内容正文:
期末提分练案
第5讲 电与磁
第1课时 考点梳理与达标训练
教科 九年级全
考点梳理
1. [2023·荆州]关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁体周围真实存在的曲线
B.电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少无关
C.电动机是利用电磁感应的原理制成的
D.奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场
达标训练
【点拨】磁感线是理想化的物理模型,实际上并不存在,故A错误;电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少、电流大小有关,故B错误;电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故C错误;奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场,故D正确。
【答案】D
2. [2023·广东]关于如图所示的实验装置,下列表述错误的是( )
A.该装置可用来探究电磁感应现象
B.该装置能将电能转化为机械能
C.该装置可用来探究磁场对通电导体的作用
D.该装置揭示的原理可应用于电动机
A
3. [2023·重庆]三峡水电站是世界上规模最大的水电站之一,发电机组是水电站的核心部分,如图所示的四个装置中符合发电机工作原理的是( )
A.图甲:通电导体在磁场中的运动
B.图乙:法拉第的电磁感应现象
C.图丙:奥斯特实验
D.图丁:司南
【答案】B
4. [2023·临沂]对下列四幅图的表述正确的是( )
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A.甲图反映的是电动机的工作原理
B.乙图能实现电能转化为机械能
C.丙图闭合开关后,小磁针N极逆时针偏转
D.丁图中小磁针N极顺时针偏转
【点拨】甲图中有电源,若闭合开关,磁场中的金属棒会受力运动,即说明通电导体在磁场中受力运动,即电动机的原理图;乙图中没有电源,是发电机的原理图,
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工作时将机械能转化为电能;丙图,由安培定则可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,根据同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引知闭合开关后,小磁针N极顺时针偏转;丁图,根据同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引知丁图中小磁针N极会逆时针偏转。
【答案】A
5. [2023·潍坊]感染新型冠状病毒患者大多数会出现发热症状。已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变,人体温度越高热敏电阻的阻值越小。某同学据此设计了一个红外线体温安检电路。要求无人或体温低于37.3 ℃的人经过时仅绿灯亮,高于37.3 ℃的人经过时,红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是( )
【点拨】A图和D图中开关S闭合后,无人或体温低于37.3 ℃的人经过时绿灯和红灯均会亮;B图中开关S闭合后,无人或体温低于37.3 ℃的人经过时红灯亮;C图中开关S闭合后,无人或体温低于37.3 ℃的人经过时绿灯亮,当体温高于37.3 ℃的人经过时,热敏电阻阻值变小,控制电路中电流变大,电磁铁磁性增强而将衔铁吸下,使红灯和电铃所在的并联电路接到了电路两端,红灯亮、电铃响。
【答案】C
6. [2023·岳阳]如图所示是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是____________(填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”)。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的________(填“电源”或“用电器”)。
电磁感应
电源
7. [2023·菏泽改编]如图所示,闭合开关后,电磁铁的左端为________极。对电磁铁来说,________越多,通过的________越大,它的磁性就越强。
N
匝数
电流
8. [中考·兰州]下列三幅图中,图____是交流发电机的结构原理图,图乙的工作原理是________________________________。
【点拨】图甲中没有电源,是交流发电机的原理图;图乙中有电源,是电动机的原理图;图丙中没有电源,有两个半滑环,是直流发电机的原理图。
【答案】甲;通电线圈在磁场中受力而转动
9. 如图所示,闭合开关后,条形磁体受到地面的摩擦力向右,请标出:
(1)电源右端的极性(用“+”或“-”表示)。
(2)电流表下端接线柱的极性(用“+”或“-”表示)。
(3)电磁铁左端的磁极(用“N”或“S”表示)。
解:如图所示。
10. [2023·铁岭]如图所示,开关断开时,小磁针静止,a端指向北方,开关闭合时,小磁针顺时针旋转90°后静止。
(1)标出磁感线的方向。
(2)在括号内标出电源的正极或负极。
(3)标出电磁铁右端的极性。
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解:如图所示。
11. [2023·长春]在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中:
(1)请在图甲中标出经过A点的磁感线的方向。
解:如图所示。
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(2)如图乙所示,将闭合电路中的导体ab放在蹄形磁体的磁场中,导体ab左右运动时,电流计指针________。这一过程中,该装置将________转化为电能。这一现象在生活中的应用有________。
【点拨】闭合开关后,使导体ab在磁场中左右运动,即导体做切割磁感线运动,因此会有感应电流产生,此时电流计指针发生偏转;这一过程中,该装置将机械能转化为电能,利用电磁感应现象的原理,人们发明了发电机。
偏转
机械能
发电机
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12. [中考·泰安]某电热水器具有加热和保温功能,其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计,R为热敏电阻,热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15 mA,其阻值R随温度变化的规律图像如图乙所示,电源电压U1恒为6 V,当电磁铁线圈中的电流I>8 mA时,电磁铁的衔铁被吸下,动触点与触点a、b接触,加热电路接通;当电磁铁线圈中的电流I≤8 mA时,动触点与触点c接触,保温电路接通,
热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3均置于储水箱中,U2=220 V,加热时的功率P加热=2 200 W,保温时的功率P保温=110 W,加热效率η=90%,R2=2R1,水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),水箱内最低温度为0 ℃。
(1)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大?若R0为该值,试求热水器刚开始保温时水的温度。
(2)电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆?
(3)该热水器在加热状态下,将44 kg、20 ℃的水加热到50 ℃需要多长时间?
解:由题意可知,热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15 mA,电源电压U1=6 V,控制电路中最小电阻R总小===400 Ω,由图知当水箱内最低温度为0 ℃时,热敏电阻R阻值最小,R最小=100 Ω,保护电阻R0阻值至少为R0=R总小-R最小=400 Ω-100 Ω=300 Ω。
热水器刚开始保温时,控制电路中的总电阻R总===750 Ω,此时热敏电阻的阻值R=R总-R0=750 Ω-300 Ω=450 Ω,由图乙可知,此时水温为70 ℃。
解:由题意和电路图知:衔铁被吸下时,R1、R2并联,电热水器处于加热状态,P加热=+=2 200 W,又因为R2=2R1,解得R1=33 Ω,R2=2R1=2×33 Ω=66 Ω。
根据题意可知,电磁继电器动触点和触点c接通时,电热
水器处于保温状态,则由电路图知,此时R2、R3串联,保温功率P保温==110 W,即 =110 W,解得 R3=374 Ω。
解:水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×44 kg×(50 ℃-20 ℃)=5.544×106 J,
加热电路消耗的电能W===6.16×106 J,
加热时间t′===2 800 s。
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