时间：2023-06-02 09:58:02
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电流表的工作原理，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
摘要:中国经济发展，家家户户都有了电视，有线电视也成为了我国发展最快的网络之一。近几年，科学技术的发展与成熟，有线电视系统不断更新，所能传输的电视节目更远，传输的节目频道也更多了，但是在使用的过程中还是存在着一定的问题，通过钳形电流表可以很好的修复。本文将简单的介绍下钳形电流表在有线电视维修中的具体应用，供大家参考。
关键词:钳形电流表；有线电视；维修中的应用
钳形电流表，clip-on ammeter是它的英文名称，它是将可以开合的磁路套在载有被测电流的导体上测量电流值的仪表被测电流的导体上测量电流值的仪表。所谓的有线电视是一种使用同轴电缆作为介质直接传送电视、调频广播节目到用户电视的一种系统。在加拿大、美国、欧洲、大部分亚太地区和许多亚洲国家等颇受欢迎。
1钳形电流表的工作原理
通常用普通电流表测量电流时，需要将电路切断停机后才能将电流表接入进行测量，这是很麻烦的，有时正常运行的电动机不允许这样做。此时，使用钳形电流表就显得方便多了，可以在不切断电路的情况下来测量电流。
它的工作原理如下：钳形电流表是由电流互感器和电流表组合而成。电流互感器的铁心在捏紧扳手时可以张开；被测电流所通过的导线可以不必切断就可穿过铁心张的缺口，当放开扳手后铁心闭合。穿过铁心的被测电路导线就成为电流互感器的一次线圈，其中通过电流便在二次线圈中感应出电流。从而使二次线圈相连接的电流表便有指示――测出被测线路的电流。钳形表可以通过转换开关的拨档，改换不同的量程。但拨档时不允许带电进行操作。钳形表一般准确度不高，通常为2.5～5级。为了使用更方便，表内还有不同量程的转换开关供测不同等级电流以及测量电压的功能。
2钳形电流表在有线电视维修中的应用
2.1检查HFG网络干线集中供电故障
图 检查集中供电故障原理图
从图中，我们不难看出，两干线放大器A、B之间的线路在正常的时候，电缆流过的电流i1与i2的虽然方向是相反的，但它们的大小还是相等的，所产生的感应磁场相互之间可以抵消，由此可见，线路在正常时使用钳形电流表是测不出电流的。反之，两干线放大器A与B之间的线路不正常，如果电缆的F头接触不好、屏蔽线氧化或是断裂等诸多原因会造成部分电流i3流过钢绞线，这时，A与B之间电缆流过的电流就可以通过钳形电流来测量出来。
举个例子，当干线放大器输出信号低端低、高端高时，测量放大器的输人电压低，这时把放大器从钢绞线上取下来是测不出电压的，其实原因非常简单，由于电缆的F头接触不好、屏蔽线氧化、断裂等原因。如果，我们使用钳形电流表就能很容易地找到故障点，而不用一个个检查F头。
2.2 查钢绞线带电。
在传输线路过程中，干支线带电发生的概率较低，出现则危害性是较严重的，线路上的器件会全部受到损伤，会直接影响到用户的接收机，更为严重的则会造成人员伤亡，一旦出现故障时我们要快速准确的进行修复工作。在多次工作实践中，碰上线路带电的故障时，电笔和钳形电流表配合使用，根据电流的大小可以掌握电流的来向，发现带电的源头，能很快的找到故障范围。
2.3 检查用户线带电。
假如有线电视存在着带电现象，有可能是由线路带电引起的，也有可能是用户线带电。然而用户线带电的因素有很多，像电视机的冷热机芯，也就是所谓的底板，天线输入耦合电容击穿，旧电视机改装遥控后与接收头外壳相接出现带电等，要分别处理，钳形电流表实用方便，可以根据电流方向很快地判断出故障点。
举个例子，有一个小区的某一栋楼，有线电视会不定时的出现严重的滚动黑横道干扰，晚上收视差不多是天天都有，好多家住户产生的都同一现象，因此被初步怀疑为网路故障，照常说，传输电缆与220 V电源有紧耦合的地方，应该是市电串入干扰信号所致。但是在检查时，在受干扰的部分网路中并没有发现问题，难不成，电流是从其中的某一家电视机里，返出来的吗？既然有了思路，那我们就在分支器上用钳形电流表进行测量，实践证明果然有电流，顺着电流来的方向查出，是该用户电视机输入插孔上的隔离电容漏电而引起故障。因为，晚上大家都在看电视，晚间天天有干扰的现象就产生了，相反，平时看电视的时间大家都不同，所以干扰时有时无。
3结论
综上所述，钳形电流表在有线电视维修中起着重要的重要。在每次使用完钳形电流表后，我们一定要妥善保管，要把调节开关调在最大电流量程的位置，这是为了防止下次使用时由于未经选择量程而造成仪表损坏。其次，钳形电流表要有专人保管，不使用时要存放在干燥、温度适宜、通风、无腐蚀性、没有强烈的振动或是没有含有有害成分的室内、柜子里等好好保管。
参考文献
［1］ 宋利斌.使用钳形电流表应注意的事项［J］. 农村电工, 2011,19(5)：1745-1748.
［2］ 王立武,罗春生. 钳形电流表的结构原理及其正确使用(一) ［J］. 农村电工, 2011, 3(06)：726-728.
题目电器中常用到整流桥堆，经查资料可知其内部结构如图1所示.某课外活动小组的同学设计了如下实验来测量桥堆1、3两脚间的阻值.他们选用的器材有：
电源E(电动势约为12.0 V，具有一定的内阻)
电流表A(量程为0.6 A，内阻r1约0.5 Ω)
电压表V(量程为10 V，内阻r2约10 kΩ)
滑动变阻器R(最大阻值约为10 Ω、额定电流为2 A)
多用电表；单刀单掷开关及导线
(1)他们首先使用多用电表粗测桥堆1、3两脚间的阻值，请补充完成如下实验操作过程：
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+、-”插孔，选择电阻档“×10”.
②.
③把红、黑表笔分别与桥堆的脚1、脚3相接，多用电表的示数如图2所示.
④为了较好估测阻值，应换用(填“×1”或“×100”)的倍率重新进行测量.
(2)略.
教学之余，找来整流桥堆(二极管为1N4007型)，正确使用多用电表测1、3两脚间电阻，“×1”档读数34 Ω；“×10”档读数260 Ω；“×100”档读数1700 Ω，发现倍率不同测值不同.倍率不同测值不同，何谈粗测、换挡调零再测，所以笔者认为本题设计有误，没考虑二极管的实际情况.那为什么会出现倍率不同电阻不同的现象呢？究其原因有两个方面：一与二极管的非线性有关；二与欧姆表的工作原理有关，下面就从这两个方面加以分析.
1二极管的伏安特性曲线
利用伏安法(分压外接)，得到如表1的实验数据，描绘出二极管(1N4007型)的正向伏安特性曲线，即I-U图象如图3中的图线a.由图线得出，不同电压、电流条件下，二极管的电阻不同.
表1
序号123456
U/V00.100.300.500.600.70
I/mA0000832
序号789101112
U/V0.750.800.850.900.951.00
I/mA5290200350480620
2欧姆表的工作原理
2.1欧姆表的测量原理
欧姆表的测量原理是闭合电路欧姆定律，其内部结构如图4所示，其中G为灵敏电流表，满偏电流Ig，电阻Rg，电源电动势E，内阻r，调零电阻R0.当红、黑表笔间接电阻Rx时，通过电流表的电流
I=ERg+r+R0+Rx=ER中+Rx
(R中=Rg+r+R0),
每一个Rx对应一个电流I，在刻度盘上标出与I对应的Rx的值，这样即可读出待测电阻的阻值.
2.2欧姆表的换挡原理
上式变形得
Rx=EI-R中=IgR中I-R中=(IgI-1)R中,
可见，要改变倍率必须改变中值电阻.拆分测量时用的多用电表，如图5所示，对线路板的正反面进行观察和研究，确定了欧姆表各倍率的基本结构原理如表2所示，以×100、×10、×1为例(表头并联电阻改变中值电阻来实现换挡)：
表2
选用测量时用的欧姆表，经与微安表串联测出表头的满偏电流为Ig=375 μA；用“半偏法”测出内电阻Rg=300 Ω(以上两种测量电路图略).
