限时训练42 电与磁的探究&限时训练43 电磁相关分析与计算-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级全一册物理课时通(人教版2024 河北专用)

限时训练42电与 1.(石家庄阶段练)小明做“探究通电螺线管 外部的磁场分布”实验 甲 (1)在硬纸板上均匀撒上铁屑，给螺线管通 电后，观察到只有少量铁屑移动；若想使铁 屑在磁场力的作用下有规律地排列，可进 行的操作是 观察铁屑的 排列形状如图甲所示，说明通电螺线管外 部磁场与 (选填“条形”或“蹄形”) 磁体的磁场相似 (2)图乙中，在螺线管旁放置一个小磁针， 闭合开关，小磁针将 (选填“顺”或 “逆”)时针旋转.将电池的正、负极对调，观 察小磁针的旋转方向，是为了探究通电螺 线管外部磁场方向与 方向的 关系 (3)为增强通电螺线管的磁场，可采取的措 施有： (写出 一种方法即可) 2.在研究“磁场对通电导体（电流）有力的作 用”实验中. 丙 (1)利用如图甲所示的装置研究“磁场对电 流的作用”时，应在a、b之间接人 (选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”). 45 建议用时10分钟，实际用时 分钟 磁的探究（答案P25) (2)如图乙、丙所示，磁体间磁场的磁感线 方向都是从磁体N极水平指向S极，且线 圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的（也 称匀强磁场) ①图乙中，通电后cd段导线受磁场力的方 向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场 力的方向是竖直向上，这两个力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力 ②图丙中的线圈可以持续转动，是在外部 加装了 ,该装置能使线圈平面刚 处于 (选填“平行于磁感 线”“垂直于磁感线”或“任一”)位置时，自 动改变线圈中的电流方向. 3.如图所示是小强“探究导体在磁场中运动 时产生感应电流”实验的装置 (1)小强在实验探究中， 没有产生感应电流，请你 帮他找出其中的原因（写 出一条即可)： (2)在实验过程中，小强应注意观察磁体的 磁场方向、灵敏电流计的偏转方向和金属 棒ab在磁场中的 方向. (3)金属棒αb不动，闭合开关，当水平向左 抽出蹄形磁体时，灵敏电流计的指针 (选填“偏转”或“不偏转”) (4)针对这个实验，小强同学进行了进一步 的探究，他提出了“感应电流的大小可能与 磁场的强弱有关”的猜想，除此之外，你猜 想感应电流的大小可能与 有关.（任写一条即可） (5)这一过程 能转化为电能. 优计学率·课时通A 限时训练43 电磁相 1.(威海中考)如图甲所示是一种汽车尾气排 放检测电路.当尾气浓度高于某一设定值 时，电铃报警.气敏电阻R1的阻值与尾气 浓度之间的关系如图乙所示，下列分析正 确的是( 衔铁 ↑B/2 尾气浓度 A.电磁铁通电后，线圈上端为N极 B.R,的阻值随尾气浓度的增大而增大 C.检测时保持R,滑片位置不变，当尾气浓 度变大时，R,两端电压变大 D.为使尾气浓度更低时报警，应将R2滑 片适当上移 2.(沧州二模改编)为了应对即将到来的汛 期，某课外兴趣小组设计了一个检测水库 水位的装置，其原理如图所示.L为安全指 示灯，电铃为报警器，R1为定值电阻，R2 为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒， 滑片P可以在电阻棒上自由滑动，并与浮 子用竖直的绝缘杆连接，可随着浮子的上 下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值， 从而可通过电流表的示数来反映水位的高 低.当滑片P指向R2的中点时，水位达到 警戒值，电磁铁吸下衔铁，实现报警.则该 检测器正常工作时，下列分析错误的 是() A.水位越低时，电磁铁的磁性越弱 B.电磁铁的上端为S极 C.若减小R,的阻值，警戒水位会变高 △九年级·全一册·物理·RJ河北专用 建议用时20分钟，实际用时 分钟 关分析与计算（答案P25) D.电流表示数越大，说明了当时的水位 越高 申铃 S220V 水位 3.(德州二模)生活中，电梯超载时，自动报警 系统的电铃会响起，电梯无法起降.报警系 统的工作原理如图甲所示，控制电路电源 电压U=6V,电磁铁线圈电阻为1502，电 阻箱R1的电阻设定为2502，R2为压敏电 阻，其阻值与压力的大小关系如图乙所示 当线圈中的电流大于或等于10mA时，衔 铁被吸合，受控电路中电动机断电，报警电 铃响，实现超载停机并发出提醒.电梯的自 动报警电铃应接在 （选填“C、D” 或“E、F”)之间；电磁铁通电时，上端为 极；若电梯箱的自重为4000N, 为保障安全，该电梯应限载 人（设 每人质量为70kg,g取10N/kg) 电源一受控 +R/2 1200 i000 S,电梯底座控制 电路 UR R2 200 电磁铁 024681012 甲 乙x10:N 5.安全教育2025年3月31日是第30个全 国中小学生安全教育日，某校开展了安全 创意设计比赛活动.物理兴趣小组利用磁 性开关S2设计了烟雾报警与自动喷淋联 动模拟系统，当烟雾达到一定浓度时触发 自动报警喷淋，防范火灾发生.图甲为该模 46 拟系统示意图，Rc为气敏电阻.控制电路 中的电流I控≥0.02A时，磁性开关动触片 被电磁铁吸引与触点a接触，安全指示灯 L熄灭，报警喷淋系统同时工作；控制电路 中的电流小于0.02A时，动触片被释放， 与触点b接触，安全指示灯亮，报警喷淋系 统停止工作.已知控制电路电源电压U控大 小可调节，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻 Rc的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所 示，R。为定值电阻.工作电路电源电压U= 36V,报警电铃标有“36V18W”字样. +Rc/2 电磁铁 喷淋系统 300 8☒ 250------ S2 L R A U控 0 5%C 控制电路 甲 乙 (1)安全指示灯L标有“0.9W102”字 样（忽略温度对灯丝电阻的影响），要使灯 L正常工作，则保护电阻的阻值为多大？ (2)报警电铃响时电流表示数为2.5A,喷 淋系统工作20s消耗的电能是多少？ (3)通过调节U控大小，可改变该装置对烟 雾探测的灵敏度.调至U1时，触发报警喷 淋的最低烟雾浓度C1=8%,电阻R。的功 率为0.012W,控制电路消耗的总功率为 P控1；将电压增大调至U控2时，触发报警喷 淋的最低烟雾浓度为C2,控制电路消耗的 总功率为P控2·P控1：P控2=25：31，求 U控1、U控2和C2的大小 47 优+学帝·课时通△限时训练38家庭电路作图 1.如图所示 氖管发光 三孔插座 开关 螺口灯泡 2.如图所示 PE 拉 熔断器线 3.如图所示 相线 中性线 4.如图所示. 相线 中性线 ⑧1⑧ 5.如图所示 相线 中性线 应 小台灯S USB接口 6.如图所示. 相线 中性线 限时训练39家庭电路故障判断 1.B 2.中性断路 3.床头灯被短路 4.(1)灯泡L断路(2)b、c间断路(3)进户的中性线断了 5.a、c间断路e、b间断路 6.断路进户中性线断路 限时训练40电磁作图 1.如图所示. 2.如图所示。 3.如图所示. 地理北极 N 地理南极 4.如图所示， 电源 (+) 甲 5.如图所示. (N) <① So电源 6.如图所示 (+) 电源 (s) N 饮料 7.如图所示 。U2o b Ro 0000000 恒温箱 R U 限时训练41区分三大电磁现象 1.C2.D3.C4.C 限时训练42电与磁的探究 1.(1)轻敲硬纸板条形(2)逆电流 (3)增大电流的强度（或增加线圈的匝数） 2.(1)电源(2)①不是②换向器垂直于磁感线 3.(1)开关没有闭合（合理即可） (2)运动(3)偏转(4)导体切割磁感线运动的速度（合理 即可)(5)机械 限时训练43电磁相关分析与计算 1.D2.C3.E、FN8 4.解：(1)由题图甲可知，工作电路中，动触片与触点b接触时， 灯泡与保护电阻R'串联，由P=UI=IR可知，灯L正常工 作时的电流儿=√侵-√器-Q3人由肤鹅定种可 25 36V 知，此时工作电路的总电阻Ras=0.3A=1200. 由串联电路的电阻特点可知，保护电阻R'的阻值R'= 总6-RL=1202-102=1102. (2)由题图甲可知，工作电路中，动触片与触点α接触时，电 铃与喷淋系统并联，电流表测干路电流.由P=UI可知，电铃 P电轮_18W 正常工作时的电流I#一可36V-0.5A由并联电路 的电压特点可知，此时电铃两端的电压等于电铃的额定电压， 电铃正常工作，通过电铃的电流I电铃=0.5A,由并联电路的 电流特点可知，通过喷淋系统的电流I喷带一I'一I电铃一 2.5A一0.5A=2A.喷淋系统工作20s消耗的电能W喷淋= U度琳I骏张t-=36V×2A×20s=1440J. (3)由题图乙可知，气敏电阻R。的阻值与烟雾浓度C的关系 为一次函数，因此可设Rc=kC十b.当C=0时，R。=3002, 则b=Rc一kC=3002一k×0=3002.当C'=5%时，Rc'= Rc-b2502-300n 2502,则k= C 5% =-10002.则Rc与 C的关系式为Rc=-10002×C+3002.当C=8%时， Rc1三-1000n×8%+3002=2202.由题意可知，触发报 警喷淋的最低烟雾浓度时的电路电流I。=0.O2A,由P=UI= Po0.012W I'R可知，R。的阻值R。=日=(0.02A)2 =302.由串联电 路的电阻特点和欧姆定律可知，此时控制电路的电源电压 U整1=Io(Rc1十R,)=0.02AX(2202+302)=5V.则当 烟雾浓度C1=8%时，控制电路消耗的总功率P控1=U粮1× I。=5V×0.02A=0.1W.由P1：P2=25:31可知，当 31 烟雾浓度为C:时，控制电路消耗的总功率P触一25× 31 P1=25×0.1W=0.124W.由P=U1可知，U2= P控2 0.124W =6.2V,由欧姆定律可知，电压增大调至U2时电 0.02A _U控2_6.2V 路的总电阻R总2=I。一0.02A =3102.由串联电路的电阻 特点可知，烟雾浓度为C2时，气敏电阻Rc的阻值Rc2 Ra2-R。=3102-302=2802.由Rc=-10002×C十 3002可知，C2 Rc2-3000_2800-3000=0.02=2%. -10002 -10002 自我测评卷 第十三章自我测评卷 1.C2.B3.D4.B5.C6.B7.B8.B 9.C解析：整个过程中不考虑热量损失，则金属块放出的热量 全部被水吸收，则金属块A放出的热量为Q效A Q*暖c=C水m*△t水c=c水m水X20℃，同理，金属块B放出 的热量为Q我B=Q*暖D=C*m*△t水D=C*m水X30℃，则金 2 属块A、B放出的热量之比为 Q微A=C来m*×20℃ Q放B c水m*X30℃3 cAmA×[100℃-(30℃+20℃)] 金预X00930c+30C整理得=16， mB 15,故C符 合题意，ABD不符合题意.故选C. 10.B11.扩散温度越高分子热运动越剧烈引力 12.做功升高减少13.8.4×10比热容大 14.3.696×1040.4415.小于2：1 16.(1)58(2)小于(3)正确甲、乙吸收相同的热量，升高相 同的温度，由于甲的质量小于乙的质量，根据c=Q可知， m△t 甲的比热容大于乙的比热容 17.(1)①③(2)同种物质升高相同的温度，吸收热量的多少与 质量有关，质量越大，吸收热量越多(3)相同质量的同种物 质，吸收热量的多少与升高的温度有关，温度升高越大，吸收 热量越多(4)物质种类质量升高的温度 18.(1)加热时间转换(2)小于(3)甲(4)2.1×103 19.解：(1)水吸收的热量 Q最=c水m水△t=4.2X103J/(kg·℃)×1kg×30℃=1.26X 105J. (2)水的末温度为t=△t+t0水=30℃+20℃=50℃， 根据题意可知，金属块放出的热量与水吸收的热量相等，即 Q吸=Q微=1.26×10J,由Q放=cm(t。一t)可得，金属块的比热 Q政 1.26×103J 容c金-m4会-D2kgX60℃-50℃) 0.14×103J/(kg·℃). Q吸 1.05×105J (3)水上升的温度t c水m*4.2×103J/(kg·℃)×1kg 25℃， 水的末温t′=50℃+25℃=75℃. 20.解：(1)相同质量的水和未知液体相比，水的比热容大，在降 低的温度和质量相同时，由Q放=cm△t可知，水放出的热量 多，即水需要的时间长，则由题图可知，图线α表示水的温 度随时间的变化关系. (2)由题图可知，水的初温为80℃，3min时水的温度为 70℃，水的质量为200g=0.2kg,则3min内水放出的热量 Q做=c水m(t。-t)=4.2X103J/(kg·℃)X0.2kgX(80℃ 70℃)=8400J. (3)由图线b可知，在3in内未知液体的温度变化量为 △t=80℃-60℃=20℃，质量为m液=m=0.2kg,由题意 可知，该液体在3min内放出的热量和水相同，Q放'=Q微= 8400J,则由Q微=cm△可得，未知液体的比热容c液= Q敏 8400J m微△0.2kgX20℃=2100J/(kg·℃). 第十四章自我测评卷 1.A2.D3.B4.A5.D6.D7.D8.B9.C 10.D11.不变减小12.丙802.8×1031.288×10 13.4.2×10°1.25×1014.8.4×1053.2×10226.25% 15.4.2×1074.216.(1)6×107(2)0~2min6.3% 17.(1)甲、乙甲、丙(2)小于 (3)①4.2×106②偏小 18.解：(1)0.5m3的天然气完全燃烧放出的热量为Q= 9天V=4.2X10'J/m3×0.5m3=2.1×102J. (2)100L的水的质量为m=p水V=1.0×103kg/m3× 100×10-3m3=100kg. 100L水吸收的热量为Q吸=cm（t一t。)=4.2X 103J/(kg·℃)×100kg×(60℃-20℃)=1.68×10J. (3)热水器的加热效率为7=Q i.68×101× _Q题×100%=2.1×10丁1 100%=80%. 19.解：(1)若该风力发电机10s内提供的电能全部转化为内 能，并有42%被水吸收，水吸收的热量为Q吸=tW71= 10s×1.8×104J/s×42%=7.56×104J. 升高的温度△t= Q吸 7.56×104J c水m4.2X103J/(kg·℃)×1kg 18℃. (2)火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约50%转化为 电能，则煤炭完全燃烧释放的能量为Q-” 72 4.8×101J=9.6×10 50% 需要煤炭的质量为m Qt-9.6×102J=3.2X10kg. q 3×107J/kg 20.解：(1)12L燃料的质量为m=pV=0.75×103kg/m3× 12×10-3m3=9kg,其完全燃烧放出的热量Q放=mg= 9kg×4.6×10J/kg=4.14×108J. (2)内燃机被有效利用的能量为W有用=1.4×10°J+4.4× 102J=1.84×103J,内燃机工作的效率)=W园×10%= Q放 4.14×10°×100%=44%. 1.84×108J (3)依题意，防冻液吸收的热量Q毁=Q微7=4.14×10°J× 50%=2.07×10J,防冻液的质量m=Q匙 c△t 2.07×10J 4X10'J/kg·℃)×(70℃-20℃=1035kg. 第十五章自我测评卷 1.C2.B3.A4.D5.C6.D7.D8.B