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浙教版初中科学试卷八下第一章电与磁
综合考试
注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
阅卷人 一、单选题
得分
1.如图所示,当通电后敲击塑料板,观察到铁粉的分布情况是的(图中“”为导线穿过塑料板的位置) ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据磁场的分布情况分析判断。
【解答】右手握住直导线,大拇指指向电流方向,弯曲的四指指尖所指的方向就是磁场的环绕方向。据此可知,通电直导线周围的磁场分别为一圈圈的同心圆,圆心就是直导线。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
2.用一根钢棒接近一个悬挂的小磁针,当它靠近小磁针的S极时,小磁针被吸向钢棒,如图所示,由此可以得出的结论是( )
A.钢棒原来一定具有磁性,接近小磁针的一端是N极
B.钢棒原来一定具有磁性,接近小磁针的一端是S极
C.钢棒原来一定不具有磁性
D.钢棒原来不一定具有磁性
【答案】D
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】根据物体是否具有磁性的判断方法解答。
【解答】小磁针是带有磁性的,则小磁针被吸向铁棒,可能:
①异名磁极相互吸引,即铁棒具有磁性;②如果钢棒没有磁性,那么也能被小磁针吸引。
即钢棒可能没有磁性。
故选D。
3.(2022八下·温岭期末)下列图中,两磁极间磁感线的画法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】根据有关磁感线的知识分析判断。
【解答】在磁体周围,磁感线总是从磁体的北极出来,然后回到磁体的南极,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
4.如图所示的共享单车安装有电子锁,骑行时可以为电子锁内的电池充电。其工作原理与示意图相对应的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据“骑行时可以为电子锁内的电池充电”可知,这个装置的工作原理为电磁感应。
A.导体AB在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,故A符合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故B不合题意;
C.两个电磁铁串联,则通过它们的电流相等,而线圈匝数多的吸引的铁屑更多,说明它的磁场更强,那么得到结论:当电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,则磁场越强,故C不合题意;
D.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故D不合题意。
故选A。
5.如图所示的实验装置,可以验证( )
A.通电导体周围是否存在磁场
B.磁极间的相互作用规律
C.通电导体在磁场中所受的力与什么因素有关
D.电磁铁的磁性与什么因素有关
【答案】C
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】根据图片中的实验器材分析能够探究的实验规律。
【解答】根据图片可知,当闭合开关后,会有电流经过导体,而导体会在磁场中受力而运动起来。当调换电源的正负极后,通过导体的电流方向发生改变,那么导体的运动方向改变,说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关,故C符合题意,而A、B、D不合题意。
故选C。
6.如图所示,通电导体a、b固定不动,左磁体对a的作用力为Fa,右磁体对b的作用力为Fb,下列说法中正确的是( )
A.Fa、Fb方向相反
B.Fa、Fb方向相同
C.Fa、Fb方向相反
D.Fa、Fb方向相同
【答案】A
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素分析判断。
【解答】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
A.a、b所在磁场方向相同,a中电流方向向外,b中电流方向向内,即电流方向相反,那么a、b受到磁力方向相反,故A正确;
B.a、b所在磁场方向相同,a中电流方向向内,b中电流方向向外,即电流方向相反,那么a、b受到磁力方向相反,故B错误;
C.a、b所在磁场方向相反,a中电流方向向外,b中电流方向向内,即电流方向相反,那么a、b受到磁力方向相同,故C错误;
D.a、b所在磁场方向相同,a中电流方向向内,b中电流方向向外,即电流方向相反,那么a、b受到磁力方向相反,故D错误。
故选A。
7.巨磁电阻GMR在受到外加磁场作用时会引起电阻阻值变化,如图所示是研究巨磁电阻特性的原理图。实验发现,当闭合开关S1、S2后,使滑片P向右滑动过程中,指示灯明显变暗。下列对于该过程的描述,正确的是( )
A.电磁铁右端为N极
B.电磁铁的磁性增强
C.电磁铁所在电路中的电流变大
D.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大
【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)利用安培定则判断电磁铁的磁极;
(2)(3)由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况,再通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素判断其磁性强弱的变化;
(4)根据灯泡的亮度变化,能够确定电路中电流的变化,进而知道巨磁电阻的阻值与磁场强度的关系。【解答】A.线圈上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则电磁铁的左端为N极、右端为S极,故A错误;
B.当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,通电螺线管的磁性减弱,故B错误;
C.当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,故C错误;
D.通电螺线管的磁性减弱时,右边电路中的指示灯明显变暗,说明右边电路的电流变小了,巨磁电阻的电阻变大了,即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大,故D正确。
故选D。
8.如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置的电路图,下列关于它的说法中正确的是( )
A.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
B.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
C.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
D.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片确定温度达到90℃时水银面的位置确定电路是否接通即可。
【解答】根据图片可知,当温度达到90℃时,水银面与上面的金属丝接通,此时电磁铁产生磁场,将衔铁吸下来,接通红灯所在的电路,则此时红灯发光,电铃发声。
故C正确,A、B、D错误。
故选C。
9.将图中电磁铁的铁芯抽去,可以看到的现象是( )
A.悬挂磁体的弹簧长度不变 B.悬挂磁体的弹簧伸长
C.悬挂磁体的弹簧缩短 D.悬挂磁体的弹簧发生扭转
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,然后根据磁极之间的相互作用规律确定悬挂的条形磁铁受到磁力的方向。接下来确定抽取铁芯后磁力的变化,进而确定弹力的变化,弄清弹簧长度的变化。
【解答】根据图片可知,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,则上端为电磁铁的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁受到向下的拉力。
当抽取铁芯后,电磁铁的磁力减弱,则弹簧受到的拉力减小,因此弹簧缩短。
故选C。
10.如图所示的电路中,提供足够数量的大头针,只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置,无法探究( )
A.电流的有无对电磁铁磁性有无的影响
B.电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C.电流大小对电磁铁磁性强弱的影响
D.线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】分析各个选项中实验需要的实验器材,再与图片进行比较即可。
【解答】A.闭合开关时,电磁铁能够吸引大头针;断开开关,电磁铁不能吸引大头针,这说明电流的有无可以控制电磁铁磁性的有无,故A不合题意;
B.探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响时,必须改变电流方向,而控制开关和变阻器无法实现,故B符合题意;
C.改变滑动变阻器滑片的位置,可以改变变阻器的阻值,从而改变通过电磁铁的电流大,观察吸引大头针数量的变化确定磁场强度的变化,故C不合题意;
D.闭合开关后,两个电磁铁串联,则通过它们的电流相等,而两个电磁铁线圈匝数不同,可以探究线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响,故D不合题意。
故选B。
11.如图所示,在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中,开关闭合后,下列说法中正确的是 ( )
A.小磁针甲静止时N极指向右端,小磁针乙静止时N极指向左端
B.小磁针甲静止时N极指向左端,小磁针乙静止时N极指向右端
C.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则的判断螺线管的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的指向。
【解答】根据图片可知,线圈上电流方向向下。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则右端为N极,左端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,乙的左端应该为S极,N极指向右端;甲的右端应该为S极,而N极指向左端。
故选B。
12.(2022九上·宁波月考)如图所示为家庭电路的一部分,对其按如下顺序检测:①闭合开关S1,灯L1亮;②断开开关S1,闭合开关S2,灯L2不亮;再用测电笔测试a、b两点,发现只有测a点时,氖管发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A.a.b两点间断路 B.b点左侧的零线断路入
C.灯L2短路 D.灯L2断路
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】A.a.b两点间断路,开关S1闭合时, 灯泡L1正常与火线和零线相连,会正常发光。而开关S2闭合时,L2只与火线连通,没有与零线连通,因此不会发光。a点虽然接在零线上,但是通过灯泡L2与火线相连,因此测电笔接触时发光,故A符合题意;
B.b点左侧的零线断路入时,灯泡L1与零线断开,则 开关S1闭合时,它不会发光,与题意不符,故B不合题意;
C.灯L2短路时,一旦闭合开关S2, 保险丝就会熔断,此时测电笔接触a点也不会发光,故C不合题意;
D.灯L2断路,闭合开关S2时,a点不能与火线相连,因此测电笔接触时不会发光,故D不合题意。
故选A。
13.(2022八下·仙居期末)“珍爱生命,注意安全”是同学们日常生活中必须具备的意识。下列有关安全用电的说法,符合要求的是( )
A.在高压线附近放风筝
B.用湿的手触摸用电器、插座和开关
C.电冰箱、洗衣机的金属外壳应有接地线
D.发现有人触电时,直接用手拉触电者
【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识分析判断。
【解答】A.在高压线附近放风筝 ,如果风筝挂在高压线上造成高压触电,故A错误;
B.用湿的手触摸用电器、插座和开关,由于水为导体,因此可能造成触电事故,故B错误;
C.电冰箱、洗衣机的金属外壳应有接地线,可以防止外壳漏电时发生触电事故,故C正确;
D.发现有人触电时,应该首先切断电源,再对触电者进行施救,故D错误。
故选C。
14.(2022八下·仙居期末)有一口废弃的水井,想利用抽水泵(电动机)将井中的水抽干。在工作之前先将开关S断开,发现井水温度明显变高。电工检测发现:开关虽然断开,但水泵和井水都带电。由此分析,井内水泵电路的实际连接方式可能为( )
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据有关家庭电路连接的知识判断。
【解答】在工作之前先将开关S断开,发现井水温度明显变高,这说明有电流经过井水而发热,即电动机直接与火线相连,不受开关的控制,那么②③符合要求。
故选C。
15.(2022八下·杭州期末)“珍爱生命, 注意安全”生活中必须注意安全用电。以下做法正确的是( )
A.用干燥的手按下墙上的电灯开关来开灯
B.用木棍打落困在高压电线上的风筝
C.湿手同时触摸36V蓄电池的正负电极
D.一块接线板接多个大功率电器同时工作
【答案】A
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识判断。
【解答】 A.用干燥的手按下墙上的电灯开关来开灯,可以保证用电安全,故A正确;
B.用木棍打落困在高压电线上的风筝,由于电线上电压太高,因此容易造成高压电弧触电,故B错误;
C.湿手时人体的电阻较小,同时触摸36V蓄电池的正负电极,会有较大电流经过人体,造成触电,故C错误;
D.一块接线板接多个大功率电器同时工作,可能会由于总功率过大而引起火灾,故D错误。
故选A。
16.(2022八下·鄞州期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关,两灯正常发光,电压表和电流表都有示数。一段时间后,一个电表示数变小,另一个电表示数不变,则故障可能是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2 断路 D.L2短路
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】分析各个选项中描述故障对应的电表示数变化,哪个与题目一致,哪个就是正确选项。
【解答】根据图片可知,灯泡L1与L2并联,电压表测L2的电压,电流表测L1的电流。
A. L1断路时,电流表的示数减小到零,但是对灯泡L2没有影响,即电压表的示数保持不变,故A符合题意;
B. L1短路时,也会同时短路L2和电压表,此时电压表的示数会减小到零,故B不合题意;
C. L2 断路时,电压表测电源电压,与原来的示数相等,即它的示数不变。此时对灯泡L1没有影响,即电流表的示数保持不变,故C不合题意;
D. L2短路时,电压表同时被短路,此时电压表的示数减小到零,故D不合题意。
故选A。
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
阅卷人 二、填空题
得分
17.小金做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,在此实验中:
(1)甲装置应用的原理是 。
(2)乙装置中导体棒cd运动过程中,电能转化成 能。
(3)图B是电吉他主要部件的基本结构图,当拨动金属吉他弦产生振动时,经一系列转化后将电信号转化为吉他的声音信号,其工作原理与 (填“甲”或“乙”)装置相同。
【答案】(1)电磁感应
(2)机械
(3)甲
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象。
(2)根据能量转换的知识解答;
(3)根据能量转化的知识分析。
【解答】(1)根据图A可知,在甲装置中,导体棒ab水平向右移动时,它在磁场中做切割磁感线运动,此时会产生感应电流,则它的工作原理为电磁感应。
(2)乙装置中的导体中有电流经过时,cd在磁场中受力运动,将电能转化为机械能;
(3)根据图B可知,当拨动吉他琴弦时,琴弦振动,即在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,这和甲装置的原理相同。
18.如图所示的奥斯特实验中,闭合开关,原来静止的小磁针发生了偏转。造成小磁针偏转的原因是什么呢
猜想一:可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起的。
猜想二:可能是通电后导线周围产生的磁场引起的。
(1)小柯看到小磁针偏转,认为它一定受到力的作用,他判断的理由是 。
(2)为了验证猜想一,下列方案可行的是 (可能不止一个正确选项)。
①将整个装置放在玻璃箱中进行实验
②将小磁针罩在烧杯中,导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验
③改变导线中的电流方向
(3)如果实验中小磁针偏转不明显,请提出一条改进的建议: 。
【答案】(1)力是改变物体运动状态的原因
(2)②③
(3)增大导线中的电流(或增加干电池的节数或用多根直导线等)
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)根据力与运动的关系解答;
(2)根据实验目的确定实验方案;
(3)小磁针偏转不明显,应该是电流产生的磁场太弱,根据影响磁场强弱的因素解答。
【解答】(1)小柯看到小磁针偏转,认为它一定受到力的作用,他判断的理由是:力是改变物体运动状态的原因。
(2)要探究小磁针的偏转是否与电流产生的热量有关,可以保持其它条件不变,而阻断热量,观察小磁针是否偏转。如果偏转,那么说明与热量无关;否则,与热量有关,故②符合题意;
如果小磁针的偏转与电流产生的热量有关,那么改变导线中电流的方向时,对产生的热量没有影响,即小磁针的偏转方向不变。如果发生改变,那么说明与热量无关,故③符合题意。
故选②③。
(3)电流产生的磁场强弱与电流的大小有关,因此改进建议为增大导线中的电流(或增加干电池的节数或用多根直导线等)。
19.某小组在探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中,设计了如图所示电路,并进行了实验,当电磁铁通电时会对磁体产生力的作用,使指针绕O点转动,记录指针A所指的刻度值大小,实验结果如下表。
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流/A 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6
指针所指的刻度值大小 0.8 1.2 1.6 0.6 0.9 1.2 0.4 0.6 0.8
(1)进行1、4、7实验基于的假设是 。
(2)实验中,他们将开关S从接线柱“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指针A所指的刻度值大小,此时调节滑动变阻器是为了 。
(3)写出能使指针反向偏转的具体措施 (写出一条即可)。
【答案】(1)电磁铁磁性强弱可能与线圈匝数多少有关
(2)控制电流大小相等
(3)对调磁体的磁极(或对调电源的正、负极,或改变线圈的缠绕方向)
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据表格数据分析哪个因素发生改变,根据指针的偏转幅度判断磁场强弱变化,据此作出猜想即可;
(2)根据控制变量法的要求解答;
(3)指针反向偏转,即它受到磁力的方向相反,那么电磁铁产生的磁场方向发生改变,根据影响电磁铁磁场方向的因素分析解答。
【解答】(1)分析实验数据1、4、7可知,通过电磁铁的电流大小相同而线圈匝数不同,那么基于的猜想为:电磁铁磁性强弱可能与线圈匝数多少有关。
(2)实验中,他们将开关S从接线柱“1”换到“2”上时,线圈匝数发生改变,即探究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系,此时需要控制电流相同,因此调节滑动变阻器是为了控制电流大小相等。
(3)能使指针反向偏转的具体措施:对调磁体的磁极(或对调电源的正、负极,或改变线圈的缠绕方向)。
20.(2022九上·海曙期中)在我国,家庭电路的电压是 V,每个用电器和控制它的开关的连接方式为 联(填“串”或“并”)。如一盏照明灯正常工作时的电功率为40W,1kW h的电能它可以正常工作 h。
【答案】220;串;25
【知识点】家庭电路的组成与连接;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据家庭电路连接的知识解答;
(2)根据公式计算即可。
【解答】(1)在我国,家庭电路的电压是220V,每个用电器和控制它的开关的连接方式为串联;
(2)这个灯泡正常工作的时间为:。
21.(2022九上·宁波月考)电工用如图所示的方法检查家庭电路,在进户线的干路上串联一只灯L1,请根据所学知识回答下列问题:
(1)根据电路图,可以判断灯L1所在的电线与进户线中的 线相连接。
(2)火线和零线之间的电压正常值为220V。当闭合开关S时,灯L1与L2都发光。此时L1两端的电压 220V。(填“大于”、“小于” 或“等于”)
(3)当闭合开关S时,灯L1正常发光,L2不发光,由此可以判断出故障为L2灯头接线处 (选填“短路”“断路”)。
【答案】(1)火
(2)小于
(3)短路
【知识点】串、并联电路的电压特点;家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)根据家庭电路连接的知识分析;
(2)根据U总=U1+U2可知,在串联电路中,总电压大于各处电压;
(3)当开关S闭合后,两个灯泡串联,即电流会依次流过两个灯泡。灯L1正常发光,而L2不发光,说明电流绕过L2处,即此时L2处应该发生短路,据此分析解答。
【解答】(1)在家庭电路中,开关必须接在火线上,因为开关S与灯泡L1所在的电线直接相连,因此L1与进户线中的火线相连。
(2)当闭合开关S时,灯L1与L2都发光,此时二者串联,则此时L1两端的电压小于220V。
(3)当闭合开关S时,灯L1正常发光,L2不发光,由此可以判断出故障为L2灯头接线处短路。
22.(2022八下·婺城期末)学习了家庭电路后,小科对家庭电路进行了调查研究。请回答:
(1)如图甲是空气开关的原理图,当电路中电流过大时,通电线圈P产生较强的磁性,吸引衔铁Q,弹簧拉动开关,自动切断电路。可见空气开关切断电路是利用了电流的 效应。
(2)观察厨房中的电器时,妈妈告诉他,以前电饭锅不用时要将插头从插座上拔下来,既不方便也容易损坏插座。后来电工师傅换了一个如图乙的带开关的插座后,只要拨动下开关就可以断开电了。小科仔细观察了如图乙的插座后,很快就在纸上画出了如图丙所示的插座背面接线示意图。则图中最上面的a线应该是 线。
【答案】(1)磁
(2)零
【知识点】电磁铁的构造和原理;家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)根据题意可知,空气开关的主要结构为电磁铁,据此分析工作原理。
(2)根据家庭电路的接线方法分析解答。
【解答】(1)如图甲是空气开关的原理图,当电路中电流过大时,通电线圈P产生较强的磁性,吸引衔铁Q,弹簧拉动开关,自动切断电路。可见空气开关切断电路是利用了电流的磁效应。
(2)在家庭电路中,为了用电安全,开关必须接在火线上。根据图丙可知,开关与b相接,因此b为火线,而c为地线,那么a肯定是零线。
23.(2022八下·滨江期末)如图所示,当开关S接“1”,将滑动变阻器片P由a端滑向b端,弹簧将 (填“伸长” 或“缩短”);当开关S接“2”,将滑动变阻器片P滑至b端,并剪断磁铁与弹簧的连接,让条形磁体穿过线圈,电流表的指针会 (填 “偏转”或“不动”)。
【答案】伸长;偏转
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁感应;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)首先根据安培定则判断电磁铁的极性,然后根据磁极之间的相互作用规律判断条形磁铁受到磁力的方向,并根据二力平衡的知识得到弹簧拉力的计算式。再根据滑片的移动方向确定电流大小变化,进而判断磁力的变化,最终确定弹簧弹力的变化,弄清长度的变化。
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,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,则上端为电磁铁的N极,下端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁受到向下的吸引力,则弹簧的弹力F=G+F吸。当滑片向b端移动时,变阻器的阻值减小,则通过电磁铁的电流增大,磁力变大,那么弹簧的弹力变大,因此弹簧将伸长。
(2)当开关S接“2”,将滑动变阻器片P滑至b端,并剪断磁铁与弹簧的连接,让条形磁体穿过线圈,此时相当于磁铁不动,而线圈向上移动。由于线圈做切割磁感线运动,因此会产生反应电流,电流表的指针会偏转。
24.(2022八下·宁海期末)小刘用图(a)(b)(c)所示装置研究电与磁的关系。
(1)由图(a)(b)(c)实验现 象可知:电流周围存在磁场,且磁场方向与 有关。
(2)小刘推理:若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方,如图(d)所示, 小磁针也会发生偏转,偏转方向和图 (填“b”或“c")中小磁针的偏转方向相同。
【答案】(1)电流方向
(2)c
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)比较bc可知,当导线中电流方向发生改变时,小磁针的旋转方向发生改变,这说明导线周围磁场的方向发生改变,据此分析磁场方向的影响因素。
(2)根据电子的移动方向确定电流方向,与哪幅图中的电流方向相同,小磁针的偏转方向就与它相同。
【解答】(1)由图(a)(b)(c)实验现象可知:电流周围存在磁场,且磁场方向与电流方向有关。
(2)在物理学中,将正电荷定向移动的方向规定为电流方向,电流方向与自由电子定向移动的方向相反。根据d图可知,电子运动方向为水平向右,那么电流方向为水平向左,这和c中电流方向相同,故选c。
25.(2022八下·金东期末)如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是 (选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”)。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的 。(选填 “电源”或“用电器”)
【答案】电磁感应;电源
【知识点】基本电路与电路图;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据发电机的工作原理解答;
(2)在基本电路中,电源提供电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断,导线输送电能。
【解答】(1)如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是电磁感应。
(2)魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的电源 。
26.(2022八下·安吉期末)一般情况下,人体安全电压是 V以下。为防止触电事故的发生,在家庭电路中,安装电路之前,必须要使用测电笔判断火线和零线,如图甲、乙所示是小柯同学使用测电笔的两种方法,正确的是 。如图丙,开关闭合后,灯不亮,用试电笔接触A、B、C三点,氖管均发光,接触D点氖管不发光,则故障可能是 。
【答案】36;甲;CD间断路
【知识点】电压;家庭电路的故障分析;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)根据有关电压的知识解答;
(2)根据测电笔的使用方法解答;
(3)测电笔接触火线发光,接触零线不发光,据此分析解答。
【解答】(1)一般情况下,人体安全电压是36V以下。
(2)使用测电笔时,测电笔的尾部必须与人体接触,故选甲;
(3)A、B两点与火线相连,测电笔接触发光是正常的。而C点与零线相连,正常时测电笔接触应该不发光。而此时发光,只能说明C点通过灯泡与火线相连,而与零线断开了,即CD间出现断路。
阅卷人 三、实验探究题
得分
27.(2022八下·东阳期末)学习了电磁感应现象后,小科同学想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示:铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏E电流计G相连。(线框 abed在铁块E、F上方,如实验过程中线框不扭转)
[猜想与假设]
小科做出了如下猜想:
A.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关;
B.感应电流的大小与磁场的强弱有关。
[设计与进行实验]
小科探究猜想A的设计思路如下:实验时保持电磁铁磁性强弱不变,改变线框切割磁感线的速度进行多次实验,分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数,实验数据记录如表所示。
实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
[分析论证]
(1)分析表格数据可得出的结论是:其他条件都相同时, ,闭合电路中产生的感应电流越大。
(2)[交流评估]小科为验证猜想B,设计思路如下:改变电磁铁的 进行多次实验,每次实验线框竖直向下穿过电磁铁磁场,观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
(3)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是:
(4)按照小科的设计思路验证猜想B,得到的感应电流变化不定,没有规律,原因可能是 。
【答案】(1)导体切制磁感线的速度越大
(2)磁性强弱
(3)易于改变磁体的磁性强弱
(4)没有控制每次移动线框的速度相等
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)电流表的示数大小与偏转格数成正比,即格数越大,则示数越大;
(2)根据猜想B确定变化的因素即可;
(3)电磁铁的优点;①磁性有无可以通过通断电控制;②磁场强弱可以通过改变电流大小控制;③磁极方向可以通过改变电流方向实现。
(4)感应电流的大小与磁场强弱和切割磁感线的速度有关,如果两个因素都发生改变时,产生感应电流的大小就会发生不确定的变化。
【解答】(1)根据表格可知,导体切割磁感线的速度不断增大,因此:其他条件都相同时,导体切制磁感线的速度越大,闭合电路中产生的感应电流越大。
(2)根据猜想B可知,变化的因素为磁场的强弱,则:设计思路如下:改变电磁铁的磁性强弱进行多次实验,每次实验线框竖直向下穿过电磁铁磁场,观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
(3)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是:易于改变磁体的磁性强弱;
(4)按照小科的设计思路验证猜想B,得到的感应电流变化不定,没有规律,原因可能是没有控制每次移动线框的速度相等。
28.(2022八下·定海期末)如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
(1)实验中,可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生,还可以通过指针偏转的方向来判断
(2)实验现象记录如下
次数 导体AB在磁场中 的运动情况 灵敏电流计指针 偏转情况
1 静止 不偏转
2 上下运动 不偏转
3 左右运动 左右偏转
根据实验记录,初步得出电路中产生感应电流的条件是;闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动。
(3)若将此装置中灵敏电流计换成 可进一步探究电动机的工作原理。
【答案】(1)感应电流的方向
(2)切割磁感线
(3)电池
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)当感应电流的方向发生改变时,电流表指针受到磁力的方向发生改变,那么指针的偏转方向发生改变;
(2)根据表格可知,当导体AB静止和上下运动时,它并没有切割磁感线,只有左右运动时才切割磁感线,此时才产生感应电流;
(3)探究电动机工作原理的电路和探究电磁感应的电路的不同在于,前者有电源而没有电流表,后者有电流表而没有电源,据此分析解答。
【解答】(1)实验中,可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生,还可以通过指针偏转的方向来判断感应电流的方向。
(2)根据实验记录,初步得出电路中产生感应电流的条件是;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)若将此装置中灵敏电流计换成电池何进一步探究电动机的工作原理。
29.(2022八下·杭州期末)如图所示,实验小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
(1)下表是该组同学所做实验的记录:
电磁铁(线圈) 50匝 100匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引铁钉的数目/枚 5 8 10 7 11 14
比较实验中的 1、2、3,可得出的结论是: 。
(2)同学们发现当电流较小时,实验中电磁铁没有吸引起铁钉,那么通电电磁铁到底有没有磁性呢?他们通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是 。(写出一种即可)
(3)该小组同学比较实验中的1、4(或“2、5”或“3、6”),能得出“线圈匝数越多,电磁铁磁性越强”的正确结论,请你说说理由:
【答案】(1)当线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强
(2)铁钉换成大头针(或用细铁屑、或观察相同的小磁针在相等的距离偏转角度的大小或更小的铁钉)
(3)因为比较1和4(或者2、5或3、6)电流相同,线圈匝数变多,吸引到的铁钉变多,则电磁铁的的磁性越强。
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据吸引铁钉的数量确定磁性的强弱,分析三个实验中哪些因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论即可。
(2)没有吸引铁钉,应该是铁钉的重力太大所致,此时可以换用质量更小的铁磁性物质完成实验;
(3)比较1和4实验中,哪些因素相同,那个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论即可。
【解答】(1)在实验1、2、3中,线圈匝数相同而电流大小不同,那么得到结论:当线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
(2)他们通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是:铁钉换成大头针(或用细铁屑、或观察相同的小磁针在相等的距离偏转角度的大小或更小的铁钉)。
(3)该小组同学比较实验中的1、4(或“2、5”或“3、6”),能得出“线圈匝数越多,电磁铁磁性越强”的正确结论,理由:因为比较1和4(或者2、5或3、6)电流相同,线圈匝数变多,吸引到的铁钉变多,则电磁铁的的磁性越强。
30.(2022八下·武义期末)为了探究磁场,小科同学做了如下实验。
【探究磁体周围的磁场】
(1)在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,再将玻璃板放在条形磁体上方,然后轻敲玻璃板,观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被 成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来,如图甲所示;
(2)再在玻璃板上放一些小磁针,小磁针静止时的情况如图乙所示,黑色一端表示磁体的 N极,某点小磁针北极所指的方向就是该点的 方向;
(3)【探究通电螺线管周围的磁场】
把小磁针放在螺线管四周,通电后发现小磁针的指向如图丙所示,说明通电螺线管周围的磁场跟条形磁体的磁场相似,图中 (选填“左”或“右”)端是螺线管的 N 极;
(4)【反思推理】
小科同学根据“小磁针在通电螺线管周围会受到磁力的作用,说明电流周围存在磁场”,从而猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”。根据通电螺线管的磁场分布, 小明推测“重力场”的最可能是图丁中的 (选填“A”“B”或“C”)。
【答案】(1)磁化
(2)磁场
(3)右
(4)A
【知识点】重力及其方向;磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。
(2)在磁场中,当小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向;
(3)根据磁极之间的相互作用规律分析;
(4)根据重力的方向分析解答。
【解答】(1)铁屑原来没有磁性,放在磁体上方获得磁性,因此:铁屑在磁场中被磁化 成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来。
(2)再在玻璃板上放一些小磁针,小磁针静止时的情况如图乙所示,黑色一端表示磁体的 N极,某点小磁针北极所指的方向就是该点的磁场方向;
(3)根据丙图可知,螺线管右端的小磁针静止时,左端为S极,根据“异名磁极相互吸引”可知,螺线管的右端为N极。
(4)在地面附近,所有的物体都有落向地面的趋势,那么这个方向其实是沿地球直径的方向,指向地心,则“重力场”最可能是图丁中的A。
31.(2022八下·婺城期末)如图所示的电路是家庭电路的一部分。据图回答:
(1)电工师傅想再安装一个插座,该插座与灯L1、L2 联。
(2)电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;
②再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮,则故障可能是L2所在支路发生 。
【答案】(1)并
(2)短路
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)根据家庭电路中用电器的连接方式解答;
(2)根据家庭电路故障的排查方法解答。
【解答】(1)在家庭电路中,为了保证每个用电器两端的电压都是220V,且不相互影响,因此它们之间都是并联的。插座虽然不是用电器,但是它是用电器的快接口,因此也与其它用电器并联。
(2)闭合S1,灯L1亮,这说明灯泡L1所在的电路正常。再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮,这说明干路上的保险丝被烧断,即灯泡L2所在的支路发生短路。
阅卷人 四、解答题
得分
32.(2022九上·余姚月考)如图所示家庭电路,两只“220V 40W”的吊灯由开关S控制,它们都能够正常发光,墙上有一个固定插座。请把电路图连接完整。
【答案】
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路的连接方法分析解答。
【解答】①根据题意可知,两个灯泡并联,且开关接在干路上。从火线上接线,首先经过开关,然后再连接两个灯泡,最后将导线与零线相连;
②三孔插座的左孔与零线相连,右孔与火线相连,中间的孔与地线相连,如下图所示:
33.(2022九上·鹿城月考)梅雨季节,潮湿的空气会对家电和家具等造成不利影响,需要及时除湿。小乐设计如图甲所示的模拟电路,能实现警示灯随湿度变化而自动调整亮度,且当空气湿度达到一定程度时,警示灯还能不断闪烁。已知电源电压为6V,警示灯的规格是“6V 3W”。(电磁铁线圈电阻忽略不计,警示灯电阻保持不变。
(1)根据设计要求,应选图乙中的 (选填“R1”或“R2”)湿敏电阻,串联在图甲电路中 (选 填“A”或“B”)位置。
(2)闭合开关,当空气湿度处于40%时,衔铁会被吸下,警示灯会闪烁,警示灯在闪烁过程中,较暗时的实际功率是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)R2;B
(2)小灯泡的电阻为:;
由图乙可知,当空气温度处于40%时,湿敏电阻的阻值R2=24Ω,
警示灯在闪烁过程较暗时,湿敏电阻R2与警示灯串联,
此时电路中的电流;
此时警示灯两端的电压:,
较暗时的实际功率为:P实=ULI=2V×A≈0.33W。
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)由图乙可知R1、R2的电阻与湿度的关系,根据题意可知,空气湿度较小时电磁铁不吸合、灯泡较暗,当空气湿度达到一定程度时,湿敏电阻的阻值减小,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸合,湿敏电阻被短路,电路为警示灯的简单电路,据此进行解答;
(2)由图乙可知,当空气温度处于40%时湿敏电阻的阻值,警示灯在闪烁过程较暗时,湿敏电阻R2与警示灯串联,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出此时警示灯两端的电压,根据P=UI算出较暗时的实际功率。【解答】(1)由图乙可知:R1的电阻随湿度的增加而增加,R2的电阻随湿度的增加而减小;
由题意可知,空气湿度较小时,电磁铁不吸合,灯泡较暗;当空气湿度达到一定程度时,湿敏电阻的阻值减小,电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸合,湿敏电阻被短路,电路为警示灯的简单电路,灯泡变亮,由于电磁铁也被短路无磁性,电磁铁不吸合,据此可知警示灯能不断亮暗闪烁,所以应选图乙中的R2湿敏电阻,且串联在图甲电路中B位置;
34.(2022八下·婺城期末)有一种电加热恒温箱,工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=6V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成,图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图像;工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R0的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA时,电磁继电器的衔铁被吸下来。请分析:
(1)在升温的过程中,电阻R1两端的电压会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为100Ω时,恒温箱内的温度可保持在多少?
(3)要使恒温箱设定的温度值升高,下列调节方案可行的是 (填字母编号)。
A.减少线圈匝数 B.增大控制电路的电源电压
C.使用更粗更有力的弹簧 D.应向左滑动变阻器R2的滑片
【答案】(1)减小
(2)电路总电阻:,
此时热敏电阻的阻值:R1=R总-R2=200Ω-100Ω=100Ω,
由图乙可知,热敏电阻的阻值为100Ω时,对应的温度为50℃;
(3)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
【解析】【分析】(1)首先根据乙图确定热敏电阻R1阻值随温度变化规律,再根据串联电路的分压规律确定R1两端的电压变化。
(2)根据欧姆定律计算控制电路中电流为临界电流时电路总电阻,根据串联电路电阻规律计算热敏电阻的阻值,结合图乙可以得到此时的恒温箱的温度值;
(3)随着恒温箱温度的升高,热敏电阻的阻值减小,电路中的电流会增大,电磁铁会将衔铁吸下来,使工作电路停止工作,逐项分析找出可以防止衔铁被吸下来的方案。【解答】(1)根据图乙可知,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值在减小。在控制电路中,滑动变阻器和热敏电阻串联,滑动变阻器的阻值不变,而R1的阻值减小,根据“串联电路中电压与电阻成正比”的规律可知,电阻R1两端的电压减小。
(3)恒温箱的温度值要调高,热敏电阻减小,此时要使控制电路中的电流不要增大,电磁铁的磁性不要增强,以防衔铁被吸下来,
A.减少线圈匝数可减弱电磁铁的磁性,故A可行;
B.增大控制电路的电源电压会使通过电路的电流变大,故B不可行;
C.使用更粗更有力的弹簧,衔铁不易被拉下,故C可行;
D.向左滑动变阻器R2的滑片,滑动变阻器减弱电流的电阻变小,通过电路的电流变大,故D不可行。
故选AC。
阅卷人 五、综合说理题
得分
35.(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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浙教版初中科学试卷八下第一章电与磁
综合考试
注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写
2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
阅卷人 一、单选题
得分
1.如图所示,当通电后敲击塑料板,观察到铁粉的分布情况是的(图中“”为导线穿过塑料板的位置) ( )
A. B. C. D.
2.用一根钢棒接近一个悬挂的小磁针,当它靠近小磁针的S极时,小磁针被吸向钢棒,如图所示,由此可以得出的结论是( )
A.钢棒原来一定具有磁性,接近小磁针的一端是N极
B.钢棒原来一定具有磁性,接近小磁针的一端是S极
C.钢棒原来一定不具有磁性
D.钢棒原来不一定具有磁性
3.(2022八下·温岭期末)下列图中,两磁极间磁感线的画法正确的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示的共享单车安装有电子锁,骑行时可以为电子锁内的电池充电。其工作原理与示意图相对应的是 ( )
A.
B.
C.
D.
5.如图所示的实验装置,可以验证( )
A.通电导体周围是否存在磁场
B.磁极间的相互作用规律
C.通电导体在磁场中所受的力与什么因素有关
D.电磁铁的磁性与什么因素有关
6.如图所示,通电导体a、b固定不动,左磁体对a的作用力为Fa,右磁体对b的作用力为Fb,下列说法中正确的是( )
A.Fa、Fb方向相反
B.Fa、Fb方向相同
C.Fa、Fb方向相反
D.Fa、Fb方向相同
7.巨磁电阻GMR在受到外加磁场作用时会引起电阻阻值变化,如图所示是研究巨磁电阻特性的原理图。实验发现,当闭合开关S1、S2后,使滑片P向右滑动过程中,指示灯明显变暗。下列对于该过程的描述,正确的是( )
A.电磁铁右端为N极
B.电磁铁的磁性增强
C.电磁铁所在电路中的电流变大
D.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大
8.如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置的电路图,下列关于它的说法中正确的是( )
A.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
B.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
C.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
D.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
9.将图中电磁铁的铁芯抽去,可以看到的现象是( )
A.悬挂磁体的弹簧长度不变 B.悬挂磁体的弹簧伸长
C.悬挂磁体的弹簧缩短 D.悬挂磁体的弹簧发生扭转
10.如图所示的电路中,提供足够数量的大头针,只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置,无法探究( )
A.电流的有无对电磁铁磁性有无的影响
B.电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C.电流大小对电磁铁磁性强弱的影响
D.线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响
11.如图所示,在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中,开关闭合后,下列说法中正确的是 ( )
A.小磁针甲静止时N极指向右端,小磁针乙静止时N极指向左端
B.小磁针甲静止时N极指向左端,小磁针乙静止时N极指向右端
C.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端
12.(2022九上·宁波月考)如图所示为家庭电路的一部分,对其按如下顺序检测:①闭合开关S1,灯L1亮;②断开开关S1,闭合开关S2,灯L2不亮;再用测电笔测试a、b两点,发现只有测a点时,氖管发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A.a.b两点间断路 B.b点左侧的零线断路入
C.灯L2短路 D.灯L2断路
13.(2022八下·仙居期末)“珍爱生命,注意安全”是同学们日常生活中必须具备的意识。下列有关安全用电的说法,符合要求的是( )
A.在高压线附近放风筝
B.用湿的手触摸用电器、插座和开关
C.电冰箱、洗衣机的金属外壳应有接地线
D.发现有人触电时,直接用手拉触电者
14.(2022八下·仙居期末)有一口废弃的水井,想利用抽水泵(电动机)将井中的水抽干。在工作之前先将开关S断开,发现井水温度明显变高。电工检测发现:开关虽然断开,但水泵和井水都带电。由此分析,井内水泵电路的实际连接方式可能为( )
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
15.(2022八下·杭州期末)“珍爱生命, 注意安全”生活中必须注意安全用电。以下做法正确的是( )
A.用干燥的手按下墙上的电灯开关来开灯
B.用木棍打落困在高压电线上的风筝
C.湿手同时触摸36V蓄电池的正负电极
D.一块接线板接多个大功率电器同时工作
16.(2022八下·鄞州期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关,两灯正常发光,电压表和电流表都有示数。一段时间后,一个电表示数变小,另一个电表示数不变,则故障可能是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2 断路 D.L2短路
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
阅卷人 二、填空题
得分
17.小金做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,在此实验中:
(1)甲装置应用的原理是 。
(2)乙装置中导体棒cd运动过程中,电能转化成 能。
(3)图B是电吉他主要部件的基本结构图,当拨动金属吉他弦产生振动时,经一系列转化后将电信号转化为吉他的声音信号,其工作原理与 (填“甲”或“乙”)装置相同。
18.如图所示的奥斯特实验中,闭合开关,原来静止的小磁针发生了偏转。造成小磁针偏转的原因是什么呢
猜想一:可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起的。
猜想二:可能是通电后导线周围产生的磁场引起的。
(1)小柯看到小磁针偏转,认为它一定受到力的作用,他判断的理由是 。
(2)为了验证猜想一,下列方案可行的是 (可能不止一个正确选项)。
①将整个装置放在玻璃箱中进行实验
②将小磁针罩在烧杯中,导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验
③改变导线中的电流方向
(3)如果实验中小磁针偏转不明显,请提出一条改进的建议: 。
19.某小组在探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中,设计了如图所示电路,并进行了实验,当电磁铁通电时会对磁体产生力的作用,使指针绕O点转动,记录指针A所指的刻度值大小,实验结果如下表。
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流/A 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6
指针所指的刻度值大小 0.8 1.2 1.6 0.6 0.9 1.2 0.4 0.6 0.8
(1)进行1、4、7实验基于的假设是 。
(2)实验中,他们将开关S从接线柱“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指针A所指的刻度值大小,此时调节滑动变阻器是为了 。
(3)写出能使指针反向偏转的具体措施 (写出一条即可)。
20.(2022九上·海曙期中)在我国,家庭电路的电压是 V,每个用电器和控制它的开关的连接方式为 联(填“串”或“并”)。如一盏照明灯正常工作时的电功率为40W,1kW h的电能它可以正常工作 h。
21.(2022九上·宁波月考)电工用如图所示的方法检查家庭电路,在进户线的干路上串联一只灯L1,请根据所学知识回答下列问题:
(1)根据电路图,可以判断灯L1所在的电线与进户线中的 线相连接。
(2)火线和零线之间的电压正常值为220V。当闭合开关S时,灯L1与L2都发光。此时L1两端的电压 220V。(填“大于”、“小于” 或“等于”)
(3)当闭合开关S时,灯L1正常发光,L2不发光,由此可以判断出故障为L2灯头接线处 (选填“短路”“断路”)。
22.(2022八下·婺城期末)学习了家庭电路后,小科对家庭电路进行了调查研究。请回答:
(1)如图甲是空气开关的原理图,当电路中电流过大时,通电线圈P产生较强的磁性,吸引衔铁Q,弹簧拉动开关,自动切断电路。可见空气开关切断电路是利用了电流的 效应。
(2)观察厨房中的电器时,妈妈告诉他,以前电饭锅不用时要将插头从插座上拔下来,既不方便也容易损坏插座。后来电工师傅换了一个如图乙的带开关的插座后,只要拨动下开关就可以断开电了。小科仔细观察了如图乙的插座后,很快就在纸上画出了如图丙所示的插座背面接线示意图。则图中最上面的a线应该是 线。
23.(2022八下·滨江期末)如图所示,当开关S接“1”,将滑动变阻器片P由a端滑向b端,弹簧将 (填“伸长” 或“缩短”);当开关S接“2”,将滑动变阻器片P滑至b端,并剪断磁铁与弹簧的连接,让条形磁体穿过线圈,电流表的指针会 (填 “偏转”或“不动”)。
24.(2022八下·宁海期末)小刘用图(a)(b)(c)所示装置研究电与磁的关系。
(1)由图(a)(b)(c)实验现 象可知:电流周围存在磁场,且磁场方向与 有关。
(2)小刘推理:若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方,如图(d)所示, 小磁针也会发生偏转,偏转方向和图 (填“b”或“c")中小磁针的偏转方向相同。
25.(2022八下·金东期末)如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是 (选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”)。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的 。(选填 “电源”或“用电器”)
26.(2022八下·安吉期末)一般情况下,人体安全电压是 V以下。为防止触电事故的发生,在家庭电路中,安装电路之前,必须要使用测电笔判断火线和零线,如图甲、乙所示是小柯同学使用测电笔的两种方法,正确的是 。如图丙,开关闭合后,灯不亮,用试电笔接触A、B、C三点,氖管均发光,接触D点氖管不发光,则故障可能是 。
阅卷人 三、实验探究题
得分
27.(2022八下·东阳期末)学习了电磁感应现象后,小科同学想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示:铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏E电流计G相连。(线框 abed在铁块E、F上方,如实验过程中线框不扭转)
[猜想与假设]
小科做出了如下猜想:
A.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关;
B.感应电流的大小与磁场的强弱有关。
[设计与进行实验]
小科探究猜想A的设计思路如下:实验时保持电磁铁磁性强弱不变,改变线框切割磁感线的速度进行多次实验,分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数,实验数据记录如表所示。
实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
[分析论证]
(1)分析表格数据可得出的结论是:其他条件都相同时, ,闭合电路中产生的感应电流越大。
(2)[交流评估]小科为验证猜想B,设计思路如下:改变电磁铁的 进行多次实验,每次实验线框竖直向下穿过电磁铁磁场,观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
(3)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是:
(4)按照小科的设计思路验证猜想B,得到的感应电流变化不定,没有规律,原因可能是 。
28.(2022八下·定海期末)如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
(1)实验中,可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生,还可以通过指针偏转的方向来判断
(2)实验现象记录如下
次数 导体AB在磁场中 的运动情况 灵敏电流计指针 偏转情况
1 静止 不偏转
2 上下运动 不偏转
3 左右运动 左右偏转
根据实验记录,初步得出电路中产生感应电流的条件是;闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动。
(3)若将此装置中灵敏电流计换成 可进一步探究电动机的工作原理。
29.(2022八下·杭州期末)如图所示,实验小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
(1)下表是该组同学所做实验的记录:
电磁铁(线圈) 50匝 100匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引铁钉的数目/枚 5 8 10 7 11 14
比较实验中的 1、2、3,可得出的结论是: 。
(2)同学们发现当电流较小时,实验中电磁铁没有吸引起铁钉,那么通电电磁铁到底有没有磁性呢?他们通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是 。(写出一种即可)
(3)该小组同学比较实验中的1、4(或“2、5”或“3、6”),能得出“线圈匝数越多,电磁铁磁性越强”的正确结论,请你说说理由:
30.(2022八下·武义期末)为了探究磁场,小科同学做了如下实验。
【探究磁体周围的磁场】
(1)在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,再将玻璃板放在条形磁体上方,然后轻敲玻璃板,观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被 成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来,如图甲所示;
(2)再在玻璃板上放一些小磁针,小磁针静止时的情况如图乙所示,黑色一端表示磁体的 N极,某点小磁针北极所指的方向就是该点的 方向;
(3)【探究通电螺线管周围的磁场】
把小磁针放在螺线管四周,通电后发现小磁针的指向如图丙所示,说明通电螺线管周围的磁场跟条形磁体的磁场相似,图中 (选填“左”或“右”)端是螺线管的 N 极;
(4)【反思推理】
小科同学根据“小磁针在通电螺线管周围会受到磁力的作用,说明电流周围存在磁场”,从而猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”。根据通电螺线管的磁场分布, 小明推测“重力场”的最可能是图丁中的 (选填“A”“B”或“C”)。
31.(2022八下·婺城期末)如图所示的电路是家庭电路的一部分。据图回答:
(1)电工师傅想再安装一个插座,该插座与灯L1、L2 联。
(2)电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;
②再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮,则故障可能是L2所在支路发生 。
阅卷人 四、解答题
得分
32.(2022九上·余姚月考)如图所示家庭电路,两只“220V 40W”的吊灯由开关S控制,它们都能够正常发光,墙上有一个固定插座。请把电路图连接完整。
33.(2022九上·鹿城月考)梅雨季节,潮湿的空气会对家电和家具等造成不利影响,需要及时除湿。小乐设计如图甲所示的模拟电路,能实现警示灯随湿度变化而自动调整亮度,且当空气湿度达到一定程度时,警示灯还能不断闪烁。已知电源电压为6V,警示灯的规格是“6V 3W”。(电磁铁线圈电阻忽略不计,警示灯电阻保持不变。
(1)根据设计要求,应选图乙中的 (选填“R1”或“R2”)湿敏电阻,串联在图甲电路中 (选 填“A”或“B”)位置。
(2)闭合开关,当空气湿度处于40%时,衔铁会被吸下,警示灯会闪烁,警示灯在闪烁过程中,较暗时的实际功率是多少?(写出计算过程)
34.(2022八下·婺城期末)有一种电加热恒温箱,工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=6V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成,图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图像;工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R0的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA时,电磁继电器的衔铁被吸下来。请分析:
(1)在升温的过程中,电阻R1两端的电压会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为100Ω时,恒温箱内的温度可保持在多少?
(3)要使恒温箱设定的温度值升高,下列调节方案可行的是 (填字母编号)。
A.减少线圈匝数 B.增大控制电路的电源电压
C.使用更粗更有力的弹簧 D.应向左滑动变阻器R2的滑片
阅卷人 五、综合说理题
得分
35.(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】根据磁场的分布情况分析判断。
【解答】右手握住直导线,大拇指指向电流方向,弯曲的四指指尖所指的方向就是磁场的环绕方向。据此可知,通电直导线周围的磁场分别为一圈圈的同心圆,圆心就是直导线。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
2.【答案】D
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】根据物体是否具有磁性的判断方法解答。
【解答】小磁针是带有磁性的,则小磁针被吸向铁棒,可能:
①异名磁极相互吸引,即铁棒具有磁性;②如果钢棒没有磁性,那么也能被小磁针吸引。
即钢棒可能没有磁性。
故选D。
3.【答案】A
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】根据有关磁感线的知识分析判断。
【解答】在磁体周围,磁感线总是从磁体的北极出来,然后回到磁体的南极,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
4.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据“骑行时可以为电子锁内的电池充电”可知,这个装置的工作原理为电磁感应。
A.导体AB在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,故A符合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故B不合题意;
C.两个电磁铁串联,则通过它们的电流相等,而线圈匝数多的吸引的铁屑更多,说明它的磁场更强,那么得到结论:当电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,则磁场越强,故C不合题意;
D.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故D不合题意。
故选A。
5.【答案】C
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】根据图片中的实验器材分析能够探究的实验规律。
【解答】根据图片可知,当闭合开关后,会有电流经过导体,而导体会在磁场中受力而运动起来。当调换电源的正负极后,通过导体的电流方向发生改变,那么导体的运动方向改变,说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关,故C符合题意,而A、B、D不合题意。
故选C。
6.【答案】A
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素分析判断。
【解答】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
A.a、b所在磁场方向相同,a中电流方向向外,b中电流方向向内,即电流方向相反,那么a、b受到磁力方向相反,故A正确;
B.a、b所在磁场方向相同,a中电流方向向内,b中电流方向向外,即电流方向相反,那么a、b受到磁力方向相反,故B错误;
C.a、b所在磁场方向相反,a中电流方向向外,b中电流方向向内,即电流方向相反,那么a、b受到磁力方向相同,故C错误;
D.a、b所在磁场方向相同,a中电流方向向内,b中电流方向向外,即电流方向相反,那么a、b受到磁力方向相反,故D错误。
故选A。
7.【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)利用安培定则判断电磁铁的磁极;
(2)(3)由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况,再通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素判断其磁性强弱的变化;
(4)根据灯泡的亮度变化,能够确定电路中电流的变化,进而知道巨磁电阻的阻值与磁场强度的关系。【解答】A.线圈上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则电磁铁的左端为N极、右端为S极,故A错误;
B.当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,通电螺线管的磁性减弱,故B错误;
C.当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,故C错误;
D.通电螺线管的磁性减弱时,右边电路中的指示灯明显变暗,说明右边电路的电流变小了,巨磁电阻的电阻变大了,即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大,故D正确。
故选D。
8.【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片确定温度达到90℃时水银面的位置确定电路是否接通即可。
【解答】根据图片可知,当温度达到90℃时,水银面与上面的金属丝接通,此时电磁铁产生磁场,将衔铁吸下来,接通红灯所在的电路,则此时红灯发光,电铃发声。
故C正确,A、B、D错误。
故选C。
9.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,然后根据磁极之间的相互作用规律确定悬挂的条形磁铁受到磁力的方向。接下来确定抽取铁芯后磁力的变化,进而确定弹力的变化,弄清弹簧长度的变化。
【解答】根据图片可知,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,则上端为电磁铁的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁受到向下的拉力。
当抽取铁芯后,电磁铁的磁力减弱,则弹簧受到的拉力减小,因此弹簧缩短。
故选C。
10.【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】分析各个选项中实验需要的实验器材,再与图片进行比较即可。
【解答】A.闭合开关时,电磁铁能够吸引大头针;断开开关,电磁铁不能吸引大头针,这说明电流的有无可以控制电磁铁磁性的有无,故A不合题意;
B.探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响时,必须改变电流方向,而控制开关和变阻器无法实现,故B符合题意;
C.改变滑动变阻器滑片的位置,可以改变变阻器的阻值,从而改变通过电磁铁的电流大,观察吸引大头针数量的变化确定磁场强度的变化,故C不合题意;
D.闭合开关后,两个电磁铁串联,则通过它们的电流相等,而两个电磁铁线圈匝数不同,可以探究线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响,故D不合题意。
故选B。
11.【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则的判断螺线管的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的指向。
【解答】根据图片可知,线圈上电流方向向下。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则右端为N极,左端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,乙的左端应该为S极,N极指向右端;甲的右端应该为S极,而N极指向左端。
故选B。
12.【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】A.a.b两点间断路,开关S1闭合时, 灯泡L1正常与火线和零线相连,会正常发光。而开关S2闭合时,L2只与火线连通,没有与零线连通,因此不会发光。a点虽然接在零线上,但是通过灯泡L2与火线相连,因此测电笔接触时发光,故A符合题意;
B.b点左侧的零线断路入时,灯泡L1与零线断开,则 开关S1闭合时,它不会发光,与题意不符,故B不合题意;
C.灯L2短路时,一旦闭合开关S2, 保险丝就会熔断,此时测电笔接触a点也不会发光,故C不合题意;
D.灯L2断路,闭合开关S2时,a点不能与火线相连,因此测电笔接触时不会发光,故D不合题意。
故选A。
13.【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识分析判断。
【解答】A.在高压线附近放风筝 ,如果风筝挂在高压线上造成高压触电,故A错误;
B.用湿的手触摸用电器、插座和开关,由于水为导体,因此可能造成触电事故,故B错误;
C.电冰箱、洗衣机的金属外壳应有接地线,可以防止外壳漏电时发生触电事故,故C正确;
D.发现有人触电时,应该首先切断电源,再对触电者进行施救,故D错误。
故选C。
14.【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据有关家庭电路连接的知识判断。
【解答】在工作之前先将开关S断开,发现井水温度明显变高,这说明有电流经过井水而发热,即电动机直接与火线相连,不受开关的控制,那么②③符合要求。
故选C。
15.【答案】A
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识判断。
【解答】 A.用干燥的手按下墙上的电灯开关来开灯,可以保证用电安全,故A正确;
B.用木棍打落困在高压电线上的风筝,由于电线上电压太高,因此容易造成高压电弧触电,故B错误;
C.湿手时人体的电阻较小,同时触摸36V蓄电池的正负电极,会有较大电流经过人体,造成触电,故C错误;
D.一块接线板接多个大功率电器同时工作,可能会由于总功率过大而引起火灾,故D错误。
故选A。
16.【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】分析各个选项中描述故障对应的电表示数变化,哪个与题目一致,哪个就是正确选项。
【解答】根据图片可知,灯泡L1与L2并联,电压表测L2的电压,电流表测L1的电流。
A. L1断路时,电流表的示数减小到零,但是对灯泡L2没有影响,即电压表的示数保持不变,故A符合题意;
B. L1短路时,也会同时短路L2和电压表,此时电压表的示数会减小到零,故B不合题意;
C. L2 断路时,电压表测电源电压,与原来的示数相等,即它的示数不变。此时对灯泡L1没有影响,即电流表的示数保持不变,故C不合题意;
D. L2短路时,电压表同时被短路,此时电压表的示数减小到零,故D不合题意。
故选A。
17.【答案】(1)电磁感应
(2)机械
(3)甲
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象。
(2)根据能量转换的知识解答;
(3)根据能量转化的知识分析。
【解答】(1)根据图A可知,在甲装置中,导体棒ab水平向右移动时,它在磁场中做切割磁感线运动,此时会产生感应电流,则它的工作原理为电磁感应。
(2)乙装置中的导体中有电流经过时,cd在磁场中受力运动,将电能转化为机械能;
(3)根据图B可知,当拨动吉他琴弦时,琴弦振动,即在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,这和甲装置的原理相同。
18.【答案】(1)力是改变物体运动状态的原因
(2)②③
(3)增大导线中的电流(或增加干电池的节数或用多根直导线等)
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)根据力与运动的关系解答;
(2)根据实验目的确定实验方案;
(3)小磁针偏转不明显,应该是电流产生的磁场太弱,根据影响磁场强弱的因素解答。
【解答】(1)小柯看到小磁针偏转,认为它一定受到力的作用,他判断的理由是:力是改变物体运动状态的原因。
(2)要探究小磁针的偏转是否与电流产生的热量有关,可以保持其它条件不变,而阻断热量,观察小磁针是否偏转。如果偏转,那么说明与热量无关;否则,与热量有关,故②符合题意;
如果小磁针的偏转与电流产生的热量有关,那么改变导线中电流的方向时,对产生的热量没有影响,即小磁针的偏转方向不变。如果发生改变,那么说明与热量无关,故③符合题意。
故选②③。
(3)电流产生的磁场强弱与电流的大小有关,因此改进建议为增大导线中的电流(或增加干电池的节数或用多根直导线等)。
19.【答案】(1)电磁铁磁性强弱可能与线圈匝数多少有关
(2)控制电流大小相等
(3)对调磁体的磁极(或对调电源的正、负极,或改变线圈的缠绕方向)
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据表格数据分析哪个因素发生改变,根据指针的偏转幅度判断磁场强弱变化,据此作出猜想即可;
(2)根据控制变量法的要求解答;
(3)指针反向偏转,即它受到磁力的方向相反,那么电磁铁产生的磁场方向发生改变,根据影响电磁铁磁场方向的因素分析解答。
【解答】(1)分析实验数据1、4、7可知,通过电磁铁的电流大小相同而线圈匝数不同,那么基于的猜想为:电磁铁磁性强弱可能与线圈匝数多少有关。
(2)实验中,他们将开关S从接线柱“1”换到“2”上时,线圈匝数发生改变,即探究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系,此时需要控制电流相同,因此调节滑动变阻器是为了控制电流大小相等。
(3)能使指针反向偏转的具体措施:对调磁体的磁极(或对调电源的正、负极,或改变线圈的缠绕方向)。
20.【答案】220;串;25
【知识点】家庭电路的组成与连接;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据家庭电路连接的知识解答;
(2)根据公式计算即可。
【解答】(1)在我国,家庭电路的电压是220V,每个用电器和控制它的开关的连接方式为串联;
(2)这个灯泡正常工作的时间为:。
21.【答案】(1)火
(2)小于
(3)短路
【知识点】串、并联电路的电压特点;家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)根据家庭电路连接的知识分析;
(2)根据U总=U1+U2可知,在串联电路中,总电压大于各处电压;
(3)当开关S闭合后,两个灯泡串联,即电流会依次流过两个灯泡。灯L1正常发光,而L2不发光,说明电流绕过L2处,即此时L2处应该发生短路,据此分析解答。
【解答】(1)在家庭电路中,开关必须接在火线上,因为开关S与灯泡L1所在的电线直接相连,因此L1与进户线中的火线相连。
(2)当闭合开关S时,灯L1与L2都发光,此时二者串联,则此时L1两端的电压小于220V。
(3)当闭合开关S时,灯L1正常发光,L2不发光,由此可以判断出故障为L2灯头接线处短路。
22.【答案】(1)磁
(2)零
【知识点】电磁铁的构造和原理;家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)根据题意可知,空气开关的主要结构为电磁铁,据此分析工作原理。
(2)根据家庭电路的接线方法分析解答。
【解答】(1)如图甲是空气开关的原理图,当电路中电流过大时,通电线圈P产生较强的磁性,吸引衔铁Q,弹簧拉动开关,自动切断电路。可见空气开关切断电路是利用了电流的磁效应。
(2)在家庭电路中,为了用电安全,开关必须接在火线上。根据图丙可知,开关与b相接,因此b为火线,而c为地线,那么a肯定是零线。
23.【答案】伸长;偏转
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁感应;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)首先根据安培定则判断电磁铁的极性,然后根据磁极之间的相互作用规律判断条形磁铁受到磁力的方向,并根据二力平衡的知识得到弹簧拉力的计算式。再根据滑片的移动方向确定电流大小变化,进而判断磁力的变化,最终确定弹簧弹力的变化,弄清长度的变化。
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,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,则上端为电磁铁的N极,下端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁受到向下的吸引力,则弹簧的弹力F=G+F吸。当滑片向b端移动时,变阻器的阻值减小,则通过电磁铁的电流增大,磁力变大,那么弹簧的弹力变大,因此弹簧将伸长。
(2)当开关S接“2”,将滑动变阻器片P滑至b端,并剪断磁铁与弹簧的连接,让条形磁体穿过线圈,此时相当于磁铁不动,而线圈向上移动。由于线圈做切割磁感线运动,因此会产生反应电流,电流表的指针会偏转。
24.【答案】(1)电流方向
(2)c
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)比较bc可知,当导线中电流方向发生改变时,小磁针的旋转方向发生改变,这说明导线周围磁场的方向发生改变,据此分析磁场方向的影响因素。
(2)根据电子的移动方向确定电流方向,与哪幅图中的电流方向相同,小磁针的偏转方向就与它相同。
【解答】(1)由图(a)(b)(c)实验现象可知:电流周围存在磁场,且磁场方向与电流方向有关。
(2)在物理学中,将正电荷定向移动的方向规定为电流方向,电流方向与自由电子定向移动的方向相反。根据d图可知,电子运动方向为水平向右,那么电流方向为水平向左,这和c中电流方向相同,故选c。
25.【答案】电磁感应;电源
【知识点】基本电路与电路图;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据发电机的工作原理解答;
(2)在基本电路中,电源提供电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断,导线输送电能。
【解答】(1)如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是电磁感应。
(2)魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的电源 。
26.【答案】36;甲;CD间断路
【知识点】电压;家庭电路的故障分析;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)根据有关电压的知识解答;
(2)根据测电笔的使用方法解答;
(3)测电笔接触火线发光,接触零线不发光,据此分析解答。
【解答】(1)一般情况下,人体安全电压是36V以下。
(2)使用测电笔时,测电笔的尾部必须与人体接触,故选甲;
(3)A、B两点与火线相连,测电笔接触发光是正常的。而C点与零线相连,正常时测电笔接触应该不发光。而此时发光,只能说明C点通过灯泡与火线相连,而与零线断开了,即CD间出现断路。
27.【答案】(1)导体切制磁感线的速度越大
(2)磁性强弱
(3)易于改变磁体的磁性强弱
(4)没有控制每次移动线框的速度相等
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)电流表的示数大小与偏转格数成正比,即格数越大,则示数越大;
(2)根据猜想B确定变化的因素即可;
(3)电磁铁的优点;①磁性有无可以通过通断电控制;②磁场强弱可以通过改变电流大小控制;③磁极方向可以通过改变电流方向实现。
(4)感应电流的大小与磁场强弱和切割磁感线的速度有关,如果两个因素都发生改变时,产生感应电流的大小就会发生不确定的变化。
【解答】(1)根据表格可知,导体切割磁感线的速度不断增大,因此:其他条件都相同时,导体切制磁感线的速度越大,闭合电路中产生的感应电流越大。
(2)根据猜想B可知,变化的因素为磁场的强弱,则:设计思路如下:改变电磁铁的磁性强弱进行多次实验,每次实验线框竖直向下穿过电磁铁磁场,观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
(3)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是:易于改变磁体的磁性强弱;
(4)按照小科的设计思路验证猜想B,得到的感应电流变化不定,没有规律,原因可能是没有控制每次移动线框的速度相等。
28.【答案】(1)感应电流的方向
(2)切割磁感线
(3)电池
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)当感应电流的方向发生改变时,电流表指针受到磁力的方向发生改变,那么指针的偏转方向发生改变;
(2)根据表格可知,当导体AB静止和上下运动时,它并没有切割磁感线,只有左右运动时才切割磁感线,此时才产生感应电流;
(3)探究电动机工作原理的电路和探究电磁感应的电路的不同在于,前者有电源而没有电流表,后者有电流表而没有电源,据此分析解答。
【解答】(1)实验中,可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生,还可以通过指针偏转的方向来判断感应电流的方向。
(2)根据实验记录,初步得出电路中产生感应电流的条件是;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)若将此装置中灵敏电流计换成电池何进一步探究电动机的工作原理。
29.【答案】(1)当线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强
(2)铁钉换成大头针(或用细铁屑、或观察相同的小磁针在相等的距离偏转角度的大小或更小的铁钉)
(3)因为比较1和4(或者2、5或3、6)电流相同,线圈匝数变多,吸引到的铁钉变多,则电磁铁的的磁性越强。
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据吸引铁钉的数量确定磁性的强弱,分析三个实验中哪些因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论即可。
(2)没有吸引铁钉,应该是铁钉的重力太大所致,此时可以换用质量更小的铁磁性物质完成实验;
(3)比较1和4实验中,哪些因素相同,那个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论即可。
【解答】(1)在实验1、2、3中,线圈匝数相同而电流大小不同,那么得到结论:当线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
(2)他们通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是:铁钉换成大头针(或用细铁屑、或观察相同的小磁针在相等的距离偏转角度的大小或更小的铁钉)。
(3)该小组同学比较实验中的1、4(或“2、5”或“3、6”),能得出“线圈匝数越多,电磁铁磁性越强”的正确结论,理由:因为比较1和4(或者2、5或3、6)电流相同,线圈匝数变多,吸引到的铁钉变多,则电磁铁的的磁性越强。
30.【答案】(1)磁化
(2)磁场
(3)右
(4)A
【知识点】重力及其方向;磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。
(2)在磁场中,当小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向;
(3)根据磁极之间的相互作用规律分析;
(4)根据重力的方向分析解答。
【解答】(1)铁屑原来没有磁性,放在磁体上方获得磁性,因此:铁屑在磁场中被磁化 成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来。
(2)再在玻璃板上放一些小磁针,小磁针静止时的情况如图乙所示,黑色一端表示磁体的 N极,某点小磁针北极所指的方向就是该点的磁场方向;
(3)根据丙图可知,螺线管右端的小磁针静止时,左端为S极,根据“异名磁极相互吸引”可知,螺线管的右端为N极。
(4)在地面附近,所有的物体都有落向地面的趋势,那么这个方向其实是沿地球直径的方向,指向地心,则“重力场”最可能是图丁中的A。
31.【答案】(1)并
(2)短路
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)根据家庭电路中用电器的连接方式解答;
(2)根据家庭电路故障的排查方法解答。
【解答】(1)在家庭电路中,为了保证每个用电器两端的电压都是220V,且不相互影响,因此它们之间都是并联的。插座虽然不是用电器,但是它是用电器的快接口,因此也与其它用电器并联。
(2)闭合S1,灯L1亮,这说明灯泡L1所在的电路正常。再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮,这说明干路上的保险丝被烧断,即灯泡L2所在的支路发生短路。
32.【答案】
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路的连接方法分析解答。
【解答】①根据题意可知,两个灯泡并联,且开关接在干路上。从火线上接线,首先经过开关,然后再连接两个灯泡,最后将导线与零线相连;
②三孔插座的左孔与零线相连,右孔与火线相连,中间的孔与地线相连,如下图所示:
33.【答案】(1)R2;B
(2)小灯泡的电阻为:;
由图乙可知,当空气温度处于40%时,湿敏电阻的阻值R2=24Ω,
警示灯在闪烁过程较暗时,湿敏电阻R2与警示灯串联,
此时电路中的电流;
此时警示灯两端的电压:,
较暗时的实际功率为:P实=ULI=2V×A≈0.33W。
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)由图乙可知R1、R2的电阻与湿度的关系,根据题意可知,空气湿度较小时电磁铁不吸合、灯泡较暗,当空气湿度达到一定程度时,湿敏电阻的阻值减小,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸合,湿敏电阻被短路,电路为警示灯的简单电路,据此进行解答;
(2)由图乙可知,当空气温度处于40%时湿敏电阻的阻值,警示灯在闪烁过程较暗时,湿敏电阻R2与警示灯串联,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出此时警示灯两端的电压,根据P=UI算出较暗时的实际功率。【解答】(1)由图乙可知:R1的电阻随湿度的增加而增加,R2的电阻随湿度的增加而减小;
由题意可知,空气湿度较小时,电磁铁不吸合,灯泡较暗;当空气湿度达到一定程度时,湿敏电阻的阻值减小,电路的电流增大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸合,湿敏电阻被短路,电路为警示灯的简单电路,灯泡变亮,由于电磁铁也被短路无磁性,电磁铁不吸合,据此可知警示灯能不断亮暗闪烁,所以应选图乙中的R2湿敏电阻,且串联在图甲电路中B位置;
34.【答案】(1)减小
(2)电路总电阻:,
此时热敏电阻的阻值:R1=R总-R2=200Ω-100Ω=100Ω,
由图乙可知,热敏电阻的阻值为100Ω时,对应的温度为50℃;
(3)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
【解析】【分析】(1)首先根据乙图确定热敏电阻R1阻值随温度变化规律,再根据串联电路的分压规律确定R1两端的电压变化。
(2)根据欧姆定律计算控制电路中电流为临界电流时电路总电阻,根据串联电路电阻规律计算热敏电阻的阻值,结合图乙可以得到此时的恒温箱的温度值;
(3)随着恒温箱温度的升高,热敏电阻的阻值减小,电路中的电流会增大,电磁铁会将衔铁吸下来,使工作电路停止工作,逐项分析找出可以防止衔铁被吸下来的方案。【解答】(1)根据图乙可知,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值在减小。在控制电路中,滑动变阻器和热敏电阻串联,滑动变阻器的阻值不变,而R1的阻值减小,根据“串联电路中电压与电阻成正比”的规律可知,电阻R1两端的电压减小。
(3)恒温箱的温度值要调高,热敏电阻减小,此时要使控制电路中的电流不要增大,电磁铁的磁性不要增强,以防衔铁被吸下来,
A.减少线圈匝数可减弱电磁铁的磁性,故A可行;
B.增大控制电路的电源电压会使通过电路的电流变大,故B不可行;
C.使用更粗更有力的弹簧,衔铁不易被拉下,故C可行;
D.向左滑动变阻器R2的滑片,滑动变阻器减弱电流的电阻变小,通过电路的电流变大,故D不可行。
故选AC。
35.【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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