浙教版科学八年级下册期末复习专题02 电生磁及其应用
一、单选题
1．（2022·海曙模拟）欧姆在研究电流定律时发现电流对磁针的作用力与导线的长度有关。为了确定它们之间的定量关系，他将磁针的中点用金属丝悬挂起来，使磁针平行地位于导线的下方。当导线通有电流时，电流的磁场使磁针偏转。欧姆发现：被测导线的长度越长，磁针的偏转角度越小。上述说明中，没有涉及的知识是（ ）
A．欧姆利用转换法研究电流定律
B．在实验中，欧姆利用了电流的磁效应
C．其它条件相同时，导体电阻与导体长度成正比
D．通过导体的电流与电压成正比，与电阻成反比
2．（2022八下·诸暨期中）小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭．在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是（ ）
A．增加电磁铁线圈的匝数 B．滑动变阻器滑片P向右移动
C．抽出电磁铁中的铁芯 D．减小控制电路电源电压
3．（2022八下·金华期中）小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。题意工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2022·南湖模拟）如图是某同学设计的水位自动报警器。当水位在安全位置以下时，L1灯亮；水位到达安全位置上限时，L2灯亮。下列电路正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．（2022八下·温州期中）无线充电是一种增加手机续航时间的方式，其原理为：电流流过充电底座的“送电线圈”产生磁场，手机中的“受电线圈”靠近该磁场时会产生感应电流，从而给智能手机充电。下列实验原理与充电底座的原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2022八下·苍南期中）小明同学在“制作、研究电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．开关断开电磁铁也有磁性
B．要使电磁铁磁性增强，应将滑片P向右移动
C．线圈B匝数多，所以线圈B中的电流小于线圈A中的电流
D．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
7．（1．3电磁铁的应用）近年来磁悬浮盆栽备受人们关注，如图是一盆磁悬浮盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁，盆栽能在空中自由悬浮并转动，给该盆栽浇水前后（ ）
A．盆栽受到的磁力不变
B．盆栽受到的重力与空气对盆栽的浮力是一对平衡力
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
8．（2021九上·萧山期中）已知，电磁铁的磁性随电流的增大而增强。如图，电源电压保持不变，弹簧秤下挂着一块铁。现在盛有硫酸铜溶液的烧杯中，逐渐滴入氢氧化钡溶液可发现弹簧秤的示数（ ）
A．逐渐变小，最后趋于稳定
B．一直保持不变
C．先变小，后变大，最后趋于稳定
D．先变大，后变小，最后趋于稳定
9．（2021·定海模拟）八下教材中有这样一个实验：①用导线绕成螺线管后通电，观察是否能吸引大头针②在螺线管中插入一根铁棒或一枚铁钉，再观察吸引大头针的现象。结果发现第②次吸引的大头针数目更多。有关此实验，说法不正确的（ ）
A．此实验不能验证电流能产生磁场
B．通过观察吸引大头针数目的多少来判断磁性强弱
C．此实验唯一变化的量是一根铁棒或一枚铁钉
D．此实验的假设是：铁棒能使通电螺线管磁性增强
10．（2021八下·柯桥月考）如图所示，下列说法中错误的是（ ）
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将导线所在电路电源正、负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
D．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极
二、填空题
11．（2022·江山模拟）在学校组织的科技节上，同学们展示了许多神奇的实验。
（1）图甲，把装有刚停止沸腾水的玻璃瓶倒放，在瓶底上放上一块冰块发现水又重新沸腾起来，是因为冰块使瓶内的气压变小，水的沸点 。
（2）图乙，将两支两头都被削出笔芯的铅笔插入水中，并在铅笔上方笔芯接上一节五号电池，发现下方笔芯.上产生了大量气泡，原因是 (请用化学方程式表示)。
（3）图丙，接通电路后，观察到小磁针偏转。断电后，小磁针恢复到原来指向。这一现象说明 。
12．（2022·定海模拟）专家提示：室内空气过于干燥，发病率会明显增加，室内最佳空气湿度值范围45％至50％。如图所示是用空气加湿装置的自动控制电路，R1是一个传感电阻（置于加湿器表面，和空气接触，用于探测空气的湿度），其阻值随湿度的增加而减小。当空气湿度值为50％时，继电器的衔铁被吸下，加湿装置电路断开。请回答：
（1）通电时，电磁铁B端为 极。（选填“N”或“S”）
（2）若要使室内湿度在60％时，才能让衔铁被吸下，加湿装置电路被断开。对控制电路可采取的措施有_______。
A．串联一个电阻 B．减小Ro的电阻值
C．减小控制电路电压Uo D．增大线圈匝数
13．（2022八下·余杭期中）如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 (选填“不变”“逐渐变大”“逐渐变小”。电磁铁左端是 极。
14．（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。
15．（2021八下·临海期末）为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，某同学用铁钉制成简易电磁铁A、 B，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中把A、B两个电磁铁串联，目的是控制电路中的 相等；
（2）闭合开关后，电磁铁A上端是 极，当滑片向右移时电磁铁A的磁性 。(选填“增强”、“减弱”或“不变”)
三、实验探究题
16．（2022八下·普陀期中）在“探究通过螺线管外部磁场的方向”实验中：
（1）小磁针的作用： 。
（2）将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 方向的关系。
17．（2022八下·舟山月考）丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了通电导线周围存在磁场。某校兴趣小组在实验室用如图电路（ab为直导线）和小磁针验证奥斯特实验。
（1）小磁针静止后，应将直导线ab （选填“垂直”或“平行”）置于小磁针上方；
（2）该兴趣小组正确放置小磁针和直导线后，闭合开关，并没有观察到小磁针发生明显偏转。经小组讨论后改进如下：将滑动变阻器滑片向左移动，果然观察到小磁针发生明显偏转，他们的改进基于的假设是 ；
（3）若他们想继续验证通电导线周围的磁场方向是否与电流方向有关，接下来的具体操作是 。
四、解答题
18．（2022八下·金华期中）超市的电动扶梯，有人乘时运行较快，无人乘时运行较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路。
