专项训练35 课标规定的2个磁学重点探究实验问题-2026年中考物理二轮复习热亮点重难点专项训练(全国通用)(解析版)

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2026年中考物理二轮复习47个热亮点重难点专项训练(全国通用)
专项训练35 课标规定的2个磁学重点探究实验问题
1.如图所示,用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布,用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是(  )
A.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
B.改变通电螺线管中电流方向,小磁针N极指向不变
C.匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁性越强
D.电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性强弱不变
【答案】A
【解析】A.通过实验发现,通电螺线管周围小铁屑的排列顺序与条形磁体的磁感线分布类似,因此通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似,故A正确;
B.改变通电螺线管中电流方向,螺线管的磁场方向发生改变,小磁针N极指向与原先相反,故B错误;
C.匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁性越弱,吸引直别针的个数越少,故C错误;
D.电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性变弱,吸引直别针的个数变少,故D错误。故选A。
2.(2025·山东青岛)小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。
(1)在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况,如图甲所示;把小磁针放到螺线管四周不同的位置,闭合开关后,小磁针再次静止时的指向如图乙所示。
①通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有 ;
②通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似;
(2)将电源正负极对调,闭合开关,发现小磁针偏转方向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与 有关;
(3)如图乙所示,根据小磁针静止时的指向,a端应接电源的 极;小明将一铁芯插入螺线管中,其磁场会变 ;请写出一种能增强电磁铁外部磁场的方法: 。
【答案】(1) 磁场 条形 (2)电流方向 (3) 正 强 用更多匝数的线圈或增大电流
【解析】(1)小磁针原指示地磁场的南北,通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有磁场,对小磁针有磁力的作用。
由图甲所示的铁屑分布情况可知,通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围磁场的分布情况相似。
(2)对调电源正负极,电路中电流方向改变,小磁针静止时N极所指方向也改变,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
(3)如图乙所示,根据小磁针静止时的N极指向,可判断通电螺线管左端为N极,根据安培定则,可判断电流从a出,b回,因此a端应接电源的正极。
在螺线管中插入一根铁芯,铁芯会被磁化,与通电螺线管的磁场叠加,其磁场会变强。
电磁铁的磁性与线圈匝数有关,与电流大小有关,因此要增强电磁铁的外部磁场,还可以增加线圈匝数、增大电流等。
3. 小明在课堂上给同学们展示了一个装置如图所示的实验。请完成下列问题:
(1)闭合开关后,标出通电螺线管的N、S极及磁感线的方向( );
(2)闭合开关后,螺线管右侧的小磁针将______(选填序号)
①顺时针旋转90° ②逆时针旋转90° ③顺时针旋转180° ④逆时针旋转180°
(3)要增强此螺线管的磁性,可采用______方法(写出一条即可)。
【答案】(1) 见解析 (2)① (3)增大电路电流
【解析】(1)根据安培定则可判断出,螺线管上电流方向向上,螺线管的左端为N极,右端为S极,磁体外部的磁感线由磁体的N极出发,回到S极,如图所示
(2)已判断出螺线管右端为S极,根据磁极间异名磁极相互吸引的作用规律可知,小磁针顺时针旋转90°,故应选择①。
(3)题干中要增强此螺线管的磁性,说明螺线管已经固定,不可改变螺线管的匝数,若改变匝数就不是此螺线管了,故可采用增大电路电流的方法来增强螺线管的磁性。
4. 在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中:
(1)闭合开关S前,小磁针均指向南北方向,说明地球周围存在_______ ;
(2)闭合开关S后,小磁针静止时的指向如图所示(涂黑的一端为N极),由此可知:通电螺线管的右端为_____ 极,电源的右端为_____ 极;
(3)对调电源两极,小磁针的指向也随之改变,说明通电螺线管的磁场方向与_______ 方向有关;
(4)为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是_________ (写出一条即可)。
【答案】(1)磁场 (2)N 正 (3)电流 (4)见解析
【解析】(1)闭合开关 S前,小磁针均指向南北方向,这是因为地球本身是一个巨大的磁体,地球周围存在地磁场,小磁针在地磁场的作用下会指向南北方向。
