第3章 电磁及其应用 综合复习集训卷 -2025-2026学年八年级科学下册期末冲刺复习方案

**基本信息** 该专项以电磁知识为核心，通过选择、填空、实验探究及综合题，整合磁场、电生磁、磁生电及家庭电路等知识点，突出科学观念与探究实践的结合。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |选择|20题|结合生活实例（如电动车安全）与实验情境|以磁场性质为基础，推导电生磁（电磁铁、螺线管）与磁生电（电磁感应）原理| |填空|5题（21-25）|侧重概念应用（如磁悬浮原理、测电笔使用）|连接磁场与电路知识，构建“性质-现象-应用”链条| |实验探究|3题（26-28）|注重控制变量法与现象分析（如螺线管磁性影响因素）|通过实验验证原理，培养科学思维与探究能力| |综合题|2题（29-30）|项目化实践（烟雾报警器、智能马桶圈）|整合电磁与电路知识，解决实际问题，体现态度责任|

8下科学 期末冲刺复习方案 第3章 电磁及其应用 综合复习集训卷 一、选择题（每小题2分，共40分） 1.安全无小事，如图是居民楼电梯口张贴的电动车安全标识。下列关于电动车的说法中，正确的是（ ） A.充电时，电动车的电池是电源 B.电动车电源线破损后必须及时更换 C.充电过程中起火应立即用生活用水灭火 D.电动车电池内部的保险丝可以用铁丝来代替 【答案】B 【解析】A.充电时，电池消耗电能，是用电器，不是电源，错误。 B.电源线破损易造成短路或触电，必须及时更换，正确。 C.生活用水导电，充电起火不能用水灭火，应使用干粉灭火器，错误。 D.铁丝熔点高，电流过大时无法熔断，不能代替保险丝，错误。 2.关于磁感线，下列说法正确的是（ ） A.磁感线是磁场中实际存在的条状曲线 B.磁场的方向就是小磁针的受力方向 C.磁体周围的磁感线都是从N极出发，回到S极 D.磁感线只分布在磁体外，不分布在磁体内 【答案】C 【解析】A.磁感线是为描述磁场引入的假想曲线，实际不存在，错误。 B.磁场方向是小磁针静止时N极的指向，不是任意受力方向，错误。 C.磁体外部磁感线从N极出发回到S极，正确。 D.磁感线是闭合曲线，磁体内部从S极指向N极，错误。 3.如图是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动，下列分析正确的是（ ） A.图中线圈正好处于平衡位置 B.该装置的工作原理是电磁感应 C.若改变电源方向，则线圈将逆时针转动 D.该装置工作时，将电能全部转化为机械能 【答案】C 【解析】A.平衡位置是线圈平面与磁场垂直的位置，图中线圈不在平衡位置，错误。 B.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，电磁感应是发电机原理，错误。 C.通电导体受力方向与电流方向有关，改变电源方向（电流方向），受力方向改变，线圈逆时针转动，正确。 D.电动机工作时电能主要转化为机械能，同时有部分转化为内能（发热），错误。 4.磁悬浮抗震屋在房屋的基座上增加了磁悬浮设备，当地震来临时，在短时间内该房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小其受到的危害。据此分析，该房屋悬浮时的磁感线分布情况为（ ） 【答案】D 【解析】磁悬浮利用同名磁极相互排斥实现悬浮，房屋与基座为同名磁极（N极与N极或S极与S极），磁感线从N极出发，同名磁极的磁感线相互排斥向外分布，对应选项D。 5.小华乘坐公交车时，看到公交车上配有安全锤，觉得使用很不方便。学了电与磁的知识后，便想设计一种自动安全锤，危急时刻，司机只需按下开关，自动安全锤的锤头就能击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。下列四个实验能反映自动安全锤工作原理的是（ ） 【答案】A 【解析】自动安全锤按下开关后，锤头受磁场力运动击碎玻璃，原理是通电导体在磁场中受力运动（电动机原理）。 A.通电导体在磁场中受力运动，符合原理，正确。B.电磁感应现象（发电机原理），错误。 C.奥斯特实验（电流的磁效应），错误。D.通电螺线管的磁场，错误。 6.电与磁的广泛应用正改变着我们的生活。下列有关磁知识的描述错误的是（ ） 【答案】A 【解析】磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。因此A选项“异名磁极相互排斥”错误，其余选项描述均正确。 7.以下四个用来比较条形磁体的两端与中间的磁性强弱的实验，不能达到目的的是（ ） A.实验甲中将条形磁体平移靠近三颗小铁球 B.实验乙中将两根条形磁体相互平移靠近 C.实验丙中将挂有铁块的弹簧测力计在条形磁体的上方从右向左移动 D.实验丁中将放在一堆大头针上的条形磁体提起 【答案】B 【解析】A.条形磁体两端磁性强，中间弱，靠近小铁球时，两端的铁球先被吸引，可比较磁性强弱，能达到目的。 B.两根条形磁体相互平移靠近，只能观察到同名磁极相斥、异名磁极相吸，无法比较同一磁体两端与中间的磁性强弱，不能达到目的。 C.弹簧测力计挂铁块，在磁体上方移动时，两端磁性强，铁块受到的吸引力大，弹簧测力计示数大；中间磁性弱，示数小，可比较磁性强弱，能达到目的。 D.条形磁体两端吸引的大头针多，中间少，可直观比较磁性强弱，能达到目的。 8.小明用漆包线、两节干电池、磁体等器材成功制作了一个电动机。他想改变电动机线圈转动的方向，下列方法可行的是（ ） A.增强磁体的磁性 B.增加线圈的匝数 C.增大线圈中的电流 D.将磁体的磁极对调 【答案】D 【解析】电动机线圈转动方向由电流方向和磁场方向决定，改变其中一个即可改变转动方向。A、B、C.只能改变线圈转动的速度（受力大小），不能改变方向，错误。D.对调磁体磁极，改变磁场方向，线圈转动方向改变，正确。 9.电磁轨道炮发射的基本原理如图，当强大的电流流过磁场中的炮弹时，炮弹获得力的作用，最终高速发射出去。下列情况与电磁炮原理相同的是（ ） A.发电机 B.电动机 C.电磁铁 D.电热水器 【答案】B 【解析】电磁炮原理是通电导体在磁场中受力运动，与电动机原理相同。 A.发电机原理是电磁感应，错误。B.电动机利用通电导体在磁场中受力运动工作，正确。C.电磁铁利用电流的磁效应，错误。D.电热水器利用电流的热效应，错误。 10.某实验小组的同学在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验：把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图，闭合开关，螺线管停下来后B端指向（ ） A.东方 B.南方 C.西方 D.北方 【答案】D 【解析】根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极。由图中电流方向可知，螺线管B端为N极，螺线管静止时N极指向北方，因此B端指向北方。 11.如图所示，一个闭合的正方形线圈从一个蹄形磁体的上方落下，其ab边进入蹄形磁体直至底部，线圈的边长比磁体的高度长，则在此过程中，下列说法正确的是（ ） A.线圈中无感应电流产生 B.线圈中有感应电流产生，线圈的机械能转化为电能 C.线圈中有感应电流产生，产生的电能转化为机械能 D.以上说法都不对 【答案】B 【解析】线圈下落过程中，ab边进入磁场和离开磁场时，线圈切割磁感线，闭合回路中会产生感应电流（电磁感应现象），此时线圈的机械能转化为电能，因此B正确，ACD错误。 12.下图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ） A.电冰箱接入三孔式插座后，电灯与电冰箱是串联的 B.断开开关S时，站在地上的人接触A点或B点都不会触电 C.若在图中甲、乙两处分别装电灯或开关，则开关装在甲处或乙处都可以 D.若闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，则可能是电灯断路 【答案】D 【解析】A选项：家庭电路中用电器是并联的，电灯与电冰箱并联，错误；B选项：断开开关S时，A点仍与相线相连，接触A点会触电，错误；C选项：开关应接在相线上（靠近相线一侧），即甲处应装开关，乙处装电灯，错误；D选项：电灯断路时，电路中无电流，电灯不亮，保险丝不会烧断，正确。 13.汽车启动原理如图所示。汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于接通电路），下列有关说法错误的是（ ） A.此时通电螺线管产生磁性 B.通电螺线管下端的磁极为S极 C.电动机是利用电磁感应原理制成的 D.通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同 【答案】C 【解析】钥匙接通电路后，螺线管中有电流通过，产生磁性，A正确；根据安培定则，电流从螺线管上端流入、下端流出，下端为S极，B正确；电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，电磁感应是发电机的原理，C错误；螺线管由控制电路供电，电动机由工作电路供电，两端电压不同，D正确。 14.如图是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃响起发出报警信号。下列说法正确的是（ ） A.温度计中的水银是绝缘体 B.电铃响时，电磁铁左端是N极 C.温度降低到78℃以下，电铃响起发出报警信号 D.滑片P向左移动，电磁铁磁性增强 【答案】D 【解析】A.水银是导体，错误。B.根据安培定则，电铃响时，电磁铁右端为N极，左端为S极，错误。C.温度升高到78℃以上时，水银上升接通电路，电磁铁有磁性，电铃响；温度低于78℃时，电路断开，电铃不响，错误。D.滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电流增大，电磁铁磁性增强，正确。 15.一束带负电的电子流经过一个暗盒附近，其运动轨迹发生偏转，如图。暗盒中可能存在的物体为（ ） ①磁体②铅块③带正电荷的物体④带负电荷的物体 A.①③ B.②③ C.②④ D.③ 【答案】A 【解析】电子流轨迹偏转，说明受到力的作用： ①磁体对运动的带电粒子有力的作用（洛伦兹力），可使轨迹偏转，正确。 ②铅块对电子流无明显作用力，错误。 ③带正电荷的物体可吸引带负电的电子流，使轨迹偏转，正确。 ④带负电荷的物体排斥电子流，但轨迹图显示电子流向暗盒偏转，应为吸引，错误。 因此①③正确，选A。 16.小明家新装修的房子，有一盏节能灯在关灯时仍能发出微弱的光，爸爸认为应该是该灯开关接在中性线上造成的，小明打开墙上的开关盒和天花板上的灯线盒，如图，用测电笔测试a、b、c、d四个接线柱，下列操作和现象，能证明爸爸的判断正确的是（ ） A.断开开关，接触a、b时，氖管一亮一暗 B.断开开关，接触c、d时，氖管均发光 C.闭合开关，接触a、b时，氖管均发光 D.闭合开关，接触c、d时，氖管一亮一暗 【答案】B 【解析】开关接在中性线上时，断开开关后，灯仍与相线相连，灯座带电。断开开关时，开关接中性线，a、b端接中性线，氖管不发光；c、d端通过灯丝与相线相连，氖管均发光，证明开关接在中性线上，B正确。A、C、D现象均不符合开关接中性线的电路特点，错误。 17.断路器因方便、安全，被越来越广泛地使用。下图为断路器的工作原理图，当电流过大时，它的工作顺序有：①簧锁装置脱开；②电流过大，双层金属片被过度加热；③触点断开；④双层金属片弯曲，触动簧锁装置。正确排列是（ ） A.①②③④ B.④②③① C.②④①③ D.②④③① 【答案】C 【解析】断路器工作过程： 电流过大→②双层金属片被过度加热； 受热后双层金属片弯曲→④触动簧锁装置； 簧锁装置脱开→①； 触点断开，切断电路→③。 因此顺序为②④①③，选C。 18.如图是某品牌电动自行车的电路，当电动机转速超过一定值时，电铃会自动报警。下列说法正确的是（ ） A.旋钮OP绕O点逆时针转动时，电动机转速变快 B.电磁铁E的右端为N极 C.为防止生锈，触头F的材质为铜 D.若电铃未自动报警，原因可能是电路中电流太小，电磁铁E无磁性 【答案】B 【解析】A.旋钮OP逆时针转动时，滑动变阻器接入电阻增大，电流减小，电动机转速变慢，错误。 B.根据安培定则，电磁铁E的右端为N极，正确。 C.铜的导电性好但硬度低，触头一般用银或钨合金，且铜易氧化，错误。 D.电动机转速过快时，电流过大，电磁铁磁性增强，吸引触头使电铃报警；电流太小时，电磁铁磁性弱，无法吸引触头，电铃不响，但“无磁性”说法错误（电流通过时电磁铁一定有磁性，只是强弱不同），错误。 19.如图，两条导线相互垂直，但相隔一小段距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通过两条导线时，导线CD将（垂直于纸面向里看）（ ） A.顺时针方向转动，同时靠近导线AB B.逆时针方向转动，同时离开导线AB C.顺时针方向转动，同时离开导线AB D.逆时针方向转动，同时靠近导线AB 【答案】D 【解析】根据安培定则，固定导线AB的电流向上，周围磁场在导线右侧垂直纸面向里，左侧垂直纸面向外。导线CD的电流向右，CD上半部分在AB右侧，受力向上；下半部分在AB左侧，受力向下，因此CD逆时针转动。转动后，CD电流方向逐渐与AB电流同向，同向电流相互吸引，CD靠近AB。因此选D。 20.某科学兴趣小组的同学在老师的指导下设计了如图所示的天然气泄漏报警电路，电源电压恒定不变，R₁为可变电阻，R₂为气敏电阻，其阻值随天然气浓度的增大而减小。天然气无泄漏时指示灯L发光；天然气泄漏时，蜂鸣器报警。下列说法正确的是（ ） A.当蜂鸣器报警时，指示灯L同时发光 B.控制电路电压降低，报警浓度将减小 C.要调低报警浓度，可调大R₁的阻值 D.天然气浓度增大，电磁铁磁性将增强 【答案】D 【解析】A.蜂鸣器报警时，电磁铁吸合衔铁，指示灯L所在支路断开，L不发光，错误。 B.控制电路电压降低，需要更大的电流才能吸合衔铁，此时气敏电阻R₂需更小（天然气浓度更高），报警浓度增大，错误。 C.调低报警浓度（天然气浓度更低时报警），需在R₂更大（浓度低时）时吸合衔铁，应调小R₁的阻值，错误。 D.天然气浓度增大，R₂阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，正确。 二、填空题（每空2分，共22分） 21.如图为吸力型磁悬浮列车的工作原理图，车厢下部托臂呈C形，包着T形轨道，通电后电磁铁有磁性，利用________________的原理使车体浮起，从而________（填“增大”或“减小”）摩擦，实现列车高速、平稳的运行。 【答案】异名磁极相互吸引；减小 【解析】吸力型磁悬浮列车利用异名磁极相互吸引，使车体与轨道分离，接触面脱离，从而减小摩擦。 22.如图，用测电笔辨别相线和中性线时，正确的使用方式是图____。电工师傅用测电笔正确检测相线时，氖管会发光。图丙电路中画“×”表示断路之处，开关闭合后，用测电笔测试A点，氖管____（填“会”或“不会”）发光。 【答案】甲；会 【解析】测电笔正确使用时，手要接触笔尾金属体，图甲符合要求，图乙未接触笔尾，错误。开关闭合后，A点通过灯丝与相线相连，氖管会发光。 23.霍尔传感器是将磁信号转变成电压信号的装置，它产生的电压U随磁场强度的变化而变化，现已广泛用于航天、医疗、电动汽车等。为研究霍尔传感器的特性，设计了如图所示的电路，当开关S闭合时，将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电磁铁的磁性会______，检测到霍尔传感器产生的电压U变小，说明霍尔传感器产生的电压U随磁场增强而______（填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】减弱；变大 【解析】滑片P向a端移动，滑动变阻器接入电阻增大，电流减小，电磁铁磁性减弱。 此时霍尔传感器电压U变小，说明磁场减弱时电压变小，因此磁场增强时电压变大。 24.电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。如图，做“让线圈转起来”的实验时，将线圈两端引线的漆皮的一端全部刮掉，另一端只刮掉半周，其作用与直流电动机中__________（填结构名称）的作用相似。从线圈左边看，线圈通电后沿顺时针方向转动，若将电源两极对调，线圈的转动方向为__________（填“顺时针”或“逆时针”），除此之外，还可以通过改变____________的方法来改变电动机的转动方向。 【答案】换向器；逆时针；磁极方向（或磁场方向） 【解析】线圈一端刮半周，可在线圈转过半周时切断电流，利用惯性继续转动，与直流电动机的换向器作用相似。 电源两极对调，电流方向改变，线圈受力方向改变，转动方向变为逆时针。 电动机转动方向由电流方向和磁场方向决定，除改变电流方向外，还可改变磁极（磁场）方向。 25.