初中物理电和磁实验题

小明设计了一个道路限载报警器（图甲），R₀是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警。

（1）调试好电路，闭合开关S₁和S₂，当超载车辆通过时，限载报警器会      （填“灯亮”、“铃响”）
（2）一般交通主干道的抗压能力比村道路要强得多。若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警的限载重量，下列操作可行的是       （填编号）。

A．把变阻器R0的滑片适当左移

B．把电源1的电压适当增大

C．把弹簧AB的A端适当左移

D．把电磁铁C适当右移

（1）如图1所示，接通电路时导线下方的小磁针发生偏转，改变电流方向时小磁针的偏转方向   ．由此说明，通电导体周围存在   ，且其方向与   有关．

（2）用如图2所示的装置进行如下实验：闭合开关，让导体AB作左右运动，电流表的指针   ；闭合开关，让导体AB作上下运动，电流表的指针   ；断开开关，再让导体AB作左右运动，电流表指针   ．根据这些现象，可以得到的结论是                              ．

用右图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。
（1）实验中，通过观察                  来判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中    （选填“有”或“无”）感应电流。
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：               。
（4）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做         磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。

科学探究是物理学科核心素养的重要内容，探究的形式可以是多种多样的。

（一 $)$探究凸透镜成像的规律：

【设计实验与进行实验】

（1）实验器材：刻度尺、凸透镜、光屏、三个底座、蜡烛及火柴；

（2）如图1所示，为保证像能成在光屏中央，将装有底座的蜡烛、凸透镜、光屏从左到右摆放在水平桌面上，调整位置，使它们排列在　　上，再调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度；

（3）如图2所示， $F$为凸透镜的焦点， $A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}$为某次实验时物体 $\mathit{AB}$通过凸透镜在光屏上成的像，则物体 $\mathit{AB}$在图中　　区域，箭头方向竖直向　　，其大小比像 $A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}$　　；

（二 $)$探究磁与电的联系

如图3所示，是灵敏电流计的内部结构。小红同学参加课外实践活动，发现灵敏电流计内部结构与电动机、发电机内部结构类似。出于好奇，她利用如图4所示的装置进行了下面的实验。

【进行实验】用手拨动其中一个灵敏电流计指针的同时，另一个灵敏电流计的指针也发生了偏转。

【交流】拨动右侧灵敏电流计的指针时，表内线圈在磁场中　　运动，产生了感应电流。于是，左侧灵敏电流计内的线圈同时也会有电流，它在　　中受到力的作用，带动指针偏转起来。此时的右侧灵敏电流计相当于　　机。

【山东省淄博市2015年初中 学业考试】下图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接，组成电路。

（1）实验中，我们通过电流表指针是否偏转来判断电路中是否有       ；通过指针偏转的方向判断     。
（2）闭合开关，让导体ab在磁场中上下运动，发现电流表的指针          ；让导体ab静止，磁铁水平向右运动，则电流表的指针         。（选填“偏转”或“不偏转”）
（3）如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关，则应闭合开关，保持其它条件不变，只改变                ，观察            得出结论。

小明在观看了宾馆等处的光电烟雾探测器后，自己设计了一只“火灾报警器”。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R₀＝15Ω）、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源电铃、导线等组成。小明的设计思想：当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。

已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为cd。）

光强E/cd	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0
光敏电阻R/Ω	36.0	18.0	12.0	9.0	7.2	6.0

（1）分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R=        。
（2）闭合电键S，如果当线圈中的电流大于或等于250 mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上？   
（3）按小明的设计，当室内烟雾增大时，光照减弱，光敏电阻的阻值增大到一定值时，衔铁与       （“上方”或“下方” ）的M、N接触，电铃工作报警。

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、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验．

（1）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过                  来显示电磁铁磁性的强弱，下面的实验也用这种方法的是    ．

A．认识电压时，我们可以用水压来类比

B．用光线来描述光通过的路径

C．把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动

D．用斜面小车研究阻力对物体运动的影像

（2）连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图甲所示的情景：接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图乙所示的情景，比较图甲和乙，可知     图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越      （选填“大”或“小”）磁性越强．

【福建省厦门市2015年中考物理试题】如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持磁体位置不变。

（1）如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体ab          。
（2）如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为              。
（3）如图丙所示，电流计指针仍不偏转，这是因为导体ab虽有运动，但没有         。
（4）分析比较图四个实验现象，可以初步得出产生感应电流的条件：      的部分导体，在磁场中做      运动。

科学家们已经发现了巨磁电阻（GMR）效应，它是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小，且磁场越强，电阻越小的现象。利用这一现象，可以用来探究磁体周围的磁场强弱。如图所示，将GMR放在螺线管的右端。

（1）闭合开关S₁，螺线管左端的磁极为_____极。
（2）闭合开关S₁、S₂，电流表示数为I。保持GMR位置不变，将电源的正负极对调，则此时电流表的示数将________I；将GMR移至螺线管的上方的中间位置，电流表的示数将________I。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）将GMR分别放入通电螺线管内部的不同位置，发现电流表的示数几乎不变。据此，你的合理猜想是_______________________________________________。

(6分)如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。

（1）闭合开关后，当导体ab向左或向右运动时，电流表指针偏转，当导体ab向上或向下运动时，电流表
指针不偏转，说明闭合电路中的部分导体在磁场中做                运动时导体中会产生感应电流。
（2）在此实验过程中，是       能转化为        能。
（3）实验中发现，当导体ab向左运动时，电流表指针向右偏转，当导体ab向右运动时，电流表指针向左偏转，说明                   。
（4）小明猜想“感应电流大小可能与导体运动速度大小有关”，他验证猜想的过程是：让导体在第一次实验中运动较慢，在第二次实验中运动        ，观察两次实验中的                         ，然后进行分析与判断。

巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增大而急剧减小的现象。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。

（1）在图中标出闭合S ₁后电磁铁左端的磁极。

（2）当闭合S ₁、S ₂，滑片P向左滑动过程中，GMR的阻值变 　 　指示灯变 　 　。

（3）要使GMR所处的磁场更强，除移动滑片，还可以采取的方法是： 　 　。

在探究“电动机为什么会转动”的实验中：

（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在　　，磁体会对通电导体产生力的作用吗？

（2）如图所示，将一根导体 $\mathit{ab}$置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体　　，闭合开关后，导体　　，说明磁场对　　导体有力的作用。

（3）断开开关，将图中磁铁的 $N$、 $S$极对调，再闭合开关，会发现导体 $\mathit{ab}$的运动方向与对调前的运动方向　　，说明通电导体在磁场中的受力方向与　　有关。

（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体 $\mathit{ab}$的运动方向与对调前的运动方向　　，说明通电导体在磁场中的受力方向与　　有关。

（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，　　确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关（填“能”或“不能” $)$。

（1）如图1所示，接通电路时导线下方的小磁针发生偏转，改变电流方向时小磁针的偏转方向  ．由此说明，通电导体周围存在  ，且其方向与  有关．

（2）用如图2所示的装置进行如下实验：闭合开关，让导体AB作左右运动，电流表的指针  ；闭合开关，让导体AB作上下运动，电流表的指针  ；断开开关，再让导体AB作左右运动，电流表指针    ．根据这些现象，可以得到的结论是                                                         ．

小明在观看了宾馆等处的光电烟雾探测器后，自己设计了一只“火灾报警器”。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R₀＝15Ω）、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源电铃、导线等组成。小明的设计思想：当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。

已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为cd。）

光强E/cd	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0
光敏电阻R/Ω	36.0	18.0	12.0	9.0	7.2	6.0

（1）分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R=       。
（2）闭合电键S，如果当线圈中的电流大于或等于250 mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上？   
（3）按小明的设计，当室内烟雾增大时，光照减弱，光敏电阻的阻值增大到一定值时，衔铁与      （“上方”或“下方” ）的M、N接触，电铃工作报警。

法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。右图是说明巨磁电阻特性原理的示意图：

（1）通电螺线管的右端是_________极；
（2）闭合开关S₂，指示灯不亮，再闭合开关 S₁，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与    有关；
（3）若滑片P向左移动，电磁铁的磁场_________（填“增强”、“减弱”），观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论：                              ；