八下第一章末复习课
一、磁体、磁场、磁感线
1.爱因斯坦曾说过,“磁场”在物理学家看来“正如他坐在椅子上一样实在”。这句话形象地说明了( )
A.磁场是为研究问题而假想的 B.磁场是真实存在的一种物质
C.椅子一定是磁体 D.磁场是看得见、摸得着的
2.在一个圆形纸盒内放着一条形磁铁,盒的周围放着一些小磁针(黑端表示N极),这些小磁针静止时的指向如图所示,据此可知,纸盒内条形磁铁的放置情况是( )
A. B. C. D.
3.根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实,某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说:地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下列选项中符合他假说的模型是( )
A.电流沿纬线由东向西
B.电流沿纬线由西向东
C.电流沿经线由北向南
D.电流沿经线由南向北
4.如图所表示的磁场与实际不相符的是( )
A.同名磁极间的磁场
B.直线电流的磁场
C.通电螺线管的磁场
D.蹄形磁体的磁场
5.指南针是我国古代的四大发明之一,有关指南针和地磁场的说法正确的是( )
A.指南针静止时指示南北方向,是因为指南针受到地磁场的作用
B.指南针静止时南极指向地理北极
C.如果地磁场消失,指南针还能指示南北方向
D.信鸽是靠绑在身上的小磁铁来实现导航的
二、电生磁
6.小强同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下:
⑴如图所示连接好电路,放上能够自由转动的小磁针,调节 (填“直导线”或“小磁针”)的位置,使小磁针静止时与直导线 (填“垂直”或“平行”)。
⑵闭合开关后,该电路是 (填“通路”“断路”或“短路”)状态,这样做的目的是增大 ,从而可增强电流的磁场。
⑶闭合开关,当直导线通电时小磁针发生偏转;断电后,小磁针转回到原来指南北的方向。
⑷使通电电流的方向反向后,小磁针也发生偏转,其N极所指方向与(3)时 (填“ 相同”“相反”或“不偏转"),通过这些现象你能总结出什么规律:
① ;
② 。
7.在探究“通电螺线管外部磁场特点”的实验中,小.华设计了如图甲所示的电路。实验时:
(1)可通过观察 来判断通电螺线管的磁极。
(2)如图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态,通过观察可知,通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似。
(3)要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素,除了图中所示的器材外,还需 。若开关S接“1”时,电流表的示数为I,现将开关S从“1”换接到“2”上,接下来他的操作是 ,这样可以探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系。
8.完成以下作图:
(1)超市里的自动扶梯,有乘客时运行较快,无乘客时为了节能运行较慢。利用电磁继电器可以设计这样的电路,请按照要求用笔画线代替导线将图甲中的控制电路和工作电路连接完整。其中R1是压敏电阻(受到压力时阻值小;不受压力时阻值大),R2是限流电阻。
(2)在图乙中,用笔画线代替导线,连接能使电铃正常工作的实物图。
三、磁场对电流的作用与电磁感应现象
9.利用电磁感应原理,同学们开展了一次有趣的跳绳活动:
如图,把一根大约10米长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合电路。两个同学摇动电线,并不断改变摇动的方向和所摇动电线的长度,观察电流表指针的变化。
(1)开展这一活动时,同学们建立的假设有:①地球是个大磁体,如果闭合电路一部分导体切割地磁场,就会产生感应电流;② 。
(2)活动中,同学们应观察电流表指针的哪些变化?
(3)活动中,同学们发现摇动电线越快,指针变化,就越快。请对此现象作出合理解释 。
10.如图为探究“磁场对通电导体作用”的实验装置,所用到的实验器材:电源(可以用干电池替换)、蹄形磁铁、导体棒ab、金属导轨、开关、导线,利用该装置探究“磁场对通电导体作用力的大小与电流大小是否有关”。
(1)除添加一块电流表外,还需要添加什么实验器材?
(2)磁场对通电导体作用力的大小可以通过 来体现。
(3)实验步骤:
①断开开关,按图示电路将电流表和 串联接入电路,调节 到适当的位置,闭合开关记录
,同时观察 。
②调节滑动变阻器的滑片位置重复实验并记录实验数据。
(4)画出实验数据记录表格。
11.
