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第二十章 电与磁 单元测试
满分：100分 时间：90分钟
题型 选择题 填空题 作图题 实验题 计算题 综合题 总计
题数 12 8 3 3 2 1 29小题
分数 36 22 9 13 13 7 100分
得分
一、选择题（每小题3分，共36分，第1～10题单选，第11～12题双选）
1. 下列有关磁现象的说法错误的是（ ）
A B C D
A．条形磁体两端磁性强、中间磁性弱 B．磁体周围的磁感线是真实存在的
C．地理的两极和地磁的两极并不重合 D．司南静止时长柄指向南方是受地磁场的作用
【答案】B
【详解】A．由图可知，条形磁体两端磁性强、中间磁性弱，故A正确，不符合题意；
B．磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，所以磁感线不是真实存在的，磁场是真实存在的，故
B错误，符合题意；
C．我国宋代的沈括，他提出磁偏角的概念，指出地理的两极和地磁的两极并不重合，故C正确，
不符合题意；
D．司南受地磁场的作用，静止时长柄指向南方，故D正确，不符合题意。
故选B。
2. 如图所示是条形磁铁的磁场分布图，下列说法正确的是（ ）
A．该条形磁铁的左端为N极，右端为S极
B．P和Q两处的磁场强弱相同
C．条形磁铁周围的磁感线方向从右端发出，回到左端
D．置于Q点的小磁针，静止时南极指向右侧【答案】C
【详解】A．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极指左，所以左端为
磁铁的S极，右端为磁铁的N极，故A错误；
B．磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故P处磁场比Q处弱，故B错误；
C．由小磁针的指向可以知道，该条形磁体的右端为N极，左端为S极，磁体周围的磁感线从磁体
的N极出来，回到磁体的S极，即磁感线方向从右端出来，回到左端，故C正确；
D．磁体的左端为S极，当置于Q点的小磁针，根据磁极间的相互作用可知，其静止时南极指向左
侧，故D错误。
故选C。
3. 如图所示是奥斯特实验的示意图，关于该实验下列说法正确的是（ ）
A．将小磁针移走，磁场仍存在
B．该实验说明“通电导体在磁场中受到力的作用”
C．根据该原理可以制成发电机
D．改变电流方向，小磁针的偏转方向不变
【答案】A
【详解】AB．奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，通过小磁针显示磁场的方向，将小磁针移
走，磁场仍存在，故A正确，B错误；
C．该实验是电生磁，而发电机的电磁感应，是磁生电，故C错误；
D．改变电流方向，磁场方向改变，小磁针的偏转方向改变，故D错误。
故选A。
4. 物理学是美的，许多物理现象都具有对称美、平衡美和曲线美。下列优美的曲线中，用磁感线
描述磁体外部磁场正确的是（ ）A B C D
【答案】A
【详解】A．磁感线是为了描述空间磁场假想的一些闭合曲线，在磁体的外部磁感线是从磁体的N
极出来回到S极的，故A正确；
B．U形磁体周围磁感线一样是从N极出来回到S极，图中磁感线方向画反了，故B错误；
CD．对于相互靠近的两个磁极，如果是异名磁极，磁感线是从N极出来进入S极的，箭头指向S
极，故CD错误。
故选A。
5. 下列装置中， 利用图示实验原理工作的是（ ）
A．电烤箱 B．发电机 C．电风扇 D．电磁继电器
【答案】C
【详解】A．电烤箱的工作原理是电流的热效应，故A不符合题意；
B．发电机的工作原理是闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流故B不符合题意；
C．电风扇的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用，故C符合题意；
D．电磁继电器的工作原理是通电导线的周围存在磁场，故D不符合题意。
故选C。
6. 关于如图所示实验，下列说法正确的是（ ）
A．装置中的AB是轻质塑料棒
B．用该装置可探究“什么情况下磁可以生电”
C．只要开关闭合，灵敏电流计的指针就会偏转
D．根据该实验揭示的原理发明了电动机【答案】B
【详解】A．塑料棒是绝缘体，不容易导电，不能产生感应电流，实验不能成功，故A错误；
B．金属棒在磁场中以不同的方式运动，观察电流表的指针是否发生偏转，是否会产生感应电流，
探究“什么情况下磁可以生电”，故B正确；
C．只闭合开关，金属棒不切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不会偏转，故C错
误；
D．该实验是探究电磁感应现象，根据该实验的原理发明了发电机，故D错误。
故选B。
7．小明家有一款磁悬浮音箱如图（a）所示，闭合开关，音箱悬浮空中。经过研究，小明发现音
箱底部有一块磁铁，下方底座内部有电磁铁，他画出了图（b）所示的电路原理图。下列音箱对此款音
箱的判断正确的是（ ）
A．音箱底部磁体的A端应是N极
B．通电后底座的周围存在许多磁感线
C．音箱悬浮利用了异名磁极相互吸引的原理
D．向右移动滑片P可以降低音箱的悬浮高度
【答案】A
【详解】A．由安培定则和图示可知，螺线管的上端为N极、下端为S极，磁悬浮音箱利用了同名
磁极相互排斥的原理，所以音箱底部磁体的A端应该是N极，故A正确；
B．通电后底座的周围存在磁场，但不存在磁感线，磁感线是人们为了形象方便地描述磁场而假想
的曲线，故B错误；
C．磁悬浮音箱利用了同名磁极相互排斥的原理，故C错误；D．由图可知，闭合开关，使音箱悬浮后，向右调节滑片P，电磁铁线圈中的电流增大，磁性增强，
音箱受到的磁力变大，音箱与底座之间的距离变大，“悬浮”的高度升高，故D错误。
