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《暑假復(fù)習(xí)課》浙教版科學(xué)八生九-第01講 電與磁復(fù)習(xí)(學(xué)案 含解析)

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《暑假復(fù)習(xí)課》浙教版科學(xué)八生九-第01講 電與磁復(fù)習(xí)(學(xué)案 含解析)

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《暑假復(fù)習(xí)課》浙教版科學(xué)八升九--第1講 電與磁復(fù)習(xí)
考點(diǎn)一、磁現(xiàn)象
考點(diǎn)精要:
一.磁體與磁極
1.磁性:物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做磁性。
2.磁體:具有磁性的物體叫磁體。
3.磁體的分類: ①按照形狀:條形磁體、蹄形磁體、磁針;
②按照保持磁性時間長短:硬磁體、軟磁體。
4.磁體性質(zhì):磁體具有指向性和吸鐵性,如指南針就是利用磁體的指向性指示方向。
5.磁極:磁體各部分磁性強(qiáng)弱不同,磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。每個磁體都有兩個磁極分別為南極(S極)和北極(N極)。條形磁體的兩端就是它的兩個磁極。
6.磁極間的相互作用規(guī)律:同名磁極相排斥,異名磁極相吸引。
二.磁化
1.磁化:使原來沒有磁性的物體得到磁性的過程。
2.磁化的方法:有磁性的物體靠近或與被磁化的物體摩擦。
3.消磁:具有磁性的物體失去磁性的過程,可以通過摔打,強(qiáng)磁(變化)、高溫。
4.磁性材料:
硬磁體(永磁體):被磁化后的磁體,離開磁場之后依舊可以長時間保留磁性。
軟磁體:被磁化后的磁體,離開磁場之后就快速消磁。
5.天然磁體與人造磁鐵:天然形成與人工加磁形成的。
6.斷裂的磁鐵:原先的磁極方向不變。
三.磁場與磁感線
1.磁場:磁體周圍存在著一種看不見摸不著的物質(zhì)。
2.磁場的作用:磁體間的力的作用都是磁場的作用產(chǎn)生的。
3.磁場的方向:小磁針N極指向的方向為磁場的方向。
4.磁感線:為了形象地描述磁體周圍的磁場分布,英國物理學(xué)家法拉第引入了磁感線模型。磁感線是仿照鐵屑的排列情況,畫出的一些帶箭頭的曲線。
5.磁感線的方向:磁感線上的箭頭表示的方向,即是磁場方向。磁體周圍的磁感線總是
從磁體的北極出來,回到磁體的南極。磁感線密的地方磁場強(qiáng),疏的地方磁場弱。
6.地磁場與方向:地球產(chǎn)生的磁場叫地磁場,地磁場的北極是地理的南極,地磁場的南極是地理的北極,地磁場和地理的南北極有偏差,沈括最早提出地磁偏角。
7.宇宙中的磁場:宇宙中的許多天體具有磁場,且也在變化之中。
典型分析:
1.如圖所示為“磁懸浮抗震屋”,其在房屋的基座上增加了磁懸浮設(shè)備,當(dāng)?shù)卣饋砼R時,在短時間內(nèi)房屋就會自動脫離地面懸浮在空中從而減小危害。據(jù)此分析房屋懸浮的磁感線分布情況為(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】對懸浮的房屋做受力分析,得到其受到的磁力方向,根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律即可解答。
【解答】解:懸浮的房屋受到豎直向下的重力和豎直向上的磁力,要保持房屋懸浮狀態(tài),根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知房屋基座上的磁體與地面處的磁體靠近處應(yīng)該是同名磁極,相互排斥的,符合要求的磁感線分布情況為A,故A正確。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題考查磁感線的分布,難度不大。
(1題圖) (2題圖)
2.小科一家利用手機(jī)導(dǎo)航自駕前往森林公園,途中小科不禁好奇在沒有導(dǎo)航的年代人們是如何利用指南針辨別方向的。通過查閱資料得知,指南針能夠指示方向是因為地球是一個巨大的地磁場,如圖所示是部分地磁場的示意圖,根據(jù)圖示,以下分析正確的是(  )
A.由于磁場是實際存在的,所以磁感線也是實際存在的
B.A點(diǎn)磁場方向等于靜止在該處的小磁針南極所指的方向
C.A點(diǎn)的磁場強(qiáng)度比B點(diǎn)的磁場強(qiáng)度弱
D.放在A、B兩處的小磁針靜止時所受磁場力的方向是不同的
【答案】D
【分析】磁感線中各點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向,與放在該點(diǎn)的小磁針靜止時N極所指方向一致;磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱;
磁場客觀存在,磁感線是假想的存在于磁體周圍空間的封閉曲線,實際上不存在。
【解答】解:A、磁場客觀存在,磁感線是物理模型,實際不存在,故A錯誤;
B、A點(diǎn)磁場方向就是靜止在該處的小磁針北極所指的方向,故B錯誤;
C、由圖可知,A點(diǎn)的磁感線更密集一些,所以磁場強(qiáng)度更強(qiáng)一些,故C錯誤;
D、磁場中不同位置的方向一般是不同的,所以放在A、B兩處的小磁針靜止時所受磁場力的方向是不同的,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查磁場和磁感線的性質(zhì)和方向,要注意明確根據(jù)磁感線判斷磁場強(qiáng)弱以及方向的基本方法。
3.如圖所示,AB為一鋼針,拿一條形磁鐵用圖中所示的方式進(jìn)行摩擦,若鋼針被磁化后,用來制作指南針,則下列說法中正確的是(  )
A.A端指南
B.B端指南
C.可能是A端指南,也可能是B端指南
D.無法確定
【答案】B
【分析】(1)一些物質(zhì)在磁體或者電流的作用下獲得磁性的過程叫磁化;
(2)磁體靜止時,N極指北,S極指南。
【解答】解:拿磁體的N極在鋼針上從左向右摩擦,相當(dāng)于把部分小磁針方向調(diào)整至最終被N極吸引的方向,B應(yīng)為S極,A是N極。
故選:B。
【點(diǎn)評】掌握磁化的特點(diǎn)以及磁極的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵,屬于基礎(chǔ)知識的考查。
7.地球是個大磁體,將自由轉(zhuǎn)動的指南針放在地球表面的赤道上,靜止時指向如圖所示。下列指南針方向表示正確的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近,據(jù)此解答即可。
【解答】解:指南針受到地磁場的作用,會沿地理南北方向不是沿赤道方向,故A、B錯誤;地磁南極在地理北極附近,指南針靜止時根據(jù)“異名磁極互相吸引”可知,指南針的北極應(yīng)該在地理北極附近,故C正確,D錯誤。
故選:C。
【點(diǎn)評】知道地磁場的存在,了解地磁場的分布特點(diǎn)是解答此題的關(guān)鍵。
舉一反三:
1.下列四個圖中,磁感線方向標(biāo)注錯誤的是(  )
B. C. D.
【答案】A
【分析】解決此題要知道磁感線是閉合曲線,磁鐵外部的磁感線是從磁體北極出來,回到磁體的南極,內(nèi)部是從南極到北極。
【解答】解:A、根據(jù)安培定則可知,圖中的左端為N極,右端為S極,磁感線在磁體內(nèi)部由S極出發(fā)回到N極,故A錯誤;
B、圖中的左端為N極,右端為S極,磁感線由N極出發(fā)回到S極,故B正確;
C、圖中的磁感線從N極出發(fā),故C正確;
D、地磁場的北極在地理的南極附近,地磁場的南極在地理的北極,磁感線該從N極出發(fā),回到磁體的S極,故D正確;
故選:A。
【點(diǎn)評】解決此題要結(jié)合磁感線及其特點(diǎn)進(jìn)行分析解答,屬基礎(chǔ)性題目。
2.在研究蹄型磁體周圍磁場分布的實驗中,在蹄型磁體上方放一塊有機(jī)玻璃,在玻璃上撒一層細(xì)鐵屑,輕敲有機(jī)玻璃,鐵屑就按一定規(guī)律排列起來,下列說法正確的是(  )
A.a(chǎn)處為磁體的一個磁極
B.b點(diǎn)的磁場比a點(diǎn)強(qiáng)
C.根據(jù)鐵粉的分布來確定磁場的方向
D.可用細(xì)銅屑代替細(xì)鐵屑進(jìn)行實驗
【答案】A
【分析】(1)磁體上磁性最強(qiáng)的部位叫磁極,磁極部位的磁感線最密集。
(2)磁感線越密集的地方磁場越強(qiáng)。
(3)根據(jù)鐵粉的分布無法確定磁場的方向。
(4)銅不能被磁化,所以實驗中不能用銅屑代替鐵屑。
【解答】解:A、a處的鐵屑很多,磁性很強(qiáng),所以a處為磁體的一個磁極,故A正確;
B、細(xì)鐵屑越密集的地方磁性越強(qiáng),a處的細(xì)鐵屑比b處的密集,所以a點(diǎn)的磁場比b點(diǎn)強(qiáng),故B錯誤;
C、根據(jù)鐵粉的分布無法確定磁場的方向,要確定磁場的方向必須在某個位置放置一個小磁針,根據(jù)小磁針N極指向確定磁場方向,故C錯誤;
D、銅不能被磁化,所以實驗中不能用銅屑代替鐵屑,故D錯誤。
故選:A。
【點(diǎn)評】知道蹄形磁體的磁場分布情況;會根據(jù)細(xì)鐵屑的大致分布判斷磁場的強(qiáng)弱。
3.將兩枚一元硬幣放在條形磁體下方,硬幣的位置情況應(yīng)為下列情況中的(  )
B. C. D.
【答案】A
【分析】磁化后的硬幣,變成了磁體,通過磁極間的相互作用來進(jìn)行判斷。
【解答】解:
當(dāng)兩個硬幣都放在磁體的N極時,會被磁體磁化,硬幣也具有N極和S極,由于異名磁極相互吸引,因此兩個硬幣的S極會吸引在磁體的N極上,兩個硬幣的下側(cè)都為N極;
由于同名磁極相互排斥,兩個硬幣的下側(cè)會張開,故A正確,BCD錯誤。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題考查了磁化現(xiàn)象、磁體間相互作用規(guī)律。
4.中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。”進(jìn)一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖所示。關(guān)于地磁場,下列說法正確的是(  )
A.地磁場的S極在地理的南極附近
B.地磁場的南、北極與地理南、北極完全重合
C.地球周圍存在著很多條疏密不同的磁感線
D.可以通過小磁針靜止時N極的指向來確定該點(diǎn)的地磁場方向
【答案】D
【分析】地球相當(dāng)于一個巨大的磁體,地磁場的N極在地球的地理南極附近,地磁場的S極在地球的地理北極附近;
地球的周圍存在磁場,地球上某點(diǎn)的磁場方向與該點(diǎn)的磁感線的方向是相同的,磁感線并不存在,只是為了便于研究磁場而引入的物理模型。
【解答】解:AB、地球周圍存在地磁場,地磁場的N極在地球的地理南極附近,地磁場的S極在地球的地理北極附近,所以地理南、北極與地磁場的南、北極不重合,故AB錯誤;
C、磁感線并不存在,只是為了便于研究磁場而引入的物理模型,故C錯誤;
D、根據(jù)磁場方向的規(guī)定可知,磁場中某點(diǎn),小磁針靜止時北極所指的方向為該點(diǎn)的磁場方向,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查地磁場有關(guān)內(nèi)容,解答的關(guān)鍵是了解地磁場N極在地理的南極附近,地磁場的S極在地理的北極附近這個特點(diǎn)。
考點(diǎn)二、通電螺線管與電磁繼電器
考點(diǎn)精要:
一.通電螺線管的磁場:
1.通電螺線管的磁場:通電螺線管周圍能產(chǎn)生磁場,并與條形磁鐵的磁很相似。改變了電流方向,螺線管的磁極也發(fā)生了變化。
2.通電螺線管磁場方向判斷(安培定則):用右手握螺線管,讓四指彎向螺線管電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極.
3.電磁鐵:電磁鐵是一個內(nèi)部插有鐵芯的螺線管。
4.判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱(轉(zhuǎn)換法):根據(jù)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目的多少來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。
5.影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素(控制變量法):①電流大小;②有無鐵芯;③線圈匝數(shù)
6.結(jié)論:
(1)在電磁鐵線圈匝數(shù)相同時,電流越大,電磁鐵的磁性越強(qiáng)。
(2)電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟有無鐵芯有關(guān),有鐵芯的磁性越強(qiáng)。
(3)當(dāng)通過電磁鐵的電流相同時,電磁鐵的線圈匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng)。
7.電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)(電磁鐵自帶鐵芯):有電流才有磁性、線圈匝數(shù)多少影響磁性、磁場的方向也由電流方向決定。
二.電磁繼電器
1.電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種自動開關(guān);電磁繼電器是利用低電壓,弱電流電路的通斷,來間接的控制高電壓,強(qiáng)電流電路的裝置,由電磁鐵,銜鐵,彈簧片,觸點(diǎn)組成;
典型分析:
1.科技服務(wù)生活,懸浮盆栽是現(xiàn)代家居裝修中的創(chuàng)新擺件,其原理的簡化圖如圖,下列關(guān)于懸浮盆栽的說法正確的是(  )
A.盆栽中放一塊永磁鐵,且底部磁極為N極
B.將電源的正負(fù)極互換,對盆栽與底座保持原位置不變
C.給盆栽澆水后,底座對盆栽的磁力大小不變
D.滑動變阻器向左滑動,可增強(qiáng)底座電磁鐵磁性
【答案】A
【分析】根據(jù)安培定則和磁極間的相互作用規(guī)律來分析。
電磁鐵的磁性的強(qiáng)弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān)。
【解答】解:A、根據(jù)安培定則,電磁鐵的上端是N極,同名磁極互相排斥,盆栽才能懸浮起來,所以盆栽中放一塊永磁鐵,且底部磁極為N極,故A正確;
B、將電源的正負(fù)極互換,電磁鐵的磁極對調(diào),盆栽與底座位置下降,因為此時盆栽和底座相互吸引,故B錯誤;
C、給盆栽澆水后,底座對盆栽的磁力變大,故C錯誤;
D、滑動變阻器向左滑動,電路中的電流變小,可減弱底座電磁鐵磁性,故D錯誤。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題考查的是影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素;會根據(jù)安培定則判斷電磁鐵的磁性;知道磁極間的相互作用規(guī)律。
(1題圖) (2題圖)
2.智能掃地機(jī)器人的工作原理如圖所示。R0為定值電阻,R為光敏電阻,其阻值隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而減小。當(dāng)灰塵清掃到一定程度時,電動機(jī)停止工作,指示燈亮,掃地機(jī)器人處于待機(jī)狀態(tài)。下列說法錯誤的是(  )
A.電動機(jī)應(yīng)接在A位置
B.當(dāng)?shù)孛婊覊m增多時,使照射到光敏電阻上的光照強(qiáng)度減弱,電磁鐵磁性減弱
C.為了使掃地機(jī)器人在地面的灰塵更少時就能開始工作,應(yīng)增大控制電路電源電壓
D.為了使掃地機(jī)器人在地面的灰塵更少時就能開始工作,應(yīng)增大定值電阻R0的阻值
【答案】C
【分析】(2)根據(jù)光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而減小和電路的連接方式分析解答。
(3)根據(jù)W=Pt進(jìn)行計算。
(4)根據(jù)歐姆定律進(jìn)行分析。
【解答】解:AB、根據(jù)光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而減小圖丙可知:當(dāng)?shù)孛婊覊m增多時,光敏電阻上的光照強(qiáng)度變小,光敏電阻阻值將變大。此時電路中的電流變小,電磁鐵的磁性減小,彈簧將銜鐵拉起來,啟動電動機(jī)工作,所以電動機(jī)在支路A,故AB正確;
CD、為了使掃地機(jī)器人在地面的灰塵更少時就能開始工作,就是為了更早的啟動電動機(jī),減小控制電路的電流,可以減小電源電壓或電壓一定時增大定值電阻的阻值,故C錯誤,D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題考查電磁繼電器的應(yīng)用與歐姆定律,屬于中檔題。
舉一反三:
1.如圖是一種“電子秤”的結(jié)構(gòu)簡圖,其中的電磁鐵和永磁體之間相互排斥,對秤盤產(chǎn)生向上的力。當(dāng)秤盤上放置質(zhì)量不同的物體時,可通過調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電流,從而改變斥力大小,使指針始終指在“a位置”。該電子秤所稱量物體質(zhì)量m跟電路中電流I的關(guān)系為m=kI(k為500克/安)。據(jù)此原理,可將電流表改裝成“質(zhì)量顯示儀”達(dá)到稱量質(zhì)量的目的。電源電壓為9伏,線圈電阻為10歐,線圈允許通過的最大電流為0.8安,滑動變阻器規(guī)格為“50Ω 2A”,電流表量程為0~0.6安。假設(shè)彈簧等元件均能正常工作。下列說法中錯誤的是(  )
A.永磁體下端為S極
B.該電子秤的稱量范圍為75g~400g
C.要增大斥力,應(yīng)將變阻器滑片P向下移動
D.要增大電子秤稱量范圍,可以通過增大電路中電流的取值范圍來實現(xiàn)
【答案】B
【分析】(1)先根據(jù)安培定則判斷電磁鐵的磁極,然后根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律確定永磁體下端的磁極;
(2)線圈允許通過的最大電流為0.8A,電流表量程為0~0.6A,由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知電路中的最大電流為0.6A,利用公式m=kI計算稱量物體的最大質(zhì)量,根據(jù)歐姆定律求出此時電路中的總電阻,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出此時滑動變阻器接入電路的阻值,并判斷是否符合滑動變阻器的要求;當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值最大時,電路中的電流最小,利用歐姆定律求出最小電流,然后利用m=kI求出稱量物體的最小質(zhì)量,據(jù)此可知該電子秤的稱量范圍;
(3)在電磁鐵線圈匝數(shù)一定時,電流越大,則電磁鐵的磁性越強(qiáng);要增大排斥力,就要增大電路中的電流,結(jié)合歐姆定律分析滑片的移動方向;
(4)要增大電子秤的測量范圍,根據(jù)公式m=kI進(jìn)行分析。
【解答】解:
A、由圖可知,閉合開關(guān)后,電流從電磁鐵的上端流入、下端流出,根據(jù)安培定則可知電磁鐵的下端是N極,其上端為S極;由題知電磁鐵和永磁體之間要產(chǎn)生斥力,根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律,永磁體的下端應(yīng)為S極,故A正確;
B、線圈允許通過的最大電流為0.8A,電流表量程為0~0.6A,由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知電路中的最大電流為0.6A,
則當(dāng)I大=0.6A時,電子秤所稱量物體的最大質(zhì)量:m大=kI大=500g/A×0.6A=300g,
根據(jù)歐姆定律可知,此時電路中的總電阻:R總===15Ω,
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時滑動變阻器接入電路的阻值:R滑=R總﹣R線圈=15Ω﹣10Ω=5Ω<50Ω,即變阻器接入電路的阻值也在滑動變阻器的最大阻值范圍之內(nèi);
當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值最大時,電路中的電流最小:I小===0.15A,
則電子秤所稱量物體的最小質(zhì)量:m小=kI小=500g/A×0.15A=75g;
所以,該電子秤所能稱量物體質(zhì)量的范圍為75g~300g,故B錯誤;
C、根據(jù)電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素可知,要增大斥力,就要增大電路中的電流,而電源電壓不變,由歐姆定律可知應(yīng)該減小滑動變阻器接入電路的阻值,所以應(yīng)將變阻器滑片P向下移動,故C正確;
D、要增大電子秤的測量范圍,根據(jù)公式m=kI可知,可以通過增大電路中電流的取值范圍來實現(xiàn),故D正確;
故選:B。
【點(diǎn)評】本題考查了安培定則的應(yīng)用、磁極間的相互作用規(guī)律以及歐姆定律的應(yīng)用,有一定的難度。
(1題圖) (2題圖)
2.如圖甲是公園里的一種路燈簡易電路圖,當(dāng)光照逐漸減弱時路燈會自動亮起。圖乙為光敏電阻R1的阻值隨光照強(qiáng)度的變化圖,以下說法不正確的是(  )
A.電磁鐵上端為S極
B.隨著光照強(qiáng)度的減弱,光敏電阻R1的阻值減小
C.路燈應(yīng)該裝在工作電路B、D之間
D.對調(diào)控制電路電源的正、負(fù)極位置,不會影響工作電路的工作
【答案】A
【分析】(1)利用安培定則判斷電磁鐵的N、S極;
(2)由圖像可知光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化;
(3)通過分析光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化,判斷電磁繼電器觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換;
(4)對調(diào)控制電路電源的正、負(fù)極位置,只是改變電磁鐵的磁極,對磁性強(qiáng)弱沒有影響。
【解答】解:(1)伸出右手用安培定則判斷電磁鐵的N、S極,結(jié)果為上端N極,故A錯誤;
(2)由圖像可知,光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的減弱而減小,故B正確;
(3)光照強(qiáng)度減弱,光敏電阻的阻值減小,控制電路的電流變大,電磁鐵磁性增強(qiáng),銜鐵被吸引,接通下觸點(diǎn),路燈接在BD之間,路燈此時發(fā)光,故C正確;
(4)對調(diào)控制電路電源的正、負(fù)極位置,只是改變電磁鐵的磁極,對磁性強(qiáng)弱沒有影響,對觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)換沒有影響,不會影響工作電路的工作,故D正確。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題涉及到安培定則,電磁繼電器,一定要會分析電磁繼電器的工作過程。
考點(diǎn)三:發(fā)電機(jī)與電動機(jī)
考點(diǎn)精要:
一.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用
1.通電直導(dǎo)線在磁場中的受力實驗。
⑴通電導(dǎo)體在磁場中受到力(安培力)的作用.
⑵磁場對通電導(dǎo)體作用力的方向跟電流方向和磁場方向有關(guān).
⑶當(dāng)只改變電流方向或只改變磁場方向時,通電導(dǎo)體受到的磁場的力方向發(fā)生改變.
⑷同時改變電流方向和磁場方向時,通電導(dǎo)體受到的磁場的力的方向不變
⑸通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的大小與磁場強(qiáng)弱、電流大小、導(dǎo)體長短有關(guān)。
2..通電線圈在磁場中受到力的作用
(1)通電線圈在磁場中會受到力的作用而轉(zhuǎn)動,但不能持續(xù)。
(2)通電線圈在磁場中受到力的作用方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。
(3)通電線圈所在的平面與磁場方向垂直時線圈受到一對平衡力的作用,線圈的這一位置叫平衡位置。
(4)通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用,是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的結(jié)果。當(dāng)磁場方向與電流方向一致或反向時,受到的作用力為零。當(dāng)磁場方向與電流方向垂直作用時,受到的作用力最大。
(5)通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時,不立即停下來,而是在位置附近擺地動幾下才停下來
4.直流電動機(jī)
原理:通過改變電流方向來改變通電線圈的受力方向,從而使之沿同一方向連續(xù)轉(zhuǎn)動。
換向器的作用:當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時,換向器能自動改變線圈中電流的方向,從而改變線圈受力方向,使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動。
直流電動機(jī)工作原理:電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
直流電動機(jī)制作原理:通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動;當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時,通過換向器改變電流方向,從而改變線圈的受力方向,以保證線圈沿同一方向持續(xù)轉(zhuǎn)動。
直流電動機(jī)的構(gòu)造; 磁極、線圈、換向器、電刷。(定子,轉(zhuǎn)子)
5.交流電動機(jī)也是依靠通電導(dǎo)體在磁場中所受的力來運(yùn)轉(zhuǎn)的。
二.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
1.電磁感應(yīng):閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動時,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。也叫感生電流
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:電路閉合且一部分導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動。
(1)閉合回路才會有電流產(chǎn)生
(2)切割磁感線才會產(chǎn)生感應(yīng)電流
(3)感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體切割磁感線的方向有關(guān)。
(4)在電磁感應(yīng)中,機(jī)械能轉(zhuǎn)變成了電能。
3.影響感應(yīng)電流大小的因素:導(dǎo)線切割的速度大小、 永磁體的強(qiáng)度、切割導(dǎo)線的條數(shù)、切割導(dǎo)線的有效長度。而與導(dǎo)線切割的速度方向無關(guān)。
4.交流發(fā)電機(jī)的工作原理:
(1)閉合回路的矩形線圈在磁場中不斷地轉(zhuǎn)動,線圈中就有方向不斷改變的感應(yīng)電流產(chǎn)生。
(2)交流發(fā)電機(jī)就是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。
(3)工業(yè)發(fā)電可采取轉(zhuǎn)動磁體的方式進(jìn)行交流發(fā)電
5.直流發(fā)電機(jī):與直流電動機(jī)相反,產(chǎn)生的交流電經(jīng)過電刷和換向器形成直流電。
6.發(fā)電機(jī)與電動機(jī)對比:
典型分析:
1.如圖所示,矩形線圈ABCD在電磁鐵之間,線圈兩端的換向器(兩個半圓銅環(huán))分別和兩個電刷接觸,線圈和電磁鐵串聯(lián)在直流電源兩端,閉合開關(guān)S,線圈ABCD繞OO'軸順時針方向轉(zhuǎn)動,下列說法正確的是(  )
A.當(dāng)線圈平面與磁感線方向垂直時,磁場對AB有向上的磁場力作用
B.當(dāng)線圈平面與磁感線平行時,換向器可以自動改變線圈中的電流方向
C.將電源正負(fù)極對換下,則線圈將沿著逆時針方向轉(zhuǎn)動
D.將電源正負(fù)極對換下,則線圈仍沿著順時針方向轉(zhuǎn)動
【答案】D
【分析】為了使線圈能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動,在制作直流電動機(jī)時安裝了換向器(兩個銅半環(huán)),當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時自動改變線圈中電流的方向,從而改變線圈的受力方向,磁場對電流的作用力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。
【解答】解:A.當(dāng)線圈平面與磁感線方向垂直時,即平衡位置,由于銅半環(huán)中間有空缺位置,因而此時不通電,磁場對AB沒有磁場力作用,故A錯誤;
B.當(dāng)線圈平面與磁感線平行時,不是平衡位置,換向器不可以自動改變線圈中的電流方向,故B錯誤;
CD.將電源正負(fù)極對換下,則線圈中電流方向改變,由于使用的是電磁鐵,磁場方向同時改變,故線圈轉(zhuǎn)動方向不變,則線圈仍沿著順時針方向轉(zhuǎn)動,故C錯誤,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查電動機(jī)的工作過程分析,屬于中檔題。
2.電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動時,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音,下列說法正確的是(  )
A.選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作
B.只要有線圈,即使沒有磁體,電吉他也能正常工作
C.改變線圈數(shù)或改變磁場方向都可以改變線圈中的感應(yīng)電流大小
D.弦振動過程中,線圈中的電流方向不斷變化
【答案】D
【分析】(1)銅不能被磁化,不能用來制作電吉他的琴弦。
(2)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:一是閉合電路,二是閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動。
(3)感應(yīng)電流的大小與磁場的強(qiáng)弱和導(dǎo)體運(yùn)動的快慢的有關(guān)。
(4)感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體運(yùn)動的方向有關(guān)。
【解答】解:A、選用銅質(zhì)弦,銅不能被電磁鐵磁化,電吉他不能正常工作,故A錯誤;
B、只有線圈,沒有磁體,電吉他不能正常工作,故B錯誤;
C、改變線圈數(shù)或改變磁場強(qiáng)弱都可以改變線圈中的感應(yīng)電流大小,故C錯誤;
D、弦振動過程中,線圈中的電流方向不斷變化,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查的是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件;知道影響感應(yīng)電流大小和方向的因素是解決本題的關(guān)鍵。
舉一反三:
1.世界上第一臺電機(jī)的原理如圖所示:在一個盤子內(nèi)注入水銀,盤子中央固定一個永磁體,盤子上方懸掛一根導(dǎo)線,導(dǎo)線的一端可在水銀中移動,另一端跟電池的一端連接在一起,電池的另一端跟盤子連在一起,接通電路,懸掛的這根導(dǎo)線就能運(yùn)動起來。下列說法正確的是(  )
A.把電池的正、負(fù)極對調(diào),導(dǎo)線運(yùn)動方向不會改變
B.電機(jī)的原理是通電導(dǎo)線在磁場中受力運(yùn)動
C.如果將盤內(nèi)的水銀換成水,那么懸掛的導(dǎo)線將運(yùn)動得更快
D.工作時將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
【答案】B
【分析】(1)通電導(dǎo)體的受力方向跟磁場方向和電流方向有關(guān)。在磁場方向一定時,改變電流方向,通電導(dǎo)體的受力方向相反;在電流方向一定時,對調(diào)磁極,通電導(dǎo)體的受力方向相反;
(2)(4)電動機(jī)的工作原理是通電導(dǎo)體的受力運(yùn)動,其主要的能量轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
(3)水銀的導(dǎo)電性能比水的好,其它因素(比如電壓)相同的情況下,通過水銀電流比水大。
【解答】解:A、通電導(dǎo)體的受力方向跟磁場方向和電流方向有關(guān)。在磁場方向一定時,改變電流方向,通電導(dǎo)體的受力方向相反,因此把電池的正、負(fù)極對調(diào),導(dǎo)線運(yùn)動方向會改變,故A錯誤;
B、電機(jī)的原理是通電導(dǎo)線在磁場中受力運(yùn)動,故B正確;
C、因為水銀的導(dǎo)電性能比水的好,其它因素(比如電壓)相同的情況下,通過水銀電流比水大。對于相同的電動機(jī),通過的電流越大其轉(zhuǎn)速越快,因此如果將盤內(nèi)的水銀換成水,那么懸掛的導(dǎo)線將運(yùn)動得更慢,故C錯誤;
D、電動機(jī)工作時主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D錯誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題考查了電動機(jī)的工作原理和能量轉(zhuǎn)化,難度不大。
2.如圖所示,甲、乙兩個裝置的線圈abcd、a′b′c'd′分別與電刷A、B、A′、B′緊密接觸,兩組電刷分別用導(dǎo)線按圖示連接。用手撥動甲的線圈,使之沿順時針方向轉(zhuǎn)動,此時乙的線圈也會沿順時針方向轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是(  )
A.該過程甲裝置相當(dāng)于電動機(jī)
B.該過程乙裝置相當(dāng)于發(fā)電機(jī)
C.若將甲裝置中的兩磁極對調(diào),則乙裝置線圈的轉(zhuǎn)動方向會改變
D.若改成用導(dǎo)線將A與B′,B與A′連接,則乙裝置線圈的轉(zhuǎn)動方向不變
【答案】C
【分析】(1)電動機(jī)的工作原理:通電導(dǎo)體在磁場中受力轉(zhuǎn)動。
(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時,會產(chǎn)生電流,這種電流叫感應(yīng)電流,這一現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
(3)感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動和磁極的方向有關(guān),磁場對電流作用力的方向與電流方向有關(guān)。
【解答】解:A、該過程中導(dǎo)體ab先運(yùn)動,然后產(chǎn)生感應(yīng)電流,甲裝置相當(dāng)于發(fā)電機(jī),故A錯誤;
B、該過程中導(dǎo)體a′b′在磁場中受力轉(zhuǎn)動,故乙裝置的工作原理為通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動,相當(dāng)于電動機(jī),故B錯誤;
C、若將甲裝置中的兩磁極對調(diào),則產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向發(fā)生改變,因此乙裝置線圈的轉(zhuǎn)動方向會改變,故C正確;
D、若改成用導(dǎo)線將A與B′,B與A′連接,則通過乙裝置線圈的電流方向發(fā)生改變,因此乙裝置線圈的轉(zhuǎn)動方向改變,故D錯誤。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題考查了電和磁,屬于基礎(chǔ)題。
考點(diǎn)四:家庭電路組成
一.家庭電路
1.家庭電路的組成:進(jìn)戶線和連接導(dǎo)線(電源——火線、零線)、電能表、閘刀開關(guān)、斷路器、插座等。
2.電源:火線和零線,兩線之間正常電壓為220伏。辨別的方法可用測電筆。
3.測電筆:
(1)構(gòu)造:筆尖金屬體、氖管、大電阻(約1000千歐)、彈簧、筆尾金屬體。
(2)作用:辨別火線和零線。能使氖管發(fā)光的是火線,不能使氖管發(fā)光的是零線。[
(3)原理:當(dāng)筆尖金屬體接觸火線時,220伏的電壓加在測電筆和人體構(gòu)成的串聯(lián)電路上,通過人體和氖管的電流為220伏/1000千歐=0.22毫安,這個電流可以使氖管發(fā)光,但對人體是沒有危害的。
(4)使用方法:用手(食指尖或虎口)接觸筆尾金屬體,用筆尖金屬體接觸電線(或與電線連接的導(dǎo)體)。
(5)電能表:銘牌:220V 5(20)A 意義:正常使用電壓為220伏,標(biāo)定電流為5安,最大允許通過電流為20安。
(5)熔斷器和斷路器:保護(hù)裝置。當(dāng)電路中通過的電流過大時,會損壞用電器,嚴(yán)重時會引起火災(zāi),故需保護(hù)裝置。
4.熔斷器:下圖所示為各種熔斷器(總開關(guān)位置)
(1)分類:封閉管式熔斷器(一般裝在電器設(shè)備上):保險絲裝在封閉的玻璃管內(nèi)。敞開插入式熔斷器:保險絲裝在盒蓋上。
(2)共同點(diǎn):當(dāng)電路中通過的電流過大時,保險絲會自動熔斷。
(3)保險絲:材料——由熔點(diǎn)較低的金屬合金制成。規(guī)格不同的保險絲,通常有不同的額定電流。
(4)保險絲的選用原則:應(yīng)使保險絲的額定電流等于或稍大于電路中正常工作時的電流。
5.斷路器
(1)作用:替代閘刀開關(guān)和熔斷器。當(dāng)通過的電流達(dá)到額定值的一定倍數(shù)時斷路器可以在幾分鐘或幾秒鐘內(nèi)自動切斷電路,從而避免了因電路過載或短路所造成的不良后果。
(2)連接:一般接在火線上。
(3)斷路器的工作原理:利用雙金屬片的熱脹系數(shù)不同,在電流過大時向同一個方向彎曲,從而達(dá)到切斷電路的目的。
(4)原理:利用電磁鐵的磁性,當(dāng)電流過大時,電磁鐵的磁性增強(qiáng),吸引移動接觸器脫離靜態(tài)接觸器,從而達(dá)到切斷電路的目的。
二.插座
1.兩孔插座:一孔為火線,另一孔為零線(一般是左邊接零線,右邊接火線)。使用時只要把兩腳插頭插入插孔即可。
2.三孔插座:火線孔、零線孔、接地孔(一般是左邊接零線,右邊接火線,上邊接地線)。與接地孔相應(yīng)的那個插腳接在用電器的金屬外殼,與大地相連。
3.固定式插座:如上圖所示,一般固定在墻壁上。
4.移動式插座:如下圖所示,一般能自由移動,通過插頭與固定式插座相連接。
5.開關(guān)接火線:
典型分析:
1.圖甲表示家庭電路的一部分,圖乙、圖丙表示測電筆握筆方法,下列相關(guān)說法正確的是(  )
A.圖甲中與燈泡串聯(lián)的開關(guān)連接錯誤
B.?dāng)嗦菲鲬?yīng)該安裝在Q處而不是P處
C.測電筆在插座接地孔檢測時,氖管會發(fā)光
D.使用測電筆時,圖乙的方法錯誤而圖丙的方法正確
【答案】D
【分析】(1)火線首先進(jìn)入開關(guān),然后進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn);零線直接進(jìn)入螺旋套;
火線接在燈泡的頂端,在更換燈泡時,斷開開關(guān),切斷火線,更安全;
(2)為了用電的安全,斷路器應(yīng)該接在火線上;
(3)接地線與火線之間是不接通的;
(4)使用測電筆時,應(yīng)讓手與筆尾的金屬體接觸,才是正確的,當(dāng)氖管發(fā)光時,說明接觸的是火線。
【解答】解:A、開關(guān)接在火線和接在零線上都能控制燈泡,但是接在火線上,當(dāng)開關(guān)斷開時,能切斷火線;開關(guān)接在零線上,開關(guān)斷開時,燈泡連接著火線,不安全,故A錯誤;
B、為了用電的安全,斷路器應(yīng)該接在火線上,即接在P處,當(dāng)斷路器斷開電路時,后面的用電器和插座是不帶電的,故B錯誤;
C、測電筆在插座接地孔檢測時,地線不帶電,所以氖管不會發(fā)光,故C錯誤;
D、使用測電筆時,應(yīng)讓手與筆尾的金屬體接觸,故丙的方法正確,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】此題考查的是家庭的連接方法和測電筆的使用方法,是安全用電的常識知識,需要熟記并會應(yīng)用。
2.關(guān)于如圖所示的家庭電路說法錯誤的是(  )
A.開關(guān)S閉合時,試電筆筆尖接觸A點(diǎn)氖管能發(fā)光,接觸B、C、D點(diǎn)不能發(fā)光
B.開關(guān)S斷開時,試電筆筆尖接觸A、B、C、D時氖管均不能發(fā)光
C.當(dāng)C、D兩點(diǎn)間斷路時,S閉合,試電筆筆尖接觸A、B、D時氖管均能發(fā)光
D.開關(guān)S閉合時,試電筆筆尖接觸插座左右兩孔氖管均能發(fā)光
【答案】D
【分析】試電筆的用途:辨別火線和零線;試電筆的使用方法:使用試電筆時,手要接觸試電筆尾部的金屬體,筆尖接觸電線,氖管發(fā)光表明接觸的是火線,不發(fā)光是零線。
【解答】解:A、開關(guān)S閉合時,A與火線相連,則A點(diǎn)氖管會發(fā)光,B、C、D與零線相連,不發(fā)光,故A正確;
B、開關(guān)S斷開時,A、B、C、D與零線相連,氖管不能發(fā)光,故B正確;
C、當(dāng)CD兩點(diǎn)間斷路時,S閉合,A、B、D與火線相連,則氖管均能發(fā)光,故C正確;
D、插座左孔接零線,右孔接火線,試電筆筆尖接觸插座左孔,氖管不能發(fā)光,故D錯誤。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查了學(xué)生對安全用電知識的了解與掌握,平時學(xué)習(xí)時多了解、多積累,加強(qiáng)安全意識,學(xué)好電、用好電!
