九年级物理下册电与磁检测题WORD版含答案Word文档下载推荐.docx
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可知,在电源电压不变时,通过铁棒的电流较小,当磁场强度相同时,电流越小,导体受到的磁场力越小,因此铁棒比铝棒摆动的幅度小;
所以实验中存在的问题是:
铁棒在磁场中会受到磁铁的吸引力;
改进方法是:
把丁图的铁棒换成与丙图相同的铜棒;
(3)[7][8]探究电磁感应现象,即磁生电,只需将图甲中的电源替换成灵敏电流表即可,这电流表能显示是否有电流产生。
2.如图所示电路,是某学校楼道自动控制照明系统,R3是一光敏电阻,其阻值随“光照度E“的增大而减小,且成反比,其具体关系如下表所示(光照度E的单位是:
勒克斯,符号Lx:
光越强,光照度越大),
光照度E/Lx
0.5
1
1.5
2
2.5
3
光敏电用R3阻值/Ω
60
30
20
15
12
10
(1)根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R3与光照度E的函数关系式_________________;
(2)当线圈中电流减小至10mA时,电磁继电器衔铁被弹簧拉起,启动照明系统,利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0Lx时,照明系统内照明灯自动工作。
若已知控制电路电源电压Uv,电磁继电器线圈电阻为R1Ω.滑动变阻器最大阻值为R2Ω。
闭合开关,把滑片移到b端,则可得到照明系统启动时的光照度E0=______________。
【答案】
(1)[1]由表格数据可知,光照度与光敏电阻R3阻值的乘积相等,
E×
R3=0.5lx×
60Ω=30lx•Ω
即:
;
(2)[2]闭合开关S,将滑片P移至b端,变阻器接入电路中的电阻最大,由题可知,当线圈中电流减小至I0=10mA=0.01A时,电磁继电器衔铁被弹簧拉起,启动照明系统,所以,电路中的总电阻:
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R3的阻值:
R3=R总-R1-R2=100U-R1-R2,
根据第一步的结果可知:
。
3.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,实验室准备的器材有:
电源、开关、导线、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。
利用上述器材,制成简易电磁铁甲和乙,并设计了如图所示的电路。
请你回答下列问题:
(1)根据图示的情况可知,________(填“甲”或“乙”)的磁性强,依据是___________,说明电流一定时,________________电磁铁的磁性越强。
(2)当滑片P向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________(填“增加”或“减少”)说明__________________电磁铁的磁性越强。
(3)电磁铁甲的上端是电磁铁的______极(填“N”或“S”)。
(4)电磁铁在生活和实际中有着广泛的应用。
以下利用电磁铁的特点工作的是________(填写序号)。
A.电热水壶
B.模型电动机
C.电磁继电器
D.手摇发电机
【答案】乙吸引的大头针个数多线圈匝数越多增加电流越大SC
(1)根据图示的情境可知,甲乙串联在一起,电流相等,乙电磁铁吸引大头针比甲多,所以乙电磁铁磁性强,所以在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,线圈匝数不变,电流变大,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数都增加,所以在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强;
(3)根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指所指的方向是通电螺线管的N极,故下端是N极,上端是S极;
(4)电热水壶利用的是电流的热效应,不符合题意;
模型电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,不符合题意;
电磁继电器的主要组成部分是电磁铁,是利用电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性的原理工作的,符合题意;
手摇发电机是根据电磁感应原理制成的,不符合题意,故选C。
4.如图所示为某学习小组同学设计的研究电磁铁的实验电路图.
(1)当闭合开关S时,小磁针将向________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动.
(2)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过________________________来实现;
要判断电磁铁磁性强弱,可观察__________________来确定.
(3)下表是该组同学所做实验的记录:
①比较实验1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流________,磁性越强;
②比较实验1和4(或“2和5”或“3和6”),可得出的结论是电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,磁性________.
(4)在与同学们交流讨论时,另一组的一个同学提出了一个问题:
“当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关?
