第二十章《电与磁》能力提升卷（原卷版+解析版）

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第二十章《电与磁》能力提升卷（解析版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、填空题（每小题2分，共20分）
1．（2019·全国初三单元测试）中国．英国及俄罗斯等世界上大多数国家，常用频率为50 Hz的交流电，产生这样交流电的交流发电机转子的转速为________r/min．
【答案】3000
【解析】频率是指单位时间内完成周期性变化的次数；而转子每转过一周，电流完成一次周期性变化；故n=f=50r/s=50×=3000r/min.
2．（2019·上海初三期末）能给电路中的导体提供持续电压的装置称为 ， 一节干电池的电压为 伏，物理学中规定电流的方向是从电源的 出发通过导体流向负极。 实验表明电流周围存在磁场。
【答案】电源；1.5；正极；奥斯特
【解析】在电路中，电源是提供持续电流的装置；一节干电池的电压为1.5V；物理学中规定电流的方向是从电源的正极出发通过导体流向负极，奥斯特实验表明电流周围存在磁场。
3．（2020·四川中考真题）闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。这种利用磁场产生电流的现象叫做______现象。利用这一现象，人们发明了______（选填“电动机”或“发电机”）。
【答案】电磁感应 发电机
【解析】[1][2]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这种现象就是电磁感应现象。在电磁感应现象中，消耗了机械能，产生了电能，人们利用这个现象制成了发电机。
4．（2019·广东初三）如图所示，当导体ab向右运动时，观察到电流表指针向左偏转，这是_____现象，生活中的_____（选填“电动机”或“发电机”）就应用了此原理。如果对调N、S极，ab向左运动时，电流表指针的偏转方向_____（选填“改变”或“不改变”）。

【答案】电磁感应 发电机 不改变
【解析】如图所示，当导体ab向右运动时，ab做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流，会观察到的现象是电流表指针偏转，这是磁生电现象，即电磁感应现象，工农业生产中的发电机就应用了此原理。感应电流的方向与导体运动的方向、磁场方向有关，对调N、S极，ab向左运动时，电流表指针的偏转方向不改变。
5．（2020·云南初三）如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧秤挂着一条形磁铁，当开关闭合后，电磁铁与条形磁铁的相互作用为______（填“吸引”或“排斥”）；当滑片 P 从 b 端向 a 端滑动过程 中，弹簧的长度会变______（填“长”或“短”）。

【答案】吸引 长
【解析】[1]电流由下方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管上端为N极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，两磁铁同名相对，故相互排斥；
[2]当滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，由欧姆定律可得，电路中电流减小，则条形磁铁受向上的力减小；条形磁铁受重力、拉力及向上的磁场力，向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和相等，因重力不变，磁场力减小，故弹簧的弹力增大，故弹簧长度变长；
6．（2019·全国初三单元测试）现在有一种爱吞磁铁的橡皮泥，把强磁铁放在旁边，磁铁会被慢慢吞噬，如图所示，磁铁被吞噬的原因是橡皮泥中含有________ 物质，橡皮泥向内凹陷说明________ ．

【答案】磁性 力可以改变物体的形状
【解析】（1）磁铁能够吸引磁性材料，磁性材料在我们生活中应用广泛，如：磁卡、磁盘、磁带、电脑软盘、磁悬浮列车、录音机的磁头等．
（2）力可以改变物体的形状．
7．（2019·肇东市初三）指南针静止时都指向同一方向，说明地球周围存在着________。
【答案】（地）磁场
【解析】指南针静止时都指向同一方向，说明受到了磁场力的作用，即地球周围存在磁场，说明地球周围存在地磁场。
8．（2019·全国初三课时练习）电动机主要是由定子和________子组成，它是利用通电线圈在________中受力而转动的原理制成的．电动机工作时，________能转化为________能．
【答案】转 磁场 电 机械
【解析】电动机是利用通电线圈在磁场中受到力的作用的原理制成的，主要由转子和定子两部分组成，工作过程中将电能转化为机械能．
9．（2020·全国初三课时练习）如图所示是温度自动报警器，当温度达到_____℃时，电铃发生报警，此时电磁铁的左端是_____极．温度计中的液体应该选用_____（选填“酒精”或“水银”）．

