資源簡介

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專題八
電與磁的應用與突破
考點解析☆目標分解
a級目標：知道磁性、磁場、磁化的概念；能根據磁感線識別磁場的極性；描述通電螺線管周圍存在磁場及磁場的分布規律；知道通電導體在磁場中受力方向與磁場方向、電流方向有關；描述電磁感應現象；知道感應電流與磁場方向、導體運動方向有關；描述家庭電路的組成。
b級目標：繪制磁鐵周圍的磁感線；繪制通電螺線管周圍的磁感線；描述電磁鐵的特點；說明產生感應電流的條件；使用測電筆辨別火線和零線。
C級目標：家庭電路故障的判斷
目標分解：
①磁鐵、通電螺線管的認識以及磁極判斷
②電磁鐵的特點以及應用
③電動機、發電機的區別
④家庭電路的組成以及故障判斷
考點剖析☆聚焦高頻
考點一：磁鐵、通電螺線管的認識以及磁極判斷
1.如圖是一種磁懸浮地球儀的示意圖，底座里面有一個電磁鐵，可使內部有磁體的地球儀懸浮在空中。下列有關地球儀說法正確的是(??
)
A.?如果想取下地球儀，應先切斷電源
B.?這種裝置是根據同名磁極相互排斥的原理來工作的
C.?換用一個質量較大的地球儀仍然要懸浮在空中，地球儀受到的磁力大小不變
D.?換用一個質量較大的地球儀仍然要懸浮在空中，且距離不變，改變電磁鐵線圈中的電流方向就可以了
【答案】
B
【解答】A.如果想取下地球儀，應先“拿開球體”再“切斷電源”，防止地球儀在重力作用下落下而摔壞，故A錯誤；B.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，即該磁懸浮地球儀是利用同名磁極相互排斥的原理制成的，故B正確；C.因為球體在空中靜止，處于平衡狀態，即重力和磁力大小相等。故換用一個質量較大的地球儀時，重力增大，磁力也增大，故C錯誤；D.磁懸浮地球儀中的電磁鐵是利用電流的磁效應工作的，要使質量較大的地球儀仍懸浮在空中且距離不變，就要改變磁場的強弱，應改變電磁鐵中的電流大小，故D錯誤。
【解析】分析地球儀受到電磁力的來源和消失后的后果即可；
2.通電螺線管和磁體A磁極附近磁感線分布如圖所示，小磁針處于靜止。則(??
)
A.?小磁針的b端為N極???????????????????????????????????????B.?通電螺線管左端為N極
C.?電源“＋”極為c端?????????????????????????????????????????????D.?電源“＋”極為d端
【答案】
C
【解答】磁感線總是從磁體的N極出來，然后回到S極，因此通電螺線管的左端為S極，而右端為N極，故B錯誤；根據“異名磁極相互吸引”可知，小磁針的a端為N極，b端為S極，故A錯誤；用右手握住螺線管，大拇指指向右端，此時彎曲的四指指尖向下，那么線圈上電流方向向下，則電流從左端流入，右端流出，因此電源的c端為“+”極，d端為“-”極，故C正確，D錯誤。
【解析】（1）（2）根據磁感線確定條形磁鐵和螺線管的磁極方向，然后根據磁極之間的相互作用規律判斷小磁針的磁極方向；根據安培定則判斷螺線管上線圈的電流方向，進而判斷電源的正負極方向。
3.如圖，當通電后敲擊塑料板，觀察到鐵粉分布情況是（圖中“
”為導線穿過塑料板的位置）(???
)
A.???????????????B.??????????????C.???????????????D.?
【答案】
D
【解答】可以想象成右手握住導線，讓仲直的拇指所指的方
向跟電流的方
向一致，彎曲的四指所指的
方向就是磁感線的環繞方向，因此那些鐵粉類似于圍繞著圖中“??”，D符合題意。
4.如圖甲所示．一個條形磁鐵摔成兩段，取右邊的一段靠近小磁針，小磁針靜止時的指向如圖乙所示，則右邊這處裂紋左側的磁極是________極．如果把這段磁鐵沿裂紋吻合放在一起（如圖甲），這兩段會相互________（選填“吸引”或“排斥”）．
【答案】
北（N）；吸引
【解答】（1）如乙圖所示，小磁針的右端為S極，根據“異名磁極相互吸引”可知，右邊部分左側為N極；（2）根據（1）中分析可知，條形磁鐵摔斷后，磁極的性質沒有發生變化，只是在斷口處重新生成兩個新的磁極。甲的右端為S極，乙的左端為N極，根據“異名磁極相互吸引”可知，這兩段會相互吸引。
【解析】根據磁極之間的相互作用規律分析即可。
5.如圖所示，AB和CD是兩根固定且平行的水平金屬導軌，符號“×”表示垂直于紙面向里的磁場的磁感線?，F將空心簿銅管EF和GH垂直放在滑軌上，當拉動銅管GH使其向左移動時，發現銅管EF也立即運動起來。
（1）若拉動銅管EF使其向右移動時，則GH應向
________（填“左”或“右”）移動。
（2）當拉動銅管EF使其向右移動，GH緊跟著運動的過程中，導軌上的兩根簿銅管可分別看作是電動機和發電機，其中銅管________?可以看作電動機。
（3）本實驗中EF和GH采用空心薄銅管而不采用銅棒的原因是________。
【答案】
（1）右（2）GH
（3）空心薄鋼管質量小，壓力小，產生的摩擦力小，容易運動起來
【解答】（1）當拉動銅管EF向右運動時，根據“右手定則”：讓磁感線垂直穿過手心，即右手手心向外，大拇指指向運動方向（向右），四個手指的方向就是感應電流的方向，即電流從F到E；那么GH中的電流從上到下，根據“左手定則”：磁感線垂直穿過手心，即左手手心向外，四個手指指向電流方向（向下），大拇指所指的方向就是運動方向，即GH向右運動；
（2）銅管EF運動起來產生電能，因此它是發電機；銅管GH通上電流運動起來，因此是電動機；
（3）因為摩擦力與壓力大小有關，所以本實驗中EF和GH采用空心薄銅管而不采用銅棒的原因是：空心薄鋼管質量小，壓力小，產生的摩擦力小，容易運動起來。
【解析】（1）首先根據“右手”定則判斷GH中產生的電流方向，再根據“左手定則”判斷GH的運動方向；（2）發電機將機械能轉化為電能，電動機將電能轉化為機械能；（3）摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關。
考點二：電磁鐵的特點以及應用
1.如圖所示，A為彈簧測力計，B為條形磁鐵，C為螺線管。閉合S時電流表箱和彈簧測力計都有示數，再閉合S1時，則（???
）
A.?電流表的示數變大，彈簧測力計的示數變大????????
B.?電流表的示數變大，彈簧測力計的示數減小
C.?電流表的示數減小，彈簧測力計的示數減小????????
D.?電流表的示數減小，彈簧測力計的示數變大
【答案】
A
【解答】（1）開關S1閉合前，只有電阻R1自己工作，電流表測通過R1的電流。開關S1閉合后，兩個電阻并聯，電流表測總電流，根據I總=I1+I2可知，電流表的示數變大。（2）螺線管上電流方向想右；右手握住螺線管，彎曲的四指指尖朝向右，此時大拇指指向上端，那么螺線管的上端為N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。根據二力平衡的條件得到，彈簧測力計的示數F=F吸引+G。通過電磁鐵的電流增大，那么電磁鐵的吸引力增大，則彈簧測力計的示數變大。
【解析】（1）閉合開關后，分析串并聯關系的變化，根據串并聯電路的電流特點判斷電流表的示數變化。（2）首先根據安培定則判斷螺線管的極性，然后分析條形磁鐵受到磁力的方向，最后根據二力平衡的知識判斷測力計的示數變化。
2.如圖所示，將條形磁鐵固定在靜止的小車上，電路連接完整后，閉合開關S時，小車不動。變阻器的滑片P向左移動到某一位置時，小車開始向左運動。則下列變阻器接入電路的方式正確的是(??
)
A.?a接e、d接f????????????????????B.?a接e、b接f????????????????????C.?c接e、d接f???????????????????D.?c接e、b接f
【答案】
A
【解答】小車開始向左運動，說明螺線管磁場變強，即通過螺線管的電流變大，那么變阻器的阻值變小，使用的電阻變短。當滑片向左移動時，滑片左邊的部分變短，而右邊的部分變長，因此變阻器使用左邊的部分，也就是左下角的e接線柱必選，上面的c或d任選一個，故A正確，而B、C、D錯誤。
【解析】小車開始向左運動，說明螺線管磁場變強，即通過螺線管的電流變大，據此確定變阻器的接線方法即可。
3.如圖所示，條形磁鐵放在粗糙程度相同的水平桌面上靜止后，閉合開關S，滑片P向下移動。下列說法正確的是(??
)
A.?通電螺線管的右端為S極
B.?滑片P向下移動過程中，通電螺線管的磁性變弱
C.?滑片P向下移動過程中，條形磁鐵所受摩擦力一直不變
D.?滑片P向下移動過程中，條形磁鐵可能靜止，也可能向左運動
【答案】
D
【解答】螺線管上電流向下，右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向下，此時大拇指指向右端，那么螺線管的右端為N極，故A錯誤；
滑片P向下移動的過程中，變阻器的阻值減小，通過螺線管的電流變大，那么它的磁性變強，故B錯誤；
條形磁鐵處于平衡狀態，那么它受到的摩擦力與電磁力相互平衡?；琍向下移動的過程中，電磁鐵的磁性變強，那么電磁力變大，因此條形磁鐵受到的摩擦力變大，故C錯誤；
滑片P向下移動的過程中，電磁鐵的磁性變強，那么電磁力變大，如果電磁力小于條形磁鐵的最大靜摩擦力，那么它始終處于靜止狀態；如果電磁力大于它的最大靜摩擦力，根據“異名磁極相互吸引”可知，它可能向左運動，故D正確。
【解析】（1）根據安培定則判斷通電螺線管的磁極；（2）根據滑片移動方向確定變阻器的阻值變化，進而確定電流變化，根據電流變化確定螺線管的磁性變化；（3）根據二力平衡的知識判斷摩擦力的變化；（4）根據力與運動的關系判斷。
4.如圖所示，開關閉合時，電磁鐵上端為N極，下端為S極，在圖中括號內標出控制電路電源的正負極，并將工作電路圖連接完整。要求：開關閉合時，電動機轉，小燈泡不亮；開關斷開時，小燈泡亮，電動機不轉。
【答案】
解：如圖所示：
【解答】（1）電磁鐵上端為N極，下端為S極，.用右手握住螺線管，大拇指指向上端，此時彎曲的四指指尖向左，那么線圈上電流方向向左，即電流從下端流入，上端流出，因此電源的左端為正極，右端為負極；
（2）開關閉合時，電磁鐵具有磁性，會吸引銜鐵，使電動機所在的電路接通；開關斷開時，銜鐵在彈簧拉力的作用下與電磁鐵分離，使小燈泡所在的電路接通，如下圖所示：
【解析】（1）根據安培定則判斷電流方向，進而確定電源的正負極；
（2）開關閉合，電磁鐵有磁性，銜鐵被吸下來，接通工作的電路，斷開不工作的電路，據此進行電路的連接即可。
5.小科利用壓力傳感器、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器,如圖甲所示。他了解到這種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，當繼電器線圈中的電流大于或等于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，繼電器線圈的電阻為20Ω,求：(g取10N/kg)
（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，
汽車超載。請你判斷燈________（選填“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，用該裝置監管通行車輛時，R的阻值應調為多大?
（3）在水平路面上，要使該裝置報警，傳感器所受的最小壓力為多大?
【答案】
（1）L2
（2）車對水平地面的壓力：
F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N，
由圖象可知，此時的輸出電壓U=1V，∵I=
∴電路總電阻：R總=
=
=
50Ω，
電阻R的阻值：R=R總-R線圈=50Ω-20Ω=30Ω
答：R的阻值應調節為30Ω；
（3）當R=0Ω要使報警器報警，輸出電壓最小，
∵I=
，∴輸出最小電壓：
U0=IR線圈=0.02A×20Ω=0.4V，由圖象可知，此時壓力傳感器受到的壓力：F′=0.8×105N=8×104N
答：在水平路面上，要使該裝置報警，通過車輛的最小重力為8×104N.
【解析】（1）根據圖乙可知，當壓力增大時，壓力傳感器的輸出電壓增大，那么通過電磁鐵的電流增大，磁場增強，將銜鐵吸下來，接通燈泡L2所在的電路，此時燈泡L2發光，據此確定紅燈所指的燈泡。（2）首先根據F=G=mg計算出汽車對水平地面的壓力，然后根據圖乙確定此時壓力傳感器的輸出電壓，接下來根據計算出總電阻，根據串聯電路R=R總-R線圈計算出此時電阻R的阻值。
（3）當變阻器的阻值為零時，輸出電壓最小，根據U0=IR線圈計算出此時最小的輸出電壓，再根據圖乙確定此時壓力傳感器上受到的壓力。
考點三：電動機、發電機的區別
1.如圖所示，導體ab在外力作用下向左運動時電流表指針偏轉，向右運動時電流表指針向另一方向偏轉。這個實驗事實說明(??
)
A.?通電導線在磁場中受力大小與電流大小有關
B.?通電導線在磁場中受力方向與電流方向有關
C.?感應電流的大小與導體在磁場中切割磁感線運動的快慢有關
D.?感應電流的方向與導體在磁場中切割磁感線運動的方向有關
【答案】
D
【解答】電流表的指針偏轉方向變化，說明產生的感應電流的方向發生改變；而導體ab向左運動和向右運動時，其實就是導體切割磁感線運動的方向不同，因此這個實驗事實說明：感應電流的方向與導體在磁場中切割磁感線運動的方向有關。
【解析】根據實驗過程確定哪個因素發生改變即可。
2.在科學研究的道路上經常會出現令人惋惜的遺憾。例如1825年日內瓦年輕物理學家科拉頓一個人在研究電磁現象時，其類似的實驗裝置如圖甲所示，示意圖如圖乙。為避免磁鐵的磁場對小磁針的作用，科拉頓把實驗裝置放在兩個房間，在右邊房間里把磁鐵反復插入線圈，然后跑到左邊房間里觀察，結果沒有看到小磁針偏轉。下列說法中正確的是(??
)
A.?該實驗過程中沒有發生電磁感應現象
B.?通電導線周圍產生磁場的現象叫電磁感應現象
C.?科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為線圈中沒有產生電流，所以看不到小磁針偏轉
D.?科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為當他切割完磁感線再跑到另一個房間時，線圈中產生的電流已經消失，所以小磁針也停止偏轉
【答案】
D
【解答】在實驗過程中，磁鐵反復插入線圈，那么相當于線圈反復做切割磁感線運動，肯定有感應電流產生，發生了電磁感應現象，故A錯誤；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，故B錯誤；科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為當他切割完磁感線再跑到另一個房間時，線圈中產生的電流已經消失，所以小磁針也停止偏轉，故C錯誤，D正確。
【解析】根據對電磁感應現象的認識和理解分析判斷。
3.現在興起的智能手機無線充電主要是運用電磁感應技術，當電源的電流通過充電底座中的送電金屬線圈產生磁場，帶有金屬線圈的智能手機靠近該磁場就能接受磁場，產生電流，實現充電。以下設備也是利用“磁生電”工作的是(??
)
A.?電磁起重機???????????????????????????B.?揚聲器???????????????????????????C.?電烙鐵???????????????????????????D.?動圈式話筒
【答案】
D
【解答】A.電磁起重機的工作原理是電流的磁效應，即“電生磁”，故A不合題意；?
B.揚聲器工作時，強弱不同的電流經過線圈時，會受到磁場大小不同的力，從而使紙盆振動發聲，故B不合題意；
C.電烙鐵工作原理是電流的熱效應，故C不合題意；
D.動圈式話筒工作時，聲音振動引起線圈振動，而線圈切割磁感線而產生感應電流，故D符合題意。
【解析】“磁生電”的原理就是電磁感應現象，據此分析判斷。
4.如圖為交流發電機原理圖，線圈在磁場中轉動，則(??
)
A.?兩磁極間的磁場方向向左????????????????????????????B.?線圈在磁場中切割磁感線
C.?通過燈泡的電流方向不變????????????????????????????D.?線圈一定不受磁場力作用
【答案】
B
【解答】A.在磁體的外部磁感線都是從N極出發回到南極，故圖中兩磁極間的磁場方向向右，故A錯誤；
B.發電機是根據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產生感應電流的原理制成的，故B正確；
C.感應電流的方向和磁場方向、導體切割磁感線的方向有關，由于導體切割磁感線的方向在改變，所產生的電流也會變化，故C錯誤；
D.根據通電導線在磁場中受力的作用的原理可知，此時線圈一定會受到力的作用，故D錯誤。
【解析】（1）在磁體的外部磁感線都是從N極出發，回到南極；（2）發電機是利用電磁感應現象制成的，即閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中產生感應電流；
（3）根據感應電流的影響因素判斷；（4）通電導線在磁場中受力的作用。
5.如圖所示是“磁生電”的探究過程，你認為以下說法正確的是(??
)
A.?讓導線在磁場中靜止，蹄形磁鐵的磁性越強，電流表指針偏轉角度越大
B.?用匝數較多的線圈代替單根導線，且使線圈在磁場中靜止，這時電流表指針偏轉角度大些
C.?蹄形磁鐵固定不動，使導線沿水平方向運動時，電流表指針會發生偏轉
D.?蹄形磁鐵固定不動，使導線沿豎直方向運動時，電流表指針會發生偏轉
【答案】
C
【解答】AB.讓導線在磁場中靜止，沒有做切割磁感線運動，無論是增大磁鐵的磁性，還是增加線圈匝數，就不會產生感應電流，電流表指針偏轉角度為零，故A、B錯誤；
C.蹄形磁鐵固定不動，那么磁場沿豎直方向，使導線沿水平方向運動時，導線切割磁感線，會產生感應電流，則電流表指針會發生偏轉，故C正確；
D.蹄形磁鐵固定不動，使導線沿豎直方向運動時，導體的運動方向與磁場方向平行，沒有切割磁感線，不會產生感應電流，則電流表指針不會發生偏轉，故D錯誤。
【解析】根據探究電磁感應的實驗過程、現象和結論分析判斷。
6.如圖，當條形磁鐵從相同高度自由下落分別穿過閉合的塑料環和銅環，發現穿過銅環后的磁鐵機械能較小。原因是磁鐵在穿過銅環時發生了________現象，有部分的機械能轉化為________能。
【答案】
電磁感應；電
【解答】因為銅環是導體，所以條形磁鐵自由下落穿過閉合的銅環時，能夠產生感應電流，機械能轉化為電能，磁鐵的機械能減小；而塑料環是絕緣體，所以條形磁鐵自由下落穿過閉合的塑料環時，不會產生感應電流。不計空氣的阻力，磁鐵的機械能守恒，其機械能不減小。
【解析】閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，會產生感應電流，這就是電磁感應現象，這個過程將機械能轉化為電能，據此分析解答。
7.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”)。物理學規定正電荷定向移動方向為電流方向，那么地球帶________(選填“正”或“負”)電。
【答案】
（1）N（2）N（3）相反；負
【解答】（1）根據圖片可知，螺線管上電流方向向上；用右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向上，此時大拇指指向A端，因此A端為N極；
（2）根據圖片可知，線圈上電流方向向下；用右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向下，此時大拇指指向B端，因此B端為N極；（3）地磁北極在地理南極附近，用右手握住地球，大拇指指向下端，此時彎曲的四指指尖向左，即環繞地球從東到西，因此圓形電流方向從東到西，那么電流方向與正電荷地球自轉方向相反。
因為正電荷定向移動的方向為電流方向，而電荷的運動方向與電流方向相反，所以地球帶負電。
【解析】（1）根據安培定則判斷即可；（2）根據安培定則判斷單匝線圈的磁極方向；（3）首先確定地磁北極的方向，然后根據安培定則判斷電流的環繞方向。如果電荷的運動方向與電流方向一致，那么地球帶正電荷；如果電荷的運動方向與電流方向不一致，那么地球帶負電荷。
考點四：家庭電路的組成以及故障判斷
1.如圖所示是某同學家常用的一個插線板。他在使用中發現：插線板上的指示燈在開關斷開時不發光，插孔不能提供工作電壓；而在開關閉合時指示燈發光，插孔可以提供工作電壓；如果指示燈損壞，開關閉合時插孔也能提供工作電壓。下圖中，插線板電路連接符合上述現象及安全用電要求的是(??
)
A.??????B.???????C.???????D.?
【答案】
C
【解答】①根據題目描述可知，指示燈損壞，插座正常工作，那么二者不相互影響，因此插座和指示燈并聯。
②開關斷開時，指示燈和插座都不工作，那么開關應該在干路上。
③開關一定要接在指示燈和火線之間；
④三孔插座接線“左零右火中間地”。故C正確，而A、B、D錯誤。
【解析】①如果用電器相互影響，那么它們串聯；如果不相互影響，那么它們并聯；
②在并聯電路中，干路開關控制所有用電器；支路開關只能控制它所在支路上的用電器；
③在家庭電路中，開關一定要接在火線和用電器之間，
④三孔插座接線時，注意“左零右火中間地”，據此分析判斷。
2.如圖所示的家庭電路中，有兩個器件連接錯誤，它們是(
??)
A.?帶開關的燈泡和三孔插座????????????????????????????????????
B.?帶開關的燈泡和帶熔絲的兩孔插座
C.?閘刀開關和帶開關的燈泡????????????????????????????????????
D.?閘刀開關和三孔插座
【答案】
A
【解答】控制燈泡的開關應該接在火線和燈泡之間，三孔插座接線應該“左零右火中間地”，控制電路的總開關應該接在進戶線的最前面，保險絲應該接在火線上，因此連接錯誤的是燈泡上的開關和三孔插座，故A正確，而B、C、D錯誤。
【解析】根據家庭電路的連接的注意事項判斷即可。
3.如圖是常用的帶有多插孔的插排。小明家插排的指示燈已經損壞，但閉合開關后插孔上連接的用電器仍可以正常工作。某一天小明家裝修時將切割機插入插排，切割機工作時，家中的空氣開關出現了“跳閘”現象。則下列說法中正確的是(???
)
A.?插排上的插孔與指示燈是串聯關系??????????????????????B.?“跳閘”的原因一定是電路發生了斷路
C.?“跳閘”的原因一定是電路發生了短路???????????????D.?“跳閘”的原因可能是電路總功率過大
【答案】
D
【解答】指示燈損壞后，插排上的插孔照常向外供電，這說明它們不相互影響，因此它們并聯，故A錯誤；空氣開關“跳閘”肯定是因為電流過大造成的，因為此時切割機正在工作，所以不可能發生了短路，肯定是切割機的功率多大造成的，故D正確，而B、C錯誤。
【解析】（1）如果用電器相互影響，那么它們串聯；如果不相互影響，那么它們并聯；（4）家庭電路電流過大的原因：①發生短路；②用電器的總功率過大。
4.如圖所示，甲站在干燥的木桌上一只手接觸到相線；乙站在地上一只手接觸到零線；丙站在干燥的木桌上一只手接觸到相線。此時，丁站在地面上用手去拉丙。則(???
)
A.?甲、乙都會觸電?????????????B.?甲、丙都會觸電?????????????C.?乙、丁都會觸電?????????????D.?丙、丁都會觸電
【答案】
D
【解答】甲：接觸火線，但是不能與大地或零線形成通路，不會觸電；乙：手接觸火線，腳與大地接觸，形成了通路，會造成觸電；丙和?。憾叽?，一端接觸火線，一端與大地相連，形成了通路，會造成觸電。因此乙、丙和丁都會觸電。
【解析】觸電是指有電流經過人體，因此觸電的條件：①接觸火線或與火線聯通的物體；②形成通路，據此分析即可。
5.家里某用電器發生短路，熔絲立即熔斷，用下列方法進行檢測。如圖所示，斷開所有用電器的開關，用一個普通的白熾燈L作為“校驗燈”與熔斷的熔絲并聯，然后只閉合S、S1
，若L正常發光說明L1________，只閉合S、S2
，若L發出暗紅色的光（發光不正常），說明L2________（填“正?！薄岸搪贰被颉皵嗦贰保?。
【答案】
短路；正常
【解答】（1）如圖所示，斷開所有用電器的開關，用一個普通的白熾燈L作為“校驗燈”與熔斷的熔絲并聯，然后只閉合S、S1
，若L正常發光說明L1短路。（2）只閉合S、S2
，
此時L與L2串聯，若L發出暗紅色的光（發光不正常），說明L2兩端的電壓小于電源電壓，因此它工作正常。
【解析】（1）只閉合S、S1
，檢驗燈L與燈泡L1串聯，由于檢驗燈的電壓小于電源電壓，所以發光較暗。而此時檢驗燈正常發光，說明電流沒有經過L1
，即它發生短路。（2）根據上面的分析確定L2的工作狀態。
6.電工師傅常用一只額定電壓為220V的燈泡L0(檢驗燈泡)取代保險絲來檢查新安裝的照明電路中每個支路的情況，如圖所示。當S閉合后，再分別閉合S1、S2、S3(每次只能閉合其中之一)時，可能出現以下三種情況，試判斷(均選填“短路”“斷路”或“正常”)：
（1）L0不亮，說明該支路________。
（2）L0正常發光，說明該支路________。
（3）L0發光呈暗紅色，說明該支路________。
【答案】
（1）斷路（2）短路（3）正常
【解析】（1）當開關S和S1閉合時，燈泡L0與L1串聯。正常情況下，兩個燈泡都會發光，但是由于它們的電壓都小于額定電壓，所以亮度都會偏小。此時燈L0不亮，說明沒有電流，即該支路發生斷路；（2）當開關S和S2閉合時，燈泡L0與L2串聯。正常情況下，兩個燈泡都會發光，但是由于它們的電壓都小于額定電壓，所以亮度都會偏小。此時燈泡L0正常發光，說明電流從燈泡L2處經過但是沒有經過它，即它發生了短路；
（3）當開關S和S3閉合時，燈泡L0與L3串聯。正常情況下，兩個燈泡都會發光，但是由于它們的電壓都小于額定電壓，所以亮度都會偏小。此時燈泡L0呈暗紅色，說明它亮度偏小，即電路正常。
考點過關☆專項突破
考點一：磁鐵、通電螺線管的認識以及磁極判斷
1.如圖所示，小磁針靜止在螺線管附近，閉合開關后，下列判斷正確的是（??
）
A.?通電螺線管的左端為N極?????????????????????????????????????
B.?小磁針S極指向左
C.?A點磁場的方向水平向右?????????????????????????????????????
D.?小磁針繼續靜止不動
【答案】
B
【解答】螺線管線圈上電流向下；右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向下，此時大拇指指向右端，因此螺線管的右端為N極，左端為S極，故A錯誤；螺線管的右端為N極，根據“同名磁極相互吸引”可知，小磁針的S極指向左，故B正確，D錯誤；在螺線管周圍，磁感線從右端出來，回到左端，因此A的磁場方向水平向左，故C錯誤。
2.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
【解答】A.磁場是客觀存在的，而磁感線是不存在的，故A錯誤；B.釹磁鐵對放入其磁場中的曲別針有力的作用，故B正確；C.釹磁鐵周圍各點的磁場方向都不相同，故C錯誤；D.磁鐵的兩極附近磁場最強，中間磁性最弱，因此兩極附近的磁感線比較緊密，而中間部分的磁感線比較稀疏，故D錯誤。
3.一蛋糕盒里放有一條形磁鐵，盒外均勻放有八個小磁針，小磁針靜止時，指向如圖所示(涂黑部分為N極)，由此可以判定條形磁鐵在盒內擺放方向為(??
)
A.?沿1－5連線位置，N極在5，S極在1????????????????????
B.?沿2－6連線位置，N極在2，S極在6
C.?沿3－7連線位置，N極在3，S極在7????????????????????
D.?沿4－8連線位置，N極在4，S極在8
【答案】
A
【解答】根據“異名磁極相互吸引”的規律可知，1處的小磁針N極正對蛋糕盒，那么1處應該為條形磁鐵的S極；5處的小磁針S極正對蛋糕盒，那么5處應該為條形磁鐵的N極，因此條形磁鐵沿1-5方向，N極在5，S極在1，故A正確，而B、C、D錯誤。
4.電話的基本原理是通過話筒與聽筒完成聲音信號與________信號的相互轉換，如圖所示為電話機原理圖。當人對著話筒說話時，滑動變阻器的滑片向左移動，則聽筒電磁鐵的磁性將________(選填“變強”“變弱”或“不變”)，其左端為________極。
【答案】
電；變強；S(或南)
【解答】（1）電話的基本原理是通過話筒與聽筒完成聲音信號與電信號的相互轉換。
（2）當人對著話筒說話時，滑動變阻器的滑片向左移動，變阻器的阻值變小，通過電磁鐵的電流增大，則聽筒電磁鐵的磁性將變強。螺線管上電流方向向下，右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向下，此時大拇指指向右端，那么螺線管的右端為N極，左端為S極。
5.如圖所示，磁感線的方向是從________(選填“A到B”或“B到A”)。導體a(垂直于紙面)在________(選填“豎直”或“水平”)方向運動時，a中能產生感應電流，則導體a一定是閉合電路的一部分導體。
【答案】
B到A；豎直
【解答】（1）螺線管上電流方向向上，右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向上，此時大拇指向左，因此電磁鐵的左端為N極，右端為S極，那么A端為S極，B端為N極，因此磁感線的方向是從B到A。
（2）根據圖片可知，磁感線沿水平方向，如果導體a在水平方向運動時，二者方向平行，不切割磁感線，不會產生感應電流，故選豎直。
6.如圖a所示當彈簧測力計吊著一磁體甲（該磁體的重力為G），沿水平方向從水平放置的條形磁鐵乙的A端移到B端的過程中，請在圖b中畫出表示測力計示數與水平位置的關系變化圖________，并簡要說明彈簧測力計在A點、O點、B點位置示數情況及理由。
A點:________O點:________B點:________。
【答案】
；FA＜G，因同名磁極相互排斥；FO=G，因磁體乙中間磁性最弱,但磁體甲的N極對磁體乙有吸引力；FB＞G，因異名磁極相互吸引
【解答】磁體甲從磁體乙的A端運動到中間的過程：甲的下端是N極，乙的左端是N極，因此甲受到向上的排斥力，那么測力計的示數；因為乙的磁性逐漸減弱，所以F排斥逐漸減小，所以這段時間內測力計的示數逐漸增大，直至接近重力G；磁體甲從乙的中間到B端的過程：甲的下端是N極，乙的右端是S極，因此甲受到向下的吸引力，那么測力計的示數；因為乙的磁性逐漸增強，所以F吸引逐漸增大。那么這段時間內測力計的示數逐漸增大，且大于重力G。
如下圖所示：
綜上所述：FA＜G，FO=G，FB＞G。
考點二：電磁鐵的特點以及應用
1.電梯為居民出入帶來了很大的便利，出于安全考慮，電梯設置有超載自動報警系統，其工作原理如圖所示。R1為保護電阻，R2為壓敏電阻，其阻值隨壓力增大而減小。下列說法正確的是(
??)
A.?電磁鐵是根據電磁感應原理制成的??????????????????????
B.?工作時，電磁鐵的上端為N極
C.?超載時，電磁鐵的磁性減小????????????????????????????????
