专题09 电学探究型实验（二）-备战 中考物理常考热点实验攻略（通用版）

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专题09 电学探究型实验（二）（原卷版）

实验一、探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关

【实验目的】研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？
【实验方法】控制变量法，转换法。
【实验原理】根据煤油在玻璃管里（温度计示数变化）上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。
【实验器材】密闭容器两个、U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。
【实验步骤】
（1）电流产生的热量与电阻的关系

如图所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。
两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?
【实验结论】在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
（2）电流产生的热量与电流大小的关系

如图所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?
【实验结论】在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
【考向点拨】
1.实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体 。
2.被加热材料选用煤油或空气的原因：利用煤油比热容小升温明显；空气热胀冷缩明显。
3.选用加热材料的要求：质量、初温、材料相同。
4.探究电热与电流的关系是需控制电热丝的电阻和通电时间相同。探究电热与电阻的关系是需控制电流和通电时间相同；探究电热与通电时间的关系时需控制电阻和电流相同，改变通电时间的长短。
5.两个烧瓶串联的目的：使通过电流相同。
6.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
7.该实验成败的关键是：确保密闭容器的密封性良好。
8.如果两个容器中不是气体，而是液体，可以将U形管替换为温度计，也可以完成实验。

【典例1】（2021·广西贵港·中考真题）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中R1>R2。

实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整；_______

（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制_______；电阻丝放出热量的多少，通过_______来进行判断。
（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入_______相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容_______水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′_____2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系（选填“成”或“不成”）。实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。
（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值_______的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m，瓶中电阻丝的阻值为R，测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Δt，若不计热量损失，则a液体的比热容为________（用所给出的物理量写出比热容的表达式）。
【典例2】（2021·贵州安顺·中考真题）小明在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提出了下列猜想：

A．与通电时间有关
B．与电阻大小有关
C．与电压大小有关
D．与电流大小有关
实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题
（1）探究猜想A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝，闭合开关一段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：
①电阻丝产生的热量通过______的方式传递给火柴头；
②电阻丝产生的热量与通电时间______（选填“有关”或“无关”）；
（2）探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别接触电阻丝（设火柴头与整根电阻丝接触）；
①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生的热量多？______（选填“能”或“不能”）；
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更可行?______（填字母序号）
A．20Ω 30Ω B．15Ω 15Ω C．5Ω 25Ω
（3）小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式，能否合理完成对猜想B的方案设计______？请你说明理由______。

1．为了探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关，设计如图甲的装置，将两段阻值不同的电阻丝（R1 =5Ω，R2 =10Ω）分别密封在两个完全相同的容器内，密闭容器内封闭等量的空气。
（1）从实验装置的原理可知，U形管两管中的液柱高度差是由于U形管中______（选填“气体”或“液体”）热胀冷缩导致的。U形管中液柱高度差的大小，反映出电流通过电阻丝时产生______的多少；

（2）图甲所示是用来探究电流产生的热量跟______的关系；
（3）图乙所示是用来探究电流产生的热量跟______的关系；
（4）让实验装置乙冷却到初始状态，把右瓶并联的电阻丝都放入瓶内，接通电源，此电路工作一段时间后，______（选填“左瓶”或“右瓶” ）内电阻丝产生的热量多。
2.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。

(1)实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的______不相等；
(2)由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是______；
(3)通过对比观察，______（选填“甲”或“乙” ）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越______导体产生的热量越多。
3.小组同学选择阻值不变的电阻丝，探究“电流通过电阻丝产生的热量（简称电热）与通电时间、电流、电阻的关系”。
  
