浙教版科学八下第一章4-7节同步测试
一、单选题
1.(2021·鄞州模拟)下列图中能说明电动机的工作原理的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,据此分析判断。
【解答】A.闭合开关后,金属棒在磁场中做切割磁感线运动,此时电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,故A不合题意;
B.闭合开关后,缠绕线圈的铁钉可以吸引大头针,这说明电流周围存在磁场,故B不合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这就是电动机的工作原理,故C符合题意;
D.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,这说明通电导线周围存在磁场,故D不合题意。
故选C。
2.(2021·江干模拟)将一辆汽车模型固定在托盘测力计上,如图所示。在汽车模型的正前方用电扇迎面吹风,模拟汽车行驶时的气流。当无风时,托盘测力计示数为20N;当电风扇吹风时,托盘测力计的示数为15N。据此分析下列说法正确的是( )
A.托盘测力计和气流相对于汽车模型是静止的
B.电风扇中电动机的工作原理是电磁感应
C.电风扇水平方向受到空气推力与地面摩擦力是平衡力
D.汽车高速直线行驶与低速时相比,对地面的压力不变
【答案】C
【知识点】参照物及其选择;二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)如果物体相对参照物的位置发生改变,那么它是运动的;否则,它就是静止的。
(2)根据电动机的工作原理分析;
(3)根据二力平衡的条件判断;
(4)根据流体压强和流速的关系分析。
【解答】A.相对于汽车模型来说,托盘测力计的位置保持不变,是静止的;而气流相对与它的位置不断改变,因此是运动的,故A错误;
B.电风扇中电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故B错误;
C.电风扇在地面上保持静止状态,受到空气向右的推力和地面向左的摩擦力,二者相互平衡,故C正确;
D.汽车高速行驶时,上方的空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,于是产生向上的举力,且车速越大,这个举力越大,则对地面的压力越小,故D错误。
故选C。
3.(2021八下·西湖期中)下面四幅图中,能够说明磁场对电流作用的是( )
A.悬浮的磁环
B.电动机模型
C.感应电流产生的条件
D.电磁铁
【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】通电导体在磁场中受力运动,这就是磁场对电流的作用,据此分析判断。
【解答】A.悬浮的磁环,利用的是“同名磁极相互排斥”的规律,故A不合题意;
B.电动机模型,利用通电导体在磁场中受力运动,故B符合题意;
C.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明产生了感应电流,故C不合题意;
D.电磁铁 利用的是电流的磁效应,故D不合题意。
故选B。
4.(2021八下·萧山月考)如图所示是电机示意图,对于图示的说法,正确的是( )
A.图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈正好转到平衡位置
B.图中绘出的是直流电动机示意图,线圈受到磁场的作用力而转动
C.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线切割磁感线,线圈中产生电流
D.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线不切割磁感线,线圈中没有电流
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据直流电动机的工作过程分析判断。
【解答】A.图中绘出的是直流电动机的示意图,此时左边线圈受力向上,右边线圈受力向下,则线圈顺时针转动,不处于平衡状态,故A错误;
B.图中绘出的是直流电动机示意图,线圈受到磁场的作用力而转动,故B正确;
CD.图中电动机的电源为直流电源,因此为直流电动机,故C、D错误。
故选B。
5.(2021九上·临海月考)对下列四幅图的表述正确的是( )
A.甲图反映的是发电机的工作原理
B.乙图能实现电能转化为机械能
C.丙图闭合开关后,小磁针N极顺时针偏转
D.丁图中小磁针N极顺时针偏转
【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用;直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)(2)根据图片分析装置的工作原理和能量转化过程;
(3)首先根据安培定则判断电磁铁的极性,再根据磁极之间的相互作用判断小磁针的指向。
(4)根据磁极之间的相互作用规律判断。
【解答】A.甲图中有电源,电流通过导体时,导体受到磁场的作用力而运动,这是电动机的工作原理,故A错误;
B.乙图中没有电源,导体ab在磁场中受力做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,这是发电机的工作原理,将机械能转化为电能,故B错误;
C.根据图丙可知,线圈上电流方向向上,用右手握住螺线管,弯曲的四指指向上面,此时大拇指指向左边,即螺线管的左端为N极。根据同名磁极相互排斥可知,小磁针的N极顺时针偏转,故C正确;
D.根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的N极逆时针方向旋转,故D错误。
故选C。
6.(2021九上·台州开学考)超市的商品上贴有磁性标签,当未消磁的标签通过超市门口的安全门时,安全门上的线圈会产生电流触发警报器,达到防盗目的,图中的实验与超市防盗装置的工作原理相符的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】当未消磁的标签通过超市门口的安全门时,安全门上的线圈会产生电流触发警报器,这个过程是将机械能转化为电能的过程,找出与该过程类似的即可。
【解答】A、通电能运动,是电动机原理,将电能转化为机械能,A不符合题意。
B、该实验是电磁感应实验,将机械能转化为电能,B符合题意;
C、探究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关,C不符合题意;
D、该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,D不符合题意。
故答案为:B
7.(2021九上·杭州开学考)美国研究人员设计发明了一款“发电足球”(下图所示),能将踢足球时足球的机械能转化为电能,则球内安装的发电装置利用的工作原理图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“能将踢足球时足球的机械能转化为电能”可知,发电足球的工作原理就是电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.闭合开关后,导体在磁场中做切割磁感线运动,电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,故A符合题意;
B.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故B不合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不合题意;
D.两个电磁铁串联时,通过它们的电流相等,线圈匝数多的,吸引的大头针的数量多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故D不合题意。
故选A。
8.(2021八下·仙居期末)无线充电是一种增加手机续航时间的方式(如图甲)。无线充电的技术原理是:电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时,由于电磁感应就会产生电流,给智能手机充电(如图乙)。下列设备工作原理与受电线圈相同的是( )
A.电磁铁 B.电水壶 C.直流电动机 D.手摇发电机
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“受电线圈靠近该磁场时,由于电磁感应就会产生电流”可知,无线充电的原理是电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故A不合题意;
B.电水壶的工作原理是电流的热效应,故B不合题意;
C.直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故C不合题意;
D.手摇发电机的工作原理是电磁感应,故D符合题意。
故选D。
9.(2021八下·杭州期末)如图所示是简化后的家庭电路的接线电路图,下列说法正确的是( )
A.控制照明灯的开关可以和灯相互交换位置
B.电路中每多一个用电器,工作电路的总电阻变大
C.将验电笔插入如下图示三孔插座的左孔中,氖管不发光
D.用电器造成失火时,应立马接水救火
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】根据家庭电路的接线情况和安全用电的知识判断。
【解答】A.为了用电安全,控制照明灯的开关必须接在灯泡和火线之间,故A错误;
B.在家庭电路中,所有的用电器都是并联。根据并联电路的电阻特点可知,电路中每多一个用电器,工作电路的总电阻变小,故B错误;
C.三孔插座接线“左零右火中间第”,将验电笔插入如下图示三孔插座的左孔中的火线,氖管不发光,故C正确;
D.用电器造成失火时,应立首先切断电源,再接水救火,故D错误。
故选C。
10.(2021·宁海模拟)如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.零线和地线之间的电压是220V
B.若保险丝烧断,一定是电灯短路造成的
C.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
D.断开开关S时,用测电笔接触A点氖管发光
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)根据家庭电路电压的知识判断;
(2)家庭电路电流过大的原因:①总功率过大;②短路;
(3)根据三孔插座的接线方法判断;
(4)根据测电笔的用途判断。
【解答】A.零线和地线之间的电压是0V,零线和火线之间的电压为220V,故A错误;
B.若保险丝烧断,可能是电灯短路造成的,也可能总功率过大,故B错误;
C.电冰箱接入三孔插座后其外壳与地线相连,故C错误;
D.断开开关S时,A点与火线相连,则用测电笔接触A点氖管发光,故D正确。
故选D。
11.(2021·宁波模拟)小科家里的一盏电灯不能发光了,换上新的电灯,还是不能发光。于是小科拿来测电笔,闭合开关后,分别在如图a、b、c、d四个位置进行测量,测电笔均能发光。则电路故障是( )
A.a 点与火线之间断路 B.a点与b点之间断路
C.c点与d点之间断路 D.d点与零线之间断路
【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】正常情况下,测电笔接触火线氖管发光,接触零线氖管不发光,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,a、b、c三点都与火线相连,测电笔接触时氖管发光是正常的。d点与零线相连,测电笔接触时氖管应该不发光,而现在它发光,说明此处有问题。氖管发光,说明电流不能通过零线流回大地,只能通过人体流入大地,即d点与零线之间发生了断路,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
12.(2021八下·瓯海期中)如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
B.断开开关S时,用测电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
C.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
D.保险丝烧断后可用铜丝代替
【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)(2)根据家庭电路的连接的知识分析;
(3)根据三孔插座的接线方法判断;
(4)根据保险丝的作用和特点判断。
【解答】A.闭合开关后,如果灯泡短路,则整个电路短路,此时保险丝肯定熔断,故A错误;
B.断开开关S后,A点与火线相连,测电笔接触时发光;B点与火线断开,测电笔接触时不发光,故B正确;
C.电冰箱接入三孔插座后,它的外壳与地线相连,故C错误;
D.保险丝的电阻率大而熔点低,而铜丝电阻率小熔点高,二者不能相互替换,故D错误。
故选B。
13.(2021八下·西湖期中)如图所示,甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线;乙站在地上一只手接触到零线;丙站在干燥的木桌上一只手接触到相线。此时,丁站在地面上用手去拉丙。则( )
A.甲、乙都会触电 B.甲、丙都会触电
C.乙、丁都会触电 D.丙、丁都会触电
【答案】D
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】触电必须满足的条件:①接触火线;②经过人体形成通路,据此分析判断。
【解答】如图所示,甲接触火线,但是站在干燥的木凳上不能形成通路,因此甲不会触电;乙没有与火线接触,肯定不会触电。甲与火线接触,然后与乙串联,并与大地形成通路,因此丙和丁都会触电,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
14.(2021·南湖模拟)为了防止发生触电事故,我们必须遵守安全用电原则。为了更换一个灯泡,下列操作流程符合安全用电原则的是( )
A.更换灯泡→切断电源→通电测试
B.切断电源→通电测试→更换灯泡
C.通电测试→更换灯泡→切断电源
D.切断电源→更换灯泡→通电测试
【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据家庭用电安全的常识判断。
【解答】在家庭电路中,为了用电安全,在更换灯泡前,首先要切断电源,再去更换灯泡,离开灯泡后再闭合开关进行测试,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
15.(2021八下·吴兴期末)电给人类生活带来了极大的方便,然而使用不当时,也会给人们带来危害,如引起触电、火灾和损坏电器设备等事故。下列符合安全用电常识的是( )
A. 用湿的手触摸开关
B. 用绝缘棒将触电者与带电设备脱离
C. 在高压线旁放风筝
D. 超负荷使用插座
【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识判断。
【解答】A. 用湿的手触摸开关时,由于水是导体,因此很容易发生触电事故,故A错误;
B. 用绝缘棒将触电者与带电设备脱离,可以防止发生触电事故,故B正确;
C.在高压线旁放风筝时,如果风筝落在高压线上,那么可能造成高压触电,故C错误;
D. 超负荷使用插座,由于通过插座的电流太大,那么很可能发生火灾,故D错误。
故选B。
二、填空题
16.(2021八上·温州期中)电风扇中有一个自动断电的安全装置,如图所示,当电风扇倾倒时,它 电路。(填“断开”或“接通”),从电路的组成来看,图中的铜球相当于 。
【答案】断开;开关
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据导体和绝缘体以及电路的相关知识,结合题意来分析解答。
【解答】如图,当 电风扇 倾倒时,铜球处断开,两根导线有一根绝缘棒连接,绝缘棒不善于导电,电路处于断开状态,电路是断路;直立时,铜球处连通,电路处处连通,电路处于闭合状态。
从电路的组成来看,图中的铜球相当于开关 。
17.(2021八下·浦江期末)“珍爱生命安全用电”是同学们日常生活中必须具备的安全意识。我国家庭电路的电压是220V,对人体安全的电压不高于 ;当发现家用电器或电线失火时,必须先 ,然后再救火。
【答案】36V;断开开关(切断电源)
【知识点】电压;安全用电原则
【解析】【分析】根据有关电压和安全用电的常识分析判断。
【解答】我国家庭电路的电压是220V,对人体安全的电压不高于36V;当发现家用电器或电线失火时,必须先断开开关(切断电源),然后再救火。
18.(2021·宁波)夏天的紫外线较强,人们在户外活动时间过长,会造成皮肤灼伤,甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,S2闭合,电动机转动,遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。
(1)调试时发现,当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合。为了达到设计要求,需要把滑动变阻器R1的滑片P向 (填“左”或“右”)移动。
(2)从安全用电的角度分析,进户线a应该是 线。
【答案】(1)右
(2)相(火)
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)电动机通过电磁铁控制,此时S2没有闭合,说明电磁铁的磁场太弱,根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析电流的变化,推测电阻的变化,最终确定变阻器的滑片移动方向。
(2)根据家庭电路安全用电的接线方法判断即可。
【解答】(1)电动机通过电磁铁控制,此时S2没有闭合,说明电磁铁的磁场太弱,即通过电磁铁的电流太小。为了增大磁场,就必须增大电流而减小电阻,因此变阻器的滑片应该向右移动。
(2)在家庭电路中,开关必须接在火线上,因此进户线a应该接火线。
19.(2021九上·杭州开学考)小明同学想在家里安装一盏照明灯,如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯,则开关应装在 方框中.安装完毕后,闭合开关,电灯不亮,用测电笔分别测试a、b、c点时,测电笔的氖管都发光,则电路的故障为 。若保险丝处用一只相同型号的灯泡替换,在排除故障的情况下,闭合开关,原来的照明灯亮度将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】2;进户零线断路;变小
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)在家庭电路中,为了用电安全,开关必须接在火线上;
(2)测电笔接触火线时氖管发光,接触零线时,氖管不发光;
(3)比较照明灯两端电压的变化即可。
【解答】(1)根据图片可知,虚线框2直接与火线相连,则此处为开关,虚线框1处为电灯。
(2)c、b两点直接与火线相连,测电笔接触时发光完全正常。a点与零线相连,正常应该氖管不发光,此时发光,说明它不与零线连接,而与火线连接,即进户线的零线断开。
(3)原来,照明灯两端的电压等于220V,它正常发光。后来,检验灯与照明灯串联,则照明灯两端的电压会小于220V,因此它的亮度变小。
20.(2021八下·瓯海期中)如图甲所示是测电笔的结构,图乙和图丙是测电笔的使用。
(1)测电笔内部对人体测试家庭电路起到保护作用的是哪个元件? 。
(2)图乙、丙中测电笔的使用正确是图 (填“乙”或“丙”)。
(3)正确使用时,当插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,说明火线接在插座的 孔。
【答案】(1)电阻
(2)丙
(3)右
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】(1)在使用测电笔时,人体与测电笔串联,由于测电笔内的电阻阻值很多,则通过人体的电流很小,于是在检验导线是否带电的同时还能保证人体的安全。
(2)根据测电笔的使用方法判断;
(3)测电笔接触火线或与火线连通的位置时,氖管发光;接触零线或与零线相连的位置时,氖管不发光,据此分析解答。
【解答】(1)测电笔内部对人体测试家庭电路起到保护作用的是电阻。
(2)使用测电笔时,人体必须与尾部的金属体接触,故选丙。
(3)确使用时,当插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,说明火线接在插座的右孔。
