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第一章 电与磁 精选填空
一、填空题
1． 如图所示，将较长软电线的两端与灵敏电流表的两接线柱连接起来，两位同学手持电线像摇跳绳一样在空中摇动电线，使电线切割地磁场的磁感线。若灵敏电流表的指针发生偏转，则可以断定两同学站立在地面上的　 　（填“东西”或“南北”）方向，这个实验的原理是　 　。
2．发电机是一种能把　 　能转化为　 　能的装置。交流发电机主要由　 　和　 　组成。
3．三个磁体相邻磁极间的磁感线分布如图所示，则D端为　 　极，B端为　 　极。
4． 磁体：具有　 　的物质称为磁体。
5．下图是发电机模型，它是根据　 　现象制成的。小风车在风的吹动下，带动线圈转动而　 　磁感线，产生的感应电流使电流表指针在中央零刻度线两侧左右摆动，说明电路中产生的是　 　电。
6． 1820年，丹麦物理学家　 　发现了电流的磁现象。通电导线周围存在磁场，电流产生的磁场方向与　 　方向有关。距离直线电流越近，直线电流的磁场越　 　。
8．磁体具有吸引　 　、　 　、　 　等物质的性质。　 　是磁体上磁性最强的部位。能够自由转动的磁体，静止时两端总是指向南北方向。我们把磁体指北的那个磁极叫　 　极，又叫　 　极；指南的那个磁极叫　 　极，又叫　 　极。同名磁极相互　 　，异名磁极相互　 　。
9．图甲为部分家庭电路示意图，图乙为空气开关。
（1）图甲中灯泡与插座的联接方式是　 　。
（2）为了用电安全，小明应将空气开关接入图中电路的　 　处。 (选填“M”或“N”)
10．安全用电
（1）安全电压一般指　 　的电压。生产动力电路的电压为　 　V，我国家庭电路的电压为　 　V，都超出了安全电压。
（2）安全用电原则：　 　。
11．家庭电路的组成：进户线（包括　 　和零线）、电能表、闸刀开关、保险丝、用电番、插座、大座、开关。
12．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 　 　。
13．如图所示，桌面上放一单匝闭合线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体。当磁体竖直向下运动时，线圈中　 　产生感应电流，若保持磁体不动，线圈竖直向上运动靠近磁体，线圈中　 　（均选填“会”、“不会”或“无法判断是否”）产生感应电流。
14．如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是：　 　，你认为磁针的N极会向　 　（选填“纸内”或”纸外”）偏转。
15．雾天开车需开启雾灯，避免发生危险。右图是小科设计的雾灯模拟电路，衔铁、线圈电阻不计。
（1）雾天，空气中的水蒸汽会形成雾，该过程发生的物态变化是　 　。
（2）要实现闭合开关后警示灯能持续亮灭闪烁，则应将警示灯连接在如图电路中的　 　(选填“A"或“B”)位置。
（3）已知该电路的电源电压为6伏，定值电阻R的阻值为12欧，警示灯的规格为“6伏3瓦”，若灯丝电阻固定不变，闭合开关后，当警示灯亮时的实际功率是　 　瓦。
16．小金做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：
（1）甲装置应用的原理是　 　。
（2）乙装置中导体棒cd运动过程中，电能转化成　 　能。
（3）图B是电吉他主要部件的基本结构图，当拨动金属吉他弦产生振动时，经一系列转化后将电信号转化为吉他的声音信号，其工作原理与　 　(填“甲”或“乙”)装置相同。
17．如图是探究通电螺线管外部磁场方向实验时某一状况。请回答：
（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与　 　磁体的磁场相似；
（2）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的　 　有关。
18．如图，是一款磁悬浮无线蓝牙音箱，它通过电磁波实现与手机数据的传输。该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，这是根据　 　的原理实现的。该产品处于图示状态时，若重力突然消失，则底座对水平桌面　 　(选填“有”或“没有”)压力。
19．如图甲为某智能扫地机器人，可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫。图乙为其部分工作原理图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小。
（1）接通电源，机器人工作，当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使地面照射到光敏电阻上的光照强度增强，电磁铁的磁性　 　(选填“增强”、“不变”或“减弱”)，B触头将与　 　(选填“A”或“C”）接触。
（2）机器人工作时，它能通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒，此时，机器人集尘盒内部的气压　 　(选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压。
20．家庭电路中，触电是人直接接触　 　造成的。安全用电原则是：不接触　 　，不靠近　 　。
21．如图是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。
（1）本实验中，如果　 　，我们就认为有感应电流产生。
（2）闭合开关后，假设导线不动，磁铁左右水平运动，电路　 　感应电流(选填“有”或“无”)。
（3）闭合开关后，假设磁铁不动，导体向纸面里外方向运动，电路　 　感应电流(选填“有”或“无”)。
22．如图甲为常见的一种断路器，在家庭电路中常用它来代替闸刀开关和　 　。图乙是某种断路器的工作原理图，当家庭电路中电流过大时，双层金属片发热过多，双层金属片弯曲，触动簧锁装置，触电断开。已知与铁相比，铜升高相同温度热胀较明显，双金属片两层分别为铁和钢，左边应该选用　 　（选填"铜"或"铁”）。断路器跳闸后不能自动复位，必须人工复位，这样设计的优点是　 　。
23．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。
（1）实验探究的是通电直导线周围是否存在　 　。
（2）改变通电直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明　 　。
（3）实验中小磁针的作用是　 　。
（4）实验中用到的一种重要的科学研究方法是 。
A．类比法
B．转换法
C．控制变量法
D．等效替代法
答案解析部分
1．【答案】东西；电磁感应
【解析】【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，据此分析判断。
【解答】地磁场的方向沿南北方向，只有导线方向与磁场方向垂直时不断摇动，此时才会做切割磁感线运动，从而产生感应电流。因为东西方向与南北方向垂直，所以两个同学站立在地面上的东西方向，实验的原理为电磁感应现象。
2．【答案】机械；电；转子；定子
【解析】【分析】根据发电机的能量转化解答；
（2）根据交流发电机的结构解答。
【解答】（1）发电机是一种能把机械能转化为电能的装置。
（2）交流发电机主要由转子和定子组成。
3．【答案】N；N
【解析】【分析】磁感线相连为异名磁极，磁感线呈顶牛之势为同名磁极，据此分析解答。
【解答】根据图片可知，D、N之间磁感线呈顶牛之势，则二者为同名磁极，则D端为N极，而C为S极。B和C之间磁感线相连，则二者为异名磁极，因为C为S极，所以B为N极。
4．【答案】磁性
【解析】【分析】根据磁体的定义解答。
【解答】具有磁性的物质称为磁体。
5．【答案】电磁感应；切割；交流
【解析】【分析】（1）根据发电机的工作原理解答；
（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应；
（3）直流电的方向是唯一的，而交流电的方向在不断改变。
【解答】（1）下图是发电机模型，它是根据电磁感应现象制成的。
（2）小风车在风的吹动下，带动线圈转动而切割磁感线；
（3）产生的感应电流使电流表指针在中央零刻度线两侧左右摆动，说明电流的方向在不断改变，则电路中产生的是交流电。
6．【答案】奥斯特；电流；强
【解析】【分析】根据有关电流产生磁场的科学事实和影响电流周围磁场方向的因素分析解答。
【解答】1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁现象。通电导线周围存在磁场，电流产生的磁场方向与电流方向有关。距离直线电流越近，直线电流的磁场越强。
8．【答案】铁；钴；镍；磁极；北；N；南；S；排斥；吸引
【解析】【分析】（1）根据磁性的定义解答；
（2）根据磁极的定义解答；
（3）根据磁极的定义解答；
（4）根据磁极之间的相互作用规律解答。
【解答】（1）磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
（2）磁极是磁体上磁性最强的部位。
（3）能够自由转动的磁体，静止时两端总是指向南北方向。我们把磁体指北的那个磁极叫北极，又叫N极；指南的那个磁极叫南极，又叫S极。
（4）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
9．【答案】（1）并联
（2）M
【解析】【分析】（1）用电器首尾相连为串联，并排连接在两点之间为并联；
（2）在家庭电路中，保险丝必须接在火线上，从而保证保险丝断开后切断整个电路，从而保证用电安全。
【解答】（1）根据图片可知，灯泡L与插座并排连接在火线和零线之间，因此二者为并联。
（2）根据图片可知，M为火线，N为零线，则空气开关应该接在电路的M处。
10．【答案】（1）及以下；380；220
（2）不接触低压带电体，不靠近高压带电体
【解析】【分析】（1）根据常见电压的知识分析解答；
（2）根据安全用电的原则分析解答。
【解答】（1）安全电压一般指36V及以下的电压。生产动力电路的电压为380V，我国家庭电路的电压为220V，都超出了安全电压。
（2）安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
11．【答案】火线
【解析】【分析】根据家庭电路组成的知识解答。
【解答】家庭电路的组成：进户线（包括火线和零线）、电能表、闸刀开关、保险丝、用电番、插座、大座、开关。
12．【答案】通电直导线周围存在磁场；地磁场；通电直导线周围的磁场方向与电流方向有关
【解析】【分析】（1）奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场；
（2）正常情况下，磁铁由于受到地磁场的作用，所以都有指南北的性质；
（3）小磁针的偏转方向发生改变，说明磁场方向发生改变。
【解答】如图甲是奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了通电导线周围存在磁场；断开开关，小磁针在地磁场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，说明了通电直导线周围的磁场方向与电流方向有关。
故答案为：通电导线周围存在磁场；地磁场；通电直导线周围的磁场方向与电流方向有关
13．【答案】会；会
【解析】【分析】感应电流产生的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动。
【解答】根据图片可知，当磁体竖直向下运动时，相当于磁体不动，线圈竖直向上运动。由于磁场方向沿竖直方向，因此线圈正好做切割磁感线运动，那么线圈中肯定会产生感应电流。
14．【答案】电子的定向移动形成电流，电流周围存在磁场；纸外
【解析】【分析】此题主要考查了奥斯特实验的现象及结论，一定要掌握电流的磁效应．同时考查了学生利用所学知识解决问题的能力．关键是找出两者间的共同点，将复杂的问题简单化。同时在此题中一定要注意电流方向与电子的定向移动方向相反，要解决此题，需要搞清电流的形成原因，知道电流是由于电荷的定向移动形成的。导线能够导电靠的就是自由电子的定向移动。同时要掌握电流的磁效应，知道电流周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关。
【解答】如图所示，奥斯特实验表明，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转．说明了电流周围存在磁场。当电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，由于电子发生定向移动而形成电流，又因为电流周围存在磁场，所以小磁针会发生偏转。由图知，当电流向右时，小磁针的N极向纸内偏转，右图电子定向向右移动，而电流方向与电子定向移动方向相反，所以电流方向向左．因此小磁针受力方向与左图相反．N极将向纸外偏转。
故答案为：电子的定向移动形成电流，电流周围存在磁场；纸外。
15．【答案】（1）液化
（2）A
（3）0.75
【解析】【分析】（1）确定物质的初始态和终末态，进而确定物态变化的名称；
（2）灯泡要持续闪烁，即一会亮一会灭，那么通过它的电流可以时断时续，据此分析；
（3）当灯泡亮时，它与定值电阻R串联。首先根据计算出灯泡的电阻，再根据计算出总电流，最后根据PL'=IL'2RL计算灯泡的实际功率。
【解答】（1）雾天，空气中的水蒸汽会形成雾，即从气态变成液态，从而发生液化现象。
（2）根据图片可知，闭合开关后，电磁铁和A点都有电流经过，从而产生磁性，将衔铁吸下来。此时衔铁将电磁铁和A点短路，此时A点没有电流经过。此时电磁铁失去磁性，衔铁弹回去，又再次接通电磁铁和A点。如此循环往复，由于A点的电流时断时续，因此警示灯应该放在A点。
（3）警示灯的电阻为：；
则此时通过灯泡的电流为：；
那么此时灯泡的实际功率为：PL'=IL'2RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W。
16．【答案】（1）电磁感应
（2）机械
（3）甲
【解析】【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。
（2）根据能量转换的知识解答；
（3）根据能量转化的知识分析。
【解答】（1）根据图A可知，在甲装置中，导体棒ab水平向右移动时，它在磁场中做切割磁感线运动，此时会产生感应电流，则它的工作原理为电磁感应。
（2）乙装置中的导体中有电流经过时，cd在磁场中受力运动，将电能转化为机械能；
（3）根据图B可知，当拨动吉他琴弦时，琴弦振动，即在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流，这和甲装置的原理相同。
17．【答案】（1）条形
（2）方向
【解析】【分析】通电螺线管周围能产生磁场，并与条形磁铁的磁很相似。改变了电流方向，螺线管的磁极也发生了变化。
【解答】（1）通电螺线管周围铁屑会被磁化，但由于其与纸板的摩擦力太大，它不能自己转动，因此实验中可以轻敲纸板减小铁屑与纸板的摩擦，使铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列；由图中铁屑排列形状可知通电螺线管外部磁场与条形磁体相似；
（2）对调螺线管所接电源正、负极，电流方向改变，周围小磁针的指向也随之对调，说明磁场方向改变了。因而说明通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
18．【答案】同名磁极相互排斥；有
【解析】【分析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引； 物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。 重力的施力物体是地心。 重力的方向总是竖直向下。 物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比， 计算公式是：G=mg，g为比例系数，重力大小约为9.8N/kg，重力随着纬度大小改变而改变，表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。
【解答】 如图，是一款磁悬浮无线蓝牙音箱，它通过电磁波实现与手机数据的传输。该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，这是根据同名磁极相互排斥的原理实现的。重力突然消失的瞬间，箱体与底座仍存在相互排斥的力，所以底座对水平桌面仍有压力；
故答案为：同名磁极相互排斥，有
19．【答案】（1）增强；C
（2）小于
【解析】【分析】（1）电磁铁的磁性强弱与线圈匝数，电流大小等均有关；
（2）流体压强大小与流速大小有关。
【解答】（1）光照增强，光敏电阻变小，电流变大，磁性变强，衔铁被向下吸合，故与触点C接触；
（2）流速越大，流体压强越小，故内部气压小于外界大气压。
20．【答案】火线；低压带电体；高压带电体
【解析】【分析】安全用电原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。安全用电常识十条：一、清楚认识了解场所电源总开关位置，学会在紧急情况下关断总电源。二、不用湿手触摸电器，不用湿布擦拭电器。三、电器使用完毕后应拔掉电源插头；插拔电源插头时不要用力拉拽电线，以防止电线的绝缘层受损造成触电；电线的绝缘皮脱落，要及时更换新线或者用绝缘胶布包好。四、发现有人触电要设法及时关断电源；或者用干燥的木棍等物将触电者与带电的电器分开，不要用手去直接救人；如果触电者已失去知觉，要立即拨打120急救电话。五、不随意拆卸、安装电源线路、插座、插头等。哪怕安装灯泡等简单的事情，也要先关断电源。六、使用电熨斗、电热毯、电炉子等家用电器时，要做到人走火灭。七、使用电冰箱应放在干燥通风处，远离易燃、易爆物品，与大功率电器分开使用插座。八、购买有质量保证的合格电器产品；不购买“三无”产品；不要在同一插排上插接过多的电器。九、家用电器或线路着火，要先切断电源，再用干粉或气体灭火器灭火，不可直接泼水灭火，以防触电或电器爆炸伤人。十、不要在电线上晾晒衣服或悬挂东西；也不要用铁丝等金属直接与电线相连。
【解答】 火线电压为220V；零线和地线都是0V；家庭电路中，触电是人直接接触火线造成的。安全用电原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
故答案为：（1）火线，低压带电体；高压带电体；
21．【答案】（1）灵敏电流计指针发生偏转
（2）有
（3）无
【解析】【分析】在闭合电路中，一部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流的过程叫做电磁感应；
【解答】（1）本实验中，如果灵敏电流计指针发生偏转，我们就认为有感应电流产生。
（2） 闭合开关后，假设导线不动，磁铁左右水平运动，也能切割磁感线，所以电路有感应电流；
（3）闭合开关后，假设磁铁不动，导体向纸面里外方向运动，没有做切割磁感线运动，所以电路无感应电流。
故答案为：（1） 灵敏电流计指针发生偏转 （2）有（3）无
22．【答案】熔断器；铜；便于检修电路，排除故障
【解析】【分析】（1）家庭电路的断路器，又称空气开关，当电流增大到一定程度时，它会自动切断电路，从而起到保护电路的作用。
（2）根据图片乙确定左右两边膨胀程度的大小，从而确定材料种类。
（3）根据断路器的优点解答。
【解答】（1）如图甲为常见的一种断路器，在家庭电路中常用它来代替闸刀开关和熔断器。
（2）根据图乙可知，当温度升高后，双金属片向右弯曲，则左边的金属片膨胀系数大于右侧金属片，因此左边应该选择铜片。
（3）断路器跳闸后不能自动复位，必须人工复位，这样设计的优点是：便于检修电路，排除故障。
23．【答案】（1）磁场
（2）电流产生的磁场方向与电流方向有关
（3）检测磁场的存在并显示磁场的方向
（4）B
【解析】【分析】（1）闭合开关后，导线中通过电流，此时导线下方的小磁针的指向发生偏转，说明受到磁力的作用，即通电导线周围存在磁场。
（2）小磁针的偏转方向发生改变，说明电流周围的磁场方向发生改变，据此分析解答；
（3）磁场看不到摸不着，但是它可以对放入其中的小磁针产生力的作用。借助小磁针的偏转，可以感知磁场的存在。而小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向，据此分析解答。
（4）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】（1）实验探究的是通电直导线周围是否存在磁场。
（2）改变通电直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明电流产生的磁场方向与电流方向有关。
（3）实验中小磁针的作用是检测磁场的存在并显示磁场的方向。
（4）在实验中，将磁场的存在转换为小磁针的指向的变化，因此使用了转换法，故选B。

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