苏科版九年级物理下册：电流的磁场（分层作业）原卷版

二.电流的磁场

目录

[A夯基础】..............1

一、概念综合辨析、填空...............................................................1

二、通电螺线管外部的磁场............................................................2

三、通电螺线管外部磁场的应用........................................................3

四、电流的磁场实验（直导线；螺线管；选填题）.......................................4

五、通电螺线管外部的磁场（直导线；立体分析）.......................................6

六、电磁铁及其磁性强弱的影响因素、应用.............................................7

七、电磁继电器的工作原理及其应用....................................................9

八、作图题..........................................................................11

九、实验题..........................................................................12

十、计算题（电磁继电器的综合应用）.................................................14

[B提能力】..............16

[C链中考].....................................23

夯基础

一、概念综合辨析、填空

1.首先发现电流周围存在磁场的科学家是（）

A.瓦特B.牛顿C.契斯特D.伽利略

2.丹麦物理学家通过实验发现电流周围存在磁场，小磁针静止时所指的方向就是该点的磁场方

向（选填“N极”或“S极”）；生活中电烙铁等电热器是利用电流的效应工作的（选填“磁”或“热

3.通电螺线管的磁场

（1）螺线管：将导线绕在圆筒上，做成管。通电后各圈导线声生的磁场直加在一起，磁场增强。

（2）安培定则：用手握螺线管，让四指弯向螺线管中的方向，则大拇指所指的那一端就是通电螺

线管的极。如图所示。

4.如图所示，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向方。再将一根直导线平行架

在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将旋转，说明通电导线周围存在

导线

X

二、通电螺线管外部的磁场

5.如图所示，能正确表示小磁针指向的是（）

A.

B.1nW3JXU

c.D.

6.如图所示，小磁针处于静止，闭合开关S后小磁针发生大角度偏转的是（）

।।—

B.

S

7.如图所示，通电螺线管周围存在磁场，M是某一磁感线上的一点，小磁针静止在磁场中，则M点的磁场

方向及小磁针的左端极性分别是（）

M

A.向左N极B.向右N极

C.向左S极D.向右S极

8.如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（)

s

A

A

V

N

A.通电螺线管的左端为N极B.通电螺线管外A点磁场的方向向左

C.通电螺线管外存在磁感线D.小磁针顺时针转动90。

9.如图所示，下列判断正确的是（)

<E>『、、、'、、、

—[W]—

A.通电螺线管的右端为N极

B.电源右端为正极

C.小磁针右端为S极

D.通过小磁针的磁感线方向水平向右

三、通电螺线管外部磁场的应用

10.如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小磁针静止时N极的指向如

图所示。下列说法正确的是（〉

A.根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极

B.小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向

C.将小磁针移到其他位置，N极所指方向一定不变

D.对调电源正负极时，小磁针N极指向不变

11.首先发现电流磁效应的物理学家是o如图所示A、B、C三点中磁场最弱的是点：根据通

电螺线管周围磁感线方向，可判断电源的左端是极。

12.如图所示，A为条形磁体的右端，3c是电磁铁，虚线表示磁极间磁场分布情况的磁感线，据此可判断

图中4为条形磁体的（选填"N”或"S”）极。

工甲B叫C

—1|——

13.当将如图甲乙所示的两个螺线管彼此靠近，开关闭合后，两螺线管将相互（选填”吸引”或“排斥”）＜1

14.将两个通电螺线管并列放在一起，A、4为相对的两个磁极，它们之间的磁感线分布如图所示。下列说

法正确的是（）

A.a端为电源的正极，A为螺线管S极B.〃端为电源的正极，A为螺线管N极

C.c端为电源的正极，8为螺线管N极D."端为电源的正极，B为螺线管S极

四、电流的磁场实验（选填题）

15.如图所示，将一根直导线放在静止的小磁针正上方，且与小磁针平行，探究通电直导线周围的磁场,

有关说法正确的是（)