21.(2021八上·温州期中)某同学自制了如图 所示的装置,在有机玻璃管上绕着带有绝方向缘层的导线,线圈两端连接着小功率灯泡,管内放入条形磁铁,用橡向皮塞堵住管口两端,当沿图中箭头方向来回摇动时,小灯泡就会发光。该装置发电的原理是 , 在此过程中将 能转化为 能。
【答案】电磁感应;机械;电
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。
【解答】闭合电路中没有电源,小灯泡发光,必须有提供电能的装置,该装置晃动消耗了机械能,提供了电能,表明磁能够生电,属于电磁感应现象。
在此过程中将机械能转化为电能。
22.(2021八下·奉化期末)如图是法拉第发明的紫铜圆盘发电机。转动摇柄使圆盘旋转起来,电路中就会产生电流。这种现象叫 。如果要改变圆盘发电机产生的电流方向,可采用的方法是 。(写出一点即可)
【答案】电磁感应;改变圆盘的转动方向( 或改变磁场方向)
【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)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这就是电磁感应;
(2)感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关,据此分析解答。
【解答】(1)转动摇柄使圆盘旋转起来,电路中就会产生电流。这种现象叫电磁感应。
(2)如果要改变圆盘发电机产生的电流方向,可采用的方法是改变圆盘的转动方向( 或改变磁场方向)。
23.(2021八下·苍南期末)
(1)如图所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶上就会显示出运动的步数。此过程的工作原理是 ,能量转化过程为 。
(2)如图所示,将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两电动机一起转动,小灯泡发光。此处工作原理与“运动手环”相同的是 (填“甲”或“乙”)电动机。
【答案】(1)电磁感应现象;机械转化为电能
(2)甲
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象,为发电机的工作原理,将机械能转化为电能。
(2)闭合开关后,电动机乙中有电流经过,电动机旋转并带动电动机甲一起转动。电动机甲转动时,线圈切割磁感线运动,产生感应电流,从而使灯泡发光,据此分析解答。
【解答】(1)戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶上就会显示出运动的步数。此过程的工作原理是电磁感应现象,能量转化过程为机械转化为电能。
(2)如图所示,将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两电动机一起转动,小灯泡发光。此处工作原理与“运动手环”相同的是甲电动机。
24.(2021八下·拱墅期末)如图所示,闭合开关,原先静止的导线AB会朝某个方向运动,这表明磁场对通电导体会产生 的作用,改变磁场方向或者改变 方向,可以使导线AB运动的方向发生改变。 (选填“电动机”或“发电机”)是根据此原理制成的。
【答案】力;电流;电动机
【知识点】磁场对通电导线的作用;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)物体从静止变为运动,即运动状态发生改变,而力是改变物体运动状态的原因。
(2)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关;
(3)电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,而发电机的工作原理为电磁感应,据此分析解答。
【解答】(1)闭合开关,原先静止的导线AB会朝某个方向运动,这表明磁场对通电导体会产生力的作用;
(2)改变磁场方向或者改变电流方向,可以使导线AB运动的方向发生改变。
(3)电动机是根据此原理制成的。
25.(2021八下·滨江期中)
(1)将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路,如图甲,当闭合电键时,灯L1即刻点亮,随后熄灭;当断开电键时,灯闪亮后熄灭。此现象说明当闭合电键时,电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为 ;当断开电键时,灯闪亮说明电磁可在短时间内 (选填“充电”或“供电”)。
(2)如图乙,两根绝缘细线吊着一根铜棒,空间存在垂直纸面的匀强磁场,棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1,若棒中电流大小不变方向相反,两线上的拉力大小均为F2,且F2>F1,则铜棒所受磁场力大小为 。(用已给字母表示)
(3)如图丙是“悬空的磁环”示意图,假设甲、乙、丙三个磁环相同,质量均为m,中间塑料管是光滑的。若甲的上端为S极,则乙的上端为 极;当磁环都处于静止状态时,甲对乙的作用力为F1和丙对乙的作用力为F2,则F1 F2。(选填“<”“=”“>”)。
(4)两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电流,方向如图丁所示,那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向外且最强的在填哪个区域为 (填“1”或“2”或“3”或“4”)
【答案】(1)变强;供电
(2)F2-F1
(3)N;<
(4)1
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)电磁铁的磁场强弱与电流大小有关,即电流越大,它的磁场越强。灯泡发光的条件:①有电源;②有通路,根据电源的作用解答。
(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关,根据二力平衡条件列式计算出即可;
(3)根据磁极之间的相互作用分析乙的磁极状况。分别以甲,甲和乙为受力对象,根据二力平衡的知识比较两个作用力的大小。
(4)用右手握住直导线,大拇指指向电流方向,那么弯曲的四指指尖所指的方向就是磁场的环绕方向,据此分析导线周围的磁场,哪个位置二者方向一致,那么它们重叠相加,磁场最强。
【解答】(1)当闭合电键时,通过电磁铁的电流变大,则电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为变强;当断开电键时,灯闪亮说明有电流经过灯泡,那么电磁铁相当于电源,即电磁可在短时间内供电。
(2)当电流向右时,铜棒受到向上的磁力,此时拉力2F1=G-F ①;
当电流向左时,铜棒受到向下的磁力,此时拉力2F2=G+F ②;
②-①得到:F2-F1=F;
则铜棒受到的磁场力为:F=F2-F1.
(3)①若甲的上端为S极,则甲的下端为N极,根据“同名磁极相互排斥”可知,则乙的上端为N极;
②甲保持静止状态,那么乙对甲的作用力等于G甲。因为甲对乙的作用力和乙对甲的作用力相等,因此甲对乙的作用力为F1=G甲。
将乙和甲看作一个整体,它们处于平衡状态,那么丙对乙的作用力等于甲和乙的总重力,即F2=G甲+G乙。
比较可知,F1(4)根据丁图可知,竖立导线的磁场方向:右手握住这根导线,大拇指指向下端,在位置1处弯曲的四指指尖向外,即1处磁场方向向外;
水平导线的磁场方向:右手握住这根导线,大拇指指向右端,在位置1处弯曲的四指指尖向外,即1处磁场方向向外。
则位置1处磁场方向相同,此处磁场最强。
三、实验探究题
26.(2021八下·吴兴期末)在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中,小明按照如图组装实验器材。
(1)小明先探究磁场对通电导线作用力的方向与什么因素有关。小明接通电源,看到直导线向左运动,若改变电源正负极并将磁体的两极对调,接通电源后,将观察到直导线向 (选填“左”或“右”)运动。
(2)观察“磁场对通电直导线的作用”活动后,小明又接着探究磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关。他的猜想如下:
猜想1:磁场对电流作用力的大小与直导线的长度有关;
猜想2:磁场对电流作用力的大小与磁场的强弱有关;
猜想3:磁场对电流作用力的大小与导线中的电流大小有关。
小明决定对猜想3进行探究。他在图中器材的基础上,可以添加一个 。
(3)本实验运用的研究方法主要是 。
【答案】(1)左
(2)滑动变阻器
(3)控制变量法
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关;
(2)根据控制变量法的要求分析即可;
(3)在探究一个因素对物理量的影响时,保证其他因素相同,这就是控制变量法。
【解答】(1)若改变电源正负极并将磁体的两极对调,则通过导线的电流方向与原来相反,那么导线受力的方向与原来相反,因此将观察到直导线向左运动。
(2)探究猜想3时,即探究磁场对电流作用力的大小与电流大小的关系时,必须改变通过导线的电流,即改变电路的电阻,因此可以添加一个滑动变阻器。
(3)本实验运用的研究方法主要是控制变量法。
27.(2021八下·新昌期末)如图甲所示是探究电磁感应现象的装置。
(1)小明按图甲连接好电路,让导体ab沿水平方向左右运动,观察到灵敏电流计的指针没有偏转,可能原因是 。
(2)在探究中发现导体ab水平向左(或向右)缓慢运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较小;导体AB水平向左(或向右)快速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较大。说明感应电流的大小与 有关。
(3)如图乙所示是实验室用到的手摇发电机模型,将小电灯换成灵敏电流计,慢慢摇动手柄,观察到灵敏电流计的指针 (选填“左右摆动"或“向一侧摆动”)。
(4)利用此装置,探究感应电流方向与哪些因素有关,观察到的实验现象记录在表中。
实验序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 灵敏电流计指针偏转方向
① 向下 向右 向左
② 向上 向右 向右
③ 向下 向左 向右.