（1）为探究电热与通电时间、电流的关系，在锥形瓶内装入适量煤油，设计电路如图甲所示，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于______（A/B）端；
（a）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为0.5A，通电5分钟、温度计的示数升高了5℃；
（b）保持滑动变阻器滑片P的位置不变，通电10分钟、温度计的示数升高了9℃，（a）、（b）对比可得结论：______；
（c）向______移动滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为1A，通电10分钟、温度计的示数升高了33℃，（b）、（c）对比可得结论：______；
（d）实验只能得到定性结论，主要原因是 ______ ；
（2）为探究电热与电阻的关系，并测出标签污损的电阻丝R2 的阻值，在两个相同的锥形瓶内装入等质量的煤油，设计如图乙所示电路。开关闭合后，电压表有示数，但电流表无示数，电路故障是______，排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P得到电表示数如图丙所示，则电压表示数为______V，电流表示数为______A，R2 阻值为______Ω。一段时间后，观察到电阻丝______所在锥形瓶中的温度计示数升高的比较多；
（3）请分析“电炉工作时，电炉丝发热明显、而与电炉丝相连的导线发热不明显”：电炉丝的电流______导线的电流，电炉丝的电阻______导线的电阻。
实验二、探究通电螺线管外部的磁场分布

【实验目的】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素。
【实验器材】电源、滑动变阻器、导线若干、电磁铁、大头钉、开关、铁钉若干。
【实验方法】①控制变量法；②转换法：通过比较螺线管吸引大头针的多少反映磁性的强弱。
【实验原理】电流的磁效应
【实验猜想】①磁性强弱与线圈的匝数有关系；
②磁性强弱与电流有关系；
③磁性强弱与有无铁芯有关系。
【实验步骤】
（一）探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系

方案：保持铁芯、线圈匝数不变,改变通过电磁铁的电流大小,观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
现象：增大电流,电磁铁吸引的大头针数目增多.
结论：铁芯、线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越越大,，电磁铁的磁性越强.
电磁铁磁性强弱与电流大小有关.
（二）探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系

方案：保持电流、铁芯不变,改变线圈的匝数,观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
现象：线圈匝数越多，电磁铁吸引的大头针数目增多.
结论：当电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强.电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关.
（三）探究通电螺线管的磁性强弱与有无铁芯的关系

方案：保持电流、线圈匝数不变,比较不插入铁芯和插入铁芯时,观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
数据记录：
现象：插入铁芯后，通电螺线管吸引的大头针数目增多.
结论：当电流和线圈匝数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大增强.电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关.
【实验结论】
①磁性强弱与线圈的匝数有关系：当电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
②磁性强弱与电流有关系：铁芯、线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越越大,，电磁铁的磁性越强；
③磁性强弱与有无铁芯有关系：当电流和线圈匝数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大增强。
【考点方向】
1.电磁铁的优点：
电磁铁磁性有无，可用电流的通断来控制
电磁铁磁性强弱，可用改变电流的大小来控制
电磁铁的极性变换，可用改变电流的方向来实现。（或对调电源正负极）
2.实验原理：电流的磁效应。
3.实验涉及到的方法：控制变量法、转换法。
4.电磁铁是一个带有铁芯的通电螺线管。
5.实验得到的结论：通电螺线管的磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数、是否有铁芯有关。
6.电磁铁的应用有哪些？答：电磁起重机、电铃、电话听筒、话筒、电磁继电器、磁悬浮列车。
7.实验过程中，当插入通电螺线管后磁性大大增强的原因是什么？
答：因为铁芯在通电螺线管产生的磁场中被磁化后相当于一根磁铁。
8.该实验过程中改变电流的大小是通过改变滑动变阻器的阻值实现的
9.该实验中滑动变阻器的作用是：保护电路、改变电流大小。
10.实验过程中，记录多组数据的目的：为了得出普遍规律，避免实验的偶然性。
11.如果在实验中为了探究电流对通电螺线管磁性的强弱的影响时，还可以增加一项仪器电流表。
12.实验中用铁棒而不用钢棒的原因：钢棒被磁化后成为永磁铁，断电后仍有磁性，大头针不会掉下来。

【典例1】（2021·湖北宜昌市·中考真题）通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，我们通过以下实验来进行探究：

（1）在硬纸板上放置一个螺线管，周围均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被_____。轻敲纸板，观察铁屑的排列情况如图甲所示，图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况，对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与______磁体的相似；
（2）我们要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助______；
（3）根据前面的实验结果，把通电螺线管看成一个磁体，它的两极如图于所示，为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系我们下一步要做的是______，观察______。
【典例2】（2021·云南昆明市·中考真题）为了探究磁场，小华做了如下实验。

甲 乙 丙
（1）探究磁体周围的磁场：
①在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，再将玻璃板放在条形磁体上方，然后______玻璃板，观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被______成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来，如图甲所示；
②再在玻璃板上放一些小磁针，小磁针静止时的情况如图乙所示，黑色一端表示磁体的N极，某点小磁针______极所指的方向就是该点的______方向；
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作______。
（2）探究通电螺线管周围的磁场：
①把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图丙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟______磁体的磁场相似，图中_____（选填“左”成“右”）端是螺线管的N极；
②对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟______有关，断开开关后，小磁针静止时______极指向南方。

1．在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：
（1）小磁针的作用：　   　。
（2）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因：　   　
（3）将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与　   　方向的关系。
（4）观察实验现象后，应立即断开开关，是为了　   　。

2.在探究通电螺线管外部磁场的实验中，采用了如图1所示的实验装置。

（1）当闭合开关S后，小磁针________发生偏转（填“会”或“不会”），说明通电螺丝管与小磁针之间是通过________发生力的作用。
（2）用铁屑来做实验，得到了如图2所示的情形，它与________磁铁的磁场分布相似。为描述磁场而引入的磁感线________真实存在的。
（3）为了研究通电螺线管的磁极性质，老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的________有关，且这个关系可以用________判断。

（4）闭合开关S，通电螺线管周围的小磁针N极指向如图3所示，由图可知：在通电螺线管外部，磁感线是从________极发出，最后回到________极。
3.小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中,设计了如图甲所示电路。实验时,

(1)可通过观察　　　　　　　　　　　　判断通电螺线管的磁极。
(2)如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态,观察可知通电螺线管的外部磁场与　　　　　　的磁场相似。
(3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中,他将开关S从1换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,此时调节滑动变阻器是为了　　　　　　　　　　　　　　　　,来研究　　　　　　　　　　　　　　　　　　的关系。
实验三：探究电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关

【实验器材】实验器材：电源、导线、开关、滑动变阻器、匝数不同的电磁铁、大头针；

甲 乙
【实验原理】电磁铁通电后具有磁性的原理：电流的磁效应；
【实验步骤】①用一根导线在一枚铁钉上缠绕几匝制作一个电磁铁。
②将制作的电磁铁、滑动变阻器及电流表、开关、电源连入电路中，如图甲所示，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数增大，观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。
③将两个线圈匝数不同的电磁铁串联在电路中，如图乙所示，观察两个电磁铁吸引曲别针的数目有什么不同。
【分析与论证】
（1）图甲所示实验中，线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，吸引曲别针的数目越多，说明电磁铁的磁性越强；
（2）图乙所示实验中，电流大小相同时，线圈匝数多的电磁铁吸引曲别针的数目多，说明线圈匝数越多，磁性越强。
【实验结论】电磁铁的磁性强弱与通过的电流和线圈的匝数有关：
①线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；
②电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
【实验方法】
（1）转换法：通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性强弱；
（2）控制变量法：
①探究磁性强弱与电流大小的关系：控制螺线管的线圈匝数不变，移动滑动变阻器滑片，改变电路中电流大小，观察螺线管吸引大头针的数量；
②探究磁性强弱与线圈匝数的关系：控制螺线管的电流不变，改变螺线管的线圈匝数，观察螺线管吸引大头针的数量；
【交流与讨论】
（1）安培定则的应用：判断螺线管N、S极；
（2）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因：同名磁极相互排斥；
【考向点拨】
1.实验方法：控制变量法、转换法；
2.安培定则的应用：会使用安培定则判断；
3.电磁铁吸引的大头针下端分散的原因：同名磁极相互排斥；
4.电磁铁磁性强弱与电流关系：电流越大，电磁铁的磁性越强；
5.电磁铁磁性强弱与电流关系：电流越大，电磁铁的磁性越强；
6.电磁铁磁性强弱与匝数关系：匝数越多，电磁铁的磁性越强。

【典例1】（2021·河南中考真题）小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：
光照强度E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
光敏电阻R/Ω
120
60
40
30
24
（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值______（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______（选填“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被______（选填“吸下”或“释放”），照明系统启动。
（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？（______）
（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？（______）此时光照强度为多少？（______）

【典例2】（2021·江苏苏州市·中考真题）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt，与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
（1）图甲中应将b端与______端相连；
（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为______极；
（3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为______Ω；
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是______℃；
（5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试。使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。
第一步：断开开关，______；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关，______，完成电路调试。


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

（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________（填“增加”或“减少”），说明电流越________，电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情境可知，________（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，________ 电磁铁磁性越强。
（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的________极。
2.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。

(1)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________（选填“增加”或“减少”），说明电流越________，电磁铁磁性越强；
(2)由图示可知，（选填“甲”或“乙”）________的磁性强，说明电流一定时，________，电磁铁磁性越强；
(3)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________；
(4)本实验中用到了多种研究方法：
①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，下列实验的研究方法和这种方法不同的是________
A．研究电流大小和电压、电阻的关系
B．研究影响电阻大小的因素
C．用电流表测量串联电路中的电流
②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，下列实验的研究方法和这种方法不同的是________
A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率
B．研究电热和那些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少
C．研究动能大小和那些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近，来表示动能的大小
(5)本实验进行了多次实验，多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是_____
A.伏安法测量定值电阻的阻值 B.探究并联电路电流规律     C.测量小石块的密度
2.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14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）实验结束后，小明发现电池使用说明中有一条提示：“请一次性更换所有电池，以免新旧电池混用”。他想新旧电池混用和不混用有什么区别呢？于是，他做了如下探究，他用一节新电池代替图14中原来的电源，闭合开关后，用电压表测出电路的总电压，并观察电磁铁吸引大头针的数量，记录在下表中，然后再分别把两个新电池、一新一旧电池串联起来，替换原来的电源，重复上述实验，实验记录如下表所示。

分析表中数据可知，串联的一新一旧电池给电路提供是电压   （填“大于”、“等于”或“小于”）一节新电池提供的电压，原因是：根据串联电路中电源电压等于各部分电路两端的电压之和，用一新一旧电池供电的电路中，废旧电池相当于在以一节新电池为电源的电路中串联了一个      ，所以新旧电池混用，废旧电池会消耗新电池的部分能量。

实验四：探究在什么情况下磁能生电

【提出问题】什么情况下磁可以生电
【实验电路】如图

【实验器材】蹄型磁铁、导体、电流计、开关。
【实验步骤】
（1）将部分导线ab放置于磁场中，开关断开，导体在磁场中上下左右运动，观察电流计的指针。
（2）将部分导线ab放置于磁场中，保持导线与磁场的相对静止，观察电流计的指针。
（3）保持磁场不变，将导线ab左右移动，观察电流计的指针。
（4）保持磁场不变，将导线ab上下移动，观察电流计的指针。
（5）保持磁场不变，将导线ab斜着移动，观察电流计的指针。
（6）对换磁极，将导线ab左右移动，观察电流计的指针。
【实验表格】见下表
序号
开 关
磁场方向
导体ab的运动方向
指针的偏转方向
1
断开
上N下S
向各个方向运动
不偏转
2
闭合
上N下S
静止不动
不偏转
2
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
3
闭合
上N下S
向左运
向右偏转
4
闭合
上N下S
向上运动
不偏转
5
闭合
上N下S
向下运动
不偏转
6
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
7
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
【实验结论】产生感应电流的条件：（1）导体是闭合电路的一部分；（2）导体作切割磁感线运动。
感应电流的方向：跟导体切割磁感线方向有关；跟磁感线的方向有关。
【考向点拨】
1.如何判断有无感应电流：电流计指针偏转；
2.如何提高电流计偏转效果：用多匝线圈更明显；
3.如何判断感应电流的方向：根据电流计的指针偏转方向不同；
4.产生感应电流的条件：（1）导体是闭合电路的一部分；（2）导体作切割磁感线运动；
5.感应电流的方向：跟导体切割磁感线方向有关；跟磁感线的方向有关；
6.感应电流的大小：（1）导体切割磁感线的速度；（2）磁场的强弱；（3）线圈的匝数。

