初中科學1.2電生磁 課后培優(yōu)（含解析）

1.2電生磁一、電磁效應1．最早發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場的科學家是()A．歐姆 B．安培 C．奧斯特 D．焦耳2．丹麥物理學家奧斯特通過實驗證實了電流周圍存在著磁場，某校學生在實驗室驗證奧斯特實驗，當水平導線中通有如圖所示的電流時，S極將偏向(填“紙內”或“紙外”)；要使實驗效果更加明顯應使通電導線沿(填“東西”或“南北”)方向放置。3．如圖所示的實驗裝置中，能夠演示奧斯特實驗的是（）A． B．C． D．4．如圖所示，探究“通電直導線周圍的磁場”時，將一根直導線放在靜止小磁針的正上方，并與小磁針平行．（1）閉合開關后，觀察到小磁針發(fā)生偏轉，說明通電直導線周圍存在．（2）實驗中小磁針的作用是．若移走小磁針，通電直導線周圍（仍有/沒有）磁場．（3）若圖中直導線的電流方向不變，將小磁針移到直導線的正上方平行放置，小磁針的偏轉方向與原來（相同/相反）5．如下圖是探究通電直導線周圍磁場分布的實驗。實驗時先在有機玻璃板上均勻地撒上鐵屑，然后給直導線通電，為了更好地通過鐵屑客觀描述出磁場的分布情況，接下去的操作是，該操作的主要目的是減小鐵屑與玻璃之間的摩擦，使鐵屑在磁場作用下動起來，為了進一步探究通電直導線周圍磁場的方向，可用代替鐵屑進行實驗。二、右手螺旋定則6．如圖所示，彈簧下吊一塊軟鐵，下端有一個帶鐵芯的螺線管，R是滑動變阻器，如果將滑片P向右端移動或者抽出鐵芯，彈簧長度的變化應分別是（）A．伸長、伸長 B．縮短、縮短 C．伸長、縮短 D．縮短、伸長7．（1）請在圖甲中作出靜止在水平桌面上的小球所受力的示意圖，O點為小球重心．（2）如圖乙所示的電路中，滑動變阻器的滑片向B端移動時，通電螺線管的磁性減弱．a．根據(jù)上述要求，請用筆畫線代替導線將電路補充完整；b．閉合開關通電后，小磁針靜止時的位置如圖所示，請把小磁針的北極（N極）端涂黑．8．如圖所示，閉合開關電流表正常工作，在通電螺線管和條形磁體共同作用下，小磁針靜止在水平位置。請標出電流表的“＋”接線柱，小磁針的N極和條形磁鐵磁感線的方向。9．在探究“通電螺線管外部磁場分布”的實驗中，開關斷開時小磁針甲、乙的指向如圖所示，當開關閉合時，通電螺線管有磁性，則下列說法正確的是（）A．小磁針甲偏轉，小磁針乙不偏轉B．小磁針乙偏轉，小磁針甲不偏轉C．小磁針甲、乙均偏轉D．滑動變阻器滑片P從右向左滑動時，通電螺線管的磁性逐漸增強10．如圖所示，電磁鐵的左下方有一鐵塊，在彈簧測力計作用下向右作勻速直線運動。當鐵塊從電磁鐵的左下方運動到正下方過程中，同時滑片逐漸向上滑動，則電磁鐵的磁性逐漸，鐵塊對地面的壓強逐漸，拉力F將。11．2022年6月5日，神舟十四號載人飛船與空間站完成自主對接，為減小對接過程中的震動以保證安全，飛船內置了電磁阻尼器，它由磁鐵和線圈構成(如圖所示)，當線圈水平向左運動時，線圈的ab邊中會產生電流，同時ab邊受到向右的阻力F，以阻止其靠近。（1）線圈ab邊中產生電流是因為其發(fā)生了現(xiàn)象。（2）若要改變阻力F的方向，可采取的措施有(列舉1點)12．如圖，閉合開關S后，電磁鐵右側的小磁針會（順、逆）時針轉動。慢慢向上調節(jié)滑動變阻器的滑片，桌面上的條形磁體依然保持不動，此過程條形磁體受到的摩擦力（選填增大，減小，不變）。三、電磁效應實驗——影響電磁鐵磁性強弱因素13．如圖是小明研究“影響電磁鐵磁性強弱因素”的裝置圖，它由電源、滑動變阻器、開關、帶鐵芯的螺線管和自制的針式刻度板組成。通過觀察指針B偏轉角度的大小來判斷電磁鐵磁性的強弱。在指針下方固定一物體A，當用導線a與接線柱2相連，閉合開關后，指針B發(fā)生偏轉。（1）用筆畫線代替導線將實物圖連接完整。（2）指針下方的物體A應由(填字母)材料制成。A．銅 B．鐵 C．鋁 D．塑料（3）實驗發(fā)現(xiàn)：①當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，指針偏轉的角度將會(填“變大”或“變小”)。②保持滑片P位置不變，當導線a由與接線柱2相連改為與接線柱1相連，閉合開關后，可發(fā)現(xiàn)指針B偏轉的角度將會(填“變大”或“變小”)。14．同學利用電磁鐵、小磁鐵、指針和刻度盤制成多量程電流表，結構示意圖如圖所示，其中A、B、C為接線柱，當電流通過電磁鐵時，指針繞O點順時針偏轉；電路斷開時，指針指0刻度線。（1）若選擇A，C為該電流表的接線柱，則應選擇為“+”接線柱，才能使電流表正常工作。（2）若將電磁鐵適當靠近小磁鐵，則該電流表。A．零刻度將向右移動 B．指針將發(fā)生反偏C．精確度將提高 D．量程將增大（3）分析該電流表的結構示意圖，判斷該電流表量程最大時所選的接線柱是和。