【答案】98 S 水银
【解析】当温度没有升高到98℃时，电磁铁无磁性，弹簧片把衔铁拉起来，电铃电路断开；当温度升高到98℃时，由于水银是导体，电磁铁电路就会接通，电磁铁有了磁性，且根据安培定则知左端为S极，衔铁就会在电磁力吸引的作用下接通电铃电路，电铃响，报警．
10．（2019·阳东初三单元测试）请仔细阅读下文，按要求填空和回答问题。
磁畴
分子或原子是构成物质材料的基元，基元中电子绕原子核的运转形成了电流，该电流产生的磁场，使每个基元都相当于一个微小磁体。由大量的基元组成一个集团结构，集团中的所有基元产生的磁场都同方向整齐排列，这样的集团叫做磁畴。
物体中含有大量的磁畴，但绝大多数物体中，磁畴磁场的指向是杂乱无章的，结果使各个磁场几乎完全被抵消。所以，这些物体的磁性通常很弱，往往无法检测到。
在铁块未被磁化时，众多磁畴磁场的指向是杂乱无章的。这时，一些磁畴产生的磁场和另一些磁畴产生的磁场彼此抵消，铁块不显磁性。当铁块被磁化后，所有的(或绝大部分)磁畴磁场都沿相同方向排列，这时铁块就有很强且持久的磁性。
在受到剧烈振动或高温下，磁畴磁场整齐排列的方向，又会变成杂乱无章，使磁铁的磁性减弱，甚至消失。
阅读上述材料可知：
(1)未被磁化的铁块没有磁性是因为磁畴磁场的指向______。
(2)为防止磁铁退磁，使用磁铁时应避免____________、____________。
(3)磁铁的磁场，本质上也是由____________产生的。
【答案】 杂乱无章 高温 振动 电流
【解析】由短文内容可知未被磁化的铁块没有磁性是因为磁畴磁场的指向；
在受到剧烈振动或高温下，磁畴磁场整齐排列的方向，又会变成杂乱无章，使磁铁的磁性减弱，甚至消失。使用磁铁时应避免高温 (3). 由题意可知，磁畴是由于电子绕原子核形成的，本质上也是由电流产生的。

二、单选题（每小题2分，共20分）
11．（2020·浙江中考真题）如图是一些研究电或磁现象的实验，下列关于这些实验的叙述正确的是（ ）

A．图甲中橡胶棒被吸引，说明橡胶棒带有正电荷
B．如乙中条形磁铁被吸引，说明铁棒具有磁性
C．图丙中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
D．图丁中灯L2比L1更亮，说明通过灯L2的电流比L1大
【答案】C
【解析】A、带正电的玻璃棒靠近悬挂的橡胶棒，橡胶棒被吸引，说明橡胶棒可能带负电荷或者不带电，因此A错误．B、因为磁体具有吸铁性，所以铁棒靠近条形磁铁时会被吸引，铁棒不一定具有磁性，故B错误．C、小磁针在磁场中受到磁力作用发生偏转，说明电流周围存在磁场，C正确，符合题意为答案．D、电路中L1、L2串联，通过两灯的电流相等，故D错误．
12．（2019·全国初三课时练习）纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛，它具有坚硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、完全无磁性等特点，它不能应用于（ ）
A．公交IC卡 B．切割硬物的刀具
C．“嫦娥二号”外表涂层 D．装浓硫酸的容器
【答案】A
【解析】由于纳米陶瓷材料具有完全无磁性等特点，故不能够应用于公交IC卡，因为IC卡需要靠磁来记忆相关的信息，故A是正确的．
13．（2019·全国初三课时练习）在探究“感应电流产生条件”的实验中，将导体ab水平置于蹄形磁铁的磁场中，如图所示．闭合开关后，能使灵敏电流计的指针发生偏转的做法是：（　　）

