八下尖子生培優(yōu)11-13階段性復(fù)習(xí)（解析）

1.11.3階段復(fù)習(xí)1.1磁感線辨析與磁極方向1.（2020八下·青田期末）一根條形磁鐵斷裂成三段（如圖所示），以下現(xiàn)象與相關(guān)的說法，正確的是（

）A.小磁針黑色的為N級

B.兩者相互排斥

C.兩端能吸引的大頭針數(shù)量差別很大

D.閉合電路中的EF段導(dǎo)體穿過CD之間時，靈敏電流計一定沒有反應(yīng)【答案】A【解析】（1）不分大小，只要是磁體都有兩個磁極；

（2）根據(jù)原來磁極判斷B、C的極性，再根據(jù)安培定則判斷電磁鐵左端的極性，最后根據(jù)磁極之間的相互作用判斷二者之間的力；

（3）條形磁體的兩端磁性最強(qiáng)，中間磁性最弱；

（4）閉合電路的部分導(dǎo)體，在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時，會產(chǎn)生電流，這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象?！窘獯稹緼.每個磁體都有兩個磁極，條形磁體的左端為N，那么A端為S極；根據(jù)異名磁極相互吸引可知，小磁針的黑色的為N極，故A正確；

B.磁鐵摔斷后仍然能夠吸合在一起，因此相鄰的兩端肯定為異極，那么B端為N極，C端為S極。螺線管線圈上電流向上；右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向上，此時大拇指指向左端，因此左端為N極。根據(jù)異名磁極相互吸引可知，兩者相互吸引，故B錯誤；

C.條形磁鐵的兩端磁性最強(qiáng)，中間磁性最弱，因此兩端吸引的大頭針的數(shù)量差別應(yīng)該不大，故C錯誤；

D.當(dāng)閉合電路的EF穿過CD之間時，滿足電磁感應(yīng)發(fā)生的條件，肯定會產(chǎn)生感應(yīng)電流，那么靈敏電流計的指針一定擺動，故D錯誤。

2.（2019八下·杭州期中）如圖所示，將大的條形磁鐵中間挖去一塊，放入一可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針，當(dāng)小磁針靜止時，它的N極應(yīng)指向(

)A.左邊a

B.右邊c

C.b邊或d邊

D.不能確定【答案】A【解析】在磁體外部，磁感線總是從磁體的N極到S極；在磁體內(nèi)部，磁感線總是從磁體的S極到N極?！窘獯稹咳鐖D所示，將大的條形磁鐵中間挖去一塊，在它的中間，磁感線從S極到N極；因為磁場中小磁針靜止時，N極所指的方向與該點磁感線的方向一致，所以中間的小磁針N極應(yīng)該指向左邊的a，故A正確，而B、C、D錯誤。

3.（2019八下·湖州月考）桌面上放有一定量的鐵屑，現(xiàn)將兩根完全相同的條形磁鐵A的N極和磁鐵B的S極如圖甲所示放置在靠近鐵屑的上方，吸附一定量的鐵屑。若將吸附有鐵屑的兩極靠在一起，則吸附在連接處的鐵屑會________(選填：“增加”、“不變”或“減少”）；如圖乙所示，將一根長度略大于兩磁鐵間距的軟鐵棒，輕輕擱在兩磁鐵上，則被吸附的鐵屑會________（選填：“增加”、“不變”或“減少”）?！敬鸢浮繙p少；減少【解析】（1）磁鐵兩端的磁性最強(qiáng)，中間磁性最弱。

（2）當(dāng)兩個磁體的異名磁極靠在一起時，兩個磁體相當(dāng)于一個磁體；當(dāng)兩個磁體的磁極間放一塊軟鐵棒，軟鐵棒會被磁化，它們?nèi)齻€相當(dāng)于一個大磁鐵。

【解答】（1）如甲圖，當(dāng)A磁體的N極和B磁體的S極靠在一起時，AB兩個磁體相當(dāng)于一個大磁體，大磁體的中間磁極減弱，吸引的鐵屑會減少。

（2）如乙圖，當(dāng)A磁體的N極和B磁體的S極間放一個軟鐵棒時，軟鐵棒會被AB磁體磁化，兩個磁體和被磁化的軟鐵棒相當(dāng)于一個磁體，中間磁極減弱，吸引的鐵屑會減少。1.2磁極間力的相互作用1.（2020八下·溫州期中）如圖彈簧秤下掛一條形磁鐵，沿著另一條形磁鐵自左向右水平方向移動時，彈簧秤的示數(shù)將(

)A.不變

B.逐漸增大

C.先增大后減小

D.先減小后增大【答案】B【解析】（1）同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引；

（2）條形磁體的兩端磁性最強(qiáng)，而中間磁性最弱?！窘獯稹繎覓斓臈l形磁鐵從左到中間的過程中，根據(jù)“同名磁極相互排斥”可知，受到向下的重力、向上的測力計的拉力和向上的斥力，即G=F拉+F斥。由于這個過程中磁力逐漸減小，所以測力計的示數(shù)會不斷增大；

懸掛的磁鐵從中間到右端的過程中，根據(jù)“異名磁極相互吸引”可知，受到向下的重力、向下的引力和向上的測力計的拉力，即F拉=G+F吸。由于這個過程中引力逐漸增大，所以測力計的示數(shù)逐漸增大。

那么在整個過程中，測力計的示數(shù)逐漸增大。

2.（2019八下·臺州期中）如圖所示，用細(xì)線將一閉合鋁環(huán)懸吊，條形磁鐵向右靠近（未碰）鋁環(huán)時，發(fā)現(xiàn)鋁環(huán)向右遠(yuǎn)離，對于產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。合理的猜想是（

）A.鋁環(huán)受到磁鐵推動的氣流的帶動

B.鋁環(huán)被磁化，磁化的鋁環(huán)與磁鐵相排斥

C.鋁環(huán)本身具有磁性，且與磁鐵同名磁極相對

D.鋁環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與磁鐵相排斥【答案】D【解析】（1）閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；

（2）通電導(dǎo)體周圍存在磁場；

（3）同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引

【解答】用細(xì)線將一閉合鋁環(huán)懸吊，條形磁鐵向右靠近（未碰）鋁環(huán)時，相當(dāng)于鋁環(huán)在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，會在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流；而通有電流的鋁環(huán)會產(chǎn)生磁場，因此條形磁鐵靠近鋁環(huán)時會由于受到磁力，二者相互排斥而分開，故D正確，A、B、C錯誤。

3.（2019八下·秀洲月考）“懸空的磁環(huán)”實驗中，若所用的磁環(huán)都一樣，中間的塑料管是光滑的。當(dāng)甲、乙兩個磁環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)時，它們之間的距離為h1，如圖所示。再往乙的正上方套入丙磁環(huán)，當(dāng)丙懸空并靜止后，甲、乙之間的距離變?yōu)閔2，乙、丙之間的距離為h3。已知磁環(huán)間的斥力隨它們距離的減小而增大，則h1、h2、h3之間的大小關(guān)系滿足(

)A.h1＞h2

h2＞h3

B.h1＞h2

h2＜h3

C.h1＜h2

h2＝h3

D.h1＜h2

h2＜h3【答案】B【解析】當(dāng)磁環(huán)懸空靜止時，它們都處于平衡狀態(tài)，即受到的磁力和自身重力相等，據(jù)此判斷乙和丙受到磁力的大小，最后根據(jù)磁力和距離的關(guān)系判斷三個高度之間的大小關(guān)系。

【解答】當(dāng)乙磁環(huán)單獨靜止在空中時，它受到的排斥力等于自身重力G；

當(dāng)乙和丙都在空中靜止時，將它們看作一個整體，那么乙受到的排斥力等于乙和丙的重力之和G總；

因為G<G總，所以h1＞h2；

當(dāng)丙在空中靜止時，它受到的排斥力也等于自身重力G；

因為G總>G，所以h2<A.F1=mg，F(xiàn)2=2mg

B.F1＞mg，F(xiàn)2=2mg

C.F1<mg，F(xiàn)2=2mg

D.F1＞mg，F(xiàn)2＞2mg【答案】C【解析】（1）同名磁極相互吸引，異名磁極相互排斥；（2）通過對A物體進(jìn)行受力分析可以得到F1的大小情況。對AB這個整體進(jìn)行受力分析可以得到臺秤的示數(shù)F2的大小情況?！窘獯稹繉o止在B上的A磁鐵進(jìn)行受力分析，A受到向下的力有重力GA，受到向上的力有排斥力F斥和B對A的彈力（支持力）F1，因為A保持靜止所以GA=F斥+F1，F(xiàn)斥>0，所以F1<mg。對AB這個整體進(jìn)行受力分析，AB只受到向下的重力和臺秤對AB向上的支持力，臺秤的示數(shù)F2就等于AB的重力，所以F2=2mg，據(jù)此可知Ｃ選項正確。

1.3地磁場在現(xiàn)實生活的應(yīng)用1.（2020八下·青田期中）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】當(dāng)磁體被懸掛起來停止不動時，指南的一端為南極，指北的一端為北極，據(jù)此判斷?！窘獯稹咳鐖D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，那么司南長柄所指的方向是地理南極，勺子一端指地理北極，故A正確，B、C、D錯誤。

2.（2019八下·紹興期中）早在北宋時期，我國人民就認(rèn)識了地磁的存在，并據(jù)此做出了四大發(fā)明之一的指南針。宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》卷二十四中寫道：“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也?！边@是我國和世界上關(guān)于地磁偏角的最早記載。若把地磁場假想成是由地球內(nèi)部一塊大條形磁鐵產(chǎn)生的，下圖的四個示意圖中，能合理描述這塊大條形磁鐵的是（

)A.

B.

C.

D.【答案】D【解析】（1）地球內(nèi)部的巨大磁場與一個條形磁體的磁場相似，且地磁場的磁場方向與地理方向正好相反；

（2）地磁場的方向與地理方向并不重合，二者之間有一個夾角，叫磁偏角，據(jù)此判斷。

【解答】地磁場的北極在地理南極負(fù)極，南極在地理北極負(fù)極，故A、C錯誤；

地磁場在北極附近是向西偏的，南極附近是向東偏的，故B錯誤，D正確。

3.（2020八下·上虞期末）小明用自制電磁小船對地磁場的方向進(jìn)行判斷，如圖所示，閉合開關(guān)S，將小船按如圖放在平靜的水中，發(fā)現(xiàn)船頭慢慢轉(zhuǎn)動，但小船最后停止的位置并不是正南或正北。（1）由圖判斷電磁小船的右端（船頭）為________極，要使小船運(yùn)動更加靈敏，可以將滑動變阻器滑片往________（填“左”或“右”）移動。（2）將小船按如圖所示放在平靜的水中后，船頭偏轉(zhuǎn)的方向是________（填“順時針”或“逆時針”）。（3）小船最后的指向不是正南或者正北的原因是地球存在著________?！敬鸢浮浚?）S；左（2）順時針（3）磁偏角【解析】（1）根據(jù)安培定則判斷電磁小船的極性；電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)和電流大小有關(guān)，即匝數(shù)越多、電流越大，電磁鐵的磁場越強(qiáng)；

（2）指南的一端叫S極，指北的一端為N極，據(jù)此確定船頭的偏轉(zhuǎn)方向；

（3）地磁兩極和地理兩極并不完全重合，二者之間有一個夾角，這就是磁偏角?！窘獯稹浚?）根據(jù)圖片可知，線圈上電流方向向上；右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向上，此時大拇指指向左端，那么左端為N極，右端（船頭）為S極。要使小船運(yùn)動更加靈敏，就必須增大電磁鐵的磁場，即增大電流減小電阻，那么滑動變阻器的滑片往左移動。

（2）將小船按如圖所示放在平靜的水中后，因為船頭為電磁鐵的S極，所以最終它會指向南方，那么船頭偏轉(zhuǎn)的方向是順時針；

（3）小船最后的指向不是正南或者正北的原因是地球存在著磁偏角。2.1通電導(dǎo)線電流與磁場方向判斷（奧斯特實驗）1.（2019八下·臺州期末）如圖所示是奧斯特實驗的示意圖，其中ab、cd為金屬棒，支架其余部分為絕緣材料。a、b接上導(dǎo)線并通電，觀察小磁針偏轉(zhuǎn)情況。（1）此實驗成功的條件之一是金屬棒呈________（選填“東西”、“南北”）方向放置。（2）將導(dǎo)線分別從a、b移到c、d，電流大小、方向保持不變，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向________（選填“改變”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）南北（2）改變【解析】（1）正常狀態(tài)下，小磁針朝向南北方向；如果金屬棒的方向與小磁針的方向平行，那么通電后小磁針受到的磁力最大，它的偏轉(zhuǎn)最明顯；

（2）根據(jù)右手螺旋定則分別判斷導(dǎo)線在不同位置時，小磁針的指向，然后進(jìn)行比較?！窘獯稹浚?）當(dāng)金屬棒呈南北方向放置時，小磁針受到的磁力最大，偏轉(zhuǎn)最明顯，因此此實驗成功的條件之一是金屬棒呈南北方向放置；

（2）用右手握住導(dǎo)線，大拇指的方向與電流方向一致，那么彎曲的四指的指向就是周圍磁場的方向；當(dāng)電流從ab導(dǎo)線經(jīng)過時，在小磁針的位置磁場是垂直紙面向里的；當(dāng)電流從cd導(dǎo)線經(jīng)過時，在小磁針的位置磁場方向是垂直紙面向外的；因為小磁針N極的指向與磁場方向相同，所以它的偏轉(zhuǎn)方向改變。2.2通電螺線管電流與磁場方向判斷1.（2019八下·杭州期中）如圖所示，在水平放置的光滑絕緣桿ab上，掛有兩個相同的金屬環(huán)M和N。當(dāng)兩環(huán)均通以圖示的相同方向的電流時，分析下列說法中，哪種說法是正確(

)A.靜止不動

B.兩環(huán)互相靠近

C.兩環(huán)互相遠(yuǎn)離

D.兩環(huán)同時向左運(yùn)動【答案】B【解析】用右手握住直導(dǎo)線，彎曲的四指指向電流環(huán)繞方向，那么大拇指所指的方向就是電磁場的N極方向，據(jù)此判斷兩個線圈電流產(chǎn)生的磁場方向，最后根據(jù)磁極之間的相互作用分析即可?！窘獯稹扛鶕?jù)通電直導(dǎo)線磁場的判斷方法可知，兩個線圈的左邊都為N極，右邊都為S極，因此在線圈內(nèi)側(cè)，兩個磁場為異極，所以相互吸引，故B正確，而A、C、D錯誤。

2.圖中的兩個線圈，套在一根光滑的玻璃管上。導(dǎo)線柔軟，可自由滑動。開關(guān)S閉合后，則（

）A.兩線圈左右分開

B.兩線圈向中間靠攏

C.兩線圈靜止不動

D.兩線圈先左右分開，然后向中間靠攏【答案】A【解析】由安培定則可知，L螺線管右端為N極，P螺線管的左端也為N極，由同名磁極相互排斥可知，兩個線圈左右分開。3．如圖所示閉合開關(guān)，將滑動變阻器滑片P向右移動時，彈簧測力計示數(shù)變小。則下列分析正確的是(C)A.電磁鐵的上端為S極B.電源左端為正極C.抽去鐵芯，彈簧測力計示數(shù)增大D.斷開開關(guān)，彈簧測力計示數(shù)為零【解析】當(dāng)P向右移動時，電流增大，彈簧測力計示數(shù)減小，說明電磁鐵上端為N極，電源右端為正極。4．根據(jù)通電螺線管周圍存在磁場(如圖所示)的實驗事實，某同學(xué)對地磁場產(chǎn)生的原因提出了一個假說：地磁場是由繞地球的環(huán)形電流引起的。圖中符合他的假說的模型是(A)5.（2019八下·衢州月考）現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上使用的心肺機(jī)的功能之一是用“電動泵”替代心臟，推動血液循環(huán)。其原理如圖所示，將線圈ab纏繞并固定在活塞一端，利用它通電時與固定磁鐵之間的相互作用，帶動電動泵中的活塞，抽送血液。圖中閥門S1只能向外自由開啟，反向則封閉管路；閥門S2只能向內(nèi)自由開啟，反向則封閉管路。當(dāng)線圈中的電流從a流向b時，線圈的右端為________極，此時活塞將向________運(yùn)動，閥門________（選填“S1”或“S2”）打開?！敬鸢浮縎；右；S1【解析】（1）根據(jù)安培定則判斷電磁鐵的極性；

（2）根據(jù)磁極之間的相互作用判斷活塞受到的磁力的方向，從而確定它的運(yùn)動方向，進(jìn)而確定單向閥門的開啟。

【解答】（1）電磁鐵線圈上電流向上，右手握住螺線管，四指指尖向上，大拇指指向左端，那么電磁鐵的左端是N極，右端是S極；

（2）根據(jù)“同名磁極相互排斥”可知，活塞受到斥力向右運(yùn)動，這時封閉管路里面壓力增大，閥門S1打開，S2閉合。

6.如圖甲，水平桌面上，兩塊相同的條形磁鐵在水平推力F1，的作用下，做勻速直線運(yùn)動。(1)取走其中一塊后，磁鐵在水平推力F?的作用下仍做勻速直線運(yùn)動，如圖乙，則F?________F（選填“＞”“=”或“＜”）。(2)如圖丙，磁鐵在F?作用下，勻速直線運(yùn)動過程中，閉合開關(guān)S，則磁鐵速度將_____（選填“變大”“不變”或“變小”），此時，將滑動變阻器的滑片向左移動，欲保持磁鐵勻速直線運(yùn)動，F(xiàn)?應(yīng)____（選填“變大”“不變”或“變小”）?！敬鸢浮?1)＜(2)變小變大【解析】(1)兩塊磁鐵在水平桌面上勻速滑動時產(chǎn)生的滑動摩擦力比一塊磁鐵產(chǎn)生的滑動摩擦力大，所以兩塊磁鐵做勻速直線運(yùn)動時需要的推力大。(2)由安培定則知題圖丙中的電磁鐵的左端為S極，和桌面上磁鐵的右端相互排斥，所以，磁鐵受到了向左的排斥力，速度會變小。當(dāng)滑片向左移動時，滑動變阻器連入電路的阻值變小，電路中電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，對桌面上磁鐵的排斥力會增大，要使磁鐵仍做勻速直線運(yùn)動，推力F?應(yīng)該變大。2.3影響電磁鐵磁場強(qiáng)弱的因素1.（2020八下·青田期末）某興趣小組為了研究“電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素”，設(shè)計并開展了如圖所示的實驗。下表是他們實驗中記錄的具體數(shù)據(jù)，試分析回答下列問題：電磁鐵（線圈）50匝100匝實驗次序123456電流/A0.81.21.50.81.21.5最多能吸引小鐵釘?shù)臄?shù)目/枚581071114（1）根據(jù)同學(xué)們的實驗，可知他們猜想影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素有________。（2）實驗中，同學(xué)們是通過比較________來反映電磁鐵磁性強(qiáng)弱的。（3）比較他們的第1、2、3（或4、5、6）次實驗，可得出的結(jié)論是________。（4）知道了影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱因素后，同學(xué)們又在老師的指導(dǎo)下，制作了水位自動報警器（如圖）。其中A、B為兩個金屬桿。當(dāng)水位達(dá)到或超過警戒線時，紅、綠燈及電鈴的工作狀態(tài)為________?！敬鸢浮浚?）線圈匝數(shù)、電流大小

（2）最多吸引的小鐵釘數(shù)目

（3）線圈匝數(shù)相同時，電流越大，電磁鐵磁性越強(qiáng)

（4）綠燈不工作；紅燈、電鈴工作【解析】（1）根據(jù)表格記錄的數(shù)據(jù)，確定其中的變量，這些變量就是可能影響電磁鐵磁場強(qiáng)弱的因素；

（2）電磁鐵吸引的大頭針數(shù)量越多，說明電磁鐵的磁場越強(qiáng)；

（3）分析三組實驗中哪個因素相同，哪個因素不同，根據(jù)控制變量法描述實驗結(jié)論；

（4）當(dāng)水位到的警戒線后，A、B接通，判斷銜鐵的運(yùn)動方向，此時銜鐵接通的電路中燈泡工作，斷開的電路中燈泡不工作?！窘獯稹浚?）根據(jù)表格可知，其中記錄的變量為線圈匝數(shù)和電流大小，因此同學(xué)們猜想影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素為：線圈匝數(shù)和電流大小。

（2）實驗中，同學(xué)們是通過比較最多吸引的小鐵釘數(shù)目來反映電磁鐵磁性強(qiáng)弱的。

（3）比較1、2、3可知，線圈匝數(shù)相同，電流最大時，吸引的大頭針的數(shù)量最多，那么得到結(jié)論：線圈匝數(shù)相同時，電流越大，電磁鐵磁性越強(qiáng)；

（4）當(dāng)水位達(dá)到或超過警戒線時，A、B兩個接線柱被接通，控制電路產(chǎn)生電流，電磁鐵產(chǎn)生磁場，將銜鐵吸向左邊，接通紅燈和電鈴所在的電路，斷開綠燈所在的電路，因此它們的工作狀態(tài)為：綠燈不工作；紅燈、電鈴工作。2.（2020八下·紹興月考）為了研究通電螺線管周圍不同位置的磁場強(qiáng)弱，某小組同學(xué)將通電螺線管放置在水平玻璃板正下方，在玻璃板上均勻撒上鐵屑，輕敲玻璃板后發(fā)現(xiàn)，在不同位置處鐵屑的分布不同。如圖(a)所示，該小組同學(xué)選取通電螺線管兩端對稱的A、B、C、D、E和F六個區(qū)域。為便于觀察，圖(b)所示為放大的這六個區(qū)域的鐵屑分布情況。（1）分析比較圖中的A、B、C三個區(qū)域或D、E、F三個區(qū)域可得出的初步結(jié)論是________。（2）分析比較圖中的________區(qū)域可初步推測，在通電螺線管左右兩側(cè)，到通電螺線管兩端距離相等的對稱區(qū)域，磁場強(qiáng)弱是相同的?！敬鸢浮浚?）在通電螺線管周圍，距離螺線管兩端越遠(yuǎn)磁場越弱

（2）A、F(或B、E或C、D)【解析】（1）鐵屑的分布可以形象的描述磁場周圍磁感線的分布情況，磁感線的疏密反映磁場的強(qiáng)弱，即磁感線越稠密，那么磁場越強(qiáng)，否則越弱；

（2）分析六幅圖片中，哪兩張圖片中鐵屑的分布情況幾乎完全相同即可?！窘獯稹浚?）根據(jù)六幅圖片可知：在通電螺線管周圍，距離螺線管兩端越遠(yuǎn)磁場越弱；

（2）根據(jù)圖片可知，A和F、B和E、C和D的鐵屑分布幾乎完全相同，所以：分析比較圖中的A和F（或B和E或C和D）區(qū)域可初步推測，在通電螺線管左右兩側(cè)，到通電螺線管兩端距離相等的對稱區(qū)域，磁場強(qiáng)弱是相同的。3.（2019八下·黃巖期末）丹麥科學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的周圍存在磁場(圖1)，法國科學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)兩根平行導(dǎo)線通電后有如圖2所示的現(xiàn)象(圖中實線、虛線分別表示通電前、后的情況)。（1）如圖1，通電前靜止的小磁針南北指向?，F(xiàn)要在小磁針上方拉一根直導(dǎo)線，使通電時小磁針會發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)，直導(dǎo)線所指的方向應(yīng)為________(選填“東西方向”、“南北方向”或“任意方向")。（2）圖2的實驗表明平行通電導(dǎo)線之間有力的作用，若此時改變其中一根導(dǎo)線的電流方向，會產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是________。（3）安培發(fā)現(xiàn)平行通電導(dǎo)線之間相互作用力F的大小可能跟兩根導(dǎo)線中的電流I1，I2，導(dǎo)線之間的距離r有關(guān)，有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)I1/AI2/Ar/mF/N10.20.20.11.0×10720.10.20.10.5×10730.20.20.052.0×10740.20.40.12.0×107分析表格實驗數(shù)據(jù)，可獲得的結(jié)論是________?！敬鸢浮浚?）南北方向（2）兩根導(dǎo)線會相互排斥

（3）(在其他條件相同時)平行通電導(dǎo)線之間相互作用力F的大小跟兩根導(dǎo)線中的電流I1、I2，導(dǎo)線之間的距離r有關(guān)。I1、I2越大，F(xiàn)越大；r越小，F(xiàn)越大(或平行通電導(dǎo)線之間相互作用力F的大小與I1、I2成正比，與r成反比)?！窘馕觥拷獯鸨绢}的關(guān)鍵是了解發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的現(xiàn)象，同時明確通電直導(dǎo)線周圍的磁場分別情況，并要求搞清地磁場的分布對小磁針的影響。

【解答】（1）奧斯特實驗：把通電直導(dǎo)線放在水平方向靜止的小磁針上，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明受到磁力作用，實驗表明電流周圍存在磁場。

（2）由圖可知，當(dāng)通入的電流方向相同時，導(dǎo)線靠攏，說明兩導(dǎo)線相互吸引；當(dāng)通入電流方向相反時，導(dǎo)線遠(yuǎn)離，說明兩導(dǎo)線相互排斥。

（3）分析表格實驗數(shù)據(jù)，可獲得的結(jié)論是：(在其他條件相同時)平行通電導(dǎo)線之間相互作用力F的大小跟兩根導(dǎo)線中的電流I1、I2，導(dǎo)線之間的距離r有關(guān)。I1、I2越大，F(xiàn)越大；r越小，F(xiàn)越大(或平行通電導(dǎo)線之間相互作用力F的大小與I1、I2成正比，與r成反比)。3.1電磁鐵的畫圖1.（2020八下·上虞期末）有一種電加熱恒溫箱，工作原理如圖甲所示?？刂齐娐酚呻妷簽閁1=9V的電源、電磁繼電器（線圈電阻不計）、滑動變阻器R2和熱敏電阻R1組成，圖乙是熱敏電阻R1阻值隨溫度變化的圖象；工作電路由電壓為U2=220V的電源和電阻為R0的電熱絲組成。通過實驗測得當(dāng)電磁繼電器線圈的電流達(dá)到60mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸下來。求：（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，按照題意將圖中的工作電路連接完整。（2）在升溫的過程中，電阻R1兩端的電壓會________（填“變大”、“變小”或“不變”）；（3）要使恒溫箱設(shè)定的溫度值升高，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R2的滑片，使其接入電路的阻值________（填“變大”或“變小”）。（4）當(dāng)滑動變阻器R2接入電路中的電阻為50Ω時，恒溫箱內(nèi)的溫度是多大？【答案】（1）（2）變?。?）變大

（4）電路的總電阻：R總=此時R1=熱敏電阻的阻值：R1由圖像知，熱敏電阻的阻值為100Ω，恒溫箱內(nèi)的溫度50℃【解析】（1）根據(jù)題意確定恒溫箱加熱時銜鐵所在的位置，然后將工作電路的兩個線頭與這時的兩個觸點連接即可；

（2）在串聯(lián)電路中，電壓的分配與電阻成正比，據(jù)此規(guī)律判斷R1的電壓變化即可；

（3）當(dāng)銜鐵被下來時的電流是不變的，因此此時整個電路的總電阻保持不變。首先確定溫度升高時熱敏電阻的阻值變化，然后根據(jù)R總=R1+R2判斷變阻器的阻值變化即可。

（4）首先根據(jù)R總=U【解答】（1）根據(jù)題意可知，當(dāng)電流沒有達(dá)到60mA時，銜鐵沒有被吸下來，即在上面接通上面的靜觸點。由于此時加熱器正在工作，所以工作電路的兩個線頭應(yīng)該與銜鐵和上面的靜觸點相連即可，如下圖所示：

（2）根據(jù)乙圖可知，在升溫的過程中，電阻R1的阻值會變??；根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，此時電阻R1兩端的電壓會變??；

（3）要使恒溫箱設(shè)定的溫度值升高，那么此時熱敏電阻R1的阻值變小，R總=R1+R2判斷可知，此時必須增大變阻器的阻值才行；

（4）電路的總電阻：R總=U總I=9V0.06A=150Ω；3.（2020八下·紹興月考）我區(qū)不少農(nóng)村樓房頂上裝有如圖甲所示的水箱，圖乙是這種水箱的結(jié)構(gòu)及工作示意圖。其中A、B是由密度為2x103千克/米3的材料制成的圓柱體，由于水箱頂部的壓力傳感開關(guān)是一種特殊的“拉線開關(guān)”，其電阻隨拉力變化及電路的工作狀態(tài)如下表。

壓力傳感開關(guān)受到拉力/牛受到的最大拉力35受到的最小拉力25壓力傳感開關(guān)的電阻/歐205000電動水泵的工作狀態(tài)通電轉(zhuǎn)動斷電停轉(zhuǎn)（1）為了增加安全性，壓力傳感開關(guān)通常是通過一只電磁繼電器控制電動水泵。請用筆畫線代替導(dǎo)線，按照題意將圖乙中電動水泵電路連接完整。（2）當(dāng)電動水泵斷電停轉(zhuǎn)時，圓柱體排開水的體積是多大？(壓力傳感開關(guān)下的細(xì)繩和A、B間的細(xì)繩質(zhì)量與體積均忽略不計)（3）電磁鐵線圈的電阻約為2.5歐，當(dāng)電動水泵處于通電轉(zhuǎn)動狀態(tài)時，電磁鐵所在電路的電流大約是多大？(結(jié)果保留兩位小數(shù))【答案】（1）

（2）電動水泵停止向水箱中注水時水箱中的水位最高，此時F浮=G總F=35N25N=10N由F浮=ρ水gV排得：V排=F浮ρ水g=10N1.0×103kg/m3【解析】1）根據(jù)圖示的裝置分析整個裝置的工作過程，對電動水泵工作時兩個觸點的位置進(jìn)行判斷即可；

（2）電動水泵停止向水箱中注水時水箱中的水位最高，即F浮=G總F，先根據(jù)A、B的總重力和拉力求出浮力的大小，再根據(jù)F浮=ρgV排求出排開液體的體積；

（3）由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電動水泵處于通電轉(zhuǎn)動狀態(tài)時傳感開關(guān)的電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電磁鐵所在電路的電流。

【解答】（1）當(dāng)水箱內(nèi)缺水時，壓力傳感器的電阻變小，電流變大，電磁鐵的磁力變大，將銜鐵吸下來接通電動水泵所在的電路，水泵開始注水。由于這時銜鐵上的動觸頭與下面的靜觸頭接通，所以電動機(jī)所在的電路的兩個線頭應(yīng)該與它們相接，如下圖所示：

（2）電動水泵停止向水箱中注水時水箱中的水位最高，

此時：F浮=G總F=35N25N=10N由F浮=ρ水gV排得：圓柱體排開水的體積V排（3）由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電動水泵處于通電轉(zhuǎn)動狀態(tài)時，壓力傳感開關(guān)電阻R傳感=20Ω，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

則：I=U4.（2019八下·天臺期末）超市的電動扶梯，有人乘時運(yùn)行較快，無人乘時運(yùn)行較慢。某同學(xué)想利用電磁繼電器設(shè)計這樣的電路。（1）力敏電阻R0的阻值與所受壓力的關(guān)系如圖甲所示，則由圖甲可得出的結(jié)論是：________（2）根據(jù)要求請將圖乙的工作電路連接完整。（3）控制電路電源電壓為24伏，當(dāng)電流達(dá)到20mA時電磁鐵將銜鐵吸下?，F(xiàn)在要求一個質(zhì)量為40千克的小朋友站在電梯上，就能使電梯較快運(yùn)行，則滑動變阻器R1接入電路的阻值為多大？（4）如果要求質(zhì)量更小的人站上電梯就能使其較快運(yùn)行，應(yīng)該如何改動控制電路？（寫出兩種方法）【答案】（1）力敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減少

（2）

（3）解：由題可知：F=G=mg=40kg×10N/Kg=400N查圖可知：R=600ΩR總=U/I=24V/0.02A=1200ΩR1=R總R=1200Ω600Ω=600Ω答：R1接入電路的阻值為600Ω（4）將R1變?。浑娫措妷鹤兇?；電磁鐵線圈匝數(shù)增加；換一根強(qiáng)度較弱的彈簧【解析】（1）根據(jù)圖甲判斷力敏電阻阻值和壓力的關(guān)系；

（2）電梯的快慢與電動機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)系，而電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與工作電流大小有關(guān)。當(dāng)有人時，電梯速度慢，電流小，應(yīng)該是電動機(jī)M與電阻串聯(lián)；當(dāng)有人時，電梯速度加快，電流大，應(yīng)該是短路電阻，只有電動機(jī)自己工作，據(jù)此判斷觸觸點的連接情況；

（3）首先根據(jù)F=G=mg計算出這時力敏電阻的阻值，然后根據(jù)R總=UI計算出電路的總電阻，最后根據(jù)R1=R總R計算出滑動變阻器的阻值；

（4）只要電磁鐵能夠吸合，電梯就能較快運(yùn)行，可從改變電磁鐵的磁性大小或彈簧拉力大小的角度思考。

【解答】（1）力敏電阻R0的阻值與所受壓力的關(guān)系如圖甲所示，則由圖甲可得出的結(jié)論是：力敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減少；

（2）分析可知，當(dāng)電梯上無人時，力敏電阻阻值較大，電流較小，電磁鐵不能吸引銜鐵，這時與上面的觸點接觸；而工作電路中，電阻與電動機(jī)串聯(lián)，電阻大電流小，因此電梯較慢；當(dāng)有人時，力敏電阻阻值較小，電流較大，電磁鐵吸引銜鐵，這時與下面的觸點接觸；而工作電路中，電阻被短路，只有電動機(jī)自己工作，電阻小電流大，因此電梯較快，如下圖：

查圖可知：R=600Ω；R總R1=R總R=1200Ω600Ω=600Ω；（4）如果要求質(zhì)量更小的人站上電梯就能使其較快運(yùn)行，方法有；

①增大電磁鐵的磁性，即增大電流，可以將變阻器阻值變小，或者增大電源電壓；也可以增加線圈匝數(shù)；

②根據(jù)杠桿平衡原理，可換一根強(qiáng)度較弱的彈簧。3.2電磁鐵在生活中的應(yīng)用2.如圖示是某同學(xué)連接的電鈴電路，開關(guān)閉合后，電路中始終有電流，但電鈴只響一聲就不再響了，原因是（

）A.電磁鐵始終沒有磁性

B.銜鐵一直被電磁鐵吸著不能回彈

C.銜鐵沒有向下運(yùn)動

D.電池正、負(fù)極接反了【答案】B【解析】當(dāng)開關(guān)閉合后，電路中有電流，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵，銜鐵被吸下的同時，打擊鈴?fù)?，發(fā)出聲音。此時電路始終接通，電磁鐵始終吸引銜鐵，銜鐵不會回彈，所以釘錘不能再重復(fù)打擊鈴?fù)搿９蔬xB電鈴發(fā)出聲音是受到釘錘的敲擊而產(chǎn)生的．不能連續(xù)發(fā)聲，是釘錘不會連續(xù)敲擊造成的，從此入手分析即可解決此題。2.（2020九上·海曙開學(xué)考）小科利用壓力傳感器、電磁繼電器、阻值可調(diào)的電阻R等元件設(shè)計了一個汽車超載自動報警器,如圖甲所示。他了解到這種壓力傳感器所受壓力越大時，輸出的電壓U就越大，二者的關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S，當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于20mA時,銜鐵被吸合。已知傳感器的輸出電壓U即為繼電器控制電路的電源電壓，繼電器線圈的電阻為20Ω,求：(g取10N/kg)（1）車輛不超載時，工作電路中綠燈亮；當(dāng)傳感器所受壓力增大到一定程度時，紅燈亮，汽車超載。請你判斷燈________（選填“L1”或“L2”）是紅燈。（2）某水平公路橋禁止質(zhì)量大于或等于20t的車輛通行，用該裝置監(jiān)管通行車輛時，R的阻值應(yīng)調(diào)為多大?（3）在水平路面上，要使該裝置報警，傳感器所受的最小壓力為多大?【答案】（1）L2

（2）車對水平地面的壓力：F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N，由圖象可知，此時的輸出電壓U=1V，∵I=UR∴電路總電阻：R總=UI=電阻R的阻值：R=R總R線圈=50Ω20Ω=30Ω答：R的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為30Ω；

（3）當(dāng)R=0Ω要使報警器報警，輸出電壓最小，∵I=UR，∴輸出最小電壓：U0=IR線圈由圖象可知，此時壓力傳感器受到的壓力：F′=0.8×105N=8×104N答：在水平路面上，要使該裝置報警，通過車輛的最小重力為8×104N.【解析】（1）根據(jù)圖乙可知，當(dāng)壓力增大時，壓力傳感器的輸出電壓增大，那么通過電磁鐵的電流增大，磁場增強(qiáng)，將銜鐵吸下來，接通燈泡L2所在的電路，此時燈泡L2發(fā)光，據(jù)此確定紅燈所指的燈泡。

（2）首先根據(jù)F=G=mg計算出汽車對水平地面的壓力，然后根據(jù)圖乙確定此時壓力傳感器的輸出電壓