15．如圖所示，在“探究電磁鐵磁性強弱與電流大小關系”的實驗中，某同學用絕緣細線將電磁鐵M懸掛在鐵架臺上，并保持它與軟鐵塊P的距離不變。（1）以下是他的部分實驗步驟：實驗次數(shù)123I/A0.340.400.44F0/N0.90.90.9F/N0.840.820.81①斷開開關S，按圖組裝實驗電路，將滑動變阻器的滑片置于最（選填“左”或“右”）端。用已調零的電子測力計測出軟鐵塊P對測力計的壓力F0并記錄在表格中；②閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器的滑片到適當位置，讀出電流表的示數(shù)I和電子測力計的示數(shù)F，并將I、F的數(shù)據(jù)記錄在表格中；③仿照步驟②再進行兩次實驗。（2）由表中數(shù)據(jù)可以得出的實驗結論是：對于同一電磁鐵，。（3）本實驗中，滑動變阻器除了改變電路中電流大小的作用外，還起到的作用。16．如圖所示，電磁鐵的左下方有一鐵塊，在彈簧測力計作用下向右做勻速直線運動。閉合開關，當鐵塊從電磁鐵的左下方運動到正下方的過程中，將滑動變阻器的滑片逐漸向上移動，下列判斷正確的是()A．電磁鐵的上端是N極，下端是S極B．電磁鐵的磁性逐漸減弱C．鐵塊對地面的壓強逐漸減小D．地面對鐵塊的摩擦力逐漸增大17．電話的基本原理是通過話筒與聽筒完成聲音信號與信號的相互轉換，如圖所示為電話機原理圖。當人對著話筒說話時，滑動變阻器的滑片向左移動，則聽筒電磁鐵的磁性將(選填“變強”“變弱”或“不變”)，其左端為極。18．法國科學家阿爾貝?費爾和德國科學家彼得?格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR）效應，榮獲了諾貝爾物理學獎。小明設計了如圖所示的電路，來研究巨磁電阻的大小與有無磁場的關系。請分析回答：（1）斷開S1，閉合S2，移動滑動變阻器R2的滑片，測得兩電表的四組數(shù)據(jù)如下表所示。由此可知，無磁場時GMR的電阻大小為歐；實驗序號1234U/伏1.001.252.002.50I/安2×10-32.5×10-34×10-35×10-3再閉合S1和S2，保持R1滑片位置不變，移動滑動變阻器R2的滑片，測得兩電表的四組數(shù)據(jù)如下表所示，可計算出有磁場時GMR的電阻大??；實驗序號1234U/伏0.450.911.501.79I/安0.3×10-30.6×10-31×10-31.2×10-3（2）通過比較上述兩次實驗，得出的結論是；（3）利用上述的電路并保持原有器材不變，你還可以進一步研究與巨磁電阻大小有關的問題是。四、中考真題訓練19．學習了“電生磁”的知識后，小柯在家里進行實驗探究。實驗器材主要有：全新干電池若干節(jié)、鐵釘3枚、大頭針若干、長導線1根。實驗過程：①用細線把3枚鐵釘捆綁在一起，再用長導線纏繞鐵釘6圈，連接在1節(jié)全新干電池兩端（如右圖所示），制成簡易的電磁鐵。用電磁鐵尖端去靠近大頭針，觀察吸引大頭針的數(shù)目（通電時間不超過10秒鐘，下同）。②將電磁鐵連接在2節(jié)串聯(lián)的全新干電池兩端，重復實驗。③將電磁鐵連接在3節(jié)串聯(lián)的全新干電池兩端，重復實驗。④增加電磁鐵的線圈匝數(shù)至9匝，連接在1節(jié)全新干電池兩端，重復實驗。⑤增加電磁鐵的線圈匝數(shù)至12匝，連接在1節(jié)全新干電池兩端，重復實驗。（1）1節(jié)全新干電池的電壓是伏。（2）小柯的實驗想要探究的問題是：（3）本實驗用電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目來比較電磁鐵的磁性強弱，此科學方法屬于（選填“類比法”或“轉換法”）。（4）請幫助小柯設計用于記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。20．如圖所示為課本中的一個實驗：“把一段通電導線彎成圓環(huán)，形成環(huán)形電流，讓圓環(huán)導線穿過一塊與圓環(huán)平面垂直的平板。利用鐵粉觀察它周圍的磁場分布?！比绻麑Ь€內電流方向如箭頭所示，當置于平板上A點的磁針(黑色端為N極)靜止時，下列圖中磁針指向正確的是（）A． B．C． D．21．按如圖電路進行實驗，每次總觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比電磁鐵B多。此現(xiàn)象說明影響電磁鐵磁性強弱的一個因素是（）A．電流大小 B．線圈匝數(shù) C．電流方向 D．電磁鐵極性22．如圖所示，閉合電磁鐵開關S，條形磁鐵靜止在水平桌面上，下列判斷正確的是（）

