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第一章电与磁归类与复习
专题一 磁场与磁现象
例1 (2023·杭州拱墅区期末)如图所示为某磁体周围磁场的部分磁感线,则下列说法正确的是( A )
A.这些可能是条形磁铁周围磁场的磁感线
B.图中 A点和B点的磁场一样强
C.图中C点没有磁场
D.图中 D 点处的小磁针黑色一端为S极
练1-1 如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是 ( A )
练1-2 我国北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中,将指南针分为“水针”和“旱针”两类。在如图所示装置中,条形磁铁左方的水盆中悬浮的“水针”和正上方悬挂的“旱针”在静止时其N极分别指向(C)
A.左、左 B.左、右 C.右、左 D.右、右
专题二 电生磁
例2 (2023·杭州拱墅区期末)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( B )
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
练 2 如图所示是奥斯特实验的示意图。实验结论是:通电导线周围存在 磁场 ,支持此结论的现象是 闭合开关,小磁针偏转 。如果移走小磁针,该结论 成立 (填“成立”或“不成立”)。
专题三 电动机与发电机
例3 (2023·杭州拱墅区期末)如图所示,金属棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,两个蹄形磁体的N极和S极标识都没了。当小乐拉动AB 向右移动时,发现 CD 会向左运动。以下说法错误的是( B )
A.在铜、铁两种金属中,应该选用铜来制作 AB 和CD
B.此探究实验中,装置甲的工作原理是电流的磁效应
C.若AB不动,向左移动甲中的磁体,CD会向左运动
D.若调换装置乙中磁体的上下磁极,拉动AB向左移动,CD会向左运动
练3-1 有一种手摇式手电筒,主要部件由永磁体和线圈组成,摇动后使永磁体和线圈发生相对运动,便能发电,其原理与下列相对应的是 ( D )
练3-2 如图所示的四个实验,其中说明磁场对电流有力的作用的是 ( A )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
专题四 电磁铁及应用
例4 如图是温度自动报警器的工作电路。在水银温度计上部插入一段金属丝,当温度到达金属丝下端所指示的温度时 (A)
A.铃响,灯不亮
B.铃不响,灯不亮
C.铃响,灯亮
D.铃不响,灯亮
练 4 如图是一种“闯红灯违规证据抓拍模拟器”的工作原理图,光控开关接收到红光时会自动闭合,压敏电阻受到压力时其阻值会变小。当红灯亮后,且车辆压到压敏电阻上时,电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变 强 (填“强”或“弱”),吸引衔铁与触电 2 (填“1”或“2”)接触,电控照相机工作,拍摄违规车辆。
专题五 家庭电路
例5 (2023·杭州拱墅区期末)如图所示的家庭电路中,下列说法正确的是 ( D )
A.若火线上的保险丝熔断了,可以用铁丝代替
B.闭合开关S ,L 正常工作,此时用测电笔测e、f点氖管都能发光
C.用灯泡L。取代保险丝接入电路,只闭合 S ,若L 正常发光而 L 不亮,说明电路正常
D.把台灯插头插入插座后,室内电灯全部熄灭,可能是因为插头短路
练5 如图是家庭电路的一部分,M是 火 线(填“火”或“零”)。 闭合S ,灯不亮,用测电笔检测a、b、c、d 四点,发现这四个点都能使测电笔氖管发光,你认为该电路故障应该是 c点与进户的零线N之间断路 。
强化练习
1.(2023·杭州拱墅区期末)如图所示,下列有关电与磁的知识,说法正确的是 ( C)
A.甲图所示的实验装置,若取走导体下方的小磁针,闭合开关,通电导体周围不产生磁场
B.乙图所示的实验现象,说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
C.丙图中换向器的作用是改变线圈中的电流方向,使线圈能持续转动
D.丁图中使用测电笔时,为了安全,手不能接触笔上任何金属部位
2.对下列现象的描述合理的是 ( A )
A.甲:小磁针靠近后会发生偏转
B.乙:闭合开关后小磁针如图保持静止
C.丙:该实验反映了电动机的工作原理
D.丁:通过调节滑动变阻器,可以让螺线管下方吸引的铁钉个数相同
3.如图为某款玻璃清洁器,由两块各含磁铁的清洁片构成。使用时,两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动,这是因为 ( B )
A.异名磁极相互排斥
B.异名磁极相互吸引
C.同名磁极相互排斥
D.同名磁极相互吸引
4.小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性,设计了一个如图所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是 (C )
A.减少螺线管线圈的匝数
B.抽出螺线管中的铁芯
C.滑动变阻器的滑片 P 向右移动
D.减小控制电路电源电压
5.(2023·湖州吴兴区期末)如图所示为公交车自动爆玻器,险情发生时,司机按下开关给爆玻器通电,爆玻器中的线圈转动会带动钨钢头击打车窗玻璃,使玻璃破碎,在如图所示的装置中与自动爆玻器工作原理相同的是( B )
6.如下左图为汽车启动电路原理图。
(1)汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔并旋转,此处结构相当于电路元件中的 开关 。
(2)图中的 代表电动机,它是利用 通电线圈在磁场中受力转动 的原理制成的。
7.如上右图所示的小制作中,装置A 和装置B 中都有磁铁和可转动的线圈。当开关闭合时,装置A 的扇叶转动,有风吹向装置B,引起装置B的扇叶转动,导致灯泡发光。
(1)装置A工作时将电能转换为 机械 能。
(2)装置B的工作原理是 电磁感应 。
8.小科同学要研究通电导体在磁场中受力情况,装置选择如图所示。悬挂在细金属丝上的金属棒AB 处在磁场中。探究过程如下:
(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时,AB 棒立即摆动起来,这一现象说明: 通电导体在磁场中会受到力的作用 。
(2)留心的同学还会注意到,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,而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: 通电导体所受磁力的方向与电流方向有关系 。
(3)如果两个线头像图示那样接触C、D,而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: 通电导体所受磁力的方向与磁场方向有关系 。
9.通电导线在磁场中受到力的作用,为了探究该力的方向与什么因素有关时,一位同学做如图a、b、c的三个实验。图中AB表示闭合电路的一部分导线,导线上的箭头表示电流的方向,F 表示导线受力的方向,S、N表示蹄形磁铁的南北极。
(1)通过实验 a 和 b 说明,通电导线在磁场中的受力方向与 电流 方向有关。
(2)通过实验a 和c说明,通电导线在磁场中的受力方向与 磁场 方向有关。
10.(2023·杭州拱墅区期末)如图甲所示是某恒温箱的加热电路,其电路通断由控制电路控制,控制电路由电磁继电器、热敏电阻 (安装在恒温箱内)、可变电阻器. 低压电源U、开关等组成,低压电源电压恒为6 V,R 的阻值随温度变化关系如图乙所示,当通过电磁继电器线圈的电流. 时,衔铁被吸合。不计热敏电阻 产生的热量,忽略电磁继电器线圈的电阻。回答问题:
(1)热敏电阻.R 的阻值随着温度的升高而 减小 (填“增大”或“减小”)。
(2)若使恒温箱中的最高温度为 应调节可变电阻器 的阻值是 80 Ω。
(3)若想降低恒温箱中的最高温度,提供一种方案: 增大电源电压(或减小R 的阻值)(合理即可) 。
11.(2023·杭州拱墅区期末)小乐听说银行卡靠近核磁共振机器会被消磁,于是她想选择某种材料制作保护卡套防止银行卡被消磁。为了完成任务,小乐设计了如图甲所示装置来探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的种类是否关。她保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入形状、面积和厚度相同,材料不同的板材,观察吸引回形针的个数,实验数据如表所示。
磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 塑料板
吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3
(1)分析数据可知,吸引回形针数量越少,说明该材料对吸引力的影响 越大 。(填“越大”“越小”或“相同”)
(2)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性强弱的影响不明显,原因可能是 铝不是磁性物质,不能被磁化 。
(3)如图乙所示,可以解释以上现象产生的原因,把卡放在磁场中的铁质壳内,外部磁场绝大部分沿铁质球壳壁“通过”,几乎不会进入球内空间,因此,内部物体不受外部磁场影响。给如图乙所示现象选择最合适的名字 B 。
