中小学教育资源及组卷应用平台
八下第一章 期末备考
(复习范围:1.1-1.3)
知识点一:磁现象
考点一、磁性与磁极
考点精要:任何磁体都有两个磁极,如果磁体被分割成两段或几段后,每一段磁体上仍然有N极和S极。磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。如果两物体相互吸引,则可能只有一个物体有磁性;如果两物体相互排斥,则两物体都具有磁性。
典例1.小黄学习了”电与磁”后进行了如下两图的实验。请回答下列问题:
(1)图甲实验中,悬挂的钢棒在某一次转动后,静止时一端指南,一端指北,由此判断钢棒 (选填”一定有”、”一定没有或”可能有”)磁性。
(2)图乙实验中,弹簧测力计下端悬挂一条形磁铁,沿着另一条形磁铁自左向右水平方向移动时,弹簧测力计的示数将______。(选填字母)
A.逐渐减少 B.逐渐增大 C.保持不变
考点二、磁化
考点精要:使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程。一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性,这种现象叫做磁化。磁化的方法是:拿一个磁铁朝一个方向多次摩擦钢针,这样钢针就能被磁化。注意:磁铁的磁极离开钢针的那一端与磁铁的磁极相反。
典例2.方齐同学利用如图所示装置探究磁化过程,图中容器内装的是一些铁屑,架上所夹的是一根软铁棒。
(1)比较甲、乙两图中的现象可知,当磁体靠近软铁棒时,软铁棒由于被 而显出 。 (2)方齐从图乙中拿开条形磁体,发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来,这说明软铁棒获得的磁性 (填“能”或“不能”)长久保持。
(3)方齐用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验,发现当条形磁体拿开后,铁屑经过很长时间才掉下来,说明钢保持磁性的能力比较 。
(4)方齐用形状完全相同的铜棒重做上述实验,发现甲、乙两图所示实验过程中,铁屑均不能被吸引上来,这说明铜 (填“是”或“不是”)磁性物质。
考点三、磁体的磁性强弱
考点精要:磁体的磁性是两端最强,中间最弱。任何磁体都只有2个磁极,在两个完全相同的磁体的不同磁极上吸着铁钉,两个磁体相互靠近时两铁钉会相互吸引,当两个磁体合在一起时,变成一个大磁体,中间的磁性最弱。
典例3.(2024八下·杭州期中)小宇参加了学校“研究性学习小组”,探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的 课题。他做的实验如下:将一条形磁体的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒 精灯给磁体加热,如图甲所示,经过一段时间后,当磁体被烧红时。发现铁钉纷纷落下。
(1)从小宇的实验可得出的初步结论是 。
(2)根据这一结论,小宇大胆设计了一个温度报警器,如图乙所示,请简述它的工作原理: 当温度逐渐升高时,磁体的磁性 ,无法 (选填“排斥”或“吸引”)弹簧 开关,弹簧开关向下恢复原状,这样下面的电路就被接通,从而使电铃报警。
(3)根据这一现象。你认为生活中要保持磁体的磁性不减弱,应注意什么
考点4:磁场和磁感线
考点精要:磁体周围存在磁场,磁场是一种看不见,而又摸不着的特殊物质。它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。磁场具有方向性。将一个小磁针放入磁场中任何一点,小磁针北极所指的方向就是该点磁场的方向。磁感线上的箭头表示的方向,即是磁场方向。磁感线的疏与密表示磁场的弱与强。磁体周围的磁感线是从磁体的N极出来,回到S极。
典例4.(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
考点5:地磁场
考点精要:地球本身就是一个磁体,由地球产生的磁场叫地磁场。地磁场的北极在地球的地理南极附近,科学家猜测信鸽能够辨别方向的原因是它能利用地磁场辨别地理方向。
典例5.(2024八下·奉化期末)据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼。当指南鱼静止时,它的鱼头指向北方,这是由于受到 的作用,指南鱼鱼头应标注 (填“南”或“北”)极。
知识点二:电生磁
考点1:直线电流的磁场
考点精要:通电导线的周围和磁体周围一样也存在磁场,这是电流的磁现象。电流产生的磁场与电流方向有关,改变电流方向,磁场的方向也随之改变。直线电流的磁场分布规律:以导线为中心的同心圆,离导线越近,磁场越强。如图所示,用右手握住导线,让大拇指所指的方向跟电流方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是直线电流产生的磁场方向。
典例1.(2024八下·临平期末)如图是探究“奥斯特实验”的装置。
(1)将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针 (填“垂直”、“平行”或“任意方向”)。接通电路后,观察到小磁针偏转。
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向改变,表明 。
(3)实验中用到的一种重要科学研究方法是 法(选填“控制变量”、“类比”或“转换”)。
考点2:通电螺线管的磁场
考点精要:通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极,改变电流方向,螺线管的磁极也发生变化。如图所示,用右手握住螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极(N极)。
典例2.(2024八下·东阳期中)如下图所示,某一条形磁铁置于水平面上,电磁铁与其在同一水平面上,右端固定并保持水平。S闭合,滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时,条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 (填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”);电磁铁左端是 极。
考点3:影响电磁铁磁性强弱的因素
考点精要:带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多,原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加,就产生了更强的磁场。电磁铁的磁性除了与是否带铁芯有关之外,还与以下因素有关:①通过线圈的电流大小:线圈匝数相同的情况下,电流越大,电磁铁的磁性越强,电流越小,电磁铁的磁性越弱。②线圈的匝数:电流大小相同的情况下,匝数越多,电磁铁的磁性越强,匝数越少,电磁铁的磁性越弱。
典例3.(2024八下·苍南期末)小明用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”.其中为磁敏电阻,其阻值随磁场强度的增大而减小.闭合开关和,按下表进行实验并记录相应的数据.
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流表A1读数/安 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46
电流表A2读数/安 0.60 1.00 1.30 0.42 0.60 0.80 0.20 0.30 0.42
(1)该实验通过 来判断通电螺线管磁性强弱.
(2)在研究线圈匝数对磁性的影响时,小明将开关从接线柱1换到2时,接下来进行的操作是: .
(3)通过该实验得出的结论是 .
知识点三:电磁铁的应用
考点1:电磁继电器
考点精要: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。使用它的最大优点是可以用低电压来控制高电压,用弱电流来控制强电流。如图是电磁继电器的控制电路:①当控制电路闭合开关时,电磁铁A产生磁性,吸住铁片B,接通电动机所在的电路,绿灯亮代表电动机在工作。②当低压电源的开关断开时,电磁铁失去了磁性,铁片B在弹簧C的作用下被拉起,使动触点与绿灯触点分离,而与红灯触点接通,电动机停止工作。
典例1.(2024八下·临海期末)智能家居已经悄然走入我们的生活,智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫,通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其自动扫地的工作原理图,当地面灰尘增多时,空气的透光程度减弱,使照射到光敏电阻上的光照强度减弱,改变电磁铁的磁性,从而实现自动控制。控制电路电源电压U为9伏,定值电阻R0=12欧,R为光敏电阻,其阻值随光照强度E(单位cd)的变化如图丙所示,其中电磁铁线圈的电阻不计。
(1)当控制电路开关闭合时,电磁铁上端的磁极为 极。当地面灰尘减少时,电磁铁的磁性将如何变化? 。
(2)若电压表示数小于等于6V时,电动机开始工作。求电压表示数为6V时,光照强度为多少?
(3)若想在家里地面灰尘更多时扫地机器人才开始工作,请写出一种改进扫地机器人控制电路的方法 。
1.(2024八下·长兴期中)如图甲,圆纸盒里藏着一个条形磁铁,在盒子周围放置一些小磁针(小磁针涂黑端为N极),这些小磁针静止时的指向如图甲所示,则能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是( )
A. B. C. D.
2.(2023八下·海曙期末)如图是某条形磁体附近磁感线的示意图,若在靠近S极的P点放一个小磁针(按虚线指示放置,小磁针深颜色的一端为N极),当小磁针静止时,选项中能正确表示P点小磁针N极指向的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示,两个外形相同的钢棒A、B相互吸引,则 ( )
A.A棒一定有磁性 B.A棒一定没有磁性
C.B棒不一定有磁性 D.B棒一定有磁性
4.(2024八下·嵊州期末)据《武经总要》记载,古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼,多次将指南鱼轻轻旋转,静止后,观察到鱼尾总是指向南方。下列说法正确的是
A.鱼尾是指南鱼的N极
B.指南鱼的鱼尾指向地磁南极
C.指南鱼周围存在大量的磁感线
D.用磁体的N极靠近鱼尾,会相互吸引
5.(2023八下·吴兴期中)如图所示,在水平地面上的磁铁上方,有挂在弹簧测力计上的磁体或铁块。小明提着弹簧测力计向右缓慢移动,挂在弹簧测力计上的磁体或铁块下端,沿图示水平路线从A缓慢移到B。则图中能反映图中弹簧测力计示数F随位置变化的是( )
A. B. C. D.
6.(2023八下·浙江期中)如图所示,甲乙为条形磁体,中间是螺线管,虚线表示磁极间的磁场分布情况的磁感线,则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )
A.N S N N B.S N S S
C.S S N S D.N N S N
7.(2024八下·临平月考)如图,闭合开关S后,小磁针处于静止状态,通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示,那么()
A.a端是电源正极,e端是小磁针的N极
B.b端是电源负极,f端是小磁针的S极
C.a端是电源正极,c端是通电螺线管的S极
D.b端是电源负极,d端是通电螺线管的S极
8.(2023八下·椒江期末)如图装置中,当闭合开关,滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变大。下列分析正确的是( )
A.电磁铁的上端为N极
B.电源左端为正极
C.断开开关,弹簧测力计的示数为零.
D.滑片P不动,若抽去铁芯,测力计示数将变大
9.如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,b点的磁场比a点的磁场 (填“强”或“弱”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其S极指向 (填“P”或“Q”)处。
10.(2023八下·婺城期末)如图所示,用细线悬挂的磁体AB,磁极未知,当闭合电路开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互吸引,则A端是磁体的 极,断开S,磁体静止时,B端会指向地理的 (填“北方”或“南方”)。
11.(2024八下·江北期末)闭合开关,小磁针静止时的指向如图所示。此时A处磁感线与B处相比更 (选填“疏”或“密”),通电螺线管的左侧为 极,电源的左侧表示 极。
12.(2023八下·杭州月考)某小区因暴雨引起车库积水,部分车辆被淹,小明看到新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器。 如图是该报警器原理图,金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处,若车库积水水面到达 处(选填“A”或"B"时, (选填“绿”或“红”灯发光报警,此时电磁铁的上端是 极(选填"N"或"S")。
13.(2023八下·椒江期末)如图甲,司南是我国古代发明的指南针。指示方向的磁勺放置在光滑的底盘中心,可以自由转动。
(1)制作司南底盘的材料应该选用 (选填”铁”或”铜')。
(2)假想地球内有一块大磁铁,图乙、丙两个示意图中,合理的是 。
14.(2023八下·武义期末)为辨别钢棒是否有磁性,小科设计实验进行探究。
(1)如图甲所示,当钢棒靠近小磁针时,若观察到小磁针与钢棒相互 ,则判断钢棒原来一定具有磁性;
(2)如图乙所示,若钢棒有磁性,将钢棒从图示位置水平向左移动到铁块左侧的过程中,弹簧测力计示数的变化情况是 。
15.某小组在探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中,设计了如图所示电路,并进行了实验,当电磁铁通电时会对磁体产生力的作用,使指针绕O点转动,记录指针A所指的刻度值大小,实验结果如下表。
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流/A 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6
指针所指的刻度值大小 0.8 1.2 1.6 0.6 0.9 1.2 0.4 0.6 0.8
(1)进行1、4、7实验基于的假设是 。
(2)实验中,他们将开关S从接线柱“1”换到“2”上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及指针A所指的刻度值大小,此时调节滑动变阻器是为了 。
(3)写出能使指针反向偏转的具体措施 (写出一条即可)。
16.(2023八下·新昌期末)如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素"的装置图。在弹簧上方固定物体A,当导线c与a点相连,闭合开关后,电流表指针发生偏转。
(1)弹簧上方的物体A应由 制成(选填“铜”、“铁”或“铝”)。
(2)当开关闭合后,电磁铁上端应为磁极的 极。
(3)当滑动变阻器R的滑片向左滑动时,电流表指针偏转的角度将会 。
(4)保持滑动变阻器R的滑片位置不变,当导线c由a点改为与b点相连,闭合开关后,可发现电流表指针偏转的角度将会 (选填“变大”或“变小”)。
(5)经过对电磁铁的研究,可得出结论:当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性 ;当通过电磁铁的电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强。
17.(2023八下·富阳期末)小金去商场时,发现当他站在电梯上时电梯运动较快,走下电梯后电梯运动会变慢。他查阅资料,发现电梯内部的结构示意图如图所示,利用了压敏电阻阻值随着所受压力的增大而减小的性质等知识,以实现速度变化。
(1)由分析可知,图中 (选填“R”或“R1”)为压敏电阻。
(2)当衔铁与下触点b接触时,电梯处于 (选“快速”或“慢速”)档。
(3)小胖同学认为,站上电梯的人越多,压敏电阻阻值越小,电梯速度越快。他的理解对吗 请说明你的理由: 。
18.(2023八下·杭州月考)小乐利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、滑动变阻器R2、发热电阻丝R0设计了一个恒温箱控制电路。如图甲所示,发热电阻丝R0和热敏电阻R1处于恒温箱内,图乙是热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线。当温度达到设定温度时,电磁继电器会自动控制加热电路停止工作。
(1)连接电路时,a、b接线柱应分别连接 (选填“②、①”“②、③”或“①、③”)接线柱;
(2)通过图乙可知,热敏电阻R1的阻值随温度升高而 (选填“增大”或“减小”);
(3)如果要使恒温箱内保持的温度升高,滑动变阻器R2的滑片应该向 (选填“左”或“右”)移动。
19.(2023八下·杭州月考)小金利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图所示,将热敏电阻R1安装在需要探测温度的地方,闭合开关S后,当环境温度正常时,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,警铃响,图乙是热敏电阻R1的阻值随温度变化的图象。
(1)请完成电路图的连接。
(2)由图乙可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻阻值为 欧。
(3)图甲继电器的供电电压U0=4V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R2为10Ω,当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,试通过计算求出衔铁刚吸合时的环境温度。
20.(2023八下·义乌期中)电梯为了安全,都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。已知控制电路电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
(1)电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点 接触,电铃发出警报声,同时电动机 (选填“能”、“不能”)工作。
(2)(3分)当电磁铁线圈电流达到20mA时,衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,此时电梯是否超载?(g取10N/kg)
21.(2023八下·杭州期末)电动车电池的安全性主要体现在对其温度的控制上,当某组电池温度过高时,立即启动制冷系统进行降温。图甲是模拟控温装置示意图,电磁继电器与热敏电阻R1、滑动变阻器Rp串联接在电压为6伏的电源两端。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于20毫安时,衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域,其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示,滑动变阻器的最大阻值为250欧。
(1)从图乙中可得热敏电阻Rt的阻值随温度升高而 。
(2)根据设计要求,制冷系统a端应与 (选填”b”或”c”)连接。
(3)根据题中给出的数据,请通过计算分析电池设定最高温度为多少度?
22.(2023八下·武义期末)如图甲为恒温箱的简化电路,R0、R1设置在恒温箱内,R0为加热电阻,阻值为40Ω。R1为热敏电阻,其电阻值随温度的变化关系如图乙。控制电路中,U=6V,R2为滑动变阻器。当恒温箱内的温度达到一定值时,加热电路会自动断开,当箱内温度略低时,加热电路自动闭合进行加热。
(1)根据恒温箱的工作过程判断,P应与 (填“m”或“n”)连接。
(2)若电磁铁线圈电阻为10欧,当线圈中的电流达到30mA时,电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为100℃,则滑动变阻器R2应接入电路的电阻值为多少?
(3)若要增大恒温箱内的设定温度,该如何进行操作?(至少写两点)
23.(2024八下·江北期末)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。
(1)【器材选择】电磁继电器(线圈电阻不计,当通过电磁继电器的电流达到0.03安时,衔铁被吸下)、控制电压为6伏、滑动变阻器规格为“1安200欧”、灵敏电流表、电动机M、湿敏电阻、开关、导线等。
要满足上述项目要求,他们应该选择的湿敏电阻是下表中 (选填字母)。
空气相对湿度/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
湿敏电阻A/Ω 92 90 86 80 72 56 42 30 20 13
湿敏电阻B/Ω 13 20 30 42 56 72 80 86 90 92
(2)【项目调试】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至阻值最大处时,闭合开关S1,折叠伞不展开。若要使折叠伞在空气相对湿度达到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)
(3)【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 开伞时的湿度可多档调节 开伞时的湿度不可调节
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。
精选精练
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
八下第一章 期末备考
(复习范围:1.1-1.3)
知识点一:磁现象
考点一、磁性与磁极
考点精要:任何磁体都有两个磁极,如果磁体被分割成两段或几段后,每一段磁体上仍然有N极和S极。磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。如果两物体相互吸引,则可能只有一个物体有磁性;如果两物体相互排斥,则两物体都具有磁性。
典例1.小黄学习了”电与磁”后进行了如下两图的实验。请回答下列问题:
(1)图甲实验中,悬挂的钢棒在某一次转动后,静止时一端指南,一端指北,由此判断钢棒 (选填”一定有”、”一定没有或”可能有”)磁性。
(2)图乙实验中,弹簧测力计下端悬挂一条形磁铁,沿着另一条形磁铁自左向右水平方向移动时,弹簧测力计的示数将______。(选填字母)
A.逐渐减少 B.逐渐增大 C.保持不变
【答案】(1)可能有(2)B
【解析】(1)根据物体有无磁性的判断方法解答;
(2)首先根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁受到磁力的方向,再根据二力平衡的知识分析测力计的示数变化。
【解答】(1)将钢棒悬挂起来,用手拨动多次后,总是一端指南一端北,这才说明钢棒有磁性。只做一次具有偶然性,因此这个钢棒可能有磁性。
(2)根据乙图可知,从左端到中间时,条形磁铁受到向上的排斥力,且磁力越来越小,则测力计的示数逐渐增大。从中间到右端时,条形磁铁受到向下的吸引力,且磁力越来越大,则测力计的示数增大。那么测力计的示数将逐渐增大。故选B。
考点二、磁化
考点精要:使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程。一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性,这种现象叫做磁化。磁化的方法是:拿一个磁铁朝一个方向多次摩擦钢针,这样钢针就能被磁化。注意:磁铁的磁极离开钢针的那一端与磁铁的磁极相反。
典例2.方齐同学利用如图所示装置探究磁化过程,图中容器内装的是一些铁屑,架上所夹的是一根软铁棒。
(1)比较甲、乙两图中的现象可知,当磁体靠近软铁棒时,软铁棒由于被 而显出 。 (2)方齐从图乙中拿开条形磁体,发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来,这说明软铁棒获得的磁性 (填“能”或“不能”)长久保持。
(3)方齐用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验,发现当条形磁体拿开后,铁屑经过很长时间才掉下来,说明钢保持磁性的能力比较 。
(4)方齐用形状完全相同的铜棒重做上述实验,发现甲、乙两图所示实验过程中,铁屑均不能被吸引上来,这说明铜 (填“是”或“不是”)磁性物质。
【答案】(1)磁化;磁性 (2)不能 (3)强 (4)不是
【解析】(1)使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化;
(2)不能保持磁性的铁磁性材料叫软铁;
(3)铁屑能够被吸引,说明钢棒存在磁性。
(4)只有铁、钴、镍等铁磁性物质才能被磁化,据此分析解答。
【解答】(1)比较甲、乙两图中的现象可知,当磁体靠近软铁棒时,软铁棒由于被磁化而显出磁性。
(2)方齐从图乙中拿开条形磁体,发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来,这说明软铁棒获得的磁性不能长久保持。
(3)方齐用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验,发现当条形磁体拿开后,铁屑经过很长时间才掉下来,说明钢保持磁性的能力比较强。
(4)方齐用形状完全相同的铜棒重做上述实验,发现甲、乙两图所示实验过程中,铁屑均不能被吸引上来,这说明铜不是磁性物质。
考点三、磁体的磁性强弱
考点精要:磁体的磁性是两端最强,中间最弱。任何磁体都只有2个磁极,在两个完全相同的磁体的不同磁极上吸着铁钉,两个磁体相互靠近时两铁钉会相互吸引,当两个磁体合在一起时,变成一个大磁体,中间的磁性最弱。
典例3.(2024八下·杭州期中)小宇参加了学校“研究性学习小组”,探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的 课题。他做的实验如下:将一条形磁体的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒 精灯给磁体加热,如图甲所示,经过一段时间后,当磁体被烧红时。发现铁钉纷纷落下。
(1)从小宇的实验可得出的初步结论是 。
(2)根据这一结论,小宇大胆设计了一个温度报警器,如图乙所示,请简述它的工作原理: 当温度逐渐升高时,磁体的磁性 ,无法 (选填“排斥”或“吸引”)弹簧 开关,弹簧开关向下恢复原状,这样下面的电路就被接通,从而使电铃报警。
(3)根据这一现象。你认为生活中要保持磁体的磁性不减弱,应注意什么
【答案】(1)温度越高,磁体的磁性越弱
(2)减弱;吸引
(3)不让磁体靠近高温热源
【解析】通过磁体吸引铁钉的多少说明磁体磁性的强弱;根据实验现象得出结论:温度影响磁性强弱,利用这一结论解释问题。由于温度越高,磁性越弱,为了不减弱磁性,不让磁体靠近高温热源。
【解答】(1) 如图甲所示,开始上磁体的右端吸引了很多的铁钉,说明磁体的磁性很强,加热一段时间后,当磁铁被烧红时,发现铁钉纷纷落下,说明没有了磁性。实验表明温度影响磁体的磁性,温度越高,磁性越弱,高温下可以消磁;
(2)如图乙所示,开始时磁体吸引弹簧开关,当温度逐渐升高时,磁铁的磁性减弱直至消失,无法吸引弹簧开关,弹簧开关向下恢复原状,这样下面的电路就被接通,从而使电铃报警;
(3)由于温度越高,磁性越弱,为了不减弱磁性,可以不让磁体靠近高温热源;
考点4:磁场和磁感线
考点精要:磁体周围存在磁场,磁场是一种看不见,而又摸不着的特殊物质。它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。磁场具有方向性。将一个小磁针放入磁场中任何一点,小磁针北极所指的方向就是该点磁场的方向。磁感线上的箭头表示的方向,即是磁场方向。磁感线的疏与密表示磁场的弱与强。磁体周围的磁感线是从磁体的N极出来,回到S极。
典例4.(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
【解析】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。
考点5:地磁场
考点精要:地球本身就是一个磁体,由地球产生的磁场叫地磁场。地磁场的北极在地球的地理南极附近,科学家猜测信鸽能够辨别方向的原因是它能利用地磁场辨别地理方向。
典例5.(2024八下·奉化期末)据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼。当指南鱼静止时,它的鱼头指向北方,这是由于受到 的作用,指南鱼鱼头应标注 (填“南”或“北”)极。
【答案】磁力(或地磁场);北
【解析】指南针(指南鱼)是由于地磁场的作用指示南北方向的。
【解答】古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼。图中是它静止时的指向,鱼头应标注北极。
故答案为:地磁场;北。
知识点二:电生磁
考点1:直线电流的磁场
考点精要:通电导线的周围和磁体周围一样也存在磁场,这是电流的磁现象。电流产生的磁场与电流方向有关,改变电流方向,磁场的方向也随之改变。直线电流的磁场分布规律:以导线为中心的同心圆,离导线越近,磁场越强。如图所示,用右手握住导线,让大拇指所指的方向跟电流方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是直线电流产生的磁场方向。
典例1.(2024八下·临平期末)如图是探究“奥斯特实验”的装置。
(1)将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针 (填“垂直”、“平行”或“任意方向”)。接通电路后,观察到小磁针偏转。
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向改变,表明 。
(3)实验中用到的一种重要科学研究方法是 法(选填“控制变量”、“类比”或“转换”)。
【答案】(1)平行(2)电流的磁场方向与电流方向有关(3)转换
【解析】奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场。
磁场方向与电流的方向有关。
本实验中通过小磁针偏转方向的改变来探究磁场方向与电流方向的关系。
【解答】(1)将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。接通电路后,观察到小磁针偏转。
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向改变,表明电流的磁场方向与电流方向有关。
(3)实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法。
故答案为:(1)平行;(2)电流的磁场方向与电流方向有关;(3)转换。
考点2:通电螺线管的磁场
考点精要:通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极,改变电流方向,螺线管的磁极也发生变化。如图所示,用右手握住螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极(N极)。
典例2.(2024八下·东阳期中)如下图所示,某一条形磁铁置于水平面上,电磁铁与其在同一水平面上,右端固定并保持水平。S闭合,滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时,条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 (填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”);电磁铁左端是 极。
【答案】逐渐变大;N
【解析】(1)根据滑片移动确定电流大小变化,确定电磁铁的磁场强弱变化,根据平衡力的知识分析条形磁铁受到摩擦力的变化;
(2)根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】(1)S闭合,滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时, 变阻器阻值变小而电流变大,那么电磁铁的磁场变强,因此条形磁铁受到的磁力变大。根据平衡力的知识可知,条形磁铁受到的摩擦力变大。
(2)线圈上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则电磁铁左端为N极。
考点3:影响电磁铁磁性强弱的因素
考点精要:带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多,原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加,就产生了更强的磁场。电磁铁的磁性除了与是否带铁芯有关之外,还与以下因素有关:①通过线圈的电流大小:线圈匝数相同的情况下,电流越大,电磁铁的磁性越强,电流越小,电磁铁的磁性越弱。②线圈的匝数:电流大小相同的情况下,匝数越多,电磁铁的磁性越强,匝数越少,电磁铁的磁性越弱。
典例3.(2024八下·苍南期末)小明用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”.其中为磁敏电阻,其阻值随磁场强度的增大而减小.闭合开关和,按下表进行实验并记录相应的数据.
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流表A1读数/安 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46
电流表A2读数/安 0.60 1.00 1.30 0.42 0.60 0.80 0.20 0.30 0.42
(1)该实验通过 来判断通电螺线管磁性强弱.
(2)在研究线圈匝数对磁性的影响时,小明将开关从接线柱1换到2时,接下来进行的操作是: .
(3)通过该实验得出的结论是 .
【答案】(1)电流表A2的示数变化
(2)调节滑动变阻器的滑片,让电流表A1的示数保持不变。
(3)当线圈匝数相同时,电流越大,则通电螺线管的磁场越强;当电流大小相同时,线圈匝数越多,则通电螺线管的磁场越强。
【解析】(1)根据题意可知,当电流表A2的示数变小时,则说明磁敏电阻R2的阻值增大,那么此时螺线管的磁场强度减小;
(2)根据控制变量法要求可知,探究线圈匝数对螺线管磁场强弱的影响时,需要控制电流大小相同;
(3)根据表格数据分析通电螺线管磁场强弱的影响因素。
【解答】(1)根据题意可知,该实验通过电流表A2的示数变化判断通电螺线管的磁性强弱;
(2)在研究线圈匝数对磁性的影响时,小明将开关从接线柱1换到2时, 线圈匝数改变,此时要控制通过线圈的电流大小相同,因此接下来的操作为:调节滑动变阻器的滑片,让电流表A1的示数保持不变。
(3)根据接线柱1的实验数据可知,此时线圈匝数相同,当电流表A1的示数增大时,A2的电流增大而磁敏电阻的阻值减小,那么螺线管的磁场变强,即:当线圈匝数相同时,电流越大,则通电螺线管的磁场越强;
根据实验1、4、7可知,当电流大小相同时,线圈匝数减小,则A2的示数减小而磁敏电阻的阻值增大,那么电磁铁的磁场变弱,那么得到:当电流大小相同时,线圈匝数越多,则通电螺线管的磁场越强。
知识点三:电磁铁的应用
考点1:电磁继电器
考点精要: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。使用它的最大优点是可以用低电压来控制高电压,用弱电流来控制强电流。如图是电磁继电器的控制电路:①当控制电路闭合开关时,电磁铁A产生磁性,吸住铁片B,接通电动机所在的电路,绿灯亮代表电动机在工作。②当低压电源的开关断开时,电磁铁失去了磁性,铁片B在弹簧C的作用下被拉起,使动触点与绿灯触点分离,而与红灯触点接通,电动机停止工作。
典例1.(2024八下·临海期末)智能家居已经悄然走入我们的生活,智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫,通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其自动扫地的工作原理图,当地面灰尘增多时,空气的透光程度减弱,使照射到光敏电阻上的光照强度减弱,改变电磁铁的磁性,从而实现自动控制。控制电路电源电压U为9伏,定值电阻R0=12欧,R为光敏电阻,其阻值随光照强度E(单位cd)的变化如图丙所示,其中电磁铁线圈的电阻不计。
(1)当控制电路开关闭合时,电磁铁上端的磁极为 极。当地面灰尘减少时,电磁铁的磁性将如何变化? 。
(2)若电压表示数小于等于6V时,电动机开始工作。求电压表示数为6V时,光照强度为多少?
