人教版九年级下册物理 电与磁(培优篇)(Word版 含解析)
人教版九年级下册物理电与磁（培优篇）（Word版含解析）
一、三物理电与磁易错压轴题（难）
1．学习“电磁感应”时，老师演示了发电机模型的实验（如图），摇动把手，使线圈快速转动，小灯泡就亮了。小刚想到：产生电流的条件可能与线圈在磁场中的运动有关。他和同学们开始了探究：
(1)小刚将一根导体棒的两端用细导线悬挂起来，并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路，将导体棒放在蹄形磁体的磁场中（如图甲）。小红提醒他，先把开关_______才能进行实验。正确操作后，小刚完成了几次实验，将磁极位置、导体棒的运动方向和产生电流的情况记录如图乙，其中a表示垂直于纸面方向的导体棒；
(2)小刚据此得出“只要导体棒在磁场中运动，闭合电路中就会产生电流”的结论，小红认为还应让导体棒做垂直于纸面向里、向外和________方向的运动，才能使探究更充分；(3)随着导体棒的运动，灵敏电流计的指针会发生左右偏转，于是他们对“产生电流的方向与哪些因素有关”作了如下的猜想：
猜想1：产生电流的方向与磁场方向有关；
猜想2：产生电流的方向与导体运动方向有关；
为验证猜想，同学们进行了相应的实验，将现象记录在如下的表格中
实验序号磁极位置导体棒运动情况电流计指针偏转情况
1上N下S水平向右运动向右偏转
2上S下N水平向右运动向左偏转
3水平向左运动向右偏转
分析第1、2两次实验发现，产生电流的方向跟________有关；第3次实验中磁体上方为_____（选填“N”、“S”）极，和其他实验对照验证了猜想2；
(4)老师肯定了他们的探究，又介绍了科学家科拉顿的相关研究，1825年他用如图丙所示的实验装置，在两个房间中进行实验：
①实验中用______________的现象来判断电路中是否产生了电流；
②将导线、小磁针与磁铁、线圈分别置于两个房间，是为了________________；
③科拉顿将磁铁插进线圈里，然后迅速奔向另一个房间，没有观察到产生电流的现象；他再回到放着磁铁和线圈的房间里，把磁铁从线圈中抽了出来，又跑到磁针和导线所在的房间，还是没有观察到现象。科拉顿失去了发现电磁感应现象的机会，被后人评价为“跑失良机”。他没能观察到产生感应电流现象的根本原因是：______________。
【答案】闭合向上、向下磁场方向 S 电流的磁效应避免磁铁的磁场对小磁针产生影响没在磁铁做切割磁感线运动时，及时观察实验现象
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]进行实验时，应先闭合开关，才能得到闭合电路。
(2)[2]在图乙中，导体棒在磁场中作水平向左和斜向上的运动，那么还应让导体棒做垂直于纸面向里、向外和向上、向下方向的运动，因为应让导体棒向各个方向移动，才能对照比较出哪个方向会产生感应电流。
(3)[3]从表格的1、2两次数据知，导体棒运动的方向相同，但所处的磁场的方向相反，而产生的电流的方向也相反，说明产生的电流的方向与磁场的方向有关。
[4]从表格知，第3次实验导体棒运动的方向与上面两次都不相同，要想探究产生电流的方向与导体运动方向有关，那么应保持所处的磁场的方向相同，而1、3两次产生电流的方向相同的，不能对照验证猜想2，所以应选择2、3两次实验，那么此次实验中磁体的上方是S极。
(4)①[5]实验中用电流的磁效应现象来判断电路中是否产生电流，因为通电导体周围存在着磁场，如果有电流产生，那么导线周围就有磁场，静止的小磁针就会转动。
②[6]将导线、小磁针与磁铁、线圈分别置于两个房间，是为了避免磁铁的磁场对小磁针产生影响。
③[7]科拉顿没能观察到电流的原因是：感应电流产生的条件是，闭合电路的部分导体在作切割磁感线运动时，才会产生感应电流。而磁铁在插入或抽出线圈时，才满足感应电流产生的条件，可是这时科拉顿尚未来得及跑到另一房间，所以错过了发现的机会。
2．如图所示电路，是某学校楼道自动控制照明系统，R3是一光敏电阻，其阻值随“光照度E“的增大而减小，且成反比，其具体关系如下表所示（光照度E的单位是：勒克斯，符号Lx：光越强，光照度越大），
光照度E/L x0.51 1.52 2.53
光敏电用R3阻
值/Ω
603020151210
（1）根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R3与光照度E的函数关系式_________________;（2）当线圈中电流减小至10mA时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0 Lx时，照明系统内照明灯自动工作。
若已知控制电路电源电压U v，电磁继电器线圈电阻为R1Ω.滑动变阻器最大阻值为R2Ω。闭合开关，把滑片移到b端，则可得到照明系统启动时的光照度E0=______________。
【答案】
3
30LxΩ
R
E
?
=
12
30
100U R R
--
【解析】
【详解】
(1)[1]由表格数据可知，光照度与光敏电阻R3阻值的乘积相等，
E×R3=0.5lx×60Ω=30lx?Ω
即：
3
30LxΩ
R
E
?
=；
(2)[2]闭合开关S，将滑片P移至b端，变阻器接入电路中的电阻最大，由题可知，当线圈中电流减小至I0=10mA=0.01A时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，所以，电路中的总电阻：
=100
Ω0.01A
U U R U I ==总； 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R 3的阻值：
R 3=R 总-R 1-R 2=100U -R 1-R 2，
根据第一步的结果可知：
0312
3030=100E R U R R =-- 。
3．如图所示装置，闭合开关，用外力使导体棒ab 水平向右运动，发现导体棒cd 也随之运动．此装置中：
（1）甲部分发生的是 ________现象，人们根据这一原理发明了 ________．
（2）有一种“车窗爆破器”，陆续安装BRT 公交车的窗玻璃上，其原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力，上述过程产生的能量转化是电能转化为机械能，图中 ____（甲/乙）部分产生的能量转化，与这一过程是相同的．
【答案】电磁感应 发电机 乙
【解析】
（1）如图甲，用外力使导体棒ab 水平向右运动时，切割磁感线运动，产生了电流，所以甲部分发生的是电磁感应现象，人们根据这一原理发明了发电机，使电能的大量使用成为可能；
（2）有一种“车窗爆破器”，陆续安装BRT 公交车的窗玻璃上，其原理是：当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力，上述过程产生的能量转化是电能转化为机械能；
图中乙部分，电流通过导体时，受到磁场力的作用而运动，所以乙部分的能量转化与这一过程是相同的．人们利用这一原理发明的电动机，为人们生产活动提供动力．
点睛：注意区分研究电磁感应和磁场对通电导线作用力的两个装置，从能的转化看，两者是相反的，即电磁感应现象中将机械能转化为电能，而磁场对通电导线的作用力，将电能转化为机械能．
4．如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图．
（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过______ 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察______ 来确定，物理学中将这种研究问题的方法叫做______ ．
（2）下表是该组同学所做实验的记录：
①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越______ ，磁性越______ ；
②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越______ ，磁性越______ ．
【答案】调节滑动变阻器的滑片位置电磁铁吸引铁钉的数目转换法越大磁性越强越多磁性越强
【解析】
（1)从电路图中可以看出，电磁铁与滑动变阻器串联，要想改变通过电磁铁的电流，可以通过移动滑动变阻器的滑片来实现；通过电磁铁吸引铁钉的多少来反映出电磁铁磁性的强弱；实验中主要采用控制变量法来研究．(2)比较实验中的1、2、3(或4、5、6)可以看出，在线圈的匝数相同时，电流从0.8A增加到1.5A时，吸引铁钉的个数由5枚增大到10枚，说明在线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；(3)比较实验中的1和4(或2和5或3和6)可以看出通过电磁铁的电流都为0.8A时，线圈匝数50匝的吸引5枚铁钉，线圈匝数为100匝的吸引铁钉7枚，说明在通过电磁铁的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强．
点睛：由实验电路图可以获取信息，要想改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过滑动变阻器滑片的滑动来实现，电磁铁的磁性强弱无法直接观察到，故可以通过电磁铁吸引铁钉的多少反映出来，这种研究问题的方法为转换法．
5．探究磁体与通电螺线管周围的磁场
（1）小明用小磁针探究磁体周围磁场如图所示，实验时将小磁针先后放在条形磁体周围不同位置处，记录小磁针在各处静止时N极的指向。通过实验可知，磁场具有方向，磁场中各点的磁场方向一般_______（选填“相同”或“不同”）。
（2）小红用铁屑探究磁体周围的磁场如图所示
①将玻璃板平放在磁体上，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，观察铁屑的分布情况。轻敲玻璃板的目的是_______，铁屑在磁场中被_______成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来。
②再在玻璃板上放一些小磁针，记录这些小磁针静止时N极的指向。
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作_______。
（3）小林用如图装置探究通电螺线管外部磁场的方向，实验时接通电路，将小磁针放在螺线管周围的不同位置如图，记录通电螺线管周围各点的磁场方向，并画出了通电螺线管外部的磁感线。
①为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，接下来的操作是_______，再重复上述步骤；
