資源簡介

專題八 電與磁的應用與突破
考點解析☆目標分解
b級目標：繪制條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍的磁感線；繪制通電直導線、通電螺線管周圍的磁感線；概述電磁鐵的特點及作用；說明產生感應電流的條件；認識電磁感應現象的發現對社會發展的作用。
c級目標：根據具體要求繪制簡單的電磁控制電路。
目標分解：
①磁體中磁極的相互作用與判斷
②安培定則和電磁鐵的應用
③電磁感應現象與應用分析
④電磁技術與電磁控制技術的應用
考點剖析☆聚焦高頻
考點一：磁體中磁極的相互作用與判斷
1.指南針是我國古代四大發明之一。 下列說法正確的是（? ）
A.指針是一個磁體?????? ?B.指針折斷后只有一個磁極
C.指針能吸引銅、鋁等物質??? D.指針指向不會受附近鐵塊的影響
【答案】A
【解析】地球是一個大磁體，指南針在地球上要受到地磁場力的作用，小磁針靜止時，南極指向地理的南極．
A、指南針是通過感應地球磁場來進行導向的，指針是一個磁體，A正確；
B、每個磁體都有兩個磁極，即分別是N極和S極，B錯誤；
C、銅、鋁沒有原磁體結構，能被磁鐵所吸引，C錯誤；
D、當指南針的附近有鐵塊時，磁針會與鐵塊相互吸引，從而影響指南針的偏轉，D錯誤。
2.有兩個完全相同的磁鐵，在磁鐵兩端各吸引一只鐵釘，如圖所示。如果將兩磁鐵靠近，直至兩個磁極相接觸，發現鐵釘會掉下，產生此現象的原因是________? 。
【答案】當兩個磁鐵的不同磁極接觸時，就成為一個磁鐵，當中的磁性最弱。由于此時鐵釘受到的重力大于磁鐵對鐵釘的吸引力，因此，鐵釘掉下來。
【解析】此題要用到磁化的知識，并且要掌握磁化出來的是異名磁極。并且還要知道磁極間的相互作用，以及磁體中間部分磁性最弱。
鐵釘被磁鐵吸引后也帶有磁性．左釘下端為N極，右釘下端為S極。當兩塊磁鐵互相靠近時，兩根鐵釘的下部為異名磁極．它們相互吸引而靠近，鐵釘不再沿豎直方向。當兩塊磁鐵接觸時，便組成了另一個新的磁體。左端為新磁體的S極，右端為新磁體的N極，中間位置即相接觸處磁性最弱，幾乎沒有磁性，此時鐵釘不受吸引而下落。
故答案為：當兩個磁鐵的不同磁極接觸時，就成為一個磁鐵，當中的磁性最弱。由于此時鐵釘受到的重力大于磁鐵對鐵釘的吸引力，因此，鐵釘掉下來。
3.橡皮泥具有很強的可塑性，深受小朋友們的喜愛。現在有一種愛“吞”磁鐵的橡皮泥，把高強磁鐵放在旁邊，磁鐵會被慢慢吞噬(如圖所示)。磁鐵會被吞噬的原因是（?? ）
A.橡皮泥中含有磁性物質 B.橡皮泥有較強的粘連性
C.高強磁鐵具有動能 D.橡皮泥受到磁鐵的壓力
【答案】A
【解析】物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質稱為磁性，而具有磁性的物體稱為磁體。在磁體周圍存在著磁場，磁場的基本性質就是對放入磁場中的磁體有磁力作用。
磁鐵具有磁性，磁鐵會被吞噬是由于受到力的作用，而橡皮泥與磁鐵并未接觸，這說明橡皮泥中含有磁性物質；故B、C、D錯誤，A正確；
考點二：安培定則和電磁鐵的應用
1.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】安培定則，也叫右手螺旋定則，是表示電流和電流激發磁場的磁感線方向間關系的定則。通電直導線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指指向就是磁感線的環繞方向；通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的方向，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。
由圖可知，電子流豎直向上移動，則形成的電流方向，豎直向下；根據安培定則的應用可知，拇指指向電流方向，則四指彎向磁場方向：自右向左；故A符合；
2.通電螺線管的外部磁場與條形磁體周圍磁場相似，其磁極可以用安培定則判定。
（1）圖中螺線管的A端是________極。
（2）螺線管實際上就是由多個單匝圓形圈組成，通電螺線管的磁場可以看成由每一個單匝圓形通電線圈的磁場組合而成，因此應用安培定則也可以判斷單匝圓形通電線圈的磁極。現一單匝圓形通電線圈中的電流方向如圖所示，則其B端是________極。
（3）地球周圍存在的磁場，有學者認為，地磁場是由于地球帶電自轉形成圓形電流引起的，地球自轉的方向自西向東，則形成圓形電流方向與地球自轉方向________（選填“相同”或“相反”）。
【答案】（1）N （2）N （3）相反
【解析】此題考查了對安培定則的理解和應用，要認真分析題目中給出的條件（1）根據安培定則判斷A的極性；（2）安培定則也應用于單匝圓形線圈的極性判斷；（3）地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近。
（1）根據安培定則，用右手握住螺線管，四指彎向電流的方向，拇指指向螺線管的A端，所以A端為N極；
（2）根據安培定則，用右手握住單匝線圈，四指彎向電流的方向，拇指指向單匝線圈的B端，所以B端為N極；
（3）由于地磁北極在地理南極附近，根據安培定則，拇指指向N極，四指的方向為電流的方向，所以電流自東向西，與地球自轉的方向相反。
3.如圖是“追風者”磁懸浮列車懸浮原理的示意圖。該列車通過磁體之間的相互吸引作用，懸浮在軌道上方，以提高運行速度，這里應用磁極間相互作用是________。
【答案】異名磁極相互吸引
【解析】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。
根據圖示，上面電磁鐵下端為N極，下面電磁鐵的上端為S極， 磁極間相互作用為：異名磁極相互吸引；
4.小明去超市，走到電梯前發現電梯運動較慢，當他站在電梯上時電梯運動又快了起來．小明根據網絡搜索的如圖所示電路（R是一個壓敏電阻）分析：當人站在電梯上，壓敏電阻的阻值減小，則電磁鐵的磁性變________，銜鐵與觸點________（選填“1”或“2”）接觸，電動機的轉速變________．
【答案】強；2；快
【解析】分析圖可知，當人站在電梯上時，R的阻值減小，根據歐姆定律可知電路中電流增大，電磁鐵變強，銜鐵被吸下，與觸點2接觸，則電機上的電壓增大，電動機轉速變快．
由圖可知，左側為壓敏電壓與電磁鐵串聯組成了控制電路，右側為電機控制電路，當銜鐵與觸點1接觸時，R2與電機串聯，當銜鐵與觸點2接觸時，電阻斷路，電機中電壓增大．
考點三：電磁感應現象與應用分析
1.我國新型反潛巡邏機尾的“棍子”叫做磁異探測器，它能將潛艇經過海域引起的磁場強弱變化轉化為強弱變化的電流，從而發現潛艇的存在，下圖中與磁異探測器工作原理相同的是（?? ）
A. B.
C. D.
【答案】 A
【解析】磁異探測器能將潛艇經過海域引起的磁場強弱變化轉化為強弱變化的電流，說明有感應電流產生，其工作原理為電磁感應現象。
A、說話時的聲波引起薄膜振動，振動的薄膜引起線圈做切割磁感線的運動，產生感應電流，因此話筒的工作原理為電磁感應現象；故A正確；
B、圖示是奧斯特實驗，說明通電導線周圍存在磁場，即電流的磁效應；故B錯誤；
C、圖示通電導線在磁場中做切割磁感線的運動，是電動機的制成原理；故C錯誤；
D、圖示為電磁繼電器，其原理為電流的磁效應；故D錯誤；
2.圖甲是發電機原理的示意圖，圖乙中的“○”表示圖在磁場中分別轉動到1-4位置時，運動方向已用箭頭標出，圖甲中的導線ab，當它下列說法正確的是（?? ）
A.?在位置1時，電路中不會產生感應電流??B.?圖甲的電路中沒有電源
C.?在位置3時，電路中不會產生感應電流??D.?發電機產生的電流方向不變
【答案】A
【解析】AC、小圓圈“○”表示垂直于紙面、繞垂直紙面的軸轉動的一根導線，它是閉合電路的一部分。由圖磁感線方向水平向右，1的運動方向與磁感線方向平行，不切割磁感線，不能產生感應電流；2、3、4的運動方向切割磁感線，能產生感應電流，故A正確，C錯誤；
B、發電機的原理是電磁感應現象，將機械能轉化為電能，發電機線圈就是電源，故B錯誤；
D、發電機線圈中產生的感應電流的大小和方向都隨時間作周期性的變化，這種電流叫交流電，故D錯誤。故選A
產生感應電路的條件：①閉合電路的一部分導體；②導體切割磁感線運動。根據圖示判斷1、2、3、4位置按箭頭方向運動時，是否切割磁感線即可判斷出能否產生感應電流。產生感應電流的方向與磁場方向和導體切割磁感線運動方向有關。
3.探究利用磁場產生電流的實驗中，連接了如圖所示的實驗裝置。
（1）小華將磁鐵快速向下插入螺線管時，觀察到電流表原來靜止在中間的指針向左偏轉，這個現象叫________現象，可以利用這種現象來制造：________（選填“發電機”或“電動機”）
（2）當磁鐵的N極分別向上運動和向下運動時，電流表指針偏轉方向________（填“變化”或“不變”）。
（3）等電流表的指針恢復到中間位置靜止后，要使電流表的指針向右偏轉，可以采用的正確方法是_：________。
（4）學校的廣播系統中，其中________是利用這個原理工作的。
【答案】（1）電磁感應；發電機
（2）變化
（3）保持線圈的位置不動，對調磁鐵的磁極，插入線圈
（4）動圈式話筒
【解析】（1）將磁鐵快速向下插入螺線管時，觀察到電流表原來靜止在中間的指針向左偏轉，這就是電磁感應現象，即常說的磁生電；利用這一原理制成了發電機；（2）當磁鐵的N極分別向上運動和向下運動時，相當于線圈切割磁感線運動運動方向發生了改變，產生感應電流方向也會改變，電流表指針偏轉方向改變；（3）感應電流方向與磁場方向的關系，可以控制導體運動方向不變，改變磁場方向，即保持線圈的位置不動，然后對調磁極，用另一端向下插入線圈，使電流表的指針向右偏轉；（4）當人對著動圈式話筒說話時，它會產生隨人的聲音變化而變化的電流，即：閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時能夠產生感應電流。故答案為：（1）電磁感應；發電機；（2）變化；（3）保持線圈的位置不動，對調磁鐵的磁極，插入線圈；（4）動圈式話筒
閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中會產生感應電流，這就是電磁感應現象；電磁感應現象的最重要的應用是發電機；導體只有做切割磁感線運動時，導體中才會產生感應電流；產生的感應電流的方向與導體運動方向和磁場方向有關，當其中一個方向改變時，電流方向改變；若導體運動方向和磁場方向同時改變，電流方向不改變；動圈式話筒工作過程是：聲波振動→引起膜片振動→帶動線圈振動→線圈切割永久磁體的磁場產生感應電流→經放大傳給揚聲器，由此可知其工作原理是電磁感應現象。
考點四：電磁技術與電磁控制技術的應用
1.（2017?杭州）圖甲為熱敏電阻R和繼電器組成的恒溫箱的簡單溫控電路。繼電器線圈的電阻為150歐。當線圈中電流大于或等于28毫安時，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電壓為6伏，圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。
（1）從圖甲中可得50℃時熱敏電阻的阻值為________歐。
（2）恒溫箱的加熱器應接在A、B端還是C、D端？?