(3)若想在家里地面灰尘更多时扫地机器人才开始工作,请写出一种改进扫地机器人控制电路的方法 。
【答案】(1)N;变强
(2)3 cd
(3)减小定值电阻R0的阻值
【解析】光照强度小,电阻阻值大,电路电流小,无法将衔铁吸引,电动机工作,反之不工作。
【解答】(1)根据安培定则可知, 电磁铁上端的磁极为N极,当地面灰尘增多,使空气的透光程度减弱,使照射到光敏电阻上的光照强度减弱,光敏电阻增大,通过电路的电流变小,电磁铁的磁性变弱。反之当地面灰尘减少时,电磁铁的磁性将变强。
(2) 控制电路电源电压U为9伏, 电压表示数为6V ,光敏电阻电压为3v,定值电阻R0=12欧, 根据欧姆定律定值电阻电流等于0.5A, 光敏电阻阻值为6欧,由丙图可得光照强度为3cd。
(3)由题意可知,控制电路的电压不变,机器人开始工作时控制电路的电流不变,由欧姆定律可知,机器人开始工作时控制电路的总电阻不变,若想让家里的地面灰尘更多才工作,则空气的透光程度减弱,照射到光敏电阻上的光照强度减弱,由图可知,R的阻值增大,要使机器人开始工作时控制电路的总电阻不变,应减小定值电阻R0的阻值。
1.(2024八下·长兴期中)如图甲,圆纸盒里藏着一个条形磁铁,在盒子周围放置一些小磁针(小磁针涂黑端为N极),这些小磁针静止时的指向如图甲所示,则能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】小磁针静止时,北极所指的方向即为该点的磁场方向(或磁感线方向)。磁感线从磁体的北极出来回到南极。
【解答】根据磁感线方向的规定,从北极出来回到南极。而小磁针静止时北极所指的方向为磁场的方向,从而确定磁体的南北极。故C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
2.(2023八下·海曙期末)如图是某条形磁体附近磁感线的示意图,若在靠近S极的P点放一个小磁针(按虚线指示放置,小磁针深颜色的一端为N极),当小磁针静止时,选项中能正确表示P点小磁针N极指向的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】首先根据磁感线的方向确定条形磁铁的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向。
【解答】根据图片可知,磁感线从左端出来回到右端,则条形磁铁的左端为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N极,右端为S极。由于P点与S极正对,因此小磁针沿水平方向,故B正确,而A、C、D错误。
3.如图所示,两个外形相同的钢棒A、B相互吸引,则 ( )
A.A棒一定有磁性 B.A棒一定没有磁性
C.B棒不一定有磁性 D.B棒一定有磁性
【答案】D
【解析】根据物体是否具有磁性的判断方法解答。
【解答】如果A为磁体,那么A的中间磁性最弱。将B放在A的中间时相互吸引,则B肯定为磁体。
如果A不是磁体,则A没有磁性。将B放在A的中间时相互吸引,则B肯定为磁体。
故D正确,而A、B、C错误。
4.(2024八下·嵊州期末)据《武经总要》记载,古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼,多次将指南鱼轻轻旋转,静止后,观察到鱼尾总是指向南方。下列说法正确的是
A.鱼尾是指南鱼的N极
B.指南鱼的鱼尾指向地磁南极
C.指南鱼周围存在大量的磁感线
D.用磁体的N极靠近鱼尾,会相互吸引
【答案】D
【解析】AB磁体静止下来时,指南的一端为南极,指北的一端为北极;
C.磁体周围存在磁场,但是磁感线不是真实存在的;
D.同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引。
【解答】A.地球是一个大的磁体,地球和指南鱼的磁场相互作用,鱼尾指向地磁北极,地理的南极,故A错误;
B.地磁场的南极在地球的北极附近,地磁场的北极在地球的南极附近,如图所示,指南鱼鱼尾指向南方,根据异名磁极相互吸引,指南鱼尾头应标注“S”,故B错误;
C.指南鱼周围存在磁场,磁感线是为了描述磁场而画出的线,实际并不存在,故C错误;
D.异名磁极相互吸引,指南鱼的鱼尾是S极,若用磁体的N极靠近鱼尾,会相互吸引,故D正确。故选D。
5.(2023八下·吴兴期中)如图所示,在水平地面上的磁铁上方,有挂在弹簧测力计上的磁体或铁块。小明提着弹簧测力计向右缓慢移动,挂在弹簧测力计上的磁体或铁块下端,沿图示水平路线从A缓慢移到B。则图中能反映图中弹簧测力计示数F随位置变化的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,和“同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引”的规律分析。
【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;
A.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A不合题意;
B.当挂着的磁体向右移动时,相互排斥力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互吸引力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变大的,故B符合题意;
CD.当挂着的磁体向右移动时,两端的引力较大,中间的引力较小,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是先变小后变大,故C、D不合题意。
6.(2023八下·浙江期中)如图所示,甲乙为条形磁体,中间是螺线管,虚线表示磁极间的磁场分布情况的磁感线,则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )
A.N S N N B.S N S S
C.S S N S D.N N S N
【答案】D
【解析】首先根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,再根据磁感线的形状确定旁边磁极的种类。
【解答】根据图片可知,线圈上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则电磁铁的左端为N极,右端为S极。甲和电磁铁的N极之间磁感线呈顶牛之势,则为同极,那么甲为N极。乙和电磁铁的S极之间磁感线相连,为异极,那么乙为N极。
7.(2024八下·临平月考)如图,闭合开关S后,小磁针处于静止状态,通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示,那么()
A.a端是电源正极,e端是小磁针的N极
B.b端是电源负极,f端是小磁针的S极
C.a端是电源正极,c端是通电螺线管的S极
D.b端是电源负极,d端是通电螺线管的S极
【答案】D
【解析】在磁体周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,据此判断出通电螺线管的磁极;根据磁极间的相互作用规律判断出小磁针的磁极;根据安培定则判断出通电螺线管线圈中的电流方向,进而推断出电源的正、负极。
【解答】在磁体周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,因此c端是通电螺线管的N极,d端是通电螺线管的S极。同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,因此e端是小磁针的S极。f端是小磁针的N极。根据安培定则可知,电流从通电螺线管的左侧流入,右侧流出,因此a端是电源正极,b端是电源负极。故选D。
8.(2023八下·椒江期末)如图装置中,当闭合开关,滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变大。下列分析正确的是( )
A.电磁铁的上端为N极
B.电源左端为正极
C.断开开关,弹簧测力计的示数为零.
