2021-2022学年基础强化沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车课时练习练习题
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沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车课时练习
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、在一次课外实验活动中,一颗铁质的小螺丝钉掉入细小狭长的小洞中(如图)。
小科设计了以下四种方案,其中不能取出小螺丝钉的是()
A.B.C.D.
2、下列有关电学知识说法正确的是()
A.电功率越大,电流做功就越多
B.灯泡的额定功率越大,灯泡越亮
C.将标有“12V 12 W“和“24 V 12 W“的两个灯泡与36 V电源串联,两灯均能正常发光
D.电风扇工作时,主要是电能转化为机械能
3、下列有关磁场和磁感线的说法中,正确的是()
A.磁场和磁感线都是真实存在于磁体周围的
B.磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示
C.有磁感线的地方就有磁场,没有磁感线的地方没有磁场
D.磁场的基本性质是可以对放入其中的物体产生力的作用
4、下列关于磁场和磁感线的相关说法,你认为正确的是()
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.磁感线越密集的地方磁场越强
C.磁体外部的磁感线都是从磁体的S极出发,回到N极的
D.磁场看不见、摸不着,所以它是不存在的
5、以下机械中,利用内能对外做功的是()
A.共享单车B.电暖器C.电动机D.火箭发动机
6、图所示的是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝,金属丝下端所指示的温度为90℃,当温度达到90℃时,自动报警器报警。
下列说法中正确的是()
A.灯亮时表示报警器报警
B.温度达到85℃时,报警器中的灯亮同时铃响
C.报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中
D.报警器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点工作的
7、如图所示的通电螺线管右侧放了一个可自由转动的小磁针,下列说法正确的是( )
A.小磁针左端为N极
B.通电螺线管的左端为N极
C.将电源正负极对调后螺线管南北极也对调
D.在螺线管所在电路中串联一个电阻后螺线管的磁性增强
8、小东在探究条形磁体周围磁场的特点时,实验现象如图所示。
小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示,铁屑静止时的分布情况如图乙所示。
图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是()
A.B.C.
D.
9、如题图所示为条形磁铁和电磁铁,虚线表示磁感线,则甲、乙、丙、丁的极性依次是()
A.S、N、S、S B.N、N、S、N
C.S、S、N、N D.N、S、N、N
10、根据生活中的现象进行推论是常用的科学思维方法。
下列根据现象作出的推论中()
A.根据两灯各自的两端电压相等推论两灯是并联
B.根据电路中的灯泡不发光推论电路中没有电流
C.根据两手搓动手会发热推论机械能转化为内能
D.根据直导体下磁针没有旋转推论导体中无电流
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题3分,共计15分)
1、司南是我国古代四大发明之一。
《论衡》中记载:“司南之构,投之于地,其柢指南”。
如图所示,“柢”即握柄,是磁体的______(选填“N”或“S”)极,静止时指向地磁场的______(选填“南”或“北”)极。
指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,是因为______产生了磁场。
2、如图所示,闭合开关S,小磁针静止时N极指向左,则电源的左端为________极。
若滑动变阻器的滑片P向左端移动,通电螺线管的磁性________。
3、磁体周围存在着一种能使小磁针偏转,但看不见摸不着的物质叫做______,物理学中把小磁针静止时______所指的方向规定为该点磁场方向。
4、(1)如图所示,电阻箱的示数为_______Ω。
(2)根据图中通电螺线管中的电流方向,可以判断出通电螺线管的左端是_______极。
(填“N”或“S”)。
5、我国的“嫦娥工程”将按“绕月、落月、和住月”三步进行,预计2012年实施落月探测,已知月球山无大气、无磁场、弱重力。
下列哪个仪器在月球上可以使用__________(手电筒、气压计、指南针、电铃)。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、如图电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路,R1处于恒温箱内。
电源电压U=6V,继电器线圈的电阻可不计。
如图为热敏电阻的R1﹣t图象,且已知在50~150℃范围内,热敏电阻的阻值随温度的变化规律是:R1×t=k(常数);电阻R2是可变电阻。
当线圈中的电流达到20mA时,继电器的衔铁被吸合。
已知此时可变电阻R2=225Ω,恒温箱保持60℃恒温。
图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源,它的额定功率是1500W。
(1)60℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
(2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端?
