课件42张PPT。阶段检测9 家庭电路、电和磁一、选择题(每题2分,共30分)
1.小宁用四盏灯、两个开关,设计了教室的照明电路,要求每个开关都能独立控制两盏灯。如图所示的电路图中,符合要求的是 ( )
A.A B.B C.C D.DB2.如图所示是某家庭电路,闭合开关S1、S2,L1灯发光,L2灯不发光。用试电笔分别接触c、d两点,氖管都发光。若电路中只有一处故障,则 ( )
A.L2短路 B.bc间断路
C.L2断路 D.ad间断路第2题图B3.小明家新购住房刚装修完毕,家中部分照明电路如图所示。验收工程时,小明闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态),白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,他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;他断开开关S,再次用测电笔测试插座的两个孔,他观察到只有测试右面的孔时测电笔才发光。则下列判断正确的是( )
A.火线断路 B.零线断路
C.灯泡断路 D.火线与零线相连第3题图B4.2016年4月,赵先生家中井水突然变热至47℃,维修电工访谈得知:水井内有抽水泵(电动机),原来可以正常工作,井水温度也正常;自从水泵坏了之后,开关S就一直断开,但井水温度从此明显变高,电工检测发现:开关处确实断开,但水泵和井水都带电。由此可知,赵先生家水泵电路的实际连接方式为下图中的 ( )B5.如图所示的四个装置,关于它们分别用来演示哪个物理现象的描述,正确的是 ( )
A.图a可用来演示磁场对通电导线的作用
B.图b可用来演示电流的热效应
C.图c可用来演示电荷间的相互作用
D.图d可用来演示电磁感应现象C6.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是 ( )
A.开关应接在用电器和零线之间
B.用电器着火时,应迅速向用电器泼水
C.使用电冰箱时,外壳必须接地
D.为了方便,可抓着导线拉出插座上的插头C7.北京地铁S1线是北京市正在建设中的一条中低速磁悬浮轨道线。该线路连接北京城区与门头沟区,全长10.2km,计划2017年全线通车。列车通过磁体之间的相互作用,悬浮在轨道上方,大大减小了运行中的阻力,最高运行时速可达100km/h。图为磁悬浮列车悬浮原理的示意图,图中悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用为 ( )
A.异名磁极相互吸引
B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥
D.同名磁极相互排斥第7题图A8.POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示),在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息。第8题图下列能反映POS刷卡机读出信息原理的是 ( )B★9.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置,且左端固定,当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时,条形磁铁始终保持静止,则在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力 ( )
A.方向向右,逐渐减小 B.方向向右,逐渐增大
C.方向向左,逐渐减小 D.方向向左,逐渐增大第9题图A【解析】由安培定则得,电磁铁右端为N极,则与条形磁铁的S极相对,相互吸引,则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力,因条形磁铁始终保持静止,所以它受到的吸引力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的;当滑片逐渐向下移动时,连入电路的电阻逐渐增大,由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变小,则磁场逐渐变弱,条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变小,因条形磁铁受的是平衡力,故摩擦力的大小也会逐渐减小,故选A。10.如图甲是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁,电磁铁的原理如图乙所示,下列说法正确的是 ( )
A.盆栽底部磁体的下端一定是S级
B.增大电磁铁线圈中的电流,盆栽静止时受到磁力不变
C.增大电磁铁线圈中的电流,盆栽静止时受到磁力变大
D.增大电磁铁线圈中的电流,盆栽静止时受到磁力变小B【解析】由安培定则可知,电磁铁的上端为N极,根据同名磁极相互排斥可知,盆栽底部磁体的下端一定是N极,这样盆栽才能浮在空中,故A错误;增大电磁铁线圈中的电流,盆栽与底座之间距离变大,盆栽最后还是会处于静止状态,盆栽静止时受到重力和磁力的共同作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,故B正确,CD错误,故选B。11.如图所示是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法中,不正确的是 ( )
A.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性且A端为N极
B.电磁铁吸引衔铁,弹性片发生形变具有弹性势能
C.小锤击打铃碗发出声音,是由于铃碗发生了振动
D.小锤击打铃碗时,电磁铁仍具有磁性第11题图D12.如图所示是物理兴趣小组同学设计的太阳能路灯。它能实现白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为电灯供电的作用。电路中的R为光敏电阻,其电阻大小与光照强度关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.白天蓄电池相当于电源
B.甲是太阳能电池板,乙是路灯
C.电磁铁上端为N极,下端为S极
D.光线较强时,电磁铁磁性较大第12题图D★13.如图所示,在水平地面上的磁体上方,有挂在弹簧测力计上的小磁体(下部N极)。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动,挂在弹簧测力计上的小磁体下端,沿图示水平路线从A缓慢移到B。则下图中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是 ( )第13题图C【解析】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。★14.如图所示,条形磁铁固定在水平地面上,用沿水平方向的拉力F把重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极,对此过程中拉力F的大小,下列说法正确的是 ( )
A.始终不变 B.由大变小
C.由小变大 D.先变小再变大第14题图D【解析】由于条形磁体的磁性两端最强,中间最弱,在拉的过程中,磁铁对铁块的吸引力是先变小后变大,所以摩擦力也是先变小再变大的,又因为是匀速运动,拉力F和摩擦力是一对平衡力,所以拉力F也是先变小再变大,所以应选D。15.如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天灯熄,夜晚灯亮。下列说法正确的是 ( )
A.白天流过R0的电流比夜晚小
B.给路灯供电的电源应接在b、c两端
C.白天R0两端的电压比夜晚大
D.白天,如果将电阻箱R的阻值调大,则路灯也可
能变成亮
第15题图D二、填空题(除注明外,每空1.5分,共36分)16.(3分)为了保证用电安全,在家庭电路中,电灯的开关应该与 线相连;如图所示,电水壶与插座上的指示灯是 连接的,若断开插座上的开关,则指示灯与电水壶 (填“只有一个”或“都不”)工作。第16题图火并联都不17.在家庭电路中,控制电灯的开关应与灯____连。家庭电路中“超负荷”是指电路中 过大(填“电流”或“电阻”),出现这种情况时,电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路。熔断器中的熔丝熔断是电流的____效应引起的。如图所示是空气开关的原理图,它切断电路则是电流的 效应引起的。第17题图串电流热磁18.某居民家里电路发生故障,电灯不亮。由于手头没有测电笔,他用下列方法进行检测:如图所示,断开所有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”,卸去保险丝,把L与熔断的熔丝并联,然后只闭合S、S1,若L正常发光,说明L1________;只闭合S、S2,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明L2________(填“正常”、“短路”或“断路”)。第18题图短路正常19.(2017·广州)如图1,通电线圈B端与磁铁N极相吸,则A端是____极。(填“N”或“S”)请在图2中以线代替导线,连接线圈与电池,让线圈的B端与磁铁N极相斥。N20.上海世博会上有个体育项目,游客可在发电地板上踏上几脚,也可蹦跳几次,就能点亮周围发光二极管灯泡,这个过程是发电地板把 能转化为 能。同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来。实验装置左侧运用的原理是 ;右侧运用的原理是 ;实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是 (举一个实例)。第20题图机械电电磁感应磁场对电流的作用电动机21.如图所示,在观察奥斯特实验时,林红同学注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转,林红由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,小磁针也将发生偏转。请你说出林红推测的依据是___________________________________
