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如图，L是电磁铁，在L正上方用弹簧挂着一条形磁铁，设电源电压不变，闭合开关K后，当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动过程中，弹簧长度将（）A．变长B．变短C．先变长后变短D．先变短后-物理
[db:作者]  2020-02-29 00:00:00  零零社区

题文

如图，L是电磁铁，在L正上方用弹簧挂着一条形磁铁，设电源电压不变，闭合开关K后，当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动过程中，弹簧长度将（　　）
A．变长 B．变短
C．先变长后变短 D．先变短后变长

题型：单选题  难度：偏易

答案

D

据专家权威分析，试题“如图，L是电磁铁，在L正上方用弹簧挂着一条形磁铁，设电源电压不..”主要考查你对  影响电磁铁磁性的因素，磁极间的相互作用，安培定则（右手螺旋定则），滑动变阻器  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

影响电磁铁磁性的因素磁极间的相互作用安培定则（右手螺旋定则）滑动变阻器

考点名称：影响电磁铁磁性的因素

  • 影响电磁铁磁性的因素：
    电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯

  • 影响电磁铁磁性强弱的因素：

    猜想    ：电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关？
    A、线圈中电流的大小
    B、有无铁芯
    C、线圈的匝数


    实验方法    ：
    控制变量法：影响电磁铁磁性的因素可能有多个方面，当研究其中某方面的影响时，应当保持其他方面的状态不变。
    ①保证线圈匝数不变，改变通过电磁铁的电流大小，观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。（如图）

    移动滑动变阻器改变电流的大小，探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系；
    结论：当电磁铁线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性就越强。

    ②保证线圈匝数和电流大小不变,使电磁铁有无铁心，观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。

    结论：当电磁铁线圈的匝数和通过的电流一定时，有铁心的电磁铁磁性更强。

    ③用两个同样的铁心，让线圈串联起来，保证通过电磁铁的电流不变（相等），改变电磁铁线圈的匝数，观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。（如图）

    结论：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性就越强。

    归纳总结    ：影响电磁铁磁性强弱的因素有：电流大小、线圈的匝数、有无铁芯。电流越大，磁性越强；线圈匝数越多，磁性越强；有铁芯比没有铁芯磁性强。

  • 控制变量法在探究“影响电磁铁磁性强弱”中的运用：
        由于电磁铁的磁性强弱与铁芯的有无、电流的强弱、线圈的匝数多少有关。因此，在比较电磁铁磁性强弱时，必须同时控制某几个变量不变来进行比较。例为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小琴同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。

    (1)当开关闭合后，请在甲图中标出磁体的N极；
    (2)比较图____和____可知：匝数相同时，电流越大磁性越强；
    (3)由图____可知：当电流一定时，匝数越多，磁性越强。

    解析：由题中乙、丙两图可看出，磁铁外形和匝数相同，当接入电路的电阻减小，即电流增大时，吸引大头针越多表明电磁铁磁性越强。由丁图可看出两外形相同的电磁铁是串联，故通过它们的电流相等，匝数越多的吸引大头针越多，其磁性越强。

    答案：(1)如图所示(2)乙丙(3)丁

考点名称：磁极间的相互作用

  • 相互作用：
    同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。

  • 磁极颠倒：
           地球磁极倒转造成的后果相当严重，将影响整个自然界。专家们指出，最大的灾难莫过于强烈的太阳辐射?。平时，这些宇宙射线在太空中就被地球磁场吞没了。然而地球两极倒转过程中一旦地球磁场消失，这些太阳粒子风暴将会猛击地球大气层，对地球气候和人类命运产生致命的影响。这一天如果真的到来，一些低轨道人造卫星也将完全暴露在太阳电磁风暴的吹打中，不久就会被完全摧毁。

           这些变化将给卫星等航天器带来巨大危险，因为地球磁场对于来自外太空的高能量辐射有保护作用，就好像给卫星等航天器穿上了一层防辐射服。如果地球磁场发生了变化，那么围绕地球旋转的成千上万颗卫星和其他航天器将失去地球磁场的保护，它们将毫无保护地受到外太空高能辐射。

          另外，许多靠地球磁场导航的生物，诸如燕子、羚羊、鲸鱼、鸽子?和趋磁性细菌等，都会迷失方向。

考点名称：安培定则（右手螺旋定则）

  • 安培定则内容：
    通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；
    通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

  • 性质：　
         直线电流的安培定则对一小段直线电流也适用。环形电流可看成多段小直线电流组成，对每一小段直线电流用直线电流的安培定则判定出环形电流中心轴线上磁感强度的方向。叠加起来就得到环形电流中心轴线上磁感线的方向。直线电流的安培定则是基本的，环形电流的安培定则可由直线电流的安培定则导出，直线电流的安培定则对电荷作直线运动产生的磁场也适用，这时电流方向与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反。

考点名称：滑动变阻器

  • 定义：
        滑动变阻器是电路中的一个重要元件，它可以通过移动滑片的位置来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。


    构造：
    滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。

    符号：常用Rx表示，元件符号位或。
    结构示意图：

  • 工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度，可以逐渐改变电阻。

    作用：改变电流、调节电压和保护用电器。

    使用方法：滑动变阻器一般串联在电路中。连接时应“一上一下”的把接线柱接人电路中。连接电路时应把滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处。

    铭牌：观察滑动变阻器的铭牌，能够了解它的最大阻值和允许通过的最大电流。例如铭牌上标有 “20Ω  1.5A”的字样，说明该滑动变阻器的最大阻值是20Ω，允许通过的最大电流是1．5A。

    优缺点：
    优点：能连续地改变接人电路的电阻值；缺点：不能直接读出电阻值的大小。

  • 用滑动变阻器改变电流的方法
    1．根据实际需要对滑动变阻器进行选择。每个滑动变阻器都有规定的最大电阻值和允许通过的最大电流值，通过它的电流不能超过最大电流值。
    例如：滑动变阻器铭牌上的“20 Ω2A”是指滑动变阻器连入电路的最大阻值为20Ω，通过滑动变阻器的电流不能超过2A。
    2．滑动变阻器一般与被控制部分串联。
    3．为了保护电路，在闭合开关前要使滑片处于滑动变阻器阻值最大的位置。
    4．滑动变阻器在接入电路时必须采用两个接线柱 “一上一下”的连接方法。
    5．要使灯泡的亮度变亮，即需要使电路中的电流变大，则应该让滑动变阻器连入电路中的阻值变小。

    例：李明想用如图所示的器材，设计一个可以调节小灯泡亮度的电路。请你用笔画线代替导线，帮李明把图中的器材连接起来。要求：

    (1)滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡的亮度变暗；
    (2)电流表测通过灯泡的电流(灯泡的电阻约为 10Ω)，电压表测灯泡两端的电压。李明检查电路连接无误后，闭合开关，电流表和电压表示数如图甲、乙所示，则通过灯泡的电流是____ A，灯泡两端的电压是__V。

    解析：本题考查滑动变阻器、电压表、电流表的使用。由于电源为两节干电池，所以电压表的量程选择0～3V，灯泡的电阻约为10Ω，故电流表的量程选择0～0．6A。

    答案：电路图如下图0．26   2．4

    判断滑动变阻器阻值变化的方法：
        判断电路中滑动变阻器的阻值变化时，一要弄清滑动变阻器的哪部分被连入电路；二是要看清滑动变阻器滑片的移动方向。

    例1如图所示的是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是(   )

    A．油量表是由电流表改装而成的
    B．R、R0在电路中是并联的
    C．油位越高，流过R的电流越大
    D．油位越高，R两端的电压越大

    解析：观察电路可知油量表显然不能是电流表，因为电流表是不能被并联在电路中的，这个油量表应该是电压表。两个电阻是串联在电路中的，油位越高，油量表的示数应该越大，通过电路冈可以看出油量表测的电压是转动式变阻器两端的电压，因此可以判断，油位越高电压越高。

    答案：D

  • 滑动变阻器的接法：
    限流式
    以下情况可选用限流式接法：
    ①待测用电器电阻接近滑动变阻器电阻（也可选用分压式接法）。
    ②简化电路，节约能源。


    分压式
    以下情况必须使用分压式接法：①待测用电器电阻远大于或远小于滑动变阻器电阻。②实验要求待测用电器电流及其两端电压可以由0开始连续变化（例如测小灯泡的伏安特性曲线）。③实验要求待测用电器电流及其两端电压可变范围较大。④采用限流式接法时，无论如何调节变阻器，电流、电压都大于对应电表的量程。
    串分压公式：U1/U2=R1/R2
    并分流公式：I1/I2=R2/R1

    实验室接法
    连接的方法有6种，分别为AC、AD、BD、BC、CD、AB。

    其中只有AC，AD，BD，BC这四种方法，也就是所谓的“一上一下”，可以改变阻值。剩下的两种不能改变阻值。
    具体情况如下：
    1.当导线接AD和AC时，滑片P向左移动时电阻变小，电流变大。当滑片P向右移动时，电阻变大，电流变小。
    2.当导线接BC和BD时，滑片P向左移动时电阻变大，电流变小。当滑片P向右移动时，电阻变小，电流变大。
    3.当划片接CD时，这时的电阻几乎为0.电流十分大。同时电阻的阻值不可以通过移动滑片P来改变，所以这时就相当于一个定值电阻。另外，如果这样直接接到电源上，就会发生短路。
    4.当划片接AB时。这时的电阻是最大的，那么通过的电流也很小。同时电阻的阻值也不可以通过移动滑片P来改变，也相当于一个定值电阻。
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