第十七章 從指南針到磁浮列車 單元測試

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?第十七章 從指南針到磁浮列車 單元測試
一、單選題
1．用鋼條的一端去接近小磁針，如果小磁針被吸引過來，則（　?。?br /> A．鋼條肯定有磁性 B．鋼條肯定沒有磁性
C．鋼條可能有磁性 D．以上說法都不對
【答案】C
【解析】
當磁體與一個物體相互吸引時，有兩種可能，一是那個物體屬于鐵、鈷、鎳等沒有磁性的物質(zhì)，二是那個物體有磁性，異名磁極相互吸引。所以，A、B、D不符合題意，C符合題意。
故選C。
2．下列關于磁感線的說法，正確的是（　　）
A．磁感線分布越密的地方，磁場越弱
B．磁感線是磁場中真實存在的一些曲線，還可以通過實驗來模擬
C．磁體周圍的磁感線從磁體的S極出發(fā)，回到磁體的N極，構成閉合曲線
D．磁感線上某一點的切線方向與放在該點的小磁針靜止時南極所指的方向相反
【答案】D
【解析】
A．磁感線分布越密的地方，其磁場越強，故A錯誤；
B．磁感線不是真實存在的，而是一些假想的線，故B錯誤；
C．在磁體的外部，磁感線從磁體的北極出來，回到南極；在磁體的內(nèi)部，磁感線是從S極回到N極，故C錯誤；
D．磁感線上某一點的切線方向與放在該點的小磁針靜止時北極所指的方向一致，與南極所指的方向相反，故D正確。
故選D。
3．法國物理學家安培發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律是（　　）
A．電流與電壓、電阻的定量關系 B．通電導體周圍存在著磁場
C．通電螺線管的極性判定 D．電磁感應現(xiàn)象
【答案】C
【解析】
A．歐姆發(fā)現(xiàn)并總結了電流與電壓、電阻的定量關系，故A不符合題意；
B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導體周圍存在著磁場，故B不符合題意；
C．安培發(fā)現(xiàn)了通電螺線管的極性判定，即安培定則，故C符合題意；
D．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，故D不符合題意。
故選 C。
4．甲、乙為不同條形磁鐵的兩個磁極，弧線是部分未標方向的磁感線，如圖所示，根據(jù)圖中小磁針靜止時的指向判斷甲、乙的磁極，下列描述正確的是（　?。?br />
A．甲、乙都是N極 B．甲、乙都是S極
C．甲是N極，乙是S極 D．甲是S極，乙是N極
【答案】B
【解析】
由圖可知，兩磁極相互排斥，小磁針的N極的指向與該點磁感線的方向一致，磁體的外部，磁感線從磁體的N極出發(fā)回到S極，所以甲、乙都是S極。
故選B。
5．在如圖所示的電路中，小磁針在螺線管內(nèi)部，根據(jù)小磁針靜止時的指向可知

