【备考2022】浙教版科学中考二轮专题复习：电和磁（含解析）

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第10讲　电和磁
考点1　磁现象和磁场
1.甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极,弧线是部分未标方向的磁感线,如图所示。根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极,下列描述正确的是 (　　)

A.甲、乙都是N极　　
B.甲、乙都是S极
C.甲是N极、乙是S极　　
D.甲是S极,乙是N极
答案　B　
解析　分析图中磁感线可得两个磁极属于同名磁极,而小磁针N极指向乙,所以乙为S极,甲也为S极,A、C、D错误,B正确。故选B。
2.丽水处州府城一角的磨盘特别受小孩青睐。当人推着磨盘转动时,磨盘上竖着的“丽水”两字和其周围墙壁上的灯同时亮起(如图)。下列四幅图中能反映其工作原理的是 (　　)


答案　B　
解析　当人推着磨盘转动时,“丽水”两字和灯亮起,可知其工作原理是电磁感应。A选项为电流的磁效应;B选项为电磁感应;C选项为研究“通电螺线管周围的磁场”的实验装置;D选项为通电导体在磁场中受力运动。故B符合题意。
3.一条形磁铁放在水平桌面上,处于静止状态,电磁铁置于条形磁铁附近并正对(如图所示)。下列叙述中,正确的是 (　　)

A.闭合开关前,电磁铁与条形磁铁间没有力的作用
B.闭合开关后,条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
C.闭合开关后,滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大
D.闭合开关后,滑片P向a移动过程中,若条形磁铁始终处于静止状态,则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
答案　C　
解析　闭合开关前,虽然电磁铁没有磁性,但是电磁铁中间有铁芯,条形磁铁对铁芯有吸引力,故A错误。闭合开关后,电磁铁有磁性,根据图中的电流方向结合安培定则可知,电磁铁的左端是N极、右端是S极,因异名磁极相互吸引,故电磁铁对条形磁铁有向左的吸引力作用,条形磁铁有向左运动趋势,所以条形磁铁受到向右的静摩擦力作用,故B错误。闭合开关后,滑片P向a移动时,变阻器接入电路的阻值变小,通过电磁铁的电流增大,电磁铁磁性增强,对条形磁铁的吸引力增大;若条形磁铁始终处于静止状态,其受到向左的吸引力和向右的静摩擦力是一对平衡力,吸引力增大,则静摩擦力也增大,故C正确、D错误。故选C。

4.有外形相同的两根钢条M、N,按图甲、图乙两种方式接触时,它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是 (　　)

A.M无磁性、N无磁性
B.M无磁性、N有磁性
C.M有磁性、N无磁性
D.M有磁性、N有磁性
答案　D　
解析　由题意可知,M、N两根钢条按题图甲、乙两种方式接触时,它们之间都有较大吸引力,因条形磁体的两端磁性最强,但中间很弱,几乎没有磁性,所以在图甲中,N能吸引M,说明钢条N具有磁性;同理,由图乙可知,钢条M也具有磁性。故选D。
5.如图所示,闭合电磁铁开关S,条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是 (　　)

A.条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B.条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C.将滑动变阻器的滑片向右移动,条形磁铁受到的摩擦力不变
D.若只改变电源的正负极,条形磁铁受到的摩擦力变大
答案　A　
解析　根据右手螺旋定则判断,电磁铁左端为S极,所以条形磁铁受到电磁铁的斥力,方向向左,A正确;条形磁铁静止,所以受力平衡,摩擦力的方向与电磁铁斥力方向相反,水平向右,B错误;滑片向右移动,电路中电阻变大,电流变小,电磁铁对条形磁铁的斥力变小,条形磁铁受到的静摩擦力也变小,C错误;改变电源正负极,电磁铁左端变为N极,条形磁铁受到电磁铁的引力,方向向右,电磁铁磁性强弱没有改变,引力大小等于斥力大小,条形磁铁受到的摩擦力方向改变,大小不变,D错误。故选A。
考向警示　本题涉及了电磁铁、摩擦力、欧姆定律、二力平衡等多个考点,属于物理的综合题,考查学生对考点的理解、应用、综合分析等关键能力。
考点2　电磁感应、电动机和家庭电路
6.以下四幅家庭电路图中,连接正确的是 (　　)

