浙教版科学八年级下册第一章第5节 磁生电同步练习

文档属性

名称 浙教版科学八年级下册第一章第5节 磁生电同步练习
格式 zip
文件大小 703.1KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 科学
更新时间 2016-04-20 18:26:06

文档简介

浙教版科学八年级下册第一章第5节 磁生电同步练习
一、单选题
1. 刷卡机广泛应用于银行、超市等.如图所示的POS刷卡机读出信息的原理是:当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时,刷卡机的检测头就会产生感应电流,便可读出磁条上的信息.下列装置的工作原理与刷卡机读取信息原理相同的是(  )
A. B. C. D.
2.如图所示的实验装置中,能反映发电机原理的是(  )
A. B. C. D.
3.下列叙述不正确的是(  )
A.电风扇正常工作过程中,电能主要转化为机械能
B.电能表能计量出用电器在一段时间内消耗的电能
C.我国交流电的频率是50Hz
D.奥斯特最早发现了电磁感应现象
4.如图所示的装置中,所有部件都静止时,小磁针亦静止于如图所示的位置.在下述四种情况下,小磁针发生偏转的是(  )
A.磁铁不动,导线ab向左运动
B.导线ab不动,换用磁性更强的永磁体
C.导线ab不动,让蹄形磁铁沿竖直方向上下运动
D.磁铁与导线以相同的速度同时上升或下降
5.下列设备中利用电磁感应原理工作的是(  )
A.电磁铁 B.电动机 C.扬声器 D.麦克风
6.首先发现电磁感应现象的科学家是(  )
A.法拉第 B.奥斯特 C.赫兹 D.库仑
7.关于产生感应电流的条件,下列说法中正确的是(  )
A.任何导体在磁场中运动,都能产生感应电流
B.当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时,一定能产生感应电流
C.当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线运动时,就能产生感应电流
D.当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就能产生感应电流
8.图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示图在磁场中分别转动到1-4位置时,运动方向已用箭头标出,图甲中的导线ab,当它下列说法正确的是(  )
A.在位置1时,电路中不会产生感应电流
B.图甲的电路中没有电源
C.在位置3时,电路中不会产生感应电流
D.发电机产生的电流方向不变
9.如图所示,虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线.当线框从位置A向右匀速移动到位置B时,线框内产生感应电流的情况,下列说法中正确的是(  )
A.无→有→无→有→无 B.无→有→无
C.没有感应电流 D.一直有感应电流
10.如图,课外探究小组的同学,把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合回路.两个同学迅速摇动这条电线,可以发电使电流表发生偏转.你认为这两个同学朝哪个方向站立时,发电的可能性比较大?(  )
A.朝东西方向站立 B.朝南略偏东方向站立
C.朝南北方向站立 D.朝北略偏东方向站立
11.如图表示闭合电路的部分导体在磁场中向左运动,产生的感应电流的方向垂直纸面向外,则在下列选项中,感应电流方向正确的是(  )
A. B. C. D.
12. 如图中,能表示发电机工作原理的是(  )
A. B. C. D.
13. POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头,如图所示.在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检热头的线圈中就会产生变化的电流.POS机便可读出磁条上的信息.下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是(  )
A. B. C. D.
14. 如图所示情景中,与对应的物理知识正确的是(  )
A.如果两侧各去掉一个钩码,杠杆左侧会下沉
B.磁场对通电导体有力的作用
C.静止木块对斜面的压力示意图
D.电冰箱的金属外壳要接地
15. 下列设备工作时利用电磁感应的是(  )
A.电动机 B.汽油机 C.发电机 D.电磁起重机
二、填空题
16.小明在探究磁生电的实验中,将导线、电流表串成闭合电路,让其中一部分导体在磁场中做   磁感线运动时,导体中就产生电流。这种由于电磁感应现象而产生的电流叫做    电流。
17.小明同学做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右运动,发现导体棒cd也随之运动起来,则实验装置中甲部分应用的物理原理是   ;其中   (选填“甲”或“乙”)部分产生的现象与电动机的工作原理相似。
18.利用如图所示装置探究这个现象,在这个现象中感应电流的方向与   的方向和磁感线方向有关.利用电磁感应现象可以制成   ,实现了机械能转化为电能。
19.一般发电机产生的交流电,即感应电流的大小和呈周期性   变化,这种电叫   。我国电网以供电,额定电压是   V,频率是   Hz,电流每秒改变   次方向。
20.如图所示的装置,当条形磁体插入线圈的过程中,灵敏电流计的指针   (填“会”或“不会”)发生偏转,在这个闭合电路中   相当于电源。
三、探究题
21.在“探究感应电流的产生”的实验中,小颖同学的四次实验情况分别如图所示.
