实践 调研电磁学对人类社会的影响（重难点训练）物理新教材沪科版九年级全一册

实践 调研电磁学对人类社会的影响 一．实践 调研电磁学对人类社会的影响(共33小题) 一．实践 调研电磁学对人类社会的影响(共33小题) 1.科技强国是我国重大战略目标之一，电磁学在科技中的应用必不可少。下列关于电与磁的应用说法错误的是(     ) A. 电磁铁的磁性强弱与电流方向有关 B. 奥斯特发现通电导线周围存在磁场 C. 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用 D. 发电机是依据电磁感应来发电的 2.如图所示有关电磁学的实验装置，下列说法正确的是(     ) A. 图甲可用来演示电磁感应现象，说明磁可以生电 B. 图乙可用来演示电动机的工作原理，说明电流周围存在磁场 C. 图丙只能探究电磁铁磁性的强弱与电流大小有关，电流越大磁性越强 D. 图丁可用来演示通电导体在磁场中受力的作用，可制作发电机 3.电磁学作为现代科技的核心基础，推动了社会进步，提升了生活质量。下列关于各图的描述正确的是(     ) A. 图甲中电磁继电器利用了电磁感应的原理 B. 图乙是发电机的工作原理图 C. 图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用 D. 图丁中动圈式话筒利用了电流的磁效应 4.小青在梳理电磁学知识时，对图中的仪器和原理图做了如下对应整理，其中说法正确的是(     ) A. 扬声器电磁感应 B. 动圈式话筒磁场对电流的作用 C. 电磁继电器电流的磁效应 D. 验电器带电体吸引轻小物体 5.如图所示的是电磁学的两个实验。如图甲，线圈逆时针转动，在如图甲所示位置，灵敏电流计的指针向左偏转。下列说法中正确的是(     ) A. 图甲是电动机的工作原理图，图乙是发电机的工作原理图 B. 在图甲中，线圈的边和边中电流的方向是相同的 C. 线圈由图甲所示位置转过时，灵敏电流计的指针仍向左偏转 D. 在图乙中，线圈的边和边受力的方向是相反的 6.如图是电磁学中很重要的三个实验装置图，以下说法正确的是(     ) A. 物理学家法拉第进行甲图实验发现了电流的磁效应 B. 乙图实验装置是电动机的原理图，但要使其持续转动必须安装换向器 C. 发电机利用了丙图的原理发电，将机械能转化为电能 D. 丙图中闭合开关，若改变电流方向，导体受到的磁场力方向将改变 7.如图所示的是几个电磁学探究实验，这些实验的原理应用于我们日常生活的方方面面，下列分析中错误的是(    ) A. 由的实验原理，我们制成了动圈式话筒 B. 由的实验原理，我们制成了电风扇 C. 由的实验原理，我们制成了电磁起重机 D. 由的实验原理，我们制成了验电器 8.如图所示的是电磁学的两个实验。下列说法中正确的是(    ) A. 图甲是“探究磁场对电流的作用”实验，图乙是“探究电磁感应现象”实验 B. 在图甲中，线圈的边和边中电流的方向是相同的 C. 在图乙中，线圈所在的位置是平衡位置 D. 在图乙中，线圈的边和边受力的方向是相反的 9.利用如图所示装置进行电磁学实验，下列说法正确的是(    ) A. 闭合开关瞬间，没有电磁波产生 B. 闭合开关后，导线周围有实际存在的磁场 C. 断开开关后，小磁针静止时极指向地理南极 D. 发电机应用了该实验原理 10.是的缩写，即近场通信，是一种短距离的高频无线通信技术，是多种电磁学原理的综合应用体现。当设备如智能手机需要发送数据时，其芯片通过天线产生一个变化的电流，接收端刷卡机的天线会同步感应到一个变化的磁场，又将变化的磁场转换为变化的电流。其中蕴含的物理知识是由______填科学家最先研究并得出的电流的磁效应现象和由法拉第研究得出的______现象。 11.小明同学学完电与磁的相关知识后，自己动手制作了如图所示的装置，用手按压小人使小人在平板上往复跳动，小灯泡便会一闪一闪。 小人在平板上往复跳动时，固定在地面上的弹簧线圈做______运动，电路中产生______，小灯泡发光。 随着小人的上下往复运动，线圈产生电流的方向______选填“会”或“不会”发生变化。 此过程中的能量转化为______能转化为电能，应用此实验原理可制成______选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”。 12.如图甲所示是利用磁悬浮原理设计的地漏，如图乙所示为其工作原理图，当密封盖上方无水时，在磁体作用下，磁体将密封盖顶起，若磁体下端为极，则磁体上端为          极。如图丙为动圈式话筒的构造示意图，对着话筒说话时，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中振动，话筒与          选填“电动机”或“发电机”的工作原理相同。 13.手机无线充电方便了人们的生活。无线充电是不用电线连接，通过磁场实现电能传输的技术。这项技术目前主要应用在手机充电上，如图乙是某款车载无线充电器，驾驶时无需连线，轻轻一放，手机即可快速充电。 如图甲所示，电流通过送电线圈产生变化的磁场，应用到了电磁学中的        选填“电流的磁效应”或“电磁感应”原理，当受电线圈靠近该变化磁场时就会产生感应电流来供电。下列实验中，与无线充电时受电线圈技术工作原理相同的是        。多选 A. B. C. D. 给手机快速充电的过程中，充电器发烫，这是电流通过        的方式，增大了内能。充电过程中，手机的电池相当于电路中的        选填“电源”或“用电器”； 如图丙磁悬浮列车及其原理简图：在车体底部、两侧和形轨道分别安装电磁铁，使磁场力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于导轨面上运行。悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用属于：        。 A.异名磁极相互吸引 B.同名磁极相互排斥 14.年月，丹麦物理学家______发现了电流的磁效应，打开了通向电与磁联系的大门。请回答下列电磁学方面的问题： 如图所示是小乐设计的研究“电磁铁磁性强弱可能跟线圈匝数多少有关”的实验电路图。实验步骤如下： 步骤一：实验时，用铁芯和漆包线绕制匝数为匝的电磁铁，并接入电路中的两端，其他元件如图正确连接。 步骤二：闭合开关，调节滑动变阻器使电流表示数为，用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 步骤三：断开开关，用匝数为匝的电磁铁替换匝的电磁铁。闭合开关，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 请问：实验时通过观察______来判断电磁铁磁性的强弱；小乐分析后，发现步骤三中存在错误，该错误是__________________。 如图甲、乙为小红所做的探究实验。如图甲所示，当导体棒在蹄形磁体中静止时，小磁针极指向下；如图乙所示，当导体棒水平向右运动时，小磁针的极指向右。当导体棒竖直向上运动时，小磁针的极指向______选填“上”、“下”、“左”或“右”；人们利用该实验过程中的能量转化原理，在生活中制成了____________。 小聪利用如图所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。应在、之间接入______选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”，装置中的导体棒应选用轻质的______选填“铁棒”或“铝棒”。 15.我区某校实验小组的同学进行电磁学实验。 在如图甲所示的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中金属棒在导轨上运动，这说明磁场对通电导体______，______选填“发电机”或“电动机”是利用这一原理工作的；若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到金属棒向相反的方向运动，说明力的方向与______方向有关； 在如图乙所示的实验中，闭合开关，保持蹄形磁体不动，若使导体沿水平方向运动，则电流表指针将发生偏转。与此现象原理相同的是______选填“话筒”或“扬声器”；若导体不动，蹄形磁体沿水平方向向右运动，则电流表指针______选填“偏转”或“不偏转”； 根据图丙所示的情境可得出结论：电流一定时，______，电磁铁磁性越强；细心的同学们还发现被电磁铁吸住的大头针是散开的，这是因为______。 16.学习了本章之后，老师准备了以下器材，让同学们写出利用这些器材做出三个电磁学实验的名称及相应的器材的字母代号。请完成填空。 A.小磁针  磁铁  电源  变阻器  开关  灵敏电流计  金属棒  导线若干  支架 实验名称：_________________________________________________________________； 实验器材：_____________________________________________________________________。 实验名称：_________________________________________________________________； 实验器材：_____________________________________________________________________。 实验名称：_________________________________________________________________； 实验器材：_____________________________________________________________________。 17.实验小组的同学进行电磁学实验。 图甲所示的实验中，闭合开关后，可以观察到磁场中金属棒在导轨上运动，电动机是利用这一原理工作的，这个过程中，电能转化为           在如图乙所示的实验中，闭合开关，保持蹄形磁体不动，若使导体沿水平方向运动，电流表指针将发生偏转，与此现象原理相同的是          选填“话筒”或“扬声器” 根据图丙所示的情境可得出结论：电流一定时，          越多，电磁铁磁性越强 18.我区某校实验小组的同学进行电磁学实验。 在如图甲所示的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中金属棒在导轨上运动，这说明磁场对通电导体          ，          选填“发电机”或“电动机”是利用这一原理工作的若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到金属棒向相反的方向运动，说明力的方向与          方向有关 在如图乙所示的实验中，闭合开关，保持蹄形磁体不动，若使导体沿水平方向运动，则电流表指针将发生偏转。与此现象原理相同的是          选填“话筒”或“扬声器”若导体不动，蹄形磁体沿水平方向向右运动，则电流表指针          选填“偏转”或“不偏转” 根据图丙所示的情境可得出结论：电流一定时，          ，电磁铁磁性越强细心的同学们还发现被电磁铁吸住的大头针是散开的，这是因为                                                                              。 