浙教版科学 八下 1.1-1.5培优（含答案）

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浙教版科学八下电和磁1.1-1.5（含答案）
一、选择题
1．早在2000多年前，我们的祖先就发现了能够吸引铁的天然磁铁矿石，利用这种磁铁矿石，可以制成指南针。某学习小组利用磁铁、水、杯子、笔、纸条自制简易指南针。请完成问题。
制作指南针的材料要求能被磁化且能保留磁性较长时间，下列生活用品可以作为制作指南针材料的是（　　）
A．绣花针——钢 B．易拉罐——铝 C．导线——铜 D．首饰——银
2．如图所示为某条形磁体附近磁感线的示意图，若在靠近S极的P点放一个小磁针（按虚线指示放置，小磁针深颜色的一端为N极），当小磁针静止时，选项图中能正确表示P点小磁针N极指向的是（　　）
A． B． C． D．
3．下列四个实验中，不能确定钢棒具有磁性的是（　　）
A．排斥小磁针 B．吸引大头针
C．吸引通电螺线管 D．产生电流
4．如图所示是项目学习小组的同学设计的漂浮式指南针，铜片、锌片和饱和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（　　）
A．放置在C点的小磁针N极指向右
B．漂浮式指南针能够指示方向是因为存在地磁场
C．继续往溶液中添加食盐能增加导电性
D．将线圈中间的铁棒换成铜棒磁性会增强
5．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设，地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（　　）
A．B． C．D．
7．一次家庭探究活动中，小明将一个蹄形磁体放到正在发光的灯泡外边，惊讶地发现灯丝在不停地晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是（　　）
A．灯丝晃动说明灯丝中的电流方向不变
B．灯丝晃动时将机械能转化为电能
C．灯丝晃动是由于磁体能吸引钨这种金属
D．灯丝晃动是由于磁场对电流的作用
6．如图所示是小敏设计的检测汽车尾气中一氧化碳排放量的电路。当一氧化碳浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小。下列说法中正确的是（　　）
A．控制电路通电时电磁铁上端为S极
B．电铃应接在A和C之间
C．当一氧化碳浓度升高时，电磁铁的磁性减弱
D．用久后，电源电压U1会减小，报警时一氧化碳最小浓度比设定值高
8．我国航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列实验原理一致的是（　　）
A． B． C． D．
9．如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动。现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（　　）
A．只改变电流方向
B．只改变电流大小
C．换用磁性更强的磁铁
D．对换磁极同时改变电流方向
10．科学探究是一个不断发现问题、解决问题的过程。下列对电与磁的相关科学史料的解读错误的是（　　）
A．科学知识是固定不变
B．科学发展的背后隐含着人类认识的发展
C．电与磁统一性的证实，揭示了电磁现象的本质
D．问题是在具体的情境中根据人们研究的需要提出的
11．如图是探究电与磁关系的实验装置，其中E、F是光滑的金属导轨，当铜棒AB在金属导轨E上水平向右快速移动时，下列说法错误的是（　　）
A．该电路中铜棒AB相当于电源
B．铜棒AB移动时把电能转化为机械能
C．铜棒CD在磁场中受到力的作用
D．若把左边磁铁的N极调到下方，铜棒CD在磁场中受到的力方向相反
12．小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙电机都相当于电动机，其工作原理和动圈式话筒相同
B．甲电机相当于发电机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
C．乙电机相当于电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
D．甲、乙电机都相当于发电机，其工作原理和扬声器相同
13．小滨同学喜欢电吉他，学习电与磁的知识后，知道了拾音器的基本结构如图。他又查询资料得知：磁体附近的金属弦容易被磁化，当弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列关于拾音器说法正确的是（　　）
A．将磁体换成铁棒，电吉他仍能正常工作
B．电吉他要正常工作，金属弦只能用铁丝
C．线圈中产生感应电流的原理与电磁继电器的工作原理相同
D．线圈中产生感应电流表明机械能可以转化为电能
14．校园路灯实行自动化管理，其内部装有一个光敏电阻R，R的阻值随光照强度变化关系如图所示，忽略弹性匝铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
