初中物理沪粤版九年级下册《第十六章 电磁铁与自动控制》章节练习

初中物理沪粤版九年级下册《第十六章电磁铁与自动控制》章节练习一、单选题（本大题共12小题，共36分）1.（3分）第一位证实电流周围存在磁场的科学家是(A.焦耳 B.奥斯特 C.牛顿 D.安培2.（3分）图甲是一种磁悬浮地球仪摆件，地球仪内部装有磁铁，底座内部装有如图乙所示的电磁铁。下列说法不正确的是(    )A.地球仪利用同名磁极间相互排斥的原理工作

B.地球仪内部磁铁的上端一定是N极

C.增大电磁铁线圈中的电流，地球仪静止时底座对水平桌面的压力与原来比变大

D.增大电磁铁线圈中的电流，地球仪静止时地球仪与底座之间距离与原来比变大3.（3分）如图是一个课外兴趣小组自制的“温度自动报警器”原理图．下列说法正确的是()A.减少线圈的匝数可增大电磁铁的磁性

B.减小电源电压能使电磁铁的磁性增强

C.只要温度计内的水银柱升高电铃就发声

D.若a点接电源的正极，通电时电磁铁的左端为S极4.（3分）小红同学从物理教材中找到四幅图片，如图，下列说法中错误的是（） 

A.图甲中小磁针静止后，N极所指的方向就是磁场的方向

B.图乙中b端与电源的正极连接

C.图丙中将干电池接到AB两端可使锥形纸盆连续发声

D.图丁中金属夹子向左移动能使小灯泡的亮度变亮5.（3分）如图所示示意图，不正确的是(A.物体所受重力的示意图

B.同名磁极间的磁感线

C.光从空气射入水中的光路

D.压力F的力臂L6.（3分）如图所示，当开关由闭合到断开时（） 

A.电磁铁磁性增强，弹簧长度缩短 B.电磁铁磁性减弱，弹簧长度缩短

C.电磁铁磁性增强，弹簧长度变长 D.电磁铁磁性减弱，弹簧长度变长7.（3分）如图所示，将大的条形磁铁中间挖去一块，放入一可以自由转动的小磁针，当小磁针静止时，它的N极应指向（）

A.左边a B.右边c C.b边或d边 D.不能确定8.（3分）通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，是常用的物理方法．下列根据现象所做出的推测，不符合科学事实的是（）A.测得两个小灯泡两端的电压相等，推测这两个小灯泡不一定并联

B.如图所示，在静止的小磁针上方平行架一根导线，给导线通电时小磁针发生偏转，推测通电导体周围存在磁场

C.小磁针放在磁体旁受力偏转，推测磁体周围有磁场

D.马路两边的路灯同时亮、同时灭，推测路灯是串联的9.（3分）在下列通电螺线管中，小磁针静止时N极指向正确的是(A. B.

C. D.10.（3分）如图所示是通电螺线管磁感线分布的情形，其中磁感线方向正确的是(A. B.

C. D.11.（3分）下列说法正确的是（）A.导体中的电流一定会产生磁场

B.地磁场的磁感线是真实存在的

C.改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁铁的南、北极

D.减少线圈的匝数可以增强电磁铁的磁性12.（3分）如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块A时，绿灯亮；水位到达金属块A时，红灯亮。下列说法中，正确的是( ) 

 A.红灯亮时电磁铁无磁性 B.水位是否达到金属块A决定电磁铁有无磁性

C.绿灯亮时电磁铁有磁性 D.电磁铁的铁芯是永磁体二、填空题（本大题共8小题，共28分）13.（3分）电磁铁是插了铁芯的线圈，电路的通断控制它____的有无，电流的____控制它磁性的强弱，电流的____控制它磁极的方向．14.（2分）如图所示的电路，闭合开关S，则通电螺线管的A端是______极，当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，通电螺线管的磁性将______．

15.（2分）小涵同学利用如图所示装置研究电和磁的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳结论： 

（1）比较甲和乙可知：____； 

（2）比较____可知：电流的磁场方向与电流方向有关．

16.（5分）如图所示是探究电磁铁磁性特点的电路图，闭合开关后，其电磁铁的A端是______极，当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，电流表的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)，电磁铁的磁性______(选填“变强”“变弱”或“不变”)。

17.（5分）通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。 

(1)图中螺线管的A端是______极。 

(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是______极。 

(3)地球周围存在的磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，则形成圆形电流方向与地球自转方向______(选填“相同”或“相反”)。18.（3分）条形磁铁放置于水平桌面上，如图所示，已知在下列变化过程中条形磁铁始终 

不动。当闭合电源开关，通电螺线管的右侧是______极(选填“N”或S”)，此时条形磁铁受到地面对它的摩擦力向______(选填“左”或“右”)。若将滑动变阻器滑片P向下移动，条形磁铁受到的摩擦力将会______(选填“变大”或“变小”)

19.（5分）如图所示，给电磁铁通电，条形磁铁连接弹簧在图中位置静止，当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，弹簧长度变短，则螺线管上端为______(选填“N极”和“S极”)，电源左侧为______(选填“正极”或“负极”)，若其其它条件不变，只将电源正负极对调，待弹簧稳定时，弹簧长度与对调前比较将______(选填“变长”或“变短”)．

20.（3分）如图所示的自动控制电路中，当开关S闭合时，工作电路的情况是灯____（选填“亮”或“不亮”），电动机____（选填“转”或“不转”），电铃____（选填“响”或“不响”）．

三、实验题（本大题共1小题，共10分）21.（10分）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 

(1)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越______，电磁铁磁性越强。 

(2)根据图示的情境可知，______(填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时，______，电磁铁磁性越强。 

(3)此实验根据被吸引大头针的个数判断磁性强弱，体现了______法的科学方法。 

(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是______。

四、作图题（本大题共1小题，共10分）22.（10分）在图1中标出通电螺线管的N、S极．在图2中根据已知光线，完成光路图． 

五、计算题（本大题共1小题，共10分）23.（10分）如图，这是一种水位自动报警器的原理图，在水位未达到金属块A时，绿灯亮；当水位达到金属块A时，红灯亮，发出报警信号．请把图中电路连接完整． 

答案和解析1.【答案】B;【解析】解： 

A、焦耳的主要贡献是发现了焦耳定律，故A不符合题意； 

B、奥斯特发现通电导体周围存在着磁场，故B符合题意； 

C、牛顿提出了牛顿运动定律和万有引力定律，其主要成就在力学，故C不符合题意； 

B、安培发现了安培定则，故D不符合题意． 

故选B． 

根据对初中物理中几位有重大贡献的物理学家的了解和对物理基础知识的掌握解答． 

熟练掌握物理常识和物理基础知识是解决此类常识题的关键．

2.【答案】C;【解析】解：A、磁悬浮地球仪之所以能悬浮在空中，是利用了同名磁极相互排斥的原理。故A正确； 

B、由安培定则和图示可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的下端，则螺线管的下端为N极、上端为S极(即底座的上端为S极)；磁悬浮地球仪利用了同名磁极相互排斥的原理，所以地球仪内部磁铁的上端一定是N极。故B正确； 

CD、增大电磁铁线圈中的电流，地球仪受到的磁力增大，地球仪与底座之间距离变大； 

地球仪受到的重力不变，最后还是处于静止状态，所以底座对地球仪的磁力大小不变，底座的重力不变。所以底座对水平桌面的压力与原来相等，故C错误、D正确。 

故选：C。 

(1)地球仪利用了同名磁极相互排斥的原理； 

(2)利用安培定则可判断地球仪内部磁铁的磁极； 

(3)根据二力平衡分析压力及距离变化的大小。 

此题综合考查了平衡状态的判断、同名磁极相互排斥等知识点，要从题目中寻找有用的信息，利用有关知识点解题。

3.【答案】D;【解析】要增强电磁铁的磁性，可以增加线圈匝数，也可以增大电源电压来增大电路中的电流，来增强电磁铁磁性，故A、B错误；温度计内水银柱升高到金属丝时，电路接通，电磁铁具有磁性，将衔铁吸引，电铃所在电路接通，电铃才会发声，故C错误；若a点接电源的正极，根据安培定则可知，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向电磁铁的右端，则右端为N极，左端为S极，故D正确．故选D

4.【答案】C;【解析】解：A、条形磁体的周围存在磁场，磁场的基本性质是对放入其中的小磁针产生磁力的作用，小磁针自由静止时北极的指向就是该点磁场方向，故A正确； 

B、根据小磁针此时的指向可以判断电磁铁的左端是N极，右端是S极，根据安培安则判断出电流从b流入，从a流出，所以b连接电源正极，故B正确； 

C、扬声器的原理是通电线导体在磁场中受力，干电池给扬声器供电，线圈受磁力是稳定的，不能来回振动，发不出声音，故C不正确； 

D、金属夹子向左移动时连入电路中的铅芯的长度变短，电阻变小，小灯泡的亮度变亮，故D正确． 

故选C．

5.【答案】B;【解析】解：A、物体所受重力的作用点在物体重心上，方向竖直向下，故A正确； 

B、图中为同名磁极，磁感线在磁体周围从N极到S极，而图中正好画反了，故B错误； 

C、过入射点垂直界面作出法线，在法线右侧的水中斜向下作出折射光线，使折射角小于入射角，故C正确； 

D、过支点O向力F的作用线引垂线段，垂线段的长即为其力臂．故D正确． 

故选B． 

(1)重力的方向是竖直向下的，过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示； 

(2)磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，磁体内部的磁感线正好与外部相反，是从S极到N极． 

(3)折射定律的内容：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射入水中时，折射角小于入射角，根据折射定律作出折射光线． 

(4)力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂． 

此题综合考查了重力示意图的画法、力臂的画法、光的折射光路图的画法、磁感线及其特点，是一道综合性较强的题目，作图题是近几年来中考的必考题目之一，要求同学们熟练掌握作图技巧．

6.【答案】D;【解析】解：根据右手定则，伸出右手握住螺线管，四指弯曲指向电流的方向，则大拇指所指的方向--通电螺线管的下端为N极，则上端为S极．根据同名磁极相互排斥，条形磁铁受到向上的斥力． 

当开关由闭合到断开时，电路中的总电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱，电磁铁对条形磁铁的斥力减弱，弹簧会变长． 

故选D．

7.【答案】A;【解析】解：从图可知，条形磁体的左端为N极，右端为S极， 

∵小磁针在磁体的内部， 

而在内部，磁感线是从S极出发回到N极，并且小磁针静止时N极所指的方向与磁感线的方向相同， 

∴当小磁针静止时，它的N极应指向a． 

故选A．

8.【答案】D;【解析】马路两边的灯同时亮，电路也可能是并联，只要开关在干路上灯就可以同时亮．故选D

9.【答案】A;【解析】解： 

A、由安培定则判断出通电螺线管的右端为N极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针左端为S极，故A正确； 

B、由安培定则判断出通电螺线管的左端为N极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针右端为S极，故B错误； 

C、由安培定则判断出通电螺线管的右端为N极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针右端为S极，故C错误； 

D、由安培定则判断出通电螺线管的左端为N极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针左端为S极，故D错误； 

故选A． 

用安培定则判断出通电螺线管的磁极，再由磁极间的相互作用规律判断小磁针静止时的磁极指向． 

该题考查了磁极间的相互作用规律和安培定则：让四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指的方向是通电螺线管的N极．

10.【答案】C;【解析】解：AC、电源左侧为正极，则电流由左侧流入，由安培定则得，螺线管的右侧为N极，左侧为S极，外部磁感线由N指向S，故A错误、C正确； 

BD、电源右侧为正极，则电流由右侧流入，由安培定则得，螺线管的左侧为N极，右侧为S极，外部磁感线由N指向S，其中D的最左端箭头标注方向错误，故BD错误。 

故选：C。 

由电源方向可知电流方向，由安培定则可判出磁极方向及磁感线方向。 

安培定则为判螺线管极性、电流方向、磁场方向等的重要方法，应熟练应用。

11.【答案】A;【解析】解：A、奥斯特实验证明通电导体周围存在磁场，故A正确； 

B、地磁场的磁感线不是真实存在的，是人们为了研究方便而假想出来的，故B错误； 

C、改变电磁铁中电流的大小可以改变电磁铁磁性的强弱，不能改变南北极，故C错误； 

D、电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数有关，减少线圈的匝数会使电磁铁的磁性减弱，故D错误． 

故选A．

12.【答案】B;【解析】 

此题主要考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关。 

首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，吸引衔铁向下，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。 

AC.当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；同时当水位到达A时电路接通，电磁铁有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮，故A、C错误； 

D.若电磁铁的铁芯是一个永磁体时，即该电磁铁始终有磁性，故此时不管开关断开或闭合，红灯始终亮，故不能起到报警的作用，故D错误； 

B.据上面的分析不难看出，水位高低决定电磁铁有无磁性，进而才能决定是哪一个灯泡发光，故B正确。 

故选B。13.【答案】磁性;大小;方向;【解析】解：电磁铁磁性的有无，可以由通、断电来控制；电磁铁磁性的强弱可以由通过电磁铁的电流大小来控制；它的N、S极可以由电流方向来控制，改变磁场方向可以改变电磁铁磁极的方向． 

故答案为：磁性；大小；方向．

14.【答案】S;减弱;【解析】解：(1)如图，闭合开关，电流从螺线管的左端进入，从右端流出，根据安培定则知，螺线管的右端是N极，左端是S极． 

(2)当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，电源电压不变，电路的电阻变大，电路电流变小，螺线管的铁芯和线圈匝数不变，所以螺线管的磁性减弱． 

故答案为：S；减弱． 

(1)电磁铁的N极和S极通过安培定则进行判断：用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是电磁铁的N极． 

(2)电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯．在电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强；在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；在线圈和电流一定时，有铁芯时电磁铁磁性越强． 

该题考查了安培定则和电磁铁磁性强弱的影响因素，本题属于基础性习题．

15.【答案】通电导体周围存在磁场;甲和丙;【解析】解：（1）甲图中有电流，小磁针发生了偏转，乙图中无电流，小磁针未偏转，因此可知：通电导体周围存在磁场； 

（2）甲和丙中都有电流通过，但电流方向相反，同时小磁针偏转的方向也相反，因此这两图的比较可得出电流的磁场方向与电流方向有关的结论． 

故答案为：（1）通电导体周围存在磁场；（2）甲和丙．

16.【答案】S变小变弱;【解析】解：(1)伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的B端为通电螺线管的N极，A端是S极； 

(2)当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，接入电路中的电阻变大，电流减小，所以电流表示数减小，当匝数一定时，电流减小，电磁铁的磁性减弱。 

故答案为：S；变小；变弱。 

根据安培定则判断通电螺线管的极性； 

电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关：电流不变时，匝数越少，磁性越弱；匝数一定时，电流减小，磁性减弱。 

此题主要考查了影响电磁铁磁性强弱的因素和根据安培定则判断通电螺线管的极性。有一定的综合性。

17.【答案】（1）N；（2）N；（3）相反。;【解析】解：(1)根据安培定则，用右手握住螺线管，四指弯向电流的方向，大拇指指向螺线管的A端，所以A端为N极； 

(2)根据安培定则，用右手握住单匝线圈，四指弯向电流的方向，大拇指指向单匝线圈的B端，所以B端为N极； 

(3)由于地磁北极在地理南极附近，根据安培定则，拇指指向N极，四指的方向为电流的方向，所以电流自东向西，与地球自转的方向相反。 

故答案为：(1)N；(2)N；(3)相反。 

(1)根据安培定则判断A的极性； 

(2)安培定则也应用于单匝圆形线圈的极性判断； 

(3)地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。 

18.【答案】S;右;变大;【解析】解：由安培定则得，电磁铁右端为S极，则与条形磁铁的异名极相对，相互吸引，则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力，因条形磁铁条形磁铁始终保持静止，所以它受到的吸引力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的； 

当滑片逐渐向下移动时，连入电路的电阻逐渐减小，由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变大，则磁场逐渐变强，条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大，因条形磁铁受的是平衡力，故摩擦力的大小也会逐渐变大。 

故答案为：S；右；变大。 

(1)根据小磁针静止时的位置判断电磁铁的磁极；根据磁极间的相互作用规律判断条形磁体受到磁力的方向；根据摩擦力阻碍相对运动趋势的方向判断条形磁体受摩擦力的方向。 

(2)根据电流的大小影响电磁铁磁性强弱来判断磁力大小的变化，根据条形磁体所受磁力和所受的摩擦力二力平衡，来判断摩擦力大小的变化。 

本题是电磁学和二力平衡知识的综合分析题，涉及的知识规律要掌握清楚：磁体周围磁场分布情况，磁场的基本性质，磁极间的相互作用规律，影响电磁铁磁性强弱的因素，二力平衡的判断及应用等等。

19.【答案】N；正极；变长;【解析】 

弹簧的长度的变化是由条形磁体对弹簧拉力的变化引起的．而条形磁体对弹簧的拉力又是随着由电磁铁对其作用力的变化而变化的，电磁铁对条形磁体作用力的变化是由其磁性强弱的变化引起的，因此从影响电磁铁的磁性强弱因素的变化入手分析解决此题． 

本题将电路知识及磁场知识结合在一起考查了学生综合分析的能力，要求学生能灵活运用所学知识进行综合分析从而找出正确答案． 

解：当滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强．电磁铁对条形磁体的排斥力增大，弹簧长度变短，由此可知，螺线管上端为N极． 

利用安培定则可以判定电磁铁的下端为S极，电源左侧为正极． 

若其其它条件不变，只将电源正负极对调，则螺线管上端变为S极，其上面的条形磁体相互吸引，则弹簧长度伸长． 

故答案为：N；正极；变长．

20.【答案】不亮;不转;响;【解析】解：读图可知，左侧为控制电路，右侧为工作电路，当开关S闭合时，控制电路工作，电磁铁获得磁性，吸引衔铁，使触点与上端断开，电灯、电动机停止工作，同时触点与下端连通，使电铃工作． 

故答案为：不亮，不转，响．

21.【答案】大

甲

线圈匝数越多

转换

大头针被磁化，同名磁极相互排斥;【解析】解：(1)当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁吸