第十七章 从指南针到磁浮列车 单元测试

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第十七章 从指南针到磁浮列车 单元测试
一、单选题
1．用钢条的一端去接近小磁针，如果小磁针被吸引过来，则（　　）
A．钢条肯定有磁性 B．钢条肯定没有磁性
C．钢条可能有磁性 D．以上说法都不对
【答案】C
【解析】
当磁体与一个物体相互吸引时，有两种可能，一是那个物体属于铁、钴、镍等没有磁性的物质，二是那个物体有磁性，异名磁极相互吸引。所以，A、B、D不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．下列关于磁感线的说法，正确的是（　　）
A．磁感线分布越密的地方，磁场越弱
B．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟
C．磁体周围的磁感线从磁体的S极出发，回到磁体的N极，构成闭合曲线
D．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反
【答案】D
【解析】
A．磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故A错误；
B．磁感线不是真实存在的，而是一些假想的线，故B错误；
C．在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极；在磁体的内部，磁感线是从S极回到N极，故C错误；
D．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，与南极所指的方向相反，故D正确。
故选D。
3．法国物理学家安培发现的物理规律是（　　）
A．电流与电压、电阻的定量关系 B．通电导体周围存在着磁场
C．通电螺线管的极性判定 D．电磁感应现象
【答案】C
【解析】
A．欧姆发现并总结了电流与电压、电阻的定量关系，故A不符合题意；
B．奥斯特发现了通电导体周围存在着磁场，故B不符合题意；
C．安培发现了通电螺线管的极性判定，即安培定则，故C符合题意；
D．法拉第发现了电磁感应现象，故D不符合题意。
故选 C。
4．甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，如图所示，根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极，下列描述正确的是（　　）

A．甲、乙都是N极 B．甲、乙都是S极
C．甲是N极，乙是S极 D．甲是S极，乙是N极
【答案】B
【解析】
由图可知，两磁极相互排斥，小磁针的N极的指向与该点磁感线的方向一致，磁体的外部，磁感线从磁体的N极出发回到S极，所以甲、乙都是S极。
故选B。
5．在如图所示的电路中，小磁针在螺线管内部，根据小磁针静止时的指向可知

A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 B．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
C．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极 D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
【答案】A
【分析】
根据小磁针的指向，通过安培定则判断出螺线管电流的流向，从而知道电源的正负极．螺线管等效为条形磁铁，根据内部磁场的方向得出螺线管的极性．
【解析】
通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向左端，可知，螺线管内部的磁场方向水平向左，根据安培定则，知螺线管中的电流从左侧流进，右侧流出，则c端为电源的正极，d端为负极，内部的磁场由b指向a，则a端是通电螺线管的N极，故A正确，BCD错误．
故选A.
6．将铜线做成了如图所示形状，将上方的尖端挂在电池的正极，底部错开的两根铜线则是贴在吸附在电池负极的圆柱形强磁铁的边缘，放手后铜线圈能以电池为轴旋转。关于该现象，下列说法错误的是（　　）

A．它的原理与电动机相同
B．该磁体具有磁性也具有导电性
C．电池两侧的铜丝是串联的
D．若将磁体的磁极对调，转动方向会改变
【答案】C
【解析】
A．由图可以看出，该装置个工作原理为利用磁场对电流受力的作用，使之转动与电动机的工作原理相同。故A正确，不符合题意；
B．该装置拥有电源，有闭合回路，还带有磁体，因此该磁体具有磁性，也具有导电性。故B正确，不符合题意；
C．电池两侧的铜丝是并联的，故C错误，符合题意；
D．转动方向与电流方向和磁场方向有关，只对调磁体的磁极，转动方向会改变，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电压表示数变小，电流表示数也变小
C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小
D．螺线管上端是S极，弹簧测力计示数变大
【答案】C
【解析】
定值电阻R0与滑动变阻器、螺线管串联，电压表测量的是滑动变阻器R两端的电压；当将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器R阻值变小，由串联电路电阻的特点可知，则电路中的总电阻变小，电路的电流变大，由串联电路分压特点得电压表示数变小，通电螺线管的磁性增强，由右手螺旋法则判断螺线管的上端为N极，和上面的磁极相互排斥，通电螺线管的磁性增强，排斥力变大，弹簧测力计示数变小。
故选C。

8．如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab,当ab棒水平向右运动时,小磁针N极转至右边。可使如图所示位置的小磁针N极转至左边的操作是

A． ab水平向左运动 B． ab竖直向下运动
C． ab竖直向上运动 D． ab水平向左运动
【答案】A
【解析】
【解析】
A. ab水平向左运动切割磁感线，蹄形磁体的磁场方向不变，导体棒运动方向相反，产生的感应电流反向，螺线管产生的磁场方向反向，小磁针N极转至左边，故A正确；
B. ab竖直向下运动，导体棒ab不切割磁感线，不产生感应电流，小磁针不偏转，故B错误；
C. ab竖直向上运动，导体棒ab不切割磁感线，不产生感应电流，小磁针不偏转，故B错误；
D. 由图可知，蹄形磁体的磁场方向反向，导体棒ab的运动方向反向，导体棒切割磁感线产生的电流方向不变，小磁针的偏转方向不变，小磁针N极仍然转至右边，故D错误；
故选A.
9．下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）
　　

A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
【答案】D
【解析】
A．由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确，不符合题意；
B．平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确，不符合题意；
C．读图由左手定则可知：电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确，不符合题意；
D．电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误，符合题意。
故选D。
10．巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中的GMR是巨磁电阻。在电源电压U不超过指示灯额定电压的条件下，闭合开关S1、S2，则（　　）

A．电磁铁A端是S极
B．向左滑动滑片P，指示灯会变亮
C．向右滑动滑片P，GMR两端的电压减小
D．电磁铁产生的磁感线不管外部还是内部都是从N极出发回到S极
【答案】B
【解析】
A．由图示知，闭合开关S1，则电流由电磁铁的B端流入，A端流出，据安培定则知，电磁铁的A端为N极，故A不符合题意；
B．同时闭合开关S1、S2，滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的阻值变小，通过电磁铁的电流变大，磁性变强，而巨磁电阻的阻值在磁场中随磁场的增强而急剧减小，那么巨磁电阻所在电路的电流变大，指示灯变亮，故B符合题意；
C．两开关都闭合，滑片向右滑动时，变阻器接入电路的阻值变大，通过电磁铁的电流变小，磁性变弱，则巨磁电阻的阻值增大，而指示灯的电阻不变，据串联电路的分压特点知，巨磁电阻两端的电压会变大，故C不符合题意；
D．磁感线在电磁铁外部是由N极出来，回到S极，而在电磁铁的内部，是由S极出发回到N极，故D不符合题意。
故选B。


二、填空题
11．地球本身就是一个巨大的磁体．水平放置、能自由转动的小磁针之所以在地球表面指向南北，就是因为受到________的影响．最早发现地磁两极与地理两极并不重合的科学家是我国宋代的________．
【答案】地磁场 沈括
【分析】
①地球是一个大磁体，再由地磁两极与地理两极的关系答题．
②沈括是世界上第一个指出指南针不完全指南北的人，记载于《梦溪笔谈》中．
【解析】
①地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近．水平放置、能自由转动的小磁针之所以在地球表面指向南北，就是因为受到地磁场的影响．
②在北宋学者沈括的《梦溪笔谈》中，记载了磁针所指方向不完全指南北这一事实，故他是世界上最早发现这一事实的人．
12．通电螺线管周围的磁感线分布与________相似，它两端的磁极与________有关，可以用________判断通电螺线管的极性跟电流方向的关系．
【答案】 条形磁铁 电流方向 右手螺旋定则
【解析】由课本实验知，通电螺线管的周围小磁针的排布情况与条形磁铁的排布情况一致，所以可以确定其周围的磁场与条形磁铁的磁场一致；通电螺线管周围的磁场方向跟电流方向有关，改变电流方向则磁极的极性也发生变化；判断通电螺线管的极性跟电流方向的关系，需要用右手螺旋定则判断。
点睛：根据课本的实验，利用通电螺线管的周围小磁针的排布情况可以确定通电螺线管的磁场情况；知道通电螺线管的磁极极性与电流的方向有关；要判定其磁极跟电流方向的关系，需要用右手螺旋定则判断．
13．通电直导线周围的磁感线分布如图所示，磁感线是以直导线为中心的一系列的________ ，从图中可看出，磁感线是_______ (选填“闭合”或“不闭合”)的曲线；图中小磁针的a端是________ 极．

【答案】同心圆 闭合 S
【解析】
通电直导线周围的磁感线分布如图所示，磁感线是以直导线为中心的一系列的同心圆 ，从图中可看出，磁感线是闭合的曲线；因为小磁针静止时N极的方向与磁感线的方向相同，所以b端是N极，a端是S极．
点睛：小磁针静止时，N极的指向为该点的磁场方向．
14．如图甲所示，把小磁针放在桌面上，将一根直导线平行架在静止的小磁针上方，当导线中有电流通过时，小磁针就会发生偏转，最早发现这一现象的是__________ ． 如图乙所示的电磁铁，当开关闭合后，电磁铁的左端是 ________（填“N”或“S”）极．

【答案】奥斯特 S
【分析】
（1）1820年丹麦的物理学家奥斯特做的电流磁效应的实验．
（2）安培定则可用来判定通电螺线管的极性和电流方向的关系：已知电流方向即可根据安培定则判定出通电螺线管的极性．
【解析】
当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特．
根据安培定则判断：用右手握住螺线管，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北极，电流从左端流入，从右端流出，故电磁铁的左端是S极．
15．小明同学用硬纸板和大头针制作底座，把两缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制成了一个如图所示的指南针，该指南针静止后，针尖指北方，则针尖是指南针的　 ________（选填“N”或“S”）极；指南针能够指南方，说明地球周期存在着 ________
​
【答案】N 磁场
【分析】
指南针是根据地磁场的作用工作的，地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，再根据磁极间的作用规律，可判断指南针的指向．
【解析】
地球是一个大磁体,指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用;指南针静止时,指向南的一端是磁体的南(S)极;指向北的一端是磁体的北(N)极．
16．拆开玩具，发现电源、开关、发光二极管（简称“LED”）、电动机各一个及连接导线，闭合开关，电动机顺时针转动，LED亮，将电动机一端连线断开，闭合开关，LED亮．
（1）判断LED和电动机是________联．
（2）把电动机断开的原处连接好，将电源正、负极反接，闭合开关，电动机________（选填“不”、“顺时针”、“逆时针”）转动；LED________（选填“亮”、“不亮”）．
【答案】并 逆时针 不亮
【分析】
（1）闭合开关，电动机顺时针转动，LED亮，将电动机一端连线断开，闭合开关，LED亮，说明电动机和LED独立工作、互不影响即为并联；
（2）电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，转动的方向与电流的方向和磁场的方向有关；晶体二极管的重要的特性是单向导电性．
【解析】
(1)由时间可知，电动机和LED可以独立工作，因此是并联，且开关位于干路；
(2)把电动机断开的连线接回原处，将电源正、负极反接，闭合开关，电动机反向转动，即逆时针转动；
晶体二极管具有单向导电性，将电源正、负极反接时，该支路相当于断路，LED不亮．
17．如图是扬声器的构造示意图，当线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流时，线圈就会带动纸盆振动起来，从而发出声音。与扬声器原理相似的是 ______ （选填“电动机”或“发电机”）。

【答案】电动机
【解析】如图，扬声器中的线圈中通过变化电流时，线圈会受到永久磁铁的磁场力的作用，而带动与线圈相连的纸盆振动，将电信号转化成声信号，因此与电动机的原理一致。
点睛：解答本题要对扬声器的工作过程有清楚的了解。扬声器的线圈中有随声音变化的电流，因为通电线圈在磁场中受到力的作用，使得线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动动起来，便发出了声音。
18．小宇同学用漆包线在笔杆上绕制了一只螺线管，接入如图所示电路中，在螺线管的上方放置一个小磁针，下方放置一些大头针（未画出），闭合开关或，要使螺线管吸引大头针的数量增多，变阻器的滑片P应向 ________（选填：“a”或“b”）端移动；此时小磁针将发生 ________（选填：“顺时针”或“逆时针”）旋转

【答案】a 顺时针
【解析】
【分析】
（1）电磁铁的磁性强弱的影响因素：电流的大小，匝数的多少，有无铁芯．电流越大，匝数越多，有铁芯时磁性越强．
（2）根据电源的正负极可以确定线圈中的电流方向，再结合线圈的绕向，可以安培定则可以确定螺线管的NS极，进而利用磁极间的作用规律可以确定小磁针的转动方向．
【解析】
(1)要使螺线管吸引大头针的数量增多，是使电磁铁的磁性增强，在匝数和铁芯一定时，增大电流可以增强磁性，滑动变阻器的滑片向滑a动时，电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强。
(2)根据电源的正负极，由图可知电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈的绕向，可以确定螺线管的上端为N极，下端为S极；
由于异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以小磁针的N极将远离螺线管的N极，小磁针的S极将靠近螺线管的N极，故是顺时针转动。
故答案为：a；顺时针。

三、作图题
19．如图所示，根据磁感线的方向，标出磁体a端的磁极名称和小磁针的S极。

【答案】
【解析】
磁感线由N极出来回到S极，所以图示中磁体的a端为S极，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的下端为N极，上端为S极。作图如下

20．根据要求完成以下作图。如图所示，请用箭头标出A点的磁感线方向___________。

【答案】
【解析】
条形磁铁的外部磁场方向是从N极出发回到S极，A点的磁感线方向如图所示

21．根据图中小磁针静止时的N、S极，标出磁感线方向和电源正极。

【答案】
【解析】
图中小磁针的右端为N极、左端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；在磁体的周围，磁感线从磁体的N极发出回到S极，所以图中磁感线的方向是向左的；利用螺线管的右端为N极和线圈的绕向，根据安培定则可知电流从螺线管的左端流入、右端流出，从而可以确定电源的左端为正极，右端为负极；如图所示：


四、实验题
22．为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学用漆包线（表面涂有绝缘漆铜导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，通电后吸引大头针，图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。

（1）实验是通过观察电磁铁___________来知道电磁铁磁性强弱的。
（2）当开关闭合后，甲图中N极在磁体______端（选填A或B）；图乙中若让铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向_______端移动（填“左”或“右”）。表明电磁铁磁性强弱与________有关。
（3）比较___________两图可知：匝数相同时，电流越大，磁性越强。
（4）由图丁可得出的结论是___________。
（5）举出一个应用电磁铁的实例___________。
【答案】吸引大头针的数量 A 左 电流大小 乙、丙 电流相同时，通电螺线管的线圈匝数越多，磁性越强 电铃
【解析】
（1）[1]该实验中是用电磁铁吸引大头针的数量来反映电磁铁磁性的强弱，电磁铁吸引大头针较多，说明电磁铁的磁性较强，属于转换法。
（2）[2]由甲图可知，电流从电源正极出发，经开关、变阻器流向螺线管，根据安培定则，甲图中N极在磁体的A端。
[3][4]图乙中若让铁钉再多吸一些大头针（即其磁性增强），应增大电流的大小，由欧姆定律可知应减小变阻器连入电路中的电阻大小，即滑动变阻器的滑片应向左移动；电流大小不同，吸引大头针的个数不同，即电磁铁的磁性不同，表明电磁铁磁性强弱与电流大小有关。
（3）[5]研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系时，应控制线圈的匝数相同，改变电流的大小；乙丙两图中线圈匝数相同，丙图中变阻器连入电路中的电阻较小，由欧姆定律可知丙图中的电流大于乙图中的电流，丙图中吸引大头针的数量多，其磁性强，所以应比较乙、丙两图。
（4）[6]丁图中两个电磁铁串联，通过两电磁铁的电流相等，线圈匝数越多的电磁铁吸引大头针数量越多，说明其磁性越强，所以结论为：电流相同时，通电螺线管的线圈匝数越多，磁性越强。
（5）[7]在实际生活中很多地方都用到了电磁铁，比如：电铃、电磁起重机、电话机、电磁继电器等。
23．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1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2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 ______ ；
④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 显示磁场的方向
【解析】
(1)[1]磁场中各点自由小磁针的N极指向一般不同，表明磁场中各点的磁场方向一般不同。
(2)①[2]轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力的影响，使铁屑可以自由移动。
[3]铁屑是磁性材料，在磁场中被磁化，具有磁性。
③[4]物理学中，用来描述磁场强弱和方向的带箭头的曲线叫做磁感线。
④[5]实验中小磁针的作用是通过它在磁场中受力转动到不同位置来显示磁场的方向。
24．磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究“磁体对回形针吸引力大小与放入它们之间物体的哪些因素有关”，请你参与探究并解决一些问题：

(1)如图甲所示，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同物体时，通过比较纸片下面能吸附的回形针数量，显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有乙、丙两种方法，依据_______的原理，回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图中_____的方法；
(2)选择正确方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中：
磁体与纸片之间放入的物体
不放物体
铁板
镍板
铝板
陶瓷板
玻璃板
塑料板
吸引回形针数量/个
4
1
1
3
3
3
3

①分析数据，可以得出：在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量_____，说明铁板和镍板对吸引力的影响_________，即对磁性屏蔽效果明显；
②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是__________。
(3)他们在纸片上分别放入形状和____相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大，吸住的回形针数量越少。
【答案】二力平衡 乙 较少 较大 铝不能被磁化 厚度
【解析】
(1)]1]回形针被吸附在纸片下面时，受到磁体的吸引力和重力的作用，处于静止状态，所以是据二力平衡的原理。
[2]实验操作时，应选择乙图中的方法，因为乙图中每个回形针都只受到磁体的吸引力和重力的作用，而丙图中，处于中间的回形针除了受到吸引力和重力的作用还受到下面的回形针的作用力，且所受的吸引力是上面的回形针磁化后的吸引力，而不是磁体本身的吸引力，故不选丙图。
(2)①[3][4]由表格数据可知，在其他条件相同时，放入铁板或镍板时，吸引的回形针数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响较大，即对磁性屏蔽效果明显。
②[5]铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不能被磁化。
(3)[6]在纸上放入的铁板应是形状和厚度都相同，面积不同，因为要探究的是吸引力与铁板面积的关系。
25．在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中：


（1）小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图（a）所示，放小磁针的目的是___________，闭合开关后观察到如图（b）所示的现象，说明通电螺线管周围存在___________；
（2）如图（c）所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与________的磁场相似；
（3）通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，你怎样验证，方法是___________；
（4）小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。为此他又设计了如图（d）所示的实验。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的大头针数目，此时调节滑动变阻器是为了___________，来研究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。


【答案】便于观察磁场方向 磁场 条形磁体 把连接电池正负极的导线对调 控制两次实验的电流大小不变。
【解析】
（1）[1]由于磁场看不见摸不着，在螺线管周围放上小磁针就是为了通过小磁针观察通电螺线管周围的磁场方向，这是转换法思想。
[2]闭合开关后，小磁针发生了偏转，而且在不同的位置小磁针的N、S极偏转方向不同，说明通电螺线管周围存在磁场，且不同位置磁场方向不同。
（2）[3]由图（c）可知，通电螺线管周围铁屑的分布和条形磁体周围铁屑的分布相似，由此可知，通电螺线管周围的磁场和条形磁体周围磁场相似。
（3）[4]对调电池的正负极，发现小磁针的N、S极偏转方向也发生了变化，由此说明通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关。
（4）[5] 通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关，他将开关S从l换到2上时，就改变了接入电路的线圈匝数，说明要探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系，此时调节滑动变阻器是为了保持电路中的电流大小不变，这里运用的了控制变量法。
26．在安装直流电动机模型的实验中，小明将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。
（1）小明闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因是______；
（2）若要电动机转速加快，小明应将滑动变阻器的滑片向______移动；
（3）接下来，小明把永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连，使电磁铁线圈与电动机模型线圈并联后，合用一个电源。当对调接在电源正、负极上的导线时，电动机线圈转动的方向会不会改变？答：______，理由是______；


（4）完成以上实验后，小明取下图中的电源换上小灯泡，在模型的转轴上饶上细线，如图丙所示，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此时这个模型就相当于______机；
（5）电动机工作时将电能转化为______能。这台电动机正常工作时，两端的电压为6V，通过的电流为1A，若此线圈的电阻为1Ω，它的电功率是______W，这台电动机的效率约是______。
【答案】线圈刚好处在平衡位置 左 不会 电流方向和磁场方向同时改变 发电 机械能和内 6 83.3%
【解析】
（1）[1]当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动。
（2）[2]若要电动机转速加快，可以增大电路中的电流，所以应将滑动变阻器的滑片向左移动，减小滑动变阻器的电阻，从而增大电路中的电流。
（3）[3][4]小明把永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连，当对调接在电源正、负极上的导线时，通过的电流也会发生变化，磁场的方向发生了改变，则电动机线圈的受力方向不变，其转动方向不变。
（4）[5]取下电源换接上小灯泡，快速拉动细线，使线圈转动起来，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，小灯泡会发光，这是电磁感应现象，此时模型就相当于发电机。
（5）[6]电动机在工作时，电能转化为机械能和内能；
[7]电动机的电功率
P＝UI＝6V×1A＝6W
电动机的电功率为6W。
[8]设工作时间为t，则这台电动机在时间t内产生的热量
Q＝I2Rt
消耗的总电能
W＝Pt
产生的机械能为
E＝W-Q
这台电动机的效率
η＝＝＝≈83.3%
这台电动机的效率为83.3%。