2024年温州市八下科学第一单元电与磁巩固性训练卷(浙教版)
一、选择题(每小题2分,共40分)
1.(2023八下·义乌月考)如图所示,对下列现象相应的说明正确的是( )
A.甲图说明通电螺线管周围的磁场与条形磁体类似
B.乙图中只改变电流的方向,测力计的示数变小
C.丙图中U形磁铁周围的磁感线分布判断:磁体左边是S极,右边是N极
D.丁图中小磁针的N指向地理南极
【答案】A
【知识点】磁场和磁感线;地磁场;通电螺线管的磁场;右手螺旋定则
【解析】【分析】电磁铁周围的磁场方向与磁体周围磁场的方向一致,都是从N极出来回到S极的,磁场中小磁针北极所指的方向即为磁场方向。电磁铁周围的磁场方向可用右手螺旋定则判定。
【解答】A、根据玻璃板上铁屑的分布情况可以得出通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围的磁场类似。所以A符合题意。
B、根据安培定则可知,螺线管上端为N极,同名磁极相互排斥;图中只改变电流的方向,螺线管的上端变为S极,异名磁极相互吸引,所以测力计的示数变大,所以B不符合题意。
C、磁体周围的磁感线是从N极出来回到S极的,图中磁感线是从左边出来回到右边,所以磁体左边是N极,右边是S极。所以C不符合题意。
D. 根据地球周围的磁感线方向可以得出地球周围的磁场方向是从地理南极附近出来回到地理北极附近,小磁针北极所指的方向即为磁场方向。所以小磁针的N极指向地理的北极附近,所以D不符合题意。所以选A.
2.小明设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图所示,表中是他所做实验的记录。下列结论错误的是 ( )
电磁铁线圈匝数 100匝 50匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引铁钉的最多数目/枚 7 11 14 5 8 10
A.比较1、4两次实验可知:线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
B.比较1、3、5三次实验可知:线圈匝数一定时,线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强
C.比较1、2、3(或4、5、6)三次实验可知:线圈匝数一定时,线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强
D.电磁铁的磁性越强,吸引铁钉的数目越多
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关,根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】A.实验1、4中电流大小相等,线圈匝数不同,那么得到: 线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强 ,故A正确不合题意;
B.实验1和5中,线圈匝数不同,且电流大小不同,没有控制变量,故B错误符合题意;
C.实验1、2、3(或4、5、6)中,线圈匝数相同,电流大小不同,那么得到结论: 线圈匝数一定时,线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强,故C正确不合题意;
D.电磁铁的磁性越强,吸引铁钉的数目越多,故D正确不合题意。
故选B。
3.(2022八下·苍南期中)如图所示的是一种常用的断路器也叫空气开关。若空气开关断开后复位又立刻自动断开,这不可能是( )
A.电路中出现了断路现象 B.电路中有短路现象
C.空气开关的额定电流过小 D.电路中总电流过大
【答案】A
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】根据家庭电路电流过大的原因分析判断。
【解答】空气开关的作用相当于保险丝,当它断开时,说明总电路电流过大,要么是发生短路,要么是用电器总功率过大,故B、D正确不合题意;
当电路正常时,如果总电路远远大于空气开关的额定电流,它也会断开,故C正确不合题意;
如果电路出现断路,那么没有电流经过开关,它肯定不会断开,故A错误符合题意,
故选A。
4.(2023八下·龙湾期中)为防止大棚内CO2浓度过高,兴趣小组设计了报警电路,当CO2浓度超过设定值时,红灯亮,反之不亮。其中气敏电阻Rx的阻值随CO2浓度的增大而减小。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】分析各个选项中电路的工作状态,哪个与题目描述相同,哪个就是正确选项。
【解答】A.当气敏电阻Rx随CO2的浓度增大而减小时,通过电磁铁的电流增大,而电磁铁的磁场增强,将衔铁吸下来,接通红灯所在的电路,从而红灯亮而报警,故A正确;
B.当气敏电阻Rx随CO2的浓度增大而减小时,通过电磁铁的电流增大,而电磁铁的磁场增强,将衔铁吸下来,断开红灯所在的电路,从而无法报警,故B错误;
C.当气敏电阻Rx随CO2的浓度增大而减小时,通过电磁铁的电流增大,而电磁铁的磁场增强,将衔铁吸下来,此时将电磁铁和红灯短路,无法实现报警,故C错误;
D.无论二氧化碳的浓度怎样变化,始终有电流经过红灯,即始终处于报警状态,故D错误。
故须按A。
5.(2023八下·鄞州期末)如图是小宁在宁波火车站”刷身份证”进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别小宁的身份。下列四幅图中能反映其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁铁的构造和原理;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】 将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,是电磁感应原理;电磁感应:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,会产生感应电流。
【解答】A. 通电导线下方的小磁针发生偏转,其原理是通电导线周围存在磁场,A错误
B. 图中闭合开关后,导体左右运动(切割磁感线运动)时可以看到电流表发生偏转,其原理是电磁感应原理,B正确
C. 闭合开关后导体ab会发生运动,其原理是通电导线在磁场中受到力的作用,C错误
D. 电磁铁的原理是通电导线周围存在磁场,D错误
故答案为:B
6.(2023八下·柯桥期末)如图所示的电路是家庭电路的部分。为检测电路是否有故障,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L亮:②再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮,保险丝烧断。则故障可能( )
A.L1所在的支路断路 B.L2所在的支路断路
C.L1所在的支路短路 D.L2所在的支路短路
【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】 ① 闭合S1,灯L亮,说明所在的电路是L通路;②再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮;由于在家庭电路中,灯L1、灯L2是并联的,正在工作的灯L马上熄灭,说明电路中的电流不通过L1了,这是因为灯L2发生了短路现象,即L2所在的支路短路。
【解答】A. L1所在的支路断路 ,灯L1不亮,与①矛盾,故A错误;
B. L2所在的支路断路,闭合S2时,灯L1不受影响,与②矛盾,故B错误;
C. L1所在的支路短路 ,闭合S1时,灯L1不亮,与①矛盾,故C错误;
D.L2所在支路短路, 闭合S1,灯L亮 , 再闭合S2,灯L2不亮,灯L1马上熄灭,保险丝烧断。故D正确。
故答案为:D。
7.(2023八下·杭州期末)如图所示,折一个U形铝箔框,其两端通过回形针与干电池的正负极相连,铝箔框会朝一个方向摆动,这就是“铝箔秋千”。其工作原理与下列选项相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.闭合开关后,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针发生偏转,这就是电磁感应现象,为发电机的工作原理,故A不合题意;
B.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故B不合题意;
C.当线圈中有电流通过时,线圈可以吸引大头针,这是电流的磁效应,故C不合题意;
D.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是就电动机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
8.(2023八下·吴兴期中)如图所示,在水平地面上的磁铁上方,有挂在弹簧测力计上的磁体或铁块。小明提着弹簧测力计向右缓慢移动,挂在弹簧测力计上的磁体或铁块下端,沿图示水平路线从A缓慢移到B。则图中能反映图中弹簧测力计示数F随位置变化的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】根据条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,和“同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引”的规律分析。【解答】条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
A.当挂着的磁体向右移动时,相互吸引力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互排斥力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变小的,故A不合题意;
B.当挂着的磁体向右移动时,相互排斥力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互吸引力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变大的,故B符合题意;
CD.当挂着的磁体向右移动时,两端的引力较大,中间的引力较小,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是先变小后变大,故C、D不合题意。
故选B。
9.(2023八下·杭州期末)如图所示,一根弹簧下端连着一个条形磁铁,条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后( )
A.电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B.若去掉螺线管中的铁芯,弹簧的长度会变短
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,弹簧长度会变长
D.若调换电源的正负极,小磁针的指向会发生改变
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向;
B.首先分析去掉铁芯后电磁铁的磁场强弱变化,再确定条形磁体受到磁力的变化,最后确定弹簧长度的变化;
C.根据滑片移动确定电流大小变化,再确定电磁铁的磁场强弱变化,最后分析弹簧的长度变化;
D.电磁铁的磁极方向与电流方向有关,据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知,线圈上电流方向向右。根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极。根据“异名磁极相互排斥”可知,小磁针的N极向下偏转,故A错误;
B.若去掉螺线管中的铁芯,电磁铁的磁场减弱,则条形磁铁受到的排斥力减小,则弹簧受到的拉力变大,即弹簧的长度变大,故B错误;
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,变阻器的阻值减小,则通过电磁铁的电流变大,那么电磁铁的磁场变强,那么条形磁铁受到的排斥力变大,则弹簧受到的拉力减小,即长度变小,故C错误;
D.若调换电源的正负极,则通过电磁铁的电流方向改变,那么电磁铁的磁场方向发生改变,则小磁针的指向会发生改变,故D正确。
故选D。
10.(2023八下·滨江期末)小江家的家庭电路如图所示,小江闭合开关S,电灯正常发光。分别将台灯与洗衣机插入P、Q插座,都闭合开关,发现它们不能工作。于是小江只拔下台灯的插头,用测电笔检测P插座,左右两孔都能使测电笔的氛管发光,则小江家电路出现的故障可能是( )