(2)根据磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。由图可知,小磁针的N极指向通电螺线管的左端,说明通电螺线管的左端为S极,那么右端为N极。
根据安培定则:用右手握住通电螺线管,让四指弯曲的方向与螺线管中电流的方向一致,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。已知通电螺线管的右端为N极,用右手握住螺线管,大拇指指向右端,则四指弯曲的方向为电流的方向,由此可判断出电流从螺线管的右端流入,左端流出,所以电源的左端为负极,右端为正极。
(3)对调电源两极,电流方向改变,小磁针的指向也随之改变,说明通电螺线管的磁场方向发生了改变,由此可知通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
(4)影响通电螺线管磁场强弱的因素有:电流大小、线圈匝数、有无铁芯。为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施有:增大电流、增加线圈匝数、插入铁芯等。
5.通过实验探究磁体周围的磁场特点。
(1)如图1所示,在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,再将玻璃板放在条形磁铁上方,然后 ,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;
(2)如图2所示,在条形磁体周围放一些小磁针,小磁针静止时黑色一端表示磁体的N极,由此判断条形磁体右端的磁极为 极;
(3)如图3所示:
①观察图中的铁屑排布情况,可知通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似;
②对调螺线管所接电源的正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中 的方向有关;
③拿走图中的小磁针,可利用 来判定通电螺线管的N、S极。
【答案】(1) 轻敲玻璃板 磁化 (2)N (3) 条形 电流 安培定则
【解析】(1)如图1所示,在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,再将玻璃板放在条形磁铁上方,然后轻敲玻璃板,观察铁屑的分布情况。
铁屑是铁磁性物质,在磁场中会被磁化成具有磁性的小磁针,从而沿磁场方向有序排列。
(2)根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可判断条形磁体右端的磁极为N极。
(3)通电螺线管的铁屑排列形状与条形磁体的磁场分布相似,故其外部磁场与条形磁体的磁场相似。
对调螺线管所接电源的正、负极,周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管产生的磁场方向改变,即通电螺线管的极性与螺线管中电流的方向有关。
可以利用安培定则来判定通电螺线管的N、S极,用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
6.小华和她的学习小组在实验室探究通电螺线管外部磁场的特点。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在玻璃板面上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。可见,通电螺线管外部磁场与 的磁场相似;在实验中 (选填“可以”或“不可以”)用铜屑代替铁屑显示磁场分布;
(2)为了进一步探究通电螺线管外部磁场的方向,同学们把小磁针放在螺线管四周不同的位置,闭合开关,小磁针静止时N极所指的方向如图乙所示(涂黑的一端是N极),则此时通电螺线管的A端为 (选填“N”或“S”)极。对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指的方向与图乙相反,说明通电螺线管外部磁场的方向与 有关;
(3)根据以上图中的实验现象推断,通电螺线管的内部 (选填“有”或“没有”)磁场,依据是: ;
(4)地球周围存在磁场,有学者认为,地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的,根据地磁场的磁极分析推断,图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向 (选填“相同”或“相反”)。
【答案】(1) 条形磁体 不可以 (2) N 电流方向 (3) 有 见详解 (4)相反
【解析】(1)在板面上均匀地洒满铁屑,铁屑在磁场中被磁化为小磁体,轻敲玻璃板面,铁屑在磁场力的作用下有序排列,铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似,说明通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
铜是非磁性物质,不会受到磁场对它的作用力,所以在实验中不可以用铜屑代替铁屑显示磁场分布。
(2)把小磁针放在螺线管四周不同的位置,闭合开关,螺线管上、下的小磁针静止时N极指向螺线管的右端,根据磁极间的相互作用规律可知,螺线管的B端为S极,则螺线管的A端为N极。
对调电源正负极,电流方向改变,闭合开关,小磁针静止时N极所指的方向与图乙相反,说明通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关。
(3)由图乙可知,铁屑在螺线管内部的分布是有规律的,说明通电螺线管的内部也有磁场。
(4)地磁场的N极在地理的南极点附近,地磁场的S极在地理的北极点附近,根据安培定则可知图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向相反。
7.磁场看不见、摸不着,小亮想利用铁屑和小磁针(黑色一端为N极)来探究通电螺线管外部磁场特点。请你解答以下问题:
(1)实验中,小磁针的作用是为了研究通电螺线管周围的 。(选填“磁场强弱”或“磁场方向”)
(2)根据图甲中铁屑的排列情况可初步推断:通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场相似,实验中 (选填“能”或“不能”)用铜屑代替铁屑显示磁场分布,其原因是 。
(3)小亮在奥斯特实验的启发下,只改变通电螺线管中的电流方向,实验现象如图乙所示。对比两次的实验现象可知:通电螺线管两端的磁极性质与通电螺线管中的电流方向 。(选填“有关”或“无关”)
【答案】(1) 磁场方向 (2)条形 不能(3) 有关
【解析】(1)物理学规定小磁针静止时北极所指的方向为磁场的方向,小磁针放入磁场中,可以研究通电螺线管周围的磁场方向。
(2)由图甲可知,铁屑的排列情况与条形磁体的磁场相似,通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似。
磁性是指磁体吸引铁钴镍等物质的性质,磁场对铜屑没有作用,不能用铜屑代替铁屑。
(3)只改变通电螺线管中的电流方向,由图乙可知,小磁针偏转的方向发生改变,说明通电螺线管两端的磁极改变,可以得到通电螺线管两端的磁极性质与通电螺线管中的电流方向有关。
8.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中:
(1)小胡在通电螺线管周围摆上小磁针后发现:同一个小磁针在磁场中不同位置指向不同;不同小磁针放在磁场同一位置时指向相同,这表明磁场具有 性;磁场中某点小磁针静止时N极的指向即为该点的 ;由图甲可得:通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似;
(2)接着在图乙所示的实验中,由现象可得出:通电螺线管的磁极极性与 方向有关。
【答案】(1) 方向 磁场的方向 条形(2)电流
【解析】(1)因为磁场是有方向的,在磁场的不同位置,其磁场方向一般不同;不同小磁针放在磁场同一位置时指向相同,这表明磁场具有方向性。
物理学规定小磁针在磁场中某点静止时,小磁针N极的指向为该点磁场的方向;由图甲可知,通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似。
(2)如图乙所示,两个通电螺线管的电流方向相反,根据小磁针的指向可知,两个通电螺线管右端的磁极不同;这可以说明如果通电螺线管的电流方向改变,则通电螺线管的磁场方向就会改变,由此现象可得出结论:通电螺线管的磁极极性与电流方向有关。
9. 图为“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验装置。
(1)闭合开关前,把小磁针放在水平桌面上,发现小磁针静止时总是指向南北方向,这是因为________。
(2)闭合开关后,竖直悬挂的小铁球向右运动,这说明通电螺线管周围存在________;同时发现小磁针的N极与通电螺线管的右端相互________。
(3)将小铁球换成小铝球,闭合开关后,小铝球将________。(选填“向右运动”“向左运动”或“保持静止”)
(4)为了探究通电螺线管周围磁场强弱与电流大小是否有关,可在电路中串联一个________(填电学元件)。
(5)为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关,写出一种操作方法:________。
【答案】(1)小磁针受到地磁场的作用(2)磁场;吸引(3)保持静止(4)滑动变阻器(或电阻箱)
(5)只对调电源正负极,观察小磁针的偏转情况(或只改变螺线管中线圈绕线的方向,观察小磁针的偏转情况)
【解析】(1)由于地球的周围存在地磁场,所以地球周围任何范围内的小磁针(指南针)都要受到地磁场的作用而指向南北方向;
(2)闭合开关后,竖直悬挂的小铁球向右运动,这说明通电螺线管周围存在磁场;由图知,电流从螺线管的右端流入,左端流出,根据安培定则可知,螺线管的右端为S极;由于异名磁极相互吸引,所以小磁针的N极与通电螺线管的右端相互吸引;
(3)通电螺线管周围存在磁场,对小铁球存在磁力作用,铝球不受磁力作用,故铝球将保持静止;
(4)要想探究通电螺线管周围磁场强弱与电流大小是否有关,可在电路中串联一个滑动变阻器,用来改变电流的大小;
(5)要想探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关,可以将电池的正负极对调。
10. 如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置,下列关于该实验说法正确的是(  )
A. 该装置也可以探究通电导线在磁场中受到力的作用
B. 该装置也可以探究感应电流方向跟导体运动方向有关
C. 扬声器就是通过本实验的原理进行工作的
D. 闭合电路的部分导体在磁场中运动一定会产生感应电流
【答案】B
【解析】A.图中装置没有电源,不能探究通电导线在磁场中受到力的作用,故A错误;
B.改变导体运动的方向,可以发现电流计的指针会反向偏转,说明感应电流方向跟导体运动方向有关,故B正确;
C.扬声器是把电信号转化为声信号,其工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,故C错误;
D.只有闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,故D错误。故选B。
11. (1)为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,在如图甲所示的实验装置中,还需在导线夹a、b间接入的电路元件是________;
