第01单元 电与磁单元测试（培优卷）——2022-2023学年八年级下册科学单元复习卷（浙教版）（原卷版+解析版）

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班级 姓名 学号 分数
第01单元 电与磁单元测试 （B卷·提升能力）
（时间：60分钟，满分：100分）
一、选择题（本题共20小题，每小题3分，共60分。）
1．（2022·四川绵阳中考真题）如图甲所示，金属导体棒静置于条形磁铁N极上方，当通向右的电流时，导体棒将垂直纸面向外运动。现调换磁铁磁极，并给导体棒重新通电，已知其中自由电子向右定问移动，如图乙所示，则导体棒将（　　）

A．垂直纸面向外运动 B．垂直纸面向里运动 C．向上运动 D．向下运动
【答案】A
【解析】金属导体棒静置于条形磁铁N极上方，当通向右的电流时，导体棒将垂直纸面向外运动，说明磁场对通电导体有力的作用，调换磁铁磁极，给导体棒重新通电，自由电子向右定问移动，因为电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，所以电流的方向向左，通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关，由于磁场的方向和电流的方向同时改变，所以通电导体受力的方向不变，导体棒将垂直纸面向外运动，故A符合题意，BCD不符合题意。
2．（2022·浙江湖州中考真题）图是小明家家庭电路的一部分。下列叙述中，错误的是（　　）

A．开关与灯泡串联
B．灯泡与插座串联
C．当开关S断开时，用测电笔分别测试电路中a、b、c、d四处，能使氖管发光的是d处
D．该插座能将用电器的金属外壳与大地相连
【答案】B
【解析】A．开关应与被控制的电路串联，所以，开关应与被控制的灯泡串联，故A正确，不符合题意；
B．插座给可移动家用电器供电，所以，插座并联在电路中，即灯泡与插座应并联，故B错误，符合题意；
C．当开关S断开时，d点与火线相连，用试电笔接触该点时氖管发光；a、c与零线接通，氖管不发光；开关断开时b点与零线相连，氖管不发光，故C正确，不符合题意；
D．三孔插痤中有一个孔是用来连接地线的，让有金属外壳的用电器的外壳接地，可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故，故D正确，不符合题意。
3．（2022·浙江温州中考真题）如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮，被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是（　　）

A．同名磁极相互吸引 B．异名磁极相互吸引
C．同名磁极相互排斥 D．异名磁极相互排斥
【答案】C
【解析】被磁化后的铁皮会自动分开，说明磁化后的铁皮相互排斥，根据磁极间的相互作用规律知道，此时两铁皮分开的原因是同名磁极相互排斥，故C正确。
4．（2021·浙江湖州中考真题）图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（　　）

A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力的原理
C．利用了电流的磁效应 D．产生了直流电
【答案】A
【解析】A．线圈振动，切割永磁体的磁感线产生电流，属于电磁感应现象，故A符合题意；
B．通电导体在磁场中受力是电动机的原理，故B不符合题意；
C．电流磁效应是通电导体周围存在磁场，没有利用电流的磁效应，故C不符合题意；
D．振膜上的线圈左右振动，电流方向改变，不是直流电，故D不符合题意。
5．（浙江杭州模拟）常用的磁电式电流表的结构如图所示，线圈与接线柱相连。当通过以图示方向的电流时，线圈那个指针向右偏转。下列有关说法正确的是（　　）

A．当通过以相反方向电流时，电流表指针仍向右偏转
B．此电流表工作时机械能转化为电能
C．此电流表是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成
D．此电流表是利用电磁感应现象制成
【答案】C
【解析】A．改变线圈中的电流方向，线圈转动方向会发生改变，当通以相反方向电流时，电流表指针将向左偏转，故A错误；
B．电流表的原理与电动机相似，在工作过程中是将电能转化为机械能，故B错误；
C．电流表是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成，线圈转动时带动指针转动，从而产生示数，故C正确；
D．电流表是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成，不是利用了电磁感应现象，故D错误。
6．（2022·浙江·统考中考真题）司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示）。下列说法正确的是（　　）

A．“司南”静止时勺柄指南，标为N极
B．“司南”能指南北是受地磁场的作用
C．“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D．“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
【答案】B
【解析】A．“司南”静止时勺柄指南，就是南极，为S极，故A错误。
B．“司南”能指南北是因为受到地磁场的作用，故B正确。
C．“司南”实质上是一个条形磁体，对铁磁性物质具有吸引作用，如果将纸盘换做铁盘，则会由于铁盘的吸引作用而无法指南北，故C错误。
D．“司南”勺柄为S极，与地磁场的N极相互吸引，因此才具有指南北的性质，故D错误。
7．（2021·浙江杭州·统考中考真题）如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（    ）

A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
【答案】A
【解析】A．由安培定则知道，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁右端为N极，左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力，故A正确；
B．条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，故B错误；
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律知道，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力变小，故C错误；
D.若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力不变，故D错误。
8．（2021·浙江金华中考真题）甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，如图所示。根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极，下列描述正确的是（　　）

A．甲、乙都是N极 B．甲、乙都是S极 C．甲是N极，乙是S极 D．甲是S极，乙是N极
【答案】B
【解析】由图可知，两磁极相互排斥，磁体的外部，磁感线从磁体的N极出发回到S极，小磁针的N极的指向与该点磁感线的方向一致，所以甲、乙都是S极。故选B。
9．（2022·浙江杭州中考真题）如图所示，粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙，它们之间有相互作用力且保持静止。对图示甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是（　　）

A．甲一定水平向左，乙一定水平向右 B．甲水平向右，乙无法确定
C．甲水平向左，乙无法确定 D．甲、乙均无法确定
【答案】D
【解析】甲、乙处于静止状态，受力平衡；若甲、乙相邻的磁极为同名磁极，同名磁极相互排斥，所以甲有向左运动的趋势，甲受到的摩擦力的方向是水平向右的；乙有向右运动的趋势，乙受到的摩擦力的方向是水平向左的；
若甲、乙相邻的磁极为异名磁极，异名磁极相互吸引，所以甲有向右运动的趋势，甲受到的摩擦力的方向是水平向左的；乙有向左运动的趋势，乙受到的摩擦力的方向是水平向右的。
由于不知道甲、乙的极性，所以甲、乙受到的摩擦力的方向无法确定。
10．（浙江绍兴中考真题）下列有关电铃（如图）说法正确的是（    ）

A．电铃的工作原理是电磁感应
B．小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D．滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
【答案】D
【解析】A、电铃内部有一个电磁铁，则电铃的工作原理是电流的磁效应，故A错误；
B、开关闭合后，电磁铁吸引衔铁，小锤击打到铃碗，此时衔铁与上面触点分开，使电路断开，则电磁铁失去磁性，故B错误；
C、要使铃声响度大一些，应使小锤敲击铃碗的力增大，电磁铁的磁性应增强，在线圈匝数不变时，电路中电流应增大，所以应增加电源电压，故C错误；
D、由图知，滑动变阻器的滑片向左移动时，电阻减小，则电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，故D正确。
11．（浙江中考真题）小明家里的一盏电灯不能发光了，换上新的电灯，还是不能发光。火线于是小明拿来测电笔，闭合开关后，分别在如图a、b、c、d四个位置进行测量，测电笔均能发光。则电路故障是（    ）

A．a点与火线之间断路 B．a点与b点之间断路
C．c点与d点之间断路 D．d点与零线之间断路
【答案】D
【解析】小明家里的一盏电灯不能发光了，换上新的电灯，还是不能发光，这表明电路出现了断路故障；a、b、c、d四个位置都能使测电笔发光，说明这四点与火线是接通的，所以故障是零线断路，即d点与零线之间断路，故选D。
12．（浙江杭州中考真题）有外形相同的两根钢棒M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是（    ）

A．M无磁性、N无磁性 B．M无磁性、N有磁性
C．M有磁性、N无磁性 D．M有磁性、N有磁性
【答案】D
【解析】磁体上磁性最强的部分叫磁极，位于磁体的两端，磁性最弱的部分在磁体的中间，这个位置几乎没有磁性。用N棒的一端接触M棒的中间部分时，有较大吸引力，由此可以确定钢棒N有磁性，用M棒的一端接触N棒的中间部分时，有较大吸引力，由此可以确定钢棒M有磁性，故A、B、C错误，D正确。
13．（2022·浙江丽水一模）如图是一种水位自动报警的原理图；当水位低于A点时，工作电路中绿灯亮；水位到达A点时，衔铁被吸下，工作电路中红灯亮。当某次水位超过A点时，由于电磁铁磁性太弱，衔铁没有被吸下，为了能正常报警，下列做法中合理的是（　　）  

A．增加工作电路电压 B．减小控制电路电压
C．保持线圈中电流不变，增加电磁铁线圈的匝数 D．保持衔铁位置不变，增加控制电路中弹簧的拉力
【答案】C
【解析】AB．衔铁没有被吸下来，则说明电磁铁的磁场太弱。要增大电磁铁的磁场强度，可以增大通过的电流，根据U=IR可知，即增加控制电路的电压，故AB不符合题意；
C．如果电流不变，那么可以增加线圈匝数，故C符合题意；
D．根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，电磁铁的吸引力较小，即它和力臂的乘积较小，也就是弹簧拉力和力臂的乘积较大，因此可以减小弹簧的拉力，故D不符合题意。
14．（2022·浙江衢州三模）如图，当闭合开关时，小车被向右推出。保持每次实验中条形磁铁和线圈的距离不变，则下列操作能使小车推出更远的是（　　）

A．小车上磁铁的N极在左侧，并增加电磁铁线圈的匝数
B．小车上磁铁的N极在左侧，并将滑片P向左端移动
C．小车上磁铁的S极在左侧，并增加电磁铁线圈的匝数
D．小车上磁铁的S极在左侧，并将滑片P向左端移动
【答案】C
【解析】由图可知电流从电磁铁的左端流入、右端流出，根据安培定则可知电磁铁的左端为N极，右端为S极。当闭合开关时，小车被向右推出，是因为同名磁极相互排斥，所以小车左端为S极。为了使小车推出更远，则电磁铁磁性要增强，可以选择增加电磁铁线圈的匝数或增加通过电磁铁的电流，当滑动变阻器向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，根据可知，电路中的电流变大，故C符合题意。
15．（2022·浙江宁波中考真题）如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针（黑色端为N极）静止时，下列图中磁针指向正确的是（　　）

A．B．C． D．
【答案】A
【解析】把这个通电导线看成一根直导线，伸出右手，大拇指方向表示电流方向，则导线下方的磁场方向由内指向外，而小磁针北极所指的方向与该点磁场方向一致，所以小磁针的N极指向外，故A正确，BCD错误。
16．（2022·浙江杭州二模）如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来，下列说法正确的是（　　）

A．实验装置中的甲装置产生的现象在生活中的应用是电动机
B．实验装置中的乙装置的原理是电磁感应现象
C．实验装置中的乙装置把机械能转化为电能
D．实验装置中的甲装置把机械能转化为电能
【答案】D
【解析】AD．由图可知，ab、cd与导线、开关组成了一个闭合电路，导体ab水平用力向右移动时，切割磁感线，产生感应电流，此时机械能转化为电能，是发电机原理，故D正确，A错误；
BC．导体ab中产生感应电流时，导体cd中也有电流通过，通电导体在磁场会受到力的作用，所以cd会运动起来，此时电能转化为机械能，是电动机的原理，故BC错误。
17．（2021·浙江金华二模）利用如图所示的装置，可以进行的实验是（    ）

A．探究通电螺线管外部磁场的方向 B．探究通电导体在磁场中受力情况
C．探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关 D．探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
【答案】D
【解析】图中导体棒处在U型磁铁形成的磁场中，可能探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”也可能探究“通电导体在磁场中受力情况”，导体棒只与电流计连接，没有电源，故只能探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
18．（2021·浙江温州三模）如图所示电路可以探究巨磁电阻的特性：闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动，观察到指示灯变亮。那么（　　）  

A．电磁铁右端为N极 B．电磁铁磁性减弱
C．巨磁电阻两端电压增大                       D．巨磁电阻的阻值随磁场增强而变小
【答案】D
【解析】A．利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A不符合题意；
B．滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，由欧姆定律可知，线圈中的电流增大，则电磁铁的磁场增强，故B不符合题意；
CD．由于指示灯变亮，则说明指示灯所在电路电流变大，所以巨磁电阻的阻值变小,其两端的电压减小，所以据此电阻随磁场的增强而变小，故C不符合题意，D符合题意。
19．（2020·浙江衢州·统考中考真题）开关是电路的重要元件，既可确保安全用电，又能方便控制电路。学校的STEM课堂上，小科在家庭电路图中设置了五处开关（如图所示）。小江觉得该电路设计不合理，因为有几处开关必须处于常闭状态，所以无需设置，这几处开关是（    ）

A．1、2 B．1、4 C．2、4 D．3、5
【答案】C
【解析】在家庭电路中，电路的总开关应该接在干路中，在电能表之后，故1合理；
三孔插座中，中间的孔接地，不要开关控制，故2是不合理的；
三孔插座的右孔接的是火线，开关3控制的是火线，故3合理；
控制灯泡的开关应该接在火线和灯泡之间，不能接在零线与灯泡之间，故4不合理，5合理。
综上所述，无需设置的是2、4。
20．（浙江一模）图中的两个线圈，套在光滑的玻璃管上，导线柔软，可以自由滑动，开关S闭合后则

A．两线圈左右分开 B．两线圈向中间靠拢
C．两线圈静止不动 D．两线圈先左右分开，然后向中间靠拢
【答案】A
【解析】根据安培定则判断，L线圈的左端为S极，右端为N极，P线圈的左端也是N极，右端也是S极，也就是说，中间靠近的位置，两线圈的极性相同，因为同名磁极互相排斥，则这两个线圈相互排斥而左右分开。故A正确，BCD错误。
二、填空题（本题共4小题，共15分）
21．（2022·浙江衢州中考真题）电吉他的发音是通过拾音器连接扬声器来实现的。拾音器的基本结构如图所示，其工作原理是：金属弦在磁体的磁场中被磁化，当其被拨动而产生振动时，在线圈中会产生感应电流，将声音信号转变为电信号。

（1）要保证金属弦的磁化效果，其制作材料中可能含有的金属是___________（填一种即可） 。
（2）当金属弦振动时，与线圈间产生了相对运动，相当于线圈切割金属弦磁场的___________，从而产生感应电流。线圈中感应电流的方向是___________ （选填“变化”或“不变”）的。
【答案】     铁或钴或镍     磁感线     变化
【解析】（1）要保证金属弦的磁化效果，其制作材料中可能含有铁、钴或镍等易被磁化的物质。
（2）当金属弦振动时，与线圈间产生了相对运动，相当于线圈切割金属弦磁场的磁感线，从而产生感应电流。由于金属弦的运动方向不断改变，则线圈中感应电流的方向是变化的。
22．（浙江衢州三模）周末，小衢在家帮助妈妈在新房搞卫生时发现了一个有趣的现象。屋内开着的门，在一阵风吹过后（如图甲所示），门会关上。
（1）造成门关上的原因是：当风从门前吹过时，门前空气流速______（选“大于”、“等于”或“小于”）门后空气流速，门的正面受到的空气压力小于门的背面受到的空气压力，所以门关上。

（2）为了防止吹风时门被自动关上，小衢决定安装一个门吸。先在门后的墙面上安装一块磁体（如图乙），则在门后对应位置A处要安装门吸的另一个部件。该部件可选择下列中的______。
A．铜质物体        B．铁质物体        C．S极在左的磁体        D．N极在左的磁体
【答案】     大于     BD
【解析】（1）由题意可知，当风从门前吹过时，门前空气流速大于门后空气流速，门前受到空气压强小于门后受到的空气压强，门后受到空气压力大于门前受到空气压力，所以门关上。
（2）为了防止吹风时门被自动关上，小衢决定安装一个门吸，磁铁具有与吸铁性，故B符合；异名磁极相互吸引，故D符合。
23．（2021·浙江宁波一模）如图所示是一台非铁性物质制成的天平，天平左盘中的A是一铁块，B是一电磁铁。未通电时，天平平衡，给B通电，铁块A被吸起。

（1）当B被通电后成为一块电磁铁，则电磁铁的______（填“上”或“下”）端为S极。
（2）当A被B吸起，向上做匀速运动时，天平______（填“保持平衡”“左盘下降”或“右盘下降”）。
【答案】     上     保持平衡
【解析】（1）从图可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端是N极，上端是S极。
（2）电磁铁通电后，铁块A被吸起，铁块A向上匀速运动的过程中，所以铁块受到的向上的电磁力F等于铁块的重力G；虽然铁块对盘的压力没有了，但力的作用是相互的，铁块对电磁铁有向下的吸引力，所以左盘电磁铁支架向下压左盘的力不变，则天平保持平衡。
24．（丽水一模）如图所示，探究“通电直导线周围的磁场”时，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行．

（1）闭合开关后，观察到小磁针发生偏转，说明通电直导线周围存在________．    
（2）实验中小磁针的作用是________．若移走小磁针，通电直导线周围________（仍有/没有）磁场．       
（3）若图中直导线的电流方向不变，将小磁针移到直导线的正上方平行放置，小磁针的偏转方向与原来________（相同/相反）
【答案】     磁场     检验磁场的存在     仍有     相反
【解析】(1)这是著名的奥斯特实验，实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场；
(2)小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转，故小磁针可以检测磁场的存在；若移走小磁针，通电直导线周围仍有磁场。
(3)据图中的信息可知，通电直导线上方和下方的磁场方向是相反的，所以甲图中直导线的电流方向不变，将小磁针移到直导线的正上方平行放置，小磁针的偏转方向与原来相反。
三、探究题（本题共2小题，共15分）
25．（2022·浙江台州中考真题）铝箔轻巧，导电性好，能做许多科学实验。

实验1：“铝箔小火箭”
将铝箔卷成筒状，上端封闭并装入一截火柴头，下端开口并装上尾翼，制成小火箭。将小火箭套在发射架上，加热其上端，如图甲所示。稍后小火箭就会射到空中。
（1）小火箭与发射架不能套得太紧，否则会因___________力太大，难以起飞。
（2）火柴头燃尽后，空中的小火箭还能继续上升，这是因为小火箭具有___________。
实验2：“铝箔秋千”
折一个U形铝箔框，其两端通过回形针与干电池两端相连，置于磁铁上方，如图乙所示。通电时，铝箔框就会朝一个方向摆动。
（3）通电摆动时，电能转化为___________能和内能。
（4）若要改变铝箔框通电时的摆动方向，请写出一种方法：___________。
【答案】     摩擦     惯性     机械     调换干电池的正负极（或“调换磁铁的磁极”）
【解析】（1）小火箭与发射架不能套得太紧，小火箭与发射架压力变大，受到的摩擦力也变大。
（2）火柴头燃尽后，小火箭具有惯性，所以，空中的小火箭还能继续上升。
（3）铝箔框通电后摆动是因为通电铝箔框在磁场中受力的作用，此过程将此过程将电能转化机械能和内能。
（4）因为通电导体在磁场中受力运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关，所以，要改变铝箔框通电时的摆动方向，可以改变电流的方向或磁场的方向。
26．（2022·浙江湖州中考真题）学习了“电生磁”的知识后，小柯在家里进行实验探究。实验器材主要有：全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。

实验过程：
①用细线把3枚铁钉捆绑在一起，再用长导线缠绕铁钉6圈，连接在1节全新干电池两端（如图所示），制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针，观察吸引大头针的数目（通电时间不超过10秒钟，下同）。
②将电磁铁连接在2节申联的全新干电池两端，重复实验。
③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端，重复实验。
④增加电磁铁的线圈匝数至9匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。
⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。
（1）1节全新干电池的电压是___________伏。
（2）小柯的实验想要探究的问题是：___________
（3）本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱，此科学方法属于___________（选填“类比法”或“转换法”）。
（4）请帮助小柯设计用于记录实验数据的表格。___________
【答案】     1.5     电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、电流大小有关     转换法    
实验次数
线圈匝数
电池节数
吸引大头针数量
1



2



3



4



5



【解析】（1）根据常识知道，1节全新干电池的电压为1.5V。
（2）由实验过程知道，小柯在实验中改变了电磁铁两端的电压和线圈的匝数，所以，小柯的实验想要探究的问题是电磁铁磁性的强弱与电磁铁两端的电压和线圈的匝数之间的关系。
（3）通过电磁铁吸引大头针的数目可以间接知道电磁铁磁性的强弱，此科学方法属于转换法。
（4）小柯在实验中改变了电磁铁两端的电压和线圈的匝数，观察电磁铁吸引大头针的数目，因此需要记录电磁铁两端电压、线圈的匝数和吸引大头针的数目，设计表格如下表
实验次数
线圈匝数
电池节数
吸引大头针数量
1



2



3



4



5



四、简答题（本题共2小题，共10分）
27．（2022·浙江舟山一模）如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为220V的电源和阻值R的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻R0忽略不计）、开关、滑动变阻器R2（最大值80Ω）和热敏电阻R1组成；R1阻值随温度变化的关系如下表所示，当控制电路电流I≥50mA时，衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路电流I≤40mA时，衔铁被释放接通工作电路。
温度/℃
90
80
66
60
50
46
40
36
35
34
R1/Ω
10
20
40
50
70
80
100
120
130
140

（1）当温度为60℃，滑动变阻器R2=50Ω时，衔铁恰好被吸合，控制电路的电源电压是多少？
（2）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的最高温度是多少？
（3）要想该装置所可控制的最高温度降低一些，请分析说明该如何改变R2的阻值。

【答案】（1）5V；（2）80℃；（3）见解析
【解析】解：（1）当温度为60℃时，由表格数据可知 R1=50Ω
已知此时滑动变阻器 R2=50Ω
则控制电路的总电阻为 R=R1+R2 =50Ω+50Ω=100Ω
此时衔铁恰好被吸合，则控制电路的电流 I=50mA=0.05A
由欧姆定律可得，控制电路的电源电压 U=IR=0.05A×100Ω=5V
（2）当控制电路电流I≥50mA时，衔铁被吸合切断工作电路，由欧姆定律可得，控制电路的总电阻最大为

滑动变阻器R2（取值范围0～80Ω）的最大电阻为80Ω，根据串联电阻的规律，热敏电阻R1的阻值最小（此时温度最高） R1=R大-R2 =100Ω-80Ω=20Ω
由表中数据知可控制的最高温度为80℃。
（3）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，即热敏电阻R1的阻值增大，因吸合时的电流不变，由欧姆定律可知，控制电路的总电阻不变，故应减小R2的最大阻值。
答：（1）控制电路的电源电压是5V；
（2）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的最高温度是80℃；
（3）见解析。
28．（浙江温州模拟）电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U＝6伏，保护电阻R1＝100欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化的情况如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。

（1）当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点_______接触，电铃发出警报声。
（2）已知电磁铁线圈中电流达到20毫安时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客，试通过计算说明电梯是否超载。（g取10牛/千克）______
【答案】     B     此电梯已超载
【解析】(1)电梯超载时,压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作。
(2) 电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即
F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N
由图乙,当压力F=10000N,对应的压敏电阻阻值R2=100Ω
∴控制电路中的电流为
I===0.03A=30mA
∵30mA>20mA
∴此时电梯超载。