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中考物理:第20章電與磁檢測(cè)題
一、單選題(共7題;共21分)
1.如圖所示的自動(dòng)控制電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),工作電路的情況是(? )
?
A.?燈亮,電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),電鈴響?????????????????????????????B.?燈亮,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),電鈴響
C.?燈不亮,電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),電鈴響?????????????????????????D.??燈不亮,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),電鈴響
2.如圖所示,通電螺線管N極,磁感線方向、小磁針N極和電源正負(fù)極標(biāo)注正確的是( ?。?
A.????????B.????????C.????????D.?
3.(2016?玉林)關(guān)于指南針和磁場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.?指南針最早由歐洲傳入中國(guó)????????????????????????????????B.?地球的地理兩極與地磁場(chǎng)兩極完全重合
C.?地球周圍存在磁場(chǎng),因此指南針能指示方向????????D.?信鴿是靠在其身上綁上小磁針來(lái)導(dǎo)航的
4.下列物體不會(huì)在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的是(? )
A.?鋁棒?????????????????????????????????B.?地球?????????????????????????????????C.?指南針?????????????????????????????????D.?通電導(dǎo)體
5.小明利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”,如圖甲。將熱敏電阻R安裝在需要探測(cè)溫度的地方,當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí),指示燈亮;當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí),警鈴響,圖甲中繼電器的供電電壓U1=3V,繼電器線圈的電阻R0為30Ω,當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí),警鈴響.圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象。以下說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.?圖中接線柱A應(yīng)與C連接,B與D連接???????????????????B.?當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),電磁鐵的磁性減弱
C.?圖甲中電磁鐵的下端P的磁極應(yīng)為N極?????????????????D.?環(huán)境溫度達(dá)到80℃時(shí),警鈴響
6.如圖所示的自動(dòng)控制電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),工作電路的情況是(?? )
A.?燈亮,電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),電鈴響?????????????????????????????B.?燈亮,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),電鈴響
C.?燈不亮,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),電鈴響?????????????????????????????D.?燈不亮,電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),電鈴響
7.如圖所示,電磁鐵上方附近有一點(diǎn)A,小磁針置于電磁鐵的右方附近。閉合開(kāi)關(guān)S,下列判斷正確的是(??? )
A.?電磁鐵的左端為N極????????????????????????????????????????????B.?電磁鐵上方A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向向右
C.?小磁針靜止后,其N極的指向向右???????????????????????D.?向左移動(dòng)滑片P,電磁鐵的磁性減弱
二、填空題(共7題;共22分)
8.如圖所示是動(dòng)圈式話筒的結(jié)構(gòu)示意圖,當(dāng)你對(duì)著話筒說(shuō)話或唱歌時(shí),產(chǎn)生的聲音使膜片帶動(dòng)線圈一起振動(dòng),線圈中能產(chǎn)生隨聲音的變化而變化的________,經(jīng)放大后,通過(guò)揚(yáng)聲器(喇叭)還原成聲音。與動(dòng)圈式話筒原理相似的是________(選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”)。
9.如圖,“司南”最早出現(xiàn)于我國(guó)________時(shí)期,它是我國(guó)古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶,靜止時(shí),其勺柄指向________方.
10.?圖中,開(kāi)關(guān)閉合后,通電螺線管的左端是________?極。(選填“N”或“S”)
11.(2017?安徽)如圖所示,在蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中放置一根導(dǎo)體棒AB,它的兩端跟電流表連接,使導(dǎo)體棒快速向右運(yùn)動(dòng),觀察到電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)分析,該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是________能轉(zhuǎn)化成了電能.
12.兩條形磁體之間的磁感線方向如圖所示,則右邊條形磁體2的A端為_(kāi)_______極。小磁針靜止時(shí),B端為_(kāi)_______極。
13.(2012?內(nèi)江)在磁體的周圍存在著磁場(chǎng),為了形象直觀地描述磁場(chǎng)而引入________,在它上面的任何一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,它分布的密疏程度表示磁場(chǎng)的________.
14.如圖所示,條形磁鐵置于水平面上,電磁鐵水平放置且右端固定,當(dāng)電路中滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)時(shí),條形磁鐵仍然靜止,但在此過(guò)程中,條形磁鐵受到的摩擦力逐漸減小,則滑片P________移動(dòng)(選填“向右”或“向左”)。
三、作圖題(共3題;共15分)
15.請(qǐng)你根據(jù)圖中小磁針的指向標(biāo)出螺線管的N、S極、電流方向和電源的“+”、“-”極。
16.(2分)(2011?梧州)請(qǐng)你在圖中標(biāo)出通電螺線管的N、S極.
17.天花板下利用彈簧掛著一磁體,磁體N極向下,磁體下方有一電磁鐵,電路如圖所示.請(qǐng)?jiān)陔娐分醒a(bǔ)畫滑動(dòng)變阻器,使開(kāi)關(guān)閉合后滑片向左滑彈簧長(zhǎng)度伸長(zhǎng),若A點(diǎn)有一枚小磁針,請(qǐng)畫出通電后小磁針靜止時(shí)的狀況(N極涂黑).
四、實(shí)驗(yàn)探究題(共3題;共22分)
18.小明利用圖示裝置進(jìn)行“探究什么情況下磁可以生電”的實(shí)驗(yàn)探究,得到如下實(shí)驗(yàn)記錄。分析表中的記錄可知:
(1)實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)觀察________來(lái)判斷電路中是否有感應(yīng)電流。
(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)________可知感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)。
(3)本實(shí)驗(yàn)用到的主要實(shí)驗(yàn)方法是:________
19.小明利用實(shí)驗(yàn)室的電磁繼電器、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設(shè)計(jì)了一個(gè)恒溫箱控制電路,如圖甲所示.如圖乙是小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線.
(1)電磁繼電器中電磁鐵上端是________極(N/S).
(2)當(dāng)溫度較低時(shí),電磁鐵的磁性較________,觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)________(接通/斷開(kāi)).
(3)電磁繼電器的電源兩端電壓U=6V,電磁繼電器線圈的電阻可不計(jì),通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)電流為30mA時(shí),電磁繼電器的銜鐵被吸合.若可變電阻器R2的電阻值設(shè)定為150Ω時(shí),恒溫箱溫度可達(dá)到________℃.當(dāng)可變電阻器R2的電阻變大時(shí),恒溫箱設(shè)定的溫度將變________(高/低).
(4)如果要使恒溫箱內(nèi)預(yù)設(shè)的溫度可調(diào)節(jié)范圍是90℃~150℃,可供選擇的可變電阻器R2的電阻值有如下的幾種,你選擇????? .
A.?0~100Ω?????????????????????????B.?0~200Ω?????????????????????????C.?0~1000Ω?????????????????????????D.?0~1500Ω
(5)小明設(shè)計(jì)的這個(gè)控制電路,使用起來(lái)有不足之處,請(qǐng)你指出:________.
20.如圖是小明探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱因素”的裝置圖.它是由電源、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、帶鐵芯的螺線管和自制針式刻度板組成.通過(guò)觀察指針B偏轉(zhuǎn)角度的大小來(lái)判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱.在指針下方固定一物體A,當(dāng)用導(dǎo)線a與接線柱2相連,閉合開(kāi)關(guān)后,指針B發(fā)生偏轉(zhuǎn).?
(1)指針下方的物體A應(yīng)由_______材料制成;???????????
A.?銅????????????????????????????????????????B.?鋁????????????????????????????????????????C.?塑料????????????????????????????????????????D.?鐵
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后,電磁鐵左端應(yīng)為磁極的________極.???
(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):?
①將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)過(guò)程中,指針B偏轉(zhuǎn)的角度將會(huì)________.
②將導(dǎo)線a由與接線柱2相連改為與接線柱1相連,閉合開(kāi)關(guān)后,調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置,使電路中的________保持不變,可發(fā)現(xiàn)指針B偏轉(zhuǎn)的角度將會(huì)________.???
(4)經(jīng)過(guò)對(duì)電磁鐵的研究,可得出結(jié)論是:當(dāng)線圈匝數(shù)一定時(shí),通過(guò)電磁鐵的電流越大,電磁鐵的磁性越________;當(dāng)通過(guò)電磁鐵的電流一定時(shí),電磁鐵線圈匝數(shù)越多,磁性越________.
五、綜合題(共3題;共20分)
21.小麗同學(xué)在學(xué)習(xí)了磁知識(shí)后,對(duì)磁現(xiàn)象很感興趣.一天晚上,她在臺(tái)燈下研究磁鐵,偶然發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁鐵靠近發(fā)光的臺(tái)燈時(shí),燈泡內(nèi)的鎢絲晃動(dòng)了,于是她認(rèn)為磁鐵也能夠吸引金屬鎢,要求只利用現(xiàn)有的裝置,在不考慮溫度對(duì)鎢絲影響的情況下,請(qǐng)你通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明小麗的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的.
(1)請(qǐng)你寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;
(2)請(qǐng)你解釋一下,當(dāng)磁鐵靠近發(fā)光的臺(tái)燈時(shí),燈泡內(nèi)的鎢絲晃動(dòng)的原因.
22.在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)中,小明將導(dǎo)體AB、開(kāi)關(guān)S、靈敏電流計(jì)和蹄形磁體按如圖所示裝置進(jìn)行了連接和組裝。
(1)小明閉合開(kāi)關(guān)后進(jìn)行了如下操作:
A.只讓導(dǎo)體AB在水平方向左右運(yùn)動(dòng)? B.只讓導(dǎo)體AB在豎直方向上下運(yùn)動(dòng)
其中一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ________?(填寫字母);
(2)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)不明顯,為了使指針偏轉(zhuǎn)明顯,下列措施中可行的是(??? )
A.?換用磁性更強(qiáng)的磁體,增加磁場(chǎng)的強(qiáng)度??????????????????B.?將靈敏電流計(jì)換成電流表
(3)如果將靈敏電流計(jì)換成電源,閉合開(kāi)關(guān)S后可以觀察到的現(xiàn)象是 ________ 。
23.在探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”實(shí)驗(yàn)中,小明用相同的漆包線和鐵釘繞制成電磁鐵A和B,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路.
(1)圖中A.B串聯(lián)的目的是________ .
(2)閉合開(kāi)關(guān)后,分析圖中的現(xiàn)象,得出的結(jié)論是________ .
答案解析部分
一、單選題
1.【答案】 C
【解析】【解答】如圖所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電磁鐵具有磁性,向下吸引銜鐵,使上端觸點(diǎn)斷開(kāi),下端觸點(diǎn)接通,所以燈不亮、電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),電鈴響.
所以選C.
【分析】分析電磁繼電器的工作情況要明確哪邊兒是控制電路,再根據(jù)控制電路的通斷,判斷電磁鐵的變化,最后確定對(duì)工作電路的影響.
2.【答案】 D
【解析】【解答】解:AC、圖中電源右端為正極,則電流從螺旋管的右側(cè)流入;根據(jù)安培定則,右手握住螺線管,四指指向電流的方向,則大拇指指向螺線管的左端即為N極,其右端為S極;在磁體外部,磁感線方向由N極指向S極;根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知,小磁針的左上端應(yīng)為N極,AC不符合題意;
?BD、圖中電源左端為正極,則電流從螺旋管的左側(cè)流入;根據(jù)安培定則,右手握住螺線管,四指指向電流的方向,大拇指指向螺線管右端即為N極;在磁體外部,磁感線方向由N極指向S極;根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知,小磁針的左上端應(yīng)為S極,右下端為N極,B不符合題意,D符合題意;
故答案為:D。
【分析】根據(jù)磁極間的作用規(guī)律,結(jié)合安培定則判斷磁場(chǎng)方向和電流方向.
3.【答案】 C
【解析】【解答】解:
A、指南針是我國(guó)古代勞動(dòng)人民的偉大創(chuàng)造,由中國(guó)傳入歐洲.此選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、地磁的南極在地理北極附近,地磁的北極在地理南極附近,地理南北兩極與地磁南北兩極不是完全重合,存在著一個(gè)夾角,叫磁偏角.此選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C、地球本身是一個(gè)巨大的磁體,在地球周圍存在著磁場(chǎng),正是由于地磁場(chǎng)的存在,使得指南針總是能夠指南北.此選項(xiàng)正確;
D、信鴿是靠地磁場(chǎng)來(lái)導(dǎo)航的,身上沒(méi)有專門的小磁針.此選項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選C.
【分析】①指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一;
②地理南北兩極與地磁南北兩極不是完全重合的;
③地球本身是一個(gè)大磁體,周圍存在著磁場(chǎng);指南針具有指示南北方向的特點(diǎn);
④信鴿是靠地磁場(chǎng)來(lái)導(dǎo)航的.本題考查了學(xué)生對(duì)地磁場(chǎng)的了解和掌握,我們要知道地磁場(chǎng)是一種客觀存在的物質(zhì),是有方向性的.
4.【答案】 A
【解析】【解答】鋁棒既不是磁體也不是通電導(dǎo)體,故其周圍不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),A符合題意。
故答案為:A.
【分析】地球周圍、磁體周圍、通電導(dǎo)體周圍有磁場(chǎng).
5.【答案】 D
【解析】【解答】解:A、由題中“當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí),繼電器的下觸點(diǎn)接觸,上觸點(diǎn)分離,警鈴響”可知,警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B連,A應(yīng)與D連接,故A錯(cuò)誤;
B、分析乙圖,發(fā)現(xiàn):溫度升高時(shí),熱敏電阻阻值減小,根據(jù)歐姆定律,電路中電流就會(huì)增大,電磁鐵的磁性就會(huì)增大,故B錯(cuò)誤.
C、據(jù)安培定則可知,電流從下端流入,上端流出,故P上端是N極,故C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)線圈中的電流I=50mA=0.05A時(shí),繼電器的銜鐵將被吸合,警鈴報(bào)警,
則控制電路的總電阻R總=??=3?0.05?=60Ω
因此熱敏電阻R=R總﹣R0=60Ω﹣30Ω=30Ω
由圖乙可知,此時(shí)t=80℃
所以,當(dāng)溫度t≥80℃時(shí),警鈴報(bào)警,故D正確。
故選D。
【分析】(1)由題干中“當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí),繼電器的下觸點(diǎn)接觸,上觸點(diǎn)分離,警鈴響”判斷出警鈴和指示燈的連接情況;
(2)由圖象分析熱敏電阻阻值隨溫度的變化關(guān)系,結(jié)合歐姆定律分析電路中電流的變化,從而判斷出電磁鐵磁性的變化;
(3)由題干中“當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí),繼電器的銜鐵將被吸合,警鈴響”,結(jié)合歐姆定律求出熱敏電阻接入電路的阻值的最大阻值,從圖象上找到對(duì)應(yīng)的溫度就可以解決問(wèn)題。
6.【答案】D
【解析】【解答】解:如圖,左側(cè)為控制電路,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電磁鐵具有磁性,向下吸引銜鐵,使上端觸點(diǎn)斷開(kāi),下端觸點(diǎn)接通,故燈不亮、電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),電鈴響.對(duì)照選項(xiàng)可知D符合題意.
故選D.
【分析】分析電磁繼電器的工作情況要明確哪邊兒是控制電路,再根據(jù)控制電路的通斷,判斷電磁鐵的變化,最后確定對(duì)工作電路的影響.
7.【答案】 C
【解析】【解答】A、由安培定則可知,右手握住螺線管,四指指向電流的方向,大拇指指向右端,則通電螺線管的右端為N極,A不符合題意;
B、在磁體的外部,磁感線從N極指向S極,所以通電螺線管外A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向向左,B不符合題意;
C、通電螺線管的右端是N極,根據(jù)異名磁極相互吸引可知,小磁針的S極應(yīng)靠近螺線管的右端,則小磁計(jì)的S極向左轉(zhuǎn)動(dòng),小磁針會(huì)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),故小磁針靜止時(shí),其N極的指向向右,C符合題意;
D、向左移動(dòng)滑片P,連入電路的電阻減小,電流增大,電磁鐵的磁性增強(qiáng),D不符合題意;
故答案為:C。
【分析】電磁鐵的特點(diǎn):①磁性的有無(wú)可由電流的通斷來(lái)控制;②磁性的強(qiáng)弱可由改變電流大小和線圈的匝數(shù)來(lái)調(diào)節(jié);③磁極可由電流方向來(lái)改變.
二、填空題
8.【答案】電流;發(fā)電機(jī)
【解析】【解答】(1)動(dòng)圈式話筒工作時(shí),聲音使膜片帶動(dòng)線圈一起振動(dòng),線圈切割磁感線,能產(chǎn)生隨著聲音的變化而變化的電流;(2)動(dòng)圈式話筒的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,發(fā)電機(jī)的工作原理也是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,電動(dòng)機(jī)的工作原理是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用,因此,發(fā)電機(jī)與動(dòng)圈式話筒原理相似。
故答案為:電流;發(fā)電機(jī) .
【分析】線圈在磁場(chǎng)中振動(dòng)可產(chǎn)生感應(yīng)電流,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,與發(fā)電機(jī)原理相同 .
9.【答案】戰(zhàn)國(guó);南
【解析】【解答】解:司南”最早出現(xiàn)于我國(guó) 戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,它是我國(guó)古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶,靜止時(shí),其勺柄指向南方. 故本題答案為:戰(zhàn)國(guó),南
【分析】要解答本題需掌握:“司南”是最早的指南針.
10.【答案】S
【解析】【解答】電流由左側(cè)流入,右手握住螺線管,四指指向電流方向,大拇指指向右方,即螺線管的右端為N極,左側(cè)為S極。
【分析】右手螺旋定則。
11.【答案】機(jī)械
【解析】【解答】解:據(jù)圖可知,在蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中放置一根導(dǎo)體棒AB,它的兩端跟電流表連接,使導(dǎo)體棒快速向右運(yùn)動(dòng),此時(shí)電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,在此過(guò)程中消耗了機(jī)械能,得到了電能,即機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.
故答案為:機(jī)械;
【分析】要解答本題需掌握:電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件,以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象中是消耗了機(jī)械能,得到了電能;
12.【答案】S;S
【解析】【解答】∵磁感線的方向是從磁體的N出發(fā)回到磁體的S極;∴條形磁體2的A端為S極;則條形磁體2的另一端為N極;根據(jù)磁極間相互作用的規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引可知:小磁針的B端為S極。
故答案為:S;S.
【分析】磁極間的作用:同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引.
13.【答案】 磁感線;強(qiáng)弱
【解析】【解答】解:(1)根據(jù)課本中的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)可知,為了描述看不見(jiàn)但又客觀存在的磁場(chǎng),人們利用建立模型的方法引入了磁感線.(2)利用磁感線的方向描述該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向,利用磁感線的疏密程度描述該點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,磁感線越密集的位置該點(diǎn)磁場(chǎng)越強(qiáng).
故答案為:磁感線;強(qiáng)弱.
【分析】(1)利用建立模型的方法,人們引入了磁感線來(lái)描述客觀存在,但又看不見(jiàn)的磁場(chǎng).(2)磁感線的方向用來(lái)描述磁場(chǎng)的方向;磁感線的疏密程度用來(lái)描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.
14.【答案】向右
【解析】【解答】如圖條形磁鐵置于水平面上,保持靜止,摩擦力與磁場(chǎng)力平衡。如圖,根據(jù)安培定則判斷,右手握住螺線管,四指彎曲指向電流的方向,則大母指的指向即為螺線管的磁場(chǎng)方向,即大母指所指的螺線管的左端為N極,根據(jù)同名磁極相互排斥,可知,兩磁體是相互排斥的;根據(jù)題意,在此過(guò)程中,條形磁鐵受到的摩擦力逐漸減小,說(shuō)明螺線管的磁場(chǎng)減弱了,故滑片P應(yīng)向右移動(dòng),因?yàn)橄蛴乙苿?dòng)時(shí),電阻變大,磁性減弱。
故答案為:向右.
【分析】本題將力學(xué)與電磁學(xué)知識(shí)巧妙地結(jié)合起來(lái)考查了右手螺旋定則、滑動(dòng)變阻器的使用、二力平衡等內(nèi)容,考查內(nèi)容較多.
三、作圖題
15.【答案】解:如圖所示:
【解析】【解答】由圖示可知,小磁針的左端是N極,根據(jù)磁極間的相互作用可知,螺線管的右端是S極,左端是N極;用右手握住螺線管,讓大拇指指向螺線管的N極,此時(shí)四指環(huán)繞的方向就是電流的方向,根據(jù)電流是從電源的正極流出的,可判斷出電源的正負(fù)極,如上圖所示。
【分析】根據(jù)安培定則和通電螺線管的磁極判斷電流方向.
16.【答案】
【解析】【解答】解:用右手握住螺線管,讓四指指向螺線管中的電流方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的N極.由圖可知:螺線管中的電流方向是“前上后下”,則大拇指指向左端,所以左端是N極,右端是S極.答案如圖:
【分析】電螺線管的極性和電流方向的關(guān)系,可以用安培定則判定.
17.【答案】如下圖所示.
【解析】【解答】(1)根據(jù)電流方向可知,螺線管看到的電流方向向左,由右手螺旋定則得出通電螺線管的上端為S極,下端為N極;螺線管與條形磁鐵為異名磁極,相互吸引,滑片向左滑彈簧長(zhǎng)度伸長(zhǎng),對(duì)條形磁體的引力變大,螺線管的磁性變大,電路中電流變大,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小,連接方法如下圖所示;(2)根據(jù)右手螺旋定則判斷出螺線管的下端為N極,根據(jù)磁極間相互作用的規(guī)律,小磁針靜止時(shí)N極應(yīng)指向下方,如下圖所示.
【分析】(1)由右手螺旋定則得出通電螺線管的磁極;根據(jù)引力的變化,判斷出磁性的變化,得出電路中電流變化情況,再畫出滑動(dòng)變阻器的連接方法;(2)螺線管的下端為N極,由磁極間的相互作用規(guī)律可知,可判斷出小磁針靜止N極的指向.
四、實(shí)驗(yàn)探究題
18.【答案】(1)電流表的指針偏轉(zhuǎn)
(2)3、4
(3)控制變量法
【解析】【解答】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),通過(guò)觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn),來(lái)確定電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流;(2) (3)通過(guò)表中的信息可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)在3、4中,磁場(chǎng)的方向相同,導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向不同,感應(yīng)電流的方向也不相同,根據(jù)控制變量法的思路可以得出:感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的方向有關(guān)。
故答案為:(1)電流表的指針偏轉(zhuǎn);(2)3、4;(3)控制變量法.
【分析】通過(guò)表格中的記錄,探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感應(yīng)的運(yùn)動(dòng).
19.【答案】(1)S
(2)弱;接通
(3)90;高
(4)B
(5)小明設(shè)計(jì)的這個(gè)電路,從理論上講控制的只是一個(gè)固定的溫度值,這樣使用時(shí),就會(huì)出現(xiàn)恒溫箱內(nèi)溫度在某一固定值附近時(shí),電磁繼電器頻繁通斷的現(xiàn)象,這對(duì)電磁繼電器和加熱器電路的使用壽命是十分不利的
【解析】【解答】解:(1)電流從電磁鐵的下端流入上端流出,結(jié)合圖示的線圈繞向利用安培定則可以確定電磁鐵的上端為S極,下端為N極.(2)溫度較低時(shí),由R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線可知,熱敏電阻的阻值較大,控制電路中的電流較小,電磁鐵的磁性較弱,此時(shí)的銜鐵不會(huì)被吸下來(lái),根據(jù)圖示的工作電路可知,加熱絲所在的電路接通.(3)U源=6V? I=30mA=0.03A, 電路的總電阻:R總= ?源? = 6?0.03? =200Ω,
此時(shí)R1=熱敏電阻的阻值:R1=R總﹣R2=200Ω﹣150Ω=50Ω,
由圖象知,熱敏電阻的阻值為50Ω時(shí),對(duì)應(yīng)的溫度為90℃.
當(dāng)可變電阻器R2的電阻變大時(shí),在熱敏電阻阻值不變的情況下,電路中的電流會(huì)減小,此時(shí)電磁鐵的磁性會(huì)減弱,所以銜鐵不會(huì)被吸下來(lái),工作電路繼續(xù)工作,恒溫箱內(nèi)的溫度持續(xù)升高,熱敏電阻的阻值會(huì)繼續(xù)降低,控制電路中的電流會(huì)增大,直到電流到達(dá)臨界值時(shí),電磁鐵切斷工作電路.(4)由第三問(wèn)的分析可知:當(dāng)設(shè)定溫度最低為90℃,根據(jù)熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線可知,此時(shí)熱敏電阻的阻值最大為50Ω,因?yàn)榭刂齐娐返腢源=6V不變,I=0.03A不變,極控制電路的總電阻200Ω保持不變,所以此時(shí)要求R2的阻值為150Ω,且此時(shí)為最小值;
當(dāng)設(shè)定溫度為150℃時(shí),根據(jù)熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線可知,此時(shí)熱敏電阻的阻值最小為30Ω,因?yàn)榭刂齐娐返目傠娮铻?00Ω不變,所以此時(shí)要求R2的阻值為170Ω,且為最大值.
綜上分析,當(dāng)恒溫箱內(nèi)預(yù)設(shè)的溫度可調(diào)節(jié)范圍是90℃~150℃時(shí),滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為150Ω~170Ω,故選B.(5)小明設(shè)計(jì)的這個(gè)電路,從理論上講控制的只是一個(gè)固定的溫度值,這樣使用時(shí),就會(huì)出現(xiàn)恒溫箱內(nèi)溫度在某一固定值附近時(shí),電磁繼電器頻繁通斷的現(xiàn)象,這對(duì)電磁繼電器和加熱器電路的使用壽命是十分不利的.
故答案為:(1)S;?????? (2)弱;???? 接通;?????? (3)90;???? 高;??????? (4)B;(5)小明設(shè)計(jì)的這個(gè)電路,從理論上講控制的只是一個(gè)固定的溫度值,這樣使用時(shí),就會(huì)出現(xiàn)恒溫箱內(nèi)溫度在某一固定值附近時(shí),電磁繼電器頻繁通斷的現(xiàn)象,這對(duì)電磁繼電器和加熱器電路的使用壽命是十分不利的
【分析】(1)根據(jù)螺線管的線圈繞向和電流方向,利用安培定則可以確定螺線管的NS極.(2)溫度較低,決定了熱敏電阻的阻值較大,控制電路中的電流較小,電磁鐵的磁性較弱,結(jié)合圖示的工作電路的連接情況,即可確定工作電路的工作狀態(tài).(3)根據(jù)電源電壓、R2接入電路中的電阻和控制電路中的臨界電流,求得熱敏電阻的阻值,然后利用該阻值結(jié)合圖象可以得到此時(shí)的恒溫箱的溫度值.
恒溫箱內(nèi)的溫度如何變化,取決于加熱絲的工作時(shí)間的長(zhǎng)短,工作時(shí)間是由電磁鐵磁性的強(qiáng)弱來(lái)決定的,而電磁鐵的磁性強(qiáng)弱又是由控制電路中的電流來(lái)決定的.由此入手分析即可解決此題.(4)根據(jù)要求的溫度范圍,結(jié)合R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系可以確定R1的阻值變化范圍;利用電路的總電阻,結(jié)合串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn),可以求得對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器R2的變化范圍,由此即可確定選用哪個(gè)滑動(dòng)變阻器.(5)從溫度到達(dá)臨界值時(shí)會(huì)出現(xiàn)的實(shí)際情況入手分析找出其問(wèn)題所在.
20.【答案】(1)D
(2)S
(3)增大;電流;增大
(4)強(qiáng);強(qiáng)
【解析】【解答】(1)電磁鐵具有吸引鐵質(zhì)材料的特性,電磁鐵吸引物體A使指針改變偏轉(zhuǎn)角度,所以物體A應(yīng)由鐵質(zhì)材料制成,故應(yīng)選D.(2)伸出右手,用右手握住螺旋管,四指指向電流的方向,大拇指指向螺旋管的N極.判斷螺旋管的左端是S極;(3)①當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器的阻值變小,電路中電流變大,電磁鐵的磁性增強(qiáng),電磁鐵吸引物體A偏轉(zhuǎn)角度增大,所以指針B偏轉(zhuǎn)的角度將會(huì)變大.②當(dāng)導(dǎo)線a由接線柱2改為與接線柱1相連,根據(jù)控制變量的思想,調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置,使電路中的電流保持不變,因?yàn)殡姶盆F線圈的匝數(shù)增多,所以電磁鐵磁性增強(qiáng),可發(fā)現(xiàn)指針B偏轉(zhuǎn)的角度將會(huì)變大.(4)經(jīng)過(guò)對(duì)電磁鐵的研究,可得出結(jié)論是:當(dāng)線圈匝數(shù)一定時(shí),通過(guò)電磁鐵的電流越大,電磁鐵磁性增強(qiáng);當(dāng)通過(guò)電磁鐵的電流一定時(shí),電磁鐵線圈的匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng).故電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān).
【分析】探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法(利用電磁鐵吸引大頭針的多少來(lái)判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱);同時(shí)應(yīng)用了控制變量法(要知道電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流的大小和線圈匝數(shù)有關(guān),要研究電磁鐵磁性與其中一個(gè)量的關(guān)系,需要控制另一個(gè)量).
五、綜合題
21.【答案】(1)解:打開(kāi)臺(tái)燈,讓磁鐵靠近發(fā)光的臺(tái)燈,燈泡內(nèi)的鎢絲晃動(dòng)了,移開(kāi)磁鐵;斷開(kāi)臺(tái)燈,讓磁鐵靠近不發(fā)光的臺(tái)燈,燈泡內(nèi)的鎢絲不動(dòng);所以小麗的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的.
(2)解:磁場(chǎng)對(duì)電流(通電 導(dǎo)體)有力的作用
【解析】【解答】(1)根據(jù)題目要求只利用現(xiàn)有的裝置,在不考慮溫度對(duì)鎢絲影響的情況下,可以進(jìn)行試驗(yàn):打開(kāi)臺(tái)燈,讓磁鐵靠近發(fā)光的臺(tái)燈,燈泡內(nèi)的鎢絲晃動(dòng)了,移開(kāi)磁鐵;斷開(kāi)臺(tái)燈,讓磁鐵靠近不發(fā)光的臺(tái)燈,燈泡內(nèi)的鎢絲不動(dòng);所以小麗的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的.(2)因?yàn)殒u絲通電后屬于通電導(dǎo)體,據(jù)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用可知,若將磁鐵靠近發(fā)光的臺(tái)燈時(shí),通電的鎢絲由于受到力的作用而晃動(dòng).
【分析】磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用.
22.【答案】 (1)A
(2)A
(3)AB運(yùn)動(dòng)
【解析】【解答】解:(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體中才有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
A.只讓導(dǎo)體AB在水平方向左右運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體AB切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生;
B.只讓導(dǎo)體AB在豎直方向上下運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體AB沒(méi)有切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生;
故選A;
(3)電流表指針偏轉(zhuǎn)不明顯,是電流太弱,可能是磁場(chǎng)弱或?qū)w(或磁鐵)運(yùn)動(dòng)慢,可以更換磁性更強(qiáng)的磁體、快速移動(dòng)導(dǎo)體(或磁體),A正確;
電流表量程更大,所以將靈敏電流計(jì)換成電流表不合理,B錯(cuò)誤;
(3)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用,電路中一定有電源,所以把靈敏電流計(jì)換成電源,導(dǎo)體AB成為通電導(dǎo)體在蹄型磁體的磁場(chǎng)中受力的作用而運(yùn)動(dòng)。
故答案為:(1)A;(2)A;(3)AB運(yùn)動(dòng)。
【分析】(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生電流,這種電流叫感應(yīng)電流,這一現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象;
(2)電流的大小應(yīng)與切割磁感線的速度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、線圈匝數(shù)有關(guān);
(3)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體作用,電路中要有電源。
23.【答案】 (1)電流相同
(2)電流相同,鐵芯相同時(shí),線圈的匝數(shù)越多電磁鐵的磁性越強(qiáng).
【解析】【解答】(1)根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn):串聯(lián)電路中電流處處相等,A.B串聯(lián)控制電流相同.(2)電流相同,鐵芯相同時(shí),線圈的匝數(shù)越多電磁鐵的磁性越強(qiáng).
故答案為:(1)電流相同;(2)電流相同,鐵芯相同時(shí),線圈的匝數(shù)越多電磁鐵的磁性越強(qiáng).
【分析】串聯(lián)電路中電流處處相等;電磁鐵磁性強(qiáng)弱是通過(guò)吸引大頭針的多少來(lái)反映;
電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟電流大小.線圈匝數(shù)多少.有無(wú)鐵芯有關(guān).在電流大小和鐵芯一定時(shí),匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng);在電流大小和匝數(shù)一定時(shí),有鐵芯,磁性強(qiáng);在匝數(shù)和鐵芯一定時(shí),電流越大,磁性越強(qiáng).
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