A.进户零线断路 B.AB间断路
C.进户火线断路 D.BC间断路
【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】火线的电压为220V,零线和地线的电压是0V,测电笔测火线变红,测零线灯不亮;开关的左边接零线,右边接火线,中间接地线;
【解答】从题目中小江闭合开关S,电灯正常发光,说明灯的电路是好的,分别将台灯与洗衣机插入P、Q插座,都闭合开关,发现它们不能工作。于是小江只拔下台灯的插头,用测电笔检测P插座,左右两孔都能使测电笔的氛管发光, 说明左边零线处测电笔变红,是通过洗衣机的线路将电流传递过去的,所以只能是AB间发生了断路;
故答案为:B
11.(2023八下·吴兴期末)目前,很多地下车库都安装了新能源汽车充电桩(如图所示)。下列做法符合安全用电的是
A.安装充电桩时,不连接地线也可以
B.有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源开关
C.每个充电桩在安装时都要装漏电保护器
D.充电桩起火,应迅速浇水扑灭
【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识判断。
【解答】A.安装充电桩时,不连接地线,可能会由于漏电引起触电事故,故A错误;
B.有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源开关,这样可能会有触电的危险,故B错误;
C.每个充电桩在安装时都要装漏电保护器,这样可以防止漏电引起的触电事故,故C正确;
D.充电桩起火,应迅速先切断电源再灭火,否则会造成二次触电伤害,故D错误。
故选C。
12.(2023八下·奉化期末)小科家有一个磁悬浮地球仪,它主要有底座和塑料材质制成的地球仪两部分组成,底座内部装有金属线圈。小科发现:只有底座通电后电地球仪才悬浮在空中(如图)。任意转动地球仪,当地球仪稳定时,它的北极总在上方。据此小科判断,其中不正确的是( )
A.磁悬浮地球仪利用了电流的磁效应
B.地球仪内部中肯定有磁铁
C.地球仪利用同名磁极互相排斥而悬浮
D.地球仪北极指向是受地磁场作用的结果
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】1、地球仪的底座内部装有金属线圈,通电后会产生磁场;底座通电后电地球仪才悬浮在空中,说明通电后地球仪受到底座产生的磁场的排斥,说明地球仪内有一个磁铁(塑料不受磁力的作用)。2、磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】A、地球仪的底座内部装有金属线圈,通电后产生磁场,这是电流的磁效应,A正确;
B、因为底座通电后电地球仪悬浮在空中,说明地球仪受到了排斥,因此说明地球仪内部有磁铁,B正确;
C、因为只有底座通电后电地球仪才悬浮在空中,说明底座的磁场和地球仪的磁场是同名磁极相互排斥,C正确;
D、因为此地球仪是在底座磁场的作用下悬浮,所以地球仪北极指向是受底座磁场作用的结果,D不正确;
故答案为:D
13.(2023八下·杭州月考)如图所示,下列实验仪器工作时,原理不是磁场对通电导体作用的是( )
A.电流表 B.电压表
C. 发电机 D.电动机
【答案】C
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】电流表和电压表里都有永磁体和可转动的线圈,跟电动机相同,都是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的;发电机的工作原理是电磁感应现象。
【解答】A.利用磁场对通电导体作用的原理,A不符合题意;
B.利用磁场对通电导体作用的原理,B不符合题意;
C.利用电磁感应现象,C符合题意;
D.利用磁场对通电导体作用的原理,D不符合题意;
故答案为:C
14.(2023八下·杭州月考)如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁右端固定并保持水平,且与条形磁铁在同一平面和相同高度。当电路中开关S由断开到闭合时,条形磁铁一直保持静止,下列说法正确的是( )
A.开关S闭合后,电磁铁左端是S极
B.开关S闭合后,条形磁铁受到摩擦力的方向向左
C.开关S闭合后,滑片P向右移动时,条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小
D.开关S断开时,条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
【答案】C
【知识点】摩擦力的存在;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】电路中开关S断开时,电磁铁没有磁性,磁铁对铁芯有力的作用;闭合开关后,根据右手螺旋定则可判断电磁铁的左边是N极,右边是S极,与条形磁铁的作用是同名磁极互相排斥;滑片P向右移动,电阻变大,电流变小,电磁铁磁性减小。
【解答】A.开关S闭合后,电磁铁左端是N极,A错误;
B.开关S闭合后,电磁铁左端是N极,与条形磁铁同名磁极互相排斥,所以条形磁铁被向左推,它受到的摩擦力方向向右,B错误;
C.开关闭合后,滑片P向右移动,电磁铁磁性减小,对条形磁铁的推力减小,所以条形磁铁受到的摩擦力也减小(因为条形磁铁一直保持静止,所以条形磁铁受到的摩擦力和推力是一对平衡力。平衡力大小相等,C正确;
D.开关S断开时,条形磁铁与电磁铁之间有力的作用,D错误;
故答案为:C
15.(2023八下·舟山期中)如图是奥斯特实验的示意图,有关分析正确的是( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存位磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据对奥斯特实验的理解分析判断。
【解答】通电导线周围磁场方向由电流方向决定,故A、D错误;
B.通电导线周围存在磁场,会对小磁针产生磁力的作用。根据物体间力的作用是相互的可知,发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用,故B正确;
C.通电导线周围的磁场是客观存在的,不会受到小磁针的影响,故C错误。
故选B。
16.(2023八下·浙江期中)如图所示是生活中常见的三脚插头,下列说法正确的是( )
A.三个插脚里,乙插脚是最长的
B.所有家用电器都应该使用这种插头才安全
C.将这种插头插入插座后,甲插脚连接的是电路中的零线
D.只有两孔插座时,可将乙插脚折断后使用,不影响安全性
【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】根据家庭电路连接和插座的连接等知识判断。
【解答】A.三个插脚里,乙插脚是最长的,这样可以保证在连接电源前先接通地线,在断开电源后再断开地线,从而防止漏电造成的触电事故,故A正确;
B.如果用电器的外壳为金属外壳,那么可能由于外壳漏电造成触电事故,则应该使用这种三脚插头,故B错误;
C.将这种插头插入插座后,甲插脚连接的是电路中的火线,故C错误;
D.只有两孔插座时,不能将乙插脚折断后使用,这样会与地线断开,从而失去漏电时的触电可能,故D错误。
故选A。
17.(2023八下·浙江期中)如图是某家庭电路的部分电路,其中甲、乙两个方框中可以安装用电器和开关。对此电路,下列说法正确的是( )
A.甲处安装用电器,乙处安装开关
B.若想再安装一个灯泡应与原来的用电器串联
C.保险丝应选用电阻较大且熔点较低的材料
D.保险丝改装在零线上也能起到同样的作用效果
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接;熔断器的作用及保险丝的选择方法
【解析】【分析】(1)(2)根据家庭电路连接的知识判断;
(3)(4)根据保险丝的特点和作用判断。
【解答】在家庭电路中,为了保证开关断开后彻底与火线分离,要求开关必须接在火线和用电器之间,则甲为开关,乙为用电器,故A错误;
在家庭电路中,所有的用电器都是并联,故B错误;
保险丝应选用电阻较大且熔点较低的材料,故C正确;
保险丝在零线上时,当它烧断时,用电器不会工作,但是人体接触用电器时会与火线接触,有发生触电的可能,故D错误。
故选C。
18.(2023八下·浙江期中)图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中,两个铜半环E和F跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘;A和B是电刷,它们分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路,在图示位置,电流沿dcba流过线圈,dc边受到磁场的作用力向下,则( )
A.线圈在图示位置时,ab边受到磁场的作用力向下
B.线圈由图示位置转过180°时,电流沿dcba流过线圈
C.线圈由图示位置转过180°时,dc边受到磁场的作用力向下
D.线圈由图示位置转过180°时,ab边受到磁场的作用力向下
【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,据此分析判断。
【解答】A.线圈在图示位置时,ab边的电流方向与cd的电流方向相反,则受到磁场的作用力方向也相反,即作用力向上,故A错误;
B.线圈由图示位置转过180°时,ab边转动到dc边原来的位置,则电流沿abcd流过线圈,故B错误;
C.线圈由图示位置转过180°时,dc边转动到原来ab边的位置,受到磁场的作用力向上,故C错误;
D.线圈由图示位置转过180°时,ab边转动到原来dc边的位置,此时受到磁场的作用力向下,故D正确。
故选D。
19.(2023八下·吴兴期中)如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,以下说法中正确的是 ( )
A.温度达到90℃,红灯亮,电铃响
B.红灯与绿灯的连接方式是串联
C.自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应原理
D.把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据电磁继电器的工作原理分析哪个灯亮。
(2)用电器相互影响为串联,不相互影响为并联;
(3)电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失,运用的是电流的磁效应;
(4)水银是导体,煤油是绝缘体。【解答】A.温度达到90℃,控制电路接通,电磁铁产生磁性,衔铁被吸下来,此时红灯亮,电铃响,故A正确;
B.根据图片可知,绿灯亮时红灯不亮;红灯亮时绿灯不亮,则二者不能同时工作,肯定不是串联,故B错误;
C.自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应,故C错误;
D.水银是金属,能够导电,煤油是绝缘体.换成煤油温度计,控制电路无法导通,温度自动控制报警装置不能工作,故D错误。
故选A。
20.(2023八下·杭州月考)如图所示的四个实验中,能确定钢棒一定具有磁性的是( )
A.小磁针偏转
B.静止时有时指南北
C.能吸引更多铁屑
D.电流表指针偏转
【答案】D
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】A.小磁针发生偏转,那么钢棒可能有磁性,也可能没有磁性,故A不合题意;
B.悬挂的磁体,只有每次静止时都指南北,才能说明它有磁性,故B不合题意;
C.通电的线圈会产生磁场,放入钢棒后会被磁化,因此钢棒吸引铁屑,不能说明原来的钢棒有磁性,故C不合题意;
D.电流表的指针偏转,说明发生了电磁感应现象,即钢棒从上往下运动时,线圈做了切割磁感线运动,那么说明钢棒具有磁性,故D符合题意。
故选D。
【解答】根据判断钢棒是否具有磁性的方法判断。
二、填空题(每空1分,共 38分)
21.(2023八下·柯桥期末)如图所示,盛水的烧杯放在电磁铁上方,当电磁铁的开关断开时,空心小铁球自由地浮在水面上:开关闭合时,小磁针发生偏转,此时电磁铁上端为 极,要使小铁球下沉些,滑动变阻器的滑片应向 (填”上”或”下”)移动:断开开关时,小磁针又回到最初的状态是因为 的作用。
【答案】N;下;地磁场
【知识点】右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。电磁铁磁性的强弱与电流大小,线圈匝数有关,线圈匝数不变时,电流越大,磁性越强。小磁针在地球表面受到地磁场的作用,所以一直南北指向。
【解答】闭合开关时,电流从电磁铁的下端流入上端流出,根据右手螺旋定则可知电磁铁上端为N极,下端为S极。空心小铁球下沉一些,受到的浮力就会增大,需要增大电磁铁对小铁球的吸引力,应增大电磁铁的磁性,需要将滑动变阻器的滑片向下移动,以减小变阻器连入电路的电阻,从而增大通过电磁铁的电流;断开开关时,电磁铁的磁性消失,小磁针又回到南北指向,是因为受到地磁场的作用。
22.(2023八下·婺城期末)如图所示,用细线悬挂的磁体AB,磁极未知,当闭合电路开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互吸引,则A端是磁体的 极,断开S,磁体静止时,B端会指向地理的 (填“北方”或“南方”)。
【答案】N;南方
【知识点】磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断螺线管的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定A端的磁极。
(2)当磁体自由转动静止下来时,指南的一端为南极,指北的一端为北极。
【解答】(1)根据图片可知,线圈上电流向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则电磁铁的左端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁体的B端为S极,A端为N极。
(2)B端为S极,则断开S,电磁铁失去磁场,那么磁体静止时B端指向地理的南方。
23.(2023八下·滨江期末)如图是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab是一根导体,通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。
(1)本实验中,如果 ,我们就认为有感应电流产生。
(2)闭合开关后,假设导线不动,磁铁左右水平运动,电路 感应电流(选填“有”或“无”)。
(3)闭合开关后,假设磁铁不动,导体向纸面里外方向运动,电路 感应电流(选填“有”或“无”)。
【答案】(1)灵敏电流计指针发生偏转
(2)有
(3)无
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】在闭合电路中,一部分导体做切割磁感线运动,产生感应电流的过程叫做电磁感应;
【解答】(1)本实验中,如果灵敏电流计指针发生偏转,我们就认为有感应电流产生。
(2) 闭合开关后,假设导线不动,磁铁左右水平运动,也能切割磁感线,所以电路有感应电流;
(3)闭合开关后,假设磁铁不动,导体向纸面里外方向运动,没有做切割磁感线运动,所以电路无感应电流。
故答案为:(1) 灵敏电流计指针发生偏转 (2)有(3)无
24.(2023八下·新昌期末)小科设计了如图所示的实验来研究电磁现象,当他闭合开关S后,发现小磁针发生了偏转。
(1)小磁针发生偏转这一现象说明电流的周围存在着 ,这一现象最早是由 (选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”)发现的。
(2)实验前,小磁针静止时指向 (选填“东西"或“南北")方向。
【答案】(1)磁场;奥斯特
(2)南北
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)根据奥斯特实验的科学史实分析解答;
(2)所有的磁体在不受外力作用时都有指南北的性质,指南的一端为S极,指北的一端为N极,据此分析解答。
【解答】(1)小磁针发生偏转这一现象说明它受到了外在磁场的作用力,极电流的周围存在着磁场,这一现象最早是由奥斯特发现的。
(2)实验前,由于地磁场的作用,小磁针静止时指向南北方向。
25.(2023八下·奉化期末)小科用如图装置来探究“影响通电螺线管磁性强弱因素”,它由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管(电阻不让)和一些小铁钉组成。
(1)小科通过观察 判断通电螺丝的磁性强弱
(2)闭合开关后电磁铁上端对应磁极的 极;滑片P向右移动,被吸引的小铁钉数目
(3)利用本实验 (选填“可以”或“不可以”)探究“影响通电螺线管磁极的因素”。
【答案】(1)所吸引的小铁钉的数量
(2)N;减少
(3)不可以
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】(1)电磁线圈的匝数越多,通过线圈的电流越大,线圈磁性越强;插入铁芯,线圈的磁性大大增强。磁性强弱无法直接观察,但磁铁可以吸引小铁钉,磁性越强,吸引小铁钉的数量越多。
(2)用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极。拇指指向表示北极,四指方向表示电流方向。
(3)通电螺线管磁极与电流方向和线圈缠绕方向有关。
【解答】(1)磁性越强,吸引小铁钉的数量越多,所以答案为:所吸引的小铁钉的数量。
(2)根据图示电流方向和线圈缠绕方向,由右手螺旋定则可得,电磁铁上端对应磁极的北极;滑片P向右移动,变阻器有效电阻变大,则电路电流变小,通电螺线管磁性变弱,被吸引的小铁钉数目减少。故答案为:N 减少
26.(2023八下·宁波期末)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”、或“减小”)。
【答案】减弱;减小
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】①根据滑片的移动方向确定变阻器的阻值变化,从而确定通过电磁铁的电流大小变化,进而确定电磁铁的磁性强弱变化;
②首先根据安培定则判断电磁铁的极性,然后根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁受到磁力的方向,从而得到平衡关系式,最后根据磁力的变化确定条形磁铁对地面的压力变化。
【解答】(1)闭合开关S,变阻器的滑片向b端移动时,变阻器的阻值增大,根据R总=R0+R可知,此时总电阻变大而总电流减小,那么电磁铁的磁性减弱。
(2)线圈上电流方向向左,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,条形磁铁受到向下的排斥力,即地面受到的压力F=G+F排斥。当滑片向b端移动时,排斥力减小,则对水平地面的压力减小。
27.(2023八下·金华期中)如图所示的电路是家庭电路的一部分。据图回答:
(1)电工师傅想再安装一个插座,该插座与灯L1、L2 联;
(2)电工师傅按下面的顺序进行检测:
①闭合S1,灯L1亮;
②再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮。
则故障可能是L2所在支路发生 (填“断路”、“正常”或“短路”)。
【答案】(1)并
(2)短路
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】本题主要考查家庭电路的相关知识。
【解答】(1)家庭电路中的用电器应为并联接法接入电路;
(2)若L2支路断路和正常,则不影响L1的使用;若其短路。即L2相当于导线,把L1也短路掉了。
故答案为:(1)并;(2)短路
28.(2023八下·浙江期中)
(1)如下图所示,开关S闭合,电磁铁右侧的小磁针静止时,小磁针的N极指向左,则电源的右端为 极。若要使电磁铁的磁性增强,滑动变阻器的滑片P应向 (填“a”或“b”)端移动。
(2)如下图甲所示是测电笔的结构,图乙和图丙中,正确使用测电笔的是图 。当用测电笔插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的 孔。测电笔内部有一个大电阻,它的作用是 。若测电笔氖管发光时通过它的电流为0.3 6mA,人体的安全电压为不高于36 V,则当测电笔的笔尖接触家庭电路的火线时要使人能处于安全状态,此大电阻的阻值至少应为 Ω。(不计氖管发光时的电阻)
【答案】(1)正或“+”;b
(2)丙;右;减小通过人体的电流;5.11×105
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)①根据安培定则判断线圈上的电流方向,进而确定电源的正负极方向;
②电磁铁的磁场强弱与电流大小有关,据此确定电阻变化,弄清变阻器的滑片移动方向。
(2)①根据测电笔的使用方法解答。
②测电笔接触火线会发光,接触零线不会发光;
③测电笔和人体串联,而测电笔内部的电阻很大,从而使通过人体的电流很小,保护人体的健康。
④根据U=U总-U人计算测电笔两端的电源,再根据公式计算测电笔的电阻。
【解答】(1)①右手握住螺线管,大拇指指向左端,此时弯曲的四指指尖向上,则线圈上电流方向向上,即电流从右端流入,左端流出,即电源的右端为正极。
②要使电磁铁的磁性增强,需要增大电流,即减小变阻器的电阻,即滑片向b端移动。
(2)①在使用测电笔时,测电笔尾部的金属体必须与人体接触,故选丙。
② 当用测电笔插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的右孔。
③测电笔内部有一个大电阻,它的作用是减小通过人体的电流。
④测电笔两端的电压:U=U总-U人=220V-36V=184V;
测电笔的电阻:。
29.(2023八下·杭州月考)人工心脏泵可短时间代替心脏工作,如图是该装置的示意图磁体固定在左侧,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启,线圈中的电流从A流向B时,电磁铁左端是 极,活塞向 运动,血液会 (选填“流入”或“流出”)活塞筒。该装置工作时,是通过改变 来改变活塞的运动方向的。
【答案】S;左;流入;线圈中的电流方向
【知识点】磁极间的相互作用;通电螺线管的磁场;右手螺旋定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 电磁铁原理是:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质,其原理在于电流产生的磁场会磁化别的物体,磁化后的物体会产生电场,电场之间的互相作用产生力的作用。电磁铁磁场方向随着电流方向的改变而改变;
【解答】 活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启,线圈中的电流从A流向B时,根据右手定则,四指指的是电流方向,大拇指指的是N极的指向,所以电磁铁左端是S ,两个磁体属于异名磁极相互吸引,所以活塞向左运动,血液流入活塞筒; 该装置工作时,是通过改变电流方向来改变通电螺线管的磁极方向,从而改变活塞的运动方向的。
故答案为:S,左,流入,线圈中的电流方向
30.(2023八下·杭州月考)如图甲为常见的一种断路器,在家庭电路中常用它来代替闸刀开关和 。图乙是某种断路器的工作原理图,当家庭电路中电流过大时,双层金属片发热过多,双层金属片弯曲,触动簧锁装置,触电断开。已知与铁相比,铜升高相同温度热胀较明显,双金属片两层分别为铁和钢,左边应该选用 (选填"铜"或"铁”)。断路器跳闸后不能自动复位,必须人工复位,这样设计的优点是 。
【答案】熔断器;铜;便于检修电路,排除故障
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)家庭电路的断路器,又称空气开关,当电流增大到一定程度时,它会自动切断电路,从而起到保护电路的作用。
(2)根据图片乙确定左右两边膨胀程度的大小,从而确定材料种类。
(3)根据断路器的优点解答。
【解答】(1)如图甲为常见的一种断路器,在家庭电路中常用它来代替闸刀开关和熔断器。
(2)根据图乙可知,当温度升高后,双金属片向右弯曲,则左边的金属片膨胀系数大于右侧金属片,因此左边应该选择铜片。
(3)断路器跳闸后不能自动复位,必须人工复位,这样设计的优点是:便于检修电路,排除故障。
31.(2022八下·吴兴期末)小明将缝衣针磁化后,结合其他材料做成了小指南针。将小指南针放在电磁铁甲旁, 导线 AB 和电流表组成闭合电路,电磁铁甲乙接通电源后,其电流方向如图 1。当 AB 快速向上运动时,电流表指针向左偏。
(1)小指南针静止时如图 1,则针尖为 极 (选填“N”或“S”) 。
(2)如图 2,电磁铁重新接通电源后,当 AB 快速向下运动时,电流表指针 (选填 “向左偏” 、“向右偏”或“不偏转”) 。
(3)小明将甲、乙电磁铁稍作改进,并连接电路如图 3 所示,则小明想探究的问题是 。
【答案】(1)N
(2)向左偏
(3)电流一定时,电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
【知识点】磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)首先根据安培定则判断螺线管的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定指南针的磁极。
