第十四章 电与磁（预习衔接.培优卷）-2025-2026学年九年级全一册物理北师大版（2024）

第十四章 电与磁 一、单选题 1．有关电和磁的知识，下列说法正确的是（　　） A．磁感线是磁场中确实存在的线 B．微波炉是利用电流的热效应来工作的 C．粗细相同的两根导线，较长的导线电阻一定大 D．采用高压输电可减小电能在输电线路上的损耗 2．下列设备中利用电流热效应工作的是（　　） A．电动机 B．发电机 C．电饭锅 D．电磁继电器 3．如图所示是一种防汛报警器的原理图．K是触点开关，B是一个漏斗形的圆筒，里面有一个浮子A．当汛期来临，浮子A上浮将触点开关接通时，电路中（　　） A．两灯同时亮 B．两灯都不亮 C．绿灯亮 D．红灯亮 4．在学习电和磁的相关知识时，利用如图所示的实验装置进行了探究。当闭合开关，则以下对该实验的说法正确的是：（　　） A．只要导线ab运动就会产生感应电流 B．导线ab水平方向运动可以产生感应电流 C．导线动竖直方向运动可以产生感应电流 D．此实验装置揭示的是电动机的工作原理 5．一种山地自行车行驶时，车轮带动电机的线圈转动，车灯就能发光，而且自行车行驶得越快，车灯就越亮。下列四幅图中能说明该电机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 6．放在通电螺线管旁边的通电导线受力情况如图所示（“•”表示电流方向垂直纸面向外，“×”表示电流方向垂直纸面向里）。则下列选项中，通电导线受力情况正确的是（　　） A． B． C． D． 7．科技小组为取暖器设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示，控制电路电压恒为12V，继电器线圈的电阻为20Ω，滑动变阻器的最大阻值为40Ω，热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路电压恒为220V，安装有两个电热丝。闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开。下列判断错误的是（　　） A．工作电路工作时，A端应与B端相连接 B．电磁铁工作时上端为N极 C．取暖器控制的最高温度为38℃ D．适当增大可降低取暖器的最高温度 二、多选题 8．如图，兴趣小组制作了一个电动机，给线圈通电，轻轻一推，线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有 A．电动机主要由磁体和线圈组成 B．电动机主要把动能转化为电能 C．对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向 D．电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关 9．如图是演示电磁学原理及其应用的示意图，以下说法正确的是（　　） A．利用甲实验的原理可制成丁装置 B．利用乙实验的原理可制成丁装置 C．丙装置可将内能转化为电能 D．丁装置可将机械能转化为电能 10．江涛用如图所示的实验装置，探究“磁场对通电直导线的作用”．闭合开关S，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动．要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（　　） A．将连接电源两端的导线对调 B．将蹄形磁体的N、S极对调 C．换用磁性更弱的蹄形磁体 D．将滑动变阻器的滑片P向左移动 11．关于电磁现象，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．磁场一定会对放入其中的物体有力的作用 C．铜导线中的自由电子定向移动时，一定会在导线周围产生磁场 D．放在磁场中的小磁针N极的受力方向为该点的磁场方向 12．如图所示的“铁钉桥”由铁钉、“桥墩”（表面绕有线圈的铁芯）等组成。按动“启动”按钮，两边的“桥墩”产生磁性，利用展台上的小铁钉在两个“桥墩”间搭建“桥梁”。下列说法正确的是（　　） A．被磁化后的“铁钉桥”两端铁钉的磁性最强 B．两枚铁钉的相邻部分是异名磁极 C．电磁铁断电后“铁钉桥”也不会倒塌 D．改变电流方向会导致“铁钉桥”倒塌 13．如图中所示为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定R；为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化，以下说法正确的是（　　） A．电磁继电器利用电流的磁效应工作 B．R2的阻值随光照强度的增大而增大 C．当光照强度增大时，电压表示数也增大 D．若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间 14． 如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变，是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。根据不同的路面，可以改变滑动变阻器滑片的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力 B．检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越强 C．力敏电阻的阻值随压力的增大而减小 D．若要提高设定的限载质量，应将滑片向左移动 15．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示，线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启；阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时，以下说法正确的是（　　） A．线圈AB中应通入方向周期性改变的电流 B．线圈AB中应通入方向不变的电流 C．电流从线圈A端流入过程，血液流入泵室 D．人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定 三、填空题 16．发电机是利用　 　的原理发电的，将机械能转化为电能；太阳能热水箱是将太阳能转化为内能的装置．小明家的太阳能热水器的水箱中装有初温为15℃，质量为50kg的水，集热管每小时接收的太阳能为1.89×107J，则每小时该热水器里的水能升高的温度是　 　℃．[不及热量损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]． 17．如图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。电磁铁的上端为　 　（选填“N”或“S”）极。当运动员蹲在起跑器上后，裁判员老师闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁将衔铁吸下，抢跑指示灯　 　（选填“L1”或“L2”）亮，则判定该运动员抢跑。 18．用橡皮和大头针制作底座，把两根缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，制成一个指南针。指南针能指南北是因为受到 　 　的作用；若静止时针尖指向南方，则针尖是指南针的 　 　极；此实验中缝衣针所用的材料最好是 　 　（填“铝”、“钢”或“铜”）。 19．如图所示，闭合开关，电磁铁A端是 　 　极，当变阻器滑片由图示位置向b端移动时，电磁铁的磁性变 　 　 ​ 20．如图所示，通电螺线管附近的小磁针处于静止状态，则螺线管A端是　 　 　　极，电源的D端是 　 　极． 21．如图所示，A为螺线管，B为悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，当开关S断开时，弹簧测力计的示数将　 　，电流表的示数将　 　． 22．内江市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺线箮放置于同水平面内，螺线管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为　 　（选填“正”或“负”）极。当开关S断开时，小磁针N极将　 　（选填“不”、“向北”或“向南”）偏转。 四、实验探究题 23．如图甲所示是一根竖直放置的1m左右铜管，小明在管口将两块质量不同的铁块和磁铁由静止释放，发现下落快慢明显不同． （1）根据上述现象，对物体在铜管中下落快慢与哪些因素有关的合理猜想为： 猜想一：　 　；猜想二：　 　． （2）小明找来不同物体，对物块在管中下落时间进行了测量，设计了如下表格以记录实验数据，请补全表中第一行空缺部分． 序号 材质 质量m/g 　 　 1 塑料 　 　 2 铝 　 　 3 铜 　 　 4 铁 　 　 5 磁铁 　 　 （3）为了进一步探究磁铁在铜管中下落时的规律，他将表面　 　（有/无）绝缘层的铜导线密绕在一根约1m的塑料管上，如图乙，并在导线两端点a、b上接入灵敏电流计，当磁铁在此塑料管中下落时指针发生偏转，此时磁铁下落较慢，而当a、b两端断开时，磁铁会较快下落，由此可初步判断，磁铁在铜管中下落时，由于　 　原因，导致磁铁受力使其下落变慢． 24．小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问： 光照强度E/lx 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 光敏电阻R/Ω 120 60 40 30 24 （1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值　 　（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性　 　（选填“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被　 　（选填“吸下”或“释放”），照明系统启动。 （2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？　 　 （3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？　 　此时光照强度为多少？　 　 五、计算题 25．某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”（用电灯取暖的用电器）设计了一个温度可自动控制的装置，如图甲所示．“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示．电磁铁线圈可看成阻值为20Ω的纯电阻R0，“浴霸”共安装有2盏标有“220V，440W”的灯泡，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使“浴霸”电路闭合． 求： （1）若浴室中的温度不得超过40℃，则控制电路的电源电压U1最小值是多少？　 　 （2）若电源U1电压恒定为12V，则将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制在多大范围内　 　？ 26．实践小组设计了有超载限制系统的提升重物的装置，示意图如图1所示，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。在控制电路中，电源电压为12V，压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F变化的部分数据如图2所示。闭合开关S1和S，当力敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.03A，电磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。 （1）开关S1闭合时，电磁铁的上端为　 　（选填“N”或“S”）极； （2）定值电阻R0阻值为多少？　 　 （3）当力敏电阻受到压力为1000N时，控制电路的总功率是多大？　 　 （4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。　 　 27．我国自行生产的混合动力汽车已经面世，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电． （1）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是　 　 （2）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如表所示．汽车上的电机（充当电动机时）的额定功率应该　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．简单说明你判断的理由：　 　 输出电压/V 300 额定功率/kW 30 最大容量/kW•h 30 质量/kg 320 （3）测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速直线行驶0.5h，汽车消耗汽油5kg，同时这个期间测试人员观察到：蓄电池组储存的能量由测试开始时最大值的80%增加到了最大值．已知汽油的热值为4.6×107J/kg．汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示． 计算：①牵引力做功为多少； ②这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是多大． 28．为了比赛的公平公正，小芸为学习短跑比赛设计了一款防抢跑装置，该装置安装在起跑线前，如图甲所示，丙图是其工作原理图，起跑发令枪发令前，开光S1、S2、S3都闭合，K与A端相连，绿灯亮；发令枪扳机和开关S2相连接，扣动扳机，枪响同时开关S1断开；当电流表示数小于或等于30mA时，在弹簧测力作用下，K与A端相连，绿灯亮，无人抢跑；当电流表示数大于30mA时，衔铁被吸下，K与B端相连，红灯亮同时铃声响，有人抢跑。 已知两电路电源电压均为6V，保持不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，压板重力不计，电磁铁线圈电阻不计。 （1）起跑发令枪发令前，开关S1、S2、S3都闭合，压力传感器R压板上无人（压力F＝0N）时，左端电路消耗的电功率为多少？ （2）比赛时，起跑发令枪发令前，抢跑同学踩在压板上的压力F为900N时，左端电路电流表读数为多少？ （3）比赛时，枪声响起后，若某同学踩在压板上的力为1500N时，要使得红灯不亮，电阻R0至少为多大？ 六、作图题 29． 请在如图所示的括号中标出电源的“+”或“-”极。 