（3）若恒溫箱內的溫度達到100℃時，通過計算分析恒溫箱加熱器是否處于工作狀態？
（4）若在原控制電路中，串聯接入一個可變電阻，當該電阻增大時，所控制的恒溫箱內的最高溫度將________（選填“變大”、“不變”或“變小”）。
【答案】（1）90
（2）A、B端
（3）由圖可知，100℃時，R=50Ω
控制電路電流I= =6V,150Ω＋50Ω= =0.03A=30mA
∴恒溫箱加熱器處于不加熱狀態
（4）變大
【解析】（1）據圖甲可得50℃時熱敏電阻的阻值； （2）當溫度低的時候，電路與AB相連，此時加熱器要工作，所以加熱器的電路要與AB相連； （3）當恒溫箱內的溫度保持 100℃，據甲圖可知此時電阻R 大小，而后結合歐姆定律計算電流，與28mA比較即可；（4）據題目中“當線圈中電流大于或等于2 8毫安時，繼電器的銜鐵被吸合”分析即可判斷；
（1）分析圖甲可知，50℃時熱敏電阻的阻值為90Ω；
（2）A、B當溫度較低的時候，熱敏電阻的電阻較大，電路中的電流較小，此時繼電器的銜鐵與AB部分連接，此時是需要加熱的，恒溫箱內的加熱器要工作，所以該把恒溫箱內的加熱器接在A、B 端；
（3）由圖可知，100℃時，R=50Ω，控制電路電流I= =6V,150Ω＋50Ω= =0.03A=30mA，
∴恒溫箱加熱器處于不加熱狀態；
（4）據題意可知，“當線圈中電流大于或等于28毫安時，繼電器的銜鐵被吸合”即恒溫箱會停止工作，故可知，若在控制電路中串聯一個電阻后，電路電阻變大，同樣情況下，使得電路電流變小，故控制電路達到28mA時所用的時間會更長，故可知，保溫箱的加熱時間會更長，故保溫箱內的溫度會更高。
2.為響應寧波市政府提出的“創建海綿型城市”的號召，小科設計了如圖所示的市政自動排水裝置模型，控制電路由電壓為12V、最大容量為100Ah的蓄電池供電，蓄電池用“發電玻璃”制成的太陽能電板充電。R0為定值電阻，R為壓敏電阻，壓敏電陽通過杠桿AB0與圓柱形浮體相連，AB：BO=4：1，壓敏電陽的阻值隨壓力變化的關系如下表。（壓板、杠桿和硬質連桿的質量及電磁鐵線圈電阻忽略不計，所用綠燈紅燈及排水袋的額定電壓均為220V）
壓級電阻受到的壓力F/N
60
120
180
240
300
360
420
480
…
壓敏電陽R阻值/Ω
500
360
260
180
120
80
65
55
…
（1）當水位在安全位置以下時綠燈亮，排水泵不工作；當水位達到安全位置上限時紅燈亮，同時排水泵正常工作。請按要求完成圖中工作電路的連接。
（2）“發電玻璃”光電轉化率接近18%。要求在5h內對控制電路的蓄電池充滿電、則選用的“發電玻璃”面積至少為________m2。（太陽能輻射到每平方米地面上的平均功率按1000W計算，計算結果精確到0.1m）
（3）按照設計要求，當水位上升到浮體剛好全部浸入水中時，壓敏電阻受到壓力為360N，通過電磁鐵線圈的電流為100mA，排水泵啟動；當水位回落到浮體只有體積浸入水中時，杠桿ABO仍處于水平位置，線圈中電流為30mA，排水泵停止工作，則小科應選擇重力為多大的浮體。
（4）在實際調試過程中，小科發現水位已達到安全位置上限，但排水裝置還未啟動。如果在其他條件保持不變的前提下，使排水裝置符合設計要求。應將與壓敏電阻相連的壓板向________（填“左”成“右”）移動。
【答案】（1） （2）1.3
（3）解：當浮體剛好全部浸入水中時，壓敏電阻受到壓力FB為360N，查表可知R=80Ω
R總= = =120Ω
Ro=R總-R=120Ω-80Ω=40Ω
根據杠桿平衡條件有：FALOA=FBLOB
FA= =360N× =72N
F浮=G+FA'即F浮=G+72N……①
當浮體只有 體積浸入水中時F浮'= F浮
R總'= = =400Ω
R'=R總'-R0=400Ω-60Ω=360Ω
查表可知FB'=120N
根據杠桿平衡條件有：FA'LOA=FB'LOB
FA'= =120N× =24N
F浮'=G+FA”??
即 F浮=G+24N……②
由①、②得出：F浮=80NG=8N
答：小科應選擇的浮體重力為8N。
（4）右
【解析】（1）根據圖示可知，當水位升高時，壓敏電阻受到的壓力增大，阻值減小，電流增大，銜鐵被吸合，紅燈亮排水泵工作，反之銜鐵彈起綠燈亮排水泵停止工作，據此可畫出電路圖；（2）光能以18%的轉化率轉化成電能。要在5h內蓄電池充滿電。此處的充滿電是指轉化成電能等于蓄電池的最大容量。據此可計算出面積；（3）在水中的浮體受到三個力的作用，向上的力有浮力，向下的力有重力和硬質連桿對浮體向下的力FA。三個力之間的關系是，當平衡時，F浮=G+FA。題中G是要求的量，F浮與FA均未知。FA可通過杠桿平衡由B點受到的壓力F得到，壓力F可由壓敏電阻的阻值計算得到。根據題中當浮體剛好全部浸入水中時，排水泵剛好啟動計算出壓敏電阻的阻值，對應表格得到B點的壓力F。當浮體只有2/5體積浸入水中時，排水泵停止工作計算出壓敏電阻的阻值，對應表格得到B點的壓力F。根據兩狀態時浮體的受力列出方程可求出浮體的重力G。（4）排水裝置的啟動電流是100mA，當壓敏電阻減小到一定值時電流達到100mA排水就會啟動。
（2）根據光能與電能的轉化關系可知：
1000W×S×5×3600s×18%=12V×100A×3600S
解得S≈1.3m2；（4）在實際調試過程中，小科發現水位已達到安全位置上限，但排水裝置還未啟動。說明電流未達到100mA，只能增加電流才能使銜鐵吸合，要增加電流需減小壓敏電阻的阻值，所以要增大壓力。根據杠桿的工作原理可以將壓板向右移動，來增加壓力。
考點過關☆專項突破
考點一：磁體中磁極的相互作用與判斷
1.如左圖所示，一根條形磁體左端為N極，右端為S極．下圖所示的是從N極到S極磁性強弱變化情況，其中正確的是（　?。?
A.??? B.??
C.?? D.?
