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電路原理答案范文1
模塊一
電磁鐵
一、知識點
1.
電磁鐵的來源：通電螺線管有磁性，如果在一個通電螺線管中插入一根軟鐵棒，螺線管的磁性會更強。
2.
定義：插入了軟鐵棒的通電螺線管叫電磁鐵。
這根軟鐵棒稱為電磁鐵的鐵芯，螺線管成為電磁鐵的線圈。
注意：電磁鐵的鐵棒(鐵芯)是由軟鐵制成的，被磁化時顯磁性，但失去外部磁場時，其磁性又立即消失。
3.
電磁鐵中加鐵芯的原因
通電螺線管通電后產生磁場，該磁場使其內的鐵棒被磁化，鐵棒磁化后的磁場極性與通電螺線管的機型完全一致，使得電磁鐵的磁性比螺線管的磁性大大地增強。
4.
影響電磁鐵磁性強弱的因素
(1)
電磁鐵通電時產生磁性，斷電時失去磁性。
(2)
電磁鐵中的電流越大則電磁鐵的磁性越強。
(3)
電流一定時，外形相同的螺線管，線圈的匝數越多，它的磁性越強。
(4)
電磁鐵中有鐵芯比無鐵芯時的磁性強。
5.
電磁鐵的特點
(1)
可以通過電流的通斷，來控制其磁性的有無。
(2)
可以通過改變電流的方向改變磁場方向。
(3)
可以通過改變電流大小、鐵芯的材質來控制磁性的強弱。
6.
電磁鐵的應用
電磁起重機、電磁選礦機、電磁繼電器、電鈴等。
7.
電磁繼電器
(1)
電磁繼電器的工作電路
(2)
電磁繼電器的組成
一般由電磁鐵、銜鐵、彈簧片、觸點等組成。
(3)
電磁繼電器的原理
利用電磁鐵在通斷電的情況下有無磁性來間接控制工作電路通斷的開關。
(4)
電磁繼電器的應用
①利用低電壓、弱電流控制高電壓、強電流。
②實現遠距離操作。
8.
電磁閥車門
現在的公共汽車使用的都是利用壓縮空氣開關的自動門。其中空置壓縮空氣是開門還是關門的滑閥就是你用兩個電磁鐵來控制的。司機通過單刀雙擲開關S來使線圈或通電產生磁場吸引銜鐵或，從而推動滑閥使空氣壓縮來推開或關閉車門。其結構如下：
二、例題精講
【例1】
通電螺線管的磁性強弱跟通過它的
及
的多少有關，另外，將
________插入通電螺線管中．它的磁性也會大大增強．
考點：
影響電磁鐵磁性強弱的因素．
解析：
據上面的分析可知，通電螺線管的磁性強弱跟通過它的電流及線圈匝數的多少有關，另外，將鐵芯插入通電螺線管中．它的磁性也會大大增強．
答案：
電流；線圈匝數；鐵芯．
【測試題】
如圖所示，若閉合電鍵S，則電磁鐵的磁性將(
)
A．
增強
B．
減弱
C．
不變
D．
無法判斷
閉合電鍵S1后，電路由單個的R1變為R1與R2并聯，并聯后的總電阻小于R1的阻值，由歐姆定律I=
可知，使得通過電磁鐵線圈中的電流增大．根據影響電磁鐵磁性大小的因素可知，通過線圈電流增大，電磁鐵的磁性增強．
故選A
【例2】
如圖所示的電磁鐵，要想磁性最強，正確的方法是(
)
A．S接D,P滑至B端
B．
S接C,P滑至A端
C．
S接C,P滑至B端
D．
S接D,P滑至A端
考點：
影響電磁鐵磁性強弱的因素．
解析：
滑動變阻器S接C電磁鐵線圈匝數最多，滑片在A端電路電流最大，并且有鐵芯，所以此時電磁鐵磁性最強．
答案：
B
【測試題】
如圖所示，當滑動變阻器的滑片P向右移動時，懸掛磁鐵的彈簧的長度(
)
A．
將變長
B．
將變短
C．
先變長后變短
D．
先變短后變長
利用安培定則可以判定電磁鐵的下端為N極，上端為S極，故電磁鐵與其上面的條形磁體相互吸引．當滑片P向右滑動時，滑動變阻器接入電路的阻值變小，根據歐姆定律可知，電路中的電流增大，所以電磁鐵的磁性增強．電磁鐵對條形磁體的吸引力增大，條形磁體對彈簧的拉力增大，所以彈簧伸長的長度變長．
故選A
【例3】
下列設備中利用電磁感應現象制成的是(
)
A．
電磁繼電器
B．
發電機
C．
電磁鐵
D．
電動機
考點：
電磁感應．
解析：
A、電磁繼電器是利用電流的磁效應的原理制成的，故該選項不符合題意；
B、發電機是利用電磁感應現象的原理制成的，故該選項符合題意；
C、電磁鐵是利用電流的磁效應原理工作的，故該選項不符合題意；
D、電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理制成的，故該選項不符合題意．
答案：
B
【測試題】
首先發現電磁感應現象的科學家是(
)
A．
法拉第
B．
安培
C．
焦耳
D．
奧斯特
A、英國物理學家法拉第最早發現了電磁感應現象．故A正確；
B、安培發現了安培定則．故B錯誤；
C、焦耳發現了焦耳定律．故C錯誤；
D、奧斯特首先發現電流的磁效應．故D錯誤．
故選A
【例4】
某同學在做“研究電磁鐵”實驗時，連接了如圖所示的電路，試判斷電磁鐵有無磁性或磁性強弱的變化．
(1)只閉合S1時，電磁鐵
磁性．
(2)閉合S1、S2接a時，滑動變阻器的滑片向右滑動，電磁鐵磁性
．
(3)S1閉合，S2由接a改為接b，調節滑動變阻器滑片P，使電流表示數不發生變化．這時電磁鐵的磁性
．
(4)電磁鐵在我們的日常生活中被廣泛的用到，如：
．
考點：
探究影響電磁鐵磁性強弱的因素的實驗．
解析：
(1)只閉合S1時，電路中沒有電流通過，電磁鐵不會產生磁性，故電磁鐵沒有磁性；
(2)閉合S1、S2接a時，電路中有電流，電磁鐵有磁性；當滑動變阻器的滑片向右滑動時，滑動變阻器接入電路中的電阻絲變長，電路中電阻變大，電流變小，即：在匝數一定的情況下，電流減小，電磁鐵磁性減?。?/p>
(3)S1閉合，S2由接a改為接b，匝數變少，又調節滑動變阻器滑片P，使電流表示數不發生變化，即：在電流一定的情況下，減小匝數，電磁鐵磁性減小；
(4)電磁起重機、電磁繼電器、電鈴都用到了電磁鐵；
答案：
(1)沒有；(2)減小；(3)減??；(4)電磁起重機．
【測試題】
如圖所示，A為螺線管，B為懸掛在彈簧測力計下的條形磁鐵，當開關S斷開時，彈簧測力計的示數將
(填變大或變小)，電流表的示數將
(填變大或變小)．
開關S斷開時，電路中的電流變小，電流表示數變小，電磁鐵磁性減弱．
根據右手定則判斷電螺線管的上端為N極，對條形磁鐵的排斥力減小，所以彈簧測力計的示數將變大．
故答案為：變大、變?。?/p>
【例5】
如所示，閉合開關S，燒杯中水面上浮著一個空心小鐵球，將盛水的容器放在電磁鐵上方，此時電磁鐵A端為
極，將滑片P向右滑動，空心小鐵球將
．(填“上浮”“下沉”“靜止”)
考點：
影響電磁鐵磁性強弱的因素．
解析：
①電流由A流向B，則由右手螺旋定則可知螺線管B端為N極，則A端為S極(南極)；
②當滑片向右移動時，滑動變阻器接入電阻增大，則由歐姆定律可知電路中電流減小，則螺線管中的磁性減弱，故?、坭F球所受磁力減小，使得鐵球上浮一些，排開水的體積變小，而且由有阿基米德原理可知受到的浮力將減?。?/p>
答案：
S；上?。?/p>
【測試題】
小利同學觀察到學校樓道里的消防應急燈，平時燈是熄的，一旦停電，兩盞標有“36V”燈泡就會正常發光．圖所示是小利設計的四個電路，其中可以起到消防應急燈作用的電路是(
)
A．
B．
C．
D．
根據題意，分析各圖可知，當照明電路正常工作時，電磁鐵具有磁性，吸引銜鐵，使消防應急燈所在電路斷開，而當停電后，電磁鐵失去磁性，銜鐵在彈簧的作用下向上彈起，與觸點接觸，兩燈泡連接，且為并聯．因此，對照各圖發現，只有圖C符合這一要求．
故選C
【例6】
如圖所示，當開關S閉合后，電磁鐵A端磁極為
極，當電路中滑動變阻器的滑片P逐漸向右移動時，電磁鐵的磁性將
(選填“增大”、“減小”或“不變”)．
考點：
通電螺線管的磁場；影響電磁鐵磁性強弱的因素．
解析：
(1)伸出右手，彎曲的四指與電流的方向相同，大拇指所指的方向即螺線管的左端為通電螺線管的N極，則螺線管的右端即A端是S極．
(2)滑動變阻器滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，電流變大，電磁鐵磁性將增大．
答案：
S；增大．
【測試題】
如圖所示，下列說法正確的是(
)
A．
當S1斷開S2閉合時，紅燈亮
B．
當S1斷開S2閉合時，綠燈亮
C．
當S1閉合S2斷開時，綠燈亮
D．
當S1、S2均閉合時，綠燈亮
讀圖可知：
(1)當S1斷開、S2斷開時，左側的控制電路無電流，電磁鐵無磁性，右側的工作電路也是斷開的，所以兩燈均不能工作；
(2)當S1斷開、S2閉合時，左側的控制電路無電流，電磁鐵無磁性，由于彈簧的原因，動觸點與綠燈的觸電接觸，同時由于右邊的工作電路也是閉合的，所以此時的綠燈亮；故A錯誤、B正確；
(3)當S1、S2閉合時，左側的控制電路有電流，電磁鐵有磁性，由于彈簧的原因，動觸點與紅燈的觸電接觸，同時由于右邊的工作電路也是閉合的，所以此時的紅燈亮；故D錯誤；
(4)當S1閉合S2斷開時，左側的控制電路斷開，電磁鐵無磁性，同時右側的工作電路斷開，因此工作電路無電流，所以兩燈都不亮，故C錯誤．
故選B
模塊二
磁場對通電導線的作用與電動機
一、知識點
1.
當把通電導體放在磁場中時
(1)
如果通電導體中的電流方向與磁場方向平行，則通電導體不受磁場的作用力。
(2)
如果通電導體中的電流方向與磁場方向不平行，則通電導體受磁場力的作用，當通電導體中的電流方向與磁場方向垂直時，通電導體在磁場中受到的磁場力最大。
2.
影響通電導體在磁場中受到的磁場力大小的決定因素
(1)
磁場強弱：磁場越強，則通電導體在磁場中受到的磁場力越大。
(2)
電流大小：電流越大，則通電導體在磁場中受到的磁場力越大。
3.
通電導體在磁場中受到的磁場力方向決定于磁場方向、電流的方向
(1)
保持磁場方向不改變，只改變電流方向，則通電導體受到的磁場力方向反向。
(2)
保持電流方向不改變，只改變磁場方向，則通電導體受到的磁場力方向反向。
(3)
若磁場的方向、電流的方向二者同時反向，則通電導體受到的磁場力方向不變。
4.
左手定則
當通電導體與磁感線垂直時，通電導體受力方向、磁感線方向、電流方向之間的關系可用左手定則判斷：伸開左手，使大拇指與四指在同一平面內并跟四指垂直，讓磁感線垂直傳入手心，使四指指向電流方向，則大拇指所指的方向就是通電導體在磁場中所受磁場力的方向，如下圖所示。
5.
動圈式揚聲器
(1)
結構：由固定的永磁體、作為銀圈的線圈和錐形紙盒盆構成，如下圖所示。
(2)
工作原理：當線圈通過上圖中所示的電流時，線圈受到的磁體的吸引向左運動；當線圈中通過相反方向的電流時，線圈受到磁體的排斥而向右運動，由于通過線圈的電流是交變電流，它的大小和方向不斷變化，線圈就不斷地來回振動，帶動紙盆也來回振動，于是揚聲器就發出了聲音。
6.
直流電動機
(1)
工作原理
直流電動機的工作原理如下圖所示，其線圈兩端各連一個銅制半環E和F，它們彼此絕緣，并隨線圈一起轉動，A和B是電刷，它們跟半環接觸，使電源與線圈組成閉合電路。E和F叫做換向器，其作用是每當線圈轉過平衡位置時，換向器就能自動改變線圈中電流的方向。
丁
丙
乙
甲
圖甲是開始通電的狀態，換向器與電刷接觸，換向器與電刷接觸。線圈的電流如圖所示，左邊受到向上的磁場力，右邊受到向下的磁場力，于是線圈開始沿順時針方向轉動。
轉過90°就到了如圖乙所示的狀態，這是平衡位置。線圈的慣性使它沖過平衡位置，于是換向器就改變了所接觸的電刷，與接觸、與接觸，如圖丙所示。
圖丙中，線圈的電流方向如圖所示，左邊的受力方向變成向下，右邊的受力方向變成向上。于是線圈就繼續沿順時針方向轉動90°。
轉到圖丁中所示的位置時，又靠慣性沖過去，就回到了圖甲的狀態。
(2)
換向器作用：
①線圈在平衡位置時，停止對其供電。
②線圈轉過平衡位置時，改變線圈中的電流方向。
(3)
轉動方向和轉速：轉動方向與線圈中的電流方向和磁場的方向有關；轉速與電流的大小和磁場強弱有關。
7.
實用電動機
(1)
基本結構：電動機是由轉子和定子兩大部分組成的，能夠轉動的部分叫轉子，固定不動的部分叫定子。
(2)
原理：電動機是利用通電線圈在磁場中受力而轉動的現象制成的，它在工作時將電能轉化為機械能。
(3)
種類：直流電動機和交流電動機
二、例題精講
【例7】
1．如圖是火警自動報警原理圖．發生火警時，將會發生下列變化，其變化順序是
．
①溫度升高使銅鐵雙層金屬片向下彎曲，從而接通電磁鐵電路．
②接通觸點使報警電路中有電流通過．
③電磁鐵具有磁性．
④銜鐵被吸下．
⑤紅燈亮、電鈴響，發出警報．
A．①②③④⑤；
B．①③④②⑤
C．①②④③⑤；
D．①④③②⑤
2．小李利用電磁鐵設計了一種微機室防盜報警器(如圖)．在微機室房門處安裝開關S，電鈴安在傳達室．當房門被推開時，開關S閉合，電流通過電磁鐵，電磁鐵
(填“有”或“無”)磁性，并且B端為
極，跟金屬彈性片上的磁鐵相互
(填“吸引”或“排斥”)，電鈴電路
(填“接通”或“斷開”)，電鈴報警．
考點：
電磁繼電器的組成、原理和特點；電磁鐵的其他應用．
解析：
(1)讀圖可知，當銅鐵片彎曲使控制電路接通時，電磁鐵獲得磁性，吸引銜鐵，使觸點向下，與工作電路連通，電燈與電鈴同時工作，故選項B符合題意．
(2)讀圖可知，左側為控制電路，當開關閉合時，電磁鐵獲得磁性，利用安培定則判斷可知，B端為N極，因為彈簧片左側也是N極，同名磁極相互排斥，故兩觸點接通，使右側工作電路開始工作，電鈴報警．
答案：
(1)B．(2)有，N，排斥，接通．
【測試題】
如圖所示的A，B，C，D四個實驗裝置中，用來研究電磁感應現象的是
；用來研究影響電磁鐵磁性強弱因素的是
；用來研究電磁繼電器構造的是
；用來研究電動機原理的是
．
A裝置是一個電磁繼電器，即是電磁繼電器應用實驗；
B裝置讓通電導體放在磁場中，它會受到力的作用，這是用來研究磁場對電流的作用(或通電導體在磁場中受力)的實驗，即電動機的原理實驗；
C裝置中，若開關閉合，金屬棒左右切割磁感線運動，此時電路中就會產生電流，故是電磁感應實驗裝置．
D開關閉合后，電磁鐵吸引鐵釘，移動滑片的位置，可以得到電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系．
如圖所示的四個實驗裝置中，用來研究電磁感應現象的是C；用來研究影響電磁鐵磁性強弱因素的是D；用來研究電磁繼電器構造的是A；用來研究電動機原理的是B．
故答案為：C；D；A；B．
【例8】
如圖所示是直流電動機的模型，閉合開關后線圈順時針轉動．現要線圈逆時針轉動，下列方法中可行的是(
)
A．
只改變電流方向
B．
只改變電流大小
C．
換用磁性更強的磁鐵
D．
對換磁極同時改變電流方向
考點：
直流電動機的構造和工作過程．
解析：
直流電動機的轉動方向與線圈中的電流方向和磁場方向有關，若使通入直流電動機的電流方向改變或磁場的方向改變，它的轉動方向將改變．但是如果同時改變電流的方向和磁場的方向，線圈的轉動方向將不變．
答案：
A
【測試題】
如圖所示，用棉線將銅棒ab懸掛于磁鐵N、S極之間．閉合開關，當ab做切割磁感線運動時，觀察到電流表的指針發生偏轉．利用這一現象所揭示的原理，可制成的設備是(
)
A．
電動機
B．
發電機
C．
電磁繼電器
D．
電飯煲
如圖所示，用棉線將銅棒ab懸掛于磁鐵N、S極之間．閉合開關，當ab做切割磁感線運動時，觀察到電流表的指針發生偏轉．這一現象所揭示的原理﹣﹣電磁感應現象，發電機就是根據這一原理制成的，故B正確；
電動機是根據通電導體在磁場中受到力的作用這一原理制成的，不符合題意；
電磁繼電器是利用電流的磁效應來工作的，不符合題意；
電飯煲是根據電流的熱效應來工作的，不符合題意．
故選B
【例9】
磁懸浮列車是現代高科技的應用，下列說法不正確的是(
)
A．
通過列車底部與上方軌道間的同名磁極相互排斥，使列車懸浮
B．
為產生極強的磁性使列車懸浮，制作電磁鐵的線圈宜選擇超導材料
C．
由于列車在懸浮狀態下行駛，因而一定做勻速直線運動
D．
列車懸浮行駛時，車體與軌道間無阻力、無震動，運動平穩
考點：
磁浮列車的工作原理和特點．
解析：
磁懸浮列車是現代高科技的應用，它的工作原理是同名磁極相互排斥；列車懸浮行駛時，車體與軌道間有空隙，所以無阻力、無震動，運動平穩；產生極強的磁性使列車懸浮，制作電磁鐵的線圈宜選擇超導材料，因為超導材料無電阻，不會產生電流的熱效應．故A、B、D不符合題意．
答案：
C
【測試題】
我國第一條磁懸浮列車已在上海建成，它利用磁極間的相互作用，將列車懸浮于軌道之上幾厘米，從而大大減小摩擦，提高了行駛的速度．這里利用的“磁極間的相互作用”是指(
)
A．
同名磁極互相吸引
B．
同名磁極互相排斥
C．
異名磁極互相排斥
D．
異名磁極互相吸引
磁懸浮列車的車體和軌道是同名磁極，同名磁極互相排斥，使列車實現懸浮，從而減小列車所受的摩擦力，提高行駛速度．
故選B
模塊三
電磁感應與發電機
一、知識點
1.
電磁感應
(1)
閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫做電磁感應，產生的電流叫做感應電流。
(2)
發現及意義：英國物理學家法拉第發現了電磁感應現象，并進一步解釋了電和磁的聯系，導致了發電機的發明。
(3)
感應電流的產生條件
①電路是閉合的；
②導體要在磁場中做切割磁感線的運動；
③切割磁感線運動的導體只能是閉合電路的一部分。
(4)
能量轉化：機械能轉化為電能。
(5)
影響因素：
①導體中感應電流的方向決定于導體的運動方向、磁感線方向。兩者中其一發生方向改變，感應電流方向發生改變。兩者都發生改變，感應電流方向不發生改變。
②導體中感應電流的大小取決于磁場的強弱、導體切割磁感線的速度大小。磁場越強、切割磁感線的速度越大，則感應電流越大。
2.
動圈式話筒
(1)
結構圖
(2)
作用：把聲音轉換成電流。
(3)
原理：電磁感應
(4)
工作過程：當對著話筒講話時膜片帶動線圈在磁場里振動，使得線圈切割磁感線而產生感應電流，這種感應電流再通過揚聲器被還原成聲音播放。
3.
發電機
(1)
工作原理：利用電磁感應現象將機械能轉化為電能。
(2)
交流發電機：電流大小和方向都周期性發生變化的發電機。
(3)
交流電頻率：電流在每秒內周期性變化的次數叫做頻率。
頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號位Hz。
我國使用的交流電頻率是50Hz，其意義是發電機的線圈1秒內轉50周，而轉動一周電流方向改變兩次，故頻率為50Hz的交流電1秒鐘內電流方向改變100次。
【例10】
如圖所示，用棉線將銅棒ab懸掛于磁鐵N、S極之間．閉合開關，當ab做切割磁感線運動時，觀察到電流表的指針發生偏轉．利用這一現象所揭示的原理，可制成的設備是(
)
A．
電動機
B．
發電機
C．
電磁繼電器
D．
電飯煲
考點：
發電機的構造和原理．
解析：
如圖所示，用棉線將銅棒ab懸掛于磁鐵N、S極之間．閉合開關，當ab做切割磁感線運動時，觀察到電流表的指針發生偏轉．這一現象所揭示的原理﹣﹣電磁感應現象，發電機就是根據這一原理制成的，故B正確；
電動機是根據通電導體在磁場中受到力的作用這一原理制成的，不符合題意；
電磁繼電器是利用電流的磁效應來工作的，不符合題意；
電飯煲是根據電流的熱效應來工作的，不符合題意．
答案：
B
【測試題】
如下面左圖，導體a向右運動時可以產生感應電流，若要使產生的感應電流方向與左圖的方向相反，則下列哪種選項可行(
)
A．
B．
C．
D．
A、導體沒有切割磁感線運動，導體中沒有感應電流．不符合題意；
B、磁感線方向相反、導體運動方向相反，感應電流方向不變．不符合題意；
C、導體沒有切割磁感線運動，導體中沒有感應電流．不符合題意；
D、在導體運動方向不變時，磁感線方向相反，感應電流方向相反．符合題意．
故選D
【例11】
在如圖所示的實驗裝置中，用棉線將銅棒ab懸掛于磁鐵N、S極之間，銅棒的兩端通過導線連接到電流表上．下列說法正確的是(
)
A．
ab棒在圖中位置水平左右運動時，應觀察到電流表的指針發生偏轉
B．
ab棒在圖中位置豎直上下運動時，應觀察到電流表的指針發生偏轉
C．
該裝置是研究磁場對通電導體的作用力方向與磁場方向的關系
D．
該裝置在實驗中通過磁場對電流的作用，使電能轉化為機械能
考點：
電磁感應．
解析：
AB、產生感應電流的條件：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，電路中產生感應電流．當ab棒在圖中位置水平左右運動時，符合產生感應電流的條件，電路中有感應電流產生，靈敏電流計的指針發生偏轉；當ab棒在圖中位置豎直上下運動時，沒有切割磁感線，因此不會產生感應電流，電流表指針不會發生偏轉；故A正確，B錯誤；
C、該裝置是研究電磁感應現象；故C錯誤；
D、ab棒運動時，具有機械能，產出感應電流時，電路中具有電能，產生感應電流的過程是機械能轉化為電能的過程．故D錯誤．
答案：
A
【測試題】
如圖所示是小明探究在“什么情況下磁可以生電”的實驗裝置，其中能夠使電流計指針發生偏轉的是(
)
A．
ab不動，磁體上下移動
B．
ab不動，磁體左右移動
C．
磁體不動，ab上下移動
D．
磁體與ab一起向右移動
本題圖中蹄形磁體的磁感線方向是豎直方向．
A、ab不動，磁體上下移動，導體ab不切割磁感線，指針不發生偏轉；
B、ab不動，磁體左右移動，導體ab切割磁感線，指針發生偏轉；
C、磁體不動，ab上下移動，導體ab不切割磁感線，指針不發生偏轉；
D、磁體與ab一起向右運動，ab與磁體保持相對靜止，ab不切割磁感線，指針不發生偏轉．
故選B
【例12】
關于電磁感應現象，下列說法正確的是(
)
A．
電磁感應現象中機械能轉化為電能
B．
感應電流的方向只跟導體運動方向有關
C．
感應電流的方向只跟磁場方向有關
D．
導體在磁場中運動，能夠產生感應電流
考點：
電磁感應．
解析：
A、電磁感應現象的條件是導體在運動，結果是產生了電流，所以是機械能轉化為電能，故A正確；
B、感應電流的方向與導體運動方向、磁場方向都有關，故B錯誤；
C、與B同理，故C錯誤；
D、產生感應電流要具備三個條件，即“閉合的電路”、“一部分導體”、“切割磁感線運動”，只做運動，不一定產生感應電流，故D錯誤．
答案：
A
【測試題】
如圖所示，將同一根磁棒靜置于甲、乙、丙三位置10秒后，比較三處的感應電流，下列敘述何者正確(
)
A．
在甲位置感應電流最大
B．
在乙位置感應電流最大
C．
在丙位置感應電流最大
D．
在三個位置都沒有感應電流
得到感應電流需要同時滿足兩個條件：①電路是閉合的；②導體要做切割磁感線運動．在此題中磁棒放在甲乙丙三個位置都是靜止，所以都不滿足切割磁感線這個條件，故都不產生感應電流．
故選D
【例13】
下列說法中正確的是(
)
A．
電磁鐵的磁性強弱與電流大小、電流方向和線圈匝數都有關
B．
法拉第最先發現電磁感應現象，電動機就是根據電磁感應現象制成的
C．
通電導線在磁場中受力的方向與導體運動的方向和磁場的方向有關
D．
在電磁感應現象中，機械能轉化為電能
考點：
電磁感應；影響電磁鐵磁性強弱的因素．
解析：
A、電磁鐵磁性強弱與電流大小、線圈匝數多少有關，與電流方向無關，故A錯誤；
B、法拉第發現電磁感應現象是正確的，利用這一現象制成的發電機，不是電動機，故B錯誤；
C、通電導線在磁場中受力方向與電流方向和磁場方向有關，故C錯誤；
D、電磁感應現象中機械能轉化為電能，通電導體在磁場中受力時電能轉化為機械能，故D正確．
答案：
D
【測試題】
如圖所示是探究“感應電流產生條件”的實驗裝置．圖中a、b接線柱應連接(
)
A．
電源
B．
靈敏電流表
C．
電壓表
D．
電流表
用如圖所示的裝置探究感應電流產生的條件時，產生的電流較小，所以電路中應串聯一只靈敏電流計，通過觀察靈敏電流計的指針是否偏轉來反映是否有電流產生．
故選B
【例14】
在下圖中，a表示垂直于紙面的一根導體的橫截面，導體是閉合電路中的一部分，它在磁場中按如圖所示的方向運動，其中不能產生感應電流的是(
)
A．
B．
C．
D．
考點：
產生感應電流的條件．
解析：
題中磁感線都是沿著豎直方向的，A、B、D三圖中，導體運動的方向都能夠切割到磁感線，都能夠產生感應電流，只有C圖中導體沿著豎直方向，它運動的方向和磁感線的方向一致，沒有切割磁感線，不能產生感應電流．
答案：
C
【測試題】
如圖是閉合電路的一部分導體在磁場中運動的示意圖，導體中產生感應電流的是(
)
A．
B．
C．
D．
A、導體順著磁感線的方向運動，不會產生感應電流．不符合題意；
B、導體在磁感線之間運動不會產生感應電流．不符合題意；
C、導體斜向上運動，切割磁感線運動，產生感應電流．符合題意；
D、導體順著磁感線方向運動不會產生感應電流．不符合題意．
故選C
【例15】
下面關于電路中是否會產生感應電流的說法中正確的是(
)
A．
只要導體在磁場中作切割磁感線運動，導體中就一定會有感應電流產生
B．
只要閉合電路在磁場中作切割磁感線運動，導體中就一定會有感應電流產生
C．
只要閉合電路的一部分導體在磁場中作切割磁感線運動，電路中就一定會有感應電流產生
D．
只要閉合電路的一部分導體在磁場中運動，電路中就一定會有感應電流產生
考點：
產生感應電流的條件．
解析：
由產生感應電流的兩個條件知，只有選項C符合．故選C．
答案：
C
【測試題】
下列說法中正確的是(
)
A．
電動機是利用電磁感應現象制成的
B．
發電機是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的
C．
動圈式話筒是利用電磁感應現象制成的
D．
汽油機的做功沖程是將內能轉化成機械能
A、發電機是利用電磁感應現象制成的，故A錯誤；
B、電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的，故B錯誤；
C、動圈式話筒是利用電磁感應現象制成的，故C正確；
D、汽油機的做功沖程是將內能轉化成機械能，故D正確．
故選CD
【例16】
如圖所示，要使流過靈敏電流計的電流反向，下列措施中可行的是(
)
①只將磁場反向；
②只將線圈的運動方向反向；
③同時將磁場和線圈的運動方向反向；
④增加磁鐵的磁性或線圈匝數．
A．
①②
B．
②③
C．
①③
D．
①④
考點：
探究電磁感應現象的實驗；電磁感應．
解析：
要使流過靈敏電流計的電流反向，就是要改變感應電流的方向；
①只將磁場反向，就可以改變感應電流的方向，從而使靈敏電流計的電流反向；
②只將線圈的運動方向改變，就會改變感應電流的方向，從而使靈敏電流計的電流反向；
③同時改變磁場方向和線圈的運動方向，感應電流的方向時不變的；
④增加磁鐵的磁性或線圈匝數，只能是電流的大小，不能改變感應電流的方向．
答案：
A
【測試題】
如圖所示的裝置中，所有部件都靜止時，小磁針亦靜止于如圖所示的位置．在下述四種情況下，小磁針發生偏轉的是(
)
A．
磁鐵不動，導線ab向左運動
B．
導線ab不動，磁鐵向下運動
C．
磁鐵與導線以相同的速度同時下落
D．
磁鐵與導線以相同的速度同時上升
A、磁鐵不動，ab向左運動，其運動方向跟磁感線方向平行，不切割磁感線，不產生感應電流．不符合題意；
B、ab不動，磁鐵向下運動，相當于ab做切割磁感線運動，產生感應電流．符合題意；
電路原理答案范文2
物理選擇題以試題的靈活性、知識的廣泛性、答題的簡便性和評分的客觀性等特點，已是標準化試題的主要形式.選擇題具有題目小巧，答案簡明，適應性強，解法靈活，概念性強，知識覆蓋面寬等特征，它有利于考查同學們的基礎知識，有利于強化分析判斷能力和解決實際問題的能力的培養.選擇題以考查同學們的基礎知識和辨析能力為主，通常以貼近生活的知識為背景，以同學們喜聞樂見的事實為基礎，把基本概念和規律融于其中.試題的編制和設計都從生活實際現象或實際問題入手，來源于同學們生活中熟悉或熟知的生活現象，使同學們不感到陌生，讓同學們體會到生活處處有物理，物理時時在身邊，試題鮮活、基礎，趣味性強.
選擇題解題的基本原則是：充分利用選擇題的特點，小題小做，小題巧做，切忌小題大做.因而，在解答時應該突出一個“選”字，盡量減少書寫解題過程，要充分利用題干和選項兩方面提供的信息，依據題目的具體特點，靈活、巧妙、快速地選擇解法，以便快速智取，這是解選擇題的基本策略.具體求解時，一是從題干出發考慮，探求結果；二是題干和選項聯合考慮或從選項出發探求是否滿足題干條件.事實上，后者在解答選擇題時更常用、更有效.
二、中考典例剖析
1.直接判斷法
通過觀察，直接從題目中所給出的條件，根據所學知識和規律作出判斷，確定正確的選項.它適合于推理簡單的題目.這些題目主要用于考查同學們對物理知識的記憶和理解程度，屬常識性知識的題目.
例1 下列關于光現象的說法中正確的是（ ）.
A.彩虹是由于光的反射形成的
B.光從空氣進入水中，傳播方向一定改變
C.人能通過平靜的湖面看到自己的臉是光的折射現象
D.陽光照射下，地面上呈現電線桿的影子是由于光的直線傳播形成的
考點 光直線傳播的應用；光的反射；光的折射.
分析 ①在生活中，激光準直、小孔成像、影子的形成、日食月食的形成等都表明光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的；②光照射到兩種物質界面上時，一部分光被反射回原來介質的現象是光的反射，如平面鏡成像、水中倒影等；③當光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生改變，這是光的折射，如看水里的魚比實際位置淺、彩虹、透鏡成像等.
解答 A.雨后天空中的彩虹是陽光被空氣中的小水珠折射后發生色散形成的，與光的直線傳播無關；B.光從空氣進入水中，傳播方向不一定改變，如垂直進入傳播方向不變；C.人能通過平靜的湖面看到自己的臉是在水面成的像，是由光的反射形成的；D.光照射下，地面上呈現電線桿的影子是由于光的直線傳播形成的，可以用光的直線傳播規律解釋；應選D.
點評 一般來說：見到影子、日月食、小孔成像就聯系到光的直線傳播原理；見到鏡子、倒影、潛望鏡就聯系到光的反射原理；見到水中的物體，隔著玻璃或透鏡看物體就聯系到光的折射原理.
2.篩選法（也叫排除法、淘汰法）
使用篩選法的前提是“答案唯一”，即四個選項中有且只有一個答案正確.這種方法要在讀懂題意的基礎上，根據題目的要求，從選項入手，根據題設條件與各選項的關系，通過分析、推理、計算、判斷，對選項進行篩選，將其中與題設相矛盾的干擾項逐一排除，從而獲得正確結論.
例2 如圖1所示，a、b、c、d是距凸透鏡不同距離的4個點.F為焦點.下列幾種光學儀器的成像原理與物體在不同點時的成像情況相對應，下列說法正確的是（ ）.
A.人眼看物體時的成像情況與物體放在F點時的成像情況相似
B.照相機是根據物體放在d點時的成像特點制成的
C.使用放大鏡時的成像情況與物體放在a點時的成像情況相似
D.幻燈機是根據物體放在c點時的成像特點制成的
考點 凸透鏡成像規律及其探究實驗；凸透鏡成像的應用.
分析 根據圖示的4點與焦距的位置關系，利用凸透鏡成像的規律，確定其成像的情況；然后再根據凸透鏡成像情況的具體應用，即可確定各選擇項的正誤.
解答 A.物體在F點時，此時的物體在焦點上，此時物體不成像.而人的眼睛與物距大于二倍焦距時凸透鏡成像情況相似；B.物體在d點時，此時的物體在一倍焦距以內，根據凸透鏡成像規律可知，物體成正立放大的虛像，而虛像不能呈現在光屏上；C.物體在a點時，此時的物體在二倍焦距以外，根據凸透鏡成像規律可知，物體成倒立縮小的實像.照相機是利用這種凸透鏡成像制成的，而不是放大鏡；D.物體在c點時，此時的物體在一倍焦距與二倍焦距之間，根據凸透鏡成像規律可知，物體成倒立放大的實像.幻燈機、投影儀就是利用這種情況的凸透鏡成像原理制成的.應選D.
