初中科学浙教版八年级下册第1节 指南针为什么能指方向优秀精练

这是一份初中科学浙教版八年级下册第1节 指南针为什么能指方向优秀精练，共38页。试卷主要包含了磁体，磁极间相互作用，奥斯特电磁效应实验，电磁铁的应用，探究电磁感应影响因素及应用，家庭电路与安全用电等内容，欢迎下载使用。
1．小桐同学参加了学校研究性学习小组开展的“探究磁体磁性强弱是否与温度有关的课题。
[作出假设]假设一：温度越高，磁体的磁性越强
假设二：
假设三：磁体的磁性随温度升高变化不大
[设计实验]小柯将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸看一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示。
⑴加热段时间后出现 ，则假设二成立；
⑵根据这一结论，小柯大胆设计了一个温度报警器， 如图乙所示，请简述它的工作原理： 当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱，无法吸引弹簧开关，弹簧开关 (选填“向下”或“向上”)恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。
⑶同组的小明同学却认为小柯设计的温度报警器有不足之处，请指出 。
2．小明同学参加了学校“研究性学习小组”，探究了“磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
（1）实验中用到的科学研究方法是 （填字母）。
A．类比法B．转换法C．控制变量法D．等效替代
（2）从小明的实验可得出的初步结论是 。
（3）根据这一结论，小明大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱，无法 （填“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。
（4）同组的小王同学却认为小明设计的温度报警器没有如图丙所示的这种设计好。请你比较两种温度报警器，指出小明设计中的不足之处 。
3．在研究椭球体磁铁的磁极分布情况时，几位同学提出了以下三种猜想。
（1）利用所学知识，断定猜想 肯定是错误的。你判断的依据是 。
（2）为了验证其他两个猜想，他们做了如下的实验。
步骤1：将两个磁铁如图甲放置，手拿住上面的磁铁，将下面磁铁的两端分别接触．上面磁铁的下端，下面磁铁均掉落。
步骤2：将两个磁铁如图乙放置，手拿住上面的磁铁，下面的磁铁不会掉落。
根据实验，可判断出猜想 是错误的。
（3）请设计一个简单实验，验证剩下的一个猜想是否正确。简述你的实验方案。
主要器材： 。
简要做法： 。
判断方法： 。
4．某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：
猜想1：磁极呈横向分布(例如图甲，左侧为N极，右侧为S极)
猜想2：磁极呈轴向分布(例如图乙，上面为N极，下面为S极)；
猜想3：磁极呈里外分布(例如图丙，外侧为N极，内侧为S极)；
为了验证其他猜想，他们进行了如下实验：
（1）用细棉线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示)，结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想 (填“1”、“2”或“3”)是错误的；
（2）用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来(如图戊所示)，结果观察到磁体只在特定位置能保持静止，这说明猜想 (填“1”、“2”或“3”)是错误的；
（3）为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况，小李进行了以下实验：取两个完全相同的环形磁铁，将它们沿中心轴线互相靠近，发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转，结果它们相互吸引，则验证了另一猜想是正确的；
若将这两个完全相同，重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上，静止时如图己所示(不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力)，则磁铁a对底座的压力 ；
A．等于GB．小于2GC．等于2GD．大于2G
（4）若再放上一个完全相同的磁铁c(b、c间也排斥)，则相邻两个磁铁间的距离Lab Lbc(填“大于”、“等于”或“小于”)。
5．小金同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小是否与放入它们之间物体的种类有关，设计了如图甲所示的装置。他保持磁体和纸片间的 距离一定，在纸片上放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板 等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中。
（1）分析数据可知，吸引回形针数量越少，说明该材料对吸引力的影响 。
（2）铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是 。
（3）他们在纸片上分别放入形状和厚度相同、面积不同的铁板。目的是要探究 。
（4）其实小金同学所研究的现象叫“磁屏蔽”，如图乙所示，一个放在磁场中的铁质球壳（截面有一定厚度），外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，只有极少部分会进入球内空间。从此现象想到，为使精密仪器不受外面的影响，可以将仪器放在什么地方？答： 。
二、磁极间相互作用、磁场
6．小阳在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？
（1）你的猜想是 。
（2）小阳用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是 法。
（3）小阳分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小阳认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，利用上述装置和器材，还须研究 。
7．阅读以下材料，回答问题。
指南针是我国古代的四大发明之一。司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图甲所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动。古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。司南的作用，放在地上，它的勺柄静止时指向南方。磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用。
（1）若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图乙和丙所示的两个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是 。
（2）司南的勺柄应为该磁体的 (填“N”或“S")极。
（3）某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作“司南”，图丁所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的 (填“A”“B”“C”或“D")处打磨成勺柄。
（4）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺勺柄总不能正确指南。将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的 影响了实验效果。
8．为了探究磁场，小科同学做了如下实验。
【探究磁体周围的磁场】
（1）在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，再将玻璃板放在条形磁体上方，然后轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被 成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来，如图甲所示；
（2）再在玻璃板上放一些小磁针，小磁针静止时的情况如图乙所示，黑色一端表示磁体的 N极，某点小磁针北极所指的方向就是该点的 方向；
（3）【探究通电螺线管周围的磁场】
把小磁针放在螺线管四周，通电后发现小磁针的指向如图丙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟条形磁体的磁场相似，图中 （选填“左”或“右”）端是螺线管的 N 极；
（4）【反思推理】
小科同学根据“小磁针在通电螺线管周围会受到磁力的作用，说明电流周围存在磁场”，从而猜想在地球周围也可能存在某种“重力场”。根据通电螺线管的磁场分布， 小明推测“重力场”的最可能是图丁中的 （选填“A”“B”或“C”）。
9．为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下方案进行探究。
（1）根据甲图实验现象， (填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。
（2）乙图实验中，悬挂的钢棒某一次转动后，静止时一端指南一端指北，由此判断钢棒 (填“一定”或“不一定”)具有磁性。
（3）根据丙图实验现象， (填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。
（4）丁图实验中，水平向右移动钢棒，弹簧测力计示数有变化， (填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性，理由是 。
三、奥斯特电磁效应实验
10．小科在探究“通电直导线周围的磁场”实验中，实验装置如图甲所示。
（1）接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围存在 ；
（2）改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明电流周围的磁场方向与 有关；
（3）研究表明，通电直导线周围的磁场分布如图乙所示，则图甲实验中，若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，小磁针偏转的方向 (选填 “会”或“不会”)改变。
11．甲、乙两位同学分别做了如图所示的实验，甲用一根直导线，乙用了相同材料的多股直导线，其他装置相同，闭合开关，原来静止的小磁针发生了偏转，造成小磁针偏转的原因是什么呢？两位同学各自提出了自己的猜想。
甲：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起；
乙：可能是通电后导线周围产生了磁场引起。
（1）乙同学将小磁针罩在烧杯中，导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验，若观察到 现象，就可以否定猜想一；
（2）甲实验中，闭合开关后，小磁针顺时针偏转，且偏转角度较小，则乙实验中的小磁 针将 ；
A．顺时针偏转，偏转角度变小B．顺时针偏转，偏转角度变大
C．逆时针偏转，偏转角度变小D．逆时针偏转，偏转角度变大
（3）若把甲中的小磁针换成直导线并通电。请你推测：两条通电导线之间有无相互作用 力？并说出判断依据。
12．1820年，奥斯特用铂丝连接伏打堆（相当于电源）的两端，铂丝水平沿南北方向放置，下方放置一个被玻璃罩封闭的小磁针。闭合电路后，小磁针发生了轻微的偏转，如图甲所示。他做出以下猜想：
猜想1：可能是因为电流使导线产生了热，加热玻璃罩内的空气，引起了对流，从而导致磁针的偏转；
猜想2：可能是因为电流产生了磁场，从而导致磁针的偏转；
奥斯特通过实验很快就否定了猜想1，又做了乙、丙两组实验。
（1）乙组实验中将细铂丝换成了粗铂丝基于的假设是 。
（2）奥斯特通过在玻璃罩和上方的导线之间加入金箔、玻璃等介质，观察到 的现象，从而否定猜想1。
（3）结合实验与所学知识，丙组中小磁针将 （选填字母）。
A．顺时针偏转，偏转角度比甲组更大
B．顺时针偏转，偏转角度比甲组更小
C．逆时针偏转，偏转角度比甲组更大
D．逆时针偏转，偏转角度比甲组更小
四、探究通电螺线管磁性强弱的影响因素
13．在探究影响电磁铁磁性强弱因素的活动中，某科学小组设计的电路如图所示，并将实验结果记录在表格中。请回答：
（1）该表格中“？ "处应填 。
（2）分析实验记录表中的数据，得出的结论是 。
（3）在此实验基础上若还要研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，具体操作是 。
14．为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想
猜想一：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性；
猜想二：外形相同、匝数相等的电磁铁，通过的电流越大，它的磁性越强：
猜想三：……
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案。用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。如图1所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况(四种情况中，电源、滑动变阻器、大铁钉的规格均相同)。
根据小丽的猜想和实验填空：
（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断 的不同。此科学方法为转换法，下图实验中采用的方法与之相同的是 。
A．用模型认识水分子的结构
B．研究动物的呼吸作用
（2）通过比较图1中 两种情况，可以验证猜想二是正确的。
（3）在图1中，通过比较d中的甲、乙两个电磁铁，得出的结论是 。
15．小应用如图甲所示电路“探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系“。
（1）请用笔画线帮他把电路连接完整。
（2）如图，实验中判断两个铁钉磁性强弱的依据是： 。
（3）若利用此装置继续探究“探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系”，实验思路是 。
16．小嘉要研究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关．现有线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁，她先后将这两个电磁铁接入如下右图的电路中．闭合开关S后，用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P．重复了多次实验，记录如下：
（1）实验中小嘉是通过电磁铁 来判定其磁性强弱的．
（2）分析第1次、第2次、第3次的实验记录，会发现 。
（3）小永觉得小嘉实验过程换接电路太麻烦，在电路元件的种类和数量不变的情况下（导线不限），你有什么好的建议？ 。
17．为了研究“电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关”，小明利用电源、电流表、开关、滑动变阻器 导线、细铁钉、指针（带刻度）、电磁铁（用漆包线制作的一个六抽头电磁铁、每20匝抽出一 个接线端）等器材，设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。
（1）图甲实验中小明是根据 来判断磁性的强弱。
（2）乙图中要使指针所指示数变大，则应将滑动变阻器滑片向 移动（选填“左”或“右”）
（3）小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性与线圈匝数关系的实验，当线圈匝数从100匝换成40匝后，接下来应该进行的操作是： 。
五、电磁铁的应用
18．夜幕下，路边LED灯将道路照得犹如白昼，这种LED灯是通过光电转换来供电的。
如图是某小区利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈的电流I与光照强度E(单位：勒克斯，符号：lx)之间的几次实验数据如表所示：
当线圈A中的电流I≥30.0 mA时，动触点D与静触点G、H接触。
（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的减弱而 (填“增大”或“减小”)。
（2）当光照强度增强时，电磁铁的磁性 (填“增强”或“减弱”)。
（3）白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照强度小于 _lx(勒克斯)时，路灯开始工作。
19．小明利用电磁铁、小磁铁、指针和刻度盘制成多量程电流表，结示意图如图所示，其中A、B、C为接线柱，当电流通过电磁铁时，指针绕O点顺时针偏转；电路断开时，指针指O刻度线。
（1）若选择A、C为该电流表的接线柱，则应选择 为“+”接线柱，才能使电流表正常工作。
（2）若将电磁铁适当靠近小磁铁，则该电流表（ ）
A．零刻度将向右移动B．指针将发生反偏
C．精确度将提高D．量程将增大
（3）分析该电流表的结构示意图，判断该电流表量程最大时所选的接线柱是 。
20．计了一个道路限载报警器（图甲），R0是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警。
（1）调试好电路，闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，限载报警器会 （填“灯亮”、“铃响”）
（2）一般交通主干道的抗压能力比村道路要强得多。若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警的限载重量，下列操作可行的是 。
A．把变阻器R0的滑片适当左移
B．把电源1的电压适当增大
C．把电磁铁C适当右移
21．电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图所示。当电梯超载时，电梯的自动报警系统就会启动，铃声响起；当电梯载重量正常时，电梯上升。
（1）当接通控制电路时，继电器的动触头与 （填“上”或“下”）静触点接触。
（2）电梯内部的压敏电阻随着受到压力的增大而 （填“增大”或“减小”），来改变控制电路中的电流， 从而达到改变电磁铁的磁性，起到报警的作用。
（3）若该报警系统在电梯严重超载时才自动报警，为保证人员安全，应如何对该系统进行改进。 （答出一点即可）
22．物理学中，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，其阻值大小随周围磁场强度的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻。为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关，小超设计了甲、乙两图所示的电路，图甲中电源电压恒为
6V，R 为磁敏电阻，图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲的磁敏电阻 R；磁敏电阻 R 的阻值随磁感应强度变化的关系图像如图丙所示。
（1）当图甲 S1 闭合，图乙 S2 断开时，磁敏电阻 R 的阻值是 Ω，则此时电流表的示数 为 mA 。
（2）闭合 S1 和 S2，图乙中滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，小超发现图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁敏电阻 R 的阻值变 ，电磁铁的磁感应强度变 。
（3）闭合 S1 和 S2，图乙中滑动变阻器的滑片 P 保持不变，将磁敏电阻 R 水平向左逐渐远离电磁铁时，小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离 L、对应的电流表示数 I 及算出的磁感应强度 B 同时记录在下表中。请计算当 L=5cm 时，磁敏电阻 R 所在位置的磁感应强 度 B= T 。
（4）综合以上实验可以得出：电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而 ；离电磁铁越远，磁感应强度越 。
六、探究通电导体在磁场中受力影响因素及应用
23．小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣，他在实验室找到一只可拆卸的电流表，进行了如下探究。
（1）打开外壳，观察电流表的内部结构，示意图如图所示。按照操作规范将电流表串联接入电路，通电后线圈转动，带动指针偏转；撤去磁体再次通电，指针不动。电流表的这一工作原理与 的相同。(填"电动机”或“发电机”)
（2）若让电流从电流表的“-”接线柱流入，“+”接线柱流出，指针偏转方向与(1)中的偏转方向 (填“相同”或“不同”)，因此使用电流表时不能把接线柱接反。
（3）若在电流表“+“”-”接线柱之间连接一根导线，用手拨动电流表指针，导线中会产生感应电流，这种现象叫做 。
24．为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机的主要构造制作了一台简易电动机(如图所示)。他用回形针做成两个支架，分别与电源的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采取的措施是（ )
A．改变电流的方向B．提高电源电压
C．增加线圈的匝数D．同时改变磁场方向和电流方向
（2）开关闭合后，如果电动机不转动，原因不可能是（ )
A．磁体磁性太弱B．线圈处于平衡位置
C．通过线圈的电流太大D．电源电压太低
（3）为了提高电动机的转速，可采取的方法是 （写出一条即可)。
（4）小明想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是 。
25．如图甲所示是小明同学安装好的直流电动机模型。
（1）在安装该模型时，要按照 （填“由外向内”或“由内向外”)的顺序安装。
（2）为了使组装的电动机模型能够正常运转，小明在安装时还应注意以下几点，其中正确的是 （填字母)。
A．要尽量减小轴与轴架之间的摩擦
B．电刷与换向器的接触松紧要适当
C．不要使各元件因安装不当而产生形变
D．每一只固定螺钉均不能拧紧
（3）小明把安装好的电动机、滑动变阻器、电源和开关串联起来进行实验，如图乙所示。
①用笔画线代替导线完成图乙中实验器材的连接 。(要求滑片向左移动时，电动机的转速变小)
②若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拨，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因可能是 。
（4）图甲中换向器(元件A)的作用是 。
26．网络上有一“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图1）。小科对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。
（1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是 ；
（2）预测图2中的小火车将向 （填“左”或“右”）运动；
（3）要让小火车更快速地通过螺线管，可以采取的措施有 （填字母编号）；
A．增强磁铁的磁性
B．减少与磁铁接触的那一段螺线管匝数
C．减小电池的电压
D．增大螺线管中电流从而增强其磁场
（4）要使小火车由静止开始顺利通过螺线管，下列摆放方式可行的是 （填字母编号）。
A．B．
C．D．
27．实验一：小敏多次拨动司南勺柄，每次静止后，发现勺柄(S极)始终指向南方(如图甲)。
实验二：小敏将小磁针放置在水平桌面上(如图乙)，附近没有其他磁体，待小磁针静止后，将连接在电路中的一段直导线放置在小磁针的正上方后不动，然后接通电路并改变电流方向，观察小磁针的偏转情况。
实验三：小敏把线圈B用一根长导线连接形成一个闭合回路，长导线附近放一枚小磁针，待小磁针静止时，将磁铁A迅速插入线圈B中(如图丙)，此时小磁针发生偏转；而将磁铁A放在线圈B中不动时，小磁针恢复到原来指向且静止不动。
（1）实验一中勺柄静止时始终指南是受地磁场作用，你觉得制作司南方形底盘的材料可以是 (选填“铁"、“钴”或“铜")。
（2）实验二中若想观察到小磁针偏转方向随电流方向的改变而改变，直导线应该沿 (选填“东西”或“南北”)方向放置在小磁针正上方。
（3）请分析实验三中磁铁A插入线圈B时，小磁针发生偏转的原因：
七、探究电磁感应影响因素及应用
28．在“探究感应电流的产生”的实验中，小颖同学的四次实验情况分别如所示。
（1）有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗? 。图 可支持你的结论。
（2）为了探究感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向之间的关系。
①根据图甲和图乙的实验现象，可以初步得出结论： 。
②根据图乙和图丁的实验现象，可以初步得出结论： 。
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是 能转化为电能的过程。
29．如图所示是“探究感应电流产生的条件”的实验装置。
（1）实验中，ab棒的材料可能是 (填“塑料”或“铜”)。．
（2）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
根据实验现象，初步得出电路中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 运动时，导体中才会产生感应电流。
（3）保持ab棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 的关系。
（4）若将此装置中灵敏电流计换成 ，可进一步探究电动机的工作原理。
30．如图所示为探究“什么情况下磁能生电”现象的实验装置。
（1）闭合开关，让悬着的导体AB （选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”）运动时，电流表会发生偏转。
（2）如果要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取的方法有 。（写出一条即可）
（3）实验中发现电流表指针偏转不明显，产生这种现象的原因 。（写出一条即可）
31．小科对手机无线充电的原理感到好奇。查阅资料后得知：充电时充电器内的发射线圈产生磁场，手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电，结构如图甲。学过电磁感应原理的小科提出质疑：手机和充电器在充电过程中都不动，并没有做切割磁感线运动，为何会产生感应电流？对此，他设计了图乙实验进行验证。
（1）闭合开关后灵敏电流计指针被没有发生偏转。小科认为，可能是P线圈中的电流过小，于是他将滑片向左移。他的这一操作是基于什么猜想？
（2）滑片左移后，仍未观察到指针偏转，但再断开开关、闭合开关、移动滑片时灵敏电流计指针有明显偏转。指教老师后得知当闭合电路围成的平面内，磁感线数量发生改变时，电路中能产生感应电流。请根据上述事实，解释在该实验中若导体ab上下运动时，则闭合电路中不产生感应电流的原因（图丙） .
（3）小科发现不同情况下灵敏电流计指针偏转方向不同。他猜测与Q线圈中的电流方向改变有关，于是进行实验并记录现象。请判断小科的说法是否正确，并合理选择上表格中的两次实验说明理由。 .
32．信息：电磁炉是加热、烹调食物的家用电热炊具。它具有无明火加热，热效率高的特点。如图甲为一种常见的电磁炉，如图乙是原理示意图。它主要由线圈、铁芯、石英玻璃灶面、金属锅体、工作电路和控制电路等组成，线圈绕在铁芯上。电磁炉工作电路中的主要器件是变换器，它能变换交流电和直流电。
电磁炉工作时，变换器将家庭电路交流电变换成直流电，再逆变成高频交流电流过线圈，线圈产生变化的磁场，该变化的磁场在锅体的锅底形成感应电流而发热。锅底产生的感应电流具有邻近效应，即锅底靠近线圈时，锅底的感应电流最大，且感应电流随锅体离线圈距离增大而显著减小。
在电磁炉上使用的锅体担负着能量转化的任务，故对锅体的材料有一定的要求，一般采用磁性的金属材料制成。
（1）下列材料适宜制作电磁炉的烹饪锅的是_________
A．铝B．铜C．铁D．陶瓷
（2）电磁炉的工作过程中没有运用的工作原理是____________；
A．电流的磁效应B．磁场对电流的作用C．电磁感应原理
（3）小明为防止石英玻璃灶面温度过高，将燃气灶的支架垫在电磁炉的灶面上，将锅放在支架上。你认为小明的做法是否合理，并简要说明理由 。
八、家庭电路与安全用电
33．在“保险丝熔断与哪些因素有关”的探究活动中，同学们猜想：保险丝的熔断可能与保险丝的材料、熔点、粗细、长度、电路中的电流大小、通电时间等因素有关。接着，他们分小组合作进行实验探究．实验器材有：电池、导线、开关、电流表、滑动变阻器、保险丝等。
（1）某组设计了如右所示电路图进行实验探究，表一为同种材料、不同规格的保险丝，他们从表中选择保险丝a、c、e ，每次从中任选其中两种分别接入电路中AB，CD两处进行实验比较。他们探究的问题是 。
（2）实验中发现：由于保险丝较细，不易观察到保险丝何时熔断，同时，大家也想知道各型号保险丝的熔断电流大约是多少．于是，对电路进行了改造，完善了设计实验方案．请你在答题卡虚线框中画出改进后的实验电路图，并简要写出实验方法。
（3）下表为同种材料的保险丝的部分参数：
请你分析上述表格中数据特点，归纳出其中的规律(写出1条)： 。
34．如图甲是小明常用的一个插线板。他在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。
（1）在图乙中画出开关、插孔、指示灯和指示灯的保护电阻的连接方式，并把插线板与电源线接通。
（2）若指示灯规格为“2 V 20 mA"，则指示灯的保护电阻应为 Ω时指示灯才能正常工作。
35．如图是小宇家的部分照明电路图。
（1）该电路中接错的元件是 (填写元件符号名称)。
（2）一天小宇发现灯L不亮了，而灯泡没坏。于是他闭合开关S，用测电笔分别测试a、b、……f各点，发现测试a、b、c三点时测电笔氖管发光，而测试d、e、f时不发光。这说明 两点间发生了 ，于是他很快修好了该电路。
（3）星期六晚上，小宇正在家里看电视，突然电灯、电视机都停止工作，聪明的小宇立刻用测电笔进行测试，他测出家里的插座的两个孔都能使氖管发光，小宇感到很纳闷。请你帮他分析一下，其原因可能是 。
36．根据安全用电要求，现代家庭中用空气断路器（俗称“空气开关”）来代替闸刀开关和保险丝。建楼房的电路中除了安装防止电流过大的断路器外，还必须安装漏电保护断路器（俗称“漏电保护器”），它们通常安装在供电箱中。
（1）空气断路器如图所示，若要在厨房电路安装一个断路器，则应将断路器安装在这一电路的 （填“火”或“零”）线上；
（2）一般固体受热时，在各个方向上的长度都会膨大，在冷却时都会缩小。物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下表是科技小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录，请根据实验记录回答：
①从 3、4 两组实验记录可以看出物体的伸长量还与 有关；
②如图所示的电热设备中有一个由黄铜片与康铜片双金属合在一起的温控开关，温度升高时，双金属片向上弯曲，使电路断开。请你参考上面的实验记录确定双金属片与固定触点接触的一边所用的材料是 （填“黄铜”或者“康铜”）；
（3）家用漏电保护断路器如图甲所示，它们是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时实施保护的设备，正常情况下，住户家中没有电流流向地面，即图乙中 I3 为零，进户线中流入的电流 I1 和流出的电流 I2 相等。如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图中的I3不为零，就会造成 I1 和 I2 不相等，当 I1 和 I2 的差异达到一定值，漏电保护断路器便会迅速自动切断电路。排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全，漏电保护断路器上设置了试验按钮， 需要每月试按一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换；
①漏电保护断路器实质上就是一个 （选填“电源”、“用电器”或“开关”）；
②如果电路中发生漏电，漏电电流为 I3，则 I1、I2、I3 大小关系的表达式为 ；
③站在地面上的人体不小心接触了火线，如图丙所示，该人体的电阻为 3000Ω，人与地面、电线等的接触电阻为 2500Ω，电路中安装了规格为如图丁所示的漏电保护断路器， 试通过计算说明该漏电保护断路器能否及时断开电路 。
37．下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据：
根据上表回答以下问题：
（1）赤脚情况下，干燥时的电阻大约是潮湿时电阻的 倍；
（2）若人的安全电流在25mA以下，当人在家庭电路中触电，以上哪几项是十分危险的？ （填编号）；
（3）曾有自称是具有特异功能的“大师”，他让十多个人手拉着手，站在木地板上，两端的人分别裸手握住连接火线和零线的金属丝进行特异功能表演。表演开始时，“大师”对队伍“发功”，后接通电源，竟然发现队伍中的人全部安然无恙。于是“大师”宣布说是特异功能作用的结果。实际上，每人两手间的平均电压 （选填“大于”、“等于”或“小于”）一般情况下人体的安全电压值。由计算可知，上述表演 （选填“能”或“不能”）证明这位“大师”有特异功能。
答案解析
1．【答案】温度越高， 磁体的磁性越弱；铁钉落下；向下；难以设定具体的报警温度
【解答】【作出假设】假设一为随温度升高磁性增强，假设三为随温度升高磁性几乎不变，那么假设二为：温度越高， 磁体的磁性越弱。
【设计实验】（1）如果假设二成立，那么温度升高时，条形磁体的磁性减小，则加热一段时间后会出现铁钉落下的现象。
（2） 如图乙所示，它的工作原理： 当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱，无法吸引弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。
（3）同组的小明同学却认为小柯设计的温度报警器有不足之处：难以设定具体的报警温度。
2．【答案】（1）B
（2）高温可消磁（或温度越高，磁性越弱）
（3）吸引
（4）难以设定报警的具体温度
【解答】（1）在实验中，磁场的强弱无法直接观察，将其转化为吸引铁钉的数量，应用了转换法，故选B。
（2）从小明的实验可得出的初步结论是：高温可消磁（或温度越高，磁性越弱）。
（3）如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱，无法吸引弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。
（4）小明设计中的不足之处：难以设定报警的具体温度。
3．【答案】（1）三；一个磁体只有两个磁极
（2）一
（3）铁屑；用该磁铁吸引铁屑；吸引铁屑最多的部位就是磁性最强的部位
【解答】（1）利用所学知识，断定猜想三肯定是错误的，判断的依据是：一个磁体只有两个磁极。
（2）根据步骤1可知，磁体的磁极肯定不在两个尖端；根据步骤2可知，磁体的磁极可能分布在两侧，则猜想一错误。
（3）如果验证猜想二是否正确，那么方案如下：
主要器材：铁屑。
简要做法：用该磁铁吸引铁屑。
判断方法：吸引铁屑最多的部位就是磁性最强的部位。
4．【答案】（1）1
（2）3
（3）C
（4）小于
【解答】（1）用细棉线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示)，结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明环形磁铁的磁极没有分布在水平方向，即猜想1是错误的；
（2）用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来(如图戊所示)，结果观察到磁体只在特定位置能保持静止，这说明环形磁铁的磁极分布在轴向方向，即猜想2正确，而猜想3错误。
（3）将a、b看做一个整体，它们处于静止状态，则底座对a的支持力等于二者的重力之和，即F支持=2G。a对底座的压力和底座对a的支持力为一对相互作用力，二者大小相等，那么a对底座的压力等于2G，故选C。
（4）当c在空中保持静止状态时，bc之间的磁力等于c的重力G。而b受到的a向上的磁力与b、c的重力和相等，即为2G。因为电磁力的大小与距离成反比，因此Lab