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系统复习 第29课 电和磁
一、知识梳理
二、查漏补缺，自我检测
1．下列四幅图中，磁感线的方向、磁极名称标注正确的是（ ）
2．爱因斯坦曾说：在一个现代的物理学家看来，磁场和他坐的椅子一样实在。下图所表示的磁场与实际不相符的是（ ）

3．要增强电磁铁的磁性，可采用的方法是（ ）
A．增大线圈中的电流 B．减少线圈的匝数
C．.降低线圈两端的电压 D．改变线圈中的电流方向
4.下图所示的四个实验中，能确定钢棒具有磁性的是（ ）

5．如图所示，金属棒ab在蹄形磁铁中按箭头方向运动，ab两端用导线和开关按图示状态连接在电流表上。其中电流表指针会发生偏转的是（ ）
6．AB导体做如图所示的运动，下述各种情况中会产生感应电流的是（ ）
A． B． C． D．
7．[2018·湖州·8]下列4个实验所揭示的原理能直接推动发电机发明的是( )
8. [2018·宁波·6]我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大的推力而快速起飞。电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是（ ）
9．[2018·温州·12]如图所示的小制作中，装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，引起灯泡发光。装置A的工作原理是（ ）
A. 通电线圈周围存在磁场
B．电磁感应
C．通电线圈能在磁场中转动
D．磁极间相互作用
10．[2017·嘉兴·15]如图是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是（ ）
A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C．移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
11．如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是（ ）
A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
12．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是（ ）
A．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
B．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
C．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
D. 当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
13．如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块A时，绿灯亮；水位到达金属块A时，红灯亮。下列关于它的工作原理的讨论中，正确的是（ ）
A．容器中的水不能导电
B．当水位上升到A时，红灯亮，绿灯不亮
C．红、绿灯是串联的
D．衔铁是永磁体
14．如图为探究通电直导线周围磁场分布的实验。实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给直导线通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，接下去的操作是 ，该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力作用下动起来，说明力能 。为了进一步探究通电直导线周围磁场的方向，可用 代替铁屑进行实验。

15．[2018·嘉兴·21]如图是一个温度自动报警器的工作原理电路图。当控制电路中有电流通过时, 电磁铁左端为 极。在使用中发现, 当温度达到设定值时, 电铃没有报警。经检查, 各元件完好、电路连接无误, 则可能是因为 ( 任写一种) 导致工作电路没有接通。
16．如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图。

（1）当指针指示的数值增大时，表示通电螺线管的磁性增强，则螺线管A端为 极。
（2）为了验证通电螺线管的磁性与线圈匝数有关，应将开关S从a点换到b点，并调节变阻器的滑片向 滑动，使电流表的示数不变。
17．如图，是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图。
（1）增大通电螺线管的电流，滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或 “右”）移动。
通电螺线管中有无铁芯
无铁芯
有铁芯
线圈匝数
50匝
50匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流 / A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引大头针的最多数目/枚
0
0
0
3
5
8
（2）下表是该组同学所做实验的记录：

同学们发现无铁芯组实验中没有吸引起大头针，那么通电螺线管到底有没有磁性呢？他们通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是 。（写出一种即可）
（3）在与同学们交流讨论时，另一组的同学提出一个新问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小（粗细）有关？”现有大小不同的两根铁芯，请根据你的猜想并利用本题电路，写出你验证猜想的简要操作方案： 。
18．在学习了电和磁的知识后．小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验。他找了一枚缝衣针．在“吸铁石”上擦了几下，然后用一根细软的棉线将缝衣针悬挂起来并保持水平，结果发现静止后针尖总是指向南方，这说明缝衣针已经被磁化成了一枚小磁针。
为验证奥斯特实验，小杰把通电的台灯(60W)导线移到缝衣针的下方，并靠近缝衣针平行放置．结果发现缝衣针并未发生偏转。带着疑问，小杰在科学课堂上与大家展开讨论．结果出现了两种不同观点。这时．老师让小杰用两节干电池(3v)和一段电阻丝(15Ω)重新做这个实验．结果缝表针发生了偏转。
（1）磁化后．这枚缝衣针的针尖是 极。（填“S”或“N”）
（2）在课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为 安。
（3）下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点，通过小杰的课堂实验可以否定的是 （填“A”或“B”）
A．台灯线内有两根导线，且电流方向相反,产生的磁性相互抵消
B．台灯线内电流太小,产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转
19．在学校实验室开放时．同学们对手摇发电机非常感兴趣，他们想：发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢？于是他们开展了探究，以下是他们所用的发电机和实验记录表：

（1）★根据表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与 有关。
（2）手摇发电机在发电时将 能转化为电能。 ·
（3）他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列方法属于“转换法”的是 (填序号)①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱；②根据能否进行新陈代谢来区分生物与非生物；③根据纯净物中元素种类的多少来区分单质与化合物。
（4）判断电流大小，除了借助小灯泡观察之外，实验室常用 表来测量。
20．科学研究需要“大胆猜测、小心求证”。下面是对“感应电流的大小跟哪些因素有关?”所作的猜测与求证。

