人教版物理九年级全册《第20章 电与磁》巩固提升
一 、单选题（本大题共10小题，共30分）
1.（3分）我国北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中，将指南针分为“水针”和“旱针”两类。在如图所示装置中，条形磁铁左方的水盆中悬浮的“水针”和正上方悬挂的“旱针”在静止时其极分别指向
A. 左，右 B. 右，左 C. 左，左 D. 右，右
2.（3分）用如图所示的装置探究电磁感应现象，下列操作使电流表指针发生偏转的是
A. 保持磁体和导体静止 B. 保持磁体静止，导体竖直向上运动
C. 保持导体静止，磁体水平向右运动 D. 保持导体静止，磁体竖直向上运动
3.（3分）如图是探究“让通电导体在磁场中动起来”的装置图，下列说法正确的是
A. 该装置探究的是电动机的原理
B. 该装置探究的是发电机的原理
C. 只改变电流方向时，通电导体的受力方向不变
D. 只改变磁场方向时，通电导体的受力方向不变
4.（3分）东汉学者王充在《论衡》中记载我国最早的指南针是司南，“司南之杓，投之于地，其柢长柄指南”。下列说法中正确的是
A. 司南长柄是指南针的北极 B. 司南长柄是指南针的南极
C. 司南长柄指向地磁的南极 D. 司南的“地盘”由铁制成
5.（3分）如图是一些研究电现象和磁现象的实验。下列关于这些实验的叙述正确的是
A. 图中小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身具有磁性
B. 图中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场中
C. 图中条形磁铁静止时端总是指向北方，说明端是条形磁铁的南极
D. 图中铁钉吸引的大头针比多，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
6.（3分）经科学家研究发现：在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体，它们相当于一个个微小磁针。实验证明：在只有地磁场而没有其它磁场作用时，小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动，并聚集在小水滴北面的边缘。实验中，若把这些细菌中的磁生小体看成小磁针，则它的极指向
A. 北 B. 南 C. 西 D. 东
7.（3分）如图所示，电磁铁和通电后，的右端、的左端分别是
A. 极，极 B. 极，极 C. 极，极 D. 极，极
8.（3分）现代武器中的新型电磁炮是利用电磁技术制成的，具有速度大、命中率高的特点，其原理是磁场对通电导体有力的作用。下图中与此原理相同的是
A. 手摇发电机 B. 电磁铁
C. 扬声器 D. 磁悬浮列车
9.（3分）下列四幅图中，通电螺线管的极性标注正确的是
A. B.
C. D.
10.（3分）如图是一个课外兴趣小组自制的“温度自动报警器”原理图。下列说法正确的是
A. 减少线圈的匝数可增大电磁铁的磁性
B. 减小电源电压能使电磁铁的磁性增强
C. 只要温度计内的水银柱升高电铃就发声
D. 若点接电源的正极，报警时电磁铁的左端为极
二 、多选题（本大题共1小题，共3分）
11.（3分）如图所示是恒温箱的简易电路图．其工作原理如下：接通工作电路后，电热丝加热，当箱内温度达到温度计金属丝所指的温度时，控制电路接通，衔铁被吸下，工作电路断开，电热丝停止加热；当箱内温度低于金属丝所指的温度时，控制电路断开，衔铁被弹起，工作电路再次工作，电热丝加热，从而保持恒温箱内温度恒定．某恒温箱中的控制电路出现故障，箱内温度高于设定温度，控制电路故障可能是
A. 弹簧的弹性降低 B. 电热丝电阻变大
C. 控制电路电源电压降低 D. 线圈中的铁芯脱落
三 、填空题（本大题共5小题，共20分）
12.（4分）某款新型魔方充电器，转动魔方就能产生电能，并储存于魔方内，它的工作原理跟______选填“发电机”或“电动机”相同，当魔方给移动设备充电时，它相当于电路中的______选填“电源”成“用电器”
13.（4分）如图所示，通电线圈在磁场中会受力转动，根据这一现象可以制成______机，如图所示，若导体切割磁感线的方向不变，但将磁铁的、极对调，则电流表指针的摆动方向______填“改变”或“不变”，如图所示的话筒工作原理与______机填“电动机”或“发电机”的原理相同。
14.（4分）磁感线上某一点的____方向即放在该处的小磁针____极的指向，就是该点磁场的方向．
15.（4分）如图是某“抢跑判断器”的设计图。运动员蹲在起跑器上，闭合开关、若运动员抢跑，起跑器对压敏电阻的压力就会变小，此时被电磁铁吸下，抢跑指示灯亮。若运动员未抢跑，则正常指示灯亮。为达到设计要求，压敏电阻的阻值应随压力的增大而______，电磁铁上方的是______选填“铜片”或“铁片”。
16.（4分）如图所示，在磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片从端向端滑动过程中，则电流表的示数______，弹簧的长度将______选填变小、不变或变大。
四 、简答题（本大题共2小题，共12分）
17.（6分）摇摆钢笔
你有没有留神过，我们写字的时候，笔的上端都会小弧度的来回摇摆。有细心的中国设计师就发现了这个细微的动作，根据物理学原理设计出一款“收音机钢笔”，希望给在繁重功课压力下的学生朋友增添一些乐趣。这支钢笔内置有电池，当你书写的时候，【笔端摇摇摆摆产生电流】，就能给电池储存电量。而钢笔上面的频道调节、音量调节、耳机插孔、音响等配置一个不少。如此一来，在枯燥的学习之中你便可以听听音乐或是新闻，以缓和学习的压力。但是家长们应该不会赞同这样的设计吧，不是做功课的时候就应该乖乖做功课么？
请回答下列问题：
文中括号部分是基于哪个物理学原理或规律制成的：______。
给内置电池充电过程发生的能量转化情况是：______。
、电能转化为化学能 、化学能转化为电能 、机械能转化为电能 、电能转化为机械能。
18.（6分）小磁计放在两通电螺线管之间，静止时处于如图所示的位置，请完成螺线管的绕线，并标出电流的方向。
五 、作图题（本大题共1小题，共6分）
19.（6分）将一个通电螺线管用单线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时端指南、端指北。画出螺线管上过导线环绕图示，并在螺线管两端标出、极。
六 、实验题（本大题共1小题，共6分）
20.（6分）如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。
实验时通过观察______来判断电路中是否产生感应电流。
小明在探究导体在磁场中运动产生感应电流条件的实验时，仪器和电路都连接完好，可是实验现象不太明显。请提出一条改进措施：______。
在这个实验中机械能转化为电能，运用该实验原理制作了______选填“发电机”或“电动机”。
如果将小量程电流计换成______，可以观察磁场对电流的作用。
七 、计算题（本大题共1小题，共12分）
21.（12分）闭开关，悬着的导体 ______ 选左右”、“上下“沿向”“沿向”运动时，表会发生偏转．
如图所示探究“磁生电”实装置．
在这个实，导体相当于电路中的 ______ 选“用电”、“电源”、“线”“开”．
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解：根据异名磁极相互吸引可知，条形磁铁的左端为极，所以“水针”的右端为极，“旱针”的左端为极。
故选：。
根据异名磁极相互吸引的特点，小磁针静止时，极指向条形磁体一端，条形磁铁这段就是和极不同的磁极---极。
此题主要考查磁极间的相互作用规律，要知道同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的规律。
2.【答案】C;
【解析】解：
A、保持磁体和导体静止，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故A不符合题意；
B、保持磁体静止，导体竖直向上运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故B不符合题意；
C、保持导体静止，磁体水平向右运动，导体也做切割磁感线运动，会产生感应电流，能使电流表指针发生偏转，故C符合题意；
D、保持导体静止，磁体竖直向上运动，导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流；故D不符合题意。
故选：。
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；本题要使电流表指针偏转就是有感应电流产生，关键是看导体是否切割磁感线；
产生感应电流的条件注意三点：一是“闭合电路”，电路必须是完整的回路，二是“一部分导体”，不是全部的导体都在参与运动，三是“切割磁感线运动”，导体的运动必须是切割磁感线的，正切、斜切都可以，但不能不切割。
3.【答案】A;
【解析】
该题考查通电导体在磁场中受力的作用，研究通电导体在磁场中受力的实验装置中有电池，电能转化为机械能，根据此原理制成电动机；研究电磁感应现象的实验装置中没有电池，机械能转化为电能，根据此原理制成发电机。
该装置中有电源提供电能，这是研究通电导体在磁场中受力的装置，是电动机的工作原理。
磁场对通电导体的作用力的方向与电流方向、磁场方向的有关。
、该装置中有电源提供电能，这是研究通电导体在磁场中受力的装置，是电动机的工作原理，故A正确，B错误。
、磁场对通电导体的作用力的方向与电流方向、磁场方向的有关，只改变电流方向或只改变磁场都可以改变通电导体的受力方向，故CD错误。
故选：。
4.【答案】B;
【解析】解：司南的长柄指南，是磁体的南极，故错误、正确；
C.地磁北极在地理的南极附近，司南长柄指的是地磁北极，故错误；
D.因为磁体会吸引铁，相互之间的吸引力会阻碍司南转动，所以司南的“地盘”不能由铁制成，故错误。
故选：。
磁体静止时，指南的叫南极用字母表示；指北的叫北极，用字母表示；
地球是一个大磁体，地磁北极在地理的南极附近；
磁铁有吸引铁、钴、镍的性质。
此题主要考查了磁场和地磁场，磁场是一种真实存在的物质，对于磁场的认识，我们是通过它对其他物体的作用来认识的。
5.【答案】B;
【解析】解：
A、图中铁棒靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，不能确定铁棒是否具有磁性，故A错误；
B、图是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B正确；
C、磁铁都具有指向性，图中条形磁铁静止时端总是指向北方，说明端是条形磁铁的北极，故C错误；
D、从图可知，铁芯相同、电流相同，只有线圈的匝数不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系的，故D错误。
故选：。
认识这几幅图，明确它们所反映的实验原理，才能对号入座，判断选项中的说法是否正确。
四幅图分别代表了电与磁中四个重要的物理实验，分别是磁体的特性、电流的磁效应、磁体的极性、电磁铁的探究，这都是我们应重点掌握的，在学习中相互比较更能有效地进行把握。
6.【答案】A;
【解析】
地磁场的极在地理南极附近，地磁场的极在地理北极附近，把地球看做一个大型的磁体，在地球的外部，磁感线应该是从地磁的极出发，回到地磁的极。
此题主要考查地磁场的特点，知道地磁场的极在地理南极附近，地磁场的极在地理北极附近，不能把地理的南北极与地磁体的南北极混淆．
由题意可知，在地磁场的作用下，对于小水滴来说，磁感线应是从小水滴的南面指向小水滴的北侧，把这些细菌中的磁生小体看成小磁针，小磁针的极指向与磁场磁感线的方向相同，所以，它的极指向小水滴的北侧，所以选项符合题意；
故选。
7.【答案】A;
【解析】解：由安培定则可得，用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的极。则左边电磁铁的右端是极，的左端是极。
故选：。
由安培定则可判断电磁铁的极性。
此题主要考查安培定则的应用，掌握安培定则的内容即可轻松解答此题。
8.【答案】C;
【解析】解：
A、发电机的工作原理是电磁感应现象，故A不符合题意；
B、图中实验装置是电磁铁，其原理是电流的磁效应，故B不符合题意；
C、图中的装置是扬声器，音圈线圈安放在磁铁磁极间的空隙中，按音频变化的电流通过音圈时，音圈受到磁场力而运动，纸盆与音圈连接，随音圈振动而发声；所以，其原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故C符合题意；
D、磁悬浮列车利用“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的原理，使列车实现悬浮，故D不符合题意。
故选：。
明确通电导体在磁场中受力的作用这一原理，主要应用于电动机。对选项中各电器的工作原理进行分析，最后做出判断。
磁场对通电导体有力的作用，人类根据这一原理制造了电动机，而电动机在生活中应用广泛。注意与其它电器元件的区分。
9.【答案】C;
【解析】解：、电流由螺线管的左端流入，由安培定则可知，螺线管的左端为极，故A错误，不符合题意。
B、电流由螺线管的右端流入，由安培定则可知，螺线管的右端为极，故B错误，不符合题意。
C、电流由螺线管的右端流入，由安培定则可知，螺线管的左端为极，故C正确，符合题意。
D、电流由螺线管的右端流入，由安培定则可知，螺线管的左端为极，故D错误，不符合题意。
故选：。
在四个选项中，直接告诉了螺线管的绕向；通过电源的正负极，间接告诉了螺线管中电流的方向，利用安培定则即可确定螺线管的磁极标注是否正确。
安培定则涉及三个方向：电流方向、线圈绕向、磁场方向；关于它的考查一般是告诉其中的两个，让确定第三个。此题中就是告诉了电流方向与线圈绕向让确定所标磁场方向是否正确。
10.【答案】D;
【解析】此题主要考查的是学生对电磁铁磁性强弱、工作原理和安培定则的理解和掌握，难度不大。
电磁铁的磁性强弱和线圈匝数、电流大小有关；
温度计内水银柱升高到金属丝时，电路接通，电磁铁具有磁性，将衔铁吸引，电铃所在电路接通，电铃才会发声；
若点接电源的正极，根据安培定则判断出电磁铁的极性。
要增强电磁铁的磁性，可以增加线圈匝数，也可以增大电源电压来增大电路中的电流，来增强电磁铁磁性，故、错误；
温度计内水银柱升高到金属丝时，电路接通，电磁铁具有磁性，将衔铁吸引，电铃所在电路接通，电铃才会发声，故错误；
若点接电源的正极，根据安培定则可知，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向电磁铁的右端，则右端为极，左端为极，故正确。
故选。
11.【答案】CD;
【解析】解：、弹簧的弹性降低，是不能拉起，不符合题意，故A错误；
B、电热丝电阻变大，根据电功公式可知，时间加长，与箱内温度高于设定温度无关，不符合题意，故B错误；
C、控制电路电源电压降低，电磁铁磁性减弱，不能拉下衔铁，符合题意，故C正确；
D、线圈中的铁芯脱落，可以使电磁铁磁性减弱，不能拉下衔铁，符合题意，故D正确．
故选CD．
分析：
箱内温度高于设定温度，说明工作电路没有断开，电热丝没有停止加热，控制电路没有断开，衔铁没有被吸引下来，据此分析．
这道题主要考查电磁继电器的应用，常见题目．
12.【答案】发电机; 电源;
【解析】解：转动魔方就能产生电能，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象，与发电机的工作原理相同。当魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
故答案为：发电机；电源。
利用电磁感应现象可以产生感应电流，在电磁感应现象中机械能转化为电能；电源是提供电能的装置。
发电机的原理是电磁感应现象，而电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，它们的能量转化分别是：机械能转化电能，电能转化为机械能。
13.【答案】电动 ; 改变 ; 发电 ;
【解析】解：如图：通电线圈在磁场中会受力转动，根据这一现象可以制成了电动机；
如图：将磁铁的、极对调，磁场方向改变，则感应电流方向改变，所以电流表指针的摆动方向改变；
如图：动圈式话筒利用电磁感应现象原理，与发电机相同。
故答案为：电动机；改变；发电机。
“通电导体在磁场中受力原理”说明电能转化成机械能，电磁感应现象原理是“导体在磁场中运动产生电流”，说明机械能转化成电能。而电动机就是电能转化成机械能，发电机就是机械能转化成电能。
动圈式话筒工作过程是：声波振动引起膜片振动带动线圈振动线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。
改变感应电流的方向，改变磁感线方向或改变导体的运动方向，二者都改变，感应电流方向不变。
磁现象这一章有三个原理要记住：
电动机的原理是通电导体在磁场中受力或通电线圈在磁场中受力转动；
发电机的原理是电磁感应现象；
电磁铁的原理是电流的磁效应。
14.【答案】切线;N;
【解析】解：磁场的方向是根据小磁针受力方向得出的，我们规定小磁针静止时N极的指向即为该点磁场的方向；
在用磁感线描述时，磁感线的切线方向表示该点的磁场方向．
故答案为：切线；N．
15.【答案】减小 ; 铁片 ;
【解析】解：运动员蹲在起跑器上，闭合开关、若运动员抢跑，起跑器对压敏电阻的压力就会变小，此时被电磁铁吸下，抢跑指示灯亮。若运动员未抢跑，则正常指示灯亮，运动员抢跑后，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下，抢跑指示灯亮，压敏电阻的阻值应随压力的增大而减小；
电流从电磁铁的上端进入，从电磁铁的下端流出，根据安培定则，判断电磁铁的上端是极，下端是极，能够被电磁铁吸引的是铁片，电磁铁不具有吸铜性；
故答案为：减小；铁片。
通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强，通过电磁铁的电流越小，电磁铁磁性越弱。
电磁铁的极和极通过安培定则进行判断：用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是电磁铁的极；根据图示控制电路与工作电路分析答题。
通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强，分析清楚电路结构、明白电磁继电器的工作原理即可正确解题。
16.【答案】变大 ; 变大 ;
【解析】解：因为滑片从端向端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，所以电路中的电流变大，即电流表示数增大；
又因为电流增大通电螺线管的磁性增强，根据右手定则可得，螺线管的上端为极，下端为极，又因为异名磁极相互吸引，所以螺线管对磁铁的吸引力增大，弹簧伸长的长度变大。
故答案为：变大，变大。
根据滑动变阻器的使用方法确定电路中的电阻的变化，再根据欧姆定律确定电路中电流的变化；
根据右手定则确定通电螺线管的、极，然后根据螺线管的磁性变化以及磁极间的相互作用判断弹簧长度的变化。
知道滑动变阻器的正确使用方法，知道影响电磁铁磁性强弱的因素，会根据右手定则判断螺线管的磁极，会熟练应用磁极间的相互作用分析问题。
17.【答案】电磁感应；
;
【解析】解：这款摇摆钢笔是基于电磁感应的原理制成的；
给电池充电时，使其内部发生化学变化，故使电能转化为化学能。故选。
故答案为：电磁感应； 。
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流；
电功的实质就是能量间的转化，要根据物体产生的能量性质分析能量转化的方向；
本题是一道信息给予题，考查了电磁感应、能量转化等知识点，主要考查学生对所学物理知识的应用能力。
18.【答案】解：
小磁针的极靠近了螺线管的右端，根据磁极间的作用规律可知，螺线管的右端为极，左端为极。同理可以确定螺线管的左端为极，右端为极；
根据螺线管的左端为极，右端为极，结合其线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的左端流入，右端流出；
根据电流方向是从螺线管的左端流入右端流出，结合螺线管的左端为极，右端为极，利用安培定则可以确定螺线管的线圈绕向如下图所示：
;
【解析】
该题考查了安培定则、磁极间的作用规律。安培定则共涉及三个方向：电流方向、线圈绕向、磁场方向，告诉其中的两个可以确定第三个；在此题中，小磁针的极是解决此题的入手点。
根据小磁针的、极，可以确定通电螺线管的、极。
根据螺线管的极和线圈绕向利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向；
利用螺线管中的电流方向和螺线管的极根据安培定则可以确定螺线管的绕向。
19.【答案】解：通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北，指北的是N极，指南的是S极，如图所示，
电流方向如图所示，根据安培定则用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向通电螺线管的N极，所以先从螺线管的后面开始绕螺线管，如图所示。
故答案为：如上图。;
【解析】
通电螺线管水平悬吊静止时一端指南一端指北，指北的是极，指南的是极，知道通电螺线管的磁极和电流方向根据安培定则判断螺线管的绕法。
通电螺线管是一个磁体，按照磁体受到地磁场的作用，通电螺线管指南的是极，指北的是极，然后根据安培定则判断绕法。
20.【答案】电流表的指针是否偏转 换一个磁性更强的磁体 发电机 电源;
【解析】解：
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；
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，说明感应电流太小，故需要增大感应电流；增大感应电流的方法：换一个磁性更强的磁体；加快导体切割磁感线的运动速度；将导体换成多匝线圈；
电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能。利用电磁感应现象制成了发电机；
如果把图中的电流表换成电源，则闭合开关后，通电导体在磁场中会受到力的作用而运动。
故答案为：电流表的指针是否偏转；换一个磁性更强的磁体；发电机；电源。
电路中有电流时，电流表的指针转动，因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流；
增大感应电流的方法：将导体换成多匝线圈；使用磁性更强的磁铁；增大导体切割磁感线的运动速度；
人们利用电磁感应现象制成了发电机；
通电导体在磁场中会受到力的作用。
产生感应电流的条件注意三点：一是“闭合电路”，电路必须是完整的回路，二是“一部分导体”，不是全部的导体都在参与运动，三是“切割磁感线运动”，导体的运动必须是切割磁感线的，正切、斜切都可以，但不能不切割。
21.【答案】左右；左右移动磁铁；电源;
【解析】解：由图，感线方向在直方向，所以左右运动才切磁线，路中才会有感应电流；
动，以左右移动磁铁，仍切割磁线；
答案为：左右；左右动铁；电源．
据产感应电流条件进行判断，意解做切割感线运动的含义．
闭合电路的一导体在磁中行切感线运动时，导体中有应电流产生，这种现象电磁应现象．
此题是探究电磁应现象实验，考学生对产生感应电流条件握及感应流大小的因素．
