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苏科版初中九年级物理第十六章电磁转换素养综合检测电磁转换课件
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这是一份苏科版初中九年级物理第十六章电磁转换素养综合检测电磁转换课件，共48页。
第十六章 素养综合检测电磁转换一、选择题(每小题4分,共24分)1.(中华优秀传统文化)(2024江苏南京秦淮外国语学校调研)古代行军时会用指南鱼辨别方向,指南鱼是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在地球磁场中磁化制作而成,可以浮在水面上,鱼头指南,下列说法正确的是( )A.指南鱼可以吸引铜和铁B.指南鱼是利用同名磁极相互吸引的原理工作C.指南鱼的鱼头应标记“N”D.指南鱼周围存在磁场D解析 指南鱼具有磁性可以吸引铁,但不能吸引铜,故A错误; 指南鱼是利用异名磁极相互吸引指南的,故B错误;指南鱼的 鱼头指向南方,与地磁场的N极相互吸引,应标记“S”,故C 错误;指南鱼是磁体,磁体周围存在磁场,故D正确。2.(新考法·设计实验)(2023陕西中考B卷)如图所示,将一根直导线架在静止小磁针的上方,并使直导线与小磁针平行,接通电路,发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是 ( ) A.该实验说明电流周围存在磁场B.最早发现该实验现象的科学家是法拉第C.利用该实验原理可以制成发电机D.改变电流方向,小磁针偏转方向不变A解析 该实验说明电流周围存在磁场,最早发现该实验现象 的科学家是奥斯特,故A正确,B错误;利用该实验原理可以制 成电磁铁,故C错误;改变电流方向,小磁针偏转方向改变,故D 错误。3.(新考法·分析论证)(2023湖北潜江、天门等中考)关于如图所示的实验,下列说法正确的是 ( ) A.该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用”B.导线ab运动时将电能转化为机械能C.导线ab竖直向上运动时,灵敏电流计指针一定偏转D.导线ab水平向左运动时,灵敏电流计指针一定偏转D解析 该装置无电源,是探究产生感应电流条件的,故A错误; 导线ab运动时将机械能转化为电能,故B错误;导线ab竖直向 上运动时,不切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计指 针不会偏转,故C错误;导线ab水平向左运动时,做切割磁感线 运动,产生感应电流,灵敏电流计指针一定偏转,故D正确。4.(新考向·创新实验)(2023辽宁本溪、辽阳等中考)将扬声器、电池和电流表等元件连成如图电路。断开S2,反复快速闭合、断开开关S1,扬声器发出咔咔声;断开S1,闭合开关S2,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动。下列有关说法正确的是( )A.扬声器发声的原理与发电机发电的原理相同B.扬声器发声时,将机械能转化为电能C.扬声器发电的原理与动圈式话筒工作的原理相同D.电流表指针左右摆动,是因为磁场方向发生变化C解析 扬声器发声是利用通电导体在磁场中受力运动,它的 原理与电动机的原理相同,故A错误;扬声器发声时,将电能转 化为机械能,故B错误;扬声器发电的原理是电磁感应现象,与 动圈式话筒工作的原理相同,故C正确;电流表指针左右摆动, 是因为电流方向是变化的,磁场方向不变,故D错误。5.(新课标·质疑创新)(2023四川乐山中考)如图所示是某一通电螺线管,小磁针静止时的N极已经标出,下列分析中正确的是( )A.通电螺线管右端为N极B.电源右端为正极C.通电螺线管周围的磁感线是真实存在的D.减小线圈的匝数通电螺线管周围的磁场会变强B解析 由图可知,小磁针的左端为N极,根据异名磁极相互吸 引可知,螺线管的右端为S极,故A错误;结合线圈的绕向,利用 安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入,由此可以确定 电源的右端为正极,故B正确;人们为了研究方便引入了磁感 线,磁感线并不真实存在,故C错误;通电螺线管磁性的强弱与 电流大小、线圈匝数有关,减小线圈匝数,螺线管周围磁场会 变弱,故D错误。