答案　A　
解析　家庭电路中断路器、开关必须接在火线上,A符合题意;B图断路器接在零线上,B错误;C图断路器、开关都接在零线上,C错误;D图开关接在零线上,D错误。故选A。
7.如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动,连接在振膜上的线圈也随之一起振动,切割永磁体的磁感线产生电流,此过程中 (　　)

A.利用了电磁感应原理
B.利用了通电导体在磁场中受力的原理
C.利用了电流的磁效应
D.产生了直流电
答案　A　
解析　声波使振膜振动,线圈和振膜连在一起,此时线圈就一起振动。线圈在永磁体产生的磁场中切割磁感线产生感应电流,利用了电磁感应原理,A正确。故选A。
8.电给人类的生活带来了极大的方便,然而使用不当时,也会给人们带来危害。下列符合安全用电原则的是 (　　)
A.超负荷使用插座
B.用湿手触摸开关
C.将插头的接地插脚掰弯使用
D.放风筝时远离高压设备
答案　D　
解析　超负荷使用插座,电流过大,产生大量热,易引起火灾,A错误;湿手触摸开关容易触电,B错误;掰弯接地插脚,不能接地线,容易触电,C错误;安全用电的原则是不靠近高压带电体、不接触低压带电体,D正确。
9.图甲表示家庭电路的一部分,图乙、图丙表示测电笔握笔方法,下列相关说法正确的是　 (　　)

甲
A.电能表是测量电功率的仪器
B.断路器应该安装在Q处而不是P处
C.测电笔在插座接地孔检测时,氖管会发光
D.使用测电笔时,图乙的方法错误而图丙的方法正确
答案　D　
解析　电能表不是测量电功率而是测量用电器消耗电能的仪器,A错误;为了用电安全,断路器应该接在火线上,即接在P处,当断路器断开电路时,电路中的用电器和插座是不带电的,B错误;测电笔在插座接地孔检测时,因为地线不带电,所以氖管不会发光,C错误;使用测电笔时,手不能与笔尖金属体接触,应让手与笔卡接触,故图乙的方法错误,图丙的方法正确,D正确。故选D。
知识归纳　(1)电能表是测量用电器消耗电能(电功)的仪器;(2)为了用电安全,断路器应该接在火线上;(3)接地线与火线之间是不接通的;(4)使用测电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,笔尖接触被测导线,当氖管发光时,说明接触的是火线。
10.电给人类的生活带来了极大的方便,了解用电基本常识对我们每个人都很重要。我国家庭电路的电压是　　　　V;对于人体,一般情况下　　　　V以下的电压才是安全的。安全用电原则是不接触　　　　,不靠近　　　　。 
答案　220　36　低压带电体　高压带电体
11.电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。

(1)如图所示是电动机原理图,将通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd边受到　　　　,使线圈转动起来。 
(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的,遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变线圈中　　　　来实现倒车。 
答案　(1)力的作用　(2)电流的方向
解析　(1)线圈运动状态改变,是因为受到力的作用;
(2)线圈转动方向与磁场、电流方向有关。实现“倒车”即改变线圈转动方向,故在磁场方向不变的情况下,改变电流方向。
12.夏天的紫外线较强,人们在户外活动时间过长,会造成皮肤灼伤,甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,S2闭合,电动机转动,遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
(1)调试时发现,当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合。为了达到设计要求,需要把滑动变阻器R1的 滑片P向　　　(填“左”或“右”)移动。 
(2)从安全用电的角度分析,进户线a应该是　　　线。 

答案　(1)右　(2)相(火)
解析　(1)户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合,说明电磁铁磁性弱。增大电流即可增大电磁铁磁性,故P向右移,减小R1连入电路中的电阻,可增大通过电磁铁的电流;
(2)开关应接在火线上,故进户线a应该是相(火)线。
13.材料:爷爷家的电饭锅不能做饭了,小敏检查发现:电源插头处有烧焦的痕迹。