2.如圖是條形磁體的磁感線分布，圖中的E，F，P，Q四點，磁場最強的是（? ）
A.?E??????B.?F??? ??C.?P??? D.?Q
3.如圖所示為條形磁鐵和電磁鐵，實線表示磁感線，則甲、乙、丙、丁的極性依次是(?? )
A.?S、N、S、S??B.?N、N、S、N??C.?S、S、N、S??D.?N、S、N、N
4.小宇參加了學?！把芯啃詫W習小組”，探究了“研究磁體的磁性強弱是否與溫度有關”的課題．他做的實驗如下：將一條形磁體的一端固定在鐵架臺上，另一端吸著一些小鐵釘，用酒精燈給磁體加熱，如圖甲所示，經過一段時間后，當磁體被燒紅時，發現鐵釘紛紛落下．
（1）從小宇的實驗可得出的初步結論是________．
（2）根據這一結論，小宇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，磁體的________減弱直至消失，無法________(選填“排斥”或“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）根據這一現象，你認為生活中要保持磁體的磁性不減弱，應注意什么?答：________．
5.小科在實驗室發現一枚鋼針，為能快速利用小磁針判斷：①鋼針是否有磁性，②若有磁性則磁極如何分布，小科畫出思維導圖，請補充完整：
⑴________________________；⑵________________________
考點二：安培定則和電磁鐵的應用
1.（2017?金華）在探究影響電磁鐵磁性強弱的因素時，小科設計了如圖所示的電路。下列相關說法不正確的是（??? ）
A.電磁鐵A，B上方都是S極????? B.通過電磁鐵A和B的電流相等
C.電磁鐵A的磁性強于電磁鐵B的磁性?D.向右移動滑片P，電磁鐵A，B磁性都減弱
2.（2016?寧波）如圖所示是利用磁懸浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁體，底座內裝有電磁鐵．給盆栽澆水前后（? ）
A.?盆栽受到的磁力大小不變
B.?底座對桌面的壓強大小不變
C.?要使盆栽與底座之間距離不變，可改變電磁鐵線圈內的電流方向
D.?要使盆栽與底座之間距離不變，可適當增大電磁鐵線圈內的電流
3.如圖所示，盛水燒杯放置在電磁鐵的A端上，燒杯中水面上漂浮著一個空心鐵球。當電磁鐵磁性的強弱發生改變時，燒杯中的空心鐵球會上下浮動?，F閉合開關S后，將滑動變阻器的滑片P向左滑動。針對這種情況，下列說法中正確的是（　　）
A.電磁鐵A端為S極，燒杯中水面上升 B.電磁鐵A端為S極，燒杯中水面下降
C.電磁鐵A端為N極，燒杯中水面上升 D.電磁鐵A端為N極，燒杯中水面下降
4.如圖為汽車啟動原理圖，汽車啟動時，需將鑰匙插入鑰匙孔并旋轉(相當于接通電路)，下列有關說法錯誤的是（?? ）
A.此時通電螺線管產生磁性
B.通電螺線管E端的磁極為南極
C.插入鑰匙并旋轉電動機不工作
D.通電螺線管兩端電壓與電動機兩端電壓不同
5.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，在此過程中條形磁鐵受到的摩擦力的大小________(填“變大”、“變小”、“不變”)方向________(填“水平向左”或“水平向右”)
6.如圖所示為在心臟手術中用以替代心臟的“電動泵”(圖中閥門K1只能向外打開，閥門K2只能向內打開)。當線圈中的電流從a流向b時，線圈的左端為________極，此時活塞將向________?(填“左”或“右”)運動，閥門________?(填“K1”或“K2”)打開。
7.如圖所示為一種溫度自動報警器的原理圖，圖中的水銀溫度計在制作時，玻璃管中封入一段金屬絲，電源的兩極分別與水銀和金屬絲相連，當溫度達到金屬絲下端所指的溫度時，電流通過電磁鐵的線圈產生________，電鈴響起，發出報警信號，電磁鐵的a端為________極，若將溫度計上端的金屬絲向下調整，則報警溫度將________（選填“升高”或“降低”）．
考點三：電磁感應現象與應用分析
1.（2017?溫州）下列情景中利用電磁感應原理的是（? ）
A.?司南指示方向? B.?測電筆辨別火線與零線
C.?電飯煲通電煮飯?D.?手搖發電機產生電流
2.小明將微風電風扇與小燈泡按如圖所示的電路連接并進行實驗，用手快速撥動風扇葉片，這時發現小燈泡發光，微風電風扇居然變成了“發電機”。關于該實驗，下列說法正確的是(? )
A.?電風扇發電的原理是電磁感應?????
B.?電風扇發電的原理是通電導線在磁場中受到力的作用
C.?電風扇發電過程是把電能轉化為機械能??
D.?小燈泡發光是把光能轉化為電能
3.?關于下列四幅圖的說法正確的是( )
?
A.甲圖的實驗說明磁場能產生電流????B.乙圖的實驗所揭示的原理可制成發電機
C.丙圖是演示電磁感應現象的實驗裝置??D.丁圖中麥克風應用了磁場對電流的作用
4.如圖所示，為發電機的工作原理圖，下列說法中正確的是（　?。?br/>A.?發電機的基本原理是通電導體在磁場中受力的作用?
B.?發電機的基本原理是電磁感應
C.?線圈在轉動過程中，感應電流的大小不變??
D.?線圈在轉動過程中，感應電流的方向不變
5.小華在探究怎樣產生感應電流的實驗中，設計了如圖所示的實驗裝置。
（1）將磁體向右插入螺線管中時，觀察到靈敏電流計的指針向右偏轉，由此可知：________________________________________
（2）將磁體從螺線管中向左拔出時，會觀察到靈敏電流計的指針向________?(填“左”或“右”)偏轉。
（3）通過前兩步實驗，可得出感應電流的方向與________方向有關。
6.小明學習了磁的相關知識，回到家里，他取下臺燈燈罩，把一個U形磁鐵放到正在發光的白熾燈泡外面（如圖所示），他驚訝地發現了燈絲在晃動；移去磁鐵后，燈絲不再晃動，由此小明猜想到：
（1）燈絲的晃動可能是因為________
（2）家庭電路電流的特點是________
7.風是一種潛力很大的新能源，地球上可用來發電的風力資源約有1000億千瓦，幾乎是現在全世界水力發電量的10倍．目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內所提供能量的三分之一．因此，國內外都很重視利用風力來發電，開發新能源．某學?？萍夹〗M結合所學知識，對“風力發電”展開探究．
（1）科技小組探究“風力發電”，應選取下列相應的哪套裝置________，原理是________．
A. B.
C. D.
（2）下列實驗中可以讓磁場產生電流，必須的操作是_____(多選)
A.實驗時，開關要閉合，接通電路；??
B.電路的一部分導體，在磁場中運動；
C.整個電路都在磁場中做切割磁感線運動；??
D.電路的一部分導體，在磁場中做切割磁感線運動；
E.導體切割磁感線的速度必須要快；
（3）在探究感應電流方向與磁場方向的關系，應控制________不變．
（4）在探究“感應電流大小與什么因素有關”時，科技小組的同學猜想：感應電流的大小可能與磁場的強弱和導體切割磁感線的速度有關。他們探究感應電流大小與磁場的強弱的關系，逐漸增大________，但得到的感應電流變化不定，沒有規律，原因是________。
（5）風力發電的工作過程是將風能轉化為葉片的動能，再通過發電機轉化為________能．
考點四：電磁技術與電磁控制技術的應用
1.小明利用熱敏電阻設計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度高低的地方，當環境溫度正常時，指示燈亮；當環境溫度超過某一值時，警鈴響。圖甲中繼電器的供電電壓U1=6V，繼電器線圈的電阻R0為30Ω，當線圈中的電流大于等于100mA時，警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象。下列說法正確的是（? ）
A.?圖中接線柱A與D連接，B與C連接
B.?圖甲電磁鐵下端P的磁極應為S極
C.?當環境溫度升高，電磁鐵的磁性減弱
D.?環境溫度達到80℃時，警鈴響
2.如圖所示為電話機原理圖，當人對著話筒說話時，如果滑動變阻器的滑片向右移動，則聽筒電磁鐵磁性將________（選填“變強”、“變弱”或“不變”），通過導體AB的電流方向為________（選填“A到B”或“B到A”）。
3.如圖是防汛報警器的裝置圖，請用筆畫線正確連接電路．當水位上漲時，電路接通，小燈泡發光報警．
4.如圖所示為某興趣小組的同學為學校辦公樓空調設計的自動控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關系如下表所示
溫度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
電阻R/歐
600
550
500
450
420
390
360
330
300
已知繼電器的線圈電阻R0為10歐，左邊電源電壓U1為6伏恒定不變。當繼電器線圈中的電流大于或等于15毫安時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的空調電路開始工作。
（1）請說明該自動控制裝置的工作原理。
（2）計算該空調的啟動溫度
（3）為了節省電能，將空調啟動溫度設定為30℃，控制電路中需要再串聯多大的電阻？
（4）改變控制電路的電阻可以給空調設定不同的啟動溫度，除此之外，請你再提出一個方便可行的調節方案。
5.某智能掃地機器人(如圖甲)可通過灰塵傳感器自動尋找灰塵清掃，通過電動機旋轉、產生高速氣流將灰塵等吸入集塵盒。圖乙為其部分工作原理圖，控制電路電源電壓U為4.5V，定值電阻R0＝12Ω，R為光敏電阻，其阻值隨光照強度E(單位cd)的變化如圖丙所示。下表為其部分工作參數(注：電池容量指工作電流與工作總時間的乘積)。
額定工作電壓
12伏
額定功率
30瓦
電池總容量
2.5Ah(安時)
工作噪音
<50dB(分貝)
（1）當地面灰塵增多，使空氣的透光程度減弱，使照射到光敏電阻上的光照強度減弱，B觸頭與靜觸頭________(填“A”或“C”)接觸，則電動機工作；反之，指示燈亮，從而達到自動控制的目的。
（2）當剩余電量減為電池總容量的20%時，機器人會主動尋找充電器充電。在充滿電后到主動尋找充電器期間的電池總容量，能持續供應該機器人正常工作多少小時？
（3）若電壓表示數小于等于3V時，電動機開始工作。求電壓表示數為3V時光照強度為多少？
專題八 電與磁的應用與突破
考點解析☆目標分解
b級目標：繪制條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍的磁感線；繪制通電直導線、通電螺線管周圍的磁感線；概述電磁鐵的特點及作用；說明產生感應電流的條件；認識電磁感應現象的發現對社會發展的作用。
