2025年中考物理-实验重难突破(通用版)实验28探究产生感应电流的条件(原卷版+解析)

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实验：探究产生感应电流的条件
【实验目的】探究产生感应电流的条件
【实验原理】电磁感应原理
【实验器材】直导线、开关、灵敏电流计、蹄形磁体、铁架台
【进行实验与收集证据】
（1）实验装置如图所示。
（2）将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，导体与磁场相对静止，观察电流计的指针是否偏转，并记录到表格中。
（3）让导体左右切割磁感线运动，观察电流计的指针是否偏转，并记录到表格中。
（4）让导体上下平行于磁感线运动，观察电流计的指针是否偏转，并记录到表格中。
（5）让导体斜着切割磁感线运动，观察电流计的指针是否偏转，并记录到表格中。
（6）磁铁左右运动，观察电流计的指针是否偏转，并记录到表格中；
（7）磁铁上下运动，观察电流计的指针是否偏转，并记录到表格中。
（8）整理实验器材；
【分析论证】
（1）由导体在蹄形磁体内运动的数据分析可知：
①闭合开关，导体与磁场相对静止，电流计指针不偏转，说明没有电流产生；
②闭合开关，让导体做左右切割磁感线运动，电流计指针偏转，说明产生电流；
③闭合开关，让导体沿平行磁感线上下运动，电流计指针不偏转，说明没有电流产生；
④闭合开关，让导体斜着切割磁感线运动，电流计指针偏转，说明产生电流。
（2）由磁场方向改变的数据分析可知：
①只改变磁场方向时，电流表的偏转方向改变。
②只改变导体运动方向时，电流表的偏转方向改变。
【实验结论】
（1）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）感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关。
《探究产生感应电流的条件》常考问题：
（1）实验原理：电磁感应。
（2）实验方法
①转换法：通过灵敏电流计的指针是否偏转来判断感应电流的产生。
②控制变量法：
控制导体运动方向不变，改变磁场方向，观察灵敏电流计指针的偏转方向。
控制磁场方向不变，改变导体运动方向，观察灵敏电流计指针的偏转方向。
（3）根据实验现象，分析总结产生感应电流的条件。
（4）导体在磁场中运动时，电流计指针不偏转的原因：
①没有感应电流产生（导体没有做切割磁感线运动；电路没有闭合）；
②产生的感应电流太小。
（5）要使电流计指针偏转明显可采取的措施：换灵敏度更高的电流计；用多匝数线圈替代单根导体棒；加快导体切割磁感线的速度；换磁性更强的蹄形磁铁等。
（6）实验结论：
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。
（7）实验中能量的转化：机械能转化为电能。重要的应用是发电机。
【典例1】
利用图所示的装置进行电与磁的相关实验。
(1)若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”，应将开关的接线柱1与 （选填“2”或“3”）接通。为使观察到的现象更明显，导体ab应选择 （选填“空心铜管”或“实心铜棒”）；
(2)将开关反方向闭合，利用该装置探究“产生感应电流的条件”：
①让悬挂的导体ab在如图所示位置沿竖直方向上下运动，灵敏电流计指针 （选填“会”或“不会”）发生偏转；
②保持磁体不动，若导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转，可以 （填字母）；
A．将磁体的磁极对调，导体ab向左运动；
B．保持磁体不动，导体ab向左运动；
③为使灵敏电流计的指针偏转角度更大，可以 （写出一种方法即可）。
【典例2】
如图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
①导体水平向右运动 ②导体竖直向上运动 ③导体斜向上运动
④磁体水平向左运动 ⑤磁体竖直向上运动
(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”）。
【训练1】
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，组成闭合电路。
(1)该实验中，灵敏电流计的作用是判断电路中有无电流和判断 ；
(2)在选择导体AB的材料时，最好选择 （选填“铜棒”或“铁棒”）；
(3)某小组对实验进行完善后，观察并记录数据，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)若将灵敏电流计换成 ，则可探究磁场对电流的作用。
【训练2】
利用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。
(1)闭合开关，若导体ab竖直上下运动，灵敏电流计指针 发生偏转；若导体ab水平左右运动，灵敏电流计指针 发生偏转；若导体ab不动，左右移动磁体，灵敏电流计指针 发生偏转（均选填“能”或“不能”）。
(2)要使灵敏电流计指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法：① ，② 。
(3)在电铃、电风扇、动圈式话筒、动圈式扬声器中，应用这一原理制成的是 。
【训练3】
在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中，用绝缘细线将一根导体棒AB悬挂在蹄形磁体的磁场中，再将导体棒AB、电流表及开关用导线连成一个电路（如图所示）。
(1)实验中，通过观察 来判断电路中是否有感应电流产生。实验中不用小灯泡代替电流表的原因是 。（写出一条即可）
(2)闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中 感应电流产生。
(3)闭合开关，让导体棒AB沿 运动时，电路中有感应电流产生。
【训练4】
如图-1，在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟灵敏电流计连接组成闭合回路。
(1)本实验通过观察灵敏电流计 来判断是否有感应电流产生。
(2)闭合开关，实验探究过程记录如表所示，第4次实验中灵敏电流计指针偏转方向是 。
(3)图-2中的a表示图-1中垂直于纸面的导线，它在磁场中按箭头方向运动时，由本次实验得出的结论可知，会产生感应电流的是图-2中的 （选填“A”“B”或“C”）。
(4)实验结束后，同学们在交流环节中提出，灵敏电流计指针偏转角度较小。请你写出一个能使灵敏电流计指针偏转角度变大的有效措施： （合理即可）。
【训练5】
某物理小组的同学想探究“什么情况下磁能生电”，他们用导线将金属棒AB、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。
(1)实验过程中通过观察 来判断电路中是否产生感应电流；
(2)分析记录实验的表格，可以得出： 电路的一部分导体在磁场里做 磁感线运动时，导体中就会产生感应电流；
(3)从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将 能转化为电能。生活中的 （选填“电动机”或“发电机”）就是根据这一原理制成的；
(4)若将该装置中灵敏电流计换成 并进行触接，还可以探究“磁场对通电导体的作用”。
【训练6】
为了“探究导体在磁场中怎样运动才能产生电流”，采用图示装置进行实验：
(1)将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，灵敏电流表的指针 偏转；让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，灵敏电流表的指针 偏转；（选填“会”或“不会”）
(2)在这个实验中 能转化为了电能。
【训练7】
如图所示是探究电磁感应现象的装置。
(1)闭合开关，让导体棒ab沿水平方向左右运动。观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体棒ab由图所示位置沿竖直方向上下运动。则灵敏电流计的指针 ？（选填“偏转”或“不偏转”）
(2)利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下：在上述四次实验中，比较①②两次实验，可知感应电流方向与 有关；比较 两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变；
(3)综合以上实验现象可知，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 的运动；
【训练8】
为了探究什么情况下磁可以生电，小明按图示将铜棒AB放在蹄形磁体的磁场中，用导线将铜棒的两端跟灵敏电流计连接。
(1)实验中记录了铜棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如表所示。
分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，铜棒相当于电路中的 （填电路元件名称）；
(2)灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。根据序号4、5两次实验现象，可以知感应电流的方向与 有关；
(3)小明发现铜棒运动受到挂线的约束，不便操作；若铜棒不动，想产生感应电流，则可行的操作是 。
【训练9】
“探究什么情况下磁能生电”的实验装置如图甲所示。
(1)装置中，C、D之间应接入 表；
(2)为避免磁体与AB之间产生力的作用，AB应选用 （选填“铝”或“铁”）棒；
(3)正确接入仪表后，闭合开关，小蓝先后进行了如图乙所示的5次实验，其中能产生感应电流的有 （填序号）；
(4)实验后，小蓝认为实验现象不明显，请你提出一条改进措施： ；
(5)图甲中，若在C、D之间接入 ，就可探究磁场对通电导体的作用。
【训练10】
如图所示是探究感应电流产生条件的装置。某同学闭合开关后，进行了多次实验，观察并记录灵敏电流计的指针偏转情况如下表所示。
(1)他选用灵敏电流计而不使用电流表的原因是 ；
(2)根据实验现象可知，闭合回路的一部分导体在磁场中做 磁感线运动时，回路中会产生感应电流；
(3)他在实验过程中，还发现AB向右运动时，灵敏电流计的指针向左偏转；AB向左运动时，灵敏电流计的指针向右偏转。由此可知：感应电流的方向与 有关；
(4)从能量角度分析，感应电流产生的过程中 能转化为电能。
1．（2024·山东青岛）小明用如图所示的装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)比较 两图可知，产生感应电流时电路应闭合；
(2)比较 两图可知，产生感应电流时导体要在磁场中做切割磁感线运动；
(3)比较乙、丁两图可知，感应电流的方向与 方向有关。
操作
电流表指针
保持导体与磁场相对静止
不偏转
使导体做切割磁感线运动（左右运动）
偏转
使导体沿平行磁感线方向运动（上下运动）
不偏转
使导体做切割磁感线运动（斜着运动）
偏转
磁极位置
导体运动方向
电流表指针偏转方向
N上、S下
向右运动
向左
向左运动
向右
S上、N下
向右运动
向右
向左运动
向左
操作
电流表指针
保持导体与磁场相对静止
不偏转
使导体做切割磁感线运动（左右运动）
偏转
使导体沿平行磁感线方向运动（上下运动）
不偏转
使导体做切割磁感线运动（斜着运动）
偏转
磁极位置
导体运动方向
电流表指针偏转方向
N上、S下
向右运动
向左
向左运动
向右
S上、N下
向右运动
向右
向左运动
向左
次数
磁场方向
导线运动方向
灵敏电流计指针偏转方向
1
向上
向左
向左
2
向右
向右
3
向下
向左
向右
4
向右
次数
开关
磁场方向
导体AB的运动方向
电流表的指针
1
断开
上N下S
向右运动
不偏转
2
断开
上N下S
向左运动
不偏转
3
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
4
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
5
闭合
上N下S
向上运动
不偏转
6
闭合
上S下N
向下运动
不偏转
7
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
8
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
实验序号
磁场方向
导体切割磁感线方向
灵敏电流计指针偏转方向
①
向下
向右
向左
②
向上
向右
向右
③
向下
向左
向右
④
向上
向左
向左
序号
棒运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
不动
不偏转
2
向上运动
不偏转
3
向下运动
不偏转
4
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
实验序号
磁感线的方向
导体AB的运动情况
灵敏电流计指针的偏转情况
1
竖直向下
竖直上下运动
不偏转
2
水平左右运动
偏转
3
斜向左右运动
偏转