(3)根据统计,正常情况下,温度控制箱内的加热器,每天加热50次,每次加热10min,恒温箱每天消耗电能多少kW•h?
(4)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R2的阻值应调为多少?
2、某展览厅(如图甲)为保护展品,设置了调光天窗,当外界光照较强时,能启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,能自动启动节能灯给予补光。
调光天窗的电路原理如图乙所示:R0为定值电阻;R为光敏电阻,其电阻值R随光照强度E的变化如图丙所示(E越大表示光照越强,其国际单位为cd);P为电磁铁,其线圈电阻R P为20Ω,当电流达到0.04A时能吸合衔铁。
已知电源电压U1=12V,U2=220V,则:
(1)开关S闭合时,电磁铁P的上端为______极(选填“N”或“S”)。
(2)图乙中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V10W”节能灯,这些节能灯同时正常工作4小时,共消耗电能______kW⋅h。
(3)当外界光照强度达到1cd时,电动卷帘便开始工作,求R0的阻值______。
(4)为了环保节能,要在环境光线更弱时才启动节能灯照明,则应换用阻值较______。
(选填“大”或“小”)的R0。
3、许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载。
为了能抓拍超载车辆,小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理,如图18甲为该超载记录器原理图。
已知电源电压U=10V,线圈电阻R0=10Ω,保护电阻R1=15Ω,R x为压敏电阻,当车辆驶入被检测路段时,其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示,当电压表示数达到或超过4V 时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆。
(g取10N/kg)试问:
(1)在控制电路中,当压敏电阻R x受到的压力增大时,电磁铁的磁性将__(选填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)当工作电路开始拍照时,控制电路中的电流多大?__
(3)当一辆总质量为15t的大货车过桥时,请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作?__
4、阅读短文,回答问题.
智能洁具(智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等),具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能,已进入百姓家庭.某智能洁具为确保安全,插头带漏电保护装置,工作原理如图甲,连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯,正常工作时,两线中的电流相等;若火线与零线中的电流不等,绕在铁芯上的线圈会产生电流,经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源.这种洁具装有红外线感应装置,当人靠近时,感应装置自动升起洁具盖子;启动洗净功能,加热器将水快速加热至温控装置预设的温度,水泵喷水实施清洗,喷水杆采用纳米银(直径为纳米级的银单质)材料,杀菌效果好;清洗结束,暖风烘干机自动开启烘干功能.下表为该洁具的部分参数.
(1)当图甲电磁铁线圈中电流从b流向a时,电磁铁下端是________极.
(2)洁具正常工作,按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗,加热器的效率为多少_____ ?[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),室温为18℃].
5、物体被照明的程度可用照度表示,单位是lx.某光敏电阻的阻值随照度变化的关系如图所示,如图是一种灯光和电铃的控制电路图,要求当开关S闭合时,光敏电阻上的照度小于0.9lx只有灯L1亮,照度大于等于0.91x时,灯L2亮、电铃响.已知控制电路的电源电压是220V,电磁继电器的线圈电阻可以忽略不计,其中电流达到20mA时才能把金属片吸下.试通过计算说明在虚线框内并联接入一个多大的电阻才能使控制电路正常工作.
