第3章 电磁及其应用（高效培优·单元测试）科学新教材浙教版八年级下册

第3章 电磁及其应用 注意事项： 1．测试范围：浙教版科学八年级下册第3章。 2．考试时间：75分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识。下列有关安全的说法，错误的是（　　） A．如果发生触电事故，应立即切断电源，然后施救 B．不能在高压线附近放风筝 C．使用测电笔辨别火线时，手要接触笔尾的金属体 D．可以把三脚插头上最长的插头去掉，然后插入两孔式插座中使用电器 【解答】解：A．如果发生触电事故，应立即切断电源，然后施救，防止发生触电事故，故A正确； B．在高压线附近放风筝，风筝线碰到高压线，可能发生触电事故，即使风筝线碰不到高压线，也可能发生高压电弧触电，因此不能在高压线附近放风筝，故B正确； C．使用测电笔辨别火线时，手要接触笔尾的金属体，不要接触笔尖的金属体，故C正确； D．三脚插头上最长的插头是为了在使用用电器时，使金属外壳先接地，不能去掉，故D错误。 故选：D。 2．建立模型是科学研究的重要方法，可较直观显示事物特征。磁感线模型可形象地描述磁体周围的磁场分布。下列磁感线描述正确的是（　　） A．B． C．D． 【解答】解：A．在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，图中N极和N极相互排斥，磁感线都是出发的，故A错误； B．图中磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的，故B正确； C．磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的，故C错误； D．根据安培定则可知，通电螺线管左端为N极，右端为S极，通电螺线管相当于条形磁体，磁体外部的磁感线是从N极出发回到S极，故D错误。 故选：B。 3．下列是我们电与磁学到的图例分析，说法正确的是（　　） A．甲是直流电动机原理图，线圈内的电流方向会不断改变 B．乙中小磁针静止时指向正确，图中左右两块磁体可以只有一个磁极 C．丙图中沿线圈abcd虚线上方放置一枚可自由旋转的小磁针，可作为奥斯特实验 D．丁图是发电机的原理图，是将电能转化为机械能 【解答】解：A、甲能作为电动机原理图，线圈外部是直流电，换向器改变了线圈内部电流方向，线圈才能持续转动，线圈内的电流方向会不断改变，故A正确； B、乙中小磁针静止时指向正确，图中左右两块磁体有两个磁极，故B错误； C、丙图中线圈abcd上方放置一枚可自由旋转的小磁针，不可作为奥斯特实验，小磁针会转动，故C错误； D、丁图是发电机的原理图，是将机械能转化为电能，故D错误， 故选：A。 4．如图为空气开关的原理图，P为电磁铁，S为开关，一侧与弹簧连接，可绕A点转动。正常工作时衔铁Q的上端会卡住开关S避免跳闸。下列分析正确的是（　　） A．跳闸后，可先复原空气开关，再去排除电路故障 B．该空气开关会因电流方向的改变而不能正常工作 C．如图所示的电流流入时，电磁铁P的左端为N极 D．若空气开关常在电流较小时跳闸，可适当增加P与Q的距离 【解答】解：A.跳闸后，需要先排除电路故障，然后再复原空气开关，故A错误； B.衔铁为软磁性材料，不会保持磁性，电磁铁有磁性就可以吸引衔铁，与电磁铁的磁场方向无关，因此电流方向改变时正常工作，故B错误； C.根据图片可知，线圈上电流方向向下，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则电磁铁P的左端为S极，右端为N极，故C错误； D.若空气开关常在电流较小时跳闸，说明此时电磁铁的磁场太强，可适当增加P与Q的距离减小电磁铁对衔铁的吸引力，故D正确。 故选：D。 5．如图所示两个外形相同的钢棒A、B相互吸引则（　　） A．A棒一定有磁性 B．A棒一定没有磁性 C．B棒不一定有磁性 D．B棒一定是有磁性的 【解答】解：如图所示，A、B相互吸引，而A中间要么无磁性，要么磁性很弱，所以只能是B为有磁性，A可能有磁性，也可能无磁性。 故选：D。 6．“珍爱生命、注意安全”是人们在日常生活中必须具备的意识。关于安全用电，正确的做法是（　　） A．发现有人触电时，应立即用手把他拉开 B．家里的断路器跳闸，应立即合上断路器恢复供电 C．用测电笔辨别火线和零线时，手应接触笔尾金属体 D．为了清洁卫生，应经常用湿抹布擦拭正在工作的台灯 【解答】解：A、发现有人触电时，应立即切断电源或用绝缘体把导线挑开，如果直接用手拉触电者，很容易造成二次触电，故A错误； B、因为电路有短路或漏电现象，断路器才跳闸，所以应先检修，检查没有问题后再使断路器复位，故B错误； C、使用测电笔辨别火线和零线时，手必须接触笔尾的金属体，故C正确； D、湿布是容易导电的物体，用湿布擦拭正在工作的台灯，容易引起人体触电，故D错误。 故选：C。 7．如图所示为奥斯特实验的示意图，下列有关分析中正确的是（　　） A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定 B．发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用 C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场 D．要使小磁针偏转方向相反，将电池正负极对调即可 【解答】解：A．奥斯特实验表明，通电导线周围会产生磁场，通电导线周围磁场方向决定小磁针的指向，故A错误，不符合题意； B．小磁针受到通电导线产生的磁场作用而偏转，力的作用是相互的，小磁针也会对导线产生作用力，故B错误，不符合题意； C．即使移走小磁针，通电导线周围仍然存在磁场，故C错误，不符合题意； D．通电导线的磁场方向与电流方向有关；若想让小磁针偏转方向相反，只需将电池的正负极对调，使电流方向反向即可，故D正确，符合题意。 故选：D。 8．下列磁现象的分析正确的是（　　） A．甲图中铁棒能吸引小磁针，则铁棒原来一定具有磁性 B．乙图中小磁针黑色为N极，则b处磁场的方向向右 C．丙图弹簧测力计带着铁块从左端移到右端过程中，弹簧测力计的示数逐渐减小 D．丁图中铜针被磁化后，其A端为N极 【解答】解：A、铁棒能吸引小磁针，则铁棒原来可能无磁性，故A错误； B、小磁针黑色为N极，则b处磁场的方向向右，故B正确； C、从左端移到右端过程中，弹簧测力计的示数先减小再变大，因为中间磁性最弱，故C错误； D、铜不是磁性材料，不能被磁化，故D错误； 故选：B。 9．如图是一般住宅户内配电系统方框图，下列说法正确的是（　　） A．E处应接入空气开关，F处接入电能表 B．空气开关自动跳闸，一定是发生了短路 C．控制电灯的开关连接错误 D．漏电保护器切断电流时，空调和电灯不能工作 【解答】解： A、为了防止出现偷电现象，家庭电路中电能表要安装在空气开关前面，所以E处为电能表，F处为空气开关，故A错误； B、当家庭电路中电流过大时，空气开关自动跳闸，而引起电流过大的原因，可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故B错误； C．家庭电路中，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间，断开时用电器不带电；由图可知，此时的开关接在了零线与用电器之间，接法是错误的，故C正确； D．漏电保护器断开电路时，因为并联电路互不影响，所以空调和电灯能工作，故D错误。 故选：C。 10．将扬声器、电池和电流表等元件连成如图电路。断开S2，反复快速闭合、断开开关S1，扬声器发出咔咔声；断开S2，闭合开关S1，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动。下列有关说法正确的是（　　） A．扬声器发电的原理与动圈式话筒工作的原理相同 B．扬声器发声的原理与发电机发电的原理相同 C．扬声器发声时，将机械能转化为电能 D．电流表指针左右摆动，是因为磁场方向发生变化 【解答】解：A．扬声器发电时，即敲击纸盆时，纸盆振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，所以原理为电磁感应，和动圈式话筒的原理相同，故A正确； BC．扬声器发声时，即电流通过线圈时，线圈在磁场中受力运动，带动纸盆振动发声，从而将电能转化为机械能，与电动机的工作原理相同，但与发动机发电原理不同，故BC错误； D．电流表指针左右摆动，是因为电流方向是变化的，磁场方向不变，故D错误。 故选：A。 11．一根长直铜导线在靠近（未碰到）一个原来静止的小磁针的过程中（　　） A．小磁针不动，导线中一定没有电流通过 B．小磁针不动，导线中一定有电流通过 C．小磁针转动，导线中一定有电流通过 D．小磁针转动，导线中一定没有电流通过 【解答】解：AB、若通电导体没有电流、周围磁场磁性太弱、导体的方向应与小磁针静止时方向垂直，小磁针不会偏转，故AB错误； CD、只要小磁针发生转动，则说明一定有磁场存在，故导线中一定通有电流，故C正确、D错误。 故选：C。 12．如图是探究电与磁的关系的实验装置，其中E、F是光滑的金属导轨，铜棒cd固定。当铜棒ab在金属导轨EF上水平向右快速移动时，下列说法不正确的是（　　） A．该电路中铜棒ab相当于电源 B．该电路中铜棒cd中有热量产生 C．铜棒ab移动时把机械能转化为电能 D．铜棒cd在磁场中不受到力的作用 【解答】解：ACD、图中ab和cd组成一个闭合电路，闭合电路的一部分铜棒ab在磁场中进行切割磁感线运动，即铜棒ab水平运动时，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象；电路中铜棒ab相当于电源，把机械能转化为电能，电路中有了感应电流之后，感应电流经过铜棒cd，铜棒cd成为通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理；所以，铜棒ab相当于电源，铜棒cd相当于用电器，故AC正确、D错误； B、由于电流的热效应，电流通过导体要发热，故B正确。 故选：D。 13．如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连。当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则（　　） A．磁场水平向左穿过金属盘 B．感应电流从电刷A流出金属盘 C．与无磁场相比，在磁场中转动的金属盘将更易停下来 D．若仅将变阻器滑动头向左移，电流计的示数将变大 【解答】解：A．由图可知，电流从电磁铁左侧流入，从电磁铁右侧流出，由安培定则可以判断，电磁铁左侧为N极，右侧为S极，由于磁场方向由N极到S极，所以磁场水平向右穿过金属盘，故A不符合题意； B．由安培定则可以判断，电磁铁产生的磁场方向向右，根据电磁感应现象可知，金属盘产生的感应电流方向从A到B，故B不符合题意； C．在磁场中转动的金属盘将部分机械能转化为电能，所以机械能减小更快，转化成的电能由于电流的热效应消耗了，故与无磁场相比，在磁场中转动的金属盘将更易停下来，故C符合题意； D．将变阻器滑动头向左移，滑动变阻器的阻值变大，电路中的电流变小，则电磁铁的磁性变小；由于感应电流大小与磁场强弱大小有关，磁场的磁性越小，产生的感应电流越小，所以电流计的示数将变小，故D不符合题意。 故选：C。 14．如图为某家庭的部分电路，闭合开关S1，S2，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯L仍正常发光，拔出电饭煲的插头，用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均不发光。此时电路故障可能是（　　） A．AB断路 B．CD短路 C．电热壶断路 D．插座短路 【解答】解：在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯L仍正常发光，这表明电路出现了断路现象；灯L仍正常发光，说明A、C左边的火线、零线均正常；而把测电笔分别插入三孔插座的左右两孔，氖管均不发光，说明火线出现了断路现象，因此是AB间发生了断路。 故选：A。 15．夜跑是大众喜欢的一项运动。某校开展为夜跑者设计并制作节能夜跑灯的项目化学习。提供材料：塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯（如图甲，LED灯具有单向导电性，只有当电流从“+”极流入时，LED灯才会发光）。 项目制作：以相同的速度切割磁感线，探究感应电压大小和线圈匝数关系，具体数据如表所示。则在其他条件相同时，为使额定电压为1.8V的LED灯正常工作，至少要绕制的匝数为（　　） 线圈匝数（匝） 200 400 600 800 1000 感应电压（V） 0.72 1.44 2.16 2.88 3.6 A．300 B．500 C．550 D．650 【解答】解：串联电路总电压等于各部分电压之和，由表格可知200匝线圈的感应电压为0.72V，LED灯的额定电压为1.8V，所以使额定电压为1.8V的LED灯正常发光，至少要绕制线圈匝数：n200匝＝500匝，故B正确。 故选：B。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共16分） 16．小科设计了一款节能夜跑灯，其结构如图所示，其中LED灯具有单向导电性，即当电流从“+”极流入时LED灯发光，从“﹣”极流入时不发光。晚上跑步时，随着手臂的摆动，磁体在管中运动，LED灯就会发光，其原理是 ；节能夜跑灯工作时能量的转化过程为 转化为 ，再转化为光能。 【解答】解：晚上跑步时，随着手臂的摆动，磁体在管中运动，相当于磁体做切割磁感线运动，从而在线圈中产生感应电流，使LED 灯发光，这是电磁感应现象。此过程中，人体运动的机械能转化为电能，LED灯再将电能转化为光能。 故答案为：电磁感应现象；机械能；电能。 17．如下图所示，某一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。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 （填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”）；当断开开关时，置于水平面上的条形磁铁 摩擦力（填“受到”或“不受”）。 【解答】解：由图可知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S极，根据磁极间的相互作用可知，条形磁铁具有向右的运动趋势，会产生向左的静摩擦力，当滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，变阻器接入电路中的阻值变小，电流会变大，电磁铁的磁性会增强，与条形磁体间的吸引力增大，由于条形磁铁始终静止，处于平衡状态，则静摩擦力会变大。 当断开开关时，电磁铁磁性消失，但因为磁体能够吸引铁、钴、镍等材质，电磁铁中间的铁芯与条形磁体之间存在吸引力，因此条形磁体具有运动趋势，仍然会受到摩擦力。 故答案为：逐渐变大；受到。 18．学习了家庭电路相关知识后，小明设计如图所示家庭电路。图中开关应装在 （选填“甲”或“乙”）处，闭合开关后，发现灯泡不亮，使用测电笔测试a、b、c和d四点时氖管均发光，则该电路的故障为 。 【解答】解：开关要接在火线与控制的用电器之间，方框甲处是开关； 当用测电笔分别测试a、b、c、d四点，氖管均发光，说明熔丝没有熔断，说明电路断路，四点都与火线相通，所以故障是零线断路。 故答案为：甲；零线断路。 19．如图所示为安装了漏电保护器的家庭电路。当图中三台用电器正常工作时，IA （填“＞”“＝”或“＜”，下同）IC，当家电维修人员在图中C处不慎触电时，IA IB，漏电保护器会迅速切断电路，起到保护电路的作用。 【解答】解：家庭电路中用电器并联，由图可知，A点为干路，C点为支路，根据并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和，所以IA＞IC。 当火线和零线中的电流不相等时，漏电保护器会自动切断电路。因此当图中三只用电器正常工作时，IA＝IB，当家电维修人员在图中C处不慎触电时，电流就会从C处通过人体流向大地，导致通过B处的电流比A处的小，即IA＞IB，因此漏电保护器会切断电路。 故答案为：＞；＞。 20．我国的第一条自动充电高速公路——杭绍甬智慧高速公路正在设计完善中，该高速设置了自动驾驶专用车道，并计划配套电动车移动式无线充电，可实现电动车在此路段行驶过程中，边开车边充电。当这条高速地下铺设的线圈接通供电电源后，地下通电线圈就会产生磁场，电动车配备感应线圈，经过路面即可获得电流，如图。 （1）车辆线圈中产生电流是利用： 现象。 （2）不考虑电动车耗电情况，要增大电动车感应线圈中的电流，可采用什么措施： 。 （3）与传统插电式充电方式相比，请你对这种充电方式进行评价： （写出一个优点或缺点）。 【解答】解：（1）车辆线圈中产生电流利用的是电磁感应现象。地下通电线圈产生交变磁场，当电动车感应线圈进入该变化磁场区域，线圈内会产生感应电流。 （2）依据电磁感应的相关原理，可采取以下几种措施增大电流：提升地下供电线圈的交变电流强度：电流越大，磁场越强，可让感应电流变大。 增加车辆感应线圈的匝数：匝数增多，切割磁感线更显著，从而提升感应电流。 （3）优点：安全性更优，因无外露充电接口，可规避插拔触电风险，同时具备更好的防水、防尘能力，更适配复杂的户外高速环境； 缺点：存在电磁辐射隐患，其产生的电磁场或会干扰附近电子设备，且需深入研究其是否会对长期处于该环境的人体健康造成影响。 故答案为：（1）电磁感应；（2）提升地下供电线圈的交变电流强度或增加车辆感应线圈的匝数；（3）优点：安全性更优，因无外露充电接口，可规避插拔触电风险，同时具备更好的防水、防尘能力，更适配复杂的户外高速环境；缺点：存在电磁辐射隐患，其产生的电磁场或会干扰附近电子设备，且需深入研究其是否会对长期处于该环境的人体健康造成影响。 21．如图所示，甲图是小科家卧室的一个插座。 （1）他用测电笔测试插座的A孔，氖管发光，则A孔接的是 线，乙图是一个台灯的电路示意图，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的 （填“C”或“D”）插脚接A孔。 （2）小科想知道在图丙所示的电路中，当开关闭合后，人站在地面上接触到A或B点时是否都会触电呢？于是他连接丁图所示电路来进行探究，老师告诉他火线相当于电源正极，零线和大地都相当于电源负极，他将灯L0当成人体，若灯L0发光则证明有电流流过人体，人触电；那么你认为当人接触B点时，相当于图丁中L0的E端接 （填“C”或“D”）点，当开关闭合后人站在地面上接触到B点 （填“会”或“不会”）触电。 【解答】解：（1）用测电笔测试插座的A孔，氖管发光，氖管发光的是火线，则A孔接的是火线； 火线首先进入开关，再进入灯泡，零线直接进入灯泡；所以当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的D插脚接火线； （2）由图丙知电流通过火线、开关、A、灯泡、B回到零线；图丁知电流从正极、开关、D、灯泡、C回到负极，所以当人接触B点时，相当于图丁中L0的E端接C点，当开关闭合后，由于左边的导线把灯L0短路，灯泡L0不会发光，故当开关闭合后人站在地面上接触到B点不能触电。 故答案为：（ 1 ）火；D；（2）C；不会。 三．实验题（本题共3小题，每空2份，共26分） 22．以下是某项目化学习小组设计的晾衣架自动收回系统。 【项目名称】设计晾衣架自动收回系统。 【项目背景】梅雨季节时，晾晒的衣物常因突然降雨而被淋湿。某项目化学习小组想利用电磁继电器设计一个简易装置：当检测到雨水时，自动触发电机将晾衣架收回室内。 【项目要求】当下雨时，工作电路中的电动机M转动，晾衣架收回。 【项目设计】根据要求设计如图甲的电路图。 【器材选择】电磁继电器，控制电源U1、滑动变阻器R1、灵敏电流表、电动机M、开关S1（开关S1的示意图如图乙所示，两根铜棒插入雨水收集器中，当雨水收集器中有雨水时，开关S1闭合）、导线等。 【项目调试】 （1）雨水收集器长期放置于户外，考虑到有可能下酸雨等，其制作材料应选择（ ）（填选项字母） A．塑料 B．大理石 （2）往雨水收集器中加入适量水模拟下雨情况，发现控制电路中电流表有示数，但衔铁并未吸下，此时项目化学习小组应该向 （选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片。 （3）控制电路接通时，电磁继电器中电磁铁上端是 （选填“N”或“S”）极。 （4）【项目反思】请写出该装置在实际工作中的不足之处 。 【解答】解：（1）大理石主要成分为碳酸钙（CaCO3），易与酸雨中的酸性物质（如H2SO4、HNO3）发生化学反应，导致腐蚀损坏。塑料具有耐酸碱、抗腐蚀的特性，适合长期暴露在户外环境中，因此选择塑料作为雨水收集器材料更合理。故选A。 （2）电流表有示数但衔铁未吸下，说明电磁铁的磁性太弱，电磁铁的磁性随线圈中的电流的增大而增强，所以可增大控制电路中的电流达到目的，根据欧姆定律电流，要增大电流，应减小电路中的总电阻，滑动变阻器滑片向左移动时，接入电阻减小，电路中的总电阻变小，电流增大，从而增强电磁铁磁性，使衔铁吸下。 （3）根据安培定则可判断电磁铁上端为N极，下端为S极。 （4）雨水收集器有足量水后，工作电路才会闭合，启动电动机，收回晾衣杆，此时衣物已被淋湿。 故答案为：（1）A；（2）左；（3）N；（4）雨水收集器有足量水后，工作电路才会闭合，收回晾衣杆，此时衣物已被淋湿。 23．小华用图甲中实验装置探究“怎样产生感应电流”，用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体，让导体AB运动。根据表格信息完成下列问题： 实验序号 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向 1 竖直向上 不偏转 2 竖直向下 不偏转 3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入 4 水平向石 向左偏转 电流从左侧接线柱流入 （1）由实验1、2可知，闭合开关，导体AB竖直运动 （填“会”或“不会”）产生感应电流。 （2）由实验3、4的现象可推测，如果固定导体AB，水平向右移动磁体，灵敏电流计的指针向 偏转（填“左”或“右”）。 （3）图乙中的“”表示导体AB的横截面（即图甲中沿导体由A往B看），I、Ⅱ、Ⅲ、IV表示运动中的不同位置，箭头表示导体的运动方向。则导体会产生感应电流的位置有 。 A.I位置 B.Ⅱ位置 C.Ⅲ位置 D.Ⅳ位置 （4）图丙为发电机的结构示意图，要使图中小灯泡亮度增加，可采取的措施： （写出一种措施即可）。 【解答】解：（1）由第1、2两次实验可知，导体棒AB竖直向上或竖直向下平行于磁感线运动时，灵敏电流计指针不偏转，说明闭合回路中不会产生感应电流； （2）由第3、4两次实验可知，导体棒AB切割磁感线运动的方向改变时，导体棒AB中感应电流的方向也发生了改变，说明导体棒AB中感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向有关；如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，此时相当于导体棒AB水平向左运动，由表格中的信息可知，灵敏电流计的指针将向右偏转； （3）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则导体会产生感应电流的位置有BCD，因为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ这三个位置导体都可以切割磁感线，甲位置导体不切割磁感线； （4）图丙为发电机的结构示意图，要使图中小灯泡亮度增加，根据影响感应电流大小的因素可采取的措施：增大线圈的转动速度。 故答案为：（1）不会；（2）右；（3）BCD；（4）增大线圈的转动速度。 24．小科了解到发光二极管（LED）具有单向导电性，如图甲，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“﹣”极流入时，LED灯则不发光。小科设想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”将两个相同的LED灯反向并联后接到电路中（如图乙），进行了如下实验操作： ①条形强磁铁的N极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，发现A灯发光，B灯不发光。②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，发现B灯发光，A灯不发光。 ③条形强磁铁的 极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，发现A灯不发光，B灯发光。 （1）实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是 。 （2）根据①②可得出：感应电流的方向与 。 （3）若根据①③可得出：感应电流的方向与磁场方向有关。补全③ 的实验步骤。 （4）结合上述实验获得的结论，小科按图丙实验：将S极朝下放置于线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，可以观察到灯A、B的发光情况是 。 A．A灯发光，B灯不发光 B．B灯发光，A灯不发光 C．A和B灯均不发光 D．A和B灯均发光 【解答】解：（1）LED灯具有单向导电性，实验中将两个相同的LED灯反向并联是为了便于判断电流的方向。 （2）根据①②可得，磁场的方向不变，切割磁感线运动方向相反，电流方向相反，得出结论：感应电流的方向与切割磁感线运动方向有关。 （3）若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”，应改变磁场的方向，而其他条件不变，即条形强磁铁的S极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，观察两灯泡的发光情况。 （4）由题意可知，感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向有关，由乙丁两图可知：现在将S极朝下放置于线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，丙图和丁图相比，导体切割磁感线的运动方向相同，磁场方向相反，则此时产生感应电流的方向与图丁相反，所以此时观察到灯A、B的发光情况是：A灯发光，B灯不发光，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 故答案为：（1）便于判断电流的方向；（2）切割磁感线运动方向有关；（3）S；（4）A。 四．计算题（本题共3小题，共13分） 25．人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。查阅资料得知：由于人体的电阻会随着环境的改变而改变，人体的安全电压有5个等级（42伏，36伏，24伏，12伏，6伏）。如在皮肤干燥等情况下42伏以下的电压是安全的；在极端潮湿等环境中6伏以下的电压才是安全的。 （1）如图，用此测电笔辨别零线、火线时，除笔尖金属体接触电线外，手还要接触 。 （2）在使用测电笔接触火线时，人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全，测电笔内部电阻设计至少为21400欧，则允许通过人体的最大电流为多少？ 【解答】解：（1）图甲为测电笔结构简图，用此测电笔辨别零线、火线时，除笔尖金属体接触电线外，手还要接触金属笔卡； （2）在使用测电笔接触火线时，人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全，测电笔内部电阻设计至少为21400欧，此时加在测电笔上的电阻两端的电压为：U＝220V﹣6V＝214V； 则允许通过人体的最大电流为：。 答：（1）金属笔卡；（2）允许通过人体的最大电流为0.01A。 26．音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面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；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯明暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。 （1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第25～30s喷泉的颜色是 。 （2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压Ua。呈周期性变化（如图丁所示），定值电阻R1＝2Ω，E为具有特殊功能的电子元件，当Ua＜6V时，电路中没有电流通过；当Ua≥6V 时，E两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。（线圈的电阻忽略不计）。求： ①t＝9s时，线圈中通过的电流强度是多少？（写出计算过程） ②如水泵每秒可喷出水5×10﹣3米3，则0～3秒水泵喷水的总体积V为多少？ 【解答】解：（1）图中第25～30s，只有红灯和绿灯亮，由甲图可知此时喷泉的颜色是黄色； （2）①闭合开关，控制电路中两电阻串联接入电路，当Ua≥6伏时，E两端电压恒为6伏；t＝9秒时，由丁图可知电源电压为15V， 串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电阻R1两端的电压为：U1＝U﹣UE＝15V﹣6V＝9V， 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大小： I4.5A； ②当Ua＜6伏时，电路中没有电流通过，水泵不工作； 当线圈中通过的电流I≥2安时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水， 当通过电路的电流为2A时，此时电阻R1两端的电压为：U1′＝I′R1＝2A×2Ω＝4V， 此时控制电路两端的电压：U′＝U1′+UE＝4V+6V＝10V， 所以当控制电路两端的电压≥10V时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水； 由丁图可知电压在3s内由0V增大到15V，又在3s内由15V减小到0V，那么每秒电压的变化量为5V，据此推算0～2s内电源电压小于10V，水泵不工作，2s～4s内电源电压大于等于10V，水泵启动喷水，水泵每秒可喷出水5×10﹣3米3，则0～3s内水泵喷水的时间为1s，故0～3秒水泵喷水的总体积V为5×10﹣3m3。 故答案为：（1）黄色；（2）①t＝9s时，线圈中通过的电流强度是4.5A；②0～3秒水泵喷水的总体积V为5×10﹣3m3。 27．冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。 表一：评价量规 评价维度 评价等级 优秀 良好 待改进 升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃ 节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA 图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U＝6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2＝100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计） 表二：热敏电阻阻值随温度的变化 温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44 阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 （1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为多少，请计算说明。 （2）请计算体重为50kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。 （3）在实验过程中，该小组同学发现Ra坏了，于是找了另一个压敏点电阻Rc，其阻值随压力变化如图乙所示。小明经过分析认为不合适，这样会比较费电。请你通过分析说明理由。（提示：加热状态下比保温状态更费电） 【解答】解：（1）当触点开关断开时，两个电阻串联，而触点开关闭合，R1被短路，串联总电阻比任何一个电阻大，根据知，当触点开关闭合时是加热挡，而触点开关断开时是保温挡； 工作电路的电压为220V，根据在保温挡时工作电路电流不大于50mA＝0.05A， 由得，此时总电阻为： R总4400Ω， R1的最小阻值： R1＝R总﹣R2＝4400Ω﹣100Ω＝4300Ω； （2）体重为50kg的小明坐在马桶上时，压力F＝G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 根据乙图知，此时Ra＝50Ω，控制电路电源电压U＝6V，在电流小于20mA＝0.02A时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。此时温度最高，则总电阻； 根据串联电阻的电阻特点知，Rb的最大阻值Rb＝R总′﹣Ra＝300Ω﹣50Ω＝250Ω， 根据表格中数据知，此时温度为40℃；当电磁继电器在电流大于40mA＝0.04A时，衔铁被吸合，此时温度最低，则总电阻： ， 根据串联电阻的电阻特点知，Rb的最小阻值： Rb′＝R总′′﹣Ra＝150Ω﹣50Ω＝100Ω， 根据表格中数据知，此时温度为32℃，马桶圈的温度调控范围是32℃～40℃。 （3）Ra坏了，于是找到了另一个压敏电阻Rc替换，当没有人坐时压敏电阻的阻值较小为100Ω，当电磁继电器在电流大于40mA＝0.04A时，衔铁被吸合，开始加热，则总电阻： 当热敏电阻的阻值小于150Ω﹣50Ω＝100Ω 即环境温度小于25℃时，即使没有人用马桶，马桶也会自动加热，浪费电能。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 电磁及其应用 注意事项： 1．测试范围：浙教版科学八年级下册第3章。 2．考试时间：75分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识。下列有关安全的说法，错误的是（　　） A．如果发生触电事故，应立即切断电源，然后施救 B．不能在高压线附近放风筝 C．使用测电笔辨别火线时，手要接触笔尾的金属体 D．可以把三脚插头上最长的插头去掉，然后插入两孔式插座中使用电器 2．建立模型是科学研究的重要方法，可较直观显示事物特征。磁感线模型可形象地描述磁体周围的磁场分布。下列磁感线描述正确的是（　　） A．B． C．D． 3．下列是我们电与磁学到的图例分析，说法正确的是（　　） A．甲是直流电动机原理图，线圈内的电流方向会不断改变 B．乙中小磁针静止时指向正确，图中左右两块磁体可以只有一个磁极 C．丙图中沿线圈abcd虚线上方放置一枚可自由旋转的小磁针，可作为奥斯特实验 D．丁图是发电机的原理图，是将电能转化为机械能 4．如图为空气开关的原理图，P为电磁铁，S为开关，一侧与弹簧连接，可绕A点转动。正常工作时衔铁Q的上端会卡住开关S避免跳闸。下列分析正确的是（　　） A．跳闸后，可先复原空气开关，再去排除电路故障 B．该空气开关会因电流方向的改变而不能正常工作 C．如图所示的电流流入时，电磁铁P的左端为N极 D．若空气开关常在电流较小时跳闸，可适当增加P与Q的距离 5．如图所示两个外形相同的钢棒A、B相互吸引则（　　） A．A棒一定有磁性 B．A棒一定没有磁性 C．B棒不一定有磁性 D．B棒一定是有磁性的 6．“珍爱生命、注意安全”是人们在日常生活中必须具备的意识。关于安全用电，正确的做法是（　　） A．发现有人触电时，应立即用手把他拉开 B．家里的断路器跳闸，应立即合上断路器恢复供电 C．用测电笔辨别火线和零线时，手应接触笔尾金属体 D．为了清洁卫生，应经常用湿抹布擦拭正在工作的台灯 7．如图所示为奥斯特实验的示意图，下列有关分析中正确的是（　　） A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定 B．发生偏转的小磁针对通电导线没有力的作用 C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场 D．要使小磁针偏转方向相反，将电池正负极对调即可 8．下列磁现象的分析正确的是（　　） A．甲图中铁棒能吸引小磁针，则铁棒原来一定具有磁性 B．乙图中小磁针黑色为N极，则b处磁场的方向向右 C．丙图弹簧测力计带着铁块从左端移到右端过程中，弹簧测力计的示数逐渐减小 D．丁图中铜针被磁化后，其A端为N极 9．如图是一般住宅户内配电系统方框图，下列说法正确的是（　　） A．E处应接入空气开关，F处接入电能表 B．空气开关自动跳闸，一定是发生了短路 C．控制电灯的开关连接错误 D．漏电保护器切断电流时，空调和电灯不能工作 10．将扬声器、电池和电流表等元件连成如图电路。断开S2，反复快速闭合、断开开关S1，扬声器发出咔咔声；断开S2，闭合开关S1，反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动。下列有关说法正确的是（　　） A．扬声器发电的原理与动圈式话筒工作的原理相同 B．扬声器发声的原理与发电机发电的原理相同 C．扬声器发声时，将机械能转化为电能 D．电流表指针左右摆动，是因为磁场方向发生变化 11．一根长直铜导线在靠近（未碰到）一个原来静止的小磁针的过程中（　　） A．小磁针不动，导线中一定没有电流通过 B．小磁针不动，导线中一定有电流通过 C．