則電動機內外流的都是直流電
【答案】D
【解析】A、由圖可知，導線導線ab在這兩個時刻電流方向不同，由于導體受力方向與磁場方向和電流方向有關，所以兩次導線ab的受力方向不同，故A正確；B、平衡位置是指線圈平面與磁感線垂直的位置，圖中磁感線從左向右，故甲乙兩圖中的線圈再轉動90度角，都能到達平衡位置，故B正確；C、讀圖可知，電源的左側為正極，從上往下看，線圈中電流都是順時針方向，故C正確；D、電動機之所以能轉動，是因為換向器每當轉過平衡位置就會改變線圈中電流的方向，即電動機線圈外裝飾直流電，線圈內是交流電，故D錯誤。故選D。
20．現將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關如圖連接，在開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發現當他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動或線圈A向上移動時，電流計指針向右偏轉，由此可以判斷（　　）
A．線圈B向上運動，能引起電流計指針向右偏轉
B．滑動變阻器滑動端P向右加速滑動，能引起電流計指針向左偏轉
C．滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央
D．因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉方向
【答案】B
【解析】由題意可知當P加速向左滑動時，電阻變大，故線圈B中的電流變小，故線圈A中的磁性變弱，電流計指針向右偏轉；線圈A向上移動時，磁性變弱，電流計指針向右偏轉；故可知；A、線圈B向上運動，導致穿過線圈B的磁性增強，能引起電流計指針向左偏轉，故A錯誤；B、滑動變阻器滑動端P向右加速滑動，電阻變小，故線圈B中的電流變大，故線圈A中的磁性變強，電流計指針向左偏轉，故B正確；C、滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，A中也會產生變化的磁場，故B中同樣會產生感應電流，故指針不會靜止，故C錯誤；D、由以上分析可知，D錯誤。故選B。
21．如圖中的a表示垂直于紙面的一根導線，它是閉合電路的一部分，它在磁場中按箭頭方向運動時，下列哪種情況不會產生感應電流（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】磁極間的磁感線是從N極指向S極，由圖可知，A、B、C中的導體運動時都會切割磁感線，所以會產生感應電流；只有D沒有切割磁感線，所以不會產生感應電流；故選D。
22．如圖所示，動圈式話筒的膜片與線圈固定在一起，線圈套在磁鐵上，當對著話筒講話時，聲音使膜片振動，膜片帶動線圈也一起振動，于是線圈中產生了隨聲音變化的電流，則下列選項中與動圈式話筒的原理相同的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】動圈式話筒的工作原理是電磁感應現象；A、此圖是奧斯特實驗，即說明了通電導線周圍存在著磁場，故A錯誤；B、此裝置中有電源，即通電后，磁場中的金屬棒會受力運動，故說通電導線在磁場中受力的作用，故B錯誤；C、此圖中沒有電源，當ab做切割磁感線運動時，電路中會產生感應電流，即電磁感應現象，故C正確；D、該裝置是電磁鐵，是利用了電流的磁效應工作的，故D錯誤；故選C。
23．下列4個實驗所揭示的原理能直接推動發電機發明的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，電路中會產生感應電流，根據這個原理制成了發電機。A、圖A是磁場對電流的作用實驗，通電后通電導體在磁場中受到力的作用而運動，把電能轉化為機械能，故A不符合題意；B、圖B閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，電路中會產生感應電流，這是電磁感應現象，據此可以制成發電機，故B符合題意；C、圖C是奧斯特實驗，通電后小磁針偏轉，說明了通電導線周圍存在磁場，故C不符合題意；D、圖D是研究電磁鐵的磁性強弱與電流大小關系的實驗，從實驗現象可以得出結論：電流越大電磁鐵磁性越強，故D不符合題意。故選B。
24．如圖所示，要使流過靈敏電流計的電流反向，下列措施中可行的是（　　）
①只將磁場反向；
②只將線圈的運動方向反向；
