苏科版物理九年级下册《第16章 电磁转换》单元测试卷二（含答案）

苏科版九年级下册《第16章电磁转换》 单元测试卷二
一、单选题：本大题共8小题，共23分。
1.关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是( )
A. 铜、铁和铝都能够被磁体所吸引
B. 磁感线是磁场中真实存在的曲线
C. 磁体之间的相互作用都是通过磁场发生的
D. 物理学中，把小磁针静止时S极所指的方向规定为该点磁场的方向
2.关于电与磁，下列说法正确的是( )
A. 磁感线是磁体周围真实存在的曲线 B. 电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少无关
C. 电动机是利用电磁感应的原理制成的 D. 奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场
3.如图是一些研究电现象和磁现象的实验。下列关于这些实验的叙述正确的是( )
A. 图1中小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身具有磁性
B. 图2中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C. 图3中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的南极
D. 图4中铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
4.很多超市都安装了防盗报警器，超市的商品上贴有软磁条，消费者如果不买单，直接走出超市，软磁条没有消磁，防盗报警器上的检测头就会有电流产生，报警器会响，它的工作原理与如图中相似的是( )
A. B.
C. D.
5.小明在学习电与磁的知识后，标出了如图所示四种情况下磁体的磁极小磁针的黑端为N极，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
6.某同学制作了如图所示的装置：风吹动时，风车带动磁体上方的线圈转动线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉，灵敏电流计的指针会发生偏转，则下列说法正确的是( )
A. 该装置工作时线圈相当于电路中的用电器
B. 该装置将电能转化为机械能
C. 该装置是利用电磁感应原理工作的
D. 若图中电流计换成干电池，则无风吹时，线圈能持续转动
7.小刚连接好如图所示的电路后，下列操作能使电流表指针偏转的是( )
A. 导体AB向右运动 B. 导体AB沿磁场方向运动
C. 闭合开关，导体AB向左运动 D. 闭合开关，导体AB沿磁场方向运动
8.下列有关电铃如图说法正确的是( )
A. 电铃的工作原理是电磁感应
B. 小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C. 要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D. 滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
二、填空题：本大题共6小题，共30分。
9.小明进行了如下两图所示的实验，根据甲实验现象______ 能/不能判断甲图中的钢棒一定具有磁性。乙实验中若钢棒是一根条形磁棒，则将弹簧测力计从左端向右端移动的过程中，弹簧测力计的示数变化情况为______ ，做出此判断是因为该磁体的两端磁性最______ 强/弱。
10.如图甲所示为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知，该磁极为______极，1处的磁场比2处的磁场______选填“强”或“弱”，若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的______。
11.如图是由电磁铁P等构成的空气自动开关的原理图，当电路由于______ 或使用的用电器总功率过大等原因导致电流过大时，电磁铁的磁性______ 选填：“增强”、“减弱”、“不变”，吸引衔铁Q的力______ “变大”、“变小”、“不变”，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。
12.环形导线可看做通电螺线管的一匝能产生磁场，其磁感线分布如图所示，则______点选填“A”或“B”的磁场较强。若将一小磁针放在环形导线的右侧，小磁针的______极将向导线靠近。
13.小南同学对微风电风扇产生了兴趣，将它与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验。用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡
发光，微风电风扇居然变成了______机，此时它的工作原理是______，这一过程中的能量转化是______。
14.在物联网中，传感器担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化。热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。
为了使温度过低时发送报警信息，开关c应该接在______处选填“a”或“b”。
若使报警的最低温度提高些，应将P点要向哪个方向移动并给出理由。______
三、作图题：本大题共4小题，共16分。
15.将下图中的电磁铁连入设计的电路中在虚线框内完成，要求：
A、电路能改变电磁铁磁性的强弱；
B、使小磁针静止时如图所示．
16.如图所示，两个螺线管通电后互相吸引，而且电流表的连接正确，请画出螺线管B的绕法并标出电源的正负极。
17.在图中标出磁感线的方向和小磁针的N极和S极．
18.超市里的电梯，有人乘时运行较快，无人乘时为了节能运行较慢。利用电磁继电器可以设计这样的电路，请按照要求用笔画线代替导线将下图中的控制电路和工作电路分别连接完整。其中是压敏电阻受到压力时阻值较小，不受压力时阻值很大，是限流电阻如果串联在电路中可减小电路中的电流。
四、实验探究题：本大题共2小题，共17分。
19.小阳在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？
你的猜想是______ 。
小阳用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是______ 法。
小阳分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小阳认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，利用上述装置和器材，还须研究______ 。
20.磁控防盗装置内装有干簧管如图甲，干簧管有两个软铁片和玻璃管组成，软铁片触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会发生变化。把条形磁体分别放在乙图中的I、Ⅱ、Ⅲ三个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。
磁体位置 竖直放置并靠近 水平放置并靠近
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
触电状态 闭合 断开 闭合 ？
软铁片的极性情况
根据铁片被磁化的规律，当条形磁体水平放置并靠近干簧管时图乙位置，在图丙括号中标出软铁片的极性情况；干簧管此时触点状态为______ 。
如图1，门上磁控防盗装置内有一个竖直放置的干簧管，其内部简化电路如图2，磁控防盗装置的工作原理是：夜间关上门，闭合开关S，启动防盗报警器，此时报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，电铃响起。图2虚线中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有______ 选填图中的字母。
五、计算题：本大题共1小题，共11分。
21.小明在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表，并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。
温度 … 30 40 50 60 70 …
热敏电阻阻值 … 350 300 250 210 175 …
“控制电路”由热敏电阻、电磁铁线圈阻值、电源、开关等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开；
“工作电路”由工作电源、发热电阻、导线等组成。问：
工作电路工作时的电流为多大？电阻的发热功率为多大？
若发热电阻需提供的热量，则工作电路要工作多长时间不计热量的损失？
若恒温箱的温度最高不得超过，则控制电路的电源电压最小值为多大？
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、铜和铝都不是磁性材料，磁体都不能吸引。不符合题意。
B、磁感线在磁场中不是真实存在的，只是为了便于研究磁场，人为画的一些曲线。不符合题意。
C、磁体间的相互作用是通过磁场发生的。符合题意。
D、物理学中，把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向。小磁针静止时S极所指的方向与该点磁场的方向相反。不符合题意。
故选：C。
磁体只能吸引铁、钴、镍等磁性材料。
磁感线是为了描述磁场人们想象出来的曲线，磁场实际是存在的，磁感线是不存在的。
磁体间相互作用是通过磁场完成的。
