專題16電磁轉(zhuǎn)換（解析版）一．實(shí)驗(yàn)探究題（共20小題）1．某同學(xué)用如圖所示的裝置研究電磁感應(yīng)。（1）實(shí)驗(yàn)中，AB棒的材料可能是鋁（選填“塑料”或“鋁”）；（2）如圖甲所示，保持蹄形磁體豎直放置，使導(dǎo)體AB從圖示位置向上運(yùn)動(dòng)，電路中由（選填“無”或“有”）感應(yīng)電流；（3）如圖乙所示，保持線圈不動(dòng)，使蹄形磁體快速向左運(yùn)動(dòng)，電流表指針會(huì)（選填“不會(huì)”或“會(huì)”）偏轉(zhuǎn)；（4）通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)：感應(yīng)電流方向不僅與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，還有與磁場(chǎng)方向有關(guān)；（5）利用電磁感應(yīng)原理工作的裝置有④（填序號(hào)“①電鈴”“②揚(yáng)聲器”“③電磁起重機(jī)”或“④動(dòng)圈式話筒”）；（6）若將此裝置中靈敏電流計(jì)換成電源，可進(jìn)一步探究電動(dòng)機(jī)的工作原理?！痉治觥浚?）根據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件可知，在該實(shí)驗(yàn)中AB棒的材料必須為導(dǎo)體；（2）根據(jù)是否能切割磁感線判斷；（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性分析；（4）感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)；（5）根據(jù)裝置的工作原理分析；（6）電動(dòng)機(jī)的原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。【解答】解：（1）研究電磁感應(yīng)時(shí)，要讓閉合回路中的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗芰系慕^緣體，所以AB棒的材料可能是鋁。（2）使導(dǎo)體AB從圖示位置向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)導(dǎo)體有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，所以電路中有感應(yīng)電流。（3）如圖乙所示，保持線圈不動(dòng)，使蹄形磁體快速向左運(yùn)動(dòng)，以磁體為參照物，線圈相對(duì)于磁體向右運(yùn)動(dòng)，由于線圈有切割磁感線，所以閉合回路中有產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針會(huì)偏轉(zhuǎn)。（4）保持磁場(chǎng)方向不變，只改變導(dǎo)體切割磁感線方向，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向也改變；保持導(dǎo)體切割磁感線方向不變，只改變磁場(chǎng)方向，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向也改變，所以通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)：感應(yīng)電流方向不僅與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，還有與磁場(chǎng)方向有關(guān)。（5）①電鈴和③電磁起重機(jī)都是利用電磁鐵工作的，原理是通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)；③揚(yáng)聲器的原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用；④動(dòng)圈式話筒是利用膜片振動(dòng)帶動(dòng)線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，原理是電磁感應(yīng)原理；所以利用電磁感應(yīng)原理工作的裝置有④。（6）電動(dòng)機(jī)的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，電路中需要電源，所以若將此裝置中靈敏電流計(jì)換成電源，可進(jìn)一步探究電動(dòng)機(jī)的工作原理。故答案為：（1）鋁；（2）有；（3）會(huì)；（4）磁場(chǎng)方向；（5）④；（6）電源。2．小明用如圖裝置探究“通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向”，圖中小磁針黑色部分為小磁針的N極。（1）閉合開關(guān)后，記錄小磁針N極的方向，這個(gè)方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，由圖可知，通電螺線管外部磁場(chǎng)分布與條形磁體相似。（2）斷開開關(guān)，每個(gè)小磁針的S極指向相同（選填“相同”或“不同”）。只對(duì)調(diào)圖中電源正負(fù)極后，再閉合開關(guān)，螺線管的左端為N極?！痉治觥浚?）小磁針N極靜止時(shí)指向的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)方向；通電螺線管的磁場(chǎng)分布與條形磁體相似；（2）斷開開關(guān)，地球本身就是一個(gè)大磁體，小磁針受地磁場(chǎng)的作用，對(duì)調(diào)圖中電源正負(fù)極后，再閉合開關(guān)，根據(jù)安培定則判斷螺線管的極性?！窘獯稹拷猓海?）物理學(xué)中規(guī)定，自由小磁針靜止時(shí)N極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，故把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后，小磁針N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向；在通電螺線管外部多放置一些細(xì)鐵屑，可以形象的顯示出通電螺線管周圍的細(xì)鐵屑的排列與條形磁鐵周圍的細(xì)鐵屑排列相似，由此可以判斷，通電螺線管的外部磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似；（2）斷開開關(guān)，小磁針受地磁場(chǎng)的作用，所以每個(gè)小磁針的S極指向相同，只對(duì)調(diào)圖中電源正負(fù)極后，再閉合開關(guān)，根據(jù)安培定則，螺線管的左端為N極。故答案為：（1）N極；條形；（2）相同；N。3．通電螺線管的外部磁場(chǎng)與條形磁體周圍磁場(chǎng)相似，其磁極可以用安培定則判定。（1）圖中螺線管的A端是N極。（2）螺線管實(shí)際上就是由多個(gè)單匝圓形圈組成，通電螺線管的磁場(chǎng)可以看成由每一個(gè)單匝圓形通電線圈的磁場(chǎng)組合而成，因此應(yīng)用安培定則也可以判斷單匝圓形通電線圈的磁極?，F(xiàn)一單匝圓形通電線圈中的電流方向如圖所示，則其B端是N極。（3）地球周圍存在的磁場(chǎng)，有學(xué)者認(rèn)為，地磁場(chǎng)是由于地球帶電自轉(zhuǎn)形成圓形電流引起的，地球自轉(zhuǎn)的方向自西向東，則形成圓形電流方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反（相同/相反），物理學(xué)規(guī)定正電荷定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较?，那么地球帶?fù)（正/負(fù)）電?！痉治觥浚?）用右手握住螺線管，四指彎曲指向螺線管中電流方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極；（2）物理學(xué)規(guī)定正電荷定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较颍娏鞣较蚺c負(fù)電荷定向移動(dòng)方向相反?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)安培定則可知，圖中螺線管的A端是N極。（2）根據(jù)安培定則可知，圖中單匝圓形通電線圈中的B端是N極。（3）地磁北極在地理南極附近，根據(jù)安培定則可知，圓形電流方向自東向西，而地球自轉(zhuǎn)的方向自西向東，所以圓形電流方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反，物理學(xué)規(guī)定正電荷定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较?，電流方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)方向相反，所以地球帶負(fù)電。故答案為：（1）N；（2）N；（3）相反；負(fù)。4．小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”。（1）實(shí)驗(yàn)中，通過觀察靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有感應(yīng)電流。（2）閉合開關(guān)，磁鐵不動(dòng)，導(dǎo)體棒沿左右方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中有感應(yīng)電流；若導(dǎo)體棒不動(dòng)，左右移動(dòng)磁鐵，電路中有（選填“有”或“無”）感應(yīng)電流。（3）小明進(jìn)一步猜想，感應(yīng)電流的大小可能與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。為了探究感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度是否有關(guān)，他應(yīng)進(jìn)行的操作是保持磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變，只改變導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)快慢，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度?！痉治觥浚?）電流是看不到的，要通過電流表指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有感應(yīng)電流；（2）閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電流，這種電流叫感應(yīng)電流，這一現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象；（3）為了探究感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度是否有關(guān)，根據(jù)控制變量法應(yīng)該控制導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)快慢不同，保持磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變?！窘獯稹拷猓海?）通過觀察靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有電流；（2）閉合開關(guān)若導(dǎo)體不動(dòng)，只讓磁鐵左右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體ab相對(duì)磁鐵水平運(yùn)動(dòng)切割磁感線，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；（3）為了探究感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度是否有關(guān)，根據(jù)控制變量法，應(yīng)該保持磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變，只改變導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)快慢，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度。故答案為：（1）靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)；（2）有；（3）保持磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變，只改變導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)快慢，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度。5．物理興趣小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”。（1）實(shí)驗(yàn)中，ab棒的材料可能是銅棒（選填“銅棒”或“塑料棒”）；（2）閉合開關(guān)，若磁體不動(dòng)，ab棒沿左右（選填“上下”或“左右”）方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；保持導(dǎo)體ab棒的運(yùn)動(dòng)方向不變，將蹄形磁體N、S極的位置對(duì)調(diào)，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向也會(huì)改變，這說明：感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)的方向有關(guān)；（3）這個(gè)實(shí)驗(yàn)演示的是發(fā)電機(jī)（選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”）的工作原理?！痉治觥浚?）電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。（2）導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線方向平行時(shí)，導(dǎo)體中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。（3）發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置?！窘獯稹拷猓海?）因?yàn)楫a(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，所以，在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，我們必須保證處于磁場(chǎng)中的這部分是導(dǎo)體。兩種物質(zhì)中，塑料是絕緣體，銅棒是導(dǎo)體，故ab棒的材料應(yīng)是銅棒。（2）閉合開關(guān)，若磁體不動(dòng)，導(dǎo)體ab沿左右方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中有感應(yīng)電流，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。保持導(dǎo)體ab棒的運(yùn)動(dòng)方向不變，將蹄形磁體N、S極的位置對(duì)調(diào)，則磁場(chǎng)方向發(fā)生改變，根據(jù)題意知道，產(chǎn)生靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向也會(huì)改變，由于實(shí)驗(yàn)中只有磁場(chǎng)的方向發(fā)生了改變，所以，說明感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)的方向有關(guān)。（3）該實(shí)驗(yàn)演示的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，利用它人們發(fā)明了發(fā)電機(jī)。故答案為：（1）銅棒；（2）左右；磁場(chǎng)；（3）發(fā)電機(jī)。6．小強(qiáng)在“探究什么情況下磁可以生電”的實(shí)驗(yàn)中，連接了如圖所示的裝置。（1）實(shí)驗(yàn)中是通過觀察靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有感應(yīng)電流的。（2）小強(qiáng)將實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象記錄在下表中。分析下表可以得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。次數(shù)開關(guān)磁場(chǎng)方向?qū)wAB的運(yùn)動(dòng)方向電流表的指針1斷開上N下S向右運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)2斷開上N下S向左運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)3閉合上N下S向右運(yùn)動(dòng)向左偏轉(zhuǎn)4閉合上N下S向左運(yùn)動(dòng)向右偏轉(zhuǎn)5閉合上N下S向上運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)6閉合上S下N向下運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)7閉合上S下N向右運(yùn)動(dòng)向右偏轉(zhuǎn)8閉合上S下N向左運(yùn)動(dòng)向左偏轉(zhuǎn)（3）通過比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)3和7（或4和8）可知：在導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向不變時(shí)，感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)。（4）此實(shí)驗(yàn)原理可用來制造發(fā)電機(jī)（選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”）。【分析】（1）電流是看不到的，要通過電流表指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有感應(yīng)電流；（2）閉合電路中部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)；（3）感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)，要得到“在導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向不變時(shí)，感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)”的結(jié)論，需要保持導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向相同，磁感線的方向不同，據(jù)此分析；（4）根據(jù)電磁感應(yīng)的定義（閉合電路的一部分導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流），產(chǎn)生這一現(xiàn)象過程的能量轉(zhuǎn)換是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程。【解答】解：（1）通過觀察靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有電流；（2）分析表中數(shù)據(jù)可以得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；（3）比較實(shí)驗(yàn)3、7（或4和8）可知，在導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向不變時(shí)，感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)；（4）在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，消耗了機(jī)械能，產(chǎn)生了電能，此實(shí)驗(yàn)原理可用來制造發(fā)電機(jī)。故答案為：（1）靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)；（2）閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中；切割磁感線；（3）3和7（或4和8）；（4）發(fā)電機(jī)。7．小熊用光敏電阻設(shè)計(jì)了一種“智能家居照明燈”電路，如圖甲所示。（電源電壓不變，照明燈“220V40W”字樣，電磁繼電器線圈的電阻不計(jì)）（1）導(dǎo)線A（選填“A”或“B”）連接家庭電路中的火線。（2）小熊的設(shè)計(jì)要求是：智能家居照明燈在天暗時(shí)自動(dòng)點(diǎn)亮，天亮?xí)r自動(dòng)熄滅，那么他選擇的光敏電阻阻值大小應(yīng)隨光照強(qiáng)度的增加而減小。（3）保持光照強(qiáng)度不變，閉合開關(guān)后，P由a端向b端移動(dòng)過程中，電流表示數(shù)與電壓表示數(shù)的關(guān)系如圖乙所示?；琍移動(dòng)過程中，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，此時(shí)光敏電阻的阻值為24Ω。（4）若保持滑片P在b端，照明燈L每天正常工作5小時(shí)，光照強(qiáng)度同第（3）小題一樣，則控制電路部分在這5小時(shí)內(nèi)消耗的電能為1.08×105J?！痉治觥浚?）家庭電路的開關(guān)必須接在火線上。（2）光敏電阻阻值大小應(yīng)隨光照強(qiáng)度的增加而減小。（3）電磁鐵的磁性隨著電流的增大而增強(qiáng)。（4）電功的計(jì)算公式是W＝Pt?！窘獯稹拷猓海?）家庭電路的開關(guān)必須接在火線上，光敏電阻控制的智能家居照明燈L和電磁繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)串聯(lián)，所以導(dǎo)線A連接火線。（2）根據(jù)智能家居照明燈在天暗時(shí)自動(dòng)點(diǎn)亮，天亮?xí)r自動(dòng)熄滅，說明天暗時(shí)電路中的電流小，電磁鐵的磁性減弱，彈簧將銜鐵拉起來，動(dòng)觸點(diǎn)接通燈泡L，燈泡亮；此時(shí)光明電阻的電阻較大，而在白天，光照強(qiáng)，光敏電阻的阻值減小，電路中的電流增大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，吸下銜鐵，斷開動(dòng)觸點(diǎn)，燈泡L自動(dòng)熄滅；所以擇的光敏電阻阻值大小應(yīng)隨光照強(qiáng)度的增加而減小。（3）保持光照強(qiáng)度不變，閉合開關(guān)后，P由a端向b端移動(dòng)過程中，滑動(dòng)變阻器的有效電阻變小，根據(jù)歐姆定律，電路中的電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，根據(jù)圖2可知：當(dāng)滑片移到到b點(diǎn)時(shí)，只有光敏電阻接入電路，此時(shí)光敏電阻的電阻為：（4）控制電路部分在這5小時(shí)內(nèi)消耗的電能為：W＝UIt＝12V×0.5A×5×3600s＝1.08×105J。答案：（1）A；（2）減?。海?）增強(qiáng)；24；（4）1.08×1058．小明設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)控制抽水的裝置。如圖所示，在空水箱底部豎直放置一重10N的空心長(zhǎng)方體，長(zhǎng)方體上端通過絕緣輕桿與控制電路的壓敏電阻R接觸，此時(shí)壓敏電阻受到的壓力為零。壓敏電阻R的阻值隨壓力F的變化規(guī)律如表格所示。控制電路電源電壓U＝6V，電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì)。當(dāng)控制電路的電流I＜40mA時(shí)，工作電路工作，功率為200W的水泵給儲(chǔ)水箱注水，當(dāng)控制電路的電流I≥40mA時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸下，工作電路斷開，水泵停止給儲(chǔ)水箱注水。壓力F/N8090100110電阻R/Ω1201008060（1）控制電路中的電磁鐵上端為N極。（2）要使長(zhǎng)方體所受浮力為100N時(shí)水泵恰能自動(dòng)停止工作，滑動(dòng)變阻器R1連入電路的電阻是50Ω。（3）如果控制電路的電壓略低于6V，要想使水泵仍在長(zhǎng)方體所受浮力為100N時(shí)恰能自動(dòng)停止工作，則需要將滑動(dòng)變阻器R1的滑片適當(dāng)向右移動(dòng)。（4）此水泵的抽水效率是75%，它將150kg的水提高了6m，用時(shí)60s。（g取10N/kg）【分析】（1）知道電磁鐵線圈中的電流方向，根據(jù)安培定則判斷電磁鐵兩端的磁極；（2）利用長(zhǎng)方體所受浮力，根據(jù)力的合成求出此時(shí)壓敏電阻受到的壓力，根據(jù)表格數(shù)據(jù)得出壓敏電阻R的阻值，再根據(jù)歐姆定律變形公式求出電路中的總電阻，進(jìn)而可求滑動(dòng)變阻器R1連入電路的阻值；（3）控制電路的電壓略低于6V，為了保證控制電路中電流I≥40mA時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸下，工作電路斷開，所以電路的總電阻將減小，根據(jù)電阻的串聯(lián)分析出滑動(dòng)變阻器連入電路中阻值的變化；（4）根據(jù)公式G＝mg求出水的重力，根據(jù)公式W＝Gh求出有用功；再根據(jù)η＝求出總功；根據(jù)公式P＝求出抽水的時(shí)間?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)開關(guān)S閉合，電流從電磁鐵的下端流入，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端為N極；（2）當(dāng)長(zhǎng)方體所受浮力為100N時(shí)，此時(shí)壓敏電阻受到的壓力：F壓＝F浮﹣G＝100N﹣10N＝90N，由表可知，R壓＝100Ω，R總＝＝＝150Ω，則滑動(dòng)變阻器R1連入電路的電阻為：R1＝R總﹣R壓＝150Ω﹣100Ω＝50Ω；（3）控制電路的電壓略低于6V，為了保證控制電路中電流I≥40mA時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸下，工作電路斷開，所以電路的總電阻將減小，此時(shí)壓敏電阻受到的壓力不變，壓敏電阻的阻值不變，根據(jù)電阻的串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器連入電路中阻值將變小，故需要將滑動(dòng)變阻器R1的滑片適當(dāng)向右移動(dòng)；（4）水的重力：G＝mg＝150kg×10N/kg＝1500N，抽水做的有用功：W有用＝Gh＝1500×6m＝9000J，根據(jù)η＝可知，抽水機(jī)做的總功：W總＝＝＝1.2×103J；則抽水的時(shí)間為：t＝＝＝60s。故答案為：（1）N；（2）50；（3）右；（4）60。9．陰雨天，空氣潮濕，能見度低，路面濕滑，為保證旅客上下動(dòng)車時(shí)的安全，需在車門旁開啟警示燈。如圖甲所示是某同學(xué)為動(dòng)車設(shè)計(jì)的模擬電路。電路中電源的電壓為12V，警示燈的規(guī)格為“12V12W”，電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì)，警示燈電阻保持不變。當(dāng)空氣濕度達(dá)到一定程度時(shí)，警示燈發(fā)光；濕度越大，警示燈越亮，為了提高警示效果，警示燈還能不斷閃爍。（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)選擇圖乙中的R2（選填“R1”或“R2”）濕敏電阻，濕敏電阻應(yīng)接在圖甲電路中的A（選填“A”或“B”）位置。（2）閉合開關(guān)，電磁鐵中有電流通過時(shí)，其上端是N極。（3）當(dāng)空氣濕度為80%時(shí)，銜鐵會(huì)被吸下，警示燈在閃爍的過程中，較暗時(shí)的實(shí)際功率是3W。（4）若想讓該警示燈在空氣濕度低于設(shè)定值的情況下就開始閃爍，那么可以采取采取的方法有增大電源電壓（或增大電磁鐵的線圈匝數(shù)）（請(qǐng)寫出一種即可）?！痉治觥浚?）由乙圖可知，R1的阻值隨濕度的增加而增加，R2的阻值隨濕度的增加而減小，根據(jù)實(shí)際需要，當(dāng)空氣潮濕，能見度低時(shí)，警示燈變亮，即警示燈隨濕度的增加而變亮，當(dāng)警示燈變亮?xí)r，通過電路的電流變大，電路電阻變小，據(jù)此分析；若將它串聯(lián)在圖甲電路中的A位置，當(dāng)通過電路的電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，銜鐵被吸下，動(dòng)靜觸點(diǎn)接觸，R2會(huì)被短路，警示燈會(huì)一下變亮，起到閃爍的作用；（2）知道電磁鐵線圈中的電流方向，根據(jù)安培定則判斷電磁鐵兩端的磁極；（3）由乙可知當(dāng)空氣濕度為80%時(shí)，R2的阻值為12Ω，由P＝UI＝可得警示燈的電阻，閃爍的過程中，燈較暗時(shí)燈泡和R2串聯(lián)接入電路，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律計(jì)算電路總電阻，由歐姆定律可得通過該電路的電流，根據(jù)P＝I2RL計(jì)算燈較暗時(shí)的實(shí)際功率；（4）若想讓該警示燈在空氣濕度低于設(shè)定值的情況下就開始閃爍，這就需要增大電磁鐵的吸合力，據(jù)此分析?！窘獯稹拷猓海?）由乙圖可知，R1的阻值隨濕度的增加而增加，R2的阻值隨濕度的增加而減小，根據(jù)實(shí)際需要，當(dāng)空氣潮濕，能見度低時(shí)，警示燈變亮，即警示燈隨濕度的增加而變亮，當(dāng)警示燈變亮?xí)r，通過電路的電流變大，電路電阻變小，所以R2符合要求；若將它串聯(lián)在圖甲電路中的A位置，當(dāng)通過電路的電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，銜鐵被吸下，動(dòng)靜觸點(diǎn)接觸，吸合后電磁鐵和R2會(huì)被短路，警示燈會(huì)一下變亮，吸合后電磁鐵和R2被短路而失去磁性，銜鐵被彈簧拉起，此時(shí)警示燈和R2串聯(lián)接入電路，燈泡變暗，而R2放在B點(diǎn)則不會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象，故應(yīng)該將警示燈串聯(lián)在圖甲電路中的A位置，才能起到閃爍的作用；（2）當(dāng)開關(guān)S閉合，電流從電磁鐵的下端流入，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端為N極；（3）由乙可知當(dāng)空氣濕度為80%時(shí)，R2的阻值為12Ω，警示燈的規(guī)格是“12V12W”，由P＝UI＝可得警示燈的電阻為：RL＝＝＝12Ω，閃爍的過程中，燈較暗時(shí)燈泡和R2串聯(lián)接入電路，串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，所以該電路總電阻為：R＝RL+R2＝12Ω+12Ω＝24Ω，由歐姆定律可得通過該電路的電流為：I＝＝＝0.5A，則燈較暗時(shí)的實(shí)際功率為：P＝I2RL＝（0.5A）2×12Ω＝3W；（4）若想讓該警示燈在空氣濕度低于設(shè)定值的情況下就開始閃爍，這就需要增大電磁鐵的吸合力；由于電磁鐵的磁性大小與線圈的匝數(shù)、電流的大小有關(guān)，所以可以通過增大電源電壓或增大線圈的匝數(shù)來增大電磁鐵的吸合力；故可以采取的方法有增大電源電壓（或增大電磁鐵的線圈匝數(shù)）。故答案為：（1）R2；A；（2）N；（3）3；（4）增大電源電壓（或增大電磁鐵的線圈匝數(shù)）。10．探究電生磁：（1）根據(jù)甲圖裝置及現(xiàn)象可知：電流的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)；（2）根據(jù)乙圖裝置及現(xiàn)象可知：電源的左端是負(fù)極；（3）根據(jù)丙圖裝置及現(xiàn)象可知：電磁鐵磁性的強(qiáng)弱跟線圈匝數(shù)有關(guān)；（4）要使丙圖中乙電磁鐵的磁性增強(qiáng)，可以將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)?！痉治觥孔屑?xì)觀察圖象，根據(jù)圖象內(nèi)容分析實(shí)驗(yàn)的原理，從而得出答案。【解答】解：（1）根據(jù)圖甲可知：電流方向改變，小磁針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，這說明電流的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)；（2）小磁針靜止時(shí)N極的指向與磁感線的方向是相同的，磁感線是從N極出來，然后回到S極的，故通電螺線管的右端為N極，根據(jù)安培定則可知，螺線管中電流方向是是從右側(cè)流入螺線管，即電源右端為正極、左端為負(fù)極；（3）根據(jù)圖丙可知：在電流相同時(shí)，線圈匝數(shù)越多的，吸引的大頭針個(gè)數(shù)越多，磁性越強(qiáng)，這說電磁鐵磁性的強(qiáng)弱跟線圈匝數(shù)有關(guān)；（4）通過增大電流可以增大電磁鐵的磁性，故可以將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，電路中的電流變大。故答案為：（1）電流；（2）負(fù)；（3）線圈匝數(shù)；（4）將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)。11．有關(guān)磁的小實(shí)驗(yàn)：（1）放在桌面上的小磁針，靜止時(shí)總是指向南北，這是受到地磁場(chǎng)的作用；（2）如圖甲所示，當(dāng)導(dǎo)線中通過電流時(shí)，它下方靜止的磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。說明通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)；世界上最早發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的是丹麥物理學(xué)家奧斯特。（3）如圖乙在做“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在螺線管周圍擺放了一些小磁針，改變螺線管中的電流方向，發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時(shí)北極所指方向與原來相反，由此可知：通電螺線管外部磁場(chǎng)方向與螺線管中的電流的方向有關(guān)。（4）請(qǐng)?jiān)谝覉D上標(biāo)出通電螺線管的N極?！痉治觥浚?）地球是一個(gè)巨大的條形磁體，所以其周圍的空間存在著磁場(chǎng)，即地磁場(chǎng)，所以會(huì)對(duì)其周圍的磁體產(chǎn)生磁力的作用；當(dāng)小磁針靜止時(shí)，其N極指北，S極指南；（2）在物理學(xué)中，第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電與磁聯(lián)系的科學(xué)家是奧斯特，他發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)使小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，正說明了磁場(chǎng)的存在；（3）電流周圍磁場(chǎng)的方向與電流的方向有關(guān)；（4）根據(jù)電流的方向，結(jié)合安培定則判斷出通電螺線管的N極?！窘獯稹拷猓海?）由于地球的周圍存在地磁場(chǎng)，所以地球周圍任何范圍內(nèi)的小磁針（指南針）都要受到地磁場(chǎng)的作用而指向南北方向；小磁針指南的一端為S極；（2）由于磁體間通過磁場(chǎng)存在著相互作用的規(guī)律，通過觀察小磁針的變化，能判斷他周圍是否存在磁場(chǎng)。通電導(dǎo)線附近的小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這一現(xiàn)象說明通電導(dǎo)線周圍存在著磁場(chǎng)，最早通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的是著名物理學(xué)家奧斯特；（3）改變螺線管中的電流方向，發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時(shí)北極所指方向與原來相反，由此可知：通電螺線管外部磁場(chǎng)方向與螺線管中電流的方向有關(guān)；（4）圖中電流從左端流入，右端流出，根據(jù)安培定則，伸出右手讓四指彎曲指向電流的方向，則大拇指所指的方向即通電螺線管的右端是它的N極，如圖：故答案為：（1）地磁場(chǎng)；（2）磁場(chǎng)；奧斯特；（3）電流的方向；（4）見解析圖。12．按照如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用”。（1）連接好電路，開關(guān)未閉合時(shí)無論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，導(dǎo)體棒ab不動(dòng)；閉合開關(guān)并將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到適當(dāng)位置，看到導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng)，上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，電動(dòng)機(jī)（選填“電動(dòng)機(jī)”或“電磁鐵”）就是根據(jù)該原理制成的。（2）將滑動(dòng)變阻器的滑片向右端移動(dòng)一定距離，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象緩慢而不明顯，這說明此現(xiàn)象中產(chǎn)生力的大小與電流大小有關(guān)。（3）若要使導(dǎo)體棒ab向左運(yùn)動(dòng)，可采取的方法：改變磁場(chǎng)方向或改變導(dǎo)體中電流方向。（寫出一種即可）（4）若想用上述器材研究發(fā)電機(jī)的工作原理，閉合開關(guān)前，應(yīng)將電路中的電源換成靈敏電流計(jì)（選填“小燈泡”“電壓表”或“靈敏電流計(jì)”），再閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體棒ab左右切割磁感線運(yùn)動(dòng)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！痉治觥浚?）通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用，電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)這個(gè)原理制成的；（2）根據(jù)滑動(dòng)變阻器的連接方式判定電路中電流的變化；（3）磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體作用力的方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān)，當(dāng)變化其中一個(gè)方向時(shí)，受力方向變化，兩個(gè)方向同時(shí)改變，受力方向不變；（4）研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，利用靈敏電流計(jì)顯示是否有電流產(chǎn)生，因此應(yīng)將電路中的電源換成靈敏電流計(jì)?！窘獯稹拷猓海?）該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，據(jù)此制成了電動(dòng)機(jī)；（2）將滑動(dòng)變阻器的滑片向右端移動(dòng)一定距離，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流減小，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象緩慢而不明顯，這說明此現(xiàn)象中產(chǎn)生力的大小與電流大小有關(guān)；（3）要使直導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，可以改變磁場(chǎng)方向，也可以改變導(dǎo)體中電流方向；（4）研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，利用靈敏電流計(jì)顯示是否有電流產(chǎn)生，因此應(yīng)將電路中的電源換成靈敏電流計(jì)。故答案為：（1）通電導(dǎo)體；電動(dòng)機(jī)；（2）電流大??；（3）改變磁場(chǎng)方向或改變導(dǎo)體中電流方向；（4）靈敏電流計(jì)。13．在“探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱影響因素”的實(shí)驗(yàn)中，小科用絕緣細(xì)線將電磁鐵M懸掛在鐵架臺(tái)上，并連接電路，如圖所示。電磁鐵有四個(gè)接線柱，相鄰兩個(gè)接線柱間的線圈均為100匝（線圈電阻不可忽略）。電磁鐵下端與鐵塊P.上端的距離記為d，通過鐵架臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)距離的調(diào)節(jié)。以下是他的實(shí)驗(yàn)步驟：①斷開開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片置于最右端。用已調(diào)零的電子測(cè)力計(jì)測(cè)出鐵塊P對(duì)測(cè)力計(jì)的壓力F0＝0.9N，并記錄；②閉合開關(guān)S，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器、接線柱、鐵架臺(tái)，完成實(shí)驗(yàn)并在如表中記錄電子測(cè)力計(jì)的示數(shù)。請(qǐng)回答下列問題：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678I/A0.10.10.10.20.30.20.20.4匝數(shù)200200200200200100300400距離d/cm12322224F/N0.540.810.860.720.630.810.63？（1）該實(shí)驗(yàn)中如何判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱通過電磁鐵吸鐵塊后電子測(cè)力計(jì)的示數(shù).（2）在研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，若改變線圈匝數(shù)時(shí)，將導(dǎo)線由1、2接線柱換到1、3接線柱后，接下來的操作是將變阻器的滑片向左移動(dòng)直至電流表示數(shù)與導(dǎo)線接1、2接線柱時(shí)的電流相同。（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推測(cè)表格中第8次實(shí)驗(yàn)時(shí)電子測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.72N?！痉治觥浚?）轉(zhuǎn)換法：實(shí)驗(yàn)中通過電磁鐵吸鐵塊后電子測(cè)力計(jì)的示數(shù)來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；（2）根據(jù)控制變量法分析解答；（3）計(jì)算出實(shí)驗(yàn)次數(shù)1中電磁鐵對(duì)鐵塊P的吸引力大小，分析出匝數(shù)、距離d、電流對(duì)電磁鐵對(duì)鐵塊P的吸引力大小的影響大小關(guān)系，再推測(cè)表格中第8次實(shí)驗(yàn)時(shí)電子測(cè)力計(jì)的示數(shù)?！窘獯稹拷猓海?）電磁鐵的磁性強(qiáng)弱無法用眼睛直接觀察，通過電磁鐵吸鐵塊后電子測(cè)力計(jì)的示數(shù)來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；（2）利用圖實(shí)驗(yàn)裝置研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。將導(dǎo)線由1、2接線柱換到1、3接線柱后，根據(jù)控制變量法，保持電流大小不變，接下來應(yīng)該進(jìn)行的操作是：將變阻器的滑片向左移動(dòng)直至電流表示數(shù)與導(dǎo)線接1、2接線柱時(shí)的電流相同；（3）實(shí)驗(yàn)次數(shù)1中電磁鐵對(duì)鐵塊P的吸引力大小為0.9N﹣0.54N＝0.36N，由實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、2、3可知：距離d對(duì)電磁鐵對(duì)鐵塊P的吸引力大小F＝，綜合分析可知：電磁鐵對(duì)鐵塊P的吸引力大小與線圈匝數(shù)和電流成正比關(guān)系，第8次實(shí)驗(yàn)時(shí)電子測(cè)力計(jì)的示數(shù)電磁鐵對(duì)鐵塊P的吸引力大小為：0.36N×××＝0.18N，第8次實(shí)驗(yàn)時(shí)電子測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.9N﹣0.18N＝0.72N。故答案為：（1）通過電磁鐵吸鐵塊后電子測(cè)力計(jì)的示數(shù)；（2）將變阻器的滑片向左移動(dòng)直至電流表示數(shù)與導(dǎo)線接1、2接線柱時(shí)的電流相同；（3）0.72。14．在探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”實(shí)驗(yàn)中，小明制成簡(jiǎn)易電磁鐵甲、乙，并設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電磁鐵甲、乙吸引大頭針的個(gè)數(shù)增加（選填“增加”或“減少”），說明電流越大，電磁鐵磁性越強(qiáng)；（2）由圖示可知，甲（選填“甲”或“乙”）的磁性強(qiáng)，說明電流一定時(shí)，線圈的匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)；（3）電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是大頭針被磁化，同名磁極相互排斥；（4）本實(shí)驗(yàn)中用到了多種研究方法：①如研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱和線圈匝數(shù)有關(guān)時(shí)，就應(yīng)控制電流相等，下列實(shí)驗(yàn)的研究方法和這種方法不同的是CA．研究電流大小和電壓、電阻的關(guān)系B．研究影響電阻大小的因素C．用電流表測(cè)量串聯(lián)電路中的電流②本實(shí)驗(yàn)中還用到了其他研究方法，如電磁鐵的磁性強(qiáng)弱用什么來顯示，下列實(shí)驗(yàn)的研究方法和這種方法不同的是AA．在測(cè)量小燈泡的功率時(shí)，用電壓和電流之積來表示電功率B．研究電熱和哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，用液柱的高度差來表示電熱多少C．研究動(dòng)能大小和哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，用小木塊被推開的遠(yuǎn)近，來表示動(dòng)能的大小（5）本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，多次實(shí)驗(yàn)的目的和下列實(shí)驗(yàn)多次實(shí)驗(yàn)的目的相同的是BA．伏安法測(cè)量定值電阻的阻值B．探究并聯(lián)電路電流規(guī)律C．測(cè)量小石塊的密度【分析】（1）影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素：電流的大小和線圈的匝數(shù)。電流越大、線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。（2）利用轉(zhuǎn)換法，通過電磁鐵吸引大頭針的多少來認(rèn)識(shí)其磁性強(qiáng)弱；探究電磁鐵磁性跟匝數(shù)的關(guān)系時(shí)，保持電流相同，甲乙的匝數(shù)不同，通過比較甲乙吸引小鐵釘?shù)亩嗌賮肀容^磁性的強(qiáng)弱；（3）利用磁化和磁極間的作用規(guī)律進(jìn)行分析；（4）①研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱和線圈匝數(shù)有關(guān)時(shí)，就應(yīng)控制電流相等，就是采用控制變量法；②磁性的強(qiáng)弱通過吸引大頭針的數(shù)目來判斷，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。（5）在物理實(shí)驗(yàn)過程中，多次測(cè)量的目的有兩個(gè)：將測(cè)量數(shù)據(jù)取平均值，減小誤差；總結(jié)規(guī)律，避免結(jié)論的片面性?！窘獯稹拷猓海?）閉合開關(guān)后，滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電路中電阻減小，電流增大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，則電磁鐵甲、乙吸引大頭針的個(gè)數(shù)增加；說明電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。（2）根據(jù)圖示的情境可知，甲電磁鐵吸引的大頭針多，說明甲的磁性強(qiáng)；究其原因，電流相同，甲纏繞的線圈的匝數(shù)多，吸引大頭針越多，可得出結(jié)論：電流一定時(shí)，線圈的匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)。（3）大頭針被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散；（4）①研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱和線圈匝數(shù)有關(guān)時(shí)，就應(yīng)控制電流相等，采用了控制變量法；A．研究電流大小和電壓、電阻的關(guān)系；采用了控制變量法；B．研究影響電阻大小的因素；采用了控制變量法；C．用電流表測(cè)量串聯(lián)電路中的電流，采用的是實(shí)驗(yàn)歸納法，不是控制變量法；故和控制變量法不同的是C；②本實(shí)驗(yàn)中還用到了其他研究方法，如電磁鐵的磁性強(qiáng)弱用什么來顯示，這是轉(zhuǎn)換法的思想；A．在測(cè)量小燈泡的功率時(shí)，用電壓和電流之積來表示電功率，采用電功率的定義，不是轉(zhuǎn)換法；B．研究電熱和哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，用液柱的高度差來表示電熱多少，采用轉(zhuǎn)換法；C．研究動(dòng)能大小和哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，用小木塊被推開的遠(yuǎn)近，來表示動(dòng)能的大小，采用轉(zhuǎn)換法。故和轉(zhuǎn)換法不同的是A。（5）研究“探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān)”，多次實(shí)驗(yàn)的目的是總結(jié)規(guī)律，避免因次數(shù)太少造成結(jié)論的偶然性或片面性。A．伏安法測(cè)量定值電阻的阻值，采用多次測(cè)量的目的是：取平均值，減小測(cè)量誤差；B．探究并聯(lián)電路電流規(guī)律，多次測(cè)量的目的是：總結(jié)規(guī)律，防止結(jié)論的偶然性；C．測(cè)量小石塊的密度，采用多次測(cè)量的目的是：取平均值，減小測(cè)量誤差；故“探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中多次實(shí)驗(yàn)的目的相同的是B。故答案為：（1）增加；大；（2）甲；線圈的匝數(shù)越多；（3）大頭針被磁化，同名磁極相互排斥；（4）C；A；（5）B。15．研究電動(dòng)機(jī)的工作過程。（1）電動(dòng)機(jī)的工作原理是磁場(chǎng)對(duì)通電線圈有力的作用。甲圖中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，其原因是電流方向不同。（2）乙圖中的線圈所在的位置是（選填“是”或“不是”）平衡位置，圖中C、D組成的裝置叫換向器，它的作用是在線圈剛轉(zhuǎn)過（選填“剛轉(zhuǎn)到”、“即將轉(zhuǎn)到”或“剛轉(zhuǎn)過”）平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中的電流方向，從而使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）①小明將丙圖中直流電動(dòng)機(jī)模型接入電路，各部分連接完好，結(jié)果電動(dòng)機(jī)卻不能轉(zhuǎn)動(dòng)，他用手輕輕地碰了一下線圈后，直流電動(dòng)機(jī)模型開始正常轉(zhuǎn)動(dòng)。模型剛開始不轉(zhuǎn)的原因可能是CA．直流電動(dòng)機(jī)的銅半環(huán)與電刷接觸不良B．電源電壓太低C．線圈剛好處于平衡位置D．線圈中的電流太?、谡{(diào)換器件磁體（填器件名稱）的放置可方便改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?！痉治觥浚?）電動(dòng)機(jī)的工作原理是通電線圈在磁場(chǎng)中受到力的作用；線圈受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。（2）換向器可以改變線圈中電流的方向，使得線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。（3）①平衡位置時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子形成了開路，導(dǎo)體中沒有電流通過，磁場(chǎng)對(duì)其沒有作用力，電動(dòng)機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。只要越過平衡位置后，產(chǎn)生電流，便可以轉(zhuǎn)動(dòng)了；②線圈受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，據(jù)此判斷。【解答】解：（1）電動(dòng)機(jī)的工作原理是磁場(chǎng)對(duì)通電線圈有力的作用。線圈受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)；甲圖中，線圈左右兩邊框ab、cd的受力方向相反，是因?yàn)閮蓚?cè)的電流方向不同。（2）乙圖中的線圈所在的位置是平衡位置，線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，是因?yàn)樗友b了換向器，它能在線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中的電流方向。（3）①A．直流電動(dòng)機(jī)的銅半環(huán)與電刷接觸不良，形成開路，電路中沒有電流，形不成通電導(dǎo)體，故電動(dòng)機(jī)始終不會(huì)工作。不符合題意；B、若是線圈兩端的電壓太低，即線圈中的電流很小，線圈所受的磁場(chǎng)力小于摩擦力時(shí)，即使我們輕推一下，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，不符合題意；C、平衡位置時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子形成了開路，導(dǎo)體中沒有電流通過，磁場(chǎng)對(duì)其沒有作用力，電動(dòng)機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但是用手輕輕地碰了一下線圈后，線圈越過平衡位置，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；符合題意；D、若是線圈中的電流太小，同樣線圈所受的磁場(chǎng)力小于摩擦力時(shí)，即使我們輕推一下，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，不符合題意；②因?yàn)榫€圈受力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，所以丙圖所示的電動(dòng)機(jī)模型中，調(diào)換器件①磁體的放置，即改變磁場(chǎng)的方向，可方便改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。故答案為：（1）通電線圈；電流方向不同；（2）是；換向器；剛轉(zhuǎn)過；（3）C；磁體。16．小明設(shè)計(jì)了一種“自動(dòng)限重器”，如圖甲所示。該裝置由控制電路和工作電路組成，其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機(jī)（實(shí)質(zhì)是電動(dòng)機(jī)）、壓敏電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2等。壓敏電阻R1的阻值隨壓力F變化的關(guān)系如圖（乙）所示。當(dāng)貨架承受的壓力達(dá)到限定值，電磁繼電器會(huì)自動(dòng)控制貨物裝載機(jī)停止向貨架上擺放物品。已知控制電路的電源電壓U＝6V，電磁繼電器線圈的阻值忽略不計(jì)。請(qǐng)你解答下列問題：（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖（甲）的電路連接完整。（2）隨著控制電路電流的增大，電磁鐵的磁性將增強(qiáng)，當(dāng)電磁繼電器線圈中的電流大小為30mA時(shí)，銜鐵被吸下。若貨架能承受的最大壓力為800N，則所選滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值至少為120Ω。（3）若將滑動(dòng)變阻器R2的阻值調(diào)小，則貨架能承受的最大壓力將減?。ㄟx填“增大”，“減小”或“不變”）?！痉治觥浚?）將貨物裝載機(jī)和上觸點(diǎn)串聯(lián)組成工作電路，將R1、滑動(dòng)變阻器R2、電磁鐵串聯(lián)接入控制電路；當(dāng)壓力過大時(shí)，壓敏電阻變小、控制電路中的電流變大、電磁鐵磁性增強(qiáng)，增強(qiáng)到一定程度，將銜鐵吸下，使工作電路斷開，貨物裝載機(jī)停止工作；（2）壓敏電阻受到最大壓力是800N，從圖像上找到此時(shí)壓敏電阻對(duì)應(yīng)的電阻值是80Ω，電源電壓是6V，根據(jù)R1與R2串聯(lián)和歐姆定律就可以求出R2的最大阻值。（3）根據(jù)圖示判斷滑動(dòng)變阻器的阻值變小時(shí)，判斷電路中電流的變化，然后根據(jù)電流和電阻及壓力的關(guān)系判斷貨架能承受的最大壓力的變化?！窘獯稹拷猓海?）將貨物裝載機(jī)和上觸點(diǎn)串聯(lián)組成工作電路，將R1、滑動(dòng)變阻器R2、電磁鐵串聯(lián)接入控制電路；補(bǔ)充電路如圖所示：；（2）∵R1和線圈電阻及變阻器R2串聯(lián)，∴I1＝I2＝Imax＝30mA＝0.03A，由圖乙可知：F＝800N時(shí)，R1＝80Ω，由I＝得：U1＝I1R1＝0.03A×80Ω＝2.4V，U′＝U﹣U1＝6V﹣2.4V＝3.6V，R′＝＝＝120Ω。即：滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值至少為120Ω。（3）由圖乙中的圖像可知，壓敏電阻R1的阻值隨壓力的增大而減小，電流則隨之增大，若將滑動(dòng)變阻器R2的阻值調(diào)小，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流將變大，則相當(dāng)于增大了壓力，所以貨架能承受的最大壓力將減小。17．為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)，小琴同學(xué)用漆包線（表面涂有絕緣漆導(dǎo)線）在大鐵釘上繞若干匝，制成簡(jiǎn)單的電磁鐵，圖甲、乙、丙、丁為實(shí)驗(yàn)中觀察到的四種情況。（1）實(shí)驗(yàn)是通過觀察電磁鐵吸引大頭針的數(shù)量來知道電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；像這樣，用易觀測(cè)的物理現(xiàn)象或物理量來認(rèn)識(shí)或顯示不易觀測(cè)的物理現(xiàn)象或物理量是物理學(xué)常用的一種研究方法，這一方法叫做轉(zhuǎn)換法。（2）當(dāng)開關(guān)閉合后，甲圖中N極在磁體A（選填“A”或“B”）端；若讓B鐵釘再多吸一些大頭針，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向左端移動(dòng)。（選填“左”或“右”）（3）比較乙、丙兩圖可知：匝數(shù)相同時(shí)，電流越大，磁性越強(qiáng)；（4）由圖丁可知：當(dāng)電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)?！痉治觥浚?）電磁鐵的磁性強(qiáng)弱通過吸引大頭針的多少來反映，采用了轉(zhuǎn)換法；根據(jù)轉(zhuǎn)換法人含義舉例；（2）判斷通過螺線管中的電流方向，由安培定則確定其極性；根據(jù)影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素（電流大小、線圈匝數(shù)多少等）、結(jié)合歐姆定律回答；（3）根據(jù)影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，控制線圈匝數(shù)相同，研究與電流大小的關(guān)系，結(jié)合歐姆定律回答；（4）根據(jù)影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，控制電流相同，研究與線圈匝數(shù)多少的關(guān)系，據(jù)此回答?！窘獯稹拷猓海?）線圈的磁性越強(qiáng)，吸引的鐵釘越多。所以可以根據(jù)吸引鐵釘?shù)亩嗌倥袛嚯姶盆F磁性的強(qiáng)弱，這是轉(zhuǎn)換法；（2）在甲圖中可知，電流從電源正極出發(fā)，經(jīng)開關(guān)、變阻器流向螺線管，根據(jù)安培定則，甲圖中N極在磁體A端；若讓B鐵釘再多吸一些大頭針，應(yīng)增大電流的大小，由歐姆定律，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，即滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向左移動(dòng)；（3）研究磁性強(qiáng)弱與電流的關(guān)系，應(yīng)控制線圈的匝數(shù)相同，改變電流的大小，應(yīng)比較乙、丙兩圖，線圈匝數(shù)相同，變阻器連入電路中的電阻乙圖中大于丙圖，由歐姆定律，乙圖中的電流小于丙圖中的電流，吸引大頭針的丙圖中數(shù)量多，磁性強(qiáng)；（4）丁圖中兩個(gè)電磁鐵串聯(lián)，通過電磁鐵的電流相等，線圈匝數(shù)越多的電磁鐵吸引大頭針數(shù)量越多，磁性越強(qiáng)。故答案為：（1）吸引大頭針的數(shù)量；轉(zhuǎn)換法；（2）A；左；（3）乙、丙；（4）線圈匝數(shù)越多。18．如圖所示，是某學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計(jì)的研究電磁鐵的實(shí)驗(yàn)電路圖。（1）當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，小磁針將向順時(shí)針（選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）方向轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）要改變電磁鐵線圈中的電流大小，可通過滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)；要判斷電磁鐵磁性強(qiáng)弱，可觀察吸引大頭針的多少來確定。（3）如表是該組同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)的記錄：電磁鐵（線圈）50匝50匝50匝100匝100匝100匝實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電流/A0.81.21.50.81.21.5吸引鐵釘?shù)淖疃鄶?shù)目/枚581071114①比較實(shí)驗(yàn)1、2、3（或4、5、6），可得出的結(jié)論是電磁鐵的匝數(shù)一定時(shí)，通過電磁鐵線圈中的電流越大，磁性越強(qiáng)；②比較實(shí)驗(yàn)1和4（或“2和5”或“3和6”），可得出的結(jié)論是電磁鐵線圈中的電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。（4）在與同學(xué)們交流討論時(shí)，另一組的一個(gè)同學(xué)提出了一個(gè)問題：“當(dāng)線圈中的電流和匝數(shù)一定時(shí)，電磁鐵的磁性強(qiáng)弱會(huì)不會(huì)還與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)？”①你對(duì)此的猜想：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)；②現(xiàn)有兩根大小不同的鐵芯，利用本題電路說出驗(yàn)證你猜想的方法：保證兩次電路中的線圈匝數(shù)和電流相同，讓兩次插入的鐵芯的大小不一樣，看吸引的鐵釘數(shù)目的多少，如果兩次吸引的數(shù)目不一樣，則說明磁性的強(qiáng)弱與鐵芯的大小有關(guān)。【分析】（1）根據(jù)電流方向由安培定則可判定磁極方向，由磁場(chǎng)的分布可判斷小磁針的運(yùn)動(dòng)；（2）由影響電磁鐵強(qiáng)弱的因素可判斷磁性的變化?；瑒?dòng)變阻器的作用：通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，改變連入電路電阻大小，來改變電路中的電流；磁性的大小是通過吸引物體的多少；（3）電磁鐵磁性強(qiáng)弱影響因素：電流大小、線圈匝數(shù)多少、有無鐵芯。在電流和鐵芯一定時(shí)，線圈的匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)；在線圈和鐵芯一定時(shí)，電流越大，電磁鐵磁性越強(qiáng)；在線圈和電流一定時(shí)，有鐵芯時(shí)電磁鐵磁性越強(qiáng)；（4）探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱跟電流關(guān)系時(shí)，控制線圈匝數(shù)和鐵芯一定；探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱跟線圈匝數(shù)關(guān)系時(shí)，控制鐵芯和電流大小一定；探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱跟鐵芯大小關(guān)系時(shí)，要控制電流和線圈匝數(shù)一定。這種方法是控制變量法。通過電磁鐵吸引鐵釘多少來反映，電磁鐵吸引鐵釘越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)，這種方法是轉(zhuǎn)換法。【解答】解：（1）開關(guān)閉合后，由安培定則可知螺線管上方為N極，故小磁針S極會(huì)向下轉(zhuǎn)動(dòng)，N極向上轉(zhuǎn)動(dòng)，故小磁針順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，可以改變電路中的電流大??；要判斷電磁鐵磁性強(qiáng)弱，可觀察吸引大頭針的多少；（3）①比較實(shí)驗(yàn)中的1、2、3（或4、5、6）可以看出，在線圈的匝數(shù)相同時(shí)，電流從0.8A增加到1.5A時(shí)，吸引鐵釘?shù)膫€(gè)數(shù)由5枚增大到10枚，說明在線圈的匝數(shù)一定時(shí)，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；②比較實(shí)驗(yàn)中的1和4（或2和5或3和6）可以得出通過電磁鐵的電流都為0.8A時(shí)，線圈匝數(shù)50匝的吸引5枚鐵釘，線圈匝數(shù)為100匝的吸引鐵釘7枚，說明在通過電磁鐵的電流相同時(shí)，線圈的匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。（4）①電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能跟鐵芯大小有關(guān)。探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱跟鐵芯大小關(guān)系時(shí)，控制電流和線圈匝數(shù)不變，改變鐵芯大小。②驗(yàn)證方案：保證兩次電路中的線圈匝數(shù)和電流相同，讓兩次插入的鐵芯的大小不一樣，看吸引的鐵釘數(shù)目的多少，如果兩次吸引的數(shù)目不一樣，則說明磁性的強(qiáng)弱與鐵芯的大小有關(guān)。故答案為：（1）順時(shí)針；（2）滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng)；吸引大頭針的多少；（3）①越大；②磁性越強(qiáng)；（4）①電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)；②保證兩次電路中的線圈匝數(shù)和電流相同，讓兩次插入的鐵芯的大小不一樣，看吸引的鐵釘數(shù)目的多少，如果兩次吸引的數(shù)目不一樣，則說明磁性的強(qiáng)弱與鐵芯的大小有關(guān)。19．如圖所示是小明“探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）小明在實(shí)驗(yàn)探究中，沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流。請(qǐng)你幫他找出其中的可能原因：開關(guān)沒有閉合或?qū)w沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)（寫出一條即可）。（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，小明應(yīng)觀察記錄