第三章电磁及其应用3.1-3.2 培优卷- 2025-2026学年浙教版八年级下册科学

**基本信息** 聚焦电磁基础与应用，以概念辨析、原理应用、实验探究、综合计算为逻辑主线，覆盖磁场、电磁铁、电磁继电器等核心知识点，注重科学思维与探究实践能力培养。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|选择题1-5|磁感线分布、地磁场模型、磁化现象|从磁场基本性质到磁体相互作用，构建电磁认知基础| |原理应用|选择题6-15、填空题16-21|电磁铁磁性调节、电磁继电器控制电路|结合电路分析电磁现象，体现科学观念应用| |实验探究|22-26题|磁敏电阻特性、电磁铁磁性影响因素|通过控制变量法、转换法培养探究实践能力| |综合计算|27-28题|热敏/压敏电阻与电磁继电器结合|融合电路计算与电磁原理，提升科学思维深度|

浙教版（2024）科学八年级下册第三章电磁及其应用3.1-3.2 培优卷 一．选择题（共15小题） 1．为了形象地描述磁体周围的磁场分布，物理学家法拉第引入了磁感线模型。如图是条形磁体的磁感线分布，图中E、F、P、Q四点，磁场最强的是（　　） A．E点 B．F点 C．P点 D．Q点 2．假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是（　　） A． B． C． D． 3．小金利用如图所示装置探究磁化过程，图中容器内装的是一些铁屑，架上所夹的是一根铁棒。以下关于此实验的观点不正确的是（　　） A．甲图到乙图的过程叫磁化 B．乙图中软铁棒的上端是S极 C．若把乙图中磁体移走，铁棒的磁性将消失 D．若将乙图中铁棒换成钢棒，被吸引的铁屑会减少 4．如图所示，下列选项中小磁针的指向画得正确的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示的三个钢块，正确的判断是（　　） A．都是磁体 B．只有两个磁性 C．可能都是磁体，也可能只有两个磁性 D．都不是磁体 6．电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是（　　） A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态 B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥 C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮 D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作 7．“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 8．如图，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭、夜晚路灯亮起。下列说法正确的是（　　） A．电路工作时，电磁铁上端为N极 B．给路灯供电的电源应接在b、c两端 C．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮 D．该装置利用了电磁感应的原理工作 9．如图甲所示，电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时，实验表明：小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方，如图乙所示（图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况），请你根据图甲的实验现象，判断下列分析正确的是（不考虑地磁场的影响）（　　） A．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转 B．通电直导线放在小磁针正上方时，小磁针的N极向纸内发生偏转 C．通电直导线放在小磁针正下方时，小磁针的N极向纸内发生偏转 D．通电直导线放在小磁针正上方或正下方，小磁针的N极均向纸外发生偏转 10．如图所示，弹簧测力计甲、乙分别挂一个条形磁体和铁块，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片向右移动时，关于弹簧测力计甲、乙的示数变化情况下列说法正确的是（　　） A．弹簧测力计甲、乙的示数都变大 B．弹簧测力计甲的示数变小，乙的示数变大 C．弹簧测力计甲的示数变大，乙的示数变小 D．弹簧测力计甲、乙的示数都变小 11．小文在路上发现当有些电动车的车速较快时，电动车就会发出滴滴滴的警报声，小文对警报装置的原理展开了探究。下面是小文设计的电动自行车的电路（图中M表示电动机，表示电铃，R为旋钮型变阻器），其中符合“旋钮OP绕O点顺时针转动时，电动机转速变快，当转速超过一定值，电铃会自动报警”的电路的是（　　） A． B． C． D． 12．小曙用自制电磁铁探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，实验电路如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器滑片应处于最右端 B．使用该电路是为了控制电磁铁A、B电压相同 C．该实验现象说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关 D．移除铁钉，电磁铁吸引的大头针数量将减少 13．如图所示为某汽车起动电动机的电路。当启动器开关闭合时，有细小电流通过器件X，接着有强大电流通过电动机，并将电动机启动。请你根据所学知识想一想，X可能是哪一种器件？（　　） A．灵敏电流计 B．发电机 C．电磁铁 D．电磁继电器 14．图甲为干簧管开关的结构图，其中磁簧片是一种有弹性、易被磁化的软铁材料，被固定于玻璃管内。将条形磁体靠近并与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片触点就会闭合，电路接通如图乙所示；当条形磁体远离干簧管时，触点就会断开。则下列说法正确的是（　　） A．根据需要软铁簧片可以用塑料片替换 B．触点相互接触利用的是同名磁极相互吸引的原理 C．利用条形磁体使软铁簧片被磁化，触点相互吸引使电路处于导通状态 D．条形磁体远离干簧管时，触点相互排斥使电路处于断路状态 15．如图所示，为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，当电流流入电磁铁时将吸引或排斥小磁铁，进而带动弹性金属片上下运动压缩气囊，小磁铁的下方为N极，气室内有两个单向阀门可分别绕M、N转动，以下选项中正确的是（　　） A．当电流从a端流入电磁铁时，金属片向下运动 B．当电流从b端流入电磁铁时，气体推开M阀门进行充气 C．当电流从a端流入电磁铁时，M、N阀门都被推开，气体进入气室 D．改用直流电流入电磁铁时，气泵仍正常工作 二．填空题（共6小题） 16．如图甲所示。一个条形磁铁摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则右边这处裂纹的磁极是　 　 极。如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲），这两段会相互　 　 （选填吸引、排斥）。 17．如图所示，条形磁体的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右做匀速直线运动。当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方的过程中，地面对铁块的摩擦力逐渐 　 　 （填“增大”“减小”或“不变”，下同），铁块对地面的压强逐渐 　 　 。 18．如图所示是能写红黑双色的磁画板截面，按下写字笔黑色按钮写出黑色的字，按下红色按钮写出红色的字，刷子左右移动则字消失。写黑字时笔尖为 　 　 极，写字的原理是 　 　 。 19．科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。 （1）1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图，在小磁针的上方拉一根与小磁针　 　 （选填“垂直”、“平行”或“任意方向”）的直导线，闭合开关时，小磁针N极向纸外偏转，则电源　 　 （选填“A”或“B”）端为正极。 （2）法拉第深入思考了奥斯特实验，认为：通电导线能使磁针转动，说明磁针受到力的作用，那么反过来，磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是　 　 。 20．智能自动化管理是未来社会的发展趋势。如图甲所示为某工作室的自动化光控电路图，其中光敏电阻R的阻值随照度变化的关系如图乙所示（照度表示物体被照明的程度，单位是lx）。请你回答下列问题： （1）电磁继电器是利用电流 　 　 效应工作的，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值将 　 　 ，控制电路中的电流将变大。长时间使用后，控制电路中的电流将降低。 （2）当开关S闭合，光敏电阻上的照度大于或等于0.4lx时，警示灯L恰好亮起。已知控制电路的电源电压为22V，电磁继电器的线圈电阻为10Ω，此时控制电路中的电流是 　 　 A。 21．如图所示，是演示巨磁电阻（GMR）特性的原理示意图。开关S1、S2闭合时，向左稍微移动滑动变阻器滑片P，指示灯的亮度明显变亮。 （1）变阻器的滑片P向左移动时，电磁铁周围的磁场　 　 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 （2）指示灯的亮度明显变亮，表明电路中GMR的阻值显著　 　 （选填“增大”或“减小”）。 三．实验探究题（共5小题） 22．在科学中，磁感应强度（用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线形象、直观描述磁场，磁感线越密，磁场越强。 （1）图1为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。若在1处放一枚小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的　 　 （选填“甲”“乙”“丙”“丁”）； （2）如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像如图3所示。图线没有过坐标原点，是因为　 　 ； （3）利用该磁敏电阻的R﹣B特性曲线可以测量图中磁场中各处的磁感应强度； l 2 3 U/V 1.50 3.00 4.50 l/mA 3.00 6.00 9.00 ①将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处，设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，所提供的实验器材如图4所示； ②测得的数据如表所示。根据该磁敏电阻的R﹣B特性曲线可知，1处的磁感应强度为　 　 T； （4）在实验过程中仅将磁敏电阻从1处移到2处，其它条件不变，那么电压表的示数将　 　 。 23．如图为一种椭球体磁铁，该磁铁磁性最强的部位在哪里呢？在研究椭球体磁铁的磁极分布情况，几位同学提出了以下三种猜想： （1）利用所学知识，断定猜想 　 　 肯定是错误的，你判断的依据是：　 　 ； （2）为了验证其他两个的猜想，他做了如下的实验： 步骤1：将两个磁铁如甲图放置，手拿住上面的磁铁，将下面磁铁的两端分别接触上面磁铁的下端．下面磁铁均掉落； 步骤2：将两个磁铁如图乙放置，手拿住上面的磁铁，下面的磁铁不会掉落。根据实验，可判断出猜想 　 　 又是错误的； （3）要确定该磁铁磁性最强的部位，你的实验方案是 　 　 。 24．兴趣小组利用如图电路探究有无铁芯对通电螺线管磁性强弱的影响，通电螺线管线圈匝数为5匝，左侧用细线悬挂一个小球，闭合开关后小球被通电螺线管吸引，当小球保持稳定不动时测量细线与水平方向的夹角α，记录如下表。已知线圈具有一定的电阻值。 实验组别 有无铁芯 夹角α大小（°） 1 有铁芯 α1 2 无铁芯 α2 （1）下列可用于制作小球的材料有（　 　 ） A．铁 B．铜 C．铝 D．镍 （2）根据实验结果小明得出结论：铁芯会增强通电螺线管的磁性。则α1和α2的大小关系为　 　 。 （3）利用如图电路还可进一步探究线圈匝数对通电螺线管磁性强弱的影响，请写出具体的实验步骤　 　 。 25．为了研究通电螺线管的磁性强弱与哪些因素有关，某科学兴趣小组同学利用一个螺线管、几根完全相同的铁棒及其他器材进行实验。实验时，先把螺线管固定在连有弹簧的铁块下方，并将其接入电路，闭合开关，移动滑片，使通过螺线管的电流为某一数值，弹簧略有伸长，出现如图甲的现象。接着他们再分别在螺线管中插入数量不同的铁棒，重复上述实验，每次实验电流表示数均相同，现象分别如图乙、丙、丁所示。请仔细观察图中的操作和现象，然后归纳得出结论。 （1）本实验中，通过观察　 　 来判断通电螺线管磁性的强弱。 （2）比较　 　 两图可得，在电流一定时，同一通电螺线管插入铁棒后，通电螺线管磁性增强。 （3）比较乙、丙、丁三图可得：在电流一定时，同一通电螺线管的磁性随插入铁棒数量的增多而　 　 （选填“增强”、“不变”或“减弱”）。 （4）本实验过程中，图甲的作用是　 　 。 26．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。 【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪。 【项目设计】 （1）查阅资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的，如表所示。 空气质量指数K 0∼50 51∼100 101∼150 151∼200 201∼250 ＞300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 重度污染 （2）从学校科技实验员处借得一个气敏电阻R，通过说明书获悉，其电阻值R随空气质量指数K的关系如表所示：每当启动空气重污染橙色预警时，中小学、幼儿园等将减少或停止户外活动。 空气质量指数K 50 100 150 200 250 300 电阻值R/Ω 100 50 30 20 15 10 （3）小组经过讨论，设计如图所示的空气质量检测仪的电路，其中定值电阻R0＝20Ω，电源电压U恒为6V不变，用电流表示数表示对应空气质量指数；闭合开关S，当电流表示数为0.15A时，电路报警，此时电磁铁把衔铁B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】 （1）当净化系统工作时，弹簧对P点作用力的方向是向 　 　 （选填“上”或“下”）。 （2）闭合开关S，当空气质量指数K值升高，电路中电流表的示数 　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。当电路报警时，则此时对应的空气质量等级为 　 　 （写出计算过程）。 【评价反思】 若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警，请提出一种合理化建议：　 　 。 四．计算题（共2小题） 27．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？ 28．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） 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙教版（2024）科学八年级下册第三章电磁及其应用3.1-3.2 培优卷 答案 一．选择题（共15小题） 1．解：条形磁体的两端是磁极，两端磁性最强，磁感线最密集，中间磁性最弱，故E点磁性最强，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 2．解： 地球是一个大磁体，地磁场的形状与条形磁铁相似，地磁场的南北极与地理南北极相反，并不完全重合会出现磁偏角，即地磁的北极在地理的南极附近，故B正确、ACD错误。 故选：B。 3．解：A、由两图可知，当磁极靠近软铁棒时，软铁棒因为被磁化而显出磁性，故A正确； B、软铁棒被磁化后，根据同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，由乙图可知上端是S极，故B正确； C、软铁棒磁化后，很容易退磁，磁体移走后，铁棒的磁性将消失，故C正确； D、钢棒被磁化后，不容易退磁，但是磁化后，磁性强弱不能比较，所以不能确定吸引的铁屑是否会减少，故D错误。 故选：D。 4．解：A．右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁场的环绕方向，所以产生磁场的方向为顺时针方向，即小磁针N极指向磁场方向，故A正确； B．由异名磁性相互吸引可知小磁针的上端是S极，故B错误； C．电流从螺线管的右端流入，由安培定则可知螺线管的左端是N极，由磁性间的相互作用可知，小磁针的左端是S极，右端为N极，故C错误； D．由异名磁性相互吸引可知，小磁针N极应该向下，S极向上，故D错误。 故选：A。 5．解：由图知，钢块B、C相互排斥，由同名磁极相互排斥知，B、C一定有磁性，即B、C相对的磁极为同名磁极； 而B吸引A，则A有两种情况：①由异名磁极相互吸引，则A与B相对的磁极为异名，A有磁性； ②由于磁体能吸引钢块，由于B有磁性，故A可能为不带磁性的钢块。 可见B、C必然有磁性，但是A可能有磁性，也可能没有磁性。 故选：C。 6．解：A、当开关断开时，电磁铁L中没有电流通过，衔铁在左侧弹簧的作用下被拉起，绿灯电路被接通，电磁铁A没有磁性，磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态，故A正确； BC、当开关闭合时，电流从电磁铁L上端流入，根据安培定则可知，电磁铁L的上端为S极；由于电磁铁L具有磁性，将衔铁吸下，红灯电路被接通，同时电磁铁A有电流通过，具有磁性，根据安培定则可知，此时电磁铁A的左端是N极、右端是S极，所以A端与锁阀磁极的N端产生相互吸引，门锁处于开锁的状态，故B错误，C正确； D、更改控制电路电源的正负极，电磁铁L的N、S极发生变化，电磁铁L的磁性不会发生变化，不会影响门锁正常工作，故D正确。 故选：B。 7．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。 8．解：A、根据图示可知，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，故A错误； B、晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与a接通，所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯供电的电源应接在a、b之间，故B错误； C、电源电压减小后，在其它条件不变时，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁中的磁性变弱，傍晚时路灯比原来早一些亮，故C正确； D、电磁继电器中的电磁铁是利用电流的磁效应工作的，不是电磁感应，故D错误。 故选：C。 9．解： （1）甲图中，一束电子沿着水平方向平行向右飞过小磁针上方时，因电子定向移动形成电流，且负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，故此时电流的方向是从右到左，由题知小磁针的N极向纸外发生偏转； （2）乙图中，通电直导线放在小磁针正上方，电流的方向与甲图相反，由于电流的磁场方向与电流的方向有关，所以小磁针所在位置的磁场方向与甲图相反，则小磁针的N极向纸内发生偏转； 乙图中，若通电直导线放在小磁针正下方，因通电直导线上方和下方的磁场方向相反，所以可知小磁针的N极会向纸外发生偏转；故B正确，ACD错误。 故选：B。 10．解：由安培定则可知，U形电磁铁的左端为N极，右端为电磁铁的S极， 由于同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引， 则U形电磁铁左侧对上面的磁体有一个向上的作用力，电磁铁右侧对上面的铁块有一个向下的作用力， 当滑动变阻器的滑片向右端移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小， 由可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，对上方的磁铁和铁块作用力变强， 则甲弹簧的长度变短、示数变小，乙弹簧的长度变长、示数变大，故B正确。 故选：B。 11．解：A、旋钮OP绕O点顺时针转动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电动机的转速变慢，电磁铁的磁性减弱，电铃会报警，故A不符合题意； B、旋钮OP绕O点顺时针转动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电动机的转速变慢，电磁铁的磁性减弱，电铃不会报警，故B不符合题意； C、旋钮OP绕O点顺时针转动时，滑动变阻器接入电路的有效电阻变小，电路中的电流变大，电动机的转数变快，电磁铁的磁性变强，吸下衔铁，接通电铃电路，电铃响，报警，故C符合题意； D、旋钮OP绕O点顺时针转动时，滑动变阻器接入电路的有效电阻变小，电路中的电流变大，电动机的转数变快，电磁铁的磁性变强，吸下衔铁，断开电铃电路，电铃不会响，不报警，故D不符合题意。 故选：C。 12．解：A、闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处，由图可知，滑片在最右端时滑动变阻器接入电路的电阻最大，故A正确。 B、由图可知，两个电磁铁串联在电路中，根据串联电路的特点，串联电路中电流处处相等，所以使用该电路是为了控制电磁铁A、B的电流相同，而不是电压相同。根据串联电路分压原理，电阻不同，电压不同，故B错误。 C、两个电磁铁电流相同，线圈匝数不同，吸引大头针的数量不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，在电流相同的情况下，线圈匝数越多，磁性越强，故C正确。 D、铁芯可以增强电磁铁的磁性，移除铁钉后，电磁铁磁性减弱，吸引的大头针数量将减少，故D正确。 故选：B。 13．解：电磁继电器的实质是一个电磁铁来控制的开关。利用它可以实现自动控制、远距离控制；还可以利用低电压、弱电流的电路来控制高电压、强电流的电路。这与题目中提到的信息相吻合，由此联想到电路中的元件是电磁继电器。 故选：D。 14．解：A、塑料不能被磁化，故不可以把软磁铁换成塑料，故A错误； B、触点相互接触利用的是异名磁极相互吸引的原理，故B错误； C、利用条形磁体使软铁簧片被磁化，触点相互吸引使电路处于导通状态，故C正确； D、条形磁体远离干簧管时，触点间没有作用力使电路处于断路状态，故D错误。 故选：C。 15．解： A、当电流从a端流入电磁铁时，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，小磁铁的下方为N极，则同名磁极相互排斥，所以金属片向上运动，故A错误； B、当电流从b端流入电磁铁时，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，小磁铁的下方为N极，则异名磁极相互吸引，所以金属片向下运动，使得橡皮碗内的气压变大，N阀门关闭，M阀门都被推开进行充气，故B正确； C、当电流从a端流入电磁铁时，金属片向上运动，使得橡皮碗内的气压减小，M阀门关闭，N阀门都被推开，气体进入气室，故C错误； D、改用直流电流入电磁铁时，弹簧金属片或是被吸引，或是被排斥，无法使橡皮碗内的气压不变，无法正常工作，故D错误。 故选：B。 二．填空题（共6小题） 16．解： 如图乙，由于异名磁极相互吸引，所以右边裂纹的磁极是N极。 如图甲，如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起，由于左边裂纹的磁极是S极、右边裂纹的磁极是N极，所以这两段会相互吸引。 故答案为：N；吸引。 17．解：（1）当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方的过程中，铁块受到磁体的吸引力逐渐变大，导致铁块对地面的压力变小，根据摩擦力大小的影响因素可知，接触面粗糙程度一定时，地面对铁块的摩擦力逐渐变小； （2）根据可知，地面受力面积不变，铁块对地面的压力变小，铁块对地面的压强变小。 故答案为：减小；减小。 18．解：由图知磁画板上黑字为S极，要把黑字吸到表面，写黑字时笔尖为N极，写字的原理是：异名磁极相互吸引。 19．解：（1）奥斯特实验中，在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场。 由安培定则可知小磁针N极向纸外偏转，说明纸外是通电直导线的磁感线出来的方向，因此电路中电流的方向应该是从B出来，经过开关，回到A，由电流的方向可知，B是电源的正极。 （2）通电导线能使磁针转动，说明通电导体对磁针有力的作用，根据物体间力的作用是相互的，磁针对通电导体也有力的作用，法拉第就是根据这个原理判断的。 故答案为：（1）平行；B；（2）力的作用是相互的。 20．解：（1）电磁继电器是利用电流磁效应工作的，当光照强度增强时，由图乙知，光敏电阻将变小； （2）当照度等于0.4lx时，由图知，光敏电阻的阻值R光＝40Ω， 根据欧姆定律和电阻的串联可得，此时控制电路中的电流为： I0.44A。 故答案为：（1）磁；变小；（2）0.44。 21．解：（1）滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，由欧姆定律可知，线圈中的电流增大，则电磁铁的磁场增强。 （2）指示灯的亮度明显变亮，表明电路中的电流增大，由欧姆定律可知，电路中GMR的阻值显著减小。 故答案为：（1）增强；（2）减小。 三．实验探究题（共5小题） 22．解：（1）结合磁感线的方向可知图1中磁体的磁极是N极，所以位置1的小磁针的N极指向和磁场方向相同，其指向对应的是甲图。 （2）由图3知，横坐标是磁感应强度，纵坐标是磁敏电阻的阻值，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大；图线没有过坐标原点，是因为磁感应强度B为零时，磁敏电阻的阻值不为零。 （3）由表格数据知，电流跟电压成正比，所以此时磁敏电阻的阻值一定，则此时磁敏电阻的阻值为 在图3中可以判断当磁敏电阻为500Ω时，磁感应强度为1T。 （4）其他条件不变，仅将磁敏电阻从工处移至2处，磁感应强度变小，磁敏电阻的阻值变小，根据串联电路电压与电阻成正比可知，其分担的电压变小，即电压表示数减小。 故答案为：（1）甲； （2）磁感应强度B为零时，磁敏电阻的阻值不为零； （3）1； （4）减小。 23．解：（1）因为任何磁体都有且只有两个磁极，猜想三中有三个磁极，故猜想三一定是错误的，判断依据是一个磁体只有两个磁极； （2）按甲的方式放置，调换方向做两次均掉落，表明较长的两端不是磁极，按乙图方式放置可以吸引，表明较短两侧为磁极，故猜想一是错误的； （3）磁极是磁性最强的位置，可以用该磁铁吸引铁屑或大头针，吸引铁屑或大头针最多的部位就是磁性最强的部位，即为磁体的磁极。 故答案为：（1）三 一个磁体只有两个磁极 （2）一 （3）利用该磁铁吸引铁屑，判断方法是吸引铁屑最多的部位为磁性最强的部位。 24．解：（1）通电螺线管能吸引磁性材料制成的小球，铁和镍是磁性材料，能被通电螺线管吸引；铜和铝不是磁性材料，不能被通电螺线管吸引，所以可用于制作小球的材料是铁和镍。 故选AD。 （2）通电螺线管插入铁芯后磁性增强，对小球吸引力增大。小球受到重力、细线拉力和通电螺线管吸引力，吸引力越大，细线与水平方向夹角越小。因为有铁芯时通电螺线管磁性强，所以α1＜α2。 （3）1.保持电源电压不变，滑动变阻器滑片位置不变，将通电螺线管的线圈匝数改为3匝，闭合开关，待小球稳定后，测量细线与水平方向的夹角α3并记录； 2.再将通电螺线管的线圈匝数改为7匝，保持电源电压和滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关，待小球稳定后，测量细线与水平方向的夹角α4并记录； 3.比较α3、α4与之前实验中α1（5匝时 ）的大小关系，分析得出线圈匝数对通电螺线管磁性强弱的影响。 故答案为：（1）AD；（2）α1＜α2； （3）1.保持电源电压不变，滑动变阻器滑片位置不变，将通电螺线管的线圈匝数改为3匝，闭合开关，待小球稳定后，测量细线与水平方向的夹角α3并记录； 2.再将通电螺线管的线圈匝数改为7匝，保持电源电压和滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关，待小球稳定后，测量细线与水平方向的夹角α4并记录； 3.比较α3、α4与之前实验中α1（5匝时 ）的大小关系，分析得出线圈匝数对通电螺线管磁性强弱的影响。 25．解：（1）本实验中，把螺线管固定在连有弹簧的铁块下方，通电螺线管磁性增强时，对铁块的吸引力变大，弹簧伸长量变大，所以可以通过观察弹簧的伸长量来判断通电螺线管磁性的强弱，采用了转换法。 （2）比较甲、乙（或甲、丙或甲、丁）两图可看出，在电流相等的情况下，同一通电螺线管插入铁棒后，弹簧的伸长量变长，即通电螺线管的磁性增强。 （3）比较乙、丙、丁三图能看出，在电流一定时，同一通电螺线管中插入铁棒数量越多，弹簧的伸长量越长，磁性越强，即在电流一定时，同一通电螺线管的磁性随插入铁棒数量的增多而增强。 （4）本实验过程中，图甲中没有插入铁棒，当插入铁棒，并改变铁棒的多少，来探究插入铁棒后电磁铁磁性强弱的变化情况，所以图甲的作用是对照。 故答案为：（1）弹簧的伸长量；（2）甲、乙；（3）增强；（4）对照。 26．解：（1）当净化系统工作时，衔铁被吸下，P点向上运动，弹簧伸长，所以弹簧对P点作用力的方向向下。 （2）由表格数据可知，当空气质量指数K值升高时，气敏电阻R的阻值减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大；当电路报警时，电路中的电流I＝0.15A， 电路中的总电阻： ， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以气敏电阻的阻值：R＝R总−R0＝40Ω−20Ω＝20Ω， 由表格数据可知，此时空气质量指数K＝200，对应的空气质量等级为中度污染。 若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警，即当电流表的示数略小于0.15A时电路就报警，由可知，应减小电路中的总电阻，即减小R0的阻值或增大电源电压。 故答案为：（1）下；（2）增大；中度污染；减小定值电阻R0的阻值或增大电源电压。 四．计算题（共2小题） 27．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。 28．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﹣100Ω＝50Ω， 即Rb≤50Ω即t≥25℃时可能不加热，t＜25℃时Rb＜50Ω将加热。 答：（1）R1的阻值至少为4300Ω； （2）体重为50kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围32℃～40℃； （3）Rb≤50Ω即t≥25℃时可能不加热，t＜25℃时Rb＜50Ω将加热。 学科网（北京）股份有限公司 $