人教版九年級物理全一冊通關(guān)講義第20章電和磁(章末檢測)(原卷版+解析)

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第20章 電和磁 （章末檢測） 時間：90分鐘 滿分：100分 一、選擇題（3分/題，共51分）： 1．一根條形磁鐵不小心摔成兩段后，一共會有N極的個數(shù)為（　?。? A．1個 B．2個 C．3個 D．4個 2．司南是我國古代的四大發(fā)明之一，“司南之杓，投之于地，其柢指南”，以下說法正確的是（　?。?A．“柢”指的是司南長柄，自由靜止時指的是地磁場的北極 B．司南能夠吸引銅、鐵、鎳等物質(zhì) C．司南周圍的磁場和磁感線，是確實存在的物質(zhì) D．現(xiàn)在常用電磁鐵，其鐵芯選用的材料就是與司南的相同的天然磁礦石 3．張林同學(xué)在物理復(fù)習(xí)過程中，將書中的科學(xué)家及其偉大發(fā)現(xiàn)、相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了梳理，但是不慎破損了一角，如圖所示。下列可正確填入的科學(xué)家是（　　） A．愛迪生 B．法拉第 C．特斯拉 D．伽利略 4．假如沒有了電流的熱效應(yīng)，下列現(xiàn)象可能發(fā)生的是（　　） A．磁懸浮列車照常工作 B．電磁起重機(jī)不能工作了 C．電熨斗照常使用 D．白熾燈發(fā)光更亮了 5．如圖所示，用導(dǎo)線、靈敏電流表組成閉合回路。選項中，用“○”示閉合電路中垂直于紙面方向放置的導(dǎo)線ab的橫截面，當(dāng)導(dǎo)線ab在磁場中沿虛線運(yùn)動，靈敏電流表指針有明顯偏轉(zhuǎn)的是（　?。? A． B． C． D． 6．自1820年發(fā)現(xiàn)電與磁有聯(lián)系以來，科學(xué)工作者設(shè)計出了許多與電磁有關(guān)的設(shè)各，使生產(chǎn)力大大提高，以下關(guān)于電磁的說法正確的是（　　） A．電磁鐵的原理是通電線圈在磁場中受力 B．揚(yáng)聲器是把電信號轉(zhuǎn)換成聲信號的一種裝置，原理類似于發(fā)電機(jī) C．麥克風(fēng)（動圈式話筒）的原理是電磁感應(yīng)原理 D．錄音帶、DVD光盤、銀行信用卡等，都是用磁來記錄信息的 7．下列選項中用到電生磁原理的是（　?。?A．無線充電 B． 電子門讀取信息 C． 磁懸浮列車 D． 金屬探測器 8．如圖是一種名為“鐵釘橋”的游戲，它是利用左右兩塊同一電路的電磁鐵將數(shù)枚細(xì)鐵釘搭建而成，下列說法正確的是（　?。? A．“鐵釘橋”利用了異名磁極相互吸引 B．被磁化后的“鐵釘橋”中間磁性最強(qiáng) C．電磁鐵斷電后“鐵釘橋”也不會倒塌 D．改變電流方向會導(dǎo)致“鐵釘橋”倒塌 9．下列有關(guān)磁現(xiàn)象說法不正確的是（　?。?A． 每個磁體有兩個磁極，磁極總是成對出現(xiàn)的 B． 物體中微型小磁針指向紊亂，物體不顯磁性，當(dāng)微型小磁針的指向較為一致，物體具有磁性 C． 電磁繼電器是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關(guān) D． 閉合開關(guān)，導(dǎo)線ab沿導(dǎo)軌運(yùn)動，是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，利用這個原理可制成發(fā)電機(jī) 10．科學(xué)研究通常把一些不易直接測量的物理量，用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識或用易測量的物理量間接測量。如磁場是一種看不見的特殊物質(zhì)，我們可以通過磁場對小磁針作用的效果來認(rèn)識它。下列研究實例中不是采用這種研究方法的是（　?。?A．通過液體受熱后體積膨脹的多少來認(rèn)識溫度升高的高低 B．利用磁感線的疏密來描述磁場的強(qiáng)弱 C．通過吸引大頭針的數(shù)目來了解電磁鐵磁性的強(qiáng)弱 D．通過燈的亮暗來判斷電路中電流的大小 11．如圖所示是一款磁力鎖，這種磁力鎖關(guān)閉時，電路接通磁鐵有磁性吸住鐵片，大門鎖住。當(dāng)刷卡或按一下開關(guān)，即可切斷電路，磁力鎖失去磁性，可將門打開。磁力鎖與下列哪個物品工作原理相同（　?。? A．揚(yáng)聲器 B．電鈴 C．話筒 D．手搖發(fā)電機(jī) 12．如圖所示的手壓式手電筒，通過按壓手柄，電筒內(nèi)線圈做切割器感線運(yùn)動，能使電簡發(fā)光。這種發(fā)電利用了（　　） A．尖端放電 B．電磁感應(yīng) C．摩擦起電 D．電流熱效應(yīng) 13．小明在科學(xué)拓展課上制作了一個簡易喇叭（原理如圖）。接通信號源后，電流的方向不斷改變，導(dǎo)致線圈的磁極不斷變化，通過吸引或排斥磁鐵，帶動紙盆振動。為改變紙盆振動幅度以調(diào)節(jié)喇叭響度，下列方法不可行的是（???） A．改變磁鐵的磁極 B．改變電流的大小 C．改變磁鐵磁性強(qiáng)弱 D．改變線圈的匝數(shù) 14．2022年，我市中心城區(qū)規(guī)劃新建“袖珍公園”143處，有力滿足了市民群眾對生態(tài)環(huán)境和就近休閑的需求。快速踩踏公園里的動感單車時，沒有電源的動感單車就會“點亮”單車上絢麗的燈光。其工作原理是（　?。?A． B． C． D． 15．牙齒健康問題，越來越得到重視，電動牙刷已經(jīng)成為了一款比較受歡迎的小家電，如圖所示，關(guān)于電動牙刷下列說法正確的是（　?。? A．使用電動牙刷的過程中電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B．電動牙刷里的電動機(jī)工作原理是電流的磁效應(yīng) C．在給電池充電時電池相當(dāng)于電源 D．電動牙刷上的指示燈主要是超導(dǎo)材料制成 16．下列各圖均與電和磁有關(guān)，其中分析正確的是（　?。? A．圖甲中小磁針的N極指向地磁北極 B．圖乙能說明電動機(jī)的工作原理 C．圖丙中P向右滑動能吸引更多鐵釘 D．圖丁是電動機(jī)的工作模型 17．在研究通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用時，用U形電磁鐵替代磁體完成實驗，如圖所示，閉合開關(guān)導(dǎo)線受到水平向右的力。下列說法正確的是（　?。? A．