2025年中考备考物理复习之电与磁(中等生版)
2024-08-15
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内容正文:
2025年中考备考物理复习之电与磁
一.选择题(共15小题)
1.(2023•临沂)关于电和磁,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电的实质是创造了电荷
B.通电导体周围一定存在磁场
C.磁感线是磁场中真实存在的线
D.导体在磁场中运动就会产生电流
2.(2022•滨州)进入初中学业水平考试考场时,监考教师会使用金属探测仪对大家进行检测。如果有同学携带金属制品,探测仪就会产生电流并报警。下列四个实验能反映金属探测仪工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2023•德州)如图所示,轮滑鞋深受孩子们的喜爱。它的轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光,选项中与此工作原理相同的是( )
A.电风扇 B.电磁起重机
C.扬声器 D.动圈式话筒
4.(2023•临沂)闭合如图所示电路的开关,小磁针静止时指向如图,则( )
A.通电螺线管的左端为N极
B.电源的左端为正极
C.电流表的左端为“+”接线柱
D.R的滑片不能置于最右端
5.(2022•临沂)我市今年投入运营的第二批“沂蒙红”新能源公交车的动力装置是电动机。下列选项,能说明其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
6.(2022•烟台)如图所示,是巨磁电阻特性原理的示意图,其中GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的右端为N极
B.当滑片P向右滑动时,电磁铁磁性增强
C.当滑片P向左滑动时,巨磁电阻的阻值增大
D.当滑片P向左滑动时,指示灯变亮
7.(2022•烟台)目前,新能源电动汽车被越来越多的家庭所喜欢,其核心部件是电动机。如图所示能说明电动机工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
8.(2021•临沂)甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和支架构成,导体棒ab和cd由导线连接,如图所示。闭合开关并向右移动ab、cd也会随之向右运动。关于此现象,下列判断正确的是( )
A.甲装置相当于电动机
B.乙装置相当于发电机
C.向左移动ab,cd仍向右运动
D.甲装置将机械能转化为电能
9.(2024•德州二模)小明同学利用一段绝缘铜导线按照一定的顺序缠绕在大铁钉上并与滑动变阻器、电源和开关连接成如图所示的电路。闭合开关后,发现小磁针静止时,其N指向如图所示。下列说法正确的是( )
A.钉帽位置是N极
B.小磁针所在位置磁场的方向向右
C.螺线管内部磁感线的方向向右
D.将滑动变阻器的滑片向左移动,小磁针所受的磁场力变大
10.(2022•菏泽)下列用电器的工作原理与发电机相同的是( )
A.家用电水壶
B.无线充电器
C.小型电风扇
D.舞台扬声器
11.(2024•滨州二模)如图所示,下列关于各实验装置中说法正确的是( )
A.奥斯特实验证明了磁可以生电
B.利用的原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C.改变电流方向时,导体棒ab所受力的方向也发生改变
D.与发电机的原理相同
12.(2024•菏泽二模)市面上热卖一款滑板车,本身不带电源,但当小朋友脚蹬滑板车在地面上滑动时,轮子就会发光,它的原理与哪幅图相同( )
A.
B.
C.
D.
13.(2022•德州)图甲是某物理兴趣小组设计的体感测温门,其内部工作电路可简化为图乙所示。R1是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为定值电阻。通过测温门时,若人体温度正常,绿灯亮电铃不响;若人体温度高于37.3℃,绿灯不亮电铃响。下列说法正确的是( )
A.测温门是通过感应人体发出的紫外线来测量温度的
B.工作电路主要利用了电流的热效应
C.人体温度越高,电流表的示数越小
D.A处是绿灯,B处是电铃
14.(2024•环翠区校级一模)如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管,闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数也变大
B.电路中消耗的总功率变小
C.螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变小
D.螺线管下端是S极,弹簧测力计示数变大
15.(2024•禹城市二模)如图所示,下列有关电和磁现象的说法中正确的是( )
A.甲图中,毛皮摩擦过的橡胶棒带正电
B.乙图中,指南针的南极指向地磁场的北极
C.丙图中,该实验的原理是电磁感应现象
D.丁图中,电线的绝缘皮破损容易造成断路
二.填空题(共7小题)
16.(2022•枣庄)公元1世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图,“柢”即握柄,是磁体的 极,司南之所以能指向南北方向,是由于受到 的作用。
17.(2024•博山区三模)如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端是 (选填“N”或“S”)极,此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态,条形磁体受到向 (选填“左”或“右”)的摩擦力;若将滑动变阻器滑片向下滑动,条形磁体受到的摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
18.(2024•东昌府区二模)如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,电磁铁的右端为 极(选填“N”或“S”)。当P向右滑动时,电压表的示数 。(选填“增大”或“减小”)
19.(2024•成武县三模)如图所示,一条形磁铁静止在粗糙的水平桌面上,在其右侧放置一个通电螺线管,二者处于同一水平面上。开关S1、S2闭合后,条形磁铁保持静止,条形磁铁受到摩擦力的方向向 (选填“左”或“右”)。现在断开开关S2,条形磁铁受到的摩擦力将 (选填“不变”“变小”或“变大”),理由是 。
20.(2020•菏泽)如图所示,闭合开关后,电磁铁的左端为 极,对电磁铁来说,匝数越多,通过的 越大,它的磁性就越强。
21.(2022•德州)请你帮助小强将学习笔记补充完整。
(1)使用试电笔时,手应该触碰 (选填“笔尖”或“笔尾”)金属体。
(2)控制用电器的开关应连接在 (选填“火线”或“零线”)与用电器之间。
(3)如图所示是电动机的工作原理,闭合开关后金属棒ab向左运动。要使金属棒向右运动,可行的方法是 (写出一种方法即可)。
22.(2024•茌平区一模)同学们在实验室中做实验时,尝试组装了如图所示的装置。闭合开关,用外力使导体棒ab做切割磁感线运动,发现导体棒cd也随之运动。导体棒ab的工作原理和 (选填“发电机”或“电动机”)相同,导体棒cd能运动的原理是 。
三.作图题(共5小题)
23.(2023•德州)如图所示,闭合开关后弹簧测力计示数减小,请标出电源右端的极性并在虚线框内的磁感线上画出其方向。
24.(2022•德州)如图所示,在竖直固定的玻璃板右侧放置一电磁铁,接通电源后,电磁铁可将铁块A吸附在玻璃板上保持静止。
(1)画出铁块A受到摩擦力F的示意图(力的作用点图中已标出);
(2)用“N”“S”标出电磁铁右端的极性。
25.(2022•烟台)如图所示为两个磁极间的磁感线分布图,小磁针静止在A点。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。
26.(2022•潍坊)如图所示,条形磁铁静止在水平桌面上,通电螺线管左端为N极,靠近条形磁铁放置。请根据图中所示情况:
(1)将电源“+”“﹣”极填入括号中;
(2)在已画出的磁感线上用箭头标出其方向;
(3)画出条形磁铁所受摩擦力的示意图。
27.(2023•威海)闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,请在图中括号内标出电源的极性(“+”或“﹣”),并标出磁感线的方向。
四.实验探究题(共5小题)
28.(2022•青岛)小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,他在实验室找到一只可拆卸的电
流表,进行了如下探究。
(1)打开外壳,观察电流表的内部结构,示意图如图所示。按照操作规范将电流表 联接入电路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在 中受力转动,这与 的工作原理相同。
(2)若让电流从电流表的“﹣”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向会与(1)中的偏转方向 ,因此使用电流表时不能把接线柱接反。
(3)若在电流表“+”“﹣”接线柱之间连接一根导线,用手拨动电流表指针,导线中会产生感应电流,这种现象叫做 ,据此可制成 。
29.(2023•东营)物理学是一门非常有趣的科学,许多课堂小实验都值得我们回味和反思。请分别对下列实验现象进行分析并得出结论。
(1)如图甲,逐渐抽出玻璃罩里的空气,会听到闹钟的铃声越来越小。由此可得: 。
(2)如图乙,太阳光经三棱镜折射后,在远处白屏上形成一条彩色光带。由此可得: 。
(3)如图丙,把活塞迅速压下去,会看到玻璃筒内的硝化棉燃烧。由此可得: 。
(4)如图丁,接通电路瞬间,会看到导体棒运动起来。由此可得: 。
30.(2023•济南)实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源,小明和小亮分别选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后,轻敲玻璃板,小明观察到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。
小明的实验说明,通电螺线管外部的磁场和 外部的磁场相似。
(2)小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了32个小磁针,如图乙所示。给螺线管通电后,小亮观察到这32个小磁针的指向更接近于图中的 。
(3)小明的实验方案具有明显的不足,其不足之处是 。
(4)为了弥补小明实验方案的不足,请提出一条改进建议: 。
31.(2022•东营)如图所示是“探究影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验装置。
(1)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,调节滑片位置,电流表的指针如图所示,则电流表的示数为 A,此时通电螺线管的下端是 (选填“N”或“S”)极;
(3)下列操作能减弱通电螺线管磁性的是 (选填字母);
A.抽去铁芯
B.电源两极对调
C.减少线圈的匝数
(4)电磁铁的用途很多,如电磁起重机,试再列举至少2项电磁铁在实际中的应用: 、 。
32.(2022•日照)某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图甲,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图乙触接电源,小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后,小磁针恢复到图甲位置。如图丙,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。则:
①通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与 有关。
②断开电源后,小磁针恢复到图甲状态,这是因为小磁针受到了 的作用。
③如图丁所示,高速电子束飞过小磁针上方时,小磁针将发生如图 所示方向的偏转,原因是 。
(2)利用图戊所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察电流表指针的偏转情况,记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时,指针向左偏转;从右侧接线柱流入时,指针向右偏转。
实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
根据表中记录的实验信息,完成下列问题:
④由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中 (填“会”或“不会”)产生感应电流。
⑤由第3、4两次实验可知,导体棒AB中感应电流的方向与 的方向有关。如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,电流表的指针向 偏转。
⑥本实验的设计不完整,不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整,应 。
⑦小明将电流表换成完好的小灯泡,再做第3、4两次实验时小灯泡不亮,最可能的原因是 。
⑧发电机的原理与本实验的原理一样,己图为发电机的示意图,图中时刻线框水平,箭头为线框旋转的方向,此时ab边中的电流方向 (填“由a到b”或“由b到a”)。
2025年中考备考物理复习之电与磁
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.(2023•临沂)关于电和磁,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电的实质是创造了电荷
B.通电导体周围一定存在磁场
C.磁感线是磁场中真实存在的线
D.导体在磁场中运动就会产生电流
【分析】(1)摩擦起电的实质是电子的转移;
(2)奥斯特实验证明了通电导体周围存在磁场,其磁场方向和电流方向有关;
(3)磁感线是科学家为了更加直观的描述磁场而引入的,其实并不存在;通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向和磁场方向有关。
(4)产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会有感应电流。
【解答】解:A、摩擦起电的实质是电子的转移,并不是创造了电荷,故A错误;
B、奥斯特实验证明了:通电导体周围一定存在磁场,故B正确;
C、磁感线是科学家引入的模型,并不存在,故C错误。
D、闭合电路的一部分导体,只有在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会有感应电流,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查的知识点比较多,有奥斯特实验、产生感应电流的条件、摩擦起电的实质和磁感线等问题,难度不大,是中考的常见题型。
2.(2022•滨州)进入初中学业水平考试考场时,监考教师会使用金属探测仪对大家进行检测。如果有同学携带金属制品,探测仪就会产生电流并报警。下列四个实验能反映金属探测仪工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】由题意可知,探测仪是将线圈靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,从而产生了电流,则分析各实验现象可知能产生电流的选项。
【解答】解:当线圈靠近金属物体时,在金属物体中产生电流,相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线,故在线圈中会产生电流,故探测器应采用了电磁感应原理;
A、此图是探究磁极间相互作用规律的实验,故A错误;
B、此图中没有电源,ab做切割磁感线运动时,会产生感应电流,即为探究电磁感应现象的实验,故B正确;
C、此装置的主要部件是电磁铁,其工作原理是电流的磁效应,故C错误;
D、此图为探究通电导体在磁场中受力的实验,反映了电动机的原理,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查电磁感应现象的应用,要求学生能通过题意找出探测器的原理,并能正确掌握各实验的意义。
3.(2023•德州)如图所示,轮滑鞋深受孩子们的喜爱。它的轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光,选项中与此工作原理相同的是( )
A.电风扇 B.电磁起重机
C.扬声器 D.动圈式话筒
【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理制成的。
【解答】解:轮滑鞋的轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光,转动产生电,是利用电磁感应原理来工作的。
A、电风扇中的电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理来工作的,故A不符合题意;
B、电磁起重机是利用电流的磁效应来工作的,故B不符合题意;
C、扬声器和电动机的原理相同,是利用通电导体在磁场中受力转动的原理来工作的,故C不符合题意;
D、动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查的是电磁感应现象、电流的磁效应、通电导体在磁场中受力作用;知道发电机、电动机、电磁起重机等的基本原理。
4.(2023•临沂)闭合如图所示电路的开关,小磁针静止时指向如图,则( )
A.通电螺线管的左端为N极
B.电源的左端为正极
C.电流表的左端为“+”接线柱
D.R的滑片不能置于最右端
【分析】(1)根据磁极间的相互作用确定通电螺线管的磁极,根据安培定则判断电源的正负极。
(2)电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,据此分析电流表的接法;
(3)根据滑动变阻器的使用方法分析。
【解答】解:AB、已知小磁针静止时N极水平向左,根据磁极间的相互作用可知,通电螺线管的左端为S极、右端为N极;根据安培定则可知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,所以电源左端为负极,右端为正极,故AB错误;
C、电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,所以电流表的左端为“+”接线柱,故C正确;
D、R的滑片置于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中电流最小,不会对电路安全有影响,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查通电螺线管的极性、磁极间的相互作用规律、电流表和滑动变阻器的使用,要知道安培定则不但可以判出螺线管的磁极,也能根据磁极判出电流方向。
5.(2022•临沂)我市今年投入运营的第二批“沂蒙红”新能源公交车的动力装置是电动机。下列选项,能说明其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【分析】电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的,明确各选项所揭示的原理可做出判断。
【解答】解:电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的;
A、图中是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,与电动机的原理不同,故A不符合题意;
B、图中有电源,通电导体在磁场中受力会发生运动,是电动机的工作原理,故B符合题意;
C、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象,与电动机的原理不同,故C不符合题意;
D、图中没有电源,是交流发动机的原理图,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查奥斯物实验、电磁感应、电磁铁和磁场对通电导线的作用等实验的辨别,知道电动机的原理是通电导体在磁场中受力或通电线圈在磁场中受力运动,并能结合图中装置做出判断,是解答的关键。
6.(2022•烟台)如图所示,是巨磁电阻特性原理的示意图,其中GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的右端为N极
B.当滑片P向右滑动时,电磁铁磁性增强
C.当滑片P向左滑动时,巨磁电阻的阻值增大
D.当滑片P向左滑动时,指示灯变亮
【分析】(1)利用安培定则判断电磁铁的磁极;
(2)由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况,通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定电磁铁磁性强弱的变化;
(3)(4)当滑片P向左滑动时,根据欧姆定律判定电路中电流的变化和电磁铁磁性强弱的变化,进而知道巨磁电阻的阻值的变化,根据欧姆定律判定通过灯泡电流的变化和灯泡亮度的变化。
【解答】解:
A、利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极,故A错误。
B、当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,根据欧姆定律可知,左侧电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,故B错误。
CD、当滑片P向左滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,GMR的阻值变小,指示灯所在电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,通过指示灯的电流变大,灯泡变亮,故C错误、D正确。
故选:D。
【点评】在控制电路中,滑片的移动是分析的入手点;在工作电路中,灯泡的亮度是确定电路中电流变化的一个隐含条件。
7.(2022•烟台)目前,新能源电动汽车被越来越多的家庭所喜欢,其核心部件是电动机。如图所示能说明电动机工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,结合图中装置可逐一做出判断。
【解答】解:A、图中导体水平运动切割磁感线,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象,它是发电机的原理,不是电动机的原理,故A不合题意;
B、图中通电后小磁针偏转,说明电流周围存在着磁场,是电流的磁效应,不是电动机的原理,故B不合题意;
C、图中通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的工作原理,故C符合题意;
D、图中电磁铁利用了电流的磁效应,不是电动机的原理,故D不合题意。
故选:C。
【点评】本题考查电流的磁效应、发电机、电磁铁、电动机等的原理,电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,发电机的原理是电磁感应现象。
8.(2021•临沂)甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和支架构成,导体棒ab和cd由导线连接,如图所示。闭合开关并向右移动ab、cd也会随之向右运动。关于此现象,下列判断正确的是( )
A.甲装置相当于电动机
B.乙装置相当于发电机
C.向左移动ab,cd仍向右运动
D.甲装置将机械能转化为电能
【分析】(1)闭合电路的一部分导体在磁场做切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,此过程中机械能转化为电能;
(2)电动机的根据通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的;
(3)感应电流的方向与导体运动方向、磁场方向有关;通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关。
【解答】解:ABD、闭合开关,导体ab和cd组成一个闭合电路,闭合电路的一部分导体ab在磁场中进行切割磁感线运动,闭合电路中有了感应电流,这种现象是电磁感应现象,发电机是利用电磁感应现象工作的,所以甲装置相当于发电机,此过程中机械能转化为电能;电路中有了感应电流之后,感应电流经过导体cd,导体cd成为通电导体在磁场中受力而运动,这是电动机的工作原理,所以乙装置相当于电动机,故AB错误,D正确;
C、闭合开关并向右移动ab、cd也会随之向右运动,ab向左运动时,磁场方向不变,感应电流的方向改变,通过cd的电流方向改变,磁场方向不变,则cd受力方向改变,运动的方向会改变,向左运动,故C错误。
故选:D。
【点评】电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的,发电机是利用电磁感应原理工作的。
9.(2024•德州二模)小明同学利用一段绝缘铜导线按照一定的顺序缠绕在大铁钉上并与滑动变阻器、电源和开关连接成如图所示的电路。闭合开关后,发现小磁针静止时,其N指向如图所示。下列说法正确的是( )
A.钉帽位置是N极
B.小磁针所在位置磁场的方向向右
C.螺线管内部磁感线的方向向右
D.将滑动变阻器的滑片向左移动,小磁针所受的磁场力变大
【分析】开关闭合后,根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极,由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化,则可得出螺线管中磁场的变化。
【解答】解:AB.小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向,由图得,小磁针所在位置磁场的方向向右,磁场外部方向从N极指向S极,则钉帽位置是S极,故A错误,B正确;
C.内部磁感线从S极到N极,即螺线管内部磁感线的方向向左,故C错误;
D.将滑动变阻器的滑片向左移动,变阻器接入电路中电阻变大,变阻器与螺线管串联,则此时通过螺线管的电流减小,则小磁针所受的磁场力变小,故D错误。
故选:B。
【点评】该题考查了安培定则的应用、磁极间的作用规律的应用、电磁铁磁性强弱的影响因素等知识点,是一道综合题。
10.(2022•菏泽)下列用电器的工作原理与发电机相同的是( )
A.家用电水壶
B.无线充电器
C.小型电风扇
D.舞台扬声器
【分析】家用电水壶是利用电流的热效应工作的;
发电机的原理是:电磁感应现象。电动机的原理是:通电导体在磁场中受力会运动。
【解答】解:A、家用电水壶是利用电流的热效应工作的,故A错误;
B、如图所示无线充电器利用电磁感应,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生感应电流,与发电机原理相同,故B正确;
CD、如图所示小型电风扇和舞台扬声器,闭合开关时,导体在磁场中受力而运动,与电动机的原理相同,故CD错误。
故选:B。
【点评】本题中所涉及的装置都是与电磁学相关的重要实验装置或原理,要特别注意发电机原理与电动机原理的区分。
11.(2024•滨州二模)如图所示,下列关于各实验装置中说法正确的是( )
A.奥斯特实验证明了磁可以生电
B.利用的原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C.改变电流方向时,导体棒ab所受力的方向也发生改变
D.与发电机的原理相同
【分析】(1)奥斯特实验证明了电流具有磁效应,法拉第发现电磁感应现象;
(2)通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关;
(3)通电导体在磁场中的受力的作用,是电动机原理。
【解答】解:A.奥斯特实验证明了电流具有磁效应,故A错误;
B.法拉第发现电磁感应现象的实验,故B错误;
C.通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关,改变电流方向时导体受力方向会发生改变,故C正确;
D.装置原理是通电导体在磁场中的受力的作用,是电动机原理,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了电动机原理以及发电机原理,属于基础知识。
12.(2024•菏泽二模)市面上热卖一款滑板车,本身不带电源,但当小朋友脚蹬滑板车在地面上滑动时,轮子就会发光,它的原理与哪幅图相同( )
A.
B.
C.
D.
【分析】当人走动时,会驱动磁性转子旋转,使线圈中产生电流,所以该滑板车的工作原理是电磁感应现象,找出各图中与这一原理相同的即可。
【解答】解:分析题意可知,滑板车发电的原理是电磁感应现象,
A.该图为小灯泡的简单电路,原理不同,故A不正确;
B.该图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,有感应电流产生,这是电磁感应现象,与该滑板车的工作原理相同,故B正确;
C.此图中通电导体在磁场中会受力而运动,反映了电动机的工作原理,故C不正确;
D.该图为奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故D不正确。
故选:B。
【点评】本题考查了电磁感应现象、通电导体在磁场中受力的作用、电流的磁效应等知识点;根据题意明确充电鞋的工作原理是解答此题的关键。
13.(2022•德州)图甲是某物理兴趣小组设计的体感测温门,其内部工作电路可简化为图乙所示。R1是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为定值电阻。通过测温门时,若人体温度正常,绿灯亮电铃不响;若人体温度高于37.3℃,绿灯不亮电铃响。下列说法正确的是( )
A.测温门是通过感应人体发出的紫外线来测量温度的
B.工作电路主要利用了电流的热效应
C.人体温度越高,电流表的示数越小
D.A处是绿灯,B处是电铃
【分析】(1)测温门是通过感应人体发出的红外线测量体温;
(2)工作电路主要利用了电流的磁效应;
(3)体温越高,由表中数据可知热敏电阻大小的变化,根据串联电路电阻规律和欧姆定律分析电流表的示数变化;
(4)根据人体温度变化,热敏电阻R1的阻值变化,电流的变化分析解答。
【解答】解:A、测温门是通过感应人体发出的红外线来测量温度的,不是紫外线,故A错误;
B、由图可知,工作电路主要利用了电流的磁效应,故B错误;
C、人体温度越高,热敏电阻R1的阻值越小,电路中的总阻值越小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,即电流表的示数越大,故C错误;
D、人体温度越高,热敏电阻R1的阻值越小,电路中的电流越大,电磁铁磁性就会越强,将衔铁吸下,B接入电路中,此时绿灯不亮,电铃响,因所以B处是电铃,A处是绿灯,D正确。
故选:D。
【点评】本题结合当前实际考查红外线、磁效应、串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是从题中获取有用的信息,属于常考题。
14.(2024•环翠区校级一模)如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管,闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数也变大
B.电路中消耗的总功率变小
C.螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变小
D.螺线管下端是S极,弹簧测力计示数变大
【分析】(1)当变阻器R的滑片缓慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知电路电流的变化;由P=UI分析电路中消耗的总功率;
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小、线圈的匝数;线圈的匝数一定,电流越大磁性越强;
运用安培定则判断通电螺线管的极性;磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】解:AB、当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,则由欧姆定律可知电路中电流增大,即电流表的示数变大;
因为在串联电路中,电阻越小,其分得的电压越小,所以滑动变阻器两端电压减小,即电压表示数减小,电源电压不变,由P=UI可知,电路中消耗的总功率变大,故A、B错误;
CD、由图可知,电流从螺线管的下端流入、上端流出,根据安培定则可知,螺线管的上端为N极,下端为S极;
同名磁极相互排斥,所以螺线管对条形磁铁由向上的斥力;
当滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,滑动变阻器接入电阻变小,电路中的总电阻减小,根据I=可知,电路中的电流增大,电磁铁磁性增强,螺线管对条形磁铁的斥力增大,所以弹簧测力计示数减小;故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】解本题的关键时抓住影响电磁铁磁性强弱的因素及根据运用安培定则判断通电螺线管的极性的方法。
15.(2024•禹城市二模)如图所示,下列有关电和磁现象的说法中正确的是( )
A.甲图中,毛皮摩擦过的橡胶棒带正电
B.乙图中,指南针的南极指向地磁场的北极
C.丙图中,该实验的原理是电磁感应现象
D.丁图中,电线的绝缘皮破损容易造成断路
【分析】(1)毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
(2)指南针的南极指向地理的南极,地磁场北极;
(3)短路会造成家庭电路中电流过大。
【解答】解:A.毛皮与橡胶棒摩擦时橡胶棒所带的电荷规定为负电荷,故A错误;
B.指南针的南极指向地理的南极,地磁的北极,故B正确;
C.丙图是通电导体周围存在磁场原理图,故C错误;
D.电线绝缘皮破损容易造成短路,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查对摩擦起电的实质、地磁场性质、电磁感应及安全用电的相关知识,为识记内容,需要我们准确记忆。
二.填空题(共7小题)
16.(2022•枣庄)公元1世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图,“柢”即握柄,是磁体的 S(或南) 极,司南之所以能指向南北方向,是由于受到 地磁场 的作用。
【分析】地球本身是个大磁体,地磁场的南极在地理的北极附近,地磁场的北极在地理的南极附近,磁体指南北就是因为受到地磁场的作用。
【解答】解:“柢”指南是由于受到地磁场的作用,“柢”指向地理的南极,即地磁北极,由异名磁极相互吸引可知,“柢”是磁体的S(或南)极。
故答案为:S(或南);地磁场。
【点评】本题是考查地磁场的题目,地磁场的南极在地理的北极附近,地磁场的北极在地理的南极附近,是对基础知识的考查。
17.(2024•博山区三模)如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端是 S (选填“N”或“S”)极,此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态,条形磁体受到向 左 (选填“左”或“右”)的摩擦力;若将滑动变阻器滑片向下滑动,条形磁体受到的摩擦力将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】(1)根据安培定则判断通电螺线管的磁极;
(2)根据磁极间的相互作用规律判断通电螺线管和条形磁铁相互吸引还是排斥,再判断条形磁铁的受摩擦力情况;
由滑片的移动方向可知螺线管中电流的变化,根据欧姆定律可知通电螺线管磁性强弱的变化及相互作用力的变化,由二力平衡条件可知条形磁铁所受摩擦力的大小变化。
【解答】解:闭合开关,根据安培定则可知,通电螺线管的右端是S极;
因同名磁极相互排斥,则通电螺线管对条形磁铁有向右的排斥力作用,条形磁铁有向右运动趋势,所以条形磁铁受到向左的静摩擦力作用;
若将滑动变阻器滑片向下滑动,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,通电螺线管的磁性变弱,条形磁铁受到的排斥力变小,因为条形磁铁始终静止,处于平衡状态,其受到的排斥力和摩擦力是一对平衡力,故条形磁铁受到摩擦力将变小。
故答案为:S;左;变小。
【点评】本题考查了安培定则的应用、磁极间的相互作用规律,属于基础题。
18.(2024•东昌府区二模)如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,电磁铁的右端为 S 极(选填“N”或“S”)。当P向右滑动时,电压表的示数 减小 。(选填“增大”或“减小”)
【分析】(1)根据安培定则得出电磁铁的两极;
(2)先分析滑片向右移动时,变阻器的阻值是变大了还是变小了,然后根据欧姆定律得出电流大小变化情况,从而判断出电磁铁的磁场强弱变化情况,进一步得出电压表示数的变化。
【解答】解:由安培定则可知,电磁铁的左端为N极,所以电磁铁的右端为S极。
P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中的电流减小,电磁铁的磁性减弱,巨磁电阻GMR的阻值增大,巨磁电阻GMR两端的电压增大,根据串联电路的分压特点可知,电压表测灯泡两端的电压,即电压表的示数减小。
故答案为:S;减小。
【点评】掌握安培定则的运用和磁极间的相互作用规律。在控制电路中,滑片的移动是分析的入手点。
19.(2024•成武县三模)如图所示,一条形磁铁静止在粗糙的水平桌面上,在其右侧放置一个通电螺线管,二者处于同一水平面上。开关S1、S2闭合后,条形磁铁保持静止,条形磁铁受到摩擦力的方向向 右 (选填“左”或“右”)。现在断开开关S2,条形磁铁受到的摩擦力将 变小 (选填“不变”“变小”或“变大”),理由是 当把开关S2断开时,只有R1接入电路中,根据并联电路的电阻关系可知,接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,则条形磁铁的磁性变小,排斥力变小,受到的摩擦力将变小 。
【分析】开关闭合后,由安培定则可判断电磁铁的极性,由磁极间的相互作用可判断条形磁铁受力方向;开关断开后,根据电路总电阻的变化判定电流的变化,从而判定出电磁铁磁性的变化,得出摩擦力的变化。
【解答】解:开关S1、S2闭合后,该电路为并联电路;由安培定则得,螺线管左端为S极,右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知,同名磁极相互排斥,则条形磁铁受到电磁铁向左的排斥力,因条形磁铁条形磁铁始终保持静止,所以它受到的排斥力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的;
当把开关S2断开时,只有R1接入电路中,根据并联电路的电阻关系可知,接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,则条形磁铁的磁性变小,排斥力变小,受到的摩擦力将变小。
故答案为:右;变小;当把开关S2断开时,只有R1接入电路中,根据并联电路的电阻关系可知,接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,则条形磁铁的磁性变小,排斥力变小,受到的摩擦力将变小。
【点评】本题将力学与电磁学知识巧妙地结合起来考查了右手螺旋定则、并联电路的电阻关系、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。
20.(2020•菏泽)如图所示,闭合开关后,电磁铁的左端为 N 极,对电磁铁来说,匝数越多,通过的 电流 越大,它的磁性就越强。
【分析】根据安培定则判定电磁铁的极性;电磁铁磁性强弱影响因素:电流大小、线圈匝数多少。在电流一定时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强;在线圈一定时,电流越大,电磁铁磁性越强。
【解答】解:由图可知,电磁铁中电流是从右端流入、从左端流出,根据安培定则可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极;
电磁铁磁性强弱影响因素有两个:电流大小、线圈匝数多少;匝数越多,通过的电流越大,它的磁性就越强。
故答案为:N;电流。
【点评】本题考查了安培定则的应用、影响电磁铁磁性大小的因素,属于基础知识,要熟记。
21.(2022•德州)请你帮助小强将学习笔记补充完整。
(1)使用试电笔时,手应该触碰 笔尾 (选填“笔尖”或“笔尾”)金属体。
(2)控制用电器的开关应连接在 火线 (选填“火线”或“零线”)与用电器之间。
(3)如图所示是电动机的工作原理,闭合开关后金属棒ab向左运动。要使金属棒向右运动,可行的方法是 将磁体的N、S极对调 (写出一种方法即可)。
【分析】(1)使用试电笔时,手必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体。
(2)家庭电路的开关必须接在火线与所控制的用电器之间。
(3)磁场对通电导体作用力的方向与磁场方向和电流方向有关,当变化其中一个方向时,受力方向变化,两个方向同时改变,受力方向不变。
【解答】解:(1)使用试电笔时,手应该触碰笔尾金属体,一定不能触碰笔尖金属体。
(2)在家庭电路中,为了防止触电事故的发生,应把用电器的开关安装接在火线与所控制的用电器之间。
(3)导体运动的方向与磁场方向和电流方向有关,要使金属棒反方向运动,可以将磁体的N、S极对调或将电源的正、负极对调,注意不可同时将磁体的N、S极和电源的正、负极对调。
故答案为:(1)笔尾;(2)火线;(3)将磁体的N、S极对调。
【点评】知道试电笔的使用方法;知道家庭电路中开关的正确接法。
22.(2024•茌平区一模)同学们在实验室中做实验时,尝试组装了如图所示的装置。闭合开关,用外力使导体棒ab做切割磁感线运动,发现导体棒cd也随之运动。导体棒ab的工作原理和 发电机 (选填“发电机”或“电动机”)相同,导体棒cd能运动的原理是 电动机 。
【分析】(1)闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,这种利用磁场产生感应电流的现象就是电磁感应现象,发电机就是利用电磁感应原理发电的;
(2)电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
【解答】解:(1)由题意可知,导体棒ab在闭合电路中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,所以导体棒ab的工作原理和发电机相同;
(2)导体棒ab产生感应电流,发现导体棒cd也随之运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,电动机就是根据这一原理工作的。
故答案为:发电机;电动机。
【点评】本题考查了电动机与发电机的原理。
三.作图题(共5小题)
23.(2023•德州)如图所示,闭合开关后弹簧测力计示数减小,请标出电源右端的极性并在虚线框内的磁感线上画出其方向。
【分析】由题意可知,开关闭合后弹簧测力计的示数减小,则电磁铁与条形磁铁应相互排斥,故可知电磁铁的上端磁极,由安培定则可知线圈中的电流方向,进而知道电源右端的极性;在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。
【解答】解:开关闭合后弹簧测力计的示数减小,即弹簧变短,应使电磁铁与条形磁铁相互排斥;条形磁铁的下端为N极,由磁极间的相互作用可知,电磁铁上端应为N极;则由安培定则可知,电流应由上端流入,下端流出,因此电源右端应为正极;在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。如图所示:
【点评】此题考查了磁极间的相互作用规律、安培定则、磁感线及其特点,难度不大,属基础题。
24.(2022•德州)如图所示,在竖直固定的玻璃板右侧放置一电磁铁,接通电源后,电磁铁可将铁块A吸附在玻璃板上保持静止。
(1)画出铁块A受到摩擦力F的示意图(力的作用点图中已标出);
(2)用“N”“S”标出电磁铁右端的极性。
【分析】(1)根据A静止受力平衡分析摩擦力的方向,据此画图;
(2)根据安培定则确定磁极。
【解答】解:(1)根据A静止受力平衡,竖直方向受到重力与摩擦力平衡,故摩擦力竖直向上,画在重心上,如图所示:
(2)电流从左侧后方流入,根据安培定知,电磁铁的右侧为N极,如图所示:
【点评】本题考查摩擦力的方向与安培定则的应用,属于中档题。
25.(2022•烟台)如图所示为两个磁极间的磁感线分布图,小磁针静止在A点。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。
【分析】根据磁场的性质及磁感线的特点分析即可;某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向,而在磁体外部磁感线的方向是由N出发回到S极,实际磁场的方向与磁感线方向是一致的。
【解答】解:根据磁体外部,磁感线的方向是由磁铁的N极出发回到磁铁的S极;由图确定图中左边磁极为N极、右边磁极为S极;而小磁针静止时北极所指的方向为某点磁场的方向,则小磁针的右端为N极,如图所示:
【点评】此题主要考查了磁感线的概念,同时要考查了磁感线的方向及磁针北极指向的关系。一定注意小磁针静止时北极所指的方向为某点磁场的方向。
26.(2022•潍坊)如图所示,条形磁铁静止在水平桌面上,通电螺线管左端为N极,靠近条形磁铁放置。请根据图中所示情况:
(1)将电源“+”“﹣”极填入括号中;
(2)在已画出的磁感线上用箭头标出其方向;
(3)画出条形磁铁所受摩擦力的示意图。
【分析】(1)安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极;
(2)电磁铁的磁场和条形磁铁的磁场类似;
(3)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】解:(1)根据安培定则,可以判断电磁铁能看得到的电流向上流,所以电源右边为电源“+”极,左边为“﹣”极;
(2)电磁铁的磁场和条形磁铁的磁场类似,在电磁铁外部,磁感线从N极到S极;
(3)根据磁极间的相互作用,电磁铁排斥条形磁铁,条形磁体相对桌面有向左相对运动的趋势,所以条形磁铁的摩擦力向右。
(1)(2)(3)如图:
【点评】本题综合考查了安培定则、条形磁场的磁感线方向、磁极间的相互作用,需要注意基础知识的掌握。
27.(2023•威海)闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,请在图中括号内标出电源的极性(“+”或“﹣”),并标出磁感线的方向。
【分析】①知道小磁针静止时N极的指向,根据磁极间的相互作用判断出通电螺线管的磁极。
②根据通电螺线管的磁极判断出磁感线的方向。在磁体外部,磁感线总是从N极发出、回到S极。
③根据安培定则判断出电流的方向,确定电源的正负极。
【解答】解:①由图可知,小磁针静止时的右端为N极,根据异名磁极相互吸引、同名磁极相互排斥,则通电螺线管左端为S极,右端为N极。
②因为在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极,所以磁感线的方向是指向左的。
③根据安培定则,伸出右手使大拇指指示螺线管的下端N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的左端流入,则电源的左端为正极,右端为负极。如图所示:
【点评】本题属于安培定则的简单应用,安培定则不但可以由电流方向和线圈绕向判断磁极,也可根据磁极和线圈的绕向判断电流方向。
四.实验探究题(共5小题)
28.(2022•青岛)小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,他在实验室找到一只可拆卸的电
流表,进行了如下探究。
(1)打开外壳,观察电流表的内部结构,示意图如图所示。按照操作规范将电流表 串 联接入电路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在 磁场 中受力转动,这与 电动机 的工作原理相同。
(2)若让电流从电流表的“﹣”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向会与(1)中的偏转方向 相反 ,因此使用电流表时不能把接线柱接反。
(3)若在电流表“+”“﹣”接线柱之间连接一根导线,用手拨动电流表指针,导线中会产生感应电流,这种现象叫做 电磁感应现象 ,据此可制成 发电机 。
【分析】(1)电流表应串联接入电路中;通电导体在磁场中受力运动;
(2)通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关;
(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。
【解答】解:(1)电流表在测量电流时,应串联接入电路;电流表通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动,这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在磁场中受力转动,这与电动机的工作原理相同;
(2)若让电流从电流表的“﹣”接线柱流入,“+”接线柱流出,磁场方向不变,电流方向改变,指针偏转方向改变,会与(1)中的偏转方向相反,因此使用电流表时不能把接线柱接反;
(3)若在电流表“+”“﹣”接线柱之间连接一根导线,用手拨动电流表指针,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导线中会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理。
故答案为:(1)串;磁场;电动机;(2)相反;(3)电磁感应现象;发电机。
【点评】本题考查电磁感应现象、电流表的工作原理、电动机和发电机的工作原理,属于基础题。
29.(2023•东营)物理学是一门非常有趣的科学,许多课堂小实验都值得我们回味和反思。请分别对下列实验现象进行分析并得出结论。
(1)如图甲,逐渐抽出玻璃罩里的空气,会听到闹钟的铃声越来越小。由此可得: 真空不能传声 。
(2)如图乙,太阳光经三棱镜折射后,在远处白屏上形成一条彩色光带。由此可得: 太阳光是复色光 。
(3)如图丙,把活塞迅速压下去,会看到玻璃筒内的硝化棉燃烧。由此可得: 做功可以改变物体的内能 。
(4)如图丁,接通电路瞬间,会看到导体棒运动起来。由此可得: 磁场对通电导体有力的作用 。
【分析】(1)声音的传播是需要介质的,它既可以在气体中传播,也可以在固体和液体中传播,但不能在真空中传播。
(2)太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光复合而成的。
(3)改变内能的方式有两种,即做功和热传递;对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功,其内能会减小。
(4)通电导体在磁场中受力运动。
【解答】解:(1)在向外抽气的过程中,能传播声音的空气越来越少,所以会听到闹钟的铃声越来越小。如果把玻璃罩中的空气完全抽出来,玻璃罩内就成了真空,没有了将声音传出玻璃罩外的介质,就会听不到声音,由此可得:真空不能传声。
(2)太阳光经三棱镜折射后,在远处白屏上形成一条彩色光带。由此可得:太阳光是复色光。
(3)把活塞迅速压下去,此时活塞对筒内的空气做功,筒内空气的内能变大,温度升高,当达到硝化棉的燃点时,玻璃筒内的硝化棉变会燃烧,由此可得:做功可以改变物体的内能。
(4)接通电源,导体ab中产生电流,这时会看到导体ab运动起来,由此可得:磁场对通电导体有力的作用。
故答案为:(1)真空不能传声;(2)太阳光是复色光;(3)做功可以改变物体的内能;(4)磁场对通电导体有力的作用。
【点评】本题为初中物理学中几个常见的物理实验,充分体现了物理学科的特点,难度不大,属于基础题。
30.(2023•济南)实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源,小明和小亮分别选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后,轻敲玻璃板,小明观察到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。
小明的实验说明,通电螺线管外部的磁场和 条形磁体 外部的磁场相似。
(2)小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了32个小磁针,如图乙所示。给螺线管通电后,小亮观察到这32个小磁针的指向更接近于图中的 B 。
(3)小明的实验方案具有明显的不足,其不足之处是 无法判断出通电螺线管外部磁场的方向 。
(4)为了弥补小明实验方案的不足,请提出一条改进建议: 增加小磁针,把小磁针放到螺线管四周不同位置 。
【分析】(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似;
(2)小磁针在磁场中静止时北极指向与该点的磁感线方向一致,由此分析;
(3)根据安培定则内容和铁屑静止时不能由转换法判断通电螺线管外部磁场的方向分析;
(4)小磁针静止时N极指向的方向为该点磁场方向。
【解答】解:(1)通电后小磁针的指向如图甲所示,说明通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似;
(2)小磁针涂黑部分为N极,在图中,根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致,在通电螺线管外部,磁感线是从北极发出,最后回到南极,只有B图所示小磁针N极指向一致,左侧小磁针N极都指向外侧,右侧小磁针N极都指向内侧,其它三个图示小磁针N极指向均有不同方向之处;
(3)根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的那一端,是电磁铁N极,另一端为S极;但此方案中无法从图示判断出电流的方向确定四指指向,且铁屑静止时也不能够通过铁屑的分布判断通电螺线管外部磁场的方向,故无法判断出通电螺线管外部磁场的方向;
(4)根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致,在通电螺线管外部,磁感线是从北极发出,最后回到南极,小磁针与铁屑相比,能更好地显示出各点的磁场方向,增加小磁针,把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后,小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。
故答案为:(1)条形磁体;(2)B;(3)无法判断出通电螺线管外部磁场的方向;(4)增加小磁针,把小磁针放到螺线管四周不同位置。
【点评】此题中在探究螺线管的磁场分布时用到了建立模型法;通过螺线管周围小磁针的北极指向确定了螺线管周围的磁场方向,再利用建立模型法画出了其周围的磁感线形状。
31.(2022•东营)如图所示是“探究影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验装置。
(1)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 左 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,调节滑片位置,电流表的指针如图所示,则电流表的示数为 0.5 A,此时通电螺线管的下端是 N (选填“N”或“S”)极;
(3)下列操作能减弱通电螺线管磁性的是 AC (选填字母);
A.抽去铁芯
B.电源两极对调
C.减少线圈的匝数
(4)电磁铁的用途很多,如电磁起重机,试再列举至少2项电磁铁在实际中的应用: 电铃 、 电磁继电器 。
【分析】(1)为了保护电路,在闭合开关前滑动变阻器的滑片应该放在阻值最大位置;
(2)由图可知电流表读数,量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A;根据安培定则可以判断通电螺线管的下端磁极;
(3)影响通电螺线管磁性的强弱的因素有:①电流的大小,②线圈匝数的多少,③有无铁芯;
(4)了解电磁铁在生活中的一些应用,注意联系生活实际解决问题。
【解答】解:(1)由图可知,正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的一端,即最左端。
(2)由图可知,电流表选0~0.6A的量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.5A;由图可知,电流从螺线管的上端流进,下端流出,由安培定则可知,通电螺线管的下端是N极。
(3)影响通电螺线管磁性的强弱的因素有:①电流的大小,②线圈匝数的多少,③有无铁芯。故要减弱通电螺线管的磁性,可以减小电流的大小、减少线圈的匝数和抽去铁芯,故AC符合题意,B不符合题意。
故选AC。
(4)电磁铁在日常生活中的应用有:电磁起重机、电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、扬声器等。
故答案为:(1)左;(2)0.5;N;(3)AC;(4)电铃、电磁继电器。
【点评】本题探究了影响通电螺线管磁性强弱的因素有哪些的实验,综合考查了安培定则、电流表读数、电磁铁的应用的知识,综合性较强。
32.(2022•日照)某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图甲,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图乙触接电源,小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后,小磁针恢复到图甲位置。如图丙,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。则:
①通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与 电流方向 有关。
②断开电源后,小磁针恢复到图甲状态,这是因为小磁针受到了 地磁场 的作用。
③如图丁所示,高速电子束飞过小磁针上方时,小磁针将发生如图 乙 所示方向的偏转,原因是 电子带负电 。
(2)利用图戊所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察电流表指针的偏转情况,记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时,指针向左偏转;从右侧接线柱流入时,指针向右偏转。
实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
根据表中记录的实验信息,完成下列问题:
④由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中 不会 (填“会”或“不会”)产生感应电流。
⑤由第3、4两次实验可知,导体棒AB中感应电流的方向与 导体运动 的方向有关。如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,电流表的指针向 右 偏转。
⑥本实验的设计不完整,不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整,应 调换磁体的方向 。
⑦小明将电流表换成完好的小灯泡,再做第3、4两次实验时小灯泡不亮,最可能的原因是 产生的感应电流太小 。
⑧发电机的原理与本实验的原理一样,己图为发电机的示意图,图中时刻线框水平,箭头为线框旋转的方向,此时ab边中的电流方向 由a到b (填“由a到b”或“由b到a”)。
【分析】要解答本题需掌握:产生感应电流的条件,以及感应电流的方向和导体运动方向、磁场方向有关。
【解答】解:
(1)①根据甲、乙、丙三图可知:通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与电流方向有关;
②断开电源后,小磁针静止,N极指向北,是因为受地磁场作用;
③电子在小磁针上方飞过,因为电子束带负电,所以当电子束从左向右运动时,电流的方向应从右向左,与图乙相同。
(2)④由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动时,电流表指针不偏转,说明没有感应电流。
⑤由第3、4两次实验可知,磁场方向不变,导体运动方向改变时,感应电流的方向也发生改变,这说明导体棒AB中感应电流的方向与导体运动的方向有关;
如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,此时相当于导体棒AB水平向左运动,由表格中的信息可知,电流表的指针将向右偏转。
⑥电流方向不仅与导体运动方向有关,也与磁场方向有关。
⑦小明将电流表换成完好的小灯泡做实验,电路是通路,灯泡不亮,可能原因是电流太小。
⑧根据图戊和表中第3次实验的信息(电流表指针向右偏转)可知,电流的方向由B到A,再将图戊顺时针旋转90°,如下面第2幅图,由题知己图中ab棒向下运动,与第2幅图的磁场方向相同、导体运动方向都相同,所以可知己图ab边中的电流方向是由a到b。
故答案是:①电流方向;②地磁场;③乙;电子带负电;④不会;⑤导体运动;右;⑥调换磁体的方向;⑦产生的感应电流太小;⑧由a到b。
【点评】本题主要考查学生对电磁感应现象的了解和掌握,是中考的热点。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/8/14 15:23:52;用户:组卷16;邮箱:zyb016@xyh.com;学号:41418979
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