物理学中，把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向。
磁场是真实存在的，磁感线不是真实存在的，为了描述磁场，人为画的磁感线。
2.【答案】D
【解析】解：
A、磁感线并不是真实存在的，而是人们为了形象描述磁场而假想的曲线。故A错误；
B、电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少有关；故B错误；
C、电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的，发电机是利用电磁感应原理制成的，故C错误；
D、丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了通电导线的周围存在着磁场，故D正确。
故选：D。
磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的曲线；
影响电磁铁磁性大小的因素：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯；
通电导体在磁场中受到力的作用，电动机就是根据此原理工作的；
年，丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了通电导线的周围存在着磁场，在世界上是第一个发现了电与磁之间的联系的物理学家。
本题考查磁感线及其特点、电动机原理、影响电磁铁的因素等，考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
3.【答案】B
【解析】解：
A、图1中铁棒靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，不能确定铁棒是否具有磁性，故A错误；
B、图2是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B正确；
C、磁铁都具有指向性，图2中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的北极，故C错误；
D、从图可知，铁芯相同、电流相同，只有线圈的匝数不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系的，故D错误。
故选：B。
认识这几幅图，明确它们所反映的实验原理，才能对号入座，判断选项中的说法是否正确。
四幅图分别代表了电与磁中四个重要的物理实验，分别是磁体的特性、电流的磁效应、磁体的极性、电磁铁的探究，这都是我们应重点掌握的，在学习中相互比较更能有效地进行把握。
4.【答案】B
【解析】解：由题意可知，刷身份证时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象；
A、图示为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意；
B、图中没有电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故B符合题意；
C、图示的实验是探究影响电磁铁磁性大小的实验，其原理是电流的磁效应，故C不符合题意；
D、图中有电源，为电动机的工作原理，说明通电导体在磁场中受力而运动，故D不符合题意。
故选：B。
刷身份证是利用电磁感应原理，分析选项四幅图，找出符合题意的选项即可。
本题考查了电与磁的联系，解答本题的关键要能从题意中分析出该装置利用了电磁感应的原理。
5.【答案】C
【解析】解：A、在磁体外部磁感线的方向是由N极到S极，则小磁针静止时N极指向磁感线的方向，故A错误；
B、由安培定则可以判定螺线管的左端为N极，根据异名磁极相互吸引，小磁针的N极应指向右端，故B错误．
C、由安培定则可以判定螺线管的上端是N极，异名磁极相互吸引，故C正确；
D、同A一样，磁感线的方向与小磁针N极的指向是相同的，现在正好相反，故D错误；
故选
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
安培定则的内容；右手握住螺线管，其余四指弯向电流的方向，大拇指指的方向就是螺线管的N极．
本题重点考查了磁感线的特点和安培定则；除利用磁感线的特点和磁场的方向来判断本题外，实际也可以用磁极间相互作用的规律来判断．
6.【答案】C
【解析】解：ABC、图中线圈、导线和灵敏电流计组成闭合电路，线圈处在磁场中，风吹风车带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流，这是电磁感应现象，发电机就是利用该原理工作的，此过程中将机械能转化为电能，该装置相当于电源，故C正确，AB错误；
D、若图中电流计换成干电池，则无风吹时，由于通电线圈处在磁场中故而受力转动，但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去，故D错误。
故选：C。
闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流的现象叫做电磁感应；发电机就是根据此原理制成的；通电导体在磁场中受力运动。
此题考查了法拉第的电磁感应实验，要抓住条件：闭合、部分、切割，这是解题关键。
7.【答案】C
【解析】解：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，才能产生感应电流；
所以，在如图所示的电路中，首先应闭合开关；
若导体AB沿磁场方向运动，没有切割磁感线，不会产生感应电流；若导体AB向左运动，则AB做切割磁感线运动，所以电路中有感应电流，电流表指针会发生偏转；故C正确，ABD错误。
故选：C。
电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动，导体中有感应电流产生。产生感应电流同时具备三个条件：闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动，三个条件缺一不可。
抓住产生感应电流的三个必要条件即可很容易的进行判断。
8.【答案】D
【解析】解：
A、电铃内部有一个电磁铁，则电铃的工作原理是电流的磁效应，故A错误；
B、开关闭合后，电磁铁吸引衔铁，小锤击打到铃碗，此时衔铁与上面触点分开，使电路断开，则电磁铁失去磁性，故B错误；
C、要使铃声响度大一些，应使小锤敲击铃碗的力增大，电磁铁的磁性应增强，在线圈匝数不变时，电路中电流应增大，所以应增加电源电压，故C错误；
D、由图知，滑动变阻器的滑片向左移动时，电阻减小，则电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，故D正确。
故选：D。
电铃内部有一个电磁铁，电铃是利用电流的磁效应工作的；在线圈匝数不变时，电流越大，电磁铁的磁性越强，小锤敲击铃碗的力越大，铃声响度增大。
电铃是利用电流的磁效应工作的，电磁铁对衔铁的吸引是小锤敲击铃碗的动力。
9.【答案】不能 先变小再变大 强
【解析】解：由于异名磁极相互吸引，同时磁体也可以吸引铁、钴、镍等物质，所以凭图甲中的实验现象不能判断钢棒是否有磁性；
磁体上的不同部位的磁性强弱并不一样，磁体两端磁极处的磁性最强，而中间的磁性最弱，因而铁块在条形磁体的N极和S极处受到的吸引力最大测力计示数最大，在正中处受到的吸引力最小测力计示数最小，所以从左开始，弹簧测力计的示数是先变小，到中间位置时，是最小的示数，然后再变大。
故答案为：不能；先变小再变大；强。
异名磁极相互吸引，同时磁体也可以吸引铁、钴、镍等物质；
本题应根据磁体的性质分析：每个磁体有两个磁极，而磁极的磁性最强，对于条形磁体来说，两端分别是两个磁极，中间的磁性最弱，可以得出铁块的受力情况。
本题考查了磁极的相互作用，磁体吸引磁性物质的性质，以及每个磁体有两个磁极，而磁极的磁性最强。
10.【答案】N 强 甲
【解析】解：在磁体的周围，磁感线从磁体的N极发出回到S极，由此可知该磁极是N极。
由图可知，1处的磁感线比2处的磁感线密，故1处的磁场强。
放在1位置的小磁针，靠近磁体的N极，由于异名磁极相互吸引，所以该磁针静止时，其S极指向该磁极极，即小磁针的S极水平向左。故甲图正确。
故答案为：N；强；甲。
根据磁感线的方向，利用磁感线的特点可以确定该磁极是N极还是S极。
磁感线的方向表示的是磁场的方向，磁感线的疏密程度表示的是磁场的强弱。由此入手可以确定位置1处磁感应强度与位置2处的磁感应强度的强弱关系。
利用磁极间的作用规律可以确定在1处放置的小磁针静止时的指向。
在初中阶段，对于应用磁感线的方向来表示磁场方向进行了重点介绍，但对于利用磁感线的疏密程度来表现磁场的强弱，课本中并没有介绍，认真审题，通过题目中的信息可以得到两者之间的关系。此题考查了对新知识的整合能力。
11.【答案】短路 增强 变大
【解析】解：因为家庭电流中电流过大的原因有：短路或总功率过大；因此无论什么原因导致电流过大时，电磁铁的磁性都会增强，则吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。
故答案为：短路；增强；变大。
家庭电路中电流过大的原因有：一是短路；二是用电器总功率过大；电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。有铁芯时，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强。当线圈匝数不变，铁芯不变时，电磁铁中电流增大到一定值时，磁性增强能把衔铁Q吸引过来，闸刀开关被弹簧拉起，电路断开，起到保护作用。
本题考查了家庭电路中电流过大的原因以及电流的大小可以影响电磁铁的磁性强弱，更重要的是要学会读图分析电磁继电器的工作过程。
12.【答案】B；N
【解析】解：
磁感线的疏密表示磁场的强弱，由图可知B点的磁感线比A点密，所以B点的磁场较强；
环形导线看做通电螺线管，由图根据安培定则，环形导线的左侧为N极，右端为S极。根据异名磁极相吸引，所以小磁针的N极将向导线靠近。
故答案为：B；N。
磁感线的疏密表示磁场的强弱；
同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。先判断通电螺线管南北极，再判断小磁针的磁极偏转情况。
本题考查了对磁感线的认识和安培定则的应用。牢固掌握安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
13.【答案】发电 电磁感应现象 机械能转化为电能
【解析】解：电动机的原理是通电导体在磁场中受力而运动，能量转化是电能转化为机械能；发电机的原理是电磁感应现象，能量转化是机械能转化为电能。
尽管电风扇里装的是电动机，但用手快速拨动风扇叶片时，内部线圈做切割磁感线运动而产生感应电流，所以微风电风扇变成了发电机，此时它的工作原理是电磁感应现象，其能量转化是机械能转化为电能。
故答案为：发电；电磁感应现象；机械能转化为电能。
电风扇里的主要部件是电动机，电动机是通入电流能转动的，但此题并没有给电动机通电，而电让电动机的转子转动，结果产生了电流，对灯泡供电，使灯泡发光了，题中的电风扇相当于发电机了。这说明电动机和发电机的工作过程正好是相反的，给磁场中的线圈施力转动，就能产生电流，给磁场中的线圈通电，就能受力转动。据此结合电磁感应原理做出解答并判断能量的转化
电动机和发电机的工作过程是相反的：发电机是由磁场和运动产生电流；电动机是由磁场和电流产生运动。
14.【答案】a 左；使报警的最低温度升高些，这时热敏电阻阻值变小，滑动变阻器的阻值要变大，因此滑片P要向左移动。
【解析】解：当电磁铁向左吸引铁片d时，接通右边的工作电路发送信息，这时d与左边的金属片a接触，只有开关c与a接触，右边的工作电路才能工作；
报警时电磁铁产生的吸引力是不变的，因此报警时左边控制电路中的电流也是不变的，即总电阻不变；若使报警的最低温度升高些，这时热敏电阻阻值变小，滑动变阻器的阻值要变大，因此滑片P要向左移动。
故答案为：；左；使报警的最低温度升高些，这时热敏电阻阻值变小，滑动变阻器的阻值要变大，因此滑片P要向左移动。
当电磁铁向左吸引铁片d时，接通右边的工作电路发送信息，这时d与谁接触，开关c应该接在那个金属片上；
报警时电磁铁产生的吸引力是不变的，因此左边控制电路中的电流也是不变的，即总电阻不变；首先判断热敏电阻温度升高时电阻的大小变化，再判断变阻器的阻值变化即可。
了解电磁继电器的工作原理，掌握串并联电路的特点是解答此题的关键。
15.【答案】解：
电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、是否有铁芯插入有关；图中线圈匝数多少、是否有铁芯插入已确定，所以只能改变电流的大小，我们可以利用滑动变阻器来改变电流从而达到这个目的，滑动变阻器与电源串联；
另外，我们还要画出电源；小磁针静止时N极所指示的方向--向右，为该点磁场的方向；在磁体外部，磁感线从N极指向S极，所以螺线管的左端为N极，右端为S极．根据安培定则可知，电流应该从电磁铁的左端流入，右端流出，所以通电螺线管左端的导线连接电源的正极，右端的导线连接电源的负极．
如图所示：

【解析】①电磁铁的磁性强弱跟电流大小、匝数多少、是否有铁芯插入有关．其中后两个因素已确定，所以只能改变电流的大小；
②根据小磁针指示的方向判断出通电螺线管的磁极，再根据安培定则判断出电流的方向画出电源的正负极．
本题考查了学生对于有关电磁铁知识的掌握情况，要求学生能运用所学的物理知识来解决实际问题，真正做到学以致用．
16.【答案】解：由于电流表的连接正确，根据电流表的使用规则，可以确定电流从左边螺线管的右端流入，即电源的右端为正极。再结合左边螺线管的绕向，根据安培定则可知，该螺线管的右端为S极。
由于要使两个螺线管相互吸引，所以右边螺线管的左端也为N极。电流从右边螺线管的右端流入，左端流出。
根据安培定则可以确定右端螺线管的具体绕法如下图所示：

【解析】通过电流表的正负接线柱，确定了电流方向，然后利用线圈的绕向和电流方向，结合安培定则，确定螺线管A的右端的极性。
根据题目的要求两个螺线管相互吸引，确定螺线管B的左端的极性。再利用安培定则根据电流方向和螺线管的磁极来确定螺线管的绕向。
本题考查磁极间的作用和安培定则，属于中档题。
17.【答案】解：
电流从螺线管的右端流入左端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极．
磁感线的方向是：在磁体的周围N极流出，回到S极．由于螺线管的左端为N极，由此可以确定磁感线的方向是向右的．
根据异名磁极相互吸引可以确定与螺线管右端S极靠近的是小磁针的N极，则小磁针的左端为N极．
故答案见下图：

【解析】根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向，确定螺线管的N、S极；