15．如图所示是用来描绘某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 　 　（选填“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S极指向 　 　处（选填“P”或“Q”）处，磁体周围的磁感线都是从磁体的 　 　极出来。
16．为辨别钢棒是否有磁性，小科设计实验进行探究。
（1）如图甲所示，当钢棒靠近小磁针时，若观察到小磁针与钢棒相互 　 　，则判断钢棒原来一定具有磁性。
（2）如图乙所示，若钢棒有磁性，将钢棒从图示位置水平向左移动到铁块左侧的过程中，弹簧测力计示数的变化情况是 　 　。
17．如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 　 　（选填“不变”“逐渐变大”“逐渐变小”）。电磁铁左端是 　 　极。
18．学习了磁现象的知识后，小宁怀着极大的兴趣对如图甲、乙、丙所示的实验进行了探究，得到如下结论：
（1）通电导线周围存在磁场，且磁场方向与 　 　有关。
（2）如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，小磁针将发生如图 　 　（填“甲”“乙”或“丙”）所示方向的偏转。
19．为探究通电直导线周围磁场分布情况，实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给直导线通电。
（1）为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，接下去的操作是 　 　，该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力作用下动起来。
（2）本实验中通过观察铁屑等物体来判断通电直导线周围磁场的分布情况，这种科学研究方法称为 　 　。
20．在安装直流电动机模型的实验中，小希将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。
（1）小希闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因可能是 　 　（填字母）。
A.线圈处于平衡位置 B.电源正负极接反了 C.磁铁没有磁性
（2）若要电动机转速加快，小希应将滑动变阻器的滑片向 　 　移动。
（3）完成以上实验后，小希取下图甲中的电源换上小灯泡，在模型的转轴上绕上细线，如图乙所示，然后快速拉动细线，使线圈转动起来，结果小灯泡发光，此时这模型就相当于 　 　机。
21．如图是研究“磁场对通电导体作用”的部分实验装置，如果要实验正常进行，还需在a、b之间接入 　 　，根据该原理可制成 　 　，将图中蹄形磁体的南北极互换位置，闭合开关后金属棒的运动方向将 　 　。
22．在研究电磁感应现象的实验中，蹄形磁体水平放置，将导体ab放入蹄形磁体的磁场中，如图甲所示。
（1）导体棒的材料可选择 　 　；
A.塑料 B.玻璃 C.铜
（2）该实验中能量转化的形式是将 　 　转化为电能；
（3）闭合开关，此灵敏电流计的指针偏转如图甲。现改变磁场方向请在图乙中用箭头表示灵敏电流计的偏转方向。
23．起点为宁波市镇海区威海路，终点为杭州市江干区下沙枢纽的杭甬高速段，将成为国内首条高科技智慧公路，建设远期目标是实现车辆移动式无线充电（如图甲）。图乙是电动汽车无线充电的原理简化图，当路面内的充电线圈接通供电电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当电动汽车在公路上的时候，车载线圈中会产生感应电流，实现无线充电。
（1）车载线圈中产生电流是利用 　 　现象。
（2）当充电线圈中某一时刻的电流从a流入，b流出时，则图中充电线圈内部B点的磁场方向
　 　（填“向上”或“向下”）。
24．如图是一种手摇发电的手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动时，灯泡就能发光。这个手电筒壳体透明，可以清晰地看到里面有线圈，摇动时，可以感觉到有一个物块在来回运动。小明猜想这个物块是磁体，依据是：磁体运动时，闭合线圈切割磁感线产生　 　，线圈相当于电路中的　 　。
三、探究题
25．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：法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图1所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
材料三：1825年，瑞土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，如图2。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。
