课余，五星科技小组同学探究弹簧的伸长与所受拉力大小的关系；红花科技小组同学探究橡皮筋的伸长与所受拉力大小的关系．两小组的实验器材、实验装置、实验数据等如下表所示．

(1)请根据实验数据在左边的直角坐标系中作出弹簧的伸长△与拉力F的关系图像．

(2)请根据实验数据在右边的直角坐标系中作出橡皮筋的伸长△与拉力F的关系图像(用光滑曲线顺次连接各点)．

(3)根据所作的图像确定：当各自所受的拉力F都为1.25 N时，弹簧的伸长△=      cm，橡皮筋的伸长△=           cm．

第十一届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

  一、[8分]1kg20℃的水吸收4.2×10⁵J的热量后，它的可能温度是多少?在下列4个答案中选出正确答案的序号并说明选择该答案的理由。

A．80℃    B．100℃    C．120℃ D．130℃

  二、[8分]小浩制作了一个弹簧测力计，如图l所示，弹簧一共20匝。经检验，该弹簧测力计在测量范围内(0～5N)示数是准确的。该弹簧不但“伸长的长度跟所受的拉力成正比”，而且弹簧受拉力伸长时，各匝伸长的长度都相等。

  有一次不慎把弹簧靠近O端的一小部分挤压变形，小浩把变形的3匝剪去，并把弹簧上端重新固定在D点，然后把指针C适当向下移，使它在弹簧测力计竖直放置时指针C仍指在“0”刻线处。

  1．写出这个新改制的弹簧测力计受到的拉力F与它的示数F测的关系式并说明理由。

2．用这个新改制的弹簧测力计称量一个重物，它的示数为4.0N，该物实重是多少? 

  三、[10分]1．如图2所示，甲、乙、丙三人要合扛一重物。物重600N，三人肩头所能承受的最大压力均为200N。现有两根一样长的硬棒及必要的绳子(硬棒及绳的自重不计)，请你设计出一种方法，使三人肩头承受的压力都不超过最大压力。画出示意图表示你设计的扛重物方法。

2．小明推一辆满载重物的独轮车，如图3所示，手握在车把A处(图中未画人)，遇到一个较高的台阶，他自己推不上去，小华赶快跑来帮忙。小华选择了一种最省力且效果最好的施力方法，请画出小华所施力F的示意图。

四、[20分]教学中常用的投影仪的结构如图4所示，在水平放置的凸透镜的正上方放一与水平成45°角的平面镜，右边竖直放一屏幕。物体的光线经凸透镜和平面镜后，可在屏幕上成一清晰的像。图5是这一装置的示意图，A"B"是物AB的像。图中BO₁=30cm，O₁O₂=20cm，O₂O₃=90cm。

    l．对凸透镜而言，物距和像距各是多少?

    2．在图5中画出物AB的成像光路图。

3．若将凸透镜向上移动一点，像将向何方移动?

4．说明螺纹透镜的作用。

    五、[16分]图6(甲)所示为一个电磁继电器的示意图，a、b是它的两个端点；B是衔铁，D是安在一块金属板上的触点，B和D都安在一个弹性片C上，C的左端固定。c和c’、d和d’分别是安在绝缘板上的金属触点，当线圈A不通电时，D上的触点与c及c’接触，把c和c’连接起来，因此c、c’称为常闭触点；而d及d’此时是断开的，称为常开触点。当线圈A通电时，衔铁B被吸下，c和c’断开而d和d’被连接起来。

    现在利用这个电磁断电器控制带动水泵的电动机工作，使水泵往水箱中抽水。在水箱中竖直立一根绝缘棒，在棒上分别安有P、Q、R三个电极，如图6(乙)所示。现在希望控制水箱内的水位总在Q、R之间，即水位降到Q处，电动机启动，开始抽水，水位达到R处，电动机自动关机，停止抽水。(水是导电的)

    图6(丙)图6(丁)分别是控制电路和电动机的供电电路，图中R₀是与电磁继电器线圈并联的一个电阻，它的阻值很小，当R₀接入电路后，电磁继电器的线圈相当于被短路。丙、丁两图中标有l～6的6个接线柱是与电磁继电器的线圈或触点相连的。

    1．写出这6个接线柱分别与电磁继电器的何处连接。

   2．开始水箱内没有水，说明闭开关S后，水箱内的水位为什么能保持在Q、R之间。

六、[18分]课外活动小组的同学设计制作了一个电热水孵卵器，他们用两根额定电压和额定功率都相同的电热丝作热源，再连入一个电阻R₀，使这台孵卵器即使断了一根电热丝，单丝工作产生热量的效果仍然与双丝工作时产生的热量效果完全相同。若电源两端的电压为U，两丝的额定电压均为U_L、额定功率均为P_L。

1．画出孵卵器的电路图。2．R₀的阻值是多大? 3．R₀在单丝工作与双丝工作状态下消耗功率之比是多少?

