浙教版科学八下第一章1-3节同步测试
一、单选题
1.(2021八上·温州期中)磁感线可以形象地描述磁体周围磁场的分布,下列四种情况的磁感线,其中错误的是( )
A.同名磁极间的磁场
B.直线电流的磁场
C.异名磁极间的磁场
D.蹄形磁体的磁场
【答案】C
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】磁感线:在磁场中画一些曲线,用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线。磁感线是闭合曲线。磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在磁体内部磁感线从S极到N极。
【解答】A.由图,两磁极都为N极,磁体的外部,磁感线从N极出发,故A正确;
B.由图,直导线中电流向左,由安培定则可判断其周围磁感线为以导线为圆心,逆时针方向的同心圆,故B正确;
C.磁体外部磁感线不符合磁感线从N极出发,到s极进入,故C错误;
D.由图,蹄形磁铁上端N极,下端S极,磁感线符合从N极出发,到s极进入,故D正确。
故选C。
2.(2021八上·温州期中)如图所示,水平静止放置的易拉罐会向摩擦过的塑料管滚动,可知它们之间存在( )
A.电荷间相互吸引力 B.电荷间相互排斥力
C.磁极间相互吸引力 D.磁极间相互排斥力
【答案】A
【知识点】电荷间的相互作用规律;磁极间的相互作用
【解析】【分析】本题主要考查电荷间的相互作用规律,带电体具有吸引轻小物体的性质,据此解答。
【解答】因为摩擦起电,所以摩擦过的塑料管带上电荷,能吸引易拉罐是利用了带电体吸引轻小物体的性质,说明电荷间存在相互吸引力,A符合题意。
故选A。
3.(2021八上·温州期中)如图所示,甲、乙是没有磁性且靠得较近的铁块,它们之间没有力的作用。若在它们下面放一个磁体,发现甲、乙还是静止不动,则甲和乙之间( )。
A.有力的作用,相互排斥
B.有力的作用,相互吸引
C.仍然没有力的作用
D.把甲、乙换成铜块可能实验现象会不一样
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】本题考查磁极间的作用,同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
【解答】甲的左端靠近条形磁铁的S极,所以磁化后,甲的左端被磁化成N极,则甲的右端为S极;同理可以确定乙的左端为N极。异名磁极相互吸引,所以甲和乙之间有力的作用,并且相互吸引。
故答案为:B.
4.(2021八下·奉化期末)指南针是我国古代的四大发明之一,如图所示是我国早期的指南针——司南。公元1世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载,“司南之杓,投之于地,其柢指南”。这句话中“柢”和“南”分别指的是( )
A.指南针的南极,地磁的南极 B.指南针的北极,地磁的北极
C.指南针的北极,地理的北极 D.指南针的南极,地理的南极
【答案】D
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】所有的磁体都有指南北的性质,指南的一端为南极,指北的一端为北极,据此分析判断。
【解答】根据“司南之杓,投之于地,其柢指南”可知,“南”为地理南极,因为“柢”指南,所以“柢”为指南针的南极,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5.(2021八下·临海期末)如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成,金属块能被磁铁吸引是因为可能含以下材料中的( )
A.铜 B.铁 C.铝 D.铅
【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】能够被磁铁吸引的物质叫铁磁性物质,主要包括铁、钴和镍等,据此分析判断。
【解答】铜、铝、铅,都不是铁磁性物质,只有铁是铁磁性物质,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
6.(2021八上·温州期中)如图所示,用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在纸筒上做成了一个螺线管,用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后,发现螺线管能够吸引一些铁钉,要使它能吸引更多铁钉的办法是( )
A.在纸筒中插入一根铁芯 B.减少线圈匝数
C.使滑动触头P向右滑动 D.将电源正负极互换
【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场;右手螺旋定则
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关。
【解答】A.在纸筒中插入一根铁芯可以使电磁铁磁性增强,能吸引更多铁钉,A符合题意;
B.减少线圈匝数可以使电磁铁磁性减弱,不能吸引更多铁钉,B不符合题意;
C.使滑动触头P向右滑动,滑动变阻器的电阻变大,电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱,不能吸引更多铁钉,C不符合题意;
D.将电源正负极互换不能增强电磁铁的磁性,不能吸引更多铁钉,D不符合题意。
故答案为:A
7.(2021八下·新昌期末)如图所示,小磁针静止在螺线管附近,闭合开关后,下列判断正确的是( )
A.通电螺线管的右端为S极 B.小磁针S极指向左
C.A点磁场的方向水平向右 D.小磁针的N极顺时针转动
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则确定螺线管的极性;
(2)(4)根据磁极之间的相互作用规律判断;
(3)在磁体外部,磁感线总是从N极出来,回到S极。
【解答】线圈上电流方向向下;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则螺线管的右端为N极,故A错误;
根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的S极指向左端,N极逆时针旋转,故B正确,D错误;
磁感线从右端出来回到左端,则A点的磁场方向水平向左,故C错误。
故选B。
8.(2021·杭州)如图所示,闭合电磁铁开关S,条形磁铁静止在水平桌面上,下列判断正确的是( )
A.条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B.条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C.将滑动变阻器的滑片向右移动,条形磁铁受到的摩擦力不变
D.若只改变电源的正负极,条形磁铁受到的摩擦力变大
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;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)首先根据安培定则确定电磁铁的极性,再根据磁极之间的相互作用确定条形磁铁受到的作用力方向;
(2)根据二力平衡的折射判断条形磁铁受到摩擦力的方向;
(3)根据滑片移动方向确定阻值变化,进而确定电流变化,从而确定电磁铁的磁力变化,最后根据二力平衡确定条形磁铁受到摩擦力的大小变化;
(4)根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析判断。
【解答】根据图片可知,线圈上电流方向像下;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则右端为电磁铁的N极,左端为S极。根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁铁受到向左的排斥力,故A正确;
条形磁铁处于静止状态,它受到的摩擦力与排斥力相互平衡,即二者方向相反。因为排斥力向左,所以摩擦力向右,故B错误;
将滑动变阻器的滑片向右移动,变阻器的阻值变大,通过电磁铁的电流变小,电磁铁的磁场变弱,条形磁铁受到的排斥力减小。根据二力平衡的知识可知,它受到的摩擦力减小,故C错误;
若只改变电源的正负极,那么通过电磁铁的电流方向改变,但是电流大小不变,则条形磁铁受到的排斥力的大小不变,最终它受到的摩擦力大小不变,故D错误。
故选A。
9.(2021八下·苍南期末)某小区单元的楼梯口安装了防盗门,其门锁原理如图所示(图中只画出了其中一家住户的控制开关S)。该门锁的工作过程是:楼上的人闭合控制开关S,门锁上的电磁铁通电后吸引卡入右侧门扣中的衔铁,门可打开。关于该门锁,下列说法中正确的是( )
A.衔铁可以选择不易生锈的青铜制造
B.闭合开关S后,电磁铁右端为N极
C.该门锁利用电流磁效应的原理工作
D.电磁铁周围磁场是假想的物理模型
【答案】C
【知识点】磁体、磁极、磁化;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)只有铁磁性物质才能被磁体吸引;
(2)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(3)根据电磁铁的工作原理判断;
(4)磁场看不见摸不到,但是客观存在的。
【解答】A.铁磁性物质为铁、钴、镍,而青铜不能被吸引,故A错误;
B.线圈上电流方向向上;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则左端为电磁铁的N极,故B错误;
C.该门锁的主要结构为电磁铁,利用电流的磁效应,故C正确;
D.电磁铁周围的磁场是客观存下的,故D错误。
故选C。
10.(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。
11.(2021八上·温州期中)如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天灯熄,夜晚灯亮。下列说法正确的是( )
A.白天流过R0的电流比夜晚小
B.给路灯供电的电源应接在b、c两端
C.白天R0两端的电压比夜晚大
D.白天,如果将电阻箱R的阻值调大,则路灯也可能变成亮
【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】A.根据光照强度的变化判断光敏电阻阻值如何变化;然后根据欧姆定律分析。
B.利用直流电源为电磁铁供电,将电源、光敏电阻、定值电阻、电键直接串联即可;分析电磁铁的电路,判定利用照明电源为路灯供电的接入点;
CD.白天时,有光照,光敏电阻阻值较小,根据串联分压的特点分析。
【解答】A.因为白天时,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,由欧姆定律分析可知,白天流过Ro的电流比夜晚大,故A错误;
B.光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小,所以白天时光敏电阻的电阻值小,电路中的电流值大,电磁铁将被吸住;静触点与C接通;晚上时的光线暗,光敏电阻的电阻值大,电路中的电流值小,所以静触点与B接通,所以要达到晚上灯亮,白天灯灭, 给路灯供电的电源应接在b、c两端 ,故B错误;
C.白天时,有光照,光敏电阻阻值较小,分担的电压小,根据串联分压的特点可知,Ro两端的电压分担的小;夜晚光敏电阻分担的电压大,Ro两端的电压分担的电压较大,即白天Ro两端的电压比夜晚小,故C错误;
D.由电路结构可知,当电阻箱R的阻值变大时,路灯亮,因此,白天如果将电阻箱R的阻值调大,路灯也可能变成亮,故D正确。
故选D.
