中考物理命题热点突破技巧方法十九:信息的传递
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中考物理命题热点突破技巧方法十八:电与磁
中考透视 明确航向
本单元考题多以选择、填空和作图题为主,主要考查有关磁现象的概念、电流的磁场及其应用、电磁感应和磁场对电流的作用的应用及能量转化情况.随着课改的深入,有关电磁继电器对电路的控制作用、电磁铁等成为创新设计的热点.本章的知识比较多,中考热点有:安培定则、通电螺线管的磁场、影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁感应现象等.在中考中占分的比例不高,大约3分左右.
典例探究 提炼技法
考点一:磁现象 磁场
命题角度1:简单的磁现象
【例1】:(2017•长沙)小天利用手中的条形磁体做了以下小实验,其中结论正确的是( )
A.条形磁体能够吸引小铁钉
B.同名磁极相互吸引
C.将条形磁体用细线悬挂起来,当它在水平面静止时北极会指向地理南方
D.条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有互相作用了
命题角度2:磁场的描述——磁感线
【例2】:(2017•烟台)小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识,她归纳整理如下,其中正确的有( )
①磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近.
A.①④
B.②③
C.①②
D.②④
【例3】:(2017•天津)如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
A B
C D
命题角度3:磁体的磁场分布作图
【例4】:(2016•盘锦)如图,根据放在两个磁极间小磁针的指向,标出两个磁极的名称及a、b两条磁感线的方向.
例4图 例5图
例5.(2017,内江)如图所示,地球是一个巨大的磁体,在它的周围空间中存在的地磁场,它的磁场分布与条形磁铁相似。请在图中大致画出地球外部空间地磁场的磁感线分布示意图,并在每条磁感线上标出方向(至少画6条磁感线)。
考点二、电磁作图
命题角度1:已知电源的正负极、线圈绕法判断小磁针的N、S极
【例6】:(2017•德阳)请在图中标出通电螺线管和小磁针的S极.
例6图 例7图
命题角度2:已知小磁针的N、S极、线圈绕法,判断电源的正、负极
【例7】:(2017•扬州)根据小磁针静止时的指向在如图所示中标出通电螺线管的N、S极和电流方向.
命题角度3:已知小磁针的N、S极、电源正负极画螺线管的绕线
【例8】:(2017•黄石)闭合开关,螺线管右侧的小磁针立即转动,最后静止时N极指向螺线管,如图所示,请画出螺线管上的导线环绕图示.
考点三、电磁铁的应用——电磁继电器
【例9】:(2017•武汉)如图所示是一种水位自动报警器的原理图.水位没有达到金属块A时,灯 亮;水位达到金属块A时,由于一般的水是 ,灯 亮.
【例10】:(2017•福建)如图所示,是一种安全门锁的工作原理示意图.保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭.请你根据示意图,分析安全门锁的工作原理.
考点四:磁场对电流的作用及应用
【例11】:(2017•盐城)如图所示,导体棒ab向右运动,下列操作能使导体棒向左运动的是( )
A.调换磁极
B.取走一节干电池
C.将导体棒a、b端对调
D.向左移动滑动变阻器滑片
例11图 例12图
【例12】:(2016•聊城)如图为直流电动机的基本构造示意图.以下相关的分析中正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应的原理工作的
B.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
C.使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D.仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
考点四、电磁感应及应用
【例13】:(2017•武汉)如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,下列现象描述正确的是( )
A.导线ab竖直向上运动时,电流表指针会偏转
B.导线ab竖直向下运动时,电流表指针会偏转
C.导线ab从图中所示位置斜向上运动时,电流表指针不会偏转
D.导线ab分别水平向右和水平向左运动时,电流表指针偏转的方向相反
【例14】:(2016•济宁)发电机的工作原理 .能说明直流电动机工作原理的是图中的 图.
考点五:电磁现象理解及辨识
【例15】:(2017,自贡)POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示)。在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息。图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )
考点六:电与磁的实验
命题角度1:探究通电螺线管的磁场
【例16】:(2016•盘锦)在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)为使磁场加强,可以在螺线管中插入一根
棒.
(2)把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向.
(3)根据图甲、乙、丙记录的小磁针指向,可以得出:通电螺线管外部的磁场与 磁铁的磁场相似.
(4)如果把通电螺线管看做一个磁体,通电螺线管极性跟电流方向之间的关系,可以用安培定则来表述,即用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流方向,则拇指所指的那端就是螺线管的 极.
(5)如果丙和丁两个螺线管同时通电,则这两个螺线管之间会相互 (选填“吸引”或“排斥”).
命题角度2:探究影响电磁铁的磁性强弱的因素
【例17】:(2017春•萧山区期中)小华将漆包线(表面涂有绝缘漆的铜线)绕在两个完全相同的铁钉上,制成了简易电磁铁甲和乙,按图连接好电路,探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”.请你结合该实验中的具体情况,完成下面的内容.
(1)通过观察电磁铁 的不同,可以判断电磁铁的磁性强弱不同.
(2)将甲乙串联的目的是 .本次实验得到的结论是 .
(3)检查电路连接完好,小华闭合开关后发现甲乙两个铁钉都不能吸引大头针,他下一步的操作是 .
A.重新绕制电磁铁 B.更换电源
C.拆除滑动变阻器 D.移动滑动变阻器滑片
命题角度3:探究磁场对电流的作用
【例18】:(2017•海南)如图所示,图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图,小谦同学实际探究时,在电路上连接了一个滑动变阻器,实验记录如下表:
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
(1)用笔画线代替导线,在乙图中将变阻器正确连入电路,小谦在电路中接入滑动变阻器的作用是 .
(2)比较实验2和3,说明通电导线在磁场中受力方向与 有关,比较实验 ,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关.
(3)小谦通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是 .
(4)小谦想在甲图的基础上对实验进行改造,来探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,他要把图甲中的电源换成图丙中的 .
【例19】:(2017•潍坊)同学们在制作电动机模型时,把一段粗漆包线烧成约3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm.然后,用小刀刮两端引线的漆皮.用硬金属丝做两个支架,固定在硬纸板上.两个支架分别与电池的两极相连.把线圈放在支架上,线圈下放一块强磁铁,如图所示.给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会不停的转下去.
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,刮线的要求是 (填选项“A”或“B”).
A.两端全刮掉 B.一端全部刮掉,另一端只刮半周
(2)线圈在转动过程中 能转化为 能.
(3)小华组装好实验装置,接通电源后,发现线圈不能转动,写出一条可能造成该现象的原因 .
命题角度4:探究电磁感应现象
【例20】:(2017•云南)发电机是如何发电的呢?同学们用如图所示的装置进行探究.
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中 (选填“有”或“无”)电流产生.
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现电流表指针发生了 偏转,就说:“让导体在磁场中运动就可产生电流”,但小芳说:“不一定,还要看导体怎样运动”.为验证猜想,它们继续探究,并把观察到的现象记录如下:
序号
磁体摆放方向
ab运动方向
电流计指针偏转情况
1
N极在上
竖直上下运动
不偏转
2
水平向左运动
向右偏转
3
水平向右运动
向左偏转
4
N极在下
竖直上下运动
不偏转
5
水平向左运动
向左偏转
6
水平向右运动
向右偏转
分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是 (选填“正确”或“错误”)的,比较第2、3次实验现象发现,产生的电流的方向跟 有关;比较第3、6次实验现象发现,产生的电流的方向还跟 有关.
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁铁,有同学发现指针又偏转了!他们再重复刚才的操作,发现电流表的指针都偏转,请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在 中做 运动,电路中就会产生感应电流,这就是发电机发电的原理,此原理最早由英国物理学家 发现.
对点实战 诊断达标
1.(2017•泰安)如图是我国早期的指南针﹣﹣司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的.东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”.“柢”指的是司南长柄,下列说法中正确的是( )
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极.
A.只有①②正确
B.只有①④正确
C.只有②③正确
D.只有③④正确
第1题图 第2题图
2.(2017•山西)小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示.下列说法正确的是( )
A.图中P、Q两点相比,P点处的磁场较强
B.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场会减弱
C.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场方向会改变
D.若只增大螺线管中的电流,P、Q两点处的磁场方向会改变
3.(2017•安徽)如图所示的装置中,当开关S闭合后,下列判断正确的是( )
A.通电螺线管外A点的磁场方向向左
B.通电螺线管的左端为N极
C.向左移动滑片P,通电螺线管的磁性减弱
D.小磁针静止后,其N极的指向沿水平向右
第3题图 第4题图
4.(2017•宿迁)如图所示,是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合.下列说法正确的是( )
A.电磁继电器与发电机工作原理相同
B.电磁继电器与电动机工作原理相同
C.电磁铁工作时,上端为S极
D.当有人闯入保密室时,b灯亮
5.(2017•百色)如图所示是发电机线圈在磁场中转动一圈的过程中经过的四个位置,电路中有感应电流的是( )
A.甲和乙
B.丙和丁
C.甲和丙
D.乙和丁
6.(2017•淄博)如图所示,在蹄形磁体的磁场中悬挂一根铜棒,铜棒的两端a、b通过导线跟开关、电流表连接.开关闭合后( )
A.只要铜棒ab在磁场中运动,电流表指针就会偏转
B.只改变铜棒运动方向时,电流表指针的偏转方向改变
C.只改变磁场方向时,电流表指针的偏转方向不变
D.同时改变磁场方向和铜棒运动方向时,电流表指针的偏转方向改变
第6题图 第7题图
7.(2017•成都)如图是探究“让通电导体在磁场中动起来”的装置图,下列说法正确的是( )
A.该装置探究的是电动机的原理
B.该装置探究的是发电机的原理
C.只改变电流方向时,通电导体的受力方向不变
D.只改变磁场方向时,通电导体的受力方向不变
8.(多选)(2017•丹东二模)如图所示,利用了磁场对电流作用的设备是( )
A.扬声器
B.动圈式话筒
C.直流式电动机
D.交流发电机
9.(2017•德州)如图为实验室常用电流表内部构造图.多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈与一根指针相连.当线圈中有电流通过时,它受力转动带动指针偏转,便可显出电流的大小.图中与这一过程工作原理相同的是( )
10.(2017•扬州)如图,是手摇式手电筒,只要转动手电筒的摇柄,灯泡就能发光.下列实验能揭示手电筒工作原理的是( )
11.(2017•大庆)下列说法中不正确的是( )
A.甲图中,当接通电源时金属杆由静止开始向左运动,若磁场方向保持不变,改变电流方向,金属杆依然由静止开始向左运动
B.乙图是电动机的工作原理图,此装置使电能转化为机械能
C.丙图中,当磁体不动、导体棒向右运动,与导体棒不动、磁体向右运动产生的感应电流方向相反
D.丁图是发电机的工作原理图,此装置使机械能转化为电能
12.(2017•宜昌)如图甲所示.一个条形磁铁摔成两段,取右边的一段靠近小磁针,小磁针静止时的指向如图乙所示,则右边这处裂纹的磁极是 极.如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起(如图甲),这两段会相互 (选填吸引、排斥).
