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八下第1章 第1-3节单元学习评价
参考答案及解析
（作业时间：60分钟，满分100分）
一、选择题：（共15小题，每小题2分，共30分）
1．如图是一款磁吸收纳盒，盒中含有磁铁，能吸附在冰箱门上。这是因为冰箱门中含有以下材料中的（　　）
A．银 B．锌 C．铁 D．铝
【解答】解：磁吸收纳盒能吸附在冰箱门上，是因为冰箱门中含有铁，故C正确。
故选：C。
2．如图，有一根悬挂的条形磁铁，用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近磁铁的N极，发现条形磁铁被吸引。该铁棒（　　）
A．一定没有磁性
B．一定有磁性，且A端是S极
C．一定有磁性，且A端是N极
D．不确定有无磁性
【解答】解：假如铁棒有磁性，异名磁极相互吸引。铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，铁棒和条形磁铁的N极相吸引，说明铁棒也有磁性，并且A端是S极，如果铁棒没有磁性，磁体可以吸引磁性材料。条形磁铁具有磁性，也可以吸引没有磁性的铁棒。所以铁棒是否具有磁性不能确定。
故选：D。
3．下列小磁针指向和磁感线作图中，错误的是（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：A、根据异名磁极相互吸引可知，N极和S极靠近，故A正确；
B、由右手螺旋定则知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，小磁针静止时的N应向右，S极应向左，故B错误；
C、磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，故C正确；
D、两个磁极都是N极，故磁感线的方向都是从N极出来的，故D正确。
故选：B。
4．图甲为干簧管开关的结构图，其中磁簧片是一种有弹性、易被磁化的软铁材料，被固定于玻璃管内。将条形磁体靠近并与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片触点就会闭合，电路接通如图乙所示；当条形磁体远离干簧管时，触点就会断开。则下列说法正确的是（　　）
A．根据需要软铁簧片可以用塑料片替换
B．触点相互接触利用的是同名磁极相互吸引的原理
C．利用条形磁体使软铁簧片被磁化，触点相互吸引使电路处于导通状态
D．条形磁体远离干簧管时，触点相互排斥使电路处于断路状态
【解答】解：A、塑料不能被磁化，故不可以把软磁铁换成塑料，故A错误；
B、触点相互接触利用的是异名磁极相互吸引的原理，故B错误；
C、利用条形磁体使软铁簧片被磁化，触点相互吸引使电路处于导通状态，故C正确；
D、条形磁体远离干簧管时，触点间没有作用力使电路处于断路状态，故D错误。
故选：C。
5．下列四幅图中，磁感线的方向、磁极名称标注正确的是（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：ABD、在磁体外部，磁感线的方向从N极到S极，AB错误，D正确；
C、根据安培定则，电流向右，从左侧看，磁场方向是顺时针的，故C错误。
故选：D。
6．下列有关磁现象的分析正确的是（　　）
A．图甲中铁棒能吸引小磁针，则铁棒原来一定具有磁性
B．图乙中小磁针黑色为N极，则b处磁场的方向向右
C．图丙中从磁铁的最左端移到最右端过程中，弹簧测力计的示数逐渐减小
D．图丁中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的南极
【解答】解：A、铁棒能吸引小磁针，则铁棒原来可能无磁性，故A错误；
B、小磁针黑色为N极，则b处磁场的方向向右，故B正确；
C、从左端移到右端过程中，弹簧测力计的示数先减小再变大，因为中间磁性最弱，故C错误；
D、磁铁都具有指向性，图丁中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的北极，故D错误；
故选：B。
7．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设，地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（　　）
A．B． C．D．
【解答】解：地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西。故B正确。
故选：B。
8．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．电流表示数变大，弹簧长度变短
C．电流表示数变小，弹簧长度变长
D．电流表示数变大，弹簧长度变长
【解答】解：由图知，开关闭合后，电流由螺线管下方流入，则由安培定则可知，螺线管的上端为N极；
因同名磁极相互排斥，两磁铁的同名磁极相对，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，由欧姆定律可知电路中电流变大（即电流表示数变大），电磁铁的磁性增强，则条形磁铁受到向上的排斥力增大，所以弹簧的长度变短。
故选：B。
9．如图所示，利用铁屑来研究通电螺线管周围磁场分布。开关闭合之前，螺线管周围铁屑分布如图甲所示，闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑分布如图乙所示，在通电螺线管周围放上小磁针，静止后小磁针C的左端为S极，如图丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图乙中A处的磁场比B处强
B．图乙中用铜屑代替铁屑也能呈现出相同的排布方式
C．图丙中通电螺线管的左端为N极
D．图丙中小磁针D的右端为N极
【解答】解：A．图乙中B处是磁体的磁极，磁性最强，故A处的磁场比B处弱，故A错误；
B．铜屑不是磁性物质，不能被磁化，无法显示磁场的分布，故B错误；
CD．静止后小磁针C的左端为S极右端为N极，根据异名磁极相互吸引，图丙中通电螺线管的左端为S极，右端为N极，吸引小磁针D的S极，故小磁针D的右端为N极，故C错误，D正确。
故选：D。
10．如图所示，开关闭合，滑动变阻器的滑片位于中点，小铁片被竖直吸在电磁铁的左侧。若将滑片从中点移向A端或B端，移动过程中下列说法正确的是（　　）
A．滑片从中点移向A端，电磁铁的磁性会增强
B．滑片从中点移向B端，小铁片会从电磁铁上脱落
C．滑片移动的方向改变，电磁铁的磁极方向也会改变
D．无论向哪个方向移动滑片，电磁铁右端始终为N极
【解答】解：A、滑片从中点移向A端，电路中电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性变弱，故A错误；
B、滑片从中点移向B端，电路中电阻变小，电流变大，电磁铁磁性变强，对小铁片的吸引力变大，小铁片不会从电磁铁上脱落，故B错误；
C、滑片移动的方向改变，只能改变电磁铁的磁性大小，电磁铁的磁极方向不会改变，故C错误；
D、无论向哪个方向移动滑片，电路中电流方向不会改变，由安培定则可知，电磁铁右端始终为N极，故D正确。
故选：D。
11．图甲为某款型号的断路器，原理如图乙。正常工作时，触点闭合。当电路短路或过载时，利用电磁铁或双金属片作用，使铁质簧锁装置弹开，触点断开。当电路中发生短路时，该断路器利用电磁铁的作用及时切断电路。则短路时电磁铁线圈中的电流变化及对铁质簧锁上端的磁力作用分别是（　　）
A．电流变大，吸引簧锁 B．电流变大，排斥簧锁
C．电流变小，吸引簧锁 D．电流变小，排斥簧锁
【解答】解：AC.由题意可知，短路时电路中电流过大，电磁铁磁性增强，会吸引铁质簧锁上端，下端弹开，电路断开。故A正确，C错误。
BD.如果电流增大，磁性增强，排斥簧锁上端，下端无法弹开，电路正常，起不到保护作用。故BD错误。
故选：A。
12．某同学设计了一个利用电磁铁起升道闸杆的模拟装置。当车牌识别成功相当于图中开关S闭合，电磁铁有磁性，吸引铁柱，道闸杆绕O点顺时针转动，闸杆升起。下列有关说法正确的是（　　）
A．若车牌识别成功，图中电磁铁的上端为N极
B．改变电源正负极，该模拟装置仍能正常工作
C．小灯泡L与滑动变阻器的连接方式为并联
D．滑动变阻器的滑片P向下移动后，栏杆更容易抬起
【解答】解：A、由图知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，故A错误；
B、改变电源正负极，电磁铁中的电流方向改变，电磁铁的磁极改变，但对铁柱的吸引力不变，因此该模拟装置仍能正常工作，故B正确；
C、小灯泡L与滑动变阻器的连接方式为串联，故C错误；
D、滑动变阻器的滑片P向上调整后，阻值变小，电源电压不变，根据I可知，电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，栏杆更容易抬起，故D错误。
故选：B。
13．生态鱼缸需要足够的光照，为了补偿光照，小滨设计了如图所示的智能补光电路，光暗时灯L自动补光，自然光较亮时灯L自动熄灭，R1为定值电阻，R2为光敏电阻。已知灯L无法照射到电阻R2，下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关S，电磁铁上端为N极
B．自然光照强度降低时，电磁铁的磁性减弱
C．R2的阻值随自然光照强度的减弱而增大
D．当自然光照强度增大时，电压表示数变大
【解答】解：由图知，在控制电路中定值电阻R1和光敏电阻R2串联，电压表测量光敏电阻R2两端的电压；
A、由图可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，其下端为N极，故A错误；
B、由于光暗时灯L自动补光，自然光较亮时灯L自动熄灭，则当自然光照强度降低时电磁铁上端的衔铁需要在电磁铁的磁力作用下吸下来，使工作电路闭合，所以，自然光照强度降低时，电磁铁的磁性增强，故B错误；
C、由于自然光照强度降低时，电磁铁的磁性需要增强，即控制电路中电流变大，根据I可知电路中的电阻减小，则R2的阻值减小，所以，R2的阻值随自然光照强度的减弱而减小，故C错误；
D、已知R2的阻值随光照强度的增大而增大，则当光照强度增大时，R2的阻值变大，根据串联分压的规律可知，R2两端的电压变大，即电压表示数变大，故D错误。
故选：D。
14．闭合如图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（　　）
A．通电螺线管的左端为N极
B．电源的左端为正极
C．电流表的左端为“+”接线柱
D．R的滑片不能置于最右端
【解答】解：AB、已知小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的左端为S极、右端为N极；根据安培定则可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，所以电源左端为负极，右端为正极，故AB错误；
C、电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以电流表的左端为“+”接线柱，故C正确；
D、R的滑片置于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，不会对电路安全有影响，故D错误。
故选：C。
15．小科在医院看到一种输液报警器，如图甲所示。当管内药液流完时，电铃发声。报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时电阻大，无液体时电阻小，电路如图乙所示。则当开关闭合，报警器电路工作时，以下分析合理的是（　　）
A．药液输完时，电流表示数变小
B．药液输完时，电压表示数变小
C．药液输完时，电铃中的电磁铁磁性最强
D．药液未输完时，电铃不响是因为没有电流通过
【解答】解：
由电路图可知，可变电阻与电铃串联，电压表并联在电铃两端，电流表测电路中的电流，
由题意知，当药液输完时，警报器内的电阻较小，药液未输完时，警报器内的电阻较大；