12.(2021八下·镇海期末)如图甲所示是科学兴趣小组同学设计的太阳能路灯。它能实现白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为电灯供电的作用。电路中的R为光敏电阻,其电阻大小与光照强度关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.白天蓄电池相当于电源 B.光线较强时,电磁铁磁性较大
C.电磁铁上端为N极,下端为S极 D.甲是太阳能电池板,乙是路灯
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)电源是提供电能的装置,而用电器是消耗电能的装置;
(2)根据乙图确定光线较强时光敏电阻的阻值变化,从而确定电流变化,最终确定电磁铁磁场的变化;
(3)根据安培定值判断电磁铁的磁极方向;
(4)根据衔铁的位置和工作状态确定甲和乙两个位置的接线情况。
【解答】A.白天时,太阳能电池板为蓄电池充电,它消耗电能,为用电器,故A错误;
B.根据乙图可知,光线充足时光敏电阻的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,电磁铁的磁场变强,故B正确;
C.线圈上电流方向向左;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向左,此时大拇指指向下端,则电磁铁的下端为N极,上端为S极,故C错误;
D.白天时,电磁铁的磁场较强,将衔铁吸下来,接通乙所在的电路,此时为蓄电池充电,则乙为蓄电池,而甲为路灯,故D错误。
故选B。
13.(2021八下·杭州期中)如图所示是消防应急灯的电路图,其中少连了一根导线,它的工作原理是外部电路为220V交流电,当其正常时,两盏标有“6V”字样的灯泡不发光;外部电路停电时,两盏标有“6V”字样的灯泡发光。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,弹簧被拉长
C.电磁铁的上端始终为N极
D.C点应该和B点相连
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片可知,当外部电路有电时,电磁铁有磁场,衔铁被吸下来,切断灯泡的电路,此时它们不发光;当外部电路停电时,电磁铁没有磁场,衔铁被弹簧拉起来,接通灯泡所在的电路,此时灯泡发光,据此分析判断。
【解答】A.当外部电路停电时,没有电流经过电磁铁,此时电磁铁所在电路不能工作,故A错误;
B.电磁铁通电时,电磁铁将衔铁吸下来,那么支点左侧的弹簧被拉长,故B正确;
C.外部电源为交流电,电流方向不断改变,因此电磁铁的磁场方向不断变化,故C错误;
D.C点为工作电路的动触点,当衔铁在上面时灯泡发光,因此C应该和A点相连,故D错误。
故选B。
14.(2021八下·杭州期中)如图所示是一种水位自动报警器的原理图,水位到达A时该报警器自动报警,此时( )
A.当水位到达A报警时,红灯亮
B.该报警器的红、绿灯会同时亮
C.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,只有红灯亮
D.报警器工作时,不必依靠一般水的导电性
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】自动报警器的主要结构为电磁铁,根据它的工作过程分析判断即可。
【解答】A.当水位到达A时,控制电路被接通,电磁铁中有电流经过,从而产生磁场,将衔铁吸下来,接通红灯所在的电路而报警时,故A正确;
B.该报警器时,衔铁被吸下来,接通红灯,断开绿灯,因此红灯亮,绿灯熄灭,故B错误;
C.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,衔铁接通绿灯所在的电路,此时绿灯亮,故C错误;
D.报警器工作时,如果水不能导电,那么控制电路就不能被接通,整个装置无法工作,故D错误。
故选A。
15.(2021八下·滨江期中)如图是汽车启动装置原理图,对于这一装置及其工作特点,下列说法中不正确的是( )
A.旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作
B.电磁铁的工作电压与电动机的工作电压相等
C.电磁铁通电时,上端是N极,下端是S极
D.电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使触点A向右与B接触
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据钥匙的作用分析;
(2)根据连接的电池数分析;
(3)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(4)根据装置的工作过程分析。
【解答】A.根据图片可知,旋转钥匙,将电路接通,电磁铁产生磁场,使整个电路开始工作,故A正确不合题意;
B.电磁铁的电源为1节电池,而电动机的电源为2节电池,因此二者的电压不同,故B错误符合题意;
C.电磁铁通电时,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,则电磁铁上端为N极,下端为S极,故C正确不合题意;
D.电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,上面的触点下移,推动使触点A向右与B接触,故D正确不合题意。
故选B。
二、填空题
16.(2021八下·拱墅期末)如图甲所示为某智能扫地机器人部分工作原理图,其中R为光敏电阻;如图乙所示为光敏电阻R的阻值随照度变化的图线(照度表示物体被照明的程度,照度越大被照明的程度越大)。
(1)上述智能扫地机器人工作原理如下:接通电源,当地面灰尘较多时,使照射到光敏电阻R上的照度变小,光敏电阻R的阻值 (选填“变大”或“变小”),电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”),此时电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒;当灰尘清扫到一定程度时,电动机停止工作,指示灯亮,该智能扫地机器人处于待机状态。
(2)根据其工作原理可知,电动机应接入 (选填“ab”或“cd”)之间。
【答案】(1)变大;减弱
(2)ab
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据图乙确定光敏电阻的阻值随光照强度的变化规律,进而确定通过电磁铁电流的大小变化和磁场强度变化即可;
(2)根据衔铁的位置确定电动机的位置即可。
【解答】(1)根据图乙可知,接通电源,当地面灰尘较多时,使照射到光敏电阻R上的照度变小,光敏电阻R的阻值变大,则通过电磁铁的电流变小,它的磁性变弱。
(2)当灰尘较多时,光敏电阻的阻值增大,电磁铁的磁性变弱,衔铁在弹簧的拉力作用下与电磁铁分开,接通ab所在的电路,此时电动机开始工作,因此电动机应该接在ab之间。
17.(2021八下·拱墅期中)黄勇家的小型养鸡场用电热孵化机自己孵化小鸡,但很担心半夜停电。为此他设计了一个停电提醒器(如图所示),需要时把它的插头插入电源插座并闭合开关s即可。如果停电,线圈 (填“得到”或“失去”)磁性,衔铁就会被 (填“吸合”或“释放”),电铃声响提醒主人。
【答案】失去;释放
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁铁通电有磁性,断电无磁性,根据衔铁的运动方向,分析电路的接通状态即可。
【解答】根据图片可知,如果停电,线圈失去磁性,衔铁就会被释放,接通电铃所在的电路,电铃声响提醒主人。
18.(2021八下·台州月考)阴雨天,空气潮湿,能见度低,路面湿滑,小明设计了如图甲警示灯的模拟电路。
(1)在电路中串联一个湿敏电阻,当湿度变大,电流高达一定程度时警示灯才发光,因此应选择图乙中的 (选填“R1”或“R2”)湿敏电阻。
(2)为了提高警示效果,要求警示灯能亮暗闪烁,湿敏电阻应连接在图甲的 (选填“A”或“B”)位置。
【答案】(1)R2
(2)A
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据甲图分析这个装置的工作过程,分析这个湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系即可;
(2)警示灯亮暗闪烁,其实就是通过电路的电流不断改变,也就是电路的电阻的大小不断改变,据此确定湿敏电阻所在的位置即可。
【解答】(1)当湿度变大时,电流也增大,即电路中的电阻减小。根据R总=R湿+R灯可知,此时湿敏电阻的阻值减小,那么得到:湿敏电阻的阻值随湿度的增大而减小,故选图乙中的R2。
(2)根据甲图可知,如果将湿敏电阻接在A点,那么当电流增大到一定程度时,电磁铁将衔铁吸下来,将湿敏电阻和电磁铁短路,此时只有警示灯,由于电流较大,因此警示灯亮度较大。由于电磁铁被短路,失去磁性,于是衔铁被弹簧拉开,此时警示灯和湿敏电阻串联,电阻较大,电流较小,则警示灯的亮度较小。如此循环往复,于是警示灯可以闪烁。
19.(2021八下·余杭月考)小明去超市,走到电梯前发现电梯运动较慢,当他站在电梯上时电梯运动又快了起来。小明根据所学的知识,画出如图所示的电路(R是一个压敏电阻)。小明分析:当人站在电梯上,压敏电阻的阻值减小,则电磁铁的磁性变 (选填“强”或“弱”),衔铁与触点 (选填“1”或“2”)接触,电动机的转速变 (选填“大”或“小”)。
【答案】强;2;大
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】①电磁铁的磁场随通过电流的增大而增强,减小而减弱;
②电动机的转速与通过电流的大小有关,通过的电流越大,电动机转速越高,据此分析判断。
【解答】当人站在电梯上,压敏电阻的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,则电磁铁的磁性变强,将衔铁吸下来,与触点2接触。当衔铁与触点1接触时,定值电阻R1与电动机串联;当衔铁与触点2接触时,只有电动机独自工作,因此电阻变小而电流变大,那么电动机的转速变大。
20.(2021八下·苍南期末)把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端,制成电磁动力“小车”(如图甲),并将它全部放入铜质螺线管中(螺线管的铜线表面没有绝缘层),如图(乙)“小车”就能沿螺线管运动。图(丙)为图(乙)等效模型图的纵切面,螺线管产生的磁场对“小车”左端N极产生斥力,对右端N极产生引力,“小车”就能沿着螺线管向右运动。
(1)根据图乙中线圈周围磁场分布,画出螺线管中的电流方向。
(2)下列四辆“小火车”放入下图的线圈中,能向左运动的是 。
(3)要使“小车”运动速度增大,请提出一种方法: 。
【答案】(1)
(2)C
(3)增强磁铁磁性或使螺线管的绕线更密集或增加电池电压以增大电流
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线;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)根据磁感线的环绕方向确定螺线管的磁极方向,再根据安培定则判断电流方向。
(2)根据磁极之间的相互作用规律分析判断;
(3)要增大小车的速度,就要增大它受到的电磁力,可根据影响电磁铁磁场强度的因素确定解决方法。
【解答】(1)根据乙图可知,磁感线从左端出来回到右端,则左端为N极。右手握住螺线管,大拇指指向左端,此时弯曲的四指指尖向上,即线圈上电流向上,如下图所示:
(2)如C图所示,电池的左端为S极,与螺线管的左端相吸;电池的右端为S极,与螺线管的右端相互排斥,因此整个电池受到水平向左的推力,向左运动,故选C。
(3)要使“小车”运动速度增大,方法:①增强磁铁磁性;②使螺线管的绕线更密集;③增加电池电压以增大电流。
21.(2021八下·吴兴期末)手术时,经常用到一种仪器—心肺机。心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,将线圈ab缠绕并固定在活塞一端,利用与固定磁铁之间的相对运动,带动电动泵中的活塞,抽送血液。图中阀门S1只能向外自由开启,反向则封闭管路,此时处于送血状态;阀门S2只能向内自由开启,反向则封闭管路,此时处于抽血状态。请思考电动泵的工作过程。当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为 极,活塞处于 状态(选填“抽血”或“送血”)
【答案】N;送血
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】由右手螺旋定则可知电磁铁的磁极,由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向,则可知血液的流动方向。
【解答】由右手螺旋定则可知,螺线管左端为N极,此时同名磁极相对,故活塞右移,S2关闭,S1打开,处于送血状态。
故答案为:N;送血
22.(2021八下·义乌期中)在如下图所示的实验装置中,玻璃球内的导线是分开的,小磁针处于静止状态。当 用酒精灯把玻璃球加热到红炽状态时,发现小磁针发生了偏转;根据以上现象可知, 当把玻璃球加热到红炽状态时,玻璃变成了
体,此时小磁针的 极将向 螺线管偏转;小磁针和螺线管间的相互作用是通过 发生的。
【答案】导;N;磁场
【知识点】导体和绝缘体;磁极间的相互作用;磁场和磁感线;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)容易导体的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
(2)根据安培定则判断螺线管的极性,再根据磁极之间的相互作用判断小磁针的旋转方向;
(3)磁场的基本性质就是对放入其中的磁体产生力的作用。
【解答】(1)当把玻璃球加热到红炽状态时,玻璃变成了导体;
(2)螺线管线圈上电流方向向上;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左,则螺线管左端为N极,右端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的N极向螺线管旋转。
(3)小磁针和螺线管间的相互作用是通过磁场发生的。
23.(2021八上·温州期中)A,B,C三根金属棒中,有两根是具有磁性的磁棒,另一根是铁棒,它们互相靠近时的情形如图所示,则铁棒是
【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(2)磁铁能够吸引铁、钴、镍等物质,磁铁的这种性质叫做磁性,具有磁性的物体叫做磁体。
【解答】由图可知,A与B相互排斥,同名磁极相互排斥,那么A、B两根金属棒一定具有磁性,并且磁体可以吸引没有磁性的磁性材料,因此C为铁棒。
24.(2021八下·临海期末)教室里自由悬挂的小磁针能指南北方向,是因为地球周围存在磁场。
(1)小磁针的北极指向地理北方,是因为地磁场的 极在地理的北极附近。
(2)据科学家推断,地球的磁场方向会随时间发生改变,下列哪些现象支持科学家的推断 。
A.不同时期海底熔岩冷却形成的岩石中铁磁性物质的磁场方向不同;
B.科学家每隔一段时间对地磁场的磁极位置进行测量,发现地磁北极和地理南极间的距离会发生变化;
C.自由悬挂的小磁针在赤道上静止时指向南北方向,在地磁北极上空静止时接近竖直方向。
【答案】(1)南(或S)
(2)A;B
【知识点】磁极间的相互作用;地磁场
【解析】【分析】(1)根据磁极之间的相互作用规律判断;
(2)分析各个选项中描述的现象是否与地磁场的方向改变有关即可。
【解答】(1)根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的北极肯定与地磁南极相互吸引。因为小磁针的北极指向地理北方,所以地磁场的南极在地理北极附近。
(2)A.不同时期海底熔岩冷却形成的岩石中铁磁性物质的磁场方向不同,即地磁场方向发生改变,故A符合题意;
B.科学家每隔一段时间对地磁场的磁极位置进行测量,发现地磁北极和地理南极间的距离会发生变化,即地磁场的方向发生改变,故B符合题意;
C.自由悬挂的小磁针在赤道上静止时指向南北方向,在地磁北极上空静止时接近竖直方向,只能说明地磁场的方向,而不能说明它们在发生改变,故C不合题意。
故选AB。
25.(2021·宁波)科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙。
(1)如图所示,用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面,铜鼓发出的声音的响度不同,同时可以通过乒乓球反弹的高度,来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知:鼓面振动的 越大,响度越大。
(2)为了便于描述光的传播路径和方向,科学上引入了光线的概念,实际上光线并不存在。为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向,科学上引入了 的概念,实际上它也并不存在。
【答案】(1)幅度(或振幅)
(2)磁感线
【知识点】声音的特性;磁场和磁感线
【解析】【分析】(1)根据响度与振幅的关系解答;
(2)根据磁感线的定义和用途分析解答。
【解答】(1)如图所示,用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面,铜鼓发出的声音的响度不同,同时可以通过乒乓球反弹的高度,来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知:鼓面振动的幅度(或振幅)越大,响度越大。
(2)为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向,科学上引入了磁感线的概念,实际上它也并不存在。
三、实验探究题
26.(2021八下·临海期末)电磁铁是通电产生磁的一种装置。为了使电磁铁断电立即消磁,我们往往采用消磁较快的软铁或硅钢材料来制作铁芯。这样的电磁铁在通电时有磁性,吸引衔铁处于吸合状态;断电后磁性就随之消失,吸合面与衔铁分离,处于分离状态(如图甲)。有些电磁铁在断开电源时铁芯仍具有残余磁性,对衔铁存在磁力。这在电磁对接装置及其他特殊场合有一定的影响。某科研小组分析了影响电磁铁对衔铁的残余磁力大小的因素,通过增加固有气隙厚度来降低对衔铁的残余磁力。经多次实验后,分别绘制了电磁铁通电对衔铁的磁力和断电后对衔铁的残余磁力随固有气隙厚度的变化曲线(如图乙、图丙)。
(1)将小磁针两个磁极依次靠近电磁铁铁芯顶端,若出现 现象,则铁芯仍存在残余磁性;
(2)根据乙、丙两图的信息并结合实际使用要求,请判断通过增加固有气隙厚度来减小残余磁力是否可行?并说明理由 ;
(3)科研小组人员想在电磁铁断电的同时给铁芯适当加热,来进一步减弱铁芯的残余磁性,此设想基于的假设是 。
【答案】(1)其中一次磁极被排斥
(2)可行,随着固有气隙厚度的增加,残金磁力减少相对值比较大,通电时磁力减少相对量较少;
(3)温度越高磁性越弱(其他合理解释均可)
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)如果电磁铁的铁芯存在残余磁性,那么将小磁针的两个磁极靠近时,肯定有一次为同极,它们之间相互排斥。
(2)根据丙图分析衔铁剩余磁性随气隙厚度的变化规律即可;
(3)根据“给铁芯适当加热,来进一步减弱铁芯的残余磁性”,分析磁性随温度的变化规律即可。
【解答】(1)将小磁针两个磁极依次靠近电磁铁铁芯顶端,若出现其中一次磁极被排斥现象,则铁芯仍存在残余磁性;
(2)根据乙、丙两图的信息并结合实际使用要求,请判断通过增加固有气隙厚度来减小残余磁力可行,理由:随着固有气隙厚度的增加,残金磁力减少相对值比较大,通电时磁力减少相对量较少;
(3)科研小组人员想在电磁铁断电的同时给铁芯适当加热,来进一步减弱铁芯的残余磁性,此设想基于的假设是:温度越高磁性越弱。
27.(2021八下·上城期末)小金为验证影响电磁铁磁性强弱的因素,设计了如图实验,右侧底端固定有小磁铁的指针能绕转轴O转动。
实验1:将变阻器滑片P移至最上端,闭合开关S至a处,再将滑片P逐渐向下移动,观察指针示数的变化。
实验2:先将变滑片P移至最上端,闭合开关S至a处,记下指针示数和电流表示数;再闭合开关S到b处,调节 ,使电流强度保持不变,指针示数比之前更偏右。请回答:
(1)实验1的目的是研究电磁铁磁性强弱与 的关系,实验1过程中指针向 (选填“左”或“右”)偏转,指针读数变 (选填“大”或“小”);
(2)补全实验2的操作 。实验2的目的是研究电磁铁磁性强弱与 的关系;根据实验数据可以得出的结论:
【答案】(1)电流大小;右;大
(2)滑动变阻器滑片P;线圈匝数多少;当电流大小不变时,电磁铁线圈匝数越多,磁性越强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)影响电磁铁磁场强弱的因素:电流大小和线圈匝数,根据实验1分析哪个因素不同即可。首先根据滑片移动分析阻值变化,再确定电流变化和磁场强弱变化,最后分析指针的读数变化。
(2)在探究电磁铁的磁场大小与线圈匝数的实验中,要控制通过线圈的电流相同而改变线圈匝数,据此补全实验2的操作。根据实验2的描述分析哪个因素发生改变即可。根据控制变量法的要求描述线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响。
【解答】(1)在实验1中,变阻器的滑片位置改变,则通过线圈的电流大小改变,那么实验1的目的是研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。当滑片向下移动时,变阻器的阻值减小,通过线圈的电流变大,则电磁铁的磁场变强,小磁铁受到吸引后向左移动距离更大,而指针向右偏转,且读数变大。
(2)实验2的补充步骤为:滑动变阻器滑片P。在实验2中,将开关从a改接到b,线圈的匝数变大,则该实验研究电磁铁强弱与线圈匝数的多少的关系。据此得到结论:当电流大小不变时,电磁铁线圈匝数越多,磁性越强。
28.(2019九上·杭州开学考)图甲为热敏电阻的R﹣t图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路,继电器线圈的电阻为150欧,当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合,为继电器线圈供电的电池的电压为6伏,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为 欧.
(2)恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端?
(3)若恒温箱内的温度达到100℃时,通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态?
(4)若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,所控制的恒温箱内的最高温度将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)90
(2)A、B端
(3)处于不工作状态
(4)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)据图甲可得50℃时热敏电阻的阻值;
(2)当温度低的时候,恒温箱处于工作状态,根据甲图中热敏电阻的阻值变化分析衔铁的位置即可;
(3)当恒温箱内的温度保持 100℃,据甲图可知此时电阻R 大小,而后结合欧姆定律计算电流,与28mA比较即可。
(4)据题目中“当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合”分析即可判断;
【解答】(1)分析图甲可知,50℃时热敏电阻的阻值为90Ω;
(2)A、B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,此时是需要加热的,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 端。
(3)当温度达到100℃时,据甲图可知,此时的电阻是50Ω,继电器线圈的电阻为150Ω,
该电路的电流是:;
因为其大于28mA,
故恒温箱不处于工作状态;
(4)据题意可知,“当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合”即恒温箱会停止工作,若在控制电路中串联一个电阻后,电路电阻变大,同样情况下,使得电路电流变小,故控制电路达到28mA时所用的时间会更长,则保温箱的加热时间会更长,故保温箱内的温度会更高。
四、解答题
29.(2021八上·温州期中)如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图,其中工作电路电源电压U1=6伏,指示灯L的正常工作时两端电压为UL=2.5伏,定值电阻R0=350欧;控制电路电源电压U2=1.5伏,磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示,当窗户分别处在轨道A、B、C处时,磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c,闭合开关S1和S2后,当窗户关闭时,指示灯亮,蜂鸣器不工作;当窗户打开一定程度时,指示灯熄灭,蜂鸣器发出警报声.
(1)将窗户移至A点时,窗户关闭,闭合开关S1,指示灯L正常工作,求此时通过指示灯L的电流.(写出计算过程)
(2)已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时,电磁铁的衔铁刚好被吸下。当窗户移至轨道C点位置时,蜂鸣器恰好开始报警.求此时接入滑动变阻器Rp的阻值。(写出计算过程,电磁铁线圈电阻忽略不计)
(3)要使窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器才开始报警,则如何调整电路,并说明理由。
【答案】(1)闭合开关S1,灯泡和R0串联,灯泡正常发光,其两端的电压为UL=2.5V,R0两端的电压U0=U1﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,
电路中的电流I= = =0.01A
(2)当窗户移至轨道C点位置时,蜂鸣器恰好开始报警,控制电路中的总电阻R= = =500Ω,
此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=R﹣R磁B=500Ω﹣300Ω=200Ω
(3)要使窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器才开始报警, 应该 减小滑动变阻器的阻值或增大U2 。
因为电磁铁吸引电流不变,,从C到B,R变大,所以U不变时,减小R变。或R变不变时增大U。
【知识点】电路的动态分析;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)工作电路中灯泡和Ro串联,灯泡正常发光,根据串联电路的分压特点求出Ro两端的电压,根据欧姆定律求出电流,再根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(2)由图像读出窗户移至B点和C点时,磁敏电阻的电阻值,根据欧姆定律列出等式,解出滑动变阻器的最大阻值,再判断是否能通过调节滑动变阻器的阻值来实现报警.
30.(2021八下·上城期末)学校的绿化喷灌系统有一个自控制最高水位的智能水箱,控制电路电源电压U1=20V,R0是阻值为10Ω的定值电阻,RF为压敏电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计,其电路图如图甲。工作电路为注水系统,如图乙。当通过电磁铁线圈的电流I1=0.2A,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作。压敏电阻RF(放置于如图乙水箱底部)随水位h变化关系如表。
水位h/m 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
压敏电阻RF/Ω 200 125 90 70 65 62 60
(1)根据表中数据在图丙中作出RF随h变化的规律图像;
(2)甲图中的E点应与 (选填“C”或“D”)连接;
(3)求衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作时水箱中水的高度;
(4)若该智能水箱需要提高工作时的最高水位,其他条件不变的情况下,包括电磁铁在衔铁恰好被吸下时的磁性不变,则应选用的R0阻值应更 (选填“大”或“小”),请作出解释 。
【答案】(1)
(2)C
(3)解:R总= = ,RF=100Ω-10Ω=90Ω,查表的此时水位为1m
(4)大;水位提高,压敏电阻阻值减小,其他条件不变,控制电路中恰好吸引衔铁的磁力不变,即电流不变,总电阻不变,R0的阻值应该变大。
【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】【分析】(1)根据表格数据,在方格纸上依次描点,最后将相邻的点用平滑的线连接即可。
(2)根据注水系统的工作过程分析;
(3)首先根据 计算出电路的总电阻,再根据RF=R总-R0计算出压敏电阻的阻值,最后根据表格确定此时的水位。
(4)电磁铁的衔铁被吸下来时通过电路的电流不变,则总电阻不变,根据串联电路R总=R0+RF分析即可。
【解答】(1)在方格纸上依次描点,最后将相邻的点用平滑的线连接即可,如下图所示:
(2)当水位升高时,压敏电阻的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,它的磁性增强,将衔铁吸下来,切断注水系统所在的电路,此时注水系统停止工作,因此甲图中注水系统的E点应该与C连接。
(3)衔铁被吸下来时的总电阻 ,
此时压敏电阻RF=R总-R0=100Ω-10Ω=90Ω,查表的此时水位为1m。
(4)若该智能水箱需要提高工作时的最高水位,其他条件不变的情况下,包括电磁铁在衔铁恰好被吸下时的磁性不变,则应选用的R0阻值应更大,理由是:水位提高,压敏电阻阻值减小,其他条件不变,控制电路中恰好吸引衔铁的磁力不变,即电流不变,总电阻不变,R0的阻值应该变大。
31.小科在实验室发现一枚钢针,为能快速利用小磁针判断:①钢针是否有磁性。②若有磁性则磁极如何分布。小科画出思维导图,请补充完整:
【答案】
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】磁体能够吸引铁、钴、镍等金属的性质叫磁性;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,据此分析解答即可。
【解答】当一个物体靠近磁体时,
(1)二者相互吸引,那么:①这个物体没有磁性,那么无论用磁体的哪个磁极靠近它时都相互吸引;②这个物体有磁性,即异名磁极相互吸引;
(2)二者相互排斥,那么这个物体肯定有磁性,即同名磁极相互排斥,如下图所示:
1 / 1浙教版科学八下第一章1-3节同步测试
一、单选题
1.(2021八上·温州期中)磁感线可以形象地描述磁体周围磁场的分布,下列四种情况的磁感线,其中错误的是( )
A.同名磁极间的磁场
B.直线电流的磁场
C.异名磁极间的磁场
D.蹄形磁体的磁场
2.(2021八上·温州期中)如图所示,水平静止放置的易拉罐会向摩擦过的塑料管滚动,可知它们之间存在( )
A.电荷间相互吸引力 B.电荷间相互排斥力
C.磁极间相互吸引力 D.磁极间相互排斥力
3.(2021八上·温州期中)如图所示,甲、乙是没有磁性且靠得较近的铁块,它们之间没有力的作用。若在它们下面放一个磁体,发现甲、乙还是静止不动,则甲和乙之间( )。
A.有力的作用,相互排斥
B.有力的作用,相互吸引
C.仍然没有力的作用
D.把甲、乙换成铜块可能实验现象会不一样
4.(2021八下·奉化期末)指南针是我国古代的四大发明之一,如图所示是我国早期的指南针——司南。公元1世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载,“司南之杓,投之于地,其柢指南”。这句话中“柢”和“南”分别指的是( )
A.指南针的南极,地磁的南极 B.指南针的北极,地磁的北极
C.指南针的北极,地理的北极 D.指南针的南极,地理的南极
5.(2021八下·临海期末)如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成,金属块能被磁铁吸引是因为可能含以下材料中的( )
A.铜 B.铁 C.铝 D.铅
6.(2021八上·温州期中)如图所示,用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在纸筒上做成了一个螺线管,用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后,发现螺线管能够吸引一些铁钉,要使它能吸引更多铁钉的办法是( )
A.在纸筒中插入一根铁芯 B.减少线圈匝数
C.使滑动触头P向右滑动 D.将电源正负极互换
7.(2021八下·新昌期末)如图所示,小磁针静止在螺线管附近,闭合开关后,下列判断正确的是( )
A.通电螺线管的右端为S极 B.小磁针S极指向左
C.A点磁场的方向水平向右 D.小磁针的N极顺时针转动
8.(2021·杭州)如图所示,闭合电磁铁开关S,条形磁铁静止在水平桌面上,下列判断正确的是( )
A.条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B.条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C.将滑动变阻器的滑片向右移动,条形磁铁受到的摩擦力不变
D.若只改变电源的正负极,条形磁铁受到的摩擦力变大
9.(2021八下·苍南期末)某小区单元的楼梯口安装了防盗门,其门锁原理如图所示(图中只画出了其中一家住户的控制开关S)。该门锁的工作过程是:楼上的人闭合控制开关S,门锁上的电磁铁通电后吸引卡入右侧门扣中的衔铁,门可打开。关于该门锁,下列说法中正确的是( )
A.衔铁可以选择不易生锈的青铜制造
B.闭合开关S后,电磁铁右端为N极
C.该门锁利用电流磁效应的原理工作
D.电磁铁周围磁场是假想的物理模型
10.(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
11.(2021八上·温州期中)如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天灯熄,夜晚灯亮。下列说法正确的是( )
A.白天流过R0的电流比夜晚小
B.给路灯供电的电源应接在b、c两端
C.白天R0两端的电压比夜晚大
D.白天,如果将电阻箱R的阻值调大,则路灯也可能变成亮
12.(2021八下·镇海期末)如图甲所示是科学兴趣小组同学设计的太阳能路灯。它能实现白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为电灯供电的作用。电路中的R为光敏电阻,其电阻大小与光照强度关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.白天蓄电池相当于电源 B.光线较强时,电磁铁磁性较大
C.电磁铁上端为N极,下端为S极 D.甲是太阳能电池板,乙是路灯
13.(2021八下·杭州期中)如图所示是消防应急灯的电路图,其中少连了一根导线,它的工作原理是外部电路为220V交流电,当其正常时,两盏标有“6V”字样的灯泡不发光;外部电路停电时,两盏标有“6V”字样的灯泡发光。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,弹簧被拉长
C.电磁铁的上端始终为N极
D.C点应该和B点相连
14.(2021八下·杭州期中)如图所示是一种水位自动报警器的原理图,水位到达A时该报警器自动报警,此时( )
A.当水位到达A报警时,红灯亮
B.该报警器的红、绿灯会同时亮
C.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,只有红灯亮
D.报警器工作时,不必依靠一般水的导电性
15.(2021八下·滨江期中)如图是汽车启动装置原理图,对于这一装置及其工作特点,下列说法中不正确的是( )
A.旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作
B.电磁铁的工作电压与电动机的工作电压相等
C.电磁铁通电时,上端是N极,下端是S极
D.电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使触点A向右与B接触
二、填空题
16.(2021八下·拱墅期末)如图甲所示为某智能扫地机器人部分工作原理图,其中R为光敏电阻;如图乙所示为光敏电阻R的阻值随照度变化的图线(照度表示物体被照明的程度,照度越大被照明的程度越大)。
(1)上述智能扫地机器人工作原理如下:接通电源,当地面灰尘较多时,使照射到光敏电阻R上的照度变小,光敏电阻R的阻值 (选填“变大”或“变小”),电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”),此时电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒;当灰尘清扫到一定程度时,电动机停止工作,指示灯亮,该智能扫地机器人处于待机状态。
(2)根据其工作原理可知,电动机应接入 (选填“ab”或“cd”)之间。
17.(2021八下·拱墅期中)黄勇家的小型养鸡场用电热孵化机自己孵化小鸡,但很担心半夜停电。为此他设计了一个停电提醒器(如图所示),需要时把它的插头插入电源插座并闭合开关s即可。如果停电,线圈 (填“得到”或“失去”)磁性,衔铁就会被 (填“吸合”或“释放”),电铃声响提醒主人。
18.(2021八下·台州月考)阴雨天,空气潮湿,能见度低,路面湿滑,小明设计了如图甲警示灯的模拟电路。
(1)在电路中串联一个湿敏电阻,当湿度变大,电流高达一定程度时警示灯才发光,因此应选择图乙中的 (选填“R1”或“R2”)湿敏电阻。
(2)为了提高警示效果,要求警示灯能亮暗闪烁,湿敏电阻应连接在图甲的 (选填“A”或“B”)位置。
19.(2021八下·余杭月考)小明去超市,走到电梯前发现电梯运动较慢,当他站在电梯上时电梯运动又快了起来。小明根据所学的知识,画出如图所示的电路(R是一个压敏电阻)。小明分析:当人站在电梯上,压敏电阻的阻值减小,则电磁铁的磁性变 (选填“强”或“弱”),衔铁与触点 (选填“1”或“2”)接触,电动机的转速变 (选填“大”或“小”)。
20.(2021八下·苍南期末)把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端,制成电磁动力“小车”(如图甲),并将它全部放入铜质螺线管中(螺线管的铜线表面没有绝缘层),如图(乙)“小车”就能沿螺线管运动。图(丙)为图(乙)等效模型图的纵切面,螺线管产生的磁场对“小车”左端N极产生斥力,对右端N极产生引力,“小车”就能沿着螺线管向右运动。
(1)根据图乙中线圈周围磁场分布,画出螺线管中的电流方向。
(2)下列四辆“小火车”放入下图的线圈中,能向左运动的是 。
(3)要使“小车”运动速度增大,请提出一种方法: 。
21.(2021八下·吴兴期末)手术时,经常用到一种仪器—心肺机。心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,将线圈ab缠绕并固定在活塞一端,利用与固定磁铁之间的相对运动,带动电动泵中的活塞,抽送血液。图中阀门S1只能向外自由开启,反向则封闭管路,此时处于送血状态;阀门S2只能向内自由开启,反向则封闭管路,此时处于抽血状态。请思考电动泵的工作过程。当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为 极,活塞处于 状态(选填“抽血”或“送血”)
22.(2021八下·义乌期中)在如下图所示的实验装置中,玻璃球内的导线是分开的,小磁针处于静止状态。当 用酒精灯把玻璃球加热到红炽状态时,发现小磁针发生了偏转;根据以上现象可知, 当把玻璃球加热到红炽状态时,玻璃变成了
体,此时小磁针的 极将向 螺线管偏转;小磁针和螺线管间的相互作用是通过 发生的。
23.(2021八上·温州期中)A,B,C三根金属棒中,有两根是具有磁性的磁棒,另一根是铁棒,它们互相靠近时的情形如图所示,则铁棒是
24.(2021八下·临海期末)教室里自由悬挂的小磁针能指南北方向,是因为地球周围存在磁场。
(1)小磁针的北极指向地理北方,是因为地磁场的 极在地理的北极附近。
(2)据科学家推断,地球的磁场方向会随时间发生改变,下列哪些现象支持科学家的推断 。
A.不同时期海底熔岩冷却形成的岩石中铁磁性物质的磁场方向不同;
B.科学家每隔一段时间对地磁场的磁极位置进行测量,发现地磁北极和地理南极间的距离会发生变化;
C.自由悬挂的小磁针在赤道上静止时指向南北方向,在地磁北极上空静止时接近竖直方向。
25.(2021·宁波)科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙。
(1)如图所示,用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面,铜鼓发出的声音的响度不同,同时可以通过乒乓球反弹的高度,来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知:鼓面振动的 越大,响度越大。
(2)为了便于描述光的传播路径和方向,科学上引入了光线的概念,实际上光线并不存在。为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向,科学上引入了 的概念,实际上它也并不存在。
三、实验探究题
26.(2021八下·临海期末)电磁铁是通电产生磁的一种装置。为了使电磁铁断电立即消磁,我们往往采用消磁较快的软铁或硅钢材料来制作铁芯。这样的电磁铁在通电时有磁性,吸引衔铁处于吸合状态;断电后磁性就随之消失,吸合面与衔铁分离,处于分离状态(如图甲)。有些电磁铁在断开电源时铁芯仍具有残余磁性,对衔铁存在磁力。这在电磁对接装置及其他特殊场合有一定的影响。某科研小组分析了影响电磁铁对衔铁的残余磁力大小的因素,通过增加固有气隙厚度来降低对衔铁的残余磁力。经多次实验后,分别绘制了电磁铁通电对衔铁的磁力和断电后对衔铁的残余磁力随固有气隙厚度的变化曲线(如图乙、图丙)。
(1)将小磁针两个磁极依次靠近电磁铁铁芯顶端,若出现 现象,则铁芯仍存在残余磁性;
(2)根据乙、丙两图的信息并结合实际使用要求,请判断通过增加固有气隙厚度来减小残余磁力是否可行?并说明理由 ;
(3)科研小组人员想在电磁铁断电的同时给铁芯适当加热,来进一步减弱铁芯的残余磁性,此设想基于的假设是 。
27.(2021八下·上城期末)小金为验证影响电磁铁磁性强弱的因素,设计了如图实验,右侧底端固定有小磁铁的指针能绕转轴O转动。
实验1:将变阻器滑片P移至最上端,闭合开关S至a处,再将滑片P逐渐向下移动,观察指针示数的变化。
实验2:先将变滑片P移至最上端,闭合开关S至a处,记下指针示数和电流表示数;再闭合开关S到b处,调节 ,使电流强度保持不变,指针示数比之前更偏右。请回答:
(1)实验1的目的是研究电磁铁磁性强弱与 的关系,实验1过程中指针向 (选填“左”或“右”)偏转,指针读数变 (选填“大”或“小”);
(2)补全实验2的操作 。实验2的目的是研究电磁铁磁性强弱与 的关系;根据实验数据可以得出的结论:
28.(2019九上·杭州开学考)图甲为热敏电阻的R﹣t图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路,继电器线圈的电阻为150欧,当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合,为继电器线圈供电的电池的电压为6伏,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为 欧.
(2)恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端?
(3)若恒温箱内的温度达到100℃时,通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态?
(4)若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,所控制的恒温箱内的最高温度将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
四、解答题
29.(2021八上·温州期中)如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图,其中工作电路电源电压U1=6伏,指示灯L的正常工作时两端电压为UL=2.5伏,定值电阻R0=350欧;控制电路电源电压U2=1.5伏,磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示,当窗户分别处在轨道A、B、C处时,磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c,闭合开关S1和S2后,当窗户关闭时,指示灯亮,蜂鸣器不工作;当窗户打开一定程度时,指示灯熄灭,蜂鸣器发出警报声.
(1)将窗户移至A点时,窗户关闭,闭合开关S1,指示灯L正常工作,求此时通过指示灯L的电流.(写出计算过程)
(2)已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时,电磁铁的衔铁刚好被吸下。当窗户移至轨道C点位置时,蜂鸣器恰好开始报警.求此时接入滑动变阻器Rp的阻值。(写出计算过程,电磁铁线圈电阻忽略不计)
(3)要使窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器才开始报警,则如何调整电路,并说明理由。
30.(2021八下·上城期末)学校的绿化喷灌系统有一个自控制最高水位的智能水箱,控制电路电源电压U1=20V,R0是阻值为10Ω的定值电阻,RF为压敏电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计,其电路图如图甲。工作电路为注水系统,如图乙。当通过电磁铁线圈的电流I1=0.2A,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作。压敏电阻RF(放置于如图乙水箱底部)随水位h变化关系如表。
水位h/m 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
压敏电阻RF/Ω 200 125 90 70 65 62 60
(1)根据表中数据在图丙中作出RF随h变化的规律图像;
(2)甲图中的E点应与 (选填“C”或“D”)连接;
(3)求衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作时水箱中水的高度;
(4)若该智能水箱需要提高工作时的最高水位,其他条件不变的情况下,包括电磁铁在衔铁恰好被吸下时的磁性不变,则应选用的R0阻值应更 (选填“大”或“小”),请作出解释 。
31.小科在实验室发现一枚钢针,为能快速利用小磁针判断:①钢针是否有磁性。②若有磁性则磁极如何分布。小科画出思维导图,请补充完整:
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】磁感线:在磁场中画一些曲线,用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线。磁感线是闭合曲线。磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在磁体内部磁感线从S极到N极。
【解答】A.由图,两磁极都为N极,磁体的外部,磁感线从N极出发,故A正确;
B.由图,直导线中电流向左,由安培定则可判断其周围磁感线为以导线为圆心,逆时针方向的同心圆,故B正确;
C.磁体外部磁感线不符合磁感线从N极出发,到s极进入,故C错误;
D.由图,蹄形磁铁上端N极,下端S极,磁感线符合从N极出发,到s极进入,故D正确。
故选C。
2.【答案】A
【知识点】电荷间的相互作用规律;磁极间的相互作用
【解析】【分析】本题主要考查电荷间的相互作用规律,带电体具有吸引轻小物体的性质,据此解答。
【解答】因为摩擦起电,所以摩擦过的塑料管带上电荷,能吸引易拉罐是利用了带电体吸引轻小物体的性质,说明电荷间存在相互吸引力,A符合题意。
故选A。
3.【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】本题考查磁极间的作用,同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
【解答】甲的左端靠近条形磁铁的S极,所以磁化后,甲的左端被磁化成N极,则甲的右端为S极;同理可以确定乙的左端为N极。异名磁极相互吸引,所以甲和乙之间有力的作用,并且相互吸引。
故答案为:B.
4.【答案】D
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】所有的磁体都有指南北的性质,指南的一端为南极,指北的一端为北极,据此分析判断。
【解答】根据“司南之杓,投之于地,其柢指南”可知,“南”为地理南极,因为“柢”指南,所以“柢”为指南针的南极,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5.【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】能够被磁铁吸引的物质叫铁磁性物质,主要包括铁、钴和镍等,据此分析判断。
【解答】铜、铝、铅,都不是铁磁性物质,只有铁是铁磁性物质,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
6.【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场;右手螺旋定则
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关。
【解答】A.在纸筒中插入一根铁芯可以使电磁铁磁性增强,能吸引更多铁钉,A符合题意;
B.减少线圈匝数可以使电磁铁磁性减弱,不能吸引更多铁钉,B不符合题意;
C.使滑动触头P向右滑动,滑动变阻器的电阻变大,电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱,不能吸引更多铁钉,C不符合题意;
D.将电源正负极互换不能增强电磁铁的磁性,不能吸引更多铁钉,D不符合题意。
故答案为:A
7.【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则确定螺线管的极性;
(2)(4)根据磁极之间的相互作用规律判断;
(3)在磁体外部,磁感线总是从N极出来,回到S极。
【解答】线圈上电流方向向下;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则螺线管的右端为N极,故A错误;
根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的S极指向左端,N极逆时针旋转,故B正确,D错误;
磁感线从右端出来回到左端,则A点的磁场方向水平向左,故C错误。
故选B。
8.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;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)首先根据安培定则确定电磁铁的极性,再根据磁极之间的相互作用确定条形磁铁受到的作用力方向;
(2)根据二力平衡的折射判断条形磁铁受到摩擦力的方向;
(3)根据滑片移动方向确定阻值变化,进而确定电流变化,从而确定电磁铁的磁力变化,最后根据二力平衡确定条形磁铁受到摩擦力的大小变化;
(4)根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析判断。
【解答】根据图片可知,线圈上电流方向像下;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则右端为电磁铁的N极,左端为S极。根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁铁受到向左的排斥力,故A正确;
条形磁铁处于静止状态,它受到的摩擦力与排斥力相互平衡,即二者方向相反。因为排斥力向左,所以摩擦力向右,故B错误;
将滑动变阻器的滑片向右移动,变阻器的阻值变大,通过电磁铁的电流变小,电磁铁的磁场变弱,条形磁铁受到的排斥力减小。根据二力平衡的知识可知,它受到的摩擦力减小,故C错误;
若只改变电源的正负极,那么通过电磁铁的电流方向改变,但是电流大小不变,则条形磁铁受到的排斥力的大小不变,最终它受到的摩擦力大小不变,故D错误。
故选A。
9.【答案】C
【知识点】磁体、磁极、磁化;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)只有铁磁性物质才能被磁体吸引;
(2)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(3)根据电磁铁的工作原理判断;
(4)磁场看不见摸不到,但是客观存在的。
【解答】A.铁磁性物质为铁、钴、镍,而青铜不能被吸引,故A错误;
B.线圈上电流方向向上;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则左端为电磁铁的N极,故B错误;
C.该门锁的主要结构为电磁铁,利用电流的磁效应,故C正确;
D.电磁铁周围的磁场是客观存下的,故D错误。
故选C。
10.【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。
11.【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】A.根据光照强度的变化判断光敏电阻阻值如何变化;然后根据欧姆定律分析。
B.利用直流电源为电磁铁供电,将电源、光敏电阻、定值电阻、电键直接串联即可;分析电磁铁的电路,判定利用照明电源为路灯供电的接入点;
CD.白天时,有光照,光敏电阻阻值较小,根据串联分压的特点分析。
【解答】A.因为白天时,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,由欧姆定律分析可知,白天流过Ro的电流比夜晚大,故A错误;
B.光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小,所以白天时光敏电阻的电阻值小,电路中的电流值大,电磁铁将被吸住;静触点与C接通;晚上时的光线暗,光敏电阻的电阻值大,电路中的电流值小,所以静触点与B接通,所以要达到晚上灯亮,白天灯灭, 给路灯供电的电源应接在b、c两端 ,故B错误;
C.白天时,有光照,光敏电阻阻值较小,分担的电压小,根据串联分压的特点可知,Ro两端的电压分担的小;夜晚光敏电阻分担的电压大,Ro两端的电压分担的电压较大,即白天Ro两端的电压比夜晚小,故C错误;
D.由电路结构可知,当电阻箱R的阻值变大时,路灯亮,因此,白天如果将电阻箱R的阻值调大,路灯也可能变成亮,故D正确。
故选D.
12.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)电源是提供电能的装置,而用电器是消耗电能的装置;
(2)根据乙图确定光线较强时光敏电阻的阻值变化,从而确定电流变化,最终确定电磁铁磁场的变化;
(3)根据安培定值判断电磁铁的磁极方向;
(4)根据衔铁的位置和工作状态确定甲和乙两个位置的接线情况。
【解答】A.白天时,太阳能电池板为蓄电池充电,它消耗电能,为用电器,故A错误;
B.根据乙图可知,光线充足时光敏电阻的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,电磁铁的磁场变强,故B正确;
C.线圈上电流方向向左;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向左,此时大拇指指向下端,则电磁铁的下端为N极,上端为S极,故C错误;
D.白天时,电磁铁的磁场较强,将衔铁吸下来,接通乙所在的电路,此时为蓄电池充电,则乙为蓄电池,而甲为路灯,故D错误。
故选B。
13.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片可知,当外部电路有电时,电磁铁有磁场,衔铁被吸下来,切断灯泡的电路,此时它们不发光;当外部电路停电时,电磁铁没有磁场,衔铁被弹簧拉起来,接通灯泡所在的电路,此时灯泡发光,据此分析判断。
【解答】A.当外部电路停电时,没有电流经过电磁铁,此时电磁铁所在电路不能工作,故A错误;
B.电磁铁通电时,电磁铁将衔铁吸下来,那么支点左侧的弹簧被拉长,故B正确;
C.外部电源为交流电,电流方向不断改变,因此电磁铁的磁场方向不断变化,故C错误;
D.C点为工作电路的动触点,当衔铁在上面时灯泡发光,因此C应该和A点相连,故D错误。
故选B。
14.【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】自动报警器的主要结构为电磁铁,根据它的工作过程分析判断即可。
【解答】A.当水位到达A时,控制电路被接通,电磁铁中有电流经过,从而产生磁场,将衔铁吸下来,接通红灯所在的电路而报警时,故A正确;
B.该报警器时,衔铁被吸下来,接通红灯,断开绿灯,因此红灯亮,绿灯熄灭,故B错误;
C.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,衔铁接通绿灯所在的电路,此时绿灯亮,故C错误;
D.报警器工作时,如果水不能导电,那么控制电路就不能被接通,整个装置无法工作,故D错误。
故选A。
15.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据钥匙的作用分析;
(2)根据连接的电池数分析;
(3)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(4)根据装置的工作过程分析。
【解答】A.根据图片可知,旋转钥匙,将电路接通,电磁铁产生磁场,使整个电路开始工作,故A正确不合题意;
B.电磁铁的电源为1节电池,而电动机的电源为2节电池,因此二者的电压不同,故B错误符合题意;
C.电磁铁通电时,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,则电磁铁上端为N极,下端为S极,故C正确不合题意;
D.电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,上面的触点下移,推动使触点A向右与B接触,故D正确不合题意。
故选B。
16.【答案】(1)变大;减弱
(2)ab
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据图乙确定光敏电阻的阻值随光照强度的变化规律,进而确定通过电磁铁电流的大小变化和磁场强度变化即可;
(2)根据衔铁的位置确定电动机的位置即可。
【解答】(1)根据图乙可知,接通电源,当地面灰尘较多时,使照射到光敏电阻R上的照度变小,光敏电阻R的阻值变大,则通过电磁铁的电流变小,它的磁性变弱。
(2)当灰尘较多时,光敏电阻的阻值增大,电磁铁的磁性变弱,衔铁在弹簧的拉力作用下与电磁铁分开,接通ab所在的电路,此时电动机开始工作,因此电动机应该接在ab之间。
17.【答案】失去;释放
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁铁通电有磁性,断电无磁性,根据衔铁的运动方向,分析电路的接通状态即可。
【解答】根据图片可知,如果停电,线圈失去磁性,衔铁就会被释放,接通电铃所在的电路,电铃声响提醒主人。
18.【答案】(1)R2
(2)A
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据甲图分析这个装置的工作过程,分析这个湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系即可;
(2)警示灯亮暗闪烁,其实就是通过电路的电流不断改变,也就是电路的电阻的大小不断改变,据此确定湿敏电阻所在的位置即可。
【解答】(1)当湿度变大时,电流也增大,即电路中的电阻减小。根据R总=R湿+R灯可知,此时湿敏电阻的阻值减小,那么得到:湿敏电阻的阻值随湿度的增大而减小,故选图乙中的R2。
(2)根据甲图可知,如果将湿敏电阻接在A点,那么当电流增大到一定程度时,电磁铁将衔铁吸下来,将湿敏电阻和电磁铁短路,此时只有警示灯,由于电流较大,因此警示灯亮度较大。由于电磁铁被短路,失去磁性,于是衔铁被弹簧拉开,此时警示灯和湿敏电阻串联,电阻较大,电流较小,则警示灯的亮度较小。如此循环往复,于是警示灯可以闪烁。
19.【答案】强;2;大
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】①电磁铁的磁场随通过电流的增大而增强,减小而减弱;
②电动机的转速与通过电流的大小有关,通过的电流越大,电动机转速越高,据此分析判断。
【解答】当人站在电梯上,压敏电阻的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,则电磁铁的磁性变强,将衔铁吸下来,与触点2接触。当衔铁与触点1接触时,定值电阻R1与电动机串联;当衔铁与触点2接触时,只有电动机独自工作,因此电阻变小而电流变大,那么电动机的转速变大。
20.【答案】(1)
(2)C
(3)增强磁铁磁性或使螺线管的绕线更密集或增加电池电压以增大电流
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线;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)根据磁感线的环绕方向确定螺线管的磁极方向,再根据安培定则判断电流方向。
(2)根据磁极之间的相互作用规律分析判断;
(3)要增大小车的速度,就要增大它受到的电磁力,可根据影响电磁铁磁场强度的因素确定解决方法。
【解答】(1)根据乙图可知,磁感线从左端出来回到右端,则左端为N极。右手握住螺线管,大拇指指向左端,此时弯曲的四指指尖向上,即线圈上电流向上,如下图所示:
(2)如C图所示,电池的左端为S极,与螺线管的左端相吸;电池的右端为S极,与螺线管的右端相互排斥,因此整个电池受到水平向左的推力,向左运动,故选C。
(3)要使“小车”运动速度增大,方法:①增强磁铁磁性;②使螺线管的绕线更密集;③增加电池电压以增大电流。
21.【答案】N;送血
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】由右手螺旋定则可知电磁铁的磁极,由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向,则可知血液的流动方向。
【解答】由右手螺旋定则可知,螺线管左端为N极,此时同名磁极相对,故活塞右移,S2关闭,S1打开,处于送血状态。
故答案为:N;送血
22.【答案】导;N;磁场
【知识点】导体和绝缘体;磁极间的相互作用;磁场和磁感线;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)容易导体的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
(2)根据安培定则判断螺线管的极性,再根据磁极之间的相互作用判断小磁针的旋转方向;
(3)磁场的基本性质就是对放入其中的磁体产生力的作用。
【解答】(1)当把玻璃球加热到红炽状态时,玻璃变成了导体;
(2)螺线管线圈上电流方向向上;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左,则螺线管左端为N极,右端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的N极向螺线管旋转。
(3)小磁针和螺线管间的相互作用是通过磁场发生的。
23.【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(2)磁铁能够吸引铁、钴、镍等物质,磁铁的这种性质叫做磁性,具有磁性的物体叫做磁体。
【解答】由图可知,A与B相互排斥,同名磁极相互排斥,那么A、B两根金属棒一定具有磁性,并且磁体可以吸引没有磁性的磁性材料,因此C为铁棒。
24.【答案】(1)南(或S)
(2)A;B
【知识点】磁极间的相互作用;地磁场
【解析】【分析】(1)根据磁极之间的相互作用规律判断;
(2)分析各个选项中描述的现象是否与地磁场的方向改变有关即可。
【解答】(1)根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的北极肯定与地磁南极相互吸引。因为小磁针的北极指向地理北方,所以地磁场的南极在地理北极附近。
(2)A.不同时期海底熔岩冷却形成的岩石中铁磁性物质的磁场方向不同,即地磁场方向发生改变,故A符合题意;
B.科学家每隔一段时间对地磁场的磁极位置进行测量,发现地磁北极和地理南极间的距离会发生变化,即地磁场的方向发生改变,故B符合题意;
C.自由悬挂的小磁针在赤道上静止时指向南北方向,在地磁北极上空静止时接近竖直方向,只能说明地磁场的方向,而不能说明它们在发生改变,故C不合题意。
故选AB。
25.【答案】(1)幅度(或振幅)
(2)磁感线
【知识点】声音的特性;磁场和磁感线
【解析】【分析】(1)根据响度与振幅的关系解答;
(2)根据磁感线的定义和用途分析解答。
【解答】(1)如图所示,用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面,铜鼓发出的声音的响度不同,同时可以通过乒乓球反弹的高度,来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知:鼓面振动的幅度(或振幅)越大,响度越大。
(2)为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向,科学上引入了磁感线的概念,实际上它也并不存在。
26.【答案】(1)其中一次磁极被排斥
(2)可行,随着固有气隙厚度的增加,残金磁力减少相对值比较大,通电时磁力减少相对量较少;
(3)温度越高磁性越弱(其他合理解释均可)
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)如果电磁铁的铁芯存在残余磁性,那么将小磁针的两个磁极靠近时,肯定有一次为同极,它们之间相互排斥。
(2)根据丙图分析衔铁剩余磁性随气隙厚度的变化规律即可;
(3)根据“给铁芯适当加热,来进一步减弱铁芯的残余磁性”,分析磁性随温度的变化规律即可。
【解答】(1)将小磁针两个磁极依次靠近电磁铁铁芯顶端,若出现其中一次磁极被排斥现象,则铁芯仍存在残余磁性;
(2)根据乙、丙两图的信息并结合实际使用要求,请判断通过增加固有气隙厚度来减小残余磁力可行,理由:随着固有气隙厚度的增加,残金磁力减少相对值比较大,通电时磁力减少相对量较少;
(3)科研小组人员想在电磁铁断电的同时给铁芯适当加热,来进一步减弱铁芯的残余磁性,此设想基于的假设是:温度越高磁性越弱。
27.【答案】(1)电流大小;右;大
(2)滑动变阻器滑片P;线圈匝数多少;当电流大小不变时,电磁铁线圈匝数越多,磁性越强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)影响电磁铁磁场强弱的因素:电流大小和线圈匝数,根据实验1分析哪个因素不同即可。首先根据滑片移动分析阻值变化,再确定电流变化和磁场强弱变化,最后分析指针的读数变化。
(2)在探究电磁铁的磁场大小与线圈匝数的实验中,要控制通过线圈的电流相同而改变线圈匝数,据此补全实验2的操作。根据实验2的描述分析哪个因素发生改变即可。根据控制变量法的要求描述线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响。
【解答】(1)在实验1中,变阻器的滑片位置改变,则通过线圈的电流大小改变,那么实验1的目的是研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。当滑片向下移动时,变阻器的阻值减小,通过线圈的电流变大,则电磁铁的磁场变强,小磁铁受到吸引后向左移动距离更大,而指针向右偏转,且读数变大。
(2)实验2的补充步骤为:滑动变阻器滑片P。在实验2中,将开关从a改接到b,线圈的匝数变大,则该实验研究电磁铁强弱与线圈匝数的多少的关系。据此得到结论:当电流大小不变时,电磁铁线圈匝数越多,磁性越强。
28.【答案】(1)90
(2)A、B端
(3)处于不工作状态
(4)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)据图甲可得50℃时热敏电阻的阻值;
(2)当温度低的时候,恒温箱处于工作状态,根据甲图中热敏电阻的阻值变化分析衔铁的位置即可;
(3)当恒温箱内的温度保持 100℃,据甲图可知此时电阻R 大小,而后结合欧姆定律计算电流,与28mA比较即可。
(4)据题目中“当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合”分析即可判断;
【解答】(1)分析图甲可知,50℃时热敏电阻的阻值为90Ω;
(2)A、B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,此时是需要加热的,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 端。
(3)当温度达到100℃时,据甲图可知,此时的电阻是50Ω,继电器线圈的电阻为150Ω,
该电路的电流是:;
因为其大于28mA,
故恒温箱不处于工作状态;
(4)据题意可知,“当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合”即恒温箱会停止工作,若在控制电路中串联一个电阻后,电路电阻变大,同样情况下,使得电路电流变小,故控制电路达到28mA时所用的时间会更长,则保温箱的加热时间会更长,故保温箱内的温度会更高。
29.【答案】(1)闭合开关S1,灯泡和R0串联,灯泡正常发光,其两端的电压为UL=2.5V,R0两端的电压U0=U1﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,
电路中的电流I= = =0.01A
(2)当窗户移至轨道C点位置时,蜂鸣器恰好开始报警,控制电路中的总电阻R= = =500Ω,
此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=R﹣R磁B=500Ω﹣300Ω=200Ω
(3)要使窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器才开始报警, 应该 减小滑动变阻器的阻值或增大U2 。
因为电磁铁吸引电流不变,,从C到B,R变大,所以U不变时,减小R变。或R变不变时增大U。
【知识点】电路的动态分析;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)工作电路中灯泡和Ro串联,灯泡正常发光,根据串联电路的分压特点求出Ro两端的电压,根据欧姆定律求出电流,再根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(2)由图像读出窗户移至B点和C点时,磁敏电阻的电阻值,根据欧姆定律列出等式,解出滑动变阻器的最大阻值,再判断是否能通过调节滑动变阻器的阻值来实现报警.
30.【答案】(1)
(2)C
(3)解:R总= = ,RF=100Ω-10Ω=90Ω,查表的此时水位为1m
(4)大;水位提高,压敏电阻阻值减小,其他条件不变,控制电路中恰好吸引衔铁的磁力不变,即电流不变,总电阻不变,R0的阻值应该变大。
【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】【分析】(1)根据表格数据,在方格纸上依次描点,最后将相邻的点用平滑的线连接即可。
(2)根据注水系统的工作过程分析;
(3)首先根据 计算出电路的总电阻,再根据RF=R总-R0计算出压敏电阻的阻值,最后根据表格确定此时的水位。
(4)电磁铁的衔铁被吸下来时通过电路的电流不变,则总电阻不变,根据串联电路R总=R0+RF分析即可。
【解答】(1)在方格纸上依次描点,最后将相邻的点用平滑的线连接即可,如下图所示:
(2)当水位升高时,压敏电阻的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,它的磁性增强,将衔铁吸下来,切断注水系统所在的电路,此时注水系统停止工作,因此甲图中注水系统的E点应该与C连接。
(3)衔铁被吸下来时的总电阻 ,
此时压敏电阻RF=R总-R0=100Ω-10Ω=90Ω,查表的此时水位为1m。
(4)若该智能水箱需要提高工作时的最高水位,其他条件不变的情况下,包括电磁铁在衔铁恰好被吸下时的磁性不变,则应选用的R0阻值应更大,理由是:水位提高,压敏电阻阻值减小,其他条件不变,控制电路中恰好吸引衔铁的磁力不变,即电流不变,总电阻不变,R0的阻值应该变大。
31.【答案】
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】磁体能够吸引铁、钴、镍等金属的性质叫磁性;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,据此分析解答即可。
【解答】当一个物体靠近磁体时,
(1)二者相互吸引,那么:①这个物体没有磁性,那么无论用磁体的哪个磁极靠近它时都相互吸引;②这个物体有磁性,即异名磁极相互吸引;
(2)二者相互排斥,那么这个物体肯定有磁性,即同名磁极相互排斥,如下图所示:
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