20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习(含答案) 2022-2023学年上学期湖南省各地九年级物理期末试题选编

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名称 20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习(含答案) 2022-2023学年上学期湖南省各地九年级物理期末试题选编
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-11-04 15:31:44

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20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·湖南娄底·九年级期末)如图所示,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法中正确的是(  )
A.电流表示数变小,电压表示数变大,电磁铁磁性减弱
B.电流表示数变大,电压表示数变小,电磁铁磁性增强
C.电流表示数变小,电压表示数变小,电磁铁磁性减弱
D.电流表示数变大,电压表示数变大,电磁铁磁性增强
2.(2022秋·湖南岳阳·九年级期末)课后服务科创小组设计了一个温度自动报警器如图所示,关于温度自动报警器以下说法中正确的是(  )
A.当温度上升到金属丝时,电铃响
B.温度计中的水银是绝缘体
C.电路中温度计和电磁铁是并联
D.报警器利用了电磁铁通电时磁性消失、断电时有磁性的特点
3.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号下列说法正确的是( )
A.温度计中的水银是绝缘体
B.电铃响时,电磁铁右端是N极
C.温度降低到74℃以下,电铃响
D.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱
4.(2022秋·湖南长沙·九年级期末)如图所示是一个利用电磁继电器的温度自动控制装置。关于该装置,下列说法正确的是(  )
A.装置中的温度计使用的水银是绝缘体
B.装置中的电磁继电器与电动机原理相同
C.当温度达到90℃时,铃响灯不亮
D.当温度低于90℃时,铃响灯不亮
5.(2022秋·湖南长沙·九年级期末)如图所示,用弹簧挂一条形磁铁放在螺线管的正上方,闭合开关,待弹簧稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动.下列说法正确的是
A.螺线管上端是S极,弹簧缩短
B.螺线管上端是N极,弹簧伸长
C.电压表示数变大,电流表示数也变大
D.电压表示数变小,电流表示数也变小
6.(2022秋·湖南常德·九年级统考期末)如图是一种水位自动报警器的原理示意图,当水位升高到金属块A时(  )
A.红灯灭、绿灯亮 B.红灯亮、绿灯灭
C.红灯亮、绿灯亮 D.红灯灭、绿灯灭
7.(2022秋·湖南湘潭·九年级统考期末)秋天,农民为了更好地使自己收获的冬枣保鲜,要将冬枣放在保鲜库中,但保鲜库必须将温度控制在一定的范围内。机灵的明明由此根据自己所学的知识设计了如图所示的温度自动报警器原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法正确的是(  )
A.温度升高至-4 ℃时,灯L1亮报警
B.温度升高至-4 ℃时,灯L2亮报警
C.温度升高至8 ℃时,灯L1亮报警
D.温度升高至8 ℃时,灯L2亮报警
8.(2022秋·湖南长沙·九年级统考期末)如图所示,处于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁,左侧有一螺线管,闭合开关S,下列判断正确的是(  )

A.小车受到电磁铁斥力作用,向右运动
B.小车受到电磁铁引力作用,向左运动
C.只将滑片P向右移动,电磁铁磁性增强
D.只将电源正负极交换,电磁铁磁性减弱
9.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)如图所示为电磁铁的线路图.开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中( )
A.电磁铁的右端为S极,磁性增强 B.电磁铁的右端为S极,磁性减弱
C.电磁铁的右端为N极,磁性增强 D.电磁铁的右端为N极,磁性减弱
二、多选题
10.(2022秋·湖南湘潭·九年级统考期末)如图所示,是智能扶手电梯的原理图,其中R是压敏电阻。电梯上无乘客时,电动机转动变慢,使电梯运动变慢;电梯上有乘客时,电动机转动变快,使电梯运动变快。下列说法正确的是(  )

A.电磁继电器与发电机工作原理相同
B.电梯上无乘客时,衔铁与触点1接触
C.电梯上有乘客时,压敏电阻R阻值减小
D.电梯上无论有无乘客,电磁铁的磁性强弱不变
三、填空题
11.(2022秋·湖南长沙·九年级期末)如图是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上,光敏电阻的阻值减小,电磁铁的磁性 (选填“减弱”“不变”或“增强”),在衔铁的作用下,开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器,一个是指示灯,则 是除尘器。
12.(2022秋·湖南邵阳·九年级统考期末)如图所示,在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁体。当开关S闭合后,滑片P从b端到a端的滑动过程中,弹簧的长度会变 。
13.(2022秋·湖南长沙·九年级统考期末)如图是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝,金属丝下端所指示的温度为90℃,当水银上升到金属丝的下端时,灯会 ,电铃会 ,报警器的温度计在这个装置中起到关键作用,它除了利用液体的热胀冷缩的性质外,还利用了液体具有 。
14.(2022秋·湖南常德·九年级统考期末)如图所示的是一种温度自动报警器的原理图。在水银温度计里封入一段金属丝,请你结合图分析回答下面的问题:
(1)该水银温度计在电路中的作用相当于一个 ;
(2)若该装置设定为高温报警时,报警指示灯为红色,正常状态时指示灯为绿色,则灯L2为 色(选填“红”或“绿”)。
15.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患。为提示路人注意安全,小明设计了如图所示的模拟井盖丢失的报警电路,电路中利用一元硬币代替铁质井盖。当井盖丢失时,电磁铁的线圈中 (填“有”或“无”)电流通过,灯泡 (填“发光”或“不发光”)。
