初中物理鲁科版九年级下册第十六章第三节电磁铁练习题
一、单选题
如图所示的自动控制电路中,当开关S断开时,工作电路的情况是
A.
灯亮,电动机转动,电铃响
B.
灯亮,电动机转动,电铃不响
C.
灯不亮,电动机不转动,电铃响
D.
灯亮,电动机不转动,电铃响
由于工作需要,要使电磁起重机中电磁铁磁性增加,下列改装方法或措施可行的是
A.
将两只绕线不同的电磁铁串联接入电路
B.
利用变阻器使通过螺线管的电流变大
C.
减少螺线管的匝数
D.
改变电流的方向
如图所示为某汽车一键启动电路。当按下一键启动按键时,有细小电流通过X,接着有强大电流通过电动机,将电动机启动。请你根据所学知识想一想,X可能是哪一种器件?
A.
电流表
B.
电磁继电器
C.
电压表
D.
发电机
如图所示,在电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中,条形磁铁仍保持静止,在此过程中下列说法正确的是
A.
电磁铁磁性逐渐增强
B.
电磁铁左端为S极
C.
电磁铁周围不产生磁场
D.
条形磁铁与电磁铁相互吸引
在图中的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,工作电路的情况是
A.
灯不亮,电铃响
B.
灯不亮,电铃不响
C.
灯亮,电铃不响
D.
灯亮,电铃响
如图所示,当一个马蹄形线圈中的电流增加到一定大小时,软铁片受到线圈的吸引会向右运动,并造成电路断路,电线AB断开,此种装置可用于下列电器中的.
A.
电饭锅保温开关
B.
空调启动开关
C.
断路器开关
D.
电铃开关
如图所示,是一个限流装置的示意图。图中P是电磁铁,S是开关,Q是衔接,可绕O转动。关于该限流装置,下列说法正确的是
A.
开关处于闭合状态时弹簧没有弹力
B.
电流越大,电磁铁的磁性越强
C.
电磁铁的磁极极性跟电流的方向无关
D.
只有用电器总功率过大时衔接才被电磁铁吸动,切断电路
如图所示的电磁铁上绕有两个线圈.要使电磁铁正常工作,正确的连接方法是
?
A.
a、b与A连接,c、d与B连接
B.
a、b与B连接,c、d与A连接
C.
a、d连接,b与A连接,c与B连接
D.
a、c连接,b与A连接,d与B连接
如图所示,为研究力的相互作用规律,将电磁铁放在压力传感器上,铁芯足够长。当电磁铁中电流为I时,绝缘磁环停在如图位置,压力传感器示数为当电磁铁中电流增大为时,绝缘磁环向上运动,时刻绝缘磁环上升到最高点磁环上升过程中可视为匀速运动,不考虑摩擦及空气阻力,则上升过程中压力传感器的示数与时间t的关系图是
A.
B.
C.
D.
某熔断开关S在不同电流下的熔断时间如下表将电磁铁开关和S接入电路,如图所示,当时,电磁铁能在内吸动衔铁,使电路断开,衔铁无法自动恢复至图示位置;当时,电磁铁无法吸动衔铁,S发热熔断,使电路断开熔断时间为S开始通电到它熔断的时间,下面说法正确的是??
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A.
电磁铁开关的工作原理是电磁感应
B.
当时,通电,S不会熔断
C.
当时,通电,S熔断
D.
若电路中电流方向与图中相反,电磁铁不再吸引衔铁
二、多选题
如图所示,弹簧下挂着磁铁A,它的下端为N极,上端为S极,M是铁芯,以下说法正确的是
A.
闭合开关,弹簧变长
B.
闭合开关,再由断开变为闭合,弹簧变短
C.
闭合开关后,滑片P向左滑动,弹簧变长
D.
闭合开关,将铁芯从螺线管中抽出来,弹簧变短
现在家庭中常使用“变频空调”。当选择制冷模式时,其压缩机工作原理如图所示。图中为热敏电阻,是大功率压缩机。开机时大功率压缩机以最大功率工作,当室温达到设定温度时,自动切换为小功率压缩机工作,空调的功率就减少到较小值,以维持室温基本不变。下列说法正确的是
A.
热敏电阻的阻值随温度的增大而减小
B.
室内温度增大时,滑动变阻器两端的电压减小
C.
如果将电路中的滑动变阻器向右滑动,则可适当提高室内设定温度
D.
如果将电路中的滑动变阻器向左滑动,则可适当提高室内设定温度
小强用图所示的电路,探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,他用大铁钉作铁芯制作电磁铁,还找来一些大头针进行实验,下列关于该探究实验的说法中正确的是
A.
探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,需要将电源的正负极进行对调
B.
电磁铁的磁性强弱是因变量,是通过记录吸引大头针个数进行测量的
C.
探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,需改变滑动变阻器滑片的位置
D.
探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,需改变绕在大铁钉上的线圈匝数
某饮水机具有恒温功能,其内部简化电路如图所示、均为加热电阻,闭合S,当温控区温度达到时,通过温度传感器与电磁铁共同作用,能使饮水机进入保温状态,下列说法正确的是
A.
电磁铁上端为N极
B.
闭合开关后,若温控区低于,电磁铁衔铁应与a触点接触
C.
已知,则加热状态和保温状态的电功率为
D.
温度传感器的阻值随温度的升高而增大
三、填空题
法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得格林贝尔由于发现巨磁电阻效应,荣获2007年诺贝尔物理学奖.如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图:
闭合,指示灯不亮,再闭合,指示灯发光,由此可知:巨磁电阻的大小与______有关;
若滑片P向左移动,电磁铁的磁场______________填“增强”、“减弱”,
若滑片P向左移动,指示灯变得更亮,由此可得结论:_______________________________.
如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后,工作人员闭合开关,,发令指示灯亮,运动员抢跑后,所受压力变小,电阻变小,电磁铁的磁性______填“增强”或“减弱”,其上端的______填“N”或“S”极将衔铁吸下,抢跑指示灯______填“”或“”亮,判定运动员抢跑。
如图所示,闭合开关S,水平桌面上的条形磁铁被电磁体排斥且始终保持静止。条形磁铁的左端为______极;当滑片P向右移动时,条形磁铁受到的摩擦力______选填“变大”、“变小”或“不变”、方向______。
如图所示是我国已建成的第一条磁悬浮列车线路,磁悬浮列车是利用______的原理来实现悬浮,从而减小______提高运行速度的。
四
实验探究题
如图所示,是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制针式刻度板组成.通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱.在指针下方固定一物体A,当用导线a与接线柱2相连,闭合开关后,指针B发生偏转.
指针下方的物体A应由______质材料制成.
A.铜??????
铝?????
塑料???
铁
实验发现:将滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,指针B偏转的角度将会________?
将导线a由与接线柱2相连改为与接线柱1相连,闭合开关后,调整滑动变阻器的滑片P的位置,使电路中的电流保持不变,可发现指针B偏转的角度将会________???
经过对电磁铁的研究,可得出电磁铁的磁性强弱与________及________有关.
在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,李卫同学用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B,设计如图所示的电路。
实验中李卫是通过观察比较______,来判断电磁铁磁性的强弱的
图中A、B串联的目的是______。
若想让铁钉再多吸一些大头针,滑动变阻器的滑片应向______端移动选填“左”或“右”。
电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是______。
五、综合题
小明在课堂上给同学们展示了一个装置如图所示的实验。请完成下列问题:
闭合开关后,标出通电螺线管的N、S极及磁感线的方向。
闭合开关后,螺线管右侧的小磁针将______选填序号。
顺时针旋转逆时针旋转顺时针旋转逆时针旋转
要增强此螺线管的磁性,可采用______方法写出一条即可。
连续阴雨,空气潮湿,能见度低,为保证师生安全,学校科学兴趣小组的同学们设计了如图甲所示的模拟电路,能实现湿度达到一定程度,警示灯发光;湿度越大,警示灯越亮。为了提高警示效果,警示灯还能不断闪烁。提示:电磁铁线圈电阻忽略不计,警示灯电阻保持不变
根据设计要求,应选择图乙中的______选填“”或“”湿敏电阻。
闭合开关,警示灯发光,同时衔铁被吸下来,此时串联在图甲电路中______选择“A”或“B”位置的湿敏电阻被短路,警示灯变得更亮。
已知电源电压为6V,警示灯的规格是“”,当空气湿度为时,闪烁的过程中,灯较暗时的实际功率是多少?
若上述警示灯在空气湿度低于设定值的情况下就发光,那么可以采取什么方法使其恢复正常。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【试题解析】
【分析】
要解决此题,需要掌握电磁继电器的构造。最重要的构造就是电磁铁;当电磁铁有磁性时就会吸引衔铁,没有磁性时,衔铁就在弹簧的作用下被拉起;
电磁继电器的工作电路包括控制电路和工作电路两部分,电磁继电器的实质就是一个开关。
此题主要考查了电磁继电器的构造及工作原理,关键是了解电磁继电器的构造及各部分的作用。同时要掌握电磁继电器的工作原理,在分析时一定要搞清控制电路和工作电路。
【解答】
当开关断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,灯泡与电动机所在支路接通,所以电动机转动,同时灯亮,但电铃不响,故ACD错误,B正确。
故选B。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查了影响电磁铁磁性强弱的因素,难度不大。
影响电磁铁磁性强弱的因素有:螺线管中电流的的大小、螺线管的匝数和有无铁芯。
【解答】
要使电磁起重机中电磁铁磁性增加,可以增加螺线管中电流的大小、增加螺线管的匝数和有铁芯,故B正确,符合题意,ACD错误,不符合题意。
故选B。
3.【答案】B
【解析】解:电磁继电器的实质是一个电磁铁来控制的开关。利用它可以实现自动控制、远距离控制;还可以利用低电压、弱电流的电路来控制高电压、强电流的电路。这与题目中提到的信息相吻合,由此联想到电路中的元件是电磁继电器。
故选:B。
根据题目中告诉的信息:细小电流通过器件X,接着有强大电流通过电动机;可以确定电动机的工作与否是受X控制的,因此X的作用相当于开关。
利用一个电路来控制另一个电路,由此可以联想到电磁继电器。
将电磁继电器的实质与题目中的信息联系起来是解决此题的关键。
4.【答案】A
【解析】解:A、滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中,滑动变阻器连入电路中电阻值减小,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,故A正确;
B、由右手螺旋定则得,电磁铁左端为N极,故B错误;
C、通电导线周围存在磁场,所以电磁铁的周围也存在磁场,故C错误;
D、电磁铁左端为N极,与条形磁铁同名极相对,相互排斥,故D错误。
故选:A。
由右手螺旋定则可判断电磁铁的极性,电磁铁的周围也存在磁场,由磁极间的相互作用可判断是吸引还是排斥;由滑片的移动可知接入电阻的变化及电流的变化,则可知磁性强弱的变化。
本题用到的知识点较多,应能够将各知识点灵活应用并注意各内容间的相互联系。
5.【答案】A
【解析】解:当控制电路的开关S闭合时,控制电路中有电流,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,动触头和下面电路接通,电铃工作,和上面的电路断开,所以电灯不亮。
故选:A。
电磁铁通电之后具有磁性,吸引衔铁,动触头和下面电路接通,和上面电路断开。
电磁继电器是用控制电路来控制工作电路的,实现远距离操作或用低电压弱电流来控制高电压强电流。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了电磁铁在生活中的应用,是一道基础题。
根据题目内容判定该装置的应用。
【解答】
由题意可知,马蹄形线圈中的电流增加到一定大小时,软铁片受到线圈的吸引会向右运动,并造成电路断路,故该装置相当于开关,电流增大时能断开电路,故可以作为断路器开关;电饭锅保温开关、空调启动开关、电铃开关是为了接通电路的,不符合该装置的特点,故C正确,ABD错误。
故选C。
7.【答案】B
【解析】解:
A、读图可知,开关处于闭合状态时弹簧发生了弹性形变,所以有弹力,故A错误;
B、电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数的多少有关,在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强,故B正确;
C、电磁铁的磁极极性跟电流的方向有关,电流方向改变,电磁铁的极性也改变,故C错误;
D、当电路中出现过大电流时,电磁铁的磁性增强,当磁性增强到一定的程度时,就可以将衔铁Q吸引过来;衔铁被吸过来的同时,弹簧将开关S拉起,从而将电路切断,达到了保护电路的目的。电路中总功率过大或短路都可以造成衔接被电磁铁吸动,切断电路,故D错误。
故选:B。
根据图中弹簧的作用、电磁铁的磁性影响因素、电磁铁极性的影响因素等进行分析。
当电路中出现过大电流时,该装置自动切断电路。这是一种自动控制装置。因此分析时,要从电流过大,结合设备的构造入手分析。
这套装置与电磁继电器相似,都可以实现自动控制,其区别在于电磁继电器连接的是两个电路控制电路和工作电路,而此装置将这两部分连接在一个电路中实现了自动控制。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了电磁铁的连接和安培定则的判断,是一道中等题。
电磁铁两端应该为异名磁极,电磁铁的左侧部分电流应从一端进入,从一端流出,右侧部分也应该从一端进入,从一端流出,根据安培定则进行判断极性即可。
【解答】
电磁铁的导线中电流应从一端进入,从一端流出:
A.a、b与A连接,c、d与B连接,电流同时并列流入,又同时并列流出,故A错误;
B.a、b与B连接,c、d与A连接,电流同时并列流入,又同时并列流出,故B错误;
C.a、d连接,b与A连接,c与B连接,根据安培定则可知,电磁铁的左端为S极,右端为N极,故C正确;
D.a、c连接,b与A连接,d与B连接,根据安培定则可知,电磁铁的左端为S极,右端为S极,故D错误。
故选C。
9.【答案】B
【解析】解:由于磁环上升过程中可视为匀速运动,电磁铁对绝缘磁环产生的作用力与绝缘磁环的重力相平衡,则电磁铁中电流为I和时,压力传感器受到压力等于电磁铁和绝缘磁环的总重力,由于总重力不变,所以压力传感器受到压力不变。
故选:B。
线圈中的电流变化,导致线圈的磁性变化,从而使得绝缘磁环向上运动。由磁环上升过程中可视为匀速运动,得压力传感器受到压力等于电磁铁和绝缘磁环的总重力是本题的关键。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了焦耳定律的应用、磁铁的性质,从表格中得出有用的数据是解题的关键。
根据表格数据知当电流为2A时的熔断时间,根据算出产生的热量;
根据表格数据判断当时,通电,S能否熔断;
磁铁能吸引铁钻镍等物质。
【解答】
A.
电磁铁开关的工作原理是电流的磁效应,故A错误;
B.根据表格数据判断当时,通电2s,S才熔断,通电,S不能熔断,故B正确;
C.根据表格数据知:当,通电时间为40s时S熔断,通电时间是不会熔断的,故C错误;
D.若电路中电流方向与图中所示相反,电磁铁有磁性仍然能吸引衔铁,故D错误。
故选B。
11.【答案】BC
【解析】解:A、闭合开关,电磁铁具有磁性,根据安培定则判断,电磁铁的上端是N极,下端是S极;根据同名磁极相互排斥,所以弹簧变短。不符合题意。
B、闭合开关,再由断开变为闭合,电路电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强,对磁体A排斥增强,弹簧变短。符合题意。
C、闭合开关后,滑片P向左滑动,电路电流变小,电磁铁磁性减弱,对磁体A排斥减弱,弹簧变长。符合题意。
D、闭合开关,将铁芯从螺线管中抽出来,电磁铁磁性大大减弱,对磁体A排斥大大减弱,弹簧变长。不符合题意。
故选:BC。
闭合开关,首先根据安培定则判断电磁铁的磁极,然后根据磁极间的作用判断弹簧长短变化。
电磁铁磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关。判断滑片移到时,电流大小变化,判断电磁铁磁性强弱的变化,判断弹簧长短变化。
本题把电磁铁磁性强弱的影响因素、磁极间的作用、电阻并联特点、欧姆定律综合起来,有一定的难度。
12.【答案】BD
【解析】
【分析】
本题考查欧姆定律的应用和电磁继电器的应用,知道影响电磁铁磁性强弱的因素是解题的关键。
当温度降低到设定温度时,自动切换为小功率压缩机工作,则说明当温度降低时,电磁铁的磁性变强,根据影响电磁铁磁性强弱的因素判断热敏电阻的阻值;
根据热敏电阻与温度的关系,判断出当温度升高时热敏电阻的阻值变化,从而判断电路中电流的变化,根据电流变化结合欧姆定律得出两端的电压变化;
当滑动变阻器向右滑动,会增大控制电路的电阻,需要电阻的阻值足够小,电路中的电流才能足够大,电磁铁才能吸引衔铁,才能工作,据此解答;
当滑动变阻器向左滑动,会减小控制电路的电阻,则电阻的阻值减小的比较少时,电路中的电流就足够大,电磁铁就能吸引衔铁,就能工作,据此解答。
【解答】