    七、[20分]小刚家的一个水龙头拧不紧，水一滴一滴断续地滴落到地上。小刚发现，在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时，看到下一滴水刚好开始下落(如图7所示)。他为了测算水滴下落的平均速度和一天浪费的水量，找来了秒表和卷尺。首先量出水龙头口离地面的高度h，再用秒表计时。计时的方法是：当听到某一水滴滴在地上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“l”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3……”一直数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数为t。

    1．写出用上述测量量表示水滴在空中运动的平均速度v的表达式。

    2．小刚测得h=lm，当数到n=20时秒表的示数t=8.7s，则水滴下落的平均速度v是多少?

    3．若每滴水质量是0.25g，则一昼夜要浪费多少水?

    4．小刚为进一步找出水滴下落的平均速度v和下落高度h的关系，又做了以下实验：找来一块挡板，让水滴落到挡板上。改变档板和水龙头口之间的距离h，并仔细调节水龙头滴水的快慢，使得耳朵听到的前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落。计时方法仍和上面一样。他从实验中又获得了如下表所示的6组数据(连同上面的一组共有7组数据)。请你帮小刚继续完成以下的工作：(1)把这些数据分别标示在图8(甲)(乙)两个坐标系中，并作出相应的图象。其中图8(甲)的纵坐标是水滴在空中的平均速度v，图8(乙)的纵坐标是水滴在空中的平均速度的平方，即v²。，它们的横坐标都是高度h。(2)根据图象写出v与h的函数关系。

    5．考虑到声音传播的速度远小于光的传播速度这一因素，上面测出的水滴的平均速度会有一定的误差，测量值与真实值相比，是偏大还是偏小?为什么?

人教版第九章   电与磁 复习提纲

一、磁现象

1、磁性：物体能够吸引铁、钴、镍的性质叫做磁性。

2、磁体：具有磁性的物体称为磁体。

3、磁体的性质：吸铁性、指向性

4、磁极：磁体上两端磁性最强的部位叫磁极。任何磁体都有北极（N极）和南极（S极）。

5、磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

6、判断一个物体是不是磁体的方法：

①根据吸铁性；

②根据指向性；

③根据磁极间的相互作用规律；

④根据磁体两极磁性最强，中间最弱。

7 、磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程电磁化。

去磁：使具有磁性的物体失去磁性的过程叫去磁。

容易失去磁性的物体叫做软磁体；不容易失去磁性的物体叫做永磁体或硬磁体。

二、磁场

1、磁场：磁体周围存在的一种看不见、摸不着，能够使磁针偏转的物质。磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。

2、磁场方向：放在磁场中某点的小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。

3、基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。

4、磁感线：为了形象直观地描述磁场中各点的磁场方向，根据铁屑的排列情况，在磁场中画出的一些带箭头的曲线。

注意：

①磁场是真实存在于磁体周围的一种物质；而磁感线是人们为了研究磁场方便，假想出来的一种模型，它并不真实存在。

②磁体周围的磁感线都是从北极出发回到磁体的南极，在磁体内部磁感线从磁体的南极出发回到北极。可见磁感线是一组闭合的曲线。

③磁感线的疏密可以表示磁场的强弱，磁体两极处磁感线最密，表示磁极处磁场最强。

④磁感线布满磁体周围的所有空间并且不相交。磁感线的形状可以是直的，也可以是弯曲的。

⑤磁感线的方向：磁感线上任意一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极的指向一致也就是该点的磁场方向。

⑥不同磁体周围磁感线以及同名磁极间、异名磁极间的磁场分布分别如图所示。

5、地磁场：地球周围的磁场。地磁的两极与地理的两极不重合，它们之间稍有偏离，最早发现地磁的两极与地理的两极不重合的是我国宋代学者沈括。

三、电生磁

1、电流的磁效应：

①通电导线的周围有磁场，磁场的方向跟电流方向有关，这就是电流的磁效应。

②奥斯特实验：第一个揭示了电和磁有联系的实验，奥斯特在世界上第一个发现了电和磁之间的联系。

奥斯特实验表明：通电导线周围存在磁场；电流的磁场文秘和电流的方向有关。

2、通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场与条形磁体相似，它也有N、S极，它的N、S极与螺线管上电流的方向有关，可以用安培定则来判断。

安培定则的内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。

判断方法：

1. 标出螺线管上电流的环绕方向；
2. 用右握住螺线管，让四指弯向电流的方向；

③大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。

影响螺线管极性的因素：螺线管的极性和电流的方向与螺线管的缠绕方法有关。

通电螺线管的外部磁感线由N极到S极，在内部由S极到N极。

3、关于通电螺线管的作图

关于通电螺线管的题目有三种类型：第一种是已知电源的正、负极和绕线方法来判断螺线管的极性；第二种是已知螺线管的极性和绕线方法来判断电源的正、负极；第三种是已知电源的正、负极和螺线管的极性画螺线管的绕线情况。解决这三种问题，应从以下几点入手：

①记住常见的几种磁感线分布情况。

②磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向。

③磁感线是闭合曲线：磁体外部的磁感线都是从磁体的北（N）极出发回到磁体的南（S）极；在磁体内部磁感线从磁体的南极出发回到北极。

④对于通电螺线关健是根据N、S极或电源的“+”、“－”极判断出螺线管的电流方向，绕时的绕线线形状应像“S”或反“S”，螺线管朝向读者的一侧应画导线，内侧不画导线，最后将导线跟电源连接志闭合电路 。

四、电磁铁

1、电磁铁：带有铁心的通电螺线管叫做电磁铁。

2、电磁铁的工作原理：电磁铁是内部插有铁心的螺线管，当通电螺线管插入铁心后，由于铁心被磁化，产生了与原螺线管磁场方向一致的磁场，因而它的磁性比原来强得多。电磁铁就是利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁心生磁性大大增强的原理工作的。

②影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈匝数、有无铁心等。线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强；结构相同的电磁铁，电流一定，线圈匝数越多，磁性越强。有铁芯时比无铁芯磁性强。

五、电磁继电器  扬声器

1、电磁继电器：是利用低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流电路的装置，实质是由电磁铁控制电路工作的开关。

构造：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点。

电路组成：低压控制电路；高压工作电路。

工作原理：电磁铁通电时具有磁性吸引衔铁，使动触点和静触点接触，工作电路闭合，电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来切断电路。

2、扬声器：是把电信号转换成声信号的一种装置。

构造：永磁体、线圈、纸盆。

工作原理：当线圈中通过交变电流时，线圈的磁性大小及方向不断变化，受到永磁体的吸引和排斥来回变化，带动纸盆来回振动，于是扬声器就发出了声音。

其发声原理可表示为：变化的电流—变化的磁场—纸盆的振动—声音。

六、电动机

1、磁场对通电导线的作用：通电导线大磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向有关。当电流的方向或磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。

2、左手定则：张开左手，让四指与大拇指垂直，让磁感线垂直穿过掌心，四指指向电流方向，大拇指马提尼克指的方向就是磁场对通电导线的作用力的方向。

3、通电线圈在磁场中会受力发生转动。

4、电动机

①工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动，其能量转化过程是电能转化为机械能。

②种类：直流电动机、交流电动机

③直流电动机构造：磁体、线圈、换向器、电刷。

④换向器：由两个铜制半环构成。

作用：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流方向使线圈能沿着同一方向连续转动。

⑤转速：电动机的转速由电流大小决定。

⑥电动机的转动的方向由电流方向和磁场方向决定。

⑦能量转化：电能转化为机械能。

⑧电动机优点：构造简单；控制方便；体积小；无污染；效率高。

七、磁生电

1、 电磁感应现象：闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动产生电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。

英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，进一步揭示了电与磁之间的联系，发明了发电机。

感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向和磁感线方向有关。

2、产生感应电流的条件：电路必须是闭合的；部分导体在磁场中做切割磁感线运动。

3、发电机：

①制成原理：利用电磁感应现象制成的

②能量的转化：机械能转化为电能

③分类：直流发电机、交流发电机

④交流发电机的构造：转子、定子、2个铜环、2个电刷。

4、交流电和直流电：

①交流电：大小和方向周期性变化的电流。符号AC。

②直流电：电流方向不变的电流。符号DC。

5、我国供生产和生活用的是交流电，频率是50Hz，周期是0.02s，电流在每秒内产生的周期性变化的次数是50次，在1秒内电流方向变化100次。

八、电磁现象作图

1、已知磁体的磁极画磁感线方向或通电螺线管中电流方向。

2、根据磁感线方向确定磁极，标出通电螺线管的磁极或电流方向。

3、根据题中或图中的已知条件，画出螺线管线圈的绕法。

4、根据图中通电螺线管的电流方向，标出磁极、磁场中某点的小磁针的极性，以及另一个通电螺线管的磁极或线圈的绕法。

5、根据要求完成电磁继电器线路的连接。