四、实验探究(3小题,每小题5分,共计15分)
1、在探究“通电螺线管外部的磁场分布情况”时,小合按如图所示布置器材。
(1)实验中应该把小磁针放到螺线管四周不同的位置,在图上记录小磁针______的方向,这个方向就是该点的磁场方向;
(2)与图对比,通电螺线管外部的磁场跟______磁体的磁场相似;
(3)如图所示,开关闭合后,位于螺线管右侧的小磁针的指向将怎样变化?请用箭头画出;(____)
(4)1820年,法国科学家安培在科学院的例会上做了一个小实验,引起到会科学家的兴趣:把螺线管水平悬挂起来,然后给导线通电。
请你说出悬挂着的通电螺线管静止后,会______。
2、为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小明同学用漆包线(表面涂有绝缘漆铜导线)在大铁钉上绕若干匝,制成简单的电磁铁,通电后吸引大头针,图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
(1)实验是通过观察电磁铁___________来知道电磁铁磁性强弱的。
(2)当开关闭合后,甲图中N极在磁体______端(选填A或B);图乙中若让铁钉再多吸一些大头
针,滑动变阻器的滑片应向_______端移动(填“左”或“右”)。
表明电磁铁磁性强弱与________有关。
(3)比较___________两图可知:匝数相同时,电流越大,磁性越强。
(4)由图丁可得出的结论是___________。
(5)举出一个应用电磁铁的实例___________。
3、 (1)如图所示,闭合开关,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有__,这是丹麦物理学家__首先发现的电与磁之间有联系的;调换电源正负极,小磁针偏转方向改变,说明磁场方向与__有关。
(2)如图所示,是某同学探究电磁铁磁性强弱跟电流大小关系的电路图。
①闭合开关S后,当滑动变阻器滑片P向a端移动时,电磁铁磁性越强;结论:当线圈匝数不变,通过线圈的电流______,电磁铁磁性越强。
②生活中,常用到此设备工作的是_____。
A.电钣锅 B.电烙铁 C.电磁起重机
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A .细线下端的磁体靠近小螺丝钉时,会吸引铁质小螺丝钉,从而取出小螺丝钉,故A 不符合题意;
B .磁体能够吸引铁、钴、镍,磁体吸引铁棒而成为一个整体,靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉,从而取出小螺丝钉,故B 不符合题意;
C .铁棒被磁体磁化后具有磁性,靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉而取出小螺丝钉,故C 不符合题意;
D .磁体能够吸引铁、钴、镍,但不吸引铜,也不能磁化铜,所以不能取出小螺丝钉,故D 符合题意。
故选D 。
2、D
【详解】
A .由W P t
= 得,电功率越大,电流做功不一定多,故A 错误; B .决定灯泡亮度的是实际功率,用电器的实际功率不一定等于其额定功率,灯泡的额定功率越大,灯泡不一定越亮,故B 错误;
C .由
2
U P R
= 得,灯泡甲、乙的电阻分别为
12ΩR 甲= ,48ΩR 乙=
两灯泡与36V 的电源串联时
::12Ω:48Ω=1:4U U R R 甲乙甲乙==
+36V U U U 甲乙==
解得
2V =7.U 甲,28.8V U 乙=
因此
U U
<
甲甲额,U U
>
乙乙额
因此两灯泡都不能正常发光,故C错误;
D.电风扇工作时,其内部的电动机主要是电能转化为机械能,故D正确。
故选D。
3、B
【详解】
A.磁场是客观存在的物质,而磁感线不是磁场中真实存在的曲线,而是人为画出的,它可以形象地描述磁场,故A错误;
B.磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示,磁感线越密集的地方的磁场越强,故B正确;
C.磁体周围存在磁场,与磁感线的有无无关,故C错误;
D.磁场的基本性质是可以对放入其中的磁体能产生力的作用,故D错误。
故选B。
4、B
【详解】
A.磁感线是人们为了更形象、更直观的描述和研究磁场而假想出来的曲线,磁感线并不存在,故A 错误;
B.磁感线越密集的地方磁场强度越强,磁感线越稀疏的地方磁场强度越弱,故B正确;
C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极,磁体内部的磁感线都是从磁体的S极出发,回到N极的,故C错误;
D.磁场看不见、摸不着,但它是真实存在的,故D错误。
故选B。
5、D
【详解】
利用内能对外做功,就是将内能转化为机械能;
A.共享单车工作时,消耗蓄电池的电能为单车提供动力,因此将电能转化为机械能,故A不符合题意;
B.电暖器工作时将消耗电能转化为内能,故B不符合题意;
C.电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能,利用电能对外做功,故C不符合题意;
