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1、专题20电与磁单元思维导图单元课标要求1.通过实验认识磁场。知道地磁场。2.通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。3.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。4.通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。考点一：磁现象1.磁体：具有磁性（具有吸引铁、钴、镍等物质的性质）的物体。2.磁极：磁体上磁性最强的部分。磁体有两个磁极，分别叫南极（S极）和北极（N极）。3.磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。4.如果让磁体在水平位置上自由转动，静止时总是一端指南，一端指北。
2、指南的一端叫南极（S极），指北的一端叫北极（N极）。【例题1】（2020四川乐山市）如图所示，在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙，松手后（）A. 由于甲先对乙施加了斥力，然后乙再对甲施加斥力，所以乙先向右运动B. 由于甲、乙两磁体间存在相互作用的引力，所以甲、乙相互靠近C. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对平衡力D. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对相互作用力【答案】D【解析】A相互作用力是同时产生的。A选项错误，不符合题意；B相互靠近的都是N极，是相互排斥的。B错误，不符合题意；C这两个力分别作用在两个物体上，不是一对平衡力。C选项错误，不符合题意；D这两个力同时产生、同时消失，大小
3、相等、方向相反，作用在同一直线上，分别作用在两个物体上，是一对相互作用力。D选项正确，符合题意。【例题2】（2019海南）小谦在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？（1）你的猜想是_。（2）小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是_法。（3）小谦分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小月认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，还须研究甲、乙两块磁铁相互_时，磁体间作用
4、力与距离的关系。【答案】（1）磁极间的距离越近，磁体间的作用力越大 （2）转换 （3）排斥【解析】（1）既然发现磁体间的距离不同时，作用力大小也不同，则可以提出猜想：磁极间的距离越近，磁体间的作用力越大。当然其它猜想只要是围绕磁体间的作用力与距离关系来提出的都可以。（2）当某种现象不容易直接观察时，可以借助其它现象来判断需要观察的现象的情况，这种方法叫做转换法。（3）由于小谦在探究“磁体间作用力大小与磁极间的距离有什么关系”时，只做了磁极相互吸引的情况，而磁极间的作用力还有相互排斥的情况，所以还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。考点二：磁场1.定义：磁体周围存在的一种特
5、殊物质。磁场是真实存在的。2.基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。3.方向判定：在磁场中的某一点放入小磁针，小磁针静止时北极所指的方向即为该点的磁场方向。4.磁感线：用来描述磁场强弱和方向的曲线。磁感线不是真实存在的。【例题3】（自编题）下列说法正确的是（ ）A.磁场是一种物质，不是真实存在的。B.磁场对放入其中的磁体没有作用。C.磁场这种物质是看不见、摸不着的。D.磁体周围不存在磁场。【答案】C 【解析】A.磁场是一种物质，是真实存在的。B.磁场对放入其中的磁体有力作用。C.磁场这种物质是看不见、摸不着的。D.磁体周围存在磁场。考点三：电流的磁效应1.奥斯特实验（1）该现象在1820年被丹
6、麦物理学家奥斯特发现。（2）表明通电导线周围存在磁场，电流周围磁场方向跟电流方向有关。2.通电螺线管（1）通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。（2）它两端的磁极跟电流方向有关，可以用安培定则判定。3.安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。4.电磁铁（1）构成：通电螺线管和里面的铁芯。（2）影响磁性强弱的因素a.同一个电磁铁，电流越大，磁性越强。b.当电流相同螺线管外形一样时，线圈的匝数越多，磁性越强。c.通电螺线管中有铁芯比无铁芯时磁性强。（3）优点：电磁铁磁性的有无、强弱及磁场的方向可分别由电流的有无、大小及方向来控制。（4
