一、填空题（每空1分，共14分）
1．进入刚装修完的房屋，我们常常会闻到一种刺鼻的气味，这气味主要自装修材料中的甲醛，这种对人体有害的化学物质．这说明甲醛分子在 运动，这种运动会随气温的升高而 （选填：“加剧”或“减缓”）．
2．图1的电路中，电电压恒为12V，滑动变阻器铭牌上标有“100Ω 0.5A”字样，图2为R1的I﹣U图象，R1的阻值为 Ω，当电路中的电流为0.2A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值为 Ω，为了不损坏滑动变阻器R2，接入电路的阻值应不小于 Ω．
3．明明家所用的电能表如图所示，该电能表的转盘每转1800转时，电路中消耗的电能为 W•h；若他家电能表上月底的示数为
，本月底的示数如图表盘所示，如果
他家当地的电费为0.6元/W•h，则明明家本月应付电费 元．
4．将R1=12Ω、R2=6Ω两电阻串联在某一电上，R1、R2消耗的功率之比P1：P2= ，此时电路消耗的总功率为P串；再将它们并联后接入同一电上，此时电路消耗的总功率为P并；则P串：P并= ．
5．如图所示，质量均为m的磁环A、B套在同一根圆木杆上，由于磁极间的相互作用，A磁环悬浮，则B磁环对A磁环的作用力F mg（选填“＞”、“＜”或“=”）；若B磁环底面是N极，则A磁环上表面的磁极是 极．
6．如图所示，闭合开关，通电螺线管的上端为 极，将滑动变阻器滑片向右滑动，弹簧将 （选填“伸长”或“缩短”）．如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，这是 现象．
二、选择题（每小题2分共16分，第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只有一个且正确的得1分，有错的得0分）
7．下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，则一定是外界对物体做了功 B．物体的温度升高，则一定是从外界吸收了热量 C．内能是物体内所有分子动能和势能的总和 D．物体的温度越高，含有的热量越多
8．举重比赛有甲、乙、丙三个裁判，其中甲为主裁判，乙和丙为副裁判．若裁判认定杠铃已被举起，就按一下自己面前的按钮．要求主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮时，指示杠铃被举起的灯泡L才亮．以下符合这一要求的电路是（ ）
A． B． C． D．
9．下列物理量中，其单位以英国物理学家焦耳名字命名的是（ ） A．电流
B．电功
C．电阻
D．电功率
10．如图所示的奥斯特实验说明了（ ）
A．电流的周围存在着磁场 B．电流在磁场中会受到力的作用 C．导线做切割磁感线运动时会产生电流 D．小磁针在没有磁场时也会转动
11．如图所示的四个演示实验中，能够说明发电机原理的是（ ）
A． B． C． D．
12．为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，聪聪同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示．则下列说法中正确的是（ ）
A．要使电磁铁的磁性增强，滑片向右滑动 B．线圈串联是为了研究磁性强弱与电流的关系 C．若将两电磁铁靠近，它们会互相排斥
D．用电磁铁吸引大头针的数目，显示它的磁性强弱
13．如图所示的电路中，电电压U=12V，定值电阻R0=8Ω，R是最大电阻为20Ω的滑动变阻器，当移动滑片使R消耗的电功率为4W时，下列说法正确的是（ ）
A．R连入电路的电阻可能为16Ω B．R连入电路的电阻可能为4Ω C．R0消耗的功率可能为4W D．R0消耗的功率可能为10W
14．在如图所示的电路中，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小．将螺线管一端靠近
磁敏电阻R，闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（ ）
A．螺线管左端为S极，右端为N极
B．当R1的滑片向左滑动时，电压表示数减小 C．当R1的滑片向右滑动时，电流表示数增大 D．在螺线管中插入铁芯，电压表示数减小
三、作图题（每题2分，共4分）
15．请在图中标出磁感线的方向及小磁针的N极．
16．将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求： （1）电路能改变电磁铁磁性的强弱； （2）使小磁针静止时如图．
四、实验探究题（17题4分，18题6分，19题8分，共18分）
17．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 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，我们可以用水压类比 B、用光线描述光通过的路径
C、把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，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响
