專題162電流的磁場（原卷版）

第16章電磁轉(zhuǎn)換16.2電流的磁場目錄TOC\o"13"\h\z\u 1 2 2 3 9一、奧斯特實(shí)驗(yàn)（1）電流的磁效應(yīng)：=1\*GB3①定義：電流周圍存在磁場的現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。=2\*GB3②方向：與電流的方向有關(guān)。=3\*GB3③發(fā)現(xiàn)：1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)。奧斯特實(shí)驗(yàn)：=1\*GB3①證明通電導(dǎo)體周圍存在磁場。=2\*GB3②發(fā)現(xiàn)磁場的方向與電流方向有關(guān)?！局攸c(diǎn)提示】=1\*GB3①奧斯特實(shí)驗(yàn)是最早揭示了電與磁之間的關(guān)系。=2\*GB3②電流除了具有磁效應(yīng)之外還具有熱效應(yīng)。二、通電螺線管周圍的磁場（1）螺線管：把導(dǎo)線繞在圓筒上就做成了螺線管（其磁場與條形磁體相似）。（2）極性：通電螺線管的兩端極性由環(huán)繞電流的方向決定（安培定則判斷）。（3）安培定則：右手握住螺線管，讓彎曲的四指方向與螺線管中電流方向一致，大拇指所指的一端為N極。三、電磁鐵（1）定義：帶有鐵芯的螺線管。（2）電磁鐵強(qiáng)弱影響因素：通過電磁鐵線圈的電流越大，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性就越強(qiáng)。（3）電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)：=1\*GB3①電磁鐵磁性的有無可由電流的通斷來控制。=2\*GB3②電磁鐵的強(qiáng)弱，可由電流的大小和線圈的匝數(shù)來控制。=3\*GB3③電磁鐵的極性位置，可由電流的方向來控制。四、電磁繼電器（1）構(gòu)造：主要由電磁鐵、銜鐵、觸點(diǎn)開關(guān)和彈簧組成。（2）實(shí)質(zhì)：由電磁鐵控制工作電路通斷的開關(guān)。（3）原理：電磁鐵通電時(shí)，把銜鐵吸下來，將工作電路的觸點(diǎn)接通，工作電路閉合；電磁鐵斷電時(shí)失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，切斷工作電路。（4）應(yīng)用：用電壓電路控制高壓電路的通斷；實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，自動(dòng)控制。電磁繼電器的作圖（1）構(gòu)造：主要由電磁鐵、銜鐵、觸點(diǎn)開關(guān)和彈簧組成。（2）實(shí)質(zhì)：由電磁鐵控制工作電路通斷的開關(guān)。（3）原理：電磁鐵通電時(shí)，把銜鐵吸下來，將工作電路的觸點(diǎn)接通，工作電路閉合；電磁鐵斷電時(shí)失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，切斷工作電路。注意：電磁繼電器的應(yīng)用作圖通常先連接控制電路再連接工作電路。【例1】某同學(xué)想利用電磁繼電器制成一個(gè)溫度自動(dòng)報(bào)警器,實(shí)現(xiàn)對(duì)溫控箱內(nèi)的溫度監(jiān)控。用如下圖所示帶金屬觸絲的水銀溫度計(jì)和電磁繼電器組裝成自動(dòng)報(bào)警器,正常情況下綠燈亮,當(dāng)溫控箱內(nèi)溫度升高到一定溫度時(shí)。紅燈亮(綠燈熄滅).請(qǐng)按此要求連接電路(紅、綠燈的額定電壓相同)?！境？?】奧斯特實(shí)驗(yàn)【例1】如圖是奧斯特實(shí)驗(yàn)的示意圖，有關(guān)分析正確的是（

）A.通電導(dǎo)線周圍磁場方向由小磁針的指向決定B.發(fā)生偏轉(zhuǎn)的小磁針對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用C.移去小磁針后的通電導(dǎo)線周圍不存在磁場D.通電導(dǎo)線周圍的磁場方向與電流方向無關(guān)【例2】下列有關(guān)電和磁的判斷正確的是（）A.通電導(dǎo)體周圍存在磁場B.磁場是由磁感線組成的C.互相摩擦的兩個(gè)物體帶同種電荷D.摩擦起電實(shí)質(zhì)是創(chuàng)造了電荷【?？?】通電螺線管【例3】（2020·青海）如圖所示，閉合開關(guān)后，位于通電螺線管左右兩側(cè)的小磁針靜止時(shí)其指向正確的是（）A. B. C. D.【例4】（2020·自貢）彈簧測力計(jì)掛住一條形磁鐵置于螺線管的正上方，如圖所示。閉合開關(guān)K，彈簧測力計(jì)示數(shù)將（）A.變小B.不變 C.變大D.無法確定【?？?】電磁繼電器及應(yīng)用【例5】（2020·武漢）如圖所示是一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖。制作水銀溫度計(jì)時(shí)，在玻璃管的兩端分別封入一段金屬絲。電池的兩極分別與金屬絲相連，當(dāng)溫度達(dá)到與電池正極相連的金屬絲下端所指的溫度時(shí)，電鈴就響起來，發(fā)出報(bào)警信號(hào)下列說法正確的是（）A.溫度計(jì)中的水銀是絕緣體B.電鈴響時(shí)，電磁鐵右端是N極C.溫度降低到74℃以下，電鈴響D.電鈴響且滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電磁鐵磁性減弱【例6】（2020·湘潭）小明設(shè)計(jì)了一款“智能照明燈”，其電路的原理圖如圖所示，光線較暗時(shí)燈泡自動(dòng)發(fā)光，光線較亮?xí)r燈液所示制電路中，電源電壓恒定，R0為定值電阻，R為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小。以下說法正確的是（）A．電磁鐵的上端為S極 B．當(dāng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)，控制電路的電流變小 C．當(dāng)光照強(qiáng)度減弱，電磁鐵的磁性增強(qiáng) D．燈泡應(yīng)設(shè)計(jì)在A和B兩接線柱之間1.（2020·青島）下列用電器，利用電流磁效應(yīng)工作的是（）A.電鈴B.手搖發(fā)電機(jī)C.電動(dòng)玩具車D.電熨斗（2020·聊城）關(guān)于下面四幅圖的說法錯(cuò)誤的是（）B.C.D.A.拇指所指那端就是通電螺線管的N極B.地磁場的兩極與地理的兩極不重合C.奧斯特實(shí)驗(yàn)證實(shí)電流的周圍存在著磁場D.司南之杓，投之于地，其柢指北3.（2019·福建）最早發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體周圍存在磁場的物理學(xué)家是（）A.焦耳B.歐姆C.安培D.奧斯特如圖所示，用漆包線（導(dǎo)線表面涂有絕緣漆）繞在紙筒上做成了一個(gè)螺線管，用來研究螺線管磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)螺線管能夠吸引一些鐵釘，要使它能吸引更多鐵釘?shù)霓k法是（）A．在紙筒中插入一根鐵芯B．減少線圈匝數(shù)C．使滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)D．將電源正負(fù)極互換如圖所示，在探究通電螺線管外部的磁場分布的實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)閉合后，下列說法正確的是（）A.小磁針甲靜止時(shí)N極指向右端，小磁針乙靜止時(shí)N極指向左端B.小磁針甲靜止時(shí)N極指向左端，小磁針乙靜止時(shí)N極指向右端C.小磁針甲和小磁針乙靜止時(shí)N極均指向右端D.小磁針甲和小磁針乙靜止時(shí)N極均指向左端6.（2020·畢節(jié)）下面所做探究實(shí)驗(yàn)與得出結(jié)論相匹配的是（）A.實(shí)驗(yàn)：馬德堡半球?qū)嶒?yàn)→結(jié)論：液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)而且很大B.實(shí)驗(yàn)：奧斯特實(shí)驗(yàn)→結(jié)論：通電導(dǎo)體周圍存在磁場C.實(shí)驗(yàn)：用鐵屑探究磁體周圍的磁場→結(jié)論：磁感線是真實(shí)存在的D.實(shí)驗(yàn)：探究帶電體間的相互作用→結(jié)論：同種電荷相互吸引，異種電荷相互排斥7.在圖中所示的自動(dòng)控制電路中，當(dāng)控制電路的開關(guān)S閉合時(shí)，工作電路的情況是（）A．燈不亮，電鈴響B(tài)．燈不量，電鈴不響C．燈亮，電鈴不響D．燈亮，電鈴響8.（2020·天津）圖中，靜止在通電螺線管周圍的小磁針，其中指向錯(cuò)誤的是______（填標(biāo)號(hào)）?9.（2019·成都）如圖所示，用細(xì)線懸掛的磁體AB，磁極未知，當(dāng)閉合電路并關(guān)S后，磁體的B端與通電螺線管左端相互排斥，則B端是磁體的極，斷開開關(guān)S，磁體靜止時(shí)，B端會(huì)指向地理的（選填“北方”或南方”）。10.（2019·達(dá)州）如圖是研究電磁鐵磁性的電路圖，則電磁鐵的S極為____（選填“A”或“B”)端。