(1)实验中我们通过观察   来判断是否有感应电流产生;
(2)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.”你认为他的说法正确吗?   ,图   可支持你的结论;
(3)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以得出结论:   ;
②根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论:   。
③在上述探究过程中,用到的物理研究方法是   法和   法;
(4)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是   能转化为   能。
22.探究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)小华将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转,这个现象叫   现象,可以利用这种现象来制造:   (选填“发电机”或“电动机”)
(2)当磁铁的N极分别向上运动和向下运动时,电流表指针偏转方向   (填“变化”或“不变”)。
(3)等电流表的指针恢复到中间位置静止后,要使电流表的指针向右偏转,可以采用的正确方法是_:   。
(4)学校的广播系统中,其中   是利用这个原理工作的。
23. 如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接,组成电路.
(1)实验中,我们通过电流表指针是否偏转来判断电路中是否有    ;通过指针偏转的方向判断    .
(2)闭合开关,让导体ab在磁场中上下运动,发现电流表的指针    ;让导体ab静止,磁铁水平向右运动,则电流表的指针    .(选填“偏转”或“不偏转”)
(3)如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关,则应闭合开关,保持其它条件不变,只改变    ,观察    得出结论.
24. 归纳式探究﹣﹣研究电磁感应现象中的感应电流:
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,在线圈中的半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0,则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0与时间t0的关系数据如下表:
次数 R0/ r/m B/T t0/s I/A
1 10 0.1 1.0 0.1 5π×10﹣2
2 20 0.1 1.0 0.1 2.5π×10﹣2
3 20 0.2 1.0 0.1 10π×10﹣2
4 10 0.1 0.3 0.1 1.5π×10﹣2
5 20 0.1 0.1 0.05 0.5π×10﹣2
(1)I=k    ,其中k=    (填上数值和单位).
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1的时间内通过R1的电流I与R0关系可以用图丙中的图线    表示.
25. 小勇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”,他将实验中观察到的现象记录在下表中.
次数 开关 磁场方向 导体AB的 运动方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
(1)分析得出:    电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流
(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与    有关
(3)比较实验    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
(4)这个现象在生产和生活中的重要应用是   
(5)针对这个实验,小勇进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想,于是他设计了如下的实验方案:①保持磁场强弱不变,让导体AB以    (填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小.
②如果电流表指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度    (填“有关”或“无关”)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:
A、如图反映电流周围存在着磁场,故A错误.
B、如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,故B错误.
C、如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应选项,故C正确.
D、如图电路中有电源,是通电线圈在磁场中受力运动,故D错误.
故选C.
【分析】按题意所说,刷卡机检测头利用的是电磁感应现象原理,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,在选项中找出探究电磁感应的对应图即可.
