【精品解析】2025年浙教版八下科学第一单元电与磁拔高培优试卷2

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名称 【精品解析】2025年浙教版八下科学第一单元电与磁拔高培优试卷2
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2025-02-17 09:15:45

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2025年浙教版八下科学第一单元电与磁拔高培优试卷2
一、选择题(每小题2分,共40分)
1.(2024八下·吴兴期中)某品牌擦窗器由内外两部分构成,内外均装有磁铁,可吸附在玻璃两侧,磁铁B固定,磁铁A沿图中箭头方向左右移动来调节吸力大小。下列有关说法正确的是()
A.若磁铁A右侧为N极,则磁铁B左侧为N极
B.若磁铁A向右移动,擦窗器吸力将增大
C.将磁铁B换成铁块,擦窗器将无法工作
D.遇到厚玻璃,应将磁铁A向左移动
2.(2024八下·苍南月考)如图所示的家庭电路中,闭合开关S后灯泡不亮。用测电笔检测A点氖管发光,检测B点氖管也发光,发生这一现象的的原因可能是(  )
A.灯泡断路 B.灯泡短路
C.进户零线断路 D.进户火线断路
3.开关是电路的重要元件,既可确保安全用电,又能方便控制电路。学校的STEM课堂上,小科在家庭电路图中设置了五处开关(如图)。小江觉得该电路设计不合理,因为有几处开关必须处于常闭状态,所以无须设置。这几处开关是(  )
A.1、2 B.1、4 C.2、4 D.3、5
4.(2024八下·温州月考)截至2024年3月,我国新能源电动汽车产销量已连续8年位居全球第一,全球市场份额超过60%,是当之无愧的新能源汽车大国。为了提高能量利用率,某电动汽车安装了能量回收系统,即当汽车刹车或惯性滑行时,通过发电机将机械能转化为电能回收。下列实验与该能量回收系统原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2024八下·浙江期中)如图是部分家庭电路示意图,晚上亮着的灯突然熄灭,用测电笔测 P、M、N、Q四个点,发现测电笔只有在 Q 点处不发光,则电路故障可能是
A.保险丝烧断了 B.M点与N 点之间断路
C.N点与 Q 点之间断路 D.Q点与零线之间断路
6.(2024八下·温州期中)如图所示为”磁悬浮抗震屋”,其在房屋的基座上增加了磁悬浮设备,当地震来临时,在短时间内房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小危害。据此分析房屋悬浮的磁感线分布情况为
A. B.
C. D.
7.工作和生活中要注意安全用电。下列选项中,符合安全用电原则的是(  )
A.电灯和开关的连接
B.湿手摸开关
C.测电笔的使用
D.发生电气火灾立即切断电源
8.如图所示为某家庭卫生间电路,电灯和电热水器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机(洗衣机开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左、右两孔,氖管都发光,且发现有一根保险丝熔断了。下列分析中,不合理的是(  )
A.一定是零线上的保险丝熔断了
B.断开S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左、右两孔,氖管都发光
C.只断开S1,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
D.只断开S2,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
9.如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”的实验装置示意图。关于这个实验,下列说法正确的是(  )
A.当导体棒沿竖直方向上下运动时,灵敏电流表的指针发生偏转
B.当导体棒相对水平方向斜向上运动时,灵敏电流表的指针不发生偏转
C.当导体棒沿水平方向左右运动时,灵敏电流表的指针发生偏转
D.当导体棒分别沿水平方向向左和向右运动时,灵敏电流表的指针都向同一方向偏转
10.小科走到电梯前,发现电梯上没有站人时运行较慢,当他站到电梯上时,电梯的运行速度变快了很多。他了解到电梯是由电动机带动运转的,电梯的控制电路中安装了压敏电阻(压敏电阻受到压力时,阻值会发生变化),控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示。下列分析合理的是(  )
A.触点3与触点Ⅰ接触时,电梯运行较快
B.压敏电阻由半导体材料制成,受压时阻值变小
C.电梯没有站人时,电磁铁磁性较强
D.电梯没有站人时,电动机两端的电压较大
11.(2024八下·长兴月考)小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,S2闭合,电动机转动,遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。则下列说法正确的是a(  )
A.光敏电阻的阻值随紫外线的增强而增大
B.进户线a为火线,b为零线
C.若要降低遮阳布启动时的紫外线强度,可将 R1的滑片向左滑
D.当S2闭合时,弹簧处于收缩状态
12.(2024八下·温州期中)城市下水道井盖若丢失易导致行人坠入下水道而发生悲剧。小明同学设计了一种警示电路:在井口安装一环形灯L,井盖相当于开关S;正常情况下(S闭合),灯L不亮;一旦井盖丢失(S断开),灯L 即亮起,以警示行人。图中电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
13.(2024八下·吴兴期中)下列四个实验中能确定钢棒具有磁性的是()
A.小磁针发生偏转
B.某一次旋转钢棒,静止后指向南北方向
C.将钢棒插入通电线圈中,发现线圈能吸引更多的铁屑
D.将钢棒快速插入线圈中,发现电流计的指针出现偏转
14.如图所示是一条刚安装好的家庭电路,在未装保险丝之前,先把灯泡L0接在装保火线险丝的两个接线柱上。当只闭合S1时,零线L0和L1发光都偏暗;当只闭合S2时,L0正常发光;当只闭合S3 时,L0不发光。下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220 V)(  )
A.灯泡L1所在支路正常
B.灯泡L2所在支路断路
C.灯泡L3所在支路短路
D.装好保险丝,合上所有开关后,灯泡都能正常发光
15.一种测电笔的构造如图所示,下列说法正确的是(  )
A.使用测电笔时手应接触笔尖的金属体
B.使用测电笔时手不能接触笔尾金属笔卡
C.测电笔中的电阻可以用铁丝代替
D.当氖管发光时有微弱电流通过人体
16.如图所示,我们在刷卡时,其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙,线圈中会产生电流。此过程涉及的主要知识是(  )
A.电磁感应 B.磁极间的相互作用
C.通电导线周围存在磁场 D.通电导线在磁场中受力运动
17.如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动。下列变阻器接入电路的方式正确的是(  )
A.a接e,d接f B.a接e,b接f C.c接e,d接f D.c接e,b接f
18.如图所示,在水平地面上的磁体上方,有一枚挂在弹簧测力计上的小磁体。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动,小磁体下端沿图示水平路线从A缓慢移到B。下图中能反映弹簧测力计示数F随A→B位置变化的是(  )
A. B.
C. D.
19.如图是一种磁悬浮地球仪的示意图,底座内有一金属线圈(线圈电阻不计),地球仪内有一磁铁,通电后地球仪能悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是(  )
A.装置是根据异名磁极相互吸引的原理来工作的
B.条形磁铁的b端为N极,若要让地球仪悬浮得更高些,开关S2连到接线柱2上
C.条形磁铁的b端为S极,若要让地球仪悬浮得更高些,开关S2连到接线柱2上
D.换用一个质量较大的地球仪仍然要使其悬浮在空中,且距离不变,改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
20.(2023八下·杭州期中)如图所示,盛水烧杯放置在电磁铁的A端上,烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球。当电磁铁磁性的强弱发生改变时,烧杯中的空心铁球会上下浮动。现闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右滑动。针对这种情况,下列说法中正确的是(  )
A.电磁铁A端为S极,烧杯中水面上升
B.电磁铁A端为S极,烧杯中水面下降
C.电磁铁A端为N极,烧杯中水面上升
D.电磁铁A端为N极,烧杯中水面下降
二、填空题(每空1分,共36分)
21.(2024八下·西湖期末)人工心脏泵可短时间代替心脏工作,如图是该装置的示意图。磁体固定在左侧,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启,要使活塞向右运动,则A端应该接电源    极,血液会    (选填“流入”或“流出”)塞筒。该装置工作时线圈AB中应流入    。(选填“交流电”或“直流电”)
22.(2024八下·吴兴期中)如图所示,甲图是小锦家卧室的一个插座,他用测电笔测试插座的A孔,氖管发光,则A孔接的是   线;乙图是一个台灯的电路示意图,当把台灯接入电路时,为了安全,应将台灯插头的   (填“C”或“D”)插脚接火线。小锦在学习家庭电路与安全用电后有这样一个疑惑,在图丙所示的电路中,当开关闭合后,人站在地面上接触到A或B点时是否都触电呢?于是他找来电池、小灯泡、导线等组成电路来探究,老师告诉他火线相当于电源正极,零线和大地都相当于电源负极,他将灯L0当成人体,若灯L0发光则证明有电流流过人体,人触电;那么你认为当人接触B点时,相当于图丁中L0的E端接   (填“C”或“D”)点,当开关闭合后人站在地面上接触到B点    (填“能”或“不能”)触电。
23.“悬浮灯泡”能够悬浮发光,如图甲所示。图甲中的下部基座内有一个由线圈(送电线圈)和铁芯组成的电磁铁,而悬浮的灯泡内部装有用闭合线圈(受电线圈)连接的LED灯和磁铁,其内部结构如图乙所示。
(1)判断灯泡悬浮停在空中时受到平衡力的作用的理由是   。
(2)通过无线输电使灯泡发光,其工作原理是电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时就会产生电流,从而使灯泡发光。受电线圈处产生电流的原理是   。
(3)当滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡悬浮的高度将   (填“降低”“升高”或“不变”)。
24.如图所示的电路,开关S接到a后,电磁铁左端为   极,小磁针静止时,A端是   极。将开关S由a换到b,调节变阻器的滑片P,保持电流表的示数不变,电磁铁的磁性   (填“增强”“减弱”或“不变”)。
25.如图所示是小宇家照明电路的部分电路图。
(1)该电路中接错的元件是   (填元件符号)。
(2)一天,小宇发现灯L不亮了,而灯泡没坏。于是他闭合开关S,用测电笔分别测试a、b、c、d、e、f各点,发现测试a、b、c三点时测电笔氖管发光,而测试d.e、f时不发光。这说明   两点间发生了   ,于是他很快修好了该电路。
(3)星期六晚上,小宇正在家里看电视,突然电灯、电视机都停止工作,小宇立刻用测电笔进行测试。他测出家里插座的两个孔都能使氖管发光,小宇感到很纳闷。请你帮他分析一下,其原因可能是   。
26.(2024·浙江期末)如图,小科设计了家庭电路图以及自动报警器的工作原理图。图甲的方框内需要填入开关和电灯的符号,开关应填在   (填“X”或“Y”)处;图乙的温度自动报警器工作时,当温度达到设定值时,电铃没有报警。经检查,各元件完好、电路连接无误,则可能是因为   (任写一种),导致工作电路没有接通。
27.如图,螺线管的上方放置一个小磁针,螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后,铁块静止不动,小磁针在磁场的作用下会发生转动,它的周围   (填“有”或“无”)磁感线,小磁针静止时左端为   (填“S”或“N”)极。当滑片P向左滑动时,铁块受到的摩擦力的大小将   (填“变大”“变小”或“不变”)。
28.在我国,家庭电路的电压是   V。为了安全起见,大功率家用电器要使用三孔插座,如图甲所示,用于接地的导线应该接在插座的   (填三个孔的代号)孔。小明同学想在家里安装一盏照明灯,图乙所示是他设计的电路,图中虚线框1和2应连人开关和电灯,则开关应装在虚线框   中。安装完毕后,闭合开关,电灯不亮,用测电笔分别测试a、b、c三点时,如图丙是使用测电笔的两种情形,图   所示方法是正确的,如果测电笔的氖管都发光,则电路的故障为   。
29.(2024八下·浙江期中)如图甲,水平桌面上两块相同的条形磁铁在水平推力F1的作用下,做匀速直线运动。
(1)取走其中一块磁铁后,另-块磁铁在水平推力F2的作用下仍做匀速直线运动,如图乙,则F2   (填“>”“=”或“<")F1。
(2)如图丙,磁铁在F2作用下,匀速直线运动过程中,若闭合开关S,则磁铁速度将   (填“变大”“不变”或“变小”),此时,将滑动变阻器的滑片向左移动,欲保持磁铁匀速直线运动,F2应   (填“变大”“不变”或“变小”)。
30.(2024八下·浙江期末)利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车,如图所示为“并联混合动力型汽车”的原理图,这种汽车在制动减速时,电动机的飞轮与汽车轮子摩擦,电动机作为发电机使用,把机械能转化成了   能,实现了对电池的充电。混合动力型汽车节约了汽油,减少了尾气排放,是节约能源的一种可行的办法。电动机转动的原理:通电导体在   。
31.(2024八下·浙江期末)“悬浮灯泡”能够悬浮发光,如图甲所示。图甲中的下部基座内有一个由线圈(送电线圈)和铁芯组成的电磁铁,而灯泡内部有闭合线圈(受电线圈)连接的LED灯和磁铁,其内部结构如图乙所示。
(1)想让灯泡悬浮得更高,应该将滑片P向   (填“左”或“右”)移动。
(2)图乙中电源左侧为   (填“正”或“负”)极。
32.如图甲,小明发现开关闭合后,灯L不亮。小明手头没有测电笔,他利用所学的知识,将电路中的其他支路断开,然后断开断路器,将一盏正常的小灯泡接在断路器原来的位置作为检验灯(如图乙),发现两盏灯均不亮,则该电路的故障是   。具体哪个位置出问题了呢 小明又找来测电笔,用测电笔测试A、B、C、D四处时,发现只有在B处氖管不发光,在其他三处时氖管均发光,则故障具体情况为   。
三、实验探究题(每空1分,共10分)
33.(2024八下·嘉兴期末)小嘉从网上购买了一个手摇式自发电手电筒,晃动手电筒,就能点亮LED小灯。为研究产生感应电流的条件,小嘉进行如下探究。
【提出问题】产生感应电流与导体运动有什么关系?
【实验方案】设计如图方案,将导体AB置于蹄形磁铁中,让导体做
各种运动,实验结果如下表:
序号 磁场方向 导体移动方向 灵敏电流计指针偏转方向
1 N极在上 竖直上下运动 不偏转
2 水平向左运动 向左偏转
3 水平向右运动 向右偏转
4 N极在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向右偏转
6 水平向右运动 向左偏转
(1)【分析论证】
实验中当导体竖直上下运动时并没有产生电流,而水平左右运动时会产生电流,从表面上看产生电流的条件是导体要做水平运动,而本质上是导体在做   运动。
(2)分析表中内容可知,影响感应电流方向的因素有   。
【反思拓展】加快晃动手电筒的速度,发现LED小灯更亮。据此,可建立的猜想是   。
34.(2024八下·余杭期中)在探究“产生感应电流条件”的实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题;
(1)灵敏电流计的作用是   。若不论如何移动金属棒都未发现电流计指针偏转,那 么你认为首先应该关注的器材是   。
(2)在实验中,小金发现电流计指针摆动的角度有时会不同。于是,他想探究产生感应电流的大小与哪些因素有关。经过思考后,提出了以下几种猜想:
猜想1:与磁场的方向有关;
猜想2:与导体切割磁感线运动的速度大小有关;
猜想3:与磁场的强弱有关。
① 如图,为了验证猜想1是否正确,小金使金属棒以3.0cm/s 的速度水平匀速向右运动(假 定运动区域的磁场强弱相同),读出电流计的示数为6mA 。然后,将磁体上下颠倒,使金 属棒仍以3.0cm/s 的速度水平匀速向右运动,发现电流计的示数仍为6mA。这说明猜想1
是    (填“正确”或“错误”)的。
② 在验证猜想2时,在同一磁体中使金属棒以不同的速度大小水平匀速向右运动,读出电 流计测出的数值,记录的部分数据如表:
实验序号 1 2 3 4 5
速度v/cms1 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0
感应电流I/mA 2 3 6 7 8.
由表格能得到的结论是   。
35.(2024八下·温州期中)在“探究电磁铁磁性强弱影响因素”的实验中,小科设计了如图所示的电路。其中磁力传感器探头能感受电磁铁磁场强度变化,在电子屏显示磁力大小。以下是他的实验步骤:
①断开开关S,将滑动变阻器的滑片置于最左端。闭合开关,将滑片处于不同位置,记录电流大小和电子屏示数大小
②改变线圈匝数和磁力传感器离电磁铁的距离,重复实验,获得以下数据。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
I/A 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.2 0.2 0.4
匝数 200 200 200 200 200 100 300 400
距离d/cm 1 2 3 2 2 2 2 4
F/N 0.540 0.135 0.060 0.270 0.405 0.135 0.405 ?
请回答下列问题:
(1)保持磁力传感器位置不变,滑片P向右移动,磁力传感器电子屏示数将   。
(2)比较实验次数2、4、5,可以得出结论:   。
(3)分析实验数据,推测表格中第8次实验时电子测力计的示数为   牛。
四、综合题(每小题2分,共14分)
36.(2024八下·江北期末)国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置,在意外熄火(如汤水洒出)时,装置能自动关闭气路,图甲为小江设计的模拟装置示意图,电源电压U=6V,定值电阻,当电磁铁线圈中的电流达到一定值时,衔铁K被释放从而关闭气路(未画出)启动保护,反之打开气路,线圈电阻不计,热敏电阻的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示,闭合开关S,则:
(1)加热后,随着温度升高,线圈中电流将变   。
(2)若装置启动保护时,的最高温度为80℃,求此时电磁铁线圈中的电流大小。
(3)根据第(2)题结果,若仅将更换为图线②所示的热敏电阻(两只热敏电阻的吸、放热本领相同),装置启动保护的温度将   ,并说明理由:   。
37.(2024八下·浙江期中)甲流期间同学们经常要用到“测温仪”测体温(如图 1), 核心部件是热敏电阻 ,其阻值随温度变化如图 2。为探究其内部结构, 学习小组利用蜂鸣器和电磁继电器、电源、导线若干、指示灯、定值电阻 , 设计测温仪的电路, 要求: 当温度正常时指示灯发光,当温度过高时, 蜂鸣器响起报警作用。甲、乙两位同学据此设计的两个电路如图所示。
(1) 为使测温仪正常工作, 甲、乙两位同学的方案哪个更好? 理由是:
(2) 控制电路的电源电压是 , 当被测者的体温大于等于 时, 蜂鸣器报警。热敏电阻 随人体温度的变化关系如表所示。
表 热敏电阻 随人体温度变化关系
温度 35 36.5 37 37.3 38 39 40
20 17 16 15 14 13 10
①当有人经过测温仪时, 控制电路的电流大于或等于 时, 测温仪会发出报警。定值电阻 的阻值应为多少? (忽略电磁继电器线圈的电阻)
② 使用一段时间后, 控制电路电源电压会降低, 为不改变电路开始报警的温度, 则应降低还是增加定值电阻的阻值到适当值?
(3) 学习小组同学在解决了以上问题后, 对热敏电阻产生兴趣, 经过查阅资料发现: 该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷。请写出硅的元素符号    。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
(2)为了增大两块磁铁间的吸引力,可以减小两块磁铁间的距离;
(3)磁体具有磁性,即磁体能够吸引铁、钴、镍等物质;
(4)为了保持一定的吸引力,当遇到厚玻璃时,应将磁铁向靠近磁铁B的位置移动,据此分析作答。
【解答】A、两块清洁器内部均装有磁铁,它们能合在一起的原理是异名磁极相互吸引,所以若磁铁A右侧为N极,则磁铁B左侧为S极,故A错误;
B、若磁铁A向右移动,两块磁铁距离变小,所以擦窗器吸力将增大,故B正确;
C、由于磁铁可以吸引铁块,所以将磁铁B换成铁块,擦窗器可以工作,故C错误;
D、遇到厚玻璃,需要增大吸引力,减小两磁铁的距离,所以应将磁铁A向右移动,故D错误。
故答案为:B。
2.【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】测电笔在使用时,应将笔尖接触导线,手接触笔尾的金属体,这样就可以形成回路,如果直接或间接连通火线,氖管会发光。
【解答】 A.若灯泡断路,B点与火线之间是断开的,则检测B点氖管不发光,故A错误;
B.若灯泡发生短路,则整个电路短路,火线上的保险丝熔断或空气开关跳闸,氖管不会发光,故B错误;
C.若进户零线断路,B点通过灯泡与火线相连,则检测A、B点,氖管都会发光,故C正确;
D.若进户火线断路,整个电路与大地之间没有电压,氖管都不会发光,故D错误。
故选C。
3.【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】在家庭电路中,为了用电的安全,开关应该控制火线,据此分析。
【解答】在家庭电路中,电路的总开关应该接在干路中,在电能表之后,故1合理。
三孔插座中,中间的孔接地,不要开关控制,故2是不合理的。
三孔插座的右孔接的是火线,开关3控制的是火线,故3合理。
控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间,不能接在零线与灯泡之间,故4不合理,5合理。
综上所述,无需设置的是2、4。
故答案为:C。
4.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据图片分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据题意可知,能量回收系统的工作原理为电磁感应现象。
A.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,故A不合题意;
B.闭合开关后,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,这是电磁感应现象,故B符合题意;
C.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故C不合题意;
D.闭合开关后,通过电磁铁的电流相等,线圈匝数多的吸引大头针的数多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】使用测电笔时,用手接触笔尾的金属体,笔尖接触被检测电线,若测电笔氖管发光,则被检测的电线是火线,否则为零线;测电笔测试图中的P、M、N、Q四点, 只有在 Q 点处不发光 ,据此判断
【解答】灯突然熄灭,说明电路断路。使用试电笔时,用手接触笔尾的金属体,笔尖接触被检测电线,若测电笔氖管发光,则被检测的电线是火线,否则为零线; 用测电笔测 P、M、N、Q四个点,发现测电笔只有在 Q 点处不发光,说明P、M、N与火线连通,故保险丝不可能烧断,所以故障是N点与 Q 点之间断路 (Q点、N通过灯泡与火线相连)。故ABD错误,C正确。
故答案为:C。
6.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁场和磁感线
【解析】【分析】在磁体外部,磁感线总是从N极出来,回到S极,结合磁极之间的相互作用规律分析判断。
【解答】当房屋悬浮在空中时,它受到向下的重力和向上的排斥力。根据“同名磁极相互排斥”可知,房屋底部和地面应该为同名磁极,故C、D错误;
磁感线从N极出来,回到S极,故A正确,而B错误。
故选A。
7.【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识判断。
【解答】A.若开关接在零线上,断开开关时不能切断电灯与火线的连接,易发生触电事故,故A不合题意;
B.生活用水是导体,湿手摸开关,可能会因水导电而发生触电事故,故B不合题意;
C.使用测电笔时,手指没有接触笔尾金属体,故C不合题意;
D.发生电气火灾时,必须先切断电源,然后再救火,故D符合题意。
故选D。
8.【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】 正常情况下,测电笔接触火线时发光,接触零线时不发光,据此分析判断。
【解答】 A.在插上洗衣机(开关未闭合)的插头前,电灯和电热器都在正常工作,在插上洗衣机(开关未闭合)的插头,所有用电器都停止工作,说明电路中干路上有断路,测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只 可能是零线的熔丝断了,故A正确不合题意;
B.断开S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,只有右孔与火线相连,氖管发光,左孔与火线不相连,氖管不会发 光,故B错误符合题意;
C.只断开S1,开关S2的上下接线柱都与火线相连,测电笔的氖管发光,故C正确不合题意;
D.只断开S2,开关S1的上下接线柱都与火线相连,测电笔的氖管发光,故D正确不合题意。
故选B。
9.【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】感应电流产生的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动。
【解答】根据图片可知,磁场沿竖直方向。当导体棒沿竖直方向上下运动时,或者沿相对水平方向斜向上运动时,导体都没有做切割磁感线运动,那么不会产生感应电流,则灵敏电流表的指针不发生偏转,故A、B错误;
当导体棒沿水平方向左右运动时,此时做切割磁感线运动,会产生感应电流,则灵敏电流表的指针发生偏转,故C正确;
当导体棒分别沿水平方向向左和向右运动时,导体切割磁感线运动的方向相反,则产生感应电流的方向相反,即灵敏电流表的指针偏转方向相反,故D错误。
故选C。
10.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 当电梯上站的人增多时,对力敏电阻的压力变大,力敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强,达到一 定程度将衔铁吸下,使3与2接触,电动机电路的电流变大,转速加快; 当电梯上站的人减少时,对力敏电阻的压力变小,力敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,达到一 定程度,衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起,使3与1接触,电动机和电阻R串联,使得电路的电流变小,转速变慢,据此分析判断。
【解答】 ACD.当电梯上没有站人时,对力敏电阻的压力变小,力敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,电动机两端的电压较小,电磁铁的磁性变弱,达到一定程度,衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起,使3与1接触,电动机和电阻R串联,使得电路的电流变小,转速变慢,电动机的功率变小,但额定功率不变,故A、C、D错误;
B.力敏电阻受到压力时,阻值会发生变化,是由半导体材料制成,受压时其阻值变小,故B正确。
故选B。
11.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据题意,紫外线足够强时,开关S2闭合,即电磁铁磁性随着紫外线强度的增强而增强,根据电磁铁的磁性与电流的大小成正比,即欧姆定律,故可以分析出紫外线越强,光敏电阻阻值越小。
【解答】A、 光敏电阻的阻值随紫外线的增强而减小,A错误。
B、根据家庭电路安全知识,开关要接在火线上,故a为火线,b为零线,B正确。
C、要使启动时紫外线强度较低。此时,光敏电阻阻值较大,为了达到同样能使电磁铁吸下衔铁的电流,必须使控制电路中其他电阻的阻值减少,即可将R1减小,即划片向右移动才行。C为向左,C错误。
D、根据图示,S2闭合式,需要衔铁被吸下,那么另一侧的弹簧被拉伸,故处于拉伸状态,D错误。
故答B。
12.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】A、由图可知S闭合时,电磁铁有磁性,被控制电路也闭合灯泡发光,S断开时电磁铁无磁性,被控制电路断路灯泡不发光,故A不符合题意;
B、由图可知S闭合时,电磁铁有磁性,被控制电路断路灯泡不发光,S断开时电磁铁无磁性,被控制电路闭合灯泡发光,故B符合题意;
C、由图可知S闭合时,电磁铁有磁性,被控制电路也闭合灯泡发光,S断开时电磁铁无磁性,被控制电路断路灯泡不发光,故C不符合题意;
D、由图可知S闭合还是断开时,被控制电路的灯泡始终发光,故D不符合题意.
故答案为:B.
【点评】根据题意可知,正常情况下S闭合,电磁铁有磁性,被控制电路断路灯泡不亮,当井盖丢失S断开时,电磁铁无磁性,被控制电路闭合,灯泡发光,据此选择符合题意的电路图。
13.【答案】D
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】(1)磁体的基本性质是能够吸引铁、钴、镍和其他磁性材料,还具有指南北的性质;
(2)给带铁芯的螺线管通电,便制作成了电磁铁,影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈的匝数和铁芯的有无;
(3)导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象。
【解答】A、图中小磁针与钢棒相互吸引可以使小磁针偏转,排斥也可以使小磁针偏转,吸引不能说明有磁性,排斥能说明有磁性,题中没有说明是吸引还是排斥,所以不能说明钢棒是否具有磁性,故A不符合题意;
B、某一次旋转钢棒,静止后指向南北方向,由于可能存在摩擦力的作用,使得钢棒指向南北不一定受到地磁场的作用,不能说明钢棒具有磁性,故B不符合题意;
C、图中铁芯插入线圈,线圈能吸引更多的铁屑,说明铁芯能使通电螺线管的磁性增强,不能说明钢棒具有磁性,故C不符合题意;
D、图中铁芯插入线圈,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,说明钢棒具有磁性,故D符合题意。
故答案为:D。
14.【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】将额定电压为220V的“校验灯”L0接在保险丝的两只接线柱上,相当于把此灯串联接入电路中,它会有三种状态:若“校验灯”恰能正常发光,说明该支路短路;若“校验灯”发光不正常(偏暗),说明该支路工作正常;若“校验灯”不发光,说明该支路断路。
【解答】将额定电压为220V的“校验灯”L0接在保险丝的两只接线柱上,相当于把此灯串联接入电路中;
A、当只闭合S1时,L0和L1都偏暗,说明L0、L1两端都有电压,且分得的电压低于220V,则L1所在支路正常,故A正确。
BD、当只闭合S2时,L0正常发光,说明L2两端的电压为0,则灯泡L2所在支路短路,故BD错误;
C、当只闭合S3时,L3不发光,说明L3所在支路断路,故C错误。
故答案为:A。
15.【答案】D
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】 (1)使用试电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时,不能用手触及试电笔前端的金属探头,这样会造成人身触电事故。
(2)试电笔的内部有一个阻值很大的电阻,当人接触试电笔的笔尾金属体,人和测电笔是串联在电路中,如果两者串联在零线和大地之间,加在两者之间的电压是0V,氖管不发光;如果两者串联在火线和大地之间,加在两者之间的电压是220V,此时试电笔的阻值很大分担的电压很大,人体分担的电压很小,不会超过人体的安全电压,氖管发光,但是不会对人造成伤害。
【解答】AB、手不要接触试电笔前端的金属体,必须接触试电笔末端的金属体,使电源和大地之间形成通路,故AB错误。
CD、在使用试电笔时,试电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间,加在两者之间的电压是220V,此时试电笔的高值电阻分担的电压很大,人体分担的电压很小,通过人体的电流很小,氖管发光,不会发生触电事故,因此不能用铁丝代替试电笔中的电阻,故C错误,D正确。
故答案为:D。
16.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,在选项中找出探究电磁感应的对应图即可。
【解答】信用卡刷卡时,其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙,线圈中会产生电流,其实质是使闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象。只有A符合题意。
故答案为:A。
17.【答案】A
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管的磁极,然后根据变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,根据同名磁极相互排斥,可知,此时电路中的电流变大,磁性增强,则电阻变小,然后根据滑动变阻器有四个接线柱,接入电路时选择上面一个,下面一个做出解答。
【解答】根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的左端为N极,与固定在静止的小车上的条形磁铁相互排斥。
当变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,说明斥力增大,则此时电路中的电流变大,磁性增强,则电阻变小,根据变阻器的接法,一上一下可知,a接e、d接f,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
18.【答案】C
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】根据条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,和磁极间的作用规律分析。
【解答】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,当挂着的磁体向右移动时,相互吸引力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互排斥力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变小的。
故答案为:C。
19.【答案】C
【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】 A.首先根据二力平衡确定悬浮的地球仪受到磁力的方向,然后根据磁力方向确定其工作原理;
BC.根据安培定则确定电磁铁的上端的极性,然后根据磁极之间的相互作用确定条形磁铁的b端的极性。电磁铁的磁性大小与线圈匝数和电流大小有关;
D.根据影响电磁铁磁性大小的因素分析。
【解答】 A.地球仪悬浮在空中,那么它受到的重力和电磁力相互平衡。因为重力的方向向下,所以电磁力肯定竖直向上,即地球仪和底座之间应该是排斥力,原理就是“同名磁极相互排斥”,故A错误;
BC.根据图片可知,电磁铁线圈上电流方向向左,那么用右手握住螺线管,四指指尖向左,大拇指指向下端,因此下端是N极,而上端是S极;根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁铁的b段为S极。若要让地球仪悬浮的更高些,那么必须增大电磁铁的磁场,即增多线圈,将开关S2连接到2上,故B错误,C正确;
D.换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中,且距离不变,那么就要增大电磁铁的磁场,可以增加线圈匝数,也可以增大电流,而改变电流方向于事无补,故D错误。
故选C。
20.【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】已知电流方向则由右手螺旋定则可知螺线管A的磁极;当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电阻变大,则由欧姆定律可知螺线管中磁性的变化;则由力的合成可知小铁球所受的浮力的变化,然后可知烧杯中水面的变化。
【解答】电流由A流向B,则由右手螺旋定则可知螺线管B端为N极,则A端为S极(南极);
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可知电路中电流减小,则螺线管中的磁性减弱,故小铁球所受磁力减小;小铁球受重力、磁力及浮力,因小球处于静止状态,故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力,因磁力减小,故浮力也将减小,所以烧杯中水面下降。故B正确。
故答案为:B。
21.【答案】负;流出;交流电
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)由题意可知,要使活塞向右运动,磁铁和电磁铁要相互排斥,则电磁铁左端为N极。利用安培定则判断线圈中的电流方向。当活塞向右运动推动血液,阀门S2关闭S1打开,血液流出活塞筒。
(2)该装置代替心脏工作,线圈中流入的应该是交流电。交流电电流方向改变,磁铁和电磁铁之间吸引、排斥交替,使活塞来回运动。既可以使血液进入活塞筒,也可以流出活塞筒,从而代替心脏工作。
【解答】[1][2]要使活塞向右运动,磁铁和电磁铁要相互排斥,电磁铁左端为N极,则A端应该接电源负极;当活塞向右运动推动血液,阀门S2关闭S1打开,血液流出活塞筒。[3]该装置代替心脏工作,线圈中流入的应该是交流电。交流电电流方向改变,磁铁和电磁铁之间吸引、排斥交替,使活塞来回运动。既可以使血液进入活塞筒,也可以流出活塞筒,从而代替心脏工作。
22.【答案】火;D;C;不能
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】测电笔是来辨别火线和零线的,手接触测电笔笔尾,笔尖接触导线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线;
火线首先进入开关,再进入灯泡,零线直接进入灯泡;
家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接与火线接触造成的,人发生触电事故时有电流通过人体,结合电路图进行分析即可作答。
【解答】用测电笔测试插座的A孔,氖管发光,氖管发光的是火线,则A孔接的是火线;
火线首先进入开关,再进入灯泡,零线直接进入灯泡;所以当把台灯接入电路时,为了安全,应将台灯插头的D插脚接火线;
由图丙知电流通过火线、开关、A、灯泡、B回到零线;图丁知电流从正极、开关、D、灯泡、C回到负极,所以当人接触B点时,相当于图丁中L0的E端接C点,当开关闭合后,由于左边的导线把灯L0短路,灯泡L0不会发光,故当开关闭合后人站在地面上接触到B点不能触电。
23.【答案】(1)灯泡处于静止状态
(2)电磁感应
(3)升高
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】 (1)物体处于静止或匀速直线运动是处于平衡状态。
(2)受电线圈处产生电流的原理是利用电磁感应原理进行的,原理类似于变压器。在发送和接收端各有一个线圈,发送端线圈连接有线电源产生电磁信号,接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给灯泡供电。
(3)通电螺线管的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
【解答】(1)灯泡悬浮停在空中时,处于静止状态,受到平衡力的作用。
(2)从题意中可知知道,受电线圈处能将送电线圈产生的变化磁场转化为电流供灯泡发光,将机械能转化为电能,是利用电磁感应原理工作的。
(3)滑动变阻器的滑片应向左移动,电阻减小,根据欧姆定律知,电流增大,磁性增强,排斥的力增大,故灯泡悬浮的高度将升高。
故答案为:(1)灯泡处于静止状态;(2)电磁感应现象;(3)升高。
24.【答案】北;北;减弱
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】 本题抓住根据安培定则判断通电螺线管的极性。
道电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
【解答】(1)伸出右手握住螺线管,四指弯曲指示电流的方向,大拇指所指的方向即螺线管的左端为通电螺线管的北极,据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的道理可知,小磁针的A端是北极。
(2)在此实验装置中,保持电流不变,将开关S由a换到b,则减少了线圈的匝数,因此通电螺线管的磁性减弱。
故答案为:北;北;减弱。
25.【答案】(1)S2
(2)c、d;断路
(3)进户线零线断路
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)开关不应并联到火线和零线之间。
(2)(3)在正常情况下,火线应能使测电笔亮,零线应使测电笔不亮。
【解答】(1)开关应与电灯串联后,才能并联到电路上,不能直接接在火线和零线之间,所以S2接错了。
(2)开关闭合时,a、b、c、d与火线相连,应该使测电笔亮,但d点亮,说明cd间断路了。
(3)插座的两个孔都能使氖管发光,说明零线断路后,使插座处的零线通过用电器与火线相接了。
故本题答案为:(1)S2;(2)cd;断路;(3)进户零线断路。
26.【答案】X;控制电路中电源电压太小
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁继电器的组成、原理和特点;家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素有:线圈的匝数、线圈中电流的大小、线圈中铁芯的形状;线圈的匝数越多,线圈中的电流越大,铁芯越粗越长电磁铁的磁性就越强;电磁铁通电时,线圈中产生磁场;断开电源则电磁铁的磁性消失;改变电流的方向,则线圈的极性会发生改变;
【解答】 图甲的方框内需要填入开关和电灯的符号, 开关与火线连接,所以开关应填在X; 图乙的温度自动报警器工作时,当温度达到设定值时,电铃没有报警。经检查,各元件完好、电路连接无误,则可能是因为控制电路中电源电压太小或者是电磁铁的线圈匝数太少,导致电磁铁的磁性太弱,不能吸引磁铁,导致工作电路没有接通。
故答案为:X、控制电路中电源电压太小
27.【答案】无;S;变小
【知识点】磁极间的相互作用;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)根据磁感线的作用和由来分析。根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向;
(2)根据滑片移动确定变阻器的电阻变化,再根据欧姆定律确定电流大小变化,进而确定电磁铁的磁场强弱变化,最后根据平衡力的知识确定铁块受到摩擦力大小即可。
【解答】(1)磁感线并不存在,是为了表示磁场的分布规律引入。线圈上电流方向向向上,根据安培定则可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的左端为S极。
(2)当滑片P向左滑动时,它的阻值变大,则通过电路的电流变小,因此电磁铁的磁场变弱。那么铁块受到的吸引力减小,根据平衡力的知识可知,铁块受到的摩擦力变小。
28.【答案】220;E;2;A;零线断路
【知识点】电压;家庭电路的故障分析;测电笔的使用;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】(1)根据家庭电路电压的知识解答;
(2)根据三孔插座的接线方法解答;
(3)在家庭电路中,开关应该接在灯泡与火线之间;
(4)根据测电笔的使用方法判断。
【解答】(1)在我国,家庭电路的电压是220V。
(2)为了安全起见,大功率家用电器要使用三孔插座,如图甲所示,用于接地的导线应该接在插座的中孔,故选E。
(3)根据图片可知,2在火线和1之间,则2为开关,1为灯泡;
(4)使用测电笔时,人体必需与尾部的金属体接触,故选A。如果测电笔的氖管都发光,则故障为零线断路。
29.【答案】(1)<
(2)变小;变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 (1)做匀速直线运动的物体,推力等于摩擦力,根据影响摩擦力大小的因素进行分析推力的大小变化;
(2)①根据安培定则,可判断通电螺线管的磁场方向,再根据磁极间的相互作用可判断螺线管与磁铁间力的作用情况,从而判断其运动的变化;
②根据电路中电流的变化,再进一步判断磁力的变化,再根据平衡力的知识分析推力的大小变化即可。
【解答】(1)磁铁做匀速直线运动,根据平衡力的知识可知,推力等于摩擦力。当取走其中一块后,压力减小,所以摩擦力减小,则推力F2(2)①图丙中,闭合开关S,用右手握住螺线管,使四指的方向与电流的方向相同,则大拇指所指的螺线管的右端为N极,左端为S极。根据同名磁极相互排斥可知,磁铁受到螺线管的排斥力的作用,因此磁铁的速度将变小;
②将滑动变阻器的滑片向左移动,电阻减小,电路中电流变大,螺线管磁性增强,排斥力增大,因此欲保持磁铁匀速直线运动,F2应变大。
30.【答案】电;磁场中受到力的作用
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据发电机的能量转化解答;
(2)根据电动机的工作原理解答。
【解答】(1)这种汽车在制动减速时,电动机的飞轮与汽车轮子摩擦,电动机作为发电机使用,把机械能转化成了电能,实现了对电池的充电。
(2)电动机转动的原理:通电导体在磁场中受到力的作用。
31.【答案】(1)左
(2)负
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)首先根据高度变化确定电磁场的强弱变化,进而确定电流大小变化,弄清变阻器的阻值变化即可;
(2)根据安培定则分析判断。
【解答】(1)灯泡悬浮的更高,而它受到的磁力始终等于重力,那么电磁铁的磁场变强,通过它的电流变大,而变阻器的阻值减小,即滑片P向左移动。
(2)根据同名磁极相互排斥可知,乙图中电磁铁的上端为S极,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,那么电源的右侧为正极,左侧为负极。
32.【答案】开路;BC间开路
【知识点】家庭电路的故障分析;测电笔的使用
【解析】【分析】零线不带电,正常情况下不能使氖管发光,但C处氖管发光,说明C处带电,原因是BC间断路,V处于带电的火线相连。
【解答】将电路中的其他支路断开,然后断开断路器,将一盏正常的小灯泡接在断路器原来的位置作为检验灯,发现两盏灯均不亮,则该电路的故障是开路。小明又找来测电笔,用测电笔测试A、B、C、D四处时,发现只有在B处氖管不发光,在其他三处时氖管均发光,则故障具体情况为BC间开路。
33.【答案】(1)导体做切割磁感线运动
(2)磁场方向、导体切割磁感线运动方向;其他条件相同时,导体切割磁感线运动的速度越大,产生的感应电流越大。
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)产生感应电流的条件:①闭合电路;②部分导体;③在磁场中做切割磁感线运动;
(2)根据表格数据分析影响感应电流的因素;
【反思拓展】 根据描述分析其中变化的因素,从而进行猜想。
【解答】(1)实验中当导体竖直上下运动时并没有产生电流,而水平左右运动时会产生电流,从表面上看产生电流的条件是导体要做水平运动,而本质上是导体在做导体做切割磁感线运动运动。
(2)根据实验2和3可知,当磁场方向不变时,导体切割磁感线运动的方向改变,则灵敏电流计的指针偏转方向改变,那么得到:感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关;
根据实验2和5可知,当导体切割磁感线运动的方向不变时,磁场方向改变,则灵敏电流计的指针偏转方向改变,那么得到:感应电流的方向与磁场方向有关;
【反思拓展】 加快晃动手电筒的速度,发现LED小灯更亮,说明产生的感应电流增大,那么得到猜想: 其他条件相同时,导体切割磁感线运动的速度越大,产生的感应电流越大。 。
34.【答案】(1)检测感应电流的产生;开关
(2)①错误;②感应电流的大小与导体水平方向的运动速度大小有关,导体运动越快,感应电流越大(或感应电流的大小与导体在水平方向的运动速度成正比)
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)①闭合开关后,当导体做切割磁感线运动时,如果灵敏电流计的指针摆动,那么说明产生了感应电流。
②产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②做切割磁感线运动;
(2)①将磁体上下颠倒后,磁场方向发生改变。如果此时电流计的示数发生改变,那么说明感应电流大小与磁场方向有关;否则,说明二者无关;
②根据表格数据分析感应电流大小与导体运动速度的内在联系。
【解答】(1)①灵敏电流计的作用是检测感应电流的产生。
②若不论如何移动金属棒都未发现电流计指针偏转,那么你认为首先应该关注的器材是开关,因为通路是产生感应电流的前提条件。
(2)①根据题意可知,当改变磁场方向后,电流计的示数保持不变,那说明感应电流大小与磁场方向无关,即猜想1是错误的。
②根据表格数据可知,当导体运动的速度变大时,感应电流的示数变大,且二者的比值保持不变,那么得到: 感应电流的大小与导体水平方向的运动速度大小有关,导体运动越快,感应电流越大(或感应电流的大小与导体在水平方向的运动速度成正比) 。
35.【答案】(1)增大
(2)当电磁铁的线圈匝数一定时,电磁铁磁性强度与电流大小成正比。
(3)0.270
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据表格数据4和5分析磁力传感器的示数的变化规律;
(2)根据表格数据分析磁性强度与电流大小的关系;
(3)根据表格数据,分析电子测力计的示数与电流、匝数和距离的数量关系,据此推测第8组数据总的测力计示数。
【解答】(1)根据表格2、4、5可知,当电流增大时,电子屏的示数增大。 保持磁力传感器位置不变,滑片P向右移动,此时电流变大,则磁力传感器电子屏示数将增大。
(2)比较实验2、4、5可知,测力计的示数与电流的比值相同,则: 当电磁铁的线圈匝数一定时,电磁铁磁性强度与电流大小成正比。
(3)根据实验1、2、3可知,当距离变长1:2:3时,测力计的示数比值为:,即当其它条件相同时,测力计的示数与距离的平方成反比;
根据实验6、7可知,匝数变成原来的3倍,测力计的示数也变成原来的3倍,即当其它条件相同时,测力计的示数与匝数成正比。
那么得到测力计的示数的关系式:F=k×;
根据第1组数据得到:①;
根据第8组数据得到:②;
①②联立解得:F=0.27N。
36.【答案】(1)大
(2)由图乙知,的温度为80℃时,
(3)降低;启动保护功能时,热敏电阻阻值为100Ω,图线②的热敏电阻阻值达到100Ω时对应的温度为60℃,低于80℃,所以装置启动保护的温度将降低。
【知识点】电磁铁的其他应用
【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电磁继电器的结构如题图所示,它由电源、开关、热敏电阻Rt、定值电阻R0、电磁铁、衔铁K等组成。加热过程中温度升高,电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁K被吸引,气路打开。若发生意外熄火,温度则会降低,电阻增大,电流减小,电磁铁磁性减弱,衔铁K被释放,气路关闭。
【解答】(1)根据图甲可知,该电路为串联电路,根据图乙可知,随着温度的升高,热敏电阻阻值减小,电路中的总电阻减小,总电流增大。
(2)分析图像得到对应的电阻大小,利用欧姆定律计算对应的电流。
(3)电磁铁将衔铁K被释放时的电流值不变,所以此时的总电阻(和热敏电阻)大小不变,①改为②后,相同的电阻值对应的温度变低。
37.【答案】(1)乙,电路中有定值电阻保护电路
(2)①当人体温为37.3℃,由表1可知R1=15Ω
R0=R总-R1=25Ω-15Ω=10Ω
②降低
(3)Si
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;元素的符号及其意义
【解析】【分析】(1)乙图相对于甲图,多了一个定值电阻,防止电路电阻过小,导致电路电流过大而引发电路某部分损坏。
(2)根据欧姆定律,代入电压电流值,可得总电阻总电阻减去热敏电阻阻值,即可求得R0阻值。但 使用一段时间后, 控制电路电源电压会降低, 控制电路的电流等于 开始报警, 电路总电阻减小,报警的温度不变, 热敏电阻 阻值不变,所以定值电阻的阻值要降低;
(3)由元素周期表可得硅的元素符号为Si 。
1 / 12025年浙教版八下科学第一单元电与磁拔高培优试卷2
一、选择题(每小题2分,共40分)
1.(2024八下·吴兴期中)某品牌擦窗器由内外两部分构成,内外均装有磁铁,可吸附在玻璃两侧,磁铁B固定,磁铁A沿图中箭头方向左右移动来调节吸力大小。下列有关说法正确的是()
A.若磁铁A右侧为N极,则磁铁B左侧为N极
B.若磁铁A向右移动,擦窗器吸力将增大
C.将磁铁B换成铁块,擦窗器将无法工作
D.遇到厚玻璃,应将磁铁A向左移动
【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
(2)为了增大两块磁铁间的吸引力,可以减小两块磁铁间的距离;
(3)磁体具有磁性,即磁体能够吸引铁、钴、镍等物质;
(4)为了保持一定的吸引力,当遇到厚玻璃时,应将磁铁向靠近磁铁B的位置移动,据此分析作答。
【解答】A、两块清洁器内部均装有磁铁,它们能合在一起的原理是异名磁极相互吸引,所以若磁铁A右侧为N极,则磁铁B左侧为S极,故A错误;
B、若磁铁A向右移动,两块磁铁距离变小,所以擦窗器吸力将增大,故B正确;
C、由于磁铁可以吸引铁块,所以将磁铁B换成铁块,擦窗器可以工作,故C错误;
D、遇到厚玻璃,需要增大吸引力,减小两磁铁的距离,所以应将磁铁A向右移动,故D错误。
故答案为:B。
2.(2024八下·苍南月考)如图所示的家庭电路中,闭合开关S后灯泡不亮。用测电笔检测A点氖管发光,检测B点氖管也发光,发生这一现象的的原因可能是(  )
A.灯泡断路 B.灯泡短路
C.进户零线断路 D.进户火线断路
【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】测电笔在使用时,应将笔尖接触导线,手接触笔尾的金属体,这样就可以形成回路,如果直接或间接连通火线,氖管会发光。
【解答】 A.若灯泡断路,B点与火线之间是断开的,则检测B点氖管不发光,故A错误;
B.若灯泡发生短路,则整个电路短路,火线上的保险丝熔断或空气开关跳闸,氖管不会发光,故B错误;
C.若进户零线断路,B点通过灯泡与火线相连,则检测A、B点,氖管都会发光,故C正确;
D.若进户火线断路,整个电路与大地之间没有电压,氖管都不会发光,故D错误。
故选C。
3.开关是电路的重要元件,既可确保安全用电,又能方便控制电路。学校的STEM课堂上,小科在家庭电路图中设置了五处开关(如图)。小江觉得该电路设计不合理,因为有几处开关必须处于常闭状态,所以无须设置。这几处开关是(  )
A.1、2 B.1、4 C.2、4 D.3、5
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】在家庭电路中,为了用电的安全,开关应该控制火线,据此分析。
【解答】在家庭电路中,电路的总开关应该接在干路中,在电能表之后,故1合理。
三孔插座中,中间的孔接地,不要开关控制,故2是不合理的。
三孔插座的右孔接的是火线,开关3控制的是火线,故3合理。
控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间,不能接在零线与灯泡之间,故4不合理,5合理。
综上所述,无需设置的是2、4。
故答案为:C。
4.(2024八下·温州月考)截至2024年3月,我国新能源电动汽车产销量已连续8年位居全球第一,全球市场份额超过60%,是当之无愧的新能源汽车大国。为了提高能量利用率,某电动汽车安装了能量回收系统,即当汽车刹车或惯性滑行时,通过发电机将机械能转化为电能回收。下列实验与该能量回收系统原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据图片分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据题意可知,能量回收系统的工作原理为电磁感应现象。
A.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,故A不合题意;
B.闭合开关后,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,这是电磁感应现象,故B符合题意;
C.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故C不合题意;
D.闭合开关后,通过电磁铁的电流相等,线圈匝数多的吸引大头针的数多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.(2024八下·浙江期中)如图是部分家庭电路示意图,晚上亮着的灯突然熄灭,用测电笔测 P、M、N、Q四个点,发现测电笔只有在 Q 点处不发光,则电路故障可能是
A.保险丝烧断了 B.M点与N 点之间断路
C.N点与 Q 点之间断路 D.Q点与零线之间断路
【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】使用测电笔时,用手接触笔尾的金属体,笔尖接触被检测电线,若测电笔氖管发光,则被检测的电线是火线,否则为零线;测电笔测试图中的P、M、N、Q四点, 只有在 Q 点处不发光 ,据此判断
【解答】灯突然熄灭,说明电路断路。使用试电笔时,用手接触笔尾的金属体,笔尖接触被检测电线,若测电笔氖管发光,则被检测的电线是火线,否则为零线; 用测电笔测 P、M、N、Q四个点,发现测电笔只有在 Q 点处不发光,说明P、M、N与火线连通,故保险丝不可能烧断,所以故障是N点与 Q 点之间断路 (Q点、N通过灯泡与火线相连)。故ABD错误,C正确。
故答案为:C。
6.(2024八下·温州期中)如图所示为”磁悬浮抗震屋”,其在房屋的基座上增加了磁悬浮设备,当地震来临时,在短时间内房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小危害。据此分析房屋悬浮的磁感线分布情况为
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁场和磁感线
【解析】【分析】在磁体外部,磁感线总是从N极出来,回到S极,结合磁极之间的相互作用规律分析判断。
【解答】当房屋悬浮在空中时,它受到向下的重力和向上的排斥力。根据“同名磁极相互排斥”可知,房屋底部和地面应该为同名磁极,故C、D错误;
磁感线从N极出来,回到S极,故A正确,而B错误。
故选A。
7.工作和生活中要注意安全用电。下列选项中,符合安全用电原则的是(  )
A.电灯和开关的连接
B.湿手摸开关
C.测电笔的使用
D.发生电气火灾立即切断电源
【答案】D
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识判断。
【解答】A.若开关接在零线上,断开开关时不能切断电灯与火线的连接,易发生触电事故,故A不合题意;
B.生活用水是导体,湿手摸开关,可能会因水导电而发生触电事故,故B不合题意;
C.使用测电笔时,手指没有接触笔尾金属体,故C不合题意;
D.发生电气火灾时,必须先切断电源,然后再救火,故D符合题意。
故选D。
8.如图所示为某家庭卫生间电路,电灯和电热水器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机(洗衣机开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左、右两孔,氖管都发光,且发现有一根保险丝熔断了。下列分析中,不合理的是(  )
A.一定是零线上的保险丝熔断了
B.断开S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左、右两孔,氖管都发光
C.只断开S1,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
D.只断开S2,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光
【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】 正常情况下,测电笔接触火线时发光,接触零线时不发光,据此分析判断。
【解答】 A.在插上洗衣机(开关未闭合)的插头前,电灯和电热器都在正常工作,在插上洗衣机(开关未闭合)的插头,所有用电器都停止工作,说明电路中干路上有断路,测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只 可能是零线的熔丝断了,故A正确不合题意;
B.断开S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,只有右孔与火线相连,氖管发光,左孔与火线不相连,氖管不会发 光,故B错误符合题意;
C.只断开S1,开关S2的上下接线柱都与火线相连,测电笔的氖管发光,故C正确不合题意;
D.只断开S2,开关S1的上下接线柱都与火线相连,测电笔的氖管发光,故D正确不合题意。
故选B。
9.如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”的实验装置示意图。关于这个实验,下列说法正确的是(  )
A.当导体棒沿竖直方向上下运动时,灵敏电流表的指针发生偏转
B.当导体棒相对水平方向斜向上运动时,灵敏电流表的指针不发生偏转
C.当导体棒沿水平方向左右运动时,灵敏电流表的指针发生偏转
D.当导体棒分别沿水平方向向左和向右运动时,灵敏电流表的指针都向同一方向偏转
【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】感应电流产生的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动。
【解答】根据图片可知,磁场沿竖直方向。当导体棒沿竖直方向上下运动时,或者沿相对水平方向斜向上运动时,导体都没有做切割磁感线运动,那么不会产生感应电流,则灵敏电流表的指针不发生偏转,故A、B错误;
当导体棒沿水平方向左右运动时,此时做切割磁感线运动,会产生感应电流,则灵敏电流表的指针发生偏转,故C正确;
当导体棒分别沿水平方向向左和向右运动时,导体切割磁感线运动的方向相反,则产生感应电流的方向相反,即灵敏电流表的指针偏转方向相反,故D错误。
故选C。
10.小科走到电梯前,发现电梯上没有站人时运行较慢,当他站到电梯上时,电梯的运行速度变快了很多。他了解到电梯是由电动机带动运转的,电梯的控制电路中安装了压敏电阻(压敏电阻受到压力时,阻值会发生变化),控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示。下列分析合理的是(  )
A.触点3与触点Ⅰ接触时,电梯运行较快
B.压敏电阻由半导体材料制成,受压时阻值变小
C.电梯没有站人时,电磁铁磁性较强
D.电梯没有站人时,电动机两端的电压较大
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 当电梯上站的人增多时,对力敏电阻的压力变大,力敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强,达到一 定程度将衔铁吸下,使3与2接触,电动机电路的电流变大,转速加快; 当电梯上站的人减少时,对力敏电阻的压力变小,力敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,达到一 定程度,衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起,使3与1接触,电动机和电阻R串联,使得电路的电流变小,转速变慢,据此分析判断。
【解答】 ACD.当电梯上没有站人时,对力敏电阻的压力变小,力敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,电动机两端的电压较小,电磁铁的磁性变弱,达到一定程度,衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起,使3与1接触,电动机和电阻R串联,使得电路的电流变小,转速变慢,电动机的功率变小,但额定功率不变,故A、C、D错误;
B.力敏电阻受到压力时,阻值会发生变化,是由半导体材料制成,受压时其阻值变小,故B正确。
故选B。
11.(2024八下·长兴月考)小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,S2闭合,电动机转动,遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。则下列说法正确的是a(  )
A.光敏电阻的阻值随紫外线的增强而增大
B.进户线a为火线,b为零线
C.若要降低遮阳布启动时的紫外线强度,可将 R1的滑片向左滑
D.当S2闭合时,弹簧处于收缩状态
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据题意,紫外线足够强时,开关S2闭合,即电磁铁磁性随着紫外线强度的增强而增强,根据电磁铁的磁性与电流的大小成正比,即欧姆定律,故可以分析出紫外线越强,光敏电阻阻值越小。
【解答】A、 光敏电阻的阻值随紫外线的增强而减小,A错误。
B、根据家庭电路安全知识,开关要接在火线上,故a为火线,b为零线,B正确。
C、要使启动时紫外线强度较低。此时,光敏电阻阻值较大,为了达到同样能使电磁铁吸下衔铁的电流,必须使控制电路中其他电阻的阻值减少,即可将R1减小,即划片向右移动才行。C为向左,C错误。
D、根据图示,S2闭合式,需要衔铁被吸下,那么另一侧的弹簧被拉伸,故处于拉伸状态,D错误。
故答B。
12.(2024八下·温州期中)城市下水道井盖若丢失易导致行人坠入下水道而发生悲剧。小明同学设计了一种警示电路:在井口安装一环形灯L,井盖相当于开关S;正常情况下(S闭合),灯L不亮;一旦井盖丢失(S断开),灯L 即亮起,以警示行人。图中电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】A、由图可知S闭合时,电磁铁有磁性,被控制电路也闭合灯泡发光,S断开时电磁铁无磁性,被控制电路断路灯泡不发光,故A不符合题意;
B、由图可知S闭合时,电磁铁有磁性,被控制电路断路灯泡不发光,S断开时电磁铁无磁性,被控制电路闭合灯泡发光,故B符合题意;
C、由图可知S闭合时,电磁铁有磁性,被控制电路也闭合灯泡发光,S断开时电磁铁无磁性,被控制电路断路灯泡不发光,故C不符合题意;
D、由图可知S闭合还是断开时,被控制电路的灯泡始终发光,故D不符合题意.
故答案为:B.
【点评】根据题意可知,正常情况下S闭合,电磁铁有磁性,被控制电路断路灯泡不亮,当井盖丢失S断开时,电磁铁无磁性,被控制电路闭合,灯泡发光,据此选择符合题意的电路图。
13.(2024八下·吴兴期中)下列四个实验中能确定钢棒具有磁性的是()
A.小磁针发生偏转
B.某一次旋转钢棒,静止后指向南北方向
C.将钢棒插入通电线圈中,发现线圈能吸引更多的铁屑
D.将钢棒快速插入线圈中,发现电流计的指针出现偏转
【答案】D
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】(1)磁体的基本性质是能够吸引铁、钴、镍和其他磁性材料,还具有指南北的性质;
(2)给带铁芯的螺线管通电,便制作成了电磁铁,影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈的匝数和铁芯的有无;
(3)导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象。
【解答】A、图中小磁针与钢棒相互吸引可以使小磁针偏转,排斥也可以使小磁针偏转,吸引不能说明有磁性,排斥能说明有磁性,题中没有说明是吸引还是排斥,所以不能说明钢棒是否具有磁性,故A不符合题意;
B、某一次旋转钢棒,静止后指向南北方向,由于可能存在摩擦力的作用,使得钢棒指向南北不一定受到地磁场的作用,不能说明钢棒具有磁性,故B不符合题意;
C、图中铁芯插入线圈,线圈能吸引更多的铁屑,说明铁芯能使通电螺线管的磁性增强,不能说明钢棒具有磁性,故C不符合题意;
D、图中铁芯插入线圈,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,说明钢棒具有磁性,故D符合题意。
故答案为:D。
14.如图所示是一条刚安装好的家庭电路,在未装保险丝之前,先把灯泡L0接在装保火线险丝的两个接线柱上。当只闭合S1时,零线L0和L1发光都偏暗;当只闭合S2时,L0正常发光;当只闭合S3 时,L0不发光。下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220 V)(  )
A.灯泡L1所在支路正常
B.灯泡L2所在支路断路
C.灯泡L3所在支路短路
D.装好保险丝,合上所有开关后,灯泡都能正常发光
【答案】A
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】将额定电压为220V的“校验灯”L0接在保险丝的两只接线柱上,相当于把此灯串联接入电路中,它会有三种状态:若“校验灯”恰能正常发光,说明该支路短路;若“校验灯”发光不正常(偏暗),说明该支路工作正常;若“校验灯”不发光,说明该支路断路。
【解答】将额定电压为220V的“校验灯”L0接在保险丝的两只接线柱上,相当于把此灯串联接入电路中;
A、当只闭合S1时,L0和L1都偏暗,说明L0、L1两端都有电压,且分得的电压低于220V,则L1所在支路正常,故A正确。
BD、当只闭合S2时,L0正常发光,说明L2两端的电压为0,则灯泡L2所在支路短路,故BD错误;
C、当只闭合S3时,L3不发光,说明L3所在支路断路,故C错误。
故答案为:A。
15.一种测电笔的构造如图所示,下列说法正确的是(  )
A.使用测电笔时手应接触笔尖的金属体
B.使用测电笔时手不能接触笔尾金属笔卡
C.测电笔中的电阻可以用铁丝代替
D.当氖管发光时有微弱电流通过人体
【答案】D
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】 (1)使用试电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的。使用测电笔时,不能用手触及试电笔前端的金属探头,这样会造成人身触电事故。
(2)试电笔的内部有一个阻值很大的电阻,当人接触试电笔的笔尾金属体,人和测电笔是串联在电路中,如果两者串联在零线和大地之间,加在两者之间的电压是0V,氖管不发光;如果两者串联在火线和大地之间,加在两者之间的电压是220V,此时试电笔的阻值很大分担的电压很大,人体分担的电压很小,不会超过人体的安全电压,氖管发光,但是不会对人造成伤害。
【解答】AB、手不要接触试电笔前端的金属体,必须接触试电笔末端的金属体,使电源和大地之间形成通路,故AB错误。
CD、在使用试电笔时,试电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间,加在两者之间的电压是220V,此时试电笔的高值电阻分担的电压很大,人体分担的电压很小,通过人体的电流很小,氖管发光,不会发生触电事故,因此不能用铁丝代替试电笔中的电阻,故C错误,D正确。
故答案为:D。
16.如图所示,我们在刷卡时,其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙,线圈中会产生电流。此过程涉及的主要知识是(  )
A.电磁感应 B.磁极间的相互作用
C.通电导线周围存在磁场 D.通电导线在磁场中受力运动
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,在选项中找出探究电磁感应的对应图即可。
【解答】信用卡刷卡时,其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙,线圈中会产生电流,其实质是使闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象。只有A符合题意。
故答案为:A。
17.如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动。下列变阻器接入电路的方式正确的是(  )
A.a接e,d接f B.a接e,b接f C.c接e,d接f D.c接e,b接f
【答案】A
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】首先根据安培定则判断通电螺线管的磁极,然后根据变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,根据同名磁极相互排斥,可知,此时电路中的电流变大,磁性增强,则电阻变小,然后根据滑动变阻器有四个接线柱,接入电路时选择上面一个,下面一个做出解答。
【解答】根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的左端为N极,与固定在静止的小车上的条形磁铁相互排斥。
当变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,说明斥力增大,则此时电路中的电流变大,磁性增强,则电阻变小,根据变阻器的接法,一上一下可知,a接e、d接f,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
18.如图所示,在水平地面上的磁体上方,有一枚挂在弹簧测力计上的小磁体。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动,小磁体下端沿图示水平路线从A缓慢移到B。下图中能反映弹簧测力计示数F随A→B位置变化的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】磁体、磁极、磁化;磁极间的相互作用
【解析】【分析】根据条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,和磁极间的作用规律分析。
【解答】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,当挂着的磁体向右移动时,相互吸引力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互排斥力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变小的。
故答案为:C。
19.如图是一种磁悬浮地球仪的示意图,底座内有一金属线圈(线圈电阻不计),地球仪内有一磁铁,通电后地球仪能悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是(  )
A.装置是根据异名磁极相互吸引的原理来工作的
B.条形磁铁的b端为N极,若要让地球仪悬浮得更高些,开关S2连到接线柱2上
C.条形磁铁的b端为S极,若要让地球仪悬浮得更高些,开关S2连到接线柱2上
D.换用一个质量较大的地球仪仍然要使其悬浮在空中,且距离不变,改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
【答案】C
【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】 A.首先根据二力平衡确定悬浮的地球仪受到磁力的方向,然后根据磁力方向确定其工作原理;
BC.根据安培定则确定电磁铁的上端的极性,然后根据磁极之间的相互作用确定条形磁铁的b端的极性。电磁铁的磁性大小与线圈匝数和电流大小有关;
D.根据影响电磁铁磁性大小的因素分析。
【解答】 A.地球仪悬浮在空中,那么它受到的重力和电磁力相互平衡。因为重力的方向向下,所以电磁力肯定竖直向上,即地球仪和底座之间应该是排斥力,原理就是“同名磁极相互排斥”,故A错误;
BC.根据图片可知,电磁铁线圈上电流方向向左,那么用右手握住螺线管,四指指尖向左,大拇指指向下端,因此下端是N极,而上端是S极;根据“同名磁极相互排斥”可知,条形磁铁的b段为S极。若要让地球仪悬浮的更高些,那么必须增大电磁铁的磁场,即增多线圈,将开关S2连接到2上,故B错误,C正确;
D.换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中,且距离不变,那么就要增大电磁铁的磁场,可以增加线圈匝数,也可以增大电流,而改变电流方向于事无补,故D错误。
故选C。
20.(2023八下·杭州期中)如图所示,盛水烧杯放置在电磁铁的A端上,烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球。当电磁铁磁性的强弱发生改变时,烧杯中的空心铁球会上下浮动。现闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右滑动。针对这种情况,下列说法中正确的是(  )
A.电磁铁A端为S极,烧杯中水面上升
B.电磁铁A端为S极,烧杯中水面下降
C.电磁铁A端为N极,烧杯中水面上升
D.电磁铁A端为N极,烧杯中水面下降
【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】已知电流方向则由右手螺旋定则可知螺线管A的磁极;当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电阻变大,则由欧姆定律可知螺线管中磁性的变化;则由力的合成可知小铁球所受的浮力的变化,然后可知烧杯中水面的变化。
【解答】电流由A流向B,则由右手螺旋定则可知螺线管B端为N极,则A端为S极(南极);
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可知电路中电流减小,则螺线管中的磁性减弱,故小铁球所受磁力减小;小铁球受重力、磁力及浮力,因小球处于静止状态,故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力,因磁力减小,故浮力也将减小,所以烧杯中水面下降。故B正确。
故答案为:B。
二、填空题(每空1分,共36分)
21.(2024八下·西湖期末)人工心脏泵可短时间代替心脏工作,如图是该装置的示意图。磁体固定在左侧,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启,要使活塞向右运动,则A端应该接电源    极,血液会    (选填“流入”或“流出”)塞筒。该装置工作时线圈AB中应流入    。(选填“交流电”或“直流电”)
【答案】负;流出;交流电
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】(1)由题意可知,要使活塞向右运动,磁铁和电磁铁要相互排斥,则电磁铁左端为N极。利用安培定则判断线圈中的电流方向。当活塞向右运动推动血液,阀门S2关闭S1打开,血液流出活塞筒。
(2)该装置代替心脏工作,线圈中流入的应该是交流电。交流电电流方向改变,磁铁和电磁铁之间吸引、排斥交替,使活塞来回运动。既可以使血液进入活塞筒,也可以流出活塞筒,从而代替心脏工作。
【解答】[1][2]要使活塞向右运动,磁铁和电磁铁要相互排斥,电磁铁左端为N极,则A端应该接电源负极;当活塞向右运动推动血液,阀门S2关闭S1打开,血液流出活塞筒。[3]该装置代替心脏工作,线圈中流入的应该是交流电。交流电电流方向改变,磁铁和电磁铁之间吸引、排斥交替,使活塞来回运动。既可以使血液进入活塞筒,也可以流出活塞筒,从而代替心脏工作。
22.(2024八下·吴兴期中)如图所示,甲图是小锦家卧室的一个插座,他用测电笔测试插座的A孔,氖管发光,则A孔接的是   线;乙图是一个台灯的电路示意图,当把台灯接入电路时,为了安全,应将台灯插头的   (填“C”或“D”)插脚接火线。小锦在学习家庭电路与安全用电后有这样一个疑惑,在图丙所示的电路中,当开关闭合后,人站在地面上接触到A或B点时是否都触电呢?于是他找来电池、小灯泡、导线等组成电路来探究,老师告诉他火线相当于电源正极,零线和大地都相当于电源负极,他将灯L0当成人体,若灯L0发光则证明有电流流过人体,人触电;那么你认为当人接触B点时,相当于图丁中L0的E端接   (填“C”或“D”)点,当开关闭合后人站在地面上接触到B点    (填“能”或“不能”)触电。
【答案】火;D;C;不能
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】测电笔是来辨别火线和零线的,手接触测电笔笔尾,笔尖接触导线,氖管发光的是火线,氖管不发光的是零线;
火线首先进入开关,再进入灯泡,零线直接进入灯泡;
家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接与火线接触造成的,人发生触电事故时有电流通过人体,结合电路图进行分析即可作答。
【解答】用测电笔测试插座的A孔,氖管发光,氖管发光的是火线,则A孔接的是火线;
火线首先进入开关,再进入灯泡,零线直接进入灯泡;所以当把台灯接入电路时,为了安全,应将台灯插头的D插脚接火线;
由图丙知电流通过火线、开关、A、灯泡、B回到零线;图丁知电流从正极、开关、D、灯泡、C回到负极,所以当人接触B点时,相当于图丁中L0的E端接C点,当开关闭合后,由于左边的导线把灯L0短路,灯泡L0不会发光,故当开关闭合后人站在地面上接触到B点不能触电。
23.“悬浮灯泡”能够悬浮发光,如图甲所示。图甲中的下部基座内有一个由线圈(送电线圈)和铁芯组成的电磁铁,而悬浮的灯泡内部装有用闭合线圈(受电线圈)连接的LED灯和磁铁,其内部结构如图乙所示。
(1)判断灯泡悬浮停在空中时受到平衡力的作用的理由是   。
(2)通过无线输电使灯泡发光,其工作原理是电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时就会产生电流,从而使灯泡发光。受电线圈处产生电流的原理是   。
(3)当滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡悬浮的高度将   (填“降低”“升高”或“不变”)。
【答案】(1)灯泡处于静止状态
(2)电磁感应
(3)升高
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】 (1)物体处于静止或匀速直线运动是处于平衡状态。
(2)受电线圈处产生电流的原理是利用电磁感应原理进行的,原理类似于变压器。在发送和接收端各有一个线圈,发送端线圈连接有线电源产生电磁信号,接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给灯泡供电。
(3)通电螺线管的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
【解答】(1)灯泡悬浮停在空中时,处于静止状态,受到平衡力的作用。
(2)从题意中可知知道,受电线圈处能将送电线圈产生的变化磁场转化为电流供灯泡发光,将机械能转化为电能,是利用电磁感应原理工作的。
(3)滑动变阻器的滑片应向左移动,电阻减小,根据欧姆定律知,电流增大,磁性增强,排斥的力增大,故灯泡悬浮的高度将升高。
故答案为:(1)灯泡处于静止状态;(2)电磁感应现象;(3)升高。
24.如图所示的电路,开关S接到a后,电磁铁左端为   极,小磁针静止时,A端是   极。将开关S由a换到b,调节变阻器的滑片P,保持电流表的示数不变,电磁铁的磁性   (填“增强”“减弱”或“不变”)。
【答案】北;北;减弱
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】 本题抓住根据安培定则判断通电螺线管的极性。
道电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
【解答】(1)伸出右手握住螺线管,四指弯曲指示电流的方向,大拇指所指的方向即螺线管的左端为通电螺线管的北极,据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的道理可知,小磁针的A端是北极。
(2)在此实验装置中,保持电流不变,将开关S由a换到b,则减少了线圈的匝数,因此通电螺线管的磁性减弱。
故答案为:北;北;减弱。
25.如图所示是小宇家照明电路的部分电路图。
(1)该电路中接错的元件是   (填元件符号)。
(2)一天,小宇发现灯L不亮了,而灯泡没坏。于是他闭合开关S,用测电笔分别测试a、b、c、d、e、f各点,发现测试a、b、c三点时测电笔氖管发光,而测试d.e、f时不发光。这说明   两点间发生了   ,于是他很快修好了该电路。
(3)星期六晚上,小宇正在家里看电视,突然电灯、电视机都停止工作,小宇立刻用测电笔进行测试。他测出家里插座的两个孔都能使氖管发光,小宇感到很纳闷。请你帮他分析一下,其原因可能是   。
【答案】(1)S2
(2)c、d;断路
(3)进户线零线断路
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】(1)开关不应并联到火线和零线之间。
(2)(3)在正常情况下,火线应能使测电笔亮,零线应使测电笔不亮。
【解答】(1)开关应与电灯串联后,才能并联到电路上,不能直接接在火线和零线之间,所以S2接错了。
(2)开关闭合时,a、b、c、d与火线相连,应该使测电笔亮,但d点亮,说明cd间断路了。
(3)插座的两个孔都能使氖管发光,说明零线断路后,使插座处的零线通过用电器与火线相接了。
故本题答案为:(1)S2;(2)cd;断路;(3)进户零线断路。
26.(2024·浙江期末)如图,小科设计了家庭电路图以及自动报警器的工作原理图。图甲的方框内需要填入开关和电灯的符号,开关应填在   (填“X”或“Y”)处;图乙的温度自动报警器工作时,当温度达到设定值时,电铃没有报警。经检查,各元件完好、电路连接无误,则可能是因为   (任写一种),导致工作电路没有接通。
【答案】X;控制电路中电源电压太小
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁继电器的组成、原理和特点;家庭电路的组成与连接;家庭电路的故障分析
【解析】【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素有:线圈的匝数、线圈中电流的大小、线圈中铁芯的形状;线圈的匝数越多,线圈中的电流越大,铁芯越粗越长电磁铁的磁性就越强;电磁铁通电时,线圈中产生磁场;断开电源则电磁铁的磁性消失;改变电流的方向,则线圈的极性会发生改变;
【解答】 图甲的方框内需要填入开关和电灯的符号, 开关与火线连接,所以开关应填在X; 图乙的温度自动报警器工作时,当温度达到设定值时,电铃没有报警。经检查,各元件完好、电路连接无误,则可能是因为控制电路中电源电压太小或者是电磁铁的线圈匝数太少,导致电磁铁的磁性太弱,不能吸引磁铁,导致工作电路没有接通。
故答案为:X、控制电路中电源电压太小
27.如图,螺线管的上方放置一个小磁针,螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后,铁块静止不动,小磁针在磁场的作用下会发生转动,它的周围   (填“有”或“无”)磁感线,小磁针静止时左端为   (填“S”或“N”)极。当滑片P向左滑动时,铁块受到的摩擦力的大小将   (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】无;S;变小
【知识点】磁极间的相互作用;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)根据磁感线的作用和由来分析。根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向;
(2)根据滑片移动确定变阻器的电阻变化,再根据欧姆定律确定电流大小变化,进而确定电磁铁的磁场强弱变化,最后根据平衡力的知识确定铁块受到摩擦力大小即可。
【解答】(1)磁感线并不存在,是为了表示磁场的分布规律引入。线圈上电流方向向向上,根据安培定则可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的左端为S极。
(2)当滑片P向左滑动时,它的阻值变大,则通过电路的电流变小,因此电磁铁的磁场变弱。那么铁块受到的吸引力减小,根据平衡力的知识可知,铁块受到的摩擦力变小。
28.在我国,家庭电路的电压是   V。为了安全起见,大功率家用电器要使用三孔插座,如图甲所示,用于接地的导线应该接在插座的   (填三个孔的代号)孔。小明同学想在家里安装一盏照明灯,图乙所示是他设计的电路,图中虚线框1和2应连人开关和电灯,则开关应装在虚线框   中。安装完毕后,闭合开关,电灯不亮,用测电笔分别测试a、b、c三点时,如图丙是使用测电笔的两种情形,图   所示方法是正确的,如果测电笔的氖管都发光,则电路的故障为   。
【答案】220;E;2;A;零线断路
【知识点】电压;家庭电路的故障分析;测电笔的使用;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】(1)根据家庭电路电压的知识解答;
(2)根据三孔插座的接线方法解答;
(3)在家庭电路中,开关应该接在灯泡与火线之间;
(4)根据测电笔的使用方法判断。
【解答】(1)在我国,家庭电路的电压是220V。
(2)为了安全起见,大功率家用电器要使用三孔插座,如图甲所示,用于接地的导线应该接在插座的中孔,故选E。
(3)根据图片可知,2在火线和1之间,则2为开关,1为灯泡;
(4)使用测电笔时,人体必需与尾部的金属体接触,故选A。如果测电笔的氖管都发光,则故障为零线断路。
29.(2024八下·浙江期中)如图甲,水平桌面上两块相同的条形磁铁在水平推力F1的作用下,做匀速直线运动。
(1)取走其中一块磁铁后,另-块磁铁在水平推力F2的作用下仍做匀速直线运动,如图乙,则F2   (填“>”“=”或“<")F1。
(2)如图丙,磁铁在F2作用下,匀速直线运动过程中,若闭合开关S,则磁铁速度将   (填“变大”“不变”或“变小”),此时,将滑动变阻器的滑片向左移动,欲保持磁铁匀速直线运动,F2应   (填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)<
(2)变小;变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 (1)做匀速直线运动的物体,推力等于摩擦力,根据影响摩擦力大小的因素进行分析推力的大小变化;
(2)①根据安培定则,可判断通电螺线管的磁场方向,再根据磁极间的相互作用可判断螺线管与磁铁间力的作用情况,从而判断其运动的变化;
②根据电路中电流的变化,再进一步判断磁力的变化,再根据平衡力的知识分析推力的大小变化即可。
【解答】(1)磁铁做匀速直线运动,根据平衡力的知识可知,推力等于摩擦力。当取走其中一块后,压力减小,所以摩擦力减小,则推力F2(2)①图丙中,闭合开关S,用右手握住螺线管,使四指的方向与电流的方向相同,则大拇指所指的螺线管的右端为N极,左端为S极。根据同名磁极相互排斥可知,磁铁受到螺线管的排斥力的作用,因此磁铁的速度将变小;
②将滑动变阻器的滑片向左移动,电阻减小,电路中电流变大,螺线管磁性增强,排斥力增大,因此欲保持磁铁匀速直线运动,F2应变大。
30.(2024八下·浙江期末)利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车,如图所示为“并联混合动力型汽车”的原理图,这种汽车在制动减速时,电动机的飞轮与汽车轮子摩擦,电动机作为发电机使用,把机械能转化成了   能,实现了对电池的充电。混合动力型汽车节约了汽油,减少了尾气排放,是节约能源的一种可行的办法。电动机转动的原理:通电导体在   。
【答案】电;磁场中受到力的作用
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据发电机的能量转化解答;
(2)根据电动机的工作原理解答。
【解答】(1)这种汽车在制动减速时,电动机的飞轮与汽车轮子摩擦,电动机作为发电机使用,把机械能转化成了电能,实现了对电池的充电。
(2)电动机转动的原理:通电导体在磁场中受到力的作用。
31.(2024八下·浙江期末)“悬浮灯泡”能够悬浮发光,如图甲所示。图甲中的下部基座内有一个由线圈(送电线圈)和铁芯组成的电磁铁,而灯泡内部有闭合线圈(受电线圈)连接的LED灯和磁铁,其内部结构如图乙所示。
(1)想让灯泡悬浮得更高,应该将滑片P向   (填“左”或“右”)移动。
(2)图乙中电源左侧为   (填“正”或“负”)极。
【答案】(1)左
(2)负
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)首先根据高度变化确定电磁场的强弱变化,进而确定电流大小变化,弄清变阻器的阻值变化即可;
(2)根据安培定则分析判断。
【解答】(1)灯泡悬浮的更高,而它受到的磁力始终等于重力,那么电磁铁的磁场变强,通过它的电流变大,而变阻器的阻值减小,即滑片P向左移动。
(2)根据同名磁极相互排斥可知,乙图中电磁铁的上端为S极,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,那么电源的右侧为正极,左侧为负极。
32.如图甲,小明发现开关闭合后,灯L不亮。小明手头没有测电笔,他利用所学的知识,将电路中的其他支路断开,然后断开断路器,将一盏正常的小灯泡接在断路器原来的位置作为检验灯(如图乙),发现两盏灯均不亮,则该电路的故障是   。具体哪个位置出问题了呢 小明又找来测电笔,用测电笔测试A、B、C、D四处时,发现只有在B处氖管不发光,在其他三处时氖管均发光,则故障具体情况为   。
【答案】开路;BC间开路
【知识点】家庭电路的故障分析;测电笔的使用
【解析】【分析】零线不带电,正常情况下不能使氖管发光,但C处氖管发光,说明C处带电,原因是BC间断路,V处于带电的火线相连。
【解答】将电路中的其他支路断开,然后断开断路器,将一盏正常的小灯泡接在断路器原来的位置作为检验灯,发现两盏灯均不亮,则该电路的故障是开路。小明又找来测电笔,用测电笔测试A、B、C、D四处时,发现只有在B处氖管不发光,在其他三处时氖管均发光,则故障具体情况为BC间开路。
三、实验探究题(每空1分,共10分)
33.(2024八下·嘉兴期末)小嘉从网上购买了一个手摇式自发电手电筒,晃动手电筒,就能点亮LED小灯。为研究产生感应电流的条件,小嘉进行如下探究。
【提出问题】产生感应电流与导体运动有什么关系?
【实验方案】设计如图方案,将导体AB置于蹄形磁铁中,让导体做
各种运动,实验结果如下表:
序号 磁场方向 导体移动方向 灵敏电流计指针偏转方向
1 N极在上 竖直上下运动 不偏转
2 水平向左运动 向左偏转
3 水平向右运动 向右偏转
4 N极在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向右偏转
6 水平向右运动 向左偏转
(1)【分析论证】
实验中当导体竖直上下运动时并没有产生电流,而水平左右运动时会产生电流,从表面上看产生电流的条件是导体要做水平运动,而本质上是导体在做   运动。
(2)分析表中内容可知,影响感应电流方向的因素有   。
【反思拓展】加快晃动手电筒的速度,发现LED小灯更亮。据此,可建立的猜想是   。
【答案】(1)导体做切割磁感线运动
(2)磁场方向、导体切割磁感线运动方向;其他条件相同时,导体切割磁感线运动的速度越大,产生的感应电流越大。
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)产生感应电流的条件:①闭合电路;②部分导体;③在磁场中做切割磁感线运动;
(2)根据表格数据分析影响感应电流的因素;
【反思拓展】 根据描述分析其中变化的因素,从而进行猜想。
【解答】(1)实验中当导体竖直上下运动时并没有产生电流,而水平左右运动时会产生电流,从表面上看产生电流的条件是导体要做水平运动,而本质上是导体在做导体做切割磁感线运动运动。
(2)根据实验2和3可知,当磁场方向不变时,导体切割磁感线运动的方向改变,则灵敏电流计的指针偏转方向改变,那么得到:感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关;
根据实验2和5可知,当导体切割磁感线运动的方向不变时,磁场方向改变,则灵敏电流计的指针偏转方向改变,那么得到:感应电流的方向与磁场方向有关;
【反思拓展】 加快晃动手电筒的速度,发现LED小灯更亮,说明产生的感应电流增大,那么得到猜想: 其他条件相同时,导体切割磁感线运动的速度越大,产生的感应电流越大。 。
34.(2024八下·余杭期中)在探究“产生感应电流条件”的实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题;
(1)灵敏电流计的作用是   。若不论如何移动金属棒都未发现电流计指针偏转,那 么你认为首先应该关注的器材是   。
(2)在实验中,小金发现电流计指针摆动的角度有时会不同。于是,他想探究产生感应电流的大小与哪些因素有关。经过思考后,提出了以下几种猜想:
猜想1:与磁场的方向有关;
猜想2:与导体切割磁感线运动的速度大小有关;
猜想3:与磁场的强弱有关。
① 如图,为了验证猜想1是否正确,小金使金属棒以3.0cm/s 的速度水平匀速向右运动(假 定运动区域的磁场强弱相同),读出电流计的示数为6mA 。然后,将磁体上下颠倒,使金 属棒仍以3.0cm/s 的速度水平匀速向右运动,发现电流计的示数仍为6mA。这说明猜想1
是    (填“正确”或“错误”)的。
② 在验证猜想2时,在同一磁体中使金属棒以不同的速度大小水平匀速向右运动,读出电 流计测出的数值,记录的部分数据如表:
实验序号 1 2 3 4 5
速度v/cms1 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0
感应电流I/mA 2 3 6 7 8.
由表格能得到的结论是   。
【答案】(1)检测感应电流的产生;开关
(2)①错误;②感应电流的大小与导体水平方向的运动速度大小有关,导体运动越快,感应电流越大(或感应电流的大小与导体在水平方向的运动速度成正比)
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)①闭合开关后,当导体做切割磁感线运动时,如果灵敏电流计的指针摆动,那么说明产生了感应电流。
②产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②做切割磁感线运动;
(2)①将磁体上下颠倒后,磁场方向发生改变。如果此时电流计的示数发生改变,那么说明感应电流大小与磁场方向有关;否则,说明二者无关;
②根据表格数据分析感应电流大小与导体运动速度的内在联系。
【解答】(1)①灵敏电流计的作用是检测感应电流的产生。
②若不论如何移动金属棒都未发现电流计指针偏转,那么你认为首先应该关注的器材是开关,因为通路是产生感应电流的前提条件。
(2)①根据题意可知,当改变磁场方向后,电流计的示数保持不变,那说明感应电流大小与磁场方向无关,即猜想1是错误的。
②根据表格数据可知,当导体运动的速度变大时,感应电流的示数变大,且二者的比值保持不变,那么得到: 感应电流的大小与导体水平方向的运动速度大小有关,导体运动越快,感应电流越大(或感应电流的大小与导体在水平方向的运动速度成正比) 。
35.(2024八下·温州期中)在“探究电磁铁磁性强弱影响因素”的实验中,小科设计了如图所示的电路。其中磁力传感器探头能感受电磁铁磁场强度变化,在电子屏显示磁力大小。以下是他的实验步骤:
①断开开关S,将滑动变阻器的滑片置于最左端。闭合开关,将滑片处于不同位置,记录电流大小和电子屏示数大小
②改变线圈匝数和磁力传感器离电磁铁的距离,重复实验,获得以下数据。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
I/A 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.2 0.2 0.4
匝数 200 200 200 200 200 100 300 400
距离d/cm 1 2 3 2 2 2 2 4
F/N 0.540 0.135 0.060 0.270 0.405 0.135 0.405 ?
请回答下列问题:
(1)保持磁力传感器位置不变,滑片P向右移动,磁力传感器电子屏示数将   。
(2)比较实验次数2、4、5,可以得出结论:   。
(3)分析实验数据,推测表格中第8次实验时电子测力计的示数为   牛。
【答案】(1)增大
(2)当电磁铁的线圈匝数一定时,电磁铁磁性强度与电流大小成正比。
(3)0.270
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)根据表格数据4和5分析磁力传感器的示数的变化规律;
(2)根据表格数据分析磁性强度与电流大小的关系;
(3)根据表格数据,分析电子测力计的示数与电流、匝数和距离的数量关系,据此推测第8组数据总的测力计示数。
【解答】(1)根据表格2、4、5可知,当电流增大时,电子屏的示数增大。 保持磁力传感器位置不变,滑片P向右移动,此时电流变大,则磁力传感器电子屏示数将增大。
(2)比较实验2、4、5可知,测力计的示数与电流的比值相同,则: 当电磁铁的线圈匝数一定时,电磁铁磁性强度与电流大小成正比。
(3)根据实验1、2、3可知,当距离变长1:2:3时,测力计的示数比值为:,即当其它条件相同时,测力计的示数与距离的平方成反比;
根据实验6、7可知,匝数变成原来的3倍,测力计的示数也变成原来的3倍,即当其它条件相同时,测力计的示数与匝数成正比。
那么得到测力计的示数的关系式:F=k×;
根据第1组数据得到:①;
根据第8组数据得到:②;
①②联立解得:F=0.27N。
四、综合题(每小题2分,共14分)
36.(2024八下·江北期末)国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置,在意外熄火(如汤水洒出)时,装置能自动关闭气路,图甲为小江设计的模拟装置示意图,电源电压U=6V,定值电阻,当电磁铁线圈中的电流达到一定值时,衔铁K被释放从而关闭气路(未画出)启动保护,反之打开气路,线圈电阻不计,热敏电阻的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示,闭合开关S,则:
(1)加热后,随着温度升高,线圈中电流将变   。
(2)若装置启动保护时,的最高温度为80℃,求此时电磁铁线圈中的电流大小。
(3)根据第(2)题结果,若仅将更换为图线②所示的热敏电阻(两只热敏电阻的吸、放热本领相同),装置启动保护的温度将   ,并说明理由:   。
【答案】(1)大
(2)由图乙知,的温度为80℃时,
(3)降低;启动保护功能时,热敏电阻阻值为100Ω,图线②的热敏电阻阻值达到100Ω时对应的温度为60℃,低于80℃,所以装置启动保护的温度将降低。
【知识点】电磁铁的其他应用
【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电磁继电器的结构如题图所示,它由电源、开关、热敏电阻Rt、定值电阻R0、电磁铁、衔铁K等组成。加热过程中温度升高,电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁K被吸引,气路打开。若发生意外熄火,温度则会降低,电阻增大,电流减小,电磁铁磁性减弱,衔铁K被释放,气路关闭。
【解答】(1)根据图甲可知,该电路为串联电路,根据图乙可知,随着温度的升高,热敏电阻阻值减小,电路中的总电阻减小,总电流增大。
(2)分析图像得到对应的电阻大小,利用欧姆定律计算对应的电流。
(3)电磁铁将衔铁K被释放时的电流值不变,所以此时的总电阻(和热敏电阻)大小不变,①改为②后,相同的电阻值对应的温度变低。
37.(2024八下·浙江期中)甲流期间同学们经常要用到“测温仪”测体温(如图 1), 核心部件是热敏电阻 ,其阻值随温度变化如图 2。为探究其内部结构, 学习小组利用蜂鸣器和电磁继电器、电源、导线若干、指示灯、定值电阻 , 设计测温仪的电路, 要求: 当温度正常时指示灯发光,当温度过高时, 蜂鸣器响起报警作用。甲、乙两位同学据此设计的两个电路如图所示。
(1) 为使测温仪正常工作, 甲、乙两位同学的方案哪个更好? 理由是:
(2) 控制电路的电源电压是 , 当被测者的体温大于等于 时, 蜂鸣器报警。热敏电阻 随人体温度的变化关系如表所示。
表 热敏电阻 随人体温度变化关系
温度 35 36.5 37 37.3 38 39 40
20 17 16 15 14 13 10
①当有人经过测温仪时, 控制电路的电流大于或等于 时, 测温仪会发出报警。定值电阻 的阻值应为多少? (忽略电磁继电器线圈的电阻)
② 使用一段时间后, 控制电路电源电压会降低, 为不改变电路开始报警的温度, 则应降低还是增加定值电阻的阻值到适当值?
(3) 学习小组同学在解决了以上问题后, 对热敏电阻产生兴趣, 经过查阅资料发现: 该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷。请写出硅的元素符号    。
【答案】(1)乙,电路中有定值电阻保护电路
(2)①当人体温为37.3℃,由表1可知R1=15Ω
R0=R总-R1=25Ω-15Ω=10Ω
②降低
(3)Si
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;元素的符号及其意义
【解析】【分析】(1)乙图相对于甲图,多了一个定值电阻,防止电路电阻过小,导致电路电流过大而引发电路某部分损坏。
(2)根据欧姆定律,代入电压电流值,可得总电阻总电阻减去热敏电阻阻值,即可求得R0阻值。但 使用一段时间后, 控制电路电源电压会降低, 控制电路的电流等于 开始报警, 电路总电阻减小,报警的温度不变, 热敏电阻 阻值不变,所以定值电阻的阻值要降低;
(3)由元素周期表可得硅的元素符号为Si 。
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