AB、当药液输完时，警报器内的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，根据U＝IR可知，电铃两端的电压变大，即电压表示数变大，故AB错误；
C、由A知，药液输完时，电路中的电流最大，电铃中的电磁铁磁性最强，故C正确；
D、药液未输完时，警报器内的电阻较大，总电阻较大，电路中电流较小，电铃不响，并不是因为没有电流，而是因为电流较小造成的，故D错误。
故选：C。
二、填空题：（共6小题，每空2分，共30分）
16．中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器。古文《论衡 是应篇》中记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”。则勺柄应为该磁体的 　S　极；某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的 　D　（选填“B”、“C”、“D”或“E”）处打磨勺柄。
【解答】解：
（1）磁勺的勺柄指南，根据地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，勺柄为该磁体S极；
（2）如所示，根据天然磁石的磁感线分布，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，故可判断D端是S极，也就是磁勺的勺柄。
故答案为：S；D。
17．如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b点的磁场比a点的磁场 　强　（填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 　Q　（填“P”或“Q”）处。
【解答】解：（1）根据图片可知，b点的磁感线比a点的磁感线更稠密，则b点的磁场比a点的磁场更强。
（2）根据图片可知，b点时的磁场方向指向Q，则该点的小磁针静止时，N极指向Q。
故答案为：强；Q。
18．如图甲所示，一根条形磁铁摔断成两段，取右边的一段靠近小磁针，若小磁针静止时的指向如图乙所示，则乙图中裂纹处的磁极是 　N　极。若把这两段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲），则这两段会相互 　吸引　（填“吸引”或“排斥”）。
【解答】解：
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。
故答案为：N；吸引。
19．指南针是中国的四大发明之一，这是我国对人类所作出的巨大贡献，指南针是利用磁场指示方向。
（1）我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么司南的“柢”相当于磁体的 　南极　。
（2）如图所示，地球是一个大磁体，类似条形磁铁，请在图中标出地磁场的N、S极，静止时小磁针N、S极，用箭头标出P点的地磁场方向。
【解答】解：（1）司南是用天然磁石磨制成的勺子，其实质就是一块磁铁，“其柢指南”，静止时指向南方的是南极，用S表示。
（2）地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近；在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极；小磁针的N极指向地磁场的S极，地磁场磁感线的方向及小磁针的N极如下图所示
故答案为：（1）南极；（2）见解答。
20．如图是探究“奥斯特实验”的装置。
（1）将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针 　平行　（填“垂直”、“平行”或“任意方向”）。接通电路后，观察到小磁针偏转。
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向改变，表明 　电流的磁场方向与电流方向有关　。
（3）实验中用到的一种重要科学研究方法是 　转换　法（选填“控制变量”、“类比”或“转换”）。
【解答】解：（1）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。
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向改变，表明电流的磁场方向与电流方向有关。
（3）实验中用到的一种重要科学研究方法是转换法。
故答案为：（1）平行；（2）电流的磁场方向与电流方向有关；（3）转换。
21．如图甲是一种“潜水自救装置”，其工作原理如图乙所示，力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的改变而改变，当达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，反应盒中两种物质混合并开始反应产生气体，气囊快速充气上浮，将潜水运动员拉回到水面，其中U为电源电压，R0为定值电阻。请完成下列问题：
（1）电磁铁工作时上端是 　S　极；
（2）为实现以上功能，在图丙中选出力敏电阻Rx的阻值随深度变化的大致曲线是 　B　（选填“A”或“B”）；
（3）其他条件不变，若增加电磁铁线圈匝数，请推断安全深度如何变化并说出依据 　变小；当深度增大时，力敏电阻Rx的阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路的电流增大，当其他条件不变时，增加电磁铁的线圈匝数，磁性增强，当深度减小时，就已经吸引衔铁，故安全深度变小　。
【解答】解：（1）根据安培定则可知，结合电源的正负极，电磁铁上端为S极，下端为N极；
（2）由题意可知，在衔铁被吸引下来之前，电路是力敏电阻Rx的简单电路，由欧姆定律公式变形可得，Rx，又因为力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的改变而改变，当达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，即深度增大时，电磁铁的磁性增强，电路的电流减小，故力敏电阻Rx的阻值减小，因此力敏电阻Rx的阻值随深度变化的大致曲线应为B；
（3）由题意可知，当深度增大时，力敏电阻Rx的阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路的电流增大，当其他条件不变时，增加电磁铁的线圈匝数，磁性增强，当深度减小时，就已经吸引衔铁，故安全深度变小。
故答案为：（1）S；（2）B；（3）变小；当深度增大时，力敏电阻Rx的阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路的电流增大，当其他条件不变时，增加电磁铁的线圈匝数，磁性增强，当深度减小时，就已经吸引衔铁，故安全深度变小。
三、探究题：（共3小题，每空2分，共20分）
22．小桐同学参加了学校研究性学习小组开展的“探究磁体磁性强弱是否与温度有关的课题。
【作出假设】假设一：温度越高，磁体的磁性越强；
假设二：温度越高，磁体的磁性越弱；
假设三：磁体的磁性随温度升高变化不大。
【设计实验】小柯将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸看一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示。
（1）加热段时间后出现 　小铁钉纷纷落下　，则假设二成立。
（2）根据这一结论，小柯大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱，无法吸引弹簧开关，弹簧开关 　向下　（选填“向下”或“向上”）恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。
（3）同组的小明同学却认为小柯设计的温度报警器有不足之处，请指出 　难以设定具体的报警温度　。
【解答】解：（1）加热一段时间后磁铁的温度升高，如果假设二成立，应该是小铁钉受到的磁力减弱，小铁钉纷纷落下；
（2）如图乙所示，开始时磁体吸引弹簧开关，当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱直至消失，无法吸引弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警；
（3）由图可知，乙图设计难以设定具体的报警温度。
故答案为：（1）小铁钉纷纷落下；（2）向下；（3）难以设定具体的报警温度。
23．磁感应强度B用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，小鹭设计了如图1所示的电路，图甲电源电压6V，R为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2。
（1）当图乙S2断开，图甲S1闭合时，电流表的示数为　60　mA．闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐　增大　。
（2）闭合S1和S2，滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻R，测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I，算出R处磁感应强度B的数值如表。请计算x＝5cm时，B＝　0.40　T．
x/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 　0.40　
0.20
（3）综合以上实验数据可以得出“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　小　。
【解答】解：（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：I0.06A＝60mA；图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，有效电阻变小，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逐渐增大；
（2）x＝5cm时，对于图表得出电流是30mA，据欧姆定律可知，R200Ω，故对应磁场的强度是0.40T；
（3）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，磁感应强度越小；
故答案为：（1）60；增大；（2）0.40；（3）小。
24．某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇（如图甲所示）。Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化（如图乙所示）。（电磁铁线圈电阻忽略不计）。
【工作原理】开关S1闭合，当开关S连接bc，接通控制电路，若室温达到30℃电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转。
【产品制作】根据电路图的工作原理，若开关S1闭合，当开关S连接ab，温控模式 　否　（选填“能”或“否”）实现。
【产品测试】温控模式下，当控制电路的电流为10mA～100mA时，风扇均可处于运转状态。
【产品评价】项目小组制定了项目成果评价表，如表是部分指标的评价内容。请依据以下项目评价表，首先针对【指标2】来评价该作品的达成情况的等级是良好，你认为的评价理由是 　工作电路中，随着铜片旋转，三个电阻是依次接入的，因此风速可调，但电流只能跳跃式变化而不能连续变化。　。
等级/指标内容 优秀 良好 待改进
指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制， 又能人工控制 能温度控制， 但不能人工控制 不能温度控制， 但能人工控制
指标2 电风扇的风速是否可调 风速是可调 且连续变化 风速是可调的 但不连续变化 风速不可调
【产品迭代】某同学提出对方案进行适当的升级改造，欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节。为达成该设计的选代升级，以下方案中可行的是 　ABD　。
A.在控制电路中接一个滑动变阻器 B.电磁铁选用匝数可变的线圈
C.改变工作电路中变阻器的阻值 D.将控制电路的电源改成电压可调的电源
【解答】解：
【产品制作】：当开关S1闭合，开关S连接ab时，控制电路处于断开状态，此时温度变化虽然可以使S2阻值发生变化，但是电路中无电流，因此衔铁不会被吸引，动触头不会上移而接通工作电路，故温控模式无法实现。
【产品评价】工作电路中，随着半圆弧形铜片逆时针旋转，电路中R1R2R3是被依次接入，因此是不连续地改变电路中的电流从而改变电动机转速，来改变风速。如果想要风速连续可调，应该在工作电路中串联一个滑动变阻器来使得风速连续变化。因此风速可调但不连续，指标2评价为良好。
【产品迭代】若需要改变临界温度，则需要对控制电路进行改造，可以串接一个滑动变阻器，可以使得电源电压可调，可以使得线圈匝数可调，可以让动触头连接位置可调等等。但改造工作电路无法改变临界温度。故选ABD。
故答案为：
【产品制作】：否；
【产品评价】：工作电路中，随着铜片旋转，三个电阻是依次接入的，因此风速可调，但电流只能跳跃式变化而不能连续变化；
【产品迭代】：ABD。
四、综合题：（共 小题，25小题5分，26小题7分，27小题8分，共20分）
25．有一种磁性非金属材料叫铁氧体，某同学研究铁氧体的磁性与温度的关系。他在恒温箱顶部固定一个铁氧体，然后在铁氧体下方放一磁铁，实验现象如图甲（a）所示，然后改变恒温箱的温度，观察到的现象如图甲（b）、（c）所示。
（1）根据图甲（a）、（b）和（c）及相关条件可以归纳得出结论：　在一定温度范围内，温度越高，铁氧体的磁性越弱　。
（2）自动电饭锅就应用到了以上结论，图乙为自动电饭锅的原理图。
信息1：煮饭时，按下开关通过传动杠杆推动永磁体向 上移动，且使电饭锅电源开关闭合（触点接触）电路接通，电饭锅开始发热工作；
信息2：当锅内米饭煮熟后，会自动切断电源（两触点彼此分离），从而停止加热，防止饭烧焦。
请你根据题中信息、结合所学知识，解释此电饭锅在米饭煮熟前能持续加热，米饭煮熟后，能自动停止加热的原理。
【解答】解：（1）由图可知铁氧体与磁铁有吸引现象，温度升高后，磁铁下路，说明磁性变弱，由此可判断；在一定温度范围内，温度越高，铁氧体的磁性越弱；
（2）自动电饭锅，安装在发热盘（锅底）中央的温控器内部装有铁氧体、永磁体、弹簧等元件。煮米饭时，按下开关通过传动杠杆推动永磁体向 上移动，且使电饭锅电源开关闭合（触点接触）电路接通，电饭锅开始发热工作；当锅底的温度升高到某温度时，铁氧体磁性减弱到吸不住永磁体，永磁体向下落下推动杠杆，弹簧片被弹回后，金属触电分开，加热元件停止工作。
故答案为：（1）在一定温度范围内，温度越高，铁氧体的磁性越弱；
（2）煮米饭时，按下开关通过传动杠杆推动永磁体向上移动，两个金属触点接触，加热元件工作；当锅底的温度升高到某温度时，铁氧体磁性减弱，永磁体与铁氧体分开，弹簧片被弹回后，金属触电分开，加热元件停止工作。
26．随着人们越来越追求高品质的生活，空气净化器逐渐走入家庭。某项目化小组同学研究了空气净化器模型后，为其增设了可根据空气质量指数自动控制风机是否开启以及挡位大小自动调节装置。如下表是根据空气质量指数K划分的空气质量等级。风机增设部分内部工作原理如图1所示，包括工作电路和控制电路两个部分，控制电路中的电源电压U1＝12V，调控电阻R0的阻值大小可调，R为气敏电阻，其阻值随空气质量指数K的变化的图像如图2所示，L为磁控开关，当气敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中的电流随之发生变化，当电流大于或等于100mA时，L的两个由铁制成的弹片相互吸合，工作电路的电动机启动第一档工作模式；当电流增大到一定值时，电磁铁吸引衔铁，触点ab接通，工作电路的电动机启动第二档工作模式。工作电路两端电压为U2，线圈、磁控开关L以及电动机的电阻均不计。
空气质量指数K 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 ＞300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
（1）闭合开关S时，图1中线圈的左端P相当于条形磁体的 　S　极。
（2）开关闭合后，磁控开关L的两个弹片在一定条件下相互吸合，请你说说它涉及《电与磁》的哪些知识？　电流的磁效应、磁化、磁极间相互作用等　。
（3）若要求控制空气质量等级至少为良，则调控电阻R0的阻值范围是多少？（写出计算过程）
【解答】解：（1）闭合开关S时，电流从图1中线圈右侧流入，根据安培定则可判断线圈的左端为S极；
（2）开关S闭合后，磁控开关L的两个弹片在电流的作用下被磁化成异名磁极，异名磁极相互吸引，同时说明了通电导体周围存在着磁场，故用到了电流的磁效应、磁化、磁极间相互作用；
（3）空气质量等级至少为良，则空气质量指数最大为100，由图2可知气敏电阻R＝60Ω；已知当电流 I≥100mA＝0.1A 时，两弹片吸合工作电路工作。控制电路总电阻R总120Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R0＝120Ω﹣60Ω＝60Ω调控电阻R0的阻值范围0～60Ω；
故答案为：（1）S；
（2）电流的磁效应、磁化、磁极间相互作用等；
（3）由图2可知，当K＝100时，R＝60Ω。已知当电流 I≥100mA＝0.1A 时，两弹片吸合工作电路工作。控制电路总电阻R总120Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R0＝120Ω﹣60Ω＝60Ω调控电阻R0的阻值范围0～60Ω；
27．研习小组参观“智能温控蔬菜种植大棚”后，尝试设计了“自动温控电路”，如图甲所示。电路分控制电路和工作电路两部分，控制电路电源电压恒为6V，R1为20Ω的定值电阻，R2为滑动变阻器，R3为工作电路的加热电阻。
（1）若线圈中电流为0.2A时，电磁铁就会吸引衔铁，使工作电路中R3停止加热。此时R2接入电路的有效阻值是多少欧？
（2）甲电路通过移动滑动变阻器滑片，改变电流，从而来实现对工作电路工作状态的控制。为实现“自动温控”，小东用热敏电阻R3替换R2。热敏电阻阻值与温度关系有两类，如图乙。为实现目的，需选择曲线 　②　（填“①”或“②”）所示的热敏电阻。该改进，可实现一定温度下的自动控制。
（3）温度过高和过低都不利于植物生长，再次改进电路，如图丙所示（La和Lb是完全相同的电磁铁），让温度低于15℃时加热系统工作，温度高于30℃时制冷系统工作。若温度高于30℃时制冷系统工作，此时热敏电阻Ra和Rb要满足怎样的大小关系？说说你的理由：　当温度小于30℃时，Rb＜Ra，当温度大于30℃时，Rb＞Ra。因为低于30℃时，加热电路工作，Lb的磁性大于La磁性，通过Lb的电流大于通过La的电流，La和Lb完全相同，两电阻并联电路，由欧姆定律可知Rb＜Ra，当温度大于30℃时，同样道理，Rb＞Ra。　。
【解答】解：（1）控制电路中的总电阻R总30Ω，
滑动变阻器此时接入的电阻R2＝R总﹣R1＝30Ω﹣20Ω＝10Ω；
（2）图甲中，衔铁吸下，切断加热电路，这时电磁铁线圈中的电流增大，总电阻变小，所以热敏电阻时温度升高电阻变小，故选②；
（3）当温度低于15℃时加热系统工作，此时电磁铁Lb的磁性大于电磁铁La的磁性，通过Lb的电流大于通过La的电流，La和Lb完全相同，Ra和Rb并联根据R，此时Rb比Ra小，当温度高于30℃时，制冷系统工作，La的磁性大于Lb的磁性，同样道理，此时Ra比Rb小，故当温度小于30℃时，Rb＜Ra，当温度大于30℃时，Rb＞Ra。
故本题答案为：（1）S；（2）R2接入电路的有效电阻时10Ω；（3）②；（4）当温度小于30℃时，Rb＜Ra，当温度大于30℃时，Rb＞Ra。因为低于30℃时，加热电路工作，Lb的磁性大于La磁性，通过Lb的电流大于通过La的电流，La和Lb完全相同，两电阻并联电路，由欧姆定律可知Rb＜Ra，当温度大于30℃时，同样道理，Rb＞Ra。
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八下第1章 第1-3节单元学习评价
（作业时间：60分钟，满分100分）
一、选择题：（共15小题，每小题2分，共30分）
1．如图是一款磁吸收纳盒，盒中含有磁铁，能吸附在冰箱门上。这是因为冰箱门中含有以下材料中的（　　）
A．银 B．锌 C．铁 D．铝
2．如图，有一根悬挂的条形磁铁，用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近磁铁的N极，发现条形磁铁被吸引。该铁棒（　　）
A．一定没有磁性
B．一定有磁性，且A端是S极
C．一定有磁性，且A端是N极
D．不确定有无磁性
3．下列小磁针指向和磁感线作图中，错误的是（　　）
A． B． C． D．
4．图甲为干簧管开关的结构图，其中磁簧片是一种有弹性、易被磁化的软铁材料，被固定于玻璃管内。将条形磁体靠近并与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片触点就会闭合，电路接通如图乙所示；当条形磁体远离干簧管时，触点就会断开。则下列说法正确的是（　　）
A．根据需要软铁簧片可以用塑料片替换
B．触点相互接触利用的是同名磁极相互吸引的原理
C．利用条形磁体使软铁簧片被磁化，触点相互吸引使电路处于导通状态
D．条形磁体远离干簧管时，触点相互排斥使电路处于断路状态
5．下列四幅图中，磁感线的方向、磁极名称标注正确的是（　　）
A． B． C． D．
6．下列有关磁现象的分析正确的是（　　）
A．图甲中铁棒能吸引小磁针，则铁棒原来一定具有磁性
B．图乙中小磁针黑色为N极，则b处磁场的方向向右
C．图丙中从磁铁的最左端移到最右端过程中，弹簧测力计的示数逐渐减小
D．图丁中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的南极
7．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设，地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（　　）
A．B． C．D．
8．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．电流表示数变大，弹簧长度变短
C．电流表示数变小，弹簧长度变长
D．电流表示数变大，弹簧长度变长
9．如图所示，利用铁屑来研究通电螺线管周围磁场分布。开关闭合之前，螺线管周围铁屑分布如图甲所示，闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑分布如图乙所示，在通电螺线管周围放上小磁针，静止后小磁针C的左端为S极，如图丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图乙中A处的磁场比B处强
B．图乙中用铜屑代替铁屑也能呈现出相同的排布方式
C．图丙中通电螺线管的左端为N极
D．图丙中小磁针D的右端为N极
10．如图所示，开关闭合，滑动变阻器的滑片位于中点，小铁片被竖直吸在电磁铁的左侧。若将滑片从中点移向A端或B端，移动过程中下列说法正确的是（　　）
A．滑片从中点移向A端，电磁铁的磁性会增强
B．滑片从中点移向B端，小铁片会从电磁铁上脱落
C．滑片移动的方向改变，电磁铁的磁极方向也会改变
D．无论向哪个方向移动滑片，电磁铁右端始终为N极
11．图甲为某款型号的断路器，原理如图乙。正常工作时，触点闭合。当电路短路或过载时，利用电磁铁或双金属片作用，使铁质簧锁装置弹开，触点断开。当电路中发生短路时，该断路器利用电磁铁的作用及时切断电路。则短路时电磁铁线圈中的电流变化及对铁质簧锁上端的磁力作用分别是（　　）
A．电流变大，吸引簧锁 B．电流变大，排斥簧锁
C．电流变小，吸引簧锁 D．电流变小，排斥簧锁
12．某同学设计了一个利用电磁铁起升道闸杆的模拟装置。当车牌识别成功相当于图中开关S闭合，电磁铁有磁性，吸引铁柱，道闸杆绕O点顺时针转动，闸杆升起。下列有关说法正确的是（　　）
A．若车牌识别成功，图中电磁铁的上端为N极
B．改变电源正负极，该模拟装置仍能正常工作
C．小灯泡L与滑动变阻器的连接方式为并联
D．滑动变阻器的滑片P向下移动后，栏杆更容易抬起
13．生态鱼缸需要足够的光照，为了补偿光照，小滨设计了如图所示的智能补光电路，光暗时灯L自动补光，自然光较亮时灯L自动熄灭，R1为定值电阻，R2为光敏电阻。已知灯L无法照射到电阻R2，下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关S，电磁铁上端为N极
B．自然光照强度降低时，电磁铁的磁性减弱
C．R2的阻值随自然光照强度的减弱而增大
D．当自然光照强度增大时，电压表示数变大
14．闭合如图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（　　）
A．通电螺线管的左端为N极
B．电源的左端为正极
C．电流表的左端为“+”接线柱
D．R的滑片不能置于最右端
15．小科在医院看到一种输液报警器，如图甲所示。当管内药液流完时，电铃发声。报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时电阻大，无液体时电阻小，电路如图乙所示。则当开关闭合，报警器电路工作时，以下分析合理的是（　　）
A．药液输完时，电流表示数变小
B．药液输完时，电压表示数变小
C．药液输完时，电铃中的电磁铁磁性最强
D．药液未输完时，电铃不响是因为没有电流通过
二、填空题：（共6小题，每空2分，共30分）
16．中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器。古文《论衡 是应篇》中记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”。则勺柄应为该磁体的　 　极；某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的　 　（选填“B”、“C”、“D”或“E”）处打磨勺柄。
17．如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b点的磁场比a点的磁场　 　（填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向　 　（填“P”或“Q”）处。
18．如图甲所示，一根条形磁铁摔断成两段，取右边的一段靠近小磁针，若小磁针静止时的指向如图乙所示，则乙图中裂纹处的磁极是　 　极。若把这两段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲），则这两段会相互　 　（填“吸引”或“排斥”）。
19．指南针是中国的四大发明之一，这是我国对人类所作出的巨大贡献，指南针是利用磁场指示方向。
（1）我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么司南的“柢”相当于磁体的　 　。
（2）如图所示，地球是一个大磁体，类似条形磁铁，请在图中标出地磁场的N、S极，静止时小磁针N、S极，　 ▲　用箭头标出P点的地磁场方向。　 ▲　
20．如图是探究“奥斯特实验”的装置。
（1）将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针　 　（填“垂直”、“平行”或“任意方向”）。接通电路后，观察到小磁针偏转。
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向改变，表明　 　 。
（3）实验中用到的一种重要科学研究方法是　 　法（选填“控制变
量”、“类比”或“转换”）。
21．如图甲是一种“潜水自救装置”，其工作原理如图乙所示，力敏电阻Rx的阻值随潜水深度的改变而改变，当达到设定的安全深度时，电磁铁吸引衔铁，反应盒中两种物质混合并开始反应产生气体，气囊快速充气上浮，将潜水运动员拉回到水面，其中U为电源电压，R0为定值电阻。请完成下列问题：
（1）电磁铁工作时上端是　 　极；
（2）为实现以上功能，在图丙中选出力敏电阻Rx的阻值随深度变化的大致曲线是　 　（选填“A”或“B”）；
（3）其他条件不变，若增加电磁铁线圈匝数，请推断安全深度如何变化并说出依据　 　。
三、探究题：（共3小题，每空2分，共20分）
22．小桐同学参加了学校研究性学习小组开展的“探究磁体磁性强弱是否与温度有关的课题。
【作出假设】假设一：温度越高，磁体的磁性越强；
假设二：温度越高，磁体的磁性越弱；
假设三：磁体的磁性随温度升高变化不大。
【设计实验】小柯将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸看一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示。
（1）加热段时间后出现　 　，则假设二成立。
（2）根据这一结论，小柯大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱，无法吸引弹簧开关，弹簧开关　 　（选填“向下”或“向上”）恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。
（3）同组的小明同学却认为小柯设计的温度报警器有不足之处，请指出　 　。
23．磁感应强度B用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，小鹭设计了如图1所示的电路，图甲电源电压6V，R为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2。
（1）当图乙S2断开，图甲S1闭合时，电流表的示数为　 　mA．闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐
　 　。
（2）闭合S1和S2，滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻R，测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I，算出R处磁感应强度B的数值如表。请计算x＝5cm时，B＝　 　T．
x/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 　0.40　
0.20
（3）综合以上实验数据可以得出“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　 　。
24．某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇（如图甲所示）。Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化（如图乙所示）。（电磁铁线圈电阻忽略不计）。
【工作原理】开关S1闭合，当开关S连接bc，接通控制电路，若室温达到30℃电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转。
【产品制作】根据电路图的工作原理，若开关S1闭合，当开关S连接ab，温控模式　 　（选填“能”或“否”）实现。
【产品测试】温控模式下，当控制电路的电流为10mA～100mA时，风扇均可处于运转状态。
【产品评价】项目小组制定了项目成果评价表，如表是部分指标的评价内容。请依据以下项目评价表，首先针对【指标2】来评价该作品的达成情况的等级是良好，你认为的评价理由是 　 　。
等级/指标内容 优秀 良好 待改进
指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制， 又能人工控制 能温度控制， 但不能人工控制 不能温度控制， 但能人工控制
指标2 电风扇的风速是否可调 风速是可调 且连续变化 风速是可调的 但不连续变化 风速不可调
【产品迭代】某同学提出对方案进行适当的升级改造，欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节。为达成该设计的选代升级，以下方案中可行的是　 　。
A.在控制电路中接一个滑动变阻器 B.电磁铁选用匝数可变的线圈
C.改变工作电路中变阻器的阻值 D.将控制电路的电源改成电压可调的电源
四、综合题：（共 小题，25小题5分，26小题7分，27小题8分，共20分）
25．有一种磁性非金属材料叫铁氧体，某同学研究铁氧体的磁性与温度的关系。他在恒温箱顶部固定一个铁氧体，然后在铁氧体下方放一磁铁，实验现象如图甲（a）所示，然后改变恒温箱的温度，观察到的现象如图甲（b）、（c）所示。
（1）根据图甲（a）、（b）和（c）及相关条件可以归纳得出结论：　 　。
（2）自动电饭锅就应用到了以上结论，图乙为自动电饭锅的原理图。
信息1：煮饭时，按下开关通过传动杠杆推动永磁体向 上移动，且使电饭锅电源开关闭合（触点接触）电路接通，电饭锅开始发热工作；
信息2：当锅内米饭煮熟后，会自动切断电源（两触点彼此分离），从而停止加热，防止饭烧焦。
请你根据题中信息、结合所学知识，解释此电饭锅在米饭煮熟前能持续加热，米饭煮熟后，能自动停止加热的原理。
26．随着人们越来越追求高品质的生活，空气净化器逐渐走入家庭。某项目化小组同学研究了空气净化器模型后，为其增设了可根据空气质量指数自动控制风机是否开启以及挡位大小自动调节装置。如下表是根据空气质量指数K划分的空气质量等级。风机增设部分内部工作原理如图1所示，包括工作电路和控制电路两个部分，控制电路中的电源电压U1＝12V，调控电阻R0的阻值大小可调，R为气敏电阻，其阻值随空气质量指数K的变化的图像如图2所示，L为磁控开关，当气敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中的电流随之发生变化，当电流大于或等于100mA时，L的两个由铁制成的弹片相互吸合，工作电路的电动机启动第一档工作模式；当电流增大到一定值时，电磁铁吸引衔铁，触点ab接通，工作电路的电动机启动第二档工作模式。工作电路两端电压为U2，线圈、磁控开关L以及电动机的电阻均不计。
空气质量指数K 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 ＞300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
（1）闭合开关S时，图1中线圈的左端P相当于条形磁体的　 　极。
（2）开关闭合后，磁控开关L的两个弹片在一定条件下相互吸合，请你说说它涉及《电与磁》的哪些知识？　 　。
（3）若要求控制空气质量等级至少为良，则调控电阻R0的阻值范围是多少？（写出计算过程）
27．研习小组参观“智能温控蔬菜种植大棚”后，尝试设计了“自动温控电路”，如图甲所示。电路分控制电路和工作电路两部分，控制电路电源电压恒为6V，R1为20Ω的定值电阻，R2为滑动变阻器，R3为工作电路的加热电阻。
（1）若线圈中电流为0.2A时，电磁铁就会吸引衔铁，使工作电路中R3停止加热。此时R2接入电路的有效阻值是多少欧？
（2）甲电路通过移动滑动变阻器滑片，改变电流，从而来实现对工作电路工作状态的控制。为实现“自动温控”，小东用热敏电阻R3替换R2。热敏电阻阻值与温度关系有两类，如图乙。为实现目的，需选择曲线　 　（填“①”或“②”）所示的热敏电阻。该改进，可实现一定温度下的自动控制。
（3）温度过高和过低都不利于植物生长，再次改进电路，如图丙所示（La和Lb是完全相同的电磁铁），让温度低于15℃时加热系统工作，温度高于30℃时制冷系统工作。若温度高于30℃时制冷系统工作，此时热敏电阻Ra和Rb要满足怎样的大小关系？说说你的理由：　 　。

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