2022年中考二轮物理总复习突破精讲精练（江苏专用）专题16电和磁（原卷版+解析版）

这是一份2022年中考二轮物理总复习突破精讲精练（江苏专用）专题16电和磁（原卷版+解析版），共25页。试卷主要包含了磁现象，磁场，地磁场，自然界的两种电荷及相互作用，验电器等内容，欢迎下载使用。

考点一、磁现象：
1. 磁性：物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质（吸铁性）的性质叫磁性。
2. 磁体：具有磁性的物体，叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。
3. 磁体的分类：
①形状：条形磁体、蹄形磁体、针形磁体；
②来：天然磁体（磁铁矿石）、人造磁体；
③保持磁性的时间长短：硬磁体（永磁体）、软磁体。
4. 磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁极在磁体的两端。磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。
5. 磁体的指向性：可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一个磁极指南（叫南极，用S表示），另一个磁极指北（叫北极，用N表示）。无论磁体被摔碎成几块，每一块都有两个磁极。
6. 磁极间的相互作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
（若两个物体互相吸引，则有两种可能：
①一个物体有磁性，另一个物体无磁性，但含有钢铁、钴、镍一类物质；
②两个物体都有磁性，且异名磁极相对。）
磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。
钢和软铁都能被磁化：软铁被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料；钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以钢是制造永磁体的好材料。
考点二、磁场：
1. 磁场：磁体周围的空间存在着磁场。
2. 磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。
3. 磁场的方向：把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向。磁场中的不同位置，一般说磁场方向不同。
4. 磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北极所指的方向一致。这样的曲线叫做磁感线。
5.对磁感线的认识：
①磁感线是在磁场中的一些假想曲线，本身并不存在，作图时用虚线表示；
②在磁体外部，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。在磁体内部正好相反。
③磁感线的疏密可以反应磁场的强弱，磁性越强的地方，磁感线越密，磁性越弱的地方，磁感线越稀；
④磁感线在空间内不可能相交。
考点三、地磁场：
1. 地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围的空间存在着磁场，叫做地磁场。
2. 地磁场的北极在地理南极附近；地磁场的南极在地理北极附近。
3. 小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。
考点四、自然界的两种电荷及相互作用
1.电荷：物体有了吸引轻小物体的性质，我们说物体带了电，或带了电荷。
2.摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。
3.正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷。
4.负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷。
5.电荷作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
6.带电体能够吸引轻小物体，这个吸引是相互的，轻小物体也会吸引带电体。轻小物体是指质量和体积都很小的物体如：通草球、轻质小球、碎纸屑、泡沫、毛发、细小水流等。
（1）使物体带电的方法：
A.摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，两种不同的物体相互摩擦后，各自带上等量异种电荷的现象。
B.接触带电：用接触的方法使物体带电，即：一个不带电的物体与另一个带电的物体接触时，不带电的物体也带了同种电荷。接触带电实际上是电荷的转移。
考点五、验电器：
1. 验电器的结构：金属球、金属杆、金属箔。
2. 作用：检验物体是否带电。
3. 原理：同种电荷互相排斥。
4. 检验物体是否带电的方法：看是否可以吸引轻小物体；通过验电器；利用电荷间的相互作用。
考点突破
一、单选题
1．（2021·江苏泰州·中考真题）对下列四幅图的表述正确的是（ ）
A．甲图反映的是电动机的工作原理B．乙图能实现电能转化为机械能
C．丙图闭合开关后，小磁针N极逆时针偏转D．丁图中小磁针N极顺时针偏转
2．（2021·江苏苏州·中考真题）下列图中能反映发电机工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
3．（2021·江苏·中考真题）图中与磁现象有关的四个实验，其对应的判断正确的是（ ）
A．甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都不同
B．乙图是电磁感应现象
C．丙图说明电流具有磁效应
D．丁图说明磁场对电流有力的作用
二、填空题
4．（2021·江苏·中考真题）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，让导体AB静止在磁场中，回路中是否有感应电流产生？______；让导体AB做切割磁感线运动，回路中是否有感应电流产生？______；当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向是否改变？______。
5．（2021·江苏·中考真题）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是______极，血液会______（选填“流入”或“流出”）活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向______（选填“需要”或“不需要”）改变。
6．（2021·江苏苏州·中考真题）《论衡》中记载：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图。“柢”即握柄，是磁体的_______极，司南之所以能指南北，是由于受到_______的作用。
7．（2021·江苏无锡·一模）如图是某同学设计的红外线体温安检电路，闭合开关S1后，电磁铁的上端为 ___极，若要求S1、S2闭合后，无人经过或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，体温高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起，则采用的热敏电阻的阻值应随着温度升高而 ___。
8．（2021·江苏·苏州新草桥中学二模）家庭电路中“超负荷”是指电路中的电流过大，出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路，熔断器中的熔丝熔断是电流的______效应引起的；而空气开关（如图所示）切断电路是电流的______效应引起的；如果只让家庭电路中的一个用电器正常工作0.5h，使标有3000r/(kw·h)的电能表表盘转动1500r，则此用电器功率是________W。
三、实验题
9．（2021·江苏苏州·一模）完成下列关于电流磁效应的有关问题：
（1）小明用如图所示的装置探究通电螺线管外部强场，选用小磁针是为了_________，改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，由此可知，通电螺线饮外部的磁场方向与螺线管中________方向有关。
（2）小红用图乙所示电路研究通电嫌线管的磁场。她先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引图钉的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引图钉的数目，此时调节滑动变阻器是为了_________，来探究________的关系。
（3）如图丙所示为小华设计的恒温加热器电路，他使用电磁继电器实现自动控制，图中R1应选用阻值随温度升高而________的热敏电阻，为提高该恒温箱的工作温度，下列操作可行的是________。
A．将滑动变阻器R阻值取小一些
B．换用电压较大的直流电U
C．换用相同长度时弹力更大的弹簧
10．（2021·江苏苏州·二模）某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：
猜想1：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为N极，右侧为S极）
猜想2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为N极，下面为S极）；
猜想3：磁极呈里外分布（例如图丙，外侧为N极，内侧为S极）；
为了验证其他猜想，他们进行了如下实验：
（1）用细棉线将环形磁体水平悬挂起来（如图丁所示），结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想_______（1/2/3）是错误的；
（2）用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来（如图戊所示），结果观察到磁体只在特定位置能保持静止，这说明猜想________（1/2/3）是错误的；
（3）为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况，小李进行了以下实验：取两个完全相同的环形磁铁，将它们沿中心轴线互相靠近，发现它们相互排斥．接着将其中一个环形磁铁翻转，结果它们相互吸引，则验证了另一猜想是正确的；
（4）若将这两个完全相同，重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上，静止时如图己所示（不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力），则磁铁a对底座的压力________；
A．等于G B．小于 C．等于 D．大于
（5）若再放上一个完全相同的磁铁c（b、c间也排斥），则相邻两个磁铁间的距离________（大于/等于/小于）。
11．（2021·江苏·泰州中学附属初中二模）在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在______，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，未闭合开关前，导体______，闭合开关后，导体______，说明磁场对通电导体有力的作用。