___________,你认为磁针的N极会向________(填“纸内”或“纸外”)偏转。第21题图 电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场纸外22.医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启。线圈中的电流从B流向A时,螺线管的左边是____极,血液从____流入 。(后2空选填“①”、“②”或“③”)第22题图N②①23.如图是一种单元防盗门门锁的原理图。其工作过程是:当有人在楼下按门铃叫门时,楼上的人闭合开关,门锁上的电磁铁通电 衔铁,衔铁脱离门扣,这时来人拉开门,进入楼内。在关门时,开关是断开的,衔铁在 作用下,合入门扣。在合入门扣的过程中 能转化为 能。第23题图吸引弹簧弹性势动三、实验探究题(每空2分,共16分)
24.小宇同学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:将一条形磁铁的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,如图甲所示,经过一段时间后,当磁铁被烧红时,发现铁钉纷纷落下。第24题图(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,磁铁的磁性 ,无法 (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)同组的小明同学却认为小宇设计的温度报警器没有如图丙所示的这种设计好。请你比较两种温度报警器,指出小宇设计中的不足之处:
。磁体温度越高,磁性越弱减弱吸引难以设定报警的具体温度★25.物理学中常用磁感线来形象地描述磁场,用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(符号是T),磁感应强度B越大表明磁场越强;B=0表明没有磁场。有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻,图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像。为了研究某磁敏电阻R的性质,小刚设计了如图2所示的电路进行实验,请解答下列问题:
第25题图【进行实验】
(1)当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为3V,则此时电流表的示数为 A。
(2)只闭合S1,通电螺线管的左端为____极;闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04A时,电压表的示数为6V,由图像可得,此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为____T。
【分析与结论】
(3)实验中小刚将甲电路中电源的正负极对调,发现乙电路中电压表和电流表的示数不变,这表明:该磁敏电阻的阻值与磁场的 无关。0.03S0.3方向【解析】(1)由图像知,当R没有磁性时,R=100Ω,根据欧姆定律得,电流表的示数为I=U/R=0.03A;(2)闭合开关S1时,螺线管产生磁性,由安培定则知:左端为S极;当电流表示数为0.04A时,电压表的示数为6V,磁敏电阻的阻值为R′=U′/I′=150Ω,由图像知,此时的磁感应强度为0.3T;(3)小刚将电源的正负极对调,螺线管的磁极发生变化;发现乙电路中电压表和电流表的示数不变,也就是磁敏电阻的阻值不变。这表明:该磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关。四、解答题(每题9分,共18分)
26.电动环保车因环保经济在各大旅游景区已广泛投入运营。如图所示的电动环保车,有关技术参数如下表。(1)用甲图中的专用插线板给电动环保车充电,请在乙图画出插线板内部开关和两插座的连线,并接入家庭电路,要求:①插线板上的开关可同时控制两插座的通、断;②开关接通时两插座都能提供220V电压。根据技术参数和具体要求,求解下列问题:
(g取10N/kg)(2)电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能?第26题图(3)经检测电动环保车以额定功率匀速行驶时,受到的阻力与质量的关系如图所示,若电动环保车满载时,每个乘员大约60kg,求车在行驶过程中受到的阻力。
(4)该车充一次电储存了2.7×108J的电能,电动环保车将电能转化为机械能的效率为80%,若该车满载时以额定功率匀速行驶,则充电一次最多可连续行驶多长的路程? (3)人的总质量为:m人=60kg×10=600kg,
∴m总=600kg+1200kg=1800kg,由图可知:
m=1800kg时,f=1800N;【答案】(2)电动机以额定功率工作半小时消耗的
电能为:W电=Pt=5×103W×1800s=9×106J;(4)电能转化为机械能为:
W机械=W电η=2.7×108J×80%=2.16×108J,
∵车满载且以额定功率匀速行驶
∴F=f=1800N,又∵W机械=Fs
∴s= = =1.2×105m=120km。
★27.科技小组的同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路(用于获得高于室温,控制在一定范围内的“恒温”),包括工作电路和控制电路两部分。其中,R′为阻值可以调节的可变电阻,R为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示,继电器线圈电阻为50欧姆。
(1)如图甲所示状态,加热器
是否处于加热状态?
(2)已知当控制电路的电流达到0.04A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到0.036A时,衔铁会被释放。当调节R′=350Ω时,恒温箱内可获得最高温度为100℃的“恒温”。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃的“恒温”,则应将R′的限值调为多大?
(3)使用该恒温箱,获得最低温度为50℃的“恒温”,与获得最高温度为100℃的“恒温”,相比较,哪一个的温度波动范围更小?为什么?