(1)通电线圈在磁场中的转动情况如图甲.乙、丙所示,其中线圈处于平衡位置的是图乙;图丙中ab和cd边所受磁场力的方向相反,其原因是 。
(2)用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直,用刀片将漆全部刮掉,作为转动轴,做成如图丁所示的发电机模型,使小风车转动,观察到电流计指针左右偏转。它的工作原理是 ,该过程中能量的转化是 ;若将电流计换成电源,则线圈 (填“能”或“不能”)连续转动。
四、家庭用电
12.如图是小明设计的家庭电路的电路图,下列对此电路图的分析错误的是( )
A.保险盒接法错误,保险盒应该安装在火线上
B.二孔插座接法错误,其左端导线应该接在零线上
C.开关和灯泡接法正确,开关接在零线上符合安全用电原则
D.三孔插座接法正确,使用电冰箱时,插头应插在三孔插座上
13.如图是小宇家的部分照明电路图。
(1)该电路中接错的元件是 (填写元件符号名称)。
(2)一天小宇发现灯L不亮了,而灯泡没坏。于是他闭合开关S,用测电笔分别测试a、b、……f各点,发现测试a、b、c三点时测电笔氖管发光,而测试d、e、f时不发光。这说明 两点间发生了 ,于是他很快修好了该电路。
(3)星期六晚上,小宇正在家里看电视,突然电灯、电视机都停止工作,聪明的小宇立刻用测电笔进行测试,他测出家里的插座的两个孔都能使氖管发光,小宇感到很纳闷。请你帮他分析一下,其原因可能是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】磁场虽然是看不见、摸不着的,但是它却是实实在在的一种物质,它会对放入其中的磁体产生力的作用。
【解答】A、磁场看不见、摸不着,但磁场是一种真实存在的物质;而磁感线是为研究磁场而假想的一种模型,不是客观存在的;故A不对。
B、说法正确。
C、爱因斯坦是把椅子比作磁场,并不是说椅子就是磁场,故C不对。
D、我们生活的世界是物质世界,许多物质都是看得见、摸得着的,但也有些物质是看不见、摸不着的,比如磁场.故D不对。
故答案为:B
2.【答案】C
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】根据条形磁铁的磁场分布特点分析判断。
【解答】条形磁铁两端的磁性最强,中间磁性最弱,则磁极附近的磁感线呈放射状。根据图片可知,条形磁铁呈左上右下方向放置。左上方的小磁针的下端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁的左上端为S极,右下端为N极。
故选C。
3.【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】根据安培定则分析即可。
【解答】将地球看作一个螺线管,地磁的N极在下端。右手握住螺线管,大拇指指向下端,此时弯曲的四指指尖向左,则环形电流的方向从右到左,也就是自东向西,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
4.【答案】C
【知识点】磁场和磁感线;通电螺线管的磁场
【解析】【分析】根据对磁场和磁感线的理解和认识判断即可。
【解答】A.同名磁极相互排斥,它们之间的磁场成顶牛之势,且磁感线都从N极出来,回到S极,故A正确不合题意;
B.右手握住直导线,大拇指指向电流方向,弯曲的四指指尖朝向的方向就是磁场的环绕方向,故B正确不合题意;
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,此时大拇指朝下,则螺线管的下端为N极,上端为S极。而磁感线应该从下端出来,回到上端,故C错误符合题意;
D.蹄形磁铁的上端为N极,下端为S极,则磁感线应该从上端出来,回到下端,故D正确不合题意。
故选C。
5.【答案】A
【知识点】地磁场
【解析】【分析】根据对地磁场的认识分析判断。
【解答】地磁场的两极和地理两极交错分布,即地磁N极在地理南极附近,地磁S极在地理北极附近。根据“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的规律可知,小磁针的N极朝向地磁S极,即地理北极附近,故A正确;
指南针静止时南极指向地理南极附近,故B错误;
如果地磁场消失,那么就不会对指南针产生力的作用,因此它就不能指示南北方向,故C错误;
信鸽体内存在磁性物质,可以借助地磁场的作用辨别方向,实现导航,故D错误。
故选A。
6.【答案】直导线;平行;短路;电流;相反;通电导线周围存在磁场;电流的磁场方向与电流方向有关
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)在奥斯特实验中,只有导线的方向与小磁针的指向平行时,小磁针受到磁力才是最大的,它的偏转才最明显。
(2)闭合开关后,如果电路中没有用电器,电流直接从正极流回负极,那么这就是短路。短路时,通过电路的电流很大,容易烧毁电源,发生火灾。
(4)根据实验现象解答。
①通电时,小磁针的指向发生偏转,说明它受到磁力的作用,即通电导体周围存在磁场;
