電和磁（解析卷）-2021年中考科學(xué)考點(diǎn)

考點(diǎn)16電和磁

思維導(dǎo)圖

就*HEW宣◎同名磁極相斥

磁極間相互◎異名磁極相吸

③作用規(guī)律.

,,,,?吸引鐵、鉆、鍥等

。磁性/------------------

磁體$

I◎磁極

存"S極、N極

在

電和磁。對放入的磁體有磁力

——,，?性質(zhì)

磁場M?磁感線

—、?描述磁場的強(qiáng)弱與方向

?電磁鐵

?通電導(dǎo)體一"~磁場/

?電生磁廠

&通電線圈在

磁場,轉(zhuǎn)動(dòng)

應(yīng)用磁生電、@電動(dòng)機(jī)

I電磁感應(yīng)心”

~\?發(fā)電機(jī)

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一、磁現(xiàn)象

1.磁鐵

磁性是磁體具有吸引鐵、鉆、鐐等物質(zhì)的性質(zhì)(吸鐵性)。具有磁性的物質(zhì)稱為磁體，永磁體分為天然磁

體和人造磁體。

2.磁極

磁體上磁性最強(qiáng)的部位叫磁極(磁體兩端最強(qiáng)中間最弱)。能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體，靜止時(shí)指南的磁極叫南極

(S),指北的磁極叫北極(N)。磁極間的相互作用規(guī)律為:同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。

【知識拓展】

最早的指南針叫司南。其勺柄是磁鐵的S極，指向地理南方。

一個(gè)永磁體分成多部分后，每一部分仍存在兩個(gè)磁極。

磁化指使原來沒有磁性的物體得到磁性的過程。磁鐵之所以可以吸引鐵釘是因?yàn)殍F釘被磁化后，鐵釘與

磁鐵的接觸部分間形成異名磁極后相互吸引的結(jié)果。

軟鐵被磁化后，磁性很容易消失，稱為軟磁性材料。鋼被磁化后，磁性能長期保持，稱為硬磁性材料。

所以制造永磁體使用鋼，制造電磁鐵的鐵芯使用軟鐵。

物體是否具有磁性的判斷方法：①根據(jù)磁體的吸鐵性判斷；②根據(jù)磁體的指向性判斷；③根據(jù)磁體相互

作用規(guī)律判斷；④根據(jù)磁極的磁性最強(qiáng)判斷。

典例訓(xùn)練

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1.（2020?杭州）有外形相同的兩根鋼條M、N,按圖甲、圖乙兩種方式接觸時(shí)，它們之間都有較大吸引力。

則下列推斷正確的是（）

甲乙

A.M無磁性、N無磁性B.M無磁性、N有磁性C.M有磁性、N無磁性D.M有磁性、N有磁性

【答案】D

【解析】條形磁鐵的兩端磁性最強(qiáng)，而中間磁性最弱，據(jù)此判斷。

【解答】無論M是否有磁性，它的中間位置幾乎都沒有磁性，用N的一端靠近M的中間，二者相互吸引，

那么只能說明N是磁體有磁性；同理，能夠說明M是磁體有磁性，故D正確，而A、B、C錯(cuò)誤。

2、如圖所示，一根條形磁體，左端為S極，右端為N極。另用彈簧測力計(jì)下懸掛一鐵球，將彈簧測力計(jì)自

左向右沿水平方向移動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化規(guī)律是（）

ABCD

【答案】D

【解析】本身不帶磁性的鐵球能被磁體吸引。條形磁體兩端磁性最強(qiáng)，中間磁性最弱。

3.［杭州中考］一根條形磁體斷裂成三段（如圖所示），以下現(xiàn)象與相關(guān)的說法，正確的是（）

【答案】A

【解析】4端為S極，與小磁針的N極相互吸引，所以小磁針的黑色部分為N極；利用安培定則確定螺線管

的左端為N極，而C端為S極，所以兩者相互吸引；同一塊磁體的磁極磁性相同，吸引大頭針的數(shù)量也相

同；閉合電路的萬■段導(dǎo)體穿過⑺之間時(shí)，做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

4.（2019?臺(tái)州）能寫紅黑雙色的磁畫板截面如圖所示，按下寫字筆黑色按鈕寫出黑色的字，按下紅色按

鈕寫出紅色的字，刷子左右移動(dòng)則字消失。下列說法正確的是（）

面

SHaiBfiSBS

A.刷子可以用鐵制作B.寫黑字時(shí)筆尖為S極

C.寫紅字時(shí)筆尖為N極D.寫字的原理是同名磁極相互排斥

【答案】A

【解析】（1）磁極之間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引；

（2）磁鐵都有吸引鐵、鉆、銀等物質(zhì)的性質(zhì)。

【解答】當(dāng)按下黑色按鈕，筆尖靠近磁畫板時(shí)，畫板上黑色的S極在上顯示黑字，根據(jù)“異名磁極相互吸

引”可知，這時(shí)筆尖為N極，故B錯(cuò)誤；

當(dāng)按下紅色按鈕，筆尖靠近磁畫板時(shí)，畫板上紅色的N極在上顯示紅字，根據(jù)“異名磁極相互吸引”可知,

這時(shí)筆尖為S極，故C錯(cuò)誤；

寫字的原理是“異名磁極相互吸引"，故D錯(cuò)誤；

當(dāng)用刷子左右移動(dòng)時(shí)，文字消失，說明磁畫板上的小磁體又在刷子的引力恢復(fù)原來的位置，因此刷子可以

用鐵制作，故A正確。

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二、磁場

1.磁場

磁場是磁體周圍存在著的看不見、摸不著的特殊物質(zhì)?？衫棉D(zhuǎn)換法根據(jù)磁場所產(chǎn)生的作用來認(rèn)識磁場。

磁場對放入其中的磁體會(huì)產(chǎn)生力的作用。磁極間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的。在磁場中某點(diǎn)，小磁

針靜止時(shí)北極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場方向。

2.磁感線

磁感線是用來描述磁場強(qiáng)弱、方向的一種科學(xué)模型。任何一點(diǎn)的曲線方向都跟—放在該點(diǎn)的小磁針北極

所指的方向一致。磁感線的方向：磁體周圍的磁感線總是從磁體的北極出來，回到磁體的南極。

【知識拓展】

磁感線是為了直觀、形象地描述磁場而引入的帶方向的曲線，不是客觀存在的。但磁場是客觀存在的。用

磁感線描述磁場的方法叫模型法。磁感線是封閉的曲線。磁感線立體的分布在磁體周圍，而不是平面的，

磁感線不相交，磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱。

典例訓(xùn)練

1、［天津中考］下圖中磁體兩極間磁感線的畫法正確的是（）

ABCD

【答案】A

【解析】磁體周圍的磁感線總是從N極出來，回到S極。

2.［山西中考］小明在一塊有機(jī)玻璃板上安裝了一個(gè)用導(dǎo)線繞成的螺線管，在板面上均勻撒滿鐵屑，通電后

輕敲玻璃板，鐵屑的排列如圖所示。下列說法正確的是()

囪11-2

A.圖中只0兩點(diǎn)相比，尸點(diǎn)處的磁場較強(qiáng)

B.若只改變螺線管中的電流方向，入0兩點(diǎn)處的磁場會(huì)減弱

C.若只改變螺線管中的電流方向，只0兩點(diǎn)處的磁場方向會(huì)改變

D.若只增大螺線管中的電流，只。兩點(diǎn)處的磁場方向會(huì)改變

【答案】C

【解析】通電螺線管的磁場和條形磁體的磁場一樣，0點(diǎn)鐵屑的分布比尸點(diǎn)密集，0點(diǎn)的磁場比一點(diǎn)強(qiáng)；只

改變電流方向，則磁場方向發(fā)生改變，但通電螺線管的磁場強(qiáng)弱不變；只增大螺線管中的電流，則磁場的

強(qiáng)弱發(fā)生改變，但磁場方向不變。

3.(2020?寧波)1852年，法拉第經(jīng)過深入的思考和大量的嘗試，建立了“力線”的概念。他認(rèn)為在磁極

周圍充滿了力線，依靠力線將磁極間的作用聯(lián)系起來。他還利用細(xì)鐵屑把這種所謂的“力線”形象地呈現(xiàn)

出來。小科進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):①在玻璃板上均勻地撒上一層薄薄的細(xì)鐵屑。②把玻璃板放在條形磁鐵上，觀

察細(xì)鐵屑的分布情況。③輕敲玻璃板，再觀察細(xì)鐵屑的分布情況。請回答：

(1)如圖所示為實(shí)驗(yàn)步驟③得到的細(xì)鐵屑分布情況。請你在答題卷對應(yīng)的位置上畫出經(jīng)過A點(diǎn)的磁感線。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟②中未敲玻璃板“力線”未能通過細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來，而步驟③中輕敲玻璃板“力線”能通過

細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來。上述原因分別是什么？

【答案】（1）

（2）

采分點(diǎn)答題要點(diǎn)參考答案

細(xì)鐵屑受磁力及原因能說出細(xì)鐵屑在磁場中把撒有細(xì)鐵屑的玻璃板放在條形磁鐵上后，每一顆細(xì)鐵屑都會(huì)被

被磁化磁化，磁體會(huì)對細(xì)鐵屑產(chǎn)生磁力的作用。

解釋未敲玻璃板時(shí)，“力能說出細(xì)鐵屑受到磁力，由于細(xì)鐵屑與玻璃表面之間存在摩擦，離磁極較近的細(xì)鐵屑會(huì)被

線”未能通過細(xì)鐵屑呈不足以克服摩擦而改變吸引到磁極附近，而離磁極較遠(yuǎn)的細(xì)鐵屑受到的磁力較小，不足

現(xiàn)出來的原因位置或排列方向以克服摩擦而改變位置或排列方向，所以細(xì)鐵屑排布尚無規(guī)律。

解釋輕敲玻璃板時(shí)，“力能說出輕敲玻璃板導(dǎo)致輕輕敲動(dòng)玻璃板，玻璃板受力而振動(dòng)，細(xì)鐵屑由于慣性保持靜止

線”能通過細(xì)鐵屑呈現(xiàn)細(xì)鐵屑與玻璃板間彈力狀態(tài)，使細(xì)鐵屑與玻璃板間彈力減小，甚至短暫分離。此時(shí)，被

出來的原因減小，甚至短暫分離，細(xì)磁化的每一顆細(xì)鐵屑在磁力的作用下，會(huì)圍繞磁鐵呈輻射狀有規(guī)

鐵屑受磁力作用而改變律地排列起來，把磁體周圍的磁場在一個(gè)平面上的分布情況形象

位置或排列方向地模擬出來。

【解析】（1）根據(jù)條形磁鐵周圍磁感線的分布情況完成作圖；

（2）①根據(jù)磁化的知識，分析每顆鐵屑在磁場中的變化，以及磁場對它的作用；

②對磁場中的鐵屑進(jìn)行受力分析，通過大小的比較確定鐵屑的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否能夠改變，進(jìn)而排列成一定形

狀；

③分析輕敲玻璃板對鐵屑受到的摩擦力的影響，進(jìn)而確定它們在磁力作用下最終的排列情況。

【解答】（1）條形磁鐵周圍的磁感線從北極出來，回到南極，且每條磁感線都是封閉的曲線，在兩極附近

磁感線呈放射狀排布，如下圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)步驟②中未敲玻璃板“力線”未能通過細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來，而步驟③中輕敲玻璃板“力線”能通

過細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來，其中的原因是：

①把撒有細(xì)鐵屑的玻璃板放在條形磁鐵上后，每一顆細(xì)鐵屑都會(huì)被磁化，磁體會(huì)對細(xì)鐵屑產(chǎn)生磁力的作用。

②由于細(xì)鐵屑與玻璃表面之間存在摩擦，離磁極較近的細(xì)鐵屑會(huì)被吸引到磁極附近，而離磁極較遠(yuǎn)的細(xì)鐵

屑受到的磁力較小，不足以克服摩擦而改變位置或排列方向，所以細(xì)鐵屑排布尚無規(guī)律。

③輕輕敲動(dòng)玻璃板，玻璃板受力而振動(dòng)，細(xì)鐵屑由于慣性保持靜止?fàn)顟B(tài)，使細(xì)鐵屑與玻璃板間彈力減小，

甚至短暫分離。此時(shí)，被磁化的每一顆細(xì)鐵屑在磁力的作用下，會(huì)圍繞磁鐵呈輻射狀有規(guī)律地排列起來，把

磁體周圍的磁場在一個(gè)平面上的分布情況形象地模擬出來。

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三、地磁場

地球是一個(gè)大磁體，地球產(chǎn)生的磁場叫地磁場，地磁場分布于地球周圍的空間里。小磁針總是指南北是因

為受到地磁場的作用。地磁場的北極在地理的南極附近，地磁場的南極在地理的北極附近。首先由我國宋

代的沈括發(fā)現(xiàn)磁偏角（磁場方向與經(jīng)線的夾角）。

典例訓(xùn)練

1.[2018?綿陽]指南針是我國四大發(fā)明之一，《論衡》記載：司南之杓，投之于地，其柢指南。如圖所示

的司南放在水平光滑的“地盤”上，靜止時(shí)它的長柄指向南方。司南長柄所指方向是（）

A.地理南極，地磁北極B.地理南極，地磁南極

C.地理北極，地磁北極D.地理北極，地磁南極

【答案】A

【解析】司南的“司”是動(dòng)詞，即杓柄的指向之意，“南”指地理南方。地磁北極在地理南極附近，地磁

南極在地理北極附近。

2.（2020?衢州）2019年9月，荷蘭科學(xué)家辛斯伯根發(fā)現(xiàn)：在歐洲大陸下“藏著”一塊1億多年前的“大

阿德里亞”大陸。他是怎么找到這塊大陸的呢？原來一些原始的磁細(xì)菌在細(xì)胞內(nèi)會(huì)產(chǎn)生磁性物質(zhì)，其磁極

指向受地磁場影響，如圖所示。磁細(xì)菌死后，留下的磁性物質(zhì)與周圍沉積物一起形成巖石?？茖W(xué)家根據(jù)地

磁信息，就能還原出該巖石在地球上曾經(jīng)所處的位置。

（1）從細(xì)胞結(jié)構(gòu)看，磁細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)沒有,因此它屬于原核生物。

（2）根據(jù)圖中地磁場的方向和磁細(xì)菌的指向，判斷此時(shí)磁細(xì)菌鞭毛端的磁極是.

（3）“大阿德里亞”大陸“藏到”歐洲大陸下面，可證明地殼在不斷。

【答案】（1）成形的細(xì)胞核（2）S（南）極（3）變動(dòng)或運(yùn)動(dòng)

【解析】1、細(xì)菌是原核生物，細(xì)胞內(nèi)沒有成形的細(xì)胞核：

2、小磁針在磁場中靜止時(shí)，N極的指向?yàn)榇艌龅姆较颍?/p>

3、地殼變動(dòng)的證據(jù)：懸崖峭壁上巖層斷裂的痕跡、采石場上彎曲的巖層、高山上的海洋生物化石、意大

利那不勒斯海岸的三根大理石柱的升降（說明發(fā)生了海陸變遷）、火山和地震。

【解答】（1）磁細(xì)菌的一種細(xì)胞，在細(xì)胞內(nèi)沒有成形的細(xì)胞核，因此它屬于原核生物；

（2）由圖中的地磁場方向可知，磁細(xì)菌的鞭毛端是逆著磁場方向的，所以判斷鞭毛端為磁極的S（南）極:

（3）“大阿德里亞”大陸“藏到”歐洲大陸下面，可證明地殼在不斷變動(dòng)或運(yùn)動(dòng)。

3.（2020?溫州）北宋著名科學(xué)家沈括所著的《夢溪筆談》是一部中國古代科技類百科全書，記載了我國

古代的許多科技發(fā)現(xiàn)與發(fā)明。

（1）在北宋之前就有人將磁石（磁體）磨成針懸掛或支撐起來，磁針就能指南。“磁針指南”是因?yàn)榈厍虼?/p>

在。

（2）沈括考察太行山時(shí)，發(fā)現(xiàn)有些巖石中夾雜著螺蚌殼。他推測太行山以前是大海，但現(xiàn)在太行山距離大

海有近千里。造成這種海陸變遷的主要原因是。

（3）沈括大膽預(yù)測石油在未來社會(huì)中會(huì)得到廣泛使用，現(xiàn)預(yù)測已被證實(shí)。石油的大量使用引起大氣中的二

氧化碳含量增加，導(dǎo)致全球氣候變暖，這種環(huán)境問題稱為________?

【答案】（1）地磁場（2）地殼運(yùn)動(dòng)（3）溫室效應(yīng)

【解析】1、地球存在地磁場，能使處在其中的小磁體靜止后指向南北方向；

2、地殼運(yùn)動(dòng)是由于地球內(nèi)部原因引起的組成地球物質(zhì)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。地殼運(yùn)動(dòng)是由內(nèi)力引起地殼結(jié)構(gòu)改變、

地殼內(nèi)部物質(zhì)變位的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，它可以引起巖石圈的演變，促使大陸、洋底的增生和消亡；并形成海溝和

山脈；同時(shí)還導(dǎo)致發(fā)生地震、火山爆發(fā)等；

3、溫室效應(yīng)主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)社會(huì)過多燃燒煤炭、石油和天然氣，產(chǎn)生的和大量排放的汽車尾氣中

含有的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入大氣造成的。

【解答】（1）在北宋之前就有人將磁石（磁體）磨成針懸掛或支撐起來，磁針就能指南?！按裴樦改稀笔且?/p>

為地球存在地磁場；

（2）沈括考察太行山時(shí)，發(fā)現(xiàn)有些巖石中夾雜著螺蚌殼。他推測太行山以前是大海，但現(xiàn)在太行山距離大

海有近千里。造成這種海陸變遷的主要原因是地殼運(yùn)動(dòng)；

（3）由題中信息“石油的大量使用引起大氣中的二氧化碳含量增加，導(dǎo)致全球氣候變暖”可知，這種環(huán)境

問題是溫室效應(yīng)。

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四、電流的磁場

1.奧斯特實(shí)驗(yàn)：小磁針在通電導(dǎo)線的周圍發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流的磁效應(yīng)。該現(xiàn)象說明：通電導(dǎo)線的周圍存

在磁場，且產(chǎn)生的磁場方向與電流方向有關(guān)。

2.通電螺線管的磁場：通電螺線管周圍的磁場和條形磁體的磁場很相似。其兩端的極性跟電流方向有關(guān)，

電流方向與磁極間的關(guān)系可由右手螺旋定則（或安培定則）來判斷。

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典例訓(xùn)練

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1.[2018?紹興義烏]湯姆生在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)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(yùn)動(dòng)形成的電子流。則通過這束電子流的運(yùn)動(dòng)方向推斷電流及周圍的磁場方向是（）

"I--------

--------1—

ABCD

【答案】A

【解析】電子帶負(fù)電，電子向上運(yùn)動(dòng)則電流方向向下。再根據(jù)安培定則（右手螺旋定則）可判斷通電導(dǎo)體周

圍的磁場方向。

2.（2020?鄴州模擬）如圖是某種磁懸浮燈泡的示意圖。在磁懸浮燈泡的內(nèi)部裝有一塊永磁體，在燈泡上

方的展柜中安裝有電磁鐵。給電磁鐵通電，在控制電路的調(diào)節(jié)下，能使燈泡靜止懸浮在空中。關(guān)于燈泡受

力情況，下列說法中正確的是（）

?工卜?柜

A.燈泡受到的磁力方向豎直向下

B.燈泡受到的重力方向豎直向上

C.增大通過電磁鐵的電流，可使燈泡受到的磁力變大

D.燈泡能靜止懸浮在空中是因?yàn)闊襞菔艿降拇帕Υ笥谒艿降闹亓?/p>

【答案】C

【解析】（1）根據(jù)二力平衡的知識分析；

（2）重力的方向始終是豎直向下的；

（3）電流大小和線圈匝數(shù)是影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素；

（4）根據(jù)（1）中的分析判斷。

【解答】地面附近，任何物體受到的重力方向都是豎直向下的，故B錯(cuò)誤;

燈泡懸空靜止，處于平衡狀態(tài)，那么它受到的重力和磁力相互平衡。根據(jù)二力平衡的知識可知，磁力

等于重力，故D錯(cuò)誤；

根據(jù)二力平衡的知識可知，磁力的方向與重力方向相反，即豎直向上，故A錯(cuò)誤：

增大通過電磁鐵的電流，可以增強(qiáng)電磁鐵的磁場，使燈泡受到的磁力增大，故C正確。

3.[2018?棗莊]在探究“通電螺線管的外部磁場”的實(shí)驗(yàn)中，小明在螺線管周圍擺放了一些小磁針。

（1）通電后小磁針靜止時(shí)的分布如圖甲所示，由此可看出通電螺線管外部的磁場與一的磁場相似。

（2）小明改變通電螺線管中的電流方向，發(fā)現(xiàn)小磁針指向轉(zhuǎn)動(dòng)180°,南北極發(fā)生了對調(diào)，由此可知：通電

螺線管外部的磁場方向與螺線管中方向有關(guān)。

（3）小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn)探究，并按圖乙連接電路，他先將開關(guān)S接a,觀察電流表的示數(shù)及吸引大頭針的數(shù)目；

再將開關(guān)S從a換到4調(diào)節(jié)變阻器的滑片只再次觀察電流表的示數(shù)及吸引大頭針的數(shù)目，此時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)

變阻器是為了,來探究的關(guān)系。

【答案】（D條形磁體（2）電流（3）控制兩次實(shí)驗(yàn)的電流大小不變通電螺線管磁場強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)

【解析】（1）通電螺線管的磁場分布與條形磁體相似，都具有兩個(gè)磁性較強(qiáng)的磁極。（2）實(shí)驗(yàn)中，他將開關(guān)S

從a換到。上時(shí)，連入電路的線圈匝數(shù)發(fā)生了變化，應(yīng)調(diào)節(jié)變阻器的滑片P,控制兩次實(shí)驗(yàn)的電流大小不變,

再次觀察電流表示數(shù)及吸引的大頭針數(shù)目，這樣才能探究出通電螺線管磁場強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系。

4.（2019?寧波模擬）科學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)，兩根平行導(dǎo)線通電后有如圖所示的現(xiàn)象（圖中實(shí)線、虛線分別表

示通電前、后的情況）。

(1)可見，平行通電導(dǎo)線之間有力的作用。而且，當(dāng)通入的電流方向相同時(shí)，導(dǎo)線相互________。

(2)平行通電導(dǎo)線之間相互作用力的大小可以用安培定律F=kLLL/r來描述。其中，分別為兩根導(dǎo)

線中通入的電流，L為導(dǎo)線的長度，r為導(dǎo)線之間的距離，k為比例系數(shù)。某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)L.mI,/ALAr/niF/N

110.20.20.10.8X107

20.50.20.20.10.4X107

31.50.40.30.21.8X101

對于位置固定、長度一定的兩根平行導(dǎo)線，如果保持F大小不變，兩根導(dǎo)線中的電流大小關(guān)系可以用圖像

【解析】(1)通電導(dǎo)線周圍存在磁場;磁場方向和電流方向有關(guān)這一現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng)，也就是所說的

電生磁。

(2)要用圖象中的圖線表示兩根導(dǎo)線中的電流大小關(guān)系，應(yīng)先分析得出兩根導(dǎo)線中電流的數(shù)學(xué)關(guān)系式。

【解答】(1)由圖可知：左邊的平行通電導(dǎo)線在當(dāng)通入方向相同的電流時(shí)，它們之間的距離變小，表明它

們導(dǎo)線相互吸引(通電直導(dǎo)線周圍的磁場吸引)。

(2)由安培定律F=kLI,I2/r可得k=Fr/LLL

由表格的第1次中的數(shù)據(jù)代入得：k=Fr/LI1I2=0.8X107NX0.Im/lmXO.2AX0.2A=2X107

因?yàn)閗為比例系數(shù)，位置固定、長度一定的兩根平行導(dǎo)線，保持F大小不變，所以可知II=Fr/KL=

定值，所以兩根導(dǎo)線中的電流大小關(guān)系是成反比的，圖象中的圖線b來表示。

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五、電磁鐵

電磁鐵是帶有鐵芯的通電螺線管。電磁鐵是由線圈和鐵芯兩部分組成的。

電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)磁性消失：當(dāng)線圈匝數(shù)一定時(shí)，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng);

當(dāng)電流一定時(shí)，電磁鐵線圈的匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。電磁鐵磁性的有無，可由開關(guān)來控制；電磁鐵磁性的

強(qiáng)弱，可由電流大小和線圈匝數(shù)來控制；電磁鐵的極性位置，可由電流方向來控制。

典例訓(xùn)練

1、［金華中考］在探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素時(shí)，小科設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。下列相關(guān)說法不正確的

是（）

A.電磁鐵力、5上方都是S極

B.通過電磁鐵/和8的電流相等

C.電磁鐵/的磁性強(qiáng)于電磁鐵8的磁性

D.向右移動(dòng)滑片只電磁鐵46磁性都減弱

【答案】A

【解析】根據(jù)安培定則判定電磁鐵的極性；串聯(lián)電路中電流處處相等；磁性的強(qiáng)弱與電流大小和線圈的匝

數(shù)有關(guān)。

2、［2018?瀘州］如圖所示，電磁鐵上方附近有一點(diǎn)4小磁針置于電磁鐵的右方附近。閉合開關(guān)S,下列

判斷正確的是（）

A.電磁鐵的左端為N極

B.電磁鐵上方/點(diǎn)的磁場方向向右

C.小磁針靜止后，其N極的指向向右

D.向左移動(dòng)滑片只電磁鐵的磁性減弱

【答案】C

【解析】根據(jù)安培定則，右手握螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向右端，則通電螺線管的右端為N

極；在磁體的外部，磁感線從N極指向S極，所以通電螺線管外/點(diǎn)的磁場方向向左；通電螺線管的右端

是N極，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，小磁針的S極應(yīng)指向螺線管的右端，故小磁針靜止時(shí)，其N極的指

向向右；向左移動(dòng)滑片戶，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻減小，電流增大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)。

3.[2018?衡陽]巨磁電阻效應(yīng)是指某些材料的電阻在磁場中急劇減小的現(xiàn)象，且磁場越強(qiáng)電阻越小，圖中

是說明巨磁電阻特性原理的示意圖，圖中G物?是巨磁電阻。如果閉合8、％,滑片尸向左移動(dòng)時(shí)，電表

的變化情況是（）

A.-二表和-彳表示數(shù)均變小

民二表和二表示數(shù)均變大

C.K表示數(shù)變小，匚表示數(shù)變大

D.⑷表示數(shù)變大，①表示數(shù)變小

【答案】D

【解析】滑片一向左移動(dòng)時(shí)，后連入電路的阻值減小，控制電路電流增大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，巨磁電阻G物?

阻值減小，其分壓減小，右側(cè)工作電路總電阻減小，電流增大。

4.（2020?杭州模擬）如圖所示，A為彈簧測力計(jì)，B為條形磁鐵，C為螺線管。閉合S時(shí)電流表和彈簧測

力計(jì)都有示數(shù)，再閉合3時(shí)，貝M）

A.電流表的示數(shù)變大，彈簧測力計(jì)的示數(shù)變大B.電流表的示數(shù)變大，彈簧測力計(jì)的示數(shù)減小

C.電流表的示數(shù)減小，彈簧測力計(jì)的示數(shù)減小D.電流表的示數(shù)減小，彈簧測力計(jì)的示數(shù)變大

【答案】A

【解析】（1）閉合開關(guān)$后，分析電路總電阻的變化，然后根據(jù)歐姆定律確定電流表的示數(shù)變化；

（2）首先根據(jù)安培定則判斷通電螺線管的上端的極性，然后根據(jù)磁極之間的相互作用確定條形磁鐵受到電

磁力的方向，接下來根據(jù)二力平衡的知識得到受力關(guān)系式，最后根據(jù)電磁力的變化確定測力計(jì)的示數(shù)變化

即可。

【解答】（1）閉合開關(guān)Si后，電阻R與R并聯(lián)，總電阻變?。桓鶕?jù)/=:可知，總電壓不變，那么總電流

變小，即電流表的示數(shù)變?。?/p>

（2）螺線管線圈上電流方向向右，用右手握住螺線管，四指指尖向右，此時(shí)大拇指向上，因此螺線管的上

端為N極。根據(jù)“異名磁極相互吸引”可知，條形磁鐵受到向下的吸引力。對條形磁鐵進(jìn)行受力分析，那

么彈簧測力計(jì)的示數(shù)F.HG+F.。因?yàn)橥ㄟ^螺線管的電流增大，所以條形磁鐵受到的吸引力增大，那么彈

簧測力計(jì)的示數(shù)增大。

5.[2018?嘉興舟山]如圖是一個(gè)溫度自動(dòng)報(bào)警器的工作原理電路圖。

IZZJ.I

IZZ11I

當(dāng)控制電路中有電流通過時(shí)，電磁鐵左端為極。在使用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，電鈴沒有報(bào)

警。經(jīng)檢查，各元件完好、電路連接無誤，則可能是因?yàn)椋ㄈ螌懸焕鸌）導(dǎo)致工作電路沒有接通。

【答案】S（或南）控制電路電源電壓太?。ê侠砑纯桑?/p>

【解析】當(dāng)溫度升高到設(shè)定值時(shí)，水銀柱與上方金屬絲連通，使左側(cè)形成通路，電磁鐵中有電流通過，產(chǎn)

生磁性，電磁鐵吸引銜鐵，由于電磁鐵磁性的大小與電流大小和線圈匝數(shù)多少有關(guān)，如果電源電壓太小，

使得電流太小，磁性太小，則電磁鐵吸引不動(dòng)銜鐵，工作電路不會(huì)工作。

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六、電磁繼電器

1.電磁繼電器：利用電磁鐵來控制工作電路的一種自動(dòng)開關(guān)。應(yīng)用：用低電壓和弱電流電路的通斷，來控

制高電壓和強(qiáng)電流電路的通斷，進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作和自動(dòng)控制。電磁繼電器的主要部件是電磁鐵、銜鐵、彈

簧和動(dòng)觸點(diǎn)。

2.電磁繼電器工作原理如圖所示，是一個(gè)利用電磁繼電器來控制電動(dòng)機(jī)的電路.其中電源后、電磁鐵線圈、

開關(guān)Si組成控制電路；而電源氏、電動(dòng)機(jī)M、開關(guān)S2和觸點(diǎn)開關(guān)S組成工作電路。當(dāng)閉合Si時(shí)，電磁鐵線

圈中有電流通過，電磁鐵有磁性，將銜鐵吸下，觸點(diǎn)開關(guān)接通，電動(dòng)機(jī)便轉(zhuǎn)動(dòng)起來；當(dāng)斷開與時(shí)，電磁鐵

線圈中失去電流，電磁鐵失去磁性，彈簧使銜鐵上升，觸點(diǎn)開關(guān)斷開，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

典例訓(xùn)練

1、［紹興中考］如圖是溫度自動(dòng)報(bào)警器工作電路，在水銀溫度計(jì)上部插入一段金屬絲，當(dāng)溫度達(dá)到金屬絲下

端所指示的溫度時(shí)（）

A.鈴響，燈不亮

B.鈴不響，燈不亮

C.鈴響，燈亮

D.鈴不響，燈亮

【答案】A

【解析】當(dāng)溫度計(jì)開關(guān)接通時(shí)，控制電路（低壓電路）接通，電磁鐵產(chǎn)生磁性吸引銜鐵，使動(dòng)觸點(diǎn)與下面的

電鈴支路接通，與上面的電燈支路斷開。

2.［2018?濰坊改編］如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的汽車啟動(dòng)電路。旋轉(zhuǎn)鑰匙接通a、6間電路，電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)。下

列說法正確的是（）

X、

/「

I_I

A.尸端為螺線管的N極

B.〃的滑片左移時(shí)螺線管磁性減弱

C.電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)說明螺線管產(chǎn)生磁性

D.螺線管兩端電壓大于電動(dòng)機(jī)兩端電壓

【答案】C

【解析】根據(jù)安培定則可知，尸端為螺線管的S極；E的滑片左移時(shí)，接入電路的電阻減小，電流變大，螺

線管磁性增強(qiáng)；銜鐵向下移動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，說明螺線管產(chǎn)生了磁性；螺線管的電路中電源只有一節(jié)干

電池，電動(dòng)機(jī)的電源是兩節(jié)干電池，故螺線管兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓。

3.(2019?紹興)如圖是小敏設(shè)計(jì)的汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當(dāng)C0濃度高于某一設(shè)定值時(shí)，電

鈴發(fā)聲報(bào)警。圖中氣敏電阻R,阻值隨C0濃度的增大而減小。下列說法正確的是()

W

電

彈A

磁

苗V

鐵

：CD

工作電路

U|R

控制電路氣徽電阻

A.電鈴應(yīng)接在A和C之間

B.當(dāng)CO濃度升高，電磁鐵磁性減弱

C.用久后，電源電壓5會(huì)減小，報(bào)警時(shí)CO最小濃度比設(shè)定值高

D.為使該檢測電路在CO濃度更低時(shí)報(bào)警，可將R2控制電路的滑片向下移

【答案】C

【解析】(1)當(dāng)CO濃度增大，電阻減小，電流增大時(shí)，電磁鐵才會(huì)吸引銜鐵，這時(shí)電鈴工作報(bào)警，根據(jù)

觸點(diǎn)位置確定電鈴的位置；

(2)電磁鐵的磁性隨線圈電流的增大而增大，減小而減??；

(3)電磁鐵吸引銜鐵需要的磁力是不變的，即線圈中需要達(dá)到的電流大小不變，根據(jù)歐姆定律判斷電源

電壓減小后電阻的變化，進(jìn)而判斷出氣敏電阻的阻值變化，最終判斷出CO濃度設(shè)定值的變化；

(4)據(jù)上可知，報(bào)警時(shí)控制電路中電流保持不變，即總電阻不變：根據(jù)氣敏電阻的阻值變化判斷變阻器

的阻值變化，進(jìn)而確定滑片的移動(dòng)方向。

【解答】A.當(dāng)CO濃度增大，電阻減小，電流增大時(shí)，電磁鐵才會(huì)吸引銜鐵，這時(shí)銜鐵與下面的觸點(diǎn)接通，

只有電鈴在BD部分才能報(bào)警，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)CO濃度增大，電阻減小，電流增大時(shí)，電磁鐵的磁性會(huì)增強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；

C.電磁鐵吸引銜鐵需要的磁力是不變的，即線圈中需要達(dá)到的電流大小不變；當(dāng)電源電壓減小時(shí)，控制電

路部分電流變小，此時(shí)電磁鐵磁力較小不能將銜鐵吸下來報(bào)警；只有CO的濃度繼續(xù)增大，氣敏電阻的阻值

繼續(xù)減小，電路電流增大才能再次報(bào)警，因此報(bào)警時(shí)CO的最小濃度設(shè)定值偏高，故C正確；

D.報(bào)警時(shí)控制電路中電流保持不變，即總電阻不變；當(dāng)CO的濃度降低時(shí)，氣敏電阻的阻值變大，為了正

常報(bào)警，變阻器的阻值必須變小，即滑片向上移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

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七、磁場對電流的作用（電動(dòng)機(jī)）

1.磁場對電流的作用

通電導(dǎo)線在磁場中會(huì)受到力的作用，力的方向與磁場方向及電流方向有關(guān)。

通電線圈在磁場中，當(dāng)線圈平面與磁感線不垂直時(shí)，磁場力會(huì)使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)線圈平面與磁感線垂直時(shí),

線圈也會(huì)受到磁場力的作用，但不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這一位置叫做平衡位置。

2.直流電動(dòng)機(jī)

電動(dòng)機(jī)是利用通電線圈能在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的。

直流電動(dòng)機(jī)模型主要由磁體（定子）、線圈（轉(zhuǎn)子）、換向器和電刷四部分組成，其中，最簡單的換向器是

兩個(gè)彼此絕緣的金屬半環(huán)，它的作用是當(dāng)通電線圈由于慣性轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，立即改變線圈中的電流方

向，以實(shí)現(xiàn)線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可由電流大小來控制；轉(zhuǎn)動(dòng)方向可由電流方向和磁極的位置來控制。

典例訓(xùn)練

1、［2018?淄博］如圖是探究“通電導(dǎo)線在磁場中受力”的實(shí)驗(yàn)裝置。瞬間接通電路，原來靜止的導(dǎo)線ab

向右運(yùn)動(dòng)。要使導(dǎo)線數(shù)向左運(yùn)動(dòng)，可行的措施是（）

A.將磁體的N、S極對調(diào)

B.增大電源電壓

C.換用磁性更強(qiáng)的磁體

D.將磁體的N、S極對調(diào)，同時(shí)改變電流的方向

【答案】A

【解析】通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與磁場方向和電流方向兩個(gè)因素有關(guān)；將磁體的磁極對調(diào)，磁場方

向與原來相反，則導(dǎo)線的受力方向與原來相反，能使導(dǎo)線向左運(yùn)動(dòng)；增大電源電壓、換用磁性更強(qiáng)的磁體,

會(huì)改變受力大小，但不能改變導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向；將磁體的N、S極對調(diào)，同時(shí)改變電流的方向，不會(huì)改變導(dǎo)

線的運(yùn)動(dòng)方向。

2、［聊城中考］如圖為直流電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)的分析中正確的是（）

\——

、_________

A.電動(dòng)機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理工作的

B.電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

C.使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠電磁繼電器來實(shí)現(xiàn)的

D.僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向

【答案】D

【解析】電動(dòng)機(jī)是利川通電線圈能在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的；電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗的電能大部分轉(zhuǎn)

化為機(jī)械能但也有少量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去是靠換向器來實(shí)現(xiàn)的。

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-

八、電磁感應(yīng)與發(fā)電機(jī)

1.電磁感應(yīng)

英國物理學(xué)家法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的

運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。

電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：電路必須是閉合電路，必須有一部分導(dǎo)體做

切割磁感線運(yùn)動(dòng)。感應(yīng)電流的方向跟磁場方向和導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。

2.發(fā)電機(jī)

發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的。

交流發(fā)電機(jī)主要由定子（磁體）、轉(zhuǎn)子（線圈）、銅環(huán)和電刷。

3.直流電與交流電

方向不變的電流叫直流電。大小和方向都發(fā)生周期性變化的電流叫交流電。

交流電的周期指電流發(fā)生一個(gè)周期性變化所用的時(shí)間，其單位就是時(shí)間的單位秒（s）。

交流電的頻率指電流每秒發(fā)生周期性變化的次數(shù)。其單位是赫茲，符號是Hz。頻率和周期的數(shù)值互為倒

數(shù)。

?----------------------------------------------S

典例訓(xùn)練

1、［2018?湖州］下列4個(gè)實(shí)驗(yàn)所揭示的原理能直接推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)明的是（）

ABcD

【答案】B

【解析】A實(shí)驗(yàn)揭示通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用，與電動(dòng)機(jī)發(fā)明有關(guān)；B實(shí)驗(yàn)揭示電磁感應(yīng)原理，直接推

動(dòng)發(fā)電機(jī)的發(fā)明；C實(shí)驗(yàn)是奧斯特實(shí)驗(yàn)，說明通電導(dǎo)體周圍存在磁場；D實(shí)驗(yàn)說明通電線圈能產(chǎn)生磁場，也

能探究通電線圈磁場強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。

2.［2018?株洲］如圖為交流發(fā)電機(jī)原理圖，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)，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

【解析】磁場方向是從N極出來到S極，所以圖中兩磁極間的磁場方向向右。發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，線圈一定做

切割磁感線運(yùn)動(dòng)。交流發(fā)電機(jī)輸出的是交流電，方向會(huì)周期性變化。發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)受磁場力作用。

3、［2018?淮安］在探究“產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”實(shí)驗(yàn)中:

\

（1）實(shí)驗(yàn)中，觀察判斷電路中是否有感應(yīng)電流。

⑵閉合開關(guān)，若導(dǎo)體仍不動(dòng)，左右移動(dòng)磁體，電路中（選填“有”或“無”）感應(yīng)電流。

（3）該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：閉合電路的一部分導(dǎo)體，在磁場中做運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

（4）如果將小量程電流表換成,可以探究磁場對通電導(dǎo)體的作用。

【答案】電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)有切割磁感線電源

【解析】抓住電磁感應(yīng)的三個(gè)關(guān)鍵詞：“閉合電路”“部分導(dǎo)體”“切割磁感線”。該探究實(shí)驗(yàn)要用靈敏

電流表去檢測，普通電流表效果不明顯。（4）探究通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)圖與該圖的本質(zhì)區(qū)別是

將靈敏電流表換成電源。

跟蹤訓(xùn)練

1.（2020?金衢模擬）下列設(shè)備，利用電磁繼電器工作的是（）

【答案】A

【解析】電磁繼電器其實(shí)就是用電磁鐵控制的開關(guān)，據(jù)此分析判斷。

【解答】A.當(dāng)水面與上面的金屬塊A接觸時(shí)，整個(gè)控制電路接通，電磁鐵產(chǎn)生磁性，將銜鐵吸下來，接通

工作電路里的紅燈，從而達(dá)到報(bào)警的目的，這里的電磁鐵相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)，故A符合題意；

B.聲音振動(dòng)引起線圈振動(dòng)，線圈在磁場中切割磁感線，從而將聲音轉(zhuǎn)化為強(qiáng)弱變化的電流，這就是動(dòng)

圈式話筒的工作過程，沒有利用電磁鐵，故B不合題意；

C.在電磁起重機(jī)中，閉合開關(guān)，電磁鐵通過電流而產(chǎn)生強(qiáng)大的磁力，將鋼鐵分揀并運(yùn)走；斷開開關(guān)，

電磁鐵沒有電流從而磁性消失，鋼鐵可以被放下來，故C不合題意；

D.閉合開關(guān)后，電磁鐵產(chǎn)生磁性，將銜鐵吸下來，銜鐵上的小錘敲擊鈴鐺蓋發(fā)出聲音；此時(shí)，銜鐵與

上面的觸點(diǎn)分開，電流消失，那么電磁鐵也就沒有磁性，銜鐵在自身彈力的作用下恢復(fù)原裝再次接通電

路，如此循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)小錘反復(fù)敲擊鈴鐺蓋，故D不合題意。

2.[2018?孝感]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(guān)S,滑片尸向下移

動(dòng)。下列說法正確的是（多選）（）

A.通電螺線管的右端為N極

B.滑片？向下移動(dòng)過程中，通電螺線管的磁性變?nèi)?/p>

C.滑片尸向下移動(dòng)過程中，條形磁鐵所受摩擦力一直不變

D.滑片〃向下移動(dòng)過程中，條形磁鐵可能靜止，也可能向左運(yùn)動(dòng)

【答案】AD

【解析】由圖可知，閉合開關(guān)S,電流從螺線管右側(cè)流入；根據(jù)安培定則，右手握住螺線管，四指指向電流

的方向，則大拇指指向螺線管的右側(cè)，即螺絲管的右端為N極；當(dāng)滑片尸向下移動(dòng)時(shí)，變阻器連入電路的

電阻逐漸變小，由歐姆定律可知線圈中電流逐漸變大，則通電螺線管的磁性逐漸變強(qiáng)，條形磁鐵受到電磁

鐵的吸引力逐漸變大，則條形磁鐵可能靜止，也可能向左運(yùn)動(dòng)；當(dāng)條形磁鐵靜止時(shí)，靜摩擦力和吸引力平

衡，吸引力增大時(shí)，靜摩擦力也隨著增大；當(dāng)條形磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，因壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，則

條形磁鐵所受滑動(dòng)摩擦力的大小不變：所以，條形磁鐵所受摩擦力不是一直不變。

3.[2017?濱州]對下列四幅圖的表述正確的是（）

A.甲圖中，閉合開關(guān)，小磁針靜止時(shí)N極指向右側(cè)

B.乙圖中，閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器滑片尸向右滑動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)變小

C.丙圖是發(fā)電機(jī)的工作原理圖

D.丁圖是電動(dòng)機(jī)的工作原理圖

【答案】A

【解析】甲圖：由安培定則可知，螺線管的右端為N極，左端為S極，故小磁針靜止時(shí)N極指向右側(cè)：乙

圖中，閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器滑片。向右側(cè)滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，電流變大，電磁鐵

磁性變強(qiáng)，但不知電流的方向，無法判定螺線管的極性，故無法判定測力計(jì)的示數(shù)變化：內(nèi)圖中有電源，

若閉合開關(guān)，磁場中的導(dǎo)體會(huì)受力運(yùn)動(dòng)，即說明通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用，是電動(dòng)機(jī)的原理圖；丁圖

中沒有電源，閉合開關(guān)后，當(dāng)導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，是發(fā)電機(jī)的原理圖。

4.（2019?寧波模擬）小明利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過熱自動(dòng)報(bào)警電路”，如圖甲。將熱敏電阻R安裝

在需要探測溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時(shí)，警鈴響。圖甲中繼電

器的供電電壓口=3V,繼電器線圈的電阻R。為30Q,當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，警鈴響。圖乙是熱

敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象。以下說法正確的是（）

A.圖中接線柱A應(yīng)與C連接，B與D連接B.當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，電磁鐵的磁性減弱

C.圖甲中電磁鐵的下端P的磁極應(yīng)為N極D.環(huán)境溫度達(dá)到80℃時(shí)，警鈴響

【答案】D

【解析】（1）當(dāng)環(huán)境溫度過高時(shí)，熱敏電阻R的阻值減小，據(jù)此判斷電磁鐵磁性的變化，得到銜鐵的運(yùn)動(dòng)

方向，進(jìn)而判斷接線情況：

（2）根據(jù)乙圖判斷磁敏電阻的阻值變化，進(jìn)而得到電流大小變化，最終判斷電磁鐵磁性變化；

（3）根據(jù)安培定則判斷電磁鐵的磁極；

（4）利用歐姆定律計(jì)算出電流為50mA時(shí)熱敏電阻的阻值，從乙圖中找到對應(yīng)的溫度即可。

【解答】A.當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時(shí)，熱敏電阻R阻值減小，電流增大，電磁鐵磁場增強(qiáng)，將銜鐵吸下

來與B接通，這時(shí)警鈴報(bào)警，因此B與C連接，A與D連接，故A錯(cuò)誤；

B.據(jù)乙圖可知，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值減小，電路電流增大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，故B錯(cuò)誤;

C.電磁鐵線圈上電流方向向右，右手握住螺線管，四指指向右側(cè)，大拇指指向上端，因此電磁鐵上端

是N極，下端是S極，故B錯(cuò)誤；

D.當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，

總電阻為：=7^=-^-=60/2；

&/,；；SQmA

熱敏電阻的阻值：R=R總-R0=60C-30Q=30Q；

據(jù)乙圖可知，這時(shí)環(huán)境溫度為80℃,故D正確。

5.［濰坊中考］同學(xué)們在制作電動(dòng)機(jī)模型時(shí)，把一段粗漆包線燒成約3cmX2cm的矩形線圈，漆包線在線圈

的兩端各伸出約3cm。然后，用小刀刮去兩端引線的漆皮。用硬金屬絲做兩個(gè)支架，固定在硬紙板上。

兩個(gè)支架分別與電池的兩極相連。把線圈放在支架上，線圈下放一塊強(qiáng)磁鐵，如圖所示。給線圈通電并

用手輕推一下，線圈就會(huì)不停地轉(zhuǎn)下去。

（1）在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮，刮線的要求是（填字母）。

A.兩端全刮掉B.一端全部刮掉，另一端只刮半周

（2）線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中能轉(zhuǎn)化為能。

（3）小華組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，接通電源后，發(fā)現(xiàn)線圈不能轉(zhuǎn)動(dòng)，寫出一條可能造成該現(xiàn)象的原因：。

【答案】B電機(jī)械（或動(dòng)）電源電壓較低（或線圈正好處于平衡位置等）

【解析】（1）在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮時(shí)，一端全部刮掉，另一端只刮半周，這樣做相當(dāng)于''換

向器”。（3）電動(dòng)機(jī)模型組裝實(shí)驗(yàn)中，通電后不轉(zhuǎn)的原因最常見的有線圈正好處于平衡位置、導(dǎo)線接觸不良、

電源電壓偏低等。

6.（2020?溫州）小明觀察了小區(qū)入口的車輛出入自動(dòng)控制閘，發(fā)現(xiàn)當(dāng)車牌被識別系統(tǒng)識別后，綠燈亮，

欄桿抬起，車輛通行。于是他設(shè)計(jì)了如圖所示的模擬電路，車牌識別成功相當(dāng)于圖中開關(guān)S閉合。

（1）已知該電路電源電壓為6伏，指示燈L工作時(shí)的阻值為5歐，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10歐，

線圈阻值不計(jì)。閉合開關(guān)后，線圈吸住鐵柱時(shí)，指示燈的功率為_______瓦。

（2）若電源電壓下降，欄桿不能抬起。除了更換電池外，請你再寫出一種能使欄桿正常抬起的方法?。

【答案】（1）0.8（2）滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)

u小

【解析】（1）首先根據(jù)公式//=3計(jì)算出通過電路的電流，再根據(jù)公式Pi=L.詢計(jì)算指示燈的功率；

總R.0

（2）欄桿不能抬起，可能是因?yàn)榫€圈對鐵柱的吸引力太小，可從增大控制電路的電流的角度思考解決方法。

【解答】（1）變阻器和指示燈串聯(lián)，

電路的總電流為：T=—=。-

此時(shí)指示燈的功率為:PL=IL2RL=（0.4A）2X5Q=0.8WO

（2）欄桿不能抬起，可能是因?yàn)榫€圈對鐵柱的吸引力太小，也就是通過線圈的電流太小，解決方法；

①當(dāng)電阻不變時(shí)，根據(jù)U=IR可知，要增大電流就必須增大電池的電壓；

②根據(jù)U=IR可知，當(dāng)電壓不變時(shí)，要增大電流必須減小電阻，即變阻器的滑片向上移動(dòng)。

7.［湖州中考］科學(xué)興趣小組做了一個(gè)有趣的紙盒實(shí)驗(yàn)：在水平桌面的右端放有一個(gè)封閉紙盒，一輛綁有磁

鐵的小車從斜面上靜止下滑后在水平桌面上向右運(yùn)動(dòng)。在靠近紙盒的過程中小車的速度越來越小，最后

停在了4位置。如圖所示。

小組同學(xué)對這一現(xiàn)象展開了討論：

（1）小明認(rèn)為小車的速度減小除了受到了摩擦力的作用外，可能還受到紙盒的影響。為了證實(shí)他的猜想，小

明應(yīng)該如何設(shè)置實(shí)驗(yàn)？。

（2）小強(qiáng)打開紙盒，發(fā)現(xiàn)里面是一個(gè)閉合的線圈。為什么閉合的線圈會(huì)使小車的速度減小得更快？請對這一

現(xiàn)象作出合理的解釋。。

【答案】拿掉紙盒后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察小車停止的位置，并與原來比較

帶磁鐵的小車靠近閉合的線圈時(shí)，閉合線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，小車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為線圈的電能，動(dòng)

能減小，速度減小得更快（合理即可）

【解析】（2）電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)

電流。

8.（2019?金華）如圖是一款用鋰電池供電的平衡臺(tái)燈，懸掛在中間的木質(zhì)小球是它的“開關(guān)”。使用時(shí)

只需要將上下兩個(gè)小球靠近，小球就相互吸引，燈管發(fā)光。以下為平衡臺(tái)燈參數(shù);

額定電壓：5伏

額定功率：5瓦

光源類型：LED

貍電池輸出電壓：5伏

但電池容量：4800毫安時(shí)

（注：以4800毫安的電流放電能工作1小時(shí)）

甲乙

(1)若A球內(nèi)置的磁體下端為N極，則B球內(nèi)置磁體上端為極；

(2)求平衡臺(tái)燈正常發(fā)光時(shí)電路中的電流；

(3)給該臺(tái)燈充電時(shí)，充電器的輸出電壓為5伏、電流2安，充電效率為80%,則為用完電的臺(tái)燈充滿電

至少需要多長時(shí)間？

【答案】(1)南(S)

(2)I=P/U=5W/5V=1A

(3)W電池=UiLti=5VX4.8Ax3600s=86400JW輸出=W,Uifi/80%=108000J

t2=WWU[=108000]/(5VX2A)=10800s=3h

【解析】磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。磁體周圍存在磁場，磁體間的相互作用就是以磁場作為媒介的。

之間呈現(xiàn)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引的現(xiàn)象。電能可以轉(zhuǎn)化成多種其他形式的能量。電能轉(zhuǎn)化

成多種其他形式能的過程也可以說是電流做功的過程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功，即電

功是多少。

【解答】(1)當(dāng)兩個(gè)小球靠近時(shí)，小球就相互吸引，A的下端與B的上端為異名磁極，而A球下端為N極,

則B的上端為S極；

(2)由平衡臺(tái)燈的參數(shù)可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，P=5W,U=5V,根據(jù)P=U1,即可得出正常發(fā)光的電流；

(3)根據(jù)電池容量和輸出電壓，可以得出平衡燈的能夠儲(chǔ)存的能量，再根據(jù)W+80%=UIt,即可得出時(shí)間;

9.(2018?寧波)為響應(yīng)寧波市政府提出的“創(chuàng)建海綿型城市”的號召，小科設(shè)計(jì)了如圖所示的市政自動(dòng)

排水裝置模型，控制電路由電壓為12V、最大容量為lOOAh的蓄電池供電，蓄電池用“發(fā)電玻璃”制成的太

陽能電板充電。R。為定值電阻，R為壓敏電阻，壓敏電陽通過杠桿ABO與圓柱形浮體相連，AB：B0=4：1,

壓敏電陽的阻值隨壓力變化的關(guān)系如下表。(壓板、杠桿和硬質(zhì)連桿的質(zhì)量及電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì)，

所用綠燈紅燈及排水袋的額定電壓均為220V)

體220V

!S

（2）“發(fā)電玻璃”光電轉(zhuǎn)化率接近18%?要求在5h內(nèi)對控制電路的蓄電池充滿電、則選用的“發(fā)電玻璃”

面積至少為（太陽能輻射到每平方米地面上的平均功率按1000W計(jì)算，計(jì)算結(jié)果精確到0.1m）

（3）按照設(shè)計(jì)要求，當(dāng)水位上升到浮體剛好全部浸入水中時(shí)，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(dòng)；當(dāng)水位回落到浮體只有|體積浸入水中時(shí)，杠桿AB0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(yīng)選擇重力為多大的浮體。

（4）在實(shí)際調(diào)試過程中，小科發(fā)現(xiàn)水位已達(dá)到安全位置上限，但排水裝置還未啟動(dòng)。如果在其他條件保持

不變的前提下，使排水裝置符合設(shè)計(jì)要求。應(yīng)將與壓敏電阻相連的壓板向（填“左”成“右”）

移動(dòng)。

紅燈

T排水泵尸

【答案】（1）220V

（2）1.3

（3）當(dāng)浮體剛好全部浸入水中時(shí)，壓敏電阻受到壓力"為360N,查表可知R=80Q

R總二上二出=1200

/O.1A

Ro=R總-R=120Q-80Q=40。

根據(jù)杠桿平衡條件有：FALOA=FBLOB

FA=處皿=360NXi=72N

LOA5

Fif=G+F；即FjT=G+72N...①

當(dāng)浮體只有|體積浸入水中時(shí)F/=|F律

R/=子-1-2-V=40s0eQe

0.034

R'=R&-Ro=4OOQ-60Q=360Q

查表可知F/=120N