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1、专题训练1电与磁实验探究及计算1.2023鄂州鄂州物理小组的同学们利用如图所示的实验装置，物理小组的同学们利用如图所示的实验装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。（1）磁磁铁铁不不动动，闭闭合合开开关关，导导体体棒棒沿沿 左左右右（填填“上上下下”“”“左左右右”或或“前前后后”）方方向向运运动动时时，灵灵敏敏电电流流表表指针会发生偏转。指针会发生偏转。左右左右（2）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流表指针都不发生偏转。由此得出结论：电流表指针都不发生偏转。由此得出结论：闭合
2、闭合电电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流。会产生感应电流。闭闭合合（3）该实验在探究过程中，是将）该实验在探究过程中，是将 机械机械能转化成电能，生能转化成电能，生活中的活中的 发电机发电机（填（填“电动机电动机”或或“发电机发电机”）是）是根据这一原理制成的。根据这一原理制成的。机械机械发电机发电机2.在在科科学学拓拓展展实实践践活活动动中中，某某兴兴趣趣小小组组设设计计并并制制作作了了一一个个滚滚筒筒洗洗衣衣机机简简易易模模型型，开开关关S1、S2通通过过由由绝绝缘缘材材料料制制作作的的操操纵纵杆杆可可同同时时与
3、与a1、a2或或b1、b2连连接接。小小明明现现将将开开关关S1、S2同同时时与与a1、a2接接触触，发发现现滚滚筒筒按按如如图图方方向向转转动动，要要使使该该洗洗衣衣机机模模型型的的滚滚筒筒反反向向并并加加速速转转动动，则则应应进进行行的的操操作作方方法法是是将将开开关关S1、S2同同时时与与b1、b2接接触触并并将将滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片向向右右移移动动。将开关将开关S1、S2同时与同时与b1、b2接触并将滑动变阻器的滑片接触并将滑动变阻器的滑片向右移动向右移动3.如图甲是法拉第发明的能够产生持续电流的机器如图甲是法拉第发明的能够产生持续电流的机器发电发电机，金属圆盘可以看成是由
4、无数根长度等于圆盘半径的导机，金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的。金属圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做线组成的。金属圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线运动，从而产生持续的电流。某校探究小组仿切割磁感线运动，从而产生持续的电流。某校探究小组仿制了这个发电机装置，如图乙，对影响电流大小的因素进制了这个发电机装置，如图乙，对影响电流大小的因素进行如下探究。行如下探究。（1）当圆盘转速增大时，电流表指针偏转角度增大，说明）当圆盘转速增大时，电流表指针偏转角度增大，说明电流大小跟电流大小跟 导体切割磁感线的速度导体切割磁感线的速度有关。有关。导体切割磁感线的速度导体切
5、割磁感线的速度（2）保持圆盘转速不变，换用一个半径更大的金属圆盘，）保持圆盘转速不变，换用一个半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转角度更大，说明电流大小还跟发现电流表指针偏转角度更大，说明电流大小还跟 导体长度导体长度有关。有关。导体长度导体长度（3）保持圆盘转速不变，换用）保持圆盘转速不变，换用 磁性更强的磁体磁性更强的磁体，发现电，发现电流表指针偏转角度更大，说明电流大小跟磁场强弱有流表指针偏转角度更大，说明电流大小跟磁场强弱有关。关。磁性更强的磁体磁性更强的磁体4.科科学学探探究究经经过过初初中中科科学学的的学学习习已已经经知知道道：电电磁磁铁铁的的磁磁性性强强弱弱与与线线圈圈的的匝匝
6、数数和和电电流流大大小小有有关关。电电磁磁铁铁的的磁磁性性强强弱弱与与铁铁芯芯的的形形状状有有没没有有关关系系呢呢？小小华华围围绕绕这这个个问问题题进进行行了了以以下下探探究究活活动动：把把形形状状相相同同的的螺螺线线管管安安装装上上如如图图所所示示的的不不同同形形状状的的铁铁芯芯，给给线线圈圈通通电电后后，把把带带钩钩的的铁铁盘盘吸吸在在铁铁芯芯的的下下面面，再再往往钩钩上上逐逐一一挂挂钩钩码码，直直至至铁铁盘盘刚刚好好落落下下，记记录录可可以以悬悬挂挂钩码的数量如表所示。钩码的数量如表所示。铁芯形状铁芯形状甲甲乙乙丙丙钩码数量钩码数量/个个13118（1）实验中通过）实验中通过 所挂钩码的
7、个数所挂钩码的个数反映电磁铁磁性的反映电磁铁磁性的强弱。强弱。所挂钩码的个数所挂钩码的个数【点拨】（1）实验中通过所挂钩码的个数来判定磁性的强）实验中通过所挂钩码的个数来判定磁性的强弱，采用的是转换法；弱，采用的是转换法；（2）实验过程中需要控制）实验过程中需要控制 电流的大小和线圈的匝数电流的大小和线圈的匝数相同。相同。电流的大小和线圈的匝数电流的大小和线圈的匝数【点拨】（2）探究铁芯形状对电磁铁磁性强弱的影响时，）探究铁芯形状对电磁铁磁性强弱的影响时，需要控制电流的大小和线圈的匝数相同。需要控制电流的大小和线圈的匝数相同。（3）从实验数据分析中可得到的结论：）从实验数据分析中可得到的结论：
8、在电流、线圈的在电流、线圈的匝数相同时，电磁铁磁性大小与铁芯的形状有关匝数相同时，电磁铁磁性大小与铁芯的形状有关。在电流、线圈的在电流、线圈的匝数相同时，电磁铁磁性大小与铁芯的形状有关匝数相同时，电磁铁磁性大小与铁芯的形状有关5.某视频中，小达把由铁钕合金制作的超强磁铁分别吸附在某视频中，小达把由铁钕合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极制成电池的正负极制成“小火车小火车”，并将其整个放入自制的铜，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图来，直到从螺线管的另一端穿出（如图1）。
9、小明对）。小明对“小火小火车车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。（1）图）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，小明由中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，小明由此推测：只有当线圈中有电流通过时，此推测：只有当线圈中有电流通过时，“小火车小火车”才才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是是 将电池的一端与磁铁断开将电池的一端与磁铁断开。将电池的一端与磁铁断开将电池的一端与磁铁断开（2）预测图）预测图2中的中的“小火车小火车”将向将向 左左（填（填“左左”或或“右右”）运动。）运动。左
10、左【点拨】（2）“小火车小火车”全部进入螺线管后，与磁铁相对全部进入螺线管后，与磁铁相对的那一段螺线管通电产生磁场，螺线管内部的磁场向左，与的那一段螺线管通电产生磁场，螺线管内部的磁场向左，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，电池负极相吸的磁铁受到向左的力，“小火车小火车”向左运动；向左运动；（3）要让）要让“小火车小火车”较快地通过螺线管，可以采取的措施较快地通过螺线管，可以采取的措施是是 增强磁铁的磁性（或换用电压更大的电池）增强磁铁的磁性（或换用电压更大的电池）（写出一种方法）。（写出一种方法）。增强磁铁的磁性（或换用电压更大的电池）增强磁铁的磁性（或换用电压更大的电池）【点拨】（3）磁极
11、间相互作用力越大，）磁极间相互作用力越大，“小火车小火车”速度就速度就越大，所以增强磁铁的磁性或换用电压更大的电池使越大，所以增强磁铁的磁性或换用电压更大的电池使“小火小火车车”更快地通过螺线管。更快地通过螺线管。（4）欲使）欲使“小火车小火车”由静止开始顺利通过螺线管，下列摆由静止开始顺利通过螺线管，下列摆放方式可行的是放方式可行的是 A。A6.2023苏苏州州节节选选寒寒冬冬，为为给给小小鸡鸡仔仔提提供供温温暖暖的的环环境境，小小明明制制作作了了恒恒温温箱箱系系统统，原原理理如如图图。控控制制电电路路由由电电磁磁继继电电器器、滑滑动动变变阻阻器器R1、热热敏敏电电阻阻R2（安安装装在在恒恒
12、温温箱箱内内，阻阻值值随随温温度度升升高高而而显显著著减减小小）、低低压压电电源源等等组组成成。加加热热电电路路由由电电源源、电电热热丝丝R3和和R4等等组组成成。调调好好R1阻阻值值，闭闭合合开开关关S1、S2，箱箱内内温温度度升升高高到到设设定定值值后后即即在在小小范范围围内内波波动动，且且降降温温阶阶段段降降温比较平缓。温比较平缓。（1）通电线圈上端是）通电线圈上端是 N极，温度升高时，电磁铁磁性极，温度升高时，电磁铁磁性 增强增强。（2）将）将R1的阻值稍微调小一些，恒温箱控制的温度将的阻值稍微调小一些，恒温箱控制的温度将 降降低低。N增强增强降降低低7.阅读短文，回答问题：阅读短文，
13、回答问题：新型发热材料新型发热材料PTCPTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，掺入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷掺入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个需要设定有一个需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻则随温度的升高而增大，我们把这高于这个温度时，电阻则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫个设定的温度叫“居里点温度居里点温度”，用，用PTC材
14、料制成的电热材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。（1）家用固体电热灭蚊器就使用了）家用固体电热灭蚊器就使用了PTC材料，图甲为其电材料，图甲为其电阻随温度变化的图像，由图可知，该阻随温度变化的图像，由图可知，该PTC材料的居里材料的居里点温度为点温度为 100。100（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165 左右，若它的温度高于左右，若它的温度高于165，电阻，电阻 变大变大，使其温度使其温度 降低降低（以上均填变化情况）；反之，（以上均填变化情况）；反之，也能自动调节。因此用也能自
15、动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有材料制成的电热器具有自动调节功能。自动调节功能。变大变大降低降低（3）某同学利用）某同学利用PTC电阻设计了一个电阻设计了一个“过热自动报警电过热自动报警电路路”：将：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。请帮他将如图乙所示的电路磁性减弱，使警铃响。请帮他将如图乙所示的电路连接完整。连接完整。【解】如图所示。如图所示。（4）你你认
16、认为为该该“过过热热自自动动报报警警电电路路”的的不不足足是是 控控制制电电路路的的电电池池长长时时间间工工作作，电电路路电电流流减减小小，电电磁磁铁铁磁磁性性减减弱弱，可能造成误动作可能造成误动作。控制电路控制电路的电池长时间工作，电路电流减小，电磁铁磁性减的电池长时间工作，电路电流减小，电磁铁磁性减弱，可能造成误动作弱，可能造成误动作8.2023杭州西湖区月考杭州西湖区月考创新题创新题同学们在劳动课中种下的苹同学们在劳动课中种下的苹果丰收了，想去市场上义卖。不同大小的苹果价格不同，果丰收了，想去市场上义卖。不同大小的苹果价格不同，于是劳动项目化学习中要求设计一款苹果的自动分拣装置。于是劳动项目化学习中要求设计一款苹果的自动分拣装置。能把大小不同的苹果按一定质量标准自动分拣。能把大小不同的苹果按一定质量标准自动分拣。【项目名称】苹果自动分拣装置。【项目名称】苹果自动分拣装置。【评价标准】表一【评价标准】表一等级等级优秀优秀良好良好合格合格指标指标1：质：质量标准量标准0.35 kg0.45 kg为区分标准为区分标准0.25 kg0.35 kg为区分标准为区分标准0.25 kg为区为区