19.在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，小明做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。 如图所示，导体运动时，______选填“甲”“乙”或“丙”电流表指针会发生偏转； 综合上面实验和大量实验现象，可以得出感应电流产生的条件是：______电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。在此实验过程中能量转化情况是______。 以下没有用到电磁感应原理的是：______序号。 手摇发电机 扬声器 动圈式话筒温度自动报警器 20.如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置，导体和灵敏电流表用导线连接，组成电路。 如图所示，若导体保持不动，让蹄形磁体快速向左运动，电流表指针        填“不会”或“会”偏转。 实验中，如果对调蹄形磁体的、极，同时改变导体的运动方向，产生的感应电流方向        选填“改变”或“不改变”。 下列利用电磁感应原理工作的装置有        填字母代号。 21.同学们借来学校实验室的手摇发电机，尝试用它使小灯泡发光。 细心的小军发现摇得越快、灯泡越亮，摇得越慢、灯泡越暗。根据这一现象大家提出了下列四个问题，其中最有价值且易于探究的是    ； A.为什么这里的灯泡有的时候亮有的时候暗？ B.发电机产生的电流大小跟转速有什么关系？ C.发电机产生的电流大小跟哪些因素有关呢？ D.与发电机相连的灯泡的亮暗与什么因素有关？ 他们根据小灯泡的亮暗来判断电路中电流的大小，像这种用易于直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列研究过程中也用到了“转换法”的是__________； 在探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关实验中，根据吸引大头针的多少来判断磁性的强弱。 在探究电流的大小与哪些因素有关实验中，为了研究电流和电阻的关系，使电压保持不变。 在探究电流产生的热量与哪些因素有关实验中，根据煤油升高的温度判断电热丝产生热量的多少。 在探究电阻的大小与哪些因素有关实验中，根据电流表示数的大小来判断导体电阻的大小。 小军同学又按照图乙组装好电路来探究什么情况下磁能生电。确认连接无误后，让金属棒左右水平运动。实验中却几乎看不出电流表指针偏转。小军沉思片刻，换用了图丙的器材，重复刚才的步骤，大家惊喜的发现灵敏电流计的指针发生偏转了。图乙中电流表指针不偏转的原因很可能是__________； 小涵突然说，如果将灵敏电流计换成__________，就可以探究“磁场对通电导体的作用”了。大家再次感受到了电和磁的紧密联系。 22.如图甲是磁悬浮列车，它的电磁悬浮系统的原理简图如乙图所示：在车体底部、两侧和形轨道分别安装电磁铁，控制电磁铁的电流，使电磁铁和轨道间保持毫米的间隙，并使它们之间的磁场力与车辆受到的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。    磁悬浮列车运行时悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用属于：          。 A.异名磁极相互吸引 B.同名磁极相互吸引 C.异名磁极相互排斥 D.同名磁极相互排斥 受磁悬浮列车原理的启发，在探究声音的传播时，李老师对课本的“真空中的闹钟”实验进行了改进，如图所示。 为了避免声音通过底部固体传出，利用磁悬浮装置使发声体悬浮于空中。图中磁体上端为极，则磁体下端为          极； 内部充有少量空气的气球口系紧，并悬挂于玻璃罩内壁，实验过程中发现气球体积变大，这说明玻璃罩内气压变          ； 罩内空气不断减少，最后几乎听不到声音了，但发声体上方的轻质小球依旧在跳动，这说明发声体仍在          ； 本实验无法抽成绝对真空，但是我们可以在此实验的基础上，进一步推理得出：真空中          传播声音； 下面几个物理研究实例中所采用的研究方法与上面的理想推理法相同的是：          。 A.研究牛顿第一定律； B.研究光现象时，引入光线来描述光传播的规律 C.研究电阻大小与哪些因素有关； 23.电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称之美。 如图甲所示，导线通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明通电导线周围存在______。 如图乙所示为水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块时，______灯亮，控制电路中电磁铁的上端为______极选填“”或“”。 如图丙所示，电路中的开关为单刀双掷开关。 将开关掷于，观察到导体棒运动，说明______选填字母； A.电路中产生了感应电流 B.通电导体在磁场中受力的作用 将开关掷于，使导体棒向右运动，观察到灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以______选填字母。 A.保持磁体不动，使导体棒向左运动 B.将磁体的磁极对调，使导体棒向左运动 24.在跨学科实践课上，某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目任务】 制作一个简易的空气质量检测仪。 【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数划分的，如表所示。 空气质量指数 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 从学校科技实验员处借得一个气敏电阻，通过说明书获悉，其电阻值随空气质量指数的关系如表所示： 空气质量指数 电阻值 请在图甲中描点作出气敏电阻的阻值与空气质量指数的关系图线。 【方案设计】 小组经过一番讨论和研究，设计了如图乙所示的空气质量检测仪的电路，其中定值电阻，电源电压恒为不变，用电流表的示数表示对应空气的质量指数；闭合开关，当电流表的示数为时，电路报警，此时电磁铁把衔铁吸下来，净化系统开始工作，电磁铁中线圈的电阻不计。 【项目实施】如图乙，闭合开关： 电磁继电器中电磁铁的上端为______选填“”或“”极。当净化系统工作时，弹簧对点作用力的方向是向______选填“上”或“下”。 当空气质量指数值升高时，电路中电流表的示数将______。 当空气质量指数为时，电阻两端的电压为______。 当电磁铁恰好将衔铁吸下来，电路报警，此时对应的空气质量等级为______。 【评价反思】 若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数略低于“方案设计”中的数值时电路就报警，请提出两种合理化建议：______；______。 25.如图是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供。是线圈。闭合开关， 图中为磁体极，为磁体          极选填“”“”； 图中线圈边受力方向竖直向下，图中将电源正负极调转后边的受力方向竖直向          选填“上”“下”。 如图所示，已经将电磁铁接外电源。线圈接入和小灯泡。闭合开关后，摇动手柄未画出使线圈转动，和灯泡可发光。此过程，线圈将          能转化为          能。在方框内画出图中和灯泡所在电路的电路图，已经画出和等效电源          。 26.小明学习了磁的知识之后研究了以下问题： 用图甲所示的天然磁石制作司南，该磁石的端是          选填“”或“”极。他将该磁石的端磨成勺柄，打磨成勺状指南针即“司南”。再用细线将其悬挂，司南静止时，勺柄指向地理的          选填“北”或“南”极； 如图乙所示，先将小磁针放在水平桌面上，再将一根直导线平行架在静止的小磁针上方，给导线通电后，观察到          现象，说明电可以生磁。下列操作能改变小磁针偏转方向的有          将通电导线放置在小磁针下方；改变电流方向；将导线南北放置； 如图丙所示，闭合开关，让导体在磁场中          选填“竖直上下”或“水平左右”运动，发现电流表的指针偏转。应用此实验原理可制成          选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”。 27.周一升旗时，小明发现升旗手操作国旗上升，国歌结束时国旗还没有升到顶端，就想设计一个电动升旗装置，使国旗能在规定时间内匀速上升至顶端。 【初步设计】如图甲所示，用电动机带动国旗上升，调节滑动变阻器的滑片可以改变电动机的转速，定时器在计时结束时自动断开电路。 图乙中，能说明电动机工作原理的是______选填“”或“”； 【改进设计】为实现国旗的电动上升和下降，小明使用两个单刀双掷开关改进电路，如图丙所示。开关接不同触点时，国旗的升降情况如下表所示： 开关状态 开关接 开关接 国旗的升降情况 上升 为使国旗下降，开关应处于______填序号状态，判断的依据是______； 【优化设计】若电动升旗装置可通过光控实现日出升旗、日落降旗的自动化控制，则升旗装置会更加智能化和便捷，于是小明再次对电路进行优化，如图丁所示。已知控制电路中，电源电压是，保护电阻是，光敏电阻的阻值随光照强度的变化关系如图戊所示，电磁铁线圈电阻忽略不计。当太阳升起光照强度达到：勒克斯，光照强度的单位时，电磁铁将衔铁吸下，工作电路的电动机工作，带动国旗上升； 若要让国旗在光照强度达到时上升，应调整为______或将控制电路的电源电压调整为______。 28.在综合实践活动中，小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪，如图甲所示，请完成小题。 测试仪的内部电路图如图乙所示，电源电压恒为，，电阻丝粗细均匀，总长度为。闭合开关，挡板在端时，坐位体前屈成绩为，此时电流表示数为；挡板在端时，坐位体前屈成绩为。 使用坐位体前屈项目测试仪时，电压表示数越大，代表坐位体前屈成绩越______选填“好”、“差”； 挡板由端向端滑动的过程中，电流表示数______选填“变大”、“变小”或“不变”； 当推动挡板至端时，电压表示数是______。 小林自制的坐位体前屈项目测试仪在使用过程中经常会因为温度过高而停止工作，为了解决这个问题，小林设计了如图所示的“自动制冷降温装置”，要求：当测试仪的温度过高时，电磁铁把衔铁吸下，接通工作电路，启动降温系统； 已知控制电路电源电压恒定不变，为了符合设计要求，需要在虚线框内接入一个热敏电阻，现有、两个热敏电阻可供选择，其阻值随温度变化的关系如表所示，应选用______选填“”或“”接入电路： 控制电路接通时，电磁铁的上端为______选填“”、“”极。 29.【项目提出】牛顿学习小组开展了自制“温度自动报警器”的跨学科实践活动。 【项目分析】他们查阅相关资料并搜索到一些电器维修的视频，从一段视频中得知，电饭锅的加热盘中央有一块磁铁，当其达到一定温度时磁性便会消失，由此他们猜想磁铁的磁性与温度有关。 