2025年浙教版八下科学第一单元电与磁拔高培优试卷1
一、选择题(每小题2分,共40分)
1.(2024八下·镇海区期末)现在很多大型商场都安装有如图甲所示的“聪明的电梯”,载人和不载人时电梯运行的速度会发生变化。这种电梯的简易控制电路如图乙所示,图中压力传感器的阻值会随压力的增大而减小。对此,下列说法正确的是( )
A.控制电路中电磁铁的上端为极
B.当电流的方向发生变化时,电梯运行的速度会发生变化
C.当载人时,衔铁与触点2接触,电梯的速度加快
D.当无人站在电梯上时,电磁继电器控制电路中的电流增大
【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 A.根据安培定则判断电磁铁磁极,当电流的方向发生变化时,电磁铁的极性会发生改变;
B.电梯的运行速度与电流大小有关;
CD.压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小,当有人走上电梯后,压敏电阻受到的压力变大,压敏电阻的阻值变小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过控制电路的电流变化,进一步判断电磁铁的磁性变化,工作电路中衔铁与触点1接触时,定值电阻和电动机串联接入电路,当压力增大到一定值时,衔铁被吸下,衔铁与触点2接触,工作电路中只剩下电动机,根据欧姆定律可知通过电动机的电流变化,根据P=UI可知电动机的电功率变化,进一步判断电梯运行的速度变化。
【解答】 A.由图可知,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,故A错误;
B.当电流的方向发生变化时,电磁铁的极性会发生改变,但通过电路的电流大小不变,则电梯的速度大小不变,故B错误;
CD.当有人走上电梯后,压敏电阻受到的压力变大,压敏电阻的阻值变小,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知通过控制电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,工作电路中衔铁与触点1接触时,定值电阻和电动机串联接入电路,当压力增大到一定值时,衔铁被吸下,衔铁与触点2接触,工作电路中只剩下电动机,根据欧姆定律可知通过电动机的电流变大,根据P=UI可知但感觉的电功率变大,则电梯运行的速度加快,反之当无人站在电梯上时,电磁继电器控制电路中的电流减小,故C正确,D错误。
故选C。
2.(2024八下·西湖期末)下列关于磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】在磁体的周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。
【解答】A、在磁体的周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,故A正确;
B、图中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极,故B错误;
C、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的N极,故C错误;
D、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极和S极出来,故D错误。
故答案为:A。
3.(2024八下·三门期末)科学蕴含科学思想、科学方法和科学精神。下列选项中与“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关时,通过弹簧伸长长度反映电磁铁磁性强弱”方法相同的是( )
A.利用α粒子轰击金属箱得到原子的核式结构
B.利用磁感线描述磁场特点
C.通过玻璃管中红色水滴移动反映呼吸作用的进行
D.通过锥形罩内气球的变化模拟呼吸的过程
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】 将不容易观察的现象用可以观察的现象反映出来,叫转换法;在学习新概念的时候,用旧知识跟其做比较,叫类比法;研究一个新知识时,创造一个模型能更好的理解新知识,叫模型法。
【解答】探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关时,通过弹簧伸长长度反映电磁铁磁性强弱的方法也叫转换法。
A.利用α粒子轰击金属箔得到的原子的核式结构是采用模型法,故A不符合题意;
B.研究“磁现象”时,利用“磁感线”描述磁场特点,采用的是模型法,故B不符合题意;
C.呼吸作用通过玻璃管中红色液滴的移动来反映的方法是转换法,转换法是将不容易观察的现象用可以观察的现象反映出来,故C符合题意;
D.通过锥形罩内气球的变化模拟呼吸是模拟法,故D不符合题意。
故答案为:C。
4.(2024八下·西湖期末)如图所示的四种现象中,符合安全用电原则的是( )
A.在电线上晾湿衣服
B.使用试电笔时,手要触笔尖金属体
C.在没有断开电源的情况下换灯泡
D.发现有人触电先切断电源
【答案】D
【知识点】测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【分析】(1)生活用水是导体;
(2)使用试电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,不能用手触及测电笔前端的金属部分;
(3)更换灯泡时,应先切断电源;
(4)发现有人触电时,首先切断电源或让触电者尽快脱离开电源,再实行救援措施。
【解答】A、在电线上晾湿衣服,有可能使电流通过水传到人体上,故A不符合安全用电原则;
B、使用试电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,若接触笔尖金属体,容易触电,故B不符合安全用电原则;
C、不断开开关,直接更换不亮的电灯泡,由于灯泡上带电,容易引起触电事故,所以更换灯泡时先断开开关,故C不符合安全用电原则;
D、发现有人触电时,应尽快切断电源或用绝缘棒挑开通电的裸导线让触电者尽快脱离开电源,再实行救治措施,故D符合安全用电原则。
故选D。
5.(2024八下·三门期末)小科发现“门禁”是通过开关控制门锁工作的,研究后知道,门上的电磁锁由电磁铁A和金属块B构成(如图甲所示),工作原理如图乙所示,电磁铁通电时,A、B相互吸引,门被锁住无法推开。电磁铁断电时,A、B不吸引,门可以被推开。下列说法正确的是( )
A.甲图中电磁铁的原理是电流的磁效应
B.乙图中开关闭合,电磁铁A的右端为S极
C.对“门禁”的工作原理进行分析,能判断B有磁性
D.将金属块B靠近小磁针,小磁针一定不会发生偏转
【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁铁的工作原理是电流的磁效应;根据安培定则判定电磁铁的磁极;磁铁能吸引铁、钴、镍等物质。
【解答】电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用.电磁铁是电流磁效应(电生磁)的一个应用,与生活联系紧密,如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等 。A、甲图中电磁铁通电后具有磁性,其工作原理是电流的磁效应,故A正确;
B、乙图中开关闭合,根据安培定则可知,电磁铁A的右端为N极,故B错误;
C、电磁铁通电时,A、B相互吸引,门被锁无法推开。电磁铁断电时,A、B不吸引,门可以被推开,由于电磁铁的中间是铁芯,断电时B不吸引A,所以B没有磁性,故C错误;
D、将金属块B靠近小磁针,根据磁体的特点可知,小磁针可能会发生偏转,故D错误。
故选:C。
故选A。
6.(2024八下·三门期末)如图是家庭电路图的部分示意图,下列说法正确的是( )
A.进户线a为零线,b为火线
B.控制插座通断的开关应接在c处
C.若将测电笔插入三孔式插座左孔,氖管发光
D.若在导线a和b之间接一个灯泡L2,则L1与灯泡L2并联
【答案】D
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】三孔插座的接法:左零右火中接地;测电笔接触火线时,氖管会发光;为了安全,开关要接在火线与插座之间。
【解答】为检修电路保险丝时安全,总开关要安装在保险丝前面。开关与所控制的灯泡是串联的;各用电器之间是并联的。A.开关要接在火线与灯之间,所以a为火线、b为零线,故A错误;
B.三孔插座的左孔接的是零线,开关不能接在零线与插座之间,要接在火线与插座之间,故B错误;
C.三孔插座的左孔接的是零线,测电笔插入左孔 ,氖管不发光,故C错误;
D.若在导线a和b之间接一个灯泡L2,L1与L2并联,故D正确。
故选D。
7.(2024八下·长兴期末)磁共振成像是一种采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像的医学技术。若携带金属物做磁共振,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是
A.铁在磁场里会被磁化 B.磁能生电
C.电流通过导体会产生热量 D.同名磁极相互排斥
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)磁性材料在磁场中得到磁性的过程叫磁化。
(2)保护电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,会产生感应电流的现象叫电磁感应现象。
(3)同名磁极相互排斥。
(4)电流通过导体将电能转化为内能的现象叫电流的热效应。
【解答】A、由题中信息可知,强静磁场会吸引铁质物品,说明铁在磁场会被磁化,故A不符合题意。
B、由题中信息可知,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,电磁感应现象说明磁能生电,故B不符合题意。
C、由题中信息可知,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病(电流流过金属导体,金属导体发热),这种现象叫电流的热效应,故C不符合题意。
D、在上述说明中,并没有涉及同名磁极相互排斥,故D符合题意。
故答案为:D。
8.(2024八下·江北期末)2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟载人飞船与空间站完成自主对接时,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞船内置了电磁阻尼器,它由磁铁和线圈构成,当线圈切割磁感线运动时,线圈中会产生电流,同时线圈会受到与运动方向相反的阻力,以阻止其靠近。下列线圈中能产生感应电流的是( )
A.竖直向上运动
B.水平向左运动
C.沿ab向内运动
D.竖直向下运动
【答案】B
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】
考查电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫感应电流。
【解答】
A.据图可知,磁场方向为竖直向下,线圈竖直向上运动,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,无法产生感应电流,故A不符合题意;
B.据图可知,磁场方向为竖直向下,线圈水平向右运动,运动方向与磁感线方向垂直,切割磁感线,能法产生感应电流,故B符合题意;
C.据图可知,磁场方向为竖直向下,线圈沿ab向内运动,ab没有切割磁感线,无法产生感应电流,故C不符合题意;
D.据图可知,磁场方向为竖直向下,线圈竖直向下运动,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,无法产生感应电流,故D不符合题意;
故答案为:B。
9.(2024八下·柯桥期末)经科学家研究发现:在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体,它们相当于一个个微小磁针。实验证明:在只有地磁场而没有其它磁场作用时,小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动,并聚集在小水滴北面的边缘。上文中提到的磁生小体N极指向( )
A.北方 B.南方 C.西方 D.东方
【答案】A
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁场和磁感线
【解析】【分析】 磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的。一个磁体无论多么小都有两个磁极,可以在水平面内自由转动的磁体,静止时总是一个磁极指向南方,另一个磁极指向北方,指向南的叫做南极(S极),指向北的叫做北极(N极)。之间呈现同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的现象。
【解答】我们把小磁针静止时,N极 的方向定义为北极;由于受到地磁场的作用,所以这些小细菌的北极指向北极;
故答案为:A
10.小明以塑料为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来,并连接如图所示的电路,开关S闭合后,灯泡发光。下列说法不正确的是( )
A.甲、乙电机转动
B.甲电机相当于发电机
C.将电源正负极对调,灯泡亮度发生改变
D.乙电机相当于电动机
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。
(2)电动机是利用通电导体在磁场中会受到力转动的原理。
(3)灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定。
【解答】A、闭合开关,乙电机转动,乙带动甲电机转动,故A选项正确。
B、开关S闭合后,灯泡发光,说明电路中有电流,由甲电机提供,甲电机相当于发电机,故B选项正确。
C、将电源正负极对调,甲乙电机的转速不变,甲电机产生的感应电流大小不变,灯泡的实际功率不变,亮度不变,故C选项错误。
D、闭合开关,乙电机转动,乙电机相当于电动机,故D选项正确。
故答案为:C。
11.(2024八下·慈溪期末)手机无线充电技术逐步成熟。右图是手机无线充电的示意图,充电底座里的送电线圈接通交流电,从而产生变化的磁场,使手机内的受电线圈中产生一定的电流,完成充电。下图中的实验原理与右图中受电线圈相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引。
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理制成的。
(3)电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。
(4)图中工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
【解答】手机无线充电技术是利用电磁感应来工作的。
A、该图说明异名磁极相互吸引,与电磁感应原理不同,故A不符合题意。
B、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,与无线充电的原理相同,故B符合题意。
C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,与电磁感应原理不同,故C不符合题意。
D、图中工作原理是通电导体在磁场中受力运动,与电磁感应原理不同,故D不符合题意。
故答案为:B。
12.(2024八下·临海期末)下图表示家庭电路的一部分,下列有关说法正确的是( )
A.图中控制灯泡的开关连接错误 B.断路器安装在Q处而不是Р处
C.测电笔检测地线孔时氖管发光 D.三孔插座短路时电灯不能发光
【答案】D
【知识点】家庭电路的组成与连接;测电笔的使用;熔断器的作用及保险丝的选择方法;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】 断路器是指能够关合、承载和开断正常或异常回路条件下的电流的开关装置。
【解答】A.开关应控制火线,图中与灯泡串联的开关连接是正确的,故A错误;
B.为了用电的安全,断路器应该控制火线,即接在P处,当断路器断开电路时,后面的用电器和插座是不带电的,故B错误;
C.测电笔在插座接火线时,氖管会发光,测电笔在插座接地孔检测时,氖管不会发光,故C错误;
D. 三孔插座短路时电灯不能发光,D正确。
故答案为:D。
13.(2024八下·镇海区期末)下列作图中,有错误的是( )
A.光的反射
B.通电螺线管的极性
C.磁极间磁感线分布
D.磁感线和小磁针
【答案】B
【知识点】光的反射定律;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)根据光的反射定律分析;
(2)根据安培定则分析;
(3)(4)在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极;小磁针静止时北极所指的方向与该点的磁场方向一致。
【解答】 A.在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角,故A正确不合题意;
B.电流从通电螺线管的左端流入,右端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,故B错误符合题意;
C.在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,故C正确不合题意;
D.在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极;小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向,故D正确不合题意。
故选B。
14.(2024八下·杭州期末)a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示,下列说法正确的是( )
A.P点所在位置没有磁场
B.磁感线是真实存在的
C.磁体周围的磁场方向都相同
D.Q点的小磁针静止后N极指向右边
【答案】D
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】A.磁体周围存在磁场;
B.根据磁感线的定义判断;
C.磁体周围不同位置磁场方向不变;
D.当小磁针静止时,N极所指的方向就是该点磁场的方向。
【解答】 A.磁体的周围存在磁场,因此P点有磁场,故A错误;
B.为了形象地描述磁场的性质,物理学中引入了磁感线,但磁感线不是真实存在的,故B错误;
C.磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁场方向,则图中水平磁感线上各点的磁场方向都相同(即水平向右),而磁感线为曲线时,各点的磁场方向不同,故C错误;
D.由图可知,Q点的磁场方向水平向右,Q点放置小磁针静止后,由于小磁针N极的指向与磁场方向相同,所以N极指向右边,故D正确。
故选D。
15.(2024八下·鄞州期末)小宁家所在的住宅区每栋单元的楼梯口都安装了防盗门,其门锁原理图如图所示,图中只画出了其中一家住户的控制开关S,该门锁的工作过程是:楼上的人闭合控制开关S,门锁上的电磁铁通电后吸引卡入右侧门扣中的衔铁,门可打开。关于该门锁,下列说法中正确的是( )
A.该门锁利用了电磁感应的原理来工作的
B.该单元的各住户控制门锁的开关是串联的
C.闭合开关S后,电磁铁的右端为N极
D.当控制电流减小时,需要将电磁铁靠近衔铁才能继续工作
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 (1)电磁铁的原理是电流的磁效应,特点是通电时具有磁性,断电时失去磁性,电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关。
(2)并联电路中各用电器之间互不影响,串联电路各用电器之间相互影响。
(3)根据安培定则可以判断电磁铁的磁极。
【解答】A、该门锁利用了电生磁的原理来工作的正确,当电流通过螺线管时,螺线管有磁性,故A错误。
B、该单元的各住户控制门锁的开关是并联的,互不影响,故B错误。
C、根据安培定则,闭合开关S后,电磁铁的右端为S极,故C错误。
D、当控制电流减小时,电磁铁的磁性减弱,对衔铁的磁力减弱,需要将电磁铁靠近衔铁才能继续工作,故D正确。
故答案为:D。
16.(2024八下·长兴期末)“珍爱生命,注意安全”是人们在日常生活中必须具备的意识。关于安全用电,正确的做法是
A.发现有人触电时,应立即用手把他拉开
B.灯头、插座、开关等的带电部分可以外露
C.用测电笔辨别火线和零线时,手不能接触测电笔的金属部分
D.家里的断路器跳闸,可能是电路短路或过载
【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】 (1)有人触电时,应先切断电源再施救。
(2)家庭电路中,带电的部分不能外露。
(3)使用测电笔时,手应接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体。
(4)断路器跳闸可能是短路,也可能是用电器总功率过大。
【解答】A、发现有人触电时,不能立即用手把他拉开,应先切断电源再施救,故A错误。
B、灯头、插座、开关等的带电部分不能外露,否则容易发生触电事故,故B错误。
C、用测电笔辨别火线和零线时,手应接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故C错误。
D、家里的断路器跳闸,不一定是断路器坏了,也可能是发生了短路或用电器总功率过大,故D正确。
故答案为:D。
17.(2024八下·长兴月考)在装配“直流电动机模型”时,接上电源后,发现电动机不转动。下列有关分析错误的是( )
A.轴与轴之间摩擦过点 B.电池正负极接反了
C.线圈静止在平衡位置 D.电刷没有接触换向器
【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】电动机的原理是利用了通电线圈在磁场中受力转动,通电后不能转动,说明线圈中可能没有电流或电流太小、或磁铁的磁性太弱或是换向器和电刷接触不良或者线圈在平衡位置等。
【解答】AD、轴与轴之间的摩擦太大、电刷和换向器的接触不良都会导致电动机模型通电后不能转动,故AD正确;
B、电池正负极接反了会造成线圈反向偏转,故B错误;
D、若线圈静止在平衡位置,受平衡力,电动机不会转动,故C正确。
故选:B。
18.(2024八下·临平月考)如图是王老师自制的家庭电路教学具,小雨闭合开关S,白炽灯L亮了,当老师把电吹风插入插座后,电吹风只工作了一小段时间灯就熄灭了。她拔下电吹风插头,用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔都发光。她断开开关S,再次用测电笔测试插座的两个孔,她将观察到()(假设故障只有一处)
A.只有测试右面的孔时测电笔才发光
B.只有测试左面的孔时测电笔才发光
C.测试两孔时测电笔都发光
D.测试两孔时测电笔都不发光
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】 当开关闭合时,用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔都发光,说明左孔和右孔都和火线相连。当开关断开时,左孔切断了火线,再接触左孔,氖管不发光。
【解答】 电吹风只工作了一小段时间灯就熄灭了,白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,说明灯泡、火线和零线不能构成通路。可能是火线断路,可能是零线断路。
灯泡熄灭后,用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔都发光,说明左孔和右孔都和火线相连。
此时断开开关,切断了左孔和火线的连接,所以测电笔接触左孔时,氖管不会再发光;测电笔接触右孔时,氖管照常发光。
故选A。
19.(2024八下·杭州期中) 走路也能发电。如图所示的发电地砖,当人踩踏地板时,地板下方的磁铁往复运动,线圈中输出电流使灯泡发光。下列选项中能说明这种发电地砖工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据题意可知,发电地板的原理为电磁感应现象,逐个对每个选项中装置的原理进行分析,找出符合题意的选项。
【解答】行人或车辆通过时,挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动,使能发电,这是利用电磁感应现象来发电的;
A、该图是电磁感应原理,即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动,产生电流的现象,故A符合题意;
B、该图是电动机的原理图,即通电导体在磁场中受力运动,故B不符合题意;
C、该图是探究电磁铁磁性强弱与匝数的关系,故C不符合题意;
D、该图是奥斯特实验,即通电导体周围存在磁场,故D不符合题意。
故答案为:A。
20.如图所示,弹簧L、F下方分别吊着软铁棒和条形磁铁,闭合开关,将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时,弹簧L、F将分别( )
A.伸长,缩短 B.伸长,伸长 C.缩短,缩短 D.缩短,伸长
【答案】A
【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】首先根据安培定则判断两个电磁铁的磁极方向,确定与软铁棒和条形磁铁之间作用力的方向,接下来根据滑动变阻器阻值的变化判定螺线管中电流的变化和电磁铁磁性的变化,从而判定A、B的受力情况的变化即可。
【解答】 根据图片可知,开关闭合时,通电螺线管具有磁性,根据安培定则判断两个通电螺线管的上端都为S极,螺线管可以吸引软铁棒,即软铁棒会被吸引,则弹簧L的长度变大。根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁铁受到向上的排斥力,则弹簧受到的拉力减小,因此弹簧F的长度缩短。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
二、填空题(每空1分,共35分)
21.(2024八下·奉化期末)如图甲所示是某控制电路的实验原理图,其中干簧管的内部构造如图乙所示。当开关S闭合后,通电螺线管具有磁性,且上端为 (填“N”或“S”)极,干簧管中的软铁簧片被 带上磁性,由于 ,两块软铁簧片的触点接触,使电路接通,灯泡亮起。
甲 乙
【答案】N;磁化;异名磁极相互吸引
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)根据安培定则来判断磁极的方向。
(2)磁化是指使原来没有磁的物体带上磁的过程。
(3)磁体间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】当开关S闭合后,根据安培定则可知,通电螺线管上端为N极;干簧管中的软铁簧片被磁化带上磁;两块软铁簧片的触点接触,是因为两块软铁簧片带上不同的磁性。
故答案为:N;磁化;异名磁极相互吸引。
22.(2024八下·江北期末)如图为某科学兴趣小组设计的温度自动报警器部分电路示意图,当温度上升至设定值t0时,通过电路中指示灯亮灭交替闪烁起到报警功能。(线圈、衔铁的电阻均忽略不计)
(1)温度计中液体可选择 (选填“水银”或“煤油”)。
(2)当温度处于如图所示的状态时,电路处于 。
(3)为了实现报警功能,应将指示灯串联在电路中 点。
【答案】(1)水银
(2)断路
(3)A
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】①电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。使用电磁继电器可以用低电压和弱电流电路的通断,来控制高电压和强电流电路的通断。
②指示灯串联在电路的A点。
电磁继电器的结构如题图所示,它由电源、温度计、指示灯泡A、电磁铁B支路、衔铁C支路、动触点和静触点等组成。当温度到达设定值时,电路被接通,指示灯泡A发光,同时电磁铁B产生磁性,吸引衔铁C,使动触点与静触点分离,电路断开,指示灯A熄灭,电磁铁B失去磁性,衔铁C被释放,使动触点与静触点接触,电路再次被接通,如此反复,使指示灯亮灭交替闪烁起到报警功能。
【解答】(1)当温度到达设定值时,电路需要被接通,所以温度计中的液体为导体“水银”;
(2)图中温度未达到设定值,电路断开,处于断路状态;
(3)若灯泡接在B点,当温度到达设定值时,C点所在支路短路,若接在C点,则B点所在支路会短路,所以接在A点。
23.(2024八下·越城期末)图甲为某家用电路示意图,为防止电路短路而引发火灾。小明欲将某款双金属片段路器接入该家庭电路中,图乙为断路器分别在“电路正常”和“某处短路”两种状态的示意图。
(1)图甲中灯泡与插座的连接方式是 ;
(2)将断路器接入图甲中M处时,应选择a、b、c中的 两个接线柱;
(3)小明将该断路器接入图甲中N处,在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开,此时若用测电笔测试插座三个孔的带电情况,其中能使氖管发光的是____(可多选)。
A.接地插孔 B.零线插孔 C.火线插孔
【答案】(1)并联
(2)ac
(3)B;C
【知识点】家庭电路的组成与连接;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】(1)家庭电路中的用电器是并联的。
(2)断路器接入电路中时,电路是正常工作的。
(3)N处为零线;测电笔接触火线时氖管会发光;三孔插座的接法是“左零右火上接地”。
【解答】(1)由图可知,灯泡与插座工作时互不影响,是并联的。;
(2)将断路器接入图甲中M处时,断路器正常工作,应选择a、c两个接线柱。
(3)小明将该断路器接入图甲中N处,在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开,三孔插座的右孔接的是火线,左孔通过灯泡接到火线上,所以火线插孔、零线插孔都能时测电笔的氖管发光,故BC正确。
故答案为:(1)并联;(2)a、c(3)BC。
24.(2024八下·嘉兴期末)上海建成的磁悬浮铁路是世界上首次投入商业运营的磁悬浮高速铁路,其磁悬浮的原理如图甲所示,若轨道线圈下端是N极,要使列车悬浮起来,列车线圈上端应是 极。列车线圈本质上是一个电磁铁,要达到上述要求,请在图乙中画出线圈上电流的方向 。
【答案】S;
【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)对列车进行受力分析,根据平衡力的知识确定车底受到磁力的方向,进而确定车底线圈的磁极方向;
(2)根据安培定则判断线圈上的电流方向。
【解答】(1)根据甲图可知,当列车在空中悬浮时,它受到向下的重力和向上的吸引力相互平衡。铁轨下端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,车底线圈上端应该是S极。
(2)根据乙图可知,电磁铁的下端为N极,右手握住螺线管,大拇指指向下端,此时弯曲的四指指尖向左,即线圈上电流方向向左,如下图所示:
25.(2024八下·临海期末)某科学兴趣小组将几颗铆磁铁叠在一起,与干电池负极相连,把铜线弯折成心形线框,套在电池外面,心形线框就能绕电池转动(如图)。
(1)心形线框能绕电池转动的原理是 。
(2)要增大心形线框的转速,可采取的措施有 。(写出一条即可)
【答案】(1)通电导体在磁场中受到力的作用
(2)增大磁铁磁性
【知识点】磁场对通电导线的作用;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】本实验利用了通电导体在磁场中受力的原理,因此,要有磁场的存在,同时还要有电流的存在。这一过程中,将电能转化为机械能。
【解答】(1) 图中由电源,是电动机的原理图,是根据通电导体在磁场中受到力的作用做成的 ;
(2) 要增大心形线框的转速,可采取的措施有比如增大磁铁磁性,增加电池节数等。
26.(2024八下·杭州期末)传统地漏因不密封,排水管内臭气会扩散到室内,为此某校项目化小组发明了一种自动升降“地漏”(如图甲),有积水时通过磁悬浮装置可以实现自动排水(如图乙)。
(1)当密封盖上方无水时,在磁体B作用下,磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极,则磁体B上端为 极。当密封盖上方有水时,密封盖下移,开始排水。积水越多,则排水越快。
(2)请根据工作原理图结合以上分析,请简述这种自动升降“地漏”的工作原理: 。
【答案】(1)N
(2)当没有水时,磁体的排斥力将排水口密封住,当水越多,水对密封盖的压强越大、压力越大,排水口下降越多,排水口越大,排水越容易。
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)对磁体A进行受力分析,确定A受到磁力的方向,然后根据磁极之间的相互作用规律分析磁体B上端磁极。
(2)注意分析无水时磁体A带动密封盖堵住排水口的原因,以及排水量增大时排水口下降的原因即可。
【解答】 (1)根据图片可知,磁体A在上面,而磁体B在下面,则磁体A需要受到磁体B向上的排斥力才能密封住排水口。根据同名磁极相互排斥,磁体A下端为N极,故B上端也为N极;
(2)根据题意可知,这种自动升降“地漏”的工作原理为:当没有水时,磁体的排斥力将排水口密封住,当水越多,水对密封盖的压强越大、压力越大,排水口下降越多,排水口越大,排水越容易。
27.(2024八下·余姚期末)科学技术发展蒸蒸日上,离不开近代科学家不断努力探索,也需要我们继续传承发扬。
(1)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了 ,即通电导线周围存在磁场。
1822年,法国物理学家阿拉戈和吕萨克发现:当电流通过绕在铁块上的导线时,铁块被磁化。在若干年后,英国发明家威廉·斯特金在前面三位科学家的基础上,发明了电磁铁。
(2)约200年后的今天,“趣味科学”拓展课上的同学们以小组合作的方式,连接了一套电磁学装置(其电路图如图所示):已知,甲乙是两枚相同的电磁铁。
①该装置可用来探究电磁铁的磁性强弱与 大小的关系。
②甲、乙电磁铁的线圈匝数必须相同,否则得出的结论不严谨,原因是 .
【答案】(1)电流的磁效应
(2)电流;控制单一变量,防止其他因素对实验的干扰
【知识点】通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据相关的科学发展史解答;
(2)①根据图片分析哪个因素不同即可;
②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,必须控制其它因素相同。
【解答】(1)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场。
(2)①根据图片可知,两个电磁铁分别与两个电阻串联,再并联在电路中,那么电阻的电压相等。因为两个电阻大小不同,所以通过两个支路的电流大小不同,那么该装置探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系;
②甲、乙电磁铁的线圈匝数必须相同,否则得出的结论不严谨,原因是:控制单一变量,防止其他因素对实验的干扰。
28.(2024八下·余杭期中)通电螺线管的极性跟电流的方向有关系,可以用安培定则来判断,如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则,如图乙,则小磁针右侧是 极 ( 填“N” 或 “S”) 。 把两个线圈A 和 B 挂在水平光滑的固定绝缘杆 MN上,如图丙,当两线圈通入方向相同的电流时, A、B 两线圈之间的距离将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】N;变小
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断线圈的极性,根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向;
(2)根据安培定则判断两个线圈的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律分析解答。
【解答】(1)根据乙图可知,大拇指指向右端,则右端为线圈的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的左端为S极,右端为N极;
(2)根据右手定则可知,两个线圈的左端都是S极,右端都是N极。二者的中间互为异名磁极,因此相互吸引而距离变小。
29.(2024八下·杭州月考)如图是小紫设计的水位自动控制电路,其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成,由家庭电路供电;控制电路中,金属板A、B置于水箱中不同位置,水箱中的天然水是导体。
(1)我国家庭电路电压为 V。
(2)当水箱内水面处于金属板A以下时,工作电路中的 (填“电动机”或“小灯泡”)处于工作状态。
(3)测试时,小紫发现由于电磁铁磁性太弱,电磁继电器无法正常工作。适当 (填“增加”或“减少”)电磁铁的线圈匝数,可以解决上述问题。
【答案】(1)220V
(2)电动机
(3)增加
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)我国家庭电路的电压是220V;
(2)当水箱内水面处于金属板A以下时,控制电路断路,分析电磁铁有没有磁性,判断衔铁的位置,得出工作的用电器;
(3)电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关,增大电流或增加线圈匝数可以增强磁性。
【解答】(1)我国家庭电路的电压是220V;
(2)当水箱内水面处于金属板A以下时,控制电路断路,电磁铁中没有电流,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧的作用下与上方触点接触,因而电动机接入电路工作;
(3)电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关,适当增加线圈匝数可以增强磁性。
30.(2024八下·温州月考)对于家庭中所使用的电器,无论是其电器本身还是电路,都有着安全使用的要求。
(1)某电热壶的结构和插座如图甲、乙所示。当电热壶接入家庭电路时,通过插头与插座中地线相连的是 。(选填“a、b或c”)
(2)图丙中,闭合开关S,灯泡发光:将电热壶插头插入三孔插座中,闭合电热壶开关,两者都不能工作。拔下插头,按丁图中 (选填“A"或“B”)的方法使用测电笔检测插座。若左右两孔都能使氖管发光,则电路中一处故障可能是 。
A.AB 间断路 B.CD 间断路 C.进户零线到C点之间断路
【答案】(1)c
(2)A;C
【知识点】家庭电路的故障分析;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】 (1)金属用电器外壳一定接地,防止金属外壳的用电器漏电时发生触电事故。火线首先接入开关,然后接入保险丝,再接入电阻丝。
(2)①测电笔使用时必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体;
②根据用电器的工作情况、氖管的发光情况判定电路的故障。
【解答】 (1)为了保证用电的安全,保险丝和开关串联后应接在火线上,所以a端应接火线;零线直接接入电阻丝,所以b端接零线;电热壶的外壳是金属的,为防止金属外壳漏电时发生触电事故,所以金属外壳一定要接地线,则c端应接地线;
(2)①使用测电笔时,人体必需与尾部的金属体接触,故选A;
②图乙中,闭合开关S,灯泡发光:将电热壶插头插入三孔插座中,闭合电热壶开关,两者都不能工作。拔下插头,应该采用图丙的方法使用测电笔检测插座,左右两孔都能使氖管发光。由于两者都不能工作,这表明电路出现了断路现象;用试电笔检测插座,左右两孔都能使测电笔的氖管发光,这说明左右两孔与火线之间是连接的,左孔通过电灯和开关(DC部分)与火线相连,这部分是通路,则断路部分在C点左侧,即进户线的零线断路,故C正确,AB错误。
故选C。
31.发电机的工作过程。
(1)过程图:
(2)工作过程:
①甲:ab和cd边的运动方向与磁场方向平行(不切割磁感线),线圈中 电流。
②乙:ab和cd边的运动方向与磁场方向垂直(切割磁感线),线圈中 电流,线圈中的电流方向为d-→c→>b→a,外部电流方向从A电刷到B电刷。
③丙:ab和cd边的运动方向与甲中相反,但仍与磁场方向平行(不切割磁感线) ,线圈中 电流。
④丁:ab和cd边的运动方向与乙中 ,但仍与磁场方向垂直(切割磁感线) ,线圈中有电流,电流方向为a→b→c→d,外部电流方向从 电刷到 电刷。
【答案】没有;有;没有;相反;B;A
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】①②③分析线圈是否切割磁感线即可;
④根据图片分析乙和丁中线圈的运动方向是否相同,并确定线圈中的电流方向。