A．a(chǎn)端是通電螺線管的N極，c端是電源正極 B．b端是通電螺線管的N極，d端是電源正極
C．a(chǎn)端是通電螺線管的N極，c端是電源負極 D．b端是通電螺線管的N極，d端是電源負極
【答案】A
【分析】
根據(jù)小磁針的指向，通過安培定則判斷出螺線管電流的流向，從而知道電源的正負極．螺線管等效為條形磁鐵，根據(jù)內(nèi)部磁場的方向得出螺線管的極性．
【解析】
通電螺絲管內(nèi)部中間的小磁針，靜止時N極指向左端，可知，螺線管內(nèi)部的磁場方向水平向左，根據(jù)安培定則，知螺線管中的電流從左側流進，右側流出，則c端為電源的正極，d端為負極，內(nèi)部的磁場由b指向a，則a端是通電螺線管的N極，故A正確，BCD錯誤．
故選A.
6．將銅線做成了如圖所示形狀，將上方的尖端掛在電池的正極，底部錯開的兩根銅線則是貼在吸附在電池負極的圓柱形強磁鐵的邊緣，放手后銅線圈能以電池為軸旋轉(zhuǎn)。關于該現(xiàn)象，下列說法錯誤的是（　?。?br />
A．它的原理與電動機相同
B．該磁體具有磁性也具有導電性
C．電池兩側的銅絲是串聯(lián)的
D．若將磁體的磁極對調(diào)，轉(zhuǎn)動方向會改變
【答案】C
【解析】
A．由圖可以看出，該裝置個工作原理為利用磁場對電流受力的作用，使之轉(zhuǎn)動與電動機的工作原理相同。故A正確，不符合題意；
B．該裝置擁有電源，有閉合回路，還帶有磁體，因此該磁體具有磁性，也具有導電性。故B正確，不符合題意；
C．電池兩側的銅絲是并聯(lián)的，故C錯誤，符合題意；
D．轉(zhuǎn)動方向與電流方向和磁場方向有關，只對調(diào)磁體的磁極，轉(zhuǎn)動方向會改變，故D正確，不符合題意。
故選C。
7．如圖所示，A是懸掛在彈簧測力計下的條形磁鐵，B是螺線管。閉合開關，待彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后，將滑動變阻器的滑片緩慢向右移動的過程中，下列說法正確的是（　?。?br />
A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)也變大
B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)也變小
C．螺線管上端是N極，彈簧測力計示數(shù)變小
D．螺線管上端是S極，彈簧測力計示數(shù)變大
【答案】C
【解析】
定值電阻R0與滑動變阻器、螺線管串聯(lián)，電壓表測量的是滑動變阻器R兩端的電壓；當將滑動變阻器的滑片P向右滑動時，滑動變阻器R阻值變小，由串聯(lián)電路電阻的特點可知，則電路中的總電阻變小，電路的電流變大，由串聯(lián)電路分壓特點得電壓表示數(shù)變小，通電螺線管的磁性增強，由右手螺旋法則判斷螺線管的上端為N極，和上面的磁極相互排斥，通電螺線管的磁性增強，排斥力變大，彈簧測力計示數(shù)變小。
故選C。

8．如圖所示,在蹄形磁體的磁場中放置一根與螺線管連接的導體棒ab,當ab棒水平向右運動時,小磁針N極轉(zhuǎn)至右邊?？墒谷鐖D所示位置的小磁針N極轉(zhuǎn)至左邊的操作是

A． ab水平向左運動 B． ab豎直向下運動
C． ab豎直向上運動 D． ab水平向左運動
【答案】A
【解析】
【解析】
A. ab水平向左運動切割磁感線，蹄形磁體的磁場方向不變，導體棒運動方向相反，產(chǎn)生的感應電流反向，螺線管產(chǎn)生的磁場方向反向，小磁針N極轉(zhuǎn)至左邊，故A正確；
B. ab豎直向下運動，導體棒ab不切割磁感線，不產(chǎn)生感應電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；
C. ab豎直向上運動，導體棒ab不切割磁感線，不產(chǎn)生感應電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；
D. 由圖可知，蹄形磁體的磁場方向反向，導體棒ab的運動方向反向，導體棒切割磁感線產(chǎn)生的電流方向不變，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向不變，小磁針N極仍然轉(zhuǎn)至右邊，故D錯誤；
故選A.
9．下圖為直流電動機的兩個不同時刻的工作原理圖，下列分析不正確的是（　?。?br /> 　　

A．導線ab中的電流在這兩個時刻方向不同，受到的磁場力方向也不同
B．甲乙兩圖中的線圈再轉(zhuǎn)動90度角，都能到達平衡位置
C．由上往下看，線圈中電流均為順時針方向
D．如果電動機持續(xù)轉(zhuǎn)動，則電動機內(nèi)外流的都是直流電
【答案】D
【解析】
A．由圖可知，導線ab在這兩個時刻電流方向不同，由于導體受力方向與磁場方向和電流方向有關，所以兩次導線ab的受力方向不同，故A正確，不符合題意；
B．平衡位置是指線圈平面與磁感線垂直的位置，圖中磁感線從左向右，故甲乙兩圖中的線圈再轉(zhuǎn)動90度角，都能到達平衡位置，故B正確，不符合題意；
C．讀圖由左手定則可知：電源的左側為正極，從上往下看，線圈中電流都是順時針方向，故C正確，不符合題意；
D．電動機之所以能轉(zhuǎn)動，是因為換向器每當轉(zhuǎn)過平衡位置就會改變線圈中電流的方向，即電動機線圈外是直流電，線圈內(nèi)是交流電，故D錯誤，符合題意。
故選D。
10．巨磁電阻（GMR）效應是指某些材料的電阻在磁場中隨磁場的增強而急劇減小的現(xiàn)象。如圖是說明巨磁電阻特性原理的示意圖，圖中的GMR是巨磁電阻。在電源電壓U不超過指示燈額定電壓的條件下，閉合開關S1、S2，則（　?。?br />
A．電磁鐵A端是S極
B．向左滑動滑片P，指示燈會變亮
C．向右滑動滑片P，GMR兩端的電壓減小
D．電磁鐵產(chǎn)生的磁感線不管外部還是內(nèi)部都是從N極出發(fā)回到S極
【答案】B
【解析】
A．由圖示知，閉合開關S1，則電流由電磁鐵的B端流入，A端流出，據(jù)安培定則知，電磁鐵的A端為N極，故A不符合題意；
B．同時閉合開關S1、S2，滑片P向左滑動時，變阻器接入電路的阻值變小，通過電磁鐵的電流變大，磁性變強，而巨磁電阻的阻值在磁場中隨磁場的增強而急劇減小，那么巨磁電阻所在電路的電流變大，指示燈變亮，故B符合題意；
C．兩開關都閉合，滑片向右滑動時，變阻器接入電路的阻值變大，通過電磁鐵的電流變小，磁性變?nèi)?，則巨磁電阻的阻值增大，而指示燈的電阻不變，據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點知，巨磁電阻兩端的電壓會變大，故C不符合題意；
D．磁感線在電磁鐵外部是由N極出來，回到S極，而在電磁鐵的內(nèi)部，是由S極出發(fā)回到N極，故D不符合題意。
故選B。


二、填空題
11．地球本身就是一個巨大的磁體．水平放置、能自由轉(zhuǎn)動的小磁針之所以在地球表面指向南北，就是因為受到________的影響．最早發(fā)現(xiàn)地磁兩極與地理兩極并不重合的科學家是我國宋代的________．
【答案】地磁場 沈括
【分析】
①地球是一個大磁體，再由地磁兩極與地理兩極的關系答題．
②沈括是世界上第一個指出指南針不完全指南北的人，記載于《夢溪筆談》中．
【解析】
①地球本身是一個巨大的磁體，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理的北極附近．水平放置、能自由轉(zhuǎn)動的小磁針之所以在地球表面指向南北，就是因為受到地磁場的影響．
②在北宋學者沈括的《夢溪筆談》中，記載了磁針所指方向不完全指南北這一事實，故他是世界上最早發(fā)現(xiàn)這一事實的人．
12．通電螺線管周圍的磁感線分布與________相似，它兩端的磁極與________有關，可以用________判斷通電螺線管的極性跟電流方向的關系．
【答案】 條形磁鐵 電流方向 右手螺旋定則
【解析】由課本實驗知，通電螺線管的周圍小磁針的排布情況與條形磁鐵的排布情況一致，所以可以確定其周圍的磁場與條形磁鐵的磁場一致；通電螺線管周圍的磁場方向跟電流方向有關，改變電流方向則磁極的極性也發(fā)生變化；判斷通電螺線管的極性跟電流方向的關系，需要用右手螺旋定則判斷。
點睛：根據(jù)課本的實驗，利用通電螺線管的周圍小磁針的排布情況可以確定通電螺線管的磁場情況；知道通電螺線管的磁極極性與電流的方向有關；要判定其磁極跟電流方向的關系，需要用右手螺旋定則判斷．
13．通電直導線周圍的磁感線分布如圖所示，磁感線是以直導線為中心的一系列的________ ，從圖中可看出，磁感線是_______ (選填“閉合”或“不閉合”)的曲線；圖中小磁針的a端是________ 極．

【答案】同心圓 閉合 S
【解析】
通電直導線周圍的磁感線分布如圖所示，磁感線是以直導線為中心的一系列的同心圓?，從圖中可看出，磁感線是閉合的曲線；因為小磁針靜止時N極的方向與磁感線的方向相同，所以b端是N極，a端是S極．
點睛：小磁針靜止時，N極的指向為該點的磁場方向．
14．如圖甲所示，把小磁針放在桌面上，將一根直導線平行架在靜止的小磁針上方，當導線中有電流通過時，小磁針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最早發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的是__________ ． 如圖乙所示的電磁鐵，當開關閉合后，電磁鐵的左端是?________（填“N”或“S”）極．

【答案】奧斯特 S
【分析】
（1）1820年丹麥的物理學家奧斯特做的電流磁效應的實驗．
（2）安培定則可用來判定通電螺線管的極性和電流方向的關系：已知電流方向即可根據(jù)安培定則判定出通電螺線管的極性．
【解析】
當導線中有電流通過時，磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電流產(chǎn)生了磁場，這是電流的磁效應，首先觀察到這個實驗現(xiàn)象的物理學家是奧斯特．
根據(jù)安培定則判斷：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極，電流從左端流入，從右端流出，故電磁鐵的左端是S極．
15．小明同學用硬紙板和大頭針制作底座，把兩縫衣針磁化后，穿過按扣的兩個孔，放在底座的針尖上，就制成了一個如圖所示的指南針，該指南針靜止后，針尖指北方，則針尖是指南針的　?________（選填“N”或“S”）極；指南針能夠指南方，說明地球周期存在著?________
?
【答案】N 磁場
【分析】
指南針是根據(jù)地磁場的作用工作的，地磁的南極在地理的北極附近，而地磁的北極在地理的南極附近，再根據(jù)磁極間的作用規(guī)律，可判斷指南針的指向．
【解析】
地球是一個大磁體,指南針指南北的原因是由于受到了地磁場的作用;指南針靜止時,指向南的一端是磁體的南(S)極;指向北的一端是磁體的北(N)極．
16．拆開玩具，發(fā)現(xiàn)電源、開關、發(fā)光二極管（簡稱“LED”）、電動機各一個及連接導線，閉合開關，電動機順時針轉(zhuǎn)動，LED亮，將電動機一端連線斷開，閉合開關，LED亮．
（1）判斷LED和電動機是________聯(lián)．
（2）把電動機斷開的原處連接好，將電源正、負極反接，閉合開關，電動機________（選填“不”、“順時針”、“逆時針”）轉(zhuǎn)動；LED________（選填“亮”、“不亮”）．
【答案】并 逆時針 不亮
【分析】
（1）閉合開關，電動機順時針轉(zhuǎn)動，LED亮，將電動機一端連線斷開，閉合開關，LED亮，說明電動機和LED獨立工作、互不影響即為并聯(lián)；
（2）電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理制成的，轉(zhuǎn)動的方向與電流的方向和磁場的方向有關；晶體二極管的重要的特性是單向?qū)щ娦裕?br /> 【解析】
(1)由時間可知，電動機和LED可以獨立工作，因此是并聯(lián)，且開關位于干路；
(2)把電動機斷開的連線接回原處，將電源正、負極反接，閉合開關，電動機反向轉(zhuǎn)動，即逆時針轉(zhuǎn)動；
晶體二極管具有單向?qū)щ娦?，將電源正、負極反接時，該支路相當于斷路，LED不亮．
17．如圖是揚聲器的構造示意圖，當線圈中通入攜帶聲音信息、時刻變化的電流時，線圈就會帶動紙盆振動起來，從而發(fā)出聲音。與揚聲器原理相似的是 ______ （選填“電動機”或“發(fā)電機”）。

【答案】電動機
【解析】如圖，揚聲器中的線圈中通過變化電流時，線圈會受到永久磁鐵的磁場力的作用，而帶動與線圈相連的紙盆振動，將電信號轉(zhuǎn)化成聲信號，因此與電動機的原理一致。
點睛：解答本題要對揚聲器的工作過程有清楚的了解。揚聲器的線圈中有隨聲音變化的電流，因為通電線圈在磁場中受到力的作用，使得線圈就不斷地來回振動，紙盆也就振動動起來，便發(fā)出了聲音。
18．小宇同學用漆包線在筆桿上繞制了一只螺線管，接入如圖所示電路中，在螺線管的上方放置一個小磁針，下方放置一些大頭針（未畫出），閉合開關或，要使螺線管吸引大頭針的數(shù)量增多，變阻器的滑片P應向 ________（選填：“a”或“b”）端移動；此時小磁針將發(fā)生 ________（選填：“順時針”或“逆時針”）旋轉(zhuǎn)

【答案】a 順時針
【解析】
【分析】
（1）電磁鐵的磁性強弱的影響因素：電流的大小，匝數(shù)的多少，有無鐵芯．電流越大，匝數(shù)越多，有鐵芯時磁性越強．
（2）根據(jù)電源的正負極可以確定線圈中的電流方向，再結合線圈的繞向，可以安培定則可以確定螺線管的NS極，進而利用磁極間的作用規(guī)律可以確定小磁針的轉(zhuǎn)動方向．
【解析】
(1)要使螺線管吸引大頭針的數(shù)量增多，是使電磁鐵的磁性增強，在匝數(shù)和鐵芯一定時，增大電流可以增強磁性，滑動變阻器的滑片向滑a動時，電路中的電阻變小，電流變大，電磁鐵磁性增強。
(2)根據(jù)電源的正負極，由圖可知電流從螺線管的左端流入，右端流出，結合線圈的繞向，可以確定螺線管的上端為N極，下端為S極；
由于異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥，所以小磁針的N極將遠離螺線管的N極，小磁針的S極將靠近螺線管的N極，故是順時針轉(zhuǎn)動。
故答案為：a；順時針。

三、作圖題
19．如圖所示，根據(jù)磁感線的方向，標出磁體a端的磁極名稱和小磁針的S極。

【答案】
【解析】
磁感線由N極出來回到S極，所以圖示中磁體的a端為S極，據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引知，小磁針的下端為N極，上端為S極。作圖如下

20．根據(jù)要求完成以下作圖。如圖所示，請用箭頭標出A點的磁感線方向___________。

【答案】
【解析】
條形磁鐵的外部磁場方向是從N極出發(fā)回到S極，A點的磁感線方向如圖所示

21．根據(jù)圖中小磁針靜止時的N、S極，標出磁感線方向和電源正極。

【答案】
【解析】
圖中小磁針的右端為N極、左端為S極，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，通電螺線管的右端為N極，左端為S極；在磁體的周圍，磁感線從磁體的N極發(fā)出回到S極，所以圖中磁感線的方向是向左的；利用螺線管的右端為N極和線圈的繞向，根據(jù)安培定則可知電流從螺線管的左端流入、右端流出，從而可以確定電源的左端為正極，右端為負極；如圖所示：


四、實驗題
22．為了探究電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關，小明同學用漆包線（表面涂有絕緣漆銅導線）在大鐵釘上繞若干匝，制成簡單的電磁鐵，通電后吸引大頭針，圖甲、乙、丙、丁為實驗中觀察到的四種情況。

（1）實驗是通過觀察電磁鐵___________來知道電磁鐵磁性強弱的。
（2）當開關閉合后，甲圖中N極在磁體______端（選填A或B）；圖乙中若讓鐵釘再多吸一些大頭針，滑動變阻器的滑片應向_______端移動（填“左”或“右”）。表明電磁鐵磁性強弱與________有關。
（3）比較___________兩圖可知：匝數(shù)相同時，電流越大，磁性越強。
（4）由圖丁可得出的結論是___________。
（5）舉出一個應用電磁鐵的實例___________。
【答案】吸引大頭針的數(shù)量 A 左 電流大小 乙、丙 電流相同時，通電螺線管的線圈匝數(shù)越多，磁性越強 電鈴
【解析】
（1）[1]該實驗中是用電磁鐵吸引大頭針的數(shù)量來反映電磁鐵磁性的強弱，電磁鐵吸引大頭針較多，說明電磁鐵的磁性較強，屬于轉(zhuǎn)換法。
（2）[2]由甲圖可知，電流從電源正極出發(fā)，經(jīng)開關、變阻器流向螺線管，根據(jù)安培定則，甲圖中N極在磁體的A端。
[3][4]圖乙中若讓鐵釘再多吸一些大頭針（即其磁性增強），應增大電流的大小，由歐姆定律可知應減小變阻器連入電路中的電阻大小，即滑動變阻器的滑片應向左移動；電流大小不同，吸引大頭針的個數(shù)不同，即電磁鐵的磁性不同，表明電磁鐵磁性強弱與電流大小有關。
（3）[5]研究電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系時，應控制線圈的匝數(shù)相同，改變電流的大小；乙丙兩圖中線圈匝數(shù)相同，丙圖中變阻器連入電路中的電阻較小，由歐姆定律可知丙圖中的電流大于乙圖中的電流，丙圖中吸引大頭針的數(shù)量多，其磁性強，所以應比較乙、丙兩圖。
（4）[6]丁圖中兩個電磁鐵串聯(lián)，通過兩電磁鐵的電流相等，線圈匝數(shù)越多的電磁鐵吸引大頭針數(shù)量越多，說明其磁性越強，所以結論為：電流相同時，通電螺線管的線圈匝數(shù)越多，磁性越強。
（5）[7]在實際生活中很多地方都用到了電磁鐵，比如：電鈴、電磁起重機、電話機、電磁繼電器等。
23．探究磁體與通電螺線管周圍的磁場：

(1)小明用小磁針探究磁體周圍磁場如圖1所示，實驗時將小磁針先后放在條形磁體周圍不同位置處，記錄小磁針在各處靜止時N極的指向。通過實驗可知，磁場具有方向，磁場中各點的磁場方向一般 ______ （選填“相同”或“不同”）；
(2)小紅用鐵屑探究磁體周圍的磁場如圖2所示
①將玻璃板平放在磁體上，并在玻璃板上均勻撒上一層鐵屑，輕輕敲擊玻璃板，觀察鐵屑的分布情況。輕敲玻璃板的目的是 ______ ，鐵屑在磁場中被 ______ 成一個個小磁針，從而在磁場中有序地排列起來；
②再在玻璃板上放一些小磁針，記錄這些小磁針靜止時N極的指向；
③人們仿照鐵屑在磁場中排列的情況和小磁針N極的指向畫出一些帶箭頭的曲線來形象地描述磁場，物理學中把這樣的曲線叫作 ______ ；
④實驗中小磁針的作用是 ______ 。
【答案】不同 減小摩擦力的影響 磁化 磁感線 顯示磁場的方向
【解析】
(1)[1]磁場中各點自由小磁針的N極指向一般不同，表明磁場中各點的磁場方向一般不同。
(2)①[2]輕敲玻璃板的目的是減小摩擦力的影響，使鐵屑可以自由移動。
[3]鐵屑是磁性材料，在磁場中被磁化，具有磁性。
③[4]物理學中，用來描述磁場強弱和方向的帶箭頭的曲線叫做磁感線。
④[5]實驗中小磁針的作用是通過它在磁場中受力轉(zhuǎn)動到不同位置來顯示磁場的方向。
24．磁體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)，小蕊和小昌同學想探究“磁體對回形針吸引力大小與放入它們之間物體的哪些因素有關”，請你參與探究并解決一些問題：

(1)如圖甲所示，保持磁體和紙片間的距離一定，在紙片上放入不同物體時，通過比較紙片下面能吸附的回形針數(shù)量，顯示磁體對回形針吸引力的大小。回形針的放置有乙、丙兩種方法，依據(jù)_______的原理，回形針在磁場中某點受到的吸引力等于它的重力，應選擇圖中_____的方法；
(2)選擇正確方法后，他們在紙片上分別放入形狀、面積和厚度相同，材料不同的鐵板、鋁板等，觀察能吸引的回形針個數(shù)，多次實驗后將數(shù)據(jù)記錄在下表中：
磁體與紙片之間放入的物體
不放物體
鐵板
鎳板
鋁板
陶瓷板
玻璃板
塑料板
吸引回形針數(shù)量/個
4
1
1
3
3
3
3

①分析數(shù)據(jù)，可以得出：在其他條件相同時，放入鐵板或鎳板，吸引回形針的數(shù)量_____，說明鐵板和鎳板對吸引力的影響_________，即對磁性屏蔽效果明顯；
②鐵、鎳、鋁都是導體，而鋁對磁性屏蔽效果不明顯，原因可能是__________。
(3)他們在紙片上分別放入形狀和____相同、面積不同的鐵板。發(fā)現(xiàn)鐵板面積越大，吸住的回形針數(shù)量越少。
【答案】二力平衡 乙 較少 較大 鋁不能被磁化 厚度
【解析】
(1)]1]回形針被吸附在紙片下面時，受到磁體的吸引力和重力的作用，處于靜止狀態(tài)，所以是據(jù)二力平衡的原理。
[2]實驗操作時，應選擇乙圖中的方法，因為乙圖中每個回形針都只受到磁體的吸引力和重力的作用，而丙圖中，處于中間的回形針除了受到吸引力和重力的作用還受到下面的回形針的作用力，且所受的吸引力是上面的回形針磁化后的吸引力，而不是磁體本身的吸引力，故不選丙圖。
(2)①[3][4]由表格數(shù)據(jù)可知，在其他條件相同時，放入鐵板或鎳板時，吸引的回形針數(shù)量較少，說明鐵板和鎳板對吸引力的影響較大，即對磁性屏蔽效果明顯。
②[5]鐵、鎳、鋁都是導體，而鋁對磁性屏蔽效果不明顯，原因可能是鋁不能被磁化。
(3)[6]在紙上放入的鐵板應是形狀和厚度都相同，面積不同，因為要探究的是吸引力與鐵板面積的關系。
25．在“探究通電螺線管外部磁場”的實驗中：


（1）小明將小磁針放在螺線管周圍不同的位置如圖（a）所示，放小磁針的目的是___________，閉合開關后觀察到如圖（b）所示的現(xiàn)象，說明通電螺線管周圍存在___________；
（2）如圖（c）所示是通電螺線管周圍的有機玻璃板上的小磁針分布狀態(tài)，觀察可知通電螺線管的外部磁場與________的磁場相似；
（3）通電螺線管周圍的磁場方向和電流方向有關，你怎樣驗證，方法是___________；
（4）小明猜想通電螺線管磁場強弱可能與線圈匝數(shù)和電流大小都有關。為此他又設計了如圖（d）所示的實驗。實驗中，他將開關S從l換到2上時，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，再次觀察電流表示數(shù)及吸引的大頭針數(shù)目，此時調(diào)節(jié)滑動變阻器是為了___________，來研究通電螺線管磁場強弱與線圈匝數(shù)的關系。


【答案】便于觀察磁場方向 磁場 條形磁體 把連接電池正負極的導線對調(diào) 控制兩次實驗的電流大小不變。
【解析】
（1）[1]由于磁場看不見摸不著，在螺線管周圍放上小磁針就是為了通過小磁針觀察通電螺線管周圍的磁場方向，這是轉(zhuǎn)換法思想。
[2]閉合開關后，小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，而且在不同的位置小磁針的N、S極偏轉(zhuǎn)方向不同，說明通電螺線管周圍存在磁場，且不同位置磁場方向不同。
（2）[3]由圖（c）可知，通電螺線管周圍鐵屑的分布和條形磁體周圍鐵屑的分布相似，由此可知，通電螺線管周圍的磁場和條形磁體周圍磁場相似。
（3）[4]對調(diào)電池的正負極，發(fā)現(xiàn)小磁針的N、S極偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生了變化，由此說明通電螺線管周圍的磁場方向和電流方向有關。
（4）[5] 通電螺線管磁場強弱可能與線圈匝數(shù)和電流大小都有關，他將開關S從l換到2上時，就改變了接入電路的線圈匝數(shù)，說明要探究通電螺線管磁場強弱與線圈匝數(shù)的關系，此時調(diào)節(jié)滑動變阻器是為了保持電路中的電流大小不變，這里運用的了控制變量法。
26．在安裝直流電動機模型的實驗中，小明將組裝好的電動機模型、滑動變阻器、電源、開關串聯(lián)起來如圖甲所示。
（1）小明閉合開關，發(fā)現(xiàn)線圈不轉(zhuǎn)，他用手輕輕轉(zhuǎn)了一下線圈，電動機模型開始正常轉(zhuǎn)動。線圈原來不轉(zhuǎn)的原因是______；
（2）若要電動機轉(zhuǎn)速加快，小明應將滑動變阻器的滑片向______移動；
（3）接下來，小明把永磁鐵換成圖乙所示的電磁鐵，并將電磁鐵線圈的兩個接線柱M、N分別與電刷A、B相連，使電磁鐵線圈與電動機模型線圈并聯(lián)后，合用一個電源。當對調(diào)接在電源正、負極上的導線時，電動機線圈轉(zhuǎn)動的方向會不會改變？答：______，理由是______；


（4）完成以上實驗后，小明取下圖中的電源換上小燈泡，在模型的轉(zhuǎn)軸上饒上細線，如圖丙所示，然后快速拉動細線，使線圈轉(zhuǎn)動起來，結果小燈泡發(fā)光，此時這個模型就相當于______機；
（5）電動機工作時將電能轉(zhuǎn)化為______能。這臺電動機正常工作時，兩端的電壓為6V，通過的電流為1A，若此線圈的電阻為1Ω，它的電功率是______W，這臺電動機的效率約是______。
【答案】線圈剛好處在平衡位置 左 不會 電流方向和磁場方向同時改變 發(fā)電 機械能和內(nèi) 6 83.3%
【解析】
（1）[1]當電動機的線圈處于平衡位置時，受平衡力的作用，故可能電動機不轉(zhuǎn)，撥動一下后，打破平衡，電動機便轉(zhuǎn)動起來，并且靠慣性能轉(zhuǎn)過平衡位置，連續(xù)轉(zhuǎn)動。
（2）[2]若要電動機轉(zhuǎn)速加快，可以增大電路中的電流，所以應將滑動變阻器的滑片向左移動，減小滑動變阻器的電阻，從而增大電路中的電流。
（3）[3][4]小明把永磁鐵換成圖乙所示的電磁鐵，并將電磁鐵線圈的兩個接線柱M、N分別與電刷A、B相連，當對調(diào)接在電源正、負極上的導線時，通過的電流也會發(fā)生變化，磁場的方向發(fā)生了改變，則電動機線圈的受力方向不變，其轉(zhuǎn)動方向不變。
（4）[5]取下電源換接上小燈泡，快速拉動細線，使線圈轉(zhuǎn)動起來，線圈在磁場中做切割磁感線運動，會產(chǎn)生感應電流，小燈泡會發(fā)光，這是電磁感應現(xiàn)象，此時模型就相當于發(fā)電機。
（5）[6]電動機在工作時，電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能；
[7]電動機的電功率
P＝UI＝6V×1A＝6W
電動機的電功率為6W。
[8]設工作時間為t，則這臺電動機在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量
Q＝I2Rt
消耗的總電能
W＝Pt
產(chǎn)生的機械能為
E＝W-Q
這臺電動機的效率
η＝＝＝≈83.3%
這臺電動機的效率為83.3%。