浙教版科学八年级下册第一章(1-3节)提高练习(二)
一、单选题
1.(2020八下·温州期中)如图,当通电后敲击塑料板,观察到铁粉分布情况是(图中“ ”为导线穿过塑料板的位置)( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】右手螺旋定则
【解析】【分析】该题可以参考安培定则的知识概念来解题。
【解答】可以想象成右手握住导线,让仲直的拇指所指的方 向跟电流的方 向一致,弯曲的四指所指的 方向就是磁感线的环绕方向,因此那些铁粉类似于围绕着图中“ ”,D符合题意。
故答案为:D
2.(2019八下·秀洲月考)如上图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是( )
A.电磁铁的上端为S极
B.电源左端为“+”极
C.断开开关,弹簧测力计的示数为零
D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁铁芯,弹簧测力计的示数增大
【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据弹簧测力计的示数变化判断电磁铁的上端极性;
(2)根据安培定则判断电流方向,进而判断电源的正极和负极;
(3)对悬挂的磁铁进行受力分析,判断弹簧测力计的示数变化;
(4)电磁铁的铁芯可以增强它的磁场强度。
【解答】A.当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流增大,电磁铁磁性增强;因为弹簧测力计的示数减少,所以电磁铁的上端与永磁铁下端为同极,即电磁铁的上端是N极,故A错误;
B.根据安培定则,右手大拇指向上,握住螺线管,这时可知螺线管上电流方向从左到右,因此电源左端是负极,故B错误;
C.弹簧测力计的示数等于永磁铁的重力与电磁铁的排斥力的差,即:;断开开关,排斥力为0,因此弹簧测力计的示数会增大,故C错误;
D.若滑动变阻器的滑片不动,抽去电磁铁的铁芯,这时永磁铁受到的排斥力会减小,弹簧测力计的示数会增大,故D正确。
故选D。
3.(2018八下·杭州月考)如图所示,A、B 为质量均为 m 的两条形磁铁,静止于台秤的托盘上, 忽略台秤与磁铁间的磁力作用。当平衡时 B 对 A 的弹力为 F1,台秤的示数为 F2,它们的大小关系是( )
A.F1=mg,F2=2mg B.F1>mg,F2=2mg
C.F1【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥;(2)通过对A物体进行受力分析可以得到F1的大小情况。对AB这个整体进行受力分析可以得到台秤的示数F2的大小情况。
【解答】对静止在B上的A磁铁进行受力分析,A受到向下的力有重力GA,受到向上的力有排斥力F斥和B对A的弹力(支持力)F1,因为A保持静止所以GA=F斥+F1,F斥>0,所以F1故选C
4.如图所示,电磁铁的左下方有一铁块,在恒力F作用下沿水平面向右作直线运动,若铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中,滑动变阻器的滑片P逐渐向上滑动,则( )
A.电磁铁上端为S极
B.铁块运动过程中,电磁铁的磁性逐渐减弱
C.铁块作匀速运动,与地面的摩擦力不变
D.铁块对地面的压强逐渐增大
【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】1)由安培定则可判断电磁铁的极性;
(2)电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,在线圈匝数一定时,电流越大电磁铁的磁性越强,根据电流的变化判断电磁铁磁性强弱如何变化;
(3)电磁铁对铁块的吸引会改变铁块对桌面的压力,进而改变压强和摩擦力的大小。
【解答】A、由安培定则(伸出右手,弯曲的四指指向电流方向,大拇指方向就是N极)可以判断,电磁铁的下端是N极,上端是S极,故A正确;
B、由电路图知,滑片逐渐向上滑动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路电流变大,通过电磁铁的电流逐渐增大,电磁铁的磁性逐渐增强,故B错误;
C、因为电磁铁磁性增强,当铁块运动到其下方时会受到较大的吸引力,使铁块对桌面的压力减小,在接触面粗糙程度不变的情况下,摩擦力也跟着减小,此时的恒力F大于摩擦力,故铁块做加速运动,故C错误;
D、铁块对桌面的压力减小,在接触面积不变的情况下,压强也减小,故D错误。
故答案为:A
5.如图示是某同学连接的电铃电路,开关闭合后,电路中始终有电流,但电铃只响一声就不再响了,原因是( )
A.电磁铁始终没有磁性
B.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
C.衔铁没有向下运动
D.电池正、负极接反了
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】当开关闭合后,电路中有电流,电磁铁有磁性,吸引衔铁,衔铁被吸下的同时,打击铃碗,发出声音。此时电路始终接通,电磁铁始终吸引衔铁,衔铁不会回弹,所以钉锤不能再重复打击铃碗。故选B
【分析】电铃发出声音是受到钉锤的敲击而产生的.不能连续发声,是钉锤不会连续敲击造成的,从此入手分析即可解决此题。
6.如图所示为一种温度自动报警器原理图,它的核心部件是一支顶端封有一段金属丝的水银温度计.关于此温度报警器的说法错误的是( )
A.温度升高至74℃时,电灯亮
B.温度升高至74℃时,电铃响
C.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
D.电磁继电器是一种电路开关
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】AB、温度计内的测温液体是水银,它是导体,当温度升高时,水银柱会上升,直到与温度计上方的金属丝相连,使控制电路接通。当温度升高至74℃时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,电铃接入电路,电灯所在的电路断开,出现铃响灯不亮的现象,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;C、液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,故C正确,不符合题意;D、温度上升水银与金属丝接触,控制电路接通,温度下降,水银面与金属丝分离时,控制电路断开,所以水银温度计在电路中的作用相当于一个开关,故D正确,不符合题意。故选A
【分析】要解答本题需掌握:题干中该温度计的最小刻度值为2℃,直接根据液柱(或所指示)的位置即可读出该处的温度值,读数时要从绝对值小的示数向绝对值大的示数读起;
电磁继电器由两部分构成:①低压控制电路,②工作电路;其实质是一个自动控制开关
7.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置,且左端固定,当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时,条形磁铁始终保持静止,则在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力( )
A.方向向右,逐渐减小 B.方向向右,逐渐增大
C.方向向左,逐渐减小 D.方向向左,逐渐增大
【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】根据安培定则可知,电磁铁右端为N极,与条形磁铁的S极相对,相互吸引,则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力,因为条形磁铁始终保持静止,所以它受到的吸引力和桌面对它的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的;当滑片逐渐向下移动时,连入电路的电阻逐渐增大,由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变小,则磁场逐渐变弱,条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变小,因条形磁铁受的是平衡力,故摩擦力的大小也会逐渐减小。故选A
【分析】由安培定则可判断电磁铁的极性,由磁极间的相互作用可判断条形磁铁受力方向;由滑片的移动可知接入电阻的变化及电流的变化,则可知磁性强弱的变化,从而求得磁铁受力大小的变化。
8.如图所示是消防应急灯的电路图,其中少连了一根导线,工作原理是:外部电路为220V交流电,当其正常时,两盏标有“6V”灯泡不发光;外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光.对于这一装置及其工作特点,下列说法中正确的是( )
A.当外部电路停电时,电磁铁所在电路工作
B.电磁铁通电时,弹簧具有弹性势能
C.电磁铁的上端始终为N极
D.C点应该和触点B相连
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、当外部电路停电时,电磁铁所在电路停止工作,故A错误;B、电磁铁通电时,弹簧发生形变,具有弹性势能,故B正确;C、当电路断开时,电磁铁没有磁性,故C错误;D、C点应该和触点A相连,这样才能保证外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光,故D错误。故选B
【分析】根据题意,两盏标有“6V”的灯泡是连在6V的电源上的,因此,为了保证其正常工作,应将两灯泡并联.又因为平时应急灯应该是熄灭的,所以接在220V电压下的电磁铁应具有磁性,平时吸引衔铁,使灯泡的电路断开,当停电时,电磁铁失去磁性,衔铁弹回,两灯泡所在的电路才会接通。
9.关于电磁铁,下面说法中正确的是( )
A.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
B.电磁继电器中的磁体,必须用电磁铁
C.电磁继电器中的磁体,可以用永磁体,也可以用电磁铁
D.电磁铁中的铁芯,可以用钢棒代替
【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,故A错误;BC、电磁继电器中的磁体,必须用电磁铁,通过电流的通断控制磁性的有无,不能用永磁体,故B正确,C错误;D、钢棒是永磁体,磁化后不容易退磁,故不能用钢棒代替铁芯,故选项D错误;故选B.
【分析】电磁铁是利用电流的磁效应制成的,电流的通断可以控制磁性的有无.电磁铁有电流有磁性,无电流时无磁性.铁芯需用软磁性材料制成,因为软磁性材料的磁性不能保留下来.
10.图中的两个线圈,套在一根光滑的玻璃管上。导线柔软,可自由滑动。开关S闭合后,则( )
A.两线圈左右分开
B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动
D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢
【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】由安培定则可知,L螺线管右端为N极,P螺线管的左端也为N极,由同名磁极相互排斥可知,两个线圈左右分开。
【分析】考查安培定则及磁极间的相互作用规律。
11. 在昼夜明灯的地下停车场,驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停.如图是小吴设计的自动控制电路图,将光控开关(遮光时开关闭合)装在每个车位地面中央,红绿灯装在车位入口上方.当车位未停车时绿灯亮,当车位已停车时红灯亮,则图中L1、L2( )
A.都是红灯 B.都是绿灯
C.分别是红灯、绿灯 D.分别是绿灯、红灯
【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:由题当车位已停车时,光控开关被遮光而闭合,由图可知,此时左侧控制电路连通,电磁继电器中的电磁铁产生磁性,吸下衔铁,L2灯泡电路被接通,所以L2为红灯;
当车位未停车时,光控开关有光照而断开,电磁铁中无磁性,弹簧将衔铁拉起,L1电路接通而发光,所以L1为绿灯.故ABC错误,D正确.
故选D
【分析】根据光控开关的作用,分析左侧控制电路的通断,再分析两灯的工作状态即可解题.
12.小冬利用压力传感器、电磁继电器、光敏电阻等元件,设计了一个机动车超载自动拍照电路.当有车辆通过时光控开关会自动闭合,若车辆超重时,压力开关会闭合,使摄像系统电路接通,可自动拍摄超重车辆号牌.下列有关说法正确的是( )
A.机动车驶过埋有压力开关的路口,摄像机就会自动拍摄
B.只要光控开关接收到车辆驶过信息,摄像机就会自动拍摄
C.当光控开关和压力开关都闭合时,摄像机才会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,当摄像系统的电路自动拍摄违章车辆时,工作电路工作,电磁铁有磁性,控制电路工作,光控开关和压力开关同时闭合;由于光控开关和压力开关是并联的,只有红灯亮,或只有车超过停止线,摄像头就拍摄.
所以选C.
【分析】由图可知,光控开关和压力开关串联在电路中,只有当红灯亮,并且车超过停止线时,光控开关和压力开关同时闭合,控制电路接通,电磁铁有磁性吸引衔铁,工作电路接通,摄像头拍摄.
13.太湖新城正处于如火如荼的建设之中,越来越多的企业开始进驻其中.如图所示是某单位使用的一种水位自动报警器的原理图,有关该报警器工作情况的下列叙述,不正确的是( )
A.该报警器红灯是报警灯,当水位到达A后,水在一般情况下是导电的,使下面的电路导通
B.该报警器的红、绿灯不会同时亮
C.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮
D.当该报警器报警时,电磁铁的上端是N极
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,当水位没有达到A时,控制电路没有接通,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮;当水位到达A时电路接通,电磁继电器有磁性,根据安培定则可知上端为S极,衔铁被吸引向下,与红灯接通,红灯亮;该报警器的红、绿灯不会同时亮;
所以选D.
【分析】电磁继电器有控制电路和工作电路两部分组成的,当通电时电磁铁有磁性,一部分电路接通,当没有通电时,另一部分电路工作.
14.如图所示,闭合开关S后,只进行下列一项操作,一定能使电磁铁磁性增强的是( )
A.变阻器的滑片向右移动 B.变阻器的滑片向左移动
C.开关由1拨到2 D.把电源的正负极对调
【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A.滑片P向右移动,连入电路的电阻增大,电流减小.电流减小,电磁铁的磁性减弱.不符合题意.
B滑片P向左移动,连入电路的电阻减小,电流增大.电流增大,电磁铁的磁性增强.符合题意.
C开关由1拨到2,电磁铁接入电路的线圈匝数在减少,所以电磁铁的磁性减弱.不符合题意.
D把电源的正负极对调,将电源的正负极对调,可以改变电磁铁的极性,但不能改变磁性强弱.不符合题意.
所以选B.
【分析】电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小.线圈匝数多少.有无铁芯.电流越大,匝数越多,有铁芯时电磁铁的磁性越强.
15.如图所示,弹簧测力计挂着上端为N极的条形磁铁,磁铁下方有一通电螺线管,闭合开关,将滑动变阻器滑片向左移动,在移动过程中,弹簧测力计示数变化情况是( )
A.不变 B.变大 C.变小 D. 无法判断
【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,开关闭合后,滑动变阻器的滑片向左移动时,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性变小,由安培定则可判断出电磁铁上端为S极,与条形磁铁同名磁极相对,相互排斥,所以选B.
【分析】(1)影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小.线圈的匝数.有无铁芯.线圈的匝数一定,电流越大磁性越强;(2)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
16.如图所示,电磁铁的左下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动.当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中,同时滑片逐渐向上滑动,下列判断正确的是( )
A.维持铁块作匀速直线运动的拉力逐渐减小
B.电磁铁的磁性逐渐减弱
C.铁块对地面的压强先减小后增大
D.铁块所受摩擦力不变
【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁铁的其他应用
【解析】【解答】从图中可以分析出:当滑动变阻器的滑片向上滑动时,接入电路的阻值会变小,电路中电流变大,电磁铁磁性增强,故选项B是错误的;
电磁铁磁性增强,当铁块运动到其下方时会受到较大的吸引力,使铁块对桌面的压力减小,在接触面积不变的情况下,压强也减小,故选项C也是错误的;
铁块因被电磁铁吸收而压力减小,在接触面粗糙程度不变的情况下,摩擦力也跟着减小,故选项D是错误的;
当铁块做匀速直线运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,摩擦力减小,拉力就是逐渐减小,故选项A是正确的.
所以选A.
【分析】一.滑动变阻器的移动对电路中电流大小的影响,决定了电磁铁磁性的强弱;二.电磁铁对铁块的吸引会改变铁块对桌面的压力,进而改变压强和摩擦力的大小.
17.如图所示,在两辆小车上各固定一根条形磁铁,当磁铁的同名磁极靠近时,放开小车,两车被推开.以下四个问题中,这个实验不能说明的是( )
A.力是物体对物体的作用
B.力的作用是相互的
C.相互作用的两个物体必须相互接触
D.力可以改变物体的运动状态
【答案】C
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【解答】由于同名磁极相互排斥,故小车放开后,由于排斥力的作用相互推开,可以说明力的作用是相互的,和物体对物体的作用及力可以改变物体的运动状态,无法说明相互作用的两个物体必须相互接触.
故选C.
【分析】根据力的作用效果和磁极间的相互作用规律进行判断.
18.(2020·宁波模拟)地球是一个巨大的磁体,关于地磁场,下列说法正确的是( )
A.地磁南极和地理北极是完全重合的
B.磁场和磁感线都是看不见的,不存在的
C.小磁针的N极所指方向表示该处的磁场方向
D.在地球上任意地方,指南针都是南北指向
【答案】C
【知识点】地磁场
【解析】【分析】1、磁场看不见,摸不着但是真实存在的,磁感线是为了研究磁场而假想的一些线,可看见;
2、磁场对放入其中的磁体会产生力的作用,磁场的某点的方向的确定,可用小磁针放于该点小磁针N极所指的方向即为磁场的方向;
3、地球是个巨大的磁体,地磁场的南北极与地理的南北极刚好相反,相有一定的偏角;
4、在地球的南极前后左右都是北,在地球的北极前后左右都是南。
【解答】A、地磁南极和地理北极具有一定的偏角不完全重合,A错误;
B、磁场是看不见的,实际存在的,磁感线可看见是为了研究磁场而假想的一些线,B错误;
C、确定某点的磁场方向的方法:是将小磁针放于该点小磁针N极所指的方向即为磁场的方向,C选项正确;
D、在地球的南北两极,指南针将不能指示南北方向,D错误。
故选C
19.(2020八下·温州期末)为判断铁棒是否具有磁性,小明进行如图所示实验,根据实验现象能确定铁棒具有磁性的是( )
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
【答案】C
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】判断物体是否有磁性的方向:①悬挂法指南北;②同名磁极相互排斥;③靠近没有磁性的物体被吸引;④其它方法。
【解答】①将悬挂的铁棒多次转动,静止时总是指南北,说明它有磁性,故①正确;
②将铁棒的一端靠近小磁针,相互吸引,那么:①铁棒有磁性,且这端与小磁针为异极;②没有磁性,但小磁针有磁性,故②错误;
③将铁棒向下插入通电螺线管,吸引更多的铁屑,是因为铁棒被通电螺线管磁化,而不是它原来就有磁性,故③错误;
④ 如果条形磁铁有磁性,那么两端磁力强,中间磁力弱,因此弹簧测力计在水平移动时示数的大小会发生改变,故④正确。
那么能确定铁棒有磁性的是①④。
故选C。
20.(2020八下·温州期中)小明设计了下列四个实验,来验证“条形磁铁的磁性两端强、中间弱”的特性。其中不能达到实验目的的是( )
A.甲实验中,将条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B.乙实验中,将两根条形磁铁相互平移靠近
C.丙实验中,将条形磁铁沿水平方向从挂有铁块的弹簧测力计下方向右移动
D.丁实验中,将放在一堆大头针上的条形磁铁提起
【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】如果条形磁铁中间和两端的现象相同,那么就不能验证,据此分析判断。
【解答】A.甲实验中,将条形磁铁平移靠近三颗小铁球,两端的小球都被磁极吸引,而中间的小球几乎不动,可以验证,故A不合题意;
B.乙实验中,将两根条形磁铁相互平移靠近,由于“异名磁极相互吸引”,所以它们会吸引在一起,无法验证中间和两极磁性强弱的不同,故B符合题意;
C.丙实验中,将条形磁铁沿水平方向从挂有铁块的弹簧测力计下方向右移动,测力计的示数先变小后增大,能够验证磁性强弱的不同,故C不合题意;
D.丁实验中,将放在一堆大头针上的条形磁铁提起,中间几乎没有吸引大头针,而两端吸引的大头针最多,可以验证,故D不合题意。
故选B。
二、填空题
21.(2019八下·秀洲月考)如图所示,重为G的小铁块在水平方向力F的作用下,沿条形磁铁的表面从N极滑到S极,在此过程中小铁块对磁铁的压力大小变化情况是 。
【答案】先变小后变大
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线
【解析】【分析】磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱;对小铁块进行受力分析后判断压力的变化即可。
【解答】铁块对磁铁的压力等于自身重力和磁铁的引力的和,即;
小铁块无论在N极,还是在磁铁的S极,铁块都会受到磁铁的引力;因为磁铁的两端磁性最强,所以铁块受到的引力最大;磁铁的中间磁性最弱,所以铁块在磁铁中间时受到的磁力最小。
那么小铁块对磁铁的压力变化为:先变小后变大。
故答案为:先变小后变大
22.如图为某中学生发明的验磁器,其制作方法是将小磁针穿过泡沫塑料,调整泡沫塑料的体积与位置使它们水平悬浮在水中。
(1)小磁针和泡沫塑料悬浮在水中时受到的浮力 (填“大于”“等于”或“小于”)它们所受的重力。
(2)把该验磁器放入到磁场中,能指示 (填“仅水平方向”或“任意方向”)的磁场方向。
【答案】(1)等于
(2)任意方向
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】(1)由浮沉条件可知,悬浮时物体受到的浮力等于重力;(2)悬浮在水中的物体受到的力是平衡的,任意作用一个力就会使这一物体发生运动。
【解答】(1)根据浮沉条件可知,因为小磁针和泡沫塑料组成的装置悬浮在水中所以受到的浮力与重力是一对平衡力,浮力等于它们所受的重力。
(2)悬浮在水中的小磁针受到的力是平衡的,任意作用一个力就会使这一物体发生运动。所以此验磁器能指示任意方向的磁场方向。
故答案为:(1)等于;(2)任意方向
23.(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
24.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.小明根据网络搜索的如图所示电路(R是一个压敏电阻)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 ,衔铁与触点 (选填“1”或“2”)接触,电动机的转速变 .
【答案】强;2;快
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】分析图可知,当人站在电梯上时,R的阻值减小,根据欧姆定律可知电路中电流增大,电磁铁变强,衔铁被吸下,与触点2接触,则电机上的电压增大,电动机转速变快.
故答案为:强;2;快.
【分析】由图可知,左侧为压敏电压与电磁铁串联组成了控制电路,右侧为电机控制电路,当衔铁与触点1接触时,R2与电机串联,当衔铁与触点2接触时,电阻断路,电机中电压增大.
25.如图所示为一种温度自动报警器的原理图,图中的水银温度计在制作时,玻璃管中封入一段金属丝,电源的两极分别与水银和金属丝相连,当温度达到金属丝下端所指的温度时,电流通过电磁铁的线圈产生 ,电铃响起,发出报警信号,电磁铁的a端为 极,若将温度计上端的金属丝向下调整,则报警温度将 (选填“升高”或“降低”).
【答案】磁性,吸引衔铁;S;降低.
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】温度自动报警器的原理:当温度升高时,玻璃泡中的水银膨胀,水银柱上升,当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,从而使工作电路接通报警.要使金属丝的下端向下调整,则报警温度会降低;
由电路可知电磁铁中的电流是从左端流入,右端流出,利用安培定则可以确定,电磁铁的a端为S极.
故答案为:磁性,吸引衔铁;S;降低.
【分析】温度自动报警器是由于温度计所在的环境温度的变化导致了控制电路的接通,从而实现了自动控制.
电磁铁的N、S极可以利用安培定则来确定;将金属丝向下调整,报警温度降低.
26.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B,设计了如图所示的电路.
(1)图中A.B串联的目的是 .
(2)闭合开关后,分析图中的现象,得出的结论是 .
【答案】(1)电流相同
(2)电流相同,铁芯相同时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强.
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】(1)根据串联电路的特点:串联电路中电流处处相等,A.B串联控制电流相同.(2)电流相同,铁芯相同时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强.
故答案为:(1)电流相同;(2)电流相同,铁芯相同时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强.
【分析】串联电路中电流处处相等;电磁铁磁性强弱是通过吸引大头针的多少来反映;
电磁铁的磁性强弱跟电流大小.线圈匝数多少.有无铁芯有关.在电流大小和铁芯一定时,匝数越多,磁性越强;在电流大小和匝数一定时,有铁芯,磁性强;在匝数和铁芯一定时,电流越大,磁性越强.
三、实验探究题
27.(2018八下·柯桥月考)甲、乙两同学做了如图所示的实验:在静止的小磁针上方平行地放一根直导线,闭合开关,原来静止的小磁针沿顺时针方向转动了。对于小磁针转动的原因,两同学有如下假设:
甲:因为导线通电会发热,造成导线周围空气温度升高,空气的对流运动使磁针偏转。
乙:因为电流周围会产生磁场,磁场对磁针产生了力的作用。
请据此回答:
(1)没通电时,静止小磁针的N极总会指向地理的 。(填“南方”或“北方”)
(2)两同学讨论后,设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的。他们调换电池的正负极,闭合开关,如果甲同学的假设是正确的,预计应该看到的现象是 。
【答案】(1)北方
(2)小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转
【知识点】地磁场;通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)所有磁体都有指南北的性质,指南的一端叫S极,指北的一端叫N极;
(2)甲同学认为小磁针转动是因为热空气上升引起的,那么就肯定与导线中的电流方向无关;调换电池的正负极改变的只是电流方向,因此对小磁针的转动方向没有影响。
【解答】(1)当磁铁可以自由转动时,指北的一端叫N极,因此没通电时,静止小磁针的N极总会指向地理的北方。
(2)如果甲同学的假设是正确的,那么小磁针的转动就与电流方向无关,调换电源的正负极就肯定不会影响小磁针的转动方向,因此预计应该看到的现象是:小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转。
故答案为:(1)北方;(2)小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转
28.(2020八下·新昌期末)在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小明把细漆包线分别绕在两根铁钉上做成A、B电磁铁,并设计了如图所示的电路。
(1)为了保护电路,在合上开关前,滑动变阻器的滑片P应移到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)为了研究线圈匝数对电磁铁磁性的影响,小明把A、B串联起来,这样做的目的是为了控制 相等。闭合开关,把滑片P移到如图位置,小明看到电磁铁A吸引的大头针比B多,说明线圈匝数越多,电磁铁磁性越 (选填“强”或“弱”)。
(3)向左移动滑片P,可以看到电磁铁A、B吸引的大头针数目比原来 (选填“多”或“少”)。
【答案】(1)右
(2)电流;强
(3)多
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)为了保护电路,闭合开关前,变阻器的滑片要移动到阻值最大的那端;
(2)根据串联电路中各处电流都相等分析。根据大头针的数量判断电磁铁磁性的强弱,即吸引的大头针数量越多,电磁铁的磁场越强;
(3)电磁铁的磁场强弱与电流大小有关,即电流越大,电磁铁的磁场越强。
【解答】(1)为了保护电路,在合上开关前,滑动变阻器的滑片P应移到最右端;
(2)为了研究线圈匝数对电磁铁磁性的影响,小明把A、B串联起来,这样做的目的是为了控制电流相等。闭合开关,把滑片P移到如图位置,小明看到电磁铁A吸引的大头针比B多,说明线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(3)向左移动滑片P,变阻器的阻值减小,通过电磁铁的电流变大,那么它们的磁场变强,可以看到电磁铁A、B吸引的大头针数目比原来多。
29.(2020八下·秀洲月考)某兴趣小组为了研究“电磁铁磁性强弱的影响因素”,设计并开展了如图所示的实验。下表是他们实验中记录的具体数据,试分析回答下列问题:
实验次序 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
最多能吸引小铁钉的数目/枚 5 8 10 7 11 14
(1)根据同学们的实验,可知他们猜想影响电磁铁磁性强弱的因素有 。
(2)实验中,同学们是通过比较 来反映电磁铁磁性强弱的。
(3)比较他们的第1、2、3(或4、5、6)次实验,可得出的结论是 。
(4)知道了影响电磁铁磁性强弱因素后,同学们又在老师的指导下,制作了水位自动报警器(如图)。其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时,红、绿灯及电铃的工作状态为 。
【答案】(1)线圈匝数、电流大小
(2)最多吸引的小铁钉数目
(3)线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁磁性越强
(4)绿灯不工作;红灯、电铃工作
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据图片和表格,确定保持不变的量和改变的量,据此确定影响电磁铁磁性强弱的因素;
(2)实验中,电磁铁吸引大头针的数量越多,说明电磁铁的磁性越强;
(3)分析对比实验中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法描述实验结论;
(4)当水位上升到警戒线时,将控制电路接通,分析次数衔铁的运动方向,根据被接通的电路确定灯泡和电铃的工作状态。
【解答】(1)根据表格可知,1、2、3或4、5、6中改变的是电流,而1和4比较,则改变的是线圈匝数,因此同学们猜想影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流大小和线圈匝数;
(2)实验中,同学们是通过比较最多吸引的小铁钉数目来反映电磁铁磁性强弱的。
(3)实验1、2、3中,线圈匝数相同,电流不断增大,电磁铁吸引大头针的数量不断增大,那么得到结论:线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁磁性越强;
(4)当水位达到或超过警戒线时,A、B被接通,控制电路中产生电流,电磁铁产生磁场,将衔铁向左吸合,接通红灯和电铃所在的电路,断开绿灯所在的电路,因此工作状态为:绿灯不工作;红灯、电铃工作。
30.(2020八下·温州期中)为了研究“电磁铁磁性的强弱哪些因素有关”,小明利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、细铁钉、指针(带刻度)、电磁铁(用漆包线制作的一个六抽头电磁铁,每20匝抽出一个接线端)等器材设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。
(1)图甲实验中小明是根据 来判断磁性的强弱。
(2)与甲图实验方案相比,乙图实验方案的优点是 。
(3)小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从10匝换成100匝后,接下来应该进行的操作是: 。
【答案】(1)电磁铁吸引的小铁钉数量
(2)当电流变化较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化
(3)将变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈匝数为10匝时的电流相同
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)电磁铁吸引小铁钉的数量越多,说明电磁铁的磁性越强;
(2)在乙实验中,铁芯微小距离的变化,上面的指针就能出现大角度的偏转,即指针对磁场的变化有一个放大作用;
(3)根据控制变量法的要求,探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系时,必须控制电流相等而改变线圈匝数。
【解答】(1)图甲实验中小明是根据电磁铁吸引的小铁钉数量来判断磁性的强弱。
(2)与甲图实验方案相比,乙图实验方案的优点是:当电流变化较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化。
(3)小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从10匝换成100匝后,接下来应该进行的操作是:将变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈匝数为10匝时的电流相同。
31.(2020八下·吴兴期中)如图是小科探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图(A为指针下方固定的铁块;线圈电阻忽略不计)。小科通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。开始时导线a与接线柱1相连,闭合开关,指针B绕固定点0点发生偏转。
(1)闭合开关,调节滑片P向左移动,指针偏转的角度变大,说明电磁铁磁性强弱与 有关。
(2)断开开关,将导线a与接线柱1相连改为与接线柱2相连,保持滑动变阻器的滑片P的位置不变再闭合开关,此时指针偏转角度 (选填“变大”、“变小”或“不变”),据此可以得出 。
(3)下图所示的装置中应用电磁铁工作的是 。(选填序号)
【答案】(1)电流大小有关
(2)变小;电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
(3)④
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)滑片向左移动时,电阻变小,电流变大;指针偏转角度变大,说明电磁铁磁性变强,据此描述磁性强弱与电流大小的关系;
(2)电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关,据此分析磁场强弱的变化,进而判断指针的偏转角度的变化;
(3)分析四种设备的工作过程,哪个与电磁铁有关,它就是正确选项。
【解答】(1)闭合开关,调节滑片P向左移动,指针偏转的角度变大,说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关有关。
(2)断开开关,将导线a与接线柱1相连改为与接线柱2相连,电磁铁的线圈匝数增多;保持滑动变阻器的滑片P的位置,即保持电流大小不变。再闭合开关,此时指针偏转角度变小,据此可以得出电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。
(3)①手摇发电机的工作原理是电磁感应,故①不合题意;
②自制电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力转动,故②不合题意;
③声音振动引起线圈振动,线圈在磁场中做切割磁感线运动形成强弱变化的电流,故③不合题意;
④通电时,电磁铁将小锤吸引下来敲击铃铛盖,此时电路断开,电磁铁磁性消失。在弹簧的拉力作用下小锤又恢复原来位置接通电路,开始第二次敲击,如此循环往复,故④符合题意。
故选④。
32.(2020八下·温州期中)某小组在探究“通电螺线管的外部磁场的磁性强弱与哪些因素有关”实验中,设计了如图所示电路,并设计了实验结果记录表。
线圈接线点 接线柱1 接线柱2
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流(安) 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引小铁钉枚数 9 14 18 6 10 13
(1)根据他们的实验结果记录表可知,该小组是在探究通电螺线管的磁性强弱与 的关系。
(2)实验中,他们将开关S从1换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的小铁钉数目,此时调节滑动变阻器是为了 。
(3)比较1、2、3次实验记录,可得出的结论是:
。
【答案】(1)电流大小、线圈匝数
(2)控制电流大小相等
(3)当线圈匝数相同时,通电螺线管的外部磁场磁性随电流增大而增强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据表格数据确定探究的变量;
(2)探究电磁铁的磁性与线圈匝数的关系时,必须改变匝数控制电流相同;
(3)分析实验1、2、3中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法描述实验结论。
【解答】(1)开关接两个不同的接线柱时,电磁铁的线圈匝数不同;调节滑动变阻器,可以改变线圈中的电流大小,因此该小组是在探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系。
(2)实验中,他们将开关S从1换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的小铁钉数目,此时调节滑动变阻器是为了控制电流大小相等。
(3)比较1、2、3次实验记录,可得出的结论是:当线圈匝数相同时,通电螺线管的外部磁场磁性随电流增大而增强。
四、解答题
33.(2019八下·乐清期末)某科学兴趣小组设计并制作了如图甲所示的温度自动控制装置。已知电磁铁的线圈电阻R0=50欧,热敏电阻R的阻值随温度变化的曲线如图乙所示,控制电路电源电压U=6伏,当电磁铁线圈中的电流达到20毫安时,衔铁刚好被吸下,右侧发热电路就断开。
(1)试通过计算说明该温度自动控制装置能将温度控制在多少℃以下?
(2)为了提高该装置控制的温度值,可采取的措施有 。(列举2点)
【答案】(1)当电磁铁线圈中的电流达到20毫安时,衔铁刚好被吸下,右侧发热电路就断开 ,电热丝停止加热,此时的热敏电阻的阻值为:
,,查乙图可知,对应的温度为50 ℃ ,所以能将温度控制在50 ℃以下;
(2)减小电源电压或电路中接入一个滑动电阻器
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】1、根据热敏电阻的阻值由乙图查出对应的温度。先算出电流20毫安时的总电阻,再减去线圈电阻即为热敏电阻阻值,由此查出对应的温度;
2、由乙图可知,温度越高热敏电阻的阻值越小,控制电路中的电流会越大。由题意知要使热敏电阻阻值减小时电流不易达到20毫安,可通过增大控制电路中的总电阻或减小电源电压。
【解答】(1) 当电磁铁线圈中的电流达到20毫安时,衔铁刚好被吸下,右侧发热电路就断开 ,电热丝停止加热,此时的热敏电阻的阻值为:
,,查乙图可知,对应的温度为50 ℃ ,所以能将温度控制在50 ℃以下;
(2)由于温度提高后,热敏电阻的阻值会减小,而启动电流20毫安不变,所以可通过增大控制电路中的总电阻或减小电源电压。具体措施有:减小电源电压或电路中接入一个滑动电阻器。
故答案为:(1)50 (2)减小电源电压或电路中接入一个滑动电阻器
34.(2019八下·平阳月考)小明设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻 R 安装在需要探测温度的地方,当温度正常时,继电器的衔铁与触点 A 接触,指示灯亮;当温度超过某一值时,继电器的衔铁与触点 B 接触,警铃响。图乙是热敏电阻 R 的阻值随温度变化的图象。
(1)请用线代替导线,将图甲中不完整的电路连接起来。
(2)由图乙可知,热敏电阻 R 的阻值与环境温度的关系是将 。
(3)图甲中 U1 =3 V,电磁铁的电阻忽略不计,当通过热敏电阻
R 的电流达 0.1 安时,继电器的衔铁与触点 B 接触,警铃响,求此时环境温度为多少℃?
【答案】(1)
(2)环境温度越高,热敏电阻的阻值越小。
(3)解:R=U/I=3V/0.1A=30
查图乙可知,当电阻为
30 欧时,此时温度为 80℃。
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】本题是电磁继电器的使用,利用热敏电阻作为低压电路的控制开关,根据图乙中的电阻R与温度t的关系,随着温度的升高,电阻R的阻值逐渐减小,电磁铁中电流增大,电磁铁的磁性增强到一定程度时,吸引衔铁,使动触点与静触点B接通,指示灯熄灭,电铃响。
【解答】(1)电路连接如图
(2)由乙图可以看出: 环境温度越高,热敏电阻的阻值越小 ;
(3)由欧姆定律R=
=
=30Ω, 查图乙可知,当电阻为 30 欧时,此时温度为 80℃ 。
故答案为:(1)电路连接如上;(2) 环境温度越高,热敏电阻的阻值越小 ;(3) 80℃
35.用笔画线代替导线,将下图所示的各元件连接起来,以达到用低电压、弱电流控制高电压、强电流的目的。
【答案】解:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。电磁继电器是靠电磁铁的原理来工作,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,吸引衔铁;当控制电路断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,其实质相当于工作电路中的开关。
【解答】根据题意可知,低压电源和开关应与电磁铁串联,高压电源和触电与电动机串联,当低压电源开关闭合时,电磁铁具有磁性,把衔铁吸下来,动触点与静触点接触,电动机所在的高压电路接通,据此连接电路图即可。
36.如图所示,连接电路,要求:开关S断开时,电铃响,电灯不亮;开关S闭合时,电铃不响,电灯亮。
【答案】解:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】开关S断开时,控制电路中无电流,电磁铁无磁性,动触点与上面的静触点接通,此时电铃响,灯不亮,说明电铃与上面的静触点连接;开关S闭合时,控制电路中有电流,电磁铁具有磁性,电磁铁吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接通,此时电铃不响,电灯亮,说明电灯与下面的静触点连接,据此即可连接电路图。
37.小明设计了一种“自动限重器”,如图所示,该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻R1、滑动变阻器R2、轻质货架和压力杠杆OAB等。当压敏电阻R1表面承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品,用笔画线代替导线将图中的电路连接完整。
【答案】解:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。电磁继电器是靠电磁铁的原理来工作的,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,吸引衔铁;当控制电路断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,其实质相当于工作电路中的开关。 根据题意可知,压敏电阻R1的电阻随着压力F的增大而减小,控制电路中的电压不变,电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性逐渐增强。
【解答】 根据题意可知,压敏电阻R1的电阻随着压力F的增大而减小,控制电路中的电压不变,电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性逐渐增强。当压敏电阻R1表面承受的压力达到限定值时,电磁铁的磁性吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接触,工作电路被断开,控制货物的装载机停止向货架上摆放物品,因此,应将货物装载机和上触点串联组成工作电路,将压敏电阻R1、滑动变阻器R2和电磁铁串联接入控制电路,据此即可连接电路图。
1 / 1浙教版科学八年级下册第一章(1-3节)提高练习(二)
一、单选题
1.(2020八下·温州期中)如图,当通电后敲击塑料板,观察到铁粉分布情况是(图中“ ”为导线穿过塑料板的位置)( )