奶奶埋怨爷爷:“每次做完饭都让你把插头从插座上拔下来,而你从电饭锅连接口拔出就算完事,插头总在插座上插着。看,烧坏了吧!”
爷爷辩解道:“插头不是在做完饭后烧坏的,从锅上拔出后就没电了!”
奶奶:“没电?没电你摸摸,不电死你才怪!”
……
思考:爷爷说的“没电”?奶奶认为的“有电”?插头烧焦的原因可能是……
结合你所掌握的科学知识,请给爷爷和奶奶一个合理的解释以及安全用电的建议。
答案　答题要素:爷爷说的“没电”指没电流;奶奶认为的“有电”指有电压;插头烧焦的原因是插头处发热过多;安全用电建议。
高水平的回答(6分):能完整的解释“没电”和“有电”的含义,正确回答插头烧焦的可能原因及提出合理的安全用电建议,逻辑合理。
示例:爷爷和奶奶的说法都正确,只是角度不同,爷爷说的“没电”是指插头处电路断开,没有构成回路,所以没有电流;奶奶认为的“有电”是指有电压,当用手触摸插头,可能导致火线—人体—大地构成回路,从而触电。插头烧焦可能是插头处短路、线路老化、电流过大等原因导致发热过多引起烧焦。安全用电建议:将插头插入插座时,手不要接触金属插脚;防止电线的绝缘层老化或破损;不要用湿的手触摸电器、插座和开关;用电器使用后要及时拔下插头;定期检查用电器线路等。
中上水平的回答(4分):能正确回答插头烧焦的可能原因及提出合理的安全用电建议,逻辑合理。
示例:插头烧焦可能是插头处短路、线路老化,电流过大等原因导致发热过多引起烧焦。
安全用电建议:将插头插入插座时,手不要接触金属插脚;不要用湿的手触摸电器、插座和开关;用电器使用后要及时拔下插头;定期检查用电器线路等。
中下水平的回答(2分):有插头烧焦原因的合理解释或能提出合理的安全用电建议。示例:插头烧焦可能是插头处短路、线路老化、电流过大等原因导致发热过多引起烧焦。安全用电建议:将插头插入插座时,手不要接触金属插脚;不要用湿的手触摸电器、插座和开关等。
低水平的回答(0分):不能解释“没电”和“有电”,插头烧焦的原因回答错误,没有安全用电建议。
示例:插头烧焦,要安全用电。
14.如图是某兴趣小组制作的“电子秤”的结构简图,其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥,对秤盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时,可通过调节滑动变阻器改变电流大小,从而改变斥力大小,使指针始终指在“a”位置。此时,该电子秤所称量物体质量m跟电路中电流I的关系可视为:m=kI(k为500克/安)。据此原理,可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。
(1)图中电磁铁和永磁体之间要产生斥力,则永磁体下端应为　　　极。 

(2)当放上物体后,为了使指针仍处在“a”位置,必须将滑动变阻器滑片向　　　　端移动。 
(3)图中电源电压为9伏。线圈电阻为10欧。线圈允许通过的最大电流为0.8安,滑动变阻器规格为“50 Ω　2 A”,电流表量程为0~0.6安。
①计算该电子秤所能称量物体质量的范围;
②要增大该电子秤的称量范围,以下方法可行的是　　　。(假设弹簧等元件均能正常工作) 
A.增大电源电压
B.换用“100 Ω　1 A”的滑动变阻器
C.电流表的量程换用“0~3安”
答案　(1)S　(2)B　(3)①0.075 kg~0.3 kg　②BC
解析　(1)根据安培定则,可以判断电磁铁上端为S极,下端为N极。因为电磁铁和永磁体之间相互排斥,故永磁体下端应为S极。
(2)放置物体后,秤盘要下降,要使指针仍处在“a”位置,则需要更大的斥力,即电磁铁需要更大的磁性,所以要增大电流。故P向B端移动,减小滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)①电路中电流最大值Imax=0.6安,代入m=kI得
mmax=500克/安×0.6安=300克=0.3千克
电路中电流最小值Imin=URmax=9伏10欧+50欧=0.15安,代入m=kI得
mmin=500克/安×0.15安=75克=0.075千克
所以该电子秤所能称量物体质量的范围为0.075千克~0.3千克。
②由m=kI可知,要增大该电子秤的称量范围,就要增大电路中电流的取值范围,电源电压保持不变的情况下,可以换用最大阻值更大的滑动阻器或量程更大的电流表。故选B、C。
15.小金对玩具汽车的电动机很感兴趣,他拆下电动机,测得它的内阻为1.5 Ω。为测量电动机工作时的电流,利用身边现有器材,设计了如图所示的电路(符号表示数值可读的变阻器)。已知电源电压为12 V,当变阻器的阻值为6 Ω时,电压表的读数为3 V。计算此时:

(1)通过电动机的电流;
(2)电动机消耗的电功率。
答案　(1)1.5 A　(2)4.5 W
解析　(1)∵变阻器两端的电压为U变=U-U机=12 V-3 V=9 V
∴电流I=U变R变=9V6Ω=1.5 A
又∵串联电路电流处处相等
∴通过电动机的电流为1.5 A
(2)电动机消耗的电功率P=U机I=3 V×1.5 A=4.5 W
思路分析　(1)电动机M与变阻器串联,根据串联电路电压的规律算出变阻器两端的电压,根据欧姆定律算出通过变阻器的电流,根据串联电路电流的规律得出通过电动机的电流;
(2)根据P=U机I算出电动机消耗的电功率。
A组　基础题组
1.关于磁现象下列说法正确的是　 (　　)
A.任何物质都可以被磁化
B.光盘和银行卡都是用磁性材料制成的
C.在研究磁场强弱分布时,放不放铁屑磁感线都存在
D.某小磁针静止时明显偏离南北方向,说明该空间存在除地磁场以外的其他磁场
答案　D　
解析　磁化是指没有磁性的物体获得磁性的过程,但只有磁性物质才能被磁化,A错误;光盘是利用光来进行工作的,它在光驱中利用激光头发出的光来读取信息,没有用到磁性材料,B错误;磁场是客观存在的,在研究磁场强弱分布时,放不放铁屑磁场都存在,但磁感线不存在,它是假想出来的,C错误;小磁针静止时,由于受地磁场的作用而指向南北方向,如果明显偏离南北方向,说明该空间存在除地磁场以外的其他磁场,D正确。
2.磁悬浮地球仪由底座和球体两部分组成,底座通电后会产生磁场,球体能实现凌空悬浮,如图所示,底座上的调节旋钮可使球体小幅升降。以下说法不合理的是 (　　)

A.球体内可能暗藏磁体
B.底座工作原理与奥斯特实验相似
C.升降调节旋钮可能是变阻器
D.球体升高后所受磁力增大
答案　D　
解析　球体内可能暗藏磁体,与下方磁场相互排斥而悬浮,故A正确;底座通电后产生磁场,类似奥斯特实验,通电导体周围存在磁场,故B正确;升降调节旋钮,可能是变阻器,调节电路中电流大小,从而改变电流产生的磁场的强弱,使球体小幅度升降,故C正确;球体升高后仍然受力平衡,受到的磁力与球体重力相等,磁力大小不变,D错误。故选D。
关键点拨　(1)由图可知:球体与底座是分离的,故可判断球体与底座是相互排斥的;静止状态是一种平衡状态,受力平衡;
(2)电磁铁磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数有关,电流越大,匝数越多,磁性越强。
3.下列对图示实验的解释,正确的是 (　　)

甲 乙 丙 丁
A.甲图中的实验说明磁铁异名磁极相互排斥
B.乙图中的实验说明磁场能够产生电流
C.丙图中的实验表示机械能转化为电能
D.丁图中的测电笔的氖管发光说明它与零线接触
答案　C　
解析　甲图中的实验说明磁铁异名磁极相互吸引,A错误;乙图中的奥斯特实验说明电流周围存在磁场,B错误;丙图中无电源,是发电机的原理图,机械能转化为电能,C正确;丁图中的测电笔的氖管发光说明它与火线接触,D错误。故选C。
4.如图所示,条形磁体放在水平桌面上,闭合开关S,此时通电螺线管的左端为　　极;当条形磁体受到的摩擦力增大时,滑动变阻器的滑片P应向　　移动。 

答案　N　右
解析　由安培定则可知,螺线管左侧为N极;因异名磁极相互吸引,故条形磁体所受磁场力方向向右;条形磁体处于平衡状态,所受摩擦力与磁场力大小相等、方向相反,故摩擦力的方向水平向左;当条形磁体受到的摩擦力增大时,说明通电螺线管的磁性增强,应使电路中的电流变大,滑动变阻器接入电路的电阻变小,故滑片应该向右移动。
5.如图所示是一款“运动手环”,其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动,磁铁则在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶上就会显示出运动的步数。此过程的工作原理是　　　　,将　　　能转化为　　能。 

答案　电磁感应　机械　电
解析　根据“运动手环”的特点可知,当塑料管运动时,磁铁在管中反复运动,线圈切割磁感线运动而产生电流。因此,运动手环的工作原理是电磁感应,产生电流的过程中将机械能转化为电能。
B组　提升题组
6.下图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是 (　　)

A.零线和地线之间的电压是220伏
B.若保险丝烧断,一定是电灯短路造成的
C.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
D.断开开关S时,用试电笔接触A点氖管发光,接触B点时氖管不会发光
答案　D　
解析　零线与地线之间的电压是0伏,A错误;若保险丝烧断,也可能是由于家庭电路负载过大,导致电路中电流过大,B错误;电冰箱外壳应与地线相连,C错误;试电笔与A点接触,电流会经过氖管,氖管发光;开关S断开,没有电流经过B点,所以试电笔接触B点时氖管不会发光,D正确。故选D。
7.如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变大。则下列分析正确的是 (　　)

A.电磁铁的上端为N极
B.电源左端为“+”极
C.断开开关,弹簧测力计示数为零
D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁铁芯,弹簧测力计示数增大
答案　B　
解析　滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强,而条形磁体的下端为N极,并且弹簧测力计的示数变大,可知电磁铁的上端为S极,A错误;电磁铁的上端为S极,下端为N极,由安培定则可知,电流从电磁铁的上端流入,故电源左端为正极,右端为负极,B正确;断开开关,电路中没有电流,所以电磁铁无磁性,即电磁铁对条形磁体不吸引也不排斥,但条形磁体受重力,故弹簧测力计有示数,C错误;抽去铁芯后,电磁铁的磁性变弱,吸引力变小,故弹簧测力计的示数将变小,D错误。
解题关键　电磁铁磁性强弱的影响因素:有无铁芯、电流大小、线圈匝数的多少。
8.如图所示为家庭电路中的某一部分,电工师傅按以下顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②断开S1,闭合S2,灯L2不亮;③再用试电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障,则是 (　　)

A.灯L2短路　　
B.灯L2所在支路开路
C.c、d两点间开路　　
D.c点左侧的零线开路
答案　C　
解析　闭合S1,灯L1亮,电路中有电流,说明从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路,D错误;断开S1,闭合S2,灯L2不亮,若是灯L2短路,则电路中的电流会很大,保险丝将烧断,用试电笔测四个接线点,氖管都不会发光,A错误;若灯L2不亮的原因是所在支路开路,则d点氖管不发光,B错误;若c、d两点间开路,灯泡L2与零线不能构成闭合电路,电路中没有电流,灯泡L2不会发光,但d点会通过灯L2与火线相连,试电笔测d点时氖管会发光,C正确。故选C。
解题关键　正常情况下,试电笔接触火线或与火线连通的部分时氖管会发光,接触零线或与零线连通的部分时氖管不发光,如果试电笔接触氖管本不会发光的位置时发光了,说明此位置与火线连通了。
9.如图所示是项目学习小组的同学设计的漂浮式指南针,铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”,铜片是“盐水电池”的正极,锌片是负极。下列说法正确的是 (　　)

A.通电螺线管的A端为N极
B.通电螺线管静止时B端指向地理南方
C.增加线圈的匝数可以减弱通电螺线管的磁性
D.通电螺线管外C点的磁场方向向左
答案　D　
解析　铜片是“盐水电池”的正极,锌片是负极,则螺线管中的电流是从右端流入的,根据安培定则可知,通电螺线管的B端为N极,A端为S极,A错误;静止时通电螺线管由于受到地磁场的作用,B端指向地理北方,B错误;增加线圈的匝数可以增强通电螺线管的磁性,C错误;在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出发回到磁体的S极的,即C点的磁场方向是向左的,D正确。
10.地磁场使地球生命免受宇宙射线的危害。有关地磁场形成的原因有很多假说,其中一种认为,在高温、高压环境下,地核物质中的部分带电粒子向外逃逸到地幔层,并随着地球自转形成电流,从而产生磁场,如图所示,形成磁场的带电粒子是　　　(选填“质子”或“电子”)。 

答案　电子
解析　根据假说,地磁场可等效成环形电流产生的磁场,带电粒子形成的电流的方向是自东向西,而地球绕地轴自西向东旋转,故带电粒子运动方向与其形成的电流方向相反,因电流的方向为正电荷定向移动的方向,故可以推断形成磁场的带电粒子是带负电的电子。
关键点拨　地球本身是一个大磁体;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;地磁场可等效成环形电流产生的磁场,由安培定则判断电流方向,根据电流方向与地球自转方向的关系,判断形成磁场的电荷的性质。
11.隔离病毒,不隔离教学。如图是疫情期间,老师们开展网络教学用到的电脑手写板。手写板通过数据线与电脑任意USB接口进行连接,各USB接口间　　联。手写板内有一块电路板,可产生纵横交错的磁场,当带有线圈的手写笔在手写板上方移动时,手写板便能接收到手写笔发射的　　　　(选填“电磁波”“超声波”或“次声波”)信号,从而判断笔的位置,这是　　　　　现象。 

答案　并　电磁波　电磁感应
解析　各USB接口间互不影响,是并联的;手写板内有一块电路板,可产生纵横交错的磁场,当带有线圈的手写笔在手写板上方移动时,产生了大小不同的感应电流,激起了电磁波,所以手写板便能接收到手写笔发射的电磁波信号,从而判断笔的位置,这是电磁感应现象。
12.近期一些餐厅出现了用送餐机器人进行无接触配送,其运动依靠底部电动机带动。已知电动机线圈为铜制,比热容为0.4×103 J/(kg·℃),整个线圈质量为0.2 kg,产生的热量有80%转化为线圈的内能,电动机与电流表串联后接在24 V直流电源上工作。闭合开关后发现机器人并未运动,这时电流表的示数为8 A。检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了,排除故障后,正常工作时电流表的读数为1 A。忽略所有摩擦,请计算:
(1)电动机线圈的阻值　　　　; 
(2)电动机正常转动时的效率　　　　; 
(3)不考虑线圈与其他材料之间的热传递,在卡住的1分钟内线圈温度会升高多少?

答案　(1)3 Ω　(2)87.5%　(3)115.2 ℃
解析　(1)电动机没有转动时是纯电阻用电器,
由I=UR可得,电动机线圈的电阻:
R=UI=24V8A=3 Ω;
(2)电动机正常工作时是非纯电阻用电器,此时电动机的功率:
PM=UI'=24 V×1 A=24 W,
电动机线圈电阻的热功率:
P热=I'2R=(1 A)2×3 Ω=3 W,
正常转动时电动机的机械功率:
P机=PM-P热=24 W-3 W=21 W,
所以电动机正常工作时的效率:
η=W机WM×100%=P机tPMt×100%=P机PM×100%=21W24W×100%=87.5%;
(3)卡住的1分钟内电流通过线圈产生热量:
Q=I2Rt=(8 A)2×3 Ω×60 s=11 520 J,
由题意知,转化为线圈的内能:
Q'=80%Q=80%×11 520 J=9 216 J,
线圈会升高的温度:
Δt=Q'cm=9 216J0.4×103 J/(kg·℃)×0.2kg=115.2 ℃。
思维亮剑
1.如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时,需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,则下列分析正确的是 (　　)

A.旋转钥匙相当于闭合开关
B.电磁铁是利用电流的热效应来工作的
C.电磁铁通电后电磁铁的上端为S极
D.电动机工作时将电能全部转化为机械能
答案　A　
解析　旋转钥匙电路被导通,汽车启动,所以旋转钥匙相当于闭合开关,A正确。电磁铁是利用电流的磁效应工作的,B错误。根据右手螺旋定则,电磁铁通电后上端是N极,C错误。电动机工作时将电能一部分转化为机械能,一部分转化为内能(电机发热),D错误。
2.图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中,两个铜半环E和F跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘;A和B是电刷,它们分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置,电流沿dcba流过线圈, dc边受到磁场的作用力向下,则 (　　)

A.线圈在图示位置时,ab边受到磁场的作用力向下
B.线圈由图示位置转过180°时,电流沿dcba流过线圈
C.线圈由图示位置转过180°时,dc边受到磁场的作用力向下
D.线圈由图示位置转过180°时,ab边受到磁场的作用力向下
答案　D　
解析　ab边电流方向与dc边电流方向相反,所以受力方向相反,故A错误;线圈由图示位置转过180°时,电流沿abcd流过线圈,故B错误;线圈在图示位置时,电流由d流向c,dc边受力方向向下,转过180°时,电流由c流向d,电流方向发生变化,受力方向变为向上,故C错误;线圈由图示位置转过180°时,ab边中电流由a流向b,与图示位置cd边中电流方向相同,所以受力方向也为向下,故D正确。
知识归纳　通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关。
3.如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是　　　(选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”)。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的　　　(选填“电源”或“用电器”)。 

答案　电磁感应　电源
解析　转动魔方时,闭合电路的导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,利用的是电磁感应现象;在发电的过程中,机械能转化为电能;魔方给移动设备充电时,魔方提供电能,相当于电路中的电源。