猜测1：可能与导线切割磁感线的速度有关
猜测2：可能与导线切割磁感线的方向有关
猜测3：可能与切割磁感线的导线条数有关
（1）为了验证以上猜测，某同学先后用图甲和图乙的装置进行实验。你认为他的实验是为了验证上述哪个猜测? 。
（2）要利用图甲的装置来验证猜测1，在进行对照实验时，其操作上的区别是 。
21．某兴趣小组同学对汽车的转向指示灯很感兴趣，设计了如图所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光。R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。

（1）若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点 接通。（选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”）
（2）转向开关刚与触点3接触的瞬间，电磁铁 （选填“具有”或“不具有”）磁性。
（3）根据电路图描述该指示灯能自动进行亮暗交替闪烁发光的工作原理：
以右转指示灯为例：
①转向开关与触点 接触时，转向灯与电磁铁、R0串联，总电阻较大，电流较小，指示灯较暗；
②此时电磁铁有电流通过，产生磁性，将动触点A 向下吸引；
③触点AB接触后，由于 ，总电阻变小，所以通过指示灯的电流变大，灯变亮；
④由于电磁铁没有电流通过磁性消失，在弹簧的作用下，动触点A自动断开，灯又与电磁铁、R0串联，亮度变暗。如此循环，实现自动闪烁。
22.[2017·台州·35]图甲是恒温箱的简化电路，R1是热敏电阻，其阻值与温度的关系如图乙所示。R2是滑动变阻器，R3是发热电阻，其额定功率是1210瓦。

（1）电路中火线应与 （选填“A”或“B”）连接，E点应与 （选填“C”或“D”）连接。
（2）工作电路正常工作时，求R3的阻值。
（3）控制电路的电源电压U=6伏，电磁铁线圈电阻不计，当线圈的电流达到30毫安时，电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为50℃，求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
（4）保持其他条件不变，只把电磁铁适当右移，请分析恒温箱设定的温度会发生怎样的变化。
23．[2018·绍兴·32]人们对自我保健越来越关注。图甲为某品牌足浴盆及相关参数。其内部电路可分为工作电路和控制电路两部分（如图乙所示）．闭合总开关S，当足浴盆有水注入到一定量时压控开关S1，S2就会自动闭合，此时R1，R2会同时工作，加热至40℃时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式．
（1）图乙的工作电路中，处于保温状态时，工作的电阻是_______。压控开关S1的作用是防止_____________________，达到保护电路的目的。
（2）控制电路中电磁铁线圈的电阻为100欧，为电磁铁供电的电池电压为6伏。Rx为热敏电阻，阻值随温度变化关系可由图丙中的某条曲线表示。当线圈中的电流大于或等于20毫安时，控制电路中继电器的衔铁被吸合，则Rx阻值随温度变化的曲线为图丙中的_______。
（3）求R2的阻值。
（4）在一次使用过程中，加热时间为5分钟，保温时间为20分钟，则整个过程中消耗了多少电能？
参考答案
1．B
2．C
3．A
4．D
5．C
6．C
7．B
8．C
9．B
10．B
11．C
12．C
13．B
14．轻敲有机玻璃板 改变物体的运动状态 小磁针
15．S（或南） 控制电路电源电压太小（合理即可）
16．（1）S （2）下
17．
（1）左；
（2）大头针换成小磁针（或者用细铁屑）（其他答案合理也给分）
（3）按本题电路图接好电路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入大的铁芯，观察被吸引的数目，记录数据；再放入小的铁芯，观察被吸引的数目，记录数据，两者进行比较。[只要能答出用大小铁芯进行对比实验（1分），观察被吸引大头针的数目（1分）]（其他答案合理也给分）
18．（1）S （2）O．2 （3）B
19．（1）线圈转速和线圈转向（只写一个不给分）
（2）机械（动）
（3）①
（4）电流
20．
（1）猜测3；
（2）磁铁或线圈的速度；
21．
（1）“3和4”
（2）具有
（3）①2和3
③电磁铁和定值电阻R0短路
22.
（1）A；C
（2）解法一：I=P/U=1210瓦/220伏=5.5安??????????????? R3=U/I=220伏/5.5安=40欧??????? 解法二：R3=U2/P =(220伏)2/1210瓦=40欧
（3）R总=U/I=6伏/0.03安=200欧 ???查得50℃时，R1=90欧??????? R2=R总－R1=200欧－90欧=110欧
（4）温度降低；因为电磁铁右移，导致动力臂变大，衔铁更容易被吸下；电磁铁磁性应减弱，控制电路设定电流变小；总电阻变大，而变阻器R2电阻不变，所以R1电阻变大；由图乙可知设定的温度降低。
23．（1）R1 足浴盆中没水时而电路处于工作状态
（2）D
（3）P2=P加热-P保温=2100W-100W=2000W
R2=U2/P2=（220V）2/2000W=24.2Ω
（4）W加热=P最大×t加热=2100W×5×60s=6.3×105J
W保温=P保温×t保温=100W×20×60s=1.2×105J
W总=W加热+W保温=6.3×105J+1.2×105J=7.5×105J

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