七、综合题 30．九年级（2）班的物理实践小组在装好直流电动机模型后，设计了一个通过改变电动机的转动方向及转速使重物上升或下降的电路，如图所示，有一个单刀双掷开关（触片K接通a或接通b），只有两个电源．请你完成电路图的连接（操作过程中不得改变电路中的接线），并请回答： （1）如何改变电动机的转动方向？ （2）如何改变电动机的转速？ 31．五一节期间，小明一家外出自驾游，经过大汶口大桥时发现桥上标有限速和限重警示牌，小明看了一眼仪表盘，发现当时车速为，观察手表发现车辆通过该桥用了39s。回家后小明查阅资料进一步了解了桥梁限重报警器，并利用初中所学知识自行设计了一个桥梁限重报警器模型如图，当车辆超重时，电铃响起报警；当车辆没有超重时，指示灯亮起表明报警器正在正常工作。图中是定值电阻，是压敏电阻，的阻值随压力变化如图2所示，其中甲、乙两处一处为电铃，另一处为灯泡。 （1）大汶口大桥的长度大约是多少米？　 　 （2）根据压敏电阻的阻值变化规律，可以判断，图中　 　（ 选填“甲”或“乙”）位置应该放电铃，另一位置放置灯泡。 （3）若电磁铁线电流达到20mA时，衔铁刚好被吸下来，电源1的电压为12V，定值电阻的阻值为，则当车辆重多少时该模拟报警器会发出警报？　 　 此时定值电阻的电功率是多少？　 　 32．某物理兴趣小组的同学设计了一个自动排水装置，工作原理图如图甲所示，为一水平杠杆，为支点，：：，杠杆端通过硬质连杆与圆柱形浮体相连。控制电路中电源电压恒为，为定值电阻，为压敏电阻，其阻值随压力变化的关系如图乙所示。当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为，通过电磁铁线圈的电流为，额定功率为的排水泵启动；当水位回落到浮体只有体积浸入水中时，硬质杠杆仍处于水平位置，线圈中电流为，排水泵停止工作压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈的电阻均忽略不计，绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为，。求： （1）排水泵的机械效率为，正常工作可将多少千克水抽到高处？ （2）定值电阻的阻值为多少？ （3）浮体的重力为多大？ （4）在实际调试过程中，某同学发现水位已经达到设定的安全位置上限，但排水装置还未启动，在其他条件不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将压敏电阻相连的压板向　 　左右移动适当距离。 答案解析 1．【答案】D 【解析】【解答】A．磁感线是人们为了直观形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线，不是真实存在的，A不符合题意； B．微波炉是利用产生电流微波来工作的，不是利用电流的热效应，B不符合题意； C．粗细相同的两根导线，由于材料不确定，无法根据长度来比较电阻的大小，C不符合题意； D．因为电厂输出的功率是一定的，根据 可知，电压越高，电流越小；又根据 可知，电流越小，输电线路上损失的电能越少，D符合题意。 故答案为：D。 【分析】磁感线是描述磁场的假想的线；导体的电阻和材料、长度、横截面积有关；电功率一定时，增大电压和减小电流，减小产生的热量。 2．【答案】C 3．【答案】D 【解析】【解答】当水位升高时时，浮标A上升，推动B上升，与触点K接触，控制电路接通； 电路中有了电流，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，使动触点与绿灯所在电路的静触点分开，绿灯灭；与红灯所在电路的静触点接通，导致了红灯所在的电路接通，红灯亮。故D符合题意. 故答案为：D. 【分析】汛期来临，浮子A上浮通断控制电路，电磁铁通电产生磁性，吸下衔铁，再根据控制电路的连接情况分析灯泡的亮暗情况. 4．【答案】B 【解析】【解答】 A．导线ab在做切割磁感线运动，闭合回路中才会产生感应电流，故A错误； B．导线ab水平方向运动时，在做切割磁感线运动，则闭合回路中会产生感应电流，故B正确； C．导线ab竖直方向运动时，运动的方向和磁感线方向一致，没有做切割磁感线运动，闭合回路中不会产生感应电流，故C错误； D．此过程将机械能转化为电能，揭示了发电机的工作原理，故D错误。 故选：B。 【分析】 法拉第最先发现电磁感应现象，发电机就是根据该原理制成的。闭合回路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。 5．【答案】C 6．【答案】D 【解析】【解答】图中，通电导线中电流垂直纸面向里时，在通电螺线管的S极附近，受力的方向水平向上。 A．图中，通电导线中电流方向不变，通电导体中电流方向不变，受力方向不改变，为竖直向上，故A错误； B．图中，通电导线中电流方向不变，通电导线中电流方向相同，导体受力方向应向上，故B错误； CD．图中，通电导线中电流方向不变，右侧为N极，磁场方向向右，改变了，故通电导线受力方向改变，为竖直向下，当通电导体的周的电流方向改变，受力方向应改变，则向下，故C错误；故D正确。 故选D。 【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置，结合通电导体在磁场周围受到的力，当磁场方向改变，则受力方向改变；当导体中的电流方向改变，受力方向改变。 7．【答案】D 8．【答案】A,C 【解析】【解答】A、 据图可知电动机主要由磁体和线圈组成 A正确 B、 电动机主要把电能转化为动能，B错误 C、 对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向 ，C正确 D、 电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻成正比，D错误 综上选AC 【分析】根据电动机原理、焦耳定律判识选项 1、焦耳定律：公式为Q=I2Rt，据此可知 电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻成正比， 2、通电导线在磁场中受到安培力的作用，实例有：电动机，安培力： 伸开左手，使拇指与其他四指垂直且在一个平面内，让磁感线从手心流入，四指指向电流方向，大拇指指向的就是安培力方向，所以安培力的方向，与电流方向，磁场方向有关 9．【答案】A,D 10．【答案】A,B 【解析】【解答】解： A、将连接电源两端的导线对调，电流方向改变，受力运动方向改变，故A正确． B、将蹄形磁体的N、S极对调，只改变一个影响因素（磁场方向），受力运动方向改变，故B正确； C、换用磁性更强的蹄形磁体，不会改变运动方向，故C错误； D、将滑动变阻器的滑片P向左移动，电阻减小，电路中的电流增大，导线的运动速度增大，不会改变运动方向，故D错误； 故选AB． 【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向．如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变．此实验是电能转化为机械能． 11．【答案】C,D 【解析】【解答】解：A、磁感线实际上并不存在，所以A说法错误； B、磁体的周围存在磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，故错误； C、铜导线中的自由电子在定向移动时，导体中有电流，因为通电导体周围存在磁场，所以金属导体中的自由电子在定向移动时一定产生磁场，故C正确； D、物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场方向，故D正确； 故选CD． 【分析】解答此题用到以下知识：（1）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；（2）磁体的周围存在磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用；（3）通电导体周围存在磁场，这是电流的磁效应；（4）小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场方向． 12．【答案】A,B 【解析】【解答】A.铁钉被磁化后相当于一个条形磁铁，它的两端磁性最强，中间磁性最弱，故A正确； B.两枚铁钉的相邻部分相互接触，根据“异名磁极相互吸引”可知，它们为异名磁极，故B正确； C.电磁铁断电后它的磁性消失，而铁钉不能保持磁性，因此铁钉桥会倒塌，故C错误； D.改变电流方向时，电磁铁的磁场方向发生改变，则铁钉被磁化后仍然变成磁铁，它们仍然会吸引构成铁钉桥，故D错误。 故选AB。 【分析】（1）条形磁铁的两端磁性最强，中间磁性最弱； （2）根据磁极之间的相互作用规律判断； （3）软铁不能保持磁性； （4）根据磁化的知识分析判断。 13．【答案】A,D 14．【答案】B,C,D 【解析】【解答】A.电磁铁能吸下衔铁，是由于所有的磁体都有吸引铁、钴、镍等物质的磁性，故A错误； C.根据“当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁”可知，力敏电阻的阻值随压力的增大而减小，故C正确； B.检测时，车的质量越大，对力敏电阻的压力越大，则它的阻值越小，通过电磁铁的电流越大，因此电磁铁的磁场越强，故B正确； D.电磁铁吸合时通过的电流大小不变，根据可知，电路的总电阻不变。当限载质量增大时，力敏电阻的阻值减小，根据R总=R1+R2可知，此时变阻器的阻值增大，即滑片向左移动，故D正确。 故选BCD。 【分析】（1）根据磁体的性质判断； （3）根据“当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁”分析力敏电阻的阻值随压力的变化规律； （2）根据力敏电阻的阻值随压力的变化规律判断； （4）电磁铁吸合时通过的电流大小不变，据此分析总电阻的变化，再根据R总=R1+R2分析变阻器的阻值变化。 15．【答案】A,C 【解析】【解答】AB．线圈AB中若通入直流电，根据图结合题意可知，活塞只能向一个方向移动，完不成泵血任务，因此要使该装置能维持人体血液循环，线圈间所接电源应为交流电，即：活塞可以左右移动，血液既能流回心脏也能从心脏输出去。A符合题意，B不符合题意； C．电流从线圈A端流入过程中，根据安培定则，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，活塞左移，S1关闭，S2打开，血液从S2流入；C符合题意； D．图中的线圈移动快慢与交流电的频率有关，交流电电流方向改变的快慢影响跳动次数，与电流大小无关，D不符合题意。 故答案为：AC。 【分析】电磁铁的线圈中，电流方向改变，磁极位置改变，磁性材料的受力方向改变。 16．【答案】电磁感应现象；85 【解析】【解答】发电机是利用电磁感应现象的原理发电的； 设水温升高为△t，由 得：； 末温为 ；由于水的沸点为100℃，故水的最终温度为100℃，水升高的温度为 ． 故答案为：电磁感应现象；85 【分析】发电机根据电磁感应现象发电；利用热量和物体的比热容、质量，计算温度差。 17．【答案】N；L2 【解析】【解答】 电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据右手安培定则可知，电磁铁的上端为N极。将衔铁吸下，灯L2所在电路接通，则抢跑指示灯L2亮。 【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。 18．【答案】地磁场；S；钢 19．【答案】S；弱 【解析】【解答】（1）电流从螺旋管的左端流入，用右手握住螺旋管，大拇指指向右端，螺线管右端为N极；左端为S极； （2）当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则由欧姆定律可得，电路中电流减小，故电磁铁的磁性变弱； 故答案为：S；弱． 【分析】（1）安培定则：伸出右手，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是N极． （2）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小，线圈的匝数．滑动变阻器滑片移动，如何引起电流变化，从而引起的电磁铁磁性强弱的变化． 20．【答案】S；正 【解析】【解答】解：由图可知，小磁针静止时，S极靠近电磁铁，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知电磁铁B端应为N极，A端为S极；则由右手螺旋定则可知，电流应由左端流入，故电源D端为正极，C端为负极．如图所示： ​ 故答案为：S；正． 【分析】由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知通电螺线管的N、S极，再由右手螺旋定则可知电源的正负极． 21．【答案】变大；变小 【解析】【解答】开关S断开时，电阻中的总电阻变大了，电流变小，电流表示数变小，电磁铁磁性减弱． 根据右手定则判断通电螺线管的上端为N极，同名磁极相互排斥，所以弹簧测力计的示数将变大． 所以答案为：变大；变小 【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小，线圈的匝数．开关的闭合与断开，电流的变化，磁性变化．根据右手定则判断通电螺线管的极性． 22．【答案】负；向北 【解析】【解答】(1)小磁针的左端是N极，可以判断小磁针处磁感线方向指向左侧，根据磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极，可以判断通电螺线管的左端是N极，右端是S极，根据安培定则判断电流从螺线管的右边进入，从左边流出，可以判断电源的B端是正极，A端是负极。 (2)当开关S断开时，通电螺线管无磁性，小磁针受地磁场的作用，一端指南，一端指北，指南的是S极，指北的是N极。 故答案为：负；向北。 【分析】(1)磁场对放入其中的磁体产生磁力作用，磁体N极跟该点磁感线方向一致，可以判断小磁针处磁场方向；根据磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极，来判断通电螺线管的磁极；根据安培定则判断通电螺线管中电流方向，根据电流方向判断电源正负极。 (2)小磁针受地磁场的作用，总是一端指南，一端指北，指北的是N极，指南的是S极； 23．【答案】（1）与物体的质量大小有关；与物体是否有磁性有关 （2）下落时间t/s （3）有；电磁感应（铜导线相对磁体运动切割磁感线产生感应电流，导线在磁场中受到力的作用，且物体间力的作用是相互的） 【解析】【解答】（1）在管口将两块质量不同的铁块和磁铁由静止释放，发现下落快慢明显不同，其中改变了物体的质量大小，液改变了物体是否具有磁性。 故提出的猜想：物体在铜管中下落快慢可能与物体的质量大小有关。 物体在铜管中下落快慢可能与物体是否有磁性有关。 （2）铜管的长度一定，通过下落时间显示快慢，故需要测量下落时间，表格填写下落时间t/s。 （3）防止线圈短路，要涂上绝缘层；闭合开关产生了电流，断开开关没有产生电流，下落快，因而下落慢是因为电磁感应将机械能转化为电能。 故答案为：（1）与物体的质量大小有关；与物体是否有磁性有关。 （2）下落时间t/s。 （3）有；电磁感应。 【分析】（1）根据两个的不同点提出猜想。 （2）通过测量时间显示下落快慢。 （3）防止线圈短路，要涂上绝缘层；根据闭合电路中的部分导体切割磁感线产生电流分析。 24．【答案】增大；减弱；释放；0.4A；100Ω；1.2lx 25．【答案】（1）10 （2）22-30 【解析】【解答】（1）由图可知，控制电路部分R0与R1串联，由图乙可知，当温度为40℃时，其阻值为R1=180Ω，因为当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开；所以电路中的最小电流I1=50mA=0.05A， 串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以R总=R1+R0=180Ω+20Ω=200Ω， 因此控制电路的最小电压U1=I1R总=0.05A×200Ω=10V；（2）当电流I=50mA=0.05A时，由 可得总电阻 则R1=240Ω-20Ω=220Ω，由图乙可得，对应温度为30℃。 当电流为I’=40mA=0.04A 时，此时的总电阻： 则R1’=300Ω-R0=300Ω-20Ω=280Ω，由图乙可得，对应温度为22℃. 所以将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制在22℃~30℃。 故答案为：（1）10；（2）22-30。 【分析】利用总电阻和电流计算总电压，结合电阻的变化规律和温度的范围计算电阻值. 26．【答案】S；360Ω；0.3W；减小的阻值 27．【答案】（1）电磁感应现象 （2）小于；蓄电池的额定功率为30kW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率 （3）解：汽车通过的路程： S=Vt=50km/h×0.5h=25km=25000m， 由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N， 牵引力做的功： W1=Fs=2000N×25000m=5×107J， 燃油完全燃烧放出的热量： Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J， 由题意可知蓄电池获得的电能： W2=（30﹣30×80%）kW•h=2.16×107J， 有效利用的能量：W有用=W1+W2=5×107J+2.16×107J=7.16×107J， 总能量：W总=Q放=2.3×108J， 内燃机的效率： η= ×100%= ×100%≈31% 【解析】【解答】解：（1）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是电磁感应现象；（2）因为蓄电池的额定功率为30kW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所以汽车上的电机的额定功率应该小于30kW； 【分析】（1）发电机是根据电磁感应现象制成的；（2）蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率；（3）已知燃油的质量kg，燃油的热值为4.6×107J/kg，根据Q放=mq可求出燃油放出的热量，由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N，由速度50km/h和时间0.5h，根据S=Vt求出距离，根据W=FS求出牵引力做的功；已知蓄电池组储存的电能由最大值的80%增加到最大值，可求出转化成的电能，这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和，最后根据η= ×100%求出内燃机的效率． 28．【答案】（1）解：当开关S1、S2、S3都闭合，压力传感器R压板上无人时，由图象知，压力传感器的电阻为R＝300Ω， 所以左端电路消耗的电功率为P＝ ＝ ＝0.12W； 答：左端电路消耗的电功率为0.12W； （2）解：当有人抢跑时，对传感器的压力为900N，由图象知，此时压力传感器的电阻为R′＝100Ω， 所以左端电路电流表读数为I′＝ ＝ ＝0.06A； 答：左端电路电流表读数为0.06A； （3）解：由题意知，红灯不亮时的电路最小电流为I最小＝30mA＝0.03A， 此时的电路最大电阻为R总＝ ＝ ＝200Ω， 由图象知，当传感器受到的压力是1500N时，此时的电阻为R最小＝50Ω， 所以保护电阻的阻值最小为R0＝R总﹣R最小＝200Ω﹣50Ω＝150Ω。 答：电阻R0至少为150Ω。 【解析】【分析】（1）发令枪发令前，保护电阻R0被短路，利用 P＝ 得到左端电路消耗的电功率； （2）结合R-F图像，确定对应的电阻，再利用欧姆定律可以得到左端电路电流表读数； （3）已知红灯不亮时的电路最小电流和电源电压，可以得到电路最大电阻；已知传感器受到的压力确定对应的最小电阻；根据串联电路特点得到保护电阻的阻值. 29．【答案】 【解析】【解答】 磁体周围的磁感线是从N极出来回到S极的，所以螺线管的左端为N极，右端为S极；根据安培定则可知，电流从左端流入，右端流出，故电源的右端为负极，左端为正极；如图所示 【分析】 磁体周围的磁感线是从N极出来回到S极的；根据螺线管的N、S极和线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向，进而可以确定电源正负极。 30．【答案】（1） （2）单刀双掷开关与电路和电源连接，起到改变电流的方向来控制电动机的转向 使滑动变阻器、单刀单掷开关、单刀双掷开关、电动机串联连接，滑动变阻器改变电路中的电流，从而得到改变电动机的转速 【解析】【解答】 解答：单刀双掷开关与电路和电源连接，起到改变电流的方向来控制电动机的转向；使滑动变阻器、单刀单掷开关、单刀双掷开关、电动机串联连接，滑动变阻器改变电路中的电流，从而得到改变电动机的转速；电路图如下图所示： 【分析】电动机的受力方向和电流方向有关、和磁场方向有关，电流的大小影响受力的大小。 31．【答案】（1）585 （2）乙 （3）68N； 【解析】【解答】（1）大汶口大桥的长度为：s=vt=15m/s×39s=585m； （2）根据图2可知，当车辆超重时，压敏电阻阻值减小，通过电磁铁的电流增大，磁场变强，衔铁吸下来接通乙所在的电路，此时电铃报警，因此乙的位置放电铃。 （3）若电磁铁线电流达到20mA时，总电阻：，则压敏电阻的阻值R2=R总-R1=600Ω-200Ω=400Ω。根据图2可知，此时车辆的重力为68N。那么R1的电功率P1=I12R1=（0.02A）2×200Ω=0.08W。 【分析】（1）根据公式s=vt计算大汶口大桥的长度； （2）根据车辆超重时衔铁的位置确定电铃所在的位置即可； （3）首先根据计算出报警时的总电阻，再根据R2=R总-R1计算出压敏电阻的阻值，最后根据图像确定此时车辆的重力。根据P=I2R计算定值电阻R1的电功率。 32．【答案】（1）排水泵正常工作消耗的电能：， 排水泵正常工作做的有用功：， 水的重力：， 水的质量：； 答：排水泵的机械效率为，正常工作可将水抽到高处； （2）闭合开关，两电阻串联接入电路，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为，由图乙可知压敏电阻的阻值为， 根据欧姆定律可得此时电路总电阻：， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以定值电阻的阻值为：； 答：定值电阻的阻值为； （3）线圈中电流为时，电路的总电阻：， 根据串联电路电阻规律可知压敏电阻的阻值：，由乙图可知此时压敏电阻受到的压力为， 设浮体的体积为，重力为，浮体受重力和浮力、杠杆对浮体的压力作用，根据力的相互作用、阿基米德原理和杠杆平衡条件可得：， 浮体刚好全部浸入水中时，------， 浮体只有体积浸入水中时，------， 联立可得：； 由乙图可知压敏电阻受到的压力越大，压敏电阻的阻值越小，水位达到设定的安全位置上限，排水装置还未启动，说明此时电路中的电流小于，根据串联电路电阻规律和欧姆定律可知压敏电阻的阻值偏大，所以此时应增大压敏电阻受到的压力，以减小压敏电阻的阻值，根据杠杆平衡条件可知压敏电阻的力臂应减小，应该将压敏电阻相连的压板向右移动适当距离。 答：浮体的重力为； （4）右 【解析】【解答】 【分析】（1）根据电功公式计算排水泵正常工作1h消耗的电能，进一步根据效率公式计算排水泵正常工作1h做的有用功，根据W=Gh计算水的重力，根据重力公式计算水的质量。 （2）闭合开关，两电阻串联接入电路，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，由图乙可知压敏电阻的阻值，根据欧姆定律可得此时电路总电阻，根据串联电路电阻规律计算定值电阻R0的阻值。 （3）根据欧姆定律计算线圈中电流为30mA时电路的总电阻，根据串联电路电阻规律计算此时压敏电阻的阻值，由乙图可知此时压敏电阻受到的压力。 设浮体的体积为V，重力为G，浮体受重力和浮力，根据阿基米德原理和杠杆平衡条件可得方程组，解方程组可得浮体的重力。 （4）由乙图可知压敏电阻受到的压力越大，压敏电阻的阻值越小，水位达到设定的安全位置上限，排水装置还未启动，说明此时电路中的电流小于100mA，根据串联电路电阻规律和欧姆定律可知压敏电阻的阻值偏大，所以此时应增大压敏电阻受到的压力，以减小压敏电阻的阻值，根据杠杆平衡条件可知压敏电阻的力臂应减小，据此判断压板移动的方向。 学科网（北京）股份有限公司 $$