1、初中科学浙教版八年级下第1章 电与磁第三节 电磁铁的应用章节测试习题章节测试题 1.【答题】如图是直流电铃的原理图.关于电铃工作时的说法正确的是( ). A. 电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性且A端为S极 B. 小锤击打铃碗时,蹄形电磁铁仍具有磁性 C. 小锤击打铃碗时,弹性片发生弹性形变,具有弹性势能 D. 如果改变通过电磁铁的电流方向,电铃就不会响【答案】C【分析】安培定则:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么指所指的那一端是通电螺线管的N极;弹簧发生形变时会产生弹性势能.【解答】A. 根据安培定则可知,电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性且A端为N极;故A错误;B. 小锤击打铃碗
2、时,弹簧片和衔铁分离,电路断开,电磁铁失去磁性;故B错误;C. 小锤击打铃碗时,电磁铁吸引衔铁,弹簧片弯曲发生弹性形变,具有弹性势能;故C正确;D. 如果改变通过电磁铁的电流方向,改变的只是蹄形磁铁的磁极而其磁性不会发生改变,因此电铃仍会响;故D错误;选C. 2.【答题】如图是火警自动报警原理图.发生火灾时,将会发生下列变化,其变化顺序是( ).温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲,从而接通电磁铁电路接通触点使报警电路中有电流通过电磁铁具有磁性衔铁被吸下红灯亮、电铃响,发出警报 A. B. C. D. 【答案】B【分析】根据奥斯特电流磁效应可知,通电导线管的周围存在磁场.电磁继电器由电磁铁、衔铁、
3、簧片、触点(静触点、动触点)组成.其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成.低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成.【解答】火警报警器的工作原理为:当有火灾发生时,温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲,从而接通控制电路,使电磁铁具备磁性,从而衔铁被吸引下来,与此同时工作电路被接通,工作电路中有电流产生导致红灯亮、电铃响,发出警报;故A. C. D错误,B正确;选B. 3.【答题】如图,用热敏电阻(受温度影响阻值会发生变化的电阻)和电磁继电器组成的火警器的示意图,热敏电阻R受热后,其阻值会减小,将发生的变化是( ). A.
4、电磁继电器控制电路中的电流减小 B. 电磁继电器控制电路断开 C. 当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性增强足以吸引下衔铁,L2发光 D. 当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性减弱使得衔铁能复位,L1发光【答案】C【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成.其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成.低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成.【解答】A. 当火灾发生时,热敏电阻R受热,其阻值减小,电磁继电器控制电路中的电流增大;故A错误;B. 当火灾发生时,热敏电阻R受热,其阻值减小,电磁继电器控制
5、电路被接通;故B错误;C. 当电阻逐渐减小到某特定值时时,控制电路中的电流逐渐增大,电磁铁的磁性逐渐增强,衔铁被吸引下来,L2发光;故C正确;D. 当电阻增大到某特定值时,控制电路中的电流逐渐减小,电磁铁的磁性逐渐减弱使得衔铁能复位,L1发光;故D错误;选C. 4.【答题】近期,我国南方各地普降暴雨,城市内涝给人们生活带来很大影响.小明设计一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路:当水位在安全位置以下时绿灯亮,抽水机不工作;当水位到达安全位置上限时红灯亮,抽水机开始工作.如图是小明还未连接完成的电路,小明接下去的电路连接应该是( ). A. M接A,N接B B. M接B,N接D C. M接
6、B,N接C D. M接A,N接D【答案】B【分析】根据题意可知,红灯与绿灯并联.电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”.【解答】A.若M接A,N接B,当衔铁无磁性时,闭合回路发生短路;故A错误;B.若M接B,N接D,当衔铁有磁性时,红灯和抽水机都工作;故B正确;C.若M接B,N接C,当衔铁有磁性时,工作电路发生短路;故C错误;D.若M接A,N接D,绿灯一直工作,故D错误;选B.5.【答题】电磁继电器中的触点相当于( ). A. 电磁铁 B.
7、 衔铁 C. 开关 D. 电源【答案】C【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成.其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成.低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成.【解答】电磁继电器的工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成,而连接这两部分电路的开关被称为触点;故A. B. D错误,C正确;选C. 6.【答题】下列功能中,电磁继电器不能完成的是( ). A. 控制电路中电流的连续变化 B. 控制电路中电流的有无 C. 利用低电压、弱电流控制高电压、强电流 D. 远距离自动控制与操作【答案
8、】A【分析】电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”.故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用.【解答】A. 电磁继电器中没有滑动变阻器,不能控制电路中电流的连续变化;故A错误;B. 电磁继电器中,低压电路中的开关可以控制电流的有无;故B正确;C. 电磁继电器是一种利用低电压、弱电流控制高电压、强电流的器件;故C正确;D. 低压电路和高压电路之间的距离可以达到很远,方便保护人身安全,还可以通过一些半导体材料来实现自动化控制,因此可以实
9、现远距离自动控制与操作电路;故D正确;选A. 7.【答题】小明设计的“研究电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图所示,下表是他做实验时记录的数据,则下列结论中不正确的是( ). A. 比较1、4两次实验可知:线圈中的电流一定时,匝数越多,磁性越强 B. 比较1、3、5三次实验可知:匝数一定时,线圈中的电流越大,磁性越强 C. 比较1、2、3(或4、5、6)三次实验可知:匝数一定时,线圈中的电流越大,磁性越强 D. 电磁铁的磁性越强,吸引铁钉的数目越多【答案】B【分析】电磁铁的磁性强弱与三个因素有关:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯.同等条件下,线圈匝数越多,磁性越强;同等条件下,通过电磁铁的电流越强
10、,其磁性越强;同等条件下,有铁芯比没有铁芯磁性强.【解答】A. 比较1、4两次实验可知:线圈中的电流一定时,匝数越多,磁性越强;故A正确;B. 比较1、3、5三次实验可知,实验变量为线圈匝数和线圈中的电流,实验变量不唯一,因此无法作为对照组进行实验;故B错误;C. 比较1、2、3(或4、5、6)三次实验可知:匝数一定时,线圈中的电流越大,磁性越强;故C正确;D. 电磁铁的磁性可用吸引铁钉的数目的多少来衡量,电磁铁的磁性越强,吸引铁钉的数目越多;故D正确;选B. 8.【答题】在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小科设计了如图所示的电路,下列相关说法不正确的是( ). A. 电磁铁A,B上方都是S极
11、 B. 通过电磁铁A和B的电流相等 C. 电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性 D. 向右移动滑片P,电磁铁A,B磁性都减弱【答案】A【分析】通电螺线管中的安培定则:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么指所指的那一端是通电螺线管的N极.电磁铁的磁性强弱与三个因素有关:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯.同等条件下,线圈匝数越多,磁性越强;同等条件下,通过电磁铁的电流越强,其磁性越强;同等条件下,有铁芯比没有铁芯磁性强.【解答】A. 根据安培定则可知,电磁铁A的上端为N极,电磁铁B的上端为S极;故A错误;B. 根据图示可知,电磁铁A和电磁铁B串联接入电路,所以通过电磁铁A和B的电流相等
12、;故B正确;C. 电磁铁A和B的电流相同,根据图示可知电磁铁A的线圈匝数比电磁铁B多,因此电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性;故C正确;D. 向右移动滑片P,接入闭合回路中的电阻变大,电源电压不变,故闭合回路中的电流减小,同等条件下,通过电磁铁A. B的电流减小,电磁铁A,B磁性越弱;故D正确;选A. 9.【答题】如图所示,在电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中,条形磁铁始终保持静止,下列说法不正确的是( ). A. 电磁铁的磁性逐渐增强 B. 条形磁铁受到的摩擦力逐渐增大 C. 电磁铁的左端是N极 D. 条形磁铁对电磁铁没有力的作用【答案】D【分析】安培定则:用右手握住通电电磁铁,使
13、四指弯曲与电流方向一致,那么指所指的那一端是通电电磁铁的N极;磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;电磁铁的磁性强弱与三个因素有关:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯.同等条件下,线圈匝数越多,磁性越强;同等条件下,通过电磁铁的电流越强,其磁性越强;同等条件下,有铁芯比没有铁芯磁性强.【解答】A. 当滑动变阻器滑片P向左移动时,接入闭合回路中的电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,闭合回路中的电流变大,电磁铁的磁性增强;故A正确;B. 根据安培定则可知,通电磁铁的左侧为N极,条形磁铁的右侧为N极,同名磁极相互排斥,条形磁铁受到通电电磁铁对它向左的斥力,所以条形磁铁受到的摩
14、擦力逐渐增大;故B正确;C. 根据安培定则可知,通电磁铁的左侧为N极;故C正确;D. 条形磁铁始终保持静止,即条形磁铁始终处于平衡状态,所以摩擦力始终等于斥力,故摩擦力会随着斥力的增大而增大;故D错误;选D. 10.【答题】法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获诺贝尔物理学奖.如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图.实验发现,当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中,指示灯明显变亮,则下列说法正确的是( ). A. 电磁铁右端为N极 B. 滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱 C. 巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小 D. 巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小【答
15、案】C【分析】安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则.通电直导线中的安培定则:用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指指向就是磁感线的环绕方向;电磁铁是通电产生电磁的一种装置.在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组,这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性,它也叫做电磁铁.【解答】A.由安培定则可知,电磁铁右端为S极;故A错误;B.滑片P向左滑动过程中,接入的电阻减小,电流变大,磁铁磁性增强;故B错误;CD.滑片P向左滑动过程中,接入的电阻减小,电流变大,磁铁磁性增强;而GMR的电路中指示灯变亮,说明电路的电流增大,所以电阻减小,所以巨磁电阻的
16、阻值是随着磁性的增强而减小;故C正确,D错误;选C.11.【答题】如图是用电磁继电器控制电路的实验电路图.下列说法中正确的是( ). A. 当开关S断开时,灯L和电铃D都不工作 B. 当开关S断开时,灯L和电铃D都工作 C. 当开关S闭合时,灯L不亮,电铃D工作 D. 当开关S闭合时,灯L亮,电铃D不工作【答案】C【分析】(1)电磁继电器控制电路特点:用低电压、弱电流来控制高电压、强电流;(2)当控制电路开关闭合时,电磁铁有磁性会吸引衔铁.当控制电路开关断开时,电磁铁无磁性释放衔铁.【解答】根据题中的实验电路图可知,当开关S断开时,灯L接通工作,电铃断开不工作,A. B错误.当开关S闭合时,衔
17、铁吸合,灯L断开停止工作,电铃接通开始工作,C正确,D错误.选C.12.【答题】如图所示是小科连接的电路,闭合开关,发现弹簧缩短了,则电源的左端是_(选 填“正极”或“负极”),若滑动变阻器的滑片 P 向 b 端移动,则弹簧会_(选填“伸长”或“缩短”).【答案】负极 缩短【分析】(1)电磁铁产生的磁场的有或无可以用开关来控制,磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现,磁场的强弱可以由电流大小来调节.(2)通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则(也叫安培定则)来判定.用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中的电流方向,大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极.(3)磁体间相互作用规律:
18、同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.【解答】由“闭合开关,发现弹簧缩短了”可知,电磁铁的上端是N极;由此根据右手螺旋定则分析出电流的方向是从电源的右端流向左端,所以电源的左端是负极;滑动变阻器的滑片 P 向 b 端移动,滑动变阻器电阻变小,结合欧姆定律分析可知,电路通过的电流变大,使得电磁铁产生的磁场变强,所以弹簧会缩短”.故答案为:负极;缩短.13.【答题】如图所示,闭合开关s,烧杯中水面上浮着一个空心小铁球,将盛水的容器放在电磁铁上方,此时电磁铁A端为_极,将滑片P 向右滑动,空心小铁球所受浮力将_(选填: “变大”、“变小”或 “不变”).【答案】S 变小【分析】(1)电磁铁产生的磁场的
19、有或无可以用开关来控制,磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现,磁场的强弱可以由电流大小来调节.(2)通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则(也叫安培定则)来判定.,用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中的电流方向,大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极.(3)空心小铁球受到的浮力大小等于本身的重力加电磁铁对它的吸引力.【解答】闭合开关S,烧杯中水面上浮着一个空心小铁球,将盛水的容器放在电磁铁上方,根据右手螺旋定则可知,此时电磁铁A 端为S极,将滑片P向右滑动,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性变弱,对空心小铁球的吸引力减小,所以空心小铁球所受浮力将变小.故答案为:S;变小.14.
20、【答题】如图所示,当开关 S 接“1”,将滑动变阻器片 P 由左端滑向右端,弹簧将_(选填:“伸长”或“缩短”);当开关 S 接“2”,将滑动变阻器片 P 滑至右端,并剪断弹簧,让条形磁体穿过线圈,产生电磁感应,电流表的指针会_(选填:“发生偏转”或“不动”).【答案】伸长 发生偏转【分析】电磁铁是通电产生电磁的一种装置.在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组,这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性,它也叫做电磁铁;电磁感应又称磁电感应现象,是指闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象.这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流.【解答】接
21、通1时,电路形成闭合回路,电磁铁有电流通过;由安培定则可知,电磁铁上端为N极,P相右滑动,电阻减小,电流增大,电磁铁磁性增强,异名磁极相互吸引,弹簧的会伸长;当开关接通2时,电路中没有电源,当磁体穿过线圈,切割磁场时,会产生感应电流,电流表会偏转;故答案为:伸长;发生偏转.15.【答题】如图虚线框内的装置叫_,其中 R 是热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,R0 是滑动变阻器.该装置的工作原理是:随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,当电流达到一定值时,衔铁被吸合,右侧空调电路接通,空调开始工作.为了节能,现要将空调启动的温度调高,可以适当将滑动变阻器滑片向_(选填“左”
22、或“右”)移动,或者适当_(选填“增大”或“减小”)控制电路的电源电压.【答案】电磁继电器 右 减小【分析】电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”.故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用.【解答】由图可知,虚线内包含了电磁铁、衔铁、电阻、电源可知,该装置是电磁继电器;由于热敏电阻的阻值随温度的升高而降低,当气温升高时,热敏电阻的阻值降低,导致电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸合,所以要让启动温度升高,只需减小电流即可,而减小电流可
23、以通过增大电阻或者减小电源电压即可;故答案为:电磁继电器;右;减小.16.【题文】在“研究电磁铁”的实验中,小明猜想电磁铁的磁性强弱可能跟通过电磁铁电流的大小和线圈的匝数有关,于是他设计了如图所示的电路.(1)把甲、乙两个电磁铁串联,目的是_;(2)通过观察甲、乙两个电磁铁吸引大头针的_,可以比较 它们的磁性强弱;这是运用了哪种科学探究方法:_.(3)根据图示的情境可知,_的磁性更强(选填“甲”或“乙”),电磁铁磁性的 强弱与_有关.【答案】(1)使通过它们的电流相等(2)大头针的多少;转换法(3)乙;线圈匝数【分析】(1)串联电路中电流处处相等,题中实验控制电流相同是为了研究电磁铁磁性强弱与
24、线圈匝数的关系;(2)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法.(3)根据实验中控制的因素和实验现象可得出结论.【解答】(1)串联可以是两电磁铁中的电流保持一致,可以对线圈匝数这个因素进行探究,所以目的是:使通过它们的电流相等;(2)电磁铁的磁性不能直接观察比较,根据磁性的特点从吸引大头针的数量比较磁性强弱.这是运用了转换法;(3)题中串联的两个电磁铁,匝数多的吸引大头针的数量多,说明乙的磁性更强,电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关.故答案为:(1)使通过它们的电流相等;(2)大头针的多少;转换
25、法(3)乙;线圈匝数.17.【题文】科学中常用磁感线来形象地描述磁场,用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(简称特,符号T).磁感应强度B越大表明磁场越强;B0表明没有磁场.有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻.图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度 B 变化的图像,为了研究某磁敏电阻R的性质,小刚设计了如图2所示的电路进行实验.请回答下列问题:(1)当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为3伏,则此时电流表的示数为_安.(2)只闭合S1通电螺线管的左端为_极;闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04安时,电压表
26、的示数为6伏.由图1可知,此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为_特.(3)实验中小刚将电路中电源的正、负极对调,发现乙电路中电压表和电流表的示数不变, 这表明:该磁敏电阻的阻值与磁场的_无关.(4)实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度,请你再提供一种改变磁感应强度的方法:_.【答案】(1)0.03(2)S;0.3(3)方向(4)改变通电螺线管的线圈匝数(或在螺线管中有无铁芯)【分析】欧姆定律是:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比.安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则
27、.通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指指向就是磁感线的环绕方向;通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极.【解答】(1)当S1断开时,甲电路形成断路,电磁铁没有磁性;所以由图像可知:R=100;故答案为:0.03A;(2)由安培定则可知,电磁铁左端为S极;;由图像可知R=150时,磁场强度B=0.3T;故答案为:S;0.3;(3)电路中电源的正、负极对调,会导致电磁铁的磁极改变,但乙电路中电压表和电流表的示数不变,说明电阻阻值没发生改变;则磁敏电阻的阻值与磁
28、场方向无关;故答案为:方向;(4)改变磁感应强度就是改变电磁铁的磁性强弱,电磁铁的磁性受线圈的匝数、通过的电流大小及有无铁芯的影响;故答案为:改变通电螺线管的线圈匝数(或在螺线管中有无铁芯);故答案为:(1)0.03A;(2)S;0.3;(3)方向;(4)改变通电螺线管的线圈匝数(或在螺线管中有无铁芯).18.【题文】小明设计了一个道路限载报警器,原理如图甲,R0是变阻器,R是压敏电阻,R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙,当超载车辆通过压敏电阻时,限载报警器就会报警.(1)调试好电路,闭合开关S1和S2,当超载车辆通过时,限载报警器会_(填“灯亮”、“铃响”).(2)(多选题)交通主干道的抗
29、压能力一般比村道路要强得多,若把村道路限载报警器应用到主干道,就要适当调高报警器的限载重量,下列操作可行的是_.A.把变阻器R0的滑片适当左移B.把电源I的电压适当增大C.把弹簧AB的A端适当左移D.把电磁铁C适当右移【答案】(1)铃响;(2)AC【分析】(1)分析车辆超载时电磁铁中是否有电流通过,只有电磁铁中有电流通过时电铃才会报警;(2)分析乙图中压敏电阻的特点,结合欧姆定律和杠杆的相关知识得到调高报警器的限载重量的方法本题考查了学生对电磁继电器的工作原理的掌握,注重了物理和生活的联系,加强了学生应用能力的考查,是中考的热点【解答】(1)闭合开关S1和S2,当超载车辆通过时,压敏电阻的阻值
30、减小,通过电磁铁电路的电流增大,衔铁就会被吸下来,电铃电路接通,因此电铃会响(2)由乙图可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小,因此要想提高报警器的限载重量,必须增大电路中的电阻,减小电磁铁电路中的电流,故A说法正确;观察甲图发现,衔铁和弹簧的部分实际上是一个杠杆,如果不改变电磁铁电路的电流,可以让衔铁不那么容易被吸下来,因此弹簧向左移或者电磁铁向左移都会达到目的故选项AC符合要求19.【题文】图甲为热敏电阻的Rt图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路,继电器线圈的电阻为150,当线圈中电流大于或等于28mA时,继电器的衔铁被吸合,为继电器线圈供电的电池的电压为6V,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.(1)从图甲中可得50 时热敏电阻的阻值为_.(2)恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端?(
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