（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．
18．如图所示，将一根导体棒ab的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合电路，并用绝缘细线悬挂起放在U形磁铁的磁场中．
（1）让导体棒ab水平向左运动时，灵敏电流计指针向右偏转；导体棒ab水平向右运动时，指针向左偏转，说明感应电流的方向与 有关；
（2）让导体棒ab水平向右缓慢运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度较小；导体棒ab水平向右快速运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度较大．说明感应电流的大小与 有关．
（3）让导体棒ab沿竖直方向上下运动时，电路中 感应电流产生； （4）下列电器中，应用电磁感应原理制成的是 ．
A．电铃； B．电风扇； C．动圈式话筒； D．动圈式扬声器．
19．明明用如图甲所示的实验装置测小灯泡的电功率及其与电阻的关系．
（1）请你帮他用笔画线代替导线连接实物电路，导线不允许交叉．
（2）明明同学连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表的指针几乎不偏转，电压表有示数，且接近电电压，你认为该电路故障可能是 ．
（3）该同学排除电路故障后，完成实验并将实验数据绘制成图线，如图乙所示，当小灯泡两端的电压为2.0V时，小灯泡的功率为 W．
（4）明明同学从实验中绘制的图象中，小灯泡的实际功率和电阻均很容易得出，且功率越大电阻也越大，你认为原因可能是 ．
五、综合应用题（每题9分，共18分）
20．一电饭煲铭牌上标有“220V 1100W”的字样． （1）电饭煲正常工作时，它的电阻是 Ω；
（2）电饭锅中装入2g温度为20℃的水，若把这些水加热到80℃，至少消耗多少电能？[c水=4.2×103J/（g•℃）]
（3）为加热这些水到80℃，电饭锅正常工作了10min，它产生了多少热量？ （4）上述 （3）题中的能量大于 （2）题中的能量，请简述一条理由 ．
21．如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图．S为单刀双掷开关，电电压为12V，且保持不变，小灯泡的额定功率是6W，电阻R的阻值为6Ω，当开关S接“2”时，小灯泡恰好正常发光，若灯丝电阻不变，试求：
（1）小灯泡的额定电流和灯丝的电阻各是多少？
（2）开关S接“1”时，电阻R的功率是多少？1min内R产生多少热量？
湖北省十堰市茅箭区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空1分，共14分）
1．进入刚装修完的房屋，我们常常会闻到一种刺鼻的气味，这气味主要自装修材料中的甲醛，这种对人体有害的化学物质．这说明甲醛分子在 永不停息的做无规则 运动，这种运动会随气温的升高而 加剧 （选填：“加剧”或“减缓”）． 【考点】扩散现象．
【分析】要解答本题需掌握：一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，即扩散，温度越高，分子运动越剧烈．
【解答】解：因为一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，故进入刚装修的房间，就会闻到甲醒的气味，这种运动会随气温的升高而加剧，所以要选用环保材料装饰房间． 故答案为：永不停息的做无规则；加剧．
2．图1的电路中，电电压恒为12V，滑动变阻器铭牌上标有“100Ω 0.5A”字样，图2为R1的I﹣U图象，R1的阻值为 20 Ω，当电路中的电流为0.2A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值为 40 Ω，为了不损坏滑动变阻器R2，接入电路的阻值应不小于 4 Ω．
【考点】欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律．
【分析】（1）根据R1的I﹣U图象读出任意一点电流和对应的电压，根据欧姆定律求出R1的阻值；
（2）由图象读出当电路中的电流为0.2A时对应的电压，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器R2接入电路的阻值；
（3）根据滑动变阻器的铭牌可知电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的最小电阻，再根据电阻的串联求出接入电路的最小值．
【解答】解：（1）由图象可知，当U1=6V时，I1=0.3A，则 R1=
=
=20Ω；
（2）由电路图可知，两电阻串联，由图象可知当电路中的电流I=0.2A时，U1′=4V，则 U2=U﹣U1′=12V﹣4V=8V， R2=
=
=40Ω；
（3）由滑动变阻器的铭牌可知，电路中的最大电流Ima=0.5A，则 电路中的最小总电阻R总min=
=
=24Ω，
滑动变阻器接入电路的最小值R2min=R总min﹣R1=24Ω﹣20Ω=4Ω． 故答案为：20；40；4．
