第1节 家庭电路
家庭电路的组成
1.图示为部分家庭电路示意图,其中电器元件连接均错误的是 ( )
A.①② B.②④
C.②③ D.①②③
2.小青同学想在家里安装一盏照明灯,如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯,则开关应装在 (选填“1”或“2”)虚线框中。
火线和零线
3.如图是试电笔的结构图,使用试电笔验电时,下列说法正确的是 ( )
A.手可以接触试电笔的笔尖
B.手不能与试电笔笔尾金属笔卡接触
C.若氖管发光,说明此时接触的是零线
D.若氖管发光,此时有电流通过人体
4.试电笔可以用来判断火线和零线。如图所示,持笔方式正确的是 (选填“甲”或“乙”);为了防止触电,控制用电器的开关应连接在 (选填“零线”或“火线”)和用电器之间。
甲 乙
三线插头和漏电保护器
5.(1)家庭电路中,洗衣机工作时,金属外壳要接 。
(2)如图甲所示是小明家书房的一个两孔插座,他用试电笔测试插座的A孔,氖管发光,当把乙图的台灯接入电路时,将插头的 (选填“C”或“D”)插脚插入A孔更安全。如果站在地上的人不小心接触了 (选填“C”或“D”),电流经过人体流入大地, (填“漏电保护器”或“空气开关”)会迅速切断电流,可以对人身起到保护作用。
甲 乙
6.(2024宝鸡二模)将图中各元件正确接入电路,其中开关只控制电灯,三孔插座带保险盒。
1.如图是某同学家的家庭电路的部分电路图,下列说法中正确的是 ( )
A.零线和地线之间电压是220 V
B.丁灯的安装及开关的连接是正确的
C.两孔插座和三孔插座的连接都是正确的
D.用试电笔正确接触M和N点时,试电笔的氖管均不发光
2.如图所示是试电笔的结构及使用方法,下列说法正确的是 ( )
甲 乙 丙
A.试电笔中的电阻器是低阻值电阻
B.当氖管发光时有微弱电流通过人体
C.在两种使用试电笔的方法中,乙是正确的,丙是错误的
D.试电笔可以辨别火线和零线,还可以检验物体是否带电
3.如图所示的家庭电路中,闭合开关后发现灯泡不亮。用试电笔检测A点发光,B点也发光;用试电笔检测插座的两个孔,发现氖管左右两孔发光。发生这一现象的原因可能是 ( )
A.灯泡短路
B.灯泡灯丝断了
C.进户零线断路
D.进户火线断路
4.如图是安装了漏电保护器的家庭电路。当漏电保护器检测到通过图中A、 (选填“B”或“C”)两处的电流不相等时,会迅速切断电路,从而起到保护作用。若人体电阻为5 kΩ,人体不小心接触到裸露的火线导致触电,此时通过人体的电流为 mA。
家庭电路与漏电保护器
5.如图是家用电热水壶的插头和对应的插座,插头的插脚①较长,目的是将插头插入插座时,可确保电热水壶的金属外壳先接触 (选填“火线”“零线”或“地线”),避免发生触电事故。插座中的②应该接 (选填“火线”“零线”或“地线”)。
6.电工用如图方法检验家庭电路是否有短路情况,先在进户线的干路上串联一个标有“220 V 40 W”字样的白炽灯L1,然后断开房间的所有开关,ab间加220 V电压,发现L1正常发光,说明家庭电路 (选填“有”或“没有”)短路情况,若此时用试电笔接触A点,氖管 (选填“会”或“不会”)发光。
7.(科学态度与责任)把图中吊扇按安全用电原则接入电路,要求:调速开关控制吊扇的转速,当调速开关滑片顺时针转动时,吊扇风速变快。
【详解答案】
课堂达标
1.D 2.2 3.D 4.乙 火线
5.(1)地线 (2)D D 漏电保护器
解析:(1)家庭电路中,洗衣机工作时,金属外壳要接地线,这样可以防止金属外壳带电时触电事故的发生。(2)图甲所示是小明家书房的一个两孔插座,他用试电笔测试插座的A孔,氖管发光,则A孔与火线相连通。当把乙图的台灯接入电路时,因D插脚与开关相连,C插脚与灯泡相连,将插头的D插脚插入A孔更安全。如果站在地上的人不小心接触了D,D与火线相连,电流经过人体流入大地,这时通过火线和零线的电流不相等,漏电保护器会迅速切断电路,对人身起到保护作用。
6.如图所示:
解析:火线首先经过开关,然后接灯泡顶端的螺旋点,零线直接进入螺旋套;三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,将保险盒接在火线和插座之间。
课后提升
1.B 解析:A.零线和地线之间电压是0 V,故A错误;B.开关控制灯泡时,开关要接在灯泡和火线之间,故丁图的接法是正确的,故B正确;C.两孔插座应按照左零右火的接法连接,故C错误;D.据图可知,M点处于火线上,用试电笔正确接触M点时,氖管会发光;N点处于零线上,用试电笔接触N点时,氖管不发光,故D错误。
2.B 解析:A.试电笔中的电阻器是高阻值电阻,故A错误;B.当氖管发光时有微弱电流通过人体,故B正确;C.在两种使用试电笔的方法中,乙是错误的,手没有接触笔尾金属体,丙是正确的,故C错误;D.试电笔可以辨别火线和零线,不可以检验物体是否带电,故D错误。
3.C 解析:用试电笔检测灯泡的左右两点,发现A点发光,B点也发光,闭合开关后灯泡不亮,说明有断路故障;用试电笔检测插座的两个孔,发现氖管左右两孔均发光,则可能是进户零线断路,故C正确,ABD错误。
4.B 44 解析:当漏电保护器检测到通过图中A、B两处的电流不相等时,说明存在漏电现象,会迅速切断电路,从而起到保护作用。家庭电路的电压U=220 V,人体电阻R=5 kΩ=5 000 Ω,因此通过人体的电流:I===0.044 A=44 mA。
5.地线 零线 解析:题图是家用电热水壶的插头和对应的插座,插头的插脚①较长,目的是将插头插入插座时,可确保电热水壶的金属外壳先接触地线,避免发生触电事故。根据“左零右火上接地”,插座中的②应该接零线。
6.有 不会 解析:在进户线的干路上串联一个标有“220 V 40 W”字样的白炽灯L1,然后断开房间里的所有开关,ab间加220 V电压,由于所有开关都断开,即正常情况下,火线和零线是不接触的,但若此时发现L1正常发光,说明家庭电路有短路的地方;由图可知,接入L1后其正常发光,L1左侧接火线,其右侧接零线,所以若此时用试电笔接触A点,氖管不会发光。
7.如图所示:
解析:调速开关能控制吊扇的转速,则调速开关应与吊扇串联,根据安全用电原则,调速开关应接在火线上;调速开关滑片顺时针转动时,吊扇风速加快,说明调速开关接入电路的电阻值变小,则应将中间和左侧接线柱接入电路;为保证用电的安全,吊扇的金属外壳应接地。第2节 家庭电路中电流过大的原因
电流过大的原因
1.夏天的傍晚,小明家的空气开关经常“跳闸”(空气开关自动断开),原因可能是 ( )
A.用电器使用时间过长
B.有的灯泡灯丝断了
C.有的用电器与线路接触不良
D.同时使用了大功率的家用电器
2.爸爸在看电视,小明在上网查资料,妈妈插上电热水壶插头准备烧水,她一闭合电热水壶开关,上述用电器均停止工作,并发现干路保险丝熔断了。请你分析,发生这一现象的原因可能是 ( )
A.家中用电器总功率过大
B.电热水壶内某处短路
C.电热水壶开关短路
D.电热水壶某处断路
3.小华在家开着空调看电视,妈妈打开电饭锅做饭时,家里的空气开关跳闸了。跳闸的原因可能是 。根据小华家空气开关上的铭牌(如表所示),电路允许使用的用电器总功率最大为 W。请写出一条安全用电的注意事项: 。
最大工作电流:10 A
漏电电流:≤30 mA
额定电压:220 V
动作时间:≤0.1 s
保险丝和熔断器
4.如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是 ( )
A.闭合开关S,灯不亮,说明没电,可以直接维修
B.电路正常时,正确使用试电笔测A点,氖管会发光
C.如果电路中保险丝烧断,可以用铜丝临时替换
D.安全起见,最好将零线也装上保险丝
5.为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁,很多用电器都装有如图1所示的“保险管”,如图2是两个熔断电流为“10 A”和“20 A”的某种型号“保险管”的截面图(熔丝的材料相同),那么 图保险管的熔断电流为“10 A”,你的理由是它的熔丝电阻 (选填“大”或“小”)。
甲 乙
图1 图2
1.小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了,经过检查发现保险丝没有被烧断,用试电笔测试各处电路时,氖管都发光。他对故障做了下列四种判断,其中正确的是 ( )
A.灯泡全部短路
B.进户线中的零线断路
C.进户线中的火线断路
D.室内线路发生了短路
2.现需在插座上连入一大功率用电器,并单独配置一根保险丝,下面正确的图是 ( )
A B C D
3.某家庭电路的部分电路如图所示,其中甲、乙两处分别装用电器和开关,对此电路下列说法正确的是 ( )
A.保险丝在零线还是火线上都可以
B.甲处应装用电器,乙处应装开关
C.当用电器功率增大时,可能导致保险丝熔断
D.用电器工作时零线中没有电流
4.某家庭电路的部分情况如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.电能表的读数是368.2 J
B.保险盒中的保险丝电阻较小、熔点较高
C.若用空气开关代替保险丝,当空气开关自动断开时,一定是电路发生短路现象
D.电能表的转盘转得快,说明电流做功快,电路总功率大
5.如图所示,甲地的电站以恒定电压U给乙地的A、B两盏灯供电,输电线路的电阻不能忽略。下列说法正确的是 ( )
A.保险丝改接到零线上更安全
B.同时工作的灯泡数量越多,灯丝两端的电压会越高
C.开关都闭合,当A灯短路时,会烧坏保险丝和B灯
D.同时工作的灯泡数量越多,输电线的发热功率越大
6.家用漏电保护器工作原理:漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内,未画出),当通过火线(相当于电源正极)与零线(相当于电源负极)的电流不相等时,表明漏电,便会切断电源,起到保护作用。当实验电路闭合开关S时,就能测试漏电保护。请据此工作原理,判断下列电路的连接符合要求的是 ( )
A B C D
7.(科学思维)假期,小明和弟弟一起做家务,小明将电饭煲、电炖锅接入家庭电路,两用电器正常工作;弟弟将电磁炉的插头插入插座,发现家中用电器全部停止工作,检查电路发现家中的保险丝烧断了。小明和弟弟针对保险丝烧断提出了不同的见解。请你任选其中一个人的观点,用所学物理知识解释保险丝烧断的原因:
(一)选择小明的观点:发生短路是引起保险丝烧断的主要原因;
(二)选择弟弟的观点:用电器总功率过大是引起保险丝烧断的主要原因。
【详解答案】
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1.D
2.B 解析:A.电热水壶的功率不大,因此家庭电路中增加一个电热水壶不应该使用电器总功率过大,故A不合题意;B.电热水壶内某处短路,会使电路中电流过大,熔断保险丝,故B符合题意;C.电热水壶开关短路,断开开关无法切断电流,用电器仍然工作,故C不合题意;D.电热水壶某处断路,电路中的电流会更小,不会影响其他用电器工作,不会使保险丝熔断,故D不合题意。
3.发生了短路或用电器总功率过大 2 200 不要同时使用大功率用电器(合理即可)
4.B 解析:A.闭合开关S,灯不亮,说明没有电流通过灯泡,若故障是零线断路,此时灯泡与火线相连,灯泡带电,直接维修时,容易发生触电事故,故A错误;B.电路正常时,正确使用试电笔测A点,A点与火线相连,氖管会发光,故B正确;C.保险丝熔断后,不能用铜丝来代替,因为铜丝的电阻率小、熔点高,用铜丝代替保险丝,不能在电流过大时自动切断电路,故C错误;D.将零线也装上保险丝,当零线上的保险丝熔断时,电路中的用电器与火线相连,这样是不安全的,故D错误。
5.乙 大
课后提升
1.B 解析:电灯突然全部熄灭,检查保险丝发现并未烧断,说明电路中的电流不会很大,因此电路不可能发生短路现象,也不可能几盏电灯全部都熄灭。如果用试电笔测试各处电路时,氖管都发光,说明该电路进户火线不可能断路。由此可以判断是进户零线断路,使得几盏电灯所在电路没有形成闭合回路,电路中没有电流而出现几盏电灯全部熄灭的现象。故ACD错误,B正确。
2.A 解析:在家庭电路中,为了安全,保险丝要与火线相连,保险丝熔断后,插座不带电。AB.保险丝要与火线相连,故A正确、B错误;C.题目要求单独配置一根保险丝,故C错误;D.保险丝接在火线上,保险丝熔断后,整个电路都没有电,不符合题目的要求,故D错误。
3.C 解析:A.保险丝应该接到火线上,接到零线上会使保险丝熔断后用电器仍带电,造成触电事故,故A错误;B.家庭电路中,开关应该接在用电器与火线之间,所以甲处应接开关,乙处应接用电器,故B错误;C.当用电器功率增大时,干路电流增大,可能导致保险丝熔断,故C正确;D.用电器工作时,火线、用电器和零线构成了通路,所以零线中有电流,故D错误。
4.D 解析:A.电能表读数是368.2 kW·h,故A错误;B.保险盒中的保险丝电阻较大、熔点较低,故B错误;C.若用空气开关代替保险丝,当空气开关自动断开时,可能是电路发生短路现象,也可能是用电器的总功率过大,故C错误;D.电能表的转盘转得快,相同时间内消耗的电能多,说明电流做功快,电路总功率大,故D正确。
5.D 解析:A.为了安全,保险丝应该接到火线上,保险丝熔断时,整个电路与火线之间是断开的,故A错误;BD.家庭电路中的灯泡是并联的,同时工作的灯泡数量越多,则并联部分的电阻越小,输电线路的电阻不能忽略,根据串联电路的分压规律可知,并联部分分担的电压变小,即灯丝两端的电压变小;同时工作的灯泡数量越多,总功率越大,根据P=UI可知,干路中的电流变大,输电线的电阻不变,根据P=I2R可知,输电线的发热功率变大,故D正确、B错误;C.开关都闭合,当A灯短路时,B灯会被短路,没有电流经过B,B不会烧坏,由于干路中的电流过大,会烧坏保险丝,故C错误。
6.C 解析:A.闭合开关时,通过虚线框内火线的电流仍然等于通过零线的电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路,故A错误;BD.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,故BD错误;C.闭合开关时,通过虚线框内火线的电流与通过电阻R的电流之和等于通过虚线框内零线的电流,故通过虚线框内零线的电流大于通过该装置火线的电流,可以模拟漏电情形,故C正确。
7.解:小明:只将电磁炉的插头插入插座,若电磁炉短路,则电源短路,会引起电路中的电流过大,保险丝烧断。
弟弟:电饭煲、电炖锅属于大功率用电器,电磁炉也是大功率用电器,将电磁炉的插头插入插座,会引起电路的总功率过大,电路中的电流过大,保险丝烧断。第3节 安全用电
电压越高越危险
1.(2024柳州二模)人体是导体。通常情况下,人体的电阻约为104~105 Ω,在皮肤潮湿时,人体的电阻会变 。用手直接接触1.5 V的干电池不会对人体造成伤害,但接触到电压为 V的家庭电路就有发生触电的危险。
常见的触电事故
2.小雨触摸自己家的电冰箱门时,手被“麻”了一下。对于造成小雨手“麻”的原因有四种猜想,你认为合理的是 ( )
A.线路中火线断路
B.电冰箱金属外壳接触到绝缘层破损的火线
C.线路中零线断路
D.电冰箱的金属外壳接了地线
3.如图是两种触电的类型示意图,下列说法正确的是 ( )
(a) (b)
A.(a)是高压触电,(b)是低压触电
B.(a)是低压触电,(b)是高压触电
C.(a)(b)都是高压触电
D.(a)(b)都是低压触电
4.如图所示,A、B两只小鸟落在裸露的电线上,闭合开关S时,会触电的是 小鸟,不会触电的是 小鸟。(均选填“A”或“B”)
安全用电原则
5.(2024青岛市南区开学)下列做法不符合安全用电原则的是 ( )
A.发生触电事故时,要立即切断电源
B.空气开关跳闸后,应立即闭合
C.不接触低压带电体,不靠近高压带电体
D.即使导线外面有绝缘皮,也不可以在上面晾衣服
6.下列关于安全用电的说法正确的是 ( )
A.不接触带电体就不会发生触电事故
B.人体安全电压不高于220 V
C.用试电笔接触火线使氖管发光时,没有电流通过人体
D.洗衣机用三脚插头使金属外壳接地确保用电安全
注意防雷
7.为了防止雷电对一些高大建筑物造成损坏,要在这些建筑物上安装 。高压输电铁塔最上面的两条导线也是用来 的;我国古代建筑上的龙角形铁制装饰物据说也有 的作用。
1.关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是 ( )
A.空气开关跳闸一定是出现了短路 B.靠近但不接触高压输电线一定是安全的
C.用电器失火时,要立即切断电源 D.开关接在电灯和零线之间
2.下列做法中,不符合安全用电原则的是 ( )
A.在同一个电源插座上安插空调、电炉子、吸尘器等大功率用电器
B.当出现插座发热冒烟、插座碰水等情况,要及时地切断电源
C.手脚潮湿时不触碰电源与插座
D.定期对家庭用电电路进行安全检查,及时更换老化线路
3.如图所示是电动车在室内充电时易引发火灾的宣传警示图,以此警示大家要注意安全用电。下列做法符合安全用电原则的是 ( )
A.充电时若电动车或电线着火,应迅速泼水浇灭火焰
B.发生电火灾时应该立即切断电源
C.如充电时空气开关跳闸,可合上空气开关继续充电
D.电动车若暂时不使用可一直连接电源进行充电
4.如图所示,表演者先将一灯泡接到电压为220 V的两导线头M、N之间,灯泡正常发光。随后将灯泡取下,站到干燥的木凳上后,左、右手分别抓住M、N两导线头。观众用试电笔分别测试M、N及人的皮肤,发现试电笔的氖管都发光,而表演者却谈笑自如,其真相是 ( )
A.此人有特异功能,确实不怕电
B.他双手戴着绝缘手套
C.在人、灯泡替换之时,有人将零线断开了
D.在人、灯泡替换之时,有人将火线断开了
5.如图所示情景中,不会发生触电事故的是图 ,发生触电事故时漏电保护器不会跳闸的是图 。(均选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
甲 乙 丙 丁
6.小明家买了一台标有“220 V 1 200 W”字样的热水器,由于安装的位置离固定插座太远,他到商店买了标有“220 V 5 A”字样的插座、标有“220 V 10 A”字样的插头以及导线,组装了一个多孔移动插座(如图所示)。请你从安全用电的角度指出这个移动插座应该改进的两个地方:
① ;
② 。
7.(科学态度与责任)如图甲所示是小伟重新买的一个带开关和指示灯的插线板。
甲 乙
(1)如果将电冰箱通过该插线板接入家庭电路,存在的安全隐患是 ;插线板的指示灯与接在该插线板上的用电器之间是 (选填“串”或“并”)联的。
(2)图乙中,为了防止电路中电流过大而发生危险,应该在 (选填“火”“零”或“地”)线上安装保险丝。
(3)为了防止触电事故的发生,我们必须懂得并遵守的安全用电的原则是不接触 ,不靠近 。
(4)请将符合安全用电标准的带指示灯的插线板正确接入图乙中的家庭电路中。
【详解答案】
课堂达标
1.小 220
2.B
3.B 解析:(a)图人体一手接触火线、一手接触零线,属于低压触电的双线触电;(b)图属于高压触电的高压电弧触电,故B正确。
4.B A 解析:B小鸟的两脚分别接触了电灯的两端,相当于与电灯并联,两端有一定的电压,有电流流过小鸟身上,小鸟会触电;A小鸟的两脚在同一根电线上,两脚之间没有电压,没有电流流过,不会触电。
5.B 6.D
7.避雷针 防雷 防雷
课后提升
1.C 2.A 3.B
4.C 解析:用试电笔接触表演者,氖管发光,说明此时表演者身体带电,则他与火线相连,而他没有触电,是因为没有电流从他身上流过,也就是把零线断开了,所以选项C解释正确。
5.乙 甲 解析:人体触电,原因是有电流流过,形成通路。人体为导体,一边与火线相接,另一边与零线相接或与大地相接,都会形成通路,图甲中有电流流过人体,会触电;图乙中没有电流流过人体,不会触电;图丙中有电流流过人体,会触电;图丁中有电流流过人体,会触电。图甲中火线和零线上的电流相同,所以漏电保护器不会跳闸;图丙、图丁中火线和零线上的电流不相同,所以漏电保护器会跳闸。
6.①插座:允许通过的电流小于热水器正常工作时的电流 ②插头:两脚插头无法接地线
解析:①根据P=UI可知,热水器的额定电流I==≈5.5 A,而移动插座的额定电流为5 A,即热水器的额定电流大于移动插座的额定电流,会造成用电事故;②热水器有金属外壳,应使用三脚插头接地线。
7.(1)电冰箱的金属外壳不能接地,可能造成触电危险 并
(2)火
(3)低压带电体 高压带电体
(4)如图所示:
解析:(1)如果将电冰箱通过该插线板接入家庭电路,电冰箱的金属外壳不能接地,可能造成触电危险;由生活经验可知,插线板的指示灯与插线板上所接用电器在工作时互不影响,所以插线板的指示灯与插线板上所接的用电器之间是并联的。(2)从安全用电的角度分析,若电路中有保险丝,则要将保险丝接到火线上。(3)为了防止触电事故的发生,我们必须懂得并遵守的安全用电的原则是不接触低压带电体,不靠近高压带电体。(4)指示灯和插座之间是并联的,开关同时控制指示灯和插座,接线时要注意:①开关接在指示灯、插座和火线之间使用更安全;②发光二极管长脚为正极,接火线,短脚为负极,接零线;③三孔插座的接线是左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。第1节 磁现象 磁场
磁现象
1.当悬挂的A、B、C三个钢棒互相靠近时,出现的现象如图所示,则 ( )
A.A、B棒有磁性,C棒没有磁性
B.A棒没有磁性,B、C棒有磁性
C.A棒可能有磁性也可能没有磁性,B、C棒有磁性
D.A、C棒有磁性,B棒可能有磁性也可能没有磁性
2.某同学在实验时不慎使一条形磁体从中间断裂,如图所示,则断裂后的两截磁体各有 个磁极,若将这两个断面相互靠近,它们将相互 (选填“排斥”或“吸引”)。
磁场、磁感线
3.某同学研究磁体周围的磁场情况,将一根条形磁体放在水平桌面上,在它上面放一块有机玻璃,玻璃上均匀撒一层铁屑,轻轻敲打玻璃,可以看到铁屑的分布情况如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.图中所示的实验研究的是两个异名磁极之间的磁场分布
B.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断磁体周围各点的磁场方向
C.磁极周围的磁场是均匀分布的
D.磁极周围的磁场是真实存在的
4.如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线。下列说法正确的是 ( )
A.由P到Q磁场越来越强 B.a点的磁场比b点的磁场强
C.a点与b点的磁性强弱相同 D.a点与b点的磁场方向相同
5.请根据小磁针的指向标出c、d的磁极。
地磁场
6.关于地磁场,下列说法正确的是 ( )
A.地球本身是一个巨大的磁体,周围存在磁感线
B.地磁场的磁感线从S极出发,回到N极
C.地磁场的磁极与地理两级稍微有点偏离,最早发现这一现象的人是宋代学者沈括
D.位于地球表面的能在水平面内自由转动的小磁针静止时,其N极指向地磁北极
7.如图所示,赵老师在教室内用一根细线将一个磁极未知的条形磁铁悬挂在空中,静止后它的A端总是指向北方,则A端是该条形磁铁的 (选填“N”或“S”)极。该条形磁铁静止时能指南北是由于它受到 的作用。
1.下列说法正确的是 ( )
A.磁场是由磁感线组成的
B.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线,还可通过实验来模拟
C.利用撒在磁体周围的铁屑不能判断该磁体周围各点的磁场方向
D.磁体在两条磁感线的中间时,不受磁场力的作用
2.如图所示,两根完全相同的铁块A和B,如图甲所示放置时,B被吸住掉不下来,如图乙所示放置时,A不能被吸住而掉下来,此现象说明 ( )
甲 乙
A.A、B都是磁体
B.A、B都不是磁体
C.A是磁体,B不是磁体
D.A不是磁体,B是磁体
3.(跨学科)如图所示,小纸船漂浮在静止的水面上,纸船上放着一个条形磁体。开始时用手扶着小船让船头A指向东。若松开手,待小船静止时,船头将指向 ( )
A.东 B.南
C.西 D.北
4.如图所示,放在水平地面上的磁体上方有一块挂在弹簧测力计上的小磁体(下部为N极)。小辉提着弹簧测力计沿图示水平路线从A缓慢移到B,下图中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是 ( )
A B C D
5.如图所示是一款新型的磁吸式数据线,线体和充电头吸附的原理是 (选填“同”或“异”)名磁极相互吸引;指南针的工作原理与此相同,当指南针静止时受地磁场作用,其N极指向地理的
(选填“南”或“北”)极附近。
6.如图所示,将一软铁棒夹在铁架台上,它并不能吸引台上的大头钉,说明软铁棒 (选填“有”或“没有”)磁性。把一条形磁体按如图所示靠近软铁棒的A端,可观察到其B端能吸引大头针,这一现象叫做 ,B端应是 极。
7.如图所示是某种磁悬浮列车的示意图,轨道线圈上端是S极,要使列车悬浮起来,车身线圈上端应是 极,列车是靠 (选填“同名”或“异名”)磁极相互吸引而悬浮起来。
8.(科学思维)如图是放在磁体周围小磁针静止时的示意图,请在图中标出磁感线的方向,并标出磁体的N、S极。
【详解答案】
课堂达标
1.C 解析:由图可知,B、C棒之间存在斥力,则B、C棒一定都有磁性;A、B棒之间相互吸引,则A可能有磁性也可能无磁性,故C正确。
2.2 吸引
3.D 4.A
5.如图所示:
6.C
7.N 地磁场
课后提升
1.C 解析:AB.磁体周围存在磁场,磁极间的相互作用,就是通过磁场发生的,磁场是磁体周围存在的一种特殊的物质,它是看不见的,但它是真实的、客观存在的,磁感线是为了形象直观地描述磁场而画出来的,不是真实存在的,故AB错误;C.利用铁屑可以检验磁体周围磁场的分布情况,但判断不出磁场的方向,原因是看不到铁屑的N、S极,故C正确;D.磁体周围存在磁场,磁感线是为了描述磁场假想出来的,放入磁场中的磁体一定受磁场力的作用,故D错误。
2.D 解析:磁体上磁性最强的部分叫磁极,位于磁体的两端,磁性最弱的部分在磁体的中间,这个位置几乎没有磁性;用B的一端靠近A的中间部分时,B被吸起,由此可以确定铁块B有磁性,不能确定A有无磁性。若A有磁性,当用A的一端即磁性最强的部位去靠近B的中间部分时,应该吸引B,而实际上没有吸引,说明了铁块A没有磁性。故D正确。
3.B 解析:由图可知,条形磁体的S极指向船头,因地磁场沿南北方向,地球南极处为地磁场的N极,地球北极处为地磁场的S极,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故船头A慢慢转向指南。
4.C 解析: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,故当挂着的小磁体从A向B移动时,相互吸引力逐渐减小,而过了磁体中点后,相互排斥力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A到B是逐渐变小的。故C图象正确。
5.异 北 解析:线体和充电头吸附的原理是异名磁极相互吸引;指南针的工作原理也是异名磁极相互吸引,由于地磁南极在地理北极附近,故当指南针静止时受地磁场作用N极指向地理的北极附近。
6.没有 磁化 S
7.S 异名 解析:由图可知,轨道线圈上端是S极,下端是N极,要使列车悬浮起来,应使靠近的两个磁极相互吸引,根据异名磁极相互吸引可知,车身线圈上端应是S极。
8.如图所示:
解析:由图中小磁针静止时N极向上可知,小磁针所在点的磁场方向向上,靠近小磁针的两条磁感线的方向也是向上的,由磁体周围的磁感线是从N极出发,回到S极可知,靠近小磁针N极的两个磁极都是S极,进而判断出上面两条磁感线的方向是向下的。第2节 电生磁
电流的磁效应
1.一根长直铜导线在靠近一个原来静止的小磁针的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.小磁针不动,导线不可能有电流通过
B.小磁针发生转动,导线一定有电流通过
C.小磁针发生转动,导线不一定有电流通过
D.调换电源正负极,小磁针偏转方向不变
2.如图所示,该实验说明了通电导线周围存在着 ,最早发现该现象的科学家是 。断开电源,小磁针的N极将指向地磁场的 (选填“南”或“北”)极。
通电螺线管的外部磁场
3.小航做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验。
(1)在有螺线管的硬纸板上均匀地撒上铁屑,给螺线管接上电源通电后,观察到只有少量铁屑发生移动;若想使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列,应进行的操作是 。
(2)观察铁屑的排列形状如图所示,说明通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似。在实验中 (选填“可以”或“不可以”)用铜屑代替铁屑显示磁场分布。
(3)对调螺线管所接电源的正负极,闭合开关,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关。
【拓展】为增强通电螺线管的磁场,实验时可采取的有效措施有 (写出一种方法即可)。
安培定则
4.小磁针静止时的指向如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
5.丹麦科学家 首次通过实验发现电流周围存在着磁场。现有一小磁针在通电螺线管附近处于静止状态,如图所示,由此可判断通电螺线管所接电源的D端是电源 极。
6.闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,请在括号内标出电源的极性(“+”或“-”),并标出磁感线的方向。
1.如图所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线。当直导线中通入如图所示的电流时,小磁针发生偏转。下列说法正确的是 ( )
A.首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是焦耳
B.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
C.只改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向与如图所示方向相同
D.只改变直导线中的电流大小,小磁针偏转方向与如图所示方向相反
2.通电螺线管磁感线的分布如图所示,则 ( )
A.通电螺线管的右侧为N极 B.小磁针的左侧为S极
C.电源的左侧为负极 D.以上判断都不对
3.根据磁感线的方向和小磁针静止时的指向,下列图中错误的是 ( )
A B C D
4.如图所示,当通电螺线管周围的小磁针静止时,小磁针N极指向正确的是 ( )
A.a、c、d B.a、b、c
C.a、c D.b、c、d
5.闭合如图所示电路的开关,小磁针静止时的指向如图,则 ( )
A.通电螺线管的左端为N极 B.电源的左端为正极
C.电流表的左端为“+”接线柱 D.R的滑片不能置于最右端
6.如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端是 (选填“N”或“S”)极,此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态,条形磁体受到向 (选填“左”或“右”)的摩擦力;若将滑动变阻器滑片向下滑动,条形磁体受到的摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
7.(科学思维)如图所示,一个空心小铁球漂浮在盛有水的玻璃杯中,玻璃杯置于通电螺线管的上方,闭合开关,完成下列问题:
(1)画出空心小铁球的受力分析。
(2)A端为通电螺线管的 极。
(3)向左移动滑片,空心小铁球受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【详解答案】
课堂达标
1.B 解析:A.若通电导体周围磁场磁性太弱,小磁针不会有明显偏转,故小磁针不动,导线也可能有电流通过,A错误。B.只要小磁针发生转动,则说明一定有磁场存在,故导线中一定有电流通过,B正确。C.只要小磁针发生转动,则说明导线中一定有电流通过,C错误。D.调换电源正负极会改变电流方向,小磁针偏转方向改变,D错误。
2.磁场 奥斯特 南
3.(1)轻敲硬纸板
(2)条形 不可以
(3)方向
【拓展】增大电流(合理即可)
解析:(1)轻敲硬纸板,使得铁屑与接触面分离,减小摩擦,从而使铁屑在磁场力的作用下有规律地排列。(2)通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。在实验中不可以用铜屑代替铁屑显示磁场分布,原因是铜不能被磁化。(3)对调螺线管所接电源的正负极,闭合开关,周围小磁针的指向也随之对调,其他条件不变,只改变了电流方向,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的方向有关。【拓展】为增强通电螺线管的磁场,实验时可采取的有效措施有增大电流等。
4.C
5.奥斯特 负
6.如图所示:
课后提升
1.B 解析:A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特,故A错误;B.小磁针偏转,能说明通电导线周围存在磁场,故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场,故B正确;C.磁场方向与电流方向有关,改变直导线中的电流方向,小磁针N极的指向改变,则小磁针的偏转方向与如图所示方向相反,故C错误;D.磁场方向与电流方向有关,与电流的大小无关,改变直导线中电流的大小,小磁针的偏转方向不会改变,故D错误。
2.B 解析:根据磁体外部的磁感线从N极出发回到S极可知,通电螺线管左侧为N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针左侧为S极,右侧为N极;根据安培定则可知,电流由左侧流入螺线管,故电源的左侧为正极。故B正确,ACD错误。
3.C 解析:A.磁体外部的磁感线从N极出发回到S极,故A正确;B.两个磁极都是S极,故磁感线的方向都是指向S极,故B正确;C.由安培定则可知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极,再由磁极间的相互作用规律可知,小磁针静止时,左端应为N极,故C错误;D.由安培定则可知,通电螺线管的上端为N极,下端为S极,则小磁针静止时的N、S极位置正确,故D正确。
4.D 解析:根据电源的正负极可知,电流从通电螺线管的右侧流入,左侧流出,根据电流方向,利用安培定则可知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极。因为磁体外部的磁感线从N极出发,回到S极,根据磁场中任一点小磁针N极和该点的磁感线方向一致,所以a点小磁针的N极指向右端;b点小磁针的N极指向左端;c点小磁针的N极指向左端;d点小磁针的N极指向右端。故ABC错误,D正确。
5.C 解析:AB.已知小磁针静止时N极指向左,根据磁极间的相互作用可知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极,根据安培定则可知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,所以电源左端为负极,右端为正极,故AB错误;C.电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,所以电流表的左端为“+”接线柱,故C正确;D.R的滑片置于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小,不会对电路安全有影响,故D错误。
6.S 左 变小 解析:闭合开关,根据安培定则可知,通电螺线管的右端是S极;因同名磁极相互排斥,则通电螺线管对条形磁体有向右的排斥力作用,条形磁体有向右运动的趋势,所以条形磁体受到向左的静摩擦力作用;若将滑动变阻器滑片向下滑动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,通电螺线管的磁性变弱,条形磁体受到的排斥力变小,因为条形磁体始终静止,处于平衡状态,其受到的排斥力和摩擦力是一对平衡力,故条形磁体受到的摩擦力将变小。
7.(1)如图所示:
(2)S (3)变大
解析:(1)闭合开关,通电螺线管有磁性,对空心小铁球有竖直向下的吸引力F磁,同时小铁球还受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮,三力的作用点都在小铁球的球心。(2)由图可知,电流从螺线管的上端流入,下端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的B端是N极,A端是S极。
(3)由图可知,当滑片P向左滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电源电压一定,电路中的电阻变小,电路电流变大,所以通电螺线管磁性增强,通电螺线管对小铁球的吸引力增大,小球静止在水面上,竖直向下的重力和磁力与竖直向上的浮力平衡,重力与磁力之和等于浮力,重力不变,磁力变大,则浮力将变大。第3节 电磁铁 电磁继电器
电磁铁
1.有关电磁铁,下列说法中正确的是 ( )
A.电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
B.电磁铁中的磁体可以使用永磁铁
C.对调电磁铁中电源的正负极,电磁铁的磁场方向不变
D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的
2.酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封装置,为了方便操作,小明设计了用一个杠杆和电磁铁组合系统来升降的密封罩,如图所示,电磁铁的工作原理是 ;装置通电后,电磁铁的上端为 (选填“N”或“S”)极。
电磁铁的磁性
3.为了探究“电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关”,某同学做了以下几次实验,实验现象如图所示。根据图示现象回答下列问题:
甲 乙 丙
(1)通过观察图甲中A与B两个电磁铁,当通过线圈的电流相同、有无铁芯相同时,电磁铁线圈的匝数越多,它的磁性就越 。
(2)观察图甲中B与C两个电磁铁,当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时, (选填“有”或“无”)铁芯的电磁铁的磁性强。
(3)通过观察图乙与图丙,当线圈的匝数相同、有无铁芯相同时,电磁铁的电流越 ,它的磁性就越强。
电磁继电器
4.(2024深圳龙华区期中)在图中的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,工作电路的情况是 ( )
控制电路 工作电路
A.灯不亮,电铃响 B.灯不亮,电铃不响
C.灯亮,电铃不响 D.灯亮,电铃响
5.某些商场里的自动扶梯在无人和有人乘坐时的运行速度不同,从而节约电能。小明根据所学的知识,画出如图所示的电路(R是一个压敏电阻)。小明分析:电磁铁上端为 极,当人站在电梯上,压敏电阻的阻值减小,电磁铁磁性强弱发生变化,衔铁与触点 (选填“1”或“2”)接触。
1.医生给心脏疾病患者做手术时,往往用“人工心脏泵”来代替心脏,以推动血液循环。人工心脏泵中装有电磁铁,电磁铁工作时的原理是 ( )
A.磁体周围存在磁场 B.电流的磁效应
C.磁极间的相互作用 D.以上答案都不正确
2.如图所示,A是悬挂在弹簧下的铁块,B是螺线管的铁芯,S是转换开关(S接1时连入电路的线圈匝数多,S接2时连入电路的线圈匝数少),P是滑动变阻器的滑片,要使弹簧的长度变长,可采取的办法是 ( )
A.滑片P的位置不变,S由1改接到2
B.S接1,将滑片P向左滑
C.S接1,滑片P位置不变,将铁芯B抽出
D.S接1,将滑片P向右滑
3.如图是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃响起发出报警信号。下列说法正确的是 ( )
A.温度计中的水银是绝缘体
B.电铃响时,电磁铁左端是N极
C.温度降低到78 ℃以下,电铃响起发出报警信号
D.电铃响时,将滑片P向左移动,电磁铁磁性增强
4.(2024四平伊通一模)如图所示是小明同学自制的简易电磁锁的原理图。闭合开关S,滑片P向左移动,使静止在水平桌面的条形磁体滑动,打开门锁。通电后电磁铁的a端为 极,滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性 。
5.(科学探究)为了探究“电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关”,小红同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干匝,制成简单的电磁铁,图中甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
甲 乙 丙 丁 戊
(1)可通过观察 来判断电磁铁磁性的强弱。实验中发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化后,同名磁极互相 。
(2)比较甲、乙两图可知:电磁铁通电时有磁性,断电时 (选填“有”或“没有”)磁性。
(3)利用图丁可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,将两电磁铁串联的目的是 。
(4)利用上述结论分析图戊,下列措施中能使电磁铁磁性增强的是 。
A.滑片P向右移动,其他条件不变 B.滑片P向左移动,其他条件不变
C.开关S由1改接到2,其他条件不变 D.电源的正、负极对调,其他条件不变
【详解答案】
课堂达标
1.D
2.电流的磁效应 N
3.(1)强 (2)有 (3)大
4.A
5.S 2
课后提升
1.B
2.B 解析:A.滑片P的位置不变,S由1改接到2,电流大小不变,线圈匝数减小,螺线管磁性减弱,对铁块的吸引力减小,弹簧收缩,长度变短,故A错误;B.S接1,线圈匝数不变,将滑片P向左滑,滑动变阻器接入电路的电阻变小,通过螺线管的电流变大,螺线管磁性增强,对铁块的吸引力增大,弹簧长度变长,故B正确;C.S接1,滑片P位置不变,将铁芯B抽出,螺线管磁性减弱,对铁块的吸引力减小,弹簧收缩,长度变短,故C错误;D.S接1,线圈匝数不变;将滑片P向右滑,滑动变阻器接入电路的电阻变大,通过螺线管的电流变小,螺线管磁性减弱,对铁块的吸引力减小,弹簧长度变短,故D错误。
3.D 解析:A.水银容易导电,是导体,故A不符合题意;B.电铃响时,电流从螺线管的左端流入,由安培定则可知,电磁铁右端是N极,故B不符合题意;C.由图可知,温度降低到78 ℃以下,水银与金属丝分离,电磁铁电路中无电流,电磁铁无磁性,衔铁恢复原状而切断电铃电路,电铃中无电流通过,电铃不响,故C不符合题意;D.滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,故D符合题意。
4.N 增强 解析:闭合开关,电流从螺线管右端流入,左端流出,根据安培定则可知,此时电磁铁的a端是N极;滑动变阻器的滑片P向左端移动,其连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,故电磁铁的磁性增强。
5.(1)电磁铁吸引大头针数目的多少 排斥
(2)没有
(3)控制通过两个电磁铁的电流相同
(4)B
解析:(1)根据转换法,可通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化后,下端为同名磁极,同名磁极互相排斥。(2)比较甲、乙两图可知:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性。(3)探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,应控制通过电磁铁的电流相同,线圈匝数不同,故将两电磁铁串联的目的是控制通过两个电磁铁的电流相同。(4)A.其他条件不变,滑片右移,电路中的电阻增大,电流减小,电磁铁的磁性会减弱,故不符合题意;B.其他条件不变,滑片左移,电路中的电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性会增强,故符合题意;C.其他条件不变,开关S由1改接到2时,线圈的匝数减少,电磁铁的磁性会减弱,故不符合题意;D.其他条件不变,电源的正负极对调只会改变电流的方向和电磁铁的磁极,对电磁铁的磁性强弱不会有影响,故不符合题意。故选B。第4节 电动机
磁场对通电导线的作用
1.(2024成都武侯区模拟)小宇选择电池、铜丝、磁铁等器材进行实验,如图甲所示。小宇让电池负极下面吸附一块磁铁,并把铜丝折成心形,然后把心形铜丝放在电池上,调整铜丝与磁铁接触点至合适的位置,如图乙所示,通电后铜丝便会不停地转动。该实验的工作原理是 ( )
甲 乙
A.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
B.通电导体在磁场中受力的作用
C.通电导体周围存在磁场
D.电磁继电器
2.如图所示,闭合开关,静止的导体棒ab在轨道上向右运动,说明通电导体在磁场中受到
的作用。若将电源的正、负极和磁体的N、S极都对调,则导体棒ab将向 (选填“左”或“右”)运动。
电动机
3.下图中与电动机工作原理相同的是 ( )
A B C D
4.小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中,闭合开关并调节滑动变阻器,电动机正常转动。若要改变电动机转动的方向,下列做法可行的是 ( )
A.换用磁性更强的磁体
B.同时对调磁铁和电源的两极
C.导线①改接G、F点,导线②改接C、E点
D.增加电池的节数
5.(2024苏州吴江区一模)如图所示,闭合开关,导体ab就会运动起来,在此过程中,实现了电能向
能的转化,利用这一原理可以制成 。
1.如图所示,福建舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰。当电磁弹射车内的导体通过强电流时,即可产生强大的推力,将航母舰载飞机弹出。下列用电器与电磁弹射原理相同的是 ( )
A.洗衣机 B.电饭锅
C.电熨斗 D.电视机
2.(2024菏泽鄄城二模)如图是实验室电流表的内部结构图,处在磁场中的线圈有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转,线圈中的电流越大,指针偏转角度越大,关于该现象,下列说法中正确的是 ( )
A.该装置利用了电磁铁原理
B.该装置工作原理与电动机工作原理相同
C.改变线圈中的电流方向,指针转动方向不变
D.线圈中的电流变大,线圈周围的磁场强弱不变
3.小明和小华分别用如图所示的装置观察磁场对通电线圈的作用。小明将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场;小华只将一端导线上的漆全部刮去,另一端只刮去一半,闭合开关 ( )
A.小明的线圈连续转动,灯时亮时灭 B.小华的线圈来回摆动,灯时亮时灭
C.小明的线圈来回摆动,灯连续发光 D.小华的线圈连续转动,灯连续发光
4.如图所示,闭合开关,线框abcd (选填“能”或“不能”)持续转动。
5.如图所示是扬声器的构造示意图,它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中瞬时通入如图所示的电流时,线圈的左侧为 极,若线圈此时受到磁铁的作用而向左运动,永久磁体的左端为 极。扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流,使得它在一个瞬间和下一个瞬间受到不同的力,于是带动纸盆 起来,发出了声音。
6.如图是某兴趣小组制作的直流电动机结构简图,闭合开关,轻轻地拨动铜线圈后线圈便转动起来,线圈转起来的原因是 。若想让线圈的转动速度变快,可以采取的方法是 (写一条合理方法即可)。
7.(科学思维)如图所示为直流电动机两个不同时刻的工作原理图,下列分析正确的是 ( )
甲 乙
A.电动机工作时把机械能转化为电能
B.两个时刻图中磁场方向都是由左向右
C.在甲时刻,导线ab受到的力与导线cd受到的力方向相同
D.两个时刻导线ab中的电流方向不同,磁场方向相同,因此受到的磁场力方向不同
【详解答案】
课堂达标
1.B 解析:电池负极下面吸附在磁铁上,当铜丝上端与电池正极接触,下端与磁铁的柱面相接触时,铜丝中有电流通过,成为通电导体,发现铜丝以电池为轴心不停地转动起来,说明通电导体在磁场中受到磁场力的作用,电动机就是根据此原理制成的。故B正确,ACD错误。
2.力 右
3.C 4.C
5.机械 电动机
课后提升
1.A 解析:由题意可知,电磁弹射器的弹射车轨道与飞机前轮接触,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可产生强大的推力,将飞机弹出,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力运动。A.洗衣机的核心是电动机,工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故A正确;BC.电饭锅、电熨斗是利用电流的热效应工作的,故BC错误;D.电视机将电能转化为声能和光能,与通电导体在磁场中受力无关,故D错误。
2.B 解析:AB.通过电流表的内部构造可知电流表的制作原理:通电线圈在磁场中受力而转动,并且电流越大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小,故A错误,B正确;改变线圈中的电流方向,其转动方向会发生改变,故C错误;通电导线周围有磁场,通过的电流越大,线圈周围的磁场越强,故D错误。
3.C 解析:AC.小明把两端的漆皮都刮掉,线圈每转过半圈,受力方向发生变化,会来回摆动,但电路中有持续的电流,灯泡会持续发光,故A错误,C正确。BD.小华将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用而转动,另一个半周没有电流通过,不受磁场力的作用,利用惯性转动,这样才能使线圈在磁场中持续转动下去,但电流不持续,灯时亮时灭,故BD错误。
4.不能 解析:闭合开关,线圈在磁场中受力转动,但没有换向器,不能及时改变线圈中的电流方向,故线圈每转过半圈,受力方向会发生改变,不能持续转动。
5.N N 振动 解析:由图可知,线圈中的电流从右端流入,由安培定则可知,通电线圈的左端是N极,已知线圈向左运动,这说明它和永久磁体的右端(S极)相互排斥,所以永久磁体的左端为N极(北极);当线圈中通过时刻变化的电流时,通电线圈两端极性不断变化,通电线圈受到的永久磁体的作用力方向、大小不断变化,通电线圈在永久磁体力的作用下左右往复运动,带动纸盆也来回振动,使扬声器发声。
6.通电线圈在磁场中受力转动 增大电源电压(合理即可)
解析:闭合开关,轻轻地拨动铜线圈后线圈便转动起来,线圈转起来的原因是通电线圈在磁场中受力转动;电动机的转速与电流大小和磁场强弱有关,若想让线圈的转动速度变快,可采取增大电源电压的方法,增大线圈中的电流。
7.D 解析:A.在电动机工作的过程中,电能转化为机械能,故A错误;B.两个时刻的磁场方向都是由N极指向S极,即从右向左,故B错误;C.在甲时刻,导线ab和cd的磁场方向相同,电流方向不同,受力方向不同,故C错误;D.在甲、乙两个时刻,导线ab中的电流方向不同,磁场方向相同,因此受到的磁场力方向不同,故D正确。第5节 磁生电
电磁感应
1.小明用如图所示的装置“探究什么情况下磁可以生电”。下列说法中 ( )
①闭合开关,导体ab在磁场中上下运动会产生感应电流;②使用磁性更强的磁体可以提高实验效果;③若ab不动,将磁体沿水平方向向右运动时,电流表的指针不会偏转;④将电流表换为电源,该装置还可以研究通电导线在磁场中的受力情况。
A.只有①②正确 B.只有①③正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
2.小明自制了如图所示的实验装置:将带绝缘层的导线绕在塑料管外,导线两端连接着小灯泡,形成闭合电路,管内封闭一个强磁体。沿图中所示方向来回快速摇动装置,小灯泡 (选填“会”或“不会”)发光,在摇动的过程中,电流方向是 (选填“变化”或“不变”)的。
发电机
3.下面四幅图中,能反映发电机工作原理的是 ( )
A B C D
4.如图所示,在微型电扇的插头处接一个发光二极管,用手旋转叶片,会发现二极管发光。这个现象所包含的物理原理,在下列电气设备中得到应用的是 ( )
A.电动机 B.发电机 C.电磁起重机 D.电铃
5.把一台手摇发电机跟灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,我们可以通过 这一现象来判断电路中有电流,如图甲所示,手摇发电机的工作原理是 。把两个发光二极管极性 (选填“相同”或“相反”)地并联起来,并与发电机串联,如图乙所示。转动摇把,发现两个二极管交替发光,说明电路中产生的是 电流,简称交流。
甲 乙
1.我国新型反潜巡逻机机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在,下列图中与磁异探测器工作原理相同的是 ( )
A B C D
2.下列关于生活中电和磁的应用,其对应工作原理错误的是 ( )
A.手摇发电机的工作原理是电磁感应
B.电磁起重机的工作原理是电流的磁效应
C.动圈式话筒的工作原理是通电螺线管的磁效应
D.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
3.图甲、乙分别是动圈式话筒与动圈式扬声器的内部构造原理图,其中 ( )
甲 乙
A.话筒将电信号转化为声信号
B.话筒是利用电流的磁效应工作的
C.扬声器是利用电磁感应的原理工作的
D.扬声器是利用磁场对电流的作用工作的
4.如图所示,把一条长约10 m的电线连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合电路。两个同学沿东西方向相对站立,快速摇动这条电线,电流表指针 (选填“会”或“不会”)偏转,理由是 。
5.如图甲是发电机原理的示意图,工作时将 能转化为 能。图乙中的“〇”表示导线ab,当它在磁场中分别转动到1~4位置时,运动方向已用箭头标出,则没有感应电流产生的位置是 (选填“1”“2”“3”或“4”)。
甲 乙
6.如图所示的甲、乙两个模型中,甲图是 的模型,乙图是 的模型。其中乙是根据
原理制成的。(前两空均选填“电动机”或“发电机”)
甲 乙
7.(科学探究)如图1所示是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
图1 图2
(1)实验时,小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)小明进行了如图2所示的5次操作,其中能产生感应电流的是 (选填所有符合要求的操作序号)。
(3)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施: 。
(4)分析实验中看到的现象,小明总结出了闭合电路中产生电流的条件。人们根据此现象制造出了
(选填“发电机”或“电动机”)。
(5)利用“磁生电”工作的装置有 (选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”)。
【详解答案】
课堂达标
1.D
2.会 变化
3.C
4.B 解析:闭合电路中并无电源,当发光二极管发光,说明闭合电路中产生了电流,即磁生电原理,是电磁感应现象。电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,发电机的原理是电磁感应现象,电磁起重机、电铃的主要部件是电磁铁,利用的是电流的磁效应,故B正确,ACD错误。
5.灯泡发光 电磁感应现象 相反 交变
课后提升
1.A 解析:磁异探测器能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,即通过磁场可以产生电流,符合磁生电的特点,因此,可判断其利用了电磁感应的原理,这与发电机的原理相同。A.闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,是电磁感应现象,与磁异探测器工作原理相同,故A正确;B.奥斯特实验证明电流周围存在磁场,故B不正确;C.图中通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的工作原理,故C不正确;D.图中是电磁继电器,是利用电流的磁效应工作的,故D不正确。
2.C 解析:A.发电机的工作原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能,故A正确;B.电磁起重机的主要元件是电磁铁,它的工作原理是电流的磁效应,故B正确;C.动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象,故C错误;D.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力转动,故D正确。
3.D 解析:A.话筒将声信号转化为电信号,故A错误;B.话筒是利用电磁感应的原理来工作的,将机械能转化为电能,故B错误;CD.扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动来工作的,故C错误,D正确。
4.会 东西方向站立,切割地磁场的磁感线的横截面积最大,产生的感应电流最大,电流表的指针会偏转
解析:由于地球的周围存在磁场,且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极,所以两个同学东西方向站立,切割磁感线的横截面积最大,即产生的感应电流最大,电流表的指针会偏转。
5.机械 电 1 解析:发电机将机械能转化为电能;小圆圈“○”表示绕垂直于纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分;由图知磁感线方向水平向右,而导线在位置1时的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不能产生感应电流;导线在位置2、3、4时都切割磁感线,能产生感应电流。
6.电动机 发电机 电磁感应 解析:图甲中有电源,闭合开关,有电流通过,通电线圈在磁场中转动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,利用这个原理制成了电动机。图乙中无电源,当闭合电路的一部分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,电路中产生了电流,这种现象叫电磁感应现象。利用这一原理制成了发电机。
7.(1)电流表的指针是否偏转
(2)①③④
(3)换一个磁性更强的磁体(合理即可)
(4)发电机
(5)动圈式话筒
解析:(1)实验时,可通过观察电流表的指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流,这用到了转换法。(2)①当导体AB水平向左运动时,会切割磁感线,产生感应电流;②当导体AB竖直向上运动时,不会切割磁感线,不会产生感应电流;③当导体AB斜向上运动时,会切割磁感线,产生感应电流;④磁体水平向右运动时,相当于导体AB水平向左运动,会切割磁感线,产生感应电流;⑤当磁体竖直向上运动时,相当于导体AB竖直向下运动,不会切割磁感线,不会产生感应电流。综合分析会产生感应电流的是①③④。(3)实验现象不太明显,说明感应电流太小,故需要增大感应电流。增大感应电流的方法:①换一个磁性更强的磁体;②加快导体AB切割磁感线的运动速度;③将导体AB换成多匝线圈。(4)人们利用电磁感应原理制成了发电机,将机械能转化为电能。(5)电铃、电磁起重机利用电流的磁效应工作,扬声器利用通电导体在磁场中受力运动工作,动圈式话筒利用电磁感应现象工作。
