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第十八章 磁及其相互作用 综合素质评价
九年级 物理 全一册 HK版（45分钟 100分）
一、选择题（每题3分，共30分。第1~8题为单选题，每题只有一个选项符合题意；第9、10题为多选题，每题至少有两个选项符合题意，选对但少选得2分，错选得0分）
1．如图所示，趋磁细菌体内可以合成纳米级、链状排列的磁小体，可用于生产磁性定向药物或抗体，制造生物传感器等。为合成磁小体，趋磁细菌需要从海洋中汲取金属元素（ ）
A. B. C. D.
2．如图所示，瓶外磁体移动时，瓶内的铁屑随之变形、移动。下列说法正确的是（ ）
A. 铁屑的分布形状就是磁感线
B. 把铁屑换成铜屑实验现象是相同的
C. 这个实验可以测出磁体的南北极
D. 这个实验说明了磁体周围存在磁场
3．有外形相同的两根钢条、，按图甲、乙两种方式接触时，它们之间都有较大的吸引力，则下列推断正确的是（ ）
（第3题）
A. 无磁性、无磁性 B. 无磁性、有磁性
C. 有磁性、无磁性 D. 有磁性、有磁性
4．巴克球是一种由多个带磁性的金属圆球组成的益智玩具，借助金属球超强的磁性，可组合出众多的造型，如图所示。下列有关巴克球的说法正确的是（ ）
（第4题）
A. 巴克球周围的磁感线都是从极指向极
B. 巴克球对放入其磁场中的金属一定有力的作用
C. 巴克球组合出的造型不同，磁极的个数就不同
D. 巴克球周围磁场的分布是不均匀的
5．19世纪20年代，以塞贝克为代表的科学家已经认识到温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后地球正面与背面的温度差，于是提出以下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的。若规定地磁场极与极在地球表面的连线称为磁子午线（如图所示），则安培假设中的电流方向应该是（ ）
A. 由西向东垂直磁子午线 B. 由东向西垂直磁子午线
C. 由南向北沿磁子午线 D. 由北向南沿磁子午线
6．如图所示，一条形磁体放在水平桌面上，电磁铁（内置铁芯的螺线管）置于条形磁体附近并正对。开关闭合前、后条形磁体都处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
（第6题）
A. 闭合开关前，电磁铁与条形磁体间没有力的作用
B. 闭合开关后，条形磁体受到桌面向右的摩擦力
C. 闭合开关后，滑片向端移动过程中，电磁铁与条形磁体间的作用力减小
D. 闭合开关后，滑片向端移动过程中，条形磁体受到桌面的摩擦力变大
7．矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，、、和段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（ ）
（第7题）
A. 段与段 B. 段与段 C. 段与段 D. 段与段
8．电动机在生活中的应用越来越广泛，某个灯发光的颜色与通过其电流方向的关系如图甲所示，图乙是两种不同安装方式的电动机，每个电动机的两个铜半环和跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；和是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。下列分析正确的是（ ）
A. 线圈连续转动是靠电流做功实现的
B. 电动机通电后不转，一定是电路开路
C. 线圈1、2中均产生感应电流，线圈1、2的转动方向相反
D. 线圈1、2由图示位置转动 后，垂直于磁体外部磁感线的线圈的边的受力方向均发生改变
9．如图所示的是一个磁悬浮灯，底座和灯泡中有线圈和磁体，底座质量是，灯泡质量为，给底座线圈通电后灯泡发光并悬浮；断电后灯泡熄灭并落下。取，则下列说法正确的是（ ）
（第9题）
A. 断电后灯泡对底座的压力和底座所受的支持力是一对平衡力
B. 磁悬浮灯是利用了异名磁极相互排斥的原理实现悬浮的
C. 灯泡工作过程中，整个装置对地面的压力为
D. 磁悬浮灯用到了电生磁的知识
10．图甲是一种汽车尾气排放检测电路。当尾气浓度高于某一设定值时，电铃报警；气敏电阻 的阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示，下列分析正确的是（ ）
（第10题）
A. 电磁铁通电后，线圈上端为极
B. 的阻值随尾气浓度的增大而增大
C. 检测时保持滑片位置不变，当尾气浓度变大时，两端电压变大
D. 为使尾气浓度更低时报警，应将滑片适当上移
二、填空题（每空2分，共24分）
11．如图所示，将一枚可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明_ _ _ _ _ _ _ _ 周围存在磁场；断开电路后，当小磁针静止时，它的极指_ _ _ _ （选填“南”或“北”）。
（第11题）
12．光线、磁感线都是简化的物理模型，目的是将光的传播及磁场特点形象化，便于理解和掌握，请把图中①②③的答案依次写上：①_ _ _ _ ；②_ _ _ _ ；③_ _ _ _ 。