3．明明家所用的电能表如图所示，该电能表的转盘每转1800转时，电路中消耗的电能为 0.6 W•h；若他家电能表上月底的示数为
，本月底的示数如图表盘所示，如果
他家当地的电费为0.6元/W•h，则明明家本月应付电费 30 元．
【考点】电能表参数的理解与电能的求法．
【分析】（1）3000r/W•h表示每消耗1W•h的电能，电能表的转盘转3000转，据此求出电能表表盘转1800转消耗的电能；
（2）月末的示数减去月初的示数就是当月消耗的电能，已知电价是每度电0.6元，然后可知他家这个月的电费． 【解答】解：
（1）电能表表盘转1800转消耗的电能： W=
W•h=0.6W•h．
（2）当月消耗的电能：
W′=314.5W•h﹣264.5W•h=50W•h，
电价是每度电0.6元，则小明家这个月的电费：50W•h×0.6元/W•h=30元． 故答案为：0.6；30．
4．将R1=12Ω、R2=6Ω两电阻串联在某一电上，R1、R2消耗的功率之比P1：P2= 2：1 ，此时电路消耗的总功率为P串；再将它们并联后接入同一电上，此时电路消耗的总功率为P并；则P串：P并= 2：9 ． 【考点】电功率的计算．
【分析】串联电路的电流相等，选用P=I2R，所以串联电路的功率之比等于电阻之比； 先计算出两电阻并联的总电阻，再根据P=【解答】解：
（1）串联电路的电流相等，
根据P=I2R得：P1：P2=I2R1：I2R2=R1：R2=12Ω：6Ω=2：1； 串联电路的总阻值等于串联的各电阻之和， 总电阻：R串=R1+R2=12Ω+6Ω=18Ω； （2）再将它们并联后总电阻： R并=
=
=4Ω，
计算串联和并联消耗总功率的比．
两电阻串联和并联时接在同一电上，则电路两端的总电压相等， 根据P=
得：
P串：P并=： =R并：R串=4Ω：18Ω=2：9．
故答案为：2：1；2：9．
5．如图所示，质量均为m的磁环A、B套在同一根圆木杆上，由于磁极间的相互作用，A磁环悬浮，则B磁环对A磁环的作用力F = mg（选填“＞”、“＜”或“=”）；若B磁环底面是N极，则A磁环上表面的磁极是 N 极．
【考点】磁极间的相互作用；二力平衡条件的应用． 【分析】由二力平衡的条件和磁极间的作用规律分析．
【解答】解：A磁环受到向下重力和向上的斥力是一对平衡力，大小相等，方向相反，且在同一直线上，故A磁环能静止，由同名磁极相互排斥知，若B磁环底面是N极，则B磁环上边是S极，A磁环下边是S极，上边是N极． 故本题答案为为：=；N．
6．如图所示，闭合开关，通电螺线管的上端为 N 极，将滑动变阻器滑片向右滑动，弹簧将 缩短 （选填“伸长”或“缩短”）．如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，这是 电磁感应 现象．
【考点】探究电磁感应现象的实验；磁极间的相互作用；安培定则；电磁感应；电路的动态分析．
【分析】解题时由电流方向结合螺线管绕线方式，根据安培定则判定其上端为N极，故对其上方磁体为引力，电磁铁磁性强弱与电流大小有关，当滑片向右滑时，导致接入电路阻值增加，电流变小，电磁铁磁性减弱，对上方磁体引力减小故弹簧缩短； 而后者因为电流表指针偏转可判定有电流通过，即为电磁感应现象．
【解答】解：电流从电的正极流出，回到负极，由此可知：通电螺线管中的电流是从正面向右，背面向左的，根据安培定则（右手握住通电螺线管，四指弯曲指向电流方向，大拇指所指的方向就是通电螺线管的北极），可以判断出通电螺线管的上端为N极；
异名磁极相互吸引，通电螺线管会对上方的条形磁铁产生向下的吸引力，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，对上方磁铁的吸引力减小，弹簧就会变短；
将条形磁铁迅速插入线圈中，条形磁铁和线圈发生了相对运动，线圈做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，与之相连的电流表指针就会发生偏转，这是电磁感应现象． 故答案为：N；缩短；电磁感应．
二、选择题（每小题2分共16分，第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13～14题，每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只有一个且正确的得1分，有错的得0分）
7．下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，则一定是外界对物体做了功 B．物体的温度升高，则一定是从外界吸收了热量 C．内能是物体内所有分子动能和势能的总和 D．物体的温度越高，含有的热量越多
【考点】物体内能的改变；热量的概念；内能的概念． 【分析】（1）做功和热传递都能改变物体内能；
（2）内能是物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和，内能的大小与分子的个数、分子的热运动和分子间的相互作用情况有关． （3）热量是一个过程量，不能说含有多少热量． 【解答】解：
A、物体的内能增加，可能是外界对物体做了功，也可能是从外界吸收了热量，故A错误； B、物体的温度升高，可能是外界对物体做了功，也可能是从外界吸收了热量，故B错误； C、内能是物体内所有分子动能和势能的总和，故C正确； D、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故D错误． 故选C．
8．举重比赛有甲、乙、丙三个裁判，其中甲为主裁判，乙和丙为副裁判．若裁判认定杠铃已被举起，就按一下自己面前的按钮．要求主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮时，指示杠铃被举起的灯泡L才亮．以下符合这一要求的电路是（ ）
A． B． C． D．
【考点】串、并联电路的设计．
【分析】由题意可知，主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮时，指示杠铃被举起
的灯泡L才亮；根据串联电路电路中各元件相互影响和并联电路中各元件互不影响进行判断．
【解答】解：由题意可知，当两个副裁判对应的按钮可以单独工作、并且互不影响，而主裁判的按钮与副裁判的按钮工作时相互影响，因此两个副裁判对应的开关并联连接后与主裁判对应的开关串联连接，即乙、丙并联后与甲串联． 故选B．
9．下列物理量中，其单位以英国物理学家焦耳名字命名的是（ ） A．电流
B．电功
C．电阻
D．电功率
【考点】物理常识．
【分析】根据电流、电功、电阻、电功率的单位进行解答． 【解答】解：
A．电流的单位是安培，简称安，故A错误； B．电功的单位是焦耳，简称焦，故B正确； C．电阻的单位是欧姆，简称欧，故C错误； D．电功率的单位是瓦特，简称瓦，故D错误． 故选B．
10．如图所示的奥斯特实验说明了（ ）
A．电流的周围存在着磁场 B．电流在磁场中会受到力的作用 C．导线做切割磁感线运动时会产生电流
D．小磁针在没有磁场时也会转动 【考点】通电直导线周围的磁场．
【分析】要解决此题，需要掌握奥斯特实验，知道此实验证实了电流周围存在磁场． 【解答】解：奥斯特实验的内容是在平行直导线下方平行地放置着小磁针，当导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用． 因此说明电流周围存在磁场． 故选A．
11．如图所示的四个演示实验中，能够说明发电机原理的是（ ）
A． B． C． D．
【考点】发电机的构造和原理．
【分析】发电机的工作原理是电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流．
【解答】解：A、是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，不符合题意； B、D、电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，不符合题意；
C、在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，符合题意． 故选C．
12．为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，聪聪同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示．则下列说法中正确的是（ ）
A．要使电磁铁的磁性增强，滑片向右滑动 B．线圈串联是为了研究磁性强弱与电流的关系
C．若将两电磁铁靠近，它们会互相排斥
D．用电磁铁吸引大头针的数目，显示它的磁性强弱 【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素．
【分析】（1）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数，电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强．
（2）串联电路中电流的特点，并注意控制变量法在实验过程中的应用．
（3）安培定则的内容：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极．
磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引． （4）电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少体现的，用到了转换法．
【解答】解：A、变阻器的滑片向右滑动，电阻的阻值增大，电路中的电流减小，所以电磁铁的磁性减弱，故A错误．
B、两电磁铁的线圈串联是为了使通过两线圈的电流相等，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数之间的关系，故B错误．
C、根据安培定则，A的下端为N极，上端为S极，B的上端为N极，下端为S极，所以将两电磁铁靠近，它们会相互吸引，故C错误．
D、在实验中电磁铁的磁性强弱无法直接看出，通过吸引大头针的多少进行判断，吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强，否则越弱，故D正确． 故选D．
13．如图所示的电路中，电电压U=12V，定值电阻R0=8Ω，R是最大电阻为20Ω的滑动变阻器，当移动滑片使R消耗的电功率为4W时，下列说法正确的是（ ）
A．R连入电路的电阻可能为16Ω B．R连入电路的电阻可能为4Ω C．R0消耗的功率可能为4W D．R0消耗的功率可能为10W 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【分析】根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗
的电功率即可求出滑动变阻器接入电路中的电阻，然后求出电路中的电流，进一步求出R0消耗的功率．
【解答】解：因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的电流： I=
=
，
滑动变阻器消耗的电功率： P=I2R=（整理可得：
R2﹣20Ω×R+64Ω2=0，
解得：R=4Ω或R=16Ω，故A、B正确； 电路中的电流可能为： I1=
=
=1A或I2=
=
=0.5A，
）2R=4W，
R0消耗的功率：
P0=（I1）2R0=（1A）2×8Ω=8W或P0′=（I2）2R0=（0.5A）2×8Ω=2W，故CD错误． 故选AB．
14．在如图所示的电路中，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小．将螺线管一端靠近磁敏电阻R，闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（ ）
A．螺线管左端为S极，右端为N极
B．当R1的滑片向左滑动时，电压表示数减小 C．当R1的滑片向右滑动时，电流表示数增大 D．在螺线管中插入铁芯，电压表示数减小 【考点】电路的动态分析．
【分析】（1）利用安培定则判断电磁铁的磁极；
（2）先分析滑片向左移动时，变阻器的阻值的变化，然后根据欧姆定律可知电路电流的变化，进一步得出电磁铁磁性强弱的变化，并确定磁敏电阻的变化，然后根据串联电路分压规律可知电压表示数的变化；
（3）先分析滑片向右移动时，变阻器的阻值的变化，然后根据欧姆定律可知电路电流的变化，进一步得出电磁铁磁性强弱的变化，并确定磁敏电阻的变化，然后根据欧姆定律可知电流表示数的变化；
（4）先根据在螺线管中插入铁芯后，电磁铁磁性的强弱变化，然后确定磁敏电阻的变化，最后根据串联电路分压规律可知电压表示数的变化． 【解答】解：
A、电流从电磁铁的右端流入，左端流出，利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误；
B、当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，因此磁敏电阻的阻值减小；因为串联电路起分压作用，因此磁敏电阻分得的电压变小，故电压表示数变小，故B正确；
C、当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，因此磁敏电阻的阻值变大；由欧姆定律可知电流表示数变小，故C错误； D、在螺线管中插入铁芯后，螺线管的磁性增强，则磁敏电阻的阻值减小；因为串联电路起分压作用，因此磁敏电阻分得的电压变小，故电压表示数变小，故D正确． 故选BD．
三、作图题（每题2分，共4分）
15．请在图中标出磁感线的方向及小磁针的N极．
【考点】安培定则．
【分析】根据电的正负极判断电流的流向，再利用安培定则判断螺线管的极性，最后确定小磁针的极性．
【解答】解：如图，电流从螺线管右侧流向左侧，用右手握住螺线管，使四指环绕的方向与
电流的方向相同，此时拇指所指的一端就是螺线管的N极，图中螺线管左端为N极，右端为S极．磁感线在螺线管外部总是从N极指向S极，根据异名磁极相互吸引，小磁针靠近螺线管S极的一端为N极，如图所示．
16．将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求： （1）电路能改变电磁铁磁性的强弱； （2）使小磁针静止时如图．
【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素；安培定则；电路图及元件符号；实物的电路连接． 【分析】要改变电磁铁磁性的强弱，就需要从决定电磁铁磁性强弱的因素电流大小、线圈匝数、有无铁芯这几方面去考虑．由于线圈匝数、铁芯这两个方面已经确定．故只有从电流大小去考虑．
要使小磁针静止在图示位置，就要使电磁铁的左端为N极，右端为S极．然后利用安培定则确定电流方向．
【解答】解：改变线圈中的电流大小可以改变电磁铁磁性的强弱，因此电路中要有一个滑动变阻器．要使电磁铁的左端为N极，由安培定则可以判定，电流要从电磁铁的左端流入．故设计电路如下：
四、实验探究题（17题4分，18题6分，19题8分，共18分）
17．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 吸起大头针的多少 显示电磁铁磁性的强弱，下面的实验也用这种方法的是 C ． A、认识电压时，我们可以用水压类比 B、用光线描述光通过的路径
C、把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，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响
（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 甲 图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越 大 （选填“大”或“小”）磁性越强．
【考点】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验．
【分析】（1）要掌握转换法．知道电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少体现的； （2）电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，根据控制变量法，若要探究磁性强弱与电流大小的关系，需要保持线圈匝数不变． 【解答】解：
（1）电磁铁磁性强弱通过比较电磁铁吸引大头针的多少反映，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁磁性越强；此实验运用的是转换法；
把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，判断音叉有没有振动，把音叉的振动通过水花体现，运用了转化法；
水平面越光滑，小车所受阻力越小，运动距离越远，如果小车不受力，小车将做匀速直线运动；本实验用到了实验推理的研究方法． 故选：C；
（2）乙的滑动变阻器电阻小于甲的电阻，所以乙中通过线圈的电流大于甲中的电流，从图上可以看出，乙吸引的大头针较多，说明乙的磁性较强． 故答案为：
（1）吸起大头针的多少；C； （2）甲；大．
18．如图所示，将一根导体棒ab的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合电路，并用绝缘细线悬挂起放在U形磁铁的磁场中．
（1）让导体棒ab水平向左运动时，灵敏电流计指针向右偏转；导体棒ab水平向右运动时，指针向左偏转，说明感应电流的方向与 导体运动方向 有关；
（2）让导体棒ab水平向右缓慢运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度较小；导体棒ab水平向右快速运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度较大．说明感应电流的大小与 导体运动速度 有关．
（3）让导体棒ab沿竖直方向上下运动时，电路中 无 感应电流产生； （4）下列电器中，应用电磁感应原理制成的是 C ． A．电铃； B．电风扇； C．动圈式话筒； D．动圈式扬声器．
【考点】探究电磁感应现象的实验．
【分析】要解决此题，需要掌握电磁感应现象的概念，知道发电机是根据电磁感应原理制成的，动圈式话筒也是利用的电磁感应现象．
产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动． 同时要知道产生感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关．
【解答】解：（1）从已知条件可以看出，当导体ab的运动方向发生变化时，电流计指针的偏转方向发生变化，即电流的方向发生了改变，所以可以看出感应电流方向与导体的运动方向有关．
故答案为：导体运动方向．
（2）ab切割磁感线的速度慢时，电流计的指针偏转角度较小；当ab快速运动时，电流计的偏转角度变大，这说明电路中的电流变大，所以可以看出感应电流的大小与导体的运动速度有关．
故答案为：导体运动速度．
（3）让导体棒ab沿竖直方向上下运动时，导体的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以电路中没有感应电流产生． 故答案为：无．
（4）电铃是利用的电磁铁的性质，通电时有磁性，断电时无磁性．
电风扇可以转动，是因为它的主要构造是电动机，电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的．
动圈式话筒就是因为声音的振动使话筒的膜片振动，带动线圈运动而切割磁感线，产生与振动相应的电流，然后再通过扬声器还原成声音．是根据电磁感应原理工作的．
动圈式扬声器是因为线圈中通过变化的电流，从而使它受磁场的力忽大忽小，所以引起膜片的振动，而产生声音，它是利用电流在磁场中受力的原理工作的． 故答案为：C．
19．明明用如图甲所示的实验装置测小灯泡的电功率及其与电阻的关系．
（1）请你帮他用笔画线代替导线连接实物电路，导线不允许交叉．
（2）明明同学连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表的指针几乎不偏转，电压表有示数，且接近电电压，你认为该电路故障可能是 小灯泡断路 ．
（3）该同学排除电路故障后，完成实验并将实验数据绘制成图线，如图乙所示，当小灯泡两端的电压为2.0V时，小灯泡的功率为 0.8 W．
（4）明明同学从实验中绘制的图象中，小灯泡的实际功率和电阻均很容易得出，且功率越大电阻也越大，你认为原因可能是 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 ． 【考点】电功率的测量．
【分析】（1）根据电电电压选择电压表量程，根据电路最大电流选择电流表量程，根据电路图连接实物电路图，连接电路图时，注意电表正负接线柱不要接反．
（2）闭合开关，灯泡不亮，可能是灯泡短路、或灯泡断路、或灯泡之外电路存在断路；电流表指针不动，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电两极相连，电压表并联电路之
外不存在断路；综合分析可知，电路故障是灯泡断路．
（3）由图读出当小灯泡两端的电压为2.0V时通过灯泡的电流，由P=UI计算出电功率． （4）灯丝的电阻会随温度的升高而增大．
【解答】解：（1）电为2节干电池，电压是3V，因此电压表选0～3V量程，由图（2）可知电流表选0～0.6A量程，电流表和滑动变阻器串联，电压表和小灯泡并联，实物电路图如图所示：
（2）闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因是灯泡断路．
（3）由乙图可知：当小灯泡两端的电压为2.0V时通过灯泡的电流为0.4A，则电功率为：P=UI=2V×0.4A=0.8W；
（4）灯泡灯丝的电阻会随温度的增大而增加，而灯泡亮度大时，此时的温度也会升高，其电阻会增大．
故答案为：（1）如图；（2）小灯泡断路；（3）0.8；（4）小灯泡的电阻随温度的升高而增大．
五、综合应用题（每题9分，共18分）
20．一电饭煲铭牌上标有“220V 1100W”的字样． （1）电饭煲正常工作时，它的电阻是 44 Ω；
（2）电饭锅中装入2g温度为20℃的水，若把这些水加热到80℃，至少消耗多少电能？[c水=4.2×103J/（g•℃）]
（3）为加热这些水到80℃，电饭锅正常工作了10min，它产生了多少热量？
（4）上述 （3）题中的能量大于 （2）题中的能量，请简述一条理由 加热过程中存在热量散失 ．
【考点】电功率与电压、电流的关系；电功率与电能、时间的关系． 【分析】（1）由P=
计算电饭煲正常工作时的电阻；
（2）由题根据吸热公式，计算水吸收的热量，即至少消耗的电能；
（3）由Q=W=Pt计算电饭锅正常工作10min产生的热量； （4）从热损失上分析解答． 【解答】解：
（1）由题知，电饭煲的额定电压和额定功率，由P=
可得电饭煲正常工作时的电阻：
R===44Ω；
（2）由题知水的质量、初温和末温，根据物体的吸热公式可得水吸收的热量： Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（g•℃）×2g×（80℃﹣20℃）=5.04×105J， 所以消耗电能至少为： W=Q吸=5.04×105J；
（3）电饭锅正常工作了10min产生的热量： Q放=W′=P额t=1100W×10×60s=6.6×105J；
（4）因为在加热过程中存在热量散失等，所以加热这些水，电饭锅产生热量大于水吸收的热量．
答：（1）44；
（2）至少消耗5.04×105J的电能；
（3）电饭锅正常工作了10min，它产生了6.6×105J的热量； （4）加热过程中存在热量散失．
21．如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图．S为单刀双掷开关，电电压为12V，且保持不变，小灯泡的额定功率是6W，电阻R的阻值为6Ω，当开关S接“2”时，小灯泡恰好正常发光，若灯丝电阻不变，试求：
（1）小灯泡的额定电流和灯丝的电阻各是多少？
（2）开关S接“1”时，电阻R的功率是多少？1min内R产生多少热量？
【考点】电功率与电压、电流的关系；电功的计算．
【分析】（1）当开关S接“2”时，小灯泡直接接在电上，小灯泡恰好正常发光，实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，利用P=UI求小灯泡的额定电流，再利用I=求灯丝电阻；
（2）开关S接“1”时，灯和电阻R串联，先利用欧姆定律求电路中电流，再利用P=I2R求电阻R的功率，由Q=W=Pt计算1min内R产生热量． 【解答】解：
（1）由题知，电电压U=12V，
由图知，当开关S接“2”时，小灯泡直接接在电上，小灯泡恰好正常发光，U额=U=12V，P=6W，
由P=UI可得小灯泡的额定电流： I额=
=
=0.5A；
额
由I=得灯丝电阻： RL=
=
=24Ω；
（2）由图知，开关S接“1”时，灯泡和电阻R串联，由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流： I′=
=
=0.4A，
所以电阻R的功率：
PR=（I′）2R=（0.4A）2×6Ω=0.96W； 1min内R产生热量：
QR=WR=PRt=0.96W×60s=57.6J．
答：（1）小灯泡的额定电流是0.5A，灯丝的电阻是24Ω；
（2）开关S接“1”时，电阻R的功率是0.96W，1min内R产生热量为57.6J．
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