第1章解答精选 分类集训—浙教版八年级科学下册尖子生培优（原卷+解析）

第一章解答题精选

1.1 指南针为什么能指方向

1.（2020八下·上虞期末）小明用自制电磁小船对地磁场的方向进行判断，如图所示，闭合开关S，将小船按如图放在平静的水中，发现船头慢慢转动，但小船最后停止的位置并不是正南或正北。 

（1）由图判断电磁小船的右端（船头）为________极，要使小船运动更加灵敏，可以将滑动变阻器滑片往________（填“左”或“右”）移动。   

（2）将小船按如图所示放在平静的水中后，船头偏转的方向是________（填“顺时针”或“逆时针”）。   

（3）小船最后的指向不是正南或者正北的原因是地球存在着________。   

【答案】（1）S；左   （2）顺时针      （3）磁偏角  

【解析】（1）根据安培定则判断电磁小船的极性；电磁铁的磁性强弱与线圈匝数和电流大小有关，即匝数越多、电流越大，电磁铁的磁场越强；
（2）指南的一端叫S极，指北的一端为N极，据此确定船头的偏转方向；
（3）地磁两极和地理两极并不完全重合，二者之间有一个夹角，这就是磁偏角。

【解答】（1）根据图片可知，线圈上电流方向向上；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，那么左端为N极，右端（船头）为S极。要使小船运动更加灵敏，就必须增大电磁铁的磁场，即增大电流减小电阻，那么滑动变阻器的滑片往左移动。
（2）将小船按如图所示放在平静的水中后，因为船头为电磁铁的S极，所以最终它会指向南方，那么船头偏转的方向是顺时针；
（3）小船最后的指向不是正南或者正北的原因是地球存在着磁偏角。
2.（2020八下·吴兴期中）最早利用地磁场指示方向的装置是图甲所示“司南”，古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（勺柄）指南”。则勺柄应为该磁体的________（选填“N”或“S”）极；1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南，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，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺总不能正确指向，将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的________影响了实验效果。   

【答案】S；摩擦  

【解析】（1）在磁铁上，指南的一端为S极，指北的一端为N极；
（2）力是改变物体运动状态的原因。粗糙的木板对磁勺的摩擦力较大，而地磁场对磁勺的磁力非常小，所以最终它的指向不确定。

【解答】（1）古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（勺柄）指南”。则勺柄应为该磁体的S极；
（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，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺总不能正确指向，将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果。

3.（2020八下·天台月考）磁体会向其周围空间散发磁场，磁场是一种特殊的物质，我们既不能看见它，也摸不着它。把一枚小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转，证明了磁场的真实存在。我们可用磁感线这一模型来描述磁场的分布。老师为了激发同学们探究科学问题的兴趣，提出了一个非常肯定的结论：磁场中任何两条磁感线不可能相交。金欣是一位善于思考和探究的同学，他想，看似杂乱无章的磁感线，为什么不可能相交呢？他做了一个简单的探究，从而证明了老师的说法是正确的。他的方法是：已知某磁场中过A点有一条已知的磁感线a，假设另有两条磁感线b、c也经过A点，他把一枚小磁针放在A点，结果发现________ 

【答案】小磁针静止在一个方向，而不是左右摆动  

【解析】（1）磁场中某点的磁场方向，其实就是通过该点的磁感线的切线方向。如果磁感线能够相交，那么一个点至少有两个切线方向，也就是磁场在该点至少有两个方向，这肯定是错误的；
（2）磁场中某点小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。

【解答】他做了一个简单的探究，从而证明了老师的说法是正确的。他的方法是：已知某磁场中过A点有一条已知的磁感线a，假设另有两条磁感线b、c也经过A点，他把一枚小磁针放在A点，结果发现： 小磁针静止在一个方向，而不是左右摆动 。

4.（2019八下·湖州月考）桌面上放有一定量的铁屑，现将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极如图甲所示放置在靠近铁屑的上方，吸附一定量的铁屑。若将吸附有铁屑的两极靠在一起，则吸附在连接处的铁屑会________(选填：“增加”、“不变”或“减少”）；如图乙所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，则被吸附的铁屑会________（选填：“增加”、“不变”或“减少”）。 