②当电流方向改变后,小磁针的指向发生偏转,说明电流产生的磁场方向发生改变,那么得到电流的磁场方向和电流方向有关的结论,据此分析解答。
【解答】(1)如图所示连接好电路,放上能够自由转动的小磁针,调节直导线的位置,使小磁针静止时与直导线平行。
(2)闭合开关后,该电路是短路状态,这样做的目的是增大电流,从而可增强电流的磁场。
(4)使通电电流的方向反向后,小磁针也发生偏转,其N极所指方向与(3)时相反,通过这些现象得到:
① 通电导线周围存在磁场;
②电流的磁场方向与电流方向有关。
7.【答案】(1)小磁针的指向
(2)条形磁铁
(3)大头针;调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数仍为I
【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)小磁针上标注有南极和北极,可根据磁极之间的相互作用规律判断通电螺线管的极性。
(2)根据通电螺线管的磁场分布特点解答;
(3)小磁针只能显示通电螺线管有无磁性,而无法显示磁场强弱。如果在螺线管周围放上大头针,那么吸引的数量越多,则螺线管的磁场越强。根据图甲可知,切换开关后,螺线管的线圈匝数发生改变。根据控制变量法的要求可知,探究线圈匝数对磁场强弱的影响时,必须保证电流相同,据此分析解答。
【解答】(1)可通过观察小磁针的指向来判断通电螺线管的磁极。
(2)如图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态,通过观察可知,通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似。
(3)要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素,除了图中所示的器材外,还需大头针。若开关S接“1”时,电流表的示数为I,现将开关S从“1”换接到“2”上,接下来他的操作是:调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数仍为I,这样可以探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系。
8.【答案】(1)解:如图所示
(2)解:如图所示
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)自动扶梯的速度发生改变,即电动机的转速发生改变,其实就是电路的总电阻发生改变。根据甲图可知,其实就是有乘客时,压力增大,电阻变小,电流变大,电动机转速加快。没有乘客时,压力减小,电阻增大,电动机转速减小。而这两个状态可以通过电磁继电器的控制实现,据此设计即可。
(2)根据乙图可知,当电磁铁中有电流经过时,衔铁被吸合,小锤会敲击铃盖发声。此后,要立即切断电路,电磁铁失去磁性,衔铁回归原来位置。这时电路再次接通,衔铁再次被吸下来敲击铃盖。如此循环往复即可,据此设计电路。
【解答】(1)①将左边的电池、电阻R2和电磁铁串联起来;
②将右边电源的左边连接在衔铁上,再将电动机连接在在面的静触点上。
③将电阻R1与上面的静触点连接,另一端也连接在下面的静触点上即可,如下图所示:
(2)电路从电源正极出发,依次经过开关,上面的触点(铁钉),A点,最后与电磁铁连接,回到负极即可,如下图所示:
9.【答案】(1)产生感应电流的方向、大小与站立的方向和所摇动的电线的长度有关
(2)应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小
(3)摇动电线越快,导体切割磁感线方向变化越快,产生的感应电流方向变化越快,指针变化就越快
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)在实验中,两个同学摇动电线的方向和电线长度不断改变,这说明他们认为:产生感应电流的大小和方向与摇动电线的方向、长度有关。
(2)电流表的指针摆动,说明有感应电流产生。指针偏转角度越大,说明感应电流越大。指针偏转方向改变,说明感应电流方向改变。
(3)根据感应电流的大小与导体切割磁感线的速度大小之间的关系解答。
【解答】(1)开展这一活动时,同学们建立的假设有:①地球是个大磁体,如果闭合电路一部分导体切割地磁场,就会产生感应电流;②产生感应电流的方向、大小与站立的方向和所摇动的电线的长度
(2)活动中,同学们应观察应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小。
(3)活动中,同学们发现摇动电线越快,指针变化,就越快。原因为:摇动电线越快,导体切割磁感线方向变化越快,产生的感应电流方向变化越快,指针变化就越快。
10.【答案】(1)滑动变阻器
(2)导体棒ab滑行的距离(或导体棒ab滚动的快慢)
(3)滑动变阻器;滑动变阻器的滑片;电流表示数;导体棒ab滑行的距离(或导体棒ab滚动的快慢)
(4)
电流大小
导体棒ab滑行的距离