材料四：1831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。
在演示奥斯特实验时，如图3中的甲图所示，①闭合开关； ②放置小磁针； ③摆放
导线；正确的实验操作顺序为 　 　；
A.①②③ B.②③① C.②①③ D.③②①
（2）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”）。
（3）材料二图1中的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，你预测会产生的实验现象是 　 　。
（4）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。
（5）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 　 　。
26．丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
（1）在演示奥斯特实验时，如甲图所示，正确的实验操作顺序为______（填序号）。
①闭合开关 ②放置小磁针 ③摆放导线
（2）乙图中的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，你预测会产生的实验现象是 。
（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力的大小可能跟两根导线中的电流I1、I2的大小，导线的长度L，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
实验次数 导线的长度 导线间距离 F/N
分析表格中的数据，可得出结论： 。
27．为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机构造制作了一台简易电动机。他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用措施是 　 　（多选，填序号）。
A．改变电流的方向　　B．提高电源的电压 C．增加线圈的匝数　　D．改变磁场的方向
（2）开关闭合后，如果电动机不转，原因可能是 　 　（多选，填序号）。
A．磁铁磁性太弱　B．线圈处于平衡位置 C．通过线圈的电流太大　D．电池电压太低
（3）为了提高电动机转速，可采取的方法是 　 　；
（4）小明想设计一个能调节电动机转速的实验装置，还需要的主要器材是 　 　。
28．某科学小组利用下图所示装置进行“怎样产生感应电流”的实验探究，得到如下实验记录。分析表中的记录可知：
实验序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 灵敏电流计指针偏转方向
① 向上 向左 向左
② 向上 向右 向右
③ 向下 向右 向左
④ 向下 向左 向右
（1）在上述四次实验中，比较　 　两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较　 　两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变；
（2）有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关。请写出简要做法：　 　；如何判断电流大小：　 　。
四、解答题
29．某学习小组设计了一个孵化器的恒温装置，图甲为热敏电阻R、滑动变阻器R1和继电器等成的恒温箱的简单温控电路。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温加热箱的电源，继电器线圈的电阻为100欧。当线圈中电流大于或等于20毫安时，继电器的衔铁被吸合，图乙为热敏电阻的R﹣t图像。
（1）恒温箱的加热器应接在 　 　端（选填“AB”或“CD”）
（2）孵化小鸡时，恒温箱的温度设定为40℃，则滑动变阻器R1应取多大阻值？
（3）不同孵化时期所需要的孵化温度略有不同，如要调低孵化温度，应如何调节滑动变阻器的滑片，并说明理由。
30．如图为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的制冷自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示，已知继电器的线圈电阻R0＝10Ω，左边电源电压为6V恒定不变.当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）请说明该制冷自动控制装置的工作原理。
（2）计算说明该空调的启动温度是多少？
（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？
