初中物理电和磁实验题

小华利用如图25甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”.已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω，滑动变阻器的规格 “0～50Ω”.

图26

（1）请根据图甲，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整；

（2）为完成整个实验，应利用滑动变阻器控制R两端的电压至少保持_________v不变；
（3）连好电路闭合开关，发现电压表无示数，电流表有有示数，则故障可能是            
                                     ；
(4)实验中将定值电阻R的阻值由25Ω依次更换为20Ω、15Ω、10Ω，为使电压表的示数不变，则每次闭合开关后都应该将滑动变阻器的滑片P依次移到适当位置；当定值电阻为10Ω时，移动滑动变阻器滑片应使接入的阻值为        Ω。
（5）小华又将乙图中的电阻R换成标有“2.5V”的小灯泡，图丙是使该灯泡正常发光时的电流表的示数，则该灯泡的额定功率为_________W.
（6）将 R换成插有铁心的螺线管，则当滑片P向左滑动时，它能够吸起大头针的数量将__________________。

（·莆田）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_______________________________________________。

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    ．

节能减排，绿色环保，新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某种型号纯电动汽车的部分参数如表：

空车质量	$1380\mathit{kg}$	最大功率	$100\mathit{kW}$
轮胎与地面总接触面积	$0.032m^2$	最高时速	$120\mathit{km}/h$
电池容量	$42\mathit{kW}·h$	最大续行里程	$260\mathit{km}$

假如汽车上只有司机一人，质量为 $60\mathit{kg}$，汽车以 $60\mathit{km}/h$的速度匀速行驶 $36\mathit{km}$，耗电 $9\mathit{kW}·h$，汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍。 $g=10N/\mathit{kg}$，试问：

（1）电动机的工作原理是　              　（选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”）电动汽车前进和倒退是通过改变　          　来改变电动机的转动方向的。

（2）电动汽车对水平地面的压强是多少？

（3）电动汽车牵引力所做的功是多大？

（4）电动汽车电能转化为机械能的效率是多大？

安安在探究通电螺线管的磁场分布的实验中，如图所示：

（1）在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外的磁场与　　磁体的磁场相似；在通电螺线管的两端各放一个小磁针，据小磁针静止时的指向，可以判定图中通电螺线管的　　（选填“左”或“右” $)$端是它的 $N$极；

（2）如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，接下来的操作是　　，并观察小磁针的指向。

（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。

（2014·泰州）（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                                                          ．

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。

（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。

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：                   ．

在历史的长河中，有相当长的一段时间里，人们认为电现象和磁现象是互不相关的。直到1820年，丹麦物理学家　        　（选填“安培”、“奥斯特”或“法拉第”）发现，电流周围存在磁场，成为世界上第一个发现电与磁联系的科学家。如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”的实验装置。闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表（实验中电流由左进入电流计，指针向左偏，电流由右进入电流计，指针向右偏）。

实验序号	磁场方向	导体棒 $\mathit{ab}$运动方向	灵敏电流计指针偏转情况
1	向下	向上	不偏转
2		向下	不偏转
3		向左	向右偏
4		向右	向左偏
5	向上	向上	不偏转
6		向下	不偏转
7		向左	向左偏
8		向右	向右偏

（1）实验表明，闭合电路中的部分导体在磁场中做下列哪种运动时，电路中产生感应电流　        　。

$A$．平行磁感线运动

$B$．切割磁感线运动

（2）导体中产生的电流方向，与导体的运动方向，以及磁感线的方向都有关系，根据题给信息，分析判断下列方向关系正确的是　          　。

小华利用如图17实验装置来探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关．
(1)小华是通过观察_______________来判断电磁铁磁性的强弱。
(2)电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关（填写两点）： ①               ；     ②               
(3)探究电磁铁的磁性强弱与上述两个因素的关系时,必须采用            法.
(4)以下利用电磁铁特点工作的是              （填写序号）。

A．电子验钞机

B．模型电动机

C．电磁继电器

D．手摇发电机

小华利用如图实验装置来探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关．

（1）小华是通过观察_______________来判断电磁铁磁性的强弱。
（2）电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关（填写两点）：
①               ；    ②               。
（3）探究电磁铁的磁性强弱与上述两个因素的关系时,必须采用            法.
（4）以下利用电磁铁特点工作的是              （填写序号）。

A．电子验钞机

B．模型电动机

C．电磁继电器

D．手摇发电机

在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，某同学制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路.

（1）当滑动变阻器滑片向______移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越________，电磁铁磁性越强.
（2）根据图示情况可知，______的磁性强，说明电流一定时，____________，电磁铁磁性越强.
（3）根据________定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的________极.
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是____________________.(2分)

在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用一根绝缘的细线将一根导体棒 $\mathit{AB}$悬挂在球形磁体的磁场中，再将导体棒 $\mathit{AB}$，电流表及开关用导线连成一个闭合电路（如图所示）；

（1）闭合开关，让导体棒 $\mathit{AB}$保持静止，电路中　　（选填“有”或“无” $)$感应电流产生；

（2）闭合开关，当导体棒 $\mathit{AB}$沿　　（选填“竖直方向上下”或“水平方向左右” $)$运动时，电路中有感应电流产生。