九年级物理20章书后题详解

第二十章电与磁
第一节磁现象磁场（九中赵峰）
1.两根外形完全相同的钢棒，其中的一根有磁性，另一根无磁性。

没有别的器材，你如何把它们区别开来。

答：将钢棒A的一端接触另一根钢棒的中部，若吸力很大，则钢棒A有磁性，B无磁性；若吸力很弱，则钢棒B有磁性，A无磁性（可反过来实验验证）
2.图20.1-9中的两个图分别画出了两个磁极间的磁感线。

请在图中标出磁极的名称，并画出位于途中A点和B点的小磁针静止时北极所指的方向。

答：磁感线总是从N极出发回到S极。

因此，磁体的名称以及小磁针的指向如图8－1所示。

3.请找两根缝衣针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮，做一个指南针。

用橡皮和大头针制作指南针的底座。

使缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，这就是一个小指南针，如图20.1-10。

如果图中指南针静止下来后，针尖指北，那么针尖是N极还是S极？
答：N极
4. 做实验并进行观察，地球上指南针静止时N极所指的是地理的北方还是南方？你认为地球的磁北极位于地理北极还是南极附近？为什么？
答：将小磁针放在桌面上，小磁针的N极指向地理的北极。

因为地球本身就是一个大磁体，地球的地磁北极位于地理的南极附近，异名磁极互相吸引。

第二节电生磁（九中赵峰）
1.请你根据图20.2-9通电螺线管中的电流方向判定螺线管的极性
答：左图中通电螺旋管的极性是左S右N；由图中通电螺旋管的极性是上N下S。

2.如图20.2-10所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性、电流的方向和电源的正、负极。

3．如图20.2-11所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的状态怎样变化？
答：小磁针逆时针转动90°。

4.1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验引起到会科学家的兴趣：把螺线管水平悬挂起来，然后给导线通电。

想一想会发生什么现象？实际做一做，看看你的判断是否正确。

答：把通电螺线管悬挂起来，它就像指南针一样，指向南北方向。

5.图20.2-12是牵牛花茎的照片。

观察自然界中不同缠绕植物的茎，它们的缠绕方向和生长方向有什么关系？这跟螺线管中电流的方向与其北极方向的关系是否相同？对于不同植物，这种关系都一样吗？
提示：这是一个开放性的题目，目的是引导学生在学习过程中勤于
观察自然，从而感悟到物理和自然是相通的、密不可分的，领略大
自然的和谐与美妙，同时得到学习方法的训练。

可能受季节或地域
限制，不容易看到自然界中此类现象，可以从网上收集图片来加以
分析、总结。

第三节电磁铁电磁继电器（九中魏武东）
1.图20.3-7是一种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，说明它的工作原理。

注意：虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。

答：水位没有到达金属块A时，继电器线圈没有电流通过，它的上面两个触电接触，工作电路中绿灯与电源构成回路，绿灯亮；当水位到达金属块A时，继电器线圈有电流通过，它的下面两个触点接触，工作电路中红灯与电源构成回路，红灯亮。

2.图20.3-8是一种温度自动报警器的原理图。

制作水银温度计时插入一段金属丝，当温
度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来。

发出报警信号。

说明它的工作原理。

答：温度升高时，水银面上升，当水银面上升到与金属丝接触，电磁铁线圈就有电流流过。

产生磁性吸引触点开关使之闭合，这时工作电路就形成一个回路，电铃就响起来。

3.图20.3-9是直流电铃的原理图。

衔铁B与弹性片A相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。

接通电源后电磁铁吸引衔铁，，敲击铃碗发声，但同时衔铁与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹性片又和螺钉接触而通电，如此反复。

弄懂原理后。

请你在图20.3-5所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为一个电铃。

这样的电铃没有铃碗，通常叫做蜂鸣器。

答：接通电源后，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗
发声，但同时铃碗与螺钉分离，通过线圈的电路
断开，电磁铁失去磁性，衔铁由于弹性回到初始
位置，这时铃碗与螺钉又接触，线圈的电路闭合，
电磁铁又吸引衔铁，敲击铃碗发声……，如此往
复，电铃就不断发出声音。

4.法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。

巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。

图20.3-10是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。

如果闭合SI、S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会有什么变化？
答：闭合S1、S2，并使滑片P向左滑动时，左边的控制电路工作，且电阻减小，这样电路中电流增大，电磁铁磁性增强，使右边工作电路中的巨磁电阻的阻值减小，所以工作电路中的电流增大，指示灯变亮。

第四节电动机（九中李凤民）
1.通电导线在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟哪些因素有关？
答：电流的方向和磁感线的方向有关。

2..电动机主要由哪两部分构成？电动机换向器的构造大体是怎样的？它有什么作用？
答：电动机主要由定子和转子构成；电动机换向器由两个铜半环和两个电刷组成；换向器的作用：在线圈经过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而保持线圈受力方向不变，使线圈可以连续不断地转动下去。

.3.一台直流电动机的额定电压是220V，额定功率是5.5KW,它正常工作时的电流有多大？连续工作2h耗电多少？
答：25A 11kW·h
4.设计一个电路，使电动机在人的操作下既能正转，也能反转。

答：如图20.4-3所示
第五节磁生电（九中张秀丽）
1.图20.5-10中的a表示垂直与纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。

它在磁场中
按箭头方向运动时，在那种情况下会产生感应电流？
答：在后两幅图中，会产生电流。

2.发电机的主要结构是什么？它的电能从哪里来？又到哪里去？
答：发电机是由定子和转子两部分组成，它的电能是由其他形式的能转化而来的，这些电能又转化为其他形式的能被我们利用。

3. 电池产生的电流方向不变，称为直流，观察手摇发电机灯泡的亮度与手电筒灯泡的亮度，能看出它们有什么不同吗？
答：手电筒灯泡亮度基本稳定不变，而手摇发电机线圈转动慢些，会发现灯泡的亮度随着线圈的转动忽亮忽暗的变化。

4.当你唱卡拉OK时，要用到话筒，话筒的种类很多，图20.5-11是动圈式话筒构造示意图。

当你对着话筒说话或唱歌时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈处在磁场中运动。

把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬声器听到你说话的声音。

请用“磁生电”具体说明动圈式话筒的原理。

答：当人说话发出的声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈随着一起在永久磁体的磁场里振动，切割磁感线，从而产生感应电流，感应电流的大小和方向都随着声音的变化而变化，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器,从扬声器中就发出放大的声音。

5.我国供生产和生活用的交变流电，频率是多少,电流方向在每秒内变化几次？
答：我国供生产和生活用的交变电流频率为50HZ，而在一个周期内电流方向改变两次，所以1s内电流方向改变100次。

6.除了发电厂里有发电机以外，还有那些地方有发电机？尽可能多的说出来。

这些发电机是靠什么带动的？把什么能量转换成了电能？
答：汽车、拖拉机上都有发电机，它们是靠内燃机带动，内燃机把汽油、柴油等的化学能转化成机械能，发电机把机械能转化成电能；家庭小型风力发电机是靠风的机械能带动发电机发电；有些自行车上有小型发电机，它利用车轮运动的机械能带动发电机发电。