1. 如图所示,小月家新购入一盆盆栽,盆栽底部装有永磁体,底座内装有电磁铁,通电后能使得盆栽悬浮在空中。底座内电磁铁的原理是

电流的磁效应
,盆栽之所以悬浮在空中,是因为同名磁极相互排斥
。答案
1. 电流的磁效应 排斥
解析
【分析】
要解答本题,需先明确电磁铁的工作原理,再结合盆栽悬浮的受力情况,利用磁极间的相互作用规律分析。首先,电磁铁的核心原理是电流的磁效应;其次,盆栽悬浮时受力平衡,重力向下,需要向上的斥力抵消,结合磁极间的作用规律即可得出结论。
【解析】
1. 底座内电磁铁的原理:电磁铁是利用电流的磁效应工作的,即通电导体周围存在磁场,这是电流的磁效应的体现,因此第一个空填“电流的磁效应”。
2. 盆栽悬浮的原因:盆栽受到向下的重力,要悬浮需向上的力平衡重力。盆栽底部是永磁体,底座是电磁铁,两者靠近的部分为同名磁极,根据磁极间的相互作用规律,同名磁极相互排斥,产生向上的斥力,使盆栽悬浮,因此第二个空填“排斥”。
【答案】
电流的磁效应;排斥
【知识点】
电流的磁效应;磁极间的相互作用
【点评】
本题考查电磁学基础知识点,涉及电磁铁原理和磁极相互作用,属于初中物理的基础题型,侧重对核心概念的考查,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解答本题,需先明确电磁铁的工作原理,再结合盆栽悬浮的受力情况,利用磁极间的相互作用规律分析。首先,电磁铁的核心原理是电流的磁效应;其次,盆栽悬浮时受力平衡,重力向下,需要向上的斥力抵消,结合磁极间的作用规律即可得出结论。
【解析】
1. 底座内电磁铁的原理:电磁铁是利用电流的磁效应工作的,即通电导体周围存在磁场,这是电流的磁效应的体现,因此第一个空填“电流的磁效应”。
2. 盆栽悬浮的原因:盆栽受到向下的重力,要悬浮需向上的力平衡重力。盆栽底部是永磁体,底座是电磁铁,两者靠近的部分为同名磁极,根据磁极间的相互作用规律,同名磁极相互排斥,产生向上的斥力,使盆栽悬浮,因此第二个空填“排斥”。
【答案】
电流的磁效应;排斥
【知识点】
电流的磁效应;磁极间的相互作用
【点评】
本题考查电磁学基础知识点,涉及电磁铁原理和磁极相互作用,属于初中物理的基础题型,侧重对核心概念的考查,难度较低。
【难度系数】
0.7
2. 为探究影响电磁铁磁性强弱的因素,某同学利用2根铁钉和若干大头针等器材进行了如图所示的实验。

(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过其
(2)连接好电路,使滑动变阻器连入电路的电阻较大,闭合开关,观察到如图甲所示的情景。接着,移动滑片,使滑动变阻器连入电路的电阻变小,观察到图乙所示的情景。比较图甲和图乙可知,线圈匝数相同时,通过电磁铁的电流越
(3)根据图丙的现象,得出的结论是:电流一定时,外形相同的螺线管,匝数越多,电磁铁的磁性越
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过其
吸引大头针的数量
来判断电磁铁磁性的强弱。(2)连接好电路,使滑动变阻器连入电路的电阻较大,闭合开关,观察到如图甲所示的情景。接着,移动滑片,使滑动变阻器连入电路的电阻变小,观察到图乙所示的情景。比较图甲和图乙可知,线圈匝数相同时,通过电磁铁的电流越
大
,电磁铁的磁性越强。(3)根据图丙的现象,得出的结论是:电流一定时,外形相同的螺线管,匝数越多,电磁铁的磁性越
强
。答案
2. (1)吸引大头针的数量 (2)大 (3)强
解析
【分析】
本题探究影响电磁铁磁性强弱的因素,实验中运用了转换法和控制变量法:(1)电磁铁磁性强弱无法直接观察,通过转换法,用吸引大头针的数量反映磁性强弱;(2)对比甲、乙两图,控制线圈匝数相同,改变电流大小,观察磁性变化;(3)对比丙图,控制电流相同,改变线圈匝数,观察磁性变化,从而得出结论。
【解析】
(1)电磁铁磁性强弱不能直接感知,实验中通过电磁铁吸引大头针的数量来判断磁性强弱,吸引的大头针越多,说明磁性越强;
(2)图甲和图乙中,电磁铁的线圈匝数相同,移动滑片使滑动变阻器电阻变小,电路中电流变大,乙图中电磁铁吸引的大头针更多,说明线圈匝数相同时,通过电磁铁的电流越大,磁性越强;
(3)图丙中,两个电磁铁串联,通过的电流相同,外形相同,A的线圈匝数更多,吸引的大头针更多,说明电流一定时,外形相同的螺线管,匝数越多,电磁铁的磁性越强。
【答案】
(1)吸引大头针的数量;(2)大;(3)强
【知识点】
电磁铁磁性强弱的影响因素、转换法、控制变量法
【点评】
本题是探究电磁铁磁性强弱的基础实验题,重点考查实验方法的应用和结论的推导,需掌握转换法和控制变量法在实验中的运用,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题探究影响电磁铁磁性强弱的因素,实验中运用了转换法和控制变量法:(1)电磁铁磁性强弱无法直接观察,通过转换法,用吸引大头针的数量反映磁性强弱;(2)对比甲、乙两图,控制线圈匝数相同,改变电流大小,观察磁性变化;(3)对比丙图,控制电流相同,改变线圈匝数,观察磁性变化,从而得出结论。
【解析】
(1)电磁铁磁性强弱不能直接感知,实验中通过电磁铁吸引大头针的数量来判断磁性强弱,吸引的大头针越多,说明磁性越强;
(2)图甲和图乙中,电磁铁的线圈匝数相同,移动滑片使滑动变阻器电阻变小,电路中电流变大,乙图中电磁铁吸引的大头针更多,说明线圈匝数相同时,通过电磁铁的电流越大,磁性越强;
(3)图丙中,两个电磁铁串联,通过的电流相同,外形相同,A的线圈匝数更多,吸引的大头针更多,说明电流一定时,外形相同的螺线管,匝数越多,电磁铁的磁性越强。
【答案】
(1)吸引大头针的数量;(2)大;(3)强
【知识点】
电磁铁磁性强弱的影响因素、转换法、控制变量法
【点评】
本题是探究电磁铁磁性强弱的基础实验题,重点考查实验方法的应用和结论的推导,需掌握转换法和控制变量法在实验中的运用,难度适中。
【难度系数】
0.6
3.(多选)如图所示,某道路限载报警器的电源电压不变,力敏电阻的阻值为$R_1$,其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响。根据不同的路面,可以改变滑动变阻器滑片P的位置,来设定不同的限载质量。下列说法正确的是(

A.电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体的周围存在磁场
B.检测时,车的质量越大电磁铁的磁性越强
C.力敏电阻的阻值随压力的增大而增大
D.要提高设定的限载质量,应将滑片P向左移动
ABD
)A.电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体的周围存在磁场
B.检测时,车的质量越大电磁铁的磁性越强
C.力敏电阻的阻值随压力的增大而增大
D.要提高设定的限载质量,应将滑片P向左移动
答案
3. ABD
解析
【分析】
本题考查电磁继电器的工作原理,需结合电磁铁磁性强弱的影响因素、欧姆定律分析控制电路的变化。首先明确:左侧为控制电路(含电磁铁、力敏电阻$R_1$、滑动变阻器$R_2$),右侧为工作电路(含电铃);当车质量超过限载值时,控制电路电流增大,电磁铁磁性增强,吸下衔铁使工作电路接通,电铃响。需逐一判断各选项的正误。
【解析】
A选项:电磁铁的工作原理是电流的磁效应,即通电导体周围存在磁场,因此电磁铁能吸下衔铁,该说法正确。
B选项:车的质量越大,对力敏电阻$R_1$的压力越大,控制电路的电流越大,电磁铁的磁性越强,才能在限载时吸下衔铁,该说法正确。
C选项:压力增大(车质量大)时,电磁铁磁性增强,说明控制电路电流变大;电源电压不变,由欧姆定律可知总电阻变小,滑动变阻器$R_2$阻值不变,因此力敏电阻$R_1$的阻值应随压力增大而减小,而非增大,该说法错误。
D选项:提高设定的限载质量,意味着需要车的质量更大时才触发电磁铁吸衔铁,即此时控制电路电流需更小(因车质量更大时$R_1$更小,总电阻需更大才能使电流不达到吸衔铁的阈值)。滑片$P$向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,控制电路电流变小,需更大压力(更大车质量)才能触发,因此能提高限载质量,该说法正确。
【答案】
ABD
【知识点】
电磁继电器、电磁铁磁性、欧姆定律应用
【点评】
本题结合实际限载报警器,综合考查电磁学核心知识,需理解电磁继电器的工作逻辑,结合欧姆定律和电磁铁特性分析,属于中等难度的应用题。
【难度系数】
0.5
本题考查电磁继电器的工作原理,需结合电磁铁磁性强弱的影响因素、欧姆定律分析控制电路的变化。首先明确:左侧为控制电路(含电磁铁、力敏电阻$R_1$、滑动变阻器$R_2$),右侧为工作电路(含电铃);当车质量超过限载值时,控制电路电流增大,电磁铁磁性增强,吸下衔铁使工作电路接通,电铃响。需逐一判断各选项的正误。
【解析】
A选项:电磁铁的工作原理是电流的磁效应,即通电导体周围存在磁场,因此电磁铁能吸下衔铁,该说法正确。
B选项:车的质量越大,对力敏电阻$R_1$的压力越大,控制电路的电流越大,电磁铁的磁性越强,才能在限载时吸下衔铁,该说法正确。
C选项:压力增大(车质量大)时,电磁铁磁性增强,说明控制电路电流变大;电源电压不变,由欧姆定律可知总电阻变小,滑动变阻器$R_2$阻值不变,因此力敏电阻$R_1$的阻值应随压力增大而减小,而非增大,该说法错误。
D选项:提高设定的限载质量,意味着需要车的质量更大时才触发电磁铁吸衔铁,即此时控制电路电流需更小(因车质量更大时$R_1$更小,总电阻需更大才能使电流不达到吸衔铁的阈值)。滑片$P$向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,控制电路电流变小,需更大压力(更大车质量)才能触发,因此能提高限载质量,该说法正确。
【答案】
ABD
【知识点】
电磁继电器、电磁铁磁性、欧姆定律应用
【点评】
本题结合实际限载报警器,综合考查电磁学核心知识,需理解电磁继电器的工作逻辑,结合欧姆定律和电磁铁特性分析,属于中等难度的应用题。
【难度系数】
0.5
4. 某小区因暴雨引起车库积水,部分车辆被淹,某同学看到新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处,车库积水水面到达

B
(填“A”或“B”)时,红
(填“绿”或“红”)灯发光报警。答案
4. B 红
解析
【分析】要解决该问题,需结合电磁继电器的工作原理和水的导电性分析:先区分控制电路与工作电路,水是导体,当积水上升至金属块B时,控制电路会被接通,电磁铁产生磁性,进而切换工作电路的连接状态,判断报警灯。
【解析】当车库积水水面到达B时,因水是导体,金属块A和B通过积水连通,控制电路形成通路,电磁铁中有电流通过并产生磁性,吸引衔铁向下运动,使工作电路中红灯所在电路接通、绿灯所在电路断开,因此红灯发光报警。
【答案】B 红
【知识点】电磁继电器、导体的导电性
【点评】本题考查电磁继电器在实际报警器中的应用,需掌握控制电路通断条件(利用水的导电性)和电磁继电器控制工作电路的原理,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】当车库积水水面到达B时,因水是导体,金属块A和B通过积水连通,控制电路形成通路,电磁铁中有电流通过并产生磁性,吸引衔铁向下运动,使工作电路中红灯所在电路接通、绿灯所在电路断开,因此红灯发光报警。
【答案】B 红
【知识点】电磁继电器、导体的导电性
【点评】本题考查电磁继电器在实际报警器中的应用,需掌握控制电路通断条件(利用水的导电性)和电磁继电器控制工作电路的原理,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
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