A．让蹄形磁铁静止，导体ab也保持静止
B．让蹄形磁铁静止，导体ab在竖直方向上下运动
C．让导体ab静止，蹄形磁铁在竖直方向上下运动
D．让导体ab静止，蹄形磁铁沿水平方向左右运动
【答案】D
【解析】产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，本题图中也看出是闭合电路的一部分导体在磁场中了，本题就是判断是否做切割磁感线运动．磁感线方向是竖直向上的．
A、蹄形磁铁静止，导体ab也保持静止，没有做切割磁感线运动，所以不能产生感应电流．故A不符合题意．
B、蹄形磁铁静止，导体ab在竖直方向上下运动，运动方向与磁感线方向平行，所以不会切割磁感线，不会产生感应电流．故B不符合题意．
C、导体ab静止，蹄形磁铁在竖直方向上下运动，运动方向与磁感线方向平行，所以不会切割磁感线，不会产生感应电流．故C不符合题意．
D、导体ab静止，蹄形磁铁沿水平方向左右运动，导体ab不动，导体也会切割磁感线，所以产生感应电流，故D符合题意．
故选D．
14．（2020·山东初三期末）如图所示，是一个手机无线充电装置，它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈周围会产生交替变化的磁场，于是在受电线圈中就产生了一定的电流，从而将电能从发射端转移到接收端，给手机供电。下列选项中与受电线圈工作原理相似的是（ ）

A．电动机 B．电磁继电器 C．动圈式话筒 D．扬声器
【答案】C
【解析】由题意可知，受电线圈是利用电磁感应原理进行工作的
A．交流电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故A不符合题意。
B．电磁继电器利用电流的磁效应工作的，故B不符合题意；
C．动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置，故C符合题意；
D．动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的，故D不符合题意。
故选C。
15．（2016·湖北初三）下列说法正确的是（ ）
A．俗话说“站得高，望得远”是因为光在空气中沿直线传播
B．夏天，跑长途的汽车车胎易起火，这是主要是通过热传递的方式改变了车胎的内能
C．地面上的小磁针静止时，北极总是指向北方，说明地磁北极在地球北极附近
D．紫外线有利于维生素D的合成，促进骨骼发育，因此人体应尽可能接受紫外线照射
【答案】A
【解析】俗话说“站得高，望得远”是因为光在空气中沿直线传播，故A正确；夏天，跑长途的汽车车胎易起火，这是主要是通过做功的方式改变了车胎的内，故B错误；地面上的小磁针静止时，北极总是指向北方，说明地磁北极在地球南极附近，故C错误；适当的紫外线照射有利于人体合成维生素D，过量照射紫外线是有害的，故D错误，故选A．
16．（2015·山东中考真题）下列作图中，错误的是（ ）
A．凹透镜对光的作用
B．  平面镜成像
C． 动力F1的力臂
D． 通电螺线管的磁场
【答案】C
【解析】A图描述了凹透镜对光的发散作用，正确，不合题意；B图描述了平面镜成像的规律，正确，不合题意；C图描述的力臂是错误的，动力臂应该是从支点到动力作用线的距离，符合题意；D图描述了通电螺线管的外部磁场正确，不合题意；故选C．
17．（2020·山东初三期末）如图所示是新一代的电动代步工具--自平衡独轮车，其核心部件是电动机，选项中与电动机的工作原理相同的是（ ）

A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】电动机是利用通电导体在磁场里受力运动的原理制成的；A、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象，与电动机的原理不同，故A不合题意；B、图中有电源，通电导体在磁场中受力会发生运动，是电动机的工作原理，故B符合题意；C、图中是奥斯特实验，说明了电流周围存在磁场，与电动机的原理不同，故C不合题意；D、图中是电磁铁，利用了电流的磁效应，与电动机的原理不同，故D不合题意。故选B。
18．（2020·全国初三专题练习）在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是（　　）

A．电磁铁的A端为N极
B．小磁针静止时，N极水平指向左
C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动，电磁铁磁性增强
【答案】C
【解析】A、由图知道，电流从螺线管的右端流入、左端流出，由安培定则判断，电磁铁的A端是N极，B端是S极，故A正确；
B、电磁铁的B端是S极，由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，即N极水平指向左，故B正确；
C、该实验表明了电能生磁，利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁，故C错误；
D、当滑动变阻器滑动片P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，即电磁铁的磁性变强，故D正确；
19．（2020·全国初三专题练习）在下列通电螺线管中，小磁针静止时N极指向正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】用右手握住螺线管，让四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的N极，A的右端是N极，指向正确；B的左端是N极，指向错误；C的右端是N极，指向错误；D的左端是N极，指向错误；
应选A。
20．（2019·全国初三课时练习）下列设备利用如图所示的实验原理工作的是（ ）

A．话筒
B．发电机
C．电磁继电器
D．电动机
【答案】D
【解析】电动机的原理是通电线圈在磁场中能够转动，即电动机的原理图中有电源，没有电源的实验装置图是发电机的原理图，观察题干中的图可知：该实验中有电源，是通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机原理图。故ABC不符合题意。
故选D。

三、作图题（每小题5分，共10分）
21．（2019·全国初三单元测试）21．（2018·全国初三单元测试）电磁铁通电时，静止的小磁针指向如图示，请在图中标出电磁铁的N极及电源的正极．

【答案】
【解析】由小磁针的指向，根据磁极间的相互作用规律得出通电螺线管的左端为S极，右端为N极，右手螺旋定则可知，电路中电流沿顺时针方向，则电源的左端为正极，右端为负极，如下图2所示

22．（2020·江苏初三）如图甲所示是一个磁悬浮地球仪，图乙是其内部结构示意图，地球仪内部有一条形磁体，下方的底座中有一个电磁铁，通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中。请在乙图中标出开关闭合后，电磁铁的N极、条形磁体的N极。

【答案】
【解析】已知电源的正、负极，电流从螺旋管的上端流入，下端流出，根据安培定则，四指弯曲所指的方向为电流的方向，则伸出右手使大拇指指向电磁铁的N极(电磁铁的上端)，根据同名磁极相互排斥，可知，条形磁体的下端为N极。如图所示：


四、计算题（每小题8分，共32分）
23．（2019·江苏中考模拟）科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”．其中控制电路电源电压为36 V，R为可变电阻，Rt为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻R0为50 Ω．已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036 A时，衔铁会被释放．加热器的规格是“220 V 1000 W”，恒温箱内部空间大小是2 m3，空气的密度是1.30 kg/m3，比热容是103 J/（kg·℃）．

（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？
（2） 加热器产生的热量有80 %转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃，加热器需正常工作多长时间？
（3） 若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，当可变电阻R调节到多大？
（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为50℃的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？
【答案】（1）4.55A（2）130s（3）450Ω（4）150Ω
【解析】(1)由图甲所示电路可以知道，工作电路是通路，加热器处于加热状态。受控电路电源电压为220V，加热器的规格“220V 1000W”，此时加热器在额定电压下工作，其电流为：
(2) 恒温箱内空气温度从25℃升高到65℃需要吸收的热量为：
设加热器需正常工作时间为t，则放出的热量为W=Pt（其中P=1000W），
根据已知列方程如下：80%×Pt=1.04×105J，计算得t=130s；
(3) 若要使恒温箱内可获得上限为100℃的“恒温”，欲使电流达到0.04A的最高衔接电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知100℃时热敏电阻的阻值为400Ω，所以可变电阻R此时调节为：900Ω－400Ω－50Ω=450Ω；
(4) 当获得最高温度为50℃时，欲使电流达到0.036A的最低释放电流，控制电路的电阻应该为，读图乙可知50℃时热敏电阻的阻值为800Ω，所以可变电阻R此时调节为：1000Ω－800Ω－50Ω=150Ω；
24．（2020·浙江初三）一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω．求：

(1)将电热水器水箱中2.2kg的水从15℃加热到45℃，水吸收的热量（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率。
(3)将2.2kg的水从15℃加热到45℃，需要通电5min，电热水器的加热效率为多少？
(4)当温度达到50℃后，通电10min，R2产生的热量。
【答案】(1)2.772×105J；(2)1100W；(3)84%；(4)12936J
【解析】(1)水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×（45℃﹣15℃）＝2.772×105J；
(2)由题意可知，开关S0和S都闭合时，B触点与A接通，电热水器处于保温状态，则电热水器处于加热状态时工作电路的功率：
P加热＝=1100W；
(3)将2.2kg的水从15℃加热到45℃时，水吸收的热量为2.772×105J，由P＝可得，通电5min内消耗的电能：
W＝Pt′＝1100W×5×60s＝3.3×105J，
电热水器的加热效率：
η＝×100%＝×100%＝84%；
(4)当温度达到50℃后，电磁铁会把衔铁吸下，B触点与C接通，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，工作电路的电流：
I＝＝0.1A，
则通电10min内R2产生的热量：
Q2＝I2R2t＝（0.1A）2×2156Ω×10×60s＝12936J。
答：(1)将电热水器水箱中2.2kg的水从15℃加热到45℃，水吸收的热量为2.772×105J；
(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率为1100W；
(3)将2.2kg的水从15℃加热到45℃，需要通电5min，电热水器的加热效率为84%；
(4)当温度达到50℃后，通电10min，R2产生的热量为12936J。
25．物理学中常用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉（符号是T），为了研究“电磁铁产生的磁场强弱与什么因素有关”设计了如甲所示的电路， R2的阻值为10Ω，R为磁敏电阻．其阻值随磁感应强度B变化的图像如图乙．
（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为多少A？
（2）再闭合S1，移动滑动变阻器R1的滑片，当电流表示数为0.2A时，求该磁敏电阻所在位置的磁感应强度？
（3）保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，放在同一位置，电流表示数变小，就得到结论：线圈匝数越多，电磁铁磁性越强．对吗？为什么？

【答案】(1) 0.3A；(2) 0.4T；(3)不对，没有控制通过电磁铁的电流相等．
【解析】(1)由图象可知，当R没有磁性时，R=10Ω，根据欧姆定律得，电流表的示数为
I==0.3A；
(2)电源电压为：
U=I（R+R2）=0.3A×（10Ω+10Ω）=6V；
当电流表示数为0.2A时，此时电路的总电阻为：
R'==30Ω；
则R的阻值为：
R=R'-R2=30Ω-10Ω=20Ω，
对照图象可知，此时的磁感应强度为0.4T；
(3)保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，由于电磁铁的阻值发生了变化，导致电流变化，没有控制电流相同，故无法完成实验．
答：(1)此时电流表的示数是0.3A；
(2)此时的磁感应强度为0.4T；
(3)不对，没有控制通过电磁铁的电流相等．
26．（2020·山东初三）梅雨季节，湿衣服久晾不干，令人烦恼。小明同学设计出一款自动控制“干衣神器”，可使得衣服快速变干，电路图如图甲所示。控制电路电源电压恒为6V不变，工作电路电压为220V交流电，热敏电阻Rx的电阻值随温度的变化关系如图乙所示，定值电阻R0的阻值为120Ω，电磁继电器线圈电阻不计，闭合开关S当温度等于、低于60℃时，机器吹热风；当温度高于60℃时，机器吹冷风。受控电路吹热风时功率为120W，吹冷风时功率为20W。求：
(1)衔铁被吸下时，线圈中的最小电流；
(2)电热丝工作5min放出的热量；
(3)电热丝的阻值。

【答案】(1)0.2A；(2)3×104J；(3)
【解析】(1)由图知，当温度等于、低于60℃时，机器吹热风，此时衔铁应被吸下，由图象知，此时热敏电阻Rx＝40Ω，由并联电路特点和欧姆定律可得通过两电阻的电流


所以通过线圈中的最小电流
I=I1+IX=0.05A+0.15A=0.2A
(2)由图甲知，吹热风时，电动机和电热丝并联，同时工作
P热＝P电热丝+P电动机＝120W
吹冷风时，只有电动机工作
P冷＝P电动机＝20W
所以电热丝功率
P电热丝＝P热﹣P冷＝120W﹣20W＝100W
电热丝工作5min放出的热量
Q＝W电热丝＝P电热丝t＝100W×5×60s＝3×104J
(3)由可得，电热丝电阻

答：(1)衔铁被吸下时，线圈中的最小电流为0.2A；
(2)电热丝工作5min放出的热量为3×104J；
(3)电热丝的阻值为484Ω。

五、实验题（每小题5分，共10分）
27．探究磁场对电流的作用
实验过程
(1)如图，闭合开关，导体向右运动，说明______导体在磁场中受到力的作用．将磁体的N、S极对调后，闭合开关，导体向左运动，这说明通电导体的受力方向与______方向有关

应用
(2)此现象中，电能转化为______能．据此制成了______

【答案】通电 磁场 机械 电动机
【解析】(1)[1]当导体中有电流通过时，导体便会在磁场中运动，说明通电导体在磁场中受到了力的作用；
[2]若将磁铁的N、S极对调后，闭合开关，导体ab向左运动，所以导体的受力方向与磁场方向有关；
(2)[3]此装置中的通电导体在磁场中受力运动，消耗电能，转化成机械能；
[4]电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动．
28．（2019·全国初三期末）同学们在学习电动机和发电机时，老师在课堂上安排了三个活动．

（1）图甲是观察磁场对通电线圈的作用的实验装置，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，闭合开关，会观察到线圈将_____（填“能”或“不能”）持续转动，原因是当线圈平面与磁感线______时，线圈受到磁场作用力相互平衡．
（2）图乙是自制简易电动机模型，刮漆部位及方法见放大图．按这种方法刮漆，目的是使线圈转到平衡位置时，线圈中_________（填“有”或“没有”）电流，从而能够按原方向持续转动，因此这一部位就相当于直流电动机中的__________(填某一部件的名称)．通电后线圈能转动，如要加快转动速度，可采取的做法是：______________________________________（写出一种即可）．
（3）将图甲的装置改装成图丙所示的发电机，在风车持续转动时线圈中产生的是_________________(填“直流”或“交流”)电．
【答案】不能 垂直 没有 换向器 增大电流(或增强磁场) 交流
【解析】（1）线圈两端的漆全部刮去后后放入磁场中，是不能持续转动的，因为当线圈平面与磁感线垂直时，线圈两边受到的磁场力在一条直线上，线圈受到磁场作用力相互平衡.
（2）图(乙)是自制简易电动机模型．将一端的绝缘漆全部刮去，而将另一端的绝缘漆刮去一半，是为了线圈转到平衡位置时，线圈中不再通过电流，线圈依靠惯性能够按原方向持续转动，因此这一部位就相当于直流电动机中的换向器；
在加快线圈的转动速度，可以增大电源电压，即增大电流，或者用更强的磁场；
（3）因为线圈转动一周的过程中，线圈边切割磁场的方向会改变两次，即电流方向改变两次，以此循环，所以产生的是交流电．

六、综合题（每小题4分，共8分）
29．（2019·江苏初三月考）物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大表明磁场越强；B＝0表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，如图所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了研究某磁敏电阻R的性质，小刚设计了如图所示的电路进行实验，请解答下列问题：

（进行实验）
（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为_____A。
（2）只闭合S1，通电螺线管的左端为_____极；闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，由图象可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为_____T。
（分析与结论）
（3）实验中小刚将电路中电源的正负极对调，发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的_____无关。
（4）闭合S1和S2，R2滑片固定不动，将R1的滑片向右滑动，则电压表示数_____，电流表示数_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】0.03 S 0.3 方向 变小 变大
【解析】（1）由图象知，当R没有磁性时，R＝100Ω，根据欧姆定律得，电流表的示数为
；
（2）闭合开关S1时，螺线管产生磁性，由安培定则知：左端为S极；
当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，
磁敏电阻的阻值为，
由图象知，此时的磁感应强度为0.3T；
（3）小刚将电源的正负极对调，螺线管的磁极发生变化；发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，也就是磁敏电阻的阻值不变。这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关；
（4）闭合S1和S2，R2滑片固定不动，将R1的滑片向右滑动，滑动变阻器电阻变大，故通过电磁铁的电流会减小，磁性变弱，则R的阻值会减小，根据欧姆定律可知，通过R的电流变大，即电流表示数变大；根据U＝IR可知，电流变大，则R2两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，R两端的电压减小，即电压表示数变小。
30．（2019·江苏中考真题）梅雨季节,湿衣服久晾不干,令人烦恼.小组同学设计出两款自动控制“干衣神器”,可使得衣服快速变干.请选择其中一种方法完成电路原理设计并算出相应答案.(两种方法都做,以第一种为准)
方法一
方法二
器材:开关,电源转换器(把220V交流电压转换为6V直流电压), 定值电阻R0，热敏电阻Rx(电阻随温度的变化关系如图所示), 电磁继电器(线圈电阻不计,线图所示), 线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下线圈电流小于0.2A时衔铁被弹回), 电风扇,电热丝(电阻不变)

功能:①闭合开关S当温度低于60℃时, 机器吹热风;当温度高于60℃时, 机器吹冷风
②受控电路(220V工作电路)吹热风时功率为120W、吹冷风时功率为20W
（1）请以笔画线代替导线完成电路连接
（________）

(2)定值电阻R0的阻值为________Ω
(3)电热丝的阻值为_________Ω
器材：开关S、电源转换器(把220V交流电压转换为6V直流电压) 定值电阻R0, 湿敏电阻Rx(电阻随湿度的变化关系如图所示) 电磁继电器(线圈电阻不计, ,线圈电流电流大于0.2A时衔铁被吸下, 线圈电流电流小于0.2A时衔铁被弹回), 电风扇,电热丝(电阻不变)

功能：①闭合开关S当湿度大于40%时机器吹机器吹热风;当湿度小于40%时, 机器吹机器吹冷风②受控电路(220V工作电路)吹热风时功率为120W、吹冷风时功率为20W
(1)请以笔画线代替导线完成电路连接
（________）

(2)定值电阻R0,的阻值为__________Ω
(3)电热丝的阻值为_____________Ω



【答案】 120 484 120 484
【解析】方法一：第一空.电路的控制部分，热敏电阻和定值电阻并联在电路中，由图象可知，热敏电阻随温度的升高而增大，电压一定，电流减小，电磁铁磁性减弱，当温度高于60℃时,机器吹冷风，当温度低于60℃时, 机器吹热风;则电热丝与下面触点接通，且与电动机并联，电路连接如图所示：

第二空.据题意，当温度等于60℃时，控制电路的电流为I=0.2A，由图像知，温度等于60℃时，热敏电阻Rx=40Ω，据欧姆定律得通过Rx的电流为：
Ix===0.15A,
则通过R0得电流为：
I0=I-Ix=0.2A-0.15A=0.05A,
据欧姆定律得R0的阻值为：
R0===120Ω,
第三空.吹热风时功率为120W、吹冷风时功率为20W,则电热丝的功率为100W,
由P=可得电热丝的阻值为：
R===484Ω;
方法二：第四空.电路的控制部分，湿敏电阻和定值电阻并联在电路中，由图象可知，湿敏电阻随湿度的增大而减小，电压一定，电流增大，电磁铁磁性增强，当湿度大于40%时,机器吹热风，当湿度低于40%时, 机器吹冷风;则电热丝与下面触点接通，且与电动机并联，电路连接如图所示：

第五空.据题意，当湿度等于40%时，控制电路的电流为I=0.2A，由图像知，湿度等于40%时，湿敏电阻Rx=40Ω，据欧姆定律得通过Rx的电流为：
Ix===0.15A,
则通过R0得电流为：
I0=I-Ix=0.2A-0.15A=0.05A,
据欧姆定律得R0的阻值为：
R0===120Ω,
第六空.吹热风时功率为120W、吹冷风时功率为20W,则电热丝的功率为100W,
由P=可得电热丝的阻值为：
R===484Ω;