【答案】(1)如图甲所示状态,加热器处于加热状态; (2)应将R′的限值调为50欧姆; (3)使用该恒温箱,获得最低温度为50℃的“恒温”的温度波动范围更小,因为在50℃附近,热敏电阻阻值随温度变化显著。【解析】(1)由图甲所示电路可知,工作电路是通路,加热器处于加热状态。(2)由图乙所示图像可知,温度为100摄氏度时,热敏电阻阻值为500欧姆,由I=U/R 可知,电源电压:U=I1(R0+R+R′)=0.04A×(50Ω+500Ω+350Ω)=36V,由图乙所示图像可知,当温度为50摄氏度时,热敏电阻阻值为900欧姆,此时,滑动变阻器阻值:R′=U/I′-R0-R=36V/0.036A-50Ω-900Ω=50Ω;(3)由图乙所示图像可知,在50℃附近,热敏电阻的阻值随温度变化其变化量较大,热敏电阻阻值变化显著,更容易控制加热器的通断,因此获得最低温度为50℃的“恒温”,其温度波动范围更小。 阶段检测9 家庭电路、电和磁
一、选择题(每题2分,共30分)
1.小宁用四盏灯、两个开关,设计了教室的照明电路,要求每个开关都能独立控制两盏灯。如图所示的电路图中,符合要求的是( )
第1题图
A.A B.B C.C D.D
2.如图所示是某家庭电路,闭合开关S1、S2,L1灯发光,L2灯不发光。用试电笔分别接触c、d两点,氖管都发光。若电路中只有一处故障,则( )
第2题图
A.L2短路 B.bc间断路 C.L2断路 D.ad间断路
3.小明家新购住房刚装修完毕,家中部分照明电路如图所示。验收工程时,小明闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态),白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,他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;他断开开关S,再次用测电笔测试插座的两个孔,他观察到只有测试右面的孔时测电笔才发光。则下列判断正确的是( )
第3题图
A.火线断路 B.零线断路 C.灯泡断路 D.火线与零线相连
4.2016年4月,赵先生家中井水突然变热至47℃,维修电工访谈得知:水井内有抽水泵(电动机),原来可以正常工作,井水温度也正常;自从水泵坏了之后,开关S就一直断开,但井水温度从此明显变高,电工检测发现:开关处确实断开,但水泵和井水都带电。由此可知,赵先生家水泵电路的实际连接方式为下图中的( )
5.如图所示的四个装置,关于它们分别用来演示哪个物理现象的描述,正确的是( )
第5题图
A.图a可用来演示磁场对通电导线的作用
B.图b可用来演示电流的热效应
C.图c可用来演示电荷间的相互作用
D.图d可用来演示电磁感应现象
6.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.开关应接在用电器和零线之间 B.用电器着火时,应迅速向用电器泼水
C.使用电冰箱时,外壳必须接地 D.为了方便,可抓着导线拉出插座上的插头
北京地铁S1线是北京市正在建设中的一条中低速磁悬浮轨道线。该线路连接北京城区与门头沟区,全长10.2km,计划2017年全线通车。列车通过磁体之间的相互作用,悬浮在轨道上方,大大减小了运行中的阻力,最高运行时速可达100km/h。图为磁悬浮列车悬浮原理的示意图,图中悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用为( )
第7题图
A.异名磁极相互吸引 B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥 D.同名磁极相互排斥
POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示),在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息。下列能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )
第8题图
如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置,且左端固定,当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时,条形磁铁始终保持静止,则在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力( )
第9题图
A.方向向右,逐渐减小 B.方向向右,逐渐增大
C.方向向左,逐渐减小 D.方向向左,逐渐增大
如图甲是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁,电磁铁的原理如图乙所示,下列说法正确的是( )
第10题图
A.盆栽底部磁体的下端一定是S级
B.增大电磁铁线圈中的电流,盆栽静止时受到磁力不变
C.增大电磁铁线圈中的电流,盆栽静止时受到磁力变大
D.增大电磁铁线圈中的电流,盆栽静止时受到磁力变小
如图所示是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法中,不正确的是( )
第11题图
A.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性且A端为N极
B.电磁铁吸引衔铁,弹性片发生形变具有弹性势能
C.小锤击打铃碗发出声音,是由于铃碗发生了振动
D.小锤击打铃碗时,电磁铁仍具有磁性