【项目实施】他们将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。由此，他们的猜想得到了验证。同时两个小组分别设计了不同的温度报警器。 小明组在甲图的基础上设计了图乙所示温度报警器，其工作原理是当温度逐渐升高时，磁铁的______减弱直至消失，无法______选填“排斥”或“吸引”弹簧开关，弹簧开关向下恢复形变，电路就被接通，从而使电铃报警。 【项目拓展】 小强组根据温度计的原理及电磁铁的性质，利用水银温度计、探针、电磁铁、电铃、电池、导线等器材设计了一种可调式温度报警器，请你在图丙中完成该电路的连接。 若想降低报警温度，需要将探针向______选填“上”或“下”移动。 30.图甲是一款普通的豆芽机，项目小组想在图甲的豆芽机上增设智能控温和自动淋水功能，从而保证豆子发芽需要的适宜温度和湿度。图乙是智能豆芽机的简化模型。项目小组为此开展了以下的项目式学习。 【任务一】设计豆芽机的温控装置 控温装置的电路设计如图丙所示，可实现加热、保温两挡自动切换，为热敏电阻置于发育盒内，为电阻箱，、为电热丝，且，控制电路电流时被吸下。 主要是由______选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”材料制作而成，当温度升高时，的阻值______；选填“变大”、“变小或“不变” 如图丙所示，开关闭合时，电磁铁的上端为______极，当衔铁被吸下来时，工作电路处于______选填“加热”或“保温状态，加热与保温功率之比为______。 豆芽适宜在环境下生长，豆芽机若要实现自动切换挡位，则控制电路中电阻箱应该调为______；干电池用久了，会导致发育盒内温度比设定的温度______选填“偏高”或“偏低”，除了更换电池外，还可以采取措施是______，使得豆芽机恢复在自动切换挡位。 【任务二】设计豆芽机的喷淋装置 如图乙所示，水在水泵的作用下通过水管输送到淋水系统，多余的水通过沥水孔会回到水箱。水泵喷口流量指水泵内喷出水的质量。若水泵的流速为，喷口的横截面积为，则水泵喷口流量为______； 实验小组结合豆芽的生长特性，采用淋水系统定时给豆芽淋水，而不是将豆芽浸泡在水中的原因是：______。控制水泵间歇性喷水的电路设计如图戊所示，两端输入如图己所示的周期性变化的电压，定值电阻，为电阻可以变化的电子元件。当图戊中时，两端的电压等于电子元件两端的实际输入电压；时，电子元件通过改变阻值，控制保持不变。则时，通过电路的电流为______；若要使豆芽机在小时内，喷水时间为，请你结合上面的电路设计，应设置的电功率______时，水泵启动喷水。 31.如图是科技小组的同学利用电磁转换的知识制作的“电能无线传输”装置的示意图。图中送电线圈利用电流产生磁场，受电线圈利用磁场产生电流，受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流，使灯泡发光，实现电能无线传输。 送电线圈是利用电流的________效应工作的，这个现象是由丹麦物理学家________最先发现的。与受电线圈产生电流的原理相同的是________选填“电动机”或“发电机”。 受电线圈中电流的大小可以通过________来反映。 在图中的电源、调节装置和送电线圈不改变的情况下，该小组同学想探究影响受电线圈两端电压大小的因素，猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关。通过查阅资料，他们了解到了受电线圈两端电压与线圈匝数的关系，接着，他们用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同，直径不同的线圈，对其余两个猜想进行探究，实验数据如下表。送电线圈直径为 实验次数 受电线圈的直径 两线圈之间的距离 受电线圈两端的电压 分析________三次实验的数据可初步得出结论：在受电线圈的直径和匝数相同时，两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压越大。 分析、、、、五次实验的数据可初步得出结论：在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下，受电线圈直径增大时，其两端电压________。 通过实验，小组同学发现电能无线传输存在传输距离________的缺点。尽管如此，电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景，如部分手机和电动牙刷的无线充电装置已经采用了该技术。 32.小石在学习产生感应电流的条件过程中，发现灵敏电流计的指针会向不同方向偏转。于是提出两个猜想，猜想：感应电流的方向与磁场方向有关；猜想：感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关。他利用图所示器材，验证猜想的主要步骤是： 保持蹄形磁铁静止，使金属棒水平向右运动，观察到灵敏电流计指针向左偏转； 对调蹄形磁铁的、极，保持蹄形磁铁静止，使金属棒水平向左运动，观察到灵敏电流计指针仍然向左偏转。 小刚认为上述步骤存在问题，请写出改正措施：________。 图所示物品中，利用电磁感应现象工作的是_________填写字母 A.                         ． C.                ． 33.请阅读未来交通，高温超导磁悬浮列车并回答问题。 未来交通，高温超导磁悬浮列车 人类对速度的追求，从未止步，从人类诞生至今，伴随着交通工具的发展，速度的极限不断被刷新。 高铁速度可达已经成为我们国家的金质名片，实现了领跑世界的目标。但高铁的进一步提速，还是会面对很多的挑战和困难，比如轮轨黏着、运行噪声、空气阻力等，用什么样的技术可以解决这些问题呢？答案是磁悬浮。磁悬浮是轨道交通速度追求的一个新范式，它具有很多优点，例如，它具有高速不可替代性，因为它摆脱了传统轮轨的接触；它具有低噪音不可替代性，同样因为没有轮轨接触噪声，运行起来安静环保。 磁悬浮的原理是什么？它又分为哪些种类？目前磁悬浮根据原理不同可以分为永磁悬浮、电磁悬浮、电动悬浮、钉扎悬浮四大类，如下表和图所示。 磁悬浮 种类 原理 永磁悬浮 利用永磁体同名磁极间排斥力实现悬浮。图甲所示 电磁悬浮 电磁铁通电产生磁场电生磁，和铁磁性轨道之间产生吸引力，把车子给吸上去，速度可以达到。图乙所示 电动悬浮 当磁体在导体板上移动过程中，在原来没有电的导体板上就会产生一个感应的电流动生电，同时感应电流产生磁场，和磁体相互排斥，就把车子给托起来了。电动磁悬浮的特点就是运动才能产生悬浮。低温超导电动悬浮最高时速可达。图丙所示 钉扎悬浮也称高温超导磁悬浮 在车上和轨道上，都不需要通电，靠超导体所在位置的磁场变化在内部产生的感应电流感生电，这种磁悬浮比较神奇，它既可以悬浮，又可以悬挂，就好比有一个无形的弹簧，拽着这个车，如果将车压向轨道，车和轨道就有排斥力，如果将车拉离轨道，它们之间就有吸引力，所以它既能悬浮又能悬挂。图丁所示。 当前我国研制的高温超导磁悬浮列车，未来速度将突破。列车的速度还能不能更快、甚至超过的飞机呢？回答是“能”。科学家正在研制“高温超导磁悬浮真空管道的方式”。用磁悬浮技术消除了轨道之间的机械摩擦，影响列车提速的还有一个很重要的因素，就是空气阻力，真空管道的引入完美地解决了这个问题，实现一种超高速、低能耗的运行。 请根据上述材料，回答下列问题： 请写出磁悬浮轨道交通的一个优点与高铁相比：_____； 以下实验中能说明“电动悬浮”中“当磁体在导体板上移动过程中，在原来没有电的导体板上就会产生一个感应的电流动生电”原理的是_____； A.磁极间有相互作用 B.通电导体在磁场中受力 C.电磁感应现象 为了更直观的演示某种磁悬浮列车的悬浮原理，科学家在实验室用特殊材料制作了一个模型，在模型中注入液氮后，它瞬间变成了超导体，把模型放置在由磁性材料制成的环形轨道上，使其运动起来，便可以实现无源的自稳定悬浮，整个悬浮不需要通电，模型有时悬浮在轨道上面运动，有时悬挂在轨道下面运动如下图所示。科学家演示的是_____选填“电磁悬浮列车”“电动悬浮列车”或“高温超导磁悬浮列车”的悬浮原理。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 实践 调研电磁学对人类社会的影响 一．实践 调研电磁学对人类社会的影响(共33小题) 一．实践 调研电磁学对人类社会的影响(共33小题) 1.科技强国是我国重大战略目标之一，电磁学在科技中的应用必不可少。下列关于电与磁的应用说法错误的是(     ) A. 电磁铁的磁性强弱与电流方向有关 B. 奥斯特发现通电导线周围存在磁场 C. 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用 D. 发电机是依据电磁感应来发电的 【答案】A  【解析】解：、电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关，与电流方向无关，故A错误； B、根据物理学史知道，奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围存在磁场，故B正确； C、电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用制成的，故C正确； D、发电机是利用电磁感应的原理制成的，故D正确。 故选：。 2.如图所示有关电磁学的实验装置，下列说法正确的是(     ) A. 图甲可用来演示电磁感应现象，说明磁可以生电 B. 图乙可用来演示电动机的工作原理，说明电流周围存在磁场 C. 图丙只能探究电磁铁磁性的强弱与电流大小有关，电流越大磁性越强 D. 图丁可用来演示通电导体在磁场中受力的作用，可制作发电机 【答案】A  【解析】A.该图中没有电源，即电磁感应现象，此实验说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，故A正确； B.该图为奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，故B错误； C.图丙可以通过调节滑动变阻器改变电路中的电流，所以可以用来探究电磁铁磁性的强弱与电流大小有关，由于两个电磁铁上线圈的匝数不同，也可以探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系，故C错误； D.该图中有电源，即闭合开关后，磁场中的金属棒就会运动，即说明通电直导线在磁场中受到力，可制作电动机，故D错误。 3.电磁学作为现代科技的核心基础，推动了社会进步，提升了生活质量。下列关于各图的描述正确的是(     ) A. 图甲中电磁继电器利用了电磁感应的原理 B. 图乙是发电机的工作原理图 C. 图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用 D. 图丁中动圈式话筒利用了电流的磁效应 【答案】C  【解析】解：、电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，通电线圈产生磁场，吸引衔铁，从而控制工作电路的通断，并非电磁感应原理，故A错误。 B、图乙是电动机的工作原理图，通电导体在磁场中受力，故B错误。 