(2)感应电流的方向与磁场方向和运动方向有关;
(3)电磁铁的磁场强弱的影响因素:电流大小、线圈匝数和有无铁芯,根据图片确定哪个因素不同即可。
【解答】(1)根据图1可知,线圈上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则左端为螺线管的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,指南针的右端为S极,左端针尖为N极。
(2)根据图片可知,图2中通过螺线管的电流方向相反,则磁场方向相反,且导体的运动方向相反。根据影响感应电流方向的因素可知,此时电流方向不变,即指针还是向左偏。
(3)根据图3可知,两个电磁铁串联,则电流大小相同,而线圈匝数不同,那么小明要探究的问题是:电流一定时,电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
32.(2022八下·永嘉期中)如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,滑动变阻器的接口以不同方式接入电路。若闭合开关S时,小车不动,将变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始运动,此时电路中接口e接c,则接口f接 ,通电螺线管左边的磁极是 极,小车向 (填“左”或“右”)运动。
【答案】a;N;左
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)电磁铁的磁场强弱与电流大小有关,根据小车的运动状态确定磁场强弱变化,弄清电流大小变化,确定变阻器的阻值变化,最终确定接线方法;
(2)根据安培定则判断螺线管的极性,根据磁极之间的相互作用规律确定小车的运动方向。
【解答】(1)开始时小车不动,后来小车运动,说明螺线管的磁场增强,通过的电流增大,而变阻器的阻值减小。因为变阻器的滑片向左移动,所以使用的应该是滑片左边的部分电阻丝,当e接c时,f应该接a。
(2)螺线管上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则左端为N极,右端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小车受到水平向左的吸引力,即小车向左运动。
三、实验探究题(每空1分,共10 分)
33.(2023八下·黄岩期末)早在19世纪,安培对于地磁场的形成提出如下假设:地球的磁场是由围绕地轴的环形电流I引起的(如图甲)。小黄学习了电和磁的知识后,知道了通电直导线周围的磁场分布符合安培定则,那么环形电流内部的磁场是否也符合如图乙所示的安培定则呢?他展开了以下探究。
[建立猜想]环形电流内部的磁场可能也符合安培定则。
[实验过程]连接如图丙所示的电路(外部电路未画出)。
[实验现象]位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
(1)小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是 。
(2)根据实验现象,小黄的结论 。
(3)根据安培提出的假设,则赤道这一通电圆环的电流方向为 。
【答案】(1)显示磁场的方向或者显示磁场的有无
(2)环形电流内部的磁场也符合安培定则
(3)B
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)本实验中小磁针的作用是为了确定磁场的方向。
(2)根据实验现象分析。
(3)根据安培定则确定环形电流的方向。
【解答】(1)小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是:显示磁场的方向或者显示磁场的有无。
(2)根据丙图可知,让弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向纸内,即磁场方向向纸内,则小磁针的N极转向纸内,因此小黄的结论:环形电流的磁场符合安培定则。
(3)根据安培提出的假设,环形电流的磁场符合安培定则,则赤道这一通电圆环的电流方向为B,因为只有B符合安培定则和地磁场的分布。
34.(2023八下·椒江期末)在”探究电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中,小科用细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,将条形磁铁放在电子台秤上,如图所示。实验步骤如下:
①断开开关S,将电磁铁1、3接线柱按图示接入电路:
②按下台秤上的清零按钮使台秤示数为零。将滑片移到最大阻值处,闭合开关S,多次移动滑片位置,读出相应的电流值和台秤示数,并记录在表格中。
③断开开关S,将接线柱1改接至2,重复步骤②。
④分析数据,得出结论。
接线柱 实验次数 1 2 3
1、3 电流/A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N -0.81 -0.82 -0.84
2、3 电流/A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N -0.75 -0.76 -0.78
(1)小科通过 来推断电磁铁磁性强弱
(2)分析表中数据可得出的实验结论是 。
(3)滑动变阻器除了保护电路外,还具有 的作用。
(4)若想要使台秤的压力值显示为正,可进行的操作是 (写出一种即可)
【答案】(1)台秤示数大小
(2)电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,电流越大,线圈匝数越多,磁性越强
(3)改变电流大小和控制电流相同
(4)对调电源正负极、对调条形磁铁南北极、改变线圈缠绕方式、互换1、3或2、3接线柱等
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)台秤上的条形磁铁受到电磁铁的吸引力,从而时台秤的示数发生改变。台秤示数的变化量越大,则说明电磁铁的磁场越强。
(2)根据表格数据分析电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数的关系;
(3)根据变阻器的工作原理解答;
(4)要使台秤的压力值为正,就要改变电磁铁的磁场方向,而电流方向和绕线方式会改变磁场方向,据此分析解答。
【解答】(1)小科通过台秤示数大小来推断电磁铁磁性强弱;
(2)第一行数据可知,当线圈匝数相同时,电流越大,台秤示数变化越大,说明电磁铁的磁场越强;
根据第3列数据可知,当电流相同时,线圈匝数越多,则台秤示数变化越大,说明电磁铁的磁场越强。
那么得到结论:电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,电流越大,线圈匝数越多,磁性越强。
(3)滑动变阻器除了保护电路外,还具有改变电流大小和控制电流相同的作用。
(4)若想要使台秤的压力值显示为正,可进行的操作是:
①对调电源正负极,从而改变电磁铁的电流方向,进而改变电磁铁的磁场方向;
②对调条形磁铁南北极,从而改变磁力的方向;
③改变线圈缠绕方式,从而改变电磁铁的磁场方向;
④互换1、3或2、3,改变电流方向,从而改变电磁铁的磁场方向。
35.(2023八下·永嘉期中)小崇利用如图所示装置,研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素。将一根导体折成如图所示形状,挂在绝缘棒上。闭合开关,导体的A部分和B部分在磁场中受到的力大小相等、方向相反,不会使弹簧测力计示数发生改变。导体L部分在磁场中受到竖直向上的力,使弹簧测力计示数发生改变,测出导体L在磁场中受力大小。
次数 导体L长度(米) 通过导体的电流(安) 导体受到磁场的作用力
1 0.1 2 1
2 0.2 2 2
3 0.3 2 3
4 0.2 4 4
5 0.2 6 6
(1)小崇利用粗细和材料相同的导体,在同一磁场中进行相关实验,得到实验数据如上表。则实验中除了图中所示测量工具外,还需要的测量工具为 。
(2)根据上表中的实验数据。可研究 对通电导体在磁场中受力大小的影响。
(3)若保持导体的粗细、材料和磁场强度不变,当导体长为0.4米、通过的电流为3安时,导体受到磁场的作用力为 牛。
【答案】(1)刻度尺
(2)导体长度、通过导体的电流
(3)6
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)根据表格确定要测量的物理量,从而确定缺少的测量工具;
(2)根据表格分析实验可以探究的因素;
(3)根据实验1、2、3分析导体受到磁力的大小与导体长度的关系,根据实验2、4、5分析导体受到的磁力与电流的关系,据此推算即可。
【解答】(1)根据表格数据可知,实验中还需要测量导体的长度,那么还需要测量工具为刻度尺。
(2)根据表格可知,其中的变量为导体的长度和通过导体的电流,因此可以研究导体长度、通过导体的电流对通电导体在磁场中受力大小的影响。
(3)根据实验1、2、3可知,导体受到的作用力与长度成正比;
根据实验2、4、5可知,导体受到的作用力与电流成正比;
那么得到:F=kLI;
根据实验1得到:1N=k×0.1m×2A;
当导体长为0.4m,电流为3A时,得到:F=k×0.4m×3A;
两个式子作比得到:F=6N。
四、解答题(每小题2分,共12分)
36.(2023八下·婺城期末)项目化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和继电器等组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。分析回答:
(1)恒温箱的加热器应接在 (填“AB”或“CD”)端。
(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: 。
【答案】(1)AB
(2)解: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
控制电路的总电阻为:R总=U/I=6V/0.02A=300Ω
∵电路串联,∴R1=R总-R-R线圈=300Ω-90Ω-100Ω=110Ω
(3)将滑动变阻器的滑片向左调,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,所以滑动变阻器接入电路的阻值应该减小,即滑片向左移
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)由图乙可知:温度越高,热敏电阻阻值越小。由图甲可知:当热敏电阻阻值变小,控制电路中的电流变大,电磁铁磁性变强,吸引衔铁向下,K与CD所在电路接通。
(2)根据图乙,读出40℃时R的值;根据吸合电流和控制电路电源电压利用欧姆定律求出电路中的总电阻,由串联电路的电阻特点求出滑动变阻器接入电路的电阻值;
(3)随着恒温箱温度的降低,热敏电阻的阻值增大,电路中的电流会减小,根据吸合电流不变,利用欧姆定律分析进行的操作。
【解答】(1)恒温箱温度升高到一定值时,加热器断开,所以加热器应该接在AB位置。
(3)将滑动变阻器的滑片向左调,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,所以滑动变阻器接入电路的阻值应该减小,即滑片向左移 .
37.(2023八下·武义期末)如图甲为恒温箱的简化电路,R0、R1设置在恒温箱内,R0为加热电阻,阻值为40Ω。R1为热敏电阻,其电阻值随温度的变化关系如图乙。控制电路中,U=6V,R2为滑动变阻器。当恒温箱内的温度达到一定值时,加热电路会自动断开,当箱内温度略低时,加热电路自动闭合进行加热。
(1)根据恒温箱的工作过程判断,P应与 (填“m”或“n”)连接。
(2)若电磁铁线圈电阻为10欧,当线圈中的电流达到30mA时,电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为100℃,则滑动变阻器R2应接入电路的电阻值为多少?
(3)若要增大恒温箱内的设定温度,该如何进行操作?(至少写两点)
【答案】(1)n
(2)解:
(3)减小电源电压,滑片向右移,控制电路中串联一个电阻,减少电磁铁的线圈匝数
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)由图甲可知:电磁铁磁性变强吸引衔铁向下m与 p连接。由图乙可知温度越高,R1越小。结合电磁继电器的工作原理判断;
(2)根据题目信息可知:控制电路中的电压U=6V,电流I=30mA,可求出总电阻R,总电阻减去线圈电阻和R1电阻就可求出R2.
