資源簡介

一、磁現象
1．磁體：磁性是磁體具有吸引__鐵、鈷、鎳__等物質的性質(吸鐵性)。具有磁性的物質稱為磁體。
2．磁極
磁體上磁性最強的部位叫__磁極__(磁性兩端最強中間最弱)。能自由轉動的磁體，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律為：__同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引__。
二、磁場
1．磁場
磁場是磁體周圍存在的物質。可利用轉換法根據磁場所產生的作用來認識磁場。磁場對放入其中的磁體會產生力的作用。磁極間的相互作用是通過磁場而發生的。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__。
3．地磁場
地球是一個大磁體，地球產生的磁場叫地磁場。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__發現磁偏角(磁場方向與經線的夾角)。
三、電流的磁場
1．奧斯特實驗：小磁針在通電導線的周圍發生偏轉，稱為電流的磁效應。該現象說明：通電導線的周圍存在磁場，且產生的磁場方向與電流方向有關。

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，電流方向與磁極間的關系可由__右手螺旋定則(或安培定則)__來判斷。

3．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，電磁鐵線圈的匝數越多，磁性越強。電磁鐵磁性的有無，可由開關來控制；電磁鐵磁性的強弱，可由電流大小和線圈匝數來控制；電磁鐵的極性位置，可由電流方向來控制。
4．電磁繼電器
(1)利用電磁鐵來控制工作電路的一種自動開關。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。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E1、電磁鐵線圈、電阻R、開關S1組成控制電路；而電源E2、電動機M、開關S2和觸點開關S組成工作電路。當閉合S1時，電磁鐵線圈中有電流通過，電磁鐵有磁性，將銜鐵吸下，觸點開關接通，電動機便轉動起來；當斷開S1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，觸點開關斷開，電動機停止運轉。
四、磁場對通電導體的作用
通電導體在磁場里，會受到力的作用。
（2）通電導體在磁場里，受力方向與電流方向和磁場方向有關。
五、電磁感應
英國物理學家法拉第在1831年發現了電磁感應現象。閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，導體中就會產生電流，這種現象叫做電磁感應。電磁感應中產生的電流叫感應電流。感應電流的產生條件：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。
六、家庭電路
1．家庭電路的組成部分：__進戶線__(火線、零線)、__電能表__、閘刀開關、保險絲、用電器、插座、燈座、開關。
2．家庭電路的連接：各種用電器是__并__聯接入電路的，插座與燈座是__并__聯的，控制各用電器工作的開關與用電器是__串__聯的。
3．家庭電路各部分的作用
(1)進戶線分為火線和零線。火線和零線之間電壓為__220V__。辨別火線與零線用__測電筆__，使用測電筆時手指接觸筆尾金屬體，但不能接觸筆尖金屬體。
(2)電能表的作用是測量電路消耗的__電能__。
(3)閘刀開關可以控制整個電路的通斷，以便檢測電路、更換設備。安裝時注意靜觸點在上、動觸點在下，以防斷開后的動觸點在重力作用下自動合上。
(4)熔斷器(內裝保險絲)的保險原理是當電路中電流過大時，保險絲會自動熔斷，起到保護電路作用。保險絲一般由__熔點較低__的鉛銻合金制成。保險絲要串聯接入電路，一般串聯接在__火線__上。保險絲選用原則：__保險絲的額定電流等于或稍大于電路中正常工作的電流__。
(5)插座的作用是連接家用電器。
(6)用電器(電燈)、開關：
白熾燈是利用電流的熱效應進行工作的。螺絲口燈泡的螺旋接燈頭的螺旋套，進而接零線；燈泡尾部的錫塊接燈頭的彈簧片，再通過開關接火線，可防止維修時觸電。
七、安全用電
1．安全電壓一般指__36V及以下__的電壓。生產動力電路的電壓__380__V，我國家庭電路的電壓__220__V，都超出了安全電壓。
2．安全用電原則：__不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體__。
例1、如圖所示，幾個完全相同的條形磁體疊放在水平桌面上。關于比較甲、乙兩圖中桌面受到的壓力的大小，下列說法正確的是 (　　)
A．甲圖中桌面受到的壓力比乙圖大
B．乙圖中桌面受到的壓力比甲圖大
C．兩圖中桌面受到的壓力相等
D．無法確定
例2、如圖是正常家庭電路的一部分。下列說法正確的是(　　)
A．導線B與大地之間的電壓為220V
B．測電筆先后插入插座的左右插孔，氖管都發光
C．電冰箱的插頭插入三孔插座能使電冰箱的金屬外殼接地
D．斷開開關S后，站在地上的人接觸a點或b點一定不會觸電
例3、小星學習電學知識后，想在家里安裝一盞照明燈和一個三孔插座，
他設計的電路如圖所示。在圖中虛線框A和B內分別接入開關或燈泡，則虛線框A內應接____，圖中三孔插座的插孔____(選填“a”“b”或“c”)應與地線相連。當小星把斷開開關的臺燈插頭插入圖中的三孔插座時，圖中的燈泡突然熄滅，保險絲熔斷，故障的原因是電路中發生____(選填“短路”或“斷路”)。
例4、如圖甲是某同學制作的防盜報警裝置示意圖，其中工作電路電源電壓U1＝6V，指示燈L的額定電壓UL＝2.5V，定值電阻R0＝350Ω；控制電路電源電壓U2＝1.5V，磁敏電阻Rx的阻值隨其所處位置磁場強度的變化關系如圖乙所示。當窗戶分別處在軌道A、B、C處時，磁敏電阻Rx所處位置的磁場強度分別為a、b、c。閉合開關S1和S2后，當窗戶關閉時，指示燈亮，蜂鳴器不工作；當窗戶打開一定程度時，指示燈熄滅，蜂鳴器發出警報聲。
(1)將窗戶移至A點時，窗戶關閉，閉合開關S1，指示燈L正常發光，求計算此時指示燈L消耗的電功率。
(2)已知電磁鐵線圈中的電流達到3mA時，電磁鐵的銜鐵剛好被吸下，指示燈L熄滅，蜂鳴器開始報警。現移動滑動變阻器RP的滑片，使其接入電路的阻值為其最大阻值的2/3，當窗戶移至軌道B點位置時，蜂鳴器恰好開始報警。若要求窗戶移至軌道C點位置時蜂鳴器才開始報警，此時能否通過調節滑動變阻器的阻值來實現？請通過計算加以說明。(寫出計算過程，電磁鐵線圈電阻忽略不計)
1．下列4個實驗所揭示的原理能直接推動發電機發明的是(　　)
2.在探究蹄形磁體周圍磁場的實驗中，老師將玻璃板平放在磁體上，并均勻地撒上一層鐵屑，輕敲玻璃板，鐵屑就會有序地排列起來，如圖，對實驗中有關現象的分析不正確的是(　　)
A．撒鐵屑的目的是將原來不存在的磁場顯示出來
B．鐵屑在磁場中被磁化成一個個小磁體
C．輕敲玻璃板，鐵屑由于具有慣性會與玻璃板分離
D．輕敲玻璃板，鐵屑與玻璃板分離后，不受摩擦力，鐵屑在磁力作用下有序排列
3.一條形磁鐵放在水平桌面上，處于靜止狀態，電磁鐵置于條形磁鐵附近并正對(如圖所示)。下列敘述中，正確的是(　　)
A．閉合開關前，電磁鐵與條形磁鐵間沒有力的作用
B．閉合開關后，條形磁鐵受到桌面向左的摩擦力
C．閉合開關后，滑片P向a移動時電磁鐵與條形磁鐵間的作用力增大
D．閉合開關后，滑片P向a移動過程中，若條形磁鐵始終處于靜止狀態，則它受到桌面的摩擦力大小保持不變
4.獲知“熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高而減小”的性質后，某同學設計了判斷水溫變化的裝置，其工作原理如圖甲所示。電源、熱敏電阻、電磁鐵、定值電阻R0由導線連接成一個串聯電路，在線圈的上方固定一個彈簧測力計，其下端掛一鐵塊。實驗時把熱敏電阻放入盛水的燒杯中，水溫的變化會引起彈簧測力計示數發生變化。如圖乙所示為某次實驗時彈簧測力計讀數隨時間變化圖像。下列說法不正確的是(　　)
A．電磁鐵的上端是N極
B．t1到t2時間內水溫升高
C．t3到t4時間內電壓表示數變大
D．t2到t3時間內鐵塊處于平衡狀態
5.如圖是小敏設計的汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當CO濃度高于某一設定值時，電鈴發聲報警。圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小，下列說法正確的是(　　)
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U1會減小，報警時CO最小濃度比設定值高
D．為使該檢測電路在CO濃度更低時報警，可將R2的滑片向下移
6.如圖所示實驗，下列對有關實驗的解釋正確的是(　　)
A．甲圖中的實驗可得出磁鐵異名磁極相斥
B．乙圖中的奧斯特實驗說明了電流周圍存在磁場
C．丙圖中的實驗可得出電流越大，電磁鐵的磁性越弱
D．丁圖中的測電筆接觸零線氖管一定發光
7.如圖所示是家庭電路中的某一部分，電工師傅按下面的順序進行檢測：①閉合S1，燈L1亮；②斷開S1，閉合S2，燈L2不亮；③再用測電筆測a、b、c、d四個接線點，發現只有在c點氖管不發光。若電路中只有一處故障，則是(　　)
A．燈L2短路
B．燈L2所在支路開路
C．c、d兩點間開路
D．c點左側的零線開路
8.光敏電阻在各種自動化裝置中有很多應用，小柯用它設計了一種“智能家居照明燈”電路，如圖甲所示。(電磁繼電器線圈的電阻不計)
(1)導線____(選填“A”或“B”)連接家庭電路中的火線。
(2)小柯的設計要求是：“智能家具照明燈”在天暗時自動點亮，天亮時自動熄滅，那么他選擇的光敏電阻阻值大小應隨光照強度的增加而____。
(3)保持光照強度不變，閉合開關S后，滑片P由a端向b端移動過程中，電流表示數I與電壓表示數U的關系如圖乙所示，計算滑動變阻器的最大阻值是____。(電源電壓U0不變)
9.如圖甲，電磁繼電器和熱敏電阻R1等組成了恒溫箱控制電路，R1處于恒溫箱內，電源電壓U＝6V，繼電器線圈的電阻可不計。圖乙為熱敏電阻的R1－t圖像，且已知在50～150℃范圍內，熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規律是：R1t為常數；電阻R2是可變電阻，當線圈中的電流達到40mA時，繼電器的銜鐵被吸合，此時可變電阻R2＝0Ω，恒溫箱可保持60℃恒溫，圖中的“交流電源”是恒溫箱加熱器的電源，它的額定功率是1500W。
(1)60℃時，熱敏電阻R1的阻值是多少？
(2)應該把恒溫箱的加熱器接在A、B端還是C、D端？
(3)如果要使恒溫箱內的溫度保持100℃，可變電阻R2的阻值應調為多少？

1．磁共振成像是一種較新的醫學成像技術，它采用強靜磁場和變化磁場使人體組織成像。若攜帶金屬物做磁共振成像，強靜磁場會吸引鐵質物品，變化磁場會使攜帶的金屬中產生感應電流，從而使金屬發熱而灼傷病人，重則危及生命。上述說明中，沒有涉及的知識是(　　)
A．鐵在磁場里會被磁化 B．磁能生電C．電流的熱效應 D．同名磁極相互排斥
2．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(　　)
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
3．下列有關家庭電路的說法正確的是(　　)
A．家庭電路中的插座應與用電器串聯 B．家庭電路的電壓對于人體是安全的
C．測電筆可以辨別零線與地線 D．電能表用來測量用戶消耗的電能
4.我國北宋學者沈括在《夢溪筆談》中，將指南針分為“水針” 和“旱針”兩類。在如圖所示裝置中，條形磁鐵左方的水盆中懸浮的“水針”和正上方懸掛的“旱針”在靜止時其N極分別指向(　　)
A．左，左 B．左，右 C．右，左 D．右，右
5.如圖所示為某家庭衛生間電路，電燈和電熱器都在正常工作。在三孔插座上剛插上洗衣機(開關未閉合)的插頭時，所有用電器都停止工作，拔出洗衣機的插頭后，用測電筆測試三孔插座的左右兩孔，氖管都發光，發現有一根熔絲熔斷了。下列分析不合理的是(　　)
A．一定是零線上的熔絲熔斷了
B．斷開S1、S2，再用測電筆檢測三孔插座的左右兩孔，氖管都發光
C．只斷開S1，再用測電筆檢測開關S1的兩個接線柱，氖管都發光
D．只斷開S2，再用測電筆檢測開關S1的兩個接線柱，氖管都發光
6.小明在科學拓展課上制作了一個簡易喇叭(原理如圖)。接通信號源后，電流的方向不斷改變，導致線圈的磁極不斷變化，通過吸引或排斥磁鐵，帶動紙盆振動。為改變紙盆振動幅度以調節喇叭響度，下列方法不可行的是(　　)
A．改變磁鐵的磁極
B．改變電流的大小
C．改變磁鐵磁性強弱
D．改變線圈的匝數
7.如圖所示，開關未閉合時，彈簧測力計讀數如圖所示。閉合開關后，再將滑動變阻器的滑片P向右移動時，彈簧測力計的示數變小。則下列分析正確的是 (　　)
A．懸掛的磁鐵重力為3.2N
B．電磁鐵的上端為S極
C．電源左端為“＋”極
D．在開關閉合時抽去鐵芯，彈簧測力計示數將增大
8.A、B兩絕緣板之間，B板固定，滑動變阻器R的滑片P與A板相連，并可隨A板一起運動。彈簧乙下端掛有一永磁體，永磁體正下方有一電磁鐵，E為電源，R0為定值電阻。開關S閉合，當用力F向下壓彈簧甲后，下列說法正確的是(　　)
A．甲彈簧越短時，乙彈簧越長
B．壓力F越大，電壓表示數越小
C．壓力F越小，電磁鐵磁性越強
D．電磁鐵上端為N極
9.如圖所示是某車間自動除塵裝置的簡化電路圖。空氣中塵埃量較少時，光源發出來的光被擋板擋住了。當空氣中塵埃量達到一定值時，由于塵埃的反射，部分光越過擋板射到光敏電阻上，光敏電阻的阻值 ，電路中的電流增大，電磁鐵的磁性 ，在銜鐵的作用下，開啟自動除塵模式。若圖中a、b一個是除塵器，一個是指示燈，則 是除塵器。
10.為研究“通電螺線管磁性強弱與有無鐵芯的關系”，小科設計了如圖甲電路。
(1)強弱判斷：通電螺線管吸引大頭針數量越多，表示其磁性越 。
(2)具體操作：
①將無鐵芯的螺線管接入電路，把變阻器滑片P移至最下端，閉合開關S，發現螺線管吸引大頭針數量較少。
②斷開開關S，在螺線管中插入鐵芯，將變阻器滑片P稍向上移，閉合開關S，發現螺線管吸引大頭針數量較多。
(3)評價交流
①上述實驗，沒有進行多次實驗，且存在的錯誤是 。
②通電螺線管磁性強弱無法用肉眼直接觀察，本實驗用吸引大頭針數量反映磁性強弱。圖乙所示實驗采用的方法與之相同的有 。
11.電冰箱是通過溫度控制器控制壓縮機的開或停來控制溫度的。某冰箱的溫控制冷和照明電路，如圖甲。冰箱內溫度控制器工作原理如圖乙，硬桿OAB可繞固定點O轉動，感溫包內充有感溫劑氣體，膜盒會因感溫包內氣體壓強的變化而改變對A點的推力大小。
(1)請將圖甲中的a、b、c三個接線頭連入家庭電路。
(2)溫度控制器接通電路的工作過程是：當感溫劑氣體溫度上升時， ，動觸點和固定觸點接通，壓縮機開始工作。
(3)某同學模擬冰箱溫控制冷電路，制作了一個恒溫箱，如圖丙。恒溫箱中溫度控制器的輕質硬桿OA長為5cm，OB長為12cm，注射器的最大刻度為30mL，刻度部分長為10cm。
圖11－15
m(g) 80 160 240
l(cm) 12.8 13.6 14.4
查閱資料得知，在彈性限度內，彈簧的長度l與所掛鉤碼質量m的關系遵循函數l＝km＋b(k和b為常數)。為了確定該彈簧k和b的值，在彈簧上掛鉤碼測得三組數據如表。
當設定的溫度為40℃時，彈簧長14cm，觸點C和D恰好接通。請計算此時注射器內氣體的壓強。(已知當時大氣壓為1×105Pa，g取10N/kg)
(4)丙圖中，溫度控制器硬桿上的連結點O、B、E、F均固定，調溫旋鈕轉軸及觸點D也固定，調溫旋鈕已調到最低溫度，在不更換元件的情況下，如何將恒溫箱設定溫度調節得更低？
參考答案
例1、C
例2、C
例3、燈泡 b 短路
例4、（1）0.025W；（2）不能，理由見解析。
【解析】 (1)閉合開關S1，燈泡L和R0串聯，燈泡正常發光，其兩端的電壓為UL＝2.5V，R0兩端的電壓為U0＝U1－UL＝6V－2.5V＝3.5V，電路中的電流I＝＝＝0.01A，燈泡的額定功率P＝ULI＝2.5V×0.01A＝0.025W。
(2)由圖乙可知，窗戶移至B點和C點時，磁敏電阻的電阻值分別為400Ω和300Ω。由歐姆定律可得：當窗戶移至軌道B點位置時，蜂鳴器恰好開始報警，控制電路中的總電阻R＝＝＝500Ω，此時滑動變阻器接入電路的阻值R滑＝R－R磁B＝500Ω－400Ω＝100Ω，此時滑動變阻器接入電路的阻值為其最大阻值的2/3，所以滑動變阻器的最大阻值為150Ω；當窗戶移至軌道C點位置時，滑動變阻器接入電路的阻值應該為R滑′＝R－R磁C＝500Ω－300Ω＝200Ω，但是滑動變阻器的最大阻值為150Ω，所以若要求窗戶移至軌道C點位置時蜂鳴器才開始報警，此時不能通過調節滑動變阻器的阻值來實現。
1．B
2.A
3.C
4.C
5.C
6.B
7.C
8.（1）A；（2）減小；（3）100Ω
【解析】 (2)天暗時燈亮說明此時照明電路閉合即銜鐵未被吸引，由圖可知此時電磁鐵的磁性減弱，即電路中的電流變小，根據R＝可知電路中的電阻變大，即此時光敏電阻的阻值變大；反之，天亮時光敏電阻的阻值變小，所以他選擇的光敏電阻阻值大小應隨光照強度的增加而減小。(3)當滑片位于b端時，電路為光敏電阻的簡單電路，電壓表測電源的電壓，由圖可知電源的電壓U＝12V。當滑片位于a端時滑動變阻器與光敏電阻串聯，電壓表測光敏電阻兩端的電壓，電流表測電路中的電流。由圖像可知，I＝0.1A，U光敏＝2V，則電路中的總電阻R總＝＝＝120Ω，光敏電阻的阻值R光敏＝＝＝20Ω，滑動變阻器的最大阻值Rab＝R總－R光敏＝120Ω－20Ω＝100Ω。
9.（1）150Ω；（2）A、B端；（3）60Ω
【解析】 (1)由題意可知，當電磁繼電器被吸合時，恒溫箱溫度達到60℃，這時電阻R2為0Ω，控制電路中只有電阻R1，電流是40mA，電壓6V，所以R1＝＝＝150Ω。
(2)由圖乙可知，熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而減小，可見溫度越高，電路中的電流越大，當電流達到40mA時，繼電器的銜鐵被吸合，工作電路斷開，所以應該把恒溫箱的加熱器接在A、B端。
(3)因為 R1t＝常數，所以當溫度是 100℃時，150Ω×60℃＝R1′×100℃，R1′＝90Ω，R總＝＝150Ω，所以電阻R2的阻值R2＝R總－R1＝150Ω－90Ω＝60Ω。

1．D
2．A
3．D
4.C
5.B
6.A
7.D
8.C
9.減小 增強 b
10.（1）強；（3）①電流大小沒有控制相同；②AB
【解析】 (3)①研究“有無鐵芯”對通電螺線管磁性強弱的影響，應控制其他變量相同，如螺線管線圈匝數、電流大小。操作中“將變阻器的滑片P稍向上移”會導致滑動變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的電流會發生改變，不符合控制變量原則。②本實驗將通電螺線管的磁性轉化為能吸引大頭針的數量，屬于轉換法的應用。A項將動能大小轉換為木塊移動距離s的大小，B項將壓力的作用效果轉換為海綿形變程度，C項屬于類比法。
11. (1)如答圖所示。（2）氣壓增大，膜盒對A點的推力變大；
(3)根據表格中的數據，代入函數關系式可得：
解得：k＝0.01cm/g，b＝12cm
∴函數關系式是l＝0.01cm/g×m＋12cm
∴當l＝14cm時，m＝200g＝0.2kg(或依據比例求得m＝200g)
此時，彈簧受到的拉力F＝G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N
根據杠桿平衡條件：F1L1＝F2L2
得：2N×12cm＝F2×5cm，解得F2＝4.8N
注射器活塞面積S＝＝3cm2＝3×10－4m2
∴p＝＝＝1.6×104Pa
∴p氣＝p＋p0＝1.6×104Pa＋1×105Pa＝1.16×105Pa
(4)注射器往左移。(或“注射器往上移”或“增加注射器內的氣體”)
【解析】 (4)圖示OAB相當于一個杠桿，彈簧提供動力，注射器提供阻力，若要使恒溫箱設定的溫度更低，需要注射器對硬桿的阻力或阻力臂更大。因此可將注射器左移，減小注射器中氣體體積，使注射器中氣體壓強增大；或將注射器上移，使阻力臂增大；或增加注射器中的氣體，使注射器內的壓強增大。

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