2022年最新沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车专题训练试题（含解析）

沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车专题训练
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、关于磁现象，下列说法中正确的是（　　）
A．条形磁体中间部位的磁性最强
B．用来描述磁场的磁感线真实存在
C．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
D．磁场对放入其中的物体有力的作用
2、关于如图所示的奥斯特实验，以下结论正确的是（　　）
①该实验证明了电磁感应现象
②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场
③该实验证明了磁极间的相互作用规律
④甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关
A．②③ B．①③ C．①④ D．②④
3、如题图所示为条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是（　　）
A．S、N、S、S B．N、N、S、N
C．S、S、N、N D．N、S、N、N
4、图中各磁体的磁感线方向，标注正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5、下列各力中，不属于弹力的是（　　）
A．磁铁对小铁球的吸引力 B．手对弹簧的拉力
C．手对弓的拉力 D．人对跳板的压力
6、如图所示的“吸引现象”由分子间作用力引起的是（　　）
A． 磁铁吸引铁器 B． 吸盘吸在墙上
C． 摩擦后的气球吸引头发 D． 压紧的铅块互相吸引
7、关于磁现象的认识中，下面说法正确的是（　　）
A．磁体能吸引铁、铜、钴等物质
B．同名磁极互相吸引，异名磁极互相排斥
C．地球相当于一个巨大的磁体，地磁场的北极在地理的南极附近
D．磁体之间只有相互接触时才能产生相互作用力
8、如图所示，关于电与磁的说法，正确的是（　　）
A．甲图开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针将顺时针旋90°
B．乙图中实验可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
C．丙图扬声器是利用了电磁感应原理
D．丁图动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同
9、据物理学史记载，最先发现通电导线周围存在磁场的科学家是（　　）
A．安培 B．欧姆 C．伏特 D．奥斯特
10、下列有关电和磁的说法中，正确的是（　　）
A．磁体周围的磁感线是直实存在的
B．地理S、N极与地磁S、N完全重合
C．电磁铁磁性强弱只与电流大小有关
D．可自由转动小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、为了保护环境，国家鼓励发展新能源汽车，新能源汽车的核心部件是电动机，电动机工作时将_______能转化为机械能，和电动机原理相同的应用还有_________。
2、小明同学利用课余时间制作一个简易的电磁铁，并设计了如图所示的电路来探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关。
（1）在本实验中，要想判断电磁铁的磁性强弱，可通过观察其___________；
（2）若将滑片P向右缓慢滑动，发现部分大头针从电磁铁上落下来，这一现象表明___________。
3、白炽灯是一种电流通过灯丝，灯丝发热发光的照明电器，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如图所示，可以观察到灯丝抖动，说明_______，由此原理可以制成________。
4、①如图甲所示，小球A静止在木块上，将钢球B从高为h的位置由静止释放，与木块发生碰撞。钢球B下落过程中动能___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）；木块被撞出后，小球A由于具有___________ 没有随木块一起运动 。
②如图乙所示，从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。拿着它从山下到山顶，玻璃管内水柱高度将___________。
③如图丙，闭合开关，此时条形磁铁受到地面对它的摩擦力向___________。若将滑动变阻器滑片P向下移动，条形磁铁受到的摩擦力将会___________（整个过程中条形磁铁始终不动）
5、如图所示是一款自动清洁地面的扫地机器人，它主要是利用电动机来工作的，其中电动机的原理如图_______（选填“甲”或“乙”）。人可以利用遥控器操控它的工作状态，遥控器是利用_______（选填“超声波”或“红外线”）向机器人发送指令的。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、近年来，智能机器人进入百姓家，如图所示是质量为4kg的扫地机器人某次工作时的情景，在4s内沿水平直线运动了2m，此过程机器人所提供的牵引力为50N，g取10N/kg．求：
（1）为智能机器人提供牵引力的是电动机，电动机的原理是_____；
（2）若机器人静止充电时和地面的接触面积为2cm2，则它对地面的压强为多少_______？
（3）上述工作过程中牵引力的功率为多少_______？
2、小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图所示．他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图所示．闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合．已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω．
(1)车辆不超载时，工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载．请你判断灯__________________(选填“L1”或“L2”)是红灯
(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少 (g取10N/kg)．
(3)在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少
(4)请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害．
3、如图甲所示，电源电压U=6V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻Rl=10Ω，设灯丝电阻不随温度变化，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比（如图乙所示），R的正上方固定有一电磁铁P，其线圈电阻不计：
(1)在R上水平放置铁制品，开关S由接a改为接b，其他条件不变，灯的亮度变______；
(2)当开关接a，电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为多少___？此时R上水平放置的铁制品重为多少______？
(3)在R上水平放置重为20N的铁制品，开关接b，电流表稳定后的示数为0.4A，则此时压敏电阻的阻值为多少 _____？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少________？
4、如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变．当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）请说明该自动控制装置的工作原理
（2）计算说明该空调的启动温度是多少？
（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？
（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。
5、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中控制电路电源电压，R为可变电阻， R1为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻，已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”，恒温箱内部空间大小是，空气的密度，空气的比热容 。
（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？
（2）加热器产生的热量有转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从升高到，加热器需正常工作多长时间？
（3）若要使恒温箱内可获得上限为的“恒温”时，可变电阻R应调节为多大？
（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？这时“恒温”的上限温度是多少？
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、某科学兴趣小组发现在建造房屋、桥梁时，总要在水泥中掺入适量的钢筋，且在水泥中掺入钢筋的部位不同。为了探究水泥中钢筋掺入位置是否会影响其牢固程度，该科学兴趣小组制作了符合实验要求的样品，根据设计的实验方案和如图的实验装置，利用重锤对样品进行连续撞击直至样品出现下表面断裂，并将实验数据记录在如表中。
实验次序 样品厚度/cm 样品面积/cm2 掺入钢筋的规格（直/mm） 掺入部位 撞击次数
1 2 100 无钢筋 无 18
2 2 100 2.2 只掺入上 部 21
3 2 100 2.2 只掺入中 部 61
4 2 100 2.2 只掺入底部 117
5 2 100 1.6 只掺入底 部 90
6 2 100 0.9 只掺入底 部 60
（1）实验中，应保持重锤与样品受力面间的______不变。
（2）样品的牢固程度可以通过比较样品断裂时所承受的______进行判断，下列实验没有用到这种实验方法的是______（选填字母代号）。
A．探究平面镜成像时像与物的大小关系
B．探究动能大小与哪些因素有关
C．探究影响电磁铁磁性强弱的因素
D．探究压力的作用效果与哪些因素有关
（3）通过比较第______次实验数据，可以得出结论：将钢筋掺入水泥的______部，样品最牢固。
（4）通过比较4、5、6三次实验数据可以发现，样品的牢固程度还与______有关。
（5）为了减少样品断裂被撞击的次数，缩短实验时间，可采用的方法是______。
2、用表而涂有绝殊漆的漆包线绕在供钉上做成了线圈上有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁，使用不同的接线柱，可改变电磁铁线圈的匝数。电磁铁和其他实验器材组成如图所示电路，用该电路来研究影响电磁磁性强弱的因素”。请完成如下问题：
(1)实验中电磁铁磁性的强弱用电磁铁吸引 _____ 来反映的；按图中所示的连接，铁钉的下端应是电磁铁的 ___ 极。
(2)连接电磁铁线圈的接线柱a，闭合开关，调节滑动变阻器，可以探究电磁铁磁性强弱与 _____ 是否有关；当变阻器滑片移至最右端时，电磁铁的磁性 ______ 。
(3)滑动变阻器滑片保持不动，导线夹子分别连接线圈的接线柱a、b、c、d，可以探究电磁铁磁性强弱与 _______ 是否有关。当导线夹子连接接线柱 _____ 时，电磁铁的磁性最强。
3、在探究通电螺线管磁场特点的实验中，小东连接了如图所示的实验电路。为了判断通电螺线管附近M点的磁场方向，请你添加适当的实验器材，进行实验。
（1）写出你添加的实验器材和操作方法______；
（2）写出你判断M点磁场方向的依据______。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A．条形磁体的中间磁性最弱，两端磁性最强，故A错误；
B．磁感线是为了描述磁场分布而引入的，不是真实存在的，故B错误；
C．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，故C正确；
D．磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用，故D错误。
故选C。
2、D
【详解】
小磁针在磁场中受磁场力的作用而偏转；甲图导线中有电流，小磁针偏转，乙图导线中无电流小磁针不偏转；比较甲、乙两图说明：通电导体周围存在磁场。甲、丙两图导线电流方向不同，小磁针偏转方向不同，说明小磁针受力方向不同，磁场方向不同，比较甲、丙两图说明：通电导体产生的磁场方向与电流方向有关。根据以上分析，结论①③错误，②④正确。故ABC错误，D正确。
故选D。
3、A
【详解】
根据安培定则，四指的方向即为电流的方向，大拇指的方向为 N极，故乙端为N极，丙就是S极，由甲、乙之间的磁感线相吸的分布情况说明是异名磁极，故甲为S极，丙和丁是相互排斥，故丁为S极，故选A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4、C
【详解】
ABD．在磁体外部，磁感线总是从N极发出回到S极的。ABD选项对应的图中，磁感线都是从S极发出回到N极的，故ABD错误；
Ｃ．图中磁感线回到S极，故C正确。
故选C。
5、A
【详解】
A．磁铁对小铁球的吸引力是磁场力，不是弹力，该事例中不存在弹力，故A符合题意；
B．手拉弹簧时，弹簧变长发生弹性形变，会产生弹力，故B不符合题意；
C．手拉弓时，弓会发生弹性形变，会产生弹力作用，故C不符合题意；
D．跳板在人的压力作用下弯曲，发生弹性形变，会产生弹力作用，故D不符合题意。
故选A。
6、D
【详解】
A．磁铁能够吸引铁钉，是由于磁体具有吸引铁钴镍等物质的性质，属于磁体对物体的作用力，故A不符合题意；
B．吸盘要固定在墙壁上，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上，故B不符合题意；
C．摩擦后的气球带上了电荷，能吸引不带电的头发，是由静电引起的，故C不符合题意；
D．两个压紧的铅块互相吸引，是由于分子间存在相互作用的引力而使两铅块粘在一起，不易分开，故D符合题意。
故选D。
7、C
【详解】
A．磁体具有吸引铁、钴、镍的性质，这种性质称为磁性，故A错误；
B．磁体间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故B错误；
C．地球本身相当于一个巨大的磁铁，地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近，故C正确；
D．磁体之间的相互作用通过其周围的磁场来实现，故磁体没有接触，也会产生力的作用，故D错误。
故选C。
8、B
【详解】
A．由安培定则可知，闭合开关后，通电螺线管的右侧为N极，根据电荷间的相互作用规律可知，位于螺线管右侧的小磁针将逆时针旋90°，故A错误；
B．乙图中的电路是串联电路，通过调节滑动变阻器可以改变电路中的电流，所以该实验可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，故B正确；
C．丙图扬声器是利用了通电导体在磁场中会受到力的作用，故C错误；
D．动圈式话筒的工作原理是电磁感应原理，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中会受到力的作用，故D错误。
故选B。
9、D
【详解】
A．安培是法国物理学家、化学家和数学家，他的主要成就是发现安培定则和电流的相互作用规律，发明电流计等，故A不符合题意；
B．欧姆是德国物理学家，1826年，欧姆发现了电学上的一个重要定律，即欧姆定律，这是他最大的贡献，故B不符合题意；
C．伏特是意大利物理学家，因在1800年发明伏打电堆而著名，故C不符合题意；
D．奥斯特是丹麦物理学家、化学家和文学家，在物理学领域，他首先发现通电导线周围存在磁场，故D符合题意。
故选D。
10、D
【详解】
A．磁感线是科学家为了形象的表示磁场，通过想象而描绘出来的线，所以不是真实存在的，故A错误；
B．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，地磁场的两极与地理的两极相反，且与地球的两极并不完全重合，故B错误；
C．电磁铁产生磁场强弱的因素与电流大小和螺线管的线圈匝数多少有关，故C错误；
D.．物理学规定：放在磁场中的小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，因此可自由转动小磁针静止时N极所指的方向也为该点的磁场方向，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、电 扬声器
【详解】
[1][2]电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，工作时将电能转化为机械能；与电动机工作原理相同的有扬声器等。
2、大铁钉吸引大头针的数量多少 电磁铁的磁性强弱与电流强度有关
【详解】
[1]电磁铁可以吸引大头针，电磁铁的磁性越强，吸引力越强，吸引的大头针越多，所以通过转化法，从大铁钉大头针的多少可以判断电磁铁磁性的强弱。
[2]将滑片P向右缓慢滑动，电阻增大，电压恒定不变，根据，电流减小，发现部分大头针从电磁铁上落下来，这一现象表明电磁铁的磁性强弱与电流强度有关。
3、通电导体在磁场中受力运动 电动机
【详解】
[1][2]将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，灯丝抖动，说明灯丝会受到力的作用，白炽灯和强磁体比较近，磁体周围有磁场，说明磁场对通电导体有力的作用，电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，由此原理可以制成电动机。
4、增大 惯性 上升 右 变大
【详解】
①[1]钢球B下落过程中，速度变大，故动能增大；
[2]木块被撞出后，小球A由于具有惯性会保持原来的运动状态，故没有随木块一起运动；
②[3]将瓶子从山下拿到山顶时，外界大气压由于海拔升高而降低，而瓶内的大气压不变，故瓶内外的压强差变大，故玻璃管内水柱高度将上升；
③[4]闭合开关后，由安培定则可知，通电螺线管的右侧为S极，由异名磁极相互吸引可知，条形磁铁受到通电螺线管向左的磁力，而条形磁铁静止，由二力平衡可知，其在水平方向上受到地面水平向右的摩擦力；
[5]当滑动变阻器滑片P向下移动时，接入电路中的电阻变小，故电路中的电流变大，可知通电螺线管的磁性变大，对条形磁铁的磁力变大，由二力平衡可知，地面对条形磁铁的摩擦力也变大。
5、甲 红外线
【详解】
[1]电动机是将电能转化为机械能，故需要有电源，故选甲。
[2]遥控器是利用红外线向机器人发送指令的。
三、计算题
1、通电导线在磁场中受力的作用 2×105Pa 25W
【分析】
（1）通电导线在磁场中受力运动，即电能转化为机械能，电动机就是利用该原理制成的．
（2）机器人静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等，根据求出它对地面的压力；又知道机器人与地面的接触面积即受力面积，根据求出它对地面的压强；
（3）知道牵引力和移动的距离，利用求得此过程中牵引力所做的功，再利用求出牵引力的功率．
【详解】
（1）电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的．
（2）机器人静止充电时，对地面的压力：
；
根据得，机器人对地面的压强：
；
（3）此过程中牵引力做的功：
；
根据和，牵引力的功率：
．
2、（1） （2）（3）（4）超载即压力大，压强大，易于压坏路面，
【分析】
（1）分析超载和不超载时，衔铁的位置及两盏灯的亮暗情况得出结论．
（2）车对水平地面的压力等于它的重力，由图象求出压力传感器的阻值，然后由串联电路特点与欧姆定律求出R阻值．
（3）当R为零时，由欧姆定律求出线圈两端电压，然后由图象求出此时压力传感器受到的压力，即车轮的最小重力．
（4）可从惯性、压强两方面分析超载的危害．
【详解】
（1）由图示可知，车辆不超载时，控制电路中电流较小，电磁铁磁性较弱，衔铁被弹簧拉起，L1亮；车辆超载时，控制电路中电流增大，衔铁被吸下，衔铁接下端，L2亮，由题意知，L2是红灯．
（2）车对水平地面的压力：
F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N，
由图象可知，此时的输出电压U=1V，
由欧姆定律可知电路总电阻：
R总===50Ω，
电阻R的阻值：
R=R总﹣R线圈=50Ω﹣20Ω=30Ω；
（3）当R=0Ω，输出电压最小，
由欧姆定律可知输出最小电压：
U0=IR线圈=0.02A×20Ω=0.4V，
由图象可知，此时压力传感器受到的压力：
F′=0.8×105N=8×104N；
通过车辆的最小重力为8×104N；
（4）超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故；超载的汽车质量大，对地面的压强大，易损坏路面；
答：（1）L2；
（2）R的阻值应调节为30Ω；
（3）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为8×104N；
（4）超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故．
3、暗 3.75V 10N 5Ω 8N
【详解】
(1)由甲电路图可知，开关接a时，L与R串联，铁制品对R的压力大小等于其重力；开关接b时，L、R和电磁铁串联，电磁铁通电产生磁性，吸引铁制品，所以铁制品对R的压力减小，因为R的阻值与压力F成反比，所以R的阻值变大，电路的总电阻变大，电源电压一定，由可知，电路中电流变小，由P=I2R知灯泡实际功率变小，灯的亮度变暗；
(2)由可得，当开关接a时，灯泡两端的电压
由串联电路电阻规律和欧姆定律可得，此时R的阻值
由图乙可知，当R=6Ω时，R受到的压力为10N，所以R上方水平放置的铁制品重为
G=F=10N
(3)当铁制品放在R上，开关接b时，电流表稳定后的示数为0.4A，此时灯两端的电压
根据串联分压规律可知压敏电阻两端的电压
则此时压敏电阻的阻值
因为R与压力F成反比，由图像乙知
FR=60N Ω
则当时
由力的平衡条件可得，电磁铁P对铁制品的吸引力
答：(1)在R上水平放置铁制品，开关S由接a改为接b，其他条件不变，灯的亮度变；
(2)当开关接a，电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为3.75V；此时R上水平放置的铁制品重为10N；
(3)在R上水平放置重为20N的铁制品，开关接b，电流表稳定后的示数为0.4A，则此时压敏电阻的阻值为5Ω；电磁铁P对铁制品的吸引力为8N；
4、 (1)见解析；(2)25℃；(3)30Ω；(4)可以将左边电源改为可调压电源
【详解】
(1)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15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路电阻增大，电流减小，空调开始工作．当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。
(2)电路启动时的总电阻
R总==400Ω
此时热敏电阻的阻值
R热=R总﹣R0=400Ω﹣10Ω=390Ω
对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。
(3)因为电路启动时的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，则电路中还应串联的电阻
R′=R热=R总﹣R热′﹣R0=400Ω﹣360Ω﹣10Ω=30Ω
(4)因为本装置启动的电流是一定的，因此，既可通过改变电阻来改变电流，可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制。
答：(1)见解析；
(2)该空调的启动温度是25℃；
(3)将空调启动温度设定为30℃时，控制电路中需要再串联30Ω的电阻；
(4)可以将左边电源改为可调压电源。
5、 (1)4.55A (2)130s (3)450Ω (4) 150Ω，57.1℃
【详解】
(1)根据P＝UI可得，通过加热器的电流
(2)由得，空气质量
m＝ρV＝1.30kg/m3×2m3＝2.6kg
空气吸收的热量
加热器消耗的电能
由W＝Pt得，加热时间
(3)由图知t1＝100℃，Rt1＝400Ω，此时通过线圈电流I1＝0.04A，根据欧姆定律可得，控制电路的总电阻
可变电阻R的阻值
R＝R总﹣Rt1﹣R0＝900Ω﹣400Ω﹣50Ω＝450Ω
(4)当温度下限t2＝50℃时，Rt2＝800Ω，通过线圈电流I2＝0.036A，根据欧姆定律可得，此时控制电路的总电阻
此时可变电阻R的阻值
由题意可知，温度升高到上限时，控制电路的电流达到0.04A，则控制电路的总电阻仍然为R总＝900Ω，设此时温度升高到上限时，热敏电阻值为Rt3，则此时热敏电阻的阻值
由图象可知热敏电阻的阻值和温度成反比，这时“恒温”的上限温度约为
答：(1)通过加热器的电流4.55A；
(2)加热器需正常工作130s；
(3)可变电阻R调节到450Ω；
(4)应将可变电阻R调节为150Ω；这时“恒温”的上限温度约是57.1℃。
四、实验探究
1、距离 撞击次数 A 4 底 钢筋的规格 增加重锤下落时的高度或增加重锤质量
【详解】
（1）[1]由题知，铁锤撞击水泥样品时的动能是由铁锤的重力势能转化来的，实验时将铁锤通过电磁铁从同一高度处由静止释放；所以，实验时，应保持重锤与样品受力面间的距离不变。
（2）[2]本实验，通过水泥样品断裂时所承受的撞击次数来比较水泥样品的牢固程度，利用的是转换法。
[3]A．探究平面镜成像时像与物的大小关系，用一个未点燃的蜡烛放在玻璃板后面，看能否与像重合，得出像与物的大小是否相等，采用的是等效替代法，故A符合题意。
B．探究动能大小与哪些因素有关，通过木块被撞击的远近来比较物体动能大小，采用了转换法，故B不符合题意。
C．探究影响电磁铁磁性强弱的因素，通过电磁铁吸引大头针的多少来比较电磁铁的强弱，采用了转换法，故C不符合题意。
D．探究压力的作用效果与哪些因素有关，通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，采用了转换法，故D不符合题意。
故选A。
（3）[4][5]由表中数据可知，第四次实验，能承受撞击次数的最多，将钢筋掺入水泥的底部样品最牢固。
（4）[6]分析比较4、5、6三次实验数据，其它条件相同，钢筋的规格不同，得出样品的牢固程度还与钢筋的规格（直径）有关。
（5）[7]为了减少样品断裂被撞击的次数，缩短实验时间，可增大重锤的重力势能，可以增加重锤下落时的高度或增加重锤质量。
2、大头针的数量 S 电流大小 最弱 线圈匝数 d
【详解】
(1)[1]实验中通过观察电磁铁吸引大头针的数目的多少，来判断电磁铁磁性的强弱，采用了转换法。
[2]根据图像可以判断电流从电磁铁上端流入下端流出，根据右手螺旋定则，可以判断上方是N极，则下方是S极。
(2)[3]电路中调节滑动变阻器会改变滑动变阻器接入电路中的阻值，从而改变电流的大小。在接线柱不变的情况下，线圈匝数相同，就可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。
[4]当滑动变阻器滑片移至最右端时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中电流最小。电流越小电磁铁的磁性越弱，则此时电磁铁的磁性最弱。
(3)[5]当滑动变阻器滑片保持不动时，电路中的电流不变，此时改变接线柱的位置可以改变接入电路中的电磁铁的线圈的匝数，这样就可以探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系。
[6]当电流不变时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强，所以导线连接d接线柱时，电磁铁的磁性最强。
3、见解析 见解析
【详解】
[1]需要添加的器材：小磁针。操作方法：将小磁针置于M点，小磁针N极所指方向即为磁场方向。
[2]根据右手螺旋定则，可以判断出通电螺线管的右端是N极，将小磁针置于M点，由于同名磁极排斥，异名磁极相吸，故小磁针N极所指的方向是螺线管的S极，人们把小磁针在磁场中静止时N极所指的方向规定为这一点的磁场方向。