华师大版八下科学《第五章 电与磁》拓展训练二（含解析）

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八下科学《第五章 电与磁》 训练
一．选择题（共19小题）
1．关于磁场和磁感线，下列说法错误的是（　　）
A．磁场对放入其中的磁体有力的作用
B．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
C．磁体周围的磁感线是从磁体的北极出来，回到南极
D．磁场看不见、摸不到，但可以借助小磁针感知它的存在
2．下列关于磁场、磁感线的叙述，其中正确的是（　　）
A．在磁体周围放入小碰针，磁体产生磁场，取走小磁针，磁体周围的磁场就消失了
B．某一点的磁场方向就是放在该点的小磁针静止时北极所指的方向
C．磁感线是有方向的，在磁体周围的磁感线都是从磁体的南极出来，回到北极
D．磁感线越密集，表示此处磁场越弱
3．如图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。关于该现象，下列说法正确的是（　　）
A．该电流表是利用电磁感应原理工作的
B．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大
C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变
D．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
4．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
5．小江梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳总结如下，其中正确的是（　　）
①磁场虽然看不见摸不着，但是却是真实存在的
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁场有方向，科学上把小磁针静止时南极的指向规定为其所处位置的磁场方向
④地磁场的磁感线是从地球的南极附近发出回到地球的北极附近
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
6．如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关，滑片移到适当位置。下列说法正确的是（　　）
A．通电螺线管的右端为S极
B．条形磁铁所受摩擦力向左
C．调换条形磁铁N、S极放置位置，通电螺线管磁极随之改变
D．小磁针发生逆时针旋转
7．如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。下列说法正确的是（　　）
A．通电导线必须东西方向放置
B．首次通过本实验揭开电与磁之间的联系的科学家是法拉第
C．该实验中用到的物理方法有转换法
D．改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向不变
8．如图所示，重为G的小铁块在水平方向力F的作用下，沿粗糙程度相同的条形磁铁表面N极滑S极，下列说法正确的是（　　）
A．小铁块对磁铁的压力始终等于G
B．小铁块对磁铁的压力始终小于G
C．小铁块对磁铁的摩擦力先减小后增大
D．小铁块对磁铁的摩擦力先增大后减小
9．下列与电动机工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
10．玩具小船上固定有螺线管（有铁芯）、电源和开关组成的电路，如图所示，把小船按图示的方向放在水面上，闭合开关，船头最后静止时的指向是（　　）
A．向东 B．向南 C．向西 D．向北
11．小明用塑料为连接轴将自己家的两个玩具电机的转轴连接起来，如图，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法正确的是（　　）
A．电流通过连接轴传输到灯泡，所以灯泡亮了
B．甲相当于发电机，乙相当于电动机
C．增加电池的节数，小灯泡亮度不变
D．将电源正负极对调，灯泡亮度发生改变
12．小应自制了一个直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴，用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆，另一端只刮去上半周绝缘漆。将线圈放在支架上，磁体放在线圈边，闭合开关，轻轻拨动线圈，此时线圈顺时针转动，则下列说法错误的是（　　）
A．若仅改变磁极方向，线圈会逆时针转动
B．若再增加一节干电池，线圈转动速度加快
C．刮去上半周绝缘漆，作用相当于换向器
D．工作时将机械能转化为电能
13．下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（　　）
A． B．
C． D．
14．如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，滑动变阻器在实验中的作用描述不正确的是（　　）
A．探究电流与电压的关系﹣﹣改变定值电阻两端电压
B．探究电流与电阻的关系﹣﹣调节电阻两端电压必须成倍数变化
C．测量定值电阻的阻值﹣﹣多次测量求平均值，减小误差
D．探究影响导体电阻大小的因素﹣﹣保持导体两端的电压不变
15．如下图所示四个电路中，电阻R的阻值和电源电压已知，根据已知条件和电表的示数能测出电阻Rx阻值的电路是（　　）
A． B．
C． D．
16．小金利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水温变化的装置。其工作原理如图甲所示，电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R0由导线连接成一个串联电路，在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化：如图乙所示为某次实验时弹簧测力计读数随时间变化图象。下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的上端是S极
B．t1到t2时间内水温升高
C．t2到t3时间内电压表示数最小
D．t3到t4时间内电路中电流变大
17．甲图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U关系图像，将灯泡L和电阻R先后以乙图和丙图两种方式接在同一电源上则下列判断正确的是（　　）
A．乙图中，U1＞U2；丙图中，I2＞I1
B．定值电阻R的电阻与它两端的电压成正比
C．乙图中U1：U2＝m，丙图中I1：I2＝n，则m＜n
D．乙、丙两图中，灯泡L和电阻R的电功率P2＞P1＞P3＞P4
18．如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置（电源和开关没有画出），两个透明容器中密封着等质量的空气。下列说法正确的是（　　）
A．甲实验可以研究电流产生的热量与电流的关系
B．通电后，容器内空气内能的改变是做功的结果
C．电炉丝通过导线连接到电路里，电炉丝热得发红而导线几乎不发热，可以用图甲解释
D．只有图乙可以研究电流产生的热量与时间的关系
19．如图甲所示，电源工作时输出的总功率恒定不变，R1＝10Ω。在移动滑动变阻器R2的滑片P时，电流表A的示数I与电流表A1的示数I1之间变化关系如图乙所示。根据图中信息判断，下列说法中正确的是（　　）
A．当滑片P向右移动时，电流表A的示数逐渐增大
B．当滑片P向左移动时，电源的输出电压逐渐增大
C．电源工作时每秒钟消耗的电能始终为5J
D．当电流表A1的示数为0.5A时，R2＝12.5Ω
二．填空题（共7小题）
20．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。
21．丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在着磁场，我市某校学生在实验室验证奥斯特实验，当水平导线中通有如图所示的电流时，S极将偏向　 　（选填“纸内”或“纸外”）；要使实验效果更加明显应使通电导线沿　 　（选填“东西”或“南北”）方向放置。
22．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”）。
23．一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”）。
24．（1）在图1中画出磁感线的方向，并标出条形磁铁的N极。
（2）在图2中用涂黑的方式画出小磁针的N极。
（3）请将如图3中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在夜间且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座。
25．电流表、电压表是初中科学中重要的仪表，试回答：
（1）如图是某同学设计的汽车油量表原理图，当油箱里的油面降低时，浮标下降，杠杆的指针上升，油量表示数变小，则图中的油量表是由　 　表改装而成的。
（2）我们常用的电流表、电压表内有磁体和线圈等，油量表指针的偏转类似电动机转动的原理，即是利用了　 　的原理而制成的。
26．为了能自动记录跳绳的次数，学校的科技小组设计了一种自动计数器。其简化电路如图甲所示。其中R1是光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，这时自动计数器会计数一次。R2是定值电阻，信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。已知电源电压为12V，某时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示。请回答：
（1）当绳子挡住了射向R1的红外线时，信号处理系统记录下的电压值是 　 　V。
（2）已知R2＝10Ω，则绳子未挡住红外线时，R1消耗的电功率为 　 　W。
三．实验探究题（共2小题）
27．小明设计了一种“自动限重器”，如图（甲）所示。该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图（乙）所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计。请回答：
（1）由图（乙）中的图象可知，随着压力F的增大，压敏电阻R1的阻值将 　 　。
（2）用笔画线代替导线将图（甲）的电路连接完整。
（3）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将 　 　，当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为600N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为 　 　Ω。