故选A。
8. 关于如图四幅图，说法正确的是（ ）
A．图甲：条形磁铁的磁感线疏密程度不同，并且磁感线是真实存在的
B．图乙：电流方向如果沿蚂蚁向前爬行的方向，N极在蚂蚁的左边
C．图丙：电动机能够持续运转，是换向器改变了线圈的转动方向
D．图丁：手摇发电机将电能转化为机械能
【答案】C
【详解】A．磁感线是假想的模型，不是真实存在的，故A错误；
B．电流方向如果沿蚂蚁向前爬行的方向，根据安培定则可知，N极在蚂蚁的右边，故B错误；
C．为了使电动机线圈持续的转动下去，故当直流电动机的线圈刚过平衡位置时换向器能立即改变
线圈中的电流方向，故C正确；
D．手摇发电机工作时，将机械能转化为电能，故D错误。
故选C。
9．下图是小聪和小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图。实验时，在小圆位置放置
小磁针，闭合开关，画出不同位置小磁针静止时N极的指向；对调电源正负极，重复上述操作。下列
说法不正确的是（ ）
A．小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
B．闭合开关，放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C．对调电源正负极，闭合开关，通电螺线管的磁场方向改变
D．通过实验可总结出通电螺线管的磁极性和电流方向的关系【答案】B
【详解】A．通电螺线管周围存在磁场，小磁针静止时N极的指向即为通电螺线管周围某一点的
磁场方向，故A正确，不符合题意；
B．闭合开关，通电螺线管周围存的磁场与条形磁铁相似，通电螺线管周围某一点磁场的方向即这
点磁感线的切线方向，也就是小磁针静止时N极指向，故放置在a、b处的小磁针静止时N极指向不相
同，故B错误，符合题意；
C．电流周围的磁场方向与电流方向有关。对调电源正负极，闭合开关，通过通电螺线管的电流方
向改变，则通电螺线管的磁场方向改变，故C正确，不符合题意；
D．因磁感线都是从Ｎ极发出，回到S极的，根据实验操作过程，总结小磁针的指向，可总结出通
电螺线管的磁极性和电流方向的关系，故D正确，不符合题意。
故选B。
10. 如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图甲实验说明：电流周围存在着磁场
B．图乙是电动机模型，工作时将电能转化成机械能
C．图丙实验说明：电流一定时，电磁铁的匝数越多磁性越弱
D．图丁中动圈式话筒的原理与电动机原理相同
【答案】A
【详解】A．图甲中，导线中有电流通过，小磁针的方向发生了偏转，说明电流周围存在磁场，故
A正确；
B．图乙是发电机工作原理，将机械能转化为电能，故B错误；
C．图丙中，通过电磁铁的电流相同，线圈的匝数越多，吸引大头针的个数越多，磁性越强，可以得到电流一定时，电磁铁的匝数越多磁性越强，故C错误；
D．图丁中动圈式话筒，其工作原理是电磁感应现象，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力
的作用，两者的原理不相同，故D错误。
故选A。
11. （多选题）某同学研究磁体周围的磁场情况，将一根条形磁体放在水平桌面上，在它周围放置
一些小磁针，小磁针的指向情况如图甲所示；将小磁针拿掉之后，在条形磁体上面放一块有机玻璃，
玻璃上均匀撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃，可以看到铁屑的分布情况如图乙所示；根据甲图和乙图所示
的实验现象，用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．图甲所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场方向特点
B．图乙所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C．图丙所示的条形磁体周围的磁感线，是人们为了描述磁场建立的物理模型
D．由图丙可知，条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
【答案】ABC
【详解】A．图甲中，条形磁体周围不同位置上放一些小磁针，小磁针N极所指的方向不同，可
以研究条形磁体周围的磁场方向特点，故A正确；
B．图乙中，利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围磁场的分布，故B正确；
C．图丙中条形磁体周围的磁感线，是人们利用建模的方法画出来的并不真实存在的曲线，故C正
确；
D．磁场是一种物质，为了描述磁场的分布引入了磁感线，磁感线其实不存在，故D错误。
故选ABC。
12．（多选题）图中所示为一款“智能”的草坪照明灯电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动
熄灭。控制电路中电源电压恒定，R 为定值电阻，R 为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。正确的
1 2
是（ ）A．电磁继电器利用电磁感应原理工作
B．R 的阻值随光照强度的增大而增大
2
C．电磁铁的上端为N极，下端为S极
D．若将R 换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间
1
【答案】CD
【详解】A．电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的，故A错误；
B．要使灯L在天亮时自动熄灭，控制电路中的电流需增大达到一定数值，衔铁被吸合，灯L所在
电路断开，灯L自动熄灭，则可知天亮时光照强度增大，控制电路中电流增大，光敏电阻R 的阻值减
2
小，所以，R 的阻值随光照强度的增大而减小，故B错误；
2
C．如图所示，电流从螺线管下端流入，根据安培定则，右手四指顺着电流方向握住螺线管，大拇
指所示的方向为N极，所以电磁铁的上端为N极，下端为S极，故C正确；
U
D．由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R= 可知，衔铁被吸合时控制
I
电路的总电阻不变，若R 换成阻值较小的电阻，则R 的阻值变大，此时光照强度减弱，即灯L在天不
1 2
太亮时已经熄灭，在天很暗时才自动发光。由此可见，将R 换成阻值较小的电阻，可缩短灯L的发光
1
时间，故D正确。
故选CD。
二、填空题（每空1分，共22分）
13. 如图所示是我国早期的指南针——司南，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之
于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，司南指南北是由于它受到 的作用，司南长柄指的
是地理的 极。
【答案】地磁场；南。
【详解】地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，其实质就是一块磁铁，在地
磁场中受到磁力的作用。
静止时长柄指向南方，指向地理南极，则司南长柄一端是磁石的南极。第13题图 第14题图
14. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然
常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。地磁场的磁
感线 （选填“是”或“不是”）真实存在的，地磁场的N极在地理的 （选填“南”或
“北”）极附近。
【答案】不是；南。
【详解】磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，地磁场的磁感线不是真实存在的，地磁场是真
实存在的。
地理的南北极和地磁的南北极并不重合，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。
15. 如图所示是某种磁悬浮列车示意图，轨道线圈上端是S极，要使列车悬浮起来，车身线圈上端
应是 极，列车是靠电磁铁 （选填“同名”或“异名”）磁极相互吸引而悬浮起来。
地磁场的北极在地球的 （选填“北极”或“南极”）附近。
【答案】S；异名；南极。
【详解】由图可知，轨道线圈上端是S极，下端是N极，要使列车悬浮起来，应使靠近的两个磁
极相互吸引，根据异名磁极相互吸引可知，车身线圈上端应是S极。
地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近。
16．如图所示，把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与手摇发电机串联。转动摇把，线圈
在磁场中做 运动，电路中产生的是_____（选填“交流”或“直流”），我们会观察到
（填字母序号）：
A．只有红灯一直亮 B．只有黄灯一直亮 C．两灯都一直亮 D．两灯交替发
光【答案】切割磁感线，交流，D。
【详解】线圈在磁场中转动时，会产生感应电流说明是电磁感应现象，要产生感应电流，线圈在
磁场中必须做切割磁感线运动。电路中产生的电流的大小和方向都是周期性变化的，是交变电流。
由于发光二极管具有单向导电性，所以把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联，
发电机发出的电是交流电，所以两个发光二极管交替发光，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
17．如图所示，开关S闭合，根据通电螺线管周围的磁感线分布判断直流电源的左端为 （选
填“正极”或“负极”），弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过
程中，弹簧测力计示数 （选填“先变小后变大”、“一直不变”或“先变大后变小”）。
【答案】负极；一直不变。
【详解】由图中可知，磁感线从通电螺线管的左端出发，回到右端，故可知通电螺线管的左端为
N极，故由安培定则可知，电流从通电螺线管的右端流入，则直流电源的左端为负极。
因电磁铁对铜块没有磁力的作用，故弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运
动到左端的过程中，由二力平衡可得，弹簧测力计对铜块的拉力始终等于铜块的重力不变，故弹簧测
力计的示数一直不变。
18. 如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，
音圈带动音膜 （选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于
对通电线圈有力的作用，此过程中， 转化为机械能。
【答案】左右往复；磁场；电能。
【详解】当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，由于磁场对通电导体有力的作用，所以
音圈会运动，从而带动音膜运动；又因为电流方向是反复变化的，音圈受力方向也随之反复改变，所以音圈带动音膜左右往复运动。此过程中，消耗了电能，将电能转化为机械能。
第18题图 第19题图
19. 白炽灯是一种电流通过灯丝，灯丝发热发光的照明电器，将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，如
图所示，可以观察到灯丝 ，说明 ，由此原理可以制成 。
【答案】晃动；通电导体在磁场中受力；电动机。
【详解】将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，发现灯丝在晃动，说明通电导体在磁场中受力的作用，
电动机是根据此原理制成的。
20．如图所示，探究通电螺线管外部磁场的方向。
（1）玻璃板上均匀撒上铁屑，放上小磁针。闭合开关后， 玻璃板，铁屑分布情况表明，螺
线管的外部磁场与 磁体周围的磁场相似；
（2）接通电路，小磁针静止时 极的指向是该点的磁场方向；
（3）调换电源的正负极，闭合开关，小磁针反方向偏转，说明通电螺线管外部的磁场方向与
有关。
【答案】（1）轻轻敲击，条形；（2）N；（3）电流方向.
【详解】（1）实验中轻敲玻璃板的目的是减小铁屑与玻璃板的摩擦，使铁屑受到磁场的作用力而
有规律地排列；实验探究的结果是：通电螺线管外部磁场与条形磁体相似。
（2）物理学中规定：将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的
方向。
（3）调换电源的正负极后闭合开关，发现小磁针反方向偏转，即磁场方向发生了偏转，故有此可
得通电螺线管外部的磁场方向与通电导线的电流方向有关。三、作图题（每题3分，共9分）
21．如图所示，请用箭头标出A点的磁感线方向。
【答案】见右图。
【详解】由图可知，磁体的左端为N极，在磁体的外部，磁感线是从N极出来回到S极的，如图
所示。
22．通电螺线管左侧放一条形磁体，闭合开关后，小磁针静止在如图所示的位置。请标出：（1）
电源右侧的极性（用“+”或“-”表示）；（2）a点磁感线方向；（3）小磁针静止时右端的磁极（用
“N”或“S”表示）。
【答案】见右图。
【详解】根据通电螺线管和条形磁体之间的磁感线可判断，通电螺线管的左端与条形磁体的右端
是同名磁极，都是S极，根据安培定则可判断，电源的左侧为正极、右侧为负极；磁体周围的磁感线
是从磁体N极出来，回到磁体的S极，所以a点的磁感线方向指向条形磁体的S极；根据异名磁极相
互吸引的规律可知，小磁针静止时左端为S极，右端为N极。如图所示。
23．如图所示，在虚线框内填上电池符号，在磁感线上标出方向。
【答案】见右图。
【详解】由图可知，螺线管左端为N极，在磁体的外部磁感线从N极出发回到S极，结合线圈的
绕向，用右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指环绕的方向是螺线管中的电流方向，可以确定电流
从螺线管的右端流入、左端流出，即电源的右端为正极、左端为负极，如图所示。
四、实验探究题（每空1分，共13分）24. 某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成
两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是 极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑
片P向右移动，能吸引 的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总
能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 ；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例： 。
【答案】（1）S，更少；（2）电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强；（3）电铃。
【详解】（1）由图甲可知，铁钉表面的电流方向向右，根据安培定则可知，钉尾为N极，顶尖为
S极。
当滑动变阻器的滑片向右端滑动时，电路中的电阻变大，则电流变小，即由铁钉组成的电磁铁磁
性减弱，则吸引的大头针数量会更少。
（2）由图乙可知，电磁铁A和B串联，则电路中的电流相等，因为电磁铁B的线圈匝数多，所以
吸引的大头针多，则说明电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）电磁铁在生活中应用广泛，如电铃，电磁起重机等等。
25．图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
（1）实验时，小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流；
（2）小明进行了如图所示的5次操作，其中能产生感应电流的是 （选填所有符合要求的
操作序号）；（3）完成实验后，小明认为实验现象不太明显，请你提出一条改进措施： ；
（4）利用“磁生电”工作的装置有 （选填“电铃”、“扬声器”、“动圈式话筒”或
“电磁起重机”）。
【答案】（1）灵敏电流计的指针是否偏转；（2）①③④；（3）将导体AB换成多匝线圈；（4）
动圈式话筒.
【详解】（1）感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针
发生偏转，就说明产生了感应电流。
（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，①导体棒
AB水平向右运动，导体棒AB做切割磁感线运动，产生感应电流；③导体棒AB斜向上运动，导体棒
AB做切割磁感线运动，产生感应电流；④磁体水平向左运动，导体棒AB切割磁感线，产生感应电流。
②导体棒AB竖直运动，没有切割磁感线运动，不产生感应电流；⑤磁体竖直向上运动，磁感线没有被
导体切割，不产生感应电流。所以①③④可以产生感应电流。