②比较所画的两幅磁感线，可以看出，通电螺线管外部的磁场与_______周围的磁场相似，且通电螺线管外部磁场方向与_______方向有关，它的极性可以用_______定则来判断；
③实验中小磁针的作用是________________________________________。
【答案】不同减小摩擦力的影响磁化磁感线对调电源正负极条形磁体电流安培显示磁场（方向）
【解析】（1）磁场是有方向的，在磁场的不同位置，其磁场方向一般不同．
（2）①轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响，铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来．
②人为了形象地描述磁场，人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱，这样的曲线叫做磁感线；
（3）①为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，应改变电路中的电流方向，可以通过对调电源正负极来改变电流方向；
②通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样．通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极．通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关，极性跟电流方向的关系可以用安培定则来判定：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极．
③本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场．
故答案为：（1）不同；（2）减小摩擦力的影响；磁化；磁感线；（3）对调电源正负极；条形磁体；电流；安培；显示磁场．
6．磁场的强弱用磁感应强度（用字母“B”表示）的大小来表示，磁感应强度的单位是特斯拉（用字母“T”表示）．某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．若R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值，右图为某
磁敏电阻的电阻比值跟磁感应强度B关系的图象，现在要测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B．
提供的实验器材如下：
一节旧干电池，磁敏电阻R B（无磁场时阻值R0=100Ω），两个开关S1、S2，导线若干．另外，还有可供再选择的以下器材：
A．电流表A（量程：0~0.6A，0~3A）；
B．电压表V（量程： 0~3V，0~15V）；
C．定值电阻R1（阻值：1.5kΩ）；
D．定值电阻R2（阻值：80Ω）；
E．定值电阻R3（阻值：5Ω）．
（1）设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为1.0 ～1．2T．
请你从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材，并根据要求完成下列问题．
①选择的两种器材是（填写器材前面字母序号）．
②选择电表的量程．
③在答题卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）．
（2）若要准确测出该磁敏电阻所处磁场磁感应强度大小约为0.1 ～0.3T的阻值，在你设计测量的电路中，从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材是（填写器材前面字母序号）．
【答案】（1）①BC ②0~3V ③电路设计如下图所示；（2）BD
【解析】
试题分析：（1）由图像由线可知，当B大小约为1.0 ～1．2T时，的值约为12~14，由
于R0=100Ω，所以可得，R B约为1200Ω~1400Ω，最接近于定值电阻R1；电源为一节干电池，一节电池的电压为1.5V，则电路中的最大电流I大=1.5V/1200Ω=0.00125A＜0.02A，所以，电流表不可选，应选电压表，电压表的量程为0～3V；经以上分析可知，实验电路图应采用串联分压，实验测量过程中不拆接电路，需要两个开关控制，如下图所示：
（2）磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为0.1﹣0.3T时，由图象可知，大约在0.5
﹣3之间，对应的电阻R B在50Ω﹣300Ω，电路中的最大电流I大=1.5V/50Ω=0.03A，电路中的电流太小，所以，电流表不可选，应选电压表，由串联电路的分压特点可知，选用
1.5kΩ和5Ω的电阻时，它们分得的电压太大或太小，无法测量，应选阻值为80Ω的定值电阻R1．
【考点定位】电与磁
7．磁感应强度B用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是T。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，小聪设计了如图1所示的电路，图甲中电源电压为6V，R1为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2所示。
(1)闭合开关S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，图甲中电流表的示数逐渐减小，这说明磁感电阻R1处的磁感应强度B逐渐________。（选填“增大”或“减小”）(2)闭合开关S1和S2，保持滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R1，测出R1离电磁铁左端的距离s与对应的电流表示数I，算出R1处磁感应强度B的数值如表。请计算s=5cm时，B=______T。