28．如图是“探究电流与电压和电阻的关系”实验，电源电压保持6V不变。
（1）连接电路时，开关应处于 　 　状态；
（2）将实物电路连接完整，要求：当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大；
（3）闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为0，造成此现象的原因可能是 　 　。
（4）在“探究电流与电压的关系”时，根据实验数据绘制的图像如图乙，则定值电阻R的阻值是 　 　Ω。分析图象可得结论：　 　；
（5）在“探究电流与电阻的关系”时，选用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻R由小到大依次正确接入甲图所示电路。当把10Ω电阻接入电路时，移动滑片，电流表示数如图丙所示是 　 　A。则后面的实验每更换一个阻值，为保持定值电阻两端电压一定，滑动变阻器滑片P应向 　 　（选填“A”或“B”）端滑动，使电压表示数为 　 　V，同时记下对应的电流值；
（6）若每次实验时电阻R两端的电压均为2V，为完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少应是 　 　Ω。
参考答案与试题解析
一．选择题（共19小题）
1．关于磁场和磁感线，下列说法错误的是（　　）
A．磁场对放入其中的磁体有力的作用
B．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
C．磁体周围的磁感线是从磁体的北极出来，回到南极
D．磁场看不见、摸不到，但可以借助小磁针感知它的存在
【解答】解：
A、据磁场的基本性质可知，磁场对放入其中的磁体有力的作用，故A正确；
B、磁感线是不存在的，是为了研究方便假想的一些有方向的曲线，故B错误；
C、磁体周围的磁感线是从磁体的北极出来，回到南极，故C正确；
D、磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是转换法的应用，故D正确。
故选：B。
2．下列关于磁场、磁感线的叙述，其中正确的是（　　）
A．在磁体周围放入小碰针，磁体产生磁场，取走小磁针，磁体周围的磁场就消失了
B．某一点的磁场方向就是放在该点的小磁针静止时北极所指的方向
C．磁感线是有方向的，在磁体周围的磁感线都是从磁体的南极出来，回到北极
D．磁感线越密集，表示此处磁场越弱
【解答】解：A、磁体周围存在一种物体，就是磁场，磁场虽然是看不见、摸不着的，但它会对放入它中的磁体产生力的作用，取走小磁针，磁铁周围的磁场不会消失，故A错误；
B、小磁针在磁场中静止时，北极的指向就是该点的磁场方向，故B正确；
C、磁感线是有方向的，在磁体的外部磁感线都是从磁体的北极出来，回到南极，内部磁感线是从磁体的北极出来，回到南极，故C错误；
D、磁感线的疏密表示磁性强弱，磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故D错误。
故选：B。
3．如图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。关于该现象，下列说法正确的是（　　）
A．该电流表是利用电磁感应原理工作的
B．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大
C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变
D．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
【解答】解：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。
A．通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，故A错误；
B．电流越大，线圈受到的力越大，因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小，故B正确；
C．改变线圈中的电流方向，其转动方向会发生改变，故C错误；
D．线圈中有电流通过时，电能转化为机械能，故D错误；
故选：B。
4．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。
5．小江梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳总结如下，其中正确的是（　　）
①磁场虽然看不见摸不着，但是却是真实存在的
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁场有方向，科学上把小磁针静止时南极的指向规定为其所处位置的磁场方向
④地磁场的磁感线是从地球的南极附近发出回到地球的北极附近
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
【解答】解：
①磁场看不见摸不着，但磁场对放入其中的磁体有力的作用，所以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，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故②错误；
③磁场有方向，科学上把小磁针静止时N极的指向规定为其所处位置的磁场方向，故③错误；
④地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，所以地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故④正确。
故选：C。
6．如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关，滑片移到适当位置。下列说法正确的是（　　）
A．通电螺线管的右端为S极
B．条形磁铁所受摩擦力向左
C．调换条形磁铁N、S极放置位置，通电螺线管磁极随之改变
D．小磁针发生逆时针旋转
【解答】解：
A、由图知，闭合开关S，电流从螺线管右侧流入；根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向螺线管的右端，即为N极，故A错误；
B、异名磁极相互吸引相互吸引，所以条形磁铁受到水平向右的吸引力的作用，条形磁铁处于静止状态，水平方向上受力平衡，所以受到的吸引力和摩擦力是一对平衡力，摩擦力的方向是水平向右的，故B错误；
C、调换条形磁铁N、S极放置位置，由于通过螺线管的电流方向不变，所以通电螺线管磁极不改变，故C错误；
D、通电螺线管的右端为N极、左端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针发生逆时针旋转，故D正确。
故选：D。
7．如图所示，是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。下列说法正确的是（　　）
A．通电导线必须东西方向放置
B．首次通过本实验揭开电与磁之间的联系的科学家是法拉第
C．该实验中用到的物理方法有转换法
D．改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向不变
【解答】解：
A、地磁场的方向是南北方向，使得电流的磁场不受地磁场的干扰，应将导线水平南北放置，故A错误；
B、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故B错误；
C、小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，这是转换法的应用，故C正确；
D、磁场方向与电流方向有关，改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向改变，故D错误。
故选：C。
8．如图所示，重为G的小铁块在水平方向力F的作用下，沿粗糙程度相同的条形磁铁表面N极滑S极，下列说法正确的是（　　）
A．小铁块对磁铁的压力始终等于G
B．小铁块对磁铁的压力始终小于G
C．小铁块对磁铁的摩擦力先减小后增大
D．小铁块对磁铁的摩擦力先增大后减小
【解答】解：AB、铁块在左端时，受到N极的引力较大，铁块对磁铁的压力较大；越靠近中间，磁性减弱，磁铁对铁块的作用减小，铁块对磁铁的压力减小；靠近S极，磁性增强，引力增大，铁块对磁铁的压力较大，铁块对磁铁的压力先减小后增大，即小铁块对磁铁的压力，故AB错误；
CD、由于接触面的粗糙程度不变，小铁块对磁铁的压力先减小后增大，所以磁铁对小铁块的摩擦力也是先减小后增大，根据力的作用的相互性可知，小铁块对磁铁的摩擦力也是先减小后增大，故C正确、D错误。
故选：C。
9．下列与电动机工作原理相同的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、如图是奥斯特实验，奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意。
B、如图是利用电磁铁工作的，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故B不符合题意。
C、如图是发电机工作原理图，是根据电磁感应原理工作的，故C不符合题意。
D、如图说明通电导体在磁场中受力运动，是电动机工作原理图，故D符合题意。
故选：D。
10．玩具小船上固定有螺线管（有铁芯）、电源和开关组成的电路，如图所示，把小船按图示的方向放在水面上，闭合开关，船头最后静止时的指向是（　　）
A．向东 B．向南 C．向西 D．向北
【解答】解：由右手螺旋定则可知螺线管右侧为N极，左侧为S极；因地磁场沿南北方向，地球南极附近处为地磁场的N极，地球北极附近处为地磁场的S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故船头A指向北方。
故选：D。
11．小明用塑料为连接轴将自己家的两个玩具电机的转轴连接起来，如图，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法正确的是（　　）
A．电流通过连接轴传输到灯泡，所以灯泡亮了
B．甲相当于发电机，乙相当于电动机
C．增加电池的节数，小灯泡亮度不变
D．将电源正负极对调，灯泡亮度发生改变
【解答】解：
AB、闭合开关，乙中的通电导体在磁场中受力运动，所以乙相当于电动机；通过连接轴，使甲中的线圈转动，甲中的线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，感应电流流经过小灯泡，小灯泡会发光，所以甲相当于发电机，故A错误、B正确；
C、增加电池的节数，通过乙的电流变大，乙转动变快，则甲中的线圈切割磁感线的速度变大，产生的感应电流变大，通过小灯泡的电流变大，小灯泡变亮，故C错误；
D、将电源正负极对调，通过乙的电流不变，乙的转速不变，甲的转速不变，产生的感应电流大小不变，灯泡亮度不变，故D错误。
故选：B。
12．小应自制了一个直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴，用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆，另一端只刮去上半周绝缘漆。将线圈放在支架上，磁体放在线圈边，闭合开关，轻轻拨动线圈，此时线圈顺时针转动，则下列说法错误的是（　　）
A．若仅改变磁极方向，线圈会逆时针转动
B．若再增加一节干电池，线圈转动速度加快
C．刮去上半周绝缘漆，作用相当于换向器
D．工作时将机械能转化为电能
【解答】解：A、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向，若仅改变磁极方向，线圈会逆时针转动，故A正确；
B、电动机中通电线圈受力大小与电流大小和磁场强度有关，若再增加一节干电池，线圈中的电流增大，线圈转动速度加快，故B正确；
C、使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的，刮去上半周绝缘漆，作用相当于换向器，故C正确；
D、电动机工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，有一部分电能转化成了内能，故D错误。
故选：D。
13．下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选；
B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极；
S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极；
电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意；
C、将开关拨到2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压，调节滑动变阻器的滑片P，使得电压表的示数为U0，则小灯泡正常发光；将开关拨到1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U1，通过小灯泡的电流为I＝，小灯泡的额定功率表达式是P＝U0I＝，C选项图可选。
D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；
开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选。
故选：C。
14．如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，滑动变阻器在实验中的作用描述不正确的是（　　）
A．探究电流与电压的关系﹣﹣改变定值电阻两端电压
B．探究电流与电阻的关系﹣﹣调节电阻两端电压必须成倍数变化
C．测量定值电阻的阻值﹣﹣多次测量求平均值，减小误差
D．探究影响导体电阻大小的因素﹣﹣保持导体两端的电压不变
【解答】解：A、探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压，故A正确；
B、探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变，找出普遍规律，故B错误；
C、测量导体的电阻时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，故C正确；
D、探究影响导体电阻大小的因素，保持导体两端的电压不变，比较电路中电流的大小，故D正确。
故选：B。
15．如下图所示四个电路中，电阻R的阻值和电源电压已知，根据已知条件和电表的示数能测出电阻Rx阻值的电路是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、两个电阻并联，电压表的示数即为它们的电压，但无法测出通过Rx的电流，所以不能测出电阻，不符合题意；
B、Rx被电流表短路，所以不能测出电阻，不符合题意；
C、两个电阻是并联的，所以电压一样，电压可以通过U＝IR求出，但无法测出电流，所以不能测出电阻，不符合题意；
D、两个电阻是串联的，电压表测的是Rx的电压值，而电源电压已知，所以可以求出电阻R的电压，利用公式I＝可以求出通过它们的电流，然后再利用公式R＝求出Rx的电阻，可以测出阻值，符合题意；
故选：D。
16．小金利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水温变化的装置。其工作原理如图甲所示，电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R0由导线连接成一个串联电路，在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化：如图乙所示为某次实验时弹簧测力计读数随时间变化图象。下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的上端是S极
B．t1到t2时间内水温升高
C．t2到t3时间内电压表示数最小
D．t3到t4时间内电路中电流变大
【解答】解：
A、由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向上端，即电磁铁的上端是N极，故A错误；
B、由电路图可知，定值电阻与热敏电阻串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，
因热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小，所以，当水温升高时，热敏电阻的温度升高，其阻值减小，电路中的总电阻减小，
由I＝可知，电路中的电流变大；
因线圈中的电流越大、磁性越强，
所以，铁块受到磁力增大，弹簧秤的示数增大，则结合图象可知t1到t2时间内水温升高，故B正确；
C、由图象可知，t2到t3时间弹簧测力计示数不变，说明电路中的电流不变，则热敏电阻两端电压没有改变，根据串联电路的电压特点可知，电压表的示数不变；结合B项分析可知t2时刻水温最高，电路中的电流最大，由U＝IR可知定值电阻R0两端的电压最大（电压表示数最大），所以，t2到t3时间内电压表的示数最大，故C错误；
D、由图象可知，t3到t4时间内弹簧测力计示数减小，说明铁块受到磁力减小，电路中的电流减小，故D错误。
故选：B。
17．甲图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U关系图像，将灯泡L和电阻R先后以乙图和丙图两种方式接在同一电源上则下列判断正确的是（　　）
A．乙图中，U1＞U2；丙图中，I2＞I1
B．定值电阻R的电阻与它两端的电压成正比
C．乙图中U1：U2＝m，丙图中I1：I2＝n，则m＜n
D．乙、丙两图中，灯泡L和电阻R的电功率P2＞P1＞P3＞P4
【解答】解：A、乙图中灯泡与电阻串联，则通过它们的电流相同，根据甲图可知灯的电压大于R的电压，即U1＞U2；丙图中灯泡与电阻并联，则它们两端的电压相等，根据甲图可知I1＜I2，故A正确；
B、定值电阻R的I﹣U关系图像为直线，故通过R的电流与通过它两端的电压成正比，故B错误；
C、由图乙知，灯泡与电阻串联，所以通过它们的电流相同，
由欧姆定律可知，当电流相同时，电压与电阻成正比，所以：＝＝m，
由图丙知，灯泡与电阻并联，各支路两端的电压相同，
当电压相同时，电流与电阻成反比，
所以：＝＝n，则＝，
由图象甲可知，灯丝的实际功率随电压的增大而增大，灯丝的温度也随之升高，其电阻增大，而乙图中灯泡两端电压比丙图中小，即：U1＜U，所以RL乙＜RL丙，
所以：＜，则m＜，即mn＜1；
由图象可知，在电流相同时，灯泡的电压较大，即U1＞U2，则U1：U2＝m＞1，
由前面的解答可知1＜m＜，则可得n＜1，
比较可知m＞n，故C错误；
D、乙图中，通过L与R的电流相等，且U1＞U2，根据P＝UI可知，P1＞P2﹣﹣﹣﹣①
在丙图中，L与R两端的电压相等，且I1＜I2，根据P＝UI可知，P4＞P3﹣﹣﹣﹣②，
乙、丙两图相比，根据串、并联电路电压的规律可知，丙图中灯的电压大于乙图中灯的电压，丙图中通过灯的电流大于乙图中通过灯的电流，根据P＝UI可知，P3＞P1﹣﹣﹣﹣③，
由①②③得：P4＞P3＞P1＞P2，故D错误。
故选：A。
18．如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置（电源和开关没有画出），两个透明容器中密封着等质量的空气。下列说法正确的是（　　）
A．甲实验可以研究电流产生的热量与电流的关系
B．通电后，容器内空气内能的改变是做功的结果
C．电炉丝通过导线连接到电路里，电炉丝热得发红而导线几乎不发热，可以用图甲解释
D．只有图乙可以研究电流产生的热量与时间的关系
【解答】解：A、甲图中右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大小大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故甲实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，故A正确；
B、根据转换法，电阻丝放热，等质量的空气吸热，容器内空气内能的改变是热传递的结果，故B错误；
C、电炉丝通过导线连接到电路里，电炉丝与导线串联，通过的电流相等，因电炉丝电阻比导线的电阻大得多，根据Q＝I2Rt，电炉丝产生的热量多，电炉丝热得发红而导线几乎不发热，不能用图甲解释，故C错误；
D、研究电流产生的热量与时间的关系时，要控制电流和电阻相等，只改变时间长短，故图甲中，把左或右侧容器内任一电阻作为研究对象，都可以研究电流产生的热量与时间的关系，故D错误。
故选：A。
19．如图甲所示，电源工作时输出的总功率恒定不变，R1＝10Ω。在移动滑动变阻器R2的滑片P时，电流表A的示数I与电流表A1的示数I1之间变化关系如图乙所示。根据图中信息判断，下列说法中正确的是（　　）
A．当滑片P向右移动时，电流表A的示数逐渐增大
B．当滑片P向左移动时，电源的输出电压逐渐增大
C．电源工作时每秒钟消耗的电能始终为5J
D．当电流表A1的示数为0.5A时，R2＝12.5Ω
【解答】解：由图甲知定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测量通过定值电阻R1的电流，电流表A测量干路的电流；
A、滑片P向右移动时，滑动变阻器R2的电阻变大，则定值电阻R1与滑动变阻器R2并联的总电阻变大，电源工作时输出的总功率恒定不变，由P＝I2R并知电路中的电流变小，电流表的示数减小，故A错误；
B、当滑片P向左移动时，滑动变阻器R2的电阻变小，则定值电阻R1与滑动变阻器R2并联的总电阻变小，电源工作时输出的总功率恒定不变，由P＝知电源电压变小，即输出电压变小，故B错误；
C、由图2知，当I1＝0.3A，I＝1.5A，
则定值电阻R1两端的电压为：
U1＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V＝U电源，
则电路的总功率为：
P总＝U电源I＝3V×1.5A＝4.5W，即电源工作时每秒钟消耗的电能始终为4.5J，故C错误；
D、由图2知，当I1′＝0.5A，I′＝0.9A，
则定值电阻R1两端的电压为：
U1′＝I1′R1＝0.5A×10Ω＝5V＝U2＝U电源，
经过电阻R2的电流为：
I2′＝I′﹣I1′＝0.9A﹣0.5A＝0.4A，
滑动变阻器R2接入电路的电阻为：
R2＝＝＝12.5Ω，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共7小题）
20．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。
21．丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在着磁场，我市某校学生在实验室验证奥斯特实验，当水平导线中通有如图所示的电流时，S极将偏向　纸外　（选填“纸内”或“纸外”）；要使实验效果更加明显应使通电导线沿　南北　（选填“东西”或“南北”）方向放置。
【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，这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。
22．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。
23．一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。
24．（1）在图1中画出磁感线的方向，并标出条形磁铁的N极。
（2）在图2中用涂黑的方式画出小磁针的N极。
（3）请将如图3中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在夜间且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座。
【解答】解：（1）①根据“异名磁极相互吸引”可知，条形磁体的左端为S极，右端为N极；
②在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出来，然后回到S极，如图所示：
（2）①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；
②根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的右端为N极，如图所示：
（3）①夜间时光控开关闭合，有声音时声控开关闭合，只有两个开关都闭合时，灯泡才会发光，则两个开关相互影响，为串联；
②根据安全用电的常识可知，从火线引线，先经过两个开关，再接在灯泡定部，最后接回零线；
③三孔插座的左孔接零线、右孔接火线、中孔接地线，如图所示：
25．电流表、电压表是初中科学中重要的仪表，试回答：
（1）如图是某同学设计的汽车油量表原理图，当油箱里的油面降低时，浮标下降，杠杆的指针上升，油量表示数变小，则图中的油量表是由　电压　表改装而成的。
（2）我们常用的电流表、电压表内有磁体和线圈等，油量表指针的偏转类似电动机转动的原理，即是利用了　通电导体在磁场中受力而转动　的原理而制成的。
【解答】解：
（1）由图知，油量表与滑动变阻器并联，是电压表，当油面下降时，浮标下降，在杠杆作用下，滑动变阻器连入电路的阻值变小，使电路中的电流变大，定值电阻两端的电压增大，滑动变阻器两端的电压减小，电压表示数减小；
（2）电动机是根据通电导体在磁场中受力而转动的原理制成的。
故答案为：（1）电压；（2）通电导体在磁场中受力而转动。
26．为了能自动记录跳绳的次数，学校的科技小组设计了一种自动计数器。其简化电路如图甲所示。其中R1是光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，这时自动计数器会计数一次。R2是定值电阻，信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。已知电源电压为12V，某时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示。请回答：
（1）当绳子挡住了射向R1的红外线时，信号处理系统记录下的电压值是 　2　V。
（2）已知R2＝10Ω，则绳子未挡住红外线时，R1消耗的电功率为 　3.6　W。
【解答】解：根据电路图可知，R1与R2串联，信号处理系统记录下的电压值是R2的电压；
（1）当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中电流变小；根据U＝IR可知，定值电阻R2两端电压变小，信号处理系统记录下的电压值会变小，即图中的2V；
（2）绳子未挡住红外线时，根据图像知信号处理系统记录下的电压值是6V，即U2＝6V；
此时电路中的电流I＝I2＝＝＝0.6A；
根据串联电路的电压等于各部分电压之和，
电阻的电压U1＝U﹣U2＝12V﹣6V＝6V；
R1消耗的电功率P1＝U1I＝6V×0.6A＝3.6W。
故答案为：（1）2；（2）3.6。
三．实验探究题（共2小题）
27．小明设计了一种“自动限重器”，如图（甲）所示。该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图（乙）所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计。请回答：
（1）由图（乙）中的图象可知，随着压力F的增大，压敏电阻R1的阻值将 　减小　。
（2）用笔画线代替导线将图（甲）的电路连接完整。
（3）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将 　增强　，当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为600N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为 　80　Ω。
【解答】解：（1）由图（乙）中的图象可知，随着压力F的增大，压敏电阻R1的阻值将减小。
（2）将货物装载机和上触点串联组成工作电路，将R1、滑动变阻器R2、电磁铁串联接入控制电路，电路如图（甲）所示；
。
（3）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将增强；
当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，此时控制电路中的总电阻为：；
根据题图（乙）可知，此时压敏电阻的阻值R1＝120Ω，所以此时滑动变阻器接入电路的最大阻值至少为：
R2＝R﹣R1＝200Ω﹣120Ω＝80Ω。
答：（1）减小；（2）如图（甲）所示：；（3）增强；80。
28．如图是“探究电流与电压和电阻的关系”实验，电源电压保持6V不变。
（1）连接电路时，开关应处于 　断开　状态；
（2）将实物电路连接完整，要求：当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大；
（3）闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为0，造成此现象的原因可能是 　定值电阻短路（或电压表短路或电压表断路）　。
（4）在“探究电流与电压的关系”时，根据实验数据绘制的图像如图乙，则定值电阻R的阻值是 　10　Ω。分析图象可得结论：　在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　；
（5）在“探究电流与电阻的关系”时，选用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻R由小到大依次正确接入甲图所示电路。当把10Ω电阻接入电路时，移动滑片，电流表示数如图丙所示是 　0.2　A。则后面的实验每更换一个阻值，为保持定值电阻两端电压一定，滑动变阻器滑片P应向 　B　（选填“A”或“B”）端滑动，使电压表示数为 　2　V，同时记下对应的电流值；
（6）若每次实验时电阻R两端的电压均为2V，为完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少应是 　50　Ω。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（3）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表示数为0，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即造成此现象的原因可能是定值电阻短路（或电压表短路或电压表断路）；
（4）在探究“电流与电压的关系”时，根据实验数据绘制的图象为一过原点的直线，则定值电阻：
R＝＝＝10Ω；
由图像可知，当导体两端的电压增大时，通过导体的电流增大，且通过导体的电流与导体两端的电压的比值保持不变，故可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（5）由图甲可知，电流表选用小量程；当把10Ω电阻接入电路时，移动滑片，电流表示数如图丙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.2A，则定值电阻两端电压为：
UV＝I1R1＝0.2A×10Ω＝2V；
实验中，当把10Ω的电阻换成后面的大电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向B端滑动，使电压表示数为2V，同时记下对应的电流值；
（6）根据控制变量法，在探究电流与电阻的关系实验中，应控制定值电阻两端电压UV＝2V不变，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，滑动变阻器两端电压是定值电阻两端电压的＝2倍；因为定值电阻的最大电阻为25Ω，当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器的电阻也最大；根据串联分压原理，滑动变阻器最大阻值为R滑大＝2R定大＝2×25Ω＝50Ω，故滑动变阻器的最大阻值至少应是50Ω。
故答案为：（1）断开；（2）见解答图；（3）定值电阻短路（或电压表短路或电压表断路）；（4）10；在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（5）0.2；B；2；（6）50。
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