【典例1】（2021·湖北武汉市·中考真题）某同学用下图所示的装置研究电磁感应。

（1）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中______（填“无”或“有”）感应电流；
（2）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针______（填“不会”或“会”）偏转；
（3）利用电磁感应原理工作的装置有______（填“电铃”“扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。
【典例2】（2021·山东枣庄市·中考真题）学习了电磁感应现象后，小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块E、F上绕有导线并与开关，滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。（线框abcd在铁块E、F上方，实验过程中线框不扭转）

（猜想与假设）
小雨做出了如下猜想：
A.感应电流的大小与磁场的强弱有关
B.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
（设计与进行实验）
进行多次实验，每次实验
（1）小雨探究猜想A的设计思路如下：改变电磁铁的______保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数；
（2）要探究猜想B，实验时应保持电磁铁______不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。实验数据记录如右表所示；
实验次数
切割磁感线的速度
电流计指针偏转格数
1
慢速
1.5格
2
中速
2.5格
3
快速
4格
（分析论证）
（3）分析表格数据可得出的结论是：其他条件都相同时，______，闭合电路中产生的感应电流越大；
（交流评估）
（4）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：______；
（5）按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是：______。
【典例2】（2020•安徽）在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验现象：
①保持蹄形磁体位置不动，让导线AB在磁场中静止、竖直向上或向下运动，电流表的指针均不发生偏转；
②导线AB向左或向右运动，电流表的指针发生偏转；
③保持导线AB不动，让蹄形磁体向左或向右运动，电流表的指针发生偏转。
实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做　 　运动时，导体中就会产生感应电流。
（2）实验现象：
①保持磁场方向不变，导线AB向右运动时，电流表指针向左偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向右偏转。
②对调磁体两极的位置。使磁场方向发生改变，导线AB向右运动时，电流表指针向右偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向左偏转。
实验结论：感应电流的方向与　 　有关。


1.如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。

（1）实验中，AB棒的材料可能是______（填“塑料”或“铝”）；
（2）我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断______；
（3）闭合开关，实验探究过程记录如表所示：
次数
AB 棒在磁场中的运动情况
是否有感应电流
1
静止
无
2
沿磁场方向运动（不切割磁感线运动）
无
3
切割磁感线运动
有
根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为电能；
（4）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与______的关系；
（5）若将此装置中灵敏电流计换成______，可进一步探究电动机的工作原理。
2.探究磁生电的条件：
实验装置如图所示，在磁场中悬挂一根导体AB，把它的两端跟电流表连接起来，组成闭合回路。

(1)实验中，用______提供磁场，用______显示电路中有无电流。
(2)下列操作，电路中能产生电流的是______（选填所有符合要求的选项序号）
①蹄形磁体和导体AB都静止
②蹄形磁体静止，导体AB左右运动
③导体AB静止，蹄形磁体左右运动
3.如图所示是小强“探究导体在磁场中运动时产生感应电流”实验的装置。

(1)小强在实验探究中,没有产生感应电流,你帮他找出其中的可能原因(写出一条即可)：　   。
(2)在实验过程中,小强应注意观察磁铁的磁场方向、电流计的偏转方向和金属棒ab在磁场中的　　　　方向。
(3)金属棒ab不动,闭合开关,当水平向左抽出U形磁铁时,灵敏电流表的指针　　　(选填“偏转”或“不偏转”)。
(4)在本实验中,用到的研究方法有　　　　　和转换法。
(5)针对这个实验,小强同学进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想,除此之外，
①你的猜想　　　　　　　　　。(任写一条即可)
②验证你的猜想的重要步骤(简明扼要)：           。
③对实验结果进行简单的分析判断：                 。