④ 向上 向左 向左
在上述四次实验中,比较①②或③④两次实验,可以得到结论是 。
【答案】(1)开关未闭合/电路某处断路(合理即可)
(2)导体运动速度
(3)左右摆动
(4)感应电流的方向与磁场方向有关
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)电流计的指针没有偏转,说明没有电流产生,据此分析解答;
(2)根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可;
(3)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关;
(4)根据表格数据确定哪个因素发生改变即可。
【解答】(1)根据图甲可知,磁场沿竖直方向,则导体ab沿水平方向左右运动时肯定切割磁感线,之所以没有电流产生,可能是电路没有闭合,即开关未闭合或电路某处断路。
(2)根据“缓慢运动和快速运动”可知,两次实验中其它条件相同,只由导体的运动速度无关,则说明感应电流的大小与导体运动速度有关。
(3)手摇发电机模型发出的电流为交流电,即电流方向不断改变,因此电流计的线圈受力方向不断改变,则观察到灵敏电流计的指针左右摆动。
(4)比较实验①②可知,导体切割磁感线的方向相同但是磁场方向不同,因此得到的结论为:感应电流的方向与磁场方向有关。
28.(2021八下·杭州期中)五一长假,小明和爸妈一起外出旅游,图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图,图乙是其控制的电路,其中S1为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度;S2为单独控制电视插座的开关。
(1)请在图乙中将电路图连接完整,要求符合安全用电原则。
(2)入住客房插入房卡,打开电视没有反应,开灯也没有反应,服务员用试电笔检测插座两孔均发光,其他房间电路正常,你判断故障原因可能是 。
【答案】(1)
(2)进户线的零线断了
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)如果用电器相互影响,那么它们并联;如果不相互影响,那么它们串联;在并联电路中,干路开关控制所有用电器,支路开关只能控制它所在支路上的用电器,据此分析解答。
(2)试电笔接触插座的孔发光,说明进户线的火线正常。电视和灯泡不能工作,应该是没有形成通路,即插座和灯泡的零线部分都发生了断路,应该是进户线的零线部分发生了断路。
【解答】(1)①台灯发光时,电视机可以工作也可以不工作,则二者不相互影响,为并联;
②开关S1单独控制台灯,那么二者串联在同一支路上;开关S2单独控制电视机,那么二者也串联在同一支路上。
为了安全,从火线引线连接S1,然后连接灯泡回到零线;从火线上引线连接S2,在连接插座回到零线,如下图所示:
(2)住客房插入房卡,打开电视没有反应,开灯也没有反应,服务员用试电笔检测插座两孔均发光,其他房间电路正常,我判断故障原因可能是:进户线的零线断了。
29.(2021八下·滨江期中)信息:根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图示的漏电保护器.其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态.如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开.排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是__________
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
(2)如果发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器,该漏电保护器 (能/不能)及时断开电路。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开。
【答案】(1)B
(2)I1=I2+I3
(3)能
(4)会
【知识点】欧姆定律及其应用;安全用电原则
【解析】【分析】(1)根据漏电保护器的结构、原理和用途判断。
(2)根据并联电路的电流特点判断。
(3)根据欧姆定律计算出漏电电流的大小,然后与保护器的漏电动作电流比较;
(4)将零线和地线接反后,只是两条线在插口上位置改变,但是它们的功能保持不变,因此漏电保护器仍然能正常工作。
【解答】(1)A.当电路发生短路时,电路中火线和零线部分的电流都会迅速增大,二者没有电流差,因此漏电保护器不会自动切断电路,故A错误;
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,电路中火线和零线部分的电流都会迅速增大,二者没有电流差,则漏电保护器不会切断电路,故B正确;
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流等于零线中的电流,故C错误;
D.漏电保护器跳闸后,必须排除故障,然后按下试验按钮即可恢复供电,故D错误。
故选B。
(2)发生漏电时,火线电流等于零线电流和漏电电流之和,即I1=I2+I3。
(3)通过人体的电流,则漏电保护器能及时断开电路。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器会断开。
四、解答题
30.演示用的电流表的构造如图所示。在很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯,铁芯外面套一个可以绕轴转动的铝框,铝框上绕有线圈,铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针。线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上,被测电流就是经过这两个弹簧通入线圈的。请你说出它的工作原理。
【答案】利用通电导体在磁场中受到力的作用工作,电流越大,在磁场中受力也越大,指针偏转的角度越大,显示的示数越大。
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)通电线圈在磁场中会受到力的作用而旋转起来;
(2)通过线圈的电流越大,它受到的磁力越大,那么指针转动的角度越大。
据此分析即可。
【解答】 利用通电导体在磁场中受到力的作用工作,电流越大,在磁场中受力也越大,指针偏转的角度越大,显示的示数越大。
31.(2021八下·杭州期中)材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如图甲所示。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里,观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
材料四:法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家彼得 格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖。
(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,需要放置一根导线。为了产生明显的实验现象,该导线放置的方向应该是 (选填“东西”或“南北”)。
(2)科拉顿的实验中, (选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。
(3)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于 的科学猜想。
(4)如图乙是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中,电磁铁磁性 (选填“增强”或“减弱”)。此时指示灯明显变暗,这说明巨磁电阻的阻值和磁场的关系是 。
【答案】(1)南北
(2)已经
(3)磁能产生电
(4)减弱;巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而变大
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)小磁针在静止时,它指向南北方向。当上方导线的方向与小磁针的指向平行且通入电流时,产生的磁场对小磁针的磁力最大,小磁针的偏转最明显;
(2)产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动。
(3)法拉第的实验中,让导体在磁场中运动,然后观察电流表的指针是否摆动,其实就是判断
导体在磁场中运动是否会产生感应电流,即磁能否产生电。
(4)根据滑片移动方向确定阻值变化,判断通过电磁铁的电流变化,判断电磁铁的磁场强度变化;根据灯泡亮度变化判断据此电阻的阻值变化,最后总结巨磁电阻的阻值和磁场的变化规律。
【解答】(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,需要放置一根导线。为了产生明显的实验现象,该导线放置的方向应该是南北。
(2)科拉顿的实验中,已经满足产生感应电流的条件。
(3)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于磁能产生电的科学猜想。
(4)滑片向右滑动时,变阻器的阻值变大,通过电磁铁的电流变小,则电磁铁的磁场减弱;指示灯变暗,则通过巨磁电阻的电流变小,而它的阻值变大,最终得到:巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而变大。
32.(2021八下·丽水期末)如图甲所示是小科家客厅的部分电路。
(1)小科用测电笔分别测试电路中的C、D两点,能使测电笔氖管发光的是 点;
(2)小科闭合其中一个电灯的开关,熔断器的保险丝熔断,他用下列方法进行检测,如图所示,断开所有开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”(图乙),并联在熔断的保险丝A、B两端,然后只闭合S、S1, 发现白炽灯L发出暗红色的光(发光不正常) ;只闭合S、S2,发现白炽灯L正常发光,发生短路的电灯是 。
【答案】(1)D
(2)L2
【知识点】家庭电路的故障分析;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)测电笔接触火线或与火线连通的部位氖管发光,接触零线或与零线连通的部位氖管不发光。
(2)在串联电路中,总电压等于各处电压之和;灯泡的亮度与它两端的电压有关,即电压越多,它的亮度越大,据此分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,D点与火线相连,而C点与零线相连,则测电笔氖管发光的是D点。
(2)只闭合S、S1, 灯泡L与L1串联,发现白炽灯L发出暗红色的光,说明它两端的电压小于额定电压。根据串联电路的分压规律可知,灯泡L1是正常的。只闭合S和S2时,灯泡L与L2串联,此时白炽灯L正常发光,说明灯泡L2两端没有电压,则发生短路的电灯是L2。
33.(2021八上·温州期中)现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。如图所示,用标有“220V,5A”的电器R接在电压为220V的电源上正常工作,电路中还有额定电流为10A的熔丝。则:
测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时
手与手之间的电阻手 200kΩ 5kΩ
与脚之间的电阻 300kΩ 8.8kΩ
手与塑料鞋底之间的电阻 8000kΩ 10kΩ
(1)一个潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是 A(上表电阻数据适用此人)。
(2)熔丝不会“救”人命的原因是 。
【答案】(1)0.025
(2)保险丝不能救人的命,I总=5A+0.025A=5.025A,人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流,因此,保险丝不熔断
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用;触电危害及常见的触电类型与预防;安全用电原则
【解析】【分析】(1)由表中数据得出潮湿时,手与脚之间的电阻,又知道电源电压,利用欧姆定律求通过人体的电流;
(2)比较计算出的触电电流与熔丝的熔断电流比较,找出原因。
【解答】(1)由表中数据得出潮湿时,手与脚之间的电阻R= 8.8kΩ=8800Ω,
U=220V
(2)保险丝不能救人的命,I总=5A+0.025A=5.025A,人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流,因此,保险丝不熔断。
1 / 1浙教版科学八下第一章4-7节同步测试
一、单选题
1.(2021·鄞州模拟)下列图中能说明电动机的工作原理的是 ( )
