3.(2018?郴州)小明乘电梯时,发现电梯超载会自动报警。于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究,并设计了以下探究实验,如图甲所示。电源电压恒定不变,R0为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小,压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示:
(1)图片中R0的作用是________。
(2)分析图乙I-F图象可知:压敏电阻Rx受到的压力增大时,通过它的电流也增大,Rx的阻值________(选填“变大”“变小”或“不变”);当压力增大到一定程度时,触电K与________接触,电铃响,实现自动报警。
(3)某电梯超载报警的Rx-F图象如图丙所示,空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力,当压力F2=1×104N时,电梯报警,则此电梯限载________人:(设每人质量约为50kg)
(4)下列与此实验研究方法相同的是________。
A.探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,控制导体电阻不变 B.用光线描述光的传播路径
C.用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱 D.2个5Ω的电阻串联,相当于1个10Ω的电阻
【答案】(1)保护电路;(2)变小;B;(3)12;(4)C。
【解析】(1)由图乙知压敏电阻的电流随受到压力大小的增大而增大,给电路串联电阻R
0起到分压作用,保护电路;(2)在控制电路中,当压敏电阻
Rx受到的压力F增大时,其
阻值减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流增大时电磁铁的磁性增强;当压力增大到一定程度时,即电梯超载时,压敏电阻Rx受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强,磁性达到一定程
度时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点B接触,电铃报警,电梯不工作。(3)由图丙知:空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力,大小为F1=4×103N时,当压力F2=1×104N时超载,电梯报警,故电梯中人的重力为:G人=F2-F1=1×104N-4×103N=6×103N,一个人的重力:G1=mg=50kg×10N/kg=500N,电梯限载的人数:n?G人?12;(4)此题中压力G1的大小通过电路中电流的大小表现出来,用到了转换法;A.探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,控制导体电阻不变,用到了控制变量法,故A不符合题意;B.用光线描述光的传播路径,用到了模型法,故B不符合题意;C.用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱,用到了转换法,故C符合题意;D.2个5Ω的电阻串联,相当于1个10Ω的电阻,用到了等效替代法,故D不符合题意。故选C。
考点五 三种电磁现象及辨析
【典例】(2018?鄂尔多斯)现代武器中的新型电磁炮是利用电磁技术制成的,具有速度大、命中率高的特点,其原理是磁场对通电导体有力的作用。下图中与此原理相同的是
A.手摇发电机 B.电磁铁 C. 扬声器 D.磁悬浮列车 【答案】C
【点评】磁场对通电导体有力的作用,人类根据这一原理制造了电动机,而电动机在生活中应用广泛。注意与其它电器元件的区分。
【跟踪练习】
1.(2018?百色)如图所示,可以用来研究电动机工作原理的是
A. B. C. D.
【答案】C。
【解析】A、图示是奥斯特实验装置,表明通电导线周围存在磁场,故A不符合题意;B、图示是电磁铁的原理图,是电流的磁效应,故B不符合题意;C、图示通电导线在磁场中受到磁场力的作用而运动,揭示了电动机的原理,故C符合题意;D、图示是探究电磁感应现象的装置,是发电机的原理图,故D不符合题意。故选C。 2.(2018?大连)发电机的原理是
A.电磁感应 B.通电导体在磁场中受力 C.电流的磁效应 D.电流的热效应
【答案】A。
3.(2018?贺州)如图所示,下列各图利用电磁感应原理工作的是
A.奥斯特实验 B.扬声器 C.动圈式话筒 D. 电磁铁 【答案】C。
【解析】A、奥斯特实验说明通过导体周围有磁场,是电流的磁效应,故A不符合题意;B、扬声器是利用通电导体在磁场受力而运动的原理制成的,故B不符合题意;C、动圈式话筒工作时,即人说话的声音使得线圈在磁场中运动,结果是产生电流,利用电磁感应现象原理,故C符合题意;D、电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故D不符合题意。故选C。
考点六 电磁感应现象的探究及应用
【典例】(2018?河南)小明利用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”
(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿________(选填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针会发生偏转。
(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,电流表指针________(选填“会”或“不会”)发生偏转。
(3)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转。由此
小明得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时,电路中就产生感应电流。
(4)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,他应进行的操作是:________________________。
【答案】(1)左右;(2)不会;(3)切割磁感线;(4)保持导体运动快慢相同,改变磁场强弱,观察电流表指针的偏转角度。
【点评】此题利用电磁感应的实验装置图,对感应电流产生的条件和决定感应电流的方向两个考点通过具体的实验过程进行了探究,控制变量法在此实验中得到了充分的应用。
【跟踪练习】
1.(2018?黑龙江)如图所示四幅图中利用电磁感应现象工作的是
A.电磁铁 B. 发电机 C.电动机 D.扬声器 【答案】B。
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