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文档简介
主题三电磁学专题15电磁转换(试题分值:80分测试时间:85分钟)一、选择题(本题包括12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个正确答案)1.(24-25九年级上·北京房山·期末)下列说法中错误的是()A.同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥B.磁场对放入其中的磁性物体有力的作用C.指南针指南北是由于受到地磁场的作用D.在同一磁场中,磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱2.(2024·四川内江·中考真题)如图所示,开关闭合后,使导体ab左右运动,灵敏电流表的指针随之偏转,人们根据此现象制成了()A.电磁铁 B.电动机 C.发电机 D.电磁继电器3.(2024·江苏南通·中考真题)小明按人类对磁的认识历程,对“电磁转换”一章知识进行梳理,图中对应位置的内容填写正确的是()A.赫兹 B.电动机 C.电磁起重机 D.电磁感应现象4.(24-25九年级上·北京房山·期末)如图所示,下列说法中正确的是()A.图甲:地磁场的N极在地理的北极附近B.图乙:滑片P向左移动,能吸引更多铁钉,说明电磁铁的磁性强弱与电阻大小有关C.图丙:只对调磁极,闭合开关S,通电导体AB在磁场中的受力方向不会发生改变D.图丁:该实验过程中,主要将机械能转化为电能5.(24-25九年级上·湖南湘潭·期末)我国新型反潜巡逻机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在,下列图中与磁异探测器工作原理相同的是()A. B.C. D.6.(2024·黑龙江绥化·中考真题)随着新能源技术的日渐成熟,风力发电机已经在我市投入使用,下图与发电机原理相同的是(
)A. B.C. D.7.(2024·湖北武汉·中考真题)新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表,各项技术均处于世界领先水平,其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中,内部线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是()A.电磁起重机 B.司南C.自制电动机 D.动圈式话筒8.(2024·四川南充·中考真题)以下关于电与磁的描述中,说法正确的是(
)A.图甲:磁感线不是真实存在的,地磁场的北极在地理北极附近B.图乙:向右移动,能吸引更多铁钉,铁钉下端为电磁铁的极C.图丙:同时对调磁极和电源正负极,线圈的转动方向会发生改变D.图丁:闭合开关,导体ab竖直向下运动或竖直向上运动,电流表指针不发生偏转9.(2024·安徽·中考真题)如图所示为动圈式话筒的简化示意图,磁铁固定在适当位置,线圈与膜片相通,声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动,线圈中就产生电流,实现声信号到电信号的转变。其工作原理是()A.磁场对通电导线的作用 B.电流的热效应C.电流的磁效应 D.电磁感应10.(2024·江西·中考真题)如图所示,通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断,最终决定通电螺线管极性的是()A.电源正负极的接法 B.螺线管导线的环绕方向C.小磁针静止时N极的指向 D.螺线管中电流的方向11.(2024·四川成都·中考真题)图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关,小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是()A.根据小磁针指向可以判定,通电螺线管的右端为S极B.小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向C.将小磁针移到其他位置,N极所指方向一定不变D.本实验可以得出:通电螺线管的磁极与电流方向无关12.(2014·贵州遵义·中考真题)如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,关于它的说法正确的是A.当温度低于90℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮B.当温度低于90℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮C.当温度达到90℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮D.当温度达到90℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮二、填空题(本题7小题,每空1分,共17分)13.(2024·青海·中考真题)如图所示,是一款航天员造型音箱,其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,下列实例中与该音箱工作原理一致的是;能产生感应电流的是。14.