（第12题）
13．如图所示的是实践小组设计的漂浮式指南针，电源是由锌片、铜片和稀硫酸溶液共同组成的“化学电池”。在通电螺线管上方的处放置一个小磁针，静止后小磁针的左端为极。则“化学电池”的正极是_ _ _ _ 片，通电螺线管的端为_ _ _ _ （选填“”或“”）极，若增加线圈的匝数可以使通电螺线管的磁性_ _ _ _ （选填“增强”或“减弱”）。
（第13题）
14．小明制作“电池磁力小火车”，他把由铁铷合金制作的超强磁体分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，小明将“小火车”放入自制螺线管中，发现电池与磁体竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出，如图甲所示。小明由此推测：只有当线圈中有电流通过时，“小火车”才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；为了使“小火车”顺利地运动，小明制作螺线管所选用的材料应是_ _ _ _ （选填“铜”“铁”或“陶瓷”）；通过图甲可以预测图乙中的“小火车”将向_ _ _ _ （选填“左”或“右”）运动；小明想让“小火车”更快速地通过螺线管，可以采取的措施有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （写出一条即可）。
（第14题）
三、作图与实验探究题（15题3分，16题3分，17题10分，18题10分，19题6分，共32分）
15．如图所示，开关断开时，小磁针静止，端指向北方，开关闭合时，小磁针顺时针旋转 后静止。请画出：磁感线的方向；在括号内标出电源的正极或负极。
16．如图甲所示的是干簧管的结构简图。如图乙所示，干簧管的通断靠永久磁体控制，当永久磁体靠近干簧管时，干簧管的磁簧片就会闭合，当永久磁体远离干簧管时，磁簧片就会断开。如图丙所示的是小明利用两个干簧管制作的水位自动报警器，其工作原理如下：闭合开关后，当浮球随水位下降到虚线时，永久磁体靠近干簧管1，红灯亮、电铃响；当浮球随水位上升到虚线时，永久磁体靠近干簧管2，绿灯亮、电铃不响。请在图丙的虚线框内将电路补充完整。
17．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
（第17题）
（1） 将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地撒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与_ _ _ _ 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时极所指方向如图乙所示，则通电螺线管的右端为_ _ _ _ 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与_ _ _ _ 的方向有关。
（3） 与其他小组交流时发现，有的小组没有小磁针，只有铁屑，他们的实验方案具有明显的不足，其不足之处是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
18．小明利用如图所示的实验装置探究电动机的工作原理。
（第18题）
（1） 闭合开关，小明发现导体向左运动了，说明电动机的工作原理是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 实验中，小明先后几次向左移动滑动变阻器的滑片，对比发现导体移动的速度明显加快，从而得出结论：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 小明对调电源正、负极，发现导体会向右运动，说明通电导体受力方向与_ _ _ _ _ _ _ _ 有关。
（4） 影响通电导体在磁场中的受力方向的因素，除（3）问中的因素外，还有什么因素？请设计实验操作进行探究：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （写出一种）。
（5） 将装置中的电源换成_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，可进一步探究发电机的工作原理。
19．在学习“电与磁”后，某小组研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请完成下列实验内容。
（1）如图甲所示，漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁，将它平行于指南针放置在木板上。
（2） 请用笔画线表示导线，按要求将图甲中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路（有部分导线已连接）。要求如下：
①合上开关，指南针在电磁铁的作用下，静止时端仍然指向北方；
②滑动变阻器滑片由端向端移动时，电流表的示数减小。
（3） 电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请设计记录实验数据的表格。
（4） 某次实验，电流表示数如图乙所示，此时电流为_ _ _ _ A。
四、综合应用题（14分）
20．小明设计了一个自动注水喷淋系统，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压，为定值电阻，圆柱体水箱底面积,为压敏电阻置于水箱底部，阻值随水位变化关系如图乙所示。工作电路包括注水系统和喷淋系统，电源电压。电磁铁线圈电阻忽略不计。
①当水箱内的水位上升到时，通过电磁铁线圈的电流，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数；②当水位下降到时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始工作，此时电流表示数。求：
（1） 当水箱内水位达到时，控制电路的总电功率。
（2） 定值电阻的阻值。
（3） 已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为。水箱注满一次水，工作电路消耗的电能。
第十八章 磁及其相互作用 综合素质评价答案
九年级 物理 全一册 HK版（45分钟 100分）
一、选择题（每题3分，共30分。第1~8题为单选题，每题只有一个选项符合题意；第9、10题为多选题，每题至少有两个选项符合题意，选对但少选得2分，错选得0分）
1．如图所示，趋磁细菌体内可以合成纳米级、链状排列的磁小体，可用于生产磁性定向药物或抗体，制造生物传感器等。为合成磁小体，趋磁细菌需要从海洋中汲取金属元素（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
2．如图所示，瓶外磁体移动时，瓶内的铁屑随之变形、移动。下列说法正确的是（ ）
A. 铁屑的分布形状就是磁感线
B. 把铁屑换成铜屑实验现象是相同的
C. 这个实验可以测出磁体的南北极
D. 这个实验说明了磁体周围存在磁场
【答案】D
3．有外形相同的两根钢条、，按图甲、乙两种方式接触时，它们之间都有较大的吸引力，则下列推断正确的是（ ）
（第3题）
A. 无磁性、无磁性 B. 无磁性、有磁性
C. 有磁性、无磁性 D. 有磁性、有磁性
【答案】D
4．巴克球是一种由多个带磁性的金属圆球组成的益智玩具，借助金属球超强的磁性，可组合出众多的造型，如图所示。下列有关巴克球的说法正确的是（ ）
（第4题）
A. 巴克球周围的磁感线都是从极指向极
B. 巴克球对放入其磁场中的金属一定有力的作用
C. 巴克球组合出的造型不同，磁极的个数就不同
D. 巴克球周围磁场的分布是不均匀的
【答案】D
5．19世纪20年代，以塞贝克为代表的科学家已经认识到温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后地球正面与背面的温度差，于是提出以下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的。若规定地磁场极与极在地球表面的连线称为磁子午线（如图所示），则安培假设中的电流方向应该是（ ）
A. 由西向东垂直磁子午线 B. 由东向西垂直磁子午线
C. 由南向北沿磁子午线 D. 由北向南沿磁子午线
【答案】B
6．如图所示，一条形磁体放在水平桌面上，电磁铁（内置铁芯的螺线管）置于条形磁体附近并正对。开关闭合前、后条形磁体都处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
（第6题）
A. 闭合开关前，电磁铁与条形磁体间没有力的作用
B. 闭合开关后，条形磁体受到桌面向右的摩擦力
C. 闭合开关后，滑片向端移动过程中，电磁铁与条形磁体间的作用力减小
D. 闭合开关后，滑片向端移动过程中，条形磁体受到桌面的摩擦力变大
【答案】B
7．矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，、、和段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（ ）
（第7题）
A. 段与段 B. 段与段 C. 段与段 D. 段与段
【答案】B
8．电动机在生活中的应用越来越广泛，某个灯发光的颜色与通过其电流方向的关系如图甲所示，图乙是两种不同安装方式的电动机，每个电动机的两个铜半环和跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；和是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。下列分析正确的是（ ）
A. 线圈连续转动是靠电流做功实现的
B. 电动机通电后不转，一定是电路开路
C. 线圈1、2中均产生感应电流，线圈1、2的转动方向相反
D. 线圈1、2由图示位置转动 后，垂直于磁体外部磁感线的线圈的边的受力方向均发生改变
【答案】D
9．如图所示的是一个磁悬浮灯，底座和灯泡中有线圈和磁体，底座质量是，灯泡质量为，给底座线圈通电后灯泡发光并悬浮；断电后灯泡熄灭并落下。取，则下列说法正确的是（ ）
