所属成套资源:2025年中考物理实验题型突破之真题汇编实验(原卷版+解析)
2025年中考物理实验题型突破之真题汇编实验19探究探究什么情况下磁可以生电(原卷版+解析)
展开
这是一份2025年中考物理实验题型突破之真题汇编实验19探究探究什么情况下磁可以生电(原卷版+解析),共35页。试卷主要包含了 实验目的、原理, 实验器材, 实验步骤, 实验分析, 实验补充, 常考实验问题等内容,欢迎下载使用。
1. 实验目的、原理
(1)实验目的:探究感应电流电流产生的条件。
(2)实验原理:利用电磁感应现象,当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,闭合回路中就有感应电流产生,灵敏电流计就会发生偏转。
2. 实验器材:条形磁铁、灵敏电流计、线圈A和B、滑动变阻器、电源、开关、导线等。
(1)电源:提供电压。
(2)开关:控制电路通断。
(3)灵敏电流计:测量电流大小。
(4)导线:连接电路。
(5)条形磁铁:产生磁场。
(6)滑动变阻器:改变电路中的电流大小。
(7)线圈A和B:切割磁感线。
3. 实验步骤
步骤①如图1连接好电路。
步骤②条形磁铁在线圈B中插入、拔出时,改变了线圈B中的磁通量,观察灵敏电流计示数。
步骤③闭合电键,线圈A在线圈B中插入、拔出时;线圈A在线圈B中,通过移动滑动变阻器或者打开、闭合电键时,改变了线圈B中的磁通量,观察灵敏电流计示数。
步骤④整理实验器材。
4. 实验分析
(1)当闭合电路中的导体在磁场中做切割磁感线运动时,闭合电路中就会产生感应电流。
(2)磁场强度越强,做切割磁感线运动时产生的电流越大。
5. 实验补充
(1)实验操作注意事项
①注意电路的连接方式,其中线圈B(称之为副线圈)与灵敏电流计直接串成回路,而线圈A(称之为原线圈)与电源、开关、变阻器组成回路。
②注意变阻器的接法,接错可能造成变阻器阻值不变或变阻器电阻为零,实验开始时应使变阻器的阻值最大(保护电源)且使电键处于断开状态。
(2)实验误差原因
①滑动变阻器未按要求接。
②灵敏电流计选择的量程过大。
6. 常考实验问题
(1)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 电流方向 。
(2)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 切割磁感线 运动,在该运动过程中,主要将机械能转化为 电 能。
(3)上下移动单根导线时,观察到灵敏电流计的指针 不偏转 ;左右移动该导线时,观察到灵敏电流计的指针 偏转 。
(4)通过这个实验现象得出初步结论:闭合电路的一部分导体在磁场里做 切割 磁感线的运动时,导体中就会产生电流。
(5)为了进一步验证这个结论,他又用如图乙的装置进行实验,发现将条形磁铁向下插入线圈时,灵敏电流计的指针 偏转 ;保持条形磁铁在线圈中不动,向上提起线圈时,灵敏电流计的指针 偏转 ,结果符合上述实验结论。
(6)磁体和导体棒相对静止,闭合开关,能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象?
答: 否 。
(7)探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时,应该保持 磁场 的方向不变。
(8)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是: 易于改变磁体的磁性强弱 。
精选真题汇编
1.(2023•长春)在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,实验装置如图所示:
(1)根据图中磁感线方向判断蹄形磁体的上端是 极。
(2)让导线AB在磁场中做 运动,观察到电流表指针发生偏转,说明回路中有电流产生,这一过程将机械能转化为 能,根据这个现象制成了 。
2.(2023•北京)(1)小京用图甲所示的装置进行实验,闭合开关的瞬间,观察到小磁针 的现象,说明电流周围存在磁场。
(2)小京用图乙所示的装置进行实验,其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。使金属棒ab向左做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向右偏转,如图乙所示;保持磁场方向不变,使金属棒ab向右做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向左偏转,如图丙所示。小京探究的问题是: 。
3.(2022•黄石)为探究三种磁现象,利用如图①的装置依次完成下列实验:
(1)在ab之间接入灵敏电流计,闭合开关,灵敏电流计指针 (选填A偏转、B不偏转);保持开关闭合,导体棒 (选填A水平、B上下)运动,灵敏电流计指针偏转,说明在一定条件下可以实现“磁生电”。
(2)断开开关,取下灵敏电流计,在ab之间接入恒流电源。闭合开关,导体棒 (选填A会、B不会)运动,说明“电﹣动”是通过磁场实现的。
(3)断开开关,移走磁铁,将一枚灵活转动的小磁针置于桌面上,待其静止后,将导体棒平行于小磁针放置,如图②所示。闭合开关,小磁针 (选填A会、B不会)偏转,说明电流周围 (选填A有、B无)磁场。
4.(2022•十堰)在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,小华做了甲、乙、丙三次实验。实验中通过观察 来判断电路中是否产生感应电流,如图的三次实验中, (选填“甲”“乙”或“丙”)图中有感应电流产生。 (选填“电动机”或“发电机”)应用了这一原理。
5.(2020•青岛)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
6.(2023•鄂州)物理小组的同学们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”、“左右”或“前后”)方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转;
(2)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论: 电路的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;
(3)该实验在探究过程中,是将 能转化成电能,生活中的 (填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。
7.(2022•武汉)某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
(1)让导线AB在磁场中静止,观察到电流表指针 ;让导线AB在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,观察到电流表指针 ;保持蹄形磁体静止,让导线AB从图中所示位置水平向右运动,观察到电流表指针 。(填“偏转”或“不偏转”)
(2)图乙中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,会产生感应电流的是 (填标号)。
8.(2022•河池)学习电磁感应现象后,小昌同学想进一步探究感应电流的大小跟哪些因素有关。他使用如图所示的装置,让导体棒ab在U形磁铁中做切割磁感线运动而产生感应电流,记录的实验数据如下表所示。
(1)比较1、2、3三组数据,可以探究感应电流的大小与导体切割磁感线速度的关系。当磁场强弱一定时,导体切割磁感线速度越 ,感应电流越大;
(2)比较 三组数据,可以探究感应电流的大小与磁场强弱的关系。当导体棒切割磁感线速度一定时,磁场越 ,感应电流越大。
9.(2021•宿迁)如图甲所示,是“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图。
(1)磁体和导体棒AB相对静止,闭合开关,能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象?
答: 。
(2)探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时,应该保持 的方向不变。
(3)小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验,此时需要在图乙的电路中再接入的元件是 。
10.(2021•武汉)某同学用如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”)。
11.(2021•枣庄)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】
(1)小雨探究猜想A的设计思路如下:改变电磁铁的 进行多次实验,每次实验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,实验数据记录如表所示。
【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: 。
12.(2021•十堰)小明在用如图装置“探究什么情况下磁可以生电”的实验中:
(1)实验时,小明通过观察 判断电路中是否有感应电流产生;
(2)闭合开关,若保持导体ab不动,要产生感应电流,小明正确的操作是 ;
(3)利用此实验中的能量转化原理,人们在生产生活中制成了 。
13.(2020•呼和浩特)在历史的长河中,有相当长的一段时间里,人们认为电现象和磁现象是互不相关的。直到1820年,丹麦物理学家 (选填“安培”、“奥斯特”或“法拉第”)发现,电流周围存在磁场,成为世界上第一个发现电与磁联系的科学家。如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”的实验装置。闭合开关后,导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表(实验中电流由左进入电流计,指针向左偏,电流由右进入电流计,指针向右偏)。
(1)实验表明,闭合电路中的部分导体在磁场中做下列哪种运动时,电路中产生感应电流 。
A.平行磁感线运动 B.切割磁感线运动
(2)导体中产生的电流方向,与导体的运动方向,以及磁感线的方向都有关系,根据题给信息,分析判断下列方向关系正确的是 。
14.(2022•河北)如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)实验时,小明通过观察 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)小明进行了如图乙所示的5次操作,其中能产生感应电流的是 (选填所有符合要求的操作序号)。
(3)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施: 。
(4)利用“磁生电”工作的装置有 (选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”)。
15.(2022•衡阳)如图,在“探究什么情况下磁可以生电”实验中:
(1)比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就产生电流;
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是 ;(选填字母)
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是 能转化为电能;
(4)如果将电流表换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
16.(2022•日照)某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图甲,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图乙触接电源,小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后,小磁针恢复到图甲位置。如图丙,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。则:
①通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与 有关。
②断开电源后,小磁针恢复到图甲状态,这是因为小磁针受到了 的作用。
③如图丁所示,高速电子束飞过小磁针上方时,小磁针将发生如图 所示方向的偏转,原因是 。
(2)利用图戊所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察电流表指针的偏转情况,记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时,指针向左偏转;从右侧接线柱流入时,指针向右偏转。
根据表中记录的实验信息,完成下列问题:
④由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中 (填“会”或“不会”)产生感应电流。
⑤由第3、4两次实验可知,导体棒AB中感应电流的方向与 的方向有关。如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,电流表的指针向 偏转。
⑥本实验的设计不完整,不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整,应 。
⑦小明将电流表换成完好的小灯泡,再做第3、4两次实验时小灯泡不亮,最可能的原因是 。
⑧发电机的原理与本实验的原理一样,己图为发电机的示意图,图中时刻线框水平,箭头为线框旋转的方向,此时ab边中的电流方向 (填“由a到b”或“由b到a”)。
17.(2021•淮安)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:
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 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。
18.(2021•柳州)小夕用如图甲的装置探究电磁感应现象。
(1)他上下移动单根导线时,观察到灵敏电流计的指针 ;左右移动该导线时,观察到灵敏电流计的指针 。
(2)他通过这个实验现象得出初步结论:闭合电路的一部分导体在磁场里做 磁感线的运动时,导体中就会产生电流。
(3)为了进一步验证这个结论,他又用如图乙的装置进行实验,发现将条形磁铁向下插入线圈时,灵敏电流计的指针 ;保持条形磁铁在线圈中不动,向上提起线圈时,灵敏电流计的指针 ,结果符合上述实验结论。
19.(2021•长春)在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中:
(1)请在图甲中标出经过A点的磁感线的方向。
(2)如图乙所示,将闭合电路中的导线ab放在蹄形磁体的磁场中,导线ab左右运动时,电流表指针 。这一过程中,该装置将 转化为电能。这一现象在生活中的应用有 。
20.(2020•十堰)如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验,蹄形磁体和灵敏电流计均放在水平桌面上。使导体AB在磁场中竖直向上或竖直向下运动,发现电流计的指针均不偏转;使导体AB在磁场中水平向右或水平向左运动,发现电流计的指针左右偏转。这些现象说明:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,会产生电流,电流的方向与导体的 有关。若用匝数很多的线圈代替导体AB重复上述实验,产生的电流 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21.(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。
22.(2020•东营)如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,用棉线将一段导体AB悬挂起来,放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来,组成了闭合电路。
(1)该实验中,灵敏电流计的作用是 、 。
(2)确认灵敏电流计能正常工作后,某同学发现,无论导体AB在磁场中怎样运动,灵敏电流计的指针均不见发生偏转,其主要原因可能是 、 。
(3)在教师的指导下,兴趣小组对实验进行完善后,观察到的现象如下表所示,由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流。
(4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出 。
(5)在此实验过程中,能量转化情况是 。利用这一原理,人们在生产生活中制成了 。
实验次数
1
2
3
4
5
磁场强弱(磁铁个数)
1个
1个
1个
2个
3个
导体切割磁感线速度
慢速
中速
快速
慢速
慢速
电流计指针偏转格数
1格
2.5格
4格
2格
3格
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
实验序号
磁场方向
导体棒ab运动方向
灵敏电流计指针偏转情况
1
向下
向上
不偏转
2
向下
不偏转
3
向左
向右偏
4
向右
向左偏
5
向上
向上
不偏转
6
向下
不偏转
7
向左
向左偏
8
向右
向右偏
序号
实验操作
电流表指针偏转情况
1
保持导体与磁体静止
不偏转
2
保持磁体静止,导体水平向左切割磁感线
向右偏转
3
保持磁体静止,导体水平向右切割磁感线
向左偏转
……
实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
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
序号
磁体(磁极)放置方式
导体AB运动情况
电流计指针偏转情况
1
上N下S
静止
不偏转
2
竖直向上运动
不偏转
3
竖直向下运动
不偏转
4
上N下S
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
6
上S下N
向左运动
向左偏转
7
向右运动
向右偏转
实验19 探究探究什么情况下磁可以生电
基础考点梳理
1. 实验目的、原理
(1)实验目的:探究感应电流电流产生的条件。
(2)实验原理:利用电磁感应现象,当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,闭合回路中就有感应电流产生,灵敏电流计就会发生偏转。
2. 实验器材:条形磁铁、灵敏电流计、线圈A和B、滑动变阻器、电源、开关、导线等。
(1)电源:提供电压。
(2)开关:控制电路通断。
(3)灵敏电流计:测量电流大小。
(4)导线:连接电路。
(5)条形磁铁:产生磁场。
(6)滑动变阻器:改变电路中的电流大小。
(7)线圈A和B:切割磁感线。
3. 实验步骤
步骤①如图1连接好电路。
步骤②条形磁铁在线圈B中插入、拔出时,改变了线圈B中的磁通量,观察灵敏电流计示数。
步骤③闭合电键,线圈A在线圈B中插入、拔出时;线圈A在线圈B中,通过移动滑动变阻器或者打开、闭合电键时,改变了线圈B中的磁通量,观察灵敏电流计示数。
步骤④整理实验器材。
4. 实验分析
(1)当闭合电路中的导体在磁场中做切割磁感线运动时,闭合电路中就会产生感应电流。
(2)磁场强度越强,做切割磁感线运动时产生的电流越大。
5. 实验补充
(1)实验操作注意事项
①注意电路的连接方式,其中线圈B(称之为副线圈)与灵敏电流计直接串成回路,而线圈A(称之为原线圈)与电源、开关、变阻器组成回路。
②注意变阻器的接法,接错可能造成变阻器阻值不变或变阻器电阻为零,实验开始时应使变阻器的阻值最大(保护电源)且使电键处于断开状态。
(2)实验误差原因
①滑动变阻器未按要求接。
②灵敏电流计选择的量程过大。
6. 常考实验问题
(1)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 电流方向 。
(2)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 切割磁感线 运动,在该运动过程中,主要将机械能转化为 电 能。
(3)上下移动单根导线时,观察到灵敏电流计的指针 不偏转 ;左右移动该导线时,观察到灵敏电流计的指针 偏转 。
(4)通过这个实验现象得出初步结论:闭合电路的一部分导体在磁场里做 切割 磁感线的运动时,导体中就会产生电流。
(5)为了进一步验证这个结论,他又用如图乙的装置进行实验,发现将条形磁铁向下插入线圈时,灵敏电流计的指针 偏转 ;保持条形磁铁在线圈中不动,向上提起线圈时,灵敏电流计的指针 偏转 ,结果符合上述实验结论。
(6)磁体和导体棒相对静止,闭合开关,能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象?
答: 否 。
(7)探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时,应该保持 磁场 的方向不变。
(8)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是: 易于改变磁体的磁性强弱 。
精选真题汇编
1.(2023•长春)在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,实验装置如图所示:
(1)根据图中磁感线方向判断蹄形磁体的上端是 N 极。
(2)让导线AB在磁场中做 切割磁感线 运动,观察到电流表指针发生偏转,说明回路中有电流产生,这一过程将机械能转化为 电 能,根据这个现象制成了 发电机 。
【答案】N;切割磁感线;电;发电机。
【解答】解:(1)由图可知,磁感线方向由上到下,所以进而判断蹄形磁体的上端是N极,下端是S极。
(2)闭合开关后,使导线AB在磁场中左右运动,即导线做切割磁感线运动,因此会有感应电流产生,此时电流表指针能发生偏转;这种现象就是电磁感应现象;电磁感应现象实验中机械能转化为电能。
故答案为:N;切割磁感线;电;发电机。
2.(2023•北京)(1)小京用图甲所示的装置进行实验,闭合开关的瞬间,观察到小磁针 发生偏转 的现象,说明电流周围存在磁场。
(2)小京用图乙所示的装置进行实验,其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。使金属棒ab向左做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向右偏转,如图乙所示;保持磁场方向不变,使金属棒ab向右做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向左偏转,如图丙所示。小京探究的问题是: 感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关 。
【答案】(1)发生偏转;(2)感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关。
【解答】解:(1)小京用图甲所示的装置进行实验,闭合开关的瞬间,观察到小磁针发生偏转的现象,说明电流周围存在磁场。
(2)小京用图乙所示的装置进行实验,其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。使金属棒ab向左做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向右偏转,如图乙所示;保持磁场方向不变,使金属棒ab向右做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向左偏转,如图丙所示。小京探究的问题是:感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关。
故答案为:(1)发生偏转;(2)感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关。
3.(2022•黄石)为探究三种磁现象,利用如图①的装置依次完成下列实验:
(1)在ab之间接入灵敏电流计,闭合开关,灵敏电流计指针 B (选填A偏转、B不偏转);保持开关闭合,导体棒 A (选填A水平、B上下)运动,灵敏电流计指针偏转,说明在一定条件下可以实现“磁生电”。
(2)断开开关,取下灵敏电流计,在ab之间接入恒流电源。闭合开关,导体棒 A (选填A会、B不会)运动,说明“电﹣动”是通过磁场实现的。
(3)断开开关,移走磁铁,将一枚灵活转动的小磁针置于桌面上,待其静止后,将导体棒平行于小磁针放置,如图②所示。闭合开关,小磁针 A (选填A会、B不会)偏转,说明电流周围 A (选填A有、B无)磁场。
【答案】(1)B;A;(2)A;(3)A;A
【解答】解:(1)当导体ab之间接入灵敏电流计,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,则电路中无电流产生,所以灵敏电流计指针不偏转;保持开关闭合,当导体在磁场中水平运动时,此时导体做切割磁感线运动,灵敏电流计指针发生偏转;
(2)当开关断开,取下灵敏电流计,在ab处接入电源,此时通电导体在磁场中受力的作用而运动;
(3)当开关断开时,移走磁铁,将小磁针放在桌面上并静止,将导体棒平行于小磁针放置,闭合开关,小磁针会受磁场的作用发生偏转,说明电流周围存在磁场。
故答案为:(1)B;A;(2)A;(3)A;A。
4.(2022•十堰)在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,小华做了甲、乙、丙三次实验。实验中通过观察 电流计指针是否偏转 来判断电路中是否产生感应电流,如图的三次实验中, 丙 (选填“甲”“乙”或“丙”)图中有感应电流产生。 发电机 (选填“电动机”或“发电机”)应用了这一原理。
【答案】电流计指针是否偏转;丙;发电机
【解答】解:实验时,通过观察电流计的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流;
闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,这就是电磁感应现象;如图的三次实验中,丙中的导体都切割了磁感线,能产生感应电流,而甲中的开关是断开的,不会产生感应电流;乙中的导体没有切割磁感线,不会产生感应电流;
电磁感应现象中,消耗了机械能,得到了电能,利用电磁感应现象制成了发电机。
故答案为:电流计指针是否偏转;丙;发电机。
5.(2020•青岛)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 U形磁铁 提供磁场,用 灵敏电流计 显示电路中有无电流。
(2)下列操作,电路中能产生电流的是 ②③ (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
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由图可知,图中含有U形磁铁,U形磁铁的周围存在磁场;实验中通过灵敏电流计的指针的偏转情况判定电路中有无电流;
(2)①蹄形磁体和导体AB都静止,导体没有做切割磁感线的运动,不会产生感应电流;
②蹄形磁体静止,导体AB左右运动,导体做切割磁感线的运动,会产生感应电流;
③导体AB静止,蹄形磁体左右运动,导体做切割磁感线的运动,会产生感应电流;
故选②③。
故答案为:(1)U形磁铁;灵敏电流计;(2)②③。
6.(2023•鄂州)物理小组的同学们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 左右 (选填“上下”、“左右”或“前后”)方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转;
(2)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论: 闭合 电路的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;
(3)该实验在探究过程中,是将 机械 能转化成电能,生活中的 发电机 (填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。
【答案】(1)左右;(2)闭合;(3)机械;发电机。
【解答】解:(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿左右方向切割磁感线运动时,灵敏电流计指针会发生偏转;
(2)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不会发生偏转,因为电路是断开的。由此得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,这种现象叫做电磁感应;
(3)产生感应电流的过程中,消耗了机械能,转化为电能,人们利用电磁感应现象制成了发电机。
故答案为:(1)左右;(2)闭合;(3)机械;发电机。
7.(2022•武汉)某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
(1)让导线AB在磁场中静止,观察到电流表指针 不偏转 ;让导线AB在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,观察到电流表指针 不偏转 ;保持蹄形磁体静止,让导线AB从图中所示位置水平向右运动,观察到电流表指针 偏转 。(填“偏转”或“不偏转”)
(2)图乙中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,会产生感应电流的是 CD (填标号)。
【答案】(1)不偏转;不偏转;偏转;(2)CD。
【解答】解:(1)让导线AB在磁场中静止,导体在磁场中没有做切割磁感线运动,没有感应电流产生,会观察到电流表指针不偏转;让导线AB在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,也没有感应电流产生观察到电流表指针;
保持蹄形磁体静止,让导线AB从图中所示位置水平向右运动,导体在磁场中做切割磁感线运动,有感应电流产生,会观察到电流表指针偏转;
(2)磁极间的磁感线是从N极指向S极,由图可知,CD中导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故CD正确;
AB中的导体运动时都不会切割磁感线,所以不会产生感应电流,故AB错误;故选:CD。
故答案为:(1)不偏转;不偏转;偏转;(2)CD。
8.(2022•河池)学习电磁感应现象后,小昌同学想进一步探究感应电流的大小跟哪些因素有关。他使用如图所示的装置,让导体棒ab在U形磁铁中做切割磁感线运动而产生感应电流,记录的实验数据如下表所示。
(1)比较1、2、3三组数据,可以探究感应电流的大小与导体切割磁感线速度的关系。当磁场强弱一定时,导体切割磁感线速度越 快 ,感应电流越大;
(2)比较 1、4、5 三组数据,可以探究感应电流的大小与磁场强弱的关系。当导体棒切割磁感线速度一定时,磁场越 强 ,感应电流越大。
【答案】(1)快;(2)1、4、5;强。
【解答】解:
(1)从表格中看出,从实验1到实验3,金属棒切割磁感线的速度越来越快,电流计指针偏转格数越来越大,电流越来越大,由此可得出的结论是:其他条件都相同时,导体切割磁感线的速度越大,闭合电路中产生的感应电流越大;
(2)要探究感应电流的大小与磁场强弱的关系,应控制磁场强弱不同,而其它因素相同。从表格中可看出,1、4、5三组数据中,磁场强弱不同,导体切割磁感线速度相同,所以应比较1、4、5三组数据。
当导体棒切割磁感线速度一定时,磁场越强,感应电流越大。
故答案为:(1)快;(2)1、4、5;强。
9.(2021•宿迁)如图甲所示,是“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图。
(1)磁体和导体棒AB相对静止,闭合开关,能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象?
答: 否 。
(2)探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时,应该保持 磁场 的方向不变。
(3)小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验,此时需要在图乙的电路中再接入的元件是 滑动变阻器 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(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)要探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系,应控制磁场方向不变;
(3)小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,通过改变电流来改变磁场的强弱,需要在图乙的电路中再接入的元件是滑动变阻器。
故答案为:(1)否;(2)磁场;(3)滑动变阻器。
10.(2021•武汉)某同学用如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 有 (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 会 (填“不会”或“会”)偏转。
(3)利用电磁感应原理工作的装置有 动圈式话筒 (填“电铃”“扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由图甲可知,导体AB从图示位置向上运动,闭合电路的一部分做切割磁感线运动,所以电路中就有感应电流。
(2)由图乙可知,线圈不动,蹄形磁铁快速向左运动时,闭合电路的一部分也切割磁感线,电路中也有电流,因此电流表指针会偏转。
(3)扬声器是把电信号转化为声信号,利用通电导体在磁场中受力原理;电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁,利用电流的磁效应;动圈式话筒是把声信号转变成电信号的,声信号的振动带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应原理。
故答案为:(1)有;(2)会;(3)动圈式话筒。
11.(2021•枣庄)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】
(1)小雨探究猜想A的设计思路如下:改变电磁铁的 磁性强弱 进行多次实验,每次实验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 磁性强弱 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,实验数据记录如表所示。
【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, 导体切割磁感线的速度越大 ,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: 易于改变磁体的磁性强弱 。
(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: 难以控制每次移动线框的速度相等 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)探究感应电流的大小与磁场的强弱有关时,根据控制变量法可知,实验中要控制速度相同,磁场的强弱不同,即需要改变电磁铁的磁性强弱;
(2)实验中用到了控制变量法,要探究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关,应控制电磁铁磁性强弱不变;
(3)从表格中看出,从实验1到实验3,金属棒切割磁感线的速度越来越快,电流计指针偏转格数越来越大,电流越来越大,由此可得出的结论是:其他条件都相同时,导体切割磁感线的速度越大,闭合电路中产生的感应电流越大;
(4)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是:易于改变磁体的磁性强弱;
(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:难以控制每次移动线框的速度相等。
故答案为:(1)磁性强弱;(2)磁性强弱;(3)导体切割磁感线的速度越大;(4)易于改变磁体的磁性强弱;(5)难以控制每次移动线框的速度相等。
12.(2021•十堰)小明在用如图装置“探究什么情况下磁可以生电”的实验中:
(1)实验时,小明通过观察 灵敏电流计的指针是否偏转 判断电路中是否有感应电流产生;
(2)闭合开关,若保持导体ab不动,要产生感应电流,小明正确的操作是 拉动磁体向左或向右运动 ;
(3)利用此实验中的能量转化原理,人们在生产生活中制成了 发电机 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的,若灵敏电流表的指针发生偏转,就说明产生了感应电流;
(2)如图磁体上端是N极,下端是S极,则磁感线方向是上下方向的,当闭合开关,要使电路中有感应电流,必须让导体在磁场中做切割磁感线运动;若保持导体ab不动,则可以拉动磁体向左或向右运动,导体ab此时也可以切割磁感线而产生感应电流;
(3)闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动切割磁感线而产生的,可见消耗的是机械能,所以实验过程中是机械能转化成电能,其重要应用是发电机的发明。
故答案为:(1)灵敏电流计的指针是否偏转;(2)拉动磁体向左或向右运动;(3)发电机。
13.(2020•呼和浩特)在历史的长河中,有相当长的一段时间里,人们认为电现象和磁现象是互不相关的。直到1820年,丹麦物理学家 奥斯特 (选填“安培”、“奥斯特”或“法拉第”)发现,电流周围存在磁场,成为世界上第一个发现电与磁联系的科学家。如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”的实验装置。闭合开关后,导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表(实验中电流由左进入电流计,指针向左偏,电流由右进入电流计,指针向右偏)。
(1)实验表明,闭合电路中的部分导体在磁场中做下列哪种运动时,电路中产生感应电流 B 。
A.平行磁感线运动 B.切割磁感线运动
(2)导体中产生的电流方向,与导体的运动方向,以及磁感线的方向都有关系,根据题给信息,分析判断下列方向关系正确的是 C 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流的磁效应;
(1)产生感应电流的条件是闭合电路中导体做切割磁感线运动,故选B;
(2)根据实验3可知,当磁场的方向向下时,导体向左运动时,电流表指针向右偏转,说明电流是从b到a的,即电流垂直于纸面向外,故A错误;
根据实验7可知,当磁场的方向向上时,导体向左运动时,电流表指针向左偏转,说明电流是从a到b的,即电流垂直于纸面向里,故B错误;
根据实验8可知,当磁场的方向向上时,导体向右运动时,电流表指针向右偏转,说明电流是从b到a的,即电流垂直于纸面向外,故C正确;
故选C。
故答案为:奥斯特;(1)B;(2)C。
14.(2022•河北)如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)实验时,小明通过观察 灵敏电流计的指针是否偏转 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)小明进行了如图乙所示的5次操作,其中能产生感应电流的是 ①③④ (选填所有符合要求的操作序号)。
(3)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施: 换一个磁性更强的磁体 。
(4)利用“磁生电”工作的装置有 动圈式话筒 (选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重机”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)实验时,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流,这用到了转换法;
(2)①当导体AB水平向右运动时,会切割磁感线,产生感应电流;
②当导体AB竖直向上运动时,不会切割磁感线,不会产生感应电流;
③当导体AB斜向上运动时,会切割磁感线,产生感应电流;
④磁体水平向左运动时,会切割磁感线,产生感应电流;
⑤磁体竖直向上运动时,不会切割磁感线,不会产生感应电流;
综合分析会产生感应电流的是:①③④;
(3)实验现象不太明显,说明感应电流太小,故需要增大感应电流;增大感应电流的方法:①换一个磁性更强的磁体;②加快导体AB切割磁感线的运动速度;③将导体AB换成多匝线圈;
(4)扬声器是把电信号转化为声信号,利用通电导体在磁场中受力原理;电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁,利用电流的磁效应;动圈式话筒是把声信号转变成电信号的,声信号的振动带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应原理。
故答案为:(1)灵敏电流计的指针是否偏转;(2)①③④;(3)换一个磁性更强的磁体;(4)动圈式话筒。
15.(2022•衡阳)如图,在“探究什么情况下磁可以生电”实验中:
(1)比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时,导体中就产生电流;
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是 B ;(选填字母)
A.使用磁性更强的磁体
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是 机械 能转化为电能;
(4)如果将电流表换成 电源 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】(1)切割磁感线;(2)B;(3)机械;(4)电源。
【解答】解:(1)比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这是电磁感应现象;
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取措施是保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向,故B正确;
(3)电磁感应现象中消耗机械能,得到电能,所以是机械能转化为电能;
(4)研究磁场对通电导体的作用,电路中一定有电源,所以将电流表换成电源,导体AB成为通电导体,可以探究磁场对通电导体的作用。
故答案为:(1)切割磁感线;(2)B;(3)机械;(4)电源。
16.(2022•日照)某校九年级一班物理兴趣小组的同学,学习了磁现象的知识后,深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响,怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
(1)如图甲,将小磁针放在南北方向的直导线正下方,小磁针静止,N极指向北。如图乙触接电源,小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后,小磁针恢复到图甲位置。如图丙,将电源正负极对调,再次触接电源,小磁针的N极向纸内偏转。则:
①通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与 电流方向 有关。
②断开电源后,小磁针恢复到图甲状态,这是因为小磁针受到了 地磁场 的作用。
③如图丁所示,高速电子束飞过小磁针上方时,小磁针将发生如图 乙 所示方向的偏转,原因是 电子带负电 。
(2)利用图戊所示的装置,让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动,观察电流表指针的偏转情况,记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时,指针向左偏转;从右侧接线柱流入时,指针向右偏转。
根据表中记录的实验信息,完成下列问题:
④由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动,闭合回路中 不会 (填“会”或“不会”)产生感应电流。
⑤由第3、4两次实验可知,导体棒AB中感应电流的方向与 导体运动 的方向有关。如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,电流表的指针向 右 偏转。
⑥本实验的设计不完整,不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整,应 调换磁体的方向 。
⑦小明将电流表换成完好的小灯泡,再做第3、4两次实验时小灯泡不亮,最可能的原因是 产生的感应电流太小 。
⑧发电机的原理与本实验的原理一样,己图为发电机的示意图,图中时刻线框水平,箭头为线框旋转的方向,此时ab边中的电流方向 由a到b (填“由a到b”或“由b到a”)。
【答案】①电流方向;②地磁场;③乙;电子带负电;④不会;⑤导体运动;右;⑥调换磁体的方向;⑦产生的感应电流太小;⑧由a到b。
【解答】解:
(1)①根据甲、乙、丙三图可知:通电导线周围存在磁场,且磁场的方向与电流方向有关;
②断开电源后,小磁针静止,N极指向北,是因为受地磁场作用;
③电子在小磁针上方飞过,因为电子束带负电,所以当电子束从左向右运动时,电流的方向应从右向左,与图乙相同。
(2)④由第1、2两次实验可知,导体棒AB平行于磁感线运动时,电流表指针不偏转,说明没有感应电流。
⑤由第3、4两次实验可知,磁场方向不变,导体运动方向改变时,感应电流的方向也发生改变,这说明导体棒AB中感应电流的方向与导体运动的方向有关;
如果固定导体棒AB,水平向右移动磁铁,此时相当于导体棒AB水平向左运动,由表格中的信息可知,电流表的指针将向右偏转。
⑥电流方向不仅与导体运动方向有关,也与磁场方向有关。
⑦小明将电流表换成完好的小灯泡做实验,电路是通路,灯泡不亮,可能原因是电流太小。
⑧根据图戊和表中第3次实验的信息(电流表指针向右偏转)可知,电流的方向由B到A,再将图戊顺时针旋转90°,如下面第2幅图,由题知己图中ab棒向下运动,与第2幅图的磁场方向相同、导体运动方向都相同,所以可知己图ab边中的电流方向是由a到b。
故答案是:①电流方向;②地磁场;③乙;电子带负电;④不会;⑤导体运动;右;⑥调换磁体的方向;⑦产生的感应电流太小;⑧由a到b。
17.(2021•淮安)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 铝 (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 电流方向 。
(3)闭合开关,实验探究过程记录如表所示:
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 切割磁感线 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 磁场方向 的关系。
(5)若将此装置中灵敏电流计换成 电源 ,可进一步探究电动机的工作原理。
【答案】(1)铝。(2)电流方向。(3)切割磁感线;电。(4)磁场方向。(5)电源。
【解答】解:(1)在探究电磁感应现象的实验中,我们必须保证处于磁场中的这部分是导体。两种物质中,塑料是绝缘体,铝是导体,所以我们应选择铝棒。
(2)图中的灵敏电流计的指针,在电路中没有电流时,指在表盘中央;当有电流时,指针的偏转方向与电流方向一致。由此可知,我们可以根据指针的偏转方向判断出电流的方向。
(3)三次实验中,只有在AB棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,则我们可以得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流。在此过程中,主要是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,重复上述实验时,只有磁场的方向发生了改变,则这次实验主要是为了探究感应电流的方向与磁场方向的关系。
(5)电动机工作时,是将电能转化为机械能,由此可知,我们需要在电路中添加电源,即将灵敏电流计换成电源。
故答案为:(1)铝。(2)电流方向。(3)切割磁感线;电。(4)磁场方向。(5)电源。
18.(2021•柳州)小夕用如图甲的装置探究电磁感应现象。
(1)他上下移动单根导线时,观察到灵敏电流计的指针 不偏转 ;左右移动该导线时,观察到灵敏电流计的指针 偏转 。
(2)他通过这个实验现象得出初步结论:闭合电路的一部分导体在磁场里做 切割 磁感线的运动时,导体中就会产生电流。
(3)为了进一步验证这个结论,他又用如图乙的装置进行实验,发现将条形磁铁向下插入线圈时,灵敏电流计的指针 偏转 ;保持条形磁铁在线圈中不动,向上提起线圈时,灵敏电流计的指针 偏转 ,结果符合上述实验结论。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)导体沿竖直方向运动(上下移动),运动方向与磁场平行,因为不切割磁感线,所以不会产生感应电流,指针不发生偏转;导体沿水平方向运动(左右移动),运动方向与磁场垂直,因为切割磁感线,所以会产生感应电流,指针发生偏转;
(2)通过这个实验现象得出初步结论:闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流;
(3)要产生感应电流,需要满足两个条件:①闭合电路,②部分导体做切割磁感线运动。
在图中,导体(线圈)没有运动,但磁体向下运动;或磁体不动,导体(线圈)向上运动,都属于相对运动,也相当于导体都做切割磁感线运动。故有感应电流产生,灵敏电流计的指针会偏转。
故答案为:(1)不偏转;偏转;(2)切割;(3)偏转;偏转。
19.(2021•长春)在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中:
(1)请在图甲中标出经过A点的磁感线的方向。
(2)如图乙所示,将闭合电路中的导线ab放在蹄形磁体的磁场中,导线ab左右运动时,电流表指针 偏转 。这一过程中,该装置将 机械能 转化为电能。这一现象在生活中的应用有 发电机 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)在磁体的周围,磁感线从磁体的N极流出回到S极,根据蹄形磁体的上端N极,下端为S,所以可以确定磁感线的方向是向下的,如图所示;
(2)闭合开关后,使导线ab在磁场中左右运动,即导线做切割磁感线运动,因此会有感应电流产生,此时电流表指针能发生偏转;如果上下运动与磁感线方向平行,不能切割磁感线,电路中不会产生感应电流;这种现象就是电磁感应现象;利用它人们发明了发电机,发电机工作时把机械能转化为电能。
故答案为:(1)见上图;(2)偏转;机械能;发电机。
20.(2020•十堰)如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验,蹄形磁体和灵敏电流计均放在水平桌面上。使导体AB在磁场中竖直向上或竖直向下运动,发现电流计的指针均不偏转;使导体AB在磁场中水平向右或水平向左运动,发现电流计的指针左右偏转。这些现象说明:闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时,会产生电流,电流的方向与导体的 运动方向 有关。若用匝数很多的线圈代替导体AB重复上述实验,产生的电流 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验,蹄形磁体和灵敏电流计均放在水平桌面上。使导体AB在磁场中竖直向。上或竖直向下运动,发现电流计的指针均不偏转;使导体AB在磁场中水平向右或水平向左运动,发现电流计的指针左右偏转。这些现象说明:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,电流的方向与导体的运动方向有关。若用匝数很多的线圈代替导体AB重复上述实验,产生的电流变大。
故答案为:切割磁感线;运动方向;变大。
21.(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 切割磁感线 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 导体切割磁感线方向和磁场方向 有关。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)实验结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
(2)让导体在磁场中向左运动时,因为导体中感应电流的方向跟导体切割磁感线方向有关,所以灵敏电流表的指针向右偏转,电路中电流方向相反。
两个磁极对调,使磁感线的方向反向,闭合开关,让导体在磁场中向右运动,因为导体中的感应电流的方向跟磁场方向有关。所以灵敏电流表的指针向右偏转,实验结论:感应电流的方向与导体切割磁感线方向和磁场方向有关。
故答案为:(1)切割磁感线;(2)导体切割磁感线方向和磁场方向。
22.(2020•东营)如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,用棉线将一段导体AB悬挂起来,放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来,组成了闭合电路。
(1)该实验中,灵敏电流计的作用是 判断产生感应电流的大小 、 判断产生感应电流的方向 。
(2)确认灵敏电流计能正常工作后,某同学发现,无论导体AB在磁场中怎样运动,灵敏电流计的指针均不见发生偏转,其主要原因可能是 电流太小 、 不是闭合电路 。
(3)在教师的指导下,兴趣小组对实验进行完善后,观察到的现象如下表所示,由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时,电路中会产生感应电流。
(4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关 。
(5)在此实验过程中,能量转化情况是 机械能转化为电能 。利用这一原理,人们在生产生活中制成了 发电机 。
【答案】故答案为:(1)显示感应电流的大小;判断产生感应电流的方向;(2)电流太小;不是闭合电路;(3)切割磁感线;(4)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关;(5)机械能转化为电能;发电机。
【解答】解:
(1)在“探究产生感应电流的条件”的实验中,实验中灵敏电流计的作用是判断产生感应电流的大小、判断产生感应电流的方向;
(2)确认灵敏电流计能正常工作后,某同学发现,无论导体AB在磁场中怎样运动,灵敏电流计的指针均不见发生偏转,其主要原因可能是电流太小,不是闭合电路;
(3)观察到的现象如下表所示,由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
(4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关;
(5)在此实验过程中,能量转化情况是机械能转化为电能,利用这一原理,人们在生产生活中制成了发电机。
故答案为:(1)判断产生感应电流的大小;判断产生感应电流的方向;(2)电流太小;不是闭合电路;(3)切割磁感线;(4)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关;(5)机械能转化为电能;发电机。
实验次数
1
2
3
4
5
磁场强弱(磁铁个数)
1个
1个
1个
2个
3个
导体切割磁感线速度
慢速
中速
快速
慢速
慢速
电流计指针偏转格数
1格
2.5格
4格
2格
3格
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
实验序号
磁场方向
导体棒ab运动方向
灵敏电流计指针偏转情况
1
向下
向上
不偏转
2
向下
不偏转
3
向左
向右偏
4
向右
向左偏
5
向上
向上
不偏转
6
向下
不偏转
7
向左
向左偏
8
向右
向右偏
序号
实验操作
电流表指针偏转情况
1
保持导体与磁体静止
不偏转
2
保持磁体静止,导体水平向左切割磁感线
向右偏转
3
保持磁体静止,导体水平向右切割磁感线
向左偏转
……
实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
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
序号
磁体(磁极)放置方式
导体AB运动情况
电流计指针偏转情况
1
上N下S
静止
不偏转
2
竖直向上运动
不偏转
3
竖直向下运动
不偏转
4
上N下S
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
6
上S下N
向左运动
向左偏转
7
向右运动
向右偏转
相关试卷
这是一份2025年中考物理实验题型突破之真题汇编实验10探究影响压力作用效果的因素(原卷版+解析),共28页。试卷主要包含了 实验目的、原理、方法, 实验器材及图像, 实验步骤, 实验结论, 实验补充,常考实验问题,8N/kg也可以,2N,弹簧测力计的示数为2等内容,欢迎下载使用。
这是一份2025年中考物理实验题型突破之真题汇编实验08探究阻力对物体运动的影响(原卷版+解析),共43页。试卷主要包含了 实验目的、原理、方法, 实验器材, 实验步骤, 实验结论及推理, 实验补充,常考实验问题如图,30等内容,欢迎下载使用。
这是一份2025年中考物理实验题型突破之真题汇编实验04探究光的折射特点(原卷版+解析),共26页。试卷主要包含了 实验目的, 实验器材, 实验步骤, 实验结论, 实验补充, 常考实验问题如图,7°,6°等内容,欢迎下载使用。