課余，五星科技小組同學探究彈簧的伸長與所受拉力大小的關系；紅花科技小組同學探究橡皮筋的伸長與所受拉力大小的關系．兩小組的實驗器材、實驗裝置、實驗數(shù)據(jù)等如下表所示．

(1)請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在左邊的直角坐標系中作出彈簧的伸長△與拉力F的關系圖像．

(2)請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在右邊的直角坐標系中作出橡皮筋的伸長△與拉力F的關系圖像(用光滑曲線順次連接各點)．

(3)根據(jù)所作的圖像確定：當各自所受的拉力F都為1.25 N時，彈簧的伸長△=      cm，橡皮筋的伸長△=           cm．

第十一屆全國初中應用物理知識競賽復賽試題

  一、[8分]1kg20℃的水吸收4.2×10⁵J的熱量后，它的可能溫度是多少?在下列4個答案中選出正確答案的序號并說明選擇該答案的理由。

A．80℃    B．100℃    C．120℃ D．130℃

  二、[8分]小浩制作了一個彈簧測力計，如圖l所示，彈簧一共20匝。經(jīng)檢驗，該彈簧測力計在測量范圍內(nèi)(0～5N)示數(shù)是準確的。該彈簧不但“伸長的長度跟所受的拉力成正比”，而且彈簧受拉力伸長時，各匝伸長的長度都相等。

  有一次不慎把彈簧靠近O端的一小部分擠壓變形，小浩把變形的3匝剪去，并把彈簧上端重新固定在D點，然后把指針C適當向下移，使它在彈簧測力計豎直放置時指針C仍指在“0”刻線處。

  1．寫出這個新改制的彈簧測力計受到的拉力F與它的示數(shù)F測的關系式并說明理由。

2．用這個新改制的彈簧測力計稱量一個重物，它的示數(shù)為4.0N，該物實重是多少? 

  三、[10分]1．如圖2所示，甲、乙、丙三人要合扛一重物。物重600N，三人肩頭所能承受的最大壓力均為200N�，F(xiàn)有兩根一樣長的硬棒及必要的繩子(硬棒及繩的自重不計)，請你設計出一種方法，使三人肩頭承受的壓力都不超過最大壓力。畫出示意圖表示你設計的扛重物方法。

2．小明推一輛滿載重物的獨輪車，如圖3所示，手握在車把A處(圖中未畫人)，遇到一個較高的臺階，他自己推不上去，小華趕快跑來幫忙。小華選擇了一種最省力且效果最好的施力方法，請畫出小華所施力F的示意圖。

四、[20分]教學中常用的投影儀的結構如圖4所示，在水平放置的凸透鏡的正上方放一與水平成45°角的平面鏡，右邊豎直放一屏幕。物體的光線經(jīng)凸透鏡和平面鏡后，可在屏幕上成一清晰的像。圖5是這一裝置的示意圖，A"B"是物AB的像。圖中BO₁=30cm，O₁O₂=20cm，O₂O₃=90cm。

    l．對凸透鏡而言，物距和像距各是多少?

    2．在圖5中畫出物AB的成像光路圖。

3．若將凸透鏡向上移動一點，像將向何方移動?

4．說明螺紋透鏡的作用。

    五、[16分]圖6(甲)所示為一個電磁繼電器的示意圖，a、b是它的兩個端點；B是銜鐵，D是安在一塊金屬板上的觸點，B和D都安在一個彈性片C上，C的左端固定。c和c’、d和d’分別是安在絕緣板上的金屬觸點，當線圈A不通電時，D上的觸點與c及c’接觸，把c和c’連接起來，因此c、c’稱為常閉觸點；而d及d’此時是斷開的，稱為常開觸點。當線圈A通電時，銜鐵B被吸下，c和c’斷開而d和d’被連接起來。

    現(xiàn)在利用這個電磁斷電器控制帶動水泵的電動機工作，使水泵往水箱中抽水。在水箱中豎直立一根絕緣棒，在棒上分別安有P、Q、R三個電極，如圖6(乙)所示。現(xiàn)在希望控制水箱內(nèi)的水位總在Q、R之間，即水位降到Q處，電動機啟動，開始抽水，水位達到R處，電動機自動關機，停止抽水。(水是導電的)

    圖6(丙)圖6(丁)分別是控制電路和電動機的供電電路，圖中R₀是與電磁繼電器線圈并聯(lián)的一個電阻，它的阻值很小，當R₀接入電路后，電磁繼電器的線圈相當于被短路。丙、丁兩圖中標有l(wèi)～6的6個接線柱是與電磁繼電器的線圈或觸點相連的。

    1．寫出這6個接線柱分別與電磁繼電器的何處連接。

   2．開始水箱內(nèi)沒有水，說明閉開關S后，水箱內(nèi)的水位為什么能保持在Q、R之間。

六、[18分]課外活動小組的同學設計制作了一個電熱水孵卵器，他們用兩根額定電壓和額定功率都相同的電熱絲作熱源，再連入一個電阻R₀，使這臺孵卵器即使斷了一根電熱絲，單絲工作產(chǎn)生熱量的效果仍然與雙絲工作時產(chǎn)生的熱量效果完全相同。若電源兩端的電壓為U，兩絲的額定電壓均為U_L、額定功率均為P_L。

1．畫出孵卵器的電路圖。2．R₀的阻值是多大? 3．R₀在單絲工作與雙絲工作狀態(tài)下消耗功率之比是多少?

    七、[20分]小剛家的一個水龍頭擰不緊，水一滴一滴斷續(xù)地滴落到地上。小剛發(fā)現(xiàn)，在耳朵聽到前一滴水滴在地上的聲音的同時，看到下一滴水剛好開始下落(如圖7所示)。他為了測算水滴下落的平均速度和一天浪費的水量，找來了秒表和卷尺。首先量出水龍頭口離地面的高度h，再用秒表計時。計時的方法是：當聽到某一水滴滴在地上的聲音的同時，開啟秒表開始計時，并數(shù)“l(fā)”，以后每聽到一聲水滴聲，依次數(shù)“2、3……”一直數(shù)到“n”時，按下秒表停止計時，讀出秒表的示數(shù)為t。

    1．寫出用上述測量量表示水滴在空中運動的平均速度v的表達式。

    2．小剛測得h=lm，當數(shù)到n=20時秒表的示數(shù)t=8.7s，則水滴下落的平均速度v是多少?

    3．若每滴水質(zhì)量是0.25g，則一晝夜要浪費多少水?

    4．小剛為進一步找出水滴下落的平均速度v和下落高度h的關系，又做了以下實驗：找來一塊擋板，讓水滴落到擋板上。改變檔板和水龍頭口之間的距離h，并仔細調(diào)節(jié)水龍頭滴水的快慢，使得耳朵聽到的前一滴水滴在擋板上的聲音的同時，下一滴水剛好開始下落。計時方法仍和上面一樣。他從實驗中又獲得了如下表所示的6組數(shù)據(jù)(連同上面的一組共有7組數(shù)據(jù))。請你幫小剛繼續(xù)完成以下的工作：(1)把這些數(shù)據(jù)分別標示在圖8(甲)(乙)兩個坐標系中，并作出相應的圖象。其中圖8(甲)的縱坐標是水滴在空中的平均速度v，圖8(乙)的縱坐標是水滴在空中的平均速度的平方，即v²。，它們的橫坐標都是高度h。(2)根據(jù)圖象寫出v與h的函數(shù)關系。

    5．考慮到聲音傳播的速度遠小于光的傳播速度這一因素，上面測出的水滴的平均速度會有一定的誤差，測量值與真實值相比，是偏大還是偏小?為什么?

人教版第九章   電與磁 復習提綱

一、磁現(xiàn)象

1、磁性：物體能夠吸引鐵、鈷、鎳的性質(zhì)叫做磁性。

2、磁體：具有磁性的物體稱為磁體。

3、磁體的性質(zhì)：吸鐵性、指向性

4、磁極：磁體上兩端磁性最強的部位叫磁極。任何磁體都有北極（N極）和南極（S極）。

5、磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。

6、判斷一個物體是不是磁體的方法：

①根據(jù)吸鐵性；

②根據(jù)指向性；

③根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律；

④根據(jù)磁體兩極磁性最強，中間最弱。

7 、磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程電磁化。

去磁：使具有磁性的物體失去磁性的過程叫去磁。

容易失去磁性的物體叫做軟磁體；不容易失去磁性的物體叫做永磁體或硬磁體。

二、磁場

1、磁場：磁體周圍存在的一種看不見、摸不著，能夠使磁針偏轉(zhuǎn)的物質(zhì)。磁極間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的。

2、磁場方向：放在磁場中某點的小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向。

3、基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。

4、磁感線：為了形象直觀地描述磁場中各點的磁場方向，根據(jù)鐵屑的排列情況，在磁場中畫出的一些帶箭頭的曲線。

注意：

①磁場是真實存在于磁體周圍的一種物質(zhì)；而磁感線是人們?yōu)榱搜芯看艌龇奖�，假想出來的一種模型，它并不真實存在。

②磁體周圍的磁感線都是從北極出發(fā)回到磁體的南極，在磁體內(nèi)部磁感線從磁體的南極出發(fā)回到北極�？梢姶鸥芯�是一組閉合的曲線。

③磁感線的疏密可以表示磁場的強弱，磁體兩極處磁感線最密，表示磁極處磁場最強。

④磁感線布滿磁體周圍的所有空間并且不相交。磁感線的形狀可以是直的，也可以是彎曲的。

⑤磁感線的方向：磁感線上任意一點的切線方向與放在該點的小磁針靜止時北極的指向一致也就是該點的磁場方向。

⑥不同磁體周圍磁感線以及同名磁極間、異名磁極間的磁場分布分別如圖所示。

5、地磁場：地球周圍的磁場。地磁的兩極與地理的兩極不重合，它們之間稍有偏離，最早發(fā)現(xiàn)地磁的兩極與地理的兩極不重合的是我國宋代學者沈括。

三、電生磁

1、電流的磁效應：

①通電導線的周圍有磁場，磁場的方向跟電流方向有關，這就是電流的磁效應。

②奧斯特實驗：第一個揭示了電和磁有聯(lián)系的實驗，奧斯特在世界上第一個發(fā)現(xiàn)了電和磁之間的聯(lián)系。

奧斯特實驗表明：通電導線周圍存在磁場；電流的磁場文秘和電流的方向有關。

2、通電螺線管的磁場：通電螺線管的磁場與條形磁體相似，它也有N、S極，它的N、S極與螺線管上電流的方向有關，可以用安培定則來判斷。

安培定則的內(nèi)容：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極。

判斷方法：

1. 標出螺線管上電流的環(huán)繞方向；
2. 用右握住螺線管，讓四指彎向電流的方向；

③大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。

影響螺線管極性的因素：螺線管的極性和電流的方向與螺線管的纏繞方法有關。

通電螺線管的外部磁感線由N極到S極，在內(nèi)部由S極到N極。

3、關于通電螺線管的作圖

關于通電螺線管的題目有三種類型：第一種是已知電源的正、負極和繞線方法來判斷螺線管的極性；第二種是已知螺線管的極性和繞線方法來判斷電源的正、負極；第三種是已知電源的正、負極和螺線管的極性畫螺線管的繞線情況。解決這三種問題，應從以下幾點入手：

①記住常見的幾種磁感線分布情況。

②磁場中的小磁針靜止時N極的指向為該點的磁場方向和該點的磁感線方向。

③磁感線是閉合曲線：磁體外部的磁感線都是從磁體的北（N）極出發(fā)回到磁體的南（S）極；在磁體內(nèi)部磁感線從磁體的南極出發(fā)回到北極。

④對于通電螺線關健是根據(jù)N、S極或電源的“+”、“－”極判斷出螺線管的電流方向，繞時的繞線線形狀應像“S”或反“S”，螺線管朝向讀者的一側(cè)應畫導線，內(nèi)側(cè)不畫導線，最后將導線跟電源連接志閉合電路 。

四、電磁鐵

1、電磁鐵：帶有鐵心的通電螺線管叫做電磁鐵。

2、電磁鐵的工作原理：電磁鐵是內(nèi)部插有鐵心的螺線管，當通電螺線管插入鐵心后，由于鐵心被磁化，產(chǎn)生了與原螺線管磁場方向一致的磁場，因而它的磁性比原來強得多。電磁鐵就是利用電流的磁效應和通電螺線管中插入鐵心生磁性大大增強的原理工作的。

②影響電磁鐵磁性強弱的因素有電流的大小、線圈匝數(shù)、有無鐵心等。線圈匝數(shù)一定時，電流越大，磁性越強；結構相同的電磁鐵，電流一定，線圈匝數(shù)越多，磁性越強。有鐵芯時比無鐵芯磁性強。

五、電磁繼電器  揚聲器

1、電磁繼電器：是利用低電壓、弱電流電路的通斷來間接地控制高電壓、強電流電路的裝置，實質(zhì)是由電磁鐵控制電路工作的開關。

構造：電磁鐵、銜鐵、彈簧、動觸點、靜觸點。

電路組成：低壓控制電路；高壓工作電路。

工作原理：電磁鐵通電時具有磁性吸引銜鐵，使動觸點和靜觸點接觸，工作電路閉合，電磁鐵斷電時失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來切斷電路。

2、揚聲器：是把電信號轉(zhuǎn)換成聲信號的一種裝置。

構造：永磁體、線圈、紙盆。

工作原理：當線圈中通過交變電流時，線圈的磁性大小及方向不斷變化，受到永磁體的吸引和排斥來回變化，帶動紙盆來回振動，于是揚聲器就發(fā)出了聲音。

其發(fā)聲原理可表示為：變化的電流—變化的磁場—紙盆的振動—聲音。

六、電動機

1、磁場對通電導線的作用：通電導線大磁場中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁感線的方向有關。當電流的方向或磁感線的方向變得相反時，通電導線受力的方向也變得相反。

2、左手定則：張開左手，讓四指與大拇指垂直，讓磁感線垂直穿過掌心，四指指向電流方向，大拇指馬提尼克指的方向就是磁場對通電導線的作用力的方向。

3、通電線圈在磁場中會受力發(fā)生轉(zhuǎn)動。

4、電動機

①工作原理：通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動，其能量轉(zhuǎn)化過程是電能轉(zhuǎn)化為機械能。

②種類：直流電動機、交流電動機

③直流電動機構造：磁體、線圈、換向器、電刷。

④換向器：由兩個銅制半環(huán)構成。

作用：每當線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，自動改變線圈中電流方向使線圈能沿著同一方向連續(xù)轉(zhuǎn)動。

⑤轉(zhuǎn)速：電動機的轉(zhuǎn)速由電流大小決定。

⑥電動機的轉(zhuǎn)動的方向由電流方向和磁場方向決定。

⑦能量轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為機械能。

⑧電動機優(yōu)點：構造簡單；控制方便；體積��；無污染；效率高。

七、磁生電

1、 電磁感應現(xiàn)象：閉合電路中的一部分導體在磁場中作切割磁感線運動產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應電流。

英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，進一步揭示了電與磁之間的聯(lián)系，發(fā)明了發(fā)電機。

感應電流的方向與導體做切割磁感線運動的方向和磁感線方向有關。

2、產(chǎn)生感應電流的條件：電路必須是閉合的；部分導體在磁場中做切割磁感線運動。

3、發(fā)電機：

①制成原理：利用電磁感應現(xiàn)象制成的

②能量的轉(zhuǎn)化：機械能轉(zhuǎn)化為電能

③分類：直流發(fā)電機、交流發(fā)電機

④交流發(fā)電機的構造：轉(zhuǎn)子、定子、2個銅環(huán)、2個電刷。

4、交流電和直流電：

①交流電：大小和方向周期性變化的電流。符號AC。

②直流電：電流方向不變的電流。符號DC。

5、我國供生產(chǎn)和生活用的是交流電，頻率是50Hz，周期是0.02s，電流在每秒內(nèi)產(chǎn)生的周期性變化的次數(shù)是50次，在1秒內(nèi)電流方向變化100次。

八、電磁現(xiàn)象作圖

1、已知磁體的磁極畫磁感線方向或通電螺線管中電流方向。

2、根據(jù)磁感線方向確定磁極，標出通電螺線管的磁極或電流方向。

3、根據(jù)題中或圖中的已知條件，畫出螺線管線圈的繞法。

4、根據(jù)圖中通電螺線管的電流方向，標出磁極、磁場中某點的小磁針的極性，以及另一個通電螺線管的磁極或線圈的繞法。

5、根據(jù)要求完成電磁繼電器線路的連接。