D.?正常情況下(未超載時)，K與A接觸
【答案】
D
【解答】A.電磁鐵是根據電流的磁效應制成的，故A錯誤；
B.工作時，線圈上電流向左；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，那么電磁鐵的下端為N極，故B錯誤；C.超載時，壓敏電阻的阻值減小，通過電磁鐵的電流增大，則電磁鐵的磁性增大，故C錯誤；D.正常情況下(未超載時)，K與A接觸，接通電動機所在的電路，斷開電鈴所在的電路，保證電梯正常工作，故D正確。
2.為模擬?；芈窡糇詣踊芾?，小明利用電磁鐵、光敏電阻R《阻值隨光照強度增大面增大）等器材設計了下列電路圖，以實現白天光照強時燈L滅，傍晚光照弱時燈L發光。忽略彈性銜鐵和電磁鐵線圈電阻，則符合設計要求的是（??
）
A.???B.?C.?D.?
【答案】
D
【解答】A.白天時光照強度大，光敏電阻阻值大，電流小，那么電磁鐵磁場弱，不能將銜鐵吸下來。此時燈泡電路接通，燈泡發光，與題意不符，故A錯誤；
B.晚上時，光照強度減弱，光敏電阻阻值減小，通過電磁鐵的電流增大，磁場增強，將銜鐵吸下來接通燈泡的電路。由于電磁鐵將燈泡短路，此時燈泡也不會發光，與題意不符，故B錯誤；
C.晚上時，光照強度減弱，光敏電阻阻值減小，電流增大，于是電磁鐵將銜鐵吸下來，斷開燈泡所在的電路，此時燈泡不發光，與題意不符，故C錯誤；
D.白天時光照強度大，光敏電阻阻值大，電流小，那么電磁鐵磁場弱，不能將銜鐵吸下來。此時燈泡電路斷開，燈泡不發光。晚上時，光照強度減弱，光敏電阻阻值減小，電流增大，電磁鐵將銜鐵吸下來，接通燈泡電路，燈泡發光，與題意相符，故D正確。
3.如圖是小科設計的甲醛污染的檢測電路。當甲醛濃度高于某一設定值時，電鈴發聲警報。圖中氣敏電阻R1阻值隨甲醛濃度的增大而減小。下列說法正確的是（??
）
A.?電鈴應接在A和C之間
B.?當甲醛濃度升高，電磁鐵磁性減弱
C.?用久后，電源電壓U1會減小，報警時甲醛最小濃度比設定值低
D.?為使該檢測電路在甲醛濃度更低時報警，可將R2控制電路的滑片向上移
【答案】
D
【解答】當甲醛濃度增大時，氣敏電阻R1阻值減小，通過電磁鐵的磁性增強，將銜鐵吸下來與BD所在的電路接通，因此電鈴應該接在BD之間，故A、B錯誤；
用久后，電源電壓U1減小，那么會使通過電路的電流變小，因此甲醛濃度達到原來的數值時，電磁鐵的銜鐵也不能被吸下來。只有甲醛濃度繼續增大，氣敏電阻阻值繼續減小，裝置才能正常工作，因此報警時甲醛濃度比設定值更高，故C錯誤；
為使該檢測電路在甲醛濃度更低時報警，需要增大電路里的電流，減小電路里的電阻，可將R2控制電路的滑片向上移，故D正確。
4.如圖是演示巨磁電阻效應原理的示意圖，GMR是巨磁電阻，它的電阻在磁場中隨磁性增強而急劇減?。陔娐返碾娫措妷罕３?V不變，L是標有“2V
0.1W”的指示燈，當它兩端電壓達到1.2V時開始發光，若指示燈電阻不受溫度影響，則燈絲阻值為
________Ω．閉合S1、S2時，圖中電磁鐵的
________（選填“左”或“右”）端是S極，將滑動變阻器滑片P向左滑動，電磁鐵周圍的磁場
________（選填“增強”、“減弱”或“不變”），P滑到某點，L剛好開始發光，此時GMR接入電路的阻值為
________Ω，繼續向左滑動滑片P，電壓表示數
________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）
【答案】
40；右；增強；160；變小
【解答】（1）燈泡的電阻；
（2）電磁鐵線圈上電流方向向上；右手握住螺線管，彎曲的四指指尖朝上，此時大拇指指向左端，那么電磁鐵的左端為N極，右端為S極。（3）將滑動變阻器滑片P向左滑動，變阻器的阻值變小，通過電磁鐵的電流變大，那么電磁鐵周圍的磁場增強。（4）?巨磁電阻與燈泡串聯，電壓表測巨磁電阻的電壓。當燈泡正常發光時，巨磁電阻兩端的電壓為：UGMR=U總-UL=6V-2V=4V；
根據串聯電路電壓與電阻成正比得到：；即：；解得：RGMR=80Ω。
（5）繼續向左滑動滑片P，電阻變小，電流變大，那么電磁鐵的磁場增強，而巨磁電阻的阻值變小。根據串聯電路的電流規律可知，此時電壓表的示數變小。
5.某同學為學校設計了可以自動控制最高水位的智能水箱，其電路圖如圖甲?？刂齐娐冯娫措妷篣1=20伏，R0為定值電阻，RF為壓敏電阻，電磁鐵線圈電阻忽略不計；壓敏電阻RF放置于水箱底部(如圖乙)，其阻值與壓力有關，阻值隨水位變化關系如表。工作電路為注水系統，其電源電壓U2=220伏；圓柱體水箱底面積S=0.4米2。當水箱內的水位上升到1米時，通過電磁鐵線圈的電流I1=0.2安，銜鐵恰好被吸下，注水系統停止工作。
水位(米)
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
壓敏電阻RF阻值(歐)
200
125
90
70
65
62
60
（1）甲圖中的E點應與________(選填“C”或者“D”)連接。
（2）求R0的阻值。
（3）如果保持其他條件不變，只是適當增大R0的阻值，請分析水箱的最高水位會________?(選填“變大”、“不變”或“變小”)，原因是________。
【答案】
（1）C（2）當水箱中水位為1米時，控制電路的電流I1=0.2A，
此時控制電路中的總電阻；由表格數據可知，當水箱中水位為1米時，壓敏電阻的阻值為90Ω，此時定值電阻R0的阻值：R0=R總-RF=100Ω-90Ω=10Ω；
（3）變大；當銜鐵被吸下來時電磁鐵磁性不變，控制電路電流大小不變，則控制電路總電阻不變。如果R0變大，根據R總=R0+RF可知，則RF變小，由表格數據可知最高水位變大
【解答】（1）根據表格可知，當水位增加時，壓敏電阻減小，電流變大，由此推測，當水位達到一定程度時，電流大到一定程度，電磁鐵的磁力增大，銜鐵被吸下來接通D點，斷開C點，此時注水系統停止工作，因此E點應該與C點接觸；
（2）當水箱中水位為1米時，控制電路的電流I1=0.2A，此時控制電路中的總電阻；由表格數據可知，當水箱中水位為1米時，壓敏電阻的阻值為90Ω，
此時定值電阻R0的阻值：R0=R總-RF=100Ω-90Ω=10Ω；
（3）當銜鐵被吸下來時電磁鐵磁性不變，控制電路電流大小不變，則控制電路總電阻不變。如果R0變大，根據R總=R0+RF可知，則RF變小，由表格數據可知最高水位變大。
考點三：電動機、發電機的區別
1.如圖所示的四個裝置，關于它們的說法中錯誤的是(??
)
A.?圖甲可用來演示電磁感應現象?????????????????????????????B.?圖乙可用來演示電流的磁效應
C.?圖丙中螺線管的右端是N極?????????????????????????????????D.?圖丁中的電磁繼電器的工作原理是電磁感應
【答案】
D
【解答】A.甲圖中，閉合開關，導體ab在磁場中做切割磁感線運動時，靈敏電流計的指針擺動，說明有感應電流產生，這就是電磁感應現象，故A正確不合題意；
B.乙圖中，當導線中有電流經過時，小磁針的指向發生偏轉，這說明電流通過導體產生了磁場，這就是電流的磁效應，故B正確不合題意；
C.丙圖中，線圈上的電流放心從上到下。用右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向下，此時大拇指指向右端，那么螺線管的右端為N極，故C正確不合題意；
D.圖丁中，當電磁鐵線圈中有電流經過時，電磁鐵會產生磁場，將銜鐵吸下來，此時動觸點和靜觸點接觸，工作電路接通，因此工作原理就是電流的磁效應，故D錯誤符合題意。
2.王建同學對微風電風扇產生了興趣，將它與小燈泡按如圖甲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。此時它的工作原理是________，電路可簡化為圖乙中的________圖。
【答案】
電磁感應；a
【解答】用手快速撥動風扇葉片，這時發現小燈泡發光，說明有感應電流產生，此時它的工作原理是電磁感應。此時的電動機就相當于發電機，也就是電源，所以電路里只有電動機和燈泡串聯，即電路可簡化為圖乙中的a圖。
3.用漆包線繞成矩形線圈，將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁場(如圖所示)。
閉合開關，由于磁場對放入其中的通電導體會產生________的作用，線圈會轉動，線圈在磁場中________(選填“能”或“不能”)持續轉動。如果將電源和開關換成小量程電流表，用手緩慢轉動線圈，發現電流表的指針左右擺動，________(選填“電動機”或“發電機”)就是根據這個原理工作的。
【答案】
力；不能；發電機
【解答】（1）閉合開關，由于磁場對放入其中的通電導體會產生力的作用，線圈會轉動；（2）線圈在磁場中不能持續轉動。
（3）如果將電源和開關換成小量程電流表，用手緩慢轉動線圈，發現電流表的指針左右擺動，發電機就是根據這個原理工作的。
4.在探究“產生感應電流的條件”實驗中。
（1）觀察________判斷電路中是否有感應電流。
（2）閉合開關，若導體AB不動，左右移動磁體，電路中________(選填“有”或“無”)感應電流。
（3）如果將小量程電流表換成________，可以探究磁場對通電導體的作用。
【答案】
（1）靈敏電流計的指針是否偏轉（2）有（3）電源
【解答】（1）觀察靈敏電流計的指針是否偏轉判斷電路中是否有感應電流。
（2）根據圖片可知，磁感線方向從下到上沿豎直方向。如果導體AB不動，左右移動磁體，相當于磁體不動，而左右移動導體AB。因為AB的運動方向與磁感線方向相切，所以電路中會產生感應電流。
（3）如果將小量程電流表換成電源，可以探究磁場對通電導體的作用。
考點四：家庭電路的組成以及故障判斷
1.如圖是小科家的部分電路，他將電飯煲的插頭插入三孔插座后，正在燒水的電熱水壺突然停止工作，但電燈仍正常發光。拔出電飯煲的插頭，電熱水壺仍不能工作，用測電筆分別測試插座的左、右孔，氖管均發光。若電路中只有一處故障，則（??
）?
