苏科版九年级物理下册：电流的磁场（分层练习）解析版

16.2电流的磁场（分层练习）

基础练

一、单选题

1.下列关于电与磁的说法，垮误的是（）

A.通过电流越大的线圈磁性•定越强

B.任何磁体都有N、S两极

C.导体中负电荷的定向移动会产生磁场

D.发电机是利用电磁感应的原理工作的

【答案】A

【详解】A.电磁铁磁性强弱与通过电磁铁线圈的电流大小和匝数有关，所以通过电流越大的线圈磁性不一

定越强，故A错误，符合题意：

B.任何磁体都有两个磁极，即N极和S极，故B正确，不符合题意；

C.正、负电荷的定向移动都能形成电流，根据电流的磁效应可知，电流周围存在磁场，故C正确，不符合

题意；

D.发电机是利用电磁感应的原理工作的，故D正确，不符合题意。

故选A“

2.电磁铁中用软铁作铁芯，而不用钢作铁芯，是因为软铁

A.能保持磁性

B.能导电

C.磁性容易消失

D.可被其他磁体吸引

【答案】C

【详解】因为软铁被磁化后退磁很快，也就是说上面的铜线螺线管没有磁场时，软铁的磁场会很快消失，

而钢则会保留磁性，要好一会才磁性会消失.电磁铁的FI的在于控制磁场的产生和消失，所以要用软铁，

因为软铁的磁场更易改变.故C正确，ABD错误.

3.如图所示，小磁针处于静止，闭合开关S后小磁针发生大角度偏转的是（）

J

c.D.

【答案】c

【详解】A.由图A知，闭合开关S后，电流从螺线管左端流入，右端流出，根据安培定则可知，闭合开关

后，通电螺线管的右端是N极，左端是S极，小磁包的N极靠近通电螺线管的S极，小磁包不会发生大角

度偏转，故A不符合题意；

B.由图B知，闭合开关S后，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据由安培定则可知，闭合开关后，通

电螺线管的左端是N极，右端是S极，小磁针的N极靠近通电螺线管的S极，小磁针不会发生大角度偏转，

故B不符合题意：

C.由图C知，闭合开关S后，电流从螺线管左端流入，右端流出，根据安培定则可知，闭合开关后，通电

螺线管的左端是N极，右端是S极，小磁针的N极靠近通电螺线管的N极，小磁针会发生大角度偏转，故

C符合题意；

D.由图D知，闭合开关S后，电流从螺线管左端流入，右端流出，根据安培定则可知，闭合开关后，通电

螺线管的左端是N极，右端是S极，小磁针的N极靠近通电螺线管的S极，小磁针不会发生大角度偏转，

故D不符合题意。

故选C。

4.要使电磁铁的两个磁极对调，可采取的方法是（）

A.改变电流方向B.增加螺线管的匝数

C.减小电流D.将铁芯从螺线管中拔出

【答案】A

【洋解】电磁铁的磁极与通过电磁铁电流的方向和电磁铁中导线的绕线方向有关。要想改变电磁铁的磁极，

可以不改变电流的方向只改变电磁铁导线的绕线方向；或者在电磁铁的导线绕线方向不变的情况下改变通

过电磁铁的电流方向；与螺线管的匝数、电流的大小、是否有铁芯无关。

故选A。

5.如图所示，通电螺线管周围存在磁场，“是某一磁感线上的一点，小磁针静止在磁场中，则M点的磁场

方向及小磁针的左端极性分别是（）

A.向左N极B.向右N极

C.向左S极D.向右S极

【答案】B

【详解】由图可知，螺线管的左端为N极，由于磁体周围的磁感线是从N极出发，回到S极，所以M点的

磁感线向右；螺线管的右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的左端为N极，故B符合题

意，ACD不符合题意。

故选Bo

6.关于如图所示的奥斯特实验，以下结论正确的是（）

Hit

甲电电乙断电丙改变电流方向

①该实验证明了电磁感应现象

②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场

③该实验证明了磁极间的相互作用规律

④甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有美

A.②③B.①③C.①④D.②④

【答案】D

【详解】小磁针在磁场中受磁场力的作用而偏转；甲图导线中有电流，小磁针偏转，乙图导线中无电流小

磁针不偏转：比较甲、乙两图说明：通电导体周围存在磁场。甲、丙两图导线电流方向不同，小磁针偏转

方向不同，说明小磁针受力方向不同，磁场方向不同，比较甲、丙两图说明：通电导体产生的磁场方向与

电流方向有关。根据以上分析，结论①③错误，②④正确。故ABC错误，D正确。

故选D。

7.如图所示，通电螺线管周围小磁针静止时，小磁针N极指向正确的是（）

N

<►

b

A.。、b、B.a、bC.G、cD.b、c

【答案】D

【详解】根据安培定则可以判断，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，画出通电螺线管周围的经过各

小磁针的磁感线，则小磁针N极的指向与该点磁感线方向一致，从而判断出小磁针在b、c是正确的，故ABC

错误，D正确。

故选Do

8.将两个通电螺线管并列放在一起，A、B为相对的两个磁极，它们之间的磁感线分布如图所示。下列说法

正确的是（）

A.〃端为电源的正极，A为螺线管S极B.力端为电源的正极，A为螺线管N极

C.c端为电源的正极，B为螺浅管N极D.d端为电源的正极，8为螺线管S极

【答案】A

【详解】磁体外部周围的磁感线是从磁体的N极出发，回到S极。由图可知，左边螺线管的A端为S极，

右边螺线管的8端为S极，根据安培定则可知，左边螺线管的电流是从左端流入螺线管的，所以。端为正

极，。端为电源的负极；右边螺线管的电流是从左端流入螺线管的，所以c•端为正极，"端为电源的负极。

综上，故A正确，BCD错误。

故选A。

9.通电导线周围存在磁场，小明经过实验探究，画出了通电直导线周围磁感线的分布图（如图所示），下

列相关描述错误的是（）

A.小磁针匕端为N极

B.通电直导线周围不同位置磁场强弱相同

C.增大直导线中的电流可使其周围磁场增强

D.改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向将会发生改变

【答案】B

【详解】A.放入磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向°小磁针〃端所指方向与磁感线方向

一致，故人端为N极，故A正确，不符合题意；

B.由通电直导线周围磁感线的分布图可知，离导线越近，磁感线越密，磁场越强，故B错误，符合题意；

C.通电直导线周围的磁场强弱，与电流的大小有关，电流越大，磁场越强，故C正确，不符合题意；

D.通电直导线周围的磁场方向与电流方向有关，所以改变直导线中电流的方向，直导线周围的磁场方向发

生改变，小磁针N极的指向将会发生改变，故D正确，不符合题意。

故选Bo

10.如图所示是汽车启动装置原理图，对于这一装置及其工作特点，下列说法不正确的是（）

A.旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作

B.电磁铁的工作电压比电动孔的工作电压低

C.电磁铁通电时，上端是S极，下端是N极

D.电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，使触点A向右与B接触，电动机工作

【答案】C

【详解】AD.将汽车钥匙插入钥匙孔，转动钥匙相当于闭合电磁铁的开关，使电磁铁工作，吸引衔铁向下,

使触点A向右与B接触，把电动机所在电路接通，汽车启动。故AD正确，不符合题意；

B.由图知，电磁铁的工作电压只是电动机的工作电压的一部分，电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低,

故B正确，不符合题意；

C.由右手螺旋定则可•知，电磁铁通电时，电流由上端流入，下端流出，上端是N极下端是S极，故C错误,

符合题意。

故选C。

二、填空题

11.电磁继电器在电路中主要是通过控制电路的通、断来控制的有无,从而由衔铁拉下复位,带动

触点实现对的控制，所以电磁继电器的实质是.

【答案】电磁铁磁性工作电路电磁铁控制的开关

【详解】电磁继电器在电路中主要是通过控制电路的通断来控制电磁铁磁性的有无，从而由衔铁的被拉下

和复位，实现对工作电路的控制，所以电磁继电器的实质电磁铁控制的开关.

点睛：电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁，它是利用电磁铁来控制工作电路通断的，电磁继电器的实

质相当于一个开关.

12.1820年，丹麦物理学家奥斯特通过如图所示的实验发现：当导线通电时，它下方的小磁针发生了偏转，

揭示了电与磁之间的联系，当导线通电时，小磁针对导线（选填"有”或"没有〃）力的作用，你判断的

依据是：O

【答案】有力是改变物体的运动状态的原因

【详解】［1］⑵闭合开关前，导线周围的小磁针静止且能指向南北，闭合开关后，小磁针的指向发生偏转，

说明小磁针受到力的作用，因为物体间力的作用是相互的，所以小磁针对导线也有力的作用，依据是小磁

针的运动状态发生了改变，而力是改变物体运动状态的原因。

13.如图所示是一种磁悬浮盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁，这是利用了同名磁极相互______的

原理制成。给盆栽浇水后为了保持盆栽与底座之间距离不变，T电磁铁线圈内的电流。

【答案】排斥增大

【详解】［1］如图所示是一种磁悬浮盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁，这是利用了同名磁极相互

排斥的原理制成的。

⑵给盆栽浇水后盆栽的重力变大，为了保持盆栽与底座之间距离不变，可增大磁力与重力保持平衡，可增

大电磁铁线圈内的电流，增强磁性。

14.攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺线管放置于同水平面内，螺线

管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关5闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为一

（选填"正"或"负"）极。当开关S断开时，小磁针N极将（选填“不〃、”向北〃或"向南”）偏转。

北

西东

【答案】负向北

【详解】［1］由小磁针静止时，其左端为N极，右端为S极，根据磁体间的相互作用规律可知，螺线管左端

为N极，右端为S极；根据螺线管的线圈绕向，利用右手螺旋定则可以确定电流从螺线管的左端流入，左

端流出，由于电流是从电源的正极流出，经过外电路I可到电源的负极，所以可以确定电源的A端为负极。

［2］由于未断开开关时，小磁针是东西走向，断开开关时，小磁针由于受到地磁场的影响，N指何地磁南极，

即地理北极，小磁针N极将向北偏转。

15.如图中所示螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，因此单匝圆形通电线圈的磁极也可以用右手

螺旋定则判断，现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示，则其8端是极

乙

【答案】S

【详解】由右手螺旋定则可知，右手四指指向电流方向时，大拇指指向A端，所以4端为N极，则8端为

S极。

16.如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关Si、S2后，电磁铁

右端为极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变（选填“亮〃或"暗

【答案】S亮

【详解】［1］根据右手螺旋定则，四指的方向为电流的方向，大拇指为N极，故电磁铁的右端为S极。

⑵滑片P向左滑动过程中，电阻变小，电流变大，磁性变强，GMR电阻变小，总电阻变小，电流变大，故

灯泡变亮。

三、作图题

17.请在图中括号内标出电源的极性，并画出螺线管中线圈电流的方向、P点的磁感线的方向。

【详解】由图可知，螺线管的左端为N极，根据安培定则可知，螺线管中的电流是从右侧流入、左侧流出

的，即电源的左端为负极，右端为正极；磁体外部的磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极，故户点

18.如图是“探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系〃的实验电路，用笔画线代替导线，将电路连接完整（要求

滑动变阻器可以改变电路中的电沈）。

【详解】探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时,需要控制通过两个线圈的电流相同，线圈的匝数不同,

所以两个线圈应该是串联的：滑动变阻器采用一上一下的接法，实物图如下所示

19.兴趣班的同学用如图所示装置，探究水平地面上的条形磁体和通电螺线管之间的受力情况。请画出开

关闭合时,通电螺线管受到的磁铁的力的示意图C

【详解】根据图示可知，闭合开关后，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，螺线管

的右端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，螺线管受到水平向左的条形磁铁的排斥力的作用，如图所示

四、实验题

20.小航做〃探究通电螺线管外部做场的方向”实验。

甲乙

（1）在固定有螺线管的硬纸板上均匀地撤满铁屑，通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列形状如图甲所示，说

明通电螺线管外部磁场与磁体的磁场相似，在实验中（选填“可以”或“不可以用铜屑代替

铁屑显示磁场分布；

（2）对调乙图中电源的正负极，闭合开关，小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管外部磁场方向与—

有关；

（3）若在图乙所示的螺线管旁放一个小磁针，闭合开关时，小磁针N极将（选填“顺时针"或"逆时

针”）旋转。

【答案】条形不可以电流方向

逆时针

【详解】（1）田根据铁屑的排列形状可知，通电螺线管周围的铁屑分布与条形磁体类似，所以通电螺线管

外部磁场与条形磁体的磁场相似。

⑵铜是非磁性物质，所以在实验中不可以用铜屑代替铁屑显示磁场分布。

（2）[3]对调乙图中电源的正负极，闭合开关，螺线管中的电流方向改变，小磁针的指向也随之对调，说明

通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。

（3）⑷根据安培定则可知，图乙中通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极，由于同名磁极互相排斥，因此

小磁针N极将逆时针旋转。

21.小明想利用小磁针来探究通电螺线管外部磁场的特点。将许多小磁针放在通电螺线管周围的不同位置，

接通电路后观察各小磁针静止时的指向（黑色一端为N极），然后根据小磁针指向，画出螺线管周围的磁感

线。

-RZB——

（1）可通过观察小磁针静止时N极的指向来判断出该通电螺线管左端的极性为极；

（2）观察发现，通电螺线管外部的磁场分布与磁体周围的磁场分布十分相似。后来，小明对调电源正

负极重新实验，发现小磁针静止时N极的指向都与原来相反，这说明通电螺线管的磁场方向与有关。

【答案】N条形电流方向

【详解】（1）口]观察图甲中小磁针静止时N极的指向，由异名磁极相互吸引可知，通电螺线管右端的极性

为S极，左端为N极。

（2）[2][3]根据图示的通电螺线管周围的小磁针的分布情况和螺线管周围磁感线的形状，可以确定通电螺线

管周围磁感线的形状是纺锤形的，这与条形磁体周围磁场分布相似；小明改变电源的正负极后，螺线管中

的电流方向发生了改变，小磁针的N极指向与原来相反，说明磁场的方向相反，由此可.以确定，通电螺线

管的磁场方向与电流方向有关。

22.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素〃实验中，实验室准备的器材有：电源开关、滑动变阻器、两根完全

相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小聪利用上述器材，制成了简易电磁铁甲、乙，并设计了如

图所示的电路.

（1）实验中通过观察电磁铁的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱的不同；

（2）当滑动变阻器的滑片向左移动时，发现电磁铁甲乙吸引大头针的个数增加，这说明；

（3）根据图示的情景可知，（选填“甲"或"乙”）的磁性强，说明电流一定时，,电磁铁磁性

越强；

（4）小聪做完实验又提出了一个新的问题：电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关呢?于是他将甲中的

铁钉去掉，比较甲、乙吸引大头针的数目。请你对他的方案进行评价：

【答案】吸引大头针的数量电流越大，电磁铁磁性越强甲线圈匝数越多见解析

【详解】（1）[1]磁性的强弱是直接看不出来的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，电

磁铁吸引的大头针越多说明磁性越强。

（2）[2]当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，

发现电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。

（3）[3]⑷根据图示的情景可知，甲电磁铁吸引的大头针多，说明甲的磁性强，究其原因，电流相同，甲缠

绕的线圈的匝数多，便得出：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。

（4）⑸电磁铁磁性的强弱跟电流的大小、线圈匝数多少、有关铁芯有关，甲乙串联，电流相等，甲线圈匝

数多，无铁芯，乙线圈匝数少，有铁芯，所以无法比较。

提升练

—*、单选题

1."探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”实验时，实验装置如图所示，下列说法错误的是（）

乙甲

A.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，电磁铁磁性增强

B.电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是同名磁极相互排斥

C.根据图示的情景可知，电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强

D.电磁铁在生活中的其中一个应用是电磁继电器，电磁继电器磁性强弱与电流方向有关

【答案】D

【详解】A.当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，由/二=知道，

A

电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，故A正确；

B.实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后同名磁极互相排斥，故B正确；

C.由图示的情景知道，两个电磁铁串联接入电路中，通过的电流是相同的，线圈匝数越多，吸引的大头针

的个数越多，电磁铁的磁性越强，故C正确；

D.电磁继电器磁性强弱与电流方向无关，与电流大小、线圈的匝数的多少有关，故D错误。

2.在竖直放置的圆形通电线圈中的圆心位置放一个能自由转动的小磁针，如图，当通以图中所示方向的电

流时，小磁针的N极将（）

A.静止不动，指向不变

B.转动180,指向左边

C.转动90,垂直指向纸外

D.转动90,垂直指向纸内

【答案】C

【洋解】根据右手螺旋定则，电流的方向即四指的指向，可得出N极的方向即为垂直于纸面向外，故小磁

针的N极向外，故C选项正确。

故选C。

3.某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光控开关控制，两路灯的额定电压为220V,R

为保护电阻，S为光控开关，白天光控并关断开两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列

电路设计符合要求的是（）

【详解】A.当开关S闭合时，将衔铁吸引下来，下面的灯亮，当开关断开，上面的灯亮，即每一次只能先

一个灯，故A不符合题意；

B.工作电压只有220V,而此选项中两个灯泡串联，两个灯泡都不能正常发光，故B不符合题意；

C.两灯泡并联，都能正常发光，且当开关闭合时，衔铁被吸下，灯泡正常发光，当开关断开时，两灯泡都

不发光，故C符合题意；

D.不论开关是否闭合，两个灯泡都能同时正常发光，不能同时熄灭，故D不符合题意。

故选C。

4.如图所示是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。

图中气敏电阻&阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（）

衔

铁

匚

电

■

.

弹

・

磁

V

V

■

簧

铁V

J

・

二

一

.|

-I-

U.气敏电阻

控制电路

A.电铃应接在4和C之间

B.当CO浓度升高，甩磁铁磁性减弱

C.用久后，电源电压S会减小，报警时co最小浓度比设定值高

D.为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将取的滑片向下移

【答案】C

【洋解】AB.由题意可知，气敏电阻Ri阻值随CO浓度的增大而减小，当CO浓度高于某一设定值时，气敏

电阻变小，电磁铁通过的电流变大，电磁铁磁性增强吸引衔铁向卜运动，8D接入电路，则电铃应接在8和

。之间，故AB错误；

C.用久后，电源电压U】会减小，保证电磁铁电流一定的情况下，气敏电阻的阻值需要更低，则报警时CO

最小浓度比设定值高，故c正确：

D.为使该检测电路在C。浓度更低时报警，应增大电路中的电流，可将&的滑片向上移使变阻器接入的电

阻变小，故D错误。

故选C。

5.人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示，线圈4B固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门

与血管相通。阀门Si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，以下说法不

B.电流从线圈4端流入时，磁铁吸引活塞柄

C.电流从线圈8端流入时，血液流出泵室

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

【答案】D

【详解】A.线圈A8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，不符合题意；

B.电流从线圈4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，不符合题意；

C.电流从线圈8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，

Si打开，S2闭合，血液从Si流出泵室，故C正确，不符合题意；

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，符合题意。

故选Do

6.图甲是由电磁继电器控制加热和保温状态转换的电热水器原理图。4、&为电热丝，且上=3Q,&为

滑动变阻器，R为置于电热水器内的热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。控制电路电源的电压

为6V,当通过热敏电阻R中的电流化15mA时，衔铁被吸下。下列说法正确的是（）

A.当S?闭合且水温上升时，通过R的电流逐渐减小

B.热水器的加热功率是保温功率的4倍

C.当热水温度为55团时，衔铁刚好被吸下，与连入电路的阻值为150c

D.若要提高热水的设置温度，应向左移动滑动变阻器的滑片P

【答案】B

【详解】A.由图乙可知热敏电阻R的限值随温度升高而变小，曲制电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可

知，在其他条件不变时，控制电路中的电流增大，根据串联电路电流规律，当当闭合且水温上升时，通过我

的电流逐渐增大，故A错误；

B.衔铁与上触点接触时工作电路为Q的简单电路，衔铁与下触点接触时工作电路为R/、七串联，因串联

电路中总电阻大于任何一个分电阻，所以，衔铁与上触点接触时电路的总电阻小，由户二一可知，工作电

R

路的总功率大，处于加热状态，同理可知，衔铁与下触点接触时，处于保温状态；热水器的加热功率和保

温功率的比值

U2

/热__区_&+-_-+3._4

孤一口一国一与一叫一1

R总

即热水器的加热功率是保温功率的4倍，故B正确；

C.当热水温度设置为55团时，电路中的电流/=15mA,此时衔铁被吸下，工作电路处于保温状态，由欧姆定

律可得，电路的总电阻

U6V

=4(X：Q

7-0.015A

由图乙可■知，此时热敏电阻的阻值R=150C,因继电器线圈电阻不计，所以

&=R［「R=400。-150C=250c

故C错误；

D.因电磁铁被吸下时控制电路的电流为15mA不变，即此时控制电路的总电阻不变，所以，若提高热水设

置温度（即R的阻值更小），应增大&的阻值，则滑片应向右移动，故D错误。

故选Bo

二、填空题

7.如图所示，闭合开关S,条形磁体静止后，将滑动变阻器的滑片P从左往右滑动的过程中，弹簧的长度

将（选填“变大、不变、变少

【答案】变少

【详解】开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为N极，下端为S极；滑动变阻器滑片从左往右滑

动的过程中，电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的排斥力增大，所以弹簧长度会

变少。

8.如图为一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，Q为可变电阻，&为光敏电阻，其阻

值随光强度而变化。要求：灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭，则&的阻值应随光照强度的增大而_

（选填"增大〃或"减小〃），若黄昏时灯L就亮了，不利于节能，应该将R/调（选填“大’或”小〃）；

若控制电路中的电源时间用久了，电源电压降低，那么会寓现的情况是灯泡的工作时间会________（选填“变

长"或"变短

控制电路

【答案】减小小变长

【详解】［1］要使灯L在大亮时自动熄火，电流需增大达到一定数值，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，幻L

自动熄灭，则可知天亮时光照强度增大，控制电路中电流增大，光敏电阻&的阻值减小，所以，足的阻值

随光照强度的增大而减小。

⑵黄昏时灯就比了，为了节能，应该使光照强度更低，故光敏电阻R2的阻值更大，由于电磁铁的吸合电流

不变，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变大了，应减小Q的阻值。

⑶若控制电路中的电源时间用久了，电源电压降低，根据欧姆定律可知，电路中的电流会变小，电磁铁的

磁性减弱，使得灯泡不到天黑时就工作，天亮时仍在工作，即灯泡的工作时间会变长。

9.如果库房里的空气湿度超出适当的范围，存放的物品就可能霉烂变质。图甲是某同学为库房设计的湿度

警示灯的模拟电路，电磁铁及触点E固定不动，衔铁可在电磁铁作用卜.左右运动，带动铜片0尸绕。点转

动。该电路中需用到阻值随空气湿度变化的湿敏电阻，将湿敏电阻接在电路中（图中未画出），闭合开关S,

当空气湿度小于设定值时警示灯亮度随湿度变化而变化：当空气湿度增大到设定值时，警示灯就不断闪烁。

图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化关系的图像。电磁铁线圈电阻很小，忽略不计，灯泡阻

值不变。

（1）应选_______（选填"R/"或"Rz”）作为该电路的湿敏电阻，且要把它接入电路的（选填"M"、"N"

或S处；

（2）若想警示灯在较小湿度下就能闪烁，可将滑动变阻器的滑片P适当向（选填"上〃或“下〃）调些，

或将电源电压适当调（选填"大"或"小"）些。

【详解】（1）⑴闭合开关S,当空气湿度小于设定值时警示灯亮度随湿度变化而变化，即空气湿度小于设定

值时，通过电路的电流较小，电磁铁的磁性较小，所以湿敏电阻的阻值随湿度的增加而减小，由乙图可知，

R/的阻值随湿度的增加而增加，&的阻值随湿度的增加而减小，由题意可知两电阻和灯泡串联接入电路，

警示灯随湿度的增加而变亮，所以当警示灯变亮时，通过电路的电流变大，电路电阻变小，根据串联电路

电阻规律可知&符合要求。

⑵若将它串联在图甲电路中的N位置，当通过电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下，动、静

触点接触，吸合后电磁铁和湿敏电阻被短路，警示灯变亮，吸合后电磁铁失去磁性，衔铁被弹簧拉起，此

时警示灯和湿敏电阻串联接入电路，灯泡变暗，而处放在M点和Q点都不会出现此现象，故应该将警示灯

串联在图甲电路中的N位置，才能起到闪烁的作用。

（2）⑶空气湿度较小时，湿敏电阻接入电路的阻值较大，电源电压不变，触发电流不变，根据欧姆定律可

知电路中总电阻不变，若向上移动滑片，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，即湿敏电阻阻值较大时，电

路中电流即可达到触发电流，使警示灯在较小湿度下就能实现闪烁。

⑷触发电流不变，由串联电路电阻规律可知电路总电阻变大，根据U=/R可知应将电源电压适当调大。

三、实验题

10.为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小红同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉

上绕若干匝，如图中甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。

（1）可通过观察来判断电磁铁磁性的强弱；实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是

大头针被磁化后，同名磁极互相;

（2）比较两图可知：电磁铁通电时有磁性，断电时没磁性；

（3）比较乙、丙两图可知：线圈匝数相同时，电流越_____,磁性越强；

（4）利用图丁可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，将两电磁铁串联的目的是;

（5）利用上述结论分析图戊，下列措施中能使图中电磁铁磁性噌强的是o

A.滑片P向右移动，其他条件不变

B.滑片P向左移动，其他条件不变

C.开关S由1扳到2,其他条件不变

D.电源的正负极对调，其他条件不变

【答案】电磁铁吸引大头针的数目多少排斥甲、乙大控制通过两个电磁铁的电

流相同B

【详解】（1）⑴判断电磁铁磁性的强弱，磁性越强，所吸的大头针越多，所以可通过观察电磁铁吸引大头

针的数目多少，来判断电磁铁磁性的强弱。

[2]大头针被磁化后，拥有磁性和磁极，被吸引的大头针下端，都是相同的磁极，同名磁极互相，所以被吸

引的大头针下端是分散的。

（2）[3]要得到结论：电磁铁通电时有磁性，断电时没磁性，需要一个电路开关是断开的，另一个电路的滑

动变阻器滑片，所在位置和前一个电路的相同，线圈匝数也相同，则观察这几个图，只有甲和乙符合。

（3）⑷比较乙、丙两图，线圈匝数是相同的，丙的滑动变阻器援入电路的电阻较小，电路的电流较大，所

吸的大头针也较多，代表磁性较强，可知道，线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强。

（4）[5]利用图丁可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，需要保持电流是相同的，串联电路的电流处处

相等，，将两电磁铁串联的目的是，控制通过两个电磁铁的电流相同。

（5）[6JA.从图中可以看到，滑片P向右移动，其他条件不变，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的

电流变小，电磁铁磁性变弱，故A不符合题意；

B.滑片P向左移动，其他条件不变，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的电流变大，电磁铁磁性变强，

故B符合题意；

C.开关S由1扳到2,其他条件不变，接入电路的电磁铁线圈匝数变少，电磁铁磁性变弱，故C不符合题

意；

D.电源的正负极对调，其他条件不变，则电磁铁的极性互换，电磁铁磁性没有变化，故D不符合题意。

故选Bo

11.磁感应强度4用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是T。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强

度的大小与哪些因素有关，小聪设计了如图A所示的电路，图甲中电源电压为6V,R为磁感应电阻，其阻

值随磁感应强度变化的关系图线如图B所示。

R/Q.

00.10.20.30.40.50.60.7BCT

B

（1）当只闭合S2时，通电螺线管的左端为极；

（2）当闭合Si和S九图A乙中滑动变阳器的滑片P向右移动时，小超发现图A甲中电流表的示数逐渐减

小，说明磁敏电阻A的阻值变,电磁铁的磁感应强度变;

（3）闭合开关Si和S2,保持滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R,测出R离电磁铁左端的距

离s与对应的电流表示数/,算出R处磁感应强度8的数值如表，请计算s=5cm时，B=T；

5/cm123456

//mA101215203046

B/T0.680.650.60.510.20

（4）通过表格数据可以得出：磁感应电阻与电磁铁距离越远，破感应强度越____。

【答案】N大强0.4小

【详解】（1）[1]如图乙，电流从通电螺线管右侧流进，左侧流出，根据右手螺旋定，右手握住通电螺线管，

弯曲的四指指向电流方向，大拇指所指的一侧为通电螺线管N极，即通电螺线管的左侧为N极。

（2）[2]⑶如图乙，闭合Si和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，变阻器接入电路的电阻变小，通

过电路的电流变大，电磁铁的磁感应强度变大；图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁感应电阻R的电阻

变大。

（3）⑷s=5cm时,由表格数据可知,此时电流表示数是30mA,由欧姆定律可得,此时磁感应电阻的阻

值

DU6V

—=------；—2

/30?ItfA

由图B可知，对应的磁感应强度8=0.40T；因此s=5cm时，B=0.4T。

（4）⑸综合以上实验数据，分析⑶中的表格数据可以得出：磁感应电阻离电磁铁越远，磁感应强度越小。

12.如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压a=6V,指示灯的额定电压

&=2.5V,定值电阻凡=350。；控制电路电源电压4=1.5V,磁敏电阻凡的阻值随其所处位置磁场强度

的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A、8、C处时，磁敏电阻凡所处位置的磁场强度分别为〃、/八

c,闭合开关5和S?后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭,

（1）电磁继电器实则就是电磁铁控制的一种O

（2）将窗户移至4点时，窗户关闭，闭合开关加，指示灯L正常发光，求此时指示灯L消耗的电功率。—

（3）已知电磁铁线圈中的电流达到3mA时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警。

现移动滑动变阻器丛的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的：，当窗户移至轨道8点位置时，蜂鸣

器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道。点位置时蜂鸣器才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻

值来实现？请通过计算加以说明o（电磁铁线圈电阻忽略不计）

【答案】开关0.025W不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现

【详解】（1）[1]电磁继电器实则就是电磁铁控制的一种开关。

（2）[2]闭合开关S-灯泡和几串联，灯泡正常发光，其两端的电压为

UL=2.5V

用两端的电压

=a-U,=6V-2.5V=3.5V

电路中的电流

〃二3.5V

=0.01A

苗一350c

灯泡的额定功率

P=UJ=2.5Vx0.01A=0.025W

（3）[3]由图乙可知，窗户移至B点和C点时，磁敏电阻的电阻值分别为400C和3（X4,由欧姆定律可得,

当窗户移至轨道8点位置时，蜂鸣器恰好开始报警，控制电路中的总电阻

R=^-=15V-=5OOQ

r0.003A

此时滑动变阻器接入电路的阻值

=R-R旭B=50（）Q-400。=100Q

此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的g,所以滑动变阻器的最大阻值为150C,当窗户移至轨道

。点位置时，滑动变阻器接入电路的阻值应该为

火滑=A—欠修c=500Q-3000=200G

但是滑动变阻器的最大阻值为I50Q,所以若要求窗户移至凯道C点位置时蜂鸣器才开始报警，此时不能通

过调节滑动变阻器的阻值来实现。

13.小明使用热敏电阻与电磁继电器制作了一个简易的温控热水器实验装置，电路如图所示，当通过继电

器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，热水器停止加热，实现温控。热敏电阻的阻值凡与温度，的关系如下

表所示。

Z/030.040.050.060.070.080.0

200145108826350

{W}

（1）闭合开关S，电磁铁上端是极；

（2）分析实验电路图和表格数据可以判断，当热水器中温度升而时，4的阻值_____，电磁铁的磁性；

（3）为了使热水器能在60回时停止加热，现利用一只电阻箱对上述电路进行调试。以下调试步骤的正确顺

序是;

①观察到继电器的衔铁被吸合

②闭合开关，调节滑动变阻器的阻值

③断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至82Q

④断开开关，将电阻箱从电路中移除，将热敏电阻接入电路

（4）要调高继电器控制的水温，仅做一项调整可行的是；

A.增加热水器电功率

B.减小滑动变阻器阻值

C.缩短弹簧两端连接线

（5）不改变图中器材，滑动变阻器R最大阻值为500。，电磁铁的电阻凡约为20C,每节干电池电压为1.5V。

为使该装置实现对30~8013之间任一温度的控制，电池组至少需用节干电池串联。

【答案】N减小增强③②①④C3

【详解】(1)口]如图所示，电流从螺线管下端流入，根据安培定则，右手四指顺着电流方向握住螺线管,

大拇指所示的方向为N极，即闭合开关S,电磁铁上端是N极。

(2)[2]⑶分析实验电路图和表格数据可以判断，当热水器中温度升高时，叫的阻值变小，根据欧姆定律,

在电压一定时，控制电路中总电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性增强。

(3)⑷为了使热水器能在6境时停止力口热，即要求R,的阻值变为82Q时，通过继电器的电流达到15mA时,

衔铁被吸合，即

U=15xlO-3A

R滑+6

可以先将用阻值为82Q的电阻箱替代凡，调节滑动变阻器，当出现衔铁被吸合，表明刚好满足题目要求,

故合理的顺序为③②①④。

(4)⑸A.增加热水器电功率，会使达到设定温度的时间减小，达到设定的温度衔铁被吸合，仍然会停止

加热，不能提高水的温度。故A不符合题意；

B.减小滑动变阻器阻值，会使控制电路中电流增大，在未达到设定温度衔铁就被吸合，提前停止加热，水

温会比设定温度低，故B不符合题意；

C.缩短弹簧两端连接线，会增大弹簧的弹力，衔铁被吸合所需要磁力增加，需要电阻进一步变小使电流增

大，即水温更高才能让衔铁被吸台停止加热，故c符合题意。

故选Co

⑹由表可知，当温度在30~80团之间变化时，国的阻值变化范围为2(X)~50C,则电流达到15mA需要的最

低电压为

(/=//?.,=15X10-3AX(200Q+20Q)=3.3V

每节干电池的电压为1.5V,需要的电池节数为