初中物理电和磁实验题

如图是一款用锂电池供电的平衡台灯，悬挂在中间的木质小球是它的“开关”使用时只需要将上下两个小球靠近，小球就相互吸引，灯管发光。以下为平衡台灯参数：

额定电压：5伏

额定功率：5瓦

光源类型： $\mathit{LED}$

锂电池输出电压：5伏

锂电池容量：4800毫安时

（注：以4800毫安的电流放电能工作1小时）

（1）若 $A$球内置的磁体下端为 $N$极，则 $B$球内置磁体上端为　　极；

（2）求平衡台灯正常发光时电路中的电流；

（3）给该台灯充电时，充电器的输出电压为5伏、电流2安，充电效率为 $80\%$，则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间？

如图是一款用锂电池供电的平衡台灯，悬挂在中间的木质小球是它的“开关”使用时只需要将上下两个小球靠近，小球就相互吸引，灯管发光。以下为平衡台灯参数：

额定电压：5伏

额定功率：5瓦

光源类型： $\mathit{LED}$

锂电池输出电压：5伏

锂电池容量：4800毫安时

（注：以4800毫安的电流放电能工作1小时）

（1）若 $A$球内置的磁体下端为 $N$极，则 $B$球内置磁体上端为　　极；

（2）求平衡台灯正常发光时电路中的电流；

（3）给该台灯充电时，充电器的输出电压为5伏、电流2安，充电效率为 $80\%$，则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间？

随着时代的发展和社会的进步，小轿车已经逐步进入普通百姓的家庭。去年寒假，小明家新买了一辆国产小轿车，当天天气晴朗，爸爸带他一起去试车，小明拿着汽车使用说明书想要了解汽车的功能。

（1）说明书上提到该汽车上的导航系统采用的是令国人骄傲的北斗导航系统，该系统通过　       　（选填“超声波”或“电磁波”）实现卫星和汽车之间的信号传输。

（2）汽车启动后，爸爸不小心碰到了方向盘旁边的一个手柄，导致玻璃水喷到前挡风玻璃的外侧，雨刮器自动工作，刮去了玻璃水。小明想，这么冷的天，玻璃水为什么不会凝固呢？应该是这款玻璃水的凝固点比普通水的凝固点　        　（选填“高”或“低”）的缘故。

（3）爸爸刚把车开出不久，车窗上出现了“哈气”，雨刮器　       　（选填“能”或“不能”）将“哈气”快速刮去。

（4）车内空调既能调节温度，又能调节风速，还能调节出风口的吹风方向。小明结合所学知识判断，如果要快速提高车内整体温度，除了调节好温度和风速之外，出风口最好是向　        　（选填“上”或“下”）吹暖风。

（5）说明书上提到了“驾驶员疲劳提示”的功能，小明经仔细阅读说明书得知，在高速公路上行驶时，汽车会智能地分析出司机的疲劳程度。如果发现司机打瞌睡，车内会立即响起警报声警示司机。如果司机连续驾驶达到 $2h$，仪表盘上会亮起一盏提示灯，提示司机休息。

①小明回家后，根据说明书对这个功能的介绍，设计了一个“驾驶员疲劳提示”的模拟电路，如图所示。当司机打瞌睡时，相当于只有开关 $S_1$闭合，铁片被电磁铁 $A$吸引向左偏，电铃响起（相当于警报声响起）：当司机连续驾驶达到 $2h$时，相当于只有开关 $S_2$闭合，铁片被电磁铁 $B$吸引向右偏，灯泡亮起（相当于提示灯亮起）。图中虚线框内电源的一端已经与铁片相连，还有一根导线没有画出，请你用笔画线代替导线，完成模拟电路的设计。

②小明按照设计，正确连接电路，上述功能均已在测试中实现。但由于两个电磁铁完全相同，在开关 $S_1$和 $S_2$同时闭合时，两个电磁铁吸引铁片的力也相同，导致铁片处于原中间位置静止不动，虚线框内电路无法接通，电铃和灯泡都不工作。这相当于司机连续驾驶 $2h$的同时又恰好打瞌睡，但警报系统不工作，无法起到警示作用。结合学过的“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的知识，小明只在原电路中又连入了一个阻值合适的定值电阻，就解决了这个问题。请你在后面横线处写出这个定值电阻是与哪个电磁铁如何连接的：　                                         　。

图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线 $\mathit{AB}$，导线的两端跟电流计连接。

次数	磁场方向	导线 $\mathit{AB}$运动方向	电流计指针偏转方向
1	向上	向左、斜向左	向左
2		向右、斜向右	向右
3	向下	向左、斜向左	向右
4		向右、斜向右

（1）让 $\mathit{AB}$竖直向上运动，电流计的指针　        　（填“偏转”或“不偏转”）。

（2）上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，分析上表可以得出：闭合电路中的一部分导体在磁场中做　       　运动时，导体中就产生电流

（3）如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是　        　。

（4）第4次实验中电流计指针偏转方向是　        　。

（5）如果将蹄形磁体向左运动，电路中　          　（填“能”或“不能”）产生电流。

为了探究通电螺线管外部磁场的方向，小明设计了如图甲所示实验。

（1）闭合开关，小磁针转动到如图乙所示位置；断开开关，小磁针又回到原来位置（指向南北），这说明通电螺线管周围有 　 　，通电螺线管的 $a$ 端为 　　极。

（2）调换电源正负极接线后再闭合开关，发现小磁针转动情况与图所示相反。这说明通电螺线管的磁场方向与电流的 　　有关。

为了探究通电螺线管外部磁场的方向，小明设计了如图甲所示实验。

（1）闭合开关，小磁针转动到如图乙所示位置；断开开关，小磁针又回到原来位置（指向南北），这说明通电螺线管周围有　　，通电螺线管的 $a$端为　　极。

（2）调换电源正负极接线后再闭合开关，发现小磁针转动情况与图所示相反。这说明通电螺线管的磁场方向与电流的　　有关。

如图所示 $a$ 表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，以下选项中能让 $a$ 在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有 　 　。

如图甲所示，将扬声器对准烛焰，播放音乐，看到烛焰晃动，说明声波可以传递　   　。扬声器的工作原理与图中　 　（填“乙”或“丙”）装置的原理相同。

在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：

（1）为使磁场加强，可以在螺线管中插入一根　   　棒。

（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针　     　极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。

（3）根据图甲、乙、丙记录的小磁针指向，可以得出：通电螺线管外部的磁场与　   　磁铁的磁场相似。

（4）如果把通电螺线管看做一个磁体，通电螺线管极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定则来表述，即用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，则拇指所指的那端就是螺线管的　    　极。

（5）如果丙和丁两个螺线管同时通电，则这两个螺线管之间会相互　    　（选填“吸引”或“排斥”）。

在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的N极是　 　（选填“钉尖”或“钉帽”）。通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是　                               　；通过观察丙图实验现象得出的结论是　                                    　。将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的有趣的实验现象是　                                　。

为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量很多的大头针、铁钉以及足够长的漆包线为主要器材，进行如图所示的实验，闭合开关后。

（1）他将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁吸引大头针的数量会　   　（选填“增加”、“不变”或“减少”）。

（2）由图可知，　    　铁钉的磁性较强。

（3）由图可知，甲铁钉钉尖是　    　极。

测得某熔断开关S在不同电流下的熔断时间如下表，将电磁铁开关和S接入电路。如图所示，当I＞4A时，电磁铁能在0.1s内吸动衔铁，使电路断开，衔铁无法自动恢复至图示位置；当1A＜I≤4A时，电磁铁无法吸动衔铁，S发热熔断，使电路断开（熔断时间为S开始通电到它熔断的时间）。

电流/A	1	1.5	2	4	5
熔断时间/s	不会熔断	220	40	5	2

（1）S的电阻为1Ω，当I＝2A，通电时间为 　 　s时S熔断，此过程中S产生的热量是 　 　J。

（2）当I＝5A时，通电0.1s，S能否熔断？ 　 　。

（3）若电路中电流方向与图中所示相反，电磁铁吸引还是排斥衔铁？ 　 　。

回答下列问题：

（1）螺线管通电后，小磁针静止时的指向如图1所示，则通电螺线管右端为　　极，电源的　　端为正极。

（2）实验室里常用的液体温度计是根据　　的规律制成的，如图2所示，用液体温度计测量液体温度时，操作正确的是　　图。

（3）如图3所示，电流表的示数是　　，如图4所示，弹簧测力计的示数是　　，物体的质量是　　。

（1）如图1，通电线圈端与磁铁极相吸，则端是　　极。（选填“”、“ ”

请在图2中以线代替导线，连接线圈与电池，让线圈的端与磁铁极相斥。

（2）如图3中三角插头上的三个插脚分别与导线①、②、③连通，但未知导线①、②、③中哪根与标有的插脚相连。请你将图所示实物图连接起来检测插脚与导线②是否相连。若观察到　　现象，说明导线②是接到插脚上。

（1）如图1所示，赤道表面地磁感线与水平地面平行指向北方，导线与能测微弱电流的电流表组成闭合电路，下列哪种操作可让电流表指针摆动？　　

（2）科学家猜测，地海龟在春季是利用地磁场（如图向南返回出生地，以下为相关研究。

①春季地某屏蔽磁场的实验室，无磁场环境下海龟无固定游向，把海龟置于模拟地磁场中（用图2简化示意），图中1为磁体极，2为磁体　　极，按科学家猜测，海龟应向　　游动（选填“左”、“右” 。

②地磁场在缓慢变化，科学家每年记录海龟出生地筑巢地点移动的方向，并追踪地磁场的微小移动方向，发现　　，现象符合猜测。