如图为小宁设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的自来水是导体。 (1)当水箱内水面处于金属板A以下时，工作电路中的____________处于工作状态。 (2)测试时，小宁发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作，适当____________（填“增加”或“减少”）电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。 【答案】(1)电动机M；(2)增加 【解析】(1)水面低于A时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁弹起，电动机M所在支路接通，电动机工作。 (2)电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强，因此需增加线圈匝数。 三、实验与探究题（每空3分，共36分） 26.小刚想探究通电螺线管中插入物体的材料对其磁性强弱有什么影响，于是他用如图所示的装置进行探究实验。 (1)保持电流不变，将无磁性、长度和横截面积相同但材料不同的圆柱形物体分别插入通电螺线管中，用吸引物重的大小来显示通电螺线管的磁性强弱，多次实验后，将数据记录在表中。 插入的物体 不放物体 软铁棒 铁合金棒1 铁合金棒2 铜棒 铝棒 碳棒 吸引的物重/N 几乎为0 0.5 0.6 0.35 几乎为0 几乎为0 几乎为0 (1)从表中数据可得出结论：当其他条件相同时，会影响通电螺线管的磁性强弱的物体是________________。 (2)由数据可看出，用吸引物重大小不能显示通电螺线管磁性强弱的微小变化，请你写出一条改进方法：__________________________________________________________________ ____________________。 (3)小刚在实验中还发现：断电后，取出螺线管中的物体，有些物体仍具有磁性（剩磁），且磁性强弱情况：铁合金棒2最强、铁合金棒1较强、软铁棒最弱，其余没有磁性。根据以上实验，推测电磁铁选用软铁作为铁芯的原因是____________________________________。 【答案】(1)软铁棒、铁合金棒1、铁合金棒2（或铁磁性材料） (2)用通电螺线管吸引大头针的数目来显示磁性强弱（或用弹簧测力计悬挂铁块，通过测力计示数变化反映磁性强弱，合理即可） (3)软铁通电后容易被磁化，断电后磁性容易消失（剩磁弱） 【解析】(1)只有插入软铁棒、铁合金棒时，吸引的物重明显增大，说明这些铁磁性材料会影响螺线管的磁性强弱。 (2)吸引物重的变化不明显，可通过吸引大头针的数量、弹簧测力计示数变化等更灵敏的方式显示磁性强弱。 (3)电磁铁需要通电有磁性、断电无磁性，软铁剩磁弱，断电后磁性易消失，因此适合做铁芯。 27.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。小科想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，于是他将两个相同的LED灯反向并联后接到电路中，与线圈构成闭合电路，并进行了如下实验操作： ①将条形强磁体的N极朝下，并快速向下插入线圈中（如图乙），发现A灯发光，B灯不发光； ②再将插入线圈中的条形强磁体快速向上拔出，发现B灯发光，A灯不发光。 (1)实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是_______________________________。 (2)通过上述实验可以得到的结论是________________________________________。 (3)在图乙中，若想要证明感应电流的方向与磁场方向有关，则在做了上述步骤①后，还应该补做的实验是_______________________________________________________________ ___________________________。 【答案】(1)便于判断感应电流的方向（或通过LED灯的发光情况判断电流方向） (2)感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向（或磁体的运动方向）有关 (3)将条形强磁体的S极朝下，并快速向下插入线圈中，观察LED灯的发光情况（与步骤①对比） 【解析】(1)LED单向导电，反向并联后，电流方向不同时，发光的LED灯不同，可通过灯的发光情况判断电流方向。 (2)步骤①和②中，磁体运动方向不同，感应电流方向不同（发光的LED灯不同），说明感应电流方向与磁体（导体）的运动方向有关。 (3)要探究感应电流方向与磁场方向的关系，需控制磁体运动方向不变，改变磁场方向，即换用S极朝下的磁体重复步骤①的操作，对比发光情况。 28.小冰同学用下图所示装置进行了磁现象知识的研究。 (1)小冰连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，检查发现电路连接正确、各实验器材都完好，请你帮忙分析出现上述情况的原因：____________________________（写出一点即可）。 (2)找出问题并正确处理后，将滑动变阻器的滑片P移到图示位置，闭合开关S，导体ab向右摆动。此实验现象可以说明_______（填“电热器”“发电机”或“电动机”）的工作原理，也说明通电的电磁铁周围存在_______。 (3)要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大，应将滑动变阻器的滑片P向_______（填“左”或“右”）端移动；若仅将电源正、负极对调接入电路，闭合开关S，导体ab向_______（填“左”或“右”）侧摆动。 (4)利用本实验装置及实验现象可以探究或说明______（填字母，多选）。 A.电流的磁效应 B.感应电流产生的条件 C.磁场对电流的作用 D.电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系 【答案】(1)电源电压太低（或磁场太弱，合理即可） (2)电动机；磁场 (3)右；右 (4)ACD 【解析】(1)导体ab静止不动，说明受到的磁场力太小，原因可能是电源电压太低（电流太小）、磁场太弱（磁体磁性弱）、导体棒质量太大等。 (2)通电导体ab在磁场中受力摆动，将电能转化为机械能，与电动机的工作原理相同；同时说明通电电磁铁周围存在磁场（电流的磁效应）。 (3)导体摆动幅度增大，需要增大电流（增大磁场力），滑动变阻器滑片向右移动时，接入电阻减小，电流增大，磁场力增大，幅度增大；电源正负极对调，电流方向改变，但磁场方向不变，导体受力方向改变？不，此处注意：电磁铁的磁场方向由电流方向决定，电源正负极对调后，电磁铁的磁场方向也会改变，导体ab的受力方向不变，因此仍向右摆动。 (4)装置探究的内容： A.电流的磁效应：电磁铁通电后产生磁场，使导体受力，说明电流的磁效应； B.感应电流产生的条件：装置中有电源，不是探究电磁感应，错误； C.磁场对电流的作用：通电导体在磁场中受力摆动，直接说明； D.电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系：移动滑片改变电流，导体摆动幅度改变，说明磁场强弱与电流大小有关。 因此选ACD。 四、综合题（29题10分，30题12分，共22分） 29.在学习了电和磁的知识后，某小组同学开展制作烟雾报警器的项目化学习。 〔项目名称〕制作烟雾报警器 〔相关资料〕烟雾报警器内部由发射电路和接收电路组成（如图甲）。发射电路发射的红外光会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接收电路接收到的光强度越强。接收电路能够将光信号转换为电信号，最后转换成报警信号。 〔项目任务〕小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下：6V供电电源，报警电流≥250mA；当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警。 〔方案设计〕 (1)小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙，其中光敏电阻Rₓ的大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。根据设计电路可判断电磁铁上端为_______极，电路中设计了保护电阻和报警器，其中报警器在__________（填字母）处。 〔项目调试〕 (2)该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，当设定某一报警烟雾浓度后，调节滑动变阻器，当Rₚ=9Ω时（线圈电阻不计），报警器恰好开始报警，则此时光敏电阻Rₓ的阻值大小为____Ω。 〔项目评价与反思〕 (3)为了提高该烟雾报警器的灵敏度（即在烟雾更少的条件下就能报警），请你写出一条改进方法：________________________________________________________________。 【答案】(1)S；B (2)15 (3)增大电源电压（或减小保护电阻的阻值、增加电磁铁线圈匝数，合理即可） 【解析】(1)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N极（下端），因此上端为S极。当烟雾浓度升高，光敏电阻Rₓ阻值减小，电路电流增大，电磁铁磁性增强，吸合衔铁，B处电路接通，报警器工作，因此报警器在B处。 (2)报警电流I=250mA=0.25A，电源电压U=6V，总电阻R总=U/I=6V/0.25A=24Ω，因此Rₓ=R总-Rₚ=24Ω-9Ω=15Ω。 (3)提高灵敏度，即烟雾浓度更低（Rₓ更大）时，电流仍能达到报警电流。可通过增大电源电压、减小保护电阻阻值、增加电磁铁线圈匝数（增强磁性，减小所需电流）等方法实现。 30.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 优秀 良好 待改进 升温维度 人坐在马桶圈上面后，5s内温度上升至30℃以上 人坐在马桶圈上面后，10s内温度上升至30℃以上 人坐在马桶圈上面后，10s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如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。在电流大于40mA时，电磁继电器衔铁被吸合，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=100Ω。（电磁铁线圈电阻忽略不计） 表二：热敏电阻Rb的阻值随温度的变化 温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 (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______Ω。 (2)请计算质量为40kg的小明坐在马桶圈上面时，马桶圈的温度调控范围。