A.“超磁现象” B.“磁屏蔽现象”
C.“消磁现象” D.“磁化现象”
12.如图所示的家庭照明电路,已知其中一只灯泡的灯头接线处存在故障,电工师傅为查明故障,将保险丝处换接成一只“220 V 40 W”的灯泡L ,当只闭合开关S、S 时,灯泡L 和L 都呈暗红色(比正常发光状态暗得多),则说明L 所在支路 正常 ;当只闭合开关S、S 时,灯泡L 正常发光,L 不发光,由此可以确定判断L 灯头接线处 短路 。
13.图甲是欧姆在研究电学原理时,设计的一款能测量电流大小的电流扭秤(内部结构如图乙),容器 A、B中装有不同温度的水银,以导线相连构成温差电源,AB 两端存在电压,其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针,导体中有电流通过时,磁针偏转,为保证测量的可靠性,欧姆对电流扭秤进行了多次试测,数据如下表:
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
1 40 10 顺时针 30
2 40 20 顺时针 20
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
(1)实验中欧姆是通过 磁针偏转角度 来反映电流大小的。
(2)根据欧姆的实验数据,控制 A、B中水银温度分别为 30℃和50℃,可推测磁针偏转的方向及角度为 逆时针转过20 。
(3)相同温差下,为了使小磁针偏转更明显,可采用的方法是 换用磁性更强的磁针(或减小磁针和导体之间的距离) 。(列举1点)(合理即可)
14.小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响。图甲中继电器的供电电压 ,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R 为30Ω,当线圈中的电流大于等于 50 mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响,图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)由图乙可知,当环境温度为40 ℃时,热敏电阻阻值为 70 Ω,当环境温度升高时,热敏电阻阻值将 减小 ,继电器的磁性将 增大 (后两空均填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 B 相连,指示灯的接线柱D应与接线柱 A 相连(均填“A”或“B”)。
(3)图甲中线圈下端P的磁极是 S 极(填“N”或“S”)。
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第一章电与磁归类与复习
专题一 磁场与磁现象
例1 (2023·杭州拱墅区期末)如图所示为某磁体周围磁场的部分磁感线,则下列说法正确的是( )
A.这些可能是条形磁铁周围磁场的磁感线
B.图中 A点和B点的磁场一样强
C.图中C点没有磁场
D.图中 D 点处的小磁针黑色一端为S极
练1-1 如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
练1-2 我国北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中,将指南针分为“水针”和“旱针”两类。在如图所示装置中,条形磁铁左方的水盆中悬浮的“水针”和正上方悬挂的“旱针”在静止时其N极分别指向( )
A.左、左 B.左、右 C.右、左 D.右、右
专题二 电生磁
例2 (2023·杭州拱墅区期末)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
练 2 如图所示是奥斯特实验的示意图。实验结论是:通电导线周围存在 ,支持此结论的现象是 。如果移走小磁针,该结论 (填“成立”或“不成立”)。
专题三 电动机与发电机
例3 (2023·杭州拱墅区期末)如图所示,金属棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,两个蹄形磁体的N极和S极标识都没了。当小乐拉动AB 向右移动时,发现 CD 会向左运动。以下说法错误的是( )
A.在铜、铁两种金属中,应该选用铜来制作 AB 和CD
B.此探究实验中,装置甲的工作原理是电流的磁效应
C.若AB不动,向左移动甲中的磁体,CD会向左运动
D.若调换装置乙中磁体的上下磁极,拉动AB向左移动,CD会向左运动
练3-1 有一种手摇式手电筒,主要部件由永磁体和线圈组成,摇动后使永磁体和线圈发生相对运动,便能发电,其原理与下列相对应的是( )
练3-2 如图所示的四个实验,其中说明磁场对电流有力的作用的是( )
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
专题四 电磁铁及应用
例4 如图是温度自动报警器的工作电路。在水银温度计上部插入一段金属丝,当温度到达金属丝下端所指示的温度时( )
A.铃响,灯不亮
B.铃不响,灯不亮
C.铃响,灯亮
D.铃不响,灯亮
练 4 如图是一种“闯红灯违规证据抓拍模拟器”的工作原理图,光控开关接收到红光时会自动闭合,压敏电阻受到压力时其阻值会变小。当红灯亮后,且车辆压到压敏电阻上时,电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变 (填“强”或“弱”),吸引衔铁与触电 (填“1”或“2”)接触,电控照相机工作,拍摄违规车辆。
专题五 家庭电路
例5 (2023·杭州拱墅区期末)如图所示的家庭电路中,下列说法正确的是 ( )
A.若火线上的保险丝熔断了,可以用铁丝代替
B.闭合开关S ,L 正常工作,此时用测电笔测e、f点氖管都能发光
C.用灯泡L。取代保险丝接入电路,只闭合 S ,若L 正常发光而 L 不亮,说明电路正常
D.把台灯插头插入插座后,室内电灯全部熄灭,可能是因为插头短路
练5 如图是家庭电路的一部分,M是 线(填“火”或“零”)。 闭合S ,灯不亮,用测电笔检测a、b、c、d 四点,发现这四个点都能使测电笔氖管发光,你认为该电路故障应该是 。
强化练习
1.(2023·杭州拱墅区期末)如图所示,下列有关电与磁的知识,说法正确的是( )
A.甲图所示的实验装置,若取走导体下方的小磁针,闭合开关,通电导体周围不产生磁场
B.乙图所示的实验现象,说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关
C.丙图中换向器的作用是改变线圈中的电流方向,使线圈能持续转动
D.丁图中使用测电笔时,为了安全,手不能接触笔上任何金属部位
2.对下列现象的描述合理的是( )
A.甲:小磁针靠近后会发生偏转
B.乙:闭合开关后小磁针如图保持静止
C.丙:该实验反映了电动机的工作原理
D.丁:通过调节滑动变阻器,可以让螺线管下方吸引的铁钉个数相同
3.如图为某款玻璃清洁器,由两块各含磁铁的清洁片构成。使用时,两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动,这是因为( )
A.异名磁极相互排斥
B.异名磁极相互吸引
C.同名磁极相互排斥
D.同名磁极相互吸引
4.小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性,设计了一个如图所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( )
A.减少螺线管线圈的匝数
B.抽出螺线管中的铁芯
C.滑动变阻器的滑片 P 向右移动
D.减小控制电路电源电压
5.(2023·湖州吴兴区期末)如图所示为公交车自动爆玻器,险情发生时,司机按下开关给爆玻器通电,爆玻器中的线圈转动会带动钨钢头击打车窗玻璃,使玻璃破碎,在如图所示的装置中与自动爆玻器工作原理相同的是( )
6.如下左图为汽车启动电路原理图。
(1)汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔并旋转,此处结构相当于电路元件中的 。
(2)图中的 代表电动机,它是利用 的原理制成的。
7.如上右图所示的小制作中,装置A 和装置B 中都有磁铁和可转动的线圈。当开关闭合时,装置A 的扇叶转动,有风吹向装置B,引起装置B的扇叶转动,导致灯泡发光。
(1)装置A工作时将电能转换为 能。
(2)装置B的工作原理是 。
8.小科同学要研究通电导体在磁场中受力情况,装置选择如图所示。悬挂在细金属丝上的金属棒AB 处在磁场中。探究过程如下:
(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时,AB 棒立即摆动起来,这一现象说明: 。
(2)留心的同学还会注意到,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,而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)如果两个线头像图示那样接触C、D,而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: 。
9.通电导线在磁场中受到力的作用,为了探究该力的方向与什么因素有关时,一位同学做如图a、b、c的三个实验。图中AB表示闭合电路的一部分导线,导线上的箭头表示电流的方向,F 表示导线受力的方向,S、N表示蹄形磁铁的南北极。
