初中物理电和磁实验题

在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。

⑴根据图示的情境可知，_______（填“甲”或“乙”）的磁性强，依据是_________________，说明电流一定时，_________________________，电磁铁磁性越强。
⑵当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数__________（填“增加”或“减少”），说明电流越_________，电磁铁磁性越强。

如图所示是奥斯特实验的示意图：

（1）实验结论是：通电导线周围存在         ，实验中支持此结论的现象是                     ．如果移走小磁针，该结论       （选填“成立”或“不成立”）。
（2）如果改变通电导线中的电流方向，可观察到________________________，这说明______________。

阅读短文，回答问题．
LED灯
夜幕下，我市马路边LED灯亮化工程形成了一道亮丽的风景．这种LED灯是通过光电转换来供电的．图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图．其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈电流I与光照度E（单位勒克斯，符号lx）之间的几次实验数据如下表所示．当线圈A中的电流I≥30.0mA时，动触点D与静触点G、H接触．当线圈A中的电流I<30.0mA时，动触点D与静触点E、F接触．

光照强度E/lx	5	10	15	20	25	30
光敏电阻R/Ω	60	30	20	15	12	10
线圈中电流I/m A	21. 4	27. 3	30.0	31. 6	32. 6	33. 3

（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的增强而　　　　　　　　；
（2）傍晚，当光照强度小于　　　　　lx（勒克斯）时，LED灯开始工作；
（3）电磁继电器上的电磁铁的连线简化示意图如图，在图上标出它通电时的磁极．如想增大电磁铁的磁性，你的办法是                                 （写出一种）；

（4）一只功率为6 W的LED灯，其正常发光亮度相与30 W的日光灯相当．某间教室有20 盏30 W的日光灯，每天平均使用3h，如果能用6 W的LED灯替换，则一个月（按 30天计算）可节约电能　      kw·h．

ab是一段粗铜导线，通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上。实验时发现，无论怎样水平移动金属棒，电流计指针都没有明显偏转(仪器、接触都完好)。请你提出一项改进措施：                               ，以使指针偏转明显。这个实验装置可将机械能转化为          能。根据此实验原理可制成的设备是             （填字母代号）   
                                       

A．电熨斗	B．电动机
C．电磁继电器	D．发电机

如图所示是一种利用电磁铁来控制温度的恒温箱的工作原理图。当恒温箱中的温度达到35℃时，恒温箱中的电热器将       工作。（选填“开始”或“停止”）

磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对铁钉的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题。

（1）如图，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的铁钉数量，显示磁体对铁钉吸引力的大小。
铁钉的放置有图中的甲、乙两种方法，依据          的原理，铁钉在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图中          的方法。
（2）选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同、材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的铁钉个数，多次实验后将数据记录在下表中。

磁体与纸片之间放入的物体	不放 物体	铁板	镍板	铝板	陶瓷板	玻璃板	塑料板
吸引铁钉数量/个	4	1	1	3	3	3	3

①分析数据可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引铁钉的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响        ，即对磁性屏蔽效果明显。
②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是          。
③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。据此，你提出一个值得探究的问题：                                   
（3）他们在纸片上分别放入形状和         相同、面积不同的铁板，发现铁板面积越大，吸住的铁钉数量越少。
（4）日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法：                          
                                     。

如图所示，闭合开关，通电螺线管的上端为  极，将滑动变阻器滑片向右滑动，弹簧将     （选填“伸长”或“缩短”）。如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，这是       现象。

“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求．如图是课堂上的演示实验，在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了．某同学看了实验后想到:小磁针转动肯定是因为受到力的作用．这个力是谁施加给它的呢？他认为有这几种可能:可能是风吹；可能是小磁针旁磁铁的吸引；可能是铁质物体接近小磁针；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场．

(1)该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论，其依据是：         ；
(2)铁质物体接近小磁针，小磁针会转动，这是因为：       ；
(3)为了验证是“直导线中通过电流产生的磁场使小磁针转动”这一事实，最简单的实验操作是：
________________；
(4)在此实验基础上，有位英国科学家运用逆向思维法，经过10年不懈努力终于发现了
___________________．

如图是“探究磁场对通电直导线的作用”实验装置。

⑴闭合开关S，发现直导线向左运动，要使直导线向右运动，可以采取两种方法。
方法一：                                          ；
方法二：                                          。
⑵            (选填“发电机”或“电动机”)就利用到这一实验原理。

