郑州外国语学校物理电与磁单元复习练习(Word版 含答案)

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郑州外国语学校物理电与磁单元复习练习(Word版含答案)

一、三物理电与磁易错压轴题(难)

1.如图是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图(A为指针下方固定的铁块;线圈电阻忽略不计)。小明通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。开始时导线a与接线柱1相连,闭合开关,指针B绕固定点O点发生偏转。

(1)实验前,应将导线b与滑动变阻器的__________(选填“c”或“d”)接线柱连接。(2)闭合开关,电磁铁的左端为__________极;使滑片P向左移动时,指针的偏转角度变大,说明电磁铁磁性强弱与__________有关。

(3)断开开关,将导线a与接线柱1相连改为与接线柱2相连,保持滑动变阻器的滑片P 的位置不变,再闭合开关,此时指针偏转角度__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

(4)下图所示的装置中应用电磁铁工作的是__________。(选填序号)

【答案】c N 电流大小变小④

【解析】

【详解】

(1)[1]实验前,应将导线b与滑动变阻器的c接线柱连接,这样变阻器的电阻才能进行调节;

(2)[2]从图中可以看到,电流从电磁铁的右端流入,左端流出,根据安培定则可知电磁铁的左端为N极;

[3]滑片P向左移动时,电路中的总电阻变小,电路的电流变大,而指针的偏转角度也变大,说明电磁铁磁性强弱与电流大小有关;

(3)[4]由于线圈的匝数变少,电流强度不变,那么电磁铁磁性变弱,则指针偏转角度减小;

(4)[5]手摇发电机是产生电流,利用电磁感应原理工作的;自制电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的;动圈式话筒是利用电磁感应工作的;电铃通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,小锤下方的弹性片被吸过来,小锤打击电铃发出声音,同时电路

断开,电磁铁失去磁性,小锤又被弹回,电路闭合,不断重复,电铃会发出连续打击声,这是应用了电磁铁;故选④。

2.某学校课外科技兴趣小组在物理老师的指导下设计了一个实验装置如图所示,用来探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管(线圈电阻忽略不计)和自制的针式刻度板组成,通过观察指针偏转角度的大小,来判断电磁铁磁性的强弱.用竹片削制的指针下方加装固定一物体E,导线a与接线柱2相连.

制定计划与设计实验

(1)为了使指针在受磁场力的作用在能绕O点转动,需在E处加装___________(选填“铜块”、“铝块”或“铁块”),加装物体后,为了确保指针能正确指示且具有一定的灵敏度,老师在O点转轴处涂抹润滑油,目的是___________,使指针转动更灵活.

(2)按图所示连接好电路,闭合开关.调节变阻器滑片P到某一位置,记下此时指针偏转的角度,保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连,可以探究电磁铁磁性强弱与___________的关系;保持接线方式不变,移动变阻器滑片P,可以探究电磁铁磁性强弱与___________的关系;

进行实验与收集证据

(3)保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连时,闭合开关后,指针偏转的角度将会___________;当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,指针偏转的角度将会___________(选填“增大”、“不变”或“减小”);

评估交流

(4)细心观察的小锋同学发现在实验过程中该自制装置的指针均向右偏转,只是偏转角度不同,该同学向老师提出能否让指针向左偏转,老师马上将一块小磁铁换装在如图的E 处,且让磁铁的右端为___________极,闭合开关后,同学们发现指针果然向左偏转.(6)你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与___________有关(写出一个即可).【答案】铁块减小摩擦线圈匝数电流大小增大减小 N 铁芯大小;通电螺线管(或电磁铁)与指针间的距离;指针质量(或重).