（第9题）
A. 断电后灯泡对底座的压力和底座所受的支持力是一对平衡力
B. 磁悬浮灯是利用了异名磁极相互排斥的原理实现悬浮的
C. 灯泡工作过程中，整个装置对地面的压力为
D. 磁悬浮灯用到了电生磁的知识
【答案】CD
10．图甲是一种汽车尾气排放检测电路。当尾气浓度高于某一设定值时，电铃报警；气敏电阻 的阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示，下列分析正确的是（ ）
（第10题）
A. 电磁铁通电后，线圈上端为极
B. 的阻值随尾气浓度的增大而增大
C. 检测时保持滑片位置不变，当尾气浓度变大时，两端电压变大
D. 为使尾气浓度更低时报警，应将滑片适当上移
【答案】AD
【解析】根据安培定则可得，电磁铁的下端为极，上端为极，正确；根据图乙可知，气敏电阻阻值随着尾气浓度增大而变小，错误；当尾气浓度变大时，阻值降低，电路中与串联，在串联电路中电流处处相等，根据可知，此时各元件分压之比等于电阻之比，当阻值降低时，其分压减小，错误；电路在电流达到某值时报警，且电源电压不变，故电路中总电阻不变，当尾气浓度更低时，阻值升高，串联电路总电阻等于各电阻阻值之和，故阻值应当降低，即滑片适当上移，正确。故选。
二、填空题（每空2分，共24分）
11．如图所示，将一枚可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明_ _ _ _ _ _ _ _ 周围存在磁场；断开电路后，当小磁针静止时，它的极指_ _ _ _ （选填“南”或“北”）。
（第11题）
【答案】通电导线； 北
12．光线、磁感线都是简化的物理模型，目的是将光的传播及磁场特点形象化，便于理解和掌握，请把图中①②③的答案依次写上：①_ _ _ _ ；②_ _ _ _ ；③_ _ _ _ 。
（第12题）
【答案】方向； 无； 强弱
13．如图所示的是实践小组设计的漂浮式指南针，电源是由锌片、铜片和稀硫酸溶液共同组成的“化学电池”。在通电螺线管上方的处放置一个小磁针，静止后小磁针的左端为极。则“化学电池”的正极是_ _ _ _ 片，通电螺线管的端为_ _ _ _ （选填“”或“”）极，若增加线圈的匝数可以使通电螺线管的磁性_ _ _ _ （选填“增强”或“减弱”）。
（第13题）
【答案】铜； ； 增强
14．小明制作“电池磁力小火车”，他把由铁铷合金制作的超强磁体分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，小明将“小火车”放入自制螺线管中，发现电池与磁体竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出，如图甲所示。小明由此推测：只有当线圈中有电流通过时，“小火车”才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；为了使“小火车”顺利地运动，小明制作螺线管所选用的材料应是_ _ _ _ （选填“铜”“铁”或“陶瓷”）；通过图甲可以预测图乙中的“小火车”将向_ _ _ _ （选填“左”或“右”）运动；小明想让“小火车”更快速地通过螺线管，可以采取的措施有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （写出一条即可）。
（第14题）
【答案】将电池的一端与磁体断开； 铜； 左； 增强磁体的磁性（或增大螺线管中的电流）
【解析】为了验证只有当线圈中有电流通过时，“小火车”才会受力运动这一假设，小明需要进一步的操作是将电池的一端与磁体断开。铜是良好的导体，电阻较小，能够让电流顺利通过，从而在线圈中产生较强的磁场，与干电池两端的强磁体相互作用，使“小火车”顺利运动；而铁是磁性材料，容易被磁化，会干扰线圈产生的磁场；陶瓷是绝缘体，无法让电流通过形成磁场，不能使“小火车”运动。
三、作图与实验探究题（15题3分，16题3分，17题10分，18题10分，19题6分，共32分）
15．如图所示，开关断开时，小磁针静止，端指向北方，开关闭合时，小磁针顺时针旋转 后静止。请画出：磁感线的方向；在括号内标出电源的正极或负极。
【答案】
如图所示
16．如图甲所示的是干簧管的结构简图。如图乙所示，干簧管的通断靠永久磁体控制，当永久磁体靠近干簧管时，干簧管的磁簧片就会闭合，当永久磁体远离干簧管时，磁簧片就会断开。如图丙所示的是小明利用两个干簧管制作的水位自动报警器，其工作原理如下：闭合开关后，当浮球随水位下降到虚线时，永久磁体靠近干簧管1，红灯亮、电铃响；当浮球随水位上升到虚线时，永久磁体靠近干簧管2，绿灯亮、电铃不响。请在图丙的虚线框内将电路补充完整。
【答案】
如图所示
【解析】根据题意可知，闭合开关后，当浮球随水位下降到虚线时，永久磁体靠近干簧管1，红灯亮、电铃响；当浮球随水位上升到虚线时，永久磁体靠近干簧管2，绿灯亮、电铃不响；这说明红灯、绿灯能独立工作，是并联的。干簧管1所在支路有两种接法：①红灯与电铃、干簧管1串联在一条支路中；②红灯与电铃先并联，再整体与干簧管1串联。绿灯与干簧管2串联在另一条支路中。
17．某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
（第17题）
（1） 将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地撒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与_ _ _ _ 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时极所指方向如图乙所示，则通电螺线管的右端为_ _ _ _ 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与_ _ _ _ 的方向有关。
（3） 与其他小组交流时发现，有的小组没有小磁针，只有铁屑，他们的实验方案具有明显的不足，其不足之处是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 条形；通电螺线管周围的磁场分布情况
（2） ；电流
（3） 无法判断通电螺线管外部磁场的方向
18．小明利用如图所示的实验装置探究电动机的工作原理。
（第18题）
（1） 闭合开关，小明发现导体向左运动了，说明电动机的工作原理是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 实验中，小明先后几次向左移动滑动变阻器的滑片，对比发现导体移动的速度明显加快，从而得出结论：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 小明对调电源正、负极，发现导体会向右运动，说明通电导体受力方向与_ _ _ _ _ _ _ _ 有关。
（4） 影响通电导体在磁场中的受力方向的因素，除（3）问中的因素外，还有什么因素？请设计实验操作进行探究：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （写出一种）。
（5） 将装置中的电源换成_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，可进一步探究发电机的工作原理。
【答案】（1） 通电导体在磁场中受力的作用
（2） 磁场一定时，电流越大，通电导体在磁场中受力越大
（3） 电流方向
（4） 先后改变磁场、极方向，对比两次导体的运动方向
（5） 灵敏电流计（或电流表）
19．在学习“电与磁”后，某小组研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请完成下列实验内容。
（1）如图甲所示，漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁，将它平行于指南针放置在木板上。
（2） 请用笔画线表示导线，按要求将图甲中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路（有部分导线已连接）。要求如下：
①合上开关，指南针在电磁铁的作用下，静止时端仍然指向北方；
②滑动变阻器滑片由端向端移动时，电流表的示数减小。
（3） 电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请设计记录实验数据的表格。
（4） 某次实验，电流表示数如图乙所示，此时电流为_ _ _ _ A。
【答案】
（2） 如图所示
（3） 如表所示
实验次数 1 2 3
电流大小/A
吸引大头针数目/枚
（4） 0.6
四、综合应用题（14分）
20．小明设计了一个自动注水喷淋系统，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压，为定值电阻，圆柱体水箱底面积,为压敏电阻置于水箱底部，阻值随水位变化关系如图乙所示。工作电路包括注水系统和喷淋系统，电源电压。电磁铁线圈电阻忽略不计。
①当水箱内的水位上升到时，通过电磁铁线圈的电流，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数；②当水位下降到时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始工作，此时电流表示数。求：
（1） 当水箱内水位达到时，控制电路的总电功率。
（2） 定值电阻的阻值。
（3） 已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为。水箱注满一次水，工作电路消耗的电能。
【答案】
（1） 【解】由图甲可知，控制电路中与串联，
当水箱内的水位上升到时，通过电磁铁线圈的电流，
控制电路的总电功率。
（2） 由图乙可知，当水箱内水位达到时，的阻值 ，
此时控制电路的总电阻 ，
则的阻值 。
（3） 注水系统从水位开始注水到，
注水的总体积，
注水时间，
注水与喷淋是同时工作的，所以这段时间内工作电路消耗的电能。
第页

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