专题01 磁场 电生磁（考题猜想）-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 一．磁性、磁体、磁极、磁化 1 二．磁场和磁感线及其特点 2 三．直线电流的磁场 6 四．安培定则 7 五．通电螺线管的磁场 8 六．影响电磁铁磁性强弱的因素 9 七．电磁铁的特点及应用 10 八．电磁继电器的特点和应用 11 一．磁性、磁体、磁极、磁化 1．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。小联利用磁铁一端在缝衣针上沿同一方向摩擦几次，将缝衣针磁化制成了指南针，下列不可以作为缝衣针材料的是（　　） A．钢 B．铝 C．钴 D．镍 2．在研究蹄型磁体周围磁场分布的实验中，在蹄型磁体上方放一块有机玻璃，在玻璃上撒一层细铁屑，轻敲有机玻璃，铁屑就按一定规律排列起来，下列说法正确的是（　　） A．a处为磁体的一个磁极 B．b点的磁场比a点强 C．根据铁粉的分布来确定磁场的方向 D．可用细铜屑代替细铁屑进行实验 3．如图所示，甲、乙为外形相同的长棒，两棒中有一根有磁性。当乙从甲的左端沿水平方向向右移动到甲的右端时，若两棒间吸引力的大小不变，则 棒有磁性；若两棒间吸引力先由大变小，然后由小变大，则 棒有磁性。 4．如图所示是能写红黑双色的磁画板截面，按下写字笔黑色按钮写出黑色的字，按下红色按钮写出红色的字，刷子左右移动则字消失。写黑字时笔尖为 极，写字的原理是 。 二．磁场和磁感线及其特点 5．关于磁现象，下列说法正确的是（　　） A．磁场是一种真实存在的物质 B．磁感线是磁体周围真实存在的曲线 C．条形磁体周围各处的磁性强弱均相同 D．磁场方向由放入其中的小磁针决定 6．作图，也是学习科学和认识世界的一种方式。下列磁感线画法正确的是（　　） A． B． C． D． 7．下列说法正确的是（　　） ①磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多 ②指南针能够指南北，是由于其受到地磁场的作用 ③能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近 ④磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在 A．只有①和② B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有③和④ 8．如图所示，由小磁针静止时的指向和磁感线的分布可知甲、乙两个磁极（　　） A．甲是S极，乙是N极 B．乙是S极，甲是N极 C．甲、乙都是S极 D．甲、乙都是N极 9．如图所示，由小磁针静止时的指向和磁感线的分布可知甲、乙两个磁极（　　） A．甲是S极，乙是N极 B．乙是S极，甲是N极 C．甲、乙都是S极 D．甲、乙都是N极 10．如图是教材中实验装置图，小科对实验器材的作用进行了思考，其中错误的是（　　） A．甲图中的乒乓球可以放大实验现象 B．乙图中的背景板可以呈现光的径迹 C．丙图中的近视眼镜会聚烛焰发出的光线 D．丁图中细铁屑可以模拟磁铁周围部分磁场分布 11．根据小磁针的指向，判断图中，磁感线的方向、磁极名称标注均正确的是（　　） A． B． C． D． 12．下列关于磁场、磁感线的叙述，其中正确的是（　　） A．磁感线越密集，表示此处磁场越弱 B．磁感线是用来描述磁场的一些真实存在的曲线 C．磁体周围的磁感线都是从磁体的南极出来，回到北极 D．小磁针自由静止时北极所指的方向就是某点的磁场方向 13．为了形象地描述磁体周围的磁场分布，英国物理学家法拉第引入了磁感线模型。下列磁体周围磁感线画法正确的是（　　） A． B． C． D． 14．某同学研究磁体周围的磁场情况，将一根条形磁体放在水平桌面上，在它周围放置一些小磁针，小磁针的指向情况如图甲所示；将小磁针拿掉之后，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图乙所示；根据甲图和乙图所示的实验现象，用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。下列说法不正确的是（　　） A．图甲所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场方向特点 B．图乙所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场分布特点 C．由图丙可知，条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的 D．图丙所示的条形磁体周围的磁感线，是人们为了描述磁场建立的物理模型 15．如图是条形磁体的磁场分布图。请据图回答问题。 （1）该条形磁体的左端为 极。 （2）a与b两处处磁场强度较强的是 。 16．如图是条形磁铁的磁感线模型，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 （选填“强”或“弱”）；若在a点放置一个小磁针，则小磁针静止时北极指向 （选填“左”或“右”）侧。 三．直线电流的磁场 17．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． 18．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”）。 19．科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。 （1）由图可知，两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时，导线相互 ；当通入电流方向相反时，导线相互 。 （2）判断通电直导线周围磁场方向的方法是：用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法，请你判定甲图中导线a在靠近导线b一侧产生的磁场方向为垂直于纸面 。（填“向里”或“向外”） （3）由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过 来实现的。 四．安培定则 20．下列做法中符合安全用电要求的是（　　） A．在高压线下放风筝 B．用电器着火时用水灭火 C．用湿的手触摸开关 D．更换灯泡前断开电源开关 21．如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上，下列判断正确的是（　　） A．电磁铁的右端为S极 B．条形磁铁受到桌面对其向右的摩擦力 C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变 D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大 22．为响应光盘行动，某学习小组设计了如图甲所示的光盘检测仪，托盘内不放餐盘时滑动变阻器Rp滑片处于最上端，当放入托盘的餐盘总质量超过一定值，通过电磁铁的电流达到0.1安时，衔铁吸下电铃响起。电阻RP的最大阻值为12欧、总长度为12厘米，其阻值与长度成正比。控制电路电源电压U1恒为3伏，电磁继电器线圈电阻忽略不计。弹簧压缩量Δx与压力F的大小关系如图乙（弹簧始终在弹性限度内，滑片间摩擦忽略不计）。 （1）电磁继电器中的电磁铁上端是 极。 （2）要使放入托盘内的物体质量超过0.2千克时，电铃响起，则R0的阻值为多少欧？（写出计算过程） （3）小明调试时发现当放入托盘物体超重却没响铃，有同学建议增加线圈匝数，你认为可行吗？并说明理由 ， 。 五．通电螺线管的磁场 23．某学习小组同学想探究“通电螺线管磁性强弱和线圈匝数的关系”，实验电路如图所示，实验步骤如下： 步骤一：实验时，用铁棒和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁，并接入电路中。 步骤二：闭合开关，调节滑动变阻器使电流表示数为1A，用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 步骤三：断开开关，用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 （1）本实验通过观察比较 来体现不易观察的磁场强弱。 （2）下列实验运用的方法与第（1）小题相同的是 。（可多选） A.研究分子的特性时，用黄豆和芝麻混合实验 B.研究电流的有无时，串联一个小灯泡 C.研究磁场时，用磁感线形象的描述 D.研究力的存在时，借助弹簧的形变 （3）经老师提醒，螺线管上的线圈有电阻，小江发现步骤三中“闭合开关”后的操作是不严谨的，应修改为： 。 六．影响电磁铁磁性强弱的因素 24．如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置，下列措施中能使电磁铁磁性增强的是（　　） A．电源的正负极对调，其他条件不变 B．开关S由1扳到2，其他条件不变 C．滑片P向左移动，其他条件不变 D．滑片P向右移动，其他条件不变 25．如图所示，先闭合开关S2，再闭合开关S1，则电磁铁的磁性将（　　） A．先增大后减小 B．增大 C．先减小后增大 D．减小 26．如图所示，螺线管右方放置了一个小磁针。闭合开关S后，下列说法中正确的是（　　） A．通电螺线管的左端为N极 B．通电螺线管周围的磁场方向从左向右 C．小磁针静止后，其N极的指向向右 D．向左移动滑片P，电磁铁的磁性减弱 27．如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。则： （1）电磁铁右端是 极。 （2）在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小将 （填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”），方向 。 28．如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图，指针会绕着转动轴O转动。 （1）根据右手螺旋定则，通电螺线管的右端为 极。如图演示仪是通过 来反映电磁铁磁性的强弱。 （2）若磁铁左端为S极，将开关S从a换到b点，并调节变阻器的滑片使电流表的示数不变，则刻度盘示数 。 七．电磁铁的特点及应用 29．某项目学习小组计划为教室设计一款可温控的空调（电路设计如图）。已知左边控制电路电源电压为6V恒定不变，电磁继电器的线圈电阻R0＝5Ω，Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化如下表所示。当继电器线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸下，右侧空调开始工作。 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 电阻R/Ω 500 445 415 385 355 325 295 265 235 （1）【产品原理】随着教室内温度的升高，由表可知热敏电阻Rx的阻值会 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。当电流达到20mA时，衔铁被吸下，右侧空调电路接通，空调开始工作。在空调的制冷模式下室内温度逐渐降低，当温度降低到一定值时，弹簧将衔铁弹起，右侧空调电路断开，空调停止工作，这样就实现了根据温度自动控制。 （2）【产品测试】试通过计算说明该空调的启动温度t是多少摄氏度。 （写出计算过程） （3）【产品评价】该小组制定了项目成果评价表，如表是其中一个指标内容。请依据下表先评价该产品达成情况的等级（“3分”或“1分”），再简要说明你的评价理由。 指标内容 评价等级 3分 1分 指标1 空调的风速是否可调 风速可调 风速不可调 … … … … （4）【产品升级】有细心的同学发现该设计存在一个问题：当教室无人时，室内温度一旦达到启动温度，空调也会自动工作，这样就不符合“节能降耗”要求。请你提出一种可行的电路修改方案： 。 八．电磁继电器的特点和应用 30．现在很多大型商场都安装一种“聪明”的电梯，载人时电梯运行的速度快，不载人时电梯运行的速度慢。这种电梯的简易控制电路如图所示，R是压力传感器。下列分析正确的是（　　） A．螺线管的上端是S极 B．控制电路的工作原理是磁场对电流的作用 C．压力传感器R的阻值随压力的增大而减小 D．载人时电磁铁的磁性减弱 31．如图是一种“闯红灯违法证据模拟记录器”。已知压敏电阻受到车的压力越大时，它的阻值变的越小。 （1）该记录器的原理是，当光控开关接收到 光（选填“红”、“绿”或“黄”）时，自动 （选填“闭合”或“断开”）；当压敏电阻受到车的压力到一定值时，继电器的衔铁就被吸下， （选填“指示灯”或“电控照相机”）工作；光控开关未闭合时，衔铁没有被吸引。 （2）将电路连接完整。 （3）要使质量较小的车在闯红灯时也能被拍下，可以在控制电路中与压敏电阻 （选填“串联”或“并联”）一个电阻。 32．智能化生活扫地机器人（如图甲）的工作原理可简化成图乙。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减弱，线圈的阻值忽略不计。 （1）接通电源，当地面灰尘增多时，使照射到光敏电阻上的光照强度变小，控制电路中的电流将 （选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁的磁性减弱，此时电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒，据此分析电动机所在的支路为 （选填“A”或“B”）； （2）为使扫地机器人在地面的灰尘更少时就开始工作，请你写出一条对控制电路的改进措施： 。 33．为解决夏天开空调时室内空气干燥的问题，小明设计了一款自动启停的空气加湿器——当空气湿度达到一定值时，可以自动开启或停止加湿．其电路原理如图所示（其中加湿装置还未画出）。已知控制电路中U＝3V，当电磁铁中的线圈（电阻忽略不计）电流为30mA时，衔铁刚好被吸合；线圈电流为20mA时，衔铁释放。R1是滑动变阻器，R2是湿敏电阻，其阻值与空气湿度的关系如表。 空气湿度/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 湿敏电阻R2阻值/欧 410 300 250 200 170 150 100 50 25 （1）加湿装置应该接在 （选填“AB”或“CD”）之间。 （2）为了使在加湿器作用下，空气湿度维持的范围为70%﹣80%，通过计算说明此时R1的阻值大小。 （3）若要降低空气湿度维持的范围，可采取的措施是 。（写出两点） 34．学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作烟雾报警器的项目化学习。 [项目名称]制作烟雾报警器。 [相关资料]烟雾报警器内部由发射电路和接收电路组成（如图甲所示）。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接收电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化成报警信号。 [项目任务]小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下： 供电电源：6伏 报警电流：≥250毫安： 功能：当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警鸣叫。 [方案设计]小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示，其中，光敏电阻的大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。 （1）[器材选择]根据上述要求，该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材，其中，电源电压U1恒为6伏，滑动变阻器规格为“2安 50欧”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选择的光敏电阻Rx的阻值大小随光照强度变化的图像应为如图丙 。 （2）[项目调试]该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值Rp＝15欧（线圈电阻不计）。在光照强度不变的情况下，为了符合制作要求（即报警电流≥250毫安），应调节滑动变阻器连入电路的阻值为 。 （3）[项目评价与反思]为了提高该烟雾报警器的灵敏度（即在烟雾更少条件下就能报警），该组同学提出以下几种方法，其中正确的是 。 A．更换阻值较小的保护电阻 B．增大电源电压 C．增大线圈和衔铁之间的距离 D．增加线圈匝数 E、更换阻值更大的线圈 35．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。如图乙是小明通过实验测得的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 极（N/S）。 （2）当温度较低时，电磁铁的磁性较 ，触点开关 （接通/断开）。 （3）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。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 （高/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 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 磁场 电生磁 一．磁性、磁体、磁极、磁化 1 二．磁场和磁感线及其特点 2 三．直线电流的磁场 8 四．安培定则 10 五．通电螺线管的磁场 12 六．影响电磁铁磁性强弱的因素 13 七．电磁铁的特点及应用 16 八．电磁继电器的特点和应用 17 一．磁性、磁体、磁极、磁化 1．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。小联利用磁铁一端在缝衣针上沿同一方向摩擦几次，将缝衣针磁化制成了指南针，下列不可以作为缝衣针材料的是（　　） A．钢 B．铝 C．钴 D．镍 【解答】解：可以作为缝衣针材料的是铁、钴、镍；不可以作为缝衣针材料的是铝。 故选：B。 2．在研究蹄型磁体周围磁场分布的实验中，在蹄型磁体上方放一块有机玻璃，在玻璃上撒一层细铁屑，轻敲有机玻璃，铁屑就按一定规律排列起来，下列说法正确的是（　　） A．a处为磁体的一个磁极 B．b点的磁场比a点强 C．根据铁粉的分布来确定磁场的方向 D．可用细铜屑代替细铁屑进行实验 【解答】解：A、a处的铁屑很多，磁性很强，所以a处为磁体的一个磁极，故A正确； B、细铁屑越密集的地方磁性越强，a处的细铁屑比b处的密集，所以a点的磁场比b点强，故B错误； C、根据铁粉的分布无法确定磁场的方向，要确定磁场的方向必须在某个位置放置一个小磁针，根据小磁针N极指向确定磁场方向，故C错误； D、铜不能被磁化，所以实验中不能用铜屑代替铁屑，故D错误。 故选：A。 3．如图所示，甲、乙为外形相同的长棒，两棒中有一根有磁性。当乙从甲的左端沿水平方向向右移动到甲的右端时，若两棒间吸引力的大小不变，则 棒有磁性；若两棒间吸引力先由大变小，然后由小变大，则 棒有磁性。 【解答】解：如图，当乙从甲的左端水平向右移到右端，若两根钢棒间吸引力的大小不变，说明是乙的磁极吸引不具有磁性的钢棒，所以甲没有磁性，乙具有磁性；若两钢棒间吸引力先由大变小，然后由小变大，说明是具有磁性的甲两端磁性最强，对钢棒乙的吸引中间最弱，两端最强，所以甲有磁性，乙没有磁性。 故答案为：乙；甲。 4．如图所示是能写红黑双色的磁画板截面，按下写字笔黑色按钮写出黑色的字，按下红色按钮写出红色的字，刷子左右移动则字消失。写黑字时笔尖为 极，写字的原理是 。 【解答】解：由图知磁画板上黑字为S极，要把黑字吸到表面，写黑字时笔尖为N极，写字的原理是：异名磁极相互吸引。 二．磁场和磁感线及其特点 5．关于磁现象，下列说法正确的是（　　） A．磁场是一种真实存在的物质 B．磁感线是磁体周围真实存在的曲线 C．条形磁体周围各处的磁性强弱均相同 D．磁场方向由放入其中的小磁针决定 【解答】解：A、磁体的周围存在磁场，磁场是一种真实存在的物质，故A正确； B、磁感线是人们为了研究磁场的分布情况而假设的线，实际不存在，故B错误； C、条形磁铁周围磁感线密的地方磁场强，稀的地方磁场弱，条形磁铁周围各处的磁性强弱并不相同，故C错误； D、磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向，磁场反向是磁场本身决定的，故D错误。 故选：A。 6．作图，也是学习科学和认识世界的一种方式。下列磁感线画法正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、图中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极，故A错误； B、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B正确； C、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C错误； D、图中磁体周围的磁感线回到磁体的N极，故D错误。 故选：B。 7．下列说法正确的是（　　） ①磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多 ②指南针能够指南北，是由于其受到地磁场的作用 ③能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近 ④磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在 A．只有①和② B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有③和④ 【解答】解：①具有磁性的物体只能吸引铁、钴、镍等物质，吸引物质的种类和磁体的磁性强弱无关，故①错误。 ②指南针受地磁场的作用指向南北，故②正确。 ③小磁针静止时N极指向地磁南极，地磁南极在地理北极附近，故小磁针静止时N极指向地理北极附近，故③正确。 ④磁体周围的磁场是真实存在的，磁体之间的作用是通过磁场发生的，故④错误。 故选：C。 8．如图所示，由小磁针静止时的指向和磁感线的分布可知甲、乙两个磁极（　　） A．甲是S极，乙是N极 B．乙是S极，甲是N极 C．甲、乙都是S极 D．甲、乙都是N极 【解答】解：根据磁感线的形状知，两个磁极相互排斥，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，两磁极同名，而磁感线是进入磁极，说明是S极，因而均为S极，ABD错误。 故选：C。 9．如图所示，由小磁针静止时的指向和磁感线的分布可知甲、乙两个磁极（　　） A．甲是S极，乙是N极 B．乙是S极，甲是N极 C．甲、乙都是S极 D．甲、乙都是N极 【解答】解：根据磁感线的形状可知，两个磁极相互排斥，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，两磁极同名，而磁感线是进入磁极，说明是S极，因而均为S极，ABD错误，C正确。 故选：C。 10．如图是教材中实验装置图，小科对实验器材的作用进行了思考，其中错误的是（　　） A．甲图中的乒乓球可以放大实验现象 B．乙图中的背景板可以呈现光的径迹 C．丙图中的近视眼镜会聚烛焰发出的光线 D．丁图中细铁屑可以模拟磁铁周围部分磁场分布 【解答】解：A、甲图实验中乒乓球的作用是将微小的振动放大便于观察，故A正确； B、乙图中的实验，由于光在背景板上发生了漫反射，所以从背景板前不同的方向都能看到光的径迹，故B正确； C、丙图中的近视眼镜是凹透镜，能发散烛焰发出的光线，故C错误； D、丁图中细铁屑的分布形象的显示了磁场的分布，故D正确。 故选：C。 11．根据小磁针的指向，判断图中，磁感线的方向、磁极名称标注均正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：在磁体外部，磁感线的方向从N极到S极，小磁针静止时，N极所指方向就是磁感线方向。根据图示可知：B是正确的。 故选：B。 12．下列关于磁场、磁感线的叙述，其中正确的是（　　） A．磁感线越密集，表示此处磁场越弱 B．磁感线是用来描述磁场的一些真实存在的曲线 C．磁体周围的磁感线都是从磁体的南极出来，回到北极 D．小磁针自由静止时北极所指的方向就是某点的磁场方向 【解答】解：A、磁感线越密集，表示此处磁场越强，故A错误； B、为了描述磁场，在实验的基础上，利用建模的方法想象出来的磁感线，磁感线并不客观存在，故B错误； C、磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极，故C错误； D、小磁针在磁场中自由静止时，N极所指的方向为该点的磁场方向，故D正确。 故选：D。 13．为了形象地描述磁体周围的磁场分布，英国物理学家法拉第引入了磁感线模型。下列磁体周围磁感线画法正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，故ABC错误，D正确。 故选：D。 14．某同学研究磁体周围的磁场情况，将一根条形磁体放在水平桌面上，在它周围放置一些小磁针，小磁针的指向情况如图甲所示；将小磁针拿掉之后，在条形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图乙所示；根据甲图和乙图所示的实验现象，用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。下列说法不正确的是（　　） A．图甲所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场方向特点 B．图乙所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场分布特点 C．由图丙可知，条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的 D．图丙所示的条形磁体周围的磁感线，是人们为了描述磁场建立的物理模型 【解答】解： A、图中，小磁针放在条形磁体的周围，条形磁体的周围存在磁场，小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，故A正确； B、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，故B正确； CD、磁感线是人们利用建模的方法画出来的，并不真实存在的曲线，故D正确，C错误。 故选：C。 15．如图是条形磁体的磁场分布图。请据图回答问题。 （1）该条形磁体的左端为 极。 （2）a与b两处处磁场强度较强的是 。 【解答】解： （1）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，由图该条形磁体的右端为N极，左端为S极； （2）磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故a处磁场比b处弱，b处较强。 故答案为：（1）S；（2）b。 16．如图是条形磁铁的磁感线模型，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 （选填“强”或“弱”）；若在a点放置一个小磁针，则小磁针静止时北极指向 （选填“左”或“右”）侧。 【解答】解：从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏，故a点的磁场比b点的磁场弱。 若在a点放置一个小磁针，其N极指向与该点磁感线的方向一致，故N极指向右。 故答案为：弱；右。 三．直线电流的磁场 17．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。 18．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。 19．科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。 （1）由图可知，两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时，导线相互 ；当通入电流方向相反时，导线相互 。 （2）判断通电直导线周围磁场方向的方法是：用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法，请你判定甲图中导线a在靠近导线b一侧产生的磁场方向为垂直于纸面 。（填“向里”或“向外”） （3）由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过 来实现的。 【解答】解：（1）由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线相互排斥； （2）由题可知，用右手握导线，大拇指指向电流方向（向上），则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向（如下图所示），即：导线a左侧的磁场方向垂直于纸面向外，b处（a的右侧）的磁场方向垂直于纸面向里； （3）与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。 四．安培定则 20．下列做法中符合安全用电要求的是（　　） A．在高压线下放风筝 B．用电器着火时用水灭火 C．用湿的手触摸开关 D．更换灯泡前断开电源开关 【解答】解：A、高压线容易产生高压电弧放电现象，在高压线旁放风筝是很危险的，故A错误； B、发生火灾时，要先断开电源开关，才能用水灭火，否则会发生触电，故B错误； C、接在电路中的电源插头属于带电体，生活用水属于导体，用湿手拔插头时，有可能使电流通过水传到人体上，使人体触电，故C错误； D、更换灯泡、应断开电源开关，以防止人接触用电器时可能发生触电事故，故D正确。 故选：D。 21．如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上，下列判断正确的是（　　） A．电磁铁的右端为S极 B．条形磁铁受到桌面对其向右的摩擦力 C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变 D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大 【解答】解：A、由安培定则得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁右端为N极，故A错误； B、电磁铁左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁向左的作用力，条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，故B正确； C、将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力变小，故C错误； D、若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力不变，故D错误。 故选：B。 22．为响应光盘行动，某学习小组设计了如图甲所示的光盘检测仪，托盘内不放餐盘时滑动变阻器Rp滑片处于最上端，当放入托盘的餐盘总质量超过一定值，通过电磁铁的电流达到0.1安时，衔铁吸下电铃响起。电阻RP的最大阻值为12欧、总长度为12厘米，其阻值与长度成正比。控制电路电源电压U1恒为3伏，电磁继电器线圈电阻忽略不计。弹簧压缩量Δx与压力F的大小关系如图乙（弹簧始终在弹性限度内，滑片间摩擦忽略不计）。 （1）电磁继电器中的电磁铁上端是 极。 （2）要使放入托盘内的物体质量超过0.2千克时，电铃响起，则R0的阻值为多少欧？（写出计算过程） （3）小明调试时发现当放入托盘物体超重却没响铃，有同学建议增加线圈匝数，你认为可行吗？并说明理由 ， 。 【解答】解：（1）根据图甲，利用安培定则可知，电磁铁的上端为：S极； （2）过电磁铁的电流达到0.1安时，衔铁吸下电铃响起，此时电路中总电阻为：； 放入托盘内的物体质量超过0.2千克，重力为：G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N，结合乙图可知此时伸长2cm，电阻Rp的最大阻值为12欧、总长度为12厘米，其阻值与长度成正比，此时Rp的电阻为10Ω， 由电路图可知R0和Rp串联，所以R0＝R﹣Rp＝30Ω﹣10Ω＝20Ω； （3）可行；当放入托盘物体超重却没响铃，说明电路中的电路太小，因此要适当的减小电阻，或者是增大电磁铁的磁性， 通过增加线圈匝数，可以使磁性增强，吸引衔铁； 故答案为：（1）S；（2）R0的阻值为20Ω；（3）可行；通过增加线圈匝数，可以使磁性增强，从而吸引衔铁。 五．通电螺线管的磁场 23．某学习小组同学想探究“通电螺线管磁性强弱和线圈匝数的关系”，实验电路如图所示，实验步骤如下： 步骤一：实验时，用铁棒和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁，并接入电路中。 步骤二：闭合开关，调节滑动变阻器使电流表示数为1A，用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 步骤三：断开开关，用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 （1）本实验通过观察比较 来体现不易观察的磁场强弱。 （2）下列实验运用的方法与第（1）小题相同的是 。（可多选） A.研究分子的特性时，用黄豆和芝麻混合实验 B.研究电流的有无时，串联一个小灯泡 C.研究磁场时，用磁感线形象的描述 D.研究力的存在时，借助弹簧的形变 （3）经老师提醒，螺线管上的线圈有电阻，小江发现步骤三中“闭合开关”后的操作是不严谨的，应修改为： 。 【解答】解：（1）用电磁铁去吸引大头针，通过吸引大头针的多少显示磁性强弱，是转换法的应用； （2）A.研究分子的特性时，用黄豆和芝麻混合实验，是类比法； B.研究电流的有无时，串联一个小灯泡，是转换法； C.研究磁场时，用磁感线形象的描述，是模型法； D.研究力的存在时，借助弹簧的形变，是转换法，故符合题意的是BD； （3）磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，根据控制变量法，改变线圈匝数，必须控制电流相等，应该改为：用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使得电流表示数不变，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 故答案为：（1）吸引大头针的多少；（2）BD；（3）用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使得电流表示数不变，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 六．影响电磁铁磁性强弱的因素 24．如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置，下列措施中能使电磁铁磁性增强的是（　　） A．电源的正负极对调，其他条件不变 B．开关S由1扳到2，其他条件不变 C．滑片P向左移动，其他条件不变 D．滑片P向右移动，其他条件不变 【解答】解： A、电源的正负极对调只会改变电流的方向和电磁铁的磁极，对电磁铁的磁性不会有影响，故不合题意； B、开关S由1扳到2时，线圈的匝数减少，电磁铁的磁性会减弱，故不符合题意； C、滑片左移，电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性会增强，故符合题意； D、滑片右移，电路中的电阻增大，电流减小，电磁铁的磁性会减弱，故不合题意。 故选：C。 25．如图所示，先闭合开关S2，再闭合开关S1，则电磁铁的磁性将（　　） A．先增大后减小 B．增大 C．先减小后增大 D．减小 【解答】解：先闭合开关S2，再闭合开关S1，两电阻并联，则总电阻减小；由欧姆定律可知电路中电流增大，则螺线管中电流变大，螺线管的磁性变强。 故选：B。 26．如图所示，螺线管右方放置了一个小磁针。闭合开关S后，下列说法中正确的是（　　） A．通电螺线管的左端为N极 B．通电螺线管周围的磁场方向从左向右 C．小磁针静止后，其N极的指向向右 D．向左移动滑片P，电磁铁的磁性减弱 【解答】解：由图知： A、电流从左端流入，右端流出，故据安培定则可知，此时通电螺线管的左端是N极，右端是S极。故A正确； B、通电螺线管周围的磁感线方向从左向右。故B正确； C、据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极。故C错误； D、滑动变阻器的滑动片P向左端移动，电阻变小，电流变大，故电磁铁的磁性变强。故D错误。 故选：AB。 27．如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。则： （1）电磁铁右端是 极。 （2）在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小将 （填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”），方向 。 【解答】解：（1）由图知道，电流从螺线管的右端流入，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极。 （2）条形磁铁处于静止状态，受到平衡力的作用，桌面对它施加了一个摩擦力； 滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，对条形磁铁的引力增大，由于条形磁铁始终处于平衡状态，所以摩擦力始终等于引力，故摩擦力会随着引力的增大而增大。 因为异名磁极相互吸引，条形磁铁所受磁场力向右，有向右的运动趋势，所受摩擦力水平向左。 故答案为：（1）N；（2）逐渐变大；水平向左。 28．如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图，指针会绕着转动轴O转动。 （1）根据右手螺旋定则，通电螺线管的右端为 极。如图演示仪是通过 来反映电磁铁磁性的强弱。 （2）若磁铁左端为S极，将开关S从a换到b点，并调节变阻器的滑片使电流表的示数不变，则刻度盘示数 。 【解答】解：从图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，螺线管右端是N极，左端是S极； 演示仪通过指针指示的数值来反映电磁铁磁性的强弱； 将开关S由a换到b时，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，即电流不变，将开关S由a换到b时，线圈匝数增多，则电磁铁的磁性增强，螺线管的右端为N极对磁铁左端S极的吸引力增大，则刻度盘示数增大。 故答案为：（1）N；（2）指针指示的数值；（3）增大。 七．电磁铁的特点及应用 29．某项目学习小组计划为教室设计一款可温控的空调（电路设计如图）。已知左边控制电路电源电压为6V恒定不变，电磁继电器的线圈电阻R0＝5Ω，Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化如下表所示。当继电器线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸下，右侧空调开始工作。 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 电阻R/Ω 500 445 415 385 355 325 295 265 235 （1）【产品原理】随着教室内温度的升高，由表可知热敏电阻Rx的阻值会 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。当电流达到20mA时，衔铁被吸下，右侧空调电路接通，空调开始工作。在空调的制冷模式下室内温度逐渐降低，当温度降低到一定值时，弹簧将衔铁弹起，右侧空调电路断开，空调停止工作，这样就实现了根据温度自动控制。 （2）【产品测试】试通过计算说明该空调的启动温度t是多少摄氏度。 （写出计算过程） （3）【产品评价】该小组制定了项目成果评价表，如表是其中一个指标内容。请依据下表先评价该产品达成情况的等级（“3分”或“1分”），再简要说明你的评价理由。 指标内容 评价等级 3分 1分 指标1 空调的风速是否可调 风速可调 风速不可调 … … … … （4）【产品升级】有细心的同学发现该设计存在一个问题：当教室无人时，室内温度一旦达到启动温度，空调也会自动工作，这样就不符合“节能降耗”要求。请你提出一种可行的电路修改方案： 。 【解答】解：（1）从表格可知，随着教室温度的升高，热敏电阻的阻值减小； （2）当控制电路中电流达到20mA时，衔铁被吸下，工作电路工作， 此时控制电阻的总电阻R， 热敏电阻的阻值Rx＝R总﹣R0＝300Ω﹣5Ω＝295Ω， 由表中数据可知此时的温度为30℃； （3）控制电路只能控制工作电路的闭合与断开，不能调节风速的大小，故等级为1分； （4）为了保证教室无人时，空调启动，可在控制电路中添加开关，人离开时断开开关，实现节能降耗的要求。 故答案为：（1）减小；（2）空调的启动温度为30℃；计算过程见解答；（3）1分；（4）在控制电路中添加开关。 八．电磁继电器的特点和应用 30．现在很多大型商场都安装一种“聪明”的电梯，载人时电梯运行的速度快，不载人时电梯运行的速度慢。这种电梯的简易控制电路如图所示，R是压力传感器。下列分析正确的是（　　） A．螺线管的上端是S极 B．控制电路的工作原理是磁场对电流的作用 C．压力传感器R的阻值随压力的增大而减小 D．载人时电磁铁的磁性减弱 【解答】解：A、由图可知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A错误； B、控制电路的工作原理是电流的磁效应，故B错误； CD、压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小，当有人走上电梯后，压敏电阻受到的压力变大，压敏电阻的阻值变小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知通过控制电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，工作电路中衔铁与触点1接触时，定值电阻和电动机串联接入电路，当压力增大到一定值时，衔铁被吸下，衔铁与触点2接触，工作电路中只剩下电动机，根据欧姆定律可知通过电动机的电流变大，根据P＝UI可知电动机的电功率变大，则电梯运行的速度加快，反之当无人站在电梯上时，电磁继电器控制电路中的电流减小，故C正确，D错误。 故选：C。 31．如图是一种“闯红灯违法证据模拟记录器”。已知压敏电阻受到车的压力越大时，它的阻值变的越小。 （1）该记录器的原理是，当光控开关接收到 光（选填“红”、“绿”或“黄”）时，自动 （选填“闭合”或“断开”）；当压敏电阻受到车的压力到一定值时，继电器的衔铁就被吸下， （选填“指示灯”或“电控照相机”）工作；光控开关未闭合时，衔铁没有被吸引。 （2）将电路连接完整。 （3）要使质量较小的车在闯红灯时也能被拍下，可以在控制电路中与压敏电阻 （选填“串联”或“并联”）一个电阻。 【解答】解：（1）闯红灯的拍照过程，红灯亮，光控开关闭合，车过线，压敏电阻阻值减小，电磁铁磁性增强，衔铁被吸引，下触点接通，照相机拍照； （2）电路如图，电磁铁吸引衔铁时，下触点接通，照相机拍照； （3）要使质量较小的车在闯红灯时也能被拍下，就要使小车经过时，控制电路电流足够大，电磁铁磁性足够强，才能吸引衔铁。要使电流变大，就需要使电阻减小，所以要与压敏电阻并联一个定值电阻。 32．智能化生活扫地机器人（如图甲）的工作原理可简化成图乙。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减弱，线圈的阻值忽略不计。 （1）接通电源，当地面灰尘增多时，使照射到光敏电阻上的光照强度变小，控制电路中的电流将 （选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁的磁性减弱，此时电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒，据此分析电动机所在的支路为 （选填“A”或“B”）； （2）为使扫地机器人在地面的灰尘更少时就开始工作，请你写出一条对控制电路的改进措施： 。 【解答】解：（1）由题可知，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减弱。当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； （2）电动机工作时电磁铁最大磁性强弱一定，线圈匝数不变时，电路中电流不变；若想让家里的地面灰尘更少，则空气的透光程度增强，照射到光敏电阻上的光照强度增强，由已知可知R的阻值减小，要使机器人开始工作时控制电路的总电阻不变，若电源电压一定，根据串联电路电阻规律可知应增大定值电阻R0的阻值；若定值电阻R0的阻值不变，总电阻变小，根据欧姆定律，可知可减小电源电压。 33．为解决夏天开空调时室内空气干燥的问题，小明设计了一款自动启停的空气加湿器——当空气湿度达到一定值时，可以自动开启或停止加湿．其电路原理如图所示（其中加湿装置还未画出）。已知控制电路中U＝3V，当电磁铁中的线圈（电阻忽略不计）电流为30mA时，衔铁刚好被吸合；线圈电流为20mA时，衔铁释放。R1是滑动变阻器，R2是湿敏电阻，其阻值与空气湿度的关系如表。 空气湿度/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 湿敏电阻R2阻值/欧 410 300 250 200 170 150 100 50 25 （1）加湿装置应该接在 （选填“AB”或“CD”）之间。 （2）为了使在加湿器作用下，空气湿度维持的范围为70%﹣80%，通过计算说明此时R1的阻值大小。 （3）若要降低空气湿度维持的范围，可采取的措施是 。（写出两点） 【解答】解：（1）根据表格可知，当湿度增大时湿敏电阻的阻值减小，此时总电阻减小而总电流增大，那么电磁铁的磁场变强，将衔铁吸下来切断加湿装置的工作，因此加湿装置应该接在AB之间； （2）当空气湿度为70%时，湿敏电阻R2＝100Ω，此时的总电阻为：； 则R1的阻值：R1＝R总﹣R2＝150Ω﹣100Ω＝50Ω； 当空气湿度为80%时，湿敏电阻R2＝50Ω，此时的总电阻为：； 则R1的阻值：R1＝R总﹣R2＝100Ω﹣50Ω＝50Ω； （3）当衔铁吸合时电流大小不同，如果电源电压不变，那么总电阻不变。当空气湿度降低时，湿敏电阻的阻值增大，则变阻器R1的阻值减小；如果R1的阻值不变，那么总电阻变大，而电流不变。根据U＝IR可知，此时可以增大电源电压。 故答案为：（ 1 ） AB；（2）R1的阻值大小为50Ω；（3）变阻器R1的阻值减小或增大电源电压。 34．学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作烟雾报警器的项目化学习。 [项目名称]制作烟雾报警器。 [相关资料]烟雾报警器内部由发射电路和接收电路组成（如图甲所示）。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接收电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化成报警信号。 [项目任务]小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下： 供电电源：6伏 报警电流：≥250毫安： 功能：当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警鸣叫。 [方案设计]小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示，其中，光敏电阻的大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。 （1）[器材选择]根据上述要求，该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材，其中，电源电压U1恒为6伏，滑动变阻器规格为“2安 50欧”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选择的光敏电阻Rx的阻值大小随光照强度变化的图像应为如图丙 。 （2）[项目调试]该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值Rp＝15欧（线圈电阻不计）。在光照强度不变的情况下，为了符合制作要求（即报警电流≥250毫安），应调节滑动变阻器连入电路的阻值为 。 （3）[项目评价与反思]为了提高该烟雾报警器的灵敏度（即在烟雾更少条件下就能报警），该组同学提出以下几种方法，其中正确的是 。 A．更换阻值较小的保护电阻 B．增大电源电压 C．增大线圈和衔铁之间的距离 D．增加线圈匝数 E、更换阻值更大的线圈 【解答】解： （1）根据图乙可知，当烟雾增大时，光照越弱，衔铁被吸下来，接通报警器所在的电路而报警。此时电磁铁的磁场增强，电流增大，而总电阻减小，也就是光敏电阻的阻值减小，故选：D； （2）由图乙可知，控制电路中光敏电阻Rx与滑动变阻器串联； 由题知，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安＝0.2A时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值Rp＝15Ω， 由欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：R30Ω； 根据串联电路的电阻特点可知报警时光敏电阻的阻值：Rx＝R﹣RP＝30Ω﹣15Ω＝15Ω； 当通过线圈的电流为250mA时，电路的总电阻为：， 报警时光敏电阻的阻值不变，则此时滑动变阻器连入电路的阻值应为：RP′＝R′﹣Rx＝24Ω﹣15Ω＝9Ω； （3）当烟雾较小时，光敏电阻的阻值增大，为了使衔铁被吸合； A、为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变；当电源电压不变时，需要控制总电阻不变。根据R总＝R1+R2可知，此时需要更换阻值更小的保护电阻。但是保护电阻太小，可能造成电源烧坏，故A不符合题意； B、为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变。根据R总＝R1+R2可知，此时总电阻增大，根据U＝IR可知，此时需要增大电源电压，故B符合题意； C、增大线圈和衔铁之间的距离时，根据杠杆的平衡原理可知，此时磁力的力臂减小，为了吸合需要更大的磁场，故C不合题意； D、总电阻增大时，通过电磁铁的电流减小。为了保持电磁铁的磁场强度不变，可以换用线圈匝数更多的电磁铁，故D符合题意； E、根据A中分析可知，如果保持保护电阻不变，需要换用阻值更小的线圈，则可以保持电流不变，电磁铁的磁场不变，故E不符合题意。 故选：BD。 故答案为：（1）D；（2）9Ω；（3）BD。 35．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。如图乙是小明通过实验测得的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 极（N/S）。 （2）当温度较低时，电磁铁的磁性较 ，触点开关 （接通/断开）。 （3）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。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 （高/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）电流从电磁铁的上端流入下端流出，结合图示的线圈绕向利用安培定则可以确定电磁铁的上端为S极，下端为N极。 （2）温度较低时，由R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，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）U源＝6V I＝30mA＝0.03A， 电路的总电阻：R总200Ω， 此时R1＝热敏电阻的阻值：R1＝R总﹣R2＝200Ω﹣150Ω＝50Ω， 由图像知，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）由第三问的分析可知：当设定温度最低为90℃，根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，此时热敏电阻的阻值最大为50Ω，因为控制电路的U源＝6V不变，I＝0.03A不变，极控制电路的总电阻200Ω保持不变，所以此时要求R2的阻值为150Ω，且此时为最小值； 当设定温度为150℃时，根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，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，滑动变阻器的阻值变化范围为150Ω～170Ω，故选B。 故答案为：（1）S；（2）弱；接通；（3）90；高；（4）B。 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 $$