浙教版八下科学第四周周末专题(家庭电路故障及第一章常考实验探究)含解析

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名称 浙教版八下科学第四周周末专题(家庭电路故障及第一章常考实验探究)含解析
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-03-02 14:54:33

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浙教版八下科学第四周周末专题
一、家庭电路故障
1.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
2.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)从使用的安全性考虑,台灯插头的插脚A应与图丙中两孔插座的   (填“C”或“D”)孔相连。
(2)小明将台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,台灯不发光。经检查,G点左侧的零线断了,其他元件都完好。此时断开图丙的开关S,用测电笔检测E、F、G各点,氖管发光的有   点。
3.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   。
4.如图所示的家庭电路中,闭合S1、S2,两盏灯正常发光。一段时间后,L2突然熄灭。经检查保险丝完好,插座没有插入任何用电器,用测电笔插入插座的两孔,氖管均发光。则故障原因是(  )
A.插座发生短路 B.零线AB之间断开
C.零线BC之间断开 D.零线CD之间断开
5.如图是居民家中的部分电路图,开始时各部分工作正常。将一只大功率电器的插头插入插座后, 突然熄灭,大功率电器也没有工作,只有指示灯 仍然发光。拔出电器插头,用测电笔分别检测 、 两点和插座的左、右插孔时,氖管都不发光。若电路中只有一处发生了故障,故障最有可能的是(  )
A.装在 点左侧的导线发生了断路
B.装在 、 间的导线发生了断路
C.装在 点右侧的导线发生了断路
D.装在 、 间的导线发生了断路
6.如图所示,当开关S闭合时,灯L正常发光。把一开关断开的台灯插头插在图中的插座里,发现台灯不亮,灯L也熄灭。用测电笔分别接触插座两孔及A、B两点时,氖管都不发光。造成这种现象的原因可能是(  )
A.台灯插头短路 B.台灯灯头短路
C.台灯开关短路 D.进户线零线断路
7.小敏学习了有关电的知识,拿起测试电笔对如图电路中的a、b、c、d进行测试,测试时,开关闭合。
(1)他使用测电笔的正确方法,应是   ;
(2)如果测试结果只有b点不发光,可能发生的故障是   。
二、家庭电路校验灯
8.如图所示的家庭照明电路中某处存在故障。电工师傅为查明故障,在保险丝处接入一只“220V,25W”的灯泡L0。当只闭合开关S、S1时,L0和L1都呈暗红色(比正常发光状态暗得多;当只闭合开关S、S2时,)灯泡L0发光,灯泡L2不发光。由此可以确定(  )
A.L2灯头接线处断路 B.L2灯头接线处短路
C.开关S2短路 D.L1灯头接线处短路
9.如图是一条刚装好的家庭电路,在未装保险丝之前,先把灯泡L0接在装保险丝的两个接线柱上,当只闭合S1时,L0和L1发光都偏暗;当只闭合S2时,L0正常发光;当只闭合S3时,L0不发光,则下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220V)(  )
A.灯泡L1所在支路正常
B.灯泡L2所在支路断路
C.灯泡L3所在支路短路
D.装好保险丝,合上所有开关后,灯泡都能正常发光
10.电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况,如图所示。当闸刀开关S闭合后,再分别依次闭合开关S1、S2、S3(每次只能闭合其中之一)时,可能出现三种情况,完成下列两种情况的判断(选填“短路”、“断路”或“正常”):
(1)L0正常发光,说明该支路     ;
(2)L0发光呈暗红色,说明该支路     。
11.如图所示的家庭照明电路,已知其中一只灯泡的灯头接线处存在故障。电工师傅为查明故障,在保险丝处接入一只“220V40W”的灯泡L0。当只闭合开关S、S1时,灯泡L0 和L1都呈暗红色(比正常发光状态暗得多);当只闭合开关S、S2时,灯泡L0正常发光,L2不发光。由此可以确定(  )
A.L1灯头接线处断路 B.L1灯头接线处短路
C.L2灯头接线处断路 D.L2灯头接线处短路
三、家庭电路连接
12.如图所示,小科在家庭电路图中设置了五处开关。小江觉得有几处开关无须设置,这几处开关是(  )
A.1、2 B.2、4 C.1、4 D.3、5
13.请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
14.如图是表示两盏白炽灯和两只插座的安装电路图,其中安装错误的是(  )
A.插座C B.插座D C.A灯及开关 D.B灯及开关
15.如图是小明设计的家庭电路的电路图,下列对此电路图的分析错误的是(  )
A.保险盒接法错误,保险盒应该安装在火线上
B.二孔插座接法错误,其左端导线应该接在零线上
C.开关和灯泡接法正确,开关接在零线上符合安全用电原则
D.三孔插座接法正确,使用电冰箱时,插头应插在三孔插座上
16.如图所示,小徐家的电路连接正确,各元件均正常,下列有关说法正确的是(  )
A.洗衣机接入三孔插座后电灯与洗衣机串联
B.空调接入三孔插座能使空调的金属外壳接地
C.人接触B点或C点都可能引起触电
D.断开开关时A、B两点都能使测电笔氖管发光
17.小科在学习了家庭用电后设计了一个如图所示的电路,下列相关说法正确的是(  )
A.电路中甲、丁串联
B.电路中丙连接方式不正确
C.闭合开关S1、S2,甲灯亮、乙灯不亮,说明乙灯被短路
D.用测电笔检测丙插座的两孔时,测电笔氖管都能发光
四、第一章实验探究
18.小桐同学参加了学校研究性学习小组开展的“探究磁体磁性强弱是否与温度有关的课题。
[作出假设]假设一:温度越高,磁体的磁性越强
假设二:   
假设三:磁体的磁性随温度升高变化不大
[设计实验]小柯将一条形磁铁的一端固定在铁架台上,另一端吸看一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,如图甲所示。
⑴加热段时间后出现   ,则假设二成立;
⑵根据这一结论,小柯大胆设计了一个温度报警器, 如图乙所示,请简述它的工作原理: 当温度逐渐升高时,磁铁的磁性减弱,无法吸引弹簧开关,弹簧开关   (选填“向下”或“向上”)恢复原状,这样下面的电路就被接通,从而使电铃报警。
⑶同组的小明同学却认为小柯设计的温度报警器有不足之处,请指出________________________
   。
19.探究“通电螺线管的外部磁场”的实验。
(1)组装好器材如图甲,闭合开关,发现竖直悬挂的小铁球向右运动,是因为小铁球受到   的作用,该现象说明通电螺线管周围存在   ,若将小铁球换成大小相同的铝球,铝球将   (填“向右运动”“向左运动”或“静止”)。
(2)小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目。此时调节滑动变阻器是为了   ,探究   的关系。
(3)请根据图丙中的N极,标出磁感线的方向、小磁针的N极和电源的“+”“-”极。
20.小强在探究“通电螺线管周围的磁场”实验中,设计了如图所示的电路。
(1)实验时,小强通过观察   来判断通电螺线管的磁极;
(2)小强在如图乙所示的有机玻璃板上均匀地撒上细铁屑后,接通电源,他接下去的操作应该是   ;
(3)小强为研究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系,他将图甲所示电路的开关S从1换到2时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,此时调节滑动变阻器是为了   。
21.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。
猜想二:可能是通电后导线周围产生了磁场引起。
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,下到方案可行的是   (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。
22.如图所示,进行通电导线在磁场中受力运动实验,回答下列问题:
(1)把导线放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,会发现导线ab   (填“运动”或“静止”)。
(2)把电源的正负极对调后接入电路,使通过导线的电流方向与原来相反,这时导线ab________
   。
(3)保持电源的正负极不变,对调磁体的磁极,使磁场的方向与原来相反,这时导线ab将反向运动。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用,而且受力的方向跟   方向和   方向都有关系。
(4)若增大电源电压或增强磁体的磁性,导体的运动速度会   (填“加快”或“减慢”),这说明导体在磁场中受到力的作用,力的大小跟   和   有关。
23.图甲是直流电动机模型,图乙是自制简易电动机模型。下面是图乙中简易电动机的制作与操作问题:
(1)绕制线圈的铜丝外表有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,刮漆方法见放大图(一端全部刮去,一端刮去半周)。按这种方法刮漆,目的是使线圈能够   。
(2)如图,当S1接a,S2接c时,电动机顺时针方向转动
①当S1接b,S2接c时,电动机   。
②当S1接b,S2接d时,电动机   。
(以上两空均选填“不会转动”“顺时针方向转动”“逆时针方向转动”)
24.如下图所示,图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图,小科同学实际探究时,在电路上连接了一个滑动变阻器,如图乙所示,实验记录如下表:
(1)乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是   。
(2)比较2和3两组实验,说明通电导线在磁场中受力方向与   有关,比较   两组实验说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
(3)小科想在甲图的基础上对实验进行改造,来探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,他要把图甲中的电源换成图丙中的   。
25.如图所示为探究“什么情况下磁能生电”现象的实验装置。
(1)闭合开关,让悬着的导体AB   (选填“左右”、 “上下”、“沿A向B”或“沿B向A")运动时,电流表会发生偏转。
(2)如果要使电流表指针偏转方向发生改变,可以采取的方法有__________________________
    。(写出一条即可)
实验中发现电流表指针偏转不明显,产生这种现象的原因_____________________________
    ,   。(至少写出两条)
(4)实验表明当闭合电路的一都分导线在磁场中做   运动时,导线中会产生电流。
(5)若要利用上述装置“探究磁场对通电导体的作用”,可以将图中的灵敏电流计更换为________
   ,通过实验发现,通电导体在磁场中受力的方向与   有关。
26.风是一种潜力很大的新能源。某学校科技小组结合所学知识,对“风力发电”展开探究。
(1)科技小组探究“风力发电",应选取下列相应的哪套装置?    (填字母),原理是   。
(2)下列实验中可以让磁场产生电流的必需的操作是 (填字母,多选)。
A.实验时,开关要闭合,接通电路
B.整个电路都在磁场中做切割磁感线运动
C.电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
D.导体切割磁感线的速度必须要快
(3)在探究感应电流方向与磁场方向的关系时,应控制   不变。
(4)在探究“感应电流大小与什么因素有关”时,科技小组的同学猜想:感应电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。他们探究感应电流大小与磁场强弱的关系,逐渐增大_________
   ,但得到的感应电流变化不定,没有规律,原因是   。
(5)风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能,再通过发电机转化为   能。
(6)电路中产生感应电压的条件是一部分导体在   。
27.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”)。
28.小明利用实验室的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻R1、滑动变阻器R2、发热电阻丝R0设计了一个恒温箱控制电路。如图甲所示,恒温箱加热器的电源电压为220V,加热电热丝R0和电阻R1处于恒温箱内,图乙是电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线。电磁继电器所在的控制电路的电源电压U=9V,电磁继电器线圈的电阻可不计,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。
(1)请用笔画线代替导线,按照题意将图中的电路连接完整。
(2)在升温的过程中,电阻R两端的电压会   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)如果要使恒温箱内保持的温度升高,合理的操作方法是   。
29.小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示.将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响.图甲中继电器的供电电压U1=3V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R0为30Ω.当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响.图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。
(1)由图乙可知,当环境温度为40℃时,热敏电阻阻值为   Ω,当环境温度升高时,热敏电阻阻值将   ,继电器的磁性将   (均选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱   相连,指示灯的接线柱D应与接线柱   相连(均选填“A”或“B”);
(3)图甲中线圈下端P的磁极是   极(选填“N”或“S”)。
答案解析
1.D
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。
2.(1)D
(2)E、F、G
(1)根据图乙可知,A与开关直接相连,则A接火线。根据丙图可知,左边的C孔接零线,右边的D孔接火线,因此台灯插头的插脚A应与图丙中两孔插座的D孔相连。
(2)根据丙图可知,当G点左侧的零线断开后,闭合开关S,E、F直接与火线相连,测电笔接触时氖管肯定发光。G点通过灯泡与火线相连,则测电笔接触时也会发光。
3.(1)并
(2)短路
(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。
4.C
A.插座发生短路时,整个电路会发生短路,那么保险丝肯定熔断,故A错误;
B.零线AB之间断开时,整个家庭电路的总零线断开,因此灯泡L1肯定不会发光,故B错误;
C.零线BC之间断开时,插座和灯泡L2的零线部分断开, 因此的灯泡L2不发光。插座的左孔通过灯泡L2与火线相连,因此测电笔接触时会发出微光,故C正确;
D.零线CD之间断开时,只有L2的零线部分断开,因此只有L2不会发光。此时插座的左孔正常与零线相连,测电笔接触C点时不会发光,故D错误。
故选C。
5.B
A.装在A点左侧的导线发生了断路,那么所有的火线都断开,此时灯泡L1不会发光,故A不合题意;
B.装在A、B间的导线发生了断路,此时灯泡L1与火线和零线正常连接,因此它正常发光。 但是插座和灯泡L2所在的火线部分全部断开,因此L2不发光,且测电笔接触B、C时都不会发光,故B符合题意;
C.装在B点右侧的导线发生了断路,即灯泡L2的火线断开,此时灯泡L2不能工作,但是对插座和灯泡L1 没有影响,此时测电笔接触B点时应该发光,故C不合题意;
D.装在 C、D间的导线发生了断路,即灯泡L2和插座的零线部分断开,此时插座和灯泡L2都不能工作,但是由于它们与火线连通,因此测电笔接触B、C时应该发光,故D不合题意。
故选B。
6.A
A.台灯插头短路时,整个电路发生短路,此时保险丝熔断,则整个电路的火线断开,此时台灯不亮,原来的灯泡L也不亮,AB两个位置用测电笔接触也不会发光,故A符合题意;
B.台灯灯头短路时,由于台灯的开关没有闭合,因此不会造成整个电路短路, 此时灯泡L肯定正常发光,故B不合题意;
C.台灯开关短路时,只是会使开关失去对台灯的控制作用,而没有其它影响,故C不合题意;
D.进户线零线断路时,B、A两点都与火线相连,则测电笔接触时应该发光,故D不合题意。
故选A。
7.(1)乙
(2)cb间出现断路
(1)使用测电笔时,人体必须与尾部的金属体相接触,故选乙。
(2)如果测试结果只有b点不发光,可能发生的故障是:cb间出现断路。
8.B
A.只闭合开关S、S2,灯泡L0与L2串联。如果L2灯头接线处断路, 那么L0也不会发光,故A不合题意;
B.只闭合开关S、S2,灯泡L0与L2串联。如果L2灯头接线处短路,那么只有L0接入电路,此时它两端的电压为220V,可以正常发光,故B符合题意;
C.开关S2短路时,它只是失去控制作用,此时灯泡L0与L2串联。由于它们两端的电压都小于220V,因此发光比较暗,故C不合题意;
D.当只闭合开关S、S1时,L0和L1串联。如果L1灯头接线处短路,那么L1不会发光,故D不合题意。
故选B。
9.A
A、当只闭合S1时,L0和L1都偏暗,L1所在支路正常,故A正确;
B、当只闭合S2时,L0正常发光,说明该支路存在短路,故B错误;
C、当只闭合S3时,L0不发光,说明L3所在支路断路,故C错误;
D、据上面的知识可知,装好保险丝,合上所有开关后,灯泡不可能都正常工作,故D错误。
故答案为:A
10.短路;正常
由于家庭电路的电压是220V,而对于额定电压220V的“检验灯泡”来说,其只有两端的电压是220V时才能正常发光,所以
(1)检验灯泡接在保险丝的两只接线柱上,若依次闭合开关(每次只能闭合其中之一),L0正常发光,则说明此时检验灯泡两端的电压是220V,即和其串联的灯泡的电压是0,故能说明该支路短路。
(2)检验灯泡接在保险丝的两只接线柱上,若依次闭合开关(每次只能闭合其中之一),故此时检验灯泡与开关控制的那个灯泡串联,所以在正常的情况下,两灯泡的电压都小于220V的总电压,所以检验灯泡应呈现暗红色,故若L0发光呈暗红色,说明该支路正常。
故答案为:(1)短路 (2)正常
11.D
分析电路图知,仅闭合开关S、S1时,灯泡L0与L1串联,两灯的实际电压都小于额定电压,故灯泡都暗红,说明灯泡L1正常;仅闭合开关S、S2时,灯泡L0与L2串联,灯泡L0发光正常,说明灯泡L2处相当于导线,故L2出现短路。
12.B
根据图片可知,开关1在电能表之后,为总开关,控制整个电路,这个应该有。
开关2接在三孔插座的地线上,只有闭合时,接地才正常,这是多余的。
开关3在插座的火线上,可以控制插座,这个可以有。
开关4在零线上,只有闭合时灯泡才可能发光,而对灯泡安全没有任何意义,这个应该去掉。
开关5接在灯泡的火线上,控制灯泡的亮灭,这个必须有。
则无须设置的开关是2和4。
故选B。
13.解:如图所示:
(1)从火线上引线,接在开关上;
(2)将灯泡螺旋套上的线与零线相连;
(3)从零线引线接在开关的左孔,从火线引线接在开关的右孔,从地线引线与开关中间的孔相连,如下图所示:
14.A
在家庭电路中,插座和各种家用电器相同,都应该并联在火线和零线之间。根据图片可知,插座C与灯泡B串联,是错误的,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
15.C
A.在家庭电路中,如果只有一根保险丝,那么必须接在火线上,从而保证切断电路后的安全,故A正确不合题意;
B.二孔插座的左孔接零线,右孔接火线,故B正确不合题意;
C.控制灯泡的开关应该接在火线上,灯泡尾部接火线,螺旋套接零线,故C错误符合题意;
D.三孔插座的左孔接零线,右孔接火线,中间的空接地线,冰箱有金属外壳,应该使用三角插头,故D正确不合题意。
故选C。
16.B
A.根据图片可知,洗衣机接入插座后,与灯泡并联,故A错误;
B.空调接入三孔插座后,能使金属外壳接地,故B正确;
C.当人接触B点时,人与灯泡为并联。由于二者都有电阻,因此都有电流经过,因此人会触电。当人接触C点时,人与导线并联,由于导线电阻很小,那么将人短路,此时不会触电,故C错误;
D.断开开关时,A点与火线相连,因此测电笔发光;B点与火线断开,因此测电笔不发光,故D错误。
故选B。
17.B
A.根据图片可知,灯泡甲和乙并排连接在火线和零线之间,二者为并联,故A错误;
B.在家庭电路中,开关与用电器一样,都应该并联在电路中,而插座丙与灯泡乙串联,故B正确;
C.闭合开关S2后,由于插座丙与乙串联,此时电路是断开的,所以乙不发光,故C错误;
D.插座丙的左孔与火线相连,右孔与零线相连,则测电笔接触右孔时不会发光,故D错误。
故选B。
18.温度越高, 磁体的磁性越弱;铁钉落下;向下;难以设定具体的报警温度
【设计实验】(1)如果磁体的磁性减弱,那么上面吸附的铁钉会逐渐落下;
(2)根据图乙确定弹簧开关的运动方向;
(3)可从能否设置具体的报警温度的角度分析解答。
【作出假设】假设一为随温度升高磁性增强,假设三为随温度升高磁性几乎不变,那么假设二为:温度越高, 磁体的磁性越弱。
【设计实验】(1)如果假设二成立,那么温度升高时,条形磁体的磁性减小,则加热一段时间后会出现铁钉落下的现象。
(2) 如图乙所示,它的工作原理: 当温度逐渐升高时,磁铁的磁性减弱,无法吸引弹簧开关,弹簧开关向下恢复原状,这样下面的电路就被接通,从而使电铃报警。
(3)同组的小明同学却认为小柯设计的温度报警器有不足之处:难以设定具体的报警温度。
19.(1)磁力;磁场;静止
(2)控制两次实验的电流大小不变;通电螺线管磁场强弱与线圈匝数
(3)
(1)组装好器材如图甲,闭合开关,发现竖直悬挂的小铁球向右运动,是因为小铁球受到磁力的作用,该现象说明通电螺线管周围存在磁场,若将小铁球换成大小相同的铝球,但是电磁铁对铝球不会产生磁力,因此铝球将静止。
(2)小明继续实验探究,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引大头针的数目;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目。此时调节滑动变阻器是为了控制两次实验的电流大小不变,探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
(3)①通电螺线管的上端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的上端为S极,下端为N极;
②磁感线从N极出来,然后回到S极;
③根据丙图可知,右手握住螺线管,大拇指指向上端,则线圈上电流方向向右,即电流从下端流入,从上端流出,因此电源的下端为正极,上端为负极,如下图所示:
20.(1)小磁针N极的指向
(2)轻轻敲击玻璃板
(3)控制两次实验的电流大小不变
(1)实验时,小强通过观察小磁针N极的指向来判断通电螺线管的磁极;
(2)小强在如图乙所示的有机玻璃板上均匀地撒上细铁屑后,接通电源,他接下去的操作应该是:轻轻敲击玻璃板。
(3)小强为研究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系,他将图甲所示电路的开关S从1换到2时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,此时调节滑动变阻器是为了:控制两次实验的电流大小不变。
21.(1)力是改变物体运动状态的原因
(2)②③
(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)为了验证猜想一,下到方案可行的是:
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。
故选②③。
22.(1)运动
(2)反向运动
(3)电流;磁场
(4)加快;电流的大小;磁场的强弱
(1)把导线放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,会发现导线ab运动。
(2)把电源的正负极对调后接入电路,使通过导线的电流方向与原来相反,这时导线ab受到作用力的方向相反,因此反向运动。
(3)保持电源的正负极不变,对调磁体的磁极,使磁场的方向与原来相反,这时导线ab将反向运动。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用,而且受力的方向跟电流方向和磁场方向都有关系。
(4)若增大电源电压或增强磁体的磁性,导体的运动速度会加快,这说明导体在磁场中受到力的作用,力的大小跟电流的大小和磁场的强弱有关。
23.(1)持续转动
(2)不会转动;逆时针方向转动
(1)绕制线圈的铜丝外表有漆皮,必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理,刮漆方法见放大图(一端全部刮去,一端刮去半周)。按这种方法刮漆,目的是使线圈能够持续转动。
(2)①当S1接b,S2接c时,电动机被短路,此时电动机不会转动。
②当S1接b,S2接d时,此时电源的正负极调换,电流方向改变,则电动机转动方向相反,即逆时针方向转动。
24.(1)保护电路
(2)磁场方向;2和4
(3)灵敏电流表
(1)乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是保护电路。
(2)实验2和3中,电流方向相同,磁场方向不同,导体运动的方向不同,说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关;
探究通电导线在磁场中的受力方向与电流方向的关系时,必须控制磁场方向相同而改变电流方向,故选2和4;
(3)灵敏电流计不但能够感知产生的微小电流,还可以通过指针的偏转方向确定电流方向的改变,因此探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向。
25.(1)左右
(2)改变导体切割磁感线方向(调换磁极)
(3)磁铁磁性太弱;导体切割磁感线速度太小
(4)切割磁感线
(5)电源;电流方向、磁场方向
(1)根据图片可知,其中磁感线的方向竖直向下,只有导体AB沿左右方向运动时,它才会切割磁感线,才会产生感应电流,电流表的指针才会偏转。
(2)如果要使电流表指针偏转方向发生改变,可以采取的方法有:改变导体切割磁感线方向(调换磁极)。
(3)实验中发现电流表指针偏转不明显,产生这种现象的原因:磁铁磁性太弱或导体切割磁感线速度太小。
(4)实验表明当闭合电路的一都分导线在磁场中做切割磁感线运动时,导线中会产生电流。
(5)若要利用上述装置“探究磁场对通电导体的作用”,可以将图中的灵敏电流计更换为电源,通过实验发现,通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关。
26.(1)B;电磁感应
(2)A;C
(3)导体运动方向
(4)磁场强度;实验中没有控制导体运动的速度相同和运动方向相同
(5)电
(6)磁场中做切割磁感线运动
(1)“风力发电”的主要结构为发电机,工作原理为电磁感应,即闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,这时会产生感应电流,故选B。
(2)电磁感应发生的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动,故A、C符合题意,B、D不合题意。
故选AC。
(3)感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关,根据控制变量法的要求可知,在探究感应电流方向与磁场方向的关系时,应控制导体运动方向不变。
(4)他们探究感应电流大小与磁场强弱的关系,逐渐增大磁场强度,但得到的感应电流变化不定,没有规律,原因是:实验中没有控制导体运动的速度相同和运动方向相同。
(5)风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能,再通过发电机转化为电能。
(6)电路中产生电流的条件:①有电源提供电压;②闭合电路。产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动。二者比较可知,产生反应电压的条件为:磁场中做切割磁感线运动。
27.(1)磁化
(2)磁场
(3)右
(4)A
(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。
28.(1)
(2)变大
(3)将R2的滑片向左移动
(1)根据乙图可知,当温度升高到一定程度时,电阻R1的阻值变大,电流变小,那么电磁铁的吸引力减小,这时衔铁肯定不被吸引,应该在上面,也就是说在加热状态下,衔铁被吸下来与下面的触点接触,因此加热电路的线头应该与衔铁和下面的触点相接,如下图所示:
(2) 在升温的过程中,电阻R1的电阻会变大,根据串联电路的分压规律可知,此时它两端的电压增大;
(3)当温度升高时,热敏电阻R1的阻值变大,根据R总=R1+R2可知,变阻器的阻值应该变小,即滑片向左移动。
29.(1)70Ω;减小;增大
(2)B;A
(3)S
(1)根据图乙可知,当环境温度为40°时,热敏电阻的阻值为70Ω;当环境温度升高时,热敏电阻阻值变小,总电阻变小而总电流变大,继电器的磁性增大;
(2)当线圈中电流大于等于50mA时,电磁铁磁性增大,将衔铁吸下来与B接通,这时警铃报警,因此C接线柱必须与B相连,而指示灯的接线柱D与接线柱A相连;
(3)线圈上电流方向向右,右手握住螺线管,四指指尖向右,大拇指指向上面,所以电磁铁的上面是N极,下面P端是S极。
故答案为:(1)70,减小,增大;(2)B,A;(3)S
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