专题01 磁场 电生磁（考点清单）-2024 2025学年八年级科学下学期期中考点大串讲（浙教版）

专题01 磁场 电生磁 知识点一、磁现象 1 知识点二、磁场 2 知识点三、地磁场 2 知识点四、直线电流周围存在磁场 3 知识点五、通电螺线管周围存在磁场 4 知识点六、通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验 5 知识点七、电磁铁的应用 5 知识点一、磁现象 （1）磁性：能够吸引 、 、镍等物质的性质 （2）磁体：具有 的物质（磁铁：铁质的磁体） （3）磁极： ①定义： ，任何磁体都有 个磁极。 ②种类：如果磁体能自由转动，指南的磁极叫 （ ），指北的磁极叫 （ ） ③磁极间相互作用规律： ， 。 （4）磁化： ① 定义：使原来没有磁性的物体得到 的过程。 磁铁吸引铁钉的原因是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成 磁极， 磁极相互吸引的结果。 铜 （能/否）被磁化。 ②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为 。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为 。所以制造永磁体使用 ，制造电磁铁的铁芯使用 。 知识点二、磁场 （1）定义：磁体周围存在着的物质，它是一种 的特殊物质。 注意：磁场 存在！ （2）基本性质：磁场对放入其中的磁体产生 ，磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。 注意：里使用的是 。 （3）方向规定：小磁针静止时 所指的方向就是该点 的方向。 （4）磁感线：在磁场中一些带 的曲线。 ①★方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的 出来，回到磁体的 。 ②说明： A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的曲线，不是客观存在的。 B、用磁感线描述磁场的方法叫 。 C、磁感线是 的曲线。 D、磁感线 的分布在磁体周围，而不是平面的。 E、★磁感线 。 F、★磁感线的疏密程度表示 。 ③熟练掌握条形磁铁磁感线的画法。 知识点三、地磁场 （1）地球是一个具大的磁体，地球周围空间存在着磁场。磁针指南北是因为受到 的作用。 （2）磁极：地磁 在地理 附近 ，地磁 在地理 附近 。 （3）磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现，地理的南北极与地磁的南北极之间的夹角。 知识点四、直线电流周围存在磁场 （一）背景 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现直线电流周围存在磁场 （二）奥斯特实验（如图所示，小磁针涂黑断为 N 极） （1）实验现象： ①导线通电，导线下方小磁针转过90， （选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”）； ②通电电流方向改变，小磁针转过90， （选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”） （2）实验结论： ① ； ② 与 有关。 （3）重大意义：发现了 和 之间的联系。 （三）通电直导线周围磁场的特点（如图示实验） （1）是一个以 为圆心的 ； （2）距离直线电流越近，磁性越 。 （3）都在与导线垂直的平面上。 （四）通电直导线周围磁场方向的判定 安培 定则，即：大拇指指向为 ； 四指环绕方向为 。 知识点五、通电螺线管周围存在磁场 （1）通电螺线管周围能产生磁场，并与 的磁场很相似。 （2）改变了电流方向，螺线管的磁极 。（填“改变”或“不变”） （3）判定定则 安培 定则，即：四指环绕方向为 。大拇指所指的一端就是螺线管的 （4）通电直导线磁场与通电螺线管磁场比较 知识点六、通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验 （1）影响通电螺线管周围磁场强弱的因素有： 、 、 等； ① 通过 越大，磁性越强； ② 越多，磁性越强； ③ 插入 ，磁性大大增强； ④ 通电螺线管的极性可用 来改变。 知识点七、电磁铁的应用 （一）电磁铁 内部带 就构成电磁铁。 （二）电磁铁的特点 （1）磁性的有无可由 来控制； （2）磁性的强弱可由改变 、 来调节； （3）磁极（磁场方向）可由 来改变。 注意：电磁铁的铁芯要用软铁制成，不能用钢，这是因为电磁铁要求通电时立即有磁性，断电时磁性立即消失。 （三）电磁铁的应用 电磁继电器、 、磁悬浮列车、电话、信息的磁记录。 （四）电磁继电器 实质上是一个由 来控制的 。 （1）工作过程：控制电路通电，电磁铁有磁性， 衔铁，达到控制作用。 （2）作用：实现远距离操作，利用 电压、 电流控制 电压、 电流。 （3）如图所示的继电器主要由 A 、 B 、 C 、 D 等组成。 ①当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点 ，而与绿灯触点 (如图乙所示)，故红灯 ，绿灯 ，电动机开始工作。 ②当低压电源的开关断开时，电磁铁A 磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与绿灯触点 ，而与红灯触点 (如图甲所示)，故红灯 ，绿灯 ，电动机停止工作。 （五）生活中的例子 （1）磁悬浮列车利用列车轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁磁极间的 作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道的摩擦。磁悬浮列车运行时阻力很小，因此运行速度很快。 （2）在硬盘上存入数据时，首先将声音、图像、数字等信息转变为 ，电流通过读写磁头转变为 ，使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，从而记录信息。 （3）电话：话筒把声音信号转化成 的电流，电流沿着导线流入对方听筒，听筒又把变化的电流通过电磁铁转化成 信号。 考点一．磁性、磁体、磁极、磁化 1. 下列生活物品中没有用到磁性材料的是（　　） A．玻璃清洁器 B．吸盘挂钩 C．门吸 D．防蚊门窗 2. 下列四个实验中，不能确定钢棒具有磁性的是（　　） A．排斥小磁针 B．吸引通电螺线管 C．移动钢棒，产生电流 D．移动钢棒，测力计示数有变化 3. 在项目化学习中，小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针制作简易指南针，制作过程如下： ①取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦10余次（如图甲），使缝衣针磁化。 ②将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧（如图乙），用1块橡皮和1枚大头针做成支座。 ③确定简易指南针能否指向南北方向。 ④在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了如下评价表。 “自制指南针”评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 指针磁性强，且能自由转动 指针磁性强，不能自由转动 指针磁性弱，不能自由转动 指标二 能准确指示南北方向，能保持水平平衡 能指示南北方向，不能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持水平平衡 （1）将条形磁铁S极靠近图乙中缝衣针针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖的磁极为 极。 （2）在不添加器材情况下，若要确定简易指南针是否能够指示南北，应如何操作？ 。 （3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”，请你对该指南针提出合理的改进建议： 。 （4）小科用硬纸板和缝衣针制作了另一款指南针底座，使缝衣针磁化后，穿过按扣的两孔，放在底座的针尖上，当小指南针静止后，针尖始终指向北方，由此可知针尖是指南针的 极。 考点二．磁场和磁感线及其特点 4. 下列关于磁体两极间磁感线的画法正确的是（　　） A． B． C． D． 5. 下列说法中正确的是（　　） A．磁场周围的磁感线可以通过磁场周围的铁屑分布来显示 B．磁体周围的磁感线从磁体的 S极出来，回到磁体的N极，构成闭合曲线 C．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反 D．磁感线分布越密的地方，其磁场越弱 6. 某科学兴趣小组的同学用小磁针、条形磁铁等按图a、图b的方法，探究了条形磁铁周围的磁场及方向，接着他们又用相同的方法，探究通电螺线管周围的磁场及方向，实验操作及现象如图c、图d、图e所示。 （1）分析比较图c、图d可以得出的初步结论是 。 （2）分析比较图d和图e的小磁针偏转情况可以得出的初步结论是 。 （3）分析比较图b和图d可以得出的初步结论是 。 考点三．直线电流的磁场 7. 为了解释地球的磁性，19世纪安培假设，地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（　　） A． B． C． D． 8. 小强同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电直导线周围磁场的兴趣，探究过程如下： （1）如图所示连接好电路，放上能自由转动的小磁针，调节 （填“直导线”或“小磁针”）的位置，使小磁针静止时与直导线平行。 （2）闭合开关，使电路处于短线状态，这样做的目的是增大 ，从而增强电流的磁场。 （3）闭合开关时，图中的小磁针N极将 （填“指向纸面内”或“指向纸面外”），在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 （填“不改变”或“改变”）。 考点四．通电螺线管的磁场 9. 如图为科学兴趣小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管A端为N极 B．通电螺线管静止时B端指向地理南方 C．电子从铜片经螺线管流到锌片 D．通电螺线管外C点的磁场方向向左 10. 在探究通电螺线管周围的磁场分布的实验中，在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是（　　） A．撒铁屑的目的是为了确定产生的磁场方向 B．改变电流方向，细铁屑的分布也会发生改变 C．用木屑代替铁屑进行实验也会有规律地排列 D．P和Q两处若都放上小磁针，静止后它们的指向相同 考点五．影响电磁铁磁性强弱的因素 11. 小科在医院看到一种输液报警器，如图甲所示。当管内药液流完时，电铃发声。报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时电阻大，无液体时电阻小，电路如图乙所示。则当开关闭合，报警器电路工作时，以下分析合理的是（　　） A．药液输完时，电流表示数变小 B．药液输完时，电压表示数变小 C．药液输完时，电铃中的电磁铁磁性最强 D．药液未输完时，电铃不响是因为没有电流通过 考点六．电磁铁的特点及应用 12. 如图所示，磁体吸引住两根大头针的一端，那么两根大头针的另一端将会（　　） A．互相吸引，如图甲所示 B．互相排斥，如图乙所示 C．既不吸引，也不排斥，如图丙所示 D．有可能互相吸引，也有可能互相排斥 考点七．电磁继电器的特点和应用 13. 城市下水道井盖丢失导致行人坠人下水道的悲剧时有发生，令人痛心。为此，某同学设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下（S闭合），灯L不亮；一旦井盖丢失（S断开），灯L即亮起，以警示行人。图中电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 14. 智能扫地机器人的工作原理如图所示。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增强而减小。当灰尘清扫到一定程度时，电动机停止工作，指示灯亮，扫地机器人处于待机状态。下列说法错误的是（　　） A．电动机应接在A位置 B．当地面灰尘增多时，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，电磁铁磁性减弱 C．为了使扫地机器人在地面的灰尘更少时就能开始工作，应增大控制电路电源电压 D．为了使扫地机器人在地面的灰尘更少时就能开始工作，应增大定值电阻R0的阻值 15. 夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小滨利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。 （1）从安全用电的角度分析，进户线a应该是 线。 （2）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，可以如何操作？ 。 16. 大棚内植物生长需要适宜的二氧化碳浓度。某小组设计一款二氧化碳浓度自动调节装置。当白天棚内二氧化碳浓度较低时，可补充二氧化碳，使其维持稳定，促进植物光合作用；天黑后打开风扇使棚内外空气流通，适当排出棚内二氧化碳。如图甲为该装置原理模型图。反应容器中上方液体为稀盐酸，下方为石灰石固体颗粒。容器中间上下夹层为多孔结构，通过活塞的移动调节液体流量。 【控制电路】电源电压U1＝12伏。当通过电磁铁L1线圈中的电流达到0.2安时衔铁被吸下。Rx是光敏电阻，其阻值与光照强度的关系如下表。 光照强度（勒克斯） 100 900 1800 2700 3600 4000 光敏电阻（欧） 65 35 20 13 8 3 【工作电路】Ry为气敏电阻，其阻值随二氧化碳浓度变化的曲线如图乙中虚线①所示。固定电磁铁L2，通电时具有磁性，吸引磁铁带动活塞一起向左移动，打开容器，反应进行。断电后弹簧复原，活塞闭合。 （1）当闭合开关S2，当电流通过电磁铁L2线圈时，电磁铁L2的A端为 极。 （2）晚上大棚内需要开启风扇适当排出二氧化碳的目的是 。 （3）当大棚内光照强度达到1800勒克斯时，启动二氧化碳补充装置，求滑动变阻器R0接入电路的有效阻值。 （4）为提升果实产量，大棚内植株在从幼苗期过渡到开花结果期时，应更换气敏电阻为Ry′以确保大棚内二氧化碳浓度稳定并维持在更高水平。请在图乙中绘制气敏电阻Ry′的阻值随二氧化碳浓度变化的大致曲线②。 1. 下列磁现象的分析正确的是（　　） A．铁棒能吸引小磁针，则铁棒原来一定具有磁性 B．小磁针黑色为N极，则b处磁场的方向向右 C．从左端移到右端过程中，弹簧测力计的示数逐渐减小 D．小针被磁化后，其A端为N极 2. 小联同学学习了电和磁的知识后，打算用磁铁、缝衣针等材料制作一个指南针。请完成下面小题。小联同学为了确定缝衣针是否具有磁性，设计了如下四个实验方案，其中不可行的是（　　） A．排斥小磁针 B．吸引大头钉 C．吸引通电螺线管 D．插入后电流表后指针发生偏转 3. 如图所示，AB为一钢针，拿一条形磁铁用图中所示的方式进行摩擦，若钢针被磁化后，用来制作指南针，则下列说法中正确的是（　　） A．A端指南 B．B端指南 C．可能是A端指南，也可能是B端指南 D．无法确定 4. 如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b点的磁场比a点的磁场 （填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 （填“P”或“Q”）处。 5. 条形磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示。试标出条形磁体的N、S极和磁感线的方向。 6. 小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。电磁继电器的电源两端电压U＝6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。图乙是小明通过实验测得R1的阻值随温度变化的关系曲线。 （1）电磁继电器中电磁铁上端是 （填“N”或“S”）极。 （2）当温度较低时，电磁铁的磁性较 ，触点开关 （填“接通”或“断开”）。 （3）若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度可达到 ℃。当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变 （填“高”或“低”）。 （4）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种，你选择 。 A.0～100Ω B.0～200Ω C.0～1000Ω D.0～1500Ω 7. 小明设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1＝3V，继电器线圈的电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。 （1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为 。当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 ，继电器的磁性将 （均选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 （2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 相连，指示灯的接线柱D应与接线柱 相连（均选填“A”或“B”）。 （3）环境温度高于 时，警铃报警。 8. 小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路（如图甲所示），R1处于恒温箱内，图乙是R1的阻值随温度变化的关系曲线。控制电路的电源电压U＝9V，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。 （1）由图乙可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而 。（选填“增大”、“减小”） （2）为了实现温度控制，恒温箱的加热器（加热器的电热丝图中未画出）应该选择连接的两个接线柱是 。 （3）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是50℃～100℃，变阻器R2的最大阻值至少为多少？ （4）若要提高恒温箱控制的温度，下列方法哪些是可行的 。 A．减小控制电路的电源电压 B．减小R2的阻值 C．让电磁铁的线圈匝数增加 D．让电磁铁和衔铁的距离远离些 E．在控制电路中串联一个电阻 9. 光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，小柯用它设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图甲所示。（电磁继电器线圈的电阻不计） （1）导线 （填“A”或“B”）连接家庭电路中的火线。 （2）小柯的设计要求是：“智能家居照明灯”在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭。那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而 。 （3）保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧？（电源电压U0不变） 10. 如图为小明和小柯设计的恒温水箱电路结构示意图，它包括控制电路和工作电路两部分。有关数据为：电源电压U为12V，R1为热敏电阻（置于水箱中），阻值随温度变化的关系如图丙所示；R0为20Ω线圈电阻不计，线圈中电流大于0.2A时衔铁被吸下。电热器R2、L1、L2正常工作电压均为220v，加热时红灯亮，绿灯不亮，停止加热时绿灯亮，红灯不亮。 （1）小明和小柯设计图中，你认为正确的设计图是 。 （2）正确的设计图中，电路处于 状态。（填“加热”或“未加热”） （3）请通过计算并说明闭合开关后恒温水箱能保持多少温度？ 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 磁场 电生磁 知识点一、磁现象 1 知识点二、磁场 2 知识点三、地磁场 2 知识点四、直线电流周围存在磁场 3 知识点五、通电螺线管周围存在磁场 4 知识点六、通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验 5 知识点七、电磁铁的应用 5 知识点一、磁现象 （1）磁性：能够吸引 铁 、 钴 、镍等物质的性质 （2）磁体：具有 磁性 的物质（磁铁：铁质的磁体） （3）磁极： ①定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极。 ②种类：如果磁体能自由转动，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N） ③磁极间相互作用规律： 同名磁极相互排斥 ， 异名磁极相互吸引 。 （4）磁化： ① 定义：使原来没有磁性的物体得到 磁性 的过程。 磁铁吸引铁钉的原因是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。 铜 不能 （能/否）被磁化。 ②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为 硬磁性材料 。所以制造永磁体使用 钢 ，制造电磁铁的铁芯使用软铁。 知识点二、磁场 （1）定义：磁体周围存在着的物质，它是一种 看不见、摸不着 的特殊物质。 注意：磁场真实存在！ （2）基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用，磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。 注意：里使用的是转换法。 （3）方向规定：小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。 （4）磁感线：在磁场中一些带箭头的曲线。 ①★方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的 北极 出来，回到磁体的南极。 ②说明： A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的曲线，不是客观存在的。 B、用磁感线描述磁场的方法叫模型法。 C、磁感线是封闭 的曲线。 D、磁感线立体 的分布在磁体周围，而不是平面的。 E、★磁感线不相交 。 F、★磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 。 ③熟练掌握条形磁铁磁感线的画法。 知识点三、地磁场 （1）地球是一个具大的磁体，地球周围空间存在着磁场。磁针指南北是因为受到地磁场的作用。 （2）磁极：地磁北极在地理南极附近 ，地磁南极在地理北极附近 。 （3）磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现，地理的南北极与地磁的南北极之间的夹角。 知识点四、直线电流周围存在磁场 （一）背景 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现直线电流周围存在磁场 （二）奥斯特实验（如图所示，小磁针涂黑断为 N 极） （1）实验现象： ①导线通电，导线下方小磁针转过90，垂直于纸面向外（选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”）； ②通电电流方向改变，小磁针转过90，垂直于纸面向里（选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”） （2）实验结论： ① 通电导体周围存在磁场； ②磁场方向与电流方向有关。 （3）重大意义：发现了 电 和 磁 之间的联系。 （三）通电直导线周围磁场的特点（如图示实验） （1）是一个以 导线上的点为圆心的 同心圆； （2）距离直线电流越近，磁性越 强 。 （3）都在与导线垂直的平面上。 （四）通电直导线周围磁场方向的判定 安培 右手螺旋定则 定则，即：大拇指指向为 电流方向 ； 四指环绕方向为磁场方向。 知识点五、通电螺线管周围存在磁场 （1）通电螺线管周围能产生磁场，并与 条形磁铁 的磁场很相似。 （2）改变了电流方向，螺线管的磁极改变。（填“改变”或“不变”） （3）判定定则 安培 右手螺旋定则 定则，即：四指环绕方向为 电流方向 。大拇指所指的一端就是螺线管的北极 （4）通电直导线磁场与通电螺线管磁场比较 知识点六、通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验 （1）影响通电螺线管周围磁场强弱的因素有：电流大小、线圈匝数、有无铁芯等； ① 通过电流越大，磁性越强； ② 线圈匝数越多，磁性越强； ③ 插入铁芯，磁性大大增强； ④ 通电螺线管的极性可用电流方向来改变。 知识点七、电磁铁的应用 （一）电磁铁 内部带 有铁芯的螺线管 就构成电磁铁。 （二）电磁铁的特点 （1）磁性的有无可由 电流的通断 来控制； （2）磁性的强弱可由改变 电流大小、线圈匝数 来调节； （3）磁极（磁场方向）可由 电流方向 来改变。 注意：电磁铁的铁芯要用软铁制成，不能用钢，这是因为电磁铁要求通电时立即有磁性，断电时磁性立即消失。 （三）电磁铁的应用 电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、电话、信息的磁记录。 （四）电磁继电器 实质上是一个由 电磁铁 来控制的 开关 。 （1）工作过程：控制电路通电，电磁铁有磁性，吸引衔铁，达到控制作用。 （2）作用：实现远距离操作，利用低电压、弱电流控制高电压、强电流。 （3）如图所示的继电器主要由电磁铁A 、衔铁B 、弹簧C 、动触点D 等组成。 ①当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通(如图乙所示)，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。 ②当低压电源的开关断开时，电磁铁A失去磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通(如图甲所示)，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。 （五）生活中的例子 （1）磁悬浮列车利用列车轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁磁极间的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道的摩擦。磁悬浮列车运行时阻力很小，因此运行速度很快。 （2）在硬盘上存入数据时，首先将声音、图像、数字等信息转变为 电信号 ，电流通过读写磁头转变为 记录磁场 ，使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，从而记录信息。 （3）电话：话筒把声音信号转化成 强弱变化 的电流，电流沿着导线流入对方听筒，听筒又把变化的电流通过电磁铁转化成 声音 信号。 考点一．磁性、磁体、磁极、磁化 1. 下列生活物品中没有用到磁性材料的是（　　） A．玻璃清洁器 B．吸盘挂钩 C．门吸 D．防蚊门窗 【解答】解：根据磁性的定义：能吸引铁、钴、镍等物质的性质。判断玻璃清洁器、门吸、防蚊门窗都是磁性材料，吸盘挂钩不是磁性材料，利用的是大气压，故ACD错误，B正确。 故选：B。 2. 下列四个实验中，不能确定钢棒具有磁性的是（　　） A．排斥小磁针 B．吸引通电螺线管 C．移动钢棒，产生电流 D．移动钢棒，测力计示数有变化 【解答】解：A、小磁针具有磁性，钢棒的一端和小磁针的一端相互排斥，说明相互靠近的磁极相同，故A错误； B、图中钢棒如果有磁性，钢棒靠近通电螺线管的一端如果和通电螺线管靠近钢棒的磁极不同，会相互吸引；如果钢棒没有磁性，钢棒和通电螺线管也会相互吸引，所以不能确定钢棒具有磁性，故B正确； C、图中钢棒插入线圈，移动钢棒，线圈在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生了感应电流，这是电磁感应现象，说明钢棒具有磁性，故C错误； D、条形磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱，移动钢棒，测力计示数有变化，说明铁块受到钢棒的磁力强弱不同，表明钢棒具有磁性，故D错误。 故选：B。 3. 