A.直导线可沿东西方向放置B.拿走小磁针磁场立即消失

C.接通电路小磁针肯定偏转D.磁场方向与电流方向有关

16.某组同学在做“探究通电直导线周围的磁场”的实验中，按照要求将直导线与小磁针平行放置（如图甲）

完成实验后，又将直导线与小磁针垂直放置（如图乙）闭合开关，发现小磁针没动（电路完好），同学们对

此原因进行分析讨论，你认为下面4句话正确的是（）

①导线周围有磁场

②导线周围没有磁场

③磁针没有受到磁力的作用

④磁针受到了磁力的作用

A.①@B.①④C.②③D.②④

17.在探究通电螺线管周围的磁场分布的实验中，在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,

在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是（）

It,W

A.不同位置的铁屑可以反映该处磁场的方向

B.铁屑有规律地排列，它们共同组成了磁体周围客观存在的磁感线

C.用木屑代替铁屑进行实验，木屑也会有规律地排列

D.如果在P处自由静止的小磁针的右端是N极，则在Q处自由静止的小磁针的左端是S极

18.如图所示是探究通电螺线管外部磁场方向的实验过程，图中小磁针的作用是c通过对比可

以知道，通电螺线管两端的极性与有关。

19.在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中，把铁屑均匀撒满到装有螺线管的硬纸板上，通电后铁屑分

布无明显变化，这时纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状；可见，通电螺线管外部磁场与_

磁体的磁场相似；螺旋管左端为极。

20.在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，在螺线管周围的不同位置放上小磁针，接通电路，小磁

针静止时的指向如图所示，小磁针极的指向就是该点的磁场方向，由此可知通电螺线管的右端是—

极。把电池的正负极对调，再进行实验，目的是探究通电螺线管外部磁场方向与方向是否有关。

夕、

一\\\\\\\\\\\\\一

0一一，

1c

五、通电螺线管外部的磁场（立体分析）

21.向上的直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。下列说法正确的是（）

A.磁感线中间圈更密集，说明越靠近导线，磁场越强

B.画磁感线的白纸上有磁场，白纸上下空间中没有磁场

C.若在白纸上撒上铁屑，能看出磁场的方向

D.若在白纸上放上小磁针，N极方向与四指环绕的方向相反

22.如图所示为小明做的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆

环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”电流和磁场的判断方法如图，如果导线内电流方向

如箭头所示，当置于平板上A点的磁针（黑色端为N极）静止时，下列图中磁针指向正确的是（）

六、电磁铁及其磁性强弱的影响因素、应用

23.下列关于电磁铁的说法中，正确的是（）

A.电磁铁的磁性强弱只与线圈匝数有关

B.电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关

C.电磁铁的磁性有无可以通过通断电来控制

D.电磁铁的磁极不能改变

24.在探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，小吃连接了如图所示的电路，电磁铁A端放有

一小磁针，闭合开关，小磁针—（选填“顺”或“逆”）时针转动，向右移动滑动变阻器的滑片，电磁铁磁

性（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。电磁铁磁性的强弱还与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越—（选

填“强”或“弱

NB

25.如图所示的电路中，当开关S拨到。后，当小磁针静止时，4端是一极；当开关S由。拨到"调节

滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性—（选填“增强”、"不变''或“减羯”）。

26.如图所示，闭合开关S,条形磁铁静止后，将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中，弹簧将

（选填“伸长”或“缩短”），小磁针N极向（选填"上”或“下”）偏转。

27.法国科学家费尔和德国科学家格林贝格尔发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获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，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图所示是巨

磁电阻特性原理的示意图，其中是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关Si、S2,

下列说法正确的是（）

A.电磁铁的右端为N极

B.当滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性增强

C.当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大

D.当滑片P向左滑动时，指示灯变亮

28.如图是控制车辆进出的电动闸门设计图，抬杆质量分布均匀，长度为3m,重为20N,在最右端8

点处悬挂一重为25N的铁柱，8点到支点。的距离为0.6m。开关S闭合后，调节滑动变阻器使抬杆AB处

于水平静止状态.（忽略支点。处的摩擦）

p

（2）此时电磁铁对铁柱的吸引力为N；

（3）要使抬杆4端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向端移动。

七、电磁继电器的工作原理及其应用

29.电磁继电器在电路中主要是通过控制电路的通、断来控制的有无，从而由衔铁拉下复位，带动

触点实现对的控制，所以电磁继电器的实质是.

30.如图所示，是某实验小组设计的温控器，R。是滑动变阻器，凡是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而

减小，控制电路中甩流达到一定值时，衔铁被吸合，空调电路接通，空调开始工作。为了节能，将空调启

动的温度调高，则应将滑片P向（选填“左”或“右”）移动，或者适当_______（选填"增大'或“减小”）

31.如图所示是某科技馆设置的调光天窗的工作原理示意图，足为定值电阻，〃为光敏电阻。当外界光照

较强时，能自动启动电动卷帘适时调整进光量：当外界光照较弱时，能自动启动节能灯给予补光。下列说

法正确的是（）

n衔铁

o■,

电动卷帘一

A.开关S闭合■时，电磁铁的上端为S极

B.当外界光照减弱时，通过电阻心的电流减小

C.当外界光照减弱时，光敏电阻K的阻值减小

D.要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，则应换用阻值校大的R。

32.如图是某道路限载报警器的工作原理图。工作电路的电源电压不变，R/是压敏电阻，其阻值随压力的

变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载值时，电磁铁吸下衔铁，报警电路接通，电铃响。下列判断

正确的是（）

A.闭合开关后，电磁铁的上端是N极

B.压敏电阻的阻值随压力的增大而增大

C.车的质量越大，电磁铁的磁性越弱

D.若要提高限我值，应将滑片P向左移

33.如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图，压力传感器输出电压与所受压力的关系

如下表所示。

压力a

01.02.03.04.05.0

(xlOW

输出电压

012345

UN

压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线图的电阻是50Q。当线圈中的电流尼20mA

时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。

⑴该装置以电铃声为报警信号，则图中的电铃应接在(选填2、8”或“C、夕)间。

(2)若希望在压力达到3xUN时报警，则电阻箱R的电阻应调节为Q,此时电阻箱两端的电压为

Vo

(3)若想让临界报警压力减小，则电阻箱R接入电路的阳值应调。

八、作图题

34.如图，标出通电螺线管周围的磁感线方向及电源的正极。

电源

35.如图所示，请在两虚线框内分别标出电源和螺线管的极性。

36.根据图中磁感线的分布标出电源的正极及磁感线A点的方向。

non

玉Z

、Z

T电源

()~()

37.一款磁悬浮地球仪如图甲所示，其上方有一条形磁体(S极始终保持竖更向下)，底座内有一电磁铁。

当电磁铁通电后可实现地球仪的悬浮。图乙是其内部结构示意图，请在图乙中标出磁感线方向及电源右侧

的极性。

甲乙

九、实验题

38.在“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验中，小华设计了如图甲所示的电路。

eII—

乙

(1)实验过程中，可通过观察来判断通电螺线管的磁极。

(2)图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与的磁场

相似，推测通电螺线管的两极在通电螺线管的。这里用到的物理方法是法。

(3)改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向发生改变，该现象说明通电螺线管外部的磁场方向与_

有关。

39.实验小组同学用如图甲所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向是否有关，如图乙所

示，仅将电源正负极对调后连入电路。(小磁针涂黑的一端是N极)

(1)该实验通过小磁针静止时极所指方向来判断通电螺线管外部磁场的方向。

(2)仅将电源正负极对调后连入电路的目的是为了改变通电螺线管中的。

(3)艰据图甲、乙所示的现象可以得出的结论是。

(4)另•组同学发现他们的小磁针偏转不明显，为了增加通电螺线管的磁性，可行的操作是(写出

一种即可)。

40.为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小海用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多天头针、铁钉

以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。

ABC

(1)通过吸引大头针的数后来判断电磁铁磁性的强弱，这种常用的实验方法是(选填“控制变显法”或

“转换法”)；

(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A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B所示的情景，比较图A和B,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；

(3)比较图C中甲、乙可知：当通过线圈的电流相等时，线圈越多，磁性越______o

41.如图甲所示，探究“通电直导线周围的磁场”时，将一根直导线放在静止小磁针的正上方。

(1)闭合开关后，小磁针发生偏转，说明通电直导线周围存在0

(2)进•步探究表明，通电直导线周围磁场分布情况如图乙所示，它的磁感线是以电流为中心的•系列同心

圆。由图乙可知，若图甲中直导线的电流方向不变，将小磁针移到直导线的正上方平行放置，小磁针的偏

转方向与原来(选填“相同”或“相反”判断的依据是通电直导线上方和下方的是相反的。

42.下列是探究通电螺线管外部的磁场方向的实验。

⑴通电螺线管周围的小磁针会发生偏转，说明小磁针受到(选填“磁力”或“重力”)的作用:

(2)如图所示，在玻璃板上均匀撒满铁屑，并在螺线管两端各放一个小磁针；

①记录小磁针极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；

②轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与磁体的磁场分布

相似，图中通电螺线管左端相当于条形磁体的极；

⑶将连接螺线管的电路开关断开，把电路电源正负极对•调。闭合开关后，观察小磁针静止时的指向是否会

发生改变，这是为了探究通电螺纹管外部的磁场方向是否与有关。

43.【探究名称】探究通电螺线管外部磁场的方向

【问题】泳铭同学想探究通电螺线管外部磁场的方向与什么因素有关，进行了如下猜想:

①猜想1：与通过螺线管的电流方向有关；

②猜想2：与螺线管的绕线方式有关。

【证据】他选用干电池、开关、导线、滑动变阻器、小磁针、螺线管做了如下实验。

①实验一：将小磁针摆放在条形磁铁和通电螺线管周围，小磁针指向如图甲、乙所示。

②实验二：分别按如图丙、「、戊所示电路图连接好电路，闭合开关，观察小磁针指向螺线管的磁极方向,

并记录在下列表格中。

实验序小磁针指向螺纹管端破

号极

丙S极

T①

戊N极

【解释】

(1)实验一，说明通电螺线管外部磁场的方向与磁场方向相似。

(2)在实验二的表格①中，小磁针指向螺线管端磁极为极；对比图丙、戊可得，通电螺线管外部磁场的

方向与电流方向关；对比图中的图和图得出结论：通电螺线管外部磁场的方向与螺线管的

绕线方式有关。

【交流】

(3)老师提醒泳铭同学做实验二时，不能长时间闭合开关，应及时断开开关，这是因为。

(4)做实验二时，断开开关，发现无论怎样转动小磁针，它静止后，总会指向地理的南北极，是因为小磁针

受到的作用。

十、计算题(电磁继电器的综合应用)

44.如图是可自动调节浴室温度的灯暖型浴霸的简易电路图。控制电路中，电源电压为S,定值电阻R。

的阻值为15C,热敏电阻幻的阻值随温度变化关系如下表所示，电磁继电器线圈电阻不计。工作电路中,

电源电压U2恒为220V,浴霸的两只灯泡均标有“220V200W”的字样。当通过电磁继电器线圈内电流/达到

60mA时，衔铁被吸下，工作电路断开；当通过电磁继电器线圈的电流以0mA时，衔铁被释放，工作电路

闭合。求：

温度trc16202428323640

电阻R/C300285265243215185150

控制电路工作电路

(1)浴霸灯泡Li正常工作时的电阻；

(2)若浴室的温度不能超过40℃,求控制电路电源电压的最小值；

(3)若控制电路电源电压为12V,求浴室温度的调节范围。

45.某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制

电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。Ro.R/为电热丝，

上为滑动变阻器，R为热敏电阻〔置于电热水器内)，其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器

工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。

(1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？

(2)处工作时的电阻是多大？

(3)该电热水器处于加热状态时，工作4.2min,可使1L水的温度升高40℃,则该电热水器的效率是多

少?[c水=4.2xl(n/(kg.q,计算结果精确到0.1%]

电源220V50Hz

加热功率800W

保温功率40W

水容量1.0L

熔断器

46.如图甲是温度自动报警器，控制电路中，已知热敏电阻&的阻值与温度/成反比例函数关系，如图乙

所示：工作电路中，灯泡L标有fV,2.7W”的字样，凡为电子蜂鸣器。它的电流达到某一固定值时就会

发声报警，其阻值&=1。。。小明依次进行如下操作：闭合开关斯和S2,灯泡L恰好正常发光，此时工作

电路消耗的电功率为外；将飞的滑片调到某一位置人，R?所处环境温度升高到设置温度6时，控制电路中

的电流为0.1A,继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触；调节&的滑片，当&与％的电压

之比S»：4=4：1时，电子蜂鸣器恰好能发声，此时工作电路消耗的电功率为玲，4'：4=2:3。已知控

(1)灯泡正常发光时的电阻；

⑵工作电路的电源电压6.和凡的阻值；

(3)控制电路中，禺的滑片保持在位置A不动，&所处环境温度升高到，2=5。C时，用一分钟消耗的电能

为13.5J,乙：〃=1:2,设此时滑动变阻器消耗的电功率为＜,求U板、A的大小。

B提能力

—•、单选题

1.直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法加图所示.将一枚转动灵活的小磁针放在水平放

置的直导线正下方直导线通电的瞬间

A.若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转

B.若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转

C.若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转

D.若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转

2.如图为一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，用为可变电阻，尺为光敏电阻，其阻

值随光强度而变化。当电流到达某一值时，会将衔铁吸下，灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭。关于

该灯，下列说法正确的是（）

!~~O220VO-］：

控制电路

A.通电螺线管上方是N极

B.4阻值应随光照强度的增大而增大

C.若将《调大，灯泡工作时间会变短

D.若控制电路中电源电压降低，灯泡工作时间会变长

3.小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被照别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆

通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。已知该电路电源电压恒

为6V,指示灯LT.作时的阻值为5Q,滑动变阻器接入电路的同值为10Q,线圈阻值不计。当车牌识别成

功时，下列说法中正确的是（）

1P

一

』-

铁

柱S

线

圈-

A.电磁铁上端为N极

R.电路中的电流为0.4A

C.指示灯L的电功率为7.2W

D.滑片P向下移动，电路中的电流会增大

4.如图是某道路限载报警器的工作原理图。控制电路电源电压为6V,a、b处分别接入指示灯和电铃，Ri

是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载质量时，控制电路中电流等于

或超过60mA,报警电铃响；当车的质量没有超过限载质量时，指示灯亮。根据不同的路面可以改变滑动变

阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（）

衔铁

5

控制电路

A.a处应该接入电铃，b处接入指示灯

B.力敏电阻Q的阻值随压力的增大而增大

C.若要降低设定的限载质量，应将滑片P向右移动

D.用久后，电源电压S会降低，导致报警时车的质量低于设定的限载质量

5.为防止电动车充电时起火引发事故，科技小组的同学设计了一个自动灭火报警模拟装置，如图甲所示。

控制电路电源电标为10V,热敏电阻兄的阳值随温度，变化的图像如图乙所示,电磁铁线圈的电阻为2000

工作时开关Si、S2闭合，当通过电磁铁线圈岫的电流大于或等于10mA衔铁被吸下，电铃报警同时电动水

龙头喷水。下列有关说法正确的是（）

A.开关Si闭合时，电磁铁的上端为S极

B.若R接入电路的阻值为400Q,则温度达到或超过60c电铃报警

C.当温度为70c时电铃恰好报警，此时滑动变阻器R的功率为0.04W

D.若控制电路电源电压降低，要保证报警条件不变，应将R的滑片向左移

6.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，

图中GMR是巨磁电阻，当GMR巨磁电阻旁磁场增大时其电阻值会急剧减小.当S2闭合时，滑动变阻器滑

片移动到最左端时，VHV2的示数分别为Ui、U2,电路总功率为P；当滑动变阻器滑片移动到最右端时,

Vi、V2的示数分别为5、6，电路总功率为P'；已知Ri=6C,P'=4W,■：5=3:2“：％=3:4,滑片

滑动过程中，GMR的最大阻值为最小阻值的3倍.下列说法正确的是

A.GMR回路中电源电压U=18V,R2=3Q.

B.当滑片移到最左端时，GMR的电阻RGMR=3Q.

C.当滑片向右移时，5的示数会变大.

D.通电螺线管的右端为N极，滑片向左滑动时GMR的电阻会变大.

二、填空题

7.如图所示，给电磁铁通电，条形磁铁及弹簧在图中位置静止，当滑动变阻器的滑片向〃端滑动时，弹簧

长度变短，则螺线管上端为（选填“N极”和“S极”电源左侧为（选填“正极”或“负极”），若

其它条件不变，只将条形磁铁换成形状大小相同的条形铁块，待弹簧稳定时，弹簧长度与对诡前比较将_

（选填“变长”或“变短

8.电动车充电过程中，电池温度过高可能会自燃。小明设计了一个自动控制装置，当电池温度过高时，启

动制冷系统降温。如图甲，控制电路中电源电压■恒为6V,&为热敏电阻，《为电阻箱。当电流/220〃从

时，衔铁被吸下，工作电路制冷系统启动。将两个热敏电阻与、&分别作为（接入电路中，闭合S1、S2,

测出它们在不同温度时的阻值，绘制成如图所示RT曲线。在本设计中热敏电阻彩应选用（选填“凡”

或“&”）。若要将制冷系统启动温度设置为50C,凡的阻值应调为Q。

控制电路工作电路

甲乙

三、计算题

9.在科技小组开展的“设计一款多功能电热水器”项目活动中，规定使用两种不同规格的纯电阻发热体舄和

与放在水箱中，其中飞=44C,&＞与。小青同学提交的初步设计简化电路如图甲，后来考虑到实际应用

中自动控制与快速加热的需求，他又将设计电路修改为如图乙，热敏电阻吸阻值随温度变化的关系如图丙

所示；s为可调电阻，用来设定电热水器的水温：电磁快线圈电阻忽略不计。各电路中的电源电压如图所

示且都保持不变。

（1）图甲设计中，开关均闭合时电路工作100s所消耗的电能为多少J?

(2)图乙设计中，加热至60C时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA,Rp的阻值应

该调至多少C?

⑶小青比较了以上两种设计的工作电路所消耗的总功率，发现两者最接近时比值为1()：11。请计算得出图

甲设计中电路正常工作保温挡时的总功率。

10.图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与一个密度为0.5g/cm，的正方体木块

相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好,

此时木块底面距容器底面12cme闭合S・水泵T作.向空水箱里缓慢注水,当P卜滑至处(处的中点)

时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力尸与滑P上滑长度x之间的关系如图2

所示，已知：电阻箱R/接入电路中的阻值为40Q,R2的总电阻为20Q,长度为20cm；当线圈中电流尼0.1A

时，衔铁被吸下，g=ION/kg,弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。

(1)求电源电压U；

(2)求木块的边长；

(3)当P滑至B处时，求木块浸入水中的体积；

(4)求水面的设定高度。

四、实验题

11.小明和同学在“探究电流周围磁场”的实验中:

(1)如图甲所示，小磁针放置在桌面上静止时，将直导线沿(选填“东西”、"南北''或“任意”)方向放置

在小磁针正上方，实验时效果最明显。开关闭合后，小磁针N极(小磁针黑色端为N极)转向纸外，说明

了；根据图中中小磁针静止时的指向可以判断图乙中的小磁针N极的转动情况是(选填”转向纸

内转向纸外''或"保持不动

（2）将小磁针放在螺线管周围的不同位置，记录通电螺线管周围各点的磁场方向。实验现象如图丙所示。此

时，螺线管的左端是极。观察铁屑的排列形状以