第二十章 电与磁 单元复习（含答案）-2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第二十章电与磁

（时间:85分钟分值:80分）

一、填空题（共16分，每空1分）

1.最早发现磁偏角的是我国宋代学者，笫一个发现电和磁之间有联系的是丹麦物理

学家。

2.进入中考考场前，监考人员用于持式金属探测器对考生进行检查，当金属探测器靠近金属物

体时，会使金属物体中产生涡流电流，探测器发出警报。该工作原理与（选填“发电机”

或''电动机”）的工作原理相似，是英国物理学家首次发现。

3.如图所示的实验中，电路通电前小磁针静止时总是指向南北方向，是因为受到作用;

接通电路后下方的小磁针发生了偏转,是因为_______产生了磁场，对小磁针产生力的作用。

三SHN分

甲乙

4.小明所在地区夏天经常下暴雨，他担心家里车库中的车被水淹,从而设计了如图所示的车库

积水自动报警器原理图，图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，要求车库没有积水时,LED

灯亮,车库有积水时，电铃响。电铃工作时利用了电流的效应;电铃应该安装在图中的

（选填””或“5”）位置。

-------------1c衔铁门Z1—

，/，，U，，，，，，U，，，〃电源电源

车库地面

5.如图所示，甲、乙两线圈宽松地套在光滑的玻璃棒上小少间用柔软的导线相连。当S闭合

时，两线圈将（选填“远离”靠近”或“都不动”），这是因为o

6.如图所示，一条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭

合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，条形磁铁仍保持静止,此时条形磁铁受到的

摩擦力（选填“变大一变小”或“不变”），方向水平（选填“向左”或响右"）（:

7.如图所示,这是一种手压式电筒，只要将它的手柄来回按压，使里面的机械装置带动微型发电

机发电，它的灯泡随之发光，这种手电筒发电过程中是利用现象工作的，其发电过程

将能转化成电能，

8.如图所示，电动机工作吐能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠来实现的。

它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的，从向实现通电线圈在磁场中

的连续转动。

二、选择题（共14分，把你认为正确选项的代号填在题后的括号内。第9~12小题，每小题只

有一个正确答案,每小题2分;第13、14小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确答案，每

小题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分）

9.关于条形磁铁，下列描述埼误的是（）

A.条形磁铁周围存在磁感线B.条形磁铁能指南北

C条形磁铁两端的磁性最强D.条形磁铁不能吸引铜屑

10.电动汽车动能回收的原理:在汽车刹车时带动发电机工作，把电动机转换为发电机,将制动

产生的能量回收,将其储存在高压蓄电池中。下列实验与动能回收系统原理相同的是（）

11.如图所示.这是电磁学的两个实验。下列说法正确的是)

A.图甲是“探究磁场对电流的作用”实验，图乙是“探究电磁感应现象”实验

B.在图甲中,线圈的外边和cd边中电流的方向是相同的

C.在图乙中,线圈所在的位置是平衡位置

D.在图乙中,线圈的外边和〃边受力的方向是相反的

12.如图所示，这是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法正确的是

()

A.温度达到90℃时，绿灯亮

B.自动报警器的触点类似一种开关

C.自动报警器中的电磁铁必用了电磁感应现象

D.想要调高报警的温度，可以适当提高控制电路的电压

13.如图甲所示，这是“探究什么情况下磁可以生电”的实脸装置图，图乙中的。表示垂直于纸

面的导线，它在磁场中按箭头方向运动时，可以产生感应电流的是)

nr~iN工

iO->

EZOEZO~S~r~r~

ACD

甲

14.如图所示，关于电和磁，下列说法正确的是)

地磁南极阚北极

、•川

甲乙丙T

A.图甲，地理的两极和地磁场的两极并不重合

B.图乙，导体ab沿竖直方向上下运动时,El.流表指针偏转

C.图丙，小电动机的工作原理是利用通电导线在磁场中受力而运动

D.图丁,通电螺线管的左侧磁感线方向向右，说明螺线管左侧是N极

三、计算题(共22分，第15、16小题各7分，第17小题8分)

15.最近，我市出现了许多共享电动汽车,这种新型低碳的交通工具深受市民喜爱。某品牌电动

汽车的部分参数如表所示。

电池容量(kWh)22

车载充电器输入电压(V)220

车载充电器输入电流(A)16

电能转化为机械能的效率70%

⑴如图I所示加车时.和赁者只要将和车卡靠近电动汽车卜的感应器.感应器即能读取卡中

的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是什么？

(2)某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出

功率为多少瓦？

⑶根据表中的数据,将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？

续航：140km

电流：1A电压：339V

Okm/h

图1现2

16.为了比赛的公平公正，小芸为学生短跑比赛设计了一款防抢跑装置,该装置安装在起跑线

前，如图甲所示，图丙是其工作原理图，起跑发令枪发令前，开关Si、S2、S3都闭合,K与A端相

连，绿灯亮;发令枪扳机和开关S2相连接，扣动扳机，枪响同时开关立断开;当电流衣示数小于

或等于30mA时,在弹簧测力作用下,K与A端相连，绿灯亮，无人抢跑;当电流表示数大于30

mA时,衔铁被吸下,K与B端相连，红灯亮同时铃声响，有人抢跑。已知两电路电源电压均为

6V恒定不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图像如图乙所示，压板重力不计.电磁

铁线圈电阻不计。

⑴起跑发令枪发令前，开关8、S2、S3都闭合，压力传感揩R压板上无人(压力/=0N)对，左

端电路消耗的电功率为多少?

(2)比赛时，起跑发令枪发令前，抢跑同学踩在压板上的压力厂为900N时，左端电路电流表读

数为多少？

(3)比赛时，枪声响起后，若某同学踩在压板上的力尸为1500N时，要使得红灯不亮，电阻Ro至

少为多大？

17.图甲为一恒温水箱电路结构示意图，包括控制电路和工作电路两部分，控制电路:电源电压

恒为12VR\为热敏电阻(置于水箱中)，阻值随温度变化的关系如图乙所示,Ro为滑动变殂器,

线圈电阻不计，线圈中电流大于0.2A时衔铁被吸下。工作电路:4为电热器，上面标有“220

V1000W”的字样,Li、L2为红绿指示灯，其额定电压均为220Vo

(1)加热时灯正常发光,灯不亮。

⑵为了使水箱内温度保持在60℃(水温低于60℃时电热器工作，高于60c时停止加热)，滑

动变阻器接入电路阻值应为多少?

(3)水箱内装有质量为6kg、20℃的冷水，电热器正常工作20min后自动停止加热,求电热

器的加热效率。

四、实验与探究题(共28分,每小题7分)

18.亲爱的同学，请用所学的物理知识解决下列问题。

⑴如图甲，在条形磁铁与回形针之间插入(选填“铁片”或“铝片”)，条形磁铁对悬在空

中的回形针没有力的作用,

(2)图乙是研究短路引起熔丝熔断的实验，则应该将导线接在两点间造成短路.引起

熔丝熔断。

(3升匆丙是为了研究温度对导体电阻的影响，设计实验电牌:用酒精灯时电路中的一段灯吆(阻

值约30Q)加热,观察导体电阻的变化，该实验方案存在的缺陷是

，改进方案:。

(4)如图丁，在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在有

机玻璃板上均匀的撒满铁屑，放小磁针的目的是；闭合开关后为了更

好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况，接下来的操作是，这样做

的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力的作用下动起来，表明通电螺线

管周围C

19.如图所示，兴趣小组的同学们设计的研究电磁铁的实验电路图。

⑴当闭合开关S时，小磁钎将向（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。

（2）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过来实现;要判

断电磁铁磁性强弱,可观察来确定。

⑶下表是该组同学所做实验的记录。

电磁铁（线圈）50匝50匝50匝100匝100匝100匝

实验序号123456

电流a0.81.21.50.81.21.5

吸引铁钉的最多数目/枚581071114

①t匕较实验1、2、3（或4、5、6）,可得出的结论是电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的

电流，磁性越强；

②比较实验1和4（或“2和5”或“3和6”）,可得出的结论是电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝

数越多，磁性。

（4）在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出了一个问题:“当线圈中的电流和匝数一定

时,电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关?”

。你对此的猜想:

②现有两根大小不同的铁芯，利用本题电路说出验证你猜想的方法:

20.根据古文《论衡•是应篇》中的记载:“司南之杓，投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947

年想象出司南的模样并印刷在邮票上。

甲乙丙

⑴如图甲所示，当磁勺在正确指南时,是指向(选填“南极”或“南极附近”)。

(2)1952年，中国科学院物理研究所尝试制作了一个司南。如图乙所示，制作人员根据天然磁石

的磁感线分布，将磁石的(选填或处打磨成磁勺的A端。

(3)把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘匕使磁勺水平自由转动直至最

终静止，但磁勺A端总不能正确指南。将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因

为磁勺和盘子之间的力影响了实验效果。

(4)为了达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近电磁铁，如图内所示。闭合开关S,磁勺和电

磁铁相互.为了增加电磁铁的磁性，滑动变阻器应向(选填“左''或"右")端移

动。”为电源的(选填“正”或"负”)极。

(5)历史上真有这样的司南吗？目前仍是众说纷纭。一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学

院物理研究所制作的磁勺更(选填"轻''或"重”),从而具有更好的指向效果;另一种观

点认为除非今后出土了司南实物.才能真正下结论。

21.某物理兴趣小组的同学开展了“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关

系”的探究实验。

【提出问题】通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中的长度有什么关系呢？

【实验器材】边长不同的矩形线圈a、b、c三个，足够宽的U形磁铁、弹簧测力廿、电

源、开关各一个、足够的导线。

【设计和进行实验】

(1)如图所示,用弹簧测力计测量矩形线圈〃的重力，再将。放入磁场中,通电后读出弹簧测力

计的示数即线圈受到的拉力大小,比较线圈所受拉力与其重力的大小，发现拉力大于重力，说

明通电线圈受到的磁场力的方向是的。

(2)换用不同的矩形线圈，重复上述步骤进行实验，每次实脸时，控制所研究的线圈边长在磁场

中的位置相同，且保持磁场和的方向不变，比较线圈所受拉力与其重力的大小。

⑶将二次实验相关数据比较后的结果填入以下表格:

线圈AB边的长Ltm最短较长最长

拉力与重力的差值ABN最小较大最大

【分析与论证】控制实验中的有关变量相同时，根据实验数据进行分析,说明通电导体在磁场

中受力的大小与导体在磁场中的长度有关，长度越长，所受的磁场力越o

【提出新问题】为什么上述实验中总是拉力大于重力呢？

【再次设计和进行实验】

甲同学:用同一个线圈，控制其他因素或条件不变，只将位置互换，实验结果说明拉力

小于重力；

乙同学:用另一个线圈，控制其他因素或条件不变，只将线圈中改变，与甲同学改变的

变量不一样,实验结果也说明了拉力小于重力。

【猜想】借助以上实验，该物理兴趣小组的同学将知识迁格,从而提出了以卜.合理的猜想:通电

导体在磁场中所受力的大小,除了与导体在磁场中的长度有关外.还与和有

关。

参考答案

1.沈括奥斯特

2.发电机法拉第

3.地磁场电流

4.磁B

5.远离同名磁极相互排斥

6.变大向左

7.电磁感应机械

8.换向器电流方向

9.A10.Dll.D12.B13.CD14.AC

15.解:(1)将租车卡(带有磁条)靠近电动汽车上的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流,感应器即能读

取卡中的信息，其原理就是电破感应现象；(2分)

(2)山图2可知,电动汽车的输出电压U=339V,输出电流/=1A

则此时电动汽车的输出功率:P=U/=339VxiA=339W(2分)

(3)电池容量为W电=22k\Vh=22x3.6xlO6J=7.92x]07J

根据表格数据可知，充电器输入电压为220V.输入电流为16A

由W=U〃得,将已经耗完电能的电池充满，理论上需要的时间:

呼电792x1（）7）

=2.25x10，s=6.25h（3分）

TT-220VX16A

16.解:⑴当开关Si、S?、Sa都闭合，压力传感器R压板上无人时，由图像知,压力传感器的电阻为R=300Q,左

端电路消耗的电功率：

P=埸W(2分)

(2)当有人抢跑时，对传感器的压力为900N,由图像知，此时压力传感器的电阻为/?'=100C,

左端电路电流表读数：

U_6V

==0.06A（2分）

R'100ft

(3)由题意如，红灯不亮时的电路最小电流为/wb=30mA=0.03A,此时的电路最大电阻:

人=看=悬=200。(1分)