上海弘文学校物理电与磁（提升篇）（Word版含解析）
一、三物理电与磁易错压轴题（难）
1．小刚学习了电磁铁的知识后，想知道电磁铁周围的磁场强弱与通入电磁铁的电流大小和距电磁铁的距离是否有关。查阅资料知道，磁场强弱即磁感应强度（用B表示）的单位是T（特斯拉）。图甲和图乙中电源电压均为6 V且恒定不变，图乙中R是磁敏电阻，其阻值随磁感应强度B的变化关系如图丙所示。
（1）由图丙可知，磁感应强度越大，R阻值越_____；小刚设计的图甲、乙组成的实验装置是通过________来判断R所处位置的磁感应强度。
（2）利用图甲、乙装置，保持_________相同时，闭合S1、S2后移动滑动变阻器的滑片，发现滑片P向左滑动时，灵敏电流计的示数不断变小，说明R所处位置的磁感应强度不断________（选填“增大”或“减小”）。
（3）当闭合S1、S2，保持滑片位置不变，沿电磁铁轴线方向移动R，测出R距离电磁铁的距离L和灵敏电流计的示数I，结合图丙计算出磁感应强度B的数值如下表.
L/cm12345
I/mA1015203050
B/T0.680.6___0.360.14
①当L＝3 cm时，将此时磁感应强度B数值填在上表中对应位置。
②分析以上数据可以得出，通入电磁铁的电流一定时，距电磁铁越远，磁感应强度B越______．
③综合（2）和（3）的实验结论可知，电磁铁周围的磁感应强度B与通入电磁铁的电流大小和距电磁铁的距离________（选填“有关”或“无关”）。
【答案】大灵敏电流计示数R距电磁铁的距离增大0.5小有关
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图丙可知，磁感应强度越大，R阻值越大。
[2]图乙中R 是磁敏电阻，其阻值随磁感应强度B 的变化而变化，磁敏电阻的变化引起电路
中电流的变化，实验中根据灵敏电流计示数判断R 所处位置的磁感应强度的强弱。
(2)[3]研究电磁铁周围的磁场强弱与通入电磁铁的电流大小是否有关，控制磁敏电阻R 到电
磁铁的距离。
[4]灵敏电流计的示数不断变小，说明图乙电路中的电流不断减小，磁敏电阻的阻值不断增
大，R 所处位置的磁感应强度不断增大。
(3) ①[5]由表可知当电流为15mA 时，磁感应强度B 为0.6T ，由图丙可知当磁感应强度B
为0.6T 时，磁敏电阻的阻值为400Ω，由欧姆定律可知，此时，磁敏电阻两端的电压为
31510A 4006V U IR -==??Ω=
则电源电压为6V 。
当电流为20mA 时，磁敏电阻此时的电阻为
-36V =3002010A
U R I '=
=Ω'? 由图丙可知电阻为300Ω时，磁感应强度B 为0.5T 。 ②[6]由表中数据可以得出，通入电磁铁的电流一定时，距电磁铁越远，磁感应强度B 越
小。
③[7]由（2）可知电磁铁周围的磁感应强度B 与通入电磁铁的电流大小有关；由（3）可知
电磁铁周围的磁感应强度B 与距电磁铁的距离有关。综合上述实验结论可知，电磁铁周围
的磁感应强度B 与通入电磁铁的电流大小和到电磁铁的距离有关。
2．学习“电磁感应”时，老师演示了发电机模型的实验（如图），摇动把手，使线圈快速
转动，小灯泡就亮了。小刚想到：产生电流的条件可能与线圈在磁场中的运动有关。他和
同学们开始了探究：
(1)小刚将一根导体棒的两端用细导线悬挂起来，并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电
路，将导体棒放在蹄形磁体的磁场中（如图甲）。小红提醒他，先把开关_______才能进行实验。正确操作后，小刚完成了几次实验，将磁极位置、导体棒的运动方向和产生电流的情况记录如图乙，其中a表示垂直于纸面方向的导体棒；
(2)小刚据此得出“只要导体棒在磁场中运动，闭合电路中就会产生电流”的结论，小红认为还应让导体棒做垂直于纸面向里、向外和________方向的运动，才能使探究更充分；(3)随着导体棒的运动，灵敏电流计的指针会发生左右偏转，于是他们对“产生电流的方向与哪些因素有关”作了如下的猜想：
猜想1：产生电流的方向与磁场方向有关；
猜想2：产生电流的方向与导体运动方向有关；
为验证猜想，同学们进行了相应的实验，将现象记录在如下的表格中
实验序号磁极位置导体棒运动情况电流计指针偏转情况
1上N下S水平向右运动向右偏转
2上S下N水平向右运动向左偏转
3水平向左运动向右偏转
分析第1、2两次实验发现，产生电流的方向跟________有关；第3次实验中磁体上方为_____（选填“N”、“S”）极，和其他实验对照验证了猜想2；
(4)老师肯定了他们的探究，又介绍了科学家科拉顿的相关研究，1825年他用如图丙所示的实验装置，在两个房间中进行实验：
①实验中用______________的现象来判断电路中是否产生了电流；
②将导线、小磁针与磁铁、线圈分别置于两个房间，是为了________________；
③科拉顿将磁铁插进线圈里，然后迅速奔向另一个房间，没有观察到产生电流的现象；他再回到放着磁铁和线圈的房间里，把磁铁从线圈中抽了出来，又跑到磁针和导线所在的房间，还是没有观察到现象。科拉顿失去了发现电磁感应现象的机会，被后人评价为“跑失良机”。他没能观察到产生感应电流现象的根本原因是：______________。
【答案】闭合向上、向下磁场方向 S 电流的磁效应避免磁铁的磁场对小磁针产生影响没在磁铁做切割磁感线运动时，及时观察实验现象
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]进行实验时，应先闭合开关，才能得到闭合电路。
(2)[2]在图乙中，导体棒在磁场中作水平向左和斜向上的运动，那么还应让导体棒做垂直于纸面向里、向外和向上、向下方向的运动，因为应让导体棒向各个方向移动，才能对照比较出哪个方向会产生感应电流。
(3)[3]从表格的1、2两次数据知，导体棒运动的方向相同，但所处的磁场的方向相反，而产生的电流的方向也相反，说明产生的电流的方向与磁场的方向有关。
[4]从表格知，第3次实验导体棒运动的方向与上面两次都不相同，要想探究产生电流的方向与导体运动方向有关，那么应保持所处的磁场的方向相同，而1、3两次产生电流的方向相同的，不能对照验证猜想2，所以应选择2、3两次实验，那么此次实验中磁体的上方是S极。
(4)①[5]实验中用电流的磁效应现象来判断电路中是否产生电流，因为通电导体周围存在着磁场，如果有电流产生，那么导线周围就有磁场，静止的小磁针就会转动。
②[6]将导线、小磁针与磁铁、线圈分别置于两个房间，是为了避免磁铁的磁场对小磁针产生影响。
③[7]科拉顿没能观察到电流的原因是：感应电流产生的条件是，闭合电路的部分导体在作切割磁感线运动时，才会产生感应电流。而磁铁在插入或抽出线圈时，才满足感应电流产生的条件，可是这时科拉顿尚未来得及跑到另一房间，所以错过了发现的机会。
3．在学习了电和磁的知识后，小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验．他找了一枚缝衣针，在“吸铁石”上擦了几下，然后用一根细软的棉线将缝表针悬挂起来井保持水平，结果发现静止后针尖总是指向南方，这说明缝衣针已经磁化成了一枚小磁针。
为验证奥斯特实验，小杰把通电的台灯(60 W)导线移到缝衣针的下方，并靠近缝衣针平行放置，结果发现缝衣针并未发生偏转，带着疑问，小杰在科学课堂上与大家展开讨论。结果出现了两种不同观点，这时，老师让小杰用两节干电池(3 V)和一段电阻丝(15 Ω)重新做这个实验．结果缝衣针发生了偏转。
(1)磁化后，这枚缝衣针的针尖是________极；(填“S”或“N”)
(2)在课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为________安；
(3)下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点，通过小杰的课堂实验可以否定的是
______(填“A”或“B”)
A．台灯线内有两根导线，且电流方向相反，产生的磁性相互抵消
B．台灯线内电流太小，产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转
【答案】S 0.2 B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[2]缝衣针被悬挂起之后针尖总是指向南方，根据人们对磁极的规定可知，针尖是南极，即S 极。
(2)[2]由欧姆定律公式可得，课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为
3V ==0.2A 15Ω
U I R =
(3)[3]台灯导线中的电流为 60W =0.27A 220V
P I U 台灯台灯台灯=≈ 可见电阻线中的电流与台灯导线中的电流大小相差不大，所以台灯线不能使缝衣针偏转不
是由于电流太小引起的；其真正的原因应该是，台灯是交流电，并行的导线中瞬间的电流
方向是相反的，因此产生的磁场相互抵消，不会使缝衣针发生偏转，故B 可以否定。
4．某次旅游，密闭大巴内坐满了游客，司机忘了打开换气设备，时间一久，车内二氧化碳
浓度上升，令人头晕脑胀．为此，小明设计了车载自动换气设备
（一）小明找来二氧化碳气敏电阻R x ，其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示，
其中二氧化碳浓度为0时，R x 阻值模糊不清，他对该电阻阻值进行测量
氧气浓度/%
0 5 10 15 20 25 30 R x /Ω
28 22 17 13 10 8 小明把空气通过氢氧化钠溶液，得到二氧化碳浓度为0的空气，并收集于集气瓶中，再将
R x 置于其中
（1）图甲电源电压恒为6V ，请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接．要求，滑片P 向B
端移动时，电压表、电流表的示数都变大．
（___）
（2）开关S 闭合前，滑片P 应移至_____（选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关S ，发现电流表无示数，电压表有示数．电路某一故障可能为_____．
A 、S 断路
B 、R'断路
C 、R x 短路
D 、R x 断路
（4）排除故障后，移动滑片P ，电压表、电流表示数如图乙所示，二氧化碳为0时，R x 的
阻值为_____Ω
（5）请在丙图中画出R x 阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图象．
（___）
（二）小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备，如图丁所示，控制电路，恒为6V的蓄电池，开关S，定值电阻R0，二氧化碳气敏电阻R x，电磁继电器的线圈电阻不计，线圈电流大0.1A时衔铁被吸下，线圈电流小于0.1A衔铁被弹回，受控电路包括，恒为24V的蓄电池，额定电压均为24V的绿灯、红灯、换气扇．
（6）请以笔画线完成电路连接，要求：闭合开关S，周围空气中二氧化碳浓度小于8%时，绿灯亮；大于8%时，红灯亮且换气扇正常工作．
（___）
（7）定值电阻R0的阻值应为_____Ω．
【答案】A D35
35
【解析】
【分析】
（1）由图乙确定两表的量程，根据要求滑片P向B端移动时，电压表、电流表的示数变大确定变阻器的连接与电压表的连接；
（2）为保护电路，开关S闭合前，滑片P应移至阻值最大处；
（3）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则
与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电阻断路了；
（4）分别图中电压表大量程和电流表小量程读数，根据欧姆定律求电阻；
（5）根据描点作图；
（6）将控制电路串联起来；根据电流大于0.1A，电磁铁将衔铁吸下，红灯亮且换气扇正常工作，同时绿灯断开不亮；当电流小于0.1A，绿灯亮：故红灯亮与换气扇并联，根据衔铁吸下时与下触点接触，电流小于0.1A时与上触点接触，按要求连接工作电路；
（7）由图2可知，当周围空气中二氧化碳浓度为8%时，气敏电阻大小为R′X＝25欧姆，根据欧姆定律和电阻的串联求出定值电阻的大小．
【详解】
（1）用伏安法测电阻大小，电流表要串联在电路中，由图乙可知，电压表选用大量程，电流表选用小量程，因要求滑片P向B端移动时，电流表的示数变大，则电路中的电阻变小，即滑动变阻器连入电路中的电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中，根据欧姆定律的变形公式U＝IR，待测电阻的电压变大，由串联电路的电压规律，电压表示数变小，故电压表并联在待测电阻的两端，
如下图1所示：
（2）开关S闭合前，滑片P应移至阴性阻值最大处，即A端；
（3）闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数．电路某一故障可能为R x断路，选D；
（4）图中电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为为3.5V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.1A，由欧姆定律，待测电阻：
R X＝
3.5
=35
0.1
U V
I A
=Ω；
（5）由表中数据，在坐标系中确定对应的点，用平滑的曲线连接起来，如下图2所示所示：
（6）闭合开关S，因周围空气中二氧化碳浓度越大，气敏电阻越小，当大于8%时，电阻小于某一值，电流大于0.1A，电磁铁将衔铁吸下，红灯亮且换气扇正常工作，同时绿灯断开不亮；当周围空气中二氧化碳浓度小于8%时，电阻大于某一值，电流小于0.1A，绿灯亮；
将控制电路与电源串联起来；
电流小于0.1A时，上触点与衔铁接触，绿灯与电源连接，绿灯亮；
电流流大于电0.1A时，磁铁将衔铁吸下，下触点与衔铁接触，上触点与衔铁分离，红灯与换气扇并联，红灯亮且换气扇正常工作，绿灯断路；电路连接如下所示：
（7）由图2可知，当周围空气中二氧化碳浓度为8%时，气敏电阻大小为R′X＝25欧姆，电路中电流I＝0.1A
，根据欧姆定律和电阻的串联规律，
R0＝U
I
﹣R′X＝
6
0.1
V
A
﹣25Ω＝35Ω；
【点睛】
本题考查测电阻的电路连接、注意事项、故障分析、电表读数、电阻计算，同时也考查了电磁继电器的运用及电路的连接，并汲及运用图象解决问题的思想，综合性强，难度较大．
5．在物理学中，磁感应强度(用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T)表示磁场的强
弱，磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线形象、直观描述磁场，磁感线越密，磁场越强。
（1）左图为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知，若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是右图中的 ___________。
（2）有一种磁敏电阻，其大小随磁场的强弱变化而变化。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图所示，根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而
_________。
（3）利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量上图磁场中各处的磁感应强度。
①将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处。小明设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，所提供的实验器材如图所示，其中磁敏电阻所处的磁场未画出。请你将该实验电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大__________。
②连接电路时，开关应______，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于____ （填“A”或“B”）端，可以起到_____________的作用。
③闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压，则电路中出现的故障可能是______________。
④排除故障，正确接线后，测得的数据如上表所示，该磁敏电阻的测量值为
___________Ω；再根据该磁敏电阻的R-B特性曲线可知，1处的磁感应强度为
___________T。
⑤在实验过程中，仅将磁敏电阻从1处移至2处，其它条件不变，那么电压表的示数
___________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】甲增大见解析所示断开 B 保护电路磁敏电阻断路 500 1.0 减小
【解析】（1）根据磁场方向的规定可知，磁针在磁场中时，N极所指的方向即为该点的磁场方向，所以若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向即N极指向与右图中的甲图相同；
（2）根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大。
（3）根据伏安法测量电阻的电路图，如图要使滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大，应连接电源正极到滑动变阻器的A接线柱，再连接接线柱C到电流表的正接
线柱，如图：
②根据电路连接的一般要求，连接电路时，开关应断开，为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大端，即B端，以起保护电路的作用。
③闭合开关后，发现电流表无示数，则电路中出现了断路性故障，电压表有示数且接近于电源电压，说明电压表串联在了电路中，故电路中出现的故障可能是磁敏电阻断路。
④排除故障，正确接线后，测得的数据如上表所示，根据第一组数据计算可得该磁敏电阻
的测量值为：；
再根据该磁敏电阻的R-B特性曲线可知，磁敏电阻的阻值为500Ω时，1处的磁感应强度为1.0T。
⑤在实验过程中，仅将磁敏电阻从1处移至2处，根据磁感线的分布情况可知，磁场的强度将减弱，由磁敏电阻的R-B特性曲线可知，磁敏电阻的阻值减小，则电路总电阻减小，
根据可知，电路中电流会增大，而滑动变阻器的阻值不变，再根据可知，滑动变阻器两端的电压将变大，则磁敏电阻两端的电压变小，即电压表的示数减小。
6．东东和辰辰在学习“探究电动机为什么会转动”后，来到实验室又经历了一些科学探究过程．
（1）验证磁场对电流的作用（如图甲所示）：将一白炽灯接通电源后，东东用一条形磁体靠近灯泡的玻璃罩，仔细观察灯丝，东东发现___________，该现象说明_____________。（2）如图乙所示是东东和辰辰制作的电动机模型。通电后，轻轻拨动线圈，他们发现电动机不转，下面是他们分析到的可能的原因，请你帮他们看一看，可能的是______．①线圈处于平衡位置；②接线柱接触不良；③磁铁的极性反了；④电池装反了；⑤转子受到的摩擦力太大了；⑥转子与定子之间的摩擦力太大；⑦电池太旧了；⑧磁铁的磁性不够强．（3）经过处理，通电后轻轻拨动线圈，他们发现电动机只转动了一周，就在某一位置附近晃动几下停下来了．他们分析现象得到：“某一位置”是指______；如果要让电动机连续地转动下去，可以怎样改进____？
【答案】灯丝颤动磁场对通电导体有力的作用②⑤⑥⑦⑧平衡位置将线圈与半环（换向器）一起固定在转轴上，将线圈的两端分别与半环（换向器）的两端相连，通过电
刷、半环（换向器）向线圈输入电流
【解析】（1）验证磁场对电流的作用（如图甲所示）：将一白炽灯接通电源后，东东用一条形磁体靠近灯泡的玻璃罩，因为灯丝通过的是方向一直变化的交流电，所以仔细观察灯丝，会发现灯丝颤动，现象说明磁场对通电导体有力的作用。
（2）如图分析线圈不能转动的原因：
①如图线圈没有处于平衡位置，不正确；
②接线柱接触不良时，电流不通，线圈不受力，不会转动，正确；
③磁铁的极性反了，线圈受力相反，但不是不能转动的原因，错误；
④电池装反了，线圈受力相反，但不是不能转动的原因，错误；
⑤转子受到的摩擦力太大了，磁场力不能克服摩擦力，不能转动，正确；
⑥转子与定子之间的摩擦力太大，磁场力不能克服摩擦力，不能转动，正确；
⑦电池太旧了，电流小，线圈受到的磁场力小，线圈可能不转，正确；
⑧磁铁的磁性不够强，则线圈受到的磁场力小，线圈可能不转，正确。
故选②⑤⑥⑦⑧。
（3）如图的实验装置在平衡位置时线圈会晃动几下停下来，不能继续转动，所以“某一位置”是指平衡位置；
如果要让电动机连续地转动下去，应该在线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向，故可以将线圈与换向器一起固定在转轴上，将线圈的两端分别与换向器的两端相连，通过电刷、换向器向线圈输入电流；
也可以在刮去绝缘漆时，将一端全部刮掉，另一端刮去半周，使线圈转过平衡位置时切断电流，依靠惯性转过去，也可以使线圈持续转动。
故答案为： (1). 灯丝颤动 (2). 磁场对通电导体有力的作用 (3). ②⑤⑥⑦⑧ (4). 平衡位置 (5). 将线圈与半环（换向器）一起固定在转轴上，将线圈的两端分别与半环（换向器）的两端相连，通过电刷、半环（换向器）向线圈输入电流
点睛：要明白家庭电路中的电流是交流电，电流的大小和方向一直在改变，所以磁铁靠近灯丝时，灯丝会颤动；另外要知道换向器的作用，即线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。
7．如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图．
（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过______ 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察______ 来确定，物理学中将这种研究问题的方法叫做______ ．
（2）下表是该组同学所做实验的记录：
①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越______ ，磁性越______ ；
②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越______ ，磁性越______ ．
【答案】调节滑动变阻器的滑片位置电磁铁吸引铁钉的数目转换法越大磁性越强越多磁性越强
【解析】
（1)从电路图中可以看出，电磁铁与滑动变阻器串联，要想改变通过电磁铁的电流，可以通过移动滑动变阻器的滑片来实现；通过电磁铁吸引铁钉的多少来反映出电磁铁磁性的强弱；实验中主要采用控制变量法来研究．(2)比较实验中的1、2、3(或4、5、6)可以看出，在线圈的匝数相同时，电流从0.8A增加到1.5A时，吸引铁钉的个数由5枚增大到10枚，说明在线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；(3)比较实验中的1和4(或2和5或3和6)可以看出通过电磁铁的电流都为0.8A时，线圈匝数50匝的吸引5枚铁钉，线圈匝数为100匝的吸引铁钉7枚，说明在通过电磁铁的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强．
点睛：由实验电路图可以获取信息，要想改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过滑动变阻器滑片的滑动来实现，电磁铁的磁性强弱无法直接观察到，故可以通过电磁铁吸引铁钉的多少反映出来，这种研究问题的方法为转换法．
8．如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察___________________ 来确定。
（2）下表是该组同学所做实验的记录：
电磁铁(线圈)50匝100匝
实验次数123456
①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电
磁铁线圈中的 ；
②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定
时， ；
（3）在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数
一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”
①你对此猜想是： ；
②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法。
【答案】（1）移动滑动变阻器滑片；吸引铁钉的数目；（2）①电流越大电磁铁的磁性越
强；②线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强；（3）有关，在同一螺线管中分别插入细的和粗
的铁芯 观察吸引铁钉的数目
【解析】
试题分析：（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过移动滑动变阻器滑片来实现；要
判断电磁铁的磁性强弱，可观察吸引铁钉的数目来确定。
（2）①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，
通过电磁铁线圈中的电流越大电磁铁的磁性越强；
②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定
时，线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强；
（3）当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关，在同一
螺线管中分别插入细的和粗的铁芯 观察吸引铁钉的数目。
考点：探究电磁铁磁性强弱因素
9．（1）奥斯特曾经做过的实验示意图.比较甲、乙两图，得到的结论是___ __；比较甲、
丙两图，得到的结论是_____。
（2）一台简易电动机如图所示．用硬金属丝做两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包
线绕成一个矩形线圈，以线圈引线为轴．用小刀刮去轴一端的全部漆皮，再刮去另一端的 （全部/半周）漆皮，并将线圈放在支架上，磁体放在线圈下，接通电源并用手轻推一下线
圈，线圈就会不停的转动起来。
电流 / A
0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5 吸引铁钉的最多数目 /
（枚） 5 8 10 7 11 14
①电动机是利用原理制成的。
②要改变线圈的转动方向，可以__ __ （提一个方案即可）。
【答案】（1）电流周围存在磁场磁场方向与电流方向有关动能是由重力势能转化而来的（2）半周①通电线圈在磁场中受力转动②只对调电源正负极改变电流方向或只对调磁体磁极改变磁场方向
【解析】
试题分析：（1）比较甲乙两图可发现当导线中有电流通过时，小磁针才发生转动，而小磁针的转动是磁场作用的结果，所以是应该是通电导体周围有磁场；比较甲丙两图可发现当导体中电流方向改变后，小磁针的转动方向改变，而小磁针转动方向的改变是因磁场方向改变而改变的，所以说磁场方向与电流方向有关（2）将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周没有电流通过，不受磁场力的作用，利用惯性转动，①电动机，即通电能动，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；②影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向．故要使线圈的转动方向发生改变，只要改变其中一个因素即可
考点：奥斯特实验的内容电动机原理和构造
10．用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。
（1）实验中，通过观察_________________来判断电路中是否有感应电流；
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中____感应电流，若磁铁不动，上下移动ab，电路中_______感应电流（两空均选填“有”或“无”）；
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：______________；
（4）该实验的结论是：闭合电路的_______导体，在磁场中做__磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
【答案】电流表有有加大磁场强度（换用线圈、灵敏电流计等）一部分切割
【解析】（1）实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流；
（2）磁铁左右水平运动，以磁铁为参照物，导线就是水平运动的，做的是切割磁感线的运动，所以就会产生感应电流．若导体ab沿磁感线上下运动，不切割磁感线，电路中无感应电流；
（3）我们可以将导体ab换成多匝线圈来增大感应电流，更容易观察；
（4）结论：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流.
故答案为：（1）电流计指针的偏转；（2）有；无；（3）将导体ab换成多匝线圈；（4）闭合电路；切割．
11．磁感应强度B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1所示的电路，图甲中电源电压为6V，R1为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2所示。
(1)闭合开关S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，图甲中电流表的示数逐渐减小，这说明磁感电阻R1处的磁感应强度B逐渐________。（选填“增大”或“减小”）(2)闭合开关S1和S2，保持滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R1，测出R1离电磁铁左端的距离s与对应的电流表示数I，算出R1处磁感应强度B的数值如表。请计算s=5cm时，B=______T。
s/cm123456
I/mA101215203046
B/T0.680.650.600.510.20
(3)综合以上实验数据可以得出：电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而_______；离电磁铁越远，磁感应强度越______。
【答案】增大0.40增大小
【解析】（1）由图示可知，当图乙S2断开，图甲S1闭合时，即磁场强度为零，据图2可知，此时的R=100Ω，故此时电路中的电流是：I=U/R=6V/100Ω=0.06A=60mA；图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，有效电阻变小，电流变大磁场变强，图甲中电流表的示数逐渐减小，即R的电阻变大，据此分析可知：磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐增大；（2）x=5cm时，对于图表得出电流是30mA，据欧姆定律可知，R=U/I=6V/0.03A=200Ω，故对应磁场的强度是0.40T；（3）综合以上实验数据，分析（2）中的表格数据可以得出“电磁铁外轴线撒花姑娘磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大，离电磁铁越远，磁感应强度越小。
12．在用如图所示的装置做“研究电磁感应现象”的实验中，没有电流通过电流表时，指针停在中央位置；当有电流从它的正接线柱流入时，指针向右偏转.
（1）闭合开关，导体ab不动，电流表的指针______.
（2）换用磁性更强的蹄形磁铁，闭合开关，仍保持导体ab不动，电流表的指针______.（3）闭合开关，使导体ab在磁场中上下运动，电流表的指针______.
（4）闭合开关，使导体ab在磁场中向左运动，电流表的指针______；导体ab向右运动，电流表的指针______.这一实验现象说明，感应电流的方向与______.方向有关.
（5）如果将蹄形磁铁翻转一下，S极在上，N极在下．重做上述实验，发现感应电流的方向与______.方向有关.
【答案】不偏转不偏转不偏转向右偏转向左偏转导体运动磁场
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]闭合开关，导体ab不动，不能切割磁感线，不产生感应电流，所以电流表的指针不偏转；
(2)[2]换用磁性更强的蹄形磁铁，闭合开关，仍保持导体ab不动，仍不能切割磁感线，不产生感应电流，所以电流表的指针仍不偏转；
(3)[3]闭合开关，使导体ab在磁场中上下运动，运动方向与磁感线方向平行，不能切割磁感线，不产生感应电流，所以电流表的指针不偏转；
(4)[4]闭合开关，使导体ab在磁场中向左运动，切割磁感线，且根据右手定则判断，电流由b到a，电流从电流表的正接线柱流入，所以电流表的指针向右偏转；
[5]导体ab向右运动，切割磁感线的运动方向与上次相反，则电流表的指针向左偏转；
[6]切割磁感线运动方向不同时，电流方向也不同，这一现象说明，感应电流的方向与导体运动方向有关；
(5)[7]如果将蹄形磁铁翻转一下，S极在上，N极在下，即改变了磁场方向，则在导体运动方向不变时，电流方向相反，所以重做上述实验，会发现感应电流的方向与磁场方向有关.
13．小明用如图甲、乙所示的装置，分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”．
（1）在图甲中，闭合开关后，通电螺线管的右端为____极．（选填“N”或“S”）（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变，这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和_____有关．
（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针___（选填“会”或“不会”）偏转．这说明闭合电路的部分导体在磁场中做__运动时，导体中会产生感应电流．
（4）小明观察在图乙实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，请你从实验装置和操作上各提一条改进建议．
装置改进：___________________操作改进：_____________
【答案】N；电流方向；会；切割磁感线；换强磁铁（或绕制线圈）；快速移动导体（或磁铁）。
【解析】
【分析】
【详解】
（1）在图甲中，闭合开关后，根据安培定则判断，右手握住螺线管，四指弯曲指向电流的方向，则大母指的指向即为螺线管的磁场方向，即大母指所指的右端为N极；
（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变，即电流方向影响磁场的方向，所以这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和电流方向有关；（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，导体能切割磁感线，所以灵敏电流计的指针会偏转．这说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流；
（4）小明观察在图乙实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，从实验装置上的改进为：换用磁性更强的磁体或用多匝线圈代替导体进行实验，这样产生的感应电流大，现象明显；
从操作上的改进建议为：加快导体（或磁体）切割磁感线运动的速度，因为速度越快，产生的感应电流也越大，现象明显。
14．为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，小红同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示．
(1)小红是根据________来判断磁性强弱的．
(2)两电磁铁串联是为了研究磁性强弱与__________的关系，观察图中的现象，你的结论是：______.
(3)要使两电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向________端滑动．
(4)若将两电磁铁向中间靠拢，它们会互相________．
【答案】吸引大头针的多少线圈匝数电流相同，线圈匝数越多，磁性越强左吸引【解析】
【分析】
【详解】
（1）实验中小红是根据电磁铁吸引大头针的多少来判断磁性强弱，利用了转换法．（2）两电磁铁串联是为了使两电磁铁的电流相同，由图知，两电磁铁的线圈匝数不同，可以研究磁性强弱与线圈匝数的关系；
由图实验知，电流相同，匝数越多，吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强；（3）要使电磁铁磁性增强，应增大电路中的电流，故减小滑动变阻值，即将滑片向左滑动；
（4）根据安培定则，右手握住螺线管，四指弯曲指向电流的方向，则大母指的指向即为螺线管的磁场方向，即大母指端即为N极，可以判断左边电磁铁的上端为N极，下端为S 极；右边的电磁铁上端为S极，下端为N极，异名磁极相互吸引，所以二者向中间靠拢，它们会互相吸引．
【点睛】
右手螺旋（安培）定则应用时，要注意四指弯曲指向电流的方向，千万不要理解成线圈的绕向，有同学容易在这点混淆，有个简单的方法，即使用右手螺旋定则前先把电流方向标在线圈上．
15．在探究“感应电流产生的条件”实验中：
（1）如图，a、b两接线柱间应接入_____（选填“大”或“小”）量程电流表。
（2）闭合开关后，要使电路中产生感应电流，导体cd应_____运动（选填“上下”或“左右”），这是一种_____现象，利用这一原理可制成_____（选填“电动机”或“发电机”）。
（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取的方法有_____（答出一种方法即可）。
（4）如果将电流表换成_____，可以进行磁场对通电导体的作用实验。
【答案】小左右电磁感应发电机应保持磁场方向不变，改变导体的运动方向电源【解析】
【详解】
（1）感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流，由于感应电流比较小，故应选用小量程电流表；
（2）如图磁体上端是N极，下端是S极，则磁感线方向是上下方向的，当闭合开关，让导体竖直上下运动时，不切割磁感线，所以不能产生感应电流；要使电路中有感应电流，必须让导体在磁场中做切割磁感线运动，如将cd沿水平方向左右运动等，这一现象叫电磁感应，实际应用是发电机；
（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，即改变感应电流的方向，应保持磁场方向不变，改变导体的运动方向或保持导体运动方向不变，改变磁场方向；
（4）磁场对通电导体的作用，电路中一定有电源，所以把小量程电流表换成电源，导体cd成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用。