为进一步研究电现象与磁现象之间的联系,小明利用身边的实验器材做了下面的探究:
(1)小明利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”;闭合开关后,铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路;小明讲实验中观察得到的现象记录在右表中。
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次数 |
开关 |
磁场方向 |
导体ab的运动方向 |
电流表指针的偏转方向 |
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1 |
断开 |
上N下S |
向右运动 |
不偏转 |
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2 |
闭合 |
上N下S |
向右运动 |
向左偏转 |
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3 |
闭合 |
上N下S |
向左运动 |
向右偏转 |
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4 |
闭合 |
上N下S |
向上运动 |
不偏转 |
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5 |
闭合 |
上S下N |
向下运动 |
不偏转 |
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6 |
闭合 |
上S下N |
向右运动 |
向右偏转 |
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7 |
闭合 |
上S下N |
向左运动 |
向左偏转 |
①实验中,小明通过观察 来判断电路中是否有感应电流?
②比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与 有关。
③比较实验 可知:在导体运动方向不变时,感应电流方向与磁场方向有关。
④小明分析得出,产生感应电流的条件是: 。
(2)小明在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,设计的部分电路如图乙所示,请根据要求在答题卡上用笔画线代替导线将图中的电路补充完整。
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要求:
①小磁针的指向满足如图所示的方向;
②滑动变阻器的滑片向A段移动后,通电螺线管的磁性减弱;
③原有导线不得更改。
随着城市化建设的发展,许多家庭都住进了高楼大厦,小丽家住进新楼后,为了淋浴的方便,购置了一款某型号的电热水器(其铭牌见下表),安装在卫生间的墙上。小丽在使用过程中发现:
(1)注满水的电热水器,在额定电压下连续加热40min,热水器上的温度示数由22℃上升到46.2℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),水的密度为1.0×103kg/m3,求此过程中电热水器的热效率。
(2)该热水器在某时间段使用时,20min内产生的热量为2.4×106J,求通过电热水器的电流和它工作的实际电压。
(3)防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,电热水器经防电墙处理后,使人体承受的电压不高于20V,保证异常漏电情况下,接触热水器的人的安全。如图所示,若人体的最大电阻为20MΩ,试求防电墙的电阻。
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某型号电热水器 |
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额定电压/V |
220 |
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额定电功率/W |
2420 |
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容积/dm3 |
50 |
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商品特征:安全防电墙、防水、防尘、防潮 |