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备战2023物理新中考二轮复习重难突破（广东专用）专题15 电和磁
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重点一、磁性和磁场
1. 磁性：物体吸引铁、钴、镍的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体。磁体不同部位的磁性强弱并不相同，磁性最强的部分叫磁极。
2.磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
3. 判断物体是否具有磁性的几个方法：
（1）根据磁体的吸铁性判断：将被测物体靠近铁类物质（如铁屑），若能吸引铁类物质，说明该物体具有磁性，否则没有磁性。
（2）根据磁体的指向性判断：在水平面内自由转动的被测物，静止时若总是指南北方向，说明该物体具有磁性，否则便没有磁性。
（3）根据磁极间的相互作用规律判断：将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极，若发现有一端发生排斥现象，则说明该物体具有磁性。若与小磁针的两极都表现为相互吸引，则该物体没有磁性。
（4）根据磁极的磁性最强判断：A、B两个外形相同的钢棒，已知其中一个具有磁性，另一个没有磁性，具体的区分方法是：将A的一端从B的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。
重点二、 磁场和磁感线
磁场：磁体间存在一种看不见、摸不着的特殊物质，即磁场。它有强弱和方向。
磁场方向：物理学规定小磁针静止时N极的所指的方向（即N极受力方向）是这一点的磁场方向。
磁场的基本性质：就是对放入其中的磁体产生磁力的作用。
磁感线：为了描述磁场情况而画的带箭头的曲线。磁场是客观存在的，磁感线是人们假象出来的。磁感线是立体分布的，且不交叉；磁体周围的磁感线总是从N极出发回到S极的；它的疏密表示磁场的强弱。
常见的几种磁场的磁感线分布如图1所示
地磁场：地球是个大的条形磁体，地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，海龟信鸽都是利用地磁场来导航的。
重点三、电流的磁效应（电生磁）
1.奥斯特实验：
（1）现象：闭合开关小磁针偏转，断开开关小磁针回到原位，改变电流方向磁针反向偏转。
（2）结论：该实验说明通电导体的周围有磁场，磁场的方向与电流的方向有关。
（3）实验注意：要将导线平行的放在静止小磁针的上方。
2.通电螺线管的磁场
（1）磁场特点：外部磁场方向与与条形磁铁的磁场相似，磁感线从N极出来，进入S极；在螺线管的内部，磁感线由S极指向N极。
（2）安培定则：螺线管的极性用安培定则判定。
内容：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螺线管的北极。
判断方法：先标出螺线管中的电流方向;用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
3.应用：电磁铁
插有铁芯的通电螺线管就是电磁铁。软铁芯在通电螺线管中被磁化，也产生磁场，电磁铁周围的磁场既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场。
要点诠释：
1.电磁铁的优点：
（1）磁性强弱与通入的电流大小和线圈的匝数有关，电流越大，磁性越强；在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
（2）磁性有无可由电路的通断来控制。通电时有磁性，断电时磁性立即消失。（注意：电磁铁中的铁芯必须采用软铁，而不能用钢，因为钢能保持磁性。）
（3）磁极的性质可以通过电流的方向来改变。
2.扬声器：
（1）构造：固定的永磁体，线圈，锥形纸盆
（2）工作原理：它是把电信号转换成声信号的一种装置。由于线圈中通过的电流是交变电流，它的方向不断改变，线圈就不断的被永磁体吸引和排斥使线圈来回振动，同时带动纸盆的振动，于是扬声器就发出了声。
3.电磁继电器：（1）电磁继电器的工作原理：通过控制电磁铁的电流，来达到控制工作电路的目的。因此，一般的继电器电路由（低压）控制电路和（高压）工作电路两部分组成。
电磁继电器的工作电路和控制电路的组成和特点如图所示：
重点四、电磁感应现象 （磁生电）
1.电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象。
2. 产生感应电流必须同时满足三个条件：
（1）电路是闭合的；（2）导体要在磁场做切割磁感线的运动；（3）切割磁感线运动的导体只能是一部分，三者缺一不可。如果不是闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体的两端产生感应电压。
3.感应电流的方向：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。因此要改变感应电流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁感线方向反向。但是若导体运动方向和磁感线方向同时改变，则感应电流的方向不发生改变。
4.应用：发电机
发电机的原理是电磁感应，发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。其能量转换是把机械能转化为电能。
重点五、磁场对电流的作用
1. 通电导体在磁场中受到磁力的作用，磁力的方向与磁场方向、电流方向有关。
2.应用：电动机。其能量的转化为：电能转化为机械能。
2. 直流电动机为什么需装换向器？
当线圈转到如图所示位置时，ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上，而且大小相等，方向相反，线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用，所以不能连续转动下去。如何才能使线圈连续转动下去呢？我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置，恰在这时使线圈与电线的两个接头互换，则线圈中的电流方向改变，它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反，从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。因此，要使线圈连续转动，应该在它由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向。能够完成这一任务的装置叫做换向器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。
真题演练
一、单选题
1．（2021·广东广州·中考真题）如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（ ）
A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上
2．（2021·广东深圳·中考真题）旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动。下列选项中和轮子发光的原理相同的是（ ）
A．①通电导线在磁场受到了力的作用B．②动圈式话筒
C．③电磁继电器D．④奥斯特实验
3．（2021·广东深圳·中考真题）有一个泡沫加在指南针上，漂浮在水面上，指南针有偏移，下列说法正确的是（ ）
A．指南针磁偏角是由宋代科学家沈括提出的
B．水下10cm处的压强为1×105 Pa
C．如果外力消失，指南针会沉到水底
D．当指南针和泡沫总重为0.2N时，排开水的质量是0.2kg
4．（2021·广东广州·二模）科技小组示了一个“隔板推物”的节日，其原理如图所示：甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，对于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．甲线圈相当于电，乙线圈相当于用电器
B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C．乙线圈随之摆动是电磁感应现象
D．甲线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力作用
5．（2021·广东广州·二模）两根通电导体A和B，A通了电会产生磁场，那A产生的磁场对旁边的B是不是会有力的作用呢？通过如图的实验，发现导体A和B如虚线所示发生形变，导体B对A的作用力为Fa，A对B的作用力为Fb。下列说法正确的是（ ）
A．Fa向右，Fb向左
B．Fa和Fb是一对平衡力
C．只把导体A所接的电正负极对调，则Fb向左
D．只把导体B所接的电正负极对调，则Fb向右
二、填空题
6．（2021·广东·佛山市南海区大沥镇许海初级中学模拟预测）如图所示，闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在磁场里______转动的原理，如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是改变电流的______，若将电池换成灵敏电流表，闭合开关，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是著名的______现象。
7．（2021·广东·佛山市三水区三水中学附属初中二模）如图所示的四个图中，最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是______；揭示电动机的工作原理的图是______；揭示发电机的工作原理的图是______。（以上均填字母）
8．（2021·广东茂名·一模）如图所示的三个装置图a可用来演示______现象，图b的实验名称叫______实验，根据图c的原理，可以制作______。
9．（2021·广东·封开县封川中学三模）阅读短文，回答问题：
核能的利用
在常规化石能非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%是来自核电。核电站的大体组成如图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。请在下面的空格中填上适当的内容：
（1）从能的转化和转移来看，蒸汽轮机中发生能量转化形式是______ ；
（2）发电机发电时是让线圈在______ 中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为______ 现象；
（3）核电站所需的核能是利用原子核______（填“裂变”或“聚变”）所产生的；
（4）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106 t的煤炭。则6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量是______ J（煤炭的热值为q煤=3×107 J/kg）；
（5）近日，日本政府“官宣”将福岛核废水排入大海，引起世界各国人民的强烈反对和谴责。因为核电站的核废料具有______ 性，对环境和人类都会造成相当大的危害。
10．（2021·广东·封开县封川中学三模）“悬浮灯泡”能够悬浮发光，如图甲所示，基座内有一个线圈，和铁芯组成的电磁铁，而灯泡内部有闭合线圈连接的LED灯和磁铁，其内部结构如图乙所示。
（1）当基座内电路接通后，灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互______；
（2）乙图中电左侧为______（选填“正”或“负”）极；
（3）想让灯泡悬浮得更高，应该将滑片P向______（选填“左”或“右”）移动。
三、作图题
11．（2021·广东·模拟预测）如图所示，小磁针处于静止状态，请根据螺线管的磁极在两虚线框内分别标出小磁针右端极性和电的正负极。
四、实验题
12．（2021·广东清远·二模）如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成闭合电路。
（1）该实验中，灵敏电流计的作用是判断电路中有无电流和判断______。
（2）确认灵敏电流计能正常工作后，若无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不偏转，其原因可能是______（填一个即可）。
（3）某小组对实验进行完善后，观察到现象如表所示，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫做______现象。
（4）比较第4、6（或5、7）次实验可以得出______。
（5）利用上述实验原理可制成______，若将灵敏电流计换成______，则可探究磁场对电流的作用。
13．（2021·广东梅州·一模）小华在探究电磁现象的实验中，设计了如图所示的实验装置。
（1）①在图甲中将磁体向下插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，由此可知：电路中有______产生；
②将磁体从螺线管中向上拔出时，会观察到灵敏电流计的指针向______（选填“左”或“右”）偏转；
③通过前两步实验，可得出感应电流的方向与______的方向有关；
④学校的广播系统中，其中______（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）是利用这个原理工作的；
（2）图乙装置的实验结果表明磁场对通电导体______；为了使实验效果更明显，图中悬挂在细线下的金属棒最好选用______。（填字母代号）
A．铁棒 B．玻璃棒 C．铝棒 D．铜棒
14．（2021·广东江门·一模）在探究“产生感应电流的条件”实验中：
（1）实验中通过观察______来判断电路中是否有感应电流；
（2）磁铁不动，闭合开关，导体AB沿______（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。导体AB不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针______（选填 “会”或“不会”）发生偏转；
（3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做______运动时，导体中就会产生感应电流。在产生感应电流的实验中，将______能转化为电能；
（4）小明完成实验后又向老师借了一个磁性更强的U形磁铁重做实验，你认为他想探究的问题可能是______；
（5）如果将小量程电流表换成______，可以探究磁场对通电导体的作用。
五、综合题
15．（2021·广东·正德中学二模）阅读下面两则材料，回答对应的问题
材料一：巨磁效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引了了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性的示意图，图中GMR是巨磁电阻。
（1）如果先闭合S2，再闭合S1，指示灯的亮度______（变亮、变暗、不变）；
（2）闭合S1、S2后，向______（左、右）调节滑片P，会发现电压表的示数变小；如果此过程中，电压表的示数是由3V变成2V，且通过指示灯的电流在0.2A和0.3A之间变化，则灯泡的电阻是______Ω，指示灯所在电路电电压是______V（忽略灯丝电阻的变化）。
材料二：双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图1所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有A、B和C三块簧片，A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，B与A的端点分开，并与C的端点接触。
请回答下列问题：
（3）簧片A、B和C所对应的材料可能是______。
A．铁、铁、铜
B．铜、铝、铁.
C铜、铁、铁
D．镍、铁、铝
（4）如图3所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电_______。
序号
磁体放置方式
导体AB运动情况
电流计指针偏转情况
1
上N下S
静止
不偏转
2
竖直向上运动
不偏转
3
竖直向下运动
不偏转
4
上N下S
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
6
上S下N
向左运动
向左偏转
7
向右运动
向右偏转
参考答案：
1．D
【解析】
AB．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，已知甲图中磁场对导体的力F竖直向上，乙图中磁场方向与甲图一致，而导体ab电流方向与甲图相反，所以Fab方向竖直向下，导体cd电流方向与甲图一致，所以Fcd方向竖直向上，故AB错误；
CD．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，甲图中磁场对导体的力F竖直向上，图丙磁场方向与图甲相反，导体a′b′电流方向与图甲相同，所以Fa′b′竖直向下，导体c′d′电流方向与图甲相反，所以Fc′d′竖直向上，故C错误，D正确。
故选D
2．B
【解析】
旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动，产生感应电流，属于电磁感应现象。
A．①中线圈在磁场中转动，应用通电导线在磁场受到了力的作用，故A不符合题意；
B．②中动圈式话筒的工作原理是电磁感应原理，故B符合题意；
C．③中电磁继电器利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意；
D．④中奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。
故选B。
3．A
【解析】
A．世界上第一个论述磁偏角的，即第一个发现地磁的两极与地理的两极并不完全重合的科学家是我国宋代学者沈括，故A正确；
B．水下10cm处的压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103 Pa
故B错误；
C．一个泡沫加在指南针上，漂浮在水面上，如果外力消失，由牛顿第一定律可知指南针处于静止状态，故C错误；
D．当指南针和泡沫总重为0.2N时，由阿基米德原理可知排开水的重力是0.2N，排开水的质量
m排=G排g=0.2N10N/kg=0.02kg
故D错误。
故选A。
4．A
【解析】
AB．甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的电路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，所以甲线圈相当于电，工作时将机械能转化为电能，故A正确，B错误；
CD．乙线圈中有电流通过时，根据通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，所以乙线圈相当于用电器，甲线圈摆动是因为通电导线是因为收到外力的作用，故CD错误。
故选A。
5．C
【解析】
A．由图可知，A、B之间相互排斥，则导体B对A的作用力Fa的方向是向左的，A对B的作用力Fb的方向是向右的，故A错误；
B．Fa和Fb是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力，故B错误；
C．只把导体A所接的电正负极对调，磁场的方向会发生变化，由图可知，A和B相互吸引，则Fb是向左的，故C正确；
D．只把导体B所接的电正负极对调，磁场的方向会发生变化，则A和B之间是相互吸引的，则Fb是向左的，故D错误。
故选C。
6． 受力 方向 电磁感应
【解析】
[1]磁场对通电导线有力的作用，能使通电导线产生运动，电动机转动，就是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。
[2]通电导线在磁场中的受力方向与电流的方向、磁场的方向有关，如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是改变电流的方向或改变磁场的方向。
[3]闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动，电路中能产生感应电流，闭合开关，当用手快速转动电动机转轴时，线圈切割磁感线，灵敏电流表指针偏转，这是著名的电磁感应现象。
7． C D A
【解析】
[1] 图B将导线绕在铁钉上，当有电流通过导线时，即为电磁铁，会有磁性，没有电流时就失去磁性，其原理是电流的磁效应。图C装置是奥斯特实验，实验表明电流周围存在磁场，最早向人们揭示电和磁之间存在的联系，即最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是C。
[2]图D装置说明通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的制作原理，即揭示电动机的工作原理的图是D。
[3]图A装置说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的工作原理，即揭示发电机的工作原理的图是A。
8． 电磁感应 奥斯特 电动机
【解析】
[1]图a中，开关闭合时，若导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象。
[2]图b中，导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，叫奥斯特实验。
[3]图c中，给导体通电，再将其放入磁场中，会受到力的作用，可用来演示通电导体在磁场中受力，这是电动机的原理。
9． 内能转化为机械能 磁场 电磁感应 裂变 1.8×1017 放射
【解析】
（1）[1]蒸汽轮机中，蒸汽的内能会转化为机械能。
（2）[2][3]发电机发电时是让线圈在磁场中旋转而切割磁感线运动，从而产生感应电流，这就是电磁感应现象。
（3）[4]核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的。
（4）[5]6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量
Q=mq=6×109kg×3×107J/kg=1.8×1017J
（5）[6]因为核电站的核废料具有放射性，会对环境造成相当大的危害，所以日本政府“官宣”将福岛核废水排入大海，引起了世界各国人民的强烈反对和谴责。
10． 排斥 负 左
【解析】
（1）[1]灯泡悬浮停在空中时，受到的重力和磁力是一对平衡力，灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互排斥。
（2）[2]乙图中上方螺线管的下端为S极，根据同名磁极相互排斥可知，则下方通电螺线管上端应为S极，下端为N极，由安培定则知道，电右端为正极，左端为负极。
（3）[3]要使灯泡悬浮的高度增加，就要增大其磁性，可以向左调节滑动变阻器的滑片增大电流。
11．
【解析】
由图可知，螺线管的左端为N极，则右端为S极，根据磁极间的相互作用判断出小磁针的右侧为N极。根据安培定则，伸出右手使大拇指指示螺线管的左端N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从螺线管的左端流入，则电的右端为负极，左端为正极；如图所示：
12． 电流的大小和方向 电路不是闭合回路 切割磁感线 电磁感应 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中感应电流的方向与磁场的方向有关 发电机 电##电池
【解析】
（1）[1]灵敏电流计指针偏转与否可以判断电路中是否有电流，偏转的方向可以说明电流的方向，同时偏转角度大小可以判断电流大小，故在“探究产生感应电流的条件”的实验中，实验中灵敏电流计的作用是判断电路中是否有电流、判断产生感应电流的方向、大小。
（2）[2]无论导体AB在磁场中怎样运动，正常的灵敏电流计的指针均不见发生偏转，其主要原因可能是电流太小，或电路不是闭合回路，没有电流产生。
（3）[3][4]由表中的实验记录可知，在电路闭合时，只有导体在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针才偏转，说明此时电路中产生电流，由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象。
（4）[5]第4、6(或5、7)次实验中，导体在磁场中做切割磁感线运动方向相同，磁场方向不同，产生的感应电流方向不同，故可以得出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中感应电流的方向与磁场的方向有关。
（5）[6]在此实验过程中，能量转化情况是机械能转化为电能，利用这一原理，人们在生产生活中制成了发电机等电器。
[7]若要探究磁场对电流的作用，则电路中必须有电装置，故应将灵敏电流计换成电。
13． 感应电流（或电流） 左 导体做切割磁感线运动（磁体运动方向也给分） 动圈式话筒 有力的作用 C
【解析】
（1）[1]在图甲中将磁体向下插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，说明有电流流过灵敏电流计，由此可知：电路中有感应电流产生。
[2]产生的感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，将磁体从螺线管中向上拔出时，磁场方向不变，但是运动方向改变了，由向下变成向上了，那么电流方向改变，一开始观察到灵敏电流计的指针向右偏转，那么这时灵敏电流计的指针向左偏转。
[3]通过前两步实验，把磁体从螺线管中向下插入，向上拔出，磁场的方向没有变化，改变了导体的运动方向，产生的电流方向发生变化，由此可知，感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关。
[4]产生感应电流，这是电磁感应现象，扬声器原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而动圈式话筒是电磁感应原理，产生感应电流，所以动圈式话筒是利用这个原理工作的。
（2）[5]图乙装置，当闭合开关后，电路有电流，通电导体会运动，图乙装置的实验结果表明磁场对通电导体有力的作用。
[6]为了使实验效果更明显，图中悬挂在细线下的金属棒最好选用铝棒，这是由于铝的密度小，对比相同体积的铁棒、铜棒，铝的质量更小，它的运动状态容易改变；玻璃棒属于绝缘体，不导电，电路没有电流流过，玻璃棒不会运动，实验没有效果。
故选C。
14． 电流计指针偏转 左右 不会 切割磁感线 机械 感应电流的大小是否与磁场强度有关 电
【解析】
（1） [1]电路中如果有感应电流产生，电流计的指针会发生偏转，实验中通过观察电流计的指针是否发生偏转来判断电路中是否有感应电流。
（2）[2]产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体切割磁感线。磁铁不动，闭合开关，导体AB沿左右方向运动时，电路中有感应电流产生，电流表指针会发生偏转。
[3]导体AB不动，闭合开关，磁铁上下运动，导体AB没有切割磁感线，电路中没有感应电流产生，电流表指针不会发生偏转。
（3）[4]闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，电路中有感应电流产生；闭合电路的部分导体做不切割磁感线运动时，电路中没有感应电流产生。因此可得结论：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
[5]在产生感应电流的实验中，闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。
（4）[6]小明完成实验后，控制其他条件不变，只换用磁性更强的U形磁铁重做实验，说明他想探究的问题可能是感应电流的大小是否与磁场强度有关。
（5）[7]探究磁场对通电导体的作用，需要将通电导体放在磁场中，因此电路中要有电和磁体。将小量程电流表换成电，可以探究磁场对通电导体的作用。
15． 变亮 左 10 5 C 见解析
【解析】
（1）[1]先闭合S2，再闭合S1时，通过螺线管产生磁场，GMR所处的位置由无磁场变为有磁场，可知GMR的阻值减小，由串联电阻的规律，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，由图中的电流增大，由
P=I2R
可知，指示灯的实际功率增大，指示灯变亮。
（2）[2]上图中，电压表测GMR的电压，因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，电压表的示数变小时，GMR的阻值变小，GMR所处磁场的磁性增强，则通过电磁铁的电流增大，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，即滑片左移。
[3][4]当电压表的示数UGMR=3V时，电路中的电流
I1=0.2A
因串联电路中总电压等于各部分电压之和，由欧姆定律，所以，电的电压
U=UGMR+I1RL=3V+0.2A×RL
当电压表的示数UGMR'=2V时，电路中的电流
I2=0.3A
同理，电的电压
U=UGMR'+I2RL=2V+0.3A×RL
因电的电压不变，所以有
3V+0.2A×RL=2V+0.3A×RL
解得
RL=10Ω
电的电压
U=UGMR+I1RL=3V+0.2A×10Ω=5V
（3）[5]由题可知，螺线管通电后能够磁化干簧管的B、C两个簧片，所以B和C的制作材料可能是铁；B不能吸引A，则A的制作材料可能是铜，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（4）[6]当开关S闭合后，电路接通红灯亮，故红灯与螺线管相连且与A簧片组成一条支路；
通电后螺线管产生磁性，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，把B簧片吸下来，绿灯电路接通绿灯亮，所以绿灯与C簧片相连；这样绿灯与红灯能交替通电。如下图所示：
重点一、磁性和磁场
1. 磁性：物体吸引铁、钴、镍的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体。磁体不同部位的磁性强弱并不相同，磁性最强的部分叫磁极。
2.磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
3. 判断物体是否具有磁性的几个方法：
（1）根据磁体的吸铁性判断：将被测物体靠近铁类物质（如铁屑），若能吸引铁类物质，说明该物体具有磁性，否则没有磁性。
（2）根据磁体的指向性判断：在水平面内自由转动的被测物，静止时若总是指南北方向，说明该物体具有磁性，否则便没有磁性。
（3）根据磁极间的相互作用规律判断：将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极，若发现有一端发生排斥现象，则说明该物体具有磁性。若与小磁针的两极都表现为相互吸引，则该物体没有磁性。
（4）根据磁极的磁性最强判断：A、B两个外形相同的钢棒，已知其中一个具有磁性，另一个没有磁性，具体的区分方法是：将A的一端从B的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。
重点二、 磁场和磁感线
磁场：磁体间存在一种看不见、摸不着的特殊物质，即磁场。它有强弱和方向。
磁场方向：物理学规定小磁针静止时N极的所指的方向（即N极受力方向）是这一点的磁场方向。
磁场的基本性质：就是对放入其中的磁体产生磁力的作用。
磁感线：为了描述磁场情况而画的带箭头的曲线。磁场是客观存在的，磁感线是人们假象出来的。磁感线是立体分布的，且不交叉；磁体周围的磁感线总是从N极出发回到S极的；它的疏密表示磁场的强弱。
常见的几种磁场的磁感线分布如图1所示
地磁场：地球是个大的条形磁体，地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，海龟信鸽都是利用地磁场来导航的。
重点三、电流的磁效应（电生磁）
1.奥斯特实验：
（1）现象：闭合开关小磁针偏转，断开开关小磁针回到原位，改变电流方向磁针反向偏转。
（2）结论：该实验说明通电导体的周围有磁场，磁场的方向与电流的方向有关。
（3）实验注意：要将导线平行的放在静止小磁针的上方。
2.通电螺线管的磁场
（1）磁场特点：外部磁场方向与与条形磁铁的磁场相似，磁感线从N极出来，进入S极；在螺线管的内部，磁感线由S极指向N极。
（2）安培定则：螺线管的极性用安培定则判定。
内容：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螺线管的北极。
判断方法：先标出螺线管中的电流方向;用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
3.应用：电磁铁
插有铁芯的通电螺线管就是电磁铁。软铁芯在通电螺线管中被磁化，也产生磁场，电磁铁周围的磁场既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场。
要点诠释：
1.电磁铁的优点：
（1）磁性强弱与通入的电流大小和线圈的匝数有关，电流越大，磁性越强；在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
（2）磁性有无可由电路的通断来控制。通电时有磁性，断电时磁性立即消失。（注意：电磁铁中的铁芯必须采用软铁，而不能用钢，因为钢能保持磁性。）
（3）磁极的性质可以通过电流的方向来改变。
2.扬声器：
（1）构造：固定的永磁体，线圈，锥形纸盆
（2）工作原理：它是把电信号转换成声信号的一种装置。由于线圈中通过的电流是交变电流，它的方向不断改变，线圈就不断的被永磁体吸引和排斥使线圈来回振动，同时带动纸盆的振动，于是扬声器就发出了声。
3.电磁继电器：（1）电磁继电器的工作原理：通过控制电磁铁的电流，来达到控制工作电路的目的。因此，一般的继电器电路由（低压）控制电路和（高压）工作电路两部分组成。
电磁继电器的工作电路和控制电路的组成和特点如图所示：
重点四、电磁感应现象 （磁生电）
1.电磁感应：闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象。
2. 产生感应电流必须同时满足三个条件：
（1）电路是闭合的；（2）导体要在磁场做切割磁感线的运动；（3）切割磁感线运动的导体只能是一部分，三者缺一不可。如果不是闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流产生，只是在导体的两端产生感应电压。
3.感应电流的方向：感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。因此要改变感应电流的方向，可以从两方面考虑，一是改变导体的运动方向，即与原运动方向相反；二是使磁感线方向反向。但是若导体运动方向和磁感线方向同时改变，则感应电流的方向不发生改变。
4.应用：发电机
发电机的原理是电磁感应，发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。其能量转换是把机械能转化为电能。
重点五、磁场对电流的作用
1. 通电导体在磁场中受到磁力的作用，磁力的方向与磁场方向、电流方向有关。
2.应用：电动机。其能量的转化为：电能转化为机械能。
2. 直流电动机为什么需装换向器？
当线圈转到如图所示位置时，ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上，而且大小相等，方向相反，线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用，所以不能连续转动下去。如何才能使线圈连续转动下去呢？我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置，恰在这时使线圈与电线的两个接头互换，则线圈中的电流方向改变，它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反，从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。因此，要使线圈连续转动，应该在它由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线圈中的电流方向。能够完成这一任务的装置叫做换向器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。
真题演练
一、单选题
1．（2021·广东广州·中考真题）如图甲，磁场对导体的力F竖直向上，用Fab，Fcd，Fa'b'，Fc′d′分别表示图乙丙中闭合开关时磁场对导体ab、cd、a′b′、c′d′的力，则（ ）
A．Fab竖直向下，Fcd竖直向下B．Fab竖直向上，Fcd竖直向下
C．Fa′b′竖直向上，Fc′d′竖直向下D．Fa′b′竖直向下，Fc′d′竖直向上
2．（2021·广东深圳·中考真题）旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动。下列选项中和轮子发光的原理相同的是（ ）
A．①通电导线在磁场受到了力的作用B．②动圈式话筒
C．③电磁继电器D．④奥斯特实验
3．（2021·广东深圳·中考真题）有一个泡沫加在指南针上，漂浮在水面上，指南针有偏移，下列说法正确的是（ ）
A．指南针磁偏角是由宋代科学家沈括提出的
B．水下10cm处的压强为1×105 Pa
C．如果外力消失，指南针会沉到水底
D．当指南针和泡沫总重为0.2N时，排开水的质量是0.2kg
4．（2021·广东广州·二模）科技小组示了一个“隔板推物”的节日，其原理如图所示：甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，对于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．甲线圈相当于电，乙线圈相当于用电器
B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C．乙线圈随之摆动是电磁感应现象
D．甲线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力作用
5．（2021·广东广州·二模）两根通电导体A和B，A通了电会产生磁场，那A产生的磁场对旁边的B是不是会有力的作用呢？通过如图的实验，发现导体A和B如虚线所示发生形变，导体B对A的作用力为Fa，A对B的作用力为Fb。下列说法正确的是（ ）
A．Fa向右，Fb向左
B．Fa和Fb是一对平衡力
C．只把导体A所接的电正负极对调，则Fb向左
D．只把导体B所接的电正负极对调，则Fb向右
二、填空题
6．（2021·广东·佛山市南海区大沥镇许海初级中学模拟预测）如图所示，闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在磁场里______转动的原理，如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是改变电流的______，若将电池换成灵敏电流表，闭合开关，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是著名的______现象。
7．（2021·广东·佛山市三水区三水中学附属初中二模）如图所示的四个图中，最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是______；揭示电动机的工作原理的图是______；揭示发电机的工作原理的图是______。（以上均填字母）
8．（2021·广东茂名·一模）如图所示的三个装置图a可用来演示______现象，图b的实验名称叫______实验，根据图c的原理，可以制作______。
9．（2021·广东·封开县封川中学三模）阅读短文，回答问题：
核能的利用
在常规化石能非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%是来自核电。核电站的大体组成如图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。请在下面的空格中填上适当的内容：
（1）从能的转化和转移来看，蒸汽轮机中发生能量转化形式是______ ；
（2）发电机发电时是让线圈在______ 中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为______ 现象；
（3）核电站所需的核能是利用原子核______（填“裂变”或“聚变”）所产生的；
（4）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106 t的煤炭。则6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量是______ J（煤炭的热值为q煤=3×107 J/kg）；
（5）近日，日本政府“官宣”将福岛核废水排入大海，引起世界各国人民的强烈反对和谴责。因为核电站的核废料具有______ 性，对环境和人类都会造成相当大的危害。
10．（2021·广东·封开县封川中学三模）“悬浮灯泡”能够悬浮发光，如图甲所示，基座内有一个线圈，和铁芯组成的电磁铁，而灯泡内部有闭合线圈连接的LED灯和磁铁，其内部结构如图乙所示。
（1）当基座内电路接通后，灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互______；
（2）乙图中电左侧为______（选填“正”或“负”）极；
（3）想让灯泡悬浮得更高，应该将滑片P向______（选填“左”或“右”）移动。
三、作图题
11．（2021·广东·模拟预测）如图所示，小磁针处于静止状态，请根据螺线管的磁极在两虚线框内分别标出小磁针右端极性和电的正负极。
四、实验题
12．（2021·广东清远·二模）如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成闭合电路。
（1）该实验中，灵敏电流计的作用是判断电路中有无电流和判断______。
（2）确认灵敏电流计能正常工作后，若无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不偏转，其原因可能是______（填一个即可）。
（3）某小组对实验进行完善后，观察到现象如表所示，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫做______现象。
（4）比较第4、6（或5、7）次实验可以得出______。
（5）利用上述实验原理可制成______，若将灵敏电流计换成______，则可探究磁场对电流的作用。
13．（2021·广东梅州·一模）小华在探究电磁现象的实验中，设计了如图所示的实验装置。
（1）①在图甲中将磁体向下插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，由此可知：电路中有______产生；
②将磁体从螺线管中向上拔出时，会观察到灵敏电流计的指针向______（选填“左”或“右”）偏转；
③通过前两步实验，可得出感应电流的方向与______的方向有关；
④学校的广播系统中，其中______（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）是利用这个原理工作的；
（2）图乙装置的实验结果表明磁场对通电导体______；为了使实验效果更明显，图中悬挂在细线下的金属棒最好选用______。（填字母代号）
A．铁棒 B．玻璃棒 C．铝棒 D．铜棒
14．（2021·广东江门·一模）在探究“产生感应电流的条件”实验中：
（1）实验中通过观察______来判断电路中是否有感应电流；
（2）磁铁不动，闭合开关，导体AB沿______（选填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。导体AB不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针______（选填 “会”或“不会”）发生偏转；
（3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做______运动时，导体中就会产生感应电流。在产生感应电流的实验中，将______能转化为电能；
（4）小明完成实验后又向老师借了一个磁性更强的U形磁铁重做实验，你认为他想探究的问题可能是______；
（5）如果将小量程电流表换成______，可以探究磁场对通电导体的作用。
五、综合题
15．（2021·广东·正德中学二模）阅读下面两则材料，回答对应的问题
材料一：巨磁效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引了了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性的示意图，图中GMR是巨磁电阻。
（1）如果先闭合S2，再闭合S1，指示灯的亮度______（变亮、变暗、不变）；
（2）闭合S1、S2后，向______（左、右）调节滑片P，会发现电压表的示数变小；如果此过程中，电压表的示数是由3V变成2V，且通过指示灯的电流在0.2A和0.3A之间变化，则灯泡的电阻是______Ω，指示灯所在电路电电压是______V（忽略灯丝电阻的变化）。
材料二：双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图1所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有A、B和C三块簧片，A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，B与A的端点分开，并与C的端点接触。
请回答下列问题：
（3）簧片A、B和C所对应的材料可能是______。
A．铁、铁、铜
B．铜、铝、铁.
C铜、铁、铁
D．镍、铁、铝
（4）如图3所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电_______。
序号
磁体放置方式
导体AB运动情况
电流计指针偏转情况
1
上N下S
静止
不偏转
2
竖直向上运动
不偏转
3
竖直向下运动
不偏转
4
上N下S
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
6
上S下N
向左运动
向左偏转
7
向右运动
向右偏转
参考答案：
1．D
【解析】
AB．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，已知甲图中磁场对导体的力F竖直向上，乙图中磁场方向与甲图一致，而导体ab电流方向与甲图相反，所以Fab方向竖直向下，导体cd电流方向与甲图一致，所以Fcd方向竖直向上，故AB错误；
CD．磁场力方向影响因素有：磁场方向和电流方向，甲图中磁场对导体的力F竖直向上，图丙磁场方向与图甲相反，导体a′b′电流方向与图甲相同，所以Fa′b′竖直向下，导体c′d′电流方向与图甲相反，所以Fc′d′竖直向上，故C错误，D正确。
故选D
2．B
【解析】
旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动，产生感应电流，属于电磁感应现象。
A．①中线圈在磁场中转动，应用通电导线在磁场受到了力的作用，故A不符合题意；
B．②中动圈式话筒的工作原理是电磁感应原理，故B符合题意；
C．③中电磁继电器利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意；
D．④中奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。
故选B。
3．A
【解析】
A．世界上第一个论述磁偏角的，即第一个发现地磁的两极与地理的两极并不完全重合的科学家是我国宋代学者沈括，故A正确；
B．水下10cm处的压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103 Pa
故B错误；
C．一个泡沫加在指南针上，漂浮在水面上，如果外力消失，由牛顿第一定律可知指南针处于静止状态，故C错误；
D．当指南针和泡沫总重为0.2N时，由阿基米德原理可知排开水的重力是0.2N，排开水的质量
m排=G排g=0.2N10N/kg=0.02kg
故D错误。
故选A。
4．A
【解析】
AB．甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的电路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，所以甲线圈相当于电，工作时将机械能转化为电能，故A正确，B错误；
CD．乙线圈中有电流通过时，根据通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，所以乙线圈相当于用电器，甲线圈摆动是因为通电导线是因为收到外力的作用，故CD错误。
故选A。
5．C
【解析】
A．由图可知，A、B之间相互排斥，则导体B对A的作用力Fa的方向是向左的，A对B的作用力Fb的方向是向右的，故A错误；
B．Fa和Fb是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力，故B错误；
C．只把导体A所接的电正负极对调，磁场的方向会发生变化，由图可知，A和B相互吸引，则Fb是向左的，故C正确；
D．只把导体B所接的电正负极对调，磁场的方向会发生变化，则A和B之间是相互吸引的，则Fb是向左的，故D错误。
故选C。
6． 受力 方向 电磁感应
【解析】
[1]磁场对通电导线有力的作用，能使通电导线产生运动，电动机转动，就是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。
[2]通电导线在磁场中的受力方向与电流的方向、磁场的方向有关，如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是改变电流的方向或改变磁场的方向。
[3]闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动，电路中能产生感应电流，闭合开关，当用手快速转动电动机转轴时，线圈切割磁感线，灵敏电流表指针偏转，这是著名的电磁感应现象。
7． C D A
【解析】
[1] 图B将导线绕在铁钉上，当有电流通过导线时，即为电磁铁，会有磁性，没有电流时就失去磁性，其原理是电流的磁效应。图C装置是奥斯特实验，实验表明电流周围存在磁场，最早向人们揭示电和磁之间存在的联系，即最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是C。
[2]图D装置说明通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的制作原理，即揭示电动机的工作原理的图是D。
[3]图A装置说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的工作原理，即揭示发电机的工作原理的图是A。
8． 电磁感应 奥斯特 电动机
【解析】
[1]图a中，开关闭合时，若导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象。
[2]图b中，导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，叫奥斯特实验。
[3]图c中，给导体通电，再将其放入磁场中，会受到力的作用，可用来演示通电导体在磁场中受力，这是电动机的原理。
9． 内能转化为机械能 磁场 电磁感应 裂变 1.8×1017 放射
【解析】
（1）[1]蒸汽轮机中，蒸汽的内能会转化为机械能。
（2）[2][3]发电机发电时是让线圈在磁场中旋转而切割磁感线运动，从而产生感应电流，这就是电磁感应现象。
（3）[4]核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的。
（4）[5]6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量
Q=mq=6×109kg×3×107J/kg=1.8×1017J
（5）[6]因为核电站的核废料具有放射性，会对环境造成相当大的危害，所以日本政府“官宣”将福岛核废水排入大海，引起了世界各国人民的强烈反对和谴责。
10． 排斥 负 左
【解析】
（1）[1]灯泡悬浮停在空中时，受到的重力和磁力是一对平衡力，灯泡能克服重力悬浮在空中是因为同名磁极相互排斥。
（2）[2]乙图中上方螺线管的下端为S极，根据同名磁极相互排斥可知，则下方通电螺线管上端应为S极，下端为N极，由安培定则知道，电右端为正极，左端为负极。
（3）[3]要使灯泡悬浮的高度增加，就要增大其磁性，可以向左调节滑动变阻器的滑片增大电流。
11．
【解析】
由图可知，螺线管的左端为N极，则右端为S极，根据磁极间的相互作用判断出小磁针的右侧为N极。根据安培定则，伸出右手使大拇指指示螺线管的左端N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流从螺线管的左端流入，则电的右端为负极，左端为正极；如图所示：
12． 电流的大小和方向 电路不是闭合回路 切割磁感线 电磁感应 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中感应电流的方向与磁场的方向有关 发电机 电##电池
【解析】
（1）[1]灵敏电流计指针偏转与否可以判断电路中是否有电流，偏转的方向可以说明电流的方向，同时偏转角度大小可以判断电流大小，故在“探究产生感应电流的条件”的实验中，实验中灵敏电流计的作用是判断电路中是否有电流、判断产生感应电流的方向、大小。
（2）[2]无论导体AB在磁场中怎样运动，正常的灵敏电流计的指针均不见发生偏转，其主要原因可能是电流太小，或电路不是闭合回路，没有电流产生。
（3）[3][4]由表中的实验记录可知，在电路闭合时，只有导体在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针才偏转，说明此时电路中产生电流，由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象。
（4）[5]第4、6(或5、7)次实验中，导体在磁场中做切割磁感线运动方向相同，磁场方向不同，产生的感应电流方向不同，故可以得出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中感应电流的方向与磁场的方向有关。
（5）[6]在此实验过程中，能量转化情况是机械能转化为电能，利用这一原理，人们在生产生活中制成了发电机等电器。
[7]若要探究磁场对电流的作用，则电路中必须有电装置，故应将灵敏电流计换成电。
13． 感应电流（或电流） 左 导体做切割磁感线运动（磁体运动方向也给分） 动圈式话筒 有力的作用 C
【解析】
（1）[1]在图甲中将磁体向下插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，说明有电流流过灵敏电流计，由此可知：电路中有感应电流产生。
[2]产生的感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，将磁体从螺线管中向上拔出时，磁场方向不变，但是运动方向改变了，由向下变成向上了，那么电流方向改变，一开始观察到灵敏电流计的指针向右偏转，那么这时灵敏电流计的指针向左偏转。
[3]通过前两步实验，把磁体从螺线管中向下插入，向上拔出，磁场的方向没有变化，改变了导体的运动方向，产生的电流方向发生变化，由此可知，感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关。
[4]产生感应电流，这是电磁感应现象，扬声器原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而动圈式话筒是电磁感应原理，产生感应电流，所以动圈式话筒是利用这个原理工作的。
（2）[5]图乙装置，当闭合开关后，电路有电流，通电导体会运动，图乙装置的实验结果表明磁场对通电导体有力的作用。
[6]为了使实验效果更明显，图中悬挂在细线下的金属棒最好选用铝棒，这是由于铝的密度小，对比相同体积的铁棒、铜棒，铝的质量更小，它的运动状态容易改变；玻璃棒属于绝缘体，不导电，电路没有电流流过，玻璃棒不会运动，实验没有效果。
故选C。
14． 电流计指针偏转 左右 不会 切割磁感线 机械 感应电流的大小是否与磁场强度有关 电
【解析】
（1） [1]电路中如果有感应电流产生，电流计的指针会发生偏转，实验中通过观察电流计的指针是否发生偏转来判断电路中是否有感应电流。
（2）[2]产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体切割磁感线。磁铁不动，闭合开关，导体AB沿左右方向运动时，电路中有感应电流产生，电流表指针会发生偏转。
[3]导体AB不动，闭合开关，磁铁上下运动，导体AB没有切割磁感线，电路中没有感应电流产生，电流表指针不会发生偏转。
（3）[4]闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，电路中有感应电流产生；闭合电路的部分导体做不切割磁感线运动时，电路中没有感应电流产生。因此可得结论：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
[5]在产生感应电流的实验中，闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能。
（4）[6]小明完成实验后，控制其他条件不变，只换用磁性更强的U形磁铁重做实验，说明他想探究的问题可能是感应电流的大小是否与磁场强度有关。
（5）[7]探究磁场对通电导体的作用，需要将通电导体放在磁场中，因此电路中要有电和磁体。将小量程电流表换成电，可以探究磁场对通电导体的作用。
15． 变亮 左 10 5 C 见解析
【解析】
（1）[1]先闭合S2，再闭合S1时，通过螺线管产生磁场，GMR所处的位置由无磁场变为有磁场，可知GMR的阻值减小，由串联电阻的规律，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，由图中的电流增大，由
P=I2R
可知，指示灯的实际功率增大，指示灯变亮。
（2）[2]上图中，电压表测GMR的电压，因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，电压表的示数变小时，GMR的阻值变小，GMR所处磁场的磁性增强，则通过电磁铁的电流增大，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，即滑片左移。
[3][4]当电压表的示数UGMR=3V时，电路中的电流
I1=0.2A
因串联电路中总电压等于各部分电压之和，由欧姆定律，所以，电的电压
U=UGMR+I1RL=3V+0.2A×RL
当电压表的示数UGMR'=2V时，电路中的电流
I2=0.3A
同理，电的电压
U=UGMR'+I2RL=2V+0.3A×RL
因电的电压不变，所以有
3V+0.2A×RL=2V+0.3A×RL
解得
RL=10Ω
电的电压
U=UGMR+I1RL=3V+0.2A×10Ω=5V
（3）[5]由题可知，螺线管通电后能够磁化干簧管的B、C两个簧片，所以B和C的制作材料可能是铁；B不能吸引A，则A的制作材料可能是铜，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（4）[6]当开关S闭合后，电路接通红灯亮，故红灯与螺线管相连且与A簧片组成一条支路；
通电后螺线管产生磁性，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，把B簧片吸下来，绿灯电路接通绿灯亮，所以绿灯与C簧片相连；这样绿灯与红灯能交替通电。如下图所示：
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