浙教版科学九年级期初考试复习——八下第一章综合复习
一、单选题
1.(2021八下·柯桥期末)正确规范的操作是实验成功的关键。下列实验操作符合规范的是( )
A.检查装置气密性
B.辨别火线
C.收集氧气
D.铁丝在氧气中燃烧
2.(2021八下·拱墅期末)如图所示,下端为S极的条形磁体悬挂在一弹簧上;闭合开关,条形磁体处于静止状态后,下端位于螺线管的上方。下列措施可使弹簧缩短的是( )
A.滑片P向右缓慢移动 B.在螺线管中插入铁芯
C.增大电源电压 D.将电源的正负极对换位置
3.(2019八下·余杭期末)如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁右端同定并保持水平,且与条形磁铁在同一平面和相同高度。当电路中开关S由断开到闭合时,条形磁铁一直保持静止,下列说法正确的是( )
A.开关S闭合后,电磁铁左端是S极
B.开关S闭合后,条形磁铁受到摩擦力的方向向左
C.滑片P向右移动时,条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小
D.开关S断开时,条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
4.(2019八下·秀洲月考)如上图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是( )
A.电磁铁的上端为S极
B.电源左端为“+”极
C.断开开关,弹簧测力计的示数为零
D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁铁芯,弹簧测力计的示数增大
5.(2019八下·秀洲月考)如图所示,闭合电键S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断。某同学用测电笔测试灯头的两根电线C、D,发现这两处都能使测电笔的氖管发光,再用测电笔测试火线A和零线B时,氖管在测火线A时能发光,在测零线B时不发光。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AC段某处断路 D.电线BD段某处断路
6.(2019八下·江干月考)如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,则下列变阻器接入电路的方式正确的是( )
A.a接e、d接f B.a接e、b接f C.c接e、d接f D.c接e、b接f
7.(2018八下·杭州月考)如图所示,A、B 为质量均为 m 的两条形磁铁,静止于台秤的托盘上, 忽略台秤与磁铁间的磁力作用。当平衡时 B 对 A 的弹力为 F1,台秤的示数为 F2,它们的大小关系是( )
A.F1=mg,F2=2mg B.F1>mg,F2=2mg
C.F18.(浙教版八年级下学期科学《期中测试卷》(1.1-2.7))如图是一条刚装好的家庭电路,在未装保险丝之前,先把灯泡L0接在装保险丝的两个接线柱上,当只闭合S1时,L0和L1发光都偏暗;当只闭合S2时,L0正常发光;当只闭合S3时,L0不发光,则下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220V)( )
A.灯泡L1所在支路正常
B.灯泡L2所在支路断路
C.灯泡L3所在支路短路
D.装好保险丝,合上所有开关后,灯泡都能正常发光
9.图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示图在磁场中分别转动到1-4位置时,运动方向已用箭头标出,图甲中的导线ab,当它下列说法正确的是( )
A.在位置1时,电路中不会产生感应电流
B.图甲的电路中没有电源
C.在位置3时,电路中不会产生感应电流
D.发电机产生的电流方向不变
10.如图所示,虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线.当线框从位置A向右匀速移动到位置B时,线框内产生感应电流的情况,下列说法中正确的是( )
A.无→有→无→有→无 B.无→有→无
C.没有感应电流 D.一直有感应电流
11.如题图所示,通电导线放置在磁场中,不能受到磁场作用力的是( )
A. B.
C. D.
12.法国科学家阿尔贝 费尔和德国彼得 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.如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图.实验发现,闭合S1、S2后,当滑片P向左滑动的过程中,指示灯明显变亮,则下列说法( )
A.电磁铁右端为N极
B.滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性增强
C.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大
D.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
13.如图是电磁学中很重要的三个实验装置图,以下说正确的是( )
A.物理学家法拉第进行甲图实验发现了电流的磁效应
B.乙图实验装置是电动机的原理图
C.丙图中,导体ab受到的磁场力方向与通过它的电流方向无关
D.“K歌”用的话筒利用的是乙图的原理将声音信号变成电流信号
14.(2020八下·温州期中)如图,当通电后敲击塑料板,观察到铁粉分布情况是(图中“ ”为导线穿过塑料板的位置)( )
A. B.
C. D.
15.(2019八下·秀洲月考)家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备,家庭电路漏电时,通过火线与零线的电流不相等,漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内,未画出)检测到这一差异后,便切断电源,起到保护作用,漏电保护器中还有试验电路,由一只开关S与电阻R组成,闭合开关S就能模拟漏电情形,试验电路的链接符合要求的是( )
A. B.
C. D.
16.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.电流表示数变大,弹簧长度变长
B.电流表示数变大,弹簧长度变短
C.电流表示数变小,弹簧长度变短
D.电流表示数变小,弹簧长度变长
17.如图所示是消防应急灯的电路图,其中少连了一根导线,工作原理是:外部电路为220V交流电,当其正常时,两盏标有“6V”灯泡不发光;外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光.对于这一装置及其工作特点,下列说法中正确的是( )
A.当外部电路停电时,电磁铁所在电路工作
B.电磁铁通电时,弹簧具有弹性势能
C.电磁铁的上端始终为N极
D.C点应该和触点B相连
18.图中的两个线圈,套在一根光滑的玻璃管上。导线柔软,可自由滑动。开关S闭合后,则( )
A.两线圈左右分开
B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动
D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢
19.(2019八下·江干月考)如图所示,一个带金属外壳的用电器,有甲乙丙三个触点(可接通或断开)。使用过程中,当人站在地上,身体一部分接触到金属外壳时,最有可能造成触电事故的是三个触点处于( )
A.触点甲:接通,触点乙:接通,触点丙:接通
B.触点甲:断开,触点乙:接通,触点丙:断开
C.触点甲:断开,触点乙:断开,触点丙:断开
D.触点甲:接通,触点乙:断开,触点丙:断开
20.如图所示,电磁铁的左下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动.当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中,同时滑片逐渐向上滑动,下列判断正确的是( )
A.维持铁块作匀速直线运动的拉力逐渐减小
B.电磁铁的磁性逐渐减弱
C.铁块对地面的压强先减小后增大
D.铁块所受摩擦力不变
二、填空题
21.(2019八下·秀洲月考)如图所示,重为G的小铁块在水平方向力F的作用下,沿条形磁铁的表面从N极滑到S极,在此过程中小铁块对磁铁的压力大小变化情况是 。
22.(2019八下·秀洲月考)发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。小明设计了如图所示的装置,使线圈沿水平方向左右移动,此时会看见两只发光二极管 ,该装置发光的根据是 原理。
23.如图所示,根据磁感线方向,可以判断:电源的a端为 极,小磁针的b端为 极
24.如图所示是一种单元防盗门门锁的原理图,其工作过程是:当有人在楼下按门铃叫门时,楼上住户的人闭合开关,由于 ,门锁上的电磁铁具有了磁性, 衔铁,衔铁脱离门扣,来人打开门,进入楼内,门自动关闭.在关门时,开关是断开的.衔铁在 的作用下,插入门扣.
25.如图所示,A为螺线管,B为悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,当开关S断开时,弹簧测力计的示数将 ,电流表的示数将 .
26.如图所示是一种汽车装饰品--小盆景,花盆表面有一个太阳能电池板,塑料小花在阳光下能不断摇摆.请你猜测花盆里还有一个重要的装置是 (选填“发电机”或“电动机”),这种装置的工作原理是 .
三、实验探究题
27.(2019八下·江干期中)探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件如图所示,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动方向.
步骤一:导体水平左右运动,如图甲所示,电流计指针不发生偏转,这是因为 。
步骤二:导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针不发生偏转,这是因为 。
步骤三:导体水平左右运动,如图丙所示,电流计指针偏转,电路中有电流产生.
综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是 和 。
28.(2019八下·秀洲月考)如图所示,AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨,符号“×”表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线。现将空心簿铜管EF和GH垂直放在滑轨上,当拉动铜管GH使其向左移动时,发现铜管EF也立即运动起来。
(1)若拉动铜管EF使其向右移动时,则GH应向 (填“左”或“右”)移动。
(2)当拉动铜管EF使其向右移动,GH紧跟着运动的过程中,导轨上的两根簿铜管可分别看作是电动机和发电机,其中铜管 可以看作电动机。
(3)本实验中EF和GH采用空心薄铜管而不采用铜棒的原因是 。
29.(2019八下·乐清月考)为探究通电螺线管的磁性除了与是否带铁芯有关系之外,还跟哪些因素有关呢?
小明作了以下猜想:
①通电螺线管的磁场强度可能与电流大小有关;
②通电螺线管的磁场强度可能与 ▲ 有关;
小明设计了如右图所示的实验装置,请回答下列问题:
(1)请将猜测②的横线处补充完整 。
(2)小明在 A、B 两个铁钉的下方均匀地撒上铁屑,然后闭合开关观察到 A 吸引的铁屑要比B多,可以得出结论 。
(3)请设计一个实验检验另一个猜测 。
(4)像本实验这样将不易观察的磁场强弱通过观察比较吸引铁屑的数量来体现的方法称为转化法,下列实验中运用了相同方法的是
A.研究分子的特性时,用黄豆和米粒混合实验;
B.研究电流的特点时,通过类比较水流帮助理解;
C.研究电流的有无时,串联一个小灯泡。
30.(2018八下·柯桥月考)风是一种潜力很大的新能源,地球上可用来发电的风力资源,几乎是现在全世界水力发电量的10倍.目前全世界每年燃烧煤所获得的能量,只有风力在一年内所提供能量的三分之一.因此,国内外都很重视利用风力来发电,开发新能源.某学校科技小组结合所学知识,对“风力发电”展开探究.
(1)科技小组探究“风力发电”,应选取下列相应的哪套装置 ,原理是 .
A. B.
C. D.
(2)下列实验中可以让磁场产生电流,必须的操作是_____(多选)
A.实验时,开关要闭合,接通电路;
B.电路的一部分导体,在磁场中运动;
C.整个电路都在磁场中做切割磁感线运动;
D.电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动;
E.导体切割磁感线的速度必须要快;
(3)在探究感应电流方向与磁场方向的关系,应控制 不变.
(4)在探究“感应电流大小与什么因素有关”时,科技小组的同学猜想:感应电流的大小可能与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。他们探究感应电流大小与磁场的强弱的关系,逐渐增大 ,但得到的感应电流变化不定,没有规律,原因是 。
(5)风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能,再通过发电机转化为 能.
31.(浙教版科学八下第1章电与磁第1-5节强化训练基础强化)如图所示,是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图。
(1)增大通电螺线管的电流,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或 “右”)移动。
(2)下表是该组同学所做实验的记录:
通电螺线管中有无铁芯 无铁芯 有铁芯
线圈匝数 50匝 50匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流 / A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引大头针的最多数目 / 枚 0 0 0 3 5 8
同学们发现无铁芯组实验中没有吸引起大头针,那么通电螺线管到底有没有磁性呢?他们通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是 。(写出一种即可)
(3)在与同学们交流讨论时,另一组的同学提出一个新问题:“当线圈中的电流和匝数一定时,通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小(粗细)有关?”现有大小不同的两根铁芯,请根据你的猜想并利用本题电路,写出你验证猜想的简要操作方案: 。
32. 归纳式探究﹣﹣研究电磁感应现象中的感应电流:
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,在线圈中的半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0,则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0与时间t0的关系数据如下表:
次数 R0/ r/m B/T t0/s I/A
1 10 0.1 1.0 0.1 5π×10﹣2
2 20 0.1 1.0 0.1 2.5π×10﹣2
3 20 0.2 1.0 0.1 10π×10﹣2
4 10 0.1 0.3 0.1 1.5π×10﹣2
5 20 0.1 0.1 0.05 0.5π×10﹣2
(1)I=k ,其中k= (填上数值和单位).
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1的时间内通过R1的电流I与R0关系可以用图丙中的图线 表示.
四、解答题
33.(2021八下·柯桥期末)近几年柯桥区进行老小区改造,不少多层楼房安装了电梯。出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,闭合开关s,电动机不工作。在控制电路中,已知电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻) R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
(1)控制电路电磁铁上端为 极(选填“N”或“S”),当人进入电梯后,压敏电阻R2受到的压力F将增大,其阻值 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)若电磁铁线圈电流达到15mA时,衔铁刚好被吸住,电铃发出警报声。请你设定该电梯最多乘坐几人?(以每人50kg计算,且g取10N/kg)
34.(2021八下·下城期末)如图为利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图,其中R是光敏电阻。不计电磁铁线圈电阻,定值电阻R0=40Ω,控制电路电源电压为12V。白天,太阳能电池板将太阳能转化为电能,贮存于蓄电池中。傍晚,当光照强度减弱,使电磁铁中电流=0.1A时,控制电路会自动接通路灯电路,由蓄电池给LED路灯供电。
(1)由题意可推断,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而 (选填 “增大”或“减小”)。
(2)列式计算LED路灯亮起时,光敏电阻R的阻值。
(3)若想在光照更暗时才使路灯接通而工作,可采取的做法是 (写出一种即可) 。
35.(2021八下·嘉兴期末)光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用,小明用它设计了一种“智能家居照明灯”电路,如图甲所示(R为光敏电阻,电磁继电器线圈的电阻不计)。
(1)小明的设计要求是:灯L在天暗时自动点亮,天亮时自动熄灭。那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的减弱而 。
(2)制作完成后,小明发现光线还不够暗时,灯L就自动点亮了,造成了不必要的电能浪费。此时他可通过调节滑动变阻器滑片P向 (选填“a”或“b”)端移来解决这一问题。
(3)保持光照强度不变,闭合开关S后,滑片P由a端向b端移动过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧(电源电压U0不变)。
36.(2021八下·杭州期中)如图甲所示是一家庭燃气报警器的部分电路示意图,其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器,R1的阻值与燃气的浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警,出厂测试时,控制电路的电源电压U1为3伏且保持恒定,闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器R2滑片P的位置,当控制电路中的电流为0.03安,电磁铁A恰好能将衔铁B吸下,工作电路中相应的灯亮起而报警。(电磁铁线圈的阻值忽略不计)
(1)当报警器报警时, 灯亮。(选填“L1”或“L2”)
(2)该报警器要达到出厂预设值,滑动变阻器接入电路的阻值有多大?
(3)某场地安装该报警器后,想在燃气浓度达到3%时就报警,该如何调节滑动变阻器?理由是什么?
37.(2020八下·长兴期末)某同学为学校设计了可以自动控制最高水位的智能水箱,其电路图如图甲。控制电路电源电压U1=20伏,R0为定值电阻,RF为压敏电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计;压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙),其阻值与压力有关,阻值随水位变化关系如表。工作电路为注水系统,其电源电压U2=220伏;圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到1米时,通过电磁铁线圈的电流I1=0.2安,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作。
水位(米) 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
压敏电阻RF阻值(欧) 200 125 90 70 65 62 60
(1)甲图中的E点应与 (选填“C”或者“D”)连接。
(2)求R0的阻值。
(3)如果保持其他条件不变,只是适当增大R0的阻值,请分析水箱的最高水位会 (选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;测电笔的使用;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】根据常见实验操作的注意事项判断。
【解答】A.检查装置气密性时,用手握住试管,如果烧杯中出现连续的气泡,那么说明气密性良好,故A正确;
B.辨别火线时,测电笔尾部的金属体必须与人体接触,故B错误;
C.收集氧气时,氧气应该从短导管进入集气瓶,而水从长导管排出,故C错误;
D.铁丝在氧气中燃烧时,火花四射,放出大量的热,需要在集气瓶底部放上沙子或水,防止瓶底炸裂,故D错误。
故选A。
2.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断电磁铁的上端的极性,然后根据磁极之间的相互作用规律判断条形磁体受到磁力的方向,接下来根据二力平衡分析弹簧缩短时电磁场的大小变化即可。
【解答】线圈上电流方向向右;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向右,此时大拇指指向上端,则电磁铁的上端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁体受到向下的吸引力,根据二力平衡的知识得到:F拉力=G+F吸。当弹簧缩短时,F拉力变小,即吸引力变小,则电磁铁的磁场变弱。
A.滑片P向右缓慢移动,通过电磁铁的电流变大,电磁铁的磁场变强,故A错误;
B.在螺线管中插入铁芯,电磁铁的磁场变强,故B错误;
C. 增大电源电压,通过电磁铁的电流变大,电磁铁磁场变强,故C错误;
D. 将电源的正负极对换位置后,条形磁体受到向上的排斥力,此时F拉力=G-F吸,此时弹簧的拉力变小,则弹簧缩短,故D正确。
故选D。
3.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)条形磁铁受到的摩擦力方向与电磁铁的磁力方向相反;
(3)电磁铁的磁场大小与电流大小有关;
(4)磁体都有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
【解答】A.开关S闭合后,电磁铁线圈上电流向上,右手握住螺线管,四指向上,大拇指指向左边,那么电磁铁的左端是N极,故A错误;
B.因为条形磁铁的右端是N极,所以条形磁铁受到向左的斥力;因为摩擦力和斥力平衡,所以条形磁铁受到摩擦力的方向向右,故B错误;
C.当滑片向右移动时,变阻器的阻值变大,电流变小,电磁铁的磁力变小,那么条形磁铁受到的摩擦力减小,故C正确;
D.当S断开时,电磁铁没有磁场,但是条形磁铁会吸引电磁铁的铁芯,故D错误。
故选C。
4.【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据弹簧测力计的示数变化判断电磁铁的上端极性;
(2)根据安培定则判断电流方向,进而判断电源的正极和负极;
(3)对悬挂的磁铁进行受力分析,判断弹簧测力计的示数变化;
(4)电磁铁的铁芯可以增强它的磁场强度。
【解答】A.当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流增大,电磁铁磁性增强;因为弹簧测力计的示数减少,所以电磁铁的上端与永磁铁下端为同极,即电磁铁的上端是N极,故A错误;
B.根据安培定则,右手大拇指向上,握住螺线管,这时可知螺线管上电流方向从左到右,因此电源左端是负极,故B错误;
C.弹簧测力计的示数等于永磁铁的重力与电磁铁的排斥力的差,即:;断开开关,排斥力为0,因此弹簧测力计的示数会增大,故C错误;
D.若滑动变阻器的滑片不动,抽去电磁铁的铁芯,这时永磁铁受到的排斥力会减小,弹簧测力计的示数会增大,故D正确。
故选D。
5.【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)正常情况下,测电笔接触火线,氖管会发光;测电笔接触零线,氖管不会发光;
(2)如果不应发光的位置测电笔发了光,说明零线断路了。
【解答】A.如果火线和零线短路,那么电流很大,肯定会烧断保险丝,与实际情况不符,故A不合题意;
B.如果电灯L短路,那么电路里产生过大的电流肯定会烧断保险丝,与实际情况不符,故B不合题意;
C.如果AC段出现断路,那么测电笔接触C点时不会发光,与实际情况不符,故C不合题意;
D.如果电线BD处出现断路,因为C、D与火线联通,所以测电笔接触时都会发光,B点与零线连通,因此测电笔不会发光,与实际情况相符,故D符合题意。
故选D。
6.【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;磁极间的相互作用
【解析】【分析】小车开始不动,后来运动起来,说明电磁铁的磁性增强了,由此判断电流的大小变化,推断出电阻的大小变化,最后确定变阻器的接线方法。
【解答】小车开始向左运动,说明受到的磁力增强,即电磁铁的磁场增强,那么电路里的电流增大,电阻减小;变阻器的滑片P向左移动时,滑片左边电阻长度变小,因此变阻器使用的是左半边,a接线柱必选,c、d任选一个,故A正确。
故选A。
7.【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥;(2)通过对A物体进行受力分析可以得到F1的大小情况。对AB这个整体进行受力分析可以得到台秤的示数F2的大小情况。
【解答】对静止在B上的A磁铁进行受力分析,A受到向下的力有重力GA,受到向上的力有排斥力F斥和B对A的弹力(支持力)F1,因为A保持静止所以GA=F斥+F1,F斥>0,所以F1故选C
8.【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】将额定电压220V的“校验灯”,接在保险丝的两只接线柱上,是相当于把此灯串联入电路中,它会有三种状态:“校验灯”恰能正常发光,说明该支路短路,“校验灯”发光不正常(偏暗)说明该支路工作正常,“校验灯”不发光说明该支路断路。本题考查了用校验灯检修家庭电路的故障。根据校验灯的三种发光情况得出电路是否存在故障。
【解答】A、当只闭合S1时,L0和L1都偏暗,L1所在支路正常,故A正确;
B、当只闭合S2时,L0正常发光,说明该支路存在短路,故B错误;
C、当只闭合S3时,L0不发光,说明L3所在支路断路,故C错误;
D、据上面的知识可知,装好保险丝,合上所有开关后,灯泡不可能都正常工作,故D错误。
故答案为:A
9.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】AC、小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分。由图磁感线方向水平向右,1的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不能产生感应电流;2、3、4的运动方向切割磁感线,能产生感应电流,故A正确,C错误;
B、发电机的原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能,发电机线圈就是电源,故B错误;
D、发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化,这种电流叫交流电,故D错误。故选A
【分析】产生感应电路的条件:①闭合电路的一部分导体;②导体切割磁感线运动。根据图示判断1、2、3、4位置按箭头方向运动时,是否切割磁感线即可判断出能否产生感应电流。产生感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关。
10.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】感应感应电流的条件可知,线框A进入磁场前,不能切割磁感线,因此无感应电流产生;当线框A从刚进入到全部进入前,上下两边没有切割磁感线,左右两边切割磁感线。当线框向右运动时,右边的导线做切割磁感线运动,其左边处于磁场外,符合产生感应电流的条件,此时有感应电流产生;当线框A全部进入磁场后,整个闭合电路都在磁场中,不是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,不符合产生感应电流的条件,因此无感应电流产生;当线框A刚从磁场中出来到全部出来前,线框左边做切割磁感线运动,符合产生感应电流的条件,此时有感应电流产生;当线框A全部出来后,不能切割磁感线,因此无感应电流产生,故A选择正确。故选A
【分析】产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体需要在磁场中切割磁感线。
11.【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】根据左手定则的内容,知道与磁场方向垂直的通电直导线,它受到的磁场作用力与电流方向垂直,与磁场方向垂直。若磁感线平行于通电导线,则在磁场中不受力的作用;故选B
【分析】左手定则的内容:伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是安培力的方向。
12.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】A、由安培定则可知,电磁铁左端为N极,故A错误;B、滑片P向右滑动过程中,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性减弱,故B错误;CD、滑片向左滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值减小,左边电路中的电流增大,根据电磁铁的磁性强弱与电流的关系可知,电磁铁的磁性增强。而指示灯明显变亮,说明右边电路的电流变大了,巨磁电阻的电阻变小了,磁性减弱时,巨磁电阻的电阻变大,故C正确,D错误。故选C
【分析】通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时,其磁性的变化;根据灯泡的亮度变化,能够确定电路中电流的变化,进而知道巨磁电阻的阻值与磁场强弱的关系。
13.【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A.物理学家奥斯特进行甲图实验发现了电流的磁效应,该选项说法不正确;
B乙图描述的是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,是发电机的原理图,该选项说法不正确;
C丙图描述的是闭合电路的导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向都有关系,该选项说法不正确;
DK歌用的话筒工作原理是电磁感应,把声音的因此线圈的振动转化成强弱变化的电流,该选项说法正确.
故选D.
【分析】(1)奥斯特实验第一个证明了电流周围存在磁场,揭示了电和磁之间的联系;(2)电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动,工作时把电能转化成机械能;(3)通电导体在磁场中受到力的作用,力方向与电流方向和磁场方向有关;(4)动圈式话筒工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器,由此可知其工作原理是电磁感应现象.
14.【答案】D
【知识点】右手螺旋定则
【解析】【分析】该题可以参考安培定则的知识概念来解题。
【解答】可以想象成右手握住导线,让仲直的拇指所指的方 向跟电流的方 向一致,弯曲的四指所指的 方向就是磁感线的环绕方向,因此那些铁粉类似于围绕着图中“ ”,D符合题意。
故答案为:D
15.【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;分析这个特殊装置在火线和零线中的位置,比较闭合开关后两个位置的电流是否相同即可。
【解答】A.特殊装置接在用电器的支路上,无论是否闭合开关,检测到的火线电流和零线电流都相等,故A错误;
B.特殊装置接在干路部分,开关闭合前后,火线和零线电流都相等,故B错误;
C.闭合开关时,通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形,故C正确;
D.闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路,故D错误。
故选C。
16.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】电流由下方流入,则由右手螺旋定则可知,螺线管上端为N极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,两磁铁同名相对,故相互排斥;当滑片P从a端向b端滑动过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,总电阻减小,由欧姆定律可得,电路中电流变大,在其它条件相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强,则条形磁铁受向上的磁力增大;条形磁铁受重力、拉力及向上的磁场力,向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和相等,因重力不变,磁场力增大,故弹簧的弹力减小,故弹簧长度变短。故选B
【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极,则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用;根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,利用欧姆定律可知电路中电流的变化和电磁铁磁性的变化,进一步判断弹簧长度的变化。
17.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、当外部电路停电时,电磁铁所在电路停止工作,故A错误;B、电磁铁通电时,弹簧发生形变,具有弹性势能,故B正确;C、当电路断开时,电磁铁没有磁性,故C错误;D、C点应该和触点A相连,这样才能保证外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光,故D错误。故选B
【分析】根据题意,两盏标有“6V”的灯泡是连在6V的电源上的,因此,为了保证其正常工作,应将两灯泡并联.又因为平时应急灯应该是熄灭的,所以接在220V电压下的电磁铁应具有磁性,平时吸引衔铁,使灯泡的电路断开,当停电时,电磁铁失去磁性,衔铁弹回,两灯泡所在的电路才会接通。
18.【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】由安培定则可知,L螺线管右端为N极,P螺线管的左端也为N极,由同名磁极相互排斥可知,两个线圈左右分开。
【分析】考查安培定则及磁极间的相互作用规律。
19.【答案】B
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】根据金属外壳的接线要求进行分析,即金属外壳的用电器必须接地线,防止内部漏电使外壳带电,人接触后金属外壳会发生触电事故,一旦接地后,人会被短路,不会发生触电事故。
【解答】因为只有在外壳带电的情况下,人接触外壳才会发生触电事故,一旦外壳接地,人会被短路,不会发生触电事故,所以触电的原因是开关乙接通使外壳带电,并且没有接地线,即甲、丙是断开的。
故答案为:B
20.【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁铁的其他应用
【解析】【解答】从图中可以分析出:当滑动变阻器的滑片向上滑动时,接入电路的阻值会变小,电路中电流变大,电磁铁磁性增强,故选项B是错误的;
电磁铁磁性增强,当铁块运动到其下方时会受到较大的吸引力,使铁块对桌面的压力减小,在接触面积不变的情况下,压强也减小,故选项C也是错误的;
铁块因被电磁铁吸收而压力减小,在接触面粗糙程度不变的情况下,摩擦力也跟着减小,故选项D是错误的;
当铁块做匀速直线运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,摩擦力减小,拉力就是逐渐减小,故选项A是正确的.
所以选A.
【分析】一.滑动变阻器的移动对电路中电流大小的影响,决定了电磁铁磁性的强弱;二.电磁铁对铁块的吸引会改变铁块对桌面的压力,进而改变压强和摩擦力的大小.
21.【答案】先变小后变大
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线
【解析】【分析】磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱;对小铁块进行受力分析后判断压力的变化即可。
【解答】铁块对磁铁的压力等于自身重力和磁铁的引力的和,即;
小铁块无论在N极,还是在磁铁的S极,铁块都会受到磁铁的引力;因为磁铁的两端磁性最强,所以铁块受到的引力最大;磁铁的中间磁性最弱,所以铁块在磁铁中间时受到的磁力最小。
那么小铁块对磁铁的压力变化为:先变小后变大。
故答案为:先变小后变大
22.【答案】交替发光;电磁感应
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】线圈中间的磁铁会产生磁场,外面的线圈相当于闭合电路的部分导体,根据电磁感应的原理进行解答即可。
【解答】线圈沿水平方向左右移动时,会切割磁感线,这时会在线圈中产生方向不断变化的电流;一会电流从二极管的正极流入,负极流出,一会没有电流流过,因此两个二极管交替发光,该装置发光的根据是电磁感应现象。
故答案为:交替发光;电磁感应
23.【答案】负;N
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极发出,最后回到S极.所以螺线管的右端为N极,左端为S极.根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的b端为N极,右端为S极.根据安培定则,伸出右手,使右手大拇指指示通电螺线管的N极(右端),则四指弯曲所指的方向为电流的方向,即电流是从螺线管的左端流入的.所以电源的左端为正极,a端为负极.
如图:
故答案为:负;N
【分析】根据图中磁感线方向,先判断螺线管的两个磁极,根据磁极间的相互作用再判断小磁针的磁极.最后根据安培定则判断螺线管中电流的方向,标出电源的正负极
24.【答案】通电;吸引;弹簧
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁铁的原理:通电时具有磁性,断电时失去磁性.
【解答】由图可知,有人在楼下按门铃时,楼上的人闭合开关,门锁上的电磁铁通电就具有磁性,衔铁就被吸引,从而脱离门扣,来人就可以拉开门.
关门时,开关是断开的,电磁铁没有磁性,此时衔铁在弹簧的作用下,插入门扣.
故答案为:通电;吸引;弹簧.
25.【答案】变大;变小
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】开关S断开时,电阻中的总电阻变大了,电流变小,电流表示数变小,电磁铁磁性减弱.
根据右手定则判断通电螺线管的上端为N极,同名磁极相互排斥,所以弹簧测力计的示数将变大.
所以答案为:变大;变小
【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小,线圈的匝数.开关的闭合与断开,电流的变化,磁性变化.根据右手定则判断通电螺线管的极性.
26.【答案】电动机;通电导线在磁场中受力的作用
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】由于该装置在太阳能提供电能的情况下运动,即将电能转化为机械能,故里面应该有一个电动机,它是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的.
【分析】该题中的小盆景在太阳能电池板的作用下能不断的摆动,即消耗电能而运动,故花盆中肯定有一个小电动机,它的工作原理是利用通电导线在磁场中受力的作用.
27.【答案】没有形成闭合电路;导体没有作切割磁感线运动;电路是闭合的;电路中的一部分导体做切割磁感线运动
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。
【解答】步骤一 : 导体水平左右运动 , 如图甲所示 , 电流计指针不发生偏转 , 这是因为开关没有闭合,没有形成闭合电路;
步骤二 : 导体竖直上下运动 , 如图乙所示 , 电流计指针不发生偏转 , 这是因为导体运动时没有切割磁感线;
步骤三 : 导体水平左右运动 , 如图丙所示 , 符合产生感应电流的条件,电流计指针偏转 , 电路中有电流产生;
综合上面实验现象 , 可以得出感应电流产生的条件是:闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动。
故答案为:没有形成闭合电路;导体运动时没有切割磁感线;电路是闭合的;电路中的一部分导体做切割磁感线运动。
28.【答案】(1)右
(2)GH
(3)空心薄钢管质量小,压力小,产生的摩擦力小,容易运动起来
【知识点】右手螺旋定则
【解析】【分析】(1)首先根据“右手”定则判断GH中产生的电流方向,再根据“左手定则”判断GH的运动方向;
(2)发电机将机械能转化为电能,电动机将电能转化为机械能;
(3)摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】(1)当拉动铜管EF向右运动时,根据“右手定则”:让磁感线垂直穿过手心,即右手手心向外,大拇指指向运动方向(向右),四个手指的方向就是感应电流的方向,即电流从F到E;那么GH中的电流从上到下,根据“左手定则”:磁感线垂直穿过手心,即左手手心向外,四个手指指向电流方向(向下),大拇指所指的方向就是运动方向,即GH向右运动;
(2)铜管EF运动起来产生电能,因此它是发电机;铜管GH通上电流运动起来,因此是电动机;
(3)因为摩擦力与压力大小有关,所以本实验中EF和GH采用空心薄铜管而不采用铜棒的原因是:空心薄钢管质量小,压力小,产生的摩擦力小,容易运动起来。
故答案为:(1)右;(2)GH;(3)空心薄钢管质量小,压力小,产生的摩擦力小,容易运动起来
29.【答案】(1)线圈匝数
(2))在电流相等且都有铁芯时,线圈匝数越多电磁铁的磁性越强
(3)将滑动变阻器移到阻值最右端,将铁屑均匀撒在 A 的下方,闭合开关观察铁屑吸引情 况,然后将滑片移逐渐向最左端移动,观察铁屑吸引情况
(4)C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)通电螺线管的磁性大小与两个因素有关:①电流大小;②线圈匝数;
(2)吸引的铁屑多说明磁性大,根据控制变量法进行描述即可;
(3)探究螺线管的磁性与电流大小的关系,必须控制线圈匝数相同改变电流,据此设计实验;
(4)将不易测量或观察到的现象转换为相关的明显的物理现象,这种方法叫转换法,分析各个选项中的物理方法即可。
【解答】(1)通电螺线管的磁性大小与两个因素有关:①电流大小;②线圈匝数,因此猜测②的横线处应该是线圈匝数;
(2)两个螺线管串联即电流相等,A吸引的铁屑多,说明A的磁性大,因此得到结论:在电流相等且都有铁芯时,线圈匝数越多电磁铁的磁性越强;
(3)探究螺线管的磁性与电流大小的关系,必须控制线圈匝数相同改变电流,实验步骤为:将滑动变阻器移到阻值最右端,将铁屑均匀撒在 A 的下方,闭合开关观察铁屑吸引情 况,然后将滑片移逐渐向最左端移动,观察铁屑吸引情况;
(4)A.研究分子的特性时,用黄豆和米粒混合实验,使用的是类比法,故A不合题意;
B.研究电流的特点时,通过类比较水流帮助理解,还是使用的的类比法,故B不合题意;
C.电流看不到摸不着,串联一个灯泡,利用灯泡是否发光反应电流的存在,故C符合题意。
故选C。
故答案为:(1)线圈匝数;(2)在电流相等且都有铁芯时,线圈匝数越多电磁铁的磁性越强;(3)同解析;(4)C
30.【答案】(1)B;电磁感应原理
(2)A;D
(3)切割磁感线方向
(4)磁场强度;没有控制导体运动速度和方向不变
(5)电
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)发电机的工作原理是电磁感应,在它的原理图中不能出现电源;
(2)发生电磁感应有两个必要因素:闭合电路的部分导体和在磁场中做切割磁感线运动;
(3)感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关;
(4)感应电流的变化可能是电流的大小变化,也可能是电流的方向变化,从影响电流大小和方向的因素角度考虑;
(5)所有的发电机都是将机械能转化为电能。
【解答】(1)“风力发电”的原理其实就是发电机的原理,即电磁感应;在探究电磁感应的实验中,由于这个实验是发电的,因此电路中肯定不会有电源,因此应选取B套装置。
(2)闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,因此让磁场产生电流,必须的操作是A和D。
(3)感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关,因此在探究感应电流方向与磁场方向的关系,应控制切割磁感线的方向不变,改变磁场方向。
(4)根据“控制变量法”的要求,科技小组的同学探究感应电流大小与磁场的强弱的关系,逐渐增大磁场强度,但由于没有控制导体运动方向速度和方向不变,因此得到的电流大小和方向不断变化,没有规律。
(5)风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能,再通过发电机转化为电能。
故答案为:(1)B,电磁感应;(2)AD;(3)切割磁感线方向;(4)磁场强度,没有控制导体运动方向速度和方向不变;(5)电
31.【答案】(1)左
(2)把小磁针放到螺旋管的下端,断电时,小磁针一端指南一端指北,闭合开关,如果小磁针发生偏转,说明有磁性
(3)按本题电路图接好电路,调节滑动变阻器的滑片于一定的位置,首先放入大的铁芯,观察被吸引的数目,记录数据;再放入小的铁芯,观察被吸引的数目,记录数据,两者进行比较。
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】(1)滑动变阻器连入电路的电阻越短,电阻越小,电压一定时,电路中电流越大.(2)证明通电螺旋管具有磁性的方法很多,改用小磁针,吸引铁屑等等.(3)电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小、线圈多少、有无铁芯.探究电磁铁的磁性强弱跟铁芯大小的关系,一定控制电流和线圈的匝数不变,磁性强弱用吸引大头针的多少来反映.
