第八章　电磁相互作用及应用学业水平评价(七).课件- 2023--2024学年教科版九年级物理上册

学业水平评价（七） [测试范围:第八章　电磁相互作用及应用 　时间:40分钟　分值:100分] 一、选择题(每题3分,共36分) 1.据史料记载,为确保安全,秦始皇命人在阿房宫前修建了“磁石门”,以防行刺者入宫,其遗址就在现在西安市的西郊,这道磁石门也被称为人类历史上第一道“安检门”。聪明的你根据所学知识推测,下列可以被磁石门检查出的是 (　　) A.银器 B.青铜器 C.陶罐 D.铁器 D 2.在研究蹄形磁体周围磁场分布的实验中,在蹄形磁体 上面放一块有机玻璃,玻璃上撒一层铁屑。轻轻敲打玻璃,可以看到小铁屑有规则地排列起来(图7-Z-1)。关于该实验的过程,下列说法正确的是(　　) 图7-Z-1 A.可用小铝屑代替小铁屑进行实验,实验 效果一样显著 B.利用这些小铁屑代替就完全可以确定蹄 形磁体周围磁场的方向 C.轻敲有机玻璃的目的是增强小铁屑的磁性,便于观察现象 D.在蹄形磁体周围放置小磁针可以确定磁场的方向,小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向 【答案】D 图7-Z-1 3.图7-Z-2中磁感线方向标注错误的是 (　　) 图7-Z-2 A 4.如图7-Z-3所示,通电螺线管周围存在磁场,M是磁感线上的一点,小磁针静止在磁场中,则M点的磁场方向及小磁针左端的极性分别是(　　) A.向左　N极 B.向右　N极 C.向左　S极 D.向右　S极 B 图7-Z-3 5.如图7-Z-4所示,A是悬挂在弹簧下端的磁体,B是螺线管的铁芯,S0是单刀双掷开关,并与“2”保持接触。要使弹簧的长度变短,可采取的办法是 (　　) A.将螺线管的铁芯B抽出来 B.将滑动变阻器的滑片P向右移动 C.将S0由“2”改接到“1” D.减小电源电压 C 图7-Z-4 6.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小科设计了如图7-Z-5所示的电路,下列相关说法不正确的是 (　　) A.电磁铁A、B上方都是S极 B.通过电磁铁A和B的电流相等 C.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性 D.向右移动滑片P,电磁铁A、B磁性都减弱 A 图7-Z-5 7.如图7-Z-6所示是小聪设计的照明灯自动控制电路, 当光暗时灯亮,光亮时灯灭,其中光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。在实际调试时,小聪发现灯始终亮着,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.减少螺线管线圈的匝数 B.抽出螺线管中的铁芯 C.滑动变阻器的滑片向右移动 D.减小控制电路电源电压 C 图7-Z-6 8.如图7-Z-7所示,有关磁与电的实验和应用,能体现电动机工作原理的是 (　　) D 图7-Z-7 9.如图7-Z-8所示为一种佩戴在手腕上的“计步器”,其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁,管外绕着线圈。运动时,磁铁在管中往复运动,线圈输出不断变化的电流,从而实现计步。下列设备与“计步器”产生电流的原理相同的是 (　　) A.发电机 B.电动机 C.电风扇 D.电水壶 A 图7-Z-8 10.如图7-Z-9所示,下列说法正确的是 (　　) A.图甲是电动机的原理图 B.图乙是发电机的原理图 C.图乙装置工作时,将电能转化 为机械能 D.图乙中线圈转动的方向只跟电 流方向有关 C 图5-Z-9 11.如图7-Z-10所示,图甲是动圈式话筒,图乙是动圈式扬声器的结构图,下列分析合理的是 (　　) A.动圈式话筒的工作原理是通电 线圈在磁场中受力振动 B.动圈式扬声器的工作原理是电 磁感应现象 C.动圈式话筒工作时线圈中产生感应电流,受磁力的作用 D.动圈式扬声器工作时消耗的电能全部转化为机械能 C 图7-Z-10 12.如图7-Z-11甲所示为一款无线充电式悬浮音箱,使用时底座内的送电线圈产生交变磁场,使音箱内的受电线圈产生感应电流给音箱充电(图乙),同时使音箱悬浮起来并开始播放音乐,下面关于这款音箱的表述错误的是 (　　) 图7-Z-11 A.工作时底座上端和音箱下端一定是异名磁极 B.送电线圈通电时产生磁场,说明电流具有磁效应 C.该音箱的扬声器是利用通电线圈在磁场中受力运动的原理工作的 D.受电线圈充电是利用电磁感应原理工作的 【答案】A 二、填空题(每空1分,共13分) 13.人类最早的磁化技术出现在我国 宋代。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,依靠地磁场获得磁 性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼。如图7-Z-12所示是它静止时的指向,则指南鱼鱼头应标注　　　　(选填“南”或“北”)极,指南鱼的腹部磁性最　　　　(选填“强”或“弱”)。  北 图7-Z-12 弱 14.如图7-Z-13甲所示,小磁针的正上方放有一根通电直导线,小磁针的N极向纸外发生偏转,此现象说明通电直导线周围存在　　　　;若将两根通电直导线按如图乙所示放置,两根导线之间　　　　(选填“会”或“不会”)产生力的作用。  磁场 图7-Z-13 会 15.如图7-Z-14所示是探究“通电螺线管外部的磁场方向”的实验装置。实验中,通过　　　　　　　　　　来判断通电螺线管外部某点的磁场方向;断开开关,将电源的正、负极对调,再闭合开关,观察小磁针的指向是否改变,此操作探究的问题是“通电螺线管外部的磁场方向与 　　　　方向是否有关”。  小磁针的N极指向 图7-Z-14 电流 16.如图7-Z-15所示,小泽同学将小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合开关S,小磁针转动,小磁针的　　　　极靠近螺线管的左端,当向右移动变阻器的滑片P时,M点的磁性将　　　　(选填“增强”或“减弱”)。 图7-Z-15 S 减弱 17.如图7-Z-16所示是小华用漆包线和磁体制作的一台发电机,制作时用刀片将线圈两端的漆全部刮掉,作为转动轴,用纸做一个小风车固定在转轴上,将转轴放在支架上,将发电机与灵敏电流表相连,转动小风车,灵敏电流表指针左 右偏转,电路中电流的方向　　　(选填“改变” 或“不变”),此过程中发电机将　　　　能转 化为电能。若将灵敏电流表换成电池,线圈 　　　　(选填“能”或“不能”)持续转动。  改变 图7-Z-16 机械 不能 18.动车采用了“再生电制动”技术,即在制动时,列车由于惯性仍会向前运动一段距离,带动发电机发电,将　　　　能转化为电能。该技术应用的原理是　　　　　　　。  机械 电磁感应 三、作图题(3分) 19.如图7-Z-17所示为永久磁体A和电磁铁B之间的磁场分布。请根据图中小磁针的方向画出: (1)永久磁体A右端的磁极(用“N” 或“S”表示)。 (2)磁感线a的方向。 (3)电源右端的极性(用“+”或“-”表示)。 【答案】如图所示 图7-Z-17 四、实验探究题(共48分) 20.(10分)在“探究通电螺线管外部磁场的分布”的实验中: (1)开关闭合前,可自由转动的小磁针均指南北,说明地球周围存在　　　　　　。  (2)开关闭合后,小磁针的指向如图7-Z-18所 示,说明通电螺线管外部的磁场与 　　　　磁体的磁场相似;图中电源 的　　　　端是正极。  地磁场 左 条形 图7-Z-18 (3)将电源的正、负极对调,小磁针的N极指向也改变,说明通电螺线管的磁场方向与　　　　方向有关。  (4)为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是 　　　　　　　　 　　。(写出一条即可)  电流 增加线圈匝数(或增大电流,或插入铁芯) 21.(14分)如图7-Z-19所示是小明探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验装置图,它由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。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相连时,闭合开关后,指针B发生 偏转。 (1)请用笔画线代替导线 将实物图连接完整。 【答案】如图所示 图7-Z-19 (2)指针下方的物体A应由　　　　材料制成。  A.铜　　B.铁　　C.铝　　　D.塑料 (3)当开关闭合后,电磁铁左端为　　　　极。  B N (4)实验发现:①当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,指 针B偏转的角度将会　　　　(选填“变大”或“变小”)。  ②保持滑片P的位置不动,当导线a由与接线柱2相连改为与接线柱1相连时,闭合开关后,可发现指针B偏转的角度　　　　(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,电磁铁的磁性　　　　;当通过电磁铁的电流一定时,电磁铁线圈的匝数越　　　　,电磁铁的磁性越强。  变大 变大 越强 多　 22.(8分)学习了电磁感应现象后,小红同学想进一步探 究感应电流的大小与哪些因素有关。她使用的装置如图7-Z-20所示:铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电 源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流表G相连(线框abcd在铁块E、F上方,实验过程中线框不扭转)。 [猜想与假设] A.感应电流的大小与磁场的强弱有关; B.感应电流的大小与导体切割磁感线的速 度有关。 图7-Z-20 [设计与进行实验] (1)小红探究猜想A的设计思路如下:改变电磁铁的 　　　　　　进行多次实验,每次实验保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等,观察并记录每次实验中灵敏电流表G指针偏转的格数。  (2)要探究猜想B,实验时应保持电磁铁　　　　　　不变,改变线框切割磁感线的速度进行多次实验,分别记下每次实验中灵敏电流表指针偏转的格数,实验数据记录如表所示。  磁性强弱 磁性强弱 [分析论证]分析数据可得出结论:其他条件都相同时, 　　　　　　　 　　,闭合电路中产生的感应电流越大。  [交流评估]实验中用电磁铁代替永久磁体的好处是: 　 。  实验次数 切割磁感线的速度 电流表指针偏转格数 1 慢速 1.5格 2 中速 2.5格 3 快速 4格 导体切割磁感线的速度越大 易于改变磁体的磁性强弱 23.(16分)用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁,可组装成一个演示用的简易电动机,组装过程如图7-Z-21 甲、乙、丙所示。 图7-Z-21 (1)图乙中,把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上,若磁铁的N极朝上,S极朝下,则磁化后的铁钉的尖端为 　　　　(选填“N”或“S”)极,磁铁与铁钉间的吸引力 　　　　(选填“大于”或“小于”)磁铁的重力。  (2)图丙中,用电线把电池的负极和磁铁连接起来,就有电流通过磁铁和铁钉,通过铁钉的电流方向是　　　　(选填“向上”或“向下”)的,磁铁上的电流由于受到　　　　作用而带动铁钉开始旋转。  N 大于 向下 磁力 (3)这个简易电动机工作时,将电能转化为　　　　能,若它的输入功率为2.0 W,效率为60%,则输出功率为　　　　W。  (4)演示时,若要改变铁钉的转动方向,可以改变　　　　方向。电动机转动起来后,电线下端应间歇性地接触磁铁,这样做的好处是(写出一条即可)　　　　　　　。(提示:干电池通过的电流不允许长时间超过0.6 A;磁铁的磁性随温度升高而减弱)  机械 1.2 电流 保护电源 相关解析 2.D　[解析] 撒在磁体周围的每个小铁屑都被磁场磁化成一个个小磁针,小铝屑不能被磁化,则不能用小铝屑代替小铁屑进行实验,故A错误; 利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围的磁感线分布,不能确定磁场方向,故B错误; 实验中通过轻敲有机玻璃来减小铁屑与有机玻璃间的摩擦力,故C错误; 磁场看不到,摸不着,通过放置在周围的小磁针的偏转来反映磁场的存在和方向,小磁针静止时N极所指的方向就为该点的磁场方向,故D正确。 4.B　[解析] 在磁体外部,磁感线从N极出发,回到S极,所以通电螺线管外M点的磁场方向向右;通电螺线管的右端是S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极。 6.A　[解析] 由安培定则可知,电磁铁A的上方为N极, B的上方为S极,故A错误; 由图可知,电磁铁A和B串联接入电路中,所以电流相等,故B正确; 通过电磁铁A和B的电流相同,由图可知A的线圈匝数多于B的线圈匝数,故A的磁性强于B的磁性,故C正确; 向右移动滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中电流减小,电磁铁A、B的磁性都减弱,故D正确。 7.C　[解析] 电磁继电器的主要部分是电磁铁,电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈匝数的多少、是否有铁芯插入有关,要想在光亮时灯灭,一定要增大电磁铁的磁性。采取的方法是增大电流、增加线圈的匝数。 减少线圈的匝数可以减弱电磁铁的磁性,故A不符合题意。 抽出铁芯可以减弱电磁铁的磁性,故B不符合题意。 滑动变阻器的滑片向右滑动时其接入电路的电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律可知电流增大,电磁铁的磁性增强,故C符合题意。 减小电源电压,电路中的电流减小,电磁铁的磁性减弱,故D不符合题意。 9.A　[解析] 计步器是利用电磁感应现象来工作的,和发电机的原理相同,故A符合题意; 电动机和电风扇是利用通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的,故B、C不符合题意; 电水壶是利用电流的热效应来工作的,故D不符合题意。 10.C　[解析] 图甲是发电机的原理图,是根据电磁感应原理工作的,故A错误; 图乙是电动机的原理图,是根据通电导体在磁场中受力转动的原理工作的,故C错误; 图乙装置是电动机,它工作时,将电能转化为机械能,故C正确; 图乙中线圈转动的方向与电流方向和磁场方向有关,故D错误。 12.A　[解析] 若底座上端和音箱下端是异名磁极, 会相互吸引,音箱不会悬浮在空中,故A错误; 送电线圈通过一定频率的交流电,线圈的周围形成交变的磁场,原理是电流的磁效应,故B正确; 扬声器内部有一个永久磁铁和一个通电螺线管,当螺线管中通过变化的电流时,由于通电导线在磁场中受力的作用,该螺线管会在永久磁铁磁场的作用下受力振动,即将电流转化为声音,故是利用通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的,故C正确; 受电线圈感应到电磁信号,产生感应电流给音箱充电,这是电磁感应现象,故D正确。 14.磁场　会　[解析] 小磁针的正上方有一根通电直导线,小磁针的N极向纸外发生偏转,这说明小磁针受到磁场力的作用,所以此现象说明通电导线周围存在磁场;若在通电直导线下方再放一根同样的通电直导线,每根通电导线都处在另一根通电导线产生的磁场中,通电导线在磁场中受到力的作用。 16.S　减弱　[解析] 由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向左端,则通电螺线管的左端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的S极应靠近螺线管的左端;向右移动滑片P,滑动变阻器连入电路的电阻增大,根据欧姆定律可知,螺线管中的电流减小,螺线管的磁性减弱。 17.改变　机械　不能　[解析] 将发电机与灵敏电 流表相连,转动小风车,线圈在磁场中做切割磁感线运动,线圈中会产生感应电流,灵敏电流表指针左右偏转,这说明电路中电流的方 向是改变的;此过程中发电机将机械能转化为电能;若将图中灵敏电流表换成电池,则无风吹时,由于通电线圈处在磁场中而受力转动,但线圈转动至平衡位置时因线圈两端的绝缘漆全部刮掉,无法改变线圈中的电流方向,从而不能持续转动下去。 $$