2.【答案】B
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】A、该装置用来研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系的实验,两个电磁铁中的电流相等,线圈的匝数不同,吸引的小铁钉的数目不等说明两者的磁性强弱不同,故A不符合题意;B、该装置是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就会产生电流,是电磁感应现象,属于发电机的工作原理,故B符合题意;C、该装置是奥斯特实验,当给导体通电时,原来静止在南北方向的小磁针的指向发生了偏转,说明了电流周围存在磁场,故C不符合题意;D、该装置有电源,通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,故D不符合题意。故选B
【分析】电磁铁的磁性的强弱与电流的强弱及线圈的匝数有关.发电机的工作原理是电磁感应,即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;奥斯特实验第一个揭示了电和磁之间的联系,说明了电流周围存在磁场;电动机的工作原理是磁场对电流的作用,即通电线圈在磁场中受力转动。
3.【答案】D
【知识点】电磁感应;探究电磁感应现象的实验;电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【解答】A、电风扇正常工作过程中,消耗电能,风扇转动,将电能转化成机械能,故A正确,不符合题意;C、在家庭电路中,我国交流电的频率是50Hz.故C正确,不符合题意;B、电能表能计量出用电器在一段时间内消耗的电能的仪表,故B正确,不符合题意;D、奥斯特最早发现了电能产生磁,即通电导线周围存在着磁场,故D错误。故选D
【分析】电风扇正常工作过程中,消耗电能,风扇转动,将电能转化成机械能;电能表是测量用电器消耗电能的仪器;我国交流电的频率是50Hz,电压是220V;奥斯特最早发现了电能产生磁,即通电导线周围存在着磁场,法拉第发现了电磁感应现象。
4.【答案】C
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】A、磁铁不动,ab向左运动,其运动方向跟磁感线方向平行,不切割磁感线,不产生感应电流,指针不发生偏转,故A不符合题意;B、换用磁性更强的永磁体,但没有改变运动方向,不能切割到磁感线,不能产生感应电流,指针不发生偏转,故B不符合题意;C、ab不动,磁体上下移动,导体ab切割磁感线,产生感应电流,指针发生偏转,故C符合题意;D、磁铁与导线相对静止,不切割磁感线,不产生感应电流,指针不发生偏转,故D不符合题意。故选C
【分析】电要使小磁针发生偏转,螺线管中需要有电流,电路中没有电源,需要电流中产生感应电流,从产生感应电流的条件进行考虑。磁感应现象原理告诉我们,闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流,由此可知产生电流的条件之一是导体做切割磁感线运动。
5.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A、电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的,故A不符合题意;B、电动机的前提是供电,结果是产生运动,利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故B不符合题意;C、扬声器把电信号转化为声信号,利用通电导体在磁场中受力原理,故C不符合题意;D、麦克风(动圈式话筒)工作时,是人说话的声音使得线圈在磁场中运动,结果是产生电流,利用电磁感应现象原理,故D符合题意。故选D
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流;明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理,从而可以得到答案。
6.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据我们对于法拉第、奥斯特、赫兹和安库仑对于我们物理学的贡献来作答。
【解答】A、英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象,故A符合题意;B、奥斯特首先发现电流的磁效应,故B不符合题意;C、库仑发现了电荷间的相互作用,故C不符合题意;D、赫兹证实了电磁波的存在,故D不符合题意。故选:A
7.【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】A、导体在磁场中运动,若没有闭合回路是不会产生感应电流的;即使是闭合的回路,导体的运动既可以是沿磁感线运动,也可是切割磁感线,只有切割才会产生感应电流,故A错误;B、只有闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动才能产生感应电流,如果不切割磁感线,就不会产生感应电流,故B错误;C、当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感应线运动时,不切割磁感线,即穿过闭合电路的磁通量不发生变化,则闭合电路中没有感应电流,故C错误;D、当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时,磁通量发生变化,才一定会产生感应电流,故D正确。故选:D
【分析】产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化,或只有闭合回路中的部分导体切割磁感线才能在回路中产生感应电流。
8.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】AC、小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分。由图磁感线方向水平向右,1的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不能产生感应电流;2、3、4的运动方向切割磁感线,能产生感应电流,故A正确,C错误;
B、发电机的原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能,发电机线圈就是电源,故B错误;
D、发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化,这种电流叫交流电,故D错误。故选A
【分析】产生感应电路的条件:①闭合电路的一部分导体;②导体切割磁感线运动。根据图示判断1、2、3、4位置按箭头方向运动时,是否切割磁感线即可判断出能否产生感应电流。产生感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关。
9.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】感应感应电流的条件可知,线框A进入磁场前,不能切割磁感线,因此无感应电流产生;当线框A从刚进入到全部进入前,上下两边没有切割磁感线,左右两边切割磁感线。当线框向右运动时,右边的导线做切割磁感线运动,其左边处于磁场外,符合产生感应电流的条件,此时有感应电流产生;当线框A全部进入磁场后,整个闭合电路都在磁场中,不是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,不符合产生感应电流的条件,因此无感应电流产生;当线框A刚从磁场中出来到全部出来前,线框左边做切割磁感线运动,符合产生感应电流的条件,此时有感应电流产生;当线框A全部出来后,不能切割磁感线,因此无感应电流产生,故A选择正确。故选A
【分析】产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体需要在磁场中切割磁感线。
10.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】由于地球的周围存在磁场,且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极,所以当两个同学在迅速摇动电线时,总有一部分导线做切割磁感线运动,因此电路中就产生了感应电流,导致了电流表的指针偏转。要使感应电流变大,就要使导线尽可能地切割更多的磁感线,由于磁感线是南北方向的,所以两个同学东西方向站立,切割的磁感线最大,即产生的感应电流最大。故选A
【分析】电流表指针偏转,可以确定这是电磁感应现象。因此要使产生的感应电流变大,就要使导体切割更多的磁感线,结合地磁场的方向即可确定这两个同学的站立方向。
11.【答案】B
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】AB、与已知图相比,磁场方向不变,导体切割磁感线的运动方向发生改变,感应电流的方向也将发生变化,变为垂直纸面向里,故A错误,B正确;C、与已知图相比,磁场方向改变,导体切割磁感线的运动方向不变,感应电流的方向将发生变化,则C图电流的方向应变为垂直纸面向里;故C错误;D、与已知图相比,磁场方向改变,导体切割磁感线的运动方向也改变,故电流的方向会改变两次,即与原来的方向相同,则D图电流的方向应为垂直纸面向外,故D错误。故选B
【分析】感应电流的方向与导体的运动方向和磁感线的方向有关;即改变一个量后,感应电流的方向就改变一次。
12.【答案】D
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】解:
A、图中奥斯特实验,说明的是电流的磁效应,故A不合题意;
B、图中有电源,说明的是磁场对电流的作用,故B不合题意;
C、图中电流大小一定,匝数多的线圈吸引较多的铁钉,可用来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系,故C不合题意;
D、图是电磁感应实验,是发电机的原理图.故D符合题意.
故选D.
【分析】发电机的工作原理是电磁感应,即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.
13.【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象
A、如图反映电流周围存在着磁场,故A错误.
B、如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动.故B错误.
C、如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应选项.故C正确.
D、如图电路中有电源,是通电线圈在磁场中受力运动,故D错误.
故选:C.
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象;
在选项中找出探究电磁感应的对应图即可
14.【答案】D
【知识点】力的三要素及力的示意图;电磁感应;安全用电原则;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】解:A、如果两侧各去掉一个钩码,左侧=G×3L=3GL;右侧=2G×2L=4GL,右侧力和力臂的乘积大,右侧下沉,A错误;
B、由图知,外部没有电源,此时导体切割磁感线,导体中将会有感应电流产生,这是电磁感应实验,B错误;
C、木块对斜面的压力应垂直于斜面,指向斜面,C错误;
D、为防止触电事故,电冰箱的金属外壳应接地,D正确.
故选D.
【分析】A、根据杠杆的平衡条件判断杠杆是否平衡;
B、磁场对导体有力的作用与电磁感应实验类似,电磁感应实验外部没有电源,磁场对导体有力的作用外部需有电源;
C、压力是垂直作用在物体表面上的力;
D、家用电器的金属外壳需与大地相连,防止外壳带电,发生触电事故.
15.【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,不符合题意;
B、汽油机工作时燃料燃烧产生的内能转化为机械能,对外做功,不符合题意;
C、发电机是利用电磁感应原理工作的:通电线圈在磁场中转动切割磁感线时,就会产生感应电流,符合题意;
D、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的,不符合题意.
故选C.
【分析】要从电动机、汽油机、电磁起重机和发电机的原理和构造,以及电磁感应现象有哪些应用分析解答.
16.【答案】切割;感应
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】英国物理学家法拉第通过实验发现: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,这种现象叫做电磁感应现象。
【解答】法拉第在奥斯特的启发下,研究了磁场与电流的关系,最终通过十年的努力终于发现了电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生电流,这种现象叫做电磁感应;这种由于电磁感应现象而产生的电流叫做感应电流。故答案为:切割;感应。
17.【答案】电磁感应;乙
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】闭合开关,将导体ab水平向右移动,此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,故导体中会有感应电流产生,这是利用电磁感应现象的原理实现的,此时导体ab相当于电源;此装置中的cd相当于放入磁场中的通电导体,据通电导体在磁场中受力的作用,故cd受力运动。电动机是利用通电导线在磁场中受力作用的原理工作的,故与乙装置产生的现象相类似。故答案为:电磁感应;乙
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场做切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象;电动机的根据通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的。
18.【答案】导体切割磁感线;发电机
【知识点】电磁感应;发电机的构造和原理
【解析】【解答】若连通电路后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,此时感应电流的方向与导体运动的方向和磁感线的方向有关;根据电磁感应现象制成了发电机,发电机将线圈运动的机械能转化为电能.故答案为:导体运动;发电机.
