苏科版 初三物理 下学期 第十六章 电磁转换 第二节 电流的磁场 简答题的专项练习含答案.docx

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苏科版初三物理下学期第十六章电磁转换第二节电流的磁场简答题的专项练习含答案

江苏省苏科版初三物理下学期第十六章电磁转换第二节电流的磁场简答题的专项练习

一、简答题（本大题共10小题，共50.0分）

1.如图所示，是演示巨磁电阻（GMR）特性的原理示意图．开关S1、S2闭合时，向左稍微移动滑动变阻器的滑片P，指示灯的亮度明显变亮．

（1）滑动变阻器的滑片向左移动，流过电磁铁线圈的电流______（选填“增大”或“减小”），电磁铁周围的磁场______（选填“增强”、“减弱”或“不变”）

（2）指示灯的亮度明显变亮，表明电路中GMR的阻值显著______（选填“增大”或“减小”），引起GMR阻值变化的原因是______．

2.

如图所示，是“探究电磁铁实验”的示意图，图中I1＜I2=I3

（1）比较图甲、乙可以得出______；

（2）比较图乙、丙可以得出______．

3.如图是小华设计的一种节能电梯的工作原理图，R是一个压敏电阻，当电梯上无人时，压敏电阻受到的压力变小，阻值变大，电动机的转速变小，电梯变慢，从而达到节能目的。

请简述其工作过程。

4.

如图是温度自动报警器工作原理示意图。

在水银温度计里封入一段金属丝，当在正常工作的温度范围内时，绿灯亮；当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，发出报警信号。

请你根据示意图，分析温度自动报警器工作原理。

5.

如图所示，开关S闭合后，小磁针在条形磁体和通电螺线管的共同作用下，在图中位置处于静止状态，请你根据条形磁铁的极性标出小磁针和螺线管的N、S极，并用“+”、“-”标出电源的正负极。

6.如图1所示是一种水位自动报警器的原理图．水位没有达到金属块A时，______灯亮；水位达到金属块A时，由于一般的水是_________（选填“导体”、“绝缘体”），_______灯亮．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，图2是简易电磁铁，画出电流的方向，按小磁针的指向判断电磁铁的极性.通过画图分析可知，改变电流方向______（选填“能”、“不能”）改变磁性的强弱.要增强电磁铁的磁性，你的办法是__________（其中一种方法即可）.

7.

在某次物理兴趣小组的活动中，老师拿出一个轻质铝环，用细棉线将它悬挂在支架上，铝环可以自由摆动。

如图所示，当他把条形磁铁靠近铝环时，铝环被推开，这说明铝环与磁铁之间存在着______的作用（选填“吸引力”或“斥力”），这个力是条形磁铁的磁场与铝环的磁场相互作用产生的。

请你利用所学知识，具体分析铝环产生磁场的原因______。

8.小张同学观察到学校楼道里的消防应急灯，如甲所示，平时正常供电时应急灯是不发光的，一旦停电，两盏标有“36V”的灯泡就会正常发光，

请你根据图乙所示的原理图简要分析应急灯的工作过程。

9.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．调试好电路，闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，限载报警器会灯亮还是铃响？

请解释其设计的原理．

10.如图所示是一个限流装置的示意图，图中P是电磁铁，S是闸刀开关，Q是衔铁，可绕O轴转动．试表述当电流过大时，它是怎样自动切断电路的．

答案和解析

1.【答案】增大；增强；减小；磁场的变化

【解析】

解：

（1）滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，电磁铁周围的磁场增强；

（2）由右侧电路可知，指示灯的亮度变大说明电路中电阻减小，因灯泡电阻不变，故GMR的电阻减小；因GMR处在磁场中，并且磁场发生了变化，故可知引起GMR阻值变化的原因是磁场的变化．

故答案为：

（1）增大，增强；

（2）减小，磁场的变化．

（1）当滑片向左移动时，滑动变阻器的接入电阻变小，则可知电路中的电流变化；由电流的变化可知磁场的变化；

（2）由指示灯亮度的变化可知电路中电流的变化，则可知GMR的阻值变化，由题意可分析产生变化的原因．

本题应从题干中寻找所需要的信息，再结合所学内容进行解答．

2.【答案】匝数相同的电磁铁，电流越大，磁性越强 电流相同的电磁铁，匝数越多，磁铁越强

【解析】

解：

如图，铁芯一定，甲和乙的匝数相同，乙吸引大头针更多，磁性更强，原因是乙的电流大．

如图，铁芯一定，乙和丙的电流相同，丙吸引大头针更多，磁性更强，原因丙的匝数多．

故答案为：

（1）匝数相同的电磁铁，电流越大，磁性越强．

（2）电流相同的电磁铁，匝数越多，磁铁越强．

（1）电磁铁的磁性强弱跟电流大小、匝数多少、是否有铁芯插入有关．

（2）铁芯、匝数相同的电磁铁，电流越强，磁性越强．铁芯、电流相同的电磁铁，匝数越多，磁铁越强．

（3）用吸引大头针的多少表示电磁铁磁性的强弱，这是转换法．

（1）掌握研究电磁铁磁性强弱的方法是控制变量法和转换法．

（2）电磁铁的磁性强弱跟电流大小、匝数多少、是否有铁芯插入有关．电流越大．匝数越多，有铁芯插入，电磁铁的磁性越强．

3.【答案】答：

当电梯上无人时，压敏电阻受到的压力变小，阻值变大、电路中的电流减小、电磁铁磁性减弱、衔铁在弹簧的作用下被拉起，触点1与3接触、电动机与R1串联，电动机电压减小，转速变小，总功率变小，所以电梯变慢。

【解析】

本题考查应用物理知识解决实际问题的能力，在本题中应认清电路的构造，联系所学知识进行解答。

本题中有两个电路，左侧为压敏电阻与电磁铁串联的控制电路，右侧为带动电梯运动的电动机工作电路，当衔铁与触点1接触时，R1与电机串联，当衔铁与触点2接触时，电阻R1被短路，电动机两端电压增大。

4.【答案】答：

当在正常工作的温度范围内时，水银与金属丝断开，电磁铁断电没有磁性，绿灯所在电路接通，绿灯亮；

当温度升高，水银达到金属丝下端时，水银是导体，电磁铁通电有磁性，把衔铁吸引下来，红灯所在电路接通，红灯亮，发出报警信号。

【解析】

当水银柱到达金属丝的下端时，电磁铁所在的控制电路接通，电路中有了电流，电磁铁有了磁性，向下吸引衔铁，使衔铁向下运动，从而带动动触点向下运动，使红灯所在的支路接通，导致红灯发光。

本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关，解题时结合电磁继电器的原理进行分析。

5.【答案】解：

由于小磁针呈竖直状态，说明该位置的磁感线沿竖直方向；因为两磁极间的磁感线沿竖直方向，所以条形磁铁和电磁铁相对的2个磁极为同名磁极；

已知条形磁铁的左端为N极，所以电磁铁的右端也为N极；磁感线由N极发出，且小磁针静止时N极的指向与磁感线方向相同，故小磁针的上端为N极、下端为S极。

两个N极间的磁感线分布图如下（供理解用）：

根据电磁铁的绕向和N极，用安培定则可以确定电流从电磁铁的左端流入，右端流出，由此可知，电源的左端为正极，右端为负极。

故标出小磁针和螺线管的N、S极以及电源的正负极如下图所示：

【解析】

根据磁极间的相互作用规律，利用条形磁铁的N极，可以确定小磁针以及电磁铁的NS极；根据电磁铁的NS极和线圈的绕向，利用安培定则可以确定电流的方向，进而得到电源的正负极。

此题的入手点是条形磁铁的NS极，利用磁极间作用规律确定电磁铁的NS极，利用安培定则确定电流的绕向。

6.【答案】绿 导体 红 如解析图：

不能  增大电流

【解析】

【分析】

电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的；只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合；这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的；

知道小磁针的磁极，根据磁极间的相互作用，可判断出通电螺线管的磁极；再根据安培定则（伸出右手，使大拇指指示螺线管的N极，则四指弯曲的方向为电流的方向）判断出电流的方向从而找到电源的正负极；

掌握影响电磁铁磁性强弱的因素：

电流、线圈匝数、有无铁芯。

本题主要考查电磁继电器在实际生活中的应用、影响电磁铁磁性强弱的因素，是基础性题目。

【解答】

当水位下降没有达到金属块A时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则绿灯亮；

当水位上涨时，水与金属A接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯灯发光；

从图中可知，小磁针的上端是S极，下端为N极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的上端是N极，下端是S极；

根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流由螺线管的下端流入，即电源的上端流出；如图所示：

通过画图分析可知，改变电流方向不能改变磁性的强弱； 要增强电磁铁的磁性，你的办法是①增大电流；②增加线圈匝数；③增加铁芯。

故答案为：

绿；导体；红；如解析图；不能；增大电流。

7.【答案】斥力；铝环相当于一个闭合回路，当条形磁铁靠近铝环时，铝环产生感应电流，铝环中的感应电流产生了磁场

【解析】

解：

从现象可知，铝环被推开，则铝环受到条形磁铁的斥力；

由于铝环相当于一个闭合回路，当条形磁铁靠近铝环时，铝环产生感应电流，铝环中的感应电流产生了磁场。

两磁极间产生了相互作用。

故答案为：

斥力；当条形磁铁靠近铝环时，铝环产生感应电流，铝环中的感应电流产生了磁场。

由现象可知铝环与磁铁之间的作用力的性质；力的形成应想到铝环组成了一个闭合回路，由于磁铁的运动使铝环切割磁感线产生了电磁感应现象而产生磁场从而产生相互排斥的现象。

在回答时一定要注意回答出产生了磁场这一点，是磁极间的相互作用使二者相互远离。

8.【答案】电磁铁接在家庭电路中，通电时具有磁性，将衔铁吸下，应急灯处于断路，所以应急灯不工作；当家庭电路停电时，电磁铁失去磁性，在弹簧的作用下，接通应急灯，应急灯利用自带电源（36V）给楼道提供照明

【解析】

【分析】

观察图可知，220V的电路肯定是照明电路，而36V的电路才是为应急灯提供的电源，再根据两盏灯都在停电后会正常发光，可断定，两灯并联，且在照明电路工作时不连通。

此题中明确电磁继电器的工作过程，能分析出，是照明电路中的电源控制了消防应急灯，是本题解决的关键。

【解答】

应急灯接通在家庭电路中，电磁铁通电，具有磁性，将衔铁吸下，断开应急灯，故家庭电路中有电时，应急灯是熄灭的；当家庭电路停电时，电磁铁失去磁性，松开衔铁，接通应急灯，应急灯利用自带电源给楼道提供照明。

故答案为：

电磁铁接在家庭电路中，通电时具有磁性，将衔铁吸下，应急灯处于断路，所以应急灯不工作；当家庭电路停电时，电磁铁失去磁性，在弹簧的作用下，接通应急灯，应急灯利用自带电源（36V）给楼道提供照明。

9.【答案】答：

当超载车辆通过时，限载报警器的电铃会响．因为闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，压敏电阻的阻值减小，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．

【解析】

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．

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．

10.【答案】答：

P是电磁铁，当电流过大时，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁Q向左运动，在弹簧的作用下闸刀开关断开，切断电路，