【解答】①甲:ab和cd边的运动方向与磁场方向平行(不切割磁感线),此时没有切割磁感线,因此线圈中没有电流。
②乙:ab和cd边的运动方向与磁场方向垂直(切割磁感线),线圈中有电流,线圈中的电流方向为d-→c→>b→a,外部电流方向从A电刷到B电刷。
③丙:ab和cd边的运动方向与甲中相反,但仍与磁场方向平行(不切割磁感线) ,线圈中没有电流。
④丁:ab和cd边的运动方向与乙中相反,但仍与磁场方向垂直(切割磁感线) ,线圈中有电流,电流方向为a→b→c→d,外部电流方向从B电刷到A电刷。
32.(2024八下·乐清期中)小明在学习了磁场对通电导体有力的作用后,进一步查阅资料,了解到当电流与磁场方向垂直时,磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。他设计了如图所示的装置,实验步骤如下:
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上,将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上,并让导体棒处于蹄形磁铁的中央位置:
②电源正、负极分别接a、b,给导体两端加电压U1,闭合电路,观察悬线偏转的角度α1:
③给导体两端加电压U2,且U2>U1,闭合电路,观察悬线偏转的角度α2:
④比较α1、α2的大小。
(1)根据上述实验步骤,小明想要探究的问题是 。
(2)请写出改变上述实验中导体棒运动方向的实验操作: 。
(3)小明想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关,于是他更换了另一根较长的导体棒去实验。你认为这种方法是否合理,请简要说明理由: 。
【答案】(1)磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小的关系
(2)改变电流方向或改变磁场的方向;
(3)没有控制电流的大小不变
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】 (1)分析变量即可得出结论;
(2)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;
(3)当导体棒的长度改变时,其电阻也会随之改变,这样不符合控制变量法的要求。
【解答】 (1)由实验步骤可知,当电路中电压越大时,导体中的电流越大,观察悬线偏转的角度,所以想要探究的问题是探究磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小的关系;
(2)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,改变上述实验中导体棒运动方向的方法是:改变电流方向或改变磁场的方向;
(3)在实验中,如果导体棒的长度改变了,则其电阻会随之改变,导体棒中的电流也会随之改变,这样不符合控制变量法的要求,因此,他这样做存在的问题是没有控制电流的大小不变。
三、实验探究题(每空1分,共11分)
33.(2024八下·吴兴期末)某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”,用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体,让导体AB运动。实验记录如下表所示。
实验次数 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向
1 竖直向上 不偏转 ____
2 竖直向下 不偏转 ____
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
(1)由实验次数1、2可知,闭合开关,导体AB竖直运动 (填“会”或“不会”)产生感应电流。
(2)由实验次数3、4可推测,如果固定导体AB,水平向右移动磁体,灵敏电流计的指针向 偏转。
(3)图乙中的“ ”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是____
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
(4)图丙为发电机的示意图,其原理与图甲所示原理相同。图中时刻线圈水平,箭头为线圈旋转方向,根据上面表格中的信息可知此时ab边中的电流情况是____
A.无电流 B.电流方向由a向b C.电流方向由b向a
【答案】(1)不会
(2)右
(3)A
(4)C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)灵敏电流计的指针偏转,则说明产生感应电流;否则,没有产生感应电流。
(2)根据实验3、4分析导体中的电流方向与导体运动方向的关系,据此推测向右移动磁铁时电流的方向即可;
(3)根据导体是否做切割磁感线运动分析;
(4)根据左手定则分析。
【解答】 (1)由第1、2两次实验可知,导体棒AB竖直向上或竖直向下平行于磁感线运动时,灵敏电流计指针不偏转,说明闭合回路中不会产生感应电流;
(2)由第3、4两次实验可知,导体棒AB切割磁感线运动的方向改变时,导体棒AB中感应电流的方向也发生了改变,说明导体棒AB中感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关;如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,此时相当于导体棒AB水平向左运动,由表格中的信息可知,灵敏电流计的指针将向右偏转;
(3)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则导体会产生感应电流的位置有BCD,因为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ这三个位置导体都可以切割磁感线,I位置导体不切割磁感线,故选A;
(4)根据图甲中的感应电流与磁场和导体运动的方向的关系,由左手定则可知,图丙中ab的电流从b到a,故选:C。
34.(2024八下·余杭期末)如图所示是某同学设计的研究电磁铁相关性质的电路图。实验步骤如下:
步骤一:用铁棒和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁,接入电路。
步骤二:闭合开关,调节滑动变阻器使电流表示数为1A,用电磁铁去吸引大头针,记录数据。
步骤三:断开开关,用匝数为50匝的电磁铁替换20匝
的电磁铁。闭合开关,再用电磁铁去吸引大头针,记录数据。
(1)实验是通过观察 来判断磁性的强弱。
(2)闭合开关后,电磁铁B端是 极(填“N”或“S”)。
(3)有同学指出步骤三中存在错误,该错误是 。
(4)请设计该实验的记录表,画在答题卷的框内。
【答案】(1)吸引大头针的数目
(2)N
(3)未调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为1A
(4)
实验序号 线圈的匝数(匝) 电流(A) 吸引大头针数量(个)
1 20 1
2 50 1
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)电磁铁吸引大头针的数量越多,说明电磁铁的磁性越强;
(2)根据安培定则判断电磁铁的磁极方向;
(3)根据控制变量法的要求可知,探究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系时,需要控制电流大小相等,只改变线圈匝数;
(4)根据实验目的和过程确定要记录的内容,从而确定表格的列数和行数即可。
【解答】(1)实验是通过观察吸引大头针的数目来判断磁性的强弱。
(2)根据图片可知,线圈上电流方向向下。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向B端,则B端为N极;
(3)有同学指出步骤三中存在错误,该错误是:未调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为1A。
(4)根据题意可知,实验要进行两次,因此表格有3行。要记录实验次数、线圈的匝数、电流和吸引大头针的数量,因此表格有4列,如下图所示:
35.(2024八下·临平月考)如图所示为“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验装置。
(1)闭合开关后,竖直悬挂的小铁球向右运动,小磁针发生转动,这说明通电螺线管周围存在 。
(2)将小铁球换成小铝球,闭合开关后,小铝球将 (填“向右运动”“向左运动”或“保持静止”)。
(3)为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关,写出一种操作方法: 。
【答案】(1)磁场
(2)保持静止
(3)改变通电螺线管中的电流方向,观察小磁针的转动方向是否变化
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】(1)磁场对放入其中的铁磁性物质产生磁力的作用;
(2)磁体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性;
(3)探究通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系时,需要控制其它条件相同,只改变电流方向,据此分析解答。
【解答】(1) 闭合开关后,竖直悬挂的小铁球向右运动,小磁针发生转动,这说明通电螺线管周围存在磁场;
(2) 将小铁球换成小铝球,闭合开关后,铝球不能被电磁铁吸引,因此铝球将保持静止;
(3)为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关,种操作方法:改变通电螺线管中的电流方向,观察小磁针的转动方向是否变化。
四、综合题(每小题2分,共14分)
36.(2024八下·三门期末)电梯为居民出入带来了很大的便利,出于安全考虑,电梯设置有超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,R1为保护电阻,R2为压敏电阻,R2阻值与它所受压力F的关系如图乙所示。闭合开关S,电梯没有超载时,电动机正常工作,电铃不响:当控制电路中的电流达到0.1安时,电铃报警,电动机不工作。已知控制电路电源电压为12伏,电磁铁线圈电阻不计,R1电阻值为80欧。
(1)图甲中的C点应与触点 (选填“A”、“B”或“K”)相连;
(2)当某次载重为牛时,请通过计算判断是否超载;
(3)若想降低该电梯最大载重,请写出一种可行的方法 。
【答案】(1)B
(2)没有超载
(3)适当减小控制电路的电源(或适当增加电磁铁的线圈匝数)
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】 载重量越大,对轿厢的压力越大,由图丙知R1的阻值越小,控制电路的总电阻就越小,根据欧姆定律知电路中的电流越大,当电流为I=0.1A时即为不超载时的最大电流,也就是载重量最大。
【解答】电磁继电器的构成:由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成.其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成.低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
(1)由题意知道,电梯没有超载时,触点与A接触,电动机正常工作,说明电动机与A触点相连;超载时,触点与B接触,电铃发出报警铃声,说明电铃与B触点相连。
(2)
由图乙知道,当某次载重为牛时,R2阻值是80Ω,由欧姆定律知道,电路的电流
即此时没有超载。
(3)
若想降低该电梯最大载重,即在压敏电阻的阻值较大时,使通过电路的电流达到0.1A,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律知道,需减小定值电阻接入电路的阻值或增大电源电压;影响电磁铁磁性大小的因素有电流的大小和线圈匝数是多少,若在电流较小时使电磁铁吸引衔铁,可增加线圈匝数。
(1)由题意知道,电梯没有超载时,触点与A接触,电动机正常工作,说明电动机与A触点相连;超载时,触点与B接触,电铃发出报警铃声,说明电铃与B触点相连。
(2)由图乙知道,当某次载重为牛时,R2阻值是80Ω,由欧姆定律知道,电路的电流
即此时没有超载。
(3)若想降低该电梯最大载重,即在压敏电阻的阻值较大时,使通过电路的电流达到0.1A,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律知道,需减小定值电阻接入电路的阻值或增大电源电压;影响电磁铁磁性大小的因素有电流的大小和线圈匝数是多少,若在电流较小时使电磁铁吸引衔铁,可增加线圈匝数。
37.(2024八下·奉化期末)如图所示为小科设计的模拟自动升降窗帘的电路,由控制电路和工作电路组成。控制电路的电源电压为,为光敏电阻,安装在窗外,用于感知室外自然光,其阻值随光的照度的变化如下表所示,当线圈中的电流达到2mA时,衔铁被吸合,关闭窗帘,当线圈中的电流小于2mA时,衔铁松开,窗帘上升打开,电磁铁线圈电阻忽略不计。
照度 50 100 200 300 400 500 600 700 800 1000 1200 1300
光敏电阻阻值/ 12.1 7.6 4.8 3.7 3.0 2.6 2.3 2.1 1.9 1.6 1.5 1.4
(1)工作电路中M为电动机,当通过电动机的电流方向改变时,可实现正、反转改变。为实现窗帘的升降,请在工作电路的虚线方框中补充合适的电路元件。
(2)当室外光的照度多大时,窗帘刚好能关闭?
(3)为符合室内照明标准,要求室外的照度在700lx以上时,关闭窗帘。在不改变控制电路原有元件(可增加元件)的条件下,应如何改动控制电路?
(4)在长时间使用过程中,小科发现拉动衔铁的弹簧不如新弹簧紧,则下列方法可恢复控制电路正常功能的是:____。
A.适当增大电源电压 B.适当减小电源电压
C.与光敏电阻串联一个定值电阻 D.与光敏电阻并联一个定值电阻
【答案】(1)
(2),查表得,此时
(3)控制电路中总电阻不变为
当时,,
控制电路中串联一个的定值电阻
(4)B;C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)改变电源的正负极可以实现正、反转的改变;
(2)根据题中要求,算出电阻,有表格查出光照强度;
(3)分析题意需要串联一个电阻;
(4)减小电流可以减弱磁性。
【解答】答案如图:
(2)当线圈中的电流达到2mA时,衔铁被吸合则电阻为
,查表得,此时
(3)控制电路中总电阻不变为
当时,,
控制电路中串联一个的定值电阻
(4)弹簧弹性变差,可以减弱电磁铁的磁性,适当减小电源电压或者在串联一个电阻就可以减弱电流,从而减小磁性,故BC正确。
故答案为:见解析;400lx;串联一个的电阻;BC。
1 / 12025年浙教版八下科学第一单元电与磁拔高培优试卷1
一、选择题(每小题2分,共40分)
1.(2024八下·镇海区期末)现在很多大型商场都安装有如图甲所示的“聪明的电梯”,载人和不载人时电梯运行的速度会发生变化。这种电梯的简易控制电路如图乙所示,图中压力传感器的阻值会随压力的增大而减小。对此,下列说法正确的是( )
A.控制电路中电磁铁的上端为极
B.当电流的方向发生变化时,电梯运行的速度会发生变化
C.当载人时,衔铁与触点2接触,电梯的速度加快
D.当无人站在电梯上时,电磁继电器控制电路中的电流增大
2.(2024八下·西湖期末)下列关于磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024八下·三门期末)科学蕴含科学思想、科学方法和科学精神。下列选项中与“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关时,通过弹簧伸长长度反映电磁铁磁性强弱”方法相同的是( )
A.利用α粒子轰击金属箱得到原子的核式结构
B.利用磁感线描述磁场特点
C.通过玻璃管中红色水滴移动反映呼吸作用的进行
D.通过锥形罩内气球的变化模拟呼吸的过程
4.(2024八下·西湖期末)如图所示的四种现象中,符合安全用电原则的是( )
A.在电线上晾湿衣服
B.使用试电笔时,手要触笔尖金属体
C.在没有断开电源的情况下换灯泡
D.发现有人触电先切断电源
5.(2024八下·三门期末)小科发现“门禁”是通过开关控制门锁工作的,研究后知道,门上的电磁锁由电磁铁A和金属块B构成(如图甲所示),工作原理如图乙所示,电磁铁通电时,A、B相互吸引,门被锁住无法推开。电磁铁断电时,A、B不吸引,门可以被推开。下列说法正确的是( )
A.甲图中电磁铁的原理是电流的磁效应
B.乙图中开关闭合,电磁铁A的右端为S极
C.对“门禁”的工作原理进行分析,能判断B有磁性
D.将金属块B靠近小磁针,小磁针一定不会发生偏转
6.(2024八下·三门期末)如图是家庭电路图的部分示意图,下列说法正确的是( )
A.进户线a为零线,b为火线
B.控制插座通断的开关应接在c处
C.若将测电笔插入三孔式插座左孔,氖管发光
D.若在导线a和b之间接一个灯泡L2,则L1与灯泡L2并联
7.(2024八下·长兴期末)磁共振成像是一种采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像的医学技术。若携带金属物做磁共振,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是
A.铁在磁场里会被磁化 B.磁能生电
C.电流通过导体会产生热量 D.同名磁极相互排斥
8.(2024八下·江北期末)2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟载人飞船与空间站完成自主对接时,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞船内置了电磁阻尼器,它由磁铁和线圈构成,当线圈切割磁感线运动时,线圈中会产生电流,同时线圈会受到与运动方向相反的阻力,以阻止其靠近。下列线圈中能产生感应电流的是( )
A.竖直向上运动
B.水平向左运动
C.沿ab向内运动
D.竖直向下运动
9.(2024八下·柯桥期末)经科学家研究发现:在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体,它们相当于一个个微小磁针。实验证明:在只有地磁场而没有其它磁场作用时,小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动,并聚集在小水滴北面的边缘。上文中提到的磁生小体N极指向( )
A.北方 B.南方 C.西方 D.东方
10.小明以塑料为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来,并连接如图所示的电路,开关S闭合后,灯泡发光。下列说法不正确的是( )
A.甲、乙电机转动
B.甲电机相当于发电机
C.将电源正负极对调,灯泡亮度发生改变
D.乙电机相当于电动机
11.(2024八下·慈溪期末)手机无线充电技术逐步成熟。右图是手机无线充电的示意图,充电底座里的送电线圈接通交流电,从而产生变化的磁场,使手机内的受电线圈中产生一定的电流,完成充电。下图中的实验原理与右图中受电线圈相同的是( )
A. B.
C. D.
12.(2024八下·临海期末)下图表示家庭电路的一部分,下列有关说法正确的是( )
A.图中控制灯泡的开关连接错误 B.断路器安装在Q处而不是Р处
C.测电笔检测地线孔时氖管发光 D.三孔插座短路时电灯不能发光
13.(2024八下·镇海区期末)下列作图中,有错误的是( )
A.光的反射
B.通电螺线管的极性
C.磁极间磁感线分布
D.磁感线和小磁针
14.(2024八下·杭州期末)a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示,下列说法正确的是( )
A.P点所在位置没有磁场
B.磁感线是真实存在的
C.磁体周围的磁场方向都相同
D.Q点的小磁针静止后N极指向右边
15.(2024八下·鄞州期末)小宁家所在的住宅区每栋单元的楼梯口都安装了防盗门,其门锁原理图如图所示,图中只画出了其中一家住户的控制开关S,该门锁的工作过程是:楼上的人闭合控制开关S,门锁上的电磁铁通电后吸引卡入右侧门扣中的衔铁,门可打开。关于该门锁,下列说法中正确的是( )
A.该门锁利用了电磁感应的原理来工作的
B.该单元的各住户控制门锁的开关是串联的
C.闭合开关S后,电磁铁的右端为N极
D.当控制电流减小时,需要将电磁铁靠近衔铁才能继续工作
16.(2024八下·长兴期末)“珍爱生命,注意安全”是人们在日常生活中必须具备的意识。关于安全用电,正确的做法是
A.发现有人触电时,应立即用手把他拉开
B.灯头、插座、开关等的带电部分可以外露
C.用测电笔辨别火线和零线时,手不能接触测电笔的金属部分
D.家里的断路器跳闸,可能是电路短路或过载
17.(2024八下·长兴月考)在装配“直流电动机模型”时,接上电源后,发现电动机不转动。下列有关分析错误的是( )
A.轴与轴之间摩擦过点 B.电池正负极接反了
C.线圈静止在平衡位置 D.电刷没有接触换向器
18.(2024八下·临平月考)如图是王老师自制的家庭电路教学具,小雨闭合开关S,白炽灯L亮了,当老师把电吹风插入插座后,电吹风只工作了一小段时间灯就熄灭了。她拔下电吹风插头,用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔都发光。她断开开关S,再次用测电笔测试插座的两个孔,她将观察到()(假设故障只有一处)
A.只有测试右面的孔时测电笔才发光
B.只有测试左面的孔时测电笔才发光
C.测试两孔时测电笔都发光
D.测试两孔时测电笔都不发光
19.(2024八下·杭州期中) 走路也能发电。如图所示的发电地砖,当人踩踏地板时,地板下方的磁铁往复运动,线圈中输出电流使灯泡发光。下列选项中能说明这种发电地砖工作原理的是( )
A. B.
C. D.
20.如图所示,弹簧L、F下方分别吊着软铁棒和条形磁铁,闭合开关,将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时,弹簧L、F将分别( )
A.伸长,缩短 B.伸长,伸长 C.缩短,缩短 D.缩短,伸长
二、填空题(每空1分,共35分)
21.(2024八下·奉化期末)如图甲所示是某控制电路的实验原理图,其中干簧管的内部构造如图乙所示。当开关S闭合后,通电螺线管具有磁性,且上端为 (填“N”或“S”)极,干簧管中的软铁簧片被 带上磁性,由于 ,两块软铁簧片的触点接触,使电路接通,灯泡亮起。
甲 乙
22.(2024八下·江北期末)如图为某科学兴趣小组设计的温度自动报警器部分电路示意图,当温度上升至设定值t0时,通过电路中指示灯亮灭交替闪烁起到报警功能。(线圈、衔铁的电阻均忽略不计)
(1)温度计中液体可选择 (选填“水银”或“煤油”)。
(2)当温度处于如图所示的状态时,电路处于 。
(3)为了实现报警功能,应将指示灯串联在电路中 点。
23.(2024八下·越城期末)图甲为某家用电路示意图,为防止电路短路而引发火灾。小明欲将某款双金属片段路器接入该家庭电路中,图乙为断路器分别在“电路正常”和“某处短路”两种状态的示意图。
(1)图甲中灯泡与插座的连接方式是 ;
(2)将断路器接入图甲中M处时,应选择a、b、c中的 两个接线柱;
(3)小明将该断路器接入图甲中N处,在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开,此时若用测电笔测试插座三个孔的带电情况,其中能使氖管发光的是____(可多选)。
A.接地插孔 B.零线插孔 C.火线插孔
24.(2024八下·嘉兴期末)上海建成的磁悬浮铁路是世界上首次投入商业运营的磁悬浮高速铁路,其磁悬浮的原理如图甲所示,若轨道线圈下端是N极,要使列车悬浮起来,列车线圈上端应是 极。列车线圈本质上是一个电磁铁,要达到上述要求,请在图乙中画出线圈上电流的方向 。
25.(2024八下·临海期末)某科学兴趣小组将几颗铆磁铁叠在一起,与干电池负极相连,把铜线弯折成心形线框,套在电池外面,心形线框就能绕电池转动(如图)。
(1)心形线框能绕电池转动的原理是 。
(2)要增大心形线框的转速,可采取的措施有 。(写出一条即可)
26.(2024八下·杭州期末)传统地漏因不密封,排水管内臭气会扩散到室内,为此某校项目化小组发明了一种自动升降“地漏”(如图甲),有积水时通过磁悬浮装置可以实现自动排水(如图乙)。
(1)当密封盖上方无水时,在磁体B作用下,磁体A将密封盖顶起。若磁体A下端为N极,则磁体B上端为 极。当密封盖上方有水时,密封盖下移,开始排水。积水越多,则排水越快。
(2)请根据工作原理图结合以上分析,请简述这种自动升降“地漏”的工作原理: 。
27.(2024八下·余姚期末)科学技术发展蒸蒸日上,离不开近代科学家不断努力探索,也需要我们继续传承发扬。
(1)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了 ,即通电导线周围存在磁场。
1822年,法国物理学家阿拉戈和吕萨克发现:当电流通过绕在铁块上的导线时,铁块被磁化。在若干年后,英国发明家威廉·斯特金在前面三位科学家的基础上,发明了电磁铁。
(2)约200年后的今天,“趣味科学”拓展课上的同学们以小组合作的方式,连接了一套电磁学装置(其电路图如图所示):已知,甲乙是两枚相同的电磁铁。
①该装置可用来探究电磁铁的磁性强弱与 大小的关系。
②甲、乙电磁铁的线圈匝数必须相同,否则得出的结论不严谨,原因是 .
28.(2024八下·余杭期中)通电螺线管的极性跟电流的方向有关系,可以用安培定则来判断,如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则,如图乙,则小磁针右侧是 极 ( 填“N” 或 “S”) 。 把两个线圈A 和 B 挂在水平光滑的固定绝缘杆 MN上,如图丙,当两线圈通入方向相同的电流时, A、B 两线圈之间的距离将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
29.(2024八下·杭州月考)如图是小紫设计的水位自动控制电路,其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成,由家庭电路供电;控制电路中,金属板A、B置于水箱中不同位置,水箱中的天然水是导体。
(1)我国家庭电路电压为 V。
(2)当水箱内水面处于金属板A以下时,工作电路中的 (填“电动机”或“小灯泡”)处于工作状态。
(3)测试时,小紫发现由于电磁铁磁性太弱,电磁继电器无法正常工作。适当 (填“增加”或“减少”)电磁铁的线圈匝数,可以解决上述问题。
30.(2024八下·温州月考)对于家庭中所使用的电器,无论是其电器本身还是电路,都有着安全使用的要求。
(1)某电热壶的结构和插座如图甲、乙所示。当电热壶接入家庭电路时,通过插头与插座中地线相连的是 。(选填“a、b或c”)
(2)图丙中,闭合开关S,灯泡发光:将电热壶插头插入三孔插座中,闭合电热壶开关,两者都不能工作。拔下插头,按丁图中 (选填“A"或“B”)的方法使用测电笔检测插座。若左右两孔都能使氖管发光,则电路中一处故障可能是 。
A.AB 间断路 B.CD 间断路 C.进户零线到C点之间断路
31.发电机的工作过程。
(1)过程图:
(2)工作过程:
①甲:ab和cd边的运动方向与磁场方向平行(不切割磁感线),线圈中 电流。
②乙:ab和cd边的运动方向与磁场方向垂直(切割磁感线),线圈中 电流,线圈中的电流方向为d-→c→>b→a,外部电流方向从A电刷到B电刷。
③丙:ab和cd边的运动方向与甲中相反,但仍与磁场方向平行(不切割磁感线) ,线圈中 电流。
④丁:ab和cd边的运动方向与乙中 ,但仍与磁场方向垂直(切割磁感线) ,线圈中有电流,电流方向为a→b→c→d,外部电流方向从 电刷到 电刷。
32.(2024八下·乐清期中)小明在学习了磁场对通电导体有力的作用后,进一步查阅资料,了解到当电流与磁场方向垂直时,磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。他设计了如图所示的装置,实验步骤如下:
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上,将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上,并让导体棒处于蹄形磁铁的中央位置:
②电源正、负极分别接a、b,给导体两端加电压U1,闭合电路,观察悬线偏转的角度α1:
③给导体两端加电压U2,且U2>U1,闭合电路,观察悬线偏转的角度α2:
④比较α1、α2的大小。
(1)根据上述实验步骤,小明想要探究的问题是 。
(2)请写出改变上述实验中导体棒运动方向的实验操作: 。
(3)小明想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关,于是他更换了另一根较长的导体棒去实验。你认为这种方法是否合理,请简要说明理由: 。
三、实验探究题(每空1分,共11分)
33.(2024八下·吴兴期末)某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”,用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体,让导体AB运动。实验记录如下表所示。
实验次数 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向
1 竖直向上 不偏转 ____
2 竖直向下 不偏转 ____
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
(1)由实验次数1、2可知,闭合开关,导体AB竖直运动 (填“会”或“不会”)产生感应电流。
(2)由实验次数3、4可推测,如果固定导体AB,水平向右移动磁体,灵敏电流计的指针向 偏转。
(3)图乙中的“ ”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是____
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
(4)图丙为发电机的示意图,其原理与图甲所示原理相同。图中时刻线圈水平,箭头为线圈旋转方向,根据上面表格中的信息可知此时ab边中的电流情况是____
A.无电流 B.电流方向由a向b C.电流方向由b向a
34.(2024八下·余杭期末)如图所示是某同学设计的研究电磁铁相关性质的电路图。实验步骤如下:
步骤一:用铁棒和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁,接入电路。
步骤二:闭合开关,调节滑动变阻器使电流表示数为1A,用电磁铁去吸引大头针,记录数据。
步骤三:断开开关,用匝数为50匝的电磁铁替换20匝
的电磁铁。闭合开关,再用电磁铁去吸引大头针,记录数据。
(1)实验是通过观察 来判断磁性的强弱。
(2)闭合开关后,电磁铁B端是 极(填“N”或“S”)。
(3)有同学指出步骤三中存在错误,该错误是 。
(4)请设计该实验的记录表,画在答题卷的框内。
35.(2024八下·临平月考)如图所示为“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验装置。
(1)闭合开关后,竖直悬挂的小铁球向右运动,小磁针发生转动,这说明通电螺线管周围存在 。
(2)将小铁球换成小铝球,闭合开关后,小铝球将 (填“向右运动”“向左运动”或“保持静止”)。
(3)为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关,写出一种操作方法: 。
四、综合题(每小题2分,共14分)
36.(2024八下·三门期末)电梯为居民出入带来了很大的便利,出于安全考虑,电梯设置有超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,R1为保护电阻,R2为压敏电阻,R2阻值与它所受压力F的关系如图乙所示。闭合开关S,电梯没有超载时,电动机正常工作,电铃不响:当控制电路中的电流达到0.1安时,电铃报警,电动机不工作。已知控制电路电源电压为12伏,电磁铁线圈电阻不计,R1电阻值为80欧。
(1)图甲中的C点应与触点 (选填“A”、“B”或“K”)相连;
(2)当某次载重为牛时,请通过计算判断是否超载;
(3)若想降低该电梯最大载重,请写出一种可行的方法 。
37.(2024八下·奉化期末)如图所示为小科设计的模拟自动升降窗帘的电路,由控制电路和工作电路组成。控制电路的电源电压为,为光敏电阻,安装在窗外,用于感知室外自然光,其阻值随光的照度的变化如下表所示,当线圈中的电流达到2mA时,衔铁被吸合,关闭窗帘,当线圈中的电流小于2mA时,衔铁松开,窗帘上升打开,电磁铁线圈电阻忽略不计。
照度 50 100 200 300 400 500 600 700 800 1000 1200 1300
光敏电阻阻值/ 12.1 7.6 4.8 3.7 3.0 2.6 2.3 2.1 1.9 1.6 1.5 1.4
(1)工作电路中M为电动机,当通过电动机的电流方向改变时,可实现正、反转改变。为实现窗帘的升降,请在工作电路的虚线方框中补充合适的电路元件。
(2)当室外光的照度多大时,窗帘刚好能关闭?
(3)为符合室内照明标准,要求室外的照度在700lx以上时,关闭窗帘。在不改变控制电路原有元件(可增加元件)的条件下,应如何改动控制电路?
(4)在长时间使用过程中,小科发现拉动衔铁的弹簧不如新弹簧紧,则下列方法可恢复控制电路正常功能的是:____。
A.适当增大电源电压 B.适当减小电源电压
C.与光敏电阻串联一个定值电阻 D.与光敏电阻并联一个定值电阻
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】磁场对通电导线的作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 A.根据安培定则判断电磁铁磁极,当电流的方向发生变化时,电磁铁的极性会发生改变;
B.电梯的运行速度与电流大小有关;
CD.压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小,当有人走上电梯后,压敏电阻受到的压力变大,压敏电阻的阻值变小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过控制电路的电流变化,进一步判断电磁铁的磁性变化,工作电路中衔铁与触点1接触时,定值电阻和电动机串联接入电路,当压力增大到一定值时,衔铁被吸下,衔铁与触点2接触,工作电路中只剩下电动机,根据欧姆定律可知通过电动机的电流变化,根据P=UI可知电动机的电功率变化,进一步判断电梯运行的速度变化。
【解答】 A.由图可知,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,故A错误;
B.当电流的方向发生变化时,电磁铁的极性会发生改变,但通过电路的电流大小不变,则电梯的速度大小不变,故B错误;
CD.当有人走上电梯后,压敏电阻受到的压力变大,压敏电阻的阻值变小,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知通过控制电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,工作电路中衔铁与触点1接触时,定值电阻和电动机串联接入电路,当压力增大到一定值时,衔铁被吸下,衔铁与触点2接触,工作电路中只剩下电动机,根据欧姆定律可知通过电动机的电流变大,根据P=UI可知但感觉的电功率变大,则电梯运行的速度加快,反之当无人站在电梯上时,电磁继电器控制电路中的电流减小,故C正确,D错误。
故选C。
2.【答案】A
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】在磁体的周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。
【解答】A、在磁体的周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,故A正确;
B、图中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极,故B错误;
C、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的N极,故C错误;
D、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极和S极出来,故D错误。
故答案为:A。
3.【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】 将不容易观察的现象用可以观察的现象反映出来,叫转换法;在学习新概念的时候,用旧知识跟其做比较,叫类比法;研究一个新知识时,创造一个模型能更好的理解新知识,叫模型法。
【解答】探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关时,通过弹簧伸长长度反映电磁铁磁性强弱的方法也叫转换法。
A.利用α粒子轰击金属箔得到的原子的核式结构是采用模型法,故A不符合题意;
B.研究“磁现象”时,利用“磁感线”描述磁场特点,采用的是模型法,故B不符合题意;
C.呼吸作用通过玻璃管中红色液滴的移动来反映的方法是转换法,转换法是将不容易观察的现象用可以观察的现象反映出来,故C符合题意;
D.通过锥形罩内气球的变化模拟呼吸是模拟法,故D不符合题意。
故答案为:C。
4.【答案】D
【知识点】测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【分析】(1)生活用水是导体;
(2)使用试电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,不能用手触及测电笔前端的金属部分;
(3)更换灯泡时,应先切断电源;
(4)发现有人触电时,首先切断电源或让触电者尽快脱离开电源,再实行救援措施。
【解答】A、在电线上晾湿衣服,有可能使电流通过水传到人体上,故A不符合安全用电原则;
B、使用试电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,若接触笔尖金属体,容易触电,故B不符合安全用电原则;
C、不断开开关,直接更换不亮的电灯泡,由于灯泡上带电,容易引起触电事故,所以更换灯泡时先断开开关,故C不符合安全用电原则;
D、发现有人触电时,应尽快切断电源或用绝缘棒挑开通电的裸导线让触电者尽快脱离开电源,再实行救治措施,故D符合安全用电原则。
故选D。
5.【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁铁的工作原理是电流的磁效应;根据安培定则判定电磁铁的磁极;磁铁能吸引铁、钴、镍等物质。
【解答】电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用.电磁铁是电流磁效应(电生磁)的一个应用,与生活联系紧密,如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等 。A、甲图中电磁铁通电后具有磁性,其工作原理是电流的磁效应,故A正确;
B、乙图中开关闭合,根据安培定则可知,电磁铁A的右端为N极,故B错误;
C、电磁铁通电时,A、B相互吸引,门被锁无法推开。电磁铁断电时,A、B不吸引,门可以被推开,由于电磁铁的中间是铁芯,断电时B不吸引A,所以B没有磁性,故C错误;
D、将金属块B靠近小磁针,根据磁体的特点可知,小磁针可能会发生偏转,故D错误。
故选:C。
故选A。
6.【答案】D
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】三孔插座的接法:左零右火中接地;测电笔接触火线时,氖管会发光;为了安全,开关要接在火线与插座之间。
【解答】为检修电路保险丝时安全,总开关要安装在保险丝前面。开关与所控制的灯泡是串联的;各用电器之间是并联的。A.开关要接在火线与灯之间,所以a为火线、b为零线,故A错误;
B.三孔插座的左孔接的是零线,开关不能接在零线与插座之间,要接在火线与插座之间,故B错误;
C.三孔插座的左孔接的是零线,测电笔插入左孔 ,氖管不发光,故C错误;
D.若在导线a和b之间接一个灯泡L2,L1与L2并联,故D正确。
故选D。
7.【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)磁性材料在磁场中得到磁性的过程叫磁化。
(2)保护电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,会产生感应电流的现象叫电磁感应现象。
(3)同名磁极相互排斥。
(4)电流通过导体将电能转化为内能的现象叫电流的热效应。
【解答】A、由题中信息可知,强静磁场会吸引铁质物品,说明铁在磁场会被磁化,故A不符合题意。
B、由题中信息可知,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,电磁感应现象说明磁能生电,故B不符合题意。
C、由题中信息可知,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病(电流流过金属导体,金属导体发热),这种现象叫电流的热效应,故C不符合题意。
D、在上述说明中,并没有涉及同名磁极相互排斥,故D符合题意。
故答案为:D。
8.【答案】B
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】
考查电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫感应电流。
【解答】
A.据图可知,磁场方向为竖直向下,线圈竖直向上运动,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,无法产生感应电流,故A不符合题意;
B.据图可知,磁场方向为竖直向下,线圈水平向右运动,运动方向与磁感线方向垂直,切割磁感线,能法产生感应电流,故B符合题意;
C.据图可知,磁场方向为竖直向下,线圈沿ab向内运动,ab没有切割磁感线,无法产生感应电流,故C不符合题意;
D.据图可知,磁场方向为竖直向下,线圈竖直向下运动,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,无法产生感应电流,故D不符合题意;
故答案为:B。
9.【答案】A
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁场和磁感线
【解析】【分析】 磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的。一个磁体无论多么小都有两个磁极,可以在水平面内自由转动的磁体,静止时总是一个磁极指向南方,另一个磁极指向北方,指向南的叫做南极(S极),指向北的叫做北极(N极)。之间呈现同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的现象。
【解答】我们把小磁针静止时,N极 的方向定义为北极;由于受到地磁场的作用,所以这些小细菌的北极指向北极;
故答案为:A
10.【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。
(2)电动机是利用通电导体在磁场中会受到力转动的原理。
(3)灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定。
【解答】A、闭合开关,乙电机转动,乙带动甲电机转动,故A选项正确。
B、开关S闭合后,灯泡发光,说明电路中有电流,由甲电机提供,甲电机相当于发电机,故B选项正确。
C、将电源正负极对调,甲乙电机的转速不变,甲电机产生的感应电流大小不变,灯泡的实际功率不变,亮度不变,故C选项错误。
D、闭合开关,乙电机转动,乙电机相当于电动机,故D选项正确。
故答案为:C。
11.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引。
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理制成的。
(3)电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。
(4)图中工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
【解答】手机无线充电技术是利用电磁感应来工作的。
A、该图说明异名磁极相互吸引,与电磁感应原理不同,故A不符合题意。
B、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,与无线充电的原理相同,故B符合题意。
C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,与电磁感应原理不同,故C不符合题意。
D、图中工作原理是通电导体在磁场中受力运动,与电磁感应原理不同,故D不符合题意。
故答案为:B。
12.【答案】D
【知识点】家庭电路的组成与连接;测电笔的使用;熔断器的作用及保险丝的选择方法;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】 断路器是指能够关合、承载和开断正常或异常回路条件下的电流的开关装置。
【解答】A.开关应控制火线,图中与灯泡串联的开关连接是正确的,故A错误;
B.为了用电的安全,断路器应该控制火线,即接在P处,当断路器断开电路时,后面的用电器和插座是不带电的,故B错误;
C.测电笔在插座接火线时,氖管会发光,测电笔在插座接地孔检测时,氖管不会发光,故C错误;
D. 三孔插座短路时电灯不能发光,D正确。
故答案为:D。
13.【答案】B
【知识点】光的反射定律;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)根据光的反射定律分析;
(2)根据安培定则分析;
(3)(4)在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极;小磁针静止时北极所指的方向与该点的磁场方向一致。
【解答】 A.在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角,故A正确不合题意;
B.电流从通电螺线管的左端流入,右端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,故B错误符合题意;
C.在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,故C正确不合题意;
D.在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极;小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向,故D正确不合题意。
故选B。
14.【答案】D
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】A.磁体周围存在磁场;
B.根据磁感线的定义判断;
C.磁体周围不同位置磁场方向不变;
D.当小磁针静止时,N极所指的方向就是该点磁场的方向。
【解答】 A.磁体的周围存在磁场,因此P点有磁场,故A错误;
B.为了形象地描述磁场的性质,物理学中引入了磁感线,但磁感线不是真实存在的,故B错误;
C.磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁场方向,则图中水平磁感线上各点的磁场方向都相同(即水平向右),而磁感线为曲线时,各点的磁场方向不同,故C错误;
D.由图可知,Q点的磁场方向水平向右,Q点放置小磁针静止后,由于小磁针N极的指向与磁场方向相同,所以N极指向右边,故D正确。
故选D。
15.【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 (1)电磁铁的原理是电流的磁效应,特点是通电时具有磁性,断电时失去磁性,电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关。
(2)并联电路中各用电器之间互不影响,串联电路各用电器之间相互影响。
(3)根据安培定则可以判断电磁铁的磁极。
【解答】A、该门锁利用了电生磁的原理来工作的正确,当电流通过螺线管时,螺线管有磁性,故A错误。
B、该单元的各住户控制门锁的开关是并联的,互不影响,故B错误。
C、根据安培定则,闭合开关S后,电磁铁的右端为S极,故C错误。
D、当控制电流减小时,电磁铁的磁性减弱,对衔铁的磁力减弱,需要将电磁铁靠近衔铁才能继续工作,故D正确。
故答案为:D。
16.【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】 (1)有人触电时,应先切断电源再施救。
(2)家庭电路中,带电的部分不能外露。
(3)使用测电笔时,手应接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体。
(4)断路器跳闸可能是短路,也可能是用电器总功率过大。
【解答】A、发现有人触电时,不能立即用手把他拉开,应先切断电源再施救,故A错误。
B、灯头、插座、开关等的带电部分不能外露,否则容易发生触电事故,故B错误。
C、用测电笔辨别火线和零线时,手应接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故C错误。
D、家里的断路器跳闸,不一定是断路器坏了,也可能是发生了短路或用电器总功率过大,故D正确。
故答案为:D。
17.【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】电动机的原理是利用了通电线圈在磁场中受力转动,通电后不能转动,说明线圈中可能没有电流或电流太小、或磁铁的磁性太弱或是换向器和电刷接触不良或者线圈在平衡位置等。
【解答】AD、轴与轴之间的摩擦太大、电刷和换向器的接触不良都会导致电动机模型通电后不能转动,故AD正确;
B、电池正负极接反了会造成线圈反向偏转,故B错误;
D、若线圈静止在平衡位置,受平衡力,电动机不会转动,故C正确。
故选:B。
18.【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】 当开关闭合时,用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔都发光,说明左孔和右孔都和火线相连。当开关断开时,左孔切断了火线,再接触左孔,氖管不发光。
【解答】 电吹风只工作了一小段时间灯就熄灭了,白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,说明灯泡、火线和零线不能构成通路。可能是火线断路,可能是零线断路。
灯泡熄灭后,用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔都发光,说明左孔和右孔都和火线相连。
此时断开开关,切断了左孔和火线的连接,所以测电笔接触左孔时,氖管不会再发光;测电笔接触右孔时,氖管照常发光。
故选A。
19.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据题意可知,发电地板的原理为电磁感应现象,逐个对每个选项中装置的原理进行分析,找出符合题意的选项。
【解答】行人或车辆通过时,挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动,使能发电,这是利用电磁感应现象来发电的;
A、该图是电磁感应原理,即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动,产生电流的现象,故A符合题意;
B、该图是电动机的原理图,即通电导体在磁场中受力运动,故B不符合题意;
C、该图是探究电磁铁磁性强弱与匝数的关系,故C不符合题意;
D、该图是奥斯特实验,即通电导体周围存在磁场,故D不符合题意。
故答案为:A。
20.【答案】A
【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】首先根据安培定则判断两个电磁铁的磁极方向,确定与软铁棒和条形磁铁之间作用力的方向,接下来根据滑动变阻器阻值的变化判定螺线管中电流的变化和电磁铁磁性的变化,从而判定A、B的受力情况的变化即可。
【解答】 根据图片可知,开关闭合时,通电螺线管具有磁性,根据安培定则判断两个通电螺线管的上端都为S极,螺线管可以吸引软铁棒,即软铁棒会被吸引,则弹簧L的长度变大。根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁铁受到向上的排斥力,则弹簧受到的拉力减小,因此弹簧F的长度缩短。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
21.【答案】N;磁化;异名磁极相互吸引
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)根据安培定则来判断磁极的方向。
(2)磁化是指使原来没有磁的物体带上磁的过程。
(3)磁体间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】当开关S闭合后,根据安培定则可知,通电螺线管上端为N极;干簧管中的软铁簧片被磁化带上磁;两块软铁簧片的触点接触,是因为两块软铁簧片带上不同的磁性。
故答案为:N;磁化;异名磁极相互吸引。
22.【答案】(1)水银
(2)断路
(3)A
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】①电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。使用电磁继电器可以用低电压和弱电流电路的通断,来控制高电压和强电流电路的通断。
②指示灯串联在电路的A点。
电磁继电器的结构如题图所示,它由电源、温度计、指示灯泡A、电磁铁B支路、衔铁C支路、动触点和静触点等组成。当温度到达设定值时,电路被接通,指示灯泡A发光,同时电磁铁B产生磁性,吸引衔铁C,使动触点与静触点分离,电路断开,指示灯A熄灭,电磁铁B失去磁性,衔铁C被释放,使动触点与静触点接触,电路再次被接通,如此反复,使指示灯亮灭交替闪烁起到报警功能。
【解答】(1)当温度到达设定值时,电路需要被接通,所以温度计中的液体为导体“水银”;
(2)图中温度未达到设定值,电路断开,处于断路状态;
(3)若灯泡接在B点,当温度到达设定值时,C点所在支路短路,若接在C点,则B点所在支路会短路,所以接在A点。
23.【答案】(1)并联
(2)ac
(3)B;C
【知识点】家庭电路的组成与连接;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】(1)家庭电路中的用电器是并联的。
(2)断路器接入电路中时,电路是正常工作的。
(3)N处为零线;测电笔接触火线时氖管会发光;三孔插座的接法是“左零右火上接地”。
【解答】(1)由图可知,灯泡与插座工作时互不影响,是并联的。;
(2)将断路器接入图甲中M处时,断路器正常工作,应选择a、c两个接线柱。
(3)小明将该断路器接入图甲中N处,在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开,三孔插座的右孔接的是火线,左孔通过灯泡接到火线上,所以火线插孔、零线插孔都能时测电笔的氖管发光,故BC正确。
故答案为:(1)并联;(2)a、c(3)BC。
24.【答案】S;
【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)对列车进行受力分析,根据平衡力的知识确定车底受到磁力的方向,进而确定车底线圈的磁极方向;
(2)根据安培定则判断线圈上的电流方向。
【解答】(1)根据甲图可知,当列车在空中悬浮时,它受到向下的重力和向上的吸引力相互平衡。铁轨下端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,车底线圈上端应该是S极。
(2)根据乙图可知,电磁铁的下端为N极,右手握住螺线管,大拇指指向下端,此时弯曲的四指指尖向左,即线圈上电流方向向左,如下图所示:
25.【答案】(1)通电导体在磁场中受到力的作用
(2)增大磁铁磁性
【知识点】磁场对通电导线的作用;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】本实验利用了通电导体在磁场中受力的原理,因此,要有磁场的存在,同时还要有电流的存在。这一过程中,将电能转化为机械能。
【解答】(1) 图中由电源,是电动机的原理图,是根据通电导体在磁场中受到力的作用做成的 ;
(2) 要增大心形线框的转速,可采取的措施有比如增大磁铁磁性,增加电池节数等。
26.【答案】(1)N
(2)当没有水时,磁体的排斥力将排水口密封住,当水越多,水对密封盖的压强越大、压力越大,排水口下降越多,排水口越大,排水越容易。
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)对磁体A进行受力分析,确定A受到磁力的方向,然后根据磁极之间的相互作用规律分析磁体B上端磁极。
(2)注意分析无水时磁体A带动密封盖堵住排水口的原因,以及排水量增大时排水口下降的原因即可。
【解答】 (1)根据图片可知,磁体A在上面,而磁体B在下面,则磁体A需要受到磁体B向上的排斥力才能密封住排水口。根据同名磁极相互排斥,磁体A下端为N极,故B上端也为N极;
(2)根据题意可知,这种自动升降“地漏”的工作原理为:当没有水时,磁体的排斥力将排水口密封住,当水越多,水对密封盖的压强越大、压力越大,排水口下降越多,排水口越大,排水越容易。
27.【答案】(1)电流的磁效应
(2)电流;控制单一变量,防止其他因素对实验的干扰
【知识点】通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据相关的科学发展史解答;
(2)①根据图片分析哪个因素不同即可;
②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,必须控制其它因素相同。
【解答】(1)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场。
(2)①根据图片可知,两个电磁铁分别与两个电阻串联,再并联在电路中,那么电阻的电压相等。因为两个电阻大小不同,所以通过两个支路的电流大小不同,那么该装置探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系;
②甲、乙电磁铁的线圈匝数必须相同,否则得出的结论不严谨,原因是:控制单一变量,防止其他因素对实验的干扰。
28.【答案】N;变小
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断线圈的极性,根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向;
(2)根据安培定则判断两个线圈的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律分析解答。
【解答】(1)根据乙图可知,大拇指指向右端,则右端为线圈的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的左端为S极,右端为N极;
(2)根据右手定则可知,两个线圈的左端都是S极,右端都是N极。二者的中间互为异名磁极,因此相互吸引而距离变小。
29.【答案】(1)220V
(2)电动机
(3)增加
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)我国家庭电路的电压是220V;
(2)当水箱内水面处于金属板A以下时,控制电路断路,分析电磁铁有没有磁性,判断衔铁的位置,得出工作的用电器;
(3)电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关,增大电流或增加线圈匝数可以增强磁性。
【解答】(1)我国家庭电路的电压是220V;
(2)当水箱内水面处于金属板A以下时,控制电路断路,电磁铁中没有电流,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧的作用下与上方触点接触,因而电动机接入电路工作;
(3)电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关,适当增加线圈匝数可以增强磁性。
30.【答案】(1)c
(2)A;C
【知识点】家庭电路的故障分析;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】 (1)金属用电器外壳一定接地,防止金属外壳的用电器漏电时发生触电事故。火线首先接入开关,然后接入保险丝,再接入电阻丝。
(2)①测电笔使用时必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体;
②根据用电器的工作情况、氖管的发光情况判定电路的故障。
【解答】 (1)为了保证用电的安全,保险丝和开关串联后应接在火线上,所以a端应接火线;零线直接接入电阻丝,所以b端接零线;电热壶的外壳是金属的,为防止金属外壳漏电时发生触电事故,所以金属外壳一定要接地线,则c端应接地线;
(2)①使用测电笔时,人体必需与尾部的金属体接触,故选A;
②图乙中,闭合开关S,灯泡发光:将电热壶插头插入三孔插座中,闭合电热壶开关,两者都不能工作。拔下插头,应该采用图丙的方法使用测电笔检测插座,左右两孔都能使氖管发光。由于两者都不能工作,这表明电路出现了断路现象;用试电笔检测插座,左右两孔都能使测电笔的氖管发光,这说明左右两孔与火线之间是连接的,左孔通过电灯和开关(DC部分)与火线相连,这部分是通路,则断路部分在C点左侧,即进户线的零线断路,故C正确,AB错误。
故选C。
31.【答案】没有;有;没有;相反;B;A
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】①②③分析线圈是否切割磁感线即可;
④根据图片分析乙和丁中线圈的运动方向是否相同,并确定线圈中的电流方向。
【解答】①甲:ab和cd边的运动方向与磁场方向平行(不切割磁感线),此时没有切割磁感线,因此线圈中没有电流。
②乙:ab和cd边的运动方向与磁场方向垂直(切割磁感线),线圈中有电流,线圈中的电流方向为d-→c→>b→a,外部电流方向从A电刷到B电刷。
③丙:ab和cd边的运动方向与甲中相反,但仍与磁场方向平行(不切割磁感线) ,线圈中没有电流。
④丁:ab和cd边的运动方向与乙中相反,但仍与磁场方向垂直(切割磁感线) ,线圈中有电流,电流方向为a→b→c→d,外部电流方向从B电刷到A电刷。
32.【答案】(1)磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小的关系
(2)改变电流方向或改变磁场的方向;
(3)没有控制电流的大小不变
【知识点】磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】 (1)分析变量即可得出结论;
(2)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;
(3)当导体棒的长度改变时,其电阻也会随之改变,这样不符合控制变量法的要求。
【解答】 (1)由实验步骤可知,当电路中电压越大时,导体中的电流越大,观察悬线偏转的角度,所以想要探究的问题是探究磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小的关系;
(2)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,改变上述实验中导体棒运动方向的方法是:改变电流方向或改变磁场的方向;
(3)在实验中,如果导体棒的长度改变了,则其电阻会随之改变,导体棒中的电流也会随之改变,这样不符合控制变量法的要求,因此,他这样做存在的问题是没有控制电流的大小不变。
33.【答案】(1)不会
(2)右
(3)A
(4)C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)灵敏电流计的指针偏转,则说明产生感应电流;否则,没有产生感应电流。
(2)根据实验3、4分析导体中的电流方向与导体运动方向的关系,据此推测向右移动磁铁时电流的方向即可;
(3)根据导体是否做切割磁感线运动分析;
(4)根据左手定则分析。
【解答】 (1)由第1、2两次实验可知,导体棒AB竖直向上或竖直向下平行于磁感线运动时,灵敏电流计指针不偏转,说明闭合回路中不会产生感应电流;
(2)由第3、4两次实验可知,导体棒AB切割磁感线运动的方向改变时,导体棒AB中感应电流的方向也发生了改变,说明导体棒AB中感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关;如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,此时相当于导体棒AB水平向左运动,由表格中的信息可知,灵敏电流计的指针将向右偏转;
(3)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则导体会产生感应电流的位置有BCD,因为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ这三个位置导体都可以切割磁感线,I位置导体不切割磁感线,故选A;
(4)根据图甲中的感应电流与磁场和导体运动的方向的关系,由左手定则可知,图丙中ab的电流从b到a,故选:C。
34.【答案】(1)吸引大头针的数目
(2)N
(3)未调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为1A
(4)
实验序号 线圈的匝数(匝) 电流(A) 吸引大头针数量(个)
1 20 1
2 50 1
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)电磁铁吸引大头针的数量越多,说明电磁铁的磁性越强;
(2)根据安培定则判断电磁铁的磁极方向;
(3)根据控制变量法的要求可知,探究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系时,需要控制电流大小相等,只改变线圈匝数;
(4)根据实验目的和过程确定要记录的内容,从而确定表格的列数和行数即可。
【解答】(1)实验是通过观察吸引大头针的数目来判断磁性的强弱。
(2)根据图片可知,线圈上电流方向向下。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向B端,则B端为N极;
(3)有同学指出步骤三中存在错误,该错误是:未调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为1A。
(4)根据题意可知,实验要进行两次,因此表格有3行。要记录实验次数、线圈的匝数、电流和吸引大头针的数量,因此表格有4列,如下图所示:
35.【答案】(1)磁场
(2)保持静止
(3)改变通电螺线管中的电流方向,观察小磁针的转动方向是否变化
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】(1)磁场对放入其中的铁磁性物质产生磁力的作用;
(2)磁体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性;
(3)探究通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系时,需要控制其它条件相同,只改变电流方向,据此分析解答。
【解答】(1) 闭合开关后,竖直悬挂的小铁球向右运动,小磁针发生转动,这说明通电螺线管周围存在磁场;
(2) 将小铁球换成小铝球,闭合开关后,铝球不能被电磁铁吸引,因此铝球将保持静止;
(3)为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关,种操作方法:改变通电螺线管中的电流方向,观察小磁针的转动方向是否变化。
36.【答案】(1)B
(2)没有超载
(3)适当减小控制电路的电源(或适当增加电磁铁的线圈匝数)
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】 载重量越大,对轿厢的压力越大,由图丙知R1的阻值越小,控制电路的总电阻就越小,根据欧姆定律知电路中的电流越大,当电流为I=0.1A时即为不超载时的最大电流,也就是载重量最大。
【解答】电磁继电器的构成:由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成.其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成.低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
(1)由题意知道,电梯没有超载时,触点与A接触,电动机正常工作,说明电动机与A触点相连;超载时,触点与B接触,电铃发出报警铃声,说明电铃与B触点相连。
(2)
由图乙知道,当某次载重为牛时,R2阻值是80Ω,由欧姆定律知道,电路的电流
即此时没有超载。
(3)
若想降低该电梯最大载重,即在压敏电阻的阻值较大时,使通过电路的电流达到0.1A,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律知道,需减小定值电阻接入电路的阻值或增大电源电压;影响电磁铁磁性大小的因素有电流的大小和线圈匝数是多少,若在电流较小时使电磁铁吸引衔铁,可增加线圈匝数。
(1)由题意知道,电梯没有超载时,触点与A接触,电动机正常工作,说明电动机与A触点相连;超载时,触点与B接触,电铃发出报警铃声,说明电铃与B触点相连。
(2)由图乙知道,当某次载重为牛时,R2阻值是80Ω,由欧姆定律知道,电路的电流
即此时没有超载。
(3)若想降低该电梯最大载重,即在压敏电阻的阻值较大时,使通过电路的电流达到0.1A,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律知道,需减小定值电阻接入电路的阻值或增大电源电压;影响电磁铁磁性大小的因素有电流的大小和线圈匝数是多少,若在电流较小时使电磁铁吸引衔铁,可增加线圈匝数。
37.【答案】(1)
(2),查表得,此时
(3)控制电路中总电阻不变为
当时,,
控制电路中串联一个的定值电阻
(4)B;C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)改变电源的正负极可以实现正、反转的改变;
(2)根据题中要求,算出电阻,有表格查出光照强度;
(3)分析题意需要串联一个电阻;
(4)减小电流可以减弱磁性。
【解答】答案如图:
(2)当线圈中的电流达到2mA时,衔铁被吸合则电阻为
,查表得,此时
(3)控制电路中总电阻不变为
当时,,
控制电路中串联一个的定值电阻
(4)弹簧弹性变差,可以减弱电磁铁的磁性,适当减小电源电压或者在串联一个电阻就可以减弱电流,从而减小磁性,故BC正确。
故答案为:见解析;400lx;串联一个的电阻;BC。
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