在项目化学习中，小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针制作简易指南针，制作过程如下： ①取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦10余次（如图甲），使缝衣针磁化。 ②将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧（如图乙），用1块橡皮和1枚大头针做成支座。 ③确定简易指南针能否指向南北方向。 ④在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了如下评价表。 “自制指南针”评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 指针磁性强，且能自由转动 指针磁性强，不能自由转动 指针磁性弱，不能自由转动 指标二 能准确指示南北方向，能保持水平平衡 能指示南北方向，不能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持水平平衡 （1）将条形磁铁S极靠近图乙中缝衣针针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖的磁极为 极。 （2）在不添加器材情况下，若要确定简易指南针是否能够指示南北，应如何操作？ 。 （3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”，请你对该指南针提出合理的改进建议： 。 （4）小科用硬纸板和缝衣针制作了另一款指南针底座，使缝衣针磁化后，穿过按扣的两孔，放在底座的针尖上，当小指南针静止后，针尖始终指向北方，由此可知针尖是指南针的 极。 【解答】解：（1）将条形磁铁的S极靠近图乙中缝衣针的针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖位置应标为S极。 （2）在不添加器材情况下，将自制的简易指南针多次转动，观察能否恢复到南北方向。 （3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，可以调整指南针的重心位置（或在大头针上移动卡纸位置），直到能够保持水平平衡。 （4）当小指南针静止后，针尖始终指向北方，由此可知针尖是指南针的N极。 考点二．磁场和磁感线及其特点 4. 下列关于磁体两极间磁感线的画法正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，故A正确； B、图中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极，故B错误； C、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的N极，故C错误； D、图中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的S极，故D错误。 故选：A。 5. 下列说法中正确的是（　　） A．磁场周围的磁感线可以通过磁场周围的铁屑分布来显示 B．磁体周围的磁感线从磁体的 S极出来，回到磁体的N极，构成闭合曲线 C．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反 D．磁感线分布越密的地方，其磁场越弱 【解答】解：A、磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，而磁感线不是真实存在的，而是一些假想的线，故A错误； B、磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线，故B错误； C、磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，与南极所指的方向相反，故C正确； D、磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故D错误。 故选：C。 6. 某科学兴趣小组的同学用小磁针、条形磁铁等按图a、图b的方法，探究了条形磁铁周围的磁场及方向，接着他们又用相同的方法，探究通电螺线管周围的磁场及方向，实验操作及现象如图c、图d、图e所示。 （1）分析比较图c、图d可以得出的初步结论是 。 （2）分析比较图d和图e的小磁针偏转情况可以得出的初步结论是 。 （3）分析比较图b和图d可以得出的初步结论是 。 【解答】解：（1）在图c中，开关断开，电磁针不发生偏转，而在图d中，开关闭合，小磁针的指向发生了偏转，因此比较两图可以说明通电螺线管的周围存在磁场。 （2）在d与e中，根据电源的正负极可知，电流方向不同，小磁针的指向不同，说明磁场方向不同，由此说明电流周围磁场的方向和电流的方向有关。 （3）在b、d两图中，通电螺线管周围小磁针的指向情况与条形磁体周围小磁针的指向情况相同，由此可知通电螺线管的周围的磁场分布与条形磁体的相类似。 考点三．直线电流的磁场 7. 为了解释地球的磁性，19世纪安培假设，地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西。故B正确。 故选：B。 8. 小强同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电直导线周围磁场的兴趣，探究过程如下： （1）如图所示连接好电路，放上能自由转动的小磁针，调节 （填“直导线”或“小磁针”）的位置，使小磁针静止时与直导线平行。 （2）闭合开关，使电路处于短线状态，这样做的目的是增大 ，从而增强电流的磁场。 （3）闭合开关时，图中的小磁针N极将 （填“指向纸面内”或“指向纸面外”），在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 （填“不改变”或“改变”）。 【解答】解：（1）由于地磁场的作用，小磁针会位于南北方向，要能观察到小磁针由于通电导线产生的磁场而发生偏转，通电直导线不能放在东西方向，应将导线南北方向放置，并且平行放在小磁针的正上方。 （2）当开关闭合时，电流从正极出发，经过开关回到负极，电路中没有用电器，即此时发生电源短路，短路时，电路中的电流大，可增强电流的磁场； （3）由安培定则可知，通电直导线下方的磁场方向是指向纸面外，所以；图中的小磁针N极将指向纸面外； 在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，因为磁场方向发生了改变，所以小磁针的转动方向将 改变。 故答案为：（1）直导线；（2）电流；（3）指向纸面外；改变。 考点四．通电螺线管的磁场 9. 如图为科学兴趣小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极，锌片是负极。下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管A端为N极 B．通电螺线管静止时B端指向地理南方 C．电子从铜片经螺线管流到锌片 D．通电螺线管外C点的磁场方向向左 【解答】解：A、铜片是“盐水电池”的正极，锌片是负极，则螺线管中的电流是从右端流入的，根据安培定则可知，通电螺线管的B端为N极，A端为S极，故A错误； B、静止时通电螺线管由于受到地磁场的作用，B端为N极，指向地理北方，故B错误； C、电路中电流的方向是从铜片经过螺线管流向锌片；电子定向移动的方向与电流的方向相反，所以电子定向移动的方向是从锌片经螺线管流向铜片，故C错误； D、在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极出发回到磁体的S极的，即C点的磁场方向是向左的，故D正确。 故选：D。 10. 在探究通电螺线管周围的磁场分布的实验中，在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是（　　） A．撒铁屑的目的是为了确定产生的磁场方向 B．改变电流方向，细铁屑的分布也会发生改变 C．用木屑代替铁屑进行实验也会有规律地排列 D．P和Q两处若都放上小磁针，静止后它们的指向相同 【解答】解：A.不同位置的铁屑看不出磁极，不能反映该处磁场的方向，只能显示磁场分布，故A错误； B.电流方向改变，磁场方向改变，但磁场分布不变，铁屑有规律地排列不变，故B错误； C.用木屑代替铁屑进行实验，木屑不会有规律地排列，故C错误； D.如果在P处自由静止的小磁针的右端是N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引即可判断通电螺线管的左端为S极，右端为N极，则在Q处自由静止的小磁针的左端是S极，右端为N极，故D正确； 故选：D。 考点五．影响电磁铁磁性强弱的因素 11. 小科在医院看到一种输液报警器，如图甲所示。当管内药液流完时，电铃发声。报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时电阻大，无液体时电阻小，电路如图乙所示。则当开关闭合，报警器电路工作时，以下分析合理的是（　　） A．药液输完时，电流表示数变小 B．药液输完时，电压表示数变小 C．药液输完时，电铃中的电磁铁磁性最强 D．药液未输完时，电铃不响是因为没有电流通过 【解答】解： 由电路图可知，可变电阻与电铃串联，电压表并联在电铃两端，电流表测电路中的电流， 由题意知，当药液输完时，警报器内的电阻较小，药液未输完时，警报器内的电阻较大； AB、当药液输完时，警报器内的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，根据U＝IR可知，电铃两端的电压变大，即电压表示数变大，故AB错误； C、由A知，药液输完时，电路中的电流最大，电铃中的电磁铁磁性最强，故C正确； D、药液未输完时，警报器内的电阻较大，总电阻较大，电路中电流较小，电铃不响，并不是因为没有电流，而是因为电流较小造成的，故D错误。 故选：C。 考点六．电磁铁的特点及应用 12. 如图所示，磁体吸引住两根大头针的一端，那么两根大头针的另一端将会（　　） A．互相吸引，如图甲所示 B．互相排斥，如图乙所示 C．既不吸引，也不排斥，如图丙所示 D．有可能互相吸引，也有可能互相排斥 【解答】磁体吸引住两根大头针的一端时，两根大头针会被磁化，靠近磁体一端的大头针磁化成S极，远离的一端会磁化成N极，同名磁极相互排斥。 故选：B。 考点七．电磁继电器的特点和应用 13. 城市下水道井盖丢失导致行人坠人下水道的悲剧时有发生，令人痛心。为此，某同学设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下（S闭合），灯L不亮；一旦井盖丢失（S断开），灯L即亮起，以警示行人。图中电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、由图可知S闭合时，电磁铁有磁性，被控制电路也闭合灯泡发光，S断开时电磁铁无磁性，被控制电路断路灯泡不发光，故A不符合题意； B、由图可知S闭合时，电磁铁有磁性，被控制电路断路灯泡不发光，S断开时电磁铁无磁性，被控制电路闭合灯泡发光，故B符合题意； C、由图可知S闭合还是断开时，被控制电路的灯泡始终发光，故C不符合题意； D、由图可知S闭合还是断开时，被控制电路的灯泡始终发光，故D不符合题意。 故选：B。 14. 智能扫地机器人的工作原理如图所示。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增强而减小。当灰尘清扫到一定程度时，电动机停止工作，指示灯亮，扫地机器人处于待机状态。下列说法错误的是（　　） A．电动机应接在A位置 B．当地面灰尘增多时，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，电磁铁磁性减弱 C．为了使扫地机器人在地面的灰尘更少时就能开始工作，应增大控制电路电源电压 D．为了使扫地机器人在地面的灰尘更少时就能开始工作，应增大定值电阻R0的阻值 【解答】解：AB、根据光敏电阻阻值随光照强度增强而减小图丙可知：当地面灰尘增多时，光敏电阻上的光照强度变小，光敏电阻阻值将变大。此时电路中的电流变小，电磁铁的磁性减小，弹簧将衔铁拉起来，启动电动机工作，所以电动机在支路A，故AB正确； CD、为了使扫地机器人在地面的灰尘更少时就能开始工作，就是为了更早的启动电动机，减小控制电路的电流，可以减小电源电压或电压一定时增大定值电阻的阻值，故C错误，D正确。 故选：C。 15. 夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小滨利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。 （1）从安全用电的角度分析，进户线a应该是 线。 （2）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，可以如何操作？ 。 【解答】解：（1）从安全用电的角度分析，开关应该接在进户线的火线上，由图可知开关控制的是进户线a，因此进户线a应该是火线； （2）当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，说明电磁铁磁性过弱了，即电路的电流过小了，这是由于电路的电阻过大导致的，所以应该减小电路中的电阻，即应该将滑动变阻器R1的滑片P向右移动。 故答案为：（1）火；（2）应该减小电路中的电阻，即应该将滑动变阻器R1的滑片P向右移动。 16. 大棚内植物生长需要适宜的二氧化碳浓度。某小组设计一款二氧化碳浓度自动调节装置。当白天棚内二氧化碳浓度较低时，可补充二氧化碳，使其维持稳定，促进植物光合作用；天黑后打开风扇使棚内外空气流通，适当排出棚内二氧化碳。如图甲为该装置原理模型图。反应容器中上方液体为稀盐酸，下方为石灰石固体颗粒。容器中间上下夹层为多孔结构，通过活塞的移动调节液体流量。 【控制电路】电源电压U1＝12伏。当通过电磁铁L1线圈中的电流达到0.2安时衔铁被吸下。Rx是光敏电阻，其阻值与光照强度的关系如下表。 光照强度（勒克斯） 100 900 1800 2700 3600 4000 光敏电阻（欧） 65 35 20 13 8 3 【工作电路】Ry为气敏电阻，其阻值随二氧化碳浓度变化的曲线如图乙中虚线①所示。固定电磁铁L2，通电时具有磁性，吸引磁铁带动活塞一起向左移动，打开容器，反应进行。断电后弹簧复原，活塞闭合。 （1）当闭合开关S2，当电流通过电磁铁L2线圈时，电磁铁L2的A端为 极。 （2）晚上大棚内需要开启风扇适当排出二氧化碳的目的是 。 （3）当大棚内光照强度达到1800勒克斯时，启动二氧化碳补充装置，求滑动变阻器R0接入电路的有效阻值。 （4）为提升果实产量，大棚内植株在从幼苗期过渡到开花结果期时，应更换气敏电阻为Ry′以确保大棚内二氧化碳浓度稳定并维持在更高水平。请在图乙中绘制气敏电阻Ry′的阻值随二氧化碳浓度变化的大致曲线②。 【解答】解：（1）衔铁被吸下后，电磁铁L2连入电路，电流从左下流入，结合螺线管的绕法，由安培定则可知电磁铁L2的B端为北极、A端为南极； （2）天黑后值物只进行呼吸作用不进行光合作用，棚内二氧化碳浓度升高，如果浓度过高会抑制植物呼吸，需适当排出； （3）查表得，当光照强度为1800勒克斯时，Rx＝20Ω， 当电流达到0.2A时，衔铁被吸下，此时电路总电阻： R总60Ω， R0＝R总﹣Rx＝60Ω﹣20Ω＝40Ω； （4）气敏电阻的阻值随CO2浓度增大而增大，为了使大棚内二氧化碳浓度稳定并维持在更高水平，气敏电阻的阻值应该减小，增大电路中的电流，增大电磁铁L2的磁性，吸引磁铁带动活塞一起向左移动，打开容器，反应进行，增大CO2浓度，所以曲线在①的下方，与纵坐标交点大于零，如图所示： 1. 下列磁现象的分析正确的是（　　） A．铁棒能吸引小磁针，则铁棒原来一定具有磁性 B．小磁针黑色为N极，则b处磁场的方向向右 C．从左端移到右端过程中，弹簧测力计的示数逐渐减小 D．小针被磁化后，其A端为N极 【解答】解：A、铁棒能吸引小磁针，则铁棒原来可能无磁性，故A错误； B、小磁针黑色为N极，则b处磁场的方向向右，故B正确； C、从左端移到右端过程中，弹簧测力计的示数先减小再变大，因为中间磁性最弱，故C错误； D、小针被磁化后，其A端为S极，故D错误； 故选：B。 2. 小联同学学习了电和磁的知识后，打算用磁铁、缝衣针等材料制作一个指南针。请完成下面小题。小联同学为了确定缝衣针是否具有磁性，设计了如下四个实验方案，其中不可行的是（　　） A．排斥小磁针 B．吸引大头钉 C．吸引通电螺线管 D．插入后电流表后指针发生偏转 【解答】解：A、缝衣针排斥小磁针，说明是同名磁极相互排斥，缝衣针一定具有磁性，故A正确； B、由于磁体具有吸铁性；缝衣针吸引没有磁性的大头针，说明缝衣针具有磁性，故B正确； C、通电螺线管具有磁性，可以吸引没有磁性的缝衣针，也可以是异名磁极相互吸引，故不能确定缝衣针是否具有磁性，故C错误； D、缝衣针插入线圈后电流表后指针发生偏转，说明产生了电流，缝衣针周围一定有磁场，故一定具有磁性，故D正确。 故选：C。 3. 如图所示，AB为一钢针，拿一条形磁铁用图中所示的方式进行摩擦，若钢针被磁化后，用来制作指南针，则下列说法中正确的是（　　） A．A端指南 B．B端指南 C．可能是A端指南，也可能是B端指南 D．无法确定 【解答】解：拿磁体的N极在钢针上从左向右摩擦，相当于把部分小磁针方向调整至最终被N极吸引的方向，B应为S极，A是N极。 故选：B。 4. 如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b点的磁场比a点的磁场 （填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 （填“P”或“Q”）处。 【解答】解：（1）根据图片可知，b点的磁感线比a点的磁感线更稠密，则b点的磁场比a点的磁场更强。 （2）根据图片可知，b点时的磁场方向指向Q，则该点的小磁针静止时，N极指向Q。 故答案为：强；Q。 5. 条形磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示。试标出条形磁体的N、S极和磁感线的方向。 【解答】解：小磁针的左端为N极，所以该点的磁场方向为向左，又因为磁体周围的磁感线总是由北极出发回到南极的。所以该条形磁体的右端为N极，左端为S极。如下图： 6. 小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。电磁继电器的电源两端电压U＝6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。图乙是小明通过实验测得R1的阻值随温度变化的关系曲线。 （1）电磁继电器中电磁铁上端是 （填“N”或“S”）极。 （2）当温度较低时，电磁铁的磁性较 ，触点开关 （填“接通”或“断开”）。 （3）若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度可达到 ℃。当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变 （填“高”或“低”）。 （4）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种，你选择 。 A.0～100Ω B.0～200Ω C.0～1000Ω D.0～1500Ω 【解答】解：（1）如图所示，电流从电磁铁下端流入，上端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定电磁铁的下端为N极，则上端为S极； （2）温度较低时，由图乙可知，热敏电阻的阻值较大，控制电路中的电流较小，电磁铁的磁性较弱，此时的衔铁不会被吸下来，根据图示的工作电路可知，加热丝所在的电路接通； （3）由题意得，当电流为30mA即I＝30mA＝0.03A时，电磁继电器的衔铁被吸合，此时电路的总电阻为：R总200Ω，此时热敏电阻的阻值为：R1＝R总﹣R2＝200Ω﹣150Ω＝50Ω，由图像可知，热敏电阻的阻值为50Ω时，对应的温度为90℃；当可变电阻器R2的电阻变大时，在热敏电阻阻值不变的情况下，电路中的电流会减小，此时电磁铁的磁性会减弱，所以衔铁不会被吸下来，工作电路继续工作，恒温箱内的温度持续升高，热敏电阻的阻值会继续降低，控制电路中的电流会增大，直到电流到达临界值时，电磁铁切断工作电路； （4）ABCD、当设定温度为90℃时，由（3）可知，此时热敏电阻的阻值最大为50Ω，因为控制电路的电源电压为6V不变，电路中的电流为0.03A不变，则控制电路的总电阻为200Ω且保持不变，所以要求R2的阻值为150Ω，且此时为最小值，当设定温度为150℃时，根据图乙可知，此时热敏电阻的阻值最小为30Ω，因为控制电路的总电阻为200Ω不变，所以此时要求R2的阻值为170Ω，且为最大值，综上分析，当恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃时，R2的阻值变化范围是150Ω～170Ω，故ACD错误，B正确。 故选：B。 故答案为：（1）S；（2）弱；接通；（3）90；高；（4）B。 7. 小明设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1＝3V，继电器线圈的电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。 （1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为 。当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 ，继电器的磁性将 （均选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 （2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 相连，指示灯的接线柱D应与接线柱 相连（均选填“A”或“B”）。 （3）环境温度高于 时，警铃报警。 【解答】解：（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为70Ω。 分析图象发现：当环境温度升高时，热敏电阻阻值减小， 根据欧姆定律，控制电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增强； （2）由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”， 所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。 （3）当线圈中的电流I＝50mA＝0.05A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警， 由I得，控制电路的总电阻： R总60Ω， 则热敏电阻的阻值： R＝R总﹣R0＝60Ω﹣30Ω＝30Ω， 由图乙可知，当热敏电阻的阻值为30Ω时，此时环境温度t＝80℃， 所以，当温度t≥80℃时，警铃报警。 故答案为：（1）70Ω；减小；增强；（2）B；A；（3）80℃。 8. 小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路（如图甲所示），R1处于恒温箱内，图乙是R1的阻值随温度变化的关系曲线。控制电路的电源电压U＝9V，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。 （1）由图乙可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而 。（选填“增大”、“减小”） （2）为了实现温度控制，恒温箱的加热器（加热器的电热丝图中未画出）应该选择连接的两个接线柱是 。 （3）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是50℃～100℃，变阻器R2的最大阻值至少为多少？ （4）若要提高恒温箱控制的温度，下列方法哪些是可行的 。 A．减小控制电路的电源电压 B．减小R2的阻值 C．让电磁铁的线圈匝数增加 D．让电磁铁和衔铁的距离远离些 E．在控制电路中串联一个电阻 【解答】解：（1）由图乙可知，随着温度的升高，热敏电阻R1阻值减小； （2）加热丝在工作电路使用，但未达到设定的最高温度，加热丝在加热，温度升高，R1阻值变小，控制电路电流增大，达到最高温度电磁铁吸下衔铁，工作电路停止工作，因此需要接在C、D接线柱； （3）由图像可知，当最高设定温度为100℃时，热敏电阻R1的阻值为30Ω；电流I＝30mA＝0.03A时电磁继电器的衔铁被吸合， 根据欧姆定律，此时的总电阻R300Ω，所以R2＝300Ω﹣30Ω＝2700Ω； （4）温箱控制的温度升高，热敏电阻的阻值减小，由于衔铁吸下时的总电阻不变，应向右调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值变大； （5）若要提高恒温箱控制的温度，热敏电阻R1的阻值变小，根据串联电路电阻规律知，控制电路的总电阻要变小，由于控制电路的电流保持不变，则可减小电源电压或增大R2的阻值或在控制电路中再串联一个电阻，若保持电源电压不变，电路中的电流将变大，电磁铁的磁性将增强，故可以离电磁铁与衔铁的距离远一些或减少电磁铁线圈的匝数；则可采取的方法为：减小控制电路的电源电压、增大R2的阻值、让电磁铁的线圈匝数减小、让电磁铁和衔铁的距离远离些、给控制电路串联一个电阻等方法，来减小控制电路中的电流，从而减小电磁铁的磁场强度，故ADE正确。 答：（1）减小；26.（2）C、D；（3）变阻器R2的最大阻值至少为270；（4）ADE。 9. 光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，小柯用它设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图甲所示。（电磁继电器线圈的电阻不计） （1）导线 （填“A”或“B”）连接家庭电路中的火线。 （2）小柯的设计要求是：“智能家居照明灯”在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭。那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而 。 （3）保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧？（电源电压U0不变） 【解答】解：（1）根据安全用电的原则可知，当灯泡不工作时其两端应无电，故A是火线、B是零线； （2）天暗时自动电灯亮说明此时照明电路闭合即衔铁断开，由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小，根据R可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大；反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小。 （3）当滑片位于b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压，由图可知电源的电压U＝12V； 当滑片位于a端时滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流， 由图象可知，I＝0.1A，U光敏＝2V， 则电路中的总电阻R总120Ω， 光敏电阻的阻值R光敏20Ω， 滑动变阻器的最大阻值Rab＝R总﹣R光敏＝120Ω﹣20Ω＝100Ω。 故答案为：（1）A；（2）减小；（3）滑动变阻器的最大阻值是100Ω。 10. 如图为小明和小柯设计的恒温水箱电路结构示意图，它包括控制电路和工作电路两部分。有关数据为：电源电压U为12V，R1为热敏电阻（置于水箱中），阻值随温度变化的关系如图丙所示；R0为20Ω线圈电阻不计，线圈中电流大于0.2A时衔铁被吸下。电热器R2、L1、L2正常工作电压均为220v，加热时红灯亮，绿灯不亮，停止加热时绿灯亮，红灯不亮。 （1）小明和小柯设计图中，你认为正确的设计图是 。 （2）正确的设计图中，电路处于 状态。（填“加热”或“未加热”） （3）请通过计算并说明闭合开关后恒温水箱能保持多少温度？ 【解答】解：（1）由题意可知，当动触点与上方静触点接触时，电路为绿灯的基本电路；当动触点与下方静触点接触时，电路为R2与红灯的并联电路；衔铁应接在火线上，零线直接接在用电器的另一端，故小明的设计图是正确的； （2）由（1）可知，小明的设计图是正确的，此时动触点与上方静触点接触，绿灯接入电路，即绿灯亮，停止加热； （3）当工作电路加热时，控制电路线圈中的电流为0.2A， 此时控制电路的总电阻： R总60Ω， 根据串联电路电阻特点可知，此时热敏电阻的阻值： R＝R总﹣R0＝60Ω﹣20Ω＝40Ω， 由图丙可知，当热敏电阻的阻值为40Ω，水箱内水的温度为80℃。 故答案为：（1）小明；（2）未加热；（3）闭合开关后恒温水箱能保持80℃。 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $$