浙教版科学八下第1章电与磁1.2—1.3（一）（含答案）

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浙教版科学八下第1章电与磁1.2—1.3（一）（含答案）
一、选择题
1．如图为水位报警装置原理图，其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时，绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是（　　）
A．绿灯亮、红灯不亮，电铃不响
B．绿灯亮、红灯亮，电铃响
C．绿灯不亮、红灯亮，电铃不响
D．绿灯不亮、红灯亮，电铃响
2．小联同学观察到学校的楼道里有消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，消防应急灯里两盏灯泡就会正常发光。科学小组查阅相关资料，探究并模拟消防应急灯电路。请完成下面小题。楼道里的消防应急灯，平时灯是熄灭的，一旦停电，两盏标有额定电压“36V”的灯泡就会正常发光。下图是四人科学小组设计的模拟电路，可以起到消防应急灯作用的电路是（　　）
A． B．
C． D．
3．如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。下列有关说法正确的是（　　）
A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
4．如图所示是某同学设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路．当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小。下列说法正确的是（　　）
A．电铃应该在A和B之间
B．当一氧化碳浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时一氧化碳最低浓度比设定值低
D．为使检测电路在一氧化碳浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向上移
5．科技服务生活，悬浮盆栽是现代家居装修中的创新摆件，其原理的简化图如图，下列关于悬浮盆栽的说法正确的是（　　）
A．盆栽中放一块永磁铁，且底部磁极为N极
B．将电源的正负极互换，对盆栽与底座保持原位置不变
C．给盆栽浇水后，底座对盆栽的磁力大小不变
D．滑动变阻器向左滑动，可增强底座电磁铁磁性
6．“高颜值”的磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。为了适应不同需求，音箱的悬浮高度是可调的，下列能使音箱的高度上升的做法是（　　）
A．减少线圈的匝数 B．减小电源电压
C．滑片P向右移动 D．抽掉电磁铁铁芯
7．如图所示，螺线管右方放置了一个小磁针。闭合开关S后，下列说法中正确的是（　　）
A．通电螺线管的左端为N极
B．通电螺线管周围的磁场方向从左向右
C．小磁针静止后，其N极的指向向右
D．向左移动滑片P，电磁铁的磁性减弱
8．图甲是磁悬浮台灯，在底座通电时可以悬浮在底座上方，断电时灯泡会自动吸附在底座上，拆开底座后发现里面的电路如图乙所示，若要调高灯泡悬浮的高度可通过（　　）
A．减少线圈的匝数
B．电源正负极调换
C．电路中再串联一个定值电阻
D．滑动变阻器滑片向a端移动
9．如图所示，A为弹簧测力计，B为条形磁铁，C为螺线管。闭合S时，电流表和弹簧测力计都有示数，再闭合S1时，则（　　）
A．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数减小
B．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数变大
C．电流表的示数变大，弹簧测力计的示数减小
D．电流表的示数变大，弹簧测力计的示数变大
10．如图是一种“电子秤”的结构简图，其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥，对秤盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时，可通过调节滑动变阻器改变电流，从而改变斥力大小，使指针始终指在“a位置”。该电子秤所称量物体质量m跟电路中电流I的关系为m＝kI（k为500克/安）。据此原理，可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。电源电压为9伏，线圈电阻为10欧，线圈允许通过的最大电流为0.8安，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，电流表量程为0～0.6安。假设弹簧等元件均能正常工作。下列说法中错误的是（　　）
A．永磁体下端为S极
B．该电子秤的称量范围为75g～400g
C．要增大斥力，应将变阻器滑片P向下移动
D．要增大电子秤称量范围，可以通过增大电路中电流的取值范围来实现
11．如图某科学兴趣小组在实验室模拟奥斯特实验，该实验说明了（　　）
A．小磁针在没有磁场时也会转动
B．通电导体周围存在磁场
C．磁场的转动会产生电流
D．磁场方向与电流大小有关
12．如图是一些研究电现象和磁现象的实验，下列关于这些实验叙述正确的是（　　）
A．小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身具有磁性
B．小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C．条形磁铁静止时A端总是指向北，说明A端是条形磁铁的南极
D．铁钉B吸引大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
13．小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（　　）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
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
14．如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的上方，小磁针的S极向纸内偏转。对带电粒子束的判断：①向右飞行的正离子束；②向左飞行的正离子束；③向右飞行的负离子束；④向左飞行的负离子束；⑤向右飞行的电子束；⑥向左飞行的电子束，则可能正确的是（　　）
A．②③⑤ B．①④⑥ C．②④⑥ D．①③⑤
二、填空题
15．如图甲所示为某款无接触式的热风干手器，当手位于出风口下方时，可吹出热风。其内部电路由控制电路和工作电路两部分组成，简化电路如图乙所示。
（1）由图乙可知，接线柱 　 　（选填“A”或“B”）接的是火线，电磁铁的上端为 　 　极。
（2）当手位于出风口下方时，光敏电阻R的阻值 　 　（选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。
（3）为了满足出风口吹出热风，则加热电阻丝、风扇和出风口三者的位置，从上往下依次是 　 　。
A.加热电阻丝、风扇、出风口
B.风扇、加热电阻丝、出风口
16．江南新城西区95幢3单元成为2024年余姚首个开工建设的老旧小区加装电梯工程。图甲是该小区电梯的结构示意图，它由轿厢、配重、滑轮、缆绳、钢丝绳和电动机组成，轿厢质量为400kg，配重质量为300kg，绳重和摩擦忽略不计。为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，如图乙。闭合控制开关S1，电梯没有超载时，再闭合运行开关S2，电动机正常工作；超载时（即控制电路中的电流I≥0.1A），电铃发出报警铃声，即使闭合S2，电动机也不工作。控制电路电源电压为9V，定值电阻R1的阻值为30Ω，电磁铁线圈电阻不计，轿厢内底面压力传感器R2的阻值与它所受压力F的关系如图丙所示。
（1）该电梯空载静止时，与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力为 　 　N；超载时，图乙中触点将与 　 　点接触（填“A”或“B”），电铃发出报警铃声。
（2）某次轿厢内载人和货物的总重为8000N，电梯 　 　（填“超载”或“未超载”）。
17．如图是一个检测天然气泄漏的电路，R1气敏电阻，其阻值浓度的增大而减小。当天然气浓度高于某一设定值时，连接在 　 　（选填“AB“或“CD”）两端的警报响起。为使该检测电路在天然气浓度更低时报警，可将控制电路中R2的滑片向 　 　（选填“上”或“下”）移。
18．如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 　 　（选填“不变”“逐渐变大”“逐渐变小”）。电磁铁左端是 　 　极。
19．学习了磁现象的知识后，小宁怀着极大的兴趣对如图甲、乙、丙所示的实验进行了探究，得到如下结论：
（1）通电导线周围存在磁场，且磁场方向与 　 　有关。
（2）如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，小磁针将发生如图 　 　（填“甲”“乙”或“丙”）所示方向的偏转。
三、探究题
20．学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作烟雾报警器的项目化学习。
【项目名称】制作烟雾报警器。
【相关资料】烟雾报警器内部由发射电路和接收电路组成（如图甲所示）。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接收电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化成报警信号。
【项目任务】小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下：
供电电源：6V
报警电流：≥250mA
功能：当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警鸣叫。
【方案设计】小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示。其中，光敏电阻的阻值大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。
【器材选择】根据上述要求，该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材，其中，电源电压U恒为6V，滑动变阻器规格为“2A 50Ω”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选择的光敏电阻Rx的阻值大小随光照强度变化的图象应为 　 　。
A.B.C.D.
【项目调试】该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200mA时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值RP＝15Ω（线圈电阻不计）。在光照强度不变的情况下，为了符合制作要求（即报警电流＞250mA），应调节滑动变阻器连入电路的阻值为多少？
【项目评价与反思】为了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），该组同学提出以下几种方法，其中可行的是 　 　。
A.更换阻值较小的保护电阻 B.增大电源电压
C.增大线圈和衔铁之间的距离 D.增加线圈匝数
E.增大滑动变阻器的阻值
22．在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中；
（1）通电螺线管周围的小磁针N极指向如图甲所示，由图可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 　 　磁体的磁场分布相似；
（2）调换通电螺线管所接电源的正负极，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 　 　方向有关；
（3）继续探究，按图乙连接电路，先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了 　 　，来探究电磁铁磁性强弱与 　 　的关系。
23．丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
（1）在演示奥斯特实验时，如甲图所示，正确的实验操作顺序为 　 　（填序号）。
①闭合开关 ②放置小磁针 ③摆放导线
（2）乙图中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，你预测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的大小，导线的长度L，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
实验次数 导线的长度L/m I1 I2 导线间距离R/m F/N
1 1 0.2 0.2 0.1 1.0×10﹣7
2 1 0.1 0.2 0.1 0.5×10﹣2
3 1.5 0.2 0.2 0.1 1.5×10﹣2
4 1 0.2 0.2 0.05 2.0×10﹣7
5 1.5 0.2 0.4 0.1 3.0×10﹣7
6 1 0.2 0.2 0.2 0.5×10﹣2
分析表格中的数据，可得出结论：　 　。
四、解答题
24．智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找清扫灰尘，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其部分工作原理图，控制电路电源电压U为4.5V，定值电阻R0＝12Ω，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位：cd）的变化如图丙所示。
（1）当地面灰尘增多，空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，B触头与静触头 　 　（选填“A”或“C”）接触，则电动机工作；反之指示灯亮，从而达到自动控制的目的。
（2）若电压表示数小于等于3V时，电动机开始工作。求电压表示数为3V时，光照强度为多少？
（3）若要增加光照强度，电动机仍在电压表示数≤3V时开始工作，你可以怎么做？（请写出两种方法）
25．冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。
表一：评价量规
评价维度 评价等级
优秀 良好 待改进
升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃
节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50﹣100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA
图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U＝6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2＝100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计）
表二：热敏电阻Rb阻值随温度的变化
温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44
阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
（1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为 　 　Ω。
（2）请计算体重为40kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。（g取10N/kg）
答案
1．解：当水位到达或超过警戒水位时，控制电路接通。电路中有了电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使动触点与左边的静触点接触，与右边的触点分开，导致了绿灯所在的电路断开，绿灯灭。红灯与电铃并联的电路接通，导致红灯亮、电铃响，从而报警。故D正确。
故选：D。
2．解：根据题意，分析各图可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开，而当停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与触点接触，两灯泡连接，且为并联。因此，对照各图发现，只有图C符合这一要求。
故选：C。
3．解：（1）分析题意可知，只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄，因此A和B两个选项的说法是错误的；
（2）分析可见，光控开关和压力开关是相互牵制，相互影响的，因此这两个开关只能串联，不能并联，所以D选项的说法也是错误的。
故选：C。
4．解：AB、当CO浓度升高时，气敏电阻R1的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知控制电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强；当CO浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，所以电铃应接在C和D之间，故AB错误；
C、用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律可知，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，结合题意可知报警时CO最小浓度比设定值高，故C错误；
D、在CO浓度更低时，气敏电阻R1阻值更大，因衔铁被吸下时的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联可知I＝，在电源电压不变时，应减小变阻器R2的阻值，所以应将R2的滑片向上移，故D正确。
故选：D。
5．解：A、根据安培定则，电磁铁的上端是N极，同名磁极互相排斥，盆栽才能悬浮起来，所以盆栽中放一块永磁铁，且底部磁极为N极，故A正确；
B、将电源的正负极互换，电磁铁的磁极对调，盆栽与底座位置下降，因为此时盆栽和底座相互吸引，故B错误；
C、给盆栽浇水后，底座对盆栽的磁力变大，故C错误；
D、滑动变阻器向左滑动，电路中的电流变小，可减弱底座电磁铁磁性，故D错误。
故选：A。
6．解：A、闭合开关S，若保持其它条件不变，将电磁铁的线圈匝数变少，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故A错误；
B、闭合开关S，若保持其它条件不变，减小电源电压，电路中的电流也会减小，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故B错误；
C、闭合开关S，若保持其它条件不变，滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流会增大，音箱受到的磁力增大，音箱在底座上悬浮时的高度会上升，故C正确；
D、闭合开关S，若保持其它条件不变，抽掉电磁铁铁芯，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故D错误。
故选：C。
7．解：由图知：A、电流从左端流入，右端流出，故据安培定则可知，此时通电螺线管的左端是N极，右端是S极。故A正确；
B、通电螺线管周围的磁感线方向从左向右。故B正确；
C、据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极。故C错误；
D、滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电阻变小，电流变大，故电磁铁的磁性变强。故D错误。
故选：AB。
8．解：灯泡悬浮利用的是同名磁极相互排斥；若要调高灯泡悬浮的高度，则排斥力变大，电磁铁的磁性变强，需要增大通过电磁铁的电流或线圈的匝数；
A、减少线圈的匝数，电磁铁磁性变弱，故A错误；
B、电源正负极调换，电流的大小不变，故B错误；
C、电路中再串联一个定值电阻，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变小，故C错误；
D、滑动变阻器滑片向a端移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，故D正确；
故选：D。
9．解：当开关S1闭合时，因两电阻并联，故电路中电阻减小；则由欧姆定律可知电路中电流变大；
此时螺线管中磁场变强，则对B的吸引变大，则B受到向下的力变强，因B在磁场力、重力及弹簧秤的拉力作用下处于静止，即F＝G+F磁，故弹簧测力计的示数变大；故D正确。
故选：D。
10．解：A、由图可知，闭合开关后，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知电磁铁的下端是N极，其上端为S极；由题知电磁铁和永磁体之间要产生斥力，根据磁极间的相互作用规律，永磁体的下端应为S极，故A正确；
B、线圈允许通过的最大电流为0.8A，电流表量程为0～0.6A，由串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为0.6A，
则当I大＝0.6A时，电子秤所称量物体的最大质量：m大＝kI大＝500g/A×0.6A＝300g，
根据欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R总＝＝＝15Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R滑＝R总﹣R线圈＝15Ω﹣10Ω＝5Ω＜50Ω，即变阻器接入电路的阻值也在滑动变阻器的最大阻值范围之内；
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小：I小＝＝＝0.15A，
则电子秤所称量物体的最小质量：m小＝kI小＝500g/A×0.15A＝75g；
所以，该电子秤所能称量物体质量的范围为75g～300g，故B错误；
C、根据电磁铁磁性强弱的影响因素可知，要增大斥力，就要增大电路中的电流，而电源电压不变，由欧姆定律可知应该减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以应将变阻器滑片P向下移动，故C正确；
D、要增大电子秤的测量范围，根据公式m＝kI可知，可以通过增大电路中电流的取值范围来实现，故D正确；
故选：B。
11．解：A、奥斯特实验说明通电导线周围存在着磁场，小磁针在电流磁场的作用下发生偏转，没有磁场时，小磁针不会偏转，故A错误；
BC、奥斯特实验说明通电导线周围存在着磁场，故B正确、C错误；
D、磁场方向与电流的方向有关，故D错误。
故选：B。
12．解：A、该图中铁棒靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，而力的作用是相互的，则小磁针也会被铁棒吸引，所以不能确定铁棒是否具有磁性，故A错误；
B、该图所示实验是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B正确；
C、磁铁都具有指向性，图中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的北极，故C错误；
D、由图知，两电磁铁串联，则通过的电流大小相同，只有线圈的匝数不同，且吸引大头针的数量不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数是有关系的，故D错误。
故选：B。
13．解：由图可知，小磁针静止时S极向左，由磁极间的作用规律可知，通电螺线管的b端为N极，a端为S极；
由安培定则可知，电流由螺线管的左端流入，右端流出，故电源的c端是电源正极，d端是电源负极。
故选：D。
14．解：小磁针的S极向纸内偏转，则N极向纸外偏转，所以，飞行粒子下方的磁场方向向外，根据安培定则可知电流方向向左；
由于电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，
所以，这束粒子若带正电，则向左飞行，若带负电（负离子和电子均带负电），则向右飞行，故②③⑤正确。
故选：A。
15．解（1）从安全角度，接线柱A接火线，这样防止工作电路不工作状态带电。由安培定则可判断电磁铁上端为N极；
（2）当手位于出风口下方时，工作电路接通吹热风，这时控制电路中电磁铁的磁性增强才能闭合工作电路，磁性增强电流要变大，控制电路的总电阻变小，所以这时光敏电阻的阻值变小。
（3）出风口在最下面，风扇要把电阻丝产生的热量吹到出风口，可知选B；
故本题答案为：（1）A；N；（2）减小；（3）B。
16．解：（1）该电梯空载静止时，配重和轿厢都处于静止状态，与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力大小等于配重的重力，即F＝G配重＝m配重g＝300kg×10N/kg＝3000N；
由题意知闭合控制开关S1，电梯没有超载时，触点与B接触，再闭合运行开关S2，电动机正常工作，说明电动机与B触点接触；超载时，触点与A接触，电铃发出报警铃声，说明电铃与A触电接触，即使闭合S2，电动机也不工作；
（2）电梯受到的压力等于人和货物的总重力，
即 F1＝G总＝8000N；
由题图乙可知，当压力F1＝8×103N时，对应的压敏电阻阻值 R2＝30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则控制电路中的电流；
I＝＝＝0.15A；
因 0.15A＞0.1A，所以此时电梯超载。
故答案为：（1）3000；A；（2）超载。
17．解：当天然气浓度升高时，气敏电阻R1阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路的电流增大，电磁铁磁性增强；当天然气浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，故电铃应接在CD之间；
天然气浓度越低电阻越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，根据欧姆定律可知，衔铁吸下时电路的总电阻不变，此时需要减小变阻器的电阻，故将R2的滑片向上移。
故答案为：CD；上。
18．解：由图可知电流从螺线管的右端流入，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极；
条形磁铁处于静止状态，受到平衡力的作用，桌面对它施加了一个摩擦力。滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，对条形磁铁的斥力增大，由于条形磁铁始终处于平衡状态，所以摩擦力始终等于斥力，故摩擦力会随着斥力的增大而增大。
故答案为：逐渐变大；N。
19．解：（1）由甲、乙、丙三幅图对比得到：电流周围存在磁场，磁场的方向与电流方向有关；
（2）电子定向运动方向与电流方向相反，所以在图丁中，小磁针上方的电流方向与图乙相同，故小磁针将发生如图乙所示方向的偏转。
20．解：（1）根据图乙可知，当烟雾增大时，接受电路接收到的光强度越弱，衔铁被吸下来，接通报警器所在的电路而报警。此时电磁铁的磁场增强，电流增大，而总电阻减小，也就是光敏电阻的阻值减小，反之，当接受电路接收到的光强度越强时，电磁铁的磁场减弱，电流变小，而总电阻增大，也就是光敏电阻的阻值会增大，故选：D。
（2）由图乙可知，控制电路中光敏电阻Rx与滑动变阻器串联；
由题知，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值Rp＝16Ω，
由欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：R＝＝＝30Ω，
根据串联电路的电阻特点可知报警时光敏电阻的阻值：Rx＝R﹣Rp＝30Ω﹣16Ω＝14Ω；
当通过线圈的电流为250mA时，电路的总电阻为：R′＝＝＝24Ω，
报警时光敏电阻的阻值不变，则此时滑动变阻器连入电路的阻值应为：RP′＝R′﹣Rx＝24Ω﹣14Ω＝10Ω。
（3）A、更换阻值较小的保护电阻，在吸合电流不变的情况下，此时的气敏电阻的阻值变大，使得电路在烟雾浓度更小的情况下闭合电路，故A符合题意；
B、为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变，根据R总＝R1+R2可知，此时总电阻增大，根据U＝IR可知，此时需要增大电源电压，故B符合题意；
C、增大线圈和衔铁之间的距离时，根据杠杆的平衡原理可知，此时磁力的力臂减小，为了吸合需要更大的磁场，故C不符合题意；
D、总电阻增大时，通过电磁铁的电流减小。为了保持电磁铁的磁场强度不变，可以换用线圈匝数更多的电磁铁，故D符合题意；
E、为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变。当电源电压不变时，需要控制总电阻不变。根据R总＝R1+R2可知，增大滑动变阻器的阻值，会使通过电磁铁的电流减小，不能达到目的，故E不符合题意；
故选：ABD。
故答案为：（1）D；（2）应调节滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω；（3）ABD。
21．解：（1）根据安培定则，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，在磁体外部，磁感线从N（北）极出发，回答S（南）极，其磁场分布与条形磁体的磁场分布相似；
（2）调换通电螺线管所接电源的正负极，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中的电流方向有关；
（3）将开关S从a换到b，改变了线圈匝数，为了控制电流不变，故应调节滑动变阻器，从而研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
故答案为：（1）条形；（2）电流（3）控制电流大小不变；线圈匝数。
22．解：（1）由于地磁场是南北方向的，实验时会对实验结果的干扰。因此，为方便操作且使实验现象明显，闭合开关前应将导线AB放置在磁针的正上方且沿着南北方向；由于电流周围存在磁场，所以闭合开关瞬间，将观察到小磁针沿水平方向偏转，故正确的实验操作顺序为②③①；
（2）电流产生的磁场方向是由电流的方向决定的，当一个通电导体中电流的方向改变时，它产生的磁场方向也会发生改变；而磁场对通电导体的作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，另一个通电导体中电流的方向不变，但磁场的方向变化了，它受到的磁场力的方向就会改变，所以改变其中一根导线的电流方向，产生的实验现象是两根导线将会相互排斥；
（3）①分析1、2实验可知：在两个导线中电流大小和导线之间的距离r相同时，导线越长，平行通电导线之间相互作用力F越大，说明其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小F与电流成正比；
②分析1、3实验可知：在两个导线的长度和导线之间的距离r相同时，电流越大，平行通电导线之间相互作用力F越大，说明其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小F与导线的长度成正比；
③分析1、4实验可知：在导线长度和两个导线中电流大小相同时，导线之间的距离r越小，平行通电导线之间相互作用力F越大，说明其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小F与导线之间的距离r成反比。故答案为：（1）②③①；（2）两根导线互相排斥；（3）平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2、L成正比，与r成反比。
23．解：（1）当地面灰尘增多，使空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，光敏电阻变大，电流变小，磁性减弱，弹簧将衔铁拉起，B触头与静触头A接触，电动机工作，反之，指示灯亮，从而达到自动控制的目的。
（2）由图乙可知，控制电路中，光敏电阻与定值电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压；
电压表示数为3V时，定值电阻R0的电流为：I＝＝＝0.25A；
光敏电阻两端的电压：U′＝U﹣U0＝4.5V﹣3V＝1.5V，
光敏电阻的电阻：R＝＝＝6Ω，由图丙可知，当光敏电阻的电阻为6Ω时，光照强度为3cd；
（3）由图丙可知，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值变小，在R0不变时，由串联分压的规律可知光敏电阻分得的电压变小，若要电动机仍在电压表示数≤3V时开始工作，由串联电路的电压特点可知应减小电源电压；
当光照强度增强时，光敏电阻的阻值变小，若电源电压不变，仍要电动机在电压表示数≤3V时开始工作，则此时光敏电阻分得电压不变，由分压规律可得，因R的阻值减小，则应减小R0的阻值才能满足要求，即更换阻值更小的定值电阻。
答：（1）A；
（2）光照强度为3cd；
（3）减小电源电压或更换阻值更小的定值电阻。
24．解：当触点开关断开时，两个电阻串联，而触点开关闭合，R1被短路，根据串联总电阻比任何一个电阻大，根据P＝知，当触点开关闭合时是加热挡，而触点开关断开时是保温挡；
（1）工作电路的电压为220V，
根据在保温挡时工作电路电流不大于50mA＝0.05A，由I＝可得，此时总电阻：R总＝＝＝4400Ω，
根据串联电阻的电阻特点知：R1的最小阻值
R1＝R总﹣R2＝4400Ω﹣100Ω＝4300Ω；
（2）体重为40kg的小明坐在马桶上时，压力F＝G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N，根据乙图知，此时Ra＝50Ω；
控制电路电源电压U＝6V，在电流小于20mA＝0.02A 时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。此时温度最高，则总电阻：R'总＝＝＝300Ω，
根据串联电阻的电阻特点知：Rb的最大阻值：
Rb＝R'总﹣Ra＝300Ω﹣50Ω＝250Ω；根据表格中数据知，此时温度为40℃；
当电磁继电器在电流大于40mA＝0.04A时，衔铁被吸合，
此时温度最低，则总电阻：R''总＝＝＝150Ω，
根据串联电阻的电阻特点知：Rb的最小阻值：
Rbmin＝R''总﹣Ra＝150Ω﹣50Ω＝100Ω；根据表格中数据知，此时温度为32℃；
马桶圈的温度调控范围是32℃～40℃。
答：（1）4300；
（2）请计算体重为40kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围是32℃～40℃。
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