D.火箭发动机工作时,利用高温高压的燃气推动火箭升空,将燃料的内能转化为火箭的机械能,故D符合题意。
故选D。
6、D
【详解】
A.如图,当温度达到90℃时,电磁继电器电路接通,电磁铁产生磁性,吸引衔铁向下运动,接通电铃,自动报警器报警,灯不亮,故A错误;
B.如图,当温度达到85℃时,电磁继电器电路断开,电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的拉力下向上运动,接通灯,灯亮,故B错误;
C.温度计在这里相当于一个开关,报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中,故C错误;
D.达到90℃或以上时,连通继电器电路,电磁铁有磁性,吸引衔铁向下运动;低于90℃时,断开继电器电路,电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的拉力下向上运动,故D正确。
故选D。
7、C
【详解】
AB.图中电流从螺线管的左侧流入、右侧流出,由安培定则可知,通电螺线管的右端是N极,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则小磁针静止时其左端为S极,故A、B错误;
C.将电源正负极对调后,螺线管中的电流方向改变,螺线管的磁极发生改变,所以螺线管南北极也
对调,故C正确;
D.在螺线管所在电路中串联一个电阻,总电阻增大,电路的电流变小,则通电螺线管的磁性减弱,故D错误。
故选C。
8、A
【详解】
AB.小磁针放在条形磁体的周围,条形磁体的周围存在磁场,小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,由图甲可知,条形磁体的左端是N极,右端是S极,在磁体外部,磁感线从N极出发,到S极进入,故A符合题意,B不符合题意;
CD.在磁体外部,磁感线从N极出发,到S极进入,在磁体的内部,磁感线是从磁体的S极到N极,所以磁感线是闭合的,故CD不符合题意。
故选A。
9、A
【详解】
根据安培定则,四指的方向即为电流的方向,大拇指的方向为 N极,故乙端为N极,丙就是S极,由甲、乙之间的磁感线相吸的分布情况说明是异名磁极,故甲为S极,丙和丁是相互排斥,故丁为S 极,故选A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10、C
【详解】
A.两灯各自的电压相等,不一定是并联,因为两个规格相同的灯串联时,两端的电压也相等,故A 不符合题意;
B.灯的亮度取决于灯的实际功率,灯的实际功率太小,此时电路中有电流,灯也不会亮,故B不符合题意;
C.两手互相搓动,克服摩擦做功,使手的内能增加,温度升高,属于做功改变物体的内能,是机械能转化为内能,故C符合题意;
D.当通电直导体下磁针的位置的磁场方向与磁针指向一致时,磁针不会旋转,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、S 北电流
【详解】
[1]磁勺的勺柄指南,根据地理的南极是地磁的N极,异名磁极相互吸引,因此勺柄为该磁体S极。
[2]地磁场的北极在地理南极附近,地磁场南极在地理北极附近,静止时指南针指向磁体的S极,即地磁场的北极。
[3]指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,说明指南针受到磁场作用,说明通电导体周围存在磁场,也就是电流周围存在磁场。
2、正减弱(变弱)
【详解】
[1]由图知道,小磁针静止时N极水平向左,根据磁极间的相互作用知道,通电螺线管的右端为N极,左端为S极;根据安培定则,伸出右手握住螺线管,大拇指所指的方向为通电螺线管的N极,四指弯曲指示电流的方向,则电源左端为正极,右端为负极。
[2]滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电流变小,所以,通电螺线管的磁性减弱。
3、磁场 N极
【详解】
[1]磁场的概念,是存在于磁体周围的空间场,一般用假象的磁感线来描述,故磁体周围存在着一种能使小磁针偏转,但看不见摸不着的物质为磁场。
[2]物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场方向。
4、1893 N
【详解】
(1)[1]由图可知,电阻箱的示数为
()11000810091031Ω1893ΩR =⨯+⨯+⨯+⨯=
(2)[2]由图可知,电流从螺线管的左侧流入,右侧流出,根据右手螺旋定则可知,通电螺线管的左端是N 极。
5、手电筒
【详解】
[1]手电筒是闭合开关,电源电压使电路产生电流使灯泡发光的,故可以在月球上使用,月球上无大气,也就没有气压,故气压计无法工作,指南针是利用磁场工作的,而月球无磁场,所以指南针不能使用,铃声的传播需要介质,但月球没有空气,所以电铃不能使用。
三、计算题
1、(1)75Ω;(2)A 、B 端;(3)12.5kW•h。
(4)255Ω。
【解析】
【详解】
(1)由题可知,恒温箱保持60℃时,可变电阻R 2=225Ω,电流是20mA =0.02A ,电源电压为6V ,则根据欧姆定律可得控制电路的总电阻:363002010U V R I A