c級目標：根據具體要求繪制簡單的電磁控制電路。
目標分解：
①磁體中磁極的相互作用與判斷
②安培定則和電磁鐵的應用
③電磁感應現象與應用分析
④電磁技術與電磁控制技術的應用
考點剖析☆聚焦高頻
考點一：磁體中磁極的相互作用與判斷
1.指南針是我國古代四大發明之一。 下列說法正確的是（? ）
A.指針是一個磁體?????? ?B.指針折斷后只有一個磁極
C.指針能吸引銅、鋁等物質??? D.指針指向不會受附近鐵塊的影響
【答案】A
【解析】地球是一個大磁體，指南針在地球上要受到地磁場力的作用，小磁針靜止時，南極指向地理的南極．
A、指南針是通過感應地球磁場來進行導向的，指針是一個磁體，A正確；
B、每個磁體都有兩個磁極，即分別是N極和S極，B錯誤；
C、銅、鋁沒有原磁體結構，能被磁鐵所吸引，C錯誤；
D、當指南針的附近有鐵塊時，磁針會與鐵塊相互吸引，從而影響指南針的偏轉，D錯誤。
2.有兩個完全相同的磁鐵，在磁鐵兩端各吸引一只鐵釘，如圖所示。如果將兩磁鐵靠近，直至兩個磁極相接觸，發現鐵釘會掉下，產生此現象的原因是________? 。
【答案】當兩個磁鐵的不同磁極接觸時，就成為一個磁鐵，當中的磁性最弱。由于此時鐵釘受到的重力大于磁鐵對鐵釘的吸引力，因此，鐵釘掉下來。
【解析】此題要用到磁化的知識，并且要掌握磁化出來的是異名磁極。并且還要知道磁極間的相互作用，以及磁體中間部分磁性最弱。
鐵釘被磁鐵吸引后也帶有磁性．左釘下端為N極，右釘下端為S極。當兩塊磁鐵互相靠近時，兩根鐵釘的下部為異名磁極．它們相互吸引而靠近，鐵釘不再沿豎直方向。當兩塊磁鐵接觸時，便組成了另一個新的磁體。左端為新磁體的S極，右端為新磁體的N極，中間位置即相接觸處磁性最弱，幾乎沒有磁性，此時鐵釘不受吸引而下落。
故答案為：當兩個磁鐵的不同磁極接觸時，就成為一個磁鐵，當中的磁性最弱。由于此時鐵釘受到的重力大于磁鐵對鐵釘的吸引力，因此，鐵釘掉下來。
3.橡皮泥具有很強的可塑性，深受小朋友們的喜愛。現在有一種愛“吞”磁鐵的橡皮泥，把高強磁鐵放在旁邊，磁鐵會被慢慢吞噬(如圖所示)。磁鐵會被吞噬的原因是（?? ）
A.橡皮泥中含有磁性物質 B.橡皮泥有較強的粘連性
C.高強磁鐵具有動能 D.橡皮泥受到磁鐵的壓力
【答案】A
【解析】物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質稱為磁性，而具有磁性的物體稱為磁體。在磁體周圍存在著磁場，磁場的基本性質就是對放入磁場中的磁體有磁力作用。
磁鐵具有磁性，磁鐵會被吞噬是由于受到力的作用，而橡皮泥與磁鐵并未接觸，這說明橡皮泥中含有磁性物質；故B、C、D錯誤，A正確；
考點二：安培定則和電磁鐵的應用
1.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】安培定則，也叫右手螺旋定則，是表示電流和電流激發磁場的磁感線方向間關系的定則。通電直導線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指指向就是磁感線的環繞方向；通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的方向，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。
由圖可知，電子流豎直向上移動，則形成的電流方向，豎直向下；根據安培定則的應用可知，拇指指向電流方向，則四指彎向磁場方向：自右向左；故A符合；
2.通電螺線管的外部磁場與條形磁體周圍磁場相似，其磁極可以用安培定則判定。
（1）圖中螺線管的A端是________極。
（2）螺線管實際上就是由多個單匝圓形圈組成，通電螺線管的磁場可以看成由每一個單匝圓形通電線圈的磁場組合而成，因此應用安培定則也可以判斷單匝圓形通電線圈的磁極?，F一單匝圓形通電線圈中的電流方向如圖所示，則其B端是________極。
（3）地球周圍存在的磁場，有學者認為，地磁場是由于地球帶電自轉形成圓形電流引起的，地球自轉的方向自西向東，則形成圓形電流方向與地球自轉方向________（選填“相同”或“相反”）。
【答案】（1）N （2）N （3）相反
【解析】此題考查了對安培定則的理解和應用，要認真分析題目中給出的條件（1）根據安培定則判斷A的極性；（2）安培定則也應用于單匝圓形線圈的極性判斷；（3）地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近。
（1）根據安培定則，用右手握住螺線管，四指彎向電流的方向，拇指指向螺線管的A端，所以A端為N極；
（2）根據安培定則，用右手握住單匝線圈，四指彎向電流的方向，拇指指向單匝線圈的B端，所以B端為N極；
（3）由于地磁北極在地理南極附近，根據安培定則，拇指指向N極，四指的方向為電流的方向，所以電流自東向西，與地球自轉的方向相反。
3.如圖是“追風者”磁懸浮列車懸浮原理的示意圖。該列車通過磁體之間的相互吸引作用，懸浮在軌道上方，以提高運行速度，這里應用磁極間相互作用是________。
【答案】異名磁極相互吸引
【解析】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。
根據圖示，上面電磁鐵下端為N極，下面電磁鐵的上端為S極， 磁極間相互作用為：異名磁極相互吸引；
4.小明去超市，走到電梯前發現電梯運動較慢，當他站在電梯上時電梯運動又快了起來．小明根據網絡搜索的如圖所示電路（R是一個壓敏電阻）分析：當人站在電梯上，壓敏電阻的阻值減小，則電磁鐵的磁性變________，銜鐵與觸點________（選填“1”或“2”）接觸，電動機的轉速變________．
【答案】強；2；快
【解析】分析圖可知，當人站在電梯上時，R的阻值減小，根據歐姆定律可知電路中電流增大，電磁鐵變強，銜鐵被吸下，與觸點2接觸，則電機上的電壓增大，電動機轉速變快．
由圖可知，左側為壓敏電壓與電磁鐵串聯組成了控制電路，右側為電機控制電路，當銜鐵與觸點1接觸時，R2與電機串聯，當銜鐵與觸點2接觸時，電阻斷路，電機中電壓增大．
考點三：電磁感應現象與應用分析
1.我國新型反潛巡邏機尾的“棍子”叫做磁異探測器，它能將潛艇經過海域引起的磁場強弱變化轉化為強弱變化的電流，從而發現潛艇的存在，下圖中與磁異探測器工作原理相同的是（?? ）
A. B.
C. D.
【答案】 A
【解析】磁異探測器能將潛艇經過海域引起的磁場強弱變化轉化為強弱變化的電流，說明有感應電流產生，其工作原理為電磁感應現象。
A、說話時的聲波引起薄膜振動，振動的薄膜引起線圈做切割磁感線的運動，產生感應電流，因此話筒的工作原理為電磁感應現象；故A正確；
B、圖示是奧斯特實驗，說明通電導線周圍存在磁場，即電流的磁效應；故B錯誤；
C、圖示通電導線在磁場中做切割磁感線的運動，是電動機的制成原理；故C錯誤；
D、圖示為電磁繼電器，其原理為電流的磁效應；故D錯誤；
2.圖甲是發電機原理的示意圖，圖乙中的“○”表示圖在磁場中分別轉動到1-4位置時，運動方向已用箭頭標出，圖甲中的導線ab，當它下列說法正確的是（?? ）
A.?在位置1時，電路中不會產生感應電流??B.?圖甲的電路中沒有電源
C.?在位置3時，電路中不會產生感應電流??D.?發電機產生的電流方向不變
【答案】A
【解析】AC、小圓圈“○”表示垂直于紙面、繞垂直紙面的軸轉動的一根導線，它是閉合電路的一部分。由圖磁感線方向水平向右，1的運動方向與磁感線方向平行，不切割磁感線，不能產生感應電流；2、3、4的運動方向切割磁感線，能產生感應電流，故A正確，C錯誤；
B、發電機的原理是電磁感應現象，將機械能轉化為電能，發電機線圈就是電源，故B錯誤；
D、發電機線圈中產生的感應電流的大小和方向都隨時間作周期性的變化，這種電流叫交流電，故D錯誤。故選A
產生感應電路的條件：①閉合電路的一部分導體；②導體切割磁感線運動。根據圖示判斷1、2、3、4位置按箭頭方向運動時，是否切割磁感線即可判斷出能否產生感應電流。產生感應電流的方向與磁場方向和導體切割磁感線運動方向有關。
3.探究利用磁場產生電流的實驗中，連接了如圖所示的實驗裝置。
（1）小華將磁鐵快速向下插入螺線管時，觀察到電流表原來靜止在中間的指針向左偏轉，這個現象叫________現象，可以利用這種現象來制造：________（選填“發電機”或“電動機”）
（2）當磁鐵的N極分別向上運動和向下運動時，電流表指針偏轉方向________（填“變化”或“不變”）。
（3）等電流表的指針恢復到中間位置靜止后，要使電流表的指針向右偏轉，可以采用的正確方法是_：________。
（4）學校的廣播系統中，其中________是利用這個原理工作的。
【答案】（1）電磁感應；發電機
（2）變化
（3）保持線圈的位置不動，對調磁鐵的磁極，插入線圈
（4）動圈式話筒
【解析】（1）將磁鐵快速向下插入螺線管時，觀察到電流表原來靜止在中間的指針向左偏轉，這就是電磁感應現象，即常說的磁生電；利用這一原理制成了發電機；（2）當磁鐵的N極分別向上運動和向下運動時，相當于線圈切割磁感線運動運動方向發生了改變，產生感應電流方向也會改變，電流表指針偏轉方向改變；（3）感應電流方向與磁場方向的關系，可以控制導體運動方向不變，改變磁場方向，即保持線圈的位置不動，然后對調磁極，用另一端向下插入線圈，使電流表的指針向右偏轉；（4）當人對著動圈式話筒說話時，它會產生隨人的聲音變化而變化的電流，即：閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時能夠產生感應電流。故答案為：（1）電磁感應；發電機；（2）變化；（3）保持線圈的位置不動，對調磁鐵的磁極，插入線圈；（4）動圈式話筒
閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中會產生感應電流，這就是電磁感應現象；電磁感應現象的最重要的應用是發電機；導體只有做切割磁感線運動時，導體中才會產生感應電流；產生的感應電流的方向與導體運動方向和磁場方向有關，當其中一個方向改變時，電流方向改變；若導體運動方向和磁場方向同時改變，電流方向不改變；動圈式話筒工作過程是：聲波振動→引起膜片振動→帶動線圈振動→線圈切割永久磁體的磁場產生感應電流→經放大傳給揚聲器，由此可知其工作原理是電磁感應現象。
考點四：電磁技術與電磁控制技術的應用
1.（2017?杭州）圖甲為熱敏電阻R和繼電器組成的恒溫箱的簡單溫控電路。繼電器線圈的電阻為150歐。當線圈中電流大于或等于28毫安時，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電壓為6伏，圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。
（1）從圖甲中可得50℃時熱敏電阻的阻值為________歐。
（2）恒溫箱的加熱器應接在A、B端還是C、D端？?