點評 根據圖示各點的位置，確定物距與焦距的關系是解決此題的突破口.根據選項逐一篩選，最終確定正確答案.
3.逆向思維法
這種方法是從各個選項入手，分別把各個選項中的物理現象和過程作為已知條件，經過周密的思考和分析，倒推出題中需成立的條件或滿足的要求，從而在選項的答案中找出正確的選擇.
例3 下列關于力和運動的說法中正確的是（ ）.
A.人推墻的力和墻對人的力是一對平衡力
B.靜止的物體不受摩擦力，運動的物體才受摩擦力
C.給正在運動的物體再施加一個力，物體就會比原來運動得更快
D.在平直軌道上勻速行駛的火車車廂里，豎直向上跳起的人仍將落回原處（不計空氣阻力）
考點 平衡力的辨別；慣性；摩擦力的種類.
分析 （1）二力平衡的條件：大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在一個物體上.（2）發生相對運動或者有相對運動趨勢的物體受摩擦力作用.（3）當物體所受合力的方向與物體運動方向相同時，物體做加速運動；當物體所受合力的方向與物體運動方向相反時，物體做減速運動.（4）一切物體都有保持原來運動狀態的性質.
解答 A.人推墻的力和墻對人的力，若是一對平衡力，兩個力應作用在同一物體上，而本選項二力作用在兩個物體上，是一對相互作用力；B.具有相對運動趨勢的物體，處于靜止狀態，受到的摩擦力稱之為靜摩擦力.例如靜止在斜面上的物體，若不受摩擦力，則物體不可能處于靜止狀態；當物體發生滑動時受到的摩擦力叫滑動摩擦力；C.給正在運動的物體再施加一個力，如果力的方向與物體運動的方向相反，則物體就會比原來運動得慢；D.在平直軌道上勻速行駛的火車車廂里，豎直向上跳起的人由于慣性還要保持原來的運動狀態，因此仍將落回原處.應選D.
點評 （1）掌握物體由于慣性要保持原來的運動狀態.
（2）掌握二力平衡和相互作用力的區別.
（3）掌握摩擦力與重力，理解滾動摩擦、滑動摩擦和靜摩擦的定義.
4.推理法
根據題給條件，利用相關的物理規律、物理公式或物理原理通過邏輯推理或計算得出正確答案，然后再與備選答案對照作出選擇.
例4 在如圖2所示的電路中，電源電壓保持不變，開關閉合后，滑動變阻器的滑片向右移動時，三個電表的示數變化情況是（ ）.
A. A的示數變小，V1的示數不變，V2的示數變小
B. A的示數變大，V1的示數變大，V2的示數變小
C. A的示數變小，V1的示數不變，V2的示數變大
D. A的示數變大，V1的示數變小，V2的示數變大
考點 歐姆定律的應用；串聯電路的電流規律；滑動變阻器的使用；電阻的串聯.
分析 由圖2可知，燈泡和滑動變阻器組成的是串聯電路，電流表測量的是整個電路中的電流，電壓表V1測量的是電源電壓，電壓表V2測量的是滑動變阻器兩端的電壓，首先判斷滑動變阻器的滑片向右移動時其阻值的變化，再根據串聯電路電阻的特點判斷電路中總電阻的變化，從而利用公式I=U/R分析電流的變化，再利用公式U=IR判斷出燈泡兩端電壓的變化，最后再根據串聯電路電壓的特點判斷滑動變阻器兩端電壓的變化.
解答 由圖2可知，燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表V1測量的是電源電壓，所以電壓表V1的示數保持不變.
當滑動變阻器的滑片向右移動時，其連入電路中的電阻阻值變大，而燈泡的電阻不變.
電路中的總電阻R變大，
又電源電壓保持不變，
由公式I=U/R可知，電路中的電流I變小；
由公式UL=IRL可知，燈泡兩端的電壓UL變小，
因此滑動變阻器兩端的電壓U滑=U
-UL變大，
所以電流表的示數變小，電壓表V2的示數變大.應選C.
點評 ①本題考查了滑動變阻器對電流表和電壓表示數的影響，以及串聯電路中電阻和電壓的特點，并結合歐姆定律來判斷電流表和電壓表示數的變化.
②解決此類問題首先要分析電路的連接方式，再判斷出電壓表、電流表測的是哪段電路的電壓和電流，結合滑動變阻器在電路中的位置，分析滑動變阻器的阻值變化對整個電路的影響.
5.極端法
在物理題目中，當一個物理量或物理過程發生變化時，運用“極端法”對其變量作合理的延伸，把問題推向極端，往往會使題目化難為易，達到“事半功倍”的效果.
例5 如圖3所示的電路中，電源電壓為6V不變，電阻R1阻值為20Ω，滑動變阻器的最大阻值為30Ω，開關S閉合后，把滑動變阻器的滑片P由左端滑到右端，電壓表、電流表示數的變化范圍是（ ）.
A.0～2.4V 0～0.12A
B.6～3.6V 0.2～0.12A
C.6～3.6V 0.12～0.3A
D.6～2.4V 0.3～0.12A
考點 歐姆定律的應用；電阻的串聯.
分析 由電路圖可知R1和滑動變阻器R2串聯，電壓表并聯在R1兩端；當滑片滑到左端時滑動變阻器短路，則此時電路中電流最大，電壓表示數最大；當滑片滑到右端時，滑動變阻器全部接入，此時電路中電流最小，電壓最小，則可求得電流和電壓的范圍.
解答 當滑片滑到左端時，滑動變阻器短路，此時電壓表測量電源電壓，示數為6V；
因電路中電阻最小，則由歐姆定律可得：I最大=U/R1=6V/20Ω=0.3A.
當滑片滑到右端時，滑動變阻器全部接入，此時電路中電流最小，
最小電流I最小=U/（R1+R2）=6V/（20Ω+30Ω）=0.12A，
此時電壓表示數最小，U最小=I最小R1
=0.12A×20Ω=2.4V；
電路原理答案范文3
設計實驗的一般思路與方法：（1）選擇實驗器材：根據實驗原理和方法確定所用器材及其規格和數量；（2）設計實驗步驟：要考慮操作方法、過程和觀察記錄（包括實驗儀器的調節，組合實驗裝置；用什么器材測哪個對象的什么物理量，怎樣測量，用什么表示，收集記錄什么數據或觀察什么現象等），按照實驗方法的邏輯關系設計操作程序；（3）設計實驗數據記錄表：要依據所測的物理量決定表格的內容和項目，依據實驗步驟決定表格中物理量的順序，要在表格的標題欄中注明物理量的名稱（符號）和單位；（4）實驗結論：分析實驗現象，或根據有關公式推導出用題給的已知量和所測物理量的字母符號表示的數學表達式。
在近幾年的中考中，各地十分重視對實驗設計能力的考查，出現了不少情景新、能力要求高的中考題。綜觀這些考題，大致可分為三大類型：
一、給定器材，受限性設計
考題提供所需的實驗器材，要求根據實驗目的，利用所給器材設計實驗方案。
由于受所給器材制約，設計實驗時，要依據實驗目的，找出給定器材與所學物理知識的結合點，由器材確定實驗原理和方法，進而設計制定實驗操作步驟，完成實驗設計。
例1.利用一支溫度計、一個小燒杯、一瓶酒精，設計一個實驗，證明：酒精蒸發過程中吸熱。請寫出實驗步驟和實驗現象。
【解析】要證明酒精蒸發過程中吸熱，由給定的器材可知，可采用轉換法，利用玻璃泡上沾有酒精的溫度計的示數變化來設計實驗，酒精蒸發吸熱，溫度計的示數就會降低。
【答案】實驗步驟：（1）用溫度計測量室溫，待示數穩定后，記錄此時溫度計示數；
（2）向小燒杯中倒入適量酒精，將溫度計的玻璃泡浸入盛有酒精的燒杯中；
（3）待酒精的溫度與之前測得的室溫相同后將溫度計取出，在玻璃泡表面的酒精蒸發完之前，觀察溫度計的示數變化情況。
實驗現象：溫度計取出后，玻璃泡表面的酒精蒸發完之前，其示數逐漸減小，以此證明酒精蒸發過程中吸熱。
例2.小明要測量一根長1m左右、粗細和質量都均勻的細木棒的質量，通過估測發現木棒的質量會超出現有天平的稱量。于是，他想用其他方法進行測量。
現有器材：天平、一塊質量適當的金屬塊、一把量程為20cm的刻度尺和幾根足夠長的細繩。
只利用現有器材請你幫他設計測量這根細木棒質量的方案，要求：
（1）寫出主要實驗步驟和需測量的物理量；
（2）寫出木棒質量的數學表達式（測量量用字母表示）。
【解析】由于木棒的質量超過了天平的量程，故不能直接用天平測量木棒的質量，只能采用間接測量。由給定的器材可知，金屬塊的質量適當，則可用天平直接測量，即金屬塊的質量已知；器材中有刻度尺和細繩，因此可利用杠桿的平衡條件來測量。具體方法是：將木棒用細繩懸吊起來，在木棒的一端懸掛金屬塊，調節懸吊木棒的細繩的位置，使木棒在水平位置平衡，如圖1所示。若金屬塊的質量用m0表示，木棒的質量用m表示，懸吊木棒的繩端為支點，根據杠桿的平衡條件有m0gL1=mg（12L-L1），則木棒的質量m=2L1L-2L1m0。
【答案】（1）主要實驗步驟：
①用天平稱出金屬塊的質量m0；
②用細繩和刻度尺測出木棒的長度L；
③將用細繩系好的金屬塊系在木棒的一端，然后再將另外一根細繩的一端做成繩環套在木棒上，用手提起該繩的另一端，并移動繩環的位置，使木棒保持水平平衡；
④用細繩和刻度尺測量出繩環到系金屬塊那端的木棒長度L1。
（2）木棒質量的表達式：m=2L1L-2L1m0。
例3.實驗桌上有如下符合實驗要求的實驗器材：電源1個、開關1個、已調零的電壓表和電流表各1塊，已知阻值且不等的電阻6只，導線若干。請利用上述實驗器材，設計一個實驗證明：當電壓一定時，電阻的電功率與電阻成反比。
（1）請你畫出實驗電路圖。
（2）寫出主要實驗步驟。
（3）畫出實驗數據記錄表。
【解析】證明電功率與電阻成反比，首先要測量電阻的電功率，由給定器材可知，可利用電壓表和電流表進行測量，即將電阻與電源、開關、電流表組成串聯電路，將電壓表并聯接在電阻兩端，讀出電壓表和電流表的示數，則電阻的電功率P=UI；其次要進行多次測量，使實驗具有普遍性，應測出多個電阻的電功率來證明結論，由于電壓一定，要測量每個電阻的電功率，可將6個電阻并聯，電壓表并聯接在并聯電阻的兩端，然后將電流表依次與每個電阻串聯進行實驗。
實驗數據記錄表，要能反映實驗過程，顯示測量的物理量和收集的數據，以及簡單的數據處理。
【答案】（1）電路圖如圖2所示。
（2）實驗步驟：
①按電路圖連接實驗電路。
②閉合開關，讀出電壓表V的示數為U，電流表A的示數為I1，將U、I1、R1記在表格中。
③斷開開關，將電流表與R2串聯，閉合開關，讀出電流表A的示數為I2，將U、I2、R2記在表格中。
④仿照步驟③，再做四次實驗，用電流表A分別測出其余四個支路的電流I，并將電壓U、電流I、電阻R記在表格中。
⑤根據P=UI計算出各電阻的電功率，并記在表格中。
二、自選器材，自主性設計
考題要求根據實驗目的，自選器材設計實驗方案。
由于實驗方法和器材不受限制，可自主設計實驗。設計實驗時，要根據實驗目的、要求和已有條件確定實驗原理和方法；由實驗原理和方法選擇實驗器材，設計實驗操作步驟等，完成實驗設計。
【解析】要探究吸音板與PTFE膜的吸音效果是否相同，需要解決的問題是如何比較兩種介質的吸音效果，由于介質的吸音效果越好，聲音通過介質后傳播的距離越小，故可采用轉換法將吸音效果轉化為測量聲音通過介質后傳播的距離，由此可確定探究方法是測量、比較從同一聲源發出的聲音通過吸音板與PTFE膜后傳播的距離；進而確定選用的實驗器材：聲源――鬧鐘，測量距離――直尺，以及吸音板、PTFE膜。
【答案】（1）實驗器材：吸音板、PTFE膜、鬧鐘、直尺。
（2）實驗思路：分別用吸音板、PTFE膜包住正在發聲的鬧鐘，人逐漸遠離，直至聽不到鬧鐘發出的聲音，然后測量出人到鬧鐘的距離，分別記為s1、s2。
（3）結果評價：若s1=s2，則說明吸音板與PTFE膜的吸音效果相同；若s1≠s2，則說明吸音板與PTFE膜的吸音效果不同。
例5.蚊香生產者為了節約原料和用戶使用方便，要根據蚊香的燃燒速度生產規格不同的各種蚊香。有一種蚊香如圖4所示，請你設計一個實驗，測出該蚊香正常燃燒的速度。要求：
（1）寫出所需要的器材；
（2）說明測量方法。
【解析】測量蚊香燃燒速度的原理是速度公式v=st，需要測出蚊香的長度l和燃燒所用的時間t。題中所給蚊香是螺旋狀，不能用刻度尺直接測量，應用特殊方法測量長度，因此需要用細線、刻度尺測量蚊香的長度（為了快速測量可取一段）；測量蚊香燃燒所用的時間需用秒表；點燃蚊香需要火柴。
【答案】（1）實驗器材：蚊香、細線、刻度尺、秒表、火柴。
（2）實驗步驟：取一段弧形蚊香，讓細線與蚊香重合，用刻度尺測出重合部分細線的長度l；用火柴點燃該段蚊香，測出其燃燒完畢所用時間t。則蚊香燃燒速度為v=lt。
例6.小華看到一只滑動變阻器的銘牌模糊不清，于是想測量變阻器的最大阻值Rx。他從實驗室找來一只量程合適的電壓表，請你幫他設計一個實驗，利用該電壓表及其他器材測出變阻器的最大阻值Rx。
（1）除電壓表外，還需要哪些器材？
（2）畫出你設計的實驗電路圖。
（3）寫出實驗步驟。
（4）根據你設計的實驗所測得的物理量，寫出Rx的表達式。
【解析】測量電阻的原理是R=UI（或歐姆定律），需要知道電阻兩端的電壓和通過它的電流。由于只有電壓表，可采用替代法用電壓表與阻值已知的定值電阻R0替代電流表，將定值電阻R0與變阻器串聯，利用串聯電路中電流相等的特點，由通過定值電阻R0的電流來獲得變阻器Rx的電流。由此可確定還需要電源、開關、阻值已知的定值電阻及連接電路的導線；實驗電路應為電源、開關、變阻器和定值電阻R0組成串聯電路，然后將電壓表并聯接在R0的兩端，如圖5所示。測量方法：先將滑動變阻器的滑片移到阻值為零處，此時只有R0接入電路，電壓表的示數等于電源電壓U；再將滑片移到阻值最大處，此時變阻器的最大阻值和R0串聯，電壓表的示數是R0兩端的電壓U0，電路中的電流為I=U0R0，變阻器兩端的電壓Ux=U-U0，則變阻器的最大阻值Rx=UxI=U-U0U0R0。
】（1）還需要的器材：電源、開關、阻值已知為R0的定值電阻各一個，導線若干。
（2）電路圖如圖5所示。
（3）實驗步驟：
①按電路圖連接實驗電路。
②閉合開關，將滑動變阻器的滑片調到阻值為零處，記下電壓表的示數U。
③將滑動變阻器的滑片調到阻值最大處，記下電壓表的示數U0。
（4）Rx的表達式：Rx=U-U0U0R0。
三、選擇器材，開放性設計
開放性實驗，實驗方案不唯一，考題要求根據實驗目的設計出一種或幾種實驗方案。
設計實驗時，要根據實驗目的選定不同的實驗原理和方法；由實驗原理和方法選擇相應的實驗器材，設計實驗操作步驟等，完成實驗設計。
圖6例7.果汁也能做電池。先向杯中倒入芭樂汁，再把分別接有導線的銅棒和鋁棒插入芭樂汁中，作為電池的正負極，如圖6所示，一個芭樂電池就做成了。那么芭樂電池的正極是銅棒還是鋁棒呢？給你電流表、電壓表、低壓發光二極管、開關各一個，導線若干，請選擇其中合適的器材設計一個實驗方案進行探究。（也可畫圖輔助說明）
【解析】在電源外部，電流是從電源正極出發，經過用電器流回負極。判定電源的正負極，可從確定電流方向入手分析，有多種方法可供選擇。電流表和電壓表均為具有正、負接線柱的儀表，指針正向偏轉時，一定是電流從正接線柱流入，從負接線柱流出；發光二極管具有單向導電性。故可利用電流表或電壓表、發光二極管來判定。
【答案】方案一：按如圖7甲所示連接電路，再利用開關進行試觸，若電壓表指針正向偏轉，說明與電壓表正接線柱連接的銅棒是芭樂電池的正極；若電壓表反向偏轉，說明鋁棒是電池的正極。
圖7方案二：將圖7甲中的電壓表改換成電流表，將芭樂電池的鋁棒用導線和電流表的負接線柱連接，然后用與銅棒連接的導線跟電流表的正接線柱試觸，如果電流表指針正向偏轉，說明銅棒是電池的正極；若電流表反向偏轉，說明鋁棒是電池的正極。
方案三：按如圖7乙所示連接電路，閉合開關，若低壓發光二極管發光，說明銅棒是電池的正極；若二極管不發光，說明鋁棒是正極。
例8.經過兩年的物理學習，同學們使用過很多的實驗基本儀器，實驗探究技能得到了長足的發展。請你利用使用過的實驗基本儀器，設計兩種原理不同的方案來區分水和鹽水（寫出實驗儀器及方法步驟）。
【解析】由于水和鹽水的物理性質不同，故可設計出原理不同、方法不同、器材不同的多種實驗方案。
根據水和鹽水的密度不同，運用控制變量法，可以比較等體積的兩種液體的質量或重力、比較等質量的兩種液體的體積，也可以比較同一深度處的壓強、比較同一物體浸沒在兩種液體中的浮力等來區分；根據水和鹽水的導電性不同，可以用電流表或小燈泡來比較它們的導電性來區分；根據水和鹽水的凝固點不同，可以用溫度計測出它們各自的凝固點來區分等。
答案：（1）實驗儀器：兩個完全相同的燒杯、天平、膠頭滴管。
實驗步驟：在兩個完全相同的燒杯內倒入等體積的兩種液體，分別放在調平的天平兩盤中，下沉的一側是鹽水。
（2）實驗儀器：燒杯、天平、膠頭滴管、量筒。
實驗步驟：用天平稱出等質量的兩種液體，分別倒入量筒中測出體積，體積大的是水。
（3）實驗儀器：燒杯、壓強計。
實驗步驟：用壓強計測出兩種液體在同一深度處的壓強，壓強大的是鹽水。
（4）實驗儀器：金屬塊、細線、彈簧測力計。
實驗步驟：將同一金屬塊掛在彈簧測力計下，分別浸沒在兩種液體中，彈簧測力計示數大的是水。
（5）實驗儀器：導線、開關、電流表、小燈泡。
實驗步驟：利用電流表（或小燈泡）連入電路測兩種液體的導電性，能使電流表指針偏轉（或小燈泡發光）的是鹽水。
電路原理答案范文4
【關鍵詞】 電路設計 器材選擇 測量電路 控制電路
【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)04(b)-0070-02
1 引言
電學設計性實驗中,電路設計與器材的選擇問題是學生學習的一個難點,因為:既要考慮滑動變阻器是采用限流接法還是分壓接法,又要考慮測電阻是采用常規“伏安法”還是非常規“安安法”、“伏伏法”;另一方面要選擇合適的器材,即選擇合適的滑動變阻器,電流表、電壓表選擇合適的量程。
2 電路設計與器材選擇問題解決的程序
電學設計性實驗電路一般都可以劃分為兩部分:控制電路(滑動變阻器和電源組成的部分電路)——提供合適的電壓,測量電路(電壓表或電流表及待測元件組成的部分電路)——測定待測電學量。要解決此類問題,我們可以先設計測量電路,后將測量電路當作全電路一個元件,再設計控制電路。
3 典型例題解析
3.1 利用“伏安法”測定值電阻的阻值
例1、用伏安法測量某電阻Rx的阻值?，F有實驗器材如下:
待測電阻Rx(阻值約4Ω)電流表A1(量程0.6A,內阻約0.2Ω)
電流表A2(量程3A,內阻約0.05Ω)電壓表V1(量程3V,內阻約3kΩ)電壓表V2(量程15V,內阻約15kΩ)
滑動變阻器R0(最大電阻20Ω)電池組(電動勢6V)開關,導線若干;為了較準確地測量Rx阻值,保證器材安全以及操作方便,電流表、電壓表應選 ,并畫出實驗電路圖。
解析:(1)確定測量電路:
雖然測量電路和控制電路都沒有確定,更談不上討論電路中的電流及待測電阻兩端電壓的變化范圍,但是我們仍然可以首先確定測量電路。假設待測電阻兩端加3V的電壓,可知流過其中的電流為I=U/Rx=3/4=0.75A,如果加15V的電壓,可知流過其中的電流為I=U/Rx=15/4=3.75A。因此測量電路的選擇有兩種方案:一組為A1和V1,另一組為A2和V2。無論哪一組都采用外接法。
(2)確定控制電路
測量電路確定后,測量電路的電阻可粗略的等效為待測電阻。假定滑動變阻器采用限流接法,估算電阻Rx兩端的最小電壓和最大電壓:Umin==1V,。這說明可以通過調節滑動變阻器的滑片使Rx兩端的電壓約從1V變化到6V,所以應選用滑動變阻器限流式接法,同時可知測量電路選擇A1和V1。電路如圖1所示。
3.2 利用“伏伏法”測定值電阻的阻值
例2(04全國卷)用以下器材測量電阻RX的阻值(900—1000Ω):
電源E,有一定內阻,電動勢約為9.0V;
電壓表V1,量程為1.5V,內阻r1=750Ω;
電壓表V2,量程為5V,內阻r1=2500Ω;
滑動變阻器R,最大阻值約為100Ω;單刀單擲開關K,導線若干。
(1)測量中要求電壓表的讀數不小于其量程的1/3,試畫出測量電阻RX的一種實驗電路原理圖(原理圖中的元件要用題中相應的英文字母標注)。
(2)若電壓表V1的讀數為U1,電壓表V2的讀數為U2,則由已知量和測量量表示RX的公式為,RX= 。
解析:(1)確定測量電路:沒有電流表,只有電壓表,由于知道電壓表的內阻,故可當作電流表使用。電壓表V1,量程為1.5V,內阻r1=750Ω,流過其最大電流為I=U1/r1=2mA;電壓表V2,量程為5V,內阻r1=2500Ω;流過其最大電流為I=U2/r2=2mA。為了滿足兩電表的量程,又能測出電阻RX的阻值,電路設計如圖2。
(2)確定控制電路:由于滑動變阻器的
阻值比RX的阻值小得多,故采用分壓接法。實驗電路如圖3所示。
(答案:(1)如解析(2)RX=)
3.3 利用“安安法”測電流表的內阻
例3、(00全國卷)從下列器材中選出適當的實驗器材,設計一個電路來測量電流表A1的內阻r1,要求方法簡捷,有盡可能高的精確度,并測量多組數據。
(1)畫出實驗電路圖:標明所用器材的代號。
(2)若選取測量中的一組數據來計算r1,則所用的表達式r1= ,式中各符號的意義是: 。
器材(代號)與規格如下:電流表A1,量程10mA,內阻待測(約40Ω);電流表A2,量程500μA,內阻r2=750Ω;電壓表V,量程10V,內阻r2=10kΩ:電阻R1,阻值約為100Ω;滑動變阻器R2,總阻值約50Ω;電池E,電動勢1.5V,內阻很小;電鍵K,導線若干。
解析:(1)確定測量電路:
此題要測電流表的內阻,只需再加一個電壓表或一個已知阻值的電流表充當電壓表。電流表A1,量程10mA,內阻待測(約40Ω),其兩端最大電壓為0.4V。不能用電壓表測電壓,只能用電流表A2測電壓。電流表A2,量程500μA,內阻r2=750Ω,其兩端最大電壓為0.375V,故只需將兩表并聯即可。
(2)確定控制電路
由于要測量多組數據,故要采用滑動變阻器分壓接法。用定值電阻保護電流表。實驗電路如圖4所示。
(答案:(1)如解析(2)表達式,式中I1、I2、r1、r2分別表示通過電流表A1、A2的電流和它們的內阻。)
3.4 用“伏伏法”測電壓表的內阻
例4、為了測量量程為3V的電壓表V的內阻(內阻約2000Ω),實驗室可以提供的器材有:電流表A1,量程為0.6A,內阻約0.1Ω;電壓表V2,量程為5V,內阻約3500Ω;變阻箱R1阻值范圍為0-9999Ω;變阻箱R2阻值范圍為0-99.9Ω;滑動變阻器R3,最大阻值約為100Ω,額定電流1.5A;電源E,電動勢6V,內阻約0.5Ω;單刀單擲開關K,導線若干。
(1)請從上述器材中選擇必要的器材,設計一個測量電壓表V的內阻的實驗電路,畫出電路原理圖(圖5中的元件要用題中相應的英文字母標注),要求測量盡量準確。
(2)寫出計算電壓表V的內阻RV的計算公式為RV= 。
解析:(1)確定測量電路:
此題要測電壓表的內阻,只需再加一個電流表或一個已知阻值的電壓表充當電流表,但此題電壓表V2的內阻未知,此方法不行。待測電壓表V,量程為3V,內阻約2000Ω,流過其最大電流為I=U/RV=3/2000=1.5×10-3A=1.5mA,電流表A1的量程為0.6A,也不能用。變阻箱可充當定值電阻,電壓表V2的量程為5V與待測電壓表V的量程3V比較接近,可考慮它們串并聯測電壓表的內阻,串聯電阻R的阻值為R=(U2-U)RV/U=(5-3)×2000/3≈1333Ω,故選用變阻箱R1,測量電路如圖6。
(2)確定控制電路
測量電路確定后,可估算其整體電阻為R測=1700Ω,比滑動變阻器的阻值大得多,故采用分壓接法。實驗電路如圖7所示。
(答案:(1)如解析(2))
綜上所述,關于解“電路設計與器材選擇”這類問題時,引導學生按照一定的程序,即先確定測量電路,后確定控制電路去分析、解答,就能變復雜為簡單、頭緒清晰,得到正確的解答。
電路原理答案范文5
一、變壓器的工作原理
如圖1所示:將變壓器的原線圈與電源相連,負線圈與負載相連,在交變電源的作用下,原線圈中產生交變電流,從而在鐵芯中產生交變的磁通量。這一交變的磁通量將在負線圈中產生感應電動勢和感應電流,即原負線圈是通過磁來“耦”合的。
例1.（2005北京春招）原始的電話機將聽筒和話筒串聯成一個電路，當自己對著話筒講話時，會從話筒中聽到自己的聲音，導致聽覺疲勞而影響通話。現代的電話將聽筒電路與話筒電路分開，改進的電路原理示意圖如圖2所示，圖2中線圈Ⅰ與線圈Ⅱ匝數相等，R=1.2kΩ，R=3.6kΩ，R為可變電阻。當R調到某一值時，從聽筒中就聽不到話筒傳出的聲音了，這時R=kΩ。
解析:話筒的作用是將聲信號轉化為電信號,聽筒中聽不到話筒傳出的聲音,必須使穿過話筒回路的磁通量不變化。當Ⅰ、Ⅱ線圈所在的回路對稱時,即當RR/(R+R)=R時,就可滿足前述要求。將R=1.2KΩ，R=3.6kΩ代入,解得R=1.8kΩ。
評析：本題的關鍵是,話筒中產生的電流,在聽筒對應的線圈中不會引起磁通量的變化,在聽筒回路中不會產生感應電流,才不會影響聽筒。
二、變壓器的各量關系
1.電壓關系:變壓器原、副線圈的電壓之比為U/U=n/n；當變壓器有多個副繞組時U/n=U/n=U/n=…。
2 功率關系:理想變壓器的輸入、輸出功率相等,即P=P；當變壓器有多個副繞組時P=P+P+…。
為I/I=n/n；當變壓器有多個副繞組時nI=nI+nI+…。
例2.（2008海南）如圖3，理想變壓器原、副線圈匝數之比為4∶1。原線圈接入一電壓為u＝Usinωt的交流電源，副線圈接一個R＝27.5Ω的負載電阻。若U＝220V，ω＝100πHz，則下述結論正確的是（ ）。
A．副線圈中電壓表的讀數為55V
B．副線圈中輸出交流電的周期為s
C．原線圈中電流表的讀數為0.5A
D．原線圈中的輸入功率為110W
解析：原線圈電壓有效值U=220V，由U/U=n/n可得副線圈電壓U= n U/n=55V，A對；原、副線圈周期T==0.02s，B錯；電阻R上的電流為I= U/R=2A，由I/I=n/n可得I=In/n=0.5A,即電流表示數為0.5A，C對；輸入功率為P= I U=220×0.5W=110W，D錯。
答案：AC。
評析:本題考查理想變壓器中電流、電壓與線圈匝數的關系，以及功率、頻率的關系,充分體現了變壓器的三變和三不變。
三、變壓器的制約關系
當變壓器原、副線圈的匝數比（n/n）一定時，輸入和輸出有以下制約關系。
1.電壓為“原制約副”：輸出電壓U由輸入電壓U決定，即U=nU/n。
2.電流為“副制約原”：在輸入電壓U確定時，原線圈中的電流I由副線圈中的輸出電流I決定，即I=nI/n。變壓器副線圈上的電流由副線圈的輸出電壓和負載決定，即I=。
3.功率為“負載制約輸入”：變壓器副線圈中的功率P由用戶負載決定，P=P+P+…；變壓器的輸入功率由輸出功率決定，往往用到：P=UI=（）/R。
例3.(2008四川）如圖4，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R、R、R和R均為固定電阻，開關S是閉合的。 V和V為理想電壓表，讀數分別為U和U；A 、A和A為理想電流表，讀數分別為I、I和I。現斷開S，U數值不變，下列推斷中正確的是（ ）。
A．U變小、I變小 B．U不變、I變大
C．I變小、I變小D．I變大、I變大
解析：因為變壓器的匝數與U不變，由U/U=n/n可得副線圈電壓U= nU/ n不變,所以兩電壓表的示數均不變。當S斷開時，因為負載電阻R增大，由I= U/R可知次級線圈中的電流I減小;由I/I=n/n可得I=In/n,所以I也將減小，C正確。此時R兩端的電壓U= IR減小，故R、R兩端的電壓U= U-U將增大，I= U/ R將變大，B正確。
答案：BC。
評析：變壓器動態問題要分清電流、電壓、功率的制約關系, 動態分析問題的思路程序可表示為：
自耦變壓器是一種特殊的變壓器,它只有一個線圈在鐵芯上,如圖5所示。其特點在于通過改變抽頭的位置可改變原、負線圈的匝數比。如果把整個線圈作原線圈,負線圈只取其一部分,就可以降壓（如圖5甲所示）;反之就可以升壓（如圖5乙所示）。
分壓器就是滑動變阻器作為分壓器使用時的電路, 如圖6所示, ab、cd分別是兩個端口,任取一端為輸入端,通過移動其滑片,都能使輸出端的電壓發生變化,無論是接交流電還是接直流電,輸出電壓一定小于或等于輸入電壓。
例4.(2007上海)如圖7所示，自耦變壓器輸入端A、B接交流穩壓電源，其電壓有效值U＝100V，R＝40Ω，當滑動片處于線圈中點位置時，C、D兩端電壓的有效值U為V，通過電阻R的電流有效值為A。
解析：自耦變壓器的原副線圈在一起，由題可知，原線圈的匝數為副線圈匝數的一半。理想變壓器的變壓比為=，所以U=2U=200V。根據部分電路歐姆定律有I===5A。
評析：自耦變壓器的工作原理是電磁感應;電阻對電流只表現出阻礙作用,要注意二者的區別。
例5.(1997年高考) 如圖（1）、（2）兩電路中，當a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時，測得c、d間與g、h間的電壓均為110V。若分別在c、d 兩端與g、h兩端加上110V的交流電壓，則a、b間與e、f 間的電壓分別為（）。
A.220V，220VB.220V，110V
C.110V，110VD.220V，0
解析：對于圖8（1），當a、b端輸入時，為降壓變壓器。當c、d端輸入時，為升壓變壓器。因匝數未變，當c、d端加110V交流電壓時，則a、b端電壓為220V。對于圖8（2），當e、f端加入220V電壓，則裝置相當于一個分壓器，當g、h端加入110V電壓時，由于g、e間無電流，故為等勢點，即e、f間的電壓與g、h間的電壓相等，為110V。答案為B。
評析：變壓器的工作原理為電磁感應,同一個變壓器既可以升壓又可以降壓;但分壓器的工作原理是串聯電路的分壓原理，分出的電壓絕不會大于加在分壓器(變阻器兩端)上的電壓。分壓器和降壓變壓器都可以把交流電壓變小，但對直流電，降壓變壓器副線圈無輸出，分壓器可以實現電壓調小。
電路原理答案范文6
本次課程以機械工業出版社出版、姚永剛主編的《機床電器與可編程序控制器》為教材，教學對象為大專機電類學生，以下將給出本堂課的講課教案。
一、組織教學（2分鐘）
（一）師生問好
（二）清點班級人數
（三）復習上節課所學知識點
二、相關知識點（8分鐘）
（一）PLC與繼電器控制的區別：；元器件不同：硬件、軟元件；元件觸點數目不同：有限、無限；控制電路實施方式不同：重新接線、程序改編。
（二）S7-200的尋址方式（立即數尋址、直接尋址和間接尋址）
（三）S7-200系列PLC內部軟元件（I、Q、V、M、S、SM、L???）
（四）S7-200V4.0的使用方法（演示）
三、新課內容（28分鐘）
梯形圖與電氣原理圖的關系
（一）講解PLC的梯形圖語言與繼器控制的電氣原理圖的聯系
選擇一個典型的電氣原理圖包括主電路部分和控制電路部分。
1.設計符號表。
2.老師電腦上使用S7-200V4.0編程軟件畫出相應的梯形圖，通過投影儀展示給學生。
3.老師評講指出重點。
（1）氣原理圖的控制線路部分是從上到下的順序，梯形圖則是從左到右的順序。
（2）符號表的使用（能讓我們更好地理解梯形圖與電氣原理圖的關系）
（3）觀察梯形圖中觸點的地址，明確該觸點屬于哪一類軟元件（熱繼電器應屬于I類，按鈕也屬于I類，接觸器的線圈應屬于Q類。
（4）形圖要根據繼電器控制的電氣原理圖編程。
（二）選擇一個較復雜的電氣原理圖要求學生分組討論，并要求每組上交編寫的程序。
1.給出圖形，分組并討論。
2.各組上交編寫的程序。
3.老師對各組上交的程序進行評講并給出正確答案。
（1）符號表
（2）程序
四、總結（2分鐘）
