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【浙教版】（新教材）初中科学 八年级下册第三章 电磁及其应用 优生拔高训练卷B
一、选择题
1．如图所示的家庭电路中，闭合S1、S2，两盏灯正常发光。一段时间后，L2突然熄灭。经检查保险丝完好，插座没有插入任何用电器，用测电笔插入插座的两孔，氖管均发光。则故障原因是（　　）
A．插座发生短路 B．零线AB之间断开
C．零线BC之间断开 D．零线CD之间断开
2．如图所示为常见带开关的五孔插座，其中开关能控制连接在插座上的用电器。将该插座连接在家庭电路中，相关电路图中，与实际相符的是(　　)
A． B．
C． D．
3．小科设计了一款智能照明灯，其电路的原理图如图所示。光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定， 为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。下列说法正确的是(　　)
A．电磁铁的上端为 S极
B．当光照强度增强，控制电路中的电流将变小
C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D．灯泡应设计在A 和B 两接线柱之间
4．如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是(　　)
A．大功率电器用三孔插座是让用电器的外壳和大地相连
B．灯泡与开关串联，位置可以互换
C．闭合开关S，灯泡不亮，故障一定为灯丝断开
D．测电笔接触插座的右孔时氖管发光，没有电流通过人体
5．如图为空气开关的原理图，P为电磁铁，S为开关，一侧与弹簧连接，可绕A 点转动。正常工作时衔铁Q的上端会卡住开关S避免跳闸。下列分析正确的是 （　　）
A．跳闸后，可先复原空气开关，再去排除电路故障
B．该空气开关会因电流方向的改变而不能正常工作
C．如图所示的电流流入时，电磁铁P的左端为N极
D．若空气开关常在电流较小时跳闸，可适当增加P与Q的距离
6．有一款能戴在手臂上的节能夜跑灯，其结构如图所示：线圈缠绕在外壳上并与LED灯构成闭合电路，磁体在管内随着夜跑者摆臂来回移动。如图与这一过程的工作原理相同的是 （　　）
A． B．
C． D．
7．下图所示的四个实验中，能确定钢棒本身具有磁性的是 （　　）
A．①② B．②④ C．①③ D．②③
8．如图是某同学设计的汽车启动电路。旋转钥匙接通a、b间电路，电动机M启动。下列说法错误的是(　　)
A．螺线管的F端为N极
B．要增强螺线管的磁性，可将R 的滑片应向左移
C．要增强螺线管的磁性，可增加螺线管线圈的匝数
D．螺线管的磁性吸引衔铁，使动静触点接通，电动机启动
9．在高速公路收费站，我们经常看到自动收费系统(简称ETC)。当车辆靠近收费站时，固定在车道上的路测单元(RSU)自动产生电磁场，车内的收费仪器接收到磁信号后会在线圈中产生感应电流并自动完成支付。下列选项中与车内收费仪器完成自动支付功能的原理相同的是(　　)
A． B．
C． D．
10．如图所示为小明家中某房间电路，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯L仍正常发光，拔出电饭煲的插头，用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是（　　）
A．插座短路 B．电热壶短路 C．AB间断路 D．CD间断路
11．下图表示家庭电路的一部分，下列有关说法正确的是
A．图中控制灯泡的开关应该连在零线上
B．断路器比较适合安装在Q 处而不是P处
C．正常情况下测电笔检测三孔插座地线孔时，不会有电流流过测电笔和人体
D．插座和灯泡是并联的，所以三孔插座短路时电灯正常发光
12．小明自制了一款夜跑灯，结构如图甲所示：线圈缠绕在塑料水管外壳上并与LED灯构成闭合电路，磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动。下列分析正确的是
A．夜跑灯的工作原理是电流的磁效应
B．运动时加速摆臂，线圈中的感应电流大小不变
C．为提高LED灯的亮度，可换用磁性更强的磁体
D．跑步摆臂时，图甲的夜跑灯更适合平放于图乙P处
13．如图为试电笔的结构及使用方法。下列说法正确的是（　　）
A．试电笔可以判断物体是带正电还是带负电
B．若氖管发光，则此时人体中有电流通过
C．笔尖、电阻和氖管是导体，外壳、弹簧和笔卡是绝缘体
D．在使用该试电笔时，手不能触碰到笔卡
14．如图所示，甲、乙、丙、丁是四幅实验图。下列说法正确的是
A．甲实验说明电流周围存在磁场
B．乙实验利用了电流的磁效应
C．丙实验说明了电磁感应的原理
D．丁图中，小磁针的 N极指向地磁北极
15．如图是小明家的部分电路。下列说法正确的是（）
A．三孔插座的接地线是用电器的安全线
B．将台灯接入二孔插座后，台灯与灯泡L 是串联的
C．空气开关自动断开，一定是电路中某处出现了短路
D．开关S断开时，用测电笔接触b点，氖管不会发光
16．如图为水位报警装置原理图，其中 A、B 为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时， 绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是（　　）
A．绿灯亮、红灯不亮，电铃不响 B．绿灯亮、红灯亮，电铃响
C．绿灯不亮、红灯亮，电铃不响 D．绿灯不亮、红灯亮，电铃响
17．小金同学从初中科学教材中找到有关电与磁四幅图片，并根据这些图片提供的信息提出了如下说法，你认为他的说法错误的是（　　）
A．甲图当线圈转动时闭合回路中能产生电流
B．乙图通电螺线管内部磁场方向为从上到下
C．丙图开关闭合后电铃每次被敲打一下时，电路中电流就自动断开一次
D．丁图分别接入长度和粗细相等的铜丝和铁丝，开关闭合时灯泡亮度不同
18．如图所示，对于图片中所描述的科学现象或过程，下列分析中正确的是（　　）
A．图甲：司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是N极
B．图乙：对着话筒讲话，相连的扩音机中会发出声音，利用的是电磁感应原理
C．图丙：使用试电笔时，用指尖抵住上端的金属帽会发生触电事故
D．图丁：当电流过大时，保险丝先熔断，所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝
19．如图所示是小华家中的部分电路，闭合开关后发现灯泡不亮，保险丝也没有烧断，用测电笔测试插座的左右两孔，氖管均发光，若电路中仅有一处故障，则下列判断正确的是（　　）
A．因灯泡左边连接的是零线，故此时手接触灯泡左边时不会触电
B．此电路的故障可能是CD之间发生了开路
C．若断开开关S，再用测电笔测试插座左孔，此时氖管不发光
D．若断开开关S，再用测电笔测试插座右孔，此时氖管不发光
20．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。双金属片是由大小相同、热膨胀程度不同的两种金属片紧贴组成，当电路过载时，双金属片受热弯曲，推动铁质簧锁切断电路。图丙为铜和铝受热膨胀过程中伸长量随升高的温度变化图像，则该断路器的双金属片中两种金属排列合理的是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
21．如图是家庭电路局部示意图。
（1）在我国，家庭电路的电压是　 　V，小科同学想在家庭电路中安装一盏照明灯，图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在　 　(选填“1”或“2”)方框中。
（2）安装完毕后，闭合开关S，插座不接电器，观察到灯不亮。经检查该电路仅有的一处故障是 de间断路。则开关闭合时，用测电笔接触图中c、g、d点，氖管会发光的点是　 　。
22．现代家庭电路都安装“漏电保护器”和“空气开关”，比单独安装传统的保险丝更能保证用电安全。
（1）小金妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，当爸爸开启空调时，家中的“空气开关”立刻切断电路，“漏电保护器”没有反应，由此可以推断　 　相当于保险丝(选填”空气开关”或”漏电保护器”)；
（2）当漏电保护器检测到通过图甲中A、B两处的电流不相等(即发生漏电)时，会迅速切断电路。一赤脚站在地上的人，不小心接触了火线，如图乙、丙所示，在空气开关和漏电保护器完好的状态下，有触电危险的是　 　(选填“乙”或“丙”)。
23．如图所示是小科设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯、电动机等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是导体。
（1）我国家庭用电是　 　（填“直流电”或“交流电”）。
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，工作电路中的　 　（填“指示灯L”或“电动机M”）处于工作状态。
（3）测试时，小科发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。适当　 　（填“增加”或“减少”）电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
24．如图甲所示为某品牌燃气灶，灶头边上的熄火保护装置可在燃气灶意外熄火时，自动关闭燃气阀门。如图乙所示为熄火保护装置的工作原理图，使用燃气灶时，用户需按下旋钮手动开启燃气阀门并点火，火焰使热电偶热端受热，在冷、热端形成温度差，热电偶产生电压，使电路中形成电流，电磁铁产生磁性，吸引衔铁克服弹簧弹力，从而保持燃气阀门开启，保障燃气供应。若意外熄火，热电偶热端迅速冷却，冷、热端温度差消失，导致电磁铁磁性消失；此时，衔铁在弹簧弹力作用下复位，关闭燃气阀门，切断燃气供应，防止泄漏。
（1）燃气灶正常工作时，热电偶在电路中相当于　 　(选填“电源”或“开关”)。
（2）若电路中电流方向如图乙箭头所示，则电磁铁上端为　 　极。
（3）若在测试熄火保护装置时，发现电磁铁的磁性无法保持燃气阀门处于开启状态。为解决此问题，可采取的措施是　 　。
25．小科同学在学习了“电与磁”章节知识之后，设计了对磁体磁性的一系列探究。
（1）①图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒　 　(选填“有”或“无”)磁性；
②图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示， 则　 　(填“A”、“B”或“C”)棒是铁棒。
（2）如图丙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。
26．如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器线圈接通电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当手机放在充电器上的时候，手机中的线圈就会产生感应电流，实现无线充电。
（1）手机线圈中产生电流是利用　 　现象。
（2）当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示，则图中B点的磁场方向是　 　(填“向上”或“向下”)。
（3）与传统方式相比，请你对这种充电方式进行评价：　 　。
27．电动汽车以其环保经济的优点逐步被人们喜爱。如图是某品牌的电动汽车出厂前，利用风洞模拟汽车高速运动时的情况。
（1）汽车风洞测试时，以高速气流为参照物，汽车是　 　的(选填“运动”或“静止”)。
（2）电动汽车的主要部件是电动机，其工作原理与下列哪幅图对应的实验原理相同.
