九年级物理全一册 第十七章《电磁相互作用》单元测试卷（二）北师大版（李春密）

九年级物理全一册第十七章《电磁相互作用》单元测试卷（二）北师大版（李春密）一、选择题（每题3分，共30分）1．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是A．磁场中实际存在着磁感线B．磁场中不同位置的磁场方向可能相同C．磁体周围没画磁感线的地方一定没有磁场D．磁场中某点的磁场方向，由该点小磁针N极的受力方向决定2．用磁化后的缝衣针、按扣、大头针、橡皮泥等自制一个简易指南针，如图所示。仅在地磁场的作用下，可以自由转动的缝衣针静止时针尖指向北方。下列说法正确的是A．缝衣针针尖是指南针的S极B．缝衣针针尖所指的方向与该点地磁场方向相同C．缝衣针静止后不再受到地磁场的作用D．缝衣针周围存在磁感线3．在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态，突然发现该小磁针的N极向东偏转，可能是()A．小磁针正西方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针B．小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针C．小磁针正上方有电子流自东向西水平通过D．小磁针正上方有电子流自南向北水平通过4．对于通电螺线管极性的标注，如图中正确的是（）A． B．C． D．5．如图所示.A为电磁铁，B为铁芯，C为套在铁芯B上的绝缘磁环.现将A，B，C放置在天平的左盘上，当A中通有电流I时，C悬停在空中，天平保持平衡.当增大A中电流时，绝缘磁环C将向上运动.在绝缘磁环C上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及空气阻力，则下列描述正确的是()A．天平仍保持平衡 B．天平左盘先下降后上升C．天平左盘先上升后下降 D．天平左盘一直下降至最低点6．在制造精密电阻时常常采用双线绕法.即把电阻丝从螺线管一端绕到另一端，再从另一端绕回来.如果电流方向如图所示，那么（）.​​A．螺线管左、右两端都没有磁极 B．螺线管左端为N极，右端为S极C．螺线管左端为S极.右端为N极 D．螺线管左端有磁极.右端无磁极7．网上报道有如图新型电机，最高效率超98%，该新型电机（）A．有效输出功一定更多 B．效率有望达100%C．工作时有吸气、排气冲程 D．有效输出功相同时耗电会更少8．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，则()A．磁铁对桌面的压力增大且不受桌面的摩擦力作用B．磁铁对桌面的压力增大且受到桌面的摩擦力作用C．磁铁对桌面的压力减小且不受桌面的摩接力作用D．磁铁对桌面的压力减小且受到桌面的摩擦力作用9．下面是小明学习物理后的一些描述，其中正确的是（）A．炎热的夏天，同学们静心上课的教室内温度可以达到55℃B．实验室里的手摇发电机的原理是磁场对通电导体有力的作用C．宇宙是一个有层次的天体结构系统，其中恒星是绝对不动的D．用刻度尺测量物体的长度时，要求要估读到分度值的下一位10．如图所示中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分.当它在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的情况是().A． B． C． D．二、多选题（每题3分，共9分）11．如图是动圈式扬声器及其构造的示意图，扬声器由音圈、永磁体、锥形纸盆等组成。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈就会受到磁场的作用力而前后往复运动，从而带动纸盆来回振动，发出声音。下列说法正确的是A．扬声器是依据电磁感应现象制成的B．音圈中的电流方向改变时，其所受磁场的作用力的方向也发生改变C．扬声器的工作原理与电动机的工作原理相同D．扬声器在工作过程中，主要将电能转化为机械能12．下列说法错误的是（）A．构成物体的所有分子热运动的动能的总和，叫做物体的内能B．电功率是表示消耗电能快慢的物理量C．通电导体在磁场的受力方向与磁场方向和导体运动方向有关D．电流做功的实质是将其他形式的能转化为电能13．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示，线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启；阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时，以下说法正确的是（）A．线圈AB中应通入方向周期性改变的电流B．电流从线圈A端流入时，磁铁吸引活塞柄C．电流从线圈B端流入时，血液流器泵室D．人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定三、填空题（每空2分，共14分）14．如图所示的实验装置中，金属棒AB、导线、开关和灵敏电流计连接成一个回路。