”
①你对此的猜想:
____________________________;
②现有两根大小不同的铁芯,利用本题电路说出验证你猜想的方法:
___________.
【答案】顺时针调节滑动变阻器吸引铁钉的个数越大越强当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关分别把两个相同的线圈串联接入电路中,插入不同大小的铁芯,观察吸引铁钉的个数,进行比较
(1)开关闭合后,由安培定则可知螺线管上方为N极,故小磁针S极会向下转动,N极向上转动,小磁针顺时针转动;
(2)实验时,移动滑动变阻器的滑片,改变连入电路中的电阻,从而改变电路中的电流大小;
电磁铁磁性越强,吸引大头针的数目越多,要判断电磁铁磁性强弱,可观察吸引大头针的多少;
(3)①比较实验中的1、2、3(或4、5、6)可以看出,在线圈的匝数相同时,当电流增加时,吸引铁钉的个数也增加,说明在线圈的匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越强;
②比较实验中的1和4(或2和5或3和6)可以得出通过电磁铁的电流相同时,线圈匝数50匝的吸引5枚铁钉,线圈匝数为100匝的吸引铁钉7枚,说明在通过电磁铁的电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强.
(4)①电磁铁的磁性强弱可能跟铁芯大小有关.探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时,控制电流和线圈匝数不变,改变铁芯大小.
②验证方案:
保证两次电路中的线圈匝数和电流相同,让两次插入的铁芯的大小不一样,看吸引的铁钉数目的多少,如果两次吸引的数目不一样,则说明磁性的强弱与铁芯的大小有关.
故答案为
(1)顺时针;
(2)调节滑动变阻器,吸引大头针的多少;
(3)①越大;
②越强;
(4)①当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关;
②分别把两个相同的线圈串联接入电路中,插入不同大小的铁芯,观察吸引铁钉的个数,进行比较.
5.课堂上,老师做了如图甲所示的演示实验,给直导线(铝棒)通电,观察到直导线运动起来。
(1)实验现象说明____________________有力的作用,________机就是利用这个原理制成的。
(2)判断“有力的作用”的依据是________。
A.力是维持物体运动的原因
B.一切物体都有惯性
C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用
(3)将磁极上下对调,观察直导线的运动情况,这样操作是为了研究________________。
(4)小明利用该实验的原理做了如图乙所示的实验,用硬金属丝做两个支架,分别与电池的两极相连,用漆包线绕成一个矩形线圈,以线圈引线为轴。
用小刀刮去轴一端的全部漆皮,另一端刮去半周漆皮,将线圈放在支架上,磁体放在线圈下,接通电源后发现线圈并不转动,原因可能是____________________________,这时可做的有效尝试是________________。
【答案】磁场对通电导体电动C通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向是否有关线圈刚好处于平衡位置人工转动一下
(1)导线通电后产生了运动,实验现象说明磁场对通电导体有力的作用,电动机就是利用这个原理制成的。
(2)判断“有力的作用”的依据是物体运动状态改变时,一定受到力的作用,故选C。
(3)将磁极上下对调,观察直导线的运动情况,这样操作是为了研究通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向是否有关。
(4)直流电动机能持续转动的原因是,在制作电动机时增加了换向器,线圈在平衡位置由于惯性转动,当线圈刚越过平衡位置时换向器能自动改变线圈中的电流方向,及时改变通电线圈的受力方向,使电动机能持续转动。
小明接通电源后发现线圈并不转动,原因可能是线圈刚好处于平衡位置,这时可做的有效尝试是人工转动一下。
6.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)在实验时,通过______反映电磁铁的磁性强弱。
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________(选填“增加”或“减少”),说明电流越________,电磁铁磁性越强。
(3)根据图示的情境可知,________(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,____________,电磁铁磁性越强。
(4)根据右手螺旋定则,可判断出电磁铁乙的上端为________极。
(5)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________________________________________。
(6)电磁铁在生产、生活中应用广泛,请写出其中的一个应用:
____________。
【答案】吸引大头针数目的多少增加 大甲 线圈匝数越多S(南)大头针被磁化,同名磁极相互排斥电磁起重机(或扬声器、磁悬浮列车等)
(1)在实验时,通过吸引大头针数目的多少反映电磁铁的磁性强弱,利用转换法。
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电阻变小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,说明电流越大电磁铁磁性越强。
(3)根据图示的情境可知,电磁铁甲吸引大头针的个数多,因此甲的磁性强,根据图示可知,电流相同,甲线圈匝数多,因此说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(4)根据右手螺旋定则,可判断出电磁铁乙的上端为S(南)极。
(5)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是:
大头针被磁化,同名磁极相互排斥。
(6)电磁铁在生产、生活中应用广泛,包括电磁起重机(或扬声器、磁悬浮列车等)。
7.探究“产生感应电流条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示。
(1)本实验中,我们是通过观察____________来判断电路中是否有感应电流产生的。
(2)比较________两图可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合;
比较________两图可知,产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。
(3)若图甲中AB棒不动,磁体左右水平运动,电路中________(选填“有”或“无”)感应电流。
(4)实验过程中,某些同学按图甲所示方法进行操作时,实验现象不太明显,请你分别从实验装置和操作过程两方面各提出一条改进的措施,实验装置方面:
__________;
操作过程方面:
【答案】灵敏电流计指针是否偏转甲、丙甲、乙有换用磁性更强的磁体加快导体的运动速度
(1)电路中产生的感应电流不能用眼睛直接观察,所以串联电流表,可以通过电流表指针是否发生偏转,判断电路中是否有感应电流。
(2)甲、丙两图是电路中的一部分导体都切割磁感线运动,甲图中有感应电流,丙图中无感应电流,说明电路是闭合电路时才产生感应电流。
甲、乙两图都是闭合电路的一部分导体,甲切割磁感线运动,乙没有切割磁感线运动,甲图中有感应电流,乙图中无感应电流,说明导体在电路中切割磁感线运动时,才能产生感应电流。
(3)图甲中AB棒不动,磁铁左右水平运动,相当于磁铁不动,导体切割磁感线运动。
所以电路中有感应电流。
(4)电流表指针偏转不明显,是电流太小,从装置上的改进方法:
可以换用磁性更强的磁铁、可以换用匝数更多的线圈实验;
从操作角度改进:
可以加快导体的移动速度,即使导体切割磁感线运动的速度更快。
【点睛】
重点是研究电磁感应的实验,牢记产生感应电流应具备三个条件,一、闭合回路,即必须是通路,二、一部分导体,三、切割磁感线运动。
8.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________(选填“增加”或“减少”),说明电流越________,电磁铁磁性越强;
(2)由图示可知,(选填“甲”或“乙”)________的磁性强,说明电流一定时,________,电磁铁磁性越强;
(3)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________;
(4)本实验中用到了多种研究方法:
①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时,就应控制电流相等,下列实验的研究方法和这种方法不同的是________
A.研究电流大小和电压、电阻的关系
B.研究影响电阻大小的因素
C.用电流表测量串联电路中的电流
②本实验中还用到了其他研究方法,如电磁铁的磁性强弱用什么来显示,下列实验的研究方法和这种方法不同的是________
A.在测量小灯泡的功率时,用电压和电流之积来表示电功率
B.研究电热和那些因素有关的实验中,用液柱的高度差来表示电热多少
C.研究动能大小和那些因素有关的实验中,用小木块被推开的远近,来表示动能的大小
(5)本实验进行了多次实验,多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是_____
A.
伏安法测量定值电阻的阻值
B.
探究并联电路电流规律
C.
测量小石块的密度
【答案】增加大甲线圈匝数越多同名磁极相互排斥CAB
【分析】
(1)影响电磁铁磁性强弱的因素:
电流的大小和线圈的匝数。
电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(2)利用转换法,通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱;
探究电磁铁磁性跟匝数的关系时,保持电流相同,甲乙的匝数不同,通过比较甲乙吸引小铁钉的多少来比较磁性的强弱。
(3)利用磁化和磁极间的作用规律进行分析。
(4)①研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时,就应控制电流相等,就是采用控制变量法;
②磁性的强弱通过吸引大头针的数目来判断,这是转换法的应用。
(5)在物理实验过程中,多次测量的目的有两个:
将测量数据取平均值,减小误差;
总结规律,避免结论的片面性。
(1)[1]当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器的阻值减小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引大头针的个数增加。
[2]说明电流越大,电磁铁磁性越强。
(2)[3]由图知,甲吸引大头针的个数较多,说明甲的磁性较强,甲乙串联,电流相等,甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数。
[4]说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(3)[5]大头针被磁化,下端的磁性相同,同名磁极互相排斥,所以下端分散。
(4)①[6]研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时,控制电流相等,实验采用了控制变量法;
A.研究电流大小和电压、电阻的关系,分别控制电阻和电压相同,所以也采用了控制变量法,故A不符合题意;
B.研究影响电阻大小的因素,分别控制材料、粗细、长度相同,所以采用了控制变量法,故B不符合题意;
C.用电流表测量串联电路中的电流,采用实验归纳法,故C符合题意。
故选C。
②[7]本实验中电磁铁的磁性强弱用吸引的大头针数目来显示,这是转换法的思想;
A.在测量小灯泡的功率时,用电压和电流之积来表示电功率,应用电功率的定义,即利用公式计算结果,不是转换法,故A符合题意;
B.研究电热和那些因素有关的实验中,用液柱的高度差来表示电热多少,采用转换法,故B不符合题意;
C.研究动能大小和那些因素有关的实验中,用小木块被推开的远近,来表示动能的大小,采用转换法,故C不符合题意。
故选A。
(5)[8]研究“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”,多次实验的目的是总结规律,避免因次数太少造成结论的偶然性或片面性;
A.伏安法测量定值电阻的阻值,采用多次测量的目的是:
取平均值,减小测量误差,故A不符合题意;
B.探究并联电路电流规律,多次测量的目的是:
总结规律,避免结论的偶然性,故B符合题意;
C.测量小石块的密度,采用多次测量的目的是:
取平均值,减小测量误差,故C不符合题意。
故选B。
注意实验采用了控制变量法和转换法,两种方法都是初中物理常用的研究方法,注意理解体会;
另外要知道在物理实验过程中,多次测量的目的有两个:
一是将测量数据取平均值,减小误差;
二是总结规律,避免结论的偶然性。
9.小波小组在“探究通电螺线管的外部磁场”实验中,设计了如图甲所示电路。
实验时:
(1)可通过观察________判断通电螺线管的磁极。
(2)如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态,观察可知通电螺线管的外部磁场与________的磁场相似。
(3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线匝数和电流大小都有关。
实验中,他将开关S从换到2上时调节变阻器的片P,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,此时调节动变阻器是为了________,来研究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
【答案】小磁针静止时的指向条形磁铁控制两次实验的电流大小不变
(1)螺线管的极性可通过电磁针的指向来进行判断;
(2)螺线管的磁性两端强,中间弱,与条形磁体的磁场相类似;
(3)影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少,在实验中,应注意控制变量法的运用。
(1)读图可知,在螺线管旁有两个小磁针,我们可以通过观察小磁针的指向来判断螺线管的极性;
(2)读图乙可知,螺线管的两端磁性较强,中间磁性较弱,这与条形磁体的磁场分布相类似;
(3)实验中,他将开关S从1换到2上时,连入电路的线圈匝数发生了变化,根据控制变量法的思路,要保证电流不变,应调节变阻器的滑片P,控制两次实验的电流大小不变,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
10.归纳式和演绎式探究通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与电流方向和磁场方向有关.在磁场中受力的大小与什么因素有关?
小宇和同学们做了实验,数据记录如下表:
磁体
电流
长度
力
甲
0.1
1.0
0.3
2.0
乙
0.2
4.0
8.0
6.0
(1)分析表中数据,可以看出通电导体在磁场中受到力
______;
其中
的值不同磁体一般是______的.因此我们可以用这个值来表示磁场的磁感应强度,在国际单位制中,磁感应强度
的单位是特斯拉,简称特,符号是T.
(2)请你计算一下,磁体甲的磁感应强度大小是____________.
(3)如图,长为
、质量为
的均匀金属棒
的两端用两个完全相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直纸面向里的匀强磁场(强弱和方向处处相同)中.弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与电源相连,电路总电阻为
.当电源电压为
时,弹簧恰好不伸长.证明:
匀强磁场的磁感应强度
的大小是
.________
【答案】IL不同
见解析
(1)[1][2]由表中数据可知,对于甲磁体,每次实验得到的电流I与导体长度L的乘积再乘以0.01,等于导体在磁场中受到力的大小;
对于乙磁体,每次实验得到的电流I与导体长度L的乘积再乘以0.04,也等于导体在磁场中受到力的大小。
说明通电导体在磁场中受到力的大小等于电流I、导体长度L、某个定值的乘积,这个定值叫磁感应强度(B),不同的磁体磁感应强度不同,则通电导体在磁场中受到的力为:
F=BIL;
(2)[3]由F=BIL得B=
,将表中甲磁体的一组数据带入,则磁体甲的磁感应强度大小是:
B=
=
。
(3)[4]通电时,弹簧恰好不伸长,说明弹簧对金属棒没有作用力,此时金属棒受到的磁场作用力F与金属棒的重力G平衡,即F=G。
因F=BIL、G=mg,I=
,则:
BIL=mg,
B
L=mg,
解得
11.小明利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”.
(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿________(选填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针会发生偏转.
(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,电流表指针______(选填“会”或“不会”)发生偏转.
(3)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转.由此小明得出结论:
闭合电路得一部分导体在磁场中做_________运动时,电路中就产生感应电流.
(4)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关.为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,他应进行的
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