（3）若恒溫箱內的溫度達到100℃時，通過計算分析恒溫箱加熱器是否處于工作狀態？
（4）若在原控制電路中，串聯接入一個可變電阻，當該電阻增大時，所控制的恒溫箱內的最高溫度將________（選填“變大”、“不變”或“變小”）。
【答案】（1）90
（2）A、B端
（3）由圖可知，100℃時，R=50Ω
控制電路電流I= =6V,150Ω＋50Ω= =0.03A=30mA
∴恒溫箱加熱器處于不加熱狀態
（4）變大
【解析】（1）據圖甲可得50℃時熱敏電阻的阻值； （2）當溫度低的時候，電路與AB相連，此時加熱器要工作，所以加熱器的電路要與AB相連； （3）當恒溫箱內的溫度保持 100℃，據甲圖可知此時電阻R 大小，而后結合歐姆定律計算電流，與28mA比較即可；（4）據題目中“當線圈中電流大于或等于2 8毫安時，繼電器的銜鐵被吸合”分析即可判斷；
（1）分析圖甲可知，50℃時熱敏電阻的阻值為90Ω；
（2）A、B當溫度較低的時候，熱敏電阻的電阻較大，電路中的電流較小，此時繼電器的銜鐵與AB部分連接，此時是需要加熱的，恒溫箱內的加熱器要工作，所以該把恒溫箱內的加熱器接在A、B 端；
（3）由圖可知，100℃時，R=50Ω，控制電路電流I= =6V,150Ω＋50Ω= =0.03A=30mA，
∴恒溫箱加熱器處于不加熱狀態；
（4）據題意可知，“當線圈中電流大于或等于28毫安時，繼電器的銜鐵被吸合”即恒溫箱會停止工作，故可知，若在控制電路中串聯一個電阻后，電路電阻變大，同樣情況下，使得電路電流變小，故控制電路達到28mA時所用的時間會更長，故可知，保溫箱的加熱時間會更長，故保溫箱內的溫度會更高。
2.為響應寧波市政府提出的“創建海綿型城市”的號召，小科設計了如圖所示的市政自動排水裝置模型，控制電路由電壓為12V、最大容量為100Ah的蓄電池供電，蓄電池用“發電玻璃”制成的太陽能電板充電。R0為定值電阻，R為壓敏電阻，壓敏電陽通過杠桿AB0與圓柱形浮體相連，AB：BO=4：1，壓敏電陽的阻值隨壓力變化的關系如下表。（壓板、杠桿和硬質連桿的質量及電磁鐵線圈電阻忽略不計，所用綠燈紅燈及排水袋的額定電壓均為220V）
壓級電阻受到的壓力F/N
60
120
180
240
300
360
420
480
…
壓敏電陽R阻值/Ω
500
360
260
180
120
80
65
55
…
（1）當水位在安全位置以下時綠燈亮，排水泵不工作；當水位達到安全位置上限時紅燈亮，同時排水泵正常工作。請按要求完成圖中工作電路的連接。
（2）“發電玻璃”光電轉化率接近18%。要求在5h內對控制電路的蓄電池充滿電、則選用的“發電玻璃”面積至少為________m2。（太陽能輻射到每平方米地面上的平均功率按1000W計算，計算結果精確到0.1m）
（3）按照設計要求，當水位上升到浮體剛好全部浸入水中時，壓敏電阻受到壓力為360N，通過電磁鐵線圈的電流為100mA，排水泵啟動；當水位回落到浮體只有體積浸入水中時，杠桿ABO仍處于水平位置，線圈中電流為30mA，排水泵停止工作，則小科應選擇重力為多大的浮體。
（4）在實際調試過程中，小科發現水位已達到安全位置上限，但排水裝置還未啟動。如果在其他條件保持不變的前提下，使排水裝置符合設計要求。應將與壓敏電阻相連的壓板向________（填“左”成“右”）移動。
【答案】（1） （2）1.3
（3）解：當浮體剛好全部浸入水中時，壓敏電阻受到壓力FB為360N，查表可知R=80Ω
R總= = =120Ω
Ro=R總-R=120Ω-80Ω=40Ω
根據杠桿平衡條件有：FALOA=FBLOB
FA= =360N× =72N
F浮=G+FA'即F浮=G+72N……①
當浮體只有 體積浸入水中時F浮'= F浮
R總'= = =400Ω
R'=R總'-R0=400Ω-60Ω=360Ω
查表可知FB'=120N
根據杠桿平衡條件有：FA'LOA=FB'LOB
FA'= =120N× =24N
F浮'=G+FA”??
即 F浮=G+24N……②
由①、②得出：F浮=80NG=8N
答：小科應選擇的浮體重力為8N。
（4）右
【解析】（1）根據圖示可知，當水位升高時，壓敏電阻受到的壓力增大，阻值減小，電流增大，銜鐵被吸合，紅燈亮排水泵工作，反之銜鐵彈起綠燈亮排水泵停止工作，據此可畫出電路圖；（2）光能以18%的轉化率轉化成電能。要在5h內蓄電池充滿電。此處的充滿電是指轉化成電能等于蓄電池的最大容量。據此可計算出面積；（3）在水中的浮體受到三個力的作用，向上的力有浮力，向下的力有重力和硬質連桿對浮體向下的力FA。三個力之間的關系是，當平衡時，F浮=G+FA。題中G是要求的量，F浮與FA均未知。FA可通過杠桿平衡由B點受到的壓力F得到，壓力F可由壓敏電阻的阻值計算得到。根據題中當浮體剛好全部浸入水中時，排水泵剛好啟動計算出壓敏電阻的阻值，對應表格得到B點的壓力F。當浮體只有2/5體積浸入水中時，排水泵停止工作計算出壓敏電阻的阻值，對應表格得到B點的壓力F。根據兩狀態時浮體的受力列出方程可求出浮體的重力G。（4）排水裝置的啟動電流是100mA，當壓敏電阻減小到一定值時電流達到100mA排水就會啟動。
（2）根據光能與電能的轉化關系可知：
1000W×S×5×3600s×18%=12V×100A×3600S
解得S≈1.3m2；（4）在實際調試過程中，小科發現水位已達到安全位置上限，但排水裝置還未啟動。說明電流未達到100mA，只能增加電流才能使銜鐵吸合，要增加電流需減小壓敏電阻的阻值，所以要增大壓力。根據杠桿的工作原理可以將壓板向右移動，來增加壓力。
考點過關☆專項突破
考點一：磁體中磁極的相互作用與判斷
1.如左圖所示，一根條形磁體左端為N極，右端為S極．下圖所示的是從N極到S極磁性強弱變化情況，其中正確的是（　　）
A.??? B.??
C.?? D.?
【答案】D
【解析】磁體上磁性最強的部分叫磁極，條形磁體的兩個磁極在它的兩端，而中間磁性最弱。所以從N極到S極的過程中，磁性會先由強變弱然后再由弱變強，從四個選項的圖示來看，選項D的圖象能正確的反映從N極到S極磁性強弱變化情況。
A、如圖反映S極磁性強，N極磁性最弱，不符合題意；
B、如圖反映S極磁性最弱，N極磁性最強，不符合題意；
C、如圖反映S極磁性最弱，N極磁性最強，不符合題意；
D、如圖反映S極和N極磁性最強，中間磁性最弱，符合題意。
2.如圖是條形磁體的磁感線分布，圖中的E，F，P，Q四點，磁場最強的是（? ）
A.?E??????B.?F??? ??C.?P??? D.?Q
【答案】A
【解析】磁體具有兩極性，任何磁體都具有兩個磁極，磁北極N，磁南極S，磁體中磁極部分磁性最強，中間部分磁性最弱。本題考查磁場的強弱，注意條形磁鐵的兩端磁性最強，中間磁性最弱。
條形磁鐵的兩端是磁極，所以兩端磁性最強，中間磁性最弱，故E點磁性最強。
3.如圖所示為條形磁鐵和電磁鐵，實線表示磁感線，則甲、乙、丙、丁的極性依次是(?? )
A.?S、N、S、S??B.?N、N、S、N??C.?S、S、N、S??D.?N、S、N、N
【答案】A
【解析】通電螺線管的磁極和電流方向之間的關系可以用右手螺旋定則（也叫安培定則）來判定。用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，大拇指所指的那一端就是通電螺線管的北極。
由圖可知， 根據右手螺旋定則，可判定通電螺線管左端（乙）為N極，右端(丙)為S極，根據磁感線形狀，可知甲、乙為異名磁極，丙、丁為同名磁極，因此甲為S極，丁為S極。
4.小宇參加了學?！把芯啃詫W習小組”，探究了“研究磁體的磁性強弱是否與溫度有關”的課題．他做的實驗如下：將一條形磁體的一端固定在鐵架臺上，另一端吸著一些小鐵釘，用酒精燈給磁體加熱，如圖甲所示，經過一段時間后，當磁體被燒紅時，發現鐵釘紛紛落下．
（1）從小宇的實驗可得出的初步結論是________．
（2）根據這一結論，小宇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，磁體的________減弱直至消失，無法________(選填“排斥”或“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）根據這一現象，你認為生活中要保持磁體的磁性不減弱，應注意什么?答：________．
【答案】（1）溫度越高，磁體的磁性越弱
（2）磁性；吸引
（3）不讓磁體靠近高溫熱源
【解析】（1）通過磁體吸引鐵釘的多少說明磁體磁性的強弱；（2）根據實驗現象得出結論：溫度影響磁性強弱，利用這一結論解釋問題。（3）由于溫度越高，磁性越弱，為了不減弱磁性，不讓磁體靠近高溫熱源。
（1）如圖甲所示，開始上磁體的右端吸引了很多的鐵釘，說明磁體的磁性很強，加熱一段時間后，當磁鐵被燒紅時，發現鐵釘紛紛落下，說明沒有了磁性。實驗表明溫度影響磁體的磁性，溫度越高，磁性越弱，高溫下可以消磁；
（2）如圖乙所示，開始時磁體吸引彈簧開關，當溫度逐漸升高時，磁鐵的磁性減弱直至消失，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）由于溫度越高，磁性越弱，為了不減弱磁性，可以不讓磁體靠近高溫熱源；
5.小科在實驗室發現一枚鋼針，為能快速利用小磁針判斷：①鋼針是否有磁性，②若有磁性則磁極如何分布，小科畫出思維導圖，請補充完整：
⑴________________________；⑵________________________
【答案】相互排斥；鋼針沒有磁性
【解析】磁極之間的作用規律是：同名磁極相排斥，異名磁極相吸引。
（1）鋼針有磁性且a端為N極，同名磁極相排斥；故答案為：相互排斥；
（2）靠近a端且a端相互吸引，磁針可能有磁性且靠近a端的為S極，也可能無磁性，因為磁鐵能夠吸引鋼針；繼續實驗將a端靠近S極依然吸引，說明鋼針無此行；故答案為：鋼針沒有磁性；
考點二：安培定則和電磁鐵的應用
1.（2017?金華）在探究影響電磁鐵磁性強弱的因素時，小科設計了如圖所示的電路。下列相關說法不正確的是（??? ）
A.電磁鐵A，B上方都是S極????? B.通過電磁鐵A和B的電流相等
C.電磁鐵A的磁性強于電磁鐵B的磁性?D.向右移動滑片P，電磁鐵A，B磁性都減弱
【答案】A
【解析】掌握電磁鐵磁性強弱的影響因素，利用控制變量和轉換法探究電磁鐵磁性強弱的影響因素?？梢钥偨Y一下初中物理所有利用控制變量法探究的知識點，真正理解控制變量法。串聯電路中電流處處相等。電磁鐵磁性強弱不能直接看出，而是通過吸引大頭針的多少來反映。電磁鐵的磁性強弱跟電流大小、線圈匝數多少、有無鐵芯有關。在電流大小和鐵芯一定時，匝數越多，磁性越強；在電流大小和匝數一定時，有鐵芯，磁性強；在匝數和鐵芯一定時，電流越大，磁性越強。
A、根據安培定則判斷電磁鐵AB上極為N極，故A錯誤；
B、串聯電路中電流處處相等，AB串聯，因此電流相等，故B正確；
C、在電流大小和鐵芯一定時，匝數越多，磁性越強，因此A的磁性較強，故C正確；
D、向右移動滑片P，接入電路電阻增大，電路電流減小，電磁鐵A，B磁性都減弱，故D正確。
2.（2016?寧波）如圖所示是利用磁懸浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁體，底座內裝有電磁鐵．給盆栽澆水前后（? ）
A.?盆栽受到的磁力大小不變
B.?底座對桌面的壓強大小不變
C.?要使盆栽與底座之間距離不變，可改變電磁鐵線圈內的電流方向
D.?要使盆栽與底座之間距離不變，可適當增大電磁鐵線圈內的電流
【答案】D
【解析】（1）磁極間相互作用的規律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引；物體處于靜止或者勻速直線運動狀態時，受到的力是平衡力；（2）影響壓強的因素是壓力和受力面積；（3）電磁鐵磁性強弱與電流的大小有關，與電流的方向無關；（4）電磁鐵磁性強弱與電流的大小有關，其他條件相同，電流越大，磁性越強；本題結合科技產品考查相關的物理知識，注重了物理知識的運用，體現了物理和科技的聯系．
解：A、該盆栽懸浮的原理利用了同名磁極相互排斥，當盆栽懸浮在空中靜止不動時，受的力是平衡力，即盆栽的總重力和磁力大小相等，當澆水后重力變大，故磁力也變大，故A錯誤；
B、影響壓強的因素是壓力和受力面積，當澆水后重力變大，磁力也變大，對桌面的壓力也變大，根據在壓力變大，受力面積不變時，壓強變大，故B錯誤；
C、要使盆栽與底座之間距離不變，需增大磁力，磁力的大小與電流的方向無關，故C錯誤；
D、要使盆栽與底座之間距離不變，需增大磁力，電磁鐵磁性強弱與電流的大小有關，其他條件相同，電流越大，磁性越強，故要增大磁力需增大電流，故D正確．
3.如圖所示，盛水燒杯放置在電磁鐵的A端上，燒杯中水面上漂浮著一個空心鐵球。當電磁鐵磁性的強弱發生改變時，燒杯中的空心鐵球會上下浮動。現閉合開關S后，將滑動變阻器的滑片P向左滑動。針對這種情況，下列說法中正確的是（　　）
A.電磁鐵A端為S極，燒杯中水面上升 B.電磁鐵A端為S極，燒杯中水面下降
C.電磁鐵A端為N極，燒杯中水面上升 D.電磁鐵A端為N極，燒杯中水面下降
【答案】A
【解析】本題根據力的合成考查了右手螺旋定則、滑動變阻器的使用及歐姆定律的使用，對學生能力要求較高。已知電流方向則由右手螺旋定則可知螺線管A的磁極；當滑片向左滑動時，滑動變阻器接入電阻變小，則由歐姆定律可知螺線管中磁性的變化；則由力的合成可知小鐵球所受的浮力的變化，然后可知燒杯中水面的變化。
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大；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，因磁力增大，故浮力也將增大，所以燒杯中水面上升。故A正確。
4.如圖為汽車啟動原理圖，汽車啟動時，需將鑰匙插入鑰匙孔并旋轉(相當于接通電路)，下列有關說法錯誤的是（?? ）
A.此時通電螺線管產生磁性
B.通電螺線管E端的磁極為南極
C.插入鑰匙并旋轉電動機不工作
D.通電螺線管兩端電壓與電動機兩端電壓不同
【答案】C
【解析】根據奧斯特電流的磁效應可知，在通電導線的周圍會產生磁場。安培定則：用右手握住通電直導線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環繞方向。
A、根據奧斯特電流的磁效應可知，在通電導線的周圍會產生磁場，即通電螺線管產生磁性；故A正確
B、根據安培定則可知，通電螺線管的F端為N極，E端為S極；故B正確；
C、插入鑰匙并旋轉，相當于接通電源，電動機與電源之間形成閉合回路，電動機會工作；故C錯誤；
D、根據圖示可知，通電螺線管的電壓由一個電源提供，而電動機的電壓由兩個電壓提供，因此兩者的電壓不同；故D正確；
5.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，在此過程中條形磁鐵受到的摩擦力的大小________(填“變大”、“變小”、“不變”)方向________(填“水平向左”或“水平向右”)