（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。
答案
1．解：制作指南针的材料要求能被磁化且能保留磁性较长时间，铝、铜、银都不能被磁化，钢可以被磁化，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
2．解：由图可知，条形磁体的右端为S极，若在靠近S极的P点放一个小磁针，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极应该靠近条形磁体的S极，故B符合题意。
故选：B。
3．解：A、小磁针具有磁性，钢棒的一端和小磁针的一端相互排斥，说明相互靠近的磁极相同，故A错误；
B、大头针是铁制品，没有磁性，钢棒吸引大头针，说明钢棒具有磁性，故B错误；
C、图中钢棒如果有磁性，钢棒靠近通电螺线管的一端如果和通电螺线管靠近钢棒的磁极不同，会相互吸引；如果钢棒没有磁性，钢棒和通电螺线管也会相互吸引，所以不能确定钢棒具有磁性，故C正确；
D、图中钢棒插入线圈，线圈在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，说明钢棒具有磁性，故D错误。
故选：C。
4．解：A、由题知，铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极，电流右进左出，根据安培定则知线圈右端是N极，在线圈的外部，磁感线是从线圈的N极出来回到线圈的S极，C点的磁场方向向左，放置在C点的小磁针N极指向左，故A错误；
B、通电螺线管相当于一个磁体，受地磁场作用能够指向南北，故B正确；
C、继续往溶液中添加食盐，溶液饱和后导电性不再变化，故C错误；
D、铁棒容易被磁化，而铜棒不会被磁化，所以铁棒换成铜棒会使磁性减弱，故D错误。
故选：B。
5．解：地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西。故B正确。
故选：B。
6．解：A．灯丝晃动说明受到力的方向改变，因而灯丝中的电流方向改变了的，故A错误；
B．灯丝晃动时，将电能转化为机械能，故B错误；
C．灯丝的钨不是磁性材料，磁体不能吸引这种金属，故C错误；
D．灯丝晃动是由于磁场对电流有力的作用，故D正确。
故选：D。
7．解：A、由图可知，电流从电磁铁的下端流入，从电磁铁的上端流出，由安培定则可知，电磁铁上端为N极，故A错误；
BC、因气敏电阻R1阻值随一氧化碳浓度的增大而减小，所以当一氧化碳浓度升高时，R1阻值减小，控制电路的总电阻减小，由I＝可知，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，当一氧化碳浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，则电铃应接在B和D之间，故BC错误；
D、用久后，电源电压U1会减小，因电铃开始发声报警时，控制电路的电流一定，所以由R＝可知，控制电路的总电阻减小，当R2的阻值不变时，气敏电阻R1阻值应更小，则报警时一氧化碳最小浓度比设定值高，故D正确。
故选：D。
8．解：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、该实验为奥斯特实验，说明了电流周围存在着磁场，故A错误；
B、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器工作原理相同，故B正确；
C、图中是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故C错误；
D、图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应实验，故D错误。
故选：B。
9．解：直流电动机的转动方向与线圈中的电流方向和磁场方向有关，若使通入直流电动机的电流方向改变或磁场的方向改变，它的转动方向将改变。但是如果同时改变电流的方向和磁场的方向，线圈的转动方向将不变；改变电流的大小无法改变转动的方向，故A正确。
故选：A。
10．解：A．科学知识是不断发展，不断完善的，不是固定不变的，故A错误；
B．科学理论和技术的发展的背后是人类认识的发展，故B正确；
C．电与磁统一性的证实，揭示了电磁现象的本质，故C正确；
D．在具体的情境中，根据人们研究的需要不断提出新的问题，故D正确。
故选：A。
11．解：ABC、闭合开关，ab和cd组成一个闭合电路，闭合电路的一部分铜棒ab在磁场中进行切割磁感线运动，即铜棒ab水平运动时，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象；电路中铜棒AB相当于电源，把机械能转化为电能，电路中有了感应电流之后，感应电流经过铜棒cd，铜棒cd成为通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理；所以，铜棒ab相当于电源，铜棒cd相当于用电器，故AC正确、B错误；