A.?電熱水壺所在電路的b、c間斷路???????????????????????B.?插座的接地線斷路
C.?電路的c、d間導線斷路???????????????????????????????????????D.?電路的a、b間導線斷路
【答案】
C
【解答】A.電熱水壺所在電路的b、c間斷路時，
三孔插座的左孔與火線斷開，測電筆不會發光，故A不合題意；
B.插座的接地線斷路，只會影響用電安全，不會影響電水壺的正常使用，故B不合題意；
C.電路的c、d間導線斷路，電水壺只與火線連通，沒有與零線連通，所以不能工作。插座的右孔直接與火線連通，左孔通過電水壺與火線連通，因此測電筆都發光。由于燈泡的零線不受影響，所以燈泡正常工作，故C符合題意；?
D.電路的a、b間導線斷路時，b和c都與火線斷開，測電筆不會發光，故D不合題意。
2.小科傍晚放學回家，閉合電燈開關（如圖所示），發現電燈不亮，用測電筆分別測試燈泡兩端的接線柱，氖管均發光，那么故障的可能原因是（只考慮有一處故障的情況）（
????）
A.?兩根進戶線都開路??????????????????B.?進戶火線開路??????????????????C.?進戶零線開路??????????????????D.?燈絲開路
【答案】
C
【解答】用測電筆測試燈座兩接線柱，發現測電筆氖管發光，即燈泡與兩端與火線相連是完好的，電流能從火線流向燈泡兩端但燈泡卻不亮，說明電流通過燈泡后不能流向零線，即零線斷路，故A、B、D錯誤，而C正確。
3.燈
L
是一款帶
LED
指示燈的節能燈，已知燈
L
的額定電壓為
220V，如圖所示是燈
L
的家庭電路的部分示意圖，下列說法不．正．確．的是(??
)
A.?LED
指示燈工作時的額定電壓為
220V????????????????B.?導線
b
是零線
C.?電能表示數單位是千瓦時????????????????????????????????????D.?若
LED
指示燈損壞，燈L
仍能正常工作
【答案】
A
【解答】A.根據圖片可知，當開關S斷開后，指示燈與燈泡L串聯，此時指示燈發光。根據U總=U1+U2可知，指示燈的額定電壓肯定小于220V，故A錯誤符合題意；B.導線a與開關直接相連，那么a為火線，而b為零線，故B正確不合題意；C.電能的常用單位為千瓦時，故C正確不合題意；D.當開關S閉合時，指示燈和保護電阻被短路，此時燈泡正常發光，因此指示燈對燈泡沒有影響，故D正確不合題意。
4.小明家里的一盞電燈不能發光，換上新的電燈，還是不能發光，于是小明拿來測電筆，閉合開關后，分別在如圖a、b、c、d
四個位置進行測量，測電筆均能發光。則電路故障是
（
）
A.?a點與火線之間斷路???????
B.?a點與b點之間斷路???????
C.?c點與d點之間斷路???????
D.?d點與零線之間斷路
【答案】
D
【解答】A.a點與火線之間斷路，那么a、b、c、d四個點都與火線斷開，測電筆都不會發光，故A錯誤；?B.a點與b點之間斷路，那么a點與火線相連，測電筆發光；而b、c、d三點與火線斷開，測電筆不會發光，故B錯誤；?C.c點與d點之間斷路，那么a、b、c三點與火線相連，測電筆發光，而d點與火線斷開，測電筆不會發光，故C錯誤；?D.d點與零線之間斷路，那么a、b、c、d四個點都與火線連通，測電筆都會發光，故D正確。
5.燈L是一款帶LED指示燈的節能燈，已知燈L的額定電壓為220V，如圖所示是燈L的家庭電路的部分示意圖，下列說法錯誤的是（???
）。
A.?導線a是火線???????????????????????????????????????????????????????B.?電能表示數單位是千瓦時
C.?LED指示燈損壞，燈L仍能正常工作?????????????????????D.?LED指示燈工作時的額定電壓為220V
【答案】
D
【解答】根據圖片可知，該燈的開關S斷開時，LED指示燈與燈泡L串聯；當開關S閉合時，將LED指示燈和保護電阻短路，只有燈泡自己工作。
A.由于開關與a直接相連，所以a是火線，故A正確不合題意；
B.電能表是測量消耗電能的儀表，單位是千瓦時，故B正確不合題意；
C.當開關S閉合時，LED燈被短路，無論它是否完好，燈L都能正常工作，故C正確不合題意；
D.LED燈、保護電阻和燈泡L串聯在220V的電路中，因為串聯電路總電壓等于各處電壓之和，所以LED的額定電壓肯定小于220V，故D錯誤符合題意。
6.開關是電路的重要元件，既可確保安全用電，又能方便控制電路。學校的STEM課堂上，小科在家庭電路圖中設置了五處開關（如圖所示）。小江覺得該電路設計不合理，因為有幾處開關必須處于常閉狀態，所以無需設置，這幾處開關是（
?）
A.?1、2????????????????????????????????????B.?1、4????????????????????????????????????C.?2、4????????????????????????????????????D.?3、5
【答案】
C
【解答】根據圖片可知，開關1、3、5都在火線上，為了用電安全，不使用時應該斷開；而開關2接在地線上，開關5接在零線上，不會造成用電危險，為了保證用電器的正常工作，必須是常閉的，故C正確，而A、B、D錯誤。
7.小剛安裝了如圖所示的家庭電路，其中安裝錯誤的是(???
)
A.?保險絲???????????????????????????????B.?開關???????????????????????????????C.?三孔插座???????????????????????????????D.?二孔插座
【答案】
B
【解答】A.保險絲必須接在火線上，故A正確不合題意；B.開關必須接在火線和燈泡之間，故B錯誤符合題意；C.三孔插座接線“左零右火中間地”，故C正確不合題意；D.二孔插座接線“左零右火”，故D正確不合題意。
8.下列說法中，會引起觸電事故的是（???
）
A.?某同學做實驗時，兩只手分別接觸了4節串聯干電池的兩極
B.?電工師傅站在干燥的木凳上，雙手不小心碰到了火線和零線
C.?一小孩把手指插進了插座接零線的小孔中
D.?電工師傅站在干燥的木凳上，一只手不小心碰到了火線
【答案】
B
【解答】A.4節串聯干電池，兩端電壓為：1.5V×4=6V，遠遠低于人體的安全電壓36V，因此不會觸電，故A錯誤；
B.電工師傅站在干燥的木凳上，雙手不小心碰到了火線和零線，那么火線和零線通過人體構成通路，肯定會有電流經過人體，從而造成觸電，故B正確；
C.零線不帶電，因此一小孩把手指插進了插座接零線的小孔中，不會觸電，故C錯誤；
D.電工師傅站在干燥的木凳上，一只手不小心碰到了火線，由于不能通過人體與大地構成通路，肯定沒有電流產生，因此不會發生觸電事故，故D錯誤。
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專題八
電與磁的應用與突破
考點解析☆目標分解
a級目標：知道磁性、磁場、磁化的概念；能根據磁感線識別磁場的極性；描述通電螺線管周圍存在磁場及磁場的分布規律；知道通電導體在磁場中受力方向與磁場方向、電流方向有關；描述電磁感應現象；知道感應電流與磁場方向、導體運動方向有關；描述家庭電路的組成。
b級目標：繪制磁鐵周圍的磁感線；繪制通電螺線管周圍的磁感線；描述電磁鐵的特點；說明產生感應電流的條件；使用測電筆辨別火線和零線。
C級目標：家庭電路故障的判斷
目標分解：
①磁鐵、通電螺線管的認識以及磁極判斷
②電磁鐵的特點以及應用
③電動機、發電機的區別
④家庭電路的組成以及故障判斷
考點剖析☆聚焦高頻
考點一：磁鐵、通電螺線管的認識以及磁極判斷
1.如圖是一種磁懸浮地球儀的示意圖，底座里面有一個電磁鐵，可使內部有磁體的地球儀懸浮在空中。下列有關地球儀說法正確的是(??
)
A.?如果想取下地球儀，應先切斷電源
B.?這種裝置是根據同名磁極相互排斥的原理來工作的
C.?換用一個質量較大的地球儀仍然要懸浮在空中，地球儀受到的磁力大小不變
D.?換用一個質量較大的地球儀仍然要懸浮在空中，且距離不變，改變電磁鐵線圈中的電流方向就可以了
【答案】
B
【解答】A.如果想取下地球儀，應先“拿開球體”再“切斷電源”，防止地球儀在重力作用下落下而摔壞，故A錯誤；B.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，即該磁懸浮地球儀是利用同名磁極相互排斥的原理制成的，故B正確；C.因為球體在空中靜止，處于平衡狀態，即重力和磁力大小相等。故換用一個質量較大的地球儀時，重力增大，磁力也增大，故C錯誤；D.磁懸浮地球儀中的電磁鐵是利用電流的磁效應工作的，要使質量較大的地球儀仍懸浮在空中且距離不變，就要改變磁場的強弱，應改變電磁鐵中的電流大小，故D錯誤。
【解析】分析地球儀受到電磁力的來源和消失后的后果即可；
2.通電螺線管和磁體A磁極附近磁感線分布如圖所示，小磁針處于靜止。則(??
)
A.?小磁針的b端為N極???????????????????????????????????????B.?通電螺線管左端為N極
C.?電源“＋”極為c端?????????????????????????????????????????????D.?電源“＋”極為d端
【答案】
C
【解答】磁感線總是從磁體的N極出來，然后回到S極，因此通電螺線管的左端為S極，而右端為N極，故B錯誤；根據“異名磁極相互吸引”可知，小磁針的a端為N極，b端為S極，故A錯誤；用右手握住螺線管，大拇指指向右端，此時彎曲的四指指尖向下，那么線圈上電流方向向下，則電流從左端流入，右端流出，因此電源的c端為“+”極，d端為“-”極，故C正確，D錯誤。
【解析】（1）（2）根據磁感線確定條形磁鐵和螺線管的磁極方向，然后根據磁極之間的相互作用規律判斷小磁針的磁極方向；根據安培定則判斷螺線管上線圈的電流方向，進而判斷電源的正負極方向。
3.如圖，當通電后敲擊塑料板，觀察到鐵粉分布情況是（圖中“
”為導線穿過塑料板的位置）(???
)
A.???????????????B.??????????????C.???????????????D.?
【答案】
D
【解答】可以想象成右手握住導線，讓仲直的拇指所指的方
向跟電流的方
向一致，彎曲的四指所指的
方向就是磁感線的環繞方向，因此那些鐵粉類似于圍繞著圖中“??”，D符合題意。
4.如圖甲所示．一個條形磁鐵摔成兩段，取右邊的一段靠近小磁針，小磁針靜止時的指向如圖乙所示，則右邊這處裂紋左側的磁極是________極．如果把這段磁鐵沿裂紋吻合放在一起（如圖甲），這兩段會相互________（選填“吸引”或“排斥”）．
【答案】
北（N）；吸引
【解答】（1）如乙圖所示，小磁針的右端為S極，根據“異名磁極相互吸引”可知，右邊部分左側為N極；（2）根據（1）中分析可知，條形磁鐵摔斷后，磁極的性質沒有發生變化，只是在斷口處重新生成兩個新的磁極。甲的右端為S極，乙的左端為N極，根據“異名磁極相互吸引”可知，這兩段會相互吸引。
【解析】根據磁極之間的相互作用規律分析即可。
5.如圖所示，AB和CD是兩根固定且平行的水平金屬導軌，符號“×”表示垂直于紙面向里的磁場的磁感線?，F將空心簿銅管EF和GH垂直放在滑軌上，當拉動銅管GH使其向左移動時，發現銅管EF也立即運動起來。
（1）若拉動銅管EF使其向右移動時，則GH應向
________（填“左”或“右”）移動。
（2）當拉動銅管EF使其向右移動，GH緊跟著運動的過程中，導軌上的兩根簿銅管可分別看作是電動機和發電機，其中銅管________?可以看作電動機。
（3）本實驗中EF和GH采用空心薄銅管而不采用銅棒的原因是________。
【答案】
（1）右（2）GH
（3）空心薄鋼管質量小，壓力小，產生的摩擦力小，容易運動起來
【解答】（1）當拉動銅管EF向右運動時，根據“右手定則”：讓磁感線垂直穿過手心，即右手手心向外，大拇指指向運動方向（向右），四個手指的方向就是感應電流的方向，即電流從F到E；那么GH中的電流從上到下，根據“左手定則”：磁感線垂直穿過手心，即左手手心向外，四個手指指向電流方向（向下），大拇指所指的方向就是運動方向，即GH向右運動；
（2）銅管EF運動起來產生電能，因此它是發電機；銅管GH通上電流運動起來，因此是電動機；
（3）因為摩擦力與壓力大小有關，所以本實驗中EF和GH采用空心薄銅管而不采用銅棒的原因是：空心薄鋼管質量小，壓力小，產生的摩擦力小，容易運動起來。
【解析】（1）首先根據“右手”定則判斷GH中產生的電流方向，再根據“左手定則”判斷GH的運動方向；（2）發電機將機械能轉化為電能，電動機將電能轉化為機械能；（3）摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關。
考點二：電磁鐵的特點以及應用
1.如圖所示，A為彈簧測力計，B為條形磁鐵，C為螺線管。閉合S時電流表箱和彈簧測力計都有示數，再閉合S1時，則（???
）
A.?電流表的示數變大，彈簧測力計的示數變大????????
B.?電流表的示數變大，彈簧測力計的示數減小
C.?電流表的示數減小，彈簧測力計的示數減小????????
D.?電流表的示數減小，彈簧測力計的示數變大
【答案】
A
【解答】（1）開關S1閉合前，只有電阻R1自己工作，電流表測通過R1的電流。開關S1閉合后，兩個電阻并聯，電流表測總電流，根據I總=I1+I2可知，電流表的示數變大。（2）螺線管上電流方向想右；右手握住螺線管，彎曲的四指指尖朝向右，此時大拇指指向上端，那么螺線管的上端為N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。根據二力平衡的條件得到，彈簧測力計的示數F=F吸引+G。通過電磁鐵的電流增大，那么電磁鐵的吸引力增大，則彈簧測力計的示數變大。
【解析】（1）閉合開關后，分析串并聯關系的變化，根據串并聯電路的電流特點判斷電流表的示數變化。（2）首先根據安培定則判斷螺線管的極性，然后分析條形磁鐵受到磁力的方向，最后根據二力平衡的知識判斷測力計的示數變化。
2.如圖所示，將條形磁鐵固定在靜止的小車上，電路連接完整后，閉合開關S時，小車不動。變阻器的滑片P向左移動到某一位置時，小車開始向左運動。則下列變阻器接入電路的方式正確的是(??
)
A.?a接e、d接f????????????????????B.?a接e、b接f????????????????????C.?c接e、d接f???????????????????D.?c接e、b接f
【答案】
A
【解答】小車開始向左運動，說明螺線管磁場變強，即通過螺線管的電流變大，那么變阻器的阻值變小，使用的電阻變短。當滑片向左移動時，滑片左邊的部分變短，而右邊的部分變長，因此變阻器使用左邊的部分，也就是左下角的e接線柱必選，上面的c或d任選一個，故A正確，而B、C、D錯誤。
【解析】小車開始向左運動，說明螺線管磁場變強，即通過螺線管的電流變大，據此確定變阻器的接線方法即可。
3.如圖所示，條形磁鐵放在粗糙程度相同的水平桌面上靜止后，閉合開關S，滑片P向下移動。下列說法正確的是(??
)
A.?通電螺線管的右端為S極
B.?滑片P向下移動過程中，通電螺線管的磁性變弱
C.?滑片P向下移動過程中，條形磁鐵所受摩擦力一直不變
D.?滑片P向下移動過程中，條形磁鐵可能靜止，也可能向左運動
【答案】
D
【解答】螺線管上電流向下，右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向下，此時大拇指指向右端，那么螺線管的右端為N極，故A錯誤；
滑片P向下移動的過程中，變阻器的阻值減小，通過螺線管的電流變大，那么它的磁性變強，故B錯誤；
條形磁鐵處于平衡狀態，那么它受到的摩擦力與電磁力相互平衡?；琍向下移動的過程中，電磁鐵的磁性變強，那么電磁力變大，因此條形磁鐵受到的摩擦力變大，故C錯誤；
滑片P向下移動的過程中，電磁鐵的磁性變強，那么電磁力變大，如果電磁力小于條形磁鐵的最大靜摩擦力，那么它始終處于靜止狀態；如果電磁力大于它的最大靜摩擦力，根據“異名磁極相互吸引”可知，它可能向左運動，故D正確。
【解析】（1）根據安培定則判斷通電螺線管的磁極；（2）根據滑片移動方向確定變阻器的阻值變化，進而確定電流變化，根據電流變化確定螺線管的磁性變化；（3）根據二力平衡的知識判斷摩擦力的變化；（4）根據力與運動的關系判斷。
4.如圖所示，開關閉合時，電磁鐵上端為N極，下端為S極，在圖中括號內標出控制電路電源的正負極，并將工作電路圖連接完整。要求：開關閉合時，電動機轉，小燈泡不亮；開關斷開時，小燈泡亮，電動機不轉。
【答案】
解：如圖所示：
【解答】（1）電磁鐵上端為N極，下端為S極，.用右手握住螺線管，大拇指指向上端，此時彎曲的四指指尖向左，那么線圈上電流方向向左，即電流從下端流入，上端流出，因此電源的左端為正極，右端為負極；
（2）開關閉合時，電磁鐵具有磁性，會吸引銜鐵，使電動機所在的電路接通；開關斷開時，銜鐵在彈簧拉力的作用下與電磁鐵分離，使小燈泡所在的電路接通，如下圖所示：
【解析】（1）根據安培定則判斷電流方向，進而確定電源的正負極；
（2）開關閉合，電磁鐵有磁性，銜鐵被吸下來，接通工作的電路，斷開不工作的電路，據此進行電路的連接即可。
5.小科利用壓力傳感器、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器,如圖甲所示。他了解到這種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，當繼電器線圈中的電流大于或等于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，繼電器線圈的電阻為20Ω,求：(g取10N/kg)
（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，
汽車超載。請你判斷燈________（選填“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，用該裝置監管通行車輛時，R的阻值應調為多大?
（3）在水平路面上，要使該裝置報警，傳感器所受的最小壓力為多大?
【答案】
（1）L2
（2）車對水平地面的壓力：
F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N，
由圖象可知，此時的輸出電壓U=1V，∵I=
∴電路總電阻：R總=
=
=
50Ω，
電阻R的阻值：R=R總-R線圈=50Ω-20Ω=30Ω
答：R的阻值應調節為30Ω；
（3）當R=0Ω要使報警器報警，輸出電壓最小，
∵I=
，∴輸出最小電壓：
U0=IR線圈=0.02A×20Ω=0.4V，由圖象可知，此時壓力傳感器受到的壓力：F′=0.8×105N=8×104N
答：在水平路面上，要使該裝置報警，通過車輛的最小重力為8×104N.
【解析】（1）根據圖乙可知，當壓力增大時，壓力傳感器的輸出電壓增大，那么通過電磁鐵的電流增大，磁場增強，將銜鐵吸下來，接通燈泡L2所在的電路，此時燈泡L2發光，據此確定紅燈所指的燈泡。（2）首先根據F=G=mg計算出汽車對水平地面的壓力，然后根據圖乙確定此時壓力傳感器的輸出電壓，接下來根據計算出總電阻，根據串聯電路R=R總-R線圈計算出此時電阻R的阻值。
（3）當變阻器的阻值為零時，輸出電壓最小，根據U0=IR線圈計算出此時最小的輸出電壓，再根據圖乙確定此時壓力傳感器上受到的壓力。
考點三：電動機、發電機的區別
1.如圖所示，導體ab在外力作用下向左運動時電流表指針偏轉，向右運動時電流表指針向另一方向偏轉。這個實驗事實說明(??
)
A.?通電導線在磁場中受力大小與電流大小有關
B.?通電導線在磁場中受力方向與電流方向有關
C.?感應電流的大小與導體在磁場中切割磁感線運動的快慢有關
D.?感應電流的方向與導體在磁場中切割磁感線運動的方向有關
【答案】
D
【解答】電流表的指針偏轉方向變化，說明產生的感應電流的方向發生改變；而導體ab向左運動和向右運動時，其實就是導體切割磁感線運動的方向不同，因此這個實驗事實說明：感應電流的方向與導體在磁場中切割磁感線運動的方向有關。
【解析】根據實驗過程確定哪個因素發生改變即可。
2.在科學研究的道路上經常會出現令人惋惜的遺憾。例如1825年日內瓦年輕物理學家科拉頓一個人在研究電磁現象時，其類似的實驗裝置如圖甲所示，示意圖如圖乙。為避免磁鐵的磁場對小磁針的作用，科拉頓把實驗裝置放在兩個房間，在右邊房間里把磁鐵反復插入線圈，然后跑到左邊房間里觀察，結果沒有看到小磁針偏轉。下列說法中正確的是(??
)
A.?該實驗過程中沒有發生電磁感應現象
B.?通電導線周圍產生磁場的現象叫電磁感應現象
C.?科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為線圈中沒有產生電流，所以看不到小磁針偏轉
D.?科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為當他切割完磁感線再跑到另一個房間時，線圈中產生的電流已經消失，所以小磁針也停止偏轉
【答案】
D
【解答】在實驗過程中，磁鐵反復插入線圈，那么相當于線圈反復做切割磁感線運動，肯定有感應電流產生，發生了電磁感應現象，故A錯誤；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，故B錯誤；科拉頓沒看到小磁針偏轉，是因為當他切割完磁感線再跑到另一個房間時，線圈中產生的電流已經消失，所以小磁針也停止偏轉，故C錯誤，D正確。
【解析】根據對電磁感應現象的認識和理解分析判斷。
3.現在興起的智能手機無線充電主要是運用電磁感應技術，當電源的電流通過充電底座中的送電金屬線圈產生磁場，帶有金屬線圈的智能手機靠近該磁場就能接受磁場，產生電流，實現充電。以下設備也是利用“磁生電”工作的是(??
)
A.?電磁起重機???????????????????????????B.?揚聲器???????????????????????????C.?電烙鐵???????????????????????????D.?動圈式話筒
【答案】
D
【解答】A.電磁起重機的工作原理是電流的磁效應，即“電生磁”，故A不合題意；?
B.揚聲器工作時，強弱不同的電流經過線圈時，會受到磁場大小不同的力，從而使紙盆振動發聲，故B不合題意；
C.電烙鐵工作原理是電流的熱效應，故C不合題意；
D.動圈式話筒工作時，聲音振動引起線圈振動，而線圈切割磁感線而產生感應電流，故D符合題意。
【解析】“磁生電”的原理就是電磁感應現象，據此分析判斷。
4.如圖為交流發電機原理圖，線圈在磁場中轉動，則(??
)
A.?兩磁極間的磁場方向向左????????????????????????????B.?線圈在磁場中切割磁感線
C.?通過燈泡的電流方向不變????????????????????????????D.?線圈一定不受磁場力作用
【答案】
B
【解答】A.在磁體的外部磁感線都是從N極出發回到南極，故圖中兩磁極間的磁場方向向右，故A錯誤；
B.發電機是根據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產生感應電流的原理制成的，故B正確；
C.感應電流的方向和磁場方向、導體切割磁感線的方向有關，由于導體切割磁感線的方向在改變，所產生的電流也會變化，故C錯誤；
D.根據通電導線在磁場中受力的作用的原理可知，此時線圈一定會受到力的作用，故D錯誤。
【解析】（1）在磁體的外部磁感線都是從N極出發，回到南極；（2）發電機是利用電磁感應現象制成的，即閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中產生感應電流；
（3）根據感應電流的影響因素判斷；（4）通電導線在磁場中受力的作用。
5.如圖所示是“磁生電”的探究過程，你認為以下說法正確的是(??
)
A.?讓導線在磁場中靜止，蹄形磁鐵的磁性越強，電流表指針偏轉角度越大
B.?用匝數較多的線圈代替單根導線，且使線圈在磁場中靜止，這時電流表指針偏轉角度大些
C.?蹄形磁鐵固定不動，使導線沿水平方向運動時，電流表指針會發生偏轉
D.?蹄形磁鐵固定不動，使導線沿豎直方向運動時，電流表指針會發生偏轉
【答案】
C
【解答】AB.讓導線在磁場中靜止，沒有做切割磁感線運動，無論是增大磁鐵的磁性，還是增加線圈匝數，就不會產生感應電流，電流表指針偏轉角度為零，故A、B錯誤；
C.蹄形磁鐵固定不動，那么磁場沿豎直方向，使導線沿水平方向運動時，導線切割磁感線，會產生感應電流，則電流表指針會發生偏轉，故C正確；
D.蹄形磁鐵固定不動，使導線沿豎直方向運動時，導體的運動方向與磁場方向平行，沒有切割磁感線，不會產生感應電流，則電流表指針不會發生偏轉，故D錯誤。
【解析】根據探究電磁感應的實驗過程、現象和結論分析判斷。
6.如圖，當條形磁鐵從相同高度自由下落分別穿過閉合的塑料環和銅環，發現穿過銅環后的磁鐵機械能較小。原因是磁鐵在穿過銅環時發生了________現象，有部分的機械能轉化為________能。
【答案】
電磁感應；電
【解答】因為銅環是導體，所以條形磁鐵自由下落穿過閉合的銅環時，能夠產生感應電流，機械能轉化為電能，磁鐵的機械能減??；而塑料環是絕緣體，所以條形磁鐵自由下落穿過閉合的塑料環時，不會產生感應電流。不計空氣的阻力，磁鐵的機械能守恒，其機械能不減小。
【解析】閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，會產生感應電流，這就是電磁感應現象，這個過程將機械能轉化為電能，據此分析解答。
7.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”)。物理學規定正電荷定向移動方向為電流方向，那么地球帶________(選填“正”或“負”)電。
【答案】
（1）N（2）N（3）相反；負
【解答】（1）根據圖片可知，螺線管上電流方向向上；用右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向上，此時大拇指指向A端，因此A端為N極；
（2）根據圖片可知，線圈上電流方向向下；用右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向下，此時大拇指指向B端，因此B端為N極；（3）地磁北極在地理南極附近，用右手握住地球，大拇指指向下端，此時彎曲的四指指尖向左，即環繞地球從東到西，因此圓形電流方向從東到西，那么電流方向與正電荷地球自轉方向相反。
因為正電荷定向移動的方向為電流方向，而電荷的運動方向與電流方向相反，所以地球帶負電。
【解析】（1）根據安培定則判斷即可；（2）根據安培定則判斷單匝線圈的磁極方向；（3）首先確定地磁北極的方向，然后根據安培定則判斷電流的環繞方向。如果電荷的運動方向與電流方向一致，那么地球帶正電荷；如果電荷的運動方向與電流方向不一致，那么地球帶負電荷。
考點四：家庭電路的組成以及故障判斷
1.如圖所示是某同學家常用的一個插線板。他在使用中發現：插線板上的指示燈在開關斷開時不發光，插孔不能提供工作電壓；而在開關閉合時指示燈發光，插孔可以提供工作電壓；如果指示燈損壞，開關閉合時插孔也能提供工作電壓。下圖中，插線板電路連接符合上述現象及安全用電要求的是(??
)
A.??????B.???????C.???????D.?
【答案】
C
【解答】①根據題目描述可知，指示燈損壞，插座正常工作，那么二者不相互影響，因此插座和指示燈并聯。
②開關斷開時，指示燈和插座都不工作，那么開關應該在干路上。
③開關一定要接在指示燈和火線之間；
④三孔插座接線“左零右火中間地”。故C正確，而A、B、D錯誤。
【解析】①如果用電器相互影響，那么它們串聯；如果不相互影響，那么它們并聯；
②在并聯電路中，干路開關控制所有用電器；支路開關只能控制它所在支路上的用電器；
③在家庭電路中，開關一定要接在火線和用電器之間，
④三孔插座接線時，注意“左零右火中間地”，據此分析判斷。
2.如圖所示的家庭電路中，有兩個器件連接錯誤，它們是(
??)
A.?帶開關的燈泡和三孔插座????????????????????????????????????
B.?帶開關的燈泡和帶熔絲的兩孔插座
C.?閘刀開關和帶開關的燈泡????????????????????????????????????
D.?閘刀開關和三孔插座
【答案】
A
【解答】控制燈泡的開關應該接在火線和燈泡之間，三孔插座接線應該“左零右火中間地”，控制電路的總開關應該接在進戶線的最前面，保險絲應該接在火線上，因此連接錯誤的是燈泡上的開關和三孔插座，故A正確，而B、C、D錯誤。
【解析】根據家庭電路的連接的注意事項判斷即可。
3.如圖是常用的帶有多插孔的插排。小明家插排的指示燈已經損壞，但閉合開關后插孔上連接的用電器仍可以正常工作。某一天小明家裝修時將切割機插入插排，切割機工作時，家中的空氣開關出現了“跳閘”現象。則下列說法中正確的是(???
)
A.?插排上的插孔與指示燈是串聯關系??????????????????????B.?“跳閘”的原因一定是電路發生了斷路
C.?“跳閘”的原因一定是電路發生了短路???????????????D.?“跳閘”的原因可能是電路總功率過大
【答案】
D
【解答】指示燈損壞后，插排上的插孔照常向外供電，這說明它們不相互影響，因此它們并聯，故A錯誤；空氣開關“跳閘”肯定是因為電流過大造成的，因為此時切割機正在工作，所以不可能發生了短路，肯定是切割機的功率多大造成的，故D正確，而B、C錯誤。
【解析】（1）如果用電器相互影響，那么它們串聯；如果不相互影響，那么它們并聯；（4）家庭電路電流過大的原因：①發生短路；②用電器的總功率過大。
4.如圖所示，甲站在干燥的木桌上一只手接觸到相線；乙站在地上一只手接觸到零線；丙站在干燥的木桌上一只手接觸到相線。此時，丁站在地面上用手去拉丙。則(???
)
A.?甲、乙都會觸電?????????????B.?甲、丙都會觸電?????????????C.?乙、丁都會觸電?????????????D.?丙、丁都會觸電
【答案】
D
【解答】甲：接觸火線，但是不能與大地或零線形成通路，不會觸電；乙：手接觸火線，腳與大地接觸，形成了通路，會造成觸電；丙和丁：二者串聯，一端接觸火線，一端與大地相連，形成了通路，會造成觸電。因此乙、丙和丁都會觸電。
【解析】觸電是指有電流經過人體，因此觸電的條件：①接觸火線或與火線聯通的物體；②形成通路，據此分析即可。
5.家里某用電器發生短路，熔絲立即熔斷，用下列方法進行檢測。如圖所示，斷開所有用電器的開關，用一個普通的白熾燈L作為“校驗燈”與熔斷的熔絲并聯，然后只閉合S、S1
，若L正常發光說明L1________，只閉合S、S2
，若L發出暗紅色的光（發光不正常），說明L2________（填“正?！薄岸搪贰被颉皵嗦贰保?br/>【答案】
短路；正常
【解答】（1）如圖所示，斷開所有用電器的開關，用一個普通的白熾燈L作為“校驗燈”與熔斷的熔絲并聯，然后只閉合S、S1
，若L正常發光說明L1短路。（2）只閉合S、S2
，
此時L與L2串聯，若L發出暗紅色的光（發光不正常），說明L2兩端的電壓小于電源電壓，因此它工作正常。
【解析】（1）只閉合S、S1
，檢驗燈L與燈泡L1串聯，由于檢驗燈的電壓小于電源電壓，所以發光較暗。而此時檢驗燈正常發光，說明電流沒有經過L1
，即它發生短路。（2）根據上面的分析確定L2的工作狀態。
6.電工師傅常用一只額定電壓為220V的燈泡L0(檢驗燈泡)取代保險絲來檢查新安裝的照明電路中每個支路的情況，如圖所示。當S閉合后，再分別閉合S1、S2、S3(每次只能閉合其中之一)時，可能出現以下三種情況，試判斷(均選填“短路”“斷路”或“正?！?：
（1）L0不亮，說明該支路________。
（2）L0正常發光，說明該支路________。
（3）L0發光呈暗紅色，說明該支路________。
【答案】
（1）斷路（2）短路（3）正常
【解析】（1）當開關S和S1閉合時，燈泡L0與L1串聯。正常情況下，兩個燈泡都會發光，但是由于它們的電壓都小于額定電壓，所以亮度都會偏小。此時燈L0不亮，說明沒有電流，即該支路發生斷路；（2）當開關S和S2閉合時，燈泡L0與L2串聯。正常情況下，兩個燈泡都會發光，但是由于它們的電壓都小于額定電壓，所以亮度都會偏小。此時燈泡L0正常發光，說明電流從燈泡L2處經過但是沒有經過它，即它發生了短路；
（3）當開關S和S3閉合時，燈泡L0與L3串聯。正常情況下，兩個燈泡都會發光，但是由于它們的電壓都小于額定電壓，所以亮度都會偏小。此時燈泡L0呈暗紅色，說明它亮度偏小，即電路正常。
考點過關☆專項突破
考點一：磁鐵、通電螺線管的認識以及磁極判斷
1.如圖所示，小磁針靜止在螺線管附近，閉合開關后，下列判斷正確的是（??
