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八下第一章期末复习 实验探究与解答题（培优卷）-2022-2023学年八年级科学下学期课后培优分级练（浙教版）
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这是一份八下第一章期末复习 实验探究与解答题（培优卷）-2022-2023学年八年级科学下学期课后培优分级练（浙教版），共27页。试卷主要包含了实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．小俊同学学习了电和磁的内容后，觉得特别有意思。于是在课余时间他做了两个有趣的小实验。
（1）桌面上放有一定量的铁屑，现将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极如图甲所示放置在靠近铁屑的上方，吸附一定量的铁屑。若将吸附有铁屑的两极靠在一起，则吸附在连接处的铁屑会 (填“增加”“不变”或“减少”)；如图乙所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，则被吸附的铁屑会 (填“增加”“不变”或“减少”)。
（2）如图丙，将一个空心小铁球放在盛水的烧杯中置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接成如图丙所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的 (填“N”或“S”)极，当滑片P向左滑动时，空心小铁球所受浮力 (填“增大”“减小”或“不变”)。其原因是 。
2．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。 .
3．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 。
4．通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
（1）图中螺线管A端是 极。
（2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是 极。
（3）地球周围存在的磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，则形成圆形电流方向与地球自转方向 (选填“相同”或“相反”)。物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带 (选填“正”或“负”)电。
5．丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场(图1)，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图2所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
（1）如图1，通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针会发生明显的偏转，直导线所指的方向应为 (选填“东西方向”、“南北方向”或“任意方向")。
（2）图2的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，会产生的实验现象是 。
（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1，I2，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
分析表格实验数据，可获得的结论是 。
6．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件如图所示,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动方向.
步骤一:导体水平左右运动,如图甲所示,电流计指针不发生偏转,这是因为 。
步骤二:导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针不发生偏转,这是因为 。
步骤三:导体水平左右运动,如图丙所示,电流计指针偏转,电路中有电流产生.
综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是 和 。
7．学习了“电生磁”和“电动机”的知识之后，某学校兴趣小组的同学猜想：“既然电流周围存在着磁场，那么两根互相靠近的通电导线之间是否会发生相互吸引或排斥的作用？”他们将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图1所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他们的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
（1）平行放置的两根通电导线之间作用力的特点是：①当两根导线的电流方向相同时，两根导线相互 ；②当两根导线的电流方向相反时，两根导线相互 。
（2）分析图 ，可探究通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系。
（3）如图2所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将 。
A．不会变形B．会变形，所围面积增大
C．会变形，所围面积减小D．会变形，所围总面积不变
8．为探究通电螺线管的磁性除了与是否带铁芯有关系之外，还跟哪些因素有关呢？
小明作了以下猜想：
①通电螺线管的磁场强度可能与电流大小有关；
②通电螺线管的磁场强度可能与 ▲ 有关；
小明设计了如右图所示的实验装置，请回答下列问题：
（1）请将猜测②的横线处补充完整 。
（2）小明在 A、B 两个铁钉的下方均匀地撒上铁屑，然后闭合开关观察到 A 吸引的铁屑要比B多，可以得出结论 。
（3）请设计一个实验检验另一个猜测 。
（4）像本实验这样将不易观察的磁场强弱通过观察比较吸引铁屑的数量来体现的方法称为转化法，下列实验中运用了相同方法的是
A．研究分子的特性时，用黄豆和米粒混合实验；
B．研究电流的特点时，通过类比较水流帮助理解；
C．研究电流的有无时，串联一个小灯泡。
9．磁感应强度表示磁场的强弱，用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T。磁感应强度B越大，磁场越强。磁感线能形象、直观地描述磁场，磁感线越密，磁场越强。请据此知识回答下列问题：
（1）用某种材料制成的磁敏电阻，其阻值R随磁感应强度B变化的图像如图甲所示。由图像可知磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而 。图中的图像没过坐标原点是因为 。
（2）将该磁敏电阻接入图丙所示的电路中，电源电压保持不变，不改变滑动变阻器滑片的位置，仅将磁敏电阻由图乙所示的1位置移至2位置，则电流表的示数将 。
10．甲、乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针沿顺时针方向转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有如下假设：
甲：因为导线通电会发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转。
乙：因为电流周围会产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用。
请据此回答：
（1）没通电时，静止小磁针的N极总会指向地理的 。（填“南方”或“北方”）
（2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的。他们调换电池的正负极，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 。
11．风是一种潜力很大的新能源，地球上可用来发电的风力资源，几乎是现在全世界水力发电量的10倍．目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一．因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源．某学校科技小组结合所学知识，对“风力发电”展开探究．
（1）科技小组探究“风力发电”，应选取下列相应的哪套装置 ，原理是 ．
A. B.
C. D.
（2）下列实验中可以让磁场产生电流，必须的操作是_____(多选)
A．实验时，开关要闭合，接通电路；
B．电路的一部分导体，在磁场中运动；
C．整个电路都在磁场中做切割磁感线运动；
D．电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；
E．导体切割磁感线的速度必须要快；
（3）在探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制 不变．
（4）在探究“感应电流大小与什么因素有关”时，科技小组的同学猜想：感应电流的大小可能与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。他们探究感应电流大小与磁场的强弱的关系，逐渐增大 ，但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因是 。
（5）风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为 能．
12．把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力“小车”，并将它放入铜质螺线管中，如图甲，“小车”就能沿着螺线管运动。图乙是它的示意图。
（1）在图乙上画出螺线管中的电流方向。
（2）实验中发现，必须将“小车”全部推入螺线管，“小车”才能运动，“小车”运动的原因是 。
（3）进一步探究发现，“小车”运动的方向与电池正负极位置和超强磁铁的极性有关。将如图乙装配的小车放入螺线，则小车的运动方向是 。
（4）要使“小车”运动速度增大，请提出一种方法： 。
13．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，电路中的电流 (填“增大”“不变”或“减小”)，电磁铁吸引大头针的个数增多，说明电流越 ，电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情景可知，电磁铁甲的上端是 极；电磁铁 (填“甲”或“乙”)的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数 ，电磁铁磁性越强；实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化， 。
（3）实验结束后，小明发现电池使用说明中有一条提示：“请一次性更换所有电池，以免新旧电池混用”。他想新旧电池混用和不混用有什么区别呢？于是，他做了如下探究，他用一节新电池代替图中原来的电源，闭合开关后，用电压表测出电路的总电压，并观察电磁铁吸引大头针的数量，记录在下表中，然后再分别把两个新电池、一新一旧电池串联起来，替换原来的电源，重复上述实验，实验记录如下表所示。
分析表中数据可知，串联的一新一旧电池给电路提供的电压 (填“大于”“等于”或“小于”)一节新电池提供的电压，原因是：根据串联电路中电源电压等于各部分电路两端的电压之和，用一新一旧电池供电的电路中，废旧电池相当于在以一节新电池为电源的电路中串联了一个 ，所以新旧电池混用，废旧电池会消耗新电池的部分能量。
14．如图所示，是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图。
（1）增大通电螺线管的电流，滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或 “右”）移动。
（2）下表是该组同学所做实验的记录：
同学们发现无铁芯组实验中没有吸引起大头针，那么通电螺线管到底有没有磁性呢？他们通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是 。（写出一种即可）
（3）在与同学们交流讨论时，另一组的同学提出一个新问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小（粗细）有关？”现有大小不同的两根铁芯，请根据你的猜想并利用本题电路，写出你验证猜想的简要操作方案： 。
15． 在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了如图1所示的实验装置．
（1）当闭合开关S后，小磁针 发生偏转（填“会”或“不会”），说明通电螺丝管与小磁针之间是通过 发生力的作用．
（2）用铁屑来做实验，得到了如图2所示的情形，它与 磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线 真实存在的．
（3）为了研究通电螺线管的磁极性质，老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况．实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的 有关，且这个关系可以用 判断．
（4）闭合开关S，通电螺线管周围的小磁针N极指向如图3所示，由图可知：在通电螺线管外部，磁感线是从 极发出，最后回到 极．
二、解答题
16．小明利用热敏电阻设计了报警电路如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，电磁继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，电磁继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1＝3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。
（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 相连，指示灯接线柱D应与 接线柱相连（均选填“A”或“B”）。
（2）由乙图可知，当环境温度为20℃时，热敏电阻的阻值 ；当环境温度升高时，电磁继电器的磁性将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）请计算当环境温度高于多少摄氏度时，警铃报警？
17．
（1）近日萧山市区新开一大型连锁超市，现要对内部进行装修，请你帮助工人完成如图所示的元件连接，要求符合安全用电要求的原则。
（2）超市内电梯出于安全考虑，电梯都设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U恒为6 V，保护电阻R1=100 Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。(g取10 N/kg)
①当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点______接触（填A或B），电铃发出警报声。
②当电磁铁线圈中的电流达到20 mA时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000 kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载。
③如果想设置电梯最大乘客载质量为1000 kg，计算得出此时保护电阻的阻值应该设置为多少。
18．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，小柯用它设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图甲所示。(线圈的电阻忽略不计)
（1）导线 (填“A”或“B”)连接家庭电路中的火线。
（2）小柯的设计要求是“智能家居照明灯”在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭，那么他选择的光敏电阻的阻值大小应随光照强度的增强而 。
（3）保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值是多少?(电源电压U0不变)
19．有电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1，控制电路电压U2＝9伏的电源、，工作电路电压U＝220伏的电源和电阻R0＝44欧的电热丝组成的一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图像。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60毫安时，电磁继电器的衔铁被吸下来。
（1） 请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整。
（2）在升温过程中，电阻R1两端的电压会 （填“变大”“变小”或“不变”，下同）。要使恒温箱设定的温度升高，调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值 .