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電磁鐵的磁性變(選填“強(qiáng)”或“弱”).11.（2020·長沙）小英看到某小區(qū)車庫積水造成大量財(cái)產(chǎn)損失的新聞后，設(shè)計(jì)了如圖所示的車庫積水自動(dòng)報(bào)警器，圖中A、B位置可以安裝電鈴或LED燈，車庫沒有積水時(shí)，LED燈亮；車庫有積水時(shí)，左側(cè)控制電路接通，電磁鐵通電，具有性，把銜鐵吸下，電鈴發(fā)出聲音。電鈴應(yīng)該安裝在圖中的位置。12.如圖為某電磁繼電器的工作原理圖，開關(guān)S閉合時(shí)，電磁鐵_________(有/無)磁性，_________(電燈/電鈴)通電工作。13.（1）（2020·福建）通電螺線管的N、S極以及外部的一條磁感線如圖。在圖中標(biāo)出磁感線的方向，并在括號(hào)中標(biāo)出電源的正、負(fù)極。（2）（2020·衡陽）如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合后，彈簧測力計(jì)示數(shù)變大。請(qǐng)標(biāo)出水磁體A的下端和通電螺線管B的上端的極性。14.（2020·青島）小明在課堂上給同學(xué)們展示了一個(gè)裝置如圖所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下列問題：(1)閉合開關(guān)后，標(biāo)出通電螺線管的N、S極及磁感線的方向（）；(2)閉合開關(guān)后，螺線管右側(cè)的小磁針將______（選填序號(hào)）①順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°②逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°③順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°④逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°(3)要增強(qiáng)此螺線管的磁性，可采用______方法（寫出一條即可）。15.（2020·貴港）為了探究通電螺線管外部磁場的方向，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)。(1)閉合開關(guān)，小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖乙所示位置；斷開開關(guān)，小磁針又回到原來位置（指向南北），這說明通電螺線管周圍有______，通電螺線管的a端為______極。(2)調(diào)換電源正負(fù)極接線后再閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)情況與圖乙所示相反。這說明通電螺線管的磁場方向與電流的______有關(guān)。16.（2020·云南）某醫(yī)院的全自動(dòng)消毒柜能對(duì)醫(yī)療用品進(jìn)行高溫、高壓、濕熱滅菌消毒，部分參數(shù)如下表，消毒柜中電磁繼電器控制電加熱器實(shí)現(xiàn)加熱、保溫自動(dòng)切換的原理圖如圖所示，R為熱敏電阻，其電阻值隨消毒柜內(nèi)溫度的升高而減小。消毒柜利用20kg、20℃的水正常工作50min可完成一次消毒。已知水的比熱容為。（1）求每次消毒時(shí)水溫從20℃上升到工作溫度水吸收的熱量；（2）電加熱器正常工作時(shí)，將水從20℃加熱到工作溫度的時(shí)間為16min，求電加熱器加熱的效率；（3）保溫電阻是圖中的_______。17.（2020·蘇州）閱讀下列材料，回答問題伽利略的溫度計(jì)及熱電阻16世紀(jì)，伽利略利用熱脹冷縮的原理制作過一種最早的溫度計(jì)。據(jù)他學(xué)生描述：伽利略取一個(gè)雞蛋大小的玻璃泡，將其接到一根約半米長的細(xì)玻璃管一端，用手掌將玻璃泡握住，使之受熱，然后倒轉(zhuǎn)插入水中，松開手待玻璃泡冷卻后，水會(huì)升高二三十厘米，用水柱上升的高度來表示手掌的溫度，如圖甲所示。溫度能明顯影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。金屬的導(dǎo)電性能會(huì)隨溫度增加而減弱，與金屬不同，有些半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能會(huì)隨溫度增加而增強(qiáng)。如圖乙所示是一種金屬導(dǎo)體和一種半導(dǎo)體的電阻﹣溫度特性圖線。