（3）断开开关，将图中磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
（4）断开开关，将图中电的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，______（能/不能）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
12．（2021·江苏扬州·二模）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：
（1）在图甲中，小磁针的作用是判断通电螺线管周围某一点的( )
A．磁场的有无和方向 B．磁场的有无和强弱
C．只是磁场的方向 D．只是磁场强弱
（2）若发现小磁针的偏转角度太小，要排查其原因，可以尝试______。
（3）在图乙中，将电池的正负极对调，当小磁针静止时，与对调前相比，N极指向______。（填“改变”或“不变”）
（4）根据实验现象可以推测：通电螺线管周围的磁场与______磁体周围的磁场相似。
四、综合题
13．（2021·江苏常州·三模）在探究“通电螺线管外部磁场的分布情况”时，毛毛按如图甲所示布置器材。
（1）实验中，毛毛把小磁针放到螺线管四周不同的位置，并在图甲中的"○"中记录小磁针_______（N/S）极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。
（2）图乙中，磁感线分布越密集的位置，磁场越_______（强/弱），将图甲中的实验现象与图乙对比，发现通电螺线管外部的磁场跟_______形磁体周围的磁场相似。
（3）图丙中通电螺线管A端为_______（N/S）极，若把该通电螺线管水平自由悬挂起来，B端会指向地球的_______（南/北）方。
14．（2021·江苏·扬州市广陵区教师发展中心二模）下面是课本中的几幅图：
（1）甲图是动圈式扬声器它的原理与___________（电动机/发电机）相同。
（2）乙图人的前臂在举起杠铃时___________（省力/费力/等臂）杠杆。
（3）丙图两个铅块磨光后，压在一起就会粘住，这个现象说明___________。
（4）丁图人工心脏泵工作时，当电流从线圈A端流入，血液___________（流入/流出）泵室；若线圈中的电流大小增大，则心脏泵每分钟“跳动”的次数___________（增大/减小/不变）。
五、计算题
15．（2021·江苏·镇江市外国语学校模拟预测）图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与一个密度为0.5g/cm3的正方体木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，此时木块底面距容器底面12cm。闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑P上滑长度x之间的关系如图2所示，已知：电阻箱R1接入电路中的阻值为40Ω，R2的总电阻为20Ω，长度为20cm；当线圈中电流I≥0.1A时，衔铁被吸下，g=10N/kg，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。
（1）求电电压U；
（2）求木块的边长；
（3）当P滑至B处时，求木块浸入水中的体积；
（4）求水面的设定高度。
专题16电和磁
考点总结
考点一、磁现象：
1. 磁性：物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质（吸铁性）的性质叫磁性。
2. 磁体：具有磁性的物体，叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。
3. 磁体的分类：
①形状：条形磁体、蹄形磁体、针形磁体；
②来：天然磁体（磁铁矿石）、人造磁体；
③保持磁性的时间长短：硬磁体（永磁体）、软磁体。
4. 磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁极在磁体的两端。磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。
5. 磁体的指向性：可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一个磁极指南（叫南极，用S表示），另一个磁极指北（叫北极，用N表示）。无论磁体被摔碎成几块，每一块都有两个磁极。
6. 磁极间的相互作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
（若两个物体互相吸引，则有两种可能：
①一个物体有磁性，另一个物体无磁性，但含有钢铁、钴、镍一类物质；
②两个物体都有磁性，且异名磁极相对。）
磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。
钢和软铁都能被磁化：软铁被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料；钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以钢是制造永磁体的好材料。
考点二、磁场：
1. 磁场：磁体周围的空间存在着磁场。
2. 磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。
3. 磁场的方向：把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向。磁场中的不同位置，一般说磁场方向不同。
4. 磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北极所指的方向一致。这样的曲线叫做磁感线。
5.对磁感线的认识：
①磁感线是在磁场中的一些假想曲线，本身并不存在，作图时用虚线表示；
②在磁体外部，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。在磁体内部正好相反。
③磁感线的疏密可以反应磁场的强弱，磁性越强的地方，磁感线越密，磁性越弱的地方，磁感线越稀；
④磁感线在空间内不可能相交。
考点三、地磁场：
1. 地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围的空间存在着磁场，叫做地磁场。
2. 地磁场的北极在地理南极附近；地磁场的南极在地理北极附近。
3. 小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。
考点四、自然界的两种电荷及相互作用
1.电荷：物体有了吸引轻小物体的性质，我们说物体带了电，或带了电荷。
2.摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。
3.正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷。
4.负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷。
5.电荷作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
6.带电体能够吸引轻小物体，这个吸引是相互的，轻小物体也会吸引带电体。轻小物体是指质量和体积都很小的物体如：通草球、轻质小球、碎纸屑、泡沫、毛发、细小水流等。
（1）使物体带电的方法：
A.摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，两种不同的物体相互摩擦后，各自带上等量异种电荷的现象。
B.接触带电：用接触的方法使物体带电，即：一个不带电的物体与另一个带电的物体接触时，不带电的物体也带了同种电荷。接触带电实际上是电荷的转移。
考点五、验电器：
1. 验电器的结构：金属球、金属杆、金属箔。
2. 作用：检验物体是否带电。
3. 原理：同种电荷互相排斥。
4. 检验物体是否带电的方法：看是否可以吸引轻小物体；通过验电器；利用电荷间的相互作用。
考点突破
一、单选题
1．（2021·江苏泰州·中考真题）对下列四幅图的表述正确的是（ ）
A．甲图反映的是电动机的工作原理B．乙图能实现电能转化为机械能
C．丙图闭合开关后，小磁针N极逆时针偏转D．丁图中小磁针N极顺时针偏转
2．（2021·江苏苏州·中考真题）下列图中能反映发电机工作原理的是（ ）
A．B．
C．D．
3．（2021·江苏·中考真题）图中与磁现象有关的四个实验，其对应的判断正确的是（ ）
A．甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都不同
B．乙图是电磁感应现象
C．丙图说明电流具有磁效应
D．丁图说明磁场对电流有力的作用
二、填空题
4．（2021·江苏·中考真题）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，让导体AB静止在磁场中，回路中是否有感应电流产生？______；让导体AB做切割磁感线运动，回路中是否有感应电流产生？______；当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向是否改变？______。
5．（2021·江苏·中考真题）人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是______极，血液会______（选填“流入”或“流出”）活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向______（选填“需要”或“不需要”）改变。
6．（2021·江苏苏州·中考真题）《论衡》中记载：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图。“柢”即握柄，是磁体的_______极，司南之所以能指南北，是由于受到_______的作用。
7．（2021·江苏无锡·一模）如图是某同学设计的红外线体温安检电路，闭合开关S1后，电磁铁的上端为 ___极，若要求S1、S2闭合后，无人经过或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，体温高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起，则采用的热敏电阻的阻值应随着温度升高而 ___。
8．（2021·江苏·苏州新草桥中学二模）家庭电路中“超负荷”是指电路中的电流过大，出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路，熔断器中的熔丝熔断是电流的______效应引起的；而空气开关（如图所示）切断电路是电流的______效应引起的；如果只让家庭电路中的一个用电器正常工作0.5h，使标有3000r/(kw·h)的电能表表盘转动1500r，则此用电器功率是________W。
三、实验题
9．（2021·江苏苏州·一模）完成下列关于电流磁效应的有关问题：
（1）小明用如图所示的装置探究通电螺线管外部强场，选用小磁针是为了_________，改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，由此可知，通电螺线饮外部的磁场方向与螺线管中________方向有关。
（2）小红用图乙所示电路研究通电嫌线管的磁场。她先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引图钉的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引图钉的数目，此时调节滑动变阻器是为了_________，来探究________的关系。
（3）如图丙所示为小华设计的恒温加热器电路，他使用电磁继电器实现自动控制，图中R1应选用阻值随温度升高而________的热敏电阻，为提高该恒温箱的工作温度，下列操作可行的是________。
A．将滑动变阻器R阻值取小一些
B．换用电压较大的直流电U
C．换用相同长度时弹力更大的弹簧
10．（2021·江苏苏州·二模）某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：
猜想1：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为N极，右侧为S极）
猜想2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为N极，下面为S极）；
猜想3：磁极呈里外分布（例如图丙，外侧为N极，内侧为S极）；
为了验证其他猜想，他们进行了如下实验：
（1）用细棉线将环形磁体水平悬挂起来（如图丁所示），结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想_______（1/2/3）是错误的；
（2）用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来（如图戊所示），结果观察到磁体只在特定位置能保持静止，这说明猜想________（1/2/3）是错误的；
（3）为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况，小李进行了以下实验：取两个完全相同的环形磁铁，将它们沿中心轴线互相靠近，发现它们相互排斥．接着将其中一个环形磁铁翻转，结果它们相互吸引，则验证了另一猜想是正确的；
（4）若将这两个完全相同，重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上，静止时如图己所示（不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力），则磁铁a对底座的压力________；
A．等于G B．小于 C．等于 D．大于
（5）若再放上一个完全相同的磁铁c（b、c间也排斥），则相邻两个磁铁间的距离________（大于/等于/小于）。
11．（2021·江苏·泰州中学附属初中二模）在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在______，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，未闭合开关前，导体______，闭合开关后，导体______，说明磁场对通电导体有力的作用。
（3）断开开关，将图中磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
（4）断开开关，将图中电的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，______（能/不能）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
12．（2021·江苏扬州·二模）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：
（1）在图甲中，小磁针的作用是判断通电螺线管周围某一点的( )
A．磁场的有无和方向 B．磁场的有无和强弱
C．只是磁场的方向 D．只是磁场强弱
（2）若发现小磁针的偏转角度太小，要排查其原因，可以尝试______。
（3）在图乙中，将电池的正负极对调，当小磁针静止时，与对调前相比，N极指向______。（填“改变”或“不变”）
（4）根据实验现象可以推测：通电螺线管周围的磁场与______磁体周围的磁场相似。
四、综合题
13．（2021·江苏常州·三模）在探究“通电螺线管外部磁场的分布情况”时，毛毛按如图甲所示布置器材。
（1）实验中，毛毛把小磁针放到螺线管四周不同的位置，并在图甲中的"○"中记录小磁针_______（N/S）极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。
（2）图乙中，磁感线分布越密集的位置，磁场越_______（强/弱），将图甲中的实验现象与图乙对比，发现通电螺线管外部的磁场跟_______形磁体周围的磁场相似。
（3）图丙中通电螺线管A端为_______（N/S）极，若把该通电螺线管水平自由悬挂起来，B端会指向地球的_______（南/北）方。
14．（2021·江苏·扬州市广陵区教师发展中心二模）下面是课本中的几幅图：
（1）甲图是动圈式扬声器它的原理与___________（电动机/发电机）相同。
（2）乙图人的前臂在举起杠铃时___________（省力/费力/等臂）杠杆。
（3）丙图两个铅块磨光后，压在一起就会粘住，这个现象说明___________。
（4）丁图人工心脏泵工作时，当电流从线圈A端流入，血液___________（流入/流出）泵室；若线圈中的电流大小增大，则心脏泵每分钟“跳动”的次数___________（增大/减小/不变）。
五、计算题
15．（2021·江苏·镇江市外国语学校模拟预测）图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与一个密度为0.5g/cm3的正方体木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，此时木块底面距容器底面12cm。闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑P上滑长度x之间的关系如图2所示，已知：电阻箱R1接入电路中的阻值为40Ω，R2的总电阻为20Ω，长度为20cm；当线圈中电流I≥0.1A时，衔铁被吸下，g=10N/kg，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。
（1）求电电压U；
（2）求木块的边长；
（3）当P滑至B处时，求木块浸入水中的体积；
（4）求水面的设定高度。
参考答案：
1．A
【解析】
A．甲图中通电导线在磁场的作用下会运动，反映的是电动机的工作原理 ，故A正确；
B．乙图中闭合电路的部分导线切割磁感线会产生感应电流，能实现机械能转化为电能，故B错误；
C．丙图闭合开关后，由右手螺旋定则可得螺线管的左端是N极。由同名磁极相排斥，异名磁极相吸引得，小磁针N极顺时针偏转，故C错误；
D．由同名磁极相排斥，异名磁极相吸引得，丁图中小磁针N极逆时针偏转，故D错误。
故选A。
2．B
【解析】
A．该选项图中所示的是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，电流具有磁效应，不是发电机的原理，故A不符合题意；
B．该选项图中所示的是电磁感应现象的实验，说明磁能生电，是发电机的原理，故B符合题意；
C．该选项图中所示的电磁铁，其原理是电流的磁效应，故C不符合题意；
D．该选项图中所示的通电导线在磁场中受力运动的实验，是电动机的原理，故D不符合题意。
故选B。
3．D
【解析】
A．条形磁体周围不同点的磁场方向一般不同，有些位置磁场方向是相同的，故A错误；
B．乙图中研究的是电磁铁，原理是电流的磁效应，故B错误；
C．丙图中，转动扇叶二级管发光说明产生了电流，这是电磁感应现象，故C错误；
D．丁图中，通电导线在磁场中受力运动，说明磁场对电流有力的作用，故D正确。
故选D。
4． 否 是 是
【解析】
[1]只有当闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流，所以闭合开关，让导体AB静止在磁场中时，回路中没有感应电流产生。
[2]让导体AB做切割磁感线运动时，闭合回路中会产生感应电流。
[3]回路中的电流方向和磁场方向以及导体运动方向有关，当磁场方向或导体的运动方向变得相反时，感应电流的方向会发生改变。所以当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向也会发生改变。
5． S 流入 需要
【解析】
[1]线圈中的电流从A流向B时，根据安培定则，电磁铁右端N极，左端S极。
[2]异名磁极相互吸引，此时活塞左移，筒内压强减小，血液流入筒。
[3]因为工作时活塞要左右移动，电磁铁磁极要改变，所以电流方向需要改变。
6． S（南） 地磁场
【解析】
[1]由题意知，司南放在地上时，握柄指向地理的南方，而地磁极的N极在地理南方附近，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以握柄是磁体的S（南）极。
[2]司南静止时指南北是由于它受到地磁场的作用。
7． S 变小
【解析】
[1]由图知，电磁铁中电流是从下端流入、上端流出，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指所指的电磁铁的下端为N极、上端为S极。
[2]体温高于37.3℃的人经过时，则热敏电阻的温度高，此时红灯亮且电铃响起，说明电磁铁的磁性强，吸引衔铁，使得动触点与下面的静触点接触，原因是电路中的电流大、电阻小。可见，热敏电阻的阻值随着温度升高而变小。
8． 热 磁 1000
【解析】
（1）[1]电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫电流的热效应。熔断器中的熔丝就是保险丝，它之所以被熔断是由于电流过大，通过熔丝时产生的热量过多，使得熔丝的温度升高而被熔断，所以熔丝熔断是电流的热效应引起的。
（2）[2]通电导线周围存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。由图可知，空气开关中有一个电磁铁（电磁铁的原理是电流的磁效应），当电流过大时，电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁，使开关断开，切断电路，所以空气开关切断电路是电流的磁效应引起的。
（3）[3]电能表表盘转动1500r消耗的电能
W==0.5kW•h
用电器的功率
P===1kW=1000W
9． 便于确定磁场的方向 电流 控制电流大小不变 电磁螺线管磁场大小与线圈匝数的关系 降低 C
【解析】
（1）[1][2]选用小磁针是为了显示磁场的方向，即小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向；改变通电螺线管中的电流方向，小磁针指向转动180°，说明通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流方向有关。
（2）[3][4]实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的大头针数目，这样才能探究出通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系。
（3）[5]当加热器的温度到达设定值后应该使电热丝停止工作，即电磁铁吸引衔铁，此时电磁铁的磁性应增强，电路中的电流应变大，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，即热敏电阻的阻值变小，故R1应选用阻值随温度升高而减小的热敏电阻。
[6]为提高该恒温箱的工作温度，应减小电磁铁的磁性；
A．将滑动变阻器R阻值取小一些，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，故A不符合题意；
B．换用电压较大的直流电U，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，故B不符合题意；
C．换用相同长度时弹力更大的弹簧，在磁性相同的情况下，衔铁不容易被吸下，使得电热丝工作时间增长，温度升高，故C符合题意。
故选C。
10． 1 3 C 小于
【解析】
（1）[1]当按图丁的放置方法悬挂起来时，若猜想1是正确的，则环形磁体不会静止在任何位置，只会停留在一个方向：N极在北面，S极在南面，故猜想1是错误的。
（2）[2]当按图戊的方法用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来，如果猜想3正确，由于地磁场的作用，不会在任何位置保持静止，结果观察到磁体在特定位置能保持静止，这说明猜想3是错误的。
（4）[3]设磁铁a对底座的压力为F1；a对b的排斥力为F2，对于磁铁b，受到重力和磁铁a的排斥力F2，根据共点力的平衡条件可得
F2=G
以b和a整体为研究对象，因为磁铁a对底座的压力F1与底座对a和b的支持力是一对相互作用力，所以磁铁a对底座的压力等于它们的总重力，即
F1=2G
故选C。
（5）[4]若再放上一个完全相同的磁铁c（b、c间也排斥），由于b对c的排斥力等于c的重力，而a对b 的排斥力小于b与c的重力之和，则相邻两个磁铁间的距离小于。
11． 磁场 静止 运动 相反 相反 不能
【解析】
（1）[1]根据课本奥斯特实验知，通电导体周围存在磁场。
（2）[2][3]将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，电路中没有电流，导体静止不动，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
（3）[4]断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，磁场方向改变，再闭合开关，电流方向不变，此时力的方向相反，导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
（4）[5]断开开关，将图中电的正、负极对调，再闭合开关，导体中电流方向改变，磁场方向不变，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。
（5）[6]如果同时改变磁场方向和电流方向，存在多个变量，通电导体在磁场中受力方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
12． A 增加电电压（合理即可） 改变 条形
【解析】
（1）[1] 小磁针静止时，N极所致的方向即为磁场的方向，既然能指明磁场的方向，就说明受磁场力，能够证明磁场的有无，故A正确；
（2）[2] 若发现小磁针的偏转角度太小，说明磁场太弱，可以通过增大电流的方式增大螺线管的磁性，故增大电电压。
（3）[3] 将电池的正负极对调，电流的方向发生了改变，磁场的方向也发生了改变，故小磁针静止时N极所指的方向也发生了变化。
（4）[4]通电螺线管周围的磁场与条形磁铁相似。
13． N 强 条 N 南
【解析】
（1）[1]磁场的方向就是小磁针静止时N极所指的方向。
（2）[2]磁感线是描述磁场强弱和方向的，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密集的地方磁场越强。
[3]根据甲乙两图比较可知，通电螺线管外部的磁场跟条形磁体周围的磁场相似。
（3）[4]由丙图可知，闭合开关后螺线管正面电流的方向向上，根据安培定则可知，螺线管的A端为N极。
[5]自由转动的磁体在地磁场的作用下，静止时N极指向地理的北极，S极指向地理的南极，因为螺线管B端为S极，所以B端指向地球的南方。
14． 电动机 费力 分子之间存在相互作用的引力 流入 不变
【解析】
（1）[1]扬声器工作时把电信号转换成声信号，电能转化成机械能，其原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机的工作原理相同。
（2）[2]人的前臂在举起杠铃时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。
（3）[3]分子间同时存在相互作用的引力和斥力，两个铅块磨光后，压在一起就会粘住，这个现象证实了分子之间有引力。
（4）[4]当电流从线圈A端流入过程，根据安培定则，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，活塞左移，S1关闭，S2打开，血液从S2流入泵室。
[5]图中的活塞移动变化频率与交流电的频率有关，交流电电流方向改变的频率影响跳动次数，与电流大小无关，若线圈中的电流大小增大，则心脏泵每分钟“跳动”的次数不变。
15．（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】
解（1）当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，即电流到了0.1A，滑片再往上滑动时，电阻变大，电流变小，磁性变弱，衔铁断开，停止注水，故当P在B点时，电流为0.1A，则此时接入的总电阻为
则电电压为
（2）当x=0cm时，此时弹簧测力计的示数即为重力为5N，故木块质量为
则木块的体积为
木块的边长
（3）当P滑至B处时，弹簧测力计的示数为零，说明此时物体所受的重力和浮力相等，故浮力为5N，则木块浸入水中的体积
（4）此时木块浸入水的深度为
水面的设定高度
答：（1）电电压U为；
（2）木块的边长为；
（3）P滑至B处时，求木块浸入水中的体积为；
（4）水面的设定高度为。