【核心精炼】八下 第1章 电与磁 解答题专项突破(含解析)

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名称 【核心精炼】八下 第1章 电与磁 解答题专项突破(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2025-02-25 17:58:25

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【核心精炼】八下 第1章 电与磁 解答题专项突破
(综合训练,22道题)
1.(2022春 临海市月考)桌面上放有一定量的铁屑,如甲图所示,将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极放置在靠近铁屑的上方,吸附一定量的铁屑。如乙图所示,将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒,轻轻搁在两磁铁上,则被吸附的铁屑会    (选填“增加”“不变”或“减少”)。若将吸附有铁屑的两极靠在一起,则吸附在连接处的铁屑会减少,原因是  。
2.(2023春 滨江区校级期中)磁控防盗装置都装有干簧管,它在电路中起到开关的作用。干簧管由两个磁簧片和玻璃管组成,磁簧片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时(如图乙所示)磁簧片被磁化,触点连接。21教育 周承秉
(1)磁化后,能长期保持磁性的物质叫硬磁体,不能长期保持磁性的物质叫软磁体。干簧管的磁簧片材料应该选用    (填软磁体或硬磁体)。
(2)图丙是门上磁控防盗装置的设计图,装置内有一个竖直放置的干簧管,其内部简化电路如图丁所示;在门框上安装有条形磁铁。当盗贼打开门时该装置能实现电铃报警。
①在图丁的电路中,电阻起到了    的作用。
②说明门在关闭时,电铃不响的原因:   。
3.(2024春 余杭区期末)如图,是小金在使用通电螺线管进行科学实验,他观察到通电螺线管周围放置的小磁针(黑色为N极)发生了偏转。
(1)由图可判断,小金制作的通电螺线管的右端为    极。
(2)小金在通电螺线管中插入一根铁钉,磁化后铁钉的N极与没有插入前通电螺线管的N极方向  (填“相同”“相反”或“都有可能”)。
4.(2024春 吴兴区期中)如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
(1)实验中,图甲AB棒的材料可以是    (选填“塑料”、“铝”);
(2)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生;还可以通过指针偏转的方向判断    。
(3)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与    的关系。
(4)若将此装置中灵敏电流计换成    ,可进一步探究电动机的工作原理。
(5)小明做了如图乙所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,cd运动的原因是    。
5.(2022春 长兴县月考)小瑞学习了电磁知识后,利用一块安装在有机玻璃板上的螺线管、菱形小磁针、铁粉、电源、导线、滑动变阻器、开关等器材来探究通电螺线管周围的磁场。
(1)小瑞首先选用了一个小磁针,如图甲所示,当小磁针静止时,由于地磁场的作用,小磁针A端大致指向北方,则A端为小磁针的    (选填“N”或“S”)极。
(2)然后小瑞将电源、开关,滑动变阻器、螺线管用导线依次连接起来。8个小磁针放到通电螺线管周围如图乙所示,闭合开关,调节滑动变阻器,直到放在通电螺线管周围的小磁针发生明显的偏转如图丙所示,则通电螺线管上部B点磁场方向是    (选填“向左”或“向右”)。
(3)小磁针由于体积较大的关系,放在通电螺线管周围时数量有限,不方便探究通电螺线管周围的磁场分布情况,可以用    代替小磁针。
6.(2024春 鹿城区校级期中)1821年、法拉第用如图所示装置进行了实验。其中A是可动磁铁,B是固定导线,C是可动导线,D是固定磁铁,黑色部分表示水银。电路接通后,可动磁铁A和可动导线C均会发生运动。
(1)该实验中能量的转换形式是    。
(2)结合通电直导线周围的磁场分布,推测俯视角度下,可动磁铁N极的运动方向是    。(选填“顺时针”或“逆时针”)
(3)导致可动导线C运动且运动方向与可动磁铁A运动方向不同的原因是    。
7.(2022春 温岭市期中)如图所示为小玲和小辉同学制作的直流电动机模型,他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,磁体放在线圈下,闭合开关且用手轻推一下线圈,线圈就会不停地转动起来。
(1)直流电动机的工作原理是    。
(2)将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮半周,其作用与直流电动机中的    作用相同。
(3)通过改变    方向,可以改变线圈的转动方向。
(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,线圈不能连续转动,请你分析可能的原因是    。
8.(2024春 长兴县月考)课堂上,老师做了如图所示的演示实验,ab为闭合电路中的一部分导体。
(1)让导体ab在磁场中做如下运动:(A.竖直向上运动 B.向左运动能)产生感应电流的是    。(选填“A”或“B”)
(2)保持导体运动方向不变,将磁极上下对调,观察电流计指针偏转方向是否发生改变,这样操作的目的是为了研究感应电流方向是否与  有关。
(3)   机就是根据本实验现象制成的,该机工作时由    能转化为电能。
9.(2022春 江干区校级期中)如图是某课外活动小组仿制的一个能产生持续电流的装置一发电机,装有手摇柄(未画出)的转轴垂直穿过圆盘中心,金属圆盘放在蹄形磁铁之间,圆盘的轴心和能在圆盘的边缘滑动接触的滑片通过金属导线与电流表相连。金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的,圆盘在磁极间不断转动,每根导线都在做切割磁力线的运动,从而产生持续电流。当以某一转速匀速转动金属圆盘时,电流表有一定的计数。
根据上述材料,请完成下面的实验探究填空:
(1)换用   的磁铁,其它条件不变,发现电流表读数增大,说明电流大小跟磁场强弱有关:
(2)换用一个半径大一些的金属圆盘,其它条件不变,发现电流表读数增大,说明电流大小也跟    有关;
(3)当圆盘转速增大,其它条件不变时,发现电流表读数也增大,说明电流大小还跟 有关。
10.(2022春 嘉兴期末)早在1825年法拉第发现磁生电条件之前,瑞士科学家科拉顿也曾探究过磁生电的条件。如图,当科拉顿在B房间把磁铁插入线圈后,急忙跑到A房间观察,但他没有观察到小磁针出现偏转。哪怕他换上磁性更强的磁铁进行相同的操作,还是没有观察到小磁针偏转。
(1)科拉顿试图通过    判断感应电流的产生。
(2)科拉顿没有把小磁针与磁铁放在同一个房间,这样做的目的是    。
(3)当科拉顿在B房间把磁性很强的磁铁插入线圈时,闭合电路中已产生较强的电流,但科拉顿依然没有观察到小磁针出现偏转,其原因是    。
11.(2021春 诸暨市期中)网络上有一个国外“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中,“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”,并将其整个放入自制的铜质螺线管中,发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来,直到从螺线管的另一端穿出(如图1)。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣,便动手进行了实验。
(1)图1中,两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过,他由此推测:只有当线圈中有电流通过时,火车才会受力运动。为验证这一假设,他需要进一步的操作是   ;
(2)预测图2中的小火车将向   运动(选填“左”或“右”);
(3)要让小火车快地过螺线管,可以采取的措施是   (写出一种方法);
(4)欲使小火车由静止开始顺利通过螺线管,下列摆放方式可行的是   。
12.(2024春 上城区校级期中)如图甲所示是测电笔的结构,图乙和图丙中,正确使用试电笔的是图    ,当用它插入插座的左孔时氖管不亮,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的    孔。测电笔内部有一个大电阻,它的作用是    。
若测电笔氖管发光放电时的电流为0.36毫安,人体的安全电压为36伏,则当测电笔的笔尖接触家庭电路的火线时要使人能处于安全状态,此大电阻的阻值至少应为   Ω.(不计氖管发光时的电阻)
13.(2024春 洞头区期中)有一种磁性非金属材料叫铁氧体,某同学研究铁氧体的磁性与温度的关系。他在恒温箱顶部固定一个铁氧体,然后在铁氧体下方放一磁铁,实验现象如图甲(a)所示,然后改变恒温箱的温度,观察到的现象如图甲(b)、(c)所示。
(1)根据图甲(a)、(b)和(c)及相关条件可以归纳得出结论:   。
(2)自动电饭锅就应用到了以上结论,图乙为自动电饭锅的原理图。
信息1:煮饭时,按下开关通过传动杠杆推动永磁体向 上移动,且使电饭锅电源开关闭合(触点接触)电路接通,电饭锅开始发热工作;
信息2:当锅内米饭煮熟后,会自动切断电源(两触点彼此分离),从而停止加热,防止饭烧焦。
请你根据题中信息、结合所学知识,解释此电饭锅在米饭煮熟前能持续加热,米饭煮熟后,能自动停止加热的原理。21教育 周承秉
14.(2024春 浦江县期末)如图甲,商场的电动扶梯一般采用自动调速的模式,当有人站上去时运行较快,空电梯无人乘时运行较慢。小棉同学利用电磁继电器和力敏电阻结合所学的知识,自行设计了具有自动调速功能的电动扶梯电路(如图丙)。
请完成下列问题:
(1)图丙中,控制电路的开关S闭合时,电磁铁上端的磁极是    极。
(2)力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图乙所示,由图乙可知力敏电阻R0的阻值随所受压力的增大而    。(填“增大”或“减小”)
(3)控制电路电源电压为20伏恒定不变,当电流等于或大于20mA时电磁铁将衔铁吸下。当滑动变阻器R1接入电路的阻值为500欧时,请通过计算判断此时质量至少为多大的人站到电梯上,能使电梯较快运行?(列式计算,g取10N/kg)
(4)为了让质量更小的人站上电梯就能使其较快运行,应该如何改进控制电路?请至少写出两条改进控制电路的方法    。
15.(2023春 仙居县期末)国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置,在意外熄火(如汤水溢出)时,装置能自动关闭气路。图甲为小科设计的模拟装置示意图,电源电压U=9伏,R0=80欧,闭合开关S,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。不计线圈电阻,热敏电阻R1的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。请完成下列各题。
(1)电磁铁上端的磁极为    极。
(2)当温度降至80℃时,衔铁K被释放,启动保护,此时线圈中的电流多大?(请写出计算过程)
(3)现仅将R1更换为图线②所示的热敏电阻,若燃气灶熄火后,温度降至    时才会启动保护。要使更换后的保护装置仍在80℃启动,则电阻R0阻值应该多大?
