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初中物理沪科版九年级全册第二节 电流的磁场精练
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这是一份初中物理沪科版九年级全册第二节 电流的磁场精练，共21页。试卷主要包含了2 电流的磁场，右手螺旋定则的内容，电磁铁，电磁体工作特点，影响电磁铁磁性强弱的因素等内容，欢迎下载使用。
17.2 电流的磁场
【知识梳理】
一、电流的磁效应：平行于小磁针的导线通电后，会发现小磁针转动，改变电流方向，小磁针的转动方向也会改变。
通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。奥斯特实验说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场方向与电流的方向有关。
二、通电螺线管的磁场
通电螺线管周围的磁场方向和条形磁体的磁场相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
三、右手螺旋定则
1.右手螺旋定则的内容：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
2.电磁铁：插有铁芯的通电螺线管。
3.电磁体工作特点：电磁铁的磁性有无可由通断电控制，通电有磁性，断电无磁性；电磁铁磁极极性可由电流方向控制。
4.影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数。电磁铁的电流越大，它的磁性越强；电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
4.电磁继电器：电磁继电器是利用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高电压的一种“自动开关”。
【易错点】
判断通电螺线管的极性，不仅可以使用右手螺旋定则来判定，也可以根据摆放在通电螺线管周围的小磁针的指向来判定（转换法的应用）。
【规律总结】
右手螺旋定则阐述了通电螺线管中电流方向与磁场方向的关系。根据右手螺旋定则，已知通电螺线管的电流方向、磁场方向中的一个，可以判断另一个。
【典例分析】
（2022·湖南益阳·中考真题）如图所示的螺线管，当闭合开关后，下列判断正确的是（ ）
A．螺线管的左端为S极
B．右边小磁针的N极向左偏转
C．当滑片P右移时，螺线管的磁性会减弱
D．改变电流方向，通电螺线管的外部磁场方向不会改变
【答案】B
【解析】AB．由安培定则可知通电螺线管的左端是N极，右端是S极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向左偏转，故A错误，B正确；
C．滑片P向右滑动时，滑动变阻器的电阻减小，电路的电流增大，通电螺线管的磁性增强，故C错误；
D．通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，它的两端分别是N极、S极，当改变螺线管中的电流方向时，螺线管的两磁极交换位置，外部磁场方向会改变，故D错误。
故选B。
【思路小结】本题先确定电流方向，然后利用右手螺旋定则确定磁极，然后根据磁极间的相互作用判断小磁针的的转向。
【夺冠训练】
一、单选题
1．（2022·广西·中考真题）如图所示，通电螺线管周围存在磁场，M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
2．（2022·山东烟台·中考真题）如图所示，是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为N极
B．当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强
C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大
D．当滑片P向左滑动时，指示灯变亮
3．（2022·山东·青岛市城阳区实验中学九年级期末）下列关于电和磁的说法正确的是（ ）
A．奥斯特首先发现了磁生电B．通电螺线管加入铁芯后磁性会变弱
C．磁场中的磁感线是实际存在的曲线D．电磁铁是电流磁效应的实际应用
4．（2022·广西贺州·中考真题）下列选项中，能减弱通电螺线管磁性的措施是（ ）
A．改变线圈中的电流方向B．增加线圈的匝数
C．减小线圈的电流D．在线圈中插入铁芯
5．（2022·黑龙江·肇东市第十中学九年级期末）下列通电螺线管中，磁极极性跟电流方向的关系相符的是（ ）
A．B．C．D．
6．（2022·广西百色·中考真题）如图所示，闭合开关，下列判断正确的是（ ）
A．小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场
B．只对调电源正负极，小磁针偏转方向不变
C．通电螺线管的右端为N极
D．在螺线管内插入铁芯，螺线管的磁性强弱不变
7．（2022·辽宁沈阳·中考真题）如图所示是电磁继电器的工作原理图，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能减小
B．电磁铁的上端为极
C．电动机工作，灯不发光
D．电磁铁的工作原理是电磁感应
8．（2022·河北石家庄·九年级期末）如图所示的电路中，将电磁铁与滑动变阻器串联接入电路，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．电磁铁周围存在磁感线
C．将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱
D．将滑动变阻器的滑片P向左滑动，电磁铁的磁极会对调
9．（2022·福建莆田·九年级期末）如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右滑动。则（ ）
A．弹簧测力计示数变小B．V表示数变大
C．螺线管上端为S极D．A表示数变小
10．（2022·广东梅州·九年级期末）如图所示是一种江河水位自动报警器的原理图，下列说法中正确的是（ ）
A．当水位未到达金属块A时，红灯亮B．当水位未到达金属块A时，衔铁被吸引
C．当水位到达金属块A时，绿灯亮D．当水位到达金属块A时，红灯亮
二、填空题
11．（2022·河北保定·九年级期末）如图，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电流表示数_____（选填“变大”“不变”或“变小”），电磁铁上端为_____（选填“N”或“S”）极。
12．（2022·河南平顶山·九年级期末）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：________。
13．（2022·河北石家庄·九年级期末）在一次课外活动中，小明和小刚设计了如图甲所示的实验，当他们闭合开关S后，发现小磁针发生了偏转，这说明___________的周围存在着磁场。接着小红又想用该电路判断电源的正负极。经过讨论小刚找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路中，当再次闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示。据此他们判断出电源的___________端是正极（选填“a”或“b”），当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁的磁性___________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。
14．（2022·河北邢台·九年级期末）如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为______极（选填“N”或“S”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）在图上标出电磁铁下端磁感线的方向______。
15．（2022·山东济南·九年级期末）我国古代的司南是指南针的始祖。司南之所以能指示方向，是因为地球本身就是一个大磁体，周围存在着______。磁在生活中应用很多，如图是小陈设计的蔬菜大棚温度自动报警器的电路图，当控制电路中有电流通过时，电磁铁的a端为______极。（选填“N”或“S”）