如图所示是物理兴趣小组同学设计的太阳能路灯。它能实现白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为电灯供电的作用。电路中的R为光敏电阻,其电阻大小与光照强度关系如图所示。下列说法正确的是( )
第12题图
A.白天蓄电池相当于电源
B.甲是太阳能电池板,乙是路灯
C.电磁铁上端为N极,下端为S极
D.光线较强时,电磁铁磁性较大
如图所示,在水平地面上的磁体上方,有挂在弹簧测力计上的小磁体(下部N极)。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动,挂在弹簧测力计上的小磁体下端,沿图示水平路线从A缓慢移到B。则下图中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是( )
第13题图
如图所示,条形磁铁固定在水平地面上,用沿水平方向的拉力F把重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极,对此过程中拉力F的大小,下列说法正确的是( )
第14题图
A.始终不变 B.由大变小 C.由小变大 D.先变小再变大
15.如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天灯熄,夜晚灯亮。下列说法正确的是( )
第15题图
A.白天流过R0的电流比夜晚小
B.给路灯供电的电源应接在b、c两端
C.白天R0两端的电压比夜晚大
D.白天,如果将电阻箱R的阻值调大,则路灯也可能变成亮
二、填空题(除注明外,每空1.5分,共36分)
16.(3分)为了保证用电安全,在家庭电路中,电灯的开关应该与________________线相连;如图所示,电水壶与插座上的指示灯是________________连接的,若断开插座上的开关,则指示灯与电水壶________________(填“只有一个”或“都不”)工作。
第16题图
在家庭电路中,控制电灯的开关应与灯________________联。家庭电路中“超负荷”是指电路中________________过大(填“电流”或“电阻”),出现这种情况时,电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路。熔断器中的熔丝熔断是电流的________效应引起的。如图所示是空气开关的原理图,它切断电路则是电流的________效应引起的。
第17题图
某居民家里电路发生故障,电灯不亮。由于手头没有测电笔,他用下列方法进行检测:如图所示,断开所有用电器的开关,用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”,卸去保险丝,把L与熔断的熔丝并联,然后只闭合S、S1,若L正常发光,说明L1____________________;只闭合S、S2,若L发出暗红色的光(发光不正常),说明L2____________________(填“正常”、“短路”或“断路”)。
第18题图
19.(2017·广州)如图1,通电线圈B端与磁铁N极相吸,则A端是________极。(填“N”或“S”)请在图2中以线代替导线,连接线圈与电池,让线圈的B端与磁铁N极相斥。
第19题图
上海世博会上有个体育项目,游客可在发电地板上踏上几脚,也可蹦跳几次,就能点亮周围发光二极管灯泡,这个过程是发电地板把________________能转化为________能。同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来。实验装置左侧运用的原理是________________;右侧运用的原理是________________;实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是________________(举一个实例)。
第20题图
如图所示,在观察奥斯特实验时,林红同学注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转,林红由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,小磁针也将发生偏转。请你说出林红推测的依据是____________________,你认为磁针的N极会向____________________(填“纸内”或“纸外”)偏转。
第21题图
22.医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启。线圈中的电流从B流向A时,螺线管的左边是________________极,血液从________________流入________________。(后2空填“①”、“②”或“③”)
第22题图
如图是一种单元防盗门门锁的原理图。其工作过程是:当有人在楼下按门铃叫门时,楼上的人闭合开关,门锁上的电磁铁通电________________衔铁,衔铁脱离门扣,这时来人拉开门,进入楼内。在关门时,开关是断开的,衔铁在________________作用下,合入门扣。在合入门扣的过程中________________能转化为________________能。
第23题图
三、实验探究题(每空2分,共16分)
24.小宇同学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:将一条形磁铁的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒精灯给磁铁加热,如图甲所示,经过一段时间后,当磁铁被烧红时,发现铁钉纷纷落下。
第24题图
(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,磁铁的磁性________________,无法________________(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)同组的小明同学却认为小宇设计的温度报警器没有如图丙所示的这种设计好。请你比较两种温度报警器,指出小宇设计中的不足之处: 。
物理学中常用磁感线来形象地描述磁场,用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(符号是T),磁感应强度B越大表明磁场越强;B=0表明没有磁场。有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻,图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像。为了研究某磁敏电阻R的性质,小刚设计了如图2所示的电路进行实验,请解答下列问题:
第25题图
【进行实验】
(1)当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为3V,则此时电流表的示数为________________A。
(2)只闭合S1,通电螺线管的左端为________________极;闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04A时,电压表的示数为6V,由图像可得,此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为________________T。
【分析与结论】
(3)实验中小刚将甲电路中电源的正负极对调,发现乙电路中电压表和电流表的示数不变,这表明:该磁敏电阻的阻值与磁场的________________无关。
四、解答题(每题9分,共18分)
26.电动环保车因环保经济在各大旅游景区已广泛投入运营。如图所示的电动环保车,有关技术参数如下表。
空车质量
1200kg
电动机额定功率
5kW
满载乘员
10人
电动机额定电压
48V
满载时轮胎与地接触面积
4×250cm3
最大车速
18km/h
电动机效率
80%
平路续驶里程
≤180km
根据技术参数和具体要求,求解下列问题:(g取10N/kg)
(1)用甲图中的专用插线板给电动环保车充电,请在乙图画出插线板内部开关和两插座的连线,并接入家庭电路,要求:①插线板上的开关可同时控制两插座的通、断;②开关接通时两插座都能提供220V电压。
(2)电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能?
第26题图
(3)经检测电动环保车以额定功率匀速行驶时,受到的阻力与质量的关系如图所示,若电动环保车满载时,每个乘员大约60kg,求车在行驶过程中受到的阻力。
(4)该车充一次电储存了2.7×108J的电能,电动环保车将电能转化为机械能的效率为80%,若该车满载时以额定功率匀速行驶,则充电一次最多可连续行驶多长的路程?
科技小组的同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路(用于获得高于室温,控制在一定范围内的“恒温”),包括工作电路和控制电路两部分。其中,R′为阻值可以调节的可变电阻,R为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示,继电器线圈电阻为50欧姆。
(1)如图甲所示状态,加热器是否处于加热状态?
(2)已知当控制电路的电流达到0.04A时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小到0.036A时,衔铁会被释放。当调节R′=350Ω时,恒温箱内可获得最高温度为100℃的“恒温”。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃的“恒温”,则应将R′的限值调为多大?
(3)使用该恒温箱,获得最低温度为50℃的“恒温”,与获得最高温度为100℃的“恒温”,相比较,哪一个的温度波动范围更小?为什么?
第27题图
参考答案
阶段检测9 家庭电路、电和磁
一、选择题
1.B 2.B 3.B 4.B 5.C 6.C 7.A 8.B
9.A 10.B 11.D 12.D 13.C 14.D 15.D
二、填空题
16.火 并联 都不
17.串 电流 热 磁
18.短路 正常
19.N
20.机械 电 电磁感应 磁场对电流的作用 电动机
21.电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场 纸外
22.N ② ①
23.吸引 弹簧 弹性势 动
三、实验探究题
24.(1)磁体温度越高,磁性越弱 (2)减弱 吸引 (3)难以设定报警的具体温度
25.(1)0.03 (2)S 0.3 (3)方向
四、解答题
26.(1)
(2)电动机以额定功率工作半小时消耗的电能为:W电=Pt=5×103W×1800s=9×106J; (3)人的总质量为:m人=60kg×10=600kg,∴m总=600kg+1200kg=1800kg,由图可知:m=1800kg时,f=1800N; (4)电能转化为机械能为:W机械=W电η=2.7×108J×80%=2.16×108J,∵车满载且以额定功率匀速行驶 ∴F=f=1800N,又∵W机械=Fs ∴s===1.2×105m=120km。
27.(1)如图甲所示状态,加热器处于加热状态;
(2)应将R′的限值调为50欧姆; (3)使用该恒温箱,获得最低温度为50℃的“恒温”的温度波动范围更小,因为在50℃附近,热敏电阻阻值随温度变化显著。