【解答】解:(1)如图,滑片左滑,连入电路的电阻变短,电阻变小,电压一定,电流增大.(2)无铁芯插入时,磁性比较弱,不能吸引大头针,可以把小磁针放到螺旋管的下端,断电时,小磁针一端指南一端指北,闭合开关,如果小磁针发生偏转,说明有磁性.(3)当线圈中的电流和匝数一定时,通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小有关,一定保持电流不变,滑动变阻器移动到一个固定的位置不动,保证线圈的匝数不变,螺旋管中插入不同大小的铁芯,比较吸引大头针的最多数目,记录下来进行比较.
故答案为:(1)左.(2)把小磁针放到螺旋管的下端,断电时,小磁针一端指南一端指北,闭合开关,如果小磁针发生偏转,说明有磁性.(3)按本题电路图接好电路,调节滑动变阻器的滑片于一定的位置,首先放入大的铁芯,观察吸引大头针最多的数目,记录数据;再放入小的铁芯,观察吸引大头针最多的数目,记录数据,两者进行比较.
32.【答案】(1);5πA Ω s/(T m2)
(2)c
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:(1)由1、2数据知,r、B、t0相同,R0增大为原来的2倍,电流会减小为原来的二分之一,可知其它条件相同,感应电流与R0成反比;
由2、3数据知,R0、B、t0相同,r增大为原来的2倍,电流会增大为原来的4倍,可知其它条件相同,感应电流与r的平方成正比;
由1、4数据知,R0、r、t0相同,B增大为原来的0.3倍,电流会增大为原来的0.3倍,可知其它条件相同,感应电流与B成正比;
则感应电流的表达式可表示为I=k;
将第一组数据代入,
5π×10﹣2A=k×
解得:k=5πA Ω s/(T m2);
(2)由公式可知,在其他条件不变时,电流I与R0成反比例关系,所以c符合题意.
故答案为:(1);5πA Ω s/(T m2);(2)c.
【分析】(1)根据控制变量法分析感应电流与各个量之间的关系,得出关系式,代入数据求出k的值;
(2)根据感应电流与R0的关系判断图线.
33.【答案】(1)N;减小
(2)R总= = =400Ω
R2=R总-R1=400Ω-100Ω=300Ω
由图乙得F=8000N
G总=F总=8000N
G人=50Kg×10N/Kg=500N
n= =16人
16-1=15人
【知识点】欧姆定律及其应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的极性。根据乙图确定压敏电阻R2的阻值随压力的变化规律。
(2)首先根据 计算出电流达到15mA时的总电阻,再根据 R2=R总-R1=计算出压敏电阻R2的阻值,接下来根据乙图确定此时压敏电阻受到的压力,再根据 G总=F总 计算出乘坐电梯的人的总重力,最后根据 计算出可以乘坐的最多人数。
【解答】(1)电磁铁线圈上电流方向向右;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向右,此时大拇指指向上端,则电磁铁的上端为N极。根据乙图可知,当人进入电梯后,压敏电阻R2受到的压力F将增大,其阻值减小。
34.【答案】(1)增大
(2)解:路灯亮时,电磁铁中电流I=0.1A,
则R总=
R=R总-R0=120Ω-40Ω=80Ω。
(3)增大电压、减小电阻R0的阻值(合理即可)
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)当光照强度减弱时,控制电路接通路灯所在的电路,此时衔铁不能被电磁铁吸引而弹回原来位置,因此通过电磁铁的电流减小,而光敏电阻的阻值增大;
(2)首先根据 计算出电路的总电阻,再根据 R=R总-R0 计算出光敏电阻R的阻值;
(3)当光照更暗时,光敏电阻的阻值变大,此时电流会变得更小,只有保持电流不变,才能使衔铁继续被吸引,不接通灯泡所在的电路,据此分析可行的做法。
【解答】(1)由题意可推断,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大;
(2)路灯亮时,电磁铁中电流I=0.1A,
则 ;
此时光敏电阻的阻值R=R总-R0=120Ω-40Ω=80Ω。
(3)若想在光照更暗时才使路灯接通而工作,就必须增大电流;
①根据U=IR可知,当电流不变时,总电阻变大,那么电源电压增大;
②根据U=IR可知,当总电压不变时,总电流不变,则总电阻不变,根据R总=R+R0可知,此时要减小R0的阻值。
35.【答案】(1)增大
(2)b
(3)解:当滑片位于b端,电压表示数就是电源电压,由图乙可知U0=10V
当滑片位于a端,由图乙可知:I=0.05A
U光敏=2V
U滑= U0- U光敏=10V-2V=8V
R滑=U滑/I =8V/0.05A=160Ω
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,当天暗时,光照强度减小,此时灯泡点亮,即衔铁在上面接通灯泡L所在的电路,那么电磁铁的磁场变弱,通过电磁铁的电流变小,而光敏电阻的阻值变大;
(2)当灯泡L点亮时,电磁铁的磁场强度不变,即通过控制电路的电流不变,也就是电路的总电阻不变。光线不够暗时,即光照强度较大,此时光敏电阻的阻值偏小,根据R总=R变+R可知,此时变阻器的阻值偏大,因此只有变阻器的阻值减小才能达到设计要求;
(3)当滑片位于b端,变阻器的阻值为零,只有光敏电阻R,此时电压表示数就是电源电压,根据乙图确定电源电压的值。
当滑片为于a端时,变阻器阻值最大,此时变阻器与光敏电阻串联,此时电流最小,根据乙图确定此时电流表的示数和电压表的示数,再根据 U滑= U0- U光敏 计算出变阻器两端的电压,最后根据 R滑=U滑/I 计算出变阻器的最大阻值。
36.【答案】(1)L2
(2)当燃气浓度达到4%时,根据图乙可知,气敏电阻的阻值为 U1
由 可知,此时电路的总电阻:
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,
所以滑动变阻器接入电路的阻值:
(3)根据图乙可知,当燃气浓度达到3%时,气敏电阻接入电路的阻值变大,为保证报笞时电路电流仍为0.03A,
由 可知,当电压一定时,需减小电路中的总电阻,因此调节滑片使滑动变阻器接入电路的阻值减小,故将滑片向下移动
因此当滑片向下移动一定距离后,燃气浓度达到3% ,电路电流刚好为0.03A时,报警器报警.
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)当控制电流到达0.03A时,电磁铁的磁力大到一定程度,将衔铁B吸引下来,接通L2所在的电路而报警;
(2)根据乙图确定燃气浓度达到4%时气敏电阻的阻值,然后根据欧姆定律 计算出此时的总电阻,最后根据串联电路的电阻特点 计算出变阻器R2的阻值。
(3)报警器报警时,电磁铁对衔铁的磁力大小不变,即电磁铁的磁场强度不变,也就是通过控制电路的电流大小不变。根据 可知,电源电压不变,那么总电阻保持不变。根据乙图确定燃气浓度为3%时气敏电阻的阻值变化,再根据R总=R1+R2分析变阻器的阻值变化,从而确定滑片的移动方向。
37.【答案】(1)C
(2)当水箱中水位为1米时,控制电路的电流I1=0.2A,
此时控制电路中的总电阻; 由表格数据可知,当水箱中水位为1米时,压敏电阻的阻值为90Ω,
此时定值电阻R0的阻值:R0=R总-RF=100Ω-90Ω=10Ω;
(3)变大;当衔铁被吸下来时电磁铁磁性不变,控制电路电流大小不变,则控制电路总电阻不变。如果R0变大,根据R总=R0+RF可知,则RF变小,由表格数据可知最高水位变大
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)由于智能水箱实质就是电磁继电器的应用,根据注水系统的工作原理即可判断;
(2)当水箱中水位为1米时,已知通过电磁铁线圈的电流,根据欧姆定律求出控制电路的总电阻,根据串联电路的特点即可求出R0的阻值。
(3)根据电磁铁磁力的要求确定电路总电阻是否发生改变,然后根据R总=R0+RF确定压敏电阻的阻值变化,根据表格确定水位变化。
【解答】(1)根据表格可知,当水位增加时,压敏电阻减小,电流变大,由此推测,当水位达到一定程度时,电流大到一定程度,电磁铁的磁力增大,衔铁被吸下来接通D点,断开C点,此时注水系统停止工作,因此E点应该与C点接触;
(2)当水箱中水位为1米时,控制电路的电流I1=0.2A,
此时控制电路中的总电阻;
由表格数据可知,当水箱中水位为1米时,压敏电阻的阻值为90Ω,
此时定值电阻R0的阻值:R0=R总-RF=100Ω-90Ω=10Ω;
(3)当衔铁被吸下来时电磁铁磁性不变,控制电路电流大小不变,则控制电路总电阻不变。如果R0变大,根据R总=R0+RF可知,则RF变小,由表格数据可知最高水位变大。
1 / 1浙教版科学九年级期初考试复习——八下第一章综合复习
一、单选题
1.(2021八下·柯桥期末)正确规范的操作是实验成功的关键。下列实验操作符合规范的是( )
A.检查装置气密性
B.辨别火线
C.收集氧气
D.铁丝在氧气中燃烧
【答案】A
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;测电笔的使用;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】根据常见实验操作的注意事项判断。
【解答】A.检查装置气密性时,用手握住试管,如果烧杯中出现连续的气泡,那么说明气密性良好,故A正确;
B.辨别火线时,测电笔尾部的金属体必须与人体接触,故B错误;
C.收集氧气时,氧气应该从短导管进入集气瓶,而水从长导管排出,故C错误;
D.铁丝在氧气中燃烧时,火花四射,放出大量的热,需要在集气瓶底部放上沙子或水,防止瓶底炸裂,故D错误。
故选A。
2.(2021八下·拱墅期末)如图所示,下端为S极的条形磁体悬挂在一弹簧上;闭合开关,条形磁体处于静止状态后,下端位于螺线管的上方。下列措施可使弹簧缩短的是( )
A.滑片P向右缓慢移动 B.在螺线管中插入铁芯
C.增大电源电压 D.将电源的正负极对换位置
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断电磁铁的上端的极性,然后根据磁极之间的相互作用规律判断条形磁体受到磁力的方向,接下来根据二力平衡分析弹簧缩短时电磁场的大小变化即可。
【解答】线圈上电流方向向右;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向右,此时大拇指指向上端,则电磁铁的上端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁体受到向下的吸引力,根据二力平衡的知识得到:F拉力=G+F吸。当弹簧缩短时,F拉力变小,即吸引力变小,则电磁铁的磁场变弱。
A.滑片P向右缓慢移动,通过电磁铁的电流变大,电磁铁的磁场变强,故A错误;
B.在螺线管中插入铁芯,电磁铁的磁场变强,故B错误;
C. 增大电源电压,通过电磁铁的电流变大,电磁铁磁场变强,故C错误;
D. 将电源的正负极对换位置后,条形磁体受到向上的排斥力,此时F拉力=G-F吸,此时弹簧的拉力变小,则弹簧缩短,故D正确。
故选D。
3.(2019八下·余杭期末)如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁右端同定并保持水平,且与条形磁铁在同一平面和相同高度。当电路中开关S由断开到闭合时,条形磁铁一直保持静止,下列说法正确的是( )
A.开关S闭合后,电磁铁左端是S极
B.开关S闭合后,条形磁铁受到摩擦力的方向向左
C.滑片P向右移动时,条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小
D.开关S断开时,条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)条形磁铁受到的摩擦力方向与电磁铁的磁力方向相反;
(3)电磁铁的磁场大小与电流大小有关;
(4)磁体都有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
【解答】A.开关S闭合后,电磁铁线圈上电流向上,右手握住螺线管,四指向上,大拇指指向左边,那么电磁铁的左端是N极,故A错误;
B.因为条形磁铁的右端是N极,所以条形磁铁受到向左的斥力;因为摩擦力和斥力平衡,所以条形磁铁受到摩擦力的方向向右,故B错误;
C.当滑片向右移动时,变阻器的阻值变大,电流变小,电磁铁的磁力变小,那么条形磁铁受到的摩擦力减小,故C正确;
D.当S断开时,电磁铁没有磁场,但是条形磁铁会吸引电磁铁的铁芯,故D错误。
故选C。
4.(2019八下·秀洲月考)如上图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是( )
A.电磁铁的上端为S极
B.电源左端为“+”极
C.断开开关,弹簧测力计的示数为零
D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁铁芯,弹簧测力计的示数增大
【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据弹簧测力计的示数变化判断电磁铁的上端极性;
(2)根据安培定则判断电流方向,进而判断电源的正极和负极;
(3)对悬挂的磁铁进行受力分析,判断弹簧测力计的示数变化;
(4)电磁铁的铁芯可以增强它的磁场强度。
【解答】A.当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流增大,电磁铁磁性增强;因为弹簧测力计的示数减少,所以电磁铁的上端与永磁铁下端为同极,即电磁铁的上端是N极,故A错误;
B.根据安培定则,右手大拇指向上,握住螺线管,这时可知螺线管上电流方向从左到右,因此电源左端是负极,故B错误;
C.弹簧测力计的示数等于永磁铁的重力与电磁铁的排斥力的差,即:;断开开关,排斥力为0,因此弹簧测力计的示数会增大,故C错误;
D.若滑动变阻器的滑片不动,抽去电磁铁的铁芯,这时永磁铁受到的排斥力会减小,弹簧测力计的示数会增大,故D正确。
故选D。
5.(2019八下·秀洲月考)如图所示,闭合电键S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断。某同学用测电笔测试灯头的两根电线C、D,发现这两处都能使测电笔的氖管发光,再用测电笔测试火线A和零线B时,氖管在测火线A时能发光,在测零线B时不发光。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AC段某处断路 D.电线BD段某处断路
【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)正常情况下,测电笔接触火线,氖管会发光;测电笔接触零线,氖管不会发光;
(2)如果不应发光的位置测电笔发了光,说明零线断路了。
【解答】A.如果火线和零线短路,那么电流很大,肯定会烧断保险丝,与实际情况不符,故A不合题意;
B.如果电灯L短路,那么电路里产生过大的电流肯定会烧断保险丝,与实际情况不符,故B不合题意;
C.如果AC段出现断路,那么测电笔接触C点时不会发光,与实际情况不符,故C不合题意;
D.如果电线BD处出现断路,因为C、D与火线联通,所以测电笔接触时都会发光,B点与零线连通,因此测电笔不会发光,与实际情况相符,故D符合题意。
故选D。
6.(2019八下·江干月考)如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,则下列变阻器接入电路的方式正确的是( )
A.a接e、d接f B.a接e、b接f C.c接e、d接f D.c接e、b接f
【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;磁极间的相互作用
【解析】【分析】小车开始不动,后来运动起来,说明电磁铁的磁性增强了,由此判断电流的大小变化,推断出电阻的大小变化,最后确定变阻器的接线方法。
【解答】小车开始向左运动,说明受到的磁力增强,即电磁铁的磁场增强,那么电路里的电流增大,电阻减小;变阻器的滑片P向左移动时,滑片左边电阻长度变小,因此变阻器使用的是左半边,a接线柱必选,c、d任选一个,故A正确。
故选A。
7.(2018八下·杭州月考)如图所示,A、B 为质量均为 m 的两条形磁铁,静止于台秤的托盘上, 忽略台秤与磁铁间的磁力作用。当平衡时 B 对 A 的弹力为 F1,台秤的示数为 F2,它们的大小关系是( )
A.F1=mg,F2=2mg B.F1>mg,F2=2mg
C.F1【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥;(2)通过对A物体进行受力分析可以得到F1的大小情况。对AB这个整体进行受力分析可以得到台秤的示数F2的大小情况。
【解答】对静止在B上的A磁铁进行受力分析,A受到向下的力有重力GA,受到向上的力有排斥力F斥和B对A的弹力(支持力)F1,因为A保持静止所以GA=F斥+F1,F斥>0,所以F1故选C
8.(浙教版八年级下学期科学《期中测试卷》(1.1-2.7))如图是一条刚装好的家庭电路,在未装保险丝之前,先把灯泡L0接在装保险丝的两个接线柱上,当只闭合S1时,L0和L1发光都偏暗;当只闭合S2时,L0正常发光;当只闭合S3时,L0不发光,则下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220V)( )
A.灯泡L1所在支路正常
B.灯泡L2所在支路断路
C.灯泡L3所在支路短路
D.装好保险丝,合上所有开关后,灯泡都能正常发光
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】将额定电压220V的“校验灯”,接在保险丝的两只接线柱上,是相当于把此灯串联入电路中,它会有三种状态:“校验灯”恰能正常发光,说明该支路短路,“校验灯”发光不正常(偏暗)说明该支路工作正常,“校验灯”不发光说明该支路断路。本题考查了用校验灯检修家庭电路的故障。根据校验灯的三种发光情况得出电路是否存在故障。
【解答】A、当只闭合S1时,L0和L1都偏暗,L1所在支路正常,故A正确;
B、当只闭合S2时,L0正常发光,说明该支路存在短路,故B错误;
C、当只闭合S3时,L0不发光,说明L3所在支路断路,故C错误;
D、据上面的知识可知,装好保险丝,合上所有开关后,灯泡不可能都正常工作,故D错误。
故答案为:A
9.图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示图在磁场中分别转动到1-4位置时,运动方向已用箭头标出,图甲中的导线ab,当它下列说法正确的是( )
A.在位置1时,电路中不会产生感应电流
B.图甲的电路中没有电源
C.在位置3时,电路中不会产生感应电流
D.发电机产生的电流方向不变
【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】AC、小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分。由图磁感线方向水平向右,1的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不能产生感应电流;2、3、4的运动方向切割磁感线,能产生感应电流,故A正确,C错误;
B、发电机的原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能,发电机线圈就是电源,故B错误;
D、发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化,这种电流叫交流电,故D错误。故选A
【分析】产生感应电路的条件:①闭合电路的一部分导体;②导体切割磁感线运动。根据图示判断1、2、3、4位置按箭头方向运动时,是否切割磁感线即可判断出能否产生感应电流。产生感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关。
10.如图所示,虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线.当线框从位置A向右匀速移动到位置B时,线框内产生感应电流的情况,下列说法中正确的是( )
A.无→有→无→有→无 B.无→有→无
C.没有感应电流 D.一直有感应电流
【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】感应感应电流的条件可知,线框A进入磁场前,不能切割磁感线,因此无感应电流产生;当线框A从刚进入到全部进入前,上下两边没有切割磁感线,左右两边切割磁感线。当线框向右运动时,右边的导线做切割磁感线运动,其左边处于磁场外,符合产生感应电流的条件,此时有感应电流产生;当线框A全部进入磁场后,整个闭合电路都在磁场中,不是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,不符合产生感应电流的条件,因此无感应电流产生;当线框A刚从磁场中出来到全部出来前,线框左边做切割磁感线运动,符合产生感应电流的条件,此时有感应电流产生;当线框A全部出来后,不能切割磁感线,因此无感应电流产生,故A选择正确。故选A
【分析】产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体需要在磁场中切割磁感线。
11.如题图所示,通电导线放置在磁场中,不能受到磁场作用力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】根据左手定则的内容,知道与磁场方向垂直的通电直导线,它受到的磁场作用力与电流方向垂直,与磁场方向垂直。若磁感线平行于通电导线,则在磁场中不受力的作用;故选B
【分析】左手定则的内容:伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是安培力的方向。
12.法国科学家阿尔贝 费尔和德国彼得 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.如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图.实验发现,闭合S1、S2后,当滑片P向左滑动的过程中,指示灯明显变亮,则下列说法( )
A.电磁铁右端为N极
B.滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性增强
C.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大
D.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】A、由安培定则可知,电磁铁左端为N极,故A错误;B、滑片P向右滑动过程中,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性减弱,故B错误;CD、滑片向左滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值减小,左边电路中的电流增大,根据电磁铁的磁性强弱与电流的关系可知,电磁铁的磁性增强。而指示灯明显变亮,说明右边电路的电流变大了,巨磁电阻的电阻变小了,磁性减弱时,巨磁电阻的电阻变大,故C正确,D错误。故选C
【分析】通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时,其磁性的变化;根据灯泡的亮度变化,能够确定电路中电流的变化,进而知道巨磁电阻的阻值与磁场强弱的关系。
13.如图是电磁学中很重要的三个实验装置图,以下说正确的是( )
A.物理学家法拉第进行甲图实验发现了电流的磁效应
B.乙图实验装置是电动机的原理图
C.丙图中,导体ab受到的磁场力方向与通过它的电流方向无关
D.“K歌”用的话筒利用的是乙图的原理将声音信号变成电流信号
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A.物理学家奥斯特进行甲图实验发现了电流的磁效应,该选项说法不正确;
B乙图描述的是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,是发电机的原理图,该选项说法不正确;
C丙图描述的是闭合电路的导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向都有关系,该选项说法不正确;
DK歌用的话筒工作原理是电磁感应,把声音的因此线圈的振动转化成强弱变化的电流,该选项说法正确.
故选D.
【分析】(1)奥斯特实验第一个证明了电流周围存在磁场,揭示了电和磁之间的联系;(2)电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动,工作时把电能转化成机械能;(3)通电导体在磁场中受到力的作用,力方向与电流方向和磁场方向有关;(4)动圈式话筒工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器,由此可知其工作原理是电磁感应现象.
14.(2020八下·温州期中)如图,当通电后敲击塑料板,观察到铁粉分布情况是(图中“ ”为导线穿过塑料板的位置)( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】右手螺旋定则
【解析】【分析】该题可以参考安培定则的知识概念来解题。
【解答】可以想象成右手握住导线,让仲直的拇指所指的方 向跟电流的方 向一致,弯曲的四指所指的 方向就是磁感线的环绕方向,因此那些铁粉类似于围绕着图中“ ”,D符合题意。
故答案为:D
15.(2019八下·秀洲月考)家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备,家庭电路漏电时,通过火线与零线的电流不相等,漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内,未画出)检测到这一差异后,便切断电源,起到保护作用,漏电保护器中还有试验电路,由一只开关S与电阻R组成,闭合开关S就能模拟漏电情形,试验电路的链接符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;分析这个特殊装置在火线和零线中的位置,比较闭合开关后两个位置的电流是否相同即可。
【解答】A.特殊装置接在用电器的支路上,无论是否闭合开关,检测到的火线电流和零线电流都相等,故A错误;
B.特殊装置接在干路部分,开关闭合前后,火线和零线电流都相等,故B错误;
C.闭合开关时,通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形,故C正确;
D.闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路,故D错误。
故选C。
16.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.电流表示数变大,弹簧长度变长
B.电流表示数变大,弹簧长度变短
C.电流表示数变小,弹簧长度变短
D.电流表示数变小,弹簧长度变长
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】电流由下方流入,则由右手螺旋定则可知,螺线管上端为N极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,两磁铁同名相对,故相互排斥;当滑片P从a端向b端滑动过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,总电阻减小,由欧姆定律可得,电路中电流变大,在其它条件相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强,则条形磁铁受向上的磁力增大;条形磁铁受重力、拉力及向上的磁场力,向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和相等,因重力不变,磁场力增大,故弹簧的弹力减小,故弹簧长度变短。故选B
【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极,则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用;根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,利用欧姆定律可知电路中电流的变化和电磁铁磁性的变化,进一步判断弹簧长度的变化。
17.如图所示是消防应急灯的电路图,其中少连了一根导线,工作原理是:外部电路为220V交流电,当其正常时,两盏标有“6V”灯泡不发光;外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光.对于这一装置及其工作特点,下列说法中正确的是( )
A.当外部电路停电时,电磁铁所在电路工作
B.电磁铁通电时,弹簧具有弹性势能
C.电磁铁的上端始终为N极
D.C点应该和触点B相连
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、当外部电路停电时,电磁铁所在电路停止工作,故A错误;B、电磁铁通电时,弹簧发生形变,具有弹性势能,故B正确;C、当电路断开时,电磁铁没有磁性,故C错误;D、C点应该和触点A相连,这样才能保证外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光,故D错误。故选B
【分析】根据题意,两盏标有“6V”的灯泡是连在6V的电源上的,因此,为了保证其正常工作,应将两灯泡并联.又因为平时应急灯应该是熄灭的,所以接在220V电压下的电磁铁应具有磁性,平时吸引衔铁,使灯泡的电路断开,当停电时,电磁铁失去磁性,衔铁弹回,两灯泡所在的电路才会接通。
18.图中的两个线圈,套在一根光滑的玻璃管上。导线柔软,可自由滑动。开关S闭合后,则( )
A.两线圈左右分开
B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动
D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢
【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】由安培定则可知,L螺线管右端为N极,P螺线管的左端也为N极,由同名磁极相互排斥可知,两个线圈左右分开。
【分析】考查安培定则及磁极间的相互作用规律。
19.(2019八下·江干月考)如图所示,一个带金属外壳的用电器,有甲乙丙三个触点(可接通或断开)。使用过程中,当人站在地上,身体一部分接触到金属外壳时,最有可能造成触电事故的是三个触点处于( )
A.触点甲:接通,触点乙:接通,触点丙:接通
B.触点甲:断开,触点乙:接通,触点丙:断开
C.触点甲:断开,触点乙:断开,触点丙:断开
D.触点甲:接通,触点乙:断开,触点丙:断开
【答案】B
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】根据金属外壳的接线要求进行分析,即金属外壳的用电器必须接地线,防止内部漏电使外壳带电,人接触后金属外壳会发生触电事故,一旦接地后,人会被短路,不会发生触电事故。
【解答】因为只有在外壳带电的情况下,人接触外壳才会发生触电事故,一旦外壳接地,人会被短路,不会发生触电事故,所以触电的原因是开关乙接通使外壳带电,并且没有接地线,即甲、丙是断开的。
故答案为:B
20.如图所示,电磁铁的左下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动.当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中,同时滑片逐渐向上滑动,下列判断正确的是( )
A.维持铁块作匀速直线运动的拉力逐渐减小
B.电磁铁的磁性逐渐减弱
C.铁块对地面的压强先减小后增大
D.铁块所受摩擦力不变
【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁铁的其他应用
【解析】【解答】从图中可以分析出:当滑动变阻器的滑片向上滑动时,接入电路的阻值会变小,电路中电流变大,电磁铁磁性增强,故选项B是错误的;
电磁铁磁性增强,当铁块运动到其下方时会受到较大的吸引力,使铁块对桌面的压力减小,在接触面积不变的情况下,压强也减小,故选项C也是错误的;
铁块因被电磁铁吸收而压力减小,在接触面粗糙程度不变的情况下,摩擦力也跟着减小,故选项D是错误的;
当铁块做匀速直线运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,摩擦力减小,拉力就是逐渐减小,故选项A是正确的.
所以选A.
【分析】一.滑动变阻器的移动对电路中电流大小的影响,决定了电磁铁磁性的强弱;二.电磁铁对铁块的吸引会改变铁块对桌面的压力,进而改变压强和摩擦力的大小.
二、填空题
21.(2019八下·秀洲月考)如图所示,重为G的小铁块在水平方向力F的作用下,沿条形磁铁的表面从N极滑到S极,在此过程中小铁块对磁铁的压力大小变化情况是 。
【答案】先变小后变大
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线
【解析】【分析】磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱;对小铁块进行受力分析后判断压力的变化即可。
【解答】铁块对磁铁的压力等于自身重力和磁铁的引力的和,即;
小铁块无论在N极,还是在磁铁的S极,铁块都会受到磁铁的引力;因为磁铁的两端磁性最强,所以铁块受到的引力最大;磁铁的中间磁性最弱,所以铁块在磁铁中间时受到的磁力最小。
那么小铁块对磁铁的压力变化为:先变小后变大。
故答案为:先变小后变大
22.(2019八下·秀洲月考)发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。小明设计了如图所示的装置,使线圈沿水平方向左右移动,此时会看见两只发光二极管 ,该装置发光的根据是 原理。
【答案】交替发光;电磁感应
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】线圈中间的磁铁会产生磁场,外面的线圈相当于闭合电路的部分导体,根据电磁感应的原理进行解答即可。
【解答】线圈沿水平方向左右移动时,会切割磁感线,这时会在线圈中产生方向不断变化的电流;一会电流从二极管的正极流入,负极流出,一会没有电流流过,因此两个二极管交替发光,该装置发光的根据是电磁感应现象。
故答案为:交替发光;电磁感应
23.如图所示,根据磁感线方向,可以判断:电源的a端为 极,小磁针的b端为 极
【答案】负;N
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极发出,最后回到S极.所以螺线管的右端为N极,左端为S极.根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的b端为N极,右端为S极.根据安培定则,伸出右手,使右手大拇指指示通电螺线管的N极(右端),则四指弯曲所指的方向为电流的方向,即电流是从螺线管的左端流入的.所以电源的左端为正极,a端为负极.
如图:
故答案为:负;N
【分析】根据图中磁感线方向,先判断螺线管的两个磁极,根据磁极间的相互作用再判断小磁针的磁极.最后根据安培定则判断螺线管中电流的方向,标出电源的正负极
24.如图所示是一种单元防盗门门锁的原理图,其工作过程是:当有人在楼下按门铃叫门时,楼上住户的人闭合开关,由于 ,门锁上的电磁铁具有了磁性, 衔铁,衔铁脱离门扣,来人打开门,进入楼内,门自动关闭.在关门时,开关是断开的.衔铁在 的作用下,插入门扣.
【答案】通电;吸引;弹簧
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁铁的原理:通电时具有磁性,断电时失去磁性.
【解答】由图可知,有人在楼下按门铃时,楼上的人闭合开关,门锁上的电磁铁通电就具有磁性,衔铁就被吸引,从而脱离门扣,来人就可以拉开门.
关门时,开关是断开的,电磁铁没有磁性,此时衔铁在弹簧的作用下,插入门扣.
故答案为:通电;吸引;弹簧.
25.如图所示,A为螺线管,B为悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,当开关S断开时,弹簧测力计的示数将 ,电流表的示数将 .
【答案】变大;变小
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】开关S断开时,电阻中的总电阻变大了,电流变小,电流表示数变小,电磁铁磁性减弱.
根据右手定则判断通电螺线管的上端为N极,同名磁极相互排斥,所以弹簧测力计的示数将变大.
所以答案为:变大;变小
【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小,线圈的匝数.开关的闭合与断开,电流的变化,磁性变化.根据右手定则判断通电螺线管的极性.
26.如图所示是一种汽车装饰品--小盆景,花盆表面有一个太阳能电池板,塑料小花在阳光下能不断摇摆.请你猜测花盆里还有一个重要的装置是 (选填“发电机”或“电动机”),这种装置的工作原理是 .
【答案】电动机;通电导线在磁场中受力的作用
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】由于该装置在太阳能提供电能的情况下运动,即将电能转化为机械能,故里面应该有一个电动机,它是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的.
【分析】该题中的小盆景在太阳能电池板的作用下能不断的摆动,即消耗电能而运动,故花盆中肯定有一个小电动机,它的工作原理是利用通电导线在磁场中受力的作用.
三、实验探究题
27.(2019八下·江干期中)探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件如图所示,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动方向.
步骤一:导体水平左右运动,如图甲所示,电流计指针不发生偏转,这是因为 。
步骤二:导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针不发生偏转,这是因为 。
步骤三:导体水平左右运动,如图丙所示,电流计指针偏转,电路中有电流产生.
综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是 和 。
【答案】没有形成闭合电路;导体没有作切割磁感线运动;电路是闭合的;电路中的一部分导体做切割磁感线运动
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。
【解答】步骤一 : 导体水平左右运动 , 如图甲所示 , 电流计指针不发生偏转 , 这是因为开关没有闭合,没有形成闭合电路;
步骤二 : 导体竖直上下运动 , 如图乙所示 , 电流计指针不发生偏转 , 这是因为导体运动时没有切割磁感线;
步骤三 : 导体水平左右运动 , 如图丙所示 , 符合产生感应电流的条件,电流计指针偏转 , 电路中有电流产生;
综合上面实验现象 , 可以得出感应电流产生的条件是:闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动。
故答案为:没有形成闭合电路;导体运动时没有切割磁感线;电路是闭合的;电路中的一部分导体做切割磁感线运动。
28.(2019八下·秀洲月考)如图所示,AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨,符号“×”表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线。现将空心簿铜管EF和GH垂直放在滑轨上,当拉动铜管GH使其向左移动时,发现铜管EF也立即运动起来。
(1)若拉动铜管EF使其向右移动时,则GH应向 (填“左”或“右”)移动。
(2)当拉动铜管EF使其向右移动,GH紧跟着运动的过程中,导轨上的两根簿铜管可分别看作是电动机和发电机,其中铜管 可以看作电动机。
(3)本实验中EF和GH采用空心薄铜管而不采用铜棒的原因是 。
【答案】(1)右
(2)GH
(3)空心薄钢管质量小,压力小,产生的摩擦力小,容易运动起来
【知识点】右手螺旋定则
【解析】【分析】(1)首先根据“右手”定则判断GH中产生的电流方向,再根据“左手定则”判断GH的运动方向;
(2)发电机将机械能转化为电能,电动机将电能转化为机械能;
(3)摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】(1)当拉动铜管EF向右运动时,根据“右手定则”:让磁感线垂直穿过手心,即右手手心向外,大拇指指向运动方向(向右),四个手指的方向就是感应电流的方向,即电流从F到E;那么GH中的电流从上到下,根据“左手定则”:磁感线垂直穿过手心,即左手手心向外,四个手指指向电流方向(向下),大拇指所指的方向就是运动方向,即GH向右运动;
(2)铜管EF运动起来产生电能,因此它是发电机;铜管GH通上电流运动起来,因此是电动机;
(3)因为摩擦力与压力大小有关,所以本实验中EF和GH采用空心薄铜管而不采用铜棒的原因是:空心薄钢管质量小,压力小,产生的摩擦力小,容易运动起来。
故答案为:(1)右;(2)GH;(3)空心薄钢管质量小,压力小,产生的摩擦力小,容易运动起来
29.(2019八下·乐清月考)为探究通电螺线管的磁性除了与是否带铁芯有关系之外,还跟哪些因素有关呢?
小明作了以下猜想:
①通电螺线管的磁场强度可能与电流大小有关;
②通电螺线管的磁场强度可能与 ▲ 有关;
小明设计了如右图所示的实验装置,请回答下列问题:
(1)请将猜测②的横线处补充完整 。
(2)小明在 A、B 两个铁钉的下方均匀地撒上铁屑,然后闭合开关观察到 A 吸引的铁屑要比B多,可以得出结论 。
(3)请设计一个实验检验另一个猜测 。
(4)像本实验这样将不易观察的磁场强弱通过观察比较吸引铁屑的数量来体现的方法称为转化法,下列实验中运用了相同方法的是
A.研究分子的特性时,用黄豆和米粒混合实验;
B.研究电流的特点时,通过类比较水流帮助理解;
C.研究电流的有无时,串联一个小灯泡。
【答案】(1)线圈匝数
(2))在电流相等且都有铁芯时,线圈匝数越多电磁铁的磁性越强
(3)将滑动变阻器移到阻值最右端,将铁屑均匀撒在 A 的下方,闭合开关观察铁屑吸引情 况,然后将滑片移逐渐向最左端移动,观察铁屑吸引情况
(4)C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)通电螺线管的磁性大小与两个因素有关:①电流大小;②线圈匝数;
(2)吸引的铁屑多说明磁性大,根据控制变量法进行描述即可;
(3)探究螺线管的磁性与电流大小的关系,必须控制线圈匝数相同改变电流,据此设计实验;
(4)将不易测量或观察到的现象转换为相关的明显的物理现象,这种方法叫转换法,分析各个选项中的物理方法即可。
【解答】(1)通电螺线管的磁性大小与两个因素有关:①电流大小;②线圈匝数,因此猜测②的横线处应该是线圈匝数;
(2)两个螺线管串联即电流相等,A吸引的铁屑多,说明A的磁性大,因此得到结论:在电流相等且都有铁芯时,线圈匝数越多电磁铁的磁性越强;
(3)探究螺线管的磁性与电流大小的关系,必须控制线圈匝数相同改变电流,实验步骤为:将滑动变阻器移到阻值最右端,将铁屑均匀撒在 A 的下方,闭合开关观察铁屑吸引情 况,然后将滑片移逐渐向最左端移动,观察铁屑吸引情况;
(4)A.研究分子的特性时,用黄豆和米粒混合实验,使用的是类比法,故A不合题意;
B.研究电流的特点时,通过类比较水流帮助理解,还是使用的的类比法,故B不合题意;
C.电流看不到摸不着,串联一个灯泡,利用灯泡是否发光反应电流的存在,故C符合题意。
故选C。
故答案为:(1)线圈匝数;(2)在电流相等且都有铁芯时,线圈匝数越多电磁铁的磁性越强;(3)同解析;(4)C
30.(2018八下·柯桥月考)风是一种潜力很大的新能源,地球上可用来发电的风力资源,几乎是现在全世界水力发电量的10倍.目前全世界每年燃烧煤所获得的能量,只有风力在一年内所提供能量的三分之一.因此,国内外都很重视利用风力来发电,开发新能源.某学校科技小组结合所学知识,对“风力发电”展开探究.
(1)科技小组探究“风力发电”,应选取下列相应的哪套装置 ,原理是 .
A. B.
C. D.
(2)下列实验中可以让磁场产生电流,必须的操作是_____(多选)
A.实验时,开关要闭合,接通电路;
B.电路的一部分导体,在磁场中运动;
C.整个电路都在磁场中做切割磁感线运动;
D.电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动;
E.导体切割磁感线的速度必须要快;
(3)在探究感应电流方向与磁场方向的关系,应控制 不变.
(4)在探究“感应电流大小与什么因素有关”时,科技小组的同学猜想:感应电流的大小可能与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。他们探究感应电流大小与磁场的强弱的关系,逐渐增大 ,但得到的感应电流变化不定,没有规律,原因是 。
(5)风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能,再通过发电机转化为 能.
【答案】(1)B;电磁感应原理
(2)A;D
(3)切割磁感线方向
(4)磁场强度;没有控制导体运动速度和方向不变
(5)电
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)发电机的工作原理是电磁感应,在它的原理图中不能出现电源;
(2)发生电磁感应有两个必要因素:闭合电路的部分导体和在磁场中做切割磁感线运动;
(3)感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关;
(4)感应电流的变化可能是电流的大小变化,也可能是电流的方向变化,从影响电流大小和方向的因素角度考虑;
(5)所有的发电机都是将机械能转化为电能。
【解答】(1)“风力发电”的原理其实就是发电机的原理,即电磁感应;在探究电磁感应的实验中,由于这个实验是发电的,因此电路中肯定不会有电源,因此应选取B套装置。
(2)闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,因此让磁场产生电流,必须的操作是A和D。
(3)感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关,因此在探究感应电流方向与磁场方向的关系,应控制切割磁感线的方向不变,改变磁场方向。
(4)根据“控制变量法”的要求,科技小组的同学探究感应电流大小与磁场的强弱的关系,逐渐增大磁场强度,但由于没有控制导体运动方向速度和方向不变,因此得到的电流大小和方向不断变化,没有规律。
(5)风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能,再通过发电机转化为电能。
故答案为:(1)B,电磁感应;(2)AD;(3)切割磁感线方向;(4)磁场强度,没有控制导体运动方向速度和方向不变;(5)电
31.(浙教版科学八下第1章电与磁第1-5节强化训练基础强化)如图所示,是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图。
(1)增大通电螺线管的电流,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或 “右”)移动。
(2)下表是该组同学所做实验的记录:
通电螺线管中有无铁芯 无铁芯 有铁芯
线圈匝数 50匝 50匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流 / A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引大头针的最多数目 / 枚 0 0 0 3 5 8
同学们发现无铁芯组实验中没有吸引起大头针,那么通电螺线管到底有没有磁性呢?他们通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是 。(写出一种即可)
(3)在与同学们交流讨论时,另一组的同学提出一个新问题:“当线圈中的电流和匝数一定时,通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小(粗细)有关?”现有大小不同的两根铁芯,请根据你的猜想并利用本题电路,写出你验证猜想的简要操作方案: 。
【答案】(1)左
(2)把小磁针放到螺旋管的下端,断电时,小磁针一端指南一端指北,闭合开关,如果小磁针发生偏转,说明有磁性
(3)按本题电路图接好电路,调节滑动变阻器的滑片于一定的位置,首先放入大的铁芯,观察被吸引的数目,记录数据;再放入小的铁芯,观察被吸引的数目,记录数据,两者进行比较。
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】(1)滑动变阻器连入电路的电阻越短,电阻越小,电压一定时,电路中电流越大.(2)证明通电螺旋管具有磁性的方法很多,改用小磁针,吸引铁屑等等.(3)电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小、线圈多少、有无铁芯.探究电磁铁的磁性强弱跟铁芯大小的关系,一定控制电流和线圈的匝数不变,磁性强弱用吸引大头针的多少来反映.
【解答】解:(1)如图,滑片左滑,连入电路的电阻变短,电阻变小,电压一定,电流增大.(2)无铁芯插入时,磁性比较弱,不能吸引大头针,可以把小磁针放到螺旋管的下端,断电时,小磁针一端指南一端指北,闭合开关,如果小磁针发生偏转,说明有磁性.(3)当线圈中的电流和匝数一定时,通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小有关,一定保持电流不变,滑动变阻器移动到一个固定的位置不动,保证线圈的匝数不变,螺旋管中插入不同大小的铁芯,比较吸引大头针的最多数目,记录下来进行比较.
故答案为:(1)左.(2)把小磁针放到螺旋管的下端,断电时,小磁针一端指南一端指北,闭合开关,如果小磁针发生偏转,说明有磁性.(3)按本题电路图接好电路,调节滑动变阻器的滑片于一定的位置,首先放入大的铁芯,观察吸引大头针最多的数目,记录数据;再放入小的铁芯,观察吸引大头针最多的数目,记录数据,两者进行比较.
32. 归纳式探究﹣﹣研究电磁感应现象中的感应电流:
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,在线圈中的半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0,则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0与时间t0的关系数据如下表:
次数 R0/ r/m B/T t0/s I/A
1 10 0.1 1.0 0.1 5π×10﹣2
2 20 0.1 1.0 0.1 2.5π×10﹣2
3 20 0.2 1.0 0.1 10π×10﹣2
4 10 0.1 0.3 0.1 1.5π×10﹣2
5 20 0.1 0.1 0.05 0.5π×10﹣2
(1)I=k ,其中k= (填上数值和单位).
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1的时间内通过R1的电流I与R0关系可以用图丙中的图线 表示.
【答案】(1);5πA Ω s/(T m2)
(2)c
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:(1)由1、2数据知,r、B、t0相同,R0增大为原来的2倍,电流会减小为原来的二分之一,可知其它条件相同,感应电流与R0成反比;
由2、3数据知,R0、B、t0相同,r增大为原来的2倍,电流会增大为原来的4倍,可知其它条件相同,感应电流与r的平方成正比;
由1、4数据知,R0、r、t0相同,B增大为原来的0.3倍,电流会增大为原来的0.3倍,可知其它条件相同,感应电流与B成正比;
则感应电流的表达式可表示为I=k;
将第一组数据代入,
5π×10﹣2A=k×
解得:k=5πA Ω s/(T m2);
(2)由公式可知,在其他条件不变时,电流I与R0成反比例关系,所以c符合题意.
故答案为:(1);5πA Ω s/(T m2);(2)c.
【分析】(1)根据控制变量法分析感应电流与各个量之间的关系,得出关系式,代入数据求出k的值;
(2)根据感应电流与R0的关系判断图线.
四、解答题
33.(2021八下·柯桥期末)近几年柯桥区进行老小区改造,不少多层楼房安装了电梯。出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,闭合开关s,电动机不工作。在控制电路中,已知电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻) R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
(1)控制电路电磁铁上端为 极(选填“N”或“S”),当人进入电梯后,压敏电阻R2受到的压力F将增大,其阻值 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)若电磁铁线圈电流达到15mA时,衔铁刚好被吸住,电铃发出警报声。请你设定该电梯最多乘坐几人?(以每人50kg计算,且g取10N/kg)
【答案】(1)N;减小
(2)R总= = =400Ω
R2=R总-R1=400Ω-100Ω=300Ω
由图乙得F=8000N
G总=F总=8000N
G人=50Kg×10N/Kg=500N
n= =16人
16-1=15人
【知识点】欧姆定律及其应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的极性。根据乙图确定压敏电阻R2的阻值随压力的变化规律。
(2)首先根据 计算出电流达到15mA时的总电阻,再根据 R2=R总-R1=计算出压敏电阻R2的阻值,接下来根据乙图确定此时压敏电阻受到的压力,再根据 G总=F总 计算出乘坐电梯的人的总重力,最后根据 计算出可以乘坐的最多人数。
【解答】(1)电磁铁线圈上电流方向向右;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向右,此时大拇指指向上端,则电磁铁的上端为N极。根据乙图可知,当人进入电梯后,压敏电阻R2受到的压力F将增大,其阻值减小。
34.(2021八下·下城期末)如图为利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图,其中R是光敏电阻。不计电磁铁线圈电阻,定值电阻R0=40Ω,控制电路电源电压为12V。白天,太阳能电池板将太阳能转化为电能,贮存于蓄电池中。傍晚,当光照强度减弱,使电磁铁中电流=0.1A时,控制电路会自动接通路灯电路,由蓄电池给LED路灯供电。
(1)由题意可推断,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而 (选填 “增大”或“减小”)。
(2)列式计算LED路灯亮起时,光敏电阻R的阻值。
(3)若想在光照更暗时才使路灯接通而工作,可采取的做法是 (写出一种即可) 。
【答案】(1)增大
(2)解:路灯亮时,电磁铁中电流I=0.1A,
则R总=
R=R总-R0=120Ω-40Ω=80Ω。
(3)增大电压、减小电阻R0的阻值(合理即可)
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)当光照强度减弱时,控制电路接通路灯所在的电路,此时衔铁不能被电磁铁吸引而弹回原来位置,因此通过电磁铁的电流减小,而光敏电阻的阻值增大;
(2)首先根据 计算出电路的总电阻,再根据 R=R总-R0 计算出光敏电阻R的阻值;
(3)当光照更暗时,光敏电阻的阻值变大,此时电流会变得更小,只有保持电流不变,才能使衔铁继续被吸引,不接通灯泡所在的电路,据此分析可行的做法。
【解答】(1)由题意可推断,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大;
(2)路灯亮时,电磁铁中电流I=0.1A,
则 ;
此时光敏电阻的阻值R=R总-R0=120Ω-40Ω=80Ω。
(3)若想在光照更暗时才使路灯接通而工作,就必须增大电流;
①根据U=IR可知,当电流不变时,总电阻变大,那么电源电压增大;
②根据U=IR可知,当总电压不变时,总电流不变,则总电阻不变,根据R总=R+R0可知,此时要减小R0的阻值。
35.(2021八下·嘉兴期末)光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用,小明用它设计了一种“智能家居照明灯”电路,如图甲所示(R为光敏电阻,电磁继电器线圈的电阻不计)。
(1)小明的设计要求是:灯L在天暗时自动点亮,天亮时自动熄灭。那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的减弱而 。
(2)制作完成后,小明发现光线还不够暗时,灯L就自动点亮了,造成了不必要的电能浪费。此时他可通过调节滑动变阻器滑片P向 (选填“a”或“b”)端移来解决这一问题。
(3)保持光照强度不变,闭合开关S后,滑片P由a端向b端移动过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧(电源电压U0不变)。
【答案】(1)增大
(2)b
(3)解:当滑片位于b端,电压表示数就是电源电压,由图乙可知U0=10V
当滑片位于a端,由图乙可知:I=0.05A
U光敏=2V
U滑= U0- U光敏=10V-2V=8V
R滑=U滑/I =8V/0.05A=160Ω
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,当天暗时,光照强度减小,此时灯泡点亮,即衔铁在上面接通灯泡L所在的电路,那么电磁铁的磁场变弱,通过电磁铁的电流变小,而光敏电阻的阻值变大;
(2)当灯泡L点亮时,电磁铁的磁场强度不变,即通过控制电路的电流不变,也就是电路的总电阻不变。光线不够暗时,即光照强度较大,此时光敏电阻的阻值偏小,根据R总=R变+R可知,此时变阻器的阻值偏大,因此只有变阻器的阻值减小才能达到设计要求;
(3)当滑片位于b端,变阻器的阻值为零,只有光敏电阻R,此时电压表示数就是电源电压,根据乙图确定电源电压的值。
当滑片为于a端时,变阻器阻值最大,此时变阻器与光敏电阻串联,此时电流最小,根据乙图确定此时电流表的示数和电压表的示数,再根据 U滑= U0- U光敏 计算出变阻器两端的电压,最后根据 R滑=U滑/I 计算出变阻器的最大阻值。
36.(2021八下·杭州期中)如图甲所示是一家庭燃气报警器的部分电路示意图,其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器,R1的阻值与燃气的浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警,出厂测试时,控制电路的电源电压U1为3伏且保持恒定,闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器R2滑片P的位置,当控制电路中的电流为0.03安,电磁铁A恰好能将衔铁B吸下,工作电路中相应的灯亮起而报警。(电磁铁线圈的阻值忽略不计)
(1)当报警器报警时, 灯亮。(选填“L1”或“L2”)
(2)该报警器要达到出厂预设值,滑动变阻器接入电路的阻值有多大?
(3)某场地安装该报警器后,想在燃气浓度达到3%时就报警,该如何调节滑动变阻器?理由是什么?
【答案】(1)L2
(2)当燃气浓度达到4%时,根据图乙可知,气敏电阻的阻值为 U1
由 可知,此时电路的总电阻:
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,
所以滑动变阻器接入电路的阻值:
(3)根据图乙可知,当燃气浓度达到3%时,气敏电阻接入电路的阻值变大,为保证报笞时电路电流仍为0.03A,
由 可知,当电压一定时,需减小电路中的总电阻,因此调节滑片使滑动变阻器接入电路的阻值减小,故将滑片向下移动
因此当滑片向下移动一定距离后,燃气浓度达到3% ,电路电流刚好为0.03A时,报警器报警.
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)当控制电流到达0.03A时,电磁铁的磁力大到一定程度,将衔铁B吸引下来,接通L2所在的电路而报警;
(2)根据乙图确定燃气浓度达到4%时气敏电阻的阻值,然后根据欧姆定律 计算出此时的总电阻,最后根据串联电路的电阻特点 计算出变阻器R2的阻值。
(3)报警器报警时,电磁铁对衔铁的磁力大小不变,即电磁铁的磁场强度不变,也就是通过控制电路的电流大小不变。根据 可知,电源电压不变,那么总电阻保持不变。根据乙图确定燃气浓度为3%时气敏电阻的阻值变化,再根据R总=R1+R2分析变阻器的阻值变化,从而确定滑片的移动方向。
37.(2020八下·长兴期末)某同学为学校设计了可以自动控制最高水位的智能水箱,其电路图如图甲。控制电路电源电压U1=20伏,R0为定值电阻,RF为压敏电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计;压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙),其阻值与压力有关,阻值随水位变化关系如表。工作电路为注水系统,其电源电压U2=220伏;圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到1米时,通过电磁铁线圈的电流I1=0.2安,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作。
水位(米) 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
压敏电阻RF阻值(欧) 200 125 90 70 65 62 60
(1)甲图中的E点应与 (选填“C”或者“D”)连接。
(2)求R0的阻值。
(3)如果保持其他条件不变,只是适当增大R0的阻值,请分析水箱的最高水位会 (选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是 。
【答案】(1)C
(2)当水箱中水位为1米时,控制电路的电流I1=0.2A,
此时控制电路中的总电阻; 由表格数据可知,当水箱中水位为1米时,压敏电阻的阻值为90Ω,
此时定值电阻R0的阻值:R0=R总-RF=100Ω-90Ω=10Ω;
(3)变大;当衔铁被吸下来时电磁铁磁性不变,控制电路电流大小不变,则控制电路总电阻不变。如果R0变大,根据R总=R0+RF可知,则RF变小,由表格数据可知最高水位变大
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)由于智能水箱实质就是电磁继电器的应用,根据注水系统的工作原理即可判断;
(2)当水箱中水位为1米时,已知通过电磁铁线圈的电流,根据欧姆定律求出控制电路的总电阻,根据串联电路的特点即可求出R0的阻值。
(3)根据电磁铁磁力的要求确定电路总电阻是否发生改变,然后根据R总=R0+RF确定压敏电阻的阻值变化,根据表格确定水位变化。
【解答】(1)根据表格可知,当水位增加时,压敏电阻减小,电流变大,由此推测,当水位达到一定程度时,电流大到一定程度,电磁铁的磁力增大,衔铁被吸下来接通D点,断开C点,此时注水系统停止工作,因此E点应该与C点接触;
(2)当水箱中水位为1米时,控制电路的电流I1=0.2A,
此时控制电路中的总电阻;
由表格数据可知,当水箱中水位为1米时,压敏电阻的阻值为90Ω,
此时定值电阻R0的阻值:R0=R总-RF=100Ω-90Ω=10Ω;
(3)当衔铁被吸下来时电磁铁磁性不变,控制电路电流大小不变,则控制电路总电阻不变。如果R0变大,根据R总=R0+RF可知,则RF变小,由表格数据可知最高水位变大。
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