）
A.?通電螺線管的左端為N極?????????????????????????????????????
B.?小磁針S極指向左
C.?A點磁場的方向水平向右?????????????????????????????????????
D.?小磁針繼續靜止不動
2.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
3.一蛋糕盒里放有一條形磁鐵，盒外均勻放有八個小磁針，小磁針靜止時，指向如圖所示(涂黑部分為N極)，由此可以判定條形磁鐵在盒內擺放方向為(??
)
A.?沿1－5連線位置，N極在5，S極在1????????????????????
B.?沿2－6連線位置，N極在2，S極在6
C.?沿3－7連線位置，N極在3，S極在7????????????????????
D.?沿4－8連線位置，N極在4，S極在8
4.電話的基本原理是通過話筒與聽筒完成聲音信號與________信號的相互轉換，如圖所示為電話機原理圖。當人對著話筒說話時，滑動變阻器的滑片向左移動，則聽筒電磁鐵的磁性將________(選填“變強”“變弱”或“不變”)，其左端為________極。
5.如圖所示，磁感線的方向是從________(選填“A到B”或“B到A”)。導體a(垂直于紙面)在________(選填“豎直”或“水平”)方向運動時，a中能產生感應電流，則導體a一定是閉合電路的一部分導體。
6.如圖a所示當彈簧測力計吊著一磁體甲（該磁體的重力為G），沿水平方向從水平放置的條形磁鐵乙的A端移到B端的過程中，請在圖b中畫出表示測力計示數與水平位置的關系變化圖________，并簡要說明彈簧測力計在A點、O點、B點位置示數情況及理由。
A點:________O點:________B點:________。
考點二：電磁鐵的特點以及應用
1.電梯為居民出入帶來了很大的便利，出于安全考慮，電梯設置有超載自動報警系統，其工作原理如圖所示。R1為保護電阻，R2為壓敏電阻，其阻值隨壓力增大而減小。下列說法正確的是(
??)
A.?電磁鐵是根據電磁感應原理制成的??????????????????????
B.?工作時，電磁鐵的上端為N極
C.?超載時，電磁鐵的磁性減小????????????????????????????????
D.?正常情況下(未超載時)，K與A接觸
2.為模擬?；芈窡糇詣踊芾?，小明利用電磁鐵、光敏電阻R《阻值隨光照強度增大面增大）等器材設計了下列電路圖，以實現白天光照強時燈L滅，傍晚光照弱時燈L發光。忽略彈性銜鐵和電磁鐵線圈電阻，則符合設計要求的是（??
）
A.???B.?C.?D.?
3.如圖是小科設計的甲醛污染的檢測電路。當甲醛濃度高于某一設定值時，電鈴發聲警報。圖中氣敏電阻R1阻值隨甲醛濃度的增大而減小。下列說法正確的是（??
）
A.?電鈴應接在A和C之間
B.?當甲醛濃度升高，電磁鐵磁性減弱
C.?用久后，電源電壓U1會減小，報警時甲醛最小濃度比設定值低
D.?為使該檢測電路在甲醛濃度更低時報警，可將R2控制電路的滑片向上移
4.如圖是演示巨磁電阻效應原理的示意圖，GMR是巨磁電阻，它的電阻在磁場中隨磁性增強而急劇減?。陔娐返碾娫措妷罕３?V不變，L是標有“2V
0.1W”的指示燈，當它兩端電壓達到1.2V時開始發光，若指示燈電阻不受溫度影響，則燈絲阻值為
________Ω．閉合S1、S2時，圖中電磁鐵的
________（選填“左”或“右”）端是S極，將滑動變阻器滑片P向左滑動，電磁鐵周圍的磁場
________（選填“增強”、“減弱”或“不變”），P滑到某點，L剛好開始發光，此時GMR接入電路的阻值為
________Ω，繼續向左滑動滑片P，電壓表示數
________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）
5.某同學為學校設計了可以自動控制最高水位的智能水箱，其電路圖如圖甲。控制電路電源電壓U1=20伏，R0為定值電阻，RF為壓敏電阻，電磁鐵線圈電阻忽略不計；壓敏電阻RF放置于水箱底部(如圖乙)，其阻值與壓力有關，阻值隨水位變化關系如表。工作電路為注水系統，其電源電壓U2=220伏；圓柱體水箱底面積S=0.4米2。當水箱內的水位上升到1米時，通過電磁鐵線圈的電流I1=0.2安，銜鐵恰好被吸下，注水系統停止工作。
水位(米)
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
壓敏電阻RF阻值(歐)
200
125
90
70
65
62
60
（1）甲圖中的E點應與________(選填“C”或者“D”)連接。
（2）求R0的阻值。
（3）如果保持其他條件不變，只是適當增大R0的阻值，請分析水箱的最高水位會________?(選填“變大”、“不變”或“變小”)，原因是________。
考點三：電動機、發電機的區別
1.如圖所示的四個裝置，關于它們的說法中錯誤的是(??
)
A.?圖甲可用來演示電磁感應現象?????????????????????????????B.?圖乙可用來演示電流的磁效應
C.?圖丙中螺線管的右端是N極?????????????????????????????????D.?圖丁中的電磁繼電器的工作原理是電磁感應
2.王建同學對微風電風扇產生了興趣，將它與小燈泡按如圖甲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。此時它的工作原理是________，電路可簡化為圖乙中的________圖。
3.用漆包線繞成矩形線圈，將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁場(如圖所示)。
閉合開關，由于磁場對放入其中的通電導體會產生________的作用，線圈會轉動，線圈在磁場中________(選填“能”或“不能”)持續轉動。如果將電源和開關換成小量程電流表，用手緩慢轉動線圈，發現電流表的指針左右擺動，________(選填“電動機”或“發電機”)就是根據這個原理工作的。
4.在探究“產生感應電流的條件”實驗中。
（1）觀察________判斷電路中是否有感應電流。
（2）閉合開關，若導體AB不動，左右移動磁體，電路中________(選填“有”或“無”)感應電流。
（3）如果將小量程電流表換成________，可以探究磁場對通電導體的作用。
考點四：家庭電路的組成以及故障判斷
1.如圖是小科家的部分電路，他將電飯煲的插頭插入三孔插座后，正在燒水的電熱水壺突然停止工作，但電燈仍正常發光。拔出電飯煲的插頭，電熱水壺仍不能工作，用測電筆分別測試插座的左、右孔，氖管均發光。若電路中只有一處故障，則（??
）?
A.?電熱水壺所在電路的b、c間斷路???????????????????????B.?插座的接地線斷路
C.?電路的c、d間導線斷路???????????????????????????????????????D.?電路的a、b間導線斷路
2.小科傍晚放學回家，閉合電燈開關（如圖所示），發現電燈不亮，用測電筆分別測試燈泡兩端的接線柱，氖管均發光，那么故障的可能原因是（只考慮有一處故障的情況）（
????）
A.?兩根進戶線都開路??????????????????B.?進戶火線開路??????????????????C.?進戶零線開路??????????????????D.?燈絲開路
3.燈
L
是一款帶
LED
指示燈的節能燈，已知燈
L
的額定電壓為
220V，如圖所示是燈
L
的家庭電路的部分示意圖，下列說法不．正．確．的是(??
)
A.?LED
指示燈工作時的額定電壓為
220V????????????????B.?導線
b
是零線
C.?電能表示數單位是千瓦時????????????????????????????????????D.?若
LED
指示燈損壞，燈L
仍能正常工作
4.小明家里的一盞電燈不能發光，換上新的電燈，還是不能發光，于是小明拿來測電筆，閉合開關后，分別在如圖a、b、c、d
四個位置進行測量，測電筆均能發光。則電路故障是
（
）
A.?a點與火線之間斷路???????
B.?a點與b點之間斷路???????
C.?c點與d點之間斷路???????
D.?d點與零線之間斷路
5.燈L是一款帶LED指示燈的節能燈，已知燈L的額定電壓為220V，如圖所示是燈L的家庭電路的部分示意圖，下列說法錯誤的是（???
）。
A.?導線a是火線???????????????????????????????????????????????????????
B.?電能表示數單位是千瓦時
C.?LED指示燈損壞，燈L仍能正常工作?????????????????????
D.?LED指示燈工作時的額定電壓為220V
6.開關是電路的重要元件，既可確保安全用電，又能方便控制電路。學校的STEM課堂上，小科在家庭電路圖中設置了五處開關（如圖所示）。小江覺得該電路設計不合理，因為有幾處開關必須處于常閉狀態，所以無需設置，這幾處開關是（
?）
A.?1、2???????????????????????????????B.?1、4????????????????????????????????????
C.?2、4??????????????????????????????D.?3、5
7.小剛安裝了如圖所示的家庭電路，其中安裝錯誤的是(???
)
A.?保險絲???????????????????????????????B.?開關???????????????????????????????C.?三孔插座???????????????????????????????D.?二孔插座
8.下列說法中，會引起觸電事故的是（???
）
A.?某同學做實驗時，兩只手分別接觸了4節串聯干電池的兩極
B.?電工師傅站在干燥的木凳上，雙手不小心碰到了火線和零線
C.?一小孩把手指插進了插座接零線的小孔中
D.?電工師傅站在干燥的木凳上，一只手不小心碰到了火線
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精品試卷·第
2
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（共
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