文档内容
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主题三 电学
专题 17 电与磁
考情概览：理解课标要求，把握命题方向，总结出题角度。
中考新考法：从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。
真题透视：精选真题，归类设置，完整展现中考试题的考查形式。
►考向一 磁现象、磁场
►考向二 电生磁及安培定则
►考向三 电磁铁和电磁继电器
►考向四 电动机
►考向五 磁生电
新题特训：选用最新优质题、创新题，巩固考点复习效果。
课标要求 考点 命题预测
通过实验，了解物质的磁性，通过实 主要命题点有：磁性的辨识、磁极
磁现象、磁场
验，认识磁场。知道地磁场 及磁极间的相互作用、磁化现象、
通过实验，了解电流周围存在磁场。 磁场与磁感线、地磁场、奥斯特实
探究并了解通电螺线管外部磁场的方 电生磁及安培定则 验、通电螺线管外部磁场的特点、
向 安培定则的应用、电磁铁磁性大小
了解电磁铁在生产生活中的应用 电磁铁和电磁继电器 的影响因素、电磁继电器的工作原
通过实验，了解通电导线在磁场中会 理、通电导线在磁场中受力作用、
受到力的作用，并知道力的方向与哪 电动机 电动机的构造、工作原理、产生感
些因素有关 应电流的条件、电动机的原理及探
探究并了解导体在磁场中运动时产生 究可以产生电流的条件等。
感应电流的条件。了解电磁感应在生 磁生电 题型主要是选择题、填空题，实验
产生活中的应用 探究题。
1．（新情境）（2024·江苏常州）美国《发现》网站于2023年10月报道：“牛能感知地球磁场，吃草、
休息时，其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行（如图所示），”为求证真伪，同学们设计如下实验方案：
在四周无明显差异的草地上，多次观察牛吃草、休息时的身体朝向，若报道真实，则牛的身体朝向习惯性
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呈现四个场景中的（ ）
A．①和② B．③和④ C．①和③ D．②和④
【答案】A
【解析】地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；地磁场的磁感线从地磁的北极附近出来，
回到地磁的南极附近，牛的身体朝向习惯性与地磁场磁感线平行，所以牛的身体朝向是南北方向，故①②
符合题意。
故选A。
2．（跨学科）（2024·黑龙江大庆）小娜同学在物理实践活动中，设计了如图甲所示的电子质量测量
仪。其中，电源电压恒定为 ， 为粗细均匀的导体棒，阻值随长度均匀变化，总阻值为 ，总长
度为 。R是电阻箱，电压表量程为 ，电流表量程为 。金属弹簧上端固定并通过导线与
电压表连接，下端通过金属指针与导体棒始终保持良好接触。已知，电路中所用弹簧的弹力F与其伸长量
L之间的关系如图乙所示。实验中弹簧的形变始终不超弹性限度，弹簧及指针质量不计，取 。
现闭合开关S，调节 ，请回答以下问题：
（1）不挂重物时，指针恰好指在 的最上端。此时电压表示数为 V，电流表示数为 A；
（2）悬挂重物后，电流表的示数 （填“变大”“不变”或“变小”）。当弹簧下端悬挂某待测物
体时，指针向下移动 ，则待测物体质量 ，电压表示数为 V；
（3）在保证电路安全的情况下，该电子质量测量仪所能测得物体的最大质量为 。通过调节电阻
箱R的阻值，可以调节该测量仪的量程。如果要增大量程，应该将电阻箱R的阻值 （填“调大”
“保持不变”或“调小”）。
【答案】 0 0.1 不变 5 1 15 调大
【解析】（1）[1][2]由图得，当指针恰好指在 的最上端时，变阻器的最大电阻与变阻箱串联，电流表
测量电路电流，电压表被短路，则此时电压表示数为0V，电流表的示数为
（2）[3]悬挂重物后，滑片向下移动，变阻器接入电路中电阻不变，电路中的电阻不变，由欧姆定律得，
电流表的示数不变。
[4]由图像得，当指针向下移动 时，弹力为50N，此时弹力等于待测物体的重力，由 得，指针
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则待测物体质量
[5]滑片移动过程中，变阻器接入电路中电阻不变，电压表测量变阻器上半部分的电压，当指针向下移动
时，电压表并联部分的电阻的阻值为
由欧姆定律得，电压表示数为
（3）[6]当电压表的示数为3V时，该电子质量测量仪所测得物体的最大质量，由欧姆定律得，此时电压表
测量的电阻的阻值为
此时弹簧的伸长量为
由图像得，此时弹簧的弹力为150N，由 得，最大测量的物体的质量为
[7]通讨调节电阻箱R的阻值，可以调节该测量仪的量程。如果要增大量程，则滑片向下移动的长度增大，
电压表并联部分的电阻的阻值增大，电压表的最大测量值不变，由欧姆定律得，通过变阻器的电流应变
小，则电路中电阻增大，应该将电阻箱R的阻值调大。
3．（新考法）（2024·江苏南通）小明按人类对磁的认识历程，对“电磁转换”一章知识进行梳理，图
中对应位置的内容填写正确的是（ ）
A．赫兹 B．电动机 C．电磁起重机 D．电磁感应现象
【答案】D
【解析】A．奥斯特发现电流的磁效应，故A错误；
B．电流的磁效应的应用为电磁铁，发电机应用了通电线圈在磁场中受力的作用，故B错误；
C．磁场对电流的作用的应用为发电机，电磁起重机应用了电流的磁效应，故C错误；
D．发电机应用了电磁感应的原理，故D正确。
故选D。
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►考向一 磁现象、磁场
1．（2024·山东东营）我国古代科技展现了劳动人民的智慧，如图所示，下列应用涉及的物理知识描述
错误的是（ ）
A．甲图：勺柄指南，是因为受到了地磁场的作用
B．乙图：大小不同的钟振动幅度相同时，发声的音调相同
C．丙图：人站在墙壁附近说话，声音经过多次反射，可以在围墙内的任何位置听到
D．丁图：用鼎烧水，锁住鼎扣时水温可升至120℃，因为液面上方气压越大，沸点越高
【答案】B
【解析】A．地球是个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；勺柄相当于一
个指南针，指南针总是一端指南一端指北是受到地磁场的作用。故A正确，不符合题意；
B．大小不同的钟振动幅度相同时，响度相同，而它们振动的频率不同，发声的音调不同，故B错误，符合
题意；
C．站在回音壁的围墙附近说话，声音遇到障碍物会反射回来，声音经过多次反射，故可以在围墙的任何
位置听到。故C正确，符合题意；
D．水的沸点与大气压有关，大气压越高，水的沸点越高。所以，用鼎烧水，锁住鼎扣时水的上方气压大
于标准大气压，水温可升至120℃。故D正确，不符合题意。
故选B。
2．（2024·江苏徐州）如图所示，托架上有两个磁环，同名磁极相对，上面的磁环悬浮着，托架静止挂
在弹簧测力计的秤钩上，若托架重1N，每个磁环重2N，则弹簧测力计的示数为（ ）
A．1N B．3N C．4N D．5N
【答案】D
【解析】上面的磁环悬浮着，同名磁极相互排斥，此磁环受到重力和排斥力是平衡力，大小相等，排斥力
大小为
F =G =2N
斥 环
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下面磁环受到向下的排斥力和上面磁环受到向上的排斥力是相互作用力，大小相等，托架受到的压力
F =F +G =2N+2N=4N
压 斥 环
弹簧测力计的示数为
F=G +F =1N+4N=5N
架 压
故选D。
3．（2024·广西）在研究地磁场方向时，如图所示，发现司南的长柄静止时总是指向南方，则长柄相当
于指南针的 极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极 （选填“重
合”或“不重合”）的现象。
【答案】 南/S 不重合
【解析】[1]司南能够自由转动，静止后司南的长柄静止时总是指向南方，地理的南极是地磁的N极，由异
名磁极相互吸引可知，长柄相当于指南针的南极。
[2]我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极不重合的现象，即存在磁偏角。
4．（2024·四川泸州）如图所示，将A、B两块磁铁套在光滑竖直杆上，放置于水平桌面上，磁铁A在光
滑竖直杆上静止，磁铁B在水平桌面上静止，请在图中画出磁铁B的受力示意图。
【答案】
【解析】磁铁A下面是N极，磁铁B的上面是N极，同名磁极相互排斥，磁铁B受到竖直向下的重力、竖
直向下的斥力和竖直向上的支持力，作用点画在物体的重心，如图所示：
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解题技巧
（1）磁体吸引磁性材料，不需要直接接触，甚至隔着某些物体，磁体仍能吸引磁性材料
（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
（3）磁感线实际上并不存在，是为了描述磁场而假想引入的，磁感线是假想的物理模型。磁体周
围的磁感线都是从N极出发回到S极，磁场中的小磁针静止时N极的指向跟该点磁感线方向一致。即磁
场中某点的磁场方向、磁感线方向、可自由转动的小磁针在该点静止时N极的指向是一致的。
（4）地磁北极在地，理南极附近，地磁南极在地理北极附近，地磁场的磁感线从地磁北极出发到
地磁南极，能自由转动的小磁针静止时指南北方向，就是因为受到地磁场的作用。
►考向二 电生磁及安培定则
5．（2024·海南）如图是通电螺线管磁场特点的实验装置。下列操作能改变螺线管两端磁极的是（
）
A．移动滑动变阻器滑片 B．对调电源正负极
C．改变螺线管线圈匝数 D．在螺线管中加铁芯
【答案】B
【解析】A．移动滑动变阻器滑片，可以改变电流大小从而改变磁性强弱，但是不能改变螺线管两端的磁
极，故A不符合题意；
B．对调电源正负极可以改变螺线管中电流的绕行方向，从而改变螺线管两端的磁极，故B符合题意；
C．改变螺线管线圈匝数，可以改变磁性强弱，但是不能改变螺线管两端的磁极，故C不符合题意；
D．在螺线管中加铁芯，可以增强螺线管的磁性，但是不能改变螺线管两端的磁极，故D不符合题意。
故选B。
6．（2024·山东淄博）心肺机用“电动泵”替代心脏，推动血液循环，“电动泵”的工作原理如图所
示，将线圈ab固定在活塞一端，利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动，从而使血液定向流动。阀
门 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，下列说法正确的是
（ ）
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A．线圈周围有磁场和磁感线 B．线圈左端是N极
C．活塞将向左运动 D．此时“电动泵”处于送血状态
【答案】C
【解析】A．通电导线周围存在磁场，磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在，故A错
误；
B．电流从a流向b时，根据安培定则可知，线圈右端是N极、左端是S极，故B错误；
C．根据“异名磁极相互吸引”可知，活塞将向左运动，故C正确；
D．由图可知，活塞向左运动时，泵内容积变大，则阀门 关闭、 打开，此时“电动泵”处于抽血状
态，故D错误。
故选C。
7．（2024·安徽）图甲为小明同学用铜导线穿过硬纸板绕制而成的螺线管。他先在水平放置的硬纸板上
均匀地撒满铁屑，然后在螺线管中通以图乙所示的电流，轻敲纸板，观察到铁屑的排列情况如图丙所示。
（1）由图丙中的铁屑排列情况可以得出：通电螺线管外部的磁场与 （选填“条形”或“蹄形”）
磁体的磁场相似；
（2）若将一小磁针放置在图丙中通电螺线管右端轴线上的A处，则小磁针静止时N极的指向水平向
（选填“左”或“右”）。
【答案】 条形 左
【解析】（1）[1]由丙图中，利用铁屑可以形象地显示磁场的情况，分析可知，通电螺线管外部的磁场与
条形磁体的磁场相似。
（2）[2]根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向为螺线管的N极，因此螺
线管的左端为N极，右端为S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极指向
左。
8．（2024·青海）2024年1月18日，天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接（图甲）。当货运飞船和
核心舱相互靠近时，为减缓撞击带来的影响，货运飞船与核心舱间需配置缓冲装置。“飞天”兴趣小组根
据以上信息结合物理知识，设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生
相互排斥的力，说明通电螺线管左端为 极，为增大排斥力，滑动变阻器的滑片应向 端滑动。
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【答案】 N A
【解析】[1][2] 当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，根据同名磁极相互排斥，说明通
电螺线管左端为N极；为增大排斥力，滑动变阻器的滑片应向左端滑动，增大通过螺线管的电流，从而增
强螺线管的磁性。
9．（2024·山东潍坊）某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关，磁性小球悬停在空中，一小
磁针静止于螺线管左侧，不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。
(1)将小磁针“N”“S”极填入括号中；
(2)画出磁性小球的受力示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】（1）由图可知，电流从螺线管的上端流入，由安培定则可知螺线管的上端是N极，下端是S极，
由磁极间的相互作用可知小磁针的上端是S极，下端是N极，如图所示：
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（2）磁性小球悬停在空中，说明它处于平衡状态，受到重力和磁力是平衡力，重力的方向竖直向下，磁
力的方向竖直向上，如图所示：
解题技巧
（1）奥斯特实验表明：通电导线和磁体一样，周围存在磁场，即电流的磁场，且电流的磁场方向
跟电流的方向有关
（2）运用安培定则不仅可以判断通电螺线管的N、S极，也可以反过来判断通电螺线管中的电流方
向。具体做法是：用右手握住螺线管，拇指指向通电螺线管的N极，则四指弯曲的方向就是电流的方
向。
►考向三 电磁铁和电磁继电器
10．（2024·山东威海）（多选）图甲是一种汽车尾气排放检测电路。当尾气浓度高于某一设定值时，电
铃报警：气敏电阻 的阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示，下列分析正确的是（ ）
A．电磁铁通电后，线圈上端为S极
B． 的阻值随尾气浓度的增大而增大
C．检测时保持 滑片位置不变，当尾气浓度变大时， 两端电压变大
D．为使尾气浓度更低时报警，应将 滑片适当上移
【答案】AD
【解析】A．根据安培定则知道，电磁铁通电后，上端为S极，故A正确；
B．由图乙知道，R的阻值随尾气浓度的增大而减小，故B错误；
1
C．由图甲知道，R与R串联，又因为R的阻值随尾气浓度的增大而减小，所以，由串联分压原理知道，
1 2 1
两端电压变小，故C错误；
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D．若检测电路在尾气浓度更低时报警，此时气敏电阻的增大，只有减小滑动变阻器的阻值，将R向上调
2
节，减小它的阻值，故D正确。
故选AD。
11．（2024·江苏淮安）某款恒温箱的简化电路如图甲所示，控制电路中电源电压为 且保持不变，电
磁铁线圈电阻为 ，R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示；工作电路
中的加热器（图中未画出）正常工作时的电阻为 。求：
(1)加热器应接在图甲中 （填“ab”或“cd”）之间，控制电路中电磁铁的上端为 极；
(2)加热器正常工作 产生的热量是多少？
(3)控制电路的电流减小到 ，衔铁会被释放。则当调节 时，恒温箱内设定的最低温度为多少
摄氏度？
(4)若使恒温箱内设定的最低温度提高一些，可将 的滑片向 滑动一点。
【答案】(1) ab N (2) (3)50℃ (4)右
【解析】（1）[1]控制电路中，热敏电阻R和变阻器、电磁铁线圈串联。当温度升高时，热敏电阻R阻值
变小，根据 可知电流变大，则电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，ab间用电器脱离电路。所以加热器应
接在图甲中ab之间。
[2]电流从电磁铁下端流入，根据安培定则可知控制电路中电磁铁的上端为N极。
（2）加热器正常工作 产生的热量为
（3）电流减小到 时，控制电路总电阻为
则当调节 时，热敏电阻阻值为
由乙图可知，此时温度为50℃，则恒温箱内设定的最低温度为50℃。
（4）衔铁被释放时的电流不变，根据 可知总电阻不变，若使恒温箱内设定的最低温度提高一些，则
对应的热敏电阻阻值变小，所以变阻器阻值应调大，可将 的滑片向右滑动一点。
12．（2024·广东）我国载人潜水器“奋斗者”号突破万米深潜，潜水器内氧气浓度过低会影响内部人员
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的生命安全。氧气可通过电解水的方式来制备。某科创小组设计了氧气浓度报警装置，其简化电路（未连
接完整）如图甲所示。气敏箱可等效为一个电阻，其阻值R与氧气浓度c的关系如图乙所示。闭合开关，
当氧气浓度 时，绿灯正常发光；当 时，红灯正常发光。已知电源电压及两灯的
额定电压均为4.8V，电磁铁线圈的电阻忽略不计。
（1）“奋斗者”号下潜过程中，受到海水的压强变 ；
（2）电解水制备氧气的过程中，电能主要转化为 能；
（3）图甲中的A灯为 （选填“红”或“绿”）灯；
（4）闭合开关S，当 时，通过电磁铁线圈的电流为 A；
（5）请根据文中信息，用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整，要求导线不能相交（ 为接线
柱）。
【答案】 大 化学 绿 0.1
【解析】（1）[1]根据 可知，“奋斗者”号下潜过程中，深度变大，受到海水的压强变大。
（2）[2]电解水制备氧气的过程中，消耗电能，产生化学能，电能主要转化为化学能。
（3）[3]如图乙所示，可知，当氧气的浓度升高时，气敏电阻的阻值变大，电磁铁线圈的电阻忽略不计，
控制电路的电源电压不变，故电路中的电流变小，磁性变弱，衔铁弹上去，则A灯接通，此时绿灯发光，
故A灯为绿灯。
（4）[4]分析图乙可知，气敏电阻的阻值与氧气的浓度的比值是一个定值，该定值为
闭合开关S，当 时，浓度变化为
则电阻的变化量为
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气敏电阻的阻值为
已知电源电压及两灯的额定电压均为4.8V，电磁铁线圈的电阻忽略不计，则通过电磁铁线圈的电流为
（5）[5]电磁继电器需要两个电路，一个是控制电路，一个工作电路，根据题意可知，两个电路共用一个
电源，控制电路的重要组成部件为电源、电磁铁、气敏电阻，据此可以画出控制电路，工作电路需要分为
两个简单电路，衔铁弹上去时，绿灯亮，衔铁吸下来时，红灯亮，故如图所示：
解题技巧
（1）当电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；铁芯、线圈匝数不变时，通过电磁
铁的电流越越大，电磁铁的磁性越强；当电流和线圈匝数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大增
强。
（2）电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。利用这一点可制成电磁继电器。当电磁继电器所
在的控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸引衔铁，使工作电路接通或断开。使用电磁继电器可实现用低
电压、弱电流控制高电压、强电流，进行自动控制及远距离控制等。
►考向四 电动机
13．（2024·四川广安）《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》指出：发展新能源汽车是我国从
汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是
（ ）
A． 电视机 B． 手电筒
C． 电饭锅 D． 电风扇
【答案】D
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【解析】新能源电动汽车动力装置将电能转化为机械能，利用通电导体在磁场中受力的作用工作。
A．电视机将电能转化为光能与内能，故A不符合题意；
BC．手电筒、电饭锅利用电流的热效应工作，将电能转化为内能，故BC不符合题意；
D．电风扇工作原理是通电导体在磁场中受力的作用工作，将电能转化为机械能，故D符合题意。
故选D。
14．（2024·广西）（多选）如图，兴趣小组制作了一个电动机，给线圈通电，轻轻一推，线圈就会持续
转动。下列关于电动机的说法正确的有（ ）
A．电动机主要由磁体和线圈组成
B．电动机主要把动能转化为电能
C．对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向
D．电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关
【答案】AC
【解析】AB．电动机的工作原理是，通电导体在磁场中受力的作用，所以电动机主要由磁体和线圈组成，
工作时主要把电能转化为机械能，故A正确，B错误；
C．通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关，磁场方向不变，对调电源正、负极，可改
变线圈中的电流方向，所以能改变电动机的转动方向，故C正确；
D．根据焦耳定律 可知，电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻有关，故D错误。
故选AC。
15．（2024·广东）将自制的电动机接入电路，如图所示，其中支架A是 （选填“导体”或
“绝缘体”）。闭合开关，线圈开始转动，磁场对线圈 （选填“有”或“无”）作用力。仅
调换磁体的磁极，线圈转动方向与原转动方向 。
【答案】 导体 有 相反
【解析】[1]支架A是铜或者铁这些金属制成的，容易导电，是导体。
[2]闭合开关，线圈开始转动，说明磁场对线圈有力的作用，使线圈运动状态发生改变。
[3]当仅仅调换磁体的磁极时，磁场方向改变，使线圈受力方向改变，所以线圈转动方向与原转动方向相
反。
解题技巧
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（1）通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向都有关系，当这两个方向中的任何一个
与原来方向相反时，都会改变通电导体的受力方向；当电流方向和磁场方向同时反向时，通电导体的受
力方向不变。
（2）电动机工作时将电能转化为机械能。
►考向五 磁生电
16．（2024·湖北武汉）新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表，各项技术均处于世界领先水平，其
中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中，内部线圈切割磁感线产生感应电流，将机械能
转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是（ ）
A． 电磁起重机 B． 司南
C． 自制电动机 D． 动圈式话筒
【答案】D
【解析】A．电磁起重机的工作原理是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．司南的工作原理是利用地磁场对磁极的作用，故B不符合题意；
C．自制电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的，故C不符合题意；
D．动圈式话筒是把声信号转变成电信号，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应
原理，故D符合题意。
故选D。
17．（2024·江苏淮安）如图所示，将一闭合铜环置于线圈上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，因
铜环中产生感应电流，铜环会立刻向上跳起；若将铜环换成下列环，闭合开关S，也能向上跳起的是（
）
A．闭合塑料环 B．未闭合铁环
C．闭合铝环 D．未闭合橡胶环
【答案】C
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【解析】根据电磁感应现象原理可知，要在环中产生感应电流，必须是闭合电路的一部分导体才可。
AD．塑料和橡胶是绝缘体，故AD不符合题意；
B．未闭合铁环无法使得电路闭合，所以不会在环中产生感应电流，故B不符合题意；
C．闭合铝环既闭合，又是导体，故C符合题意。
故选C。
18．（2024·山东济南）小红在学习了电磁感应的知识后，用如图所示的装置重新做了“怎样产生感应电
流”的实验。
(1)她发现，如果开关处于 状态，无论磁体怎样放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针均不
偏转，这说明闭合电路是产生感应电流的必要条件；
(2)如图所示，电路闭合后，下列实验操作能使灵敏电流计指针发生偏转的是___________；
A．磁体不动，导体棒水平向右运动
B．磁体不动，导体棒向斜上方运动
C．导体棒不动，磁体竖直向下运动
D．导体棒不动，磁体水平向左运动
(3)小红在实验中有了新的思考：如果把灵敏电流计换成 ，就能继续探究磁场对通电导体的作
用了。
【答案】(1)断开 (2)ABD (3)电源
【解析】（1）如果实验时，开关处于断开状态，电路是断路状态，无论磁体怎样放置、导体棒怎样运
动，灵敏电流计指针均不偏转，说明电路中没有感应电流产生，说明断路状态不能产生感应电流，闭合电
路是产生感应电流的必要条件。
（2）由电磁感应现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才能产生感应
电流；
A．磁体不动，导体棒水平向右运动，则导体棒在磁场中做切割磁感线运动，所以电路会产生感应电流，
故能使灵敏电流计指针发生偏转，故A符合题意；
B．磁体不动，导体棒向斜上方运动，则导体棒在磁场中做切割磁感线运动，所以电路会产生感应电流，
故能使灵敏电流计指针发生偏转，故B符合题意；
C．导体棒不动，磁体竖直向下运动，则导体棒不能做切割磁感线运动，所以电路不会产生感应电流，故
灵敏电流计指针不会发生偏转，故C不符合题意；
D．导体棒不动，磁体水平向左运动，则导体棒在磁场中做切割磁感线运动，所以电路会产生感应电流，
故能使灵敏电流计指针发生偏转，故D符合题意。
故选ABD。
（3）要继续探究磁场对通电导体的作用，则导体棒中有电流通过，所以电路中需要有电源，故把灵敏电
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流计换成电源，就能继续探究磁场对通电导体的作用了。
19．（2024·北京）（1）为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，在如图甲所示的实验装置
中，还需在导线夹a、b间接入的电路元件是 ；
（2）某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关，闭合开
关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向；仅将电源正负极对调后连入电路，如图丙
所示，闭合开关，标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极，
依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是： 。
【答案】 灵敏电流计 通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关
【解析】[1]为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，需要灵敏电流计反应电流的方向和电流
的大小，故需要在导线夹a、b间接入灵敏电流计。
[2]根据乙丙对比，发现螺线管中电流的方向发生了变化，通电螺线管外部磁场的方向发生变化，故结论
为通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关。
20．（2024·宁夏）电动垂直起降航空器，又称“空中出租车”，是一种能够垂直起降并依靠电力驱动的
飞行器。某品牌“空中出租车”如图所示，最大起飞质量2t，5座设计，最大巡航速度200km/h，核心模
组100%国产化。
（1）它的动力装置主要是电动机，下图能够反映它工作原理的是 。（填序号）
A． B．
（2）某同学乘坐汽车从银川到中卫旅游，用时约2.5h。若乘坐此“空中出租车”以最大巡航速度从银川
到中卫，两地航线距离约150km，相比乘坐汽车缩短多长时间？
（3）若该“空中出租车”以最大起飞质量从100m的高度竖直降落到地面，重力做功是多少？（g取10N/
kg）
（4）它静止时与水平地面的总接触面积为 ，以最大起飞质量静止在水平地面，对地面的最大压强
是多少？
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【答案】 A 1.75h
【解析】解：（1）[1]选项A图是研究磁场对电导体有力的作用的装置，是电动机的原理；B图是研究电
磁感应现象的实验装置，是发电机的原理。
故选A。
（2）[2]“空中出租车”以最大巡航速度从银川到中卫，所用的时间为
相比乘坐汽车缩短多长时间
（3）[3]“空中出租车”的重力为
重力做功为
（4）[4]“空中出租车”静止在水平地面上时对地面的压力为
对地面的最大压强
解题技巧
（1）要产生感应电流，必须同时满足两个条件：一是导体必须是闭合电路的一部分，二是导体必
须做切割磁感线运动（包括两种情况：磁极不动导体运动或导体不动磁极运动）
（2）感应电流方向跟磁场方向和导体运动方向有关，这两个方向任何一个与原来方向相反，感应
电流的方向都会与原来方向相反。若两个方向同时与原来方向相反，则感应电流的方向不变。
1．（2024福建厦门一模）如图，趋磁细菌体内可以合成纳米级、链状排列的磁小体，可用于生产磁性定
向药物或抗体，制造生物传感器等．为合成磁小体，趋磁细菌需要从海洋中汲取金属元素（ ）
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A． B． C． D．
【答案】C
【解析】只有磁性材料才能被磁化成为磁体，Na、Al、Fe、Cu中只有Fe即铁是磁性材料，故趋磁细菌需
要从海洋中汲取金属元素铁，故ABD不符合题，C符合题意。
故选C。
2．（2025江苏泰州月考）如图，用条形磁铁使回形针竖直静止在空中。在磁铁与回形针之间插入下列物
体（与它们不接触），哪个能使回形针掉下来（ ）
A．硬纸板 B．玻璃板 C．铁板 D．铝板
【答案】C
【解析】所有磁导体都可以屏蔽磁场，比如：铁、碳钢、硅钢、很多金属的氧化物。硬纸板、玻璃板、铝
板不是磁导体，铁能够被磁铁吸引，所以铁片是磁导体，铁片把条形磁铁的磁场屏蔽，回形针失去磁铁的
吸引，从而掉落下来。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．（2024贵州黔东南一模）小明在学习完电与磁的知识后，自己动手用铁钉、电池和导线制作了几个电
磁铁，已知I>I，请你判断下列电磁铁中磁性最强的是（ ）
1 2
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】B．线圈中无电流，电磁铁没有磁性，故B不符合题意；
ACD．线圈中电流越大，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，由图可知，D中电磁铁电流最大、线圈匝数最
多，所以它的磁性最强，故AC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．（2024山西吕梁一模）如图所示是小明用条形磁铁沿一个方向多次摩擦缝衣针，再将针穿过纸片放在
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水面上，自制了一个指南针，旋转后，静止时针头总是指南。下列说法正确的是（ ）
A．说明地球周围存在磁感线
B．针头是自制指南针的N极
C．该指南针周围磁场均匀分布
D．用磁体的N极靠近针尾会排斥
【答案】D
【解析】A．磁感线是人为引入的，不是真实存在的，故A错误；
B．静止时针头总是指南，地理南极是地磁场的北极，异名磁极相互吸引，所以针头是自制指南针的S极，
故B错误；
C．指南针磁极周围的磁场强度较大，其它地方磁场较弱，不是均匀分布的，故C错误；
D．针头是自制指南针的S极，所以针尾是N极，同名磁极相互排斥，所以用磁体的N极靠近针尾会排斥，
故D正确。
故选D。
5．（2024安徽六安一模）绕水平轴可以匀速转动的矩形线圈放置于匀强磁场中，现在让矩形线圈从图示
位置开始沿某一方向匀速转动90°，在电路中产生如图所示方向的电流，下列说法正确的是（ ）
A．线圈转动90°后的位置叫平衡位置
B．线圈转动时产生电流是磁场对电流的作用
C．线圈转动过程中每边都会产生感应电流
D．线圈转动过程中电磁铁右端是S极
【答案】D
【解析】A．当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈处于平衡状态，此时线圈受力平衡，所以图示的
线圈恰好处于平衡位置，故A错误；
B．线圈转动时产生电流是矩形线圈做切割磁感线运动时产生的，是电磁感应现象，故B错误；
C．由题图可知，矩形线圈前面的边以及后面的边都没有做切割磁感线运动，所以，这两边不会产生感应
电流，故C错误；
D．由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S
极，故D正确。
故选D。
6．（2024安徽阜阳二模）如图所示为小宇探究电磁感应现象的原理图，A、B为两块电磁铁的两端，让线
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圈从不同高度竖直下落，观察灵敏电流计的指针偏转角度，其中 ，下列说法正确的是（ ）
A．调节变阻器的滑片右移，小灯泡越暗，两块电磁铁的磁性越强
B．调节变阻器的滑片左移，小灯泡越亮，两块电磁铁的磁性越弱
C．若将电源正、负极对调，可探究感应电流大小与磁场强弱的关系
D．若线圈分别从高为 和 处自由竖直下落，可探究感应电流大小与线圈切割磁感线快慢的关系
【答案】D
【解析】A．闭合开关，调节变阻器的滑片右移，电阻增大，电流减小，小灯泡越暗，两块电磁铁的磁性
越弱，故A错误；
B．闭合开关，调节变阻器的滑片左移，电阻减小，电流增大，小灯泡越亮，两块电磁铁的磁性越强，故B
错误；
C．若将电源正、负极对调，根据安培定则可知，两块电磁铁的极性发生改变，可探究感应电流大小与磁
场方向的关系，但是不能探究感应电流大小与磁场强弱的关系，故C错误；
D．若线圈分别从高为 和 处自由竖直下落，线圈切割磁感线的快慢不同，控制其他条件相同时，可探
究感应电流大小与线圈切割磁感线快慢的关系，故D正确。
故选D。
7．（2024江苏苏州二模）下列与磁现象有关的实验中，说法正确的是（ ）
A．若要使甲图中自制电动机持续转动就要将两侧的绝缘漆全刮掉
B．图乙是奥斯特实验，实验时最好将导线东西方向放置
C．图丙中电流表通电后指针最大偏转往往会超过测量值，这是由于惯性造成的
D．图丁说明了电流具有磁效应
【答案】C
【解析】A．若要使甲图中自制电动机持续转动就要将两侧的绝缘漆刮掉一半，做成一个简易换向器，故A
错误；
B．图乙是奥斯特实验，实验时最好将导线南北方向放置，减小地球磁场对实验的影响，故B错误；
C．图丙中电流表通电后指针最大偏转往往会超过测量值，这是由于惯性造成的，故C正确；
D．图丁说明了发电机的原理，是利用电磁感应现象来工作的，故D错误。
故选C。
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8．（2024山东济南二模）电铃系统可以有效管理学校的课间休息时间，通过精确的时间设置和优美的铃
声提醒，学生们可以合理控制休息时间，从而提高学习效率。图甲所示是电铃的工作原理图，图乙所示的
四幅图中能反映其工作原理的是（ ）
【答案】A
【解析】电铃是电磁继电器的应用，核心是电磁铁，利用的是电流的磁效应。
A．图中是奥斯特实验，说明了电流的磁效应，故A符合题意；
B．图中演示的是磁极间的相互作用规律，故B不符合题意；
C．闭合开关，通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理，故C不符合题意；
D．闭合电路的一部分导体在磁场中做磁感线运动时，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机
的原理，故D不符合题意。
故选A。
9．（2025江苏南通期中）如图所示，闭合回路的ab部分在一磁场B 中，cd部分在另一磁场B 中，当使
1 2
ab水平向 方向运动时，ab受的安培力方向水平向左；cd由于安培力作用可能水平向 运
动；螺线管上方的检测小磁针的N极应指向 侧。
【答案】 右 左 左
【解析】[1][2][2]由于导体ab在磁场中受力的方向向左，结合磁场的方向根据左手定则可以确定导体中
电流的方向是从a到b；由于这个电流是导体ab在外力的作用下做切割磁感线运动而产生的感应电流，根
据导体中电流的方向和磁 场方向利用右手定则可以确定导体的运动方向：向右运动；导体cd中的电流方
向是从c到d，结合所在的磁场方 向，利用左手定则可以确定其受力方向向左，进而可 以确定其运动方
向向左；电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合螺线管的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的右端
为N极，左端为S极；在磁力的作用下，当小磁针静止时，小磁针的N极一定靠近螺线管的S极，即小磁
针的N极指向左。
10．（2024山东威海一模）将风扇（内部有磁铁和线圈）、干电池和灵敏电流表等按图所示电路连接．当
断开、 闭合时，电扇转动，风扇转动的原理与 （选填“电动机”或“发电机”）工作的原理
相同。当 断开、 闭合时，用手快速拨动风扇叶使其转起来后，发现电流表指针左右摆动，其原因是
．
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【答案】 电动机 产生了感应电流
【解析】[1]风扇内部有磁铁和线圈，当电流通过线圈时，线圈会在磁场中受到力的作用，从而转动，这
与电动机工作的原理相同。
[2]当风扇叶片带动线圈在磁场中转动时，相当于一个转动的闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线运
动，根据电磁感应现象，这种运动会在线圈中产生感应电流。感应电流的方向和大小会随着线圈在磁场中
的位置变化而变化，因此电流表指针会左右摆动，反映出感应电流的变化。
11．（2024江苏南京一模）图甲为热敏电阻的R-t图像，图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器（线圈电阻
t
不计）组成的一个温控装置，两电源电压保持不变，R为电阻箱。当线圈中的电流大于或等于I时衔铁被
0 1
吸合，电流小于或等于I时衔铁被释放。将R接入某一阻值，闭合开关S、S，可实现温度t≤50℃时加
2 0 1 2
热器开始工作，t≥150℃时停止加热，温度变化过程中控制电路的电流表与电压表示数变化的部分图像如
图丙所示。
(1)工作电路中的加热器应接在 （选填“A、B”或“C、D”）间；
(2)设置温控为50℃~150℃时，R接入的阻值为 Ω；
0
(3)控制电路的电流小于或等于 A衔铁被释放；
(4)将R调为5Ω，可实现 ~ ℃温控。
0
【答案】(1)A、B (2)20 3)0.1 (4) 40 90
【解析】（1）当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部
分连接，因此时需要加热，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B间。
（2）从图丙上可以看出，当电流为0.25A时R两端电压为4V，电流为0.15A时R两端电压为6V，设控制
t t
电路的电源电压为U，根据串联电路电压规律可知
U=4V+0.25A×R①
0
U=6V+0.15A×R②
0
联立①②可解得U=9V，R=20Ω。
0
（3）温控为50℃~150℃，50℃时从图甲可知R阻值为70Ω，此时衔铁被释放，电路的电流
t
（4）[1][2]150℃时从图甲可知R阻值为10Ω，此时衔铁被吸起，则
t
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将R调整为5Ω，则当控制电路中电流为I时，可知热敏电阻R的阻值为
0 2 t
从图甲中可知 此时的温度为40℃，当控制电路中电流为I时，可知热敏电阻R的阻值为
1 t
从图甲中可知此时的温度为90℃。
12．（2024河南郑州期末）如图甲所示是同学们自制的一个电磁秋千玩具，闭合开关，推动一下装有永磁
体的卡通小人，它在电磁铁排斥作用下来回摆动。请在图乙所示的简图中标出电源的正负极（用“+”
“﹣”表示）。
【答案】
【解析】由题意及图可得，永磁体下端为S极，永磁体在电磁铁的作用下来回摆动，根据同名磁极相互排
斥可得，电磁铁的上端为S极，下端为N极，再由右手螺旋定则可得，电源从线圈上端流入，从下端流
出，所以电源上端为正极，下端为负极，如图所示：
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13．（2025云南保山期中）无线充电原理是电磁感应现象，送电线圈形成变化的磁场使受电线圈的磁场发
生变化，进而形成感应电压。无线充电被广泛应用在手机上，其工作原理图如图所示。影响无线充电的因
素有电源、调节装置、线圈大小、线圈匝数、两线圈间的距离。某小组同学想探究影响受电线圈两端电压
大小与两线圈间的距离的关系，他们准备的实验器材有相同规格的漆包线绕制的线圈、电源、调节装置、
电压表等。①实验时，我们需要控制的变量除了电源、调节装置、线圈的匝数之外，还需要控制的是
；②正确连接电路，接下来的操作是 ；④可以得到 。说明在其它条件相同时，
两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压就越大。
【答案】 线圈大小 逐渐减小两线圈间的距离 分别记录线圈间距离减小后电压表的示数
， ，若
【解析】[1][2][3]根据题意，影响无线充电的因素有电源、调节装置、线圈大小、线圈匝数、两线圈间
的距离，要探究影响受电线圈两端电压大小与两线圈间的距离的关系，则需要控制电源、调节装置、线圈
大小、线圈匝数相同；接下来逐渐减小两线圈间的距离分别测量距离减小前后电压表的示数 ， ，若
，说明在其它条件相同时，两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压就越大。
14．（2024辽宁沈阳月考）小白在学校学习电与磁的关系后，对电磁铁非常感兴趣，于是回家利用电源、
开关、导线、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干制作了如图1所示装置。
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(1)实验中，小白是通过 来比较电磁铁磁性强弱的，用到的实验方法是 ；
(2)在图1位置时， （“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，电磁铁的 ，磁性
越强；
(3)小白回家后制作一个小小电动机，如图2所示，给线圈通电并轻轻用手推一下；
a.在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 ；
b.小白组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动 。
【答案】(1) 电磁铁吸引大头针的个数 转换法 (2) 乙 匝数越多 (3) 将线
圈一头的绝缘漆刮去，另一头刮去一半的办法来改变通入线圈的电流方向 开始线圈处在平衡位置
【解析】（1）[1][2]实验中通过吸引大头针的个数来比较电磁铁磁性强弱的，用到的实验方法是转换
法。
（2）[1][2]由图可知，甲乙串联在一起，通过甲乙两电磁铁的电流大小相等，乙电磁铁线圈的匝数多，
吸引大头针的个数多，说明乙的磁性强，可得结论为：当电流电流一定时，电磁铁线圈匝数越多，磁性越
强。
（3）[1]在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向，则为了使线圈能持续转动采取将线
圈一头的绝缘漆刮去。
[2]接通电源后，发现线圈不能转动，可能是开始线圈处在平衡位置。
15．（2024辽宁铁岭期中）实验室中常用打点计时器来记录做直线运动的物体经过相等时间所在的位置，
它的作用与频闪照片一样，可以判断物体在任意两个位置间所经过的时间。打点计时器是一种很有用的测
量时间的工具，也便于研究物体的运动特点，实物如图甲所示。
（1）观察打点计时器的构造，其简化示结构如图乙所示。
（2）工作原理：接通电源时，线圈中有电流通过，产生磁场使其中的 （选填“铁”“钢”或
“铜”）质振片被磁化，由于线圈中通的频率为50 Hz的交流电，电流方向周期性的改变，使振片上产生
周期变化的磁极，磁极间的作用规律是 ，致使振片带动振针每秒上下振动50次，每次向下打1个
点，每打两个点的时间间隔就是 s。
（3）当振针向下打点时，线圈中A点的自由电子定向移动方向为 。
（4）为了练习测量平均速度，接通电源，拉动纸带，取纸带上打点较为清晰的一段纸带，在纸带上每隔4
个点做一个计数点（相临计数点中间的四个点未画），如图丙所示。A~G点的长度为 cm，纸带在这
段时间内运动的平均速度为 m/s。
【答案】 铁 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 0.02 自上而下 4.20
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0.07
【解析】（2）[1]接通电源时，线圈中有电流通过，产生磁场，为了能使振片磁化，应选用材质为铁的振
片。
[2]磁极分为南极和北极，磁极间的作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
[3]振片带动振针每秒上下振动50次，每次向下打1个点，每打两个点的时间间隔为
（3）[4]当振针向下打点时，此时永久磁铁和振片排斥，则振片端为N极，即线圈的左端为
N极，根据右手定则可知，此时A点的电流方向自下而上，故A点的自由电子定向移动方向为自上而下。
（4）[5]如图丙所示，A点的读数为2.00cm，G点的读数为6.20cm，则A~G点的长度为4.20cm。
[6]在纸带上每隔4个点做一个计数点，则A~G点的时间为
纸带在这段时间内运动的平均速度为
16．（2024辽宁朝阳一模）在跨学科实践课上，小明所在小组展开了“电动车安全性”的项目化学习活
动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成下列内容；
【项目分解】
（1）设计转向指示灯
（2）设计电动车骑行时的安全警示灯
(1)转向灯警示时要具备“一亮一暗”持续闪烁的功能；雾天湿度增加，能见度低。设计优化要求：雾天
时仍能闪烁，需要“一亮”时灯发光比平时更亮，“一暗”时亮度无要求，从而提高警示功能。已知湿敏
电阻R的阻值随湿度的增大而减小，线圈有电阻，衔铁电阻忽略不计，衔铁具有弹性。下列能实现设计功
s
能的一项是 。
A． B． C．
(2)设计一种“警示灯”，要求骑行过程中灯泡会持续交替闪烁发光，以提示过往的行人和车辆。如图1所
示是“警示灯”的电路图，R为定值电阻，电磁铁线圈及弹性衔铁的电阻忽略不计。当电流通过电磁铁
0
时，电磁铁的下端是 极。“警示灯”能自动进行交替发光的工作原理是：闭合开关，电磁铁与灯泡
都有电流经过，灯泡发光且电磁铁产生磁性，之后电磁铁将动触点吸下，与静触点分离，电路被切断，灯
（选填“亮”或者“灭”）且电磁铁磁性消失，弹性衔铁形变恢复，动触点与静触点接触，灯泡发光且电
磁铁又具有磁性，如此反复，灯泡闪烁发光。
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【项目拓展】
为了操作方便，于是想将转向指示灯和“警示灯”整合在同一个电路中，并设计了如图2所示的电路图，
接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光，R为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁电
阻忽略不计。
(3)转向开关与触点3接触的瞬间，电磁铁 （填“具有”或者“不具有”）磁性；
(4)由电路图可知整合电路的工作原理是：当转向开关接触3、4或者3和4的瞬间，电磁铁中有电流经
过，磁铁有磁性，并将动触点A吸下，灯泡亮度变 ；此时电磁铁失去磁性，静触点B与动触点A分
离，灯泡亮度变 。如此更替循环，起到转向和警示两个作用。
【答案】(1)C (2) S 灭 (3)具有 (4) 亮 暗
【解析】（1）雾天湿度增加，湿敏电阻R的阻值减小。
s
A．闭合开关，电磁铁具有磁性，能把衔铁吸下，通过湿敏电阻有电流，由于电磁铁始终具有磁性，灯泡
的发光亮度不变，不能闪烁，故A错误；
BC．这两幅图中，闭合开关，灯泡、电磁铁线圈与湿敏电阻串联，雾天湿度增加，湿敏电阻R的阻值减
s
小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大（即通过电磁铁的电流变大），能把衔铁吸下，此时电磁铁被短
路，灯泡两端电压增大，则灯泡变亮；衔铁被吸下后电磁铁不具有磁性（没有电流通过电磁铁），则衔铁
会恢复原状（向上弹起）；然后循环往复，所以灯泡能闪烁；BC两图的不同之处是湿敏电阻R的位置不
s
同，B图中，不论是否是雾天，较大的电流流经电磁铁时，R都被短路，则平时和雾天灯在“亮”的状态
s
时一样亮，不符合设计要求；而C图中灯在“亮”的状态时，灯和R串联，雾天时R的阻值减小，通过灯
s s
泡的电流增大，则灯发光比平时更亮；由此可知，C图符合要求，故C正确，B错误；
故选C。
（2）[1][2]由图1可知，电流从螺线管的下端流入，上端流出，根据安培定则知电磁铁的下端是S极；闭
合开关，电磁铁与灯泡都有电流经过，灯泡发光且电磁铁产生磁性；之后电磁铁将动触点吸下，与静触点
分离，电路被切断，灯灭且电磁铁磁性消失；弹性衔铁变形复位，动触点与静触点接触，电路通路，灯泡
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发光且电磁铁又具有磁性，如此反复，灯泡交替发光。
（3）由图可知，若转向开关与触点3接触的瞬间，电磁铁中是有电流经过的，所以电磁铁具有磁性。
（4）[1][2]据图可知，当转向开关接触3、4或3和4的瞬间，灯泡较暗，电磁铁中有电流经过，产生磁
性，之后将动触点A吸下，电路电流会经过衔铁、动触点A和指示灯回到负极，即电磁铁和定值电阻被R
0
短路，电路电阻变小，灯泡变亮；但此时电磁铁失去磁性，在弹簧的作用下，衔铁被拉起，使得动触点A
与静触点B分离，即上面的电路会断开，电磁铁和定值电阻R接入电路，电灯又变暗，且此时电磁铁会再
0
具有磁性，从而使得动触点再次被吸下，灯泡再变亮，如此更替循环。
17．（2024贵州贵阳一模）如图所示，一个轻质铜框ABCD在光滑水平面上以速度 向右滑行，若要使铜
框CD边进入磁场后，AB边进入磁场前的过程中速度始终保持不变，应在水平方向上对其施加一个向左还
是向右的拉力？请结合能量转化和力与运动的相关知识说明理由。
【答案】应施加一个向右的拉力，理由见解析
【解析】铜框CD进入磁场后做切割磁感线运动，产生感应电流，机械能转化为电能，机械能减小，所以铜
框的速度会减小，因此铜框中速度减小的原因是CD边在磁场中受到向左的磁场力的作用，要想AB边进入
磁场前的过程中速度始终保持不变，由二力平衡可知，应在水平方向上对其施加一个向右的拉力。
18．（2025江苏南京月考）如图所示，R为压强电阻，其电阻与压强成正比例，当压强为100Pa时，电阻
为10Ω，R为改版滑动变阻器，一共有三个挡位，有实际阻值的有2段，每段的阻值为20Ω，电磁铁阻值
0
为10Ω，当电流不低于600mA时，电磁铁工作，下方电路断开，U为12V，当压强过大时，红灯绿灯一起
1
亮，当压强处于正常值时，只有绿灯亮，每个灯泡的额定电压是12V，额定电阻为12Ω。
(1)绿灯和红灯应分别接在 、 （填“AB”或“CD”）处。
(2)当压强等于600Pa，滑动变阻器位于最后触点时，电磁铁工作，则U为多少？
(3)若将滑动变阻器调至第一触点，则刚好红灯亮起时R受到的压强为多少？若接触面积为10cm2，则物重
G为多少？
(4)若想要提高红灯刚好亮起时所需的压强，则可以 、 。
【答案】(1) CD AB (2)42V (3)200Pa；0.2N (4) 增大电源电压 减小滑动变
阻器阻值
【解析】（1）根据题意，当电路中电流不低于600mA时，电磁铁工作，下方电路断开，则AB处的灯熄
灭；当压强过大时，电路中电阻增大，电流减小，电磁铁不工作，下方电路接通，红灯绿灯一起亮，当压
强处于正常值时，电磁铁工作，下方电路断开，只有绿灯亮，所以绿灯应该接在CD出，红灯应接在AB
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处。
（2）R为压强电阻，其电阻与压强成正比例，当压强为100Pa时，电阻为10Ω，则当压强等于600Pa，R
为60Ω；R为改版滑动变阻器，一共有三个挡位，有实际阻值的有2段，每段的阻值为20Ω，滑动变阻器
0
位于最后触点，则R为0Ω；电磁铁阻值为10Ω，电路中电流为600mA时，电磁铁工作，则电源电压U为
0
（3）若将滑动变阻器调至第一触点，则R为40Ω；刚好红灯亮起，则电路中电流为0.6A，电路中总电阻
0
为
则压强电阻的阻值为
R为压强电阻，其电阻与压强成正比例，由于压强为100Pa时，
电阻为10Ω，则电阻为20Ω，压强为200Pa。若接触面积为10cm2，则压力为
水平面上重力与压力大小相等，则重力G为0.2N。
（4）[1][2]若想要提高红灯刚好亮起时所需的压强，则需要增大电路中的电流，根据欧姆定律可知可以
增大电源电压U或者减小滑动变阻器阻值。
19．（2024江苏盐城三模）在跨学科实践课上，制作一个简易空气质量检测仪。如图乙所示的空气质量检
测仪的电路，其中定值电阻R＝20Ω，电源电压U恒为6V不变，用电流表示数表示对应空气质量指数；闭
0
合开关S，当电流表示数为0.15A时，电路报警，此时电磁铁把衔铁B吸下来，净化系统开始工作，电磁
铁中线圈的电阻不计。气敏电阻值R随空气质量指数K的关系如图甲所示：
（1）当空气质量指数K为50时，电阻R两端的电压；
0
