九年级物理下册电与磁单元练习Word版 含答案Word文件下载.docx
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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.
3.如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型,他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;
用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,蹄形磁体放在线圈周围.
(1)直流电动机的工作原理是利用________
有力的作用.
(2)按他们这种方法刮漆,线圈在刚转过平衡位置时________
(选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”),目的是使线圈能够________
(3)可以通过改变________
方向,改变线圈的转动方向(填一种方法).
(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,发现线圈只抖动了一下,并不转动,原因可能是________
,这时可进行的有效尝试是________
【答案】磁场对通电导体切断线圈中的电流持续转动电流(或磁场)磁场太弱换用较强的磁场(后两空合理即可).
(1)直流电动机的工作原理是利用磁场对通电导体有力的作用;
(2)按他们这种方法刮漆,线圈在刚转过平衡位置时,没有刮漆的地方与支架连接不能导电,即切断线圈中的电流,目的是使线圈能够依靠惯性继续转动;
(3)改变线圈的转动方向的方法有两种:
一是改变线圈中的电流方向,可以将电源正负极对调;
二是改变磁场方向,可以将磁体两极对调;
(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,发现线圈只抖动了一下,并不转动,原因可能是磁场太弱,解决的方法是换用磁性更强的磁体;
也可能因为电源电压低,可以换用电压更高的电源解决。
4.控制变量法是解决复杂问题的一种有效方法,在我们的生活、学习和工作中有广泛的应用。
(1)下面四个研究实例中,采取控制变量法的是___________(填写选项前的字母)。
A.用水流的形成类比电流的形成
B.研究磁场时,用磁感线描述空间磁场的分布情况
C.研究滑动摩擦力与压力大小关系时,保持接触面的粗糙程度不变
D.利用光线来研究光的直线传播现象
(2)在探究影响浮力大小因素的活动中,同学们提出了下列三种猜想:
猜想1:
浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关。
猜想2:
浮力的大小与液体的密度有关。
猜想3:
浮力的大小与物体的重力大小有关。
同学们通过实验探究,验证了猜想1和猜想2是正确的。
对于猜想3,甲乙两同学分别进行了如下的实验探究。
①甲同学的实验探究如下:
实验:
利用弹簧测力计、水和盐水,测算出同一铁块浸没在盐水中受到的浮力大小和浸没在水中受到的浮力大小不相等。
分析:
由于铁块的重力大小不变,而铁块所受的浮力大小不等,所以铁块受到的浮力大小与铁块的重力大小无关。
结论:
猜想3是错误的。
②乙同学的实验探究如下:
利用弹簧测力计和水,测算出体积相同的铁块和铝块浸没在水中受到的浮力大小相等。
由于铁块、铝块的重力大小不等,而它们受到的浮力大小相等,所以浮力大小与重力大小无关。
对甲乙两同学的实验,你认为_________(甲同学/乙同学)的实验方法是不正确的,请具体指出他的错误是:
________,根据他的实验和他的分析思路还可得出;
_________的结论,这个结论是_________(正确/错误)的。
【答案】C甲同学研究与重力的关系却控制了重力不变浮力大小与浸入液体的体积大小无关错误
(1)在影响因素是多个时,就要采用控制变量法;
研究与其中一个因素的关系时,控制其它因素一定。
(2)根据控制变量法,甲同学没有控制其它的变量一定,而控制了要探究的物体重力的大小不变;
根据他的分析思路,实验时也控制了物体浸入水中的体积一定,也可得出浮力和物体浸入水中体积的关系。
(1)[1]A.用水流来类比电流,这是类比法,故A不符合题意;
B.用磁感线描述空间磁场的分布情况,这是构建物理模型法,故B不符合题意;
C.摩擦力的大小和压力的大小和基础面的粗糙程度一定,探究时就要采用控制变量法,故C符合题意;
D.利用光线来研究光的直线传播现象,也是构建物理模型法,故D不符合题意。
故选C。
(2)[2][3]在探究浮力的大小和物体重力的关系时,要控制物体浸入液体的体积和液体的密度一定,而甲同学控制了重力和物体排开液体的体积不变,他探究的应该是浮力和液体密度的关系,故甲同学实验方法是错误的。
[4][5]根据他的思路,实验时,也控制了物体浸入液体的体积一定,所以不仅能得出浮力和物体重力的关系,还能得出浮力和物体浸入液体体积的关系,这个结论也是错误的。
5.如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
⑴要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过_________________________来实现;
要判断电磁铁的磁性强弱,可观察____________________________来确定。
⑵下表是该组同学所做实验的记录:
①.比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:
__________________________;
②.比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:
________________________;
⑶、在与同学们交流讨论时,另一组的一个同学提出一个问题:
①.你对此猜想是:
____________________________________;
②.现有大小不同的两根铁芯,利用本题电路说出你验证猜想的方法:
_______________
【答案】调节滑动变阻器的滑片位置(改变电阻等)电磁铁吸引铁钉(大头针)的多少在线圈匝数相同时,电流越大,磁性越强(或电流越小,磁性越弱)在电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强(或线圈匝数越少,磁性越弱)在电流和线圈匝数一定时,铁芯越大磁性越强将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中,观察电磁铁吸引铁钉的多少
(1)如图,移动滑动变阻器的滑片,改变连入电路的电阻,改变电路中的电流。
电磁铁的磁性强弱不能直接用眼睛观察,而是通过电磁铁吸引大头针的多少来反映,吸引大头针越多,电磁铁的磁性越强。
(2)①比较实验中的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越大,磁性越强;
②比较实验中的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,磁性越强;
(3)①猜想:
在电流和线圈匝数一定时,铁芯越大磁性越强,②验证猜想的方法:
将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中,观察电磁铁吸引铁钉的多少。
点睛:
(1)电磁铁磁性强弱影响因素:
电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯.用控制变量法和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。
(2)改变电路电流用滑动变阻器,反映电磁铁磁性强弱用电磁铁吸引大头针的多少。
(3)总结实验结论时,一定注意控制变量法。
6.磁场的强弱用磁感应强度(用字母“B”表示)的大小来表示,磁感应强度的单位是特斯拉(用字母“T”表示).某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.若RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值,右图为某磁敏电阻的电阻比值
跟磁感应强度B关系的图象,现在要测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB.
提供的实验器材如下:
一节旧干电池,磁敏电阻RB(无磁场时阻值R0=100Ω),两个开关S1、S2,导线若干.另外,还有可供再选择的以下器材:
A.电流表A(量程:
0~0.6A,0~3A);
B.电压表V(量程:
0~3V,0~15V);
C.定值电阻R1(阻值:
1.5kΩ);
D.定值电阻R2(阻值:
80Ω);
E.定值电阻R3(阻值:
5Ω).
(1)设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为1.0~1.2T.
请你从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材,并根据要求完成下列问题.
①选择的两种器材是(填写器材前面字母序号).
②选择电表的量程.
③在答题卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图(实验测量过程中不拆接电路).
(2)若要准确测出该磁敏电阻所处磁场磁感应强度大小约为0.1~0.3T的阻值,在你设计测量的电路中,从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材是(填写器材前面字母序号).
【答案】
(1)①BC②0~3V③电路设计如下图所示;
(2)BD
试题分析:
(1)由图像由线可知,当B大小约为1.0~1.2T时,
的值约为12~14,由于R0=100Ω,所以可得,RB约为1200Ω~1400Ω,最接近于定值电阻R1;
电源为一节干电池,一节电池的电压为1.5V,则电路中的最大电流I大=1.5V/1200Ω=0.00125A<0.02A,所以,电流表不可选,应选电压表,电压表的量程为0~3V;
经以上分析可知,实验电路图应采用串联分压,实验测量过程中不拆接电路,需要两个开关控制,如下图所示:
(2)磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为0.1﹣0.3T时,由图象可知,
大约在0.5﹣3之间,对应的电阻RB在50Ω﹣300Ω,电路中的最大电流I大=1.5V/50Ω=0.03A,电路中的电流太小,所以,电流表不可选,应选电压表,由串联电路的分压特点可知,选用1.5kΩ和5Ω的电阻时,它们分得的电压太大或太小,无法测量,应选阻值为80Ω的定值电阻R1.
【考点定位】电与磁
7.如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过来实现;
要判断电磁铁的磁性强弱,可观察___________________来确定。
(2)下表是该组同学所做实验的记录:
电磁铁(线圈)
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目/(枚)
8
10
7
11
14
①比较实验中的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;
电磁铁线圈中的电流一定时,;
(3)在与同学们交流讨论时,另一组的一个同学提出一个问题:
①你对此猜想是:
;
②现有大小不同的两根铁芯,利用本题电路说出你验证猜想的方法。
(1)移动滑动变阻器滑片;
吸引铁钉的数目;
(2)①电流越大电磁铁的磁性越强;
②线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强;
(3)有关,在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯观察吸引铁钉的数目
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过移动滑动变阻器滑片来实现;
要判断电磁铁的磁性强弱,可观察吸引铁钉的数目来确定。
(2)①比较实验中的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越大电磁铁的磁性越强;
电磁铁线圈中的电流一定时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强;
(3)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,在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯观察吸引铁钉的数目。
考点:
探究电磁铁磁性强弱因素
8.用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。
(1)实验中,通过观察_________________来判断电路中是否有感应电流;
(2)闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,电路中____感应电流,若磁铁不动,上下移动ab,电路中_______感应电流(两空均选填“有”或“无”);
(3)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显。
请提出一条改进措施:
______________;
(4)该实验的结论是:
闭合电路的_______导体,在磁场中做__磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
【答案】电流表有有加大磁场强度(换用线圈、灵敏电流计等)一部分切割
(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流;
(2)磁铁左右水平运动,以磁铁为参照物,导线就是水平运动的,做的是切割磁感线的运动,所以就会产生感应电流.若导体ab沿磁感线上下运动,不切割磁感线,电路中无感应电流;
(3)我们可以将导体ab换成多匝线圈来增大感应电流,更容易观察;
(4)结论:
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流.
故答案为:
(1)电流计指针的偏转;
(2)有;
无;
(3)将导体ab换成多匝线圈;
(4)闭合电路;
切割.
9.磁感应强度B用来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉,符号是T。
为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关,小聪设计了如图1所示的电路,图甲中电源电压为6V,R1为磁感应电阻,其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2所示。
(1)闭合开关S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,图甲中电流表的示数逐渐减小,这说明磁感电阻R1处的磁感应强度B逐渐________。
(选填“增大”或“减小”)
(2)闭合开关S1和S2,保持滑片P不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R1,测出R1离电磁铁左端的距离s与对应的电流表示数I,算出R1处磁感应强度B的数值如表。
请计算s=5cm时,B=______T。
s/cm
I/mA
12
15
20
30
46
B/T
0.68
0.65
0.60
0.51
0.20
(3)综合以上实验数据可以得出:
电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而_______;
离电磁铁越远,磁感应强度越______。
【答案】增大0.40增大小
(1)由图示可知,当图乙S2断开,图甲S1闭合时,即磁场强度为零,据图2可知,此时的R=100Ω,故此时电路中的电流是:
I=U/R=6V/100Ω=0.06A=60mA;
图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,有效电阻变小,电流变大磁场变强,图甲中电流表的示数逐渐减小,即R的电阻变大,据此分析可知:
磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐增大;
(2)x=5cm时,对于图表得出电流是30mA,据欧姆定律可知,R=U/I=6V/0.03A=200Ω,故对应磁场的强度是0.40T;
(3)综合以上实验数据,分析
(2)中的表格数据可以得出“电磁铁外轴线撒花姑娘磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大,离电磁铁越远,磁感应强度越小。
10.磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小蕊和小昌同学想探究“磁体对回形针吸引力大小与放入它们之间物体的哪些因素有关”,请你参与探究并解决一些问题:
(1)如图甲所示,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。
回形针的放置有乙、丙两种方法,依据_______的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中_____的方法;
(2)选择正确方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同,材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中:
磁体与纸片之间放入的物体
不放物体
铁板
镍板
铝板
陶瓷板
玻璃板
塑料板
吸引回形针数量/个
①分析数据,可以得出:
在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量_____,说明铁板和镍板对吸引力的影响_________,即对磁性屏蔽效果明显;
②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是__________。
(3)他们在纸片上分别放入形状和____相同、面积不同的铁板。
发现铁板面积越大,吸住的回形针数量越少。
【答案】二力平衡乙较少较大铝不能被磁化厚度
(1)]1]回形针被吸附在纸片下面时,受到磁体的吸引力和重力的作用,处于静止状态,所以是据二力平衡的原理。
[2]实验操作时,应选择乙图中的方法,因为乙图中每个回形针都只受到磁体的吸引力和重力的作用,而丙图中,处于中间的回形针除了受到吸引力和重力的作用还受到下面的回形针的作用力,且所受的吸引力是上面的回形针磁化后的吸引力,而不是磁体本身的吸引力,故不选丙图。
(2)①[3][4]由表格数据可知,在其他条件相同时,放入铁板或镍板时,吸引的回形针数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响较大,即对磁性屏蔽效果明显。
②[5]铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是铝不能被磁化。
(3)[6]在纸上放入的铁板应是形状和厚度都相同,面积不同,因为要探究的是吸引力与铁板面积的关系。
11.在用如图所示的装置做“研究电磁感应现象”的实验中,没有电流通过电流表时,指针停在中央位置;
当有电流从它的正接线柱流入时,指针向右偏转.
(1)闭合开关,导体ab不动,电流表的指针______.
(2)换用磁性更强的蹄形磁铁,闭合开关,仍保持导体ab不动,电流表的指针______.
(3)闭合开关,使导体ab在磁场中上下运动,电流表的指针______.
(4)闭合开关,使导体ab在磁场中向左运动,电流表的指针______;
导体ab向右运动,电流表的指针______.这一实验现象说明,感应电流的方向与______.方向有关.
(5)如果将蹄形磁铁翻转一下,
极在上,
极在下.重做上述实验,发现感应电流的方向与______.方向有关.
【答案】不偏转不偏转不偏转向右偏转向左偏转导体运动磁场
(1)[1]闭合开关,导体ab不动,不能切割磁感线,不产生感应电流,所以电流表的指针不偏转;
(2)[2]换用磁性更强的蹄形磁铁,闭合开关,仍保持导体ab不动,仍不能切割磁感线,不产生感应电流,所以电流表的指针仍不偏转;
(3)[3]闭合开关,使导体ab在磁场中上下运动,运动方向与磁感线方向平行,不能切割磁感线,不产生感应电流,所以电流表的指针不偏转;
(4)[4]闭合开关,使导体ab在磁场中向左运动,切割磁感线,且根据右手定则判断,电流由b到a,电流从电流表的正接线柱流入,所以电流表的指针向右偏转;
[5]导体ab向右运动,切割磁感线的运动方向与上次相反,则电流表的指针向左偏转;
[6]切割磁感
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