(2)某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向;仅将电源正负极对调后连入电路,如图丙所示,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极,依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是:________。
【答案】 (1)灵敏电流计 (2)通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关
【解析】为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,需要灵敏电流计反应电流的方向和电流的大小,故需要在导线夹a、b间接入灵敏电流计。
根据乙丙对比,发现螺线管中电流的方向发生了变化,通电螺线管外部磁场的方向发生变化,故结论为通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关。
12. 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。
【答案】(1)铝;(2)电流的方向;(3)切割磁感线;(4)磁感线的方向;(5)电源。
【解析】(1)探究感应电流产生的条件,电路需要形成闭合回路,AB应为导体,则可能是铝。
(2)可以通过灵敏电流计的正反偏转来判断电流的方向。
(3)由表格可知,当AB棒在磁场中静止或沿磁场方向运动(不切割磁感线运动)时,没有感应电流,当AB棒在磁场中切割磁感线运动时,产生感应电流,则总结可得: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)AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,则磁感线方向发生改变,可用于探究感应电流方向与磁感线方向的关系。
(5)将灵敏电流计换成电源,则可观察到通电导体在磁场中受力运动,则可用于探究电动机的工作原理。
13. 如图,在“探究什么情况下磁可以生电”实验中:
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

(1)比较1、2(或1、3)实验想象可知,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。
【答案】 (1)切割磁感线 (2)B (3)机械 (4)电源
【解析】(1)比较1、2(或1、3)实验现象可知,保持磁体和导体不动,电路中不会产生感应电流,但是保持磁体不动,导体水平切割磁感线时会产生感应电流,故可得出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。
(2)感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关,所以想要改变感应电流的方向,可以只上下调换磁极,或者只改变导体水平运动的方向,如果上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向,感应电流的方向不会发生变化。
故选B。
(3)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,所以是机械能转化为电能。
(4)如果将电流表换成电源,则构成一个完整的闭合回路,这样可以探究磁场对通电导体的作用。
14. 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,请你提出两条改进措施:
①___________;②___________。
(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”)。
【答案】 (1)灵敏电流计的指针是否偏转 (2) ①③④ (3)①将导体AB换成多匝线圈② 换磁性更强的磁体,增大导体AB切割磁感线的运动速度 (4)动圈式话筒
【解析】(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)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,①导体棒AB水平向右运动,导体棒AB做切割磁感线运动,产生感应电流;③导体棒AB斜向上运动,导体棒AB做切割磁感线运动,产生感应电流;④磁体水平向左运动,导体棒AB切割磁感线,产生感应电流。②导体棒AB竖直运动,没有切割磁感线运动,不产生感应电流;⑤磁体竖直向上运动,磁感线没有被导体切割,不产生感应电流。所以①③④可以产生感应电流。
(3)电流的大小应与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关;将导体AB换成多匝线圈(或换磁性更强的磁体,增大导体AB切割磁感线的运动速度)。
(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。
15. 为了探究什么情况下磁可以生电,小明按图示将AB棒放在蹄形磁体的磁场中,用导线将AB棒的两端跟灵敏电流计连接。
(1)实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒,小明应选用______作为本实验中的AB棒;
(2)实验中记录了AB棒运动情况与灵敏电流计指针偏转情况如下表所示;
序号 AB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
①分析可得:闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时,导体中就产生感应电流;
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。根据序号为______的两次实验现象可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关?
【答案】 (1)铜棒 (2)切割磁感线 4、5
【解析】(1)电路中要形成电流,则须保持通路,所以应选择导体作为AB棒,而铜棒是导体,橡胶棒和玻璃棒是绝缘体,故小明应选择铜棒作为本实验中的AB棒。
(2)①由表中现象可知,当导体棒左右运动切割磁感线时,电路中会产生感应电流,这就是电磁感应现象。
②4、5两次实验导体棒的运动方向相反,结果灵敏电流计的指针偏转方向相反,说明电流的方向相反;故根据序号4、5的两次实验现象可以提出问题:感应电流的方向是否与导体运动的方向有关?
16. 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-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)。
【答案】 (1)不偏转 不偏转 偏转 (2) CD
【解析】(1)让导线AB在磁场中静止,导线没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,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,导线没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,观察到电流表指针不偏转。
持蹄形磁体静止让导线AB从图中所示位置水平向右运动,导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,观察到电流表指针偏转。
(2)AB.图AB中导体运动的方向与磁感线平行,导线没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故AB不符合题意;
CD.图CD中,导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,故CD符合题意。故选CD。
17. 如图所示,小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关,他们完成操作,将观察到的现象记入表格:
序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
(1)分析①、②两次实验现象,小明说:“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时,电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确,因为导体AB______运动时,其运动方向也与磁场方向垂直,但无感应电流;
(2)采纳小刚意见后,小明又说:“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时,电路中才会产生感应电流”,小刚认为不全面,因为导体AB______运动时,也有感应电流;
(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;如果将图中的灵敏电流计换成______,可以探究磁场对电流的作用。
【答案】(1)前后 (2)斜向上##斜向下 (3)机械 电源
【解析】(1)根据表格中收集现象可以发现,导体AB在蹄形磁体中前后运动时,在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时,但这个时候没有感应电流产生,所以小明的说法不正确。
(2)根据表格中收集现象可以发现,导体AB在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动时,此时虽然在切割磁感线,但不是垂直切割,也有感应电流产生,所以小明说:“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时,电路中才会产生感应电流”是不全面的。
(3)闭合电路的一部分导体在磁场切割磁感线运动时,从而产生感应电流,从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是将机械能转化为电能。
要探究磁场对电流的作用,电流中需要有电源,所以可将图中的灵敏电流计换成电源。
18.实验小组在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,连接了如图所示的实验装置。
(1)实验中是通过观察     来显示电路中是否有电流产生。
(2)保持装置不变,改变开关通断状态,让导体AB在磁场中沿不同方向运动,观察灵敏电流计指针的偏转情况,记录在下表中。
实验次数 开关 磁场方向 导体AB运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况
1 断开 上N下S 左右或上下运动 不偏转
2 闭合 上N下S 静止 不偏转
3 闭合 上N下S 上下运动 不偏转
4 闭合 上N下S 左右运动 偏转
(3)分析实验1和4可知,产生电流的条件之一是:    。
(4)分析实验3和4可知,产生电流的另个条件是电路中的部分导体必须做   运动。
(5)如图所示,a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,结合上述实验的结论,以下选项中能让a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有     。
【答案】(1)灵敏电流表指针是否偏转;(3)电路是闭合的;(4)切割磁感线;(5)CD。
【解析】(1)实验中,通过观察灵敏电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流;
(3)①产生感应电流的条件:①闭合电路部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动;分析实验1和4可知,要想产生电流的条件之一是开关必须闭合;
(4)分析实验3和4可知,产生电流的另一个条件是电路中的部分导体必须做切割磁感线运动;
(5)如图所示,a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,结合上述实验的结论可知A导线切割磁感线可产生感应电流,所以选项CD能让a在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流。
19.小明用如图所示的装置探究产生感应电流的条件。
(1)实验中通过观察 来判断电路中是否产生感应电流;
(2)比较 两图可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合;分析乙、丙两图,要使图乙中灵敏电流计指针偏转,可进行的操作是
(3)小明进一步实验:保持磁场强弱和方向不变,让AB棒以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察到灵敏电流计指针偏转幅度不同,请你就此提出一个可探究的科学问题: 。
【答案】(1)灵敏电流计的指针是否偏转 (2) 甲、丙 见详解 (3)见详解
【解析】(1)在探究产生感应电流的实验中,感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来判断的。因为感应电流通过电路时,会使灵敏电流计的指针发生偏转,从而直观地显示出电路中是否有电流产生。
(2)要探究产生感应电流时电路要闭合这一条件,需要控制其他因素相同,只改变电路的闭合状态。观察可知,甲图中开关断开,电路不闭合,无论导体怎样运动,灵敏电流计指针都不偏转;丙图中开关闭合,且导体做切割磁感线运动(与甲相同)时,灵敏电流计指针偏转。所以比较甲、丙两图可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合。
分析乙、丙两图,丙图中导体左右运动能产生感应电流,乙图中导体上下运动不产生感应电流。要使图乙中灵敏电流计指针偏转,根据产生感应电流的条件“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动”,可进行的操作是蹄形磁体不动,让导体AB左右运动或者导体AB不动,蹄形磁体左右运动。
(3)小明进一步实验中,保持磁场强弱和方向不变,让AB棒以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察到灵敏电流计指针偏转幅度不同。这表明感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度有关,所以可探究的科学问题是:感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度是否有关?