③同時將磁場和線圈的運動方向反向；
④增加磁鐵的磁性或線圈匝數。
A．①② B．②③ C．①③ D．①④
【答案】A
【解析】要使流過靈敏電流計的電流反向，就是要改變感應電流的方向；①只將磁場反向，就可以改變感應電流的方向，從而使靈敏電流計的電流反向；②只將線圈的運動方向改變，就會改變感應電流的方向，從而使靈敏電流計的電流反向；③同時改變磁場方向和線圈的運動方向，感應電流的方向時不變的；④增加磁鐵的磁性或線圈匝數，只能是電流的大小，不能改變感應電流的方向。故選A。
25．有人發明了一種“發電地板”，如圖所示。發電地板的主要部件由永磁體和線圈組成，行人或車輛通過時，擠壓地板使永磁體和線圈發生相對運動，便能發電。該發電地板的工作原理與下列哪個選項的實驗原理相同（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】行人或車輛通過時，擠壓地板使永磁體和線圈發生相對運動，使能發電，這是利用電磁感應現象來發電的；A、該圖是電磁感應原理，即閉合回路中的一部分導體做切割磁感線運動，產生電流的現象，故A符合題意；B、該圖是探究電磁鐵磁性強弱與匝數的關系，故B不符合題意；C、該圖是電動機的原理圖，即通電導體在磁場中受力運動，故C不符合題意；D、該圖是奧斯特實驗，即通電導體周圍存在磁場，故D不符合題意。故選A。
二．非選擇題（共25分）
26．如圖所示，磁懸浮地球儀是利用________名磁極相互排斥的原理制成的；轉動地球儀時，底座與地球儀之間的斥力將________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】同；不變。
【解析】因為球體與底座是相互分離的，所以球體與底座之間是相互排斥的，即該懸浮地球儀是利用的同名磁極相互排斥的原理制成的；因為球體靜止在空中時受兩個力的作用，一個是豎直向下的重力，一個是豎直向上的底座對它的斥力。轉動地球儀時，底座與地球儀之間的相對位置不變，磁極方向也不變，所以斥力大小將不變。
27．一個空心小鐵球放在盛水的燒杯中置于鐵棒AB的上方，繞在鐵棒上的線圈連接如圖所示的電路，開關S閉合后，空心小鐵球仍漂浮在水面上，此時A端為電磁鐵的________極，當滑片P向左滑動，空心小鐵球所受浮力________（選填“增大”、“減小”或“不變”）
【答案】S（南），增大。
【解析】電流由A流向B，則由右手螺旋定則可知螺線管B端為N極，則A端為S極（南極）；當滑片向左移動時，滑動變阻器接入電阻減小，則由歐姆定律可知電路中電流增大，則螺線管中的磁性增強，故小鐵球所受磁力增強；小鐵球受重力、磁力及浮力，因小球處于靜止狀態，故向下的磁力與重力之和應等于向上的浮力，因磁力增加，故浮力也將增大。
28．如圖是一個溫度自動報警器的工作原理電路圖。當控制電路中有電流通過時，電磁鐵左端為________極。在使用中發現，當溫度達到設定值時，電鈴沒有報警。經檢查，各元件完好、電路連接無誤，則可能是因為________________（任寫一種）導致工作電路沒有接通。
【答案】S；控制電路電源電壓太小。
【解析】由安培定則可知，電磁鐵左端為S極；
當溫度升高到設定值時，水銀柱與上方金屬絲連通，使左側形成通路，電磁鐵中有電流通過，電磁鐵吸引銜鐵，由于電磁鐵磁性的大小與電流大小和匝數多少有關，如果電源電壓，使得電流較小，磁性較小，則電磁鐵吸引不動銜鐵，工作電路不會工作。
29．老師上課借助的擴音器俗稱“小蜜蜂”，結構如圖所示，人對著揚聲器講話，使線圈在________中振動，從而產生感應電流，這種現象稱為________。
【答案】磁場；電磁感應。
【解析】根據題干中的圖可知：揚聲器 中有永磁體，有線圈，人對著揚聲器的錐形紙盆說話，聲音就會使與紙盆相連的線圈在磁場中運動，線圈中就會有變化的電流的產生，此現象是電磁感應現象。
30．如圖是一款能發電的魔方充電器，轉動魔方時，它根據________（選填“電流的磁效應”“電磁感應”或“通電導體在磁場中受力”）的原理發電。魔方還能通過USB端口給移動設備充電，給移動設備充電時，魔方相當于電路中的________（填“電源”或“用電器）。
【答案】電磁感應；電源。
【解析】轉動魔方時，閉合電路的導體做切割磁感線運動，會產生感應電流，利用的是電磁感應現象；在發電的過程中，電能轉化為機械能；魔方給移動設備充電時，魔方提供電能，相當于電路中的電源。
31．如圖所示，能自由轉動的小磁針靜止在通電螺線管的上方，請在圖中括號內標出電源的正極或負極。
【答案】見解析
【解析】從圖可知，小磁針的左端是S極，右端為N極；由于同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引可知，通電螺線管的左端是N極，右端是S極。根據安培定則，伸出右手握住螺線管使大拇指指示通電螺線管的N極，則四指彎曲所指的方向為電流的方向，所以電流由螺線管的右端流入，即電源的右端為正極，左端是負極。如圖所示：
32．作圖：標出如圖所示各圖中通電螺線管的正確繞線法，并標出N、S極
【答案】見解析
【解析】小磁針靜止時N極所指示的方向向左，為該點磁場的方向。在磁體外部，磁感線從N極指向S極，所以螺線管的左端為S極，右端為N極。
根據安培定則，伸出右手使大拇指指向通電螺線管的N極，即螺線管的右端，則四指彎曲的方向為電流的方向，答案如圖所示：
33．小金同學想探究磁體對回形針的吸引力的大小與放入它們之間物體的種類有關，設計了如圖所示的裝置。他保持磁體和紙片間的距離一定，在紙片上放入形狀、面積和厚度相同，材料不同的鐵板、鋁板等，觀察能吸引的回形針個數，多次實驗后將數據記錄在下表中。
磁體與紙片之間放入的物體 不放物體 鐵板 鎳板 鋁板 塑料板
吸引回形針數量/個 4 1 1 3 3
（1）分析數據可知，吸引回形針數量越少，說明該材料對吸引力的影響________。
（2）鐵、鎳、鋁都是導體，而鋁對磁性屏蔽效果不明顯，原因可能是________。
（3）其實小金同學所研究的現象叫“磁屏蔽”，如右圖所示，一個放在磁場中的鐵質球殼（截面有一定厚度），外面磁場的絕大部分沿鐵質球殼壁“通過”，只有極少部分會進入球內空間。人們從這一現象得到啟發，為使精密儀器不受外面的影響，可以將儀器放在什么地方？答：________。
（4）有人為了研究地磁場對動物的影響，把一組小白鼠放在類似鐵球內部空間的環境中將地磁場屏蔽掉，結果其壽命比放在正常環境中的另一組小白鼠的短，這個實驗說明了什么問題？答：________________________。
【答案】（1）較大；（2）鋁不能被磁化；（3）可以放在鐵盒子中；（4）生物體的正常生理活動受到地磁場的影響；且是對生物有益的。
【解析】（1）分析數據可以得出，在其它條件相同時，放入鐵板或鎳板，吸引回形針的數量較少，說明鐵板和鎳板對吸引力的影響較大，即對磁性屏蔽效果明顯；（2）鐵、鎳、鋁都是導體，而鋁對磁性屏蔽效果不明顯，原因可能是鋁不是磁性物質，不能被磁化。（3）為使精密儀器不受外面磁場的影響，可以將儀器放在沒有磁場“通過”的地方；因空氣的“磁阻”大，所以可以放在鐵盒子中；（4）有人為了研究地磁場對動物的影響，把一組小白鼠放在類似鐵球內部空間的環境中將地磁場屏蔽掉，結果其壽命比放在正常環境中的另一組小白鼠的短，這個實驗說明生物體的正常生理活動受到地磁場的影響；且是對生物有益的；
34．丹麥科學家奧斯特發現電流的周圍存在磁場（圖1），法國科學家安培發現兩根平行導線通電后有如圖2所示的現象（圖中實線、虛線分別表示通電前、后的情況）。
（1）如圖1，通電前靜止的小磁針南北指向。現要在小磁針上方拉一根直導線，使通電時小磁針會發生明顯的偏轉，直導線所指的方向應為________________（選填“東西方向”、“南北方向”或“任意方向”）。
（2）圖2的實驗表明平行通電導線之間有力的作用，若此時改變其中一根導線的電流方向，你預測會產生的實驗現象是________________。
（3）安培發現平行通電導線之間相互作用力F的大小可能跟兩根導線中的電流I1，I2，導線的長度L，導線之間的距離r有關，有關實驗數據如下：
實驗次數 L/m I1/A I2/A r/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×10﹣7
2 1 0.1 0.2 0.1 0.5×10﹣7
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×10﹣7
4 1 0.2 0.2 0.05 2.0×10﹣7
5 1.5 0.2 0.4 0.1 3.0×10﹣7
分析表格實驗數據，可獲得的結論是________________________________________。
【答案】（1）南北方向；（2）兩根導線將會相互排斥；（3）平行通電導線之間相互作用力 F 的大小與 I1、I2、L 成正比，與 r 成反比。
【解析】（1）由于小磁針受到地磁場的作用，要指南北方向，為了觀察到明顯的偏轉現象，應使電流產生的磁場方向為東西方向，故應使把直導線南北方向放置；（2）電流產生的磁場方向是由電流的方向決定的，當一個通電導體中電流的方向改變時，它產生的磁場方向也會發生改變；而磁場對通電導體的作用力的方向與電流的方向和磁場的方向有關，另一個通電導體中電流的方向不變，但磁場的方向變化了，它受到的磁場力的方向就會改變，所以改變其中一根導線的電流方向，產生的實驗現象是兩根導線將會相互排斥；（3）①分析1、2實驗可知：在兩個導線中電流大小和導線之間的距離r相同時，導線越長，平行通電導線之間相互作用力F越大，說明其他條件不變時，平行通電導線之間作用力的大小F與電流成正比；②分析1、3實驗可知：在兩個導線的長度和導線之間的距離r相同時，電流越大，平行通電導線之間相互作用力F越大，說明其他條件不變時，平行通電導線之間作用力的大小F與導線的長度成正比；③分析1、4實驗可知：在導線長度和兩個導線中電流大小相同時，導線之間的距離r越小，平行通電導線之間相互作用力F越大，說明其他條件不變時，平行通電導線之間作用力的大小F與導線之間的距離r成反比。
35．為探究電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關，小科做了如下的實驗。
步驟1：在水平桌面上放置一小車，小車上固定一塊條形磁鐵（如圖）。
步驟2：當閉合開關時，小車會沿水平方向向右運動，記錄小車在水平桌面上運動的距離s1。
步驟3：斷開開關，把小車重新放在起始位置，依次向右移動變阻器滑片，閉合開關，記錄小車在水平桌面上運動的距離。實驗數據如下：
實驗次數 1 2 3 4 5 6
電流的大小（安） 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2
小車運動的距離（厘米） 15 19 24 30 ？ ？
（1）請你在圖中用一根導線（用筆畫線代替）完成實驗電路的連接。
（2）通過本實驗可得出的結是：________________________________________。
（3）小科在第4次實驗后結束了實驗，小明覺得實驗數據還不夠。重新連接電路后，閉合
開關，移動滑動變阻器滑片，電流表均有示數分別記為第5次和第6次數據，小車始終不能向右前進，你認為可能的是________________________________________。
（4）電磁鐵的磁性不僅跟電流的大小有關，而且還與線圈的匝數有關，若要研究電磁鐵磁性與線圈匝數的關系，已知線圈的電阻不能忽略，那么將滑動變阻器的連接線從a處移動到b處后，閉合開關后下一步的操作是________________________________________，然后再記錄小車運動的距離。
【答案】（1）見上圖；（2）線圈匝數一定時，電流越大，磁性越強，排斥力越大，小車移動距離越遠；（3）對調了磁極，改變了電流的方向，使電磁鐵與磁鐵相互吸引而不能向右移動；（4）移動滑動變阻器保持線圈中的電流不變。
【解析】（1）滑動變阻器要“一上一下”的接入電路，如圖所示：
（2）在線圈匝數一定時，電流越大，磁性越強，排斥力越大，小車移動距離越遠；
（3）重新連接電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，小車始終不能向右前進，可能是對調了磁極，改變了電流的方向，使電磁鐵與磁鐵相互吸引，使小車始終不能向右前進。
（4）要研究電磁鐵磁性與線圈匝數的關系，需要控制電流大小不變，改變線圈匝，當將滑動變阻器的連接線從a處移動到b處后，線圈匝數改變，需要移動滑動變阻器保持線圈中的電流不變，然后再記錄小車運動的距離。
36．如圖為探究“磁生電”的實驗裝置。
（1）閉合開關，讓懸著的導體AB________（選填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”）運動時，電流表會發生偏轉。
（2）若保持導體AB不動，要產生感應電流，正確的操作是________________。
（3）實驗中發現電流表指針偏轉不明顯，為了使指針偏轉明顯，請你從實驗裝置和操作上各提一條改進建議。裝置改進：________________，操作改進：________________。
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