根據(jù)這一特性，它們不僅可以用來測量溫度，還能作為熱傳感器運(yùn)用到自動(dòng)控制電路中。（1）伽利略的溫度計(jì)測溫物質(zhì)是（玻璃泡中的空氣/玻璃管中的水），他在用溫度計(jì)測量手掌溫度時(shí)，玻璃管中的水柱越高，表明手掌的溫度越（高/低）；（2）如圖丙所示，是一款利用熱傳感器設(shè)計(jì)的高溫報(bào)警器電路，啟動(dòng)報(bào)警器，當(dāng)環(huán)境溫度過高時(shí)，電鈴會(huì)被接通發(fā)出報(bào)警聲，通過斷開開關(guān)S可關(guān)閉鈴聲。電鈴應(yīng)接在電路中的（a/b/c）位置，熱傳感器接在電路中的（a/b/c）位置，熱傳感器應(yīng)使用圖乙中的（金屬導(dǎo)體/半導(dǎo)體）。1.有一小磁針靜止在通電螺線管上方，如圖所示，則通電螺線管（）A．左側(cè)為N極，a端為正極 B．左側(cè)為S極，a端為正極 C．左側(cè)為N極，b端為正極 D．左側(cè)為S極，b端為正極2.如圖所示，小磁針靜止在螺線管附近，閉合開關(guān)后，下列判斷正確的是（）A．通電螺線管的左端為N極 B．通電螺線管外A點(diǎn)磁場的方向向右 C．小磁針N極指向左 D．小磁針S極指向左（2019·廣州）在圖中，表示導(dǎo)線中的電流方向垂直于紙面向里，☉表示導(dǎo)線中的電流方向垂直于紙面向外。F是磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力。下列哪個(gè)選項(xiàng)中，磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力與圖中的F的方向相同（）4.探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素時(shí),按如圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)總觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目均比B多。此實(shí)驗(yàn)說明影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素是()A.電流的大小B.線圈的匝數(shù)C.電流的方向D.電磁鐵的極性5.一條形磁鐵放在水平桌面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，電磁鐵置于條形磁鐵附近并正對(duì)（如圖所示）。下列敘述中，正確的是（）A．閉合開關(guān)前，電磁鐵與條形磁鐵間沒有力的作用B．閉合開關(guān)后，條形磁鐵受到桌面向左的摩擦力C．閉合開關(guān)后，滑片P向a移動(dòng)時(shí)電磁鐵與條形磁鐵間的作用力增大D．閉合開關(guān)后，滑片P向a移動(dòng)過程中，若條形磁鐵始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則它受到桌面的摩擦力大小保持不變6.（2019·安徽）直線電流周圍磁場的磁感線分布和磁場方向的判定方法加圖所示。將一枚轉(zhuǎn)動(dòng)靈活的小磁針放在水平放置的直導(dǎo)線正下方，直導(dǎo)線通電的瞬間（）A.若電流方向從南向北，則小磁針順時(shí)針偏轉(zhuǎn)B.若電流方向從北向南，則小磁針逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)C.若電流方向從東向西，則小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.若電流方向從西向東，則小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)7.（2020·濰坊）人工心臟泵可短時(shí)間代替心臟工作，其結(jié)構(gòu)如圖所示，線圈AB固定在活塞的柄上，泵室通過單向閥門與血管相通。閥門S1只能向泵室外側(cè)開啟；閥門S2只能向泵室內(nèi)側(cè)開啟。人工心臟泵工作時(shí)，以下說法正確的是（）（多選）A.線圈AB中應(yīng)通入方向周期性改變的電流B.線圈AB中應(yīng)通入方向不變電流C.電流從線圈A端流入過程，血液流入泵室D.人工心臟泵每分鐘“跳動(dòng)”的次數(shù)由線圈中電流的大小決定8.（2019·婁底）如圖所示，GMR是一個(gè)巨磁電阻，其阻值隨磁場的增強(qiáng)而急劇減小，當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2時(shí)，下列說法正確的是（）A.電磁鐵的右端為N極

B.小磁針將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)

C.當(dāng)p向左滑動(dòng)時(shí)，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，指示燈變暗

D.當(dāng)P向右滑動(dòng)時(shí)，電磁鐵的磁性減小，電壓表的示數(shù)減小9.（2020·荊門）如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S撥到a后，電磁鐵左端為______極，小磁針靜止時(shí)，B端是______極；當(dāng)開關(guān)S由a撥到b，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表的示數(shù)仍保持不變，則電磁鐵的磁性______（選填“增強(qiáng)”、“不變”或“減弱”）。10.如圖所示的電路，開關(guān)S接到a后，電磁鐵左端為極，小磁針靜止時(shí)，A端是極；將開關(guān)S由a撥到b，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表示數(shù)不變，則電磁鐵的磁性（選填“增強(qiáng)”、“不變”或“減弱”）。11.（2019·德陽）一個(gè)空心小鐵球漂浮在盛水的燒杯中，將燒杯置于鐵棒AB的上方，繞在鐵棒上的線圈連接如圖所示的電路，開關(guān)S閉合后，空心小鐵球仍漂浮在水面上，此時(shí)A端為電磁鐵的________極，當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)，空心小鐵球所受浮力________（選填“增大”、“減小”或“不變”）12.（2020·咸寧）雖然純凈的水是不導(dǎo)電的，但一般的水都能導(dǎo)電。根據(jù)水的導(dǎo)電性可以設(shè)計(jì)一種水位自動(dòng)報(bào)警器，其原理如圖所示?圖中的螺線管中插入了一根軟鐵棒，通電后磁性會(huì)更_____(選填“強(qiáng)”或“弱”)；當(dāng)水位到達(dá)金屬塊A時(shí)，_____(選填“紅”或“綠”)燈亮。13.（2020·自貢）如圖甲所示的“聰明電梯”在有、無人乘坐時(shí)會(huì)以不同的速度運(yùn)行，這樣可以節(jié)約用電。圖乙所示是其控制電路圖，R是一個(gè)壓敏電阻，其阻值隨壓力的增大而減小。當(dāng)所有人走出電梯后，則圖中電磁鐵的磁性將______（選填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變"），電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將______（選填“變快”、“變慢”或“不變”）。14.（2020·遂寧）小聰給同學(xué)們表演了一個(gè)非常有趣的魔術(shù)，將裝有水的玻璃杯放在木質(zhì)暗盒上，杯中放入一空心鐵球，如下圖甲所示，小聰操作暗盒上的旋鈕，就能看到鐵球在水中上下運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們很好奇，于是小聰進(jìn)行了揭秘:玻璃杯和水總重20N，玻璃杯與暗盒接觸面積為100cm2，鐵球質(zhì)量60g，體積100cm3，玻璃杯正下方是電磁鐵。閉合開關(guān)前，鐵球漂浮在水面受到的浮力是______N；閉合開關(guān)后，電磁鐵的上端是______極，調(diào)節(jié)暗盒上的旋鈕，減小變阻器接入阻值，電流增大，電磁鐵磁性______（選填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變”），小球向下運(yùn)動(dòng)。電磁鐵中電流I與電磁鐵對(duì)小球吸引力F的關(guān)系如下圖乙所示（未考慮小球與電磁鐵距離遠(yuǎn)近對(duì)吸引力F的影響），當(dāng)電流為______A時(shí)，小球剛好浸沒于水中，此時(shí)暗盒受到杯底的壓強(qiáng)是______Pa（g=10N/kg，不考慮水的阻力）。15.（1）（2020·蘇州）如圖，請(qǐng)根據(jù)小磁針靜止時(shí)N極的指向標(biāo)出A處的磁感線方向和電源正、負(fù)極。（2）（2020·畢節(jié)）將一個(gè)通電螺線管AB用單線懸掛起來，如圖所示，閉合開關(guān)，最后靜止時(shí)A端指南、B端指北。畫出螺線管上過導(dǎo)線環(huán)繞圖示，并在螺線管兩端標(biāo)出N、S極。（3）（2020·赤峰）如圖3所示，在虛線框內(nèi)填一個(gè)合適的電路元件（用規(guī)定的元件符號(hào)表示）