沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车定向练习试卷(精选含详解)

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名称 沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车定向练习试卷(精选含详解)
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文件大小 3.0MB
资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2022-04-13 11:08:47

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文档简介

沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车定向练习
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、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
2、下列用电器中,主要利用电流热效应工作的是(  )
A.电风扇 B.电冰箱 C.电热毯 D.电视机
3、电梯为居民上下楼带来很大的便利,出于安全考虑,电梯设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示。电梯厢底层装有压敏电阻R1,R2为保护电阻,K为动触点,A、B为静触点,当出现超载情况时,电铃将发出报警声,电梯停止运行。则下列说法中正确的是(  )
A.电磁铁磁性的强弱与电流的方向有关
B.电磁铁是根据电磁感应原理工作的
C.电梯超载时动触点K与静触点B接触
D.电梯超载时报警,说明压敏电阻的阻值随压力的增大而增大
4、小利学习磁现象后,画出了如图所示的四幅磁体周围磁感线分布的示意图,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
5、下列有关电与磁的说法正确的是(  )
A.磁感线是用来形象描述磁场的,是真实存在的
B.奥斯特实验说明电流周围存在着磁场
C.磁体周围的磁感线都是从磁体的南极出来回到磁体的北极
D.同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥
6、如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件并进行以下对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是(  )
①探究电流与电阻的关系时是为了调节电阻两端电压成倍数变化
②用“伏安法”测电阻时是为了改变定值电阻两端电压,测量对应电流
③研究影响电阻大小因素时是为了更换不同电阻丝,保持电流不变,测量对应电压值
④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时是为了更换匝数不同电磁铁,保持电流不变
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
7、 “奋斗百年路,启航新征程”,全国上下举行了庆祝建党100周年的系列活动,我市举办的庆祝晚会精彩纷呈。下列对晚会相关分析错误的是(  )
A.演员将邓小平的声音模仿得惟妙惟肖,他主要是模仿邓小平声音的音色
B.美妙的歌声是通过空气传播到现场观众的
C.舞蹈演员的红色裙子在追光灯下虽然闪闪发光,但裙子这时不是光源
D.观众能看清空中表演的5G智能无人机方阵是因为光的镜面反射
8、如图所示,教室黑板上有一只“不掉”的黑板檫,一些同学认为这个黑板檫有磁性,有同学指出:“我们可以用黑板檫去吸一吸大头针”。 “吸一吸大头针”这一过程属于科学探究中的(  )
A.进行实验 B.猜想与假设 C.评估 D.结论
9、为了判断一根钢棒是否有磁性,小明进行了如下几组小实验。其中不能达到目的的是(  )
A.让钢棒靠近铁屑,铁屑被吸引,则钢棒具有磁性
B.用细线将钢棒吊起来,使它能在水平面内自由转动,静止时总是指南北方向,则钢棒具有磁性
C.让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互排斥,则钢棒具有磁性
D.让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互吸引,则钢棒具有磁性
10、以下机械中,利用内能对外做功的是(  )
A.共享单车 B.电暖器 C.电动机 D.火箭发动机
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、硫化镉(CdS)晶体是一种光敏材料,其电阻随光照强度增大而减小。如图所示,用它和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天灯熄,夜晚灯亮。
(1)硫化镉晶体主要是由______(选填“导体”或“半导体”)材料制成的。给路灯供电的电源应接在______(选填“ab”或“bc”)两端;
(2)图示路灯是额定电压为220V、额定功率为8.8W的LED灯泡,与普通白炽灯相比,该灯与额定功率为55W的白炽灯亮度相同,则这个LED灯正常发光相同时间时与白炽灯相比可以节约______%的电能;
(3)夏天夜幕降临晚些,为了更能节约能源,缩短灯泡照明,应将电阻R______(选填“调大”或“调小”)些。
2、通电螺线管外部周围的磁场和______的磁场一样,它两端的极性跟______的方向有关,可以用______来判定。
3、做图示实验时的观察对象是______(小磁针/小灯泡),为了使实验现象明显,导线应______(东西/南北/任意方向)放置,利用此实验的结论制造出了______(电磁铁/电动机/发电机)。
4、罗盘(指南针)为我国古代四大发明之一,如图所示为我国早期的指南针——司南。司南静止时,它的长柄指向 _________ (选填“北方”或“南方”)。指南针之所以能指南,是因为地球周围存在着磁场——地磁场,地磁场的N极在地理位置的 _________ (选填“北极”或“南极”)附近。
5、如图所示的电磁铁,闭合开关,就有电流通过密绕的线圈,此时钉帽一端的磁极为______极,把滑动变阻器滑片P向右移动时,能够吸引的大头针数目将______(选填“增加”或“减少”)。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、育华的学子都充满了创造力,初三五班的谢玉同学设计如图1所示的道路限载报警器。是压敏电阻,其电阻大小随压力大小变化的关系如图2所示,当超载车辆通过压敏电阻时,报警器受到压力过大,电铃就会响,发出警报。通过用电压表(量程)改装的车重显示表,还能显示出通过车辆的重力。调节的大小,可以实现限载重力的调节。为,电磁铁线圈电阻不计,请完成下列问题:
(1)请根据题意将图1的电路补充完整;
(2)在某次测试中,当,电压表示数为时,恰好报警。此时报警器受到的压力是多少?
(3)在确保电路安全的前提下,这个报警器能够承受的最大压力是多少?(提示:电磁铁的启动电流是保持不变的)
2、如图甲所示的恒温箱,由工作电路和控制电路组成,其简化电路如图乙所示,其中控制电路是由线圈电阻、热敏电阻、滑动变阻器串联组成,电源两端电压恒为6V,线圈的阻值为,热敏电阻的图像如图丙所示;的阻值为时,恒温箱可以实现的恒温控制;当线圈的电流达到时衔铁被吸合;其中加热器的额定电压为,额定功率为。
(1)请简述恒温箱的工作原理;
(2)当恒温箱实现恒温控制时,热敏电阻消耗的功率是多少?
(3)如果要使恒温箱能够设置至之间的温度,那么可变电阻的阻值范围为多少?
(4)由于输电导线上有电阻,当某次加热器的实际功率为时,工作电路的实际电压为多少?
3、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为36 V,R为可变电阻,Rt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R0为50 Ω.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0.036 A时,衔铁会被释放.加热器的规格是“220 V 1000 W”,恒温箱内部空间大小是2 m3,空气的密度是1.30 kg/m3,比热容是103 J/(kg·℃).
(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80 %转化为恒温箱内空气的内能,若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃,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100℃的“恒温”,当可变电阻R调节到多大?
(4)如果需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”,则应将可变电阻R调节为多大?
4、电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示.已知控制电路的电源电压U=9V,保护电阻R1=200欧,压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.
(1)若电梯在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升l5米,求电梯对乘客做功的功率.
(2)当电磁铁线圈电流达到20毫安时:衔铁刚好被吸住.若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载(g=10N/kg).
(3)若R1换成50Ω,电梯厢内站立总重力为多少正好超载.
5、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.
四、实验探究(3小题,每小题5分,共计15分)
1、在验证电流产生磁场的实验中,小希 把小磁针放在直导线AB的正下方,闭合开关后,发现小磁针指向不发生变化。经检查,各元件完好,电路连接无故障。所以,小希认为电流周围没有磁场。请你利用现有器材设计实验验证小希的说法是错误的。
2、研究电流产生的磁场,闭合开关前,小磁针的指向如图甲所示;闭合开关,小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示;只改变电流方向,再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。由甲乙两图实验现象说明:______;由乙、丙两图实验现象说明:______。
3、在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中:
(1)将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图甲所示,闭合开关后观察到的现象是______,此实验说明______;
(2)在穿过螺线管的平板上撒上铁屑,当有电流通过,铁屑的分布情况如图乙所示,此实验说明______周围的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布相似。
(3)将图甲中的电源正、负极对调,闭合开关,会发现小磁针的偏转方向______(选填“不改变”或“发生改变”),说明______两端的极性和电流方向有关。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、C
【详解】
A.电风扇工作时主要将电能转化为机械能,利用了磁场对通电导体的作用工作的,故A不合题意;
B.电冰箱工作时主要将电能转化为机械能,利用了磁场对通电导体的作用工作的,故B不合题意;
C.电热毯工作时主要把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故C符合题意;
D.电视机工作时,主要将电能转化为光能、声能等,不是利用电流热效应工作的,故D不合题意。
故选C。
3、C
【详解】
AB.电磁铁是根据电流的磁效应制成的,电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数的多少有关,与电流的方向无关,故AB错误;
C.出现超载情况时,电梯停止运行,即K与A是分开的,K被电磁铁吸下,与B接触,从而使电铃发出声音,故C正确;
D.超载时,压力增大,电磁铁的磁性变大,能把衔铁吸下,说明电路中的电流是变大的,即总电阻是减小的,所以压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,故D错误。
故选C。
4、B
【详解】
由于磁场看不见摸不着,人们为了形象地描述磁场引入了磁感线,在磁体外部磁感线从N极出发回到S极,故B正确,ACD错误。
故选B。
【点睛】
5、B
【详解】
A.磁感线是用来形象描述磁场的,但不是真实存在的,是我们假象出来的,故A错误;
B.丹麦物理学家奥斯特于1820年通过实验首先发现电流的周围存在着磁场,故B正确;
C.磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来回到磁体的南极,故C错误;
D.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故D错误。
故选B。
6、D
【详解】
①探究电流与电阻的关系时滑动变阻器是为了保护电路和控制电阻两端的电压不变;
②用“伏安法”测电阻时,滑动变阻器是为了改变定值电阻两端电压,测量对应电流,进行多次实验测量求平均值,减小误差;
③研究影响电阻大小因素时滑动变阻器是是为了保护电路和更换不同电阻丝,保持电压不变,测量对应电流值,
④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时要控制电路电流不变,为了让匝数不同电磁铁通过的电流相等,通过调节滑动变阻器保持电流不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
7、D
【详解】
A.音色是由发声体的材料和结构决定的,不同的人或物体发出声音的音色不同,演员将邓小平的声音模仿得惟妙惟肖,他主要是模仿邓小平声音的音色,故A正确,不符合题意;
B.声音的传播需要介质,美妙的歌声是通过空气传播到现场观众的,故B正确,不符合题意;
C.自身能够发光的物体是光源,红色裙子在追光灯下虽然闪闪发光,是光在裙子上发生了反射,而不是裙子自身发光,所以裙子不是光源,故C正确,不符合题意;
D.观众能看清空中表演的5G智能无人机方阵是因为光的反射,故D错误,符合题意。
故选D。
8、A
【详解】
利用磁铁吸引铁的性质, “吸一吸大头针”这一过程是对猜想正确性的验证,属于科学探究中的进行实验环节。
故选A。
9、D
【详解】
A.磁体能够吸引铁屑,没有磁性的钢棒则没有吸引铁屑的能力,所以铁屑被吸引能说明钢棒具有磁性,故A不符合题意;
B.磁体具有指示南北的性质,不具有磁性的钢棒没有指示南北的能力,所以钢棒能指示南北可以说明其具有磁性,故B不符合题意;
C.钢棒与小磁针相互排斥,说明钢棒与小磁针靠近的一端为同名磁极,说明钢棒有磁性,故C不符合题意;
D.若钢棒没有磁性,当它靠近小磁针时,钢棒与小磁针也会互相吸引,所以钢棒与小磁针相互吸引不能能说明钢棒具有磁性,故D符合题意。
故选D。
10、D
【详解】
利用内能对外做功,就是将内能转化为机械能;
A.共享单车工作时,消耗蓄电池的电能为单车提供动力,因此将电能转化为机械能,故A不符合题意;
B.电暖器工作时将消耗电能转化为内能,故B不符合题意;
C.电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能,利用电能对外做功,故C不符合题意;
D.火箭发动机工作时,利用高温高压的燃气推动火箭升空,将燃料的内能转化为火箭的机械能,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、半导体 ab 84 调小
【详解】
(1)[1]硫化镉具有光敏性,所以控制电路中的硫化镉是半导体。
[2]电源和路灯组成工作电路,当夜晚光照减小时,硫化镉的电阻增大,电磁铁磁性减弱,衔铁被弹簧拉起,ab组成通路,路灯工作,所以电源接在ab两端。
(2)[3]设各种灯工作时间都是t,额定功率为8.8W的LED灯泡消耗的电能
W1=P1t=8.8W×t
额定功率为55W的白炽灯消耗的电能
W2=P2t=55W×t
节约电能为
W3=W2-W1=55W×t-8.8W×t=46.2W×t
额定功率为8.8W的LED灯泡正常发光相同时间时与白炽灯相比可以节约LED灯正常发光相同时间时与白炽灯相比,节约电能为
(3)[4]控制电路的电阻减小,控制电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸引衔铁,切断工作电路,缩短灯泡照明时间,更能节约能源。
2、条形磁体 电流方向、绕线 安培定则
【详解】
[1]通电螺线管的周围小磁针的排布情况与条形磁铁的排布情况一致,可以确定其周围的磁场与条形磁体的磁场一致。
[2][3]通电螺线管的磁极是由通过它的电流方向和线圈绕向来确定的,可以用安培定则进行判定。
3、小磁针 南北 电磁铁
【详解】
[1]从图中可以看到,闭合开关后,电路中有电流,小磁针会转动起来,这是因为通电导线周围存在磁场,这是验证奥斯特实验,而小灯泡的发光,不能得知相应结论,所以做图示实验时的观察对象是小磁针。
[2]因为小磁针受到地磁场的作用,会指南北方向,为了让这个偏转现象更加明显,应使电流产生的磁场方向是东西方向,这样只有通电导线南北放置,才能做到。
[3]这个实验是电流的磁效应,利用这个实验的结论制造了电磁铁。
4、南方 南极
【详解】
[1]中国是世界上最早研究磁现象的国家,制成了指方向的仪器司南,它是用天然磁石磨制成的勺子,实际上就是一块磁铁,静止时其勺柄指向南方,即指南的南极用S表示。
[2]地球周围存在着磁场,地磁场的N极在地理位置的南极附近,指南针指示南北是因为指南针受到地磁场的作用。
5、S 减少
【详解】
[1]由图知道,电流从电磁铁的上端流入,从下端流出,故根据安培定则知道,电磁铁的下端是N极,上端是S极。
[2]滑动变阻器滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路电阻变大,电路中电流减小,在线圈和铁芯一定时,电流越小,电磁铁磁性越弱,所以,吸引的大头针数目将减少。
三、计算题
1、(1)见解析;
(2)在某次测试中,当,电压表示数为时,恰好报警。此时报警器受到的压力是20000N。
(3)在确保电路安全的前提下,这个报警器能够承受的最大压力是69850N。
【详解】
(1)当超载车辆通过压敏电阻时,报警器受到压力过大,电铃就会响,发出警报。所以灯和电铃并联,如图所示
(2)在某次测试中,当,电压表示数为时,恰好报警。此时R的电压是
-=-=
电路的电流是
压敏电阻此时的阻值是
根据图2可知,此时压力为20000N。
(3)在确保电路安全的前提下,同时满足电压表最大,电流最大是2A,此时R的电压是
-=-=
压敏电阻此时的阻值是
根据图2的比例关系可知,电阻是500Ω,压力为20000N;电阻是700Ω,压力为0N;则可得到电阻和压力的关系式是
则代入数据,此时压力为69850N。
答:(1)如图所示;
(2)在某次测试中,当,电压表示数为时,恰好报警。此时报警器受到的压力是20000N。
(3)在确保电路安全的前提下,这个报警器能够承受的最大压力是69850N。
2、 (1)详见解析;(2)0.02W;(3);(4)198V。
【分析】
求解 题干信息 所用公式
(2)热敏电阻消耗的功率 电源电压恒为6V,线圈的阻值为,的阻值为时,恒温箱可以实现的恒温控制,此时热敏电阻的阻值为;当线圈的电流达到时,衔铁被吸合
(3)可变电阻的阻值范围 时,热敏电阻阻值为,时,热敏电阻阻值为
(4)工作电路的实际电压 加热器的额定电压为,额定功率为;某次加热器的实际功率为
【详解】
(1)衔铁未吸合时,加热器电阻丝工作,恒温箱温度升高,热敏电阻阻值减小;当线圈电流达到时,衔铁被吸合,加热停止;(2)恒温箱实现恒温控制时,热敏电阻两端电压:

热敏电阻消耗的功率:

(3)根据题意可知,控制电路电源电压恒为,当电路中的电流达到时,衔铁被吸合,故无论怎样设定温度,电路中的总电阻都不变,的恒温控制时
电路中的总电阻

当恒温箱设置时,由图丙可知
变阻器接入电路中的电阻

当恒温箱设置时,由图丙可知

变阻器接入电路中的电阻

要使恒温箱能够设置至之间的温度,可变电阻的阻值调节范围应该在;
(4)加热器的电阻:

由得


【点睛】
多以生活中的电热型家用电器为背景命题,涉及多挡位原理图、铭牌参数、图像等.考查的知识点有电功率、电能、电流、电阻、热量等相关计算,会涉及简答小问,涉及的公式有、、、、等。
3、(1)4.55A(2)130s(3)450Ω(4)150Ω
【详解】
(1)由图甲所示电路可以知道,工作电路是通路,加热器处于加热状态.受控电路电源电压为220V,加热器的规格“220V 1000W”,此时加热器在额定电压下工作,其电流为:
(2) 恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃需要吸收的热量为:
设加热器需正常工作时间为t,则放出的热量为W=Pt(其中P=1000W),
根据已知列方程如下:80%×Pt=1.04×105J,计算得t=130s;
(3) 若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”,欲使电流达到0.04A的最高衔接电流,控制电路的电阻应该为,读图乙可知100℃时热敏电阻的阻值为400Ω,所以可变电阻R此时调节为:900Ω-400Ω-50Ω=450Ω;
(4) 当获得最高温度为50℃时,欲使电流达到0.036A的最低释放电流,控制电路的电阻应该为,读图乙可知50℃时热敏电阻的阻值为800Ω,所以可变电阻R此时调节为:1000Ω-800Ω-50Ω=150Ω;
4、 (1)450W;(2)超载了;(3)7000N
【详解】
(1)根据题意,电梯对乘客做功的功率
(2)当站立总质量为1000千克时,其重力为10000N,根据图像可知,此时压敏电阻阻值为100Ω,则此时电路中的电流
超过20mA,因此此时超载;
(3)若R1换成50Ω,电流为20mA时,压敏电阻
根据图像可知,对应重力为7000N;
答:(1)功率为450W;(2)超载了;(3)总重力为7000N正好超载.
5、(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.
四、实验探究
1、见解析
【详解】
小磁针不偏转,说明磁场太弱,又因为磁场强弱与电流大小、距离的远近有关,故可以增加电压或使小磁针尽量靠近直导线,静止时,给直导线通电,若观察小磁针发生偏转,说明小希的说法是错误的。
2、电流具有磁效应 电流磁场与电流方向有关
【详解】
[1]由图甲、乙知,闭合开关后,本来静止的小磁针发生了偏转,说明通电导体周围存在磁场,即电流具有磁效应。
[2]由图乙、丙知,改变电源的正负极,即改变是导体中电流的方向,小磁针的偏转方向会发生改变,这说明通电导体周围的磁场与电流方向有关。
3、小磁针指示一定的方向 通电导体的周围存在磁场 通电螺线管 发生改变 通电螺线管
【详解】
(1)[1][2]放小磁针的目的是便于观察磁场方向,由于通电导体的周围存在特定分布的磁场,所以闭合开关后观察到的现象是小磁针指示一定的方向。
(2)[3]根据图示的通电螺线管周围的小磁针的排布情况和螺线管周围磁感线的形状,可以确定通电螺线管周围磁感线的形状是纺锤形的,这与条形磁体周围磁场分布相似。
(3)[4][5]通电螺线管周围的磁场方向与通电电流方向有关,把连接电池正负极的导线对调改变电流方向,可以检验通电螺线管周围的磁场方向和电流方向的关系;将图甲中的电源正、负极对调,闭合开关,会发现小磁针的偏转方向发生改变。