A. B.
C. D.
2.(2019八下·秀洲月考)如上图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是( )
A.电磁铁的上端为S极
B.电源左端为“+”极
C.断开开关,弹簧测力计的示数为零
D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁铁芯,弹簧测力计的示数增大
3.(2018八下·杭州月考)如图所示,A、B 为质量均为 m 的两条形磁铁,静止于台秤的托盘上, 忽略台秤与磁铁间的磁力作用。当平衡时 B 对 A 的弹力为 F1,台秤的示数为 F2,它们的大小关系是( )
A.F1=mg,F2=2mg B.F1>mg,F2=2mg
C.F14.如图所示,电磁铁的左下方有一铁块,在恒力F作用下沿水平面向右作直线运动,若铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中,滑动变阻器的滑片P逐渐向上滑动,则( )
A.电磁铁上端为S极
B.铁块运动过程中,电磁铁的磁性逐渐减弱
C.铁块作匀速运动,与地面的摩擦力不变
D.铁块对地面的压强逐渐增大
5.如图示是某同学连接的电铃电路,开关闭合后,电路中始终有电流,但电铃只响一声就不再响了,原因是( )
A.电磁铁始终没有磁性
B.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
C.衔铁没有向下运动
D.电池正、负极接反了
6.如图所示为一种温度自动报警器原理图,它的核心部件是一支顶端封有一段金属丝的水银温度计.关于此温度报警器的说法错误的是( )
A.温度升高至74℃时,电灯亮
B.温度升高至74℃时,电铃响
C.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
D.电磁继电器是一种电路开关
7.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置,且左端固定,当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时,条形磁铁始终保持静止,则在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力( )
A.方向向右,逐渐减小 B.方向向右,逐渐增大
C.方向向左,逐渐减小 D.方向向左,逐渐增大
8.如图所示是消防应急灯的电路图,其中少连了一根导线,工作原理是:外部电路为220V交流电,当其正常时,两盏标有“6V”灯泡不发光;外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光.对于这一装置及其工作特点,下列说法中正确的是( )
A.当外部电路停电时,电磁铁所在电路工作
B.电磁铁通电时,弹簧具有弹性势能
C.电磁铁的上端始终为N极
D.C点应该和触点B相连
9.关于电磁铁,下面说法中正确的是( )
A.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
B.电磁继电器中的磁体,必须用电磁铁
C.电磁继电器中的磁体,可以用永磁体,也可以用电磁铁
D.电磁铁中的铁芯,可以用钢棒代替
10.图中的两个线圈,套在一根光滑的玻璃管上。导线柔软,可自由滑动。开关S闭合后,则( )
A.两线圈左右分开
B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动
D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢
11. 在昼夜明灯的地下停车场,驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停.如图是小吴设计的自动控制电路图,将光控开关(遮光时开关闭合)装在每个车位地面中央,红绿灯装在车位入口上方.当车位未停车时绿灯亮,当车位已停车时红灯亮,则图中L1、L2( )
A.都是红灯 B.都是绿灯
C.分别是红灯、绿灯 D.分别是绿灯、红灯
12.小冬利用压力传感器、电磁继电器、光敏电阻等元件,设计了一个机动车超载自动拍照电路.当有车辆通过时光控开关会自动闭合,若车辆超重时,压力开关会闭合,使摄像系统电路接通,可自动拍摄超重车辆号牌.下列有关说法正确的是( )
A.机动车驶过埋有压力开关的路口,摄像机就会自动拍摄
B.只要光控开关接收到车辆驶过信息,摄像机就会自动拍摄
C.当光控开关和压力开关都闭合时,摄像机才会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
13.太湖新城正处于如火如荼的建设之中,越来越多的企业开始进驻其中.如图所示是某单位使用的一种水位自动报警器的原理图,有关该报警器工作情况的下列叙述,不正确的是( )
A.该报警器红灯是报警灯,当水位到达A后,水在一般情况下是导电的,使下面的电路导通
B.该报警器的红、绿灯不会同时亮
C.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮
D.当该报警器报警时,电磁铁的上端是N极
14.如图所示,闭合开关S后,只进行下列一项操作,一定能使电磁铁磁性增强的是( )
A.变阻器的滑片向右移动 B.变阻器的滑片向左移动
C.开关由1拨到2 D.把电源的正负极对调
15.如图所示,弹簧测力计挂着上端为N极的条形磁铁,磁铁下方有一通电螺线管,闭合开关,将滑动变阻器滑片向左移动,在移动过程中,弹簧测力计示数变化情况是( )
A.不变 B.变大 C.变小 D. 无法判断
16.如图所示,电磁铁的左下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动.当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中,同时滑片逐渐向上滑动,下列判断正确的是( )
A.维持铁块作匀速直线运动的拉力逐渐减小
B.电磁铁的磁性逐渐减弱
C.铁块对地面的压强先减小后增大
D.铁块所受摩擦力不变
17.如图所示,在两辆小车上各固定一根条形磁铁,当磁铁的同名磁极靠近时,放开小车,两车被推开.以下四个问题中,这个实验不能说明的是( )
A.力是物体对物体的作用
B.力的作用是相互的
C.相互作用的两个物体必须相互接触
D.力可以改变物体的运动状态
18.(2020·宁波模拟)地球是一个巨大的磁体,关于地磁场,下列说法正确的是( )
A.地磁南极和地理北极是完全重合的
B.磁场和磁感线都是看不见的,不存在的
C.小磁针的N极所指方向表示该处的磁场方向
D.在地球上任意地方,指南针都是南北指向
19.(2020八下·温州期末)为判断铁棒是否具有磁性,小明进行如图所示实验,根据实验现象能确定铁棒具有磁性的是( )
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
20.(2020八下·温州期中)小明设计了下列四个实验,来验证“条形磁铁的磁性两端强、中间弱”的特性。其中不能达到实验目的的是( )
A.甲实验中,将条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B.乙实验中,将两根条形磁铁相互平移靠近
C.丙实验中,将条形磁铁沿水平方向从挂有铁块的弹簧测力计下方向右移动
D.丁实验中,将放在一堆大头针上的条形磁铁提起
二、填空题
21.(2019八下·秀洲月考)如图所示,重为G的小铁块在水平方向力F的作用下,沿条形磁铁的表面从N极滑到S极,在此过程中小铁块对磁铁的压力大小变化情况是 。
22.如图为某中学生发明的验磁器,其制作方法是将小磁针穿过泡沫塑料,调整泡沫塑料的体积与位置使它们水平悬浮在水中。
(1)小磁针和泡沫塑料悬浮在水中时受到的浮力 (填“大于”“等于”或“小于”)它们所受的重力。
(2)把该验磁器放入到磁场中,能指示 (填“仅水平方向”或“任意方向”)的磁场方向。
23.(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.
24.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.小明根据网络搜索的如图所示电路(R是一个压敏电阻)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 ,衔铁与触点 (选填“1”或“2”)接触,电动机的转速变 .
25.如图所示为一种温度自动报警器的原理图,图中的水银温度计在制作时,玻璃管中封入一段金属丝,电源的两极分别与水银和金属丝相连,当温度达到金属丝下端所指的温度时,电流通过电磁铁的线圈产生 ,电铃响起,发出报警信号,电磁铁的a端为 极,若将温度计上端的金属丝向下调整,则报警温度将 (选填“升高”或“降低”).
26.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B,设计了如图所示的电路.
(1)图中A.B串联的目的是 .
(2)闭合开关后,分析图中的现象,得出的结论是 .
三、实验探究题
27.(2018八下·柯桥月考)甲、乙两同学做了如图所示的实验:在静止的小磁针上方平行地放一根直导线,闭合开关,原来静止的小磁针沿顺时针方向转动了。对于小磁针转动的原因,两同学有如下假设:
甲:因为导线通电会发热,造成导线周围空气温度升高,空气的对流运动使磁针偏转。
乙:因为电流周围会产生磁场,磁场对磁针产生了力的作用。
请据此回答:
(1)没通电时,静止小磁针的N极总会指向地理的 。(填“南方”或“北方”)
(2)两同学讨论后,设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的。他们调换电池的正负极,闭合开关,如果甲同学的假设是正确的,预计应该看到的现象是 。
28.(2020八下·新昌期末)在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小明把细漆包线分别绕在两根铁钉上做成A、B电磁铁,并设计了如图所示的电路。
(1)为了保护电路,在合上开关前,滑动变阻器的滑片P应移到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)为了研究线圈匝数对电磁铁磁性的影响,小明把A、B串联起来,这样做的目的是为了控制 相等。闭合开关,把滑片P移到如图位置,小明看到电磁铁A吸引的大头针比B多,说明线圈匝数越多,电磁铁磁性越 (选填“强”或“弱”)。
(3)向左移动滑片P,可以看到电磁铁A、B吸引的大头针数目比原来 (选填“多”或“少”)。
29.(2020八下·秀洲月考)某兴趣小组为了研究“电磁铁磁性强弱的影响因素”,设计并开展了如图所示的实验。下表是他们实验中记录的具体数据,试分析回答下列问题:
实验次序 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
最多能吸引小铁钉的数目/枚 5 8 10 7 11 14
(1)根据同学们的实验,可知他们猜想影响电磁铁磁性强弱的因素有 。
(2)实验中,同学们是通过比较 来反映电磁铁磁性强弱的。
(3)比较他们的第1、2、3(或4、5、6)次实验,可得出的结论是 。
(4)知道了影响电磁铁磁性强弱因素后,同学们又在老师的指导下,制作了水位自动报警器(如图)。其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时,红、绿灯及电铃的工作状态为 。
30.(2020八下·温州期中)为了研究“电磁铁磁性的强弱哪些因素有关”,小明利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、细铁钉、指针(带刻度)、电磁铁(用漆包线制作的一个六抽头电磁铁,每20匝抽出一个接线端)等器材设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。
(1)图甲实验中小明是根据 来判断磁性的强弱。
(2)与甲图实验方案相比,乙图实验方案的优点是 。
(3)小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从10匝换成100匝后,接下来应该进行的操作是: 。
31.(2020八下·吴兴期中)如图是小科探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图(A为指针下方固定的铁块;线圈电阻忽略不计)。小科通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。开始时导线a与接线柱1相连,闭合开关,指针B绕固定点0点发生偏转。
(1)闭合开关,调节滑片P向左移动,指针偏转的角度变大,说明电磁铁磁性强弱与 有关。
(2)断开开关,将导线a与接线柱1相连改为与接线柱2相连,保持滑动变阻器的滑片P的位置不变再闭合开关,此时指针偏转角度 (选填“变大”、“变小”或“不变”),据此可以得出 。
(3)下图所示的装置中应用电磁铁工作的是 。(选填序号)
32.(2020八下·温州期中)某小组在探究“通电螺线管的外部磁场的磁性强弱与哪些因素有关”实验中,设计了如图所示电路,并设计了实验结果记录表。
线圈接线点 接线柱1 接线柱2
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流(安) 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引小铁钉枚数 9 14 18 6 10 13
(1)根据他们的实验结果记录表可知,该小组是在探究通电螺线管的磁性强弱与 的关系。
(2)实验中,他们将开关S从1换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的小铁钉数目,此时调节滑动变阻器是为了 。
(3)比较1、2、3次实验记录,可得出的结论是:
。
四、解答题
33.(2019八下·乐清期末)某科学兴趣小组设计并制作了如图甲所示的温度自动控制装置。已知电磁铁的线圈电阻R0=50欧,热敏电阻R的阻值随温度变化的曲线如图乙所示,控制电路电源电压U=6伏,当电磁铁线圈中的电流达到20毫安时,衔铁刚好被吸下,右侧发热电路就断开。
(1)试通过计算说明该温度自动控制装置能将温度控制在多少℃以下?
(2)为了提高该装置控制的温度值,可采取的措施有 。(列举2点)
34.(2019八下·平阳月考)小明设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻 R 安装在需要探测温度的地方,当温度正常时,继电器的衔铁与触点 A 接触,指示灯亮;当温度超过某一值时,继电器的衔铁与触点 B 接触,警铃响。图乙是热敏电阻 R 的阻值随温度变化的图象。
(1)请用线代替导线,将图甲中不完整的电路连接起来。
(2)由图乙可知,热敏电阻 R 的阻值与环境温度的关系是将 。
(3)图甲中 U1 =3 V,电磁铁的电阻忽略不计,当通过热敏电阻
R 的电流达 0.1 安时,继电器的衔铁与触点 B 接触,警铃响,求此时环境温度为多少℃?
35.用笔画线代替导线,将下图所示的各元件连接起来,以达到用低电压、弱电流控制高电压、强电流的目的。
36.如图所示,连接电路,要求:开关S断开时,电铃响,电灯不亮;开关S闭合时,电铃不响,电灯亮。
37.小明设计了一种“自动限重器”,如图所示,该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻R1、滑动变阻器R2、轻质货架和压力杠杆OAB等。当压敏电阻R1表面承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品,用笔画线代替导线将图中的电路连接完整。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】右手螺旋定则
【解析】【分析】该题可以参考安培定则的知识概念来解题。
【解答】可以想象成右手握住导线,让仲直的拇指所指的方 向跟电流的方 向一致,弯曲的四指所指的 方向就是磁感线的环绕方向,因此那些铁粉类似于围绕着图中“ ”,D符合题意。
故答案为:D
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)根据弹簧测力计的示数变化判断电磁铁的上端极性;
(2)根据安培定则判断电流方向,进而判断电源的正极和负极;
(3)对悬挂的磁铁进行受力分析,判断弹簧测力计的示数变化;
(4)电磁铁的铁芯可以增强它的磁场强度。
【解答】A.当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流增大,电磁铁磁性增强;因为弹簧测力计的示数减少,所以电磁铁的上端与永磁铁下端为同极,即电磁铁的上端是N极,故A错误;
B.根据安培定则,右手大拇指向上,握住螺线管,这时可知螺线管上电流方向从左到右,因此电源左端是负极,故B错误;
C.弹簧测力计的示数等于永磁铁的重力与电磁铁的排斥力的差,即:;断开开关,排斥力为0,因此弹簧测力计的示数会增大,故C错误;
D.若滑动变阻器的滑片不动,抽去电磁铁的铁芯,这时永磁铁受到的排斥力会减小,弹簧测力计的示数会增大,故D正确。
故选D。
3.【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥;(2)通过对A物体进行受力分析可以得到F1的大小情况。对AB这个整体进行受力分析可以得到台秤的示数F2的大小情况。
【解答】对静止在B上的A磁铁进行受力分析,A受到向下的力有重力GA,受到向上的力有排斥力F斥和B对A的弹力(支持力)F1,因为A保持静止所以GA=F斥+F1,F斥>0,所以F1故选C
4.【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】1)由安培定则可判断电磁铁的极性;
(2)电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,在线圈匝数一定时,电流越大电磁铁的磁性越强,根据电流的变化判断电磁铁磁性强弱如何变化;
(3)电磁铁对铁块的吸引会改变铁块对桌面的压力,进而改变压强和摩擦力的大小。
【解答】A、由安培定则(伸出右手,弯曲的四指指向电流方向,大拇指方向就是N极)可以判断,电磁铁的下端是N极,上端是S极,故A正确;
B、由电路图知,滑片逐渐向上滑动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路电流变大,通过电磁铁的电流逐渐增大,电磁铁的磁性逐渐增强,故B错误;
C、因为电磁铁磁性增强,当铁块运动到其下方时会受到较大的吸引力,使铁块对桌面的压力减小,在接触面粗糙程度不变的情况下,摩擦力也跟着减小,此时的恒力F大于摩擦力,故铁块做加速运动,故C错误;
D、铁块对桌面的压力减小,在接触面积不变的情况下,压强也减小,故D错误。
故答案为:A
5.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】当开关闭合后,电路中有电流,电磁铁有磁性,吸引衔铁,衔铁被吸下的同时,打击铃碗,发出声音。此时电路始终接通,电磁铁始终吸引衔铁,衔铁不会回弹,所以钉锤不能再重复打击铃碗。故选B
【分析】电铃发出声音是受到钉锤的敲击而产生的.不能连续发声,是钉锤不会连续敲击造成的,从此入手分析即可解决此题。
6.【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】AB、温度计内的测温液体是水银,它是导体,当温度升高时,水银柱会上升,直到与温度计上方的金属丝相连,使控制电路接通。当温度升高至74℃时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,电铃接入电路,电灯所在的电路断开,出现铃响灯不亮的现象,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;C、液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,故C正确,不符合题意;D、温度上升水银与金属丝接触,控制电路接通,温度下降,水银面与金属丝分离时,控制电路断开,所以水银温度计在电路中的作用相当于一个开关,故D正确,不符合题意。故选A
【分析】要解答本题需掌握:题干中该温度计的最小刻度值为2℃,直接根据液柱(或所指示)的位置即可读出该处的温度值,读数时要从绝对值小的示数向绝对值大的示数读起;
电磁继电器由两部分构成:①低压控制电路,②工作电路;其实质是一个自动控制开关
7.【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】根据安培定则可知,电磁铁右端为N极,与条形磁铁的S极相对,相互吸引,则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力,因为条形磁铁始终保持静止,所以它受到的吸引力和桌面对它的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的;当滑片逐渐向下移动时,连入电路的电阻逐渐增大,由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变小,则磁场逐渐变弱,条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变小,因条形磁铁受的是平衡力,故摩擦力的大小也会逐渐减小。故选A
【分析】由安培定则可判断电磁铁的极性,由磁极间的相互作用可判断条形磁铁受力方向;由滑片的移动可知接入电阻的变化及电流的变化,则可知磁性强弱的变化,从而求得磁铁受力大小的变化。
8.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、当外部电路停电时,电磁铁所在电路停止工作,故A错误;B、电磁铁通电时,弹簧发生形变,具有弹性势能,故B正确;C、当电路断开时,电磁铁没有磁性,故C错误;D、C点应该和触点A相连,这样才能保证外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光,故D错误。故选B
【分析】根据题意,两盏标有“6V”的灯泡是连在6V的电源上的,因此,为了保证其正常工作,应将两灯泡并联.又因为平时应急灯应该是熄灭的,所以接在220V电压下的电磁铁应具有磁性,平时吸引衔铁,使灯泡的电路断开,当停电时,电磁铁失去磁性,衔铁弹回,两灯泡所在的电路才会接通。
9.【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,故A错误;BC、电磁继电器中的磁体,必须用电磁铁,通过电流的通断控制磁性的有无,不能用永磁体,故B正确,C错误;D、钢棒是永磁体,磁化后不容易退磁,故不能用钢棒代替铁芯,故选项D错误;故选B.
【分析】电磁铁是利用电流的磁效应制成的,电流的通断可以控制磁性的有无.电磁铁有电流有磁性,无电流时无磁性.铁芯需用软磁性材料制成,因为软磁性材料的磁性不能保留下来.
10.【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】由安培定则可知,L螺线管右端为N极,P螺线管的左端也为N极,由同名磁极相互排斥可知,两个线圈左右分开。
【分析】考查安培定则及磁极间的相互作用规律。
11.【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:由题当车位已停车时,光控开关被遮光而闭合,由图可知,此时左侧控制电路连通,电磁继电器中的电磁铁产生磁性,吸下衔铁,L2灯泡电路被接通,所以L2为红灯;
当车位未停车时,光控开关有光照而断开,电磁铁中无磁性,弹簧将衔铁拉起,L1电路接通而发光,所以L1为绿灯.故ABC错误,D正确.
故选D
【分析】根据光控开关的作用,分析左侧控制电路的通断,再分析两灯的工作状态即可解题.
12.【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,当摄像系统的电路自动拍摄违章车辆时,工作电路工作,电磁铁有磁性,控制电路工作,光控开关和压力开关同时闭合;由于光控开关和压力开关是并联的,只有红灯亮,或只有车超过停止线,摄像头就拍摄.
所以选C.
【分析】由图可知,光控开关和压力开关串联在电路中,只有当红灯亮,并且车超过停止线时,光控开关和压力开关同时闭合,控制电路接通,电磁铁有磁性吸引衔铁,工作电路接通,摄像头拍摄.
13.【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,当水位没有达到A时,控制电路没有接通,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮;当水位到达A时电路接通,电磁继电器有磁性,根据安培定则可知上端为S极,衔铁被吸引向下,与红灯接通,红灯亮;该报警器的红、绿灯不会同时亮;
所以选D.
【分析】电磁继电器有控制电路和工作电路两部分组成的,当通电时电磁铁有磁性,一部分电路接通,当没有通电时,另一部分电路工作.
14.【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A.滑片P向右移动,连入电路的电阻增大,电流减小.电流减小,电磁铁的磁性减弱.不符合题意.
B滑片P向左移动,连入电路的电阻减小,电流增大.电流增大,电磁铁的磁性增强.符合题意.
C开关由1拨到2,电磁铁接入电路的线圈匝数在减少,所以电磁铁的磁性减弱.不符合题意.
D把电源的正负极对调,将电源的正负极对调,可以改变电磁铁的极性,但不能改变磁性强弱.不符合题意.
所以选B.
【分析】电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小.线圈匝数多少.有无铁芯.电流越大,匝数越多,有铁芯时电磁铁的磁性越强.
15.【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,开关闭合后,滑动变阻器的滑片向左移动时,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性变小,由安培定则可判断出电磁铁上端为S极,与条形磁铁同名磁极相对,相互排斥,所以选B.
【分析】(1)影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小.线圈的匝数.有无铁芯.线圈的匝数一定,电流越大磁性越强;(2)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
16.【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁铁的其他应用
【解析】【解答】从图中可以分析出:当滑动变阻器的滑片向上滑动时,接入电路的阻值会变小,电路中电流变大,电磁铁磁性增强,故选项B是错误的;
电磁铁磁性增强,当铁块运动到其下方时会受到较大的吸引力,使铁块对桌面的压力减小,在接触面积不变的情况下,压强也减小,故选项C也是错误的;
铁块因被电磁铁吸收而压力减小,在接触面粗糙程度不变的情况下,摩擦力也跟着减小,故选项D是错误的;
当铁块做匀速直线运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,摩擦力减小,拉力就是逐渐减小,故选项A是正确的.
所以选A.
【分析】一.滑动变阻器的移动对电路中电流大小的影响,决定了电磁铁磁性的强弱;二.电磁铁对铁块的吸引会改变铁块对桌面的压力,进而改变压强和摩擦力的大小.
17.【答案】C
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【解答】由于同名磁极相互排斥,故小车放开后,由于排斥力的作用相互推开,可以说明力的作用是相互的,和物体对物体的作用及力可以改变物体的运动状态,无法说明相互作用的两个物体必须相互接触.
故选C.
【分析】根据力的作用效果和磁极间的相互作用规律进行判断.
18.【答案】C
【知识点】地磁场
【解析】【分析】1、磁场看不见,摸不着但是真实存在的,磁感线是为了研究磁场而假想的一些线,可看见;
2、磁场对放入其中的磁体会产生力的作用,磁场的某点的方向的确定,可用小磁针放于该点小磁针N极所指的方向即为磁场的方向;
3、地球是个巨大的磁体,地磁场的南北极与地理的南北极刚好相反,相有一定的偏角;
4、在地球的南极前后左右都是北,在地球的北极前后左右都是南。
【解答】A、地磁南极和地理北极具有一定的偏角不完全重合,A错误;
B、磁场是看不见的,实际存在的,磁感线可看见是为了研究磁场而假想的一些线,B错误;
C、确定某点的磁场方向的方法:是将小磁针放于该点小磁针N极所指的方向即为磁场的方向,C选项正确;
D、在地球的南北两极,指南针将不能指示南北方向,D错误。
故选C
19.【答案】C
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】判断物体是否有磁性的方向:①悬挂法指南北;②同名磁极相互排斥;③靠近没有磁性的物体被吸引;④其它方法。
【解答】①将悬挂的铁棒多次转动,静止时总是指南北,说明它有磁性,故①正确;
②将铁棒的一端靠近小磁针,相互吸引,那么:①铁棒有磁性,且这端与小磁针为异极;②没有磁性,但小磁针有磁性,故②错误;
③将铁棒向下插入通电螺线管,吸引更多的铁屑,是因为铁棒被通电螺线管磁化,而不是它原来就有磁性,故③错误;
④ 如果条形磁铁有磁性,那么两端磁力强,中间磁力弱,因此弹簧测力计在水平移动时示数的大小会发生改变,故④正确。
那么能确定铁棒有磁性的是①④。
故选C。
20.【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】如果条形磁铁中间和两端的现象相同,那么就不能验证,据此分析判断。
【解答】A.甲实验中,将条形磁铁平移靠近三颗小铁球,两端的小球都被磁极吸引,而中间的小球几乎不动,可以验证,故A不合题意;
B.乙实验中,将两根条形磁铁相互平移靠近,由于“异名磁极相互吸引”,所以它们会吸引在一起,无法验证中间和两极磁性强弱的不同,故B符合题意;
C.丙实验中,将条形磁铁沿水平方向从挂有铁块的弹簧测力计下方向右移动,测力计的示数先变小后增大,能够验证磁性强弱的不同,故C不合题意;
D.丁实验中,将放在一堆大头针上的条形磁铁提起,中间几乎没有吸引大头针,而两端吸引的大头针最多,可以验证,故D不合题意。
故选B。
21.【答案】先变小后变大
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线
【解析】【分析】磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱;对小铁块进行受力分析后判断压力的变化即可。
【解答】铁块对磁铁的压力等于自身重力和磁铁的引力的和,即;
小铁块无论在N极,还是在磁铁的S极,铁块都会受到磁铁的引力;因为磁铁的两端磁性最强,所以铁块受到的引力最大;磁铁的中间磁性最弱,所以铁块在磁铁中间时受到的磁力最小。
那么小铁块对磁铁的压力变化为:先变小后变大。
故答案为:先变小后变大
22.【答案】(1)等于
(2)任意方向
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】(1)由浮沉条件可知,悬浮时物体受到的浮力等于重力;(2)悬浮在水中的物体受到的力是平衡的,任意作用一个力就会使这一物体发生运动。
【解答】(1)根据浮沉条件可知,因为小磁针和泡沫塑料组成的装置悬浮在水中所以受到的浮力与重力是一对平衡力,浮力等于它们所受的重力。
(2)悬浮在水中的小磁针受到的力是平衡的,任意作用一个力就会使这一物体发生运动。所以此验磁器能指示任意方向的磁场方向。
故答案为:(1)等于;(2)任意方向
23.【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
24.【答案】强;2;快
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】分析图可知,当人站在电梯上时,R的阻值减小,根据欧姆定律可知电路中电流增大,电磁铁变强,衔铁被吸下,与触点2接触,则电机上的电压增大,电动机转速变快.
故答案为:强;2;快.
【分析】由图可知,左侧为压敏电压与电磁铁串联组成了控制电路,右侧为电机控制电路,当衔铁与触点1接触时,R2与电机串联,当衔铁与触点2接触时,电阻断路,电机中电压增大.
25.【答案】磁性,吸引衔铁;S;降低.
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】温度自动报警器的原理:当温度升高时,玻璃泡中的水银膨胀,水银柱上升,当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,从而使工作电路接通报警.要使金属丝的下端向下调整,则报警温度会降低;
由电路可知电磁铁中的电流是从左端流入,右端流出,利用安培定则可以确定,电磁铁的a端为S极.
故答案为:磁性,吸引衔铁;S;降低.
【分析】温度自动报警器是由于温度计所在的环境温度的变化导致了控制电路的接通,从而实现了自动控制.
电磁铁的N、S极可以利用安培定则来确定;将金属丝向下调整,报警温度降低.
26.【答案】(1)电流相同
(2)电流相同,铁芯相同时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强.
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】(1)根据串联电路的特点:串联电路中电流处处相等,A.B串联控制电流相同.(2)电流相同,铁芯相同时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强.
故答案为:(1)电流相同;(2)电流相同,铁芯相同时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强.
【分析】串联电路中电流处处相等;电磁铁磁性强弱是通过吸引大头针的多少来反映;
电磁铁的磁性强弱跟电流大小.线圈匝数多少.有无铁芯有关.在电流大小和铁芯一定时,匝数越多,磁性越强;在电流大小和匝数一定时,有铁芯,磁性强;在匝数和铁芯一定时,电流越大,磁性越强.
27.【答案】(1)北方
(2)小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转
【知识点】地磁场;通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)所有磁体都有指南北的性质,指南的一端叫S极,指北的一端叫N极;
(2)甲同学认为小磁针转动是因为热空气上升引起的,那么就肯定与导线中的电流方向无关;调换电池的正负极改变的只是电流方向,因此对小磁针的转动方向没有影响。
【解答】(1)当磁铁可以自由转动时,指北的一端叫N极,因此没通电时,静止小磁针的N极总会指向地理的北方。
(2)如果甲同学的假设是正确的,那么小磁针的转动就与电流方向无关,调换电源的正负极就肯定不会影响小磁针的转动方向,因此预计应该看到的现象是:小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转。
故答案为:(1)北方;(2)小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转
28.【答案】(1)右
(2)电流;强
(3)多
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)为了保护电路,闭合开关前,变阻器的滑片要移动到阻值最大的那端;
(2)根据串联电路中各处电流都相等分析。根据大头针的数量判断电磁铁磁性的强弱,即吸引的大头针数量越多,电磁铁的磁场越强;
(3)电磁铁的磁场强弱与电流大小有关,即电流越大,电磁铁的磁场越强。
【解答】(1)为了保护电路,在合上开关前,滑动变阻器的滑片P应移到最右端;
(2)为了研究线圈匝数对电磁铁磁性的影响,小明把A、B串联起来,这样做的目的是为了控制电流相等。闭合开关,把滑片P移到如图位置,小明看到电磁铁A吸引的大头针比B多,说明线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(3)向左移动滑片P,变阻器的阻值减小,通过电磁铁的电流变大,那么它们的磁场变强,可以看到电磁铁A、B吸引的大头针数目比原来多。
29.【答案】(1)线圈匝数、电流大小
(2)最多吸引的小铁钉数目
(3)线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁磁性越强
(4)绿灯不工作;红灯、电铃工作
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据图片和表格,确定保持不变的量和改变的量,据此确定影响电磁铁磁性强弱的因素;
(2)实验中,电磁铁吸引大头针的数量越多,说明电磁铁的磁性越强;
(3)分析对比实验中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法描述实验结论;
(4)当水位上升到警戒线时,将控制电路接通,分析次数衔铁的运动方向,根据被接通的电路确定灯泡和电铃的工作状态。
【解答】(1)根据表格可知,1、2、3或4、5、6中改变的是电流,而1和4比较,则改变的是线圈匝数,因此同学们猜想影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流大小和线圈匝数;
(2)实验中,同学们是通过比较最多吸引的小铁钉数目来反映电磁铁磁性强弱的。
(3)实验1、2、3中,线圈匝数相同,电流不断增大,电磁铁吸引大头针的数量不断增大,那么得到结论:线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁磁性越强;
(4)当水位达到或超过警戒线时,A、B被接通,控制电路中产生电流,电磁铁产生磁场,将衔铁向左吸合,接通红灯和电铃所在的电路,断开绿灯所在的电路,因此工作状态为:绿灯不工作;红灯、电铃工作。
30.【答案】(1)电磁铁吸引的小铁钉数量
(2)当电流变化较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化
(3)将变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈匝数为10匝时的电流相同
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)电磁铁吸引小铁钉的数量越多,说明电磁铁的磁性越强;
(2)在乙实验中,铁芯微小距离的变化,上面的指针就能出现大角度的偏转,即指针对磁场的变化有一个放大作用;
(3)根据控制变量法的要求,探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系时,必须控制电流相等而改变线圈匝数。
【解答】(1)图甲实验中小明是根据电磁铁吸引的小铁钉数量来判断磁性的强弱。
(2)与甲图实验方案相比,乙图实验方案的优点是:当电流变化较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化。
(3)小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从10匝换成100匝后,接下来应该进行的操作是:将变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈匝数为10匝时的电流相同。
31.【答案】(1)电流大小有关
(2)变小;电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
(3)④
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)滑片向左移动时,电阻变小,电流变大;指针偏转角度变大,说明电磁铁磁性变强,据此描述磁性强弱与电流大小的关系;
(2)电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关,据此分析磁场强弱的变化,进而判断指针的偏转角度的变化;
(3)分析四种设备的工作过程,哪个与电磁铁有关,它就是正确选项。
【解答】(1)闭合开关,调节滑片P向左移动,指针偏转的角度变大,说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关有关。
(2)断开开关,将导线a与接线柱1相连改为与接线柱2相连,电磁铁的线圈匝数增多;保持滑动变阻器的滑片P的位置,即保持电流大小不变。再闭合开关,此时指针偏转角度变小,据此可以得出电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。
(3)①手摇发电机的工作原理是电磁感应,故①不合题意;
②自制电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力转动,故②不合题意;
③声音振动引起线圈振动,线圈在磁场中做切割磁感线运动形成强弱变化的电流,故③不合题意;
④通电时,电磁铁将小锤吸引下来敲击铃铛盖,此时电路断开,电磁铁磁性消失。在弹簧的拉力作用下小锤又恢复原来位置接通电路,开始第二次敲击,如此循环往复,故④符合题意。
故选④。
32.【答案】(1)电流大小、线圈匝数
(2)控制电流大小相等
(3)当线圈匝数相同时,通电螺线管的外部磁场磁性随电流增大而增强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据表格数据确定探究的变量;
(2)探究电磁铁的磁性与线圈匝数的关系时,必须改变匝数控制电流相同;
(3)分析实验1、2、3中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法描述实验结论。
【解答】(1)开关接两个不同的接线柱时,电磁铁的线圈匝数不同;调节滑动变阻器,可以改变线圈中的电流大小,因此该小组是在探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系。
(2)实验中,他们将开关S从1换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的小铁钉数目,此时调节滑动变阻器是为了控制电流大小相等。
(3)比较1、2、3次实验记录,可得出的结论是:当线圈匝数相同时,通电螺线管的外部磁场磁性随电流增大而增强。
33.【答案】(1)当电磁铁线圈中的电流达到20毫安时,衔铁刚好被吸下,右侧发热电路就断开 ,电热丝停止加热,此时的热敏电阻的阻值为:
,,查乙图可知,对应的温度为50 ℃ ,所以能将温度控制在50 ℃以下;
(2)减小电源电压或电路中接入一个滑动电阻器
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】1、根据热敏电阻的阻值由乙图查出对应的温度。先算出电流20毫安时的总电阻,再减去线圈电阻即为热敏电阻阻值,由此查出对应的温度;
2、由乙图可知,温度越高热敏电阻的阻值越小,控制电路中的电流会越大。由题意知要使热敏电阻阻值减小时电流不易达到20毫安,可通过增大控制电路中的总电阻或减小电源电压。
【解答】(1) 当电磁铁线圈中的电流达到20毫安时,衔铁刚好被吸下,右侧发热电路就断开 ,电热丝停止加热,此时的热敏电阻的阻值为:
,,查乙图可知,对应的温度为50 ℃ ,所以能将温度控制在50 ℃以下;
(2)由于温度提高后,热敏电阻的阻值会减小,而启动电流20毫安不变,所以可通过增大控制电路中的总电阻或减小电源电压。具体措施有:减小电源电压或电路中接入一个滑动电阻器。
故答案为:(1)50 (2)减小电源电压或电路中接入一个滑动电阻器
34.【答案】(1)
(2)环境温度越高,热敏电阻的阻值越小。
(3)解:R=U/I=3V/0.1A=30
查图乙可知,当电阻为
30 欧时,此时温度为 80℃。
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】本题是电磁继电器的使用,利用热敏电阻作为低压电路的控制开关,根据图乙中的电阻R与温度t的关系,随着温度的升高,电阻R的阻值逐渐减小,电磁铁中电流增大,电磁铁的磁性增强到一定程度时,吸引衔铁,使动触点与静触点B接通,指示灯熄灭,电铃响。
【解答】(1)电路连接如图
(2)由乙图可以看出: 环境温度越高,热敏电阻的阻值越小 ;
(3)由欧姆定律R=
=
=30Ω, 查图乙可知,当电阻为 30 欧时,此时温度为 80℃ 。
故答案为:(1)电路连接如上;(2) 环境温度越高,热敏电阻的阻值越小 ;(3) 80℃
35.【答案】解:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。电磁继电器是靠电磁铁的原理来工作,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,吸引衔铁;当控制电路断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,其实质相当于工作电路中的开关。
【解答】根据题意可知,低压电源和开关应与电磁铁串联,高压电源和触电与电动机串联,当低压电源开关闭合时,电磁铁具有磁性,把衔铁吸下来,动触点与静触点接触,电动机所在的高压电路接通,据此连接电路图即可。
36.【答案】解:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】开关S断开时,控制电路中无电流,电磁铁无磁性,动触点与上面的静触点接通,此时电铃响,灯不亮,说明电铃与上面的静触点连接;开关S闭合时,控制电路中有电流,电磁铁具有磁性,电磁铁吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接通,此时电铃不响,电灯亮,说明电灯与下面的静触点连接,据此即可连接电路图。
37.【答案】解:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。电磁继电器是靠电磁铁的原理来工作的,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,吸引衔铁;当控制电路断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,其实质相当于工作电路中的开关。 根据题意可知,压敏电阻R1的电阻随着压力F的增大而减小,控制电路中的电压不变,电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性逐渐增强。
【解答】 根据题意可知,压敏电阻R1的电阻随着压力F的增大而减小,控制电路中的电压不变,电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性逐渐增强。当压敏电阻R1表面承受的压力达到限定值时,电磁铁的磁性吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接触,工作电路被断开,控制货物的装载机停止向货架上摆放物品,因此,应将货物装载机和上触点串联组成工作电路,将压敏电阻R1、滑动变阻器R2和电磁铁串联接入控制电路,据此即可连接电路图。
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