舉一反三:
1.學(xué)習(xí)了家庭電路相關(guān)知識后,小靈對設(shè)計如圖所示家庭電路(虛線方框甲或乙中連入開關(guān))及其使用的說法正確的是(  )
A.保險絲由電阻率大,熔點(diǎn)低的鉛銻合金制成的
B.在方框乙處連接開關(guān)
C.燈泡L 與三孔插座串聯(lián)在電路中
D.閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,使用測電筆測試a、b、c和d四點(diǎn)時氖管均發(fā)光,則該電路的故障為進(jìn)戶的火線斷路
【答案】A
【解析】【分析】在家庭電路中,各電器元件并聯(lián)在電路中,電燈在連接的時候,把開關(guān)連接到火線上,在連接三孔插座時,按左零右火中地線的順序連接。
【解答】A.保險絲由電阻率大,熔點(diǎn)低的鉛銻合金制成的,并接在火線上,故A正確;
B.開關(guān)接在火線上,因此在方框甲處連接開關(guān),故B錯誤;
C.燈泡L與三孔插座并聯(lián)在電路中,故C錯誤;
D.閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,使用測電筆測試a、b、c和d四點(diǎn)時氖管均發(fā)光,則該電路的故障為進(jìn)戶零線斷路,故D錯誤。
故答案為:A。
2.如圖是常用的家庭電路圖的部分示意圖,下列說法正確的是(  )
A.若將測電筆插入三孔式插座左孔,氖管發(fā)光
B.在d處接入控制插座的通斷的開關(guān)
C.若在導(dǎo)線a和b之間接一個燈泡L1,則L1與燈泡L串聯(lián)
D.進(jìn)戶線a為火線,b為零線
【答案】D
【分析】(1)三孔插座的接法:左零右火中接地;測電筆接觸火線時,氖管會發(fā)光;
(2)為了安全,開關(guān)要接在火線與插座之間;
(3)并列連接在火線與零線之間的兩燈,為并聯(lián);
(4)開關(guān)要接在火線與燈之間,據(jù)此確定火線、零線。
【解答】解:
A、三孔插座的左孔接的是零線,測電筆插入左孔,氖管不發(fā)光,故A錯誤;
B、三孔插座的左孔接的是零線,開關(guān)不能接在零線與插座之間,要接在火線與插座之間,故B錯誤;
C、若在導(dǎo)線a和b之間接一個燈泡L1,L1與L并聯(lián),故C錯誤;
D、開關(guān)要接在火線與燈之間,所以a為火線、b為零線,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查了開關(guān)和插座、開關(guān)和燈的連接方法,以及測電筆的使用方法,屬于基礎(chǔ)題目。
1.下列磁現(xiàn)象的分析正確的是(  )
A.鐵棒能吸引小磁針,則鐵棒原來一定具有磁性
B.小磁針黑色為N極,則b處磁場的方向向右
C.從左端移到右端過程中,彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小
D.小針被磁化后,其A端為N極
【答案】B
【分析】(1)磁鐵具有吸引鐵、鈷、鎳等磁性材料的性質(zhì)。
(2)同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
(3)磁鐵中間磁性弱,兩端磁性強(qiáng);
(4)磁鐵是吸引鋼棒的,摩擦到另一端的時候還處于吸引狀態(tài),在外力的作用下依依不舍地離開的,所以磁鐵和鋼棒最后“說再見”的“另一端”當(dāng)然處于異名磁極
【解答】解:A、鐵棒能吸引小磁針,則鐵棒原來可能無磁性,故A錯誤;
B、小磁針黑色為N極,則b處磁場的方向向右,故B正確;
C、從左端移到右端過程中,彈簧測力計的示數(shù)先減小再變大,因為中間磁性最弱,故C錯誤;
D、小針被磁化后,其A端為S極,故D錯誤;
故選:B。
【點(diǎn)評】此題考查的是磁化的特點(diǎn)、磁極間作用、磁場的概念,屬于基礎(chǔ)題。
2.磁感線可以形象地描述磁體周圍磁場的分布,下列四種情況的磁感線,其中錯誤的是(  )
B. C. D.
【答案】A
【分析】磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā),回到S極的。
【解答】解:A、圖中磁感線從磁體的S極發(fā)出,回到N極,故A錯誤;
B、條形磁體的磁場從磁體的N極出來,回到S極,故B正確;
C、由圖可知,兩個磁極都是N極,且同名磁極間的磁感線呈排斥狀,磁感線是從磁體的N極出來,故C正確;
D、由安培定則可知,通電螺線管的右端為N極,左端為S極,圖中磁感線是從磁體的N極出發(fā),回到S極的,故D正確。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題考查了磁體周圍磁感線的分布以及磁感線的方向,屬于基礎(chǔ)題。
3.我國的文化博大精深,很早以前就有關(guān)于磁的記載。公元1世紀(jì)初,東漢學(xué)者王充在《論衡》中寫到“司南之杓,投之于地,其祗指南”。宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》卷二十四中就有世界上關(guān)于地磁偏角的最早記載。其中寫道:“方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也”。磁體通過磁場發(fā)生相互作用,如圖所示甲、乙、丙為條形磁體,虛線是表示磁極間磁場分布情況的磁感線。則可以判斷圖中A、B、C、D四個磁極依次是(  )
A.N、S、N、N B.S、N、S、S C.N、N、S、N D.S、S、N、N
【答案】C
【分析】磁體周圍的磁感線從N極出發(fā)回到S極;
磁極間的作用規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
【解答】解:AB、由圖可知,A、B兩磁極間磁感線相互排斥,說明A、B是同名磁極,故AB錯誤;
C、由圖可知,B、C是條形磁體的兩極,所以B、C一定是異名磁極,由C、D間的磁感線形狀可知,C、D是異名磁極,假設(shè)A是N極、B是N極、C是S極、D是N極,符合要求,故C正確;
D、由C的分析可知,假設(shè)A是S極、B是S極、C是N極、D應(yīng)該是S極,選項中D是N極,不符合要求,故D錯誤。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題考查的是對磁極間的作用規(guī)律和磁感線的了解,屬于基礎(chǔ)題。
4.小溫為探究圖甲所示磁體周圍的磁場分布情況,做了如圖乙、圖丙所示的實驗,其中圖乙是小磁針(黑色端為N極)靜止時的指向,圖丙是鐵屑靜止時的分布情況。下列選項中,能正確描述圖甲磁體周圍磁感線分布情況的是(  )
B. C. D.
【答案】A
【分析】該實驗中,鐵屑靜止時的分布情況能反映磁體周圍磁場的分布情況,且小磁針靜止時N極的指向與該點(diǎn)磁場方向相同,據(jù)此結(jié)合圖乙、丙可知橄欖形磁體周圍的磁場分布情況。
【解答】解:在該實驗中,鐵屑靜止時的分布情況能反映磁體周圍磁場的分布情況,且小磁針靜止時N極的指向與該點(diǎn)磁場方向相同;
由圖乙、丙可知,橄欖形磁體的磁極在“胖”的部分兩側(cè),而不是兩頭“尖”的部分,故CD錯誤;
在AB兩圖中,橄欖形磁體的右側(cè)為N極,左側(cè)為S極,且在磁體外部磁感線從磁體的N極發(fā)出,回到S極,故A正確,B錯誤。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題考查了磁感線及其特點(diǎn),注意橄欖形磁體與條形磁體的磁感線分布和磁極不同,能從圖乙、丙中獲取有用的信息是解題的關(guān)鍵。
5.如圖1是小文所在的項目化小組制作的磁懸浮地球儀,圖2是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,地球儀內(nèi)部頂端是一塊磁鐵,支撐裝置頂部內(nèi)有電磁鐵,通電之后將地球儀放在適當(dāng)位置即可懸浮。請回答下面小題:
以下不能實現(xiàn)地球儀懸浮的裝置圖是(  )
B. C. D.
【答案】C
【分析】(1)地球儀利用了同名磁極相互排斥的原理;
(2)利用安培定則可判斷地球儀內(nèi)部磁鐵的磁極。
【解答】解:地球儀利用了同名磁極相互排斥的原理;由安培定則和圖示可知,右手握住螺線管,四指指向電流的方向,大拇指指向螺線管的下端;
則圖A中螺線管的下端為N極、上端為S極,符合同名磁極相互排斥的原理,故A正確;
則圖B中螺線管的下端為S極、上端為N極,符合同名磁極相互排斥的原理,故B正確;
則圖C中螺線管的下端為N極、上端為S極,不符合同名磁極相互排斥的原理,故C錯誤;
則圖D中螺線管的下端為S極、上端為N極,符合同名磁極相互排斥的原理,故D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題綜合考查了安培定則、同名磁極相互排斥等知識點(diǎn),要從題目中尋找有用的信息,利用有關(guān)知識點(diǎn)解題。
6.小明制作的玩具小船上固定有螺線管(有鐵芯)、電源和開關(guān)組成的電路,如圖所示,把小船按圖示的方向放在水面上,閉合開關(guān),最后靜止時“船頭”最終指北的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】地球本身是一個巨大的磁體,地磁的N極在地理的南極附近,地磁的S極在地理的北極附近。
根據(jù)安培定則判斷出通電螺線管的磁極,再根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律判斷出最后靜止時哪一個“船頭”最終指北。
【解答】解:A、由安培定則可知通電螺線管上端為N極,下端為S極;地磁場沿南北方向,地磁場的N極在地理南極附近,地磁場的S極在地理北極附近處;且同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,因此最后靜止時“船頭”最終指向東方,故A錯誤;
B、由安培定則可知通電螺線管右端為N極,左端為S極;地磁場沿南北方向,地磁場的N極在地理南極附近,地磁場的S極在地理北極附近處;且同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,因此最后靜止時“船頭”最終指向北方,故B正確;
C、由安培定則可知通電螺線管下端為N極,上端為S極;地磁場沿南北方向,地磁場的N極在地理南極附近,地磁場的S極在地理北極附近處;且同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,因此最后靜止時“船頭”最終指向西方,故C錯誤;
D、由安培定則可知通電螺線管左端為N極,右端為S極;地磁場沿南北方向,地磁場的N極在地理南極附近,地磁場的S極在地理北極附近處;且同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,因此最后靜止時“船頭”最終指向南方,故D錯誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】此題名為確定小船的“船頭”指向,實質(zhì)考查利用安培定則來確定螺線管的磁極,注意地磁南極在地理北極的附近,地磁北極在地理南極附近。
7.在右圖所示的電路中,要使螺線管顯示最強(qiáng)磁性,開關(guān)S1、S2的連接狀態(tài)應(yīng)是(  )
A.S1接1,S2接3 B.S1接1,S2接4
C.S1接2,S2接3 D.S1接2,S2接4
【答案】C
【分析】通電螺線管的磁性強(qiáng)弱與電流大小和線圈匝數(shù)有關(guān)。在匝數(shù)一定時,電流越大,磁性越強(qiáng);在電流相同時,線圈匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng)。
【解答】解:通電螺線管磁性強(qiáng)弱跟電流的大小、線圈匝數(shù)的多少有關(guān)。電流越大,線圈匝數(shù)越多,螺線管的磁性越強(qiáng)。
開關(guān)S1接2時只有電阻R2接入電路,比開關(guān)S1接2時兩個電阻串聯(lián)接入電路的電阻小,電路中的電流大;開關(guān)S2接3時接入電路的線圈匝數(shù)比開關(guān)S2接4時更多。因此S1接2,S2接3時螺線管顯示最強(qiáng)磁性,故C正確。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題考查的是我們對磁性強(qiáng)弱影響因素的掌握和應(yīng)用,解答時重點(diǎn)要掌握影響磁性強(qiáng)弱的因素。
8.如圖所示四個實驗現(xiàn)象中,揭示了電動機(jī)的工作原理的是(  )
B. C. D.
【答案】C
【分析】通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用,電動機(jī)就是利用該原理來工作的。
【解答】解:電動機(jī)的工作原理是:通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動;
A、圖是奧斯特實驗圖,小磁針指針偏轉(zhuǎn)說明通電導(dǎo)體周圍有磁場,故A不符合題意;
B、圖是研究電磁鐵的原理圖,是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的,故B不符合題意;
C、圖中電路中有電源,通電線圈或?qū)w受到磁場力的作用運(yùn)動,是電動機(jī)的工作原理,故C符合題意;
D、圖是電磁感應(yīng)的實驗圖,屬于發(fā)電機(jī)的原理,故D不符合題意。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題主要考查的是電動機(jī)的基本原理;知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象和電流的磁效應(yīng);知道發(fā)電機(jī)的原理和影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。
9.我國第三艘航空母艦“福建艦”采用電磁彈射起飛,它的彈射車與艦載機(jī)的前輪連接,并處于強(qiáng)磁場中,當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通入強(qiáng)電流時,立即產(chǎn)生強(qiáng)大的推力,使艦載機(jī)快速起飛。下列實驗原理和電磁彈射相同的是(  )
B. C. D.
【答案】B
【分析】電磁彈射器是利用了磁場對通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用。根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受到磁場力的作用分析解答。
【解答】解:由題意可知,電磁彈射器的彈射車與飛機(jī)前輪連接,并處于強(qiáng)磁場中,當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通以強(qiáng)電流時,即可受到強(qiáng)大的推力,由此可知其原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動。
A、圖中是奧斯特實驗,證明了電流周圍存在磁場,與電磁彈射器工作原理不一致,故A錯誤;
B、圖中有電源,通電導(dǎo)體棒在磁場中受力而運(yùn)動,即與電磁彈射器的工作原理相同,故B正確;
C、圖中沒有電源,是閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動,產(chǎn)生感應(yīng)電流,為電磁感應(yīng)實驗,故C錯誤;
D、圖中是研究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素,是電流的磁效應(yīng),故D錯誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】對于電磁學(xué)中的電流磁效應(yīng)、磁場對通電導(dǎo)體有力的作用、電磁感應(yīng)等實驗要注意區(qū)分,屬常見題型。
10.近日小米SU﹣7電動汽車一經(jīng)上市就銷售火爆。小米“超級電機(jī)”采用了先進(jìn)的磁場設(shè)計和高效的能量轉(zhuǎn)換技術(shù),實現(xiàn)了更高的能量轉(zhuǎn)換效率。與傳統(tǒng)電機(jī)相比,小米超級電機(jī)具有體積更小、重量更輕、響應(yīng)更快等顯著優(yōu)勢,請完成下面小題。
基于對小米SU﹣7電動汽車電機(jī)技術(shù)的理解,小黃同學(xué)對小明的實驗裝置進(jìn)行了改進(jìn),如圖所示,閉合開關(guān),先將導(dǎo)體ab水平向右移動,導(dǎo)體cd也隨之運(yùn)動起來。可知(  )
A.實驗裝置右側(cè)產(chǎn)生的現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用是發(fā)電機(jī)
B.實驗裝置左側(cè)運(yùn)用的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象
C.實驗裝置左側(cè)運(yùn)用的原理是磁場對電流的作用
D.若將導(dǎo)體ab水平向左移動,導(dǎo)體cd的運(yùn)動方向不變
【答案】B
【分析】(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動,導(dǎo)體中會有感應(yīng)電流產(chǎn)生,應(yīng)用是發(fā)電機(jī);
(2)通電導(dǎo)體在磁場中受力,其應(yīng)用是電動機(jī);
(3)感應(yīng)電流的方向與切割磁感線的方向有關(guān),通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與電流的方向有關(guān)。
【解答】解:A、實驗裝置右側(cè)是通電導(dǎo)體在磁場中受力,其應(yīng)用是電動機(jī),將電能轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能,故A錯誤;
BC、由題干圖可知:閉合開關(guān),將導(dǎo)體ab水平向右移動,此時相當(dāng)于閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動,故導(dǎo)體中會有感應(yīng)電流產(chǎn)生,此時導(dǎo)體ab相當(dāng)于電源;故實驗裝置左側(cè)運(yùn)用的原理是:電磁感應(yīng)現(xiàn)象,其應(yīng)用是發(fā)電機(jī),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了電能,故B正確、C錯誤;
D、若將導(dǎo)體ab水平向左移動,感應(yīng)電流的方向改變,導(dǎo)體cd的運(yùn)動方向也會改變,故D錯誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】電磁感應(yīng)和磁場對通電導(dǎo)體的作用其主要區(qū)別在于前者為因動而生電,后者因通電而動,所以電路結(jié)構(gòu)是不相同的。
11.生活中常見的一種斷路器如圖甲,它的通斷狀態(tài)分別如圖乙、丙,對于該斷路器的使用及原理分析不正確的是(  )
A.?dāng)嗦菲骼脙煞N金屬受熱膨脹程度不同使得電路斷開
B.?dāng)嗦菲鞯淖饔檬钱?dāng)電路電流過大時會自動使電路斷開
C.左側(cè)金屬片的熱脹程度比右側(cè)金屬片的熱脹程度大些
D.該斷路器斷開后隨著金屬片溫度降低電路會自動接通
【答案】D
【分析】雙金屬片斷路器利用了不同金屬在受熱時膨脹程度不同來控制電路的通斷,結(jié)合圖中的結(jié)構(gòu)可做出分析和判斷。
【解答】解:AC、由圖知,斷路器利用兩種金屬受熱膨脹程度不同使得電路斷開,其中左側(cè)的金屬片的熱脹程度比右側(cè)金屬片的熱脹程度大些,所以受熱時金屬片向右彎曲,故AC正確;
B、當(dāng)電路中電流過大時,雙金屬片受熱膨脹明顯,所以斷路器的作用是當(dāng)電路電流過大時會自動使電路斷開,故B正確;
D、由圖知,該斷路器斷開后隨著金屬片溫度降低,金屬片會恢復(fù)原狀,但由于彈簧的牽引作用,觸點(diǎn)不能自動回到原位,電路不會自動接通,需要人來手動接通,故D錯誤。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查了雙金屬片斷路器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作過程的分析,了解其結(jié)構(gòu)和工作原理是解答的關(guān)鍵。
12.碳素魚線為垂釣者常用的魚線,導(dǎo)電性較好。某垂釣者在甩竿拋線過程中,魚線不慎接觸電力線路。不僅使垂釣者觸電,還導(dǎo)致進(jìn)戶電路短路,造成大面積停電。下列電路圖能解釋停電原因的是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】火線與零線之間的電壓為220V,火線與地線之間的電壓也是220V,當(dāng)直接將火線與零線連接,或火線直接與地線連接時,會造成短路。
【解答】解:AC、圖中魚線連接在零線上,無論是在進(jìn)戶電路之前,還是進(jìn)戶電路之后,都不會造成短路,也不會觸電,故AC不合題意;
B、圖中魚線連接在火線上,不會造成短路,故B不合題意;
D、圖中魚線連接在火線上,并且將火線與地線連接,會造成進(jìn)戶電路短路,同時人接觸魚線會觸電,故D符合題意。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題通過生活中的現(xiàn)象,考查了對短路的判斷和觸電現(xiàn)象的認(rèn)識,屬基礎(chǔ)題。
13.以下說法正確的是(  )
A.圖甲中將試電筆筆尖與火線(220V)接觸,手不接觸金屬帽,氖管也會發(fā)光
B.圖乙中三孔插座中的“①”與用電器的金屬外殼相連
C.圖乙中三腳插頭中的“①”與火線相連
D.圖丙中若某人不小心觸碰到火線裸露處,會導(dǎo)致I1>I2
【答案】D
【分析】(1)使用試電筆時,手必須接觸筆尾金屬體,不能接觸筆尖金屬體。
(2)三孔插座的①孔與地線連接。
(3)三腳插頭中的①與金屬外殼連接。
(4)人不小心接觸火線,會導(dǎo)致火線和零線中的電流不同,漏電保護(hù)器切斷電路。
【解答】解:A、圖甲中將試電筆筆尖與火線(220V)接觸,手不接觸金屬帽,不構(gòu)成通路,氖管不會發(fā)光,故A錯誤;
B、圖乙中三孔插座中的“①”與地線連接,故B錯誤;
C、圖乙中三腳插頭中的“①”與金屬外殼相連,故C錯誤;
D、圖丙中,若人不小心觸碰到火線裸露處,由圖可知,相當(dāng)于人與燈泡并聯(lián),并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)是:干路電流等于各支路電流之和,所以I1>I2,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】會正確使用試電筆;知道三孔插座和三腳插頭的接線方法;知道漏電保護(hù)器的特點(diǎn)和作用。
14.小明在學(xué)習(xí)家庭電路時,安裝了兩盞白熾燈和兩個插座,如圖所示。如果兩插座中均連入家用電器,且將電路中的開關(guān)全部閉合,那么各用電器工作的情況是(  )
A.甲、乙、丙、丁都正常工作
B.只有甲、乙、丁正常工作
C.只有甲正常工作
D.只有乙正常工作
【答案】C
【分析】在家庭電路的連接中,各用電器之間應(yīng)該是并聯(lián)的,且都應(yīng)并聯(lián)在火線與零線之間,這樣才能保證各用電器之間互不影響,都能正常工作。對照圖中的連接,看是否符合上述要求,最后做出判斷。
【解答】解:讀圖可知,甲并聯(lián)在火線與零線之間,且火線接在丙的前面,不受丙的影響,可以正常工作;
丙插座串聯(lián)在了火線上,如果丙插座上不接入用電器會使后面的電路出現(xiàn)斷路,而接入用電器后,會與后面的用電器串聯(lián),使其他用電器都不能達(dá)到額定電壓,無法正常工作。因此,由于丙的存在,會影響到乙、丁都無法正常工作。
綜上所述,只有甲可以正常工作,乙、丙、丁均不能正常工作。
故選:C。
【點(diǎn)評】此題中之所以連接錯誤,主要在于沒有按照并聯(lián)的原則,將所有用電器并聯(lián)在火線與零線之間,因此,會造成局部串聯(lián),互相影響。這是也我們在平時應(yīng)該多加注意的。
15.如圖所示,小明合上開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)燈不亮,然后他用測電筆測試A、B、C、D各點(diǎn),發(fā)現(xiàn)A、C、D三點(diǎn)氖管會發(fā)光。則發(fā)生的故障是(  )
A.BC之間斷路 B.燈L斷路
C.進(jìn)戶零線斷路 D.開關(guān)S短路
【答案】A
【分析】用測電筆測量時,測電筆與火線接觸氖管發(fā)光,證明進(jìn)戶火線正常;
測電筆測量零線時,氖管不發(fā)光,說明零線也正常。
【解答】解:當(dāng)用測電筆測試A、C、D點(diǎn)時氖管發(fā)光,測試B點(diǎn)時氖管不發(fā)光,說明A、C、D與火線是相連的,B與火線之間是斷開的,所以故障是BC之間斷路。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題考查學(xué)生對家庭電路中故障的分析,需要掌握測電筆的使用方法。
(15題圖) (16題圖)
16.如圖所示,在無線力傳感器(可以把它所受力的大小、方向隨時間變化的情況,由計算機(jī)屏幕顯示出來)下端用細(xì)線懸掛一個重為2N的金屬框,其正下方有一磁場區(qū)域(區(qū)域中“×”表示磁感線垂直于紙面向里),現(xiàn)使金屬框豎直通過磁場過程中始終勻速,當(dāng)金屬框處于A位置時彈簧測力計的示數(shù)小于2N,則當(dāng)金屬框處于B位置時,傳感器的示數(shù)    2N。(填大于、等于或小于),金屬框處于C位置時,傳感器的示數(shù)   2N。(填大于、等于或小于)。
【答案】等于;小于。
【分析】(1)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體做切割磁感線的方向有關(guān)。
(2)通電導(dǎo)體在磁場中受到磁場力的作用,力的方向由電流的方向和磁場的方向有關(guān)。
【解答】解:電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時,電路中會產(chǎn)生電流,當(dāng)金屬框處于A位置時,金屬框向下運(yùn)動時,切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,此時彈簧測力計的示數(shù)小于2N,說明金屬框受到向上的磁場力作用;
當(dāng)金屬框處于B位置時,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,金屬框不會受到磁場力的作用,所以傳感器的示數(shù)等于2N;
金屬框處于C位置時,與金屬框在A位置相同,金屬框受到向上的磁場力作用,所以傳感器的示數(shù)小于2N。
故答案為:等于;小于。
【點(diǎn)評】本題考查了電磁感應(yīng)和磁場對電流作用力的綜合應(yīng)用。
17.某幼兒園游樂室里有一塊能發(fā)電的地板,當(dāng)小朋友們在上面跳躍時,小燈泡便會一閃一閃,地板下方鋪設(shè)的結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)踩踏地板時,固定在地板下方的磁鐵往復(fù)運(yùn)動,使固定在地面上的彈簧線圈做    運(yùn)動,閉合電路中產(chǎn)生    ,小燈泡發(fā)光。若其他條件不變,再增加幾個小朋友一起跳躍,則小燈泡的亮度    (填“不變”“變暗”或“變亮”)。
【答案】(1)切割磁感線;(2)(感應(yīng))電流;(3)變亮。
【分析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中切割磁感線運(yùn)動,就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流大小與切割磁感線的速度有關(guān)。
【解答】解:當(dāng)踩踏地板時,固定在地板下方的磁鐵往復(fù)運(yùn)動,使固定在地面上的彈簧線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動,閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,小燈泡發(fā)光,這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;若其他條件不變,再增加幾個小朋友一起跳躍,切割磁感線的速度加快,產(chǎn)生的電流變大,燈泡變亮。
故答案為:(1)切割磁感線;(2)(感應(yīng))電流;(3)變亮。
【點(diǎn)評】本題主要考查學(xué)生對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的了解和掌握,屬于基礎(chǔ)題。
18.小明用自己的零用錢為媽媽買了一個內(nèi)置電動機(jī)的按摩棒,如圖:
(1)用A型按摩頭振動按摩時,小明媽媽說有些疼痛。除了施力小些外,還可以換上圖乙中 型按摩頭。
(2)閉合開關(guān),電動機(jī)帶動按摩頭振動,指示燈發(fā)光。斷開開關(guān),指示燈熄滅,用手按壓按摩頭,按摩棒上的指示燈又發(fā)光,這是由于    現(xiàn)象造成的(選填“電生磁”或“磁生電”)。由此可判斷,在正常使用時指示燈與按摩棒電動機(jī)是    (選填“串”或“并”)聯(lián)的。
【答案】(1)C;(2)磁生電;并聯(lián)。
【分析】(1)感覺疼痛的大小是壓力作用效果的大小,壓力作用效果跟壓力大小和受力面積大小有關(guān)。
減小壓強(qiáng)的方法是在壓力一定時,增大受力面積;或在受力面積一定時,減小壓力。
(2)①指示燈發(fā)光,指示燈中一定有電流,但是此時已經(jīng)斷開電源,因為手的按壓使指示燈發(fā)光,一定是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,這種現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
②根據(jù)按摩頭和指示燈是否互相影響判斷兩者的連接關(guān)系。
【解答】解:(1)用A型按摩頭振動按摩時,小明媽媽感到疼痛,是因為壓力作用效果比較大,為了減小壓力作用效果,可以在受力面積一定時減小壓力,也可以在壓力一定時增大受力面積,所以選擇C按摩頭。
(2)斷開電源,手按壓按摩頭時,指示燈發(fā)光,說明指示燈中有電流通過,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,這是由于磁生電現(xiàn)象造成的,這種現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
斷開開關(guān),按摩頭不振動,指示燈熄滅,用手按壓按摩頭,按摩棒上的指示燈又發(fā)光,說明指示燈和按摩頭有重新組成閉合回路,因而原來兩者是并聯(lián)的。
故答案為:(1)C;(2)磁生電;并聯(lián)。
【點(diǎn)評】把電磁感應(yīng)現(xiàn)象、用電器的連接方式、壓力作用效果融化在健身器材中,體現(xiàn)了物理和生活的密切關(guān)系。這是中考題的熱點(diǎn)。
19.某電熱壺的結(jié)構(gòu)如圖甲所示。當(dāng)電熱壺接入家庭電路正常工作時,圖中的a和c端應(yīng)與 和    相連。(填“地線”“零線”或“火線”)。閉合開關(guān),電熱壺不工作,用測電筆檢測b端時,測電筆的氖管若發(fā)光,則發(fā)生故障的原因可能是    。圖乙、丙中所示的兩種測電筆握法,正確的是    。
【答案】火線;地線;零線斷路;丙。
【分析】(1)金屬用電器外殼一定接地,防止金屬外殼的用電器漏電時發(fā)生觸電事故;火線首先接入開關(guān),然后接入保險絲,再接入電阻絲;保險絲接在開關(guān)的后面,當(dāng)保險絲熔斷后能方便更換保險絲;零線直接接入電阻絲;
(2)測電筆是用來辨別零線和火線的工具,當(dāng)筆尖接觸到火線時,氖管會亮,接觸零線時,氖管不亮;根據(jù)測電筆的正確使用方法進(jìn)行分析,即手指接觸測電筆末端的金屬部位,使電路形成通路。
【解答】解:
為了保證用電的安全,保險絲和開關(guān)串聯(lián)后應(yīng)接在火線上,所以a端應(yīng)接火線;
電熱壺的外殼是金屬的,為防止金屬外殼漏電時發(fā)生觸電事故,所以金屬外殼一定要接地線,則c端應(yīng)接地線;
零線直接接入電阻絲,所以b端接零線,測電筆檢測b端,測電筆的氖管不會發(fā)光;
閉合開關(guān),電熱壺不工作,用測電筆檢測b端時,測電筆的氖管若發(fā)光,則發(fā)生故障的原因可能是零線斷路,b端通過電阻絲與相線相連;
在使用測電筆時,拇指和中指不要接觸測電筆前端的金屬體,手指必須接觸測電筆末端的金屬體,使電源、測電筆、人體和大地之間形成通路,故丙是正確的測量方法。
故答案為:火線;地線;零線斷路;丙。
【點(diǎn)評】本題考查家庭電路電路的連接,測電筆的使用等內(nèi)容,是基礎(chǔ)知識也是生活常識,要牢記!
20.請用筆畫線表示導(dǎo)線,將圖中帶開關(guān)的電燈和三孔插座(三孔插座準(zhǔn)備接大功率用電器需接保險絲)接入家庭電路中,要求開關(guān)斷開時,三孔插座仍能提供電壓。
【答案】
【分析】控制燈泡的開關(guān)一端接火線,一端接螺口電燈的頂端金屬點(diǎn),螺口電燈的螺旋套再接零線;保險絲一端接火線,一端接插座的右端,插座左端接零線,插座的上端接地線,據(jù)此連接電路即可。
【解答】解:開關(guān)控制電燈,開關(guān)一端接火線,一端接螺口電燈的頂端金屬點(diǎn),螺口電燈的螺旋套再接零線;
保險絲一端接火線,一端接插座的右端,插座左端接零線,插座的上端接地線,
【點(diǎn)評】本題主要考查保險絲、三孔插座、燈泡、開關(guān)的接法;要求學(xué)生知道:開關(guān)和它控制的燈泡的連接方式;保險絲接火線、三孔插座遵循“左零右火”的原則。
21.如圖所示,甲、乙分別表示測電筆的兩種握法,其中正確的是    (選填“甲”或“乙”)。如圖丙所示,電路中畫“×”處表示斷路之處,開關(guān)S斷開后,用測電筆測試電路中A、B、C三點(diǎn),測電筆氖管會發(fā)光的是    點(diǎn)。小明同學(xué)想在家里安裝一盞照明燈,如圖丁所示是他設(shè)計的電路。圖中虛線框1和2應(yīng)連入開關(guān)和電燈,則開關(guān)應(yīng)裝在    方框中,安裝完畢后,若保險絲處用一只相同型號的燈泡替換,在排除故障的情況下,閉合開關(guān),原來的照明燈亮度將    (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】甲;B;2;變小。
【分析】(1)測電筆是用來辨別零線和火線的工具,使用測電筆時,應(yīng)用手接觸筆尾金屬體,筆尖接觸電線;當(dāng)筆尖接觸到火線時,氖管會亮,接觸零線時,氖管不亮。能否使測電筆氖燈發(fā)亮,就要看測電筆的筆尖能否通過導(dǎo)線或開關(guān)接到火線上,接到火線上氖燈發(fā)亮,接不到或接到零線上不發(fā)光;
(2)為了完全、有效的控制燈的開閉,開關(guān)接在燈與火線之間;
(3)若保險絲處用一只相同型號的燈泡替換,兩燈泡串聯(lián),據(jù)此分析即可。
【解答】解:
(1)在使用測電筆時,筆尖接觸要檢測的導(dǎo)線,手接觸筆尾金屬體;當(dāng)筆尖接觸檢測導(dǎo)線時,氖管發(fā)光的是火線,氖管不發(fā)光的是零線,故甲正確;
開關(guān)S斷開后,用測電筆測試電路中A、B、C三點(diǎn),只有B與火線相連,故氖管會發(fā)光;
(2)為了用電的安全,開關(guān)應(yīng)接在火線與電燈之間,因此開關(guān)應(yīng)接在2處;
(3)若保險絲處用一只相同型號的燈泡替換,兩燈泡串聯(lián),串聯(lián)分壓,所以原來的照明燈亮度將變小。
故答案為:甲;B;2;變小。
【點(diǎn)評】本題考查了測電筆的使用、家庭電路的連接、電燈與開關(guān)的接法,屬于基礎(chǔ)題。
22.小明用天然磁石仿制圖甲所示的勺狀的指南針——司南。
(1)他用的材料是圖乙所示的天然磁石,該磁石的D端為    (選填“北極”或“南極”);
(2)他用該磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺狀指南針(即“司南”),再用細(xì)線將其懸掛,如圖丙所示,司南靜止時,勺柄指向地球的    (填“南方”或“北方”);
(3)為增強(qiáng)司南的磁性,可用圖丁所示裝置,通過    (填字母序號),來增強(qiáng)電磁鐵對司南磁化的效果。
A.改變電源的正負(fù)極
B.增大司南與下方線圈的距離
C.增加電源的電壓
【答案】(1)南極;(2)南方;(3)C
【分析】(1)磁體周圍的磁感線,都是從磁體的N極出發(fā),回到S極;
(2)磁體靜止時,指南的叫南極,用字母S表示;指北的叫北極,用字母N表示;
(3)影響螺線管磁性強(qiáng)弱的因素有:線圈中電流的大小;線圈的匝數(shù);線圈中有無鐵芯。
【解答】解:(1)根據(jù)圖乙可知,天然磁石外部的磁感線是從磁體的N極出發(fā),回到S極,可以判斷D端是南極。
(2)指南針靜止時,因為地磁場的作用,D端是南極,也就是磁勺的勺柄是南極,勺柄指向地磁場的北極,也就是地球的南方。
(3)A、改變電源的正負(fù)極,改變電路中電流的方向,但不能改變大小,故不能增強(qiáng)電磁鐵對司南磁化的效果,故A不符合題意;
B、增大司南與下方線圈的距離,司南與下方線圈的距離越遠(yuǎn),電磁鐵對司南磁化的效果越弱,故B不符合題意;
C、為了增強(qiáng)司南的磁化效果,可以增加電源電壓,使線圈中電流增大,從而增強(qiáng)電磁鐵對司南磁化的效果,故C符合題意。
故選:C。
故答案為:(1)南極;(2)南方;(3)C。
【點(diǎn)評】此題考查了磁現(xiàn)象的諸多知識點(diǎn),需將磁現(xiàn)象的多個知識點(diǎn)有機(jī)結(jié)合,融會貫通,方可解答此題。
23.小金為驗證影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素,設(shè)計了如圖實驗,右側(cè)底端固定有小磁鐵的指針能繞轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動。
實驗1:將變阻器滑片P移至最上端,閉合開關(guān)S至a處,再將滑片P逐漸向下移動,觀察指針示數(shù)的變化。
實驗2:先將變滑片P移至最上端,閉合開關(guān)S至a處,記下指針示數(shù)和電流表示數(shù);再閉合開關(guān)S到b處,調(diào)節(jié)    ,使電流強(qiáng)度保持不變,指針示數(shù)比之前更偏右。請回答:
(1)實驗1的目的是研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與    的關(guān)系,實驗1過程中指針向    (選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn),指針讀數(shù)變    (選填“大”或“小”);
(2)補(bǔ)全實驗2的操作    。實驗2的目的是研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與    的關(guān)系;根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論:   。
【答案】(1)電流大小;右;大。
(2)滑動變阻器;線圈匝數(shù);當(dāng)電流大小不變時,電磁鐵線圈匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng)。
【分析】(1)影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素:電流大小、線圈強(qiáng)弱、有無鐵芯。
(2)本實驗的實驗方法用到了控制變量法,注意探究的量是變化的,不探究的量要控制不變。
(3)安培定則:用右手握住螺線管,讓四指指向螺線管中電流方向,那拇指的那端就是螺線管的N極。
(4)磁極間的相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引
【解答】解:(1)實驗一中開關(guān)放在a位置,線圈匝數(shù)固定,因為電路為串聯(lián),滑動變阻器滑片P向下移動,電路中電阻變小,電流變大,所以實驗一是研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱和電流大小的關(guān)系。
根據(jù)安培定則,電路中電磁鐵的右端為N極,根據(jù)同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,電磁鐵對小磁鐵有吸引作用,小磁鐵被向左吸引,所以指針向右偏轉(zhuǎn)。
電路中電流越大,磁性越強(qiáng),對小磁鐵的引力越大,指針越向右。
(2)串聯(lián)電路,電壓一定,電流和電阻有關(guān),所以移動滑動變阻器控制電流不變。
電流強(qiáng)度不變,開關(guān)S從a到b線圈匝數(shù)改變,所以實驗二探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱和線圈匝數(shù)的關(guān)系。
實驗二可知當(dāng)電流大小不變時,電磁鐵線圈匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng)。
故答案為:
(1)電流大小;右;大。
(2)滑動變阻器;線圈匝數(shù);當(dāng)電流大小不變時,電磁鐵線圈匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng)。
【點(diǎn)評】本題主要運(yùn)用控制變量法探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱和電流大小、線圈匝數(shù)的關(guān)系。解題過程中需要多注意指針的工作原理。
24.“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件”的實驗步驟如圖中的甲、乙、丙所示。
(1)本實驗中,我們通過觀察    來判斷電路是否有感應(yīng)電流,圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是    (選填“甲”、“乙”或“丙”)。
(2)在探究感應(yīng)電流方向與磁場方向的關(guān)系時,應(yīng)控制    不變。
(3)閉合開關(guān)后,若導(dǎo)體不動,磁鐵左右水平運(yùn)動,電路中是否有感應(yīng)電流?   (選填“有”或“無”)。
(4)實驗過程中,某些同學(xué)按圖甲方法進(jìn)行操作時,實驗現(xiàn)象不太明顯,請你從實驗裝置方面提出一條改進(jìn)的措施:   (寫出一條)。
【答案】(1)靈敏電流計的指針是否偏轉(zhuǎn);甲;(2)導(dǎo)體運(yùn)動方向;(3)有;(4)將導(dǎo)體棒換成矩形線圈。
【分析】閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動時,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)電路通電時,由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
【解答】解:(1)本實驗中,我們通過觀察靈敏電流計的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路是否有感應(yīng)電流,圖甲中導(dǎo)體棒在閉合電路中做切割磁感線運(yùn)動,會產(chǎn)生感應(yīng)電流;
圖乙中導(dǎo)體棒沒有做切割磁感線運(yùn)動,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流;圖丙中電路沒有閉合,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流;故選:甲。
(2)在探究感應(yīng)電流方向與磁場方向的關(guān)系時,應(yīng)控制導(dǎo)體運(yùn)動方向不變。
(3)若導(dǎo)體不動,磁鐵左右水平運(yùn)動,相當(dāng)于導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動,有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
(4)將導(dǎo)體棒換成矩形線圈可以增強(qiáng)實驗效果。
故答案為:(1)靈敏電流計的指針是否偏轉(zhuǎn);甲;(2)導(dǎo)體運(yùn)動方向;(3)有;(4)將導(dǎo)體棒換成矩形線圈。
【點(diǎn)評】本題考查的是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗;知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件和控制變量法在本實驗中的應(yīng)用。
25.在探究“產(chǎn)生感應(yīng)電流條件”的實驗中,用導(dǎo)線將金屬棒、開關(guān)、靈敏電流計連接成如圖所示的電路。請你參與探究并回答下列問題:
(1)靈敏電流計的作用是    。若不論如何移動金屬棒都未發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn),那么你認(rèn)為首先應(yīng)該關(guān)注的器材是    。
(2)在實驗中,小金發(fā)現(xiàn)電流計指針擺動的角度有時會不同。于是,他想探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小與哪些因素有關(guān)。經(jīng)過思考后,提出了以下幾種猜想:
猜想1:與磁場的方向有關(guān);
猜想2:與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的速度大小有關(guān);
猜想3:與磁場的強(qiáng)弱有關(guān)。
①如圖,為了驗證猜想1是否正確,小金使金屬棒以3.0cm/s的速度水平勻速向右運(yùn)動(假定運(yùn)動區(qū)域的磁場強(qiáng)弱相同),讀出電流計的示數(shù)為6mA。然后,將磁體上下顛倒,使金屬棒仍以3.0cm/s的速度水平勻速向右運(yùn)動,發(fā)現(xiàn)電流計的示數(shù)仍為6mA。這說明猜想1是    (填“正確”或“錯誤”)的。
②在驗證猜想2時,在同一磁體中使金屬棒以不同的速度大小水平勻速向右運(yùn)動,讀出電流計測出的數(shù)值,記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表:
實驗序號 1 2 3 4 5
速度v/cm s﹣1 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0
感應(yīng)電流I/mA 2 3 6 7 8
由表格能得到的結(jié)論是    。
【答案】(1)檢測感應(yīng)電流的產(chǎn)生;開關(guān);(2)①錯誤;②感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體水平方向的運(yùn)動速度大小成正比。
【分析】(1)靈敏電流計可以檢測感應(yīng)電流的存在;開關(guān)顯示電路的斷開或閉合狀態(tài)。
(2)感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體運(yùn)動的速度和磁場的強(qiáng)弱有關(guān)。
【解答】解:(1)靈敏電流計的作用是檢測感應(yīng)電流的產(chǎn)生。不論如何移動金屬棒都未發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn),首先應(yīng)該關(guān)注開關(guān)是否閉合。
(2)①感應(yīng)電流的大小與磁場的方向無關(guān),猜想1是錯誤的。
②根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知:感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體水平方向的運(yùn)動速度大小成正比。
故答案為:(1)檢測感應(yīng)電流的產(chǎn)生;開關(guān);(2)①錯誤;②感感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體水平方向的運(yùn)動速度大小成正比。
【點(diǎn)評】本題考查的是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗;知道感應(yīng)電流的大小的影響因素是解決本題的關(guān)鍵。
26.小明利用實驗室的電磁繼電器、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設(shè)計了一個恒溫箱控制電路(如圖甲所示),R1處于恒溫箱內(nèi),圖乙是R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線。控制電路的電源電壓U=9V,電磁繼電器線圈的電阻忽略不計,當(dāng)電流為30mA時,電磁繼電器的銜鐵被吸合。
(1)由圖乙可知,熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而    。(選填“增大”、“減小”)
(2)為了實現(xiàn)溫度控制,恒溫箱的加熱器(加熱器的電熱絲圖中未畫出)應(yīng)該選擇連接的兩個接線柱是    。
(3)如果要使恒溫箱內(nèi)預(yù)設(shè)的溫度可調(diào)節(jié)范圍是50℃~100℃,變阻器R2的最大阻值至少為多少?
(4)若要提高恒溫箱控制的溫度,下列方法哪些是可行的    。
A.減小控制電路的電源電壓
B.減小R2的阻值
C.讓電磁鐵的線圈匝數(shù)增加
D.讓電磁鐵和銜鐵的距離遠(yuǎn)離些
E.在控制電路中串聯(lián)一個電阻
【答案】(1)減小;26.(2)C、D;(3)變阻器R2的最大阻值至少為270;(4)ADE。
【分析】(1)根據(jù)乙圖數(shù)據(jù)分析熱敏電阻R1與溫度的關(guān)系;
(2)加熱絲工作時,未到達(dá)設(shè)定的最高溫度,根據(jù)電路的工作狀態(tài)分析;
(3)根據(jù)最高溫度和圖乙得出熱敏電阻的阻值,根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系求出變阻器的阻值;
(4)溫箱控制的溫度升高,熱敏電阻的阻值減小,由于銜鐵吸下時的總電阻不變,據(jù)此得出合理的操作方法;
(5)圖中,電磁鐵上方的銜鐵被吸引向下時,所需的電磁鐵對銜鐵的引力不變,可從改變電磁鐵磁場強(qiáng)弱的角度分析判斷。
【解答】解:(1)由圖乙可知,隨著溫度的升高,熱敏電阻R1阻值減小;
(2)加熱絲在工作電路使用,但未達(dá)到設(shè)定的最高溫度,加熱絲在加熱,溫度升高,R1阻值變小,控制電路電流增大,達(dá)到最高溫度電磁鐵吸下銜鐵,工作電路停止工作,因此需要接在C、D接線柱;
(3)由圖像可知,當(dāng)最高設(shè)定溫度為100℃時,熱敏電阻R1的阻值為30Ω;電流I=30mA=0.03A時電磁繼電器的銜鐵被吸合,
根據(jù)歐姆定律,此時的總電阻R==300Ω,所以R2=300Ω﹣30Ω=2700Ω;
(4)溫箱控制的溫度升高,熱敏電阻的阻值減小,由于銜鐵吸下時的總電阻不變,應(yīng)向右調(diào)節(jié)滑動變阻器R2的滑片,使其接入電路的阻值變大;
(5)若要提高恒溫箱控制的溫度,熱敏電阻R1的阻值變小,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律知,控制電路的總電阻要變小,由于控制電路的電流保持不變,則可減小電源電壓或增大R2的阻值或在控制電路中再串聯(lián)一個電阻,若保持電源電壓不變,電路中的電流將變大,電磁鐵的磁性將增強(qiáng),故可以離電磁鐵與銜鐵的距離遠(yuǎn)一些或減少電磁鐵線圈的匝數(shù);則可采取的方法為:減小控制電路的電源電壓、增大R2的阻值、讓電磁鐵的線圈匝數(shù)減小、讓電磁鐵和銜鐵的距離遠(yuǎn)離些、給控制電路串聯(lián)一個電阻等方法,來減小控制電路中的電流,從而減小電磁鐵的磁場強(qiáng)度,故ADE正確。
答:(1)減小;26.(2)C、D;(3)變阻器R2的最大阻值至少為270;(4)ADE。
【點(diǎn)評】本題考查電磁繼電器原理、串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律的應(yīng)用,綜合性強(qiáng),難度大。
27.使用燃?xì)庠顣r,若因意外熄火而未及時關(guān)閉燃?xì)鈺斐傻娜細(xì)庑孤┦鹿剩瑤в邢ɑ鸨Wo(hù)裝置的燃?xì)庠钅軌蚣皶r切斷未被點(diǎn)燃的燃?xì)猓瑥亩行Х乐故鹿拾l(fā)生。熄火保護(hù)裝置的核心元件為熱電偶和電磁繼電器,熱電偶的熱感應(yīng)端由比熱很小的材料制成,熱感應(yīng)端被加熱時熱電偶能產(chǎn)生電壓,且溫度越高電壓越大。如圖為帶有熄火保護(hù)裝置的燃?xì)庠钫H紵龝r的示意圖,請結(jié)合材料和所學(xué)知識,說明熄火保護(hù)裝置的工作原理。    。
【答案】見解答。
【分析】熱感應(yīng)端被加熱時熱電偶能產(chǎn)生電壓,且溫度越高電壓越大;結(jié)合電磁鐵的應(yīng)用原理進(jìn)行解答。
【解答】解:正常燃燒時,熱電偶熱端溫度高,產(chǎn)生電壓,電路中產(chǎn)生電流,電磁鐵產(chǎn)生磁性,將銜鐵吸下,閥門處于開放狀態(tài),燃?xì)膺M(jìn)入灶頭燃燒。意外熄火時,熱電偶熱端比熱小,迅速降溫后電壓下降,熄火保護(hù)裝置電流減少,電磁鐵磁性減弱,彈簧使銜鐵彈開,閥門處于關(guān)閉狀態(tài),阻斷燃?xì)馔ㄟ^,避免燃?xì)庑孤?br/>【點(diǎn)評】本題利用熱電偶將電路和磁場內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來,能正確分析熱電偶原理并將所學(xué)相關(guān)知識進(jìn)行有機(jī)結(jié)合是解題的關(guān)鍵。
28.如圖甲所示是某項目化小組模擬自動灌注的模型示意圖,該裝置可分為灌注裝置和運(yùn)輸裝置兩部分。通過運(yùn)輸裝置中的傳送帶將空杯運(yùn)輸?shù)焦嘧⑴_,灌注裝置在控制電路的控制下,使線圈1定時吸引銜鐵將工作電路接通,噴頭向杯中注入果汁。灌注臺下方有壓敏電阻R2,其阻值隨壓力F的變化情況如圖乙所示,空杯、傳送帶、灌注臺對R2的壓力均忽略不計。當(dāng)通過線圈2的電流大于或等于0.2A時,電動機(jī)內(nèi)部開關(guān)閉合,傳送帶將帶著裝有果汁的杯子移動至接收臺。
(1)當(dāng)果汁灌入杯中時,通過線圈2的電流將    。
(2)運(yùn)輸裝置中,電源電壓U3=1.2V,線圈2電阻不計。若R3的阻值為2Ω,求該情況下每杯至少可灌注多少克的果汁。
(3)為使噴頭可以間斷性噴射,控制電路的電源電壓U1呈圖丙周期性變化,線圈1電阻不計,當(dāng)通過線圈1的電流I≥0.5A時,電磁繼電器銜鐵被吸下,噴頭噴射果汁,已知噴頭每秒噴出果汁質(zhì)量為200g。若每次灌注240g果汁,為使灌果汁的過程可連續(xù)且穩(wěn)定地進(jìn)行,則應(yīng)調(diào)節(jié)R1的阻值為多少歐?
【答案】(1)變大;
(2)該情況下每杯至少可灌注300克的果汁;
(3)應(yīng)調(diào)節(jié)R1的阻值為12Ω。
【分析】(1)運(yùn)輸裝置控制電路中,R2、R3串聯(lián)接入電路,由乙圖可知壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知通過線圈2的電流的變化;
(2)閉合開關(guān),R2、R3串聯(lián)接入電路,當(dāng)線圈電流大于0.2A時,可使延時開關(guān)接通,根據(jù)歐姆定律計算此時串聯(lián)電路總電阻,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律計算R2的阻值,由乙圖可知力敏電阻受到的壓力,即液體的重力,根據(jù)重力公式計算單次灌注液體的質(zhì)量;
(3)噴頭每秒噴出液體質(zhì)量為200g,某次液體灌注的標(biāo)準(zhǔn)為240g,則噴灌時間為=1.2s,
灌注裝置控制電路中,由圖丙可知電壓在1.8s內(nèi)由0V增大到18V,又由18V減小到0V,所以0.3s~0.9s~1.5s時間段內(nèi)電源電壓為6V~18V~6V,故在該時間段內(nèi)噴頭噴射液體,當(dāng)線圈中通過的電流I≥0.5安時,電磁繼電器銜鐵被吸下,根據(jù)歐姆定律計算R1的阻值。
【解答】解:(1)運(yùn)輸裝置控制電路中,R2、R3串聯(lián)接入電路,
由乙圖可知壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小,
串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和,果汁灌入杯中時,電路總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知通過線圈2的電流將變大;
(2)閉合開關(guān),R2、R3串聯(lián)接入電路,當(dāng)線圈電流大于0.2A時,可使延時開關(guān)接通,此時串聯(lián)電路總電阻:R===6Ω,
串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和,則R2的阻值:R2=R﹣R3=6Ω﹣2Ω=4Ω,
由乙圖可知力敏電阻受到的壓力為3N,則G=F=3N,
單次灌注液體的質(zhì)量:m===0.3g=300g;
(3)噴頭每秒噴出液體質(zhì)量為200g,某次液體灌注的標(biāo)準(zhǔn)為240g,則噴灌時間為=1.2s,
灌注裝置控制電路中,由圖丙可知電壓在1.8s內(nèi)由0V增大到18V,又由18V減小到0V,所以0.3s~0.9s~1.5s時間段內(nèi)電源電壓為6V~18V~6V,故在該時間段內(nèi)噴頭噴射液體,
當(dāng)線圈中通過的電流I≥0.5安時,電磁繼電器銜鐵被吸下,則R1的阻值:R1===12Ω。
答:(1)變大;
(2)該情況下每杯至少可灌注300克的果汁;
(3)應(yīng)調(diào)節(jié)R1的阻值為12Ω。
【點(diǎn)評】本題考查電磁繼電器、歐姆定律、串聯(lián)電路特點(diǎn)的靈活運(yùn)用,有一定難度。
29.【項目名稱】制作煙霧報警器。
【相關(guān)資料】煙霧報警器內(nèi)部由發(fā)射電路和接受電路組成(如圖甲所示)。發(fā)射電路發(fā)射的紅外光源會被外界煙塵粒子散射,煙的濃度越大,接受電路接收到的光強(qiáng)度越弱。接收電路能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)化為電信號,最后轉(zhuǎn)化為報警信號。
【項目任務(wù)】小組同學(xué)討論后,確定煙霧報警器的要求如下:
供電電源:6伏
報警電流:≥250毫安
功能:當(dāng)環(huán)境中的煙霧濃度升高至一定值時,立刻報警鳴叫。
【方案設(shè)計】小組同學(xué)討論后,利用光敏電阻對煙霧報警器的接收電路部分進(jìn)行設(shè)計,如圖乙所示,其中,光敏電阻的大小會隨著接收到的紅外光束的強(qiáng)弱發(fā)生變化。
(1)【器材選擇】根據(jù)上述要求,該興趣小組的同學(xué)從實驗室選擇所需器材,其中,電源電壓U1恒為6伏,滑動變阻器規(guī)格為“2安 50歐”,要想實現(xiàn)煙霧報警器的功能,他們選擇的光敏電阻Rx的阻值大小隨光照強(qiáng)度變化的圖像應(yīng)為    。
(2)【項目調(diào)試】該組同學(xué)組裝好電路后開始測試,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)當(dāng)通過線圈的電流為200毫安時,報警器就開始工作,此時滑動變阻器的阻值Rp=15歐(線圈電阻不計)。在光照強(qiáng)度不變的情況下,為了符合制作要求(即報警電流≥250毫安),應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器連入電路的阻值為多大?(寫出具體的計算過程)
(3)【項目評價與反思】為了提高該煙霧報警器的靈敏度(即在煙霧更少條件下就能報警),該組同學(xué)提出以下幾種方法,其中正確的是   . 
A.增大電源電壓
B.增加線圈匝數(shù)
C.增大線圈和銜鐵之間的距離
D.更換阻值較小的保護(hù)電阻
【答案】(1)D;(2)應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器連入電路的阻值為9Ω;(3)AB。
【分析】(1)根據(jù)圖乙,結(jié)合題目的描述,分析光敏電阻Rx的阻值隨光照強(qiáng)度的變化規(guī)律。
(2)當(dāng)線圈電流為200毫安時,首先根據(jù)公式計算出總電阻,再根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)計算出Rx的阻值。當(dāng)通過線圈的電流為250mA時,再根據(jù)計算出總電阻,最后根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)計算出變阻器此時接入阻值。
(3)當(dāng)煙霧較小時,光敏電阻的阻值增大,而電磁鐵吸合需要的磁場力不變,根據(jù)影響電磁鐵磁場強(qiáng)弱的因素分析判斷。
【解答】解:
(1)根據(jù)圖乙可知,當(dāng)煙霧增大時,接受電路接收到的光強(qiáng)度越弱,銜鐵被吸下來,接通報警器所在的電路而報警。此時電磁鐵的磁場增強(qiáng),電流增大,而總電阻減小,也就是光敏電阻的阻值減小,反之,當(dāng)接受電路接收到的光強(qiáng)度越強(qiáng)時,電磁鐵的磁場減弱,電流變小,而總電阻增大,也就是光敏電阻的阻值會增大,故選:D。
(2)由圖乙可知,控制電路中光敏電阻Rx與滑動變阻器串聯(lián);
由題知,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)當(dāng)通過線圈的電流為200毫安時,報警器就開始工作,此時滑動變阻器的阻值Rp=15Ω,
由歐姆定律可知,此時電路的總電阻為:R===30Ω,
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知報警時光敏電阻的阻值:Rx=R﹣Rp=30Ω﹣15Ω=15Ω;
當(dāng)通過線圈的電流為250mA時,電路的總電阻為:R′===24Ω,
報警時光敏電阻的阻值不變,則此時滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)為:RP′=R′﹣Rx=24Ω﹣15Ω=9Ω。
(3)當(dāng)煙霧較小時,光敏電阻的阻值增大,為了使銜鐵被吸合;
A、為了保持磁場強(qiáng)度不變,需要保持電流不變。根據(jù)R總=R1+R2可知,此時總電阻增大,根據(jù)U=IR可知,此時需要增大電源電壓,故A符合題意;
B、總電阻增大時,通過電磁鐵的電流減小。為了保持電磁鐵的磁場強(qiáng)度不變,可以換用線圈匝數(shù)更多的電磁鐵,故B符合題意;
C、為了保持磁場強(qiáng)度不變,需要保持電流不變。當(dāng)電源電壓不變時,需要控制總電阻不變。根據(jù)R總=R1+R2可知,此時需要更換阻值更小的保護(hù)電阻。但是保護(hù)電阻太小,可能造成電源燒壞,故C不符合題意;
D、增大線圈和銜鐵之間的距離時,根據(jù)杠桿的平衡原理可知,此時磁力的力臂減小,為了吸合需要更大的磁場,故D不符合題意;
故選:AB。
故答案為:(1)D;(2)應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器連入電路的阻值為9Ω;(3)AB。
【點(diǎn)評】本題考查了電磁鐵的應(yīng)用、歐姆定律的應(yīng)用,難度不大。
30.如圖1是一種帶漏電保護(hù)的插線板,若檢測到火線和零線之間電流差達(dá)到或超過30mA時,即刻切斷電路,起到保護(hù)作用。
(1)如圖2是插線板內(nèi)部電路圖,請將開關(guān)和三孔插座連入電路,要求開關(guān)同時控制指示燈和插座,指示燈和插座互不影響(指示燈能承受的電壓較小,需串聯(lián)一個電阻分壓,圖中已將其串聯(lián),●圓點(diǎn)是接線點(diǎn))。
(2)圖中虛線框內(nèi)為漏電保護(hù)器,假設(shè)人電阻約2kΩ,人不小心碰觸到插線板內(nèi)的火線觸電,計算說明該型號的漏電保護(hù)器能否起保護(hù)作用?
【答案】(1)見解析;(2)該型號的漏電保護(hù)器能起保護(hù)作用
【分析】(1)家庭電路中的用電器是并聯(lián)的;開關(guān)接在用電器和火線之間;三孔插座的接法:左零右火上接地;
(3)根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流,然后結(jié)合漏電保護(hù)器的工作原理分析。
【解答】解:(1)根據(jù)題意可知,指示燈和插座互不影響,指示燈和插座是并聯(lián)的;開關(guān)同時控制指示燈和插座,則開關(guān)在干路中,且接在火線與指示燈和插座之間;
三孔插座接法為:左零右火上接地;如下所示:
(2)若有一人觸電,電阻約2kΩ,通過人體的電流為:I===0.11A=110mA>30mA,所以會斷開電路。
故答案為:(1)見解析;(2)該型號的漏電保護(hù)器能起保護(hù)作用。
【點(diǎn)評】本題考查了家庭電路的連接、歐姆定律的應(yīng)用,難度不大。
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《暑假復(fù)習(xí)課》浙教版科學(xué)八升九--第1講 電與磁復(fù)習(xí)
考點(diǎn)一、磁現(xiàn)象
一.磁體與磁極
1.磁性:物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì),這種性質(zhì)叫做磁性。
2.磁體:具有磁性的物體叫磁體。
3.磁體的分類: ①按照形狀:條形磁體、蹄形磁體、磁針;
②按照保持磁性時間長短:硬磁體、軟磁體。
4.磁體性質(zhì):磁體具有指向性和吸鐵性,如指南針就是利用磁體的指向性指示方向。
5.磁極:磁體各部分磁性強(qiáng)弱不同,磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。每個磁體都有兩個磁極分別為南極(S極)和北極(N極)。條形磁體的兩端就是它的兩個磁極。
6.磁極間的相互作用規(guī)律:同名磁極相排斥,異名磁極相吸引。
二.磁化
1.磁化:使原來沒有磁性的物體得到磁性的過程。
2.磁化的方法:有磁性的物體靠近或與被磁化的物體摩擦。
3.消磁:具有磁性的物體失去磁性的過程,可以通過摔打,強(qiáng)磁(變化)、高溫。
4.磁性材料:
硬磁體(永磁體):被磁化后的磁體,離開磁場之后依舊可以長時間保留磁性。
軟磁體:被磁化后的磁體,離開磁場之后就快速消磁。
5.天然磁體與人造磁鐵:天然形成與人工加磁形成的。
6.斷裂的磁鐵:原先的磁極方向不變。
三.磁場與磁感線
1.磁場:磁體周圍存在著一種看不見摸不著的物質(zhì)。
2.磁場的作用:磁體間的力的作用都是磁場的作用產(chǎn)生的。
3.磁場的方向:小磁針N極指向的方向為磁場的方向。
4.磁感線:為了形象地描述磁體周圍的磁場分布,英國物理學(xué)家法拉第引入了磁感線模型。磁感線是仿照鐵屑的排列情況,畫出的一些帶箭頭的曲線。
5.磁感線的方向:磁感線上的箭頭表示的方向,即是磁場方向。磁體周圍的磁感線總是
從磁體的北極出來,回到磁體的南極。磁感線密的地方磁場強(qiáng),疏的地方磁場弱。
6.地磁場與方向:地球產(chǎn)生的磁場叫地磁場,地磁場的北極是地理的南極,地磁場的南極是地理的北極,地磁場和地理的南北極有偏差,沈括最早提出地磁偏角。
7.宇宙中的磁場:宇宙中的許多天體具有磁場,且也在變化之中。
典型分析:
1.如圖所示為“磁懸浮抗震屋”,其在房屋的基座上增加了磁懸浮設(shè)備,當(dāng)?shù)卣饋砼R時,在短時間內(nèi)房屋就會自動脫離地面懸浮在空中從而減小危害。據(jù)此分析房屋懸浮的磁感線分布情況為(  )
A. B. C. D.
(1題圖) (2題圖)
2.小科一家利用手機(jī)導(dǎo)航自駕前往森林公園,途中小科不禁好奇在沒有導(dǎo)航的年代人們是如何利用指南針辨別方向的。通過查閱資料得知,指南針能夠指示方向是因為地球是一個巨大的地磁場,如圖所示是部分地磁場的示意圖,根據(jù)圖示,以下分析正確的是(  )
A.由于磁場是實際存在的,所以磁感線也是實際存在的
B.A點(diǎn)磁場方向等于靜止在該處的小磁針南極所指的方向
C.A點(diǎn)的磁場強(qiáng)度比B點(diǎn)的磁場強(qiáng)度弱
D.放在A、B兩處的小磁針靜止時所受磁場力的方向是不同的
3.如圖所示,AB為一鋼針,拿一條形磁鐵用圖中所示的方式進(jìn)行摩擦,若鋼針被磁化后,用來制作指南針,則下列說法中正確的是(  )
A.A端指南
B.B端指南
C.可能是A端指南,也可能是B端指南
D.無法確定
7.地球是個大磁體,將自由轉(zhuǎn)動的指南針放在地球表面的赤道上,靜止時指向如圖所示。下列指南針方向表示正確的是(  )
A. B. C. D.
舉一反三:
1.下列四個圖中,磁感線方向標(biāo)注錯誤的是(  )
B. C. D.
2.在研究蹄型磁體周圍磁場分布的實驗中,在蹄型磁體上方放一塊有機(jī)玻璃,在玻璃上撒一層細(xì)鐵屑,輕敲有機(jī)玻璃,鐵屑就按一定規(guī)律排列起來,下列說法正確的是(  )
A.a(chǎn)處為磁體的一個磁極
B.b點(diǎn)的磁場比a點(diǎn)強(qiáng)
C.根據(jù)鐵粉的分布來確定磁場的方向
D.可用細(xì)銅屑代替細(xì)鐵屑進(jìn)行實驗
3.將兩枚一元硬幣放在條形磁體下方,硬幣的位置情況應(yīng)為下列情況中的(  )
B. C. D.
4.中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。”進(jìn)一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖所示。關(guān)于地磁場,下列說法正確的是(  )
A.地磁場的S極在地理的南極附近
B.地磁場的南、北極與地理南、北極完全重合
C.地球周圍存在著很多條疏密不同的磁感線
D.可以通過小磁針靜止時N極的指向來確定該點(diǎn)的地磁場方向
考點(diǎn)二、通電螺線管與電磁繼電器
一.通電螺線管的磁場:
1.通電螺線管的磁場:通電螺線管周圍能產(chǎn)生磁場,并與條形磁鐵的磁很相似。改變了電流方向,螺線管的磁極也發(fā)生了變化。
2.通電螺線管磁場方向判斷(安培定則):用右手握螺線管,讓四指彎向螺線管電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極.
