初中物理安培定则及其应用试题

如图为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。、、均为电热丝，且．闭合开关、，电热器开始加热。

（1）控制电路中，电磁铁的上端是　　极。

（2）加热时，动触点与上方静触点，接通，工作电路的总功率是多少？

（3）电磁铁对衔铁的吸引力与控制电路中电流的关系如图所示。当电磁铁对衔铁的吸引力为时，动触点与下方静触点接通，进入保温状态，此时热敏电阻的阻值是多少？

（4）保温状态下，的功率为，则工作电路消耗的电能是多少？

阅读短文，回答问题。

智能洁具

智能洁具（智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能，已进入百姓家庭。

某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲，连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯，正常工作时，两线中的电流相等；若火线与零线中的电流不等，绕在铁芯上的线圈会产生电流，经放大后通过电磁铁吸起铁质开关 $S$切断电源。

这种洁具装有红外线感应装置，当人靠近时，感应装置自动升起洁具盖子；启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度，水泵喷水实施清洗，喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好；清洗结束，暖风烘干机自动开启烘干功能。表一为该洁具的部分参数，表二为水泵的性能测试参数（表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积；扬程指水泵能将水提升的高度）。

表一

额定电压	$220V$	清洗喷水量	$0.8L/\mathit{min}~1.2L/\mathit{min}$
烘干机额定功率	$180W$	加热器额定功率	$2100W$

表二

流量 $Q/(\times {10}^{-4}{m}^3\cdot s^{-1})$	0.5	0.6	0.8	1.0	1.2
扬程 $H/m$	1.25	1.80		5.00	7.20

（1）该智能洁具应选用　　线插头。当图甲电磁铁线圈中电流从 $a$流向 $b$时，电磁铁下端是　　极。

（2）下列说法正确的是　　。

$A$．红外线感应装置利用超声波进行工作

$B$．暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化

$C$．纳米银是银分子，喷水杆材料具有良好的导电性

$D$．漏电保护装置内的火线与零线短路时，开关 $S$不会被吸起

（3）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为 ${38}^{°}\text{C}$的温水清洗，加热器的效率为　　 $\%$；清洗结束，暖风烘干机工作 $40s$，消耗的电能会使标有“ $3000\mathit{imp}/(\mathit{kW}\cdot h)$”的电能表指示灯闪烁　　次。 $[$水的比热容 $c=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{°}\text{C}\right)$，室温为 ${18}^{°}\text{C}]$

（4）分析表二数据可得，当该水泵的流量为 $0.8\times {10}^{-4}{m}^3/s$时，其扬程为　　 $m$；当水泵的流量为 $1.0\times {10}^{-4}{m}^3/s$时，输出的水达到对应的扬程，此过程中水泵克服水重力做功的功率 $P=$　　 $W$． $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

（5）图乙为洁具的温控装置原理图。 $R_1$是滑动变阻器， $R_2$是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当 $R_1$两端电压 $U_1$增大到一定值时，控制电路将切断加热电路实现对水温的控制。

①适当　　（填“增大”或“减小” $)$电源电压，可使控制水温的预设值升高；

②电源电压设定为 $10V$，当 $R_1$接入电路的阻值为 $6\Omega$时， $R_2$的电功率为 $4W$，此时加热电路恰好被切断。若预设的水温相对较高，则控制电压 $U_1$是　　 $V$。

小磁针放在两通电螺线管之间，静止时处于如图所示的位置，请完成螺线管B的绕线，并标出电流的方向。

医生对病人进行脑部手术时，需要将体温降至合适的温度．准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代，心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环，如图所示，将线圈a、b缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K₁、K₂都只能单向开启，反向则封闭管路．当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为   极，活塞将向   运动，“动力泵”处于   （填“抽血”或“送血”）状态．

（1）通电螺线管中的电流方向如图1所示，由此可以判断出通电螺线管的右端是
       极。（选填“N”或“S”）       
（2）在图2所示的实验装置中，闭合开关后，原来处于静止状态的铝杆ab会在水平放置的铜制轨道上运动起来。这一现象说明：____________。

.据各小题的要求，绕制图14-3-11中的螺线管。

图14-3-11

(6分)按题目要求作答：
(1)如图甲所示，光从水中斜射入空气，请准确作出反射光线的方向、大致作出折射光线的方向。
(2)如图乙所示，请画出斜面上的物体所受重力和物体对斜面压力的示意图。
(3)电磁铁和永磁体产生的磁场如图丙所示，请标出永磁体A左端的磁极和电磁铁电源的“＋”、“－”极。

(8分)按照题目要求作图：
(1)如图甲所示，重为100N的物块静止在水平地面上．现用50N的水平推力向右推物块，画出物块所受重力G和推力F的示意图．
(2)如图乙所示，MN为空气与水的分界面，AO为入射光线，入射点为O，在图中画出折射光线并标出折射角．
(3)如图丙是一个通电螺线管．在图上标出通电螺线管绕线上的电流方向及通电螺线管的N极．
(4)如图丁所示，试在两个虚线框内，选填“电源”和“开关”的符号，并满足当开关都闭合时两灯组成并联电路．