寒假作业05 电与磁（巩固培优）九年级物理新教材沪科版（五四学制）

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业05 电与磁 磁场对通电导线的作用 1.判断通电导线的受力方向：与磁场方向和电流方向有关。只改变其中一个因素，导线受力方向改变；两个因素同时改变，导线受力方向不变。 2. 实验中的能量转化：电能主要转化为机械能。 研究方法：控制变量法。 3.换向器的作用：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，为使线圈能够持续地转动下去，每当线圈刚转过平衡位置时，换向器就自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈两条边的受力方向，保证线圈能不停地转动下去。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．如图所示是电流表的内部结构示意图。当电流通过线圈时，线圈在磁场中转动从而带动指针偏转。下列选项图中，和电流表工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 2．扫地机器人的核心部件为电动机，其工作原理与图中哪个实验的原理相同（　　） A． B． C． D． 3．如图所示是一款破壁机，通电后可以带动刀片转动粉碎食物，破壁机的工作原理与下列实验装置原理相同的是（　　） A． B． C． D． 4．周末，科技小组同学在“自制指南针”活动中，小凡用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（   ） A．树叶的质量约为 B．树叶所受的浮力方向是竖直向上 C．缝衣针对树叶的压力和树叶对缝衣针的支持力是一对平衡力 D．树叶的尖端总是指向南方是由于重力的作用 5．如图所示的电路中，根据小磁针静止时的指向可知（　　） A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 B．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 C．a端是通电螺线管的S极，c端是电源负极 D．通电螺线管内部无磁场，无法判断电源正负极 6．如图为小明同学在课堂上绕制的电磁铁，制好后发现该电磁铁只能吸引一枚曲别针，他想用该电磁铁吸引更多的曲别针，则下列措施可行的是（　　） A．用铜芯代替铁芯 B．减小线圈的匝数 C．换用电压更高的电源 D．对调电源的正负极的接线位置 7．图中画出了两个磁极间的磁感线，这两个磁极都是 （选填“N”或“S”）极；图中点的小磁针静止时N极所指的方向是向 （选填“上”或“下”）的。 8．水平桌面上放置有通电螺线管和小磁针，小磁针静止时的N极指向如图所示，则螺线管的右端为 极；将小磁针的支架沿着图中轨迹缓慢移到Q处，下列符合小磁针a端旋转情况的是 。 A．B．C． D． 9．嘉宾戴着“运动手环”运动时，手环中小磁体在管内反复运动，线圈中便会产生电流，通过传感器实现运动追踪，该过程中 转化为电能，这与 （选填“乙”或“丙”）工作原理相似。 10．请完成下列填空。 (1)如图-1，液体的体积为 mL。 (2)如图-2，是为了探究压力的作用效果与 的关系。 (3)如图-3，在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”的实验中，通过观察 来判断电路中是否有感应电流；闭合开关，导体棒上下运动时，电路中无感应电流，导体棒左右运动时，电路中产生感应电流，由此可以得出：闭合电路的一部分导体在磁场中做 时，导体中就会产生感应电流。 11．如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲图实验中的小磁针移除后磁场就不存在了 B．乙图实验装置是电动机原理模型，将转化机械能为电能 C．丙图中闭合开关后装置正常工作，电磁铁上端为N极，工作电路中电铃发声 D．丁图中模型的原理是电磁感应 12．下图是一种水位自动报警器的原理图，其中A、B为两个金属块。水位上升过程中，会发生下列变化：①红灯亮；②绿灯亮；③电磁铁有磁性；④衔铁被吸下；⑤控制电路中有电流通过。这些变化的先后顺序正确的是（　　） A．①③④⑤② B．②⑤③④① C．①④③⑤② D．②③⑤④① 13．如图是一款“收音机钢笔”，当书写的时候，笔端摇摆产生电流，就能给钢笔的内置电池储存电能，同时供笔端微型收音机和扬声器工作。在繁重的学习中可以听听音乐，缓解学习的压力。关于“收音机钢笔”的说法正确的是（    ） A．“产生电流”利用了电磁感应的原理 B．电磁感应现象由奥斯特首先发现 C．扬声器工作原理与发电机工作原理相同 D．“储存电能”时把化学能转化为电能 14．如图所示是一种水位自动报警器原理图，关于其工作情况，下列说法正确的是（    ） A．水位到达B处时，报警器报警 B．其中的电磁铁运用了电流的热效应 C．