C、扬声器主要由永久磁铁、音圈和纸盆等组成，当音频电流通过扬声器的音圈时，音圈在磁场中受到磁场力的作用会发生振动，带动纸盆振动，从而发出声音，利用了通电导线在磁场中受到力的作用的原理，故C正确。 D、动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的，当声波使膜片振动时片振动时，连接在膜片上的线圈随着一起振动，线圈在磁场里振动，产生感应电流，故D错误。 故选：。 4.小青在梳理电磁学知识时，对图中的仪器和原理图做了如下对应整理，其中说法正确的是(     ) A. 扬声器电磁感应B. 动圈式话筒磁场对电流的作用 C. 电磁继电器电流的磁效应D. 验电器带电体吸引轻小物体 【答案】C  【解析】解：、扬声器工作原理：通电线圈在磁场中受到力的作用，故A错误； B、动圈式话筒工作原理：电磁感应，故B错误； C、电磁继电器工作原理：电流的磁效应，故C正确； D、验电器工作原理：同种电荷相互排斥，故D错误。 故选：。 5.如图所示的是电磁学的两个实验。如图甲，线圈逆时针转动，在如图甲所示位置，灵敏电流计的指针向左偏转。下列说法中正确的是(     ) A. 图甲是电动机的工作原理图，图乙是发电机的工作原理图 B. 在图甲中，线圈的边和边中电流的方向是相同的 C. 线圈由图甲所示位置转过时，灵敏电流计的指针仍向左偏转 D. 在图乙中，线圈的边和边受力的方向是相反的 【答案】D  【解析】A、图甲是电磁感应实验，根据此原理可以制成发电机，图乙是磁场对电流的作用实验，通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动，把电能转化为机械能，根据这个原理制成了电动机，故A错误； B、在图甲中，线圈的边和边中电流的方向是相反的，故B错误； C、线圈由图甲所示位置转过时，导体运动的方向与初始反向相反，电流的的方向相反，灵敏电流计的指针仍向右偏转，故C错误；  D、线圈的边和边所处磁场方向相同，电流方向不同，所以受力的方向是相反的，故D正确。 6.如图是电磁学中很重要的三个实验装置图，以下说法正确的是(     ) A. 物理学家法拉第进行甲图实验发现了电流的磁效应 B. 乙图实验装置是电动机的原理图，但要使其持续转动必须安装换向器 C. 发电机利用了丙图的原理发电，将机械能转化为电能 D. 丙图中闭合开关，若改变电流方向，导体受到的磁场力方向将改变 【答案】D  【解析】解：、物理学家奥斯特进行甲图实验发现了电流的磁效应，故A错误； B、乙图描述的是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，是发电机的原理图，故B错误； C、丙图描述的是闭合电路的导体在磁场中受到力的作用，是电能转化为机械能，故C错误； D、丙图中闭合开关，若磁场方向不变，改变电流方向，导体受到的磁场力方向将改变，故D正确。 故选：。 7.如图所示的是几个电磁学探究实验，这些实验的原理应用于我们日常生活的方方面面，下列分析中错误的是(    ) A. 由的实验原理，我们制成了动圈式话筒 B. 由的实验原理，我们制成了电风扇 C. 由的实验原理，我们制成了电磁起重机 D. 由的实验原理，我们制成了验电器 【答案】D  【解析】解：甲图中导体棒在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，故演示的为电磁感应，利用该原理可制成动圈式话筒，故A正确； B.甲图中开关闭合后，导体棒内通以电流，则导体在磁场力的作用下发生运动，故演示的为磁场对电流的作用，利用该原理制成了电动机，电风扇的关键部件就是电动机，故B正确； C.图中是电磁铁，利用的是电流的磁效应，根据这个原理可制成电磁起重机，故C正确； D.图中演示的是磁极间的相互作用，验电器的原理是同种电荷相互排斥，故D错误。 故选：。 8.如图所示的是电磁学的两个实验。下列说法中正确的是(    ) A. 图甲是“探究磁场对电流的作用”实验，图乙是“探究电磁感应现象”实验 B. 在图甲中，线圈的边和边中电流的方向是相同的 C. 在图乙中，线圈所在的位置是平衡位置 D. 在图乙中，线圈的边和边受力的方向是相反的 【答案】D  【解析】解：A、由图甲可知，电路中无电源，是探究电磁感应现象的装置；乙中有电源，是探究磁场对电流的作用实验，故A错误； B、在图甲中，线圈的边和边中电流的方向是不相同的，故B错误； C、在图乙中，线圈平面所在的位置与磁感线是平行的，不是平衡位置，故C错误； D、线圈的边和边所处磁场方向相同，电流方向不同，所以受力的方向是相反的，故D正确。 故选D。 9.利用如图所示装置进行电磁学实验，下列说法正确的是(    ) A. 闭合开关瞬间，没有电磁波产生 B. 闭合开关后，导线周围有实际存在的磁场 C. 断开开关后，小磁针静止时极指向地理南极 D. 发电机应用了该实验原理 【答案】B  【解析】解：、当闭合开关瞬间，电路中有迅速变化的电流，所以能产生电磁波，故A错误； B、闭合开关后，小磁针发生偏转，这说明通电导线周围存在磁场，故B正确； C、断开开关后，小磁针静止时，其极指向地理北极附近，故C错误； D、奥斯特实验说明通电导线的周围存在磁场，揭示了电可以生磁；发电机应用的是电磁感应原理，故D错误。 故选：。 10.是的缩写，即近场通信，是一种短距离的高频无线通信技术，是多种电磁学原理的综合应用体现。当设备如智能手机需要发送数据时，其芯片通过天线产生一个变化的电流，接收端刷卡机的天线会同步感应到一个变化的磁场，又将变化的磁场转换为变化的电流。其中蕴含的物理知识是由______填科学家最先研究并得出的电流的磁效应现象和由法拉第研究得出的______现象。 【答案】奥斯特  电磁感应  【解析】解：当设备如智能手机需要发送数据时，其芯片通过天线产生一个变化的电流，接收端刷卡机的天线会同步感应到一个变化的磁场，此时电流的磁效应，奥斯特实验说明电流周围存在磁场，发现电流的磁效应，而将变化的磁场转换为变化的电流是电磁感应，是法拉第的发现。 故答案为：奥斯特；电磁感应。 11.小明同学学完电与磁的相关知识后，自己动手制作了如图所示的装置，用手按压小人使小人在平板上往复跳动，小灯泡便会一闪一闪。 小人在平板上往复跳动时，固定在地面上的弹簧线圈做______运动，电路中产生______，小灯泡发光。 随着小人的上下往复运动，线圈产生电流的方向______选填“会”或“不会”发生变化。 此过程中的能量转化为______能转化为电能，应用此实验原理可制成______选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”。 【答案】切割磁感线；感应电流；  会；  机械；发电机  【解析】解：小人在平板上往复跳动时，固定在地面上的弹簧线圈做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，此时线圈相当于电源，给小灯泡供电，小灯泡发光。随着小人的上下往复运动，线圈被压缩和伸长时，切割磁感线运动的方向不同，线圈产生电流的方向不同，感应电流的方向会发生变化。此过程中的小人在做机械运动，机械能发生变化，产生电能，能量转化为机械能转化为电能。应用此实验原理可制成发电机。 故答案为：切割磁感线；感应电流；会；机械；发电机。 12.如图甲所示是利用磁悬浮原理设计的地漏，如图乙所示为其工作原理图，当密封盖上方无水时，在磁体作用下，磁体将密封盖顶起，若磁体下端为极，则磁体上端为          极。如图丙为动圈式话筒的构造示意图，对着话筒说话时，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中振动，话筒与          选填“电动机”或“发电机”的工作原理相同。 【答案】 发电机 【解析】【详解】如图乙所示为其工作原理图，当密封盖上方无水时，在磁体作用下，磁体将密封盖顶起，根据同名磁极相排斥，若磁体下端为极，则磁体上端为极。 如图丙为动圈式话筒的构造示意图，对着话筒说话时，声音使膜片振动，带动线圈在磁场中振动，从而产生感应电流，因此话筒利用电磁感应工作的，原理与发电机相同。 13.手机无线充电方便了人们的生活。无线充电是不用电线连接，通过磁场实现电能传输的技术。这项技术目前主要应用在手机充电上，如图乙是某款车载无线充电器，驾驶时无需连线，轻轻一放，手机即可快速充电。 如图甲所示，电流通过送电线圈产生变化的磁场，应用到了电磁学中的        选填“电流的磁效应”或“电磁感应”原理，当受电线圈靠近该变化磁场时就会产生感应电流来供电。下列实验中，与无线充电时受电线圈技术工作原理相同的是        。多选 A. B. C. D. 给手机快速充电的过程中，充电器发烫，这是电流通过        的方式，增大了内能。充电过程中，手机的电池相当于电路中的        选填“电源”或“用电器”； 如图丙磁悬浮列车及其原理简图：在车体底部、两侧和形轨道分别安装电磁铁，使磁场力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于导轨面上运行。悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用属于：        。 A.异名磁极相互吸引 B.同名磁极相互排斥 【答案】电流的磁效应 做功 用电器 【解析】解：电流通过送电线圈产生变化的磁场，应用到了电磁学中的电流的磁效应原理，当受电线圈靠近该变化磁场时就会产生感应电流来供电，是电磁感应过程，生活中的发电机与受电线圈的原理相同。图是发电机的原理图，是磁场对电流的作用，是电流的磁效应，而是探究电磁感应，故符合题意是； 给手机快速充电的过程中，充电器发烫，这是电流做功过程，是通过做功的方式，增大了内能。充电过程中，手机的电池消耗了电能，转化为化学能，相当于电路中的用电器； 如图丙磁悬浮列车及其原理简图：在车体底部、两侧和形轨道分别安装电磁铁，使磁场力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于导轨面上运行。必须把下方的磁体吸引过来，因而悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用属于异名磁极相互吸引，故选：。 故答案为：电流的磁效应；；做功；用电器；。 14.年月，丹麦物理学家______发现了电流的磁效应，打开了通向电与磁联系的大门。请回答下列电磁学方面的问题： 如图所示是小乐设计的研究“电磁铁磁性强弱可能跟线圈匝数多少有关”的实验电路图。实验步骤如下： 步骤一：实验时，用铁芯和漆包线绕制匝数为匝的电磁铁，并接入电路中的两端，其他元件如图正确连接。 步骤二：闭合开关，调节滑动变阻器使电流表示数为，用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 步骤三：断开开关，用匝数为匝的电磁铁替换匝的电磁铁。闭合开关，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 请问：实验时通过观察______来判断电磁铁磁性的强弱；小乐分析后，发现步骤三中存在错误，该错误是__________________。 如图甲、乙为小红所做的探究实验。如图甲所示，当导体棒在蹄形磁体中静止时，小磁针极指向下；如图乙所示，当导体棒水平向右运动时，小磁针的极指向右。当导体棒竖直向上运动时，小磁针的极指向______选填“上”、“下”、“左”或“右”；人们利用该实验过程中的能量转化原理，在生活中制成了____________。 小聪利用如图所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”。应在、之间接入______选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”，装置中的导体棒应选用轻质的______选填“铁棒”或“铝棒”。 【答案】奥斯特 电磁铁吸引大头针数目的多少；没有移动滑动变阻器滑片控制电流为不变 下；发电机 电源；铝棒  【解析】年，丹麦物理学家奥斯特做实验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转。由此说明了通电导体周围存在磁场，在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。 实验时通过观察电磁铁吸引大头针的数目多少来判断电磁铁磁性的强弱，实验是电磁铁吸引大头针的数目越多，说明磁性越强； 通电螺线管磁性跟有无铁芯、电流大小、线圈匝数多少有关，探究通电螺线管磁性强弱跟线圈匝数的关系时，需保持保持铁芯和电流的大小不变，改变线圈的匝数，步骤三中没有控制电流大小一定。 当棒竖直向上运动时，没有做切割磁感线运动，不能够产生感应电流，螺线管不能够产生磁场，故小磁针极仍然指向下； 在此实验过程中，能量转化情况是机械能转化为电能，利用这一原理，人们在生产生活中制成了发电机； 利用如图所示的装置研究“磁场对通电直导线的作用”时，即必须有电源，所以在、之间应接电源； 探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，而是铝棒。 15.我区某校实验小组的同学进行电磁学实验。 在如图甲所示的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中金属棒在导轨上运动，这说明磁场对通电导体______，______选填“发电机”或“电动机”是利用这一原理工作的；若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到金属棒向相反的方向运动，说明力的方向与______方向有关； 在如图乙所示的实验中，闭合开关，保持蹄形磁体不动，若使导体沿水平方向运动，则电流表指针将发生偏转。与此现象原理相同的是______选填“话筒”或“扬声器”；若导体不动，蹄形磁体沿水平方向向右运动，则电流表指针______选填“偏转”或“不偏转”； 根据图丙所示的情境可得出结论：电流一定时，______，电磁铁磁性越强；细心的同学们还发现被电磁铁吸住的大头针是散开的，这是因为______。 【答案】有力的作用；电动机；磁场；  话筒；偏转；  线圈匝数越多；大头针被磁化，同名磁极相互排斥  【解析】在甲图的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒在导轨上运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用；电动机就是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的；只将磁体的两极对调，接通电源，导体的运动方向会改变，所以观察到直导线向右运动；说明力的方向与磁场的方向有关； 乙装置无电源，闭合开关后，如果让导体沿水平方向运动，做切割磁感线运动，电流表的指针就会发生偏转，此实验是将机械能转化成电能的过程，话筒利用了该原理，扬声器利用的是通电导线在磁场中受力的作用的原理；若导体不动，蹄形磁体沿水平方向向右运动，相当于磁体不动，导体向左运动，产生感应电流，则电流表指针偏转； 图丙中通过两线圈的电流相同，电磁铁甲的线圈匝数多，且吸引的大头针数目多，说明甲的磁性强，所以得出的结论是：电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。细心的同学们还发现被电磁铁吸住的大头针是散开的，这是因为大头针被磁化，同名磁极相互排斥。 故答案为：有力的作用；电动机；磁场；话筒；偏转；线圈匝数越多；大头针被磁化，同名磁极相互排斥。 通电导体在磁场中受到力的作用，据此制成了电动机；通电导体的受力方向与磁场的方向有关。 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应运动时，电路中就会产生感应电流，话筒利用了该原理；若导体不动，蹄形磁体沿水平方向向右运动，相当于磁体不动，导体向左运动，产生感应电流。 电磁铁磁性的大小与电流大小和线圈的匝数有关；同名磁极相互排斥。 本题考查了电动机的制作原理、电磁感应现象、影响电磁铁磁性大小的因素，属于基础知识。 16.学习了本章之后，老师准备了以下器材，让同学们写出利用这些器材做出三个电磁学实验的名称及相应的器材的字母代号。请完成填空。 A.小磁针  磁铁  电源  变阻器  开关  灵敏电流计  金属棒  导线若干  支架 实验名称：_________________________________________________________________； 实验器材：_____________________________________________________________________。 实验名称：_________________________________________________________________； 实验器材：_____________________________________________________________________。 实验名称：_________________________________________________________________； 实验器材：_____________________________________________________________________。 【答案】奥斯特实验； 磁场对电流的作用； 电磁感应现象；  【解析】略 17.实验小组的同学进行电磁学实验。 图甲所示的实验中，闭合开关后，可以观察到磁场中金属棒在导轨上运动，电动机是利用这一原理工作的，这个过程中，电能转化为           在如图乙所示的实验中，闭合开关，保持蹄形磁体不动，若使导体沿水平方向运动，电流表指针将发生偏转，与此现象原理相同的是          选填“话筒”或“扬声器” 根据图丙所示的情境可得出结论：电流一定时，          越多，电磁铁磁性越强 【答案】机械能；  话筒；  线圈匝数；  【解析】图甲所示的实验中，闭合开关后，可以观察到磁场中金属棒在导轨上运动，说明通电导体在磁场中受到力的作用，电动机是利用这一原理工作的，这个过程中，消耗了电能，获得了机械能，将电能转化为机械能； 在如图乙所示的实验中，乙装置无电源，闭合开关后，如果让导体沿水平方向运动，做切割磁感线运动，电流表的指针就会发生偏转，说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有电流产生，属于电磁感应现象，此实验是将机械能转化成电能的过程，话筒利用了该原理，扬声器利用的是通电导线在磁场中受力的作用的原理； 图丙中电磁铁甲的线圈匝数多，且吸引的大头针数目多，根据转换法，说明甲的磁性强；两电磁铁串联，串联电路电流处处相等，电流相同，根据控制变量法，得出的结论是：电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。 18.我区某校实验小组的同学进行电磁学实验。 在如图甲所示的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中金属棒在导轨上运动，这说明磁场对通电导体          ，          选填“发电机”或“电动机”是利用这一原理工作的若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到金属棒向相反的方向运动，说明力的方向与          方向有关 在如图乙所示的实验中，闭合开关，保持蹄形磁体不动，若使导体沿水平方向运动，则电流表指针将发生偏转。与此现象原理相同的是          选填“话筒”或“扬声器”若导体不动，蹄形磁体沿水平方向向右运动，则电流表指针          选填“偏转”或“不偏转” 根据图丙所示的情境可得出结论：电流一定时，          ，电磁铁磁性越强细心的同学们还发现被电磁铁吸住的大头针是散开的，这是因为                                                                              。 【答案】有力的作用；电动机；磁场方向； 话筒；偏转； 线圈匝数越多；大头针被磁化，同名磁极相互排斥。  【解析】在甲图的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒在导轨上运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用； 电动机就是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的； 只将磁体的两极对调，接通电源，导体的运动方向会改变，观察到金属棒向相反的方向运动，说明受到的磁场力的方向与磁场的方向有关； 乙装置无电源，闭合开关后，如果让导体沿水平方向运动，做切割磁感线运动，电流表的指针就会发生偏转，此实验是将机械能转化成电能的过程，是电磁感应现象，话筒利用了该原理，扬声器利用的是通电导线在磁场中受力的作用的原理； 若导体不动，蹄形磁体沿水平方向向右运动，此时导线切割磁感线，会产生感应电流，则电流表指针会偏转； 图丙中电磁铁甲的线圈匝数多，且吸引的大头针数目多，说明甲的磁性强；两电磁铁串联，电流相同，所以得出的结论是：电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强； 被吸引的大头针被磁化后，上端磁极相同，下端磁极相同，根据同名磁极相互排斥，可看到大头针是散开的。 19.在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，小明做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。 如图所示，导体运动时，______选填“甲”“乙”或“丙”电流表指针会发生偏转； 综合上面实验和大量实验现象，可以得出感应电流产生的条件是：______电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。在此实验过程中能量转化情况是______。 以下没有用到电磁感应原理的是：______序号。 手摇发电机 扬声器 动圈式话筒温度自动报警器 【答案】丙；闭合；机械能转化为电能；。  【解析】解：如图所示，甲图中开关没有闭合，乙图中导体运动时没有切割磁感线，丙图中导体左右运动切割磁感线，电路中有感应电流，电流表会发生偏转； 根据记录的现象分析可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，在电磁感应现象中机械能转化为电能； 、发电机的原理是电磁感应现象，故不符合题意； 、扬声器把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力的原理，故符合题意； 、动圈式话筒把声信号转化为电信号，声信号的振动带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是利用了电磁感应原理，故不符合题意； 、温度自动报警器的主要设备是电磁铁，它是利用电流的磁效应制成的，故符合题意。 故选：。 故答案为：丙；闭合；机械能转化为电能；。 20.如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置，导体和灵敏电流表用导线连接，组成电路。 如图所示，若导体保持不动，让蹄形磁体快速向左运动，电流表指针        填“不会”或“会”偏转。 实验中，如果对调蹄形磁体的、极，同时改变导体的运动方向，产生的感应电流方向        选填“改变”或“不改变”。 下列利用电磁感应原理工作的装置有        填字母代号。 【答案】会不改变  【解析】解：若导体保持不动，让蹄形磁体快速向左运动，以磁铁为参照物，导体是向右运动的，即导体也在做切割磁感线运动，会产生感应电流，所以电流表的指针会偏转； 如果对调蹄形磁体的、极，则磁场方向发生改变，同时改变导体的运动方向，则导体切割磁感线的方向也发生改变，此时产生的感应电流方向不改变； 、手摇发电机的原理是电磁感应现象，故A正确； B、扬声器是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的，故B错误； C、动圈式话筒是利用电磁感应原理制成的，故C正确； D、电磁继电器的工作原理是电流的磁效应，故D错误。 故选：。 21.同学们借来学校实验室的手摇发电机，尝试用它使小灯泡发光。 细心的小军发现摇得越快、灯泡越亮，摇得越慢、灯泡越暗。根据这一现象大家提出了下列四个问题，其中最有价值且易于探究的是    ； A.为什么这里的灯泡有的时候亮有的时候暗？ B.发电机产生的电流大小跟转速有什么关系？ C.发电机产生的电流大小跟哪些因素有关呢？ D.与发电机相连的灯泡的亮暗与什么因素有关？ 他们根据小灯泡的亮暗来判断电路中电流的大小，像这种用易于直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列研究过程中也用到了“转换法”的是__________； 在探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关实验中，根据吸引大头针的多少来判断磁性的强弱。 在探究电流的大小与哪些因素有关实验中，为了研究电流和电阻的关系，使电压保持不变。 在探究电流产生的热量与哪些因素有关实验中，根据煤油升高的温度判断电热丝产生热量的多少。 在探究电阻的大小与哪些因素有关实验中，根据电流表示数的大小来判断导体电阻的大小。 小军同学又按照图乙组装好电路来探究什么情况下磁能生电。确认连接无误后，让金属棒左右水平运动。实验中却几乎看不出电流表指针偏转。小军沉思片刻，换用了图丙的器材，重复刚才的步骤，大家惊喜的发现灵敏电流计的指针发生偏转了。图乙中电流表指针不偏转的原因很可能是__________； 小涵突然说，如果将灵敏电流计换成__________，就可以探究“磁场对通电导体的作用”了。大家再次感受到了电和磁的紧密联系。 【答案】电流表分度值太大，不够灵敏电源  【解析】在这实验中，灯泡的亮度是不同的，通过灯泡的电流越大，则灯泡越亮，则表明实验中的电流是不同的；电流不同的原因是由于转速的不同，所以最有探究价值且易于探究的问题是发电机产生感应电流大小跟转速有什么关系故B符合题意，不符合题意。 故选B。 根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小和根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱，这两种方法都是将不容易观测和不便于测量的物理量转化为容易观测和测量的物理量，这种研究问题的方法叫转换法；故符合题意； 在探究电流的大小与哪些因素有关实验中，为了研究电流和电阻的关系，使电压保持不变，利用控制变量法；故不符合题意； 在探究电流产生的热量与哪些因素有关实验中，根据电热丝产生热量的多少转化为煤油升高的温度判断，利用了转换法；故符合题意； 在探究电阻的大小与哪些因素有关实验中，根据电流表示数的大小来判断导体电阻的大小，利用了转换法。故符合题意。 故选。 按图甲组装好了电路，确认连接无误后，让金属棒左右水平运动。实验中却几乎看不出电流表指针偏转。换用了图乙的器材，重复刚才的步骤，灵敏电流计的指针发生偏转了。图乙电流表指针不偏转的原因可能是电流表分度值太大，不够灵敏；图丙灵敏电流计的分度值小，比较灵敏。 研究磁场对通电导体的作用，是力的作用，可以让通电导体运动起来，故应该提供一个电源，所以可以将灵敏电流计换成电源。 22.如图甲是磁悬浮列车，它的电磁悬浮系统的原理简图如乙图所示：在车体底部、两侧和形轨道分别安装电磁铁，控制电磁铁的电流，使电磁铁和轨道间保持毫米的间隙，并使它们之间的磁场力与车辆受到的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。    磁悬浮列车运行时悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用属于：          。 A.异名磁极相互吸引 B.同名磁极相互吸引 C.异名磁极相互排斥 D.同名磁极相互排斥 受磁悬浮列车原理的启发，在探究声音的传播时，李老师对课本的“真空中的闹钟”实验进行了改进，如图所示。 为了避免声音通过底部固体传出，利用磁悬浮装置使发声体悬浮于空中。图中磁体上端为极，则磁体下端为          极； 内部充有少量空气的气球口系紧，并悬挂于玻璃罩内壁，实验过程中发现气球体积变大，这说明玻璃罩内气压变          ； 罩内空气不断减少，最后几乎听不到声音了，但发声体上方的轻质小球依旧在跳动，这说明发声体仍在          ； 本实验无法抽成绝对真空，但是我们可以在此实验的基础上，进一步推理得出：真空中          传播声音； 下面几个物理研究实例中所采用的研究方法与上面的理想推理法相同的是：          。 A.研究牛顿第一定律； B.研究光现象时，引入光线来描述光传播的规律 C.研究电阻大小与哪些因素有关； 【答案】  小 振动 不能 【解析】磁悬浮列车运行时悬浮电磁铁与轨道电磁铁间保持毫米的间隙，说明磁悬浮列车运行时悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用为异名磁极相互吸引，故A正确，BCD错误； 故选A。 磁体上端为极，根据同名磁极相互排斥可知，则磁体下端为极。 玻璃罩内一个充有空气的气球其体积变大，说明气球内的气压大于外部气压，则此时罩内气压变小。 罩内空气不断减少，最后几乎听不到发声体的声音了，但发声体上方的轻质小球照旧跳动，说明发声体仍在振动。 当逐渐抽出其中的空气，虽然无法抽成绝对真空，但发声体的声音越来越小，最后几乎听不到声音，说明声音的传播需要介质，真空不能传声。 探究牛顿第一定律，采用了理想推理法，故A符合题意； B.研究光现象时，引入光线来描述光传播的规律，采用了模型法，故B不符合题意； C.研究电阻大小与哪些因素有关，采用了控制变量法，故C不符合题意。 故选A。 23.电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称之美。 如图甲所示，导线通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明通电导线周围存在______。 如图乙所示为水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块时，______灯亮，控制电路中电磁铁的上端为______极选填“”或“”。 如图丙所示，电路中的开关为单刀双掷开关。 将开关掷于，观察到导体棒运动，说明______选填字母； A.电路中产生了感应电流 B.通电导体在磁场中受力的作用 将开关掷于，使导体棒向右运动，观察到灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以______选填字母。 A.保持磁体不动，使导体棒向左运动 B.将磁体的磁极对调，使导体棒向左运动 【答案】磁场；  红；；  ；  【解析】通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明通电导体周围存在磁场； 当水位到达金属块时，一般的水是导体，之间导通，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，动触点向下运动，接通红灯电路，断开绿灯电路。 控制电路的电源右端为正极时，根据安培定则，电磁铁的上端为极，下端为极； 将开关掷于，观察到导体棒运动，说明通电导体在磁场中受力的作用，故选B； 将开关掷于，使导体棒向右运动，观察到灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以 A、保持磁体不动，使导体棒向左运动，切割磁感线，会产生感应电流，灵敏电流计指针会发生向右偏转，故选A； 保持磁体不动，将导体水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以将磁体的磁极对调或导体向左运动，两者不能同时改变，故B不符合题意。 故答案为：磁场；红；；；。 24.在跨学科实践课上，某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目任务】 制作一个简易的空气质量检测仪。 【项目导引】资料显示空气质量等级是按照空气质量指数划分的，如表所示。 空气质量指数 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 从学校科技实验员处借得一个气敏电阻，通过说明书获悉，其电阻值随空气质量指数的关系如表所示： 空气质量指数 电阻值 请在图甲中描点作出气敏电阻的阻值与空气质量指数的关系图线。 【方案设计】 小组经过一番讨论和研究，设计了如图乙所示的空气质量检测仪的电路，其中定值电阻，电源电压恒为不变，用电流表的示数表示对应空气的质量指数；闭合开关，当电流表的示数为时，电路报警，此时电磁铁把衔铁吸下来，净化系统开始工作，电磁铁中线圈的电阻不计。 【项目实施】如图乙，闭合开关： 电磁继电器中电磁铁的上端为______选填“”或“”极。当净化系统工作时，弹簧对点作用力的方向是向______选填“上”或“下”。 当空气质量指数值升高时，电路中电流表的示数将______。 当空气质量指数为时，电阻两端的电压为______。 当电磁铁恰好将衔铁吸下来，电路报警，此时对应的空气质量等级为______。 【评价反思】 若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数略低于“方案设计”中的数值时电路就报警，请提出两种合理化建议：______；______。 