浙教版科学八下第1章电与磁第5—7节综合训练
一、选择题(每题2分,共40分)
1.关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.空气开关“跳闸”不一定是出现了短路
B.只有36V的电压对人体才安全
C.当发现有人触电时,用手把触电的人移开
D.工作的用电器越多,总电阻越大
2.下列做法中符合安全用电原则的是( )
A.用湿手按开关 B.将家用电器的金属外壳接地
C.在输电线上晾衣服 D.保险丝熔断后,用铁丝来代替
3.如图所示的是一种常用的断路器,也叫空气开关。若空气开关跳起后,复位,又立刻跳起,这不可能是( )
A.电路中有短路现象 B.电路中出现了断路现象
C.电路中总电流过大 D.空气开关的额定电流过小
4.如图是三脚插头中与用电器金属外壳相连接的插脚比另外两个稍长,这样做是为了( )
A.使插头的造型更美观
B.插入插座中更稳固
C.有利于区分火线与零线插脚
D.插入插座时,确保用电器外壳先接地
5.将如图所示完好的接线板连入家庭电路中,闭合开关S,指示灯发光。再将台灯插入接线板上的插座,台灯与指示灯都能发光。则( )
A.该接线板的连接线内只有火线和零线
B.台灯与指示灯串联,并受开关S控制
C.该接线板所有插孔都能使测电笔氖管发光
D.台灯与指示灯并联,开关S在干路上
6.如图是一种充电鞋的结构示意图.当人走动时,会驱动磁性转子旋转,使线圈中产生电流,产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池。这种充电鞋的工作原理是( )
A.电磁感应现象 B.电流的磁效应
C.通电线圈在磁场中受力转动 D.磁极间的相互作用
7.鸟儿落在没有绝缘皮的高压线上不会触电死亡,这是因为( )
A.鸟爪上的角质层是绝缘
B.鸟儿对电流的承受能力比较强
C.鸟儿双脚落在同一条导线上,几乎没有电流流过鸟的身体
D.高压线有橡胶外皮
8.发电机是把机械能转化为电能的装置。下图中能作为发电机设计原理的装置是( )
A. B.
C. D.
9.关于图所示甲、乙两种做法的判断,正确的是( )
A.甲正确 B.乙正确
C.甲和乙都正确 D.甲和乙都不正确
10.如图所示是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置,下列情况可以产生电流的是( )
A.导体棒不动,让磁体上下移动
B.磁体不动,让导体棒沿ab方向前后运动
C.磁体不动,让导体棒绕a端在水平面内转动
D.让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动
11.小明在仔细观察如图甲所示的微型电扇结构之后,设想利用微型电扇和电流表制成简易风速计:当风吹动风扇叶片时,电流表指针偏转,且风速越大,电流表示数也越大,图示乙实验中,能说明简易风速计工作原理的是( )
A. B.
C. D.
12.回顾如图所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程,你认为以下说法正确的是( )
A.让导线在磁场中静止,蹄形磁铁的磁性越强,电流表指针偏转角度越大
B.用匝数较多的线圈代替单根导线,且使线圈在磁场中静止,这时电流表指针偏转角度大些
C.蹄形磁铁固定不动,使导线沿水平方向运动时,电流表指针会发生偏转
D.蹄形磁铁固定不动,使导线沿竖直方向运动时,电流表指针会发生偏转
13.如图所示是电动机示意图,对于图示的说法,正确的是( )
A.图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈正转到平衡位置
B.图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈受到磁场的作用力而转动
C.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线切割磁感线,线圈中产生电流
D.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线不切割磁感线,线圈中没有电流
14.如图所示为居民家中某房间的电路,电灯L与电热壶均正常工作,在三孔插座上接入电饭煲后,电热壶突然停止工作,灯L仍正常发光,拔出电饭煲的插头,用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔,氖管均发光,此时电路故障可能是( )
A.插座短路 B.电热壶短路 C.AB间断路 D.CD间断路
15.小刚晚上做作业时,把台灯的插头插入插座,闭合台灯开关后,他家所有的照明灯都突然熄灭,检查发现总开关已跳闸,故障可能是( )
A.台灯插头处出现了短路 B.台灯灯泡处出现了短路
C.台灯开关的两接线碰线 D.插座处出现了短路
16.如图,课外探究小组的同学,把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合回路。两个同学迅速摇动这条电线,可以发电使电流表发生偏转。你认为这两个同学朝哪个方向站立时,发电的可能性比较大?( )
A.朝东西方向站立 B.朝南略偏东方向站立
C.朝南北方向站立 D.朝北略偏东方向站立
17.如图所示的家庭电路中,下列有关分析不正确的是( )
A.各元件连接符合安全用电规划 B.电灯与控制开关是串联的
C.两孔插座和三孔插座是并联的 D.闸刀开关可以用空气开关替代
18.某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器和开关。对此电路,下列说法正确的是( )
A.火线上的保险丝应该改装到零线上
B.甲处应装用电器,乙处应装开关
C.当用电器功率增大时,通过保险丝的电流就增大
D.当保险丝熔断后,可以用铜丝代替
19.如图所示是《科学》教材中的几个实验,其中图文描述不一致的是( )
A.磁极间相互作用
B.铁棒被磁化
C.通电导体周围存在磁场
D.磁场对通电导线的作用
20.下图给出了小科设计的楼梯照明电灯的四种控制电路,其中S1、S2分别为楼上和楼下的开关(都是单刀双掷开关)。要求拨动其中任一开关,都能改变电灯原来发光或熄灭的状态。在实际应用中最好的方案是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(每空1分,共24分)
21.如图所示是某同学家中烧水时的电水壶的接电线示意图。电水壶在正常工作的情况下,“L”和“N”两根导线之间的电压为 V,若用测电笔去接触“L”和“N”两根导线,其中,能使测电笔内的氖管发红的导线是 (选填“L”和“N”)。
22.如图是研究电磁感应现象的实验装置,要使电流表的指针发生偏转,则需先 ,再使导体ab做 运动;正常实验中当使导体ab左右摆动时,会发现电流表的指针 (选填“只是偏转”“左右摆动”或“不动”)。
23.在“装配直流电动机模型”的实验中,最方便地改变转子的转向的方法是改变电流的 ;最方便地改变转子的转速的方法是改变电流的 ;接通电源时,电动机的线圈不能处于 位置。
24.如图中A、B两点均是灯头接导线的螺丝,当电路中的开关都断开时,站在地上的人用手接触电路中的A点,他 触电;用手接触电路中的B点,他 触电(选填“会”或“不会”)。
25.小明在做“探讨什么情况下磁可以生电”实验时,连接了如图所示的实验装置,PQ,MN为两平行金属导线,水平放置,相距L,两导轨右侧连接定值电阻R,一金属棒垂直搁在两导轨上,与导轨接触良好,接触点分别为a、b。现把该装置放入一大小、方向均不变的磁场区域内、用力F拉动金属棒沿导轨匀速运动时,在闭合回路可产生感应电流,当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为a→b,忽略所有摩擦阻力和除R外其他电阻,则:
(1)当向左拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为 ;
(2)当向右拉动金属棒时,金属棒相当于电源给电阻R供电,则此时金属棒的 (选填“a”或“b”)端相当于电源的正极。
26.如图甲所示是测电笔的结构,图乙和图丙中,正确使用测电笔的是图 ,当用它插入插座的左孔时氖管不亮,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的 孔。测电笔内部有一个大电阻,它的作用是 。若测电笔氖管发光放电时的电流为0.36 mA,人体的安全电压为36 V,则当测电笔的笔尖接触家庭电路的火线时要使人能处于安全状态,此大电阻的阻值至少应为 Ω。(不计氖管发光时的电阻)
27.根据所学知识,完成问题:
(1)如图甲所示,当悬挂着的导体棒ab在磁场中左右运动时,观察到小量程电流表的指针会摆动,随着对这种现象的深入研究,人们发明制造了 机。
(2)如图乙所示是一种“手摇充电式电筒”,握住它上下摇动就能自动充电。从透明外壳可观察到内部有固定线圈;摇动时可感觉到内部有一个物块在来回滑动,据此猜测,这种电筒的制造原理是 ,其中那个滑动的物块是 。
28.如图所示是小华依据所学简单电路知识设计的控制楼梯灯的三种方案电路。从安全用电角度对方案进行评估,其中合理的是 ,理由是 。
29.家里某用电器发生短路,熔丝立即熔断,用下列方法进行检测,如图所示,断开所有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”,与熔断的熔丝并联,然后只闭合S、S1,若L正常发光,说明L1 ;只闭合S、S2,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明L2 。(填“正常”、“短路”或“断路”)。通常人体安全电压 ,生活中要注意用电安全。
三、实验探究题(每空2分,共24分)
30.科学研究需要“大胆猜测、小心求证”。下面是对“感应电流的大小跟哪些因素有关”所作的猜测与求证。
猜测1:可能与导线切割磁感线的速度有关;
猜测2:可能与导线切割磁感线的方向有关;
猜测3:可能与切割磁感线的导线条数有关。
(1)为了验证以上猜测,某同学先后用图甲和图乙的装置进行实验。你认为他的实验是为了验证上述哪个猜测? 。
(2)要利用图甲的装置来验证猜测1,在进行对照实验时,其操作上的区别是 。
31.如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置,闭合开关后,铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路。小明将实验中观察到的现象记录在下表中。
次数 开关 磁场方向 导体ab的 运动方向 电流表指针 的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 断开 上N下S 向左运动 不偏转
3 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
4 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
5 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
7 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
8 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
(1)通过比较实验次数3和4(或7和8)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与 有关。
(2)通过比较实验次数3和7(或4和8)可知:在导体切割磁感线运动方向不变时,感应电流的方向与 有关。
(3)小明通过以上实验分析得出:闭合电路中的一部分导体在磁场里做 时,导体中就会产生感应电流。
(4)针对这个实验,小明作了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想,为了验证小明的猜想,请你帮他设计主要的实验步骤,并对实验结果进行分析判断。
主要步骤: 。
分析判断: 。
32.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件如图所示,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动方向。
(1)步骤一:导体水平左右运动,如图甲所示,电流计指针 ,这是因为 。
(2)步骤二:导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针 ,这是因为 。
(3)步骤三:导体水平左右运动,如图丙所示,电流计指针偏转,电路中有电流产生。
综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是: 。
四、解答题(每空2分,共12分)
33.材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如右图所示。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里,观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时,小磁针发生明显偏转的是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于 的科学猜想。
(3)科拉顿的实验中, (选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转,你提出的一种改进方法是 。
34.小明触摸电冰箱门时感到手“麻”,下表列出小明对造成手“麻”原因的四种猜想,
序号 猜想
A 火线断路
B 火、零线短接
C 火线与电冰箱的金属外壳接触
D 电冰箱的金属外壳接了地线
(1)你认为其中的 猜想是合理的(填写序号)。
(2)理由是 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析;触电危害及常见的触电类型与预防;家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】(1)家庭电路中电流过大的原因有短路或总功率过大;
(2)不高于36V的电压对人体才是安全的;
(3)发现有人触电时,应先采取措施使人脱离带电体;
(4)电阻越并越小,相当于增大了其横截面积。
【解答】A、空气开关“跳闸”不一定是出现了短路,也可能是电路中总功率过大,故A说法正确;
B、只有不高于36V的电压对人体才是安全的,故B说法错误;
C、当发现有人触电时,用手把触电的人移开,这样会造成施救者也触电,应切断电源或使用绝缘物体将电线挑开,故C说法错误;
D、工作的用电器越多,相当于导体并联,总电阻会越小,故D说法错误。
故答案为:A
2.【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】(1)当人体直接或间接接触火线并形成电流通路的时候,就会有电流流过人体,从而造成触电。
(2)大功率或带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全。对各种电气设备按规定进行定期检查,如发现绝缘损坏、漏电和其他故障,应及时处理;对不能修复的设备,不可使用其带“病”工作,应予以更换。
(3)保险丝的作用就是在电流异常升高到一定的高度的时候,自身熔断切断电流,从而起到保护电路安全运行的作用。
【解答】A、接在电路中的开关属于带电体,用湿手触摸时,水属于导体,有可能使电流通过水传到人体上,使人体触电,十分危险,故A不符合安全用电原则;
B、大功率或带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全,故B符合安全用电原则;
C、在电线上晾湿衣服,电线上的绝缘层有可能破损,从而使人体和带电体接触,就会造成触电事故,十分危险,故C不符合安全用电原则;
D、保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成,在电流过大时能自动切断电源.铁的熔点高,在电流过大时不能自动切断电源,起不到保险的作用,故D不符合安全用电原则。
故答案为:B
3.【答案】B
【知识点】熔断器的作用及保险丝的选择方法
【解析】【分析】空气开关是由电磁铁、衔铁、触点和弹簧组成的,当电路中电流过大时,电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁,则脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开,于是主触点在弹簧的作用下被迅速分断。若空气开关跳闸后再复位,又立刻跳起,即说明此时是电流过大造成的,即利用电流过大的原因分析即可。
【解答】A、电路中有短路现象,此时会导致电流过大,故此时会出现上述情况,故正确但不符合题意;
B、电路中出现了断路现象,此时不会发生跳闸,故错误但符合题意;
C、电路中总电流过大,故此时会出现上述情况,故正确但不符合题意;
D、空气开关的额定电流过小,即此时电路中电流超过空气开关的额定电流时,会出现上述情况,故正确但不符合题意。
故答案为:B
4.【答案】D
【知识点】插座的构造与工作方式
【解析】【分析】接金属外壳的插脚比较长,当三脚插头插入三孔插座,金属外壳首先接地,如果用电器漏电,人体被地线短路,防止发生触电事故。
如果接火线的插脚比较长,当三脚插头插入三孔插座,火线首先和用电器相连,如果用电器漏电,人体接触用电器会间接接触火线,会发生触电事故。
【解答】接金属外壳的插脚比较长,当三脚插头插入三孔插座,金属外壳首先接地,防止用电器漏电时发生触电事故。
故答案为:D
5.【答案】D
【知识点】插座的构造与工作方式
【解析】【分析】(1)三角插头的中间脚必须接地;
(2)插座与指示灯是并联的;指示灯与开关是串联的;
(3)火线能使测电笔的氖管发光。
【解答】A、根据图示可知,该插头为三脚插头,因此相连的线有火线、零线和地线,故A错误;
BC、开关控制台灯和指示灯,而台灯和指示灯互不影响,因此台灯与指示灯并联,开关S在干路上,故B错误,C正确;
D、从接线板上可以看出,两个三孔插座,两个两孔插座,因此一共有四个插孔与火线相连,即四个插孔能使测电笔氖管发光,故D错误。
故答案为:D
6.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】据题目中的信息,分析该过程中是产生了电、还是利用了电即可判断。
【解答】充电鞋垫是利用电磁感应现象制成的,磁性飞轮高速旋转,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,给鞋面上的充电电池充电。
故答案为:A
7.【答案】C
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】解决本题要知道,触电死亡是因为有较大电流通过的原因。
【解答】落在高压线上的鸟儿不会触电死亡,是因为鸟儿双脚落在同一条导线上,几乎没有电流流过鸟的身体,所以不会被电死,故A、B、D不符合题意,只有C符合题意。
故答案为:C
8.【答案】B
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】发电机是根据电磁感应原理制成的,将机械能转化为电能,分析四幅图中各实验的原理找出符合题意的答案。
【解答】A、图中实验是奥斯特实验,证明了通电导体周围存在磁场,不是发电机的原理;
B、图中实验是电磁感应实验,是发电机的工作原理;
C、图中实验是通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理;
D、图中实验探究的是电磁铁磁性强弱和线圈匝数的关系,不符合题意。
故答案为:B
9.【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】(1)安全用电的原则:不靠近高压带电体,不接触低压带电体;
(2)避雷针,又名防雷针,是用来保护建筑物物等避免雷击的装置.在高大建筑物顶端安装一根金属棒,用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来,利用金属棒的尖端放电,使云层所带的电和地上的电逐渐中和,从而不会引发事故。
【解答】甲图中,小朋友在高压线下钓鱼,钓鱼竿或者鱼线一旦接触到高压线就有可能造成触电事故,是非常危险的;
乙图中,在现代建筑上安装避雷针,将云层中积聚的电荷导入大地,避免了雷击事故。
故答案为:B
10.【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】蹄形磁铁中,磁感线是从N极指向S极的,而要想产生感应电流,必须让闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,观察导体ab是否切割磁感线是判断的关键。
【解答】图中蹄形磁铁的磁感线是从上端N极指向下端S极的,导体ab切割磁感线运动时,才在闭合电路中产生感应电流。
A、导体棒不动,让磁体上下移动,导体ab不切割磁感线,不能产生感应电流;
B、磁体不动,让导体棒沿ab方向前后运动,导体ab不切割磁感线,不能产生感应电流;
C、磁体不动,让导体棒绕a端在水平面内转动,此时导体ab切割磁感线运动,能产生感应电流;
D、让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动,导体ab和磁体相对静止,不能产生感应电流。
故答案为:C
11.【答案】A
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】由题意可得,当风叶转动时,会改变电路中电流的大小,因此风速计的原理是利用导体在磁场中切割磁感线,使电路中产生感应电流。分别分析各图的原理,选出符合题意的即可。
【解答】A、是电磁感应实验,即闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线,电路中产生感应电流,与风速计的原理相同,符合题意;
B、是探究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系,不合题意;
C、是探究通电导体在磁场中受力的实验,不合题意;
D、是奥斯特实验,说明了电流的磁效应原理,不合题意。
故答案为:A
12.【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件要概括为两点:(1)闭合的回路;(2)回路中的部分导体做切割磁感线的运动.二者缺一不可。
【解答】A、当导线在磁场中静止时,磁性再强也不会产生感应电流,故A错误;
B、线圈静止时,不会产生感应电流,故B错误;
C、导体沿水平方向运动时,即导线做切割磁感线运动,故可产生电流,电流表指针发生偏转,故C正确;
D、当导线沿竖直方向运动时,导线沿磁感线方向运动,故不切割磁感线,不会产生电流,故D错误。
故答案为:C
13.【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流,发电机是根据电磁感应的原理制成的;
(2)电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
【解答】(1)图中有电源,因此是电动机的原理图,发电机的原理图没有电源,故CD错;
(2)平衡位置指的是线圈与磁场方向垂直的位置,图示的位置不是平衡位置,故A错、B正确。
故答案为:B
14.【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】电热壶突然停止工作,灯L仍正常发光,说明灯泡相连的火线和零线正常,但电路中一定出现断路。
测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只可能是零线断了。
【解答】电灯仍正常工作,说明A、C左边的火线、零线均正常;而把测电笔分别插入三孔插座的左右两孔,氖管均发光,说明火线正常,而零线出现断路现象,因此是CD间发生了断路。
故答案为:D
15.【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】电路中电流过大的原因:一是短路,二是用电器的总功率过大.这两种情况都会使保险丝烧断或跳闸,使室内电灯立即全都熄灭,因为是台灯,功率不会太大,可能是发生了短路,据此分析。
【解答】A、若台灯的插头短路,即应该插上插头后保险丝就烧断,而不是闭合开关后,故不符合题意;
B、台灯的灯泡短路,当插头插入插座时,若闭合开关,会造成电源短路,使保险丝烧断或跳闸,使室内电灯立即全都熄灭,故符合题意;
C、台灯的开关内短路,此时台灯的灯泡不经开关的控制,即始终发光,但不会发生电源短路,不符合题意;
D、若插座短路,即应该还没有插台灯时,保险丝就烧断,故不符合题意。
故答案为:B
16.【答案】A
【知识点】地磁场;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件:一是闭合回路中的一部分导体;二是必须做切割磁感线运动;因此要使产生的感应电流变大,就要使导体切割更多的磁感线,结合地磁场的方向即可确定这两个同学的站立方向。
【解答】由于地球的周围存在磁场,且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极,所以当两个同学朝东西方向站立,并迅速摇动电线时,导线就会做切割磁感线运动,则电路中就产生了感应电流,人、同时电流表的指针发生偏转。
故答案为:A
17.【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)灯泡的正确连接方法:火线首先接入开关,然后进入灯泡顶端的金属点,零线直接进入螺旋套。
(2)三孔插座的正确接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
(3)家庭电路中的用电器和插座之间应该是并联的。
(4)空气开关与闸刀开关的作用相同。
【解答】A、灯泡的连接方法:火线首先接入开关,再入灯泡顶端的金属点,零线直接接入螺旋套.开关既能控制灯泡,又能在灯泡损坏时,断开开关,切断了火线,安全的更换灯泡,所以A错误;
B、开关要控制用电器,因此电灯与控制开关是串联的,所以B正确;
C、家庭电路中的用电器、两孔插座和三孔插座是并联的,所以C正确;
D、在家庭电路中,空气开关与闸刀开关的作用相同,因此闸刀开关可以用空气开关替代,所以D正确。
故答案为:A
18.【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)家庭电路中,为了安全,保险丝要接在火线上,开关也应接在火线上;
(2)家庭电路中,各用电器之间是并联的,同时使用的用电器越多,干路中的电流越大,保险丝就越容易熔断。
【解答】A、为了安全,保险丝应接在火线上,而不是零线上,故A错误;
B、按照安全用电的要求,甲处安装开关,乙处安装电灯,故B错误;
C、家庭电路中用电器是并联的,同时使用的越多,电路中的总功率越大,而电路两端的电压是不变的,根据P=UI,电路中的电流越大,故C正确;
D、电路中电流增大时,超过保险丝的熔断电流值,保险丝就会熔断,因此当保险丝熔断后,不可以用铜丝代替,故D错误。
故答案为:C
19.【答案】D
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;电磁感应
【解析】【分析】1、磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
2、原来没有磁性的物体靠近磁体(或与磁体摩擦)后具有磁性的现象是磁化;
3、丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场;
4、电磁感应现象是闭合电路的部分导体切割磁感线运动时,产生电流。
【解答】A、图文描述的是磁极间的相互作用规律,故A正确;
B、图文描述的是铁棒被磁化,故B正确;
C、图文描述的是电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场,故C正确;
D、图文描述的是电磁感应现象,图中没有电源,并不是描述磁场对通电导线的作用,故D错误。
故答案为:D
20.【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】开关控制灯泡时,火线首先进入开关,然后再进入灯泡,零线直接进入灯泡。
单刀双掷开关的动触头(也就是单刀)一定接在火线和灯泡之间。
【解答】A、此时电路处于断开状态,灯泡不能发光,当扳动S2时,电路处于闭合状态,灯泡发光。再扳动S1时,电路又处于断开状态,灯泡不能发光.符合题意;故A正确;
B、灯泡与火线相连,不符合安全用电知识;故B错误;
C、此时电路处于断开状态,灯泡不能发光,当扳动S2时,电路处于断开状态,灯泡仍不能发光,故C错误;
D、此时电路处于闭合状态,灯泡发光,当扳动S2时,电路处于断开状态,灯泡不能发光.再扳动S1时,电路是断路。不符合题意.故D错误。
故答案为:A
21.【答案】220;L
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】家庭电路的火线和零线之间的电压是220V;验电笔是用来辨别火线和零线的,用手接触笔尾的金属体,笔尖接触导线,验电笔的氖管发光,说明接触的是火线。
【解答】“L”和“N”两根导线分别是火线和零线,它们之间的电压为220V;能使验电笔内的辉光管发红色辉光的导线是火线。
故答案为:220 L
22.【答案】闭合开关;切割磁感线;左右摆动
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流。由此可知产生电流的条件之一是导体做切割磁感线运动。
【解答】如图要使电流表A的指针发生偏转,则需先闭合开关,再使导体ab做切割磁感线运动。
蹄形磁铁的磁感线是上下指向的,导体ab水平运动时,能切割磁感线,竖直运动时,不能切割磁感线。所以闭合开关后,导体棒ab在水平方向运动时,会产生感应电流,电流表指针会发生偏转。导体ab左右摆动时,切割磁感线运动的方向改变,感应电流的方向改变,电流表A的指针左右摆动。
故答案为:闭合开关 切割磁感线 左右摆动
23.【答案】方向;大小;平衡
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关;所受力的大小与磁场的强弱、线圈的匝数、线圈电阻和通过线圈的电流等因素有关。
(2)电动机的线圈处于平衡位置时,线圈不同位置所受力的方向相反,作用效果相互抵消.因此可以使线圈无法转动。
【解答】电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,故“装配直流电动机模型”的实验中,最方便地改变转子的转向的方法是改变电流的方向;最方便地改变转子的转速的方法是改变电流的大小;电动机的线圈处于平衡位置时,线圈不同位置所受力的方向相反,作用效果相互抵消,故接通电源时,电动机的线圈不能处于平衡位置。
故答案为:方向 大小 平衡
24.【答案】会;不会
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】开关控制灯泡时,火线首先进入开关,再进入灯泡,这样开关能控制灯泡,同时断开开关,切断火线,接触电灯不会发生触电事故。
【解答】左端的开关和灯泡:断开开关,A处还和火线相连,接触A点,接触火线,发生触电事故。
右端的开关和灯泡:断开开关,切断火线,B处和火线断开,接触B点,不会触电事故。
故答案为:会 不会
25.【答案】(1)b→a
(2)b
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】(1)当闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,产生的电流叫感应电流.感应电流的方向与导体运动的方向有关.
(2)在电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极.
【解答】解:(1)由题意知,当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为a→b,当向左拉动金属棒时,金属棒运动的方向改变,通过金属棒的电流方向为b→a;
(2)当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为a→b,在金属棒的外部电流的方向是从b-a,因为在电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极,所以b端相当于电源的正极;
26.【答案】丙;右;分压保护作用;511.1×103
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】(1)测电笔是用来辨别零线和火线的工具,测电笔内阻很大,使用测电笔时,通过它的电流很小;使用测电笔时,应用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,若氖管不发光,表明测电笔和人体加在零线和大地之间,测电笔接触的是零线。
(2)对人体的安全电压不高于36V,根据串联电路的电压特点求出大电阻两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出大电阻的最小阻值。
【解答】(1)测电笔的用途:辨别火线和零线。容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体。笔尖属于导体。测电笔的使用方法:使用测电笔时,手要接触测电笔尾部的金属体。笔尖接触电线,氖管发光表明接触的是火线,不发光是零线.在图乙和图丙中,正确使用试电笔的是图丙,当用它插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座右孔。当笔尖接触火线时,人体电阻与试电笔电阻串联接在220V的电源上,根据欧姆定律可知,要使通过人体电流不超过安全电流,试电笔的电阻阻值要很大,起到分压保护作用。
(2)人体接触安全电压最大为36V,家庭电路的电压为220V,
串联电路中总电压等于各分电压之和。
所以大电阻两端的电压:UR=U-U人=220V-36V=184V,
在串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得,大电阻的最小值:
R=U/I=184V/0.36×10 3A= 511.1×103Ω。
故答案为:丙 右 分压保护作用 511.1×103
27.【答案】(1)发电
(2)电磁感应现象;磁铁
【知识点】发电机的构造和原理;探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】(1)掌握电磁感应现象.
(2)当闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动时,回路中可以产生感应电流.
【解答】解:(1)当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针发生了偏转,说明电路中有电流产生;这种现象就叫电磁感应现象;因此人们发明制造了发电机,实现了机械能向电能的转化.
(2)“手摇充电式电筒”消耗了机械能产生了电能;握住它上下摇动为了让线圈切割磁感线产生感应电流,故是利用了电磁感应原理;由于线圈是固定的,因此那个滑动的物块是磁铁.
故答案为:(1)发电;(2)电磁感应现象;磁铁.
28.【答案】a;方案a火线接开关后,与电灯连接,方案b、c电灯可能被直接连接到火线上,存在安全隐患
【知识点】串、并联电路的设计;家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)家庭电路中触电,是人体直接或间接接触火线并构成通路造成的;
(2)本题中安全用电主要指的是在家庭电路中,开关要接在火线上,还是零线上;
(3)开关接在零线上时,尽管也能控制电路,但是开关断开后,火线仍与电灯连接,人接触上就会有危险。
【解答】(1)电灯电线连接时,为了安全开关接在火线上,当开关断开时,人接触电灯才不会有危险。
(2)如果电源的左端是火线,这三个方案都能起到控制电灯的作用,实现上下楼都能开灯和关灯,但是方案b、c电灯可能被直接连接到火线上,存在安全隐患.
故答案为:a 方案a火线接开关后,与电灯连接,方案b、c电灯可能被直接连接到火线上,存在安全隐患
29.【答案】短路;正常;不高于36V
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)当检验灯泡发光而亮度不够,则加在灯泡上必有电压,但此电压应小于220V,则此时应该是检验灯泡与另一电阻(如另一灯泡)串联接在火线与零线之间.当检验灯泡正常发光时,该灯泡两端的电压应为220V,则此时一定是灯泡的一端与火线相接,另一端与零线相接。
(2)对于人体的安全电压是不高于36V的电压。
【解答】家用电器工作电压为220V,将一个普通的白炽灯L与那个熔断的熔丝并联,如图所示闭合闸刀开关,然后逐个合上各用电器的开关,若发现校验灯发出暗红色的光 (发光不正常),此校验灯电压应小于220V,则此时应该是检验灯泡与另一电阻(如另一灯泡)串联接在火线与零线之间,故该支路没有短路,故正常。
当检验灯泡正常发光时,该灯泡两端的电压应为220V,则此时一定是灯泡L1发生了短路。
经验表明,对于人体的安全电压是不高于36V的电压。
故答案为:短路 正常 不高于36V
30.【答案】(1)猜测3
(2)磁铁或线圈的速度不同
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)根据图甲和图乙可知,磁铁的运动方向相同,线圈的匝数不同,说明磁感线的条数不同。
(2)探究感应电流的大小与导线切割磁感线的速度有关时,根据控制变量的思路,只改变切割磁感线的速度,其它因素不变。
【解答】(1)根据图甲和图乙可知,线圈的匝数不同,因此探究感应电流的大小与切割磁感线的导线条数有关,即猜想3。
(2)猜想1是探究感应电流的大小与导线切割磁感线的速度有关,要利用图甲探究猜想1,需改变磁铁或线圈的速度不同。
故答案为:(1)猜测3;(2)磁铁或线圈的速度不同
31.【答案】(1)导体切割磁感线的运动方向
(2)磁场方向
(3)切割磁感线运动
(4)改变磁场强弱,让导体ab以相同的速度做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小;如果电流表指针偏转幅度相同,说明感应电流的大小与磁场的强弱无关;如果电流表指针偏转幅度不相同,说明感应电流的大小与磁场强弱有关
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)比较实验3和4(或7和8)可知:在磁场方向一定时,导体切割磁感线运动方向改变,感应电流的方向就改变.
(2)比较实验3和7(或4和8)可知:在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变时,磁场方向改变,感应电流的方向就改变.
(3)产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里是静止还是运动,若运动,分析是什么性质的运动;
(4)电磁感应现象中能量是由机械能转化成电能.
【解答】解:(1)若磁场方向不变时,只改变导体运动方向,感应电流方向变化,则说明感应电流方向与导体运动方向有关;
(2)若在导体运动方向不变时,改变磁场方向,感应电流方向变化,则说明感应电流方向与磁场方向有关;
(3)产生感应电流的现象中,闭合电路中的部分导体在磁场里的运动方向与磁场方向垂直;即导体中产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动.
(4)因为导体运动速度、磁场的强弱都影响了感应电流的大小,所以要验证“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想应采用控制变量法;即:保持导体AB切割磁感线运动速度不变,改变磁场强弱.
因我们采取转换法,利用电流表指针的偏转幅度表示感应电流的大小,所以实验结果的分析是:如果电流表指针偏转幅度相同,说明感应电流的大小与磁场的强弱无关;如果电流表指针偏转幅度不相同,说明感应电流的大小与磁场强弱有关.
故答案为:(1)导体切割磁感线运动方向;
(2)磁场方向;
(3)切割磁感线运动;
(4)主要步骤:改变磁场强弱,让导体ab以相同的速度做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小.
分析判断:如果电流表指针偏转幅度相同,说明感应电流的大小与磁场的强弱无关;如果电流表指针偏转幅度不相同,说明感应电流的大小与磁场强弱有关.
32.【答案】(1)不发生偏转;开关没有闭合
(2)不发生偏转;导体没有做切割磁感线运动
(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律;探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】
(1)导体水平左右运动,如图甲所示,电流计指针不偏转,因为开关没有闭合;
(2)导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针不发生偏转,因为导体没有作切割磁感线运动;
(3)导体水平左右运动,如图丙所示,电流计指针偏转,电路中有电流产生;
由此可得出,感应电流产生的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流。
故答案为:不偏转;开关没有闭合;不偏转,导体没有作切割磁感线运动;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
33.【答案】(1)甲
(2)磁能产生电
(3)已经;将电流表等器材置于同一房间
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)1820年奥斯特发现:当小磁针发生偏转时,说明了磁场的存在,当电流方向改变时,产生的磁场的方向也改变,故小磁针的偏转方向也改变.
(2)法拉第发现了电磁感应现象.
(3)产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体切割磁感线运动.
【解答】解:(1)当通电导线与小磁针平行时,小磁针发生明显偏转;
(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于磁能产生电的科学猜想;
(3)由所给材料可知在科拉顿的实验中已经满足产生感应电流的条件.要使他能观察到电流表指针偏转可以将电流表等器材置于同一房间.
故答案为:(1)甲;(2)磁能产生电;(3)已经;将电流表等器材置于同一房间(其他合理答案均可).
34.【答案】(1)C
(2)火线断路不会引起“麻”的感觉;火、零线短路将引起电路短路;电冰箱的金属外壳接了地线时已经避免金属外壳带电
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】掌握断路与短路现象的区别,知道对于金属外壳的家用电器,金属外壳一定接地,防止因外壳漏电而发生触电事故.
【解答】1、火线断路,电路中没有电流通过,不会发生触电事故;
2、火、零线短接会使熔丝被烧断,不会发生触电事故;
3、火线与电冰箱的金属外壳接触,会发生触电事故,造成手“麻”感觉;
4、电冰箱的金属壳接地符合安全用电原则,不会发生触电事故.
1 / 1浙教版科学八下第1章电与磁第5—7节综合训练
一、选择题(每题2分,共40分)
1.关于家庭电路,下列说法正确的是( )
A.空气开关“跳闸”不一定是出现了短路
B.只有36V的电压对人体才安全
C.当发现有人触电时,用手把触电的人移开
D.工作的用电器越多,总电阻越大
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析;触电危害及常见的触电类型与预防;家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】(1)家庭电路中电流过大的原因有短路或总功率过大;
(2)不高于36V的电压对人体才是安全的;
(3)发现有人触电时,应先采取措施使人脱离带电体;
(4)电阻越并越小,相当于增大了其横截面积。
【解答】A、空气开关“跳闸”不一定是出现了短路,也可能是电路中总功率过大,故A说法正确;
B、只有不高于36V的电压对人体才是安全的,故B说法错误;
C、当发现有人触电时,用手把触电的人移开,这样会造成施救者也触电,应切断电源或使用绝缘物体将电线挑开,故C说法错误;
D、工作的用电器越多,相当于导体并联,总电阻会越小,故D说法错误。
故答案为:A
2.下列做法中符合安全用电原则的是( )
A.用湿手按开关 B.将家用电器的金属外壳接地
C.在输电线上晾衣服 D.保险丝熔断后,用铁丝来代替
【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】(1)当人体直接或间接接触火线并形成电流通路的时候,就会有电流流过人体,从而造成触电。
(2)大功率或带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全。对各种电气设备按规定进行定期检查,如发现绝缘损坏、漏电和其他故障,应及时处理;对不能修复的设备,不可使用其带“病”工作,应予以更换。
(3)保险丝的作用就是在电流异常升高到一定的高度的时候,自身熔断切断电流,从而起到保护电路安全运行的作用。
【解答】A、接在电路中的开关属于带电体,用湿手触摸时,水属于导体,有可能使电流通过水传到人体上,使人体触电,十分危险,故A不符合安全用电原则;
B、大功率或带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全,故B符合安全用电原则;
C、在电线上晾湿衣服,电线上的绝缘层有可能破损,从而使人体和带电体接触,就会造成触电事故,十分危险,故C不符合安全用电原则;
D、保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成,在电流过大时能自动切断电源.铁的熔点高,在电流过大时不能自动切断电源,起不到保险的作用,故D不符合安全用电原则。
故答案为:B
3.如图所示的是一种常用的断路器,也叫空气开关。若空气开关跳起后,复位,又立刻跳起,这不可能是( )
A.电路中有短路现象 B.电路中出现了断路现象
C.电路中总电流过大 D.空气开关的额定电流过小
【答案】B
【知识点】熔断器的作用及保险丝的选择方法
【解析】【分析】空气开关是由电磁铁、衔铁、触点和弹簧组成的,当电路中电流过大时,电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁,则脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开,于是主触点在弹簧的作用下被迅速分断。若空气开关跳闸后再复位,又立刻跳起,即说明此时是电流过大造成的,即利用电流过大的原因分析即可。
【解答】A、电路中有短路现象,此时会导致电流过大,故此时会出现上述情况,故正确但不符合题意;
B、电路中出现了断路现象,此时不会发生跳闸,故错误但符合题意;
C、电路中总电流过大,故此时会出现上述情况,故正确但不符合题意;
D、空气开关的额定电流过小,即此时电路中电流超过空气开关的额定电流时,会出现上述情况,故正确但不符合题意。
故答案为:B
4.如图是三脚插头中与用电器金属外壳相连接的插脚比另外两个稍长,这样做是为了( )
A.使插头的造型更美观
B.插入插座中更稳固
C.有利于区分火线与零线插脚
D.插入插座时,确保用电器外壳先接地
【答案】D
【知识点】插座的构造与工作方式
【解析】【分析】接金属外壳的插脚比较长,当三脚插头插入三孔插座,金属外壳首先接地,如果用电器漏电,人体被地线短路,防止发生触电事故。
如果接火线的插脚比较长,当三脚插头插入三孔插座,火线首先和用电器相连,如果用电器漏电,人体接触用电器会间接接触火线,会发生触电事故。
【解答】接金属外壳的插脚比较长,当三脚插头插入三孔插座,金属外壳首先接地,防止用电器漏电时发生触电事故。
故答案为:D
5.将如图所示完好的接线板连入家庭电路中,闭合开关S,指示灯发光。再将台灯插入接线板上的插座,台灯与指示灯都能发光。则( )
A.该接线板的连接线内只有火线和零线
B.台灯与指示灯串联,并受开关S控制
C.该接线板所有插孔都能使测电笔氖管发光
D.台灯与指示灯并联,开关S在干路上
【答案】D
【知识点】插座的构造与工作方式
【解析】【分析】(1)三角插头的中间脚必须接地;
(2)插座与指示灯是并联的;指示灯与开关是串联的;
(3)火线能使测电笔的氖管发光。
【解答】A、根据图示可知,该插头为三脚插头,因此相连的线有火线、零线和地线,故A错误;
BC、开关控制台灯和指示灯,而台灯和指示灯互不影响,因此台灯与指示灯并联,开关S在干路上,故B错误,C正确;
D、从接线板上可以看出,两个三孔插座,两个两孔插座,因此一共有四个插孔与火线相连,即四个插孔能使测电笔氖管发光,故D错误。
故答案为:D
6.如图是一种充电鞋的结构示意图.当人走动时,会驱动磁性转子旋转,使线圈中产生电流,产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池。这种充电鞋的工作原理是( )
A.电磁感应现象 B.电流的磁效应
C.通电线圈在磁场中受力转动 D.磁极间的相互作用
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】据题目中的信息,分析该过程中是产生了电、还是利用了电即可判断。
【解答】充电鞋垫是利用电磁感应现象制成的,磁性飞轮高速旋转,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,给鞋面上的充电电池充电。
故答案为:A
7.鸟儿落在没有绝缘皮的高压线上不会触电死亡,这是因为( )
A.鸟爪上的角质层是绝缘
B.鸟儿对电流的承受能力比较强
C.鸟儿双脚落在同一条导线上,几乎没有电流流过鸟的身体
D.高压线有橡胶外皮
【答案】C
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】解决本题要知道,触电死亡是因为有较大电流通过的原因。
【解答】落在高压线上的鸟儿不会触电死亡,是因为鸟儿双脚落在同一条导线上,几乎没有电流流过鸟的身体,所以不会被电死,故A、B、D不符合题意,只有C符合题意。
故答案为:C
8.发电机是把机械能转化为电能的装置。下图中能作为发电机设计原理的装置是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】发电机是根据电磁感应原理制成的,将机械能转化为电能,分析四幅图中各实验的原理找出符合题意的答案。
【解答】A、图中实验是奥斯特实验,证明了通电导体周围存在磁场,不是发电机的原理;
B、图中实验是电磁感应实验,是发电机的工作原理;
C、图中实验是通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理;
D、图中实验探究的是电磁铁磁性强弱和线圈匝数的关系,不符合题意。
故答案为:B
9.关于图所示甲、乙两种做法的判断,正确的是( )
A.甲正确 B.乙正确
C.甲和乙都正确 D.甲和乙都不正确
【答案】B
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】(1)安全用电的原则:不靠近高压带电体,不接触低压带电体;
(2)避雷针,又名防雷针,是用来保护建筑物物等避免雷击的装置.在高大建筑物顶端安装一根金属棒,用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来,利用金属棒的尖端放电,使云层所带的电和地上的电逐渐中和,从而不会引发事故。
【解答】甲图中,小朋友在高压线下钓鱼,钓鱼竿或者鱼线一旦接触到高压线就有可能造成触电事故,是非常危险的;
乙图中,在现代建筑上安装避雷针,将云层中积聚的电荷导入大地,避免了雷击事故。
故答案为:B
10.如图所示是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置,下列情况可以产生电流的是( )
A.导体棒不动,让磁体上下移动
B.磁体不动,让导体棒沿ab方向前后运动
C.磁体不动,让导体棒绕a端在水平面内转动
D.让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动
【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】蹄形磁铁中,磁感线是从N极指向S极的,而要想产生感应电流,必须让闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,观察导体ab是否切割磁感线是判断的关键。
【解答】图中蹄形磁铁的磁感线是从上端N极指向下端S极的,导体ab切割磁感线运动时,才在闭合电路中产生感应电流。
A、导体棒不动,让磁体上下移动,导体ab不切割磁感线,不能产生感应电流;
B、磁体不动,让导体棒沿ab方向前后运动,导体ab不切割磁感线,不能产生感应电流;
C、磁体不动,让导体棒绕a端在水平面内转动,此时导体ab切割磁感线运动,能产生感应电流;
D、让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动,导体ab和磁体相对静止,不能产生感应电流。
故答案为:C
11.小明在仔细观察如图甲所示的微型电扇结构之后,设想利用微型电扇和电流表制成简易风速计:当风吹动风扇叶片时,电流表指针偏转,且风速越大,电流表示数也越大,图示乙实验中,能说明简易风速计工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】由题意可得,当风叶转动时,会改变电路中电流的大小,因此风速计的原理是利用导体在磁场中切割磁感线,使电路中产生感应电流。分别分析各图的原理,选出符合题意的即可。
【解答】A、是电磁感应实验,即闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线,电路中产生感应电流,与风速计的原理相同,符合题意;
B、是探究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系,不合题意;
C、是探究通电导体在磁场中受力的实验,不合题意;
D、是奥斯特实验,说明了电流的磁效应原理,不合题意。
故答案为:A
12.回顾如图所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程,你认为以下说法正确的是( )
A.让导线在磁场中静止,蹄形磁铁的磁性越强,电流表指针偏转角度越大
B.用匝数较多的线圈代替单根导线,且使线圈在磁场中静止,这时电流表指针偏转角度大些
C.蹄形磁铁固定不动,使导线沿水平方向运动时,电流表指针会发生偏转
D.蹄形磁铁固定不动,使导线沿竖直方向运动时,电流表指针会发生偏转
【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件要概括为两点:(1)闭合的回路;(2)回路中的部分导体做切割磁感线的运动.二者缺一不可。
【解答】A、当导线在磁场中静止时,磁性再强也不会产生感应电流,故A错误;
B、线圈静止时,不会产生感应电流,故B错误;
C、导体沿水平方向运动时,即导线做切割磁感线运动,故可产生电流,电流表指针发生偏转,故C正确;
D、当导线沿竖直方向运动时,导线沿磁感线方向运动,故不切割磁感线,不会产生电流,故D错误。
故答案为:C
13.如图所示是电动机示意图,对于图示的说法,正确的是( )
A.图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈正转到平衡位置
B.图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈受到磁场的作用力而转动
C.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线切割磁感线,线圈中产生电流
D.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线不切割磁感线,线圈中没有电流
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流,发电机是根据电磁感应的原理制成的;
(2)电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
【解答】(1)图中有电源,因此是电动机的原理图,发电机的原理图没有电源,故CD错;
(2)平衡位置指的是线圈与磁场方向垂直的位置,图示的位置不是平衡位置,故A错、B正确。
故答案为:B
14.如图所示为居民家中某房间的电路,电灯L与电热壶均正常工作,在三孔插座上接入电饭煲后,电热壶突然停止工作,灯L仍正常发光,拔出电饭煲的插头,用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔,氖管均发光,此时电路故障可能是( )
A.插座短路 B.电热壶短路 C.AB间断路 D.CD间断路
【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】电热壶突然停止工作,灯L仍正常发光,说明灯泡相连的火线和零线正常,但电路中一定出现断路。
测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只可能是零线断了。
【解答】电灯仍正常工作,说明A、C左边的火线、零线均正常;而把测电笔分别插入三孔插座的左右两孔,氖管均发光,说明火线正常,而零线出现断路现象,因此是CD间发生了断路。
故答案为:D
15.小刚晚上做作业时,把台灯的插头插入插座,闭合台灯开关后,他家所有的照明灯都突然熄灭,检查发现总开关已跳闸,故障可能是( )
A.台灯插头处出现了短路 B.台灯灯泡处出现了短路
C.台灯开关的两接线碰线 D.插座处出现了短路
【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】电路中电流过大的原因:一是短路,二是用电器的总功率过大.这两种情况都会使保险丝烧断或跳闸,使室内电灯立即全都熄灭,因为是台灯,功率不会太大,可能是发生了短路,据此分析。
【解答】A、若台灯的插头短路,即应该插上插头后保险丝就烧断,而不是闭合开关后,故不符合题意;
B、台灯的灯泡短路,当插头插入插座时,若闭合开关,会造成电源短路,使保险丝烧断或跳闸,使室内电灯立即全都熄灭,故符合题意;
C、台灯的开关内短路,此时台灯的灯泡不经开关的控制,即始终发光,但不会发生电源短路,不符合题意;
D、若插座短路,即应该还没有插台灯时,保险丝就烧断,故不符合题意。
故答案为:B
16.如图,课外探究小组的同学,把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合回路。两个同学迅速摇动这条电线,可以发电使电流表发生偏转。你认为这两个同学朝哪个方向站立时,发电的可能性比较大?( )
A.朝东西方向站立 B.朝南略偏东方向站立
C.朝南北方向站立 D.朝北略偏东方向站立
【答案】A
【知识点】地磁场;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件:一是闭合回路中的一部分导体;二是必须做切割磁感线运动;因此要使产生的感应电流变大,就要使导体切割更多的磁感线,结合地磁场的方向即可确定这两个同学的站立方向。
【解答】由于地球的周围存在磁场,且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极,所以当两个同学朝东西方向站立,并迅速摇动电线时,导线就会做切割磁感线运动,则电路中就产生了感应电流,人、同时电流表的指针发生偏转。
故答案为:A
17.如图所示的家庭电路中,下列有关分析不正确的是( )
A.各元件连接符合安全用电规划 B.电灯与控制开关是串联的
C.两孔插座和三孔插座是并联的 D.闸刀开关可以用空气开关替代
【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)灯泡的正确连接方法:火线首先接入开关,然后进入灯泡顶端的金属点,零线直接进入螺旋套。
(2)三孔插座的正确接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
(3)家庭电路中的用电器和插座之间应该是并联的。
(4)空气开关与闸刀开关的作用相同。
【解答】A、灯泡的连接方法:火线首先接入开关,再入灯泡顶端的金属点,零线直接接入螺旋套.开关既能控制灯泡,又能在灯泡损坏时,断开开关,切断了火线,安全的更换灯泡,所以A错误;
B、开关要控制用电器,因此电灯与控制开关是串联的,所以B正确;
C、家庭电路中的用电器、两孔插座和三孔插座是并联的,所以C正确;
D、在家庭电路中,空气开关与闸刀开关的作用相同,因此闸刀开关可以用空气开关替代,所以D正确。
故答案为:A
18.某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器和开关。对此电路,下列说法正确的是( )
A.火线上的保险丝应该改装到零线上
B.甲处应装用电器,乙处应装开关
C.当用电器功率增大时,通过保险丝的电流就增大
D.当保险丝熔断后,可以用铜丝代替
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)家庭电路中,为了安全,保险丝要接在火线上,开关也应接在火线上;
(2)家庭电路中,各用电器之间是并联的,同时使用的用电器越多,干路中的电流越大,保险丝就越容易熔断。
【解答】A、为了安全,保险丝应接在火线上,而不是零线上,故A错误;
B、按照安全用电的要求,甲处安装开关,乙处安装电灯,故B错误;
C、家庭电路中用电器是并联的,同时使用的越多,电路中的总功率越大,而电路两端的电压是不变的,根据P=UI,电路中的电流越大,故C正确;
D、电路中电流增大时,超过保险丝的熔断电流值,保险丝就会熔断,因此当保险丝熔断后,不可以用铜丝代替,故D错误。
故答案为:C
19.如图所示是《科学》教材中的几个实验,其中图文描述不一致的是( )
A.磁极间相互作用
B.铁棒被磁化
C.通电导体周围存在磁场
D.磁场对通电导线的作用
【答案】D
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;电磁感应
【解析】【分析】1、磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
2、原来没有磁性的物体靠近磁体(或与磁体摩擦)后具有磁性的现象是磁化;
3、丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场;
4、电磁感应现象是闭合电路的部分导体切割磁感线运动时,产生电流。
【解答】A、图文描述的是磁极间的相互作用规律,故A正确;
B、图文描述的是铁棒被磁化,故B正确;
C、图文描述的是电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场,故C正确;
D、图文描述的是电磁感应现象,图中没有电源,并不是描述磁场对通电导线的作用,故D错误。
故答案为:D
20.下图给出了小科设计的楼梯照明电灯的四种控制电路,其中S1、S2分别为楼上和楼下的开关(都是单刀双掷开关)。要求拨动其中任一开关,都能改变电灯原来发光或熄灭的状态。在实际应用中最好的方案是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】开关控制灯泡时,火线首先进入开关,然后再进入灯泡,零线直接进入灯泡。
单刀双掷开关的动触头(也就是单刀)一定接在火线和灯泡之间。
【解答】A、此时电路处于断开状态,灯泡不能发光,当扳动S2时,电路处于闭合状态,灯泡发光。再扳动S1时,电路又处于断开状态,灯泡不能发光.符合题意;故A正确;
B、灯泡与火线相连,不符合安全用电知识;故B错误;
C、此时电路处于断开状态,灯泡不能发光,当扳动S2时,电路处于断开状态,灯泡仍不能发光,故C错误;
D、此时电路处于闭合状态,灯泡发光,当扳动S2时,电路处于断开状态,灯泡不能发光.再扳动S1时,电路是断路。不符合题意.故D错误。
故答案为:A
二、填空题(每空1分,共24分)
21.如图所示是某同学家中烧水时的电水壶的接电线示意图。电水壶在正常工作的情况下,“L”和“N”两根导线之间的电压为 V,若用测电笔去接触“L”和“N”两根导线,其中,能使测电笔内的氖管发红的导线是 (选填“L”和“N”)。
【答案】220;L
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】家庭电路的火线和零线之间的电压是220V;验电笔是用来辨别火线和零线的,用手接触笔尾的金属体,笔尖接触导线,验电笔的氖管发光,说明接触的是火线。
【解答】“L”和“N”两根导线分别是火线和零线,它们之间的电压为220V;能使验电笔内的辉光管发红色辉光的导线是火线。
故答案为:220 L
22.如图是研究电磁感应现象的实验装置,要使电流表的指针发生偏转,则需先 ,再使导体ab做 运动;正常实验中当使导体ab左右摆动时,会发现电流表的指针 (选填“只是偏转”“左右摆动”或“不动”)。
【答案】闭合开关;切割磁感线;左右摆动
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流。由此可知产生电流的条件之一是导体做切割磁感线运动。
【解答】如图要使电流表A的指针发生偏转,则需先闭合开关,再使导体ab做切割磁感线运动。
蹄形磁铁的磁感线是上下指向的,导体ab水平运动时,能切割磁感线,竖直运动时,不能切割磁感线。所以闭合开关后,导体棒ab在水平方向运动时,会产生感应电流,电流表指针会发生偏转。导体ab左右摆动时,切割磁感线运动的方向改变,感应电流的方向改变,电流表A的指针左右摆动。
故答案为:闭合开关 切割磁感线 左右摆动
23.在“装配直流电动机模型”的实验中,最方便地改变转子的转向的方法是改变电流的 ;最方便地改变转子的转速的方法是改变电流的 ;接通电源时,电动机的线圈不能处于 位置。
【答案】方向;大小;平衡
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关;所受力的大小与磁场的强弱、线圈的匝数、线圈电阻和通过线圈的电流等因素有关。
(2)电动机的线圈处于平衡位置时,线圈不同位置所受力的方向相反,作用效果相互抵消.因此可以使线圈无法转动。
【解答】电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,故“装配直流电动机模型”的实验中,最方便地改变转子的转向的方法是改变电流的方向;最方便地改变转子的转速的方法是改变电流的大小;电动机的线圈处于平衡位置时,线圈不同位置所受力的方向相反,作用效果相互抵消,故接通电源时,电动机的线圈不能处于平衡位置。
故答案为:方向 大小 平衡
24.如图中A、B两点均是灯头接导线的螺丝,当电路中的开关都断开时,站在地上的人用手接触电路中的A点,他 触电;用手接触电路中的B点,他 触电(选填“会”或“不会”)。
【答案】会;不会
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】开关控制灯泡时,火线首先进入开关,再进入灯泡,这样开关能控制灯泡,同时断开开关,切断火线,接触电灯不会发生触电事故。
【解答】左端的开关和灯泡:断开开关,A处还和火线相连,接触A点,接触火线,发生触电事故。
右端的开关和灯泡:断开开关,切断火线,B处和火线断开,接触B点,不会触电事故。
故答案为:会 不会
25.小明在做“探讨什么情况下磁可以生电”实验时,连接了如图所示的实验装置,PQ,MN为两平行金属导线,水平放置,相距L,两导轨右侧连接定值电阻R,一金属棒垂直搁在两导轨上,与导轨接触良好,接触点分别为a、b。现把该装置放入一大小、方向均不变的磁场区域内、用力F拉动金属棒沿导轨匀速运动时,在闭合回路可产生感应电流,当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为a→b,忽略所有摩擦阻力和除R外其他电阻,则:
(1)当向左拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为 ;
(2)当向右拉动金属棒时,金属棒相当于电源给电阻R供电,则此时金属棒的 (选填“a”或“b”)端相当于电源的正极。
【答案】(1)b→a
(2)b
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】(1)当闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流,产生的电流叫感应电流.感应电流的方向与导体运动的方向有关.
(2)在电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极.
【解答】解:(1)由题意知,当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为a→b,当向左拉动金属棒时,金属棒运动的方向改变,通过金属棒的电流方向为b→a;
(2)当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为a→b,在金属棒的外部电流的方向是从b-a,因为在电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极,所以b端相当于电源的正极;
26.如图甲所示是测电笔的结构,图乙和图丙中,正确使用测电笔的是图 ,当用它插入插座的左孔时氖管不亮,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的 孔。测电笔内部有一个大电阻,它的作用是 。若测电笔氖管发光放电时的电流为0.36 mA,人体的安全电压为36 V,则当测电笔的笔尖接触家庭电路的火线时要使人能处于安全状态,此大电阻的阻值至少应为 Ω。(不计氖管发光时的电阻)
【答案】丙;右;分压保护作用;511.1×103
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】(1)测电笔是用来辨别零线和火线的工具,测电笔内阻很大,使用测电笔时,通过它的电流很小;使用测电笔时,应用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,若氖管不发光,表明测电笔和人体加在零线和大地之间,测电笔接触的是零线。
(2)对人体的安全电压不高于36V,根据串联电路的电压特点求出大电阻两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出大电阻的最小阻值。
【解答】(1)测电笔的用途:辨别火线和零线。容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体。笔尖属于导体。测电笔的使用方法:使用测电笔时,手要接触测电笔尾部的金属体。笔尖接触电线,氖管发光表明接触的是火线,不发光是零线.在图乙和图丙中,正确使用试电笔的是图丙,当用它插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座右孔。当笔尖接触火线时,人体电阻与试电笔电阻串联接在220V的电源上,根据欧姆定律可知,要使通过人体电流不超过安全电流,试电笔的电阻阻值要很大,起到分压保护作用。
(2)人体接触安全电压最大为36V,家庭电路的电压为220V,
串联电路中总电压等于各分电压之和。
所以大电阻两端的电压:UR=U-U人=220V-36V=184V,
在串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得,大电阻的最小值:
R=U/I=184V/0.36×10 3A= 511.1×103Ω。
故答案为:丙 右 分压保护作用 511.1×103
27.根据所学知识,完成问题:
(1)如图甲所示,当悬挂着的导体棒ab在磁场中左右运动时,观察到小量程电流表的指针会摆动,随着对这种现象的深入研究,人们发明制造了 机。
(2)如图乙所示是一种“手摇充电式电筒”,握住它上下摇动就能自动充电。从透明外壳可观察到内部有固定线圈;摇动时可感觉到内部有一个物块在来回滑动,据此猜测,这种电筒的制造原理是 ,其中那个滑动的物块是 。
【答案】(1)发电
(2)电磁感应现象;磁铁
【知识点】发电机的构造和原理;探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】(1)掌握电磁感应现象.
(2)当闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动时,回路中可以产生感应电流.
【解答】解:(1)当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针发生了偏转,说明电路中有电流产生;这种现象就叫电磁感应现象;因此人们发明制造了发电机,实现了机械能向电能的转化.
(2)“手摇充电式电筒”消耗了机械能产生了电能;握住它上下摇动为了让线圈切割磁感线产生感应电流,故是利用了电磁感应原理;由于线圈是固定的,因此那个滑动的物块是磁铁.
故答案为:(1)发电;(2)电磁感应现象;磁铁.
28.如图所示是小华依据所学简单电路知识设计的控制楼梯灯的三种方案电路。从安全用电角度对方案进行评估,其中合理的是 ,理由是 。
【答案】a;方案a火线接开关后,与电灯连接,方案b、c电灯可能被直接连接到火线上,存在安全隐患
【知识点】串、并联电路的设计;家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)家庭电路中触电,是人体直接或间接接触火线并构成通路造成的;
(2)本题中安全用电主要指的是在家庭电路中,开关要接在火线上,还是零线上;
(3)开关接在零线上时,尽管也能控制电路,但是开关断开后,火线仍与电灯连接,人接触上就会有危险。
【解答】(1)电灯电线连接时,为了安全开关接在火线上,当开关断开时,人接触电灯才不会有危险。
(2)如果电源的左端是火线,这三个方案都能起到控制电灯的作用,实现上下楼都能开灯和关灯,但是方案b、c电灯可能被直接连接到火线上,存在安全隐患.
故答案为:a 方案a火线接开关后,与电灯连接,方案b、c电灯可能被直接连接到火线上,存在安全隐患
29.家里某用电器发生短路,熔丝立即熔断,用下列方法进行检测,如图所示,断开所有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”,与熔断的熔丝并联,然后只闭合S、S1,若L正常发光,说明L1 ;只闭合S、S2,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明L2 。(填“正常”、“短路”或“断路”)。通常人体安全电压 ,生活中要注意用电安全。
【答案】短路;正常;不高于36V
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】(1)当检验灯泡发光而亮度不够,则加在灯泡上必有电压,但此电压应小于220V,则此时应该是检验灯泡与另一电阻(如另一灯泡)串联接在火线与零线之间.当检验灯泡正常发光时,该灯泡两端的电压应为220V,则此时一定是灯泡的一端与火线相接,另一端与零线相接。
(2)对于人体的安全电压是不高于36V的电压。
【解答】家用电器工作电压为220V,将一个普通的白炽灯L与那个熔断的熔丝并联,如图所示闭合闸刀开关,然后逐个合上各用电器的开关,若发现校验灯发出暗红色的光 (发光不正常),此校验灯电压应小于220V,则此时应该是检验灯泡与另一电阻(如另一灯泡)串联接在火线与零线之间,故该支路没有短路,故正常。
当检验灯泡正常发光时,该灯泡两端的电压应为220V,则此时一定是灯泡L1发生了短路。
经验表明,对于人体的安全电压是不高于36V的电压。
故答案为:短路 正常 不高于36V
三、实验探究题(每空2分,共24分)
30.科学研究需要“大胆猜测、小心求证”。下面是对“感应电流的大小跟哪些因素有关”所作的猜测与求证。
猜测1:可能与导线切割磁感线的速度有关;
猜测2:可能与导线切割磁感线的方向有关;
猜测3:可能与切割磁感线的导线条数有关。
(1)为了验证以上猜测,某同学先后用图甲和图乙的装置进行实验。你认为他的实验是为了验证上述哪个猜测? 。
(2)要利用图甲的装置来验证猜测1,在进行对照实验时,其操作上的区别是 。
【答案】(1)猜测3
(2)磁铁或线圈的速度不同
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)根据图甲和图乙可知,磁铁的运动方向相同,线圈的匝数不同,说明磁感线的条数不同。
(2)探究感应电流的大小与导线切割磁感线的速度有关时,根据控制变量的思路,只改变切割磁感线的速度,其它因素不变。
【解答】(1)根据图甲和图乙可知,线圈的匝数不同,因此探究感应电流的大小与切割磁感线的导线条数有关,即猜想3。
(2)猜想1是探究感应电流的大小与导线切割磁感线的速度有关,要利用图甲探究猜想1,需改变磁铁或线圈的速度不同。
故答案为:(1)猜测3;(2)磁铁或线圈的速度不同
31.如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置,闭合开关后,铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路。小明将实验中观察到的现象记录在下表中。
次数 开关 磁场方向 导体ab的 运动方向 电流表指针 的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 断开 上N下S 向左运动 不偏转
3 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
4 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
5 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
7 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
8 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
(1)通过比较实验次数3和4(或7和8)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与 有关。
(2)通过比较实验次数3和7(或4和8)可知:在导体切割磁感线运动方向不变时,感应电流的方向与 有关。
(3)小明通过以上实验分析得出:闭合电路中的一部分导体在磁场里做 时,导体中就会产生感应电流。
(4)针对这个实验,小明作了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想,为了验证小明的猜想,请你帮他设计主要的实验步骤,并对实验结果进行分析判断。
主要步骤: 。
分析判断: 。
【答案】(1)导体切割磁感线的运动方向
(2)磁场方向
(3)切割磁感线运动
(4)改变磁场强弱,让导体ab以相同的速度做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小;如果电流表指针偏转幅度相同,说明感应电流的大小与磁场的强弱无关;如果电流表指针偏转幅度不相同,说明感应电流的大小与磁场强弱有关
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)比较实验3和4(或7和8)可知:在磁场方向一定时,导体切割磁感线运动方向改变,感应电流的方向就改变.
(2)比较实验3和7(或4和8)可知:在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变时,磁场方向改变,感应电流的方向就改变.
(3)产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里是静止还是运动,若运动,分析是什么性质的运动;
(4)电磁感应现象中能量是由机械能转化成电能.
【解答】解:(1)若磁场方向不变时,只改变导体运动方向,感应电流方向变化,则说明感应电流方向与导体运动方向有关;
(2)若在导体运动方向不变时,改变磁场方向,感应电流方向变化,则说明感应电流方向与磁场方向有关;
(3)产生感应电流的现象中,闭合电路中的部分导体在磁场里的运动方向与磁场方向垂直;即导体中产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动.
(4)因为导体运动速度、磁场的强弱都影响了感应电流的大小,所以要验证“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想应采用控制变量法;即:保持导体AB切割磁感线运动速度不变,改变磁场强弱.
因我们采取转换法,利用电流表指针的偏转幅度表示感应电流的大小,所以实验结果的分析是:如果电流表指针偏转幅度相同,说明感应电流的大小与磁场的强弱无关;如果电流表指针偏转幅度不相同,说明感应电流的大小与磁场强弱有关.
故答案为:(1)导体切割磁感线运动方向;
(2)磁场方向;
(3)切割磁感线运动;
(4)主要步骤:改变磁场强弱,让导体ab以相同的速度做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小.
分析判断:如果电流表指针偏转幅度相同,说明感应电流的大小与磁场的强弱无关;如果电流表指针偏转幅度不相同,说明感应电流的大小与磁场强弱有关.
32.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件如图所示,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动方向。
(1)步骤一:导体水平左右运动,如图甲所示,电流计指针 ,这是因为 。
(2)步骤二:导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针 ,这是因为 。
(3)步骤三:导体水平左右运动,如图丙所示,电流计指针偏转,电路中有电流产生。
综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是: 。
【答案】(1)不发生偏转;开关没有闭合
(2)不发生偏转;导体没有做切割磁感线运动
(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律;探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】
(1)导体水平左右运动,如图甲所示,电流计指针不偏转,因为开关没有闭合;
(2)导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针不发生偏转,因为导体没有作切割磁感线运动;
(3)导体水平左右运动,如图丙所示,电流计指针偏转,电路中有电流产生;
由此可得出,感应电流产生的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流。
故答案为:不偏转;开关没有闭合;不偏转,导体没有作切割磁感线运动;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
四、解答题(每空2分,共12分)
33.材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如右图所示。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里,观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时,小磁针发生明显偏转的是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于 的科学猜想。
(3)科拉顿的实验中, (选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转,你提出的一种改进方法是 。
【答案】(1)甲
(2)磁能产生电
(3)已经;将电流表等器材置于同一房间
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)1820年奥斯特发现:当小磁针发生偏转时,说明了磁场的存在,当电流方向改变时,产生的磁场的方向也改变,故小磁针的偏转方向也改变.
(2)法拉第发现了电磁感应现象.
(3)产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体切割磁感线运动.
【解答】解:(1)当通电导线与小磁针平行时,小磁针发生明显偏转;
(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于磁能产生电的科学猜想;
(3)由所给材料可知在科拉顿的实验中已经满足产生感应电流的条件.要使他能观察到电流表指针偏转可以将电流表等器材置于同一房间.
故答案为:(1)甲;(2)磁能产生电;(3)已经;将电流表等器材置于同一房间(其他合理答案均可).
34.小明触摸电冰箱门时感到手“麻”,下表列出小明对造成手“麻”原因的四种猜想,
序号 猜想
A 火线断路
B 火、零线短接
C 火线与电冰箱的金属外壳接触
D 电冰箱的金属外壳接了地线
(1)你认为其中的 猜想是合理的(填写序号)。
(2)理由是 。
【答案】(1)C
(2)火线断路不会引起“麻”的感觉;火、零线短路将引起电路短路;电冰箱的金属外壳接了地线时已经避免金属外壳带电
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】掌握断路与短路现象的区别,知道对于金属外壳的家用电器,金属外壳一定接地,防止因外壳漏电而发生触电事故.
【解答】1、火线断路,电路中没有电流通过,不会发生触电事故;
2、火、零线短接会使熔丝被烧断,不会发生触电事故;
3、火线与电冰箱的金属外壳接触,会发生触电事故,造成手“麻”感觉;
4、电冰箱的金属壳接地符合安全用电原则,不会发生触电事故.
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