(2025·上海宝山·模拟预测)上海部分酒店已经配备了无线充电装置,无线充电原理利用了丹麦物理学家奥斯特发现的电流的,在用手机A给手机B充电时,A相当于电路中的(选填“用电器”或“电源”),酒店房间各用电器的连接方式为(选填“串联”或“并联”)。15.(2024·天津·中考真题)小明学习了“电与磁”后,绘制了部分知识的思维导图,如图所示。请写出其中的空缺内容:①;②。16.(2024·甘肃白银·中考真题)如图甲所示为磁悬浮地球仪,悬浮时球体只能沿着“地轴”转动,它的“南”“北”指向与地球实际方位一致;地球仪中有一个磁铁,它的磁场与地磁场分布特点一致;环形底座内有一电磁铁,其电路原理如图乙所示。地球仪工作时,球体悬浮于空气中,则图甲中球体上方是“地磁场”的极(选填“N”或“S”),图乙中A端应连接电源的极(选填“正”或“负”)。17.(2024·四川自贡·中考真题)小明利用铁钉制作了一个电磁铁,闭合开关,铁钉吸起了几个大头针,(如图)螺线管上端为(选填“N”或“S”)极。若使电磁铁吸引大头针的个数增多,可将滑动变阻器的滑片向移动。18.(24-25九年级上·北京房山·期末)为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,在如图所示的实验装置中,还需在导线夹甲、乙间接入的电路元件是。为了探究磁场对电流是否有力的作用,在如图所示的实验装置中,还需在导线夹甲、乙间接入的电路元件是;闭合开关前,导体ab处于静止状态,若闭合开关后,观察到导体ab的现象,则说明磁场对电流有力的作用。19.(24-25九年级上·湖南湘潭·期末)兴趣小组利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有加热、保温功能的恒温加热器,其简化电路如图所示,控制电路中R为热敏电阻(可感受恒温加热器内温度,其阻值随温度的升高而减小)。当闭合S时,螺线管的上端相当于条形磁体的(填“N”或“S”)极,加热器内温度逐渐升高,螺线管产生的磁场会(选填“增强”、“不变”或“减弱”)。已知加热器工作电路电压为220V,R1=836Ω,R2=44Ω,则当加热器处于保温状态时工作电路10s内产生的热量为J三、解答题(本题共7小题,共39分。解答22、23题时应有解答过程)20.(4分)(2024·山东潍坊·中考真题)某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关,磁性小球悬停在空中,一小磁针静止于螺线管左侧,不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。(1)将小磁针“N”“S”极填入括号中;(2)画出磁性小球的受力示意图。21.(4分)(2024·四川眉山·中考真题)探究“电磁铁的性质”实验时,铁钉A端为N极,附近的小磁针处于静止,如图所示。请你在图中:(1)标出B点的电流方向;(2)括号内标出小磁针右端的极性(用“N”或“S”表示)。22.(6分)(2024·山东枣庄·中考真题)某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)在闭合开关前,小磁针静止时,N极指向地理的(选填“南极”或“北极”),说明地球周围存在磁场。(2)在玻璃板上均匀地撒满铁屑,将螺线管连入电路,闭合开关,轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示,铁屑的分布情况与磁体周围铁屑的分布情况相似。(3)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极指向与图乙中小磁针N极指向相反,说明通电螺线管的极性与的方向有关。(4)实验时发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线管的磁场,可行的措施:(写出一种方法即可)。(5)为了研究通电螺线管的磁极性质,同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与有关,且这个关系可以用来判断。23.(6分)(2024·广东广州·中考真题)在学习“电与磁”后,某小组做了如下实验研究。(1)如图甲,将指南针水平放置在木板上,指南针静止时a端指向北方,则a端是指南针的(选填“N极”“S极”),这是因为地球周围存在;(2)为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请完成下列实验内容:①如图乙,漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁,将它平行指南针放置在木板上;②请用笔画线表示接线,按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路(有部分导线已连接)。要求如下:Ⅰ.合上开关K,指南针在电磁铁的作用下,静止时a端仍然指向北方;Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时,电流表的示数减小;③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请设计记录实验数据的表格;④某次实验,电流表示数如图丙,此时电流为A。24.(4分)(2024·陕西·中考真题)如图,是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。实验次数导体ab在磁场中的运动情况灵敏电流计指针偏转情况1静止不偏转2上下运动不偏转3左右运动偏转(1)闭合开关后,观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况,将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做运动时,电路中会产生感应电流。产生感应电流时,导体ab相当于电路中的(填电路元件名称);(2)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体ab运动方向不变,将对调,观察灵敏电流计指针偏转情况。(3)下列物品中,应用该实验结论工作的是(填选项字母)。A.电风扇
B.手摇发电手电筒25.(7分)(2024·江苏盐城·中考真题)如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路,受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作,当室温降至23℃时停止工作。Rt为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,当控制电路中的电流为0.15A时,衔铁刚好被吸下,控制电路电源电压恒为3V。定值电阻R0为100Ω,线圈电阻忽略不计。求:(1)受控电路30min内消耗的电能;(2)受控电路工作时,通过电阻R0的电流;(3)热敏电阻Rt的变化范围。26.(8分)(2024·山东枣庄·中考真题)如图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅简化电路,它是通过电热丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。(1)在工作电路中,指示灯L标有“2V0.2A”字样,要使指示灯L正常工作,则保护电阻R0的阻值为多大?(2)把空气炸锅单独接入家庭电路中正常工作2min,电能表上标有600r/kW·h的字样,其转盘刚好转了20转,则空气炸锅的电功率是多少?(3)在控制电路中,电源电压恒定为3V,用R3来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当设定加热温度为某一温度时,R3的阻值恰好为40Ω,闭合开关S,工作电路接通,开始加热;当控制电流I=0.03A时,衔铁被弹起,停止加热,则设定的加热温度是多少?
答案与解析一、选择题(本题包括12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个正确答案)1.(24-25九年级上·北京房山·期末)下列说法中错误的是()A.同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥B.磁场对放入其中的磁性物体有力的作用C.指南针指南北是由于受到地磁场的作用D.在同一磁场中,磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱【答案】A【详解】A.磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。故A错误,符合题意;B.磁场是存在于磁体周围的一种物质,磁场对放入其中的磁性物体有力的作用,这种力被称为磁力,故B正确,不符合题意;C.地球本身是一个大磁体,周围存在着磁场,即地磁场。指南针能够指南北,就是因为受到了地磁场的作用。故C正确,不符合题意;D.磁感线是用来形象地描述磁场分布情况的假想曲线。在同一磁场中,磁感线的疏密程度可以反映磁场的强弱,磁感线越密集的地方,磁场越强;磁感线越稀疏的地方,磁场越弱。故D正确,不符合题意。故选A。2.(2024·四川内江·中考真题)如图所示,开关闭合后,使导体ab左右运动,灵敏电流表的指针随之偏转,人们根据此现象制成了()A.电磁铁 B.电动机 C.发电机 D.电磁继电器【答案】C【详解】开关闭合后,使导体ab左右运动,满足闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,此为电磁感应现象,发电机就是这一原理制成的,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。3.(2024·江苏南通·中考真题)小明按人类对磁的认识历程,对“电磁转换”一章知识进行梳理,图中对应位置的内容填写正确的是()A.赫兹 B.电动机 C.电磁起重机 D.电磁感应现象【答案】D【详解】A.奥斯特发现电流的磁效应,故A错误;B.电流的磁效应的应用为电磁铁,发电机应用了通电线圈在磁场中受力的作用,故B错误;C.磁场对电流的作用的应用为发电机,电磁起重机应用了电流的磁效应,故C错误;D.发电机应用了电磁感应的原理,故D正确。故选D。4.(24-25九年级上·北京房山·期末)如图所示,下列说法中正确的是()A.图甲:地磁场的N极在地理的北极附近B.图乙:滑片P向左移动,能吸引更多铁钉,说明电磁铁的磁性强弱与电阻大小有关C.图丙:只对调磁极,闭合开关S,通电导体AB在磁场中的受力方向不会发生改变D.图丁:该实验过程中,主要将机械能转化为电能【答案】D【详解】A.磁感线是用来描述磁场的一些假想的曲线,不是真实存在的,而磁场是一种物质,是存在的,地磁场的北极在地理南极附近,故A错误;B.由图知道,电流从电磁铁的上方流入、下方流出,由安培定则知道,电磁铁的上端是N极,下端的钉尖是S极;将滑动变阻器的滑片P向左移动,电阻变小,电流变大,电磁铁的磁性变强,能吸引更多的大头针,说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,故B错误;C.通电导体AB在磁场中的转动方向与磁场方向和电流方向有关,只对调电源正负极,电流的方向发生改变,则通电导体AB受到力的方向发生改变,故C错误;D.实验中,在AB棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,则我们可以得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流。在此过程中,主要是将机械能转化为电能,故D正确。故选D。5.(24-25九年级上·湖南湘潭·期末)我国新型反潜巡逻机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在,下列图中与磁异探测器工作原理相同的是()A. B.C. D.【答案】B【详解】磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,说明有感应电流产生,其工作原理是电磁感应现象。A.图中电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故A不符合题意;B.图中闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动,产生感应电流,是电磁感应现象,故B符合题意;C.图中通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的工作原理,故C不符合题意;D.图中的实验是奥斯特实验,说明了电流的磁效应,可制成电磁铁,故D不符合题意。故选B。6.(2024·黑龙江绥化·中考真题)随着新能源技术的日渐成熟,风力发电机已经在我市投入使用,下图与发电机原理相同的是(
)A. B.C. D.【答案】B【详解】风力发电机是风力推动发电机工作,发电机利用电磁感应现象发电。A.图A时奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,与发电机的原理不同,故A不符合题意;B.图B中,闭合电路的部分导体在做切割磁感线运动时,产生感应电流,与发电机的原理相同,故B符合题意;C.图C中,通过变阻器接入电路阻值的变化,调节电磁铁的磁性强弱,与发电机的原理不同,故C不符合题意;D.图D中,通电导体在磁场中受到力的作用而运动,是电动机的工作原理,不是发电机的工作原理,故D不符合题意。故选B。7.(2024·湖北武汉·中考真题)新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表,各项技术均处于世界领先水平,其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中,内部线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是()A.电磁起重机 B.司南C.自制电动机 D.动圈式话筒【答案】D【详解】A.电磁起重机的工作原理是电流的磁效应,故A不符合题意;B.司南的工作原理是利用地磁场对磁极的作用,故B不符合题意;C.自制电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的,故C不符合题意;D.动圈式话筒是把声信号转变成电信号,声信号的振动带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应原理,故D符合题意。故选D。8.(2024·四川南充·中考真题)以下关于电与磁的描述中,说法正确的是(
)A.图甲:磁感线不是真实存在的,地磁场的北极在地理北极附近B.图乙:向右移动,能吸引更多铁钉,铁钉下端为电磁铁的极C.图丙:同时对调磁极和电源正负极,线圈的转动方向会发生改变D.图丁:闭合开关,导体ab竖直向下运动或竖直向上运动,电流表指针不发生偏转【答案】D【详解】A.图甲中,磁场是真实存在的,磁感线是假想出来的,不适合客观存在的,地球周围存在磁场,地磁场的北极在地理南极附近,故A错误;B.图乙中,通电螺线管的磁性强弱与电流大小有关,向右移动,电阻变大,电流减小,磁性变弱,能吸引更少的铁钉,根据安培定则可知,四指指向电流方向,大拇指所指的方向即为电磁铁的N极,故铁钉上端为N极,铁钉下端为电磁铁的极,故B错误;C.图丙中,通电导线在磁场中运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关,单独改变磁场方向或电流方向,线圈的转动方向会改变,但二者同时改变时,线圈的转动方向不变,故C错误;D.图丁中,根据电磁感应现象可知,闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线时会产生感应电流。闭合开关,导体ab竖直向下运动或竖直向上运动,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,不会产生感应电流,故电流表指针不发生偏转,故D正确。故选D。9.(2024·安徽·中考真题)如图所示为动圈式话筒的简化示意图,磁铁固定在适当位置,线圈与膜片相通,声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动,线圈中就产生电流,实现声信号到电信号的转变。其工作原理是()A.磁场对通电导线的作用 B.电流的热效应C.电流的磁效应 D.电磁感应【答案】D【详解】动圈式话筒的工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器→产生声音,因此动圈式话筒工作原理是电磁感应现象。故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。10.(2024·江西·中考真题)如图所示,通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断,最终决定通电螺线管极性的是()A.电源正负极的接法 B.螺线管导线的环绕方向C.小磁针静止时N极的指向 D.螺线管中电流的方向【答案】D【详解】根据题图可知,最终决定通电螺线管极性的是螺线管中电流的方向,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。11.(2024·四川成都·中考真题)图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关,小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是()A.根据小磁针指向可以判定,通电螺线管的右端为S极B.小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向C.将小磁针移到其他位置,N极所指方向一定不变D.本实验可以得出:通电螺线管的磁极与电流方向无关【答案】B【详解】A.小磁针的左端为S极,根据磁极间的相互作用可知,通电螺线管的右端为N极,故A错误;B.小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向,其静止时N极所指方向就是该点的磁场方向,故B正确;C.由于通电螺线管周围的磁场方向可能相同也有可能不同,因此将小磁针移到其他位置,N极所指方向不一定不变,故C错误;D.实验中,当改变电路电流方向时,螺线管的两端的极性改变,小磁针的静止时N极的指向也会发生改变,可知,通电螺线管的磁极与电流方向有关,故D错误。故选B。12.(2014·贵州遵义·中考真题)如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,关于它的说法正确的是A.当温度低于90℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮B.当温度低于90℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮C.当温度达到90℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮D.当温度达到90℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮【答案】C【详解】当温度低于90℃时,继电器不起动,触点接触绿灯,所以只有绿灯发光,故AB错;当温度达到90℃时,继电器起动,触点接触下触点,红灯与电铃都接通了,此时红灯亮,电铃响,故C正确,D错误.二、填空题(本题7小题,每空1分,共17分)13.(2024·青海·中考真题)如图所示,是一款航天员造型音箱,其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,下列实例中与该音箱工作原理一致的是;能产生感应电流的是。【答案】乙甲【详解】[1][2]甲图是导线切割磁感线,产生感应电流,是电磁感应现象,乙图是通电的导线在磁场中受到力的作用,是电动机的原理图。所以与该音箱工作原理一致的是乙,能产生感应电流的是甲。14.(2025·上海宝山·模拟预测)上海部分酒店已经配备了无线充电装置,无线充电原理利用了丹麦物理学家奥斯特发现的电流的,在用手机A给手机B充电时,A相当于电路中的(选填“用电器”或“电源”),酒店房间各用电器的连接方式为(选填“串联”或“并联”)。【答案】磁效应电源并联【详解】[1]无线充电的原理是:电流通过送电线圈(充电器内)产生磁场,受电线圈(手机上)靠近磁场时就会产生电流,给智能手机充电,因此其原理是奥斯特发现的电流的磁效应。[2]在用手机A给手机B充电时,A提供电能,相当于电源,B消耗电能,相当于用电器。[3]酒店房间各用电器可以独立工作,互不影响,是并联的。15.(2024·天津·中考真题)小明学习了“电与磁”后,绘制了部分知识的思维导图,如图所示。请写出其中的空缺内容:①;②。【答案】磁发电机【详解】[1]电流通过导体时,会在导体周围产生磁场,这种现象被称为电流的磁效应。这种磁效应的一个典型应用就是电磁铁。[2]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是根据这个原理制成的。16.(2024·甘肃白银·中考真题)如图甲所示为磁悬浮地球仪,悬浮时球体只能沿着“地轴”转动,它的“南”“北”指向与地球实际方位一致;地球仪中有一个磁铁,它的磁场与地磁场分布特点一致;环形底座内有一电磁铁,其电路原理如图乙所示。地球仪工作时,球体悬浮于空气中,则图甲中球体上方是“地磁场”的极(选填“N”或“S”),图乙中A端应连接电源的极(选填“正”或“负”)。【答案】S负【详解】[1]因为地球仪的南、北指向与地球实际方位一致,所以地球仪的北极在上方,即图甲中球体上方是`“地磁场”的S极。[2]因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以电磁铁的N极在上方,即电磁铁的上端为N极,下端为S极;由安培定则可知,电流从B端流出A端流入,即A端是电源的负极。17.(2024·四川自贡·中考真题)小明利用铁钉制作了一个电磁铁,闭合开关,铁钉吸起了几个大头针,(如图)螺线管上端为(选填“N”或“S”)极。若使电磁铁吸引大头针的个数增多,可将滑动变阻器的滑片向移动。【答案】N左【详解】[1][2]电流由下方流入螺线管,则由安培定则可知螺线管上端为N极;使电磁铁吸引大头针的数目增多,也就是使其磁性增强,只要让电路中的电流变大即可,由欧姆定律可知,滑动变阻器的滑片应向左移。18.(24-25九年级上·北京房山·期末)为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,在如图所示的实验装置中,还需在导线夹甲、乙间接入的电路元件是。为了探究磁场对电流是否有力的作用,在如图所示的实验装置中,还需在导线夹甲、乙间接入的电路元件是;闭合开关前,导体ab处于静止状态,若闭合开关后,观察到导体ab的现象,则说明磁场对电流有力的作用。【答案】灵敏电流计电源运动【详解】[1]在探究感应电流的实验中,是通过灵敏电流计指针的偏转来确定感应电流的产生及电流方向的,所以还需在导线夹a、b间接入的电路元件是灵敏电流计。[2]为了探究磁场对电流是否有力的作用,电路中要有电流,需在导线夹甲、乙间接入电源。[3]闭合开关后,通过导体ab有电流,会观察到ab运动,这说明通电导体在磁场中受到了力的作用。19.(24-25九年级上·湖南湘潭·期末)兴趣小组利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有加热、保温功能的恒温加热器,其简化电路如图所示,控制电路中R为热敏电阻(可感受恒温加热器内温度,其阻值随温度的升高而减小)。当闭合S时,螺线管的上端相当于条形磁体的(填“N”或“S”)极,加热器内温度逐渐升高,螺线管产生的磁场会(选填“增强”、“不变”或“减弱”)。已知加热器工作电路电压为220V,R1=836Ω,R2=44Ω,则当加热器处于保温状态时工作电路10s内产生的热量为J【答案】N增强550【详解】[1]根据图示可知,电流从电磁铁的上端流入,下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极。[2]加热器内温度逐渐升高,热敏电阻R的阻值随温度升高而减小,控制电路的总电阻减小,由欧姆定律可知控制电路电流增大,电磁铁磁性增强,产生的磁场会增强。[3]当温度升高到设定值时,热敏电阻R的阻值随温度升高而减小,控制电路电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下,R1和R2串联,电路的总电阻较大,由可知电路的总功率较小,处于保温状态,当加热器处于保温状态时工作电路10s内产生的热量为三、解答题(本题共7小题,共39分。解答22、23题时应有解答过程)20.(4分)(2024·山东潍坊·中考真题)某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关,磁性小球悬停在空中,一小磁针静止于螺线管左侧,不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。(1)将小磁针“N”“S”极填入括号中;(2)画出磁性小球的受力示意图。【答案】(1)(2)【详解】(1)由图可知,电流从螺线管的上端流入,由安培定则可知螺线管的上端是N极,下端是S极,由磁极间的相互作用可知小磁针的上端是S极,下端是N极,如图所示:(2)磁性小球悬停在空中,说明它处于平衡状态,受到重力和磁力是平衡力,重力的方向竖直向下,磁力的方向竖直向上,如图所示:21.(4分)(2024·四川眉山·中考真题)探究“电磁铁的性质”实验时,铁钉A端为N极,附近的小磁针处于静止,如图所示。请你在图中:(1)标出B点的电流方向;(2)括号内标出小磁针右端的极性(用“N”或“S”表示)。【答案】【详解】铁钉A端为N极,由右手螺旋定则得,电流从螺线管左端流入,右端流出,则B点的电流方向向上,铁钉右端为S极,根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针左端为N极,右端为S极,如图所示:22.(6分)(2024·山东枣庄·中考真题)某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)在闭合开关前,小磁针静止时,N极指向地理的(选填“南极”或“北极”),说明地球周围存在磁场。(2)在玻璃板上均匀地撒满铁屑,将螺线管连入电路,闭合开关,轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示,铁屑的分布情况与磁体周围铁屑的分布情况相似。(3)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极指向与图乙中小磁针N极指向相反,说明通电螺线管的极性与的方向有关。(4)实验时发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线管的磁场,可行的措施:(写出一种方法即可)。(5)为了研究通电螺线管的磁极性质,同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与有关,且这个关系可以用来判断。【答案】北极条形电流调节滑片,增大螺线管中的电流/提高电源电压电流方向安培定则【详解】(1)[1]小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向,地球外部磁场的方向为从地磁的北出来回到地磁的南极,故小磁针静止时N极指向地磁的南极即地理的北极。(2)[2]由图甲所示的铁屑分布情况可知,通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。(3)[3]对调电源正负极,电路中电流方向改变,小磁针静止时N极所指方向也改变,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。(4)[4]通电螺线管周围磁场的强弱和电流大大小有关,电流越大,磁场越强,可以调节滑片,增大螺线管中的电流(提高电源电压)从而增强磁场。(5)[5]四个螺线管中电路中,甲乙的绕线方式相同,电流的方向不同,根据小磁针的指向可知,甲的右端是N极,乙的右端是S极,同理乙丙也是如此,所以实验说明当绕线方式相同时,极性只与电流的方向有关;故通电螺线管的磁极极性只与电流方向有关。[6]通电螺线管周围磁场的方向和电流方向的关系可以根据安培定则来判断。23.(6分)(2024·广东广州·中考真题)在学习“电与磁”后,某小组做了如下实验研究。(1)如图甲,将指南针水平放置在木板上,指南针静止时a端指向北方,则a端是指南针的(选填“N极”“S极”),这是因为地球周围存在;(2)为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请完成下列实验内容:①如图乙,漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁,将它平行指南针放置在木板上;②请用笔画线表示接线,按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路(有部分导线已连接)。要求如下:Ⅰ.合上开关K,指南针在电磁铁的作用下,静止时a端仍然指向北方;Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时,电流表的示数减小;③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请设计记录实验数据的表格;④某次实验,电流表示数如图丙,此时电流为A。【答案】N极磁场见解析0.6【详解】(1)[1][2]由于地球周围存在磁场,地理的北极是地磁的南极,地理的南极是地磁的北极,将指南针水平放置在木板上,指南针静止时a端指向北方,即a端指向地磁南极,根据磁极间的相互作用可知,a端是指南针的N极。(2)②[3]合上开关K,指南针在电磁铁的作用下,静止时a端仍然指向北方,由于a端是指南针的N极,根据磁极间的相互作用可知,吸引大头针的那一端为电磁铁的N极,根据安培定则可知,电流是从吸引大头针的那一端流入,从另一端流出;滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时,电流表的示数减小,根据欧姆定律可知,电路总电阻变大,滑动变阻器连入电路的电阻变大,根据“一上一下”的接法,变阻器的A接线柱连入电路中;由图丙可知,电流表选择大量程接入电路中,图乙实物图连接如图所示③[4]为研究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,控制线圈匝数一定,改变电路电流进行多次实验,记录实验数据的表格如下表格所示(线圈匝数一定)次数电流大小I/A吸引大头针数目123④[5]某次实验,电流表示数如图丙,电流表的分度值为0.1A,示数为0.6A。24.(4分)(2024·陕西·中考真题)如图,是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。实验次数导体ab在磁场中的运动情况灵敏电流计指针偏转情况1静止不偏转2上下运动不偏转3左右运动偏转(1)闭合开关后,观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况,将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做运动时,电路中会产生感应电流。产生感应电流时,导体ab相当于电路中的(填电路元件名称);(2)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体ab运动方向不变,将对调,观察灵敏电流计指针偏转情况。(3)下列物品中,应用该实验结论工作的是(填选项字母)。A.电风扇
B.手摇发电手电筒【答案】切割磁感线电源磁极B【详解】(1)[1][2]对比分析实验1、2和3及实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。产生感应电流时,
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