A. B.
C. D.
2.(2021·江干模拟)将一辆汽车模型固定在托盘测力计上,如图所示。在汽车模型的正前方用电扇迎面吹风,模拟汽车行驶时的气流。当无风时,托盘测力计示数为20N;当电风扇吹风时,托盘测力计的示数为15N。据此分析下列说法正确的是( )
A.托盘测力计和气流相对于汽车模型是静止的
B.电风扇中电动机的工作原理是电磁感应
C.电风扇水平方向受到空气推力与地面摩擦力是平衡力
D.汽车高速直线行驶与低速时相比,对地面的压力不变
3.(2021八下·西湖期中)下面四幅图中,能够说明磁场对电流作用的是( )
A.悬浮的磁环
B.电动机模型
C.感应电流产生的条件
D.电磁铁
4.(2021八下·萧山月考)如图所示是电机示意图,对于图示的说法,正确的是( )
A.图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈正好转到平衡位置
B.图中绘出的是直流电动机示意图,线圈受到磁场的作用力而转动
C.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线切割磁感线,线圈中产生电流
D.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线不切割磁感线,线圈中没有电流
5.(2021九上·临海月考)对下列四幅图的表述正确的是( )
A.甲图反映的是发电机的工作原理
B.乙图能实现电能转化为机械能
C.丙图闭合开关后,小磁针N极顺时针偏转
D.丁图中小磁针N极顺时针偏转
6.(2021九上·台州开学考)超市的商品上贴有磁性标签,当未消磁的标签通过超市门口的安全门时,安全门上的线圈会产生电流触发警报器,达到防盗目的,图中的实验与超市防盗装置的工作原理相符的是( )
A. B.
C. D.
7.(2021九上·杭州开学考)美国研究人员设计发明了一款“发电足球”(下图所示),能将踢足球时足球的机械能转化为电能,则球内安装的发电装置利用的工作原理图是( )
A. B.
C. D.
8.(2021八下·仙居期末)无线充电是一种增加手机续航时间的方式(如图甲)。无线充电的技术原理是:电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时,由于电磁感应就会产生电流,给智能手机充电(如图乙)。下列设备工作原理与受电线圈相同的是( )
A.电磁铁 B.电水壶 C.直流电动机 D.手摇发电机
9.(2021八下·杭州期末)如图所示是简化后的家庭电路的接线电路图,下列说法正确的是( )
A.控制照明灯的开关可以和灯相互交换位置
B.电路中每多一个用电器,工作电路的总电阻变大
C.将验电笔插入如下图示三孔插座的左孔中,氖管不发光
D.用电器造成失火时,应立马接水救火
10.(2021·宁海模拟)如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.零线和地线之间的电压是220V
B.若保险丝烧断,一定是电灯短路造成的
C.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
D.断开开关S时,用测电笔接触A点氖管发光
11.(2021·宁波模拟)小科家里的一盏电灯不能发光了,换上新的电灯,还是不能发光。于是小科拿来测电笔,闭合开关后,分别在如图a、b、c、d四个位置进行测量,测电笔均能发光。则电路故障是( )
A.a 点与火线之间断路 B.a点与b点之间断路
C.c点与d点之间断路 D.d点与零线之间断路
12.(2021八下·瓯海期中)如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
B.断开开关S时,用测电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
C.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
D.保险丝烧断后可用铜丝代替
13.(2021八下·西湖期中)如图所示,甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线;乙站在地上一只手接触到零线;丙站在干燥的木桌上一只手接触到相线。此时,丁站在地面上用手去拉丙。则( )
A.甲、乙都会触电 B.甲、丙都会触电
C.乙、丁都会触电 D.丙、丁都会触电
14.(2021·南湖模拟)为了防止发生触电事故,我们必须遵守安全用电原则。为了更换一个灯泡,下列操作流程符合安全用电原则的是( )
A.更换灯泡→切断电源→通电测试
B.切断电源→通电测试→更换灯泡
C.通电测试→更换灯泡→切断电源
D.切断电源→更换灯泡→通电测试
15.(2021八下·吴兴期末)电给人类生活带来了极大的方便,然而使用不当时,也会给人们带来危害,如引起触电、火灾和损坏电器设备等事故。下列符合安全用电常识的是( )
A. 用湿的手触摸开关
B. 用绝缘棒将触电者与带电设备脱离
C. 在高压线旁放风筝
D. 超负荷使用插座
二、填空题
16.(2021八上·温州期中)电风扇中有一个自动断电的安全装置,如图所示,当电风扇倾倒时,它 电路。(填“断开”或“接通”),从电路的组成来看,图中的铜球相当于 。
17.(2021八下·浦江期末)“珍爱生命安全用电”是同学们日常生活中必须具备的安全意识。我国家庭电路的电压是220V,对人体安全的电压不高于 ;当发现家用电器或电线失火时,必须先 ,然后再救火。
18.(2021·宁波)夏天的紫外线较强,人们在户外活动时间过长,会造成皮肤灼伤,甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,S2闭合,电动机转动,遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。
(1)调试时发现,当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合。为了达到设计要求,需要把滑动变阻器R1的滑片P向 (填“左”或“右”)移动。
(2)从安全用电的角度分析,进户线a应该是 线。
19.(2021九上·杭州开学考)小明同学想在家里安装一盏照明灯,如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯,则开关应装在 方框中.安装完毕后,闭合开关,电灯不亮,用测电笔分别测试a、b、c点时,测电笔的氖管都发光,则电路的故障为 。若保险丝处用一只相同型号的灯泡替换,在排除故障的情况下,闭合开关,原来的照明灯亮度将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20.(2021八下·瓯海期中)如图甲所示是测电笔的结构,图乙和图丙是测电笔的使用。
(1)测电笔内部对人体测试家庭电路起到保护作用的是哪个元件? 。
(2)图乙、丙中测电笔的使用正确是图 (填“乙”或“丙”)。
(3)正确使用时,当插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,说明火线接在插座的 孔。
21.(2021八上·温州期中)某同学自制了如图 所示的装置,在有机玻璃管上绕着带有绝方向缘层的导线,线圈两端连接着小功率灯泡,管内放入条形磁铁,用橡向皮塞堵住管口两端,当沿图中箭头方向来回摇动时,小灯泡就会发光。该装置发电的原理是 , 在此过程中将 能转化为 能。
22.(2021八下·奉化期末)如图是法拉第发明的紫铜圆盘发电机。转动摇柄使圆盘旋转起来,电路中就会产生电流。这种现象叫 。如果要改变圆盘发电机产生的电流方向,可采用的方法是 。(写出一点即可)
23.(2021八下·苍南期末)
(1)如图所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶上就会显示出运动的步数。此过程的工作原理是 ,能量转化过程为 。
(2)如图所示,将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两电动机一起转动,小灯泡发光。此处工作原理与“运动手环”相同的是 (填“甲”或“乙”)电动机。
24.(2021八下·拱墅期末)如图所示,闭合开关,原先静止的导线AB会朝某个方向运动,这表明磁场对通电导体会产生 的作用,改变磁场方向或者改变 方向,可以使导线AB运动的方向发生改变。 (选填“电动机”或“发电机”)是根据此原理制成的。
25.(2021八下·滨江期中)
(1)将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路,如图甲,当闭合电键时,灯L1即刻点亮,随后熄灭;当断开电键时,灯闪亮后熄灭。此现象说明当闭合电键时,电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为 ;当断开电键时,灯闪亮说明电磁可在短时间内 (选填“充电”或“供电”)。
(2)如图乙,两根绝缘细线吊着一根铜棒,空间存在垂直纸面的匀强磁场,棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1,若棒中电流大小不变方向相反,两线上的拉力大小均为F2,且F2>F1,则铜棒所受磁场力大小为 。(用已给字母表示)
(3)如图丙是“悬空的磁环”示意图,假设甲、乙、丙三个磁环相同,质量均为m,中间塑料管是光滑的。若甲的上端为S极,则乙的上端为 极;当磁环都处于静止状态时,甲对乙的作用力为F1和丙对乙的作用力为F2,则F1 F2。(选填“<”“=”“>”)。
(4)两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电流,方向如图丁所示,那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向外且最强的在填哪个区域为 (填“1”或“2”或“3”或“4”)
三、实验探究题
26.(2021八下·吴兴期末)在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中,小明按照如图组装实验器材。
(1)小明先探究磁场对通电导线作用力的方向与什么因素有关。小明接通电源,看到直导线向左运动,若改变电源正负极并将磁体的两极对调,接通电源后,将观察到直导线向 (选填“左”或“右”)运动。
(2)观察“磁场对通电直导线的作用”活动后,小明又接着探究磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关。他的猜想如下:
猜想1:磁场对电流作用力的大小与直导线的长度有关;
猜想2:磁场对电流作用力的大小与磁场的强弱有关;
猜想3:磁场对电流作用力的大小与导线中的电流大小有关。
小明决定对猜想3进行探究。他在图中器材的基础上,可以添加一个 。
(3)本实验运用的研究方法主要是 。
27.(2021八下·新昌期末)如图甲所示是探究电磁感应现象的装置。
(1)小明按图甲连接好电路,让导体ab沿水平方向左右运动,观察到灵敏电流计的指针没有偏转,可能原因是 。
(2)在探究中发现导体ab水平向左(或向右)缓慢运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较小;导体AB水平向左(或向右)快速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较大。说明感应电流的大小与 有关。
(3)如图乙所示是实验室用到的手摇发电机模型,将小电灯换成灵敏电流计,慢慢摇动手柄,观察到灵敏电流计的指针 (选填“左右摆动"或“向一侧摆动”)。
(4)利用此装置,探究感应电流方向与哪些因素有关,观察到的实验现象记录在表中。
实验序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 灵敏电流计指针偏转方向
① 向下 向右 向左
② 向上 向右 向右
③ 向下 向左 向右.
④ 向上 向左 向左
在上述四次实验中,比较①②或③④两次实验,可以得到结论是 。
28.(2021八下·杭州期中)五一长假,小明和爸妈一起外出旅游,图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图,图乙是其控制的电路,其中S1为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度;S2为单独控制电视插座的开关。
(1)请在图乙中将电路图连接完整,要求符合安全用电原则。
(2)入住客房插入房卡,打开电视没有反应,开灯也没有反应,服务员用试电笔检测插座两孔均发光,其他房间电路正常,你判断故障原因可能是 。
29.(2021八下·滨江期中)信息:根据安全用电要求,住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外,还必须安装如图示的漏电保护器.其示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态.如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开.排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。
(1)关于漏电保护器,下列说法正确的是__________
A.当电路发生短路时,漏电保护器会自动切断电路
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器不会切断电路
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
(2)如果发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为
(3)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图乙所示,该人体的电阻为2000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω,电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器,该漏电保护器 (能/不能)及时断开电路。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器 (会/不会)断开。
四、解答题
30.演示用的电流表的构造如图所示。在很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯,铁芯外面套一个可以绕轴转动的铝框,铝框上绕有线圈,铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针。线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上,被测电流就是经过这两个弹簧通入线圈的。请你说出它的工作原理。
31.(2021八下·杭州期中)材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如图甲所示。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里,观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
材料四:法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家彼得 格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖。
(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,需要放置一根导线。为了产生明显的实验现象,该导线放置的方向应该是 (选填“东西”或“南北”)。
(2)科拉顿的实验中, (选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。
(3)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于 的科学猜想。
(4)如图乙是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中,电磁铁磁性 (选填“增强”或“减弱”)。此时指示灯明显变暗,这说明巨磁电阻的阻值和磁场的关系是 。
32.(2021八下·丽水期末)如图甲所示是小科家客厅的部分电路。
(1)小科用测电笔分别测试电路中的C、D两点,能使测电笔氖管发光的是 点;
(2)小科闭合其中一个电灯的开关,熔断器的保险丝熔断,他用下列方法进行检测,如图所示,断开所有开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”(图乙),并联在熔断的保险丝A、B两端,然后只闭合S、S1, 发现白炽灯L发出暗红色的光(发光不正常) ;只闭合S、S2,发现白炽灯L正常发光,发生短路的电灯是 。
33.(2021八上·温州期中)现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。如图所示,用标有“220V,5A”的电器R接在电压为220V的电源上正常工作,电路中还有额定电流为10A的熔丝。则:
测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时
手与手之间的电阻手 200kΩ 5kΩ
与脚之间的电阻 300kΩ 8.8kΩ
手与塑料鞋底之间的电阻 8000kΩ 10kΩ
(1)一个潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是 A(上表电阻数据适用此人)。
(2)熔丝不会“救”人命的原因是 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,据此分析判断。
【解答】A.闭合开关后,金属棒在磁场中做切割磁感线运动,此时电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,故A不合题意;
B.闭合开关后,缠绕线圈的铁钉可以吸引大头针,这说明电流周围存在磁场,故B不合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这就是电动机的工作原理,故C符合题意;
D.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,这说明通电导线周围存在磁场,故D不合题意。
故选C。
2.【答案】C
【知识点】参照物及其选择;二力平衡的条件及其应用;流体压强与流速的关系;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)如果物体相对参照物的位置发生改变,那么它是运动的;否则,它就是静止的。
(2)根据电动机的工作原理分析;
(3)根据二力平衡的条件判断;
(4)根据流体压强和流速的关系分析。
【解答】A.相对于汽车模型来说,托盘测力计的位置保持不变,是静止的;而气流相对与它的位置不断改变,因此是运动的,故A错误;
B.电风扇中电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故B错误;
C.电风扇在地面上保持静止状态,受到空气向右的推力和地面向左的摩擦力,二者相互平衡,故C正确;
D.汽车高速行驶时,上方的空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,于是产生向上的举力,且车速越大,这个举力越大,则对地面的压力越小,故D错误。
故选C。
3.【答案】B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】通电导体在磁场中受力运动,这就是磁场对电流的作用,据此分析判断。
【解答】A.悬浮的磁环,利用的是“同名磁极相互排斥”的规律,故A不合题意;
B.电动机模型,利用通电导体在磁场中受力运动,故B符合题意;
C.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明产生了感应电流,故C不合题意;
D.电磁铁 利用的是电流的磁效应,故D不合题意。
故选B。
4.【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据直流电动机的工作过程分析判断。
【解答】A.图中绘出的是直流电动机的示意图,此时左边线圈受力向上,右边线圈受力向下,则线圈顺时针转动,不处于平衡状态,故A错误;
B.图中绘出的是直流电动机示意图,线圈受到磁场的作用力而转动,故B正确;
CD.图中电动机的电源为直流电源,因此为直流电动机,故C、D错误。
故选B。
5.【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用;直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)(2)根据图片分析装置的工作原理和能量转化过程;
(3)首先根据安培定则判断电磁铁的极性,再根据磁极之间的相互作用判断小磁针的指向。
(4)根据磁极之间的相互作用规律判断。
【解答】A.甲图中有电源,电流通过导体时,导体受到磁场的作用力而运动,这是电动机的工作原理,故A错误;
B.乙图中没有电源,导体ab在磁场中受力做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,这是发电机的工作原理,将机械能转化为电能,故B错误;
C.根据图丙可知,线圈上电流方向向上,用右手握住螺线管,弯曲的四指指向上面,此时大拇指指向左边,即螺线管的左端为N极。根据同名磁极相互排斥可知,小磁针的N极顺时针偏转,故C正确;
D.根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的N极逆时针方向旋转,故D错误。
故选C。
6.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】当未消磁的标签通过超市门口的安全门时,安全门上的线圈会产生电流触发警报器,这个过程是将机械能转化为电能的过程,找出与该过程类似的即可。
【解答】A、通电能运动,是电动机原理,将电能转化为机械能,A不符合题意。
B、该实验是电磁感应实验,将机械能转化为电能,B符合题意;
C、探究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关,C不符合题意;
D、该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,D不符合题意。
故答案为:B
7.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“能将踢足球时足球的机械能转化为电能”可知,发电足球的工作原理就是电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.闭合开关后,导体在磁场中做切割磁感线运动,电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,故A符合题意;
B.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故B不合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不合题意;
D.两个电磁铁串联时,通过它们的电流相等,线圈匝数多的,吸引的大头针的数量多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故D不合题意。
故选A。
8.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“受电线圈靠近该磁场时,由于电磁感应就会产生电流”可知,无线充电的原理是电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故A不合题意;
B.电水壶的工作原理是电流的热效应,故B不合题意;
C.直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故C不合题意;
D.手摇发电机的工作原理是电磁感应,故D符合题意。
故选D。
9.【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】根据家庭电路的接线情况和安全用电的知识判断。
【解答】A.为了用电安全,控制照明灯的开关必须接在灯泡和火线之间,故A错误;
B.在家庭电路中,所有的用电器都是并联。根据并联电路的电阻特点可知,电路中每多一个用电器,工作电路的总电阻变小,故B错误;
C.三孔插座接线“左零右火中间第”,将验电笔插入如下图示三孔插座的左孔中的火线,氖管不发光,故C正确;
D.用电器造成失火时,应立首先切断电源,再接水救火,故D错误。
故选C。
10.【答案】D
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)根据家庭电路电压的知识判断;
(2)家庭电路电流过大的原因:①总功率过大;②短路;
(3)根据三孔插座的接线方法判断;
(4)根据测电笔的用途判断。
【解答】A.零线和地线之间的电压是0V,零线和火线之间的电压为220V,故A错误;
B.若保险丝烧断,可能是电灯短路造成的,也可能总功率过大,故B错误;
C.电冰箱接入三孔插座后其外壳与地线相连,故C错误;
D.断开开关S时,A点与火线相连,则用测电笔接触A点氖管发光,故D正确。
故选D。
11.【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】正常情况下,测电笔接触火线氖管发光,接触零线氖管不发光,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,a、b、c三点都与火线相连,测电笔接触时氖管发光是正常的。d点与零线相连,测电笔接触时氖管应该不发光,而现在它发光,说明此处有问题。氖管发光,说明电流不能通过零线流回大地,只能通过人体流入大地,即d点与零线之间发生了断路,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
12.【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)(2)根据家庭电路的连接的知识分析;
(3)根据三孔插座的接线方法判断;
(4)根据保险丝的作用和特点判断。
【解答】A.闭合开关后,如果灯泡短路,则整个电路短路,此时保险丝肯定熔断,故A错误;
B.断开开关S后,A点与火线相连,测电笔接触时发光;B点与火线断开,测电笔接触时不发光,故B正确;
C.电冰箱接入三孔插座后,它的外壳与地线相连,故C错误;
D.保险丝的电阻率大而熔点低,而铜丝电阻率小熔点高,二者不能相互替换,故D错误。
故选B。
13.【答案】D
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】触电必须满足的条件:①接触火线;②经过人体形成通路,据此分析判断。
【解答】如图所示,甲接触火线,但是站在干燥的木凳上不能形成通路,因此甲不会触电;乙没有与火线接触,肯定不会触电。甲与火线接触,然后与乙串联,并与大地形成通路,因此丙和丁都会触电,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
14.【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据家庭用电安全的常识判断。
【解答】在家庭电路中,为了用电安全,在更换灯泡前,首先要切断电源,再去更换灯泡,离开灯泡后再闭合开关进行测试,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
15.【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识判断。
【解答】A. 用湿的手触摸开关时,由于水是导体,因此很容易发生触电事故,故A错误;
B. 用绝缘棒将触电者与带电设备脱离,可以防止发生触电事故,故B正确;
C.在高压线旁放风筝时,如果风筝落在高压线上,那么可能造成高压触电,故C错误;
D. 超负荷使用插座,由于通过插座的电流太大,那么很可能发生火灾,故D错误。
故选B。
16.【答案】断开;开关
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据导体和绝缘体以及电路的相关知识,结合题意来分析解答。
【解答】如图,当 电风扇 倾倒时,铜球处断开,两根导线有一根绝缘棒连接,绝缘棒不善于导电,电路处于断开状态,电路是断路;直立时,铜球处连通,电路处处连通,电路处于闭合状态。
从电路的组成来看,图中的铜球相当于开关 。
17.【答案】36V;断开开关(切断电源)
【知识点】电压;安全用电原则
【解析】【分析】根据有关电压和安全用电的常识分析判断。
【解答】我国家庭电路的电压是220V,对人体安全的电压不高于36V;当发现家用电器或电线失火时,必须先断开开关(切断电源),然后再救火。
18.【答案】(1)右
(2)相(火)
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)电动机通过电磁铁控制,此时S2没有闭合,说明电磁铁的磁场太弱,根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析电流的变化,推测电阻的变化,最终确定变阻器的滑片移动方向。
(2)根据家庭电路安全用电的接线方法判断即可。
【解答】(1)电动机通过电磁铁控制,此时S2没有闭合,说明电磁铁的磁场太弱,即通过电磁铁的电流太小。为了增大磁场,就必须增大电流而减小电阻,因此变阻器的滑片应该向右移动。
(2)在家庭电路中,开关必须接在火线上,因此进户线a应该接火线。
19.【答案】2;进户零线断路;变小
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)在家庭电路中,为了用电安全,开关必须接在火线上;
(2)测电笔接触火线时氖管发光,接触零线时,氖管不发光;
(3)比较照明灯两端电压的变化即可。
【解答】(1)根据图片可知,虚线框2直接与火线相连,则此处为开关,虚线框1处为电灯。
(2)c、b两点直接与火线相连,测电笔接触时发光完全正常。a点与零线相连,正常应该氖管不发光,此时发光,说明它不与零线连接,而与火线连接,即进户线的零线断开。
(3)原来,照明灯两端的电压等于220V,它正常发光。后来,检验灯与照明灯串联,则照明灯两端的电压会小于220V,因此它的亮度变小。
20.【答案】(1)电阻
(2)丙
(3)右
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】(1)在使用测电笔时,人体与测电笔串联,由于测电笔内的电阻阻值很多,则通过人体的电流很小,于是在检验导线是否带电的同时还能保证人体的安全。
(2)根据测电笔的使用方法判断;
(3)测电笔接触火线或与火线连通的位置时,氖管发光;接触零线或与零线相连的位置时,氖管不发光,据此分析解答。
【解答】(1)测电笔内部对人体测试家庭电路起到保护作用的是电阻。
(2)使用测电笔时,人体必须与尾部的金属体接触,故选丙。
(3)确使用时,当插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,说明火线接在插座的右孔。
21.【答案】电磁感应;机械;电
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。
【解答】闭合电路中没有电源,小灯泡发光,必须有提供电能的装置,该装置晃动消耗了机械能,提供了电能,表明磁能够生电,属于电磁感应现象。
在此过程中将机械能转化为电能。
22.【答案】电磁感应;改变圆盘的转动方向( 或改变磁场方向)
【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)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这就是电磁感应;
(2)感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关,据此分析解答。
【解答】(1)转动摇柄使圆盘旋转起来,电路中就会产生电流。这种现象叫电磁感应。
(2)如果要改变圆盘发电机产生的电流方向,可采用的方法是改变圆盘的转动方向( 或改变磁场方向)。
23.【答案】(1)电磁感应现象;机械转化为电能
(2)甲
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象,为发电机的工作原理,将机械能转化为电能。
(2)闭合开关后,电动机乙中有电流经过,电动机旋转并带动电动机甲一起转动。电动机甲转动时,线圈切割磁感线运动,产生感应电流,从而使灯泡发光,据此分析解答。
【解答】(1)戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶上就会显示出运动的步数。此过程的工作原理是电磁感应现象,能量转化过程为机械转化为电能。
(2)如图所示,将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两电动机一起转动,小灯泡发光。此处工作原理与“运动手环”相同的是甲电动机。
24.【答案】力;电流;电动机
【知识点】磁场对通电导线的作用;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)物体从静止变为运动,即运动状态发生改变,而力是改变物体运动状态的原因。
(2)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关;
(3)电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,而发电机的工作原理为电磁感应,据此分析解答。
【解答】(1)闭合开关,原先静止的导线AB会朝某个方向运动,这表明磁场对通电导体会产生力的作用;
(2)改变磁场方向或者改变电流方向,可以使导线AB运动的方向发生改变。
(3)电动机是根据此原理制成的。
25.【答案】(1)变强;供电
(2)F2-F1
(3)N;<
(4)1
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)电磁铁的磁场强弱与电流大小有关,即电流越大,它的磁场越强。灯泡发光的条件:①有电源;②有通路,根据电源的作用解答。
(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关,根据二力平衡条件列式计算出即可;
(3)根据磁极之间的相互作用分析乙的磁极状况。分别以甲,甲和乙为受力对象,根据二力平衡的知识比较两个作用力的大小。
(4)用右手握住直导线,大拇指指向电流方向,那么弯曲的四指指尖所指的方向就是磁场的环绕方向,据此分析导线周围的磁场,哪个位置二者方向一致,那么它们重叠相加,磁场最强。
【解答】(1)当闭合电键时,通过电磁铁的电流变大,则电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为变强;当断开电键时,灯闪亮说明有电流经过灯泡,那么电磁铁相当于电源,即电磁可在短时间内供电。
(2)当电流向右时,铜棒受到向上的磁力,此时拉力2F1=G-F ①;
当电流向左时,铜棒受到向下的磁力,此时拉力2F2=G+F ②;
②-①得到:F2-F1=F;
则铜棒受到的磁场力为:F=F2-F1.
(3)①若甲的上端为S极,则甲的下端为N极,根据“同名磁极相互排斥”可知,则乙的上端为N极;
②甲保持静止状态,那么乙对甲的作用力等于G甲。因为甲对乙的作用力和乙对甲的作用力相等,因此甲对乙的作用力为F1=G甲。
将乙和甲看作一个整体,它们处于平衡状态,那么丙对乙的作用力等于甲和乙的总重力,即F2=G甲+G乙。
比较可知,F1(4)根据丁图可知,竖立导线的磁场方向:右手握住这根导线,大拇指指向下端,在位置1处弯曲的四指指尖向外,即1处磁场方向向外;
水平导线的磁场方向:右手握住这根导线,大拇指指向右端,在位置1处弯曲的四指指尖向外,即1处磁场方向向外。
则位置1处磁场方向相同,此处磁场最强。
26.【答案】(1)左
(2)滑动变阻器
(3)控制变量法
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关;
(2)根据控制变量法的要求分析即可;
(3)在探究一个因素对物理量的影响时,保证其他因素相同,这就是控制变量法。
【解答】(1)若改变电源正负极并将磁体的两极对调,则通过导线的电流方向与原来相反,那么导线受力的方向与原来相反,因此将观察到直导线向左运动。
(2)探究猜想3时,即探究磁场对电流作用力的大小与电流大小的关系时,必须改变通过导线的电流,即改变电路的电阻,因此可以添加一个滑动变阻器。
(3)本实验运用的研究方法主要是控制变量法。
27.【答案】(1)开关未闭合/电路某处断路(合理即可)
(2)导体运动速度
(3)左右摆动
(4)感应电流的方向与磁场方向有关
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)电流计的指针没有偏转,说明没有电流产生,据此分析解答;
(2)根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可;
(3)通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关;
(4)根据表格数据确定哪个因素发生改变即可。
【解答】(1)根据图甲可知,磁场沿竖直方向,则导体ab沿水平方向左右运动时肯定切割磁感线,之所以没有电流产生,可能是电路没有闭合,即开关未闭合或电路某处断路。
(2)根据“缓慢运动和快速运动”可知,两次实验中其它条件相同,只由导体的运动速度无关,则说明感应电流的大小与导体运动速度有关。
(3)手摇发电机模型发出的电流为交流电,即电流方向不断改变,因此电流计的线圈受力方向不断改变,则观察到灵敏电流计的指针左右摆动。
(4)比较实验①②可知,导体切割磁感线的方向相同但是磁场方向不同,因此得到的结论为:感应电流的方向与磁场方向有关。
28.【答案】(1)
(2)进户线的零线断了
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)如果用电器相互影响,那么它们并联;如果不相互影响,那么它们串联;在并联电路中,干路开关控制所有用电器,支路开关只能控制它所在支路上的用电器,据此分析解答。
(2)试电笔接触插座的孔发光,说明进户线的火线正常。电视和灯泡不能工作,应该是没有形成通路,即插座和灯泡的零线部分都发生了断路,应该是进户线的零线部分发生了断路。
【解答】(1)①台灯发光时,电视机可以工作也可以不工作,则二者不相互影响,为并联;
②开关S1单独控制台灯,那么二者串联在同一支路上;开关S2单独控制电视机,那么二者也串联在同一支路上。
为了安全,从火线引线连接S1,然后连接灯泡回到零线;从火线上引线连接S2,在连接插座回到零线,如下图所示:
(2)住客房插入房卡,打开电视没有反应,开灯也没有反应,服务员用试电笔检测插座两孔均发光,其他房间电路正常,我判断故障原因可能是:进户线的零线断了。
29.【答案】(1)B
(2)I1=I2+I3
(3)能
(4)会
【知识点】欧姆定律及其应用;安全用电原则
【解析】【分析】(1)根据漏电保护器的结构、原理和用途判断。
(2)根据并联电路的电流特点判断。
(3)根据欧姆定律计算出漏电电流的大小,然后与保护器的漏电动作电流比较;
(4)将零线和地线接反后,只是两条线在插口上位置改变,但是它们的功能保持不变,因此漏电保护器仍然能正常工作。
【解答】(1)A.当电路发生短路时,电路中火线和零线部分的电流都会迅速增大,二者没有电流差,因此漏电保护器不会自动切断电路,故A错误;
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,电路中火线和零线部分的电流都会迅速增大,二者没有电流差,则漏电保护器不会切断电路,故B正确;
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流等于零线中的电流,故C错误;
D.漏电保护器跳闸后,必须排除故障,然后按下试验按钮即可恢复供电,故D错误。
故选B。
(2)发生漏电时,火线电流等于零线电流和漏电电流之和,即I1=I2+I3。
(3)通过人体的电流,则漏电保护器能及时断开电路。
(4)由于安装人员的疏忽,在安装三孔插座时,误将连接零线和地线的孔接反,此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座,漏电保护器会断开。
30.【答案】利用通电导体在磁场中受到力的作用工作,电流越大,在磁场中受力也越大,指针偏转的角度越大,显示的示数越大。
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)通电线圈在磁场中会受到力的作用而旋转起来;
(2)通过线圈的电流越大,它受到的磁力越大,那么指针转动的角度越大。
据此分析即可。
【解答】 利用通电导体在磁场中受到力的作用工作,电流越大,在磁场中受力也越大,指针偏转的角度越大,显示的示数越大。
31.【答案】(1)南北
(2)已经
(3)磁能产生电
(4)减弱;巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而变大
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)小磁针在静止时,它指向南北方向。当上方导线的方向与小磁针的指向平行且通入电流时,产生的磁场对小磁针的磁力最大,小磁针的偏转最明显;
(2)产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动。
(3)法拉第的实验中,让导体在磁场中运动,然后观察电流表的指针是否摆动,其实就是判断
导体在磁场中运动是否会产生感应电流,即磁能否产生电。
(4)根据滑片移动方向确定阻值变化,判断通过电磁铁的电流变化,判断电磁铁的磁场强度变化;根据灯泡亮度变化判断据此电阻的阻值变化,最后总结巨磁电阻的阻值和磁场的变化规律。
【解答】(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,需要放置一根导线。为了产生明显的实验现象,该导线放置的方向应该是南北。
(2)科拉顿的实验中,已经满足产生感应电流的条件。
(3)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于磁能产生电的科学猜想。
(4)滑片向右滑动时,变阻器的阻值变大,通过电磁铁的电流变小,则电磁铁的磁场减弱;指示灯变暗,则通过巨磁电阻的电流变小,而它的阻值变大,最终得到:巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而变大。
32.【答案】(1)D
(2)L2
【知识点】家庭电路的故障分析;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)测电笔接触火线或与火线连通的部位氖管发光,接触零线或与零线连通的部位氖管不发光。
(2)在串联电路中,总电压等于各处电压之和;灯泡的亮度与它两端的电压有关,即电压越多,它的亮度越大,据此分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,D点与火线相连,而C点与零线相连,则测电笔氖管发光的是D点。
(2)只闭合S、S1, 灯泡L与L1串联,发现白炽灯L发出暗红色的光,说明它两端的电压小于额定电压。根据串联电路的分压规律可知,灯泡L1是正常的。只闭合S和S2时,灯泡L与L2串联,此时白炽灯L正常发光,说明灯泡L2两端没有电压,则发生短路的电灯是L2。
33.【答案】(1)0.025
(2)保险丝不能救人的命,I总=5A+0.025A=5.025A,人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流,因此,保险丝不熔断
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用;触电危害及常见的触电类型与预防;安全用电原则
【解析】【分析】(1)由表中数据得出潮湿时,手与脚之间的电阻,又知道电源电压,利用欧姆定律求通过人体的电流;
(2)比较计算出的触电电流与熔丝的熔断电流比较,找出原因。
【解答】(1)由表中数据得出潮湿时,手与脚之间的电阻R= 8.8kΩ=8800Ω,
U=220V
(2)保险丝不能救人的命,I总=5A+0.025A=5.025A,人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流,因此,保险丝不熔断。
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