D.滑片P不动,若抽去铁芯,测力计示数将变大
【答案】B
【解析】(1)首先根据变阻器的滑片移动确定电流的大小变化,进而确定电磁铁磁场的强弱变化。然后根据弹簧测力计示数增大确定二者之间存在排斥力还是吸引力,最后根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的磁极方式。
(2)利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向,从而可以确定电源的正负极。
(3)注意分析条形磁铁不受吸引力时还受到重力作用;
(4)首先判断抽去铁芯后电磁铁磁性强弱的变化,再根据磁体间的相互作用规律确定弹簧测力计示数的变化。
【解答】A.滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻变小,则电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强。弹簧测力计的示数变大,说明电磁铁对条形磁体产生吸引力。条形磁体的下端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,电磁铁的上端为S极,故A错误;
B.电磁铁的上端为S极,其下端为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,那么电流从电磁铁的上端流入、下端流出,所以电源左端为正极,右端为负极,故B正确。
C.断开开关,电路中没有电流,则电磁铁无磁性,即电磁铁对条形磁体既不吸引也不排斥,但条形磁体受重力,所以弹簧测力计有示数,故C错误。
D.滑片P不动,抽去铁芯后,电磁铁的磁性变弱,对条形磁体的吸引力变小,所以弹簧测力计的示数将变小,故D错误。
9.如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,b点的磁场比a点的磁场 (填“强”或“弱”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其S极指向 (填“P”或“Q”)处。
【答案】强;P
【解析】(1)在磁铁周围,磁感线越稠密,则磁场越强;磁感线越稀疏,则磁场越弱。
(2)在磁场中,小磁针静止时N极所指的方向为磁场方向。
【解答】(1)根据图片可知,b点的磁感线比a点更稠密,因此b点磁场比a点磁场强。
(2)根据图片可知,b点磁场方向指向Q,则小磁针的N极指向Q,S极指向P。
10.(2023八下·婺城期末)如图所示,用细线悬挂的磁体AB,磁极未知,当闭合电路开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互吸引,则A端是磁体的 极,断开S,磁体静止时,B端会指向地理的 (填“北方”或“南方”)。
【答案】N;南方
【解析】(1)根据安培定则判断螺线管磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定A端的磁极。
(2)当磁体自由转动静止下来时,指南的一端为南极,指北的一端为北极。
【解答】(1)根据图片可知,线圈上电流向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则电磁铁的左端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁体的B端为S极,A端为N极。
(2)B端为S极,则断开S,电磁铁失去磁场,那么磁体静止时B端指向地理的南方。
11.(2024八下·江北期末)闭合开关,小磁针静止时的指向如图所示。此时A处磁感线与B处相比更 (选填“疏”或“密”),通电螺线管的左侧为 极,电源的左侧表示 极。
【答案】密;S;负
【解析】①磁感线上的箭头表示的方向,即是磁场方向。磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。磁感线密的地方磁场强,疏的地方磁场弱。
②通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则(也叫安培定则)来判定。用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中的电流方向,大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。右手螺旋定则也可以用来判断直线电流的磁场方向,只是需让大拇指指向电流方向,四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。
【解答】①A点比B点更靠近磁极,A点磁场更强,磁感线更密;
②在磁体外部,磁感线从磁体的北极发出,从磁体的南极进入,小磁针的北极指向即为磁场方向,所以左侧为S极,右侧为N极;
③根据右手螺旋定则可知,线圈正面的电流方向向下,即从电源右侧流出,从电源左侧进入,所以电源左侧是负极。
12.(2023八下·杭州月考)某小区因暴雨引起车库积水,部分车辆被淹,小明看到新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器。 如图是该报警器原理图,金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处,若车库积水水面到达 处(选填“A”或"B"时, (选填“绿”或“红”灯发光报警,此时电磁铁的上端是 极(选填"N"或"S")。
【答案】B;红;N
【解析】(1)根据图片分析整个装置的工作过程;
(2)根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】(1)根据图片可知,当车库积水水面到达B处时,A、B通过水接通,此时电磁铁产生磁性,将衔铁吸下来接通红灯所在的电路而报警。
(2)线圈上电流方向向右。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向右,此时大拇指指向上端,则上端为电磁铁的N级。
13.(2023八下·椒江期末)如图甲,司南是我国古代发明的指南针。指示方向的磁勺放置在光滑的底盘中心,可以自由转动。
(1)制作司南底盘的材料应该选用 (选填”铁”或”铜')。
(2)假想地球内有一块大磁铁,图乙、丙两个示意图中,合理的是 。
【答案】(1)铜(2)丙
【解析】(1)铁磁性材料包括铁、钴、镍等;(2)根据地球的磁场分布规律判断。
【解答】(1)根据甲图可知,司南本身为一个磁体,它在地磁场的作用下实现指南北的功能,而下面的底盘不能对其产生影响,因此底盘不能是铁磁性材料,古选用铜。
(2)地磁两极和地理两极交错分布,即地磁南极在地理北极附近,而地磁北极在地理南极附近,古选丙。
14.(2023八下·武义期末)为辨别钢棒是否有磁性,小科设计实验进行探究。
(1)如图甲所示,当钢棒靠近小磁针时,若观察到小磁针与钢棒相互 ,则判断钢棒原来一定具有磁性;
(2)如图乙所示,若钢棒有磁性,将钢棒从图示位置水平向左移动到铁块左侧的过程中,弹簧测力计示数的变化情况是 。
【答案】(1)排斥(2)先变小再变大
【解析】磁极间的相互作用关系:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,同时磁体也可以吸引磁性物质。每个磁体有两个磁极,而磁极的磁性最强,对于条形磁体来说,两端分别是两个磁极,中间的磁性最弱。
【解答】(1)由于异名磁极相互吸引,同时磁体也可以吸引磁性物质,所以图中的实验若观察到小磁针与钢棒相互靠近,则不能判断钢棒原来一定具有磁性;但由于同名磁极相互排斥,若观察到小磁针与钢棒相互排斥,则能判断钢棒原来一定具有磁性;
(2)磁体上的不同部位的磁性强弱不一样,磁体两端磁性最强,而中间磁性最弱,因而铁块在条形磁体的两极处受到的吸引力最大,在正中处受到的吸引力最小,所以当钢棒水平向左移动的过程中,弹簧测力计的示数先变小再变大。
15.某小组在探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中,设计了如图所示电路,并进行了实验,当电磁铁通电时会对磁体产生力的作用,使指针绕O点转动,记录指针A所指的刻度值大小,实验结果如下表。
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流/A 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6
指针所指的刻度值大小 0.8 1.2 1.6 0.6 0.9 1.2 0.4 0.6 0.8
(1)进行1、4、7实验基于的假设是 。
(2)实验中,他们将开关S从接线柱“1”换到“2”上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及指针A所指的刻度值大小,此时调节滑动变阻器是为了 。
(3)写出能使指针反向偏转的具体措施 (写出一条即可)。
【答案】(1)电磁铁磁性强弱可能与线圈匝数多少有关
(2)控制电流大小相等
(3)对调磁体的磁极(或对调电源的正、负极,或改变线圈的缠绕方向)
【解析】(1)根据表格数据分析哪个因素发生改变,根据指针的偏转幅度判断磁场强弱变化,据此作出猜想即可;
(2)根据控制变量法的要求解答;
(3)指针反向偏转,即它受到磁力的方向相反,那么电磁铁产生的磁场方向发生改变,根据影响电磁铁磁场方向的因素分析解答。
【解答】(1)分析实验数据1、4、7可知,通过电磁铁的电流大小相同而线圈匝数不同,那么基于的猜想为:电磁铁磁性强弱可能与线圈匝数多少有关。
(2)实验中,他们将开关S从接线柱“1”换到“2”上时,线圈匝数发生改变,即探究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系,此时需要控制电流相同,因此调节滑动变阻器是为了控制电流大小相等。
(3)能使指针反向偏转的具体措施:对调磁体的磁极(或对调电源正、负极,或改变线圈的缠绕方向)。
16.(2023八下·新昌期末)如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素"的装置图。在弹簧上方固定物体A,当导线c与a点相连,闭合开关后,电流表指针发生偏转。
(1)弹簧上方的物体A应由 制成(选填“铜”、“铁”或“铝”)。
(2)当开关闭合后,电磁铁上端应为磁极的 极。
(3)当滑动变阻器R的滑片向左滑动时,电流表指针偏转的角度将会 。
(4)保持滑动变阻器R的滑片位置不变,当导线c由a点改为与b点相连,闭合开关后,可发现电流表指针偏转的角度将会 (选填“变大”或“变小”)。
(5)经过对电磁铁的研究,可得出结论:当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性 ;当通过电磁铁的电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强。
【答案】(1)铁 (2)S (3)变大 (4)变小 (5)越强
【解析】(1)只有铁磁性材料制成的物体才能被电磁铁吸引;
(2)根据安培定则判断电磁铁的磁极方向;
(3)根据滑片移动方向确定控制电路电流变化,确定电磁铁的磁场强弱变化,弄清工作电路部分变阻器的阻值变化,最终确定电流表的示数变化即可。
(4)根据线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响,判断工作电路部分变阻器的阻值变化即可;
(5)根据影响电磁铁磁场强弱的因素的知识解答。
【解答】(1)根据图片可知,电磁铁的磁场强弱改变时,A由于吸引力的变化而调节变阻器R的阻值,因此A应该为铁磁性材料,故选铁。
(2)根据图片可知,电磁铁线圈上电流方向向左。右手握住螺线管,完全的四指指尖向左,此时大拇指指向下端,则下端为电磁铁的N极,上端为电磁铁的S极。
(3)当滑动变阻器R的滑片向左滑动时,它的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,它的磁场变强,对A的吸引力变大。A带着滑片向上移动,此时变阻器R的阻值减小,而通过电路的电流增大,即电流表指针偏转角度变大。
(4)保持滑动变阻器R的滑片位置不变,当导线c由a点改为与b点相连,线圈匝数减少,则电磁铁的磁场减弱,A点受到的吸引力减小而向下移动,因此变阻器R的阻值增大,那么通过电路的电流减小,即电流表的指针偏转角度变小。
(5)经过对电磁铁的研究,可得出结论:当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性越强;当通过电磁铁的电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强。
17.(2023八下·富阳期末)小金去商场时,发现当他站在电梯上时电梯运动较快,走下电梯后电梯运动会变慢。他查阅资料,发现电梯内部的结构示意图如图所示,利用了压敏电阻阻值随着所受压力的增大而减小的性质等知识,以实现速度变化。
(1)由分析可知,图中 (选填“R”或“R1”)为压敏电阻。
(2)当衔铁与下触点b接触时,电梯处于 (选“快速”或“慢速”)档。
(3)小胖同学认为,站上电梯的人越多,压敏电阻阻值越小,电梯速度越快。他的理解对吗 请说明你的理由: 。
【答案】(1)R
(2)快速
(3)不对。一旦衔铁被吸引到b,工作电路电阻不在改变
【解析】该电路图左侧为控制电路,当R上方没有人时,R受到的压力小,电阻大,控制电路中的电流小,电磁铁磁性弱,不能将衔铁吸下来,衔铁与a接触,此时右侧工作电路中R1与电动机串联,工作电路中的电流较小,电动机速度慢;
当R上方站了人时,R受到的压力大,电阻小,控制电路中的电流大,电磁铁磁性强,将衔铁吸下来,衔铁与b接触,此时右侧工作电路中R1被短路,电动机单独工作,工作电路中的电流较大,电动机速度快
【解答】(1)R1在工作电路中,是为了减少工作电路中的电流,R1是定值电阻,R在控制电路中,通过R受到的压力的变化使控制电路中的电流改变实现自动控制工作电路,因此R为压敏电阻
(2) 当衔铁与下触点b接触时,R1被短路,电动机单独工作,电流大,电动机转速快,电梯处于快速档
(3)站上电梯的人越多,压敏电阻阻值越小,其改变的是控制电路中的电流,一旦衔铁被吸引到b,工作电路电阻不在改变
18.(2023八下·杭州月考)小乐利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、滑动变阻器R2、发热电阻丝R0设计了一个恒温箱控制电路。如图甲所示,发热电阻丝R0和热敏电阻R1处于恒温箱内,图乙是热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线。当温度达到设定温度时,电磁继电器会自动控制加热电路停止工作。
(1)连接电路时,a、b接线柱应分别连接 (选填“②、①”“②、③”或“①、③”)接线柱;
(2)通过图乙可知,热敏电阻R1的阻值随温度升高而 (选填“增大”或“减小”);
(3)如果要使恒温箱内保持的温度升高,滑动变阻器R2的滑片应该向 (选填“左”或“右”)移动。
【答案】(1)②、③ (2)增大 (3)左
【解析】通过图乙可知,热敏电阻R1的阻值随温度升高而增大,所以低温时R1小,控制电路中的电流大,电磁铁磁性强,衔铁被往下吸,接通R0所在工作电路,开始加热。此时a、b应该与②③连接。
【解答】(1)通过图乙可知,热敏电阻R1的阻值随温度升高而增大,所以低温时R1小,控制电路中的电流大,电磁铁磁性强,衔铁被往下吸,接通R0所在的工作电路,开始加热。此时a、b应该与②③连接。当温度达到设定温度时,R0增大到一定值,控制电路中电流变小,电磁铁磁性减小,衔铁往上弹,工作电路断开,停止加热,所以连接电路时,a、b接线柱分别连接②、③,符合要求。故答案为:②、③
(2)由图乙可知,热敏电阻R1的阻值随温度升高而增大;
19.(2023八下·杭州月考)小金利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图所示,将热敏电阻R1安装在需要探测温度的地方,闭合开关S后,当环境温度正常时,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,警铃响,图乙是热敏电阻R1的阻值随温度变化的图象。
(1)请完成电路图的连接。
(2)由图乙可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻阻值为 欧。
(3)图甲继电器的供电电压U0=4V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R2为10Ω,当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,试通过计算求出衔铁刚吸合时的环境温度。
【答案】(1)B-C,A-D
(2)120
(3)R=U0/I=4V/0.05A=80Ω, R1=R-R2=80Ω-10Ω=70Ω,再查图乙可得对应的温度为40℃
即衔铁刚吸合时的环境温度为40℃;
【解析】(1)由题意可知,闭合开关后,当环境温度超过某一值时,衔铁被吸下,警铃响,则接线柱B应与C连接;当环境温度正常时,衔铁弹起,指示灯亮,则接线柱D应与A连接。
(2)查图乙可知 (3)控制电路中电阻R1与R2串联,当电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响,电流=50mA=0.05A时,控制电路的最大总电阻最大,由I=U/R可得,最大电阻R=U0/I【解答】(1)由题意可知,闭合开关后,当环境温度超过某一值时,衔铁被吸下,警铃响,则接线柱B应与C连接;当环境温度正常时,衔铁弹起,指示灯亮,则接线柱D应与A连接。
故答案为: B-C,A-D
(2)查图乙可得,当环境温度为20℃时,热敏电阻阻值为120欧
20.(2023八下·义乌期中)电梯为了安全,都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。已知控制电路电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
(1)电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点 接触,电铃发出警报声,同时电动机 (选填“能”、“不能”)工作。
(2)(3分)当电磁铁线圈电流达到20mA时,衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,此时电梯是否超载?(g取10N/kg)
【答案】(1)B;不能
(2)超载。
当电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,压敏电阻受到的压力等于重力,
即F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N
由图乙可知,当压力为10000N时,对应的压敏电阻R2=100
控制电路中的电流I=R1+R2= =0.03A=30mA
因为30mA>20mA,衔铁被电磁铁吸住,所以电梯超载。
【解析】(1)根据图甲分析这个装置的工作过程;
(2)根据F=G=mg计算出电梯受到的压力,再根据图乙确定此时压敏电阻的阻值,接下来根据 计算出控制电路中的电流,最后与20mA进行比较即可。
【解答】(1)根据图甲可知,梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点B接触,电铃发出警报声,同时电动机的电路断开,此时它不能工作。
21.(2023八下·杭州期末)电动车电池的安全性主要体现在对其温度的控制上,当某组电池温度过高时,立即启动制冷系统进行降温。图甲是模拟控温装置示意图,电磁继电器与热敏电阻R1、滑动变阻器Rp串联接在电压为6伏的电源两端。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于20毫安时,衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域,其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示,滑动变阻器的最大阻值为250欧。
(1)从图乙中可得热敏电阻Rt的阻值随温度升高而 。
(2)根据设计要求,制冷系统a端应与 (选填”b”或”c”)连接。
(3)根据题中给出的数据,请通过计算分析电池设定最高温度为多少度?
【答案】(1)减小
(2)C
(3)解:R= =300Ω
Rt=R-Rp=300Ω-250Ω=50Ω.
由图乙可知此时对应的温度为70℃,所以电池设定最高温度是70℃
【解析】(1)根据图乙确定热敏电阻随温度的变化规律;
(2)根据图甲,结合热敏电阻的阻值随温度的变化规律确定制冷系统工作时衔铁的位置即可;
(3)首先根据计算出总电阻,再根据 Rt=R-Rp计算出此时热敏电阻的阻值,最后根据图乙确定电池设定的最高温度;
【解答】(1)根据图乙可知,热敏电阻Rt的阻值随温度升高而减小。
(2)当温度升高到一定程度时,热敏电阻的阻值减小而电流增大,此时电磁铁的磁场增强将衔铁吸下来接通触点c,此时制冷系统开始工作,因此a端应该与c连接;
(3)根据题意,先计算衔铁吸合制冷系统工作时电路的总电阻,再根据串联电路电阻特点及滑动变阻器的电阻,计算热敏电阻Rt的阻值,最后根据图乙找到对应的温度值。
22.(2023八下·武义期末)如图甲为恒温箱的简化电路,R0、R1设置在恒温箱内,R0为加热电阻,阻值为40Ω。R1为热敏电阻,其电阻值随温度的变化关系如图乙。控制电路中,U=6V,R2为滑动变阻器。当恒温箱内的温度达到一定值时,加热电路会自动断开,当箱内温度略低时,加热电路自动闭合进行加热。
(1)根据恒温箱的工作过程判断,P应与 (填“m”或“n”)连接。
(2)若电磁铁线圈电阻为10欧,当线圈中的电流达到30mA时,电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为100℃,则滑动变阻器R2应接入电路的电阻值为多少?
(3)若要增大恒温箱内的设定温度,该如何进行操作?(至少写两点)
【答案】(1)n
(2)解:
(3)减小电源电压,滑片向右移,控制电路中串联一个电阻,减少电磁铁的线圈匝数
【解析】(1)由图甲可知:电磁铁磁性变强吸引衔铁向下m与 p连接。由图乙可知温度越高,R1越小。结合电磁继电器的工作原理判断;
(2)根据题目信息可知:控制电路中的电压U=6V,电流I=30mA,可求出总电阻R,总电阻减去线圈电阻和R1电阻就可求出R2.
(3)随着恒温箱温度的升高,热敏电阻的阻值减小,电路中的电流会增大,根据吸合电流不变,利用欧姆定律分析进行的操作。
【解答】(1)由图乙可知,当温度过高时,热敏电阻的阻值较小,则控制电路的电流较大,电磁铁会吸引衔铁,结合图甲可知,此时加热电路应断开,所以,P应与n连接。
(3)要增大恒温箱内的设定温度,热敏电阻减小,由于吸合电流不变,总电阻不变,因此需要增大滑动变阻器接入电路中的电阻;热敏电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,要使衔铁不被吸下,可以减小电磁铁的磁性,减小电磁铁线圈的匝数。
23.(2024八下·江北期末)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。
(1)【器材选择】电磁继电器(线圈电阻不计,当通过电磁继电器的电流达到0.03安时,衔铁被吸下)、控制电压为6伏、滑动变阻器规格为“1安200欧”、灵敏电流表、电动机M、湿敏电阻、开关、导线等。
要满足上述项目要求,他们应该选择的湿敏电阻是下表中 (选填字母)。
空气相对湿度/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
湿敏电阻A/Ω 92 90 86 80 72 56 42 30 20 13
湿敏电阻B/Ω 13 20 30 42 56 72 80 86 90 92
(2)【项目调试】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至阻值最大处时,闭合开关S1,折叠伞不展开。若要使折叠伞在空气相对湿度达到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)
(3)【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 开伞时的湿度可多档调节 开伞时的湿度不可调节
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。
【答案】(1)A
(2)空气相对湿度达到80%时,湿敏电阻A的阻值达到30Ω,
衔铁被吸下时,通过电磁继电器的电流达到0.03A,,根据串联电路的特点可知
(3)通过调节滑动变阻器接入电路的阻值,可以改变开伞时对应的空气相对湿度(合理即可)
【解析】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,控制电路由电源、开关、湿敏电阻R2(A)、电流表、滑动变阻器R1、电磁铁、衔铁等组成,工作电路由电源、动触点(衔铁)、静触点(S2)、电动机M等组成。随着空气相对湿度的增大,湿敏电阻R2(A)的阻值减小,电路中电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸引,工作电路中动触点和静触点连通(即开关S2闭合),工作电路中电动机M动作,折叠伞开启。
【解答】(1)随着空气相对湿度的增加,下雨的可能性增大,当空气相对湿度达到一定值时,需要使工作电路中开关S2闭合,电动机M工作打开折叠伞,此时对应电磁铁磁性较强能把衔铁吸引,控制电路电流较大,湿敏电阻阻值较小。即空气相对湿度越大,湿敏电阻阻值越小,湿敏电阻A符合要求。
精选精练
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)