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文檔簡介

考點16電和磁

思維導圖

就*HEW宣◎同名磁極相斥

磁極間相互◎異名磁極相吸

③作用規(guī)律.

,,,,?吸引鐵、鉆、鍥等

。磁性/------------------

磁體$

I◎磁極

存"S極、N極

電和磁。對放入的磁體有磁力

——,,?性質(zhì)

磁場M?磁感線

—、?描述磁場的強弱與方向

?電磁鐵

?通電導體一"~磁場/

?電生磁廠

&通電線圈在

磁場,轉(zhuǎn)動

應用磁生電、@電動機

I電磁感應心”

~\?發(fā)電機

回歸教材

一、磁現(xiàn)象

1.磁鐵

磁性是磁體具有吸引鐵、鉆、鐐等物質(zhì)的性質(zhì)(吸鐵性)。具有磁性的物質(zhì)稱為磁體,永磁體分為天然磁

體和人造磁體。

2.磁極

磁體上磁性最強的部位叫磁極(磁體兩端最強中間最弱)。能自由轉(zhuǎn)動的磁體,靜止時指南的磁極叫南極

(S),指北的磁極叫北極(N)。磁極間的相互作用規(guī)律為:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。

【知識拓展】

最早的指南針叫司南。其勺柄是磁鐵的S極,指向地理南方。

一個永磁體分成多部分后,每一部分仍存在兩個磁極。

磁化指使原來沒有磁性的物體得到磁性的過程。磁鐵之所以可以吸引鐵釘是因為鐵釘被磁化后,鐵釘與

磁鐵的接觸部分間形成異名磁極后相互吸引的結(jié)果。

軟鐵被磁化后,磁性很容易消失,稱為軟磁性材料。鋼被磁化后,磁性能長期保持,稱為硬磁性材料。

所以制造永磁體使用鋼,制造電磁鐵的鐵芯使用軟鐵。

物體是否具有磁性的判斷方法:①根據(jù)磁體的吸鐵性判斷;②根據(jù)磁體的指向性判斷;③根據(jù)磁體相互

作用規(guī)律判斷;④根據(jù)磁極的磁性最強判斷。

典例訓練

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1.(2020?杭州)有外形相同的兩根鋼條M、N,按圖甲、圖乙兩種方式接觸時,它們之間都有較大吸引力。

則下列推斷正確的是()

甲乙

A.M無磁性、N無磁性B.M無磁性、N有磁性C.M有磁性、N無磁性D.M有磁性、N有磁性

【答案】D

【解析】條形磁鐵的兩端磁性最強,而中間磁性最弱,據(jù)此判斷。

【解答】無論M是否有磁性,它的中間位置幾乎都沒有磁性,用N的一端靠近M的中間,二者相互吸引,

那么只能說明N是磁體有磁性;同理,能夠說明M是磁體有磁性,故D正確,而A、B、C錯誤。

2、如圖所示,一根條形磁體,左端為S極,右端為N極。另用彈簧測力計下懸掛一鐵球,將彈簧測力計自

左向右沿水平方向移動時,彈簧測力計的示數(shù)變化規(guī)律是()

ABCD

【答案】D

【解析】本身不帶磁性的鐵球能被磁體吸引。條形磁體兩端磁性最強,中間磁性最弱。

3.[杭州中考]一根條形磁體斷裂成三段(如圖所示),以下現(xiàn)象與相關(guān)的說法,正確的是()

【答案】A

【解析】4端為S極,與小磁針的N極相互吸引,所以小磁針的黑色部分為N極;利用安培定則確定螺線管

的左端為N極,而C端為S極,所以兩者相互吸引;同一塊磁體的磁極磁性相同,吸引大頭針的數(shù)量也相

同;閉合電路的萬■段導體穿過⑺之間時,做切割磁感線運動,會產(chǎn)生感應電流。

4.(2019?臺州)能寫紅黑雙色的磁畫板截面如圖所示,按下寫字筆黑色按鈕寫出黑色的字,按下紅色按

鈕寫出紅色的字,刷子左右移動則字消失。下列說法正確的是()

SHaiBfiSBS

A.刷子可以用鐵制作B.寫黑字時筆尖為S極

C.寫紅字時筆尖為N極D.寫字的原理是同名磁極相互排斥

【答案】A

【解析】(1)磁極之間的相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引;

(2)磁鐵都有吸引鐵、鉆、銀等物質(zhì)的性質(zhì)。

【解答】當按下黑色按鈕,筆尖靠近磁畫板時,畫板上黑色的S極在上顯示黑字,根據(jù)“異名磁極相互吸

引”可知,這時筆尖為N極,故B錯誤;

當按下紅色按鈕,筆尖靠近磁畫板時,畫板上紅色的N極在上顯示紅字,根據(jù)“異名磁極相互吸引”可知,

這時筆尖為S極,故C錯誤;

寫字的原理是“異名磁極相互吸引",故D錯誤;

當用刷子左右移動時,文字消失,說明磁畫板上的小磁體又在刷子的引力恢復原來的位置,因此刷子可以

用鐵制作,故A正確。

回歸教材

-

二、磁場

1.磁場

磁場是磁體周圍存在著的看不見、摸不著的特殊物質(zhì)??衫棉D(zhuǎn)換法根據(jù)磁場所產(chǎn)生的作用來認識磁場。

磁場對放入其中的磁體會產(chǎn)生力的作用。磁極間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的。在磁場中某點,小磁

針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向。

2.磁感線

磁感線是用來描述磁場強弱、方向的一種科學模型。任何一點的曲線方向都跟—放在該點的小磁針北極

所指的方向一致。磁感線的方向:磁體周圍的磁感線總是從磁體的北極出來,回到磁體的南極。

【知識拓展】

磁感線是為了直觀、形象地描述磁場而引入的帶方向的曲線,不是客觀存在的。但磁場是客觀存在的。用

磁感線描述磁場的方法叫模型法。磁感線是封閉的曲線。磁感線立體的分布在磁體周圍,而不是平面的,

磁感線不相交,磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。

典例訓練

1、[天津中考]下圖中磁體兩極間磁感線的畫法正確的是()

ABCD

【答案】A

【解析】磁體周圍的磁感線總是從N極出來,回到S極。

2.[山西中考]小明在一塊有機玻璃板上安裝了一個用導線繞成的螺線管,在板面上均勻撒滿鐵屑,通電后

輕敲玻璃板,鐵屑的排列如圖所示。下列說法正確的是()

囪11-2

A.圖中只0兩點相比,尸點處的磁場較強

B.若只改變螺線管中的電流方向,入0兩點處的磁場會減弱

C.若只改變螺線管中的電流方向,只0兩點處的磁場方向會改變

D.若只增大螺線管中的電流,只。兩點處的磁場方向會改變

【答案】C

【解析】通電螺線管的磁場和條形磁體的磁場一樣,0點鐵屑的分布比尸點密集,0點的磁場比一點強;只

改變電流方向,則磁場方向發(fā)生改變,但通電螺線管的磁場強弱不變;只增大螺線管中的電流,則磁場的

強弱發(fā)生改變,但磁場方向不變。

3.(2020?寧波)1852年,法拉第經(jīng)過深入的思考和大量的嘗試,建立了“力線”的概念。他認為在磁極

周圍充滿了力線,依靠力線將磁極間的作用聯(lián)系起來。他還利用細鐵屑把這種所謂的“力線”形象地呈現(xiàn)

出來。小科進行了如下實驗:①在玻璃板上均勻地撒上一層薄薄的細鐵屑。②把玻璃板放在條形磁鐵上,觀

察細鐵屑的分布情況。③輕敲玻璃板,再觀察細鐵屑的分布情況。請回答:

(1)如圖所示為實驗步驟③得到的細鐵屑分布情況。請你在答題卷對應的位置上畫出經(jīng)過A點的磁感線。

(2)實驗步驟②中未敲玻璃板“力線”未能通過細鐵屑呈現(xiàn)出來,而步驟③中輕敲玻璃板“力線”能通過

細鐵屑呈現(xiàn)出來。上述原因分別是什么?

【答案】(1)

(2)

采分點答題要點參考答案

細鐵屑受磁力及原因能說出細鐵屑在磁場中把撒有細鐵屑的玻璃板放在條形磁鐵上后,每一顆細鐵屑都會被

被磁化磁化,磁體會對細鐵屑產(chǎn)生磁力的作用。

解釋未敲玻璃板時,“力能說出細鐵屑受到磁力,由于細鐵屑與玻璃表面之間存在摩擦,離磁極較近的細鐵屑會被

線”未能通過細鐵屑呈不足以克服摩擦而改變吸引到磁極附近,而離磁極較遠的細鐵屑受到的磁力較小,不足

現(xiàn)出來的原因位置或排列方向以克服摩擦而改變位置或排列方向,所以細鐵屑排布尚無規(guī)律。

解釋輕敲玻璃板時,“力能說出輕敲玻璃板導致輕輕敲動玻璃板,玻璃板受力而振動,細鐵屑由于慣性保持靜止

線”能通過細鐵屑呈現(xiàn)細鐵屑與玻璃板間彈力狀態(tài),使細鐵屑與玻璃板間彈力減小,甚至短暫分離。此時,被

出來的原因減小,甚至短暫分離,細磁化的每一顆細鐵屑在磁力的作用下,會圍繞磁鐵呈輻射狀有規(guī)

鐵屑受磁力作用而改變律地排列起來,把磁體周圍的磁場在一個平面上的分布情況形象

位置或排列方向地模擬出來。

【解析】(1)根據(jù)條形磁鐵周圍磁感線的分布情況完成作圖;

(2)①根據(jù)磁化的知識,分析每顆鐵屑在磁場中的變化,以及磁場對它的作用;

②對磁場中的鐵屑進行受力分析,通過大小的比較確定鐵屑的運動狀態(tài)是否能夠改變,進而排列成一定形

狀;

③分析輕敲玻璃板對鐵屑受到的摩擦力的影響,進而確定它們在磁力作用下最終的排列情況。

【解答】(1)條形磁鐵周圍的磁感線從北極出來,回到南極,且每條磁感線都是封閉的曲線,在兩極附近

磁感線呈放射狀排布,如下圖所示:

(2)實驗步驟②中未敲玻璃板“力線”未能通過細鐵屑呈現(xiàn)出來,而步驟③中輕敲玻璃板“力線”能通

過細鐵屑呈現(xiàn)出來,其中的原因是:

①把撒有細鐵屑的玻璃板放在條形磁鐵上后,每一顆細鐵屑都會被磁化,磁體會對細鐵屑產(chǎn)生磁力的作用。

②由于細鐵屑與玻璃表面之間存在摩擦,離磁極較近的細鐵屑會被吸引到磁極附近,而離磁極較遠的細鐵

屑受到的磁力較小,不足以克服摩擦而改變位置或排列方向,所以細鐵屑排布尚無規(guī)律。

③輕輕敲動玻璃板,玻璃板受力而振動,細鐵屑由于慣性保持靜止狀態(tài),使細鐵屑與玻璃板間彈力減小,

甚至短暫分離。此時,被磁化的每一顆細鐵屑在磁力的作用下,會圍繞磁鐵呈輻射狀有規(guī)律地排列起來,把

磁體周圍的磁場在一個平面上的分布情況形象地模擬出來。

回歸教材

三、地磁場

地球是一個大磁體,地球產(chǎn)生的磁場叫地磁場,地磁場分布于地球周圍的空間里。小磁針總是指南北是因

為受到地磁場的作用。地磁場的北極在地理的南極附近,地磁場的南極在地理的北極附近。首先由我國宋

代的沈括發(fā)現(xiàn)磁偏角(磁場方向與經(jīng)線的夾角)。

典例訓練

1.[2018?綿陽]指南針是我國四大發(fā)明之一,《論衡》記載:司南之杓,投之于地,其柢指南。如圖所示

的司南放在水平光滑的“地盤”上,靜止時它的長柄指向南方。司南長柄所指方向是()

A.地理南極,地磁北極B.地理南極,地磁南極

C.地理北極,地磁北極D.地理北極,地磁南極

【答案】A

【解析】司南的“司”是動詞,即杓柄的指向之意,“南”指地理南方。地磁北極在地理南極附近,地磁

南極在地理北極附近。

2.(2020?衢州)2019年9月,荷蘭科學家辛斯伯根發(fā)現(xiàn):在歐洲大陸下“藏著”一塊1億多年前的“大

阿德里亞”大陸。他是怎么找到這塊大陸的呢?原來一些原始的磁細菌在細胞內(nèi)會產(chǎn)生磁性物質(zhì),其磁極

指向受地磁場影響,如圖所示。磁細菌死后,留下的磁性物質(zhì)與周圍沉積物一起形成巖石??茖W家根據(jù)地

磁信息,就能還原出該巖石在地球上曾經(jīng)所處的位置。

(1)從細胞結(jié)構(gòu)看,磁細菌的細胞內(nèi)沒有,因此它屬于原核生物。

(2)根據(jù)圖中地磁場的方向和磁細菌的指向,判斷此時磁細菌鞭毛端的磁極是.

(3)“大阿德里亞”大陸“藏到”歐洲大陸下面,可證明地殼在不斷。

【答案】(1)成形的細胞核(2)S(南)極(3)變動或運動

【解析】1、細菌是原核生物,細胞內(nèi)沒有成形的細胞核:

2、小磁針在磁場中靜止時,N極的指向為磁場的方向;

3、地殼變動的證據(jù):懸崖峭壁上巖層斷裂的痕跡、采石場上彎曲的巖層、高山上的海洋生物化石、意大

利那不勒斯海岸的三根大理石柱的升降(說明發(fā)生了海陸變遷)、火山和地震。

【解答】(1)磁細菌的一種細胞,在細胞內(nèi)沒有成形的細胞核,因此它屬于原核生物;

(2)由圖中的地磁場方向可知,磁細菌的鞭毛端是逆著磁場方向的,所以判斷鞭毛端為磁極的S(南)極:

(3)“大阿德里亞”大陸“藏到”歐洲大陸下面,可證明地殼在不斷變動或運動。

3.(2020?溫州)北宋著名科學家沈括所著的《夢溪筆談》是一部中國古代科技類百科全書,記載了我國

古代的許多科技發(fā)現(xiàn)與發(fā)明。

(1)在北宋之前就有人將磁石(磁體)磨成針懸掛或支撐起來,磁針就能指南?!按裴樦改稀笔且驗榈厍虼?/p>

在。

(2)沈括考察太行山時,發(fā)現(xiàn)有些巖石中夾雜著螺蚌殼。他推測太行山以前是大海,但現(xiàn)在太行山距離大

海有近千里。造成這種海陸變遷的主要原因是。

(3)沈括大膽預測石油在未來社會中會得到廣泛使用,現(xiàn)預測已被證實。石油的大量使用引起大氣中的二

氧化碳含量增加,導致全球氣候變暖,這種環(huán)境問題稱為________?

【答案】(1)地磁場(2)地殼運動(3)溫室效應

【解析】1、地球存在地磁場,能使處在其中的小磁體靜止后指向南北方向;

2、地殼運動是由于地球內(nèi)部原因引起的組成地球物質(zhì)的機械運動。地殼運動是由內(nèi)力引起地殼結(jié)構(gòu)改變、

地殼內(nèi)部物質(zhì)變位的構(gòu)造運動,它可以引起巖石圈的演變,促使大陸、洋底的增生和消亡;并形成海溝和

山脈;同時還導致發(fā)生地震、火山爆發(fā)等;

3、溫室效應主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)社會過多燃燒煤炭、石油和天然氣,產(chǎn)生的和大量排放的汽車尾氣中

含有的二氧化碳氣體進入大氣造成的。

【解答】(1)在北宋之前就有人將磁石(磁體)磨成針懸掛或支撐起來,磁針就能指南?!按裴樦改稀笔且?/p>

為地球存在地磁場;

(2)沈括考察太行山時,發(fā)現(xiàn)有些巖石中夾雜著螺蚌殼。他推測太行山以前是大海,但現(xiàn)在太行山距離大

海有近千里。造成這種海陸變遷的主要原因是地殼運動;

(3)由題中信息“石油的大量使用引起大氣中的二氧化碳含量增加,導致全球氣候變暖”可知,這種環(huán)境

問題是溫室效應。

回歸教材

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四、電流的磁場

1.奧斯特實驗:小磁針在通電導線的周圍發(fā)生偏轉(zhuǎn),稱為電流的磁效應。該現(xiàn)象說明:通電導線的周圍存

在磁場,且產(chǎn)生的磁場方向與電流方向有關(guān)。

2.通電螺線管的磁場:通電螺線管周圍的磁場和條形磁體的磁場很相似。其兩端的極性跟電流方向有關(guān),

電流方向與磁極間的關(guān)系可由右手螺旋定則(或安培定則)來判斷。

---------------\

典例訓練

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1.[2018?紹興義烏]湯姆生在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子。如圖所示,一條向上射出的陰極射線可以看作

是許多電子定向運動形成的電子流。則通過這束電子流的運動方向推斷電流及周圍的磁場方向是()

"I--------

--------1—

ABCD

【答案】A

【解析】電子帶負電,電子向上運動則電流方向向下。再根據(jù)安培定則(右手螺旋定則)可判斷通電導體周

圍的磁場方向。

2.(2020?鄴州模擬)如圖是某種磁懸浮燈泡的示意圖。在磁懸浮燈泡的內(nèi)部裝有一塊永磁體,在燈泡上

方的展柜中安裝有電磁鐵。給電磁鐵通電,在控制電路的調(diào)節(jié)下,能使燈泡靜止懸浮在空中。關(guān)于燈泡受

力情況,下列說法中正確的是()

?工卜?柜

A.燈泡受到的磁力方向豎直向下

B.燈泡受到的重力方向豎直向上

C.增大通過電磁鐵的電流,可使燈泡受到的磁力變大

D.燈泡能靜止懸浮在空中是因為燈泡受到的磁力大于它受到的重力

【答案】C

【解析】(1)根據(jù)二力平衡的知識分析;

(2)重力的方向始終是豎直向下的;

(3)電流大小和線圈匝數(shù)是影響電磁鐵磁性強弱的因素;

(4)根據(jù)(1)中的分析判斷。

【解答】地面附近,任何物體受到的重力方向都是豎直向下的,故B錯誤;

燈泡懸空靜止,處于平衡狀態(tài),那么它受到的重力和磁力相互平衡。根據(jù)二力平衡的知識可知,磁力

等于重力,故D錯誤;

根據(jù)二力平衡的知識可知,磁力的方向與重力方向相反,即豎直向上,故A錯誤:

增大通過電磁鐵的電流,可以增強電磁鐵的磁場,使燈泡受到的磁力增大,故C正確。

3.[2018?棗莊]在探究“通電螺線管的外部磁場”的實驗中,小明在螺線管周圍擺放了一些小磁針。

(1)通電后小磁針靜止時的分布如圖甲所示,由此可看出通電螺線管外部的磁場與一的磁場相似。

(2)小明改變通電螺線管中的電流方向,發(fā)現(xiàn)小磁針指向轉(zhuǎn)動180°,南北極發(fā)生了對調(diào),由此可知:通電

螺線管外部的磁場方向與螺線管中方向有關(guān)。

(3)小明繼續(xù)實驗探究,并按圖乙連接電路,他先將開關(guān)S接a,觀察電流表的示數(shù)及吸引大頭針的數(shù)目;

再將開關(guān)S從a換到4調(diào)節(jié)變阻器的滑片只再次觀察電流表的示數(shù)及吸引大頭針的數(shù)目,此時調(diào)節(jié)滑動

變阻器是為了,來探究的關(guān)系。

【答案】(D條形磁體(2)電流(3)控制兩次實驗的電流大小不變通電螺線管磁場強弱與線圈匝數(shù)

【解析】(1)通電螺線管的磁場分布與條形磁體相似,都具有兩個磁性較強的磁極。(2)實驗中,他將開關(guān)S

從a換到。上時,連入電路的線圈匝數(shù)發(fā)生了變化,應調(diào)節(jié)變阻器的滑片P,控制兩次實驗的電流大小不變,

再次觀察電流表示數(shù)及吸引的大頭針數(shù)目,這樣才能探究出通電螺線管磁場強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系。

4.(2019?寧波模擬)科學家安培發(fā)現(xiàn),兩根平行導線通電后有如圖所示的現(xiàn)象(圖中實線、虛線分別表

示通電前、后的情況)。

(1)可見,平行通電導線之間有力的作用。而且,當通入的電流方向相同時,導線相互________。

(2)平行通電導線之間相互作用力的大小可以用安培定律F=kLLL/r來描述。其中,分別為兩根導

線中通入的電流,L為導線的長度,r為導線之間的距離,k為比例系數(shù)。某次實驗數(shù)據(jù)如下:

實驗次數(shù)L.mI,/ALAr/niF/N

110.20.20.10.8X107

20.50.20.20.10.4X107

31.50.40.30.21.8X101

對于位置固定、長度一定的兩根平行導線,如果保持F大小不變,兩根導線中的電流大小關(guān)系可以用圖像

【解析】(1)通電導線周圍存在磁場;磁場方向和電流方向有關(guān)這一現(xiàn)象叫電流的磁效應,也就是所說的

電生磁。

(2)要用圖象中的圖線表示兩根導線中的電流大小關(guān)系,應先分析得出兩根導線中電流的數(shù)學關(guān)系式。

【解答】(1)由圖可知:左邊的平行通電導線在當通入方向相同的電流時,它們之間的距離變小,表明它

們導線相互吸引(通電直導線周圍的磁場吸引)。

(2)由安培定律F=kLI,I2/r可得k=Fr/LLL

由表格的第1次中的數(shù)據(jù)代入得:k=Fr/LI1I2=0.8X107NX0.Im/lmXO.2AX0.2A=2X107

因為k為比例系數(shù),位置固定、長度一定的兩根平行導線,保持F大小不變,所以可知II=Fr/KL=

定值,所以兩根導線中的電流大小關(guān)系是成反比的,圖象中的圖線b來表示。

回歸教材

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五、電磁鐵

電磁鐵是帶有鐵芯的通電螺線管。電磁鐵是由線圈和鐵芯兩部分組成的。

電磁鐵通電時有磁性,斷電時磁性消失:當線圈匝數(shù)一定時,通過電磁鐵的電流越大,電磁鐵的磁性越強;

當電流一定時,電磁鐵線圈的匝數(shù)越多,磁性越強。電磁鐵磁性的有無,可由開關(guān)來控制;電磁鐵磁性的

強弱,可由電流大小和線圈匝數(shù)來控制;電磁鐵的極性位置,可由電流方向來控制。

典例訓練

1、[金華中考]在探究影響電磁鐵磁性強弱的因素時,小科設(shè)計了如圖所示的電路。下列相關(guān)說法不正確的

是()

A.電磁鐵力、5上方都是S極

B.通過電磁鐵/和8的電流相等

C.電磁鐵/的磁性強于電磁鐵8的磁性

D.向右移動滑片只電磁鐵46磁性都減弱

【答案】A

【解析】根據(jù)安培定則判定電磁鐵的極性;串聯(lián)電路中電流處處相等;磁性的強弱與電流大小和線圈的匝

數(shù)有關(guān)。

2、[2018?瀘州]如圖所示,電磁鐵上方附近有一點4小磁針置于電磁鐵的右方附近。閉合開關(guān)S,下列

判斷正確的是()

A.電磁鐵的左端為N極

B.電磁鐵上方/點的磁場方向向右

C.小磁針靜止后,其N極的指向向右

D.向左移動滑片只電磁鐵的磁性減弱

【答案】C

【解析】根據(jù)安培定則,右手握螺線管,四指指向電流的方向,大拇指指向右端,則通電螺線管的右端為N

極;在磁體的外部,磁感線從N極指向S極,所以通電螺線管外/點的磁場方向向左;通電螺線管的右端

是N極,根據(jù)異名磁極相互吸引可知,小磁針的S極應指向螺線管的右端,故小磁針靜止時,其N極的指

向向右;向左移動滑片戶,滑動變阻器連入電路的電阻減小,電流增大,電磁鐵的磁性增強。

3.[2018?衡陽]巨磁電阻效應是指某些材料的電阻在磁場中急劇減小的現(xiàn)象,且磁場越強電阻越小,圖中

是說明巨磁電阻特性原理的示意圖,圖中G物?是巨磁電阻。如果閉合8、%,滑片尸向左移動時,電表

的變化情況是()

A.-二表和-彳表示數(shù)均變小

民二表和二表示數(shù)均變大

C.K表示數(shù)變小,匚表示數(shù)變大

D.⑷表示數(shù)變大,①表示數(shù)變小

【答案】D

【解析】滑片一向左移動時,后連入電路的阻值減小,控制電路電流增大,電磁鐵磁性增強,巨磁電阻G物?

阻值減小,其分壓減小,右側(cè)工作電路總電阻減小,電流增大。

4.(2020?杭州模擬)如圖所示,A為彈簧測力計,B為條形磁鐵,C為螺線管。閉合S時電流表和彈簧測

力計都有示數(shù),再閉合3時,貝M)

A.電流表的示數(shù)變大,彈簧測力計的示數(shù)變大B.電流表的示數(shù)變大,彈簧測力計的示數(shù)減小

C.電流表的示數(shù)減小,彈簧測力計的示數(shù)減小D.電流表的示數(shù)減小,彈簧測力計的示數(shù)變大

【答案】A

【解析】(1)閉合開關(guān)$后,分析電路總電阻的變化,然后根據(jù)歐姆定律確定電流表的示數(shù)變化;

(2)首先根據(jù)安培定則判斷通電螺線管的上端的極性,然后根據(jù)磁極之間的相互作用確定條形磁鐵受到電

磁力的方向,接下來根據(jù)二力平衡的知識得到受力關(guān)系式,最后根據(jù)電磁力的變化確定測力計的示數(shù)變化

即可。

【解答】(1)閉合開關(guān)Si后,電阻R與R并聯(lián),總電阻變??;根據(jù)/=:可知,總電壓不變,那么總電流

變小,即電流表的示數(shù)變小:

(2)螺線管線圈上電流方向向右,用右手握住螺線管,四指指尖向右,此時大拇指向上,因此螺線管的上

端為N極。根據(jù)“異名磁極相互吸引”可知,條形磁鐵受到向下的吸引力。對條形磁鐵進行受力分析,那

么彈簧測力計的示數(shù)F.HG+F.。因為通過螺線管的電流增大,所以條形磁鐵受到的吸引力增大,那么彈

簧測力計的示數(shù)增大。

5.[2018?嘉興舟山]如圖是一個溫度自動報警器的工作原理電路圖。

IZZJ.I

IZZ11I

當控制電路中有電流通過時,電磁鐵左端為極。在使用中發(fā)現(xiàn),當溫度達到設(shè)定值時,電鈴沒有報

警。經(jīng)檢查,各元件完好、電路連接無誤,則可能是因為(任寫一利I)導致工作電路沒有接通。

【答案】S(或南)控制電路電源電壓太?。ê侠砑纯桑?/p>

【解析】當溫度升高到設(shè)定值時,水銀柱與上方金屬絲連通,使左側(cè)形成通路,電磁鐵中有電流通過,產(chǎn)

生磁性,電磁鐵吸引銜鐵,由于電磁鐵磁性的大小與電流大小和線圈匝數(shù)多少有關(guān),如果電源電壓太小,

使得電流太小,磁性太小,則電磁鐵吸引不動銜鐵,工作電路不會工作。

回歸教材

六、電磁繼電器

1.電磁繼電器:利用電磁鐵來控制工作電路的一種自動開關(guān)。應用:用低電壓和弱電流電路的通斷,來控

制高電壓和強電流電路的通斷,進行遠距離操作和自動控制。電磁繼電器的主要部件是電磁鐵、銜鐵、彈

簧和動觸點。

2.電磁繼電器工作原理如圖所示,是一個利用電磁繼電器來控制電動機的電路.其中電源后、電磁鐵線圈、

開關(guān)Si組成控制電路;而電源氏、電動機M、開關(guān)S2和觸點開關(guān)S組成工作電路。當閉合Si時,電磁鐵線

圈中有電流通過,電磁鐵有磁性,將銜鐵吸下,觸點開關(guān)接通,電動機便轉(zhuǎn)動起來;當斷開與時,電磁鐵

線圈中失去電流,電磁鐵失去磁性,彈簧使銜鐵上升,觸點開關(guān)斷開,電動機停止運轉(zhuǎn)。

典例訓練

1、[紹興中考]如圖是溫度自動報警器工作電路,在水銀溫度計上部插入一段金屬絲,當溫度達到金屬絲下

端所指示的溫度時()

A.鈴響,燈不亮

B.鈴不響,燈不亮

C.鈴響,燈亮

D.鈴不響,燈亮

【答案】A

【解析】當溫度計開關(guān)接通時,控制電路(低壓電路)接通,電磁鐵產(chǎn)生磁性吸引銜鐵,使動觸點與下面的

電鈴支路接通,與上面的電燈支路斷開。

2.[2018?濰坊改編]如圖是某同學設(shè)計的汽車啟動電路。旋轉(zhuǎn)鑰匙接通a、6間電路,電動機M啟動。下

列說法正確的是()

X、

/「

I_I

A.尸端為螺線管的N極

B.〃的滑片左移時螺線管磁性減弱

C.電動機啟動說明螺線管產(chǎn)生磁性

D.螺線管兩端電壓大于電動機兩端電壓

【答案】C

【解析】根據(jù)安培定則可知,尸端為螺線管的S極;E的滑片左移時,接入電路的電阻減小,電流變大,螺

線管磁性增強;銜鐵向下移動,使電動機啟動,說明螺線管產(chǎn)生了磁性;螺線管的電路中電源只有一節(jié)干

電池,電動機的電源是兩節(jié)干電池,故螺線管兩端電壓小于電動機兩端電壓。

3.(2019?紹興)如圖是小敏設(shè)計的汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當C0濃度高于某一設(shè)定值時,電

鈴發(fā)聲報警。圖中氣敏電阻R,阻值隨C0濃度的增大而減小。下列說法正確的是()

W

彈A

苗V

:CD

工作電路

U|R

控制電路氣徽電阻

A.電鈴應接在A和C之間

B.當CO濃度升高,電磁鐵磁性減弱

C.用久后,電源電壓5會減小,報警時CO最小濃度比設(shè)定值高

D.為使該檢測電路在CO濃度更低時報警,可將R2控制電路的滑片向下移

【答案】C

【解析】(1)當CO濃度增大,電阻減小,電流增大時,電磁鐵才會吸引銜鐵,這時電鈴工作報警,根據(jù)

觸點位置確定電鈴的位置;

(2)電磁鐵的磁性隨線圈電流的增大而增大,減小而減??;

(3)電磁鐵吸引銜鐵需要的磁力是不變的,即線圈中需要達到的電流大小不變,根據(jù)歐姆定律判斷電源

電壓減小后電阻的變化,進而判斷出氣敏電阻的阻值變化,最終判斷出CO濃度設(shè)定值的變化;

(4)據(jù)上可知,報警時控制電路中電流保持不變,即總電阻不變:根據(jù)氣敏電阻的阻值變化判斷變阻器

的阻值變化,進而確定滑片的移動方向。

【解答】A.當CO濃度增大,電阻減小,電流增大時,電磁鐵才會吸引銜鐵,這時銜鐵與下面的觸點接通,

只有電鈴在BD部分才能報警,故A錯誤;

B.當CO濃度增大,電阻減小,電流增大時,電磁鐵的磁性會增強,故B錯誤;

C.電磁鐵吸引銜鐵需要的磁力是不變的,即線圈中需要達到的電流大小不變;當電源電壓減小時,控制電

路部分電流變小,此時電磁鐵磁力較小不能將銜鐵吸下來報警;只有CO的濃度繼續(xù)增大,氣敏電阻的阻值

繼續(xù)減小,電路電流增大才能再次報警,因此報警時CO的最小濃度設(shè)定值偏高,故C正確;

D.報警時控制電路中電流保持不變,即總電阻不變;當CO的濃度降低時,氣敏電阻的阻值變大,為了正

常報警,變阻器的阻值必須變小,即滑片向上移動,故D錯誤。

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七、磁場對電流的作用(電動機)

1.磁場對電流的作用

通電導線在磁場中會受到力的作用,力的方向與磁場方向及電流方向有關(guān)。

通電線圈在磁場中,當線圈平面與磁感線不垂直時,磁場力會使線圈轉(zhuǎn)動;當線圈平面與磁感線垂直時,

線圈也會受到磁場力的作用,但不會轉(zhuǎn)動,這一位置叫做平衡位置。

2.直流電動機

電動機是利用通電線圈能在磁場中轉(zhuǎn)動的原理制成的。

直流電動機模型主要由磁體(定子)、線圈(轉(zhuǎn)子)、換向器和電刷四部分組成,其中,最簡單的換向器是

兩個彼此絕緣的金屬半環(huán),它的作用是當通電線圈由于慣性轉(zhuǎn)過平衡位置時,立即改變線圈中的電流方

向,以實現(xiàn)線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動。

直流電動機的轉(zhuǎn)速可由電流大小來控制;轉(zhuǎn)動方向可由電流方向和磁極的位置來控制。

典例訓練

1、[2018?淄博]如圖是探究“通電導線在磁場中受力”的實驗裝置。瞬間接通電路,原來靜止的導線ab

向右運動。要使導線數(shù)向左運動,可行的措施是()

A.將磁體的N、S極對調(diào)

B.增大電源電壓

C.換用磁性更強的磁體

D.將磁體的N、S極對調(diào),同時改變電流的方向

【答案】A

【解析】通電導體在磁場中受力的方向與磁場方向和電流方向兩個因素有關(guān);將磁體的磁極對調(diào),磁場方

向與原來相反,則導線的受力方向與原來相反,能使導線向左運動;增大電源電壓、換用磁性更強的磁體,

會改變受力大小,但不能改變導線的運動方向;將磁體的N、S極對調(diào),同時改變電流的方向,不會改變導

線的運動方向。

2、[聊城中考]如圖為直流電動機的基本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)的分析中正確的是()

\——

、_________

A.電動機是利用電磁感應的原理工作的

B.電動機工作過程中,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機械能

C.使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠電磁繼電器來實現(xiàn)的

D.僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向

【答案】D

【解析】電動機是利川通電線圈能在磁場中轉(zhuǎn)動的原理制成的;電動機工作過程中,消耗的電能大部分轉(zhuǎn)

化為機械能但也有少量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能:使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠換向器來實現(xiàn)的。

回歸教材

-

八、電磁感應與發(fā)電機

1.電磁感應

英國物理學家法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象。閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的

運動時,導體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應。

電磁感應中產(chǎn)生的電流叫感應電流。感應電流的產(chǎn)生條件:電路必須是閉合電路,必須有一部分導體做

切割磁感線運動。感應電流的方向跟磁場方向和導體的運動方向有關(guān)。

2.發(fā)電機

發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理制成的。

交流發(fā)電機主要由定子(磁體)、轉(zhuǎn)子(線圈)、銅環(huán)和電刷。

3.直流電與交流電

方向不變的電流叫直流電。大小和方向都發(fā)生周期性變化的電流叫交流電。

交流電的周期指電流發(fā)生一個周期性變化所用的時間,其單位就是時間的單位秒(s)。

交流電的頻率指電流每秒發(fā)生周期性變化的次數(shù)。其單位是赫茲,符號是Hz。頻率和周期的數(shù)值互為倒

數(shù)。

?----------------------------------------------S

典例訓練

1、[2018?湖州]下列4個實驗所揭示的原理能直接推動發(fā)電機發(fā)明的是()

ABcD

【答案】B

【解析】A實驗揭示通電導體在磁場中受力的作用,與電動機發(fā)明有關(guān);B實驗揭示電磁感應原理,直接推

動發(fā)電機的發(fā)明;C實驗是奧斯特實驗,說明通電導體周圍存在磁場;D實驗說明通電線圈能產(chǎn)生磁場,也

能探究通電線圈磁場強弱與哪些因素有關(guān)。

2.[2018?株洲]如圖為交流發(fā)電機原理圖,線圈在磁場中轉(zhuǎn)動,則()

A.兩磁極間的磁場方向向左

B.線圈在磁場中切割磁感線

C.通過燈泡的電流方向不變

D.線圈一定不受磁場力作用

【答案】B

【解析】磁場方向是從N極出來到S極,所以圖中兩磁極間的磁場方向向右。發(fā)電機發(fā)電時,線圈一定做

切割磁感線運動。交流發(fā)電機輸出的是交流電,方向會周期性變化。發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)動時會受磁場力作用。

3、[2018?淮安]在探究“產(chǎn)生感應電流的條件”實驗中:

\

(1)實驗中,觀察判斷電路中是否有感應電流。

⑵閉合開關(guān),若導體仍不動,左右移動磁體,電路中(選填“有”或“無”)感應電流。

(3)該實驗的結(jié)論是:閉合電路的一部分導體,在磁場中做運動時,導體中就會產(chǎn)生感應電流。

(4)如果將小量程電流表換成,可以探究磁場對通電導體的作用。

【答案】電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)有切割磁感線電源

【解析】抓住電磁感應的三個關(guān)鍵詞:“閉合電路”“部分導體”“切割磁感線”。該探究實驗要用靈敏

電流表去檢測,普通電流表效果不明顯。(4)探究通電導體在磁場中受力運動的實驗圖與該圖的本質(zhì)區(qū)別是

將靈敏電流表換成電源。

跟蹤訓練

1.(2020?金衢模擬)下列設(shè)備,利用電磁繼電器工作的是()

【答案】A

【解析】電磁繼電器其實就是用電磁鐵控制的開關(guān),據(jù)此分析判斷。

【解答】A.當水面與上面的金屬塊A接觸時,整個控制電路接通,電磁鐵產(chǎn)生磁性,將銜鐵吸下來,接通

工作電路里的紅燈,從而達到報警的目的,這里的電磁鐵相當于一個開關(guān),故A符合題意;

B.聲音振動引起線圈振動,線圈在磁場中切割磁感線,從而將聲音轉(zhuǎn)化為強弱變化的電流,這就是動

圈式話筒的工作過程,沒有利用電磁鐵,故B不合題意;

C.在電磁起重機中,閉合開關(guān),電磁鐵通過電流而產(chǎn)生強大的磁力,將鋼鐵分揀并運走;斷開開關(guān),

電磁鐵沒有電流從而磁性消失,鋼鐵可以被放下來,故C不合題意;

D.閉合開關(guān)后,電磁鐵產(chǎn)生磁性,將銜鐵吸下來,銜鐵上的小錘敲擊鈴鐺蓋發(fā)出聲音;此時,銜鐵與

上面的觸點分開,電流消失,那么電磁鐵也就沒有磁性,銜鐵在自身彈力的作用下恢復原裝再次接通電

路,如此循環(huán)往復,實現(xiàn)小錘反復敲擊鈴鐺蓋,故D不合題意。

2.[2018?孝感]如圖所示,條形磁鐵放在粗糙程度相同的水平桌面上靜止后,閉合開關(guān)S,滑片尸向下移

動。下列說法正確的是(多選)()

A.通電螺線管的右端為N極

B.滑片?向下移動過程中,通電螺線管的磁性變?nèi)?/p>

C.滑片尸向下移動過程中,條形磁鐵所受摩擦力一直不變

D.滑片〃向下移動過程中,條形磁鐵可能靜止,也可能向左運動

【答案】AD

【解析】由圖可知,閉合開關(guān)S,電流從螺線管右側(cè)流入;根據(jù)安培定則,右手握住螺線管,四指指向電流

的方向,則大拇指指向螺線管的右側(cè),即螺絲管的右端為N極;當滑片尸向下移動時,變阻器連入電路的

電阻逐漸變小,由歐姆定律可知線圈中電流逐漸變大,則通電螺線管的磁性逐漸變強,條形磁鐵受到電磁

鐵的吸引力逐漸變大,則條形磁鐵可能靜止,也可能向左運動;當條形磁鐵靜止時,靜摩擦力和吸引力平

衡,吸引力增大時,靜摩擦力也隨著增大;當條形磁鐵運動時,因壓力大小和接觸面的粗糙程度不變,則

條形磁鐵所受滑動摩擦力的大小不變:所以,條形磁鐵所受摩擦力不是一直不變。

3.[2017?濱州]對下列四幅圖的表述正確的是()

A.甲圖中,閉合開關(guān),小磁針靜止時N極指向右側(cè)

B.乙圖中,閉合開關(guān),滑動變阻器滑片尸向右滑動時,彈簧測力計的示數(shù)變小

C.丙圖是發(fā)電機的工作原理圖

D.丁圖是電動機的工作原理圖

【答案】A

【解析】甲圖:由安培定則可知,螺線管的右端為N極,左端為S極,故小磁針靜止時N極指向右側(cè):乙

圖中,閉合開關(guān),滑動變阻器滑片。向右側(cè)滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻減小,電流變大,電磁鐵

磁性變強,但不知電流的方向,無法判定螺線管的極性,故無法判定測力計的示數(shù)變化:內(nèi)圖中有電源,

若閉合開關(guān),磁場中的導體會受力運動,即說明通電導線在磁場中受力的作用,是電動機的原理圖;丁圖

中沒有電源,閉合開關(guān)后,當導體棒做切割磁感線運動時,電路中就會產(chǎn)生感應電流,是發(fā)電機的原理圖。

4.(2019?寧波模擬)小明利用熱敏電阻設(shè)計了一個“過熱自動報警電路”,如圖甲。將熱敏電阻R安裝

在需要探測溫度的地方,當環(huán)境溫度正常時,指示燈亮;當環(huán)境溫度超過某一值時,警鈴響。圖甲中繼電

器的供電電壓口=3V,繼電器線圈的電阻R。為30Q,當線圈中的電流大于等于50mA時,警鈴響。圖乙是熱

敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象。以下說法正確的是()

A.圖中接線柱A應與C連接,B與D連接B.當環(huán)境溫度升高時,電磁鐵的磁性減弱

C.圖甲中電磁鐵的下端P的磁極應為N極D.環(huán)境溫度達到80℃時,警鈴響

【答案】D

【解析】(1)當環(huán)境溫度過高時,熱敏電阻R的阻值減小,據(jù)此判斷電磁鐵磁性的變化,得到銜鐵的運動

方向,進而判斷接線情況:

(2)根據(jù)乙圖判斷磁敏電阻的阻值變化,進而得到電流大小變化,最終判斷電磁鐵磁性變化;

(3)根據(jù)安培定則判斷電磁鐵的磁極;

(4)利用歐姆定律計算出電流為50mA時熱敏電阻的阻值,從乙圖中找到對應的溫度即可。

【解答】A.當環(huán)境溫度超過某一值時,熱敏電阻R阻值減小,電流增大,電磁鐵磁場增強,將銜鐵吸下

來與B接通,這時警鈴報警,因此B與C連接,A與D連接,故A錯誤;

B.據(jù)乙圖可知,當環(huán)境溫度升高時,熱敏電阻阻值減小,電路電流增大,電磁鐵磁性增強,故B錯誤;

C.電磁鐵線圈上電流方向向右,右手握住螺線管,四指指向右側(cè),大拇指指向上端,因此電磁鐵上端

是N極,下端是S極,故B錯誤;

D.當線圈中的電流大于等于50mA時,

總電阻為:=7^=-^-=60/2;

&/,;;SQmA

熱敏電阻的阻值:R=R總-R0=60C-30Q=30Q;

據(jù)乙圖可知,這時環(huán)境溫度為80℃,故D正確。

5.[濰坊中考]同學們在制作電動機模型時,把一段粗漆包線燒成約3cmX2cm的矩形線圈,漆包線在線圈

的兩端各伸出約3cm。然后,用小刀刮去兩端引線的漆皮。用硬金屬絲做兩個支架,固定在硬紙板上。

兩個支架分別與電池的兩極相連。把線圈放在支架上,線圈下放一塊強磁鐵,如圖所示。給線圈通電并

用手輕推一下,線圈就會不停地轉(zhuǎn)下去。

(1)在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮,刮線的要求是(填字母)。

A.兩端全刮掉B.一端全部刮掉,另一端只刮半周

(2)線圈在轉(zhuǎn)動過程中能轉(zhuǎn)化為能。

(3)小華組裝好實驗裝置,接通電源后,發(fā)現(xiàn)線圈不能轉(zhuǎn)動,寫出一條可能造成該現(xiàn)象的原因:。

【答案】B電機械(或動)電源電壓較低(或線圈正好處于平衡位置等)

【解析】(1)在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮時,一端全部刮掉,另一端只刮半周,這樣做相當于''換

向器”。(3)電動機模型組裝實驗中,通電后不轉(zhuǎn)的原因最常見的有線圈正好處于平衡位置、導線接觸不良、

電源電壓偏低等。

6.(2020?溫州)小明觀察了小區(qū)入口的車輛出入自動控制閘,發(fā)現(xiàn)當車牌被識別系統(tǒng)識別后,綠燈亮,

欄桿抬起,車輛通行。于是他設(shè)計了如圖所示的模擬電路,車牌識別成功相當于圖中開關(guān)S閉合。

(1)已知該電路電源電壓為6伏,指示燈L工作時的阻值為5歐,滑動變阻器接入電路的阻值為10歐,

線圈阻值不計。閉合開關(guān)后,線圈吸住鐵柱時,指示燈的功率為_______瓦。

(2)若電源電壓下降,欄桿不能抬起。除了更換電池外,請你再寫出一種能使欄桿正常抬起的方法?。

【答案】(1)0.8(2)滑動變阻器滑片向上移動

u小

【解析】(1)首先根據(jù)公式//=3計算出通過電路的電流,再根據(jù)公式Pi=L.詢計算指示燈的功率;

總R.0

(2)欄桿不能抬起,可能是因為線圈對鐵柱的吸引力太小,可從增大控制電路的電流的角度思考解決方法。

【解答】(1)變阻器和指示燈串聯(lián),

電路的總電流為:T=—=。-

此時指示燈的功率為:PL=IL2RL=(0.4A)2X5Q=0.8WO

(2)欄桿不能抬起,可能是因為線圈對鐵柱的吸引力太小,也就是通過線圈的電流太小,解決方法;

①當電阻不變時,根據(jù)U=IR可知,要增大電流就必須增大電池的電壓;

②根據(jù)U=IR可知,當電壓不變時,要增大電流必須減小電阻,即變阻器的滑片向上移動。

7.[湖州中考]科學興趣小組做了一個有趣的紙盒實驗:在水平桌面的右端放有一個封閉紙盒,一輛綁有磁

鐵的小車從斜面上靜止下滑后在水平桌面上向右運動。在靠近紙盒的過程中小車的速度越來越小,最后

停在了4位置。如圖所示。

小組同學對這一現(xiàn)象展開了討論:

(1)小明認為小車的速度減小除了受到了摩擦力的作用外,可能還受到紙盒的影響。為了證實他的猜想,小

明應該如何設(shè)置實驗?。

(2)小強打開紙盒,發(fā)現(xiàn)里面是一個閉合的線圈。為什么閉合的線圈會使小車的速度減小得更快?請對這一

現(xiàn)象作出合理的解釋。。

【答案】拿掉紙盒后重復實驗,觀察小車停止的位置,并與原來比較

帶磁鐵的小車靠近閉合的線圈時,閉合線圈切割磁感線產(chǎn)生感應電流,小車的動能轉(zhuǎn)化為線圈的電能,動

能減小,速度減小得更快(合理即可)

【解析】(2)電磁感應現(xiàn)象:當閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就會產(chǎn)生感應

電流。

8.(2019?金華)如圖是一款用鋰電池供電的平衡臺燈,懸掛在中間的木質(zhì)小球是它的“開關(guān)”。使用時

只需要將上下兩個小球靠近,小球就相互吸引,燈管發(fā)光。以下為平衡臺燈參數(shù);

額定電壓:5伏

額定功率:5瓦

光源類型:LED

貍電池輸出電壓:5伏

但電池容量:4800毫安時

(注:以4800毫安的電流放電能工作1小時)

甲乙

(1)若A球內(nèi)置的磁體下端為N極,則B球內(nèi)置磁體上端為極;

(2)求平衡臺燈正常發(fā)光時電路中的電流;

(3)給該臺燈充電時,充電器的輸出電壓為5伏、電流2安,充電效率為80%,則為用完電的臺燈充滿電

至少需要多長時間?

【答案】(1)南(S)

(2)I=P/U=5W/5V=1A

(3)W電池=UiLti=5VX4.8Ax3600s=86400JW輸出=W,Uifi/80%=108000J

t2=WWU[=108000]/(5VX2A)=10800s=3h

【解析】磁體上磁性最強的部分叫磁極。磁體周圍存在磁場,磁體間的相互作用就是以磁場作為媒介的。

之間呈現(xiàn)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引的現(xiàn)象。電能可以轉(zhuǎn)化成多種其他形式的能量。電能轉(zhuǎn)化

成多種其他形式能的過程也可以說是電流做功的過程,有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功,即電

功是多少。

【解答】(1)當兩個小球靠近時,小球就相互吸引,A的下端與B的上端為異名磁極,而A球下端為N極,

則B的上端為S極;

(2)由平衡臺燈的參數(shù)可知,小燈泡正常發(fā)光時,P=5W,U=5V,根據(jù)P=U1,即可得出正常發(fā)光的電流;

(3)根據(jù)電池容量和輸出電壓,可以得出平衡燈的能夠儲存的能量,再根據(jù)W+80%=UIt,即可得出時間;

9.(2018?寧波)為響應寧波市政府提出的“創(chuàng)建海綿型城市”的號召,小科設(shè)計了如圖所示的市政自動

排水裝置模型,控制電路由電壓為12V、最大容量為lOOAh的蓄電池供電,蓄電池用“發(fā)電玻璃”制成的太

陽能電板充電。R。為定值電阻,R為壓敏電阻,壓敏電陽通過杠桿ABO與圓柱形浮體相連,AB:B0=4:1,

壓敏電陽的阻值隨壓力變化的關(guān)系如下表。(壓板、杠桿和硬質(zhì)連桿的質(zhì)量及電磁鐵線圈電阻忽略不計,

所用綠燈紅燈及排水袋的額定電壓均為220V)

體220V

!S

(2)“發(fā)電玻璃”光電轉(zhuǎn)化率接近18%?要求在5h內(nèi)對控制電路的蓄電池充滿電、則選用的“發(fā)電玻璃”

面積至少為(太陽能輻射到每平方米地面上的平均功率按1000W計算,計算結(jié)果精確到0.1m)

(3)按照設(shè)計要求,當水位上升到浮體剛好全部浸入水中時,壓敏電阻受到壓力為360N,通過電磁鐵線圈

的電流為100mA,排水泵啟動;當水位回落到浮體只有|體積浸入水中時,杠桿AB0仍處于水平位置,線

圈中電流為30mA,排水泵停止工作,則小科應選擇重力為多大的浮體。

(4)在實際調(diào)試過程中,小科發(fā)現(xiàn)水位已達到安全位置上限,但排水裝置還未啟動。如果在其他條件保持

不變的前提下,使排水裝置符合設(shè)計要求。應將與壓敏電阻相連的壓板向(填“左”成“右”)

移動。

紅燈

T排水泵尸

【答案】(1)220V

(2)1.3

(3)當浮體剛好全部浸入水中時,壓敏電阻受到壓力"為360N,查表可知R=80Q

R總二上二出=1200

/O.1A

Ro=R總-R=120Q-80Q=40。

根據(jù)杠桿平衡條件有:FALOA=FBLOB

FA=處皿=360NXi=72N

LOA5

Fif=G+F;即FjT=G+72N...①

當浮體只有|體積浸入水中時F/=|F律

R/=子-1-2-V=40s0eQe

0.034

R'=R&-Ro=4OOQ-60Q=360Q

查表可知F/=120N

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