s/cm123456
I/mA101215203046
B/T0.680.650.600.510.20
(3)综合以上实验数据可以得出：电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而_______；离电磁铁越远，磁感应强度越______。
【答案】增大0.40增大小
【解析】（1）由图示可知，当图乙S2断开，图甲S1闭合时，即磁场强度为零，据图2可知，此时的R=100Ω，故此时电路中的电流是：I=U/R=6V/100Ω=0.06A=60mA；图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，有效电阻变小，电流变大磁场变强，图甲中电流表的示数逐渐减小，即R的电阻变大，据此分析可知：磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐增大；（2）x=5cm时，对于图表得出电流是30mA，据欧姆定律可知，R=U/I=6V/0.03A=200Ω，故对应磁场的强度是0.40T；（3）综合以上实验数据，分析（2）中的表格数据可以得出“电磁铁外轴线撒花姑娘磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大，离电磁铁越远，磁感应强度越小。
8．小明用如图甲、乙所示的装置，分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”．
（1）在图甲中，闭合开关后，通电螺线管的右端为____极．（选填“N”或“S”）（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变，这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和_____有关．
（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针___（选填“会”或“不会”）偏转．这说明闭合电路的部分导体在磁场中做__运动时，导体中会产生感应电流．
（4）小明观察在图乙实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，请你从实验装置和操作上各提一条改进建议．
装置改进：___________________操作改进：_____________
【答案】N；电流方向；会；切割磁感线；换强磁铁（或绕制线圈）；快速移动导体（或磁铁）。
【解析】
【分析】
【详解】
（1）在图甲中，闭合开关后，根据安培定则判断，右手握住螺线管，四指弯曲指向电流的方向，则大母指的指向即为螺线管的磁场方向，即大母指所指的右端为N极；
（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变，即电流方
向影响磁场的方向，所以这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和电流方向有关；（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，导体能切割磁感线，所以灵敏电流计的指针会偏转．这说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流；
（4）小明观察在图乙实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，从实验装置上的改进为：换用磁性更强的磁体或用多匝线圈代替导体进行实验，这样产生的感应电流大，现象明显；
从操作上的改进建议为：加快导体（或磁体）切割磁感线运动的速度，因为速度越快，产生的感应电流也越大，现象明显。
9．在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了图所示的实验装置．
（1）当闭合开关S后，小磁针____发生偏转（填“会”或“不会”），说明通电螺线管与小磁针之间是通过____发生力的作用．
（2）用铁屑来做实验，得到了图所示的情形，它与____磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线____真实存在的．
（3）为了研究通电螺线管的磁极性质，老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况．实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的____有关，且这个关系可以用____判断．
（4）闭合开关S，通电螺线管周围的小磁针N极指向如图所示，由图可知：在通电螺线管外部，磁感线是从____极发出，最后回到____极．
【答案】会磁场条形不是电流方向右手螺旋定则 N S
【解析】
【分析】
【详解】
（1）当闭合开关S后，根据用右手螺旋定则判断电磁铁的磁极左S右N，小磁针左端为N 极，和电磁铁的右端N相排斥会发生偏转，说明通电螺线管与小磁针之间是通过磁场发生力的作用；
（2）用铁屑来做实验，根据图所示的情形，它与条形磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线不是真实存在的；
（3）通电螺线管的磁极极性只与它的电流方向有关，且这个关系可以用右手螺旋定则判断；
（4）在通电螺线管外部，磁感线是从N极发出，最后回到S极。
10．如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持磁体位置不变．