（2）当电路报警时，气敏电阻R的电功率；
（3）若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K为150时电路就报警，请提出合理化建议（通过计算说
明）。
【答案】（1）1V；（2）0.45W；（3）见解析
【解析】解：（1）闭合开关S后，当空气质量指数K=50时，气敏电阻R的阻值为100Ω，根据串联分压规
律可得
代入数值得
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解得U=1V。
0
（2）当电流表示数为0.15A时，电路报警，电路中的总电阻为
所以气敏电阻接入电路中的阻值为
R′=R -R=40Ω-20Ω=20Ω
总 0
由图乙可知，此时气敏电阻接入电路的阻值为20Ω，此时气敏电阻R消耗的功率为
P=I2R′=(0.15A)2×20Ω=0.45W
（3）使空气质量指数K为150时，气敏电阻接入电路的阻值为R′′=30Ω，电路报警电流不变，仍为
0.15A，则此时电路中的总电阻仍为40Ω，所以R接入的阻值为
0
R′=R - R′′=40Ω-30Ω=10Ω
0 总
所以可以将定值电阻R换成10Ω的。如果不更换电阻，需电路报警电流不变，仍为0.15A，则电源电压为
0
U=I(R+ R′′)=0.15A×(20Ω+30Ω)=7.5V
0
所以也可以将电源电压调为7.5V。
20．（2024江苏镇江一模）小明制作的水池水位模拟控制装置如图所示，浮子由金属片、轻质硬杆、木块
Q和轻质弹簧构成，其中轻质弹簧竖直固定，一端固定于木块Q，另一端固定在蓄水池底部，轻触开关K通
过金属弹片实现通断，按下时开关接通，松手后开关断开，触点C、D接通时，水泵注水；C、D断开时，
水泵停止工作。开始时金属片与A、B接触，闭合开关S，用手按一下轻触开关K，装置启动。已知：电源
电压U=36V ，当线圈中电流I≥0.05A 时，衔铁吸合；电阻R允许通过的最大电流为0.1A；其余电阻忽略
0
不计。
(1)如图状态时闭合开关S，用手按轻触开关K后装置正常工作，松手后，衔铁处于 （选填“吸
合”或“释放”）状态，轻触开关K与触点C、D （选填“串联”或“并联”）；
(2)为使装置正常工作，电阻R的阻值范围为 Ω~ Ω；
0
(3)木块Q为边长10cm的正方体, 密度为（0.5×103kg/m3，h=25cm），弹簧原长为20cm，在弹性范围内，
0
弹簧每伸长1cm，其拉力增加0.4N，g取10N/ kg。不计金属片的质量，弹簧始终处于弹性形变范围内。
①求蓄水池水位最高时，水面距池底的高度H ；
②若适当缩短硬杆的长度，当蓄水池水位最高时，水面距池底的高度H将 （选填“变大”、“不
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变”或“变小”）；为保证装置正常工作，硬杆缩短的长度△l的最大值为 cm。
【答案】(1) 吸合 并联 (2) 360 720 (3) 32cm 变大 7.5cm
【解析】（1）[1][2]由图可知，闭合开关S，用手按轻触开关K后装置正常工作，线圈吸引街铁，使得CD
吸合，由电路图知，开关K与CD并联。
（2）[1][2]由题知，线圈中电流大于0.05A时，衔铁吸合，故电路中最小电流为0.05A，则
允许通过最大电流为0.1A，则
故R取值范围为360Ω~720Ω。
0
（3）[1]由题意知，弹簧原长为20cm，在弹性范围内，弹簧每伸长1cm，其拉力增加0.4N，h=25cm，因此
0
当蓄水池水位最高时，弹簧的伸长量为5cm，则对木块向下的拉力为2N，木块的重力为
G=mg=ρ V g=0.5×103kg/m3×(10×10-2m)3×10N/kg=5N
木 木
则浮力为
F =F +G=2N+5N=7N
浮 拉
根据阿基米德原理可知，此时排开水的体积为
则木块浸没的深度为
此时水的深度为
H=7cm+25cm=32cm
[2][3]缩短硬杆长度，则弹簧伸长，弹簧弹力变大，对木块受力分析得
G+F =F F 增大，重力G不变，则浮力F 增大，而
弹 浮 弹 浮
F =ρ V g=ρ gSh
浮 水 排 水 浸
则物体浸入水深度增加，而水面高度变大，即H变大；木块重力
G=mg=ρ V g=0.5×103kg/m3×(10×10-2m)3×10N/kg=5N
木 木
当h=25cm，弹簧原长为20cm，弹簧伸长了5cm，当蓄水池中有水，使木块浸没时
0
F =ρ V g=1×103kg/m3×(10×10-2m)3×10N/kg=10N
浮 水 木
则
F =F -G=10N-5N=5N
弹 浮
由于弹簧每伸长lcm，拉力增加0.4N，则此时弹簧伸长
则硬杆缩短长度最大值为
Δx =12.5cm-5cm=7.5cm
max
21．（2024广东汕头二模）阅读短文，回答问题。
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手机无线充电
生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电，原理如图甲所示，交变电流通过无线充电板（送电
线圈）产生磁场，手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。这种
无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%。现在很多手机都搭配了超级无线快充功能，在快充过程
中的不同阶段中充电功率会根据电池的电量进行调整。我国某品牌智能手机使用标称电压3V，容量
的电池，采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充达一半，极大地方便了人们使
用。
虽然电磁感应式无线充电具有便捷、高效等优点，但充电效率也受到多种因素影响。系统的发热程度、环
境干扰物，线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率。只有当线圈完全对齐时才能实现
高效率的充电。
(1)给电池充电的过程中，将 转化为化学能，电池相当于 （选填“用电器”或“电源”）；
(2)手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，该过程与 （选填“发电机”或“电动
机”）工作原理相似；
(3)以下哪个选项是正确的充电方式并能提高充电的效率______；
A． B．
C． D．
(4)标有“输出11V 6A”字样的充电器给电池充电，设充电器工作时输入功率保持不变，充电效率为80%，
则选用该充电器将上述手机电池从零到充满电需要 min；
(5)利用USB充电电流电压显示计来实时测量充电过程中充电器输出的电流和电压，并绘制如题图乙、丙所
示图像。若充电的导线的阻值为0.05Ω，前20min导线产生的热量为 。
【答案】(1) 电 用电器 (2)发电机 (3)A (4)15 (5)900J
【解析】（1）[1][2]电池放电时，化学能转化为电能，给电池充电的过程中，将电转化为化学能，此时
电池相当于用电器。
（2）手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，原理是电磁感应现象，该过程与电动机工
作原理相似。
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（3）系统的发热程度、环境干扰物，线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率。只有
当线圈完全对齐时才能实现高效率的充电，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（4）充电器的输入功率为
电池充满电储存的电能为
电池从零到充满电需要的时间为
（5）前20min电压不变，电流分别为6A、4A、2A，根据焦耳定律可得，前20min导线产生的热量为
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