(1)通过实验 a 和 b 说明,通电导线在磁场中的受力方向与 方向有关。
(2)通过实验a 和c说明,通电导线在磁场中的受力方向与 方向有关。
10.(2023·杭州拱墅区期末)如图甲所示是某恒温箱的加热电路,其电路通断由控制电路控制,控制电路由电磁继电器、热敏电阻 (安装在恒温箱内)、可变电阻器. 低压电源U、开关等组成,低压电源电压恒为6 V,R 的阻值随温度变化关系如图乙所示,当通过电磁继电器线圈的电流. 时,衔铁被吸合。不计热敏电阻 产生的热量,忽略电磁继电器线圈的电阻。回答问题:
(1)热敏电阻.R 的阻值随着温度的升高而 (填“增大”或“减小”)。
(2)若使恒温箱中的最高温度为 应调节可变电阻器 的阻值是 Ω。
(3)若想降低恒温箱中的最高温度,提供一种方案: 。
11.(2023·杭州拱墅区期末)小乐听说银行卡靠近核磁共振机器会被消磁,于是她想选择某种材料制作保护卡套防止银行卡被消磁。为了完成任务,小乐设计了如图甲所示装置来探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的种类是否关。她保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入形状、面积和厚度相同,材料不同的板材,观察吸引回形针的个数,实验数据如表所示。
磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 塑料板
吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3
(1)分析数据可知,吸引回形针数量越少,说明该材料对吸引力的影响 。(填“越大”“越小”或“相同”)
(2)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性强弱的影响不明显,原因可能是 。
(3)如图乙所示,可以解释以上现象产生的原因,把卡放在磁场中的铁质壳内,外部磁场绝大部分沿铁质球壳壁“通过”,几乎不会进入球内空间,因此,内部物体不受外部磁场影响。给如图乙所示现象选择最合适的名字 。
A.“超磁现象” B.“磁屏蔽现象”
C.“消磁现象” D.“磁化现象”
12.如图所示的家庭照明电路,已知其中一只灯泡的灯头接线处存在故障,电工师傅为查明故障,将保险丝处换接成一只“220 V 40 W”的灯泡L ,当只闭合开关S、S 时,灯泡L 和L 都呈暗红色(比正常发光状态暗得多),则说明L 所在支路 ;当只闭合开关S、S 时,灯泡L 正常发光,L 不发光,由此可以确定判断L 灯头接线处 。
13.图甲是欧姆在研究电学原理时,设计的一款能测量电流大小的电流扭秤(内部结构如图乙),容器 A、B中装有不同温度的水银,以导线相连构成温差电源,AB 两端存在电压,其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针,导体中有电流通过时,磁针偏转,为保证测量的可靠性,欧姆对电流扭秤进行了多次试测,数据如下表:
组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
1 40 10 顺时针 30
2 40 20 顺时针 20
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
(1)实验中欧姆是通过 来反映电流大小的。
(2)根据欧姆的实验数据,控制 A、B中水银温度分别为 30℃和50℃,可推测磁针偏转的方向及角度为 。
(3)相同温差下,为了使小磁针偏转更明显,可采用的方法是 。(列举1点)(合理即可)
14.小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响。图甲中继电器的供电电压 ,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R 为30Ω,当线圈中的电流大于等于 50 mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响,图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)由图乙可知,当环境温度为40 ℃时,热敏电阻阻值为 Ω,当环境温度升高时,热敏电阻阻值将 ,继电器的磁性将 (后两空均填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 相连,指示灯的接线柱D应与接线柱 相连(均填“A”或“B”)。
(3)图甲中线圈下端P的磁极是 极(填“N”或“S”)。
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