13.(2017•南通)如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场.
(1)闭合开关,由于磁场对 有力的作用,线圈会转动;线圈在磁场中 (选填“能”或“不能”)持续转动.
(2)将电源和开关换成小量程电流表,缓慢转动线圈,发现电流表的指针左右摆动,说明线圈在磁场中转动时产生了 (选填“直流”或“交流”)电,根据此原理可制成 机.
第14题图 第15题图
14.(2017•陕西)小亮自制了如图所示的装置,在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线,线圈两端连接着小功率灯泡,管内放入条形磁铁,用橡皮塞堵住管口两端,当沿图中箭头方向来回摇动时,小灯泡就会发光.该装置发电的原理是 ,线圈中电流的方向是 (选填“变化”或“不变”)的,在此过程中将 能转化成电能.
15.(2017•无锡)如图所示实验,用 判断通电螺线管周围各点的磁场方向,为了探究通电螺线管磁极的极性与电流方向是否有关,应该采取的操作是 .
16.(2017•兰州)根据要求画图:
(1)如图甲所示,标出通电螺线管中的电流方向和N、S极;
(2)在图乙中标出右边磁体的磁极和磁场的磁感线方向.
17.(2017•岳阳)根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状,在图中标出磁体A的N极,磁感线方向(任选一根标出即可)和电源“+”、“﹣”极.
18.(2016•云南)请标出图中小磁针的N极.
19.(2017•广西)小磁针静止时的指向如图所示,在图中标出通电螺线管的N极和电源正极.
20.(2017•泰州)(1)如图甲是奥斯特实验装置,接通电路后,观察到小磁针偏转,此现象说明了 ;断开开关,小磁针在 的作用下又恢复到原来的位置,改变直导线中电流方向,小磁针的偏转方向发生了改变,说明了 .
(2)探究通电螺线管外部磁场分布的实验中,在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑,通电后 (填写操作方法)玻璃板,细铁屑的排列如图乙所示,由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与 周围的磁场分布是相似的,将小磁针放在通电螺线管外部,小磁针静止时 (N/S)极的指向就是该点处磁场的方向.
21.(2017•昆明)为了探究导体在磁场中怎样运动,才能在电路中产生电流,采用了图中所示的实验装置:
(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,电流计指针不偏转,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针 偏转;断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针 偏转.(填”会“或”不会“)
(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针 偏转;让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针 偏转.(填”会“或”不会“)
(3)综合(1)(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是 电路的一部分,且一定要做 的运动.
(4)在这个试验中 能转化为了电能.
22.(2017•河池)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量很多的大头针、铁钉以及足够长的漆包线为主要器材,进行如图所示的实验,闭合开关后.
(1)他将滑动变阻器的滑片向左移动,电磁铁吸引大头针的数量会 (选填“增加”、“不变”或“减少”).
(2)由图可知, 铁钉的磁性较强.
(3)由图可知,甲铁钉钉尖是 极.
第22题图 第23题图
23.(2017•盘锦)软铁磁化后,磁性很容易消失,称为软铁磁性材料.而钢等物质在磁化后,磁性能够保持,称为硬磁性材料.硬磁性材料可以做成永磁体,还可以用来记录信息.如图所示,是录音机的录音磁头的工作原理,请说明录音机录音的工作原理.
拓展升华 提升能力
24.(2017•河池)关于电磁现象,下列说法正确的是( )
A.铜制品很容易被磁化
B.电磁继电器中的铁芯,可以用永磁体代替
C.发电机正常工作时,是将电能转化为机械能
D.直流电动机的转向器,由两个彼此绝缘的金属半圆环组成
25.(2017•广州)图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分.它在下图所示各磁场中水平运动时,哪种情况不会产生感应电流( )
26.(2017•海南)如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其特性是电阻在磁场中会急剧减小,且磁场越强电阻越小,闭合开关S2后,下列四种情况相比较,指示灯最亮的是( )
A.S1断开,滑片P在图示位置
B.S1闭合,滑片P在图示位置
C.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最右端
D.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最左端
27.(2017•绵阳)一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间,刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示.现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间,a、b为螺线管与电源的接口.某同学进行了如下四次操作:
①a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
②b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是( )
A.①和③
B.②和④
C.①和④
D.②和③
28.(2017•上海)研究发现,人体内部存在磁场,人体内部的磁场与人体健康密切相关.
①人体内部的磁场与地磁场相比很弱,若用磁感线描述人体内部的磁场和地磁场,则下列判断中合理的是 (选填:A、B或C).
A.人体内部磁场的磁感线分布较疏
B、人体内部磁场的磁感线分布较密
C、两者磁场的磁感线疏密大致相同
②对人体内部磁场存在的原因提出猜想,请写出一种猜想及其依据. .
29.(2017•天水)如图所示,开关闭合时,电磁铁上端为N极,下端为S极,在图中括号内标出控制电路电源的正负极,并将工作电路图连接完整.要求:开关闭合时,电动机转,小灯泡不亮;开关断开时,小灯泡亮,电动机不转.
30.(2017•贵港)如图所示,当给电磁铁M通电,发现弹簧开始被压缩,过一会儿,条形磁铁和弹簧重新处于静止.此时把滑动变阻器的滑片P向B端滑动,弹簧的长度逐渐变短.请用笔画线代替导线,把电路连接完整(导线不能交叉,弹簧在其弹性范围内).
31.(2016•白银)如图所示,开关闭合后,位于螺线管附近的小磁针N极指向下,请在螺线管上画出导线的绕向.
32.(2017•杭州)图甲为热敏电阻的R﹣t图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路,继电器线圈的电阻为150欧,当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合,为继电器线圈供电的电池的电压为6伏,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.
(1)从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为 欧.
(2)恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端?
(3)若恒温箱内的温度达到100℃时,通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态?
(4)若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,所控制的恒温箱内的最高温度将 (选填“变大”“不变”或“变小”).
33.(2017•曲靖)小双想探究感应电流的大小与什么因素有关?他设计了如图所示的装置进行实验.铁块上绕有导线,线框与灵敏电流计(G表示)相连(线框高度大于铁块高度,实验过程中线框不旋转).
(1)当开关闭合时,电磁铁的A端是 极.
(2)让线框分别从h1和h2(h2大于h1)竖直下落并穿入磁极A、B之间,G表指针对应的偏转角度分别为θ1和θ2(θ2大于θ1),这样做的目的是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的 有关.
(3)把变阻器的滑片移至左端,线框从h1的高度下落,G表指针的偏转角为θ3,观察到θ3大于θ1,表明感应电流的大小还与磁场 有关.
(4)将电源的正、负极对调,让线框从h1的高度下落,G表的指针反转,此现象说明:感应电流的方向与磁感线的 有关.
34.(2017•枣庄)物理学中,用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉(用字母T表示),磁感应强度B越大表示磁场越强;B=0表明没有磁场.有一种电阻,其阻值大小随周围磁感应强度的变化而变化,这种电阻叫磁敏电阻,为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关,小超设计了如甲、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中的磁敏电阻R1磁敏电阻R的阻值随周围磁感应强度变化的关系图象如图丙所示.
(1)当图乙S2断开,图甲S1闭合时,磁敏电阻R的阻值是 Ω,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,小超发现图甲中的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保持不动,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、对应的电流表的示数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= 0.40 T.
L/cm
1
2
3
4
5
6
I/mA
10
12
15
20
30
46
B/T
0.68
0.65
0.60
0.51
0.20
(4)综合以上实验可以看出: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 .
35.(2016•济南)如图所示为小梅在物理课上曾经使用过的一个实验装置,由铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材组成.
(1)这一实验装置是用来研究 现象的.
(2)小梅至今对这个实验的下列过程记忆犹新:
①为使灵敏电流计的指针发生偏转,她首先闭合开关,然后要使导体棒 (选填“上下”或“左右”)运动.
②保持导体棒的运动方向不变,将蹄形磁体N、S极的位置对调,灵敏电流计指针偏转方向也会改变.这说明:感应电流的方向与 的方向有关.
(3)通过图甲所示的实验,小梅断定:利用图乙所示的实验装置,闭合开关后,拿一根条形磁铁向右插入线圈中时,也会观察到灵敏电流计指针的偏转.
请你简要说明小梅这样想的理由. .
参考答案与解析
例1.A解析:A、条形磁体周围存在磁场,能够吸引小铁钉,故A正确;B、由磁极间的相互作用规律可知,同名磁极相互排斥,故B错误;C、将条形磁体用线悬挂起来,让磁体自由转动,静止时指向地理南极的磁极叫南(或S)极,指向地理北极的是磁体的北极(N极),地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,故C错误;D、玻璃不能隔离磁场,条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后仍有互相作用,故D错误.
例2.A.解析:①磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在,这是典型的转换法,故①正确;②磁感线是不存在的,是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线,故②错误;
③磁感线是不存在的,磁感线是铁屑组成的说法错误,故③错误;④地球是一个巨大的磁体,地磁场的南极在地理北极附近,地磁场的北极在地理南极附近,故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近,故④正确;故正确的是①④.
例3.A.解析:A、磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,故A正确;
B、磁体周围的磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极,故B错误;C、磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的N极,故C错误;D、磁体周围的磁感线从磁体的S和N极出来,故D错误.
例4.如图所示。解析:图中小磁针静止时N极朝上,所以小磁针附近的磁感线方向朝上;由于在磁体外部的磁感线是从N极出发回到S极,所以图中的磁感线都是回到S极,则左边磁体的右端应为S极,右边磁体的左端也为S极.
例5.如图所示。解析:地球本身是一个天然的巨大磁体,相当于一个条形磁体,地磁北极(N极)在地理南极附近,地磁南极(S极)在地理北极附近,磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极。
例6.如图所示。解析:(1)电流从螺线管的右端流入,左端流出,结合线圈的绕向,利用安培定则可以确定螺线管的右端为N极,左端为S极.(2)小磁针静止时,由于受到通电螺线管的作用,小磁针的N极一定靠近螺线管的S极,即小磁针的左端为N极,右端为S极.
例7.如图所示。解析:小磁针静止时N极向左,则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引可知螺线管左侧为N极,右侧为S极;由右手螺旋定则可知电流由右侧流入螺线管,即电源右侧为正极;
例8.如图所示。解析:(1)根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可以判断螺线管的右端是N极,左端是S极.(2)用右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指就是电流方向,可以判断电流从螺线管的左端流入.
例9.L1;导体; L2.解析:当水位下降没有达到金属块A时,使控制电路断开,电磁铁失去磁性,弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触,工作电路接通,则L1 亮.当水位上涨时,水与金属A接触,由于水是导体,使控制电路接通,电磁铁吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接触,工作电路接通,则 L2灯发光.
