物理九年级下册 电与磁检测题Word版 含答案Word文档格式.docx
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本题题干很长,给学生的心理压力很大,并且本题涉及到的知识点多,而且和数学联系起来,增大了试题的难度,并且用实验探究功率和电阻关系的题目比较少见,学生不熟悉,更增大了习题的难度.
2.两个电磁铁A和B都用粗细相同的漆包线绕制而成,其外形及所用的铁芯都相同,但线圈面数不同(外观上看不出)要比较哪个电磁铁的线匝数多,小明用相同的恒压电源、滑动变阻器、导线、开关,并提供足够多的大头针,连接电路进行了图两个实验。
(1)关于小明的实验:
①磁性较强的电磁铁是______(选填“A”或“B”)。
依据是_____;
②该实验,无法比较哪个电磁铁的线圆匝数更多,原因是______;
(2)利用上述器材设计实验,要求能比较哪个电磁铁的线圈匝数更多(可增加一个器材,或不增加器材):
①步骤(可用文字或画图表述)______;
②结论分析:
______。
【答案】A吸引大头针的数量较多不能确保流过两个电磁铁的电流相同见解析吸引大头针数量较多的电磁铁,线圈匝数较多
(1)[1][2]由图可知电磁铁A吸引的的大头针数量比电磁铁B多,可判断电磁铁A的磁性较强。
[3]影响电磁铁磁性强弱的因素有线圈匝数、电流大小,该实验中无法通过电磁铁磁性强弱来判断谁的线圈匝数多,谁的少,原因在于无法确保流过两个电磁铁的电流相同。
(2)[4]步骤:
将电磁铁A、B串联在一个电路中,通过它们的电流相等,是电磁铁A、B上的线圈匝数不同。
[5]结论分析:
在电磁铁通过电流相同时,线圈匝数较多的电磁铁,吸引大头针数量较多;
线圈匝数较少的吸引大头针数量较少;
可判断:
吸引大头针数量较多的电磁铁,线圈匝数较多。
3.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)实验中是通过观察_____________________来比较电磁铁磁性强弱。
这种研究方法称为___________。
(2)把甲、乙两个电磁铁串联,目的是____________相同,以探究电磁铁磁性强弱与____________的关系。
(3)由现象可得结论:
电流一定时,________________,电磁铁磁性越强。
(4)若要使电磁铁甲、乙吸引大头针数目变多,最简单易行的办法是_________
【答案】电磁铁吸引大头针的数量转换法控制电流线圈匝数线圈匝数越多将变阻器滑片P向左移动
(1)[1]磁性的强弱是无法直接观察的.题中就是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同的;
[2]这是转换的方法;
(2)[3]串联电流相等,所以串联的目的是控制电流相同;
[4]根据图示可知,电磁铁甲吸引的大头针数目多,说明甲的磁性强;
两电磁铁串联,电流相同,甲乙线圈匝数不同,所以探究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系;
(3)[5]由现象可得结论:
电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强;
(4)[6]磁场变强,吸引大头针的数量就多了,所以最简单的方法是向左移动滑动变阻器滑片,使电路中电流变强,磁场就变强了。
4.某学校课外科技兴趣小组在物理老师的指导下设计了一个实验装置如图所示,用来探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管(线圈电阻忽略不计)和自制的针式刻度板组成,通过观察指针偏转角度的大小,来判断电磁铁磁性的强弱.用竹片削制的指针下方加装固定一物体E,导线a与接线柱2相连.
制定计划与设计实验
(1)为了使指针在受磁场力的作用在能绕O点转动,需在E处加装___________(选填“铜块”、“铝块”或“铁块”),加装物体后,为了确保指针能正确指示且具有一定的灵敏度,老师在O点转轴处涂抹润滑油,目的是___________,使指针转动更灵活.
(2)按图所示连接好电路,闭合开关.调节变阻器滑片P到某一位置,记下此时指针偏转的角度,保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连,可以探究电磁铁磁性强弱与___________的关系;
保持接线方式不变,移动变阻器滑片P,可以探究电磁铁磁性强弱与___________的关系;
进行实验与收集证据
(3)保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连时,闭合开关后,指针偏转的角度将会___________;
当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,指针偏转的角度将会___________(选填“增大”、“不变”或“减小”);
评估交流
(4)细心观察的小锋同学发现在实验过程中该自制装置的指针均向右偏转,只是偏转角度不同,该同学向老师提出能否让指针向左偏转,老师马上将一块小磁铁换装在如图的E处,且让磁铁的右端为___________极,闭合开关后,同学们发现指针果然向左偏转.
(6)你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与___________有关(写出一个即可).
【答案】铁块减小摩擦线圈匝数电流大小增大减小N铁芯大小;
通电螺线管(或电磁铁)与指针间的距离;
指针质量(或重).
(1)磁铁可以吸引铁块,不吸引铜、铝物质,故需要加装铁块;
在O点转轴处涂抹润滑油可以使接触面变光滑,减小了摩擦;
(2)①保持滑片P位置不变,也就是电流不变,导线a改为与接线柱1相连,增加了线圈匝数,因此可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系;
②保持接线方式不变,也就是线圈匝数不变,移动变阻器滑片P,可以改变电流,因此可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系;
(3)①保持滑片P位置不变,即电流不变,导线a改为与接线柱1相连时,线圈匝数增多闭合开关后,电磁铁磁性增强,指针偏转的角度将会增大;
②当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,接入电路电阻增大,电流减小,磁性减弱,所以指针偏转的角度将会减小;
(4)由图中通电线圈电流流入方向,利用右手螺旋定则可以判断出通电线圈左端为N极,右端为S极,在E出放小磁铁让磁铁的右端为N极、左端为S极时,通电线圈右端S极与小磁铁左端为S极就会相互排斥,指针就会向左偏转;
(5)该装置中指针的偏转角度大小要受磁力大小、竹片削制的指针质量、电磁铁距离指针的距离等因素影响,所以可以改变铁芯的大小来改变磁性,也可以改变竹片削制的指针质量,这样摆动起来更轻松.
5.如图所示是同学们安装的直流电动机模型.
(1)在某次安装直流电动机模型活动中,小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路,闭合开关线圈均不转.若小孙用手轻轻一推转子,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是_____________;
若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是______________;
若小星在原磁体上加一块磁体,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是________________.
(2)线圈正常转动后,若把电源的两极对调一下,观察到线圈转动的________发生变化;
若改变线圈中的电流大小,观察到线圈转动的________发生变化.
(3)许多家用电器用到电动机,请你列举一种装有电动机的家用电器的名称:
__________.
【答案】线圈在平衡位置换向器与电刷接触不良(或摩擦过大)磁体磁性太弱方向速度电风扇(或洗衣机等)
(1)闭合开关线圈均不转.
小孙用手轻轻一推转子,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是线圈在平衡位置,转动一个角度后,线圈两边受力不平衡,线圈会持续转动;
小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是:
换向器与电刷接触不良,无电流通过,也可能是摩擦过大,调整后摩擦力小了,线圈转动;
若小星在原磁体上加一块磁体,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是磁体磁性太弱.
(2)直流电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关;
线圈正常转动后,若把电源的两极对调一下,电流方向改变,所以观察到线圈转动的方向发生变化;
若改变线圈中的电流大小,观察到线圈转动的速度发生变化.
(3)许多家用电器用到电动机,日常家电中装有电动机的有:
电风扇、洗衣机等.
6.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
(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。
7.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
8.归纳式探究—.研究电磁感应现象中的感应电流:
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,
在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0.则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表:
次数
R0/Ω
r/m
B0/T
T0/s
I/A
1
10
0.1
1.0
5π×
l0-2
2
20
2.5π×
3
0.2
10π×
4
0.3
1.5π×
5
0.05
0.5π×
(1)I=_____k,其中k=________(填上数值和单位)
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1时间内通过R1的电流I与R0的关系可以用图象中的图线____表示.
c
(1)[1]由图像分析可得
……………1
……………2
……………3
……………4
由1234联立得:
由于
为定值,故
[2]将第一组数据带入上式得:
k=
(2)[3]若R0变,其他为定值,则
均为定值,可看作
,此为反比例函数,故可用图线c表示.
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
0.5
1.5
2.0
乙
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.为了探究导体在磁场中怎样运动才能在电路中产生电流,采用图中所示的实验装置进行实验:
(1)将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,电流计指针不偏转,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针____偏转;
断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针____偏转。
(填“会”或“不会”)
(2)将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针____偏转;
让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针___偏转。
(3)综合
(1)
(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:
导体必须是____电路的一部分
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