A.当温度降低到设定温度时,自动切换为小功率压缩机工作,则说明当温度降低时,电磁铁的磁性变强,通过电磁铁的电流变大,热敏电阻的阻值减小,则热敏电阻的阻值随温度的降低而减小,故A错误;
B.室内温度增大时,热敏电阻的阻值变大,由可知:电源电压不变,阻值不变,阻值变大,则电路中电流减小;滑动变阻器两端的电压,电阻阻值不变,电流I减小,则减小,故B正确;
C.当滑动变阻器向右滑动,会增大控制电路的电阻,需要电阻的阻值足够小,电路中的电流才能足够大,电磁铁才能吸引衔铁,才能工作,的阻值足够小则需要降低室内设定的温度,故C错误;
D.当滑动变阻器向左滑动,会减小控制电路的电阻,则电阻的阻值减小的比较少时,电路中的电流就足够大,电磁铁就能吸引衔铁,就能工作,电阻的阻值减小的比较少则需要适当提高室内设定温度,故D正确。
故选BD。
13.【答案】BC
【解析】
【分析】
此题是探究影响电磁铁磁性强弱的因素,注意转换法和控制变量法在此实验中的应用。
影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小和线圈的匝数,知道电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;滑动变阻器阻值的判断,并运用欧姆定律的内容判断;
电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少来体现的,运用了转换法;
电磁铁磁性强弱的影响因素:线圈匝数多少、电流大小。电磁铁的磁性和多个因素有关,在探究中要采用控制变量法。
【解答】
为了探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,要通过移动变阻器的滑片改变电流的大小,对调电源正负极不能改变电流的大小,故AD错误,C正确;
B.本实验中通过吸引大头钉的个数来反映磁性强弱,吸引的大头针个数越多,磁性越强,这是转换法,故B正确。
故选BC。
14.【答案】CD
【解析】
【分析】
本题考查了右手螺旋定则,串联电路的特点和欧姆定律及电功率公式的应用;关键是电功率公式的灵活应用和加热器状态的判断,以及电路图的分析。
右手螺旋定则的内容是:用右手握住螺线管,四指弯向螺线管中电流的方向,大拇指所指的就是螺线管的N、S极;
分析电磁铁衔铁应与触点接触前后电路电阻的变化,根据分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态;
电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。电流越大,匝数越多,有铁芯时电磁铁的磁性越强。
根据温度的升高饮水机进入保温状态分析电路的变化。
【解答】
A.由图知控制电路中的电流是从电磁铁的下端流入、上端流出,由右手螺旋定则可知,电磁铁下端为N极,上端为S极,故A错误;
B.由电路图可知,街铁接b触点位置时,只有加热电阻接入电路,此时电路中电阻最小,电源电压U一定,由可知,此时电路的功率最大,饮水机处于加热状态;
当衔铁接a触点位置时,、串联,电路中总电阻最大,此时电路的总功率最小,饮水机处于保温状态,若温控区低于,应开始加热,故电磁铁衔铁应与b触点接触,故B错误;
C.已知,电源电压U一定,由可知,,故C正确;
D.由B分析知随温度的升高,衔铁接a触点位置,电磁铁磁性变弱,电路中电流变小,由欧姆定律知,电路中总电阻变大,但电阻R是定值电阻,所以必须是温度传感器的阻值增大,故D正确。
故选CD。
15.【答案】磁场;增强;磁场越强,巨磁电阻越小
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题的实验借助于探究巨磁电阻的特性,考查的知识有:欧姆定律、影响电磁铁磁性强弱的因素,是一道基础题。
根据现象分析确定巨磁电阻大小与磁场有关;
根据滑片的移动判断电流变化,确定电磁铁磁场强弱的变化;
结合灯的亮度变化分析巨磁电阻阻值变化,得出结论。
【解答】
闭合开关,指示灯不亮,说明巨磁电阻阻值很大,再闭合开关,指示灯发光,说明巨磁电阻变小,由此可知:巨磁电阻的大小与磁场强弱有关;
若滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强;
若滑片P向左移动,观察到指示灯变得更亮,说明电路中的电流明显增强,由欧姆定律可知,电路中GMR的阻值显著减小,由此实验可得出结论:磁场越强,巨磁电阻的阻值越小。
故答案为:磁场;增强;磁场越强,巨磁电阻越小。
16.【答案】增强?