(1)如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体ab______________；
(2)如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为________________________；
(3)如图丙所示，电流计指针仍不偏转，这是因为导体ab虽有运动，但没有
________________；
(4)分析比较图四个实验现象，可以初步得出产生感应电流的条件：________________的部分导体，在磁场中做_____________运动．
【答案】没运动没闭合开关切割磁感线闭合电路切割磁感线
【解析】
【分析】
【详解】
（1）如图甲所示，导体ab速度为零，没有运动时电流计指针不偏转，没有产生感应电流．
（2）开关没有闭合，电路为断开状态，电流计指针也不偏转，没有产生感应电流．
（3）如图丙所示，这是因为磁感线方向是从N极指向S极的，导体上下运动，与磁感线平行，没有做切割磁感线运动，电流计指针仍不偏转，没有产生感应电流．
（4）产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动．
11．如图所示实验中，闭合开关，静止于金属轨道上的金属杆向左运动．
(1)这个现象说明了磁场对通电导体具有______的作用，观察实验现象后，应立即断开开关，这是为了防止电流过大，长时间通电损坏_______．
(2)若要让金属杆向右运动，应采取的方法是_______．
A．改变电流方向或改变磁场方向
B．只能改变电流方向
C．电流方向和磁场方向同时改变
D．只能改变磁场方向
(3)实验中发现金属杆较重，不易起动，用下列轻质材料管替代金属杆后，会使实验效果明显的是_______．
A．细薄的塑料管
B．将锡箔纸卷在铅笔上成细管状，再抽出铅笔，形成的锡箔细管．
【答案】力电源AB
【解析】
【详解】
(1)如图电路,闭合开关，静止于金属轨道上的金属杆向左运动，这个现象说明了磁场对通电导体具有力的作用；因为实验时，电路近似短路，电流较大，所以观察实验现象后，应立即断开开关，这是为了防止电流过大，长时间通电损坏电源．
(2)因为导体受磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关，所以只要改变其一，金属杆就会向右运动，故选A。
(3)实验中发现金属杆较重，不易起动，用轻质材料管替代金属杆，则替代材料必须是导体，若为绝缘体，不能导电，没有电流，不会受磁场力；
A．细薄的塑料管，是绝缘体，故A错误；
B．将锡箔纸卷在铅笔上成细管状，再抽出铅笔，形成的锡箔细管．锡箔纸能导电，且质量轻，摩擦力小，故Ｂ符合题意。
所以会使实验效果明显的是B．
12．小双想探究感应电流的大小与什么因素有关？他设计了如图所示的装置进行实验。铁块上绕有导线，线框与灵敏电流计（G表示）相连（线框高度大于铁块高度，实验过程中线框不旋转）。
（1）当开关闭合时，电磁铁的A端是_____极。
（2）让线框分别从h1和h2(h2大于h1)竖直下落并穿入磁极A、B之间，G表指针对应的偏转角度分别为θ1和θ2（θ2大于θ1），这样做的目的是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的_______有关。
（3）把变阻器的滑片移至左端，线框从h1的高度下落，G表指针的偏转角为θ3，观察到θ3大于θ1，表明感应电流的大小还与磁场_________有关。
（4）将电源的正、负极对调，让线框从h1的高度下落，G表的指针反转，此现象说明：感应电流的方向与磁感线的_________有关。
【答案】 S 速度强弱方向
【解析】试题分析：（1）由图可知，电流从左边电磁铁的左端流入，根据安培定则可知，电磁铁的A端为S极；（2）感应电流的大小与切割磁感线的速度有关；线框分别从h1和h2（h2大于h1）竖直下落并穿入磁极A、B之间，h2的高度高，下落的速度大，则感应电流越大，故θ2大于θ1，所以该实验是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的速度有关；（3）影响电磁铁磁性强弱的因素有电流，其他因素一定时，电流越大，磁场越强；把变阻器的滑片移至左端，滑动变阻器接入电路的电阻最小，电流最大，则电磁铁的磁性最强；在导体切割磁感线速度不变的情况下，观察到θ3大于θ1，说明产生的感应电流增大；故感应电流的大小与磁场强弱有关；（4）将电源的正、负极对调，磁感线的方向发生了变化，让线框从h1的高度下落，G表的指针反转，这说明感应电流的方向发生了变化；故感应电流的方向与磁感线的方向有关。
【考点定位】电和磁
13．如图甲，将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来．
（1）闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在___里受力转动的原理工作的；如果想
改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是______________．
（2）刚闭合开关时，小电灯发出明亮的光，但随着电动机转得越来越快，小电灯的亮度逐渐减弱；当转速正常时，小电灯的亮度稳定不变，此时用手指轻轻捏住电动机的转轴，使电动机的转速减慢，你猜想这时小电灯的亮度将_____（选填“变亮”“变暗”或“不变”），理由是_______．
（3）如果将小电灯换成灵敏电流表，电路连接如图乙，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_______现象，它在生活中的应用有________（举出一例即可）．
【答案】磁场改变电流的方向变亮电流变大电磁感应发电机
【解析】
【分析】
【详解】