16.(2024春 江北区期末)以下是小江项目化学习小组设计的自动折叠伞控制系统。
【项目名称】设计自动折叠伞控制系统。
【项目背景】同学们很喜欢到户外的学习园地中(如图甲)讨论问题。遇到下雨时,巨大的折叠伞打开操作困难。
【项目要求】当空气相对湿度达到一定程度时,工作电路中的电动机M转动,折叠伞展开。
【项目设计】根据要求设计如图乙的电路图。
【器材选择】电磁继电器(线面电阻不计,当通过电磁继电器的电流达时0.03安时,衔铁被吸下),控制电压U1为6伏、滑动变阻器R1规格为“1安 200欧”、灵敏电流表、电动机M、湿轴电阻Rg、开关、导线等。
(1)要满足上述项目要求,他们应该选得的湿敏电阻是表中    (选填字母)。
空气相对温度/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
湿敏电阻A/Ω 92 90 86 80 72 56 42 30 28 13
湿敏电阻B/Ω 10 20 30 42 56 72 80 86 90 92
【项目调试】(2)利用上述选择的器材,组装好电路后开始测试,将滑动变阻器的滑片移变阻值量大处时,闭合开关S1折叠伞不展开、若要使折叠伞在空气相对湿度认到80%时打开,则需要将滑动变阻器滑片P移至到阻值多大处?(请通过计算说明)
【项目评价及反思】
评价指标 合格 待改进
指标一 伞可以自动展开 伞不能自动展开
指标二 开伞时的湿度可多挡调节 开伞时的温度不可调节
(3)根据指标二,该装置被评为合格,请你结合上述信息和所学知识解释原因。
17.(2024春 嘉兴期末)某科技小组开展设计烟感报警器的项目化学习活动。
【明确要求】当监测到烟雾达到一定浓度时,警铃响起,喷淋系统开始工作,扑灭火苗,并制定如下验收表:
工作电压/V 工作要求
10 ①当控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮; ②当控制电路电流大于或等于250mA时,警铃响起,喷淋系统开始工作
【方案设计】
(1)经讨论设计如图甲电路图,但工作电路并未完成,请你补充完整。
(2)当控制电路中的电流达到250mA时,警铃响起,喷淋系统开始工作,若不计电磁铁中线圈的阻值,则此时烟感开关的电阻应不超过多少欧?21教育 周承秉
(3)烟感开关由光敏电阻制成,其阻值会随着光照强度(单位:勒克斯,符号lx)的变化而变化。现有两种不同的光敏电阻a和b,其电阻变化与光照强度的关系如图乙所示,你认为选择哪种光敏电阻更合适?说明你的理由。
18.(2024春 余杭区期中)小明同学学习了家庭电路和安全用电的知识后,仔细观察了家里电水壶的三脚插头(如图)。
(1)他发现脚H比其他两脚稍长一些,请你帮小明解释一下。
(2)小明爸爸将电水壶的三脚插头铜片E拆除,以便能在墙上的两孔插座上使用,这种做法存在什么安全隐患?
19.(2024春 萧山区期中)现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个突出问题。如表提供了一组人体电阻数据:
测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时
手与手之间电阻 200千欧 5千欧
手与脚之间电阻 300千欧 8.8千欧
手与塑料鞋底之间电阻 8000千欧 10千欧
已知用电器R为44欧姆,接在电压为220伏的电源上,电路中还有额定电流为10安的熔断丝(俗称保险丝,保险丝电阻忽略不计)。则:
(1)保险丝是用熔点    (选填“高”或“低”)的金属材料制成的。
(2)只有用电器R接入电路时,通过熔断丝的电流为多少?
(3)一个潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是多少?当他拿着测电笔接触火线,没发生触电事故,试计算测电笔内的电阻多大?(人在潮湿环境下的安全电压不超过12伏)
20.如图所示,A为一根5A的保险丝,B、C均为3A的保险丝。R1=21Ω,R2=18Ω。S断开时,通过R1的电流为2.4A。问当S闭合时,
直径(mm) 0.40 0.71 0.98 1.26 1.58 1.98
额定电流(A) 1.5 3 4.5 6 7.5 15
(1)流过A保险丝的电流为多少安?
(2)哪根保险丝有可能熔断?该保险丝应该换用下表中直径为多大的保险丝?
21.(2024春 义乌市期末)漏电保护器的示意图如图甲所示,其内部结构相当于一个自动开关,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,I1=I2,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、,接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,此时I1﹣I2=I3,当I1和I2的差异达到一定值,保护器内部自动开关就会立即断开。
电流(毫安) 人体的反应
0.1~0.2 对人体无害,医院电疗时能治病
1 麻的感觉
10 触电感觉,但可挣脱
30 感到剧痛、神经麻木,呼吸困难,有生命危险
100 短时间内心跳停止
(1)辨别火线和零线可用测电笔,A、B两种测电笔的使用方法中,正确的是    。
(2)表格为电流值与相应的人体反应,如果发生漏电,只要I1﹣I2达到    mA时,漏电保护器就必须在极短时间内自动切断电路,才能保证人的生命安全。
(3)人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,请判断此时漏电保护器开关会不会断开,并说明理由    。
22.(2024春 台州期中)根据安全用电要求,住户家里除了要安装断路器外,还必须安装如图甲所示的漏电保护器,其内部结构相当于一个自动开关。正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器内部自动开关处于闭合状态;如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流回地面),即图中的漏电电流I1不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,漏电保护器内部的自动开关就会立即断开。排除漏电故障后,重新合闸呢。可恢复供电。
(1)如果发生漏电,则I1与I2、I3大小关系的表达式为    。
(2)如图甲电路,当用电器发生短路时,漏电保护器是否会断开,并说明理由    。
(3)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,以下试验电路的连接符合要求的是    。
(4)站在地面上的人体不小心接触了火线(如图乙所示),该人体的电阻为2400Ω,人与地面、电线等的接触电阻为2000Ω,电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器,则该漏电保护器是否能及时断开电路,请计算说明。21教育 周承秉
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【核心精炼】八下 第1章 电与磁 解答题专项突破
(综合训练,22道题)
1.【答案】减少;一个磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱,所以被吸附的铁屑会减少。
【解答】解:如图,当A磁体的N极和B磁体的S极间放一个软铁棒时,软铁棒会被AB磁体磁化,两个磁体和被磁化的软铁棒相当于一个磁体,中间磁极减弱,吸引的铁屑会减少。
如图,当A磁体的N极和B磁体的S极靠在一起时,AB两个磁体相当于一个大磁体,大磁体的中间磁极减弱,吸引的铁屑会减少。
故答案为:减少;一个磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱,所以被吸附的铁屑会减少。
2.【答案】(1)软磁铁;(2)①保护电路;②夜间关上门,门上的条形磁铁靠近干簧管,干簧管触点处于闭合状态,对电铃短路,所以报警电铃不响。
【解答】解:(1)干簧管中的磁簧片通电时有磁性,断电时无磁性,所以是软磁性材料制成的;
(2)由电路图可知:干簧管和电铃并联后与电阻串联,电阻、开关在干路上,夜间关上门,闭合开关S,门上的条形磁铁靠近干簧管,干簧管触点处于闭合状态,对电铃短路,所以报警电铃不响,此时干路中的电阻起到保护电路的作用;当盗贼打开门时,干簧管远离磁体,干簧管退磁,触点在弹力作用下分开,干簧管触点处于断开状态,电流通过电铃,则电铃响起。
故答案为:(1)软磁铁;(2)①保护电路;②夜间关上门,门上的条形磁铁靠近干簧管,干簧管触点处于闭合状态,对电铃短路,所以报警电铃不响。
3.【答案】(1)N;(2)相同。
【解答】解:(1)由图中左侧小磁针右端是N极,吸引S极,则左侧为S极,小金制作的通电螺线管的右端为N极。
(2)小金在通电螺线管中插入一根铁钉,磁化后使得磁性增强,因而两个的磁极是相同叠加的,故铁钉的N极与没有插入前通电螺线管的N极方向相同。
故答案为:(1)N;(2)相同。
4.【答案】(1)铝;(2)感应电流的方向;(3)磁场方向;(4)电源;(5)利用通电导线在磁场中受力作用。
【解答】解:(1)在探究电磁感应现象的实验中,我们必须保证处于磁场中的这部分是导体,两种物质中,塑料是绝缘体,铝是导体,所以我们应选择铝;
(2)图中的灵敏电流计的指针,在电路中没有电流时,指在表盘中央;当有电流时,指针的偏转方向与电流方向一致。由此可知,我们可以根据指针的偏转方向判断出电流的方向;
(3)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验时,只有磁场的方向发生了改变,则这次实验主要是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系;
(4)电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,由此可知,我们需要在电路中添加电源,即将灵敏电流计换成电源;
(5)由题干图可知:闭合开关,将导体ab水平向右移动,此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,说明此时闭合回路中有电流产生;此装置中的cd相当于放入磁场中的通电导体,据通电导体在磁场中受力的作用,故cd受力运动,它是将电能转化为机械能的过程;电动机是利用通电导线在磁场中受力作用的原理工作的。
故答案为:(1)铝;(2)感应电流的方向;(3)磁场方向;(4)电源;(5)利用通电导线在磁场中受力作用。
5.【答案】(1)N;(2)向右;(3)铁粉
【解答】解:(1)如图甲所示,在地磁场的作用下,小磁针静止时,指向北方的磁针A端即为磁体的北极(N极);
(2)如图乙所示,通电螺线管周围磁场与条形磁体周围的磁场相似;图中通电螺线管中上部A点的小磁针静止时北极指向右方,该点的磁场方向与小磁针静止时北极所指的方向一致,故A点的磁场方向是向右的;
(3)小磁针由于体积比较大,可以换成体积较小的铁粉来做实验。具体做法是:在玻璃板上撒上铁粉后,轻敲玻璃板,根据铁粉的排布情况可以观察到各点的磁场分布情况。
故答案为:(1)N;(2)向右;(3)铁粉。
6.【答案】(1)电能转化成机械能;(2)逆时针;(3)通电导线与磁铁间相互作用力的方向与通电导线中的电流方向和磁铁产生的磁场方向有关。由此可知图所示的装置接通电源后,从上向下看,导线B和导线C中电流方向相反,磁场方向相同,受力方向相反,故可动导线C运动且运动方向与可动磁铁A运动方向不同。
【解答】解:(1)通电之后磁体或导线受力转动,故将电能转化成机械能;
(2)根据安培定则分析可知,导线B周围的磁场N极向纸内,磁体A静止时N极的指向就是该点处磁场的方向,故可动磁铁N极的运动方向是逆时针;
(3)通电导线与磁铁间相互作用力的方向与通电导线中的电流方向和磁铁产生的磁场方向有关。由此可知图所示的装置接通电源后,从上向下看,导线B和导线C中电流方向相反,磁场方向相同,受力方向相反,故可动导线C运动且运动方向与可动磁铁A运动方向不同。
故答案为:(1)电能转化成机械能;(2)逆时针;(3)通电导线与磁铁间相互作用力的方向与通电导线中的电流方向和磁铁产生的磁场方向有关。由此可知图所示的装置接通电源后,从上向下看,导线B和导线C中电流方向相反,磁场方向相同,受力方向相反,故可动导线C运动且运动方向与可动磁铁A运动方向不同。
7.【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)直流电动机的工作原理是:磁场对电流的作用;
(2)将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮半周的作用等同于直流电动机的换向器,它的作用是当线圈刚转过平衡位置时,改变电流的方向,保证了线圈持续的转动下去;
(3)要改变线圈的转动方向,就要改变线圈的受力方向,而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定,因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向;
(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,线圈不能连续转动,可排除无电流的情况,可能是磁场太弱或开始线圈处在平衡位置。
故答案为:(1)通电线圈在磁场中受力转动;(2)换向器;(3)磁场或电流;(4)磁场太弱。
8.【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由图可知,当闭合电路的一部分导体ab左右运动时,会在磁场中做切割磁感线运动,此时能产生感应电流;导体上下运动时,不做切割磁感线运动,不会产生感应电流;
(2)导体运动方向不变,将磁极上下对调,磁场方向改变,观察电流计指针偏转方向是否发生改变,这样操作的目的是为了研究感应电流方向是否与磁场方向有关;
(3)发电机就是根据本实验现象制成的,该机工作时把机械能转化为电能。
故答案为:(1)B;(2)磁场方向;(3)发电;机械。
9.【答案】见试题解答内容
【解答】解:此实验的过程是:圆盘在磁场中做切割磁感线运动,电路中就产生感应电流。电流表的示数大小反映了感应电流的大小。
通过实验中部分条件的改变,发现了感应电流大小的变化,从而得出了结论。
(1)结论中提到了感应电流的大小与磁场强弱有关。因此根据控制变量法的思路可知,改变的是磁场的强弱。根据电流表的示数变大,可以确定换用的磁体的磁性更强。且在其他因素相同的情况下,磁场越强,感应电流越大。
(2)圆盘在这里相当于一个做切割磁感线的导线,在这里相当于一根导线,圆盘变大,说明导线变长,根据控制变量法的思路即可得出结论:电流大小跟导线的长度有关。且在其他因素相同的情况下,导线越长,感应电流越大。
(3)电流表的示数变大是由于圆盘的转动速度增大造成的。所以可得结论:电流大小跟导线的运动速度有关。且在其他因素相同的情况下,导线运动速度越大,感应电流越大。
故答案为:(1)磁性更强;(2)导线长度;(3)导线运动速度。
10.【答案】(1)小磁针的偏转情况;(2)防止两个磁场相互影响;(3)磁铁静止,线圈没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流
【解答】解:(1)根据题意可知,科拉顿试图通过小磁针的偏转情况判断感应电流的产生;
(2)实验中为了防止两个磁场相互影响,所以把小磁针与磁铁放在不同的房间;
(3)将磁铁插入线圈过程中,线圈在磁场中做切割磁感线运动,有感应电流,小磁针偏转;插入后跑去隔离房间观察小磁针,磁铁静止,线圈没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,所以错过了感应电流产生的时机。
故答案为:(1)小磁针的偏转情况;(2)防止两个磁场相互影响;(3)磁铁静止,线圈没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流。
11.【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过,他由此推测:只有当线圈中有电流通过时,火车才会受力运动。为验证这一假设,他需要进一步的操作是将电池的一端与磁铁断开;
(2)“小车”全部推入螺线管后,与磁铁接触的那一段螺线管通电产生磁场,螺线管内部的磁场向左,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,小车向左运动;
(3)磁极间相互作用力越大,小车速度就越大,所以可以增强磁铁的磁性(或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场)。
(4)A、A图中,螺线管内部的磁场向右,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,与电池正极相吸的磁铁受到向左的力,小车向左,故A正确;
B、B图中,螺线管内部的磁场向左,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,与电池正极相吸的磁铁受到向右的力,小车不动,故B错误;
C、C图中,螺线管内部的磁场向右,与电池负极相吸的磁铁受到向左的力,与电池正极相吸的磁铁受到向右的力,小车不动,故C错误;
D、D图中,电池正极一端没有进入磁场,小车不动,故D错误。
故选:A。
故答案为:(1)将电池的一端与磁铁断开;(2)左;(3)增强磁铁的磁性(或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场);(4)A。
12.【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)测电笔的用途:辨别火线和零线。容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体。笔尖属于导体。测电笔的使用方法:使用测电笔时,手要接触测电笔尾部的金属体。笔尖接触电线,氖管发光表明接触的是火线,不发光是零线。在图乙和图丙中,正确使用试电笔的是图丙,当用它插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座右孔。当笔尖接触火线时,人体电阻与试电笔电阻串联接在220V的电源上,根据欧姆定律可知,要使通过人体电流不超过安全电流,试电笔的电阻阻值要很大,起到分压保护作用;
(2)人体接触安全电压最大为36V,家庭电路的电压为220V,
串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以大电阻两端的电压:UR=U﹣U人=220V﹣36V=184V,
在串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得,大电阻的最小值:
R511.1×103Ω。
故答案为:丙;右;分压保护作用;511.1×103。
13.【答案】(1)在一定温度范围内,温度越高,铁氧体的磁性越弱;
(2)煮米饭时,按下开关通过传动杠杆推动永磁体向上移动,两个金属触点接触,加热元件工作;当锅底的温度升高到某温度时,铁氧体磁性减弱,永磁体与铁氧体分开,弹簧片被弹回后,金属触电分开,加热元件停止工作。
【解答】解:(1)由图可知铁氧体与磁铁有吸引现象,温度升高后,磁铁下路,说明磁性变弱,由此可判断;在一定温度范围内,温度越高,铁氧体的磁性越弱;
(2)自动电饭锅,安装在发热盘(锅底)中央的温控器内部装有铁氧体、永磁体、弹簧等元件。煮米饭时,按下开关通过传动杠杆推动永磁体向 上移动,且使电饭锅电源开关闭合(触点接触)电路接通,电饭锅开始发热工作;当锅底的温度升高到某温度时,铁氧体磁性减弱到吸不住永磁体,永磁体向下落下推动杠杆,弹簧片被弹回后,金属触电分开,加热元件停止工作。
故答案为:(1)在一定温度范围内,温度越高,铁氧体的磁性越弱;
(2)煮米饭时,按下开关通过传动杠杆推动永磁体向上移动,两个金属触点接触,加热元件工作;当锅底的温度升高到某温度时,铁氧体磁性减弱,永磁体与铁氧体分开,弹簧片被弹回后,金属触电分开,加热元件停止工作。
14.【答案】(1)S;(2)减小;(3)能使电梯较快运行,质量至少50kg;(4)减小滑动变阻器接入的电阻;增加电磁铁线圈匝数。
【解答】(1)由安培法则可知电磁铁上端为S极;
(2)由图乙可知力敏电阻的阻值随压力的增大而减小;
(3)要使电磁铁吸下衔铁的最大阻值R1000Ω
此时力敏电阻R0=R﹣R1=1000Ω﹣500Ω=500Ω
从图乙可知最小压力F=500N
最小质量m50kg
(4)为了使质量更小的人站上能运行,减小滑动变阻器接入的电阻,因为要让电磁铁吸下衔铁的最大阻值一定,减小滑动变阻器接入的电阻,力敏电阻的阻值变大,压力变小;
还可以滑动变阻器接入的阻值不变,增加电磁铁线圈的缠绕匝数,因为站少质量较小的人后,力敏电阻阻值较大,滑动变阻器接入的电阻阻值不变,总电阻变大,电流变小,增加电磁铁线圈的缠绕匝数后,较小的电流就能使工作电铃闭合。
故本题答案为:(1)S;(2)减小;(3)能使电梯较快运行,质量至少50kg;(4)减小滑动变阻器接入的电阻;增加电磁铁线圈匝数。
15.【答案】(1)S;(2)当温度降至80℃时,衔铁K被释放,启动保护,此时线圈中的电流0.05A;(3)60℃;电阻R0阻值应该为100Ω
【解答】解:(1)由图甲可知,电流从电磁铁的上端流入、下端流出,由安培定则可知,电磁铁下端的磁极为N极,上端是S极;
(2)当温度降至80℃时,由图乙中图线①可读出此时热敏电阻R1=100Ω,因此时热敏电阻R1与R0串联,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
则电路总电阻R总=R1+R0=100Ω+80Ω=180Ω,
由I可得,线圈中的电流I;
(3)由题知衔铁K被释放时的电流为一定值,而电路总电压不变,根据欧姆定律I可知衔铁被释放时电路总电阻也为一定值,根据小题(2)中压敏电阻阻值的大小为100Ω,
结合乙图图线②可知要使压敏电阻阻值仍为100Ω,此时温度降至60℃时才会启动保护。
装置启动保护时,电路中的电流不变,电路的总电阻不变,根据图乙②读出热敏电阻80℃对应的阻值大小为80Ω,
根据串联电路电阻特点:R′0=R总﹣R′1=180Ω﹣80Ω=100Ω。
故答案为:(1)S;(2)当温度降至80℃时,衔铁K被释放,启动保护,此时线圈中的电流0.05A;(3)60℃;电阻R0阻值应该为100Ω。
16.【答案】(1)A;(2)需要将滑动变阻器滑片P移至到阻值是170Ω;
(3)在空气相对湿度在80%左右时,电流满足吸合的条件,自动闭合电动机的开关,自动打开伞,调节滑动变阻器的大小可以改变自动闭合时的湿敏电阻的阻值,因而开伞时的湿度可多挡调节。
【解答】解:【器材选择】
当空气相对湿度达到一定程度时,使工作电路中的电动机M转动,折叠伞展开,湿度增大使得电流变大,磁性增强,将衔铁吸引,使得S2闭合,说明湿敏电阻随着湿度增大,电阻变小,电流变大,故A符合要求;
【项目调试】控制电路电压U1=6V,工作电流I=0.03A,由欧姆定律,此时电路的总电阻:
R200Ω,
此时湿度为80%,R2=30Ω;
根据串联电路的特点知,R1=R﹣R2=200Ω﹣30Ω=170Ω,
【项目评价及反思】在空气相对湿度在80%左右时,电流满足吸合的条件,自动闭合电动机的开关,自动打开伞,调节滑动变阻器的大小可以改变自动闭合时的湿敏电阻的阻值,因而开伞时的湿度可多挡调节。
故答案为:(1)A;(2)需要将滑动变阻器滑片P移至到阻值是170Ω;
(3)在空气相对湿度在80%左右时,电流满足吸合的条件,自动闭合电动机的开关,自动打开伞,调节滑动变阻器的大小可以改变自动闭合时的湿敏电阻的阻值,因而开伞时的湿度可多挡调节。
17.【答案】(1)工作电路如下:

(2)此时烟感开关的电阻应不超过40Ω;
(3)认为选择光敏电阻a更合适;根据控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮;当控制电路电流大于或等于250mA时,警铃响起,喷淋系统开始工作,根据欧姆定律可知此时电路中电阻减小,因此可得光敏电阻阻值随烟雾浓度的增大而减小,与图乙中曲线a的情况相同。
【解答】解:(1)根据控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮;监测到烟雾达到一定浓度时,警铃响起,喷淋系统开始工作,扑灭火苗的要求进行连接,电路连接如下:

(2)当控制电路中的电流达到250mA时,警铃响起,喷淋系统开始工作,根据欧姆定律可以求得此时烟感开关的电阻:

(3)根据控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮;当控制电路电流大于或等于250mA时,警铃响起,喷淋系统开始工作,根据欧姆定律可知此时电路中电阻减小,因此可得光敏电阻阻值随烟雾浓度的增大而减小,与图乙中曲线a的情况相同,故认为选择光敏电阻a更合适。
答:
(1)工作电路如下:

(2)此时烟感开关的电阻应不超过40Ω;
(3)认为选择光敏电阻a更合适;根据控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮;当控制电路电流大于或等于250mA时,警铃响起,喷淋系统开始工作,根据欧姆定律可知此时电路中电阻减小,因此可得光敏电阻阻值随烟雾浓度的增大而减小,与图乙中曲线a的情况相同。
18.【答案】(1)标有“E”字的插脚为接地线,比其他两脚稍长一些。这样插插头时能使家用电器的金属外壳先接地,拔插头时能使金属外壳后离开地线,即使家用电器因绝缘不好“漏电”,也会使电流通过导线导入大地,人也就不会触电。
(2)这样使用插头会使电水壶的金属外壳不能接地,容易出现触电事故。
【解答】解:(1)标有“E”字的插脚为接地线,比其它两脚稍长一些。这样插插头时能使家用电器的金属外壳先接地,拔插头时能使金属外壳后离开地线,即使家用电器因绝缘不好“漏电”,也会使电流通过导线导入大地,人也就不会触电。
(2)这样使用插头会使水壶的金属外壳不能接地,容易出现触电事故。
19.【答案】(1)低;
(2)只有用电器R接入电路时,通过熔断丝的电流为5A;
(3)发生触电事故时通过人体的电流是0.025A;测电笔内的电阻为150kΩ。
【解答】解:(1)保险丝是利用电流的热效应来工作的,当电阻丝的温度升高到某一温度时,自身熔断,并切断电路,从而起到保护电路安全运行的作用,因此保险丝需要用电阻率大、熔点低的铅锑合金制作;
(2)用电器两端的电压为220V,电阻为44Ω,
只有用电器R接入电路时通过保险丝的电流为:
I5A;
(3)由表中数据知,一个潮湿的人,赤脚站在地上时的电阻大约为R=8.8千欧=8.8×103Ω,
则通过人体的电流:
I人0.025A,
(3)人体与测电笔内电阻串联,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时测电笔内电阻的电压:U电阻=U﹣U人=220V﹣12V=208V,
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I0.00136A,
则测电笔内电阻的阻值大约是:R152941Ω≈150kΩ。
答:(1)低;
(2)只有用电器R接入电路时,通过熔断丝的电流为5A;
(3)发生触电事故时通过人体的电流是0.025A;测电笔内的电阻为150kΩ。
20.【答案】(1)5.2A;(2)保险丝A会熔断,应选择直径为1.26mm的保险丝。
【解答】解:(1)由I得,电源电压U=U1=I1R1=2.4A×21Ω=50.4V。
当S闭合时,R1、R2并联,通过R2的电流I22.8A。
因为并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过保险丝A的电流:
I=I1+I2=2.4A+2.8A=5.2A。
(2)根据表中数据和上述计算结果可知I>5A,I1<3A,I2<3A,所以保险丝A可能会熔断,应选择直径为1.26mm的保险丝。
答:(1)流过A保险丝的电流为5.2A;
(2)保险丝A有可能熔断,该保险丝应该换用直径为1.26mm的保险丝。
21.【答案】(1)A;(2)10;(3)不会断开;因为此时没有电流流向地面。
【解答】解:(1)辨别火线和零线可用测电笔,A、B两种测电笔的使用方法中,正确的是A。
(2)表格为电流值与相应的人体反应,如果发生漏电,只要I1﹣I2达到10mA时,漏电保护器就必须在极短时间内自动切断电路,才能保证人的生命安全。
(3)人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线,漏电保护器开关不会断开,理由是因为此时没有电流流向地面。
故答案为:(1)A;(2)10;(3)不会断开;因为此时没有电流流向地面。
22.【答案】(1)I1=I2+I3;(2)漏电保护器不会断开,原因是当电路发生短路时,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等;(3)C;(4)该漏电保护器能及时断开电路。
【解答】解:(1)由图乙可知,火线中的电流一部分通过零线,一部分流向大地,即三电流之间的关系:I1=I2+I3;
(2)当电路发生短路时,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等,漏电保护器不会切断电路;
(3)A、闭合开关时,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,因为导线将电阻R短路,所以闭合开关不影响电路,故A错误;
BD、闭合开关S时,通过虚线框内火线和零线的电流相等,此时无法模拟漏电情形,故BD错误;
C、闭合开关时,通过虚线框内火线的电流大于通过该装置零线的电流,可以模拟漏电情形,故C正确;
故选:C;
(4)站在地面上的人体不小心接触了火线时,
此时漏电电流为:
I30.05A=50mA,
由图丁可知,额定动作电流I≤30mA,
因I3>I,
所以,该漏电保护器能及时断开电路。
故答案为:(1)I1=I2+I3;(2)漏电保护器不会断开,原因是当电路发生短路时,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等;(3)C;(4)该漏电保护器能及时断开电路。
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