【解析】

(1)磁铁可以吸引铁块,不吸引铜、铝物质,故需要加装铁块;在O点转轴处涂抹润滑油可以使接触面变光滑,减小了摩擦;

(2)①保持滑片P位置不变,也就是电流不变,导线a改为与接线柱1相连,增加了线圈匝数,因此可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系;

②保持接线方式不变,也就是线圈匝数不变,移动变阻器滑片P,可以改变电流,因此可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系;

(3)①保持滑片P位置不变,即电流不变,导线a改为与接线柱1相连时,线圈匝数增多闭合开关后,电磁铁磁性增强,指针偏转的角度将会增大;②当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,接入电路电阻增大,电流减小,磁性减弱,所以指针偏转的角度将会减小;(4)由图中通电线圈电流流入方向,利用右手螺旋定则可以判断出通电线圈左端为N极,右端为S极,在E出放小磁铁让磁铁的右端为N极、左端为S极时,通电线圈右端S极与小磁铁左端为S极就会相互排斥,指针就会向左偏转;

(5)该装置中指针的偏转角度大小要受磁力大小、竹片削制的指针质量、电磁铁距离指针的距离等因素影响,所以可以改变铁芯的大小来改变磁性,也可以改变竹片削制的指针质量,这样摆动起来更轻松.

3.如图所示是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。小谦同学实际探究时,在下表记录了实验情况。

实验序号磁场

方向

ab中

电流方向

ab

运动方向

1向下无电流静止不动

2向下由a向b向左运动

3向上由a向b向右运动

4向下由b向a向右运动

(1)比较实验2和3,说明通电导线在磁场中受力方向与________有关;比较实验

__________和____________,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。

(2)小谦通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的物理学方法是____________(选填下列选项对应的符号)。

A.类比法 B.控制变量法 C.转换法

(3)小谦想在这个实验的基础上进行改造,来探究“哪些因素影响感应电流的方向”。为了观察到明显的实验现象,他应把图中的电源换成很灵敏的___________(选填“电流表”或者“电压表”)。

【答案】磁场方向24C电流表

【解析】

【详解】

(1)比较实验2和3,电流方相相同,磁场方向不同,导体运动的方向不同,说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关;

比较实验2、4,磁场方向相同,电流方向不同,导体运动方向不同,说明通电导线在磁场

中受力方向与电流方向有关。

(2)实验中通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是转换法;

(3)探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,需要用灵敏电流表代替电源来显示产生感应电流的方向。

4.在学习了电和磁的知识后,小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验.他找了一枚缝衣针,在“吸铁石”上擦了几下,然后用一根细软的棉线将缝表针悬挂起来井保持水平,结果发现静止后针尖总是指向南方,这说明缝衣针已经磁化成了一枚小磁针。

为验证奥斯特实验,小杰把通电的台灯(60 W)导线移到缝衣针的下方,并靠近缝衣针平行放置,结果发现缝衣针并未发生偏转,带着疑问,小杰在科学课堂上与大家展开讨论。结果出现了两种不同观点,这时,老师让小杰用两节干电池(3 V)和一段电阻丝(15 Ω)重新做这个实验.结果缝衣针发生了偏转。

(1)磁化后,这枚缝衣针的针尖是________极;(填“S ”或“N ”)

(2)在课堂实验中,电阻丝中通过的电流大小为________安;

(3)下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点,通过小杰的课堂实验可以否定的是______(填“A ”或“B ”)

A .台灯线内有两根导线,且电流方向相反,产生的磁性相互抵消

B .台灯线内电流太小,产生的磁场太弱,不足以让小磁针偏转

【答案】S 0.2 B

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[2]缝衣针被悬挂起之后针尖总是指向南方,根据人们对磁极的规定可知,针尖是南极,即S 极。

(2)[2]由欧姆定律公式可得,课堂实验中,电阻丝中通过的电流大小为

3V ==0.2A 15Ω

U I R =

(3)[3]台灯导线中的电流为 60W =0.27A 220V

P I U 台灯台灯台灯=≈ 可见电阻线中的电流与台灯导线中的电流大小相差不大,所以台灯线不能使缝衣针偏转不是由于电流太小引起的;其真正的原因应该是,台灯是交流电,并行的导线中瞬间的电流方向是相反的,因此产生的磁场相互抵消,不会使缝衣针发生偏转,故B 可以否定。

5.迈克尔·法拉第 (Michael Faraday ,1791年9月22日~1867年8月25日),英国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家,出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭,仅上过小学。1831年,他作出了关于电力场的关键性突破——发现了电磁感应定律,永远

改变了人类文明。

1831年8月29日,法拉第终于取得突破性进展.这次他用一个软铁圆环,环上绕两个互相绝缘的线圈A和B,如图所示.他在日记中写道:“使一个有10对极板,每板面积为4平方英寸的电池充电.用一根铜导线将一个线圈,或更确切地说把B边的线圈的两个端点连接,让铜线通过一定距离,恰好经过一根磁针的下方(距铁环3英尺远),然后把电池连接在A边线圈的两端;这时立即观察到磁针的效应,它振荡起来,最后又停在原先的位置上,一旦断开A边与电池的连接,磁针再次被扰动.”

(1)请根据法拉第日记的描述,在答题卷的虚线框内用笔画线代替导线,完成电路的连接______.

(2)为保证实验顺利进行,尽量不受外界干扰,你认为实验时要注意的是

______________。

(3)根据法拉第的发现,王浩同学进行如图的实验进行探究影响感应电流方向因素的实验。

①如图甲所示,当灵敏电流计指针左偏时,通过灵敏电流计的电流方向是_____________(填“从下往上或从上往下”)。

②如图乙所示,把条形磁铁插入线圈时,发现灵敏电流计指针发生了偏转,证明产生了感应电流,则产生感应电流的条件是_________________________________。

③继续试验得到如图丙、丁,比较乙、丙,说明感应电流的方向与__________有关;比较乙、丁,说明感应电流的方向与_____________有关。

④王浩同学继续深入思考,发现如图乙、丙、丁中通电螺旋管产生的磁场方向和外界磁场的变化是_________(填“相同或相反”)。他把这个发现告诉老师,老师表扬他:你已经和楞次一样厉害了!

【答案】远离外界磁场,在无风的室内进行实验从上

往下闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动磁场方向导体切割磁感线的运动方向相反

【解析】

【详解】

(1)根据题意,把线圈B的两个端点连接,让铜线通过一定距离,恰好经过一根磁针的下方,然后把电池连接在A边线圈的两端,连接图如下:

(2)因为实验中电流产生的磁场强度较小,需要小磁针的转动非常灵活,所以实验时应避免外界磁场的干扰,不能在有风的环境中实验,所以为保证实验顺利进行,尽量不受外界干扰,实验时要注意的是:远离外界磁场,在无风的室内进行实验。

(3)根据法拉第的发现,王浩同学进行如图的实验进行探究影响感应电流方向因素的实验。

①如图甲所示,当灵敏电流计指针左偏时,电源的上端为正极,电流由正极出发,经过开关,再向下经过灵敏电流计,经过电阻回到电源负极,所以通过灵敏电流计的电流方向是从上往下。

②如图乙所示,把条形磁铁插入线圈时,磁场对线圈发生了相对运动,相当于线圈切割了磁感线,灵敏电流计指针发生了偏转,证明产生了感应电流,这时灵敏电流计与线圈组成的电路是闭合的,且一部分在磁场中,所以产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动。

③比较乙、丙两次实验,磁体插入线圈时,磁体的磁场方向相反,灵敏电流计指针偏转方向相反,说明感应电流的方向与磁场方向有关;

比较乙、丁两次实验,磁场的方向相同,但磁体的运动方向相反,相当于线圈切割磁感线的运动方向相反,灵敏电流计指针偏转方向相反,说明感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。

④图乙实验中,根据安培定则判断,螺线管上端为N极,丙实验中,根据安培定则判断,螺线管上端为S极,螺线管产生的磁场与外界磁场相反,丁图实验中,根据安培定则判

断,螺线管上端为S极,与外界磁场方向相同,但磁体是向上运动的,外界磁场减小,螺线管产生的内部磁场阻碍外部磁场的变化,总结可得通电螺旋管产生的磁场方向和外界磁场的变化是相反的。

