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电与磁单元测试

发布时间:2014-02-11 17:04:01  

第九章 电与磁单元测试

班级 姓名 学号 分数

一、填空题(每空2分,共40分。)

1、同名磁极相互___________,异名磁极相互______________。

2、磁体周围存在着_________,磁体周围的磁感线是从它们的_______极出来,回到______极的。

3、奥斯特实验证明:通电导体和________一样,周围存在着_______,且电流磁场方向跟________有关。

4、电动机是根据__________现象制成的,这个现象是由英国物理学家_________发现的。

5、发电机是根据__________现象制成的,这个现象是由英国物理学家___________发现的。

6、如图1所示,把金属箱卷成一个小细管,用柔软的导线把它水平地悬挂起来,再把一块条形磁铁放在金属细管下面。当闭合开关时,发生的现象是______________;拿掉磁体,再闭合开关通电,发生的现象是_______________,实验表明了:___________ ______________________。

7、如图2所示当导体AB在磁场中竖直上下运动时,我们观察到电流表的指针_____ _________,当导体AB在磁场中左右运动或斜着运动时,我们观察到电流表的指针__________。

8、指南针南北是因为_______________________________。 9、电磁铁在实际中的用途很多,请举两例:_______________,_________________。

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10、在通电螺线管内插入下列哪种棒后通电螺线管的磁性一定增加( ) A、铜棒 B、铁棒 C、铝棒 D、条形磁铁 11、用电磁继电器来操纵高电压,强电流的开关,其主要作用是( ) A、节约用电 B、操作简单 C、保护用电器 D、避免危险

12、如图3所示,当开关S合上时,电磁铁和物体ab相吸引,则下列说法正确的是( )

A、ab一定是磁铁,且a端一定是N极 B、ab一定是磁铁,且a端一定是S极 C、ab可能是磁铁,且a端是S极 D、ab一定是一块铁,而不是磁铁 13、如图4所示,当变阻器的滑片P 缓慢地向左移动时,则( )

A、悬挂磁铁的弹簧伸长 B、悬挂磁铁的弹簧缩短

C、悬挂磁铁的弹簧长度不变

D、悬挂磁铁的弹簧可能伸长,可能缩短

14、下列电器中,根据电磁感应现象制成的是( ) A、电磁继电器 B、发电机 C、电热器 D、电吹风

15、下列做法中,不能改变直流电动机的转动方向 的是(多选)( )

A、只改变线圈中的电流方向

B、只改变线圈中的电流的大小 C、只将磁体的N、S极对调

D、同时改变线圈中的电流方向和磁感应线的方向 16、第一个发现电磁感应现象的科学家是( )

A、安培 B、牛顿 C、奥斯特 D、法拉第 17、下列说法中符合历史事实的是( )

A、奥斯特实验证明,利用磁场可以获利电流 B、法拉第实验证明,通电导体周围存在磁场 C、奥斯特实验证明,利用电流可以获利磁场 D、法拉第实验证明,磁场周围存在电流 18、感应电流产生的条件( ) A、导体在磁场中运动

B、导体在磁场中做切割磁感应线运动 C、闭合导体做切割磁感应线运动

D、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动 19、关于直流电动机,下列说法中正确的是(多选)( ) A、直流电动机的原理是电磁感应现象

B、直流电动机工伤时,将电能转化为机械能 C、直流电动机的换向器是两个彼此绝缘的铜环

D、改变电流方向或磁场方向,直流电动机的转动方向就改变 三、简答题

20、在图5中,标出通电螺线管的N、S极。(2分)

21、在图6中,标出通电螺线管上电流的方向。(2分)

22、电和磁的联系可以由三个重要实验证明,这三个实验分别如图7、图8、图9所示。

(1)图7实验

a.该实验证实了______________________________________________________ b.应用举例__________________________________________________________ (2)图8实验

a.该实验证实了_______________________________________________________ b.应用举例___________________________________________________________ (3)图9实验

a.该实验证实了_______________________________________________________

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b.应用举例___________________________________________________________ 23、电磁起重机应用了电磁铁,它的铁心应用的是软铁,而不是钢,请你根据电磁起重机的工作过程,猜想软铁和钢铁各具备什么特征?并设计一个实验来验证你的猜想。(4分)

24、现有如下器材:铁钉、钢针、导线若干根、细线、开关、电池、弹簧、铜片两块、衔铁一块,方木条若干根,弹簧片块。请你从中选取你认为有用的器材,设计一个对我们日常生活有帮助的小制作,画图加以说明,并简述其作用。(4分)

四、阅读与理解(6分)

哥本哈根有一个教授叫奥斯特(1777-1851),在1820年发现当导线上有电流通过时,导线旁的磁针就会发生偏转,消息传来震动了英国的科学界,这说明电和磁是有关系的。皇家学会的一名会员沃拉斯顿很聪明,他想电能让磁动,磁为何不能让电动?便跑来找戴维,还设计了一个实验,在一个大磁铁旁放一根通电导线,看它会不会旋转。可惜,没有成功,更可惜,沃拉斯顿不过想想而已,一碰钉子就后退了,也就再不提此事。但机遇专给有心人。皇家学会两个权威失败了的实验,倒让一个小学徒法拉第记在心里,他想导线不能转动是拉得太紧,就干脆取来一个玻璃缸,里面倒了一缸水银,正中固定了一根磁棒,棒旁边漂一块软木,软木上插一根铜线,在接上伏打电池,果然一通电,那软木轻轻地飘动起来,缓缓慢慢地绕着磁棒兜开了圈子。一根线通电转得慢,要是一个通过强电流的线圈呢,不就转得快了吗?啊,成功了。这就是世界上第一个最简单的马达,法拉第忍不住一个人围着这个水银缸跳起舞来。软木轻轻地飘,他也跟着欢快地转,这样转了几圈,他猛地跑到桌边,翻开实验日记写道:“1821年9月3日。??结

果十分令人满意,但是还需要做出更灵敏的仪器。”

自从1820年奥斯特宣布电能使磁针偏转后,法拉第就想,这一定是产生了磁,才影响到磁针,果然到1825年皮鞋匠出身的电学家常斯特詹在一块马蹄形软铁上通电后竟能吸引起数千克的铁块,不久又一美国人改进实验吸起了300千克的铁块,电真的变成了磁,而且力量这样巨大。法拉第第过来想,磁为什么变不成电呢?如果能变成电,那力量也一定不会小的。自从1821年他做完那个电绕磁转的实验后,脑子里就每时都在转着这个问题。他在笔记本上写了:“转磁为电”几个大字,口袋里常装着一块马蹄形磁铁,一个线圈。就这样苦思苦想,常验常试。他先是用磁铁去碰导线,电流计不动,在磁铁上绕上导线,还是没有电。干脆把磁铁装在线圈的肚子里,接上电流计,指针依然纹丝不动。法拉第就这样颠来倒去,从1821年开始到1831年不觉已过去整整齐10年,脑汁绞尽,十指磨破,也没变出一丝丝电来。一天,他又在地下实验室干了半天,还是毫无结果,便说了声:“算了吧!气得将那根长条磁铁向线圈里嗵地一声扔进去,仰身向椅子上坐去。可是就在他仰身向椅子上坐的一刹那间,他忽然看见电流计上的指针向左颤动了一下。他赶快眨了一下眼,再看指针又在正中不动了。他想也许是看花眼了,因为人们在高度集中精力的实验中,有时看到的只是自己希望的假象。他这么想着就欠着身子将磁铁抽出来再试一次。不想这一抽指针又向右动了一下,这回可是真真切切的。他忙又将磁铁插回,指针又向左偏了一下。哎呀,有电了,磁成电了。十年相思苦,一朝在眼前!法拉第将那磁铁在线圈里不停地抽出插入,上上下下就如同捣蒜一般,把整个桌子捅得呼呼直响,地电流计上指针也就像拨浪鼓似的左右摇个不停,原来磁变电是要通过运动!这时法拉第那个贤惠温柔的妻子萨拉见他到时还不上来吃饭,又端着一盘面包、牛奶,几样小菜送到地下室来,刚一推门见法拉第正对着线圈“捣蒜”,便扑哧一声笑着喊道:“迈克尔,开饭啰!”法拉第抬起头,扔掉磁铁像一只小鸟一样飞到萨拉面前,展开双臂搂住她的肩膀,就地打了一个旋。萨拉手中的牛奶面包菜碟统统掉在地上。她喊道:“迈克尔,你怎么啦,牛奶撒了,盘子打了,你吃什么呀。”

“不要了,什么也不要了。今天有电了,有电就够了,只要电就行了!”他这样语无伦次地念了一段“了了”歌,便翻身去记日记:

“1831年10月17日。磁终于变成了电??”

磁变电这种伟大发现的幸运何以偏偏落到一个书徒出身的法拉第身上?原因很多,但有一点却应引起我们特别注意。就是十年前奥斯特通过实验将电变磁,法拉第听说后即反过来这么一想:磁能不能变电?这便是一种逆向思维。

世界上的事物都是互相联系的,而这种联系常常表现为它们之间的各种相似,抓住这个相似点也即抓住了它们的纽带,伟大的发现常常由此而始。阿基米德在澡盆晨山物落水溢悟出浮力定律;牛顿见苹果落地面推及地球与苹果相互吸引,终发现万有引力;富兰克林由毛皮摩擦的电火花而想到雷鸣电闪,因此而探得电的本质;波义耳因酸雾使紫罗兰褪色便反向联想到以此来检验酸碱,竟发明了化学试剂。善发现物与物之间的相似,善由这相似现象进而探究其内在联系,这是科学研究的一条重要方法。犹如进瓜地而先理其藤,藤在手则瓜无所漏;宫寻宝而先寻其路,路既能则宝无所遗,新的发现就会层出不穷。

却说这法拉第虽发现了磁变电,但他学是穷追不舍。他先将直棒磁铁换成马蹄形的,将线圈换成一个铜盘,铜盘可以连续摇动,这样就可以获得持续电流了。这是世界上第一台发电机。

实验成功了,他又在理论上探索。磁电之间是靠什么联系转换的呢?牛顿总结万有引力,认为引力是在空间起超距作用,没有速度。法拉第想,不对。磁铁周围有磁场,导线周围有电场,它们是通过场相互作用,而且有速度。但是,他的数学基础太差,不会推导这个公式,一时也无法用实验验证。他在发明权问题上是吃过几次亏的,便将这

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个思想先写了出来,以免将来有人又来抢头功。

我倾向于把磁力从磁极向外散布,比做受扰动的水面的振动,或者比做声音现象中空气的振动;也就是说,我倾向于认为,振动理论将适用于电和磁的现象,正像它适用于声音,同时又很可能适用于光那样。

这些想法,我希望能用实验实现。但由于我的许多时间用在公务上,这些实验可能拖延时日,在实验进行的过程 ,这些现象可能被他人首先观察到;我希望,通过把

(1)列出文章中法拉第的两个观点。

(2)写出文章中法拉第的一个实验。

(3)文章中提到了一个什么研究方法?

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