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2024年初中物理同步练习《20.3+电磁铁+电磁继电器》
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这是一份2024年初中物理同步练习《20.3+电磁铁+电磁继电器》,共56页。
1.如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的右端为N极
B.小磁针将顺时针旋转
C.当p向左滑动时,电磁铁的磁性增强,指示灯变暗
D.当P向右滑动时,电磁铁的磁性减小,电压表的示数减小
2.消防应急灯在没有停电时,灯是熄灭的;停电时,标有“36V”字样的两盏灯就会正常发光。如图所示的电路中符合要求的是( )
A.B.C.D.
3.如图是“水位自动报警器”电路图,容器中装有盐水,L1和L2分别是“2.5V,0.3A”和“2.5V,0.5A“的灯泡,下列说法不正确的是( )
A.液面上升到与金属块B接触时,电磁铁工作,说明盐水是导体
B.液面上升,金属块A受到的液体压强变大
C.L1工作1min电流做功45J
D.若在电路中M点接入电铃,电铃响表示水位到达警戒线
4.同学们在“探究电磁铁磁性强弱”的实验中,使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验如图所示,下列说法正确的是( )
A.通过观察电磁铁能吸引的大头针个数判断它的磁性强弱,这是运用了控制变量法
B.滑片P向左滑动,电磁铁的磁性减弱
C.电磁铁A下端为S极、B的上端为N极
D.该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系
5.小明设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图所示,下表是他所做实验的记录。下列结论不正确的是( )
A.比较 1、4 两次实验可知:线圈中的电流一定时,匝数越多,磁性越强
B.比较 l、3、5 三次实验可知,匝数一定时,线圈中的电流越大,磁性越强
C.比较 1、2、3 或 4、5、6 三次实验可知:匝数一定时,线圈中的电流越大磁性越强
D.电磁铁的磁性越强吸引磁钉的数目越多
6.许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁的铁芯,可以用铜棒代替
B.电磁继电器中的磁体,可以使用永磁铁
C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的
7.自从第一次发现电能生磁以来,很多科学家投身于研究电与磁的关联,并推动着科技的发展,下列关于电与磁的说法正确的是( )
A.电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
B.电磁铁是根据电流的磁效应制成的
C.磁场中的磁感线是真实存在的
D.磁感线总是从磁体的N极出来,回到S极
8.下列图中的实验反映电磁起重机工作原理的是( )
A.B.C.D.
9.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻随磁场增强而急剧减小的现象,图中GMR是巨磁电阻,闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器的滑片,以下分析正确的是( )
A.滑片向左移动时,电磁铁磁性减弱,指示灯亮度变暗
B.滑片向左移动时,电磁铁磁性增强,指示灯亮度变亮
C.滑片向右移动时,GMR电阻变小,指示灯亮度变亮
D.滑片向右移动时,GMR电阻变大,指示灯亮度变亮
10.如图所示,闭合开关,条形磁铁静止后,将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中,弹簧将( )
A.缩短B.伸长C.静止不动D.先伸长后缩短
11.如图所示的“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中,想让电磁铁吸引更多的大头针,可行的做法是( )
A.减少线圈的匝数B.用铜芯代替铁芯
C.将滑片P向a端移动D.将滑片P向b端移动
12.下列哪个措施能增大电磁铁的磁性( )
A.改变线圈中电流的方向B.增大通过线圈的电流
C.减少线圈的匝数D.减小线圈两端的电压
13.如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是( )
A.电流表示数变小,弹簧长度变短
B.电流表示数变小,弹簧长度变长
C.电流表示数变大,弹簧长度变长
D.电流表示数变大,弹簧长度变短
14.如图所示是研究电磁铁磁性的实验,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的下端是N极
B.电磁铁能吸引大头针是电磁感应现象
C.将铁钉换成铜棒会使磁性增强
D.滑片P向右移动,电磁铁吸引大头针的数目会减少
15.如图所示,当闭合开关S,且将滑动变阻器滑片P向左移动时,图中的电磁铁( )
A.a端是N极,磁性增强B.b端是N极,磁性减弱
C.a端是S极,磁性增强D.b端是S极,磁性减弱
16.如图所示,条形磁铁置于水平面上,电磁铁与其在同一水平面上,右端固定并保持水平,当电路中开关S由断开到闭合时,条形磁铁一直保持静止,下列说法中正确的是( )
A.S闭合时,电磁铁左端是S极
B.S闭合时,滑片P向右移动时,电磁铁磁性增强
C.S断开时,条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
D.S断开时,条形磁铁受到两对平衡力的作用
17.如图是一种水位报警器的原理图。当水位达到金属块A时(一般的水能导电)电路中( )
A.两灯同时亮B.两灯都不亮C.红灯亮D.绿灯亮
18.水位自动报警器在水位达到警戒水位时会自动报警,其原理示意图如图所示,当水位达到金属块P时,相当于水位到达了警戒水位,这时( )
A.电磁铁无磁性,弹簧拉起衔铁,B灯亮报警
B.工作电路没有接通,A、B灯都不亮报警
C.控制电路被接通,A、B灯同时亮报警
D.电磁铁有磁性,吸下衔铁,B灯亮报警
19.如图所示为一种温度自动报警器原理图,它的核心部件是一支顶端封有一段金属丝的水银温度计。关于此温度报警器的说法错误的是( )
A.温度升高至74℃时,电灯亮
B.温度升高至74℃时,电铃响
C.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
D.电磁继电器是一种电路开关
20.如图所示是小明同学设计的一种限流器原理图。当电流超过限制电流时,限流器会自动切断电路。根据图中小磁针静止时的指向,请你指出下列说法中正确的是( )
A.电磁铁 C 的右端是 N 极
B.D 点接的是电源负极
C.衔铁 B 发生转动时,是利用了电流的热效应
D.滑片 P 向左移动,电磁铁 C 的磁性增强
21.如图所示是小明同学设计的一种限流器原理图。当电流超过限制电流时,限流器会自动切断电路。根据图中小磁针静止时的指向,请你指出下列说法中正确的是( )
A.电磁铁C的右端是N极
B.D点接的是电源负极
C.衔铁B发生转动时,是利用了电流的热效应
D.滑片P向左移动,电磁铁C的磁性增强
22.图中温度自动报警器的原理运用了许多的物理知识,以下说法中不正确的是( )
A.温度计中的水银是导体
B.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C.报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D.电磁继电器的触点类似一种开关
23.如图所示为一种温度自动报警器的原理图,图中的水银温度计在制作时,玻璃管中封入一段金属丝,电源的两极分别和金属丝相连,当温度达到设定值,电铃报警。下列说法正确的是( )
A.电磁铁的工作原理是电磁感应
B.电铃工作时,电磁铁a端为N极
C.温度升高至78℃时,电铃报警
D.若将温度计上端的金属丝向下调整,则报警温度将升高
24.如图是一个自动控制电路,当开关S闭合时,电路中各用电器的工作情况是( )
A.灯亮,电动机转动,电铃不响B.灯亮,电动机不转,电铃不响
C.灯不亮,电动机转动,电铃响D.灯不亮,电动机不转,电铃响
25.如图所示是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是( )
A.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄
B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄
C.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
26.如图是汽车启动装置电路简图,当钥匙插入钥匙孔并转动时,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁上端为S极,触点B与C断开,汽车启动
B.电磁铁上端为S极,触点B与C接通,汽车启动
C.电磁铁上端为N极,触点B与C断开,汽车启动
D.电磁铁上端为N极,触点B与C接通,汽车启动
27.如图所示是温度自动报警器,当达到一定温度时,电铃发声报警。下面关于该温度报警器的说法不正确的是( )
A.由金属丝、水银、玻璃管构成的装置相当于报警电路中的一个“开关”
B.当温度达到98℃时电铃发声报警
C.报警器利用到了水银热胀冷缩的性质
D.报警时电磁铁的左端是N极
28.一种自动水位显示器的原理图如图所示,对于该自动水位显示器说法正确的是 ( )
A.水位上升到 B 时,电磁铁通电,红灯亮报警
B.水位上升到 B 时,电磁铁断电,绿灯亮报警
C.水位下降到 A 时,电磁铁断电,红灯亮报警
D.水位下降到 A 时,电磁铁通电,绿灯亮报警
29.如图是温度自动报警器电路,水银(金属汞)温度计上部插入一段金属丝。关于报警器的说法正确的是( )
A.当温度达到金属丝下端所指示的温度时铃响,灯不亮
B.当温度达到金属丝下端所指示的温度时铃响,铃不响,灯不亮
C.报警器中的工作电路的连接为串联
D.报警器中的控制电路的电源的正负极对调后影响自动报警器工作
30.如图甲所示是我国自行车开发的中低速磁悬浮列车,图乙是其工作原理示意图关于磁悬浮列车下列说法正确的是( )
A.该磁悬浮列车的原理是运用磁铁同名磁极相互排斥
B.列车高速行驶时,车窗受到向内的压力差
C.车厢线圈通电后电源上端是正极
D.车厢满载乘客和空载时受到的磁力相等
31.北京地铁S1线是北京市正在建设中的一条中低速磁悬浮轨道线。该线路连接北京城区与门头沟区,全长10.2km,计划2017年全线通车。列车通过磁体之间的相互作用,悬浮在轨道上方,大大减小了运行中的阻力,最高运行时速可达100km/h.图为磁悬浮列车悬浮原理的示意图,图中悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用为
( )
A.异名磁极相互吸引B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥D.同名磁极相互排斥
32.如图所示装置中,利用电流的磁效应工作的是( )
A.
动圈试话筒
B.
小小电动机
C.
手摇发电机
D.
电铃
33.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S1、S2后,下列四种情况相比较,指示灯最亮的是( )
A.滑片P在滑动变阻器的中间位置
B.滑片P在图示位置
C.滑片P在滑动变阻器最左端
D.滑片P在滑动变阻器最右端
34.如图所示电路可以探究巨磁电阻的特性:闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动,观察到指示灯变亮。那么( )
A.电磁铁右端为N极
B.电磁铁磁性减弱
C.巨磁电阻两端电压增大
D.巨磁电阻的阻值随磁场增强而变小
35.法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获诺贝尔物理学奖。图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,当闭合开关S1、S2后,使滑片P向右滑动过程中,指示灯明显变暗。下列判断正确的是( )
A.电磁铁右端为N极
B.通过灯泡的电流增大
C.滑动变阻器连入电路的阻值减小
D.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大
36.如图所示,是一个限流装置的示意图。图中P是电磁铁,S是开关,Q是衔接,可绕O转动。关于该限流装置,下列说法正确的是( )
A.开关处于闭合状态时弹簧没有弹力
B.电流越大,电磁铁的磁性越强
C.电磁铁的磁极极性跟电流的方向无关
D.只有用电器总功率过大时衔接才被电磁铁吸动,切断电路
37.如图所示,是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,电源的两根分别与水银和金属丝相连,温度自动报警器运用了许多物理知识。以下说法中不正确的是( )
A.温度计中的水银是导体
B.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C.在任何温度下电磁铁都有磁性
D.当温度达到金属丝下端所指的温度时电铃就响起来,发出报警信号
二.填空题(共9小题)
38.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小雪制成由简易电磁铁甲、乙组成的电路,开关闭合,滑动变阻器的滑动触头移至滑动变阻器的中点附近时,电磁铁吸引大头针的情况如图所示,由此可以得出的实验结论是 ;在此基础上,小雪想让电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增多,应该进行的操作是 。
39.如图所示,是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图。
(1)电磁铁磁性的强弱是通过观察 来确定的。
(2)闭合开关后,当滑动变阻器滑片 P 向 (填“a”或“b”)端移动时,电磁铁磁性增强。
(3)在图中,电磁铁的上端是 极(选填“N”或“S”)。
40.如图所示,小李利用电磁铁设计了一种微机室防盗报警器。在微机室房门处安装开关S,电铃安在传达室。当房门被推开时,开关S闭合,电流通过电磁铁,电磁铁 (填“有”或“无”)磁性,并且B端为 极,跟金属弹性片上的磁铁相互 ,电铃电路 ,电铃报警。
41.如图是演示巨磁电阻效应原理的示意图,GMR是巨磁电阻,它的电阻在磁场中随磁性增强而急剧减小。它所在电路的电源电压保持6V不变,L是标有“2V 0.1W”的指示灯(电阻不受温度影响),其两端电压等于1.2V时开始发光。闭合S1、S2时,将滑动变阻器滑片P向左滑动过程中电磁铁磁性 (选填“增强”、“减弱”、“不变”);当滑片P滑到某点时,L刚好开始发光,此时GMR接入电路的阻值为 Ω,继续向左滑动滑片P,电压表示数将 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
42.如图所示,闭合开关,电磁铁通电时,它的上端是 (选填“N”或“S”)极,若将滑动变阻器的滑片向左移动。电磁铁吸引大头针的数目 。
43.电磁铁与普通磁铁相比的突出优点是 。(写出一个便可)在电炉、电铃、电灯中,用到电磁铁的是 。
44.如图所示是一种单元防盗门门锁的原理图。其工作过程是:当有人在楼下按门铃叫门时,楼上的人闭合开关,门锁上的电磁铁通电,吸引衔铁,衔铁脱离门扣,这时来人拉开门,进入楼内。在关门时,开关是断开的,衔铁在 的作用下,合入门扣。在合入门扣的过程中的能量转化情况是 。
45.请你根据所学过的物理知识并观测图后判断:车厢线圈的供电直流电源上端为 极(选填“正”或“负”),列车利用 的原理将车身托起悬浮在轨道上方,通过 大大减小了摩擦阻力,使列车高速运行。
46.磁悬浮列车利用“ ”的原理使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1cm处腾空行驶。当列车要改变运行方向,通过改变电磁铁中的 方向就可以达到控制运行方向的目的。“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同,通过 的作用使列车就像电动机的“转子”一样被推动着向前运动。
三.作图题(共1小题)
47.连接如图所示的电磁继电器的控制电路和受控电路,使得闭合开关S后,电铃工作,并请标出电磁铁的N极。
四.实验探究题(共3小题)
48.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,电源电压恒定,大、小铁钉各自完全相同,进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的N极是 (选填“钉尖”或“钉帽”)。通过观察甲、乙两次实验现象,得出的结论是 ;通过观察丙图实验现象得出的结论是 。将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验,断开开关后,发现的有趣的实验现象是 。
49.探究电磁铁磁性强弱和的因素:
50.如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过 来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可观察 来确定,物理学中将这种研究问题的方法叫做 。
(2)下表是该组同学所做实验的记录:
①比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越 ,磁性越 ;
②比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数越 ,磁性越 。
九年级上学期《20.3 电磁铁 电磁继电器》参考答案与试题解析
一.选择题(共37小题)
1.如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的右端为N极
B.小磁针将顺时针旋转
C.当p向左滑动时,电磁铁的磁性增强,指示灯变暗
D.当P向右滑动时,电磁铁的磁性减小,电压表的示数减小
【分析】(1)根据安培定则得出电磁铁的两极,根据磁极间的相互作用判断小磁针旋转方向;
(2)先分析滑片向右移动时,变阻器的阻值是变大了还是变小了,然后根据欧姆定律得出电流大小变化情况,从而判断出电磁铁的磁场强弱变化情况,进一步得出灯泡亮度的变化。
【解答】解:
(1)根据安培定则可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极,根据磁极间的相互作用可知,右侧的小磁针将会逆时针旋转,故AB错误;
(2)闭合开关S1和S2,使滑片P向左滑动,电阻变小,电流变大,磁场的磁性增强,巨磁电阻的阻值减小,电路电流变大,所以指示灯的亮度会变亮,故C错误。
使滑片P向右滑动,电阻变大,电流变小,磁场的磁性变弱,巨磁电阻的阻值变大,电路电流变小,根据U=IR可知,灯泡两端的电压减小,电压表示数变小,故D正确。
故选:D。
2.消防应急灯在没有停电时,灯是熄灭的;停电时,标有“36V”字样的两盏灯就会正常发光。如图所示的电路中符合要求的是( )
A.B.C.D.
【分析】电磁继电器的实质是一个开关,根据其控制电路中电磁铁的工作情况,可进一步判断工作电路中灯泡的发光情况。
【解答】解:
A、由图知,没有停电时(即220V的电路接通),电磁铁有磁性,吸引衔铁,使下面的一只灯泡发光,故A不合题意;
B、由图知,右侧电路的电源电压为36V,而两盏灯的额定电压均为36V,要使外部电路停电时,两盏灯都能正常发光,则两盏灯应并联,而图中两盏灯串联,不能正常发光,故B不合题意;
C、由图知,没有停电时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,上面的两只灯泡都不发光(即熄灭);停电时,衔铁被弹簧拉起,上面两只并联的灯泡可以在36V的电压下正常发光,故C符合题意;
D、由图知,没有停电时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,下面的两只灯泡都发光,而停电时,衔铁被弹簧拉起,则两只灯泡都不发光,故D不合题意。
故选:C。
3.如图是“水位自动报警器”电路图,容器中装有盐水,L1和L2分别是“2.5V,0.3A”和“2.5V,0.5A“的灯泡,下列说法不正确的是( )
A.液面上升到与金属块B接触时,电磁铁工作,说明盐水是导体
B.液面上升,金属块A受到的液体压强变大
C.L1工作1min电流做功45J
D.若在电路中M点接入电铃,电铃响表示水位到达警戒线
【分析】①容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体是绝缘体;
②在液体密度一定时,液体压强随深度的增加而增大;
③已知灯泡额定电压、额定电流和工作时间,利用公式W=UIt得到电流做的功;
④串联电路用电器工作过程中互相影响,并联电路用电器工作过程中互不影响。
【解答】解:A、容器中装有盐水,液面上升到与金属块B接触时,电磁铁工作,说明有电流通过电磁铁,盐水相当于闭合的开关,所以是导体。故A正确;
B、盐水密度不变,由公式p=ρgh知,当液面上升,盐水深度增加时,金属块A受到的液体压强变大。故B正确;
C、L1工作1min电流做功W=UIt=2.5V×0.3A×60s=45J.故C正确;
D、由图知,如果将电铃接在M点,电铃与两只灯泡都是串联,所以无论水位是否达到警戒线,电铃电能发声。故D错误。
故选:D。
4.同学们在“探究电磁铁磁性强弱”的实验中,使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验如图所示,下列说法正确的是( )
A.通过观察电磁铁能吸引的大头针个数判断它的磁性强弱,这是运用了控制变量法
B.滑片P向左滑动,电磁铁的磁性减弱
C.电磁铁A下端为S极、B的上端为N极
D.该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系
【分析】(1)影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小和线圈的匝数。知道电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(2)电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少来体现的,运用了转换法。
(3)电磁铁磁极的判断方法:安培定则,用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
(4)两只电磁铁是串联的,所以电流相同,只有线圈的匝数是不同的,据此来做出判断。
【解答】解:A、通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱,这是运用了转换法。故A错误。
B、变阻器的滑片向左滑动,电阻的阻值变小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强。故B错误。
C、根据安培定则,A的上端为N极,下端为S极,B的上端为N极,下端为S极,所以电磁铁A、B的上端均为N极。故C正确。
D、读图可知,两只电磁铁是串联在电路中的,所以流经它们的电流是相同时,同时还可以看到,它们线圈的匝数是不同的,因此,本实验可以研究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系。故D错误。
故选:C。
5.小明设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图所示,下表是他所做实验的记录。下列结论不正确的是( )
A.比较 1、4 两次实验可知:线圈中的电流一定时,匝数越多,磁性越强
B.比较 l、3、5 三次实验可知,匝数一定时,线圈中的电流越大,磁性越强
C.比较 1、2、3 或 4、5、6 三次实验可知:匝数一定时,线圈中的电流越大磁性越强
D.电磁铁的磁性越强吸引磁钉的数目越多
【分析】(1)电磁铁磁性的强弱的影响因素:电流的大小、线圈匝数的多少、是否有铁芯。
(2)电磁铁磁性的强弱用吸引大头针的多少来表示,这种方法是转换法。
(3)采用控制变量法研究电磁铁磁性的强弱的影响因素。
【解答】解:
A、比较 1、4 两次实验,电流相同,匝数越多,吸引磁钉的数目越多,所以可得出结论:线圈中的电流一定时,匝数越多,磁性越强,故A正确。
B、比较 l、3、5 三次实验,电流大小不同,线圈匝数不同,不能得出任何结论,故B不正确。
C、比较 1、2、3 或 4、5、6 三次实验,匝数相同,电流越大,吸引磁钉的数目越多,所以可得出结论:匝数一定时,线圈中的电流越大,磁性越强,故C正确。
D、电磁铁的磁性越强,吸引铁钉的数目越多,故D正确。
故选:B。
6.许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁的铁芯,可以用铜棒代替
B.电磁继电器中的磁体,可以使用永磁铁
C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的
【分析】电磁铁是利用电流的磁效应制成的,电流的通断可以控制磁性的有无。电磁铁有电流有磁性,无电流时无磁性。铁芯需用软磁性材料制成,因为软磁性材料的磁性不能保留下来。
影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小和线圈的匝数。电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
【解答】解:A、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成,铜不是磁性材料,故不可以用铜棒代替,故A错误;
B、电磁铁不是永久磁铁,它的磁性的有无跟电流的通断有关,所以电磁继电器中的磁体,不能使用永磁铁,故B错误;
C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,故C错误;
D、电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故D正确。
故选:D。
7.自从第一次发现电能生磁以来,很多科学家投身于研究电与磁的关联,并推动着科技的发展,下列关于电与磁的说法正确的是( )
A.电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
B.电磁铁是根据电流的磁效应制成的
C.磁场中的磁感线是真实存在的
D.磁感线总是从磁体的N极出来,回到S极
【分析】(1)铁钴镍是磁性材料,而铜不是磁性材料;
(2)电磁铁是利用电流的磁效应的原理制成的。
(3)磁感线是为了描述磁场存在,引入的理想模型;
(4)根据磁场的特点进行分析,磁场包括磁体内部和外部。
【解答】解:A、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成,铜不是磁性材料,故不可以用铜棒代替,故A错误;
B、电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故B正确;
C、磁感线是为了描述磁场存在,引入的理想模型,故C错误;
D、磁体外部的磁感线是从N极出发,回到S极的,但磁体内部的磁感线是从S极出发,回到磁体N极的,故D错误。
故选:B。
8.下列图中的实验反映电磁起重机工作原理的是( )
A.B.C.D.
【分析】明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理,然后与题目要求对应,从而可以得到答案。
【解答】解:A、此图是奥斯特实验,即该实验表明通电导线周围有磁场,故A错误;
B、该选项中没有电源,ab在磁场中运动时,会做切割磁感线运动,从而产生感应电流,故是电磁感应现象,发电机就是利用该原理制成的,故B错误;
C、该选项中有电源,即磁场中的导体ab通电后,会受力运动,即说明通电导线在磁场中受力的作用,即电动机原理,故C错误;
D、该实验是用于研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,反映了电磁起重机的工作原理,故D正确。
故选:D。
9.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻随磁场增强而急剧减小的现象,图中GMR是巨磁电阻,闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器的滑片,以下分析正确的是( )
A.滑片向左移动时,电磁铁磁性减弱,指示灯亮度变暗
B.滑片向左移动时,电磁铁磁性增强,指示灯亮度变亮
C.滑片向右移动时,GMR电阻变小,指示灯亮度变亮
D.滑片向右移动时,GMR电阻变大,指示灯亮度变亮
【分析】(1)由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况,通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时,其磁性强弱的变化;
(2)由右图可知,巨磁电阻和灯泡串联,先判断巨磁电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,进一步判断亮暗的变化。
【解答】解:
AB、滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,左侧电路中的电流变大,电磁铁磁性增强;因为巨磁电阻随磁场增强而急剧减小,则右边的GMR电阻变小,右边电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,右边电路的电流变大,由P=I2R可知指示灯的功率变大,指示灯变亮,故A错误,B正确。
CD、滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,由欧姆定律可知,左边电路中的电流减小,所以电磁铁的磁性减弱,周围磁场减弱,GMR电阻变大,由串联分压的规律可知,GMR两端的电压增大,则指示灯两端的电压减小,指示灯的实际功率变小,所以指示灯亮度变暗,故CD错误。
故选:B。
10.如图所示,闭合开关,条形磁铁静止后,将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中,弹簧将( )
A.缩短B.伸长C.静止不动D.先伸长后缩短
【分析】(1)根据滑动变阻器的使用方法确定电路中的电阻的变化,再根据欧姆定律确定电路中电流的变化;
(1)根据安培定则确定通电螺线管的N、S极,然后根据螺线管的磁性变化以及磁极间的相互作用判断弹簧长度的变化。
【解答】解:
(1)滑片从左往右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强;
(2)由图知,电流从螺线管的下方流入,根据安培定则可知,螺线管的上端为N极,下端为S极,则螺线管和条形磁铁相对的磁极为异名磁极,异名磁极相互吸引,所以螺线管对磁铁的吸引力增大,弹簧的长度变长。
故选:B。
11.如图所示的“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中,想让电磁铁吸引更多的大头针,可行的做法是( )
A.减少线圈的匝数B.用铜芯代替铁芯
C.将滑片P向a端移动D.将滑片P向b端移动
【分析】电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数、电流的大小以及是否有铁芯有关,电磁铁吸引的大头针数目越多,电磁铁的磁性越强。
【解答】解:
A、电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数和电流的大小有关,线圈匝数越少,磁性越弱,所以,减少线圈匝数,电磁铁吸引的大头针减少,故A错误;
B、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成,铜不是磁性材料,如果用铜芯代替铁芯,电磁铁磁性减弱,吸引的大头针减少,故B错误;
C、将滑片P向a端移动,电阻减小,由欧姆定律可知,电路中电流增大,电磁铁磁性增强,则电磁铁能吸引更多的大头针,故C正确;
D、将滑片P向b端移动,电阻增大,由欧姆定律可知,电路中电流减小,电磁铁磁性减弱,则电磁铁吸引的大头针减少,故D错误。
故选:C。
12.下列哪个措施能增大电磁铁的磁性( )
A.改变线圈中电流的方向B.增大通过线圈的电流
C.减少线圈的匝数D.减小线圈两端的电压
【分析】影响电磁铁的磁性强弱的因素有:电流大小;线圈匝数;有无铁芯。要增强电磁铁的磁性,就要增大电流;增加电磁铁的线圈匝数;线圈中加入铁芯;将选择项中的措施与以上理论对应,即可确定答案。
【解答】解:A、改变电磁铁中电流的方向,可以改变电磁铁的磁极,但不能改变电磁铁磁性的强弱。故A错误。
B、增大通过电磁铁线圈的电流,可以增强电磁铁的磁性。故B正确。
C、减小电磁铁线圈的匝数,能够减弱电磁铁的磁性,而不是增强电磁铁的磁性。故C错误。
D、减小线圈两端的电压,根据欧姆定律可知,可以减小线圈的电流,减小磁性,故D错误。
故选:B。
13.如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是( )
A.电流表示数变小,弹簧长度变短
B.电流表示数变小,弹簧长度变长
C.电流表示数变大,弹簧长度变长
D.电流表示数变大,弹簧长度变短
【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极,则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用;
根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化,由欧姆定律可得出电流的变化,进而可知通电螺线管磁场强弱的变化,则可知条形磁极的受力变化,由力的合成可知弹簧长度的变化。
【解答】解: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;
当滑片P从a端向b端滑动过程中,滑动变阻器接入电阻减小,由欧姆定律可得,电路中电流变大,则条形磁铁受向上的力增强;
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,磁场力增强,故弹簧的弹力减小,故弹簧长度变短。
故选:D。
14.如图所示是研究电磁铁磁性的实验,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的下端是N极
B.电磁铁能吸引大头针是电磁感应现象
C.将铁钉换成铜棒会使磁性增强
D.滑片P向右移动,电磁铁吸引大头针的数目会减少
【分析】(1)开关闭合后,根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极;
(2)物体能够吸引铁、钴、镍等物质,说明该物体具有磁性,有磁性的物体叫做磁体;
(3)影响电磁铁磁性强弱的因素主要有电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无,在研究过程中和分析实验结论时,都要注意控制变量法的运用,这样才能得出具有普遍意义的规律。
【解答】解:
A、电流从上端流入,下端流出,根据安培定则,右手握住电磁铁,四指指向电流的方向,大拇指指向电磁铁的下端,即下端是N极,上端是S极,故A正确;
B、电磁铁能吸引大头针是电流的磁效应,不是电磁感应现象,故B错误;
C、铁钉换成铜棒会使磁性减弱,故C错误;
D、滑动变阻器的滑动片P向右端移动,电阻变小,电流变大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸引大头针的数目会增多,故D错误。
故选:A。
15.如图所示,当闭合开关S,且将滑动变阻器滑片P向左移动时,图中的电磁铁( )
A.a端是N极,磁性增强B.b端是N极,磁性减弱
C.a端是S极,磁性增强D.b端是S极,磁性减弱
【分析】(1)根据安培定则判断出电磁铁的南北两极,依据滑动变阻器的方向,判断出连入电路中电阻的变化,推导出电路中电流的变化,再判断出电磁铁的磁性强弱;
(2)电磁铁的磁性强弱和线圈的匝数、电流大小有关。线圈匝数一定时,电流越大,磁性越强。
【解答】解:如图所示,当闭合开关S,电流从左边的导线流入电磁铁,根据安培定则可判断出b端为N极,a端为S极;滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强。
故选:C。
16.如图所示,条形磁铁置于水平面上,电磁铁与其在同一水平面上,右端固定并保持水平,当电路中开关S由断开到闭合时,条形磁铁一直保持静止,下列说法中正确的是( )
A.S闭合时,电磁铁左端是S极
B.S闭合时,滑片P向右移动时,电磁铁磁性增强
C.S断开时,条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
D.S断开时,条形磁铁受到两对平衡力的作用
【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁磁极;
(2)由滑片的移动可知接入电阻的变化及电流的变化,则可知磁性强弱的变化;
(3)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一个物体上。
【解答】解:
A、S 闭合时,根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,则大拇指指向电磁铁左端,即电磁铁左端为N极,右端为S极,故A错误;
B、滑片P向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,故B错误,
C、S 断开时,左边是磁铁,当电磁铁断电后,磁铁和铁芯之间仍然有吸引力存在,故C错误;
D、S 断开时,左边是磁铁,当电磁铁断电后,磁铁和铁芯之间仍然有吸引力存在,条形磁铁静止在水平桌面上,竖直方向上的重力与支持力是一对平衡力,而条形磁铁在水平方向有受到平衡力的作用,所以条形磁铁受到两对平衡力的作用,故D正确;
故选:D。
17.如图是一种水位报警器的原理图。当水位达到金属块A时(一般的水能导电)电路中( )
A.两灯同时亮B.两灯都不亮C.红灯亮D.绿灯亮
【分析】首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,吸引衔铁向下,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮。
【解答】解:当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮;当水位到达A时电路接通,电磁继电器有磁性,衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通,红灯亮;该报警器的红、绿灯不会同时亮。
故选:C。
18.水位自动报警器在水位达到警戒水位时会自动报警,其原理示意图如图所示,当水位达到金属块P时,相当于水位到达了警戒水位,这时( )
A.电磁铁无磁性,弹簧拉起衔铁,B灯亮报警
B.工作电路没有接通,A、B灯都不亮报警
C.控制电路被接通,A、B灯同时亮报警
D.电磁铁有磁性,吸下衔铁,B灯亮报警
【分析】由水位的变化导致了控制电路的通断,进一步决定了电磁铁磁性的有无,从而控制了工作电路的动触点的位置的变化,改变了工作电路的连接情况。
【解答】解:当水位达到金属块P时,控制电路接通。电路中有了电流,电磁铁有磁性,向下吸引衔铁,使动触点与A灯所在电路的静触点分开,A灯灭。与B灯所在电路的静触点接通,导致了B灯所在的电路接通,B灯亮,故D正确。
故选:D。
19.如图所示为一种温度自动报警器原理图,它的核心部件是一支顶端封有一段金属丝的水银温度计。关于此温度报警器的说法错误的是( )
A.温度升高至74℃时,电灯亮
B.温度升高至74℃时,电铃响
C.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
D.电磁继电器是一种电路开关
【分析】要解答本题需掌握:
①题干中该温度计的最小刻度值为2℃,直接根据液柱(或所指示)的位置即可读出该点处的温度值,读数时要从绝对值小的示数向绝对值大的示数读起;
②电磁继电器由两部分构成:①低压控制电路,②工作电路;其实质是一个自动控制开关。
【解答】解:AB、金属丝所在的位置是74℃,所以当温度升高至74℃时,控制电路接通,电磁铁有电流通过,具有磁性,吸引衔铁,与衔铁相连的动触点与下面的静触点接触,同时与上面的静触点分离,电铃接入电路,电灯断开电路,出现铃响灯不亮的现象,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C、温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,C说法正确,不符合题意。
D、电磁继电器的实质是一种开关,故D说法正确,不符合题意。
故选:A。
20.如图所示是小明同学设计的一种限流器原理图。当电流超过限制电流时,限流器会自动切断电路。根据图中小磁针静止时的指向,请你指出下列说法中正确的是( )
A.电磁铁 C 的右端是 N 极
B.D 点接的是电源负极
C.衔铁 B 发生转动时,是利用了电流的热效应
D.滑片 P 向左移动,电磁铁 C 的磁性增强
【分析】A、根据小磁针指向判定电磁铁的N、S极;
B、根据安培定则判定电源的正负极;
C、根据电流的磁效应判断;
D、根据电磁铁大小的影响因素分析。
【解答】解:
A、小磁针静止时,右端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极,故A错误;
B、电磁铁的左端为N极,由安培定则判断可知,电流从右端流入、左端流出,故D点接的是电源负极,故B正确;
C、衔铁B发生转动时,是利用了电流的磁效应,故C错误;
D、滑片P向左移动,变阻器接入电路的阻值变大,则电路中的电流变小,电磁铁C的磁性减弱,故D错误;
故选:B。
21.如图所示是小明同学设计的一种限流器原理图。当电流超过限制电流时,限流器会自动切断电路。根据图中小磁针静止时的指向,请你指出下列说法中正确的是( )
A.电磁铁C的右端是N极
B.D点接的是电源负极
C.衔铁B发生转动时,是利用了电流的热效应
D.滑片P向左移动,电磁铁C的磁性增强
【分析】A、根据小磁针指向判定电磁铁的N、S极;
B、根据安培定则判定电源的正负极;
C、根据电流的磁效应判断;
D、根据电磁铁大小的影响因素分析。
【解答】解:
A、小磁针静止时,右端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极,故A错误;
B、电磁铁的左端为N极,由安培定则判断可知,电流从右端流入、左端流出,故D点接的是电源负极,故B正确;
C、衔铁B发生转动时,是利用了电流的磁效应,故C错误;
D、滑片P向左移动,变阻器接入电路的阻值变大,则电路中的电流变小,电磁铁C的磁性减弱,故D错误;
故选:B。
22.图中温度自动报警器的原理运用了许多的物理知识,以下说法中不正确的是( )
A.温度计中的水银是导体
B.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C.报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D.电磁继电器的触点类似一种开关
【分析】要解决此题,需要掌握电磁继电器的工作原理。知道水银是导体。
知道温度计的制作原理,知道实验室常用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性,运用的是电流的磁效应。
知道电磁继电器的实质是一个利用电磁铁来工作的开关。
【解答】解:
温度自动报警器的原理是当温度达到一定值时,温度计内水银上升,因为水银是导体,控制电路会接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸引,将报警电路接通,电铃响,起到报警作用。电磁铁是运用电流的磁效应,而不是电磁感应现象,故C错,符合题意。
其中水银是导体、温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的、电磁继电器的实质就是一个开关,所以A、B、D说法正确,不符合题意。
故选:C。
23.如图所示为一种温度自动报警器的原理图,图中的水银温度计在制作时,玻璃管中封入一段金属丝,电源的两极分别和金属丝相连,当温度达到设定值,电铃报警。下列说法正确的是( )
A.电磁铁的工作原理是电磁感应
B.电铃工作时,电磁铁a端为N极
C.温度升高至78℃时,电铃报警
D.若将温度计上端的金属丝向下调整,则报警温度将升高
【分析】明确这一装置由两部分电路组成,左端电路的控制要点在于水银柱的变化,而右端的控制要点则在电磁铁对衔铁的吸引,再由此分析电路中温度变化时的工作情况。
【解答】解:
A、电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故A错误;
B、由安培定则可知,当电铃工作时,电磁铁的a端为S极,故B错误;
C、温度升高到78℃时,水银柱与上方金属丝连通,使左侧形成通路,电磁铁中有电流通过,电磁铁吸引衔铁,使触点接触,右侧电路接通,电铃发出报警信号,故C正确;
D、若将温度计上端的金属丝向下调整,则报警温度将降低,故D错误;
故选:C。
24.如图是一个自动控制电路,当开关S闭合时,电路中各用电器的工作情况是( )
A.灯亮,电动机转动,电铃不响B.灯亮,电动机不转,电铃不响
C.灯不亮,电动机转动,电铃响D.灯不亮,电动机不转,电铃响
【分析】分析电磁继电器的工作情况要明确哪边儿是控制电路,再根据控制电路的通断,判断电磁铁的变化,最后确定对工作电路的影响。
【解答】解:如图,左侧为控制电路,当开关S闭合时,电磁铁具有磁性,向下吸引衔铁,使上端触点断开,下端触点接通,故灯不亮、电动机不转动,电铃响。对照选项可知D符合题意。
故选:D。
25.如图所示是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是( )
A.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄
B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄
C.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
【分析】(1)只有在红灯亮的期间,光控开关才闭合,若此时车辆违规闯红灯行驶时,会压上压力开关,压力开关受到机动车的压力会闭合;
(2)光控开关和压力开关都闭合后,电磁铁中有电流通过,产生磁性,电磁铁会将衔铁吸下,使摄像系统所在的电路接通,摄像机会对违规车辆进行拍照。
【解答】解:
ABC、由上分析知,因此光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄,故A正确,BC错误;
D、光控开关和压力开关是相互牵制,相互影响,因此这两个开关只能串联,不能并联,故D错误。
故选:A。
26.如图是汽车启动装置电路简图,当钥匙插入钥匙孔并转动时,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁上端为S极,触点B与C断开,汽车启动
B.电磁铁上端为S极,触点B与C接通,汽车启动
C.电磁铁上端为N极,触点B与C断开,汽车启动
D.电磁铁上端为N极,触点B与C接通,汽车启动
【分析】(1)知道电流方向,根据安培定则判断出电磁铁的极性;
(2)当电磁铁电路接通时,分析电磁铁是否具有磁性,而后判断出电动机是否工作即可。
【解答】解:(1)当钥匙插入钥匙孔并转动时,电路接通,电磁铁中的电流是从下边导线流入的,根据安培定则可以判断出电磁铁的上端为N极;
(2)当电磁铁电路接通时,电磁铁具有磁性,将上边的触点A吸下,使BC触点接通,电动机工作,进而汽车启动。
故选:D。
27.如图所示是温度自动报警器,当达到一定温度时,电铃发声报警。下面关于该温度报警器的说法不正确的是( )
A.由金属丝、水银、玻璃管构成的装置相当于报警电路中的一个“开关”
B.当温度达到98℃时电铃发声报警
C.报警器利用到了水银热胀冷缩的性质
D.报警时电磁铁的左端是N极
【分析】该温度计的分度值为1,金属丝下端指在96℃上面第2个小格上,因此金属丝下端所指的温度是96℃+2℃=98℃;电磁铁中有电流通过时,产生磁性会把衔铁吸来过,电铃电路接通。利用安培定则可判断电磁铁的极性。
【解答】解:A、读图可知,由金属丝、水银、玻璃管构成的装置相当于报警电路中的一个“开关”,可控制电磁铁的工作情况,故A正确;
B、读图可知,该温度计的分度值为1℃,金属丝下端指在96℃上面第2个小格上,因此金属丝下端所指的温度是96℃+2℃=98℃,即当温度达到98℃时左侧控制电路接通,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使右侧电路接通,电铃发声报警,故B正确;
C、图中左侧是水银温度计,利用了水银热胀冷缩的性质,故C正确;
D、由图知,电流从电磁铁的左端流入、右端流出,根据安培定则可知,报警时电磁铁的右端是N极,左端是S极,故D错误。
故选:D。
28.一种自动水位显示器的原理图如图所示,对于该自动水位显示器说法正确的是 ( )
A.水位上升到 B 时,电磁铁通电,红灯亮报警
B.水位上升到 B 时,电磁铁断电,绿灯亮报警
C.水位下降到 A 时,电磁铁断电,红灯亮报警
D.水位下降到 A 时,电磁铁通电,绿灯亮报警
【分析】首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理:当水位到达B时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,吸引衔铁向下,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮。
【解答】解:AB、当水位没有达到B时,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮;当水位到达B时电路接通,电磁继电器有磁性,衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通,红灯亮;该报警器的红、绿灯不会同时亮。故A正确,B错误;CD、当水位下降到A时,电磁铁断电,无磁性,衔铁在弹簧弹力的作用下向上运动,与上面的静触点接触,绿灯所在电路接通,此时绿灯亮,故CD错误。
故选:A。
29.如图是温度自动报警器电路,水银(金属汞)温度计上部插入一段金属丝。关于报警器的说法正确的是( )
A.当温度达到金属丝下端所指示的温度时铃响,灯不亮
B.当温度达到金属丝下端所指示的温度时铃响,铃不响,灯不亮
C.报警器中的工作电路的连接为串联
D.报警器中的控制电路的电源的正负极对调后影响自动报警器工作
【分析】(1)明确这一装置由两部分电路组成,左端电路的控制要点在于水银柱的变化,而右端的控制要点则在电磁铁对衔铁的吸引,再由此分析电路中温度变化时的工作情况;
(2)根据工作电路用电器的工作情况确定其连接方式;
(3)控制电路的电源的正负极对调不影响自动报警器工作情况。
【解答】解:AB、由于水银(金属汞)是导体,当温度达到金属丝下端时,电磁铁所在电路被接通,电磁铁有磁性,
吸引衔铁向下运动,动触点与下面的静触点接触,电铃所在电路接通,则有电铃响,灯不亮,故A正确,B错误;
C、报警器中的工作电路电灯和电铃的连接为并联,故C错误;
D、报警器中的控制电路的电源的正负极对调后会影响电磁铁的极性,不会影响自动报警器工作,故D错。
故选:A。
30.如图甲所示是我国自行车开发的中低速磁悬浮列车,图乙是其工作原理示意图关于磁悬浮列车下列说法正确的是( )
A.该磁悬浮列车的原理是运用磁铁同名磁极相互排斥
B.列车高速行驶时,车窗受到向内的压力差
C.车厢线圈通电后电源上端是正极
D.车厢满载乘客和空载时受到的磁力相等
【分析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
流体流动速度大的位置,压强小;
从悬浮入手,结合磁极间作用规律即可确定车厢线圈上端的极性。
【解答】解:
A、磁悬浮列车的工作原理是:同名磁极相互排斥或异名磁极相互吸引,本题中是T形轨道,利用的是异名磁极相互吸引的原理,故A错误;
B、高速运行的列车必须关紧门窗,此时车窗玻璃外空气流动速度大,压强小,因此受到空气对它的压力差指向车外,故B错误;
C、磁悬浮列车的工作原理是:同名磁极相互排斥或异名磁极相互吸引,本题中是T形轨道,利用的是异名磁极相互吸引的原理,条形磁铁的下端是N极,由此确定车厢线圈的上端为S极,根据安培定则可知,电源上端为正极,故C正确;
D、高速运行时,导轨钢板对列车的磁力和列车重力相等,故满载乘客和空载时磁力不同,故D错误;
故选:C。
31.北京地铁S1线是北京市正在建设中的一条中低速磁悬浮轨道线。该线路连接北京城区与门头沟区,全长10.2km,计划2017年全线通车。列车通过磁体之间的相互作用,悬浮在轨道上方,大大减小了运行中的阻力,最高运行时速可达100km/h.图为磁悬浮列车悬浮原理的示意图,图中悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用为
( )
A.异名磁极相互吸引B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥D.同名磁极相互排斥
【分析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】解:据图可知,轨道电磁铁和悬浮电磁铁相互吸引使磁悬浮列车悬浮,靠的是异名磁极相互吸引的原理工作的。
故选:A。
32.如图所示装置中,利用电流的磁效应工作的是( )
A.
动圈试话筒
B.
小小电动机
C.
手摇发电机
D.
电铃
【分析】结合选项中的四个装置的结构,明确其物理原理,看哪一个利用了电流的磁效应,即可做出判断。
【解答】解:A、动圈式话筒的工作原理是利用了电磁感应,将声信号变成电信号,不是利用电流的磁效应,故A不合题意;
B、电动机是利用了通电导体在磁场中受力的原理制成的,不是利用电流的磁效应,故B不合题意;
C、手摇发电机是利用了电磁感应的原理制成的,不是利用电流的磁效应,故C不合题意;
D、图中电铃的主要部件之一是电磁铁,利用了电流的磁效应,故D符合题意。
故选:D。
33.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S1、S2后,下列四种情况相比较,指示灯最亮的是( )
A.滑片P在滑动变阻器的中间位置
B.滑片P在图示位置
C.滑片P在滑动变阻器最左端
D.滑片P在滑动变阻器最右端
【分析】闭合S2时,指示灯与GMR串联,闭合S1时,电磁铁有磁性,根据GMR与磁性之间的关系判断其阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,利用P=I2R可知指示灯功率的变化,进一步判断亮暗的变化。
【解答】解:闭合开关S1、S2后,若滑片P在滑动变阻器的左端时,接入电路的电阻最小,即此时电路的电流最大,即电磁铁的磁性最强,据“电阻在磁场中会急剧减小,且磁场越强电阻越小”可知,此时GMR的阻值最小,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C正确。
故选:C。
34.如图所示电路可以探究巨磁电阻的特性:闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动,观察到指示灯变亮。那么( )
A.电磁铁右端为N极
B.电磁铁磁性减弱
C.巨磁电阻两端电压增大
D.巨磁电阻的阻值随磁场增强而变小
【分析】(1)利用安培定则判断电磁铁的磁极;
(2)分析滑片向左移动时,变阻器连入的阻值变化情况,然后根据欧姆定律得出电流大小变化情况,从而判断出电磁铁的磁场强弱变化情况;
(3)指示灯变亮,指示灯所在电路电流变大,灯泡两端电压变大,巨磁电阻两端的电压变小;
(4)电路电流增大,电阻小,巨磁电阻的磁性增强。
【解答】解:
A、利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极,故A错误;
B、两开关都闭合时,滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器的阻值减小,由欧姆定律可知,电磁铁中的电流增大,则电磁铁的磁场增强,故B错误。
C、由于指示灯变亮,则说明指示灯所在电路电流变大,由U=IR可知灯泡两端电压变大,所以巨磁电阻两端的电压变小,故错误;
D、由B知电磁铁的磁场增强,左边电路电流变大,所以巨磁电阻的阻值变小。所以据此巨磁电阻随磁场的增强而变小,反之巨磁电阻随磁场减弱而变大。故D正确。
故选:D。
35.法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获诺贝尔物理学奖。图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,当闭合开关S1、S2后,使滑片P向右滑动过程中,指示灯明显变暗。下列判断正确的是( )
A.电磁铁右端为N极
B.通过灯泡的电流增大
C.滑动变阻器连入电路的阻值减小
D.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大
【分析】(1)利用安培定则判断电磁铁的磁极;
(2)根据判断亮度的变化,判断电流的变化;
(3)滑动变阻器靠改变连入电路电阻丝的长度来改变电阻;
(4)根据灯泡的亮度变化,能够确定电路中电流的变化,进而知道巨磁电阻的阻值与磁场强度的关系。
【解答】解:A、由利用安培定则可知,电磁铁的左端为N极、右端为S极,故A错误。
B、滑片P向右滑动过程中,指示灯明显变暗,电流变小,故B错误;
C、当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,故C错误;
D、通电螺线管的磁性减弱时,右边电路中的指示灯明显变暗,说明右边电路的电流变小了,巨磁电阻的电阻变大了,即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大,故D正确。
故选:D。
36.如图所示,是一个限流装置的示意图。图中P是电磁铁,S是开关,Q是衔接,可绕O转动。关于该限流装置,下列说法正确的是( )
A.开关处于闭合状态时弹簧没有弹力
B.电流越大,电磁铁的磁性越强
C.电磁铁的磁极极性跟电流的方向无关
D.只有用电器总功率过大时衔接才被电磁铁吸动,切断电路
【分析】根据图中弹簧的作用、电磁铁的磁性影响因素、电磁铁极性的影响因素等进行分析。
当电路中出现过大电流时,该装置自动切断电路。这是一种自动控制装置。因此分析时,要从电流过大,结合设备的构造入手分析。
【解答】解:
A、读图可知,开关处于闭合状态时弹簧发生了弹性形变,所以有弹力,故A错误;
B、电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数的多少有关,在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强,故B正确;
C、电磁铁的磁极极性跟电流的方向有关,电流方向改变,电磁铁的极性也改变,故C错误;
D、当电路中出现过大电流时,电磁铁的磁性增强,当磁性增强到一定的程度时,就可以将衔铁Q吸引过来;衔铁被吸过来的同时,弹簧将开关S拉起,从而将电路切断,达到了保护电路的目的。电路中总功率过大或短路都可以造成衔接被电磁铁吸动,切断电路,故D错误。
故选:B。
37.如图所示,是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,电源的两根分别与水银和金属丝相连,温度自动报警器运用了许多物理知识。以下说法中不正确的是( )
A.温度计中的水银是导体
B.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C.在任何温度下电磁铁都有磁性
D.当温度达到金属丝下端所指的温度时电铃就响起来,发出报警信号
【分析】温度报警器用水银做测温物质,因为水银是导体,当温度达到金属丝下端所指的温度时,电路接通,电磁铁具有磁性,将衔铁吸引过来,使电铃发出报警信号
【解答】解:当温度上升到金属丝下端所指温度时,根据液体热胀冷缩的性质,水银柱上升到一定高度,与上方金属丝连通,因水银是导体,使左侧(控制电路)形成通路,电磁铁中有电流通过,电磁铁吸引衔铁,使触点接触,右侧电路(工作电路)接通,电铃发出报警信号;ABD正确;
当温度达不到到金属丝下端所指温度时,左侧电路是断路,电磁铁没有磁性,C错误。
故选:C。
二.填空题(共9小题)
38.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小雪制成由简易电磁铁甲、乙组成的电路,开关闭合,滑动变阻器的滑动触头移至滑动变阻器的中点附近时,电磁铁吸引大头针的情况如图所示,由此可以得出的实验结论是 电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强 ;在此基础上,小雪想让电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增多,应该进行的操作是 向左移动滑动变阻器的滑片 。
【分析】根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱;影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯。
【解答】解:由图可知,甲乙串联接入电路中,电流相同,通电时间相同,甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;
雪想让电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增多,可以增大电路中的电流,故应向左移动滑动变阻器的滑片。
故答案为:电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;向左移动滑动变阻器的滑片。
39.如图所示,是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图。
(1)电磁铁磁性的强弱是通过观察 电磁铁吸引铁钉的多少 来确定的。
(2)闭合开关后,当滑动变阻器滑片 P 向 a (填“a”或“b”)端移动时,电磁铁磁性增强。
(3)在图中,电磁铁的上端是 S 极(选填“N”或“S”)。
【分析】(1)用控制变量法和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素;
(2)电磁铁磁性强弱影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯,在电流和铁芯一定时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强;在线圈和铁芯一定时,电流越大,电磁铁磁性越强;在线圈和电流一定时,有铁芯时电磁铁磁性越强;
(3)电磁铁的N极和S极通过安培定则进行判断:用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指所指的方向是电磁铁的N极。
【解答】解:
(1)判断电磁铁磁性的强弱,是通过观察电磁铁吸引铁钉的多少来确定的;电磁铁吸引的铁钉越多,说明电磁铁磁性越强;
(2)滑动变阻器的滑片向a端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电流变大,在线圈和铁芯一定时,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸引的铁钉增加;
(3)根据电源的正负极判断电磁铁电流的方向,根据安培定则判断电磁铁下端是N极,上端是S极。
故答案为:(1)电磁铁吸引铁钉的多少;(2)a;(3)S。
40.如图所示,小李利用电磁铁设计了一种微机室防盗报警器。在微机室房门处安装开关S,电铃安在传达室。当房门被推开时,开关S闭合,电流通过电磁铁,电磁铁 有 (填“有”或“无”)磁性,并且B端为 N 极,跟金属弹性片上的磁铁相互 吸引 ,电铃电路 接通 ,电铃报警。
【分析】(1)对电磁继电器的分析要从控制电路开始,看控制电路的通断对电磁铁磁性的影响,再根据电磁铁对工作电路的影响,判断工作电路中的各元件工作情况。
(2)分清哪是控制电路,哪是工作电路,再从控制电路开始,顺次分析其工作过程。
【解答】解:(1)读图可知,当当房门被推开时,开关S闭合,电流通过电磁铁,电磁铁获得磁性,吸引衔铁,使工作电路连通,电铃工作。
(2)利用安培定则判断可知,B端为N极,因为弹簧片左侧也是N极。
故答案为:有;N;吸引;接通。
41.如图是演示巨磁电阻效应原理的示意图,GMR是巨磁电阻,它的电阻在磁场中随磁性增强而急剧减小。它所在电路的电源电压保持6V不变,L是标有“2V 0.1W”的指示灯(电阻不受温度影响),其两端电压等于1.2V时开始发光。闭合S1、S2时,将滑动变阻器滑片P向左滑动过程中电磁铁磁性 增强 (选填“增强”、“减弱”、“不变”);当滑片P滑到某点时,L刚好开始发光,此时GMR接入电路的阻值为 160 Ω,继续向左滑动滑片P,电压表示数将 变小 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
【分析】(1)先根据滑片移动的方向确定电路阻值的变化,然后根据欧姆定律可知电路电流的变化,从而得出电磁铁磁性强弱的变化;
(2)根据P=的变形公式求出指示灯的电阻;根据右图可知,巨磁电阻和灯泡串联,先根据欧姆定律的变形公式求出电路的总电阻,然后根据串联电路电阻的特点求出GMR接入电路阻值的大小;最后根据串联电路分压的特点判断电压表示数的变化。
【解答】解:(1)当滑动变阻器滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,由欧姆定律可知,左边电路中的电流变大,因此电磁铁磁性增强,周围磁场增强;
(2)根据右图可知,巨磁电阻和灯泡串联,电压表测巨磁电阻两端的电压,
由P=可得,指示灯的电阻:R===40Ω;
当L刚好发光时,其两端电压等于1.2V,则电路中的电流:I′===0.03A;
由I=可得,此时右边电路中的总电阻:R总===200Ω;
由串联电路电阻规律可知,GMB接入电路的阻值:RGMB=R总﹣R=200Ω﹣40Ω=160Ω;
继续向左滑动滑片P,电磁铁的磁性更强,周围磁场更强,GMB的阻值更小,由串联电路的分压规律可知,电压表的示数变小。
故答案为:增强;160;变小。
42.如图所示,闭合开关,电磁铁通电时,它的上端是 S (选填“N”或“S”)极,若将滑动变阻器的滑片向左移动。电磁铁吸引大头针的数目 增多 。
【分析】(1)根据电流方向和电磁铁的绕线情况,根据安培定则判断出电磁铁的极性;
(2)电磁铁的磁性强弱和线圈的匝数、电流大小有关;滑动变阻器的滑片P向右移动时,连入电路的电阻变大,电流变小,据此作出判断。
【解答】解:(1)由图看出,电流从电磁铁下端流入,依据安培定则,四指顺着电流方向,大拇指应向下握住电磁铁,所以下端为N极,钉帽一端的磁极为S极。
(2)滑动变阻器的滑片P向左移动时,连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸引的大头针数目将增多。
故答案为:S;增多。
43.电磁铁与普通磁铁相比的突出优点是 可以控制磁性强弱 。(写出一个便可)在电炉、电铃、电灯中,用到电磁铁的是 电铃 。
【分析】电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,电磁铁的极性与电流方向有关,电磁铁的磁性的有无可以由电流的通断来控制;电磁铁在实际生活中应用比较广泛,只要熟记几个常见的例子本题就不难解答。
【解答】解:因为电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,电磁铁的极性与电流方向有关,电磁铁的磁性的有无可以由电流的通断来控制;这些都是电磁铁较普通磁铁的主要优点;
电炉主要是利用了电流的热效应,电灯主要是利用了将电能转化为光能,电铃里面有电磁铁。
故答案为:可以控制磁性强弱(可以改变磁极方向等);电铃。
44.如图所示是一种单元防盗门门锁的原理图。其工作过程是:当有人在楼下按门铃叫门时,楼上的人闭合开关,门锁上的电磁铁通电,吸引衔铁,衔铁脱离门扣,这时来人拉开门,进入楼内。在关门时,开关是断开的,衔铁在 弹簧 的作用下,合入门扣。在合入门扣的过程中的能量转化情况是 弹性势能变动能 。
【分析】(1)物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能;
(2)物体由于运动而具有的能称为动能;
【解答】解:有人在楼下按门铃时,楼上的人闭合开关,门锁上的电磁铁通电就具有磁性,衔铁就被吸引,从而脱离门扣,来人就可以拉开门。
关门时,开关是断开的,电磁铁没有磁性,此时衔铁在弹簧的作用下,合入门扣,这个过程是弹簧的弹性势能转化为衔铁的动能。
故答案为:弹簧;弹性势能变动能;
45.请你根据所学过的物理知识并观测图后判断:车厢线圈的供电直流电源上端为 正 极(选填“正”或“负”),列车利用 异名磁极互相吸引 的原理将车身托起悬浮在轨道上方,通过 托起车身 大大减小了摩擦阻力,使列车高速运行。
【分析】由安培定则可判断供电直流电源上端的极性;
磁悬浮列车是利用“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的原理,让磁铁具有抗拒地心引力的能力,使车体完全脱离轨道,悬浮在轨道上方。
【解答】解:由图可知,磁悬浮列车是依据异名磁极相互吸引而使其接触面分离的。图中轨道的下端为N极,故车厢线圈的上端为S极。用四指指电流的方向,则大拇指指向N极,故车厢线圈的电流从上方流入,由此可知车身线圈的上端为正极,下端为负极;
磁悬浮列车的车体和轨道是异名磁极,异名磁极互相吸引,通过将车身托起,使列车实现悬浮,从而减小列车所受的摩擦力,提高速度。
故答案为:正;异名磁极互相吸引;托起车身。
46.磁悬浮列车利用“ 磁极间的相互作用 ”的原理使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1cm处腾空行驶。当列车要改变运行方向,通过改变电磁铁中的 电流 方向就可以达到控制运行方向的目的。“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同,通过 磁场对通电导体有力 的作用使列车就像电动机的“转子”一样被推动着向前运动。
【分析】(1)磁悬浮列车利用“磁极间的相互作用”的原理,让磁铁具有抗拒地心引力的能力,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1厘米处,腾空行驶。
(2)电磁铁中,电流方向的改变可影响电磁铁磁极的改变,从而起到控制作用。
(3)电动机的工作原理是利用了磁场对通电导体有力的作用。
【解答】解:(1)磁悬浮列车利用“磁极间的相互作用”的原理,使列车实现悬浮,从而减小列车所受的摩擦力,提高速度。
(2)电磁铁中,电流方向的改变可影响电磁铁磁极的改变。因此,当列车要改变运行方向,通过改变电磁铁中的电流方向就可以达到控制运行方向的目的。
(3)“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。因此,通过磁场对通电导体产生力的作用,列车就像电动机的“转子”一样被推动着做向前运动。
故答案为:磁极间的相互作用;电流;磁场对通电导体有力。
三.作图题(共1小题)
47.连接如图所示的电磁继电器的控制电路和受控电路,使得闭合开关S后,电铃工作,并请标出电磁铁的N极。
【分析】(1)电磁继电器中最主要的部分就是电磁铁,它是靠电磁铁的原理来工作的。电磁继电器的电路可分为控制电路和工作电路两部分,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,吸引衔铁;当电磁铁无磁性时,衔铁在弹簧的作用下被拉起;
(2)根据安培定则可判断通电螺线管的N、S极。
【解答】解:(1)电磁继电器的电路可分为控制电路和工作电路两部分,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,动触点和静触点接触,工作电路接通,电铃响;当控制电路断开时,电磁铁无磁性时,衔铁在弹簧的作用下被拉起,工作电路断开,电路图如下图所示:
(2)根据安培定则可知,通电螺线管的上端是N极,下端是S极,如下图所示:
四.实验探究题(共3小题)
48.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,电源电压恒定,大、小铁钉各自完全相同,进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的N极是 钉帽 (选填“钉尖”或“钉帽”)。通过观察甲、乙两次实验现象,得出的结论是 在线圈匝数相同时,电流越大,磁性越强 ;通过观察丙图实验现象得出的结论是 在电流一定时,线圈的匝数越多,磁性越强 。将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验,断开开关后,发现的有趣的实验现象是 小钢钉不会掉下来 。
【分析】根据安培定则判定大铁钉的N极;
根据甲乙中的相同点和不同点,利用控制变量法分析;
钢是永磁体。
【解答】解:
由图可知,甲图中铁钉的电流的方向是从左向右的,根据安培定则可知,钉帽端为N极;
通过观察甲、乙两次实验可知,线圈的匝数相同,滑动变阻器接入电路的电阻不同,乙的电阻小,通过的电流大,乙中铁钉吸引的大头针个数多,故结论为:在线圈匝数相同时,电流越大,磁性越强;
由丙图可知,该电路为串联电路,电流相同,线圈匝数不同,匝数越多的吸引的大头针多,故结论为:在电流一定时,线圈的匝数越多,磁性越强;
将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验,由于钢是永磁体,被铁钉磁化后,断开开关,仍具有磁性,故小钢钉不会掉下来。
故答案为:钉帽;在线圈匝数相同时,电流越大,磁性越强;在电流一定时,线圈的匝数越多,磁性越强;小钢钉不会掉下来。
49.探究电磁铁磁性强弱和的因素:
【分析】(1)电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,故该实验中利用控制变量的思维分析即可解决;
(2)将两个匝数不同的电磁铁串联在同一电路中,串联电路的电流是相同的可以研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
【解答】解:实验过程:用如图所示的装置进行实验,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数相同,发现电磁铁甲吸引大头针的数目比乙少,说明甲的磁性弱;
结论:实验说明:当电流一定时,电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关,匝数越多磁性越强。
问题讨论:如果将两个匝数不同的电磁铁串联在同一电路中,电流相同,匝数不同,可以研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
故答案为:相同;少;弱;电流;线圈匝数。
50.如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过 调节滑动变阻器的滑片位置 来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可观察 电磁铁吸引铁钉的数目 来确定,物理学中将这种研究问题的方法叫做 转换法 。
(2)下表是该组同学所做实验的记录:
①比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越 大 ,磁性越 强 ;
②比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数越 多 ,磁性越 强 。
【分析】(1)改变电路电流用滑动变阻器,反映电磁铁磁性强弱用电磁铁吸引铁钉的多少,这种方法叫转换法;
(2)电磁铁磁性强弱影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯,用控制变量法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。
【解答】解:
(1)如图,移动滑动变阻器的滑片,改变连入电路的电阻,改变电路中的电流;
电磁铁的磁性强弱不能直接用眼睛观察,而是通过电磁铁吸引铁钉的多少来反映,吸引的铁钉越多,电磁铁的磁性越强,这种方法叫转换法;
(2)①比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大,磁性越强;
②比较实验中的1和4(或2和5 或3和6),可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强;
故答案为:(1)调节滑动变阻器的滑片位置;电磁铁吸引铁钉的数目;转换法;(2)①大;强;②多;强。
电磁铁(线圈)
100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
吸引铁钉的最多数目(枚)
7
11
14
5
8
10
实验
过程
用如图所示的装置进行实验,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数 ,发现电磁铁甲吸引大头针的数目比乙 ,说明甲的磁性 。
结论
实验说明:当 一定时电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。
问题
讨论
如果将两个匝数不同的电磁铁串联在同一电路中,也可以研究电磁铁磁性强弱
与 的关系。
电磁铁(线圈)
50匝
100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
吸引铁钉的最多数目/枚
5
8
10
7
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电磁铁(线圈)
100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
吸引铁钉的最多数目(枚)
7
11
14
5
8
10
实验
过程
用如图所示的装置进行实验,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数 相同 ,发现电磁铁甲吸引大头针的数目比乙 少 ,说明甲的磁性 弱 。
结论
实验说明:当 电流 一定时电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。
问题
讨论
如果将两个匝数不同的电磁铁串联在同一电路中,也可以研究电磁铁磁性强弱
与 线圈匝数 的关系。
电磁铁(线圈)
50匝
100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
吸引铁钉的最多数目/枚
5
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