-===Ω⨯; 由电阻的串联可得,60℃时热敏电阻R 1的阻值:R 1=R ﹣R 2=300Ω﹣225Ω=75Ω;
(2)由如图可知,热敏电阻R 1的阻值随温度的升高而减小,可见温度越高,控制电路中的电流越大,当电流达到20mA 时,继电器的衔铁被吸合,加热电路应当断开,所以应该把恒温箱的加热器接在A 、B 端;
(3)恒温箱内的加热器正常工作时的功率为1500W ,每天加热50次,每次加热10min ,则恒温箱每天消耗电能:3101500105012.560
W Pt kW h kW h ⨯⨯⨯=﹣==; (4)由题可知,R 1t =常数,由1小题可知,当温度是60℃时,热敏电阻为75Ω,则当温度是100℃时,设热敏电阻为R ′1,则有:75Ω×60℃=R ′1×100℃,解得:R ′1=45Ω;由于继电器的衔铁被吸合时,电路中的电流仍然为20mA ,则控制电路的总电阻仍然为R =300Ω,根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和,可变电阻R 2的阻值:R 2=R ﹣R ′1=300Ω﹣45Ω=255Ω。
答:(1)60℃时,热敏电阻R1的阻值是75Ω;
(2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端;
(3)恒温箱每天消耗电能12.5kW•h。
(4)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R2的阻值应调为255Ω。
2、S0.4 160Ω 小
【详解】
(1)开关S闭合时,电磁铁中电流的方向是向左的,由安培定则可知,电磁铁P的上端为S极。
(2)10盏节能灯的总功率为
P=10P1=10×10W=100W=0.1kW
则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能
W=Pt=0.1kW×4h=0.4kW⋅h
(3)当外界光照强度达到1cd时,由图可知,R=120Ω,当电动卷帘便开始工作,电磁铁能吸合衔铁的
电流I=0.04A,由
U
I
R
得,电路总电阻为
1
12V
===
Ω
.04
3
A
U
R
I
总
根据串联电路电阻规律可知,R0的阻值为
R0=R总-R-R P=300Ω-120Ω-20Ω=160Ω
(4)若要缩短节能灯点亮的时间,即当外界光照更弱时,电磁铁才能吸合衔铁,节能灯才能工作;由图2可知,当光照强度E减小时,R的阻值变大,而电磁铁能吸合衔铁的电流不变,电源电压不变,则电路总电阻不变,故应换用阻值较小的R0。
答:(1)开关S闭合时,电磁铁P的上端为S极;
(2)这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能0.4kW⋅h;
(3)当外界光照强度达到1cd时,电动卷帘便开始工作,R0的阻值为160Ω;
(4)为了环保节能,要在环境光线更弱时才启动节能灯照明,则应换用阻值较小的R0。
3、增强 0.24A 是
【详解】
(1)由乙图可知,当压敏电阻R x 受到的压力增大时,其阻值减小,电路的总电阻减小,由欧姆定律公式可知,控制电路的电流变大,电磁铁的磁性将增强。
(2)当电路开始拍照时,控制电路中的电流为
x 2010V 4V 0.24A 15Ω10Ω
U U I R R --===++ (3)当一辆总质量为15t 的大货车过桥时,对桥面的压力为
351510kg 10N/kg 1.510N F G ==⨯⨯=⨯
由乙图可知,此时R x 为25Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流为
01x 10V =0.2A 10Ω15Ω25Ω
U I R R R ==++++ 电压表的示数为
x x ==0.2A 25Ω5V 4V U IR ⨯=>
所以电路中的照相机工作。
答:(1)电磁铁的磁性将增强。
(2) 当工作电路开始拍照时,控制电路中的电流为0.24A 。
(3) 当一辆总质量为15t 的大货车过桥时,工作电路中的照相机仍正常工作。
4、 S 80%
【解析】(1)在图甲中,当电流从b 流向a 时,运用安培定则,即用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指指向上端,,即a 端是N 极,下端为S 极。
(2)根据表格数据,假设清洗1min ,最大喷水量是1.2L ,由ρ=m/V 可知,喷出水的质量是:m=ρV=1×103 kg/m 3 ×1.2×10-3 m 3 =1.2kg ,
水吸收的热量是:Q=cm (t-t 0 )=4.2×103 J/(kg•℃)×1.2kg×(38℃-18℃)=1.008×105 J , 由P=W/t 知道,加热器加热1min 消耗的电能是:W=Pt =2100W×60s=1.26×105 J ,
所以,加热器的效率是:η=Q/W×100%=1.008×105J/1.26×105J×100%=80%
5、在虚线框内并联接入一个24.4kΩ的电阻才能使控制电路正常工作.
【解析】由图1知道,当照度等于0.91x时,电阻为20kΩ,则通过光敏电阻的电流是:I光 =U/R光=220V/20×103Ω=0.011A;
根据并联电路电流的特点知道,通过并联电阻的电流是:I R =I-I光=0.02A-0.011A=0.009A;
所以,虚线框内需要并联的电阻的阻值是:R=U/I R=220V/0.009A≈24400Ω=24.4kΩ。
点睛:本题考查的是电磁继电器的组成、原理和特点,解题的关键是分析清楚电路结构、由图象获取所需信息、应用并联电路特点与欧姆定律解题
四、实验探究
1、N极条形像指南针一样,指向南北方向
【详解】
(1)[1]在磁场中小磁针静止时,N极所指的方向为该点磁场方向。
(2)[2]通电螺线管外部的磁场从N极出发回到S极,由图知,通电螺线管外部的磁场跟条形磁体的磁场相似。
(3)[3]当开关闭合后,根据安培定则,通电螺线管左端为N极,右端为S极,根据磁极相互作用的规律知,小磁针的N极、S极将顺时针旋转,如下图所示。
(4)[4]地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,根据磁极之间相互作用的规律知,通过螺线管的N极指向地理的北极,S极指向地理的南极,故通电螺线管静止后,像指南针一样,指向南北方向。
2、吸引大头针的数量A左电流大小乙、丙电流相同时,通电螺线管的线圈匝数
越多,磁性越强电铃
【详解】
(1)[1]该实验中是用电磁铁吸引大头针的数量来反映电磁铁磁性的强弱,电磁铁吸引大头针较多,说明电磁铁的磁性较强,属于转换法。
(2)[2]由甲图可知,电流从电源正极出发,经开关、变阻器流向螺线管,根据安培定则,甲图中N 极在磁体的A端。
[3][4]图乙中若让铁钉再多吸一些大头针(即其磁性增强),应增大电流的大小,由欧姆定律可知应减小变阻器连入电路中的电阻大小,即滑动变阻器的滑片应向左移动;电流大小不同,吸引大头针的个数不同,即电磁铁的磁性不同,表明电磁铁磁性强弱与电流大小有关。
(3)[5]研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系时,应控制线圈的匝数相同,改变电流的大小;乙丙两图中线圈匝数相同,丙图中变阻器连入电路中的电阻较小,由欧姆定律可知丙图中的电流大于乙图中的电流,丙图中吸引大头针的数量多,其磁性强,所以应比较乙、丙两图。
(4)[6]丁图中两个电磁铁串联,通过两电磁铁的电流相等,线圈匝数越多的电磁铁吸引大头针数量越多,说明其磁性越强,所以结论为:电流相同时,通电螺线管的线圈匝数越多,磁性越强。
(5)[7]在实际生活中很多地方都用到了电磁铁,比如:电铃、电磁起重机、电话机、电磁继电器等。
3、磁场奥斯特电流方向越大 C
【详解】
(1)[1][2][3]如图所示的实验,闭合开关前,小磁针静止且能指向南北;闭合开关后,小磁针的指向发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场,这是丹麦物理学家奥斯特首先发现的,调换电源正负极,即改变螺线管中的电流方向,发现小磁针静止时N极所指方向与原来相反,说明磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
(2)①[4]线圈中的电流越大,电磁铁的磁性越强。
当滑片向a端移动时,滑动变阻器的电阻减小,电路中的电流变大,螺线管的磁性增强。
故可得结论:结论:当线圈匝数不变,通过线圈的电流越大,电磁铁磁性越强。
②[5]电磁铁利用了电流的磁效应,生活中,常用到此设备工作的是电磁起重机,故选C。