20.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)实验中通过观察 来判断是否产生感应电流;
(2)比较 两图可知,产生感应电流时电路应闭合;
(3)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;
(4)比较乙、丁两图可知,感应电流的方向与 方向有关;
(5)反复实验可发现:只要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,这种现象叫作电磁感应;
(6)从能量转化的角度分析,产生感应电流的过程是 转化为电能的过程。
【答案】(1)灵敏电流计指针是否偏转 (2)甲、乙(3)乙、丙 (4)磁场 (5)切割磁感线 (6)机械能
【解析】(1)探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验中,是否有感应电流产生是通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断的。
(2)比较甲、乙两实验,当导体AB都向左运动时,甲实验开关断开,灵敏电流计指针不偏转,乙实验开关闭合,灵敏电流计指针偏转,说明产生感应电流时电路应闭合。
(3)比较乙、丙两实验,开关都闭合,磁场的方向相同,乙实验导体AB向左做切割磁感线运动,灵敏电流计指针偏转,有感应电流产生;丙实验导体AB运动方向与磁场方向平行,没有做切割磁感线运动,灵敏电流计指针不偏转,没有感应电流产生,说明产生感应电流时导体要在磁场中做切割磁感线运动。
(4)比较乙、丁两图可知,导体AB切割磁感线运动的方向相同,磁场的方向不同,灵敏电流计指针偏转的方向不同,则感应电流的方向不同,说明感应电流的方向与磁场的方向有关。
(5)由实验可知,断开开关时,即使导体在切割磁感线,导体中也不会产生感应电流,而即使开关闭合,导体没有做切割磁感线运动,也不会有感应电流产生,故可得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
(6)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才有感应电流产生,此过程机械能转化为电能。
21.在“探究感应电流的产生”的实验中,某同学的四次实验情况分别如图所示。
(1)有同学说:“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗?______(选填“对”或“不对”),图 ______可支持你的结论;
(2)为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系:
①根据图甲和图乙的实验现象可知:在磁场方向相同的情况下,感应电流的方向与 ______有关;
②根据图乙和图丁的实验现象可知:在导体的运动方向相同的情况下,感应电流的方向与 ______有关;
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是 ______能转化为 ______能的过程。
【答案】 (1) 不对 丙 (2)导体运动方向 磁场方向 (3)机械 电
【解析】(1)要产生感应电流,闭合电路的部分导体在磁场中要做切割磁感线运动,如图丙,虽然导体运动了,但导体运动时不切割磁感线,而是顺着磁感线的方向运动,电流表的指针没有偏转,即电路中没有感应电流产生,所以此同学的说法不对。
(2)①图甲导体向右运动,电流计的指针向左偏转;图乙磁场方向不变,导体向左运动,电流计的指针向右偏转,由甲、乙两图可知,在磁场方向相同的情况下,感应电流方向与导体的运动方向有关。
②图乙N极在上,导体向左运动,电流计的指针向右偏转;图丁导体运动方向不变,改变了磁场的方向,使S极在上,电流计的指针向左偏转,由乙、丁两图可知,在导体的运动方向相同的情况下,电流的方向与磁场(或磁感线)的方向有关。
(3)导体做机械运动,消耗了机械能,得到了电能,所以在此过程中,机械能转化为电能。
22.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  (选填“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:
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
分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是  (选填“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】(1)无(2)正确;导体的运动方向;磁场方向(3)磁场;切割磁感线;法拉第.
【解析】(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.

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