小磁针转动，导线中一定有电流通过 D．小磁针转动，导线中一定没有电流通过 12．如图是探究电与磁的关系的实验装置，其中E、F是光滑的金属导轨，铜棒cd固定。当铜棒ab在金属导轨EF上水平向右快速移动时，下列说法不正确的是（　　） A．该电路中铜棒ab相当于电源 B．该电路中铜棒cd中有热量产生 C．铜棒ab移动时把机械能转化为电能 D．铜棒cd在磁场中不受到力的作用 13．如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连。当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则（　　） A．磁场水平向左穿过金属盘 B．感应电流从电刷A流出金属盘 C．与无磁场相比，在磁场中转动的金属盘将更易停下来 D．若仅将变阻器滑动头向左移，电流计的示数将变大 14．如图为某家庭的部分电路，闭合开关S1，S2，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯L仍正常发光，拔出电饭煲的插头，用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均不发光。此时电路故障可能是（　　） A．AB断路 B．CD短路 C．电热壶断路 D．插座短路 15．夜跑是大众喜欢的一项运动。某校开展为夜跑者设计并制作节能夜跑灯的项目化学习。提供材料：塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯（如图甲，LED灯具有单向导电性，只有当电流从“+”极流入时，LED灯才会发光）。 项目制作：以相同的速度切割磁感线，探究感应电压大小和线圈匝数关系，具体数据如表所示。则在其他条件相同时，为使额定电压为1.8V的LED灯正常工作，至少要绕制的匝数为（　　） 线圈匝数（匝） 200 400 600 800 1000 感应电压（V） 0.72 1.44 2.16 2.88 3.6 A．300 B．500 C．550 D．650 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共16分） 16．小科设计了一款节能夜跑灯，其结构如图所示，其中LED灯具有单向导电性，即当电流从“+”极流入时LED灯发光，从“﹣”极流入时不发光。晚上跑步时，随着手臂的摆动，磁体在管中运动，LED灯就会发光，其原理是 ；节能夜跑灯工作时能量的转化过程为 转化为 ，再转化为光能。 17．如下图所示，某一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。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 （填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”）；当断开开关时，置于水平面上的条形磁铁 摩擦力（填“受到”或“不受”）。 18．学习了家庭电路相关知识后，小明设计如图所示家庭电路。图中开关应装在 （选填“甲”或“乙”）处，闭合开关后，发现灯泡不亮，使用测电笔测试a、b、c和d四点时氖管均发光，则该电路的故障为 。 19．如图所示为安装了漏电保护器的家庭电路。当图中三台用电器正常工作时，IA （填“＞”“＝”或“＜”，下同）IC，当家电维修人员在图中C处不慎触电时，IA IB，漏电保护器会迅速切断电路，起到保护电路的作用。 20．我国的第一条自动充电高速公路——杭绍甬智慧高速公路正在设计完善中，该高速设置了自动驾驶专用车道，并计划配套电动车移动式无线充电，可实现电动车在此路段行驶过程中，边开车边充电。当这条高速地下铺设的线圈接通供电电源后，地下通电线圈就会产生磁场，电动车配备感应线圈，经过路面即可获得电流，如图。 （1）车辆线圈中产生电流是利用： 现象。 （2）不考虑电动车耗电情况，要增大电动车感应线圈中的电流，可采用什么措施： 。 （3）与传统插电式充电方式相比，请你对这种充电方式进行评价： （写出一个优点或缺点）。 21．如图所示，甲图是小科家卧室的一个插座。 （1）他用测电笔测试插座的A孔，氖管发光，则A孔接的是 线，乙图是一个台灯的电路示意图，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的 （填“C”或“D”）插脚接A孔。 （2）小科想知道在图丙所示的电路中，当开关闭合后，人站在地面上接触到A或B点时是否都会触电呢？于是他连接丁图所示电路来进行探究，老师告诉他火线相当于电源正极，零线和大地都相当于电源负极，他将灯L0当成人体，若灯L0发光则证明有电流流过人体，人触电；那么你认为当人接触B点时，相当于图丁中L0的E端接 （填“C”或“D”）点，当开关闭合后人站在地面上接触到B点 （填“会”或“不会”）触电。 三．实验题（本题共3小题，每空2份，共26分） 22．以下是某项目化学习小组设计的晾衣架自动收回系统。 【项目名称】设计晾衣架自动收回系统。 【项目背景】梅雨季节时，晾晒的衣物常因突然降雨而被淋湿。某项目化学习小组想利用电磁继电器设计一个简易装置：当检测到雨水时，自动触发电机将晾衣架收回室内。 【项目要求】当下雨时，工作电路中的电动机M转动，晾衣架收回。 【项目设计】根据要求设计如图甲的电路图。 【器材选择】电磁继电器，控制电源U1、滑动变阻器R1、灵敏电流表、电动机M、开关S1（开关S1的示意图如图乙所示，两根铜棒插入雨水收集器中，当雨水收集器中有雨水时，开关S1闭合）、导线等。 【项目调试】 （1）雨水收集器长期放置于户外，考虑到有可能下酸雨等，其制作材料应选择（ ）（填选项字母） A．塑料 B．大理石 （2）往雨水收集器中加入适量水模拟下雨情况，发现控制电路中电流表有示数，但衔铁并未吸下，此时项目化学习小组应该向 （选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片。 （3）控制电路接通时，电磁继电器中电磁铁上端是 （选填“N”或“S”）极。 （4）【项目反思】请写出该装置在实际工作中的不足之处 。 23．小华用图甲中实验装置探究“怎样产生感应电流”，用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体，让导体AB运动。根据表格信息完成下列问题： 实验序号 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向 1 竖直向上 不偏转 2 竖直向下 不偏转 3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入 4 水平向石 向左偏转 电流从左侧接线柱流入 （1）由实验1、2可知，闭合开关，导体AB竖直运动 （填“会”或“不会”）产生感应电流。 （2）由实验3、4的现象可推测，如果固定导体AB，水平向右移动磁体，灵敏电流计的指针向 偏转（填“左”或“右”）。 （3）图乙中的“”表示导体AB的横截面（即图甲中沿导体由A往B看），I、Ⅱ、Ⅲ、IV表示运动中的不同位置，箭头表示导体的运动方向。则导体会产生感应电流的位置有 。 A.I位置 B.Ⅱ位置 C.Ⅲ位置 D.Ⅳ位置 （4）图丙为发电机的结构示意图，要使图中小灯泡亮度增加，可采取的措施： （写出一种措施即可）。 24．小科了解到发光二极管（LED）具有单向导电性，如图甲，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“﹣”极流入时，LED灯则不发光。小科设想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”将两个相同的LED灯反向并联后接到电路中（如图乙），进行了如下实验操作： ①条形强磁铁的N极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，发现A灯发光，B灯不发光。②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，发现B灯发光，A灯不发光。 ③条形强磁铁的 极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，发现A灯不发光，B灯发光。 （1）实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是 。 （2）根据①②可得出：感应电流的方向与 。 （3）若根据①③可得出：感应电流的方向与磁场方向有关。补全③ 的实验步骤。 （4）结合上述实验获得的结论，小科按图丙实验：将S极朝下放置于线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，可以观察到灯A、B的发光情况是 。 A．A灯发光，B灯不发光 B．B灯发光，A灯不发光 C．A和B灯均不发光 D．A和B灯均发光 四．计算题（本题共3小题，共13分） 25．人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。查阅资料得知：由于人体的电阻会随着环境的改变而改变，人体的安全电压有5个等级（42伏，36伏，24伏，12伏，6伏）。如在皮肤干燥等情况下42伏以下的电压是安全的；在极端潮湿等环境中6伏以下的电压才是安全的。 （1）如图，用此测电笔辨别零线、火线时，除笔尖金属体接触电线外，手还要接触 。 （2）在使用测电笔接触火线时，人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全，测电笔内部电阻设计至少为21400欧，则允许通过人体的最大电流为多少？ 26．音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面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；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯明暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。 （1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第25～30s喷泉的颜色是 。 （2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压Ua。呈周期性变化（如图丁所示），定值电阻R1＝2Ω，E为具有特殊功能的电子元件，当Ua＜6V时，电路中没有电流通过；当Ua≥6V 时，E两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。（线圈的电阻忽略不计）。求： ①t＝9s时，线圈中通过的电流强度是多少？（写出计算过程） ②如水泵每秒可喷出水5×10﹣3米3，则0～3秒水泵喷水的总体积V为多少？ 27．冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。 表一：评价量规 评价维度 评价等级 优秀 良好 待改进 升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃ 节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA 图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U＝6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2＝100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计） 表二：热敏电阻阻值随温度的变化 温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44 阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 （1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为多少，请计算说明。 （2）请计算体重为50kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。 （3）在实验过程中，该小组同学发现Ra坏了，于是找了另一个压敏点电阻Rc，其阻值随压力变化如图乙所示。小明经过分析认为不合适，这样会比较费电。请你通过分析说明理由。（提示：加热状态下比保温状态更费电） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $