3.2 电流的磁场复习-2025-2026学年浙教版科学八年级下册
2026-05-04
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摘要:
**基本信息**
本练习围绕电流的磁场单元复习,通过基础认知、综合应用、实践创新三层设计,覆盖安培定则、电磁铁等核心知识点,融合科学思维与探究实践,实现从概念理解到真实情境问题解决的进阶。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知|安培定则、电磁铁极性判断|选择题(1-5题)、填空题(10-12题),聚焦单一知识点辨析|
|综合应用|电磁继电器、电路动态分析|实验探究题(15-17题),结合项目化情境设计|
|实践创新|自动控制装置、磁场特性探究|计算题(19-22题),关联生活实际问题解决|
内容正文:
3.2 电流的磁场 复习
姓名:
1.如图,闭合开关S后,小磁针处于静止状态,通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示,那么( )
A.a端是电源正极,e端是小磁针的N极
B.b端是电源负极,f端是小磁针的S极
C.a端是电源正极,c端是通电螺线管的S极
D.b端是电源负极,d端是通电螺线管的S极
2.在学习了通电直导线存在磁场后,小明想探究弯曲导线周围的磁场情况,将小磁针放在水平面上,给弯曲导线通电,下列小磁针的指示情况正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示是一种磁性门锁的工作原理示意图:闭合开关,电磁铁吸引插销,门打开;断开开关,在弹簧的作用下,插销重新插入门锁插槽,门锁上。下列有关磁性门锁的说法错误的是( )
A.制作插销的材料可以选择铁
B.电磁铁的原理是电磁感应现象
C.门锁插槽需要定期抹油以减小摩擦
D.需定期更换电池,避免打不开门
4.如图为某汽车一键启动电路。当按下开关时,有细小的电流通过X元件,接着就有强大的电流通过电动机M,将电动机启动。根据所学知识,X最有可能是( )
A.电动机
B.发电机
C.电磁继电器
D.滑动变阻器
5.如图为项目学习小组的同学自制的漂浮式指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”。铜片是盐水电池的正极,锌片是负极。下列说法正确的是( )
A.通电螺线管A端为N极
B.通电螺线管静止时B端指向地理北方
C.电子从铜片经螺线管流到锌片
D.通电螺线管外C点的磁场比B点强
6.“高颜值”的磁悬浮音箱(图甲)深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁,圆柱状底座内部有电磁铁,原理如图乙。为了适应不同需求,音箱的悬浮高度是可调的,下列能使音箱的高度上升的做法是( )
A.减少线圈的匝数
B.减小电源电压
C.滑片P向右移动
D.抽掉电磁铁铁芯
7.如图是某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化,R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是( )
A.R1的阻值随温度的升高而增大
B.温度升高过程中,电磁铁磁性减弱
C.若要调低报警温度,可将R2的阻值调大
D.若控制电路电源电压降低,报警温度将升高
8.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,电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时( )
A.电磁铁的上端为N极
B.水位较低时,电磁铁的磁性较强
C.若减小R1的阻值,警戒水位会变高
D.电流表示数越大,表示水位越高
9.警车车灯在行驶过程中会红、蓝灯交替闪烁,起警示作用。小瑞想要设计两灯交替闪烁的警车灯,忽略弹性衔铁和电磁铁线圈的电阻,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示是一种水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时, 灯亮;控制电路的电源右端为正极时,电磁铁的上端为 极(一般的水都能导电)。
11.2024年11月16日,神舟飞船与中国空间站核心舱成功对接(图甲)。当飞船和核心舱靠近对接时,为预防撞击带来影响,需配置对接缓冲装置。小蓝设计了如图乙所示的对接缓冲装置简图。通电后,螺线管的b端为 极(选填“N”或“S”);为增强缓冲效果,滑动变阻器的滑片P应向 侧滑动(选填“左”或“右”)。
12.图甲为一个悬浮花盆。小科利用一个柱状磁体和一个电磁铁,以图乙的方式模拟了花盆悬浮情景。
(1)柱状磁体的下端为其 极。
(2)为模拟浇水导致花盆增重,小科往柱状磁体上放置了一个木块。导致柱状磁体与底座之间的距离变小。若要恢复二者之间的原有距离,应将滑动变阻器的滑片向 移动到合适的位置。
13.如图甲是一种“潜水自救装置”,其工作原理如图乙所示,力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的改变而改变,当达到设定的安全深度时,电磁铁吸引衔铁,反应盒中两种物质混合并开始反应产生气体,气囊快速充气上浮,将潜水运动员拉回到水面,其中U为电源电压,R0为定值电阻。
(1)电磁铁下端为 极。
(2)为实现以上功能,在图丙中选出力敏电阻Rx的阻值随深度变化的大致曲线是 (选填“A”或“B”)。
(3)若其他条件不变,减少电磁铁的线圈匝数,则安全深度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.临时停车开启闪烁灯更加安全,如图是小明设计的模拟车灯闪烁的电路图。已知电源电压为3伏,两个小灯泡均标有“3伏,0.2安”字样,不考虑小灯泡电阻变化,忽略线圈电阻。
(1)闭合开关后,能实现发光、熄灭交替的灯泡是 ;
(2)衔铁被吸住时,通过灯泡L1的电流为 A;
(3)小明在使用过程中,发现L2灯突然不亮,衔铁被吸引后不能弹回去,则电路的故障可能是 。
15.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 。
16.小明利用实验室的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻R1、滑动变阻器R2、发热电阻丝R0设计了一个恒温箱控制电路。如图甲所示,恒温箱加热器的电源电压为220V,加热电热丝R0和电阻R1处于恒温箱内,图乙是电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线。电磁继电器所在的控制电路的电源电压U=9V,电磁继电器线圈的电阻可不计,通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA时,电磁继电器的衔铁被吸下来。
(1)请用笔画线代替导线,按照题意将图中的电路连接完整;
(2)在升温的过程中,电阻R1两端的电压会 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)如果要使恒温箱内保持的温度升高,合理的操作方法是 。
17.以下是小江项目化学习小组设计的自动折叠伞控制系统。
【项目名称】设计自动折叠伞控制系统
【项目背景】同学们很喜欢到户外的学习园地中(如图甲)讨论问题。遇到下雨时,巨大的折叠伞打开操作困难。
【项目要求】当空气相对湿度达到一定程度时,工作电路中的电动机M转动,折叠伞展开。
【项目设计】根据要求设计如图乙的电路图。
(1)【器材选择】电磁继电器(线圈电阻不计,当通过电磁继电器的电流达到0.03安时,衔铁被吸下)、控制电压U1为6伏、滑动变阻器R1规格为“1安200欧”、灵敏电流表、电动机M、湿敏电阻R2、开关、导线等。
要满足上述项目要求,他们应该选择的湿敏电阻是表中 (选填字母)。
空气相对湿度/%
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
湿敏电阻A/Ω
92
90
86
80
72
56
42
30
20
13
湿敏电阻B/Ω
13
20
30
42
56
72
80
86
90
92
(2) 【项目调试】利用上述选择的器材,组装好电路后开始测试。将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处时,闭合开关S1,折叠伞不展开。若要使折叠伞在空气相对湿度达到80%时打开,则需要将滑动变阻器滑片P移至阻值多大处?(请通过计算说明)
(3)【项目评价及反思】
评价指标
合格
待改进
指标一
伞可以自动展开
伞不能自动展开
指标二
开伞时的湿度可多档调节
开伞时的湿度不可调节
根据指标二,该装置被评为合格,请你结合上述信息和所学知识解释原因 。
18.磁感应强度B用来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉,符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关,小鹭设计了如图1所示的电路,图甲电源电压6V,R为磁感应电阻,其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2。
(1)当图乙S2断开,图甲S1闭合时,电流表的示数为 mA。闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,图甲中电流表的示数逐渐减小,说明磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐 。
(2)闭合S1和S2,滑片P不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻R,测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I,算出R处磁感应强度B的数值如表。请计算x=5cm时,B= T。
x/cm
1
2
3
4
5
6
I/mA
10
12
15
20
30
46
B/T
0.68
0.65
0.60
0.51
0.20
(3)综合(1)(2)中的实验数据,可以得出 。
19.如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示,已知继电器的线圈电阻R0=10Ω,左边电源电压为6V恒定不变.当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作.
温度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
电阻R/Ω
600
550
500
450
420
390
360
330
300
(1)计算说明该空调的启动温度是多少?
(2)为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,控制电路中需要串联多大的电阻?
20. 智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找清扫灰尘,通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其部分工作原理图,控制电路电源电压U为4.5V,定值电阻R0=12Ω,R为光敏电阻,其阻值随光照强度E(单位:cd)的变化如图丙所示。
(1) 当地面灰尘增多,空气的透光程度减弱,使照射到光敏电阻上的光照强度减弱,B触头与静触头
(选填“A”或“C”)接触,则电动机工作;反之指示灯亮,从而达到自动控制的目的。
(2) 若电压表示数小于等于3V时,电动机开始工作。求电压表示数为3V时,光照强度为多少?
(3) 若要增加光照强度,电动机仍在电压表示数≤3V时开始工作,你可以怎么做?(请写出一种方法)
21.电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住某小区某栋6楼,放学后乘电梯回家。小明查阅资料,了解到出于安全考虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成:在工作电路中,当电梯没有超载时,动触点K与静触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,动触点K与静触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作,在控制电路中,已知电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,电磁铁的磁性 (选填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(2)若电磁铁线圈电流达到20mA时,刚好接触静触点B,电铃发出警报声,当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?(g取10N/kg)
22.浙江的春季,天气潮湿,可以用除湿机除湿,其简化后的电路图如图1所示。控制电路中的电源电压UI=12V,调控电阻R0的阻值范围为0∼1000Ω,R为装在除湿器内的湿敏电阻,其阻值随相对湿度φ的变化如图2所示(空气中含有水蒸气的百分比,单位为:%RH),L为磁控开关,当湿敏电阻R的阻值发生变化、电流大于或等于20mA时,L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合。已知:U2=220V,Rg为保护电阻,磁控开关L线圈的电阻不计。
(1)当S接通时,可判断出图1中线圈上端P的磁极是 极;
(2)若要在相对湿度更小时,除湿机就能开始除湿工作,则应将调控电阻R0 (选填“变大”或“变小”);
(3)若实验室内有较敏感的器件,需要相对湿度控制在60%RH以内,求除湿机调控电阻R0的最大阻值。
八下学案
(
1
)
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3.2 电流的磁场 习题
参考答案与试题解析
一.选择题(共9小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
D
B
B
C
B
C
D
D
A
一.选择题(共9小题)
1.【答案】D
【解答】解:在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,因此c端是通电螺线管的N极,d端是通电螺线管的S极;同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,因此e端是小磁针的S极。f端是小磁针的N极;根据安培定则可知,电流从通电螺线管的左侧流入,右侧流出,因此a端是电源正极,b端是电源负极。
故选:D。
2.【答案】B
【解答】解:根据安培定则可知,弯曲导线产生的磁场前方为N极,后方为S极,根据磁极间的相互作用可知,小磁针后方为S极,前方为N极,故B正确,符合题意,ACD错误,不符合题意。
故选:B。
3.【答案】B
【解答】解:A、铁是磁性材料,容易被电磁铁吸引,所以制作插销的材料可以选择铁,故A正确。
B、电磁铁的原理是电流的磁效应,即通电导体周围存在磁场,而电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,故B错误。
C、门锁插槽定期抹油,可以使接触面更光滑,从而减小摩擦,故C正确。
D、磁性门锁一般由电池供电,随着使用时间的增加,电池电量会逐渐耗尽,所以需定期更换电池,避免因电池没电导致电磁铁无法工作而打不开门,故D正确。
故选:B。
4.【答案】C
【解答】解:电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流。汽车的一键启动开关就是用电磁继电器来启动电动机的,故X元件是电磁继电器,故C正确,ABD错误。
故选:C。
5.【答案】B
【解答】解:A.铜片是“盐水电池”的正极,锌片是负极,则螺线管中的电流是从右端流入的,根据安培定则(可手螺旋法测)可知,通电螺线管的B端为N极,A端为S极,故A错误;
B.根据地磁的磁极和磁极间的相互作用可知,静止时通电螺线管的B端指向地理北方,故B正确;
C.已知电流的方向是从铜片经螺线管到锌片,正电荷定向移动的方向为电流的方向,电子定向移动的方向与电流方向相反,因此电子从锌片经螺线管流到铜片,故C错误;
D.磁体中磁极的磁性是最强的,因此螺线管外C点的磁场比B点弱,故D错误。
故选:B。
6.【答案】C
【解答】解:A、闭合开关S,若保持其它条件不变,将电磁铁的线圈匝数变少,音箱受到的磁力减小,音箱在底座上悬浮时的高度会变低,故A错误;
B、闭合开关S,若保持其它条件不变,减小电源电压,电路中的电流也会减小,音箱受到的磁力减小,音箱在底座上悬浮时的高度会变低,故B错误;
C、闭合开关S,若保持其它条件不变,滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流会增大,音箱受到的磁力增大,音箱在底座上悬浮时的高度会上升,故C正确;
D、闭合开关S,若保持其它条件不变,抽掉电磁铁铁芯,音箱受到的磁力减小,音箱在底座上悬浮时的高度会变低,故D错误。
故选:C。
7.【答案】D
【解答】解:AB.当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭、蜂鸣器报警,表明此时继电器衔铁被吸引向下运动,即磁性增强,电路中电流变大,总电阻变小,即电阻R1的阻值变小,故R1的阻值随温度的升高而减小。故AB错误;
C.若要调低报警温度,此时热敏电阻的阻值会变大,而蜂鸣器工作,控制电路中的电流需要变大,根据R=可知,电阻中的总电阻需要变小,因此应减小R2的阻值,故C错误;
D.若控制电路电源电压降低,则电路中电流变小,要保持原来的电流不变,总电阻应减小,R1的阻值随温度的升高而减小,报警温度将升高,故D正确。
故选D。
8.【答案】D
【解答】解:A、螺线管中的电流方向是从右向左,根据安培定则可知电磁铁上端为S极,故A错误;
B、由图可知,R1、R2、电磁铁、电流表串联接入电路,水位较低时,滑片P向下移动,R2接入电路的阻值变大,根据串联电路电阻规律可知电路中总电阻的变大,根据I=可知,当电源电压一定时,电路中电流的变小,电磁铁磁性变弱,故B错误;
C、若减小R1的阻值,要控制电路的电流不变,根据I=可知,当电源电压一定时,控制电路的电阻不变,根据串联电路电阻规律可知R2阻值的变大,由此可知警戒水位的变低,故C错误;
D、电流表示数变大,根据I=可知,当电源电压一定时,控制电路电阻的变小,根据串联电路电阻规律可知R2阻值变小,滑片P向上移,由此可知水位变高,故D正确。
故选:D。
9.【答案】A
【解答】解:A.由电路图知道,闭合开关后,蓝灯泡发光,红灯泡不发光,电磁铁有磁性,
吸下衔铁与下方静触点连接,红灯泡发光,蓝灯熄灭且电磁铁无磁性,
紧接着弹性衔铁弹起,动触点与上方静触点接触,蓝灯泡发光,如此反复,灯泡交替闪烁,故A正确;
B.由电路图知道,闭合开关后,电磁铁有磁性,吸下衔铁,红、蓝灯泡被短路,不会发光,故B错误;
C.由电路图知道,闭合开关后,电磁铁持续有磁性,衔铁一直被吸下,蓝灯泡发光,红灯泡不发光,不会实现灯泡持续交替闪烁,故C错误;
D.由电路图知道,闭合开关后,红灯泡发光,电磁铁有磁性,吸下衔铁,蓝、红灯泡都不发光,故D错误。
故选:A。
二.填空题(共5小题)
10.【答案】红;S。
【解答】解:当水位到达金属块A时,一般的水是导体,AB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S极,下端为N极。
故答案为:红;S。
11.【答案】N;右。
【解答】解:根据安培定则可知,通电后,螺线管的b端为N极;为增强缓冲效果,滑动变阻器的滑片P应向右侧滑动,增加电路中的电流。
故答案为:N;右。
12.【答案】(1)S;(2)上
【解答】解:
(1)根据图示可知,电流从电磁铁的上端流入、下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为S极;根据同名磁极相互排斥可知,柱状磁体的下端为S极;
(2)要使盆栽与底座之间距离不变,需增大磁力,电磁铁磁性强弱与电流的大小有关,其他条件相同,电流越大,磁性越强,故要增大磁力需增大电流,滑片向上移动。
故选:(1)S;(2)上。
13.【答案】(1)N;(2)B;(3)变大。
【解答】解:(1)由图可知,根据右手螺旋定则可知电磁铁工作时上端是S极,下端为N极;
(2)由题意可知在衔铁被吸引下来之前,电路是力敏电阻Rx的简单电路,因为力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的改变而改变,当达到设定的安全深度时,电磁铁吸引衔铁,即深度增大时,电磁铁的磁性增强,电路的电流减小,故力敏电阻Rx的阻值减小,因此力敏电阻Rx的阻值随深度的增大而减小,故选B;
(3)当其他条件不变时,减小电磁铁的线圈匝数,磁性减弱,当深度增大时,通过电路的电流增大,才能吸引衔铁,故安全深度变大。
故答案为:(1)N;(2)B;(3)变大。
14.【答案】(1)L2;(2)0.2;(3)灯泡L2短路。
【解答】解:(1)开关闭合后,电磁铁有电流,两个灯泡都发光;电磁铁具有磁性,把衔铁吸下,灯泡L2会被短路,L2不发光,L1发光;电磁铁也被短路,通过电磁铁无电流,电磁铁不具有磁性,衔铁在弹簧拉力的作用下被拉起,此时通过电磁铁有电流,灯泡L2发光,电磁铁具有磁性,吸下衔铁,循环往复;所以能实现发光、熄灭交替的灯泡是L2。
(2)衔铁被吸住时,只有灯泡L1接入电路中,电源电压为3V,灯泡L1正常发光,灯泡L1的电流为0.2安。
(3)衔铁不能弹回去,说明电磁铁具有磁性,电磁铁中有电流,电路出现了短路现象;
L2灯突然不亮,所以故障是灯泡L2短路。
故答案为:(1)L2;(2)0.2;(3)灯泡L2短路。
三.实验探究题(共4小题)
15.【答案】(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。
【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。
16.【答案】(1);(2)变大;(3)将R2的滑片向左移。
【解答】解:(1)根据乙图可知,电阻R1的阻值随温度的增大而增大,当温度达到设定温度时,电磁继电器会自动控制加热电路停止工作,因此发热电阻丝分别与最下面两个接线柱相连;如下图所示:
。
(2)在升温的过程中,电阻R1的电阻会变大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,由U=IR可知,滑动变阻器接入电路的电阻不变时其两端的电压变小,此时R1两端的电压增大。
(3)要提高恒温箱的设定温度,就要增大热敏电阻的阻值;但线圈中的电流仍为30mA,根据欧姆定律可知就要减小滑动变阻器连入的电阻值,即R2的滑片向左移动。
故答案为:(1);(2)变大;(3)将R2的滑片向左移。
17.【答案】(1)A;(2)需要将滑动变阻器滑片P移至到阻值是170Ω;
(3)在空气相对湿度在80%左右时,电流满足吸合的条件,自动闭合电动机的开关,自动打开伞,调节滑动变阻器的大小可以改变自动闭合时的湿敏电阻的阻值,因而开伞时的湿度可多挡调节。
【解答】解:【器材选择】
当空气相对湿度达到一定程度时,使工作电路中的电动机M转动,折叠伞展开,湿度增大使得电流变大,磁性增强,将衔铁吸引,使得S2闭合,说明湿敏电阻随着湿度增大,电阻变小,电流变大,故A符合要求;
【项目调试】控制电路电压U1=6V,工作电流I=0.03A,由欧姆定律,此时电路的总电阻:
R===200Ω,
此时湿度为80%,R2=30Ω;
根据串联电路的特点知,R1=R﹣R2=200Ω﹣30Ω=170Ω,
【项目评价及反思】在空气相对湿度在80%左右时,电流满足吸合的条件,自动闭合电动机的开关,自动打开伞,调节滑动变阻器的大小可以改变自动闭合时的湿敏电阻的阻值,因而开伞时的湿度可多挡调节。
故答案为:(1)A;(2)需要将滑动变阻器滑片P移至到阻值是170Ω;
(3)在空气相对湿度在80%左右时,电流满足吸合的条件,自动闭合电动机的开关,自动打开伞,调节滑动变阻器的大小可以改变自动闭合时的湿敏电阻的阻值,因而开伞时的湿度可多挡调节。
18.【答案】(1)60;变强;
(2)0.40;
(3)电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大,随离电磁铁距离的增大而减小。
【解答】解:
(1)当图乙S2断开,R周围的磁场强度为零,由图2可知,此时的磁感应电阻R=100Ω,
图甲S1闭合时,电路为R的简单电路,电流表测电路中的电流,
则此时电流表的示数为:
I===0.06A=60mA;
闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流增大,R周围的磁场变强;
(2)x=5cm时,由表格数据可知此时电流表示数为:I′=30mA=0.03A,
此时磁感应电阻的阻值:
R′===200Ω,
由图2可知,对应的磁感应强度B=0.40T;
(3)由表格数据可以得出:电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大,随离电磁铁距离的增大而减小。
故答案为:
(1)60;变强;
(2)0.40;
(3)电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大,随离电磁铁距离的增大而减小。
四.计算题(共4小题)
19.【答案】(1)该空调的启动温度是25℃;
(2)将空调启动温度设定为30℃时,控制电路中需要再串联30Ω的电阻。
【解答】解:(1)由欧姆定律I=得电路启动时的总电阻:R总===400Ω,
此时热敏电阻的阻值:R热=R总﹣R0=400Ω﹣10Ω=390Ω,对照表格数据可知,此时的启动温度是25℃;
(2)因为控制电路启动时的电流不变,所以控制电路启动时的总电阻仍然为400Ω,由表中数据可知,空调启动温度设定为30℃时,热敏电阻的阻值为360Ω,则电路中还应串联的电阻:R′=R总﹣R热′﹣R0=400Ω﹣360Ω﹣10Ω=30Ω。
答:(1)该空调的启动温度是25℃;
(2)将空调启动温度设定为30℃时,控制电路中需要再串联30Ω的电阻。
20.【答案】(1)A;
(2)光照强度为3cd;
(3)减小电源电压。
【解答】解:(1)当地面灰尘增多,使空气的透光程度减弱,使照射到光敏电阻上的光照强度减弱,光敏电阻变大,电流变小,磁性减弱,弹簧将衔铁拉起,B触头与静触头A接触,电动机工作,反之,指示灯亮,从而达到自动控制的目的。
(2)由图乙可知,控制电路中,光敏电阻与定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端电压;
电压表示数为3V时,定值电阻R0的电流为:I===0.25A;
光敏电阻两端的电压:U′=U﹣U0=4.5V﹣3V=1.5V,
光敏电阻的电阻:R===6Ω,由图丙可知,当光敏电阻的电阻为6Ω时,光照强度为3cd;
(3)由图丙可知,当光照强度增强时,光敏电阻的阻值变小,在R0不变时,由串联分压的规律可知光敏电阻分得的电压变小,若要电动机仍在电压表示数≤3V时开始工作,根据串联电路的电压特点可知应减小电源电压。
答:(1)A;
(2)光照强度为3cd;
(3)减小电源电压。
21.【答案】(1)增强;
(2)此时电梯超载。
【解答】解:(1)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流增大时电磁铁的磁性增强;
(2)电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,电梯受到的压力等于乘客的重力,
即F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N,
由图乙,当压力F=10000N,对应的压敏电阻阻值R2=100Ω
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以控制电路中的电流:I===0.03A=30mA,
因为30mA>20mA,所以此时电梯超载。
故答案为:(1)增强;
(2)此时电梯超载。
22.【答案】(1)北或N;
(2)变小;
(3)除湿机调控电阻Rθ的最大阻值为550Ω。
【解答】解:(1)根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知,电流从线圈上端流入,下端流出,所以可判断出图1中线圈上端P的磁极为N极;
(2)由图2可知,相对湿度越小,湿敏电阻R的阻值越大。因为控制电路中R与R0串联,电源电压U1不变,根据欧姆定律,当相对湿度更小时,R增大,要使电流仍能达到大于或等于20mA(使L的弹片吸合),则应减小R0的阻值,即应将调控电阻变小;
(3)当相对湿度为60%RH时,由图2可知湿敏电阻R=50Ω。当电流I=20mA=0.02A时,根据欧姆定律
因为控制电路中R与R0串联,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以调控电阻的最大阻值为R0=R总﹣R=600Ω﹣50Ω=550Ω。
答:(1)北或N;(2)变小;(3)除湿机调控电阻Rθ的最大阻值为550Ω。
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