在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明按照图示组装实验器材．

（1）小明把一根轻质的铝棒作为直导线放在蹄形磁体的磁场里，接通电源，看到直导线向左运动．说明磁场对通电导线有________的作用．
（2）若只将磁体的两极对调，接通电源，观察到直导线向________（选填“左”或“右”）运动．
（3）观察“磁场对通电直导线的作用”活动后．小明提出：磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关？
思考后认为可能影响磁场对电流作用的因素有：直导线的长度、磁场的强弱和导线的电流大小．
请在图中器材的基础上，添加适当的器材，设计一个简单实验，探究磁场中通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关．
简要做法：_____________________________________
如何判断：_____________________________________

如图所示，在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动：

（1）若使导线ab竖直向下运动，则灵敏电流计指针       。（填“偏转”或“不偏转”）
（2）若使导线ab水平向右运动，发现灵敏电流计指针向左偏转；现让导线ab水平向左运动，则灵敏电流计指针向       。
（3）若使导线ab从图7中所示位置斜向上运动，则灵敏电流计指针       。（填“偏转”或“不偏转”）

阅读短文，回答问题：
巨磁电阻效应

1988年阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”．
格林贝格尔发现，并非任意两种不同种金属的三层复合膜都具有“巨磁电阻效应”．三层膜中，只有两侧是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，中间一层是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”．
用R₀表示未加磁场时复合膜的电阻，R表示加入磁场后复合膜的电阻．实验测得，铁、铬组成复合膜的与磁场强度的关系如图乙所示．三条图线中铁膜层的厚度均是3nm，图线1、图线2和图线3中铬膜层的厚度分别是1.8 nm、1.2 nm和0.9 nm．
1994年IBM公司利用“巨磁电阻效应”，研制出“新型读出磁头”，用于家用计算机的硬盘中．这种磁头将磁场对复合膜阻值的影响转换成电压的变化来读取信息．

（1）以下三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是    ．
A．铁/钴/铁   B．钴/铜/钴   C．金/铝/金  D．铜/铁/铜
（2）图乙中所加磁场强度逐渐增强时，图线3对应复合膜的阻值的变化情况是    ．
（3）“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为    信息．该转化过程    （是/不是）利用电磁感应原理．
（4）图乙中当磁场强度是20单位时，下列分析正确的是
A．图线1的阻值最大              B．图线3的阻值最大
C．图线1的阻值变化最显著        D．图线3的阻值变化最显著
（5）图丙中“A…E”是家用计算机硬盘某磁道．铁、铬复合膜的“新型读出磁头”中电流I保持恒定．磁头从左向右匀速经过该磁道的过程中，磁头两端电压U变化情况如图丁所示．如果用1表示有磁区域，0表示无磁区域，则用1和0表示图丙中ABCDE是    ．

如图所示的实验装置中，用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间，铜棒的两端通过导线连接到灵敏电流计上.当铜棒向左运动时，电流计的指针    （选填“偏转”或“不偏转”）；该装置可将    能转化为电能；写出用该原理制成的一种设备：    .

某物理兴趣小组利用图装置探究电磁感应实验，实验情况记录在下面表格中

实验序号	磁极位置	开关	导体运动情况	G表指针偏转情况
1	上N下S	闭合	不运动	不偏转
2	上N下S	闭合	上、下运动	不偏转
3	上N下S	闭合	水平向右运动	向右偏转
4	上N下S	闭合	水平向左运动	向左偏转
5	上N下S	断开	水平向右运动	不偏转
6	上S下N	闭合	水平向左运动	向右偏转

综合分析后（实验中磁铁不运动），请回答下列问题：

（1）在图中可以看出要产生感应电流有一部分导体在磁场中，那么还应满足的条件是：
①通过比较实验序号2、3、4得出                 ；
②通过比较实验序号3、5得出                     ；
（2）通过分析我们还可探究出影响感应电流方向的因素有：
①                  ，它是通过分析比较实验序号4与      得出的；
②                  ，它是通过分析比较实验序号4与      得出的。

小明利用生活中常见的材料做了两个小实验．
 
（1）如图甲所示，将饮料瓶中装满水后拧紧瓶盖，在侧壁开了一个小孔A，发现水并不流出，这是因为受到         的作用；在A孔下方开一个相同大小的小孔B，将瓶盖拧开，发现从B孔喷出的水较急，这是因为                      ．
（2）如图乙所示，将线圈一端引线上的绝缘漆全部刮掉，另一端只刮掉了半个侧面，放在磁铁上方后通电，线圈就会转动起来，这样便做成了一个简易电动机．其工作原理是
 ____    ；若要改变线圈的转动方向，请写出一种操作方法：                   ．