（1）闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的；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；（2）捏住电动机的转轴，会将电动机消耗的电能转化为内能，由非纯电阻电路转化为纯电阻电路，电源输出的所有功率都变为线圈电阻消耗的热功率了，而加在其上的电压不变，所以电流急剧上升，电动机线圈大量发热，此时电流变大，灯泡变亮；（3）电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是电磁感应现象，它在生活中的应用有发电机等
14．在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明制成简易电磁铁A、B，并设计了如题21-1图所示的电路。
1图 2图
（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁A、B吸引大头针的个数_________（选填“增加”或“减少”），说明电流越_________（选填“大”或“小”），电磁铁磁性越强。
（2）根据1图的情境可知，__________（选填“A”或“B”）的磁性强，说明电流一定时，___________，电磁铁磁性越强。
（3）电磁知识在生产与生活实践中被广泛应用，例如在医学中，医生对病人进行脑部手术时，需要用到心肺机，心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环。如2图所示，将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路。当线圈中的电流从a流向b时，活塞将向__________（选填“左”或“右”）运动，“动力泵”处于
________（选填“抽血”或“送血”）状态。
【答案】增加大B线圈匝数越多右送血
【解析】(1)当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，
电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；(2)由图知，B吸引大头针的个数较多，说明B的磁性较强，AB串联，电流相等，B的线圈匝数大于A的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；(3)由安培定则可知,螺线管左端为N极,此时同名磁极相对,故活塞右移,K2关闭,K1打开，故处于送血状态。
点睛：（1）分析滑动变阻器滑片向左移动时，根据电磁铁磁性的变化及吸引大头针个数的多少，得出电流的变化；（2）根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱并分析甲乙磁性不同的原因；（3）由安培定则可知电磁铁的磁极，由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向，则可知血液的流动方向。
15．用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图甲、乙、丙所示．
（1）乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的N极朝上，S极朝下，则磁化后的铁钉的尖端为_____（填“N”或“S”）极，磁铁与铁钉间的吸引力_____（填“大于”或“小于”）磁铁的重力．
（2）丙图中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉，通过铁钉的电流方向是_____（填“向上”或“向下”），磁铁上的电流由于受到_____作用而带动铁钉开始旋转．
（3）这个简易电动机工作时，将电能转化为_____能，若它的输入功率为2.0W，效率为60%，则输出功率为_____W．
（4）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变_____方向．电动机转动起来后，电线下端应间歇性地接触磁铁，这样做的好处是（写出一条即可）_____．（提示：干电池通过的电流不允许长时间超过0.6A；磁铁磁性随温度升高而减弱．）
【答案】N 大于向下磁力机械 1.2 电流保护电源
【解析】
解答：(1)乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的N极朝上，S极朝下，则磁化后的铁钉根据异名磁极相互吸引可得铁钉的尖端为N极，磁铁与铁钉间的吸引力大于磁铁的重力．(2)干电池外部，电流从正极流向负极，所以通过铁钉的电流方向是向下的；磁铁上的电流位于磁场中，由于受到磁力作用而转动；(3)简易电动机工作时，将电能转化为机械能；输出功率为P输出＝P输入×60%＝2.0W×60%＝1.2W；(4)通电导体在磁场中转动的方向取决于其在磁场中的受力方向，其受力方向改变则其转动方向就改变；而其受力方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关．因此要改变铁钉转动方向可以改变铁钉中的电流方向或磁场方向；电动机转动起来后，若长时间通电，会损坏电源；另外电流通过磁铁，会产生热量，温度升高，使磁铁的磁性减弱，所以为了保护电源和不减弱磁铁的磁性，应使电线下端应间歇性地接触磁铁．
点睛：（1）根据磁极间的相互作用判断分析磁化后的铁钉的尖端的极性；（2）电源外部，电流从电源正极流向负极；通电导体在磁场中受到磁力作用；（3）电动机工作时将电能转化为机械能；已知输入功率和效率，直接计算输出功率；（4）通电导体在磁场中受力的方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关；干电池通过的电流不允许长时间超过
0.6A；磁铁磁性随温度升高而减弱．