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14.探究“怎样产生感应电流”的实验中，设计了如图所示的实验装置。
（1）将磁体向右插入螺线管中，观察到灵敏电流表的指针向右偏转，这是
（2）将磁体从螺线管中向左拔出时，会观察到灵敏电流表的指针向
（1）将磁体向右插入螺线管中，观察到灵敏电流表的指针向右偏转，这是
电磁感应
现象。（2）将磁体从螺线管中向左拔出时，会观察到灵敏电流表的指针向
左
（填“左”或“右”）偏转。答案
（1）电磁感应
（2）左
（2）左
解析
【分析】
要解决这道题，需结合电磁感应的相关知识：首先，当闭合电路的导体与磁体发生相对运动时，会产生感应电流，该现象为电磁感应；其次，感应电流的方向与磁场方向、导体相对磁场的运动方向有关，当磁场方向不变时，改变相对运动方向，感应电流方向会反向。据此分析两问：（1）磁体插入螺线管时产生感应电流，对应电磁感应现象；（2）磁体拔出时相对运动方向与插入时相反，感应电流方向反向，指针偏转方向改变。
【解析】
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动（或磁体与导体发生相对运动导致磁通量变化）时，导体中会产生感应电流，这种现象称为电磁感应现象。本题中，磁体向右插入螺线管，螺线管所在的闭合电路产生感应电流，使灵敏电流表指针偏转，因此该现象是电磁感应现象。
（2）感应电流的方向由磁场方向和导体相对磁场的运动方向共同决定：当磁场方向不变时，若导体相对磁场的运动方向改变，感应电流方向会反向。磁体向右插入时，指针向右偏转；当磁体向左拔出时，相对运动方向与插入时相反，感应电流方向反向，因此灵敏电流表指针向左偏转。
【答案】
（1）电磁感应；（2）左
【知识点】
电磁感应现象；感应电流方向的影响因素
【点评】
本题考查电磁感应的基础概念及感应电流方向的判断，属于初中物理电磁学的基础题型，需牢记电磁感应的定义和影响感应电流方向的因素，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合电磁感应的相关知识：首先，当闭合电路的导体与磁体发生相对运动时，会产生感应电流，该现象为电磁感应；其次，感应电流的方向与磁场方向、导体相对磁场的运动方向有关，当磁场方向不变时，改变相对运动方向，感应电流方向会反向。据此分析两问：（1）磁体插入螺线管时产生感应电流，对应电磁感应现象；（2）磁体拔出时相对运动方向与插入时相反，感应电流方向反向，指针偏转方向改变。
【解析】
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动（或磁体与导体发生相对运动导致磁通量变化）时，导体中会产生感应电流，这种现象称为电磁感应现象。本题中，磁体向右插入螺线管，螺线管所在的闭合电路产生感应电流，使灵敏电流表指针偏转，因此该现象是电磁感应现象。
（2）感应电流的方向由磁场方向和导体相对磁场的运动方向共同决定：当磁场方向不变时，若导体相对磁场的运动方向改变，感应电流方向会反向。磁体向右插入时，指针向右偏转；当磁体向左拔出时，相对运动方向与插入时相反，感应电流方向反向，因此灵敏电流表指针向左偏转。
【答案】
（1）电磁感应；（2）左
【知识点】
电磁感应现象；感应电流方向的影响因素
【点评】
本题考查电磁感应的基础概念及感应电流方向的判断，属于初中物理电磁学的基础题型，需牢记电磁感应的定义和影响感应电流方向的因素，难度适中。
【难度系数】
0.5
15.小明在触摸电冰箱门时感到手麻，下表列出了造成小明手麻原因的四种猜想，你认为其中的猜想
| 序号 | 猜想 |
| ---- | ---- |
| ① | 火线断路 |
| ② |
火线、零线短接 |
| ③ | 火线与电冰箱的金属外壳接触 |
| ④ | 电冰箱的金属外壳接了地线 |
③
（填序号）是合理的。| 序号 | 猜想 |
| ---- | ---- |
| ① | 火线断路 |
| ② |
火线、零线短接 || ③ | 火线与电冰箱的金属外壳接触 |
| ④ | 电冰箱的金属外壳接了地线 |
答案
③
解析
【分析】要判断合理的猜想，需结合家庭电路安全用电知识，逐个分析各猜想对应的电路情况：①火线断路时，电路无电流，电冰箱不工作，不会使外壳带电；②火线零线短接会造成短路，引发跳闸或烧保险丝，不会导致手麻；③火线与电冰箱金属外壳接触时，外壳会带电，触摸时电流通过人体，会手麻；④金属外壳接地时，漏电会通过地线导入大地，不会使人手麻。
【解析】逐个分析各猜想：
1. 猜想①：火线断路，电路断开，电冰箱无法工作，且不会使外壳带电，不会造成手麻，故不合理；
2. 猜想②：火线、零线短接会形成电源短路，电流过大，会使保险丝熔断或空气开关跳闸，不会出现手麻现象，故不合理；
3. 猜想③：火线与电冰箱金属外壳接触，会使金属外壳带电，人体触摸时电流通过人体，导致手麻，故合理；
4. 猜想④：电冰箱金属外壳接地，若外壳带电，电流会通过地线流入大地，不会对人体造成伤害，不会手麻，故不合理。
综上，合理的猜想是③。
【答案】③
【知识点】家庭电路安全用电、触电原因
【点评】本题考查家庭电路中触电的相关知识，需掌握安全用电基本常识，通过分析各选项对应的电路情况即可得出结论，属于基础题。
【难度系数】0.6
【解析】逐个分析各猜想：
1. 猜想①：火线断路，电路断开，电冰箱无法工作，且不会使外壳带电，不会造成手麻，故不合理；
2. 猜想②：火线、零线短接会形成电源短路，电流过大，会使保险丝熔断或空气开关跳闸，不会出现手麻现象，故不合理；
3. 猜想③：火线与电冰箱金属外壳接触，会使金属外壳带电，人体触摸时电流通过人体，导致手麻，故合理；
4. 猜想④：电冰箱金属外壳接地，若外壳带电，电流会通过地线流入大地，不会对人体造成伤害，不会手麻，故不合理。
综上，合理的猜想是③。
【答案】③
【知识点】家庭电路安全用电、触电原因
【点评】本题考查家庭电路中触电的相关知识，需掌握安全用电基本常识，通过分析各选项对应的电路情况即可得出结论，属于基础题。
【难度系数】0.6
16.某兴趣小组的同学设计了如下页图甲所示的恒温水箱温控电路，由工作电路和控制电路组成。工作电路的主要元件为一块发热板R，工作时接通，不工作时断开；控制电路中电源电压U恒为30 V，热敏电阻$R_t$作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如下页图乙所示，滑动变阻器$R_1$上标有“300 Ω，1 A”的字样，可以调节水箱的最高控制温度。闭合开关S，当通过电磁铁线圈的电流不小于100 mA时，衔铁会被吸下，加热停止。（不计继电器线圈的电阻）
（1）请用笔画线将工作电路连接完整。
（2）当水温为20 °C、滑动变阻器的滑片P在最右端时，请通过计算分析说明此时发热板R是否工作。
（3）根据需要，最高水温在40—80 °C调节，求滑动变阻器$R_1$的阻值变化范围。
（1）请用笔画线将工作电路连接完整。
（2）当水温为20 °C、滑动变阻器的滑片P在最右端时，请通过计算分析说明此时发热板R是否工作。
（3）根据需要，最高水温在40—80 °C调节，求滑动变阻器$R_1$的阻值变化范围。
答案
（1）如右图所示。
（2）$I_{串}=U/R_{串}=30 V/(90 Ω+300 Ω)≈0.077 A＜100 mA$，此时衔铁不会被吸下，工作电路未被接通，发热板R工作。
（3）滑动变阻器$R_1$的阻值变化范围是10 Ω—250 Ω。
解析
【分析】
本题是电磁继电器与热敏电阻结合的温控电路问题，解题思路如下：
1. 工作电路连接：发热板需在衔铁未吸合时接通，因此火线经触点、发热板、零线形成通路，确保衔铁释放时加热电路导通。
2. 问题（2）：先从图乙获取20℃时热敏电阻的阻值，计算控制电路总电阻，利用欧姆定律求电流，与100mA比较，判断衔铁是否吸合，进而确定发热板是否工作。
3. 问题（3）：最高水温对应电流刚好达到100mA，先算此时控制电路总电阻，再结合40℃和80℃对应的热敏电阻阻值，计算滑动变阻器的阻值，得到其变化范围。
【解析】
（1）工作电路连接：将发热板R的一端接零线，另一端接触点，触点接火线，连接后如图所示。
（2）当水温为20℃时，由图乙得热敏电阻$R_t=90Ω$；滑动变阻器滑片在最右端，$R_1=300Ω$，控制电路总电阻：
$R_{总}=R_t + R_1=90Ω + 300Ω=390Ω$
控制电路电流：
$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{30V}{390Ω}≈0.077A=77mA$
因为$77mA＜100mA$，衔铁不会被吸下，工作电路接通，所以发热板R工作。
（3）当最高水温时，电流$I=100mA=0.1A$，控制电路总电阻：
$R_{总}'=\frac{U}{I}=\frac{30V}{0.1A}=300Ω$
当最高水温为40℃时，由图乙得$R_t=50Ω$，此时滑动变阻器阻值：
$R_1=R_{总}'-R_t=300Ω -50Ω=250Ω$
当最高水温为80℃时，由图乙得$R_t=290Ω$，此时滑动变阻器阻值：
$R_1'=R_{总}'-R_t'=300Ω -290Ω=10Ω$
所以滑动变阻器$R_1$的阻值变化范围是10Ω—250Ω。
【答案】
（1）如所示；（2）发热板R工作；（3）10Ω—250Ω。
【知识点】
欧姆定律、电磁继电器、热敏电阻
【点评】
本题以恒温水箱温控电路为载体，综合考查欧姆定律的应用和电磁继电器的工作原理，需要从图像中提取关键信息，结合电路分析解决实际问题，注重理论联系实际，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题是电磁继电器与热敏电阻结合的温控电路问题，解题思路如下：
1. 工作电路连接：发热板需在衔铁未吸合时接通，因此火线经触点、发热板、零线形成通路，确保衔铁释放时加热电路导通。
2. 问题（2）：先从图乙获取20℃时热敏电阻的阻值，计算控制电路总电阻，利用欧姆定律求电流，与100mA比较，判断衔铁是否吸合，进而确定发热板是否工作。
3. 问题（3）：最高水温对应电流刚好达到100mA，先算此时控制电路总电阻，再结合40℃和80℃对应的热敏电阻阻值，计算滑动变阻器的阻值，得到其变化范围。
【解析】
（1）工作电路连接：将发热板R的一端接零线，另一端接触点，触点接火线，连接后如图
所示。（2）当水温为20℃时，由图乙得热敏电阻$R_t=90Ω$；滑动变阻器滑片在最右端，$R_1=300Ω$，控制电路总电阻：
$R_{总}=R_t + R_1=90Ω + 300Ω=390Ω$
控制电路电流：
$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{30V}{390Ω}≈0.077A=77mA$
因为$77mA＜100mA$，衔铁不会被吸下，工作电路接通，所以发热板R工作。
（3）当最高水温时，电流$I=100mA=0.1A$，控制电路总电阻：
$R_{总}'=\frac{U}{I}=\frac{30V}{0.1A}=300Ω$
当最高水温为40℃时，由图乙得$R_t=50Ω$，此时滑动变阻器阻值：
$R_1=R_{总}'-R_t=300Ω -50Ω=250Ω$
当最高水温为80℃时，由图乙得$R_t=290Ω$，此时滑动变阻器阻值：
$R_1'=R_{总}'-R_t'=300Ω -290Ω=10Ω$
所以滑动变阻器$R_1$的阻值变化范围是10Ω—250Ω。
【答案】
（1）如
所示；（2）发热板R工作；（3）10Ω—250Ω。【知识点】
欧姆定律、电磁继电器、热敏电阻
【点评】
本题以恒温水箱温控电路为载体，综合考查欧姆定律的应用和电磁继电器的工作原理，需要从图像中提取关键信息，结合电路分析解决实际问题，注重理论联系实际，难度适中。
【难度系数】
0.5