【答案】减少；减少  

【解析】（1）磁铁两端的磁性最强，中间磁性最弱。
（2）当两个磁体的异名磁极靠在一起时，两个磁体相当于一个磁体；当两个磁体的磁极间放一块软铁棒，软铁棒会被磁化，它们三个相当于一个大磁铁。
【解答】（1）如甲图，当A磁体的N极和B磁体的S极靠在一起时，AB两个磁体相当于一个大磁体，大磁体的中间磁极减弱，吸引的铁屑会减少。
（2）如乙图，当A磁体的N极和B磁体的S极间放一个软铁棒时，软铁棒会被AB磁体磁化，两个磁体和被磁化的软铁棒相当于一个磁体，中间磁极减弱，吸引的铁屑会减少。

1.2 电生磁

1.（2020九上·海曙开学考）科学家的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程。丹麦物理学家________首先发现了电流周围存在磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系。小科同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置，如图所示。当开关S接 ________（选填“a” 或“b”）点时，电磁铁的 A 端是 S极，滑动变阻器的划片P向左移动时，电磁铁的磁性将________。 

【答案】奥斯特；b；减弱  

【解析】（1）根据电和磁的科学发展史解答；
（2）根据安培定则分析接线情况；
（3）电磁铁的磁性随电流的增大而增大，据此分析即可。

【解答】（1）丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流周围存在磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系。
（2）电磁铁的A端是S极，那么B端就是N极。用右手握住螺线管，大拇指指向B端，此时四个手指指尖向下，那么线圈上电流方向向下，即电流从右端流入，左端流出，即右端接电源正极，所以开关S接b。
（3）变阻器的滑片向左移动时，阻值变大，通过电磁铁的电流变小，因此电磁铁的磁性将减弱。

2.（2020九上·长兴开学考）图甲所示是一一个手机无线充电装置，该装置是利用了电磁感应的原理对手机进行充电的。手机无线充电原理如图乙所示，电流流过送电线圈产生________，受电线圈靠近送电线圈时就会产生________，给智能手机充电。

【答案】磁场；电流  

【解析】根据电流的磁效应和电磁感应的知识分析解答。

【解答】因为电流周围存在磁场，因此电流流过送电线圈产生磁场；受电线圈靠近送电线圈时就会产生电流，给智能手机充电。

3.（2020·湖州）方方按右图电路进行实验。闭合开关后，小磁针发生偏转。当小磁针静止时N极指向 ________(选填“上方”或“下方”)。向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，硬币突然被吸起，此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与________有关。

【答案】下方；电流大小  

【解析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，然后根据磁极之间的相互作用判断小磁针的N极指向；
（2）硬币突然被吸起来，说明电磁铁的磁场变强了，分析影响电磁铁磁场强弱的哪个因素发生改变即可。

【解答】（1）根据图片可知，电磁铁线圈上电流方向向右，用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，因此电磁铁的上面为N极，下面为S极。根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，小磁针的N极指向下方；
（2）向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，变阻器的电阻变小，通过电磁铁的电流变大，此时硬币被吸起来，说明通电螺线管周围的磁场强弱与电流大小有关。

4.（2019八下·台州期末）如图所示是奥斯特实验的示意图，其中 ab、cd 为金属棒，支架其余部分为绝缘材料。a、b 接上导线并通电，观察小磁针偏转情况。 

（1）此实验成功的条件之一是金属棒呈________（选填“东西”、“南北”）方向放置。   

（2）将导线分别从 a、b 移到 c、d，电流大小、方向保持不变，小磁针的偏转方向________（选填“改变”或“不变”）。   

【答案】（1）南北（2）改变  

【解析】（1）正常状态下，小磁针朝向南北方向；如果金属棒的方向与小磁针的方向平行，那么通电后小磁针受到的磁力最大，它的偏转最明显；
（2）根据右手螺旋定则分别判断导线在不同位置时，小磁针的指向，然后进行比较。

【解答】（1）当金属棒呈南北方向放置时，小磁针受到的磁力最大，偏转最明显，因此此实验成功的条件之一是金属棒呈南北方向放置；
（2）用右手握住导线，大拇指的方向与电流方向一致，那么弯曲的四指的指向就是周围磁场的方向；当电流从ab导线经过时，在小磁针的位置磁场是垂直纸面向里的；当电流从cd导线经过时，在小磁针的位置磁场方向是垂直纸面向外的；因为小磁针N极的指向与磁场方向相同，所以它的偏转方向改变。

5.（2019八下·衢州月考）现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。其原理如图所示，将线圈 ab 缠绕并固定在活塞一端，利用它通电时与固定磁铁之间的相互作用，带动电动泵中的活塞，抽送血液。图中阀门 S1 只能向外自由开启，反向则封闭管路；阀门 S2 只能向内自由开启， 反向则封闭管路。当线圈中的电流从 a 流向 b 时，线圈的右端为________极，此时活塞将向________运动，阀门________（选填“S1”或“S2”）打开。 

【答案】S；右；S1  

【解析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（2）根据磁极之间的相互作用判断活塞受到的磁力的方向，从而确定它的运动方向，进而确定单向阀门的开启。
【解答】（1）电磁铁线圈上电流向上，右手握住螺线管，四指指尖向上，大拇指指向左端，那么电磁铁的左端是N极，右端是S极；
（2）根据“同名磁极相互排斥”可知，活塞受到斥力向右运动，这时封闭管路里面压力增大，阀门S1打开，S2闭合。

1.3 电磁铁

1.（2020九上·海曙开学考）小科利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件设计了一个汽车超载自动报警器,如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，继电器线圈的电阻为20Ω,求：(g取10N/kg) 

（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮， 汽车超载。请你判断灯________（选填“L1”或“L2”）是红灯。   

（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，用该装置监管通行车辆时，R的阻值应调为多大?   

（3）在水平路面上，要使该装置报警，传感器所受的最小压力为多大?   

【答案】（1）L2
（2）车对水平地面的压力： F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N，

由图象可知，此时的输出电压U=1V，

∵I= ∴电路总电阻：R总= = = 50Ω，

电阻R的阻值：R=R总-R线圈=50Ω-20Ω=30Ω

答：R的阻值应调节为30Ω；
（3）当R=0Ω要使报警器报警，输出电压最小，

∵I= ，∴输出最小电压：U0=IR线圈=0.02A×20Ω=0.4V，

由图象可知，此时压力传感器受到的压力：F′=0.8×105N=8×104N

答：在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为8×104N.

【解析】（1）根据图乙可知，当压力增大时，压力传感器的输出电压增大，那么通过电磁铁的电流增大，磁场增强，将衔铁吸下来，接通灯泡L2所在的电路，此时灯泡L2发光，据此确定红灯所指的灯泡。
（2）首先根据F=G=mg计算出汽车对水平地面的压力，然后根据图乙确定此时压力传感器的输出电压，接下来根据计算出总电阻，根据串联电路R=R总-R线圈计算出此时电阻R的阻值。
（3）当变阻器的阻值为零时，输出电压最小，根据U0=IR线圈计算出此时最小的输出电压，再根据图乙确定此时压力传感器上受到的压力。

2.（2020八下·长兴期末）某同学为学校设计了可以自动控制最高水位的智能水箱，其电路图如图甲。控制电路电源电压U1=20伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙)，其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路为注水系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到1米时，通过电磁铁线圈的电流I1=0.2安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作。

（1）甲图中的E点应与________(选填“C”或者“D”)连接。   

（2）求R0的阻值。   

（3）如果保持其他条件不变，只是适当增大R0的阻值，请分析水箱的最高水位会________ (选填“变大”、“不变”或“变小”)，原因是________。   

【答案】（1）C
（2）当水箱中水位为1米时，控制电路的电流I1=0.2A，
此时控制电路中的总电阻；

 由表格数据可知，当水箱中水位为1米时，压敏电阻的阻值为90Ω，
此时定值电阻R0的阻值：R0=R总-RF=100Ω-90Ω=10Ω；
（3）变大；当衔铁被吸下来时电磁铁磁性不变，控制电路电流大小不变，则控制电路总电阻不变。如果R0变大，根据R总=R0+RF可知，则RF变小，由表格数据可知最高水位变大  

【解析】（1）由于智能水箱实质就是电磁继电器的应用，根据注水系统的工作原理即可判断；
（2）当水箱中水位为1米时，已知通过电磁铁线圈的电流，根据欧姆定律求出控制电路的总电阻，根据串联电路的特点即可求出R0的阻值。
（3）根据电磁铁磁力的要求确定电路总电阻是否发生改变，然后根据R总=R0+RF确定压敏电阻的阻值变化，根据表格确定水位变化。
【解答】（1）根据表格可知，当水位增加时，压敏电阻减小，电流变大，由此推测，当水位达到一定程度时，电流大到一定程度，电磁铁的磁力增大，衔铁被吸下来接通D点，断开C点，此时注水系统停止工作，因此E点应该与C点接触；
（2）当水箱中水位为1米时，控制电路的电流I1=0.2A，
此时控制电路中的总电阻；

 由表格数据可知，当水箱中水位为1米时，压敏电阻的阻值为90Ω，
此时定值电阻R0的阻值：R0=R总-RF=100Ω-90Ω=10Ω；
（3）当衔铁被吸下来时电磁铁磁性不变，控制电路电流大小不变，则控制电路总电阻不变。如果R0变大，根据R总=R0+RF可知，则RF变小，由表格数据可知最高水位变大。
3.（2020八下·镇海期末）图甲为热敏电阻的R—t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150欧。当线圈中电流大于或等于20毫安时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。 

（1）恒温箱的加热器应接在________端。（填“AB”或“CD”）   

（2）由图知，t=100℃时，热敏电阻的阻值为50欧。若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？   

（3）为了使恒温箱内的最高温度控制在100℃，应在原控制电路中串联一个多大的电阻？   

【答案】（1）AB
（2）由图可知，100℃时，R=50Ω

控制电路电流 =30mA＞20mA

∴恒温箱加热器不是处于工作状态。
（3）电流I1=20mA=0.02A

控制电路总电阻R1=U/I1=6V/0.02A=300Ω

串联接入电阻 R2=300Ω-150Ω-50Ω=100Ω

答：应串联一个100Ω的电阻。

【解析】（1）当电流没有达到20mA时，确定电磁铁磁场的强弱，判断衔铁所在的位置，它接通哪个电路，加热器就接在哪个电路中；
（2）根据公式计算出此时通过控制电路的电流，然后与20mA比较，判断衔铁所在的位置，进而确定恒温箱的工作状态；
（3）首先根据计算出100℃时的总电阻，然后根据计算应该串联的阻值大小。

【解答】（1）当电流没有达到20mA时，电磁铁的磁场偏弱，不能将衔铁吸下来，因此衔铁在上面接通AB所在的电路，那么恒温箱的加热器应该接在AB端；
（2）由图可知，100℃时，热敏电阻R=50Ω；
控制电路电流   ； 
因此恒温箱加热器不是处于工作状态。
（3）此时控制电路的电流I1=20mA=0.02A；
控制电路总电阻；
串联接入电阻 。

4.（2020八下·余姚期末）小科利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压Ｕ即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。求：(g取10N/kg) 

（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请你判断灯________ (填“L1”或“L2”)是红灯。   

（2）在水平路面上，当电阻R调为0Ω时，要使该装置报警，传感器所受的最小压力为多大？   

（3）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小科设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少？   

【答案】（1）L2
（2）当R＝0Ω，要使报警器报警，输出电压最小，

∵I＝ ∴输出最小电压：U0＝IR线圈＝0.02A×20Ω＝0.4V

由图象可知，此时压力传感器受到的压力：F′＝0.8×105N＝8×104N。
（3）车对水平地面的压力：F＝G＝mg＝20×103kg×10N/kg＝2×105N，

由图象可知，此时的输出电压U＝1V，∵I＝ ，∴电路总电阻：R总＝ ＝50Ω，

电阻R的阻值：R＝R总-R线圈＝50Ω-20Ω＝30Ω；

【解析】（1）根据乙图确定压力增大时输出电压的改变，进而确定电流的变化和电磁铁磁性强弱的变化，分析衔铁的运动方向，此时它接通的灯泡就是红灯；
（2）当电阻R为零时，这时控制电路中只有线圈，根据U=IR线计算出压力传感器的输出电压，再根据乙图确定此时的最小压力；
（3）首先根据F=G=mg计算出质量20t的车辆产生的压力，然后根据图像确定此时压力传感器的输出电压，再根据  计算出此时的总电阻，最后根据R＝R总-R线圈计算电阻R的阻值。

【解答】（1）当传感器所受压力增大到一定程度时，压力传感器输出的电压增大，那么通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁性增强。此时衔铁被吸下来接通灯泡L2所在的电路而报警，因此灯泡L2是红灯。
（2）当R＝0Ω，要使报警器报警，输出电压最小，
∵， ∴输出最小电压：U0＝IR线圈＝0.02A×20Ω＝0.4V；
由图象可知，此时压力传感器受到的压力：F′＝0.8×105N＝8×104N。
（3）车对水平地面的压力：F＝G＝mg＝20×103kg×10N/kg＝2×105N，
由图象可知，此时的输出电压U＝1V， ∴电路总电阻：   ，
电阻R的阻值：R＝R总-R线圈＝50Ω-20Ω＝30Ω。

1.4 电动机

1.（2020八下·秀洲月考）如图是安装好的直流电动机模型接入电路的情况。 

（1）请说出图中两个主要结构的名称，A是________   

（2）合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，请写出一种方法________。   

（3）合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电动机的转速将________。   

【答案】（1）电刷（2）改变电池的正负极（改变磁场的方向）（3）变慢  

【解析】（1）根据电动机的结构名称解答；
（2）通电线圈在磁场中受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关；
（3）电动机的转速与磁场强弱和通过线圈电流的大小有关。

【解答】（1）根据图片可知，图中电动机模型中A是电刷；
（2）合上开关，假定电动机会按顺时针方向转动，若要使电动机逆时针转动，方法是：改变电池的正负极（改变磁场的方向）。
（3）合上开关，若将滑动变阻器的滑片P向左移动，变阻器接入电路的阻值变大，那么通过电动机线圈的电流变小，则电动机的转速将变慢。

2.（2019八下·天台月考）如图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通电后线圈能否连续转动？________。如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变________．如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将________。 

【答案】能；大；改变  

【解析】（1）当线圈中有电流经过时，线圈会受到磁力转动起来；当线圈转过180°时，线圈的受力方向会与转动方向相反。如果不改变电流方向，线圈就会在这个平衡位置附近振动，直至静止下来。如果一端的导线漆皮可以全部刮去，另一端只能刮去一半，那么后半圈没有电流经过，靠惯性回到原来位置继续受力，将转动持续下去；
（2）通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关；通电导体在磁场中受力的大小与磁场的强弱和电流大小有关。
【解答】图所示的直流电动机模型，把线圈两端导线的漆按图中方法刮去，通电后线圈能连续转动。如果通过线圈的电流变大，线圈的转动速度将变大；如果改变线圈中的电流方向，线圈的转动方向将改变。

3.（2017八下·萧山月考）如图是小华制作的“神奇转框”，金属框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的金属柱形物两侧，框绕电池转动，由此可以判断该金属柱状物为________，你判断的依据是________，转框的原理与________电动机/发电机)相同．

【答案】磁体；通电线圈能在磁场中转动(受到力的作用)；电动机  

【解析】通电导体在磁场中受到力的作用，据此判断其结构的特点；根据这一原理制成的电动机。

【解答】据题意可知，若使得线框转动，即必须有电流，且有磁场，所以对于柱形体来说，必须有磁性，为磁体，且必须具有导电性，还得是导体。这一转框的原理与电动机的原理相同。

1.5 磁生电

1.如图所示，当开关S接“1”，将滑动变阻器片P由左端滑向右端，弹簧将________（选填：“伸长”或“缩短”）；当开关S接“2”，将滑动变阻器片P滑至右端，并剪断弹簧，让条形磁体穿过线圈，产生电磁感应，电流表的指针会________（选填：“发生偏转”或“不动）。

【答案】伸长；发生偏转  

【解析】利用安培右手定则判断通电螺线管的N、S极，在根据磁极间的作用规律判断弹簧的变化；闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流。

【解答】当开关S接“1”，根据右手定判断出电螺线管的上端为N极，与上面的S极相互吸引，同时随着将滑动变阻器片P由左端滑向右端  ， 变阻器阻值变小，电流增大，通电螺线管的磁性增强，所以弹簧长度会伸长；当开关S接“2”，将滑动变阻器片P滑至右端，并剪断弹簧，让条形磁体穿过线圈，此时相当于闭合电路的一部分导体在做切割磁感线的运动，会产生电磁感应现象，闭合电路中会产生感应电流，所以电流表的指针会发生偏。
2.如图所示，质量和形状完全相同的金属线框A和塑料线框B，从同一高度同时自由落下，途中经过某一磁场区域（“×”表示磁场方向垂直纸面向里）．不计空气阻力，两线框________先落地，你的判断依据________。

【答案】B；A经过磁场时，由于电磁感应，阻碍了线圈下落  

【解析】金属框由静止自由下落到地面的过程中，在进入或离开磁场时金属框通过磁场会产生感应电流，有一部分机械能转化为电能，所以在此过程中金属框机械能减少；塑料框由静止自由下落到地面的过程中，塑料框通过磁场不会产生感应电流，所以重力势能全部转化为动能，机械能守恒；又因为金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，因此，在落地时线圈A的动能小于线圈B的动能，可见A的下落速度小于B的下落速度，B先落地．故答案为：B；A经过磁场时，由于电磁感应，阻碍了线圈下落．

【分析】从能的转化角度分析，金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，分析金属框和塑料框的区别，根据电磁感应的知识进行分析．

3.（2020八下·温州期末）如图所示的小制作中，装置A和装置B中都有磁铁和可转动的线圈。当开关闭合时，装置扇叶转动，有风吹向装置B，引起装置B的扇叶转动，导致灯泡发光。 

（1）装置A工作时将电能转换为________能   

（2）装置B的工作原理是________。   

【答案】（1）机械（2）电磁感应  

【解析】（1）根据能量转化的过程分析；
（2）发电机的工作原理是电磁感应，将机械能转化为电能。

【解答】（1）装置A消耗电能，使风扇转动获得机械能，因此将电能转化为机械能；
（2）装置B扇叶转动可以得到电能，因此是发电机，工作原理是电磁感应。

4.（2020八下·温州期中）如图为小明在研究电磁之间关系时，连接的一个电路。 

（1）闭合开关，滑片P向C端移动，弹簧将________（填“伸长”或“缩短”）。   

（2）将虚线框内仪器换成电流表，然后将条形磁体快速插入线圈中，将观察到的现象是________。   

【答案】（1）缩短（2）电流表指针发生偏转  

【解析】（1）首先根据安培定则确定线圈的极性，然后根据磁极之间的相互作用判断条形磁铁受到电磁力的方向。如果磁力向上，那么根据G=F+F磁分析弹簧长度的变化；如果磁力向下，根据F=G+F磁分析弹簧长度的变化。
（2）根据电磁感应的知识分析判断。

【解答】（1）闭合开关后，线圈上电流方向向左，用右手握住螺线管，四指指尖向左，此时大拇指指向下面，因此线圈的下端为N极，上端为S极。根据“同名磁性相互排斥”可知，条形磁铁受到向上的排斥力，即G=F+F磁。当滑片向C端移动时，电阻变小，电流变大，磁力变大，因此弹簧的弹力变小，弹簧变短。
（2） 将条形磁体快速插入线圈中 ，相当于线圈在磁场中做切割磁感线运动，因此会产生感应电流，那么电流表的指针会发生偏转。

5.（2019八下·三门期末）如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，当导线框以速度v向左运动时，导线框内就会产生________。导线框abcd的________边可看作电源。(图中的“×”表示磁场的方向是垂直纸面向里)

【答案】感应电流；ab  

【解析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，据此分析。

【解答】（1）闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，当导线框以速度v向左运动时，导线框内就会产生感应电流；
（2）导线框abcd的ad和bc两条边都不切割磁感线，只有ab切割磁感线，所以ab边可看作电源。

6.（2019八下·诸暨期末）“悬浮灯泡”能够悬浮发光，如图甲所示。图甲中的下部基座内有一个线圈(送电线圈)和铁芯组成的电磁铁，而悬浮的灯泡内部装有用闭合线圈(受电线圈)连接的LED灯和磁铁，其内部结构如图乙所示：

（1）判断灯泡悬浮停在空中时受到平衡力的作用的理由是________。   

（2）通过无线输电使灯泡发光，无线输电的工作原理是电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，从而使灯泡发光。受电线圈处产生电流的原理是________。   

（3）当滑动变阻器的滑片P向左移动时，灯泡悬浮的高度将________(选填“降低”或“不变”或“升高”)。   

【答案】（1）灯泡处于静止状态（2）电磁感应现象（3）升高  

【解析】（1）平衡状态包括：①静止状态；②匀速直线运动状态；
（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，这种现象叫电磁感应；
（3）首先根据滑片移动方向确定变阻器阻值的变化，得到电流的变化，确定受电线圈所受磁力的变化，然后根据二力平衡确定磁力的大小变化方向，进而确定灯泡高度的变化。

【解答】（1）判断灯泡悬浮停在空中时受到平衡力的作用的理由是灯泡处于静止状态。
（2）通过无线输电使灯泡发光，无线输电的工作原理是电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，从而使灯泡发光。受电线圈处产生电流的原理是电磁感应现象。
（3）当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，下面电磁铁的磁场增强，因此上面电磁铁受到的磁力增大。因为向上的磁力大于线圈的重力，所以受电线圈和灯泡悬浮的高度将升高。

7.（2018八下·嘉兴月考）如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持磁体位置不变。

（1）如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体 ab________。   

（2）如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为________。   

（3）如图丙所示，电流计指针仍不偏转，这是因为导体 ab 虽有运动，但没有________。   

（4）分析比较图中四个实验现象，可以初步得出产生感应电流的条件：________的部分导体，在磁场中做________运动。   

【答案】（1）静止未做切割磁感线运动
（2）电路未闭合
（3）竖直运动未做切割磁感线运动
（4）闭合电路；切割磁感线  

【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。

【解答】（1）由甲图可知，导体的运动速度为零，没有运动，不会切割磁感线，所以没有电流；故答案为：静止未做切割磁感线运动；
（2）由乙图可知，电路的开关没有闭合，所以电流表指针不可能偏转；故答案为：电路未闭合；
（3）由丙图可知，导体是竖直方向运动与磁场方向相同，不可能切割磁感线，所以没有电流产生；故答案为：竖直运动未做切割磁感线运动；
（4）由上述的三个实验可知，第一要形成闭合回路，第二要切割磁感线；故答案为：闭合电路；切割磁感线；
8.（2020八下·青田期末）发光二极管简称LED，是一种高效节能光源（用 符号表示），具有单向导电性，在电路中电流只能从正极流入，负极流出，反之就不会发光。如图是小明设计的一个研究电与磁的实验电路图，当金属棒PQ做垂直于纸面做内外运动时，发现A、B交替闪亮。 

（1）当PQ垂直纸面向外运动时，观察到的现象是________。   

（2）请应用所学知识分析其交替闪亮的原因。   

【答案】（1）A灯发光，B灯不发光。
（2）因为让PQ快速向内外做切割磁感线运动，产生的感应电流方向不同。又因为二极管具有单向导电性，所以两个二极管会轮流发光。  

【解析】（1）右手定则：让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体的运动方向，那么伸直的四指方向就是感应电流的方向；
（2）感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关；电流正向通过二极管会发光，反向通过时不会发光，据此分析即可。

【解答】（1）根据图片可知，磁场方向水平向右，那么将右手掌心向左，大拇指指向垂直纸面向外，此时四个手指指尖向上，即产生感应电流的方向向上，那么此时A灯发光，B灯不发光；
（2）两个二极管交替发光的原因：因为让PQ快速向内外做切割磁感线运动，产生的感应电流方向不同。又因为二极管具有单向导电性，所以两个二极管会轮流发光。

1.6-1.7 家庭用电与安全用电

1.（2020八下·上虞期末）图甲是台灯的实物图，图乙是该台灯的电路图，AB表示台灯插头的两个插脚。 

（1）从使用的安全性考虑，台灯插头的插脚A应与丙图中两孔插座的________（填字母）孔相连。   

（2）小明将台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，台灯不发光。经检查，G点左侧的零线断了，其他元件都完好。此时丙图的开关S断开，用测电笔检测E，F，G三点，氖管发光的有________。   

【答案】（1）D     （2）EFG  

【解析】（1）在家庭电路中，开关应该接在火线和用电器之间；两孔插座的接线注意“左零右火”；
（2）当测电笔接触火线或与火线连通的位置时，氖管发光；当测电笔接触零线或与零线连通的位置时，氖管不发光。

【解答】（1）开关接在A线和灯泡之间，因此A线应该是火线；在两孔插座中，D孔与火线相连，因此台灯插头的插脚A应与丙图中两孔插座的D孔相连；
（2）当开关S闭合时，E、F两点直接与火线相连，因此测电笔的氖管发光。如果G点左侧的零线断开，那么G点通过灯泡与火线相连，所以测电笔在G点时也会发光，那么氖管发光的是EFG。

2.（2020八下·台州月考）               

（1）如图1甲所示，是小明常用的一个插线板。他在使用中发现：插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电。根据上述现象，在图1乙中画出插线板中开关、指示灯和插孔的连接方式。 

（2）在如图2中，标出磁感线方向和电源的正、负极。 

【答案】（1）
（2）

【解析】（1）①如果用电器相互影响，那么它们串联；否则，它们并联；
②干路开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路上的开关。
（2）根据安培定则确定线圈上的电流方向，进而确定电源的正负极；在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极回到S极。

【解答】（1）如果指示灯损坏，插孔依然可以正常通电，那么说明二者不相互影响，因此它们并联。开关能够同时控制指示灯和插孔，说明它在干路上。从火线上引线，首先通过开关，然后灯泡与插座并联，再接在零线上即可，如下图所示：

（2）根据图片可知，螺线管的右端为N极，因此磁感线的方向都是向左的。右手握住螺线管，大拇指指向右端，此时弯曲的四指指尖向下，那么线圈上电流方向向下，即电流从左端流入，那么电源的左端为正极，右端为负极，如下图所示：

3.（2019八下·丽水期末）小科在家中发现了有多个三孔插座的插线板上却配有两孔插头（如图），他认为使用该插线板存在安全隐患；若该插线板同时接上大功率用电器（大功率用电器工作时电流较大），也存在安全隐患。请你加以分析。 

【答案】该插线板配的两孔插头，缺少接地线，存在安全隐患，危及人的安全。多个用电器在插线板上的连接方式是并联，并联电路干路电流等于各支路电流之和，同时使用会造成干路电流过大，从而引发电路过载，甚至引发火灾  

【解析】（1）三孔插座比两孔插座多一个孔，多的这个孔就是与地线相连的，可以防止用电器的外壳漏洞造成触电事故；
（2）在家庭电路中，所有的用电器都是并联；并联电路的总电流等于各支路电流之和；根据焦耳定律Q=I2Rt可知，通过电路的电流越大，产生的热量越多，很容易引发火灾，从这些角度分析即可。

【解答】（1）该插线板配的两孔插头，缺少接地线，存在安全隐患，危及人的安全。
（2）多个用电器在插线板上的连接方式是并联，并联电路干路电流等于各支路电流之和，同时使用会造成干路电流过大，从而引发电路过载，甚至引发火灾.

4.（2019八下·三门期末）测电笔的结构如图。在使用测电笔时，当笔尖金属本接触到火线时，氖管立即发生桔红色的光。你知道为什么这时有电流通过人体，但人却没感觉吗？原来测电笔内都有一个阻值很大的电阻(如图)，使加在人体两端的电压远低于安全电压，以至通过人体的电流也远小于安全电流10mA，人就没有感觉了。

（1）我国家庭电路的电压是________，人体安全电压是 ________。   

（2）下列有关测电笔的安全使用，正确的是________。

（3）如某一测电笔，其中电阻恰为878千欧，氛管的电阻忽略不计，假设人体的电阻为2千欧，试计算通过人体的电流是否真的低于安全电流。(火线与地之间的电压为220伏)   

【答案】（1）220V；不高于36
（2）AC
（3）人与测电笔串联，
通过人体的电流为：；
因此通过人体的电流低于安全电流。  

【解析】（1）根据有关电压的知识解答；
（2）根据测电笔的使用方法判断；
（3）人与测电笔串联，根据公式计算通过人体的电流，然后与安全电流进行比较即可。

【解答】（1）我国家庭电路的电压是220V，人体安全电压是不高于36V。
（2）测电笔在使用时，人体必须与尾部的金属体接触，它才能正常工作，故选AC；
（3）人与测电笔串联，
通过人体的电流为：；
因此通过人体的电流低于安全电流。

5.（2019八下·余杭期中）现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据： 

如图所示，用电器R为44欧姆，接在电压为220伏的电源上，电路中还有额定电流为10安的熔断丝(俗称保险丝)。则：

（1）只有用电器R接入电路时，通过熔断丝的电流为多少?   

（2）一个潮湿的人，赤脚站在地上，由于不小心，手接触火线，发生触电事故，则通过人体的电流是多少？并分析为什么熔断丝不会断。   

【答案】（1）只有用电器R接入电路时，通过熔断丝的电流：；
（2）潮湿的人手与脚之间的电阻为8.8kΩ，
此时通过人体的电流为：；
熔断丝的额定电流是10A，这时电流远远小于这个数值，因此不会熔断。
【解析】（1）已知电压和电阻根据公式 计算通过熔断丝的电流；
（2）从表格中找到潮湿的人手与脚之间的电阻，根据  计算出通过人体的电流，然后与熔断丝的额定电流比较即可。
 

6.（2019八下·绍兴月考）阅读短文，回答问题： 

漏电保护器

根据安全用电要求，住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外，还必须安装如图所示的漏电保护器。其示意图如图甲所示，其内部结构相当于一个自动开关，正常情况下，住户家中没有电流流向地面，即图中I3为零，进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等，漏电保护器内部自动开关处于闭合状态。如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图中的I3不为零，就会造成I1和I2不相等，当I1和I2的差异达到一定值，保护器内部自动开关就会立即断开。排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全，漏电保护器上设置了试验按钮，需要每月试按一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换。

（1）关于漏电保护器，下列说法正确的是       。           

A.当电路发生短路时，漏电保护器会自动切断电路
B.人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线，漏电保护器不会切断电路
C.正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D.漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电

（2）如果发生漏电，漏电电流为I3，则I1、I2、I3大小关系的表达式为________。    

（3）站在地面上的人体不小心接触了火线，如图乙所示，该人体的电阻为2000Ω，人与地面、电线等的接触电阻为3500Ω，此时流过人体的电流为________mA。      

（4）由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接零线和地线的孔接反，此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器________（会/不会）断开，理由是________。   

（5）漏电保护器的试验电路，由一只试验开关S与电阻R组成，闭合试验开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是________。