第七章磁与电
一、单项选择题(共10小题;共30分)
1. 小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性,设计了如图所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是 ?
A. 抽出电磁铁中的铁芯 B. 增加电磁铁线圈的匝数
C. 滑动变阻器滑片 向右移动 D. 减少控制电路电源电压
2. 著名的医生扁鹊曾用“磁石治病”,他所用的“磁石”是 ?
A. 被磁体磁化了的石头 B. 物理学中所说的磁体
C. 磁感线 D. 被磁体磁化了的一种中草药
3. 如图所示,将甲图的条形磁铁从中间锯断,如乙图所示,则下列关于乙图的说法中正确的是 ?
A. 端是 极, 端是 极, 、 两端不是磁极
B. 、 、 、 都不是磁极
C. 、 两端是 极, 、 两端是 极
D. 、 两端是 极, 、 两端是 极
4. 将一小段黄瓜悬挂,小明用强磁铁靠近其一端,发现黄瓜发生了微微的转动,他猜想强磁铁对水产生了力的作用,并通过实验验证自己的猜想。下列实验可验证其猜想的是 ?
A. 将塑料袋装满水后悬挂,用强磁铁靠近水袋,水袋静止不动
B. 将一小段香蕉悬挂,用强磁铁靠近其一端,香蕉微微转动
C. 将另一小段黄瓜悬挂,用强磁铁靠近其一端,黄瓜微微转动
D. 将水放置在盆中,用强磁铁靠近水面,水面向下微微凹陷
5. 小明设计一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路:当水位在安全位置以下时绿灯亮,抽水机不工作:当水位到达安全位置上限时红灯亮,抽水机开始工作。图中是小明还未连接完成的电路,小明接下去的电路连接应该是 ?
A. 接 , 接 B. 接 , 接
C. 接 , 接 D. 接 , 接
6. 如图所示,当开关 闭合后,滑动变阻器的滑片 向 端移动的过程中,通电螺线管磁性强弱的变化是 ?
A. 增强 B. 减弱 C. 不改变 D. 忽强忽弱
7. 下列几种物质或物体中能够被磁化的是 ?
A. 铜 B. 铁 C. 碳棒 D. 铝
8. 物理研究中常常会用到“控制变量法”“等效替代法”“模型法”“转换法”等研究方法,下列四个研究实例中,采用“转换法”的是 ?
A. 用光线描述光传播的路径和方向
B. 用一个 的力代替两个方向与其相同,大小均为 的力
C. 探究影响电磁铁磁性强弱的实验中,利用吸引大头针数目的多少,来显示电磁铁磁性的强弱
D. 探究电阻不变时,电流与电压的关系
9.
如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图,在 ,四点中,磁场最强的是 ?
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
10. 甲、乙两根形状完全相同的钢棒,当甲的一端靠近乙的一端时,乙按如下图方式转动起来,则可判断 ?
A. 一定是甲棒有磁性,乙棒无磁性 B. 一定是乙棒有磁性,甲棒无磁性
C. 甲、乙都一定有磁性 D. 甲、乙都可能有磁性
二、填空题(共8小题;共16分)
11. 如图所示,甲、乙为两根外形相同的钢棒,当乙向右移到甲的左端或右端时,分别有明显的相吸或相斥现象,由此可以断定 ?是磁体。
12. 如图所示,是某实验小组同学设计的研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验电路图。在实验时,通过 ?反映电磁铁磁性强弱,此实验电路探究问题是电磁铁磁性强弱与 ?关系。
13. 如图所示电路中,闭合开关 之后,移动滑动变阻器滑片 可以增强或者减弱电磁铁的磁性。当滑片向右缓慢移动时,电路的电流减小,电磁铁的磁性将 ?。
14. “指南针”是我国古代四大发明之一,利用指南针能辨别方向,是因为指南针受到了 ?的作用,它的南极指向地理的 ?方。
15. 如图是我国古代发明的指南针——司南,能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场,指南针静止时它的南极指向地理的 ?极附近。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,是因为 ?产生了磁场。
16. 带有铁芯的通电螺线管叫做 ?。
17. 福州科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的,每个轮的边缘装有 个侧放的柱形磁体,如图所示。当推动 轮转动时,其他 个轮会随之转动。若 轮磁体外侧是 极,则 轮磁体外侧是 ? 极。如果 轮顺时针转动, 轮将 ? 时针转动, 轮将 ? 时针转动。(后两空均填“顺”或“逆”)
18. 无线电波与声波都可以传递信息,两者有许多相似与不同之处,请仿照下例,通过举例说明无线电波不同于声波的两个特点。
三、简答题(共3小题;共30分)
19. 请找两根缝衣针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮,做一个指南针。用橡皮和大头针制作指南针的底座。使缝衣针磁化后,穿过按扣的两个孔,放在底座的针尖上,这就是一个小指南针,如图。如果图中指南针静止下来后,针尖指北,那么针尖是 极还是 极?
20. 图中的 是 ?。控制电路中的 是工作人员操作台上的按钮。请说明工作人员是如何通过电磁继电器控制大型电机工作的。
21. 如图是牵牛花茎的照片。观察自然界中不同缠绕植物的茎,它们的缠绕方向和生长方向有什么关系?这跟螺线管中电流的方向与其北极方向的关系是否相同?对于不同植物,这种关系都一样吗?
四、计算题(共2小题;共24分)
22. 科技小组为灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个可自动控制温度的装置如图甲所示,控制电路电压 恒为 ,继电器线圈的电阻 。为 ,定值电阻 为 ,热敏电阻 的阻值随温度变化的图象如图乙所示;工作电路电压 恒为 ,安装两只标有“”的灯泡闭合开关 ,当继电器线圈中的电流大于或等于 时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开。
(1)工作电路工作时, 端应与 ?(选填“”或“”)端相连接。
(2)工作电路工作时的总电流为多大?
(3)浴室里控制的温度 为多高?
(4)为使利用 控制的浴室温度 高低可调,需要对控制电路进行改进,请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路,添加的器材需说明规格要求。
23. 如图所示是某兴趣小组设计的一恒温箱的原理图。“控制电路”由热敏电阻 、滑动变阻器 、电磁铁(线圈电阻不计)、电源 ()、开关、导线组成。热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表;当线圈中的电流大于或等于 时,电磁铁的衔铁被吸下。“工作电路”由工作电源 ()、发热电阻 ()、导线等组成。问:
(1)为使恒温箱温度升高到一定值时,“工作电路”自动断开,导线 应接哪个接线柱?
(2)若设定恒温箱的温度最高为 ,则“控制电路”中的滑动变阻器的阻值为多大?
(3)工作电路工作时的电流为多大?
(4)若要发热电阻 产生 的热量,则工作电路需工作多长时间?
(5)“控制电路”中用到了哪些物理知识?请说出两点。
答案
第一部分
1. B
【解析】A.抽出电磁铁中的铁芯,会导致电磁铁磁性减弱,不容易易向下吸引衔铁使动触头与静触头分离,故A项不符合题意;
B.增加电磁铁线圈的匝数,电磁铁磁性增强,容易向下吸引衔铁使动触头与静触头分离,故B项符合题意;
C.滑动变阻器滑片 向右移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,电流变小,会导致电磁铁磁性减弱,不容易易向下吸引衔铁使动触头与静触头分离,故C项不符合题意;
D.减少控制电路电源电压,电路中电流变小,会导致电磁铁磁性减弱,不容易易向下吸引衔铁使动触头与静触头分离,故D项不符合题意。
故选B。
2. B
3. D
4. D
5. D
6. A
7. B
8. C
9. B
【解析】磁感线分布越密的地方磁场越强。
10. D
第二部分
11. 甲、乙
【解析】当乙向右移到甲的左端时,有明显的相吸现象,这时不能判断甲有磁性还是乙有磁性,因为磁体可以吸引不带磁性的铁等物质,两个磁体如果是异名磁极也可以相互吸引。当乙向右移到甲的右端时,有明显的相斥现象,只有同名磁极相互排斥,这时就可以判定甲、乙都是磁体。
12. 吸引铁钉的多少;电流
【解析】电磁铁的磁性强弱无法直接观察到,故可以通过电磁铁吸引铁钉的多少反映出来,这种研究问题的方法为转换法;
调节滑动变阻器滑片的位置,使电路中的电流增大或减小,发现铁钉能吸引大头针的个数增多或减少,说明铁钉的磁性增加或减弱,因此此实验电路探究问题是电磁铁磁性强弱与电流关系。
13. 减弱
【解析】当滑动变阻器的滑片 向右移动时,滑动变阻器的电阻变大,电路中的电流变小,则电磁铁的磁性减弱。
14. 地磁场;南
【解析】地球是一个巨大的磁体,它对放入其中的磁体产生磁力作用,“指南针”是我国的四大发明之一,指南针之所以能够指方向就是因为受到了地磁场的作用。
指南针静止时南极指向地磁北极,在地理南极附近。
15. 南;电流
16. 电磁铁
17. ;逆;顺
【解析】根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以与 轮距离最近的 轮磁体外侧肯定是 极,因为 轮、 轮相互吸引, 轮顺时针转动, 轮就逆时针转动。同时, 轮顺时针转动。
18. “玉兔”号探测器通过无线电波把月球表面图象传送回地球;说明无线电波可以在真空中传播(无线电波的传播不需要媒介物);
通过无线电视直播可以把春晚的画面实时传播到千家万户;说明无线电波传播的速度很快;
无线电通信时必须使用专业器材才能听到声音;说明无线电波不能被人耳直接听到
第三部分
19. 极
【解析】本题判断的依据是小磁针静止时,指北的磁极就是小磁针的 极。
20. 电磁铁;操作人员按下按钮,控制电路接通,有电流通过电磁铁,电磁铁有磁性,吸引衔铁下移,动触点和静触点接触,高压工作电路闭合,大型电机工作;操作人员再次按下电钮时,控制电路断开,在弹簧拉力作用下,衔铁上移,动触点与静触点分离,高压工作电路断开,大型电机停止工作。
21. 提示:这是一个开放性的题目,目的是引导学生在学习过程中勤于观察自然,从而感悟到物理和自然是相通的、密不可分的,领略大自然的和谐与美妙,同时得到学习方法的训练。可能受季节或地域限制,不容易看到自然中的此类现象,可以从网上收集图片来加以分析、总结。
第四部分
22. (1)
??????(2)
【解析】,
。
??????(3)
【解析】,
,
因为 ,
所以 ,
由图象可得 。
??????(4) 如图。
所选滑动变阻器的规格要求为:最大电阻大于 ,允许通过的最大电流不小于 。
23. (1) 导线 应接 接线柱
??????(2)
【解析】当温度为 时,,“控制电路”中的电流 。 与 串联,
。
??????(3)
【解析】工作电路工作时的电流
。
??????(4)
【解析】若要发热电阻 产生 的热量,
则工作电路需工作的时间
。
??????(5) 电流的磁效应;欧姆定律;通过电磁铁线圈的电流越大,电磁铁的磁性越强;电路两端电压一定时,电阻越小,电流越大;杠杆原理等。