A．
B．
C．
（3）检测过程中电动汽车对地面的压力　 　车的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
28．图甲是小明安装好的直流电动机模型（主要部件见文字说明）。
（1）小明将图甲电动机正确连入图乙电路，闭合开关后发现线圈不转。他轻拨线圈，线圈转动，说明拨线圈前不转的原因是　 　。
（2）图乙中电动机在正常转动的过程中，线圈内部的电流方向　 　（选填“会”或“不会”）发生改变，线圈外部的电流方向　 　（选填“会”或“不会”）发生改变。
（3）线圈正常转动后，小明滑动变阻器的滑片，发现线圈转速发生变化，这说明线圈转速的大小与　 　大小有关。
（4）小明在电动机模型的转轴上固定扇叶，并与小灯泡连接，如图丙。以外力吹动扇叶，转速较小时，观察到小灯泡的亮度　 　（选填“忽明忽暗”或“不变”）。
29．如图为某人工心脏泵，它可短时间代替心脏工作。磁体固定在左侧，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上，活塞筒通过阀门与血管相通，阀门只能向外开启，只能向内开启，线圈中的电流从流向时，血液会　 　（填“流入”或“流出”）活塞筒。从能量转换的角度看，该人工心脏泵的工作原理与　 　（填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同。
30．关于生活用电的知识：
（1）如图甲所示，测电笔可以检查电气设备的外壳是否带电，也可用来辨别　 　。
（2）如图乙所示，洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头，则三脚插头标着E的导线和用电器的　 　相连。
（3）如图丙是漏电保护器，当检测到火线和零线电流不等时自动跳闸，它　 　(填“能”或“不能”)防止站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线(双线触电)而触电。
（4）如图丁是一个开关插座，利用开关控制插座的通断电。右图是该插座背面的接线示意图，导线b是　 　(选填“火线”、“零线”或“地线”)，开关和插座的连接方式是　 　。
31．如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内(线圈和干电池会构成闭合回路)，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。
（1）为了使小火车能顺利的运动，螺旋线圈最好选择哪一种材料组成____(填字母)。
A．铁 B．铜 C．陶瓷 D．塑料
（2）如图所示，小火车将　 　(填“向左”或“向右”)运动。
（3）若小火车不能在线圈中运动，你认为下列改进措施合理的是　 　(填序号)。
①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘 ②调换磁极 ③换用磁性更强的磁体 ④换一节新的干电池
32．2024年11月， “大学生夜骑开封”突然爆火。作为夜骑队伍的一员，出于安全考虑，小科自制如图所示的节能夜骑灯，图甲是小科同学设计的节能夜骑灯结构图，线圈缠绕在塑料管外壳并与磁铁、LED灯构成闭合电路。
（1）小科将夜骑灯绑在自行车车轮上，随着车轮的转动，磁铁来回运动，夜骑灯随之闪烁。下列选项中与“夜骑灯”原理相同的是(　　)
A． B．
C． D．
（2）已知用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，则感应电压大小和线圈匝数关系如下表所示，在其他条件不变的情况下，至少要绕制　 　匝线圈，才能使LED灯两端电压达到2.8V，正常发光。
线圈匝数 (匝) 200 400 600 800 1000
感应电压 (V) 0.8 1.6 2.4 3.2 4.0
（3）如图乙所示，将夜跑灯佩戴在手腕处跑步时，发现佩戴夜跑灯的手臂甩动越快，夜跑灯越亮，请结合节能夜跑灯工作原理和跑步甩臂情况解释原因：　 　。
33．如图所示，在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中，小敏在螺线管两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀撒满铁屑。
（1）由图可知通电螺线管的磁场与　 　的磁场相似。
（2）放入小磁针的作用是　 　。
（3）改变电流方向，小敏发现，铁屑的分布形状　 　（填“没有改变”或“发生改变”），而小磁针的指向与原来相反，说明通电螺线管产生的磁场方向与　 　有关。
（4）为描述磁场而引入的磁感线　 　（填“是”或“不是”）真实存在的
三、实验与探究题
34．科学小组同学通过实验研究磁场对通电导体的作用。
（1）小科同学连接图甲电路，当开关闭合后发现导体向右运动。若将电源正负极上的导线互换位置，改变电流方向。则闭合开关后，导体会向　 　运动。
（2）小舟同学改进了实验设计，连接图乙电路，将一段金属直导体放在压力传感器上，置于一定强度的磁场中，闭合开关，记录下不同电流强度时压力传感器的示数，数据如下表所示。本实验想验证的假设是：　 　。
电流大小/A 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
压力传感器示数/N 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60
（3）由表格数据可知，小舟选用的金属直导体重为　 　N。若只将该实验中的N、S极互换位置，其余不变，则当电流为0.4A时，压力传感器的示数是　 　N。
35．在“探究电磁铁磁性强弱影响因素”的实验中，小科设计了如图所示的电路。其中磁力传感器探头能感受电磁铁磁场强度变化，在电子屏显示磁力大小。以下是他的实验步骤：断开开关S，将滑动变阻器的滑片P置于最左端。闭合开关，将滑片P处于不同位置，记录电流大小和电子屏示数大小。改变线圈匝数和磁力传感器离电磁铁的距离，重复实验，获得以下数据。回答问题：
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
I/A 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.2 0.2 0.4
匝数 200 200 200 200 200 100 300 400
距离d/ cm 1 2 3 2 2 2 2 4
F/N 0.540 0.135 0.060 0.270 0.405 0.135 0.405
（1）保持磁力传感器位置不变，滑片P向右移动，磁力传感器电子屏示数将　 　。
（2）比较实验序号2、4、5，可以得出结论：　 　。
（3）分析实验数据，推测表格中第8次实验时磁力为　 　牛。
36．物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉(符号是T)，磁感应强度B越大表明磁场越强； 表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了研究某磁敏电阻R的性质，小刚设计了如图2所示的电路进行实验，请解答下列问题：
（1）当S1断开， 闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为　 　
（2）只闭合S1，通电螺线管的左端为　 　极；闭合 和 ，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，由图象可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为　 　T。
（3）实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度，请你再提供一种改变磁感应强度的方法　 　。
四、综合题
37．会议室主区域内光照强度一般在600-800 勒克斯之间，项目化小组尝试为学校大型会议室设计一个自动遮阳帘电路，其需要满足的遮阳功能如下表。实验室提供电压为18伏，R1为光敏电阻，其阻值随光线的变化情况如图所示。小组同学利用光敏电阻、手电筒、电磁继电器等实验器材进行电路组装并测试。
光照情况 功能
小于600Lx 打开退阳帘
600Lx~800Lx 停止工作
大于800Lx 关闭遮阳帘
（1）1.0版本经测试在光照大于800勒克斯时可完成关帘，一直电磁继电器的吸合电流为20毫安，请计算此时光敏电阻的阻值。
（2）请预测1.0版本在工作时会出现什么不足。　 　
（3）在2.0版本中，需要右侧电路在大于600勒克斯时吸下衔铁，因此小组同学提出可以换一个光敏电阻R2，请你在坐标轴中画出满足需求的光敏电阻曲线。
38．小强利用压力传感器、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。他了解到这种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。
（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。请你判断灯　 　(选填“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，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少 (3分)(g取10N/kg)
（3）若要减小公路桥禁止通行车辆的质量，应　 　(选填“增大”或“减小”)电阻R 的阻值。
39．某学习小组参加“自动浇花神器”的项目化学习。图甲、乙是该小组同学设计的两种电路图。
电路简介：控制电路电源电压U＝5V，电磁铁线圈电阻10Ω，R为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化，如表一。电磁继电器在电流大于20mA时，衔铁被吸合；在电流小于10mA时，衔铁被释放。
表一：湿敏电阻阻值随湿度的变化
湿度/% 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
阻值/Ω 730 610 490 400 320 240 190 140 100 70
（1）根据以上信息，要想实现土壤干燥时浇水，土壤潮湿到一定程度时停止浇水，应该选择 　 　 图。
（2）使用该浇花神器后土壤湿度最低值为多少？
（3）请结合评价量表判断湿度调节的评价等级。若未达优秀，请简述改进措施，若已达到优秀，请阐述理由。
表二：评价量表
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
湿度调节 土壤湿度能控制在一定范围内，且能调整湿度范围。 土壤湿度能控制在一定范围内，但不能调整湿度范围。 不能控制土壤湿度在一定范围内
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】 原来两盏灯正常发光，一段时间后，L2突然熄灭但保险丝完好，说明在L2的干路上有断路故障，测电笔测试插座的两孔，氖管都发光，说明两孔与火线是连通的，故只可能是某处零线断了，并结合灯泡的发光情况可作出判断。
【解答】 A、若插座处发生短路，会使保险丝熔断，而题中保险丝完好，故A错误。
BCD、灯L2熄灭，灯L1发光，说明在L2的干路上有断路故障；若BC间的零线是完好的，则测电笔插入插座右孔时，氖管不会发光，不符合题意，所以是BC间的零线断开，此时插座的左孔通过灯泡L2与火线接通使氖管发光，插座的右孔通过与火线接通使氖管发光，此时L2不发光，故BD错误，C正确。
故答案为：C。
2．【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路连接的知识分析判断。
【解答】根据题意可知，插座上的开关控制插孔是否有电，即开关与插孔串联。三孔插座和两孔插座都可以单独供电，因此二者并联。插座的左孔接零线，右孔接火线，中孔接地线。为了安全用电，从火线上引线，先接开关，再接两插座即可，如下图所示：
故选C。
3．【答案】D
【知识点】右手螺旋定则；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；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
【解答】A、由右手螺旋定则可知，电磁铁上端为N极，故A错误；
B、当光照强度增强，光敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流将变大，故B错误；
C、当光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，由欧姆定律可知，控制电路的电流减小，可知电磁铁的磁性减弱，故C错误；
D、当光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，由欧姆定律可知，控制电路的电流减小，可知电磁铁的磁性减弱，此时电磁体不能吸引衔铁，AB所在电路被接通，由于此时光线较暗，所以灯泡发光，可知灯泡应接在AB之间，故D正确。
故答案为：D。
4．【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】 （1）带金属外壳的家用电器应该使用三孔插座和三脚插头。
（2）开关必须接在火线上，与灯泡串联后接在电路中。
（3）闭合开关，灯泡不亮，故障可能是灯泡断路。
（4）使用测电笔接触火线上，氖管发光，有电流通过人体。
【解答】 A、大功率电器用三孔插座是为了让用电器的外壳和大地相连，故A正确；
B、灯泡与开关串联，开关必须接在火线上，位置不可以互换，故B错误；
C、闭合开关S，灯泡不亮，故障可能为灯丝断开，也可能干路断开了=或者停电了等，故C错误；
D、测电笔接触插座的右孔时管发光，此时有电流通过人体，故D错误。
故答案为：A。
5．【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据对家庭电路安全用电的常识判断；
B.电磁铁的磁场方向与电流方向有关；
C.根据安培定则判断电磁铁的极性；
D.电磁力随距离的增大而减小，随距离的减小而增大。
【解答】 A.跳闸后，需要先排除电路故障，然后再复原空气开关，故A错误；
B.衔铁为软磁性材料，不会保持磁性，只要电磁铁有磁性就可以吸引衔铁，与电磁铁的磁场方向无关，因此电流方向改变时正常工作，故B错误；
C.根据图片可知，线圈上电流方向向下，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则电磁铁P的左端为S极，右端为N极，故C错误；
D.若空气开关常在电流较小时跳闸，说明此时电磁铁的磁场太强，可适当增加P与Q的距离减小电磁铁对衔铁的吸引力，故D正确。
故选D。
6．【答案】B
【知识点】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，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象。
【解答】 根据题意可知，磁体在管内随着夜跑者摆臂来回移动，线圈缠绕在塑料水管外壳并与外部LED灯构成闭合电路，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流，使得LED发光，这是电磁感应现象；
A.图中是奥斯特实验，原理是电流的磁效应，故A不合题意；
B.图中是电磁感应现象实验的装置图，故B符合题意；
C.图中是探究通电导体在磁场中受力运动，故C不符合题意；
D.图中是通电螺线管，实验原理是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选B。
7．【答案】B
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法；探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】磁体的基本性质是能够吸引铁、钴、镍和其他磁性材料，还具有指南北的性质；给带铁芯的螺线管通电，便制作成了电磁铁，影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈的匝数和铁芯的有无。
【解答】小磁针与钢棒相互吸引，不能说明钢棒具有磁性；钢棒指南北，这是磁体的基本性质，说明钢棒具有磁性；铁芯能使通电螺线管的磁性增强，不能说明钢棒具有磁性；导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，说明钢棒具有磁性。故②④ 符合题意。
故答案为：B。
8．【答案】A
【知识点】变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；右手螺旋定则；探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】右端的电源是工作电路的电源，左侧的电源是控制电路的电源。
【解答】A、由右手螺旋定则可知，E端为N极，故A错误，符合题意；
B、R向左移，滑动变阻器连入电路的阻值减小，电路中电流增大，螺线管的磁性增强，故B正确，不符合题意；
C、电流一定时，匝数变多，电磁铁的磁性增强，故C正确，不符合题意；
D、螺线管通电后具有磁性，吸引衔铁，动触点与静触点接通，电动机所在电路被接通，电动机启动，故D正确，不符合题意。
故答案为：A。
9．【答案】C
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。
（2）电流的磁效应是指任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象。
（3）通电导体在磁场中受力运动是指通电导体在磁场中会受到力的作用而运动。
【解答】A、图中是探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系的实验，利用的是电流的磁效应，与电磁感应原理不同，故该选项错误。
B、图中是通电导体在磁场中受力运动的实验，是电动机的原理，与电磁感应原理不同，故该选项错误。
C、图中是发电机的原理，利用的是电磁感应现象，与车内收费仪器完成自动支付功能的原理相同，故该选项正确。
D、图中是奥斯特实验，证明了电流的磁效应，与电磁感应原理不同，故该选项错误。
故答案为：C。
10．【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】插座与火线分离，左右孔都不能发光，插座与零线分离，左右孔都能发光。
【解答】A、插座短路，会导致电路中电流过大，断路器或熔断器会将火线切断，灯不能正常工作，故A错误；
B、电热壶短路，同样会导致电流过大，整个电路处于断路状态，灯不能发光，故B错误；
C、AB间断路，没有电流经过插座，氖管不会发光，故C错误；
D、CD间断路，D与零线分离，插座左孔与火线相连，氖管发光，故D正确。
故答案为：D。
11．【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析；测电笔的使用
【解析】【分析】地线和零线正常情况下均不带电，火线带电，所以只有火线能使测电笔发光。
【解答】A、为了安全，连接电路时，要将开关接在火线上，故A错误；
B、断路器要安装在电能表之后的火线上，可知，应安装在P处，故B错误；
C、地线不带电，所以正常情况下测电笔检测三孔插座地线孔时，不会有电流流过测电笔和人体，故C正确；
D、插座和灯泡是并联的，所以三孔插座短路时，电灯会被短路，不能正常发光，故D错误。
故答案为：C。
12．【答案】C
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】感应电流的大小与磁场强度与导体切割磁感线的速度有关，磁场强度越大，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大。
【解答】A、该夜跑灯将机械能转化为电能，原理是电磁感应，故A错误
B、运动时加速摆臂，切割磁感线的速度变快，可知感应电流将变大，故B错误；
C、为提高LED灯的亮度，即要增大电路中的电流，可换用磁性更强的磁体，故C正确；
D、由图可知，Q处摆动幅度更大，可知应将夜跑灯放置在Q处，故D错误。
故答案为：C。
13．【答案】B
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】（1）试电笔的工作原理：试电笔是用来辨别火线和零线的工具，其内部有一个大电阻，使用时，手接触笔卡，笔尖接触导线，若为火线，火线、试电笔、人体、大地构成通路，有电流通过，氖管发光 。
（2）导体和绝缘体的概念：导体是容易导电的物体，如金属、人体、大地等；绝缘体是不容易导电的物体，如塑料、橡胶等 。
【解答】A、试电笔的作用是辨别火线和零线，不能判断物体带正电还是负电，故该选项错误。
B、若氖管发光，说明有电流通过试电笔、人体流入大地，此时人体中有电流通过（电流很小，不会对人体造成伤害 ），故该选项正确。
C、笔尖、电阻、氖管、弹簧和笔卡是导体（弹簧、笔卡一般是金属制成，能导电 ），外壳是绝缘体（防止触电 ），故该选项错误。
D、使用试电笔时，手必须接触笔卡，才能使火线、试电笔、人体、大地构成通路，从而判断是否为火线，故该选项错误。
故答案为：B 。
14．【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用；电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据图片分析各个选项中设备包含的物理原理即可。
【解答】A.甲实验中，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，这是电磁感应现象，故A错误；
B.乙图中电铃的主要结构为电磁铁，利用了电流的磁效应，故B正确；
C.丙图中，闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，故C错误；
D. 丁图中， 小磁针的N极指向地磁S极，因为异名磁极相互吸引，故D错误。
故选B。
15．【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析；家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】（1）有金属外壳的家用电器要使用三孔插座；
（2）台灯和灯泡是并联的；
（3）家庭电路中电流过大的原因：一是发生了短路，二是用电器的总功率过大；
（4）三孔插座的正确接法是左零右火上接地；试电笔是分辨火线和零线的工具。
【解答】A、电冰箱有金属外壳，将电冰箱接入三孔插座可以防止发生漏电事故，是用电器的安全线，故A正确；
B、将台灯接入二孔插座后，台灯与灯泡L是并联的，故B错误；
C、空气开关自动断开，可能是电路中某处出现了短路，也可能是用电器的总功率过大，故C错误；
D、 开关S断开时 ，用试电笔接触b点时，与火线是连通的，氖管会发光，故D错误。
故答案为：A。
16．【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】水是导体，水位上涨，将AB接通，电路中产生电流，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，动触点将与C接触，红灯及电铃所在电路被接通。【解答】当水位到达或超过警戒水位时，控制电路接通。电路中有了电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使动触点与左边的静触点接触，与右边的触点分开，导致了绿灯所在的电路断开，绿灯灭。红灯与电铃并联的电路接通，导致红灯亮电铃响，从而报警。故ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
17．【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应
【解析】【分析】A.利用图示的情景没有电源，结合感应电流产生的条件即可得到答案；
B.由右手螺旋定则得出通电螺线管的上端为N极，下端为S极。
C.电铃发出声音是受到钉锤的敲击而产生的。不能连续发声，是钉锤不会连续敲击造成的。从此入手分析即可解决此题。
D.灯泡亮度与电流大小有关，电流大小与电阻大小有关，电阻大小与导体的长度有关。
【解答】A．根据甲图可知，线圈是闭合电路的一部分导体，线圈做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故A正确不符合题意；
B．乙图中线圈上电流方向向右。让右手四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指向上端，则得出通电螺线管的上端为N极，下端为S极。通电螺线管外部磁场方向为从N到S，即从上到下，内部磁场方向为从S到N，即从下到上，故B错误符合题意；
C．丙图中，开关闭合时，衔铁吸引钉锤打到铃碗上，电路断开，无电流通过，钉锤弹回，电路又接通，重复敲击铃碗。电铃每次被敲打一下时，电路中电流就自动断开一次，故C正确不符合题意；
D．长度相等、横截面积相同，材料不同的金属丝电阻不同，所以在电压相同的情况下，电阻越小，电流越大，所以开关闭合时灯泡亮度不相同，故D正确不符合题意。
故选B。
18．【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化；电磁感应；安全用电原则
【解析】【分析】“司南”是最早的指南针，是利用天然的磁石磨制成的磁勺，磁勺受到地磁场的作用总是一端指南一端指北；话筒是利用电磁感应的原理制成的；试电笔的使用方法：笔尖接触被测导线，手接触尾部金属体；保险丝的作用：当电路中电流过大时保险丝熔断，自动切断电路。
【解答】 A．能自由转动的磁体静止时指南的那个磁极叫做南极，又叫S极，司南的长柄指向南方，说明长柄是磁体的南极或叫S极，故A错误。
B．对着话筒说话，声音使膜片振动，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，即将声信号转化为电信号，这是电磁感应现象，故B正确；
C．使用试电笔时，用指尖按住上端的金属笔卡，不会发生触电事故，故C错误；
D．保险丝不能用铜丝代替，保险丝的选择需要满足电阻率大、熔点低的特点，故D错误。
故答案为：B。
19．【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】（1）家庭电路中，正常情况下，测电笔接触火线氖管发光，接触零线氖管不发光。若插座左右孔氖管都发光，说明零线断路。
（2）触电是人体直接或间接接触火线，使人体成为电路一部分，有电流通过人体。
（3）开关在家庭电路中的作用是控制电路通断，断开开关会切断所在支路电流。
【解答】A、虽然灯泡左边连接零线，但电路中零线断路，此时灯泡左边通过用电器与火线相连，手接触灯泡左边可能触电，该选项错误。
B、测电笔测试插座左右两孔氖管均发光，说明火线正常，故障是零线断路，且应在插座之前断路，即BD之间发生开路，不是CD之间，该选项错误。
C、断开开关S，插座左孔与火线断开连接，再用测电笔测试，氖管不发光，该选项正确。
D、断开开关S，插座右孔仍与火线相连，用测电笔测试，氖管会发光，该选项错误。
故答案为：C。
20．【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】 根据电流过大时，双金属片温度升高，向右弯曲分析，膨胀大小分析判断。
【解答】 当电路过载时，双金属片受热发生弯曲，要切断电路，必须向右弯曲推动簧锁，因而左侧的膨胀比右侧大，根据图中知，升高相同温度，铝比铜膨胀程度大，故左侧为铝，右侧为铜。
故选B。
21．【答案】（1）220；1
（2）c、g
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】用电安全，开关应接在火线与用电器之间，这样断开开关时，用电器与火线断开，避免触电。
【解答】(1) 我国家庭电路的标准电压为 220V。为图中虚线框 1 连接在火线（b 点）和用电器之间，因此开关应装在1方框中。
(2) c 点：直接连接火线，测电笔接触时氖管发光；g 点：通过闭合的开关、电灯与火线相连，相当于带电，测电笔接触时氖管发光；d 点：位于零线断路的前端，与火线无通路，测电笔接触时氖管不发光。
22．【答案】（1）空气开关
（2）乙
【知识点】家庭电路的组成与连接；安全用电原则
【解析】【分析】家庭电路中电流过大的原因：短路或用电器的总功率过大；家庭电路中电流过大时，空气开关会断开电路；判断漏电保护器会不会切断电路，就是分析A、B两处的电流是否相等，如果相等就不会切断电路，如果不相等就会切断电路。
【解答】（1）小金妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，当爸爸开启空调时，此时家庭电路中的总功率过大，干路中的电流过大，家中的“空气开关”立刻切断电路，“漏电保护器”没有反应，由此可以推断空气开关相当于保险丝；
（2）乙图中，人接在了火线与大地之间，通过人体有电流，此时电路中的电流不会过大，空气开关不会断开电路，人会触电；丙图中，人接在了火线与大地之间，通过人体有电流，此时火线和零线上的电流大小不同，漏电保护器会断开电路，人不会触电；故有触电危险的是乙。
23．【答案】（1）交流电
（2）电动机M
（3）增加
【知识点】电压；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 （1）我国家庭电路的电压是220V；
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，控制电路断路，分析电磁铁有没有磁性，判断衔铁的位置，得出工作的用电器；
（3）电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关，增大电流或增加线圈匝数可以增强磁性。
【解答】 （1）我国家庭电路的电压是220V；
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，控制电路断路，电磁铁中没有电流，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下与上方触点接触，因而电动机接入电路工作；
（3）电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关，适当增加线圈匝数可以增强磁性。
24．【答案】（1）电源
（2）S
（3）增加线圈的匝数
【知识点】基本电路与电路图；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）电源提供电能，用电器消耗电能；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（3）电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关。
【解答】 （1）由材料可知，热电偶热端受热，当冷、热两端有一定温度差时，电磁铁将衔铁吸引过来，说明电路中有电流，是热电偶产生电压，为电路提供的电能，在电路中相当于电源，故从能量转化角度，热电偶消耗了内能转化成了电能。
（2）由图乙可知，电流从电磁铁的左端流入，则线圈上电流向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖左，此时大拇指指向下端，则电磁铁的下端为N极，上端为极；
（3）电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，电磁铁无法将衔铁完全吸过来，说明电磁铁的磁性较小，可以在电磁铁上多绕几圈线圈，增加线圈的匝数。
25．【答案】（1）无；C
（2）强；Q
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁极间的相互作用；物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】 （1）磁性：在物理学中把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。 （2）磁体：具有磁性的物体叫磁体，有天然磁体和人造磁体两种，能长期保持磁性的叫永久磁体，人造磁体通常是用钢或合金经过加工处理制成的，根据需要常制成各种不同的形状（如：条形磁体、蹄形磁体、磁针等）。 2. 磁极： 磁体上磁性最强的部位叫做磁极。 磁体具有两个磁极，即南极（S极）和北极（N极）。 一根条形磁体断为两截后，每一段都有N、S两级。 磁化是指将没有磁性的物质变得有磁性的过程；
【解答】（1） ①图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒无磁性，因为如果有磁性肯定是一端相互吸引，一端相互排斥；
②图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示， 则c 棒是铁棒。AB 磁棒；相互排斥两个棒，都是有磁性的；
（2）如图丙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处。
故答案为：（1）无；C（2）强；Q
26．【答案】（1）电磁感应
（2）向上
（3）优点：使用方便，兼容性强，可以一对多充电，解决了接口不匹配问题等，缺点：充电效率较低，电磁辐射较大，价格高等
【知识点】电磁感应；探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】（1）产生感应电流的条件：闭合回路的部分导体在磁场中做切断磁感线运动。
（2）根据右手螺旋定则判断磁场方向，N极方向为磁场方向。
（3）结合题中信息，分别从优势和劣势进行分析。
【解答】（1）产生感应电流的现象称为电磁感应。
（2）由图可知，环形电流沿逆时针方向，根据右手螺旋定则可知，B点上端为N极，即B点的磁场方向向上。
（3）无线充电，可以解决接口不匹配问题，缺点是充电效率较低，电磁辐射较大，价格高等。
27．【答案】（1）运动
（2）B
（3）小于
【知识点】参照物及其选择；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】判断物体的运动状态是根据研究对象相对于参照物的空间位置有无发生变化。
【解答】（1）汽车相对于高速气流的空间位置发生了改变，所以是运动的。
（2）电动机的的原理是通电线圈在磁场中运动，B选项装置符合原理。
（3）电动汽车上方气流速度大于下方，所以上方气压小于下方，由于气压差，汽车会受到向上的力，因此汽车对地面的压力会减小。
28．【答案】（1）线圈处于平衡位置
（2）会；不会
（3）电流
（4）忽明忽暗
【知识点】电磁感应；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）线圈处于平衡位置时电动机的换向器和电刷没有接触，电路开路，线圈中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动。
（2）根据外接电源的情况确定线圈外部的电流方向，根据换向器的作用分析线圈内部的电流方向；
（3）根据描述分析哪个因素发生改变即可；
（4）当电流方向改变时，灯泡的亮度会发生改变，据此分析解答。
【解答】（1） 小明将图甲电动机正确连入图乙电路，闭合开关后发现线圈不转。他轻拨线圈，线圈转动，说明拨线圈前不转的原因是线圈处于平衡位置；
（2）根据乙图可知，电源为电池，则采用的是直流电，因此线圈外部的电流方向不会发生改变。在线圈内部，换向器就能自动改变线圈中的电流方向，即线圈内部的电流方向会发生改变。
（3）移动变阻器的滑片，则通过电动机的电流发生变化，说明线圈转速跟电流大小有关。
（4）小明在电动机模型的转轴上固定扇叶，并与小灯泡连接。以外力吹动扇叶，小风扇和电动机模型组成了一个发电机，发电机产生交流电，当转速较小时，小灯泡忽明忽暗，如果小风扇转速特别快时，这种明暗变化就不明显了。
（1）线圈处于平衡位置时电动机的换向器和电刷没有接触，电路开路，线圈中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动，但是轻拨线圈后，线圈越过平衡位置，电路导通，线圈继续转动。
（2）[1][2]图乙中电路用的是直流电，线圈外部的电流方向不会发生改变，当线圈刚刚转过平衡位置时，换向器就能自动改变线圈中的电流方向，因此电动机在正常转动的过程中，线圈内部的电流方向会发生改变。
（3）移动变阻器的滑片，滑动变阻器连入电路的电阻发生变化，电流发生变化，导致线圈转速变化，说明线圈转速跟电流大小有关。
（4）小明在电动机模型的转轴上固定扇叶，并与小灯泡连接。以外力吹动扇叶，小风扇和电动机模型组成了一个发电机，发电机产生交流电，当转速较小时，小灯泡忽明忽暗，如果小风扇转速特别快时，这种明暗变化就不明显了。
29．【答案】流入；电动机
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）首先根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，根据磁极之间的相互作用规律确定活塞的运行方向，弄清活塞桶内的气压变化，进而确定两个开关的开合情况即可。
（2）电动机将电能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能。
【解答】（1）根据题意可知，线圈中的电流从A流向B时，线圈上电流方向向下。根据安培定则可知，电磁铁的右端为N极，其左端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，活塞会向左移动，活塞筒的气压减小，则此时阀门S1关闭，S2打开，则下方血液经过S2流入活塞筒。
（2）根据题意可知，该人工心脏泵工作时，将电能转化为机械能，与电动机的工作原理相同。
30．【答案】（1）火线和零线
（2）金属外壳
（3）不能
（4）火线；串联
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析；测电笔的使用；插座的构造与工作方式
【解析】【分析】插座的连接方式是左零右火上接地；开关接火线，保险丝接火线；三角插头接地线，防止金属漏电，接地线是安全线；
【解答】（1） 如图甲所示，测电笔可以检查电气设备的外壳是否带电，也可用来辨别 火线和零线；
（2） 如图乙所示，洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头，则三脚插头标着E的导线和用电器的金属外壳相连。
（3） 如图丙是漏电保护器，当检测到火线和零线电流不等时自动跳闸，它不能防止站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线(双线触电)而触电。
（4）如图丁是一个开关插座，利用开关控制插座的通断电。右图是该插座背面的接线示意图，导线b是火线，因为开关和火线相连，开关和插座的连接方式是串联；
故答案为：（1）火线和零线（2）金属外壳（3）不能（4）火线；串联
31．【答案】（1）B
（2）向右
（3）③④
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁极间的相互作用；右手螺旋定则；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）线圈因选择导电性好又不能被磁化的材料制作。
（2）根据右手螺旋定则判断螺线管的磁场方向，再根据磁极间相互作用进行判断。
（3）小火车不动，可能是因为磁力过小，可通过增强磁场强度来增大磁力，使小火车开始运动。
【解答】（1）A、铁会被磁化，磁极间的相互作用可能会影响小火车的运动，故A错误；
B、铜是导体，不能被磁化，故B正确；
CD、陶瓷和塑料属于绝缘体，不能导电，故CD错误。
故答案为：B。
（2）右侧为电源正极，由右手螺旋定则可知，螺线管右端为S极，与小火车右侧的N极相互吸引，可知小火车将向右运动。
（3）①线圈和干电池会构成闭合回路，强磁与线圈在任何位置都应保持良好的接触，故①错误；
②调换磁极，磁体间的相互作用发生改变，但磁力大小不变，小火车仍不能运动，故②错误；
③换用磁性更强的磁体，磁场强度变大，磁力增大，小火车可以运动，故③正确；
④换一节新的干电池，电路中电流增大，线圈的磁场增强，磁力增大，故④正确。
故答案为：③④。
32．【答案】（1）A
（2）700
（3）将夜跑灯佩带在乙图手臂处，前臂位置主要做水平往返运动，手臂甩动越快，线圈切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大。
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】（1） 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应现象；这一过程中，将机械能转化为电能。
（2）根据表格数据分析感应电压和线圈匝数的数量关系，据此推算即可；
（3）感应电流大小与磁场强弱和切割磁感线的速度大小有关。
【解答】（1） 夜骑灯内含可以活动的磁铁，外部缠绕线圈，随着车轮的转动，磁铁来回运动，使磁铁在里面晃动，线圈切割磁感线，会产生感应电流，这是电磁感应现象；
A.图中电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，故A正确；
B.图中有电源，说明通电导体在磁场中受力作用，故C错误；
C.图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，利用电流的磁效应，故B错误；
D.图中开关闭合，螺线管具有磁性，这是电流的磁效应，故D错误。
故选A。
（2） 根据表格数据，当线圈匝数增大几倍时，电压也增大几倍，说明电压与线圈匝数成正比，由表格可知200匝线圈的感应电压为0.8V，LED 灯的额定电压为2.8V，
所以使额定电压为2.8V的LED灯正常发光，至少要绕制线圈匝数：。
（3） 节能夜跑灯工作原理和跑步甩臂情况解释原因： 将夜跑灯佩带在乙图手臂处，前臂位置主要做水平往返运动，手臂甩动越快，线圈切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大。
33．【答案】（1）条形磁体
（2）检测磁场的存在，指示磁场方向
（3）没有改变；电流方向
（4）不是
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】（1）由图可知，通电螺线管的磁场与条形磁铁相似，磁极也在两端。
（2）小磁针在磁场中受力转动，可指示磁场方向。
（3）铁屑在磁场中被磁化，被磁体吸引，不能指示方向，所以改变电流方向，磁场强度不变，即使磁场方向发生改变，铁屑的分布也不会改变。
（4）磁感线是人为引入的模型，不是真实存在的。
【解答】（1）由图可知，通电螺线管也有N、S极，它的两极在它的两端，这与条形磁铁的磁场相似。
（2）在螺线管的两端各放一个小磁针，是为了通过小磁针N极的指向检测磁场的存在，指示磁场方向。
（3）改变电流方向，磁场强度不变，铁屑的分布形状没有改变。
改变电流方向，小磁针的指向与原来相反，说明通电螺线管产生的磁场方向与电流方向有关。
（4）磁场是真实存在的，为描述磁场而引入的磁感线不是真实存在的。
（1）由图可知，通电螺线管也有N、S极，它的两极在它的两端，这与条形磁铁的磁场相似。
（2）在螺线管的两端各放一个小磁针，是为了通过小磁针N极的指向检测磁场的存在，指示磁场方向。
（3）[3]改变电流方向，磁场强度不变，铁屑的分布形状没有改变。
[4]改变电流方向，小磁针的指向与原来相反，说明通电螺线管产生的磁场方向与电流方向有关。
（4）磁场是真实存在的，为描述磁场而引入的磁感线不是真实存在的。
34．【答案】（1）左
（2）导体在磁场中受力大小与电流大小有关
（3）0.3；0.1
【知识点】磁场对通电导线的作用；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）只改变电流方向或磁场方向，导体运动方向发生改变，同时改变电流和磁场方向，导体运动方向不变。
（2）根据表示变量可知，探究的是磁力大小与电流大小的关系。
（3）根据表中数据和磁力方向的影响因素进行探究。
【解答】（1）导体运动方向与电流方向及磁场方向有关，只改变电流方向，导体运动方向相反，可知导体将向左运动。
（2）由实验操作可知，变量为电流大小，可知假设为：导体在磁场中受到的磁力大小与电流大小有关。
（3）由表中数据可知，当没有电流经过时，导体没有受到磁力的作用，压力等于重力，可知导体的重力为0.3N。
由表中数据可知，未改变磁场方向时，压力传感器的示数为0.5N，重力为0.3N，可知磁力为0.2N。改变磁场方向，磁力方向发生改变，但磁力大小不变，可知当电流为0.4A时，传感器的示数为0.3N-0.2N=0.1N。
35．【答案】（1）变大
（2）当线圈匝数和离电磁铁的距离一定时，通过的电流越大，电磁铁磁性越强
（3）0.270
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关。
【解答】(1)保持磁力传感器位置不变（匝数、距离不变），滑片P向右移动，滑动变阻器接入电阻减小，电路中电流增大，电磁铁磁性强弱与电流大小有关（电流越大，磁性越强 ），所以磁力传感器感受到的磁场强度增大，电子屏示数将变大。
(2)实验序号2、4、5中，线圈匝数和磁力传感器距离不变（匝数均为200，距离均为2cm），只有电流大小不同，且电流越大，磁力越大，电磁铁磁性越强。
（3）根据实验序号1、2、3数据可知，磁力大小与距离的平方成反比；根据实验序号2、4、5数据可知，磁力大小与电流成正比；根据实验序号4、6、7数据可知，磁力大小与匝数成正比；以实验序号1数据为标准，可知实验序号8磁力大小是其二分之一，即0.270N。
36．【答案】（1）0.03
（2）S；0.3
（3）改变通电螺线管的线圈匝数
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 （1）由图象可以得到R没有磁性时的电阻，已知此时R两端电压，利用欧姆定律得到电流表的示数；
（2）利用安培定则判断通电螺线管的磁极；
已知磁敏电阻两端电压和通过的电流，可以得到电阻；由磁敏电阻的阻值，利用图象可以得到磁感应强度；
（3）通电螺线管磁性的强弱与电流大小和线圈匝数有关。
【解答】 （1）当S1断开，螺线管中没有磁性，即B=0，由图象知此时R=100Ω，
乙图中R与R2串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，
根据欧姆定律得，此时电流表的示数为：；
（2）闭合开关S1时，螺线管产生磁性，由安培定则知：左端为S极；
当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，
磁敏电阻的阻值为，
由图象知，此时的磁感应强度B=0.3T；
（3）已知磁敏电阻的大小随磁场强弱的变化而变化，所以可以通过改变通电螺线管中线圈匝数改变螺线管的磁性强弱，即改变了磁敏电阻所在位置的磁感应强度。
37．【答案】（1）电流为20mA=0.02A。800勒克斯时，光敏电阻的阻值为
（2）600Lx~800Lx 范围内不能停止工作
（3）
【知识点】电流和电流的单位换算；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律计算电阻的阻值。
（2）经过电动机的电流方向相反，电动机转动方向相反，实现遮阳帘的打开和关闭，但不能一直处于通路状态。
（3）左侧电阻光强大于800时将衔铁吸下，右侧需要在光强600时将衔铁吸下，由影响电磁铁磁性强弱的因素有关可知，右侧电路中电流更大，电阻更小。
【解答】（2）由图可知，1.0版本，电流大时，衔铁被吸下，电动机所在电路被接通，遮阳帘关闭。光照弱时，电阻大，电流小，衔铁被释放，电动机电流方向相反，遮阳帘打开，但光强在600Lx~800Lx 范围内，电动机仍为通路，不能停止工作。
（3）需要右侧电路在大于600勒克斯时吸下衔铁， 可知此时电路中的电流更大，即光敏电阻的阻值更小，且阻值在大于600勒克斯是迅速减小，图像为：
。
38．【答案】（1）L2
（2）压力为
由图乙可知，输出电压为1.0V，电流为20mA=0.02A，
R的阻值为
（3）减少
【知识点】欧姆定律及其应用；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；电阻的串联、并联
【解析】【分析】（1）电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
（2）串联电路电流处处相等，总电阻等于各用电器电阻之和。
（3）根据电流不变和欧姆定律判断电阻变化情况。
【解答】（1）由图乙可知，压力越大，输出电压越大，由欧姆定律可知，电路中电流越大，电磁铁的磁性越强，吸引衔铁，所在电路被接通，此时超载，红灯亮。
（3）减小公路桥禁止通行车辆的质量，则压力减小，电压将变小，为了电流保持不变，由欧姆定律可知，应减小电阻R的阻值。
39．【答案】（1）甲
（2）
由表一可知，R=490Ω时，温度为15%
（3）良好，可以在控制电路中加个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器的大小调节控制湿度的范围
【知识点】变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点；电阻的串联、并联
【解析】【分析】（1）电磁铁的磁性与线圈匝数以及电流大小有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
（2）串联电路电源电压与电流的比值为电阻的总电阻，总电阻等于各用电器电阻之和。
（3）电磁继电器将衔铁吸下的电流大小不变，由欧姆定律可知，在电源电压一定时，可通过改变滑动变阻器连入电路的阻值来改变衔铁吸下时湿敏电阻连入电路的阻值。
【解答】（1）由表中数据可知，湿度较大时，湿敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，电路中电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，图甲所示电路中，电动机所在电路处于断路状态，停止浇水，而乙中电动机所在电路被接通，开始浇水，可知选择的是图甲中的电路图。
（3）由图甲可知，该电路可以实现土壤湿度能控制在一定范围内，但不能调整湿度范围，所以是良好，要达到优秀，可以在电路中加装一个滑动变阻器，通过移动滑片调节湿度范围。
1 / 1【浙教版】（新教材）初中科学 八年级下册第三章 电磁及其应用 优生拔高训练卷B
一、选择题
1．如图所示的家庭电路中，闭合S1、S2，两盏灯正常发光。一段时间后，L2突然熄灭。经检查保险丝完好，插座没有插入任何用电器，用测电笔插入插座的两孔，氖管均发光。则故障原因是（　　）
A．插座发生短路 B．零线AB之间断开
C．零线BC之间断开 D．零线CD之间断开
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】 原来两盏灯正常发光，一段时间后，L2突然熄灭但保险丝完好，说明在L2的干路上有断路故障，测电笔测试插座的两孔，氖管都发光，说明两孔与火线是连通的，故只可能是某处零线断了，并结合灯泡的发光情况可作出判断。
【解答】 A、若插座处发生短路，会使保险丝熔断，而题中保险丝完好，故A错误。
BCD、灯L2熄灭，灯L1发光，说明在L2的干路上有断路故障；若BC间的零线是完好的，则测电笔插入插座右孔时，氖管不会发光，不符合题意，所以是BC间的零线断开，此时插座的左孔通过灯泡L2与火线接通使氖管发光，插座的右孔通过与火线接通使氖管发光，此时L2不发光，故BD错误，C正确。
故答案为：C。
2．如图所示为常见带开关的五孔插座，其中开关能控制连接在插座上的用电器。将该插座连接在家庭电路中，相关电路图中，与实际相符的是(　　)
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路连接的知识分析判断。
【解答】根据题意可知，插座上的开关控制插孔是否有电，即开关与插孔串联。三孔插座和两孔插座都可以单独供电，因此二者并联。插座的左孔接零线，右孔接火线，中孔接地线。为了安全用电，从火线上引线，先接开关，再接两插座即可，如下图所示：
故选C。
3．小科设计了一款智能照明灯，其电路的原理图如图所示。光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定， 为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。下列说法正确的是(　　)
A．电磁铁的上端为 S极
B．当光照强度增强，控制电路中的电流将变小
C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D．灯泡应设计在A 和B 两接线柱之间
【答案】D
【知识点】右手螺旋定则；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；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
【解答】A、由右手螺旋定则可知，电磁铁上端为N极，故A错误；
B、当光照强度增强，光敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流将变大，故B错误；
C、当光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，由欧姆定律可知，控制电路的电流减小，可知电磁铁的磁性减弱，故C错误；
D、当光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，由欧姆定律可知，控制电路的电流减小，可知电磁铁的磁性减弱，此时电磁体不能吸引衔铁，AB所在电路被接通，由于此时光线较暗，所以灯泡发光，可知灯泡应接在AB之间，故D正确。
故答案为：D。
4．如图所示是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是(　　)
A．大功率电器用三孔插座是让用电器的外壳和大地相连
B．灯泡与开关串联，位置可以互换
C．闭合开关S，灯泡不亮，故障一定为灯丝断开
D．测电笔接触插座的右孔时氖管发光，没有电流通过人体
【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】 （1）带金属外壳的家用电器应该使用三孔插座和三脚插头。
（2）开关必须接在火线上，与灯泡串联后接在电路中。
（3）闭合开关，灯泡不亮，故障可能是灯泡断路。
（4）使用测电笔接触火线上，氖管发光，有电流通过人体。
【解答】 A、大功率电器用三孔插座是为了让用电器的外壳和大地相连，故A正确；
B、灯泡与开关串联，开关必须接在火线上，位置不可以互换，故B错误；
C、闭合开关S，灯泡不亮，故障可能为灯丝断开，也可能干路断开了=或者停电了等，故C错误；
D、测电笔接触插座的右孔时管发光，此时有电流通过人体，故D错误。
故答案为：A。
5．如图为空气开关的原理图，P为电磁铁，S为开关，一侧与弹簧连接，可绕A 点转动。正常工作时衔铁Q的上端会卡住开关S避免跳闸。下列分析正确的是 （　　）
A．跳闸后，可先复原空气开关，再去排除电路故障
B．该空气开关会因电流方向的改变而不能正常工作
C．如图所示的电流流入时，电磁铁P的左端为N极
D．若空气开关常在电流较小时跳闸，可适当增加P与Q的距离
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据对家庭电路安全用电的常识判断；
B.电磁铁的磁场方向与电流方向有关；
C.根据安培定则判断电磁铁的极性；
D.电磁力随距离的增大而减小，随距离的减小而增大。
【解答】 A.跳闸后，需要先排除电路故障，然后再复原空气开关，故A错误；
B.衔铁为软磁性材料，不会保持磁性，只要电磁铁有磁性就可以吸引衔铁，与电磁铁的磁场方向无关，因此电流方向改变时正常工作，故B错误；
C.根据图片可知，线圈上电流方向向下，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则电磁铁P的左端为S极，右端为N极，故C错误；
D.若空气开关常在电流较小时跳闸，说明此时电磁铁的磁场太强，可适当增加P与Q的距离减小电磁铁对衔铁的吸引力，故D正确。
故选D。
6．有一款能戴在手臂上的节能夜跑灯，其结构如图所示：线圈缠绕在外壳上并与LED灯构成闭合电路，磁体在管内随着夜跑者摆臂来回移动。如图与这一过程的工作原理相同的是 （　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】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，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象。
【解答】 根据题意可知，磁体在管内随着夜跑者摆臂来回移动，线圈缠绕在塑料水管外壳并与外部LED灯构成闭合电路，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流，使得LED发光，这是电磁感应现象；
A.图中是奥斯特实验，原理是电流的磁效应，故A不合题意；
B.图中是电磁感应现象实验的装置图，故B符合题意；
C.图中是探究通电导体在磁场中受力运动，故C不符合题意；
D.图中是通电螺线管，实验原理是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选B。
7．下图所示的四个实验中，能确定钢棒本身具有磁性的是 （　　）
A．①② B．②④ C．①③ D．②③
【答案】B
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法；探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】磁体的基本性质是能够吸引铁、钴、镍和其他磁性材料，还具有指南北的性质；给带铁芯的螺线管通电，便制作成了电磁铁，影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈的匝数和铁芯的有无。
【解答】小磁针与钢棒相互吸引，不能说明钢棒具有磁性；钢棒指南北，这是磁体的基本性质，说明钢棒具有磁性；铁芯能使通电螺线管的磁性增强，不能说明钢棒具有磁性；导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，说明钢棒具有磁性。故②④ 符合题意。
故答案为：B。
8．如图是某同学设计的汽车启动电路。旋转钥匙接通a、b间电路，电动机M启动。下列说法错误的是(　　)
A．螺线管的F端为N极
B．要增强螺线管的磁性，可将R 的滑片应向左移
C．要增强螺线管的磁性，可增加螺线管线圈的匝数
D．螺线管的磁性吸引衔铁，使动静触点接通，电动机启动
【答案】A
【知识点】变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；右手螺旋定则；探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】右端的电源是工作电路的电源，左侧的电源是控制电路的电源。
【解答】A、由右手螺旋定则可知，E端为N极，故A错误，符合题意；
B、R向左移，滑动变阻器连入电路的阻值减小，电路中电流增大，螺线管的磁性增强，故B正确，不符合题意；
C、电流一定时，匝数变多，电磁铁的磁性增强，故C正确，不符合题意；
D、螺线管通电后具有磁性，吸引衔铁，动触点与静触点接通，电动机所在电路被接通，电动机启动，故D正确，不符合题意。
故答案为：A。
9．在高速公路收费站，我们经常看到自动收费系统(简称ETC)。当车辆靠近收费站时，固定在车道上的路测单元(RSU)自动产生电磁场，车内的收费仪器接收到磁信号后会在线圈中产生感应电流并自动完成支付。下列选项中与车内收费仪器完成自动支付功能的原理相同的是(　　)
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。
（2）电流的磁效应是指任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象。
（3）通电导体在磁场中受力运动是指通电导体在磁场中会受到力的作用而运动。
【解答】A、图中是探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系的实验，利用的是电流的磁效应，与电磁感应原理不同，故该选项错误。
B、图中是通电导体在磁场中受力运动的实验，是电动机的原理，与电磁感应原理不同，故该选项错误。
C、图中是发电机的原理，利用的是电磁感应现象，与车内收费仪器完成自动支付功能的原理相同，故该选项正确。
D、图中是奥斯特实验，证明了电流的磁效应，与电磁感应原理不同，故该选项错误。
故答案为：C。
10．如图所示为小明家中某房间电路，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯L仍正常发光，拔出电饭煲的插头，用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是（　　）
A．插座短路 B．电热壶短路 C．AB间断路 D．CD间断路
【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】插座与火线分离，左右孔都不能发光，插座与零线分离，左右孔都能发光。
【解答】A、插座短路，会导致电路中电流过大，断路器或熔断器会将火线切断，灯不能正常工作，故A错误；
B、电热壶短路，同样会导致电流过大，整个电路处于断路状态，灯不能发光，故B错误；
C、AB间断路，没有电流经过插座，氖管不会发光，故C错误；
D、CD间断路，D与零线分离，插座左孔与火线相连，氖管发光，故D正确。
故答案为：D。
11．下图表示家庭电路的一部分，下列有关说法正确的是
A．图中控制灯泡的开关应该连在零线上
B．断路器比较适合安装在Q 处而不是P处
C．正常情况下测电笔检测三孔插座地线孔时，不会有电流流过测电笔和人体
D．插座和灯泡是并联的，所以三孔插座短路时电灯正常发光
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析；测电笔的使用
【解析】【分析】地线和零线正常情况下均不带电，火线带电，所以只有火线能使测电笔发光。
【解答】A、为了安全，连接电路时，要将开关接在火线上，故A错误；
B、断路器要安装在电能表之后的火线上，可知，应安装在P处，故B错误；
C、地线不带电，所以正常情况下测电笔检测三孔插座地线孔时，不会有电流流过测电笔和人体，故C正确；
D、插座和灯泡是并联的，所以三孔插座短路时，电灯会被短路，不能正常发光，故D错误。
故答案为：C。
12．小明自制了一款夜跑灯，结构如图甲所示：线圈缠绕在塑料水管外壳上并与LED灯构成闭合电路，磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动。下列分析正确的是
A．夜跑灯的工作原理是电流的磁效应
B．运动时加速摆臂，线圈中的感应电流大小不变
C．为提高LED灯的亮度，可换用磁性更强的磁体
D．跑步摆臂时，图甲的夜跑灯更适合平放于图乙P处
【答案】C
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】感应电流的大小与磁场强度与导体切割磁感线的速度有关，磁场强度越大，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大。
【解答】A、该夜跑灯将机械能转化为电能，原理是电磁感应，故A错误
B、运动时加速摆臂，切割磁感线的速度变快，可知感应电流将变大，故B错误；
C、为提高LED灯的亮度，即要增大电路中的电流，可换用磁性更强的磁体，故C正确；
D、由图可知，Q处摆动幅度更大，可知应将夜跑灯放置在Q处，故D错误。
故答案为：C。
13．如图为试电笔的结构及使用方法。下列说法正确的是（　　）
A．试电笔可以判断物体是带正电还是带负电
B．若氖管发光，则此时人体中有电流通过
C．笔尖、电阻和氖管是导体，外壳、弹簧和笔卡是绝缘体
D．在使用该试电笔时，手不能触碰到笔卡
【答案】B
【知识点】测电笔的使用
【解析】【分析】（1）试电笔的工作原理：试电笔是用来辨别火线和零线的工具，其内部有一个大电阻，使用时，手接触笔卡，笔尖接触导线，若为火线，火线、试电笔、人体、大地构成通路，有电流通过，氖管发光 。
（2）导体和绝缘体的概念：导体是容易导电的物体，如金属、人体、大地等；绝缘体是不容易导电的物体，如塑料、橡胶等 。
【解答】A、试电笔的作用是辨别火线和零线，不能判断物体带正电还是负电，故该选项错误。
B、若氖管发光，说明有电流通过试电笔、人体流入大地，此时人体中有电流通过（电流很小，不会对人体造成伤害 ），故该选项正确。
C、笔尖、电阻、氖管、弹簧和笔卡是导体（弹簧、笔卡一般是金属制成，能导电 ），外壳是绝缘体（防止触电 ），故该选项错误。
D、使用试电笔时，手必须接触笔卡，才能使火线、试电笔、人体、大地构成通路，从而判断是否为火线，故该选项错误。
故答案为：B 。
14．如图所示，甲、乙、丙、丁是四幅实验图。下列说法正确的是
A．甲实验说明电流周围存在磁场
B．乙实验利用了电流的磁效应
C．丙实验说明了电磁感应的原理
D．丁图中，小磁针的 N极指向地磁北极
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用；电磁感应；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据图片分析各个选项中设备包含的物理原理即可。
【解答】A.甲实验中，当导体在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，这是电磁感应现象，故A错误；
B.乙图中电铃的主要结构为电磁铁，利用了电流的磁效应，故B正确；
C.丙图中，闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，故C错误；
D. 丁图中， 小磁针的N极指向地磁S极，因为异名磁极相互吸引，故D错误。
故选B。
15．如图是小明家的部分电路。下列说法正确的是（）
A．三孔插座的接地线是用电器的安全线
B．将台灯接入二孔插座后，台灯与灯泡L 是串联的
C．空气开关自动断开，一定是电路中某处出现了短路
D．开关S断开时，用测电笔接触b点，氖管不会发光
【答案】A
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析；家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】（1）有金属外壳的家用电器要使用三孔插座；
（2）台灯和灯泡是并联的；
（3）家庭电路中电流过大的原因：一是发生了短路，二是用电器的总功率过大；
（4）三孔插座的正确接法是左零右火上接地；试电笔是分辨火线和零线的工具。
【解答】A、电冰箱有金属外壳，将电冰箱接入三孔插座可以防止发生漏电事故，是用电器的安全线，故A正确；
B、将台灯接入二孔插座后，台灯与灯泡L是并联的，故B错误；
C、空气开关自动断开，可能是电路中某处出现了短路，也可能是用电器的总功率过大，故C错误；
D、 开关S断开时 ，用试电笔接触b点时，与火线是连通的，氖管会发光，故D错误。
故答案为：A。
16．如图为水位报警装置原理图，其中 A、B 为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时， 绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是（　　）
A．绿灯亮、红灯不亮，电铃不响 B．绿灯亮、红灯亮，电铃响
C．绿灯不亮、红灯亮，电铃不响 D．绿灯不亮、红灯亮，电铃响
【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】水是导体，水位上涨，将AB接通，电路中产生电流，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，动触点将与C接触，红灯及电铃所在电路被接通。【解答】当水位到达或超过警戒水位时，控制电路接通。电路中有了电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使动触点与左边的静触点接触，与右边的触点分开，导致了绿灯所在的电路断开，绿灯灭。红灯与电铃并联的电路接通，导致红灯亮电铃响，从而报警。故ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
17．小金同学从初中科学教材中找到有关电与磁四幅图片，并根据这些图片提供的信息提出了如下说法，你认为他的说法错误的是（　　）
A．甲图当线圈转动时闭合回路中能产生电流
B．乙图通电螺线管内部磁场方向为从上到下
C．丙图开关闭合后电铃每次被敲打一下时，电路中电流就自动断开一次
D．丁图分别接入长度和粗细相等的铜丝和铁丝，开关闭合时灯泡亮度不同
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁感应
【解析】【分析】A.利用图示的情景没有电源，结合感应电流产生的条件即可得到答案；
B.由右手螺旋定则得出通电螺线管的上端为N极，下端为S极。
C.电铃发出声音是受到钉锤的敲击而产生的。不能连续发声，是钉锤不会连续敲击造成的。从此入手分析即可解决此题。
D.灯泡亮度与电流大小有关，电流大小与电阻大小有关，电阻大小与导体的长度有关。
【解答】A．根据甲图可知，线圈是闭合电路的一部分导体，线圈做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，故A正确不符合题意；
B．乙图中线圈上电流方向向右。让右手四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指向上端，则得出通电螺线管的上端为N极，下端为S极。通电螺线管外部磁场方向为从N到S，即从上到下，内部磁场方向为从S到N，即从下到上，故B错误符合题意；
C．丙图中，开关闭合时，衔铁吸引钉锤打到铃碗上，电路断开，无电流通过，钉锤弹回，电路又接通，重复敲击铃碗。电铃每次被敲打一下时，电路中电流就自动断开一次，故C正确不符合题意；
D．长度相等、横截面积相同，材料不同的金属丝电阻不同，所以在电压相同的情况下，电阻越小，电流越大，所以开关闭合时灯泡亮度不相同，故D正确不符合题意。
故选B。
18．如图所示，对于图片中所描述的科学现象或过程，下列分析中正确的是（　　）
A．图甲：司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是N极
B．图乙：对着话筒讲话，相连的扩音机中会发出声音，利用的是电磁感应原理
C．图丙：使用试电笔时，用指尖抵住上端的金属帽会发生触电事故
D．图丁：当电流过大时，保险丝先熔断，所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝
【答案】B
【知识点】磁体、磁极、磁化；电磁感应；安全用电原则
【解析】【分析】“司南”是最早的指南针，是利用天然的磁石磨制成的磁勺，磁勺受到地磁场的作用总是一端指南一端指北；话筒是利用电磁感应的原理制成的；试电笔的使用方法：笔尖接触被测导线，手接触尾部金属体；保险丝的作用：当电路中电流过大时保险丝熔断，自动切断电路。
【解答】 A．能自由转动的磁体静止时指南的那个磁极叫做南极，又叫S极，司南的长柄指向南方，说明长柄是磁体的南极或叫S极，故A错误。
B．对着话筒说话，声音使膜片振动，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，即将声信号转化为电信号，这是电磁感应现象，故B正确；
C．使用试电笔时，用指尖按住上端的金属笔卡，不会发生触电事故，故C错误；
D．保险丝不能用铜丝代替，保险丝的选择需要满足电阻率大、熔点低的特点，故D错误。
故答案为：B。
19．如图所示是小华家中的部分电路，闭合开关后发现灯泡不亮，保险丝也没有烧断，用测电笔测试插座的左右两孔，氖管均发光，若电路中仅有一处故障，则下列判断正确的是（　　）
A．因灯泡左边连接的是零线，故此时手接触灯泡左边时不会触电
B．此电路的故障可能是CD之间发生了开路
C．若断开开关S，再用测电笔测试插座左孔，此时氖管不发光
D．若断开开关S，再用测电笔测试插座右孔，此时氖管不发光
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】（1）家庭电路中，正常情况下，测电笔接触火线氖管发光，接触零线氖管不发光。若插座左右孔氖管都发光，说明零线断路。
（2）触电是人体直接或间接接触火线，使人体成为电路一部分，有电流通过人体。
（3）开关在家庭电路中的作用是控制电路通断，断开开关会切断所在支路电流。
【解答】A、虽然灯泡左边连接零线，但电路中零线断路，此时灯泡左边通过用电器与火线相连，手接触灯泡左边可能触电，该选项错误。
B、测电笔测试插座左右两孔氖管均发光，说明火线正常，故障是零线断路，且应在插座之前断路，即BD之间发生开路，不是CD之间，该选项错误。
C、断开开关S，插座左孔与火线断开连接，再用测电笔测试，氖管不发光，该选项正确。
D、断开开关S，插座右孔仍与火线相连，用测电笔测试，氖管会发光，该选项错误。
故答案为：C。
20．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。双金属片是由大小相同、热膨胀程度不同的两种金属片紧贴组成，当电路过载时，双金属片受热弯曲，推动铁质簧锁切断电路。图丙为铜和铝受热膨胀过程中伸长量随升高的温度变化图像，则该断路器的双金属片中两种金属排列合理的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】 根据电流过大时，双金属片温度升高，向右弯曲分析，膨胀大小分析判断。
【解答】 当电路过载时，双金属片受热发生弯曲，要切断电路，必须向右弯曲推动簧锁，因而左侧的膨胀比右侧大，根据图中知，升高相同温度，铝比铜膨胀程度大，故左侧为铝，右侧为铜。
故选B。
二、填空题
21．如图是家庭电路局部示意图。
（1）在我国，家庭电路的电压是　 　V，小科同学想在家庭电路中安装一盏照明灯，图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在　 　(选填“1”或“2”)方框中。
（2）安装完毕后，闭合开关S，插座不接电器，观察到灯不亮。经检查该电路仅有的一处故障是 de间断路。则开关闭合时，用测电笔接触图中c、g、d点，氖管会发光的点是　 　。
【答案】（1）220；1
（2）c、g
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】用电安全，开关应接在火线与用电器之间，这样断开开关时，用电器与火线断开，避免触电。
【解答】(1) 我国家庭电路的标准电压为 220V。为图中虚线框 1 连接在火线（b 点）和用电器之间，因此开关应装在1方框中。
(2) c 点：直接连接火线，测电笔接触时氖管发光；g 点：通过闭合的开关、电灯与火线相连，相当于带电，测电笔接触时氖管发光；d 点：位于零线断路的前端，与火线无通路，测电笔接触时氖管不发光。
22．现代家庭电路都安装“漏电保护器”和“空气开关”，比单独安装传统的保险丝更能保证用电安全。
（1）小金妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，当爸爸开启空调时，家中的“空气开关”立刻切断电路，“漏电保护器”没有反应，由此可以推断　 　相当于保险丝(选填”空气开关”或”漏电保护器”)；
（2）当漏电保护器检测到通过图甲中A、B两处的电流不相等(即发生漏电)时，会迅速切断电路。一赤脚站在地上的人，不小心接触了火线，如图乙、丙所示，在空气开关和漏电保护器完好的状态下，有触电危险的是　 　(选填“乙”或“丙”)。
【答案】（1）空气开关
（2）乙
【知识点】家庭电路的组成与连接；安全用电原则
【解析】【分析】家庭电路中电流过大的原因：短路或用电器的总功率过大；家庭电路中电流过大时，空气开关会断开电路；判断漏电保护器会不会切断电路，就是分析A、B两处的电流是否相等，如果相等就不会切断电路，如果不相等就会切断电路。
【解答】（1）小金妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，当爸爸开启空调时，此时家庭电路中的总功率过大，干路中的电流过大，家中的“空气开关”立刻切断电路，“漏电保护器”没有反应，由此可以推断空气开关相当于保险丝；
（2）乙图中，人接在了火线与大地之间，通过人体有电流，此时电路中的电流不会过大，空气开关不会断开电路，人会触电；丙图中，人接在了火线与大地之间，通过人体有电流，此时火线和零线上的电流大小不同，漏电保护器会断开电路，人不会触电；故有触电危险的是乙。
23．如图所示是小科设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯、电动机等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是导体。
（1）我国家庭用电是　 　（填“直流电”或“交流电”）。
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，工作电路中的　 　（填“指示灯L”或“电动机M”）处于工作状态。
（3）测试时，小科发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。适当　 　（填“增加”或“减少”）电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
【答案】（1）交流电
（2）电动机M
（3）增加
【知识点】电压；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 （1）我国家庭电路的电压是220V；
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，控制电路断路，分析电磁铁有没有磁性，判断衔铁的位置，得出工作的用电器；
（3）电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关，增大电流或增加线圈匝数可以增强磁性。
【解答】 （1）我国家庭电路的电压是220V；
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，控制电路断路，电磁铁中没有电流，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下与上方触点接触，因而电动机接入电路工作；
（3）电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关，适当增加线圈匝数可以增强磁性。
24．如图甲所示为某品牌燃气灶，灶头边上的熄火保护装置可在燃气灶意外熄火时，自动关闭燃气阀门。如图乙所示为熄火保护装置的工作原理图，使用燃气灶时，用户需按下旋钮手动开启燃气阀门并点火，火焰使热电偶热端受热，在冷、热端形成温度差，热电偶产生电压，使电路中形成电流，电磁铁产生磁性，吸引衔铁克服弹簧弹力，从而保持燃气阀门开启，保障燃气供应。若意外熄火，热电偶热端迅速冷却，冷、热端温度差消失，导致电磁铁磁性消失；此时，衔铁在弹簧弹力作用下复位，关闭燃气阀门，切断燃气供应，防止泄漏。
（1）燃气灶正常工作时，热电偶在电路中相当于　 　(选填“电源”或“开关”)。
（2）若电路中电流方向如图乙箭头所示，则电磁铁上端为　 　极。
（3）若在测试熄火保护装置时，发现电磁铁的磁性无法保持燃气阀门处于开启状态。为解决此问题，可采取的措施是　 　。
【答案】（1）电源
（2）S
（3）增加线圈的匝数
【知识点】基本电路与电路图；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）电源提供电能，用电器消耗电能；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（3）电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关。
【解答】 （1）由材料可知，热电偶热端受热，当冷、热两端有一定温度差时，电磁铁将衔铁吸引过来，说明电路中有电流，是热电偶产生电压，为电路提供的电能，在电路中相当于电源，故从能量转化角度，热电偶消耗了内能转化成了电能。
（2）由图乙可知，电流从电磁铁的左端流入，则线圈上电流向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖左，此时大拇指指向下端，则电磁铁的下端为N极，上端为极；
（3）电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，电磁铁无法将衔铁完全吸过来，说明电磁铁的磁性较小，可以在电磁铁上多绕几圈线圈，增加线圈的匝数。
25．小科同学在学习了“电与磁”章节知识之后，设计了对磁体磁性的一系列探究。
（1）①图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒　 　(选填“有”或“无”)磁性；
②图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示， 则　 　(填“A”、“B”或“C”)棒是铁棒。
（2）如图丙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。
【答案】（1）无；C
（2）强；Q
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁极间的相互作用；物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】 （1）磁性：在物理学中把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。 （2）磁体：具有磁性的物体叫磁体，有天然磁体和人造磁体两种，能长期保持磁性的叫永久磁体，人造磁体通常是用钢或合金经过加工处理制成的，根据需要常制成各种不同的形状（如：条形磁体、蹄形磁体、磁针等）。 2. 磁极： 磁体上磁性最强的部位叫做磁极。 磁体具有两个磁极，即南极（S极）和北极（N极）。 一根条形磁体断为两截后，每一段都有N、S两级。 磁化是指将没有磁性的物质变得有磁性的过程；
【解答】（1） ①图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒无磁性，因为如果有磁性肯定是一端相互吸引，一端相互排斥；
②图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示， 则c 棒是铁棒。AB 磁棒；相互排斥两个棒，都是有磁性的；
（2）如图丙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处。
故答案为：（1）无；C（2）强；Q
26．如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器线圈接通电源之后，该线圈就会产生一个磁场，当手机放在充电器上的时候，手机中的线圈就会产生感应电流，实现无线充电。
（1）手机线圈中产生电流是利用　 　现象。
（2）当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示，则图中B点的磁场方向是　 　(填“向上”或“向下”)。
（3）与传统方式相比，请你对这种充电方式进行评价：　 　。
【答案】（1）电磁感应
（2）向上
（3）优点：使用方便，兼容性强，可以一对多充电，解决了接口不匹配问题等，缺点：充电效率较低，电磁辐射较大，价格高等
【知识点】电磁感应；探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】（1）产生感应电流的条件：闭合回路的部分导体在磁场中做切断磁感线运动。
（2）根据右手螺旋定则判断磁场方向，N极方向为磁场方向。
（3）结合题中信息，分别从优势和劣势进行分析。
【解答】（1）产生感应电流的现象称为电磁感应。
（2）由图可知，环形电流沿逆时针方向，根据右手螺旋定则可知，B点上端为N极，即B点的磁场方向向上。
（3）无线充电，可以解决接口不匹配问题，缺点是充电效率较低，电磁辐射较大，价格高等。
27．电动汽车以其环保经济的优点逐步被人们喜爱。如图是某品牌的电动汽车出厂前，利用风洞模拟汽车高速运动时的情况。
（1）汽车风洞测试时，以高速气流为参照物，汽车是　 　的(选填“运动”或“静止”)。
（2）电动汽车的主要部件是电动机，其工作原理与下列哪幅图对应的实验原理相同.
A．
B．
C．
（3）检测过程中电动汽车对地面的压力　 　车的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】（1）运动
（2）B
（3）小于
【知识点】参照物及其选择；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】判断物体的运动状态是根据研究对象相对于参照物的空间位置有无发生变化。
【解答】（1）汽车相对于高速气流的空间位置发生了改变，所以是运动的。
（2）电动机的的原理是通电线圈在磁场中运动，B选项装置符合原理。
（3）电动汽车上方气流速度大于下方，所以上方气压小于下方，由于气压差，汽车会受到向上的力，因此汽车对地面的压力会减小。
28．图甲是小明安装好的直流电动机模型（主要部件见文字说明）。
（1）小明将图甲电动机正确连入图乙电路，闭合开关后发现线圈不转。他轻拨线圈，线圈转动，说明拨线圈前不转的原因是　 　。
（2）图乙中电动机在正常转动的过程中，线圈内部的电流方向　 　（选填“会”或“不会”）发生改变，线圈外部的电流方向　 　（选填“会”或“不会”）发生改变。
（3）线圈正常转动后，小明滑动变阻器的滑片，发现线圈转速发生变化，这说明线圈转速的大小与　 　大小有关。
（4）小明在电动机模型的转轴上固定扇叶，并与小灯泡连接，如图丙。以外力吹动扇叶，转速较小时，观察到小灯泡的亮度　 　（选填“忽明忽暗”或“不变”）。
【答案】（1）线圈处于平衡位置
（2）会；不会
（3）电流
（4）忽明忽暗
【知识点】电磁感应；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）线圈处于平衡位置时电动机的换向器和电刷没有接触，电路开路，线圈中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动。
（2）根据外接电源的情况确定线圈外部的电流方向，根据换向器的作用分析线圈内部的电流方向；
（3）根据描述分析哪个因素发生改变即可；
（4）当电流方向改变时，灯泡的亮度会发生改变，据此分析解答。
【解答】（1） 小明将图甲电动机正确连入图乙电路，闭合开关后发现线圈不转。他轻拨线圈，线圈转动，说明拨线圈前不转的原因是线圈处于平衡位置；
（2）根据乙图可知，电源为电池，则采用的是直流电，因此线圈外部的电流方向不会发生改变。在线圈内部，换向器就能自动改变线圈中的电流方向，即线圈内部的电流方向会发生改变。
（3）移动变阻器的滑片，则通过电动机的电流发生变化，说明线圈转速跟电流大小有关。
（4）小明在电动机模型的转轴上固定扇叶，并与小灯泡连接。以外力吹动扇叶，小风扇和电动机模型组成了一个发电机，发电机产生交流电，当转速较小时，小灯泡忽明忽暗，如果小风扇转速特别快时，这种明暗变化就不明显了。
（1）线圈处于平衡位置时电动机的换向器和电刷没有接触，电路开路，线圈中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动，但是轻拨线圈后，线圈越过平衡位置，电路导通，线圈继续转动。
（2）[1][2]图乙中电路用的是直流电，线圈外部的电流方向不会发生改变，当线圈刚刚转过平衡位置时，换向器就能自动改变线圈中的电流方向，因此电动机在正常转动的过程中，线圈内部的电流方向会发生改变。
（3）移动变阻器的滑片，滑动变阻器连入电路的电阻发生变化，电流发生变化，导致线圈转速变化，说明线圈转速跟电流大小有关。
（4）小明在电动机模型的转轴上固定扇叶，并与小灯泡连接。以外力吹动扇叶，小风扇和电动机模型组成了一个发电机，发电机产生交流电，当转速较小时，小灯泡忽明忽暗，如果小风扇转速特别快时，这种明暗变化就不明显了。
29．如图为某人工心脏泵，它可短时间代替心脏工作。磁体固定在左侧，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上，活塞筒通过阀门与血管相通，阀门只能向外开启，只能向内开启，线圈中的电流从流向时，血液会　 　（填“流入”或“流出”）活塞筒。从能量转换的角度看，该人工心脏泵的工作原理与　 　（填“电动机”或“发电机”）的工作原理相同。
【答案】流入；电动机
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）首先根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，根据磁极之间的相互作用规律确定活塞的运行方向，弄清活塞桶内的气压变化，进而确定两个开关的开合情况即可。
（2）电动机将电能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能。
【解答】（1）根据题意可知，线圈中的电流从A流向B时，线圈上电流方向向下。根据安培定则可知，电磁铁的右端为N极，其左端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，活塞会向左移动，活塞筒的气压减小，则此时阀门S1关闭，S2打开，则下方血液经过S2流入活塞筒。
（2）根据题意可知，该人工心脏泵工作时，将电能转化为机械能，与电动机的工作原理相同。
30．关于生活用电的知识：
（1）如图甲所示，测电笔可以检查电气设备的外壳是否带电，也可用来辨别　 　。
（2）如图乙所示，洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头，则三脚插头标着E的导线和用电器的　 　相连。
（3）如图丙是漏电保护器，当检测到火线和零线电流不等时自动跳闸，它　 　(填“能”或“不能”)防止站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线(双线触电)而触电。
（4）如图丁是一个开关插座，利用开关控制插座的通断电。右图是该插座背面的接线示意图，导线b是　 　(选填“火线”、“零线”或“地线”)，开关和插座的连接方式是　 　。
【答案】（1）火线和零线
（2）金属外壳
（3）不能
（4）火线；串联
【知识点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析；测电笔的使用；插座的构造与工作方式
【解析】【分析】插座的连接方式是左零右火上接地；开关接火线，保险丝接火线；三角插头接地线，防止金属漏电，接地线是安全线；
【解答】（1） 如图甲所示，测电笔可以检查电气设备的外壳是否带电，也可用来辨别 火线和零线；
（2） 如图乙所示，洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头是三脚插头，则三脚插头标着E的导线和用电器的金属外壳相连。
（3） 如图丙是漏电保护器，当检测到火线和零线电流不等时自动跳闸，它不能防止站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线(双线触电)而触电。
（4）如图丁是一个开关插座，利用开关控制插座的通断电。右图是该插座背面的接线示意图，导线b是火线，因为开关和火线相连，开关和插座的连接方式是串联；
故答案为：（1）火线和零线（2）金属外壳（3）不能（4）火线；串联
31．如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内(线圈和干电池会构成闭合回路)，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。
（1）为了使小火车能顺利的运动，螺旋线圈最好选择哪一种材料组成____(填字母)。
A．铁 B．铜 C．陶瓷 D．塑料
（2）如图所示，小火车将　 　(填“向左”或“向右”)运动。
（3）若小火车不能在线圈中运动，你认为下列改进措施合理的是　 　(填序号)。
①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘 ②调换磁极 ③换用磁性更强的磁体 ④换一节新的干电池
【答案】（1）B
（2）向右
（3）③④
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁极间的相互作用；右手螺旋定则；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）线圈因选择导电性好又不能被磁化的材料制作。
（2）根据右手螺旋定则判断螺线管的磁场方向，再根据磁极间相互作用进行判断。
（3）小火车不动，可能是因为磁力过小，可通过增强磁场强度来增大磁力，使小火车开始运动。
【解答】（1）A、铁会被磁化，磁极间的相互作用可能会影响小火车的运动，故A错误；
B、铜是导体，不能被磁化，故B正确；
CD、陶瓷和塑料属于绝缘体，不能导电，故CD错误。
故答案为：B。
（2）右侧为电源正极，由右手螺旋定则可知，螺线管右端为S极，与小火车右侧的N极相互吸引，可知小火车将向右运动。
（3）①线圈和干电池会构成闭合回路，强磁与线圈在任何位置都应保持良好的接触，故①错误；
②调换磁极，磁体间的相互作用发生改变，但磁力大小不变，小火车仍不能运动，故②错误；
③换用磁性更强的磁体，磁场强度变大，磁力增大，小火车可以运动，故③正确；
④换一节新的干电池，电路中电流增大，线圈的磁场增强，磁力增大，故④正确。
故答案为：③④。
32．2024年11月， “大学生夜骑开封”突然爆火。作为夜骑队伍的一员，出于安全考虑，小科自制如图所示的节能夜骑灯，图甲是小科同学设计的节能夜骑灯结构图，线圈缠绕在塑料管外壳并与磁铁、LED灯构成闭合电路。
（1）小科将夜骑灯绑在自行车车轮上，随着车轮的转动，磁铁来回运动，夜骑灯随之闪烁。下列选项中与“夜骑灯”原理相同的是(　　)
A． B．
C． D．
（2）已知用磁性相同的磁体，以相同的速度切割磁感线，则感应电压大小和线圈匝数关系如下表所示，在其他条件不变的情况下，至少要绕制　 　匝线圈，才能使LED灯两端电压达到2.8V，正常发光。
线圈匝数 (匝) 200 400 600 800 1000
感应电压 (V) 0.8 1.6 2.4 3.2 4.0
（3）如图乙所示，将夜跑灯佩戴在手腕处跑步时，发现佩戴夜跑灯的手臂甩动越快，夜跑灯越亮，请结合节能夜跑灯工作原理和跑步甩臂情况解释原因：　 　。
【答案】（1）A
（2）700
（3）将夜跑灯佩带在乙图手臂处，前臂位置主要做水平往返运动，手臂甩动越快，线圈切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大。
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】（1） 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应现象；这一过程中，将机械能转化为电能。
（2）根据表格数据分析感应电压和线圈匝数的数量关系，据此推算即可；
（3）感应电流大小与磁场强弱和切割磁感线的速度大小有关。
【解答】（1） 夜骑灯内含可以活动的磁铁，外部缠绕线圈，随着车轮的转动，磁铁来回运动，使磁铁在里面晃动，线圈切割磁感线，会产生感应电流，这是电磁感应现象；
A.图中电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，故A正确；
B.图中有电源，说明通电导体在磁场中受力作用，故C错误；
C.图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，利用电流的磁效应，故B错误；
D.图中开关闭合，螺线管具有磁性，这是电流的磁效应，故D错误。
故选A。
（2） 根据表格数据，当线圈匝数增大几倍时，电压也增大几倍，说明电压与线圈匝数成正比，由表格可知200匝线圈的感应电压为0.8V，LED 灯的额定电压为2.8V，
所以使额定电压为2.8V的LED灯正常发光，至少要绕制线圈匝数：。
（3） 节能夜跑灯工作原理和跑步甩臂情况解释原因： 将夜跑灯佩带在乙图手臂处，前臂位置主要做水平往返运动，手臂甩动越快，线圈切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大。
33．如图所示，在“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验中，小敏在螺线管两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀撒满铁屑。
（1）由图可知通电螺线管的磁场与　 　的磁场相似。
（2）放入小磁针的作用是　 　。
（3）改变电流方向，小敏发现，铁屑的分布形状　 　（填“没有改变”或“发生改变”），而小磁针的指向与原来相反，说明通电螺线管产生的磁场方向与　 　有关。
（4）为描述磁场而引入的磁感线　 　（填“是”或“不是”）真实存在的
【答案】（1）条形磁体
（2）检测磁场的存在，指示磁场方向
（3）没有改变；电流方向
（4）不是
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】（1）由图可知，通电螺线管的磁场与条形磁铁相似，磁极也在两端。
（2）小磁针在磁场中受力转动，可指示磁场方向。
（3）铁屑在磁场中被磁化，被磁体吸引，不能指示方向，所以改变电流方向，磁场强度不变，即使磁场方向发生改变，铁屑的分布也不会改变。
（4）磁感线是人为引入的模型，不是真实存在的。
【解答】（1）由图可知，通电螺线管也有N、S极，它的两极在它的两端，这与条形磁铁的磁场相似。
（2）在螺线管的两端各放一个小磁针，是为了通过小磁针N极的指向检测磁场的存在，指示磁场方向。
（3）改变电流方向，磁场强度不变，铁屑的分布形状没有改变。
改变电流方向，小磁针的指向与原来相反，说明通电螺线管产生的磁场方向与电流方向有关。
（4）磁场是真实存在的，为描述磁场而引入的磁感线不是真实存在的。
（1）由图可知，通电螺线管也有N、S极，它的两极在它的两端，这与条形磁铁的磁场相似。
（2）在螺线管的两端各放一个小磁针，是为了通过小磁针N极的指向检测磁场的存在，指示磁场方向。
（3）[3]改变电流方向，磁场强度不变，铁屑的分布形状没有改变。
[4]改变电流方向，小磁针的指向与原来相反，说明通电螺线管产生的磁场方向与电流方向有关。
（4）磁场是真实存在的，为描述磁场而引入的磁感线不是真实存在的。
三、实验与探究题
34．科学小组同学通过实验研究磁场对通电导体的作用。
（1）小科同学连接图甲电路，当开关闭合后发现导体向右运动。若将电源正负极上的导线互换位置，改变电流方向。则闭合开关后，导体会向　 　运动。
（2）小舟同学改进了实验设计，连接图乙电路，将一段金属直导体放在压力传感器上，置于一定强度的磁场中，闭合开关，记录下不同电流强度时压力传感器的示数，数据如下表所示。本实验想验证的假设是：　 　。
电流大小/A 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
压力传感器示数/N 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60
（3）由表格数据可知，小舟选用的金属直导体重为　 　N。若只将该实验中的N、S极互换位置，其余不变，则当电流为0.4A时，压力传感器的示数是　 　N。
【答案】（1）左
（2）导体在磁场中受力大小与电流大小有关
（3）0.3；0.1
【知识点】磁场对通电导线的作用；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】（1）只改变电流方向或磁场方向，导体运动方向发生改变，同时改变电流和磁场方向，导体运动方向不变。
（2）根据表示变量可知，探究的是磁力大小与电流大小的关系。
（3）根据表中数据和磁力方向的影响因素进行探究。
【解答】（1）导体运动方向与电流方向及磁场方向有关，只改变电流方向，导体运动方向相反，可知导体将向左运动。
（2）由实验操作可知，变量为电流大小，可知假设为：导体在磁场中受到的磁力大小与电流大小有关。
（3）由表中数据可知，当没有电流经过时，导体没有受到磁力的作用，压力等于重力，可知导体的重力为0.3N。
由表中数据可知，未改变磁场方向时，压力传感器的示数为0.5N，重力为0.3N，可知磁力为0.2N。改变磁场方向，磁力方向发生改变，但磁力大小不变，可知当电流为0.4A时，传感器的示数为0.3N-0.2N=0.1N。
35．在“探究电磁铁磁性强弱影响因素”的实验中，小科设计了如图所示的电路。其中磁力传感器探头能感受电磁铁磁场强度变化，在电子屏显示磁力大小。以下是他的实验步骤：断开开关S，将滑动变阻器的滑片P置于最左端。闭合开关，将滑片P处于不同位置，记录电流大小和电子屏示数大小。改变线圈匝数和磁力传感器离电磁铁的距离，重复实验，获得以下数据。回答问题：
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
I/A 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.2 0.2 0.4
匝数 200 200 200 200 200 100 300 400
距离d/ cm 1 2 3 2 2 2 2 4
F/N 0.540 0.135 0.060 0.270 0.405 0.135 0.405
（1）保持磁力传感器位置不变，滑片P向右移动，磁力传感器电子屏示数将　 　。
（2）比较实验序号2、4、5，可以得出结论：　 　。
（3）分析实验数据，推测表格中第8次实验时磁力为　 　牛。
【答案】（1）变大
（2）当线圈匝数和离电磁铁的距离一定时，通过的电流越大，电磁铁磁性越强
（3）0.270
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关。
【解答】(1)保持磁力传感器位置不变（匝数、距离不变），滑片P向右移动，滑动变阻器接入电阻减小，电路中电流增大，电磁铁磁性强弱与电流大小有关（电流越大，磁性越强 ），所以磁力传感器感受到的磁场强度增大，电子屏示数将变大。
(2)实验序号2、4、5中，线圈匝数和磁力传感器距离不变（匝数均为200，距离均为2cm），只有电流大小不同，且电流越大，磁力越大，电磁铁磁性越强。
（3）根据实验序号1、2、3数据可知，磁力大小与距离的平方成反比；根据实验序号2、4、5数据可知，磁力大小与电流成正比；根据实验序号4、6、7数据可知，磁力大小与匝数成正比；以实验序号1数据为标准，可知实验序号8磁力大小是其二分之一，即0.270N。
36．物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉(符号是T)，磁感应强度B越大表明磁场越强； 表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了研究某磁敏电阻R的性质，小刚设计了如图2所示的电路进行实验，请解答下列问题：
（1）当S1断开， 闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为　 　
（2）只闭合S1，通电螺线管的左端为　 　极；闭合 和 ，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，由图象可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为　 　T。
（3）实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度，请你再提供一种改变磁感应强度的方法　 　。
【答案】（1）0.03
（2）S；0.3
（3）改变通电螺线管的线圈匝数
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 （1）由图象可以得到R没有磁性时的电阻，已知此时R两端电压，利用欧姆定律得到电流表的示数；
（2）利用安培定则判断通电螺线管的磁极；
已知磁敏电阻两端电压和通过的电流，可以得到电阻；由磁敏电阻的阻值，利用图象可以得到磁感应强度；
（3）通电螺线管磁性的强弱与电流大小和线圈匝数有关。
【解答】 （1）当S1断开，螺线管中没有磁性，即B=0，由图象知此时R=100Ω，
乙图中R与R2串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，
根据欧姆定律得，此时电流表的示数为：；
（2）闭合开关S1时，螺线管产生磁性，由安培定则知：左端为S极；
当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，
磁敏电阻的阻值为，
由图象知，此时的磁感应强度B=0.3T；
（3）已知磁敏电阻的大小随磁场强弱的变化而变化，所以可以通过改变通电螺线管中线圈匝数改变螺线管的磁性强弱，即改变了磁敏电阻所在位置的磁感应强度。
四、综合题
37．会议室主区域内光照强度一般在600-800 勒克斯之间，项目化小组尝试为学校大型会议室设计一个自动遮阳帘电路，其需要满足的遮阳功能如下表。实验室提供电压为18伏，R1为光敏电阻，其阻值随光线的变化情况如图所示。小组同学利用光敏电阻、手电筒、电磁继电器等实验器材进行电路组装并测试。
光照情况 功能
小于600Lx 打开退阳帘
600Lx~800Lx 停止工作
大于800Lx 关闭遮阳帘
（1）1.0版本经测试在光照大于800勒克斯时可完成关帘，一直电磁继电器的吸合电流为20毫安，请计算此时光敏电阻的阻值。
（2）请预测1.0版本在工作时会出现什么不足。　 　
（3）在2.0版本中，需要右侧电路在大于600勒克斯时吸下衔铁，因此小组同学提出可以换一个光敏电阻R2，请你在坐标轴中画出满足需求的光敏电阻曲线。
【答案】（1）电流为20mA=0.02A。800勒克斯时，光敏电阻的阻值为
（2）600Lx~800Lx 范围内不能停止工作
（3）
【知识点】电流和电流的单位换算；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律计算电阻的阻值。
（2）经过电动机的电流方向相反，电动机转动方向相反，实现遮阳帘的打开和关闭，但不能一直处于通路状态。
（3）左侧电阻光强大于800时将衔铁吸下，右侧需要在光强600时将衔铁吸下，由影响电磁铁磁性强弱的因素有关可知，右侧电路中电流更大，电阻更小。
【解答】（2）由图可知，1.0版本，电流大时，衔铁被吸下，电动机所在电路被接通，遮阳帘关闭。光照弱时，电阻大，电流小，衔铁被释放，电动机电流方向相反，遮阳帘打开，但光强在600Lx~800Lx 范围内，电动机仍为通路，不能停止工作。
（3）需要右侧电路在大于600勒克斯时吸下衔铁， 可知此时电路中的电流更大，即光敏电阻的阻值更小，且阻值在大于600勒克斯是迅速减小，图像为：
。
38．小强利用压力传感器、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。他了解到这种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。
（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。请你判断灯　 　(选填“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，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少 (3分)(g取10N/kg)
（3）若要减小公路桥禁止通行车辆的质量，应　 　(选填“增大”或“减小”)电阻R 的阻值。
【答案】（1）L2
（2）压力为
由图乙可知，输出电压为1.0V，电流为20mA=0.02A，
R的阻值为
（3）减少
【知识点】欧姆定律及其应用；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；电阻的串联、并联
【解析】【分析】（1）电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
（2）串联电路电流处处相等，总电阻等于各用电器电阻之和。
（3）根据电流不变和欧姆定律判断电阻变化情况。
【解答】（1）由图乙可知，压力越大，输出电压越大，由欧姆定律可知，电路中电流越大，电磁铁的磁性越强，吸引衔铁，所在电路被接通，此时超载，红灯亮。
（3）减小公路桥禁止通行车辆的质量，则压力减小，电压将变小，为了电流保持不变，由欧姆定律可知，应减小电阻R的阻值。
39．某学习小组参加“自动浇花神器”的项目化学习。图甲、乙是该小组同学设计的两种电路图。
电路简介：控制电路电源电压U＝5V，电磁铁线圈电阻10Ω，R为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化，如表一。电磁继电器在电流大于20mA时，衔铁被吸合；在电流小于10mA时，衔铁被释放。
表一：湿敏电阻阻值随湿度的变化
湿度/% 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
阻值/Ω 730 610 490 400 320 240 190 140 100 70
（1）根据以上信息，要想实现土壤干燥时浇水，土壤潮湿到一定程度时停止浇水，应该选择 　 　 图。
（2）使用该浇花神器后土壤湿度最低值为多少？
（3）请结合评价量表判断湿度调节的评价等级。若未达优秀，请简述改进措施，若已达到优秀，请阐述理由。
表二：评价量表
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
湿度调节 土壤湿度能控制在一定范围内，且能调整湿度范围。 土壤湿度能控制在一定范围内，但不能调整湿度范围。 不能控制土壤湿度在一定范围内
【答案】（1）甲
（2）
由表一可知，R=490Ω时，温度为15%
（3）良好，可以在控制电路中加个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器的大小调节控制湿度的范围
【知识点】变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点；电阻的串联、并联
【解析】【分析】（1）电磁铁的磁性与线圈匝数以及电流大小有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
（2）串联电路电源电压与电流的比值为电阻的总电阻，总电阻等于各用电器电阻之和。
（3）电磁继电器将衔铁吸下的电流大小不变，由欧姆定律可知，在电源电压一定时，可通过改变滑动变阻器连入电路的阻值来改变衔铁吸下时湿敏电阻连入电路的阻值。
【解答】（1）由表中数据可知，湿度较大时，湿敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，电路中电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，图甲所示电路中，电动机所在电路处于断路状态，停止浇水，而乙中电动机所在电路被接通，开始浇水，可知选择的是图甲中的电路图。
（3）由图甲可知，该电路可以实现土壤湿度能控制在一定范围内，但不能调整湿度范围，所以是良好，要达到优秀，可以在电路中加装一个滑动变阻器，通过移动滑片调节湿度范围。
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