（g取10N/kg） 【答案】(1)4300 (2)32～40℃ 【解析】（1）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，可得，此时总电阻：R总==4400Ω，根据串联电阻的电阻特点知：R1的最小阻值R1=R总-R2=4400Ω-100Ω=4300Ω； （2）体重为40kg的小明坐在马桶上时，压力F=G=mg=40kg×10N/kg=400N，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：R'总==300Ω， 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：R''总==150Ω， 根据串联电阻的电阻特点知：Rb的最小阻值：Rbmin=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℃。 1 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 8下科学 期末冲刺复习方案 第3章 电磁及其应用 综合复习集训卷 一、选择题（每小题2分，共40分） 1.安全无小事，如图是居民楼电梯口张贴的电动车安全标识。下列关于电动车的说法中，正确的是（ ） A.充电时，电动车的电池是电源 B.电动车电源线破损后必须及时更换 C.充电过程中起火应立即用生活用水灭火 D.电动车电池内部的保险丝可以用铁丝来代替 2.关于磁感线，下列说法正确的是（ ） A.磁感线是磁场中实际存在的条状曲线 B.磁场的方向就是小磁针的受力方向 C.磁体周围的磁感线都是从N极出发，回到S极 D.磁感线只分布在磁体外，不分布在磁体内 3.如图是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动，下列分析正确的是（ ） A.图中线圈正好处于平衡位置 B.该装置的工作原理是电磁感应 C.若改变电源方向，则线圈将逆时针转动 D.该装置工作时，将电能全部转化为机械能 4.磁悬浮抗震屋在房屋的基座上增加了磁悬浮设备，当地震来临时，在短时间内该房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小其受到的危害。据此分析，该房屋悬浮时的磁感线分布情况为（ ） 5.小华乘坐公交车时，看到公交车上配有安全锤，觉得使用很不方便。学了电与磁的知识后，便想设计一种自动安全锤，危急时刻，司机只需按下开关，自动安全锤的锤头就能击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。下列四个实验能反映自动安全锤工作原理的是（ ） 6.电与磁的广泛应用正改变着我们的生活。下列有关磁知识的描述错误的是（ ） 7.以下四个用来比较条形磁体的两端与中间的磁性强弱的实验，不能达到目的的是（ ） A.实验甲中将条形磁体平移靠近三颗小铁球 B.实验乙中将两根条形磁体相互平移靠近 C.实验丙中将挂有铁块的弹簧测力计在条形磁体的上方从右向左移动 D.实验丁中将放在一堆大头针上的条形磁体提起 8.小明用漆包线、两节干电池、磁体等器材成功制作了一个电动机。他想改变电动机线圈转动的方向，下列方法可行的是（ ） A.增强磁体的磁性 B.增加线圈的匝数 C.增大线圈中的电流 D.将磁体的磁极对调 9.电磁轨道炮发射的基本原理如图，当强大的电流流过磁场中的炮弹时，炮弹获得力的作用，最终高速发射出去。下列情况与电磁炮原理相同的是（ ） A.发电机 B.电动机 C.电磁铁 D.电热水器 10.某实验小组的同学在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验：把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图，闭合开关，螺线管停下来后B端指向（ ） A.东方 B.南方 C.西方 D.北方 11.如图所示，一个闭合的正方形线圈从一个蹄形磁体的上方落下，其ab边进入蹄形磁体直至底部，线圈的边长比磁体的高度长，则在此过程中，下列说法正确的是（ ） A.线圈中无感应电流产生 B.线圈中有感应电流产生，线圈的机械能转化为电能 C.线圈中有感应电流产生，产生的电能转化为机械能 D.以上说法都不对 12.下图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ） A.电冰箱接入三孔式插座后，电灯与电冰箱是串联的 B.断开开关S时，站在地上的人接触A点或B点都不会触电 C.若在图中甲、乙两处分别装电灯或开关，则开关装在甲处或乙处都可以 D.若闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，则可能是电灯断路 13.汽车启动原理如图所示。汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于接通电路），下列有关说法错误的是（ ） A.此时通电螺线管产生磁性 B.通电螺线管下端的磁极为S极 C.电动机是利用电磁感应原理制成的 D.通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同 14.如图是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃响起发出报警信号。下列说法正确的是（ ） A.温度计中的水银是绝缘体 B.电铃响时，电磁铁左端是N极 C.温度降低到78℃以下，电铃响起发出报警信号 D.滑片P向左移动，电磁铁磁性增强 15.一束带负电的电子流经过一个暗盒附近，其运动轨迹发生偏转，如图。暗盒中可能存在的物体为（ ） ①磁体②铅块③带正电荷的物体④带负电荷的物体 A.①③ B.②③ C.②④ D.③ 16.小明家新装修的房子，有一盏节能灯在关灯时仍能发出微弱的光，爸爸认为应该是该灯开关接在中性线上造成的，小明打开墙上的开关盒和天花板上的灯线盒，如图，用测电笔测试a、b、c、d四个接线柱，下列操作和现象，能证明爸爸的判断正确的是（ ） A.断开开关，接触a、b时，氖管一亮一暗 B.断开开关，接触c、d时，氖管均发光 C.闭合开关，接触a、b时，氖管均发光 D.闭合开关，接触c、d时，氖管一亮一暗 17.断路器因方便、安全，被越来越广泛地使用。下图为断路器的工作原理图，当电流过大时，它的工作顺序有：①簧锁装置脱开；②电流过大，双层金属片被过度加热；③触点断开；④双层金属片弯曲，触动簧锁装置。正确排列是（ ） A.①②③④ B.④②③① C.②④①③ D.②④③① 18.如图是某品牌电动自行车的电路，当电动机转速超过一定值时，电铃会自动报警。下列说法正确的是（ ） A.旋钮OP绕O点逆时针转动时，电动机转速变快 B.电磁铁E的右端为N极 C.为防止生锈，触头F的材质为铜 D.若电铃未自动报警，原因可能是电路中电流太小，电磁铁E无磁性 19.如图，两条导线相互垂直，但相隔一小段距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通过两条导线时，导线CD将（垂直于纸面向里看）（ ） A.顺时针方向转动，同时靠近导线AB B.逆时针方向转动，同时离开导线AB C.顺时针方向转动，同时离开导线AB D.逆时针方向转动，同时靠近导线AB 20.某科学兴趣小组的同学在老师的指导下设计了如图所示的天然气泄漏报警电路，电源电压恒定不变，R₁为可变电阻，R₂为气敏电阻，其阻值随天然气浓度的增大而减小。天然气无泄漏时指示灯L发光；天然气泄漏时，蜂鸣器报警。下列说法正确的是（ ） A.当蜂鸣器报警时，指示灯L同时发光 B.控制电路电压降低，报警浓度将减小 C.要调低报警浓度，可调大R₁的阻值 D.天然气浓度增大，电磁铁磁性将增强 二、填空题（每空2分，共22分） 21.如图为吸力型磁悬浮列车的工作原理图，车厢下部托臂呈C形，包着T形轨道，通电后电磁铁有磁性，利用________________的原理使车体浮起，从而________（填“增大”或“减小”）摩擦，实现列车高速、平稳的运行。 22.如图，用测电笔辨别相线和中性线时，正确的使用方式是图____。电工师傅用测电笔正确检测相线时，氖管会发光。图丙电路中画“×”表示断路之处，开关闭合后，用测电笔测试A点，氖管____（填“会”或“不会”）发光。 23.霍尔传感器是将磁信号转变成电压信号的装置，它产生的电压U随磁场强度的变化而变化，现已广泛用于航天、医疗、电动汽车等。为研究霍尔传感器的特性，设计了如图所示的电路，当开关S闭合时，将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电磁铁的磁性会______，检测到霍尔传感器产生的电压U变小，说明霍尔传感器产生的电压U随磁场增强而______（填“变大”“不变”或“变小”）。 24.电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。如图，做“让线圈转起来”的实验时，将线圈两端引线的漆皮的一端全部刮掉，另一端只刮掉半周，其作用与直流电动机中__________（填结构名称）的作用相似。从线圈左边看，线圈通电后沿顺时针方向转动，若将电源两极对调，线圈的转动方向为__________（填“顺时针”或“逆时针”），除此之外，还可以通过改变____________的方法来改变电动机的转动方向。 25.如图为小宁设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的自来水是导体。 (1)当水箱内水面处于金属板A以下时，工作电路中的____________处于工作状态。 (2)测试时，小宁发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作，适当____________（填“增加”或“减少”）电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。 三、实验与探究题（每空3分，共36分） 26.小刚想探究通电螺线管中插入物体的材料对其磁性强弱有什么影响，于是他用如图所示的装置进行探究实验。 (1)保持电流不变，将无磁性、长度和横截面积相同但材料不同的圆柱形物体分别插入通电螺线管中，用吸引物重的大小来显示通电螺线管的磁性强弱，多次实验后，将数据记录在表中。 插入的物体 不放物体 软铁棒 铁合金棒1 铁合金棒2 铜棒 铝棒 碳棒 吸引的物重/N 几乎为0 0.5 0.6 0.35 几乎为0 几乎为0 几乎为0 (1)从表中数据可得出结论：当其他条件相同时，会影响通电螺线管的磁性强弱的物体是________________。 (2)由数据可看出，用吸引物重大小不能显示通电螺线管磁性强弱的微小变化，请你写出一条改进方法：__________________________________________________________________ ____________________。 (3)小刚在实验中还发现：断电后，取出螺线管中的物体，有些物体仍具有磁性（剩磁），且磁性强弱情况：铁合金棒2最强、铁合金棒1较强、软铁棒最弱，其余没有磁性。根据以上实验，推测电磁铁选用软铁作为铁芯的原因是____________________________________。 27.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。小科想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，于是他将两个相同的LED灯反向并联后接到电路中，与线圈构成闭合电路，并进行了如下实验操作： ①将条形强磁体的N极朝下，并快速向下插入线圈中（如图乙），发现A灯发光，B灯不发光； ②再将插入线圈中的条形强磁体快速向上拔出，发现B灯发光，A灯不发光。 (1)实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是_______________________________。 (2)通过上述实验可以得到的结论是________________________________________。 (3)在图乙中，若想要证明感应电流的方向与磁场方向有关，则在做了上述步骤①后，还应该补做的实验是_______________________________________________________________ ___________________________。 28.小冰同学用下图所示装置进行了磁现象知识的研究。 (1)小冰连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，检查发现电路连接正确、各实验器材都完好，请你帮忙分析出现上述情况的原因：____________________________（写出一点即可）。 (2)找出问题并正确处理后，将滑动变阻器的滑片P移到图示位置，闭合开关S，导体ab向右摆动。此实验现象可以说明_______（填“电热器”“发电机”或“电动机”）的工作原理，也说明通电的电磁铁周围存在_______。 (3)要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大，应将滑动变阻器的滑片P向_______（填“左”或“右”）端移动；若仅将电源正、负极对调接入电路，闭合开关S，导体ab向_______（填“左”或“右”）侧摆动。 (4)利用本实验装置及实验现象可以探究或说明______（填字母，多选）。 A.电流的磁效应 B.感应电流产生的条件 C.磁场对电流的作用 D.电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系 四、综合题（29题10分，30题12分，共22分） 29.在学习了电和磁的知识后，某小组同学开展制作烟雾报警器的项目化学习。 〔项目名称〕制作烟雾报警器 〔相关资料〕烟雾报警器内部由发射电路和接收电路组成（如图甲）。发射电路发射的红外光会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接收电路接收到的光强度越强。接收电路能够将光信号转换为电信号，最后转换成报警信号。 〔项目任务〕小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下：6V供电电源，报警电流≥250mA；当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警。 〔方案设计〕 (1)小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙，其中光敏电阻Rₓ的大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。根据设计电路可判断电磁铁上端为_______极，电路中设计了保护电阻和报警器，其中报警器在__________（填字母）处。 〔项目调试〕 (2)该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，当设定某一报警烟雾浓度后，调节滑动变阻器，当Rₚ=9Ω时（线圈电阻不计），报警器恰好开始报警，则此时光敏电阻Rₓ的阻值大小为____Ω。 〔项目评价与反思〕 (3)为了提高该烟雾报警器的灵敏度（即在烟雾更少的条件下就能报警），请你写出一条改进方法：________________________________________________________________。 30.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 优秀 良好 待改进 升温维度 人坐在马桶圈上面后，5s内温度上升至30℃以上 人坐在马桶圈上面后，10s内温度上升至30℃以上 人坐在马桶圈上面后，10s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如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。在电流大于40mA时，电磁继电器衔铁被吸合，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=100Ω。（电磁铁线圈电阻忽略不计） 表二：热敏电阻Rb的阻值随温度的变化 温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 (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______Ω。 (2)请计算质量为40kg的小明坐在马桶圈上面时，马桶圈的温度调控范围。（g取10N/kg） 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $