第一单元电与磁(B卷)--2023-2024学年浙教版科学八年级下册

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名称 第一单元电与磁(B卷)--2023-2024学年浙教版科学八年级下册
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2024-03-06 16:28:13

文档简介

第一单元电与磁(B卷)--2023-2024学年浙教版科学八年级下册
一、选择题
1.(2019八下·台州月考)自动空气开关的主要作用是当电路中的实际电流超过电路允许的最大工作电流时,自动“跳闸”,切断电源保护用电器。小李家的自动空气开关经常“跳闸”,造成这一现象的可能原因是(  )
A.电压太低 B.同时用了太多用电器
C.某条线路开路 D.用电器金属外壳没有接地
【答案】B
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】家庭电路电流过大的原因:①短路;②用电器的总功率过大,据此选择。
【解答】小李家的自动空气开关“跳闸”,说明电路电流过大。
A.如果电压太低,电路电流会变小,故A不合题意;
B.同时用了太多的用电器,那么总功率太大,造成电流过大,故B符合题意;
C.如果某条线路开路,电路中没有电流,故C不合题意;
D.如果用电器金属外壳没有接地,只会造成漏电,而不会使电流增大太多,故D不会题意。
故选B。
2.(2017八下·萧山月考)图中的两个线圈,套在光滑的玻璃管上,导线柔软,可以自由滑动,开关S闭合后则(  )
A.两线圈左右分开
B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动
D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢
【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场;右手螺旋定则
【解析】【分析】该题考查了利用安培定则判断螺线图磁极的方向,以及磁极间的相互作用,根据安培定则(右手螺旋定则)分别判断出两个线圈的磁极,再根据磁极间的相互作用就可以判断出线圈的运动情况。
【解答】根据安培定则判断,L线圈的左端为S极,右端为N极,P线圈的左端也是N极,右端也是S极,也就是说,中间靠近的位置,两线圈的极性相同,因为同名磁极互相排斥,则这两个线圈相互排斥而左右分开。
故选:A
3.(2023八下·杭州月考)在图中的装置中,有两个薄铁片(舌簧片)ab和cd,a端和d端分别固定在一块木支架上,b端和c端相互交叠但相隔一个很小的距离,舌簧片连接在一个有小灯泡的电路中,如果拿一根条形磁体平行地靠近舌簧片,小灯泡就亮起来,这是因为(  )
A.由于磁化,b 端为S极,c 端为N极,b、c 端互相吸引,使电路接通
B.由于磁化,b 端为N极,c 端为S极,b、c 端互相吸引,使电路接通
C.由于条形磁体的吸引,b、c 端接触,使电路接通
D.以上说法都不正确
【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】一根条形磁体平行地靠近舌簧片,使铁片被磁化(原来没有磁性的物质获得磁性的过程叫磁化)。a、d两端分别被磁化为S、N极,b、c两端分别被磁化为N、S极。同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
【解答】A.由于磁化b端为N极,c端为S极,b、c 端互相吸引,使电路接通,A错误;
B.由于磁化b端为N极,c端为S极,b、c 端互相吸引,使电路接通,B正确;
C.由于b、c 端异名磁极互相吸引,使电路接通,C错误
D.有正确选项,D错误
故答案为:B
4.(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.
5.(2023八下·杭州月考)如图所示,×表示磁场方向垂直纸面向里,金属棒MN在水平导轨abcd上无摩擦向右滑动时,金属棒MN中电流方向为:从N流向M。则下列说法不正确的是(  )
A.增大MN的速度,通过R的电流会变大
B.MN左、右运动时,切割了磁感线
C.若MN向左滑动,电阻R中电流方向为从c流向a
D.该图反映了电动机原理
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)感应电流的大小与磁场强弱和导体的运动速度有关;
(2)感应电流的条件:①闭合电路部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动;
(3)感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关;
(4)电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
【解答】A.感应电流的大小与导体的运动速度有关,则增大MN的速度,通过R的电流会变大,故A正确不合题意;
B.MN左、右运动时,产生了感应电流,那么它肯定切割了磁感线,故B正确不合题意;
C.若MN向左滑动,此时导体切割磁感线的方向与原来相反,那么产生的电流方向相反,即电阻R中电流方向为从c流向a,故C正确不合题意;
D.该图反映了电动机的工作原理,故D错误符合题意。
故选D。
6.(2023八下·杭州月考)如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,L为“220V,22W”的照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻。R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的变化而变化。下列说法不正确的是(  )
A.受控电路中,导线a端应连接照明电路的火线
B.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
C.如果提高控制电路电源电压,照明灯白天也可能发光
D.控制电路长时间使用后电压下降,天亮时灯自动熄灭时间变晚
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)在家庭电路中,为了用电安全,开关必须接在火线上;
(2)根据电磁铁的磁场变化确定电流变化,弄清阻值变化即可;
(3)电磁铁吸合时的电流大小不变,据此推算控制电压增大时光敏电阻的阻值变化即可;
(4)根据(3)中的方法分析判断。
【解答】A.根据图片可知,衔铁控制的开关直接与a相连,则a应为火线,故A正确不合题意;
B.根据图片可知,天亮时自动熄灭,即此时衔铁电磁铁吸下来,切断灯泡所在电路,那么此时电磁铁的磁场变强,通过的电流变大,而光敏电阻的阻值减小,那么得到结论:光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,故B正确不合题意;
C.如果提高控制电路电源电压,而吸合时电流大小不变,那么总电阻的阻值要增大,即光敏电阻的阻值要增大。根据“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”可知,此时光照强度减弱,因此在白天不可能发光,故C错误符合题意;
D.如果控制电路电压降低,而吸合时电流大小不变,那么总电阻的阻值要减小,即光敏电阻的阻值要减小。根据“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”可知,此时光照强度变大,即熄灯的时间变晚,故D正确不合题意。
故选C。
7.(2023八下·杭州月考)某家庭电路的组成如图所示,下列说法正确的是(  )
A.图中的三个插座是串联的
B.控制灯泡的开关要接在火线与灯泡之间,图中所示是正确的接法
C.彩灯接入电路后都不亮,是由于其中的一个小彩灯短路
D.家庭电路中的空气开关突然“跳闸”,一定是因为电路中出现了短路
【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】(1)用电器首尾相连为串联,并排连接在电路两点之间为并联;
(2)根据家庭电路安全用电的知识判断;
(3)根据彩灯的连接方式判断;
(4)根据家庭电路电流过大的知识判断。
【解答】A.根据图片可知,三个插座都并排连接在火线和零线之间,应该为并联,故A错误;
B.控制灯泡的开关要接在火线与灯泡之间,这样可以保证断开开关后,灯泡上不再带电,故B正确;
C.根据图片可知,小彩灯为串联,如果彩灯不亮,那么说明其中灯泡发生断路,故C错误;
D.家庭电路中的空气开关突然“跳闸”,可能是因为电路中出现了短路,也可能是用电器总功率过大,故D错误。
故选B。
8.(2023八下·杭州月考)小张学习了“电与磁”知识后,设计了如图所示的装置:用导线将磁场中的金属杆abcd和光滑金属导轨连接成闭合回路。以下说法正确的是(  )
A.当左右移动cd时,ab不会运动
B.当左右移动ab时,cd会运动
C.当上下移动右侧磁体时,ab会运动
D.当左右移动cd时,右侧装置工作原理与电动机原理相同
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)(2)(3)闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,这就是叫电磁感应现象,发电机就是根据这个原理制成的;
(4)通电导体在磁场中会受到力的作用;电动机就是根据这一原理制成的;【解答】A.当左右移动cd时,导体cd在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,此时导体ab有电流通过,则导体ab在磁场中会受到力的作用而运动,故A错误;
B.当左右移动ab时,导体ab在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,此时导体cd有电流通过,则导体cd在磁场中会受到力的作用而运动,故B正确;
C.当上下移动右侧磁体时,导体cd没有切割磁感线,不能产生感应电流,故ab没有电流通过,不会运动,故C错误;
D.当左右移动cd时,导体cd在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,这就是电磁感应现象,右侧装置工作原理与发电机原理相同,故D错误。
故选B。
9.(2023八下·杭州月考)如图所示,线圈通电后,受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈固定,磁体可以绕线圈旋转,则线圈通电后,磁体将(  )
A.开始逆时针旋转 B.开始顺时针旋转
C.保持静止 D.以上三种情况都有可能
【答案】A
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关,根据运动和静止的相对性分析磁体的转动方向。【解答】线圈通电后,受磁场力作用,线圈开始顺时针旋转;如果线圈是固定的,根据静止和运动的相对性可知,则线圈通电后,磁体开始逆时针旋转,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
10.(2022八下·嘉兴月考)下列关于电磁的四幅图说法错误的是(  )
A.甲图的实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B.乙图的温度报警器,若将温度计上端的金属丝向下调整,报警温度降低
C.丙图是电动机的主要结构示意图
D.丁图中麦克风的原理和发电机相同
【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁铁的其他应用;电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据图片分析其中包含的物理过程和原理即可。
【解答】A.图甲中,当电流从导线中经过时,下方的小磁针的指向发生偏转,则说明电流周围存在磁场,故A错误符合题意;
B.图乙中,温度计内的金属丝向下调整,则水银柱与金属丝接触时的温度降低,即报警温度降低,故B正确不合题意;
C.丙图中,通电线圈在磁场中受力运动,这就是电动机的工作原理,故C正确不合题意;
D.声音引起膜片振动,膜片带动线圈振动,线圈在磁场中切割磁感线,从而产生强弱不同的电流,这和发电机的工作原理相同,即电磁感应现象,故D正确不合题意。
故选A。
11.(2019八下·江干月考)如图所示,一个带金属外壳的用电器,有甲乙丙三个触点(可接通或断开)。使用过程中,当人站在地上,身体一部分接触到金属外壳时,最有可能造成触电事故的是三个触点处于(  )
A.触点甲:接通,触点乙:接通,触点丙:接通
B.触点甲:断开,触点乙:接通,触点丙:断开
C.触点甲:断开,触点乙:断开,触点丙:断开
D.触点甲:接通,触点乙:断开,触点丙:断开
【答案】B
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】根据金属外壳的接线要求进行分析,即金属外壳的用电器必须接地线,防止内部漏电使外壳带电,人接触后金属外壳会发生触电事故,一旦接地后,人会被短路,不会发生触电事故。
【解答】因为只有在外壳带电的情况下,人接触外壳才会发生触电事故,一旦外壳接地,人会被短路,不会发生触电事故,所以触电的原因是开关乙接通使外壳带电,并且没有接地线,即甲、丙是断开的。
故答案为:B
12.(2019八下·秀洲月考)“悬空的磁环”实验中,若所用的磁环都一样,中间的塑料管是光滑的。当甲、乙两个磁环处于静止状态时,它们之间的距离为h1,如图所示。 再往乙的正上方套入丙磁环,当丙悬空并静止后,甲、乙之间的距离变为h2,乙、丙之间的距离为h3。已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大,则h1、h2、h3之间的大小关系满足(  )
A.h1>h2 h2>h3 B.h1>h2 h2<h3
C.h1<h2 h2=h3 D.h1<h2 h2<h3
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用
【解析】【分析】当磁环悬空静止时,它们都处于平衡状态,即受到的磁力和自身重力相等,据此判断乙和丙受到磁力的大小,最后根据磁力和距离的关系判断三个高度之间的大小关系。
【解答】设每个磁环的重力为G ,则当甲乙两磁环处于静止状态时,甲乙之间的力大小为G ,此时所对应的距离为h1 ;
当丙磁环套在乙上方,甲、乙、丙都处于静止状态时,乙丙之间力的大小为G,对应的距离为h3,甲乙之间力的大小为2G ,对应的距离为h2 ,根据磁环间的斥力随距离的减小而增大的原理可知, h1>h2, h2故选B。
二、填空题
13.(2022八下·诸暨期末)医学上使用的心肺机是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。工作原理如图:
(1)当线圈中的电流从B流向A时,活塞将向   运动(选填“左”或“右")。
(2)“电动泵”每分钟“跳动”的次数(即活塞来回移动的次数)由线圈中电流的   改变快慢决定。(选填“大小”或“方向")
【答案】(1)右
(2)方向
【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)首先根据安培定则判断螺线管的极性,再根据磁极之间的相互作用规律判断活塞的运行方向;
(2)通电螺线管的磁极方向与电流方向有关,即当电流方向改变时,螺线管的磁极方向也会改变,那么活塞受到磁力的方向改变,于是活塞来回往复,从而使心肺机跳动。
【解答】(1)根据图片可知,当电流从B流向A时,那么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。根据“同名磁极相互排斥”可知,活塞将向右运动。
(2)“电动泵”每分钟“跳动”的次数(即活塞来回移动的次数)由线圈中电流的方向改变快慢决定。
14.(2022八下·舟山月考)如图所示为用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知 点的磁场比 点的磁场   (填“强”或“弱”);若在 点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其 极指向   (填“ ”或“ ”)处。
【答案】弱;Q
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】(1)在磁场中,磁感线的疏密表示磁场的强弱;
(2)在磁场中,当小磁针静止下来时,它的N极指向就是该点的磁场方向。
【解答】(1)根据图片可知,a点的磁感线比b点磁感线更稀疏,则a点的磁场比b点磁场弱;
(2)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N极指向Q处。
15.(2022八下·舟山期中)我们试着做一个游戏如图:将磁铁M固定在铁块C上。用手将一元硬币B1、B2叠在一起竖立在磁钢上端,如将手指稍稍松开一小段距离,将观察到的现象是两个硬币的上端将   (填“合拢”或“分开),这是因为硬币被磁铁   ,且两个硬币的上端磁极   (填“异”或“同)”为名。
【答案】分开;磁化;同
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
(2)使没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化,磁化后的物体变成一个新的磁铁,且相互接触的一端为异名磁极,据此分析解答。
【解答】用手将一元硬币B1、B2叠在一起竖立在磁钢上端,如将手指稍稍松开一小段距离,将观察到的现象是两个硬币的上端将分开,这是因为硬币被磁铁磁化,且两个硬币的上端磁极为同名。
16.很多商场安装了如图甲所示的“聪明的电梯”,没人和有人时,电梯运行的速度会发生变化。爱探索的小刚在网络上搜索到了这种电梯的简易控制电路如图乙所示,R是一个压敏电阻,其电阻阻值随压力的增大而减小。当人走下电梯后,电磁铁的磁性变    (填“强”或“弱”),电动机的转速   (填“变快”“变慢”或“不变”)。
【答案】弱;变慢
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】当人走下电梯时,分析电梯受到压力的变化,据此判断压敏电阻的阻值变化,根据“电流与电阻的反比关系”判断通过电路的电流变化,进而确定电磁铁的磁场强弱变化,确定衔铁的运动方向,接下来确定电阻变化和电流变化,最后判断电动机的转速变化。
【解答】当人走下电梯时,压敏电阻受到的压力减小,则它的阻值增大,此时通过电磁铁的电流变小,而电磁铁的磁场变弱,衔铁向上弹起。此时电阻R与电动机串联,总电阻变大,而通过电动机的电流变小,则电动机的转速变慢。
17.(2021八下·余杭月考)如图所示为小金同学制作的简易直流电动机模型。他用金属丝做成两个支架,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,另一端只刮去上半周漆皮。将线圈放在支架上,磁体放在线圈下。接通电源后且用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。
(1)直流电动机的工作原理是    。
(2)将线圈一端的漆全部刮去,另一端刮去一半。这样做的目的是让线圈能    。
(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后线圈不能连续转动,请你分析可能的原因是   。(写出一点即可)
【答案】(1)通电线圈在磁场中受力而转动
(2)持续转动
(3)磁场太弱/线圈处于平衡位置
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据电动机的工作原理解答。
(2)如果将线圈上的绝缘漆全部刮去,那么当线圈转过180°时,通过线圈的电流方向与原来相反,此时线圈的受力方向与运动方向相反,于是线圈在这个位置振动,最终静止下来。如果刮去半圈,那么到达这个位置时,电流被切断,可以依靠惯性回到起始位置,从而保证线圈持续转动。
(3)如果磁场太弱,那么线圈受到的磁力太小,不足以克服阻力而开始转动。如果线圈处于平衡位置,那么线圈两侧受到的力相互抵消,不能使线圈转动起来,据此分析解答。
【解答】(1)直流电动机的工作原理是:通电线圈在磁场中受力而转动。
(2)将线圈一端的漆全部刮去,另一端刮去一半。这样做的目的是让线圈能持续转动。
(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后线圈不能连续转动,可能的原因是:磁场太弱或线圈处于平衡位置。
三、实验探究题
18.(2023八下·杭州月考)小金同学参加了某科学小组开展的“探究磁体磁性强弱是否与温度有关”的课题。
[作出假设]假设一:温度越高,磁体的磁性越强;
(1)假设二:   ;
设三:磁体的磁性随温度升高变化不大。
[设计实验]小柯将一条形磁铁的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,如图甲所示。
加热段时间后出现   ,则假设二成立;
(2)根据这一结论,小金大胆设计了一个温度报警器,如图乙所示,请简述它的工作原理:当温度逐渐升高时,磁铁的磁性减弱,无法吸引弹簧开关,弹簧开关   (选填“向下”或“向上")恢复原状,这样下面的电路就被接通,从而使电铃报警。
(3)同组的小明同学却认为小金设计的温度报警器有不足之处,请指出:   。
【答案】(1)温度越高,磁体的磁性越弱;铁钉陆续掉落下来
(2)向下
(3)无法设定具体的报警温度
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)当温度升高时,磁体的磁性强弱无非就是增强、不变和减弱,据此进行假设。如果假设二成立,那么温度升高时条形磁体的磁性减弱,据此分析它吸引铁钉数量的变化。
(2)根据图乙确定衔铁的位置变化即可。
(3)可从是否能够设置具体的报警温度方法分析。
【解答】(1)根据假设一和假设三可知,假设二为:温度越高,磁体的磁性越弱。
小柯将一条形磁铁的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,加热段时间后出现铁钉陆续掉落下来,则假设二成立;
(2)根据图乙可知,当电铃报警时,衔铁应该向下运动才能与触点接触;
(3)同组的小明同学却认为小金设计的温度报警器有不足之处:无法设定具体的报警温度。
19.(2022八下·杭州月考)根据装配直流电动机模型实验,回答下列问题。
(1)直流电动机的工作原理是   。电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠   (填名称)来实现的。
(2)实验中要研究电动机转动方向和转动速度的影响因素,请你在下列方框中画出电路图。
(3)若要改变电动机的转动方向,下列方法中可行的是 (填字母)。
A.同时改变电流方向和磁场方向
B.只改变电流方向或只改变磁场方向
C.使电动机线圈中的电流增大
D.使磁场增强
(4)你在安装电动机模型的时候,如果遇到电动机转子不转,请你分析可能的原因及解决的办法(写出两种)。
原因
1:   ;解决办法:   。
原因
2:   ;解决办法:   。
【答案】(1)通电线圈能在磁场中转动;换向器
(2)
(3)B
(4)电路中的电源电力不足;更换电池,增加电源电压;转子处在平衡位置;用手拨动转子
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据直流电动机的工作原理解答。根据直流电动机的结构和工作过程解答。
(2)通电导体在磁场中的受力分析与磁场方向和电流方向有关;通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和电流大小有关,据此设计电路。
(3)根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素判断;
(4)电动机的转子不转,可能是受到的电磁力太小,也可能是线圈处于平衡位置,据此分析解答。
【解答】(1)直流电动机的工作原理是通电线圈能在磁场中转动。电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠换向器来实现的。
(2)电动机的转速大小与电流大小有关,因此要改变转速,就要改变电流,即将一个变阻器与电动机串联即可,如下图所示:
(3)电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关,故选B。
(4)电动机的转子不转,可能原因为:
原因 1:电路中的电源电力不足;解决办法:更换电池,增加电源电压。
原因 2:转子处在平衡位置;解决办法:用手拨动转子。
20.(2022八下·龙游月考)如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过   来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可观察   来确定,像这样的实验方法称为   。
(2)下表是该组同学所做实验的记录:
电磁铁(线圈) 50 匝 100 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 5 8 10 7 11 14
比较实验中的 1、2、3(或 4、5、6),可得出的结论是:电磁铁的线圈匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流   ;比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数   。
(3)在与同学们交流讨论时,另一组的一个同学提出一个问题:“当线圈中的电流和
匝数一定时,电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关?”你对此猜想是:   。
现有大小不同的两根铁芯,利用本题电路说出你验证猜想的方法:   。
【答案】(1)移动滑动变阻器滑片;吸引铁钉的数目;转化法
(2)越大,电磁铁磁性越强;越多,电磁铁磁性越强
(3)电磁铁在电流和匝数相同时,铁芯越大,磁性越强;在保证电流和匝数相同时,将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中,观察铁芯吸引铁钉的数目。
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的作用解答。电磁铁吸引的大头针数量越多,说明电磁铁的磁性越强。
物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)分析对比实验中哪些因素相同,哪个因素不同即可。
(3)每个线圈都可以看作一个小的电磁铁,而小电磁铁的数量越多,则磁场越强,据此进行猜想。根据控制变量法的要求设计验证实验即可。
【解答】(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过移动滑动变阻器滑片来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可观察2吸引铁钉的数目来确定,像这样的实验方法称为转化法。
(2)实验1、2、3中,线圈的匝数相同而电流大小不同,那么得到:电磁铁的线圈匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强。
实验1和4中,通过的电流相同而线圈匝数不同,那么得到:电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(3)我的猜想是:电磁铁在电流和匝数相同时,铁芯越大,磁性越强。
验证方案:在保证电流和匝数相同时,将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中,观察铁芯吸引铁钉的数目。
21.(2021八下·金华月考)光明中学学校科学兴趣小组同学用小磁针、条形磁铁按图(a)、(b)的方法,探究了条形磁铁周围的磁场及方向,接着他们又用相同的方法,探究通电螺线管周围的磁场及方向, 实验操作及现象如图(c)、(d)、(e)所示。
(1)图(a)中桌面上若干小磁针静止时指向一致,是因为受到   的作用。
(2)分析比较图(c)与(d)或(c)与(e)可得出的初步结论是   。
(3)分析比较图(b)与(d)小磁针偏转情况可得出的初步结论是   。
【答案】(1)地磁场
(2)通电螺线管周围存在磁场
(3)通电螺线管周围的磁场与条形磁铁磁场相似(合理即可)
【知识点】地磁场;通电螺线管的磁场
【解析】【分析】(1)在一般情况下,所有的磁体受到地磁场的作用,都有指南北的性质;
(2)闭合开关后,会有电流经过电磁铁的线圈。小磁针的指向发生改变,说明它们受力磁力的作用,即通电后的螺线管产生了磁场。
(3)根据b和d中小磁针的分布情况分析解答。
【解答】(1)图(a)中桌面上若干小磁针静止时指向一致,是因为受到地磁场的作用。
(2)图c和d中小磁针的指向不同,c中没有电流,而d中有电流,那么得到结论:通电螺线管周围存在磁场。
(3)图b和图d中小磁针的分布情况相同,这说明:通电螺线管周围的磁场与条形磁铁磁场相似。
22. 在探究通电螺线管外部磁场的实验中,采用了如图1所示的实验装置.
(1)当闭合开关S后,小磁针    发生偏转(填“会”或“不会”),说明通电螺丝管与小磁针之间是通过    发生力的作用.
(2)用铁屑来做实验,得到了如图2所示的情形,它与    磁铁的磁场分布相似.为描述磁场而引入的磁感线    真实存在的.
(3)为了研究通电螺线管的磁极性质,老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图所示的四种情况.实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的    有关,且这个关系可以用    判断.
(4)闭合开关S,通电螺线管周围的小磁针N极指向如图3所示,由图可知:在通电螺线管外部,磁感线是从    极发出,最后回到    极.
【答案】(1)会;磁场
(2)条形;不是
(3)电流方向;安培定则
(4)北;南
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】解:
(1)由图1,电源左端为正极,右端为负极,根据安培定则可以判断通电螺丝管右端为N极,左端为S极.根据异名磁极相吸引,由图可知小磁针会发生逆时针偏转;
通电螺线管和小磁针之间的作用是通过磁场发生的.
(2)由图2可知:通电螺丝管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似;磁感线是为了能形象描述磁场而引入的,不是真实存在.
(3)四个图中的螺线管电路中甲和乙的绕线方式相同,电流方向不同,根据小磁针的指向情况知:甲的右端为S极,乙的右端为N极;
同理丙丁也是如此,所以实验说明螺线管的绕线方式相同时,极性只与它的电流方向有关;这个关系可以用安培定则来判断.
(4)由图3根据安培定则可知,通过螺线管的左端为S极,右端为N极,根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致可知:在通电螺线管外部,磁感线是从北极发出,最后回到南极.
故答案为:(1)会;磁场;(2)条形;不是;(3)电流方向;安培定则;(4)北;南.
【分析】(1)利用安培定则可判断通电螺丝管的极性,根据磁极间的相互作用的规律判断小磁针是否会发生偏转;
(2)通电螺丝管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似;磁感线是假想的曲线,客观上不存在.
(3)通电螺线管的磁极极性与电流方向和绕线方向有关,可以用安培定则来判断他们之间的关系.
(4)小磁针在磁场中静止时北极指向与该点的磁感线方向一致,由此分析.
四、解答题
23.(2022八下·长兴月考)我国目前的动车上均安装了烟雾报警器,一旦有吸烟,列车上的烟雾报警系统就会报警,列车就会自动减速甚至停车。小刘在查阅资料后,自行设计了一个“烟雾报警器”,电路如图。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成,其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值R0=12Ω)、电源U=6V、开关等组成;“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成。小刘的设计思路:当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时,工作电路接通,电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如表所示。
光强E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 36 18 12 9 m 6
(1)根据光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系,推测m=   。
(2)根据报警器的工作原理判断,电铃应接在   (填“甲”或“乙”)处。
(3)闭合开关S,如果当线圈中的电流大于或等于250mA时,继电器的衔铁被吸合,则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上?
(4)若要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警),请你提出一种改进建议。
【答案】(1)7.2
(2)甲
(3)R点= =24Ω,
R=R总-R0=24Ω- 12Ω= 12Ω,
对应表格E=3.0cd
(4)降低电源电压或串联一个定值电阻
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据表格数据,分析光敏电阻的阻值随光照强度的数量关系,然后推测m的数值;
(2)分析报警器工作时衔铁的位置即可;
(3)首先根据 计算出衔铁吸合时的总电阻,再根据计 R=R总-R0 算出此时光敏电阻的阻值,最后根据表格确定此时的光照强度。
(4)电磁铁的衔铁弹开时磁场的强弱不变,即通过电磁铁的电流不变。当烟雾减少时,光照强度增大,而光敏电阻的阻值减小,根据U=IR可知,保持电流不变,即可以降低电源电压。根据可知,如果电源电压不变,电流不变,那么总电阻不变。为了保持总电阻不变,此时可以再串联一个定值电阻,据此分析解答。
【解答】(1)根据表格可知,光敏电阻的阻值和对应光照强度的乘积都是36,则m=.
(2)当烟雾增大时,光照强度减小,光敏电阻阻值增大,而通过电磁铁的电流减小。此时电磁铁的磁场减弱,衔铁弹回原来位置,接通甲所在的电路,因此报警器应该与甲相接。
(4)要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警),改进建议为:降低电源电压或串联一个定值电阻。
24.(2022八下·舟山月考)在物理学中,磁感应强度(用字母B表示,国际单位是特斯拉,符号是T)表示磁场的强弱,磁感应强度B越大,磁场越强;磁感线形象、直观描述磁场,磁感线越密,磁场越强。
(1)图甲为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知,该磁极为   极,若在2处放置一个小磁针,当小磁针静止时,其指向应是图乙中的   ;位置1处磁感应强度   位置2处的磁感应强度(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化,则这种电阻叫磁敏电阻,某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图丙所示。根据图线可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而   。(填“增大”或“减小”)
(3)利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量磁场中各处的磁感应强度。
  1 2 3
U/V 1.50 3.00 4.50
I/mA 3.00 6.00 9.00
①将该磁敏电阻R放置在图甲磁场中的位置1处,小吴设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路,并连接成如图丁所示的实验电路,其中磁敏电阻所处的磁场未画出。
②正确接线后,测得的数据如上表所示。该磁敏电阻的测量值为   Ω。根据该磁敏电阻的R-B特性曲线(图丙)可知,位置1处的磁感应强度为   T。
【答案】(1)N;丙;大于
(2)增大
(3)500;1.0
【知识点】欧姆定律及其应用;磁极间的相互作用;磁场和磁感线
【解析】【分析】(1)在磁体外部,磁感线总是从磁体的北极出来,然后回到磁体的S极。根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向。磁感线越稠密,则磁场越强;反之,磁场越弱。
(2)根据图丙分析磁敏电阻的阻值岁磁感应强度的变化规律;
(3)②根据欧姆定律计算出磁敏电阻的阻值,再根据图丙确定位置1处的磁感线强度。
【解答】(1)根据图甲可知,磁感线从这个磁极出来,则该磁极为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的S极应该朝向这个磁体,故选丙。位置1处的磁感线比位置2处的磁感线更密集,因此前者的磁感线强度大于后者。
(2)根据图丙可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大。
(3)②根据表格可知,该磁敏电阻的阻值:。根据图丙可知,此时的磁感线强度为1.0T。
25.(2022八下·杭州月考)阅读《善变的软磁铁》短文,并回答下列问题。
图1所示为中国科技馆中的一个名为“善变的软磁铁”的展品,体验者推动如图2所示的软磁铁A向永磁铁B移动(永磁铁的右端是N极),会感觉到软磁铁和固定的永磁铁之间的斥力越来越大,推动越来越吃力。但是,当软磁铁继续靠近永磁铁,两者接近到一定距离时,两块磁铁之间的排斥力又忽然变成了吸引力。这件展品让观众们体验了软磁铁与永磁铁之间同性相吸的奇妙特性。磁铁一般分为软磁铁和硬磁铁。所谓软,是指这些材料容易磁化,在磁性上表现“软”。在一般情况下,软磁铁同样也表现出硬磁铁中的一类——永磁铁的正常属性,但当普通永磁铁非常接近软磁铁的尖端时,软磁材料的磁矩方向发生了变化,两者的斥力会突然转变为吸引力。软磁材料,易被磁化,被磁化后,磁性也容易消失,也易于通过敲打和加热退磁,它广泛用于电工设备和电子设备,如应用在电磁铁、变压器和电机的铁芯中,以便在断电后磁性消失。
(1)当永磁铁非常接近软磁铁的尖端时,软磁铁的左端会突然变为   极;
(2)软磁铁与硬磁铁相比其特点是   ;
(3)探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,螺线管的铁芯应选用    磁材料(选填“软”或“硬”),理由是   。
【答案】(1)S
(2)软磁铁易被磁化,被磁化后,磁性也容易消失
(3)软;断电后螺线管失去磁性,避免对下一次实验造成影响
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】(1)根据磁极之间的相互作用规律解答;
(2)根据题目的描述分析软磁铁和硬磁铁的不同;
(3)根据探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验要求分析。
【解答】(1)永磁铁的右端为N极,当永磁铁非常接近软磁铁的尖端时,二者相互吸引,根据“异名磁极相互吸引”可知,此时软磁铁的左端会突然变成S极。
(2)软磁铁与硬磁铁相比其特点是:软磁铁易被磁化,被磁化后,磁性也容易消失;
(3)探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,螺线管的铁芯应选用软磁材料,理由是:断电后螺线管失去磁性,避免对下一次实验造成影响。
1 / 1第一单元电与磁(B卷)--2023-2024学年浙教版科学八年级下册
一、选择题
1.(2019八下·台州月考)自动空气开关的主要作用是当电路中的实际电流超过电路允许的最大工作电流时,自动“跳闸”,切断电源保护用电器。小李家的自动空气开关经常“跳闸”,造成这一现象的可能原因是(  )
A.电压太低 B.同时用了太多用电器
C.某条线路开路 D.用电器金属外壳没有接地
2.(2017八下·萧山月考)图中的两个线圈,套在光滑的玻璃管上,导线柔软,可以自由滑动,开关S闭合后则(  )
A.两线圈左右分开
B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动
D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢
3.(2023八下·杭州月考)在图中的装置中,有两个薄铁片(舌簧片)ab和cd,a端和d端分别固定在一块木支架上,b端和c端相互交叠但相隔一个很小的距离,舌簧片连接在一个有小灯泡的电路中,如果拿一根条形磁体平行地靠近舌簧片,小灯泡就亮起来,这是因为(  )
A.由于磁化,b 端为S极,c 端为N极,b、c 端互相吸引,使电路接通
B.由于磁化,b 端为N极,c 端为S极,b、c 端互相吸引,使电路接通
C.由于条形磁体的吸引,b、c 端接触,使电路接通
D.以上说法都不正确
4.(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
5.(2023八下·杭州月考)如图所示,×表示磁场方向垂直纸面向里,金属棒MN在水平导轨abcd上无摩擦向右滑动时,金属棒MN中电流方向为:从N流向M。则下列说法不正确的是(  )
A.增大MN的速度,通过R的电流会变大
B.MN左、右运动时,切割了磁感线
C.若MN向左滑动,电阻R中电流方向为从c流向a
D.该图反映了电动机原理
6.(2023八下·杭州月考)如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,L为“220V,22W”的照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻。R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的变化而变化。下列说法不正确的是(  )
A.受控电路中,导线a端应连接照明电路的火线
B.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
C.如果提高控制电路电源电压,照明灯白天也可能发光
D.控制电路长时间使用后电压下降,天亮时灯自动熄灭时间变晚
7.(2023八下·杭州月考)某家庭电路的组成如图所示,下列说法正确的是(  )
A.图中的三个插座是串联的
B.控制灯泡的开关要接在火线与灯泡之间,图中所示是正确的接法
C.彩灯接入电路后都不亮,是由于其中的一个小彩灯短路
D.家庭电路中的空气开关突然“跳闸”,一定是因为电路中出现了短路
8.(2023八下·杭州月考)小张学习了“电与磁”知识后,设计了如图所示的装置:用导线将磁场中的金属杆abcd和光滑金属导轨连接成闭合回路。以下说法正确的是(  )
A.当左右移动cd时,ab不会运动
B.当左右移动ab时,cd会运动
C.当上下移动右侧磁体时,ab会运动
D.当左右移动cd时,右侧装置工作原理与电动机原理相同
9.(2023八下·杭州月考)如图所示,线圈通电后,受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈固定,磁体可以绕线圈旋转,则线圈通电后,磁体将(  )
A.开始逆时针旋转 B.开始顺时针旋转
C.保持静止 D.以上三种情况都有可能
10.(2022八下·嘉兴月考)下列关于电磁的四幅图说法错误的是(  )
A.甲图的实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B.乙图的温度报警器,若将温度计上端的金属丝向下调整,报警温度降低
C.丙图是电动机的主要结构示意图
D.丁图中麦克风的原理和发电机相同
11.(2019八下·江干月考)如图所示,一个带金属外壳的用电器,有甲乙丙三个触点(可接通或断开)。使用过程中,当人站在地上,身体一部分接触到金属外壳时,最有可能造成触电事故的是三个触点处于(  )
A.触点甲:接通,触点乙:接通,触点丙:接通
B.触点甲:断开,触点乙:接通,触点丙:断开
C.触点甲:断开,触点乙:断开,触点丙:断开
D.触点甲:接通,触点乙:断开,触点丙:断开
12.(2019八下·秀洲月考)“悬空的磁环”实验中,若所用的磁环都一样,中间的塑料管是光滑的。当甲、乙两个磁环处于静止状态时,它们之间的距离为h1,如图所示。 再往乙的正上方套入丙磁环,当丙悬空并静止后,甲、乙之间的距离变为h2,乙、丙之间的距离为h3。已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大,则h1、h2、h3之间的大小关系满足(  )
A.h1>h2 h2>h3 B.h1>h2 h2<h3
C.h1<h2 h2=h3 D.h1<h2 h2<h3
二、填空题
13.(2022八下·诸暨期末)医学上使用的心肺机是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。工作原理如图:
(1)当线圈中的电流从B流向A时,活塞将向   运动(选填“左”或“右")。
(2)“电动泵”每分钟“跳动”的次数(即活塞来回移动的次数)由线圈中电流的   改变快慢决定。(选填“大小”或“方向")
14.(2022八下·舟山月考)如图所示为用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知 点的磁场比 点的磁场   (填“强”或“弱”);若在 点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其 极指向   (填“ ”或“ ”)处。
15.(2022八下·舟山期中)我们试着做一个游戏如图:将磁铁M固定在铁块C上。用手将一元硬币B1、B2叠在一起竖立在磁钢上端,如将手指稍稍松开一小段距离,将观察到的现象是两个硬币的上端将   (填“合拢”或“分开),这是因为硬币被磁铁   ,且两个硬币的上端磁极   (填“异”或“同)”为名。
16.很多商场安装了如图甲所示的“聪明的电梯”,没人和有人时,电梯运行的速度会发生变化。爱探索的小刚在网络上搜索到了这种电梯的简易控制电路如图乙所示,R是一个压敏电阻,其电阻阻值随压力的增大而减小。当人走下电梯后,电磁铁的磁性变    (填“强”或“弱”),电动机的转速   (填“变快”“变慢”或“不变”)。
17.(2021八下·余杭月考)如图所示为小金同学制作的简易直流电动机模型。他用金属丝做成两个支架,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,另一端只刮去上半周漆皮。将线圈放在支架上,磁体放在线圈下。接通电源后且用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。
(1)直流电动机的工作原理是    。
(2)将线圈一端的漆全部刮去,另一端刮去一半。这样做的目的是让线圈能    。
(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后线圈不能连续转动,请你分析可能的原因是   。(写出一点即可)
三、实验探究题
18.(2023八下·杭州月考)小金同学参加了某科学小组开展的“探究磁体磁性强弱是否与温度有关”的课题。
[作出假设]假设一:温度越高,磁体的磁性越强;
(1)假设二:   ;
设三:磁体的磁性随温度升高变化不大。
[设计实验]小柯将一条形磁铁的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,如图甲所示。
加热段时间后出现   ,则假设二成立;
(2)根据这一结论,小金大胆设计了一个温度报警器,如图乙所示,请简述它的工作原理:当温度逐渐升高时,磁铁的磁性减弱,无法吸引弹簧开关,弹簧开关   (选填“向下”或“向上")恢复原状,这样下面的电路就被接通,从而使电铃报警。
(3)同组的小明同学却认为小金设计的温度报警器有不足之处,请指出:   。
19.(2022八下·杭州月考)根据装配直流电动机模型实验,回答下列问题。
(1)直流电动机的工作原理是   。电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠   (填名称)来实现的。
(2)实验中要研究电动机转动方向和转动速度的影响因素,请你在下列方框中画出电路图。
(3)若要改变电动机的转动方向,下列方法中可行的是 (填字母)。
A.同时改变电流方向和磁场方向
B.只改变电流方向或只改变磁场方向
C.使电动机线圈中的电流增大
D.使磁场增强
(4)你在安装电动机模型的时候,如果遇到电动机转子不转,请你分析可能的原因及解决的办法(写出两种)。
原因
1:   ;解决办法:   。
原因
2:   ;解决办法:   。
20.(2022八下·龙游月考)如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过   来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可观察   来确定,像这样的实验方法称为   。
(2)下表是该组同学所做实验的记录:
电磁铁(线圈) 50 匝 100 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 5 8 10 7 11 14
比较实验中的 1、2、3(或 4、5、6),可得出的结论是:电磁铁的线圈匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流   ;比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数   。
(3)在与同学们交流讨论时,另一组的一个同学提出一个问题:“当线圈中的电流和
匝数一定时,电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关?”你对此猜想是:   。
现有大小不同的两根铁芯,利用本题电路说出你验证猜想的方法:   。
21.(2021八下·金华月考)光明中学学校科学兴趣小组同学用小磁针、条形磁铁按图(a)、(b)的方法,探究了条形磁铁周围的磁场及方向,接着他们又用相同的方法,探究通电螺线管周围的磁场及方向, 实验操作及现象如图(c)、(d)、(e)所示。
(1)图(a)中桌面上若干小磁针静止时指向一致,是因为受到   的作用。
(2)分析比较图(c)与(d)或(c)与(e)可得出的初步结论是   。
(3)分析比较图(b)与(d)小磁针偏转情况可得出的初步结论是   。
22. 在探究通电螺线管外部磁场的实验中,采用了如图1所示的实验装置.
(1)当闭合开关S后,小磁针    发生偏转(填“会”或“不会”),说明通电螺丝管与小磁针之间是通过    发生力的作用.
(2)用铁屑来做实验,得到了如图2所示的情形,它与    磁铁的磁场分布相似.为描述磁场而引入的磁感线    真实存在的.
(3)为了研究通电螺线管的磁极性质,老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图所示的四种情况.实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的    有关,且这个关系可以用    判断.
(4)闭合开关S,通电螺线管周围的小磁针N极指向如图3所示,由图可知:在通电螺线管外部,磁感线是从    极发出,最后回到    极.
四、解答题
23.(2022八下·长兴月考)我国目前的动车上均安装了烟雾报警器,一旦有吸烟,列车上的烟雾报警系统就会报警,列车就会自动减速甚至停车。小刘在查阅资料后,自行设计了一个“烟雾报警器”,电路如图。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成,其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值R0=12Ω)、电源U=6V、开关等组成;“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成。小刘的设计思路:当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时,工作电路接通,电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如表所示。
光强E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 36 18 12 9 m 6
(1)根据光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系,推测m=   。
(2)根据报警器的工作原理判断,电铃应接在   (填“甲”或“乙”)处。
(3)闭合开关S,如果当线圈中的电流大于或等于250mA时,继电器的衔铁被吸合,则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上?
(4)若要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警),请你提出一种改进建议。
24.(2022八下·舟山月考)在物理学中,磁感应强度(用字母B表示,国际单位是特斯拉,符号是T)表示磁场的强弱,磁感应强度B越大,磁场越强;磁感线形象、直观描述磁场,磁感线越密,磁场越强。
(1)图甲为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知,该磁极为   极,若在2处放置一个小磁针,当小磁针静止时,其指向应是图乙中的   ;位置1处磁感应强度   位置2处的磁感应强度(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化,则这种电阻叫磁敏电阻,某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图丙所示。根据图线可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而   。(填“增大”或“减小”)
(3)利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量磁场中各处的磁感应强度。
  1 2 3
U/V 1.50 3.00 4.50
I/mA 3.00 6.00 9.00
①将该磁敏电阻R放置在图甲磁场中的位置1处,小吴设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路,并连接成如图丁所示的实验电路,其中磁敏电阻所处的磁场未画出。
②正确接线后,测得的数据如上表所示。该磁敏电阻的测量值为   Ω。根据该磁敏电阻的R-B特性曲线(图丙)可知,位置1处的磁感应强度为   T。
25.(2022八下·杭州月考)阅读《善变的软磁铁》短文,并回答下列问题。
图1所示为中国科技馆中的一个名为“善变的软磁铁”的展品,体验者推动如图2所示的软磁铁A向永磁铁B移动(永磁铁的右端是N极),会感觉到软磁铁和固定的永磁铁之间的斥力越来越大,推动越来越吃力。但是,当软磁铁继续靠近永磁铁,两者接近到一定距离时,两块磁铁之间的排斥力又忽然变成了吸引力。这件展品让观众们体验了软磁铁与永磁铁之间同性相吸的奇妙特性。磁铁一般分为软磁铁和硬磁铁。所谓软,是指这些材料容易磁化,在磁性上表现“软”。在一般情况下,软磁铁同样也表现出硬磁铁中的一类——永磁铁的正常属性,但当普通永磁铁非常接近软磁铁的尖端时,软磁材料的磁矩方向发生了变化,两者的斥力会突然转变为吸引力。软磁材料,易被磁化,被磁化后,磁性也容易消失,也易于通过敲打和加热退磁,它广泛用于电工设备和电子设备,如应用在电磁铁、变压器和电机的铁芯中,以便在断电后磁性消失。
(1)当永磁铁非常接近软磁铁的尖端时,软磁铁的左端会突然变为   极;
(2)软磁铁与硬磁铁相比其特点是   ;
(3)探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,螺线管的铁芯应选用    磁材料(选填“软”或“硬”),理由是   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】家庭电路电流过大的原因:①短路;②用电器的总功率过大,据此选择。
【解答】小李家的自动空气开关“跳闸”,说明电路电流过大。
A.如果电压太低,电路电流会变小,故A不合题意;
B.同时用了太多的用电器,那么总功率太大,造成电流过大,故B符合题意;
C.如果某条线路开路,电路中没有电流,故C不合题意;
D.如果用电器金属外壳没有接地,只会造成漏电,而不会使电流增大太多,故D不会题意。
故选B。
2.【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场;右手螺旋定则
【解析】【分析】该题考查了利用安培定则判断螺线图磁极的方向,以及磁极间的相互作用,根据安培定则(右手螺旋定则)分别判断出两个线圈的磁极,再根据磁极间的相互作用就可以判断出线圈的运动情况。
【解答】根据安培定则判断,L线圈的左端为S极,右端为N极,P线圈的左端也是N极,右端也是S极,也就是说,中间靠近的位置,两线圈的极性相同,因为同名磁极互相排斥,则这两个线圈相互排斥而左右分开。
故选:A
3.【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】一根条形磁体平行地靠近舌簧片,使铁片被磁化(原来没有磁性的物质获得磁性的过程叫磁化)。a、d两端分别被磁化为S、N极,b、c两端分别被磁化为N、S极。同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
【解答】A.由于磁化b端为N极,c端为S极,b、c 端互相吸引,使电路接通,A错误;
B.由于磁化b端为N极,c端为S极,b、c 端互相吸引,使电路接通,B正确;
C.由于b、c 端异名磁极互相吸引,使电路接通,C错误
D.有正确选项,D错误
故答案为:B
4.【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.
5.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)感应电流的大小与磁场强弱和导体的运动速度有关;
(2)感应电流的条件:①闭合电路部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动;
(3)感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关;
(4)电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
【解答】A.感应电流的大小与导体的运动速度有关,则增大MN的速度,通过R的电流会变大,故A正确不合题意;
B.MN左、右运动时,产生了感应电流,那么它肯定切割了磁感线,故B正确不合题意;
C.若MN向左滑动,此时导体切割磁感线的方向与原来相反,那么产生的电流方向相反,即电阻R中电流方向为从c流向a,故C正确不合题意;
D.该图反映了电动机的工作原理,故D错误符合题意。
故选D。
6.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)在家庭电路中,为了用电安全,开关必须接在火线上;
(2)根据电磁铁的磁场变化确定电流变化,弄清阻值变化即可;
(3)电磁铁吸合时的电流大小不变,据此推算控制电压增大时光敏电阻的阻值变化即可;
(4)根据(3)中的方法分析判断。
【解答】A.根据图片可知,衔铁控制的开关直接与a相连,则a应为火线,故A正确不合题意;
B.根据图片可知,天亮时自动熄灭,即此时衔铁电磁铁吸下来,切断灯泡所在电路,那么此时电磁铁的磁场变强,通过的电流变大,而光敏电阻的阻值减小,那么得到结论:光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,故B正确不合题意;
C.如果提高控制电路电源电压,而吸合时电流大小不变,那么总电阻的阻值要增大,即光敏电阻的阻值要增大。根据“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”可知,此时光照强度减弱,因此在白天不可能发光,故C错误符合题意;
D.如果控制电路电压降低,而吸合时电流大小不变,那么总电阻的阻值要减小,即光敏电阻的阻值要减小。根据“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”可知,此时光照强度变大,即熄灯的时间变晚,故D正确不合题意。
故选C。
7.【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接;家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】(1)用电器首尾相连为串联,并排连接在电路两点之间为并联;
(2)根据家庭电路安全用电的知识判断;
(3)根据彩灯的连接方式判断;
(4)根据家庭电路电流过大的知识判断。
【解答】A.根据图片可知,三个插座都并排连接在火线和零线之间,应该为并联,故A错误;
B.控制灯泡的开关要接在火线与灯泡之间,这样可以保证断开开关后,灯泡上不再带电,故B正确;
C.根据图片可知,小彩灯为串联,如果彩灯不亮,那么说明其中灯泡发生断路,故C错误;
D.家庭电路中的空气开关突然“跳闸”,可能是因为电路中出现了短路,也可能是用电器总功率过大,故D错误。
故选B。
8.【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)(2)(3)闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,这就是叫电磁感应现象,发电机就是根据这个原理制成的;
(4)通电导体在磁场中会受到力的作用;电动机就是根据这一原理制成的;【解答】A.当左右移动cd时,导体cd在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,此时导体ab有电流通过,则导体ab在磁场中会受到力的作用而运动,故A错误;
B.当左右移动ab时,导体ab在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,此时导体cd有电流通过,则导体cd在磁场中会受到力的作用而运动,故B正确;
C.当上下移动右侧磁体时,导体cd没有切割磁感线,不能产生感应电流,故ab没有电流通过,不会运动,故C错误;
D.当左右移动cd时,导体cd在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,这就是电磁感应现象,右侧装置工作原理与发电机原理相同,故D错误。
故选B。
9.【答案】A
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关,根据运动和静止的相对性分析磁体的转动方向。【解答】线圈通电后,受磁场力作用,线圈开始顺时针旋转;如果线圈是固定的,根据静止和运动的相对性可知,则线圈通电后,磁体开始逆时针旋转,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
10.【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁铁的其他应用;电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据图片分析其中包含的物理过程和原理即可。
【解答】A.图甲中,当电流从导线中经过时,下方的小磁针的指向发生偏转,则说明电流周围存在磁场,故A错误符合题意;
B.图乙中,温度计内的金属丝向下调整,则水银柱与金属丝接触时的温度降低,即报警温度降低,故B正确不合题意;
C.丙图中,通电线圈在磁场中受力运动,这就是电动机的工作原理,故C正确不合题意;
D.声音引起膜片振动,膜片带动线圈振动,线圈在磁场中切割磁感线,从而产生强弱不同的电流,这和发电机的工作原理相同,即电磁感应现象,故D正确不合题意。
故选A。
11.【答案】B
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】根据金属外壳的接线要求进行分析,即金属外壳的用电器必须接地线,防止内部漏电使外壳带电,人接触后金属外壳会发生触电事故,一旦接地后,人会被短路,不会发生触电事故。
【解答】因为只有在外壳带电的情况下,人接触外壳才会发生触电事故,一旦外壳接地,人会被短路,不会发生触电事故,所以触电的原因是开关乙接通使外壳带电,并且没有接地线,即甲、丙是断开的。
故答案为:B
12.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用
【解析】【分析】当磁环悬空静止时,它们都处于平衡状态,即受到的磁力和自身重力相等,据此判断乙和丙受到磁力的大小,最后根据磁力和距离的关系判断三个高度之间的大小关系。
【解答】设每个磁环的重力为G ,则当甲乙两磁环处于静止状态时,甲乙之间的力大小为G ,此时所对应的距离为h1 ;
当丙磁环套在乙上方,甲、乙、丙都处于静止状态时,乙丙之间力的大小为G,对应的距离为h3,甲乙之间力的大小为2G ,对应的距离为h2 ,根据磁环间的斥力随距离的减小而增大的原理可知, h1>h2, h2故选B。
13.【答案】(1)右
(2)方向
【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)首先根据安培定则判断螺线管的极性,再根据磁极之间的相互作用规律判断活塞的运行方向;
(2)通电螺线管的磁极方向与电流方向有关,即当电流方向改变时,螺线管的磁极方向也会改变,那么活塞受到磁力的方向改变,于是活塞来回往复,从而使心肺机跳动。
【解答】(1)根据图片可知,当电流从B流向A时,那么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。根据“同名磁极相互排斥”可知,活塞将向右运动。
(2)“电动泵”每分钟“跳动”的次数(即活塞来回移动的次数)由线圈中电流的方向改变快慢决定。
14.【答案】弱;Q
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】(1)在磁场中,磁感线的疏密表示磁场的强弱;
(2)在磁场中,当小磁针静止下来时,它的N极指向就是该点的磁场方向。
【解答】(1)根据图片可知,a点的磁感线比b点磁感线更稀疏,则a点的磁场比b点磁场弱;
(2)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N极指向Q处。
15.【答案】分开;磁化;同
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
(2)使没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化,磁化后的物体变成一个新的磁铁,且相互接触的一端为异名磁极,据此分析解答。
【解答】用手将一元硬币B1、B2叠在一起竖立在磁钢上端,如将手指稍稍松开一小段距离,将观察到的现象是两个硬币的上端将分开,这是因为硬币被磁铁磁化,且两个硬币的上端磁极为同名。
16.【答案】弱;变慢
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】当人走下电梯时,分析电梯受到压力的变化,据此判断压敏电阻的阻值变化,根据“电流与电阻的反比关系”判断通过电路的电流变化,进而确定电磁铁的磁场强弱变化,确定衔铁的运动方向,接下来确定电阻变化和电流变化,最后判断电动机的转速变化。
【解答】当人走下电梯时,压敏电阻受到的压力减小,则它的阻值增大,此时通过电磁铁的电流变小,而电磁铁的磁场变弱,衔铁向上弹起。此时电阻R与电动机串联,总电阻变大,而通过电动机的电流变小,则电动机的转速变慢。
17.【答案】(1)通电线圈在磁场中受力而转动
(2)持续转动
(3)磁场太弱/线圈处于平衡位置
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据电动机的工作原理解答。
(2)如果将线圈上的绝缘漆全部刮去,那么当线圈转过180°时,通过线圈的电流方向与原来相反,此时线圈的受力方向与运动方向相反,于是线圈在这个位置振动,最终静止下来。如果刮去半圈,那么到达这个位置时,电流被切断,可以依靠惯性回到起始位置,从而保证线圈持续转动。
(3)如果磁场太弱,那么线圈受到的磁力太小,不足以克服阻力而开始转动。如果线圈处于平衡位置,那么线圈两侧受到的力相互抵消,不能使线圈转动起来,据此分析解答。
【解答】(1)直流电动机的工作原理是:通电线圈在磁场中受力而转动。
(2)将线圈一端的漆全部刮去,另一端刮去一半。这样做的目的是让线圈能持续转动。
(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后线圈不能连续转动,可能的原因是:磁场太弱或线圈处于平衡位置。
18.【答案】(1)温度越高,磁体的磁性越弱;铁钉陆续掉落下来
(2)向下
(3)无法设定具体的报警温度
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)当温度升高时,磁体的磁性强弱无非就是增强、不变和减弱,据此进行假设。如果假设二成立,那么温度升高时条形磁体的磁性减弱,据此分析它吸引铁钉数量的变化。
(2)根据图乙确定衔铁的位置变化即可。
(3)可从是否能够设置具体的报警温度方法分析。
【解答】(1)根据假设一和假设三可知,假设二为:温度越高,磁体的磁性越弱。
小柯将一条形磁铁的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,加热段时间后出现铁钉陆续掉落下来,则假设二成立;
(2)根据图乙可知,当电铃报警时,衔铁应该向下运动才能与触点接触;
(3)同组的小明同学却认为小金设计的温度报警器有不足之处:无法设定具体的报警温度。
19.【答案】(1)通电线圈能在磁场中转动;换向器
(2)
(3)B
(4)电路中的电源电力不足;更换电池,增加电源电压;转子处在平衡位置;用手拨动转子
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)根据直流电动机的工作原理解答。根据直流电动机的结构和工作过程解答。
(2)通电导体在磁场中的受力分析与磁场方向和电流方向有关;通电导体在磁场中受力的大小与磁场强弱和电流大小有关,据此设计电路。
(3)根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素判断;
(4)电动机的转子不转,可能是受到的电磁力太小,也可能是线圈处于平衡位置,据此分析解答。
【解答】(1)直流电动机的工作原理是通电线圈能在磁场中转动。电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠换向器来实现的。
(2)电动机的转速大小与电流大小有关,因此要改变转速,就要改变电流,即将一个变阻器与电动机串联即可,如下图所示:
(3)电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关,故选B。
(4)电动机的转子不转,可能原因为:
原因 1:电路中的电源电力不足;解决办法:更换电池,增加电源电压。
原因 2:转子处在平衡位置;解决办法:用手拨动转子。
20.【答案】(1)移动滑动变阻器滑片;吸引铁钉的数目;转化法
(2)越大,电磁铁磁性越强;越多,电磁铁磁性越强
(3)电磁铁在电流和匝数相同时,铁芯越大,磁性越强;在保证电流和匝数相同时,将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中,观察铁芯吸引铁钉的数目。
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的作用解答。电磁铁吸引的大头针数量越多,说明电磁铁的磁性越强。
物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)分析对比实验中哪些因素相同,哪个因素不同即可。
(3)每个线圈都可以看作一个小的电磁铁,而小电磁铁的数量越多,则磁场越强,据此进行猜想。根据控制变量法的要求设计验证实验即可。
【解答】(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过移动滑动变阻器滑片来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可观察2吸引铁钉的数目来确定,像这样的实验方法称为转化法。
(2)实验1、2、3中,线圈的匝数相同而电流大小不同,那么得到:电磁铁的线圈匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强。
实验1和4中,通过的电流相同而线圈匝数不同,那么得到:电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(3)我的猜想是:电磁铁在电流和匝数相同时,铁芯越大,磁性越强。
验证方案:在保证电流和匝数相同时,将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中,观察铁芯吸引铁钉的数目。
21.【答案】(1)地磁场
(2)通电螺线管周围存在磁场
(3)通电螺线管周围的磁场与条形磁铁磁场相似(合理即可)
【知识点】地磁场;通电螺线管的磁场
【解析】【分析】(1)在一般情况下,所有的磁体受到地磁场的作用,都有指南北的性质;
(2)闭合开关后,会有电流经过电磁铁的线圈。小磁针的指向发生改变,说明它们受力磁力的作用,即通电后的螺线管产生了磁场。
(3)根据b和d中小磁针的分布情况分析解答。
【解答】(1)图(a)中桌面上若干小磁针静止时指向一致,是因为受到地磁场的作用。
(2)图c和d中小磁针的指向不同,c中没有电流,而d中有电流,那么得到结论:通电螺线管周围存在磁场。
(3)图b和图d中小磁针的分布情况相同,这说明:通电螺线管周围的磁场与条形磁铁磁场相似。
22.【答案】(1)会;磁场
(2)条形;不是
(3)电流方向;安培定则
(4)北;南
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】解:
(1)由图1,电源左端为正极,右端为负极,根据安培定则可以判断通电螺丝管右端为N极,左端为S极.根据异名磁极相吸引,由图可知小磁针会发生逆时针偏转;
通电螺线管和小磁针之间的作用是通过磁场发生的.
(2)由图2可知:通电螺丝管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似;磁感线是为了能形象描述磁场而引入的,不是真实存在.
(3)四个图中的螺线管电路中甲和乙的绕线方式相同,电流方向不同,根据小磁针的指向情况知:甲的右端为S极,乙的右端为N极;
同理丙丁也是如此,所以实验说明螺线管的绕线方式相同时,极性只与它的电流方向有关;这个关系可以用安培定则来判断.
(4)由图3根据安培定则可知,通过螺线管的左端为S极,右端为N极,根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致可知:在通电螺线管外部,磁感线是从北极发出,最后回到南极.
故答案为:(1)会;磁场;(2)条形;不是;(3)电流方向;安培定则;(4)北;南.
【分析】(1)利用安培定则可判断通电螺丝管的极性,根据磁极间的相互作用的规律判断小磁针是否会发生偏转;
(2)通电螺丝管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似;磁感线是假想的曲线,客观上不存在.
(3)通电螺线管的磁极极性与电流方向和绕线方向有关,可以用安培定则来判断他们之间的关系.
(4)小磁针在磁场中静止时北极指向与该点的磁感线方向一致,由此分析.
23.【答案】(1)7.2
(2)甲
(3)R点= =24Ω,
R=R总-R0=24Ω- 12Ω= 12Ω,
对应表格E=3.0cd
(4)降低电源电压或串联一个定值电阻
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据表格数据,分析光敏电阻的阻值随光照强度的数量关系,然后推测m的数值;
(2)分析报警器工作时衔铁的位置即可;
(3)首先根据 计算出衔铁吸合时的总电阻,再根据计 R=R总-R0 算出此时光敏电阻的阻值,最后根据表格确定此时的光照强度。
(4)电磁铁的衔铁弹开时磁场的强弱不变,即通过电磁铁的电流不变。当烟雾减少时,光照强度增大,而光敏电阻的阻值减小,根据U=IR可知,保持电流不变,即可以降低电源电压。根据可知,如果电源电压不变,电流不变,那么总电阻不变。为了保持总电阻不变,此时可以再串联一个定值电阻,据此分析解答。
【解答】(1)根据表格可知,光敏电阻的阻值和对应光照强度的乘积都是36,则m=.
(2)当烟雾增大时,光照强度减小,光敏电阻阻值增大,而通过电磁铁的电流减小。此时电磁铁的磁场减弱,衔铁弹回原来位置,接通甲所在的电路,因此报警器应该与甲相接。
(4)要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警),改进建议为:降低电源电压或串联一个定值电阻。
24.【答案】(1)N;丙;大于
(2)增大
(3)500;1.0
【知识点】欧姆定律及其应用;磁极间的相互作用;磁场和磁感线
【解析】【分析】(1)在磁体外部,磁感线总是从磁体的北极出来,然后回到磁体的S极。根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向。磁感线越稠密,则磁场越强;反之,磁场越弱。
(2)根据图丙分析磁敏电阻的阻值岁磁感应强度的变化规律;
(3)②根据欧姆定律计算出磁敏电阻的阻值,再根据图丙确定位置1处的磁感线强度。
【解答】(1)根据图甲可知,磁感线从这个磁极出来,则该磁极为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的S极应该朝向这个磁体,故选丙。位置1处的磁感线比位置2处的磁感线更密集,因此前者的磁感线强度大于后者。
(2)根据图丙可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大。
(3)②根据表格可知,该磁敏电阻的阻值:。根据图丙可知,此时的磁感线强度为1.0T。
25.【答案】(1)S
(2)软磁铁易被磁化,被磁化后,磁性也容易消失
(3)软;断电后螺线管失去磁性,避免对下一次实验造成影响
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】(1)根据磁极之间的相互作用规律解答;
(2)根据题目的描述分析软磁铁和硬磁铁的不同;
(3)根据探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验要求分析。
【解答】(1)永磁铁的右端为N极,当永磁铁非常接近软磁铁的尖端时,二者相互吸引,根据“异名磁极相互吸引”可知,此时软磁铁的左端会突然变成S极。
(2)软磁铁与硬磁铁相比其特点是:软磁铁易被磁化,被磁化后,磁性也容易消失;
(3)探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,螺线管的铁芯应选用软磁材料,理由是:断电后螺线管失去磁性,避免对下一次实验造成影响。
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