【答案】變大；水平向右
【解析】本題用到的知識點較多，應能夠將各知識點靈活應用并注意各內容間的相互聯系，由右手螺旋定則可判斷電磁鐵的極性，由磁極間的相互作用可判斷條形磁鐵受力方向；由滑片的移動可知接入電阻的變化及電流的變化，則可知磁性強弱的變化，從而求得磁鐵受力的變化。
由右手螺旋定則得，電磁鐵左端為N極，則與條形磁鐵同名極相對，相互排斥，則條形磁鐵受磁場力向左，因條形磁鐵受力平衡則受向右的摩擦力，因磁鐵處于靜止，故摩擦力等于斥力；當滑片向左移動時，電阻減小，由歐姆定律可得線圈中電流變大，則磁場變強，條形磁鐵受磁場力變大，因仍處于平衡狀態，故摩擦力變大。
故答案為：變大，水平向右。
6.如圖所示為在心臟手術中用以替代心臟的“電動泵”(圖中閥門K1只能向外打開，閥門K2只能向內打開)。當線圈中的電流從a流向b時，線圈的左端為________極，此時活塞將向________?(填“左”或“右”)運動，閥門________?(填“K1”或“K2”)打開。
【答案】N；右；K1
【解析】（1）右手螺旋定則（安培定則）可以判定通電螺線管中的磁極方法為：用右手握螺線管,讓四指彎向螺線管中的電流方向,大拇指所指的那一端就是通電螺線管的北極。（2）磁體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。（3）活塞運動后使內部的壓強增大，沖擊閥門向外，根據閥門的工作原理可以確定哪個閥門打開。
根據右手螺旋定則可以確定電磁鐵的左端為N極。同名磁極相互排斥，此時活塞將向右運動。內部液體壓縮，壓強增大，閥門K1打開。
故答案為：N；右；K1
7.如圖所示為一種溫度自動報警器的原理圖，圖中的水銀溫度計在制作時，玻璃管中封入一段金屬絲，電源的兩極分別與水銀和金屬絲相連，當溫度達到金屬絲下端所指的溫度時，電流通過電磁鐵的線圈產生________，電鈴響起，發出報警信號，電磁鐵的a端為________極，若將溫度計上端的金屬絲向下調整，則報警溫度將________（選填“升高”或“降低”）．
【答案】磁性，吸引銜鐵；S；降低．
【解析】溫度自動報警器的原理：當溫度升高時，玻璃泡中的水銀膨脹，水銀柱上升，當升高到警戒溫度即金屬絲下端對應的溫度時，控制電路接通，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵，從而使工作電路接通報警．要使金屬絲的下端向下調整，則報警溫度會降低；
由電路可知電磁鐵中的電流是從左端流入，右端流出，利用安培定則可以確定，電磁鐵的a端為S極．
溫度自動報警器是由于溫度計所在的環境溫度的變化導致了控制電路的接通，從而實現了自動控制．
電磁鐵的N、S極可以利用安培定則來確定；將金屬絲向下調整，報警溫度降低．
考點三：電磁感應現象與應用分析
1.（2017?溫州）下列情景中利用電磁感應原理的是（? ）
A.?司南指示方向? B.?測電筆辨別火線與零線
C.?電飯煲通電煮飯?D.?手搖發電機產生電流
【答案】D
【解析】在電和磁這一部分中，學到了很多電學設備，每個設備的制成原理是經常考查的知識點．要在理解的基礎上，記住這些基礎知識。電磁感應現象是閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線運動時，導體中會有感應電流產生，把機械能轉化為電能。
A、司南是指南針，利用的是磁極間的相互作用，故該選項錯誤；
B、測電筆辨別火線零線利用的是電壓產生電流的原理，故該選項錯誤；
C、電飯煲通電煮飯，利用的是焦耳定律，故該選項錯誤；
D、發電機的前提是運動，結果是產生電流，利用電磁感應現象原理，符合題意
2.小明將微風電風扇與小燈泡按如圖所示的電路連接并進行實驗，用手快速撥動風扇葉片，這時發現小燈泡發光，微風電風扇居然變成了“發電機”。關于該實驗，下列說法正確的是(? )
A.?電風扇發電的原理是電磁感應?????
B.?電風扇發電的原理是通電導線在磁場中受到力的作用
C.?電風扇發電過程是把電能轉化為機械能??
D.?小燈泡發光是把光能轉化為電能
【答案】A
【解析】直流電動機和直流發電機的構造是相同的，用手撥動小風扇葉片，小燈泡能亮，故可用發電機的知識分析。
電風扇的轉速越快，電流越大，燈泡就越亮，在發電的過程中，消耗了機械能，轉化為了電能，故是利用了電磁感應原理。
3.?關于下列四幅圖的說法正確的是( )
?
A.甲圖的實驗說明磁場能產生電流????B.乙圖的實驗所揭示的原理可制成發電機
C.丙圖是演示電磁感應現象的實驗裝置??D.丁圖中麥克風應用了磁場對電流的作用
【答案】B
【解析】A、圖甲是奧斯特實驗，通電后小磁針偏轉，說明了通電導線周圍存在磁場；所以A說法錯誤，不符合題意．
B、圖乙是電磁感應實驗，根據此原理可以制成發電機；所以B說法正確，符合題意．
C、圖丙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；所以C說法錯誤，不符合題意．
D、圖丁是動感線圈式話筒，當人對話筒說話時，引起膜片的振動，膜片的振動會引起線圈的運動，切割永磁鐵的磁感線而產生相對應的變化的電流，從而在揚聲器產生與說話者相同的聲音．動圈式話筒是根據電磁感應原理工作的；所以D說法錯誤，不符合題意．
A、認識奧斯特實驗，知道奧斯特實驗證實了通電直導線周圍存在磁場．即電流的磁效應．
B、掌握電磁感應現象及實驗，知道在此實驗中讓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．
C、掌握磁場對電流的作用實驗，知道在此實驗中，通電導體在磁場中受到力的作用．
D、要解決此題，需要知道動感線圈式話筒是根據電磁感應現象工作的
4.如圖所示，為發電機的工作原理圖，下列說法中正確的是（　?。?br/>A.?發電機的基本原理是通電導體在磁場中受力的作用?
B.?發電機的基本原理是電磁感應
C.?線圈在轉動過程中，感應電流的大小不變??
D.?線圈在轉動過程中，感應電流的方向不變
【答案】B
【解析】A、電動機的基本原理是通電導體在磁場中受力的作用，故錯誤；
B、發電機的基本原理是電磁感應，故正確；
C、線圈在轉動過程中，感應電流的大小是變化的，故錯誤；
D、線圈在轉動過程中，感應電流的方向是變化的，故錯誤；
發電機是利用電磁感應現象制成的，在發電機工作時，電流的大小和方向是時刻變化的，據此分析即可解決．
5.小華在探究怎樣產生感應電流的實驗中，設計了如圖所示的實驗裝置。
（1）將磁體向右插入螺線管中時，觀察到靈敏電流計的指針向右偏轉，由此可知：________________________________________
（2）將磁體從螺線管中向左拔出時，會觀察到靈敏電流計的指針向________?(填“左”或“右”)偏轉。
（3）通過前兩步實驗，可得出感應電流的方向與________方向有關。
【答案】（1）電路中產生了電流
（2）左
（3）磁體運動
【解析】（1）靈敏電流計是檢測電流有無的工具，偏轉說明電路中有電流通過；（2）電磁感應產生的電流方向與磁場方向有關，與切割磁感線方向有關；（3）通過比較前兩步實驗，可找出兩實驗控制的因素從而得出結論。
（1）通過觀察到靈敏電流計向右偏轉，說明磁體向右插入螺線管中時，有電流產生。所以填電路中產生了電流；
（2）與上一小題相比，磁體的運動方向相反，所以電流方向應該相反，所以會觀察到靈敏電流計的指針向左偏轉；
（3）在前兩步實驗中，磁體的運動方向不同其它條件都相同，得到現象是靈敏電流計的指針偏轉方向相反，所以可得出感應電流的方向與磁體運動方向有關。
6.小明學習了磁的相關知識，回到家里，他取下臺燈燈罩，把一個U形磁鐵放到正在發光的白熾燈泡外面（如圖所示），他驚訝地發現了燈絲在晃動；移去磁鐵后，燈絲不再晃動，由此小明猜想到：
（1）燈絲的晃動可能是因為________
（2）家庭電路電流的特點是________
【答案】（1）磁場對電流有力的作用
（2）電流的方向發生周期性的改變
【解析】燈絲在磁場中晃動，說明其受到了力的作用，由此聯系磁場對電流產生了力的作用，所以據此解答．通過晃動，說明其受力的方向不改變，進而還可以發現磁場對電流的力的方向與電流方向有關．
解：發光的燈泡中有電流通過，電流處于磁場中，要受到力的作用，會引起燈絲的運動；但是家庭中用電器通過的是交流電，也就是電流的方向發生周期性的改變，所以燈絲受到的力的方向再改變，于是會引起燈絲在晃動．
7.風是一種潛力很大的新能源，地球上可用來發電的風力資源約有1000億千瓦，幾乎是現在全世界水力發電量的10倍．目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內所提供能量的三分之一．因此，國內外都很重視利用風力來發電，開發新能源．某學?？萍夹〗M結合所學知識，對“風力發電”展開探究．
（1）科技小組探究“風力發電”，應選取下列相應的哪套裝置________，原理是________．
A. B.
C. D.
（2）下列實驗中可以讓磁場產生電流，必須的操作是_____(多選)
A.實驗時，開關要閉合，接通電路；??
B.電路的一部分導體，在磁場中運動；
C.整個電路都在磁場中做切割磁感線運動；??