7、）应用：电磁继电器。【例题4】（2020江苏连云港）如图所示，箭头表示通电螺线管周围磁感线的方向，请在图中标出通电螺线管中的电流方向和小磁针静止时的N极。【答案】【解析】磁体的外部，磁感线从N极出发回到S极，由图可知，螺线管的左端是N极，由安培定则可知电流从螺线管的左端流入，右端流出，由异名磁极相互吸引可知小磁针的右端是S极，左端是N极。考点四：磁场对电流的作用1.作用：通电导线在磁场中会受到力的作用。2.力的方向：跟磁感线方向和电流方向有关。3.说明:若导体中电流的方向或磁感线的方向有一个改变，则导体的受力方向也随之改变；若上述两个方向同时改变，则导体的受力方向不变。4.能的转化：电能转化为
8、机械能。5.应用：直流电动机（1）构造：由磁极、线圈、换向器和电刷组成。（2）工作原理：利用通电线圈在磁场里受力而转动的原理工作的。【例题5】（2020黑龙江农垦森工）下列四个实验，工作原理能和如图电动剃须刀工作原理相同的是（）A B C D【答案】C【解析】电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的；A.图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，与发电机的原理相同，故A不符合题意；B.图中是发电机的实验装置，利用的电磁感应现象，故B不符合题意；C.图中导线与电源连接后，是通电导体在磁场中受力的实验装置，是电动机的原理，故C符合题意；D.图中
9、是奥斯特实验的装置，证明了电流可以产生磁场，故D不符合题意。考点五：电磁感应1.现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有电流产生，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。2.感应电流的方向：跟切割磁感线的方向和磁场方向有关。3.能的转化：将机械能转化为电能。4.应用：发电机（1）构造：主要由线圈、磁极、换向器和电刷组成。（2）工作原理：利用了电磁感应来工作的。【例题6】（2020四川甘孜州）如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图，将实验装置放在水平桌面上。在下列四种情形中，能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（）A. 蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向向下运动时
10、B. 蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向向上运动时C. 导体棒不动，蹄形磁铁沿水平方向左右运动时D. 导体棒不动，蹄形磁铁沿竖直方向上下运动时【答案】C【解析】A蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向向上运动时，导体未切割磁感线，不会产生感应电流，电路中无电流，电流计的指针不会发生偏转，故A不符合题意；B蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向向下运动时，导体未切割磁感线，不会产生感应电流，电路中无电流，电流计的指针不会发生偏转，故B不符合题意；C导体棒不动，蹄形磁铁沿水平方向左右运动时，导体切割磁感线运动，产生感应电流，电路中有电流，电流计的指针发生偏转，故C符合题意；D导体棒不动，蹄形磁铁沿竖直方向上下运动时，
11、导体未切割磁感线，不会产生感应电流，电路中无电流，电流计的指针不会发生偏转，故D不符合题意。【例题7】（2019内蒙古通辽）以下是对电与磁部分四幅图的分析，其中错误的是（）A如图装置闭合电路后磁针会偏转，说明电流能产生磁场B如图装置说明通电导线在磁场中受到力的作用C如图装置所揭示的原理可制造发电机D图中动圈式话筒应用了磁场对电流的作用【答案】D【解析】（1）电流周围存在着磁场。（2）电动机和发电机的重要区别在于电路中是否有电源。（3）动圈式话筒和发电机的工作原理相同，都是根据电磁感应原理工作的。A.这是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场（即电流能产生磁场），故A正确。B.如图装置，开关闭合后
12、导体在磁场中运动，说明通电导线在磁场中受到力的作用，故B正确。C.图中无电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，电流计的指针发生偏转，根据这个原理可制成发电机，故C正确。D.动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的，故D错误。电与磁单元综合素养精准达标模拟检测试卷（答题时间90分钟，试卷满分100分）一、选择题（每小题3分，共30分）1.（2020四川乐山市）下列所示的实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）A.B. C. D. 【答案】A【解析】A开关闭合后，通电导体受到磁场的作用，可以在导轨上运动，将电能转化为机械能。这是电动机的工作原理。A选项符合题意；B因
13、为地磁场的作用，磁体会指示南北方向。B选项不符合题意；C闭合电路的部分导体在磁场中运动，电路中会产生电流，这是发电机的工作原理。C选项不符合题意；D线圈在磁场中运动，电路中产生电流，这是交流发电机工作原理。D选项不符合题意。2.（2020四川自贡市）弹簧测力计挂住一条形磁铁置于螺线管的正上方，如图所示。闭合开关K，弹簧测力计示数将（）A. 变小B. 不变C. 变大D. 无法确定【答案】A【解析】闭合开关K，电流从螺线管的上端流入，根据安培定则可知，螺线管的上端是N极，条形磁铁的下端是N极，因为同名磁极相互排斥，所以当闭合开关K，弹簧测力计的示数将变小。3.（2020湖北武汉）如图所示是一种温度
14、自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号下列说法正确的是（ ）A. 温度计中的水银是绝缘体B. 电铃响时，电磁铁右端是N极C. 温度降低到74以下，电铃响D. 电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱【答案】B【解析】A水银属于金属，金属是导体，故A错误；B由安培定则知，电磁铁的右端为N极，故B正确；C由电路图知，温度降到74时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被释放，电铃不响，故C错误；D由电路图知，当滑片向左移动时，变阻器接入电路的阻值减小，由欧姆定律知，
15、电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，故D错误。4（2019上海）首先发现电流磁效应的物理学家是（）A牛顿B欧姆C安培D奥斯特【答案】D【解析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。A.牛顿是英国伟大的物理学家，在力学、光学等领域取得了卓著的成就。不符合题意；B.欧姆是德国物理学家，发现了电流与电压、电阻的关系欧姆定律。不符合题意；C.安培是英国著名的物理学家，发现了电磁感应现象。不符合题意；D.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家。符合题意。5.（2019贵州黔东南）关于如图甲、乙所示的实验，下列说法错误的是（）A甲实验可以
16、研究通电导体周围存在磁场B甲实验可以研究电磁感应现象C乙实验可以研究通电导体在磁场中受力情况D乙实验的过程中，电能转化为机械能【答案】A【解析】AB、甲实验电路中没有电源，不能用来研究通电导体周围存在磁场；该实验中，开关闭合时，当导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动，电路中就会产生感应电流，所以可以研究电磁感应现象，故A说法错误，B说法正确。CD、乙实验电路中有电源和磁体，可以研究通电导体在磁场中受力情况，是电动机的原理图，工作时电能转化为机械能，故CD说法都正确。【答案】D【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P向上移动的过程中，变阻器接入电
17、路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由I可知，电路中的电流变小，即电流表的读数变小，故AB错误；由UIR可知，R1两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表的读数变大，故C错误、D正确。6.（2019广东深圳）下列对电磁实验现象相应的解释正确的是（ ） A.甲图中，闭合开关，小磁针的 N 极向左偏转B.乙图中，线圈匝数多的电磁铁，磁性强C.丙图中，该装置用来研究电磁感应现象D.丁图中，磁铁放在水平面上，导体ab 竖直向上运动，电流表指针一定会偏转【答案】 B 【解析】A.甲图中，线圈上电流从上到下，根据安培定则可知，螺线管的右端是N极，左端是S极；根据
18、“同名磁极相互排斥”可知，小磁针的N极向右偏转，故A错误； B.乙图中，两个电磁铁串联，那么它们的电流相等，线圈匝数多的吸引的铁钉多，说明磁性强，故B正确； C.丙图中，闭合开关，通过电流的金属棒在磁场中受力运动，故C错误； D.丁图中，导体ab竖直方向向上运动时，没有切割磁感线，因此不会有感应电流产生，故D错误。7.（2019福建）如图的四个实验中，反映电动机工作原理的是（）A B C D【答案】C【解析】电动机是利用通电导体在磁场中受力运动制成的；A.如图是电流磁效应的实验，说明了通电导体周围存在磁场，故A不符合题意。B.是研究电磁铁的实验装置，说明了通电导体周围存在磁场，故B不符合题意。
19、C.电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理，故C符合题意。D.电路中没有电源，是探究电磁感应现象的实验装置，是发电机工作原理，故D不符合题意。8（2019湖南邵阳）在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是（）A电磁铁的A端为N极B小磁针静止时，N极水平指向左C利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机D当滑动变阻器滑动片P向右端移动，电磁铁磁性增强【答案】C【解析】（1）开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极；（2）由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向；（3）电磁感应是发电机的原理
20、；（4）由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化。A.由图知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的A端是N极，B端是S极，故A正确；B.电磁铁的B端是S极，由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，即N极水平指向左，故B正确；C.该实验表明了电能生磁，利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁，故C错误；D.当滑动变阻器滑动片P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，则电磁铁的磁性变强，故D正确。9（2019四川南充）下列图中能够说明电动机工作原理的实验装置是（）A B C D 【答案】D【解析】电动机的工作原理是：通电
21、导体在磁场中受到力的作用。正确分析四个选项各是研究什么问题的，再做回答。A.图中是通电螺线管，是利用电流的磁效应制成的，故A不符合题意；B.图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故B不符合题意；C.图中没有电源，是交流发电机的示意图，是根据电磁感应现象工作的，故C不符合题意；D.图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，故D符合题意。10.（2019湖北武汉）我们的日常生活离不开电和磁发现电流磁效应的科学家是（）A牛顿 B奥斯特 C阿基米德 D瓦特【答案】B 【解析】多了解物理学史，了解科学家
22、的贡献，有利于对培养学习物理的兴趣根据各位物理学家的贡献回答，奥斯特发现电生磁A.牛顿提出了牛顿第一定律，故A错误；B.奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家，故B正确；C.阿基米德发现了杠杆原理，故C错误；D.瓦特改良了蒸汽机，故D错误二、填空题（每空1分，共26分）11（2020甘肃天水）如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数。此过程利用了原理，将能转化为电能。计步的数据还可通过传送到手机上。【答案】电磁
23、感应；机械；电磁波。【解析】根据“运动手环”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反向运动，线圈切割磁感线而产生电流。因此，运动手环的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能。计步的数据是通过蓝牙技术传送到手机上，蓝牙是通过电磁波传递信息。【点评】了解电磁感应现象，知道产生感应电流的条件，明确这一过程中的能量转化，是解答本题的关键。12.（2020江苏连云港）白炽灯是一种电流通过灯丝，灯丝发热发光的照明电器，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝_，说明_，由此原理可以制成_。【答案】 (1)晃动 (2)通电导体在磁场中受力 (3)电动机【解析】将强磁体靠近通电白
24、炽灯的灯丝，发现灯丝在晃动，说明通电导体在磁场中受力的作用，电动机是根据此原理制成的。13.（2020四川甘孜州）如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向_（选填“左”或“右”）向左移动滑动变阻器的滑片，螺线管的磁性_（选填“增强”或“减弱”）【答案】(1)左 (2)增强【解析】第一空根据右手定则，右手四指弯曲指向电流方向握住螺线管，则大拇指指向左，因此电磁铁的N极向左，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，则小磁针S极向右，N极指向左；第二空滑动变阻器滑片向左移动后，滑动变阻器的电阻丝接入电路部分变短，电阻变小，使得电路中电流增大，因此电磁铁的磁性增强14.（2020四川自贡市）闭合电路
25、的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。这种利用磁场产生电流的现象叫做_现象。利用这一现象，人们发明了_（选填“电动机”或“发电机”）。【答案】 (1)电磁感应 (2)发电机【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这种现象就是电磁感应现象。在电磁感应现象中，消耗了机械能，产生了电能，人们利用这个现象制成了发电机。15.（2020四川自贡市）如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当所有人走出电梯后，则图中电磁铁的磁性将_（选填“增强”
26、、“减弱”或“不变），电动机的转速将_（选填“变快”、“变慢”或“不变”）。【答案】 (1)减弱 (2)变慢【解析】当所有人走出电梯后，压力减小，则压敏电阻R的阻值增大，左侧控制电路中的电流减小，电磁铁磁性变弱，则衔铁被拉起，与触点1接触，此时电动机与电阻R1串联，通过电动机的电流减小，电动机的转速变慢。16.（2020天津）图中，静止在通电螺线管周围的小磁针，其中指向错误的是_（填标号）【答案】【解析】由图示知，电流从通电螺线管的右边流入，据安培定则知，通电螺线管的N极在左端，而名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以号小磁针的N极应指向左边。17.（2020新疆兵团）目前，我国时速600公里
27、高速磁悬浮列车研制已取得重大技术突破，标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平：(1)我国高速磁悬浮列车上装有电磁体，铁轨上装有线圈（相当于电磁铁），通电后，可使列车悬浮起来，悬浮后列车的惯性_（填“大于”“小于”或“等于”）悬浮前的惯性。由于磁悬浮列车与轨道不接触，磁悬浮列车行驶时的噪声比普通轮轨列车行驶时的噪声_（填“大”或“小”）；列车以600 km/h的速度匀速行驶时，列车牵引系统的电功率为2.4107 W，不计能量损失，列车受到的阻力大小为_N；(2)高速磁悬浮列车上电磁体始终通有直流电，铁轨上线圈通电后，电磁体和线圈会变成一节节带有N极和S极的电磁铁，列车所受磁力如图所示，图中列车在
28、磁力作用下正在向_（填“左”或“右”）行驶；要保证列车一直向前行轨道驶，线圈的N极和S极就要不断变换，则铁轨上线圈中应通_（填“直流”或“交流”）电；为了节约能源，列车行驶时应对铁轨上线圈_（填“分区段”或“全线路”）供电。【答案】 (1) 等于 小 1.44105 (2) 右 交流 分区段【解析】(1)质量是对物体惯性大小的量度，故悬浮后列车的惯性等于悬浮前的惯性。由于磁悬浮列车与轨道不接触，没有轮轨噪声，磁悬浮列车行驶时的噪声比普通轮轨列车行驶时的噪声小。列车以600 km/h的速度匀速行驶时，牵引力与所受摩擦力大小相等、方向相反，不计能量损失时，即由功率公式可知牵引力为(2)根据磁场同极
29、相吸、异极相斥特点，列车受到的力方向向右，故图中列车在磁力作用下正在向右行驶。要保证列车一直向前行轨道驶，线圈的N极和S极就要不断变换，则铁轨上线圈中应通交流电，通过不断变换电流方向实现磁场方向的改变。为了节约能源，列车行驶时应对铁轨上线圈分区段供电，可仅需在列车正在通过或将要通过的一段铁轨上供电。18.（2020湖北武汉）如图所示的装置可以用来研究_(填“电动机”或“发电机”)的工作原理。将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab左右摆动，发现电流表指针偏转，表明导体ab中_(填“有”或“没有”)感应电流通过，导体ab的机械能转化为_能。【答案】 (1)电动机 (2) 有 (3) 电【解析
30、】（1）闭合开关，处在磁场中的导体棒ab中有电流通过时，它就会运动起来，表明通电导体在磁场中受到力的作用，该装置可以用来研究电动机的工作原理。（2）（3）将图中的电源换成电流表，使导体ab左右摆动，它此时做切割磁感线运动，闭合电路中会产生感应电流，即导体ab中有感应电流通过，电流表指针发生偏转，该过程消耗机械能，获得电能，将机械能转化为电能。19.（2019山东省东营）如图所示，某物理小组在用做条形磁体“吸附”能力实验时，用酒精灯给条形磁体加热一段时间后，发现大头针纷纷下落。请根据这一现象提出一个可探究的科学问题： 。【答案】磁体磁性强弱与温度是否有关？（磁体的“吸附”能力与温度是否有关？磁体
31、磁性强弱与温度有什么关系？磁体磁性强弱与温度有关吗？温度是否影响磁体磁性强弱？）【解析】磁体“吸附”的大头针越多，说明磁性越强；用酒精灯给条形磁体加热一段时间后，磁体温度升高，同时发现大头针纷纷下落。说明磁体的磁性减弱了。由此提出猜想：磁体磁性强弱与温度是否有关？20.（2019吉林模拟题）如图所示是一种水位自动报警器的原理图水位没有达到金属块A时，灯亮；水位达到金属块A时，由于一般的水是，灯亮【答案】L1；导体； L2【解析】当水位下降没有达到金属块A时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则L1亮当水位上涨时，水与金属A接触，由于水是导体，
32、使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则 L2灯发光三、作图题（每小题2分，共10分）21.（2020山东泰安）如图所示，根据小磁针静止时的指向，在通电螺线管的电路中标出螺线管的N极和电源的正极。【答案】【解析】小磁针的左端是N极，由异名磁极相互吸引可知螺线管的右端是S极，左端是N极，由安培定则可知电源的右端是正极，左端是负极。22.（2020四川乐山市）如图所示，开关闭合后，位于螺线管左侧的小磁针顺时针旋转90，请在图中括号内分别标出螺线管A的N、S极和电源的、极。【答案】【解析】小磁针S极向左转动，说明小磁针S极与通电螺线管左端相互排斥。则通电螺线管左端
33、为S极。根据安培定则可以判定出，通电螺线管正面导线的电流方向是向下的，则电源左端为负极。23.（2020新疆兵团）请在图中标出静止小磁针的N极。（ ）【答案】【解析】如图，电源的正极在右侧，铁芯正面的电流方向向上。由右手螺旋定则可知电磁铁的N极在左侧，故右侧为S极。又因为异名磁极相互吸引，故小磁针的左端为N极。24.（2019贵州黔东南）将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内添加电源和滑动变阻器），使得小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变弱。【答案】如图所示。【解析】小磁针静止时左端为S极、右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端是N极，右端是
34、S极如图；根据安培定则可以判断电流从左端进入通电螺线管，则可知电源左端为正极、右端为负极；当电流越小时，电磁铁的磁性越弱，要想电磁铁的磁性变弱，应减小电路中的电流，由欧姆定律可知，应增大电路中的电阻，则向右移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻应变长。25（2019河南模拟题）如图所示，根据通电螺线管的“S、N”极，判断并标出电源“+、”极和静止的小磁针的“S、N”【答案】如图所示：【解析】由图知，通电螺线管的右端为S极。因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端为N极、右端为S极；由右手螺旋定则可知，螺线管中电流由右侧流入、左侧流出；所以电源的右侧为正极、左侧为负极。四
35、、分析简答题（26题4分、27题6分，共10分）26（经典题）如图所示，是一种安全门锁的工作原理示意图保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭请你根据示意图，分析安全门锁的工作原理【答案】见解析。【解析】闭合开关后，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，能吸引铁质插销使门锁打开，并且弹簧被拉长；断开开关后，电磁铁中无电流通过，电磁铁会失去磁性，铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽，门锁关闭27.（2019四川南充模拟题）盛夏的晚上，房间很热，小强打开电风扇，感到风吹到身上凉快根据以上情景结合所学物理知识分析并简要回答下列问题：（1）风吹到身上感到凉快的原因；（2）电风扇内的电动机工作的
36、原理【答案】（1）电风扇转动时，加快了室内空气的流动，使人体表面汗液的蒸发加快，蒸发吸热，从而加快吸收人体更多的热量.（2）电风扇内的电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的【解析】根据蒸发快慢和空气流动快慢的关系得出人凉快的原因电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的五、实验探究题（28题8分、29题10分、30题6分，共24分）28.（2019甘肃兰州）如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。（1）以下是他的部分实验步骤：断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最（选填
37、“左”或“右”）端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中；闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将1、F的数据记录在表格中；仿照步骤再进行两次实验。实验次数123I/A0.340.400.44F0/N0.90.90.9F/N0.840.820.81（2）由表中数据可以得出的实验结论是：对于同一电磁铁，.（3）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为（选填“N”或“S”）极。（4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到的作用。【答案】（1）右；（2）通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；（3）S；（4）改变电路中电流大
38、小。【解析】（1）连接电路时，开关要断开，闭合开关前，滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，由图右可知，滑动变阻器连入电路的下面接线柱在左侧，因此，闭合开关前，滑动变阻器的滑片置于最右端；（2）由表中数据可知，电磁铁的线圈匝数不变，只改变了电路中电流大小，且电流增大时，电子测力计示数的变化量F增大（即电磁铁对软铁块的吸引力增大），所以可得出结论：通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；（3）导线绕成线圈即可组成电磁铁；根据电源的正负极，判断出电磁铁中电流的方向是从左向右的，由安培定则可判出电磁铁的上端为N极，下端为S极；（4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到改变电路中电流大小
39、的作用。29（2019贵州贵阳）小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中，用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题：（1）悬挂金属棒静置于U形磁铁的磁场中，此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向_（选填：“上”或“下”）。（2）灵敏电流计的作用是用来检测_的。若闭合开关后并未发现电流计指针偏转，经检查器材均完好，各器材间连接无误，那么接下来你认为最应该关注的器材是_。（3）小明认为是原来磁铁的磁性太弱所致，他提出更换磁性更强的磁铁，就在他移动原磁铁时，你发现电流计的指针出现了晃动，你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因_。（仅写出最应该进行
40、的一步操作）（4）就根据上述探究过程，小明就说：“我们找到产生感应电流的秘密了!”此时你对小明的“成果发布”作何评价？【答案】（1）下；（2）感应电流；金属棒；（3）使金属楼沿水平方向快速切割磁感线运动；（4）不合理的，因为只做了一次实验，得出的结论具有偶然性，不具有普遍性，应该用不同种类的金属棒，还要使金属棒朝各个方向运动。【解析】（1）在磁体外部磁场方向总是从N极出发指向S极，如图所示此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向下；（2）灵敏电流计是测量电流的仪表，所以在此实验中是用来检测感应电流的；闭合开关，电流表指针未偏转，说明没有感应电流产生。此时金属棒是静止的，所以接下来最应该关注的是
41、金属棒，观察金属棒运动后会不会有电流的产生；（3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，移动原磁铁时，发现电流计的指针出现了晃动，产生了感应电流，所以下一步我们应使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动，观察是否会产生感应电流；（4）在整个的实验中，只进行了一次实验就得出结论是不合理的，因为只做了一次实验，得出的结论具有偶然性，不具有普遍性，应该用不同种类的金属棒，还要使金属棒朝各个方向运动。30.（2019郑州模拟题）发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中（选填“有”或“无”）电流产
42、生（2）小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了 偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：序号磁体摆放方向 ab运动方向 电流计指针偏转情况 1N极在上 竖直上下运动 不偏转 2 水平向左运动 向右偏转 3 水平向右运动 向左偏转 4 N极在下 竖直上下运动 不偏转5 水平向左运动 向左偏转 6 水平向右运动 向右偏转分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是 （选填“正确”或“错误”）的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟 有关；比较第3、6次实验现象发现
43、，产生的电流的方向还跟 有关（3）在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在 中做 运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家 发现【答案】（1）无（2）正确；导体的运动方向；磁场方向（3）磁场；切割磁感线；法拉第【解析】（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，此时导体没有做切割磁感线运动，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中无电流产生；（2）根据表格中的信息可知，当导体在磁场中运动时，电流计指针不一定偏转，说明不一定产生电流，故小芳的观点是正确的；比较第2、3次实验现象发现，磁场方向相同，导体运动的方向不同，产生电流的方向不同，即产生的电流的方向跟导体运动方向有关；比较第3、6次实验现象发现，导体运动的方向相同，磁场方向不同，产生电流的方向不同，即产生的电流的方向还跟磁场方向有关（3）电路闭合时，不论是导体运动还是磁体运动，导体会做切割磁感线运动，所以导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应，此原理最早由英国物理学家法拉第发现的