6.探究“产生感应电流条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示。

(1)本实验中,我们是通过观察____________来判断电路中是否有感应电流产生的。

(2)比较________两图可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合;比较________两图可知,产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。

(3)若图甲中AB棒不动,磁体左右水平运动,电路中________(选填“有”或“无”)感应电流。

(4)实验过程中,某些同学按图甲所示方法进行操作时,实验现象不太明显,请你分别从实验装置和操作过程两方面各提出一条改进的措施,实验装置方面:__________;操作过程方面:_____________。

【答案】灵敏电流计指针是否偏转甲、丙甲、乙有换用磁性更强的磁体加快导体的运动速度

【解析】

【详解】

(1)电路中产生的感应电流不能用眼睛直接观察,所以串联电流表,可以通过电流表指针是否发生偏转,判断电路中是否有感应电流。

(2)甲、丙两图是电路中的一部分导体都切割磁感线运动,甲图中有感应电流,丙图中无感应电流,说明电路是闭合电路时才产生感应电流。

甲、乙两图都是闭合电路的一部分导体,甲切割磁感线运动,乙没有切割磁感线运动,甲图中有感应电流,乙图中无感应电流,说明导体在电路中切割磁感线运动时,才能产生感应电流。

(3)图甲中AB棒不动,磁铁左右水平运动,相当于磁铁不动,导体切割磁感线运动。所以电路中有感应电流。

(4)电流表指针偏转不明显,是电流太小,从装置上的改进方法:可以换用磁性更强的磁铁、可以换用匝数更多的线圈实验;

从操作角度改进:可以加快导体的移动速度,即使导体切割磁感线运动的速度更快。

【点睛】

重点是研究电磁感应的实验,牢记产生感应电流应具备三个条件,一、闭合回路,即必须是通路,二、一部分导体,三、切割磁感线运动。

7.小丽利用如图所示的装置,“探究通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关”,当小丽闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动.断开开关S0,然后小丽只

将磁铁N、S极对调位置,闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动.通过上述实验,小丽得出实验结论:“通电导体在磁场中受力方向只与磁场方向有关”,请你选用图中所示电路中的元件,设计一个实验证明小丽的观点是错误的.请你简述实验步骤和实验现象.

【答案】闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动;断开开关S0,保持磁铁N、S极位置不变,改变电流的方向,闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动;通过上述实验,实验证明小丽的观点是错误的.

【解析】

试题分析:本题考查影响通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关,以及控制变量法的应用.闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向右运动;断开开关S0,保持磁铁N、S极位置不变,改变电流的方向,闭合开关S0时,观察到导体AB在磁场中受力的作用向左运动;通过上述实验,实验证明小丽的观点是错误的.

考点:探究通电导体在磁场中受力方向与什么因素有关

8.在用如图所示的装置做“研究电磁感应现象”的实验中,没有电流通过电流表时,指针停在中央位置;当有电流从它的正接线柱流入时,指针向右偏转.

(1)闭合开关,导体ab不动,电流表的指针______.

(2)换用磁性更强的蹄形磁铁,闭合开关,仍保持导体ab不动,电流表的指针______.(3)闭合开关,使导体ab在磁场中上下运动,电流表的指针______.

(4)闭合开关,使导体ab在磁场中向左运动,电流表的指针______;导体ab向右运动,电流表的指针______.这一实验现象说明,感应电流的方向与______.方向有关.

(5)如果将蹄形磁铁翻转一下,S极在上,N极在下.重做上述实验,发现感应电流的方向与______.方向有关.