D、通电导体在磁场中运动方向跟电流方向和磁场方向有关，仅调换左侧蹄形磁铁的上下磁极，产生的感应电流方向改变，其他不变，则铜棒CD在磁场中受到的力方向相反，故D正确。
故选：B。
12．解：据图可知，右边的电路有电源，当乙电路闭合后，乙会转动，说明乙是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，此过程与扬声器的工作原理相同；
乙转动同时会带动甲转动，由于电动机内部是有磁场和线圈组成，所以甲在乙的带动下，线圈会做切割磁感线运动，故甲相当于一个发电机，发电机是根据电磁感应现象制成的，与动圈式话筒的原理相同，故C正确，ABD错误。
故选：C。
13．解：A、将磁体换成铁棒，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故A错误；
B、铁、钴、镍等物质都可以被磁化，选用能被磁化的物质做弦，电吉他仍能正常工作，故B错误；
C、电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的，故C错误；
D、线圈中产生感应电流的原理是电磁感应现象，表明机械能可以转化为电能，故D正确。
故选：D。
14．解：由R的阻值随光照强度变化关系图象知，R的阻值随光照强度的增加而增大；
AB．由电路图可知，灯泡与电磁铁并联后再与R串联，由于电磁铁的电阻忽略，使得灯泡被短路，故AB错误；
C．由电路图可知，电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联；光照强度较弱时，光敏电阻阻值较小，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较大，电磁铁的磁性较强，吸下衔铁，灯泡所在的支路为通路，即灯泡发光；当光照强度较大时，光敏电阻的阻值较大，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较小，电磁铁的磁性较弱，衔铁无法被吸下，灯泡所在的支路为断路，即灯泡不发光，故C正确；
D．由电路图可知，电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联；光照强度较弱时，光敏电阻阻值较小，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较大，电磁铁的磁性较强，吸下衔铁，灯泡所在的支路为断路，即灯泡不发光；当光照强度较大时，光敏电阻的阻值较大，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较小，电磁铁的磁性较弱，衔铁无法被吸下，灯泡为所在的支路为通路，即灯泡发光，故D错误；
故选：C。
15．解：从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏，故a点的磁场比b点的磁场弱，即b点的磁场比a点的磁场强。小磁针静止在b点时，其N极指向与该点磁感线的方向一致，故N极指向Q点，S极和N极的指向相反，所以S极指向P点。磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来，回到S极。
故答案为：强；P；N。
16．解：（1）由于异名磁极相互吸引，同时磁体也可以吸引磁性物质，所以图中的实验若观察到小磁针与钢棒相互靠近，则不能判断钢棒原来一定具有磁性；但由于同名磁极相互排斥，若观察到小磁针与钢棒相互排斥，则能判断钢棒原来一定具有磁性；
（2）磁体上的不同部位的磁性强弱并不一样，磁体两端（磁极）磁性最强，而中间磁性最弱，因而钢棒在条形磁体的两极处受到的吸引力最大，在正中处受到的吸引力最小，所以当钢棒水平向左移动的过程中，弹簧测力计示数先变小再变大。
故答案为：（1）排斥；（2）先变小再变大。
17．解：由图可知电流从螺线管的右端流入，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极；
条形磁铁处于静止状态，受到平衡力的作用，桌面对它施加了一个摩擦力。滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，对条形磁铁的斥力增大，由于条形磁铁始终处于平衡状态，所以摩擦力始终等于斥力，故摩擦力会随着斥力的增大而增大。
故答案为：逐渐变大；N。
18．解：（1）由甲、乙、丙三幅图对比得到：电流周围存在磁场，磁场的方向与电流方向有关；
（2）电子定向运动方向与电流方向相反，所以在图丁中，小磁针上方的电流方向与图乙相同，故小磁针将发生如图乙所示方向的偏转。
19．解：在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给直导线通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，为了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；
本实验中通过观察铁屑等物体来判断通电直导线周围磁场的分布情况，这种科学研究方法称转换法。
故答案为：轻敲有机玻璃板；转换法。
20．解：（1）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动，故选A；
（2）若要电动机转速加快，可以增大电路中的电流，所以应将滑动变阻器的滑片向左移动，减小滑动变阻器的电阻，从而增大电路中的电流；
（3）取下电源换接上小灯泡，快速拉动细线，使线圈转动起来，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，小灯泡会发光，这是电磁感应现象，此时模型就相当于发电机。
故答案为：（1）A；（2）左；（3）发电。
21．解：（1）利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，即必须有电源，所以在ab间应接电源；利用该原理制成了电动机；
（2）在磁场中的通电导体受到的磁场力方向跟导体中的磁场方向有关，将图中蹄形磁体的南北极互换位置，闭合开关后金属棒的运动方向将改变。
故答案为：电源；电动机；改变。
22．解：（1）做切割磁感线的物体必须是导体，塑料和玻璃是绝缘体，铜是导体，故C符合题意，AB不符合题意。
（2）电磁感应现象中，机械能转化为内能。
（3）只改变磁场方向，感应电流方向改变，灵敏电流计的偏转方向改变，由原来的向左摆动变为向右摆动，如图所示：。
故答案为：（1）C；（2）机械；（3）。
23．解：（1）电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流。所以手机线圈中产生电流是利用电磁感应现象。
（2）当充电线圈中某一时刻的电流从a流入，b流出时，利用安培定则判断B点磁场方向是向下。
故答案为：（1）电磁感应；（2）向下。
24．解：产生感应电流的三个条件：闭合电路；一部分导体；切割磁感线运功；
由题干中图可知该手电筒有线圈，使用时将它来回摇晃，线圈在磁场中就做切割磁感线运动，此时线圈中有感应电流产生，所以手电筒里面的物块应该是磁铁，线圈相当于电路中的电源，此手电筒发电是电磁感应现象，此过程中将消耗机械能得到电能，即将机械能转化为电能。
故答案为：感应电流；电源。
25．解：（1）实验时，为了使得实验现象明显，导线必须平行于小磁针放置，器材安装遵循由下到上的顺序，故奥斯特实验的合理顺序是②放置小磁针、③摆放导线、①闭合开关，故选：B；
（2）当通电导线与小磁针平行时，电流产生磁场的方向与导线垂直，磁针朝向与磁场方向不一致，磁场对小磁针的作用力大，小磁针明显偏转，故选甲；
（3）电流产生的磁场方向是由电流的方向决定的，当一个通电导体中电流的方向改变时，它产生的磁场方向也会发生改变；而磁场对通电导体的作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，另一个通电导体中电流的方向不变，但磁场的方向变化了，它受到的磁场力的方向就会改变，所以改变其中一根导线的电流方向，产生的实验现象是两根导线将会相互排斥；
（4）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；
（5）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）B；（2）甲；（3）两根导线将会相互排斥；（4）磁生电；（5）已经；将电流表等器材置于同一房间。
26．（1）由于地磁场是南北方向的，实验时会对实验结果的干扰。因此，为方便操作且使实验现象明显，闭合开关前应将导线放置在磁针的正上方且沿着南北方向；由于电流周围存在磁场，所以闭合开关瞬间，将观察到小磁针沿水平方向偏转，故正确的实验操作顺序为②③①；
电流产生的磁场方向是由电流的方向决定的，当一个通电导体中电流的方向改变时，它产生的磁场方向也会发生改变；而磁场对通电导体的作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，另一个通电导体中电流的方向不变，但磁场的方向变化了，它受到的磁场力的方向就会改变，所以改变其中一根导线的电流方向，产生的实验现象是两根导线将会相互排斥；
①分析、实验可知：在两个导线中电流大小和导线之间的距离相同时，导线越长，平行通电导线之间相互作用力越大，说明其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小与电流成正比；
②分析、实验可知：在两个导线的长度和导线之间的距离相同时，电流越大，平行通电导线之间相互作用力越大，说明其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小与导线的长度成正比；
③分析、实验可知：在导线长度和两个导线中电流大小相同时，导线之间的距离越小，平行通电导线之间相互作用力越大，说明其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小与导线之间的距离成反比。故答案为：（1）②③①；两根导线互相排斥；平行通电导线之间相互作用力的大小与、、成正比，与成反比。
27．解：（1）知道通电导线在磁场中所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，所以要想改变线圈的转动方向，可以改变线圈中电流的方向，也可以改变磁场的方向，故选AD；
（2）线圈不转可能是由于线圈处于平衡位置；线圈不转也说明线圈可能不受磁场力，即电路中没有电流，一般来说可能是接线柱接触不良造成的；
同时因线圈和转轴之间有阻力存在，故还有可能就是，线圈受力，但是磁场力较小，无法带动线圈。故导致这种现象的原因有：磁铁的磁性不强、线圈的匝数太少，电池电压不够导致电流较小。
故选ABD；
（3）通电导线在磁场中受力的作用，所受力的大小与电流的强弱、磁场的强弱有关，故为了提高电动机转速，可采取的方法增大电流或增强磁场，即可以提高线圈两端的电压或改用强磁场做该实验；
（4）要想控制线圈的转速，可以控制电流的大小，故可以接入滑动变阻器，将滑动变阻器与电机串联即可起到控制电流的作用；
故答案为：（1）AD；（2）ABD；（3）提高电源电压；（4）滑动变阻器。
28．解：（1）要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制导体切割磁感线方向不变，而改变磁场的方向，根据表格信息可知，①、④或②、③满足要求；
根据表格信息可知，在①、③或②、④中，同时改变了磁场方向和导体切割磁感线的方向，观察到灵敏电流计指针偏转方向相同，说明感应电流方向不变；
（2）由控制变量法可知，要探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关，应保持切割磁感线运动的速度不变，改变磁场的强弱，根据电流表指针的偏转幅度反映感应电流的大小。
故答案为：（1）①、④或②、③；①、③或②、④；
（2）保持切割磁感线运动的速度不变，改变磁场的强弱；观察电流表指针的偏转幅度。
29．解：（1）根据图乙可知，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，则控制电路中的电流随之增大，当控制电路中的电流大于等于设定的电流时，衔铁被吸引闭合，电键K接通CD所在的电路，反之，接通AB所在的电路。则当温度较低时，电键K接通AB所在的电路，当温度较高时，电键K接通CD所在的电路，所以恒温箱的加热器应接在AB端；
（2）由图乙可知，恒温箱的温度设定为40℃时，热敏电阻R的阻值为90Ω，
由欧姆定律得，控制电路的总电阻为：R总＝＝＝300Ω，
由串联电路的电阻规律得，此时滑动变阻器R1的阻值为：R1＝R总﹣R﹣R线圈＝300Ω﹣90Ω﹣100Ω＝110Ω；
（3）电磁继电器吸引衔铁闭合时，所需的电流大小为定值，由欧姆定律知，电源电压一定时，控制电路中的总电阻也为一个定值，根据图乙可知，当降低孵化温度时，热敏电阻R的阻值增大，总电阻要保持不变，滑动变阻器接入电路的阻值应该减小。
故答案为：（1）AB；（2）恒温箱的温度设定为40℃，滑动变阻器R1的阻值110Ω；（3）将滑动变阻器的滑片向左调，减小滑动变阻器接入电路中的阻值，因为当电磁继电器吸引衔铁闭合时，控制电路对应一个确定的总电阻，当降低孵化温度时，热敏电阻R的阻值增大，总电阻要保持不变，滑动变阻器接入电路的阻值应该减小。
30．解：（1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制；
（2）电路启动时的总电阻，
此时热敏电阻的阻值：R热＝R总﹣R0＝400Ω﹣10Ω＝390Ω，
此时的启动温度是25℃。
（3）由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，
因为电路启动时的总电阻为400Ω，
则电路中还应串联的电阻：R′＝R热＝R总﹣R热′﹣R0＝400Ω﹣360Ω﹣10Ω＝30Ω。
（4）当空调启动时，电磁铁的磁场强度是一定的。当启动温度不同时，总电阻不同，则总电流会发生改变，为了保持磁场强度不变，可以改变电磁铁的线圈匝数。根据U＝IR可知，当总电阻发生改变时，还可以改变控制电路的电压，从而保证电流不变，保证电磁铁的磁场强度不变。
答：（1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。
（2）计算说明该空调的启动温度是25℃。
（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联30Ω的电阻。
（4）改变电磁铁的线圈匝数（改变控制电路的电压）。
第15题 第16题
第17题 第18题
第19题 第20题
第21题 第22题
第26题 第27题
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