已知电流从左边的接线柱流入灵敏电流计时，电流计的指针向左偏转，电流从右边的接线柱流入灵敏电流计时，电流计的指针向右偏转。现进行如下操作：闭合开关后，使导体棒AB在蹄形磁体中向右运动（如图中所示），观察到电流计的指针向左偏转，则通过导体棒AB的感应电流的方向是（选填“由B到A”或“由A到B”）；保持导体棒AB的运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，观察电流计中指针偏转方向是否发生改变。根据以上操作，可知实验中探究的问题是。15．如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为极，小磁针静止时，B端是极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。16．如图所示，闭合开关使螺线管通电，B螺线管的上端相当于磁体的极，右边弹簧会。（选填“伸长”、“不变”或“缩短”）17．如图所示为直流电动机模型.直流电动机的工作原理是.电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠来实现的.四、实验探究题（共10分）18．某实验小组用如图甲所示的装置探究通电螺线管周围磁场的特点。（1）将螺线管连入电路中，在板面上均匀地撒上一些铁屑，闭合开关并轻敲板面，观察到铁屑分布情况如图乙所示。铁屑的作用是反映(选填“磁场方向”或“磁场分布”)。（2）将可自由转动的小磁针放在通电螺线管周围的不同位置，小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向如图丙所示，可判断出通电螺线管的右端为极(选填“N”或“S”)。（3）请用箭头标出图丙中A点的电流方向。19．某同学利用如图所示的装置探究感应电流的方向与磁场的方向是否有关。（1）实验中灵敏电流计的作用是。（2）主要实验步骤如下：①保持蹄形磁体静止，闭合开关，使金属棒ab向右运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向。②调换蹄形磁体的N、S极，保持蹄形磁体静止，闭合开关，使金属棒ab向左运动，观察灵敏电流计指针偏转的方向。探究过程中存在的问题是。20．小明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警.于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究，并设计了以下探究实验，如图甲所示.电源电压恒定不变，R0为定值电阻.用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示：（1）图中R。的作用是.（2）分析图乙I-F图象可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，Rₓ的阻值(填“变大”、“变小”或“不变”)；当压力增大到一定程度时，触点K与接触，电铃响，实现自动报警.（3）某电梯超载报警的Rₓ-F图象如图丙所示，空载时电梯厢对Rₓ的压力F1等于电梯厢的重力，当压力F2=1×10（4）下列与此实验研究方法相同的是____.A．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，控制导体电阻不变B．用光线描述光的传播路径C．用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱D．2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻五、简答题（共6分）21．如图所示是生产中常用的两种闸刀开关，图中A是导电的闸刀，B是簧片(可以与闸刀保持紧密接触或分离)，C是电磁铁的线圈，能对图a中的杠杆D(右边下降时左边会升起)、图b中的衔铁E产生吸力.O是固定转动轴，即支点.K是弹簧.图中箭头为电流方向.试说明这两种开关分别在什么情况下能自动断开电源.22．请在下面的流程图中填入后面所列出的短语，来解释电铃（图甲）是怎样利用电磁铁工作的.短语：弹簧片恢复原状；电磁铁无磁性；电路接通；电路断开；电磁铁吸引衔铁，锤子敲打铃碗；电磁铁有磁性.六、计算题（共18分）23．某家用电热水器工作原理如图所示。图甲为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制实现加热和保温状态的档位变换。R1、R2为电热丝，其中R1阻值为22Ω，电路保温功率为220W，电磁铁线圈的电阻忽略不计，R3为定值电阻，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度变化关系如图乙所示。当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.024A时，衔铁被释放，求：（1）当工作电路为加热状态时的电流大小；（2）R2工作时的电阻；（3）若热水器内可获得的最高温度为60℃，最低温度控制在40℃，则R3的阻值为多少。