16．（2022·河南新乡·九年级期末）如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当有人走上电梯后，则图中电磁铁的磁性将________（选填“增强”“减弱”或“不变”），工作电路中动融点与静融点________（选填“1”或“2”）接触，电梯速度加快。
三、作图题
17．（2022·河南·郑州市树人外国语中学九年级期末）如图所示，请用笔画线代替导线，将实物图补充完完整，要求：①小磁针的指向满足如图所示的方向，②滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱。
四、实验题
18．（2022·山东菏泽·九年级期末）在探究“通电螺线管外部的磁场分布情况”时，小合按如图所示布置器材。
（1）实验中应该把小磁针放到螺线管四周不同的位置，在图1上记录小磁针___________极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
（2）与图2对比，通电螺线管外部的磁场跟___________磁体的磁场相似；
（3）如图3所示，开关闭合后，小磁针会___________（填“顺时针”或“逆时针”）转动，然后摆动几下静止在螺线管右侧；
（4）1820年，法国科学家安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起到会科学家的兴趣：把螺线管水平悬挂起来，然后给导线通电，悬挂着的通电螺线管静止后，会指向南北方向，因为地球本身是一个巨大的___________。
19．（2022·海南·中考真题）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是______极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引______的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是______；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：______。
20．（2022·广东佛山·九年级期末）某机器人小组设计了一种传送装置，为避免传送物体的质量过大影响正常工作，当所传送物体质量过大时，红灯会亮进行报警。其工作原理如图所示，在传送装置下方装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，R3为变阻器。K为动触点，M、N为静触点。
（1）该装置中的电磁铁是利用电流的______来工作的；
（2）由图可知，甲表为______改装的载重表（选填“电流表”或“电压表”）；
（3）当传送出现超过预警质量情况，红灯会亮进行预警。此时电动机M______运行（选填“能”或“不能”）；
（4）通电时电磁铁的上端是______极；
（5）红灯会亮报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而______（选填“增大”或“减小”）；
（6）如果把电阻R3接入电路的电阻调小，预警质量将______（选填“变大”或“变小”）。
沪科版九年级
第十七章《从指南针到磁浮列车》
17.2 电流的磁场
【知识梳理】
一、电流的磁效应：平行于小磁针的导线通电后，会发现小磁针转动，改变电流方向，小磁针的转动方向也会改变。
通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。奥斯特实验说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场方向与电流的方向有关。
二、通电螺线管的磁场
通电螺线管周围的磁场方向和条形磁体的磁场相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
三、右手螺旋定则
1.右手螺旋定则的内容：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
2.电磁铁：插有铁芯的通电螺线管。
3.电磁体工作特点：电磁铁的磁性有无可由通断电控制，通电有磁性，断电无磁性；电磁铁磁极极性可由电流方向控制。
4.影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数。电磁铁的电流越大，它的磁性越强；电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
4.电磁继电器：电磁继电器是利用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高电压的一种“自动开关”。
【易错点】
判断通电螺线管的极性，不仅可以使用右手螺旋定则来判定，也可以根据摆放在通电螺线管周围的小磁针的指向来判定（转换法的应用）。
【规律总结】
右手螺旋定则阐述了通电螺线管中电流方向与磁场方向的关系。根据右手螺旋定则，已知通电螺线管的电流方向、磁场方向中的一个，可以判断另一个。
【典例分析】
（2022·湖南益阳·中考真题）如图所示的螺线管，当闭合开关后，下列判断正确的是（ ）
A．螺线管的左端为S极
B．右边小磁针的N极向左偏转
C．当滑片P右移时，螺线管的磁性会减弱
D．改变电流方向，通电螺线管的外部磁场方向不会改变
【答案】B
【解析】AB．由安培定则可知通电螺线管的左端是N极，右端是S极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向左偏转，故A错误，B正确；
C．滑片P向右滑动时，滑动变阻器的电阻减小，电路的电流增大，通电螺线管的磁性增强，故C错误；
D．通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，它的两端分别是N极、S极，当改变螺线管中的电流方向时，螺线管的两磁极交换位置，外部磁场方向会改变，故D错误。
故选B。
【思路小结】
本题先确定电流方向，然后利用右手螺旋定则确定磁极，然后根据磁极间的相互作用判断小磁针的的转向。
【夺冠训练】
一、单选题
1．（2022·广西·中考真题）如图所示，通电螺线管周围存在磁场，M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
【解析】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B。
2．（2022·山东烟台·中考真题）如图所示，是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为N极
B．当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强
C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大
D．当滑片P向左滑动时，指示灯变亮
【答案】D
【解析】A．闭合开关S1，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，根据安培定则可知电磁铁左端为N极，右端为S极，故A错误；
BCD．闭合开关S1、S2，滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电压一定，由可知，电流变小，电磁铁磁性减弱；滑片P向左滑动时，电磁铁磁性增强，由题可知，巨磁电阻的阻值减小，电压一定，由可知，电流变大，由P=UI可知，指示灯的实际功率变大，所以指示灯变亮，故BC错误，D正确。
故选D。
3．（2022·山东·青岛市城阳区实验中学九年级期末）下列关于电和磁的说法正确的是（ ）
A．奥斯特首先发现了磁生电B．通电螺线管加入铁芯后磁性会变弱
C．磁场中的磁感线是实际存在的曲线D．电磁铁是电流磁效应的实际应用
【答案】D
【解析】A．奥斯特首先发现了电流的磁效应，是电生磁，故A错误；
B．通电螺线管放入铁芯后磁性会大大增强，其原因是铁芯被磁化也有了磁性，故B错误；
C．磁感线是为了描述磁场存在，引入的理想模型，实际上是不存在的，故C错误；
D．电磁铁通电后具有磁性，是电流磁效应的实际应用，故D正确。
故选D。
4．（2022·广西贺州·中考真题）下列选项中，能减弱通电螺线管磁性的措施是（ ）
A．改变线圈中的电流方向B．增加线圈的匝数
C．减小线圈的电流D．在线圈中插入铁芯
【答案】C
【解析】A．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，改变线圈中的电流方向，会改变通电螺线管的磁极，并不能减弱通电螺线管的磁性，故A不符合题意；
B．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，增加线圈的匝数，会增强通电螺线管的磁性，故B不符合题意；
C．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，减小线圈的电流，会减弱通电螺线管的磁性，故C符合题意；
D．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，在线圈中插入铁芯，会增强通电螺线管的磁性，故D不符合题意。
故选C。
5．（2022·黑龙江·肇东市第十中学九年级期末）下列通电螺线管中，磁极极性跟电流方向的关系相符的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】AB．电流从右端流入，根据安培定则，四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所示的方向为N极，即左端为N极，故A不符合题意，B符合题意；
C．电流从左端流入，根据安培定则，四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所示的方向为N极，即左端为N极，故C不符合题意；
D．电流从右端流入，根据安培定则，四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所示的方向为N极，即右端为N极，故D不符合题意。
故选B。
6．（2022·广西百色·中考真题）如图所示，闭合开关，下列判断正确的是（ ）
A．小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场
B．只对调电源正负极，小磁针偏转方向不变
C．通电螺线管的右端为N极
D．在螺线管内插入铁芯，螺线管的磁性强弱不变
【答案】A
【解析】A．通电后，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故A正确；
B．只对调电源正负极，螺线管极性发生了改变，磁场的方向发生了改变，小磁针偏转方向发生改变，故B错误；
C．根据右手安培定则，四指的方向为电流的方向，大拇指的指向为N极的指向，故通电螺线管的左端为N极，故C错误；
D．在螺线管内插入铁芯，铁芯被磁化，螺线管的磁性变强，故D错误。
故选A。
7．（2022·辽宁沈阳·中考真题）如图所示是电磁继电器的工作原理图，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能减小
B．电磁铁的上端为极
C．电动机工作，灯不发光
D．电磁铁的工作原理是电磁感应
【答案】C
【解析】A．当闭合开关后，电磁铁产生磁性吸引衔铁，右半部分下落，弹簧被拉长，弹性势能增大，故A错误；
B．当闭合开关后，线圈相当于通电螺线管，根据右手螺旋定则判断电磁铁上端为N极，故B错误；
C．当闭合开关后，电磁铁产生磁性吸引衔铁，右半部分往下落，开关与下面电动机所在的电路结合，电动机所在电路闭合，电动机正常工作，开关与上面灯泡所在的电路分离，灯泡所在电路断路，灯泡不发光，故C正确；
D．电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，与电磁感应无关，故D错误。
故选C。
8．（2022·河北石家庄·九年级期末）如图所示的电路中，将电磁铁与滑动变阻器串联接入电路，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．电磁铁周围存在磁感线
C．将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱
D．将滑动变阻器的滑片P向左滑动，电磁铁的磁极会对调
【答案】C
【解析】A．根据安培定则知道，电磁铁的上端为N极，故A错误；
B．电磁铁周围存在磁场，但没有磁感线，磁感线是为了描述磁场的性质而引入的曲线，故B错误；
C．将滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律知道，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，故C正确；
D．电磁铁的磁极与电流的大小无关，所以移动滑片时，磁极不会对调，故D错误。
故选C。
9．（2022·福建莆田·九年级期末）如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右滑动。则（ ）
A．弹簧测力计示数变小B．V表示数变大
C．螺线管上端为S极D．A表示数变小
【答案】A
【解析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；将滑动变阻器R的滑片缓慢向右移动，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由
可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
由
UR0=IR0
可知，R0两端的电压变大；串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变小，即电压表的示数变小；
由图可知，电流由螺线管的下方流入，上方流出；由右手螺旋定则可知螺线管下端为S极，上端为N极；螺线管上端与磁铁的下端为同名磁极相对，相互排斥，且电路中的电流增大，螺线管磁性增强，所以，螺线管与磁铁之间的斥力增大，弹簧测力计示数变小；故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．（2022·广东梅州·九年级期末）如图所示是一种江河水位自动报警器的原理图，下列说法中正确的是（ ）
A．当水位未到达金属块A时，红灯亮B．当水位未到达金属块A时，衔铁被吸引
C．当水位到达金属块A时，绿灯亮D．当水位到达金属块A时，红灯亮
【答案】D
【解析】AB．当水位没有达到A时，电路断开，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮，故AB错误；
CD．当水位到达A时电路接通，电磁继电器有磁性，衔铁会在电磁力作用下吸下，红灯与电源接通，红灯亮，故C错误，D正确。
故选D。
二、填空题
11．（2022·河北保定·九年级期末）如图，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电流表示数_____（选填“变大”“不变”或“变小”），电磁铁上端为_____（选填“N”或“S”）极。
【答案】 变小 N
【解析】[1]由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，则电流表示数变小。
[2]电磁铁中的电流方向向右，根据安培定则可知，四指指向电流方向，拇指指向电磁铁的上方，所以电磁铁上端为N极。
12．（2022·河南平顶山·九年级期末）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：________。
【答案】 有 力是改变物体的运动状态的原因
【解析】[1][2]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．（2022·河北石家庄·九年级期末）在一次课外活动中，小明和小刚设计了如图甲所示的实验，当他们闭合开关S后，发现小磁针发生了偏转，这说明___________的周围存在着磁场。接着小红又想用该电路判断电源的正负极。经过讨论小刚找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路中，当再次闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示。据此他们判断出电源的___________端是正极（选填“a”或“b”），当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁的磁性___________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。
【答案】 通电直导线 a 增强
【解析】[1]甲图中，小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场，即电流的磁效应。
[2]乙图中，小磁针N极朝左，由磁极间的相互作用规律可知，电磁铁的右端为S极，左端为N极；根据安培定则，大拇指指向N极，四指的指向便是电流的方向，所以电源的b端为负极，a端为正极。
[3]滑动变阻器的滑片P向左移动时，连入电路的电阻减小，由欧姆定律可知，电流增大，则电磁铁的磁性增强。
14．（2022·河北邢台·九年级期末）如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为______极（选填“N”或“S”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）在图上标出电磁铁下端磁感线的方向______。
【答案】 N 变大
【解析】[1][2]由右手螺旋定则，电流从下端流入，电磁铁上部为N极；铁块在重力、磁力作用下，对弹簧有拉伸作用，当滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电阻变小，电路中电流变大，电磁铁磁性变强，铁块向下运动，则弹簧的长度将变大。
[3]在磁体外部，磁感线的方向总是从N极出发回到S极，则电磁铁下端磁感线的方向如图所示：
15．（2022·山东济南·九年级期末）我国古代的司南是指南针的始祖。司南之所以能指示方向，是因为地球本身就是一个大磁体，周围存在着______。磁在生活中应用很多，如图是小陈设计的蔬菜大棚温度自动报警器的电路图，当控制电路中有电流通过时，电磁铁的a端为______极。（选填“N”或“S”）
【答案】 磁场 N
【解析】[1]地球本身就是一个大磁体，它周围存在着磁场，叫做地磁场。
[2]由安培定则可知，电磁铁a端为N极，右端为S极。
16．（2022·河南新乡·九年级期末）如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当有人走上电梯后，则图中电磁铁的磁性将________（选填“增强”“减弱”或“不变”），工作电路中动融点与静融点________（选填“1”或“2”）接触，电梯速度加快。
【答案】 增强 2
【解析】[1][2]当人走上电梯后，压力增大，则压敏电阻R的阻值减小，根据欧姆定律可知，左侧控制电路中的电流增大，则电磁铁的磁性增强，衔铁被拉下，与静融点点2接触，电机接通。
三、作图题
17．（2022·河南·郑州市树人外国语中学九年级期末）如图所示，请用笔画线代替导线，将实物图补充完完整，要求：①小磁针的指向满足如图所示的方向，②滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱。
【答案】
【解析】滑动变阻器串联，连接时一上一下，小磁针的指向满足如图所示的方向即磁场的方向，从 极出发回到S极，故螺线管的左端为N极，右端为S极，滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱，则滑动变阻器向右滑动时，电阻变大，电流变小，磁性变弱，故接的是滑动变阻器的左端下方接线柱，故用一根导线将滑动变阻器的左端下方的接线柱和开关的左端接线柱连接好，根据右手螺旋定则可知，左端为N极，则电流向上流动，即从螺旋管的右端流进，故用一根导线将螺线管的右端与电池的正极相连，故如下图所示：
。
四、实验题
18．（2022·山东菏泽·九年级期末）在探究“通电螺线管外部的磁场分布情况”时，小合按如图所示布置器材。
（1）实验中应该把小磁针放到螺线管四周不同的位置，在图1上记录小磁针___________极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
（2）与图2对比，通电螺线管外部的磁场跟___________磁体的磁场相似；
（3）如图3所示，开关闭合后，小磁针会___________（填“顺时针”或“逆时针”）转动，然后摆动几下静止在螺线管右侧；
（4）1820年，法国科学家安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起到会科学家的兴趣：把螺线管水平悬挂起来，然后给导线通电，悬挂着的通电螺线管静止后，会指向南北方向，因为地球本身是一个巨大的___________。
【答案】 N 条形 顺时针 磁体
【解析】（1）[1]小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。
（2）[2]通电螺线管外部磁感线也是从N极指向S极，故通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
（3）[3]根据电源的正负极，可以确定开关闭合后电流从螺线管的右端流入，左端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可知螺线管的右端为S极，左端为N极；由于异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以小磁针的N极被吸引，小磁针的S极被螺线管排斥，则小磁针会顺时针转动，最后小磁针的N极指向水平向左。
（4）[4]把螺线管水平悬挂起来，然后给导线通电，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，通电螺线管受到地磁场的作用，因为地球本身就是一个大磁体，地磁场与通电螺线管外部的磁场之间同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以悬挂着的通电螺线管静止后，会指向南北方向。
19．（2022·海南·中考真题）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是______极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引______的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是______；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：______。
【答案】 S 更少 电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强 电铃
【解析】（1）[1]由图甲可知，铁钉表面的电流方向向右，根据安培定则可知，钉尾为N极，顶尖为S极。
[2]当滑动变阻器的滑片向右端滑动时，电路中的电阻变大，则电流变小，即由铁钉组成的电磁铁磁性减弱，则吸引的大头针数量会更少。
（2）[3]由图乙可知，电磁铁A和B串联，则电路中的电流相等，因为电磁铁B的线圈匝数多，所以吸引的大头针多，则说明电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）[4]电磁铁在生活中应用广泛，如电铃，电磁起重机等等。
20．（2022·广东佛山·九年级期末）某机器人小组设计了一种传送装置，为避免传送物体的质量过大影响正常工作，当所传送物体质量过大时，红灯会亮进行报警。其工作原理如图所示，在传送装置下方装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，R3为变阻器。K为动触点，M、N为静触点。
（1）该装置中的电磁铁是利用电流的______来工作的；
（2）由图可知，甲表为______改装的载重表（选填“电流表”或“电压表”）；
（3）当传送出现超过预警质量情况，红灯会亮进行预警。此时电动机M______运行（选填“能”或“不能”）；
（4）通电时电磁铁的上端是______极；
（5）红灯会亮报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而______（选填“增大”或“减小”）；
（6）如果把电阻R3接入电路的电阻调小，预警质量将______（选填“变大”或“变小”）。
【答案】 磁效应 电流表 不能 N 减小 变小
【解析】（1）[1]电磁铁断电时没有磁性，通电时有磁性，其工作原理是电流的磁效应。
（2）[2] 由图可知，甲表是串联在电路中，而电压表不能串联使用，所以甲表是电流表改装的载重表。
（3）[3] 当传送出现超过预警质量情况，控制电路电流达到设定值，电磁铁磁性增强，把衔铁吸下来，动触点K与静触点N脱离、与M接触，红灯会亮进行报警，同时电动机停止工作。
（4）[4] 根据螺线管中的电流方向，利用安培定则可以判断通电时电磁铁的上端为N极。
（5）[5] 当所传送物体质量过大时，红灯会亮进行报警，说明此时电磁铁磁性较强，控制电路的电流较大，而电阻较小，压敏电阻的阻值随压力增大而减小。
（6）[6] 如果把电阻R3接入电路的电阻调小，在控制电路电压和设定电流不变时，压敏电阻对应的阻值就会变大，而压敏电阻的阻值随压力增大而变小，随着压力减小而变大，所以预警质量将变小。
17.2 电流的磁场
【知识梳理】
一、电流的磁效应：平行于小磁针的导线通电后，会发现小磁针转动，改变电流方向，小磁针的转动方向也会改变。
通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。奥斯特实验说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场方向与电流的方向有关。
二、通电螺线管的磁场
通电螺线管周围的磁场方向和条形磁体的磁场相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
三、右手螺旋定则
1.右手螺旋定则的内容：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
2.电磁铁：插有铁芯的通电螺线管。
3.电磁体工作特点：电磁铁的磁性有无可由通断电控制，通电有磁性，断电无磁性；电磁铁磁极极性可由电流方向控制。
4.影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数。电磁铁的电流越大，它的磁性越强；电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
4.电磁继电器：电磁继电器是利用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高电压的一种“自动开关”。
【易错点】
判断通电螺线管的极性，不仅可以使用右手螺旋定则来判定，也可以根据摆放在通电螺线管周围的小磁针的指向来判定（转换法的应用）。
【规律总结】
右手螺旋定则阐述了通电螺线管中电流方向与磁场方向的关系。根据右手螺旋定则，已知通电螺线管的电流方向、磁场方向中的一个，可以判断另一个。
【典例分析】
（2022·湖南益阳·中考真题）如图所示的螺线管，当闭合开关后，下列判断正确的是（ ）
A．螺线管的左端为S极
B．右边小磁针的N极向左偏转
C．当滑片P右移时，螺线管的磁性会减弱
D．改变电流方向，通电螺线管的外部磁场方向不会改变
【答案】B
【解析】AB．由安培定则可知通电螺线管的左端是N极，右端是S极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向左偏转，故A错误，B正确；
C．滑片P向右滑动时，滑动变阻器的电阻减小，电路的电流增大，通电螺线管的磁性增强，故C错误；
D．通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，它的两端分别是N极、S极，当改变螺线管中的电流方向时，螺线管的两磁极交换位置，外部磁场方向会改变，故D错误。
故选B。
【思路小结】本题先确定电流方向，然后利用右手螺旋定则确定磁极，然后根据磁极间的相互作用判断小磁针的的转向。
【夺冠训练】
一、单选题
1．（2022·广西·中考真题）如图所示，通电螺线管周围存在磁场，M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
2．（2022·山东烟台·中考真题）如图所示，是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为N极
B．当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强
C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大
D．当滑片P向左滑动时，指示灯变亮
3．（2022·山东·青岛市城阳区实验中学九年级期末）下列关于电和磁的说法正确的是（ ）
A．奥斯特首先发现了磁生电B．通电螺线管加入铁芯后磁性会变弱
C．磁场中的磁感线是实际存在的曲线D．电磁铁是电流磁效应的实际应用
4．（2022·广西贺州·中考真题）下列选项中，能减弱通电螺线管磁性的措施是（ ）
A．改变线圈中的电流方向B．增加线圈的匝数
C．减小线圈的电流D．在线圈中插入铁芯
5．（2022·黑龙江·肇东市第十中学九年级期末）下列通电螺线管中，磁极极性跟电流方向的关系相符的是（ ）
A．B．C．D．
6．（2022·广西百色·中考真题）如图所示，闭合开关，下列判断正确的是（ ）
A．小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场
B．只对调电源正负极，小磁针偏转方向不变
C．通电螺线管的右端为N极
D．在螺线管内插入铁芯，螺线管的磁性强弱不变
7．（2022·辽宁沈阳·中考真题）如图所示是电磁继电器的工作原理图，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能减小
B．电磁铁的上端为极
C．电动机工作，灯不发光
D．电磁铁的工作原理是电磁感应
8．（2022·河北石家庄·九年级期末）如图所示的电路中，将电磁铁与滑动变阻器串联接入电路，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．电磁铁周围存在磁感线
C．将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱
D．将滑动变阻器的滑片P向左滑动，电磁铁的磁极会对调
9．（2022·福建莆田·九年级期末）如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右滑动。则（ ）
A．弹簧测力计示数变小B．V表示数变大
C．螺线管上端为S极D．A表示数变小
10．（2022·广东梅州·九年级期末）如图所示是一种江河水位自动报警器的原理图，下列说法中正确的是（ ）
A．当水位未到达金属块A时，红灯亮B．当水位未到达金属块A时，衔铁被吸引
C．当水位到达金属块A时，绿灯亮D．当水位到达金属块A时，红灯亮
二、填空题
11．（2022·河北保定·九年级期末）如图，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电流表示数_____（选填“变大”“不变”或“变小”），电磁铁上端为_____（选填“N”或“S”）极。
12．（2022·河南平顶山·九年级期末）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：________。
13．（2022·河北石家庄·九年级期末）在一次课外活动中，小明和小刚设计了如图甲所示的实验，当他们闭合开关S后，发现小磁针发生了偏转，这说明___________的周围存在着磁场。接着小红又想用该电路判断电源的正负极。经过讨论小刚找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路中，当再次闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示。据此他们判断出电源的___________端是正极（选填“a”或“b”），当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁的磁性___________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。
14．（2022·河北邢台·九年级期末）如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为______极（选填“N”或“S”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）在图上标出电磁铁下端磁感线的方向______。
15．（2022·山东济南·九年级期末）我国古代的司南是指南针的始祖。司南之所以能指示方向，是因为地球本身就是一个大磁体，周围存在着______。磁在生活中应用很多，如图是小陈设计的蔬菜大棚温度自动报警器的电路图，当控制电路中有电流通过时，电磁铁的a端为______极。（选填“N”或“S”）
16．（2022·河南新乡·九年级期末）如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当有人走上电梯后，则图中电磁铁的磁性将________（选填“增强”“减弱”或“不变”），工作电路中动融点与静融点________（选填“1”或“2”）接触，电梯速度加快。
三、作图题
17．（2022·河南·郑州市树人外国语中学九年级期末）如图所示，请用笔画线代替导线，将实物图补充完完整，要求：①小磁针的指向满足如图所示的方向，②滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱。
四、实验题
18．（2022·山东菏泽·九年级期末）在探究“通电螺线管外部的磁场分布情况”时，小合按如图所示布置器材。
（1）实验中应该把小磁针放到螺线管四周不同的位置，在图1上记录小磁针___________极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
（2）与图2对比，通电螺线管外部的磁场跟___________磁体的磁场相似；
（3）如图3所示，开关闭合后，小磁针会___________（填“顺时针”或“逆时针”）转动，然后摆动几下静止在螺线管右侧；
（4）1820年，法国科学家安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起到会科学家的兴趣：把螺线管水平悬挂起来，然后给导线通电，悬挂着的通电螺线管静止后，会指向南北方向，因为地球本身是一个巨大的___________。
19．（2022·海南·中考真题）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是______极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引______的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是______；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：______。
20．（2022·广东佛山·九年级期末）某机器人小组设计了一种传送装置，为避免传送物体的质量过大影响正常工作，当所传送物体质量过大时，红灯会亮进行报警。其工作原理如图所示，在传送装置下方装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，R3为变阻器。K为动触点，M、N为静触点。
（1）该装置中的电磁铁是利用电流的______来工作的；
（2）由图可知，甲表为______改装的载重表（选填“电流表”或“电压表”）；
（3）当传送出现超过预警质量情况，红灯会亮进行预警。此时电动机M______运行（选填“能”或“不能”）；
（4）通电时电磁铁的上端是______极；
（5）红灯会亮报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而______（选填“增大”或“减小”）；
（6）如果把电阻R3接入电路的电阻调小，预警质量将______（选填“变大”或“变小”）。
沪科版九年级
第十七章《从指南针到磁浮列车》
17.2 电流的磁场
【知识梳理】
一、电流的磁效应：平行于小磁针的导线通电后，会发现小磁针转动，改变电流方向，小磁针的转动方向也会改变。
通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。奥斯特实验说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场方向与电流的方向有关。
二、通电螺线管的磁场
通电螺线管周围的磁场方向和条形磁体的磁场相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
三、右手螺旋定则
1.右手螺旋定则的内容：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
2.电磁铁：插有铁芯的通电螺线管。
3.电磁体工作特点：电磁铁的磁性有无可由通断电控制，通电有磁性，断电无磁性；电磁铁磁极极性可由电流方向控制。
4.影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数。电磁铁的电流越大，它的磁性越强；电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
4.电磁继电器：电磁继电器是利用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高电压的一种“自动开关”。
【易错点】
判断通电螺线管的极性，不仅可以使用右手螺旋定则来判定，也可以根据摆放在通电螺线管周围的小磁针的指向来判定（转换法的应用）。
【规律总结】
右手螺旋定则阐述了通电螺线管中电流方向与磁场方向的关系。根据右手螺旋定则，已知通电螺线管的电流方向、磁场方向中的一个，可以判断另一个。
【典例分析】
（2022·湖南益阳·中考真题）如图所示的螺线管，当闭合开关后，下列判断正确的是（ ）
A．螺线管的左端为S极
B．右边小磁针的N极向左偏转
C．当滑片P右移时，螺线管的磁性会减弱
D．改变电流方向，通电螺线管的外部磁场方向不会改变
【答案】B
【解析】AB．由安培定则可知通电螺线管的左端是N极，右端是S极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向左偏转，故A错误，B正确；
C．滑片P向右滑动时，滑动变阻器的电阻减小，电路的电流增大，通电螺线管的磁性增强，故C错误；
D．通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，它的两端分别是N极、S极，当改变螺线管中的电流方向时，螺线管的两磁极交换位置，外部磁场方向会改变，故D错误。
故选B。
【思路小结】
本题先确定电流方向，然后利用右手螺旋定则确定磁极，然后根据磁极间的相互作用判断小磁针的的转向。
【夺冠训练】
一、单选题
1．（2022·广西·中考真题）如图所示，通电螺线管周围存在磁场，M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
【解析】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B。
2．（2022·山东烟台·中考真题）如图所示，是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的右端为N极
B．当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强
C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大
D．当滑片P向左滑动时，指示灯变亮
【答案】D
【解析】A．闭合开关S1，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，根据安培定则可知电磁铁左端为N极，右端为S极，故A错误；
BCD．闭合开关S1、S2，滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电压一定，由可知，电流变小，电磁铁磁性减弱；滑片P向左滑动时，电磁铁磁性增强，由题可知，巨磁电阻的阻值减小，电压一定，由可知，电流变大，由P=UI可知，指示灯的实际功率变大，所以指示灯变亮，故BC错误，D正确。
故选D。
3．（2022·山东·青岛市城阳区实验中学九年级期末）下列关于电和磁的说法正确的是（ ）
A．奥斯特首先发现了磁生电B．通电螺线管加入铁芯后磁性会变弱
C．磁场中的磁感线是实际存在的曲线D．电磁铁是电流磁效应的实际应用
【答案】D
【解析】A．奥斯特首先发现了电流的磁效应，是电生磁，故A错误；
B．通电螺线管放入铁芯后磁性会大大增强，其原因是铁芯被磁化也有了磁性，故B错误；
C．磁感线是为了描述磁场存在，引入的理想模型，实际上是不存在的，故C错误；
D．电磁铁通电后具有磁性，是电流磁效应的实际应用，故D正确。
故选D。
4．（2022·广西贺州·中考真题）下列选项中，能减弱通电螺线管磁性的措施是（ ）
A．改变线圈中的电流方向B．增加线圈的匝数
C．减小线圈的电流D．在线圈中插入铁芯
【答案】C
【解析】A．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，改变线圈中的电流方向，会改变通电螺线管的磁极，并不能减弱通电螺线管的磁性，故A不符合题意；
B．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，增加线圈的匝数，会增强通电螺线管的磁性，故B不符合题意；
C．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，减小线圈的电流，会减弱通电螺线管的磁性，故C符合题意；
D．通电螺线管的磁性与电流的大小、线圈的匝数和通电螺线管内有无铁芯有关，在线圈中插入铁芯，会增强通电螺线管的磁性，故D不符合题意。
故选C。
5．（2022·黑龙江·肇东市第十中学九年级期末）下列通电螺线管中，磁极极性跟电流方向的关系相符的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】AB．电流从右端流入，根据安培定则，四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所示的方向为N极，即左端为N极，故A不符合题意，B符合题意；
C．电流从左端流入，根据安培定则，四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所示的方向为N极，即左端为N极，故C不符合题意；
D．电流从右端流入，根据安培定则，四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所示的方向为N极，即右端为N极，故D不符合题意。
故选B。
6．（2022·广西百色·中考真题）如图所示，闭合开关，下列判断正确的是（ ）
A．小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场
B．只对调电源正负极，小磁针偏转方向不变
C．通电螺线管的右端为N极
D．在螺线管内插入铁芯，螺线管的磁性强弱不变
【答案】A
【解析】A．通电后，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，故A正确；
B．只对调电源正负极，螺线管极性发生了改变，磁场的方向发生了改变，小磁针偏转方向发生改变，故B错误；
C．根据右手安培定则，四指的方向为电流的方向，大拇指的指向为N极的指向，故通电螺线管的左端为N极，故C错误；
D．在螺线管内插入铁芯，铁芯被磁化，螺线管的磁性变强，故D错误。
故选A。
7．（2022·辽宁沈阳·中考真题）如图所示是电磁继电器的工作原理图，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能减小
B．电磁铁的上端为极
C．电动机工作，灯不发光
D．电磁铁的工作原理是电磁感应
【答案】C
【解析】A．当闭合开关后，电磁铁产生磁性吸引衔铁，右半部分下落，弹簧被拉长，弹性势能增大，故A错误；
B．当闭合开关后，线圈相当于通电螺线管，根据右手螺旋定则判断电磁铁上端为N极，故B错误；
C．当闭合开关后，电磁铁产生磁性吸引衔铁，右半部分往下落，开关与下面电动机所在的电路结合，电动机所在电路闭合，电动机正常工作，开关与上面灯泡所在的电路分离，灯泡所在电路断路，灯泡不发光，故C正确；
D．电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，与电磁感应无关，故D错误。
故选C。
8．（2022·河北石家庄·九年级期末）如图所示的电路中，将电磁铁与滑动变阻器串联接入电路，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．电磁铁周围存在磁感线
C．将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱
D．将滑动变阻器的滑片P向左滑动，电磁铁的磁极会对调
【答案】C
【解析】A．根据安培定则知道，电磁铁的上端为N极，故A错误；
B．电磁铁周围存在磁场，但没有磁感线，磁感线是为了描述磁场的性质而引入的曲线，故B错误；
C．将滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律知道，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，故C正确；
D．电磁铁的磁极与电流的大小无关，所以移动滑片时，磁极不会对调，故D错误。
故选C。
9．（2022·福建莆田·九年级期末）如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右滑动。则（ ）
A．弹簧测力计示数变小B．V表示数变大
C．螺线管上端为S极D．A表示数变小
【答案】A
【解析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；将滑动变阻器R的滑片缓慢向右移动，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由
可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
由
UR0=IR0
可知，R0两端的电压变大；串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变小，即电压表的示数变小；
由图可知，电流由螺线管的下方流入，上方流出；由右手螺旋定则可知螺线管下端为S极，上端为N极；螺线管上端与磁铁的下端为同名磁极相对，相互排斥，且电路中的电流增大，螺线管磁性增强，所以，螺线管与磁铁之间的斥力增大，弹簧测力计示数变小；故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．（2022·广东梅州·九年级期末）如图所示是一种江河水位自动报警器的原理图，下列说法中正确的是（ ）
A．当水位未到达金属块A时，红灯亮B．当水位未到达金属块A时，衔铁被吸引
C．当水位到达金属块A时，绿灯亮D．当水位到达金属块A时，红灯亮
【答案】D
【解析】AB．当水位没有达到A时，电路断开，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮，故AB错误；
CD．当水位到达A时电路接通，电磁继电器有磁性，衔铁会在电磁力作用下吸下，红灯与电源接通，红灯亮，故C错误，D正确。
故选D。
二、填空题
11．（2022·河北保定·九年级期末）如图，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电流表示数_____（选填“变大”“不变”或“变小”），电磁铁上端为_____（选填“N”或“S”）极。
【答案】 变小 N
【解析】[1]由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，则电流表示数变小。
[2]电磁铁中的电流方向向右，根据安培定则可知，四指指向电流方向，拇指指向电磁铁的上方，所以电磁铁上端为N极。
12．（2022·河南平顶山·九年级期末）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：________。
【答案】 有 力是改变物体的运动状态的原因
【解析】[1][2]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．（2022·河北石家庄·九年级期末）在一次课外活动中，小明和小刚设计了如图甲所示的实验，当他们闭合开关S后，发现小磁针发生了偏转，这说明___________的周围存在着磁场。接着小红又想用该电路判断电源的正负极。经过讨论小刚找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路中，当再次闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示。据此他们判断出电源的___________端是正极（选填“a”或“b”），当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁的磁性___________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。
【答案】 通电直导线 a 增强
【解析】[1]甲图中，小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场，即电流的磁效应。
[2]乙图中，小磁针N极朝左，由磁极间的相互作用规律可知，电磁铁的右端为S极，左端为N极；根据安培定则，大拇指指向N极，四指的指向便是电流的方向，所以电源的b端为负极，a端为正极。
[3]滑动变阻器的滑片P向左移动时，连入电路的电阻减小，由欧姆定律可知，电流增大，则电磁铁的磁性增强。
