北師大版九年級(jí)下學(xué)期物理 專(zhuān)項(xiàng)綜合全練（十一） 電與磁的探究

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1、 北師大版九下物理 專(zhuān)項(xiàng)綜合全練（十一） 電與磁的探究 1. 回答下列問(wèn)題： (1) 如圖所示，一張百元新鈔票好像被一支筆“截通”了，實(shí)際上這張新鈔票依然完好無(wú)損，原來(lái)，紙幣下方的筆桿與紙幣上方的筆頭可以互相分離，筆桿上與筆頭相連的一端內(nèi)部裝有小磁鐵，則筆頭內(nèi)的材料可能含有 （選填“銅”“鐵”或“塑料”）。筆頭內(nèi)的材料是否有磁性呢？ 請(qǐng)你選用合適的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，并解答下列問(wèn)題： (2) 實(shí)驗(yàn)器材： 。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程和可能產(chǎn)生的現(xiàn)象及結(jié)論： 。 2. 磁控防盜裝置內(nèi)裝有干簧管（如圖甲），干簧管由兩個(gè)軟鐵片和玻璃管組成，軟鐵片的觸點(diǎn)在彈力的作

2、用下處于斷開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)磁體靠近干簧管時(shí)，軟鐵片觸點(diǎn)狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。把條形磁體分別放置在乙圖中的 I 、 II 、 III 三個(gè)位置時(shí)，觸點(diǎn)的開(kāi)合狀態(tài)和軟鐵片的極性情況如表。 (1) 鐵片被磁化后，鐵片與條形磁體相鄰兩端的磁極極性關(guān)系是 。 (2) 當(dāng)條形磁體水平放置并靠近干簧管時(shí)（圖乙 IV 位置），干簧管觸點(diǎn)狀態(tài)為 。 (3) 如圖丙，門(mén)上磁控防盜裝置內(nèi)有一個(gè)豎直放置的干簧管，其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖丁，磁控防盜裝置的工作原理是：夜間關(guān)上門(mén)，閉合開(kāi)關(guān) S，啟動(dòng)防盜報(bào)警器，此時(shí)報(bào)警電鈴不響；當(dāng)盜賊打開(kāi)門(mén)時(shí)，干簧管遠(yuǎn)離磁體，電鈴響起。圖丁虛線框中四種磁體擺放方式能滿(mǎn)足工作要求

3、的有 （選填圖中的字母）。 3. 安安在探究通電螺線管的磁場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示： (1) 在固定有螺線管的水平硬紙板上均勻地撒滿(mǎn)鐵屑，通電后輕敲紙板，觀察鐵屑的排列情況，發(fā)現(xiàn)通電螺線管外的磁場(chǎng)與 磁體的磁場(chǎng)相似；在通電螺線管的兩端各放一個(gè)小磁針，根據(jù)小磁針靜止時(shí)的指向，可以判定通電螺線管的 （選填“左”或“右”）端是它的 N 極。 (2) 如果想探究通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系，接下來(lái)的操作是 ，并觀察小磁針的指向。 4. 在“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向”實(shí)驗(yàn)中： (1) 小磁針的作用： 。 (2) 在螺線管外部 A

4、、 B 兩處放置小磁針，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn) A 處小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而 B 處小磁針不偏轉(zhuǎn)，試說(shuō)明 B 處小磁針不偏轉(zhuǎn)的可能原因： 。 (3) 將電池的正負(fù)極對(duì)調(diào)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，是為了探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向與 方向的關(guān)系。 (4) 觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，應(yīng)立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，是為了 。 5. 小明設(shè)計(jì)的“研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱”的實(shí)驗(yàn)電路圖，如圖所示。 (1) 要改變電磁鐵線圈中的電流大小，可通過(guò) 來(lái)實(shí)現(xiàn)；要判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，可觀察 來(lái)確定。 (2) 如表是小明所做實(shí)驗(yàn)的記錄： i 比較分析實(shí)驗(yàn)中的 1 、 2 、 3（或 4 、 5 、 6

5、），可得出的結(jié)論是：電磁鐵線圈的匝數(shù)一定時(shí)，通過(guò)電磁鐵線圈的電流越大， 。 ii 比較實(shí)驗(yàn)中的 1 和 4 或 ，可得出的結(jié)論是：電磁鐵線圈中的電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多， 。 (3) 小明換用一個(gè)較大的鐵芯插入通電螺線管中，讓電流和線圈匝數(shù)都不變時(shí)，觀察發(fā)現(xiàn)電磁鐵吸引鐵釘?shù)臄?shù)目增多了，由此可知：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱還與 有關(guān)。 6. 同學(xué)們?cè)谔骄俊坝绊戨姶盆F磁性強(qiáng)弱的因素”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，做了如下猜想： 猜想一：電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電磁鐵線圈的匝數(shù)多少有關(guān)； 猜想二：電磁鐵磁性強(qiáng)弱與通過(guò)電磁鐵的電流大小有關(guān)。 為了驗(yàn)證上述猜想是否正確，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案：用

6、漆包線（表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線）在不同的鐵釘上繞制若干圈，制成簡(jiǎn)單的電磁鐵；并利用電池組、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、一堆大頭針以及長(zhǎng)導(dǎo)線為實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你回答下列問(wèn)題： (1) 如圖所示，小明同學(xué)使用兩個(gè)相同的大鐵釘繞成匝數(shù)不同的電磁鐵 A 和 B，由圖中的情境可知，電磁鐵 （選填“A”或“B”）的磁性強(qiáng)，并由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是： ； (2) 為了驗(yàn)證猜想二，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制電磁鐵 相同，改變 。 (3) 上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，又有同學(xué)提出“電磁鐵磁性強(qiáng)弱可能與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)”的猜想。請(qǐng)你設(shè)計(jì)出探究這一猜想的數(shù)據(jù)記錄表格。 7. 研究電動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程

7、 (1) 電動(dòng)機(jī)的工作原理是磁場(chǎng)對(duì) 有力的作用。圖甲中，線圈左右兩邊框 ab 、 cd 的受力方向相反，其原因是 。線圈從圖示位置再轉(zhuǎn)動(dòng) 度后線圈將恰好達(dá)到平衡位置，并最終停在該位置。 (2) 圖乙中的線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，是因?yàn)樗友b了 ，該裝置能在線圈 （選填“剛轉(zhuǎn)到”、“即將轉(zhuǎn)到”或“剛轉(zhuǎn)過(guò)”）平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中的電流方向。 (3) 圖丙所示的電動(dòng)機(jī)模型中，調(diào)換器件 （填圖中的序號(hào)）的放置可方便改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 8. 在制作電動(dòng)機(jī)模型時(shí)，把一段粗漆包線繞成約 3?cm×2?cm 的矩形線圈，漆包線在線圈的兩端各伸出約 3?c

8、m，然后用小刀刮兩端引線的漆皮，如圖用硬金屬絲做兩個(gè)支架，固定在硬紙板上，兩個(gè)支架分別與電池的兩極相連。把線圈放在支架上，線圈下放一塊強(qiáng)磁鐵，給線圈通電并用手輕推一下，線圈就會(huì)不停地轉(zhuǎn)下去。 (1) 在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮，刮線的要求是 （填選項(xiàng)“A”或“B”）。 A.兩端全刮掉 B.一端全部刮掉，另一端只刮半周 (2) 線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中 能轉(zhuǎn)化為 能。 (3) 要想線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向發(fā)生改變，可行的辦法是 。 (4) 小華組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，接通電源后，發(fā)現(xiàn)線圈不能轉(zhuǎn)動(dòng)，寫(xiě)出一條可能造成該現(xiàn)象的原因 。 9. 探究磁生電的條件

9、實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在磁場(chǎng)中懸掛一根導(dǎo)體 AB，把它的兩端跟電流表連接起來(lái)，組成閉合回路。 (1) 實(shí)驗(yàn)中，用 提供磁場(chǎng)，用 顯示電路中有無(wú)電流。 (2) 下列操作，電路中能產(chǎn)生電流的是 （選填所有符合要求的選項(xiàng)序號(hào)）。 ①蹄形磁體和導(dǎo)體 AB 都靜止 ②蹄形磁體靜止，導(dǎo)體 AB 左右運(yùn)動(dòng) ③導(dǎo)體 AB 靜止，蹄形磁體左右運(yùn)動(dòng) 10. 如圖是“探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。閉合開(kāi)關(guān)后，導(dǎo)體棒、靈敏電流計(jì)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線組成閉合電路。實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象如表：（實(shí)驗(yàn)中電流由左進(jìn)入電流計(jì)，指針向左偏，電流由右進(jìn)入電流計(jì)，指針向右偏） (1

10、) 在歷史的長(zhǎng)河中，有相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，人們認(rèn)為電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象是互不相關(guān)的。直到 1820 年，丹麥物理學(xué)家 （選填“安培”、“奧斯特”或“法拉第”）發(fā)現(xiàn)，電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)，成為世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電與磁聯(lián)系的科學(xué)家。 (2) 實(shí)驗(yàn)表明，閉合電路中的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流 A.平行磁感線運(yùn)動(dòng) B.切割磁感線運(yùn)動(dòng) (3) 導(dǎo)體中產(chǎn)生的電流方向，與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向以及磁感線的方向都有關(guān)系，根據(jù)題給信息，分析判斷下列方向關(guān)系正確的是 答案 1. 【答案】 (1) 鐵 (2) 大頭針；用筆頭靠近大頭針，若大頭針被吸引，則筆

11、頭內(nèi)材料有磁性；若大頭針沒(méi)有被吸引，則筆頭內(nèi)材料無(wú)磁性 【解析】 (1) 筆桿上與筆頭相連的一端內(nèi)部裝有小磁鐵，筆頭內(nèi)的材料會(huì)被小磁鐵吸引，說(shuō)明該材料為磁性材料，可能含有鐵。 (2) 若想探究筆頭內(nèi)材料是否有磁性，可以利用大頭針，用筆頭靠近大頭針，若大頭針被吸引，則筆頭內(nèi)材料有磁性；若大頭針沒(méi)有被吸引，則筆頭內(nèi)材料無(wú)磁性。 2. 【答案】 (1) 互為異名磁極 (2) 閉合 (3) A 、 C 、 D 【解析】 (1) 由圖乙中 I 、 II 、 III 位置的磁化情況可知：軟鐵片靠近條形磁體的 N 極的一端是 S 極，另一端是 N 極；所以鐵片與條形磁

12、體相鄰兩端的磁極極性關(guān)系是互為異名磁極。 (2) 當(dāng)條形磁體水平放置并靠近干簧管時(shí)（圖乙 IV 位置），條形磁體對(duì)鐵片磁化后的情況如下圖： 因相互吸引而吸合，所以干簧管觸點(diǎn)為閉合狀態(tài)。 (3) 由電路圖可知：干簧管和電鈴并聯(lián)后與電阻串聯(lián)，開(kāi)關(guān)在干路上，夜間關(guān)上門(mén)，閉合開(kāi)關(guān) S，由于此時(shí)報(bào)警電鈴不響，則干簧管觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，將電鈴短路，所以報(bào)警電鈴不響；當(dāng)盜賊打開(kāi)門(mén)時(shí)，干簧管遠(yuǎn)離磁體，軟鐵片退磁，觸點(diǎn)在彈力作用下分開(kāi)，干簧管觸點(diǎn)處于斷開(kāi)狀態(tài)，電流通過(guò)電鈴，則電鈴響起。由此可知：門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，干簧管和磁體之間的距離最近，并且干簧管觸點(diǎn)是處于閉合狀態(tài)；由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知在干簧管和磁體

13、靠近時(shí)，能使干簧管處于閉合狀態(tài)的是磁體在 A 、 C 、 D 的位置。 3. 【答案】 (1) 條形；右 (2) 對(duì)調(diào)電源正負(fù)極 【解析】 (1) 由實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果可知：通電螺線管外部磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似；由題圖可知，右端小磁針靜止時(shí) N 極向右，根據(jù)磁極間的相互作用可知螺線管的右端是它的 N 極。 (2) 為了探究通電螺線管極性與電流方向的關(guān)系，應(yīng)只改變電路中的電流方向，可以通過(guò)對(duì)調(diào)電源正負(fù)極來(lái)改變電流方向。 4. 【答案】 (1) 檢驗(yàn)磁場(chǎng)的存在 (2) 小磁針 N 極的指向與磁場(chǎng)方向相同 (3) 電流 (4) 保護(hù)電路，防止螺線管溫度

14、過(guò)高 【解析】 (1) 通電時(shí)螺線管周?chē)嬖诖艌?chǎng)，小磁針在磁場(chǎng)中受到力的作用會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所以小磁針能顯示磁場(chǎng)的存在；當(dāng)電流方向改變時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向也改變，所以小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也改變，因此利用小磁針還可以判斷磁場(chǎng)的方向。 (2) 在螺線管外部 A 、 B 兩處放置小磁針，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn) A 處小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A 處的小磁針會(huì)指示磁場(chǎng)的方向；B 處小磁針不偏轉(zhuǎn)，可能原因是小磁針 N 極的指向與磁場(chǎng)方向相同。 (3) 將電池的正負(fù)極對(duì)調(diào)，此時(shí)螺線管中電流的方向發(fā)生變化，磁場(chǎng)的方向發(fā)生變化，是為了探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向與電流方向的關(guān)系； (4) 螺線管是由導(dǎo)線繞成的，其電阻較

15、小，根據(jù)歐姆定律可知，通過(guò)螺線管的電流較大，產(chǎn)生的熱量較多，為了保護(hù)電路，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，應(yīng)立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。 5. 【答案】 (1) 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片；吸引鐵釘?shù)亩嗌? (2) i 電磁鐵磁性越強(qiáng) ii 2 和 5（或 3 和 6）；電磁鐵磁性越強(qiáng) (3) 鐵芯的大小 【解析】 (1) 實(shí)驗(yàn)時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，可以改變電路中的電流大小，電磁鐵吸引鐵釘越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。 (2) i 實(shí)驗(yàn)中的 1 、 2 、 3（或 4 、 5 、 6），線圈的匝數(shù)相同，電流越大，電磁鐵吸引鐵釘越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)，所以在電磁鐵的線圈匝數(shù)一定時(shí)，通過(guò)電磁鐵線圈的

16、電流越大，電磁鐵磁性越強(qiáng)。 ii 實(shí)驗(yàn)中的 1 和 4 或 2 和 5 或 3 和 6，電流大小相同，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵吸引鐵釘越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)，所以在電磁鐵線圈中的電流一 定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)。 (3) 小明換用一個(gè)較大的鐵芯插入通電螺線管中，讓電流和線圈匝數(shù)都不變時(shí)，觀察發(fā)現(xiàn)電磁鐵吸引鐵釘?shù)臄?shù)目增多了，這表明電磁鐵的磁性增強(qiáng)了，由此可知：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與鐵芯的大小有關(guān)。 6. 【答案】 (1) A；在電流相同時(shí)，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng) (2) 線圈的匝數(shù)；電流大小 (3) 實(shí)驗(yàn)次數(shù)鐵芯大小吸引大頭針數(shù)量/個(gè)電磁鐵磁性強(qiáng)弱(

