九年级物理电与磁易错题Word版 含答案Word下载.docx
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(2)[2]实验根据电子秤的示数来比较电磁铁磁性强弱。
因为当开关闭合时,电路中有电流通过,电磁铁有磁性,对放在电子秤上的软铁块P有吸引力。
当电流越大时,电磁铁的磁性就越强,对软铁块的吸引力就越大,那么软铁块对电子秤的作用力就越小,则电子秤的示数就越小。
(3)[3]实验探究的是“电磁铁磁性强弱与电流大小的关系”,所以在实验时需记录电流的大小,而磁性的强弱是通过电子秤的示数来反映的,所以还需要记录电子秤的示数。
故实验表格如下:
2.如图是小明“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
(1)闭合开关后,当导体ab向左或向右运动时,电流表指针偏转,当导体ab向上或向下运动时,电流表指针不偏转,说明闭合电路中的部分导体在磁场中做___________运动时导体中会产生感应电流。
(2)实验中发现,当导体ab向左运动时,电流表指针向右,当导体ab向右运动时,电流表指针向左偏转,说明_________________________。
(3)针对这个实验,小明作了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想,为了验证小明的猜想,请你帮他设计主要的实验步骤:
______________。
(4)小明通过上述(3)的实验,发现磁场越强,产生的感应电流越大。
从而小明认为提高发电量的关键在于增强发电机电磁铁的磁性,只要不断增强电磁铁的磁性,就能获得更多的电能,这个观点正确吗?
为什么?
___________________________。
【答案】切割磁感线感应电流的方向跟导体做切割磁感线运动方向有关主要步骤:
改变磁场强弱,让导体AB以相同的速度做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小不正确。
这个实验中,是将做切割磁感线的导体的机械能转化为电能,增强磁性可以提高能量的转化效率,但并不能使发电机产生多于导体机械能的电能
(1)如图的实验电路,闭合开关后,当导体ab向左或向右运动时,导体切割磁感线运动,故产生感应电流,电流表指针偏转,当导体ab向上或向下运动时,导体没有做切割磁感线运动,电流表指针不偏转,所以此实验过程说明闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时导体中会产生感应电流。
(2)实验中发现,当导体ab向左运动时,电流表指针向右,当导体ab向右运动时,电流表指针向左偏转,可见电流方向的不同与导体切割磁感线运动方向有关,即说明感应电流的方向跟导体做切割磁感线运动方向有关。
(3)要探究“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”,根据控制变量的思想,应保证切割磁感线的运动速度相同,改变磁场的强弱,比较电流表的偏转角度得出结论,所以为了验证小明的猜想,主要的实验步骤为:
改变磁场强弱,让导体AB以相同的速度做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小。
(4)小明的观点是错误的,根据能量守恒定律知,能量不可能凭空产生,电磁感应现象中,电能是由机械能转化而来的,单独增强磁性时,并不能获得更多的电能,所以观点不正确。
3.利用如图所示的实验装置探究电动机的工作原理,请你完成下列问题.
(1)通电后图甲中ab段导线受磁场力的方向竖直向上,请在图丙中作出ab段导线所受到的磁场力F′的示意图;
(_____)
(2)当线圈转过图乙所示位置时,通过改变_____的办法使线圈靠磁场力的作用可以继续顺时针转动至少半周;
(3)生产实际中,为使直流电动机的转子能持续不停地转动,在此结构的基础上主要是通过加装_____来实现的(填直流电动机的结构名称).
【答案】
电流方向换向器
电动机的原理是:
通电导线在磁场中受力的作用,其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,即只要改变一个量,其所受力的方向就会改变一次;
直流电动机工作时,为了让线圈持续的转动下去,即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向,即改变线圈所受力的反向,使线圈持续的转动下去.
(1)由于电流从电源的正极出发,故此时图1中ab的电流方向是由a到b;
在图丙中,由于电流的方向和磁场的方向均没有改变,故此时线圈所受力的方向仍不变,即力的方向仍是向上的,如图所示:
(2)据图乙能看出,再向下转动,磁场力会阻碍线圈运动,故此时必须改变线圈中的受力方向,所以可以通过改变线圈中的电流方向使得线圈持续顺时针转动至少半圈;
(3)直流电动机的线圈可以持续转动,是因为它加装了换向器,换向器能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向.
4.在学习了电和磁的知识后,小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验.他找了一枚缝衣针,在“吸铁石”上擦了几下,然后用一根细软的棉线将缝表针悬挂起来井保持水平,结果发现静止后针尖总是指向南方,这说明缝衣针已经磁化成了一枚小磁针。
为验证奥斯特实验,小杰把通电的台灯(60W)导线移到缝衣针的下方,并靠近缝衣针平行放置,结果发现缝衣针并未发生偏转,带着疑问,小杰在科学课堂上与大家展开讨论。
结果出现了两种不同观点,这时,老师让小杰用两节干电池(3V)和一段电阻丝(15Ω)重新做这个实验.结果缝衣针发生了偏转。
(1)磁化后,这枚缝衣针的针尖是________极;
(填“S”或“N”)
(2)在课堂实验中,电阻丝中通过的电流大小为________安;
(3)下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点,通过小杰的课堂实验可以否定的是______(填“A”或“B”)
A.台灯线内有两根导线,且电流方向相反,产生的磁性相互抵消
B.台灯线内电流太小,产生的磁场太弱,不足以让小磁针偏转
【答案】S0.2B
(1)[2]缝衣针被悬挂起之后针尖总是指向南方,根据人们对磁极的规定可知,针尖是南极,即S极。
(2)[2]由欧姆定律公式可得,课堂实验中,电阻丝中通过的电流大小为
(3)[3]台灯导线中的电流为
可见电阻线中的电流与台灯导线中的电流大小相差不大,所以台灯线不能使缝衣针偏转不是由于电流太小引起的;
其真正的原因应该是,台灯是交流电,并行的导线中瞬间的电流方向是相反的,因此产生的磁场相互抵消,不会使缝衣针发生偏转,故B可以否定。
5.根据古文《论衡•是应篇》中的记载:
“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南”,学术界于1947年想象出司南的模样如图甲所示.
(1)1952年,中国科学院物理研究所尝试将如乙图所示的天然磁石制作成司南,制作人员根据天然磁石的磁感线分布,将磁石的________(填乙中字母)处打磨成磁勺的A端.
(2)把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后,放在粗糙的木盘上,使磁勺水平转动直至最终静止,但磁勺A端总不能正确指南,请提出改进本实验的措施________.
(3)为达到理想的指向效果,制作人员将磁勺靠近一电磁铁,闭合开关S,磁勺和电磁铁相互吸引后如图丙所示,可增加磁勺的磁性,由此判断H为电源的________极.
【答案】D将磁勺放在光滑的水平面上,使其能自由转动负
(1)磁体静止时,指南的叫南极用字母S表示;
指北的叫北极,用字母N表示;
磁体周围的磁感线,都是从磁体的N极出发,回到S极;
据此判断。
(2)磁勺要想指南北,必须能自由转动,不受外力的干扰,因此从减小外力干扰的角度来考虑;
(3)磁极间的作用规律是:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
可用安培定则判断通电螺线管的两极极性和电源极性。
(1)磁勺在正确指南时,地理的南极正是地磁的N极,异名磁极相互吸引,因此,其A端为该磁体S极;
乙图中,根据天然磁石的磁感线分布,可判断D端是S极,也就是磁勺的A端,故应将磁石的D处打磨成磁勺的A端;
(2)把天然磁石打磨成的磁勺放在粗糙的木盘上,由于摩擦力较大,所以很难正确指示南北方向,正确的做法是将磁勺放在光滑的水平面上,使其能自由转动;
(3)因为异名磁极相互吸引,则与磁勺柄所靠近的下端是通电螺线管的N极,用安培定则可判断通电螺线管中的电流方向,再根据电流方向是从电源正极出发通过螺线管回到负极,可判断H端为电源的负极。
6.某次旅游,密闭大巴内坐满了游客,司机忘了打开换气设备,时间一久,车内二氧化碳浓度上升,令人头晕脑胀.为此,小明设计了车载自动换气设备
(一)小明找来二氧化碳气敏电阻Rx,其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示,其中二氧化碳浓度为0时,Rx阻值模糊不清,他对该电阻阻值进行测量
氧气浓度/%
5
10
15
20
25
30
Rx/Ω
28
22
17
13
8
小明把空气通过氢氧化钠溶液,得到二氧化碳浓度为0的空气,并收集于集气瓶中,再将Rx置于其中
(1)图甲电源电压恒为6V,请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接.要求,滑片P向B端移动时,电压表、电流表的示数都变大.
(___)
(2)开关S闭合前,滑片P应移至_____(选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关S,发现电流表无示数,电压表有示数.电路某一故障可能为_____.
A、S断路B、R'
断路C、Rx短路D、Rx断路
(4)排除故障后,移动滑片P,电压表、电流表示数如图乙所示,二氧化碳为0时,Rx的阻值为_____Ω
(5)请在丙图中画出Rx阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图象.
(二)小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备,如图丁所示,控制电路,恒为6V的蓄电池,开关S,定值电阻R0,二氧化碳气敏电阻Rx,电磁继电器的线圈电阻不计,线圈电流大0.1A时衔铁被吸下,线圈电流小于0.1A衔铁被弹回,受控电路包括,恒为24V的蓄电池,额定电压均为24V的绿灯、红灯、换气扇.
(6)请以笔画线完成电路连接,要求:
闭合开关S,周围空气中二氧化碳浓度小于8%时,绿灯亮;
大于8%时,红灯亮且换气扇正常工作.
(7)定值电阻R0的阻值应为_____Ω.
AD35
35
(1)由图乙确定两表的量程,根据要求滑片P向B端移动时,电压表、电流表的示数变大确定变阻器的连接与电压表的连接;
(2)为保护电路,开关S闭合前,滑片P应移至阻值最大处;
(3)若电流表示数为0,说明电路可能断路;
电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电阻断路了;
(4)分别图中电压表大量程和电流表小量程读数,根据欧姆定律求电阻;
(5)根据描点作图;
(6)将控制电路串联起来;
根据电流大于0.1A,电磁铁将衔铁吸下,红灯亮且换气扇正常工作,同时绿灯断开不亮;
当电流小于0.1A,绿灯亮:
故红灯亮与换气扇并联,根据衔铁吸下时与下触点接触,电流小于0.1A时与上触点接触,按要求连接工作电路;
(7)由图2可知,当周围空气中二氧化碳浓度为8%时,气敏电阻大小为R′X=25欧姆,根据欧姆定律和电阻的串联求出定值电阻的大小.
(1)用伏安法测电阻大小,电流表要串联在电路中,由图乙可知,电压表选用大量程,电流表选用小量程,因要求滑片P向B端移动时,电流表的示数变大,则电路中的电阻变小,即滑动变阻器连入电路中的电阻变小,故滑片以右电阻丝连入电路中,根据欧姆定律的变形公式U=IR,待测电阻的电压变大,由串联电路的电压规律,电压表示数变小,故电压表并联在待测电阻的两端,
如下图1所示:
(2)开关S闭合前,滑片P应移至阴性阻值最大处,即A端;
(3)闭合开关S,发现电流表无示数,电压表有示数.电路某一故障可能为Rx断路,选D;
(4)图中电压表选用大量程,分度值为0.5V,示数为为3.5V;
电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.1A,由欧姆定律,待测电阻:
RX=
;
(5)由表中数据,在坐标系中确定对应的点,用平滑的曲线连接起来,如下图2所示所示:
(6)闭合开关S,因周围空气中二氧化碳浓度越大,气敏电阻越小,当大于8%时,电阻小于某一值,电流大于0.1A,电磁铁将衔铁吸下,红灯亮且换气扇正常工作,同时绿灯断开不亮;
当周围空气中二氧化碳浓度小于8%时,电阻大于某一值,电流小于0.1A,绿灯亮;
将控制电路与电源串联起来;
电流小于0.1A时,上触点与衔铁接触,绿灯与电源连接,绿灯亮;
电流流大于电0.1A时,磁铁将衔铁吸下,下触点与衔铁接触,上触点与衔铁分离,红灯与换气扇并联,红灯亮且换气扇正常工作,绿灯断路;
电路连接如下所示:
(7)由图2可知,当周围空气中二氧化碳浓度为8%时,气敏电阻大小为R′X=25欧姆,电路中电流I=0.1A
,根据欧姆定律和电阻的串联规律,
R0=
﹣R′X=
﹣25Ω=35Ω;
【点睛】
本题考查测电阻的电路连接、注意事项、故障分析、电表读数、电阻计算,同时也考查了电磁继电器的运用及电路的连接,并汲及运用图象解决问题的思想,综合性强,难度较大.
7.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。
8.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
0.5
1.5
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
9.发电机是如何发电的呢?
同学们用如图所示的装置进行探究.
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中________(填“有”或“无”)电流产生.
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现电流表指针发生了偏转,就说:
“让导体在磁场中运动就可产生电流.”但小芳说:
“不一定,还要看导体怎样运动.”为验证猜想,它们继续探究,并把观察到的现象记录如下:
分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是______(填“正确”或“错误”)的,比较第2、3次实验现象发现,产生的电流的方向跟_____有关;
比较第3、6次实验现象发现,产生的电流的方向还跟_____有关.
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁铁,有同学发现指针又偏转了!
他们再重复刚才的操作,发现电流表的指针都偏转,请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在________中做________________运动,电路中就会产生感应电流,这就是发电机发电的原理,此原理最早由英国物理学家________发现.
【答案】无正确导体的运动方向磁场方向磁场切割磁感线法拉第
试题分析:
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中无电流产生;
(2)根据表格中的信息可知,当导体在磁场中运动时,电流计指针不一定偏转,说明不一定产生电流,故小芳的观点是正确的;
比较第2、3次实验现象发现,磁场方向相同,导体运动的方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流的方向跟导体运动方向有关;
比较第3、6次实验现象发现,导体运动的方向相同,磁场方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流的方向还跟磁场方向有关;
(3)电路闭合时,不论是导体运动还是磁体运动,导体会做切割磁感线运动,所以导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应,此原理最早由英国物理学家法拉第发现的.
【考点定位】探究电磁感应现象的实验
10.如图甲所示,使线圈位于两磁极间,
(1)通电后,图甲中ab段导线的电流方向是_______(选择“由a到b”、“由b到a”).图甲中ab段导线受磁场力的方向向上,用箭头标示出图丙中ab段导线所受磁场力的方向.
(2)线圈转过图乙所示位置,用_________的办法可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈.
(3)若把图甲中的电源换为电阻,快速转动线圈,电阻发热.此过程机械能先转化为__能再转化为__能.
【答案】由a到b改变电流方向电内
(1)通电后,如图甲,电流经过开关,由a到b,故图中中ab段导线的电流方向是由a到b,图甲中ab段导线受磁场力的方向向上,在丙图中电流与甲图中相同,磁场方向也相同,所以丙图中ab段导线所受磁场力的方向仍为向上.
(2)如图乙搁置,线圈两边受磁场力的方向分别向上和向下,所以此处为平衡位置,要使线圈转过图乙所示位置时继续转动,应该在转过此位置时改变线圈中的电流方向.
(3)若把图甲中的电源换为电阻,快速转动线圈,线圈会切割磁感线运动,产生感应电流,所以电阻发热,即由于电磁感应现象,产生的电流,机械能转化为电能;
电流通过电阻时,由于电流的热效应,电能转化为内能.
11.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽同学作出以下猜想:
猜想A:
电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
猜想B:
通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强
猜想C:
外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案:
用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁.图上所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况.
根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它______的不同.
(2)通过比较_____________两种情况,可以验证猜想A是正确的.
(
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