【答案】不偏转不偏转不偏转向右偏转向左偏转导体运动磁场

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]闭合开关,导体ab不动,不能切割磁感线,不产生感应电流,所以电流表的指针不偏转;

(2)[2]换用磁性更强的蹄形磁铁,闭合开关,仍保持导体ab不动,仍不能切割磁感线,不产生感应电流,所以电流表的指针仍不偏转;

(3)[3]闭合开关,使导体ab在磁场中上下运动,运动方向与磁感线方向平行,不能切割磁感线,不产生感应电流,所以电流表的指针不偏转;

(4)[4]闭合开关,使导体ab在磁场中向左运动,切割磁感线,且根据右手定则判断,电流由b到a,电流从电流表的正接线柱流入,所以电流表的指针向右偏转;

[5]导体ab向右运动,切割磁感线的运动方向与上次相反,则电流表的指针向左偏转;

[6]切割磁感线运动方向不同时,电流方向也不同,这一现象说明,感应电流的方向与导体运动方向有关;

(5)[7]如果将蹄形磁铁翻转一下,S极在上,N极在下,即改变了磁场方向,则在导体运动方向不变时,电流方向相反,所以重做上述实验,会发现感应电流的方向与磁场方向有关.

9.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”.

(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿________(选填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针会发生偏转.

(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,电流表指针______(选填“会”或“不会”)发生偏转.

(3)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转.由此小明得出结论:闭合电路得一部分导体在磁场中做_________运动时,电路中就产生感应电流.

(4)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关.为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,他应进行的操作是:__________.

【答案】左右不会切割磁感线用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向运动,观察电流表指针偏转角度的大小

【解析】

分析:根据产生感应电流的条件分析即可以做出前三问;运用控制变量法设计实验解决第四问.

解答:(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿左右方向运动时能切割磁感线,电路中会产生感应电流,故电流表指针能发生偏转;

(2)导体棒不动,闭合开关,磁铁上下运动,没有切割磁感线,电路中不会产生感应电流,故电流表指针不能发生偏转;

(3)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,电流表指针都不发生偏转.因为电路没有闭合,由此小明得出结论:闭合电路得一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流.

(4)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关.为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,应采用控制变量法,具体操作为:用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向运动,观察电流表指针偏转角度的大小;

故答案为 (1). 左右 (2). 不会 (3). 切割磁感线 (4). 用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向运动,观察电流表指针偏转角度的大小;

【点睛】本题重点是电磁感应现象的条件有两个,一为闭合回路、二为部分导体切割磁感线,两个缺一不可.

10.为了探究导体在磁场中怎样运动才能在电路中产生电流,采用图中所示的实验装置进行实验:

(1)将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,电流计指针不偏转,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针____偏转;断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针____偏转。(填“会”或“不会”)

(2)将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针____偏转;让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针___偏转。(填“会”或“不会”)

(3)综合(1)(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是____电路的一部分,且一定要做____运动。

(4)在这个实验中____能转化为了电能。

【答案】会不会不会会闭合切割磁感线机械

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,没有切割磁感线,电流计指针不偏转;让导体在蹄形磁体中左右运动,导体切割磁感线,有感应电流产生,电流计指针会偏

转;[2]断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,虽然导体切割磁感线,但由于开关断开,电路没有电流,电流计指针不会偏转;

(2)[3][4]将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,导体没有切割磁感线,没有感应电流产生,电流计指针不会偏转;闭合开关,让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,导体做切割磁感线运动,有感应电流产生,电流计指针会偏转;

(3)[5][6]综合(1)(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是闭合电路的一部分,且一定要做切割磁感线的运动;

(4)[7]此实验中消耗了机械能,获得了电能,是将机械能转化为电能的过程。

11.图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB,导线的两端跟电流计连接。

次数磁杨方向导线AB运动方向电流计指针偏转方向

1

向左、斜向左向左

向上

2向右、斜向右向右

向左、斜向左向右

3

向下

4向右、斜向右

(1)让AB竖直向上运动,电流计的指针_____(填“偏转”或“不偏转”)。

(2)上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象,分析上表可以得出:闭合电路中的一部分导体在磁场中做_____运动时,导体中就产生电流

