苏科版九年级下册 16.2 电流的磁场
一、单选题
1.如图所示的磁悬浮地球仪,在地球仪底端有一个磁铁,在底座内部有一个金属线圈,线圈通电后,地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是( )
A.地球仪周围存在磁场,同时也存在磁感线
B.地球仪周围的磁场分布是均匀的
C.地球仪周围各点的磁场方向都相同
D.地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
2.如图所示,下列关于磁现象的分析中,说法正确的是( )
A.甲图中,在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板,所观察到的是条形磁铁的磁感线
B.乙图中,U形磁铁靠近磁极处的磁感线分布比较密,说明靠近磁极处的磁场比较弱
C.丙图中,地面附近能自由转动的小磁针静止时,N极指向地理南极附近
D.丁图中,导体通电后小磁针发生了偏转,说明通电导体周围存在着磁场
3.电磁铁的磁性强弱与下列哪些因素无关( )
A.通入电流的大小 B.通入电流的方向
C.电磁铁线圈的匝数 D.有无插入铁芯
4.物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“理想化模型”、“类比法”等科学方法。在下列研究实例中,运用了“类比法”的是( )
A.研究电流时,从分析水流的形成来分析电流的形成
B.研究磁场时,用磁感应线描述空间磁场的分布情况
C.研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,保持线圈中的电流大小不变
D.研究杠杆的平衡条件时,将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒
5.下列四种电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电饭锅 B.电风扇
C.洗衣机 D.电视机
6.在探究通电螺线管的实验中,小英连接了如图所示的电路,通电螺线管A端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,下面说法正确的是( )。
A.通电螺线管B端为N极
B.小磁针N极向右转动
C.通电螺线管外C点的磁场方向向左
D.滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性减弱
7.许多物理学家为人类的进步做出了巨大的贡献,下列叙述中对应关系正确的是( )
A.牛顿发现了杠杆平衡条件
B.伽利略最早测出了大气压强的值
C.奥斯特发现了电流的磁效应
D.阿基米德最早揭开了光的颜色之谜
8.超市的电梯,在没有人时运动较慢,当有人站在电梯上时电梯运动就快了起来。控制电梯运动快慢的电路如图,R0的阻值随压力的变化而变化,当人站在电梯上,通过电磁铁线圈的电流变大,电磁铁的磁性变强,衔铁与触点“2”连接,电动机的转速变快。以下说法正确的是( )
A.R0的阻值随压力的增大而增大
B.当压力增大时,电压表示数减小
C.当压力为零时,R1与电动机并联在电路中
D.若将R1换成阻值小的电阻,电动机转速变慢
9.绵阳市某初中学校的小明同学在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验:把螺线管水平悬挂起来,闭合开关,发现螺线管缓慢转动后停了下来,改变螺线管B端的初始指向,重复操作,停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图所示,闭合开关,螺线管停下来后B端指向
A.东方 B.南方 C.西方 D.北方
10.如图所示,下列关于磁现象的分析中,说法错误的是( )
A.甲图中,在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板,所观察到的是磁感线
B.乙图中,U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布得比较密
C.丙图中,小磁针S极的受力方向,与通电螺线管在该点的磁感线切线方向相反
D.丁图中,北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时,N极指向地理北极附近
11.如图是智能扶手电梯工作原理图,电梯上无乘客时运行慢,有乘客时运行快,两种情况下衔铁接触的触点不同,电路中压敏电阻的阻值随压力增大而减小,下列说法正确的是
A.R是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点1接触
B.R1是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点1接触
C.R是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点2接触
D.R1是压敏电阻,电梯无乘客时,衔铁与触点2接触
12.如图所示是一种水位自动报警器的原理图,有关该报警器工作情况,下列叙述中错误的是( )
A.该报警器红灯是报警灯,报警器工作时,必须依靠一般水的导电性,且水位必须到达A
B.该报警器的红、绿灯不会同时亮
C.当该报警器报警时,红、绿灯会同时亮
D.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮
13.如图是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝,金属丝下端所指示的温度为90℃,下列说法错误的是( )
A.报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B.温度达到90℃时,报警器中的灯亮同时铃响
C.报警器中,水银温度计和电磁铁串联在电路中
D.报警器利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的特点
14.如图画出了磁感线的分布情况,由此可知( )
A.A端为磁铁的N极,c端是电源正极
B.A端为磁铁的N极,c端是电源负极
C.A端为磁铁的S极,d端是电源正极
D.A端为磁铁的S极,d端是电源负极
15.如图所示是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是( )
A.电铃应接在A和C之间
B.当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最小浓度比设定值高
D.为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2的滑片向下移
二、填空题
16.在都江堰研学活动中,小罗用名为指南针的手机指引方向,如图甲所示,当“小磁针”静止时,其上部指向南方,说明“小磁针”的上部是 _______极;小罗将这个打开后,放在如图乙所示的电磁体左方,仍呈现如图甲所示的指向,则电源的下部为 _______极。
17.家庭电路中的“超负荷”是指电路中的______过大。出现上述情况时,电路中的空气开关会自动切断电路。如图是空气开关的原理图,它切断电路利用的是电流的______效应。小丽要判断三孔插座中哪个孔连接的是火线,她把试电笔插入三孔插座中,如图甲、乙所示,则图______中试电笔的氖管会发光。
18.(1)根据如图所示的电流方向,判断通电螺线管的A端是________极。(选填“N”或“S”)
(2)如图所示,温度计的示数为________℃。
(3)如图所示,电流表的示数为________A。
19.小芳用漆包线在笔杆上绕制了一只螺线管,接入如图所示的电路。闭合开关S后,要使螺线管吸引大头针的数量增多,变阻器的滑片P应向______端移动(填“a”或“b”)。此时螺线管的上端为______极(填“N”或“S”)。
20.全自动水位显示器是一个新颖的自动化显示、控制仪表,它是由一个温度显示和水位显示两部分组成。该显示器体积小、质量轻、可靠性好,抗震动和抗干扰性强。其中水位显示部分的原理如图所示,由图分析,当螺线管中插入了一根软铁棒,通电后磁性会更_______(选填“强”或“弱”);当水位到达金属块A时,_________(选填“红”或“绿”)灯亮。
三、综合题
21.科技小组为灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示,控制电路电压U1恒为6V,继电器线圈的电阻R0为10Ω,定值电阻R1为20Ω,热敏电阻R2的阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路电压U2恒为220V,安装两只标有“220V 385W”的灯泡。闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开。
(1)工作电路工作时,A端应与______(选填“B”或“C”)端相连接;
(2)工作电路工作时的总电流为多大?( )
(3)浴室里控制的温度t0为多高?( )
(4)为使利用R2控制的浴室温度t0高低可调,需要对控制电路进行改进,请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路添加的器材需说明规格要求。( )
22.阅读短文,回答问题:
热敏电阻
导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称做半导体,除了导电能力外,半导体有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用。
有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速地增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。如图A所示是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。热敏电阻常用作传感器,制成温度报警器,可以用来监控汽车元件温度的变化,也可用于火灾报警系统等。
(1)实验室中现有两只外形完全相同的电阻和,其中一只为热敏电阻,另一只为定值电阻(阻值不随温度的变化而变化)。为了辨别他们,小明设计了如图B所示的电路。
①接下来小明应如何操作?答: ______ ;
②根据观察到的什么现象辨别出热敏电阻?答: ______ ;
(2)现有一只热敏电阻阻值随温度变化的图像如图C,将它与阻值为50Ω的电阻组成如图D所示电路,电源电压为12V,当电流表的示数为0.2A时,热敏电阻的温度为 ______ ;
(3)上述图D电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度、如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如图E所示),则25℃的刻度应在20℃的 ______ 边(选填“左”或“右”);
(4)如图F是一火灾报警系统的原理图,其中为用半导体热敏材料制成的传感器,其阻值随温度变化的图像如图A,为定值电阻,电源电压恒定不变。当所在处出现火灾时,下列判断正确的是 ______ ;
A.电流表示数减小 B.电压表示数减小
C.电路总功率减小 D.电阻的功率减小
(5)图G是由热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警线路图,图中a、b为两个固定的金属片,d为铁片、接通开关时,为了使温度过高时发送报警信息,开关 c应与触电 ______ (a/b)相接通。当滑动变阻器的滑片适当向左移动,报警温度应比原来设定的温度 ______ (高/低)。
23.科学进步是推动人类文明发展的重要动力,科学技术也在影响我们的生活。
(1)电能的广泛采用具有划时代的意义,但要注意用电安全。如果我们发现有人发生触电事故,应先______,再报警和施救。
(2)电磁继电器能实现用低电压控制高电压、弱电流控制强电流。如图所示的电路,a、b处接电动机或指示灯。当低压控制电路断开时,指示灯亮;当低压控制电路闭合时,电动机工作。则a处接的是______。
(3)线上学习时,同学们注视屏幕,眨眼频率降低,这时泪液会过度______(填物态变化名称),使眼睑与眼球之间的摩擦增大,眼睛会有干涩和异物感。如果连续学习时间过长,睫状肌会疲劳。为了保护眼睛,课间要休息或远眺。
24.巨磁电阻(GMR)效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增大而急剧减小的现象。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。
(1)在图中标出闭合S1后电磁铁左端的磁极______;
(2)当闭合S1、S2时,滑片P向左滑动过程中,GMR的阻值变______,指示灯变______;
(3)要使GMR所处的磁场更强,除移动滑片,还可以采取的方法是______。
25.阅读短文,回答问题:
观光电梯
电梯是一种用于多层建筑乘人或载物的运输工具。电梯的简易结构如图甲所示,电梯轿厢和配重分别挂在主电动机的两侧,在电梯半载时,轿厢总重和配重的重力基本相等。满载上升时,主电动机提供动力,驱动轿厢。如图乙所示,为某商业大厦安装的观光电梯,其相关参数如下表。为了安全,电梯设置了超载自动报警系统,其工作原理如图丙所示,控制电路的电源电压U为12V,压力传感器的电阻R与所受压力F的关系图像如图丁所示,电磁继电器阻值可忽略。当电流大于0.2A时,会启动警报系统,同时无论如何按压电梯控制器,门电动机均不工作。此外,电梯需经常保养,“运行频次比ω”是电梯养护的重要指标,ω一般用电梯每天平均待机时间与运行时间之比来表示。
额定电压/V 220
额定运动功率/kW 25
待机功率/kW 1
最大载重/N 4000
轿厢质量/kg 500
(1)定滑轮的作用是______,主电机与钢丝绳之间的摩擦为______摩擦;(选填“有害”或“有益”)
(2)超载自动报警系统中电磁铁的右端为______极;
(3)乙图中,当站在地面上的人看到B电梯和A电梯在上升,而站在B电梯里的乘客却看到A电梯在下降,则说明A电梯的速度______(大于/小于/等于)B电梯的速度;
(4)该观光电梯配重的重力约为______N;控制电路中R0=______Ω;
(5)该商业大厦每天营业时间为12h,设电梯均在额定功率下运行;经测算,该观光电梯平均每天耗电60kW h,则该观光电梯的“运行频次比”ω=______。
26.根据古文《论衡 是应篇》中的记载:“司南之杓,投之于地,其柢(握柄)指南”,学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。
(1)如图甲所示,当磁勺在正确指南时,其A端为该磁体的___________(填“N”或“S”)极。
(2)1952年,中国科学院物理研究所尝试制作了一个司南。如图乙所示,制作人员根据天然磁石的磁感线分布,将磁石的___________(填“B”、“C”、“D”或“E”)处打磨成磁勺的A端。
(3)把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后,放在粗糙的木盘上,使磁勺水平自由转动直至最终静止,但磁勺A端总不能正确指南。将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的______力影响了实验效果。
(4)为了达到理想的指向效果,制作人员将磁勺靠近电磁铁,如图丙所示。闭合开关S,磁勺和电磁铁相互吸引,H为电源的___________填“正”或“负”)极。
(5)历史上真有这样的司南吗?仍是众说纷纭。一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理研究所制作的磁勺更_______(填“轻”或“重”),从而具有更好的指向效果;另一种观点认为除非今后出土了司南实物,才能真正下结论。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
A.磁场真实存在,磁感线真实不存在,故A错误;
B.地球仪周围磁场强度不同,磁场不均匀,故B错误;
C.地球仪周围的磁场方向不同,故C错误;
D.地球仪可悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】
A.在条形磁铁周围撒上铁屑后轻敲玻璃板,所观察到的是铁屑的排列方向,故A错误;
B.U形磁铁靠近磁极处的磁感线分布比较密,磁感线分布的越密集则磁场越强,所以靠近磁极处的磁场更强,故B错误;
C.地理北极是地磁场的南极,所以地面附近能自由转动的小磁针静止时,N极指向地理北极,故C错误;
D.通电导体周围存在磁场,可以使小磁针发生偏转,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】
A.通入电流的大小越大,电磁铁的磁性越大,故A不符合题意;
B.通入电流的方向改变,电磁铁的磁场发生变化,磁性强弱不变,故B符合题意;
C.电磁铁线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强,故C不符合题意;
D.电磁铁插入铁芯时,磁性变强,故D不符合题意。
故选B。
4.A
【详解】
A.研究电流时,从分析水流的形成来分析电流的形成,即用水流来类比电流,运用了“类比法”,故A符合题意;
B.研究磁场时,用磁感应线描述空间磁场的分布情况,磁感应线是实际不存在的,运用了“模型法”,故B不符合题意;
C.研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,保持线圈中的电流大小不变,运用了“控制变量法”,故C不符合题意;
D.研究杠杆的平衡条件时,将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒,运用了“理想模型法”,故D不符合题意。
故选A。
5.A
【详解】
A.电饭锅是把电能转化为热能的,利用了电流的热效应,故A正确;
B.电风扇是利用电动机带动它转动,把电能转化为机械能,利用了电流的磁效应,故B错误;
C.洗衣机是利用电动机来带动它工作,因此它是利用了电流的磁效应,故C错误;
D.电视机是利用了电流的磁效应,故D错误。
故选A。
6.D
【详解】
A.由图知电流从螺线管的左端流入、右端流出,据安培定则可知,通电螺线管A端为N极、B端为S极,故A错误;
B.由磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,右端是S极,即小磁针N极向左转动,故B错误;
C.通电螺线管A端为N极、B端为S极,外部磁感线是从A指向B,通电螺线管外C点的磁场方向向右,故C错误;
D.滑动变阻器的滑动片P向b端移动,变阻器接入电路的电阻变大,电流变小,则通电螺线管的磁性减弱,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】
A.最早发现了杠杆平衡条件的是阿基米德,故A错误;
B.托里拆利最早测出了大气压强的值,故B错误;
C.奥斯特发现了电流周围存在磁场,即电流的磁效应,故C正确;
D.牛顿最早揭开了光的颜色之谜,即光的色散,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】
A.由图知,定值电阻R与R0串联接入电路,根据得,电源电压不变,电流变大时,R0电阻变小。所以当人站在电梯上,通过电磁铁线圈的电流变大,R0的阻值随压力的增大而减小,故A错误;
B.当压力增大时,R0电阻变小,电流变大,根据得,定值电阻R两端电压增大,电源电压不变,由串联电路电压特点知,R0两端电压减小,电压表并联在R0电阻两端,所以电压表示数减小,故B正确;
C.当压力为零时,衔铁与触点1连接,R1与电动机串联接在电路中,故C错误;
D.根据得,电源电压不变,若将R1换成阻值小的电阻,电流变大,电动机转速变快,故C错误。
故选B。
9.D
【详解】
根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向,利用安培定则可以确定螺线管的B端为N极,A端为S极;在地磁场的作用下,螺线管将会发生转动,螺线管的S极(A)指向南,螺线管的N极(B端)指向北。
故选D。
10.A
【详解】
A.磁感线不是真实存在的,所以在甲图中,所观察到的不是磁感线,是铁屑受到磁场力的作用而分布周围,故A错误,符合题意;
B.U形磁铁周围的磁感线在靠近磁极处分布得比较密,远离磁极处分布得比较疏,故B正确,不符合题意;
C.小磁针S极的受力方向向左,根据安培定则,通电螺线管左侧为N极,那么通电螺线管在该点的磁感线切线方向向右,则这两个方向是相反的,故C正确,不符合题意;
D.小磁针静止时,N极指向是指向地磁南极附近,地理北极附近,故D正确,不符合题意。
故选A。
11.A
【详解】
由图可知,R在控制电路上,因此R是压敏电阻
电梯无乘客时,压力减小,压敏电阻的阻值增大,控制电路中电流减小,电磁铁磁性变弱,则衔铁被松开,与触点1接触,则电阻R1与电动机串联,电动机两端电压减小,通过电动机的电流变小,电动机转速变慢,使电梯运动变慢.
故A正确.
12.C
【详解】
A.由分析知:当水位到达A点,槽中的水应具有导电性,将电磁铁所在的电路接通,电磁铁具有磁性,将衔铁吸下;红灯所在的电路接通,报警器报警,红灯亮,故A正确,不符合题意;
B.当水位没有到达A时,电磁铁所在的电路不能接通,电磁铁不工作,只有绿灯亮;水位到达A后,电磁铁工作,红灯亮,故B正确,不符合题意;
C.当警报器报警时,电磁铁工作,吸引衔铁向下,从而接通红灯所在电路,断开绿灯所在电路,只有红灯亮,故C错误,符合题意;
D.由B知:当水位没有到达A时,电磁铁所在电路是开路,电磁铁不工作,只有绿灯亮,故D正确,不符合题意。
故选C。
13.B
【详解】
ABD.当温度升高到90℃时,水银和金属丝接通,由于水银和金属丝都是导体,所以控制电路接通,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁,动触头和电铃的电路接通,电铃响,灯不亮,报警器是利用了水银导电、水银热胀冷缩的性质 电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性的特点,故AD正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.报警器的电磁铁和水银温度计依次连接在控制电路中,两者是串联的,故C正确,不符合题意
故选B
14.D
【详解】
由图可知,A端的磁感线是从外部进入A的,则A为S极;磁感线从螺线管的左端进入,则螺线管的左端为S极,右端为N极;根据安培定则,用右手握住螺线管,大拇指冲右,四指环绕的的方向即为电流方向,故电流从螺线管的左端流入,右端流出,所以c为电源的正极,d为电源的负极,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
15.C
【详解】
AB.由题意可知,气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小,当CO浓度高于某一设定值时,气敏电阻变小,电磁铁通过的电流变大,电磁铁磁性增强吸引衔铁向下运动,BD接入电路,则电铃应接在B和D之间,故AB错误;
C.用久后,电源电压U1会减小,保证电磁铁电流一定的情况下,气敏电阻的阻值需要更低,则报警时CO最小浓度比设定值高,故C正确;
D.为使该检测电路在CO浓度更低时报警,应增大电路中的电流,可将R2的滑片向上移使变阻器接入的电阻变小,故D错误。
故选C。
16. S 正
【详解】
[1]地磁场的N极在地理南极附近,其S极在地理北极附近,小磁针的N极指向地磁场的S极,小磁针的S极指向地磁场的N极,所以“小磁针”的上部是S极。
[2]根据异名磁极相互吸引可知,电磁铁的上端为N极,下端为S极;根据安培定则可知,用右手握住螺线管,大拇指指向上方,四指环绕的方向就是电流方向,由此可知电流从下端流入,上端流出,则电源的下部为正极。
。
17. 总功率 磁 甲
【详解】
[1]家庭电路中的超负荷是指电路中使用的用电器总功率过大,引起电流过大的一种情况。
[2]通电导线周围有磁场,这种现象叫电流的磁效应,由图可知,空气开关中有一电磁铁,当电路中电流过大,电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁,使开关断开,切断电路。
[3]三孔插座中的左孔接的是零线,右孔接的是火线,当试电笔接触到的是火线时氖管才会发光,所以图甲中试电笔的氖管会发光。
18. N 36 0.52
【详解】
(1)[1]由图可知,螺线管正面电流方向向上,根据安培定则,右手握住螺线管,四指弯曲方向与电流方向相同,则大拇指指向A端,即A端为N极。
(2)[2]图中温度计分度值为1℃,则示数为36℃。
(3)[3]图中电流表使用小量程,分度值为0.02A,则示数为0.52A。
19. b N
【详解】
[1]由题意可知,通电螺线管磁性的强弱与通过的电流有关,电流越大,磁性越强,吸引的大头针会增多,则滑动变阻器接入电阻应该变小,滑片P应该向b端移动。
[2]根据右手螺旋定则可知,螺线管缠绕电流方向向右,则螺线管的上端为N极。
20. 强 红
【详解】
[1]螺线管插入软铁棒之前,只有螺线管的磁场作用,当螺线管中插入软铁棒,软铁棒被磁化,此时软铁棒磁场和螺线管的磁场共同作用,使磁场大大增强。
[2]当水位到达金属块A时,左端的控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,动触点与下方静触点接触,使红灯电路接通,红灯亮。
21. B 3.5A 38℃ ,见解析
【详解】
(1)[1]由电路图可知,工作电路工作时,A端应与B端相连接。
(2)[2]工作时,两灯并联,则
P=2PL=2×385W=770W
工作电路工作时的总电流为
(3)[3]当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,电路断开I0=50mA,由欧姆定律
根据串联电阻的规律得
R2=R总-R1-R0=120Ω-20Ω-10Ω=90Ω
由图乙知控制的温度t0=38℃。
(4)[4]因当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开,定值电阻R1为20Ω,由欧姆定律可知,利用滑动变阻器改变连入电路的电阻,根据串联电阻的规律,从而改变电流的大小,达到控制浴室温度t0高低,可用一个滑动变阻器替换R1,如图所示:
选用的变阻器规格为:最大电阻应大于20Ω,允许通过的最大电流不小于50mA。
22. 闭合开关,对其中一只电阻加热 见解析 60° 右 B a 高
【详解】
(1)①[1]闭合开关,对其中一只电阻加热,然后通过观察电流表的示数变化。
②[2]如果电流示数变化说明加热的电阻为热敏电阻,若电流表示数不变说明加热的电阻为定值电阻。
(2)[3]由欧姆定律知道
又因为
R=R总-R0=60Ω-50Ω=10Ω
由图象知道热敏电阻阻值为10Ω时,即温度是60°。
(3)[4]由于从左往右,电流表刻度值是逐渐增大的,而温度高,热敏电阻值越小,电流越大,所以应将其标在右侧。
(4)[5] A.由电路图知道,两电阻串联,电流表测电路中电流,电压表R2测两端电压,根据题意知道,R2电阻会随温度升高而减小。当出现火灾时,温度升高,电阻R2减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律知道,电路中电流变大,即电流表示数增大,故A错误;
B.由串联电路的分压原理知道,R2两端电压减小,即电压表示数减小,故B正确;
C.电路中电流变大,电源电压不变,根据P=UI知道,电路总功率变大,故C错误;
D.由知道,电阻R1的功率变大,故D错误。
故选B。
(5)[6]当温度过高时,热敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大,通电螺线管的磁性变强,吸引铁片d,使开关与金属片a接触,为了及时报警,开关应与触点a接触。
[7]当滑动变阻器的滑片适当向左移动,连入电路的电阻变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,为了达到原来的磁性,热敏电阻的阻值必须变小,报警温度将高于原来设定的温度。
23. 切断电源 指示灯 汽化
【详解】
(1)[1]发生触电事故,用手拉不安全,报警时间来不及,切断电源是首先要做的。
(2)[2]当低压控制电路断开时,通过电磁铁无电流,电磁铁不具有磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,指示灯亮,所以a处为指示灯;当低压控制电路闭合时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,衔铁向下移动使电动机工作。
(3)[3]线上学习时,同学们注视屏幕,眨眼频率降低,则泪液会汽化为气体散失到空气中,使眼睑与眼球之间的摩擦增大。
24. 小 亮 增大电源电压、增加电磁铁的线圈匝数等
【详解】
(1)[1]闭合S1后,利用安培定则可知,左端为N极、右端为S极,如下图所示:
(2)[2][3]向左滑动滑片P时,变阻器接入电路中的电阻变小,根据,左边电路中的电流变大,则电磁铁的磁性变强,周围的磁场增强;由右图可知,巨磁电阻和指示灯串联,因为巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小,所以此时巨磁电阻的阻值会变小,右边电路中的总电阻变小,由,右边电路中的电流变大,通过指示灯的电流变大,指示灯的实际功率变大,所以指示灯变亮。
(3)[4]可以通过增大电源电压、增大电磁铁的线圈匝数等方法增强GMR所处的磁场。
25. 改变力的方向 有益 N 小于 7000 20 5
【详解】
(1)[1]定滑轮的实质是一个等臂杠杆,不省力,但可改变力的方向,所以定滑轮的作用是改变力的方向。
[2]主电机与钢丝绳之间的摩擦使钢丝绳上升,该摩擦属于有益摩擦。
(2)[3]根据安培定则可判断超载自动报警系统中电磁铁的右端为N极。
(3)[4]站在地面上的人看到B电梯和A电梯在上升,当站在上升的B电梯里的乘客看到A电梯在下降,说明A的上升速度小于B电梯上升的速度。
(4)[5] 已知轿厢质量为500kg,轿厢的重
G轿厢=mg=500kg×10N/kg=5000N
电梯半载时
G半载=G最大=×4000N=2000N
已知在电梯半载时,轿厢总重和配重的重力基本相等,配重的重力
G配=G轿厢+G半载=5000N+2000N=7000N
[6]当电梯刚好满载时,即压力传感器所受压力
F=G最大=4000N
由图丁可知,压力传感器的电阻
R=40Ω
由欧姆定律得,电路总电阻
根据串联电路电阻特点可知,R0的阻值
R0=R总﹣R=60﹣40=20
(5)[7]电梯运行消耗的电能
W运行=P额t运行=25kW×t运行
电梯待机消耗的电能
W待机=P待机t待机=1kW×t待机
则电梯平均每天消耗的电能
W=W运行+W待机
即
25kW×t运行+1kW×t待机=60kW h①
已知该商业大厦每天营业时间为12h,故有
t运行+t待机=12h②
由①②可解得
t运行=2h
t待机=10h
则该观光电梯的“运行频次比”
26. S D 摩擦 正 轻
【详解】
(1)[1]如图甲所示,当磁勺在正确指南时,地理的南极为地磁的北极,根据异名磁极相互吸引可知,其A端为该磁体的S极。
(2)[2]磁体外部磁感线总是从N极出发再回到S极,如图乙所示,制作人员根据天然磁石的磁感线分布,将磁石的D处打磨成磁勺的A端。
(3)[3]将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善,由于力可以改变物体的运动状态,通过降低外力可以改善实验效果,可知这是因为磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果。
(4)[4]为了达到理想的指向效果,制作人员将磁勺靠近电磁铁,如图丙所示,闭合开关,磁勺和电磁铁相互吸引,说明电磁铁下端为N极,根据安倍定则可以判断出电流的流向,再根据电源外部电流由电源正极出发再回到负极可知H为电源的正极。
(5)[5]由于摩擦力与压力、接触面粗糙度有关,则一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理研究所制作的磁勺更轻,即摩擦力更小,从而具有更好的指向效果;另一种观点认为除非今后出土了司南实物,才能真正下结论。
答案第1页,共2页
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