14．（2022·河北邢台·九年级期末）如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为______极（选填“N”或“S”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）在图上标出电磁铁下端磁感线的方向______。
【答案】 N 变大
【解析】[1][2]由右手螺旋定则，电流从下端流入，电磁铁上部为N极；铁块在重力、磁力作用下，对弹簧有拉伸作用，当滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电阻变小，电路中电流变大，电磁铁磁性变强，铁块向下运动，则弹簧的长度将变大。
[3]在磁体外部，磁感线的方向总是从N极出发回到S极，则电磁铁下端磁感线的方向如图所示：
15．（2022·山东济南·九年级期末）我国古代的司南是指南针的始祖。司南之所以能指示方向，是因为地球本身就是一个大磁体，周围存在着______。磁在生活中应用很多，如图是小陈设计的蔬菜大棚温度自动报警器的电路图，当控制电路中有电流通过时，电磁铁的a端为______极。（选填“N”或“S”）
【答案】 磁场 N
【解析】[1]地球本身就是一个大磁体，它周围存在着磁场，叫做地磁场。
[2]由安培定则可知，电磁铁a端为N极，右端为S极。
16．（2022·河南新乡·九年级期末）如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当有人走上电梯后，则图中电磁铁的磁性将________（选填“增强”“减弱”或“不变”），工作电路中动融点与静融点________（选填“1”或“2”）接触，电梯速度加快。
【答案】 增强 2
【解析】[1][2]当人走上电梯后，压力增大，则压敏电阻R的阻值减小，根据欧姆定律可知，左侧控制电路中的电流增大，则电磁铁的磁性增强，衔铁被拉下，与静融点点2接触，电机接通。
三、作图题
17．（2022·河南·郑州市树人外国语中学九年级期末）如图所示，请用笔画线代替导线，将实物图补充完完整，要求：①小磁针的指向满足如图所示的方向，②滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱。
【答案】
【解析】滑动变阻器串联，连接时一上一下，小磁针的指向满足如图所示的方向即磁场的方向，从 极出发回到S极，故螺线管的左端为N极，右端为S极，滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱，则滑动变阻器向右滑动时，电阻变大，电流变小，磁性变弱，故接的是滑动变阻器的左端下方接线柱，故用一根导线将滑动变阻器的左端下方的接线柱和开关的左端接线柱连接好，根据右手螺旋定则可知，左端为N极，则电流向上流动，即从螺旋管的右端流进，故用一根导线将螺线管的右端与电池的正极相连，故如下图所示：
。
四、实验题
18．（2022·山东菏泽·九年级期末）在探究“通电螺线管外部的磁场分布情况”时，小合按如图所示布置器材。
（1）实验中应该把小磁针放到螺线管四周不同的位置，在图1上记录小磁针___________极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
（2）与图2对比，通电螺线管外部的磁场跟___________磁体的磁场相似；
（3）如图3所示，开关闭合后，小磁针会___________（填“顺时针”或“逆时针”）转动，然后摆动几下静止在螺线管右侧；
（4）1820年，法国科学家安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起到会科学家的兴趣：把螺线管水平悬挂起来，然后给导线通电，悬挂着的通电螺线管静止后，会指向南北方向，因为地球本身是一个巨大的___________。
【答案】 N 条形 顺时针 磁体
【解析】（1）[1]小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。
（2）[2]通电螺线管外部磁感线也是从N极指向S极，故通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
（3）[3]根据电源的正负极，可以确定开关闭合后电流从螺线管的右端流入，左端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可知螺线管的右端为S极，左端为N极；由于异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以小磁针的N极被吸引，小磁针的S极被螺线管排斥，则小磁针会顺时针转动，最后小磁针的N极指向水平向左。
（4）[4]把螺线管水平悬挂起来，然后给导线通电，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，通电螺线管受到地磁场的作用，因为地球本身就是一个大磁体，地磁场与通电螺线管外部的磁场之间同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以悬挂着的通电螺线管静止后，会指向南北方向。
19．（2022·海南·中考真题）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是______极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引______的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是______；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：______。
【答案】 S 更少 电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强 电铃
【解析】（1）[1]由图甲可知，铁钉表面的电流方向向右，根据安培定则可知，钉尾为N极，顶尖为S极。
[2]当滑动变阻器的滑片向右端滑动时，电路中的电阻变大，则电流变小，即由铁钉组成的电磁铁磁性减弱，则吸引的大头针数量会更少。
（2）[3]由图乙可知，电磁铁A和B串联，则电路中的电流相等，因为电磁铁B的线圈匝数多，所以吸引的大头针多，则说明电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）[4]电磁铁在生活中应用广泛，如电铃，电磁起重机等等。
20．（2022·广东佛山·九年级期末）某机器人小组设计了一种传送装置，为避免传送物体的质量过大影响正常工作，当所传送物体质量过大时，红灯会亮进行报警。其工作原理如图所示，在传送装置下方装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，R3为变阻器。K为动触点，M、N为静触点。
（1）该装置中的电磁铁是利用电流的______来工作的；
（2）由图可知，甲表为______改装的载重表（选填“电流表”或“电压表”）；
（3）当传送出现超过预警质量情况，红灯会亮进行预警。此时电动机M______运行（选填“能”或“不能”）；
（4）通电时电磁铁的上端是______极；
（5）红灯会亮报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而______（选填“增大”或“减小”）；
（6）如果把电阻R3接入电路的电阻调小，预警质量将______（选填“变大”或“变小”）。
【答案】 磁效应 电流表 不能 N 减小 变小
【解析】（1）[1]电磁铁断电时没有磁性，通电时有磁性，其工作原理是电流的磁效应。
（2）[2] 由图可知，甲表是串联在电路中，而电压表不能串联使用，所以甲表是电流表改装的载重表。
（3）[3] 当传送出现超过预警质量情况，控制电路电流达到设定值，电磁铁磁性增强，把衔铁吸下来，动触点K与静触点N脱离、与M接触，红灯会亮进行报警，同时电动机停止工作。
（4）[4] 根据螺线管中的电流方向，利用安培定则可以判断通电时电磁铁的上端为N极。
（5）[5] 当所传送物体质量过大时，红灯会亮进行报警，说明此时电磁铁磁性较强，控制电路的电流较大，而电阻较小，压敏电阻的阻值随压力增大而减小。
（6）[6] 如果把电阻R3接入电路的电阻调小，在控制电路电压和设定电流不变时，压敏电阻对应的阻值就会变大，而压敏电阻的阻值随压力增大而变小，随着压力减小而变大，所以预警质量将变小。
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