磁场对电流的作用力
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)根据实验目的确定要测量的物理量,根据测量的物理量选择要使用的实验器材。
(2)磁场对导体的作用力越大,导体ab运动的越快,最终运动的距离越大。
(3)根据实验目的确定实验步骤的具体内容。
(4)根据实验过程,确定要记录的物理量,据此确定表格的行数和列数即可。
【解答】(1)探究磁场对通电导体作用力的大小与电流大小的关系时,必须改变电路电阻,从而改变通过导体的电流,因此还需要滑动变阻器。
(2)磁场对通电导体作用力的大小可以通过导体棒ab滑行的距离(或导体棒ab滚动的快慢)来体现。
(3)实验步骤:
①断开开关,按图示电路将电流表和滑动变阻器串联接入电路,调节滑动变阻器的滑片到适当的位置,闭合开关记录电流表示数,同时观察导体棒ab滑行的距离(或导体棒ab滚动的快慢)。
②调节滑动变阻器的滑片位置重复实验并记录实验数据。
(4)在实验中,要分别记录电流大小,对应的导体ab移动的距离,以及分析后得到磁场对电流作用力的大小,且实验要进行最少三次,那么表格中可以有3行,4列,如下表所示:
答案
电流大小
导体棒ab滑行的距离
磁场对电流的作用力
11.【答案】(1)ab和cd边中的电流方向相反
(2)电磁感应;机械能转化为电能;不能
【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的方向与磁场方向和电流方向有关。比较甲和丙可知,二者的磁场方向相同,只是电流方向相反。
(2)根据发电机的工作原理和能量转化解答。由于转动轴上的油漆全部刮掉,因此当线圈转过180°以后,通过线圈的电流方向与原来相反,受到作用力的方向与原来相反,于是线圈会在平衡位置附近振动,从而不能继续转动下去。
【解答】(1)通电线圈在磁场中的转动情况如图甲.乙、丙所示,其中线圈处于平衡位置的是图乙;图丙中ab和cd边所受磁场力的方向相反,其原因是:ab和cd边中的电流方向相反。
(2)用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直,用刀片将漆全部刮掉,作为转动轴,做成如图丁所示的发电机模型,使小风车转动,观察到电流计指针左右偏转。它的工作原理是电磁感应,该过程中能量的转化是机械能转化为电能;若将电流计换成电源,则线圈不能连续转动。
12.【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路的连接方法分析判断。
【解答】A.在家庭电路中,如果只有一根保险丝,那么必须接在火线上,从而保证切断电路后的安全,故A正确不合题意;
B.二孔插座的左孔接零线,右孔接火线,故B正确不合题意;
C.控制灯泡的开关应该接在火线上,灯泡尾部接火线,螺旋套接零线,故C错误符合题意;
D.三孔插座的左孔接零线,右孔接火线,中间的空接地线,冰箱有金属外壳,应该使用三角插头,故D正确不合题意。
故选C。
13.【答案】(1)S2
(2)c、d;断路
(3)进户零线断路
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)根据家庭电路的接线方法判断;
(2)测电笔接触火线或与火线连通的位置时,氖管发光;接触零线或与零线连通的位置时,氖管不发光,据此分析解答。
(3)测电笔接触插座时会发光,说明进户线的火线肯定完好。在正常情况下,插座的左孔与零线相连,测电笔接触肯定不发光。如果进户线的零线断路时,那么插座的左孔通过闭合的电灯或电视机与火线相连,因此测电笔接触时也会发光。
【解答】(1)在家庭电路中,控制用电器的开关应该接在火线和用电器之间,与用电器串联。根据图片可知,开关S2与灯泡、插座并联,一旦闭合会发生断路,则错误的元件是S2。
(2)测电笔接触a、b、c点时发光,则它们都与火线连通。而接触d、e、f时不发光,说明c、d之间存在断路。
(3)星期六晚上,小宇正在家里看电视,突然电灯、电视机都停止工作,聪明的小宇立刻用测电笔进行测试,他测出家里的插座的两个孔都能使氖管发光,小宇感到很纳闷,其原因可能是:进户零线断路。
1 / 1八下第一章末复习课
一、磁体、磁场、磁感线
1.爱因斯坦曾说过,“磁场”在物理学家看来“正如他坐在椅子上一样实在”。这句话形象地说明了( )
A.磁场是为研究问题而假想的 B.磁场是真实存在的一种物质
C.椅子一定是磁体 D.磁场是看得见、摸得着的
【答案】B
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】磁场虽然是看不见、摸不着的,但是它却是实实在在的一种物质,它会对放入其中的磁体产生力的作用。
【解答】A、磁场看不见、摸不着,但磁场是一种真实存在的物质;而磁感线是为研究磁场而假想的一种模型,不是客观存在的;故A不对。
B、说法正确。
C、爱因斯坦是把椅子比作磁场,并不是说椅子就是磁场,故C不对。
D、我们生活的世界是物质世界,许多物质都是看得见、摸得着的,但也有些物质是看不见、摸不着的,比如磁场.故D不对。
故答案为:B
2.在一个圆形纸盒内放着一条形磁铁,盒的周围放着一些小磁针(黑端表示N极),这些小磁针静止时的指向如图所示,据此可知,纸盒内条形磁铁的放置情况是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】根据条形磁铁的磁场分布特点分析判断。
【解答】条形磁铁两端的磁性最强,中间磁性最弱,则磁极附近的磁感线呈放射状。根据图片可知,条形磁铁呈左上右下方向放置。左上方的小磁针的下端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁的左上端为S极,右下端为N极。
故选C。
3.根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实,某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说:地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下列选项中符合他假说的模型是( )
A.电流沿纬线由东向西
B.电流沿纬线由西向东
C.电流沿经线由北向南
D.电流沿经线由南向北
【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】根据安培定则分析即可。
【解答】将地球看作一个螺线管,地磁的N极在下端。右手握住螺线管,大拇指指向下端,此时弯曲的四指指尖向左,则环形电流的方向从右到左,也就是自东向西,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
4.如图所表示的磁场与实际不相符的是( )
A.同名磁极间的磁场
B.直线电流的磁场
C.通电螺线管的磁场
D.蹄形磁体的磁场
【答案】C
【知识点】磁场和磁感线;通电螺线管的磁场
【解析】【分析】根据对磁场和磁感线的理解和认识判断即可。
【解答】A.同名磁极相互排斥,它们之间的磁场成顶牛之势,且磁感线都从N极出来,回到S极,故A正确不合题意;
B.右手握住直导线,大拇指指向电流方向,弯曲的四指指尖朝向的方向就是磁场的环绕方向,故B正确不合题意;
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,此时大拇指朝下,则螺线管的下端为N极,上端为S极。而磁感线应该从下端出来,回到上端,故C错误符合题意;
D.蹄形磁铁的上端为N极,下端为S极,则磁感线应该从上端出来,回到下端,故D正确不合题意。
故选C。
5.指南针是我国古代的四大发明之一,有关指南针和地磁场的说法正确的是( )
A.指南针静止时指示南北方向,是因为指南针受到地磁场的作用
B.指南针静止时南极指向地理北极
C.如果地磁场消失,指南针还能指示南北方向
D.信鸽是靠绑在身上的小磁铁来实现导航的
【答案】A
【知识点】地磁场
【解析】【分析】根据对地磁场的认识分析判断。
【解答】地磁场的两极和地理两极交错分布,即地磁N极在地理南极附近,地磁S极在地理北极附近。根据“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的规律可知,小磁针的N极朝向地磁S极,即地理北极附近,故A正确;
指南针静止时南极指向地理南极附近,故B错误;
如果地磁场消失,那么就不会对指南针产生力的作用,因此它就不能指示南北方向,故C错误;
信鸽体内存在磁性物质,可以借助地磁场的作用辨别方向,实现导航,故D错误。
故选A。
二、电生磁
6.小强同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下:
⑴如图所示连接好电路,放上能够自由转动的小磁针,调节 (填“直导线”或“小磁针”)的位置,使小磁针静止时与直导线 (填“垂直”或“平行”)。
⑵闭合开关后,该电路是 (填“通路”“断路”或“短路”)状态,这样做的目的是增大 ,从而可增强电流的磁场。
⑶闭合开关,当直导线通电时小磁针发生偏转;断电后,小磁针转回到原来指南北的方向。
⑷使通电电流的方向反向后,小磁针也发生偏转,其N极所指方向与(3)时 (填“ 相同”“相反”或“不偏转"),通过这些现象你能总结出什么规律:
① ;
② 。
【答案】直导线;平行;短路;电流;相反;通电导线周围存在磁场;电流的磁场方向与电流方向有关
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)在奥斯特实验中,只有导线的方向与小磁针的指向平行时,小磁针受到磁力才是最大的,它的偏转才最明显。
(2)闭合开关后,如果电路中没有用电器,电流直接从正极流回负极,那么这就是短路。短路时,通过电路的电流很大,容易烧毁电源,发生火灾。
(4)根据实验现象解答。
①通电时,小磁针的指向发生偏转,说明它受到磁力的作用,即通电导体周围存在磁场;
②当电流方向改变后,小磁针的指向发生偏转,说明电流产生的磁场方向发生改变,那么得到电流的磁场方向和电流方向有关的结论,据此分析解答。
【解答】(1)如图所示连接好电路,放上能够自由转动的小磁针,调节直导线的位置,使小磁针静止时与直导线平行。
(2)闭合开关后,该电路是短路状态,这样做的目的是增大电流,从而可增强电流的磁场。
(4)使通电电流的方向反向后,小磁针也发生偏转,其N极所指方向与(3)时相反,通过这些现象得到:
① 通电导线周围存在磁场;
②电流的磁场方向与电流方向有关。
7.在探究“通电螺线管外部磁场特点”的实验中,小.华设计了如图甲所示的电路。实验时:
(1)可通过观察 来判断通电螺线管的磁极。
(2)如图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态,通过观察可知,通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似。
(3)要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素,除了图中所示的器材外,还需 。若开关S接“1”时,电流表的示数为I,现将开关S从“1”换接到“2”上,接下来他的操作是 ,这样可以探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系。
【答案】(1)小磁针的指向
(2)条形磁铁
(3)大头针;调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数仍为I
【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)小磁针上标注有南极和北极,可根据磁极之间的相互作用规律判断通电螺线管的极性。
(2)根据通电螺线管的磁场分布特点解答;
(3)小磁针只能显示通电螺线管有无磁性,而无法显示磁场强弱。如果在螺线管周围放上大头针,那么吸引的数量越多,则螺线管的磁场越强。根据图甲可知,切换开关后,螺线管的线圈匝数发生改变。根据控制变量法的要求可知,探究线圈匝数对磁场强弱的影响时,必须保证电流相同,据此分析解答。
【解答】(1)可通过观察小磁针的指向来判断通电螺线管的磁极。
(2)如图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态,通过观察可知,通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似。
(3)要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素,除了图中所示的器材外,还需大头针。若开关S接“1”时,电流表的示数为I,现将开关S从“1”换接到“2”上,接下来他的操作是:调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数仍为I,这样可以探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系。
8.完成以下作图:
(1)超市里的自动扶梯,有乘客时运行较快,无乘客时为了节能运行较慢。利用电磁继电器可以设计这样的电路,请按照要求用笔画线代替导线将图甲中的控制电路和工作电路连接完整。其中R1是压敏电阻(受到压力时阻值小;不受压力时阻值大),R2是限流电阻。
(2)在图乙中,用笔画线代替导线,连接能使电铃正常工作的实物图。
【答案】(1)解:如图所示
(2)解:如图所示
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)自动扶梯的速度发生改变,即电动机的转速发生改变,其实就是电路的总电阻发生改变。根据甲图可知,其实就是有乘客时,压力增大,电阻变小,电流变大,电动机转速加快。没有乘客时,压力减小,电阻增大,电动机转速减小。而这两个状态可以通过电磁继电器的控制实现,据此设计即可。
(2)根据乙图可知,当电磁铁中有电流经过时,衔铁被吸合,小锤会敲击铃盖发声。此后,要立即切断电路,电磁铁失去磁性,衔铁回归原来位置。这时电路再次接通,衔铁再次被吸下来敲击铃盖。如此循环往复即可,据此设计电路。
【解答】(1)①将左边的电池、电阻R2和电磁铁串联起来;
②将右边电源的左边连接在衔铁上,再将电动机连接在在面的静触点上。
③将电阻R1与上面的静触点连接,另一端也连接在下面的静触点上即可,如下图所示:
(2)电路从电源正极出发,依次经过开关,上面的触点(铁钉),A点,最后与电磁铁连接,回到负极即可,如下图所示:
三、磁场对电流的作用与电磁感应现象
9.利用电磁感应原理,同学们开展了一次有趣的跳绳活动:
如图,把一根大约10米长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合电路。两个同学摇动电线,并不断改变摇动的方向和所摇动电线的长度,观察电流表指针的变化。
(1)开展这一活动时,同学们建立的假设有:①地球是个大磁体,如果闭合电路一部分导体切割地磁场,就会产生感应电流;② 。
(2)活动中,同学们应观察电流表指针的哪些变化?
(3)活动中,同学们发现摇动电线越快,指针变化,就越快。请对此现象作出合理解释 。
【答案】(1)产生感应电流的方向、大小与站立的方向和所摇动的电线的长度有关
(2)应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小
(3)摇动电线越快,导体切割磁感线方向变化越快,产生的感应电流方向变化越快,指针变化就越快
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)在实验中,两个同学摇动电线的方向和电线长度不断改变,这说明他们认为:产生感应电流的大小和方向与摇动电线的方向、长度有关。
(2)电流表的指针摆动,说明有感应电流产生。指针偏转角度越大,说明感应电流越大。指针偏转方向改变,说明感应电流方向改变。
(3)根据感应电流的大小与导体切割磁感线的速度大小之间的关系解答。
【解答】(1)开展这一活动时,同学们建立的假设有:①地球是个大磁体,如果闭合电路一部分导体切割地磁场,就会产生感应电流;②产生感应电流的方向、大小与站立的方向和所摇动的电线的长度
(2)活动中,同学们应观察应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小。
(3)活动中,同学们发现摇动电线越快,指针变化,就越快。原因为:摇动电线越快,导体切割磁感线方向变化越快,产生的感应电流方向变化越快,指针变化就越快。
10.如图为探究“磁场对通电导体作用”的实验装置,所用到的实验器材:电源(可以用干电池替换)、蹄形磁铁、导体棒ab、金属导轨、开关、导线,利用该装置探究“磁场对通电导体作用力的大小与电流大小是否有关”。
(1)除添加一块电流表外,还需要添加什么实验器材?
(2)磁场对通电导体作用力的大小可以通过 来体现。
(3)实验步骤:
①断开开关,按图示电路将电流表和 串联接入电路,调节 到适当的位置,闭合开关记录
,同时观察 。
②调节滑动变阻器的滑片位置重复实验并记录实验数据。
(4)画出实验数据记录表格。
【答案】(1)滑动变阻器
(2)导体棒ab滑行的距离(或导体棒ab滚动的快慢)
(3)滑动变阻器;滑动变阻器的滑片;电流表示数;导体棒ab滑行的距离(或导体棒ab滚动的快慢)
(4)
电流大小
导体棒ab滑行的距离
磁场对电流的作用力
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)根据实验目的确定要测量的物理量,根据测量的物理量选择要使用的实验器材。
(2)磁场对导体的作用力越大,导体ab运动的越快,最终运动的距离越大。
(3)根据实验目的确定实验步骤的具体内容。
(4)根据实验过程,确定要记录的物理量,据此确定表格的行数和列数即可。
【解答】(1)探究磁场对通电导体作用力的大小与电流大小的关系时,必须改变电路电阻,从而改变通过导体的电流,因此还需要滑动变阻器。
(2)磁场对通电导体作用力的大小可以通过导体棒ab滑行的距离(或导体棒ab滚动的快慢)来体现。
(3)实验步骤:
①断开开关,按图示电路将电流表和滑动变阻器串联接入电路,调节滑动变阻器的滑片到适当的位置,闭合开关记录电流表示数,同时观察导体棒ab滑行的距离(或导体棒ab滚动的快慢)。
②调节滑动变阻器的滑片位置重复实验并记录实验数据。
(4)在实验中,要分别记录电流大小,对应的导体ab移动的距离,以及分析后得到磁场对电流作用力的大小,且实验要进行最少三次,那么表格中可以有3行,4列,如下表所示:
答案
电流大小
导体棒ab滑行的距离
磁场对电流的作用力
11.
(1)通电线圈在磁场中的转动情况如图甲.乙、丙所示,其中线圈处于平衡位置的是图乙;图丙中ab和cd边所受磁场力的方向相反,其原因是 。
(2)用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直,用刀片将漆全部刮掉,作为转动轴,做成如图丁所示的发电机模型,使小风车转动,观察到电流计指针左右偏转。它的工作原理是 ,该过程中能量的转化是 ;若将电流计换成电源,则线圈 (填“能”或“不能”)连续转动。
【答案】(1)ab和cd边中的电流方向相反
(2)电磁感应;机械能转化为电能;不能
【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的方向与磁场方向和电流方向有关。比较甲和丙可知,二者的磁场方向相同,只是电流方向相反。
(2)根据发电机的工作原理和能量转化解答。由于转动轴上的油漆全部刮掉,因此当线圈转过180°以后,通过线圈的电流方向与原来相反,受到作用力的方向与原来相反,于是线圈会在平衡位置附近振动,从而不能继续转动下去。
【解答】(1)通电线圈在磁场中的转动情况如图甲.乙、丙所示,其中线圈处于平衡位置的是图乙;图丙中ab和cd边所受磁场力的方向相反,其原因是:ab和cd边中的电流方向相反。
(2)用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直,用刀片将漆全部刮掉,作为转动轴,做成如图丁所示的发电机模型,使小风车转动,观察到电流计指针左右偏转。它的工作原理是电磁感应,该过程中能量的转化是机械能转化为电能;若将电流计换成电源,则线圈不能连续转动。
四、家庭用电
12.如图是小明设计的家庭电路的电路图,下列对此电路图的分析错误的是( )
A.保险盒接法错误,保险盒应该安装在火线上
B.二孔插座接法错误,其左端导线应该接在零线上
C.开关和灯泡接法正确,开关接在零线上符合安全用电原则
D.三孔插座接法正确,使用电冰箱时,插头应插在三孔插座上
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路的连接方法分析判断。
【解答】A.在家庭电路中,如果只有一根保险丝,那么必须接在火线上,从而保证切断电路后的安全,故A正确不合题意;
B.二孔插座的左孔接零线,右孔接火线,故B正确不合题意;
C.控制灯泡的开关应该接在火线上,灯泡尾部接火线,螺旋套接零线,故C错误符合题意;
D.三孔插座的左孔接零线,右孔接火线,中间的空接地线,冰箱有金属外壳,应该使用三角插头,故D正确不合题意。
故选C。
13.如图是小宇家的部分照明电路图。
(1)该电路中接错的元件是 (填写元件符号名称)。
(2)一天小宇发现灯L不亮了,而灯泡没坏。于是他闭合开关S,用测电笔分别测试a、b、……f各点,发现测试a、b、c三点时测电笔氖管发光,而测试d、e、f时不发光。这说明 两点间发生了 ,于是他很快修好了该电路。
(3)星期六晚上,小宇正在家里看电视,突然电灯、电视机都停止工作,聪明的小宇立刻用测电笔进行测试,他测出家里的插座的两个孔都能使氖管发光,小宇感到很纳闷。请你帮他分析一下,其原因可能是 。
【答案】(1)S2
(2)c、d;断路
(3)进户零线断路
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)根据家庭电路的接线方法判断;
(2)测电笔接触火线或与火线连通的位置时,氖管发光;接触零线或与零线连通的位置时,氖管不发光,据此分析解答。
(3)测电笔接触插座时会发光,说明进户线的火线肯定完好。在正常情况下,插座的左孔与零线相连,测电笔接触肯定不发光。如果进户线的零线断路时,那么插座的左孔通过闭合的电灯或电视机与火线相连,因此测电笔接触时也会发光。
【解答】(1)在家庭电路中,控制用电器的开关应该接在火线和用电器之间,与用电器串联。根据图片可知,开关S2与灯泡、插座并联,一旦闭合会发生断路,则错误的元件是S2。
(2)测电笔接触a、b、c点时发光,则它们都与火线连通。而接触d、e、f时不发光,说明c、d之间存在断路。
(3)星期六晚上,小宇正在家里看电视,突然电灯、电视机都停止工作,聪明的小宇立刻用测电笔进行测试,他测出家里的插座的两个孔都能使氖管发光,小宇感到很纳闷,其原因可能是:进户零线断路。
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