16.(2022秋·湖南衡阳·九年级统考期末)如图所示,当开关S0闭合时,电路中 (选填“绿灯”或“电铃”)工作。如果线圈电阻忽略不计,要使电磁铁的磁性增强,应将开关S接到 (选填“1”或“2”)位置,或将滑动变阻器滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
17.(2022秋·湖南长沙·九年级期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)根据图示的情境可知, (选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明 ,电磁铁磁性越强;
(2)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
四、实验题
18.(2022秋·湖南湘潭·九年级统考期末)实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素,他们用相同的漆包线和相同的铁钉绕制成A、B两个电磁铁,B上绕有线圈的匝数更多,实验装置如图所示
(1)如图甲,闭合开关,A的钉尖是 极(选填“N”或“S”);将滑动变阻器的滑片P向右移动,电流表的示数变 (选填“大”或“小”),吸引的大头针数目 (选填“变多”、“不变”或“变少”);
(2)如图乙,把A和B串联,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片P,发现B总能吸引更多的大头针,通过比较,得出的结论是当电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越 (选填“强”或“弱”);
(3)做完实验,小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,他在实验室找到一只可拆卸的电流表,打开外壳,发现电流表的内部结构示意图如图丙所示。按照操作规范,正确将电流表 联接入电路,通电后线圈转动,带动指针向右偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。这说明电流表指针偏转是因为通电线圈在磁场中受力转动,这与 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同;
(4)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向会与(3)中的偏转方向 (选填“相同”或“相反”),因此使用电流表时不能把接线柱接反。
19.(2022秋·湖南长沙·九年级统考期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,连接成如图所示的电路。实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱,当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 ;图中的 磁性强,说明电流一定时,线圈 ,电磁铁磁性越强。根据安培定则,电磁铁乙通电后上端为 极。
20.(2022秋·湖南常德·九年级统考期末)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过 来显示电磁铁磁性的强弱,这种方法叫 。下面的实验也用这种方法的是 ;
A.认识电压时,我们可以用水压来类比
B.用光线来描述光通过的路径
C.把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动
D.研究导体电阻与长度的关系时,保持导体横截面积和材料相同
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图甲所示的情景:接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图乙所示的情景,比较图甲和乙,可知 图中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越 (选填“大”或“小”)磁性越强。
21.(2022秋·湖南湘潭·九年级统考期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小恋制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中通过观察吸引大头针数目来判定电磁铁磁性的 。
(2)图中甲、乙串联的目的是控制 相等。
(3)根据图示的情境可知, (填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,线圈匝数越 ,电磁铁磁性越强。
(4)若让乙电磁铁再多吸一些大头针,滑动变阻器的滑片应向 端移动(填“左”或“右”)。
22.(2022秋·湖南益阳·九年级期末)为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小明同学作出以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强
猜想C:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确,小明所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案:用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁如图所示,从左到右a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小明的猜想和实验,完成下面填空:
(1)通过观察 来判断磁场的强弱;
(2)通过比较 两种情况,可以验证猜想A是正确的;
(3)通过比较 两种情况,可以验证猜想B是正确的;
(4)通过比较d中两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充的条件是 。
五、综合题
23.(2022秋·湖南岳阳·九年级统考期末)聪明的小明同学设计了一个恒温调奶器,其电路如图甲所示。控制电路中,电源电压为3V,定值电阻Rc=40Ω,热敏电阻R阻值随温度变化的图象如图乙所示。工作电路中,电源电压为220V,高温挡、保温挡的额定功率为1210W、110W,已知恒温调奶器中水温达到80 oC时衔铁会跳起,(恒温调奶器中被加热牛奶的比热容为4×103J/(kg·℃),R1、R2的阻值不随温度的变化而变化)求:
(1)调奶器中的水温达到80℃,衔铁跳起,衔铁与静触点 (a/b)接触,此时控制电路中的电流为多少A ?