(3)随着恒温箱温度的升高,热敏电阻的阻值减小,电路中的电流会增大,根据吸合电流不变,利用欧姆定律分析进行的操作。
【解答】(1)由图乙可知,当温度过高时,热敏电阻的阻值较小,则控制电路的电流较大,电磁铁会吸引衔铁,结合图甲可知,此时加热电路应断开,所以,P应与n连接。
(3)要增大恒温箱内的设定温度,热敏电阻减小,由于吸合电流不变,总电阻不变,因此需要增大滑动变阻器接入电路中的电阻;热敏电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,要使衔铁不被吸下,可以减小电磁铁的磁性,减小电磁铁线圈的匝数。
1 / 12024年温州市八下科学第一单元电与磁巩固性训练卷(浙教版)
一、选择题(每小题2分,共40分)
1.(2023八下·义乌月考)如图所示,对下列现象相应的说明正确的是( )
A.甲图说明通电螺线管周围的磁场与条形磁体类似
B.乙图中只改变电流的方向,测力计的示数变小
C.丙图中U形磁铁周围的磁感线分布判断:磁体左边是S极,右边是N极
D.丁图中小磁针的N指向地理南极
2.小明设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图所示,表中是他所做实验的记录。下列结论错误的是 ( )
电磁铁线圈匝数 100匝 50匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引铁钉的最多数目/枚 7 11 14 5 8 10
A.比较1、4两次实验可知:线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
B.比较1、3、5三次实验可知:线圈匝数一定时,线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强
C.比较1、2、3(或4、5、6)三次实验可知:线圈匝数一定时,线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强
D.电磁铁的磁性越强,吸引铁钉的数目越多
3.(2022八下·苍南期中)如图所示的是一种常用的断路器也叫空气开关。若空气开关断开后复位又立刻自动断开,这不可能是( )
A.电路中出现了断路现象 B.电路中有短路现象
C.空气开关的额定电流过小 D.电路中总电流过大
4.(2023八下·龙湾期中)为防止大棚内CO2浓度过高,兴趣小组设计了报警电路,当CO2浓度超过设定值时,红灯亮,反之不亮。其中气敏电阻Rx的阻值随CO2浓度的增大而减小。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5.(2023八下·鄞州期末)如图是小宁在宁波火车站”刷身份证”进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别小宁的身份。下列四幅图中能反映其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
6.(2023八下·柯桥期末)如图所示的电路是家庭电路的部分。为检测电路是否有故障,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L亮:②再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮,保险丝烧断。则故障可能( )
A.L1所在的支路断路 B.L2所在的支路断路
C.L1所在的支路短路 D.L2所在的支路短路
7.(2023八下·杭州期末)如图所示,折一个U形铝箔框,其两端通过回形针与干电池的正负极相连,铝箔框会朝一个方向摆动,这就是“铝箔秋千”。其工作原理与下列选项相同的是( )
A. B.
C. D.
8.(2023八下·吴兴期中)如图所示,在水平地面上的磁铁上方,有挂在弹簧测力计上的磁体或铁块。小明提着弹簧测力计向右缓慢移动,挂在弹簧测力计上的磁体或铁块下端,沿图示水平路线从A缓慢移到B。则图中能反映图中弹簧测力计示数F随位置变化的是( )
A. B.
C. D.
9.(2023八下·杭州期末)如图所示,一根弹簧下端连着一个条形磁铁,条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后( )
A.电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B.若去掉螺线管中的铁芯,弹簧的长度会变短
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,弹簧长度会变长
D.若调换电源的正负极,小磁针的指向会发生改变
10.(2023八下·滨江期末)小江家的家庭电路如图所示,小江闭合开关S,电灯正常发光。分别将台灯与洗衣机插入P、Q插座,都闭合开关,发现它们不能工作。于是小江只拔下台灯的插头,用测电笔检测P插座,左右两孔都能使测电笔的氛管发光,则小江家电路出现的故障可能是( )
A.进户零线断路 B.AB间断路
C.进户火线断路 D.BC间断路
11.(2023八下·吴兴期末)目前,很多地下车库都安装了新能源汽车充电桩(如图所示)。下列做法符合安全用电的是
A.安装充电桩时,不连接地线也可以
B.有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源开关
C.每个充电桩在安装时都要装漏电保护器
D.充电桩起火,应迅速浇水扑灭
12.(2023八下·奉化期末)小科家有一个磁悬浮地球仪,它主要有底座和塑料材质制成的地球仪两部分组成,底座内部装有金属线圈。小科发现:只有底座通电后电地球仪才悬浮在空中(如图)。任意转动地球仪,当地球仪稳定时,它的北极总在上方。据此小科判断,其中不正确的是( )
A.磁悬浮地球仪利用了电流的磁效应
B.地球仪内部中肯定有磁铁
C.地球仪利用同名磁极互相排斥而悬浮
D.地球仪北极指向是受地磁场作用的结果
13.(2023八下·杭州月考)如图所示,下列实验仪器工作时,原理不是磁场对通电导体作用的是( )
A.电流表 B.电压表
C. 发电机 D.电动机
14.(2023八下·杭州月考)如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁右端固定并保持水平,且与条形磁铁在同一平面和相同高度。当电路中开关S由断开到闭合时,条形磁铁一直保持静止,下列说法正确的是( )
A.开关S闭合后,电磁铁左端是S极
B.开关S闭合后,条形磁铁受到摩擦力的方向向左
C.开关S闭合后,滑片P向右移动时,条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小
D.开关S断开时,条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
15.(2023八下·舟山期中)如图是奥斯特实验的示意图,有关分析正确的是( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存位磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
16.(2023八下·浙江期中)如图所示是生活中常见的三脚插头,下列说法正确的是( )
A.三个插脚里,乙插脚是最长的
B.所有家用电器都应该使用这种插头才安全
C.将这种插头插入插座后,甲插脚连接的是电路中的零线
D.只有两孔插座时,可将乙插脚折断后使用,不影响安全性
17.(2023八下·浙江期中)如图是某家庭电路的部分电路,其中甲、乙两个方框中可以安装用电器和开关。对此电路,下列说法正确的是( )
A.甲处安装用电器,乙处安装开关
B.若想再安装一个灯泡应与原来的用电器串联
C.保险丝应选用电阻较大且熔点较低的材料
D.保险丝改装在零线上也能起到同样的作用效果
18.(2023八下·浙江期中)图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中,两个铜半环E和F跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘;A和B是电刷,它们分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路,在图示位置,电流沿dcba流过线圈,dc边受到磁场的作用力向下,则( )
A.线圈在图示位置时,ab边受到磁场的作用力向下
B.线圈由图示位置转过180°时,电流沿dcba流过线圈
C.线圈由图示位置转过180°时,dc边受到磁场的作用力向下
D.线圈由图示位置转过180°时,ab边受到磁场的作用力向下
19.(2023八下·吴兴期中)如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,以下说法中正确的是 ( )
A.温度达到90℃,红灯亮,电铃响
B.红灯与绿灯的连接方式是串联
C.自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应原理
D.把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
20.(2023八下·杭州月考)如图所示的四个实验中,能确定钢棒一定具有磁性的是( )
A.小磁针偏转
B.静止时有时指南北
C.能吸引更多铁屑
D.电流表指针偏转
二、填空题(每空1分,共 38分)
21.(2023八下·柯桥期末)如图所示,盛水的烧杯放在电磁铁上方,当电磁铁的开关断开时,空心小铁球自由地浮在水面上:开关闭合时,小磁针发生偏转,此时电磁铁上端为 极,要使小铁球下沉些,滑动变阻器的滑片应向 (填”上”或”下”)移动:断开开关时,小磁针又回到最初的状态是因为 的作用。
22.(2023八下·婺城期末)如图所示,用细线悬挂的磁体AB,磁极未知,当闭合电路开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互吸引,则A端是磁体的 极,断开S,磁体静止时,B端会指向地理的 (填“北方”或“南方”)。
23.(2023八下·滨江期末)如图是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab是一根导体,通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。
(1)本实验中,如果 ,我们就认为有感应电流产生。
(2)闭合开关后,假设导线不动,磁铁左右水平运动,电路 感应电流(选填“有”或“无”)。
(3)闭合开关后,假设磁铁不动,导体向纸面里外方向运动,电路 感应电流(选填“有”或“无”)。
24.(2023八下·新昌期末)小科设计了如图所示的实验来研究电磁现象,当他闭合开关S后,发现小磁针发生了偏转。
(1)小磁针发生偏转这一现象说明电流的周围存在着 ,这一现象最早是由 (选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”)发现的。
(2)实验前,小磁针静止时指向 (选填“东西"或“南北")方向。
25.(2023八下·奉化期末)小科用如图装置来探究“影响通电螺线管磁性强弱因素”,它由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管(电阻不让)和一些小铁钉组成。
(1)小科通过观察 判断通电螺丝的磁性强弱
(2)闭合开关后电磁铁上端对应磁极的 极;滑片P向右移动,被吸引的小铁钉数目
(3)利用本实验 (选填“可以”或“不可以”)探究“影响通电螺线管磁极的因素”。
26.(2023八下·宁波期末)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”、或“减小”)。
27.(2023八下·金华期中)如图所示的电路是家庭电路的一部分。据图回答:
(1)电工师傅想再安装一个插座,该插座与灯L1、L2 联;
(2)电工师傅按下面的顺序进行检测:
①闭合S1,灯L1亮;
②再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮。
则故障可能是L2所在支路发生 (填“断路”、“正常”或“短路”)。
28.(2023八下·浙江期中)
(1)如下图所示,开关S闭合,电磁铁右侧的小磁针静止时,小磁针的N极指向左,则电源的右端为 极。若要使电磁铁的磁性增强,滑动变阻器的滑片P应向 (填“a”或“b”)端移动。
(2)如下图甲所示是测电笔的结构,图乙和图丙中,正确使用测电笔的是图 。当用测电笔插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的 孔。测电笔内部有一个大电阻,它的作用是 。若测电笔氖管发光时通过它的电流为0.3 6mA,人体的安全电压为不高于36 V,则当测电笔的笔尖接触家庭电路的火线时要使人能处于安全状态,此大电阻的阻值至少应为 Ω。(不计氖管发光时的电阻)
29.(2023八下·杭州月考)人工心脏泵可短时间代替心脏工作,如图是该装置的示意图磁体固定在左侧,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启,线圈中的电流从A流向B时,电磁铁左端是 极,活塞向 运动,血液会 (选填“流入”或“流出”)活塞筒。该装置工作时,是通过改变 来改变活塞的运动方向的。
30.(2023八下·杭州月考)如图甲为常见的一种断路器,在家庭电路中常用它来代替闸刀开关和 。图乙是某种断路器的工作原理图,当家庭电路中电流过大时,双层金属片发热过多,双层金属片弯曲,触动簧锁装置,触电断开。已知与铁相比,铜升高相同温度热胀较明显,双金属片两层分别为铁和钢,左边应该选用 (选填"铜"或"铁”)。断路器跳闸后不能自动复位,必须人工复位,这样设计的优点是 。
31.(2022八下·吴兴期末)小明将缝衣针磁化后,结合其他材料做成了小指南针。将小指南针放在电磁铁甲旁, 导线 AB 和电流表组成闭合电路,电磁铁甲乙接通电源后,其电流方向如图 1。当 AB 快速向上运动时,电流表指针向左偏。
(1)小指南针静止时如图 1,则针尖为 极 (选填“N”或“S”) 。
(2)如图 2,电磁铁重新接通电源后,当 AB 快速向下运动时,电流表指针 (选填 “向左偏” 、“向右偏”或“不偏转”) 。
(3)小明将甲、乙电磁铁稍作改进,并连接电路如图 3 所示,则小明想探究的问题是 。
32.(2022八下·永嘉期中)如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,滑动变阻器的接口以不同方式接入电路。若闭合开关S时,小车不动,将变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始运动,此时电路中接口e接c,则接口f接 ,通电螺线管左边的磁极是 极,小车向 (填“左”或“右”)运动。
三、实验探究题(每空1分,共10 分)
33.(2023八下·黄岩期末)早在19世纪,安培对于地磁场的形成提出如下假设:地球的磁场是由围绕地轴的环形电流I引起的(如图甲)。小黄学习了电和磁的知识后,知道了通电直导线周围的磁场分布符合安培定则,那么环形电流内部的磁场是否也符合如图乙所示的安培定则呢?他展开了以下探究。
[建立猜想]环形电流内部的磁场可能也符合安培定则。
[实验过程]连接如图丙所示的电路(外部电路未画出)。
[实验现象]位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
(1)小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是 。
(2)根据实验现象,小黄的结论 。
(3)根据安培提出的假设,则赤道这一通电圆环的电流方向为 。
34.(2023八下·椒江期末)在”探究电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中,小科用细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,将条形磁铁放在电子台秤上,如图所示。实验步骤如下:
①断开开关S,将电磁铁1、3接线柱按图示接入电路:
②按下台秤上的清零按钮使台秤示数为零。将滑片移到最大阻值处,闭合开关S,多次移动滑片位置,读出相应的电流值和台秤示数,并记录在表格中。
③断开开关S,将接线柱1改接至2,重复步骤②。
④分析数据,得出结论。
接线柱 实验次数 1 2 3
1、3 电流/A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N -0.81 -0.82 -0.84
2、3 电流/A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N -0.75 -0.76 -0.78
(1)小科通过 来推断电磁铁磁性强弱
(2)分析表中数据可得出的实验结论是 。
(3)滑动变阻器除了保护电路外,还具有 的作用。
(4)若想要使台秤的压力值显示为正,可进行的操作是 (写出一种即可)
35.(2023八下·永嘉期中)小崇利用如图所示装置,研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素。将一根导体折成如图所示形状,挂在绝缘棒上。闭合开关,导体的A部分和B部分在磁场中受到的力大小相等、方向相反,不会使弹簧测力计示数发生改变。导体L部分在磁场中受到竖直向上的力,使弹簧测力计示数发生改变,测出导体L在磁场中受力大小。
次数 导体L长度(米) 通过导体的电流(安) 导体受到磁场的作用力
1 0.1 2 1
2 0.2 2 2
3 0.3 2 3
4 0.2 4 4
5 0.2 6 6
(1)小崇利用粗细和材料相同的导体,在同一磁场中进行相关实验,得到实验数据如上表。则实验中除了图中所示测量工具外,还需要的测量工具为 。
(2)根据上表中的实验数据。可研究 对通电导体在磁场中受力大小的影响。
(3)若保持导体的粗细、材料和磁场强度不变,当导体长为0.4米、通过的电流为3安时,导体受到磁场的作用力为 牛。
四、解答题(每小题2分,共12分)
36.(2023八下·婺城期末)项目化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和继电器等组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。分析回答:
(1)恒温箱的加热器应接在 (填“AB”或“CD”)端。
(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: 。
37.(2023八下·武义期末)如图甲为恒温箱的简化电路,R0、R1设置在恒温箱内,R0为加热电阻,阻值为40Ω。R1为热敏电阻,其电阻值随温度的变化关系如图乙。控制电路中,U=6V,R2为滑动变阻器。当恒温箱内的温度达到一定值时,加热电路会自动断开,当箱内温度略低时,加热电路自动闭合进行加热。
(1)根据恒温箱的工作过程判断,P应与 (填“m”或“n”)连接。
(2)若电磁铁线圈电阻为10欧,当线圈中的电流达到30mA时,电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为100℃,则滑动变阻器R2应接入电路的电阻值为多少?
(3)若要增大恒温箱内的设定温度,该如何进行操作?(至少写两点)
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】磁场和磁感线;地磁场;通电螺线管的磁场;右手螺旋定则
【解析】【分析】电磁铁周围的磁场方向与磁体周围磁场的方向一致,都是从N极出来回到S极的,磁场中小磁针北极所指的方向即为磁场方向。电磁铁周围的磁场方向可用右手螺旋定则判定。
【解答】A、根据玻璃板上铁屑的分布情况可以得出通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围的磁场类似。所以A符合题意。
B、根据安培定则可知,螺线管上端为N极,同名磁极相互排斥;图中只改变电流的方向,螺线管的上端变为S极,异名磁极相互吸引,所以测力计的示数变大,所以B不符合题意。
C、磁体周围的磁感线是从N极出来回到S极的,图中磁感线是从左边出来回到右边,所以磁体左边是N极,右边是S极。所以C不符合题意。
D. 根据地球周围的磁感线方向可以得出地球周围的磁场方向是从地理南极附近出来回到地理北极附近,小磁针北极所指的方向即为磁场方向。所以小磁针的N极指向地理的北极附近,所以D不符合题意。所以选A.
2.【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关,根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】A.实验1、4中电流大小相等,线圈匝数不同,那么得到: 线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强 ,故A正确不合题意;
B.实验1和5中,线圈匝数不同,且电流大小不同,没有控制变量,故B错误符合题意;
C.实验1、2、3(或4、5、6)中,线圈匝数相同,电流大小不同,那么得到结论: 线圈匝数一定时,线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强,故C正确不合题意;
D.电磁铁的磁性越强,吸引铁钉的数目越多,故D正确不合题意。
故选B。
3.【答案】A
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】根据家庭电路电流过大的原因分析判断。
【解答】空气开关的作用相当于保险丝,当它断开时,说明总电路电流过大,要么是发生短路,要么是用电器总功率过大,故B、D正确不合题意;
当电路正常时,如果总电路远远大于空气开关的额定电流,它也会断开,故C正确不合题意;
如果电路出现断路,那么没有电流经过开关,它肯定不会断开,故A错误符合题意,
故选A。
4.【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】分析各个选项中电路的工作状态,哪个与题目描述相同,哪个就是正确选项。
【解答】A.当气敏电阻Rx随CO2的浓度增大而减小时,通过电磁铁的电流增大,而电磁铁的磁场增强,将衔铁吸下来,接通红灯所在的电路,从而红灯亮而报警,故A正确;
B.当气敏电阻Rx随CO2的浓度增大而减小时,通过电磁铁的电流增大,而电磁铁的磁场增强,将衔铁吸下来,断开红灯所在的电路,从而无法报警,故B错误;
C.当气敏电阻Rx随CO2的浓度增大而减小时,通过电磁铁的电流增大,而电磁铁的磁场增强,将衔铁吸下来,此时将电磁铁和红灯短路,无法实现报警,故C错误;
D.无论二氧化碳的浓度怎样变化,始终有电流经过红灯,即始终处于报警状态,故D错误。
故须按A。
5.【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁铁的构造和原理;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】 将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,是电磁感应原理;电磁感应:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,会产生感应电流。
【解答】A. 通电导线下方的小磁针发生偏转,其原理是通电导线周围存在磁场,A错误
B. 图中闭合开关后,导体左右运动(切割磁感线运动)时可以看到电流表发生偏转,其原理是电磁感应原理,B正确
C. 闭合开关后导体ab会发生运动,其原理是通电导线在磁场中受到力的作用,C错误
D. 电磁铁的原理是通电导线周围存在磁场,D错误
故答案为:B
6.【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】 ① 闭合S1,灯L亮,说明所在的电路是L通路;②再闭合S2,灯L1马上熄灭,灯L2不亮;由于在家庭电路中,灯L1、灯L2是并联的,正在工作的灯L马上熄灭,说明电路中的电流不通过L1了,这是因为灯L2发生了短路现象,即L2所在的支路短路。
【解答】A. L1所在的支路断路 ,灯L1不亮,与①矛盾,故A错误;
B. L2所在的支路断路,闭合S2时,灯L1不受影响,与②矛盾,故B错误;
C. L1所在的支路短路 ,闭合S1时,灯L1不亮,与①矛盾,故C错误;
D.L2所在支路短路, 闭合S1,灯L亮 , 再闭合S2,灯L2不亮,灯L1马上熄灭,保险丝烧断。故D正确。
故答案为:D。
7.【答案】D
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.闭合开关后,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针发生偏转,这就是电磁感应现象,为发电机的工作原理,故A不合题意;
B.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故B不合题意;
C.当线圈中有电流通过时,线圈可以吸引大头针,这是电流的磁效应,故C不合题意;
D.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是就电动机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
8.【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】根据条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,和“同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引”的规律分析。【解答】条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
A.当挂着的磁体向右移动时,相互吸引力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互排斥力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变小的,故A不合题意;
B.当挂着的磁体向右移动时,相互排斥力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互吸引力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变大的,故B符合题意;
CD.当挂着的磁体向右移动时,两端的引力较大,中间的引力较小,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是先变小后变大,故C、D不合题意。
故选B。
9.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向;
B.首先分析去掉铁芯后电磁铁的磁场强弱变化,再确定条形磁体受到磁力的变化,最后确定弹簧长度的变化;
C.根据滑片移动确定电流大小变化,再确定电磁铁的磁场强弱变化,最后分析弹簧的长度变化;
D.电磁铁的磁极方向与电流方向有关,据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知,线圈上电流方向向右。根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极。根据“异名磁极相互排斥”可知,小磁针的N极向下偏转,故A错误;
B.若去掉螺线管中的铁芯,电磁铁的磁场减弱,则条形磁铁受到的排斥力减小,则弹簧受到的拉力变大,即弹簧的长度变大,故B错误;
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,变阻器的阻值减小,则通过电磁铁的电流变大,那么电磁铁的磁场变强,那么条形磁铁受到的排斥力变大,则弹簧受到的拉力减小,即长度变小,故C错误;
D.若调换电源的正负极,则通过电磁铁的电流方向改变,那么电磁铁的磁场方向发生改变,则小磁针的指向会发生改变,故D正确。
故选D。
10.【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】火线的电压为220V,零线和地线的电压是0V,测电笔测火线变红,测零线灯不亮;开关的左边接零线,右边接火线,中间接地线;
【解答】从题目中小江闭合开关S,电灯正常发光,说明灯的电路是好的,分别将台灯与洗衣机插入P、Q插座,都闭合开关,发现它们不能工作。于是小江只拔下台灯的插头,用测电笔检测P插座,左右两孔都能使测电笔的氛管发光, 说明左边零线处测电笔变红,是通过洗衣机的线路将电流传递过去的,所以只能是AB间发生了断路;
故答案为:B
11.【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识判断。
【解答】A.安装充电桩时,不连接地线,可能会由于漏电引起触电事故,故A错误;
B.有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源开关,这样可能会有触电的危险,故B错误;
C.每个充电桩在安装时都要装漏电保护器,这样可以防止漏电引起的触电事故,故C正确;
D.充电桩起火,应迅速先切断电源再灭火,否则会造成二次触电伤害,故D错误。
故选C。
12.【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】1、地球仪的底座内部装有金属线圈,通电后会产生磁场;底座通电后电地球仪才悬浮在空中,说明通电后地球仪受到底座产生的磁场的排斥,说明地球仪内有一个磁铁(塑料不受磁力的作用)。2、磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】A、地球仪的底座内部装有金属线圈,通电后产生磁场,这是电流的磁效应,A正确;
B、因为底座通电后电地球仪悬浮在空中,说明地球仪受到了排斥,因此说明地球仪内部有磁铁,B正确;
C、因为只有底座通电后电地球仪才悬浮在空中,说明底座的磁场和地球仪的磁场是同名磁极相互排斥,C正确;
D、因为此地球仪是在底座磁场的作用下悬浮,所以地球仪北极指向是受底座磁场作用的结果,D不正确;
故答案为:D
13.【答案】C
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】电流表和电压表里都有永磁体和可转动的线圈,跟电动机相同,都是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的;发电机的工作原理是电磁感应现象。
【解答】A.利用磁场对通电导体作用的原理,A不符合题意;
B.利用磁场对通电导体作用的原理,B不符合题意;
C.利用电磁感应现象,C符合题意;
D.利用磁场对通电导体作用的原理,D不符合题意;
故答案为:C
14.【答案】C
【知识点】摩擦力的存在;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】电路中开关S断开时,电磁铁没有磁性,磁铁对铁芯有力的作用;闭合开关后,根据右手螺旋定则可判断电磁铁的左边是N极,右边是S极,与条形磁铁的作用是同名磁极互相排斥;滑片P向右移动,电阻变大,电流变小,电磁铁磁性减小。
【解答】A.开关S闭合后,电磁铁左端是N极,A错误;
B.开关S闭合后,电磁铁左端是N极,与条形磁铁同名磁极互相排斥,所以条形磁铁被向左推,它受到的摩擦力方向向右,B错误;
C.开关闭合后,滑片P向右移动,电磁铁磁性减小,对条形磁铁的推力减小,所以条形磁铁受到的摩擦力也减小(因为条形磁铁一直保持静止,所以条形磁铁受到的摩擦力和推力是一对平衡力。平衡力大小相等,C正确;
D.开关S断开时,条形磁铁与电磁铁之间有力的作用,D错误;
故答案为:C
15.【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】根据对奥斯特实验的理解分析判断。
【解答】通电导线周围磁场方向由电流方向决定,故A、D错误;
B.通电导线周围存在磁场,会对小磁针产生磁力的作用。根据物体间力的作用是相互的可知,发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用,故B正确;
C.通电导线周围的磁场是客观存在的,不会受到小磁针的影响,故C错误。
故选B。
16.【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】根据家庭电路连接和插座的连接等知识判断。
【解答】A.三个插脚里,乙插脚是最长的,这样可以保证在连接电源前先接通地线,在断开电源后再断开地线,从而防止漏电造成的触电事故,故A正确;
B.如果用电器的外壳为金属外壳,那么可能由于外壳漏电造成触电事故,则应该使用这种三脚插头,故B错误;
C.将这种插头插入插座后,甲插脚连接的是电路中的火线,故C错误;
D.只有两孔插座时,不能将乙插脚折断后使用,这样会与地线断开,从而失去漏电时的触电可能,故D错误。
故选A。
17.【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接;熔断器的作用及保险丝的选择方法
【解析】【分析】(1)(2)根据家庭电路连接的知识判断;
(3)(4)根据保险丝的特点和作用判断。
【解答】在家庭电路中,为了保证开关断开后彻底与火线分离,要求开关必须接在火线和用电器之间,则甲为开关,乙为用电器,故A错误;
在家庭电路中,所有的用电器都是并联,故B错误;
保险丝应选用电阻较大且熔点较低的材料,故C正确;
保险丝在零线上时,当它烧断时,用电器不会工作,但是人体接触用电器时会与火线接触,有发生触电的可能,故D错误。
故选C。
18.【答案】D
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,据此分析判断。
【解答】A.线圈在图示位置时,ab边的电流方向与cd的电流方向相反,则受到磁场的作用力方向也相反,即作用力向上,故A错误;
B.线圈由图示位置转过180°时,ab边转动到dc边原来的位置,则电流沿abcd流过线圈,故B错误;
C.线圈由图示位置转过180°时,dc边转动到原来ab边的位置,受到磁场的作用力向上,故C错误;
D.线圈由图示位置转过180°时,ab边转动到原来dc边的位置,此时受到磁场的作用力向下,故D正确。
故选D。
19.【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据电磁继电器的工作原理分析哪个灯亮。
(2)用电器相互影响为串联,不相互影响为并联;
(3)电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失,运用的是电流的磁效应;
(4)水银是导体,煤油是绝缘体。【解答】A.温度达到90℃,控制电路接通,电磁铁产生磁性,衔铁被吸下来,此时红灯亮,电铃响,故A正确;
B.根据图片可知,绿灯亮时红灯不亮;红灯亮时绿灯不亮,则二者不能同时工作,肯定不是串联,故B错误;
C.自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应,故C错误;
D.水银是金属,能够导电,煤油是绝缘体.换成煤油温度计,控制电路无法导通,温度自动控制报警装置不能工作,故D错误。
故选A。
20.【答案】D
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】A.小磁针发生偏转,那么钢棒可能有磁性,也可能没有磁性,故A不合题意;
B.悬挂的磁体,只有每次静止时都指南北,才能说明它有磁性,故B不合题意;
C.通电的线圈会产生磁场,放入钢棒后会被磁化,因此钢棒吸引铁屑,不能说明原来的钢棒有磁性,故C不合题意;
D.电流表的指针偏转,说明发生了电磁感应现象,即钢棒从上往下运动时,线圈做了切割磁感线运动,那么说明钢棒具有磁性,故D符合题意。
故选D。
【解答】根据判断钢棒是否具有磁性的方法判断。
21.【答案】N;下;地磁场
【知识点】右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。电磁铁磁性的强弱与电流大小,线圈匝数有关,线圈匝数不变时,电流越大,磁性越强。小磁针在地球表面受到地磁场的作用,所以一直南北指向。
【解答】闭合开关时,电流从电磁铁的下端流入上端流出,根据右手螺旋定则可知电磁铁上端为N极,下端为S极。空心小铁球下沉一些,受到的浮力就会增大,需要增大电磁铁对小铁球的吸引力,应增大电磁铁的磁性,需要将滑动变阻器的滑片向下移动,以减小变阻器连入电路的电阻,从而增大通过电磁铁的电流;断开开关时,电磁铁的磁性消失,小磁针又回到南北指向,是因为受到地磁场的作用。
22.【答案】N;南方
【知识点】磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断螺线管的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定A端的磁极。
(2)当磁体自由转动静止下来时,指南的一端为南极,指北的一端为北极。
【解答】(1)根据图片可知,线圈上电流向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则电磁铁的左端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁体的B端为S极,A端为N极。
(2)B端为S极,则断开S,电磁铁失去磁场,那么磁体静止时B端指向地理的南方。
23.【答案】(1)灵敏电流计指针发生偏转
(2)有
(3)无
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】在闭合电路中,一部分导体做切割磁感线运动,产生感应电流的过程叫做电磁感应;
【解答】(1)本实验中,如果灵敏电流计指针发生偏转,我们就认为有感应电流产生。
(2) 闭合开关后,假设导线不动,磁铁左右水平运动,也能切割磁感线,所以电路有感应电流;
(3)闭合开关后,假设磁铁不动,导体向纸面里外方向运动,没有做切割磁感线运动,所以电路无感应电流。
故答案为:(1) 灵敏电流计指针发生偏转 (2)有(3)无
24.【答案】(1)磁场;奥斯特
(2)南北
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)根据奥斯特实验的科学史实分析解答;
(2)所有的磁体在不受外力作用时都有指南北的性质,指南的一端为S极,指北的一端为N极,据此分析解答。
【解答】(1)小磁针发生偏转这一现象说明它受到了外在磁场的作用力,极电流的周围存在着磁场,这一现象最早是由奥斯特发现的。
(2)实验前,由于地磁场的作用,小磁针静止时指向南北方向。
25.【答案】(1)所吸引的小铁钉的数量
(2)N;减少
(3)不可以
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】(1)电磁线圈的匝数越多,通过线圈的电流越大,线圈磁性越强;插入铁芯,线圈的磁性大大增强。磁性强弱无法直接观察,但磁铁可以吸引小铁钉,磁性越强,吸引小铁钉的数量越多。
(2)用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极。拇指指向表示北极,四指方向表示电流方向。
(3)通电螺线管磁极与电流方向和线圈缠绕方向有关。
【解答】(1)磁性越强,吸引小铁钉的数量越多,所以答案为:所吸引的小铁钉的数量。
(2)根据图示电流方向和线圈缠绕方向,由右手螺旋定则可得,电磁铁上端对应磁极的北极;滑片P向右移动,变阻器有效电阻变大,则电路电流变小,通电螺线管磁性变弱,被吸引的小铁钉数目减少。故答案为:N 减少
26.【答案】减弱;减小
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】①根据滑片的移动方向确定变阻器的阻值变化,从而确定通过电磁铁的电流大小变化,进而确定电磁铁的磁性强弱变化;
②首先根据安培定则判断电磁铁的极性,然后根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁受到磁力的方向,从而得到平衡关系式,最后根据磁力的变化确定条形磁铁对地面的压力变化。
【解答】(1)闭合开关S,变阻器的滑片向b端移动时,变阻器的阻值增大,根据R总=R0+R可知,此时总电阻变大而总电流减小,那么电磁铁的磁性减弱。
(2)线圈上电流方向向左,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,条形磁铁受到向下的排斥力,即地面受到的压力F=G+F排斥。当滑片向b端移动时,排斥力减小,则对水平地面的压力减小。
27.【答案】(1)并
(2)短路
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】本题主要考查家庭电路的相关知识。
【解答】(1)家庭电路中的用电器应为并联接法接入电路;
(2)若L2支路断路和正常,则不影响L1的使用;若其短路。即L2相当于导线,把L1也短路掉了。
故答案为:(1)并;(2)短路
28.【答案】(1)正或“+”;b
(2)丙;右;减小通过人体的电流;5.11×105
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)①根据安培定则判断线圈上的电流方向,进而确定电源的正负极方向;
②电磁铁的磁场强弱与电流大小有关,据此确定电阻变化,弄清变阻器的滑片移动方向。
(2)①根据测电笔的使用方法解答。
②测电笔接触火线会发光,接触零线不会发光;
③测电笔和人体串联,而测电笔内部的电阻很大,从而使通过人体的电流很小,保护人体的健康。
④根据U=U总-U人计算测电笔两端的电源,再根据公式计算测电笔的电阻。
【解答】(1)①右手握住螺线管,大拇指指向左端,此时弯曲的四指指尖向上,则线圈上电流方向向上,即电流从右端流入,左端流出,即电源的右端为正极。
②要使电磁铁的磁性增强,需要增大电流,即减小变阻器的电阻,即滑片向b端移动。
(2)①在使用测电笔时,测电笔尾部的金属体必须与人体接触,故选丙。
② 当用测电笔插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的右孔。
③测电笔内部有一个大电阻,它的作用是减小通过人体的电流。
④测电笔两端的电压:U=U总-U人=220V-36V=184V;
测电笔的电阻:。
29.【答案】S;左;流入;线圈中的电流方向
【知识点】磁极间的相互作用;通电螺线管的磁场;右手螺旋定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 电磁铁原理是:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质,其原理在于电流产生的磁场会磁化别的物体,磁化后的物体会产生电场,电场之间的互相作用产生力的作用。电磁铁磁场方向随着电流方向的改变而改变;
【解答】 活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启,线圈中的电流从A流向B时,根据右手定则,四指指的是电流方向,大拇指指的是N极的指向,所以电磁铁左端是S ,两个磁体属于异名磁极相互吸引,所以活塞向左运动,血液流入活塞筒; 该装置工作时,是通过改变电流方向来改变通电螺线管的磁极方向,从而改变活塞的运动方向的。
故答案为:S,左,流入,线圈中的电流方向
30.【答案】熔断器;铜;便于检修电路,排除故障
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)家庭电路的断路器,又称空气开关,当电流增大到一定程度时,它会自动切断电路,从而起到保护电路的作用。
(2)根据图片乙确定左右两边膨胀程度的大小,从而确定材料种类。
(3)根据断路器的优点解答。
【解答】(1)如图甲为常见的一种断路器,在家庭电路中常用它来代替闸刀开关和熔断器。
(2)根据图乙可知,当温度升高后,双金属片向右弯曲,则左边的金属片膨胀系数大于右侧金属片,因此左边应该选择铜片。
(3)断路器跳闸后不能自动复位,必须人工复位,这样设计的优点是:便于检修电路,排除故障。
31.【答案】(1)N
(2)向左偏
(3)电流一定时,电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
【知识点】磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)首先根据安培定则判断螺线管的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定指南针的磁极。
(2)感应电流的方向与磁场方向和运动方向有关;
(3)电磁铁的磁场强弱的影响因素:电流大小、线圈匝数和有无铁芯,根据图片确定哪个因素不同即可。
【解答】(1)根据图1可知,线圈上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则左端为螺线管的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,指南针的右端为S极,左端针尖为N极。
(2)根据图片可知,图2中通过螺线管的电流方向相反,则磁场方向相反,且导体的运动方向相反。根据影响感应电流方向的因素可知,此时电流方向不变,即指针还是向左偏。
(3)根据图3可知,两个电磁铁串联,则电流大小相同,而线圈匝数不同,那么小明要探究的问题是:电流一定时,电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
32.【答案】a;N;左
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)电磁铁的磁场强弱与电流大小有关,根据小车的运动状态确定磁场强弱变化,弄清电流大小变化,确定变阻器的阻值变化,最终确定接线方法;
(2)根据安培定则判断螺线管的极性,根据磁极之间的相互作用规律确定小车的运动方向。
【解答】(1)开始时小车不动,后来小车运动,说明螺线管的磁场增强,通过的电流增大,而变阻器的阻值减小。因为变阻器的滑片向左移动,所以使用的应该是滑片左边的部分电阻丝,当e接c时,f应该接a。
(2)螺线管上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则左端为N极,右端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小车受到水平向左的吸引力,即小车向左运动。
33.【答案】(1)显示磁场的方向或者显示磁场的有无
(2)环形电流内部的磁场也符合安培定则
(3)B
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)本实验中小磁针的作用是为了确定磁场的方向。
(2)根据实验现象分析。
(3)根据安培定则确定环形电流的方向。
【解答】(1)小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是:显示磁场的方向或者显示磁场的有无。
(2)根据丙图可知,让弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向纸内,即磁场方向向纸内,则小磁针的N极转向纸内,因此小黄的结论:环形电流的磁场符合安培定则。
(3)根据安培提出的假设,环形电流的磁场符合安培定则,则赤道这一通电圆环的电流方向为B,因为只有B符合安培定则和地磁场的分布。
34.【答案】(1)台秤示数大小
(2)电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,电流越大,线圈匝数越多,磁性越强
(3)改变电流大小和控制电流相同
(4)对调电源正负极、对调条形磁铁南北极、改变线圈缠绕方式、互换1、3或2、3接线柱等
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)台秤上的条形磁铁受到电磁铁的吸引力,从而时台秤的示数发生改变。台秤示数的变化量越大,则说明电磁铁的磁场越强。
(2)根据表格数据分析电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数的关系;
(3)根据变阻器的工作原理解答;
(4)要使台秤的压力值为正,就要改变电磁铁的磁场方向,而电流方向和绕线方式会改变磁场方向,据此分析解答。
【解答】(1)小科通过台秤示数大小来推断电磁铁磁性强弱;
(2)第一行数据可知,当线圈匝数相同时,电流越大,台秤示数变化越大,说明电磁铁的磁场越强;
根据第3列数据可知,当电流相同时,线圈匝数越多,则台秤示数变化越大,说明电磁铁的磁场越强。
那么得到结论:电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,电流越大,线圈匝数越多,磁性越强。
(3)滑动变阻器除了保护电路外,还具有改变电流大小和控制电流相同的作用。
(4)若想要使台秤的压力值显示为正,可进行的操作是:
①对调电源正负极,从而改变电磁铁的电流方向,进而改变电磁铁的磁场方向;
②对调条形磁铁南北极,从而改变磁力的方向;
③改变线圈缠绕方式,从而改变电磁铁的磁场方向;
④互换1、3或2、3,改变电流方向,从而改变电磁铁的磁场方向。
35.【答案】(1)刻度尺
(2)导体长度、通过导体的电流
(3)6
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)根据表格确定要测量的物理量,从而确定缺少的测量工具;
(2)根据表格分析实验可以探究的因素;
(3)根据实验1、2、3分析导体受到磁力的大小与导体长度的关系,根据实验2、4、5分析导体受到的磁力与电流的关系,据此推算即可。
【解答】(1)根据表格数据可知,实验中还需要测量导体的长度,那么还需要测量工具为刻度尺。
(2)根据表格可知,其中的变量为导体的长度和通过导体的电流,因此可以研究导体长度、通过导体的电流对通电导体在磁场中受力大小的影响。
(3)根据实验1、2、3可知,导体受到的作用力与长度成正比;
根据实验2、4、5可知,导体受到的作用力与电流成正比;
那么得到:F=kLI;
根据实验1得到:1N=k×0.1m×2A;
当导体长为0.4m,电流为3A时,得到:F=k×0.4m×3A;
两个式子作比得到:F=6N。
36.【答案】(1)AB
(2)解: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
控制电路的总电阻为:R总=U/I=6V/0.02A=300Ω
∵电路串联,∴R1=R总-R-R线圈=300Ω-90Ω-100Ω=110Ω
(3)将滑动变阻器的滑片向左调,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,所以滑动变阻器接入电路的阻值应该减小,即滑片向左移
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)由图乙可知:温度越高,热敏电阻阻值越小。由图甲可知:当热敏电阻阻值变小,控制电路中的电流变大,电磁铁磁性变强,吸引衔铁向下,K与CD所在电路接通。
(2)根据图乙,读出40℃时R的值;根据吸合电流和控制电路电源电压利用欧姆定律求出电路中的总电阻,由串联电路的电阻特点求出滑动变阻器接入电路的电阻值;
(3)随着恒温箱温度的降低,热敏电阻的阻值增大,电路中的电流会减小,根据吸合电流不变,利用欧姆定律分析进行的操作。
【解答】(1)恒温箱温度升高到一定值时,加热器断开,所以加热器应该接在AB位置。
(3)将滑动变阻器的滑片向左调,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,所以滑动变阻器接入电路的阻值应该减小,即滑片向左移 .
37.【答案】(1)n
(2)解:
(3)减小电源电压,滑片向右移,控制电路中串联一个电阻,减少电磁铁的线圈匝数
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)由图甲可知:电磁铁磁性变强吸引衔铁向下m与 p连接。由图乙可知温度越高,R1越小。结合电磁继电器的工作原理判断;
(2)根据题目信息可知:控制电路中的电压U=6V,电流I=30mA,可求出总电阻R,总电阻减去线圈电阻和R1电阻就可求出R2.
(3)随着恒温箱温度的升高,热敏电阻的阻值减小,电路中的电流会增大,根据吸合电流不变,利用欧姆定律分析进行的操作。
【解答】(1)由图乙可知,当温度过高时,热敏电阻的阻值较小,则控制电路的电流较大,电磁铁会吸引衔铁,结合图甲可知,此时加热电路应断开,所以,P应与n连接。
(3)要增大恒温箱内的设定温度,热敏电阻减小,由于吸合电流不变,总电阻不变,因此需要增大滑动变阻器接入电路中的电阻;热敏电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,要使衔铁不被吸下,可以减小电磁铁的磁性,减小电磁铁线圈的匝数。
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