（1）力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图甲所示，则由图甲可得出力敏电阻R0的阻值随所受压力的增大而 。（填“增大”或“减小”）
（2）根据要求请将图乙的工作电路连接完整。
（3）控制电路电源电压为 24 伏，当电流达到 20mA 时电磁铁将衔铁吸下。现在要求一个质量为 40 千克的小朋友站在电梯上，就能使电梯较快运行，则滑动变阻器 R1 接入电路的阻值为多大？（g
取 10N/kg）
（4）如果要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，应该如何改动控制电路？（写出一种方法和理由）
19．（2022八下·长兴月考）我国目前的动车上均安装了烟雾报警器，一旦有吸烟，列车上的烟雾报警系统就会报警，列车就会自动减速甚至停车。小刘在查阅资料后，自行设计了一个“烟雾报警器”，电路如图。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值R0=12Ω)、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成。小刘的设计思路：当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如表所示。
光强E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 36 18 12 9 m 6
（1）根据光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系，推测m= 。
（2）根据报警器的工作原理判断，电铃应接在 (填“甲”或“乙”)处。
（3）闭合开关S，如果当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上？
（4）若要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警)，请你提出一种改进建议。
20．（2022八下·浦江月考）小明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警。于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究，并设计了以下探究实验，如图甲所示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示：
（1）图片中 R0的作用是 。
（2）分析图乙I﹣F图像可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，Rx的阻值 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当压力增大到一定程度时，触点K与 接触，电铃响，实现自动报警。
（3）某电梯超载报警的Rx﹣F图像如图丙所示，空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力，当压力F2＝1×104N时，电梯报警，则此电梯限载 人。（设每人质量约为50kg）
五、综合说理题
21．（2021八下·镇海期末）如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号，请说明它的工作原理。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据题目描述的现象，分析其中包含的物理原理即可。
【解答】A.电流对磁针的作用力大小不能直接观察出来，将其转换为磁针受力后偏转角度的大小，这就是转换法，故A正确不合题意；
B.小磁针之所以会发生偏转，是因为受到磁场的作用，而这个磁场是电流通过导线产生的，即利用电流的磁效应，故B正确不合题意；
C.被测导线的长度越长，磁针的偏转角度越小，则说明磁场越弱，通过电路的电流越小，而导线的电阻越大，那么得到：导体电阻与长度成正比，故C正确不合题意；
D.根据已有信息，无法得到电流与电压的正比关系，与电阻的反比关系，故D错误符合题意。
故选D。
2．【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】灯泡始终亮着，说明电磁铁的磁场强度较小，不能将衔铁吸下来而切断电路，根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析判断。
【解答】A.增加电磁铁线圈的匝数，可以增大磁场强度，故A符合题意；
B.滑动变阻器滑片P向右移动，变阻器的阻值增大，电流变小，则电磁铁的磁场变弱，故B不合题意；
C.抽出电磁铁中的铁芯，电磁铁的磁场变弱，故C不合题意；
D.减小控制电路电源电压，则通过电路的电流变小，电磁铁的磁场变弱，故D不合题意。
故选A。
3．【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】对各个电路图进行分析，哪个符合题目的要求，哪个就是正确选项。
【解答】AB.闭合开关后，电磁铁将衔铁吸下来，接通灯泡所在的电路，则灯泡持续发光，而不能交替发光，故A不合题意；
C.闭合开关后，电磁铁将衔铁吸下来，此时灯泡所在的电路断开，则灯泡熄灭，而不能交替发光 ，故C不合题意；
D.闭合开关后，灯泡和电磁铁所在的电路都接通，此时灯泡发光。电磁铁将衔铁吸下来，此时灯泡的电路断开，因此它会熄灭。由于此时电磁铁所在的电路也断开，因此磁场消失，衔铁弹回，此时又接通灯泡和电磁铁所在的电路，此时灯泡发光。如此循环往复，从而使灯泡交替发光，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
4．【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】对各个电路图进行分析，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。
【解答】A.当水位在安全位置以下时，电路断开，此时衔铁在上面，接通L1所在的电路，此时L1灯亮。水位到达安全位置上限时，控制电路接通，此时电磁铁产生磁场，将衔铁吸下来，接通L2的电路，此时L2灯亮，故A正确；
B.当水位在安全位置以下时，电路断开，此时衔铁在上面，此时不能接通L1所在的电路，则L1不亮，故B不合题意；
C.无论衔铁在上还是在下，灯泡L2始终发光，故C不合题意；
D.无论水面在哪个位置，控制电路部分都不能被接通，此时只能是L1发光，故D不合题意。
故选A。
5．【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据“电流流过充电底座的“送电线圈”产生磁场”可知，充电底座的工作原理为电流的磁效应，据此对各个选项进行分析判断。
【解答】A.闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，为发电机的工作原理，故A不合题意；
B.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，为电动机的工作原理，故B不合题意；
C.两个N极靠近时排斥离开，原理为磁极之间的相互作用，故C不合题意；
D.通过电流时，下方的小磁针的指向发生偏转，即电流周围存在磁场，故D符合题意。
故选D。
6．【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）根据电磁铁的特点判断；
（2）电磁铁的磁场强弱与线圈匝数和电流大小有关；
（3）根据串联电路的电流规律判断；
（4）根据磁性大小与吸引大头针数量的关系判断。
【解答】A.开关断开时，没有电流通过电磁铁，因此没有磁性，故A错误；
B.要使电磁铁磁性增强，就必须增大电流，减小电阻，则滑片向左移动，故B错误；
C.两个线圈串联，而串联电路各处电流都相等，故C错误；
D.电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强，故D正确。
故选D。
7．【答案】D
【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
【解析】【分析】（1）根据二力平衡的知识判断；
（2）根据平衡力的条件判断；
（3）（4）根据电磁铁磁场强弱的影响因素判断。
【解答】当盆栽在空中悬浮时，它受到的重力与磁力相互平衡，即二者相等。盆栽中浇水后，重力增大，则它受到的磁力增大，故A错误；
当盆栽不受磁力时，它静止在桌面上，此时它受到的浮力小于重力。当它悬空时，排开空气的体积不变，则它受到的浮力不变，此时浮力仍然小于重力，肯定不是平衡力，故B错误；
要使盆栽与底座之间的距离不变，就必须增大底座的磁场，即增大电磁铁线圈内的电流大小，故C错误，D正确。
故选D。
8．【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；碱的化学性质
【解析】【分析】电磁铁的磁性增强，对铁块的吸引力增大，则弹簧测力计的示数变大；反之，弹簧测力计的示数变小，根据题目描述分析溶液导电能力的变化，进而分析通过电磁铁电流大小变化即可。
【解答】硫酸铜与氢氧化钡反应，生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，这段过程中溶液中离子浓度减小，导电能力减小。当二者完全反应后，随着氢氧化钡溶液的滴入，离子浓度增大，导电能力增强。当溶液达到饱和后，离子浓度不变，则导电能力不变。据此可知，电流先变小、后变大，最后趋于不变，则弹簧测力计的示数先变小、后变大，最后趋于不变，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
9．【答案】A
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】根据探究影响螺线管磁场强弱的因素的实验分析判断。
【解答】A.当螺线管中有电流经过时，能够吸引大头针，而没有电流时，不能吸引大头针，这说明电流能够产生磁场，故A错误符合题意；
B.通过观察吸引大头针数目的多少来判断磁性强弱，故B正确不合题意；
C.此实验唯一变化的量是一根铁棒或一枚铁钉，故C正确不合题意；
D.此实验的假设是：铁棒能使通电螺线管磁性增强，故D正确不合题意。
故选A。
10．【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据对通电导线周围磁场的认识分析判断。【解答】A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，这是模拟奥斯特实验的一个场景，故A正确不合题意；
B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场，故B正确不合题意；
C.将导线所在电路电源正、负极对调后，改变导线中的电流方向，导线周围磁场方向发生改变，则小磁针偏转方向改变，故C正确不合题意；
D.若图中导线无电流，小磁针N极将指向地理的北极，地磁的南极，故D错误符合题意。
故选D。
11．【答案】（1）降低
（2）2H2O 2H2↑ + O2↑
（3）通电导体周围存在磁场
【知识点】沸点及沸点与气压的关系；通电直导线周围的磁场；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）根据液体沸点随气压的变化规律解答；
（2）根据水的电解实验，确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的方程式；
（3）根据通电导体周围存在磁场的知识解答。
【解答】（1）图甲，把装有刚停止沸腾水的玻璃瓶倒放，在瓶底上放上一块冰块，则瓶内气体温度降低，气压减小，而水重新沸腾，说明水的沸点降低，那么得到结论：冰块使瓶内的气压变小，水的沸点降低。
（2）水在通直流电的条件下分解，生成氢气和氧气，则反应的方程式为： 2H2O 2H2↑+ O2↑ 。
（3）图丙，接通电路后，观察到小磁针偏转。断电后，小磁针恢复到原来指向。这一现象说明通电导体周围存在磁场。
12．【答案】（1）S
（2）A；C
【知识点】欧姆定律及其应用；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极性；
（2）电磁铁吸合衔铁时，需要的电磁力是不变的，可从影响电磁铁磁场强弱的因素角度分析改进措施。
【解答】（1）根据图片可知，电磁铁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，则上端为N极，下端为S极。
（2）电磁铁吸合衔铁时电磁力不变，即电磁铁的磁场强度保持不变。
①电磁铁的电流保持不变，即总电阻保持不变。当湿度增大时，传感电阻的阻值减小，根据R总=R1+R0可知，此时可以串联一个电阻；
②电磁铁的电流保持不变，湿度增大时，总电阻变小，根据U=IR可知，此时可以减小控制电路两端的电压；
故选AC。
13．【答案】逐渐增大；N
【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）根据滑片变化确定阻值变化，进而确定电流变化，弄清条形磁铁受到磁力的变化，最后根据二力平衡的原理判断摩擦力的变化。
【解答】（1）根据图片可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，完全的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则电磁铁的左端为N极；
（2）当变阻器滑片向左移动时，它的阻值减小，而通过电磁铁的电流变大，它的磁场变强，因此条形磁铁受到的磁力变大。根据二力平衡的知识可知，磁力与摩擦力大小相等，方向相反，因此摩擦力逐渐变大。
14．【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。
15．【答案】（1）电流
（2）S(或南)；减弱
【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）在串联电路中，各处电流都相等；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性。通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。
【解答】（1）实验中把A、B两个电磁铁串联，目的是控制电路中的电流相等；
（2）线圈上电流方向向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则电磁铁A的下端为N极，上端为S极。
当滑片向右移时，变阻器的阻值增大，通过电磁铁的电流变小，则电磁铁A的磁性减弱。
16．【答案】（1）反映磁场方向
（2）电流
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】（1）磁场客观存在，但是看不见摸不着。在磁场中放入小磁针后，它受力后会转动，从而间接反映磁场的方向。
（2）根据题目描述分析哪个因素发生改变即可。
【解答】（1）小磁针的作用：反映磁场方向。
（2）将电池的正负极对调，则通过电路的电流方向发生改变。重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。
17．【答案】（1）平行
（2）通电导线周围的磁场强弱可能与电流的大小有关
（3）电源两端的正负极改变一下方向，闭合开关，观察实验现象。
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】（1）当导线ab与小磁针平行时，一旦通入电流，产生的磁场对小磁针的作用力最大，小磁针的偏转最明显；
（2）小磁针的偏转不明显，说明电流产生的磁场比较微弱，分析变阻器的滑片移动时，哪个因素发生改变即可。
（3）根据控制变量法的要求分析可知，要探究磁场方向与电流方向的关系时，需要控制其它因素相同，而改变电流方向，据此分析解答。
【解答】（1）小磁针静止后，应将直导线ab平行置于小磁针上方；
（2）经小组讨论后改进如下：将滑动变阻器滑片向左移动，此时通过导线的电流大小发生改变，则他们的改进基于的假设是：电导线周围的磁场强弱可能与电流的大小有关。
（3）若他们想继续验证通电导线周围的磁场方向是否与电流方向有关，接下来的具体操作是：电源两端的正负极改变一下方向，闭合开关，观察实验现象。
18．【答案】（1）减少
（2）有人乘坐时，压力大，则力敏电阻的阻值小，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下；工作电路中的电梯运行快，说明工作电路中的电流大，根据欧姆定律可知，电路中的电阻小，故应该只让电动机接入电路；
无人乘时，压力小，则力敏电阻的阻值大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉起；无人乘时运行较慢，说明工作电路中的电流小，根据欧姆定律可知，电路的总电阻大，则电动机和定值电阻串联，如图所示：
（3）小朋友对电梯的压力为：F=G=mg=40kg×10N/kg=400N；
由图甲可知，此时力敏电阻的阻值为：R0=600Ω；
衔铁被吸下的电流为：I=20mA=0.02A；
根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻为：；
根据串联电路的电阻关系可知，滑动变阻器R1接入电路的阻值为：R1=R-R0=1200Ω-600Ω=600Ω；
（4）要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，质量变小，重力变小，则对电梯的压力变小，根据图甲可知，此时力敏电阻的阻值变大，控制电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，由于吸合电流不变，要使此时的电流达到吸合电流，则需要增大电路中的电路，故采取的方法是：①减小电路的总电阻，即滑动变阻器R1接的滑片向左移动；②增大电源电压；③增加电磁铁的线圈匝数，从而增大电磁铁的吸力。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据图甲得出结论；
（2）根据压力的大小判定控制电路中电流的大小；有人乘坐时，电梯运行快，说明电路中的电流大；无人乘时运行较慢，说明电路中的电流小；根据串联电路的电阻关系分析电路的连接方式；
（3）根据小朋友的质量求出重力，重力与压力相同，根据压力大小得出力敏电阻的阻值；根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出滑动变阻器的阻值；
（4）要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，此时的压力变小，电路的总电阻变大，由于吸合电流不变，则需要增大电路中的电流，据此分析。【解答】（1）根据图像甲可知，当压力增大时，力敏电阻的阻值变小，即力敏电阻的阻值随压力的增大而减小；
19．【答案】（1）7.2
（2）甲
（3）R点= =24Ω，
R=R总-R0=24Ω- 12Ω= 12Ω，
对应表格E=3.0cd
（4）降低电源电压或串联一个定值电阻
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据表格数据，分析光敏电阻的阻值随光照强度的数量关系，然后推测m的数值；
（2）分析报警器工作时衔铁的位置即可；
（3）首先根据 计算出衔铁吸合时的总电阻，再根据计 R=R总-R0 算出此时光敏电阻的阻值，最后根据表格确定此时的光照强度。
（4）电磁铁的衔铁弹开时磁场的强弱不变，即通过电磁铁的电流不变。当烟雾减少时，光照强度增大，而光敏电阻的阻值减小，根据U=IR可知，保持电流不变，即可以降低电源电压。根据可知，如果电源电压不变，电流不变，那么总电阻不变。为了保持总电阻不变，此时可以再串联一个定值电阻，据此分析解答。
【解答】（1）根据表格可知，光敏电阻的阻值和对应光照强度的乘积都是36，则m=.
（2）当烟雾增大时，光照强度减小，光敏电阻阻值增大，而通过电磁铁的电流减小。此时电磁铁的磁场减弱，衔铁弹回原来位置，接通甲所在的电路，因此报警器应该与甲相接。
（4）要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警)，改进建议为：降低电源电压或串联一个定值电阻。
20．【答案】（1）保护电路
（2）变小；B
（3）11
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据图乙可知，当压敏电阻受到的压力增大时，通过控制电路的电流会增大。如果电流太大，那么会烧毁电源和用电器，而将定值电阻R0串联在其中，可以保证通过电流不会太大。
（2）根据“电流与电阻的反比关系”分析Rx的阻值变化。根据图甲确定衔铁的运动方向，从而确定触点的接触情况。
（3）根据图丙，确定能够承载的人的总重力，然后再除以人的体重得到电梯限载的人数。
【解答】（1）图片中 R0的作用是保护电路。
（2）分析图乙I﹣F图像可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，根据“电流与电阻的反比关系”可知，此时的总电阻变小，即压敏电阻Rx的阻值变小。
当压力增大到一定程度时，电磁铁的磁场增大到一定程度时，衔铁被吸下来，触点K与B接触，电铃响，实现自动报警。
（3）根据图丙可知，当电梯空载时，电梯的重力等于此时压敏电阻受到的压力，即G=4000N。
当电梯满载时，压敏电阻受到的压力等于电梯和人的总重力，即G总=1×104N。
那么电梯报警时，承载的人数为：；
那么电梯限载的人数比12少一个，即为11人。
21．【答案】温度升高，水银面上升，因水银是导体，当温度上升到金属丝下端所指温度时，控制电路被接通，电磁铁线圈就有电流通过，电磁铁产生磁性吸引衔铁，使触点开关闭合，工作电路形成通路，电铃就响起来，发出报警信号.
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】①水银是金属，为导体；
②当温度上升时，分析水银柱的长度变化，再确定与金属丝接触后电磁铁的磁场变化，衔铁的位置改变，最后说明对电铃所在电路的影响即可。
1 / 1浙教版科学八年级下册期末复习专题02 电生磁及其应用
一、单选题
1．（2022·海曙模拟）欧姆在研究电流定律时发现电流对磁针的作用力与导线的长度有关。为了确定它们之间的定量关系，他将磁针的中点用金属丝悬挂起来，使磁针平行地位于导线的下方。当导线通有电流时，电流的磁场使磁针偏转。欧姆发现：被测导线的长度越长，磁针的偏转角度越小。上述说明中，没有涉及的知识是（ ）
A．欧姆利用转换法研究电流定律
B．在实验中，欧姆利用了电流的磁效应
C．其它条件相同时，导体电阻与导体长度成正比
D．通过导体的电流与电压成正比，与电阻成反比
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据题目描述的现象，分析其中包含的物理原理即可。
【解答】A.电流对磁针的作用力大小不能直接观察出来，将其转换为磁针受力后偏转角度的大小，这就是转换法，故A正确不合题意；
B.小磁针之所以会发生偏转，是因为受到磁场的作用，而这个磁场是电流通过导线产生的，即利用电流的磁效应，故B正确不合题意；
C.被测导线的长度越长，磁针的偏转角度越小，则说明磁场越弱，通过电路的电流越小，而导线的电阻越大，那么得到：导体电阻与长度成正比，故C正确不合题意；
D.根据已有信息，无法得到电流与电压的正比关系，与电阻的反比关系，故D错误符合题意。
故选D。
2．（2022八下·诸暨期中）小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭．在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是（ ）
A．增加电磁铁线圈的匝数 B．滑动变阻器滑片P向右移动
C．抽出电磁铁中的铁芯 D．减小控制电路电源电压
【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】灯泡始终亮着，说明电磁铁的磁场强度较小，不能将衔铁吸下来而切断电路，根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析判断。
【解答】A.增加电磁铁线圈的匝数，可以增大磁场强度，故A符合题意；
B.滑动变阻器滑片P向右移动，变阻器的阻值增大，电流变小，则电磁铁的磁场变弱，故B不合题意；
C.抽出电磁铁中的铁芯，电磁铁的磁场变弱，故C不合题意；
D.减小控制电路电源电压，则通过电路的电流变小，电磁铁的磁场变弱，故D不合题意。
故选A。
3．（2022八下·金华期中）小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。题意工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】对各个电路图进行分析，哪个符合题目的要求，哪个就是正确选项。
【解答】AB.闭合开关后，电磁铁将衔铁吸下来，接通灯泡所在的电路，则灯泡持续发光，而不能交替发光，故A不合题意；
C.闭合开关后，电磁铁将衔铁吸下来，此时灯泡所在的电路断开，则灯泡熄灭，而不能交替发光 ，故C不合题意；
D.闭合开关后，灯泡和电磁铁所在的电路都接通，此时灯泡发光。电磁铁将衔铁吸下来，此时灯泡的电路断开，因此它会熄灭。由于此时电磁铁所在的电路也断开，因此磁场消失，衔铁弹回，此时又接通灯泡和电磁铁所在的电路，此时灯泡发光。如此循环往复，从而使灯泡交替发光，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
4．（2022·南湖模拟）如图是某同学设计的水位自动报警器。当水位在安全位置以下时，L1灯亮；水位到达安全位置上限时，L2灯亮。下列电路正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】对各个电路图进行分析，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。
【解答】A.当水位在安全位置以下时，电路断开，此时衔铁在上面，接通L1所在的电路，此时L1灯亮。水位到达安全位置上限时，控制电路接通，此时电磁铁产生磁场，将衔铁吸下来，接通L2的电路，此时L2灯亮，故A正确；
B.当水位在安全位置以下时，电路断开，此时衔铁在上面，此时不能接通L1所在的电路，则L1不亮，故B不合题意；
C.无论衔铁在上还是在下，灯泡L2始终发光，故C不合题意；
D.无论水面在哪个位置，控制电路部分都不能被接通，此时只能是L1发光，故D不合题意。
故选A。
5．（2022八下·温州期中）无线充电是一种增加手机续航时间的方式，其原理为：电流流过充电底座的“送电线圈”产生磁场，手机中的“受电线圈”靠近该磁场时会产生感应电流，从而给智能手机充电。下列实验原理与充电底座的原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据“电流流过充电底座的“送电线圈”产生磁场”可知，充电底座的工作原理为电流的磁效应，据此对各个选项进行分析判断。
【解答】A.闭合开关后，导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，为发电机的工作原理，故A不合题意；
B.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，为电动机的工作原理，故B不合题意；
C.两个N极靠近时排斥离开，原理为磁极之间的相互作用，故C不合题意；
D.通过电流时，下方的小磁针的指向发生偏转，即电流周围存在磁场，故D符合题意。
故选D。
6．（2022八下·苍南期中）小明同学在“制作、研究电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．开关断开电磁铁也有磁性
B．要使电磁铁磁性增强，应将滑片P向右移动
C．线圈B匝数多，所以线圈B中的电流小于线圈A中的电流
D．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）根据电磁铁的特点判断；
（2）电磁铁的磁场强弱与线圈匝数和电流大小有关；
（3）根据串联电路的电流规律判断；
（4）根据磁性大小与吸引大头针数量的关系判断。
【解答】A.开关断开时，没有电流通过电磁铁，因此没有磁性，故A错误；
B.要使电磁铁磁性增强，就必须增大电流，减小电阻，则滑片向左移动，故B错误；
C.两个线圈串联，而串联电路各处电流都相等，故C错误；
D.电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强，故D正确。
故选D。
7．（1．3电磁铁的应用）近年来磁悬浮盆栽备受人们关注，如图是一盆磁悬浮盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁，盆栽能在空中自由悬浮并转动，给该盆栽浇水前后（ ）
A．盆栽受到的磁力不变
B．盆栽受到的重力与空气对盆栽的浮力是一对平衡力
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
【答案】D
【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
【解析】【分析】（1）根据二力平衡的知识判断；
（2）根据平衡力的条件判断；
（3）（4）根据电磁铁磁场强弱的影响因素判断。
【解答】当盆栽在空中悬浮时，它受到的重力与磁力相互平衡，即二者相等。盆栽中浇水后，重力增大，则它受到的磁力增大，故A错误；
当盆栽不受磁力时，它静止在桌面上，此时它受到的浮力小于重力。当它悬空时，排开空气的体积不变，则它受到的浮力不变，此时浮力仍然小于重力，肯定不是平衡力，故B错误；
要使盆栽与底座之间的距离不变，就必须增大底座的磁场，即增大电磁铁线圈内的电流大小，故C错误，D正确。
故选D。
8．（2021九上·萧山期中）已知，电磁铁的磁性随电流的增大而增强。如图，电源电压保持不变，弹簧秤下挂着一块铁。现在盛有硫酸铜溶液的烧杯中，逐渐滴入氢氧化钡溶液可发现弹簧秤的示数（ ）
A．逐渐变小，最后趋于稳定
B．一直保持不变
C．先变小，后变大，最后趋于稳定
D．先变大，后变小，最后趋于稳定
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；碱的化学性质
【解析】【分析】电磁铁的磁性增强，对铁块的吸引力增大，则弹簧测力计的示数变大；反之，弹簧测力计的示数变小，根据题目描述分析溶液导电能力的变化，进而分析通过电磁铁电流大小变化即可。
【解答】硫酸铜与氢氧化钡反应，生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，这段过程中溶液中离子浓度减小，导电能力减小。当二者完全反应后，随着氢氧化钡溶液的滴入，离子浓度增大，导电能力增强。当溶液达到饱和后，离子浓度不变，则导电能力不变。据此可知，电流先变小、后变大，最后趋于不变，则弹簧测力计的示数先变小、后变大，最后趋于不变，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
9．（2021·定海模拟）八下教材中有这样一个实验：①用导线绕成螺线管后通电，观察是否能吸引大头针②在螺线管中插入一根铁棒或一枚铁钉，再观察吸引大头针的现象。结果发现第②次吸引的大头针数目更多。有关此实验，说法不正确的（ ）
A．此实验不能验证电流能产生磁场
B．通过观察吸引大头针数目的多少来判断磁性强弱
C．此实验唯一变化的量是一根铁棒或一枚铁钉
D．此实验的假设是：铁棒能使通电螺线管磁性增强
【答案】A
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】根据探究影响螺线管磁场强弱的因素的实验分析判断。
【解答】A.当螺线管中有电流经过时，能够吸引大头针，而没有电流时，不能吸引大头针，这说明电流能够产生磁场，故A错误符合题意；
B.通过观察吸引大头针数目的多少来判断磁性强弱，故B正确不合题意；
C.此实验唯一变化的量是一根铁棒或一枚铁钉，故C正确不合题意；
D.此实验的假设是：铁棒能使通电螺线管磁性增强，故D正确不合题意。
故选A。
10．（2021八下·柯桥月考）如图所示，下列说法中错误的是（ ）
A．这是模拟奥斯特实验的一个场景
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将导线所在电路电源正、负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
D．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据对通电导线周围磁场的认识分析判断。【解答】A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，这是模拟奥斯特实验的一个场景，故A正确不合题意；
B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场，故B正确不合题意；
C.将导线所在电路电源正、负极对调后，改变导线中的电流方向，导线周围磁场方向发生改变，则小磁针偏转方向改变，故C正确不合题意；
D.若图中导线无电流，小磁针N极将指向地理的北极，地磁的南极，故D错误符合题意。
故选D。
二、填空题
11．（2022·江山模拟）在学校组织的科技节上，同学们展示了许多神奇的实验。
（1）图甲，把装有刚停止沸腾水的玻璃瓶倒放，在瓶底上放上一块冰块发现水又重新沸腾起来，是因为冰块使瓶内的气压变小，水的沸点 。
（2）图乙，将两支两头都被削出笔芯的铅笔插入水中，并在铅笔上方笔芯接上一节五号电池，发现下方笔芯.上产生了大量气泡，原因是 (请用化学方程式表示)。
（3）图丙，接通电路后，观察到小磁针偏转。断电后，小磁针恢复到原来指向。这一现象说明 。
【答案】（1）降低
（2）2H2O 2H2↑ + O2↑
（3）通电导体周围存在磁场
【知识点】沸点及沸点与气压的关系；通电直导线周围的磁场；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）根据液体沸点随气压的变化规律解答；
（2）根据水的电解实验，确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的方程式；
（3）根据通电导体周围存在磁场的知识解答。
【解答】（1）图甲，把装有刚停止沸腾水的玻璃瓶倒放，在瓶底上放上一块冰块，则瓶内气体温度降低，气压减小，而水重新沸腾，说明水的沸点降低，那么得到结论：冰块使瓶内的气压变小，水的沸点降低。
（2）水在通直流电的条件下分解，生成氢气和氧气，则反应的方程式为： 2H2O 2H2↑+ O2↑ 。
（3）图丙，接通电路后，观察到小磁针偏转。断电后，小磁针恢复到原来指向。这一现象说明通电导体周围存在磁场。
12．（2022·定海模拟）专家提示：室内空气过于干燥，发病率会明显增加，室内最佳空气湿度值范围45％至50％。如图所示是用空气加湿装置的自动控制电路，R1是一个传感电阻（置于加湿器表面，和空气接触，用于探测空气的湿度），其阻值随湿度的增加而减小。当空气湿度值为50％时，继电器的衔铁被吸下，加湿装置电路断开。请回答：
（1）通电时，电磁铁B端为 极。（选填“N”或“S”）
（2）若要使室内湿度在60％时，才能让衔铁被吸下，加湿装置电路被断开。对控制电路可采取的措施有_______。
A．串联一个电阻 B．减小Ro的电阻值
C．减小控制电路电压Uo D．增大线圈匝数
【答案】（1）S
（2）A；C
【知识点】欧姆定律及其应用；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极性；
（2）电磁铁吸合衔铁时，需要的电磁力是不变的，可从影响电磁铁磁场强弱的因素角度分析改进措施。
【解答】（1）根据图片可知，电磁铁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，则上端为N极，下端为S极。
（2）电磁铁吸合衔铁时电磁力不变，即电磁铁的磁场强度保持不变。
①电磁铁的电流保持不变，即总电阻保持不变。当湿度增大时，传感电阻的阻值减小，根据R总=R1+R0可知，此时可以串联一个电阻；
②电磁铁的电流保持不变，湿度增大时，总电阻变小，根据U=IR可知，此时可以减小控制电路两端的电压；
故选AC。
13．（2022八下·余杭期中）如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 (选填“不变”“逐渐变大”“逐渐变小”。电磁铁左端是 极。
【答案】逐渐增大；N
【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）根据滑片变化确定阻值变化，进而确定电流变化，弄清条形磁铁受到磁力的变化，最后根据二力平衡的原理判断摩擦力的变化。
【解答】（1）根据图片可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，完全的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则电磁铁的左端为N极；
（2）当变阻器滑片向左移动时，它的阻值减小，而通过电磁铁的电流变大，它的磁场变强，因此条形磁铁受到的磁力变大。根据二力平衡的知识可知，磁力与摩擦力大小相等，方向相反，因此摩擦力逐渐变大。
14．（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。
15．（2021八下·临海期末）为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，某同学用铁钉制成简易电磁铁A、 B，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中把A、B两个电磁铁串联，目的是控制电路中的 相等；
（2）闭合开关后，电磁铁A上端是 极，当滑片向右移时电磁铁A的磁性 。(选填“增强”、“减弱”或“不变”)
【答案】（1）电流
（2）S(或南)；减弱
【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）在串联电路中，各处电流都相等；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性。通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。
【解答】（1）实验中把A、B两个电磁铁串联，目的是控制电路中的电流相等；
（2）线圈上电流方向向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则电磁铁A的下端为N极，上端为S极。
当滑片向右移时，变阻器的阻值增大，通过电磁铁的电流变小，则电磁铁A的磁性减弱。
三、实验探究题
16．（2022八下·普陀期中）在“探究通过螺线管外部磁场的方向”实验中：
（1）小磁针的作用： 。
（2）将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 方向的关系。
【答案】（1）反映磁场方向
（2）电流
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】（1）磁场客观存在，但是看不见摸不着。在磁场中放入小磁针后，它受力后会转动，从而间接反映磁场的方向。
（2）根据题目描述分析哪个因素发生改变即可。
【解答】（1）小磁针的作用：反映磁场方向。
（2）将电池的正负极对调，则通过电路的电流方向发生改变。重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。
17．（2022八下·舟山月考）丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了通电导线周围存在磁场。某校兴趣小组在实验室用如图电路（ab为直导线）和小磁针验证奥斯特实验。
（1）小磁针静止后，应将直导线ab （选填“垂直”或“平行”）置于小磁针上方；
（2）该兴趣小组正确放置小磁针和直导线后，闭合开关，并没有观察到小磁针发生明显偏转。经小组讨论后改进如下：将滑动变阻器滑片向左移动，果然观察到小磁针发生明显偏转，他们的改进基于的假设是 ；
（3）若他们想继续验证通电导线周围的磁场方向是否与电流方向有关，接下来的具体操作是 。
【答案】（1）平行
（2）通电导线周围的磁场强弱可能与电流的大小有关
（3）电源两端的正负极改变一下方向，闭合开关，观察实验现象。
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】（1）当导线ab与小磁针平行时，一旦通入电流，产生的磁场对小磁针的作用力最大，小磁针的偏转最明显；
（2）小磁针的偏转不明显，说明电流产生的磁场比较微弱，分析变阻器的滑片移动时，哪个因素发生改变即可。
（3）根据控制变量法的要求分析可知，要探究磁场方向与电流方向的关系时，需要控制其它因素相同，而改变电流方向，据此分析解答。
【解答】（1）小磁针静止后，应将直导线ab平行置于小磁针上方；
（2）经小组讨论后改进如下：将滑动变阻器滑片向左移动，此时通过导线的电流大小发生改变，则他们的改进基于的假设是：电导线周围的磁场强弱可能与电流的大小有关。
（3）若他们想继续验证通电导线周围的磁场方向是否与电流方向有关，接下来的具体操作是：电源两端的正负极改变一下方向，闭合开关，观察实验现象。
四、解答题
18．（2022八下·金华期中）超市的电动扶梯，有人乘时运行较快，无人乘时运行较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路。
（1）力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图甲所示，则由图甲可得出力敏电阻R0的阻值随所受压力的增大而 。（填“增大”或“减小”）
（2）根据要求请将图乙的工作电路连接完整。
（3）控制电路电源电压为 24 伏，当电流达到 20mA 时电磁铁将衔铁吸下。现在要求一个质量为 40 千克的小朋友站在电梯上，就能使电梯较快运行，则滑动变阻器 R1 接入电路的阻值为多大？（g
取 10N/kg）
（4）如果要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，应该如何改动控制电路？（写出一种方法和理由）
【答案】（1）减少
（2）有人乘坐时，压力大，则力敏电阻的阻值小，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下；工作电路中的电梯运行快，说明工作电路中的电流大，根据欧姆定律可知，电路中的电阻小，故应该只让电动机接入电路；
无人乘时，压力小，则力敏电阻的阻值大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉起；无人乘时运行较慢，说明工作电路中的电流小，根据欧姆定律可知，电路的总电阻大，则电动机和定值电阻串联，如图所示：
（3）小朋友对电梯的压力为：F=G=mg=40kg×10N/kg=400N；
由图甲可知，此时力敏电阻的阻值为：R0=600Ω；
衔铁被吸下的电流为：I=20mA=0.02A；
根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻为：；
根据串联电路的电阻关系可知，滑动变阻器R1接入电路的阻值为：R1=R-R0=1200Ω-600Ω=600Ω；
（4）要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，质量变小，重力变小，则对电梯的压力变小，根据图甲可知，此时力敏电阻的阻值变大，控制电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，由于吸合电流不变，要使此时的电流达到吸合电流，则需要增大电路中的电路，故采取的方法是：①减小电路的总电阻，即滑动变阻器R1接的滑片向左移动；②增大电源电压；③增加电磁铁的线圈匝数，从而增大电磁铁的吸力。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据图甲得出结论；
（2）根据压力的大小判定控制电路中电流的大小；有人乘坐时，电梯运行快，说明电路中的电流大；无人乘时运行较慢，说明电路中的电流小；根据串联电路的电阻关系分析电路的连接方式；
（3）根据小朋友的质量求出重力，重力与压力相同，根据压力大小得出力敏电阻的阻值；根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出滑动变阻器的阻值；
（4）要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，此时的压力变小，电路的总电阻变大，由于吸合电流不变，则需要增大电路中的电流，据此分析。【解答】（1）根据图像甲可知，当压力增大时，力敏电阻的阻值变小，即力敏电阻的阻值随压力的增大而减小；
19．（2022八下·长兴月考）我国目前的动车上均安装了烟雾报警器，一旦有吸烟，列车上的烟雾报警系统就会报警，列车就会自动减速甚至停车。小刘在查阅资料后，自行设计了一个“烟雾报警器”，电路如图。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值R0=12Ω)、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成。小刘的设计思路：当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如表所示。
光强E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 36 18 12 9 m 6
（1）根据光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系，推测m= 。
（2）根据报警器的工作原理判断，电铃应接在 (填“甲”或“乙”)处。
（3）闭合开关S，如果当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上？
（4）若要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警)，请你提出一种改进建议。
【答案】（1）7.2
（2）甲
（3）R点= =24Ω，
R=R总-R0=24Ω- 12Ω= 12Ω，
对应表格E=3.0cd
（4）降低电源电压或串联一个定值电阻
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据表格数据，分析光敏电阻的阻值随光照强度的数量关系，然后推测m的数值；
（2）分析报警器工作时衔铁的位置即可；
（3）首先根据 计算出衔铁吸合时的总电阻，再根据计 R=R总-R0 算出此时光敏电阻的阻值，最后根据表格确定此时的光照强度。
（4）电磁铁的衔铁弹开时磁场的强弱不变，即通过电磁铁的电流不变。当烟雾减少时，光照强度增大，而光敏电阻的阻值减小，根据U=IR可知，保持电流不变，即可以降低电源电压。根据可知，如果电源电压不变，电流不变，那么总电阻不变。为了保持总电阻不变，此时可以再串联一个定值电阻，据此分析解答。
【解答】（1）根据表格可知，光敏电阻的阻值和对应光照强度的乘积都是36，则m=.
（2）当烟雾增大时，光照强度减小，光敏电阻阻值增大，而通过电磁铁的电流减小。此时电磁铁的磁场减弱，衔铁弹回原来位置，接通甲所在的电路，因此报警器应该与甲相接。
（4）要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警)，改进建议为：降低电源电压或串联一个定值电阻。
20．（2022八下·浦江月考）小明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警。于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究，并设计了以下探究实验，如图甲所示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示：
（1）图片中 R0的作用是 。
（2）分析图乙I﹣F图像可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，Rx的阻值 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当压力增大到一定程度时，触点K与 接触，电铃响，实现自动报警。
（3）某电梯超载报警的Rx﹣F图像如图丙所示，空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力，当压力F2＝1×104N时，电梯报警，则此电梯限载 人。（设每人质量约为50kg）
【答案】（1）保护电路
（2）变小；B
（3）11
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据图乙可知，当压敏电阻受到的压力增大时，通过控制电路的电流会增大。如果电流太大，那么会烧毁电源和用电器，而将定值电阻R0串联在其中，可以保证通过电流不会太大。
（2）根据“电流与电阻的反比关系”分析Rx的阻值变化。根据图甲确定衔铁的运动方向，从而确定触点的接触情况。
（3）根据图丙，确定能够承载的人的总重力，然后再除以人的体重得到电梯限载的人数。
【解答】（1）图片中 R0的作用是保护电路。
（2）分析图乙I﹣F图像可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，根据“电流与电阻的反比关系”可知，此时的总电阻变小，即压敏电阻Rx的阻值变小。
当压力增大到一定程度时，电磁铁的磁场增大到一定程度时，衔铁被吸下来，触点K与B接触，电铃响，实现自动报警。
（3）根据图丙可知，当电梯空载时，电梯的重力等于此时压敏电阻受到的压力，即G=4000N。
当电梯满载时，压敏电阻受到的压力等于电梯和人的总重力，即G总=1×104N。
那么电梯报警时，承载的人数为：；
那么电梯限载的人数比12少一个，即为11人。
五、综合说理题
21．（2021八下·镇海期末）如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计里封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号，请说明它的工作原理。
【答案】温度升高，水银面上升，因水银是导体，当温度上升到金属丝下端所指温度时，控制电路被接通，电磁铁线圈就有电流通过，电磁铁产生磁性吸引衔铁，使触点开关闭合，工作电路形成通路，电铃就响起来，发出报警信号.
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】①水银是金属，为导体；
②当温度上升时，分析水银柱的长度变化，再确定与金属丝接触后电磁铁的磁场变化，衔铁的位置改变，最后说明对电铃所在电路的影响即可。
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