苏科版九年级物理下册 第16章+电磁转换+单元综合检测

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第16章 电磁转换 单元综合检测一、选择题1．物理学中，磁化就是指（   ）A．电流的磁效应B．磁极之间的相互作用C．磁铁能吸引铁等物质的性质D．原来没有磁性的物体得到磁性的过程【答案】D【详解】电流的磁效应是指电流周围存在磁场；磁极间的相互作用是指同名磁极排斥、异名磁极相互吸引；磁铁能吸引铁等物质是磁铁的一种特性；磁化是指使原来没有磁性的物体在磁场的作用下获得磁性的过程，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。2．下列图中，磁感线方向、磁极名称标注错误的是（    ）A． B． C． D．【答案】C【详解】A．图中的左端为N极，右端为S极，磁体周围的磁感线由N极出发回到S极，故A正确，不符合题意；B．图中的左端为N极，右端为S极，磁体周围的磁感线由N极出发回到S极，故B正确，不符合题意；C．图中的磁感线应从磁体的N极出发，回到磁体的S极，故C错误，符合题意；D．图中磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极，故D正确，不符合题意。故选C。3．要增强电磁铁的磁性，可以采取的正确方法是A．增加螺线管的匝数，减少电流强度B．加大螺线管中的电流强度，减少螺线管匝数C．增加螺线管的通电时间，不断改变电流方向D．增加螺线管的匝数和电流强度【答案】D【详解】A．增加电磁铁线圈的匝数，能够增强电磁铁的磁性，但同时减小电流强度，即又减小了电磁铁的磁性，所以最终其磁性是否增强无法判断，故A错误；B．增大螺线管中的电流强度，可能够增强电磁铁的磁性，但同时减小螺线管匝数，即又减小了电磁铁的磁性，所以最终其磁性是否增强无法判断，故B错误；C．增加螺线管中的通电时间及改变其中的电流的方向不能增强或减弱其磁性的大小，故C错误；D．增大电磁铁线圈的匝数，能够增强电磁铁的磁性，同时增加电流强度，又增强了电磁铁的磁性，能增大该电磁铁的磁性，故D正确．故选D．4．小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有(    )①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线③磁感线是由铁屑组成的④地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近A．①④ B．②③ C．①② D．②④【答案】A【详解】①磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故①符合题意；②磁感线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故②不符合题意；③磁感线是不存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，故③不符合题意；④地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故④符合题意；综上所述选项A符合题意．5．如图所示的奥斯特实验说明了（　　）A．电流的周围存在磁场B．电流在磁场中会受到力的作用C．导线做切割磁感线运动时会产生电流D．小磁针在没有磁场时也会转动【答案】A【详解】小磁针转动是因为受到磁力的作用。如题图所示的实验中，当电路中有电流通过时，小磁针受力转动，当电路中无电流通过时，小磁针不动，说明通电导体周围存在磁场，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6．要改变直流电动机的转动速度，可采用的办法是A．改变电流的方向B．改变磁感线的方向C．同时改变电流方向和磁感线方向D．只改变电流的大小【答案】D【详解】AB、当改变线圈中电流方向或改变磁场方向时，线圈中受力的方向将变化，则直流电机的转向将发生变化，而电动机的转速不变，故AB错误；C、若同时改变电流方向及磁场方向，线圈的受力方向是不变的，电动机转动方向与转速均不变化，故C错误；D、只改变电流的大小或只改变磁场强弱．能改变磁场力的大小，从而可以改变电动机的转速，故D正确．故选D．点睛：线圈在磁场中受力的大小和方向，由电流的大小及方向和磁场的强弱及方向有关，当电流大、磁场强时，受力大，线圈转动快，而电流方向或磁场方向改变时，线圈受力方向也改变，但电流方向和磁场方向同时改变时，线圈受力方向不变．7．如图所示是研究“通电螺线管周围的磁场”时拍摄的照片，若改变螺线管中电流的方向，则A．通电螺线管周围的铁屑分布状态不变，磁场的方向改变B．通电螺线管周围的铁屑分布状态不变，磁场的方向不变C．通电螺线管周围的铁屑分布状态、磁场的方向均不变D．通电螺线管周围的铁屑分布状态、磁场的方向均改变【答案】A【分析】通电螺线管周围的铁屑分布是与其产生的磁场的分布一致的，根据通电螺线管周围产生磁场的规律分析即可【详解】通电螺线管周围产生的磁场的分布与螺线管长度、横截面积等形状有关，本题中未改变螺线管形状，磁场的分布状态不会改变，故而铁屑的分布状态不变．通电螺线管周围产生的磁场分布与螺线管的绕向及螺线管中的电流方向有关，本题中未改变螺线管绕向，只改变了电流方向，磁场方向发生改变．故选A.8．如图是我国早期的指南针——司南，它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的．东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”．“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是（  ）①司南指南北是由于它受到地磁场的作用②司南长柄指的是地磁场的北极③地磁场的南极在地球地理的南极附近④司南长柄一端是磁石的北极A．只有①②正确 B．只有①④正确C．只有②③正确 D．只有③④正确【答案】A【详解】地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示；地理上的南极是地磁的北极，故①②正确，③④错误．9．如下图所示，通电螺线管附近放一小磁针，静止后小磁针指向正确的是（    ）（黑色一端表示小磁针N极）A．   B．   C．   D．  【答案】C【详解】A．根据安培定则，用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向电流的方向，则大拇指指向螺线管的N极，因此螺线管的左端为N极，根据磁极间的相互作用，小磁针静止时，右端为S极，左端为N极，故A错误．B．根据安培定则，螺线管的左端为N极，右端为S极．则小磁针静止时，左端为N极，右端为S极，故B错误．C．根据安培定则，螺线管的左端为N极，右端为S极．则小磁针静止时，右端为N极，左端为S极，故C正确．D．根据安培定则，螺线管的左端为N极，右端为S极．则小磁针静止时，右端为N极，左端为S极，故D错误．【点睛】三个方向：小磁针的北极的指向、螺线管的磁极、电流的方向，知道其中的一个方向，其他的两个方向都能进行判断．10．如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab,当ab棒水平向右运动时,小磁针N极转至右边．可使如图所示位置的小磁针N极转至左边的操作是A．ab水平向左运动 B． ab竖直向下运动C．ab竖直向上运动 D．ab水平向左运动【答案】A【详解】A. ab水平向左运动切割磁感线，蹄形磁体的磁场方向不变，导体棒运动方向相反，产生的感应电流反向，螺线管产生的磁场方向反向，小磁针N极转至左边，故A正确；B. ab竖直向下运动，导体棒ab不切割磁感线，不产生感应电流，小磁针不偏转，故B错误；C. ab竖直向上运动，导体棒ab不切割磁感线，不产生感应电流，小磁针不偏转，故B错误；D. 由图可知，蹄形磁体的磁场方向反向，导体棒ab的运动方向反向，导体棒切割磁感线产生的电流方向不变，小磁针的偏转方向不变，小磁针N极仍然转至右边，故D错误；故选A.11．在一根条形磁体附近平行放置一根与磁体形状完全相同的棒状物体XY后,其周围磁场磁感线的分布情况如图所示;将XY两端对调以后,磁感线分布情况未发生改变,如图所示,则棒状物体XY可能是A．软铁棒 B．条形磁体,其中X端为N极C．铜棒 D．条形磁体,其中Y端为N极【答案】A【分析】要解决此题，需要掌握磁化的概念：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化．知道铁钴镍等物质容易被磁化．同时要掌握磁感线的画法：知道在磁体的外部，磁感线总是从磁体的北极出来，回到南极．【详解】由题意知，将XY两端对调以后，磁感线分布情况未发生改变，这说明当把棒状物两端对调后，极性发生了变化．同时说明此棒状物不是永磁体，而是由铁或钴镍制成的棒在条形磁铁的作用下发生了磁化．故选A.12．汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流，则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是（　　）A． B． C． D．【答案】A【分析】正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反；知道电流的方向，根据用右手螺旋定则判断磁场的方向．【详解】根据电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷移动方向相反可知电流的方向是向下的，故BC错误，根据右手螺旋定则可知，磁场的方向是逆时针方向的，故A正确D错误．故选A．二、填空题13．扬声器是把 信号转换成 信号的一种装置，它主要由固定的永久磁体、 和 构成。通过实验可以发现，当扬声器通电时，线圈受磁体的 带动锥形纸盆向里(或向外)运动并发出声响；改变电流方向，线圈的运动方向 ；当通过扬声器的电流方向和大小 ，线圈就带动纸盆来回振动，扬声器就能发出 。【答案】 电 声 线圈 锥形纸盆 吸引力（或排斥力） 改变 连续变化时 连续的声音【详解】[1][2][3][4]扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。[5][6][7][8]当线圈中通过随声音变化的电流时，通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用，即线圈时而受磁体的排斥力，时而受磁体的吸引力；改变电流方向，线圈的运动方向会改变；当通过扬声器的电流方向和大小连续变化时，线圈就带动纸盆来回振动，扬声器就能发出连续的声音。14．利用 产生电流的现象叫电磁感应，电磁感应产生的电流叫做 电流。【答案】 磁场 感应【详解】[1][2]闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，这种现象是电磁感应现象；因此电磁感应是利用磁场产生电流，这种电流叫做感应电流。15．如图所示,将三块磁铁连接在一起后,整个磁铁有 个磁极． 【答案】两【分析】由图知道，三块磁铁连接在一起构成一个大磁体，本题考查的是磁性、磁体、磁极．【详解】把同样的三个条形磁铁一个紧挨一个地如图连接起来构成一个大磁体，由于任何一个磁体都有两个磁极，所以该磁体只有两个磁极，一个是N极，一个是S极．16．把餐巾纸摩擦过的塑料吸管放在支架上，吸管能在水平面自由转动。如图所示，当手持毛皮摩擦过的橡胶棒，靠近吸管A端，发现A端会远离橡胶棒；由此可知吸管A端带 电，理由是 。【答案】 负 同种电荷，相互排斥【详解】[1][2]电荷间的相互作用为：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。把带负电的橡胶棒靠近吸管A端时，吸管A端远离橡胶棒被排斥，说明吸管A端与橡胶棒带的是同种电荷，橡胶棒带负电，A端也带负电。17．如图甲所示装置是用来研究 ，根据图乙所示的现象可以制成 。【答案】 电磁感应 电动机【详解】[1][2]电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的；发电机是根据电磁感应现象制成的。甲图是电磁感应实验，当导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会有感应电流产生，电流表指针偏转，将机械能转化为电能，图甲可以演示电磁感应现象。图乙是通电导体在磁场中受到力的作用实验，可以制成电动机。18．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，左端的S极正对着电磁铁．当电磁铁中的电流不断增大时，条形磁铁向左加速运动．则电磁铁中的电流方向是从 (填“从a到b”或“从b到a”)，条形磁铁在运动过程中受到的摩擦力 (填“变大”、“不变”或“变小”)．【答案】 从b到a 不变【详解】[1]当电磁铁中的电流不断增大时，条形磁铁向左加速运动，说明条形磁铁受到了向左的吸引力，根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的右端为N极，左端为S极；根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的右端（N极），四指指向电流的方向，则电磁铁中的电流方向是从b到a；[2]影响摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度，条形磁铁在运动过程中，压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，所以条形磁铁在运动过程中受到的摩擦力不变．【点睛】本题考查安培定则、磁极间的相互作用和摩擦力大小的影响因素，可以采用逆推法分析电磁铁中的电流方向，抓住影响摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度．19．如图，这是 （选填“发电机、“电动机”）原理图，若将图中的磁体的S极和N极交换位置，其他保持不变，则线圈ab边所受力的方向 （选填“改变”、“不改变”、“可能变也可能不变”）【答案】 电动机 改变【详解】图中有电源，是电动机，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的；通电导线在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，若将图中的磁体的S极和N极交换位置，改变磁场方向，其他保持不变，则线圈ab边所受力的方向改变；【点睛】发电机和电动机的原理图容易混淆，无电源，磁生电，是发电机；有电源，是电动机；20．如图电磁铁ab上方是一个条形磁铁，当开关S断开时，电磁铁的 (填“a”或“b”)端是N极．当开关S由断开到闭合时，弹簧长度会变 ．【答案】 a 长【分析】根据安培定则判断通电螺线管的极性；根据接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电磁铁磁性的变化，进一步判断弹簧长度变化．【详解】当开关S断开时，电路为R2的简单电路，由图知电流从螺线管的下方流入，根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向螺线管的上端，即电磁铁的a端是N极；电磁铁和条形磁铁相对的磁极为异名磁极，相互吸引；当开关S到闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻变小，根据可知电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁对条形磁铁向下的吸引力增大，弹簧长度会变长．21．阅读以下材料，回答问题。指南针是我国古代的四大发明之一。司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图甲所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动。古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。司南的作用，放在地上，它的勺柄静止时指向南方。磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用。（1）若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图乙和丙所示的两个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是 ；（2）司南的勺柄应为该磁体的 （选填“N”或“S”）极；（3）某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图丁所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的 （选填“A”“B”“C”或“D”）处打磨成勺柄；（4）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺勺柄总不能正确指南。将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的 影响了实验效果。【答案】 丙 S C 摩擦【详解】（1）[1]地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，地磁场的形状与条形磁铁相似，地磁场的南北极与地理南北极相反，即地磁的北极在地理的南极附近，故丙图正确。（2）[2]磁勺的勺柄指南，根据地理的南极在地磁的N极附近，异名磁极相互吸引，因此，勺柄为该磁体S极。（3）[3]如图丁所示，根据天然磁石的磁感线分布，可判断C端是S极，也就是磁勺的勺柄。（4）[4]把天然磁石打磨成的磁勺放在粗糙的木盘上，由于摩擦力较大，很难正确指示南北方向，将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘，摩擦力减小了，能正确指示南北方向。这说明磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果。三、作图题22．在下图中画出条形磁体和蹄形磁体的磁感线分布情况．( )【答案】【详解】由磁感线的特点可知：磁体外部磁感线由N极指向S极，所以磁感线分布如图所示；23．下图根据电磁铁的N极和S极标出电流的方向．( )【答案】【详解】用右手握住螺线管，让大拇指所指的那端就是螺线管的N极，则四指指向螺线管中的电流方向，如图所示：24．当开关闭合后，cd段所受到的磁场力的方向如图1所示。请画出图2和图3两种情况中ab段所受到的磁场力的方向。【答案】【详解】通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，当磁场方向或电流方向改变时，通电导线在磁场中的受力方向也会改变。图2和图1相比，磁场方向与电流方向都改变，ab受力方向不变；图3与图1相比，电流方向与磁场方向都没变，受力方向不变。据此作图如下：四、计算题25．现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力．某直流电动机的铭牌上标有“220V 5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω．（1）电动机的工作原理是什么？（2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象．【答案】（1）通电导体在磁场中受到力的作用；（2）1.98×107J 9×105J；（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能．消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，使线圈的温度迅速升高【详解】分析：（1）电动机的工作原理可由电与磁的知识得出；（2）消耗的电能可由公式W=Pt得出，因为电动机的额定功率可通过铭牌得出，时间是1小时；电动机线圈产生的热量只能由焦耳定律求出，因为此时电流做的功并不都用来转化为热能，而将大部分的电能转化为机械能，只有少部分转化为热能，但焦耳定律的公式中需要有电流，故再由额定电压和额定功率计算出额定电流来，再通过焦耳定律求出线圈产生的热量；（3）如果电动机被卡住而不能转动，说明电能不再转化为机械能，而全部转化为热能，电动机因为短时间内放出大量的热而很快就闻到了焦糊的味道．（1）通电导体在磁场中受到力的作用；（2）电动机消耗的电能W＝Pt＝5.5kW×1h＝5.5kWh＝5.5×3.6×106J=1.98×107J．由公式P＝UI得，通过电动机的电流I＝＝25A；由焦耳定律可知 Q＝I2Rt=（25A）2×0.4Ω×3600s=9×105J；（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能．消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，使线圈的温度迅速升高考点：电动机的工作原理，焦耳定律．26．如图所示电路，是某学校楼道自动控制照明系统，已知控制电路电源电压U=4.5V，电磁继电器线圈电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2最大阻值25Ω．R3是一光敏电阻，其阻值随“光照度E”的增大而减小，且成反比，其具体关系如下表所示（光照度E的单位是：勒克斯，符号Lx；光越强，光照度越大）．当线圈中电流减小至I0=90mA时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时，照明系统内照明灯自动工作．（1）根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R3与光照度E的函数关系式．（2）闭合开关，把滑片移到最右端（b端），求照明系统启动时的光照度E0是多少？如果光照度E为2Lx时并保持1min不变，这段时间内R2消耗的电能是多少？【答案】（1）；（2）1.5lx；15J【详解】（1）由表格数据可知，光照度与光敏电阻R3阻值的乘积：E×R3=0.5lx×60Ω=1lx×30Ω=1.5lx×20Ω=2lx×15Ω=2.5lx×12Ω=3lx×10Ω=30lxΩ，即；（2）闭合开关S，将滑片P移至b端，变阻器接入电路中的电阻最大，由题可知，当线圈中电流减小至时，电磁继电器衔铁被弹簧拉起，启动照明系统，所以，电路中的总电阻：；根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，得R3的阻值：，由表格数据可知，当R3=20Ω时，E0的值为1.5lx；如果光照度E为2Lx时并保持1min不变，由表格知当E=2Lx时，此时光敏电阻的阻值：R3′=15Ω；此时控制电路总电阻为：此时控制电路电流为：；根据得R2消耗的电能是：．【点睛】重点是欧姆定律和电功率的相关计算，注意熟练应用串联电路的电压和电流、电阻特点，都是电路的最基本规律，要能熟练掌握和应用，纯电阻电路中，消耗的电能等于电流产生的热量，所以最后一问中可以根据来计算消耗的电能，五、实验题27．如图所示，使线圈位于两磁极间，请你看图回答下列问题：  ①通电后，图1中ab段导线的电流方向是 （选择“由a到b”、“由b到a”）；②图1中ab段导线受磁场力的方向向上，用箭头标示出图3中ab段导线所受磁场力的方向；线圈转过图2所示位置，用 （填写一种器材名称）可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈，这是因为导体在磁场中运动的方向与 方向有关；③若把图1中的电源换为电阻，快速转动线圈，电阻发热，此过程机械能先转化为 能再转化为 能。【答案】 由a到b 换向器 电流 电 内【详解】（1）[1]由于电流从电源的正极出发，故此时图1中ab的电流方向是由a到b。（2）[2][3]导体在磁场中受力的方向与电流方向有关，据图2能看出，再向下转动，磁场力会阻碍线圈运动，故此时必须改变线圈中的受力方向，所以可以通过换向器改变线圈中的电流方向使得线圈持续顺时针转动。（3）[4][5]若把图2中的电源换为电阻，快速转动线圈，此时相当于一个发电机，即能产生电能，故是将机械能转化为电能的过程，同时电阻发热，这是电流的热效应，该过程是将电能转化为内能的过程。28．图甲是“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验装置．（1）为了使通电螺线管的磁场 ，可以在螺线管中插入一根铁棒．（2）闭合开关，小磁针A静止后的指向如图甲所示，小磁针的左端为 极．在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，我们会发现通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似．（3）如果把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，就制成了一个电磁铁．图乙所示的实例中没有应用到电磁铁的是 （填实例名称）．【答案】 增强 S 条形 动圈式话筒【详解】解：（1）电流的大小、线圈的匝数及是否有铁芯插这几个因素影响通电螺线管磁性的强弱，插入一根铁棒是为了使通电螺线管的磁场增强；（2）根据安培定则可知螺线管左侧为N极、右侧为S极；由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，所以小磁针的左端为S极，右端为N极；通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；（3）电铃、水位自动报警器都应用了电磁铁；动圈式话筒的原理是电磁感应现象，没有应用到电磁铁．点睛：（1）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、是否有铁芯插入．电流越大，匝数越多，有铁芯插入，磁性越强；（2）根据螺线管中的电流方向，利用安培右手定则确定通电螺线管的两极，再利用磁极间的作用规律可以确定小磁针的N、S极；通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；（3）带有铁芯的通电螺线管就是电磁铁．29．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，小明发现电流计指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可以产生电流．”但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动．”为验证猜想，他们继续探究，并把观察到的现象记录如表．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，发现电流计的指针都偏转，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．（4）该过程中的能量转化方式为 转化为 ．【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 机械能 电能【分析】（1）闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，根据产生感应电流的条件分析电路中是否有电流；（2）根据表中的信息分析小芳的观点，根据控制变量法得出实验结论；（3）根据感应电流的产生条件得到结论；（4）电磁感应现象中，分析过程中能量转化情况．【详解】（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）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的运动方向有关；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，只要闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中就有感应电流产生，这种现象是电磁感应，这就是发电机的原理．发动机最早由英国物理学家法拉第发现的；（4）该过程中，消耗机械能，产生电能，能量转化方式为将机械能转化为电能．六、综合题30．请回答下列与电和磁相关的物理问题。（1）为了研究通电螺线管周围的磁场分布情况，小明玻璃板上均匀地撒上铁屑，闭合开关，轻敲玻璃板，其分布情况如图甲。说明通电螺线管周围的磁场分布与 的磁场分布非常相似。若想知道电螺线管周围的磁场方向还要借助 ；（填一种器材）（2）如图乙，探究“让线圈转起来”的实验装置图，若将线圈两端的绝缘漆全部刮去，则线圈将 （选填“来回转动”或“持续转动”）。若线圈一端的绝缘漆全部刮去，另一端刮去半周，在电源和开关之间接一灯泡，则在线圈转动的过程中，灯泡发光情况是 ；（3）如图丙，是一种称为“人工心脏泵”的体外装置，用来代替心脏，以推动血液循环。线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门只能向外开启，只能向内开启。线圈中的电流从B流向A时，活塞柄向 运动（选填“左”或“右”），血液从 流入 。（后2空选填①、②、③）【答案】 条形磁体 小磁针 来回转动 闪烁发光 右 ② ①【详解】（1）[1][2]条形磁体两极磁性最强,中间磁性最弱，由图甲可知，通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场分布非常相似。在磁场的某一点，小磁针静止时北极所指的方向即为该点的磁场方向，因此若想知道电螺线管周围的磁场方向还要借助小磁针。（2）[3][4]若将线圈两端的绝缘漆全部刮去，则线圈将来回转动，因为不能自动改变电流方向，线圈不能持续转动下去。若线圈一端的绝缘漆全部刮去，另一端刮去半周，在电源和开关之间接一灯泡，则在线圈转动的过程中，灯泡发光情况是闪烁发光，因为电流时断时续。（3）[5][6][7]线圈中的电流从B流向A时，由安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，和左边的磁体之间是同名磁极互相排斥，故活塞柄向右运动，使得阀门S2关闭，阀门S1打开，所以血液由②流向①。，血液从②流入①。序号 磁体摆放方向 ab运动方向 电流计指针偏转情况 1 N极在上 竖直上下运动 不偏转 2 水平向左运动 向右偏转 3 水平向右运动 向左偏转 4 N极在下 竖直上下运动 不偏转 5 水平向左运动 向左偏转 6 水平向右运动 向右偏转