教科版九年级上册2 电功率课后作业题
展开第十六章 电磁转换
16.2 电流的磁场
- 认识电流的磁效应,初步了解电与磁之间的某种联系;
- 会判断通电螺线管周围的磁场方向;
- 了解什么是电磁铁,知道电磁铁的特性和工作原理;
- 知道影响电磁铁磁性强弱的因素;
- 了解电磁继电器的结构和工作原理。
题型汇总:通电直导线周围的磁场、通电螺线管的磁场、安培定则及其应用、影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁继电器的组成、原理和特点。
通电直导线周围的磁场
电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应,这是丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现的。
奥斯特实验:实验前要使小磁针静止时指向南北方向,为使小磁针能偏转,直导线应放在小磁针上方且与小磁针平行,即沿南北方向放置;
1)给导线通电,小磁针发生偏转;断电后,小磁针又回到原来的位置;
结论:通电导体周围存在着磁场;
2)小磁针与导线不动,调整电源改变导线中电流的方向,磁针偏转方向与原来相反;
结论:电流磁场的方向与直导线中电流的方向有关系。
通电螺线管周围的磁场
通电螺线管的磁场:通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场一样。
安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
通电螺线管的性质:(1)通电螺线管磁性的强弱与有无铁芯、电流的大小、线圈匝数的多少有关;(2)通电螺线管的极性可由电流方向来改变。
电磁铁
电磁铁及其磁性强弱的影响因素:电磁铁是由线圈和铁芯组成(实质是内有铁芯的螺线管),在一根软铁芯上,用漆包线密绕成线圈就做成了一个简单的电磁铁,通电后它能产生磁性。电磁铁的线圈的匝数越多,电流越大,电磁铁的磁性就越强。
电磁铁(与永磁体相比)的优点:
1、电磁铁磁性的有无可以由通电、断电(电流的有无)来控制。;
2、电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流的大小来控制;
3、电磁铁的N、S极是由线圈中的电流方向决定的,便于人工控制;
*磁悬浮列车利用磁极间相互作用的原理设计的,通以强大电流的电磁铁产生巨大的磁场力使列车浮起(悬浮气隙10~100mm),从而大大减小了运行阻力,列车在电动机的牵引下高速运行。
电磁继电器
构造:如图所示,主要部分是电磁铁、衔铁、触点开关和弹簧。
电磁继电器实质是由电磁铁控制工作电路通断的开关。
工作原理:电磁铁通电时,把衔铁吸下来,将工作电路的触点接通,工作电路闭合;电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。
主要应用:用低压电路的通断间接地控制高压电路的通断。可实现远距离控制,与其他元件配合实现自动控制。
考点一 通电直导线周围的磁场
1.如图所示,将一根直导线放在静止的小磁针正上方,且与小磁针平行,探究通电直导线周围的磁场。
(1)闭合开关前,由于 对小磁针的作用,所以要使实验效果更加明显,通电直导线应沿 (选填“东西”、“南北”或“竖直”)方向。
(2)接通电路后,观察到小磁针发生偏转,表明 ;调换电路中电池的极性,闭合开关,观察到的现象是 。
(3)实验中小磁针的作用是 。
2.关于如图所示的奥斯特实验,以下结论正确的是( )
①该实验证明了电磁感应现象
②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场
③该实验证明了磁极间的相互作用规律
④甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关
A.②③ B.①③ C.①④ D.②④
3.如图所示,将一根直导线放在静止的小磁针正上方,且与小磁针平行,探究通电直导线周围的磁场,有关说法正确的是( )
A.直导线可沿东西方向放置
B.磁场方向与电流方向有关
C.接通电路小磁针肯定偏转
D.拿走小磁针磁场立即消失
考点二 通电螺线管的磁场
4.在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中,在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑,并在铁屑上放几个小磁针,放个小磁针目的是 ,闭合开关后为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况,接下来的操作是 ,操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,使铁屑在磁场力的作用下动起来表明通电螺线管周围有磁场。
5.在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中:
(1)小明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。
(2)小明还想探究通电螺线管外部磁场的方向,必须增加的器材是 。
6.小明用如图所示装置做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验。
(1)实验中用 来确定通电螺线管外部磁场的方向。
(2)将小磁针放在螺线管周围的不同位置,闭合开关,发现小磁针在各点静止时N极指向不同,说明各点 不同。
(3)细心的小明发现,放在A处的小磁针在开关闭合后,小磁针不偏转。小磁针不偏转的原因: 。
(4)把电池的正负极对调,重复上述步骤,这是为了探究磁场方向和 方向是否有关,若观察到 的现象,说明有关。
(5)为进一步探究通电螺线管周围磁场的分布特点,可以用 替代小磁针进行实验。
7.如图所示,将一条形磁体放在小车上,并靠近螺线管。开关闭合,当变阻器滑片向右滑动时,发现小车也向右运动,则通电螺线管的左端为 极,条形磁体的左端为 极。
考点三.安培定则及其应用
8.如图所示,当螺线管中有电流通过,小磁针静止时指向图中所示位置,由此可以判断( )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
9.如图所示,用细线悬挂的磁体AB,磁极未知。当闭合电路开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥,则A端是磁体的 极。断开开关S,磁体静止时,A端会指向地理的 (选填“北方”或“南方”)。
10.在图中根据静止小磁针的指向画出螺线管的绕线。
11.标出图中通电螺线管中的电流方向。
12.如图所示,当闭合开关S1、S2时,两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是( )
A.相吸,A端为N极,B端为S极
B.相吸,A端为S极,B端为N极
C.相斥,A端为N极,B端为N极
D.相斥,A端为S极,B端为S极
考点四 影响电磁铁磁性强弱的因素
13.在图虚线框内画出电源和滑动变阻器符号,并用导线连好电路。要求:开关闭合,小磁针静止时如图所示;当滑动变阻器滑片向右滑动,电磁铁的磁性变强。
14.如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,弹簧测力计下端挂一条形磁铁,且与螺线管B在同一竖直线上,将开关S闭合,条形磁铁静止时,测力计的示数为F0,则( )
A.在螺线管中插入铜棒后,测力计的示数增大
B.在螺线管中插入铁棒后,测力计的示数增大
C.只改变电流的方向,测力计的示数增大
D.只减少线圈的匝数,测力计的示数减小
15.如图所示,条形磁铁置于水平面上,电磁铁水平放置且右端固定,当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍静止,在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力( )
A.逐渐增大,方向向左 B.逐渐减小,方向向左
C.逐渐增大,方向向右 D.逐渐减小,方向向右
16.如图所示,当闭合开关S时,小磁针将向 (填“顺时针”或“逆时针”)方向转动,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电磁铁的磁性将 。(选填“增强”、“不变”或“减弱”)
考点五 电磁继电器的组成、原理和特点
17.如图所示的自动电路中,当开关断开时,工作电路的情况是:灯 (选“亮”或“不亮”),电动机 工作,电铃 响(选“能”或“不能”)。
18.如图是汽车启动装置的电路简图,当钥匙插入钥匙孔并转动时,电磁铁有了磁性,此时电磁铁上端是 极,A与B触点 (选填“接通”或“断开”),汽车启动。
19.如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄,夜晚灯亮。下列说法正确的是( )
A.白天流过R0的电流较小
B.给路灯供电的电源应接在“b、c”两端
C.如果将R的阻值调大一些,傍晚时路灯比原来迟一些亮
D.电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮
20.如图是汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是( )
A.电铃应接在A和C之间
B.当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.适当提高电源电压U1,则该检测电路CO报警浓度低于设定值
D.若不小心将R2的滑片向下移动少许,则该检测电路CO报警浓度低于设定值
21.如图所示,R是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄,夜晚灯亮。则给路灯供电的电源应接在 (填写“a、b”或者“b、c”)两端;为了使路灯推迟发光,你对这个电路采取调节措施是 。
22.如图所示,共享单车位置定点电路中,S1、S2为智能开关。车辆位于红区域内,S1闭合、指示灯亮,电磁铁的线圈中 (选填“有”或“无”)电流通过,单车无法锁定;车辆位于绿区内,S2闭合,指示灯 (选填“发光”或“不发光”),电动机工作,单车锁定。
第十六章 电磁转换
16.2 电流的磁场
- 认识电流的磁效应,初步了解电与磁之间的某种联系;
- 会判断通电螺线管周围的磁场方向;
- 了解什么是电磁铁,知道电磁铁的特性和工作原理;
- 知道影响电磁铁磁性强弱的因素;
- 了解电磁继电器的结构和工作原理。
题型汇总:通电直导线周围的磁场、通电螺线管的磁场、安培定则及其应用、影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁继电器的组成、原理和特点。
通电直导线周围的磁场
电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应,这是丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现的。
奥斯特实验:实验前要使小磁针静止时指向南北方向,为使小磁针能偏转,直导线应放在小磁针上方且与小磁针平行,即沿南北方向放置;
1)给导线通电,小磁针发生偏转;断电后,小磁针又回到原来的位置;
结论:通电导体周围存在着磁场;
2)小磁针与导线不动,调整电源改变导线中电流的方向,磁针偏转方向与原来相反;
结论:电流磁场的方向与直导线中电流的方向有关系。
通电螺线管周围的磁场
通电螺线管的磁场:通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场一样。
安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
通电螺线管的性质:(1)通电螺线管磁性的强弱与有无铁芯、电流的大小、线圈匝数的多少有关;(2)通电螺线管的极性可由电流方向来改变。
电磁铁
电磁铁及其磁性强弱的影响因素:电磁铁是由线圈和铁芯组成(实质是内有铁芯的螺线管),在一根软铁芯上,用漆包线密绕成线圈就做成了一个简单的电磁铁,通电后它能产生磁性。电磁铁的线圈的匝数越多,电流越大,电磁铁的磁性就越强。
电磁铁(与永磁体相比)的优点:
4、电磁铁磁性的有无可以由通电、断电(电流的有无)来控制。;
5、电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流的大小来控制;
6、电磁铁的N、S极是由线圈中的电流方向决定的,便于人工控制;
*磁悬浮列车利用磁极间相互作用的原理设计的,通以强大电流的电磁铁产生巨大的磁场力使列车浮起(悬浮气隙10~100mm),从而大大减小了运行阻力,列车在电动机的牵引下高速运行。
电磁继电器
构造:如图所示,主要部分是电磁铁、衔铁、触点开关和弹簧。
电磁继电器实质是由电磁铁控制工作电路通断的开关。
工作原理:电磁铁通电时,把衔铁吸下来,将工作电路的触点接通,工作电路闭合;电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。
主要应用:用低压电路的通断间接地控制高压电路的通断。可实现远距离控制,与其他元件配合实现自动控制。
考点一 通电直导线周围的磁场
1.如图所示,将一根直导线放在静止的小磁针正上方,且与小磁针平行,探究通电直导线周围的磁场。
(1)闭合开关前,由于 对小磁针的作用,所以要使实验效果更加明显,通电直导线应沿 (选填“东西”、“南北”或“竖直”)方向。
(2)接通电路后,观察到小磁针发生偏转,表明 ;调换电路中电池的极性,闭合开关,观察到的现象是 。
(3)实验中小磁针的作用是 。
【解答】解:(1)由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应使把直导线南北放置;
(2)接通电路后,观察到小磁针发生偏转,表明电流的周围存在磁场;调换电路中电池的极性,电流的方向发生了改变,则磁场的方向会发生改变,闭合开关,观察到的现象是:小磁针偏转的方向发生了改变;
(3)小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场;小磁针偏转方向发生改变,能显示磁场方向的改变。
故答案为:(1)地磁场;南北;(2)电流的周围存在磁场;小磁针偏转的方向发生了改变;(3)显示磁场的存在和磁场的方向。
2.关于如图所示的奥斯特实验,以下结论正确的是( )
①该实验证明了电磁感应现象
②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场
③该实验证明了磁极间的相互作用规律
④甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关
A.②③ B.①③ C.①④ D.②④
【解答】解:小磁针在磁场中受磁场力的作用而偏转;甲图导线中有电流,小磁针偏转,乙图导线中无电流小磁针不偏转;比较甲乙两图说明:通电导体周围存在磁场。
甲、丙两图导线电流方向不同,小磁针偏转方向不同,说明小磁针受力方向不同,磁场方向不同,比较甲、丙两图说明:通电导体产生的磁场方向与电流方向有关。故②④正确;
故选:D。
3.如图所示,将一根直导线放在静止的小磁针正上方,且与小磁针平行,探究通电直导线周围的磁场,有关说法正确的是( )
A.直导线可沿东西方向放置
B.磁场方向与电流方向有关
C.接通电路小磁针肯定偏转
D.拿走小磁针磁场立即消失
【解答】解:
A、为了减小地磁场对实验的影响,直导线必须沿南北方向放置,故A错误;
B、实验中改变电流的方向,小磁针的偏转方向发生了变化,这说明磁场方向与电流方向有关,故B正确;
C、若电流过小,产生的磁场较弱,小磁针可能不会发生偏转,故C错误;
D、小磁针可以显示磁场的存在,磁场的存在与小磁针的有无无关,拿走小磁针磁场不会消失,故D错误。
故选:B。
考点二 通电螺线管的磁场
4.在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中,在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑,并在铁屑上放几个小磁针,放个小磁针目的是 ,闭合开关后为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况,接下来的操作是 ,操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,使铁屑在磁场力的作用下动起来表明通电螺线管周围有磁场。
【解答】解:在磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向;因此在螺线管外部放几个小磁针是为了判断磁场方向;
为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,需轻敲有机玻璃板,使铁屑在磁场力作用下动起来,从而表明通电螺线管周围有磁场。
故答案为:判断磁场方向;轻敲有机玻璃板。
5.在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中:
(1)小明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。
(2)小明还想探究通电螺线管外部磁场的方向,必须增加的器材是 。
【解答】解:
(1)由于通电螺线管周围铁屑会被磁化,但由于其与玻璃板的摩擦力太大,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。
根据通电螺线管外部的铁屑分布情况可知:通电螺线管外部磁场与条形磁体相似;
(2)探究通电螺线管外部磁场的方向时,可以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。
故答案为:(1)轻敲;条形磁铁;(2)小磁针。
6.小明用如图所示装置做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验。
(1)实验中用 来确定通电螺线管外部磁场的方向。
(2)将小磁针放在螺线管周围的不同位置,闭合开关,发现小磁针在各点静止时N极指向不同,说明各点 不同。
(3)细心的小明发现,放在A处的小磁针在开关闭合后,小磁针不偏转。小磁针不偏转的原因: 。
(4)把电池的正负极对调,重复上述步骤,这是为了探究磁场方向和 方向是否有关,若观察到 的现象,说明有关。
(5)为进一步探究通电螺线管周围磁场的分布特点,可以用 替代小磁针进行实验。
【解答】解:(1)通电螺线管的周围存在磁场,把小磁针放入通电螺线管的磁场中,小磁针的N极会指示一定的方向,可以确定通电螺线管外部磁场的方向;
(2)将小磁针放在螺线管周围的不同位置,闭合开关,发现小磁针在各点静止时N极指向不同,这说明各点的磁场的方向是不同的;
(3)A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;
(4)将电池的正负极对调,此时螺线管中电流的方向发生变化,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;若小磁针的偏转方向发生了变化,则表明通电螺线管磁场的方向与电流的方向有关;
(5)用铁屑替代小磁针进行实验时,铁屑在磁场中被磁化后能显示磁场的分布。
故答案为:(1)小磁针;(2)磁场方向;(3)小磁针N极的指向与磁场方向相同;(4)电流;小磁针的偏转方向发生了变化;(5)铁屑。
7.如图所示,将一条形磁体放在小车上,并靠近螺线管。开关闭合,当变阻器滑片向右滑动时,发现小车也向右运动,则通电螺线管的左端为 极,条形磁体的左端为 极。
【解答】解:
开关闭合后,电流由螺线管左侧流入,由安培定则可知,螺线管右端为N极、左端为S极;
当变阻器滑片向右滑动时,发现小车也向右运动,说明条形磁体受到了向右的排斥力,由同名磁极相互排斥可知,条形磁体的左端为N极。
故答案为:S;N。
考点三.安培定则及其应用
8.如图所示,当螺线管中有电流通过,小磁针静止时指向图中所示位置,由此可以判断( )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
【解答】解:图中小磁针N极向左,据磁体间的相互作用规律可知,通电螺线管的b端是N极,a端是S极;由安培定则可知电流由电磁铁的右侧流入,即电源右侧c为正极,d端是负极,故D正确,ABC错误。
故选:D。
9.如图所示,用细线悬挂的磁体AB,磁极未知。当闭合电路开关S后,磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥,则A端是磁体的 极。断开开关S,磁体静止时,A端会指向地理的 (选填“北方”或“南方”)。
【解答】解:当闭合电路并关S后,电流从螺线管右端流入,左端流出,根据安培定则可知,螺线管左端为N极;
由于磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥,根据同名磁极相互排斥可知,B端是磁体的N极,A端是磁体的S极;
由于地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近,且磁体受地磁场的影响,所以磁体静止时,B端(N极)会指向地理的北方,A端会指向地理的南方。
故答案为:S;南方。
10.在图中根据静止小磁针的指向画出螺线管的绕线。
【解答】解:小磁针静止时N极所指示的方向﹣﹣向右,为该点磁场的方向。在磁体外部,磁感线从N极指向S极,所以螺线管的左端为N极,右端为S极。
根据安培定则,伸出右手使大拇指指向通电螺线管的N极,即螺线管的左端,则四指弯曲的方向为电流的方向,如图所示:
11.标出图中通电螺线管中的电流方向。
【解答】解:小磁针的左端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极;伸出右手,大拇指指N,四指弯曲所指的方向为电流的方向,由此可知,电流从螺线管的左侧流入,右侧流出,如图所示:
12.如图所示,当闭合开关S1、S2时,两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是( )
A.相吸,A端为N极,B端为S极
B.相吸,A端为S极,B端为N极
C.相斥,A端为N极,B端为N极
D.相斥,A端为S极,B端为S极
【解答】解:根据安培定则可知,左边螺线管的A端为S极,右端为N极;右边螺线管的B端为N极,左端为S极,因此它们相互吸引,靠近的两端是异名磁极,故B正确。
故选:B。
考点四 影响电磁铁磁性强弱的因素
13.在图虚线框内画出电源和滑动变阻器符号,并用导线连好电路。要求:开关闭合,小磁针静止时如图所示;当滑动变阻器滑片向右滑动,电磁铁的磁性变强。
【解答】解:
闭合开关,要使小磁针静止如图位置,由磁极间的相互作用规律可知,电磁铁的右端是S极,左端是N极,根据安培定则可知,电流从电磁铁的左端流入,右端流出;
向右移动滑动变阻器滑片时,电磁铁的磁性变强,说明电路中电流变大,变阻器接入电路的电阻变小,如图所示:
14.如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,弹簧测力计下端挂一条形磁铁,且与螺线管B在同一竖直线上,将开关S闭合,条形磁铁静止时,测力计的示数为F0,则( )
A.在螺线管中插入铜棒后,测力计的示数增大
B.在螺线管中插入铁棒后,测力计的示数增大
C.只改变电流的方向,测力计的示数增大
D.只减少线圈的匝数,测力计的示数减小
【解答】解:A、当S闭合后,由电流的磁效应可知,通电螺线管将有磁性。
根据安培定则可知,电磁铁的上端是N极。因为同名磁极相互排斥,所以当通电螺线管产生磁性时,会与条形磁铁相互排斥。在螺线管中插入铜棒后,铜不是磁化材料,不能被磁化,所以不能使电磁铁的磁性增强,则不能使斥力增大,故测力计的示数不变,故A错误;
B、当在螺线管中插入铁棒后,能使电磁铁的磁性增强,能使斥力增大,测力计的示数减小,故B错误;
C、只改变电流的方向,电磁铁的磁极对调,与磁体之间由斥力变为引力,所以测力计的示数增大,故C正确;
D、减小线圈匝数,电磁铁的磁性减弱,斥力减小,测力计的示数增大,故D错误。
故选:C。
15.如图所示,条形磁铁置于水平面上,电磁铁水平放置且右端固定,当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时,条形磁铁仍静止,在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力( )
A.逐渐增大,方向向左 B.逐渐减小,方向向左
C.逐渐增大,方向向右 D.逐渐减小,方向向右
【解答】解:由右手螺旋定则可知,螺线管左侧为N极;因异名磁极相互吸引,故条形磁铁所受磁场力向右;因条形磁铁处于平衡状态,即条形磁铁所受摩擦力应与引力大小相等方向相反,故摩擦力的方向水平向左;
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻变大,由欧姆定律得螺线管内的电流减小,则可知螺线的磁性减弱,条形磁铁所受到的吸引力减小;因条形磁铁仍处于平衡状态,所以条形磁铁所受摩擦力也减小。
故选:B。
16.如图所示,当闭合开关S时,小磁针将向 (填“顺时针”或“逆时针”)方向转动,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电磁铁的磁性将 。(选填“增强”、“不变”或“减弱”)
【解答】解:根据右手定则判断电螺线管的上端为N极,小磁针将向顺时针方向转动;
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强。
故答案为:顺时针、增强。
考点五 电磁继电器的组成、原理和特点
17.如图所示的自动电路中,当开关断开时,工作电路的情况是:灯 (选“亮”或“不亮”),电动机 工作,电铃 响(选“能”或“不能”)。
【解答】解:当开关断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,灯泡与电动机所在支路接通,所以电动机转动,同时灯亮,但电铃不响。
故答案为:亮;能;不能。
18.如图是汽车启动装置的电路简图,当钥匙插入钥匙孔并转动时,电磁铁有了磁性,此时电磁铁上端是 极,A与B触点 (选填“接通”或“断开”),汽车启动。
【解答】解:(1)当钥匙插入钥匙孔并转动时,左侧控制电路接通,电磁铁中的电流是从上边导线流入的,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,衔铁被吸引,则图中的直角杠杆会逆时针转动,所以触点B与A接通,电动机工作,汽车启动。
故答案为:N;接通。
19.如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄,夜晚灯亮。下列说法正确的是( )
A.白天流过R0的电流较小
B.给路灯供电的电源应接在“b、c”两端
C.如果将R的阻值调大一些,傍晚时路灯比原来迟一些亮
D.电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮
【解答】解:A、因为白天时,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,由I=可知,白天流过R0的电流比夜晚大,故A错误;
B、光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小,所以白天时光敏电阻的电阻值小,电路中的电流值大,电磁铁将被吸住;静触点与C接通;晚上时的光线暗,光敏电阻的电阻值大,电路中的电流值小,所以静触点与B接通。所以要达到晚上灯亮,白天灯灭,则电源应接在ab之间。故B错误;
C、如果将电阻箱R的阻值调大,电流变小,继电器的电流变小,磁性变弱,吸引力变小,路灯提前被点亮,故C错误;
D、控制电路中的电压变小,而电路中的吸合电流不变,由I=可知,电路总电阻变小,光敏电阻的阻值变小,光照强度增强,路灯比原来早一些亮,故D正确。
故选:D。
20.如图是汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是( )
A.电铃应接在A和C之间
B.当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.适当提高电源电压U1,则该检测电路CO报警浓度低于设定值
D.若不小心将R2的滑片向下移动少许,则该检测电路CO报警浓度低于设定值
【解答】解:AB、图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小,由欧姆定律,控制电路的电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下,因CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警,故电铃应接在B、D之间,故AB错误;
C、提高电源电压,由欧姆定律可知,只有当R1阻值变大时,控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流,即报警时CO最小浓度比设定值低,故C正确;
D、不小心将R2的滑片向下移动少许,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由于控制电路衔铁被吸下的最小电流不变,由欧姆定律可知,此时分析气敏电阻R1阻值变小,浓度变大,检测电路CO报警浓度高于设定值,故D错误。
故选:C。
21.如图所示,R是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄,夜晚灯亮。则给路灯供电的电源应接在 (填写“a、b”或者“b、c”)两端;为了使路灯推迟发光,你对这个电路采取调节措施是 。
【解答】解:光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小,所以白天时光敏电阻的电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,将衔铁吸下,动触点与下面的静触点接通;晚上时的光线暗,光敏电阻的电阻变大,电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱,将衔铁释放,所以动触点与上面的静触点接通。所以要达到晚上灯亮,白天灯灭,则给路灯供电的电源应接在a、b之间;
路灯发光时,电磁铁的吸合电流不变,使路灯推迟发光,此时的光线更暗,光敏电阻的阻值较大,要使吸合电流不变,根据欧姆定律可知,需使R总不变,则需要减小R的阻值。
故答案为:a、b;减小R的阻值。
22.如图所示,共享单车位置定点电路中,S1、S2为智能开关。车辆位于红区域内,S1闭合、指示灯亮,电磁铁的线圈中 (选填“有”或“无”)电流通过,单车无法锁定;车辆位于绿区内,S2闭合,指示灯 (选填“发光”或“不发光”),电动机工作,单车锁定。
【解答】解:车辆位于红区域内,S1闭合、指示灯亮,此时电磁铁电路中开关是断开的,电磁铁的线圈中无电流通过;车辆位于绿区内,S2闭合,通过电磁铁有电流,电磁铁具有磁性,可以吸引衔铁,使得指示灯的电路断开,指示灯不发光;此时电动机的电路闭合,电动机工作,单车锁定。
故答案为:无;不发光。
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