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浙教版科学八下电和磁单元测试(二)(含答案)
一、选择题(每小题2分,共30分)
1.如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮,被磁化后的铁皮会自动分开。以下说法正确的是( )
A.铁皮的左端为S极 B.铁皮的右端为N极
C.异名磁极相互排斥 D.同名磁极相互排斥
2.为了提高能量利用率,纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电(其简化原理如图所示),刹车时充电开关接通,车轮带动线圈转动,产生电流,给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力,从而减缓车轮转动。请回答:选项中图4幅实验所揭示的原理与车轮带动线圈转动,产生电流的原理相同的是( )
A. B.
C. D.
3.科技为生活服务,如图甲是小龙买的悬浮盆栽,图乙是其原理的简单示意图。请回答:关于该悬浮盆栽的工作原理,下列说法正确的是( )
A.该悬浮盆栽的原理是同名磁极相互吸引
B.向左移动滑片P可增加盆栽悬浮的高度
C.向盆栽加水后需将滑片P向右移使其悬浮高度不变
D.增加电磁铁的线圈匝数可以降低盆栽悬浮时的高度
4.为了取出某一较深缝隙中的铁钉,小明想到了以下方案,其中不可行的是( )
A. B. C. D.
5.如图是断路器的原理图,以下对其工作原理说明错误的是( )
A.断路器利用两种金属受热膨胀程度不同使得电路断开
B.断路器的作用是当电路电流过大时会自动使电路断开
C.左侧金属片的热胀程度比右侧金属片的热胀程度大些
D.该断路器断开后随着金属片温度降低电路会自动接通
6.如图所示,三脚插头中与用电器金属外壳连接的那个插脚比另外两个地插脚要稍长。这样的设计主要考虑下列哪一因素?( )
A.造型美观
B.插头更稳固
C.识别火线和零线
D.确保用电器外壳先接地
7.兴趣小组为晚托后骑自行车回家的同学设计一种“警示灯”,工作时灯泡能持续交替闪烁,以提示过往的行人和车辆,忽略弹性衔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.
8.某项日化学习小组要自制一枝小磁针,并利用这枝针完成电和磁相关实验。
第三阶段:标注磁极,小组同学将小磁针用细线系好,悬挂在空中,如图所示,静止后小磁针的指向和小磁针N极和S极标注正确的是( )
A. B. C. D.
9.某项日化学习小组要自制一枝小磁针,并利用这枝针完成电和磁相关实验。
第一阶段:磁化选材,小组同学选用最合适磁化的材料为( )
A.铁 B.银 C.铝 D.铅
10.为了判断一根铁棒是否具有磁性,小明进行了如下四个实验,根据实验现象不能确定该铁棒一定有磁性的是( )
A.悬挂的铁棒多次转动起来后静止时指向南北
B.将铁棒一端靠近小磁针,相互吸引
C.将铁棒一端靠近大头针,大头针被吸引
D.水平移动铁棒,测力计示数有变化
11.2008年6月4日的早自修时间,突然从学校初二科学组办公室传出一声巨响,随即三楼教师办公室灯全部熄灭。科学老师们立即对这一事件展开调查,发现办公室线路上断路器自动断开,办公室内除在一只正在烧开水的电茶壶插头(如下图示)处闻到焦味,并在其插头接线处观察到明显的灼烧痕迹外;其它用电器均完好。根据以上信息,下列对此次事故原因分析最恰当的是( )
A.插座内原来已经短路了
B.电茶壶插头引线处发生短路
C.电茶壶内的电阻丝损坏
D.电茶壶插头引线处发生断路
12.如图所示,甲乙为条形磁体,中间是电磁体,虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )
A.N、S、N、N B.S、N、S、S C.S、S、N、S D.N、N、S、N
13.一位“法师”在铺有塑料地毯的舞台上表演不怕电的“功夫”,他将一盏普通的白炽灯泡接到两导线头A、B之间,灯泡正常发光;随后将灯泡取下,“法师”两手分别抓住两导线头A、B,如图所示,其助手用测电笔分别测试A、B及“法师”的皮肤。发现测电笔的氖管都发光。对此表演的合理解释是( )
A.如果“法师”此时光脚直接站在地上,也不会触电
B.“法师”的两手均戴有特制绝缘手套
C.在人、灯交替过程中,助手将零线断开了
D.在人、灯交替过程中,助手将火线断开了
14.如图所示是电机示意图,对于图示的说法,正确的是( )
A.图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈正转到平衡位置
B.图中绘出的是直流电动机的示意图,线圈受到磁场的作用力而转动
C.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线切割磁感线,线圈中产生电流
D.图中绘出的是交流发电机的示意图,此时导线不切割磁感线,线圈中没有电流
15.同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是( )
A.实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B.实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C.实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若将导体ab水平用力向左移动,导体cd的运动方向不变
二、填空题(每空2分,共30分)
16.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。
17.如图是我国早期的指南针一一司南,由勺形的指南器具和外方内圆的底座组成。
(1)东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之村,投之于地,其抵指南”,其中“柢”是指勺柄,是因为受到 的作用而指向地理的南极附近,其“柢”应该为磁体的 极。
(2)铜、铝、铁三种金属中,适合做司南底座的有 。
18.如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图。
(1)当指针指示的数值增大时,表示通电螺线管的磁性增强,则螺线管A端为 极。
(2)为了验证通电螺线管的磁性与线圈匝数有关,应将开关S从a点换到b点,并调节变阻器的滑片向 滑动,使电流表的示数不变。
19.电热壶是常见电器之一,图乙为电热壶简易图,图中a为火线,b为零线,c为接地线。
(1)如图甲,小南在使用测电笔测火线时没有发光,他的错误之处是 。
(2)闭合开关后,电热壶无法正常工作,若是零线发生断路,正确使用测电笔测图乙中abc三处,一定会发光的是 。
20.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”)。
21.今天我们生活越来越离不开电,用电安全也引起我们高度重视,下列四种情况人相对安全的是 ;(请同学们千万不要尝试做该实验)。当发现有人触电时,我们应立即 。
A.迅速把他拉开,使他脱离电源 B.迅速用手拉开电线
C.立即切断电源或用绝缘体将电线挑开 D.迅速用小刀割断电线。
三、探究题(每空2分,共32分)
22.如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
(1)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生;还可以通过指针偏转的方向判断 。
(2)闭合开关,实验探究过程记录如表所示:
次数 AB棒在磁场中的运动情况 是否有感应电流
1 静止 无
2 沿磁场方向运动(不切割磁感线运动) 无
3 切割磁感线运动 有
根据实验现象,初步得出电路中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,在该运动过程中,其主要能量转化为: 。
(3)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与 的关系。
(4)若将此装置中灵敏电流计换成 ,可进一步探究电动机的工作原理。
23.如图所示是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图。该组同学通过实验记录数据如下表:
通电螺线管中有无铁芯 无铁芯 有铁芯
线圈匝数 50匝 50匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流/安 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引大头针的最多数目/枚 0 0 0 3 5 8
(1)同学们可以通过比较 (填实验序号)实验数据可以得出:在匝数相同的情况下,通电螺线管的磁性,随电流增加而增大。
(2)同学们发现前面3次实验中没有吸引起大头针,可以采用什么方法验证有磁性呢?请写出一种: 。
(3)在与同学们交流讨论时,另一组的同学提出一个新问题:“当线圈中的电流和匝数一定时, 通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小(粗细)有关?”现有大小不同的两根铁芯,请利用本题电路,写出简要的操作方案: 。
24.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。
(1)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 。
25.[探究名称]温度对磁体的磁性强弱有无影响?
[提出问题]小明在家用如图所示的电热水壶烧开水时,发现壶中的水烧开后,开关按钮会自动跳起断电。开关为什么能自动跳起呢?带着这个问题,小明上网查阅了有关资料。得知这是一个磁吸开关,给水加热前开关按钮被磁体吸住。当水烧开时,磁体的磁性减弱,开关跳起。
[提出猜想]小明猜想,温度对磁体的磁性有影响,而且温度越高,磁体的磁性越 。
[设计实验]为了验证以上猜想是否正确,小明进行了如下实验:
①用一块强磁体的一个磁极,分别在三根同样的铁钉上,从钉头向下的同一方向划过100次,使铁钉 ;
②把铁钉A放入塑料薄膜袋内,将其放入一堆铁屑中,慢慢提起塑料袋,将其放在一张白纸上。从袋中取出铁钉,把落在纸上的铁屑收集起来,用天平称出铁屑的质量m1;
③把铁钉B放入盛有开水的烧杯中,一段时间后,取出铁钉重复步骤②,用天平称出铁屑的质量m2;
④把铁钉C放入盛有冰水的烧杯中,一段时间后,取出铁钉重复步骤②,用天平称出铁屑的质量m3;
⑤比较m1、m2、m3的大小关系,可知温度对磁性强弱有无影响.
[交流与评估]本次探究活动中应用了控制变量法,其中改变的因素为 。
四、解答题(第26题8分)
26.小龙开展项目化活动——设计智能家居观影模式椅。小龙选择磁性开关控制电路的通和断,如图甲所示是磁性开关的模型图。
(1)根据模型图解释常开和常闭型磁性开关的原理: 。
(2)图乙是小龙设计的智能家居观影模式椅的一个简化模拟电路图,通过磁性开关控制灯关闭,并使电动机开启从而关闭窗帘,进入观影模式,该设计中电磁铁带动磁性开关吸合或者断开的电流是20毫安;图丙是力敏电阻阻值大小随压力变化曲线图,已知控制电路电源电压为3V,请通过计算分析25千克的小朋友坐上能否实现自动进入观影模式? 。
(3)根据评价量表,小龙设计的模型指标一被评为优秀,指标二被评为待改进,为了该设计能更好满足人们需求,请你对电路进行改进使指标二达到优秀: 。
观影模式椅评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 能有效控制电灯关闭,电动窗帘工作 能有效控制电灯关闭或电动窗帘工作 无法控制电灯和电动窗常工作
指标二 能选择是否进入观影模式,并能调节进入观影模式的体重 能选择是否进入观影模式或能调节进入观影模式的体重 不能选择是否进入观影模式且不能调节进入观影模式的体重
答案
1.解:被磁化后铁皮左端为N极,右端为S极;被磁化后的铁皮会自动分开,说明磁化后的铁皮相互排斥,根据磁极间的相互作用规律可知,此时两铁皮分开的原因是同名磁极相互排斥,故D正确。
故选:D。
2.解:刹车时充电开关接通,车轮带动线圈转动,产生电流,给电池充电,这是电磁感应现象,该过程是将机械能转化为电能;
A、图中有电源,说明通电导体在磁场中受力而运动,是电动机原理,将电能转化为机械能,故A错误;
B、图中电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,故B正确;
C、该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,故C错误;
D、如图是一个电磁铁,说明电能产生磁,是电流的磁效应,故D错误。
故选:B。
3.解:A、磁浮玩具稳定地“漂浮”起来,其利用的工作原理是同名磁极互相排斥,故A错误;
B、滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,电磁铁磁性减弱,可降低地球仪“漂浮”的高度,故B错误;
C、向盆栽加水后,盆栽的重力增大,为保持悬浮高度不变,需将滑片P向右移,减小滑动变阻器接入电路中的电阻,增大电路中的电流,增大电磁铁的磁性,故C正确;
D、在电流不变的情况下,增加电磁铁的线圈匝数,电磁铁的磁性增强,排斥力变大,可提高地球仪“漂浮”的高度,故D错误。
故选:C。
4.解:铁棒是磁性材料,可以被磁化,所以A、B、C三种方法都能取出铁钉;
铜棒不是磁性材料,它不能被磁化,所以D方法不能取出铁钉。
故选:D。
5.解:A、断路器利用两种金属受热膨胀程度不同金属片弯曲使得电路断开,故A正确;
B、当电路电流过大时两种金属受热膨胀程度不同金属片弯曲使得电路断开,故B正确;
C、图中左侧金属片的热胀程度比右侧金属片的热胀程度大些,金属片会向右弯曲,故C正确;
D、当电路断开后,电路中无电流,双层金属片逐渐冷却复原,但该断路器有簧锁装置,断开后随着金属片温度降低电路不会自动接通,故D错误。
故选:D。
6.解:三脚插头中与用电器金属外壳连接的那个插脚比另外两个地插脚要稍长,可以保证插头插入插座时,金属外壳最先接地;插头拔出时,接地的插头最后离开插座,确保用电安全,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
7.解:A.由电路图可知,闭合开关后,电磁铁有磁性,吸下衔铁,灯泡发光;衔铁被吸下后,电磁铁被短路,而灯泡中一直有电流,灯泡会一直发光,不会实现灯泡持续交替闪烁,故A不符合要求;
B.由电路图可知,闭合开关后,电磁铁有磁性,吸下衔铁,电磁铁一直有电流,磁性不变,动触点无法与下面的静触点分开,而灯泡被短路,会一直不发光,故B不符合要求;
C.由电路图可知,闭合开关后,电磁铁有磁性,吸下衔铁,衔接与上面的触电分开,灯泡不发光,而电磁铁一直有电流,磁性不变,动触点无法与上面的静触点接触,灯泡会一直不发光,故C不符合要求;
D.由电路图可知,闭合开关后,电磁铁与灯泡中都有电流经过,灯泡发光且电磁铁有磁性,电磁铁将动触点吸下,与静触点分离,电路被切断,灯熄灭且电磁铁无磁性,弹性衔铁弹性形变恢复,动触点与静触点接触,电路通路,灯泡发光且电磁铁又具有磁性,如此反复,灯泡持续闪烁,故D符合要求。
故选:D。
8.解:地球磁极的N极在地理南极附近,地磁S极在地理北极附近,由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针在静止时,N极指向地理北极附近,S极指向地理南极附近。故ABD错误,C正确。
故选:C。
9.解:因为银、铝、铅都不能被磁化,不适合做磁化的材料,铁可以被磁化,适合做磁性材料。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
10.解:A、因磁体具有指向性,则悬挂的铁棒每次转动起来后静止时指向南北,这说明该铁棒是磁体,则它一定具有磁性,故A不合题意;
B、将铁棒一端靠近小磁针,相互吸引,根据异名磁极相互吸引可知,铁棒可能有磁性;但根据小磁针的吸铁性可知,如果铁棒没有磁性,同样会发生相互吸引的现象,故B符合题意;
C、因为磁体具有吸铁性,则将铁棒一端靠近没有磁性的大头针,大头针被吸引,这说明铁棒一定具有磁性,故C不合题意;
D、磁体能够吸引铁质物体,当水平移动铁棒,测力计示数有变化,说明铁棒两端和中间部分有磁性强弱的变化,所以铁棒是磁体,即由实验现象能确定该铁棒一定有磁性,故D不合题意。
故选:B。
11.解:办公室线路上断路器自动断开,说明电路中电流过大,插头接线处观察到明显的灼烧痕迹,其它用电器均完好。
A、如果插座内原来已经短路,则不接入电茶壶电路就已经短路,而不是在烧水后才使断路器自动断开,故A不合题意;
B、如果电茶壶插头引线处发生短路,当插头接入插座后造成电路短路,由于电流过大使得断路器自动断开,故B符合题意;
C、如果电茶壶内的电阻丝损坏,电茶壶电路处于断路状态,不会造成断路器自动断开,故C不合题意;
D、如果电茶壶插头引线处发生断路,电茶壶电路处于断路状态,不会造成断路器自动断开,故D不合题意。
故选:B。
12.解:根据右手螺旋定则知,B端为N极,C端为S极,由磁感线的特点知,A、B为同名磁极,都为N极,C与D是异名的,D为N极。
故选:D。
13.解:用测电笔接触“法师”,氖管发光说明此时“法师”身体带电,而他没有触电,是因为把零线断开后,加之舞台上铺有塑料地毯,电流无法形成回路,所以选项C解释正确;
故选:C。
14.解:(1)图中有电源,因此是电动机的原理图,发电机的原理图没有电源,故CD错;
(2)平衡位置指的是线圈与磁场方向垂直的位置,图示的位置不是平衡位置,故A错、B正确。
故选:B。
15.解:A、闭合电路的导体ab在磁场中做切割磁感线运动,从而产生了感应电流,这是一种电磁感应现象。故A正确。
B、在电磁感应现象中,是将机械能转化为电能。故B错误。
C、导体ab产生的感应电流通过位于磁场中的导体cd时,cd在磁场中受力而运动起来,体现了通电导体在磁场中受力的理论,利用该理论制成了电动机。故C错误。
D、感应电流的方向与导体的运动方向有关,所以导体ab的运动方向改变,ab中的电流方向也改变,即cd中的电流方向发生了改变;通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关,所以cd中电流方向的改变,导致了cd受力的方向也改变,故运动方向发生了改变。故D错误。
故选:A。
16.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。
17.解:(1)地球周围存在磁场,对处于其中的磁体有磁力的作用;地理的南极是地磁的北极,根据异名磁极相互吸引,故“柢”应该为磁体的南极(S);
(2)为了让司南受磁力作用能自由转动,故底座不能被磁化,故只能是铜和铝材料。
故答案为:(1)地磁场;S;(2)铜和铝。
18.解:(1)据图能看出,此时的指针应向左偏,故该通电螺线管应排斥小磁片,据同名磁极相互排斥可知,该螺线管的左端是S极,右端是N极,故A端是S极;
(2)验证通电螺线管的磁性与线圈匝数有关,即需要在电流一定的情况下,改变线圈的匝数看电磁铁的磁性有何变化即可;故当将开关S从a点换到b点时,由于接入电路的螺线管变长,即电阻变大,所以电路中的电流变小;而在该题中要求电路中的电流与原来相比是不变的,所以需向下移动滑片才能实现上述目的。
故答案为:(1)S; (2)下。
19.解:(1)在使用测电笔时,笔尖接触要检测的导线,应用手接触笔尾金属体,图甲手没有接触笔尾金属体,当笔尖接触火线时,氖管不发光;
(2)图乙中a直接接火线,因为零线断路,则b通过水壶内的电阻丝、保险丝和开关间接接触火线,所以闭合开关后,正确使用测电笔测图乙中abc三处,一定会发光的是ab,而c接地,没有接触火线,故测电笔测c处不发光。
故答案为:(1)手没有接触笔尾金属体;(2)ab。
20.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。
21.解:家庭电路中的触电事故都是由人直接和间接与火线接触造成的;
触电方式包括两种:一是单线接触,指的是站在地上的人单手接触火线,A不安全;二是双线触电,指的是两手分别接触火线和零线,CD不安全;
B图中手接触的是零线,不会发生触电事故。故选B。
当发现有人触电时,我们应立即去断开电源;如果电源距离较远,则可以用绝缘体将电线挑开,使触电者火线分离,故C正确。
故答案为:B;C。
22.解:(1)图中的灵敏电流计的指针,在电路中没有电流时,指在表盘中央;当有电流时,指针的偏转方向与电流方向一致。由此可知,我们可以根据指针的偏转方向判断出电流方向。
(2)三次实验中,只有在AB棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,则我们可以得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流。在此过程中,主要是将机械能转化为电能。
(3)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验时,只有磁场的方向发生了改变,则这次实验主要是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
(4)电动机工作时,是将电能转化为机械能,由此可知,我们需要在电路中添加电源,即将灵敏电流计换成电源。
故答案为:(1)电流方向;(2)机械能转化为电能;(3)磁场方向;(4)电源。
23.解:(1)实验4、5、6中线圈匝数相同,电流越大,吸引的铁钉越多,因此可以得出:在匝数相同的情况下,通电螺线管的磁性,随电流增加而增大;
(2)无铁芯插入时,磁性比较弱,不能吸引大头针,可以把小磁针放到螺线管的下端,断电时,小磁针一端指南一端指北,闭合开关,如果小磁针发生偏转,说明有磁性;
(3)当线圈中的电流和匝数一定时,通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小有关,一定保持电流不变,滑动变阻器移动到一个固定的位置不动,保证线圈的匝数不变,螺线管中插入不同大小的铁芯,比较吸引大头针的最多数目,记录下来进行比较。
故答案为:(1)4、5、6;
(2)把小磁针放到螺线管的下端,断电时,小磁针一端指南一端指北,闭合开关,如果小磁针发生偏转,说明有磁性;
(3)按本题电路图接好电路,调节滑动变阻器的滑片于一定的位置,首先放入大的铁芯,观察吸引大头针最多的数目,记录数据;再放入小的铁芯,观察吸引大头针最多的数目,记录数据,两者进行比较。
24.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。
25.解:提出猜想:因为查资料得知:当水烧开时,磁铁的磁性减弱,开关跳起。所以小明猜想,温度对磁铁的磁性有影响,而且温度越大,磁性越弱;
①因为后面要用铁钉去吸铁钉,所以首先要对铁钉进行磁化;
交流与评估:本次探究活动中应用了控制变量法,通过温度改变,磁体材料、质量等其它条件不变,记录实验数据并分析,才能证明温度的影响是什么。
故答案为:弱;磁化;温度。
26.解:(1)磁性开关是将两片有弹性的软磁性金属(铁、钴、镍等)簧片密封在玻璃管内,在磁场中,管内两簧片的触点部位被磁化,相互排斥或吸引,来实现对电路通断的控制,所以常开和常闭型磁性开关的原理是磁极间的相互作用规律;
(2)小朋友对座椅的压力:F=G=mg=25kg×10N/kg=250N,
由图丙可知,此时力敏电阻的阻值为R0=200Ω,
此时电路中的电流为:I==0.015A=15mA<20mA,所以25千克的小朋友坐上不能实现自动进入观影模式;
(3)指标二优秀的标准是能选择是否进入观影模式,并能调节进入观影模式的体重,此要求实质就是能改变进入观影模式的电流大小,所以在电路中串联一个滑动变阻器即可。
故答案为:(1)磁极间的相互作用规律;(2)不能;(3)在电路中串联一个滑动变阻器。
第17题 第18题 第19题
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