3.電磁鐵:電磁鐵是一個內(nèi)部插有鐵芯的螺線管。
4.判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱(轉(zhuǎn)換法):根據(jù)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目的多少來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。
5.影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素(控制變量法):①電流大小;②有無鐵芯;③線圈匝數(shù)
6.結(jié)論:
(1)在電磁鐵線圈匝數(shù)相同時,電流越大,電磁鐵的磁性越強(qiáng)。
(2)電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟有無鐵芯有關(guān),有鐵芯的磁性越強(qiáng)。
(3)當(dāng)通過電磁鐵的電流相同時,電磁鐵的線圈匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng)。
7.電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)(電磁鐵自帶鐵芯):有電流才有磁性、線圈匝數(shù)多少影響磁性、磁場的方向也由電流方向決定。
二.電磁繼電器
1.電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種自動開關(guān);電磁繼電器是利用低電壓,弱電流電路的通斷,來間接的控制高電壓,強(qiáng)電流電路的裝置,由電磁鐵,銜鐵,彈簧片,觸點(diǎn)組成;
典型分析:
1.科技服務(wù)生活,懸浮盆栽是現(xiàn)代家居裝修中的創(chuàng)新擺件,其原理的簡化圖如圖,下列關(guān)于懸浮盆栽的說法正確的是(  )
A.盆栽中放一塊永磁鐵,且底部磁極為N極
B.將電源的正負(fù)極互換,對盆栽與底座保持原位置不變
C.給盆栽澆水后,底座對盆栽的磁力大小不變
D.滑動變阻器向左滑動,可增強(qiáng)底座電磁鐵磁性
(1題圖) (2題圖)
2.智能掃地機(jī)器人的工作原理如圖所示。R0為定值電阻,R為光敏電阻,其阻值隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而減小。當(dāng)灰塵清掃到一定程度時,電動機(jī)停止工作,指示燈亮,掃地機(jī)器人處于待機(jī)狀態(tài)。下列說法錯誤的是(  )
A.電動機(jī)應(yīng)接在A位置
B.當(dāng)?shù)孛婊覊m增多時,使照射到光敏電阻上的光照強(qiáng)度減弱,電磁鐵磁性減弱
C.為了使掃地機(jī)器人在地面的灰塵更少時就能開始工作,應(yīng)增大控制電路電源電壓
D.為了使掃地機(jī)器人在地面的灰塵更少時就能開始工作,應(yīng)增大定值電阻R0的阻值
舉一反三:
1.如圖是一種“電子秤”的結(jié)構(gòu)簡圖,其中的電磁鐵和永磁體之間相互排斥,對秤盤產(chǎn)生向上的力。當(dāng)秤盤上放置質(zhì)量不同的物體時,可通過調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電流,從而改變斥力大小,使指針始終指在“a位置”。該電子秤所稱量物體質(zhì)量m跟電路中電流I的關(guān)系為m=kI(k為500克/安)。據(jù)此原理,可將電流表改裝成“質(zhì)量顯示儀”達(dá)到稱量質(zhì)量的目的。電源電壓為9伏,線圈電阻為10歐,線圈允許通過的最大電流為0.8安,滑動變阻器規(guī)格為“50Ω 2A”,電流表量程為0~0.6安。假設(shè)彈簧等元件均能正常工作。下列說法中錯誤的是(  )
A.永磁體下端為S極
B.該電子秤的稱量范圍為75g~400g
C.要增大斥力,應(yīng)將變阻器滑片P向下移動
D.要增大電子秤稱量范圍,可以通過增大電路中電流的取值范圍來實現(xiàn)
(1題圖) (2題圖)
2.如圖甲是公園里的一種路燈簡易電路圖,當(dāng)光照逐漸減弱時路燈會自動亮起。圖乙為光敏電阻R1的阻值隨光照強(qiáng)度的變化圖,以下說法不正確的是(  )
A.電磁鐵上端為S極
B.隨著光照強(qiáng)度的減弱,光敏電阻R1的阻值減小
C.路燈應(yīng)該裝在工作電路B、D之間
D.對調(diào)控制電路電源的正、負(fù)極位置,不會影響工作電路的工作
考點(diǎn)三:發(fā)電機(jī)與電動機(jī)
一.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用
1.通電直導(dǎo)線在磁場中的受力實驗。
⑴通電導(dǎo)體在磁場中受到力(安培力)的作用.
⑵磁場對通電導(dǎo)體作用力的方向跟電流方向和磁場方向有關(guān).
⑶當(dāng)只改變電流方向或只改變磁場方向時,通電導(dǎo)體受到的磁場的力方向發(fā)生改變.
⑷同時改變電流方向和磁場方向時,通電導(dǎo)體受到的磁場的力的方向不變
⑸通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的大小與磁場強(qiáng)弱、電流大小、導(dǎo)體長短有關(guān)。
2..通電線圈在磁場中受到力的作用
(1)通電線圈在磁場中會受到力的作用而轉(zhuǎn)動,但不能持續(xù)。
(2)通電線圈在磁場中受到力的作用方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。
(3)通電線圈所在的平面與磁場方向垂直時線圈受到一對平衡力的作用,線圈的這一位置叫平衡位置。
(4)通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用,是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的結(jié)果。當(dāng)磁場方向與電流方向一致或反向時,受到的作用力為零。當(dāng)磁場方向與電流方向垂直作用時,受到的作用力最大。
(5)通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時,不立即停下來,而是在位置附近擺地動幾下才停下來
4.直流電動機(jī)
原理:通過改變電流方向來改變通電線圈的受力方向,從而使之沿同一方向連續(xù)轉(zhuǎn)動。
換向器的作用:當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時,換向器能自動改變線圈中電流的方向,從而改變線圈受力方向,使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動。
直流電動機(jī)工作原理:電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
直流電動機(jī)制作原理:通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動;當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時,通過換向器改變電流方向,從而改變線圈的受力方向,以保證線圈沿同一方向持續(xù)轉(zhuǎn)動。
直流電動機(jī)的構(gòu)造; 磁極、線圈、換向器、電刷。(定子,轉(zhuǎn)子)
5.交流電動機(jī)也是依靠通電導(dǎo)體在磁場中所受的力來運(yùn)轉(zhuǎn)的。
二.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
1.電磁感應(yīng):閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動時,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。也叫感生電流
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:電路閉合且一部分導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動。
(1)閉合回路才會有電流產(chǎn)生
(2)切割磁感線才會產(chǎn)生感應(yīng)電流
(3)感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體切割磁感線的方向有關(guān)。
(4)在電磁感應(yīng)中,機(jī)械能轉(zhuǎn)變成了電能。
3.影響感應(yīng)電流大小的因素:導(dǎo)線切割的速度大小、 永磁體的強(qiáng)度、切割導(dǎo)線的條數(shù)、切割導(dǎo)線的有效長度。而與導(dǎo)線切割的速度方向無關(guān)。
4.交流發(fā)電機(jī)的工作原理:
(1)閉合回路的矩形線圈在磁場中不斷地轉(zhuǎn)動,線圈中就有方向不斷改變的感應(yīng)電流產(chǎn)生。
(2)交流發(fā)電機(jī)就是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。
(3)工業(yè)發(fā)電可采取轉(zhuǎn)動磁體的方式進(jìn)行交流發(fā)電
5.直流發(fā)電機(jī):與直流電動機(jī)相反,產(chǎn)生的交流電經(jīng)過電刷和換向器形成直流電。
6.發(fā)電機(jī)與電動機(jī)對比:
典型分析:
1.如圖所示,矩形線圈ABCD在電磁鐵之間,線圈兩端的換向器(兩個半圓銅環(huán))分別和兩個電刷接觸,線圈和電磁鐵串聯(lián)在直流電源兩端,閉合開關(guān)S,線圈ABCD繞OO'軸順時針方向轉(zhuǎn)動,下列說法正確的是(  )
A.當(dāng)線圈平面與磁感線方向垂直時,磁場對AB有向上的磁場力作用
B.當(dāng)線圈平面與磁感線平行時,換向器可以自動改變線圈中的電流方向
C.將電源正負(fù)極對換下,則線圈將沿著逆時針方向轉(zhuǎn)動
D.將電源正負(fù)極對換下,則線圈仍沿著順時針方向轉(zhuǎn)動
2.電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動時,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音,下列說法正確的是(  )
A.選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作
B.只要有線圈,即使沒有磁體,電吉他也能正常工作
C.改變線圈數(shù)或改變磁場方向都可以改變線圈中的感應(yīng)電流大小
D.弦振動過程中,線圈中的電流方向不斷變化
舉一反三:
1.世界上第一臺電機(jī)的原理如圖所示:在一個盤子內(nèi)注入水銀,盤子中央固定一個永磁體,盤子上方懸掛一根導(dǎo)線,導(dǎo)線的一端可在水銀中移動,另一端跟電池的一端連接在一起,電池的另一端跟盤子連在一起,接通電路,懸掛的這根導(dǎo)線就能運(yùn)動起來。下列說法正確的是(  )
A.把電池的正、負(fù)極對調(diào),導(dǎo)線運(yùn)動方向不會改變
B.電機(jī)的原理是通電導(dǎo)線在磁場中受力運(yùn)動
C.如果將盤內(nèi)的水銀換成水,那么懸掛的導(dǎo)線將運(yùn)動得更快
D.工作時將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
2.如圖所示,甲、乙兩個裝置的線圈abcd、a′b′c'd′分別與電刷A、B、A′、B′緊密接觸,兩組電刷分別用導(dǎo)線按圖示連接。用手撥動甲的線圈,使之沿順時針方向轉(zhuǎn)動,此時乙的線圈也會沿順時針方向轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是(  )
A.該過程甲裝置相當(dāng)于電動機(jī)
B.該過程乙裝置相當(dāng)于發(fā)電機(jī)
C.若將甲裝置中的兩磁極對調(diào),則乙裝置線圈的轉(zhuǎn)動方向會改變
D.若改成用導(dǎo)線將A與B′,B與A′連接,則乙裝置線圈的轉(zhuǎn)動方向不變
考點(diǎn)四:家庭電路組成
一.家庭電路
1.家庭電路的組成:進(jìn)戶線和連接導(dǎo)線(電源——火線、零線)、電能表、閘刀開關(guān)、斷路器、插座等。
2.電源:火線和零線,兩線之間正常電壓為220伏。辨別的方法可用測電筆。
3.測電筆:
(1)構(gòu)造:筆尖金屬體、氖管、大電阻(約1000千歐)、彈簧、筆尾金屬體。
(2)作用:辨別火線和零線。能使氖管發(fā)光的是火線,不能使氖管發(fā)光的是零線。[
(3)原理:當(dāng)筆尖金屬體接觸火線時,220伏的電壓加在測電筆和人體構(gòu)成的串聯(lián)電路上,通過人體和氖管的電流為220伏/1000千歐=0.22毫安,這個電流可以使氖管發(fā)光,但對人體是沒有危害的。
(4)使用方法:用手(食指尖或虎口)接觸筆尾金屬體,用筆尖金屬體接觸電線(或與電線連接的導(dǎo)體)。
(5)電能表:銘牌:220V 5(20)A 意義:正常使用電壓為220伏,標(biāo)定電流為5安,最大允許通過電流為20安。
(5)熔斷器和斷路器:保護(hù)裝置。當(dāng)電路中通過的電流過大時,會損壞用電器,嚴(yán)重時會引起火災(zāi),故需保護(hù)裝置。
4.熔斷器:下圖所示為各種熔斷器(總開關(guān)位置)
(1)分類:封閉管式熔斷器(一般裝在電器設(shè)備上):保險絲裝在封閉的玻璃管內(nèi)。敞開插入式熔斷器:保險絲裝在盒蓋上。
(2)共同點(diǎn):當(dāng)電路中通過的電流過大時,保險絲會自動熔斷。
(3)保險絲:材料——由熔點(diǎn)較低的金屬合金制成。規(guī)格不同的保險絲,通常有不同的額定電流。
(4)保險絲的選用原則:應(yīng)使保險絲的額定電流等于或稍大于電路中正常工作時的電流。
5.斷路器
(1)作用:替代閘刀開關(guān)和熔斷器。當(dāng)通過的電流達(dá)到額定值的一定倍數(shù)時斷路器可以在幾分鐘或幾秒鐘內(nèi)自動切斷電路,從而避免了因電路過載或短路所造成的不良后果。
(2)連接:一般接在火線上。
(3)斷路器的工作原理:利用雙金屬片的熱脹系數(shù)不同,在電流過大時向同一個方向彎曲,從而達(dá)到切斷電路的目的。
(4)原理:利用電磁鐵的磁性,當(dāng)電流過大時,電磁鐵的磁性增強(qiáng),吸引移動接觸器脫離靜態(tài)接觸器,從而達(dá)到切斷電路的目的。
二.插座
1.兩孔插座:一孔為火線,另一孔為零線(一般是左邊接零線,右邊接火線)。使用時只要把兩腳插頭插入插孔即可。
2.三孔插座:火線孔、零線孔、接地孔(一般是左邊接零線,右邊接火線,上邊接地線)。與接地孔相應(yīng)的那個插腳接在用電器的金屬外殼,與大地相連。
3.固定式插座:如上圖所示,一般固定在墻壁上。
4.移動式插座:如下圖所示,一般能自由移動,通過插頭與固定式插座相連接。
5.開關(guān)接火線:
典型分析:
1.圖甲表示家庭電路的一部分,圖乙、圖丙表示測電筆握筆方法,下列相關(guān)說法正確的是(  )
A.圖甲中與燈泡串聯(lián)的開關(guān)連接錯誤
B.?dāng)嗦菲鲬?yīng)該安裝在Q處而不是P處
C.測電筆在插座接地孔檢測時,氖管會發(fā)光
D.使用測電筆時,圖乙的方法錯誤而圖丙的方法正確
2.關(guān)于如圖所示的家庭電路說法錯誤的是(  )
A.開關(guān)S閉合時,試電筆筆尖接觸A點(diǎn)氖管能發(fā)光,接觸B、C、D點(diǎn)不能發(fā)光
B.開關(guān)S斷開時,試電筆筆尖接觸A、B、C、D時氖管均不能發(fā)光
C.當(dāng)C、D兩點(diǎn)間斷路時,S閉合,試電筆筆尖接觸A、B、D時氖管均能發(fā)光
D.開關(guān)S閉合時,試電筆筆尖接觸插座左右兩孔氖管均能發(fā)光
舉一反三:
1.學(xué)習(xí)了家庭電路相關(guān)知識后,小靈對設(shè)計如圖所示家庭電路(虛線方框甲或乙中連入開關(guān))及其使用的說法正確的是(  )
A.保險絲由電阻率大,熔點(diǎn)低的鉛銻合金制成的
B.在方框乙處連接開關(guān)
C.燈泡L 與三孔插座串聯(lián)在電路中
D.閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,使用測電筆測試a、b、c和d四點(diǎn)時氖管均發(fā)光,則該電路的故障為進(jìn)戶的火線斷路
2.如圖是常用的家庭電路圖的部分示意圖,下列說法正確的是(  )
A.若將測電筆插入三孔式插座左孔,氖管發(fā)光
B.在d處接入控制插座的通斷的開關(guān)
C.若在導(dǎo)線a和b之間接一個燈泡L1,則L1與燈泡L串聯(lián)
D.進(jìn)戶線a為火線,b為零線
1.下列磁現(xiàn)象的分析正確的是(  )
A.鐵棒能吸引小磁針,則鐵棒原來一定具有磁性
B.小磁針黑色為N極,則b處磁場的方向向右
C.從左端移到右端過程中,彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小
D.小針被磁化后,其A端為N極
2.磁感線可以形象地描述磁體周圍磁場的分布,下列四種情況的磁感線,其中錯誤的是(  )
B. C. D.
3.我國的文化博大精深,很早以前就有關(guān)于磁的記載。公元1世紀(jì)初,東漢學(xué)者王充在《論衡》中寫到“司南之杓,投之于地,其祗指南”。宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》卷二十四中就有世界上關(guān)于地磁偏角的最早記載。其中寫道:“方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也”。磁體通過磁場發(fā)生相互作用,如圖所示甲、乙、丙為條形磁體,虛線是表示磁極間磁場分布情況的磁感線。則可以判斷圖中A、B、C、D四個磁極依次是(  )
A.N、S、N、N B.S、N、S、S C.N、N、S、N D.S、S、N、N
4.小溫為探究圖甲所示磁體周圍的磁場分布情況,做了如圖乙、圖丙所示的實驗,其中圖乙是小磁針(黑色端為N極)靜止時的指向,圖丙是鐵屑靜止時的分布情況。下列選項中,能正確描述圖甲磁體周圍磁感線分布情況的是(  )
B. C. D.
5.如圖1是小文所在的項目化小組制作的磁懸浮地球儀,圖2是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,地球儀內(nèi)部頂端是一塊磁鐵,支撐裝置頂部內(nèi)有電磁鐵,通電之后將地球儀放在適當(dāng)位置即可懸浮。請回答下面小題:
以下不能實現(xiàn)地球儀懸浮的裝置圖是(  )
B. C. D.
6.小明制作的玩具小船上固定有螺線管(有鐵芯)、電源和開關(guān)組成的電路,如圖所示,把小船按圖示的方向放在水面上,閉合開關(guān),最后靜止時“船頭”最終指北的是(  )
A. B.
C. D.
7.在右圖所示的電路中,要使螺線管顯示最強(qiáng)磁性,開關(guān)S1、S2的連接狀態(tài)應(yīng)是(  )
A.S1接1,S2接3 B.S1接1,S2接4
C.S1接2,S2接3 D.S1接2,S2接4
8.如圖所示四個實驗現(xiàn)象中,揭示了電動機(jī)的工作原理的是(  )
B. C. D.
9.我國第三艘航空母艦“福建艦”采用電磁彈射起飛,它的彈射車與艦載機(jī)的前輪連接,并處于強(qiáng)磁場中,當(dāng)彈射車內(nèi)的導(dǎo)體通入強(qiáng)電流時,立即產(chǎn)生強(qiáng)大的推力,使艦載機(jī)快速起飛。下列實驗原理和電磁彈射相同的是(  )
B. C. D.
10.近日小米SU﹣7電動汽車一經(jīng)上市就銷售火爆。小米“超級電機(jī)”采用了先進(jìn)的磁場設(shè)計和高效的能量轉(zhuǎn)換技術(shù),實現(xiàn)了更高的能量轉(zhuǎn)換效率。與傳統(tǒng)電機(jī)相比,小米超級電機(jī)具有體積更小、重量更輕、響應(yīng)更快等顯著優(yōu)勢,請完成下面小題。
基于對小米SU﹣7電動汽車電機(jī)技術(shù)的理解,小黃同學(xué)對小明的實驗裝置進(jìn)行了改進(jìn),如圖所示,閉合開關(guān),先將導(dǎo)體ab水平向右移動,導(dǎo)體cd也隨之運(yùn)動起來。可知(  )
A.實驗裝置右側(cè)產(chǎn)生的現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用是發(fā)電機(jī)
B.實驗裝置左側(cè)運(yùn)用的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象
C.實驗裝置左側(cè)運(yùn)用的原理是磁場對電流的作用
D.若將導(dǎo)體ab水平向左移動,導(dǎo)體cd的運(yùn)動方向不變
11.生活中常見的一種斷路器如圖甲,它的通斷狀態(tài)分別如圖乙、丙,對于該斷路器的使用及原理分析不正確的是(  )
A.?dāng)嗦菲骼脙煞N金屬受熱膨脹程度不同使得電路斷開
B.?dāng)嗦菲鞯淖饔檬钱?dāng)電路電流過大時會自動使電路斷開
C.左側(cè)金屬片的熱脹程度比右側(cè)金屬片的熱脹程度大些
D.該斷路器斷開后隨著金屬片溫度降低電路會自動接通
12.碳素魚線為垂釣者常用的魚線,導(dǎo)電性較好。某垂釣者在甩竿拋線過程中,魚線不慎接觸電力線路。不僅使垂釣者觸電,還導(dǎo)致進(jìn)戶電路短路,造成大面積停電。下列電路圖能解釋停電原因的是(  )
A. B. C. D.
13.以下說法正確的是(  )
A.圖甲中將試電筆筆尖與火線(220V)接觸,手不接觸金屬帽,氖管也會發(fā)光
B.圖乙中三孔插座中的“①”與用電器的金屬外殼相連
C.圖乙中三腳插頭中的“①”與火線相連
D.圖丙中若某人不小心觸碰到火線裸露處,會導(dǎo)致I1>I2
14.小明在學(xué)習(xí)家庭電路時,安裝了兩盞白熾燈和兩個插座,如圖所示。如果兩插座中均連入家用電器,且將電路中的開關(guān)全部閉合,那么各用電器工作的情況是(  )
A.甲、乙、丙、丁都正常工作
B.只有甲、乙、丁正常工作
C.只有甲正常工作
D.只有乙正常工作
15.如圖所示,小明合上開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)燈不亮,然后他用測電筆測試A、B、C、D各點(diǎn),發(fā)現(xiàn)A、C、D三點(diǎn)氖管會發(fā)光。則發(fā)生的故障是(  )
A.BC之間斷路 B.燈L斷路
C.進(jìn)戶零線斷路 D.開關(guān)S短路
(15題圖) (16題圖)
16.如圖所示,在無線力傳感器(可以把它所受力的大小、方向隨時間變化的情況,由計算機(jī)屏幕顯示出來)下端用細(xì)線懸掛一個重為2N的金屬框,其正下方有一磁場區(qū)域(區(qū)域中“×”表示磁感線垂直于紙面向里),現(xiàn)使金屬框豎直通過磁場過程中始終勻速,當(dāng)金屬框處于A位置時彈簧測力計的示數(shù)小于2N,則當(dāng)金屬框處于B位置時,傳感器的示數(shù)    2N。(填大于、等于或小于),金屬框處于C位置時,傳感器的示數(shù)   2N。(填大于、等于或小于)。
17.某幼兒園游樂室里有一塊能發(fā)電的地板,當(dāng)小朋友們在上面跳躍時,小燈泡便會一閃一閃,地板下方鋪設(shè)的結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)踩踏地板時,固定在地板下方的磁鐵往復(fù)運(yùn)動,使固定在地面上的彈簧線圈做    運(yùn)動,閉合電路中產(chǎn)生    ,小燈泡發(fā)光。若其他條件不變,再增加幾個小朋友一起跳躍,則小燈泡的亮度    (填“不變”“變暗”或“變亮”)。
18.小明用自己的零用錢為媽媽買了一個內(nèi)置電動機(jī)的按摩棒,如圖:
(1)用A型按摩頭振動按摩時,小明媽媽說有些疼痛。除了施力小些外,還可以換上圖乙中 型按摩頭。
(2)閉合開關(guān),電動機(jī)帶動按摩頭振動,指示燈發(fā)光。斷開開關(guān),指示燈熄滅,用手按壓按摩頭,按摩棒上的指示燈又發(fā)光,這是由于    現(xiàn)象造成的(選填“電生磁”或“磁生電”)。由此可判斷,在正常使用時指示燈與按摩棒電動機(jī)是    (選填“串”或“并”)聯(lián)的。
19.某電熱壺的結(jié)構(gòu)如圖甲所示。當(dāng)電熱壺接入家庭電路正常工作時,圖中的a和c端應(yīng)與 和    相連。(填“地線”“零線”或“火線”)。閉合開關(guān),電熱壺不工作,用測電筆檢測b端時,測電筆的氖管若發(fā)光,則發(fā)生故障的原因可能是    。圖乙、丙中所示的兩種測電筆握法,正確的是    。
20.請用筆畫線表示導(dǎo)線,將圖中帶開關(guān)的電燈和三孔插座(三孔插座準(zhǔn)備接大功率用電器需接保險絲)接入家庭電路中,要求開關(guān)斷開時,三孔插座仍能提供電壓。
21.如圖所示,甲、乙分別表示測電筆的兩種握法,其中正確的是    (選填“甲”或“乙”)。如圖丙所示,電路中畫“×”處表示斷路之處,開關(guān)S斷開后,用測電筆測試電路中A、B、C三點(diǎn),測電筆氖管會發(fā)光的是    點(diǎn)。小明同學(xué)想在家里安裝一盞照明燈,如圖丁所示是他設(shè)計的電路。圖中虛線框1和2應(yīng)連入開關(guān)和電燈,則開關(guān)應(yīng)裝在    方框中,安裝完畢后,若保險絲處用一只相同型號的燈泡替換,在排除故障的情況下,閉合開關(guān),原來的照明燈亮度將    (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
22.小明用天然磁石仿制圖甲所示的勺狀的指南針——司南。
(1)他用的材料是圖乙所示的天然磁石,該磁石的D端為    (選填“北極”或“南極”);
(2)他用該磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺狀指南針(即“司南”),再用細(xì)線將其懸掛,如圖丙所示,司南靜止時,勺柄指向地球的    (填“南方”或“北方”);
(3)為增強(qiáng)司南的磁性,可用圖丁所示裝置,通過    (填字母序號),來增強(qiáng)電磁鐵對司南磁化的效果。
A.改變電源的正負(fù)極
B.增大司南與下方線圈的距離
C.增加電源的電壓
23.小金為驗證影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素,設(shè)計了如圖實驗,右側(cè)底端固定有小磁鐵的指針能繞轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動。
實驗1:將變阻器滑片P移至最上端,閉合開關(guān)S至a處,再將滑片P逐漸向下移動,觀察指針示數(shù)的變化。
實驗2:先將變滑片P移至最上端,閉合開關(guān)S至a處,記下指針示數(shù)和電流表示數(shù);再閉合開關(guān)S到b處,調(diào)節(jié)   ,使電流強(qiáng)度保持不變,指針示數(shù)比之前更偏右。請回答:
(1)實驗1的目的是研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與    的關(guān)系,實驗1過程中指針向    (選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn),指針讀數(shù)變    (選填“大”或“小”);
(2)補(bǔ)全實驗2的操作    。實驗2的目的是研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與    的關(guān)系;根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論:   。
24.“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件”的實驗步驟如圖中的甲、乙、丙所示。
(1)本實驗中,我們通過觀察    來判斷電路是否有感應(yīng)電流,圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是    (選填“甲”、“乙”或“丙”)。
(2)在探究感應(yīng)電流方向與磁場方向的關(guān)系時,應(yīng)控制    不變。
(3)閉合開關(guān)后,若導(dǎo)體不動,磁鐵左右水平運(yùn)動,電路中是否有感應(yīng)電流?   (選填“有”或“無”)。
(4)實驗過程中,某些同學(xué)按圖甲方法進(jìn)行操作時,實驗現(xiàn)象不太明顯,請你從實驗裝置方面提出一條改進(jìn)的措施:   (寫出一條)。
25.在探究“產(chǎn)生感應(yīng)電流條件”的實驗中,用導(dǎo)線將金屬棒、開關(guān)、靈敏電流計連接成如圖所示的電路。請你參與探究并回答下列問題:
(1)靈敏電流計的作用是    。若不論如何移動金屬棒都未發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn),那么你認(rèn)為首先應(yīng)該關(guān)注的器材是    。
(2)在實驗中,小金發(fā)現(xiàn)電流計指針擺動的角度有時會不同。于是,他想探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小與哪些因素有關(guān)。經(jīng)過思考后,提出了以下幾種猜想:
猜想1:與磁場的方向有關(guān);
猜想2:與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的速度大小有關(guān);
猜想3:與磁場的強(qiáng)弱有關(guān)。
①如圖,為了驗證猜想1是否正確,小金使金屬棒以3.0cm/s的速度水平勻速向右運(yùn)動(假定運(yùn)動區(qū)域的磁場強(qiáng)弱相同),讀出電流計的示數(shù)為6mA。然后,將磁體上下顛倒,使金屬棒仍以3.0cm/s的速度水平勻速向右運(yùn)動,發(fā)現(xiàn)電流計的示數(shù)仍為6mA。這說明猜想1是    (填“正確”或“錯誤”)的。
②在驗證猜想2時,在同一磁體中使金屬棒以不同的速度大小水平勻速向右運(yùn)動,讀出電流計測出的數(shù)值,記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表:
實驗序號 1 2 3 4 5
速度v/cm s﹣1 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0
感應(yīng)電流I/mA 2 3 6 7 8
由表格能得到的結(jié)論是    。
26.小明利用實驗室的電磁繼電器、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設(shè)計了一個恒溫箱控制電路(如圖甲所示),R1處于恒溫箱內(nèi),圖乙是R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線。控制電路的電源電壓U=9V,電磁繼電器線圈的電阻忽略不計,當(dāng)電流為30mA時,電磁繼電器的銜鐵被吸合。
(1)由圖乙可知,熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而    。(選填“增大”、“減小”)
(2)為了實現(xiàn)溫度控制,恒溫箱的加熱器(加熱器的電熱絲圖中未畫出)應(yīng)該選擇連接的兩個接線柱是    。
(3)如果要使恒溫箱內(nèi)預(yù)設(shè)的溫度可調(diào)節(jié)范圍是50℃~100℃,變阻器R2的最大阻值至少為多少?
(4)若要提高恒溫箱控制的溫度,下列方法哪些是可行的    。
A.減小控制電路的電源電壓
B.減小R2的阻值
C.讓電磁鐵的線圈匝數(shù)增加
D.讓電磁鐵和銜鐵的距離遠(yuǎn)離些
E.在控制電路中串聯(lián)一個電阻
27.使用燃?xì)庠顣r,若因意外熄火而未及時關(guān)閉燃?xì)鈺斐傻娜細(xì)庑孤┦鹿剩瑤в邢ɑ鸨Wo(hù)裝置的燃?xì)庠钅軌蚣皶r切斷未被點(diǎn)燃的燃?xì)猓瑥亩行Х乐故鹿拾l(fā)生。熄火保護(hù)裝置的核心元件為熱電偶和電磁繼電器,熱電偶的熱感應(yīng)端由比熱很小的材料制成,熱感應(yīng)端被加熱時熱電偶能產(chǎn)生電壓,且溫度越高電壓越大。如圖為帶有熄火保護(hù)裝置的燃?xì)庠钫H紵龝r的示意圖,請結(jié)合材料和所學(xué)知識,說明熄火保護(hù)裝置的工作原理。    。
28.如圖甲所示是某項目化小組模擬自動灌注的模型示意圖,該裝置可分為灌注裝置和運(yùn)輸裝置兩部分。通過運(yùn)輸裝置中的傳送帶將空杯運(yùn)輸?shù)焦嘧⑴_,灌注裝置在控制電路的控制下,使線圈1定時吸引銜鐵將工作電路接通,噴頭向杯中注入果汁。灌注臺下方有壓敏電阻R2,其阻值隨壓力F的變化情況如圖乙所示,空杯、傳送帶、灌注臺對R2的壓力均忽略不計。當(dāng)通過線圈2的電流大于或等于0.2A時,電動機(jī)內(nèi)部開關(guān)閉合,傳送帶將帶著裝有果汁的杯子移動至接收臺。
(1)當(dāng)果汁灌入杯中時,通過線圈2的電流將    。
(2)運(yùn)輸裝置中,電源電壓U3=1.2V,線圈2電阻不計。若R3的阻值為2Ω,求該情況下每杯至少可灌注多少克的果汁。
(3)為使噴頭可以間斷性噴射,控制電路的電源電壓U1呈圖丙周期性變化,線圈1電阻不計,當(dāng)通過線圈1的電流I≥0.5A時,電磁繼電器銜鐵被吸下,噴頭噴射果汁,已知噴頭每秒噴出果汁質(zhì)量為200g。若每次灌注240g果汁,為使灌果汁的過程可連續(xù)且穩(wěn)定地進(jìn)行,則應(yīng)調(diào)節(jié)R1的阻值為多少歐?
29.【項目名稱】制作煙霧報警器。
【相關(guān)資料】煙霧報警器內(nèi)部由發(fā)射電路和接受電路組成(如圖甲所示)。發(fā)射電路發(fā)射的紅外光源會被外界煙塵粒子散射,煙的濃度越大,接受電路接收到的光強(qiáng)度越弱。接收電路能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)化為電信號,最后轉(zhuǎn)化為報警信號。
【項目任務(wù)】小組同學(xué)討論后,確定煙霧報警器的要求如下:
供電電源:6伏
報警電流:≥250毫安
功能:當(dāng)環(huán)境中的煙霧濃度升高至一定值時,立刻報警鳴叫。
【方案設(shè)計】小組同學(xué)討論后,利用光敏電阻對煙霧報警器的接收電路部分進(jìn)行設(shè)計,如圖乙所示,其中,光敏電阻的大小會隨著接收到的紅外光束的強(qiáng)弱發(fā)生變化。
(1)【器材選擇】根據(jù)上述要求,該興趣小組的同學(xué)從實驗室選擇所需器材,其中,電源電壓U1恒為6伏,滑動變阻器規(guī)格為“2安 50歐”,要想實現(xiàn)煙霧報警器的功能,他們選擇的光敏電阻Rx的阻值大小隨光照強(qiáng)度變化的圖像應(yīng)為    。
(2)【項目調(diào)試】該組同學(xué)組裝好電路后開始測試,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)當(dāng)通過線圈的電流為200毫安時,報警器就開始工作,此時滑動變阻器的阻值Rp=15歐(線圈電阻不計)。在光照強(qiáng)度不變的情況下,為了符合制作要求(即報警電流≥250毫安),應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器連入電路的阻值為多大?(寫出具體的計算過程)
(3)【項目評價與反思】為了提高該煙霧報警器的靈敏度(即在煙霧更少條件下就能報警),該組同學(xué)提出以下幾種方法,其中正確的是   . 
A.增大電源電壓
B.增加線圈匝數(shù)
C.增大線圈和銜鐵之間的距離
D.更換阻值較小的保護(hù)電阻
30.如圖1是一種帶漏電保護(hù)的插線板,若檢測到火線和零線之間電流差達(dá)到或超過30mA時,即刻切斷電路,起到保護(hù)作用。
(1)如圖2是插線板內(nèi)部電路圖,請將開關(guān)和三孔插座連入電路,要求開關(guān)同時控制指示燈和插座,指示燈和插座互不影響(指示燈能承受的電壓較小,需串聯(lián)一個電阻分壓,圖中已將其串聯(lián),●圓點(diǎn)是接線點(diǎn))。
(2)圖中虛線框內(nèi)為漏電保護(hù)器,假設(shè)人電阻約2kΩ,人不小心碰觸到插線板內(nèi)的火線觸電,計算說明該型號的漏電保護(hù)器能否起保護(hù)作用?
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