教科版九年级上册2 电功率同步练习题

二、电流的磁场

1.   知道通电导线周围存在着磁场，并初步认识通电导线周围的磁场方向与电流的方向有关。
2.   知道通电螺线管的外部磁场与条形磁体的外部磁场相似。

知识点01  电生磁

奥斯特实验：

最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。

奥斯特实验：

对比甲图、乙图，可以说明：通电导线的周围有磁场；

对比甲图、丙图，可以说明：通电导线的周围磁场的方向跟电流的方向有关。

2.通电螺线管的磁场：

通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。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。

3.安培定则：用右手握螺线管，让四指指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N极。

解读：（1）关于通电螺线管的题目有三种类型：第一种是已知电源的正、负极和绕线方法来判断螺线管的极性；第二种是已知螺线管的极性和绕线方法来判断电源的正、负极；第三种是已知电源的正、负极和螺线管的极性画螺线管的绕线情况。解决这三种问题，应从以下几点入手：①记住常见的几种磁感线分布情况。②磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向。③磁感线是闭合曲线：磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发回到磁体的S极；在磁体内部磁感线从磁体的S极出发回到N极。④对于通电螺线管关键是根据N、S极或电源的“+”、“-”极判断出螺线管的电流方向，绕时的绕线线形状应像“S”或反“S”，螺线管朝向读者的一侧应画导线，内侧不画导线，最后将导线跟电源连接成闭合电路。

【即学即练1】

在图中标出磁感线的方向和小磁针的N极和S极。

知识点02  电磁铁

定义：插有铁芯的通电螺线管。

特点：①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；

②电磁铁磁极极性可由电流方向控制；

③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。

1、  电磁继电器：

电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。

电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。

电磁继电器的结构：电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。

[来源:

【即学即练1】

为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小勤所在的实验小组进行了如下实验：他们首先找了两颗大铁钉，用漆包线在上面绕制若干圈，做成简易电磁铁，然后分别按图接入电路。探究前，小勤他们还作了以下的猜想：

猜想A：电磁铁，顾名思义，通电时有磁性，断电时没有磁性；

猜想B：通过的电流越大，磁性越强；

猜想C：外形相同时，线圈的匝数越多，磁性越强。

探究过程如图所示。请你仔细观察这四幅图，然后完成下列填空。

（1）探究过程中通过观察__________________来判断磁性的有无和强弱；

（2）比较图_________可以验证猜想A是正确的；

（3）比较图_________可以验证猜想B是正确的；

（4）通过图d中的实验现象可以验证猜想C是正确的；但仔细分析发现，猜想C的表述还不完整，还应补充条件____________________。

【典例1】

如图所示，闭合开关S后小磁针静止在螺线管旁的情况，请标出通电螺线管的N极和小磁针的N极。

【典例2】

能使通电螺线管的南北极位置相互交换的操作是（   ）

A.把螺线管的匝数增加一倍

B.把螺线管中的电流减小一半

C.改变螺线管中的电流方向

D.在螺线管中插入铁芯

题组A  基础过关练

1.在如图所示中，有条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是（  ）

A．S、N、S、S     B．N、N、S、N

C．S、S、N、N     D．N、S、N、N

2.小芳同学利用如图所示装置探究电与磁的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳得出初步结论。

比较甲、乙两图可以得到的结论是______________________________________。

比较甲、丙两图可以得到的结论是______________________________________。

3.在图中所示的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是

A．灯亮，电铃响　　　

B．灯亮，电铃不响　　　

C．灯不亮，电铃不响　　

D．灯不亮，电铃响

4.小敏在参观水库时，看到水库的水位自动报警器（如图所示）．他分析了这个装置的工作原理：由于A、B都是碳棒，当水位到达乙位置时，“控制电路”接通，电磁铁C产生      ，吸下衔铁D，此时“工作电路”中      灯发光，发出报警信号．

5.在如图所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知(　　)

A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极      B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极

C.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极      D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极

6. 下列通电螺线管周围的小磁针北极的标注方向正确的是(　　)

题组B  能力提升练

1.