然后利用磁感线的特点可以得到磁感线的方向；
利用磁极间的作用规律可以确定小磁针的N、S极．
安培定则中共涉及三个方向：电流方向、线圈绕向、磁场方向，告诉其中的两个可以确定第三个，关键是用好右手．
18.【答案】解：将和电磁铁串联接入控制电路；将电动机和下触点串联组成工作电路，限流电阻、电动机和上触点串联组成限流电路如图；

【解析】将电动机和下触点串联组成工作电路，将和电磁铁串联接入控制电路；当有人时，压敏电阻变小、控制电路中的电流变大、电磁铁磁性增强，增强到一定程度，将衔铁吸下，使工作电路接通，电动机开始工作。
本题主要考查电磁继电器的结构、工作原理、电路的组成。电磁继电器主要有电磁铁、衔铁、弹簧、静触点和动触点组成。其电路分为有电磁铁所在的控制电路和工作电路两部分组成。本题在连接时，注意与衔铁处触点开关连接的位置有上下两个静触点，这是本题易错的地方，连接任意一处都可以工作，但工作的条件恰好相反，必须根据题意的要求来最终确定。
19.【答案】磁体间的距离越近，作用力越大 转换 研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系
【解析】解：由生活经验可提出猜想，即：磁体间的距离越近，作用力越大；
磁力大小可以通过细线与竖直方向的夹角大小来反映，故采用了转换法；
联想到磁体间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。
故答案为：磁体间的距离越近，作用力越大；转换；研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。
磁铁距离越近，磁力越大；
在磁铁质量一定的情况下，丝线与竖直方向的夹角越大，磁铁受到的磁力越大；
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
本题考查磁极间的相互作用，以及磁力大小与距离的关系，是一道基础题。
20.【答案】闭合 ACD
【解析】解：由图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置的磁化情况可知：磁簧片靠近条形磁铁的N极的一端是S极，另一端是N极；所以铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是互为异名磁极，当条形磁体水平放置并靠近干簧管时图乙位置，条形磁铁对铁片磁化后的情况如下图：
在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸引而吸合，所以干簧管触点为闭合状态．
由电路图知道，干簧管和电铃并联后与电阻串联，开关在干路上，夜间关上门，闭合开关S，由于此时报警电铃不响，则干簧管触点处于闭合状态，对电铃短路，所以报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，干簧管退磁，触点在弹力作用下分开，干簧管触点处于断开状态，电流通过电铃，则电铃响起．由此可知：门处于关闭状态时，干簧管和磁体之间的距离最近，并且干簧管触点是处于闭合状态；由实验结果知道，在干簧管和磁体靠近时，能使干簧管处于闭合状态的是磁体在ACD的位置。
故答案为：如上图所示；闭合；。
当条形磁体水平放置并靠近干簧管时图乙位置，根据条形磁铁对干簧管产生的磁极确定干簧管的工作情况；
由电路图可知：干簧管和电铃并联后与电阻串联，根据闭合开关S和断开开关S时，电铃的工作情况判断出干簧管触点断开和闭合情况，然后由此判断磁体摆放方式。
干簧管实际是一种继电器控制电路，其利用的不是电磁铁，而是一个永久磁铁对磁簧片的磁化作用，搞清这一原理，才能对其工作情况进行有针对性的分析。解答中主要用到了磁化的特点，以及电路的设计，有一定的难度，但也给我们很多的启示，是一个很好的应用，也是一道不错的题目。
21.【答案】解：工作电路工作时的电流：；
电阻的发热功率：；
因为电阻消耗的电能等于电流通过电阻时产生的热量，即，
所以；
当温度为时，其阻值；
因为和串联，
所以；
因此，控制电路的最小电压为：。
答：工作电路工作时的电流为电阻的发热功率为20W。
若发热电阻需提供的热量，则工作电路要工作600s。
若恒温箱的温度最高不得超过，则控制电路的电源电压最小值为6V。
【解析】已知电压和电阻，根据欧姆定律公式就可以直接算出电流；算电功率可根据电功率公式算出。
要求出工作时间，根据题意需要用公式进行计算，电功率在第问中已经求出，关键是电阻消耗的电能是多少题中并没有告诉。不过电阻是一个纯电阻电路且不计热量损失，所以它在工作时，将电能全部转化为热能，则可知电阻产生的热量即为消耗的电能。
先从表格中找出温度为时热敏电阻的阻值，然后利用串联电路电阻规律算出总电阻，最后用最小电流乘以总电阻算出最小电源电压值。
本题综合考查了学生对欧姆定律公式和电功率公式的理解和运用，以及对串联电路电流、电阻、电压规律的考查。考查的内容都是电学部分的基础和重点内容，一定要掌握。
第1页，共1页