华师大版 八下科学《第五章 电和磁》 拓展训练（含解析）

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八下科学《第五章 电和磁》 拓展训练
一．选择题（共7小题）
1．关于磁场和磁感线，以下说法正确的是（　　）
①磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
④越靠近磁极的地方磁感线越密
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
2．小明和同学去春游，期间急需用电，学习完相应知识以后，小明突发奇想，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，形成闭合导体回路，两个同学迅速摇动这条电线可以发电，以下说法不正确的是（　　）
A．摇绳发电现象利用了电磁感应的原理
B．摇绳发电是其它形式的能转化为电能的过程
C．两个同学东西方向站立时发电的可能性较大
D．两个同学南北方向站立时发电的可能性较大
3．当一根直导线在磁场中运动时，下列说法正确的是（　　）
A．导线两端可能产生感应电压
B．导线两端必定产生感应电压
C．导线中一定有感应电流产生
D．感应电流和感应电压一定同时产生
4．小天发现撒在磁铁上方有机玻璃板上的铁屑能有序排列，如图所示，对此分析不正确的是（　　）
A．仿照铁屑的排列情况可以画出磁感线
B．铁屑的排列显示出实际不存在的磁场
C．铁屑分布密的位置磁场强，分布疏的位置磁场弱
D．对比两种磁体周围铁屑的分布，说明磁场是有序的
5．在一次实验中，小天连接了如图所示的电路，电磁铁B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁周围空间的磁感线从B端发出到A端
B．小磁针在如图的位置能静止
C．只对调电源的正负极，电磁铁的磁场方向不变
D．滑片P右移，电磁铁磁性增强
6．如图所示电路可以探究巨磁电阻的特性：闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动，观察到指示灯变亮。那么（　　）
A．电磁铁右端为N极
B．电磁铁磁性减弱
C．巨磁电阻两端电压增大
D．巨磁电阻的阻值随磁场增强而变小
7．对于图中所示的四幅图，以下说法正确的是（　　）
A．甲图中通电导线周围存在着磁场，如果将小磁针移走，该磁场将消失
B．乙图中闭合开关，通电螺线管右端为N极
C．丙图中闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N、S极，导体的运动方向不变
D．丁图中绝缘体接触验电器金属球后验电器的金属箔张开一定角度，说明该棒带正电
二．填空题（共11小题）
8．如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b点的磁场比a点的磁场 　 　（填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 　 　（填“P”或“Q”）处。
9．小天在实验室中验证奥斯特实验，当直导线中通过如图所示的电流时，S极将偏向 　 　（填“纸内”或“纸外”）；但是当小天做实验时，检查实验装置无误，但是小磁针却没有发生偏转。可能是因为通电直导线沿 　 　方向摆放了。（填“东西”或“南北”）
10．如图甲为奥斯特实验。当水平导线中通有如图所示的电流时，小磁针S极将偏向纸外，要使实验效果更加明显，应使通电导线沿 　 　（东西/南北）方向放置，乙图是“探究通电螺线管外部磁场”的实验，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑，放小磁针的目的是 　 　，闭合开关后为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况，接下来的操作是 　 　。
11．如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，小磁针静止时左端为 　 　（填“S”或“N”）极。当滑片P向右滑动时，铁块始终静止，铁块受到的摩擦力的大小将 　 　。（填“变大”、“变小”或“不变”）
12．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁水平放置且左端固定。当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向左移动，条形磁铁仍然静止。在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力的大小　 　（填“变大”或“变小”或“不变”）方向如何？　 　。
13．如图所示，闭合开关S，当滑片P向b端移动时，电磁铁的磁性 　 　（选填“增强”或“变弱”），条形磁体对水平地面的压力 　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
14．一个空心小铁球漂浮在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的　 　极，当滑片P向右滑动，空心小铁球所受浮力　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
15．电与磁的联系可以由以下三个实验来证实：
（1）如图所示，图1中显示的是 　 　实验，它证明了 　 　。
（2）如图2所示实验证实了 　 　，实验过程中能量转化过程是 　 　。
（3）如图3所示实验可以研究 　 　现象，利用此原理可制成 　 　机。
16．电磁的相互转换是人类进入电力时代的标志。
（1）小科同学设计了如图甲所示的装置来探究通电螺线管周围的磁场。
①小科在螺线管周围不同位置摆放小磁针的目的是确定通电螺线管周围磁场的 　 　。
②小科调换电源正负极接线后再闭合开关，发现小磁针指向发生改变，该现象说明通电螺线管外部的磁场方向与 　 　有关。
（2）接着小科连接电路，如图乙所示。闭合开关，保持直导线ab不动，向右移动蹄形磁铁，灵敏电流计指针 　 　（选填“能”或“不能”）发生偏转。这是 　 　现象
17．在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。由图可知，元件甲的电阻是　 　Ω，将元件甲、乙并联后接在电压为2.5V的电源两端，则干路中的总电流是　 　A。
18．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为　 　V，R2的最大阻值为　 　Ω。
三．计算题（共2小题）
19．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20Ω。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.6A；当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.75A。求：
（1）电源电压为多少？
（2）R2的阻值为多少？
（3）当S2、S3断开，S1闭合时，电阻R1两端的电压为多少？
20．许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载，为了能抓拍超载车辆，小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理，如图甲为该超载记录器原理图，已知电源电压U＝10V，线圈电阻R0＝5Ω，保护电阻R1＝10Ω，Rx为压敏电阻，当车辆驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示，当电压表示数达到或超过4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。试问：（g取10N/kg）
（1）在控制电路中，当压敏电阻Rx受到的压力增大时，电磁铁的磁性将　 　（选填“增强”“减弱”或“不变”）。
（2）当一辆总质量为15t的大货车过桥时，请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作？
（3）若电压表量程为0﹣5V，该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少？
四．作图题（共2小题）
21．在“探究通电螺线管周围的磁场方向”的实验中，在螺线管附近放置了一枚小磁针，通电后小磁针静止时的指向如图所示。请在图中标出螺线管的N极和小磁针的N极。
22．某同学想利用电磁继电器制成一个温度自动报警器，实现对温控箱内的温度监控。用如下图所示带金属触丝的水银温度计和电磁继电器组装成自动报警器，正常情况下绿灯亮，当温控箱内温度升高到一定温度时。红灯亮（绿灯熄灭）．请按此要求连接电路（红、绿灯的额定电压相同）。
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．关于磁场和磁感线，以下说法正确的是（　　）
①磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
④越靠近磁极的地方磁感线越密
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
【解答】解：①磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故①正确；
②磁感线是不存在的，是为了研究方便假象的一些有方向的曲线，故②错误；
③磁体周围的磁感线从N极发出，回到磁体S极，故③正确；
④越靠近磁极的地方磁感线越密，故④正确；
故正确的是①③④，故选C。
故选：C。
2．小明和同学去春游，期间急需用电，学习完相应知识以后，小明突发奇想，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，形成闭合导体回路，两个同学迅速摇动这条电线可以发电，以下说法不正确的是（　　）
A．摇绳发电现象利用了电磁感应的原理
B．摇绳发电是其它形式的能转化为电能的过程
C．两个同学东西方向站立时发电的可能性较大
D．两个同学南北方向站立时发电的可能性较大
【解答】解：A、摇绳时在地磁场中切割磁感线，导线中会产生感应电流，利用了电磁感应现象，故A正确；
B、摇绳发电是其它形式的能（机械能）转化为电能的过程，故B正确；
CD、因为地磁场大致沿着南北方向，所以导线应该沿着东西方向才能更好的切割磁感线，故C正确，D错误。
故选：D。
3．当一根直导线在磁场中运动时，下列说法正确的是（　　）
A．导线两端可能产生感应电压
B．导线两端必定产生感应电压
C．导线中一定有感应电流产生
D．感应电流和感应电压一定同时产生
【解答】解：（1）当一根直导线在磁场中做切割磁感线运动时，导线两端必定产生感应电压，故A正确，B不正确；
（2）产生感应电流的条件有两个：一是整个电路是闭合的，二是处在磁场中的导体在磁场中做切割磁感线运动，故CD错误。
故选：A。
4．小天发现撒在磁铁上方有机玻璃板上的铁屑能有序排列，如图所示，对此分析不正确的是（　　）
A．仿照铁屑的排列情况可以画出磁感线
B．铁屑的排列显示出实际不存在的磁场
C．铁屑分布密的位置磁场强，分布疏的位置磁场弱
D．对比两种磁体周围铁屑的分布，说明磁场是有序的
【解答】解：A、仿照铁屑的排列情况可以画出磁感线，故A正确；
B、铁屑的排列显示出实际存在的磁场，故B错误；
C、铁屑分布密的位置磁场强，分布疏的位置磁场弱，故C正确；
D、对比两种磁体周围铁屑的分布，说明磁场是有序的，排列是有规则的，故D正确。
故选：B。
5．在一次实验中，小天连接了如图所示的电路，电磁铁B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁周围空间的磁感线从B端发出到A端
B．小磁针在如图的位置能静止
C．只对调电源的正负极，电磁铁的磁场方向不变
D．滑片P右移，电磁铁磁性增强
【解答】解：A、由图知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的A端是N极，B端是S极，在磁体外部，磁感线从磁体N极出发，回到S极，因此电磁铁周围空间的磁感线从A端发出到B端，故A错误；
B、由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，即S极水平指向右，因此小磁针在如图的位置不能静止，故B错误；
C、只对调电源的正负极，线圈中的电流方向改变，因此电磁铁的磁场方向改变，故C错误；
D、当滑动变阻器滑动片P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，则电磁铁的磁性变强，故D正确。
故选：D。
6．如图所示电路可以探究巨磁电阻的特性：闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动，观察到指示灯变亮。那么（　　）
A．电磁铁右端为N极
B．电磁铁磁性减弱
C．巨磁电阻两端电压增大
D．巨磁电阻的阻值随磁场增强而变小
【解答】解：
A、利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误；
B、两开关都闭合时，滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，由欧姆定律可知，电磁铁中的电流增大，则电磁铁的磁场增强，故B错误。
C、由于指示灯变亮，则说明指示灯所在电路电流变大，由U＝IR可知灯泡两端电压变大，所以巨磁电阻两端的电压变小，故错误；
D、由B知电磁铁的磁场增强，左边电路电流变大，所以巨磁电阻的阻值变小。所以据此巨磁电阻随磁场的增强而变小，反之巨磁电阻随磁场减弱而变大。故D正确。
故选：D。
7．对于图中所示的四幅图，以下说法正确的是（　　）
A．甲图中通电导线周围存在着磁场，如果将小磁针移走，该磁场将消失
B．乙图中闭合开关，通电螺线管右端为N极
C．丙图中闭合开关，保持电流方向不变，对调磁体的N、S极，导体的运动方向不变
D．丁图中绝缘体接触验电器金属球后验电器的金属箔张开一定角度，说明该棒带正电
【解答】解：
A、通电导线周围存在磁场，将小磁针移走，磁场仍存在，故A错误；
B、根据图中电源的正极在右侧，可知螺线管中电流方向是由右侧进入左侧流出，故利用安培定则可知通电螺线管的右端为N极，故B正确；
C、通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向有关，电流方向不变，对调磁体的N、S极即改变了磁场方向，导体棒摆动方向将改变，故C错误；
D、丁图中绝缘棒接触验电器后，验电器的金属箔张开一定角度，是因为箔片带上了同种电荷，可能是正电，也可能是负电，故D错误。
故选：B。
二．填空题（共11小题）
8．如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b点的磁场比a点的磁场 　强　（填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 　Q　（填“P”或“Q”）处。
【解答】解：（1）根据图片可知，b点的磁感线比a点的磁感线更稠密，则b点的磁场比a点的磁场更强。
（2）根据图片可知，b点时的磁场方向指向Q，则该点的小磁针静止时，N极指向Q。
故答案为：强；Q。
9．小天在实验室中验证奥斯特实验，当直导线中通过如图所示的电流时，S极将偏向 　纸外　（填“纸内”或“纸外”）；但是当小天做实验时，检查实验装置无误，但是小磁针却没有发生偏转。可能是因为通电直导线沿 　东西　方向摆放了。（填“东西”或“南北”）
【解答】解：（1）根据安培定则可知，在判断直导线的磁场时，大拇指指向电流的方向，四指环绕方向为磁场方向。又知道小磁针N极的方向与磁场方向一致，所以N极将偏向纸里，S极将偏向纸外；
（2）由于小磁针静止时要指南北方向，在验证电流周围有磁场时，一般也把直导线南北放置，这样导线下方的小磁针偏转，不再指示南北，更能说明是受到了新的磁场的作用，使实验更具说服力。
故答案为：纸外；南北。
10．如图甲为奥斯特实验。当水平导线中通有如图所示的电流时，小磁针S极将偏向纸外，要使实验效果更加明显，应使通电导线沿 　南北　（东西/南北）方向放置，乙图是“探究通电螺线管外部磁场”的实验，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑，放小磁针的目的是 　显示磁场的方向　，闭合开关后为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况，接下来的操作是 　轻敲玻璃板　。
【解答】解：（1）由于考虑地磁场的影响，所以在验证电流周围有磁场时，应使通电导线沿南北放置，这样导线下方的小磁针偏转会更明显。
（2）实验中，放小磁针的目的是显示磁场的方向；
在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给螺线管通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，应减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，需轻敲有机玻璃板，使铁屑在磁场力作用下动起来，更形象地观察磁场的分布特点。
故答案为：南北；显示磁场的方向；轻敲玻璃板。
11．如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，小磁针静止时左端为 　S　（填“S”或“N”）极。当滑片P向右滑动时，铁块始终静止，铁块受到的摩擦力的大小将 　变大　。（填“变大”、“变小”或“不变”）
【解答】解：根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则用右手握住导线，让四指指向电流方向，则大拇指指向右端，即螺线管的左端为N极，右端为S极，当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可知，相互靠近的一定是异名磁极，因此可以确定小磁针的左端为S极，右端为N极。
当滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，通电螺线管的磁性变强，对铁块的吸引力变大，故铁块受到的摩擦力将变大。
故答案为：S；变大。
12．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁水平放置且左端固定。当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向左移动，条形磁铁仍然静止。在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力的大小　变大　（填“变大”或“变小”或“不变”）方向如何？　水平向左　。
【解答】解：由图可知，螺线管中的电流方向是从右端流入左端流出，结合螺线管的绕向，由安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极；根据磁极间作用规律可知，条形磁铁左端要受到电磁铁对它一个向右的排斥力；
条形磁铁在向左吸引力的作用下仍处于平衡状态，说明其在水平方向上受到平衡力的作用，由此可知，桌面对条形磁铁有一个向左的摩擦力来平衡排斥力，当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强，电磁铁对条形磁铁的排斥力增大；由于条形磁铁仍然静止，摩擦力始终等于电磁铁的排斥力，所以摩擦力也随之增大。
故答案为：变大；水平向左。
13．如图所示，闭合开关S，当滑片P向b端移动时，电磁铁的磁性 　变弱　（选填“增强”或“变弱”），条形磁体对水平地面的压力 　减小　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【解答】解：
（1）闭合开关S，当滑片P向b端移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，则电磁铁的磁性变弱；
（2）开关闭合，电流从螺线管的上方流入，根据安培定则可知电磁铁的下端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁对条形磁体有向下的斥力；当滑片P向b端移动时，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，电磁铁对条形磁体向下的斥力减小，所以条形磁体对水平地面的压力会减小。
故答案为：变弱；减小。
14．一个空心小铁球漂浮在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的　S　极，当滑片P向右滑动，空心小铁球所受浮力　减小　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【解答】解：（1）如图，电流从螺线管的上端进入，下端流出，根据安培定则可以判断电磁铁的B端是N极，A端是S极。
（2）电磁铁磁性的强弱跟电流的大小、线圈的匝数，当线圈的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
如图，当滑片P向右滑动，电源电压一定，电路的电阻变大，电路电流变小，线圈的匝数不变，所以电磁铁的磁性减弱，电磁铁对小球的吸引力减小，小球静止在水面上，竖直向下的重力和磁力、竖直向上的浮力，重力与磁力之和等于浮力，重力不变，磁力减小，则浮力将减小。
故答案为：S；减小。
15．电与磁的联系可以由以下三个实验来证实：
（1）如图所示，图1中显示的是 　奥斯特　实验，它证明了 　通电导线的周围存在磁场　。
（2）如图2所示实验证实了 　通电导体在磁场中受力运动　，实验过程中能量转化过程是 　电能转化为机械能　。
（3）如图3所示实验可以研究 　电磁感应　现象，利用此原理可制成 　发电　机。
【解答】解：（1）如图所示，图1中显示的是奥斯特实验，该实验说明通电导线的周围存在磁场；
（2）如图2所示实验中，给导体通电，通电导体在磁场中受力运动，实验过程中能量转化过程是电能转化为机械能；
（3）如图3所示实验可知，闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，导体ab中会产生感应电流，这是电磁感应现象，利用该现象制成了发电机。
故答案为：（1）奥斯特；通电导线的周围存在磁场；（2）通电导体在磁场中受力运动；电能转化为机械能；（3）电磁感应；发电。
16．电磁的相互转换是人类进入电力时代的标志。
（1）小科同学设计了如图甲所示的装置来探究通电螺线管周围的磁场。
①小科在螺线管周围不同位置摆放小磁针的目的是确定通电螺线管周围磁场的 　方向　。
②小科调换电源正负极接线后再闭合开关，发现小磁针指向发生改变，该现象说明通电螺线管外部的磁场方向与 　电流方向　有关。
（2）接着小科连接电路，如图乙所示。闭合开关，保持直导线ab不动，向右移动蹄形磁铁，灵敏电流计指针 　能　（选填“能”或“不能”）发生偏转。这是 　电磁感应　现象
【解答】解：（1）①因为小磁针放在螺线管周围不同位置，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了判断该点的磁场方向；
②小明调换电源正负极接线后再闭合开关，通过螺线管的电流发生了改变，发现小磁针指向发生改变，这说明通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关；
（2）图乙中保持直导线ab不动，向右移动蹄形磁铁，直导线ab会切割磁感线，电路中会产生感应电流，电流计指针发生偏转，这是电磁感应现象。
故答案为：（1）①方向；
②电流方向；
（2）能；电磁感应。
17．在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。由图可知，元件甲的电阻是　5　Ω，将元件甲、乙并联后接在电压为2.5V的电源两端，则干路中的总电流是　0.8　A。
【解答】解：
由图象可知，当电压为3V时，通过甲的电流I甲＝0.6A，
根据欧姆定律可得：
R甲＝＝＝5Ω；
元件甲、乙并联接在2.5V的电源上，甲和乙电压都为2.5V，
由图象可知，I甲＝0.5A，I乙＝0.3A，
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以干路电流：I干路＝I甲+I乙＝0.5A+0.3A＝0.8A。
故答案为：5；0.8。
18．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为　3　V，R2的最大阻值为　10　Ω。
【解答】解：
由甲图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电阻最小，电流最大，由图乙可知I1＝0.6A，
根据欧姆定律可得，电源的电压：
U＝I1R1＝0.6A×R1，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由乙图可知，I2＝0.2A，U2＝2V，
滑动变阻器的最大阻值：
R2＝＝＝10Ω；
串联电路中总电压等于各分电压之和，
电源的电压：U＝I2R1+U2＝0.2A×R1+2V，
电源的电压不变，
0.6A×R1＝0.2A×R1+2V，
解得：R1＝5Ω，
电源的电压U＝0.6A×R1＝0.6A×5Ω＝3V。
故答案为：3；10。
三．计算题（共2小题）
19．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20Ω。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.6A；当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.75A。求：
（1）电源电压为多少？
（2）R2的阻值为多少？
（3）当S2、S3断开，S1闭合时，电阻R1两端的电压为多少？
【解答】解：（1）当S1、S2断开，S3闭合时，R2断路，电路中只有R1，电流表测通过电路的电流，
电流表的示数为0.6A，则电路中电流I1＝0.6A，由欧姆定律可得电源电压：U＝I1R1＝0.6A×20Ω＝12V；
（2）当S1断开，S2、S3闭合时，R1、R2并联，电流表测干路电流，
电流表的示数为0.75A，则干路电流为0.75A，
因并联电路中各支路互不影响，因此通过R1的电流仍为0.6A，
又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.75A﹣0.6A＝0.15A，
因并联电路两端电压相等，则由欧姆定律可得R2的电阻：R2＝＝＝80Ω；
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，R1、R2串联，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得电路中的电流为：I'＝＝＝0.12A，
电阻R1两端的电压：U1＝I′R1＝0.12A×20Ω＝2.4V。
答：（1）电源电压为12V；
（2）R2的阻值为80Ω；
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1两端的电压为2.4V。
20．许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载，为了能抓拍超载车辆，小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理，如图甲为该超载记录器原理图，已知电源电压U＝10V，线圈电阻R0＝5Ω，保护电阻R1＝10Ω，Rx为压敏电阻，当车辆驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示，当电压表示数达到或超过4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。试问：（g取10N/kg）
（1）在控制电路中，当压敏电阻Rx受到的压力增大时，电磁铁的磁性将　增强　（选填“增强”“减弱”或“不变”）。
（2）当一辆总质量为15t的大货车过桥时，请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作？
（3）若电压表量程为0﹣5V，该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少？
【解答】解：由控制电路可知，三电阻串联，电压表测R1两端的电压。
（1）由图乙可知，当压敏电阻Rx受到的压力增大时其阻值减小，电路的总电阻减小，
由I＝可知，控制电路的电流变大，电磁铁的磁性将增强；
（2）当一辆总质量为15t的大货车过桥时，对桥面的压力：
F＝G＝15×103kg×10N/kg＝1.5×105N，
由乙图象可知，当F＝1.5×105N时，Rx＝25Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I＝＝＝0.25A，
电压表的示数：
U1＝IR1＝0.25A×10Ω＝2.5V＜4V，
所以，工作电路中的照相机不工作；
（3）当电压表的示数最大即U1大＝5V时，记录器所能记录的过桥车辆的质量最大，
因串联电路各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I′＝＝，即＝，
解得：Rx′＝5Ω，
由乙图象可知，此时汽车对压敏电阻的压力F′＝5.5×105N，
因汽车的压力和自身的重力相等，
所以该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量：
m大＝＝＝＝5.5×104kg。
答：（1）增强；
（2）当一辆总质量为15t的大货车过桥时，工作电路中的照相机不工作；
（3）该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是5.5×104kg。
四．作图题（共2小题）
21．在“探究通电螺线管周围的磁场方向”的实验中，在螺线管附近放置了一枚小磁针，通电后小磁针静止时的指向如图所示。请在图中标出螺线管的N极和小磁针的N极。
【解答】解：根据图示的线圈绕向和螺线管所接的电源极性，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向通电螺线管左侧为N极，右侧为S极。
由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，所以小磁针的右端为N极，如图所示：
22．某同学想利用电磁继电器制成一个温度自动报警器，实现对温控箱内的温度监控。用如下图所示带金属触丝的水银温度计和电磁继电器组装成自动报警器，正常情况下绿灯亮，当温控箱内温度升高到一定温度时。红灯亮（绿灯熄灭）．请按此要求连接电路（红、绿灯的额定电压相同）。
【解答】解：（1）当在正常工作的温度范围内时，水银与金属丝断开，电磁铁断电没有磁性，绿灯所在电路接通，绿灯亮；
（2）当温度升高，水银达到金属丝下端时，水银是导体，电磁铁通电有磁性，把衔铁吸引下来，红灯所在电路接通，红灯亮，发出报警信号。电路图如下：
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