【導(dǎo)讀】第十六章電磁轉(zhuǎn)換。能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的倥質(zhì)稱為磁性，它是物質(zhì)的一種物理屬性．。具有磁性的劫體稱為磁體．。按保持磁性時(shí)間的長(zhǎng)短可分為：硬磁體和軟磁體．。按磁體的形狀可分為條形磁體、蹄形磁體、針形磁體等．。磁體的兩端是磁性最強(qiáng)的部分，叫做磁體的兩個(gè)磁極．讓磁體在水平面閃能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，靜止下來(lái)時(shí)總是一端指南，一端指北．指南的一端叫做磁體的南極(S極)，指北的一端叫做。磁體的北極(N極)．指南針(羅盤)就是根據(jù)磁體的指向性制成的．。在磁現(xiàn)象中發(fā)生相互吸引的原因有兩種可能：①磁體的吸鐵性；②異名磁極相互吸引．。體中部磁性最弱的特點(diǎn)；④根據(jù)磁極間相呈作用的規(guī)律．。使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體獲得磁性的過(guò)程叫做磁化．。能夠被磁化的材料稱為磁性材料，如鐵、鈷、鎳、金屬氧化物、鈦鈷合金、磁帶上的磁。小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為這一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．。磁感線為封閉的、立體的曲線，在磁體的外部磁感線的方向是從N極指向S極，而在

　　

【正文】 47. 小陽(yáng)在 “ 研究電磁鐵 ” 的實(shí) 驗(yàn) 中，選擇了如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材，其中 A、 B、 C 是由相同的漆 包線纏 繞在鐵釘上制成的電磁鐵， A、 B電 磁 鐵橫截面 積 相同， B、 C線 圈匝數(shù)相同．小陽(yáng)進(jìn)行了如下操作： （ 1） 她將電磁鐵 A 接尺電路 a、 b 間，改 變 電磁鐵線 圈中的電流，通過(guò)觀察電磁鐵 來(lái)判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，從而研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系。 （ 2）小陽(yáng)猜想電磁鐵磁性強(qiáng)弱可能與電磁鐵橫截面積有關(guān)，依據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)器材，她應(yīng)選擇 兩個(gè)電磁鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 請(qǐng)你幫她設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行論證。 ①寫出實(shí)驗(yàn)步驟； ②分析與論證可能觀察到的現(xiàn)象。 48. 小華 為 探究電磁鐵磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)：他用相同的 漆包線 在相同的鐵釘上繞制成兩個(gè)電磁鐵，它們的線圈匝數(shù) 不 同，同時(shí)用電源分 別通電．小華根據(jù)如圖所示實(shí)驗(yàn)得 出 結(jié)論：電磁鐵的線 圈 越多，磁性越強(qiáng)． (1)小 華 設(shè) 計(jì) 的實(shí)驗(yàn)不妥之 處 是： 。 (2)請(qǐng)你寫出實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法： 。 49. 小明 在探究通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng) 方 向 與電流方向的關(guān)系后，想進(jìn) 一步探究影響通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)強(qiáng)弱的因素。經(jīng)老師指導(dǎo)及查閱資料知，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可以用物理量“ B”來(lái)表示（單位為“ T”），其 大小與通電直導(dǎo)線中的電流 I、測(cè)試點(diǎn)到通電直導(dǎo)線的距離 r有關(guān)。小明以通過(guò)實(shí)驗(yàn)所得的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下。 表一：當(dāng)測(cè)試點(diǎn)到通電直導(dǎo)線的距離 r=，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 B與電流 I的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 (1) 分 析 表 一 中 的 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) ， 你 能 得 到 什 么 結(jié) 論 ?答： ． 表二：當(dāng)通電直導(dǎo)線中的電流 1=5 A時(shí)，磁場(chǎng)的 強(qiáng)弱 B與距離 r的實(shí) 驗(yàn) 數(shù)據(jù) (2) 分析 表 二 中 的 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) ， 你 能 得 到 什 么 結(jié) 論 ?答 ： ． 50. 在制 作教材所示的最 簡(jiǎn)單 的直流電動(dòng)機(jī)模型的過(guò)程中， 你 是如何思考 和 解決 以 下問(wèn)題的 ? (1)對(duì)于用來(lái)做支架和線圈的漆包 線 有 何 要求 ? (2)繞制 線 圈的長(zhǎng)和寬 以 多大為宜 ? (3)應(yīng)在線圈的引 出 線 (當(dāng)轉(zhuǎn)軸用 )的什么位臵刮去漆皮、刮去多少轉(zhuǎn)動(dòng)效果最佳 ? (4)該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絞圈中始終有電流嗎 ?請(qǐng)簡(jiǎn)單介紹工作原理． 51. 小芳在做探究感應(yīng)電流方向與哪些因素有關(guān)時(shí)，猜想金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向可能與磁場(chǎng)的方向有關(guān)，也可能與金屬棒的運(yùn)動(dòng)方 向 有關(guān)．她設(shè)計(jì)了如下實(shí) 驗(yàn) ，裝臵如圖． (1)使金屬棒向右運(yùn)動(dòng)，看到電流表 指針向左偏． (2)把磁鐵南、北極上下對(duì)調(diào)，金屬棒變?yōu)橄蜃筮\(yùn)動(dòng)，看到電流表指針仍向左偏．根據(jù)以I ／ A 5 10 20 B／ T 105 5 10一 5 10 10一 5 20 105 r／ m B／ T 5 10— 5 105 10一 5 10— 5 上現(xiàn)象，小芳得出感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)的方 向 、棒的運(yùn)動(dòng)方 向 無(wú)關(guān)的 結(jié) 論．你認(rèn)為 小芳的結(jié)論正確嗎？若認(rèn)為正確請(qǐng)說(shuō)明理由。若有錯(cuò)，分析小芳得出錯(cuò)誤結(jié)論的原因。 52. 如圖所示是小華研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝臵． (1)當(dāng)導(dǎo)體 ab 向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，小量程電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，如果使導(dǎo)體 ab 向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí) 把 兩個(gè)磁極對(duì)調(diào)時(shí)，小量程電流表指針 向 偏轉(zhuǎn)． (2)小華在實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體 ab 運(yùn)動(dòng)快慢不同時(shí)，小量程電流 表指針偏轉(zhuǎn)的角度不同． 請(qǐng) 你針對(duì)這一現(xiàn)象提 出 一個(gè)合理的猜想，并用該實(shí)驗(yàn)裝臵設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn) 行 探究． (3)除了導(dǎo)體 ab 運(yùn)動(dòng)的快慢會(huì)影響小量程電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度外，想一想，還有哪些因素會(huì)影響小量程電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度 ? 五、解答題 53. 小明和同學(xué)們參觀某水庫(kù)時(shí)，對(duì)水庫(kù)的水位自動(dòng)報(bào)警器 (如圖所示 )很感興趣， 進(jìn)行 了熱烈的討論．請(qǐng)你參與他們的討論，回答干列問(wèn)題： (1)A、 B都是碳棒，若水位由甲處升到乙處，碳棒 B受到水的浮力將怎樣變化 ? (填“ 變大 ” 、 “ 變小 ” 或 “ 不變 ”) ． (2)由于水庫(kù)中的水是導(dǎo)體 ，當(dāng)水位到達(dá)乙 位 臵時(shí)， “ 控制電路 ” 接通，電磁鐵 C 產(chǎn) 生磁性， 吸 下銜鐵 D，此時(shí) “ 工作電路 ” 中 燈會(huì)發(fā)光，發(fā) 出 警示． (3)若該燈發(fā)光時(shí)兩端的電 壓 是 220 V，通過(guò)的電流是 ，則該燈消耗的電功率是多少瓦 ? 54. 某 同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，通過(guò)查閱資料， 查 到了一種由半導(dǎo)體材料做成熱敏電阻的阻值溫度查化的曲線，如圖 (a)所示，并設(shè)計(jì)了如圖 (b)所示的由熱敏電阻 R(符號(hào)如圖 )和電磁繼電器組成的溫度自動(dòng)控制裝臵．已知繼電器的線圈電阻 R0為 50Ω，左邊電源電壓為 6 V，當(dāng)繼電 器線圈中的電流大于或 等于 20 mA,時(shí)，繼電器的 銜鐵被吸合，右邊發(fā)熱電路則斷開(kāi)．則此溫度自動(dòng)控制裝臵安放在溫箱中能將溫度控制在多少攝氏度 ?(要求 寫出計(jì) 算 過(guò)程 ) 55. 小明用圖所示的裝臵進(jìn) 行 物理知識(shí)的探究．他先把器材連接好后，保持電源電壓不變，閉合開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位臵．他進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，并把實(shí)驗(yàn)中測(cè)量出的有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在下面 表 格里． 請(qǐng)你參與小明的研究，并解答下列問(wèn)題： (1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)生了哪些形式的能量轉(zhuǎn) 化 (指出其中的兩種 )． (2)計(jì)算出兩次實(shí)驗(yàn)中電動(dòng) 機(jī) 提升重物所做的有用功和電動(dòng)機(jī)消耗 的 能 量． (3)計(jì)算出兩次實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)機(jī)的效率并進(jìn)行比較， 你 發(fā)現(xiàn)了什么 問(wèn) 題 ? 56. 請(qǐng)仔細(xì)閱讀下文，按要求填空和 回 答問(wèn)題． 磁 疇 分子或原子是構(gòu)成物質(zhì)材料的 基 元，基元中電子繞原子 核 的運(yùn)轉(zhuǎn)形成了電流，該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，使每個(gè)基元都相當(dāng)于一個(gè)微小磁體．由大量的基元組成一個(gè)集團(tuán)結(jié)構(gòu)，集團(tuán)中的所有基元產(chǎn)生的磁場(chǎng)都同方向整齊排列，這樣的 集 團(tuán)叫做 磁 疇． 物體中含有大量的磁疇，但絕大多數(shù)物體中，磁疇磁 場(chǎng) 的指 向 是雜亂無(wú)章的，結(jié)果使各 個(gè)磁場(chǎng)幾乎完全被抵消．所以，這 些 物體的磁性通常很弱，往往無(wú)法檢測(cè)到． 在鐵塊未 被 磁化時(shí)，眾多磁 疇 磁場(chǎng)的指向是雜亂無(wú)章的．這時(shí)，一些磁疇產(chǎn)生的磁場(chǎng) 與 另一些磁疇產(chǎn)生的磁 場(chǎng) 彼此抵消，鐵塊不顯磁性．當(dāng)鐵塊被磁化后，所有的 (或絕大部分 )磁 疇磁場(chǎng)都沿相同方向排列，這時(shí)鐵塊就有很強(qiáng)且 持 久的磁性． 在受到劇烈振動(dòng)或高溫下，磁疇磁場(chǎng)整齊排列的方向，又會(huì)變成雜亂無(wú)章，使磁鐵的磁性減弱，甚至消失． 閱讀上述材料可知： （ 1） 未被磁化的鐵塊沒(méi)有磁性是因 為 磁疇磁場(chǎng)的指向 ． （ 2） 為防止磁 鐵退磁，使用 磁 鐵時(shí)應(yīng)避免 、 . （ 3）磁鐵的磁場(chǎng)，本質(zhì)上也是由 產(chǎn)生的。 57. 閱讀短文，回答問(wèn)題。 順德“美的”牌電飯鍋的構(gòu)造截面如圖所示，其發(fā)熱板緊貼鋁質(zhì)鍋的底部。發(fā)熱板實(shí)驗(yàn)序號(hào) 鉤碼的質(zhì)量 m／ g 鉤碼升高的高度 h／ m 鉤碼上升時(shí)間t／ s 電流表的示數(shù)1／ A 電壓表的示數(shù)U|N 滑動(dòng)變阻器滑 片的位臵 ① 100 3． O 中點(diǎn) ② 100 最右端 內(nèi)有電熱絲，電熱絲由自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，如圖甲所示，發(fā)熱板的中央有一圓孔，孔內(nèi)有一感溫軟磁體緊貼著鍋底，在 103℃ 以下時(shí)，感溫軟磁體失去磁性，不再 受永磁體的吸引，開(kāi)關(guān)的橫桿因彈簧的彈力和自身重力而下降，迫使觸點(diǎn)分開(kāi)，如圖乙所示．請(qǐng)回答下面幾個(gè)問(wèn)題： (1)由圖可知 ，該電飯鍋中使用了 哪 種簡(jiǎn)單機(jī)械 ?當(dāng)按開(kāi)關(guān)按鍵時(shí)，該 機(jī) 械是省力還是費(fèi)力的 ? (2)鍋體最高溫度可以達(dá)到多少 ? (3)圖中只有兩根外接導(dǎo)線，這樣的電飯鍋存在什么安 全 隱患 ?應(yīng)當(dāng)如何改 進(jìn) ? 58. 小雷在《軍事報(bào)》上看到了一則有關(guān)電磁炮的報(bào)道，它的構(gòu)造如圖所示，把待發(fā)的炮彈（導(dǎo)體）放臵在處于強(qiáng)大磁場(chǎng)中的兩條平等導(dǎo)軌上，如果給導(dǎo)軌通以很大的電流，使炮彈作為一個(gè)載流導(dǎo)體，在磁場(chǎng)的作用下，它沿軌道加速運(yùn)動(dòng)，在精密度很高的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操縱下，鎖定目標(biāo)，予以定點(diǎn)爆破，給軍事史上添寫了新篇章，閱讀后請(qǐng)回答： (1)電磁炮 發(fā)射的工作原理是什么 ? (2)在理論上要改 變 電磁炮的發(fā)射方向 ， 應(yīng)該采取什么措施 ? (3)試猜 想 ，在理論上要繼 續(xù) 提高電磁炮的發(fā)射速度，可以采取哪些措施 ? 59. 閱讀短文，回答問(wèn)題． 科拉頓 “ 跑 ” 失良機(jī) 1825年的一天，日內(nèi)瓦年輕的物理學(xué)家德拉里夫的助手科拉頓正在實(shí)驗(yàn)室里做 “ 磁生電 ” 的實(shí)驗(yàn)，他用導(dǎo)線繞成一個(gè)戲圈，再用一只轉(zhuǎn)動(dòng)靈活的磁針來(lái) 檢 查跟 線 圈相接的導(dǎo)線中是否有電流存在．他想，當(dāng)用 磁 鐵插進(jìn) 線 圈的時(shí)候，可能會(huì)在線 圈 中產(chǎn)生電流．為了避免磁鐵 對(duì)磁針的直接影響，他把 磁 針?lè)诺搅硪粋€(gè)房 間 里，并將導(dǎo)線跨過(guò)磁針跟隔壁房間里的 線 圈連接起來(lái) (如 圖所示 )實(shí) 驗(yàn) 時(shí)，科拉頓將一塊 磁 鐵 插進(jìn) (或 撥出 )線圈，然后再迅 速跑到隔壁房間里，觀察磁針的偏轉(zhuǎn)情況，可是他并沒(méi)有看到所 期 盼的結(jié)果． 6年后即 1831 年，英國(guó)物理學(xué)家法拉第經(jīng)過(guò)十年的探索，終于發(fā)現(xiàn)了電 磁 感應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了 “ 磁生電 ” 的愿望． 問(wèn)題： (1)科拉頓將磁鐵插進(jìn) (或拔出 )線圈 時(shí)，隔壁房間里的磁針有沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn) ? (2)科拉頓為什么沒(méi)有看到磁針的偏轉(zhuǎn) ? (3)怎樣 才 能看到 磁 針的偏轉(zhuǎn) ? (4)科拉頓為了 避 免磁鐵對(duì) 磁針的直接影響，把磁針?lè)诺搅硪粋€(gè)房間里，你認(rèn)為有沒(méi)有道理 ?如果有道理你認(rèn) 為 應(yīng)該怎么辦 ? 60. 閱讀短文，回答 回 題． 新型發(fā)熱材料 —— PTC PTC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)根據(jù)需要設(shè)定的溫度，低于這個(gè)溫度時(shí)，期電阻隨溫度的升高而減??；高于這個(gè)溫度時(shí)，電阻值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 PTC陶瓷電熱元件，圖甲為其電阻隨溫度變化的圖像，由圖可知，該 PTC材料的居里點(diǎn)溫度為 ℃ . （ 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 ，功率 ，使其溫度 （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。 （ 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)，批示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò) PTC 電阻居里點(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)幫他將圖乙所示電路連接完整。 （ 4）你認(rèn)為該“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”的設(shè)計(jì)或在使用過(guò)程中有何不足？（指出一點(diǎn)即可）