D.電路的一部分導體，在磁場中做切割磁感線運動；
E.導體切割磁感線的速度必須要快；
（3）在探究感應電流方向與磁場方向的關系，應控制________不變．
（4）在探究“感應電流大小與什么因素有關”時，科技小組的同學猜想：感應電流的大小可能與磁場的強弱和導體切割磁感線的速度有關。他們探究感應電流大小與磁場的強弱的關系，逐漸增大________，但得到的感應電流變化不定，沒有規律，原因是________。
（5）風力發電的工作過程是將風能轉化為葉片的動能，再通過發電機轉化為________能．
【答案】（1）B；電磁感應原理
（2）A,D
（3）切割磁感線方向
（4）磁場強度；沒有控制導體運動速度和方向不變
（5）電
【解析】此題考查電磁感應的應用、感應電流產生的條件、感應電流方向的探究、可再生資源的特點及發電機的制作原理，是一道中檔題。（1）發電機是利用電磁感應原理制成的；（2）根據產生感應電流的條件判斷各個選項：①導體是閉合電路的一部分；②導體做切割磁感線運動；（3）感應電流方向與磁場方向和電流方向有關，探究時需采用控制變量法；（4）感應電流方向與磁場方向和電流方向有關，探究時需采用控制變量法；；（5）像水能、風能、太陽能、生物質能等都是能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期內不能從自然界得到補充的能源叫不可再生能源。利用發電機的制作原理是電磁感應現象，即發電過程是將機械能轉化為電能的過程。
（1）A、通電導體在磁場中受力的作用而發生轉動；B、金屬桿切割磁感線時，電路中產生感應電流，是電磁感應現象，此原理可以制成發電機；C、導線通電后，其下方的小磁針受到磁場的作用力而發生偏轉，說明電流能產生磁場，是電流的磁效應現象；D、通電螺線管的磁性與線圈匝數有關，匝數越多，磁性越強。故選B；
（2）根據產生感應電流的條件可知：要產生感應電流，導體必須是閉合電路的一部分，同時必須做切割磁感線運動．故選AD；
（3）要探究感應電流方向與磁場方向的關系，應控制導體運動方向不變；
（4）他們探究感應電流的大小跟磁場的強弱的關系，即需要保持其它因素不變，逐漸增大磁場的強度，觀察電流表指針偏轉的角度；但得到的感應電流變化不定，沒有規律，原因可能是實驗中沒有控制導線運動的速度相同和運動方向相同造成的；
（5）風能是一種很清潔的可再生能源，資源豐富，無污染；風力發電將風能轉化為電能。
考點四：電磁技術與電磁控制技術的應用
1.小明利用熱敏電阻設計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度高低的地方，當環境溫度正常時，指示燈亮；當環境溫度超過某一值時，警鈴響。圖甲中繼電器的供電電壓U1=6V，繼電器線圈的電阻R0為30Ω，當線圈中的電流大于等于100mA時，警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象。下列說法正確的是（? ）
A.?圖中接線柱A與D連接，B與C連接
B.?圖甲電磁鐵下端P的磁極應為S極
C.?當環境溫度升高，電磁鐵的磁性減弱
D.?環境溫度達到80℃時，警鈴響
【答案】D
【解析】本題既考查電磁繼電器原理的分析，也考查了結合歐姆定律的內容進行相關的計算，綜合性比較強，解題時要仔細分析。（1）由題干中“當環境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響”判斷出警鈴和指示燈的連接情況；（2）由圖象分析熱敏電阻阻值隨溫度的變化關系，結合歐姆定律分析電路中電流的變化，從而判斷出電磁鐵磁性的變化；（3）由題干中“當線圈中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響”，結合歐姆定律求出熱敏電阻接入電路的阻值的最大阻值，從圖象上找到對應的溫度就可以解決問題。
A、從圖乙中得出溫度升高，R的阻值變小，控制電路電流增大，電磁鐵磁性增強，吸引銜鐵接觸觸點B，此時警鈴響，說明B與D相連，那么A就與C相連，故A錯誤；
B、據安培定值可知，電流從上端流入，下端流出，故下端P的磁極應為是N極，故B錯誤；
C、分析乙圖，發現：溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，根據歐姆定律，電路中電流就會增大，電磁鐵的磁性就會增大，故C錯誤；
D、當線圈中的電流I=50mA=0.05A時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴報警，則控制電路的總電阻R總
因此熱敏電阻R=R總-R0=60Ω-30Ω=30Ω
由圖乙可知，此時t=80℃,所以，當溫度t≥80℃時，警鈴報警，故D正確。
2.如圖所示為電話機原理圖，當人對著話筒說話時，如果滑動變阻器的滑片向右移動，則聽筒電磁鐵磁性將________（選填“變強”、“變弱”或“不變”），通過導體AB的電流方向為________（選填“A到B”或“B到A”）。
【答案】變強；A到B
【解析】（1）影響電磁鐵磁性強弱的因素：電流的大小，線圈的匝數．滑動變阻器滑片移動，如何引起電流變化，從而引起的電磁鐵磁性強弱的變化．（2）在電源外部，電流從電源正極出來，經過開關、用電器回到負極．本題考查了理解影響電磁鐵性強弱的因素和電流的方向，屬于基礎題目．
解：（1）當滑動變阻器的滑片向右滑動時，滑動變阻器接入電路電阻變小，電路中電流變大，電磁鐵的磁性變強；（2）由圖可知，通過導體AB的電流方向為從A到B．
3.如圖是防汛報警器的裝置圖，請用筆畫線正確連接電路．當水位上漲時，電路接通，小燈泡發光報警．
【答案】
【解析】當水位上升到一定位置時，浮子A就會將竹片圓筒B頂起，使開關K閉合，控制電路被接通。電磁鐵產生磁性，銜鐵被吸引，使觸點開關閉合，從而工作電路被接通，這樣小燈泡就能發光報警。如圖所示：
水位上漲后閉合K，電磁繼電器通電，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點吸合，使燈泡發光起到報警作用。
4.如圖所示為某興趣小組的同學為學校辦公樓空調設計的自動控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關系如下表所示
溫度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
電阻R/歐
600
550
500
450
420
390
360
330
300
已知繼電器的線圈電阻R0為10歐，左邊電源電壓U1為6伏恒定不變。當繼電器線圈中的電流大于或等于15毫安時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的空調電路開始工作。
（1）請說明該自動控制裝置的工作原理。
（2）計算該空調的啟動溫度
（3）為了節省電能，將空調啟動溫度設定為30℃，控制電路中需要再串聯多大的電阻？
（4）改變控制電路的電阻可以給空調設定不同的啟動溫度，除此之外，請你再提出一個方便可行的調節方案。
【答案】（1）當溫度升高時，熱敏電阻R阻值減小，控制電路中電流增大當電流增大到15毫安時，繼電器的銜鐵被吸合，工作電路被接通空調開始工作。反之溫度降低時，熱敏電阻R阻值增大，控制電路中電流減小，銜鐵回到原位置，工作電路處于斷開狀態空調停止工作。
（2）設當熱敏電阻阻值為R1時空調啟動，此時電流I=15mA。
? =0.015A
R1=390Ω，查表格可知t=25℃
（3）由表格可知要使啟動溫度為30℃，電阻R=360Ω，因為啟動總電阻為400Ω，線圈R0的阻值為10Ω，所以需要串聯的電阻為：400Ω-360Ω-10Ω=30Ω
（4）可以給控制電路串聯一個滑動變阻器。
【解析】（1）電磁繼電器是利用電磁鐵鐵控制的自動開關。使用電磁繼電器可用低電壓和弱電流來控制高電壓和強電流。（2）根據電磁鐵的啟動電流可以計算得到熱敏電阻的阻值，查表可得啟動溫度。（3）根據啟動電流得到啟動總電阻，由啟動溫度30℃得到熱敏電阻的阻值，再算出需要串聯的電阻。（4）改變控制電路的電阻可以控制控制電路中的電流從而控制工作電路的通斷。
（4）根據要求改變控制電路的電阻設定不同的啟動溫度比較方便可行的調節方案是：給控制電路串聯一個滑動變阻器。
5.某智能掃地機器人(如圖甲)可通過灰塵傳感器自動尋找灰塵清掃，通過電動機旋轉、產生高速氣流將灰塵等吸入集塵盒。圖乙為其部分工作原理圖，控制電路電源電壓U為4.5V，定值電阻R0＝12Ω，R為光敏電阻，其阻值隨光照強度E(單位cd)的變化如圖丙所示。下表為其部分工作參數(注：電池容量指工作電流與工作總時間的乘積)。
額定工作電壓
12伏
額定功率
30瓦
電池總容量
2.5Ah(安時)
工作噪音
<50dB(分貝)
（1）當地面灰塵增多，使空氣的透光程度減弱，使照射到光敏電阻上的光照強度減弱，B觸頭與靜觸頭________(填“A”或“C”)接觸，則電動機工作；反之，指示燈亮，從而達到自動控制的目的。
（2）當剩余電量減為電池總容量的20%時，機器人會主動尋找充電器充電。在充滿電后到主動尋找充電器期間的電池總容量，能持續供應該機器人正常工作多少小時？
（3）若電壓表示數小于等于3V時，電動機開始工作。求電壓表示數為3V時光照強度為多少？
【答案】（1）A
（2）根據P＝UI，I＝ ＝ ＝2.5A
t＝2.5Ah×80%÷2.5A＝0.8h
（3）I＝ =0.25A；
查閱圖表得E＝3cd
【解析】此題以某智能掃地機器人為題材，考查了電磁繼電器的原理，電阻的計算、電功公式的變形，是一道綜合題，但難度不大。（1）由圖丙知光照強度與電阻大小的關系判斷電磁鐵磁性的強弱；（2）根據t=計算工作時間；（3）根據串聯電路電壓和電流的規律算出電壓表示數為3V時的電阻，找出對應的電流。
（1）當地面灰塵增多，使空氣的透光程度減弱，使照射到光敏電阻上的光照強度減弱，光敏電阻變大，電流變小，磁性減弱，彈簧將銜鐵拉起，B觸頭與靜觸頭A接觸，電動機工作，反之，指示燈亮，從而達到自動控制的目的；

展開更多......

收起↑