如图所示,闭合开关,小磁针静止时N极指向螺线管的左侧,则螺线管的左端是　　　(选填“N”或“S”)极,电源的左端是　　　 (选填“正”或“负”)极。

2. 请在图中标出电流方向和通电螺线管的N极。

3.下列四幅图中,通电螺线管的极性标注正确的是(　　)

4.关于电磁铁,下列说法正确的是(　　)

A.电磁铁是根据电磁感应原理制作的                      B.电磁继电器中的磁体,必须用电磁铁

C.电磁继电器中的磁体,可以用永磁体,也可以用电磁铁       D.电磁铁中的铁芯,可以用钢棒代替

5.用两个铁芯完全相同的电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素,实验电路如图所示。闭合开关,发现铁钉A吸引大头针的数目比B多,此现象说明影响电磁铁磁性强弱的因素是(　　)

A.线圈匝数 B.电流方向         C.电流大小         D.电磁铁极性

6.

丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在着磁场。我市某校学生在实验室验证奥斯特实验,当水平导线中通有如图所示的电流时,S极将偏向　　　　　(选填“纸内”或“纸外”);要使实验效果更加明显应使通电导线沿　　　　　(选填“东西”或“南北”)方向放置。 

题组C  培优拔尖练

1.在右图所示电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是(　　)

A.电磁铁的上端为S极           B.电源左端为“+”极

C.断开开关,弹簧测力计示数为零   D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁的铁芯,弹簧测力计示数增大

2.下图是一种水位自动报警器的原理示意图,当水位升高到金属块A时(　　)

A.红灯灭、绿灯亮 

B.红灯亮、绿灯灭

C.红灯亮、绿灯亮 

D.红灯灭、绿灯灭

二、电流的磁场

3.   知道通电导线周围存在着磁场，并初步认识通电导线周围的磁场方向与电流的方向有关。
4.   知道通电螺线管的外部磁场与条形磁体的外部磁场相似。

知识点01  电生磁

奥斯特实验：

最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。

奥斯特实验：

对比甲图、乙图，可以说明：通电导线的周围有磁场；

对比甲图、丙图，可以说明：通电导线的周围磁场的方向跟电流的方向有关。

2.通电螺线管的磁场：

通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。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。

3.安培定则：用右手握螺线管，让四指指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N极。

解读：（1）关于通电螺线管的题目有三种类型：第一种是已知电源的正、负极和绕线方法来判断螺线管的极性；第二种是已知螺线管的极性和绕线方法来判断电源的正、负极；第三种是已知电源的正、负极和螺线管的极性画螺线管的绕线情况。解决这三种问题，应从以下几点入手：①记住常见的几种磁感线分布情况。②磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向。③磁感线是闭合曲线：磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发回到磁体的S极；在磁体内部磁感线从磁体的S极出发回到N极。④对于通电螺线管关键是根据N、S极或电源的“+”、“-”极判断出螺线管的电流方向，绕时的绕线线形状应像“S”或反“S”，螺线管朝向读者的一侧应画导线，内侧不画导线，最后将导线跟电源连接成闭合电路。

【即学即练1】

在图中标出磁感线的方向和小磁针的N极和S极。

【答案】 作图如图所示：

知识点02  电磁铁

定义：插有铁芯的通电螺线管。

特点：①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；

②电磁铁磁极极性可由电流方向控制；

③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。

2、  电磁继电器：

电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。

电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。

电磁继电器的结构：电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。

[来源:

【即学即练1】

为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小勤所在的实验小组进行了如下实验：他们首先找了两颗大铁钉，用漆包线在上面绕制若干圈，做成简易电磁铁，然后分别按图接入电路。探究前，小勤他们还作了以下的猜想：

猜想A：电磁铁，顾名思义，通电时有磁性，断电时没有磁性；

猜想B：通过的电流越大，磁性越强；

猜想C：外形相同时，线圈的匝数越多，磁性越强。

探究过程如图所示。请你仔细观察这四幅图，然后完成下列填空。

（1）探究过程中通过观察__________________来判断磁性的有无和强弱；

（2）比较图_________可以验证猜想A是正确的；

（3）比较图_________可以验证猜想B是正确的；

（4）通过图d中的实验现象可以验证猜想C是正确的；但仔细分析发现，猜想C的表述还不完整，还应补充条件____________________。

【解析】（1）探究过程中通过观察吸引小铁钉（大头针等）的多少来判断磁性的有无和强弱；

（2）由ab两图可知，a图的开关断开，电路中没有电流，电磁铁也不吸引大头针闭合，说明电磁铁没有磁性；b图的开关闭合，电路中有电流，电磁铁吸引大头针闭合，说明电磁铁有磁性．由此知A是正确的；

（3）猜想B是验证磁性的强弱是否与电流大小有关，因此要控制匝数相同，电流大小不同．比较几个图，只有bc符合条件；

（4）d图中磁性强弱不仅与线圈匝数有关，还与电流大小有关；猜想C是验证磁性的强弱是否与电流大小有关，因此要控制电流的大小相同，线圈匝数不同。

【答案】（1）吸引小铁钉（大头针等）的多少；（2）a和b；（3）b和c；（4）通过的电流相等

【典例1】

如图所示，闭合开关S后小磁针静止在螺线管旁的情况，请标出通电螺线管的N极和小磁针的N极。

【答案】.如图所示

【典例2】

能使通电螺线管的南北极位置相互交换的操作是（   ）

A.把螺线管的匝数增加一倍

B.把螺线管中的电流减小一半

C.改变螺线管中的电流方向

D.在螺线管中插入铁芯

题组A  基础过关练

1.在如图所示中，有条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是（  ）

A．S、N、S、S     B．N、N、S、N

C．S、S、N、N     D．N、S、N、N

【答案】A

【解析】由安培定则“用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指那一端就是螺线管的N极。”可知，电磁铁的左端为N极；由磁感线的形状可知，甲、乙为异名磁极，丙、丁为同名磁极，所以，甲为S极，丁也为S极。故选A

2.小芳同学利用如图所示装置探究电与磁的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳得出初步结论。

比较甲、乙两图可以得到的结论是______________________________________。

比较甲、丙两图可以得到的结论是______________________________________。

【答案】通电导线周围存在磁场；电流磁场的方向和电流方向有关

【解析】甲图说明通电有磁，乙图说明断电无磁，所以比较甲乙可得结论：通电导线周围存在磁场；丙图和甲图相比，电流方向改变，磁针的转动方向改变，说明电流磁场的方向与电流方向有关。】学科网

3.在图中所示的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是

A．灯亮，电铃响　　　

B．灯亮，电铃不响　　　

C．灯不亮，电铃不响　　

D．灯不亮，电铃响

4.小敏在参观水库时，看到水库的水位自动报警器（如图所示）．他分析了这个装置的工作原理：由于A、B都是碳棒，当水位到达乙位置时，“控制电路”接通，电磁铁C产生      ，吸下衔铁D，此时“工作电路”中      灯发光，发出报警信号．

5.在如图所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知(　　)

A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极      B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极

C.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极      D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极

【答案】:A

【解析】:由通电螺线管内部中间的小磁针,静止时N极指向左端,可知,螺线管内部的磁场方向水平向左,内部的磁场由b指向a,则a端是通电螺线管的N极,根据安培定则,知螺线管中的电流从左侧流进,右侧流出,则c端为电源的正极,d端为负极,故A正确,B、C、D错误。

6. 下列通电螺线管周围的小磁针北极的标注方向正确的是(　　)

【解析】:根据安培定则可以判断,选项C中通电螺线管的左端为N极,右端为S极,与小磁针北极标注方向匹配,故选项C正确。

【答案】:C

题组B  能力提升练

1.

如图所示,闭合开关,小磁针静止时N极指向螺线管的左侧,则螺线管的左端是　　　(选填“N”或“S”)极,电源的左端是　　　 (选填“正”或“负”)极。

【解析】:由图可知,小磁针的右端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管的左端为S极,右端为N极。再根据安培定则,用右手握住螺线管,使大拇指指向螺线管的N极,则四指环绕的方向为电流的方向,从而得出电源的左端为正极,右端为负极。

【答案】:S　正

2. 请在图中标出电流方向和通电螺线管的N极。

【解析】:电流从螺线管的左端流入,右端流出,结合线圈的绕向,利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极,左端为S极。

【答案】:如图所示

3.下列四幅图中,通电螺线管的极性标注正确的是(　　)

【答案】:C

【解析】:由题图可知,选项A中,根据安培定则可以判断左端为N极,右端为S极;选项B中左端为S极,右端为N极,故选项A和B错误。选项C、D的绕法和电流方向完全相同,根据安培定则判断,左端为N极,右端为S极,故正确的选项为C。

4.关于电磁铁,下列说法正确的是(　　)

A.电磁铁是根据电磁感应原理制作的                      B.电磁继电器中的磁体,必须用电磁铁

C.电磁继电器中的磁体,可以用永磁体,也可以用电磁铁       D.电磁铁中的铁芯,可以用钢棒代替

【答案】:B

【解析】:电磁铁是利用电流的磁效应制作的,A错误;电磁继电器要能够在通电时产生磁性,断电时磁性消失,一定要用电磁铁,B正确,C错误;电磁铁中若用钢棒代替铁芯,断电时磁性不会消失,因此D错误。

5.用两个铁芯完全相同的电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素,实验电路如图所示。闭合开关,发现铁钉A吸引大头针的数目比B多,此现象说明影响电磁铁磁性强弱的因素是(　　)

A.线圈匝数 B.电流方向         C.电流大小         D.电磁铁极性

【答案】:A

【解析】:由题图知,A、B线圈串联,所以通过A、B的电流相等,A的线圈匝数明显比B的线圈匝数多。观察到铁钉A吸引大头针的数目比B多,所以此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。

6.

丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在着磁场。我市某校学生在实验室验证奥斯特实验,当水平导线中通有如图所示的电流时,S极将偏向　　　　　(选填“纸内”或“纸外”);要使实验效果更加明显应使通电导线沿　　　　　(选填“东西”或“南北”)方向放置。 

【答案】:纸外　南北

【解析】:根据安培定则可知,在判断直导线的磁场时,大拇指指向电流的方向,四指环绕方向为磁场方向。又知道小磁针N极的方向与磁场方向一致,所以N极将偏向纸内,S极将偏向纸外;由于小磁针静止时要指南北方向,在验证电流周围有磁场时,一般也把直导线南北放置,这样导线下方的磁场会沿东西方向,小磁针偏转会更明显。

题组C  培优拔尖练

1.在右图所示电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是(　　)

A.电磁铁的上端为S极           B.电源左端为“+”极

C.断开开关,弹簧测力计示数为零   D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁的铁芯,弹簧测力计示数增大

【答案】:D

【解析】:滑片P向右移动时,电阻变小,电流变大,电磁铁磁性变强;而条形磁体下端为N极,且测力计示数变小,由磁极间作用规律,同名相斥异名相吸判定电磁铁上端为N极,故A错误;电磁铁上端为N极,由安培定则可知,电流由电磁铁下端流入,电源右端为正极,B错误;断开开关,电路中无电流,电磁铁无磁性,磁体本身有重力,此时测力计示数等于磁体重力,C错误;抽去铁芯,磁性变弱,对磁体的排斥力变小,测力计示数变大,D正确。

2.下图是一种水位自动报警器的原理示意图,当水位升高到金属块A时(　　)

A.红灯灭、绿灯亮 

B.红灯亮、绿灯灭

C.红灯亮、绿灯亮 

D.红灯灭、绿灯灭

【答案】:B

【解析】:当水位达到金属块A时,控制电路接通。控制电路中有了电流,电磁铁有磁性,向下吸引衔铁,使动触点与绿灯所在电路的静触点分开,绿灯灭,与红灯所在电路的静触点接通,红灯所在的电路接通,红灯亮。故现象为红灯亮,绿灯灭,故选B。