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、奧斯特實驗（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)。奧斯特實驗：=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)。【重點提示】=1\*GB3①奧斯特實驗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。（3）電磁鐵的優(yōu)點：=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、觸點開關(guān)和彈簧組成。（2）實質(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，把銜鐵吸下來，將工作電路的觸點接通，工作電路閉合；電磁鐵斷電時失去磁性，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；實現(xiàn)遠距離控制，自動控制。電磁繼電器的作圖（1）構(gòu)造：主要由電磁鐵、銜鐵、觸點開關(guān)和彈簧組成。（2）實質(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，把銜鐵吸下來，將工作電路的觸點接通，工作電路閉合；電磁鐵斷電時失去磁性，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?！纠?】某同學(xué)想利用電磁繼電器制成一個溫度自動報警器,實現(xiàn)對溫控箱內(nèi)的溫度監(jiān)控。用如下圖所示帶金屬觸絲的水銀溫度計和電磁繼電器組裝成自動報警器,正常情況下綠燈亮,當溫控箱內(nèi)溫度升高到一定溫度時。紅燈亮(綠燈熄滅).請按此要求連接電路(紅、綠燈的額定電壓相同)?！境？?】奧斯特實驗【例1】如圖是奧斯特實驗的示意圖，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.互相摩擦的兩個物體帶同種電荷D.摩擦起電實質(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)的小磁針靜止時其指向正確的是（）A. B. C. D.【例4】（2020·自貢）彈簧測力計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，彈簧測力計示數(shù)將（）A.變小B.不變 C.變大D.無法確定【常考3】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報警器的原理圖。制作水銀溫度計時，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，當溫度達到與電池正極相連的金屬絲下端所指的溫度時，電鈴就響起來，發(fā)出報警信號下列說法正確的是（）A.溫度計中的水銀是絕緣體B.電鈴響時，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向左移動時，電磁鐵磁性減弱【例6】（2020·湘潭）小明設(shè)計了一款“智能照明燈”，其電路的原理圖如圖所示，光線較暗時燈泡自動發(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．當光照強度增強，控制電路的電流變小 C．當光照強度減弱，電磁鐵的磁性增強 D．燈泡應(yīng)設(shè)計在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C.電動玩具車D.電熨斗（2020·聊城）關(guān)于下面四幅圖的說法錯誤的是（）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.奧斯特實驗證實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螺線管，用來研究螺線管磁性強弱與哪些因素有關(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．使滑動觸頭P向右滑動D．將電源正負極互換如圖所示，在探究通電螺線管外部的磁場分布的實驗中，開關(guān)閉合后，下列說法正確的是（）A.小磁針甲靜止時N極指向右端，小磁針乙靜止時N極指向左端B.小磁針甲靜止時N極指向左端，小磁針乙靜止時N極指向右端C.小磁針甲和小磁針乙靜止時N極均指向右端D.小磁針甲和小磁針乙靜止時N極均指向左端6.（2020·畢節(jié)）下面所做探究實驗與得出結(jié)論相匹配的是（）A.實驗：馬德堡半球?qū)嶒灐Y(jié)論：液體內(nèi)部存在壓強而且很大B.實驗：奧斯特實驗→結(jié)論：通電導(dǎo)體周圍存在磁場C.實驗：用鐵屑探究磁體周圍的磁場→結(jié)論：磁感線是真實存在的D.實驗：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.在圖中所示的自動控制電路中，當控制電路的開關(guān)S閉合時，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，其中指向錯誤的是______（填標號）?9.（2019·成都）如圖所示，用細線懸掛的磁體AB，磁極未知，當閉合電路并關(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，B端會指向地理的（選填“北方”或南方”）。10.（2019·達州）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。當滑動變阻器的滑片P向右移動時，電磁鐵的磁性變(選填“強”或“弱”).11.（2020·長沙）小英看到某小區(qū)車庫積水造成大量財產(chǎn)損失的新聞后，設(shè)計了如圖所示的車庫積水自動報警器，圖中A、B位置可以安裝電鈴或LED燈，車庫沒有積水時，LED燈亮；車庫有積水時，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，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。在圖中標出磁感線的方向，并在括號中標出電源的正、負極。（2）（2020·衡陽）如圖所示，當開關(guān)S閉合后，彈簧測力計示數(shù)變大。請標出水磁體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)們展示了一個裝置如圖所示的實驗。請完成下列問題：(1)閉合開關(guān)后，標出通電螺線管的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）①順時針旋轉(zhuǎn)90°②逆時針旋轉(zhuǎn)90°③順時針旋轉(zhuǎn)180°④逆時針旋轉(zhuǎn)180°(3)要增強此螺線管的磁性，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)計了如圖甲所示實驗。(1)閉合開關(guān)，小磁針轉(zhuǎn)動到如圖乙所示位置；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)換電源正負極接線后再閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小磁針轉(zhuǎn)動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)院的全自動消毒柜能對醫(yī)療用品進行高溫、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現(xiàn)加熱、保溫自動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，將水從20℃加熱到工作溫度的時間為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及熱電阻16世紀，伽利略利用熱脹冷縮的原理制作過一種最早的溫度計。據(jù)他學(xué)生描述：伽利略取一個雞蛋大小的玻璃泡，將其接到一根約半米長的細玻璃管一端，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)電性能會隨溫度增加而增強。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用到自動控制電路中。（1）伽利略的溫度計測溫物質(zhì)是（玻璃泡中的空氣/玻璃管中的水），他在用溫度計測量手掌溫度時，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)計的高溫報警器電路，啟動報警器，當環(huán)境溫度過高時，電鈴會被接通發(fā)出報警聲，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是磁場對通電導(dǎo)線的作用力。下列哪個選項中，磁場對通電導(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弱的因素時,按如圖電路進行實驗,每次實驗總觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目均比B多。此實驗說明影響電磁鐵磁性強弱的因素是()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，處于靜止狀態(tài)，電磁鐵置于條形磁鐵附近并正對（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移動時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移動過程中，若條形磁鐵始終處于靜止狀態(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，則小磁針順時針偏轉(zhuǎn)B.若電流方向從北向南，則小磁針逆時針偏轉(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，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”的次數(shù)由線圈中電流的大小決定8.（2019·婁底）如圖所示，GMR是一個巨磁電阻，其阻值隨磁場的增強而急劇減小，當閉合開關(guān)S1、S2時，下列說法正確的是（）A.電磁鐵的右端為N極

B.小磁針將順時針旋轉(zhuǎn)

C.當p向左滑動時，電磁鐵的磁性增強，指示燈變暗

D.當P向右滑動時，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，當開關(guān)S撥到a后，電磁鐵左端為______極，小磁針靜止時，B端是______極；當開關(guān)S由a撥到b，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表的示數(shù)仍保持不變，則電磁鐵的磁性______（選填“增強”、“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，A端是極；將開關(guān)S由a撥到b，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表示數(shù)不變，則電磁鐵的磁性（選填“增強”、“不變”或“減弱”）。11.（2019·德陽）一個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A端為電磁鐵的________極，當滑片P向左滑動，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)計一種水位自動報警器，其原理如圖所示?圖中的螺線管中插入了一根軟鐵棒，通電后磁性會更_____(選填“強”或“弱”)；當水位到達金屬塊A時，_____(選填“紅”或“綠”)燈亮。13.（2020·自貢）如圖甲所示的“聰明電梯”在有、無人乘坐時會以不同的速度運行，這樣可以節(jié)約用電。圖乙所示是其控制電路圖，R是一個壓敏電阻，其阻值隨壓力的增大而減小。當所有人走出電梯后，則圖中電磁鐵的磁性將______（選填“增強”、“減弱”或“不變"），電動機的轉(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動。同學(xué)們很好奇，于是小聰進行了揭秘: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”、“減弱”或“不變”），小球向下運動。電磁鐵中電流I與電磁鐵對小球吸引力F的關(guān)系如下圖乙所示（未考慮小球與電磁鐵距離遠近對吸引力F的影響），當電流為______A時，小球剛好浸沒于水中，此時暗盒受到杯底的壓強是______Pa（g=10N/kg，不考慮水的阻力）。15.（1）（2020·蘇州）如圖，請根據(jù)小磁針靜止時N極的指向標出A處的磁感線方向和電源正、負極。（2）（2020·畢節(jié)）將一個通電螺線管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，并在螺線管兩端標出N、S極。（3）（2020·赤峰）如圖3所示，在虛線框內(nèi)填一個合適的電路元件（用規(guī)定的元件符號表示）