(2)恒温调奶器中装了2.42kg初温为20℃的牛奶,现利用高温挡将它加热到70℃用了500s,此过程恒温调奶器的加热效率是多少 ?
(3)某次测试时,将其它用电器全部断开,整个电路中只让恒温调奶器工作,测试发现保温挡工作20min工作电路中的电能表(如图丙所示)转了33r,此过程中R1两端的电压是多少V ?
参考答案:
1.A
【详解】由电路图可知,电磁铁与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;由于电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱,电磁铁两端的电压变小,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大;由上分析知,A正确,BCD错误。
故选A。
2.A
【详解】AB.温度计中的液体是水银,当温度达到一定值时,温度计内水银上升,因为水银是导体,控制电路会接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸引,将报警电路接通,电铃响,起到报警作用,故A正确,B错误;
C.温度计和电磁铁连接在两个电路中,不是串联也不是并联,故C错误;
D.报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时无磁性的特点,故D错误。
故选A。
3.B
【详解】A.水银属于金属,金属是导体,故A错误;
B.由安培定则知,电磁铁的右端为N极,故B正确;
C.由电路图知,温度降到74℃时,控制电路断开,电磁铁无磁性,衔铁被释放,电铃不响,故C错误;
D.由电路图知,当滑片向左移动时,变阻器接入电路的阻值减小,由欧姆定律知,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】A.装置中的温度计使用的水银是导体,这样才符合条件,使电路能够导电,A错误;
B.装置中的电磁继电器是利用电流的磁效应,电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动,这两个原理不同,B错误;
C.从图中可以看到,当温度达到90℃时,电路接通,电磁铁会把上面的金属吸下来,此时工作电路中电铃接通,电铃会响,灯没有接入电路,灯不亮,C正确;
D.当温度低于90℃时,控制电路断开,电磁铁不会把上面的金属吸下来,此时工作电路中灯接入电路,电铃没有接入电路,灯亮,电铃不响,D错误。
5.A
【分析】(1)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,以及螺线管磁场强度的变化;
(2)由右手螺旋定则可得出螺线管磁极,则由磁极间的相互作用可知弹簧长度的变化.
【详解】如图电路,因线圈的电阻很小,所以电压表测电源电压,所以,滑片移动时电压表的示数不变,将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动,接入电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故CD错误;
电流由上方流入,根据右手螺旋定则判断,螺线管下端为N极,上端为S极,故B错误;
螺线管上端为S极,与磁体的S极相邻,因同名磁极相互排斥,且电流增大时,排斥力增大,弹簧缩短,故A正确.
故选A.
6.B
【详解】水位升高到A时,控制电路接通,电磁铁具有磁性,向下吸引衔铁,动触点与上面的静触点分离,与下面的静触点接通,绿灯灭,红灯亮.B是正确的.
7.D
【详解】当温度低于8℃时,线圈中没有电流,此时仅灯L1亮;当温度升高到8℃时,线圈中有电流,磁铁吸引衔铁灯L2被接通,所以灯L2亮报警;温度升高至-4℃时,线圈没有电流,只是灯L1亮不报警。故选D。
8.B
【详解】电流从电源的正极流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端是N极,右端为S极,小车上的磁铁左端为N极,异名磁极相互吸引,小车受到了一个向左的吸引力,小车就会向左运动,故A错误,B正确;滑片P向右移动,连入电路的电阻增大,电源电压不变,电流减小.在线圈匝数和铁芯不变时,电流减小,电磁铁的磁性减弱,故C错误;把电源的正负极对调,将电源的正负极对调,可以改变电磁铁的极性,但不能改变磁性强弱,故D错误;故应选B.
9.D
【详解】由图可知,电流从螺旋管的左端流入、右端流出,用右手握住螺旋管,四指指向电流的方向,则大拇指指向右端,所以右端是N极,故AB错误;滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,通过电磁铁的电流变小,则在螺旋管的匝数一定时,电磁铁的磁性减弱,故C错误、D正确;故应选D.
10.BC
【详解】A.电磁铁是通电流之后具有磁性,断电流时没有磁性,是根据电流的磁效应工作的,发电机是根据电磁感应原理工作的,原理不同,故A错误;
BCD.当没有人乘梯时,电动机转速减慢减少耗电,说明电动机两端的电压减小,电动机和定值电阻R1串联在电路中,说明衔铁被弹簧拉起,衔铁和上面的静触头1接通,此时控制电路中的磁性较弱,电路中电阻较大,所以压敏电阻的阻值较大;当有人乘坐电梯时,电动机转速较快,电动机两端的电压较大,只有电动机接入电路,衔铁被电磁铁吸引,衔铁和下面的静触头2接通,说明电磁铁的磁性较大,控制电路的电流较大,压敏电阻的阻值较小,可以判断压敏电阻的阻值R随着压力的增大而减小,故C错误,BC正确。
故选BC。
11. 增强 b
【详解】[1][2]当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上时,光敏电阻的阻值减小,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,吸引衔铁,使动触点和下面的静触点接触,开启自动除尘模式,所以下面的b是除尘器,上面的a是指示灯。
12.长
【详解】电流由上方流入,则由右手螺旋定则可知,螺线管下端为N极,上端为S极;因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,两磁铁同名相对,故相互排斥;当滑片P从b端向a端滑动过程中,滑动变阻器接入电阻增大,由欧姆定律可得,电路中电流变小,则条形磁铁受向上的磁场力减弱;条形磁铁受重力、弹簧的拉力及向上的磁场力,向下的重力等于向上的弹簧的弹力与磁场力之和,因重力不变,磁场力减弱,故弹簧的弹力变大,故弹簧长度变长。
13. 熄灭 响 导电的性质
【详解】[1][2]当温度升高到90℃时,水银和金属丝接通,由于水银和金属丝都是导体,所以控制电路接通,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁,动触头和电铃的电路接通,灯会熄灭,电铃会响。
[3]水银和金属丝接通,电铃会响,说明水银导电。所以报警器是利用了液体水银导电、水银热胀冷缩的性质。
14. 开关 红
【详解】[1]图示中的水银温度计在电路中相当于开关,当温度升高,温度计中的水银与金属丝接触,电磁继电器接通,而温度计中的水银与金属丝未接触时,电磁继电器处于断开状态。
[2]温度高时,温度计的水银与金属丝接触,电磁铁有电流通过,把衔铁吸下,接通L2,此时L2发光,发出报警指示,所以灯L2为红灯。温度较低时,温度计的水银与金属丝不接触,电磁铁中无电流通过,衔铁恢复原位置,接触L1,L1发光,所以L1为绿灯。
15. 无 发光
【详解】[1][2]由图可知,当井盖丢失时,控制电路断开,电路中无电流通过,电磁铁无磁性,动触点与上方触点接触,使工作电路连通,灯泡发光报警。
16. 电铃 2 左
【详解】[1]当开关S0闭合时,电磁铁就有磁性,衔铁在电磁铁的作用下向下运动,使动触点跟下面的静触点接触,使电铃所在的电路连通,电铃工作。
[2][3]电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数多少有关。电流越大、匝数越多电磁铁的磁性越强。所以如果线圈电阻忽略不计,要使电磁铁的磁性增强,应将开关S接到2位置(匝数多),或将滑动变阻器滑片P向左移动(电流变大)。
17. 甲 电流一定时,线圈匝数越多 大头针被磁化,同名磁极相互排斥
【详解】(1)[1][2]由图知,甲吸引大头针的个数较多,说明甲的磁性较强,甲乙串联,电流相等,甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(2)[3]大头针被磁化,同一端的磁性相同,互相排斥,所以下端分散。
18. S 小 变少 强 串 电动机 相反
【详解】(1) [1][2][3]由安培定则可知,电磁铁B的上端是N极,下端钉尖是S极;将滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器连入电路的电阻值变大,电源电压不变,电路电流变小,电磁铁的磁性变弱,能吸引大头针的数目变少。
(2)[4]图中电流大小相同,铁芯相同,线圈的匝数越多,电磁铁吸引的大头针越多,电磁铁的磁性越强,所以可以得出的结论是当电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(3)[5][6]电流表在测量电流时,应串联接入电路;电流表通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动,这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受力转动,这与电动机的工作原理相同。
(4)[7]若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,磁场方向不变,电流方向改变,指针偏转方向改变,会与(3)中的偏转方向相反,因此使用电流表时不能把接线柱接反。
19. 增加 甲 匝数越多 S
【详解】[1]当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器的阻值减小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引大头针的个数增加。
[2][3]由图知,甲吸引大头针的个数较多,说明甲的磁性较强,甲、乙串联,电流相等,甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
[4]利用安培定则可知,电磁铁乙通电后,下端为N极,上端为S极。
20. 吸起大头针的多少 转换法 C 甲 大
【详解】(1)[1]电磁铁磁性强弱是通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映的。电磁铁磁性强吸引的大头针多;磁性弱引的大头针少。
[2]通过电磁铁吸引的大头针的多少来反映电磁铁的磁性的强弱,所以此实验运用的是转换法。
[3]A.认识电压时,我们可以用水压来类比,运用类比方法,故A不符合题意;
B.用光线来描述光的传播方向,运用理想模型法,故B不符合题意;
C.把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动,运用转换法;故C符合题意;
D.研究导体电阻与长度时,保持导体横截面积和材料相同,运用控制变量法,故D不符合题意。
故选C。
(2)[4]由图知,图乙中的滑动变阻器连入电阻小于图甲中的滑动变阻器连入的电阻,根据欧姆定律知,乙中通过线圈的电流大于甲中的电流。
[5]从图上可以看出,图乙吸引的大头针较多,说明图乙的磁性较强,从而发现,通过电磁铁的电流越大,磁性越强。
21. 强弱 电流 甲 多 左
【详解】(1)[1]实验中,电磁铁的磁性越强,吸引的大头针的数目越多,故可以通过观察吸引大头针的数目来判定电磁铁磁性的强弱。
(2)[2]因串联电路中电流处处相等,故可知甲、乙串联的目的是为了控制电流相等。
(3)[3]由图中可知,甲吸引的大头针更多,故可知甲的磁性更强。
[4]由图中可知,甲、乙的电流相等,而甲的线圈匝数更多,故可知电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(4)[5]若让乙电磁铁再多吸引一些大头针,应增大乙电磁铁的磁性,可增大通过乙的电流,故应将滑动变阻器的滑片向左端移动。
22. 电磁铁吸引大头针数目多少 a、b b、c 电流相等时
【详解】(1)[1]电磁铁磁性的强弱可用吸引大头针数目的多少来体现,所以通过观察电磁铁吸引大头针的多少的不同,来判断它磁性的不同。
(2)[2]电磁铁磁性的有无可以通过电磁铁是否吸引大头针来判断。由a、b两图可知,a图的开关断开,电路中没有电流,电磁铁也不吸引大头针闭合,说明电磁铁没有磁性;b图的开关闭合,电路中有电流,电磁铁吸引大头针闭合,说明电磁铁有磁性。
(3)[3]猜想B是验证磁性的强弱是否与电流大小有关,因此要控制匝数相同,电流大小不同;比较几个图,只有b、c符合条件。
(4)[4]猜想C是验证磁性的强弱是否与电流大小有关,因此要控制电流的大小相同,线圈匝数不同;在d图中,由于两电磁铁串联,控制了电流相等,而匝数不同,符合条件;故选d图;电流大小不仅与线圈匝数有关,还与电流大小有关,因此描述时,要增加电流相等这个条件。
23. a 0.03A 80% 100V
【详解】(1)[1]由图乙可知,热敏电阻R随温度的升高而增大,这个过程中控制电路中的电流减小,当调奶器中的水温达到80℃,通过电磁铁的电流过小,磁性太弱,不能吸引衔铁,衔铁跳起,与触点a接触。
[2]由图乙可知,当温度为80℃时,热敏电阻R=60Ω,热敏电阻R与定值电阻Rc串联,串联后的总电阻
R总=R+Rc=60Ω+40Ω=100Ω
则控制电路中的电流
(2)[3]牛奶吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4×103J/(kg·℃)×2.42kg×(70℃-20℃)=4.84×105J
由可知,高温挡加热500s消耗的电能
W=P高t1=1210W×500s=6.05×105J
恒温调奶器的加热效率
(3)[4]恒温调奶器中水温达到80℃时衔铁会跳起,衔铁与触点a接触,工作电路中R1、R2串联,此时为保温挡,由可知,工作电路中R1、R2的总电阻
当衔铁与b触点接触时,工作电路中只有R2工作,此时为高温挡,由可知,R2的阻值
那么R1的阻值
R1=R′-R2=440Ω-40Ω=400Ω
由图丙可知,电能表上的参数3600r/(kW h),它表示电路中用电器每消耗1kW h电能,电能表的转盘转过3600转,电能表转盘转了33转,恒温调奶器消耗的电能
由W=I2R t可知,此时工作电路中的电流
由串联电路的电流特点可知,通过R1、R2的电流相等,即
I1=I2=I′=0.25A
由可知,R1两端的电压
U1=I1R1=0.25A×400Ω=100V