（3）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为 50 欧时，可使恒温箱的温度保持多高？
20．梅雨季节，潮湿的空气会对家电和家具等造成不利影响，需要及时除湿。小乐设计如图甲所示的模拟电路，能实现警示灯随湿度变化而自动调整亮度，且当空气湿度达到一定程度时，警示灯还能不断闪烁。已知电源电压为6V，警示灯的规格是“6V 3W”。(电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变。
（1）根据设计要求，应选图乙中的 (选填“R1”或“R2”)湿敏电阻，串联在图甲电路中 (选 填“A”或“B”)位置。
（2）闭合开关，当空气湿度处于40%时，衔铁会被吸下，警示灯会闪烁，警示灯在闪烁过程中，较暗时的实际功率是多少？(写出计算过程)
21．小滨利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。已知压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。
回答下列问题：
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请判断灯 (填 “L1”或“L2”)是红灯。
（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，用此装置报警，R的阻值应调节为多少？(g=10Nkg，要求写出计算过程)
（3）如果要求禁止质量更小的车辆通行，应该如何改动报警装置的控制电路？(写出一种方法即可)
22．国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火（如汤水溢出）时，装置能自动关闭气路。图甲为小晨设计的模拟装置示意图，电源电压U=9伏，当电磁铁线圈中的电流 I=0.05 安时，衔铁K被释放从而关闭气路（未画出）启动保护。不计线圈电阻，热敏电阻 Rt 的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。闭合开关 S ，问：
（1）电磁铁下端的磁极为 极。
（2）若温度降至80℃时就启动保护，电路中定值电阻R0为多大？
（3）现仅将 Rt 更换为图线②所示的热敏电阻，若燃气灶熄火后，该电阻温度下降的快慢与图线①所示的电阻相同，装置启动保护的灵敏度会 ▲ （填“增强”或“降低”）要恢复与原来相同的灵敏度，电阻R0的取值要作如何的变化？并说明理由_。
23．超市的电动扶梯，有人乘时运行较快，无人乘时运行较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路。
（1）力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图甲所示，则由图甲可得出力敏电阻R0的阻值随所受压力的增大而 。（填“增大”或“减小”）
（2）根据要求请将图乙的工作电路连接完整。
（3）控制电路电源电压为 24 伏，当电流达到 20mA 时电磁铁将衔铁吸下。现在要求一个质量为 40 千克的小朋友站在电梯上，就能使电梯较快运行，则滑动变阻器 R1 接入电路的阻值为多大？（g 取 10N/kg）
（4）如果要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，应该如何改动控制电路？（写出一种方法和理由）
24．小明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警。于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究，并设计了以下探究实验，如图甲所示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示：
（1）图片中 R0的作用是 。
（2）分析图乙I﹣F图像可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，Rx的阻值 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当压力增大到一定程度时，触点K与 接触，电铃响，实现自动报警。
（3）某电梯超载报警的Rx﹣F图像如图丙所示，空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力，当压力F2＝1×104N时，电梯报警，则此电梯限载 人。（设每人质量约为50kg）
答案解析部分
1．【答案】（1）减少；减少
（2）S；增大；滑片P左移，接人电路的电阻减小，电压不变，电流增大，电磁铁磁性增强，对铁球向下的吸引力增大，则铁球排开液体的体积增大，故浮力增大
【解答】（1）若将吸附有铁屑的两极靠在一起，则两个磁铁会结合成一个大的条形磁铁。因为条形磁铁中间的磁性很弱，所以吸附在连接处的铁屑会减少。如图乙所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，则三者会形成一个大的条形磁铁，因为中间磁性最弱，所以吸音的铁屑会减少。
（2）①根据丙图可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向下端，则B端为螺线管的N极，A为螺线管的S极。
②铁球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和电磁铁的吸引力。当滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则电磁铁的磁场增强，对铁球的吸引力增大。根据F浮=G+F吸可知，
铁球受到的浮力增大。
2．【答案】（1）磁场强度越强，P线圈中的感应电流越大
（2）该闭合电路内磁感线数量未发生改变
（3）不正确，比较3、6或4、7可知，Q线圈中的电流方向改变，其他条件不变，灵敏电流计指针偏转方向不改变，说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关
【解答】（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猜想：磁场强度越强，P线圈中的感应电流越大。
（2）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：该闭合电路内磁感线数量未发生改变。
（3）小科的说法不正确，理由：比较3、6或4、7可知，Q线圈中的电流方向改变，其他条件不变，灵敏电流计指针偏转方向不改变，说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关。
3．【答案】（1）C
（2）B
（3）不合理。当锅底离开灶面后，与线圈的距离变大，感应电流极小，产生热量减小
【解答】（1）下列材料适宜制作电磁炉的烹饪锅的是铁，故选C。
（2）A.根据“再逆变成高频交流电流过线圈，线圈产生变化的磁场”可知，电磁炉使用了电流的磁效应，故A不合题意；
B.根据电磁炉的使用过程分析可知，没有应用磁场对电流的作用，故B符合题意；
C.根据“该变化的磁场在锅体的锅底形成感应电流而发热”可知，电磁炉应用了电磁感应原理，故C不合题意。
故选B。
（3）我认为小明的做法是否合理，理由：当锅底离开灶面后，与线圈的距离变大，感应电流极小，产生热量减小。
4．【答案】（1）N
（2）N
（3）相反；负
【解答】（1）根据图片可知，螺线管上电流方向向上；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向A端，因此A端为N极；
（2）根据图片可知，线圈上电流方向向下；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向B端，因此B端为N极；
（3）地磁北极在地理南极附近，用右手握住地球，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即环绕地球从东到西，因此圆形电流方向从东到西，那么电流方向与正电荷地球自转方向相反。
因为正电荷定向移动的方向为电流方向，而电荷的运动方向与电流方向相反，所以地球带负电。
5．【答案】（1）南北方向
（2）两根导线会相互排斥
（3）(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2，导线之间的距离r有关。I1、I2越大，F越大；r越小，F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比，与r成反比)。
【解答】（1）奥斯特实验：把通电直导线放在水平方向静止的小磁针上，小磁针发生偏转，说明受到磁力作用，实验表明电流周围存在磁场。
（2）由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥。
（3）分析表格实验数据，可获得的结论是：(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2，导线之间的距离r有关。I1、I2越大，F越大；r越小，F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比，与r成反比)。
故答案为：（1）南北方向（2）两根导线会相互排斥（3）(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2，导线之间的距离r有关。I1、I2越大，F越大；r越小，F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比，与r成反比)
6．【答案】没有形成闭合电路；导体没有作切割磁感线运动；电路是闭合的；电路中的一部分导体做切割磁感线运动
【解答】步骤一 : 导体水平左右运动 , 如图甲所示 , 电流计指针不发生偏转 , 这是因为开关没有闭合，没有形成闭合电路；
步骤二 : 导体竖直上下运动 , 如图乙所示 , 电流计指针不发生偏转 , 这是因为导体运动时没有切割磁感线；
步骤三 : 导体水平左右运动 , 如图丙所示 , 符合产生感应电流的条件，电流计指针偏转 , 电路中有电流产生；
综合上面实验现象 , 可以得出感应电流产生的条件是：闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动。
故答案为：没有形成闭合电路；导体运动时没有切割磁感线；电路是闭合的；电路中的一部分导体做切割磁感线运动。
7．【答案】（1）吸引；排斥
（2）丙、丁
（3）B
【解答】（1）①根据乙图可知， 当两根导线的电流方向相同时，两根导线相互吸引；
②根据丙或丁图可知， 当两根导线的电流方向相反时，两根导线相互排斥；
（2）
探究通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系，必须改变电流大小控制电流方向相同，因此应该分析丙和丁；
