考点解析-人教版九年级《电与磁》定向攻克试卷（详解版）

人教版九年级《电与磁》定向攻克考试时间：90分钟；命题人：教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示），在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息，图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（）A． B．C． D．2、为了判断一根钢棒是否有磁性，小明进行了如下几组小实验。其中不能达到目的的是（）A．让钢棒靠近铁屑，铁屑被吸引，则钢棒具有磁性B．用细线将钢棒吊起来，使它能在水平面内自由转动，静止时总是指南北方向，则钢棒具有磁性C．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互排斥，则钢棒具有磁性D．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互吸引，则钢棒具有磁性3、1元硬币的外观有银白色的金属光泽，同学们认为它可能是由铁制成的。在讨论时，有同学提出我们可以拿磁铁来吸下，就“认为它可能是由铁制成的”这一说法而言，属于科学探究中的（）A．提出问题 B．猜想与假设 C．进行实验与收集证据 D．交流与合作4、关于做功或能量转化的过程，下列说法正确的是（）A．汽油机在压缩冲程中，将内能转化为机械能B．拉弯的弓将箭射出，其内能主要转化为动能C．电动机工作过程中，将机械能转化为电能D．植物的光合作用，将光能转化为化学能5、根据生活中的现象进行推论是常用的科学思维方法。下列根据现象作出的推论中（）A．根据两灯各自的两端电压相等推论两灯是并联B．根据电路中的灯泡不发光推论电路中没有电流C．根据两手搓动手会发热推论机械能转化为内能D．根据直导体下磁针没有旋转推论导体中无电流6、勤思考、爱交流的小琴对电磁的知识进行了总结，并与小文进行交流。小文认为小琴的结论有的正确、有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是（）A．导体中的负电荷在做定向移动时不一定产生磁场B．改变磁场的方向，通电导线在磁场中的受力方向就发生改变C．闭合回路的导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流D．指南针之所以指南北，是因为受到地磁场的原因7、为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行了如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒一定有磁性的是（）A．悬挂的铁棒转动起来后静止时指向南北B．将铁棒一端靠近小磁针，相互排斥C．将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引D．水平移动铁棒，测力计示数有变化8、如图所示，学校的饭卡的内部其实是一组线圈与一个信息芯片相连，卡中没有电池。当饭卡接触感应器时，线圈给芯片供电使芯片工作，下列说法正确的是（）A．线圈就是一个电磁铁B．线圈相当于用电器C．线圈工作原理与电动机原理类似D．线圈工作原理属于电磁感应9、电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的是（）A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B．取走磁体，电吉他将不能正常工作C．增加线圈数可以增大线圈中的感应电流D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化10、科技小组示了一个“隔板推物”的节日，其原理如图所示：甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，对于这个过程，下列说法正确的是（）A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能C．乙线圈随之摆动是电磁感应现象D．甲线圈摆动是因为通电导线在磁场中受力作用第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）1、如图所示，将电磁铁接入电路中，闭合开关后与闭合开关前对比，线圈的长度将______（选填“变长”、“变短”或“不变”）。2、司南是我国古代四大发明之一。《论衡》中记载：“司南之构，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的______（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的______（选填“南”或“北”）极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为______产生了磁场。3、奥斯特实验表明，通电导体周围存在________。电动机通电后会转动，是由于磁场对通电导体具有___________的作用。4、法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图：（1）闭合开关S2，指示灯不亮，再闭合开关S1，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与___________有关；（2）若滑片P向左移动，电磁铁的磁场___________（填“增强”、“减弱”）。（3）若滑片P向左移动，观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论：___________。5、如图所示的是一种温度自动报警器的原理图。在水银温度计里封入一段金属丝，请你结合图分析回答下面的问题：（1）该水银温度计在电路中的作用相当于一个___________；（2）若该装置设定为高温报警时，报警指示灯为红色，正常状态时指示灯为绿色，则灯L2为___________色（选填“红”或“绿”）。6、如图所示，物理学家罗兰曾经做过一个实验，在圆形橡胶盘上注入某种电荷，当橡胶盘沿中心轴高速旋转时，圆盘上方原来静止的小磁针转动了。这个实验现象说明______；请你推断橡胶盘高速旋转时电荷有没有受到小磁针的力：______（选填“有”或“没有”）。7、指南针是我国四大发明之一，《论衡》记载司南之，投之于地，其柢指南。将司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是地理______极附近，地磁______极。8、如图所示的四个图中，最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是______；揭示电动机的工作原理的图是______；揭示发电机的工作原理的图是______。（以上均填字母）

9、著名的______实验，首次揭示了电流磁效应的存在；德国物理学家______最先通过实验归纳出“一段导体中的电流，跟加在这段导体两端电压成正比，跟这段导体的电阻成反比”的定量关系。10、如图所示，将闭合电路中的导线ab放在蹄形磁体的磁场中，导线ab左右运动时，电流表指针_____，这一过程中，该装置将_____转化为电能。这一现象在生活中的应用有_____。

三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态．已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω．求：(1)将电热水器水箱中2.2kg的水从15℃加热到45℃，水吸收的热量【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率．(3)将2.2kg的水从15℃加热到45℃，需要通电5min，电热水器的加热效率为多少？(4)当温度达到50℃后，通电10min，R2产生的热量．2、明明同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”），包括工作电路和控制电路两部分。其中，R1为阻值可以调节的变阻箱。R2为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示。继电器线圈电阻100Ω。（1）如图甲所示状态，加热器是否处于加热状态？（2）加热器正常工作时，通过加热器的电流为20A，求此时加热器的电阻和电功率；（3）已知当控制电路的电流达到0.01A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.008A时，衔铁会被释放。当调节R1=200Ω时，恒温箱内可获得最高温度为160℃的“恒温”。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为40℃的“恒温”，则应将R1的阻值调为多大？3、一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中，就可以供一个标有“3.6V1W”字样的LED灯持续正常发光4min。（g取10N/kg）（1）甲图虚线框内一定有___________，它的工作原理是___________；（2）求重物下落时，重力做功的功率；()（3）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率；()（4）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出3.6V电压）；R0为标有“5Ω0.3A”的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω1A”，电流表选择量程为0~0.6A，电压表选择量程为0~3V；为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。()4、继我市迎来共享单车之后,共享电动汽车也将很快登陆.若某品牌电动汽车的部分参数如下表所示．电池容量（kW·h）22车载充电器输入电压（V）220车载充电器输入电流（A）16电能转化为机械能的效率70%请回答：如图所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁．刷卡所用的原理是________．某次启动后，汽车显示屏上出现了如图所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？(3)根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？5、如图电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路，R1处于恒温箱内．电源电压U=6v，继电器线圈的电阻可不计．如图为热敏电阻的R1-t图象，且已知在50～150℃范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R1•t=常数；电阻R2是可变电阻．当线圈中的电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合．已知此时可变电阻R2=225Ω，恒温箱保持60℃恒温．图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源．（1）60℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端？（3）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R2的阻值应调为多少？-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。A．该图反映电流周围存在着磁场，故A不符合题意；B．该图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意；C．该图电路中有电源，是通电线圈在磁场中受力运动，故C不符合题意；D．该图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应，故D符合题意。故选D。2、D【解析】【详解】A．磁体能够吸引铁屑，没有磁性的钢棒则没有吸引铁屑的能力，所以铁屑被吸引能说明钢棒具有磁性，故A不符合题意；B．磁体具有指示南北的性质，不具有磁性的钢棒没有指示南北的能力，所以钢棒能指示南北可以说明其具有磁性，故B不符合题意；C．钢棒与小磁针相互排斥，说明钢棒与小磁针靠近的一端为同名磁极，说明钢棒有磁性，故C不符合题意；D．若钢棒没有磁性，当它靠近小磁针时，钢棒与小磁针也会互相吸引，所以钢棒与小磁针相互吸引不能能说明钢棒具有磁性，故D符合题意。故选D。3、B【解析】【详解】该同学“认为它可能是由铁制成的”是对问题的看法，并未开始实验，属于对问题的猜想与假设,故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。4、D【解析】【详解】A．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高、内能增大，此过程中机械能转化为内能，故A错误；B．当运动员将弓拉开时，弓发生了弹性形变，具有较大的弹性势能，当人松手后，弦对箭做功消耗了弹性势能，箭的速度增大，动能增大，所以弹性势能主要转化为动能，故B错误；C．电动机工作过程中，消耗了电能，电能主要转化为机械能，故C错误；D．植物的光合作用，消耗光能，将光能转化为化学能，故D正确。故选D。5、C【解析】【详解】A．两灯各自的电压相等，不一定是并联，因为两个规格相同的灯串联时，两端的电压也相等，故A不符合题意；B．灯的亮度取决于灯的实际功率，灯的实际功率太小，此时电路中有电流，灯也不会亮，故B不符合题意；C．两手互相搓动，克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，是机械能转化为内能，故C符合题意；D．当通电直导体下磁针的位置的磁场方向与磁针指向一致时，磁针不会旋转，故D不符合题意。故选C。6、D【解析】【详解】A．导体中的负电荷在做定向移动时会产生电流，电流的周围一定存在磁场，故A错误；B．若改变磁场的方向时也改变了电流的方向，则通电导线在磁场中的受力方向不会发生改变，故B错误；C．闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，故C错误；D．地球本身就是个大磁体，指南针之所以指南北，就是因为受到地磁场的原因，故D正确。故选D。7、A【解析】【详解】A．只有悬挂起来的铁棒自然静止时总是指向南北，才可以判断铁棒具有磁性，故A符合题意；B．因为同名磁极相互排斥，当将铁棒的一端靠近小磁针若相互排斥，则可以断定铁棒具有磁性，故B不符合题意；C．因为磁体具有吸铁性，当铁棒能够吸引大头针时说明铁棒具有磁性，故C不符合题意；D．由于磁体能够吸引铁质物质，当水平移动铁棒，测力计示数有变化，说明铁棒两端和中间部分有磁性强弱变化，故说明铁棒是磁体，故D不符合题意。故选A。8、D【解析】【分析】【详解】当饭卡接触感应器时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中有感应电流产生，线圈给芯片供电使芯片工作，这是电磁感应现象，线圈相当于电源，故D正确，ABC错误。故选D。9、A【解析】【详解】A．铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误，符合题意；B．取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故B正确，不符合题意；C．增加线圈匝数，可增加电磁感应所产生的电压，在电路的总电阻不变时，可以增大线圈中的感应电流，故C正确，不符合题意；D．弦振动过程中，磁场方向不变，弦的运动方向会不断变化，则线圈中的电流方向不断变化，故D正确，不符合题意。故选A。10、A【解析】【分析】【详解】AB．甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。推动甲线圈摆动的过程做切割磁感线运动，闭合的电路中有感应电流产生，是发电机的工作原理，所以甲线圈相当于电源，工作时将机械能转化为电能，故A正确，B错误；CD．乙线圈中有电流通过时，根据通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，所以乙线圈相当于用电器，甲线圈摆动是因为通电导线是因为收到外力的作用，故CD错误。故选A。二、填空题1、变短【详解】将电磁铁接入电路中，闭合开关后，有电流通过线圈，由安培定则，每匝线圈上端为N极，下端为S极，根据异名磁极相互吸引，故线圈的长度将闭合开关前变短。2、S北电流【详解】[1]磁勺的勺柄指南，根据地理的南极是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此勺柄为该磁体S极。[2]地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，静止时指南针指向磁体的S极，即地磁场的北极。[3]指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明指南针受到磁场作用，说明通电导体周围存在磁场，也就是电流周围存在磁场。3、磁场力【详解】[1]奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场，即电流的磁效应。[2]电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的。4、磁场强弱增强磁场越强巨磁电阻阻值越小【详解】（1）[1]闭合开关S2，指示灯不亮，说明巨磁电阻阻值很大，再闭合开关S1，指示灯发光，说明巨磁电阻变小，由此可知，巨磁电阻的大小与磁场强弱有关。（2）[2]若滑片P向左移动，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，观察到指示灯变得更亮，说明电路中的电流明显增强。（3）[3]由欧姆定律知道，电路中GMR的阻值显著减小。由此实验可得出结论：磁场越强巨磁电阻的阻值越小。5、开关红【详解】[1]图示中的水银温度计在电路中相当于开关，当温度升高，温度计中的水银与金属丝接触，电磁继电器接通，而温度计中的水银与金属丝未接触时，电磁继电器处于断开状态。[2]温度高时，温度计的水银与金属丝接触，电磁铁有电流通过，把衔铁吸下，接通L2，此时L2发光，发出报警指示，所以灯L2为红灯。温度较低时，温度计的水银与金属丝不接触，电磁铁中无电流通过，衔铁恢复原位置，接触L1，L1发光，所以L1为绿灯。6、电荷定向移动形成电流、电流的周围存在磁场、电生磁、小磁针受磁场的作用、小磁针受到磁力的作用、电与磁之间有联系等有【详解】[1]高速旋转时，橡胶盘中的电荷形成了定向移动，即在橡胶盘中形成了电流，而电流周围存在磁场，于是小磁针转动起来。[2]小磁针受到电荷形成电流的周围磁场的力的作用开始旋转，因为力的作用是相互的，所以，小磁针对电荷也有力的作用。7、南北【详解】[1][2]地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即司南长柄所指方向是地理南极附近；地理上的南极是地磁的北极，故长柄所指方向是地磁北极。8、CDA【详解】[1]图B将导线绕在铁钉上，当有电流通过导线时，即为电磁铁，会有磁性，没有电流时就失去磁性，其原理是电流的磁效应。图C装置是奥斯特实验，实验表明电流周围存在磁场，最早向人们揭示电和磁之间存在的联系，即最早向人们揭示电和磁之间存在联系的实验图是C。[2]图D装置说明通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的制作原理，即揭示电动机的工作原理的图是D。[3]图A装置说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的工作原理，即揭示发电机的工作原理的图是A。9、奥斯特欧姆【详解】[1]1820年奥斯特发现：当小磁针发生偏转时，说明了磁场的存在，这就是著名的奥斯特实验，首次揭示了电流磁效应的存在。[2]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出“一段导体中的电流，跟加在这段导体两端电压成正比，跟这段导体的电阻成反比”的定量关系，这一规律被称为欧姆定律。10、偏转机械能发电机【详解】[1]由电磁感应现象，当闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，故导线ab左右运动时，电路中会产生感应电流，电流表指针会偏转。[2][3]由电磁感应现象，当闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中会产生感应电流，这一过程中消耗了机械能，得到了电能，是机械能转化成了电能。日常生活中发电机是将机械能转化电能的装置，与电磁感应现象的原理相同，故电磁感应现象日常应用有发电机。三、计算题1、(1)2.772×105J；(2)1100W；(3)84%；(4)12936J【解析】【详解】(1)水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×（45℃﹣15℃）＝2.772×105J；(2)由题意可知，开关S0和S都闭合时，B触点与A接通，电热水器处于保温状态，则电热水器处于加热状态时工作电路的功率：P加热＝=1100W；(3)将2.2kg的水从15℃加热到45℃时，水吸收的热量为2.772×105J，由P＝可得，通电5min内消耗的电能：W＝Pt′＝1100W×5×60s＝3.3×105J，电热水器的加热效率：η＝×100%＝×100%＝84%；(4)当温度达到50℃后，电磁铁会把衔铁吸下，B触点与C接通，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，工作电路的电流：I＝＝0.1A，则通电10min内R2产生的热量：Q2＝I2R2t＝（0.1A）2×2156Ω×10×60s＝12936J．答：(1)将电热水器水箱中2.2kg的水从15℃加热到45℃，水吸收的热量为2.772×105J；(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率为1100W；(3)将2.2kg的水从15℃加热到45℃，需要通电5min，电热水器的加热效率为84%；(4)当温度达到50℃后，通电10min，R2产生的热量为12936J．2、（1）加热状态；（2）11Ω，；（3）80Ω【解析】【分析】本题考查电磁继电器的原理，欧姆定律的应用。根据题目所给条件分析求解。【详解】(1)甲所示状态衔铁被弹簧拉起与上端触点接触，加热器与电源接通，故加热器处于加热状态。(2)加热器正常工作时，加热器的电阻为加热器的电功率为(3)当R1=200Ω时，恒温箱内可获得最高温度为160℃的“恒温”，R2=100Ω则电源电压为恒温箱内的温度控制在最低温度为40℃时，则有可得：答：(1)如图甲所示状态，加热器处于加热状态；(2)加热器正常工作时，通过加热器的电流为20A时，加热器的电阻为11Ω和电功率为；(3)如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为400C的“恒温”，则应将R1的阻值调为80Ω。3、发电机电磁感应2.5W40%7~25Ω【解析】【分析】【详解】解：（1）[1][2]转轴转动时，小灯泡就可以发光，即产生了电能，所以甲图虚线框内一定有发电机；发电机的工作原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会在导体中产生感应电流，即它的工作原理是电磁感应原理。（2）[3]这个质量为25kg的重物，它的重力它的重力是250N；重物下落高度为2.4m，则这个过程重力做的功重力做的功是600J；这个过程可以供一个标有“3.6V1W”字样的LED灯持续正常发光4min，也是说重物下落2.4m，消耗的时间是，根据可知，重力做功的功率重力做功的功率是2.5W。（3）[4]由[3]解析可知，重力做的功是600J，这是总功；这个过程中可以供一个标有“3.6V1W”字样的LED灯持续正常发光4min，正常发光，则灯的电功率是1W，时间是，那么根据可知，甲图装置所做的有用功甲图装置能量转化的效率甲图装置能量转化的效率是40%。（4）[5]观察题中的条件，R0为标有“5Ω0.3A”的定值电阻，即流过R0的电流最大只能是0.3A；滑动变阻器R1标有“50Ω1A”，即流过R1的电流最大只能是1A；电流表选择量程为0~0.6A，即流过电流表的电流最大只能是0.6A；由上述可知，三个电流值：0.3A、1A、0.6A，并且这个是串联电路，电流处处相等，那么电路中最大电流只能是0.3A，根据欧姆定律得解得，即R1最小阻值为7Ω；电压表选择量程为0~3V，则电压表的示数最大只能是3V，电压表并联在R1两端，则R1两端的最大电压是3V，根据串联电路的分压原理，电阻越大，分得的电压越大，则这时R1的电阻是最大的，根据可知解得，即R1最大阻值为25Ω；综上所述，为了保证电路安全，R1接入电路的阻值变化范围是7~25Ω。答：（1）甲图虚线框内一定有发电机，它的工作原理是电磁感应；（2）重物下落时，重力做功的功率是2.5W；（3）重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率是40%；（4）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是7~25Ω。4、电磁感应339瓦6.25h【解析】