九年级物理第一轮知识训练--第九章-电与磁人教实验版.doc

九年级物理第一轮知识训练 第九章 电与磁人教实验版
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
第一轮知识训练 第九章 电与磁
中考考点说明：
1. 磁场：知道磁体的磁极及磁极间的相互作用，掌握条形磁体和蹄形磁体周围的磁场分布和磁感线的画法，知道地磁场。
2. 电生磁：知道电流的周围存在着磁场，会用安培定则判断通电螺线管的N、S极，知道影响电磁铁磁性强弱的因素，知道电磁继电器的构造和工作原理。
3. 电动机：知道磁场对通电导体有力的作用，知道直流电动机的基本构造和工作原理，知道电能可以转化为机械能。
4. 磁生电：知道电磁感应现象，知道交流发电机的工作原理，知道机械能可以转化为电能。
知识复习建议：
1. 掌握条形磁体和蹄形磁体磁极间的作用规律和周围磁感线的分布，在此基础上对比掌握螺线管的磁感线分布。
2. 新教材中本章内容非常注重知识的实际应用，所以在复习基础知识时，应把电流的磁场、电磁继电器、电动机、发电机等有实际应用的知识归纳一下，以便认识和理解。
3. 关于电生磁、磁生电，建议对比掌握和理解，注意各种现象的本质，对于电动机和发电机的原理更要对比复习。
基础分类训练：
考点一：磁场
[例1]（2003·甘肃）判断两根钢条甲和乙是否有磁场，可将它们的一端靠近小磁针的N极或S极。当钢条甲靠近时，小磁针自动远离，当钢条乙靠近时，小磁针自动靠近，则（ ）
A. 两根钢条均有磁性
B. 两根钢条均无磁性
C. 钢条甲一定有磁性，钢条乙一定无磁性
D. 钢条甲一定有磁性，钢条乙可能有磁性
解析：磁体能吸引铁性物体，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，排斥时两者必然都是磁体吸引时至少有一个是磁体，钢条甲靠近小磁针时，小磁针自动远离，说明它们相互排斥，则甲一定有磁性。当乙靠近小磁针时，它们相互吸引，这时可能有两种情况：一是乙没有磁性，此时属于磁体与铁性物体相互吸引；二是乙有磁性，且与小磁针是异名磁极相对，此时属于异名磁极相互吸引。
答案：D
对应练习：
1.（2005·北京）请写出一条图1反映的有关地磁场的信息

图1
2 如图2所示，在桌子上有两枚大头针，用条形磁铁同时吸起它们，其中正确的图是（ ）

图2

考点二：电生磁
[例2]（2003·广东）如图3所示，根据通电螺线管的磁感线方向，可判断通电螺线管的左端为 ，电源的a端为 极，小磁针的b端为 极。

图3
解析：已知通电螺线管周围的磁感线是从螺线管左端出来，回到右端，可得通电螺线管的左端为N极；根据通电螺线管的极性跟电流方向的关系用安培定则可判断螺线管中的电流是从右端导线流入，从左端导线流出；根据电源外部的电流都是从正极流出，负极流回可判断电源的端为负极；根据磁场方向的规定，磁场中某一点的磁场方向跟放在该点的小磁针静止时北极的指向相同，也跟过该点的磁感线的方向相同，可判断小磁针的端为N极。
答案：N；负；N
方法宝盒：
安培定则：通电螺线管的极性跟电流的方向与螺线管的绕法有关，用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极，另一端是南级。

[例3]（2004·安徽）在图4所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是（ ）

图4
A. 灯亮，电动机转起来，电铃响
B. 灯亮，电动机转起来，电铃不响
C. 灯不亮，电动机不转，电铃响
D. 灯亮，电动机不转，电铃响
解析：由图可以看出，这是一个用电磁继电器同时控制两个工作电路的自动控制装置。控制电路由电源、开关S和电磁铁组成；工作电路有两个，共用一个电源。开关S断开时，电磁铁中无电流，没有磁性，弹簧把衔铁弹起，电灯和电动机组成的并联电路连通，电灯亮、电动机转动；电铃电路断开，电铃不响。开关S闭合时，电磁铁通电有磁性，吸下衔铁，使电铃电路连通，铃响，电灯和电动机电路断开，灯不亮，电动机不转。
答案：B
方法宝盒：回答电磁继电器的工作原理要从两个方面入手：① 电磁铁中有电流时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使触点开关闭合（或断开），接通（或断开）工作电路；② 电磁铁中无电流时，电磁铁无磁性，弹簧把衔铁拉起，使触点开关断开（或闭合），断开（或接通）工作电路。
3.（2005·福州）在图5中标出通电螺线管的N、S极。

图5
4.（2006·汕头）如图6所示，当电源开关接通后，会发现小磁针的北极向 （填“左”或“右”）偏转，这说明通电螺线管周围存在 ；同时发现可移动的A、B两螺线管相互 （填“靠近”或“远离”）。

图6
5.（2004·甘肃）图7是奥斯特实验的示意图。分别做甲和乙所示实验，说明 ；分别做甲和丙所示实验，说明 。

图7
6.（2006·潍坊）如图8所示是通电螺线管和一小磁针静止时的情形，请你在图中标出电源正负极，并画出螺线管周围磁感线分布的示意图（至少画出5条线）。

图8
7.（2005·青岛）图9中有错误的是（ ）

图9
8. 图10所示是一个限流装置的示意图。图中P是电磁铁，S是闸刀开关，Q是衔铁，可绕O轴转动。试表述当电流过大时，它是怎样自动切断电路的。

图10

考点三：电动机
[例4]（2004·甘肃）图11所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置。当导线中有某方向电流通过时，它受到磁场的作用力向上。

图11
（1）如果仅将两磁极对调位置，导线受力向 ；
（2）如果磁极位置不变，仅改变电流方向，导线受力向 ；
（3）如果同时对调磁极位置和改变电流方向，导线受力向 。
解析：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反；如果电流的方向和磁感线的方向都变得相反，通电导线受力的方向不变。
答案：（1）下 （2）下 （3）上
9.（2005·青岛）下列将电能转化为机械能的是（ ）
A. 发电机 B. 电动机 C. 日光灯 D. 电热杯
10.（2002·成都）要改变通电导体在磁场中的受力方向，下列办法中可行的是（ ）
A. 增大通电导体中的电流
B. 减小通电导体两端的电压
C. 改变通电导体中的电流方向
D. 同时改变导体中的电流方向和磁场方向
11. 图12是小文自己制作的电动机模型。

图12
（1）通电后，小文发现电动机不转，下面是他想到的可能原因，请你帮他看一看，哪些是可能的，哪些是不可能的。
① 接线柱接触不良 ② 电池装反了 ③ 转子与定子之间的摩擦力太大
④ 磁铁的极性反了 ⑤ 磁铁的磁性不够强 ⑥ 电池应该换成新电池
⑦ 转子受到的摩擦力太大
（2）经过处理后通电，小文发现电动机只是转了不到一圈就停了下来，请你帮助他找原因，如果要使它连续转动下去，可以怎样改进？

考点四：磁生电
[例5]（2003·贵阳）在图13中，表示垂直于纸面的一根导体横截面，并且是闭合电路的一部分，它在磁场中沿图中箭头所示的方向运动时，不会产生感应电流的是（ ）

图13
解析：产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。图A、C、D中闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，切割磁感线，导体两端产生感应电压，电路中产生感应电流；在图B中，导体虽然在磁场中运动，但运动方向和磁感线的方向平行，没有切割磁感线，导体的两端没有感应电压，闭合电路中也不会产生感应电流。
答案：B
12.（2005·怀化）给我们千家万户带来光明的发电机是利用电磁感应现象制成的，当闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就会产生 。
13.（2002·烟台）在图14中，能够在铝框中产生感应电流的是（ ）
A. 铝框不动，磁铁上下移动
B. 铝框不动，磁铁左右移动
C. 磁铁不动，铝框上下移动
D. 磁铁和铝框一起向右移动

图14
14.（2006·南京）图15所示四个演示实验中，能够说明电磁感应现象的是（ ）

图15
本章题型分析：本章知识在中考中占的分值较少，大约为2%~5%，中考中常以填空题、选择题或填图题形式出现，也常有实验探究题目，最近两年综合性选择题的题目较多，将相近的说法或易混淆的知识出现在同一题目中，加以辨别，考查学生对知识的掌握程度。综合运用磁场分布、小磁针N、S极、安培定则、通电螺线管的有关知识来解决一道题是命题的重要题型。实验探究题目中，经常考查的知识点有探究影响电磁铁磁性强弱的因素和有关电磁继电器的题目，多数都是考查其工作原理。
解题方法建议：
1. 这一章的物理概念较多，在解题时应特别注意这些物理概念的正确表述、确切含义、相关条件、变化规律等。
2. 关于磁场的综合题要注意把五种基本磁场（条形磁体、蹄形磁体、N极磁极间、S极磁极间、异名磁极间的磁场）的分布搞清楚，然后确定磁感线方向受磁场力方向，来分析小磁针的方向及导体的电流方向。
3. 实验探究常“利用现象反映本质”，解答时对一些问题的分析、判断，不仅需要有逆向思维能力和发散思维能力，还需要挖掘这些问题与教材知识的联系，并将这些问题与教材知识重新组合，然后确定这些实验说明什么本质问题。
4. 重要方法：安培定则，用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极，另一端为南极。

[例6]（2002·常州）如图16所示，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小，则变阻器接入电路的方式可以是（ ）
A. C接E，D接F B. C接E，B接F
C. A接E，D接F D. A接E，B接F

图16
解析：弹簧测力计的示数大小与磁铁受到通电螺线管的磁极作用有关。当变阻器接入电路，移动滑片P，螺线管中的电流变化引起螺线管的磁极磁性强弱变化。当C接E，D接F时，滑动变阻器不起作用，电路中电流不变化，螺线管磁性不变。当C接E，B接F，滑片P向右移动时，电阻变小，电流变大，可判断螺线管上部是S极，且磁性增强，磁铁受到向上的斥力，且斥力增大，弹簧测力计示数减小。当A接E，D接F，滑片P向右移动时，电阻变大，电流减小，螺线管极性未变而磁性减小，弹簧测力计的示数应增大。当A接E，B接F时，滑动变阻器滑片不论怎样移动，电路中电流均不变，综上所述应选B。
答案：B
对应练习：
15.（2007·上海）在图17中，标出通电螺线管和小磁针的N、S极及磁感线的方向。

图17
16.（2003·淄博）如图18所示，当开关S闭合时，螺线管与左边始终静止的磁铁相互吸引，请在图中画出螺线管的绕线。当滑动变阻器的滑片P由左端向右端滑动时，左端磁铁所受的摩擦力将 （填“变大”“变小”或“不变”）

图18
17.（2003·贵阳）在“研究电磁铁”的实验中，给你的器材是：一个线圈匝数可以改变的电磁铁、电源、开关、滑动变阻器、电流表和适量大头针。
（1）这个实验所要研究的问题是：① ；② ；③
。
（2）在这些器材中，滑动变阻器和大头针的作用是什么？

【模拟试题】
1. 如图所示，在条形磁铁周围放有甲、乙、丙、丁四个可以自由旋转的小磁针，当它们静止时，磁针N极指向错误的是（ ）
A. 甲小磁针 B. 乙小磁针 C. 丙小磁针 D. 丁小磁针

2. 如图所示，在“山”字形铁芯的B端绕有一通电线圈，则它的磁极位置（ ）
A. A端为N极，C端为S极
B. A端为S极，C端为N极
C. A、C两端均为N极，B端为S极
D. A、C两端均为S极，B端为N极

3. 两个条形磁铁A与B，在A的S极和B的N极两端各吸引着一个铁钉如图所示，将这两个极相接触，则（ ）
A. 两个铁钉从磁铁下脱落下来
B. A棒中铁钉脱落，B棒中铁钉不动
C. B棒中铁钉脱落，A棒中铁钉不动
D. 两个铁钉都不脱落下来

4. 1元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时，有同学提出：“可以先拿磁铁来吸一下”。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的（ ）
A. 实验 B. 假设 C. 观察 D. 做结论
5. 在图中，调节滑动变阻器，使电压表示数变小，则下列说法正确的是（ ）
A. 滑片向D端移动 B. 电磁铁磁性减弱
C. 电磁铁磁性增强 D. 电磁铁磁性不变

6. 导体在磁场中要产生感应电流，应满足（ ）
A. 一段导体在磁场中运动
B. 一段导体在磁场中做平行磁感线运动
C. 一段导体在磁场中做切割磁感线运动
D. 闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
7. （2006·苏州）开关S闭合后，一磁针静止时的指向如图所示，由此可知（ ）
A. a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B. a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C. b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D. b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极

8. 以下关于电和磁的说法正确的是（ ）
A. 一个磁体有两个磁极
B. 同名磁极间相互吸引
C. 断电后的螺线管也有磁性
D. 电磁铁的极性与电流的方向无关
9. （2005·潍坊）如图所示实验装置中，用来研究发电机工作原理的是（ ）

10. 如图所示是火警自动报警原理图。发生火警时，将会发生下列变化：a. 温度升高使双金属片弯曲；b. 接通触点使工作电路中有电流通过；c. 电磁铁有磁性；d. 衔铁被吸下；e. 接通触点使控制电路中有电流通过；f. 电灯亮、电铃响，发出警报。这些变化的正确顺序是（ ）
A. a、b、c、d、e、f B. a、e、c、d、b、f
C. a、b、d、c、e、f D. a、e、d、c、b、f

11. 下列各图（如图）中小磁针的指向正确的是（ ）

12. 下列关于电动机和发电机的几种说法中，其中正确的是（ ）
A. 电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的
B. 电动机是把机械能转化为电能的机器
C. 发电机是利用电磁感应现象制成的
D. 发电机是把电能转化为机械能的机器
13. 如图所示，A、B均为外形相同、可能有磁性的钢棒，现将A挂在弹簧测力计下面，在B的上方从左向右匀速移动，若弹簧测力计的示数始终不变，则 棒肯定无磁性；若弹簧测力计示数先由大到小，然后是由小变大，则 棒肯定有磁性。

14. 如图是电磁选矿机的示意图。当电磁选矿机工作时，铁砂将落入 箱，非铁物质落入 箱。

15. 如图是研究电磁铁磁性强弱与电流大小关系的实验装置图，其中E表示电磁铁。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁E的磁性将 。（填“增强”或“减弱”）

16. 汽车上的直流电动机有两种功能，一是用于汽车发动机启动时带动其转动；二是作为发电机，给汽车上的蓄电池充电，当汽车发动机启动的时候，直流电动机充当了 机，它利用了 原理，在此过程中 能转化为 能。
17. 1820年安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起与会科学家的兴趣：如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电。发现通电螺线管会发生 ，直到A端指 （填“南”或“北”）。

18. 如图所示，两同学甩动与电流表相连的长导线，发现电流表的指针来回摆动。
（1）这种现象叫做 现象，它是由物理学家 最早发现的。
（2）产生感应电流的磁场是 提供的。

19. 根据图中给出的电流方向，标出通电螺线管的N、S极。

20. 图中，闭合开关S后，通电螺线管与磁极间的磁感线形状如图所示，在图中用箭头标明磁感线的方向，并用“+－”号标出电源的正、负极。

21. 两个通电螺线管，它们的一端都位于图甲中的虚线框内，为探究两个通电螺线管之间的磁场方向，把9枚小磁针分别放在方框内9个小黑点的位置上，实验记录小磁针静止时的指向如图乙所示。请你将图乙中所有小磁针的N极涂黑。

22. 李明同学在学习了电磁继电器后，为银行金库设计了一个自动防盗报警装置。如图所示，当盗贼踏上踏板时，值班室里的警铃响起来，试说明理由。

23. 为了形象地描述磁场，引入了“磁感线”的概念。在下列几个物理学探究的实例中，与引入“磁感线”概念类似的是 （填所选的序号）。
（1）在探究串、并联电路时，引入了“总电阻”的概念。
（2）为了直观地表示光的传播方向和路径，引入了“光线”的概念。
（3）在探究物体受几个力作用时，引入了“合力”的概念。
24. 在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关系时，一位同学做了图中甲、乙、丙三个实验。图中AB表示闭合电路的一部分导线，导线上的箭头表示电流的方向，F表示导线受力的方向，S、N表示蹄形磁铁的南、北极。
（1）比较实验甲和乙，说明通电导线在磁场中的受力方向与 的方向有关。
（2）比较实验甲和丙，说明通电导线在磁场中的受力方向与 的方向有关。

25. 如图所示为小玲和小辉同学制作的直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮。将线圈放在支架上，磁体放在线圈下，闭合开关且用手轻推一下线圈。线圈就会不停地转动起来。
（1）直流电动机的工作原理是 。
（2）通过改变 方向，可以改变线圈的转动方向。
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后圈不能连续转动，请分析可能的原因是 。

26. 从一个不能打开的盒子（内有电池组等电路元件）上的两个小孔中伸出一段细软的长导线，如图所示。试在不断开该导线情况下，设计两种不同的方法判断该导线中是否有电流，并填写下表。

27. 为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大头针上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。

根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它们 的不同。
（2）通过比较 两种情况，可以验证猜想A是正确的。
（3）通过比较 两种情况，可以验证猜想B是正确的。
（4）通过比较丁中a、b两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充为 。
28. 小明同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置，如图所示。是一个热敏电阻（置于热水器的水中），其阻值随温度的变化关系如表I所示，表II是这个电热水器的铭牌。已知继电器线圈电阻为，左边电源的电压为6V不变。当继电器线圈中的电流增大到某一数值时，继电器的衔铁被吸下，电热水器电路断开；当继电器线圈上的电流减小到某一数值时，继电器的衔铁被释放，电热水器电路闭合，开始工作。

请回答：
（1）正常工作时，电热水器的电阻是多少？
（2）分析表I，热敏电阻的阻值随温度如何变化？
（3）若电热水器内的水温控制在30~60℃之间，求衔铁被吸下、电热水器电路被断开时，继电器线圈中的电流是多少？
（4）电热水器正常工作时，将整箱水从30℃加热到60℃需要多长时间？
[℃，不计热损失]

【试题答案】
第九章 电与磁
1. 答案：地磁场分布与条形磁体的磁场分布相似
2. B
3. 答案：如图所示

4. 答案：左；磁场；靠近
5. 答案：电流周围存在着磁场；电流的磁场方向和电流的方向有关
6. 答案：如图所示，正确标出电源的正负极；正确画出磁感线。

7. C
8. 答案：由图可以看出，该装置本质上是一个电磁继电器。通过开关S的电流也通过电磁铁P，当电路中电流过大时，电磁铁P的磁性很强，电磁铁的磁性大到一定程度时，把衔铁Q吸引起来，闸刀开关S的动触片在弹簧的拉力作用下被拉起，自动切断电路，对电路起保护作用。
9. B 10. C
11. 答案：（1）可能的有：①③⑤⑥⑦ 不可能的有：②④
（2）停下来的位置不是线圈没有受到力的作用，而是因为矩形线圈的两边受到的力方向相反，且大小又相等（平衡位置），在此位置应该停止对线圈供电，故这一位置线圈的一端与支架接触处的漆皮不要刮掉，而与支架接触的其他位置的漆皮应刮掉。
解析：电动机不转可能的原因是：电流不足，磁场磁性太弱，转子受到的阻力太大，电路的接触不良。因为运用直流电源供电，故在设计电动机时应考虑用换向器，否则电动机会转不到一圈就停下来。
12. 答案：切割磁感线；电流
13. B 14. B
15. 答案：如图所示

16. 答案：如图所示，变小

17. 答案：（1）① 探究插入铁心后磁性的变化 ② 探究电磁铁磁性的有无跟电流通断的关系 ③ 探究电磁铁磁性强弱跟电流大小的关系 ④ 探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系（答出3个即可）（2）滑动变阻器的作用是改变线圈中的电流大小。大头针的作用是根据被吸引大头针的多少判断电磁铁的磁性强弱。

模拟试题答案
1. C 2. D 3. A 4. A 5. B 6. D 7. D 8. A
9. C 10. B 11. ABC 12. AC
13. 答案：B；B 14. 答案：B；A 15. 答案：减弱
16. 答案：电动；磁场对电流的作用（或通电线圈在磁场中受力）；电；机械
17. 答案：转动；南
18. 答案：（1）电磁感应；法拉第 （2）地球
19. 答案：如图所示。

20. 答案：如图所示。

21. 答案：如图甲或乙所示。

22. 答案：电磁继电器实质上是一个由电磁铁控制工作电路通断的开关。李明设计的自动防盗报警装置在无人踩踏板时，控制电路中的上踏板与下面的静触点分离（相当于开关断开），电磁铁无磁性，弹簧通过杠杆把衔铁拉上去，使警铃电路的触点开关断开，警铃电路断开警铃不响；当盗贼踏上踏板时，控制电路中的上踏板与下面的静触点接触（相当于闭合开关），电磁铁通电具有磁性，把衔铁吸下来，使警铃电路的触点开关闭合，警铃电路连通，警铃通电工作，铃响报警。
23. 答案：（2）
24. 答案：（1）电流 （2）磁感线
25. 答案：（1）磁场对电流的作用（或通电线圈在磁场中受到磁场的作用力） （2）电流（或磁场） （3）磁场太弱（或电流太小或线圈引线与支架摩擦力太大）
26. 答案：如下表。

27. 答案：（1）磁性强弱 （2）甲和乙（或甲和丙，或甲和丁） （3）乙和丙 （4）外形相同的螺线管，在电流相同时，线圈的匝数越多，它的磁性越强
28. 答案：（1）电热水器的电阻为24.2 （2）热敏电阻的阻值随温度的升高而减小 （3）继电器线圈中的电流为0.3A （4）需要的时间为3150s