A．條形磁鐵受到電磁鐵對其向左的作用力B．條形磁鐵受到桌面對其向左的摩擦力C．將滑動變阻器的滑片向右移動，條形磁鐵受到的摩擦力不變D．若只改變電源的正負極，條形磁鐵受到的摩擦力變大23．1820年，丹麥物理學家奧斯特通過實驗首次證實電和磁之間的聯(lián)系。小舟用圖甲所示裝置來模仿該實驗。（1）實驗中得到通電直導線周圍存在磁場的結論，那么他觀察到的現(xiàn)象是。（2）早先電話聽簡的結構如圖乙所示，當變化的電流通過線圈時，電磁鐵的強弱發(fā)生變化，對薄鐵片產生變化的吸引力，從而使薄鐵片振動不同而發(fā)出不同的聲音，這樣就可以聽到對方的講話了。

答案解析部分1．【答案】C【解答】最早發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場的科學家是奧斯特。

故答案為C.2．【答案】紙外；南北【解答】當水平導線中通有如圖所示的電流時，直線電流產生的磁場方向為N極指向紙外，故小磁針的S極將偏向紙外；要使實驗效果更加明顯應使通電導線沿南北方向放置。

故答案為：紙外；南北3．【答案】D【解答】A、該實驗是為了研究電磁鐵的磁性特點的，故該選項也不符合題意；

B、導體棒在磁場中運動時，電流表中產生了感應電流，即用來研究電磁感應現(xiàn)象的，不符合題意；

C、通電后，導體棒在磁場中發(fā)生運動，是研究通電導線在磁場中受磁場力的，不符合題意；

D、通電導線放在小磁針上方時，小磁針會發(fā)生偏轉，它是研究電流的磁效應的，是奧斯特實驗，符合題意；故答案為：D4．【答案】（1）磁場（2）（檢驗）展現(xiàn)磁場；仍有（3）相反【解答】(1)閉合開關后，觀察到小磁針發(fā)生偏轉，說明通電直導線周圍存在磁場。

(2)實驗中小磁針的作用是展現(xiàn)磁場，若移走小磁針，通電直導線周圍仍有磁場．

(3)若圖中直導線的電流方向不變，將小磁針移到直導線的正上方平行放置，小磁針的偏轉方向與原相反。

故答案為：（1）磁場；（2）展現(xiàn)磁場，仍有；（3）相反5．【答案】輕敲有機玻璃板；小磁針【解答】當給直導線通電后，由于磁場的作用，鐵屑將重新排列，但由于鐵屑與玻璃板之間有摩擦，阻礙了鐵屑排列，因此通過輕敲可以減小鐵屑與玻璃板之間的摩擦。小磁針N極指向表示該處磁場的方向，因此可用小磁針代替鐵屑。

故答案為：輕敲有機玻璃板；小磁針6．【答案】C【解答】根據(jù)圖片可知，如果將滑片P向右移動，那么變阻器的阻值減小，而通過電磁鐵的電流增大，則電磁鐵的磁場增強，鐵塊受到的吸引力增大。根據(jù)F=G+F吸引可知，彈簧受到的拉力增大，則長度變大。

如果抽出鐵芯，那么電磁鐵的磁場變弱，鐵塊受到的吸引力減小。根據(jù)F=G+F吸引可知，彈簧受到的拉力減小，則長度變小。

故C正確，而A、B、D錯誤。

故選C。7．【答案】解：（1）靜止在水平面上的小球受重力和支持力作用，并且這兩個力是一對平衡力，過球心沿豎直向下和豎直向上的方向分別畫一條有向線段，并分別用G和F表示，作圖時兩條線段要相等．如圖所示：（2）滑動變阻器的滑片向B端移動后，通電螺線管的磁性減弱，說明滑動變阻器的滑片向B端移動后，電路中的電流變小，被接入電路的電阻變大，所以下面的接線柱應該選擇A點．如圖所示：根據(jù)安培定則可知，螺線管的右端為N極，由磁極間的相互作用可知，小磁針靜止時，左端為N極，右端為S極；如圖所示：8．【答案】解：【解答】根據(jù)通電螺線管中的安培定則可知，右側為通電螺線管的N極，左側為通電螺線管的S極，在通電螺線管和條形磁體共同作用下，小磁針靜止在水平位置，異名磁極相互吸引，即小磁針的左側為S極，右側為N極，條形磁鐵的左側為S極，右側為N極；磁感線是閉合的，在磁鐵外部由N極指向S極，即可畫出條形磁鐵磁感線的方向；電流表的接法為：從電流表“＋”接線柱流入，“-”接線柱流出，根據(jù)圖示電流的流向即可標出電流表的“＋”接線柱。9．【答案】B【解答】根據(jù)安培定則可知，通電螺線管右側為N極，左側為S極，所以小磁針甲不偏轉，小磁針乙偏轉；故A、C錯誤，B正確；

當滑動變阻器滑片P從右向左滑動時，閉合回路中的電阻變大，電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知，閉合回路中的電流變小，而線圈匝數(shù)不變所以通電螺線管的磁性逐漸減??；故D錯誤；

故答案為：B。10．【答案】增強；減小；變小【解答】在彈簧測力計作用下向右作勻速直線運動。當鐵塊從電磁鐵的左下方運動到正下方過程中，同時滑片逐漸向上滑動，電路中電阻減小電流變大，則電磁鐵的磁性逐漸增強，鐵塊對地面的壓強p=F/S，壓力F=G-F磁，因為磁力增大，F(xiàn)減小所以P減??；由于壓力減小地面對鐵塊的摩擦力也減小，鐵塊要繼續(xù)保持勻速運動，拉力F也要減小。

答案為：增強；減?。蛔冃?1．【答案】（1）電磁感應（2）改變導體ab運動方向【解答】（1）線圈ab邊中產生電流是因為其發(fā)生了電磁感應現(xiàn)象。

（2）如要改變阻力F的方向，就必須改變磁場方向，即線圈中感應電流的方向。而感應電流的方向與導體切割磁感線的方向有關，因此采取的措施為：改變導體ab運動方向。12．【答案】逆；減小【解答】（1）閉合開關后，線圈上電流方向向下。右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向下，此時大拇指指向右端，則右端為電磁鐵的N極。根據(jù)“異名磁極相互吸引”的規(guī)律可知，小磁針逆時針方向轉動。

（2）當向上調節(jié)變阻器的滑片時，變阻器的阻值增大，而通過電磁鐵的電流減小，即電磁鐵的磁場變弱，則條形磁鐵受到向左的排斥力減小。根據(jù)二力平衡的條件可知，條形磁鐵受到的摩擦力等于排斥力，因此摩擦力減小。13．【答案】（1）（2）B（3）變小；變大【解答】（1）滑動變阻器應該與開關串聯(lián)，且接線“一上一下”，如下圖所示：

（2）電磁鐵吸引指針下方的物體A，從而使指針發(fā)生偏轉。因為磁鐵只能吸引鐵、鈷、鎳，故選B。

（3）①當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，變阻器的阻值變大，而通過電磁鐵的電流減小，即電磁鐵的磁場變弱，因此指針偏轉的角度將會變小。

②保持滑片P位置不變，當導線a由與接線柱2相連改為與接線柱1相連，此時電流不變，但是電磁鐵的線圈匝數(shù)變少，則電磁鐵的磁場減弱，因此指針B的偏轉角度將會變小。14．【答案】（1）C（2）C（3）B；C【解答】（1）根據(jù)“異名磁極相互吸引”可知，電磁鐵的右端為S極，左端為N極。用右手握住螺線管，大拇指指向左端，四個手指指尖向上，即線圈上電流向上，因此電流從左端流入，右端流出，即C為“+”接線柱。

