浙教版初中科学八年级下册第一单元电与磁综合测试卷 基础卷
一、单选题
1.(2022八下·余杭期中)如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成。该金属块能被磁铁所吸引,是因为可能含有以下材料中的( )
A.铁 B.银 C.铝 D.锌
【答案】A
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】根据磁性的定义分析。
【解答】我们把磁体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性,因此能够被磁体吸引的就是铁磁性物质,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.(2019·杭州模拟)正确的家庭电路布线应该是( )
A.进户线 电能表 闸刀开关 熔断器 插座、电灯与开关
B.进户线 闸刀开关 电能表 熔断器 插座、电灯与开关
C.进户线 熔断器 电能表 闸刀开关 插座、电灯与开关
D.进户线 熔断器 闸刀开关 电能表 插座、电灯与开关
【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路布线的正确顺序判断即可。
【解答】正确的家庭电路布线的顺序应该是:进户线、电能表、闸刀开关 、熔断器、插座、电灯与开关,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
3.(2023九上·慈溪月考)如图所示的家庭电路接线圈,符合安全用电原则的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路连接和安全用电的知识分析判断。
【解答】ABC.保险丝应该接在火线上,控制灯泡的开关应该接在火线上,且灯泡尾部接火线,螺旋套接零线,故B正确,A、C错误;
D.三孔插座的左孔应该接零线,右孔接火线,中间的孔接地线,故D错误。
故选B。
4.(2019八下·金华期中)下列关于奥斯特实验说法错误的是( )
A.实验时小磁针上方的导线应南北方向放置
B.实验说明了通电导线周围存在磁场
C.将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
D.将图中小磁针拿掉后,通电导线周围的磁场将不再存在
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)只有导线方向与小磁针的南北方向相同时,小磁针受到的磁力最大,偏转最明显;
(2)奥斯特实验说明电流周围存在磁场;
(3)通电直导线的磁场方向与电流方向有关;
(4)磁场是客观存在的,放入小磁针的目的是直观的反映磁场的存在。
【解答】A.当导线的摆放方向与小磁针原来的南北方向相同时,小磁针两个磁极受到的磁力最大,它的偏转幅度最大,更能清晰的观察到电流周围存在磁场,故A正确不合题意;
B.导线中没有电流时,小磁针在南北方向保持静止状态;当导线中通过电流时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故B正确不合题意;
C.将电池的正负极对调后,电流方向与原来相反,那么磁场方向也相反,小磁针受到的磁力方向相反,所有它的偏转方向改变,故C正确不合题意;
D.将小磁针拿掉后,通电导线周围的磁场依然存在,故D错误符合题意。
故选D。
5.(2021八下·余杭期中)如图所示,可以自由转动的小磁针放在磁体M的上方后保持静止,则磁体M周围的磁感线( )
A.可能从左端a出发回到b端 B.可能从右端b出发回到a端
C.一定是由c端出发回到d端 D.一定是由d端出发回到c端
【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线
【解析】【分析】在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极出来,然后回到磁体的S极;根据磁极之间的相互作用规律确定磁铁M的磁极方向,然后再确定磁感线的环绕方向。
【解答】根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的下端为N极,那么磁体M的d端为S极,而c端为N极。那么磁感线的环绕方向肯定是从c端出发,然后回到d端,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
6.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。下列结论不正确的是( )
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】根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须改变这个因素而控制其它因素相同,据此结合表格数据分析判断。
【解答】A.1、4两次实验中,电流大小相同而线圈匝数不变,因此得到: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.1、3、5中,线圈匝数和电流都不等,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,线圈匝数相同而电流大小不同,那么得到: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。
7.(2022八下·婺城期末)新能源汽车越来越普及,如图所示为新能源汽车号牌专用标识。号牌中的圆圈由两部分组成;左侧是英文单词“Electric”的首字母“E”,右侧是电源插头的图案;号牌中的字母“D”表示纯电动汽车。这类汽车发动机的动力装置是电动机,其工作原理是下图乙所示中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生改变,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,为电动机的工作原理,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的螺线管能够吸引曲别针,为电流的磁效应,故C不合题意;
D.当导体在磁场中切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,故D不合题意。
故选B。
8.(2024八下·浙江)将如图所示完好的接线板连入家庭电路中,闭合开关S,指示灯发光。再将台灯插入接线板上的插座,台灯与指示灯都能发光。则…………………………………………( )
A.该接线板的连接线内只有火线和零线
B.台灯与指示灯串联,并受开关S控制
C.该接线板上有5个插孔会使检测的测电笔氖管发光
D.台灯与指示灯并联,开关S在干路上
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】A.根据三角插头的接线情况判断;
BD.用电器相互影响为串联,不相互影响为并联;
C.根据插座上接口的接线方法分析。
【解答】 A.根据图示可知,该插头为三脚插头,因此相连的线有火线、零线和地线,故A错误;
BD.开关控制台灯和指示灯,而台灯和指示灯互不影响,因此台灯与指示灯并联,开关S在干路上,故B错误,D正确;
C.从接线板上可以看出,两个三孔插座,两个两孔插座,因此一共有四个插孔与火线相连,即四个插孔能使测电笔氖管发光,故C错误。
故选D。
9. 小丞晚上在家做作业时,突然台灯不亮了,家里其他用电器也停止了工作。他立即找来测电笔检测电路,发现插座左、右两孔都能使氖管发光,则他家里的电路可能出现的故障是( )
A.进户火线断路 B.进户零线断路
C.短路 D.没交电费,所以停电了
【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述相同,哪个就是正确选项。
【解答】A.进户火线断路时,整个电路没电,则测电笔接触插座的插孔时不会发光,故A不合题意;
B.进户零线断路时,插座的左孔通过台灯与火线相连,因此测电笔接触左孔时发光。而右孔直接与火线相连,因此测电笔也发光,故B符合题意;
C.短路时,漏电保护器跳闸,此时整个电路断开,测电笔接触插座时不会发光,故C不合题意;
D.没交电费,所以停电,测电笔接触插座时不会发光,故D不合题意。
故选B。
10.(2020八下·下城开学考)关于磁场和磁感线,以下说法正确的是( )
①磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在 ②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线③磁场对放入其中的磁体有力的作用 ④地球周围存在磁场
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】C
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】根据对磁场和磁感线的认识分析判断。
【解答】①磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在,故①正确;
②磁感线是为了形象的描述磁场的分布特点而人为引入的,并不是真实存在的,故②错误;
③磁场对放入其中的磁体有力的作用,故③正确;
④地球周围存在磁场,称为地磁场,故④正确。
那么正确的是①③④。
故选C。
11.家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备。家庭电路漏电时,通过火线与零线的电流不相等,漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内,未画出)检测到这一差异后,便切断电源,起到保护作用,漏电保护器中还有试验电路,由一只开关S与电阻R组成,闭合开关S就能模拟漏电情形。如图所示,试验电路的连接符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】根据题意可知,当闭合开关S后,试验电路与用电器所在电路成为并联电路,通过火线的电流一部分流经试验电路,一部分流经用电器电路。流入漏电保护器的电流小于流出漏电保护器的电流,漏电保护器检测到这一差异就切断电路。
【解答】A.闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形。A不符合题意。
B.闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形。B不符合题意。
C.闭合开关时,通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形。C符合题意。
D.闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路。D不符合题意。
故答案为C.
12.(2023八下·拱墅期末)如图甲所示为磁悬浮地球仪,球体内有一条形磁体,上端为S极,其下方环形底座内有一电磁铁,通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中,如图乙所示为其内部结构示意图,下列判断错误的是( )
A.电磁铁下端为S极
B.电源上端为正极
C.当滑动变阻器滑片P向右滑动时,电磁铁的磁性增强
D.若在球体正上方A处吸一小铁块,可适当向右滑动滑片P使球体离底座的距离保持不变
【答案】B
【知识点】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)(2)首先根据平衡力的知识判断球体受到电磁力的方向,然后根据磁极之间相互作用判断电磁铁的磁极方向。接下来根据安培定则判断线圈上电流方向,进而确定电源的正负极;
(3)电磁铁的磁性强弱与电流大小有关;
(4)磁体之间的作用力随距离的增大而减小,随距离的减小而增大。首先根据平衡力的知识判断电磁力的变化,再根据距离不变确定通过电磁铁电流大小的变化即可。
【解答】AB.条形磁体上端为S极,则下端为N极,根据同名磁极相互排斥可知,电磁铁的上端为N极,下端为S极。伸出右手,使大拇指指向电磁铁的N极(电磁铁的上端),则四指弯曲所指的方向为电流的方向,电流从螺线管的上端流入,下端流出,所以电源的上端为正极,故A错误符合题意,B正确不合题意;
C.当滑动变阻器滑片P向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律可知通过电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,故C正确不合题意;
D.若在球体正上方A处吸一小铁块,则球体的重力增大。而球体受到的重力和排斥力是平衡力,则球体排斥力也要增大。使球体离底座的距离保持不变,需要增强磁场强度,需要增大电路中的电流,可适当向右滑动滑片P,故D正确不合题意。
故选B。
13.(2022八下·柯桥期中)小柯利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质,设计了判断水温变化的装置其工作原理如图甲所示,电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R0由导线连接成一个串联电路,在线圈的上方固定一个弹簧测力计,其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中,水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化;如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图像.下列说法正确的是( )
A.电磁铁的上端是S极 B.t1到t2时间内水温升高
C.t2到t3时间内电压表示数最小 D.t3到t4时间内电路中电流变大
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)由安培定则确定电磁铁的极性;
(2)(3)(4)由电路图可知,定值电阻与热敏电阻串联,根据热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小判断水温升高时热敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,然后可知电压的变化。【解答】A.根据图片可知,线圈上电流方向右。由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向右边,则大拇指指向上端,即电磁铁的上端是N极,故A错误;
B.由电路图可知,定值电阻与热敏电阻串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,
因热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小,
所以当水温升高时,热敏电阻的温度升高,其阻值减小,电路中的总电阻减小,
由可知,电路中的电流变大;
因线圈中的电流越大、磁性越强,
所以铁块受到磁力增大,弹簧秤的示数增大,则结合图象可知t1到t2时间内水温升高,故B正确;
C.由图象可知,t2到t3时间弹簧测力计示数不变,说明电路中的电流不变,则热敏电阻两端电压没有改变,根据串联电路的电压特点可知,电压表的示数不变。结合B项分析可知t2时刻水温最高,电路中的电流最大,由U=IR可知定值电阻R0两端的电压最大(电压表示数最大),所以,t2到t3时间内电压表的示数最大,故C错误;
D.由图象可知,t3到t4时间内弹簧测力计示数减小,说明铁块受到磁力减小,电路中的电流减小,故D错误。
故选B。
14.(2018八下·杭州月考)如图所示,A、B 为质量均为 m 的两条形磁铁,静止于台秤的托盘上, 忽略台秤与磁铁间的磁力作用。当平衡时 B 对 A 的弹力为 F1,台秤的示数为 F2,它们的大小关系是( )
A.F1=mg,F2=2mg B.F1>mg,F2=2mg
C.F1【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥;(2)通过对A物体进行受力分析可以得到F1的大小情况。对AB这个整体进行受力分析可以得到台秤的示数F2的大小情况。
【解答】对静止在B上的A磁铁进行受力分析,A受到向下的力有重力GA,受到向上的力有排斥力F斥和B对A的弹力(支持力)F1,因为A保持静止所以GA=F斥+F1,F斥>0,所以F1故选C
15.如图是小明家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作,用测电笔分别测试插座的左、右孔,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则( )
A.电热水壶所在电路的b、c间断路 B.插座的接地线断路
C.电路的c、d间导线断路 D.电路的a、b间导线断路
【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】测电笔接触火线或与火线联通的部分时,氖管发光;接触零线或与零线联通的部分时,氖管不发光,据此分析即可。
【解答】A.如果电热水壶所在电路的b、c间断路,那么不会对三孔插座产生影响,即三孔插座的左孔与零线相连,测电笔不应该发光,故A错误;
B.如果插座的接地线断路,那么不会对热水器所在的部分产生影响,即热水器应该正常工作才对,故B错误;
C.如果电路的c、d间导线断路,那么三孔插座和电热水器的零线全部断开。电热水器由于只与火线联通,而不能与零线联通,因此没有电流,不会工作。三孔插座的左孔通过电热水壶与火线联通,所以测电笔接触此孔时会发光,故C正确;
D.电路的a、b间导线断路,那么电热水器和三孔插座的火线部分全部断开,测电笔接触三孔插座的孔时任何一个都不会发光,故D错误。
故选C。
二、填空题
16.如图所示,悬挂在细金属丝上的金属棒AB处在磁场中。
(1)当C、D两个线头没有接到电池组的正、负极上时,AB棒保持静止不动,而一旦使C、D两个线头接触到电池组的正、负极,AB棒立即摆动起来,这一现象说明 。
(2)当两个线头分别接触C、D两极时,金属棒相对蹄形磁铁向里摆动。如果将两个线头对调一下再接触C、D两极,则看到金属棒相对蹄形磁铁向外摆动,这一现象说明 。
(3)如果将两个线头用如图所示的方式接触C、D,把蹄形磁铁上下翻转一下(S极在上),则金属棒也相对蹄形磁铁向外摆动。这一现象说明了 。
【答案】(1)通电导线在磁场中受到力的作用
(2)通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
(3)通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向与电流方向及磁场方向有关。当电流方向或磁场方向发生改变时,导线的受力方向也发生改变。
【解答】(1)在题图中,当C、D两个线头没有接到电池组的正、负极上时,AB棒保持静止不动,而一旦使C、D两个线头接触到电池组的正、负极,AB棒立即摆动起来,这一现象说明通电导线在磁场中受到力的作用。(2)当两个线头分别接触C、D两极时,金属棒相对蹄形磁铁向里摆动。如果将两个线头对调一下再接触C、D两极,则看到金属棒相对蹄形磁铁向外摆动,这一现象说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。(3)如果将两个线头用如图所示的方式接触C、D,把蹄形磁铁上下翻转一下(S极在上),则金属棒也相对蹄形磁铁向外摆动。这一现象说明了通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
故答案为:(1)通电导线在磁场中受到力的作用;(2)通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关;(3)通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
17.(2018八下·长兴月考)如图所示,条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为 极,条形磁铁受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”),方向水平 。(选填“向左”或“向右“)。
【答案】N;变大;向左
【知识点】二力平衡的条件及其应用;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)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)根据磁极之间的相互作用判断条形磁铁受到的磁力,根据二力平衡知识判断它受到摩擦力的方向;
(3)当滑片P向右移动时,根据电流变化判断电磁铁磁性的变化,进而确定条形磁铁受到摩擦力的大小变化。
【解答】(1)线圈上电流方向向上,用右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,大拇指指向左端,那么左端是电磁铁的N极;
(2)根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁受到水平向右的引力;因为它处于静止状态,所以它受到的摩擦力和引力是平衡力,即摩擦力水平向左;
(3)当变阻器的滑片向右移动时,变阻器的阻值变小,电流变大,电磁铁的磁性增强,那么条形磁铁受到引力增大;根据平衡知识可知,条形磁铁受到的摩擦力变大。
18.(2019八下·秀洲月考)电和磁在我们生活中应用非常广泛。
(1)如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成,该金属块能被磁铁所吸引,是因为可能含有以下材料中的 (选填“铜”、“铝”或“铁”);
(2)指南针是因为 的存在而指示南北
(3)磁悬浮列车就是利用 的原理而悬浮起来,大大消除了运行时的阻力
【答案】(1)铁
(2)地磁场
(3)同名磁极相互排斥
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用;地磁场
【解析】【分析】(1)磁铁只能吸引铁磁性物质,包括铁、钴和镍等;
(2)地球本身就是一个大的条形磁体,且地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的N极正好指向北方;
(3)根据磁极之间的相互作用分析解答。
【解答】(1)如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成,该金属块能被磁铁所吸引,是因为可能含有以下材料中的铁;
(2)指南针是因为地磁场的存在而指示南北;
(3)磁悬浮列车就是利用同名磁极相互排斥的原理而悬浮起来,大大消除了运行时的阻力。
19.(2021八下·长兴期中)在探究磁体周围磁场的实验中,老师将条形磁体平放在玻璃板上,如图甲所示,轻蔽玻璃板,铁屑就会有序地排列起来,这说明磁铁周围存在着 。为了形象的描述它,人们用带有箭头的曲线即 来表示。如图乙所示,在通电螺线管周围放置4只可以自由转动的小磁针,其中方向标得不正确的是 。(填字母)
【答案】磁场;磁感线;cd
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)当外界没有磁场时,玻璃板上的铁屑排列的杂乱无章。当将条形磁铁放在玻璃板上时,铁屑在磁场的作用下被磁化,从而变成一个个小磁体,因此有规律的排列起来。
(2)为了形象的描述磁场的分布规律,在磁体周围画出一系列的曲线,这就是磁感线;
(3)首先根据安培定则判断通电螺线管的极性,再根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的指向。
【解答】(1)在探究磁体周围磁场的实验中,老师将条形磁体平放在玻璃板上,如图甲所示,轻蔽玻璃板,铁屑就会有序地排列起来,这说明磁铁周围存在着磁场。
(2)为了形象的描述它,人们用带有箭头的曲线即磁感线来表示;
(3)根据乙图可知,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,则螺线管的左端为N极,右端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,c的左端为N极,d的左端为S极,那么不正确的是cd。
20.(2019·浙江模拟)随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了普通家庭。
(1)如图,电磁铁的上端为 极。
(2)汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔内并旋转(相当于闭合开关),请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整。
【答案】(1)N
(2)
【知识点】实物的电路连接;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)左边为控制电路,右边为工作电路,分别找到两个电路的电源,开关,用电器,将没有连接的部分补齐即可。
【解答】(1)电磁铁的上面的线头与电源负极相连,下面的线头肯定与电源正极相连,线圈上的电流方向是从左到右。右手握住螺线管,四个手指指尖向右,大拇指指向上面,所以电磁铁的上端是N极;
(2)控制电路和工作电路共用一个电池。控制电路为:从正极B出发,分别经过钥匙孔(开关)、电磁铁回到负极A。工作电路:从正极C出发,分别经过电动机、两个分开的出点流回负极,据此将电路连接齐全即可。
故答案为:(1)N;(2)同解析
21.(2021八上·苍南竞赛)
(1)如图所示是简易压力传感器的原理图,弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间,B板固定,滑动变阻器R的滑片P与A板相连,并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体,永磁体正下方有一电磁铁,E为电源,为定值电阻。开关S闭合,电路接通后,电压表示数为,弹簧乙的总长度为,当用力F向下压弹簧甲后,电压表示数为,弹簧乙的总长度为,则 、 (以上两空均选填“>”、“<”、“=”)。
(2)如图所示电路中,其中R是热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,是滑动变阻器,该装置的工作原理是: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,当电流达到一定值时,衔铁被吸合,右侧空调电路接通,空调开始工作,为了节能,现要将空调启动的温度调高,可以适当将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,或者适当 (选填“增大”或“减小”)控制电路的电源电压。
(3)如图,盛水烧杯放置在电磁铁的A端上,烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球,电磁铁磁性的强弱发生改变时,烧杯中的空心铁球会上下浮动现闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右滑动,烧杯中水面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)
【答案】(1)<;>
(2)右;减小
(3)下降
【知识点】二力平衡的条件及其应用;浮力大小的计算;欧姆定律及其应用;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)开关S闭合,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,根据串联电路的分压规律确定电压表的示数变化;
先根据右手螺旋定则确定螺线管的N、S极,再根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁受力方向。当用力F向下压弹簧甲后,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据二力平衡的知识确定弹簧受到拉力的变化,最终确定弹簧长度的变化。
(2)电磁铁的磁场强弱与电流大小、线圈匝数有关;
(3)已知电流方向则由右手螺旋定则可知螺线管A的磁极;当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电阻变大,则由欧姆定律可知螺线管中磁性的变化;则由力的合成可知小铁球所受的浮力的变化,然后可知烧杯中水面的变化。
【解答】(1)开关S闭合,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压。当用力F向下压弹簧甲后,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据“串联电路中电压与电阻成正比”的规律可知,电压表示数变大,即U1<U2。
根据右手螺旋定 则可知,螺线管的下方为N极,上方为S极,根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁受到向下的吸引力,此时弹簧的拉力F=G+F吸引。此时滑动变阻器接入电路的阻值变大,因此电路中电流变小,则电磁铁的磁场变弱,则吸引力变小,那么弹簧受到的拉力变小,因此弹簧的长度变小,即L1>L2。
(2)电磁铁吸合时需要的磁场强度不变,即通过控制电路的电流大小不变;
①当控制电路的电压不变时,那么控制电路的总电阻保持不变。当温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据R总=R1+R2可知,此时要增大变阻器的阻值,即滑片向右移动;
②当温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据R总=R1+R2可知,总电阻减小。根据U=IR可知,当电流不变时,可以减小控制电路电压。
(3)由图可知,电流由A流向B,则由右手螺旋定则可知,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,即螺线管B端为N极,则A端为S极(南极);
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可知电路中电流减小,则螺线管中的磁性减弱,故小铁球所受磁力减小。铁球受重力、磁力及浮力,因小球处于静止状态,故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力,因磁力减小,故浮力也将减小,所以烧杯中水面下降。
三、实验探究题
22.(2023八下·兰溪期中)在探究“通电螺线管外部磁场特点”的实验中,小华设计了如图甲所示的电路,实验时:
(1)可通过观察 来判断通电螺线管的磁极。
(2)如图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态,通过观察可知,通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似。
(3)要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素,除了图中所示的器材外,还需 。若开关S接“1”时,电流表的示数为I,现将开关S从“1”换接到“2”上,接下来他的操作是 ,这样可以探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系。
(4)在探究影响通电螺线管磁场强弱的因素实验中,应用的科学方法是 。
【答案】(1)小磁针的指向
(2)条形磁铁
(3)大头针;调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数仍为I
(4)控制变量法、转换法
【知识点】磁场和磁感线;通电螺线管的磁场;右手螺旋定则;探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】
(1)在磁场中,小磁针静止时北极的指向即为该点的磁场方向,故答案为“ 小磁针的指向 ”。
(2)如图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态可知,通电螺线管的外部磁场从北极指向南极,与条形磁铁的磁场分布相似。
(3)磁场强弱可通过通电螺线管吸引大头针数目来体现。要探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系,需保持电流大小不变,故答案为“ 调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数仍为I ”。
(4)磁场强弱可通过通电螺线管吸引大头针数目来体现,是转换法。要探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系,需保持电流大小不变,是控制变量法。
【分析】
磁场有方向,科学上把小磁针静止时北极所指的方向规定为其所处点的磁场方向。
通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。
影响通电螺线管磁场强弱的因素电流大小、线圈匝数、有无铁芯。有通电螺线管的线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;通过线圈的电流越强,电磁铁的磁性也越强。
23.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)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 (填“增加”或“减少”),说明电流越 ,电磁铁磁性越强。
(2)根据图示的情境可知, (填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强。
(3)根据右手螺旋定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的 极。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
【答案】(1)增加;大
(2)甲;线圈匝数越多
(3)S
(4)大头针被磁化,同名磁极相互排斥
【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】电磁铁的磁性强弱与三个因素有关:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。同等条件下,线圈匝数越多,磁性越强;同等条件下,通过电磁铁的电流越强,其磁性越强;同等条件下,有铁芯比没有铁芯磁性强。磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】(1)当滑动变阻器滑片向左移动时, 闭合回路中的电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,闭合回路中的电流变大,由实验现象可知,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,说明同等条件下,通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性越强;
(2)根据图示现象可知,电磁铁甲吸引的大头针数目多,即电磁铁甲的磁性比电磁铁乙强;通过电磁铁甲和电磁铁乙的电流相同,电磁铁甲的线圈匝数数多,吸引的大头针数目多,说明电流一定时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强;
(3)根据右手螺旋定则,乙铁钉的上端是电磁铁的S极;
(4)电磁铁甲、乙的下端为N极,大磁针被磁化,同一端的磁性相同,同名磁极相互排斥,所以大头针的下端分散;
故答案为:(1)电磁铁磁性越强;大;(2)甲;线圈匝数越多;(3)S;(4)大头针被磁化,同名磁极相互排斥。
24.(2022八下·诸暨期中)学习了电磁知识后,小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力 的大小和方向与哪些因素有关呢?他将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图 1 甲所示),然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流,通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
(1)分析图 1 (选填序号),可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。
(2)实验得到通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论,你的依据是 。
(3)如图 2 所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,然后将开关 S 闭合,则该星形回路将 。
A.不会变形 B.会变形,所围面积增大
C.会变形,所围面积减小 D.会变形,所围总面积不变
【答案】(1)乙丙
(2)由丙丁可知,电流方向不变时,电流越大,两导线分开越远
(3)B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;‘
(3)根据前面得出的结论对相邻导线之间力的作用方向进行判断,进而确定所围面积的变化。
【解答】(1)探究通电导线之间作用力的方向与电流方向的关系时,必须控制电流的的大小相同,而改变电流的方向,故选实验乙丙。
(2)探究通电导线之间作用力的大小与电流大小的关系时,必须控制电流方向相同而改变电流大小,故选实验丙和丁,则依据是:由丙丁可知,电流方向不变时,电流越大,两导线分开越远。
(3)如图 2 所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,相邻导线之间的电流方向是相反的,根据丙图可知,相邻导线之间产生排斥力,因此会变形,且所围的面积增大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
25.(2019八下·余杭期末)小乐利用如图所示的实验装置探究“电磁感应现象”。
(1)实验中,通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)让磁场产生电流,必须的操作是 。
A.实验时,开关要闭合,接通电路
B.电路的一部分导体,在磁场中运动
C.整个电路都在磁场中做切割磁感线运动
D.电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动
E.导体切割磁感线的速度必须要快
(3)实验中,小乐发现每次灵敏电流表指针摆动的角度不同,提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。小乐猜想:感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,她应进行的操作是 。
【答案】(1)灵敏电流表指针是否发生偏转
(2)A;D
(3)用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向切割磁感线,观察灵敏电流表指针偏转角度的大小
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)如果电路中有电流产生,那么电流表的指针就会摆动;
(2)产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体;在磁场中做切割磁感线运动;
(3)探究磁场强弱对感应电流大小的影响,必须控制导体运动的速度相同改变磁场强弱。
【解答】(1)实验中,通过观察灵敏电流表指针是否发生偏转来判断电路中是否产生感应电流。
(2)让磁场产生电流,必须的操作是:实验时,开关要闭合,接通电路;电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,故选AD;
(3)为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,她应进行的操作是:用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向切割磁感线,观察灵敏电流表指针偏转角度的大小。
26.(2019八下·黄岩期末)丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场(图1),法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图2所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)如图1,通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线,使通电时小磁针会发生明显的偏转,直导线所指的方向应为 (选填“东西方向”、“南北方向”或“任意方向")。
(2)图2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,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F的大小可能跟两根导线中的电流I1,I2,导线之间的距离r有关,有关实验数据如下:
实验次数 I1/A I2/A r/m F/N
1 0.2 0.2 0.1 1.0×10-7
2 0.1 0.2 0.1 0.5×10-7
3 0.2 0.2 0.05 2.0×10-7
4 0.2 0.4 0.1 2.0×10-7
分析表格实验数据,可获得的结论是 。
【答案】(1)南北方向
(2)两根导线会相互排斥
(3)(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2,导线之间的距离r有关。I1、I2越大,F越大;r越小,F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比,与r成反比)。
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】解答本题的关键是了解发现电流磁效应的现象,同时明确通电直导线周围的磁场分别情况,并要求搞清地磁场的分布对小磁针的影响。
【解答】(1)奥斯特实验:把通电直导线放在水平方向静止的小磁针上,小磁针发生偏转,说明受到磁力作用,实验表明电流周围存在磁场。
(2)由图可知,当通入的电流方向相同时,导线靠拢,说明两导线相互吸引;当通入电流方向相反时,导线远离,说明两导线相互排斥。
(3)分析表格实验数据,可获得的结论是:(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2,导线之间的距离r有关。I1、I2越大,F越大;r越小,F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比,与r成反比)。
故答案为:(1)南北方向(2)两根导线会相互排斥(3)(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2,导线之间的距离r有关。I1、I2越大,F越大;r越小,F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比,与r成反比)
27.(2019八下·秀洲月考)如图所示,AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨,符号“×”表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线。现将空心簿铜管EF和GH垂直放在滑轨上,当拉动铜管GH使其向左移动时,发现铜管EF也立即运动起来。
(1)若拉动铜管EF使其向右移动时,则GH应向 (填“左”或“右”)移动。
(2)当拉动铜管EF使其向右移动,GH紧跟着运动的过程中,导轨上的两根簿铜管可分别看作是电动机和发电机,其中铜管 可以看作电动机。
(3)本实验中EF和GH采用空心薄铜管而不采用铜棒的原因是 。
【答案】(1)右
(2)GH
(3)空心薄钢管质量小,压力小,产生的摩擦力小,容易运动起来
【知识点】右手螺旋定则
【解析】【分析】(1)首先根据“右手”定则判断GH中产生的电流方向,再根据“左手定则”判断GH的运动方向;
(2)发电机将机械能转化为电能,电动机将电能转化为机械能;
(3)摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】(1)当拉动铜管EF向右运动时,根据“右手定则”:让磁感线垂直穿过手心,即右手手心向外,大拇指指向运动方向(向右),四个手指的方向就是感应电流的方向,即电流从F到E;那么GH中的电流从上到下,根据“左手定则”:磁感线垂直穿过手心,即左手手心向外,四个手指指向电流方向(向下),大拇指所指的方向就是运动方向,即GH向右运动;
(2)铜管EF运动起来产生电能,因此它是发电机;铜管GH通上电流运动起来,因此是电动机;
(3)因为摩擦力与压力大小有关,所以本实验中EF和GH采用空心薄铜管而不采用铜棒的原因是:空心薄钢管质量小,压力小,产生的摩擦力小,容易运动起来。
故答案为:(1)右;(2)GH;(3)空心薄钢管质量小,压力小,产生的摩擦力小,容易运动起来
1 / 1浙教版初中科学八年级下册第一单元电与磁综合测试卷 基础卷
一、单选题
1.(2022八下·余杭期中)如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成。该金属块能被磁铁所吸引,是因为可能含有以下材料中的( )
A.铁 B.银 C.铝 D.锌
2.(2019·杭州模拟)正确的家庭电路布线应该是( )
A.进户线 电能表 闸刀开关 熔断器 插座、电灯与开关
B.进户线 闸刀开关 电能表 熔断器 插座、电灯与开关
C.进户线 熔断器 电能表 闸刀开关 插座、电灯与开关
D.进户线 熔断器 闸刀开关 电能表 插座、电灯与开关
3.(2023九上·慈溪月考)如图所示的家庭电路接线圈,符合安全用电原则的是( )
A. B.
C. D.
4.(2019八下·金华期中)下列关于奥斯特实验说法错误的是( )
A.实验时小磁针上方的导线应南北方向放置
B.实验说明了通电导线周围存在磁场
C.将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
D.将图中小磁针拿掉后,通电导线周围的磁场将不再存在
5.(2021八下·余杭期中)如图所示,可以自由转动的小磁针放在磁体M的上方后保持静止,则磁体M周围的磁感线( )
A.可能从左端a出发回到b端 B.可能从右端b出发回到a端
C.一定是由c端出发回到d端 D.一定是由d端出发回到c端
6.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。下列结论不正确的是( )
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
7.(2022八下·婺城期末)新能源汽车越来越普及,如图所示为新能源汽车号牌专用标识。号牌中的圆圈由两部分组成;左侧是英文单词“Electric”的首字母“E”,右侧是电源插头的图案;号牌中的字母“D”表示纯电动汽车。这类汽车发动机的动力装置是电动机,其工作原理是下图乙所示中的( )
A. B.
C. D.
8.(2024八下·浙江)将如图所示完好的接线板连入家庭电路中,闭合开关S,指示灯发光。再将台灯插入接线板上的插座,台灯与指示灯都能发光。则…………………………………………( )
A.该接线板的连接线内只有火线和零线
B.台灯与指示灯串联,并受开关S控制
C.该接线板上有5个插孔会使检测的测电笔氖管发光
D.台灯与指示灯并联,开关S在干路上
9. 小丞晚上在家做作业时,突然台灯不亮了,家里其他用电器也停止了工作。他立即找来测电笔检测电路,发现插座左、右两孔都能使氖管发光,则他家里的电路可能出现的故障是( )
A.进户火线断路 B.进户零线断路
C.短路 D.没交电费,所以停电了
10.(2020八下·下城开学考)关于磁场和磁感线,以下说法正确的是( )
①磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在 ②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线③磁场对放入其中的磁体有力的作用 ④地球周围存在磁场
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
11.家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备。家庭电路漏电时,通过火线与零线的电流不相等,漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内,未画出)检测到这一差异后,便切断电源,起到保护作用,漏电保护器中还有试验电路,由一只开关S与电阻R组成,闭合开关S就能模拟漏电情形。如图所示,试验电路的连接符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12.(2023八下·拱墅期末)如图甲所示为磁悬浮地球仪,球体内有一条形磁体,上端为S极,其下方环形底座内有一电磁铁,通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中,如图乙所示为其内部结构示意图,下列判断错误的是( )
A.电磁铁下端为S极
B.电源上端为正极
C.当滑动变阻器滑片P向右滑动时,电磁铁的磁性增强
D.若在球体正上方A处吸一小铁块,可适当向右滑动滑片P使球体离底座的距离保持不变
13.(2022八下·柯桥期中)小柯利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质,设计了判断水温变化的装置其工作原理如图甲所示,电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R0由导线连接成一个串联电路,在线圈的上方固定一个弹簧测力计,其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中,水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化;如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图像.下列说法正确的是( )
A.电磁铁的上端是S极 B.t1到t2时间内水温升高
C.t2到t3时间内电压表示数最小 D.t3到t4时间内电路中电流变大
14.(2018八下·杭州月考)如图所示,A、B 为质量均为 m 的两条形磁铁,静止于台秤的托盘上, 忽略台秤与磁铁间的磁力作用。当平衡时 B 对 A 的弹力为 F1,台秤的示数为 F2,它们的大小关系是( )
A.F1=mg,F2=2mg B.F1>mg,F2=2mg
C.F115.如图是小明家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作,用测电笔分别测试插座的左、右孔,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则( )
A.电热水壶所在电路的b、c间断路 B.插座的接地线断路
C.电路的c、d间导线断路 D.电路的a、b间导线断路
二、填空题
16.如图所示,悬挂在细金属丝上的金属棒AB处在磁场中。
(1)当C、D两个线头没有接到电池组的正、负极上时,AB棒保持静止不动,而一旦使C、D两个线头接触到电池组的正、负极,AB棒立即摆动起来,这一现象说明 。
(2)当两个线头分别接触C、D两极时,金属棒相对蹄形磁铁向里摆动。如果将两个线头对调一下再接触C、D两极,则看到金属棒相对蹄形磁铁向外摆动,这一现象说明 。
(3)如果将两个线头用如图所示的方式接触C、D,把蹄形磁铁上下翻转一下(S极在上),则金属棒也相对蹄形磁铁向外摆动。这一现象说明了 。
17.(2018八下·长兴月考)如图所示,条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为 极,条形磁铁受到的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”),方向水平 。(选填“向左”或“向右“)。
18.(2019八下·秀洲月考)电和磁在我们生活中应用非常广泛。
(1)如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成,该金属块能被磁铁所吸引,是因为可能含有以下材料中的 (选填“铜”、“铝”或“铁”);
(2)指南针是因为 的存在而指示南北
(3)磁悬浮列车就是利用 的原理而悬浮起来,大大消除了运行时的阻力
19.(2021八下·长兴期中)在探究磁体周围磁场的实验中,老师将条形磁体平放在玻璃板上,如图甲所示,轻蔽玻璃板,铁屑就会有序地排列起来,这说明磁铁周围存在着 。为了形象的描述它,人们用带有箭头的曲线即 来表示。如图乙所示,在通电螺线管周围放置4只可以自由转动的小磁针,其中方向标得不正确的是 。(填字母)
20.(2019·浙江模拟)随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了普通家庭。
(1)如图,电磁铁的上端为 极。
(2)汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔内并旋转(相当于闭合开关),请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整。
21.(2021八上·苍南竞赛)
(1)如图所示是简易压力传感器的原理图,弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间,B板固定,滑动变阻器R的滑片P与A板相连,并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体,永磁体正下方有一电磁铁,E为电源,为定值电阻。开关S闭合,电路接通后,电压表示数为,弹簧乙的总长度为,当用力F向下压弹簧甲后,电压表示数为,弹簧乙的总长度为,则 、 (以上两空均选填“>”、“<”、“=”)。
(2)如图所示电路中,其中R是热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,是滑动变阻器,该装置的工作原理是: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,当电流达到一定值时,衔铁被吸合,右侧空调电路接通,空调开始工作,为了节能,现要将空调启动的温度调高,可以适当将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,或者适当 (选填“增大”或“减小”)控制电路的电源电压。
(3)如图,盛水烧杯放置在电磁铁的A端上,烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球,电磁铁磁性的强弱发生改变时,烧杯中的空心铁球会上下浮动现闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右滑动,烧杯中水面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)
三、实验探究题
22.(2023八下·兰溪期中)在探究“通电螺线管外部磁场特点”的实验中,小华设计了如图甲所示的电路,实验时:
(1)可通过观察 来判断通电螺线管的磁极。
(2)如图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态,通过观察可知,通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似。
(3)要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素,除了图中所示的器材外,还需 。若开关S接“1”时,电流表的示数为I,现将开关S从“1”换接到“2”上,接下来他的操作是 ,这样可以探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系。
(4)在探究影响通电螺线管磁场强弱的因素实验中,应用的科学方法是 。
23.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)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 (填“增加”或“减少”),说明电流越 ,电磁铁磁性越强。
(2)根据图示的情境可知, (填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强。
(3)根据右手螺旋定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的 极。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
24.(2022八下·诸暨期中)学习了电磁知识后,小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力 的大小和方向与哪些因素有关呢?他将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图 1 甲所示),然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流,通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
(1)分析图 1 (选填序号),可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。
(2)实验得到通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论,你的依据是 。
(3)如图 2 所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,然后将开关 S 闭合,则该星形回路将 。
A.不会变形 B.会变形,所围面积增大
C.会变形,所围面积减小 D.会变形,所围总面积不变
25.(2019八下·余杭期末)小乐利用如图所示的实验装置探究“电磁感应现象”。
(1)实验中,通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)让磁场产生电流,必须的操作是 。
A.实验时,开关要闭合,接通电路
B.电路的一部分导体,在磁场中运动
C.整个电路都在磁场中做切割磁感线运动
D.电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动
E.导体切割磁感线的速度必须要快
(3)实验中,小乐发现每次灵敏电流表指针摆动的角度不同,提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。小乐猜想:感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,她应进行的操作是 。
26.(2019八下·黄岩期末)丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场(图1),法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图2所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)如图1,通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线,使通电时小磁针会发生明显的偏转,直导线所指的方向应为 (选填“东西方向”、“南北方向”或“任意方向")。
(2)图2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,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F的大小可能跟两根导线中的电流I1,I2,导线之间的距离r有关,有关实验数据如下:
实验次数 I1/A I2/A r/m F/N
1 0.2 0.2 0.1 1.0×10-7
2 0.1 0.2 0.1 0.5×10-7
3 0.2 0.2 0.05 2.0×10-7
4 0.2 0.4 0.1 2.0×10-7
分析表格实验数据,可获得的结论是 。
27.(2019八下·秀洲月考)如图所示,AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨,符号“×”表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线。现将空心簿铜管EF和GH垂直放在滑轨上,当拉动铜管GH使其向左移动时,发现铜管EF也立即运动起来。
(1)若拉动铜管EF使其向右移动时,则GH应向 (填“左”或“右”)移动。
(2)当拉动铜管EF使其向右移动,GH紧跟着运动的过程中,导轨上的两根簿铜管可分别看作是电动机和发电机,其中铜管 可以看作电动机。
(3)本实验中EF和GH采用空心薄铜管而不采用铜棒的原因是 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】根据磁性的定义分析。
【解答】我们把磁体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性,因此能够被磁体吸引的就是铁磁性物质,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路布线的正确顺序判断即可。
【解答】正确的家庭电路布线的顺序应该是:进户线、电能表、闸刀开关 、熔断器、插座、电灯与开关,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
3.【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路连接和安全用电的知识分析判断。
【解答】ABC.保险丝应该接在火线上,控制灯泡的开关应该接在火线上,且灯泡尾部接火线,螺旋套接零线,故B正确,A、C错误;
D.三孔插座的左孔应该接零线,右孔接火线,中间的孔接地线,故D错误。
故选B。
4.【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】(1)只有导线方向与小磁针的南北方向相同时,小磁针受到的磁力最大,偏转最明显;
(2)奥斯特实验说明电流周围存在磁场;
(3)通电直导线的磁场方向与电流方向有关;
(4)磁场是客观存在的,放入小磁针的目的是直观的反映磁场的存在。
【解答】A.当导线的摆放方向与小磁针原来的南北方向相同时,小磁针两个磁极受到的磁力最大,它的偏转幅度最大,更能清晰的观察到电流周围存在磁场,故A正确不合题意;
B.导线中没有电流时,小磁针在南北方向保持静止状态;当导线中通过电流时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故B正确不合题意;
C.将电池的正负极对调后,电流方向与原来相反,那么磁场方向也相反,小磁针受到的磁力方向相反,所有它的偏转方向改变,故C正确不合题意;
D.将小磁针拿掉后,通电导线周围的磁场依然存在,故D错误符合题意。
故选D。
5.【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线
【解析】【分析】在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极出来,然后回到磁体的S极;根据磁极之间的相互作用规律确定磁铁M的磁极方向,然后再确定磁感线的环绕方向。
【解答】根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的下端为N极,那么磁体M的d端为S极,而c端为N极。那么磁感线的环绕方向肯定是从c端出发,然后回到d端,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
6.【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须改变这个因素而控制其它因素相同,据此结合表格数据分析判断。
【解答】A.1、4两次实验中,电流大小相同而线圈匝数不变,因此得到: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.1、3、5中,线圈匝数和电流都不等,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,线圈匝数相同而电流大小不同,那么得到: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。
7.【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生改变,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,为电动机的工作原理,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的螺线管能够吸引曲别针,为电流的磁效应,故C不合题意;
D.当导体在磁场中切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,故D不合题意。
故选B。
8.【答案】D
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】A.根据三角插头的接线情况判断;
BD.用电器相互影响为串联,不相互影响为并联;
C.根据插座上接口的接线方法分析。
【解答】 A.根据图示可知,该插头为三脚插头,因此相连的线有火线、零线和地线,故A错误;
BD.开关控制台灯和指示灯,而台灯和指示灯互不影响,因此台灯与指示灯并联,开关S在干路上,故B错误,D正确;
C.从接线板上可以看出,两个三孔插座,两个两孔插座,因此一共有四个插孔与火线相连,即四个插孔能使测电笔氖管发光,故C错误。
故选D。
9.【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述相同,哪个就是正确选项。
【解答】A.进户火线断路时,整个电路没电,则测电笔接触插座的插孔时不会发光,故A不合题意;
B.进户零线断路时,插座的左孔通过台灯与火线相连,因此测电笔接触左孔时发光。而右孔直接与火线相连,因此测电笔也发光,故B符合题意;
C.短路时,漏电保护器跳闸,此时整个电路断开,测电笔接触插座时不会发光,故C不合题意;
D.没交电费,所以停电,测电笔接触插座时不会发光,故D不合题意。
故选B。
10.【答案】C
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】根据对磁场和磁感线的认识分析判断。
【解答】①磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在,故①正确;
②磁感线是为了形象的描述磁场的分布特点而人为引入的,并不是真实存在的,故②错误;
③磁场对放入其中的磁体有力的作用,故③正确;
④地球周围存在磁场,称为地磁场,故④正确。
那么正确的是①③④。
故选C。
11.【答案】C
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】根据题意可知,当闭合开关S后,试验电路与用电器所在电路成为并联电路,通过火线的电流一部分流经试验电路,一部分流经用电器电路。流入漏电保护器的电流小于流出漏电保护器的电流,漏电保护器检测到这一差异就切断电路。
【解答】A.闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形。A不符合题意。
B.闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形。B不符合题意。
C.闭合开关时,通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形。C符合题意。
D.闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路。D不符合题意。
故答案为C.
12.【答案】B
【知识点】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)(2)首先根据平衡力的知识判断球体受到电磁力的方向,然后根据磁极之间相互作用判断电磁铁的磁极方向。接下来根据安培定则判断线圈上电流方向,进而确定电源的正负极;
(3)电磁铁的磁性强弱与电流大小有关;
(4)磁体之间的作用力随距离的增大而减小,随距离的减小而增大。首先根据平衡力的知识判断电磁力的变化,再根据距离不变确定通过电磁铁电流大小的变化即可。
【解答】AB.条形磁体上端为S极,则下端为N极,根据同名磁极相互排斥可知,电磁铁的上端为N极,下端为S极。伸出右手,使大拇指指向电磁铁的N极(电磁铁的上端),则四指弯曲所指的方向为电流的方向,电流从螺线管的上端流入,下端流出,所以电源的上端为正极,故A错误符合题意,B正确不合题意;
C.当滑动变阻器滑片P向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律可知通过电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,故C正确不合题意;
D.若在球体正上方A处吸一小铁块,则球体的重力增大。而球体受到的重力和排斥力是平衡力,则球体排斥力也要增大。使球体离底座的距离保持不变,需要增强磁场强度,需要增大电路中的电流,可适当向右滑动滑片P,故D正确不合题意。
故选B。
13.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)由安培定则确定电磁铁的极性;
(2)(3)(4)由电路图可知,定值电阻与热敏电阻串联,根据热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小判断水温升高时热敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,然后可知电压的变化。【解答】A.根据图片可知,线圈上电流方向右。由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向右边,则大拇指指向上端,即电磁铁的上端是N极,故A错误;
B.由电路图可知,定值电阻与热敏电阻串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,
因热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小,
所以当水温升高时,热敏电阻的温度升高,其阻值减小,电路中的总电阻减小,
由可知,电路中的电流变大;
因线圈中的电流越大、磁性越强,
所以铁块受到磁力增大,弹簧秤的示数增大,则结合图象可知t1到t2时间内水温升高,故B正确;
C.由图象可知,t2到t3时间弹簧测力计示数不变,说明电路中的电流不变,则热敏电阻两端电压没有改变,根据串联电路的电压特点可知,电压表的示数不变。结合B项分析可知t2时刻水温最高,电路中的电流最大,由U=IR可知定值电阻R0两端的电压最大(电压表示数最大),所以,t2到t3时间内电压表的示数最大,故C错误;
D.由图象可知,t3到t4时间内弹簧测力计示数减小,说明铁块受到磁力减小,电路中的电流减小,故D错误。
故选B。
14.【答案】C
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥;(2)通过对A物体进行受力分析可以得到F1的大小情况。对AB这个整体进行受力分析可以得到台秤的示数F2的大小情况。
【解答】对静止在B上的A磁铁进行受力分析,A受到向下的力有重力GA,受到向上的力有排斥力F斥和B对A的弹力(支持力)F1,因为A保持静止所以GA=F斥+F1,F斥>0,所以F1故选C
15.【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】测电笔接触火线或与火线联通的部分时,氖管发光;接触零线或与零线联通的部分时,氖管不发光,据此分析即可。
【解答】A.如果电热水壶所在电路的b、c间断路,那么不会对三孔插座产生影响,即三孔插座的左孔与零线相连,测电笔不应该发光,故A错误;
B.如果插座的接地线断路,那么不会对热水器所在的部分产生影响,即热水器应该正常工作才对,故B错误;
C.如果电路的c、d间导线断路,那么三孔插座和电热水器的零线全部断开。电热水器由于只与火线联通,而不能与零线联通,因此没有电流,不会工作。三孔插座的左孔通过电热水壶与火线联通,所以测电笔接触此孔时会发光,故C正确;
D.电路的a、b间导线断路,那么电热水器和三孔插座的火线部分全部断开,测电笔接触三孔插座的孔时任何一个都不会发光,故D错误。
故选C。
16.【答案】(1)通电导线在磁场中受到力的作用
(2)通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
(3)通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向与电流方向及磁场方向有关。当电流方向或磁场方向发生改变时,导线的受力方向也发生改变。
【解答】(1)在题图中,当C、D两个线头没有接到电池组的正、负极上时,AB棒保持静止不动,而一旦使C、D两个线头接触到电池组的正、负极,AB棒立即摆动起来,这一现象说明通电导线在磁场中受到力的作用。(2)当两个线头分别接触C、D两极时,金属棒相对蹄形磁铁向里摆动。如果将两个线头对调一下再接触C、D两极,则看到金属棒相对蹄形磁铁向外摆动,这一现象说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。(3)如果将两个线头用如图所示的方式接触C、D,把蹄形磁铁上下翻转一下(S极在上),则金属棒也相对蹄形磁铁向外摆动。这一现象说明了通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
故答案为:(1)通电导线在磁场中受到力的作用;(2)通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关;(3)通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关
17.【答案】N;变大;向左
【知识点】二力平衡的条件及其应用;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)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)根据磁极之间的相互作用判断条形磁铁受到的磁力,根据二力平衡知识判断它受到摩擦力的方向;
(3)当滑片P向右移动时,根据电流变化判断电磁铁磁性的变化,进而确定条形磁铁受到摩擦力的大小变化。
【解答】(1)线圈上电流方向向上,用右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,大拇指指向左端,那么左端是电磁铁的N极;
(2)根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁受到水平向右的引力;因为它处于静止状态,所以它受到的摩擦力和引力是平衡力,即摩擦力水平向左;
(3)当变阻器的滑片向右移动时,变阻器的阻值变小,电流变大,电磁铁的磁性增强,那么条形磁铁受到引力增大;根据平衡知识可知,条形磁铁受到的摩擦力变大。
18.【答案】(1)铁
(2)地磁场
(3)同名磁极相互排斥
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用;地磁场
【解析】【分析】(1)磁铁只能吸引铁磁性物质,包括铁、钴和镍等;
(2)地球本身就是一个大的条形磁体,且地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的N极正好指向北方;
(3)根据磁极之间的相互作用分析解答。
【解答】(1)如图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁铁和金属块两部分组成,该金属块能被磁铁所吸引,是因为可能含有以下材料中的铁;
(2)指南针是因为地磁场的存在而指示南北;
(3)磁悬浮列车就是利用同名磁极相互排斥的原理而悬浮起来,大大消除了运行时的阻力。
19.【答案】磁场;磁感线;cd
【知识点】磁极间的相互作用;磁场和磁感线;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)当外界没有磁场时,玻璃板上的铁屑排列的杂乱无章。当将条形磁铁放在玻璃板上时,铁屑在磁场的作用下被磁化,从而变成一个个小磁体,因此有规律的排列起来。
(2)为了形象的描述磁场的分布规律,在磁体周围画出一系列的曲线,这就是磁感线;
(3)首先根据安培定则判断通电螺线管的极性,再根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的指向。
【解答】(1)在探究磁体周围磁场的实验中,老师将条形磁体平放在玻璃板上,如图甲所示,轻蔽玻璃板,铁屑就会有序地排列起来,这说明磁铁周围存在着磁场。
(2)为了形象的描述它,人们用带有箭头的曲线即磁感线来表示;
(3)根据乙图可知,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,则螺线管的左端为N极,右端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,c的左端为N极,d的左端为S极,那么不正确的是cd。
20.【答案】(1)N
(2)
【知识点】实物的电路连接;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)左边为控制电路,右边为工作电路,分别找到两个电路的电源,开关,用电器,将没有连接的部分补齐即可。
【解答】(1)电磁铁的上面的线头与电源负极相连,下面的线头肯定与电源正极相连,线圈上的电流方向是从左到右。右手握住螺线管,四个手指指尖向右,大拇指指向上面,所以电磁铁的上端是N极;
(2)控制电路和工作电路共用一个电池。控制电路为:从正极B出发,分别经过钥匙孔(开关)、电磁铁回到负极A。工作电路:从正极C出发,分别经过电动机、两个分开的出点流回负极,据此将电路连接齐全即可。
故答案为:(1)N;(2)同解析
21.【答案】(1)<;>
(2)右;减小
(3)下降
【知识点】二力平衡的条件及其应用;浮力大小的计算;欧姆定律及其应用;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)开关S闭合,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,根据串联电路的分压规律确定电压表的示数变化;
先根据右手螺旋定则确定螺线管的N、S极,再根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁受力方向。当用力F向下压弹簧甲后,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据二力平衡的知识确定弹簧受到拉力的变化,最终确定弹簧长度的变化。
(2)电磁铁的磁场强弱与电流大小、线圈匝数有关;
(3)已知电流方向则由右手螺旋定则可知螺线管A的磁极;当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电阻变大,则由欧姆定律可知螺线管中磁性的变化;则由力的合成可知小铁球所受的浮力的变化,然后可知烧杯中水面的变化。
【解答】(1)开关S闭合,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压。当用力F向下压弹簧甲后,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据“串联电路中电压与电阻成正比”的规律可知,电压表示数变大,即U1<U2。
根据右手螺旋定 则可知,螺线管的下方为N极,上方为S极,根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁受到向下的吸引力,此时弹簧的拉力F=G+F吸引。此时滑动变阻器接入电路的阻值变大,因此电路中电流变小,则电磁铁的磁场变弱,则吸引力变小,那么弹簧受到的拉力变小,因此弹簧的长度变小,即L1>L2。
(2)电磁铁吸合时需要的磁场强度不变,即通过控制电路的电流大小不变;
①当控制电路的电压不变时,那么控制电路的总电阻保持不变。当温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据R总=R1+R2可知,此时要增大变阻器的阻值,即滑片向右移动;
②当温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据R总=R1+R2可知,总电阻减小。根据U=IR可知,当电流不变时,可以减小控制电路电压。
(3)由图可知,电流由A流向B,则由右手螺旋定则可知,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,即螺线管B端为N极,则A端为S极(南极);
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可知电路中电流减小,则螺线管中的磁性减弱,故小铁球所受磁力减小。铁球受重力、磁力及浮力,因小球处于静止状态,故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力,因磁力减小,故浮力也将减小,所以烧杯中水面下降。
22.【答案】(1)小磁针的指向
(2)条形磁铁
(3)大头针;调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数仍为I
(4)控制变量法、转换法
【知识点】磁场和磁感线;通电螺线管的磁场;右手螺旋定则;探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】
(1)在磁场中,小磁针静止时北极的指向即为该点的磁场方向,故答案为“ 小磁针的指向 ”。
(2)如图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态可知,通电螺线管的外部磁场从北极指向南极,与条形磁铁的磁场分布相似。
(3)磁场强弱可通过通电螺线管吸引大头针数目来体现。要探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系,需保持电流大小不变,故答案为“ 调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数仍为I ”。
(4)磁场强弱可通过通电螺线管吸引大头针数目来体现,是转换法。要探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系,需保持电流大小不变,是控制变量法。
【分析】
磁场有方向,科学上把小磁针静止时北极所指的方向规定为其所处点的磁场方向。
通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。
影响通电螺线管磁场强弱的因素电流大小、线圈匝数、有无铁芯。有通电螺线管的线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;通过线圈的电流越强,电磁铁的磁性也越强。
23.【答案】(1)增加;大
(2)甲;线圈匝数越多
(3)S
(4)大头针被磁化,同名磁极相互排斥
【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】电磁铁的磁性强弱与三个因素有关:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。同等条件下,线圈匝数越多,磁性越强;同等条件下,通过电磁铁的电流越强,其磁性越强;同等条件下,有铁芯比没有铁芯磁性强。磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】(1)当滑动变阻器滑片向左移动时, 闭合回路中的电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,闭合回路中的电流变大,由实验现象可知,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,说明同等条件下,通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性越强;
(2)根据图示现象可知,电磁铁甲吸引的大头针数目多,即电磁铁甲的磁性比电磁铁乙强;通过电磁铁甲和电磁铁乙的电流相同,电磁铁甲的线圈匝数数多,吸引的大头针数目多,说明电流一定时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强;
(3)根据右手螺旋定则,乙铁钉的上端是电磁铁的S极;
(4)电磁铁甲、乙的下端为N极,大磁针被磁化,同一端的磁性相同,同名磁极相互排斥,所以大头针的下端分散;
故答案为:(1)电磁铁磁性越强;大;(2)甲;线圈匝数越多;(3)S;(4)大头针被磁化,同名磁极相互排斥。
24.【答案】(1)乙丙
(2)由丙丁可知,电流方向不变时,电流越大,两导线分开越远
(3)B
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;‘
(3)根据前面得出的结论对相邻导线之间力的作用方向进行判断,进而确定所围面积的变化。
【解答】(1)探究通电导线之间作用力的方向与电流方向的关系时,必须控制电流的的大小相同,而改变电流的方向,故选实验乙丙。
(2)探究通电导线之间作用力的大小与电流大小的关系时,必须控制电流方向相同而改变电流大小,故选实验丙和丁,则依据是:由丙丁可知,电流方向不变时,电流越大,两导线分开越远。
(3)如图 2 所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,相邻导线之间的电流方向是相反的,根据丙图可知,相邻导线之间产生排斥力,因此会变形,且所围的面积增大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
25.【答案】(1)灵敏电流表指针是否发生偏转
(2)A;D
(3)用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向切割磁感线,观察灵敏电流表指针偏转角度的大小
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)如果电路中有电流产生,那么电流表的指针就会摆动;
(2)产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体;在磁场中做切割磁感线运动;
(3)探究磁场强弱对感应电流大小的影响,必须控制导体运动的速度相同改变磁场强弱。
【解答】(1)实验中,通过观察灵敏电流表指针是否发生偏转来判断电路中是否产生感应电流。
(2)让磁场产生电流,必须的操作是:实验时,开关要闭合,接通电路;电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,故选AD;
(3)为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,她应进行的操作是:用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向切割磁感线,观察灵敏电流表指针偏转角度的大小。
26.【答案】(1)南北方向
(2)两根导线会相互排斥
(3)(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2,导线之间的距离r有关。I1、I2越大,F越大;r越小,F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比,与r成反比)。
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】解答本题的关键是了解发现电流磁效应的现象,同时明确通电直导线周围的磁场分别情况,并要求搞清地磁场的分布对小磁针的影响。
【解答】(1)奥斯特实验:把通电直导线放在水平方向静止的小磁针上,小磁针发生偏转,说明受到磁力作用,实验表明电流周围存在磁场。
(2)由图可知,当通入的电流方向相同时,导线靠拢,说明两导线相互吸引;当通入电流方向相反时,导线远离,说明两导线相互排斥。
(3)分析表格实验数据,可获得的结论是:(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2,导线之间的距离r有关。I1、I2越大,F越大;r越小,F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比,与r成反比)。
故答案为:(1)南北方向(2)两根导线会相互排斥(3)(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2,导线之间的距离r有关。I1、I2越大,F越大;r越小,F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比,与r成反比)
27.【答案】(1)右
(2)GH
(3)空心薄钢管质量小,压力小,产生的摩擦力小,容易运动起来
【知识点】右手螺旋定则
【解析】【分析】(1)首先根据“右手”定则判断GH中产生的电流方向,再根据“左手定则”判断GH的运动方向;
(2)发电机将机械能转化为电能,电动机将电能转化为机械能;
(3)摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】(1)当拉动铜管EF向右运动时,根据“右手定则”:让磁感线垂直穿过手心,即右手手心向外,大拇指指向运动方向(向右),四个手指的方向就是感应电流的方向,即电流从F到E;那么GH中的电流从上到下,根据“左手定则”:磁感线垂直穿过手心,即左手手心向外,四个手指指向电流方向(向下),大拇指所指的方向就是运动方向,即GH向右运动;
(2)铜管EF运动起来产生电能,因此它是发电机;铜管GH通上电流运动起来,因此是电动机;
(3)因为摩擦力与压力大小有关,所以本实验中EF和GH采用空心薄铜管而不采用铜棒的原因是:空心薄钢管质量小,压力小,产生的摩擦力小,容易运动起来。
故答案为:(1)右;(2)GH;(3)空心薄钢管质量小,压力小,产生的摩擦力小,容易运动起来
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