【答案】见解答过程；  ；  下；；中度污染；  减小定值电阻的阻值；增大电源电压  【解析】由表中数据描点连线画出气敏电阻的阻值与空气质量指数的关系图线，如图所示： ； 由图乙知，电流从电磁铁的上端流入，从下端流出，根据安培定则可知，的上端为极； 当净化系统工作时，衔铁被吸下，点向上运动，弹簧伸长，所以弹簧对点作用力的方向向下； 由图乙知，控制电路中、气敏电阻、螺线管串联在电路中。 由表格数据知，气敏电阻的阻值随空气质量指数值升高而减小，电路中总电阻变小，电源电压一定，由知，电路中电流变大，所以电流表示数增大； 由表格数据知，为时，电阻， 由串联电路特点和可得，通过的电流： ， 所以两端的电压： ； 当电流表示数为时，电路报警， 由串联电路特点和欧姆定律有：，即：， 解得：， 由表中数据知，此时空气质量指数为，此时空气质量等级为中度污染； 由于气敏电阻的阻值随空气质量指数值减小而增大，故空气质量指数略低于“方案设计”中数值时，的阻值变大，电路总电阻变大，而报警的电流是不变的，根据欧姆定律可知需减小定值电阻的阻值或增大电源电压。 故答案为：见解答过程；；下；；中度污染；减小定值电阻的阻值；增大电源电压。 25.如图是电动机的模型，磁场由两个电磁铁提供。是线圈。闭合开关， 图中为磁体极，为磁体          极选填“”“”； 图中线圈边受力方向竖直向下，图中将电源正负极调转后边的受力方向竖直向          选填“上”“下”。 如图所示，已经将电磁铁接外电源。线圈接入和小灯泡。闭合开关后，摇动手柄未画出使线圈转动，和灯泡可发光。此过程，线圈将          能转化为          能。在方框内画出图中和灯泡所在电路的电路图，已经画出和等效电源          。 【答案】 下 机械 电   【解析】【详解】由图得，电流从右边的螺线管的左端流入，由安培定则可知为磁体极。 磁场中通电导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，将电源正负极对调后，电流方向发生了改变，同时磁场方向也发生了改变，所以通电导体在磁场中受力方向不变，即竖直向下。 线圈转动做切割磁感线运动，产生感应电流，使得和灯泡可发光，此过程中，线圈由于运动将机械能转化为电能。 线圈运动产生感应电流，相当于电源，开关在干路上，灯泡和并联，具体电路如图所示： 26.小明学习了磁的知识之后研究了以下问题： 用图甲所示的天然磁石制作司南，该磁石的端是          选填“”或“”极。他将该磁石的端磨成勺柄，打磨成勺状指南针即“司南”。再用细线将其悬挂，司南静止时，勺柄指向地理的          选填“北”或“南”极； 如图乙所示，先将小磁针放在水平桌面上，再将一根直导线平行架在静止的小磁针上方，给导线通电后，观察到          现象，说明电可以生磁。下列操作能改变小磁针偏转方向的有          将通电导线放置在小磁针下方；改变电流方向；将导线南北放置； 如图丙所示，闭合开关，让导体在磁场中          选填“竖直上下”或“水平左右”运动，发现电流表的指针偏转。应用此实验原理可制成          选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”。 【答案】 南 小磁针发生偏转 水平左右 发电机 【解析】根据图中天然磁石的磁感线从端出发回到端可知，端是极，是极。将该磁石的端磨成勺柄，则端是极；由于地球本身是一个大磁体，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，所以，在地磁场的作用下，勺柄指向地理的南极。 在图乙中，当给导线通电后，观察到小磁针发生了偏转。这是因为通电导线周围产生了磁场，对小磁针产生了磁力的作用，使其发生了偏转。 由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，将通电导线放置在小磁针下方，小磁针的转动方向会相反； 通电导线的磁场方向与电流方向有关。改变电流方向，通电导线的磁场方向也会改变，从而改变对小磁针的作用力方向，使小磁针偏转方向发生改变； 将导线南北放置，没改变电流方向和小磁针的位置，导线周围的磁场方向不变，小磁针在磁场中受力不变，不能改变小磁针偏转的方向。 综上所述，能改变小磁针偏转方向的操作有。 在图丙中，闭合开关后，要让导体在磁场中产生感应电流，必须使导体在磁场中做切割磁感线的运动。竖直上下运动时，导体的运动方向与磁感线方向平行，不会切割磁感线，因此不会产生感应电流。而水平左右运动时，导体会切割磁感线，从而产生感应电流。根据这个原理可以制成发电机。 27.周一升旗时，小明发现升旗手操作国旗上升，国歌结束时国旗还没有升到顶端，就想设计一个电动升旗装置，使国旗能在规定时间内匀速上升至顶端。 【初步设计】如图甲所示，用电动机带动国旗上升，调节滑动变阻器的滑片可以改变电动机的转速，定时器在计时结束时自动断开电路。 图乙中，能说明电动机工作原理的是______选填“”或“”； 【改进设计】为实现国旗的电动上升和下降，小明使用两个单刀双掷开关改进电路，如图丙所示。开关接不同触点时，国旗的升降情况如下表所示： 开关状态 开关接 开关接 国旗的升降情况 上升 为使国旗下降，开关应处于______填序号状态，判断的依据是______； 【优化设计】若电动升旗装置可通过光控实现日出升旗、日落降旗的自动化控制，则升旗装置会更加智能化和便捷，于是小明再次对电路进行优化，如图丁所示。已知控制电路中，电源电压是，保护电阻是，光敏电阻的阻值随光照强度的变化关系如图戊所示，电磁铁线圈电阻忽略不计。当太阳升起光照强度达到：勒克斯，光照强度的单位时，电磁铁将衔铁吸下，工作电路的电动机工作，带动国旗上升； 若要让国旗在光照强度达到时上升，应调整为______或将控制电路的电源电压调整为______。 【答案】；  ；电动机的转向与电流方向有关；  ；  【解析】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用。图中，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，是电磁感应现象；图中，闭合开关，通电导体在磁场中受力而运动，因此能说明电动机工作原理的是图。 为使国旗下降，开关应处于状态。判断依据是：由表中信息可知，当开关接、开关接时，电流方向与国旗上升时相反，根据通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关，此时电动机反转，国旗下降。 由图戊可知，当太阳升起光照强度达到时，光敏电阻的阻值为，忽略电磁铁线圈电阻，由欧姆定律公式可得电磁铁刚好将衔铁吸引时电路中的电流：； 若要让国旗在光照强度达到时上升，由图戊可知，此时光敏电阻的阻值为，要保持电路的总电阻不变，所以调整后的阻值 若不改变保护电阻的阻值，则此时电源电压 。 故答案为：；；电动机的转向与电流方向有关；；。 28.在综合实践活动中，小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪，如图甲所示，请完成小题。 测试仪的内部电路图如图乙所示，电源电压恒为，，电阻丝粗细均匀，总长度为。闭合开关，挡板在端时，坐位体前屈成绩为，此时电流表示数为；挡板在端时，坐位体前屈成绩为。 使用坐位体前屈项目测试仪时，电压表示数越大，代表坐位体前屈成绩越______选填“好”、“差”； 挡板由端向端滑动的过程中，电流表示数______选填“变大”、“变小”或“不变”； 当推动挡板至端时，电压表示数是______。 小林自制的坐位体前屈项目测试仪在使用过程中经常会因为温度过高而停止工作，为了解决这个问题，小林设计了如图所示的“自动制冷降温装置”，要求：当测试仪的温度过高时，电磁铁把衔铁吸下，接通工作电路，启动降温系统； 已知控制电路电源电压恒定不变，为了符合设计要求，需要在虚线框内接入一个热敏电阻，现有、两个热敏电阻可供选择，其阻值随温度变化的关系如表所示，应选用______选填“”或“”接入电路： 控制电路接通时，电磁铁的上端为______选填“”、“”极。 【答案】好；  不变；  ；  ；  【解析】电压表示数与成绩的关系电路中与串联，电压表测量两端电压；坐位体前屈成绩越好，挡板向端滑动距离越大，接入电路的电阻越长因粗细均匀，电阻与长度成正比；根据串联分压原理，电阻越大，其两端电压电压表示数越大；因此，电压表示数越大，成绩越好； 电流表测量电路电流；由于电压表的内阻很大，所以挡板由端向端滑动时，电阻丝接入电路的电阻不变，电路的总电阻不变，由欧姆定律可知，挡板移动过程中，电路中的电流不变，即电流表示数不变； 当推动挡板至端时，电压表测两端电压，此时电路中的电流为，根据欧姆定律可知，两端电压为：， 根据串联电路电压规律可知，两端电压为：，即电压表示数为； 温度过高时，需电磁铁吸下衔铁，即控制电路电流需增大；根据欧姆定律，电源电压恒定，电流增大时，控制电路电阻需减小；由表格可知，随温度升高阻值减小，随温度升高阻值增大，因此应选用； 控制电路接通时，电流从电磁铁上端流入、下端流出；根据安培定则右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向极，电磁铁上端为极。 故答案为：好；不变；；；。 29.【项目提出】牛顿学习小组开展了自制“温度自动报警器”的跨学科实践活动。 【项目分析】他们查阅相关资料并搜索到一些电器维修的视频，从一段视频中得知，电饭锅的加热盘中央有一块磁铁，当其达到一定温度时磁性便会消失，由此他们猜想磁铁的磁性与温度有关。 【项目实施】他们将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。由此，他们的猜想得到了验证。同时两个小组分别设计了不同的温度报警器。 小明组在甲图的基础上设计了图乙所示温度报警器，其工作原理是当温度逐渐升高时，磁铁的______减弱直至消失，无法______选填“排斥”或“吸引”弹簧开关，弹簧开关向下恢复形变，电路就被接通，从而使电铃报警。 【项目拓展】 小强组根据温度计的原理及电磁铁的性质，利用水银温度计、探针、电磁铁、电铃、电池、导线等器材设计了一种可调式温度报警器，请你在图丙中完成该电路的连接。 若想降低报警温度，需要将探针向______选填“上”或“下”移动。 【答案】磁性；吸引；  ；    下  【解析】甲图加热后温度升高，铁钉脱落，说明磁性减小或消失，因而不能吸引铁钴镍等材料制成的弹簧开关，弹簧开关向下恢复形变，电路就被接通，从而使电铃报警。 温度报警器利用通电后电磁铁吸引弹簧开关，使得电铃的电路接通而报警，温度计作为控制电路的开关，与电源和电磁铁串联，如下图所示： 想降低报警温度，即温度较低时控制电路闭合，因而把探针向下移动到温度较低的位置。 故答案为：磁性；吸引；； 下。 30.图甲是一款普通的豆芽机，项目小组想在图甲的豆芽机上增设智能控温和自动淋水功能，从而保证豆子发芽需要的适宜温度和湿度。图乙是智能豆芽机的简化模型。项目小组为此开展了以下的项目式学习。 【任务一】设计豆芽机的温控装置 控温装置的电路设计如图丙所示，可实现加热、保温两挡自动切换，为热敏电阻置于发育盒内，为电阻箱，、为电热丝，且，控制电路电流时被吸下。 主要是由______选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”材料制作而成，当温度升高时，的阻值______；选填“变大”、“变小或“不变” 如图丙所示，开关闭合时，电磁铁的上端为______极，当衔铁被吸下来时，工作电路处于______选填“加热”或“保温状态，加热与保温功率之比为______。 豆芽适宜在环境下生长，豆芽机若要实现自动切换挡位，则控制电路中电阻箱应该调为______；干电池用久了，会导致发育盒内温度比设定的温度______选填“偏高”或“偏低”，除了更换电池外，还可以采取措施是______，使得豆芽机恢复在自动切换挡位。 【任务二】设计豆芽机的喷淋装置 如图乙所示，水在水泵的作用下通过水管输送到淋水系统，多余的水通过沥水孔会回到水箱。水泵喷口流量指水泵内喷出水的质量。若水泵的流速为，喷口的横截面积为，则水泵喷口流量为______； 实验小组结合豆芽的生长特性，采用淋水系统定时给豆芽淋水，而不是将豆芽浸泡在水中的原因是：______。控制水泵间歇性喷水的电路设计如图戊所示，两端输入如图己所示的周期性变化的电压，定值电阻，为电阻可以变化的电子元件。当图戊中时，两端的电压等于电子元件两端的实际输入电压；时，电子元件通过改变阻值，控制保持不变。则时，通过电路的电流为______；若要使豆芽机在小时内，喷水时间为，请你结合上面的电路设计，应设置的电功率______时，水泵启动喷水。 【答案】半导体；变小；  ；保温；：； ；偏高；适当减小的阻值，丝热敏电阻阻值不变；  ；  种子发芽需要呼吸，采用淋水系统定时给豆芽淋水，更利于豆芽生长。；  【解析】热敏电阻是半导体材料制成；当温度较低时，工作电路处于加热状态，由电功率可知，此时电阻较小，所以电路中只有电阻，所以此时衔铁没有被吸下，当现特吸下时，电路中的总电阻，所以功率较小，为保温状态，所以温度高了电磁铁的磁性增强，控制电路中的电流变大，电流可知，电路中的总电阻变小，热敏电阻的阻值变小； 图丙中闭合，根据电流方向，由安培定则可知电磁铁上端为极；衔铁吸下以后，电阻、串联，总电阻变大，电功率变小，为保温状态；因为， 所以：； 豆芽机若要实现自动切换挡位，此时控制电路中的电流，热敏电阻， 电阻箱接入的电阻； 干电池用久了电压下降，电阻可知，电路中的总电阻减小，电阻箱的阻值不变，对应的热敏电阻的最值变小，会导致发育盒内温度比设定的温度偏高；为了使热敏电阻的阻值不变即恢复自动换挡，可以适当减小电阻箱的阻值； 流过的水的质量体积，水的质量 豆芽需要呼吸，采用淋水系统定时给豆芽淋水，更有利于豆芽生长； 当为时，，，由两端电压， 电路中的电流； 要使豆芽机在小时内，喷水时间为，就是三分之一的供水，结合图像已，时，与正比，所以当时，对应的电压，所以为时，水泵喷水；此时两端电压， 此时的功率， 故应设置的电功率。 故答案为：半导体；变小；；保温；：；；偏高；适当减小的阻值，丝热敏电阻阻值不变；；种子发芽需要呼吸，采用淋水系统定时给豆芽淋水，更利于豆芽生长。；。 31.如图是科技小组的同学利用电磁转换的知识制作的“电能无线传输”装置的示意图。图中送电线圈利用电流产生磁场，受电线圈利用磁场产生电流，受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流，使灯泡发光，实现电能无线传输。 送电线圈是利用电流的________效应工作的，这个现象是由丹麦物理学家________最先发现的。与受电线圈产生电流的原理相同的是________选填“电动机”或“发电机”。 受电线圈中电流的大小可以通过________来反映。 在图中的电源、调节装置和送电线圈不改变的情况下，该小组同学想探究影响受电线圈两端电压大小的因素，猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关。通过查阅资料，他们了解到了受电线圈两端电压与线圈匝数的关系，接着，他们用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同，直径不同的线圈，对其余两个猜想进行探究，实验数据如下表。送电线圈直径为 实验次数 受电线圈的直径 两线圈之间的距离 受电线圈两端的电压 分析________三次实验的数据可初步得出结论：在受电线圈的直径和匝数相同时，两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压越大。 分析、、、、五次实验的数据可初步得出结论：在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下，受电线圈直径增大时，其两端电压________。 通过实验，小组同学发现电能无线传输存在传输距离________的缺点。尽管如此，电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景，如部分手机和电动牙刷的无线充电装置已经采用了该技术。 【答案】磁；奥斯特；发电机； 灯泡亮暗或电压表示数； 、、； 先增大后减小； 短  【解析】由题干材料得，图中送电线圈利用电流产生磁场，是电流磁效应；这个现象是由丹麦物理学家奥斯特最先发现的；受电线圈利用磁场产生电流，是电磁感应，发电机的工作原理也是电磁感应； 在灯泡的电阻不变时，根据，电流越大，电压表示数越大；根据，电流越大，灯泡的功率越大，灯泡越亮，所以受电线圈中电流大小可以通过灯泡亮度或灯泡两端电压来判断； 、、实验的受电线圈直径相同，线圈匝数相同，两线圈距离逐渐减小，受电线圈两端的电压不断增大； 、、、、五次实验线圈匝数相同，两线圈之间距离相等，受电线圈直径不断增大时，受电线圈两端的电压先增大后减小； 由于从实验数据知：在受电线圈的直径和匝数相同时，两线圈之间的距离越小，受电线圈两端的电压越大，当两线圈距离增大时，受电线圈两端的电压会减小，所以电能无线传输存在传输距离小的缺点。 32.小石在学习产生感应电流的条件过程中，发现灵敏电流计的指针会向不同方向偏转。于是提出两个猜想，猜想：感应电流的方向与磁场方向有关；猜想：感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关。他利用图所示器材，验证猜想的主要步骤是： 保持蹄形磁铁静止，使金属棒水平向右运动，观察到灵敏电流计指针向左偏转； 对调蹄形磁铁的、极，保持蹄形磁铁静止，使金属棒水平向左运动，观察到灵敏电流计指针仍然向左偏转。 小刚认为上述步骤存在问题，请写出改正措施：________。 图所示物品中，利用电磁感应现象工作的是_________填写字母 A.                         ． C.                ． 【答案】见详解 【解析】探究感应电流的方向与磁场方向的关系，根据控制变量法，应保持切割磁感线方向不变，改变磁场方向，故在步骤中，对调蹄形磁铁的、极，保持蹄形磁铁静止，使金属棒水平向右运动，观察灵敏电流计指针偏转方向。 防汛报警器主要部件是电磁继电器，利用了电流的磁效应，故A不符合题意； B.动圈式话筒由永久磁体和线圈组成，当讲话时带动线圈振动产生感应电流，利用了电磁感应现象，故B符合题意； C.动圈式扬声器由永久磁体和线圈组成，当变化的电流经过线圈时，线圈在磁场中受力而振动，利用了通电导体在磁场中受到力的作用工作的，故C不符合题意； D.电铃主要部件是电磁继电器，利用了电流的磁效应，故D不符合题意。 故选B。 33.请阅读未来交通，高温超导磁悬浮列车并回答问题。 未来交通，高温超导磁悬浮列车 人类对速度的追求，从未止步，从人类诞生至今，伴随着交通工具的发展，速度的极限不断被刷新。 高铁速度可达已经成为我们国家的金质名片，实现了领跑世界的目标。但高铁的进一步提速，还是会面对很多的挑战和困难，比如轮轨黏着、运行噪声、空气阻力等，用什么样的技术可以解决这些问题呢？答案是磁悬浮。磁悬浮是轨道交通速度追求的一个新范式，它具有很多优点，例如，它具有高速不可替代性，因为它摆脱了传统轮轨的接触；它具有低噪音不可替代性，同样因为没有轮轨接触噪声，运行起来安静环保。 磁悬浮的原理是什么？它又分为哪些种类？目前磁悬浮根据原理不同可以分为永磁悬浮、电磁悬浮、电动悬浮、钉扎悬浮四大类，如下表和图所示。 磁悬浮 种类 原理 永磁悬浮 利用永磁体同名磁极间排斥力实现悬浮。图甲所示 电磁悬浮 电磁铁通电产生磁场电生磁，和铁磁性轨道之间产生吸引力，把车子给吸上去，速度可以达到。图乙所示 电动悬浮 当磁体在导体板上移动过程中，在原来没有电的导体板上就会产生一个感应的电流动生电，同时感应电流产生磁场，和磁体相互排斥，就把车子给托起来了。电动磁悬浮的特点就是运动才能产生悬浮。低温超导电动悬浮最高时速可达。图丙所示 钉扎悬浮也称高温超导磁悬浮 在车上和轨道上，都不需要通电，靠超导体所在位置的磁场变化在内部产生的感应电流感生电，这种磁悬浮比较神奇，它既可以悬浮，又可以悬挂，就好比有一个无形的弹簧，拽着这个车，如果将车压向轨道，车和轨道就有排斥力，如果将车拉离轨道，它们之间就有吸引力，所以它既能悬浮又能悬挂。图丁所示。 当前我国研制的高温超导磁悬浮列车，未来速度将突破。列车的速度还能不能更快、甚至超过的飞机呢？回答是“能”。科学家正在研制“高温超导磁悬浮真空管道的方式”。用磁悬浮技术消除了轨道之间的机械摩擦，影响列车提速的还有一个很重要的因素，就是空气阻力，真空管道的引入完美地解决了这个问题，实现一种超高速、低能耗的运行。 请根据上述材料，回答下列问题： 请写出磁悬浮轨道交通的一个优点与高铁相比：_____； 以下实验中能说明“电动悬浮”中“当磁体在导体板上移动过程中，在原来没有电的导体板上就会产生一个感应的电流动生电”原理的是_____； A.磁极间有相互作用 B.通电导体在磁场中受力 C.电磁感应现象 为了更直观的演示某种磁悬浮列车的悬浮原理，科学家在实验室用特殊材料制作了一个模型，在模型中注入液氮后，它瞬间变成了超导体，把模型放置在由磁性材料制成的环形轨道上，使其运动起来，便可以实现无源的自稳定悬浮，整个悬浮不需要通电，模型有时悬浮在轨道上面运动，有时悬挂在轨道下面运动如下图所示。科学家演示的是_____选填“电磁悬浮列车”“电动悬浮列车”或“高温超导磁悬浮列车”的悬浮原理。 【答案】速度大 高温超导磁悬浮列车 【解析】根据题文“高铁速度可达已经成为我们国家的金质名片，实现了领跑世界的目标。但高铁的进一步提速，还是会面对很多的挑战和困难，比如轮轨黏着、运行噪声、空气阻力等，用什么样的技术可以解决这些问题呢？答案是磁悬浮。”可知磁悬浮轨道交通的一个优点与高铁相比是速度大。 当磁体在导体板上移动过程中，在原来没有电的导体板上就会产生一个感应的电流动生电，这是电磁感应现象。 A.磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故A不符合题意； B.通电导体在磁场中受力，利用该原理制成了电动机，故B不符合题意； C.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，这是电磁感应现象，故C符合题意。 故选C。 为了更直观的演示某种磁悬浮列车的悬浮原理，科学家在实验室用特殊材料制作了一个模型，在模型中注入液氮后，它瞬间变成了超导体，把模型放置在由磁性材料制成的环形轨道上，使其运动起来，便可以实现无源的自稳定悬浮，整个悬浮不需要通电，模型有时悬浮在轨道上面运动，有时悬挂在轨道下面运动，既能悬浮又能悬挂，运用了超导体，所以科学家演示的是高温超导磁悬浮列车的悬浮原理。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $