第一章 电与磁 章末解答题专项突破（原卷版）

浙教版8年级下册第一章电与磁章末解答题专项突破一、指南针为什么能指南1．如图甲所示，当弹簧测力计吊着一磁体甲(该磁体的重力为G)，沿水平方向从水平放置的条形磁铁乙的A端移到B端的过程中，请在图乙中画出表示测力计示数与水平位置的关系变化图，并简要说明弹簧测力计在A点、O点、B点位置示数情况及理由。2．随着科学技术的发展，社会的进步，人们根据生产、生活的需要，制造出了大小不同、形状各异的磁铁，如图1所示。小强看到如图2所示的圆形磁铁，他认为“该磁铁无头无尾，磁极应该在磁铁内部”。他的观点是否正确？请你用所学的知识，在不损坏磁铁的情况下，帮助他确定出该磁铁的磁极位置，写出你的做法。3．（2021八下·镇海期末）根据古文《论衡•是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样如图甲所示。（1）把磁勺放在光滑的木盘上，使磁勺水平转动直至最终静止，磁勺A端指向方。（2）1952年，中国科学院物理研究所尝试将如图乙所示的天然磁石制作成司南，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的（填乙中字母）处打磨成磁勺的A端。（3）为使磁勺达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引后如图丙所示，可增加磁勺的磁性，由此判断H为电源的极。4．（2021八下·余姚竞赛）1852年，法拉第经过深入的思考和大量的尝试，建立了“力线”的概念。他认为在磁极周围充满了力线，依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来。小科进行了如下实验：①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。②把玻璃板放在条形磁铁上，观察细铁屑的分布情况。③轻敲玻璃板，再观察细铁屑的分布情况。请回答：（1）如图所示为实验步骤③得到的细铁屑分布情况。请你在答题卷对应的位置上画出经过A点的磁感线。（2）实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来，而步骤③中轻敲玻璃板“力线”能通过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么？二、电生磁5．（2021·桐乡模拟）如图所示的奥斯特实验中，闭合开关，原来静止的小磁针发生了偏转。造成小磁针偏转的原因是什么呢?猜想一：可能是通电后导线周围产生了磁场引起的。猜想二：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起的。（1）在验证猜想一时，实验中小磁针的作用是。（2）请你利用上述器材或再补充必要的实验室常见的器材，设计一个实验证明猜想二是否正确。写出实验步骤和预期的实验现象。6．（2019八下·台州期末）医学上对病人进行心脏手术时，病人的心肺功能由心肺机取代。心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏推动血液循环。某兴趣小组设计如图甲所示的装置模拟“电动泵”，电磁铁固定在电动泵的支架上，永久磁铁与活塞固定连接，活塞可以在左右一定的范围内往返运动，活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开、S2只能向里开。工作时智能电源能产生周期性的电流（如图乙），使血液从S2流向S1。请说明电动泵的工作原理。三、电磁铁的应用7．如图甲所示是一家庭燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气的浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压U1为3伏且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03安时，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警。(电磁铁线圈的阻值忽略不计)（1）当报警器报警时，(填“L1”或“L2”)灯亮。（2）该报警器要达到出厂预设值，滑动变阻器接入电路的阻值有多大？（3）某场地安装该报警器后，想在燃气浓度达到3%时就报警，那么该如何调节滑动变阻器，并请简述其中的科学原理。8．超市的电梯在无人搭乘时运动较慢，当顾客站上电梯踏板时电梯马上加速运动。如图所示是简化的电梯控制电路(R是压敏电阻，其受到的压力越大，电阻越小)。请简要分析其工作原理。9．（2021八上·温州期中）如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压U1=6伏，指示灯L的正常工作时两端电压为UL=2.5伏，定值电阻R0=350欧；控制电路电源电压U2=1.5伏，磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c，闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声．（1）将窗户移至A点时，窗户关闭，闭合开关S1，指示灯L正常工作，求此时通过指示灯L的电流．（写出计算过程）（2）已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时，电磁铁的衔铁刚好被吸下。当窗户移至轨道C点位置时，蜂鸣器恰好开始报警．求此时接入滑动变阻器Rp的阻值。（写出计算过程，电磁铁线圈电阻忽略不计）（3）要使窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器才开始报警，则如何调整电路，并说明理由。10．（2021九上·台州开学考）2020年，全球各地相继爆发了新冠肺炎疫情，极大的影响了人们的生活和身体健康。而大多数新冠肺炎患者会出现发热、咳嗽等症状，于是进入各种公共场所必须测量体温，如图甲是个旧某中学为初三学生开学准备的红外线测温仪，红外线测温仪是通过对物体自身辐射的红外能量的测量，准确地测定物体表面温度的仪器。当同学们从它前面经过时就可以快速测量出体温。测温仪的电路原理图如图乙所示。左右两个电源电压均为9V，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其阻值会随着温度的改变而改变。当人体体温高于37.3℃时，红灯亮发出报警。R1随人体温度辐射的红外线变化关系如下表所示。（1）电路中R0的作用是，从测温仪前面通过的同学体温越高，电流表的示数。（2）小张同学经过测温仪时，电流表示数显示0.36A，通过计算说明测温仪是否会发出报警。温度t/℃3536.53737.5383940电阻R1/Ω2017161514121011．（2021九上·拱墅月考）小明设计了一种“自动限重器”，如图（摆放物品。已知控制电路甲）所示。该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图（乙）所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的阻值R＝10Ω。请你解答下列问题：（1）连接电路：货物装载机应接在接线柱（选填“AB”、“BC”或“AC”）之间。（2）电磁继电器中的电磁铁上端为极。（3）当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为多少？12．甲图是某饮水器的原理图。饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1和热敏电阻Rx。图乙和丙曲线是阻值随温度变化的不同的热敏电阻。当水面到达如图位置，接触开关S1导通，通电线圈将S2吸引，R1开始加热。当电路中的电流小于等于50mA时，S2断开。（R2规格为“80Ω，1A”）（1）为了使继电器开关S2在饮水器内的水加热到一定温度后能自动切断加热电路，则应选择的热敏电阻Rx为（选填“乙”、“丙”）（2）正确选择热敏电咀Rx后，已知R2接入电路的电阻为60Ω，根据图中所给R和温度的关系，该饮水器的实际能将水加热到多少摄氏度？（3）在使用过程中，为了使水能加热到的温度更高，可以采取的措施是，请说明理由。.13．（2021八下·丽水期末）丽水市已经有旧小区加装了电梯，解决老年人的出行困难。出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小（如图乙所示)，控制电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，当电磁铁线圈电流增大至20毫安时，衔铁被电磁铁吸住，电铃发出警报声，电梯超载。（1）从乙图可知，当压敏电阻R2为800欧时，受到的压力F为牛；（2）根据要求将图甲的工作电路连接完整；（3）已知控制电路的电源电压U为8伏，保护电压R1为200欧。若该电梯厢内乘客总质量为800千克时，通过计算说明电梯是否超载。(电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计)14．（2021八下·临海期末）如图甲所示为台州某拓展性学习小组设计的空调自动控制装置。R1是热敏电阻，其阻值随温度的变化如图乙所示。已知甲图左侧虚线框中电路电源电压恒定为9伏，继电器的线圈电阻忽略不计。闭合开关S，当电磁继电器线圈中的电流大于或等于45毫安，继电器的衔铁被吸合，空调开始工作；当电磁继电器线圈中的电流小于或等于30毫安，继电器的衔铁被释放，空调停止工作。（1）图甲中的左侧虚线框中的电路部分为(选填“控制电路”或“工作电路”)（2）计算说明在多少温度范围内该空调是工作的？（3）要想缩小空调工作的温度范围，可将R1热敏电阻更换成(选填R2或R3)四、电动机15．演示用的电流表的构造如图所示。在很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯,铁芯外面套一个可以绕轴转动的铝框,铝框上绕有线圈,铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针。线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上,被测电流就是经过这两个弹簧通入线圈的。请你说出它的工作原理。

16．学习“电动机”内容时，老师用图实验装置演示“磁场对通电导线作用力的方向与什么因素有关”的实验后，同学们自然想到力既有方向又有大小．那么磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关呢？以下是小丽．小李与小明的猜想：小丽猜想：“可能跟磁铁的磁性强弱有关．”小李猜想：“可能跟导线AB在磁场中的位置有关．”小明猜想：“可能跟通过导线AB的电流大小有关．”请你根据图所示的实验装置，帮助小明设计实验来验证他的猜想，简述你的实验方案：17．如图所示，是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花．花盆表面的太阳能电板在光照下，产生电流驱动电动机，使小花左右摆动．请问：（1）太阳能电池板在光照下能量如何转化？（2）电动机的工作原理？（3）电动机使小花左右摆动，能量是如何转化的？五、磁生电18．（2021八下·长兴月考）小科在学习了电磁感应现象后，总想知道“感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度有何关系”。他用同一根导体在一个大的U形磁体内，沿垂直于磁感线的方向以不同速度切割磁感线，得出下表数据。请你回答下列问题：速度(m·s-1)0.080.160.240.32电流I/A0.20.40.60.8（1）根据以上实验数据。你能得出什么结论？（2）小科在实验中采用了哪些科学研究方法？19．（2020八下·青田期末）发光二极管简称LED，是一种高效节能光源（用符号表示），具有单向导电性，在电路中电流只能从正极流入，负极流出，反之就不会发光。如图是小明设计的一个研究电与磁的实验电路图，当金属棒PQ做垂直于纸面做内外运动时，发现A、B交替闪亮。（1）当PQ垂直纸面向外运动时，观察到的现象是。（2）请应用所学知识分析其交替闪亮的原因。20．电和磁之间有密切的联系。（1）摩拜单车车锁具有自动充电功能，骑行时通过单车滚动的轮轴带动内部带磁模块相对线圈运动，能不断地给蓄电池充电。该工作原理是。（2）小东把白炽灯泡放在U形磁铁的两个磁极之间（如图），闭合开关后发现灯丝在晃动；移去磁铁后，灯丝不再晃动。由此小东猜想到：灯丝的晃动可能是因为灯丝是铁磁性物质，所以被磁铁吸引所致。你认为小东的观点是否正确？请说明理由。21．星期一升国旗后，校长通过话筒向全体同学讲话，同学们从高音喇叭聆听到了校长的讲话声音，请用学到的知识解释下面的问题：（1）话筒是把声音信号转化成电信号的一种装置，简述话筒的工作原理（2）扬声器是把电信号转化成声音信号的装置，简述扬声器的工作原理．22．下面是一段对扬声器叙述的短文，阅读后请指出有错的地方，并改正：扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置．图是扬声器构造示意图，它主要由固定的永久磁体，线圈和锥形纸盆构成，当线圈中通过图中所示的电流时，线圈受到磁铁的吸引向右运动；当线圈中通过相反方向的电流时，线圈受到磁铁的排斥向左运动．由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音．六、家庭用电23．（2021八下·临海期末）人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。查阅资料得知：由于人体的电阻会随着环境的改变而改变，人体的安全电压有5个等级(42伏，36伏，24伏，12伏，6伏)。如在皮肤干燥等情况下42伏以下的电压是安全的；在极端潮湿等环境中6伏以下的电压才是安全的。请回答下列问题：（1）图甲为测电笔结构简图，用此测电笔辨别零线、火线时，除笔尖金属体接触电线外，手还要接触；（2）某人用正确的方式使用测电笔接触零线，此时流过人体的电流为；（3）如图乙，在使用测电笔接触火线时，人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全，测电笔内部电阻设计至少为21400欧，则允许通过人体的最大电流为多少？24．（2021八下·台州月考）小王师傅要装一盏螺丝口灯座的电灯，并用开关控制电灯的亮熄，他知道螺丝口灯座的金属套应该接在零线这一边的电路上，万一不小心手碰到金属螺旋套也不至于触电，小王师傅按照自己画的图把电路装完后，闭合开关，电灯亮了，他用试电笔笔尖接触灯座的两接线点a和b，接触a时试电笔氖管变亮，接触b时氖管不亮。他指着b对小华说：“这是接零线的，接触它不会触电。”小华对小王说：“王师傅你现在接触它不会触电，但是开关一旦断开或者接触不良，那就不堪设想了。”小王很诧异，心想：“电灯亮着都不触电，电灯熄了还会触电吗？”请你帮小王师傅分析一下，他的想法错在哪里。25．（1）在一根均匀木杆的一端缠绕少许铁丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。将它放在水中，液面到木杆下端的距离为16.8cm，再把它放到某盐溶液中，液面到木杆下端的距离为14cm。铁丝不与盐溶液反应且忽略铁丝的体积，则该盐溶液的密度是