24．为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一个重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m压力F/N180185190195200压敏电阻R/Ω1817161412（1）若水泵电动机的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？（2）若水泵电动机的电阻约为20Ω，它正常工作10min，产生的焦耳热是多少？（3）要使储水箱装满水时水泵恰好能自动停止工作，R025．同学们对学校自动大门很感兴趣，他们发现当人靠近大门时，大门自动打开。科技小组利用电磁继电器、红外传感器、电动机等元件制作了模拟电路，部分电路图甲所示。其中电动机上标有“220V，40W”的字样，控制电路的电源电压U为24V，R1为定值电阻，红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化关系如图乙所示，当电磁铁线圈的电流为100mA时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开。（不计电磁铁线圈的电阻）（1）由图甲可知电磁铁的上端为极；电动机工作原理是（2）开门一次用时5s，则开门一次电动机消耗多少电能？（3）经测试当L=3m时刚好触发电动机工作，则R1的阻值为多少？（4）若门前6m内没有人，则控制电路的电功率是多大？七、综合题（共4分）26．如图所示是某型号电动轮椅工作原理示意图.开关S1和S2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退.已知蓄电池的电压为24V保持不变，R2的阻值为10Ω，电动机的额定功率为100W，额定电压为24V.请解答下列问题：（1）当开关S1和S2同时接时，电动轮椅前进；电动轮椅既能前进又能后退，是因为电动机线圈中电流的能够改变.（2）当电动轮椅后退时，电流表示数为1A，此时电动机的实际功率是多少?（3）当电动机以额定功率工作时，电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s，若此时电动机消耗的电能有75%转化为电动轮椅前进的机械能，那么电动轮椅受到的阻力是多大?八、科普阅读题（共9分）27．阅读材料题.在“佛山市中小学生创新能力展示”活动中，为每个参赛小组提供一根条形磁铁，参赛者要自备电池、漆包线、铁芯等材料自制小型电磁铁，在现场组装成磁力运输车参赛.比赛要求在60min内制作出磁力运输车，利用磁铁同名磁极相互排斥或异名磁极相互吸引原理让车子至少前进1.5m，车子与磁铁接触取消接触后成绩.评分要求车辆每载一节电池加5分，小车在轨道内运行距离每增加0.1m加5分，每个弯道加2分，能够说出创新点、不足或改进之处，善于团队合作也适度加分.（1）在如图所示的条形磁铁与小车之间产生的是（选填“斥力”或“引力”）.（2）当匀速运动时，小车在水平方向受到力和力作用，小车处于受力平衡状态.（3）当重量增加时，地面对小车的力和摩擦力都增加，要让小车增加运载电池数量的方法是.28．阅读《热能发电：点亮万家灯火的能量魔法》并回答第24题热能发电：点亮万家灯火的能量魔法我们日常使用的电能，超过七成来自热能发电，电能的普遍利用使工业快速发展，人类利用自然、改造自然的能力不断得到提升。热能发电的原料常见的有煤炭、石油、天然气等。以燃烧煤炭发电为例，煤炭燃烧时把化学能释放出来产生大量的热，释放出的热量先加热水，让水变成高温、高压的水蒸气，实现了化学能向水蒸气的内能的转化。然后，高温、高压的水蒸气从喷嘴高速喷出，推动汽轮机的叶片高速转动，把内能转化成了汽轮机的机械能。最后，转动的汽轮机会带动发电机转子转动，把机械能转化为电能，电能通过电网输送到家庭和工厂，使各种用电器能够正常工作。如今的热能发电早已不是“高污染”的代名词，除了传统火力发电以外，还有利用核能的核电、回收工业余热的余热发电，以及依靠太阳能集热的光热发电，既提升了效率，又减少了对环境的影响。我们生活中每一度电的背后，都是热能在多步转化中传递能量，而整个过程始终遵循能量守恒定律，能量不会凭空产生，也不会凭空消失，只是换了一种又一种形态为我们服务。（1）燃煤发电时燃烧煤炭给水加热，获得高温、高压的水蒸气，这个过程把化学能转化为。（2）转动的汽轮机带动发电机的转子转动产生电流，这是现象，这个过程跟（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）的工作原理相同。（3）以煤炭为原料的热能发电的过程中，如果把发电机输出的电能跟煤炭完全燃烧释放的热量的比值定义为热能发电的效率，请你提出一种提高热能发电效率的途径：。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】解：AC、磁感线是人们为了形象地描述磁场而建立的一种模型，磁感线不是真实存在的，磁场的有无与磁感线无关，故A错误，故C错误；

B、磁场中的不同位置的磁场方向可能相同，也可能不同，故B正确；

D、磁场中某点的磁场方向是客观存在的，与放在该点的小磁针N极指向无关，小磁针N极指向是用来判断磁场方向的，而不是决定磁场方向，故D错误。

故选：B。

【分析】（1）人们为了形象地描述磁场而构建了一种模型--磁感线，用磁感线表示磁场的分布情况；

（2）磁场是有方向的，因此磁场中不同位置，磁场方向可能相同，也可能不同；

（3）小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场方向。2．【答案】B【解析】【解答】A、在地磁场中，指南针的N极会指向地理北极。题目中针尖指向北方，说明针尖是指南针的N极，而非S极，因此A错误。

B、地磁场中某点的磁场方向，就是小磁针静止时N极所指的方向。针尖指向北方，正是该点地磁场的方向，因此B正确。

C、缝衣针静止后依然处在地磁场中，会持续受到地磁场的作用力，只是受力平衡，因此C错误。

D、磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线，并非真实存在的物质，所以缝衣针周围不存在实际的磁感线，D错误。

故答案为：B。

【分析】1、地磁场的基本特点

地球本身是一个大磁体，地磁的南极在地理北极附近，地磁的北极在地理南极附近。

2、磁场方向的定义

磁场中某点的方向，是小磁针静止时N极所指的方向。

3、磁感线的本质

磁感线是为了直观描述磁场分布而假想的闭合曲线，它不是真实存在的实体，仅用于辅助理解磁场的方向和强弱。

4、小磁针的受力原理

小磁针在地磁场中会受到磁力作用，最终静止时N极指向地理北极，S极指向地理南极。3．【答案】D【解析】【解答】小磁针正西方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针，由于异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向西偏转，故A错误；

小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针，由于异名磁极相互吸引，小磁针的方向不会改变，故B错误；

小磁针正上方有电子流自东向西水平通过，电子流方向与小磁针指向垂直，小磁针不会偏转，故C错误；

小磁针的N极向东偏转，说明小磁针的正上方有电子流自南向北水平通过，故D正确.

故选D。

【分析】（1）1820年奥斯特发现：当小磁针发生偏转时，说明了磁场的存在，当电流方向改变时，产生的磁场的方向也改变，故小磁针的偏转方向也改变。

（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。4．【答案】A【解析】【解答】解：A．电流从螺线管的右端进入，根据安培定则判断螺线管的左端是N极，右端是S极。故A符合题意；B．电流从螺线管的右端进入，根据安培定则判断螺线管的左端是S极，右端是N极。故B不符合题意；C．电流从螺线管的左端进入，根据安培定则判断螺线管的左端是N极，右端是S极。故C不符合题意；D．电流从螺线管的右端进入，根据安培定则判断螺线管的左端是N极，右端是S极。故D不符合题意。故选：A。

【分析】根据安培定则进行解答，即：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。5．【答案】B【解析】【解答】开始时天平平衡说明天平两侧所受力相同；而要使磁环上升开始运动，磁环受到的向上的磁力应增大，而根据力的相互性可知，A所受磁力也应增大，故左侧力变大，天平左侧下降；而由于磁环最终会停止，则磁环所受向上的力将减小，则A所受力也将会减小，故左侧受力减小，天平左侧上升，故天平左侧应先下降后上升，最后又达到平衡。