报警时，红灯发光，将电能转化为光能 D．报警时，绿灯发光，将电能转化为光能 15．请完成下列填空。 (1)图-1中，将温度计的玻璃泡放在光谱红光的外侧，观察到温度随时间上升的现象，该现象说明红外线具有 。 (2)图-2中，弹簧测力计的示数为 N。 (3)如图-3，在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，为了使水和食用油吸收相同的热量，应使用规格相同的电加热器 （选填“加热相同时间”或“使液体升高相同温度”）。 (4)小明用图-4装置探究产生感应电流的条件，将靠近强磁体的导体AB沿箭头方向迅速移动， （选填“能”或“不能”）产生感应电流。 16．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。当温度达到 ℃时电铃响。此时电磁铁右端是 极，若将控制电路电源正负极对调 （选填“会”或“不会”）影响其报警作用；滑片P向左移动时，电磁铁磁性变 。 17．小红同学在家找到两个外观一样，额定电压均为220V的普通白炽灯，如图所示，其铭牌已经模糊，看不出额定功率，但是可以直接通过观察灯丝比较出两只灯泡的额定功率，若将两只灯泡串联起来，接在220V的电路中，两灯的亮度情况是 （选填“甲灯更亮”，“乙灯更亮”或“两灯一样亮”），小刚将灯泡接在家庭电路上，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡，如图丙所示，他发现发光的灯丝在晃动，类似于 。（填“电动机原理”或“发电机原理”） 18．图甲是晓丽收到的爸爸给她的生日礼物——磁悬浮陀螺仪，为研究其原理，晓丽把其拆解后了解到，它由电磁底座和陀螺两部分组成，它的悬浮原理如图乙、请你帮她标出陀螺下端的磁极，并标出A点处的磁感线方向。 19．小强在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置。 实验次序 开关 磁场方向 导体AB的运动方向 灵敏电流计的指针 1 断开 上N下S 左右运动 不偏转 2 闭合 上N下S 上下运动 不偏转 3 闭合 上N下S 左右运动 偏转 (1)为了让实验顺利进行，导体AB应选用 （选填“铁棒”或“钢棒”）。 (2)实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流。 (3)小强将实验中观察到的现象记录在表中。 ①分析实验1和3可知，产生感应电流的条件之一是开关必须保持 。 ②分析实验2和3可知，产生感应电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做 。 (4)小强发现当导体AB水平左右运动时，电流计的指针也左右偏转，说明电路中产生的感应电流方向是 （选填“变化”或“不变”）的，感应电流的方向与导体运动的方向 （选填“有关”或“无关”）。 (5)如果将电流计换成 可以探究磁场对通电导体的作用。 20．在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中。 (1)实验装置如图甲所示，在有螺线管的硬纸板上均匀地撒上符合实验要求的铁屑，给螺线管通上足够大的电流后，观察到只有少量铁屑发生移动，若想使铁屑在磁场的作用下有规律地排列，应进行的操作是 。观察到铁屑的排列情况如图甲所示，说明通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。 (2)小磁针静止时如图乙所示，则电源的左端为 极。将电源正负极对调，小磁针静止时N极和S极 （选填“对调”或“不变”）。 21．小强设计了一款能够监测地下停车场空气中的CO浓度是否超标的自动排风装置，其电路原理如图左所示。在控制电路中，电源电压恒为12V，为定值电阻，为气敏电阻，其阻值随空气中的浓度变化的关系图像如图右所示。闭合开关，当空气中的CO浓度达到30ppm时，控制电路中的电流正好达到0.24A，此时衔铁被吸下，绿灯熄灭，排风扇开始排风。（不计电磁铁线圈的电阻）    (1)当空气中的CO浓度增大时，控制电路中的电流将 （填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)定值电阻的阻值是多少？ (3)当气敏电阻两端的电压为时，空气中的浓度是多少？此时控制电路中消耗的电功率是多少？ (4)假如小强将控制电路中的电源电压改为9V，要保持排风扇自动开启时控制电路中的电流不变，请你写出一种改进方法。 22．音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，它通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉。如图甲为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压呈周期性变化（如图乙所示），定值电阻，，为具有特殊功能的电子元件，当时，电路中没有电流通过；当时，两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。 (1)当时，电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极。 (2)图甲中水泵主要部件是电动机，下列四幅图中与电动机工作原理相同的是______； A．电磁起重机 B．通电后，磁针转 C．扬声器 D．动圈式话筒 (3)喷泉喷出水柱在空中形成水雾，这水雾在空中飞舞 （选填“属于”或“不属于”）分子热运动； (4)时，线圈中通过的电流是 A； (5)当控制电路电源电压 V时，电磁继电器衔铁刚好被吸下水泵启动喷水。 (6)若要延长水泵喷水的时间，则应 （选填“增大”或“减小”）的阻值。 23．出于安全考虑，电梯都设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。在工作电路中，当电梯没有超载时，触点与触点接触，闭合开关S时电动机正常工作；当电梯超载时，触点与触点接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S时电动机不工作。在控制电路中，电源电压，保护电阻，电磁铁线圈中的电流达到10mA时，衔铁刚好被吸下。压敏电阻的阻值随压力的大小变化的情况如图乙所示，电梯底架自重为，电磁铁线圈的阻值忽略不计。 (1)在控制电路中，压敏电阻受到的压力增大时，其阻值 （选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性增强。电梯上行时，以电梯轿厢为参照物，轿厢内的摄像头是 （选填“运动”或“静止”）的。 (2)电梯空载静止时（空载时压敏电阻只受电梯底架的压力），求通过电磁铁线圈的电流大小。 (3)当衔铁恰好被吸下时，求电梯内乘客的总重力。 (4)若要增大电梯的载客数量，请写出一种可行的措施，并说明理由。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业05 电与磁 磁场对通电导线的作用 1.判断通电导线的受力方向：与磁场方向和电流方向有关。只改变其中一个因素，导线受力方向改变；两个因素同时改变，导线受力方向不变。 2. 实验中的能量转化：电能主要转化为机械能。 研究方法：控制变量法。 3.换向器的作用：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，为使线圈能够持续地转动下去，每当线圈刚转过平衡位置时，换向器就自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈两条边的受力方向，保证线圈能不停地转动下去。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．如图所示是电流表的内部结构示意图。当电流通过线圈时，线圈在磁场中转动从而带动指针偏转。下列选项图中，和电流表工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据电流表的内部结构示意图可以发现，有电流经过线圈时，线圈在磁场受到力的作用而产生偏转，即通电导体在磁场中受到力的作用。 A．图中是奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，与电流表的制成原理无关，故A不符合题意； B．该图是电动机的原理图，电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的，故B符合题意； C．图中所示是探究电磁铁磁性强弱的影响因素，其原理也是电流的磁效应，故C不符合题意； D．该图是发电机的原理图，发电机是利用电磁感应现象制成的，与电流表的制成原理无关，故D不符合题意。 故选B。 2．扫地机器人的核心部件为电动机，其工作原理与图中哪个实验的原理相同（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】电动机的工作原理为通电线圈在磁场中受力转动。 A．图中演示的为同名磁极相互排斥的现象，故A不符合题意； B．图中是奥斯特实验的装置图，说明了通电导体周围存在磁场，故B不符合题意； C．图中有电源，闭合开关后通电导体受力运动，符合电动机的原理，故C符合题意； D．图中是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验装置，故D不符合题意。 故选C。 3．如图所示是一款破壁机，通电后可以带动刀片转动粉碎食物，破壁机的工作原理与下列实验装置原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】破壁机内部有一个电动机，其工作原理是利用通电线圈在磁场中受力而转动。 A．图中有电源，是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受到力的作用，故A符合题意； B．图为奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意； C．图中实验说明电磁铁磁性的大小与线圈匝数有关，故C不符合题意； D．地球周围存在磁场，使得磁体静止时指向南北，故D不符合题意。 故选A。 4．周末，科技小组同学在“自制指南针”活动中，小凡用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（   ） A．树叶的质量约为 B．树叶所受的浮力方向是竖直向上 C．缝衣针对树叶的压力和树叶对缝衣针的支持力是一对平衡力 D．树叶的尖端总是指向南方是由于重力的作用 【答案】B 【详解】A．一片树叶的质量很小，通常远小于50g，50g大约是一个鸡蛋的质量，所以这个估测是不合理的。故A错误； B．根据浮力的定义，浸在液体或气体中的物体所受的浮力方向总是竖直向上的。树叶漂浮在水面上，受到水竖直向上的浮力。故B正确； C．缝衣针对树叶的压力和树叶对缝衣针的支持力，这两个力分别作用在树叶和缝衣针两个不同的物体上，是一对相互作用力，而不是一对平衡力。平衡力必须作用在同一个物体上。故C错误； D．缝衣针被磁化后，相当于一个小磁针。地球是一个巨大的磁体，磁化后的缝衣针在地球磁场的作用下，静止时其S极会指向地理南极附近。因此，树叶的尖端总是指向南方是由于地磁场的作用，而不是重力的作用。重力的方向是竖直向下的。故D错误。 故选B。 5．如图所示的电路中，根据小磁针静止时的指向可知（　　） A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极 B．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极 C．a端是通电螺线管的S极，c端是电源负极 D．通电螺线管内部无磁场，无法判断电源正负极 【答案】A 【详解】如图，小磁针在通电螺线管内部，通电螺线管内部的磁场方向从S极回到N极，而磁场的方向与小磁针静止时N极的指向相同，故a端是通电螺线管的N极，由安培定则可知，电流从通电螺线管的左端流入，由右端流出，电流从电源的正极流出，回到电源的负极，故c是电源的正极，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．如图为小明同学在课堂上绕制的电磁铁，制好后发现该电磁铁只能吸引一枚曲别针，他想用该电磁铁吸引更多的曲别针，则下列措施可行的是（　　） A．用铜芯代替铁芯 B．减小线圈的匝数 C．换用电压更高的电源 D．对调电源的正负极的接线位置 【答案】C 【详解】A．铁芯的作用是被电磁铁的磁场磁化，从而大大增强整体磁性；铜是非磁性材料，无法被磁化，不会增强电磁铁的磁性，故A不符合题意； B．在电流和铁芯不变的情况下，线圈匝数越少，电磁铁磁性越弱，吸引的曲别针更少，故B不符合题意； C．电源电压升高后，若电路中的电阻（线圈电阻等）不变，电路中的电流会增大，电流越大，电磁铁磁性越强，能吸引更多曲别针，故C符合题意； D．对调电源正负极，只会改变电流的方向，从而改变电磁铁的磁极方向，但不会改变磁性的强弱，吸引的曲别针数量不变，故D不符合题意。 故选C。 7．图中画出了两个磁极间的磁感线，这两个磁极都是 （选填“N”或“S”）极；图中点的小磁针静止时N极所指的方向是向 （选填“上”或“下”）的。 【答案】 S 上 【详解】[1]磁体外部的磁感线方向总是从N极出发回到S极，由图可知，两个磁极都是S极。 [2]磁场中的小磁针静止时N极所指的方向与所在位置磁感线方向相同，B点磁感线方向向上，故图中B点的小磁针静止时北极所指的方向向上。 8．水平桌面上放置有通电螺线管和小磁针，小磁针静止时的N极指向如图所示，则螺线管的右端为 极；将小磁针的支架沿着图中轨迹缓慢移到Q处，下列符合小磁针a端旋转情况的是 。 A．B．C． D． 【答案】 N D 【详解】[1][2]小磁针静止时N极指向右，左端是S，与螺线管的右端吸引，根据异名磁极相互吸引，则螺线管的右端为N极，将小磁针沿着图中轨迹缓慢移到Q处，a端始终与螺线管右端吸引，故开始向下，后来向上，始终逆时针转动，最终a仍在直线左侧。 故选D。 9．嘉宾戴着“运动手环”运动时，手环中小磁体在管内反复运动，线圈中便会产生电流，通过传感器实现运动追踪，该过程中 转化为电能，这与 （选填“乙”或“丙”）工作原理相似。 【答案】 机械能 丙 【详解】[1]手环中小磁体在管内反复运动，则小磁体具有机械能，线圈中便会产生电流，即有电能产生，所以该过程中机械能转化为电能。 [2]手环中发生的是电磁感应现象，是发电机的工作原理，图乙中，通电导体在磁场中受到力的作用，与电动机的工作原理相似；图丙中，闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，是电磁感应现象，与发电机的工作原理相似。因此这与丙工作原理相似。 10．请完成下列填空。 (1)如图-1，液体的体积为 mL。 (2)如图-2，是为了探究压力的作用效果与 的关系。 (3)如图-3，在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”的实验中，通过观察 来判断电路中是否有感应电流；闭合开关，导体棒上下运动时，电路中无感应电流，导体棒左右运动时，电路中产生感应电流，由此可以得出：闭合电路的一部分导体在磁场中做 时，导体中就会产生感应电流。 【答案】(1)30 (2)受力面积 (3) 灵敏电流计指针是否偏转 切割磁感线运动 【详解】（1）如图所示的量筒，分度值是2mL，量筒读数时视线与凹液面的底部相平，则液体的体积为30mL。 （2）如图所示，两幅图中压力相同，受力面积不同，根据控制变量法可知，该实验是为了探究压力的作用效果与受力面积的关系。 （3）[1]如图所示，根据转换法，实验时通过观察灵敏电流计的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流。 [2]由题意可知，闭合开关，导体棒上下运动时，电路中无感应电流，导体棒左右运动时，相当于导体做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，所以产生感应电流的条件是：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。 11．如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲图实验中的小磁针移除后磁场就不存在了 B．乙图实验装置是电动机原理模型，将转化机械能为电能 C．丙图中闭合开关后装置正常工作，电磁铁上端为N极，工作电路中电铃发声 D．丁图中模型的原理是电磁感应 【答案】C 【详解】A．磁场是磁体周围存在的一种特殊物质，它的存在与是否放置小磁针无关，甲图实验中，即使移除小磁针，磁体周围的磁场依然存在，故A错误； B．乙图实验装置中没有电源，是发电机原理模型，发电机是将机械能转化为电能的装置，故B错误； C．根据安培定则，用右手握住丙图中的电磁铁，让四指指向电流的方向，则大拇指所指的那端就是电磁铁的N极。由图可知，电流从电磁铁的下端流入，所以电磁铁上端为N极。当闭合开关后，电磁铁有磁性，会吸引衔铁，使工作电路接通，电铃发声，故C正确； D．丁图模型是电动机模型，其原理是通电导体在磁场中受力运动，而电磁感应是发电机的原理，故D错误。 故选C。 12．下图是一种水位自动报警器的原理图，其中A、B为两个金属块。水位上升过程中，会发生下列变化：①红灯亮；②绿灯亮；③电磁铁有磁性；④衔铁被吸下；⑤控制电路中有电流通过。这些变化的先后顺序正确的是（　　） A．①③④⑤② B．②⑤③④① C．①④③⑤② D．②③⑤④① 【答案】B 【详解】当水位上升但未上升到金属块A、B时，控制电路未接通，电磁铁没有磁性，工作电路中的绿灯所在支路接通，绿灯亮，即②发生；当水位上升到金属块A、B时，控制电路接通，此时控制电路中有电流通过，即⑤发生；控制电路中有电流通过后，电磁铁中有电流，根据电流的磁效应，电磁铁会产生磁性，即③发生；电磁铁有磁性后，会吸引衔铁，使衔铁被吸下，即④发生；衔铁被吸下后，工作电路中的红灯所在支路接通，红灯亮，即①发生，所以这些变化的先后顺序是②⑤③④①，故ACD错误，B正确。 故选B。 13．如图是一款“收音机钢笔”，当书写的时候，笔端摇摆产生电流，就能给钢笔的内置电池储存电能，同时供笔端微型收音机和扬声器工作。在繁重的学习中可以听听音乐，缓解学习的压力。关于“收音机钢笔”的说法正确的是（    ） A．“产生电流”利用了电磁感应的原理 B．电磁感应现象由奥斯特首先发现 C．扬声器工作原理与发电机工作原理相同 D．“储存电能”时把化学能转化为电能 【答案】A 【详解】A．当书写时笔端摇摆产生电流，这是导体在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，利用了电磁感应原理，故A正确； B．电磁感应现象是由法拉第首先发现的，奥斯特发现的是电流的磁效应，故B错误； C．扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而发电机的工作原理是电磁感应，二者原理不同，故C错误； D．“储存电能”时，是将产生的电能转化为电池内部的化学能储存起来，而不是化学能转化为电能，故D错误。 故选A。 14．如图所示是一种水位自动报警器原理图，关于其工作情况，下列说法正确的是（    ） A．水位到达B处时，报警器报警 B．其中的电磁铁运用了电流的热效应 C．报警时，红灯发光，将电能转化为光能 D．报警时，绿灯发光，将电能转化为光能 【答案】AC 【详解】A．当水位没有达到B时，控制电路未接通，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达B时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，与红灯所在电路接通，红灯亮报警；故A正确； B．由上述分析可知，电磁继电器中的电磁铁运用了电流的磁效应，而不是热效应，故B错误； C．报警时，红灯发光，消耗电能，将电能转化为光能，故C正确； D．报警时，绿灯不发光，红灯发光，故D错误。 故选AC。 15．请完成下列填空。 (1)图-1中，将温度计的玻璃泡放在光谱红光的外侧，观察到温度随时间上升的现象，该现象说明红外线具有 。 (2)图-2中，弹簧测力计的示数为 N。 (3)如图-3，在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，为了使水和食用油吸收相同的热量，应使用规格相同的电加热器 （选填“加热相同时间”或“使液体升高相同温度”）。 (4)小明用图-4装置探究产生感应电流的条件，将靠近强磁体的导体AB沿箭头方向迅速移动， （选填“能”或“不能”）产生感应电流。 【答案】(1)热效应 (2)1.6 (3)加热相同时间 (4)能 【详解】（1）红外线位于红光外侧，温度计放在此处温度上升，说明红外线具有热效应，能使物体的温度升高。 （2）由图2可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为1.6N。 （3）规格相同的电加热器，相同时间内放出热量相同，因此加热相同时间可使水和食用油吸收相同热量。 （4）导体AB在磁场中沿箭头方向移动时，切割了磁感线，满足电磁感应条件（闭合电路的一部分导体切割磁感线），故能产生感应电流。 16．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。当温度达到 ℃时电铃响。此时电磁铁右端是 极，若将控制电路电源正负极对调 （选填“会”或“不会”）影响其报警作用；滑片P向左移动时，电磁铁磁性变 。 【答案】 74 N 不会 强 【详解】[1]由图得，温度计的分度值为2℃，当温度达到74℃时，控制电路接通，衔铁被电磁铁吸附，电铃被接通，此时电铃响。 [2]闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据右手螺旋定则得，通电螺线管的右端为N极、左端为S极。 [3]若将控制电路电源正负极对调不会影响电磁铁的磁性强弱，不会影响其报警作用。 [4]滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，控制电路的电阻变小，通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性变强。 17．小红同学在家找到两个外观一样，额定电压均为220V的普通白炽灯，如图所示，其铭牌已经模糊，看不出额定功率，但是可以直接通过观察灯丝比较出两只灯泡的额定功率，若将两只灯泡串联起来，接在220V的电路中，两灯的亮度情况是 （选填“甲灯更亮”，“乙灯更亮”或“两灯一样亮”），小刚将灯泡接在家庭电路上，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡，如图丙所示，他发现发光的灯丝在晃动，类似于 。（填“电动机原理”或“发电机原理”） 【答案】 乙灯更亮 电动机原理 【详解】[1]材料相同的情况下，灯丝越细，电阻越大，灯丝越长，电阻越大，因此乙灯灯丝的电阻大于甲灯灯丝的电阻。在串联电路中，电流处处相等，所以通过两灯电流大小相等，根据电功率公式，在电流相等的条件下，电阻越大，灯丝的实际电功率也就越大，灯也就越亮，因此乙灯更亮。 [2]灯泡发光时，灯丝中有电流通过。此时，如果用磁铁靠近灯泡，灯丝会轻微晃动，说明灯丝在蹄形磁铁的磁场中受到了力的作用，这个现象类似于电动机的工作原理，即通电导体在磁场中会受到力的作用。 18．图甲是晓丽收到的爸爸给她的生日礼物——磁悬浮陀螺仪，为研究其原理，晓丽把其拆解后了解到，它由电磁底座和陀螺两部分组成，它的悬浮原理如图乙、请你帮她标出陀螺下端的磁极，并标出A点处的磁感线方向。 【答案】 【详解】根据安培定则（右手螺旋定则），用右手握住螺线管，四指指向电流方向（电源正极→螺线管→电源负极），大拇指指向螺线管的N极，所以螺线管的上端为N极，磁悬浮陀螺仪的原理是同名磁极相互排斥，则陀螺下端为N极；磁感线在螺线管外部的方向是从N极指向S极，因此A点处的磁感线方向向下（沿螺线管外侧指向S极），如图所示： 19．小强在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置。 实验次序 开关 磁场方向 导体AB的运动方向 灵敏电流计的指针 1 断开 上N下S 左右运动 不偏转 2 闭合 上N下S 上下运动 不偏转 3 闭合 上N下S 左右运动 偏转 (1)为了让实验顺利进行，导体AB应选用 （选填“铁棒”或“钢棒”）。 (2)实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流。 (3)小强将实验中观察到的现象记录在表中。 ①分析实验1和3可知，产生感应电流的条件之一是开关必须保持 。 ②分析实验2和3可知，产生感应电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做 。 (4)小强发现当导体AB水平左右运动时，电流计的指针也左右偏转，说明电路中产生的感应电流方向是 （选填“变化”或“不变”）的，感应电流的方向与导体运动的方向 （选填“有关”或“无关”）。 (5)如果将电流计换成 可以探究磁场对通电导体的作用。 【答案】(1)铜棒 (2)灵敏电流计的指针是否偏转 (3) 闭合 切割磁感线运动 (4) 变化 有关 (5)电源 【详解】（1）在电磁感应实验中，导体需要是导体且不能被磁化。铁棒是磁性材料，容易被磁化，会对实验产生干扰；钢棒是导体且不易被磁化，更适合用于该实验。 （2）由转换法，实验中通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。 （3）[1]实验1和3中，磁场方向相同，导体AB相对磁体是运动的，第1次实验中，开关断开，第3次实验中开关闭合，只有第3次灵敏电流计指针偏转，这说明要产生电流的条件之一是开关必须闭合，形成闭合回路。 [2]实验2和3中，电路中开关保持闭合，磁场方向相同，导体上下运动时，导体没有做切割磁感线运动时，指针不偏转，无电流产生，导体左右运动时，导体做切割磁感线运动时，指针偏转，有电流产生，故电路中要产生电流，电路中的部分导体必须做切割磁感线运动。 （4）[1][2]小强发现当导体AB水平左右运动时，电流计的指针也左右偏转，可知感应电流的方向不同，说明电路中产生的感应电流方向是变化的，感应电流的方向与导体运动的方向有关。 （5）探究磁场对通电导体的作用，电路中应有电流，故将电流计换成电源可以探究磁场对通电导体的作用。 20．在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中。 (1)实验装置如图甲所示，在有螺线管的硬纸板上均匀地撒上符合实验要求的铁屑，给螺线管通上足够大的电流后，观察到只有少量铁屑发生移动，若想使铁屑在磁场的作用下有规律地排列，应进行的操作是 。观察到铁屑的排列情况如图甲所示，说明通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。 (2)小磁针静止时如图乙所示，则电源的左端为 极。将电源正负极对调，小磁针静止时N极和S极 （选填“对调”或“不变”）。 【答案】(1) 轻敲硬纸板 条形 (2) 正 对调 【详解】（1）[1]若想使铁屑在磁场的作用下有规律地排列，应进行的操作是轻敲硬纸板。轻敲硬纸板可以减小铁屑与硬纸板之间的摩擦，使铁屑在磁场力的作用下能够自由转动，从而有规律地排列。 [2]由图甲铁屑的排列情况可知通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，都是两端部位的磁场较强，中间部位的磁场较弱。通电螺线管外部磁感线是从N极出发回到S极，与条形磁体外部磁感线分布规律相似。 （2）[1]根据小磁针静止时的指向，可知通电螺线管左端为N极，利用安培定则可判断电流从螺线管左端流入，右端流出，由此可知电源的左端为正极。 [2]将电源正负极对调，电流方向改变，螺线管的磁极改变，则小磁针静止时N极和S极将对调。 21．小强设计了一款能够监测地下停车场空气中的CO浓度是否超标的自动排风装置，其电路原理如图左所示。在控制电路中，电源电压恒为12V，为定值电阻，为气敏电阻，其阻值随空气中的浓度变化的关系图像如图右所示。闭合开关，当空气中的CO浓度达到30ppm时，控制电路中的电流正好达到0.24A，此时衔铁被吸下，绿灯熄灭，排风扇开始排风。（不计电磁铁线圈的电阻）    (1)当空气中的CO浓度增大时，控制电路中的电流将 （填“增大”“减小”或“不变”）。 (2)定值电阻的阻值是多少？ (3)当气敏电阻两端的电压为时，空气中的浓度是多少？此时控制电路中消耗的电功率是多少？ (4)假如小强将控制电路中的电源电压改为9V，要保持排风扇自动开启时控制电路中的电流不变，请你写出一种改进方法。 【答案】(1)增大 (2)20Ω (3)40ppm；3.6W (4)减小定值电阻R1的阻值 【详解】（1）控制电路中R1、R2、电磁铁串联。由图像可知，当空气中的CO浓度增大时，R2阻值减小，控制电路中总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律得，控制电路中的电流将增大。 （2）闭合开关S，当空气中的CO浓度达到30ppm时，控制电路中的电流正好达到0.24A，R2阻值为30Ω，由欧姆定律得，电路电阻为 由串联电路电阻特点得，此时定值电阻的阻值是 （3）当气敏电阻两端的电压为时，R1的电压为 串联电路电流处处相等，由欧姆定律得 则此时气敏电阻阻值为 由图像可知，空气中的浓度是40ppm，此时控制电路中消耗的电功率是 （4）假如小强将控制电路中的电源电压改为9V，要保持排风扇自动开启时控制电路中的电流不变，由欧姆定律得，衔铁被吸下时控制电路的电阻变小，则可以减小与R2串联的定值电阻R1的阻值。 22．音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，它通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉。如图甲为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压呈周期性变化（如图乙所示），定值电阻，，为具有特殊功能的电子元件，当时，电路中没有电流通过；当时，两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。 (1)当时，电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极。 (2)图甲中水泵主要部件是电动机，下列四幅图中与电动机工作原理相同的是______； A．电磁起重机 B．通电后，磁针转 C．扬声器 D．动圈式话筒 (3)喷泉喷出水柱在空中形成水雾，这水雾在空中飞舞 （选填“属于”或“不属于”）分子热运动； (4)时，线圈中通过的电流是 A； (5)当控制电路电源电压 V时，电磁继电器衔铁刚好被吸下水泵启动喷水。 (6)若要延长水泵喷水的时间，则应 （选填“增大”或“减小”）的阻值。 【答案】(1)S (2)C (3)不属于 (4)4.5 (5)10 (6)增大 【详解】（1）由图甲可知，当时，电流从螺线管的上端流入，下端流出，由安培定则可知，通电螺线管的上端为S极。 （2）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 A．电磁起重机利用电流的磁效应原理工作的，故A不符合题意； B．通电后，小磁针转动，说明电流周围存在磁场，故B不符合题意； C．扬声器工作时通电线圈在磁场中受到力的作用而运动，带动纸盆振动发声，其原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故C符合题意； D．动圈式话筒是利用电磁感应现象的原理工作的，故D不符合题意。 故选C。 （3）喷泉喷出水柱在空中形成水雾，水雾是小的水滴，不是分子，故水雾在空中飞舞属于微小物体在做机械运动，不属于分子的热运动。 （4）由图可知，闭合开关，控制电路的两个电阻串联，当时，E两端电压恒为6V，时，由图乙可知，电源电压为15V，串联电路电压特点可知，电阻R1两端的电压为 串联电路各处电流相等，由欧姆定律可知，此时线圈中通过的电流为 （5）由图甲可知，R1与E串联，当线圈中电流时，电磁继电器衔铁被吸下，由串联电路电流的特点可知，衔铁刚好被吸下时电路的电流为2A，则R1两端的电压为 当时，UE保持为6V不变，所以 （6）由于当线圈中通过的电流时水泵启动喷水，若要延长喷水时间，在电源电压不变时，根据欧姆定律可知，应增大R1的阻值，会使控制电路中电流达到2A的时间变长。 23．出于安全考虑，电梯都设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。在工作电路中，当电梯没有超载时，触点与触点接触，闭合开关S时电动机正常工作；当电梯超载时，触点与触点接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S时电动机不工作。在控制电路中，电源电压，保护电阻，电磁铁线圈中的电流达到10mA时，衔铁刚好被吸下。压敏电阻的阻值随压力的大小变化的情况如图乙所示，电梯底架自重为，电磁铁线圈的阻值忽略不计。 (1)在控制电路中，压敏电阻受到的压力增大时，其阻值 （选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性增强。电梯上行时，以电梯轿厢为参照物，轿厢内的摄像头是 （选填“运动”或“静止”）的。 (2)电梯空载静止时（空载时压敏电阻只受电梯底架的压力），求通过电磁铁线圈的电流大小。 (3)当衔铁恰好被吸下时，求电梯内乘客的总重力。 (4)若要增大电梯的载客数量，请写出一种可行的措施，并说明理由。 【答案】(1) 减小 静止 (2)0.0025A (3) (4)见详解 【详解】（1）[1]由图乙可知，在控制电路中，压敏电阻受到的压力增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强。 [2]电梯上行时，以电梯轿厢为参照物，轿厢内的摄像头的位置没有变化，以电梯轿厢为参照物，轿厢内的摄像头是静止的。 （2）空载时压敏电阻只受电梯底架的压力为，根据图乙可知，此时压敏电阻的阻值为1000Ω，在控制电路中，保护电阻和压敏电阻串联，电源电压，保护电阻，则通过电磁铁线圈的电流，即串联电路电流 （3）电磁铁线圈中的电流达到10mA=0.01A时，衔铁刚好被吸下，此时控制电路总电阻 压敏电阻阻值 由图乙可知，此时压力为 乘客总重力 （4）措施为：增大保护电阻R1的阻值。理由是增大 R1 后，在相同电流条件下，压敏电阻需要更小的阻值才能使总电阻满足条件，对应更大的压力，从而允许更大的载客量。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $