浙教版初中科学八下第一单元电和磁提高性精选训练试卷
一、单选题
1.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.
2.(2021八下·绍兴期中)小柯同学在医院看到一个自动输液报警器,如图1所示。 闭合开关,当输液报警器处的输液管中有药液流过时,绿灯亮;无药液流过时,喇叭报警。小柯运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器,如图2所示。如图3是光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图。以下说法正确的选项是( )
A.电磁铁的上端是 S 极
B.输液管中没有药液流过时,控制电路线圈中的电流变大
C.调试时,输液管中有无药液流过都会报警,可换用电阻更大的 R0改进
D.当输液管内有药水时,LED 灯发出的光将被会聚到光敏电阻上,衔铁吸下
3.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
4.(1.6家庭用电)断路器因方便、安全,被越来越广泛地使用。如图是断路器的工作原理,当电流过大时,它的工作顺序是( )
①簧锁装置脱开②触点断开③电流过大,双层金属片发热过多④双层金属片弯曲,触动簧锁装置
A.①②③④ B.④②③① C.③④①② D.②④③①
5.(1.6家庭用电)在如图所示的家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作,闭合开关,灯泡不亮,保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光,若电路中只有一处故障,则故障一定是( )
A.零线上的保险丝烧断 B.火线上的保险丝烧断
C.灯丝烧断 D.插头处短路
6.(1.6家庭用电)一种测电笔的构造如图所示,下列说法正确的是( )
A.使用测电笔时手可以接触笔尖
B.使用测电笔时手不要接触笔卡
C.测电笔中的电阻可以用铁丝代替
D.当氖管发光时有微弱电流通过人体
7.(1.6家庭用电)如图所示为某家庭厨房的部分电路,电灯和电热器都在正常工作。当三孔插座上刚插上搅拌器的插头时,所有用电器都突然停止工作。经检查,发现有一根保险丝熔断了,拔出搅拌器的插头后,用测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光。下列分析合理的是( )
A.一定是火线上的保险丝熔断了
B.只断开S1,再用测电笔检测灯泡的两个接线柱,氖管都发光
C.只断开S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都不发光
D.断开S1和S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都不发光
8.(1.5磁生电)如图为我国新型反潜巡逻机,机尾的“棍子”叫作磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为相应变化的电流,从而发现潜艇的存在。下列图中能解释磁异探测器工作原理的是( )
A. B.
C. D.
9.(1.4电动机)如图所示,甲、乙两图中的矩形线圈,给它们通电,则下列说法中正确的是( )
A.甲中线圈转动,乙中线圈不转动
B.乙中线圈转动,甲中线圈不转动
C.甲、乙中的线圈都会转动
D.甲、乙中的线圈都不会转动
10.(1.4电动机)下面四幅图中能说明电动机原理的是( )
A. B.
C. D.
11.(1.3电磁铁的应用)小张家所在的住宅区每栋单元的楼梯口都安装了防盗门,其门锁原理图如图所示,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人右侧门扣中的衔铁,门可打开。关于该门锁,下列说法中正确的是( )
A.该门锁利用了电生磁的原理来工作的
B.电流周围的磁场是假想的物理模型
C.闭合开关S后,电磁铁的右端为N极
D.该单元的各住户控制门锁的开关是串联的
12.(1.2电生磁(2))如图所示,盛水的烧杯放在电磁铁上方,当电磁铁的开关断开时,空心小铁球自由地浮在水面上,小磁针指向如图所示,以下说法正确的是( )
A.开关闭合时,小磁针N极向上偏转,S极向下偏转
B.开关闭合后,滑动变阻器的滑片向下移动时,电磁铁磁性减弱
C.当电路中电流减小时,空心小铁球所受的浮力减小
D.无论开关断开还是闭合,浮在水面上的空心小铁球所受的浮力不变
13.(1.1指南针为什么能指方向(2))如图所示是一个自制的小指南针。用硬纸板和大头针制作指南针的底座,使缝衣针磁化后,穿过按扣的两孔,放在底座的针尖上,当小指南针静止后,针尖指向北方。则下列说法中正确的是( )
A.针尖能指北,是受到磁感线的作用
B.针尖指的是地磁场的南极
C.针尾是指南针的N极
D.针尾所指方向,是该点地磁场的磁场方向
14.(1.1指南针为什么能指方向(1))小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上,搭成了一座漂亮的“硬币桥”,下列分析正确的是( )
A.“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性
B.“硬币桥”中间磁性最强
C.“硬币桥”的搭建利用了磁化的原理
D.两枚硬币相邻的部分是同名磁极
15.(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
二、填空题
16.(1.7电的安全使用)暑期持续的“桑拿天”,居民家里的空调、电扇都不停运转,导致电路火灾时有发生,火警电话不断,调查发现,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。
根据学过的科学知识回答下列问题。
(1)“超负荷”是指图 (填“①”或“②”)中所示情况。
(2)请你提出一条预防这种火灾发生应采取的措施: 。
17.(1.6家庭用电)如图所示,甲图是小明家卧室的一个插座,他用测电笔测试插座的A孔,氖管发光,则A孔接的是 线;乙图是一个台灯的电路示意图,当把台灯接入电路时,为了安全,应将台灯插头的 (填“C”或“D")插脚接火线,当电路中的开关S断开时,站在地面上的人用手接触电路中的E点 (填“会”或“不会”)触电。
18.(1.6家庭用电)
(1)如图甲所示电路,小明发现开关闭合后,灯L不亮。小明手头没有测电笔,他利用所学的知识,将电路中的其他支路断开,然后断开断路器,将一盏正常的小灯泡接在断路器两端作为检验灯(如图乙),发现两盏灯均不亮,则该电路的故障是 。具体哪个位置出问题了呢?小明又找来测电笔,用测电笔测试A、B、C、D四处时,发现只有B处氖管不发光,其他三处氖管发光,则故障具体情况为 。
(2)检修正常后,闭合开关,电灯发光,此时拿测电笔测试C点,测电笔使用方法正确,该人体电阻约为3 600欧,测电笔的氖管
(“会”或“不会”)发光;此时通过该人体的电流是 安。
(3)图甲中,小明想加装一个插座,他将电灯的开关断开,从开关内两个触点引出两根电线接在一个插座上,然后将录音机的插头插入插座,此时录音机 (填“有”或“没有”)电流通过, (填“能”或“不能”)正常工作。
19.(1.3电磁铁的应用)磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具,是高新技术的产物。上海磁悬浮列车的结构如图甲所示。要使列车悬浮起来,车身线圈的上端是 (填“N”或“S")极。图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图,A是磁性稳定的电磁铁,安装在铁轨上,B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管。B中电流方向如图乙所示,请在图中标出通电螺线管的N极 ,(螺线管B与电磁铁A之间相互 (填“排斥”或“吸引”),从而使列车悬浮在铁轨上方。
20.(1.3电磁铁的应用)酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封装置,为了方便操作,小明设计了用一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示,电磁铁的工作原理是 ;装置通电后,电磁铁上端为 (填“N”或“S")极。
21.(2021九上·余姚月考)如图是小金设计的甲醛污染的检测电路。当甲醛浓度高于0.1毫克/立方米时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随甲醛浓度的增大而减小。
(1)电铃应该接在 (选填“AC”或“BD”)之间。
(2)学校对甲醛的要求更严格,不得高于0.08毫克/立方米,为了使该电路能满足学校的要求,滑动变阻器R2应该 (选填“向上”或“向下”)调整。
22.(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。
23.(2021八下·上城期末)温度能明显影响金属导体和半导体的导电性能。如图甲所示是一种金属导体和一种半导体的“电阻——温度”特性图线。根据这一特性,它们不仅可以用来测量温度,还能作为热传感器运用到自动控制电路中。如图乙所示是一款利用热传感器设计的高温报警器电路,闭合开关启动报警器,此时P端为 极,当环境温度过高时,电铃会被接通发出报警声。热传感器接在电路中的 (选填“a”或“b”或“c”)位置,热传感器应使用图甲中的 (选填“金属导体”或“半导体”)。如果将滑动变阻器的滑动触头W向 (选填“左”或“右”)移动到某一位置,电铃也会被接通发出报警声。
24.(2021八下·浦江期末)如图甲所示,小丽把完好的验电笔插入连接正确的有电三孔插座中时,操作规范但验电笔的氖管不发光,由此可知,如果将电脑的三脚插头(如图乙所示)插入该插座,请判断插头的3号脚接 (选填“火线”、“零线”或“地线”)。另外,为了防止触电,插头的1号脚连接在电脑的 。
25.(2021八下·乐清期末)电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面。
(1)在干电池的正负极两端吸附上超强磁铁,将它放入铜质螺线管中,可以制成电磁动力“小车”,(见图甲)。已知干电池两端的超强磁铁,最左端和最右端的磁极皆为S极(见图乙),与铜导线接触,当乐乐将“小车”从右端完全塞入铜螺线管时,会与铜螺线管形成闭合电路,产生电流,“小车”将沿着螺线管向左运动(见图丙)。请从磁体间的相互作用规律对“小车”运动的原因做出解释 。
(2)阅读以下材料回答问题:
材料一:公元前3世纪,我国就有司南(指南针)的记载。
材料二:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,揭开了电与磁之间的相互联系。同年法国物理学家安培受到奥斯特理论的启发,通过设计9个实验总结出了安培定律。
材料三:1831年,英物理学家法拉第发现了电磁感应现象,为第二次技术革命奠定了基础。
材料四:20世纪50年代以后,晶体管的发明和集成电路的制造成功,实现了电子器材小型化,使人类进入了信息化时代。
分析上述科学史,判断下列观点正确的有_________。(可多选)
A.科学知识是稳定、持久和确定的
B.科学知识是通过直接观察获得的
C.借助实验可以帮助科学理论的发现
D.科学家之间的沟通和交流有利于科学发展
E.科学理论和技术的发展会促进人类社会的发展
26.(2021八下·杭州期中)如图甲所示,水平桌面上,两块相同的条形磁铁在水平推力F1的作用下做匀速直线运动。
(1)取走其中一块后,磁铁在水平推力F2的作用下仍做匀速直线运动。如图乙所示,则F2 F1(选填“>”“=”或“<”)。
(2)如图丙所示,磁铁在F2的作用下,匀速直线运动过程中,若闭合开关S,则磁铁运动速度将 (选填“变大”或“变小”)。
27.(2021八下·杭州月考)漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里必须安装如图所示的漏电保护器,漏电保护器主要由三部分组成:检测元件、中间放大环节、操作执行机构,其工作原理是将漏电保护器安装在线路中,一次线圈与电网的线路相连接,二次线圈与漏电保护器中的脱扣开关控制器连接,当用电设备正常运行时,线路中电流呈平衡状态,互感器中电流矢量之和为零(电流是有方向的矢量,如按流出的方向为“+”,返回方向为“-”,在互感器中往返的电流大小相等,方向相反,正负相互抵销),由于一次线圈中没有剩余电流,所以不会感应二次线圈,漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行,当设备外壳发生漏电并有人触及时,则在故障点产生分流,此漏电电流经人体-大地-工作接地,返回变压器中性点(并未经电流互感器),致使互感器中流入、流出的电流出现了不平衡,一次线圈中产生剩余电流。因此,便会感应二次线图,当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时,自动开关脱扣,切断电源。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,说明洞电保护器需要更换。
(1)如图乙,如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1-I2 I3(>/=).
(2)如图甲,关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.站在地面上的人触及b线时(单线触电),脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用。
B.当用户家的电流超过一定值时,脱扣开关会自动断开,即有过流保护作用。
C.当火线和零线间电压太高时,脱扣开关会自动断开,即有过压保护作用。
D.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电)脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用
28.(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”)。
29.(2021八下·余杭月考)如图所示的家庭照明电路,已知其中一只灯泡的灯头接线处存在故障,电工师傅为查明故障,将保险丝处换接成一只“220V 40W”的灯泡L0,当只闭合开关S、S1时,灯泡L0和L1都呈暗红色(比正常发光状态暗得多)则说明L1所在支路 ;当只闭合开关S、S2时,灯泡L0正常发光,L2不发光,由此可以确定判断L2灯头接线处 。
30.(2021八下·余杭月考)医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向活塞筒外开启,S2只能向活塞筒内开启。线圈中的电流从B流向A时,螺线管的左边是 (选填“N”或“S”)极,活塞柄向 运动(选填“左”或“右”),血液的流向是 (选填“从②流向①”或“从③流向②”)状态。
31.(2020八下·青田期中)如图虚线框内的装置叫 ,其中R是热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,R0是滑动变阻器.该装置的工作原理是:随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,当电流达到一定值时,衔铁被吸合,右侧空调电路接通,空调开始工作.为了节能,现要将空调启动的温度调高,可以适当将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,或者适当 (选填“增大”或“减小”)控制电路的电源电压.
32.(2020八下·拱墅期末)图甲为热敏电阻的R-t图像,图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路(U为5V恒压电源),継电器线圈的电阻不计,图中的电源:是恒温箱加热器的电源。当线圈中的电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合,加热器停止工作,实现温控。
(1)恒温箱内的加热器应接在 (选填A、B或C、D)端
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值为160Ω时,此时恒温箱设定的温度为 ℃
(3)要实现50℃-100℃之间任一温度的控制,滑劫变阻器R的最大阻值至少为
33.(2020八下·青田期中)如图是小华家的部分家庭电路的电路图,小华在家用台灯L2学习时,突然台灯L2的灯丝断了,而屋内的照明灯L1依然正常发光,小华用试电笔检测插座c、d两孔时发现,d孔能使试电笔的氖管发光,c孔不能使试电笔的氖管发光,则甲、乙两根进户线中 (填“甲”或“乙”)是火线,若小华将屋内的照明灯L1的开关S1断开,用试电笔检测灯L1两端的a、b两点,会发现 (填“a”、“b”或“都”)能使试电笔的氖管发光,这样连接的电路是 (填“安全”或“危险”)的。
三、实验探究题
34.(1.2电生磁(2))某科学兴趣小组按如图所示电路探究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”,记录数据如表。
实验次数 1 2 3
电流(安) 0.8 1.8 1.5
吸引大头针数目(枚) 无铁芯(50 匝线圈) 0 0 0
有铁芯(50 匝线圈) 3 5 8
(1)通过本实验可探究影响通电螺线管磁性强弱的因素有 。
(2)实验中发现无铁芯的通电螺线管没有吸引起大头针,那么通电螺线管到底有没有磁性呢?小组同学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: 。(列举1种)
(3)小组同学提出一个新问题:通电螺线管的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关?
于是进行了如下实验:①按电路图接好电路,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,插入大铁芯,记录被吸引的大头针数目。②取下大铁芯,再更换为小铁芯,改变滑动变阻器的滑片位置,记录被吸引的大头针数目。③两者进行比较。该实验存在明显不足,请指出不足之处: 。
35.(2021八下·长兴期末)小安通过查找资料后制作了“电能无线传输”装置(如图所示)来模拟无线充电。图中送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈利用磁场产生电流。受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输。
已知电线圈两端电压大小与受电线圈的匝数有关。小安用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同、直径不同的线圈进行探究。实验数据如下表:(送电线圈直径为70.0mm)
实验次数 受电线圈的直径D/mm 两线圈之间的距离r/mm 受电线圈两端的电压U/V
1 70.0 22.0 8.6
2 70.0 11.0 14.1
3 70.0 5.5 20.5
4 145.0 5.5 10.3
5 105.0 5.5 16.9
6 45.0 5.5 13.9
7 32.0 5.5 5.4
(1)分析 三次实验数据可初步得出结论:在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距离越小,受电线圈两端的电压越大。
(2)分析3、4、5、6、7五次实验数据可初步得出结论:在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下,随着受电线圈的直径增大,两端的电压 。
(3)目前无线充电还存在一些缺点,请提出一条 。
四、解答题
36.(2021九上·温州开学考)兴趣小组同学设计了一种自动蓄水装置(如图),其工作原理是:滑动变阻器R2的滑片P固定在弹簧的最下端,当水箱未盛水时,滑片P在R2的某端点,闭合开关后,水泵向水箱内注水;当水面上升使滑片P指向R2的中点时,水面到达预设的警戒高度,水泵自动停止注水,同时电铃发出响声报警。已知当线圈中电流I≥0.1安时,衔接被吸下;R1的阻值为20欧,R2的总电阻为20欧,线圈电阻忽略不计。
(1)当水箱未盛水时,滑片P在R2的 (选填“最上端”或“最下端”)。
(2)求电源电压U。
(3)若要使该自动蓄水装置警戒水位适当升高,可采取的措施有 (列举2种)。
五、综合说理题
37.(2020八下·丽水期末)在研究磁体性质时,小科同学发现:
现象一:小磁针自由静止时总是南北指向。
现象二:当用条形磁体一端靠近小磁针的同名磁极时,它们相互排斥。但靠得很近时,居然出现相互吸引现象(如图所示)。请对上述现象作出解释。
答案解析部分
1.【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。
2.【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)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)根据图3确定光敏电阻的阻值随光照强度的变化规律,然后再判断控制电流的变化;
(3)当装置报警时,衔铁被弹簧拉回,此时电磁铁的磁场偏弱,据此分析电流的变化,确定电阻的变化即可;
(4)根据装置的工作过程判断。
【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,故A错误;
当输液管中没有药液时,光敏电阻上的光照强度减弱,则它的阻值增大,而电流变小,故B错误;
有药液时,光敏电阻的光照强度较大而阻值较小。此时电磁铁不能吸引衔铁,则说明通过电流偏小,也就是总电阻偏大,因此应该换用电阻更小的R0才行,故C错误;
当输液管内有药水时,LED 灯发出的光将被会聚到光敏电阻上,光照强度变大而电阻变小,通过电磁铁的电流增大,则衔铁吸下,故D正确。
故选D。
3.【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。
4.【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据图片分析断路器的结构和工作过程,然后对各个环节进行排序。
【解答】根据图片可知,当电流过大时,断路器的工作过程如下:
③电流过大,双层金属片发热过多;
④双层金属片弯曲,触动簧锁装置;
①簧锁装置脱开;
②触点断开。
即正确顺序为③④①②。
故选C。
5.【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析,确定可能出现的现象,然后与题目进行比较即可。
【解答】A.零线上的保险丝烧断时,所有的支路都与零线断开。闭合开关后,灯泡只与火线相连,没有与零线相连,因此不会发光。将电视插入插座后,电视只与火线相连,没有与零线相连,所以不会工作。左边的插孔连接零线,测电笔应该不发光,此时它通过灯泡与火线相连,于是测电笔发光,故A符合题意;
B.火线上的保险丝烧断后,所有的支路都与火线断开,此时测电笔接触插孔时不会发光,故B不合题意;
C.灯丝烧断时,只会造成灯泡不发光,不会使电视不工作,故C不合题意;
D.插头处短路时,火线上的保险丝也会烧断,故D不合题意。
故选A。
6.【答案】D
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】根据对测电笔的结构和使用方法的认识判断。
【解答】A.使用测电笔时,笔尖直接与火线接触,接触笔尖相当于直接接触火线,可能发生触电事故,故A错误;
B.使用测电笔时,人体必须与尾部的金属体接触,即必须接触笔卡,故B错误;
C.测电笔中的电阻阻值非常大,不能用一般的铁丝代替,故C错误;
D.当氖管发光时,电流通过测电笔和人体,然后流入大地,故D正确。
故选D。
7.【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】保险丝熔断,肯定是电流过大引起的,而搅拌器插头插入后因此保险丝熔断,肯定是搅拌器的插头存在短路,据此分析判断即可。
【解答】A.拔出搅拌器的插头后,测电笔接触插座的左右两孔时都发光,这说明火线联通,而零线断开,即零线上的保险丝被烧断,故A错误;
B.只断开S1,灯泡与火线断开,但是它通过电热器与火线联通,则用测电笔测出灯泡的两个接线柱时,都会发光,故B正确;
C.只断开S1,插座的右孔直接与火线相连,左孔通过灯泡与火线相连,因此测电笔接触时都会发光,故C错误;
D.断开S1和S2时,三孔插座的右孔直接与火线相连,因此测电笔的氖管肯定发光,故D错误。
故选B。
8.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为相应变化的电流”可知,磁异探测器的工作原理为电磁感应现象,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,则电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,故A符合题意;
B.将导线缠绕在铁钉上,通过电流时能够吸引大头针,这说明通电螺线管产生了磁场,故B不合题意;
C.当条形磁体的一端靠近小磁针时,小磁针的指向发生改变,这说明小磁针受到的了磁力的作用,故C不合题意;
D.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,即电流周围存在磁场,故D不合题意。
故选A。
9.【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】左手定则:伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指尖朝向电流方向,此时大拇指所指的方向就是导体的受力方向,据此分析判断即可。
【解答】假设电流方向沿abcd方向流入线圈。ab:伸开左手,手心朝向左侧,四指指尖朝向纸内,此时大拇指指向下面,则ab受到磁力向下。cd:伸开左手,手心朝向左侧,四指指尖朝向纸外,此时大拇指指向上面,则cd受到磁力向上。
甲图中的两个力促使线圈沿逆时针方向转动,而乙图中的两个力相互抵消,不能使线圈转动。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
10.【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据电动机的工作原理判断。
【解答】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
A.两个电磁铁线圈匝数不同,二者串联时通过的电流相等,线圈匝数多的吸引的大头针多,这说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关,故A不合题意;
B.电磁继电器的工作原理为电磁铁,故B不合题意;
C.当导线中有电流经过时,下面的小磁针的指向方向改变,说明电流周围存在磁场,故C不合题意;
D.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D符合题意。
故选D。
11.【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;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)根据电流的磁效应分析;
(2)根据对磁场的认识判断;
(3)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(4)用电器相互影响为串联,不相互影响为并联。
【解答】A.该门锁的主要结构为电磁铁,利用电流的磁效应工作,即电生磁,故A正确;
B.电流周围的磁场是客观存在的,故B错误;
C.闭合开关后,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N极,故C错误;
D.无论哪家住户闭合自己的开关,都能使门锁打开,则这些开关不相互影响,应该为并联,故D错误。
故选A。
12.【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磁极方向,根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的指向;
(2)电磁铁的磁场强弱与电流大小有关,即电流越大,磁场越强;
(3)(4)对铁球进行受力分析,根据二力平衡的知识判断浮力的变化。
【解答】A.开关闭合时,线圈上的电流向右。右手握住螺线管,弯曲的四指指向右边,此时大拇指指向上端,则上端为电磁铁的N极,下端为S极。根据“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知,小磁针的S极向上偏转,故A错误;
B.开关闭合后,滑动变阻器的滑片向下移动时,它的阻值减小,而通过它的电流增大,则电磁铁磁性变强,故B错误;
D.当开关断开时,小球只受重力和浮力,根据漂浮条件可知,此时浮力等于重力。当闭合开关后,电磁铁对小球产生向下的吸引力,此时F浮力=G+F吸引,则小球受到的浮力增大,故D错误;
C.当闭合开关后,电磁铁对小球产生向下的吸引力,此时F浮力=G+F吸引。当电流减小时,电磁铁的磁场变弱,小球受到的吸引力减小,则小球受到的浮力减小,故C正确。
故选C。
13.【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)根据磁极之间的相互作用规律判断;
(2)(3)当小磁针静止下来时,指南的一端为南极,指北的一端为北极。
(4)在磁场中,当小磁针静止下来时,北极所指的方向就是该点的磁场方向。
【解答】地球就是一个巨大的磁体,它的北极在地理南极附近,南极在地理北极附近。磁化后的缝衣针也是一个磁体,由于受到地磁场的作用,因此针尖会指向北方,故A错误;
针尖指的是地理的北方,其实是地磁场的南极,故B正确;
针尾指向地理的南方,是指南针的南极(S极),故C错误;
针尖是指南针的北极,因此针尖所指的方向,是该点地磁场的磁场方向,故D错误。
故选B。
14.【答案】C
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】根据对磁体、磁场和磁化、以及磁极之间的相互作用规律分析解答。
【解答】每个硬币都是独立的,之所以能够连接在一起形成“硬币桥”,是因为它们全部被磁化为小磁铁,即每个硬币都有磁性,故A错误,C正确;
根据图片可知,硬币的上下两个表面为磁极,磁场不是水平分布的,则中间的磁性与两边的磁性一样,故B错误;
两枚硬币相邻的部分是异名磁极,故D错误。
故选C。
15.【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。
16.【答案】(1)①
(2)避免同时使用多个大功率用电器(或在电路中安装保险丝)
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】(1)根据“超负荷”的定义分析解答;
(2)根据这种火灾发生的原因确定防御措施。
【解答】(1)“超负荷”,其实就是用电器的总功率过大,故选①。
(2)为了预防由于总功率过大导致的火灾,应该采取的措施为:避免同时使用多个大功率用电器(或在电路中安装保险丝)。
17.【答案】火;D;不会
【知识点】测电笔的使用;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】(1)测电笔接触火线或与火线相连的位置时会发光,接触零线或与零线相连的位置时不会发光。
(2)在家庭电路中,开关应该接在火线和用电器之间;
(3)触电的条件:①接触带电体;②形成通路,据此分析判断。
【解答】(1)如图所示,甲图是小明家卧室的一个插座,他用测电笔测试插座的A孔,氖管发光,则A孔接的是火线。
(2)根据乙图可知,开关S应该与火线相连,因此D插脚为火线,而C插脚为零线;
(3)根据图片可知,当开关S断开时,灯泡和E点都与火线断开,则人接触E点不会触电。
18.【答案】(1)断路BC;间断路
(2)不会;0
(3)有;不能
【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)将检验灯接入后,它与原来的灯泡串联。如果检验灯不发光,说明电路中没有电流,即电路发生断路。用测电笔接触A、B、C、D四个位置时,A、C、D处都能发光,说明它们都与火线连通,而B点氖管不发光,说明BC之间存在断路,据此分析解答。
(2)根据图片可知,电流经过灯泡后,可以通过人体流入大地,也可以通过零线流入大地。由于零线的电阻远远小于人体电阻,所以人体被短路,即没有电流经过人体。
(3)从开关内两个触点引出两根电线接在一个插座上,然后接入录音机,此时录音机与灯泡串联,它们都有电流经过。由于录音机两端的电压小于额定电压220V,所以它不能正常工作,据此分析解答。
【解答】(1)如图甲所示电路,小明发现开关闭合后,灯L不亮。小明手头没有测电笔,他利用所学的知识,将电路中的其他支路断开,然后断开断路器,将一盏正常的小灯泡接在断路器两端作为检验灯(如图乙),发现两盏灯均不亮,则该电路的故障是断路。具体哪个位置出问题了呢?小明又找来测电笔,用测电笔测试A、B、C、D四处时,发现只有B处氖管不发光,其他三处氖管发光,则故障具体情况为BC间断路。
(2)检修正常后,闭合开关,电灯发光,此时拿测电笔测试C点,测电笔使用方法正确,该人体电阻约为3600欧,测电笔的氖管不会发光;此时通过该人体的电流是0安。
(3)图甲中,小明想加装一个插座,他将电灯的开关断开,从开关内两个触点引出两根电线接在一个插座上,然后将录音机的插头插入插座,此时录音机有电流通过,不能正常工作。
19.【答案】S;;排斥
【知识点】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】(1)根据磁极之间的相互作用解答;
(2)根据安培定则判断通电螺线管的极性。
(3)根据磁极之间的相互作用解答。
【解答】(1)根据图甲可知,要使车身与轨道脱离,车身需要受到向上的吸引力。根据“异名磁极相互吸引”可知,车身线圈上端应该是S极。
(2)根据图乙可知,线圈上电流向右。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,则上端为螺线管B的N极,如下图所示:
(3)根据图片可知,要使螺线管B悬浮在A上面,二者之间必须排斥。
20.【答案】电流的磁效应;N
【知识点】电磁铁的构造和原理;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据电磁铁的工作原理解答;
(2)根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】(1)电磁铁的工作原理为电流的磁效应。
(2)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。
21.【答案】(1)BD
(2)向上
【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)分析甲醛浓度增大到一定程度时衔铁的位置即可;
(2)电磁铁吸合报价时,通过它的电流大小不变,因此电路的总电阻不变。根据甲醛浓度的变化确定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即可。
【解答】(1)当甲醛的浓度增大时它的阻值减小,则通过电磁铁的电流增大,它的磁场增强,衔铁被吸下来接通BD所在的电路,此时电铃发声报警,因此电铃应该接再BD之间。
(2)电磁铁吸合报价时,通过它的电流大小不变,因此电路的总电阻不变。当甲醛的浓度降低时,气敏电阻的阻值增大,根据R总=R1+R2可知,变阻器的阻值应该减小,即滑片向上移动。
22.【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。
23.【答案】N;C;半导体;右
【知识点】电路的动态分析;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)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)根据右图结合半导体的电阻变化规律分析解答;
(3)如果电铃要报警,那么电磁铁的磁场就要增强,即电流增大,据此分析变阻器的滑片移动方向。
【解答】(1)根据右图可知,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P端,则P端为电磁铁的N极;
(2)当环境温度过高时,电铃会被接通而报警,此时电磁铁的磁场增强,通过它的电流增大,而电路的总电阻变小,热传感器应该接在控制电路的C处。根据左图可知,半导体的电阻随温度升高而减小,则应该使用图甲中的半导体。
(3)如果电铃要报警,那么电磁铁的磁场就要增强,即电流增大,此时变阻器的阻值要变小,则变阻器的触头W应该向右移动。
24.【答案】火线;金属外壳
【知识点】插座的构造与工作方式
【解析】【分析】根据三孔插座接线“左零右火中间地”分析解答。
【解答】如果将电脑的三脚插头(如图乙所示)插入该插座,请判断插头的3号脚插在右孔,接火线。另外,为了防止触电,插头的1号脚插在上孔零线中,连接在电脑的金属外壳上。
25.【答案】(1)磁铁(“小车”)接触的一段螺线管产生磁场,相当于电磁铁,电磁铁的左端为N极,右端为S极,与“小车”左端吸引,右端排斥,使得“小车”持续向左运动。(酌情给分)
(2)C;D;E
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)电流通过导体时会产生磁场,“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”,据此对“小车”运动的原因进行分析即可;
(2)根据材料,结合自己对科学研究的认识分析判断。
【解答】(1)从磁体间的相互作用规律对“小车”运动的原因做出解释:磁铁(“小车”)接触的一段螺线管产生磁场,相当于电磁铁,电磁铁的左端为N极,右端为S极,与“小车”左端吸引,右端排斥,使得“小车”持续向左运动。
(2)A.科学知识不是稳定、持久和确定的,而是不断更新、变化和发展的,故A错误;
B.科学知识往往都是通过观察、实验、推理等过程而发现的,故B错误;
C.借助实验可以帮助科学理论的发现,故C正确;
D.科学家之间的沟通和交流有利于科学发展,故D正确;
E.科学理论和技术的发展会促进人类社会的发展,故E正确。
故选CDE。
26.【答案】(1)<
(2)变小
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;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】(1)首先根据影响滑动摩擦力的因素分析磁铁受到摩擦力的大小变化,再根据二力平衡的知识判断推力F2的大小变化。
(2)如果条形磁铁受到吸引力,那么它的运动速度增大;如果条形磁铁受到排斥力,那么它的运动速度减小;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规律分析条形磁铁受到的磁力方向即可。
【解答】(1)由于磁铁始终在桌面上保持匀速直线运动状态,因此它受到的推力始终等于摩擦力。将乙和甲比较可知,磁铁和桌面之间接触面的粗糙程度不同,而磁铁对桌面的压力减小,则乙中磁铁受到的摩擦力减小,因此推力会减小,即F2(2)闭合开关后,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,则右端为电磁铁的N极,而左端为电磁铁的S极。根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁铁受到水平向左的排斥力,因此它的运动速度将减小。
27.【答案】(1)=
(2)A
【知识点】串、并联电路的电流特点;家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)根据乙图可知,当电路发生漏电时,相当于人体和用电器并联,I1为干路电流,I2和I3为支路电流。根据并联电路的电流规律可知:I1=I2+I3,据此分析计算即可;
(2)漏电保护器启动的关键是通过火线的电流和零线的电流不相等,据此分析判断。
【解答】(1)根据公式I1=I2+I3可知,如果电路中发生漏电,漏电电流为I3。则I1-I2=I3。
(2)A.站在地面上的人触及b线时(单线触电),火线电流增大,而零线电流不变,二者出现电流差,则脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用,故A正确;
B.当用户家的电流超过一定值时,通过火线和零线的电流始终相等,没有电流差,则脱扣开关不会跳闸,故B错误;
C.当火线和零线间电压太高时,通过火线和零线的电流始终相等,没有电流差,则脱扣开关不会跳闸,故C错误;
D.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电),通过火线和零线的电流始终相等,没有电流差,则脱扣开关不会跳闸,故D错误。
故选A。
28.【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。
29.【答案】正常;短路
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】在串联电路中,总电压等于各处电压之和;灯泡的亮度由它两端的电压决定,电压越大,它的亮度越大,据此分析判断。
【解答】①当只闭合开关S、S1时,灯泡L0和L1串联。根据U总=U0+U1可知,正常情况下,两个灯泡的电压都会远远小于额定电压220V,肯定发光比较微弱,呈暗红色,因此L1所在的支路正常。
②当只闭合开关S、S2时,灯泡L0和L2串联,正常情况下,两个灯泡都不应该正常发光。此时L0正常发光,L2不发光,说明只有L0独自在工作,而L2灯头接线处发生短路。
30.【答案】N;右;②流向①
【知识点】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磁极方向,然后根据磁极之间的相互作用规律判断活塞的运行方向;如果活塞筒内容积增大,那么压强减小,此时开关S2打开,S1闭合,血液从③进入②;否则,血液从②进而①,据此分析判断。
【解答】线圈中的电流从B流向A时,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,那么螺线管的左端为N极。根据“同名磁极相互排斥”可知,此时活塞向右运动,里面容积变小,压强变大,开关S2闭合,S1打开,血液的流向为从②到①。
31.【答案】电磁继电器;右;减小
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】根据图示可知,电路包括控制电路和工作电路;热敏电阻决定了电路的工作,而随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小;根据题意可知,当控制电路中的 电流达到一定值时,衔铁被吸合,右侧空调电路接通,空调工作;根据热敏电阻的变化和欧姆定律判断滑动变阻器滑片移动的方向和电源电压的变化。
【解答】电磁继电器在电路中相当于开关,因此虚线框内的装置叫电磁继电器;根据题意可知,衔铁吸合需要的电流是一定的,即控制电路中的电流不变;要将空调启动的温度调高,则热敏电阻的阻值将减小,由 可知,当电源电压一定时,热敏电阻越小,则滑动变阻器接入电路的阻值越大,即将滑片向右移动;当滑动变阻器的阻值一定时,热敏电阻的阻值减小,则电源电压也需要减小。故答案为:电磁继电器;右;减小
32.【答案】(1)A、B
(2)50
(3)200 Ω
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)电流达到20mA时加热器停止工作,那么此时加热器所在的电路肯定是断开的,根据衔铁的运动方向判断即可;
(2)首先根据计算出衔铁吸合时的总电阻,然后根据R=R总-R变计算出热敏电阻的阻值,最后根据甲图确定此时的温度;
(3)电磁铁的衔铁吸合时总电阻保持不变,根据甲图确定两个温度时对应的热敏电阻的阻值,然后根据R变=R总-R计算出变阻器的阻值即可。
【解答】(1)根据乙图可知,当电流大于20mA时,电磁铁的磁场增强,衔铁被吸下来,切断AB所在的电路。由于此时加热器停止工作,所以加热器应该接在AB端。
(2)衔铁吸合时的总电阻;
此时热敏电阻的阻值:R=R总-R变=250Ω-160Ω=90Ω;
根据甲图可知,此时恒温箱内的温度为50℃;
(3)当温度为100℃时,热敏电阻的阻值为50Ω;
那么此时滑动变阻器接入的阻值为:R变=R总-R=250Ω-50Ω=200Ω。
因此滑动变阻器的最大阻值至少为200Ω。
33.【答案】乙;都;危险
【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分时,氖管会发光;接触零线或与零线连通的部分时,氖管不会发光;
(2)当开关S1闭合时,a点与火线相连,测电笔氖管发光;b点与零线相连,测电笔不发光。当开关S1断开时,a点仍然发光,b点与零线断开,通过灯丝与火线连通,此时测电笔就会发光。如果人接触到灯泡L1,很容易发生触电事故。
【解答】(1)d孔与乙线相连,此时氖管发光,则说明乙是火线,甲是零线;
(2)若小华将屋内的照明灯L1的开关S1断开,用试电笔检测灯L1两端的a、b两点,会发现都能使试电笔的氖管发光,这样连接的电路是危险的。
34.【答案】(1)电流大小,有无铁芯
(2)把小磁针放到螺线管的下端,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)改变滑动变阻器的滑片位置
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据表格数据,分析影响通电螺线管磁性强弱的可能因素;
(2)没有吸引大头针,可能是螺线管产生的磁场太弱,可以借助阻力非常小的小磁针进行验证。只需比较通断电时小磁针指向是否改变即可。
(3)探究通电螺线管的磁场强弱与铁芯大小的关系时,必须控制通过电路的电流大小相同。实验中,改变了滑动变阻器的滑片位置,从而改变了电阻,导致电流发生改变,据此分析解答。
【解答】(1)根据表格可知,变化的因素有两个:电流大小和有无铁芯,因此:通过本实验可探究影响通电螺线管磁性强弱的因素有:电流大小和有无铁芯。
(2)小组同学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:把小磁针放到螺线管的下端,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)该实验存在明显不足,请指出不足之处:改变滑动变阻器的滑片位置。
35.【答案】(1)1、2、3
(2)先增大后减小
(3)充电距离过短(合理即可)
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(2)将3、4、5、6、7的实验数据,按照线圈直径从小到大的顺序依次排列,然后分析电压随线圈直径大小的变化规律;
(3)可从充电距离,充电电压等角度分析无线充电的缺点。
【解答】(1)受电线圈的直径和匝数相同而距离不同的实验为1、2、3,因此分析1、2、3三次实验数据可初步得出结论:在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距离越小,受电线圈两端的电压越大。
(2)将五组数据按照线圈直径从小到大依次排列为:32、45、70、105、145;对应的电压分别为:5.4、13.9、20.5、16.9、10.3,则得到结论:在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下,随着受电线圈的直径增大,两端的电压先增大后减小。
(3)目前无线充电还存在一些缺点,例如:充电距离过短。
36.【答案】(1)最下端
(2)
(3)减小R1的阻值、增加线圈匝数、缩小衔铁与线圈的距离等(其他合理措施均可)。
【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)根据图片可知,弹簧受到的拉力越大,它的长度越大,变阻器的滑片越靠下,变阻器的阻值越小。当水箱中有水时,物体会受到浮力,根据F拉=G-F浮分析即可;
(2)当水面上升使滑片P指向R2的中点时,此时线圈电流达到0.1A,衔铁弹开来报警。首先根据R总=R1+R2'计算出总电阻,再根据U总=I总R总计算出电源电压即可。
(3)当警戒水位升高时,R2的阻值增大,通过电路的电流会变小,电磁铁的磁场会变弱,衔铁会弹开接通报警电路,此时需要增大电流,或者增大电磁铁的磁场强度,据此分析解答。
【解答】(1)当水箱未盛水时,物体不会受到浮力,根据F拉=G-F浮可知,此时弹簧受到的拉力最大,它的长度最大,则滑片应该在最下端。
(2)当水面上升使滑片P指向R2的中点时,此时线圈电流达到0.1A,衔铁弹开来报警。
此时总电阻为:R总=R1+R2'=20Ω+20Ω×=30Ω;
电源电压为:U总=I总R总=0.1A×30Ω=3V。
(3)当警戒水位升高时,R2的阻值增大,通过电路的电流会变小,电磁铁的磁场会变弱,衔铁会弹开接通报警电路,此时需要增大电流,或者增大电磁铁的磁场强度,则采取的措施:
①增大电流,即减小R1的阻值;
②增大电磁铁的磁场强度,即增大线圈匝数;
③增大衔铁与线圈中间的吸引力,即缩小衔铁与线圈的距离。
37.【答案】现象一:地球本身是一个巨大的磁体,地磁南北极在地理南北极附近,因此小磁针在地磁场的作用下指示南北方向;现象二:条形磁体磁性很强,当条形磁体很靠近小磁针时将小磁针靠近端迅速磁化成异名磁极。磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用;地磁场
【解析】【分析】(1)根据地球上磁场的分布规律和磁极之间的相互作用分析;
(2)根据磁化的知识和磁极之间的相互作用分析。
【解答】现象一:地球本身是一个巨大的磁体,地磁南北极在地理南北极附近,因此小磁针在地磁场的作用下指示南北方向;
现象二:条形磁体磁性很强,当条形磁体很靠近小磁针时将小磁针靠近端迅速磁化成异名磁极。磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
1 / 1浙教版初中科学八下第一单元电和磁提高性精选训练试卷
一、单选题
1.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。
2.(2021八下·绍兴期中)小柯同学在医院看到一个自动输液报警器,如图1所示。 闭合开关,当输液报警器处的输液管中有药液流过时,绿灯亮;无药液流过时,喇叭报警。小柯运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器,如图2所示。如图3是光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图。以下说法正确的选项是( )
A.电磁铁的上端是 S 极
B.输液管中没有药液流过时,控制电路线圈中的电流变大
C.调试时,输液管中有无药液流过都会报警,可换用电阻更大的 R0改进
D.当输液管内有药水时,LED 灯发出的光将被会聚到光敏电阻上,衔铁吸下
【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)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)根据图3确定光敏电阻的阻值随光照强度的变化规律,然后再判断控制电流的变化;
(3)当装置报警时,衔铁被弹簧拉回,此时电磁铁的磁场偏弱,据此分析电流的变化,确定电阻的变化即可;
(4)根据装置的工作过程判断。
【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,故A错误;
当输液管中没有药液时,光敏电阻上的光照强度减弱,则它的阻值增大,而电流变小,故B错误;
有药液时,光敏电阻的光照强度较大而阻值较小。此时电磁铁不能吸引衔铁,则说明通过电流偏小,也就是总电阻偏大,因此应该换用电阻更小的R0才行,故C错误;
当输液管内有药水时,LED 灯发出的光将被会聚到光敏电阻上,光照强度变大而电阻变小,通过电磁铁的电流增大,则衔铁吸下,故D正确。
故选D。
3.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。
4.(1.6家庭用电)断路器因方便、安全,被越来越广泛地使用。如图是断路器的工作原理,当电流过大时,它的工作顺序是( )
①簧锁装置脱开②触点断开③电流过大,双层金属片发热过多④双层金属片弯曲,触动簧锁装置
A.①②③④ B.④②③① C.③④①② D.②④③①
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据图片分析断路器的结构和工作过程,然后对各个环节进行排序。
【解答】根据图片可知,当电流过大时,断路器的工作过程如下:
③电流过大,双层金属片发热过多;
④双层金属片弯曲,触动簧锁装置;
①簧锁装置脱开;
②触点断开。
即正确顺序为③④①②。
故选C。
5.(1.6家庭用电)在如图所示的家庭电路中,将插头插入插座,打开电视,电视不工作,闭合开关,灯泡不亮,保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光,若电路中只有一处故障,则故障一定是( )
A.零线上的保险丝烧断 B.火线上的保险丝烧断
C.灯丝烧断 D.插头处短路
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析,确定可能出现的现象,然后与题目进行比较即可。
【解答】A.零线上的保险丝烧断时,所有的支路都与零线断开。闭合开关后,灯泡只与火线相连,没有与零线相连,因此不会发光。将电视插入插座后,电视只与火线相连,没有与零线相连,所以不会工作。左边的插孔连接零线,测电笔应该不发光,此时它通过灯泡与火线相连,于是测电笔发光,故A符合题意;
B.火线上的保险丝烧断后,所有的支路都与火线断开,此时测电笔接触插孔时不会发光,故B不合题意;
C.灯丝烧断时,只会造成灯泡不发光,不会使电视不工作,故C不合题意;
D.插头处短路时,火线上的保险丝也会烧断,故D不合题意。
故选A。
6.(1.6家庭用电)一种测电笔的构造如图所示,下列说法正确的是( )
A.使用测电笔时手可以接触笔尖
B.使用测电笔时手不要接触笔卡
C.测电笔中的电阻可以用铁丝代替
D.当氖管发光时有微弱电流通过人体
【答案】D
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】根据对测电笔的结构和使用方法的认识判断。
【解答】A.使用测电笔时,笔尖直接与火线接触,接触笔尖相当于直接接触火线,可能发生触电事故,故A错误;
B.使用测电笔时,人体必须与尾部的金属体接触,即必须接触笔卡,故B错误;
C.测电笔中的电阻阻值非常大,不能用一般的铁丝代替,故C错误;
D.当氖管发光时,电流通过测电笔和人体,然后流入大地,故D正确。
故选D。
7.(1.6家庭用电)如图所示为某家庭厨房的部分电路,电灯和电热器都在正常工作。当三孔插座上刚插上搅拌器的插头时,所有用电器都突然停止工作。经检查,发现有一根保险丝熔断了,拔出搅拌器的插头后,用测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光。下列分析合理的是( )
A.一定是火线上的保险丝熔断了
B.只断开S1,再用测电笔检测灯泡的两个接线柱,氖管都发光
C.只断开S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都不发光
D.断开S1和S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都不发光
【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】保险丝熔断,肯定是电流过大引起的,而搅拌器插头插入后因此保险丝熔断,肯定是搅拌器的插头存在短路,据此分析判断即可。
【解答】A.拔出搅拌器的插头后,测电笔接触插座的左右两孔时都发光,这说明火线联通,而零线断开,即零线上的保险丝被烧断,故A错误;
B.只断开S1,灯泡与火线断开,但是它通过电热器与火线联通,则用测电笔测出灯泡的两个接线柱时,都会发光,故B正确;
C.只断开S1,插座的右孔直接与火线相连,左孔通过灯泡与火线相连,因此测电笔接触时都会发光,故C错误;
D.断开S1和S2时,三孔插座的右孔直接与火线相连,因此测电笔的氖管肯定发光,故D错误。
故选B。
8.(1.5磁生电)如图为我国新型反潜巡逻机,机尾的“棍子”叫作磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为相应变化的电流,从而发现潜艇的存在。下列图中能解释磁异探测器工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为相应变化的电流”可知,磁异探测器的工作原理为电磁感应现象,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,则电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,故A符合题意;
B.将导线缠绕在铁钉上,通过电流时能够吸引大头针,这说明通电螺线管产生了磁场,故B不合题意;
C.当条形磁体的一端靠近小磁针时,小磁针的指向发生改变,这说明小磁针受到的了磁力的作用,故C不合题意;
D.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,即电流周围存在磁场,故D不合题意。
故选A。
9.(1.4电动机)如图所示,甲、乙两图中的矩形线圈,给它们通电,则下列说法中正确的是( )
A.甲中线圈转动,乙中线圈不转动
B.乙中线圈转动,甲中线圈不转动
C.甲、乙中的线圈都会转动
D.甲、乙中的线圈都不会转动
【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】左手定则:伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指尖朝向电流方向,此时大拇指所指的方向就是导体的受力方向,据此分析判断即可。
【解答】假设电流方向沿abcd方向流入线圈。ab:伸开左手,手心朝向左侧,四指指尖朝向纸内,此时大拇指指向下面,则ab受到磁力向下。cd:伸开左手,手心朝向左侧,四指指尖朝向纸外,此时大拇指指向上面,则cd受到磁力向上。
甲图中的两个力促使线圈沿逆时针方向转动,而乙图中的两个力相互抵消,不能使线圈转动。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
10.(1.4电动机)下面四幅图中能说明电动机原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据电动机的工作原理判断。
【解答】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
A.两个电磁铁线圈匝数不同,二者串联时通过的电流相等,线圈匝数多的吸引的大头针多,这说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关,故A不合题意;
B.电磁继电器的工作原理为电磁铁,故B不合题意;
C.当导线中有电流经过时,下面的小磁针的指向方向改变,说明电流周围存在磁场,故C不合题意;
D.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D符合题意。
故选D。
11.(1.3电磁铁的应用)小张家所在的住宅区每栋单元的楼梯口都安装了防盗门,其门锁原理图如图所示,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人右侧门扣中的衔铁,门可打开。关于该门锁,下列说法中正确的是( )
A.该门锁利用了电生磁的原理来工作的
B.电流周围的磁场是假想的物理模型
C.闭合开关S后,电磁铁的右端为N极
D.该单元的各住户控制门锁的开关是串联的
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;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)根据电流的磁效应分析;
(2)根据对磁场的认识判断;
(3)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(4)用电器相互影响为串联,不相互影响为并联。
【解答】A.该门锁的主要结构为电磁铁,利用电流的磁效应工作,即电生磁,故A正确;
B.电流周围的磁场是客观存在的,故B错误;
C.闭合开关后,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N极,故C错误;
D.无论哪家住户闭合自己的开关,都能使门锁打开,则这些开关不相互影响,应该为并联,故D错误。
故选A。
12.(1.2电生磁(2))如图所示,盛水的烧杯放在电磁铁上方,当电磁铁的开关断开时,空心小铁球自由地浮在水面上,小磁针指向如图所示,以下说法正确的是( )
A.开关闭合时,小磁针N极向上偏转,S极向下偏转
B.开关闭合后,滑动变阻器的滑片向下移动时,电磁铁磁性减弱
C.当电路中电流减小时,空心小铁球所受的浮力减小
D.无论开关断开还是闭合,浮在水面上的空心小铁球所受的浮力不变
【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磁极方向,根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的指向;
(2)电磁铁的磁场强弱与电流大小有关,即电流越大,磁场越强;
(3)(4)对铁球进行受力分析,根据二力平衡的知识判断浮力的变化。
【解答】A.开关闭合时,线圈上的电流向右。右手握住螺线管,弯曲的四指指向右边,此时大拇指指向上端,则上端为电磁铁的N极,下端为S极。根据“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知,小磁针的S极向上偏转,故A错误;
B.开关闭合后,滑动变阻器的滑片向下移动时,它的阻值减小,而通过它的电流增大,则电磁铁磁性变强,故B错误;
D.当开关断开时,小球只受重力和浮力,根据漂浮条件可知,此时浮力等于重力。当闭合开关后,电磁铁对小球产生向下的吸引力,此时F浮力=G+F吸引,则小球受到的浮力增大,故D错误;
C.当闭合开关后,电磁铁对小球产生向下的吸引力,此时F浮力=G+F吸引。当电流减小时,电磁铁的磁场变弱,小球受到的吸引力减小,则小球受到的浮力减小,故C正确。
故选C。
13.(1.1指南针为什么能指方向(2))如图所示是一个自制的小指南针。用硬纸板和大头针制作指南针的底座,使缝衣针磁化后,穿过按扣的两孔,放在底座的针尖上,当小指南针静止后,针尖指向北方。则下列说法中正确的是( )
A.针尖能指北,是受到磁感线的作用
B.针尖指的是地磁场的南极
C.针尾是指南针的N极
D.针尾所指方向,是该点地磁场的磁场方向
【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)根据磁极之间的相互作用规律判断;
(2)(3)当小磁针静止下来时,指南的一端为南极,指北的一端为北极。
(4)在磁场中,当小磁针静止下来时,北极所指的方向就是该点的磁场方向。
【解答】地球就是一个巨大的磁体,它的北极在地理南极附近,南极在地理北极附近。磁化后的缝衣针也是一个磁体,由于受到地磁场的作用,因此针尖会指向北方,故A错误;
针尖指的是地理的北方,其实是地磁场的南极,故B正确;
针尾指向地理的南方,是指南针的南极(S极),故C错误;
针尖是指南针的北极,因此针尖所指的方向,是该点地磁场的磁场方向,故D错误。
故选B。
14.(1.1指南针为什么能指方向(1))小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上,搭成了一座漂亮的“硬币桥”,下列分析正确的是( )
A.“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性
B.“硬币桥”中间磁性最强
C.“硬币桥”的搭建利用了磁化的原理
D.两枚硬币相邻的部分是同名磁极
【答案】C
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】根据对磁体、磁场和磁化、以及磁极之间的相互作用规律分析解答。
【解答】每个硬币都是独立的,之所以能够连接在一起形成“硬币桥”,是因为它们全部被磁化为小磁铁,即每个硬币都有磁性,故A错误,C正确;
根据图片可知,硬币的上下两个表面为磁极,磁场不是水平分布的,则中间的磁性与两边的磁性一样,故B错误;
两枚硬币相邻的部分是异名磁极,故D错误。
故选C。
15.(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。
二、填空题
16.(1.7电的安全使用)暑期持续的“桑拿天”,居民家里的空调、电扇都不停运转,导致电路火灾时有发生,火警电话不断,调查发现,起火原因如出一辙:电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。
根据学过的科学知识回答下列问题。
(1)“超负荷”是指图 (填“①”或“②”)中所示情况。
(2)请你提出一条预防这种火灾发生应采取的措施: 。
【答案】(1)①
(2)避免同时使用多个大功率用电器(或在电路中安装保险丝)
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】(1)根据“超负荷”的定义分析解答;
(2)根据这种火灾发生的原因确定防御措施。
【解答】(1)“超负荷”,其实就是用电器的总功率过大,故选①。
(2)为了预防由于总功率过大导致的火灾,应该采取的措施为:避免同时使用多个大功率用电器(或在电路中安装保险丝)。
17.(1.6家庭用电)如图所示,甲图是小明家卧室的一个插座,他用测电笔测试插座的A孔,氖管发光,则A孔接的是 线;乙图是一个台灯的电路示意图,当把台灯接入电路时,为了安全,应将台灯插头的 (填“C”或“D")插脚接火线,当电路中的开关S断开时,站在地面上的人用手接触电路中的E点 (填“会”或“不会”)触电。
【答案】火;D;不会
【知识点】测电笔的使用;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】(1)测电笔接触火线或与火线相连的位置时会发光,接触零线或与零线相连的位置时不会发光。
(2)在家庭电路中,开关应该接在火线和用电器之间;
(3)触电的条件:①接触带电体;②形成通路,据此分析判断。
【解答】(1)如图所示,甲图是小明家卧室的一个插座,他用测电笔测试插座的A孔,氖管发光,则A孔接的是火线。
(2)根据乙图可知,开关S应该与火线相连,因此D插脚为火线,而C插脚为零线;
(3)根据图片可知,当开关S断开时,灯泡和E点都与火线断开,则人接触E点不会触电。
18.(1.6家庭用电)
(1)如图甲所示电路,小明发现开关闭合后,灯L不亮。小明手头没有测电笔,他利用所学的知识,将电路中的其他支路断开,然后断开断路器,将一盏正常的小灯泡接在断路器两端作为检验灯(如图乙),发现两盏灯均不亮,则该电路的故障是 。具体哪个位置出问题了呢?小明又找来测电笔,用测电笔测试A、B、C、D四处时,发现只有B处氖管不发光,其他三处氖管发光,则故障具体情况为 。
(2)检修正常后,闭合开关,电灯发光,此时拿测电笔测试C点,测电笔使用方法正确,该人体电阻约为3 600欧,测电笔的氖管
(“会”或“不会”)发光;此时通过该人体的电流是 安。
(3)图甲中,小明想加装一个插座,他将电灯的开关断开,从开关内两个触点引出两根电线接在一个插座上,然后将录音机的插头插入插座,此时录音机 (填“有”或“没有”)电流通过, (填“能”或“不能”)正常工作。
【答案】(1)断路BC;间断路
(2)不会;0
(3)有;不能
【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)将检验灯接入后,它与原来的灯泡串联。如果检验灯不发光,说明电路中没有电流,即电路发生断路。用测电笔接触A、B、C、D四个位置时,A、C、D处都能发光,说明它们都与火线连通,而B点氖管不发光,说明BC之间存在断路,据此分析解答。
(2)根据图片可知,电流经过灯泡后,可以通过人体流入大地,也可以通过零线流入大地。由于零线的电阻远远小于人体电阻,所以人体被短路,即没有电流经过人体。
(3)从开关内两个触点引出两根电线接在一个插座上,然后接入录音机,此时录音机与灯泡串联,它们都有电流经过。由于录音机两端的电压小于额定电压220V,所以它不能正常工作,据此分析解答。
【解答】(1)如图甲所示电路,小明发现开关闭合后,灯L不亮。小明手头没有测电笔,他利用所学的知识,将电路中的其他支路断开,然后断开断路器,将一盏正常的小灯泡接在断路器两端作为检验灯(如图乙),发现两盏灯均不亮,则该电路的故障是断路。具体哪个位置出问题了呢?小明又找来测电笔,用测电笔测试A、B、C、D四处时,发现只有B处氖管不发光,其他三处氖管发光,则故障具体情况为BC间断路。
(2)检修正常后,闭合开关,电灯发光,此时拿测电笔测试C点,测电笔使用方法正确,该人体电阻约为3600欧,测电笔的氖管不会发光;此时通过该人体的电流是0安。
(3)图甲中,小明想加装一个插座,他将电灯的开关断开,从开关内两个触点引出两根电线接在一个插座上,然后将录音机的插头插入插座,此时录音机有电流通过,不能正常工作。
19.(1.3电磁铁的应用)磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具,是高新技术的产物。上海磁悬浮列车的结构如图甲所示。要使列车悬浮起来,车身线圈的上端是 (填“N”或“S")极。图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图,A是磁性稳定的电磁铁,安装在铁轨上,B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管。B中电流方向如图乙所示,请在图中标出通电螺线管的N极 ,(螺线管B与电磁铁A之间相互 (填“排斥”或“吸引”),从而使列车悬浮在铁轨上方。
【答案】S;;排斥
【知识点】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】(1)根据磁极之间的相互作用解答;
(2)根据安培定则判断通电螺线管的极性。
(3)根据磁极之间的相互作用解答。
【解答】(1)根据图甲可知,要使车身与轨道脱离,车身需要受到向上的吸引力。根据“异名磁极相互吸引”可知,车身线圈上端应该是S极。
(2)根据图乙可知,线圈上电流向右。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,则上端为螺线管B的N极,如下图所示:
(3)根据图片可知,要使螺线管B悬浮在A上面,二者之间必须排斥。
20.(1.3电磁铁的应用)酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封装置,为了方便操作,小明设计了用一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示,电磁铁的工作原理是 ;装置通电后,电磁铁上端为 (填“N”或“S")极。
【答案】电流的磁效应;N
【知识点】电磁铁的构造和原理;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据电磁铁的工作原理解答;
(2)根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】(1)电磁铁的工作原理为电流的磁效应。
(2)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。
21.(2021九上·余姚月考)如图是小金设计的甲醛污染的检测电路。当甲醛浓度高于0.1毫克/立方米时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随甲醛浓度的增大而减小。
(1)电铃应该接在 (选填“AC”或“BD”)之间。
(2)学校对甲醛的要求更严格,不得高于0.08毫克/立方米,为了使该电路能满足学校的要求,滑动变阻器R2应该 (选填“向上”或“向下”)调整。
【答案】(1)BD
(2)向上
【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)分析甲醛浓度增大到一定程度时衔铁的位置即可;
(2)电磁铁吸合报价时,通过它的电流大小不变,因此电路的总电阻不变。根据甲醛浓度的变化确定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即可。
【解答】(1)当甲醛的浓度增大时它的阻值减小,则通过电磁铁的电流增大,它的磁场增强,衔铁被吸下来接通BD所在的电路,此时电铃发声报警,因此电铃应该接再BD之间。
(2)电磁铁吸合报价时,通过它的电流大小不变,因此电路的总电阻不变。当甲醛的浓度降低时,气敏电阻的阻值增大,根据R总=R1+R2可知,变阻器的阻值应该减小,即滑片向上移动。
22.(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。
23.(2021八下·上城期末)温度能明显影响金属导体和半导体的导电性能。如图甲所示是一种金属导体和一种半导体的“电阻——温度”特性图线。根据这一特性,它们不仅可以用来测量温度,还能作为热传感器运用到自动控制电路中。如图乙所示是一款利用热传感器设计的高温报警器电路,闭合开关启动报警器,此时P端为 极,当环境温度过高时,电铃会被接通发出报警声。热传感器接在电路中的 (选填“a”或“b”或“c”)位置,热传感器应使用图甲中的 (选填“金属导体”或“半导体”)。如果将滑动变阻器的滑动触头W向 (选填“左”或“右”)移动到某一位置,电铃也会被接通发出报警声。
【答案】N;C;半导体;右
【知识点】电路的动态分析;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)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)根据右图结合半导体的电阻变化规律分析解答;
(3)如果电铃要报警,那么电磁铁的磁场就要增强,即电流增大,据此分析变阻器的滑片移动方向。
【解答】(1)根据右图可知,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P端,则P端为电磁铁的N极;
(2)当环境温度过高时,电铃会被接通而报警,此时电磁铁的磁场增强,通过它的电流增大,而电路的总电阻变小,热传感器应该接在控制电路的C处。根据左图可知,半导体的电阻随温度升高而减小,则应该使用图甲中的半导体。
(3)如果电铃要报警,那么电磁铁的磁场就要增强,即电流增大,此时变阻器的阻值要变小,则变阻器的触头W应该向右移动。
24.(2021八下·浦江期末)如图甲所示,小丽把完好的验电笔插入连接正确的有电三孔插座中时,操作规范但验电笔的氖管不发光,由此可知,如果将电脑的三脚插头(如图乙所示)插入该插座,请判断插头的3号脚接 (选填“火线”、“零线”或“地线”)。另外,为了防止触电,插头的1号脚连接在电脑的 。
【答案】火线;金属外壳
【知识点】插座的构造与工作方式
【解析】【分析】根据三孔插座接线“左零右火中间地”分析解答。
【解答】如果将电脑的三脚插头(如图乙所示)插入该插座,请判断插头的3号脚插在右孔,接火线。另外,为了防止触电,插头的1号脚插在上孔零线中,连接在电脑的金属外壳上。
25.(2021八下·乐清期末)电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面。
(1)在干电池的正负极两端吸附上超强磁铁,将它放入铜质螺线管中,可以制成电磁动力“小车”,(见图甲)。已知干电池两端的超强磁铁,最左端和最右端的磁极皆为S极(见图乙),与铜导线接触,当乐乐将“小车”从右端完全塞入铜螺线管时,会与铜螺线管形成闭合电路,产生电流,“小车”将沿着螺线管向左运动(见图丙)。请从磁体间的相互作用规律对“小车”运动的原因做出解释 。
(2)阅读以下材料回答问题:
材料一:公元前3世纪,我国就有司南(指南针)的记载。
材料二:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,揭开了电与磁之间的相互联系。同年法国物理学家安培受到奥斯特理论的启发,通过设计9个实验总结出了安培定律。
材料三:1831年,英物理学家法拉第发现了电磁感应现象,为第二次技术革命奠定了基础。
材料四:20世纪50年代以后,晶体管的发明和集成电路的制造成功,实现了电子器材小型化,使人类进入了信息化时代。
分析上述科学史,判断下列观点正确的有_________。(可多选)
A.科学知识是稳定、持久和确定的
B.科学知识是通过直接观察获得的
C.借助实验可以帮助科学理论的发现
D.科学家之间的沟通和交流有利于科学发展
E.科学理论和技术的发展会促进人类社会的发展
【答案】(1)磁铁(“小车”)接触的一段螺线管产生磁场,相当于电磁铁,电磁铁的左端为N极,右端为S极,与“小车”左端吸引,右端排斥,使得“小车”持续向左运动。(酌情给分)
(2)C;D;E
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)电流通过导体时会产生磁场,“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”,据此对“小车”运动的原因进行分析即可;
(2)根据材料,结合自己对科学研究的认识分析判断。
【解答】(1)从磁体间的相互作用规律对“小车”运动的原因做出解释:磁铁(“小车”)接触的一段螺线管产生磁场,相当于电磁铁,电磁铁的左端为N极,右端为S极,与“小车”左端吸引,右端排斥,使得“小车”持续向左运动。
(2)A.科学知识不是稳定、持久和确定的,而是不断更新、变化和发展的,故A错误;
B.科学知识往往都是通过观察、实验、推理等过程而发现的,故B错误;
C.借助实验可以帮助科学理论的发现,故C正确;
D.科学家之间的沟通和交流有利于科学发展,故D正确;
E.科学理论和技术的发展会促进人类社会的发展,故E正确。
故选CDE。
26.(2021八下·杭州期中)如图甲所示,水平桌面上,两块相同的条形磁铁在水平推力F1的作用下做匀速直线运动。
(1)取走其中一块后,磁铁在水平推力F2的作用下仍做匀速直线运动。如图乙所示,则F2 F1(选填“>”“=”或“<”)。
(2)如图丙所示,磁铁在F2的作用下,匀速直线运动过程中,若闭合开关S,则磁铁运动速度将 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】(1)<
(2)变小
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;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】(1)首先根据影响滑动摩擦力的因素分析磁铁受到摩擦力的大小变化,再根据二力平衡的知识判断推力F2的大小变化。
(2)如果条形磁铁受到吸引力,那么它的运动速度增大;如果条形磁铁受到排斥力,那么它的运动速度减小;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规律分析条形磁铁受到的磁力方向即可。
【解答】(1)由于磁铁始终在桌面上保持匀速直线运动状态,因此它受到的推力始终等于摩擦力。将乙和甲比较可知,磁铁和桌面之间接触面的粗糙程度不同,而磁铁对桌面的压力减小,则乙中磁铁受到的摩擦力减小,因此推力会减小,即F2(2)闭合开关后,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,则右端为电磁铁的N极,而左端为电磁铁的S极。根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁铁受到水平向左的排斥力,因此它的运动速度将减小。
27.(2021八下·杭州月考)漏电保护器
根据安全用电要求,住户家里必须安装如图所示的漏电保护器,漏电保护器主要由三部分组成:检测元件、中间放大环节、操作执行机构,其工作原理是将漏电保护器安装在线路中,一次线圈与电网的线路相连接,二次线圈与漏电保护器中的脱扣开关控制器连接,当用电设备正常运行时,线路中电流呈平衡状态,互感器中电流矢量之和为零(电流是有方向的矢量,如按流出的方向为“+”,返回方向为“-”,在互感器中往返的电流大小相等,方向相反,正负相互抵销),由于一次线圈中没有剩余电流,所以不会感应二次线圈,漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行,当设备外壳发生漏电并有人触及时,则在故障点产生分流,此漏电电流经人体-大地-工作接地,返回变压器中性点(并未经电流互感器),致使互感器中流入、流出的电流出现了不平衡,一次线圈中产生剩余电流。因此,便会感应二次线图,当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时,自动开关脱扣,切断电源。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,说明洞电保护器需要更换。
(1)如图乙,如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1-I2 I3(>/=).
(2)如图甲,关于漏电保护器,下列说法正确的是 。
A.站在地面上的人触及b线时(单线触电),脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用。
B.当用户家的电流超过一定值时,脱扣开关会自动断开,即有过流保护作用。
C.当火线和零线间电压太高时,脱扣开关会自动断开,即有过压保护作用。
D.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电)脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用
【答案】(1)=
(2)A
【知识点】串、并联电路的电流特点;家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)根据乙图可知,当电路发生漏电时,相当于人体和用电器并联,I1为干路电流,I2和I3为支路电流。根据并联电路的电流规律可知:I1=I2+I3,据此分析计算即可;
(2)漏电保护器启动的关键是通过火线的电流和零线的电流不相等,据此分析判断。
【解答】(1)根据公式I1=I2+I3可知,如果电路中发生漏电,漏电电流为I3。则I1-I2=I3。
(2)A.站在地面上的人触及b线时(单线触电),火线电流增大,而零线电流不变,二者出现电流差,则脱扣开关会自动断开,即有触电保护作用,故A正确;
B.当用户家的电流超过一定值时,通过火线和零线的电流始终相等,没有电流差,则脱扣开关不会跳闸,故B错误;
C.当火线和零线间电压太高时,通过火线和零线的电流始终相等,没有电流差,则脱扣开关不会跳闸,故C错误;
D.当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电),通过火线和零线的电流始终相等,没有电流差,则脱扣开关不会跳闸,故D错误。
故选A。
28.(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。
29.(2021八下·余杭月考)如图所示的家庭照明电路,已知其中一只灯泡的灯头接线处存在故障,电工师傅为查明故障,将保险丝处换接成一只“220V 40W”的灯泡L0,当只闭合开关S、S1时,灯泡L0和L1都呈暗红色(比正常发光状态暗得多)则说明L1所在支路 ;当只闭合开关S、S2时,灯泡L0正常发光,L2不发光,由此可以确定判断L2灯头接线处 。
【答案】正常;短路
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】在串联电路中,总电压等于各处电压之和;灯泡的亮度由它两端的电压决定,电压越大,它的亮度越大,据此分析判断。
【解答】①当只闭合开关S、S1时,灯泡L0和L1串联。根据U总=U0+U1可知,正常情况下,两个灯泡的电压都会远远小于额定电压220V,肯定发光比较微弱,呈暗红色,因此L1所在的支路正常。
②当只闭合开关S、S2时,灯泡L0和L2串联,正常情况下,两个灯泡都不应该正常发光。此时L0正常发光,L2不发光,说明只有L0独自在工作,而L2灯头接线处发生短路。
30.(2021八下·余杭月考)医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向活塞筒外开启,S2只能向活塞筒内开启。线圈中的电流从B流向A时,螺线管的左边是 (选填“N”或“S”)极,活塞柄向 运动(选填“左”或“右”),血液的流向是 (选填“从②流向①”或“从③流向②”)状态。
【答案】N;右;②流向①
【知识点】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磁极方向,然后根据磁极之间的相互作用规律判断活塞的运行方向;如果活塞筒内容积增大,那么压强减小,此时开关S2打开,S1闭合,血液从③进入②;否则,血液从②进而①,据此分析判断。
【解答】线圈中的电流从B流向A时,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,那么螺线管的左端为N极。根据“同名磁极相互排斥”可知,此时活塞向右运动,里面容积变小,压强变大,开关S2闭合,S1打开,血液的流向为从②到①。
31.(2020八下·青田期中)如图虚线框内的装置叫 ,其中R是热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,R0是滑动变阻器.该装置的工作原理是:随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,当电流达到一定值时,衔铁被吸合,右侧空调电路接通,空调开始工作.为了节能,现要将空调启动的温度调高,可以适当将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,或者适当 (选填“增大”或“减小”)控制电路的电源电压.
【答案】电磁继电器;右;减小
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】根据图示可知,电路包括控制电路和工作电路;热敏电阻决定了电路的工作,而随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小;根据题意可知,当控制电路中的 电流达到一定值时,衔铁被吸合,右侧空调电路接通,空调工作;根据热敏电阻的变化和欧姆定律判断滑动变阻器滑片移动的方向和电源电压的变化。
【解答】电磁继电器在电路中相当于开关,因此虚线框内的装置叫电磁继电器;根据题意可知,衔铁吸合需要的电流是一定的,即控制电路中的电流不变;要将空调启动的温度调高,则热敏电阻的阻值将减小,由 可知,当电源电压一定时,热敏电阻越小,则滑动变阻器接入电路的阻值越大,即将滑片向右移动;当滑动变阻器的阻值一定时,热敏电阻的阻值减小,则电源电压也需要减小。故答案为:电磁继电器;右;减小
32.(2020八下·拱墅期末)图甲为热敏电阻的R-t图像,图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路(U为5V恒压电源),継电器线圈的电阻不计,图中的电源:是恒温箱加热器的电源。当线圈中的电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合,加热器停止工作,实现温控。
(1)恒温箱内的加热器应接在 (选填A、B或C、D)端
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值为160Ω时,此时恒温箱设定的温度为 ℃
(3)要实现50℃-100℃之间任一温度的控制,滑劫变阻器R的最大阻值至少为
【答案】(1)A、B
(2)50
(3)200 Ω
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)电流达到20mA时加热器停止工作,那么此时加热器所在的电路肯定是断开的,根据衔铁的运动方向判断即可;
(2)首先根据计算出衔铁吸合时的总电阻,然后根据R=R总-R变计算出热敏电阻的阻值,最后根据甲图确定此时的温度;
(3)电磁铁的衔铁吸合时总电阻保持不变,根据甲图确定两个温度时对应的热敏电阻的阻值,然后根据R变=R总-R计算出变阻器的阻值即可。
【解答】(1)根据乙图可知,当电流大于20mA时,电磁铁的磁场增强,衔铁被吸下来,切断AB所在的电路。由于此时加热器停止工作,所以加热器应该接在AB端。
(2)衔铁吸合时的总电阻;
此时热敏电阻的阻值:R=R总-R变=250Ω-160Ω=90Ω;
根据甲图可知,此时恒温箱内的温度为50℃;
(3)当温度为100℃时,热敏电阻的阻值为50Ω;
那么此时滑动变阻器接入的阻值为:R变=R总-R=250Ω-50Ω=200Ω。
因此滑动变阻器的最大阻值至少为200Ω。
33.(2020八下·青田期中)如图是小华家的部分家庭电路的电路图,小华在家用台灯L2学习时,突然台灯L2的灯丝断了,而屋内的照明灯L1依然正常发光,小华用试电笔检测插座c、d两孔时发现,d孔能使试电笔的氖管发光,c孔不能使试电笔的氖管发光,则甲、乙两根进户线中 (填“甲”或“乙”)是火线,若小华将屋内的照明灯L1的开关S1断开,用试电笔检测灯L1两端的a、b两点,会发现 (填“a”、“b”或“都”)能使试电笔的氖管发光,这样连接的电路是 (填“安全”或“危险”)的。
【答案】乙;都;危险
【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分时,氖管会发光;接触零线或与零线连通的部分时,氖管不会发光;
(2)当开关S1闭合时,a点与火线相连,测电笔氖管发光;b点与零线相连,测电笔不发光。当开关S1断开时,a点仍然发光,b点与零线断开,通过灯丝与火线连通,此时测电笔就会发光。如果人接触到灯泡L1,很容易发生触电事故。
【解答】(1)d孔与乙线相连,此时氖管发光,则说明乙是火线,甲是零线;
(2)若小华将屋内的照明灯L1的开关S1断开,用试电笔检测灯L1两端的a、b两点,会发现都能使试电笔的氖管发光,这样连接的电路是危险的。
三、实验探究题
34.(1.2电生磁(2))某科学兴趣小组按如图所示电路探究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”,记录数据如表。
实验次数 1 2 3
电流(安) 0.8 1.8 1.5
吸引大头针数目(枚) 无铁芯(50 匝线圈) 0 0 0
有铁芯(50 匝线圈) 3 5 8
(1)通过本实验可探究影响通电螺线管磁性强弱的因素有 。
(2)实验中发现无铁芯的通电螺线管没有吸引起大头针,那么通电螺线管到底有没有磁性呢?小组同学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: 。(列举1种)
(3)小组同学提出一个新问题:通电螺线管的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关?
于是进行了如下实验:①按电路图接好电路,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,插入大铁芯,记录被吸引的大头针数目。②取下大铁芯,再更换为小铁芯,改变滑动变阻器的滑片位置,记录被吸引的大头针数目。③两者进行比较。该实验存在明显不足,请指出不足之处: 。
【答案】(1)电流大小,有无铁芯
(2)把小磁针放到螺线管的下端,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)改变滑动变阻器的滑片位置
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据表格数据,分析影响通电螺线管磁性强弱的可能因素;
(2)没有吸引大头针,可能是螺线管产生的磁场太弱,可以借助阻力非常小的小磁针进行验证。只需比较通断电时小磁针指向是否改变即可。
(3)探究通电螺线管的磁场强弱与铁芯大小的关系时,必须控制通过电路的电流大小相同。实验中,改变了滑动变阻器的滑片位置,从而改变了电阻,导致电流发生改变,据此分析解答。
【解答】(1)根据表格可知,变化的因素有两个:电流大小和有无铁芯,因此:通过本实验可探究影响通电螺线管磁性强弱的因素有:电流大小和有无铁芯。
(2)小组同学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:把小磁针放到螺线管的下端,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)该实验存在明显不足,请指出不足之处:改变滑动变阻器的滑片位置。
35.(2021八下·长兴期末)小安通过查找资料后制作了“电能无线传输”装置(如图所示)来模拟无线充电。图中送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈利用磁场产生电流。受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输。
已知电线圈两端电压大小与受电线圈的匝数有关。小安用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同、直径不同的线圈进行探究。实验数据如下表:(送电线圈直径为70.0mm)
实验次数 受电线圈的直径D/mm 两线圈之间的距离r/mm 受电线圈两端的电压U/V
1 70.0 22.0 8.6
2 70.0 11.0 14.1
3 70.0 5.5 20.5
4 145.0 5.5 10.3
5 105.0 5.5 16.9
6 45.0 5.5 13.9
7 32.0 5.5 5.4
(1)分析 三次实验数据可初步得出结论:在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距离越小,受电线圈两端的电压越大。
(2)分析3、4、5、6、7五次实验数据可初步得出结论:在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下,随着受电线圈的直径增大,两端的电压 。
(3)目前无线充电还存在一些缺点,请提出一条 。
【答案】(1)1、2、3
(2)先增大后减小
(3)充电距离过短(合理即可)
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(2)将3、4、5、6、7的实验数据,按照线圈直径从小到大的顺序依次排列,然后分析电压随线圈直径大小的变化规律;
(3)可从充电距离,充电电压等角度分析无线充电的缺点。
【解答】(1)受电线圈的直径和匝数相同而距离不同的实验为1、2、3,因此分析1、2、3三次实验数据可初步得出结论:在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距离越小,受电线圈两端的电压越大。
(2)将五组数据按照线圈直径从小到大依次排列为:32、45、70、105、145;对应的电压分别为:5.4、13.9、20.5、16.9、10.3,则得到结论:在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下,随着受电线圈的直径增大,两端的电压先增大后减小。
(3)目前无线充电还存在一些缺点,例如:充电距离过短。
四、解答题
36.(2021九上·温州开学考)兴趣小组同学设计了一种自动蓄水装置(如图),其工作原理是:滑动变阻器R2的滑片P固定在弹簧的最下端,当水箱未盛水时,滑片P在R2的某端点,闭合开关后,水泵向水箱内注水;当水面上升使滑片P指向R2的中点时,水面到达预设的警戒高度,水泵自动停止注水,同时电铃发出响声报警。已知当线圈中电流I≥0.1安时,衔接被吸下;R1的阻值为20欧,R2的总电阻为20欧,线圈电阻忽略不计。
(1)当水箱未盛水时,滑片P在R2的 (选填“最上端”或“最下端”)。
(2)求电源电压U。
(3)若要使该自动蓄水装置警戒水位适当升高,可采取的措施有 (列举2种)。
【答案】(1)最下端
(2)
(3)减小R1的阻值、增加线圈匝数、缩小衔铁与线圈的距离等(其他合理措施均可)。
【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)根据图片可知,弹簧受到的拉力越大,它的长度越大,变阻器的滑片越靠下,变阻器的阻值越小。当水箱中有水时,物体会受到浮力,根据F拉=G-F浮分析即可;
(2)当水面上升使滑片P指向R2的中点时,此时线圈电流达到0.1A,衔铁弹开来报警。首先根据R总=R1+R2'计算出总电阻,再根据U总=I总R总计算出电源电压即可。
(3)当警戒水位升高时,R2的阻值增大,通过电路的电流会变小,电磁铁的磁场会变弱,衔铁会弹开接通报警电路,此时需要增大电流,或者增大电磁铁的磁场强度,据此分析解答。
【解答】(1)当水箱未盛水时,物体不会受到浮力,根据F拉=G-F浮可知,此时弹簧受到的拉力最大,它的长度最大,则滑片应该在最下端。
(2)当水面上升使滑片P指向R2的中点时,此时线圈电流达到0.1A,衔铁弹开来报警。
此时总电阻为:R总=R1+R2'=20Ω+20Ω×=30Ω;
电源电压为:U总=I总R总=0.1A×30Ω=3V。
(3)当警戒水位升高时,R2的阻值增大,通过电路的电流会变小,电磁铁的磁场会变弱,衔铁会弹开接通报警电路,此时需要增大电流,或者增大电磁铁的磁场强度,则采取的措施:
①增大电流,即减小R1的阻值;
②增大电磁铁的磁场强度,即增大线圈匝数;
③增大衔铁与线圈中间的吸引力,即缩小衔铁与线圈的距离。
五、综合说理题
37.(2020八下·丽水期末)在研究磁体性质时,小科同学发现:
现象一:小磁针自由静止时总是南北指向。
现象二:当用条形磁体一端靠近小磁针的同名磁极时,它们相互排斥。但靠得很近时,居然出现相互吸引现象(如图所示)。请对上述现象作出解释。
【答案】现象一:地球本身是一个巨大的磁体,地磁南北极在地理南北极附近,因此小磁针在地磁场的作用下指示南北方向;现象二:条形磁体磁性很强,当条形磁体很靠近小磁针时将小磁针靠近端迅速磁化成异名磁极。磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用;地磁场
【解析】【分析】(1)根据地球上磁场的分布规律和磁极之间的相互作用分析;
(2)根据磁化的知识和磁极之间的相互作用分析。
【解答】现象一:地球本身是一个巨大的磁体,地磁南北极在地理南北极附近,因此小磁针在地磁场的作用下指示南北方向;
现象二:条形磁体磁性很强,当条形磁体很靠近小磁针时将小磁针靠近端迅速磁化成异名磁极。磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
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