（3）闭合开关后，每个角上相邻的两根导线中电流方向相反，它们之间相互排斥，因此这个星形围成的面积会增大，故选B。
故答案为：（1）①吸引；②排斥；（2）丙丁；（3）B
8．【答案】（1）线圈匝数
（2）)在电流相等且都有铁芯时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越强
（3）将滑动变阻器移到阻值最右端，将铁屑均匀撒在 A 的下方，闭合开关观察铁屑吸引情 况，然后将滑片移逐渐向最左端移动，观察铁屑吸引情况
（4）C
【解答】（1）通电螺线管的磁性大小与两个因素有关：①电流大小；②线圈匝数，因此猜测②的横线处应该是线圈匝数；
（2）两个螺线管串联即电流相等，A吸引的铁屑多，说明A的磁性大，因此得到结论：在电流相等且都有铁芯时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越强；
（3）探究螺线管的磁性与电流大小的关系，必须控制线圈匝数相同改变电流，实验步骤为：将滑动变阻器移到阻值最右端，将铁屑均匀撒在 A 的下方，闭合开关观察铁屑吸引情 况，然后将滑片移逐渐向最左端移动，观察铁屑吸引情况；
（4）A.研究分子的特性时，用黄豆和米粒混合实验，使用的是类比法，故A不合题意；
B.研究电流的特点时，通过类比较水流帮助理解，还是使用的的类比法，故B不合题意；
C.电流看不到摸不着，串联一个灯泡，利用灯泡是否发光反应电流的存在，故C符合题意。
故选C。
故答案为：（1）线圈匝数；（2）在电流相等且都有铁芯时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越强；（3）同解析；（4）C
9．【答案】（1）增大；磁敏电阻没放入磁场前有电阻
（2）增大
【解答】（1）由甲图可知，当磁感强度为0.4T时电阻为200Ω，磁感强度为0.6T时电阻为300Ω，可见：磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大；图像没有通过坐标原点是因为磁敏电阻没放入磁场前有电阻。
（2）乙图中，①处磁场强，②处磁场弱；磁敏电阻从①处到②处磁场强度变小，它的电阻也变小；在电源电源和滑动变阻器阻值不变的情况下，电流肯定变大，电流表的示数将增大。
故答案为：（1）增大，磁敏电阻没放入磁场前有电阻；（2）增大
10．【答案】（1）北方
（2）小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转
【解答】（1）当磁铁可以自由转动时，指北的一端叫N极，因此没通电时，静止小磁针的N极总会指向地理的北方。
（2）如果甲同学的假设是正确的，那么小磁针的转动就与电流方向无关，调换电源的正负极就肯定不会影响小磁针的转动方向，因此预计应该看到的现象是：小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转。
故答案为：（1）北方；（2）小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转
11．【答案】（1）B；电磁感应原理
（2）A；D
（3）切割磁感线方向
（4）磁场强度；没有控制导体运动速度和方向不变
（5）电
【解答】（1）“风力发电”的原理其实就是发电机的原理，即电磁感应；在探究电磁感应的实验中，由于这个实验是发电的，因此电路中肯定不会有电源，因此应选取B套装置。
（2）闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，因此让磁场产生电流，必须的操作是A和D。
（3）感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关，因此在探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制切割磁感线的方向不变，改变磁场方向。
（4）根据“控制变量法”的要求，科技小组的同学探究感应电流大小与磁场的强弱的关系，逐渐增大磁场强度，但由于没有控制导体运动方向速度和方向不变，因此得到的电流大小和方向不断变化，没有规律。
（5）风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为电能。
故答案为：（1）B，电磁感应；（2）AD；（3）切割磁感线方向；（4）磁场强度，没有控制导体运动方向速度和方向不变；（5）电
12．【答案】（1）
（2）磁铁接触的一段螺线管产生的磁场与干电池前后吸附磁铁的磁场相互作用
（3）向左
（4）增强磁铁的磁性（增加单位长度内螺线管匝数、增加电流电压等）
【解答】（1）由图知，电流从电源正极流出，经右边磁铁、螺线管、左边磁铁回到电源负极，螺线管中的电流方向如图所示：
（2）“小车”全部推入螺线管后，螺线管铜质导线才能分别与电池的“+”、“-”极接触，形成一个通路，导线中才会产生电流，从而产生磁场，螺线管的磁场与干电池两极上吸附的磁铁的磁场发生相互作用，小车运动了起来；
（3）根据安培定则判断可知，与磁铁接触的那一段螺线管的左侧为N极，右侧为S极；螺线管的左侧的N极与干电池吸附的左侧磁铁的左侧的S极为异名磁极，相互吸引；螺线管的右侧的S极与干电池右侧吸附的磁铁的右侧的S极同名磁极，相互排斥，所以小车向左运动；
（4）磁极间相互作用力越大，小车速度就越大，所以可以增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）。
故答案为：（1）见上图；（2）螺线管的磁场与干电池两极上吸附的磁铁的磁场发生相互作用；（3）左；（4）增强磁铁的磁性（增加单位长度内螺线管匝数、增加电流电压等）
13．【答案】（1）增大；大
（2）南(或S)；乙；越多；同名磁极相互排斥
（3）小于；电阻
【解答】（1）由图可知：甲、乙串联，乙的线圈匝数比甲的多，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流增大，电磁铁吸引大头针的个数增多，说明电流越大，电磁铁磁性越强。（2）甲的线圈中的电流从左端流入，从右端流出，根据右手螺旋定则可知：甲的上端为 S极，下端为 N极；乙吸引的大头针数多，说明乙的磁性强，这说明：在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。（3）从表中可以看到：串联的一新一旧电池电路提供的电压小于一节新电池提供的电压，这是因为在用一新一旧电池供电的电路中，废旧电池相当于在以一节新电池为电源的电路中串联了一个电阻，所以新旧电池混用，废旧电池会消耗新电池的部分能量。
故答案为：（1）增大；大；（2）南(或S)；乙；越多；同名磁极相互排斥；（3）小于；电阻
14．【答案】（1）左
（2）把小磁针放到螺旋管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性
（3）按本题电路图接好电路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入大的铁芯，观察被吸引的数目，记录数据；再放入小的铁芯，观察被吸引的数目，记录数据，两者进行比较。
【解答】解：（1）如图，滑片左滑，连入电路的电阻变短，电阻变小，电压一定，电流增大．（2）无铁芯插入时，磁性比较弱，不能吸引大头针，可以把小磁针放到螺旋管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性．（3）当线圈中的电流和匝数一定时，通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小有关，一定保持电流不变，滑动变阻器移动到一个固定的位置不动，保证线圈的匝数不变，螺旋管中插入不同大小的铁芯，比较吸引大头针的最多数目，记录下来进行比较．
故答案为：（1）左．（2）把小磁针放到螺旋管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性．（3）按本题电路图接好电路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入大的铁芯，观察吸引大头针最多的数目，记录数据；再放入小的铁芯，观察吸引大头针最多的数目，记录数据，两者进行比较．
15．【答案】（1）会；磁场
（2）条形；不是
（3）电流方向；安培定则
（4）北；南
【解答】解：
（1）由图1，电源左端为正极，右端为负极，根据安培定则可以判断通电螺丝管右端为N极，左端为S极．根据异名磁极相吸引，由图可知小磁针会发生逆时针偏转；
通电螺线管和小磁针之间的作用是通过磁场发生的．
（2）由图2可知：通电螺丝管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似；磁感线是为了能形象描述磁场而引入的，不是真实存在．
（3）四个图中的螺线管电路中甲和乙的绕线方式相同，电流方向不同，根据小磁针的指向情况知：甲的右端为S极，乙的右端为N极；
同理丙丁也是如此，所以实验说明螺线管的绕线方式相同时，极性只与它的电流方向有关；这个关系可以用安培定则来判断．
（4）由图3根据安培定则可知，通过螺线管的左端为S极，右端为N极，根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致可知：在通电螺线管外部，磁感线是从北极发出，最后回到南极．
故答案为：（1）会；磁场；（2）条形；不是；（3）电流方向；安培定则；（4）北；南．
16．【答案】（1）B；A
（2）120；增大
（3）当线圈中的电流I=50mA=0.05A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警
控制电路的总电阻R 总= UI=3V0.05A 60Ω
∴热敏电阻R=R 总-R0=60Ω-30Ω=30Ω
由图乙可知，此时t=80℃
所以，当温度t≥80℃时，警铃报警．
答：环境温度大于等于80℃时，警铃报警
【解答】（1）根据图乙可知，当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，而通过电磁铁的电流增大，则电磁铁的磁场增强。因当环境温度超过某一值时，电磁继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响，
所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；
（2）①根据图乙可知，当环境温度为20℃时，热敏电阻的阻值为120Ω。
由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值减小，电路中的总电阻减小，
由I=UR可知，电路中的电流会增大，电磁铁的磁性就会增大。
17．【答案】（1）
（2）①B
②F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N
当压力F=10000N时，对应压敏电阻的阻值R2=100Ω，
此时控制电路中的电流为I= UR1+R2 =6V100Ω+100Ω=0.03A=30mA
30mA>20mA 所以电梯超载
③总电阻：R= UI' = 6V0.02A =300Ω，
由(2)知，此时压敏电阻的阻值R2=100Ω，
则保护电阻的阻值应设置为R1'=R-R2=300Ω-100Ω=200Ω
【解答】（1）①在家庭电路中，三孔插座与灯泡并联。接线时，左孔接零线，右孔接火线，中间的孔接地线。
②为了用电安全，灯泡的尾部与火线相连，螺旋套与零线相连，如下图所示：
18．【答案】（1）A
（2）减小
（3）解：当滑片位于b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源电压，由图可知电源电压U0=12V；
当滑片位于a端时，滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图可知，此时I=0.1A，U光敏=2V，
则电路中的总电阻：R总=U0I=12V0.1A=120Ω，
光敏电阻的阻值：R光敏=U光敏I=2V0.1A=20Ω，
滑动变阻器的最大阻值：Rab=R总-R光敏=120Ω-20Ω=100Ω
【解答】（1）根据甲图可知，导线A与控制灯泡L的开关直接相连，则导线A连接家庭电路中的火线。
（2）天亮时光照强度增强，此时灯泡自动熄灭，则衔铁被吸下来，即电磁铁的磁场增强，通过它的电流增大，而电路的总电阻减小，因此光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小。
19．【答案】（1）
（2）变小；变大
（3）已知U1=9V，I=60mA=0.06A，
由I=UR可知，电路的总电阻：R总=U1I=9V0.06A=150Ω，
此时热敏电阻的阻值：R1=R总-R2=150Ω-50Ω=100Ω，
由图象知，热敏电阻的阻值为100Ω时，对应的温度为50℃。
则此时可使恒温箱温度保持50℃。
【解答】（1）当电磁继电器线圈的电流达到60mA时电磁继电器的衔铁被吸下，这时恒温箱停止工作，所以恒温箱工作电路是由电源与电阻R0通过上面两个触点组成；如图所示：
（2）①根据图乙可知，在升温过程中，电阻R1的电阻会变小，根据串联电路电压与电阻成正比可知，此时它两端的电压会变小；
②从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，则热敏电阻的阻值变小，为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为60mA，根据欧姆定律可知，就要增大电阻箱连入的电阻值，即R2的阻值必须变大；
20．【答案】（1）R2；B
（2）小灯泡的电阻为：RL=U额2P额=(6V)23W=12Ω；
由图乙可知，当空气温度处于40%时，湿敏电阻的阻值R2=24Ω，
警示灯在闪烁过程较暗时，湿敏电阻R2与警示灯串联，
此时电路中的电流I=UR2+RL=6V24Ω+12Ω=16A；
此时警示灯两端的电压：UL=IRL=16A×12Ω=2V，
较暗时的实际功率为：P实=ULI=2V×16A≈0.33W。
【解答】（1）由图乙可知：R1的电阻随湿度的增加而增加，R2的电阻随湿度的增加而减小；
由题意可知，空气湿度较小时，电磁铁不吸合，灯泡较暗；当空气湿度达到一定程度时，湿敏电阻的阻值减小，电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸合，湿敏电阻被短路，电路为警示灯的简单电路，灯泡变亮，由于电磁铁也被短路无磁性，电磁铁不吸合，据此可知警示灯能不断亮暗闪烁，所以应选图乙中的R2湿敏电阻，且串联在图甲电路中B位置；
21．【答案】（1）L2
（2）当某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行时，
车对水平地面的最小压力：F最小=G最小=m最小g=20×103kg×10N/kg=2×105N，
由图象可知，此时的输出电压：U=1V，
由欧姆定律可知电路总电阻：R总=U′I最小=1V0.02A=50Ω，
那么电阻R的阻值：R=R总-R线圈=50Ω-20Ω=30Ω；
（3）要求禁止质量更小的车辆通行，此时车辆对传感器的压力变小，压力传感器输出的电压U就越小，根据I=UR可知，电路中的电流变小。由于吸合电流不变，则需要增大电路中的电流，采取的方法有：减小R接入电路的电阻。
【解答】（1）根据乙图可知，当压力增大时，传感器输出电压增大，则通过电磁铁的电流增大，磁场变强。根据甲图可知，车辆不超载时，衔铁接上端，L1亮；车辆超载时，衔铁被吸合，衔铁接下端，L2亮，由题意知，L1是绿灯，L2是红灯。
22．【答案】（1）N
（2）解：若温度降至80℃时就启动保护，由题意可知，此时电路中的电流I=0.05A，由图乙可知，Rt=100Ω，电路的总电阻R总= UI=9V0.05A =180Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中定值电阻R0=R总-Rt=180Ω-100Ω=80Ω
（3）装置启动保护时，电路中的电流为I=0.05A不变，电路的总电阻不变，热敏电阻的阻值不变，由图乙可知，热敏电阻的阻值相同时，②热敏电阻比①热敏电阻对应的温度较低，即②热敏电阻降的温度更低，装置才能启动保护，所以，仅将Rt更换为图线②所示的热敏电阻后，装置启动保护的灵敏度会降低。
要恢复与原来相同的灵敏度，应提高②热敏电阻对应的温度，此时其对应的阻值减小，在装置启动保护时总阻值不变的情况下，应增大定值电阻R0的阻值。
【解答】（1）由图甲可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，由安培定则可知，电磁铁下端的磁极为N极，上端是S极。
23．【答案】（1）减少
（2）有人乘坐时，压力大，则力敏电阻的阻值小，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下；工作电路中的电梯运行快，说明工作电路中的电流大，根据欧姆定律可知，电路中的电阻小，故应该只让电动机接入电路；
无人乘时，压力小，则力敏电阻的阻值大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉起；无人乘时运行较慢，说明工作电路中的电流小，根据欧姆定律可知，电路的总电阻大，则电动机和定值电阻串联，如图所示：
（3）小朋友对电梯的压力为：F=G=mg=40kg×10N/kg=400N；
由图甲可知，此时力敏电阻的阻值为：R0=600Ω；
衔铁被吸下的电流为：I=20mA=0.02A；
根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻为：R=UI=24V0.02A=1200Ω；
根据串联电路的电阻关系可知，滑动变阻器R1接入电路的阻值为：R1=R-R0=1200Ω-600Ω=600Ω；
（4）要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，质量变小，重力变小，则对电梯的压力变小，根据图甲可知，此时力敏电阻的阻值变大，控制电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，由于吸合电流不变，要使此时的电流达到吸合电流，则需要增大电路中的电路，故采取的方法是：①减小电路的总电阻，即滑动变阻器R1接的滑片向左移动；②增大电源电压；③增加电磁铁的线圈匝数，从而增大电磁铁的吸力。
【解答】（1）根据图像甲可知，当压力增大时，力敏电阻的阻值变小，即力敏电阻的阻值随压力的增大而减小；
24．【答案】（1）保护电路
（2）变小；B
（3）11
【解答】（1）图片中 R0的作用是保护电路。
（2）分析图乙I﹣F图像可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，根据“电流与电阻的反比关系”可知，此时的总电阻变小，即压敏电阻Rx的阻值变小。
当压力增大到一定程度时，电磁铁的磁场增大到一定程度时，衔铁被吸下来，触点K与B接触，电铃响，实现自动报警。
（3）根据图丙可知，当电梯空载时，电梯的重力等于此时压敏电阻受到的压力，即G=4000N。
当电梯满载时，压敏电阻受到的压力等于电梯和人的总重力，即G总=1×104N。
那么电梯报警时，承载的人数为：n=G人总G人=104N−4000N50kg×10N/kg=12；
那么电梯限载的人数比12少一个，即为11人。操作序号
开关及滑动变阻器状态
灵敏电流计指针偏转方向
1
开关由断开变为闭合
向左
2
开关由闭合变为断开
向右
3
开关闭合时，滑片向左移动
向左
4
开关闭合时，滑片向右移动
向右
5
开关闭合后，滑片不移动
不偏转
6
改变电源正负极，闭合开关，滑片向左移动
向左
7
改变电源正负极，闭合开关，滑片向右移动
向右
实验次数
I1/A
I2/A
r/m
F/N
1
0.2
0.2
0.1
1.0×10-7
2
0.1
0.2
0.1
0.5×10-7
3
0.2
0.2
0.05
2.0×10-7
4
0.2
0.4
0.1
2.0×10-7
电源
电路的总电压/伏
吸引大头针数量
一个新电池
1.5
较多
两个新电池串联
3.0
最多
一新一旧电池串联
1.3
较少
通电螺线管中有无铁芯
无铁芯
有铁芯
线圈匝数
50匝
50匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流 / A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引大头针的最多数目 / 枚
0
0
0
3
5
8
1．小俊同学学习了电和磁的内容后，觉得特别有意思。于是在课余时间他做了两个有趣的小实验。
（1）桌面上放有一定量的铁屑，现将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极如图甲所示放置在靠近铁屑的上方，吸附一定量的铁屑。若将吸附有铁屑的两极靠在一起，则吸附在连接处的铁屑会 (填“增加”“不变”或“减少”)；如图乙所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，则被吸附的铁屑会 (填“增加”“不变”或“减少”)。
（2）如图丙，将一个空心小铁球放在盛水的烧杯中置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接成如图丙所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的 (填“N”或“S”)极，当滑片P向左滑动时，空心小铁球所受浮力 (填“增大”“减小”或“不变”)。其原因是 。
2．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。 .
3．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 。
4．通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
（1）图中螺线管A端是 极。
（2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是 极。
（3）地球周围存在的磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，则形成圆形电流方向与地球自转方向 (选填“相同”或“相反”)。物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带 (选填“正”或“负”)电。
5．丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场(图1)，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图2所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
（1）如图1，通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针会发生明显的偏转，直导线所指的方向应为 (选填“东西方向”、“南北方向”或“任意方向")。
（2）图2的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，会产生的实验现象是 。
（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1，I2，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
分析表格实验数据，可获得的结论是 。
6．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件如图所示,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动方向.
步骤一:导体水平左右运动,如图甲所示,电流计指针不发生偏转,这是因为 。
步骤二:导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针不发生偏转,这是因为 。
步骤三:导体水平左右运动,如图丙所示,电流计指针偏转,电路中有电流产生.
综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是 和 。
7．学习了“电生磁”和“电动机”的知识之后，某学校兴趣小组的同学猜想：“既然电流周围存在着磁场，那么两根互相靠近的通电导线之间是否会发生相互吸引或排斥的作用？”他们将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图1所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他们的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
（1）平行放置的两根通电导线之间作用力的特点是：①当两根导线的电流方向相同时，两根导线相互 ；②当两根导线的电流方向相反时，两根导线相互 。
（2）分析图 ，可探究通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系。
（3）如图2所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将 。
A．不会变形B．会变形，所围面积增大
C．会变形，所围面积减小D．会变形，所围总面积不变
8．为探究通电螺线管的磁性除了与是否带铁芯有关系之外，还跟哪些因素有关呢？
小明作了以下猜想：
①通电螺线管的磁场强度可能与电流大小有关；
②通电螺线管的磁场强度可能与 ▲ 有关；
小明设计了如右图所示的实验装置，请回答下列问题：
（1）请将猜测②的横线处补充完整 。
（2）小明在 A、B 两个铁钉的下方均匀地撒上铁屑，然后闭合开关观察到 A 吸引的铁屑要比B多，可以得出结论 。
（3）请设计一个实验检验另一个猜测 。
（4）像本实验这样将不易观察的磁场强弱通过观察比较吸引铁屑的数量来体现的方法称为转化法，下列实验中运用了相同方法的是
A．研究分子的特性时，用黄豆和米粒混合实验；
B．研究电流的特点时，通过类比较水流帮助理解；
C．研究电流的有无时，串联一个小灯泡。
9．磁感应强度表示磁场的强弱，用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T。磁感应强度B越大，磁场越强。磁感线能形象、直观地描述磁场，磁感线越密，磁场越强。请据此知识回答下列问题：
（1）用某种材料制成的磁敏电阻，其阻值R随磁感应强度B变化的图像如图甲所示。由图像可知磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而 。图中的图像没过坐标原点是因为 。
（2）将该磁敏电阻接入图丙所示的电路中，电源电压保持不变，不改变滑动变阻器滑片的位置，仅将磁敏电阻由图乙所示的1位置移至2位置，则电流表的示数将 。
10．甲、乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针沿顺时针方向转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有如下假设：
甲：因为导线通电会发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转。
乙：因为电流周围会产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用。
请据此回答：
（1）没通电时，静止小磁针的N极总会指向地理的 。（填“南方”或“北方”）
（2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的。他们调换电池的正负极，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 。
11．风是一种潜力很大的新能源，地球上可用来发电的风力资源，几乎是现在全世界水力发电量的10倍．目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一．因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源．某学校科技小组结合所学知识，对“风力发电”展开探究．
（1）科技小组探究“风力发电”，应选取下列相应的哪套装置 ，原理是 ．
A. B.
C. D.
（2）下列实验中可以让磁场产生电流，必须的操作是_____(多选)
A．实验时，开关要闭合，接通电路；
B．电路的一部分导体，在磁场中运动；
C．整个电路都在磁场中做切割磁感线运动；
D．电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；
E．导体切割磁感线的速度必须要快；
（3）在探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制 不变．
（4）在探究“感应电流大小与什么因素有关”时，科技小组的同学猜想：感应电流的大小可能与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。他们探究感应电流大小与磁场的强弱的关系，逐渐增大 ，但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因是 。
（5）风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为 能．
12．把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力“小车”，并将它放入铜质螺线管中，如图甲，“小车”就能沿着螺线管运动。图乙是它的示意图。
（1）在图乙上画出螺线管中的电流方向。
（2）实验中发现，必须将“小车”全部推入螺线管，“小车”才能运动，“小车”运动的原因是 。
（3）进一步探究发现，“小车”运动的方向与电池正负极位置和超强磁铁的极性有关。将如图乙装配的小车放入螺线，则小车的运动方向是 。
（4）要使“小车”运动速度增大，请提出一种方法： 。
13．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，电路中的电流 (填“增大”“不变”或“减小”)，电磁铁吸引大头针的个数增多，说明电流越 ，电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情景可知，电磁铁甲的上端是 极；电磁铁 (填“甲”或“乙”)的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数 ，电磁铁磁性越强；实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化， 。
（3）实验结束后，小明发现电池使用说明中有一条提示：“请一次性更换所有电池，以免新旧电池混用”。他想新旧电池混用和不混用有什么区别呢？于是，他做了如下探究，他用一节新电池代替图中原来的电源，闭合开关后，用电压表测出电路的总电压，并观察电磁铁吸引大头针的数量，记录在下表中，然后再分别把两个新电池、一新一旧电池串联起来，替换原来的电源，重复上述实验，实验记录如下表所示。
分析表中数据可知，串联的一新一旧电池给电路提供的电压 (填“大于”“等于”或“小于”)一节新电池提供的电压，原因是：根据串联电路中电源电压等于各部分电路两端的电压之和，用一新一旧电池供电的电路中，废旧电池相当于在以一节新电池为电源的电路中串联了一个 ，所以新旧电池混用，废旧电池会消耗新电池的部分能量。
14．如图所示，是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图。
（1）增大通电螺线管的电流，滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或 “右”）移动。
（2）下表是该组同学所做实验的记录：
同学们发现无铁芯组实验中没有吸引起大头针，那么通电螺线管到底有没有磁性呢？他们通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是 。（写出一种即可）
（3）在与同学们交流讨论时，另一组的同学提出一个新问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小（粗细）有关？”现有大小不同的两根铁芯，请根据你的猜想并利用本题电路，写出你验证猜想的简要操作方案： 。
15． 在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了如图1所示的实验装置．
（1）当闭合开关S后，小磁针 发生偏转（填“会”或“不会”），说明通电螺丝管与小磁针之间是通过 发生力的作用．
（2）用铁屑来做实验，得到了如图2所示的情形，它与 磁铁的磁场分布相似．为描述磁场而引入的磁感线 真实存在的．
（3）为了研究通电螺线管的磁极性质，老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况．实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的 有关，且这个关系可以用 判断．
（4）闭合开关S，通电螺线管周围的小磁针N极指向如图3所示，由图可知：在通电螺线管外部，磁感线是从 极发出，最后回到 极．
二、解答题
16．小明利用热敏电阻设计了报警电路如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，电磁继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，电磁继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1＝3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。
（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 相连，指示灯接线柱D应与 接线柱相连（均选填“A”或“B”）。
（2）由乙图可知，当环境温度为20℃时，热敏电阻的阻值 ；当环境温度升高时，电磁继电器的磁性将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）请计算当环境温度高于多少摄氏度时，警铃报警？
17．
（1）近日萧山市区新开一大型连锁超市，现要对内部进行装修，请你帮助工人完成如图所示的元件连接，要求符合安全用电要求的原则。
（2）超市内电梯出于安全考虑，电梯都设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U恒为6 V，保护电阻R1=100 Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。(g取10 N/kg)
①当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点______接触（填A或B），电铃发出警报声。
②当电磁铁线圈中的电流达到20 mA时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000 kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载。
③如果想设置电梯最大乘客载质量为1000 kg，计算得出此时保护电阻的阻值应该设置为多少。
18．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，小柯用它设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图甲所示。(线圈的电阻忽略不计)
（1）导线 (填“A”或“B”)连接家庭电路中的火线。
（2）小柯的设计要求是“智能家居照明灯”在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭，那么他选择的光敏电阻的阻值大小应随光照强度的增强而 。
（3）保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值是多少?(电源电压U0不变)
19．有电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1，控制电路电压U2＝9伏的电源、，工作电路电压U＝220伏的电源和电阻R0＝44欧的电热丝组成的一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图像。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60毫安时，电磁继电器的衔铁被吸下来。
（1） 请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整。
（2）在升温过程中，电阻R1两端的电压会 （填“变大”“变小”或“不变”，下同）。要使恒温箱设定的温度升高，调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值 .
（3）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为 50 欧时，可使恒温箱的温度保持多高？
20．梅雨季节，潮湿的空气会对家电和家具等造成不利影响，需要及时除湿。小乐设计如图甲所示的模拟电路，能实现警示灯随湿度变化而自动调整亮度，且当空气湿度达到一定程度时，警示灯还能不断闪烁。已知电源电压为6V，警示灯的规格是“6V 3W”。(电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变。
（1）根据设计要求，应选图乙中的 (选填“R1”或“R2”)湿敏电阻，串联在图甲电路中 (选 填“A”或“B”)位置。
（2）闭合开关，当空气湿度处于40%时，衔铁会被吸下，警示灯会闪烁，警示灯在闪烁过程中，较暗时的实际功率是多少？(写出计算过程)
21．小滨利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。已知压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。
回答下列问题：
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请判断灯 (填 “L1”或“L2”)是红灯。
（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，用此装置报警，R的阻值应调节为多少？(g=10Nkg，要求写出计算过程)
（3）如果要求禁止质量更小的车辆通行，应该如何改动报警装置的控制电路？(写出一种方法即可)
22．国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火（如汤水溢出）时，装置能自动关闭气路。图甲为小晨设计的模拟装置示意图，电源电压U=9伏，当电磁铁线圈中的电流 I=0.05 安时，衔铁K被释放从而关闭气路（未画出）启动保护。不计线圈电阻，热敏电阻 Rt 的阻值与温度的关系如图乙中图线①所示。闭合开关 S ，问：
（1）电磁铁下端的磁极为 极。
（2）若温度降至80℃时就启动保护，电路中定值电阻R0为多大？
（3）现仅将 Rt 更换为图线②所示的热敏电阻，若燃气灶熄火后，该电阻温度下降的快慢与图线①所示的电阻相同，装置启动保护的灵敏度会 ▲ （填“增强”或“降低”）要恢复与原来相同的灵敏度，电阻R0的取值要作如何的变化？并说明理由_。
23．超市的电动扶梯，有人乘时运行较快，无人乘时运行较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路。
（1）力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图甲所示，则由图甲可得出力敏电阻R0的阻值随所受压力的增大而 。（填“增大”或“减小”）
（2）根据要求请将图乙的工作电路连接完整。
（3）控制电路电源电压为 24 伏，当电流达到 20mA 时电磁铁将衔铁吸下。现在要求一个质量为 40 千克的小朋友站在电梯上，就能使电梯较快运行，则滑动变阻器 R1 接入电路的阻值为多大？（g 取 10N/kg）
（4）如果要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，应该如何改动控制电路？（写出一种方法和理由）
24．小明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警。于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究，并设计了以下探究实验，如图甲所示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示：
（1）图片中 R0的作用是 。
（2）分析图乙I﹣F图像可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，Rx的阻值 （选填“变大”“变小”或“不变”）；当压力增大到一定程度时，触点K与 接触，电铃响，实现自动报警。
（3）某电梯超载报警的Rx﹣F图像如图丙所示，空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力，当压力F2＝1×104N时，电梯报警，则此电梯限载 人。（设每人质量约为50kg）
答案解析部分
1．【答案】（1）减少；减少
（2）S；增大；滑片P左移，接人电路的电阻减小，电压不变，电流增大，电磁铁磁性增强，对铁球向下的吸引力增大，则铁球排开液体的体积增大，故浮力增大
【解答】（1）若将吸附有铁屑的两极靠在一起，则两个磁铁会结合成一个大的条形磁铁。因为条形磁铁中间的磁性很弱，所以吸附在连接处的铁屑会减少。如图乙所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，则三者会形成一个大的条形磁铁，因为中间磁性最弱，所以吸音的铁屑会减少。
（2）①根据丙图可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向下端，则B端为螺线管的N极，A为螺线管的S极。
②铁球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和电磁铁的吸引力。当滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则电磁铁的磁场增强，对铁球的吸引力增大。根据F浮=G+F吸可知，
铁球受到的浮力增大。
2．【答案】（1）磁场强度越强，P线圈中的感应电流越大
（2）该闭合电路内磁感线数量未发生改变
（3）不正确，比较3、6或4、7可知，Q线圈中的电流方向改变，其他条件不变，灵敏电流计指针偏转方向不改变，说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关
【解答】（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猜想：磁场强度越强，P线圈中的感应电流越大。
（2）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：该闭合电路内磁感线数量未发生改变。
（3）小科的说法不正确，理由：比较3、6或4、7可知，Q线圈中的电流方向改变，其他条件不变，灵敏电流计指针偏转方向不改变，说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关。
3．【答案】（1）C
（2）B
（3）不合理。当锅底离开灶面后，与线圈的距离变大，感应电流极小，产生热量减小
【解答】（1）下列材料适宜制作电磁炉的烹饪锅的是铁，故选C。
（2）A.根据“再逆变成高频交流电流过线圈，线圈产生变化的磁场”可知，电磁炉使用了电流的磁效应，故A不合题意；
B.根据电磁炉的使用过程分析可知，没有应用磁场对电流的作用，故B符合题意；
C.根据“该变化的磁场在锅体的锅底形成感应电流而发热”可知，电磁炉应用了电磁感应原理，故C不合题意。
故选B。
（3）我认为小明的做法是否合理，理由：当锅底离开灶面后，与线圈的距离变大，感应电流极小，产生热量减小。
4．【答案】（1）N
（2）N
（3）相反；负
【解答】（1）根据图片可知，螺线管上电流方向向上；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向A端，因此A端为N极；
（2）根据图片可知，线圈上电流方向向下；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向B端，因此B端为N极；
（3）地磁北极在地理南极附近，用右手握住地球，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即环绕地球从东到西，因此圆形电流方向从东到西，那么电流方向与正电荷地球自转方向相反。
因为正电荷定向移动的方向为电流方向，而电荷的运动方向与电流方向相反，所以地球带负电。
5．【答案】（1）南北方向
（2）两根导线会相互排斥
（3）(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2，导线之间的距离r有关。I1、I2越大，F越大；r越小，F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比，与r成反比)。
【解答】（1）奥斯特实验：把通电直导线放在水平方向静止的小磁针上，小磁针发生偏转，说明受到磁力作用，实验表明电流周围存在磁场。
（2）由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥。
（3）分析表格实验数据，可获得的结论是：(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2，导线之间的距离r有关。I1、I2越大，F越大；r越小，F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比，与r成反比)。
故答案为：（1）南北方向（2）两根导线会相互排斥（3）(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2，导线之间的距离r有关。I1、I2越大，F越大；r越小，F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比，与r成反比)
6．【答案】没有形成闭合电路；导体没有作切割磁感线运动；电路是闭合的；电路中的一部分导体做切割磁感线运动
【解答】步骤一 : 导体水平左右运动 , 如图甲所示 , 电流计指针不发生偏转 , 这是因为开关没有闭合，没有形成闭合电路；
步骤二 : 导体竖直上下运动 , 如图乙所示 , 电流计指针不发生偏转 , 这是因为导体运动时没有切割磁感线；
步骤三 : 导体水平左右运动 , 如图丙所示 , 符合产生感应电流的条件，电流计指针偏转 , 电路中有电流产生；
综合上面实验现象 , 可以得出感应电流产生的条件是：闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动。
故答案为：没有形成闭合电路；导体运动时没有切割磁感线；电路是闭合的；电路中的一部分导体做切割磁感线运动。
7．【答案】（1）吸引；排斥
（2）丙、丁
（3）B
【解答】（1）①根据乙图可知， 当两根导线的电流方向相同时，两根导线相互吸引；
②根据丙或丁图可知， 当两根导线的电流方向相反时，两根导线相互排斥；
（2）
探究通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系，必须改变电流大小控制电流方向相同，因此应该分析丙和丁；
（3）闭合开关后，每个角上相邻的两根导线中电流方向相反，它们之间相互排斥，因此这个星形围成的面积会增大，故选B。
故答案为：（1）①吸引；②排斥；（2）丙丁；（3）B
8．【答案】（1）线圈匝数
（2）)在电流相等且都有铁芯时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越强
（3）将滑动变阻器移到阻值最右端，将铁屑均匀撒在 A 的下方，闭合开关观察铁屑吸引情 况，然后将滑片移逐渐向最左端移动，观察铁屑吸引情况
（4）C
【解答】（1）通电螺线管的磁性大小与两个因素有关：①电流大小；②线圈匝数，因此猜测②的横线处应该是线圈匝数；
（2）两个螺线管串联即电流相等，A吸引的铁屑多，说明A的磁性大，因此得到结论：在电流相等且都有铁芯时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越强；
（3）探究螺线管的磁性与电流大小的关系，必须控制线圈匝数相同改变电流，实验步骤为：将滑动变阻器移到阻值最右端，将铁屑均匀撒在 A 的下方，闭合开关观察铁屑吸引情 况，然后将滑片移逐渐向最左端移动，观察铁屑吸引情况；
（4）A.研究分子的特性时，用黄豆和米粒混合实验，使用的是类比法，故A不合题意；
B.研究电流的特点时，通过类比较水流帮助理解，还是使用的的类比法，故B不合题意；
C.电流看不到摸不着，串联一个灯泡，利用灯泡是否发光反应电流的存在，故C符合题意。
故选C。
故答案为：（1）线圈匝数；（2）在电流相等且都有铁芯时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越强；（3）同解析；（4）C
9．【答案】（1）增大；磁敏电阻没放入磁场前有电阻
（2）增大
【解答】（1）由甲图可知，当磁感强度为0.4T时电阻为200Ω，磁感强度为0.6T时电阻为300Ω，可见：磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大；图像没有通过坐标原点是因为磁敏电阻没放入磁场前有电阻。
（2）乙图中，①处磁场强，②处磁场弱；磁敏电阻从①处到②处磁场强度变小，它的电阻也变小；在电源电源和滑动变阻器阻值不变的情况下，电流肯定变大，电流表的示数将增大。
故答案为：（1）增大，磁敏电阻没放入磁场前有电阻；（2）增大
10．【答案】（1）北方
（2）小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转
【解答】（1）当磁铁可以自由转动时，指北的一端叫N极，因此没通电时，静止小磁针的N极总会指向地理的北方。
（2）如果甲同学的假设是正确的，那么小磁针的转动就与电流方向无关，调换电源的正负极就肯定不会影响小磁针的转动方向，因此预计应该看到的现象是：小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转。
故答案为：（1）北方；（2）小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转
11．【答案】（1）B；电磁感应原理
（2）A；D
（3）切割磁感线方向
（4）磁场强度；没有控制导体运动速度和方向不变
（5）电
【解答】（1）“风力发电”的原理其实就是发电机的原理，即电磁感应；在探究电磁感应的实验中，由于这个实验是发电的，因此电路中肯定不会有电源，因此应选取B套装置。
（2）闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，因此让磁场产生电流，必须的操作是A和D。
（3）感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关，因此在探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制切割磁感线的方向不变，改变磁场方向。
（4）根据“控制变量法”的要求，科技小组的同学探究感应电流大小与磁场的强弱的关系，逐渐增大磁场强度，但由于没有控制导体运动方向速度和方向不变，因此得到的电流大小和方向不断变化，没有规律。
（5）风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为电能。
故答案为：（1）B，电磁感应；（2）AD；（3）切割磁感线方向；（4）磁场强度，没有控制导体运动方向速度和方向不变；（5）电
12．【答案】（1）
（2）磁铁接触的一段螺线管产生的磁场与干电池前后吸附磁铁的磁场相互作用
（3）向左
（4）增强磁铁的磁性（增加单位长度内螺线管匝数、增加电流电压等）
【解答】（1）由图知，电流从电源正极流出，经右边磁铁、螺线管、左边磁铁回到电源负极，螺线管中的电流方向如图所示：
（2）“小车”全部推入螺线管后，螺线管铜质导线才能分别与电池的“+”、“-”极接触，形成一个通路，导线中才会产生电流，从而产生磁场，螺线管的磁场与干电池两极上吸附的磁铁的磁场发生相互作用，小车运动了起来；
（3）根据安培定则判断可知，与磁铁接触的那一段螺线管的左侧为N极，右侧为S极；螺线管的左侧的N极与干电池吸附的左侧磁铁的左侧的S极为异名磁极，相互吸引；螺线管的右侧的S极与干电池右侧吸附的磁铁的右侧的S极同名磁极，相互排斥，所以小车向左运动；
（4）磁极间相互作用力越大，小车速度就越大，所以可以增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）。
故答案为：（1）见上图；（2）螺线管的磁场与干电池两极上吸附的磁铁的磁场发生相互作用；（3）左；（4）增强磁铁的磁性（增加单位长度内螺线管匝数、增加电流电压等）
13．【答案】（1）增大；大
（2）南(或S)；乙；越多；同名磁极相互排斥
（3）小于；电阻
【解答】（1）由图可知：甲、乙串联，乙的线圈匝数比甲的多，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流增大，电磁铁吸引大头针的个数增多，说明电流越大，电磁铁磁性越强。（2）甲的线圈中的电流从左端流入，从右端流出，根据右手螺旋定则可知：甲的上端为 S极，下端为 N极；乙吸引的大头针数多，说明乙的磁性强，这说明：在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。（3）从表中可以看到：串联的一新一旧电池电路提供的电压小于一节新电池提供的电压，这是因为在用一新一旧电池供电的电路中，废旧电池相当于在以一节新电池为电源的电路中串联了一个电阻，所以新旧电池混用，废旧电池会消耗新电池的部分能量。
故答案为：（1）增大；大；（2）南(或S)；乙；越多；同名磁极相互排斥；（3）小于；电阻
14．【答案】（1）左
（2）把小磁针放到螺旋管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性
（3）按本题电路图接好电路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入大的铁芯，观察被吸引的数目，记录数据；再放入小的铁芯，观察被吸引的数目，记录数据，两者进行比较。
【解答】解：（1）如图，滑片左滑，连入电路的电阻变短，电阻变小，电压一定，电流增大．（2）无铁芯插入时，磁性比较弱，不能吸引大头针，可以把小磁针放到螺旋管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性．（3）当线圈中的电流和匝数一定时，通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小有关，一定保持电流不变，滑动变阻器移动到一个固定的位置不动，保证线圈的匝数不变，螺旋管中插入不同大小的铁芯，比较吸引大头针的最多数目，记录下来进行比较．
故答案为：（1）左．（2）把小磁针放到螺旋管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性．（3）按本题电路图接好电路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入大的铁芯，观察吸引大头针最多的数目，记录数据；再放入小的铁芯，观察吸引大头针最多的数目，记录数据，两者进行比较．
15．【答案】（1）会；磁场
（2）条形；不是
（3）电流方向；安培定则
（4）北；南
【解答】解：
（1）由图1，电源左端为正极，右端为负极，根据安培定则可以判断通电螺丝管右端为N极，左端为S极．根据异名磁极相吸引，由图可知小磁针会发生逆时针偏转；
通电螺线管和小磁针之间的作用是通过磁场发生的．
（2）由图2可知：通电螺丝管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似；磁感线是为了能形象描述磁场而引入的，不是真实存在．
（3）四个图中的螺线管电路中甲和乙的绕线方式相同，电流方向不同，根据小磁针的指向情况知：甲的右端为S极，乙的右端为N极；
同理丙丁也是如此，所以实验说明螺线管的绕线方式相同时，极性只与它的电流方向有关；这个关系可以用安培定则来判断．
（4）由图3根据安培定则可知，通过螺线管的左端为S极，右端为N极，根据周围小磁针N极指向与该点磁感线方向一致可知：在通电螺线管外部，磁感线是从北极发出，最后回到南极．
故答案为：（1）会；磁场；（2）条形；不是；（3）电流方向；安培定则；（4）北；南．
16．【答案】（1）B；A
（2）120；增大
（3）当线圈中的电流I=50mA=0.05A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警
控制电路的总电阻R 总= UI=3V0.05A 60Ω
∴热敏电阻R=R 总-R0=60Ω-30Ω=30Ω
由图乙可知，此时t=80℃
所以，当温度t≥80℃时，警铃报警．
答：环境温度大于等于80℃时，警铃报警
【解答】（1）根据图乙可知，当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，而通过电磁铁的电流增大，则电磁铁的磁场增强。因当环境温度超过某一值时，电磁继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响，
所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；
（2）①根据图乙可知，当环境温度为20℃时，热敏电阻的阻值为120Ω。
由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值减小，电路中的总电阻减小，
由I=UR可知，电路中的电流会增大，电磁铁的磁性就会增大。
17．【答案】（1）
（2）①B
②F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N
当压力F=10000N时，对应压敏电阻的阻值R2=100Ω，
此时控制电路中的电流为I= UR1+R2 =6V100Ω+100Ω=0.03A=30mA
30mA>20mA 所以电梯超载
③总电阻：R= UI' = 6V0.02A =300Ω，
由(2)知，此时压敏电阻的阻值R2=100Ω，
则保护电阻的阻值应设置为R1'=R-R2=300Ω-100Ω=200Ω
【解答】（1）①在家庭电路中，三孔插座与灯泡并联。接线时，左孔接零线，右孔接火线，中间的孔接地线。
②为了用电安全，灯泡的尾部与火线相连，螺旋套与零线相连，如下图所示：
18．【答案】（1）A
（2）减小
（3）解：当滑片位于b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源电压，由图可知电源电压U0=12V；
当滑片位于a端时，滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图可知，此时I=0.1A，U光敏=2V，
则电路中的总电阻：R总=U0I=12V0.1A=120Ω，
光敏电阻的阻值：R光敏=U光敏I=2V0.1A=20Ω，
滑动变阻器的最大阻值：Rab=R总-R光敏=120Ω-20Ω=100Ω
【解答】（1）根据甲图可知，导线A与控制灯泡L的开关直接相连，则导线A连接家庭电路中的火线。
（2）天亮时光照强度增强，此时灯泡自动熄灭，则衔铁被吸下来，即电磁铁的磁场增强，通过它的电流增大，而电路的总电阻减小，因此光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小。
19．【答案】（1）
（2）变小；变大
（3）已知U1=9V，I=60mA=0.06A，
由I=UR可知，电路的总电阻：R总=U1I=9V0.06A=150Ω，
此时热敏电阻的阻值：R1=R总-R2=150Ω-50Ω=100Ω，
由图象知，热敏电阻的阻值为100Ω时，对应的温度为50℃。
则此时可使恒温箱温度保持50℃。
【解答】（1）当电磁继电器线圈的电流达到60mA时电磁继电器的衔铁被吸下，这时恒温箱停止工作，所以恒温箱工作电路是由电源与电阻R0通过上面两个触点组成；如图所示：
（2）①根据图乙可知，在升温过程中，电阻R1的电阻会变小，根据串联电路电压与电阻成正比可知，此时它两端的电压会变小；
②从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，则热敏电阻的阻值变小，为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为60mA，根据欧姆定律可知，就要增大电阻箱连入的电阻值，即R2的阻值必须变大；
20．【答案】（1）R2；B
（2）小灯泡的电阻为：RL=U额2P额=(6V)23W=12Ω；
由图乙可知，当空气温度处于40%时，湿敏电阻的阻值R2=24Ω，
警示灯在闪烁过程较暗时，湿敏电阻R2与警示灯串联，
此时电路中的电流I=UR2+RL=6V24Ω+12Ω=16A；
此时警示灯两端的电压：UL=IRL=16A×12Ω=2V，
较暗时的实际功率为：P实=ULI=2V×16A≈0.33W。
【解答】（1）由图乙可知：R1的电阻随湿度的增加而增加，R2的电阻随湿度的增加而减小；
由题意可知，空气湿度较小时，电磁铁不吸合，灯泡较暗；当空气湿度达到一定程度时，湿敏电阻的阻值减小，电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸合，湿敏电阻被短路，电路为警示灯的简单电路，灯泡变亮，由于电磁铁也被短路无磁性，电磁铁不吸合，据此可知警示灯能不断亮暗闪烁，所以应选图乙中的R2湿敏电阻，且串联在图甲电路中B位置；
21．【答案】（1）L2
（2）当某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行时，
车对水平地面的最小压力：F最小=G最小=m最小g=20×103kg×10N/kg=2×105N，
由图象可知，此时的输出电压：U=1V，
由欧姆定律可知电路总电阻：R总=U′I最小=1V0.02A=50Ω，
那么电阻R的阻值：R=R总-R线圈=50Ω-20Ω=30Ω；
（3）要求禁止质量更小的车辆通行，此时车辆对传感器的压力变小，压力传感器输出的电压U就越小，根据I=UR可知，电路中的电流变小。由于吸合电流不变，则需要增大电路中的电流，采取的方法有：减小R接入电路的电阻。
【解答】（1）根据乙图可知，当压力增大时，传感器输出电压增大，则通过电磁铁的电流增大，磁场变强。根据甲图可知，车辆不超载时，衔铁接上端，L1亮；车辆超载时，衔铁被吸合，衔铁接下端，L2亮，由题意知，L1是绿灯，L2是红灯。
22．【答案】（1）N
（2）解：若温度降至80℃时就启动保护，由题意可知，此时电路中的电流I=0.05A，由图乙可知，Rt=100Ω，电路的总电阻R总= UI=9V0.05A =180Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中定值电阻R0=R总-Rt=180Ω-100Ω=80Ω
（3）装置启动保护时，电路中的电流为I=0.05A不变，电路的总电阻不变，热敏电阻的阻值不变，由图乙可知，热敏电阻的阻值相同时，②热敏电阻比①热敏电阻对应的温度较低，即②热敏电阻降的温度更低，装置才能启动保护，所以，仅将Rt更换为图线②所示的热敏电阻后，装置启动保护的灵敏度会降低。
要恢复与原来相同的灵敏度，应提高②热敏电阻对应的温度，此时其对应的阻值减小，在装置启动保护时总阻值不变的情况下，应增大定值电阻R0的阻值。
【解答】（1）由图甲可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，由安培定则可知，电磁铁下端的磁极为N极，上端是S极。
23．【答案】（1）减少
（2）有人乘坐时，压力大，则力敏电阻的阻值小，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下；工作电路中的电梯运行快，说明工作电路中的电流大，根据欧姆定律可知，电路中的电阻小，故应该只让电动机接入电路；
无人乘时，压力小，则力敏电阻的阻值大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉起；无人乘时运行较慢，说明工作电路中的电流小，根据欧姆定律可知，电路的总电阻大，则电动机和定值电阻串联，如图所示：
（3）小朋友对电梯的压力为：F=G=mg=40kg×10N/kg=400N；
由图甲可知，此时力敏电阻的阻值为：R0=600Ω；
衔铁被吸下的电流为：I=20mA=0.02A；
根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻为：R=UI=24V0.02A=1200Ω；
根据串联电路的电阻关系可知，滑动变阻器R1接入电路的阻值为：R1=R-R0=1200Ω-600Ω=600Ω；
（4）要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，质量变小，重力变小，则对电梯的压力变小，根据图甲可知，此时力敏电阻的阻值变大，控制电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，由于吸合电流不变，要使此时的电流达到吸合电流，则需要增大电路中的电路，故采取的方法是：①减小电路的总电阻，即滑动变阻器R1接的滑片向左移动；②增大电源电压；③增加电磁铁的线圈匝数，从而增大电磁铁的吸力。
【解答】（1）根据图像甲可知，当压力增大时，力敏电阻的阻值变小，即力敏电阻的阻值随压力的增大而减小；
24．【答案】（1）保护电路
（2）变小；B
（3）11
【解答】（1）图片中 R0的作用是保护电路。
（2）分析图乙I﹣F图像可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，根据“电流与电阻的反比关系”可知，此时的总电阻变小，即压敏电阻Rx的阻值变小。
当压力增大到一定程度时，电磁铁的磁场增大到一定程度时，衔铁被吸下来，触点K与B接触，电铃响，实现自动报警。
（3）根据图丙可知，当电梯空载时，电梯的重力等于此时压敏电阻受到的压力，即G=4000N。
当电梯满载时，压敏电阻受到的压力等于电梯和人的总重力，即G总=1×104N。
那么电梯报警时，承载的人数为：n=G人总G人=104N−4000N50kg×10N/kg=12；
那么电梯限载的人数比12少一个，即为11人。操作序号
开关及滑动变阻器状态
灵敏电流计指针偏转方向
1
开关由断开变为闭合
向左
2
开关由闭合变为断开
向右
3
开关闭合时，滑片向左移动
向左
4
开关闭合时，滑片向右移动
向右
5
开关闭合后，滑片不移动
不偏转
6
改变电源正负极，闭合开关，滑片向左移动
向左
7
改变电源正负极，闭合开关，滑片向右移动
向右
实验次数
I1/A
I2/A
r/m
F/N
1
0.2
0.2
0.1
1.0×10-7
2
0.1
0.2
0.1
0.5×10-7
3
0.2
0.2
0.05
2.0×10-7
4
0.2
0.4
0.1
2.0×10-7
电源
电路的总电压/伏
吸引大头针数量
一个新电池
1.5
较多
两个新电池串联
3.0
最多
一新一旧电池串联
1.3
较少
通电螺线管中有无铁芯
无铁芯
有铁芯
线圈匝数
50匝
50匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流 / A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引大头针的最多数目 / 枚
0
0
0
3
5
8
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