6.(跨学科·物理学与社会发展)(2023湖南湘潭中考改编)如图是汽车尾气中CO浓度的检测电路示意图。气敏电阻R1的阻值随CO浓度增大而减小,R2是滑动变阻器,开关S闭合,当CO浓度高于某一设定值时,电铃报警。下列说法正确的是( )A.电磁铁的上端是S极B.电铃应接在A和B之间C.当CO浓度升高时电磁铁的磁性减弱D.电源用久后,U1减小,CO的报警浓度会变高D解析 由题图知,电流从电磁铁的下端流入、上端流出,根据 安培定则可知,电磁铁的上端为N极,故A错误;控制电路中,两 电阻串联接入电路,当CO浓度升高时,气敏电阻R1的阻值减 小,控制电路的总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知 控制电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,故C错误;当CO 浓度高于某一设定值时,衔铁被吸下,电铃报警,所以电铃应 接在C和D之间,故B错误;用久后,电源电压U1会减小,由欧姆 定律可知只有当R1阻值变得更小时,控制电路才能达到衔铁 被吸下的最小电流,结合题意可知报警时CO最小浓度比设定值高,故D正确。二、填空题(每空2分,共24分)7.(新独家原创)小明家浴室里使用了最新的磁悬浮地漏,如图所示。它具有不排水时能密封管道,排水速度可随积水深度自动调节的优点,它的原理是 。若磁体A上端为S极,则磁体B上端为 极,若将磁体B的磁极对调,则使用这个地漏时出现的情况将是 。甲 乙一直处于排水状态同名磁极相互排斥N解析 由题图可知,磁悬浮地漏的原理是同名磁极相互排斥; 磁体A需要受到磁体B向上的排斥力才能将密封盖顶起封住 排水口,磁体A上端为S极,则磁体A下端为N极,B上端也为N 极;若将磁体B的磁极对调,则使用这个地漏时两个磁体的相 邻磁极就是异名磁极,将互相吸引,故地漏出现的情况将是一 直处于排水状态。8.(2022江苏盐城中考)如图所示是小华用漆包线和磁体制作的一台发电机,制作时用刀片将线圈两端的漆全部刮掉,作为转动轴,用纸做一个小风车固定在转轴上,将转轴放在支架上,如图所示,将发电机与小量程电流表相连,转动小风车,电流表指针左右偏转,电路中电流的方向 (选填“改变”或“不变”),此过程中发电机将 能转化为电能。若将小量程电流表换成电池,线圈 (选填“能”或“不能”)持续转动。不能改变机械解析 将发电机与小量程电流表相连,转动小风车,线圈在磁 场中做切割磁感线运动,线圈中会产生感应电流,电流表指针 左右偏转,这说明电路中电流的方向是改变的;此过程中发电 机将机械能转化为电能;若将题图中电流表换成电池,则无风 时,通电线圈由于处在磁场中会受力转动,但线圈转动至平衡 位置时因线圈两端的绝缘漆全部刮掉,无法改变线圈中的电 流方向,从而不能持续转动下去。9.(2023江苏徐州中考节选)如图所示手摇发电机模型,快速摇动手柄,使线圈在磁场中做切割 运动,电路中就会产生电流,这种现象叫作 现象。 电磁感应磁感线解析 快速摇动手柄,使线圈在磁场中做切割磁感线运动,电 路中就会产生电流,这种现象叫作电磁感应现象。10.(跨学科·物理学与社会发展)(新独家原创)在项目化学习活动中,小明设计了小区路灯自动控制电路,如图所示。当光暗时灯亮,光亮时灯灭,其中光敏电阻的阻值应随光照强度的增大而 ,电磁铁的上端为 极。当光照强度增大时,控制电路总功率将 。在实际调试时,小明发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。请说出一种调试的方法: 。变阻器滑片向右滑动(或增加线圈的匝数、增大控制电路电源电压等)减小 N增大解析 路灯自动控制电路应实现光暗时灯亮,光亮时灯灭,则 要求光亮时电磁铁磁性增强吸引衔铁断开变控电路,故控制 电路的电流随光照强度增大而增大,即光敏电阻的阻值应随 光照强度的增大而减小。根据安培定则可知,电磁铁的上端 为N极。当光照强度增大时,光敏电阻的阻值减小,控制电路 的电流增大,故控制电路总功率将增大。电磁继电器的主要 部分是电磁铁,电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈匝数 的多少有关,要想在光亮时灯灭,一定要增大电磁铁的磁性, 故可采取的方法是增加线圈的匝数、增大控制电路电源电压、变阻器滑片向右滑动等。11.(2022广西桂林中考)如图所示,小磁针在条形磁体的作用下处于静止状态,请标出小磁针的N极和条形磁体磁感线的方向。 三、解答题(11、12每题6分,13题10分,14题10分,15题8分,16题12分,共52分。解答16题时应有必要的解题过程)答案 如图所示 解析 在磁体外部,磁感线从磁体N极出发回到S极,据此标 出磁感线方向;条形磁铁的左端为N极,右端为S极,根据磁极 间的相互作用规律可知,小磁针的左端为N极,右端为S极。12.小明自制了一个带有电磁铁的木船模型,将它放入水中漂 浮,闭合开关后,船头会向北方偏转。请在图上画出电磁铁的 N、S极,并画出其绕线方法。 答案 如图所示 解析 因地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在 地理的北极附近,闭合开关后,船头向北方偏转,则通电螺线 管右端为N极,左端为S极,由安培定则可知螺线管的绕线方法。13.(新考向·创新实验)(2023黑龙江牡丹江中考)【细心观察,勤于思考】(1)如图甲所示,将小铁钉靠近磁铁N极,小铁钉被吸引获得 性。此时,小铁钉相当于一个 ,钉尖是 极。如图乙所示,给磁铁加热一段时间后,小铁钉会掉落,表明磁铁的磁性可能与 有关。 图甲 图乙 磁磁体(或小磁针、磁) S(或南)温度 图丙(2)用一个磁性很强的磁铁球靠近一块铝板,铝板 (选填“能”或“不能”)被吸引。如图丙所示,把磁铁球做成单摆悬挂起来,使其来回摆动,将铝板放到摆的下方,当磁铁球靠近铝板时,摆动速度明显变小,并且很快停止摆动。磁铁球在铝板上方摆动,相当于铝板在磁场中运动,可能会产生 。电流(或磁场力)不能解析 (1)将小铁钉靠近磁铁N极,小铁钉被吸引获得磁性,变 成一个磁体(或小磁针、磁铁);根据异名磁极相互吸引可知, 此时钉尖是S极;给磁铁加热一段时间后,小铁钉会掉落,表明 磁铁的磁性减弱,甚至消失,说明磁铁的磁性可能与温度有 关。(2)磁铁球靠近铝板,铝板不能被吸引;图丙中,把磁铁球 做成单摆悬挂起来,在铝板上方来回摆动,当磁铁球靠近铝板 时,相当于铝板在磁场中运动,铝板切割磁感线,产生感应电 流(或磁场力),铝板与磁铁球之间产生相互作用的力,使磁铁 球摆动速度明显变小,并且很快停止摆动。14.(新考法·分析论证)(2024江苏南京南师附中树人学校阶段测)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中:(1)小磁针的作用: 。判断某点磁场的有无及方向(2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小 磁针发生偏转,而B处小磁针不偏转,试说明B处小磁针不偏转的可能原因: 。(3)将电池的正负极对调,重复上述实验,是为了探究通电螺 线管外部磁场的方向与 方向的关系。(4)观察实验现象后,应立即断开开关,是为了 。保护电路,防止螺线管温度过高小磁针N极的指向与磁场方向相同电流 解析 (1)通电时螺线管周围存在磁场,小磁针在磁场中受到 力的作用会发生偏转,所以小磁针能体现磁场的存在;当电流 方向改变时,产生的磁场方向也改变,所以小磁针的偏转方向 也改变,因此利用小磁针还可以判断磁场的方向;(2)在螺线 管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小磁针发生 偏转,A处的小磁针N极指向与磁场方向相同;B处小磁针不偏 转,可能原因是小磁针N极的指向与磁场方向相同;(3)将电池 的正负极对调,此时螺线管中的电流方向发生变化,磁场的方 向发生变化,是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系;(4)螺线管是由导线绕成的,其电阻较小,根据欧 姆定律可知,通过螺线管的电流较大,产生的热量较多,为了 保护电路,观察实验现象后,应立即断开开关。15.如图所示是探究电磁感应现象的装置。(1)闭合开关,让导体AB沿水平方向左右运动,观察到灵敏电 流计的指针偏转;若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运 动,则灵敏电流计的指针 (填“偏转”或“不偏转”)。 不偏转(2)利用此装置,探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线 方向之间的关系,观察到的实验现象记录如下:在上述四次实验中,比较 两次实验,可知感应电流方向与磁场方向有关;比较 两次实验,可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。(3)在探究中还发现,导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时,灵 敏电流计的指针偏转角度较小;导体AB水平向左(或向右)快 速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较大,说明感应电流的 大小与 有关。导体切割磁感线运动的速度 ①②(或③④)①④(或②③) (4)有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关。请写出简要做法: 。导体切割磁感线运动的速度等因素相同时,换用磁场强弱不同的蹄形磁铁进行多次实验;通过观察比较灵敏电流计指针的偏转程度,从而判断猜想是否正确解析 (1)导体AB在磁场中沿竖直方向上下运动时,没有切 割磁感线,不能产生电流,故电流计的指针不会偏转。(2)从 实验记录上可以看出影响感应电流方向的因素有磁场方向 和切割磁感线运动的方向,探究感应电流方向和磁场方向之 间的关系时,要控制切割磁感线运动的方向相同。磁场方向 和导体切割磁线运动方向都不相同的两组实验为①④(或② ③)。(3)改变导体的运动速度时,电流计的指针偏转程度发 生变化,表明其中的电流大小发生了变化。说明感应电流大 小与导体切割磁感线运动的速度有关。(4)探究感应电流的大小和磁场强弱的关系时,应该在控制相关变量不变的基础 上,改变磁场的强弱进行多次实验。16.(跨学科·物理学与日常生活)(2024江苏南京南师附中新城初中模拟)科技小组为灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示,控制电路电压U1恒为12 V,继电器线圈的电阻R0为20 Ω,定值电阻R1为40 Ω,热敏电阻R2的阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路电压U2恒为220 V,安装两个标有“220 V 275 W”的灯泡。闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于50 mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开。 甲 乙(1)工作电路工作时,A端应与 (选填“B”或“C”)端 相连接。(2)工作电路工作时的总电流为多大?(3)浴室里控制的温度t0为多高?B2.5 A38 ℃ (4)为使浴室的最高温度t0降低,可以通过以下哪些方式进行 改进 。(多选)A.减小控制电路电压U1B.增大控制电路电压U1C.增大R1D.减小R1 BD解析 (1)当继电器线圈中的电流大于或等于50 mA时,继电 器的衔铁被吸合,工作电路断开,反之,衔铁被释放时,工作电 路工作,由图甲可知此时A端应与B端相连;(2)安装两个标有 “220 V 275 W”的灯泡,工作时两灯泡并联,P=2PL=2×275 W=550 W;工作时的总电流I= = =2.5 A;(3)当继电器线圈中的电流大于或等于50 mA时,继电器的衔铁被吸合,工 作电路断开,I'=50 mA,由欧姆定律,R总= = =240 Ω,R2=R总-R1-R0=240 Ω-40 Ω-20 Ω=180 Ω,由图乙知,控制的温度t0=38 ℃;(4)为使浴室的最高温度t0降低,应将热敏电阻的阻值增 大,由于吸合电流不变,根据欧姆定律可知,在控制电路总电 阻不变的情况下可以减小其他电阻,故D正确;当热敏电阻的 阻值增大时,控制电路总电阻增大,电路电流要保持不变,可 以提高控制电路的电源电压,故B正确。
第十六章 素养综合检测电磁转换一、选择题(每小题4分,共24分)1.(中华优秀传统文化)(2024江苏南京秦淮外国语学校调研)古代行军时会用指南鱼辨别方向,指南鱼是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在地球磁场中磁化制作而成,可以浮在水面上,鱼头指南,下列说法正确的是( )A.指南鱼可以吸引铜和铁B.指南鱼是利用同名磁极相互吸引的原理工作C.指南鱼的鱼头应标记“N”D.指南鱼周围存在磁场D解析 指南鱼具有磁性可以吸引铁,但不能吸引铜,故A错误; 指南鱼是利用异名磁极相互吸引指南的,故B错误;指南鱼的 鱼头指向南方,与地磁场的N极相互吸引,应标记“S”,故C 错误;指南鱼是磁体,磁体周围存在磁场,故D正确。2.(新考法·设计实验)(2023陕西中考B卷)如图所示,将一根直导线架在静止小磁针的上方,并使直导线与小磁针平行,接通电路,发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是 ( ) A.该实验说明电流周围存在磁场B.最早发现该实验现象的科学家是法拉第C.利用该实验原理可以制成发电机D.改变电流方向,小磁针偏转方向不变A解析 该实验说明电流周围存在磁场,最早发现该实验现象 的科学家是奥斯特,故A正确,B错误;利用该实验原理可以制 成电磁铁,故C错误;改变电流方向,小磁针偏转方向改变,故D 错误。3.(新考法·分析论证)(2023湖北潜江、天门等中考)关于如图所示的实验,下列说法正确的是 ( ) A.该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用”B.导线ab运动时将电能转化为机械能C.导线ab竖直向上运动时,灵敏电流计指针一定偏转D.导线ab水平向左运动时,灵敏电流计指针一定偏转D解析 该装置无电源,是探究产生感应电流条件的,故A错误; 导线ab运动时将机械能转化为电能,故B错误;导线ab竖直向 上运动时,不切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计指 针不会偏转,故C错误;导线ab水平向左运动时,做切割磁感线 运动,产生感应电流,灵敏电流计指针一定偏转,故D正确。4.(新考向·创新实验)(2023辽宁本溪、辽阳等中考)将扬声器、电池和电流表等元件连成如图电路。断开S2,反复快速闭合、断开开关S1,扬声器发出咔咔声;断开S1,闭合开关S2,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动。下列有关说法正确的是( )A.扬声器发声的原理与发电机发电的原理相同B.扬声器发声时,将机械能转化为电能C.扬声器发电的原理与动圈式话筒工作的原理相同D.电流表指针左右摆动,是因为磁场方向发生变化C解析 扬声器发声是利用通电导体在磁场中受力运动,它的 原理与电动机的原理相同,故A错误;扬声器发声时,将电能转 化为机械能,故B错误;扬声器发电的原理是电磁感应现象,与 动圈式话筒工作的原理相同,故C正确;电流表指针左右摆动, 是因为电流方向是变化的,磁场方向不变,故D错误。5.(新课标·质疑创新)(2023四川乐山中考)如图所示是某一通电螺线管,小磁针静止时的N极已经标出,下列分析中正确的是( )A.通电螺线管右端为N极B.电源右端为正极C.通电螺线管周围的磁感线是真实存在的D.减小线圈的匝数通电螺线管周围的磁场会变强B解析 由图可知,小磁针的左端为N极,根据异名磁极相互吸 引可知,螺线管的右端为S极,故A错误;结合线圈的绕向,利用 安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入,由此可以确定 电源的右端为正极,故B正确;人们为了研究方便引入了磁感 线,磁感线并不真实存在,故C错误;通电螺线管磁性的强弱与 电流大小、线圈匝数有关,减小线圈匝数,螺线管周围磁场会 变弱,故D错误。6.(跨学科·物理学与社会发展)(2023湖南湘潭中考改编)如图是汽车尾气中CO浓度的检测电路示意图。气敏电阻R1的阻值随CO浓度增大而减小,R2是滑动变阻器,开关S闭合,当CO浓度高于某一设定值时,电铃报警。下列说法正确的是( )A.电磁铁的上端是S极B.电铃应接在A和B之间C.当CO浓度升高时电磁铁的磁性减弱D.电源用久后,U1减小,CO的报警浓度会变高D解析 由题图知,电流从电磁铁的下端流入、上端流出,根据 安培定则可知,电磁铁的上端为N极,故A错误;控制电路中,两 电阻串联接入电路,当CO浓度升高时,气敏电阻R1的阻值减 小,控制电路的总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知 控制电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,故C错误;当CO 浓度高于某一设定值时,衔铁被吸下,电铃报警,所以电铃应 接在C和D之间,故B错误;用久后,电源电压U1会减小,由欧姆 定律可知只有当R1阻值变得更小时,控制电路才能达到衔铁 被吸下的最小电流,结合题意可知报警时CO最小浓度比设定值高,故D正确。二、填空题(每空2分,共24分)7.(新独家原创)小明家浴室里使用了最新的磁悬浮地漏,如图所示。它具有不排水时能密封管道,排水速度可随积水深度自动调节的优点,它的原理是 。若磁体A上端为S极,则磁体B上端为 极,若将磁体B的磁极对调,则使用这个地漏时出现的情况将是 。甲 乙一直处于排水状态同名磁极相互排斥N解析 由题图可知,磁悬浮地漏的原理是同名磁极相互排斥; 磁体A需要受到磁体B向上的排斥力才能将密封盖顶起封住 排水口,磁体A上端为S极,则磁体A下端为N极,B上端也为N 极;若将磁体B的磁极对调,则使用这个地漏时两个磁体的相 邻磁极就是异名磁极,将互相吸引,故地漏出现的情况将是一 直处于排水状态。8.(2022江苏盐城中考)如图所示是小华用漆包线和磁体制作的一台发电机,制作时用刀片将线圈两端的漆全部刮掉,作为转动轴,用纸做一个小风车固定在转轴上,将转轴放在支架上,如图所示,将发电机与小量程电流表相连,转动小风车,电流表指针左右偏转,电路中电流的方向 (选填“改变”或“不变”),此过程中发电机将 能转化为电能。若将小量程电流表换成电池,线圈 (选填“能”或“不能”)持续转动。不能改变机械解析 将发电机与小量程电流表相连,转动小风车,线圈在磁 场中做切割磁感线运动,线圈中会产生感应电流,电流表指针 左右偏转,这说明电路中电流的方向是改变的;此过程中发电 机将机械能转化为电能;若将题图中电流表换成电池,则无风 时,通电线圈由于处在磁场中会受力转动,但线圈转动至平衡 位置时因线圈两端的绝缘漆全部刮掉,无法改变线圈中的电 流方向,从而不能持续转动下去。9.(2023江苏徐州中考节选)如图所示手摇发电机模型,快速摇动手柄,使线圈在磁场中做切割 运动,电路中就会产生电流,这种现象叫作 现象。 电磁感应磁感线解析 快速摇动手柄,使线圈在磁场中做切割磁感线运动,电 路中就会产生电流,这种现象叫作电磁感应现象。10.(跨学科·物理学与社会发展)(新独家原创)在项目化学习活动中,小明设计了小区路灯自动控制电路,如图所示。当光暗时灯亮,光亮时灯灭,其中光敏电阻的阻值应随光照强度的增大而 ,电磁铁的上端为 极。当光照强度增大时,控制电路总功率将 。在实际调试时,小明发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。请说出一种调试的方法: 。变阻器滑片向右滑动(或增加线圈的匝数、增大控制电路电源电压等)减小 N增大解析 路灯自动控制电路应实现光暗时灯亮,光亮时灯灭,则 要求光亮时电磁铁磁性增强吸引衔铁断开变控电路,故控制 电路的电流随光照强度增大而增大,即光敏电阻的阻值应随 光照强度的增大而减小。根据安培定则可知,电磁铁的上端 为N极。当光照强度增大时,光敏电阻的阻值减小,控制电路 的电流增大,故控制电路总功率将增大。电磁继电器的主要 部分是电磁铁,电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈匝数 的多少有关,要想在光亮时灯灭,一定要增大电磁铁的磁性, 故可采取的方法是增加线圈的匝数、增大控制电路电源电压、变阻器滑片向右滑动等。11.(2022广西桂林中考)如图所示,小磁针在条形磁体的作用下处于静止状态,请标出小磁针的N极和条形磁体磁感线的方向。 三、解答题(11、12每题6分,13题10分,14题10分,15题8分,16题12分,共52分。解答16题时应有必要的解题过程)答案 如图所示 解析 在磁体外部,磁感线从磁体N极出发回到S极,据此标 出磁感线方向;条形磁铁的左端为N极,右端为S极,根据磁极 间的相互作用规律可知,小磁针的左端为N极,右端为S极。12.小明自制了一个带有电磁铁的木船模型,将它放入水中漂 浮,闭合开关后,船头会向北方偏转。请在图上画出电磁铁的 N、S极,并画出其绕线方法。 答案 如图所示 解析 因地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在 地理的北极附近,闭合开关后,船头向北方偏转,则通电螺线 管右端为N极,左端为S极,由安培定则可知螺线管的绕线方法。13.(新考向·创新实验)(2023黑龙江牡丹江中考)【细心观察,勤于思考】(1)如图甲所示,将小铁钉靠近磁铁N极,小铁钉被吸引获得 性。此时,小铁钉相当于一个 ,钉尖是 极。如图乙所示,给磁铁加热一段时间后,小铁钉会掉落,表明磁铁的磁性可能与 有关。 图甲 图乙 磁磁体(或小磁针、磁) S(或南)温度 图丙(2)用一个磁性很强的磁铁球靠近一块铝板,铝板 (选填“能”或“不能”)被吸引。如图丙所示,把磁铁球做成单摆悬挂起来,使其来回摆动,将铝板放到摆的下方,当磁铁球靠近铝板时,摆动速度明显变小,并且很快停止摆动。磁铁球在铝板上方摆动,相当于铝板在磁场中运动,可能会产生 。电流(或磁场力)不能解析 (1)将小铁钉靠近磁铁N极,小铁钉被吸引获得磁性,变 成一个磁体(或小磁针、磁铁);根据异名磁极相互吸引可知, 此时钉尖是S极;给磁铁加热一段时间后,小铁钉会掉落,表明 磁铁的磁性减弱,甚至消失,说明磁铁的磁性可能与温度有 关。(2)磁铁球靠近铝板,铝板不能被吸引;图丙中,把磁铁球 做成单摆悬挂起来,在铝板上方来回摆动,当磁铁球靠近铝板 时,相当于铝板在磁场中运动,铝板切割磁感线,产生感应电 流(或磁场力),铝板与磁铁球之间产生相互作用的力,使磁铁 球摆动速度明显变小,并且很快停止摆动。14.(新考法·分析论证)(2024江苏南京南师附中树人学校阶段测)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中:(1)小磁针的作用: 。判断某点磁场的有无及方向(2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小 磁针发生偏转,而B处小磁针不偏转,试说明B处小磁针不偏转的可能原因: 。(3)将电池的正负极对调,重复上述实验,是为了探究通电螺 线管外部磁场的方向与 方向的关系。(4)观察实验现象后,应立即断开开关,是为了 。保护电路,防止螺线管温度过高小磁针N极的指向与磁场方向相同电流 解析 (1)通电时螺线管周围存在磁场,小磁针在磁场中受到 力的作用会发生偏转,所以小磁针能体现磁场的存在;当电流 方向改变时,产生的磁场方向也改变,所以小磁针的偏转方向 也改变,因此利用小磁针还可以判断磁场的方向;(2)在螺线 管外部A、B两处放置小磁针,闭合开关,发现A处小磁针发生 偏转,A处的小磁针N极指向与磁场方向相同;B处小磁针不偏 转,可能原因是小磁针N极的指向与磁场方向相同;(3)将电池 的正负极对调,此时螺线管中的电流方向发生变化,磁场的方 向发生变化,是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系;(4)螺线管是由导线绕成的,其电阻较小,根据欧 姆定律可知,通过螺线管的电流较大,产生的热量较多,为了 保护电路,观察实验现象后,应立即断开开关。15.如图所示是探究电磁感应现象的装置。(1)闭合开关,让导体AB沿水平方向左右运动,观察到灵敏电 流计的指针偏转;若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运 动,则灵敏电流计的指针 (填“偏转”或“不偏转”)。 不偏转(2)利用此装置,探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线 方向之间的关系,观察到的实验现象记录如下:在上述四次实验中,比较 两次实验,可知感应电流方向与磁场方向有关;比较 两次实验,可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。(3)在探究中还发现,导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时,灵 敏电流计的指针偏转角度较小;导体AB水平向左(或向右)快 速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较大,说明感应电流的 大小与 有关。导体切割磁感线运动的速度 ①②(或③④)①④(或②③) (4)有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关。请写出简要做法: 。导体切割磁感线运动的速度等因素相同时,换用磁场强弱不同的蹄形磁铁进行多次实验;通过观察比较灵敏电流计指针的偏转程度,从而判断猜想是否正确解析 (1)导体AB在磁场中沿竖直方向上下运动时,没有切 割磁感线,不能产生电流,故电流计的指针不会偏转。(2)从 实验记录上可以看出影响感应电流方向的因素有磁场方向 和切割磁感线运动的方向,探究感应电流方向和磁场方向之 间的关系时,要控制切割磁感线运动的方向相同。磁场方向 和导体切割磁线运动方向都不相同的两组实验为①④(或② ③)。(3)改变导体的运动速度时,电流计的指针偏转程度发 生变化,表明其中的电流大小发生了变化。说明感应电流大 小与导体切割磁感线运动的速度有关。(4)探究感应电流的大小和磁场强弱的关系时,应该在控制相关变量不变的基础 上,改变磁场的强弱进行多次实验。16.(跨学科·物理学与日常生活)(2024江苏南京南师附中新城初中模拟)科技小组为灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示,控制电路电压U1恒为12 V,继电器线圈的电阻R0为20 Ω,定值电阻R1为40 Ω,热敏电阻R2的阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路电压U2恒为220 V,安装两个标有“220 V 275 W”的灯泡。闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于50 mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开。 甲 乙(1)工作电路工作时,A端应与 (选填“B”或“C”)端 相连接。(2)工作电路工作时的总电流为多大?(3)浴室里控制的温度t0为多高?B2.5 A38 ℃ (4)为使浴室的最高温度t0降低,可以通过以下哪些方式进行 改进 。(多选)A.减小控制电路电压U1B.增大控制电路电压U1C.增大R1D.减小R1 BD解析 (1)当继电器线圈中的电流大于或等于50 mA时,继电 器的衔铁被吸合,工作电路断开,反之,衔铁被释放时,工作电 路工作,由图甲可知此时A端应与B端相连;(2)安装两个标有 “220 V 275 W”的灯泡,工作时两灯泡并联,P=2PL=2×275 W=550 W;工作时的总电流I= = =2.5 A;(3)当继电器线圈中的电流大于或等于50 mA时,继电器的衔铁被吸合,工 作电路断开,I'=50 mA,由欧姆定律,R总= = =240 Ω,R2=R总-R1-R0=240 Ω-40 Ω-20 Ω=180 Ω,由图乙知,控制的温度t0=38 ℃;(4)为使浴室的最高温度t0降低,应将热敏电阻的阻值增 大,由于吸合电流不变,根据欧姆定律可知,在控制电路总电 阻不变的情况下可以减小其他电阻,故D正确;当热敏电阻的 阻值增大时,控制电路总电阻增大,电路电流要保持不变,可 以提高控制电路的电源电压,故B正确。
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