17、弱、強(qiáng))1大??2小?? 【解析】 (1) 由題圖可知，兩電磁鐵是串聯(lián)在電路中的，所以流經(jīng)它們的電流是相同的，同時(shí)還可以看到線圈的匝數(shù)是不同的，電磁鐵 A 吸引大頭針多，故電磁鐵 A 磁性強(qiáng)；本實(shí)驗(yàn)研究的是電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系。通過(guò)分析現(xiàn)象可得出的結(jié)論是：在電流相同時(shí)，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)。 (2) 為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)改變電流的大小，控制線圈的匝數(shù)不變。 (3) 運(yùn)用控制變量法探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈內(nèi)的鐵芯大小關(guān)系時(shí)，要控制電流大小不變，電磁鐵線圈的匝數(shù)不變，讓插入的鐵芯大小不同，觀察吸引大頭針的數(shù)量多少；設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)記錄表格如答表所示。 7.

18、 【答案】 (1) 電流（或通電線圈）；電流方向相反；90 (2) 換向器；剛轉(zhuǎn)過(guò) (3) ① 【解析】 (1) 電動(dòng)機(jī)的工作原理是磁場(chǎng)對(duì)電流（或通電線圈）有力的作用。線圈受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)；甲圖中，線圈左右兩邊框 ab 、 cd 的受力方向相反，是因?yàn)閮蓚?cè)的電流方向相反。當(dāng)線圈從圖示位置再轉(zhuǎn)動(dòng) 90 度后，線圈將恰好達(dá)到平衡位置，此時(shí)受力平衡，最終會(huì)停在該位置。 (3) 因?yàn)榫€圈受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，所以丙圖所示的電動(dòng)機(jī)模型中，調(diào)換器件①的放置，可改變磁場(chǎng)的方向，可方便改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 8. 【答案】 (1) B (2)

19、 電；機(jī)械 (3) 改變電流方向或磁場(chǎng)方向 (4) 電源電壓較低（或磁場(chǎng)太弱或開(kāi)始線圈處在平衡位置） 【解析】 (1) 在實(shí)驗(yàn)中影響線圈的轉(zhuǎn)向的因素有電流的方向和磁場(chǎng)的方向，則為了使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，采取將引線一端的絕緣漆全部刮去，另一端刮去一半的辦法來(lái)改變通入線圈的電流方向。故選B。 (2) 電動(dòng)機(jī)的原理是通電線圈在磁場(chǎng)中受力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中消耗電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 (3) 影響線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的是電流的方向和磁場(chǎng)的方向，故要使線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向發(fā)生改變，只要改變其中一個(gè)因素即可，即只改變電流方向或只改變磁場(chǎng)方向。 9. 【答案】 (1) 蹄形磁體；電流

20、表 (2) ②③ 【解析】 (1) 由題圖可知，圖中含有蹄形磁體，蹄形磁體的周?chē)嬖诖艌?chǎng)；實(shí)驗(yàn)中通過(guò)電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況判定電路中有無(wú)電流。 (2) ①蹄形磁體和導(dǎo)體 AB 都靜止，導(dǎo)體沒(méi)有做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；②蹄形磁體靜止，導(dǎo)體 AB 左右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；③導(dǎo)體 AB 靜止，蹄形磁體左右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；故選②③。 10. 【答案】 (1) 奧斯特 (2) B (3) C 【解析】 (1) 丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。 (2) 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路中的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，故選B。 (3) 根據(jù)實(shí)驗(yàn) 3 可知，當(dāng)磁場(chǎng)的方向向下時(shí)，導(dǎo)體向左運(yùn)動(dòng)，靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電流是從 b 到 a 的，即電流方向垂直于紙面向外，故A錯(cuò)誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn) 7 可知，當(dāng)磁場(chǎng)的方向向上時(shí)，導(dǎo)體向左運(yùn)動(dòng)，靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電流是從 a 到 b 的，即電流方向垂直于紙面向里，故B錯(cuò)誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn) 8 可知，當(dāng)磁場(chǎng)的方向向上時(shí)，導(dǎo)體向右運(yùn)動(dòng)，靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電流是從 b 到 a 的，即電流方向垂直于紙面向外，故C正確。