若只對調(diào)電磁鐵的電源兩極，導(dǎo)線在磁場中受力方向不變 B．若只對調(diào)鉛蓄電池的電源兩極，導(dǎo)線在磁場中受力方向不變 C．電磁鐵外部磁感線的方向是從B端出發(fā)回到A端 D．將一枚小磁針放在電磁鐵B端旁，靜止時它的N極指向電磁鐵B端 二、填空作圖題（25、26題作圖各2分，其余每空1分，共20分） 18．信鴿飛出幾百公里后能準(zhǔn)確返回出發(fā)地是利用了地磁場，地磁場的南極在地理的 _____極附近。物理學(xué)家 _____發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，使大規(guī)模運(yùn)用電能成為可能。 19．如圖所示是某公司最新推出的一款仿生四足機(jī)器狗。該機(jī)器狗的機(jī)身上擁有多個電動機(jī)，電動機(jī)的工作原理是______，該機(jī)器狗身上還搭載了多個對光線、溫度、聲音等高度敏感的傳感器，傳感器是用______ （選填“導(dǎo)體”、“半導(dǎo)體”或“絕緣體”）材料制成的。 20．如圖甲手機(jī)無線充電是把手機(jī)放到充電座上面就可以開始充電，其中電磁感應(yīng)無線充電是應(yīng)用最多的無線充電方案，此原理與_______（選填“電動機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”）的原理相同；圖乙是探究磁場對通電導(dǎo)線的作用實驗，導(dǎo)體棒ab受力的方向與磁場方向和_______方向有關(guān)，此過程是將電能轉(zhuǎn)化為_______能。 21．下水道口常常有臭味，這是 ___________現(xiàn)象。室內(nèi)會裝地漏防止這一現(xiàn)象，如題圖所示是一款磁懸浮地漏的結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)密封蓋上方無水時，因為 ___________相互排斥，磁體A將密封蓋頂起，防止臭氣外漏。若磁體A下端為N極，則磁體B上端為 ___________極。 22．小明學(xué)習(xí)了“電磁感應(yīng)”后進(jìn)行了深度學(xué)習(xí)，通過查閱資料發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流的方向可以通過“右手定則”來判斷，如圖甲所示：伸出右手，讓磁感線穿入手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動的方向，則四指指向為感應(yīng)電流的方向。請你根據(jù)上述方法判斷圖乙中導(dǎo)體棒沿豎直導(dǎo)體框下落的過程中電阻R內(nèi)的電流方向是______（選填“由a到b”或“由b到a”），圖中“×”表示垂直導(dǎo)體框向里的磁感線。 23．如圖甲所示是抖音中一個視頻的畫面，一個機(jī)器人在檢查管控區(qū)人們戴口罩，這些不戴口罩的人影響了防疫工作的正常進(jìn)行，視頻中機(jī)器人對于不戴口罩的違規(guī)人員進(jìn)行棒打，這表達(dá)了制作者的良好愿望。用履帶替代了輪子是為了減小機(jī)器人對地面的____________；圖乙中跟機(jī)器人里面的電動機(jī)的工作原理相同的是____________（填“A”、“B”或“C”）。 24．如圖所示是一種動圈式耳機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)音圈中有大小和方向反復(fù)變化的電流通過時，音圈帶動音膜 ______（選填“向左”“向右”或“左右往復(fù)”）運(yùn)動。音圈之所以運(yùn)動，是由于磁場對 ______有力的作用，此現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化情況是 _________。 25．如圖, 畫出條形磁體N 極發(fā)出的一條磁感線及其方向、標(biāo)出小磁針的S 極。 ( ) 26．如圖所示，請在通電螺線管的A、B端標(biāo)出N、S極。并畫出螺線管上的繞線。 三、實驗題（27題6分，28題5分，29題7分，共18分） 27．同學(xué)們在制作“讓線圈轉(zhuǎn)動起來”的活動中，他們將表面有金屬鍍層的磁鐵吸在干電池的負(fù)極，將一根硬銅線折成線框abcd搭在干電池的正極和磁鐵上，如圖所示。導(dǎo)線框abcd就會以干電池為軸轉(zhuǎn)動起來。 （1）如果將磁鐵的N、S極對調(diào)，導(dǎo)線框的轉(zhuǎn)動方向?qū)_____（選填“改變”或“不改變”）； （2）實驗中，干電池供電是______能轉(zhuǎn)化為電能。若通電時間稍長，干電池會明顯發(fā)熱，原因是干電池被______； （3）本裝置與下列設(shè)備原理相同的是______； A．電磁繼電器 B．動圈式話筒 C．動圈式揚(yáng)聲器 D．電磁鐵 （4）導(dǎo)線框能夠轉(zhuǎn)動的原因是左右兩段導(dǎo)線受到的力的方向是______（選填“相同”或“相反”）的，這兩個力______（選填“是”或“不是”）一對平衡力。 28．為了探究“感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”。小明將鐵架臺、導(dǎo)體AB、小量程電流表、蹄形磁體、開關(guān)和若干導(dǎo)線按圖連接。 （1）在選擇導(dǎo)體AB的材料時，你認(rèn)為最好選擇______（選填“鋁棒”“銅棒”或“鐵棒”）； （2）閉合開關(guān)，小明左右移動導(dǎo)體AB，發(fā)現(xiàn)電流表的指針發(fā)生了擺動， 小明又沿多個不同方向來回移動導(dǎo)體AB，均發(fā)現(xiàn)電流表的指針發(fā)生了擺動； （3）經(jīng)歷了（2）的探究，小明便得出了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件為：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動。你認(rèn)為小明的結(jié)論______（選填“正確”或“不正確”），你認(rèn)為他在實驗中可能存在的問題是：______； （4）實驗中，小明在電路閉合時將導(dǎo)體AB向右移動一段距離后松開手，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體AB左右擺動，此時小量程電流表的指針______（選填“左右擺動”“偏向一邊”或“靜止不動”）。導(dǎo)體AB擺動過程中，如果不計空氣阻力及導(dǎo)線懸掛點的摩擦，導(dǎo)體AB的機(jī)械能將______（選填“變大”“變小”或“不變”）。 29．為探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”，小明以電池（電壓一定）、滑動變阻器、數(shù)量較多的大頭針、鐵釘以及較長導(dǎo)線為主要器材，進(jìn)行如圖所示的簡易實驗。 （1）圖中滑動變阻器的作用是：_____； （2）他將導(dǎo)線繞在鐵釘上制成簡易電磁鐵，并巧妙地通過_____來顯示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱； （3）比較圖（a）和（b），可以得出結(jié)論：電磁鐵線圈匝數(shù)一定時，_____越大，電磁鐵磁性越強(qiáng)； （4）如圖（c），將導(dǎo)線繞在兩枚鐵釘上，構(gòu)成兩個電磁鐵串聯(lián)的電路，他把電磁鐵串聯(lián)接入電路的目的是：使通過甲、乙兩個電磁鐵的_____相等，由通過圖（c）我們可以得出的結(jié)論是：_____； （5）該實驗運(yùn)用的物理研究方法是：_____、_____。 四、計算題（共11分） 30．某電熱水器有高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)??？茖W(xué)興趣小組同學(xué)為模擬該熱水器的工作原理，設(shè)計了如圖甲所示電路。工作電路中有兩根規(guī)格均為“220V 1100W”電熱絲R1和R2，電源電壓U2為220V。溫控電路中電源電壓U1恒為12V，定值電阻R0阻值為60Ω，放置于水箱中的熱敏電阻Rt的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)S，當(dāng)通過電磁繼電器線圈中的電流大于或等于50mA時，銜鐵會被吸下，工作電路斷開。電磁鐵、線圈等電阻忽略不計。 （1）當(dāng)工作電路的旋鈕開關(guān)處于“bc”位置時，電路中的電流為多少？ （2）某次工作過程中，工作電路處于高溫?fù)豕ぷ?0分鐘后，銜鐵被吸下。該過程中，工作電路共消耗電能多少焦？ （3）為了使溫控電路控制的最高水溫可以在60~84℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，需對溫控電路進(jìn)行改進(jìn)?？茖W(xué)興趣小組用滑動變阻器和熱敏電阻Rt來實現(xiàn)，請在圖丙所示虛框內(nèi)完善改進(jìn)后的溫控電路，并標(biāo)明滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍。 　 第20章 電和磁 （章末檢測） 時間：90分鐘 滿分：100分 一、選擇題（3分/題，共51分）： 1．一根條形磁鐵不小心摔成兩段后，一共會有N極的個數(shù)為（　?。? A．1個 B．2個 C．3個 D．4個 【答案】B 【解析】一根條形磁鐵不小心摔成兩段后，就會變成兩個小的條形磁鐵，因為每個磁體都有一個N極，所以一共會有N極的個數(shù)為2個。 故選B。 2．司南是我國古代的四大發(fā)明之一，“司南之杓，投之于地，其柢指南”，以下說法正確的是（　?。?A．“柢”指的是司南長柄，自由靜止時指的是地磁場的北極 B．司南能夠吸引銅、鐵、鎳等物質(zhì) C．司南周圍的磁場和磁感線，是確實存在的物質(zhì) D．現(xiàn)在常用電磁鐵，其鐵芯選用的材料就是與司南的相同的天然磁礦石 【答案】A 【解析】A．司南是用天然磁石磨制成的勺子，其實質(zhì)就是一塊磁鐵，在地球的磁場中受到磁力的作用，靜止時長柄指向南方（指向地理南極），則司南長柄一端是磁石的南極，地理上的南極是在地磁場的北極附近，即司南長柄指的是地磁場的北極，故A正確； B．司南實際上就是一個磁鐵，磁鐵可以吸引鐵鈷鎳等物質(zhì)，不能吸引銅，故B錯誤； C．磁場是磁體周圍存在的一種看不見、摸不到的物質(zhì)，磁感線是為了描述磁場而引入的有方向的曲線，是不存在的，故C錯誤； D．現(xiàn)在常用電磁鐵，其鐵芯選用的材料是軟鐵棒，故D錯誤。 故選A。 3．張林同學(xué)在物理復(fù)習(xí)過程中，將書中的科學(xué)家及其偉大發(fā)現(xiàn)、相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了梳理，但是不慎破損了一角，如圖所示。下列可正確填入的科學(xué)家是（　?。? A．愛迪生 B．法拉第 C．特斯拉 D．伽利略 【答案】B 【解析】磁生電即電磁感應(yīng)現(xiàn)象，最先發(fā)現(xiàn)的是法拉第，故B符合題意，ACD不符合題意。 故選B。 4．假如沒有了電流的熱效應(yīng)，下列現(xiàn)象可能發(fā)生的是（　?。?A．磁懸浮列車照常工作 B．電磁起重機(jī)不能工作了 C．電熨斗照常使用 D．白熾燈發(fā)光更亮了 【答案】A 【解析】AB．磁懸浮列車和電磁起重機(jī)都是利用電流的磁效應(yīng)工作的，沒有電流的熱效應(yīng)，磁懸浮列車和電磁起重機(jī)照常工作，故A符合題意，B不符合題意； CD．電熨斗和白熾燈都是利用電流的熱效應(yīng)工作的，沒有電流的熱效應(yīng)，它們都不能工作，故CD不符合題意。 故選A。 5．如圖所示，用導(dǎo)線、靈敏電流表組成閉合回路。選項中，用“○”示閉合電路中垂直于紙面方向放置的導(dǎo)線ab的橫截面，當(dāng)導(dǎo)線ab在磁場中沿虛線運(yùn)動，靈敏電流表指針有明顯偏轉(zhuǎn)的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】如圖所示，只有D圖中導(dǎo)線在做切割磁感線運(yùn)動，此時靈敏電流表指針會有明顯偏轉(zhuǎn)，故ABC不符合題意，D符合題意。 故選D。 6．自1820年發(fā)現(xiàn)電與磁有聯(lián)系以來，科學(xué)工作者設(shè)計出了許多與電磁有關(guān)的設(shè)各，使生產(chǎn)力大大提高，以下關(guān)于電磁的說法正確的是（　?。?A．電磁鐵的原理是通電線圈在磁場中受力 B．揚(yáng)聲器是把電信號轉(zhuǎn)換成聲信號的一種裝置，原理類似于發(fā)電機(jī) C．麥克風(fēng)（動圈式話筒）的原理是電磁感應(yīng)原理 D．錄音帶、DVD光盤、銀行信用卡等，都是用磁來記錄信息的 【答案】C 【解析】A．電磁鐵的原理是電流的磁效應(yīng)，即電流的周圍存在磁場，故A錯誤； B．揚(yáng)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，與電動機(jī)的原理是相同的，故B錯誤； C．動圈式話筒的原理與發(fā)電機(jī)原理都是把機(jī)械能轉(zhuǎn)成電能，利用的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故C正確； D．光盤的表面有一層有機(jī)燃料涂層，它的主要成分是具有特殊性質(zhì)的有機(jī)染料，這些染料在激光的作用下會產(chǎn)生變化，從而達(dá)到記錄數(shù)據(jù)的目的；錄音帶、銀行卡是用磁來記錄信息的，故D錯誤。 故選C。 7．下列選項中用到電生磁原理的是（　?。?A．無線充電 B． 電子門讀取信息 C． 磁懸浮列車 D． 金屬探測器 【答案】C 【解析】電生磁的原理是電流的磁效應(yīng)，即電流周圍存在磁場的現(xiàn)象。 A．無線充電是利用手機(jī)內(nèi)部的線圈將充電板中變化的磁場轉(zhuǎn)化為電流給手機(jī)電池充電，是利用電磁感應(yīng)原理工作的，故A不符合題意； B．電子門讀取信息時將帶有磁條的卡靠近感應(yīng)器，檢測頭的線圈中就會產(chǎn)生變化的電流，說明這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B不符合題意； C．磁懸浮列車下部和軌道內(nèi)都裝有磁力強(qiáng)大的電磁鐵，通電時有磁性，是利用電流的磁效應(yīng)制成的，故C符合題意； D．金屬探測器是將線圈靠近金屬物體時，相當(dāng)于閉合電路的部分導(dǎo)體在做切割磁感線運(yùn)動，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電流，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故D不符合題意。 故選C。 8．如圖是一種名為“鐵釘橋”的游戲，它是利用左右兩塊同一電路的電磁鐵將數(shù)枚細(xì)鐵釘搭建而成，下列說法正確的是（　?。? A．“鐵釘橋”利用了異名磁極相互吸引 B．被磁化后的“鐵釘橋”中間磁性最強(qiáng) C．電磁鐵斷電后“鐵釘橋”也不會倒塌 D．改變電流方向會導(dǎo)致“鐵釘橋”倒塌 【答案】A 【解析】A．同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。圖中，左右兩塊電磁鐵將數(shù)枚原本沒有磁性的細(xì)鐵釘磁化后相互吸引，故A正確； B．被磁化后的“鐵釘橋”兩端磁性最強(qiáng)，中間磁性最弱，故B錯誤； C．電磁鐵的磁性與線圈的匝數(shù)、電流大小有關(guān)。若增加電磁鐵中電流的大小，磁性增強(qiáng)，斷電后鐵釘沒有磁性，“鐵釘橋”會倒塌，故C錯誤； D．改變電流方向會導(dǎo)致“鐵釘橋”極性改變，磁性不變，不會倒塌，故D錯誤。 故選A。 9．下列有關(guān)磁現(xiàn)象說法不正確的是（　?。?A． 每個磁體有兩個磁極，磁極總是成對出現(xiàn)的 B． 物體中微型小磁針指向紊亂，物體不顯磁性，當(dāng)微型小磁針的指向較為一致，物體具有磁性 C． 電磁繼電器是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關(guān) D． 閉合開關(guān)，導(dǎo)線ab沿導(dǎo)軌運(yùn)動，是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，利用這個原理可制成發(fā)電機(jī) 【答案】D 【解析】A．磁體都有兩個磁極：N極和S極，磁極總是成對出現(xiàn)的，故A正確，A不符合題意； B．在大部分物體中，由于大量微型小磁針的指向紊亂，物體不顯磁性；而在有的物體中，大量微型小磁針指向較為一致，物體就具有了磁性，故B正確，B不符合題意； C．電磁繼電器實質(zhì)上就是利用電磁鐵通電時有磁性，斷電時無磁性的特點控制工作電路通斷的開關(guān)，故C正確，C不符合題意； D．閉合開關(guān)，導(dǎo)線ab沿導(dǎo)軌運(yùn)動，是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這是電動機(jī)的工作原理，發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)，故D錯誤，D符合題意。 故選D。 10．科學(xué)研究通常把一些不易直接測量的物理量，用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識或用易測量的物理量間接測量。如磁場是一種看不見的特殊物質(zhì)，我們可以通過磁場對小磁針作用的效果來認(rèn)識它。下列研究實例中不是采用這種研究方法的是（　　） A．通過液體受熱后體積膨脹的多少來認(rèn)識溫度升高的高低 B．利用磁感線的疏密來描述磁場的強(qiáng)弱 C．通過吸引大頭針的數(shù)目來了解電磁鐵磁性的強(qiáng)弱 D．通過燈的亮暗來判斷電路中電流的大小 【答案】B 【解析】磁場看不到摸不著，通過磁場對小磁針作用的效果來認(rèn)識磁場，采用的是轉(zhuǎn)換法。 A．比較溫度的高低，我們可以通過液體受熱后體積的變化來認(rèn)識它，采用的是轉(zhuǎn)換法。故A不符合題意； B．學(xué)習(xí)磁場時，我們用磁感線的疏密描述磁場的強(qiáng)弱，采用的是模型法。故B符合題意； C．了解電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，我們可以通過觀察它吸引大頭針的多少來認(rèn)識，采用的是轉(zhuǎn)換法。故C不符合題意； D．電路是否有電流，我們可以通過觀察電路中電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)來認(rèn)識，采用的是轉(zhuǎn)換法。故D不符合題意。 故選B。 11．如圖所示是一款磁力鎖，這種磁力鎖關(guān)閉時，電路接通磁鐵有磁性吸住鐵片，大門鎖住。當(dāng)刷卡或按一下開關(guān)，即可切斷電路，磁力鎖失去磁性，可將門打開。磁力鎖與下列哪個物品工作原理相同（　?。? A．揚(yáng)聲器 B．電鈴 C．話筒 D．手搖發(fā)電機(jī) 【答案】B 【解析】磁力鎖關(guān)閉時，電路接通磁鐵有磁性吸住鐵片，大門鎖住。當(dāng)刷卡或按一下開關(guān)，即可切斷電路，磁力鎖失去磁性，可將門打開，由此可知，電磁鐵的工作原理是電流的磁效應(yīng)； A．揚(yáng)聲器的工作原理是磁場對通電導(dǎo)體有力的作用，故A不符合題意； B．電鈴的主要部件是電磁鐵，利用了電流的磁效應(yīng)，故B符合題意； CD．動圈式話筒和手搖發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故CD不符合題意。 故選B。 12．如圖所示的手壓式手電筒，通過按壓手柄，電筒內(nèi)線圈做切割器感線運(yùn)動，能使電簡發(fā)光。這種發(fā)電利用了（　?。? A．尖端放電 B．電磁感應(yīng) C．摩擦起電 D．電流熱效應(yīng) 【答案】B 【解析】按壓手柄，使線圈做切割磁感線運(yùn)動，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電流通過燈泡，燈泡發(fā)光。手壓電筒是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。故ACD不符合題意，B符合題意。 故選B。 13．小明在科學(xué)拓展課上制作了一個簡易喇叭（原理如圖）。接通信號源后，電流的方向不斷改變，導(dǎo)致線圈的磁極不斷變化，通過吸引或排斥磁鐵，帶動紙盆振動。為改變紙盆振動幅度以調(diào)節(jié)喇叭響度，下列方法不可行的是（???） A．改變磁鐵的磁極 B．改變電流的大小 C．改變磁鐵磁性強(qiáng)弱 D．改變線圈的匝數(shù) 【答案】A 【解析】由題知，接通信號源后，電流的方向不斷改變，導(dǎo)致線圈的磁極不斷變化，通過吸引或排斥磁鐵，帶動紙盆振動發(fā)聲。 A．改變磁鐵的磁極，并不能改變起到改變磁性強(qiáng)弱的作用，不能改變紙盆振動幅度（即不能調(diào)節(jié)喇叭響度），所以A方法不可行。故A符合題意； BCD．為改變紙盆振動幅度以調(diào)節(jié)喇叭響度，可以改變電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，具體來說可以改變電流大小或改變線圈匝數(shù)；還可以改變永磁鐵的磁性強(qiáng)弱（如更換永磁鐵或充磁），所以BCD都可行。故BCD不符合題意。 故選A。 14．2022年，我市中心城區(qū)規(guī)劃新建“袖珍公園”143處，有力滿足了市民群眾對生態(tài)環(huán)境和就近休閑的需求?？焖俨忍す珗@里的動感單車時，沒有電源的動感單車就會“點亮”單車上絢麗的燈光。其工作原理是（　?。?A． B． C． D． 【答案】B 【解析】快速踩踏公園里的動感單車時，沒有電源的動感單車就會“點亮”單車上絢麗的燈光，這說明電路中產(chǎn)生了電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 A．該裝置是探究電流的磁效應(yīng)的實驗，故A不符合題意； B．該裝置是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗，故B符合題意； C．該裝置是探究影響電磁鐵磁性大小因素的實驗，利用了電流的磁效應(yīng)，故C不符合題意； D．該裝置是探究通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動，故D不符合題意。 故選B。 15．牙齒健康問題，越來越得到重視，電動牙刷已經(jīng)成為了一款比較受歡迎的小家電，如圖所示，關(guān)于電動牙刷下列說法正確的是（　　） A．使用電動牙刷的過程中電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B．電動牙刷里的電動機(jī)工作原理是電流的磁效應(yīng) C．在給電池充電時電池相當(dāng)于電源 D．電動牙刷上的指示燈主要是超導(dǎo)材料制成 【答案】A 【解析】AB．電動牙刷的主要工作部分是電動機(jī)，電動機(jī)的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動，其工作時消耗電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A正確，B錯誤； C．在給電池充電時電池需要消耗電能，故電池相當(dāng)于用電器，故C錯誤； D．電動牙刷上的指示燈主要是半導(dǎo)體材料制成，故D錯誤。 故選A。 16．下列各圖均與電和磁有關(guān)，其中分析正確的是（　?。? A．圖甲中小磁針的N極指向地磁北極 B．圖乙能說明電動機(jī)的工作原理 C．圖丙中P向右滑動能吸引更多鐵釘 D．圖丁是電動機(jī)的工作模型 【答案】D 【解析】A．地理北極的附近是地磁南極，而圖甲中小磁針的N極向上，是指向地磁南極，故A錯誤； B．圖乙中，有靈敏電流計，閉合開關(guān)后，移動導(dǎo)體切割磁感線，會有電流流過靈敏電流計，這是產(chǎn)生電流，能說明發(fā)電機(jī)的工作原理，故B錯誤； C．從圖丙可以看到，閉合開關(guān)后，P向右滑動，變阻器接入電路的電阻會變大，電路的電流會變小，磁性減弱，能吸引的鐵釘會變少，故C錯誤； D．從圖丁可以看到，開關(guān)閉合后，線圈有電流流過，線圈會轉(zhuǎn)動起來，這是電動機(jī)的工作模型，故D正確。 故選D。 17．在研究通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用時，用U形電磁鐵替代磁體完成實驗，如圖所示，閉合開關(guān)導(dǎo)線受到水平向右的力。下列說法正確的是（　?。? A．若只對調(diào)電磁鐵的電源兩極，導(dǎo)線在磁場中受力方向不變 B．若只對調(diào)鉛蓄電池的電源兩極，導(dǎo)線在磁場中受力方向不變 C．電磁鐵外部磁感線的方向是從B端出發(fā)回到A端 D．將一枚小磁針放在電磁鐵B端旁，靜止時它的N極指向電磁鐵B端 【答案】C 【解析】AB．導(dǎo)線在磁場中受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)，只對調(diào)電磁鐵的電源兩極或只對調(diào)鉛蓄電池的電源兩極，分別改變了磁場方向和電流方向，所以導(dǎo)線在磁場中受力方向改變，故AB錯誤； C．根據(jù)安培定則可知，電磁鐵B端為N極，A端為S極，所以電磁鐵外部磁感線的方向是從B端出發(fā)回到A端，故C正確； D．將一枚小磁針放在電磁鐵B端旁，靜止時它的N極指向電磁鐵A端，故D錯誤。 故選C。 二、填空作圖題（25、26題作圖各2分，其余每空1分，共20分） 18．信鴿飛出幾百公里后能準(zhǔn)確返回出發(fā)地是利用了地磁場，地磁場的南極在地理的 _____極附近。物理學(xué)家 _____發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，使大規(guī)模運(yùn)用電能成為可能。 【答案】 北???? 法拉第 【解析】[1]地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近。 [2]法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由此發(fā)明了發(fā)電機(jī)，使大規(guī)模運(yùn)用電能成為可能，開辟了電氣化的時代。 19．如圖所示是某公司最新推出的一款仿生四足機(jī)器狗。該機(jī)器狗的機(jī)身上擁有多個電動機(jī)，電動機(jī)的工作原理是______，該機(jī)器狗身上還搭載了多個對光線、溫度、聲音等高度敏感的傳感器，傳感器是用______ （選填“導(dǎo)體”、“半導(dǎo)體”或“絕緣體”）材料制成的。 【答案】通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動???? 半導(dǎo)體 【解析】[1]機(jī)器狗身上有多個電動機(jī)，要消耗電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以電動機(jī)的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動。 [2]傳感器的電阻會受到溫度、光線和聲音的變化而變化，所以它是由半導(dǎo)體做成的。 20．如圖甲手機(jī)無線充電是把手機(jī)放到充電座上面就可以開始充電，其中電磁感應(yīng)無線充電是應(yīng)用最多的無線充電方案，此原理與_______（選填“電動機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”）的原理相同；圖乙是探究磁場對通電導(dǎo)線的作用實驗，導(dǎo)體棒ab受力的方向與磁場方向和_______方向有關(guān)，此過程是將電能轉(zhuǎn)化為_______能。 【答案】 發(fā)電機(jī)???? 電流???? 機(jī)械 【解析】[1]手機(jī)無線充電的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，與發(fā)電機(jī)的工作原理相同。 [2][3]探究磁場對通電導(dǎo)線的作用實驗中，導(dǎo)體棒ab受力的方向與磁場方向和電流的方向有關(guān)，此過程中電動機(jī)消耗了電能，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 21．下水道口常常有臭味，這是 ___________現(xiàn)象。室內(nèi)會裝地漏防止這一現(xiàn)象，如題圖所示是一款磁懸浮地漏的結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)密封蓋上方無水時，因為 ___________相互排斥，磁體A將密封蓋頂起，防止臭氣外漏。若磁體A下端為N極，則磁體B上端為 ___________極。 【答案】 擴(kuò)散???? 同名磁極???? N 【解析】[1]下水道口常常有臭味，這是擴(kuò)散現(xiàn)象，是由于臭氣分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動造成的。 [2][3]由題可知，兩磁體之間的作用力是斥力，同名磁極相互排斥，所以，若磁體A下端為N極，則磁體B上端為N極。 22．小明學(xué)習(xí)了“電磁感應(yīng)”后進(jìn)行了深度學(xué)習(xí)，通過查閱資料發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流的方向可以通過“右手定則”來判斷，如圖甲所示：伸出右手，讓磁感線穿入手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動的方向，則四指指向為感應(yīng)電流的方向。請你根據(jù)上述方法判斷圖乙中導(dǎo)體棒沿豎直導(dǎo)體框下落的過程中電阻R內(nèi)的電流方向是______（選填“由a到b”或“由b到a”），圖中“×”表示垂直導(dǎo)體框向里的磁感線。 【答案】由b到a 【解析】圖中“×”表示垂直導(dǎo)體框向里的磁感線，由右手定則可得，四指所指的方向為電流的方向，導(dǎo)體棒中的電流方向由P到Q，運(yùn)動的導(dǎo)體棒在電路中相當(dāng)于電源，所以定值電阻R的電流由b到a。 23．如圖甲所示是抖音中一個視頻的畫面，一個機(jī)器人在檢查管控區(qū)人們戴口罩，這些不戴口罩的人影響了防疫工作的正常進(jìn)行，視頻中機(jī)器人對于不戴口罩的違規(guī)人員進(jìn)行棒打，這表達(dá)了制作者的良好愿望。用履帶替代了輪子是為了減小機(jī)器人對地面的____________；圖乙中跟機(jī)器人里面的電動機(jī)的工作原理相同的是____________（填“A”、“B”或“C”）。 【答案】 壓強(qiáng)???? C 【解析】[1]用履帶替代了輪子，是通過增大受力面積的方法來減小機(jī)器人對地面的壓強(qiáng)。 [2]電動機(jī)的原理：通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用。A圖研究的是奧斯特實驗，證明電流周圍存在磁場；B圖中當(dāng)對著動圈式話筒說話時，它會產(chǎn)生隨人的聲音變化而變化的電流，即：閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流；C圖中動圈式揚(yáng)聲器是將電信號轉(zhuǎn)化成聲信號，是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；是利用通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用的原理制成的，故C符合題意。故選C。 24．如圖所示是一種動圈式耳機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)音圈中有大小和方向反復(fù)變化的電流通過時，音圈帶動音膜 ______（選填“向左”“向右”或“左右往復(fù)”）運(yùn)動。音圈之所以運(yùn)動，是由于磁場對 ______有力的作用，此現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化情況是 _________。 【答案】左右往復(fù)???? 通電導(dǎo)體???? 電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 【解析】[1][2][3]當(dāng)音圈中有大小和方向反復(fù)變化的電流通過時，音圈帶動音膜左右往復(fù)運(yùn)動，因為電流方向改變，音圈受力方向改變。音圈之所以運(yùn)動，是由于磁場對通電導(dǎo)體有力的作用，改變了線圈的運(yùn)動狀態(tài)。此現(xiàn)象中，消耗電能，產(chǎn)生機(jī)械能，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 25．如圖, 畫出條形磁體N 極發(fā)出的一條磁感線及其方向、標(biāo)出小磁針的S 極。 ( ) 【答案】 【解析】根據(jù)異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥可知小磁針的左端是N極，右端是S極，因為在磁體外部，磁感線總是從N極發(fā)出,回到S極，所以磁感線的方向是指向右的，如圖所示： 26．如圖所示，請在通電螺線管的A、B端標(biāo)出N、S極。并畫出螺線管上的繞線。 【答案】 【解析】由圖可知，小磁針的左端為N極，右端為S極，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，B端為N極，A端為S極，根據(jù)安培定則，繞線方法如圖所示： 三、實驗題（27題6分，28題5分，29題7分，共18分） 27．同學(xué)們在制作“讓線圈轉(zhuǎn)動起來”的活動中，他們將表面有金屬鍍層的磁鐵吸在干電池的負(fù)極，將一根硬銅線折成線框abcd搭在干電池的正極和磁鐵上，如圖所示。導(dǎo)線框abcd就會以干電池為軸轉(zhuǎn)動起來。 （1）如果將磁鐵的N、S極對調(diào)，導(dǎo)線框的轉(zhuǎn)動方向?qū)_____（選填“改變”或“不改變”）； （2）實驗中，干電池供電是______能轉(zhuǎn)化為電能。若通電時間稍長，干電池會明顯發(fā)熱，原因是干電池被______； （3）本裝置與下列設(shè)備原理相同的是______； A．電磁繼電器 B．動圈式話筒 C．動圈式揚(yáng)聲器 D．電磁鐵 （4）導(dǎo)線框能夠轉(zhuǎn)動的原因是左右兩段導(dǎo)線受到的力的方向是______（選填“相同”或“相反”）的，這兩個力______（選填“是”或“不是”）一對平衡力。 【答案】 改變???? 化學(xué)???? 短路???? C???? 相反???? 不是 【解析】（1）[1]通電導(dǎo)體運(yùn)動的方向與導(dǎo)體電流的方向和磁場的方向有關(guān)，當(dāng)將磁鐵的N、S極對調(diào)，磁場方向發(fā)生改變，則導(dǎo)線框的轉(zhuǎn)動方向?qū)⒏淖儭?（2）[2]實驗中，干電池供電是化學(xué)能能轉(zhuǎn)化為電能。 [3]由圖可知，用導(dǎo)線直接將電池的正負(fù)極相連，干電池被短路，若通電時間稍長，干電池會明顯發(fā)熱。 （3）[4]本裝置的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，與動圈式揚(yáng)聲器一個原理。電磁繼電器和電磁鐵都是電流的磁效應(yīng)；動圈式話筒是電磁感應(yīng)原理；故ABD不符合題意，C符合題意，故選C。 （4）[5][6]導(dǎo)線框能夠轉(zhuǎn)動的原因是左右兩段導(dǎo)線受到的力的方向是相反的，但這兩個力沒有在同一直線上，所以不是平衡力。 28．為了探究“感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”。小明將鐵架臺、導(dǎo)體AB、小量程電流表、蹄形磁體、開關(guān)和若干導(dǎo)線按圖連接。 （1）在選擇導(dǎo)體AB的材料時，你認(rèn)為最好選擇______（選填“鋁棒”“銅棒”或“鐵棒”）； （2）閉合開關(guān)，小明左右移動導(dǎo)體AB，發(fā)現(xiàn)電流表的指針發(fā)生了擺動， 小明又沿多個不同方向來回移動導(dǎo)體AB，均發(fā)現(xiàn)電流表的指針發(fā)生了擺動； （3）經(jīng)歷了（2）的探究，小明便得出了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件為：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動。你認(rèn)為小明的結(jié)論______（選填“正確”或“不正確”），你認(rèn)為他在實驗中可能存在的問題是：______； （4）實驗中，小明在電路閉合時將導(dǎo)體AB向右移動一段距離后松開手，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體AB左右擺動，此時小量程電流表的指針______（選填“左右擺動”“偏向一邊”或“靜止不動”）。導(dǎo)體AB擺動過程中，如果不計空氣阻力及導(dǎo)線懸掛點的摩擦，導(dǎo)體AB的機(jī)械能將______（選填“變大”“變小”或“不變”）。 【答案】 銅棒?? 不正確?? 導(dǎo)體AB沒有上下或前后運(yùn)動?? 左右擺動?? 減小 【解析】（1）[1]探究“感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”，在選擇導(dǎo)體AB的材料時，不能選擇鐵棒，因為鐵棒會被磁化，影響實驗效果，而鋁棒和銅棒不會被磁化，而銅棒比鋁棒的導(dǎo)電性好，故選銅棒。 （3）[2][3]產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動。小明的結(jié)論不準(zhǔn)確，為了得出準(zhǔn)確的結(jié)論，應(yīng)分別使導(dǎo)體棒在磁場中沿不同方向運(yùn)動，比較切割磁感線和不切割磁感線時是否都能獲得感應(yīng)電流。 （4）[4][5]導(dǎo)體AB左右擺動，切割磁感線方向不斷改變，所以電流方向不斷改變，電流表指針會左右擺動；導(dǎo)體運(yùn)動過程中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，所以機(jī)械能不斷減少。 29．為探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”，小明以電池（電壓一定）、滑動變阻器、數(shù)量較多的大頭針、鐵釘以及較長導(dǎo)線為主要器材，進(jìn)行如圖所示的簡易實驗。 （1）圖中滑動變阻器的作用是：_____； （2）他將導(dǎo)線繞在鐵釘上制成簡易電磁鐵，并巧妙地通過_____來顯示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱； （3）比較圖（a）和（b），可以得出結(jié)論：電磁鐵線圈匝數(shù)一定時，_____越大，電磁鐵磁性越強(qiáng)； （4）如圖（c），將導(dǎo)線繞在兩枚鐵釘上，構(gòu)成兩個電磁鐵串聯(lián)的電路，他把電磁鐵串聯(lián)接入電路的目的是：使通過甲、乙兩個電磁鐵的_____相等，由通過圖（c）我們可以得出的結(jié)論是：_____； （5）該實驗運(yùn)用的物理研究方法是：_____、_____。 【答案】改變電路中的電流?? 電磁鐵吸引大頭針的多少?? 電流?? 電流?? 電流一定時，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)?? 控制變量法?? 轉(zhuǎn)換法 【解析】（1）[1]實驗中通過滑動變阻器滑片的移動來改變電路中的電流，從而改變電磁鐵的磁性的大小。 （2）[2]實驗中是通過電磁鐵吸引大頭針的多少來顯示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，采用的是轉(zhuǎn)換法。 （3）[3]比較圖（a）和（b）可知，（b）圖中滑動變阻器接入電路的電阻小，電路中的電流要大于（a）中的電流；兩個電磁鐵的線圈匝數(shù)相同，通過的電流不同，電流越大，吸引的大頭針的個數(shù)越多，磁性越強(qiáng)，可以得出結(jié)論：電磁鐵線圈匝數(shù)一定時，電流越大，電磁鐵磁性越強(qiáng)。 （4）[4][5]由圖c可知，甲吸引的大頭針數(shù)目比乙的多，說明甲的磁性比乙的強(qiáng)；由圖知兩電磁鐵串聯(lián)，故電流相同，而線圈匝數(shù)不同，甲的匝數(shù)比乙的匝數(shù)多；故結(jié)論為：在電流相同的情況下，線圈的匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。 （5）[6][7]實驗中采用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法。 四、計算題（共11分） 30．某電熱水器有高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)?。科學(xué)興趣小組同學(xué)為模擬該熱水器的工作原理，設(shè)計了如圖甲所示電路。工作電路中有兩根規(guī)格均為“220V 1100W”電熱絲R1和R2，電源電壓U2為220V。溫控電路中電源電壓U1恒為12V，定值電阻R0阻值為60Ω，放置于水箱中的熱敏電阻Rt的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)S，當(dāng)通過電磁繼電器線圈中的電流大于或等于50mA時，銜鐵會被吸下，工作電路斷開。電磁鐵、線圈等電阻忽略不計。 （1）當(dāng)工作電路的旋鈕開關(guān)處于“bc”位置時，電路中的電流為多少？ （2）某次工作過程中，工作電路處于高溫?fù)豕ぷ?0分鐘后，銜鐵被吸下。該過程中，工作電路共消耗電能多少焦？ （3）為了使溫控電路控制的最高水溫可以在60~84℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，需對溫控電路進(jìn)行改進(jìn)?？茖W(xué)興趣小組用滑動變阻器和熱敏電阻Rt來實現(xiàn)，請在圖丙所示虛框內(nèi)完善改進(jìn)后的溫控電路，并標(biāo)明滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍。 　 【答案】（1）5A；（2）3.96×106J；（3）見解析 【解析】解：（1）由圖可知，當(dāng)工作電路的旋鈕開關(guān)處于“bc”位置時，電路為R1的簡單電路，已知R1的功率 P1=P1額=1100W 由P=UI公式可得，電路中的電流 （2）由圖可知，工作電路處于高溫?fù)鯐r，R1、R2并聯(lián)，則總功率 P=P1額+P2額=1100W+1100W=2200W 工作電路處于高溫?fù)豕ぷ鲿r間 t=30min=1800s 所以，工作電路處于高溫?fù)豕ぷ?0分鐘消耗的電能 W=Pt=2200W×1800s=3.96×106J （3）當(dāng)通過電磁繼電器線圈中的電流大于或等于50mA時，銜鐵會被吸下，工作電路斷開，根據(jù)可知，此時控制電路中的總電阻 由圖像可知，水溫為60℃時，熱敏電阻Rt的阻值為Rt1=220Ω，水溫為84℃熱敏電阻Rt的阻值Rt2=160Ω，則R總>Rt1>Rt2，所以為了使溫控電路控制的最高水溫可以在60~84℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，利用滑動變阻器和熱敏電阻Rt應(yīng)串聯(lián)連接，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和可知，當(dāng)水溫為60℃時滑動變阻器連入電路的阻值 R滑1=R總-Rt1=240Ω-220Ω=20Ω 當(dāng)水溫為84℃時滑動變阻器連入電路的阻值 R滑2=R總-Rt2=240Ω-160Ω=80Ω 所以滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍為20~80Ω。如圖： 答：（1）當(dāng)工作電路的旋鈕開關(guān)處于“bc”位置時，電路中的電流為5A； （2）工作電路共消耗電能為3.96×106J； （3）見解析。