1.(2014•宁波)如图是研究磁体周围磁场时的铁屑分布情况.实验时，a、b、c三个位置所对应的磁极可能是( )
A.N、N、N B.N、S、S
C.N、N、S D.S、N、S
2.(2014•株洲)如图可以说明巨磁电阻的特性.闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动，观察到指示灯变亮，那么( )
A.电磁铁左端为S 极
B.巨磁电阻两端的电压变大
C.巨磁电阻随磁场增强而变大
D.巨磁电阻随磁场增强而变小
3.(2014•嘉兴)如图所示的四个实验中，能确定钢棒具有磁性的是( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
4.(滚动考查流体压强与流速的关系、分子引力和验电器)(2014•白银)关于如图所示的四幅图，下面说法正确的是( )
A.甲图中风中雨伞容易“上翻”，是由于流速 大的地方压强大
B.乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间有引力作用
C.丙图中导线触接电源后小磁针发生偏转，说明磁能够生电
D.丁图中绝缘棒接触验电器后验电器的金属箔张开一定角度，说明该棒带正电
5.(2014•菏泽)关于电磁铁，下面说法中正确的是( )
A.电磁铁是根据电磁感应原理制作的
B.电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁
C.电磁继电器中的磁体，可以用永磁体，也可以用电磁铁
D.电磁铁中的铁芯，可以用钢棒代替
6.(2014•东营)1966年，华裔物理学家高锟提出光纤通信的设想.光纤通信传输信息的载体是( )
A.电波 B.超声波
C.无线电波 D.光波
7.(滚动考查摩擦力、惯性、内能的改变方式和能量的转化)(2014•宁波)如图所示，不旋转的铝块在强大压力作用下顶住高速旋转的铜块，铜块瞬间停止转动， 两者黏合在一起，这就是“旋转焊接”技术.下列对焊接过程的理解，错误的是( )
A.强大的压力可以使两者之间产生很大的摩擦力
B.使铜块高速旋转目的是为了增大铜块的惯性
C.铜块内能增加是通过做功的方式来实现
D.铜块和铝块增加的内能是由铜块的机械能转化而来
8.(2014•台州)如图为我国新型反潜巡逻机.机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在.下图能解释磁异探测器工作原理的是( )
A.电磁铁左端为S 极
B.巨磁电阻两端的电压变大
C.巨磁电阻随磁场增强而变大
D.巨磁电阻随磁场增强而变小
二、填空题(每空2分，共32分)
9.(滚动考查分子动理论)(2014•南京)我国第一位“太空教师”王亚平在“天宫一号”授课时，将一个金属圈插入饮用水袋，抽出后制作了一个水膜，往水膜表面贴上一片画有中 国结图案的塑料片，水膜依然完好，如图甲所示，这表明分子之间存在________;用注射器向制作好的水球内注入少量红色液体，水球变成了一枚“红宝石”，如图乙所示，这表明分子在______________，“天宫一号”和地面之间的信息传播是通过 _______波来实现的，这种波在真空中的传播速度是_______m/s.
10.(2014•泰州)如图甲所示，接通电路时导线下方的小磁针发生偏转，改变电流方向时小磁针的偏转________方向.由此说明，通电导体周围存在_______，且其方向与_______有关.用如图乙所示的装置进行如下实验：闭合开关，让导体AB做左右运动，电流表的指针_________;闭合开关，让导体AB做上下运动，电流表的指针_______;断开开关，再让导体AB做左右运动，电流表指针________.根据这些现象，可以 得到的结论是_________________________________________________
.
11.(2014•陕西)太阳能飞机，它的动力装置由太阳能电池板，电动机等组成.机翼上的太阳能电池板面积较大是为了获得更多的________能，并将其转化为______能，使电动机带动螺旋桨转动，电动机的原理是___________________.
12.(2013•十堰)十堰市通信公司为客户推出了3G业务，通过3G网络可提供无线视频电话、无线上网等多项服务，这些服务是通过________(填“超声 波”“次声波”或“电磁波”)来传递信号的，这种波在真空中的传播速度约为_______km/s.
三、作图题(12分)
13.(滚动考 查光学、漂浮和杠杆作图)(2014•苏州)按题目要求作图：
(1光线AO从空气中斜射向水面，请画出它的反射光线和大致的折射光线.
(2)物体漂浮在水面上，请作出物体受到的重力G和浮 力F的示意图.
(3)杠杆OBA在图示位置静止，请画出作用在A点的最小力F及其力臂L.
(4)小磁针在图示位置静止，请标出通电螺线管的N极和电源的正极.
四、实验探究题(12分)
14.如图是某课外活动小组仿制的一个能产生持续电流的装置—发电机，装有手摇柄(未画出)的转轴垂直穿过圆盘中心，金属圆盘放在蹄形磁铁之间，圆盘的轴心和能在圆盘的边缘滑动接触的滑片通过金属导线与电流表相连.金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组 成的，圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线的运动，从而产生持续电流.当以某一转速匀速转动金属圆盘时，电流表有一定的示数.
根据上述材料，请完成下面的实验探究填空：
(1)手摇发电机工作时，将_______能转化为________能;
(2)换用___ ____的磁铁，其他条件不变，发现电流表读数增大，说明电流大小跟磁场强弱有关;
(3)换用一个半径大一些的金属圆盘，其他条件不变，发现电流表读数增大，说明电流大小也跟 ___________有关;
( 4)当圆盘转速增大，其他条件不变时，发现电流表读数也增大，说明电流大小还跟有关.
五、计算题(12分)
15.(滚动考查欧姆定律)如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示.已知继电器的线圈电阻R0=10 Ω，左边电源电压为6 V恒定不变.当继电器线圈中的电流大于或等于15 mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作.
t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
(1)请说明该自动控制装置的工作原理.
(2)计算说明该空调的启动温度是多少?
(3)为了节省电能，将空调启动温度设定为30 ℃，控制电路中需要串联多大的电阻?
(4)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案
参考答案：
1.B 2.D 3.D 4.B 5.B
6.D 7.B 8.A
9. 引力 运动 电磁 3×108
10. 改变 磁场 电流方向 偏转 不偏转 偏转 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
11.太阳 电 通电导体在磁场中受到力的作用
12. 电磁波 3×105
13.
14.(1)机械电(2)磁性强(3)导线的长度(4)转速(或导体运动速度大小)
15.(1)随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15 mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路开始工作.当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，空调电路断开，这样就实现了自动控制.
(2)R总=U/I=6 V/15 mA=400 Ω
R= R总-R0=400 Ω-10 Ω=390 Ω
由表中数据可知，此时温度为25 ℃
考点透视:磁体有吸铁(镍、钴)性和指向性;磁极间的相互作用;磁化现象等知识是这部分知识常见的考查点。
例1下列说法正确的是()。
A.磁感线是真实存在的,磁场由无数条磁感线组成
B.在地磁场作用下能自由转动的小磁针,静止时
N极指向北方
C.要使通电螺线管的磁性减弱,应该在螺线管中
插入铁芯
D.奥斯特实验表明,铜导线可以被磁化
解析:磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线,选项A错误;要使通电螺线管的磁性增强,应该在螺线管中插入铁芯,选项C错误;磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,选项D错误。
答案:B。
点评:地球本身是一个巨大的磁体,地球周围的磁场叫地磁场。磁针指南北,就是受到地磁场作用的缘故。地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。奥斯特实验表明,通电导线和磁体一样,周围存在着磁场;电流的磁场方向跟电流方向有关。
考点2磁场(多以填空、选择和作图题为主,分值一般为4～6分)
考点透视:磁体周围存在磁场,磁在日常生活、生产中有重要作用;磁感线可用来形象地描述磁场;磁感线的方向的规定;地球周围有磁场,地磁的南北极等知识是这部分知识常见的命题重点。
例2如图1是U形磁铁周围的磁感线。根据磁感线方向,下列对磁极的判断正确的是()。
图1
A.甲是N极,乙是S极
B.甲是S极,乙是N极
C.甲、乙都是S极
D.甲、乙都是N极
解析:磁感线是为了形象地描述磁场而在磁场中画出的一些假想的、有方向的曲线,任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体南极的。磁体周围的磁感线有无数条,我们可以只画出有代表性的部分磁感线,也可以根据问题的需要画出能帮助我们解决问题的磁感线。
答案:A。
点评:磁体的周围存在着一种叫做磁场的物质,磁体间的相互作用就是通过它们各自的磁场而产生的。磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用,我们常用小磁针是否受到磁力的作用来检验小磁针所在的空间是否存在磁场。
考点3电生磁(多以填空、选择和简答题为主,分值一般为2～6分)
考点透视:电流的磁效应;通电导体周围存在着磁场;通电螺线管的磁场与条形磁体相似等知识是这部分知识常见的命题内容。
例3 医生对病人进行脑部手术时,须要将体温降至合适的温度。准备手术之前,病人的心肺功能开始由心肺机取代。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。如图2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,线圈的左端为N极,活塞将向______运动,“动力泵”处于______(填“抽血”或“送血”)状态。
图2
解析:磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为N极,活塞将向右运动,“动力泵”处于送血状态。
答案:右,送血。
点评:通电螺线管外部的磁场同条形磁体的磁场一样,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。通电螺线管的极性跟电流的关系可以用安培定则来判定,即用右手握螺线管法则,让四指弯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北极。
考点4电磁铁(多以填空、选择、简答、探究、计算题为主,分值一般为4～6分)
考点透视:电磁铁的特性和工作原理;制做简单的电磁铁;电磁铁磁性强弱的决定因素等知识是这部分知识常见的命题重点。
例4如图3所示,给电磁铁通电,铁块及弹簧在图中位置静止,当滑动变阻器的滑片向b端滑动时,关于电流表示数和弹簧长度变化情况是()。
图3
A.电流表的示数增大,弹簧的长度增加
B.电流表的示数增大,弹簧的长度减小
C.电流表的示数减小,弹簧的长度增加
D.电流表的示数减小,弹簧的长度减小
解析:当滑动变阻器的滑片向b端滑动时,电路中电阻变小,根据在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻阻值成反比,电路中电流增大,电流表的示数增大,电磁铁磁性增强,弹簧的长度增加。
答案:A。
点评:电磁铁的铁心之所以选用软铁而不是钢,是因为电磁铁要求其磁性强弱随着通入电流大小的变化而发生明显变化。软铁属软磁体,被磁化后磁性很容易消失;而钢是硬磁体,通电后会磁化成永磁体,用钢做铁心的电磁铁,其磁性强弱随电流大小的变化就不明显了。
考点5电磁继电器、扬声器(多以填空、选择和探究题为主,分值一般为4～8分)
考点透视:电磁继电器的构造和主要用途;电磁继电器的工作原理等知识是这部分知识常见的考点。
例5法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻 (GMR)效应,荣获了诺贝尔物理学奖。图4是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中,指示灯明显变亮,则下列说法正确的是( )。
图4
A.电磁铁右端为N极
B.滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱
C.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小
D.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
解析:所谓巨磁阻效应,是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时有巨大的变化。滑片P向左滑动过程中,电路中电阻变小,电流增大,巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小,指示灯明显变亮。
答案:C。
考点6电动机(多以填空、选择、简答和探究题为主,分值一般为4～10分)
考点透视:磁场对通电导线的作用;制作模拟电动机等知识是这部分知识常见的考点。
例6 如图5所示的3幅实验装置图,请在下面的横线上填出各实验装置所研究的物理现象:
图A_________________________________;
图B_________________________________;
图C_________________________________。
图5
答案:磁场对电流的作用、电磁感应、电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
点评:直流电动机靠直流电源供电,是利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的现象制成的,是把电能转化为机械能的装置。
考点7 磁生电(多以填空、选择、探究题为主,分值一般为4～8分)
考点透视:电磁感应现象和产生感应电流的条件等知识是这部分知识常见的考点。
例7 如图6所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导体AB,导体的两端跟电流表连接,开关闭合,电路中没有电流。以下操作中,可能使电路中产生电流的是( )。
图6
A.让导体在磁场中静止,换用量程更小的电流表
B.让导体在磁场中静止,换用磁性更强的永磁体
C.让导体在磁场中沿不同方向运动
D.将导体换成匝数很多的线圈,线圈在磁场中静止
解析:闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,导体中产生电流的现象,称为电磁感应现象。感应电流就是电磁感应现象中产生的电流。
答案:C。
点评:产生感应电流的条件必须具备3点,即电路闭合;部分导体;作切割磁感线运动。如果电路不闭合,即使一部分导体作切割磁感线的运动,也不会产生感应电流,但是导体两端可以产生感应电压。电磁感应现象中的能量转化是机械能转化为电能。
考点8磁生电(多以填空、选择、简答和探究题为主,分值一般为4～10分)
考点透视:发电机的原理;发电机发电过程是能量转化的过程;交流电和直流电等知识是这部分知识常见的命题重点。
例8 图7是直流发电机的工作原理图,关于直流发电机下列说法正确的是()。
图7
A.直流发电机线圈内产生的是交流电,供给外部
电路的是直流电
B.直流发电机线圈内产生的是直流电,供给外部
电路的也是直流电
C.它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动
的原理工作的
D.图中的E、F称为换向器,它的作用是改变线圈
中的电流方向
解析:直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电流,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电流。直流发电机和直流电动机在结构上没有差别,只不过直流发电机是用其他机器带动,使其导体线圈在磁场中转动,不断地切割磁感线,产生感应电流,把机械能变成电能。
答案:A 。
点评:电池提供的电能是有限的,更充足、更强大的电能要通过发电机获取。发电机也是一种把其他形式的能转化成电能的装置。目前常用的发电方式有火力发电、水力发电和核能发电。
考点9电和磁的应用(多以填空、选择和简答题为主,分值一般为4~8分)
考点透视:电和磁在生活和生产中的广泛应用是这部分知识常见的考点。
例9电磁铁在生活和生产中有着广泛的应用。下图中应用到电磁铁的设备有( )。
解析:话筒是将声信号转化成电信号的装置,里面有一个金属盒,盒里装满了碳粒;听筒是将电信号转化成声信号的装置,里面有个永磁铁。
一、二氧化锡传感器
例1 二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的原理是其电阻随一氧化碳浓度的增大而减小.若将二氧化锡传感器接入如图1所示的电路中，当二氧化锡传感器所处空间的一氧化碳浓度增大时，电压表示数U与电流表示数I发生变化，其中正确的是（ ）.
A.U变小，I变小
B.U变小，I变大
C.U变大，I变小
D.U变大，I变大
分析 当二氧化锡传感器所处空间的一氧化碳浓度增大时，其电阻就减少，电流就增大，电压表测的是R两端的电压，根据U1=IR，R不变，I变大，R两端的电压就变大.
答案 D
二、酒精气体传感器
例2 为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图2（甲）所示.当酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω.在图2（乙）所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R2=20Ω.求：
（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压表的示数是多少；
（2）现在国际公认的酒驾标准是酒精气体浓度在0.2mg/ml至0.8mg/ml之间，当电流表的示数为0.2A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾.
分析 （1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω，
I=U/R=8V/（60Ω+20Ω）=0.1A，U1=IR1
=0.1A×60Ω=6V；
（2）判断被检测者是否酒驾，就是要求出R1，当电流表的示数为0.2A时，R1=U/I
-R2=8V/0.2A-20Ω=20Ω，从甲图查得被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml，因0.2mg/ml
答案 （1）6V；（2）被检测者属于酒驾
三、压力传感器
例3 图甲是某种压力秤的电路原理示意图，电压表（量程为0～3V）可对应显示压力的大小.已知R0=100Ω，电源电压U=4.5V保持不变，压力传感器R的阻值随所受的压力变化的图像如图乙.（设踏板的重力忽略不计）
问：当一个重力大小为600N的中学生站在压力秤上时，电压表的示数为多少伏特？
分析 （1）当压力F=G=600N时，由图乙可知此时压力传感器的电阻R1=150Ω，电路中的电流I=U/（R0+R1）=4.5V/（100Ω
+150Ω）=0.018A，电压表示数U0=IR0=0.018A
×100Ω=1.8V.
答案 1.8V
四、光敏电阻
例4 光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小.如图4所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，A、B间接监控装置.则：
A.当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压变小
B.当有人通过通道而遮蔽光线时，通过R1的电流变大
C.当仅增大R2连入电路中的阻值时，通过R1的电流变大
D.当仅增大R2连入电路中的阻值时，可降低A、B间的电压
分析 先看清电路，电路R1与R2串联.因光敏电阻是有光照射它时阻值变小，当有人通过通道而遮蔽光线时，R1的电阻变大，电路中的电流变小，故R1的电流变小，根据U2=IR2，R2不变，I变小，所以A、B间电压降低U2变小；当仅增大R2连入电路中的阻值时，电路中的电流变小，故R1的电流变小，根据U2=U-U1=U-IR1，U、R1不变，I变小，A、B间的电压U2变大.
答案 A
五、磁敏电阻
例5 小阳利用磁敏电阻为他的自行车设计了一个速度计，磁铁固定在自行车的辐条上，磁敏电阻固定在自行车的后车架上，安装示意图如图5（甲），工作电路如图5（乙），已知电源电压为6V恒定不变.当磁铁与磁敏电阻Rs靠得最近时阻值为200Ω，磁铁与磁敏电阻Rs离得最远时阻值为400Ω，靠近或远离时的实际电阻在这两者之间变化；当R0两端电压不低于4.5V时电子计数器就能有效计数，低于4.5V就不能产生计数，车轮每转动一圈就计数一次.为保证电子计数器有效工作，电阻R0最小阻值为 Ω.某次行驶中，小明发现5min恰好完整计数了300次，车轮的周长为3m，则这段时间内自行车行驶的平均速度为 km/h.
分析 Rs阻值为200Ω～400Ω，当R0两端电压不低于4.5V时电子计数器就能有效计数，因Rs与R0串联，故Us/U0
=Rs/R0，即（6V-4.5V）/4.5V=200Ω/R0，R0
=600Ω，或（6V-4.5V）/4.5V=400Ω/R0，R0
=1200Ω，R0的阻值为600Ω～1200Ω，所以R0最小阻值为600Ω.自行车行驶的平均速度v=s/t=3m×300/300s=3m/s=10.8km/h.
答案 600Ω，10.8
试一试
1.将光敏电阻R和定值电阻R0、电流表、电压表连接成电路，接在9V的电源上，如图6.光敏电阻阻值随光强变化关系如下表：（“光强”是表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位坎德拉，即cd）
（1）若电流表的示数增大，表示光强在 .（选填“增大”“减小”或“不变”）
（2）由表中数据可知当光强E=2cd时，电流表的示数为0.3A，则定值电阻R0为多少Ω？
（3）结合表中数据分析，当光强E=1.5cd
时，电流表示数是多少？
2.某型号油量表工作原理如图7（甲）所示，电源电压为24V，R0为定值电阻，A为油量表（实际上是量程为0～0.6A的电流表），R1为压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的图像如图7（乙）所示，它的上表面面积为0.01m2.油箱是长方体，装满油时深度h为0.4m.
（1）由乙图可知：压敏电阻R1随压力F的增大而 .当油箱中的汽油用完时，R1的电阻为 Ω.
（2）油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压强和压力分别为多大？（g=10N/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3）
关键词：高中物理 电学实验 学习探讨
电学实验是每年高考必考的问题之一，而电路图难记、易混。大多数高中生都感到“头痛”，针对这个问题，我总结出电学实验中电路图的学习技巧，仅供大家参考。
从半偏法测电流计内阻的电路图开始，如图1.该实验要求R>R0，这样才能保证合上K2以后总电阻基本不变，干路电流基本不变。此实验测量值小于真实值。
实验步骤：
（1）合上电键K1，调节滑动变阻器R，让电流计的量程达到满偏电流Ig
（2）再合上电键K1，调节电阻箱R0，让电流计的量程达到半偏电流Ig
（3）电阻箱R0的阻值等于电流计的内阻Rg
把半偏法则电流计内阻的电路图做两点改动，就变成等效法测电流计内阻的电路图。如图2所示。此实验的误差比半偏法的误差要小得多。
（1）把单刀开关K2改成单刀双掷开关，分别控制电流计和电阻箱。
（2）在干路中接上一个标准电流表。
实验步骤：
（1）首先合上电键K1，再把电键K2接a点，调节R，让标准电流表的电流达到某一 值I。
（2）可再把电键K2接b点，调节R0，让标准电流表的电流仍为I
（3）电阻箱的阻值R0等于电流计的内阻Rg。
既然电流计的内阻Rg通过半偏法或等效法已经测出，电流计的满偏电流Ig可以从电流计上读出。可以把电流计改装成伏特表、安培表、欧姆表、万用表。
（1）把电流计串联一个电阻R，可以改装成量程为U的伏特表，如图3所示。
（2）把电流计并联一个电阻R，可以改装成量程为I的安培表，如图4所示：
（3）把电流计串联一个滑动变阻器R，再接上电池、红表笔、黑表笔，可以改装成欧姆表，如图5所示。注意黑表笔接电池的正极，红表笔接电池的负极。
工作原理：
（4）把伏特表、安培表、欧姆表共用一个表盘，可以改装成万用表。如图6所示：
当选择开关接a时，相当于伏特表。当选择开关接b时，相当于欧姆表。当选择开关接c，d时相当于安培表。
伏安法测电阻就是利用伏特表和安培表。分为内接法和外接法。
第Ⅰ卷(选择题 共50分)一、单项选择题（本题共9小题，共18分．每个小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，选对的每小题得2分．多选、漏选、错选均不得分，选出答案后，用2B铅笔将答题卡上对应的答案标号涂黑）1．下列关于温度、内能、热量和做功的说法中正确的是（ ）A．物体吸热，温度一定升高 B．物体内能增大，一定是外界对物体做功C．某一铁块，温度降低，内能减小 D．物体放热，温度一定下降2．如图是甲、乙两个相同质量的物体吸热后温度升高的情况，图中横坐标是物体温度的变化，纵坐标是物体吸收的热量．关于甲乙两种物质的比热容的大小下列判断正确的是（ ）A．c甲＞c乙B．c甲＜c乙C．c甲＝c乙D．无法判断3．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电表的示数变化情况是A．电流表示数增大，电压表示数增大B．电流表示数减小，电压表示数增大C．电流表示数不变，电压表示数不变D．电流表示数减小，电压表示数不变4．如图是汽车、摩托车油量表（实际上就是电流表）原理示意图，R′是定值电阻，R是滑动变阻器，则A．向油箱里加油时，电流表示数变大B．燃油消耗下降时，电流表示数变大C．燃油全部耗尽时，电流表将被烧坏D．油箱加油过满时，电流表将被烧坏
5．如图所示，若开关S闭合后，灯L1、L2均不亮，小华同学利用一根导线去查找电路故障，当她将导线连接在灯L1两端时，两灯均不亮，将导线连接在灯L2两端时，灯L1亮而灯L2不亮．由此可判断A．灯L1短路B．灯L2短路C．灯L1断路D．灯L2断路 6．如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断．某同学用试电笔测试灯头的两根电线C、D，发现这两处都能使试电笔的氖管发光，再用试电笔测试火线上的A和零线上的B时，氖管在测试火线上的A时能发光，在测试零线上的B时不能发光．那么可以判定故障是（ ）A．火线和零线短路B．电灯L短路C．电线BD段某处断路D．电线AC段某处断路7．如图所示的四幅图中能说明发电机工作原理的是 A B C D8．实验室有一个旧的直流电源，其输出端的符号模糊不清，无法分辨正负极．小明设计了下面的判断电源两极的方法．在桌面上放一个小磁针，在磁针东面放一个螺线管，如图所示．闭合开关后，磁针指南的一端向东偏转．下述判断正确的是A．电源A端是正极，在电源外部电流由A流向BB．电源A端是正极，在电源外部电流由B流向AC．电源B端是正极，在电源外部电流由A流向BD．电源B端是正极，在电源外部电流由B流向A9．如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是A．电流表示数变小，弹簧长度变短B．电流表示数变小，弹簧长度变长C．电流表示数变大，弹簧长度变长D．电流表示数变大，弹簧长度变短二、多项选择题（本题共8小题，共32分．每个小题给出的四个选项中，至少有两个是正确的，选对的每小题得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分．选出答案后，用2B铅笔将答题卡上对应的答案标号涂黑）10．某同学在探究“导体上的电流跟导体两端电压之间的关系”时，发现通过导体a、b的电流随电压变化的情况如图所示，则下列结论与图象相符的是A．电阻一定时，电流随着电压的增大而减小B．电压相同时，阻值大的导体通过的电流小C．两导体并联接在电路中，a消耗的功率大D．两导体的阻值关系是Ra＞Rb 11.在学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中正确的是A．做功可以改变物体的内能 B．热传递改变物体内能是不同形式的能量的互相转化 C．在一定条件下各种形式的能量可以相互转化 D．能量在转移和转化的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变12．小杰在进行电工实验时，发现电烙铁在使用时处于高温状态，断开电源再使用时又需较长时间加热．他想设计一个使用时处于高温状态，待用时处于保温状态的电路．下列电路图中符合要求的是（图中R为电烙铁的电热丝）（ ） A B C D13．如图所示电路，电源电压恒为6伏，L1标有“6V 7.2W”，L2标有“6V 3.6W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）A．只闭合S1、S3，L1不发光，L2发光B．只闭合S2、S3，电流表读数为0.6AC．只闭合S1、S2，电路总电阻为15ΩD．只闭合S3，电路消耗的总功率为2.4W14.当电路中有电时，下列各图中，正常情况下会发生触电事故的(请同学们千万不要尝试做本实验)是 A B C D15．在安装直流电动机模型的实验中，小杰同学安装了一台如图所示的直流电动机模型。安装完毕，闭合开关后，线圈顺时针方向转动，则能使线圈逆时针方向转动的做法是A．减小一节电池B．把磁铁的两极对调C．增加一节电池D．把电源两极对调16．有两个小灯泡L1和L2上都标有“6V”字样，考虑温度对灯丝电阻的影响，加在小灯泡两端的电压随电流变化关系如图所示．若把L1和L2接在电源电压为6V的电路中工作，则下列说法正确的是（ ）A．小灯泡L1的电阻在某一时刻可能是20ΩB．小灯泡L2在某一时刻的实际功率可能是0.4WC．两灯串联时电路的总功率是0.6WD．两灯并联时电路的总功率是3.6W17．如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变。定值电阻R1的阻值为100Ω，滑动变阻器R2的阻值为50Ω。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中，下列说法中正确的是A．电压表的示数和电流表的示数都变小B．电流表和电压表的示数都变大C．电流表的示数变化范围为0～0.06AD．电压表的示数变化范围为4V～6V第II卷(非选择题 共50分)说明：第II卷共4页，用钢笔或圆珠笔书写，作图必须用铅笔．三、实验题（本大题共5小题，共26分）18．（6分）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置．（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是（ ）A．采用完全相同的加热方式B．酒精灯里所加酒精量相同C．取相同质量的水和另一种液体D．盛放水和另一种液体的容器相同（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是___________，这表明实验时的大气压强__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压．（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力__________选填“相同”或“不同”）．你认为是__________的比热容更大些。19．（6分）下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。（1）在图中的圆圈内填入电流表、电压表的符号。（2）某同学规范操作，正确测量，测得3组实验数据分别是：U1 ＝2.4V，I1 ＝0.20A；U2 ＝4.5V，I2 ＝0.38A；U3 ＝6.0V，I3＝0.50A。请你设计一个表格，并把这些数据正确填写在你设计的表格内。 （3）根据表格中数据，请你算出待测电阻Rx ≈__________Ω（保留一位小数）20．（4分）老师在课堂上演示了电磁感应实验后，小杨同学有了新的想法：如果线圈不动，磁体相对于线圈运动是否也会产生电流？于是他找来线圈、条形磁铁、灵敏电流计和一些导线开始探究．当他把条形磁铁插入线圈的瞬间，电流表指针发生了偏转（如图所示），实验成功了!小杨又想：在这个实验中，感应电流的大小与哪些因素有关呢？请你针对小杨的问题提出一个猜想，并设计实验验证你的猜想．（1）针对问题提出猜想：（2）主要的实验步骤：（3）分析论证：21．（4分）如图是刘明和李强做“探究并联电路的电流规律”的实验时未连好的电路，现要求灯L1和灯L2并联，且电流表测灯L2中的电流。（1）请你用笔画线表示导线，帮他们完成电路连接，以符合要求。（2）按要求正确连接好电路，闭合开关，电流表的示数如图2甲所示，则灯L2中电流为_________A。（3）在这个电路中，用电流表测干路中的电流时，电流表的示数如图2乙所示，则灯L1中的电流为_______A。 22．（6分）王倩同学做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。如图是王倩没有连接完的实物电路。 （1）请你用笔画线代替导线，帮王倩将实物电路连接完整； （2）王倩连好电路后，闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是______________________（3）王倩排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向__________端滑动（选填“左”或“右”），使电压表示数为__________V；（4）王倩通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的U－I图像。根据U－I图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是__________W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是_______Ω。四、计算题（本大题共3小题，共24分．解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）23．（6分）有一个电动机接在电压为6V不变的电源上，用手捏住电动机不让它转动，电流为3A，松手后电动机稳定转动，电流为0.3A。求：（1）电动机转动时，每分钟线圈产生的热量；（2）电动机转动时的机械功率。
24．（8分）某家用电热水器的铭牌如下： （1）为安全起见，该电热水器使用的插座应选用图中的哪个？（2）该电热水器正常工作时，电热丝的电阻多大？（3）将该电热水器装满水加热，电热水器正常工作时电热丝所产生的热量的80%被水吸收，使水温由20℃升高到70℃，需加热多长时间？（已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
25．（10分）“赛龙舟”是端午节里的传统节目．小安同学自制了一个卡通龙舟，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛．她选用规格为“12V 6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路．当闭合开关S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光（电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化）．求：（1）两灯都正常发光时电流表的示数为多少？（2）该电路中电功率和最小电功率分别为多少？
九年级物理试题参考答案一、 单项选择题（18分）1-9、CACADCADD二、多项选择题（32分） 10、BD 11、ACD 12、 BD 13、BD 14、AC 15、BD 16、ABD 17、BD三、实验题（本大题共5小题，共26分）18．（1）B （2）98℃ 小于 （3）不同 水备注：第1小题2分，其它题每空1分，本题共计6分19.（1）答案如下图。 （2）次数 电压（V） 电流（A） 电阻（Ω） 平均值（Ω）1 2.4 0.20 2 4.5 0.38 3 6.0 0.50 （3）11.9 备注：每小题2分，本题共计6分 20．（1）感应电流的大小可能与磁体插入的速度有关；（2）将电流表和线圈连接成闭合电路，保持其他条件不变，用不同的速度先后两次将条形磁铁插入线圈，观察电流表的示数，并进行比较；（3）若电流表指针偏转角度相同，说明感应电流大小与磁铁插入的速度无关．若电流表指针偏转角度不同，说明感应电流大小与磁铁插入的速度有关．备注：第1小题1分，第2小题2分，第3小题1分，本题共计4分，其它方法只要合理，都可得分，可提出感应电流的大小可能与磁体磁性强弱有关，感应电流的大小可能与线圈匝数有关等猜想。21.（1）L1 接开关右侧接线柱（或电流表的“0.6”接线柱），L2接电流表的“－”接线柱 （2）0.36 （3）0.44 备注：第1小题2分，其余每空1分，本题共计4分22.（1）将灯泡右端接电压表中间接线柱 （2）灯丝断开或灯泡与灯座接触不良（3）右 2.5 （4）0.5 10 备注：第1小题1分，其余每空1分，共计6分四、计算题23．解：（1）电动机线圈的电阻R＝ ＝ ＝2Ω………………1分每分钟线圈产生的热量Q＝I2Rt ＝（0.3A）2×2Ω×60s……………………………………………1分＝10.8J………………………………………………………………1分（2）电动机总功率P总＝UI＝6V×0.3A＝1.8W………………………………………1分线圈发热功率P热＝I2R＝（0.3A）2×2Ω＝0.18W………………………………1分输出的机械功率P＝P总－P热＝1.8W－0.18W＝1.62W……………………………1分24.（1）乙……………………………………………………………2分X| k |B| 1 . c|O |m（2）电热丝的电阻R＝ ＝ ＝24.2Ω………………………………………2分（3）水的质量m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×40×10-3m3＝40kg…………………1分水吸收的热量Q＝c水m水（t－t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃－20℃）＝8.4×106J…………………………………………………………1分根据公式“Q＝Pt×80%”得t＝ ＝ ……………………………………1分＝5250s………………………………………………………………1分25．（1）红灯中的电流I红＝ ＝ ＝0.5A…………………1分绿灯中的电流I绿＝ ＝ ＝1A……………………………1分 电流表的示数I总＝I红＋I绿＝0.5A＋1A＝1.5A……………………………1分（2）电路中的功率为P大＝P红＋P绿＝12W＋6W＝18W……………3分红灯电阻R红＝ ＝ ＝24Ω………………………………………1分电路中的总电阻R总＝R红＋R1＝24Ω＋24Ω＝48Ω…………………………1分电路消耗的最小功率P小＝ ＝ ＝3W…………………………2分
1．煤矿电气设备电路故障的检查
往往在故障突然发生时，短时间内会不能确定具体的故障地点，此时就需要对故障发生的具体部位进行排查，而这其中常具有以下一些技巧和规则。首先，在问题发生时，不要忙乱和盲动，可以通过以下一些手段对电气控制电路的故障情况认真的检查。
1．1视觉的观察。此时要仔细弄清楚发生故障电路的一些基本情况，包括型号、功能、和基本构成等要素。具体来说可以有以下思路，比如其输出、输入信号方式；故障发生时参与运行的构件及所在的位置；什么构件进行的命令执行等。掌握了以下资料后就可以把整个系统分成几个部分进行分别的检测，和对元件工作原理的分析。认真观察其外在表现，如触头的熔烧程度；线圈的热度及有无熔断；脱扣器的脱口状态及其余各种器件的松动、断线、发热情况，特别是对电机的运转进行目测，有无停止或转速上的改变。这样就可以对电路初步的检查。包括对电路外观的观察，是否出现损伤，连线是否断裂，控制柜内部是否损伤、脱落等。
1．2询问和触摸方式这个过程，可以首先对故障发生时在场人员对情况的描述来进行判断，比如通过询问来了解，故障时是否有反常的冒烟、打火。有无非正常的起动、停止、方向错乱等现象的发生。这样，经常会收到一些非常有价值的情报。还要通过停止运行后最快时间内的触摸，来检查哪个位置的温度有不正常的变化。
1．3对气味和声音判断这个过程是通过声音和气味来收集异常的信息，如异常的抖动、放电声等，利用嗅觉检查电路的气味，若发现异常响动或气味要马上停机，以免对系统造成更大程度的损害。
2．系统原理结构分析及检查
2．1依据系统的工作原理查找故障检查时，要先进行主电路的分析，首先判断为系统提供动力的电机是否损坏。之后，以电流方向的反方向顺序观察电路触点、执构件、熔断装置、隔离器是否发生损坏，然后对控制回路进行检查，内容有接头、自锁和连锁、电磁线圈，此时如果直接发现故障位置，就会使维修进度提高。
2．2通过控制电路动作检查若直接观察没能达到效果，就要先将电机关闭，使其与传动部分分离开，把行程开关还原。测试电源电压，有无缺相。通电检查的过程是，控制电路检测先进行，主电路后查；辅助系统先查，主传动后查；交流系统先查、直流系统后查；检测分析各部件运行，判断其动作是否正常。
2．3仪表检测在对电器的检查中万用表发挥着强大的作用，在煤矿设备的检测中，电路通断，电动机绕组、触点部位，要使用万用表的电阻挡观测；用钳型电流表来检查空载电流、负载电流；对绝缘电阻，用兆欧表观测。
3．检修的方法
3．1经验法此时，可以对活动的元件弹压，如接触器、开关等部位。利用一定时间内对可活动元件的弹压，能够让其恢复活动，也可以使没能得到有效接触的一些触点因受力而产生变形或摩擦，而恢复其导通性能。
3．2替换法在实际操作中，可能对有些器件的判断无法确定，也就是说有损坏的可能而表现又不十分明显。此时，就可以利用替换法进行检测，把怀疑的元件取下，更换完好的元件，如果，更换后故障依然存在，就说明该器件没有故障，如果更换后故障消失，就说明此元件损坏。
第Ⅰ卷（选择题，共28分）
一、选择题（每小题2分，共28分）
1． 物理知识渗透于我们生活的方方面面。以下的安全警示语中涉及惯性知识的是（ ）。
A. 景区水池边立有“水深危险”
B. 商场走廊过道标有“小心碰头”
C. 汽车的尾部标有“保持车距”
D. 输电铁塔下挂有“严禁攀爬”
2． “缥缈的雾，晶莹的露，凝重的霜，轻柔的雪，同样的水分子，装扮着我们生活的时空”。这是一首描述物理现象的抒情诗。对这首诗中所描述的物理现象理解不正确的是（?摇 ）。
A．“缥缈的雾”是液化现象 B.“晶莹的露”是液化现象
C．“凝重的霜”是凝华现象 D.“轻柔的雪”是熔化现象
3． 下列说法正确（或符合实际情况）的是（?摇 ）。
A． 成都地区最低气温可达到－50℃
B． 受地磁场的作用，静止的小磁针的S极总是指向地球的北方
C． 世界上已经能利用核裂变原理来建立核能发电站
D． 高压锅的原理是增大锅外的气压，降低沸点
A. 船从河中驶入海将沉下一些
B. 提起同体积的河水用力较小
C. 潜水员在河底会受到更大的压强
D. 实心铁球在河水中仍然下沉
5． 为了判断一段导线中是否有方向不变的电流通过，手边有下列几组器材，其中最理想的一组是（ ）。
A． 被磁化的缝衣针和细棉线 B． 蹄型磁铁和细棉线
C． 小灯泡和导线 D． 带电的泡沫塑料球和细棉线
6． 下图是北京奥运会运动项目图标，其中图片与物理知识对应正确的是（）。
A． 拉弓过程中弓具有动能
B． 游泳时人没有受到水的推力
C． 人举着杠铃不动时对杠铃做功了
D． 力能改变曲棍球的运动状态
8． 如图是汽车、摩托车油量表（实际上就是电流表）原理示意图，R′是定值电阻，R是滑动变阻器，则（）。
A． 向油箱里加油时，电流表示数变大
B． 燃油消耗下降时，电流表示数变大
C． 燃油全部耗尽时，电流表将被烧坏
D． 油箱加油过满时，电流表将被烧坏
A． A表和V表示数均变小
B． A表示数变大，V表示数变小
C． A表示数变小，V表示数变大
D． A表和V表示数均变大
11． 下列说法错误的是（?摇 ）。
A． 发电机可将机械能转化为电能
B． 电动机可将电能转化为机械能
C． 我国科学家沈括首先发现地理的两极与地磁的两极不重合
D． 电磁铁磁性强弱与通过电磁铁线圈的电流大小无关
12． 超导体是一种新型的电阻为零的材料，你认为这种材料适合做（）。
A. 电炉丝B. 电熨斗 C. 输电导线 D. 保险丝
A. 甲乙丙丁 B. 丁丙乙甲 C. 丁甲乙丙 D. 丙乙甲丁
14． 车载GPS导航仪是通过与导航卫星互相传递信息，确定汽车的准确位置，并在电子地图上显示出来（如右图），为汽车驾驶员导航。下列说法正确的是（）。
A． 导航仪与导航卫星是通过超声波定位
B． 导航仪与导航卫星是通过电磁波传递信息
C． 导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播
D． 导航卫星发射的电磁波比光的传播速度慢
第Ⅱ卷（非选择题，共62分）
二、填空题（每空2分，共32分）把正确答案填在题目中横线上方。
15．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠，姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”。从物理学角度看，诗中的“月落”是以________作为参照物的，“钟声”是由钟的________所产生的。
16． 化学实验室里常用的水流抽气机的结构如下图所示，使用时让自来水流入具有内置喷口的T型玻璃管内，由于水流的作用，喷口A处气流的速度将________（选填“减小”“增大”或“不变”），A处气体的压强将_________（选填“减小”“增大”或“不变”），从而使喷口A处的气体和抽气容器内的气体之间产生压力差，以达到抽气的目的。
17． 如图所示为一种环保型手电简，筒内没有电池。使用时，只要来回摇晃手电筒，使永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间来回运动，灯泡就能发光。这种手电筒能发电的依据是___________原理，这个原理是英国科学家_____发现的。
18． 电流表越精密，其内部电阻就越小，这样，当电流表_______联接入电路中时，电路的总电阻和电流都不会有明显的变化，可以忽略。但是，电流表的接入毕竟使电路有所变化，因此，测量是有误差的，由此引起电流的测量值应该比真实值略_________（填“大”或“小”）。
19． 家用电灭蚊器的发热部分使用了PTC发热材料，它的电阻随温度变化规律如图所示。使用时发热体直接连入家庭电路，当发热体的温度为60℃时，则此时电功率为_____W，当发热体温度继续上升时，它的电功率会__________（选填“增大”“不变”或“减小”）。
20． 通过一个透镜观察印有字母的纸的情形如图所示。由图可知，该透镜属于______透镜。所成的像是缩小、倒立的_______像。
21． 右图是一个小灯泡的电流和电压变化规律图像，物理学中叫做伏安特性图像。由图像可知，当小灯泡在U=4 V时，灯泡灯丝的电阻为_____；当小灯泡中流过0.3 A的电流时，它消耗的功率是_______W。
三、作图与计算题（共16分）
23.（4分）（1）根据图中小磁针静止时的指向，在图甲中标出通电螺线管的N、S极及电源的正、负极。
（2）如图乙所示，请画出开瓶器所受动力F的力臂L。
（3）若货箱从刚露出水面到完全出水的过程中是被匀速提升的，请分析在此过程中，货箱所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况。（水的密度为1.0×103 kg／m3，g取9.8 N／kg，不考虑风浪、水流等的影响）
四、实验与探究题（共14分）
（3）分析表中数据，可以得出金属热电阻的阻值随温度的升高而_____（填“减小”“增大”或“不变”）。
27.（8分）如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。放在同一水平面上相同位置的木块，被撞得越远，表示钢球的动能越大。现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远。回答以下问题：
（1）设计本实验的目的是研究_____________________。
（2）让质量不同的钢球从同一高度滚下是为了_____________。
（3）此实验得出的结论是______________________________。
（4）右表中给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑时的一些数据。
分析数据，可以看出：对物体动能大小影响较大的因素是
。
B卷（共20分）
一、选择题（10分）
A． 甲图中弹簧秤读数一定大些
B． f甲＞ f乙
C． 使用任何机械都不省功
D． 在月亮上做此实验，两次弹簧秤读数为零
3. 夏天到了，小陈在盛有凉开水的杯子中放入冰块做冷饮，如图右所示。当冰块融化后（不考虑汽化因素），要发生变化的是（ ）。
A. 杯中水面的高度 B. 水的质量
C. 杯子对桌面的压力 D. 水对杯底的压力
4． 小敏利用“压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小”的性质，设计了判断物体运动状态的装置。其工作原理如右图（a）所示，电源、电流表、定值电阻和压敏电阻由导线连接成一个串联电路，压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个可活动的绝缘球。压敏电阻不受力时，电流表示数为最小，小车运动状态变化会引起电流表示数变化。如图（b）所示是某次小车向右做直线运动时电流随时间变化的图像。下列有关该次小车运动状态的判断正确的是（ ）。
A． 0到t1时间内，小车速度变大 B． t1到t2时间内，小车速度不变
C． t2到t3时间内，小车速度变大 D． t3到t4时间内，小车速度变小
5． 如右图所示的电动自行车，从它的结构和使用来看，应用了许多物理知识。下列说法中不正确的是（）。
A． 车座的设计应用了压强的知识
B. 脚蹬上刻有凹凸不平的花纹，是为了增大摩擦
C. 车喇叭应用了声音发生和传播的知识
D. 它工作时，将电能转化为机械能
二、综合题（10分）
6. 电磁炉是一种新型灶具，炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时会产生磁场，这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底产生感应电流（即涡流），涡流使锅体及食物的温度升高，所以电磁炉煮食的热源来自锅具本身。小明在探究“家用电器”的综合实践活动中，以家里的电磁炉为观察研究对象，在下表中记录了有关数据。
请你解答下列问题：[水的比热容为4.2×103J/（kg・℃）]
（1）电磁炉工作2.5 min水吸收的能量为____________________
（2）电磁炉工作2.5 min的实际功率是______________________
7. 探究“硬币起飞”的条件。
（一）查寻规律：在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速v与压强p的关系可表示为
式中C是常量，ρ表示空气密度。根据上述关系式可知常量C表示空气流速为0时的_______________。
（二）设计实验：本研究需要知道硬币的质量m（或重力G）和硬币上（或下）表面面积S。请你设计一个测定硬币质量（或重力）的实验方案。
（三）探究条件：如下图所示，在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向吹气，气流通过硬币上部，由于硬币下面没有气流通过，从而产生压力差，给硬币一个向上的动力。若刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的压力差ΔF =______________。
【关键词】高压电容器 无线传输 自动放电 检测装置
1引言
在电力系统中，根据《电力设备预防性试验规程（CSG114002-2011）》规定，必须按期对高压并联电容器进行一一放电和电容量测试，接线、拆线频繁。该装置研制成功后，无需拆除电容器与放电线圈连线，提高电容器测试工作的效率，避免工作人员恢复接线时误接线带来的设备安全隐患，降低测试安全风险，而且测试过程直接采用无线传输方式进行电容量的测量，操作安全性更高，以解决现有技术中存在的问题。
2高压电容器无线线自动放电检测装置简介
1.高压电容器无线传输自动放电检测装置结构
高压电容器无线传输自动放电检测装置结构原理图如图1所示，主要由1-检测箱，2-无线钳形电流表，3-无线信号接收模块，4-显示屏，5-验电监测按钮，6-放电监测按钮，7-全自动测量按钮，8-残压监测按钮，9-电容测试按钮，10-切换按钮，11-复位按钮，12-红色电压输出线，13-黑色电压输出线，14-电源开关按钮，15-接地螺栓，16-接地线，17-红夹子，18-黑夹子，19-高压电容器。
一种高压电容器无线传输自动放电检测装置，包括检测箱1和无线钳形电流表2，检测箱1上设置有用于接收无线钳形电流表2电流的无线信号接收模块3，无线信号接收模块3连接到控制器，控制器上连接有设置在检测箱1前侧面的显示屏4和功能按钮，功能按钮包括验电监测按钮5、放电监测按钮6、全自动测量按钮7、残压监测按钮8、电容测试按钮9、切换按钮10和复位按钮11，检测箱1上还设置有连接高压电容器19的红色电压输出线12和黑色电压输出线13以及接地螺栓15，验电监测按钮5用于控制控制器上连接的验电检测模块的检测通断，放电监测按钮6用于控制控制器上放电监测模块的检测通断，全自动测量按钮7用于验电检测模块、放电监测模块、残压检测模块和电容测试模块的同时通断，残压监测按钮8用于控制控制器上连接的残压监测模块的检测通断，电容测试按钮9用于控制控制器上连接的电容测试模块的检测通断，切换按钮用于不同监测模块间的直接切换，复位按钮用于监测后屏幕数据的清零。
监测时，通过验电监测模块测试高压电容器带电电压大小，然后通过放电监测模块中的放电电阻进行电容器智能放电，之后通过残压监测模块再对高压电容器进行残压监测，也可直接通过全自动测量按钮实现各个模块的测试，将测试的相关参数直接显示到显示屏上。
2.高压电容器无线传输自动放电检测装置工作原理
无线传输测试电容量：通过检测箱上的红色电压输出线12和黑色电压输出线13连接到高压电容器的两极上供给电压，并通过无线传输钳形电流表安装在高压电容器的正极上进行电流测试，通过电压大小和电流大小就可以计算出高压电容器的电容量大小，无需拆除电容器与放电线圈连线情况下进行高压电容器电容量的测量。
同时还可以实现其他功能，如验电、放电、电容残压测量，音响报警等功能。
只需将操作箱上的切换开关切换至相应测试档位，即可对电容器进行验电、放电、电容残压测量。
放电完毕，声光指示停止，告知试验人员放电已完毕。通过放电监测回路的残余电压指示值，确认放电完毕。
该装置的验电监测装置，通过切换开关并切换到“经电阻放电”位置时，具有声光报警功能。当切换开关切换到“直接放电”位置时，无报警，完成对电容器极间和极对地放电。
该装置可用于实现电容器残余电压的监测及显示同时用于实现电容器的电容量测量，实现验电、放电、残压测量、电容量测试的智能放电功能，实现电阻放电和直接放电智能切换；
3结语
本装置研制成功后，对电力行业有着重大意义，解决了测量中由于各个检测装置分散独立，需要人工反复接线更换检测装置，工作量大，带来误接线的安全隐患的风险，人机功效低，长时间检测，人工需要多次更换检测装置，操作人员容易遗忘检测内容，使后继操作存在触电风险，影响人身和设备安全的问题。
参考文献：
本章内容现象多、实验多、知识点多，在复习中应将所学知识条目化、网络化。请完成下面内容，希望同学们能将相关知识点一网打尽。
一、简单的磁现象
1. 磁性：
（1） 磁极：南极（S）、北极（N ）
（2） 磁极间同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（3） 磁化和去磁。
2. 磁场：
（1） 磁场的基本性质和方向；
（2） 磁感线；
（3） 地磁场的方向。
二、 电磁联系
1. 电流的磁场：
（1） 奥斯特实验；
（2） 通电螺线管的磁场：①安培定则；②电磁铁的构造和应用。
2. 电磁感应：
（1） 产生感应电流的条件；
（2） 影响感应电流方向的因素；
（3） 应用——发电机
3. 磁场对电流的作用：
（1） 磁场对通电直导线的作用；
（2） 磁场对通电线圈的作用——电动机：①原理；②组成。
复习攻略之有的放矢（瞄准重点）
高频题因为其突出的典型性往往为命题者青睐。教师依据大纲，分析近年来各地考题，总结出高频考点，划出重点复习范围，让同学们明确到底要考什么，并有针对性的重点复习，使同学们在有限的时间内，根据自身的基础，确定自己的复习方向，少做无用功，做到有的放矢。
一、 电磁铁、电磁继电器
【例1】 （2012·宁夏）某同学连接如图所示电路研究电磁铁的磁性.为了让铁钉吸引大头针的数目增多，以下措施中可行的是：
A. 将滑片向左端滑动
B. 将滑片向右端滑动
C. 减少铁钉上所绕线圈的匝数
D. 去掉一节干电池
简评 “铁钉吸引大头针的数目增多”意味着电磁铁磁性增强。电流越大、线圈匝数越多电磁铁磁性越强， C选项是减少线圈匝数所以不准确。A选项中“将滑片向左端滑动”将会使滑动变阻器接入电路的电阻变大，从而使通过电磁铁的电流变小，磁性减弱。D选项减小电路两端的电压也使通过电磁铁的电流变小，磁性减弱。正确完成本题的关键是要弄清影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数。
【例2】 （2011·四川广安）如图所示为一种温度自动报警器原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，当温度升高至：
A. 74℃时，电灯亮报警
B. 72℃时，电铃报警
C. 66℃时，电铃报警
D. 74℃时，电铃报警
简评 工作电路究竟处于那种工作状态取决于控制电路中开关的状态。本题控制电路的开关由水银温度计的顶端封入一段金属丝（静触点）和随温度变化升降的水银（动触点）组成。当温度上升到74℃时，水银与金属丝接触，控制电路形成通路，电磁铁获得磁性，在电磁铁的作用下，衔铁向下运动，使电铃所在电路接通。同学们接触电磁继电器在这类题目往往因为电路比较复杂而感到无从下手，其实掌握方法一点不难。首先明确控制电路与工作电路。电磁铁是控制电路中最显著的标志，而控制电路不过就由电源、电磁铁、开关串联而成，所有的变化只能出现在“开关”上，例如本题中的“开关”就是由水银温度计的顶端封入一段金属丝（静触点）和随温度变化升降的水银（动触点）组成。其次弄清开关的闭合与断开（电磁铁磁性的有无），会对衔铁造成怎样的影响，就能确定工作电路的工作情况。
二、 通电螺线管、安培定则
【例3】 （2011·湖北黄石）请用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整。要求：①小磁针的指向满足如图所示方向；②滑动变阻器的滑片向A端移动后，通电螺线管的磁性减弱；③原有导线不得更改。
简评 由安培定则可知：知道通电螺线管周围的磁场方向就能确定线圈中的电流方向，反之亦然。本题中，由小磁针的指向可知通电螺线管周围的磁场方向，即通电螺线管的左端为S极，进而由安培定则确定线圈中的电流方向。要求②：要使通电螺线管的磁性减弱，可减少线圈匝数，也可以减小电流，本题应采用减小电流。为达到上述目的在滑动变阻器的A、B接线柱选择合适的接入电路即可。
三、 磁场、磁感线
【例4】 在研究两个靠近的异名磁极周围磁感线的分布时，几位同学提出了以下四种猜想：
（1） 利用所学知识，断定猜想 和 肯定是错误的.你判断的依据是：磁体外部的磁感线都是 .
（2） 请设计一个简单实验，验证剩下的两个猜想是否正确.简述你的实验方案.
主要器材： ；简要做法： ；判断方法：
简评 磁场是客观存在的。磁感线是描述磁场的假想曲线，它形象地描述出磁场的分布和强弱。磁体外部的磁感线从N极出来回到S极。磁场是看不见、摸不着的，我们可以根据对放入其中的小磁针产生离得作作用来认识它。
四、 磁场对电流的作用
【例5】 用右图所示的电路研究“磁场对通电导体的作用”时，下列做法可以改变导体受力方向的是：
A. 只改变电流方向
B. 增大电流
C. 减小电流
D. 对调磁极同时改变电流方向
简评 磁场对电流的作用力的方向与：磁场方向、电流方向有关。而所受力的大小与：磁场的强弱、电流的大小有关。两者要注意区别。
五、 电磁感应、发电机
【例6】 （2011·江苏苏州）如图所示，导体AB水平置于蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，导体AB在下列运动情况中，能使图中小量程电流表指针发生偏转的是：
A. 静止不动 B. 水平向右运动
C. 竖直向上运动 D. 竖直向下运动
简评 感应电流产生条件：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。考察的重点是：是否在做切割磁感线运动。这需要学生有较强的空间想象力，平日要注意训练。
复习攻略之前车可鉴（不容再错）
易错题具有诱惑性、隐蔽性的特点。考生出错的原因大概有以下几种情况：1、对基本概念和规律理解不透；2、不能正确分析物理情景；3、物理方法的应用不恰当，4、答案组织和表达不准确。此外还有思维定势、心理因素的影响等原因。易错题既有共性易错题，也有个体易错题，共性易错题教师一般会在教学中提醒强调，而个体易错题，学生平时应注意对错题的收集分类，建立错题档案，在考前有针对性的进行易错题的训练，前车可鉴，事半功倍。
【例7】 （2012·江苏无锡）小明在仔细观察如图甲所示的微型电扇结构之后，设想利用微型电扇和电流表制成简易风速计：当风吹动风扇叶片时，电流表指针偏转，且风速越大，电流表示数也越大，图示乙实验中，能说明简易风速计工作原理的是：
简析 电动机的原理图与发电机的原理图学生极易混淆。注意：电动机的原理图中一般会有电源，这是两者最明显的区别。
【例8】 （2012·湖北宜昌）关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是：
A. 铁和铝都能够被磁体吸引
B. 磁感线是磁场中真实存在的曲线
C. 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
D. 磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极
简析 磁体只能吸引磁性物质，而铝不是磁性物质。磁场客观存在而描述磁场的磁感线是假象的曲线。磁体外部的磁感线是从N出来回到S极。
【例9】 （2012·湖北咸宁）玩具小船上固定有螺线管（有铁芯）、电源和开关组成的电路，如图所示，把小船按图示的方向放在水面上，闭合开关，船头最后静止时的指向是：
A. 向东 B. 向南
C. 向西 D. 向北
考点一 磁体与磁场
通过实验认识磁场，知道地磁场.常见题型有：选择、作图、填空.
例1 （2012·宜昌）关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（ ）
A. 铁和铝都能够被磁体吸引
B. 磁感线是磁场中真实存在的曲线
C. 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
D. 磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极
解析 A磁体能够吸引铁、钴、镍等物质，不能吸引铝，故A错；B根据课本中的相关基础知识可知，为了描述看不见但又客观存在的磁场，人们建立模型的方法引入了磁感线，故B错；C磁体周围存在磁场，磁场是客观存在的物质，磁体对处于其磁场内的磁性物质有磁力的作用，故C正确；D在磁体的外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，故D错.
答案 C
点评 此题考查了磁体、磁性、磁感线、磁场等有关磁知识.学生误认为磁场不存在而磁感线存在，这类概念辨析题可以用排除法筛选.
例2 （2012·扬州）如图，磁体旁小磁针静止时所指的方向如图所示（小磁针黑端为N极），请画出图中任一条磁感线的方向，并标出磁体的N、S极.
解析 由于磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点静止时北极指向一致，故可标出磁感线的方向.根据磁体外部的磁感线总是从N极出发回到S极即可确定磁铁的N、S.
答案 如图
点评 本题考查了磁感线的特点，小磁针N极在磁场中的受力方向与磁感线方向一致.
例3 （2012·东营）我国上海市龙阳路至浦东机场的磁悬浮列车最高速度达431km/h.磁悬浮列车是利用 （填“同名”或“异名”）磁极的相互排斥来实现列车悬浮的.悬浮的目的是 .
解析 磁悬浮列车的车体和轨道是同名磁极，“同名磁极互相排斥”，使列车实现悬浮，从而减小列车所受的摩擦力，提高速度.
答案 同名减小车轮与轨道间的摩擦力
点评 本题主要考查学生对磁悬浮列车的工作原理和特点的了解是一道基础题.
考点二 电流的磁场
通过实验，了解电流周围存在磁场，探究并了解通电螺线管外部的磁场方向，并会设计实验探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关以及电磁继电器在生活中的应用.考查的方式常以选择、实验、作图的形式出现.
例4 （2011·贺州）某同学利用如图所示装置研究磁与电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳得出初步结论.
比较AB两图可知： ；
比较BC两图可知： .
解析 比较（a），（b）可知，（a）中导线中没电流、小磁针没有动，而（b）中导线中有电流、小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场.比较（b），（c）可知，两个电流反向后，小磁针的偏转也发生了变化，说明两次产生的磁场方向不同，故能说明电流周围的磁场方向与电流方向有关.
答案 （1） 通电导体周围存在磁场；（2） 电流周围的磁场方向跟电流的方向有关.
点评： 在观察本题中的三幅图时，应将观察的重点放在三个方面：一是看导线中是否有电流；二是看小磁针是否发生偏转；三是观察电流方向与小磁针偏转方向的关系.
例5 （2012·南通）螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极.
解析 小磁针静止时N极向左，则由“同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引”可知螺线管左侧为S极，右侧为N极；由安培定则可知电流由左侧流入螺线管，即电源左侧为正极，右侧为负极.
答案 如图
点评： 本题也可根据小磁针N极指向得出磁感线的方向，再由磁感线的特点可得出螺线管的磁极.
例6 （2011·内江）如图所示是一个水位自动报警器的原理图.水位没有到达金属块A时，绿灯亮；水位到达金属块A时，红灯亮.下列关于它的工作原理的讨论中，正确的是（ ）
A. 红灯亮时电磁铁无磁性
B. 水位的高低决定电磁铁有无磁性
C. 绿灯亮时电磁铁有磁性
D. 电磁铁的铁芯是永磁体
解析 当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；同时当水位到达A时电路接通，电磁铁有磁性，衔铁就会在电磁铁的吸引下与红灯接通，红灯亮；故A、C错误；若电磁铁的铁芯是一个永磁体，则该电磁铁始终有磁性，故此时不管水位的高低，红灯始终亮，故不能起到报警的作用，故D错误；据上面的分析不难看出，水位高低决定电磁铁有无磁性，进而才能决定是哪一个灯泡发光.
答案 B
点评： 本题考查了电磁铁在电磁继电器中的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关；在解答此类题目时，要从电磁铁通电有磁性，断电无磁性的原理进行分析.
考点三 磁场对电流的作用
通过实验，了解通电导线在磁场中受到力的作用，知道其受力的方向和哪些因素有关，以及生活中的应用—电动机.考查的形式常以选择题出现.
例7 （2012·南京）如图所示的四个实验中，能说明电动机工作原理的是（ ）
解析 A是奥斯特实验，小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，不符合题意；B电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，符合题意；C是研究电磁铁的磁性强弱的影响因素，不符合题意；D在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，不符合题意.
答案 B
点评： 本题涉及的内容有电流的磁效应、电动机的原理和发电机的原理.注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置是不同的，前者外部没有电源，后者外部有电源.
例8 （2012·广东茂名）如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动.现要线圈逆时针转动，下列方法中可（ ）
A. 只改变电流方向
B. 只改变电流大小
C. 换用磁性更强的磁铁
D. 对换磁极同时改变电流方向
解析 电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，其转动速度与电流大小和磁场强弱有关；电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关.若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变，它的转动方向将改变.但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向，线圈的转动方向将不变.
答案 A
点评： 知道电动机转动方向与电流方向、磁场方向的关系以及影响电动机转动速度的因素是本题的解题关键.
考点四 电磁感应
通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件.了解电磁感应在生产、生活中的应用.考察形式常以选择和填空出现.
例9 （2012·河南）用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”.
（1） 实验中，通过观察 来判断电路中是否有感应电流.
（2） 闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流.
（3） 在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显.
请提出一条改进措施： .
（4） 该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 磁感线运动时，导体中就会产生感应电流.
解析 （1）电路中有电流时，电流表的指针转动，因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流.（2）将实验操作与感应电流产生的条件对比就可以得到答案.如图，电路是闭合的，导体不动，磁体运动，利用运动和静止的相对性可以确定，导体也做切割磁感线运动.具备了感应电流产生的两个条件，所以电路中有感应电流产生；（3）增大感应电流的方法：①将导体ab换成多匝线圈；②使用磁性更强的磁铁；③增大导体ab切割磁感线的运动速度；（4）实验得出结论：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流.