第1章 微素养·专题突破一 电与磁的综合应用-【精彩练习】2023-2024学年八年级下册科学同步评价作业教师用书配套课件PPT（浙教版）

第1章　电与磁 微素养·专题突破一　电与磁的综合应用 1 【例1】　如图1所示，当弹簧测力计吊着一磁体甲(该磁体的重力为G)沿水平方向从水平放置的条形磁铁乙的A端移 到B端的过程中，请在图2中画出表示测力计 示数F与水平位置关系的变化图，并简要说 明弹簧测力计在A点、O点、B点位置示数的情况及理由。 【答案】如图所示 类型1　磁极间的相互作用 A点：FA＜G，因同名磁极相互排斥。 O点：FO＞G，因磁体乙中间磁性最弱，但磁体甲的N极对磁体乙有吸引力。 B点：FB＞G，因异名磁极相互吸引。 类型1　磁极间的相互作用 【变式】　如图所示，四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在塑料支架的光滑杆上，静止时磁铁a、b、c悬浮在空中，d压在塑料支架底板上，若每个磁铁受到的重力均为G，磁铁a的上表面是N极，则下列说法正确的是(　　) A．磁铁b的上表面是N极 B．磁铁c的上表面是S极 C．磁铁d对底板的压力是G D．磁铁d对底板的压力是4G 类型1　磁极间的相互作用 D 【例2】　超市的电梯在无人搭乘时运动较慢，当顾客站上电梯踏板时电梯马上加速运动。简化的电梯控制电路如图所 示(R是压敏电阻，其受到的压力越大，电阻越小)。 请简要分析其工作原理。 【答案】在电梯无人搭乘时，压敏电阻阻值较大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流较小，则电磁铁磁性较小，衔铁在弹簧的拉力的作用下连接1接线柱，由于电阻和电动机串联，此时工作电路中的电流较小，因此电梯运动较慢；当顾客站上电梯踏板时，压敏电阻阻值减小，根据 类型2　电磁继电器的应用 欧姆定律可知，控制电路中的电流增大，电磁铁磁性增大，吸引衔铁连接2接线柱，此时只有电动机接入工作电路中，电流增大，因此电梯马上加速运动。 类型2　电磁继电器的应用 【变式】　学校的绿化喷灌系统有一个自动控制最高水位的智能水箱，控制电路电源电压U1＝20 V，R0是阻值为10 Ω的定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，其电路图如图甲所示。工作电路为注水系统，如图乙所示。当通过电磁铁线圈的电流I1＝0.2 A时，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作。压敏电阻RF(放置于图乙水箱底部)随水位h变化关系如表所示。 类型2　电磁继电器的应用 水位h/m 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 压敏电阻RF/Ω 200 125 90 70 65 62 60 (1)根据表中数据在图丙中作出RF随h变化的规律图像。 类型2　电磁继电器的应用 【答案】如图所示 (2)甲图中的E点应与接线柱_____(填“C”或“D”)连接。 (3)求衔铁恰好被吸下、注水系统停止工作时，水箱中水的高度。 类型2　电磁继电器的应用 C (4)若该智能水箱需要提高工作时的最高水位，其他条件不变的情况下，包括电磁铁在衔铁恰好被吸下时的磁性不变，则选用的R0的阻值应更______(填“大”或“小”)，请作出解释：_____________________________ _______________________________________________________________ ____________________________________________。 类型2　电磁继电器的应用 大 水位提高，压敏电阻阻值减小， 其他条件不变，控制电路中恰好吸引衔铁的磁力不变，即控制电路中电 流不变，则总电阻不变，所以R0的阻值应该变大 1．如图所示，甲、乙是没有磁性且靠得较近的铁块，它们之间没有力的作用。若在它们下面放一个磁体，发现甲、乙还是静止不动，则下列关于甲和乙之间的作用的说法正确的是(　　) A．有力的作用，相互排斥 B．有力的作用，相互吸引 C．仍然没有力的作用 D．以上说法都有可能 跟踪 巩固训练 B 2．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是(　　) A．通电螺线管的右端为S极 B．小磁针S极指向左 C．A点磁场的方向水平向右 D．小磁针的N极顺时针转动 跟踪 巩固训练 B 3．图甲所示是科学兴趣小组同学设计的太阳能路灯。它能实现白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供电。电路中的R为光敏电阻，其电阻大小与光照强度关系如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A．白天蓄电池相当于电源 B．光线较强时，电磁铁磁性较大 C．电磁铁上端为N极，下端为S极 D．甲是太阳能电池板，乙是路灯 跟踪 巩固训练 B 4．如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右做匀速直线运动。在铁块从电磁铁的左下方运动到正下方的过程中，同时滑动变阻器的滑片逐渐向上滑动，下列判断正确的是(　　) A． 维持铁块做匀速直线运动的拉力逐渐减小 B．电磁铁的磁性逐渐减弱 C．铁块对地面的压强先减小后增大 D．铁块所受摩擦力大小不变 跟踪 巩固训练 A 5．图甲所示为某智能扫地机器人部分工作原理图，其中R为光敏电阻；图乙所示为光敏电阻R的阻值随照度变化的图线(照度表示物体被照明的程度，照度越大，被照明的程度越大)。 (1)上述智能扫地机器人工作原理如下： 接通电源，当地面灰尘较多时，使照射 到光敏电阻R上的照度变小，光敏电阻R的阻值________(填“变大”或“变小”)，电磁铁的磁性________(填“增强”或“减弱”)，此时电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒；当灰尘清扫到一定程度时，电动机 跟踪 巩固训练 变大 减弱 停止工作，指示灯亮，该智能扫地机器人处于待机状态。 (2)根据其工作原理可知，电动机应接入__________(填“a、b”或“c、d”)之间。 跟踪 巩固训练 a、b 6．图甲所示是一家庭燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气的浓度的关系如图乙所示。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压U1为3 V且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为 0.03 A时，电磁铁A恰好能将衔铁 B吸下，工作电路中相应的灯亮起 而报警。(电磁铁线圈的阻值忽略不计) 跟踪 巩固训练 (1)当报警器报警时，_______(填“L1”或“L2”)灯亮。 (2)该报警器要达到出厂预设值，滑动变阻器接入电路的阻值有多大？ (3)某场地安装该报警器后，想在燃气浓度达到3%时就报警，那么该如何调节滑动变阻器，并请简述其中的科学原理。 跟踪 巩固训练 L2 跟踪 巩固训练 本课结束！ 解：R总＝＝＝100 Ω ， RF＝R总－R0＝100 Ω－10 Ω＝90 Ω，查表得此时水位为1 m。 解：(2)当燃气浓度达到4%时，根据题图乙可知，气敏电阻的阻值为40 Ω， 由I＝可知，此时电路的总电阻：R总＝ ＝＝100 Ω， 因串联电路总电阻等于各部分电阻之和， 所以滑动变阻器接入电路的阻值： R2＝R总－R1＝100 Ω－40 Ω＝60 Ω。 (3)根据题图乙可知，当燃气浓度达到3%时，气敏电阻接入电路的阻值变大，为保证报警时电路电流仍为0.03 A，由I＝可知，当电压一定时，电路中的总电阻不变，因此应调节滑片使滑动变阻器接入电路的阻值减小，故将滑片向下移动。当滑片向下移动一定距离后，燃气浓度达到3%且电路电流刚好为0.03 A时，报警器报警。 $$