（3）电流的大小应与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关；将导体AB换成多匝线圈
（或换磁性更强的磁体，增大导体AB切割磁感线的运动速度）。
（4）扬声器是把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理；电铃、电磁起重机的主
要部件是电磁铁，利用电流的磁效应；动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线
圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应原理。
26. 【分析归纳，拓展提升】如图甲是小雪自制的小风扇，使用时发现小风扇转动，但风却向后吹。
小雪设计了如图乙所示的实验，探究其原因。
（1）闭合开关，给铜棒ab通电，发现铜棒ab向右运动，这表明铜棒ab在磁场中受到 的作
用；
（2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，发现铜棒ab向左运动，这
表明 ；（3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab向右运动，这表明
；
（4）根据实验，要改变小风扇转动方向，小雪应该 ；
（5）请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器 。
【答案】（1）磁力；（2）通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关；（3）通电导体在磁场
中受力的方向与磁场方向有关；（4）改变电流方向（或对调电源正负极或将小风扇拆开后将磁极对
调）；（5）电吹风（或扬声器或洗衣机或电动车等）。
【详解】（1）铜棒ab本来静止，当通电后发生了运动状态的改变向右运动，说明此时受到了磁
力的作用。
（2）保持磁场方向不变，将电源正负极对调后接入电路，闭合开关，此时电流的方向发生了改变，
这时发现铜棒ab由原来的向右运动变成向左运动，说明电流会影响通电导线在磁场中的受力方向。
（3）保持电流方向不变，将磁体的两极对调，闭合开关，发现铜棒ab由原来的向左运动变成了
向右运动，说明电流不变时，磁场的方向也会影响通电导线在磁场中的受力方向。
（4）要改变风扇的方向可以通过改变电流方向来调节，具体的方法可以对调电源正负极或将小风
扇拆开后将里面电动机的磁极对调。
（5）和小风扇工作原理相同的用电器有电吹风、洗衣机或电动车等，因为它们都是利用通电线圈
在磁场中受力而转动的。
五、计算题（共13分）
27．如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度
变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R＝10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈
0
中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）请说明该自动控制装置的工作原理。
（2）计算说明该空调的启动温度是多少？
（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要串联多大的电阻？【答案】（1）见解析；（2）25℃；（3）30Ω
【详解】（1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到
15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。当温度下降时，控制电路电阻增大，电流
减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。
（2）电路启动时的总电阻
U 6V
R = = =400Ω
总 I 0.015
此时热敏电阻的阻值
R =R -R=400Ω-10Ω=390Ω
热 总 0
对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。
（3）因为电路启动时的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电
阻的阻值为360Ω，则电路中还应串联的电阻
R′=R =R -R ′-R=400Ω-360Ω-10Ω=30Ω
热 总 热 0
答：（1）见解析；
（2）该空调的启动温度是25℃；
（3）将空调启动温度设定为30℃时，控制电路中需要再串联30Ω的电阻。
28．小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报
警电路，如图所示．他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如
图所示．闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合．已知传感器的输出电压
U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω．
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽
车超载。请你判断灯________是红灯（选填“L”或“L”）。
1 2
（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的
阻值应调节为多少?(g取10N/kg)。（3）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少?
（4）请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害。
【答案】（1）L；（2）30Ω（3）8×104N；（4）超载即压力大，压强大，易于压坏路面，
2
【详解】（1）由图示可知，车辆不超载时，控制电路中电流较小，电磁铁磁性较弱，衔铁被弹簧
拉起，L 亮；车辆超载时，控制电路中电流增大，衔铁被吸下，衔铁接下端，L 亮，由题意知，L 是
1 2 2
红灯．
（2）车对水平地面的压力：
F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N，
由图象可知，此时的输出电压U=1V，
由欧姆定律可知电路总电阻：
U 1V
R总= = =50Ω，
I 0.02A
电阻R的阻值：
R=R ﹣R =50Ω﹣20Ω=30Ω；
总 线圈
（3）当R=0Ω，输出电压最小，
由欧姆定律可知输出最小电压：U=IR =0.02A×20Ω=0.4V，
0 线圈
由图象可知，此时压力传感器受到的压力：
F′=0.8×105N=8×104N；
通过车辆的最小重力为8×104N；
（4）超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故；超载的汽车质量大，
对地面的压强大，易损坏路面；
答：（1）L；
2
（2）R的阻值应调节为30Ω；
（3）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为8×104N；
（4）超载的汽车质量大，惯性大，急刹车后滑行距离大，容易出交通事故．六、综合题（共7分）
29．LED灯是新兴的第四代电光源。它的主要部分是高亮度白色发光二极管。现利用图甲所示电
路研究发光二极管的工作特性，把一个正常工作电压为3V的LED灯接入电源电压恒为 的电路，
闭合开关S，改变LED灯两端的电压和电流，得到电压表与电流表示数关系如图乙所示。
（1）LED灯主要由 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成，发光二极管
在电路中属于 （选填“电源”或“用电器”）；
（2）在图甲中，闭合开关S，调节滑动变阻器，发现电压表有示数，电流表无示数，原因是LED
灯 （选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，闭合开关S，如图丙所示，电压表示数为 V。为了让LED灯正常发光，滑
动变阻器滑片应向 （选填“左”或“右”）移动。当LED灯正常发光时，其功率为 W；
（4）如图丁所示，小明同学利用两块磁铁、一个线圈等器材制作了一台小型发电机，并用一个
LED灯进行了实验探究。线圈转动时将会看到LED灯闪烁发光，请提出一个具有研究价值的问题
。
【答案】（1）半导体，用电器；（2）断路；（3）2.6，左，0.06；（4）LED灯闪烁发光的原因
（合理即可）。
【详解】（1）灯的主要部分是高亮度白色发光二极管，发光二极管是由半导体制成的，LED灯主
要由半导体材料制成。
电路中发光二极管主要是将电能转化为光能，是消耗电能的，是用电器。
（2）闭合开关S，电压表有示数，电流表无示数，说明电路断路，电压表串联接入电路，即LED
灯断路。
（3）根据图丙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.6V。
LED灯两端电压低于正常工作电压3V，要使其正常发光，根据串联电路电压特点可知，应减小滑
动变阻器分得的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器的阻值，所以滑动变阻器滑片应向左移动。
由乙图读出LED灯的额定电流I =20mA=0.02A
L
LED灯的额定功率 P=U I =3V×0.02A=0.06W
L L
（4）具有研究价值的问题是LED灯闪烁发光的原因（二极管具有单向导电性，发电机线圈在转动过程中产生的是交流电，所以在实验中将会看到LED灯闪烁发光等）。