例10.解析:闭合开关后,电磁铁中有电流通过,电磁铁具有磁性,能吸引铁质插销使门锁打开,并且弹簧被拉长;断开开关后,电磁铁中无电流通过,电磁铁会失去磁性,铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽,门锁关闭.
例11.A解析:通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向两个因素有关;A、将磁体的磁极对调,磁场方向与原来相反,则导体棒的受力方向与原来相反,能使导体棒向左运动,故A正确;B、取走一节干电池,减小电源电压,减小电路中的电流,会改变受力大小,但不会改变运动方向,故B错误;C、将导体棒a、b端对调,不能改变导体中的电流方向,不能改变受力方向,故C错误;D、将滑动变阻器的滑片P向左移动,电路的电阻减小,电路中的电流增大,会改变受力大小,但不会改变运动方向,故D错误.
例12.D解析:A、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,故A错误;B、电动机工作过程中,消耗的电能大部分转化为机械能,有一部分电能转化成了热能,故B错误;C、使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的,故C错误;D、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,故仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向,故D正确;
例13.D解析:A、导线ab竖直向上运动,即平行于磁感线运动,所以不能产生感应电流,电流表指针不会偏转,故A错误;B、导线ab竖直向下运动,即平行于磁感线运动,所以不能产生感应电流,电流表指针不会偏转,故B错误;
C、导线ab从图中所示位置斜向上运动,此时导线ab做切割磁感线运动,所以在电路中会有感应电流,电流表指针会偏转,故C错误;D、导线ab分别水平向右和水平向左运动时,即在磁场方向不变的情况下,改变导体的运动方向,感应电流的方向会改变,则电流表指针偏转的方向相反,故D正确.
例14.电磁感应;乙;解析:据课本知识可知,发电机是利用电磁感应现象的原理制成的;甲图中没有电源,即线圈做切割磁感线运动会产生电流,即发电机原理;乙中有电源,即通电后磁场中的线圈会受力运动,所以乙是直流电动机的工作原理图;
例15.B解析:POS刷卡机读出信息的原理就是电磁感应现象;A电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,B电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有电流产生,这是电磁感应现象,C是奥斯特实验,反映了电流周围存在着磁场,D图是一个电磁铁,说明电流产生磁。
例16.(1)铁;(2)N;(3)条形;(4)N;(5)吸引.解析:(1)可以充当“芯”的材料是铁,通电螺线管中插入铁棒后,铁棒被通电螺线管的磁场磁化,磁化后的铁棒也变成了一个磁体,这样由于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强;(2)小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,故把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针N极的方向;
(3)通电螺线管外部磁感线也是从N极指向S极,故通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似;(4)通电螺线管的磁场极性与电流方向之间的关系由右手螺旋定则来确定:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟螺线管中电流的方向一致,那么,伸直的大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极.
(5)由图可知,丙和丁两个螺线管的绕线和电流方向均相同,根据右手螺旋定则可知,丙和丁螺线管的左端都为N极,则丙的右端为S极,两个螺线管之间的磁极为异名磁极,异名磁极互相吸引,所以这两个螺线管之间会相互吸引.
例17.(1)吸起大头针的数目;(2)控制电流相同; 在电流相同时,
中考物理命题热点突破技巧方法二十:能源与可持续发展
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线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强;(3)D.解析:(1)探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”时,电磁铁的磁性强弱不能直接观察,而是通过电磁铁吸引大头针数量不同来反映,电磁铁吸引大头针越多,说明电磁铁的磁性越强;(2)将甲乙串联的目的是控制电流相同,由图知,甲吸引大头针的个数较多,说明甲的磁性较强;甲乙串联,电流相等,甲的线圈匝数多于乙的线圈匝数,由此说明:电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强;(3)检查电路连接完好,小华闭合开关后发现甲乙两个铁钉都不能吸引大头针,可能是电流太小的缘故,所以,他下一步的操作是移动滑动变阻器滑片,故选D.
例18.(1)见图;保护电路;(2)磁场方向;2、4;(3)转换法;(4)灵敏电流计.解析:解:滑动变阻器按“一上一下”的接;接法如图所示:
滑动变阻器起到保护电路的作用防止电源被短路;
(2)比较实验2和3,电流方相相同,磁场方向不同,导体运动的方向不同,说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关;
比较实验2、4,磁场方向相同,电流方向不同,导体运动方向不同,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关.
(3)实验中通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是转换法;
(4)探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向.
例19.(1)B;(2)电;机械;(3)电源电压较低、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置.解析:(1)在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向,则为了使线圈能持续转动,采取将线圈一头的绝缘漆刮去,另一头刮去一半的办法来改变通入线圈的电流方向.故选B.
(2)根据电动机的原理知,能转动的原因是通电线圈在磁场中受磁力的作用而转动,线圈在转动过程中消耗电能转化为机械能.
(3)小华组装好实验装置,接通电源后,发现线圈不能转动,可能是电源电压较低、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置.
例20.(1)无;(2)正确;导体的运动方向;磁场方向;(3)磁场;切割磁感线;法拉第.解析:(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中无电流产生;
(2)根据表格中的信息可知,当导体在磁场中运动时,电流计指针不一定偏转,说明不一定产生电流,故小芳的观点是正确的;
比较第2、3次实验现象发现,磁场方向相同,导体运动的方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流的方向跟导体运动方向有关;
比较第3、6次实验现象发现,导体运动的方向相同,磁场方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流的方向还跟磁场方向有关.
(3)电路闭合时,不论是导体运动还是磁体运动,导体会做切割磁感线运动,所以导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应,此原理最早由英国物理学家法拉第发现的.
1.A.解析:地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其勺柄指向南方,即指南的南极用S表示;地理上的南极是地磁的北极,故①②正确,③④错误.
2.C.解析:A、由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样,并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集,由此可以确定Q点的磁场比P点强,故A错误;
BC、只改变电流方向,则磁场方向发生改变,但通电螺线管的磁场强弱不变,故B错误,C正确;D、只增大螺线管中的电流,则磁场的强弱发生改变,但磁场方向不变,故D错误.
3.B.解析:AB、由于右端是电源的正极,所以电流从右端流入,故据安培定则可知,该螺线管的左端是N极,右端是S极,所以磁感线的方向应该从左向右,故通电螺线管外A点的磁场方向向右,故A错误,B正确;C、滑片向左移动,接入电路的电阻变小,故电路的电流变大,磁性变强,故C错误;D、据上面的分析可知,该螺线管的右端是S极,所以小磁针的左端应该是N极,故N极的指向沿水平向左,故D错误;
4.D.解析:AB、电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动工作的,故AB错误;C、根据安培定则可知,电磁铁工作时,上端为N极,故C错误;D、当有人闯入保密室时会使开关S闭合,电磁铁有磁性,吸引衔铁,电灯b所在电路接通,b灯亮,故D正确.
5.D.解析:由图可知,乙、丁中线圈虽与磁场方向平行,但线圈的运动方向与磁场方向垂直,线圈做切割磁感线运动,故电路中有感应电流产生;而甲、丙中的线圈虽与磁场方向垂直,但线圈的运动方向与磁场方向平行,线圈不切割磁感线,因此没有感应电流产生,故D正确,ABC错误.
6.B.解析:A、产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流.只有铜棒在磁场中做切割磁感线运动时,才能产生感应电流,电流表指针才会偏转,故A错误;
BCD、感应电流的方向与导体运动方向有关,也与磁场方向有关,只改变铜棒运动方向或磁场方向,电流表指针的偏转方向发生改变,同时改变导体运动方向和磁场方向,电流表指针的偏转方向不变,故B正确,CD错误.
7.A.解析:AB、该装置中有电源提供电能,这是研究通电导体在磁场中受力的装置,是电动机的工作原理,故A正确,B错误.CD、磁场对通电导体的作用力的方向与电流方向、磁场方向的有关,只改变电流方向或只改变磁场都可以改变通电导体的受力方向,故CD错误.
8. A、C.解析:A、这是扬声器构造示意图,扬声器的原理是:线圈中通以交变电流,其方向不断变化,线圈受永磁体的作用不断来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音.扬声器就是利用了磁场对电流的作用,故A正确;B、这是动圈式话筒构造示意图,动圈式话筒的原理是:对着话筒说话时,产生的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动,线圈在磁场中的这种运动,能产生随着声音的变化而变化的电流,经放大后,通过扬声器还原成声音.动圈式话筒其实就是利用了电磁感应的原理,故B不正确;C、这是电动机构造示意图,电动机的原理是:通电线圈在磁场中受力而发生转动.电动机就是利用了磁场对电流的作用,故C正确;D、这是发电机构造示意图,发电机的原理是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流.发电机就是利用了电磁感应的原理,故D不正确.
9.C.解析:通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动,并且电流越大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大.因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小.A、图中为奥斯特实验装置,是利用电流的磁效应制成的,与电流表的制成原理无关,故A错误.B、图中为发电机的原理图,是利用电磁感应现象制成的,与电流表的制成原理无关.故B错误.C、图中为电动机的原理图,是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的.故C正确;D、图中电磁铁是利用电流的磁效应制成的,与电流表的制成原理无关.故D错误.
10.B.解析:手摇式手电筒中没有电池,在晃动手电筒时,手电筒中的永磁体在线圈中运动,运动是相对而言的,相对于永磁体而言,线圈在做切割磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,电流通过灯泡时,小灯泡就会发光.因此这种手电筒的工作原理是电磁感应现象,即发电机就是利用该原理制成的.A、图中,通电导体在磁场中受力运动,为电动机的工作原理图,故A错;B、图中,闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动,产生感应电流,为发电机的工作原理图,故B正确;C、图中,反映通电导体的周围存在磁场,为电流的磁效应,故C错误;D、图中,通电线圈在磁场中受力转动,为电动机的原理图,故D错误.
11.A.解析:AB、图AB有电源,是电动机的工作原理图,是根据通电导体在磁场中受到力的作用,受力的方向与磁场方向和电流方向有关,若磁场方向保持不变,改变电流方向,金属杆由静止开始向右运动,此装置使电能转化为机械能,故A错误,B正确;
C、感应电流的方向与导体运动方向和磁感方向有关,如果只改变一个因素,则感应电流的方向改变,当导体棒不动、磁体向右运动,相当于磁体不动,导体棒向左运动,故当磁体不动、导体棒向右运动,与导体棒不动、磁体向右运动产生的感应电流方向相反,故C正确;
D、丁图没有电源,是发电机的工作原理图,此装置使机械能转化为电能,故D正确.
12.N;吸引.解析:如图乙,由于异名磁极相互吸引,所以右边裂纹的磁极是N极.
如图甲,如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起,由于左边裂纹的磁极是S极、右边裂纹的磁极是N极,所以这两段会相互吸引.
13.(1)电流;不能;(2)交流;发电.解析:(1)闭合开关,通电线圈在磁场中能够转动,说明磁场对电流有力的作用,线圈会转动;线圈两端的漆全部刮去,转到平衡位置时,由于电流的方向不能改变,所以不能持续转动.(2)将电源和开关换成小量程电流表,组成闭合电路,缓慢转动线圈,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针左右摆动,说明线圈在磁场中转动时产生了感应电流,而且电流方向随时间发生变化,属于交流电,根据此原理可制成发电机.
14.电磁感应;变化;机械.解析:手电筒中没有电源,而要使手电筒发光,必须有提供电能的装置,该手电筒通过晃动消耗机械能提供了电能,由此可知,这是利用电磁感应现象制成的一种手电筒;因为导体运动方向随着手电筒摇动方向不断的变化,线圈中产生感应电流的方向也在不断的变化.
15.小磁针N极的指向;对调电源的正负极.解析:(1)根据磁场方向的规定可知,小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向;所以可利用小磁针N极的指向判断通电螺线管周围各点的磁场方向;(2)为了探究通电螺线管磁极的极性与电流方向是否有关,应改变螺线管中的电流方向,并观察小磁针N极的指向是否发生变化,所以应该采取的操作是对调电源的正负极.
16.如图所示。解析:(1)由于小磁针静止时,其左端为S极,右端为N极,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的左端为N极,右端为S极.
根据右手定则,伸出右手,让右手的大拇指指示螺线管的N极(螺线管的左端),四指弯曲所指的方向为电流的方向.所以,电流由最左端的导线流入.(2)据图可知,此时一定是异名磁极,左端是N极,右端一定是S极,故磁感线的方向是向右的,
17.如图所示.解析:已知通电螺线管的左端为S极,右端为N极,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的方向为N极方向,可知,电源左端为正极,右端为负极,磁体外部磁感线由N极指向S极,根据图中磁感线的形状可知,两磁极间一定为同名磁极,故条形磁铁A的左端为N极,右端为S极。
18.如图所示。解析:因为地磁南极在地理北极附近,而地磁北极在地理南极附近,根据异名磁极相互吸引,所以小磁针指向北方(即地磁南极)的为N极,指向南方(即地磁的北极)的是小磁针的S极.
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19.如图所示。解析:小磁针静止时N极向左,则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引可知螺线管左侧为S极,右侧为N极;
由右手螺旋定则可知电流由右侧流入螺线管,即电源右侧为正极;
20.(1)通电导体周围存在磁场;地磁场;磁场方向与电流方向有关;(2)轻敲;条形磁铁;N.解析:(1)①这是著名的奥斯特实验,实验中,开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场;②断开开关,小磁针在地磁场的作用下又恢复到原来的位置;
③改变电流方向,小磁针的方向也发生了偏转,说明了产生的磁场方向也改变,即表明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关;(2)①由于周围铁屑会被磁化,但由于其与纸板的摩擦力太大,它不能自己转动,因此实验中轻敲玻璃板的目的是减小铁屑与玻璃板的摩擦,使铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列.②由以上实验探究的结果是:通电螺线管外部磁场与条形磁体相似;改变螺线管中的电流方向,发现小磁针转动,南北所指方向发生了改变,可知通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关.③将小磁针放在通电螺线管外部,小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向
21.(1)会;不会;(2)不会;会;(3)闭合;切割磁感线;(4)机械.解析:(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,没有切割磁感线,电流计指针不偏转;让导体在蹄形磁体中左右运动,导体切割磁感线,有感应电流产生,电流计指针会偏转;
断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,虽然导体切割磁感线,但由于开关断开,电路没有电流,电流计指针不会偏转;
(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,导体没有切割磁感线,没有感应电流产生,电流计指针不会偏转;
闭合开关,让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,导体做切割磁感线运动,有感应电流产生,电流计指针会偏转;
(3)综合(1)(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是闭合电路的一部分,且一定要做切割磁感线的运动;
(4)此实验中消耗了机械能,获得了电能,是将机械能转化为电能的过程.
22.(1)增加;(2)乙;(3)N.解析:(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器的阻值减小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引大头针的个数增加;(2)由图知,乙吸引大头针的个数较多,说明乙的磁性较强;(3)由右手定则可知铁钉的钉尖是N极.
23.解析:磁带上附有一层硬磁性材料的小颗粒,录音时,动圈话筒将声音转变成强弱变化的电流,这样的电流通过录音磁头,产生了强弱变化的磁场.磁带划过磁头时,磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化,于是记录了一连串有关磁性变化的信息.
24.D.解析:A、铜制品不是磁性材料,不容易被磁化,而铁、钴、镍等制品很容易被磁化,故A错误;B、电磁继电器中的磁体,必须用铁芯,通过电流的通断控制磁性的有无,不能用永磁体,故B错误;C、发电机正常工作时,是将机械能转化为电能,故C错误;
D、直流电动机的换向器是由两个彼此绝缘的金属半圆环组成的,故D正确.
25.B.解析:磁极间的磁感线是从N极指向S极,由图可知,ACD中的导体运动时都会切割磁感线,所以会产生感应电流;只有B没有切割磁感线,所以不会产生感应电流;
26.D.解析:A、S1断开时,电磁铁无磁性,由题意可知GMR的电阻最大,由I=可知,右侧电路中电流最小,由P=I2R可知,指示灯的实际功率最小,指示灯最暗,故A错误;
BCD、闭合S1时,GMR所处的位置由无磁场变为有磁场,GMR的阻值减小;
当滑片P在滑动变阻器最左端时,左侧电路的电阻最小,由I=可知,左侧电路中的电流最大,电磁铁磁性最强,则GMR的电阻最小,右侧电路中电流最大,由P=I2R可知,指示灯的实际功率最大,指示灯最亮,故BC错误,D正确.
解析:①若乙图中a接正极b接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极,与甲图的磁场方向相反,线圈中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反;
②若乙b接正极a接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为N极,与甲图的磁场方向相同,线圈中通与图甲电流方向相同的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;
③若乙a接正极b接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极,与甲图的磁场方向相反,线圈中通与图甲电流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同;
④若乙b接正极a接负极,根据安培定则知蹄形螺线管左端为N极,与甲图的磁场方向相同,线圈中通与图甲电流方向相反的电流,故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反;
综合分析②③,故D正确.
故选D.
28.①A;②电流周围有磁场,人体内也有电流.解析:①磁场越强,反映在磁感线上分布较密,磁场越弱,反映在磁感线上分布较疏;人体内部的磁场与地磁场相比很弱,若用磁感线描述人体内部的磁场和地磁场,则人体内部磁场的磁感线分布较疏,故选A;②根据奥斯特实验,通电导体周围有磁场,对人体内部磁场存在的原因提出猜想:电流周围有磁场,人体内有电流.
29.如图所示。解析:电磁铁上端为N极,下端为S极,根据安培定则可知,电源的左端为正极,右端为负极;开关闭合时,电磁铁具有磁性,会吸引衔铁,使电动机的电路接通;开关断开时,衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离,使小灯泡的电路接通.
30.如图所示。解析:弹簧的长度逐渐变短,说明磁铁受到的斥力变大,故螺旋管的上端为S极,根据安培定则可知,电磁铁的上端应接电源的正极;把滑动变阻器的滑片P向B端滑动,弹簧的长度逐渐变短,说明此时的电流变大,故应接滑动变阻器的B接线柱.
31.如图所示。解析:(1)根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可以判断螺线管的上端是N极,下端是S极.(2)用右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指就是电流方向,可以判断电流从螺线管的上端流入.
32.(1)90;(2)恒温箱的加热器应接在A、B端;(3)若恒温箱内的温度达到100℃时,通过计算分析恒温箱加热器不处于工作状态;(4)变大;
解析:(1)分析图甲可知,50℃时热敏电阻的阻值为90Ω;
(2)A、B当温度较低的时候,热敏电阻的电阻较大,电路中的电流较小,此时继电器的衔铁与AB部分连接,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器要工作,所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端.
(3)当温度达到100℃时,据甲图可知,此时的电阻是50Ω,继电器线圈的电阻为150Ω,所以该电路的电流是:
I===0.03A=30mA,所以其大于28mA,故恒温箱不处于工作状态;
(4)据题意可知,“当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合”即恒温箱会停止工作,故可知,若在控制电路中串联一个电阻后,电路电阻变大,同样情况下,使得电路电流变小,故控制电路达到28mA时所用的时间会更长,故可知,保温箱的加热时间会更长,故保温箱内的温度会更高.
33.(1)S;(2)速度;(3)强弱;(4)方向.解析:(1)由图可知,电流从左边电磁铁的左端流入,根据安培定则可知,电磁铁的A端为S极;(2)感应电流的大小与切割磁感线的速度有关;线框分别从h1和h2(h2大于h1)竖直下落并穿入磁极A、B之间,h2的高度高,下落的速度大,则感应电流越大,故θ2大于θ1,所以该实验是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的速度有关;(3)影响电磁铁磁性强弱的因素有电流,其他因素一定时,电流越大,磁场越强;把变阻器的滑片移至左端,滑动变阻器接入电路的电阻最小,电流最大,则电磁铁的磁性最强;在导体切割磁感线速度不变的情况下,观察到θ3大于θ1,说明产生的感应电流增大;故感应电流的大小与磁场强弱有关.(4)将电源的正、负极对调,磁感线的方向发生了变化,让线框从h1的高度下落,G表的指针反转,这说明感应电流的方向发生了变化;故感应电流的方向与磁感线的方向有关.
34.(1)100;60;(2)大;强;(3)0.40;(4)增大;弱.解析:(1)当图乙S2断开,图甲S1闭合时,即磁场强度为零,据图2可知,此时的R=100Ω,故此时电路中的电流是:I===0.06A=60mA;(2)闭合开关S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器电阻变小,电流变大磁场变强,图甲中电流表的示数逐渐减小,即R的电阻变大,据此分析可知:磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐增强;
(3)x=5cm时,对于图表得出电流是30mA,据欧姆定律可知,R′===200Ω,故对应磁场的强度是0.40T;(4)综合以上实验数据,分析(2)中的表格数据可以得出“电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大,离电磁铁越远,磁感应强度越弱;
35.(1)电磁感应;(2)①左右; ②磁场;(3)条形磁铁与线圈发生相对运动时,线圈也会切割条形磁铁周围得磁感线,产生感应电流.解析:(1)由图可知,这一实验装置是用来研究电磁感应现象的;(2)①产生感应电流的条件之一是导体在磁场中做切割磁感线运动,故使导体棒左右运动;②保持导体棒的运动方向不变,将蹄形磁体N、S极的位置对调,灵敏电流计指针偏转方向也会改变,这说明:感应电流的方向与磁场方向有关;
(3)拿一根条形磁铁向右插入线圈中时,线圈做切割磁感线运动,会产生感应电流,所以灵敏电流计指针的偏转.
人教版高中历史选修一第九单元第四课PPT优质课件:《戊戌政变》
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