故选B。

【分析】物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体受力平衡；电磁铁的磁性强弱与电流大小有关：电流越大，磁性越强。6．【答案】A【解析】【解答】根据图片可知，两个线圈中的电流大小相等，线圈匝数相等，并且铁芯相同，所以每个线圈产生的磁场强弱相同。由于两个线圈的绕向相同，但电流方向相反，所以其磁场方向相反。两者磁性强弱相同，磁场方向相反，相互抵消，所以这个线圈的左右两端都没有磁极。

故A正确，而B、C、D错误。

故选A。

【分析】（1）两个线圈中的绕向相同，但电流方向相反，利用安培定则可以确定每个线圈形成的电磁铁的磁场方向；

（2）由于两个线圈中的电流大小相等，匝数相同，铁芯相同，所以每个线圈的磁场强度相同。7．【答案】D【解析】【解答】用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。

A．新型电机的最高效率超98%，是指有效输出功占总功98%，但其有效输出功不一定更多，故A错误；B．由于额外功不可避免，效率不可能达到100%，故B错误；C．该新型电机为电动机，不是热机，工作时不可能有吸气、排气冲程，故C错误；D．由于效率较高，所以在有效输出功相同时消耗的电能会更少，故D正确。故选D。

【分析】机械效率是指有效输出功占总功的百分比，效率高，但其有效输出功不一定更多；由于额外功不可避免，效率不可能达到100%；热机工作时有吸气、压缩、做功和排气冲程；效率较高是指在有效输出功相同时消耗的电能会更少。8．【答案】A【解析】【解答】（1）磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中央上方，所以此处的磁感线是水平的，电流的方向垂直于纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的“安培力”方向竖直向上，如下图所示：

（2）长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是竖直向下的；

（3）因此磁铁对水平桌面的压力除了重力之外还有通电导线的作用力，压力是增大的；因为这两个力的方向都是竖直向下的，所以磁铁不会发生相对运动，也就不会产生摩擦力。

故选A。

【分析】（1）通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向可以用左手定则判断；

（2）摩擦力产生的条件是两个物体相互接触，有相对运动的趋势或者已经发生相对运动。9．【答案】D【解析】【解答】A．炎热的夏天，室外温度很高，室内温度不会达到55℃，故A错误；B．电磁感应现象，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生电流。是手摇发电机的工作原理，故B错误；C．宇宙是一个有层次的天体系统，没有绝对静止的天体。恒星实际上也在不断地运动，故C错误；D．用刻度尺测量物体的长度时，需要估读到分度值的下一位，刻度尺使用规则之一，故D正确。故选D。

【分析】夏天教室温度不会到达55℃，电磁感应是发电机的工作原理；一切物体都是运动的；利用刻度尺测量长度时，需要估读到分度值的下一位。10．【答案】D【解析】【解答】电磁感应现象中，闭合电路的部分导体，切割磁感线，导体中产生感应电流，选项ABC中，导体能切割磁感线，能产生感应电流，D中导体运动方向和磁感线平行，不能切割，不能产生感应电流，D符合题意。

故选D。

【分析】电磁感应中，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。11．【答案】B,C,D【解析】【解答】解：A、扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的，故A错误；

B、音圈中的电流方向改变时，其所受磁场的作用力的方向也发生改变，故B正确；

C、扬声器的工作原理和电动机的工作原理相同，故C正确；

D、扬声器在工作过程中，主要将电能转化为机械能，故D正确。

故选：BCD。

【分析】（1）扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的。

（2）通电导体受力方向与磁场方向和电流方向有关。

（3）扬声器和电动机的工作原理相同。

（4）扬声器工作时将电能转化为机械能。12．【答案】A,C,D【解析】【解答】A．物体的内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，故A错误符合题意；B．电功率是表示做功快慢即消耗电能快慢的物理量，故B正确不符合题意；

C．通电导体在磁场受力方向与磁场方向和电流方向有关，故C错误符合题意；

D．电流做功的实质是将电能转化为其他形式的能，故D错误符合题意。

故选ACD。

【分析】A.根据内能的定义判断；

B.根据电功率的意义判断；

C.根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素判断；

D.根据电流做功的实质分析。13．【答案】A,B,C【解析】【解答】解：A．线圈AB中若通入直流电，根据图结合题意可知，活塞只能向一个方向移动，完不成泵血任务，因此要使该装置能维人体血液循环，线圈间所接电源应为交流电，即：活塞可以左右移动，血液既能流回心脏也能从心脏输出去，故A正确；B．电流从线圈A端流入过程中，根据安培定则，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，磁铁吸引活塞柄，故B正确；C．电流从线圈B端流入过程中，根据安培定则，螺线管左端为N极，此时同名磁极相互排斥，活塞右移，S1打开，S2闭合，血液从S1流出泵室，故C正确；D．图中的线圈移动快慢与交流电的频率有关，与电流大小无关，故D错误。故选：ABC。

【分析】（1）人工心脏泵在工作的过程中，活塞需要来回移动，所以其电流是变化的；

（2）根据安培定则判定血液的流向；

（3）线圈移动的快慢与电流的频率有关，与电流大小无关。14．【答案】由B到A；感应电流的方向与磁场方向是否有关【解析】【解答】电流从左边接线柱流入灵敏电流计时，指针向左偏转。实验中导体AB向右运动时，指针向左偏转，说明电流从电流计的左接线柱流入。因此，在导体棒AB中，电流的方向是由B到A。

实验操作：保持导体棒AB的运动方向不变，仅将磁体的N、S极对调（即改变磁场方向），观察指针偏转方向是否改变。这一操作的目的是探究：感应电流的方向与磁场方向是否有关。

故答案为：由B到A；感应电流的方向与磁场方向是否有关。

【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。

2、感应电流方向的影响因素：与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。

3、控制变量法：在探究感应电流方向与某一因素的关系时，保持另一因素不变。

4、电流计的工作原理：通过指针偏转方向判断电流的流入方向。15．【答案】N；S；减弱【解析】【解答】图中，开关S拨到a时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则，螺线管左端是N极，右端是S极。根据磁极间的相互作用，小磁针的A端为N极，B端为S极。将开关S由a换到b，减少了线圈的匝数，调节滑片位置，保持电流不变，则通电螺线管的磁性减弱。

【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置；根据磁极间相互作用，判断小磁针的磁极；通电螺线管的磁性强弱和电流大小有关，和线圈匝数有关。16．【答案】N；缩短【解析】【解答】由图可知，B螺线管上导线的电流方向从左向右，由安培定则可知，B通电螺线管的上端为N极，由同名磁极相互排斥可知，B螺线管与上方磁铁相互排斥，所以右边弹簧会缩短。

故答案为：N；缩短。

【分析】根据安培定则判定螺线管的磁极；根据磁极间的相互作用规律分析弹簧长度的变化。17．【答案】通电导体在磁场中受力而运动；换向器【解析】【解答】图中，直流电动机将电能转化为机械能，工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，电动机工作时，靠换向器改变电流方向，使线圈受力方向改变，线圈可连续不停地转动下去。故第1空填：通电导体在磁场中受力而运动；第2空填：换向器。

【分析】直流电动机工作时，根据通电导体在磁场中受力；换向器可以改变电路中电流方向。18．【答案】（1）磁场分布（2）N（3）【解析】【解答】解：（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示磁场的分布情况；

（2）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极所指方向如图丙所示（小磁针涂黑端为N极，另一端为S极），根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的右端为N极；

（3）根据上问可知，螺线管左侧是S极，右侧是N极，根据安培定则，表面的电流方向竖直向下，即图中A点电流方向沿导线向下，如图所示：

。

故答案为：（1）磁场分布；（2）N；（3）。

【分析】（1）根据实验现象可知其中铁屑的作用是显示磁场的分布情况；

（2）根据磁极间的相互作用规律来判断通电螺线管的磁极；

（3）通电螺线管周围磁场的方向与电流方向有关，根据安培定则判断电流方向。19．【答案】（1）显示感应电流的大小和方向（2）没有控制导体运动方向不变【解析】【解答】（1）灵敏电流计的作用是显示感应电流的大小和方向。指针偏转的角度反映了感应电流的大小，角度越大，电流越大。指针偏转的方向反映了感应电流的方向，不同方向的电流会使指针向不同侧偏转。

（2）探究感应电流方向与磁场方向的关系时，需要用控制变量法，控制导体的运动方向不变，只改变磁场方向。

在步骤①中导体ab向右运动，而步骤②中导体ab向左运动，这就同时改变了磁场方向和导体运动方向两个变量，无法确定感应电流方向的变化是由哪个因素引起的。因此，实验存在的问题是：没有控制导体运动方向不变。

故答案为：(1)显示感应电流的大小和方向；（2）没有控制导体运动方向不变。

【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。

2、控制变量法：探究多个变量的关系时，需要控制其他变量不变，只改变其中一个变量来观察实验现象。

3、感应电流的影响因素：感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向有关。

4、灵敏电流计的作用：检测电路中是否产生感应电流，并反映电流的大小和方向。20．【答案】（1）保护电路（2）变小；B（3）12（4）C【解析】【解答】（1）在电梯电路中，压敏电阻Rx与电铃串联。若Rx阻值过小，电路中电流会过大，可能损坏电铃。因此R0串联在电路中，起到保护电路的作用。

（2）压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，电源电压不变，结合欧姆定律计算可知，电阻变小，通电螺线管磁性增强，衔铁吸引到B。

（3）据图可知，压力差ΔF=1×104N-4×103N=6×103N，每个人的质量为50kg，重力为500N，所以限载的人数6×103N500N/人=12人

（4）本实验过“电流大小”反映“压敏电阻受力大小”，属于转换法，

选项A：“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，控制导体电阻不变”属于控制变量法；

选项B：“用光线描述光的传播路径”属于模型法；

选项C：“用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱”属于转换法（将磁性强弱转化为大头针数量）；

21．【答案】图a：这是一个过电流保护开关，当电流过大时，电磁铁将衔铁吸下，电键断开.图b：是一个欠电流保护开关，当电流过小时，电磁铁吸不住衔铁，电键断开【解析】【分析】根据题意可知，当电磁铁线圈C中有较大电流时，电磁铁的磁场增强，会把衔铁D吸下来，使闸刀A断开。

当线圈E中电流过小时，电磁铁的磁性减弱，闸刀在弹簧K的接力作用下被拉起，使闸刀断开。22．【答案】(1)电磁铁有磁性(2)电路断开(3)弹簧片恢复原状电铃的原理是：闭合开关，电磁铁有电流通过，电磁铁具有了磁性，衔铁被吸引过来，使锤子打击铃碗发出声音，同时衔铁与螺钉(断续器)分离，电路断开，电磁铁失去了磁性，锤子又被弹簧片弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了.【解析】【解答】根据图像，当电铃的开关闭合，电磁铁有电流通过，电磁铁具有了磁性，衔铁被吸引过来，使锤子打击铃碗发出声音，同时衔铁与螺钉分离，电路断开，电磁铁失去了磁性，锤子又被弹簧片弹回，此时电路闭合，电磁铁又有磁性，再次吸引衔铁，不断重复，电铃便发出连续击打声了。

【分析】根据电磁铁通电有磁性，断电没有磁性的特点，利用电磁铁有磁性吸引衔铁，而使电铃发声。23．【答案】解：（1）根据电磁继电器没有吸下衔铁时，只有R1工作，但衔铁吸下时，两个电阻串联，总电阻较大，根据P=U2R可知，电热水器处于保温状态，当只有R（2）当电热水器处于保温状态时，两电阻串联，根据P=UR则R2的电阻为：R（3）当控制电路的电流达到0.04A时，获得的最高温度为60℃，继电器的衔铁被吸合时，进入保温状态，由图乙可知，此时R=200Ω，可得控制电路的电源电压为U控当控制电路中的电流减小到0.024A时，最低温度控制在40℃，衔铁被释放，进入加热状态，由图乙可知，此时热敏电阻的阻值为R'=500Ω，可得控制电路的电源电压为U控由①②解得，R3=250Ω。答：（1）当工作电路为加热状态时的电流大小是10A；（2）R2工作时的电阻是198Ω；（3）若热水器内可获得的最高温度为60℃，最低温度控制在40℃，则R3的阻值为250Ω。【解析】【分析】（1）根据I=UR，计算电流；

（2）利用R=U24．【答案】解：（1）由图可知，水泵正常工作时电压为220V，由P=UI可得正常工作时通过的电流I1（2）若水泵电动机的电阻约为20Ω，它正常工作10min，产生的焦耳热Q=I12Rt=(2A)2×20Ω×10×60s=48000J（3）长方体的体积V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3，长方体浸没在水中，其排开水的体积V排=V=0.02m3则长方体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N，此时压敏电阻受到的压力F压=F浮-G=200N-5N=195N，由表可知R压=14Ω，电路的总电阻R总=UI=12V0.5A答：（1）若水泵电动机的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；（2）若水泵电动机的电阻约为20Ω，它正常工作10min，产生的焦耳热是48000J（3）要使储水箱装满水时水泵恰好能自动停止工作，R0【解析】【分析】（1）由图可知，水泵正常工作时电压为220V，水泵电动机的额定功率为440W，由P=UI可计算水泵正常工作时通过的电流；（2）若水泵电动机的电阻约为20Ω，它正常工作10min，由（1）计算水泵正常工作的电流，根据焦耳定律Q=I12Rt计算产生的焦耳热；（3）长方体的体积V=Sh；等于其排开水的体积，根据浮力公式F浮=ρ水gV排计算长方体受到的浮力，根据称重法F压=F浮-G计算压敏电阻受到的压力，由表可知R压=14Ω，根据欧姆定律R总=UI计算电路的总电阻，结合串联电路公式计算定值电阻的阻值R0=R25．【答案】解：（1）由图甲可知电流从电磁铁下端流入，根据安培定可知电磁铁的上端为N极，电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。（2）开一次门5s消耗电能为：

W=Pt=40W×5s=200J；（3）当电磁铁线圈的电流为100mA时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开，此时控制电路的总电阻为：

R总由乙图可知，当L=3m时，R的阻值为120Ω，则R1的阻值为：

R1=R总-R=240Ω-120Ω=120Ω；（4）根据图乙可知，若门前6m内没有人时，R的阻值为180Ω，则控制电路的电功率为：

P=U答：（1）由图甲可知电磁铁的上端为N极，电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力转动；（2）开门一次用时5s，则开门一次电动机消耗200J电能；（3）经测试当L=3m时刚好触发电动机工作，则R1的阻值为120Ω；（4）若门前6m内没有人，则控制电路的电功率为1.92W。【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的上端的磁极；电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；

（2）电动机铭牌上标有“220V40W”的字样，根据P=Wt的变形公式W=Pt求出开门一次电动机消耗电能；

（3）L=3m时刚好触发电动机工作，说明控制电路中的电流为100mA，根据欧姆定律求出控制电路的总电阻；根据图乙确定当L=3m时R的阻值，利用电阻的串联规律求出R1的阻值；

（4）根据图乙可知，若门前6m内没有人时，R=180Ω；根据26．【答案】（1）1；方向.（2）解：后退时和R2串联，R2两端电压U=IR