專題訓(xùn)練1　電與磁實(shí)驗(yàn)探究及計(jì)算練習(xí)課件浙教版科學(xué)八年級(jí)下冊(cè)

第1章電與磁浙教版八年級(jí)下專題訓(xùn)練1電與磁實(shí)驗(yàn)探究及計(jì)算1.[2023·鄂州]物理小組的同學(xué)們利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。（1）磁鐵不動(dòng)，閉合開(kāi)關(guān)，導(dǎo)體棒沿

左右

?（填“上下”“左右”或“前后”）方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。左右（2）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，無(wú)論磁鐵如何放置、導(dǎo)體棒怎樣運(yùn)動(dòng)，靈敏電流表指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由此得出結(jié)論：

閉合

?電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。閉合（3）該實(shí)驗(yàn)在探究過(guò)程中，是將

機(jī)械

?能轉(zhuǎn)化成電能，生活中的

發(fā)電機(jī)

?（填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”）是根據(jù)這一原理制成的。機(jī)械發(fā)電機(jī)2.在科學(xué)拓展實(shí)踐活動(dòng)中，某興趣小組設(shè)計(jì)并制作了一個(gè)滾筒洗衣機(jī)簡(jiǎn)易模型，開(kāi)關(guān)S1、S2通過(guò)由絕緣材料制作的操縱桿可同時(shí)與a1、a2或b1、b2連接。小明現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S1、S2同時(shí)與a1、a2接觸，發(fā)現(xiàn)滾筒按如圖方向轉(zhuǎn)動(dòng)，要使該洗衣機(jī)模型的滾筒反向并加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則應(yīng)進(jìn)行的操作方法是

將開(kāi)關(guān)S1、S2同時(shí)與b1、b2接觸并將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)

?。將開(kāi)關(guān)S1、S2同時(shí)與b1、b2接觸并將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)3.如圖甲是法拉第發(fā)明的能夠產(chǎn)生持續(xù)電流的機(jī)器——發(fā)電機(jī)，金屬圓盤可以看成是由無(wú)數(shù)根長(zhǎng)度等于圓盤半徑的導(dǎo)線組成的。金屬圓盤在磁極間不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，每根導(dǎo)線都在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生持續(xù)的電流。某校探究小組仿制了這個(gè)發(fā)電機(jī)裝置，如圖乙，對(duì)影響電流大小的因素進(jìn)行如下探究。（1）當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度增大，說(shuō)明電流大小跟

導(dǎo)體切割磁感線的速度

?有關(guān)。導(dǎo)體切割磁感線的速度（2）保持圓盤轉(zhuǎn)速不變，換用一個(gè)半徑更大的金屬圓盤，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)角度更大，說(shuō)明電流大小還跟

導(dǎo)體長(zhǎng)度

?有關(guān)。導(dǎo)體長(zhǎng)度（3）保持圓盤轉(zhuǎn)速不變，換用

磁性更強(qiáng)的磁體

?，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)角度更大，說(shuō)明電流大小跟磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)。磁性更強(qiáng)的磁體4.[科學(xué)探究]經(jīng)過(guò)初中科學(xué)的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈的匝數(shù)和電流大小有關(guān)。電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與鐵芯的形狀有沒(méi)有關(guān)系呢？小華圍繞這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：把形狀相同的螺線管安裝上如圖所示的不同形狀的鐵芯，給線圈通電后，把帶鉤的鐵盤吸在鐵芯的下面，再往鉤上逐一掛鉤碼，直至鐵盤剛好落下，記錄可以懸掛鉤碼的數(shù)量如表所示。鐵芯形狀甲乙丙鉤碼數(shù)量/個(gè)13118（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)

所掛鉤碼的個(gè)數(shù)

?反映電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。所掛鉤碼的個(gè)數(shù)【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)所掛鉤碼的個(gè)數(shù)來(lái)判定磁性的強(qiáng)弱，采用的是轉(zhuǎn)換法；（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要控制

電流的大小和線圈的匝數(shù)

?相同。電流的大小和線圈的匝數(shù)【解析】（2）探究鐵芯形狀對(duì)電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響時(shí)，需要控制電流的大小和線圈的匝數(shù)相同。（3）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中可得到的結(jié)論：

在電流、線圈的匝數(shù)相同時(shí)，電磁鐵磁性大小與鐵芯的形狀有關(guān)

?。在電流、線圈的匝數(shù)相同時(shí)，電磁鐵磁性大小與鐵芯的形狀有關(guān)5.某視頻中，小達(dá)把由鐵釹合金制作的超強(qiáng)磁鐵分別吸附在電池的正負(fù)極制成“小火車”，并將其整個(gè)放入自制的銅質(zhì)螺線管中，發(fā)現(xiàn)電池與磁鐵竟然沿著螺線管向右運(yùn)動(dòng)起來(lái)，直到從螺線管的另一端穿出（如圖1）。小明對(duì)“小火車”為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)非常感興趣，便動(dòng)手進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。（1）圖1中，兩側(cè)磁鐵之間的線圈中會(huì)有電流通過(guò)，小明由此推測(cè)：只有當(dāng)線圈中有電流通過(guò)時(shí)，“小火車”才會(huì)受力運(yùn)動(dòng)。為驗(yàn)證這一假設(shè)，他需要進(jìn)一步的操作是

將電池的一端與磁鐵斷開(kāi)

?。將電池的一端與磁鐵斷開(kāi)（2）預(yù)測(cè)圖2中的“小火車”將向

左

?（填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)。左【解析】（2）“小火車”全部進(jìn)入螺線管后，與磁鐵相對(duì)的那一段螺線管通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)向左，與電池負(fù)極相吸的磁鐵受到向左的力，“小火車”向左運(yùn)動(dòng)；（3）要讓“小火車”較快地通過(guò)螺線管，可以采取的措施是

增強(qiáng)磁鐵的磁性（或換用電壓更大的電池）

?（寫出一種方法）。增強(qiáng)磁鐵的磁性（或換用電壓更大的電池）【解析】（3）磁極間相互作用力越大，“小火車”速度就越大，所以增強(qiáng)磁鐵的磁性或換用電壓更大的電池使“小火車”更快地通過(guò)螺線管。（4）欲使“小火車”由靜止開(kāi)始順利通過(guò)螺線管，下列擺放方式可行的是

A

?。A6.[2023·蘇州節(jié)選]寒冬，為給小雞仔提供溫暖的環(huán)境，小明制作了恒溫箱系統(tǒng)，原理如圖。控制電路由電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器R1、熱敏電阻R2（安裝在恒溫箱內(nèi)，阻值隨溫度升高而顯著減小）、低壓電源等組成。加熱電路由電源、電熱絲R3和R4等組成。調(diào)好R1阻值，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，箱內(nèi)溫度升高到設(shè)定值后即在小范圍內(nèi)波動(dòng)，且降溫階段降溫比較平緩。（1）通電線圈上端是

N

?極，溫度升高時(shí)，電磁鐵磁性

增強(qiáng)

?。（2）將R1的阻值稍微調(diào)小一些，恒溫箱控制的溫度將

降低

?。N增強(qiáng)降低7.閱讀短文，回答問(wèn)題：新型發(fā)熱材料——PTCPTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料，它以鈦酸鋇為主，摻入多種物質(zhì)后加工而成，目前家用的陶瓷暖風(fēng)器、陶瓷電熱水壺等就是用這種材料做成的。PTC有一個(gè)需要設(shè)定的溫度，低于這個(gè)溫度時(shí)，其電阻隨溫度的升高而減小，高于這個(gè)溫度時(shí)，電阻則隨溫度的升高而增大，我們把這個(gè)設(shè)定的溫度叫“居里點(diǎn)溫度”，用PTC材料制成的電熱器具有發(fā)熱、控溫雙重功能，應(yīng)用十分廣泛。（1）家用固體電熱滅蚊器就使用了PTC材料，圖甲為其電阻隨溫度變化的圖像，由圖可知，該P(yáng)TC材料的居里點(diǎn)溫度為

100

?℃。100（2）家用固體電熱滅蚊器工作時(shí)的溫度基本恒定在165℃左右，若它的溫度高于165℃，電阻

變大

?，使其溫度

降低

?（以上均填變化情況）；反之，也能自動(dòng)調(diào)節(jié)。因此用PTC材料制成的電熱器具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。變大降低（3）某同學(xué)利用PTC電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”：將PTC電阻安裝在需要探測(cè)溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)PTC電阻的居里點(diǎn)溫度時(shí)，由于電阻變化，導(dǎo)致電磁鐵磁性減弱，使警鈴響。請(qǐng)幫他將如圖乙所示的電路連接完整?！窘狻咳鐖D所示。（4）你認(rèn)為該“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”的不足是

控制電路的電池長(zhǎng)時(shí)間工作，電路電流減小，電磁鐵磁性減弱，可能造成誤動(dòng)作

??？刂齐娐返碾姵亻L(zhǎng)時(shí)間工作，電路電流減小，電磁鐵磁性減弱，可能造成誤動(dòng)作8.[2023·杭州西湖區(qū)月考][創(chuàng)新題]同學(xué)們?cè)趧趧?dòng)課中種下的蘋果豐收了，想去市場(chǎng)上義賣。不同大小的蘋果價(jià)格不同，于是勞動(dòng)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中要求設(shè)計(jì)一款蘋果的自動(dòng)分揀裝置。能把大小不同的蘋果按一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)分揀?！卷?xiàng)目名稱】蘋果自動(dòng)分揀裝置?！驹u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)】表一等級(jí)優(yōu)秀良好合格指標(biāo)1：質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)0.35kg～0.45kg為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)0.25kg～0.35kg為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)0.25kg為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)2：分揀標(biāo)準(zhǔn)大小蘋果從不同通道出來(lái)只有大蘋果從通道出來(lái)只有小蘋果從通道出來(lái)指標(biāo)3：蘋果損壞蘋果完好，沒(méi)破損蘋果有一處破損蘋果有兩處及以上破損【準(zhǔn)備材料】電源電壓15V，托盤秤，電磁鐵，銜鐵，滑動(dòng)變阻器R2（取值范圍0Ω～50Ω），壓敏電阻R1等?！驹O(shè)計(jì)方案】

（1）小紅設(shè)計(jì)的方案如圖所示，其中R1為壓敏電阻，蘋果質(zhì)量和R1的阻值關(guān)系如表二所示。方案中設(shè)計(jì)了大小蘋果的蘋果通道，則大蘋果將從蘋果通道

2

?（填序號(hào)）出來(lái)。2表二質(zhì)量m（kg）0.200.250.300.350.400.45R1的阻值（Ω）40282014106【解析】

（1）電磁鐵所在電路中，變阻器R2、壓敏電阻R1、線圈串聯(lián)，蘋果越大，質(zhì)量越大，對(duì)壓敏電阻的壓力越大，壓敏電阻接入電路的電阻越小，電路中的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)，越有可能將銜鐵吸引下來(lái)，使較大的蘋果沿通道2出來(lái)。（2）小紅的方案中滑動(dòng)變阻器R2阻值為30Ω，當(dāng)電路中的電流為0.3A時(shí)，電磁鐵恰好能將銜鐵吸下。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明此方案在指標(biāo)1中被判定為

良好

?等級(jí)。（電磁鐵線圈的阻值忽略不計(jì)）良好

（3）【迭代優(yōu)化】小紅想從指標(biāo)1的角度優(yōu)化方案，請(qǐng)寫出具體的優(yōu)化方案：

多設(shè)計(jì)幾個(gè)通道，如選擇合適的彈簧，使銜鐵在通過(guò)不同電流的電磁鐵吸引下，可以向下移動(dòng)不同的高度，從而使不同質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的蘋果對(duì)應(yīng)不同的通道

?。多設(shè)計(jì)幾個(gè)通道，如選擇合適的彈簧，使銜鐵在通過(guò)不同電流的電磁鐵吸引下，可以向下移動(dòng)不同的高度，從而使不同質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的蘋果對(duì)應(yīng)不同的通道9.[2023·溫州龍崗區(qū)期中]如圖甲所示是一家庭燃?xì)鈭?bào)警器的部分電路示意圖，其中控制電路中的R1是氣敏電阻，R1的阻值與燃?xì)獾臐舛鹊年P(guān)系如圖乙。出廠預(yù)設(shè)當(dāng)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到4%時(shí)報(bào)警，出廠測(cè)試時(shí)，控制電路的電源電壓U1為3V且保持恒定，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P，當(dāng)控制電路中的電流為0.03A時(shí)，電磁鐵A恰好能將銜鐵B吸下，工作電路中相應(yīng)的燈亮起而報(bào)警。（電磁鐵線圈的阻值忽略不計(jì)）（1）當(dāng)報(bào)警器報(bào)警時(shí)，

L2

?（填“L1”或“L2”）燈亮。L2（2）該報(bào)警器要達(dá)到出廠預(yù)設(shè)值，滑動(dòng)變阻器接入電