(3)如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是_____。

(4)第4次实验中电流计指针偏转方向是_____。

(5)如果将蹄形磁体向左运动,电路中_____(填“能”或“不能”)产生电流。

【答案】不偏转切割磁感线 D 向左能

【解析】

【详解】

(1)[1]由图可知,蹄形磁体的上边是N极,下边是S极,其间的磁场方向是从上到下,如果导线AB竖直向下运动,是不会切割磁感线的,故不会产生感应电流,灵敏电流计指针不偏转;

(2)[2]由表中数据可知,闭合电路的一部他导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这叫电磁感应现象。

(3)[3]A.图A是奥斯特实验,通电后小磁针偏转,说明了通电导线周围存在磁场,不符合题意;

B.图B是磁场对电流的作用实验,通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动;不符合题意;

C.图C是扬声器,与电动机的原理相同,不是电磁感应,不符合题意;

D.图D是动感线圈式话筒,当人对话筒说话时,引起膜片的振动,膜片的振动会引起线圈的运动,切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流,从而在扬声器产生与说话者相同的声音。动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的,符合题意;

(4)[4]比较第3和4次实验可知:切割磁感应线的方向不同,但磁场方向相同,指针偏转方向不同,即产生的感应电流方向不同,第4次导体运动方向和第3次导体运动方向不同,感应电流的方向不同,即感应电流的方向向左;

(5)[5]闭合开关,若导体不动,向左移动蹄形磁体,根据相对运动,等效于蹄形磁体不动,而导体左右运动,则切割磁感线,导体中能产生电流。

12.在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中:

(1)小星设计的电路如图甲所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab,ab的两端分别跟开关,螺线管连接,螺线管旁放置一个小磁针,当ab中产生电流时,螺线管中有_____通过,小磁针会发生偏转.

(2)小星闭合开关后,不管导线ab在磁场中怎样运动,小磁针都不偏转,是没有产生电流,还是产生的电流太微弱?他换用了一个灵敏电流表代替螺线管和小磁针,如果灵敏电流表指针发生偏转,表明ab中产生电流,实验的情况如图乙所示.

A.观察并分析①②③现象可知:导体静止时,_____产生感应电流;导体沿着磁感线方向运动时,_____产生感应电流;导体切割磁感应线运动时,_____产生感应电流.(均选填“能”或“不能”)

B.观察并分析③④现象可知:产生感应电流的条件之一是_____ .

(3)对比图甲和图乙两次实验后,小星认为:图甲中小磁针不发生偏转,不是没有产生电流,而是_____ .

(4)实验中,如果导体不动,只要马蹄形磁体_____ 运动(填“上下”“前后”或“左右”)也能产生感应电流.

【答案】电流不能不能能形成闭合回路产生的电流太小左右

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]当ab中产生电流时,闭合回路中都会有电流,则螺线管有电流通过,能产生磁场,使小磁针偏转;

(2)A.[2]根据图示可知,导体静止时不能产生感应电流;

[3]当导体沿磁感线方向运动时,即上下运动,不能产生感应电流;

[4]当导体左右运动,切割磁感线运动时,能产生感应电流;

B.[5]根据③④现象可知,要产生感应电流,必须是在闭合回路中;

(3)[6]图乙实验表明是可以产生感应电流的,因此图甲中小磁针不动是因为电流太小,产生的磁场太弱,无法使小磁针偏转;

(4)[7]实验表明,要产生感应电流,需要导体做切割磁感线运动,若导体不动,则需要马蹄形磁体左右运动,也可产生感应电流.

13.发电机是如何发电的呢?同学们用如图所示的装置进行探究.

(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中

________(填“有”或“无”)电流产生.

(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现电流表指针发生了偏转,就说:“让导体在磁场中运动就可产生电流.”但小芳说:“不一定,还要看导体怎样运动.”为验证猜想,它们继续探究,并把观察到的现象记录如下:

分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是______(填“正确”或“错误”)的,比较第2、3次实验现象发现,产生的电流的方向跟_____有关;比较第3、6次实验现象发现,产生的电流的方向还跟_____有关.

(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁铁,有同学发现指针又偏转了!他们再重复刚才的操作,发现电流表的指针都偏转,请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在________中做________________运动,电路中就会产生感应电流,这就是发电机发电的原理,此原理最早由英国物理学家________发现.

【答案】无正确导体的运动方向磁场方向磁场切割磁感线法拉第

【解析】

试题分析:(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中无电流产生;(2)根据表格中的信息可知,当导体在磁场中运动时,电流计指针不一定偏转,说明不一定产生电流,故小芳的观点是正确的;比较第2、3次实验现象发现,磁场方向相同,导体运动的方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流的方向跟导体运动方向有关;比较第3、6次实验现象发现,导体运动的方向相同,磁场方向不同,产生电流的方向不同,即产生的电流的方向还跟磁场方向有关;(3)电路闭合时,不论是导体运动还是磁体运动,导体会做切割磁感线运动,所以导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应,此原理最早由英国物理学家法拉第发现的.

【考点定位】探究电磁感应现象的实验

14.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路.

(1)实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱,当滑动变阻器滑片向左移动时,电路中的电流________(填“增大”、“不变”或“减小”),电磁铁吸引大头针的个数增多,说明电流越________,电磁铁磁性越强.

(2)根据图示的情景可知,电磁铁甲的上端是________极;电磁铁________(填“甲”或“乙”)的磁性较强,说明电流一定时,线圈匝数________,电磁铁磁性越强;实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化,________.

(3)该实验用了控制变量法和________法.

【答案】增大大 S 乙越多同名磁极相互排斥转换

【解析】

【分析】

【详解】

( 1 )由图可知:甲乙串联,乙的匝数比甲的多,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流增大,电磁铁吸引大头针的个数增多,说明电流越大,电磁铁磁性越强;

( 2 )根据甲的线圈上的电流方向,结合安培定则可知:甲的上端为 S ,下端为 N ;乙吸

引的大头针数多,说明乙的磁性强,这说明:在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;大头针被磁化,同一端的磁性相同,互相排斥,所以下端分散;

(3)该实验运用了转化法,将电磁铁磁性的强弱转换为吸引大头针的个数.

15.如图所示实验中,闭合开关,静止于金属轨道上的金属杆向左运动.

(1)这个现象说明了磁场对通电导体具有______的作用,观察实验现象后,应立即断开开关,这是为了防止电流过大,长时间通电损坏_______.

(2)若要让金属杆向右运动,应采取的方法是_______.

A.改变电流方向或改变磁场方向

B.只能改变电流方向

C.电流方向和磁场方向同时改变

D.只能改变磁场方向

(3)实验中发现金属杆较重,不易起动,用下列轻质材料管替代金属杆后,会使实验效果明显的是_______.

A.细薄的塑料管

B.将锡箔纸卷在铅笔上成细管状,再抽出铅笔,形成的锡箔细管.

【答案】力电源AB

【解析】

【详解】

(1)如图电路,闭合开关,静止于金属轨道上的金属杆向左运动,这个现象说明了磁场对通电导体具有力的作用;因为实验时,电路近似短路,电流较大,所以观察实验现象后,应立即断开开关,这是为了防止电流过大,长时间通电损坏电源.

(2)因为导体受磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关,所以只要改变其一,金属杆就会向右运动,故选A。

(3)实验中发现金属杆较重,不易起动,用轻质材料管替代金属杆,则替代材料必须是导体,若为绝缘体,不能导电,没有电流,不会受磁场力;

A.细薄的塑料管,是绝缘体,故A错误;

B.将锡箔纸卷在铅笔上成细管状,再抽出铅笔,形成的锡箔细管.锡箔纸能导电,且质量轻,摩擦力小,故B符合题意。

所以会使实验效果明显的是B.

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