16.5电磁感应、发电机探究实验 2021-2022学年苏科版九年级物理（Word版含答案）

2021-2022学年九年级物理能力训练3
电磁感应、发电机探究实验
1、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，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______（填所有符合要求的选项序号）。
①蹄形磁体和导体都静止
②蹄形磁体静止，导体左右运动
③导体静止，蹄形磁体左右运动
2、电磁的相互转换是人类进入电力时代的标志：
（1）小明做了如图1所示的实验，给直导线通电，观察到直导线向右运动；
①实验现象说明　 　对通电导体有力的作用；若只对调电源正负极接线，通电直导线会向　 　运动；
②为使实验效果更明显，直导线应选用　 　（选填“铝棒”、“铁棒”或“塑料棒”）；
（2）去掉电源，在导线两端接上灵敏电流表，如图2所示。闭合开关，向右平移直导线ab，电流表指针发生偏转，这是　 　现象，在生产、生活中的应用是　 　（举一实例）。
3、学习电流的磁场后，甲乙两同学继续探究磁能否生电，他们利用如图（a）所示的装置进行实验：将金属棒P悬挂于蹄形磁铁的磁场中，并用导线将金属棒P与灵敏电流计、开关串联连接。闭合开关，当金属棒P静止时的实验现象如图（b）所示；当金属棒P以不同方式运动时的实验现象分别如图（c）、图（d）所示。
（1）甲同学根据图（b）、图（c）中的实验现象，认为：当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时，会产生电流。乙同学不同意甲的结论，他判断的依据是　 　。
（2）他俩改用塑料棒代替金属棒进行实验，你认为能不能产生电流？请判断并说明理由。　 　。
4、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”）。
5、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。
6、如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持磁体位置不变．
(1)如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体ab______________；
(2)如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为________________________；
(3)如图丙所示，电流计指针仍不偏转，这是因为导体ab虽有运动，但没有________________；
(4)分析比较图四个实验现象，可以初步得出产生感应电流的条件：________________的部分导体，在磁场中做_____________运动．
7、在探究“产生感应电流的条件”实验中。
（1）实验中，观察　 　判断电路中是否有感应电流。
（2）闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中　 　（选填“有”或“无”）感应电流。
（3）该实验的结论是：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。
（4）如果将小量程电流表换成　 　，可以探究磁场对通电导体的作用。
8、在利用磁场产生电流的实验中，连接了如图所示的实验装置。
（1）将磁铁向下插入螺线管时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，这表明：　 　。
（2）将磁铁从螺线管中向上拔出，你会观察到灵敏电流计的指针　 　（选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”）。
（3）通过（1）、（2）两步实验，可以得出感应电流的方向与　 　有关。
（4）要探究感应电流方向与磁场方向的关系，你设计的实验做法是：　 　。
9、小双想探究感应电流的大小与什么因素有关？他设计了如图12所示的装置进行实验。铁块上绕有导线，线框与灵敏电流计（G表示）相连（线框高度大于铁块高度，实验过程中线框不旋转）。
（1）当开关闭合时，电磁铁的A端是 极。
（2）让线框分别从h1和h2(h2大于h1)竖直下落并穿入磁极A、B之间，G表指针对应的偏转角度分别为θ1和θ2（θ2大于θ1），这样做的目的是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的 有关。
（3）把变阻器的滑片移至左端，线框从h1的高度下落，G表指针的偏转角为θ3，观察到θ3大于θ1，表明感应电流的大小还与磁场 有关。
（4）将电源的正、负极对调，让线框从h1的高度下落，G表的指针反转，此现象说明：感应电流的方向与磁感线的 有关。
10、小明利用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”或“左右”）方向运动时，电流表指针会发生偏转。
（2）导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针　 　（选填“会”或“不会”）发生偏转。
（3）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做　 　运动时，电路中就产生感应电流。
（4）小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进行的操作是：
　 　 。
11、图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”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
（1）实验时通过观察　 　来判断电路中是否产生感应电流。
（2）由实验可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做　 　运动时，电路中产生感应电流。
（3）比较第4次和第　 　次实验可知，导体棒运动方向相同时，感应电流的方向与磁场的方向有关。
（4）比较第7次和第8次实验可知　 　。
12、图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB，导线的两端跟电流计连接。
(1)让AB竖直向上运动，电流计的指针_____(填“偏转”或“不偏转”)。
(2)上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，分析上表可以得出：闭合电路中的一部分导体在磁场中做_____运动时，导体中就产生电流
(3)如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是_____。
(4)第4次实验中电流计指针偏转方向是_____。
(5)如果将蹄形磁体向左运动，电路中_____(填“能”或“不能”)产生电流。
13、小强在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的装置。
（1）.实验中是通过观察 来判断电路中是否有感应电流的：
（2）.小强将实验中观察到的现象记录在下表中。分析下表可以得出产生感应电流的条件是： 做 运动时，电路中就会产生感应电流；
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
（3）.通过比较实验次数3和4（或7和8）可知：在磁场方向一定时， 。
（4）.通过比较实验次数 可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关；要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法：方法一 ；方法二 。
（5）.此实验原理可用来制造 （选填“电动机”或“ 发电机”）。
14、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
（3）.（分析论证）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；
（4）.（交流评估）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： 。
答案
1、（1）蹄形磁体；电流表
（2）②③
（1）①磁场；左；
②铝棒；
（2）电磁感应；发电机。
（1）图（d）中的导体在磁场中沿平行于磁场方向运动时，不会产生电流；
（2）不能；
塑料棒是绝缘体，不会产生电流。
4、 （1）有
（2）会
（3）动圈式话筒
5、（1）不动（或静止）；左右摆动
（2）切割
（3）摆动；摆动
没运动
没闭合开关
切割磁感线
闭合电路 切割磁感线
（1）电流表的指针是否偏转；
有；
切割磁感线；
（4）电源。
（1）电路中产生了电流；
向右偏转；
（3）导体运动方向；
（4）保持线圈的位置不动，先将磁铁的一端（N极）向下插入线圈，观察指针的偏转方向；然后对调磁极，用另一端（S极）向下插入线圈，观察指针的偏转方向，比较两次电流表的偏转方向是否相同得出结论。
（1）S；
（2）速度；
强弱；
（4）方向．
（1）左右；
不会；
切割磁感线；
（4）保持导体运动快慢相同，改变磁场强弱，观察电流表指针的偏转角度。
（1）灵敏电流计指针是否偏转；
切割磁感线；
（3）8；
（4）感应电流的方向和导体运动的方向有关。
不偏转
切割磁感线
D 向左
能
13、 （1）电流计指针是否偏转
（2）闭合回路中的导体；切割磁感应线
（3）感应电流的方向与切割磁感应线方向有关
（4）3和7（或4和8）；闭合回路中保持磁场方向不变，改变磁场中导体切割磁感应线的方向；闭合回路中保持磁场中切割磁感应线方向不变，改变磁场的方向
（5）发电机
14、 （1）电流大小
（2）磁场的强弱
（3）导体切割磁感线的速度越快
（4）电磁铁可以改变磁性强弱
（5）很难保证每次线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等