N?
【解析】解:工作人员闭合开关,,发令指示灯亮,运动员抢跑后,压敏电阻阻值变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,则通过电磁铁的电流变大,电磁铁磁性变强;
电流从电磁铁的上端进入,从电磁铁的下端流出,根据安培定则,判断电磁铁的上端是N极,下端是S极;
运动员抢跑后,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,将衔铁吸下,抢跑指示灯亮。
故答案为:增强;N;。
通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性越强,通过电磁铁的电流越小,电磁铁磁性越弱。
电磁铁的N极和S极通过安培定则进行判断:用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指所指的方向是电磁铁的N极;
根据图示控制电路与工作电路分析答题。
通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性越强,分析清楚电路结构、明白电磁继电器的工作原理即可正确解题。
17.【答案】S?
变大?
水平向右
【解析】解:由安培定则可知,螺线管左侧为N极,水平桌面上的条形磁铁被电磁体排斥,则条形磁体的右端为N极,左端为S极;因同名磁极相互排斥,故条形磁铁所受磁场力水平向左;因条形磁铁处于平衡状态,即条形磁铁在水平方向上所受摩擦力与排斥力是一对平衡力,大小相等、方向相反,故摩擦力的方向水平向右;
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,由欧姆定律得螺线管内的电流增大,则可知螺线的磁性增强,条形磁铁所受到的排斥力增大;因条形磁铁仍处于平衡状态,所以条形磁铁所受摩擦力也增大。
故答案为:S:N;变大;水平向右。
由安培定则可知螺线管的磁极,由磁极间的相互作用可知条形磁铁的受力方向,则二力平衡可知摩擦力的方向;
由滑片的移动可知螺线管中电流的变化,则可知磁性强弱的变化及相互作用力的变化,由二力平衡关系可知条形磁铁的所受摩擦力的变化。
本题将力学与电磁学知识巧妙地结合起来考查了安培定则、滑动变阻器的使用、二力平衡等内容,考查内容较多,但只要抓住受力分析这条主线即可顺利求解,是一道典型的好题。
18.【答案】磁极间的相互作用?
摩擦力
【解析】解:磁浮悬列车是利用磁极间的相互作用的原理来实现悬浮的,从而减小了运行时的摩擦力,提高运行速度。
故答案为:磁极间的相互作用;摩擦力。
磁悬浮列车的工作原理是磁极间的相互作用;一般磁悬浮列车有两种形式:一种是利用同名磁极相互排斥的原理;另一种则是利用异名磁极相互吸引的原理。
本题主要考查了学生对磁浮悬列车的原理以及特点的了解,注意第1空不能填“同名磁极相互排斥”。
19【答案】;变大;变大;电流大小;线圈匝数的多少
【解析】解:磁铁具有吸引铁钴镍等物质,物体A有铁质材料制成,故选D。
滑动变阻器接入AP,滑片左移时,AP变短,电阻变小,电流变大,电磁铁的磁性增强,使指针偏转的角度更大。
在电流不变,铁芯不变时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强,使指针偏转的角度更大,故将导线?a?由与接线柱?2?相连改为与接线柱?1?相连线圈的匝数增多,电磁铁的磁性增强,指针偏转的角度更大。
实验得出: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。
故答案为:;变大;变大;电流大小;线圈匝数的多少。
磁铁具有吸引铁钴镍等物质;
此电路的工作原理是给电磁铁通电后,通电螺线管吸引指针上的衔铁A,使指针发生偏转,移动变阻器的滑片,改变通电螺线管的电流大小,通过指针偏转角度的大小,反映出磁性的强弱变化;通电螺线管有两个插头,通过连接它可以改变螺线管的匝数多少,所以通过此电路可以探究电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数的关系。
电磁铁的磁性的影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。有铁芯时,电流越大,匝数越多,磁性越强。
本题考查影响电磁铁磁性强弱的因素,能用控制变量法和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。
20.【答案】吸引大头针的数量?
使通过两电磁铁线圈的电流相同?
左?
同名磁极相互排斥
【解析】解:读图可知,实验时是通过观察吸引大头针的数量来判断电磁铁的磁性强弱的;
图中将两电磁铁串联,是为了使通过两电磁铁线圈的电流相同,这样才能比较磁性强弱与线圈匝数的关系;
若让B铁钉再多吸一些大头针,即增强其磁性,根据在线圈匝数不变的情况下,通过增大电流可增大电磁铁的磁性,故滑动变阻器接入的阻值应减小,其滑片应向左端移动。
大头针被磁化后,大头针的下端的极性是相同的,同名磁极相互排斥,故大头针的下端会分开。
故答案为:吸引大头针的数量;使通过两电磁铁线圈的电流相同;左;同名磁极相互排斥。
电磁铁磁性的强弱是通过观察其吸引大头针的数量来判断的,这是转换法的一种应用;
串联电路中各处的电流是相同的,这是将两电磁铁串联的真正目的;
根据在线圈匝数不变的情况下,通过增大电流可增大电磁铁的磁性,据此分析。
同名磁极相互排斥。
影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无,因此实验中必须运用控制变量的方法进行探究。同时,本题中还考查了安培定则的运用以及滑动变阻器对电路的控制,这也是我们应该掌握的重要知识。
21.【答案】?
增加线圈的匝数
【解析】解:根据安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,磁感线是从磁体的N极出来,回到S极的,如图:
;
螺线管右端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针会顺时针偏转;故选;
要增强此螺线管的磁性,可采用增加线圈的匝数、增大电源电压等方法。
故答案为:如图;;增加线圈的匝数。
根据安培定则判定螺线管的极性,磁感线是从磁体的N极出来,回到S极的;
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
螺线管的极性的大小与线圈的匝数和电流的大小有关。
本题考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用规律、影响电磁铁磁性大小的因素,难度不大,要熟记。
22.【答案】
;
;
减小电源电压;减少电磁铁的线圈匝数;在电路中串联一个电阻
【解析】
【分析】
本题考查了学生分析图象的能力、电磁继电器的使用、欧姆定律的计算、电功率的计算等知识,是一道难题。
根据图象判断出和与湿度的关系;
根据实际需要,当空气潮湿,能见度低时,警示灯变亮,即警示灯随湿度增加而变亮,警示灯变亮时,电路的电流增大,电阻减小,即湿敏电阻随着湿度的增加而减小,根据图象选出合适的电阻;由于警示灯不断闪烁确定湿敏电阻的位置;
根据算出灯泡的电阻;
根据图象判断出当空气湿度为时的电阻,灯泡较暗时,灯泡与湿敏电阻串联,根据欧姆定律算出此时的电流,根据算出灯泡的实际功率;
电磁铁的磁性强弱与电流大小以及线圈匝数有关。
【解答】
由图甲知:的电阻随湿度的增加而增加,的电阻随湿度的增加而减小;
根据实际需要,当空气潮湿,能见度低时,警示灯变亮,即警示灯随湿度增加而变亮;当警示灯变亮时,电路的电流增大,电阻减小,即湿敏电阻随着湿度的增加而减小,故符合要求;
由图乙知,当空气潮湿湿度大,能见度低时,湿敏电阻的阻值变小,根据知,电路的电流增大,电磁铁的磁性变强,将衔铁吸引下来;若湿敏电阻放在B位置时,会被短路,电路的电流突然增大,警示灯一下变得很亮,起到闪烁的作用,而放在A点则不会出现此现象。
由知,警示灯的电阻为:
;
由图甲知,当空气湿度为时,的电阻为,
在闪烁过程中,电路的最小电流为:
;
灯较暗时的实际功率:
。
电磁铁的磁性强弱与电流大小以及线圈匝数有关,若上述警示灯在空气湿度低于设定值的情况下就发光,那么可以采取减小电源电压;减少电磁铁的线圈匝数;在电路中串联一个电阻来减弱电磁铁的磁性。
故答案为:
;
;
减小电源电压;减少电磁铁的线圈匝数;在电路中串联一个电阻
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