浙教版科学八年级下学期 第一单元 电与磁 综合卷(1)

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名称 浙教版科学八年级下学期 第一单元 电与磁 综合卷(1)
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文件大小 2.4MB
资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2023-02-14 17:17:29

文档简介

浙教版科学八年级下学期 第一单元 电与磁 综合卷(1)
一、单选题
1.如图所示的家庭电路元件,连接顺序正确的是 (  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路的组成知识判断。
【解答】在家庭电路中,从外到内依次为:进户线→电能表→总开关→保险丝→用电器,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.发现有人触电后,应采取的正确措施是(  )
A.赶快用手直接把触电者拉离电源
B.赶快去叫医护人员来处理
C.赶快切断电源或用干燥的木棒将电线挑开
D.赶快用剪刀剪断电源线
【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的知识分析判断。
【解答】发现有人触电后,如果直接用手去拉,那么相当于两个人串联,不但救不了人,施救者还会同时触电。此时需要先切断电源,然后再施救,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
3.如图所示,两个外形相同的钢棒A、B相互吸引,则 (  )
A.A棒一定有磁性 B.A棒一定没有磁性
C.B棒不一定有磁性 D.B棒一定有磁性
【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】如果A为磁体,那么A的中间磁性最弱。将B放在A的中间时相互吸引,则B肯定为磁体。
如果A不是磁体,则A没有磁性。将B放在A的中间时相互吸引,则B肯定为磁体。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.(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。
5.(2022八下·余姚期末)下列各图不能反映电荷之间、磁极之间相互作用规律的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律;磁极间的相互作用
【解析】【分析】根据磁极之间的相互作用规律和电荷之间的相互作用规律分析判断。
【解答】A.同种电荷相互排斥,故A正确不合题意;
B.异种电荷相互吸引,故B正确不合题意;
CD.异名磁极相互吸引,而不是相互排斥,故C错误符合题意,D正确不合题意。
故选C。
6.如图所示,将条形磁体固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某一位置时,小车开始向左运动。则下列变阻器接入电路的方式正确的是(  )
A.a接e、d接f B.a接e、b接f C.c接e、d接f D.c接e、b接f
【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据小车的运动状态判断受到磁力的变化,再判断电磁铁的磁性强弱变化,再判断通过电路的电流大小变化和电阻变化,最后确定变阻器的接线方法。
【解答】原来小车静止,后来小车向左运动,说明小车受到的吸引力增大了,那么电磁铁的磁场变强了,也就是通过电路的电流变大而电阻变小了。根据图片可知,当滑片向左移动时,滑片左边的电阻丝部分变短,而右边的部分电阻丝变长,因此将变阻器的ap段接入电路,那么正确的方法只有两种,即ac或ad。
故选A。
7.图甲表示家庭电路的一部分,图乙、丙表示测电笔的握笔方法,下列相关说法中正确的是(  )
A.电能表是测量电流的仪器
B.断路器应该安装在Q处而不是P处
C.测电笔在检测插座接地孔时,氖管会发光
D.使用测电笔时,图乙的方法错误,而图丙的方法正确
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成与连接;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)(2)根据家庭电路组成以及连接的知识判断;
(3)(4)根据测电笔的使用方法判断。
【解答】A.电能表是测量用电器消耗电能的仪器,故A错误;
B.断路器应该接在进户线的火线上,即在P处,故B错误;
C.插座的接地孔不带电,因此测电笔接触时不发光,故C错误;
D.使用测电笔时,人体必须与尾部的金属体接触,故D正确。
故选D。
8.地球是一个巨大的磁体,在地球周围的空间里存在着地磁场,图中表示地磁南极的是(  )
A.a B.b C.c D.d
【答案】B
【知识点】地磁场
【解析】【分析】根据地磁场的分布规律判断。
【解答】地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近。根据图片可知,ad方向与赤道垂直,则a为地理北极,d为地理南极。因为地磁南极在地理北极附近,所以地磁南极为b。
故选B。
9.根据小磁针的指向,判断图中,磁感线的方向、磁极名称标注均正确的是 (  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线
【解析】【分析】根据磁极之间的相互作用规律判断磁极名称。在磁体外部,磁感线从N极出来,然后回到S极,据此分析判断。
【解答】A.根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁的左端为S极,右端为N极,故A错误;
B.根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁的左端和右端为S极,磁感线的箭头到朝向S极,故B正确;
C.根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁的左端为S极,右端为N极,磁感线应该从N极指向S极,故C错误;
D.根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁的左右两端都是S极,故D错误。
故选B。
10.小明家里的一盏电灯不能发光了,换上新的电灯,还是不能发光。于是小明拿来测电笔,闭合开关后,分别在图中a、b、c、d四个位置进行测试,测电笔均能发光。则电路故障是(  )
A.a点与火线之间开路 B.a点与b点之间开路
C.c点与d点之间开路 D.d点与零线之间开路
【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】正常情况下,测电笔接触火线才能发光,而接触零线不能发光,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,正常情况下,a、b、c三点直接与火线相连,测电笔接触时发光,而d点与零线相连,测电笔接触不会发光。而现在d点也发光,说明它与零线断开,借助灯泡的连接与火线相连,因此测电笔接触时会发光。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
11.小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图所示)。接通交流信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁体,带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,下列方法不可行的是(  )
A.改变磁铁的磁极 B.改变电流的大小
C.改变磁体磁性强弱 D.改变线圈的匝数
【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】通电导体在磁场中受力的大小与磁场强度、电流大小有关。
【解答】要改变纸盆振动幅度,就要改变线圈在磁场中受力的大小,那么方法为:
①改变通过的电流大小;
②改变磁场的强弱;
故B、C正确不合题意;
③在其它条件不变时,线圈的匝数越多,受到的磁力越大,自然纸盆振动幅度越大,故D正确不合题意;
改变磁铁的磁极,只能改变磁场的方向,而不能改变磁场的大小,自然无法改变磁力大小,故A错误符合题意。
故选A。
12.如图所示,以下操作不会发生触电事故的是 (  )
A.甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线
B.乙站在绝缘凳上仅接触火线
C.丙站在地上仅接触火线
D.丁站在地上同时接触火线和零线
【答案】B
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】触电的两个条件:① 接触火线或与火线连通的位置;②形成通路。
【解答】A.甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线时,此时火线通过人体与零线构成通路,会发生触电,故A不合题意;
B.乙站在绝缘凳上仅接触火线,但是不能与大地构成通路,不会发生触电,故B符合题意;
C.丙站在地上仅接触火线,火线通过人体和大地构成通路,会发生触电事故,故C不合题意;
D.丁站在地上同时接触火线和零线,此时火线通过人体与零线构成通路,会发生触电,故不合题意。
故选B。
13.图中灵敏电流表的指针会发生偏转的装置是 (  )
A.铜棒以箭头方向快速靠近线圈
B.磁体以箭头力向快速靠近线圈
C.线圈和铜棒保持静止不动
D.电磁铁和磁体保持静止不动
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动。
【解答】只有线圈中产生感应电流时,灵敏电流计的指针才会发生偏转。
A.线圈为导体,而铜棒不是磁体,因此铜棒运动时,线圈不能切割磁感线,不会生成感应电流,故A不合题意;
B.线圈为导体,条形磁体快速靠近线圈时,相当于线圈做切割磁感线运动,会产生感应电流,故B符合题意;
C.线圈为导体,而铜棒不是磁体,则铜棒静止时,线圈不能切割磁感线,不会生成感应电流,故C不合题意;
D.线圈为导体,条形磁体静止时,则线圈没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故D不合题意。
故选B。
14.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。
15.如图所示的设备或电器中,其主要工作原理与电磁铁无关的是(  )
A.电铃 B.电熨斗
C.电磁选矿机 D.电磁起重机
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.闭合开关后,电磁铁产生磁场,将衔铁吸下来,敲击电铃发声。同时,衔铁与上面的接线柱分离,则电路断开,此时电磁铁的磁场消失,衔铁再次回到原来位置从而接通电路。如此循环往复,实现不断的敲击,故A不合题意;
B.电熨斗的主要工作部分为发热电阻,与电磁铁无关,故B符合题意;
C.通电后,电磁铁产生磁场,将垃圾中的铁吸引起来。到达预定位置后,断开电路,电磁铁磁性消失,铁片下落,故C不合题意;
D.通电后,电磁铁产生磁场,将钢材吸引起来。到达预定位置后,断开电路,电磁铁磁性消失,钢材下落,故D不合题意。
故选B。
16.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。
17.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。
18.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。
19.(2022八下·诸暨期中)一条形磁铁放在水平桌面上,电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁,如图。开关闭合前后,条形磁铁均处于静止状态。下列叙述中正确的是(  )
A.闭合开关前,条形磁铁只受到二个力的作用
B.闭合开关后,电磁铁的左端为 N 极,右端为 S 极
C.闭合开关后,条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
D.闭合开关后,滑片由 b 向 a 移动过程中,磁铁受到的摩擦力变小
【答案】C
【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;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)对条形磁铁进行受力分析即可;
(2)根据安培定则判断电磁铁的南北极;
(3)根据磁极之间的相互作用确定条形磁铁受到磁力的方向,再根据二力平衡的知识判断摩擦力的方向;
(4)根据影响电磁铁磁场强弱的因素判断。
【解答】A.闭合开关前,条形磁铁受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力,还会受到铁芯对它向左的吸引力,以及桌面对它向右的摩擦力,故A错误;
B.闭合开关后,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,则电磁铁的右端为N极,左端为S极,故B错误;
C.根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁铁受到水平向右的排斥力。根据二力平衡的知识可知,桌面对它的摩擦力的方向与排斥力的方向相反,即水平向左,故C正确;
D.当滑片从b向a移动时,变阻器的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,那么电磁铁的磁场变强,则条形磁铁受到的排斥力增大,因此磁铁受到的摩擦力增大,故D错误。
故选C。
20.(2021八下·瓯海期中)如图所示,放在水平地面上的磁体上方有一块挂在弹簧测力计上的小磁体(下部为N极)。小辉提着弹簧测力计沿图示水平路线从A缓慢移到B,则下图中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是(  )
A. B.
C. D.
【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
【解析】【分析】根据磁极之间的相互作用确定悬挂的磁体受到的磁力方向,然后根据二力平衡的知识得到测力计示数的计算方法,最后根据磁体磁场的分布特点确定磁力的大小变化,进而确定测力计的示数变化即可。
【解答】①当测力计从A端到水平磁铁的中间时,悬挂的磁铁受到向下的吸引力,此时测力计的示数F=G+F吸引。由于吸引力逐渐减小,所以测力计的示数逐渐减小;
②当测力计从水平磁铁的中间到B端时,悬挂的磁铁受到向上的排斥力,此时测力计的示数F=G-F排斥。由于排斥力逐渐增大,所以测力计的示数逐渐减小。
故选C。
二、填空题
21.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。
22.下图是发电机模型,它是根据   现象制成的。小风车在风的吹动下,带动线圈转动而   磁感线,产生的感应电流使电流表指针在中央零刻度线两侧左右摆动,说明电路中产生的是   电。
【答案】电磁感应;切割;交流
【知识点】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)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;
(3)直流电的方向是唯一的,而交流电的方向在不断改变。
【解答】(1)下图是发电机模型,它是根据电磁感应现象制成的。
(2)小风车在风的吹动下,带动线圈转动而切割磁感线;
(3)产生的感应电流使电流表指针在中央零刻度线两侧左右摆动,说明电流的方向在不断改变,则电路中产生的是交流电。
23.(2022八下·东阳月考)如图是电磁选矿机的示意图,其中M 为矿石,D 为电磁铁,落入B 中的是   (填“铁矿石” 或“非铁矿石”) ,理由是B 被   (填“吸引”或“排斥”) 。
【答案】铁矿石;吸引
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】根据磁性的知识分析解答。
【解答】根据图片可知,落入B中的东西运动方向发生了改变,肯定是受到了D的吸引。因为电磁铁只能吸引铁矿石,所以B中为铁矿石,理由是被吸引。
24.如图所示是小华同学用微型电扇研究“电磁转换”的实验。
(1)小华将微型电扇的插头接入家庭电路,电扇旋转,如图甲所示,使微型电扇转动的工作原理是   。工作过程中,电扇将电能主要转化为   能。
(2)小华在微型电扇的插头处接入一只小灯泡,用手旋转叶片,发现小灯泡发光,如图乙所示,此时微型电扇如同一台   (填“电动机”或“发电机”),其工作原理是   。
【答案】(1)通电线圈在磁场中受力转动;机械
(2)发电机;电磁感应现象
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据电动机的工作原理和能量转化知识解答;
(2)根据发电机的工作原理和能量转化过程解答。
【解答】(1)小华将微型电扇的插头接入家庭电路,电扇旋转,如图甲所示,使微型电扇转动的工作原理是:通电线圈在磁场中受力转动。工作过程中,电扇将电能主要转化为机械能。
(2)小华在微型电扇的插头处接入一只小灯泡,用手旋转叶片,发现小灯泡发光,如图乙所示,此时微型电扇如同一台发电机,其工作原理是电磁感应现象。
25.图甲是台灯的实物图,图乙是该台灯的电路图,A、B表示台灯插头的两个插脚。
(1)小明将台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,发现台灯L1不发光。电路中开关及导线接触良好,用测电笔检测M点,氖管发光,再测N点,氖管不发光,则可知台灯L1出现   (填“开路”或“短路”)故障。
(2)图丙是某种测电笔的结构图,使用时手指千万不能接触测电笔的   (填字母)部位。
【答案】(1)开路
(2)d
【知识点】家庭电路的组成与连接;测电笔的使用;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】(1)测电笔接触火线氖管发光,接触零线时氖管不发光;
(2)根据测电笔的使用方法解答。
【解答】(1)测电笔接触M点时氖管发光,说明M点与火线相连。测电笔接触N点时不发光,说明N点与M点之间是断开的,即台灯L1出现开路故障。
(2)使用测电笔时,人体必须与尾部的金属体接触,这样它才能正常工作。而不能接触笔尖上的金属体,这样会造成触电,故选d。
26.如图甲所示,通电线圈所在平面与磁场方向平行时,线圈发生   。如图乙所示,通电线圈所在平面与磁场方向垂直时,线圈受力   ,这个位置是线圈的   。通电线圈转过平衡位置后,线圈受到阻碍它沿顺时针方向转动的力的作用,使它不能继续转动下去,而是返回到   。
【答案】转动;平衡;平衡位置;平衡位置
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据左手定则判断线圈两侧受到磁力的方向,再确定线圈是否转动;
(2)根据平衡位置的定义解答;
(3)根据线圈的受力情况分析解答。
【解答】(1) 如图甲所示,通电线圈所在平面与磁场方向平行时, 线圈的b边电流向内,根据左手定则可知,b边受力竖直向上。线圈的a边电流向外,根据左手定则可知,a边受力竖直向下。这两个力能够使线圈发生转动。
(2)如图乙所示,通电线圈所在平面与磁场方向垂直时,线圈受力平衡,这个位置是线圈的平衡位置。
(3)通电线圈转过平衡位置后,线圈受到阻碍它沿顺时针方向转动的力的作用,使它不能继续转动下去,而是返回到平衡位置。
27.(2021八下·柯桥开学考)如图是演示巨磁电阻效应原理的示意图,GMR是巨磁电阻,它的电阻在磁场中随磁性增强而急剧减小.它所在电路的电源电压保持6V不变,L是标有“2V 0.1W”的指示灯,当它两端电压达到1.2V时开始发光,若指示灯电阻不受温度影响,则灯丝阻值为    Ω.闭合S1、S2时,图中电磁铁的    (选填“左”或“右”)端是S极,将滑动变阻器滑片P向左滑动,电磁铁周围的磁场    (选填“增强”、“减弱”或“不变”),P滑到某点,L刚好开始发光,此时GMR接入电路的阻值为    Ω,继续向左滑动滑片P,电压表示数    。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】40;右;增强;160;变小
【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;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式计算灯泡的电阻;
(2)根据安培定则判断通电螺线管的极性;
(3)根据滑片移动方向确定电流大小的变化,进而判断电磁铁的磁场强度变化;
(4)首先根据UGMR=U总-UL计算出巨磁电阻两端的电压,再根据“串联电路电压与电阻成正比”计算出巨磁电阻的阻值;
(5)根据磁场变化确定巨磁电阻的阻值变化,再根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律判断电压表的示数变化。
【解答】(1)灯泡的电阻;
(2)电磁铁线圈上电流方向向上;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖朝上,此时大拇指指向左端,那么电磁铁的左端为N极,右端为S极。
(3)将滑动变阻器滑片P向左滑动,变阻器的阻值变小,通过电磁铁的电流变大,那么电磁铁周围的磁场增强。
(4) 巨磁电阻与灯泡串联,电压表测巨磁电阻的电压。
当灯泡正常发光时,巨磁电阻两端的电压为:UGMR=U总-UL=6V-2V=4V;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:;
即:;
解得:RGMR=80Ω。
(5)继续向左滑动滑片P,电阻变小,电流变大,那么电磁铁的磁场增强,而巨磁电阻的阻值变小。根据串联电路的电流规律可知,此时电压表的示数变小。
三、实验探究题
28.(2021八下·拱墅期末)针对“感应电流的大小与哪些因素有关”这一问题,小乐进行了如下探究:
建立猜想:导体切割磁感线运动的速度越大,感应电流越大。
实验装置:如图所示,足够大的蹄形磁体放在水平面上,绝缘硬棒ab、cd可拉动导体PQ水平向右运动(导体PQ运动区域的磁场强度相同)。
(1)小乐建立上述猜想的依据是:导体切割磁感线运动的速度越大,动能就越大,转化成的   能就越多。
(2)小乐利用上述实验装置,进行如下操作:让导体PQ先后以   (选填“相同”或“不同”)的速度水平向右运动;同一次实验,应使导体PQ做   (选填“匀速”或“变速”)运动。
(3)若小乐的猜想正确,则观察到的现象是   。
【答案】(1)电
(2)不同;匀速
(3)两次实验,灵敏电流计指针偏转幅度不同,导体切割磁感线运动速度大的,灵敏电流计指针偏转幅度大。
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)导体运动时具有动能,电流表的指针摆动说明有电能产生,据此完成猜想;
(2)探究感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度关系时,必须控制磁场相同而改变导体运动的速度。在实验中,要尽量保持导体的运动速度为匀速,这时产生的电流比较稳定,更容易读出示数。
(3)电流计的指针偏转幅度表示产生感应电流的大小,然后根据猜想推测指针偏转角度与导体切割磁感线运动速度的关系即可。
【解答】(1)小乐建立上述猜想的依据是:导体切割磁感线运动的速度越大,动能就越大,转化成的电能就越多。
(2)小乐利用上述实验装置,进行如下操作:让导体PQ先后以不同的速度水平向右运动;同一次实验,应使导体PQ做匀速运动。
(3)若小乐的猜想正确,则观察到的现象是:两次实验,灵敏电流计指针偏转幅度不同,导体切割磁感线运动速度大的,灵敏电流计指针偏转幅度大。
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·兰溪月考)“ 大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两同学做了如图所示的实验:在静止的小磁针上方平行地放一根直导线,闭合开关,原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因,两同学有着不同的假设:
甲:是因为导线通电发热,造成导线周围空气温度升高,空气的对流运动使磁针偏转
乙:是因为电流周围产生磁场,磁场对磁针产生了力的作用
(1)没通电时,静止的小磁针的N极指向   。(填“南方”或“北方”)
(2)两同学讨论后,设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的:他们调换电池的正负极,改变电流的方向,闭合开关,如果甲同学的假设是正确的,预计应该看到的现象是   。
(3)老师在其它实验条件不变的情况下,把小磁针从直导线下方移到了直导线上方,闭合开关后,小磁针的转动方向将    (选填“不改变”或“改变”)。
(4)在做该实验时,下列操作中现象最明显的是 。
A.电流沿东西方向放置在磁针的正上方
B.电流沿南北方向放置在磁针的正上方
C.沿电流方向放置小磁针,使磁针在导线的正下方
D.沿电流方向放置小磁针,使磁针在导线的延长线上。
【答案】(1)北方
(2)小磁针偏转的方向不变
(3)改变
(4)B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)所有的磁铁都有指南北的性质,据此分析解答;
(2)电流通过导体产生的热量与电流大小有关,与电流方向无关。如果甲同学的猜想是正确的,那么改变电流方向后,导线产生的热量不变,那么小磁针偏转的方向会保持不变,据此分析解答;
(3)根据通电导线周围磁场的方向,分析小磁针的受力方向是否发生改变即可;
(4)小磁针受到磁场的作用力越大,转动幅度越大,实验现象越明显,据此分析判断。
【解答】(1)没通电时,静止的小磁针的N极指向北方。
(2)他们调换电池的正负极,改变电流的方向,闭合开关,如果甲同学的假设是正确的,预计应该看到的现象是:小磁针偏转的方向不变。
(3)当电流方向不变时,导线上方和下方的磁场方向正好相反,即将小磁针从下方移动到上方时,它受到磁力的方向正好相反,则它转动的方向将改变。
(4)当电流沿南北方向放置在小磁针的正上方时,小磁针受到磁力最大,偏转角度最大,实验现象最明显,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
四、解答题
31.
(1)将图甲中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成),要求:①电源电压恒定不变,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电磁铁的磁性增强;②闭合开关,小磁针受力静止时,其N、S极如图甲所示。
(2)如图乙所示是“自动水位显示器”的电路原理图。当水位未到达金属块B时,绿灯亮;当水位到达金属块B时,红灯亮。请根据以上要求,用笔画线代替导线,完成工作电路的连接。
【答案】(1)如图所示
(2)如图所示
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;磁极间的相互作用;电磁铁的其他应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)①根据磁极之间的相互作用规律确定螺线管的磁极方向,再根据安培定则判断线圈上的电流方向,最后确定电源正负极的方向;
②根据电磁铁的磁性变化确定电流变化,进而确定变阻器的阻值变化,最终确定变阻器的接线方式。
(2)根据灯泡的发光情况确定衔铁的位置,再根据衔铁的位置确定电磁铁是否存在磁场,进而弄清是否有电流,最后确定水面是否到达B即可。
【解答】(1)①小磁针的右端为S极,根据“异名磁极相互吸引”可知,螺线管的左端为N极。根据安安培定则可知,线圈上电流向上,则电流从右端流入,即电源的右端为正极,左端为负极;
②当变阻器的滑片向左移动时,电磁铁的磁性增强,则电流增大,而变阻器接入的阻值减小,因此变阻器使用滑片左边的部分,如下图所示:
(2)①当水位未到达金属块B时,此时电路断开,电磁铁没有磁性,由于弹簧的拉力衔铁在上面接通绿灯所在的电路,因此绿灯发光,那么可将动触点与电源左端相连,上面的静触点与绿灯连接后再与电源右端相连;
②当水位到达金属块B时,此时电路闭合,电磁铁产生磁场,衔铁被吸下来接通红灯所在的电路,此时红灯发光。可以将动触点与电源左端相连,下面的静触点与红灯连接后接在电源右端。
③由于红灯和绿灯不相互影响,因此二者并联,如下图所示:
32.(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。
33.(2022八下·诸暨期末)为了节能环保,些公共场所使用 光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为:勒克斯)。
照度/勒克斯 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/千欧 5.8 3.7 2.8 2.3 ? 1.8
(1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如上表,根据表中已知数据,在坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图象可求出照度为1.0勒克斯时的电阻约为   千欧 。
(2)如图是街道路灯自动控制模拟电路,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在   (选填“AB”或“BC" )之间。
(3)已知控制电路电源电压为6伏,当控制电路中电流大于2毫安时,衔铁会被吸引。要求天色渐暗照度降低至0.8勒克斯时点亮路灯,求滑动变阻器接入的电阻值(电路中其它电阻忽略不计)。
(4)为使光线更暗时路灯才点亮,应适当    (选填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。
【答案】(1)2.0
(2)AB
(3)R总= =3000欧
查表得,当照度为0.8勒克斯时,光敏电阻R的阻值为2.3千欧
R变=R总-R=3000欧-2300欧=700欧
(4)减小
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据图像确定照度为1勒克斯时光敏电阻的阻值;
(2)根据光敏电阻的阻值随照度的变化规律,分析灯熄灭时衔铁的位置即可。
(3)首先根据 计算出此时的总电阻,再根据表格确定照度为0.8勒克斯时光敏电阻的阻值,最后根据 R变=R总-R 计算出此时变阻器接入的阻值即可。
(4)当电磁铁吸合时的电流大小不变,即总电阻不变。当光线更暗时,光敏电阻的阻值会变大,根据R总=R+R变可知,此时变阻器的阻值要减小,据此分析解答。
【解答】(1)根据图像可知,当照度为1.0勒克斯时光敏电阻的阻值为2千欧;
(2)当天亮时照度变大,而光敏电阻的阻值减小,电流增大,电磁铁的磁性变强,衔铁被吸下来,切断灯泡所在的电路,因此路灯应该接再AB之间。
(4)为使光线更暗时路灯才点亮,应适当减小滑动变阻器的电阻。
34.(2022八下·滨江期末)小滨利用压力传感器、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,如图甲所示。已知压力传感器所受压力越大时,输出的电压U就越大,二者的关系如图乙所示。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。
回答下列问题:
(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。请判断灯   (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,用此装置报警,R的阻值应调节为多少?(g=10Nkg,要求写出计算过程)
(3)如果要求禁止质量更小的车辆通行,应该如何改动报警装置的控制电路?(写出一种方法即可)
【答案】(1)L2
(2)当某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行时,
车对水平地面的最小压力:F最小=G最小=m最小g=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:,
那么电阻R的阻值:R=R总-R线圈=50Ω-20Ω=30Ω;
(3)要求禁止质量更小的车辆通行,此时车辆对传感器的压力变小,压力传感器输出的电压U就越小,根据可知,电路中的电流变小。由于吸合电流不变,则需要增大电路中的电流,采取的方法有:减小R接入电路的电阻。
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)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)要求禁止质量更小的车辆通行,此时的压力变小,压力传感器输出的电压U就越小,根据欧姆定律分析电路中电流的变化,最后根据吸合电流不变,分析电阻R的阻值变化即可。【解答】(1)根据乙图可知,当压力增大时,传感器输出电压增大,则通过电磁铁的电流增大,磁场变强。根据甲图可知,车辆不超载时,衔铁接上端,L1亮;车辆超载时,衔铁被吸合,衔铁接下端,L2亮,由题意知,L1是绿灯,L2是红灯。
1 / 1浙教版科学八年级下学期 第一单元 电与磁 综合卷(1)
一、单选题
1.如图所示的家庭电路元件,连接顺序正确的是 (  )
A. B.
C. D.
2.发现有人触电后,应采取的正确措施是(  )
A.赶快用手直接把触电者拉离电源
B.赶快去叫医护人员来处理
C.赶快切断电源或用干燥的木棒将电线挑开
D.赶快用剪刀剪断电源线
3.如图所示,两个外形相同的钢棒A、B相互吸引,则 (  )
A.A棒一定有磁性 B.A棒一定没有磁性
C.B棒不一定有磁性 D.B棒一定有磁性
4.(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.
5.(2022八下·余姚期末)下列各图不能反映电荷之间、磁极之间相互作用规律的是(  )
A. B.
C. D.
6.如图所示,将条形磁体固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某一位置时,小车开始向左运动。则下列变阻器接入电路的方式正确的是(  )
A.a接e、d接f B.a接e、b接f C.c接e、d接f D.c接e、b接f
7.图甲表示家庭电路的一部分,图乙、丙表示测电笔的握笔方法,下列相关说法中正确的是(  )
A.电能表是测量电流的仪器
B.断路器应该安装在Q处而不是P处
C.测电笔在检测插座接地孔时,氖管会发光
D.使用测电笔时,图乙的方法错误,而图丙的方法正确
8.地球是一个巨大的磁体,在地球周围的空间里存在着地磁场,图中表示地磁南极的是(  )
A.a B.b C.c D.d
9.根据小磁针的指向,判断图中,磁感线的方向、磁极名称标注均正确的是 (  )
A. B.
C. D.
10.小明家里的一盏电灯不能发光了,换上新的电灯,还是不能发光。于是小明拿来测电笔,闭合开关后,分别在图中a、b、c、d四个位置进行测试,测电笔均能发光。则电路故障是(  )
A.a点与火线之间开路 B.a点与b点之间开路
C.c点与d点之间开路 D.d点与零线之间开路
11.小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图所示)。接通交流信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁体,带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,下列方法不可行的是(  )
A.改变磁铁的磁极 B.改变电流的大小
C.改变磁体磁性强弱 D.改变线圈的匝数
12.如图所示,以下操作不会发生触电事故的是 (  )
A.甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线
B.乙站在绝缘凳上仅接触火线
C.丙站在地上仅接触火线
D.丁站在地上同时接触火线和零线
13.图中灵敏电流表的指针会发生偏转的装置是 (  )
A.铜棒以箭头方向快速靠近线圈
B.磁体以箭头力向快速靠近线圈
C.线圈和铜棒保持静止不动
D.电磁铁和磁体保持静止不动
14.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
15.如图所示的设备或电器中,其主要工作原理与电磁铁无关的是(  )
A.电铃 B.电熨斗
C.电磁选矿机 D.电磁起重机
16.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
17.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
18.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
19.(2022八下·诸暨期中)一条形磁铁放在水平桌面上,电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁,如图。开关闭合前后,条形磁铁均处于静止状态。下列叙述中正确的是(  )
A.闭合开关前,条形磁铁只受到二个力的作用
B.闭合开关后,电磁铁的左端为 N 极,右端为 S 极
C.闭合开关后,条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
D.闭合开关后,滑片由 b 向 a 移动过程中,磁铁受到的摩擦力变小
20.(2021八下·瓯海期中)如图所示,放在水平地面上的磁体上方有一块挂在弹簧测力计上的小磁体(下部为N极)。小辉提着弹簧测力计沿图示水平路线从A缓慢移到B,则下图中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
21.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。
22.下图是发电机模型,它是根据   现象制成的。小风车在风的吹动下,带动线圈转动而   磁感线,产生的感应电流使电流表指针在中央零刻度线两侧左右摆动,说明电路中产生的是   电。
23.(2022八下·东阳月考)如图是电磁选矿机的示意图,其中M 为矿石,D 为电磁铁,落入B 中的是   (填“铁矿石” 或“非铁矿石”) ,理由是B 被   (填“吸引”或“排斥”) 。
24.如图所示是小华同学用微型电扇研究“电磁转换”的实验。
(1)小华将微型电扇的插头接入家庭电路,电扇旋转,如图甲所示,使微型电扇转动的工作原理是   。工作过程中,电扇将电能主要转化为   能。
(2)小华在微型电扇的插头处接入一只小灯泡,用手旋转叶片,发现小灯泡发光,如图乙所示,此时微型电扇如同一台   (填“电动机”或“发电机”),其工作原理是   。
25.图甲是台灯的实物图,图乙是该台灯的电路图,A、B表示台灯插头的两个插脚。
(1)小明将台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,发现台灯L1不发光。电路中开关及导线接触良好,用测电笔检测M点,氖管发光,再测N点,氖管不发光,则可知台灯L1出现   (填“开路”或“短路”)故障。
(2)图丙是某种测电笔的结构图,使用时手指千万不能接触测电笔的   (填字母)部位。
26.如图甲所示,通电线圈所在平面与磁场方向平行时,线圈发生   。如图乙所示,通电线圈所在平面与磁场方向垂直时,线圈受力   ,这个位置是线圈的   。通电线圈转过平衡位置后,线圈受到阻碍它沿顺时针方向转动的力的作用,使它不能继续转动下去,而是返回到   。
27.(2021八下·柯桥开学考)如图是演示巨磁电阻效应原理的示意图,GMR是巨磁电阻,它的电阻在磁场中随磁性增强而急剧减小.它所在电路的电源电压保持6V不变,L是标有“2V 0.1W”的指示灯,当它两端电压达到1.2V时开始发光,若指示灯电阻不受温度影响,则灯丝阻值为    Ω.闭合S1、S2时,图中电磁铁的    (选填“左”或“右”)端是S极,将滑动变阻器滑片P向左滑动,电磁铁周围的磁场    (选填“增强”、“减弱”或“不变”),P滑到某点,L刚好开始发光,此时GMR接入电路的阻值为    Ω,继续向左滑动滑片P,电压表示数    。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
三、实验探究题
28.(2021八下·拱墅期末)针对“感应电流的大小与哪些因素有关”这一问题,小乐进行了如下探究:
建立猜想:导体切割磁感线运动的速度越大,感应电流越大。
实验装置:如图所示,足够大的蹄形磁体放在水平面上,绝缘硬棒ab、cd可拉动导体PQ水平向右运动(导体PQ运动区域的磁场强度相同)。
(1)小乐建立上述猜想的依据是:导体切割磁感线运动的速度越大,动能就越大,转化成的   能就越多。
(2)小乐利用上述实验装置,进行如下操作:让导体PQ先后以   (选填“相同”或“不同”)的速度水平向右运动;同一次实验,应使导体PQ做   (选填“匀速”或“变速”)运动。
(3)若小乐的猜想正确,则观察到的现象是   。
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·兰溪月考)“ 大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两同学做了如图所示的实验:在静止的小磁针上方平行地放一根直导线,闭合开关,原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因,两同学有着不同的假设:
甲:是因为导线通电发热,造成导线周围空气温度升高,空气的对流运动使磁针偏转
乙:是因为电流周围产生磁场,磁场对磁针产生了力的作用
(1)没通电时,静止的小磁针的N极指向   。(填“南方”或“北方”)
(2)两同学讨论后,设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的:他们调换电池的正负极,改变电流的方向,闭合开关,如果甲同学的假设是正确的,预计应该看到的现象是   。
(3)老师在其它实验条件不变的情况下,把小磁针从直导线下方移到了直导线上方,闭合开关后,小磁针的转动方向将    (选填“不改变”或“改变”)。
(4)在做该实验时,下列操作中现象最明显的是 。
A.电流沿东西方向放置在磁针的正上方
B.电流沿南北方向放置在磁针的正上方
C.沿电流方向放置小磁针,使磁针在导线的正下方
D.沿电流方向放置小磁针,使磁针在导线的延长线上。
四、解答题
31.
(1)将图甲中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成),要求:①电源电压恒定不变,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电磁铁的磁性增强;②闭合开关,小磁针受力静止时,其N、S极如图甲所示。
(2)如图乙所示是“自动水位显示器”的电路原理图。当水位未到达金属块B时,绿灯亮;当水位到达金属块B时,红灯亮。请根据以上要求,用笔画线代替导线,完成工作电路的连接。
32.(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
33.(2022八下·诸暨期末)为了节能环保,些公共场所使用 光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为:勒克斯)。
照度/勒克斯 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/千欧 5.8 3.7 2.8 2.3 ? 1.8
(1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如上表,根据表中已知数据,在坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图象可求出照度为1.0勒克斯时的电阻约为   千欧 。
(2)如图是街道路灯自动控制模拟电路,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在   (选填“AB”或“BC" )之间。
(3)已知控制电路电源电压为6伏,当控制电路中电流大于2毫安时,衔铁会被吸引。要求天色渐暗照度降低至0.8勒克斯时点亮路灯,求滑动变阻器接入的电阻值(电路中其它电阻忽略不计)。
(4)为使光线更暗时路灯才点亮,应适当    (选填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。
34.(2022八下·滨江期末)小滨利用压力传感器、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,如图甲所示。已知压力传感器所受压力越大时,输出的电压U就越大,二者的关系如图乙所示。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。
回答下列问题:
(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。请判断灯   (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,用此装置报警,R的阻值应调节为多少?(g=10Nkg,要求写出计算过程)
(3)如果要求禁止质量更小的车辆通行,应该如何改动报警装置的控制电路?(写出一种方法即可)
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路的组成知识判断。
【解答】在家庭电路中,从外到内依次为:进户线→电能表→总开关→保险丝→用电器,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的知识分析判断。
【解答】发现有人触电后,如果直接用手去拉,那么相当于两个人串联,不但救不了人,施救者还会同时触电。此时需要先切断电源,然后再施救,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
3.【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】如果A为磁体,那么A的中间磁性最弱。将B放在A的中间时相互吸引,则B肯定为磁体。
如果A不是磁体,则A没有磁性。将B放在A的中间时相互吸引,则B肯定为磁体。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.【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。
5.【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律;磁极间的相互作用
【解析】【分析】根据磁极之间的相互作用规律和电荷之间的相互作用规律分析判断。
【解答】A.同种电荷相互排斥,故A正确不合题意;
B.异种电荷相互吸引,故B正确不合题意;
CD.异名磁极相互吸引,而不是相互排斥,故C错误符合题意,D正确不合题意。
故选C。
6.【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据小车的运动状态判断受到磁力的变化,再判断电磁铁的磁性强弱变化,再判断通过电路的电流大小变化和电阻变化,最后确定变阻器的接线方法。
【解答】原来小车静止,后来小车向左运动,说明小车受到的吸引力增大了,那么电磁铁的磁场变强了,也就是通过电路的电流变大而电阻变小了。根据图片可知,当滑片向左移动时,滑片左边的电阻丝部分变短,而右边的部分电阻丝变长,因此将变阻器的ap段接入电路,那么正确的方法只有两种,即ac或ad。
故选A。
7.【答案】D
【知识点】家庭电路的组成与连接;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)(2)根据家庭电路组成以及连接的知识判断;
(3)(4)根据测电笔的使用方法判断。
【解答】A.电能表是测量用电器消耗电能的仪器,故A错误;
B.断路器应该接在进户线的火线上,即在P处,故B错误;
C.插座的接地孔不带电,因此测电笔接触时不发光,故C错误;
D.使用测电笔时,人体必须与尾部的金属体接触,故D正确。
故选D。
8.【答案】B
【知识点】地磁场
【解析】【分析】根据地磁场的分布规律判断。
【解答】地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近。根据图片可知,ad方向与赤道垂直,则a为地理北极,d为地理南极。因为地磁南极在地理北极附近,所以地磁南极为b。
故选B。
9.【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线
【解析】【分析】根据磁极之间的相互作用规律判断磁极名称。在磁体外部,磁感线从N极出来,然后回到S极,据此分析判断。
【解答】A.根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁的左端为S极,右端为N极,故A错误;
B.根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁的左端和右端为S极,磁感线的箭头到朝向S极,故B正确;
C.根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁的左端为S极,右端为N极,磁感线应该从N极指向S极,故C错误;
D.根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁的左右两端都是S极,故D错误。
故选B。
10.【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】正常情况下,测电笔接触火线才能发光,而接触零线不能发光,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,正常情况下,a、b、c三点直接与火线相连,测电笔接触时发光,而d点与零线相连,测电笔接触不会发光。而现在d点也发光,说明它与零线断开,借助灯泡的连接与火线相连,因此测电笔接触时会发光。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
11.【答案】A
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】通电导体在磁场中受力的大小与磁场强度、电流大小有关。
【解答】要改变纸盆振动幅度,就要改变线圈在磁场中受力的大小,那么方法为:
①改变通过的电流大小;
②改变磁场的强弱;
故B、C正确不合题意;
③在其它条件不变时,线圈的匝数越多,受到的磁力越大,自然纸盆振动幅度越大,故D正确不合题意;
改变磁铁的磁极,只能改变磁场的方向,而不能改变磁场的大小,自然无法改变磁力大小,故A错误符合题意。
故选A。
12.【答案】B
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】触电的两个条件:① 接触火线或与火线连通的位置;②形成通路。
【解答】A.甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线时,此时火线通过人体与零线构成通路,会发生触电,故A不合题意;
B.乙站在绝缘凳上仅接触火线,但是不能与大地构成通路,不会发生触电,故B符合题意;
C.丙站在地上仅接触火线,火线通过人体和大地构成通路,会发生触电事故,故C不合题意;
D.丁站在地上同时接触火线和零线,此时火线通过人体与零线构成通路,会发生触电,故不合题意。
故选B。
13.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动。
【解答】只有线圈中产生感应电流时,灵敏电流计的指针才会发生偏转。
A.线圈为导体,而铜棒不是磁体,因此铜棒运动时,线圈不能切割磁感线,不会生成感应电流,故A不合题意;
B.线圈为导体,条形磁体快速靠近线圈时,相当于线圈做切割磁感线运动,会产生感应电流,故B符合题意;
C.线圈为导体,而铜棒不是磁体,则铜棒静止时,线圈不能切割磁感线,不会生成感应电流,故C不合题意;
D.线圈为导体,条形磁体静止时,则线圈没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故D不合题意。
故选B。
14.【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。
15.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.闭合开关后,电磁铁产生磁场,将衔铁吸下来,敲击电铃发声。同时,衔铁与上面的接线柱分离,则电路断开,此时电磁铁的磁场消失,衔铁再次回到原来位置从而接通电路。如此循环往复,实现不断的敲击,故A不合题意;
B.电熨斗的主要工作部分为发热电阻,与电磁铁无关,故B符合题意;
C.通电后,电磁铁产生磁场,将垃圾中的铁吸引起来。到达预定位置后,断开电路,电磁铁磁性消失,铁片下落,故C不合题意;
D.通电后,电磁铁产生磁场,将钢材吸引起来。到达预定位置后,断开电路,电磁铁磁性消失,钢材下落,故D不合题意。
故选B。
16.【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。
17.【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。
18.【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。
19.【答案】C
【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;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)对条形磁铁进行受力分析即可;
(2)根据安培定则判断电磁铁的南北极;
(3)根据磁极之间的相互作用确定条形磁铁受到磁力的方向,再根据二力平衡的知识判断摩擦力的方向;
(4)根据影响电磁铁磁场强弱的因素判断。
【解答】A.闭合开关前,条形磁铁受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力,还会受到铁芯对它向左的吸引力,以及桌面对它向右的摩擦力,故A错误;
B.闭合开关后,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,则电磁铁的右端为N极,左端为S极,故B错误;
C.根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁铁受到水平向右的排斥力。根据二力平衡的知识可知,桌面对它的摩擦力的方向与排斥力的方向相反,即水平向左,故C正确;
D.当滑片从b向a移动时,变阻器的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,那么电磁铁的磁场变强,则条形磁铁受到的排斥力增大,因此磁铁受到的摩擦力增大,故D错误。
故选C。
20.【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
【解析】【分析】根据磁极之间的相互作用确定悬挂的磁体受到的磁力方向,然后根据二力平衡的知识得到测力计示数的计算方法,最后根据磁体磁场的分布特点确定磁力的大小变化,进而确定测力计的示数变化即可。
【解答】①当测力计从A端到水平磁铁的中间时,悬挂的磁铁受到向下的吸引力,此时测力计的示数F=G+F吸引。由于吸引力逐渐减小,所以测力计的示数逐渐减小;
②当测力计从水平磁铁的中间到B端时,悬挂的磁铁受到向上的排斥力,此时测力计的示数F=G-F排斥。由于排斥力逐渐增大,所以测力计的示数逐渐减小。
故选C。
21.【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。
22.【答案】电磁感应;切割;交流
【知识点】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)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;
(3)直流电的方向是唯一的,而交流电的方向在不断改变。
【解答】(1)下图是发电机模型,它是根据电磁感应现象制成的。
(2)小风车在风的吹动下,带动线圈转动而切割磁感线;
(3)产生的感应电流使电流表指针在中央零刻度线两侧左右摆动,说明电流的方向在不断改变,则电路中产生的是交流电。
23.【答案】铁矿石;吸引
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】根据磁性的知识分析解答。
【解答】根据图片可知,落入B中的东西运动方向发生了改变,肯定是受到了D的吸引。因为电磁铁只能吸引铁矿石,所以B中为铁矿石,理由是被吸引。
24.【答案】(1)通电线圈在磁场中受力转动;机械
(2)发电机;电磁感应现象
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据电动机的工作原理和能量转化知识解答;
(2)根据发电机的工作原理和能量转化过程解答。
【解答】(1)小华将微型电扇的插头接入家庭电路,电扇旋转,如图甲所示,使微型电扇转动的工作原理是:通电线圈在磁场中受力转动。工作过程中,电扇将电能主要转化为机械能。
(2)小华在微型电扇的插头处接入一只小灯泡,用手旋转叶片,发现小灯泡发光,如图乙所示,此时微型电扇如同一台发电机,其工作原理是电磁感应现象。
25.【答案】(1)开路
(2)d
【知识点】家庭电路的组成与连接;测电笔的使用;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】(1)测电笔接触火线氖管发光,接触零线时氖管不发光;
(2)根据测电笔的使用方法解答。
【解答】(1)测电笔接触M点时氖管发光,说明M点与火线相连。测电笔接触N点时不发光,说明N点与M点之间是断开的,即台灯L1出现开路故障。
(2)使用测电笔时,人体必须与尾部的金属体接触,这样它才能正常工作。而不能接触笔尖上的金属体,这样会造成触电,故选d。
26.【答案】转动;平衡;平衡位置;平衡位置
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据左手定则判断线圈两侧受到磁力的方向,再确定线圈是否转动;
(2)根据平衡位置的定义解答;
(3)根据线圈的受力情况分析解答。
【解答】(1) 如图甲所示,通电线圈所在平面与磁场方向平行时, 线圈的b边电流向内,根据左手定则可知,b边受力竖直向上。线圈的a边电流向外,根据左手定则可知,a边受力竖直向下。这两个力能够使线圈发生转动。
(2)如图乙所示,通电线圈所在平面与磁场方向垂直时,线圈受力平衡,这个位置是线圈的平衡位置。
(3)通电线圈转过平衡位置后,线圈受到阻碍它沿顺时针方向转动的力的作用,使它不能继续转动下去,而是返回到平衡位置。
27.【答案】40;右;增强;160;变小
【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;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式计算灯泡的电阻;
(2)根据安培定则判断通电螺线管的极性;
(3)根据滑片移动方向确定电流大小的变化,进而判断电磁铁的磁场强度变化;
(4)首先根据UGMR=U总-UL计算出巨磁电阻两端的电压,再根据“串联电路电压与电阻成正比”计算出巨磁电阻的阻值;
(5)根据磁场变化确定巨磁电阻的阻值变化,再根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律判断电压表的示数变化。
【解答】(1)灯泡的电阻;
(2)电磁铁线圈上电流方向向上;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖朝上,此时大拇指指向左端,那么电磁铁的左端为N极,右端为S极。
(3)将滑动变阻器滑片P向左滑动,变阻器的阻值变小,通过电磁铁的电流变大,那么电磁铁周围的磁场增强。
(4) 巨磁电阻与灯泡串联,电压表测巨磁电阻的电压。
当灯泡正常发光时,巨磁电阻两端的电压为:UGMR=U总-UL=6V-2V=4V;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:;
即:;
解得:RGMR=80Ω。
(5)继续向左滑动滑片P,电阻变小,电流变大,那么电磁铁的磁场增强,而巨磁电阻的阻值变小。根据串联电路的电流规律可知,此时电压表的示数变小。
28.【答案】(1)电
(2)不同;匀速
(3)两次实验,灵敏电流计指针偏转幅度不同,导体切割磁感线运动速度大的,灵敏电流计指针偏转幅度大。
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)导体运动时具有动能,电流表的指针摆动说明有电能产生,据此完成猜想;
(2)探究感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度关系时,必须控制磁场相同而改变导体运动的速度。在实验中,要尽量保持导体的运动速度为匀速,这时产生的电流比较稳定,更容易读出示数。
(3)电流计的指针偏转幅度表示产生感应电流的大小,然后根据猜想推测指针偏转角度与导体切割磁感线运动速度的关系即可。
【解答】(1)小乐建立上述猜想的依据是:导体切割磁感线运动的速度越大,动能就越大,转化成的电能就越多。
(2)小乐利用上述实验装置,进行如下操作:让导体PQ先后以不同的速度水平向右运动;同一次实验,应使导体PQ做匀速运动。
(3)若小乐的猜想正确,则观察到的现象是:两次实验,灵敏电流计指针偏转幅度不同,导体切割磁感线运动速度大的,灵敏电流计指针偏转幅度大。
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)北方
(2)小磁针偏转的方向不变
(3)改变
(4)B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)所有的磁铁都有指南北的性质,据此分析解答;
(2)电流通过导体产生的热量与电流大小有关,与电流方向无关。如果甲同学的猜想是正确的,那么改变电流方向后,导线产生的热量不变,那么小磁针偏转的方向会保持不变,据此分析解答;
(3)根据通电导线周围磁场的方向,分析小磁针的受力方向是否发生改变即可;
(4)小磁针受到磁场的作用力越大,转动幅度越大,实验现象越明显,据此分析判断。
【解答】(1)没通电时,静止的小磁针的N极指向北方。
(2)他们调换电池的正负极,改变电流的方向,闭合开关,如果甲同学的假设是正确的,预计应该看到的现象是:小磁针偏转的方向不变。
(3)当电流方向不变时,导线上方和下方的磁场方向正好相反,即将小磁针从下方移动到上方时,它受到磁力的方向正好相反,则它转动的方向将改变。
(4)当电流沿南北方向放置在小磁针的正上方时,小磁针受到磁力最大,偏转角度最大,实验现象最明显,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
31.【答案】(1)如图所示
(2)如图所示
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;磁极间的相互作用;电磁铁的其他应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)①根据磁极之间的相互作用规律确定螺线管的磁极方向,再根据安培定则判断线圈上的电流方向,最后确定电源正负极的方向;
②根据电磁铁的磁性变化确定电流变化,进而确定变阻器的阻值变化,最终确定变阻器的接线方式。
(2)根据灯泡的发光情况确定衔铁的位置,再根据衔铁的位置确定电磁铁是否存在磁场,进而弄清是否有电流,最后确定水面是否到达B即可。
【解答】(1)①小磁针的右端为S极,根据“异名磁极相互吸引”可知,螺线管的左端为N极。根据安安培定则可知,线圈上电流向上,则电流从右端流入,即电源的右端为正极,左端为负极;
②当变阻器的滑片向左移动时,电磁铁的磁性增强,则电流增大,而变阻器接入的阻值减小,因此变阻器使用滑片左边的部分,如下图所示:
(2)①当水位未到达金属块B时,此时电路断开,电磁铁没有磁性,由于弹簧的拉力衔铁在上面接通绿灯所在的电路,因此绿灯发光,那么可将动触点与电源左端相连,上面的静触点与绿灯连接后再与电源右端相连;
②当水位到达金属块B时,此时电路闭合,电磁铁产生磁场,衔铁被吸下来接通红灯所在的电路,此时红灯发光。可以将动触点与电源左端相连,下面的静触点与红灯连接后接在电源右端。
③由于红灯和绿灯不相互影响,因此二者并联,如下图所示:
32.【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。
33.【答案】(1)2.0
(2)AB
(3)R总= =3000欧
查表得,当照度为0.8勒克斯时,光敏电阻R的阻值为2.3千欧
R变=R总-R=3000欧-2300欧=700欧
(4)减小
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据图像确定照度为1勒克斯时光敏电阻的阻值;
(2)根据光敏电阻的阻值随照度的变化规律,分析灯熄灭时衔铁的位置即可。
(3)首先根据 计算出此时的总电阻,再根据表格确定照度为0.8勒克斯时光敏电阻的阻值,最后根据 R变=R总-R 计算出此时变阻器接入的阻值即可。
(4)当电磁铁吸合时的电流大小不变,即总电阻不变。当光线更暗时,光敏电阻的阻值会变大,根据R总=R+R变可知,此时变阻器的阻值要减小,据此分析解答。
【解答】(1)根据图像可知,当照度为1.0勒克斯时光敏电阻的阻值为2千欧;
(2)当天亮时照度变大,而光敏电阻的阻值减小,电流增大,电磁铁的磁性变强,衔铁被吸下来,切断灯泡所在的电路,因此路灯应该接再AB之间。
(4)为使光线更暗时路灯才点亮,应适当减小滑动变阻器的电阻。
34.【答案】(1)L2
(2)当某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行时,
车对水平地面的最小压力:F最小=G最小=m最小g=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:,
那么电阻R的阻值:R=R总-R线圈=50Ω-20Ω=30Ω;
(3)要求禁止质量更小的车辆通行,此时车辆对传感器的压力变小,压力传感器输出的电压U就越小,根据可知,电路中的电流变小。由于吸合电流不变,则需要增大电路中的电流,采取的方法有:减小R接入电路的电阻。
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)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)要求禁止质量更小的车辆通行,此时的压力变小,压力传感器输出的电压U就越小,根据欧姆定律分析电路中电流的变化,最后根据吸合电流不变,分析电阻R的阻值变化即可。【解答】(1)根据乙图可知,当压力增大时,传感器输出电压增大,则通过电磁铁的电流增大,磁场变强。根据甲图可知,车辆不超载时,衔铁接上端,L1亮;车辆超载时,衔铁被吸合,衔铁接下端,L2亮,由题意知,L1是绿灯,L2是红灯。
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