（2）若將電磁鐵適當靠近小磁鐵，那么相當于增大了電磁鐵的磁場強度。原來電流較小時，由于磁場較弱，指針不會擺動；而現(xiàn)在同樣的電流通過時，電流表的指針擺動，即分度值減小了，提高了精確度，故選C。

（3）同樣的電流值，量程越大，指針的擺動幅度越小。指針的擺動幅度與它受到電磁鐵的磁場強度有關，即當磁場最弱時，指針擺動最小。因為電流相同時，電磁鐵的線圈匝數(shù)越少，磁場越弱，所以電流表量程最大時應該選線圈匝數(shù)最少的B和C。15．【答案】（1）右（2）通過線圈的電流越大，電磁鐵磁性越強（3）保護電路【解答】（1）①根據(jù)圖片可知，變阻器接的是左下角的接線柱，則滑片在最右端時阻值最大，那么：斷開開關S，按圖組裝實驗電路，將滑動變阻器的滑片置于最右端。

（2）由表中數(shù)據(jù)可以得出的實驗結論是：對于同一電磁鐵，通過線圈的電流越大，電磁鐵磁性越強。

（3）本實驗中，滑動變阻器除了改變電路中電流大小的作用外，還起到保護電路的作用。16．【答案】C【解答】A.根據(jù)圖片可知，線圈上電流方向向左。右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向左，此時大拇指指向下端，則電磁鐵的下端為N極，上端為S極，故A錯誤；

B.當變阻器的滑片向上移動時，它的阻值減小，則通過電磁鐵的電流增大，那么磁性變強，故B錯誤；

C.當鐵塊從電磁鐵的左下方運動到正下方的過程中，鐵塊受到電磁鐵向上的吸引力逐漸增大。根據(jù)F=G-F吸引可知，地面對鐵塊的支持力減小。根據(jù)相互作用力的原理可知，鐵塊對地面的壓力減小。根據(jù)p=FS可知，鐵塊對地面的壓強減小，故C正確；

D.鐵塊對地面的壓力減小，而接觸面的粗糙程度不變，那么它受到的摩擦力減小，故D錯誤。17．【答案】電；變強；S(或南)【解答】（1）電話的基本原理是通過話筒與聽筒完成聲音信號與電信號的相互轉換。

（2）當人對著話筒說話時，滑動變阻器的滑片向左移動，變阻器的阻值變小，通過電磁鐵的電流增大，則聽筒電磁鐵的磁性將變強。

螺線管上電流方向向下，右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向下，此時大拇指指向右端，那么螺線管的右端為N極，左端為S極。18．【答案】（1）500（2）當其他條件相同時，周圍磁性越強，巨磁電阻的電阻越大（3）巨磁電阻的大小是否與電路中的電流有關？【解答】（1）斷開S1，閉合S2，無磁場，由歐姆定律R=UI=1v0.002A=500Ω

（2）對第一張表中的數(shù)據(jù)進行處理，發(fā)現(xiàn)巨磁電阻的阻值大小不變，在無磁場時GMR的電阻大小為500Ω。當接通S1時，GMR周圍存在磁場，計算第二張表格中GMR的電阻大約為1500Ω，所以在其它條件相同時，周圍磁性越強，巨磁電阻的阻值越大；

（3）本題已經(jīng)研究了巨磁電阻周圍磁場對電阻的影響，巨磁電阻中的電流發(fā)生改變時，不知道巨磁電阻的阻值是如何變化的，所以本實驗還可以進一步研究巨磁電阻的大小是否與電路中的電流有關。

故答案為：（1）500Ω；（2）當其他條件相同時，周圍磁性越強，巨磁電阻的電阻越大；19．【答案】（1）1.5（2）電磁鐵的磁性強弱是否與線圈匝數(shù)、電流大小有關（3）轉換法（4）實驗次數(shù)線圈匝數(shù)電池節(jié)數(shù)吸引大頭針數(shù)量12345【解答】（1）1節(jié)全新干電池的電壓是1.5伏。（2）根據(jù)“2節(jié)”、“3節(jié)”可知，電源電壓改變，則通過電磁鐵的電流大小發(fā)生改變。根據(jù)“6匝”、“9匝”和“12匝”可知，電磁鐵的線圈匝數(shù)發(fā)生改變，因此小柯想要探