【分析】知道通电螺线管周围存在磁场,并且其磁感线与条形磁体的磁感线相似;掌握英国物理学家法拉第的发现及贡献。
19.【答案】方向;交流电;220;50;100
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化,这种电流叫交流电;我国电网以交流电供电.额定电压是220V,频率是50Hz,意思是电流1s经过50个周期,一个周期电流改变2次,50个周期电流改变100次.故答案为:方向;交流电;交流电;220;50;100
【分析】交流电的方向和电流大小做周期性变化.我国照明电路中用的是方向和大小不断变化的电流,这种电流是交流电。我国家庭电路的电压、交变电流的周期、频率及其意义。
20.【答案】会;线圈
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】当条形磁体插入线圈的过程中,相当于线圈做切割磁感线运动,产生感应电流,因此灵敏电流计的指针发生偏转,该现象就是电磁感应现象,即消耗了机械能,产生了电能,此时的线圈相当于电源。故答案为:会;线圈
【分析】在闭合电路中,导线做切割磁感线运动时会产生感应电流。
21.【答案】(1)电流表指针是否偏转
(2)不正确;丙
(3)感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关;感应电流的方向与磁场(或磁感线)方向有关;控制变量;转换
(4)机械;电
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】电路中有电流时,电流表的指针转动,因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流;需要掌握产生感应电流的条件:闭合电路的部 分导体在磁场中做切割磁感线运动;控制变量法就是每一次只改变其中的某一个变量,而控制其余几个变量不变,从而研究被改变的这个变量对事物影响,分别加以 研究,最后再综合解决问题的方法;用能直接观测的量来显示不易直接观测量的方法叫做“转换法”;在此过程中,消耗了机械能得到了电能,所以是机械能转化为 电能。
【解答】(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流.(2)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,竖直移动金属棒不能切割磁感线运动,此时电路中没有产生电流,故说法“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”是错误的,所以丙图可支持自己的判断。(3)①根据图甲和图乙的实验现象可知:磁场方向不变,导体切割磁感线运动方向改变,电流计指针的摆动方向发生改变,说明感应电流与导体的切割运动方向有关;②根据图乙和图丁的实验现象可知:导体切割磁感线运动方向不变,磁场方向不变,电流计指针的摆动方向发生改变,说明感应电流与磁场(或磁感线)有关;③感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关,根据控制变量法进行实验;电流的方向通过电流表指针的偏转方向反映出来,采用“转换法”。(4)导体运动消耗了机械能,得到了电能,所以在此过程中,机械能转化为电能。故答案为:(1)电流表指针是否偏转(2)不正确、丙(3)①感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关;②感应电流的方向与磁场(或磁感线)方向有关;③控制变量;转换(4)机械;电
22.【答案】(1)电磁感应;发电机
(2)变化
(3)保持线圈的位置不动,对调磁铁的磁极,插入线圈
(4)动圈式话筒
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】(1)将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转,这就是电磁感应现象,即常说的磁生电;利用这一原理制成了发电机;(2)当磁铁的N极分别向上运动和向下运动时,相当于线圈切割磁感线运动运动方向发生了改变,产生感应电流方向也会改变,电流表指针偏转方向改变;(3)感应电流方向与磁场方向的关系,可以控制导体运动方向不变,改变磁场方向,即保持线圈的位置不动,然后对调磁极,用另一端向下插入线圈,使电流表的指针向右偏转;(4)当人对着动圈式话筒说话时,它会产生随人的声音变化而变化的电流,即:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时能够产生感应电流。故答案为:(1)电磁感应;发电机;(2)变化;(3)保持线圈的位置不动,对调磁铁的磁极,插入线圈;(4)动圈式话筒
【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这就是电磁感应现象;电磁感应现象的最重要的应用是发电机;导体只有做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流;产生的感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关,当其中一个方向改变时,电流方向改变;若导体运动方向和磁场方向同时改变,电流方向不改变;动圈式话筒工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器,由此可知其工作原理是电磁感应现象。
23.【答案】(1)感应电流;电流的方向
(2)不偏转;偏转
(3)导体运动的速度;电流表指针偏转的幅度
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:(1)感应电流就是通过灵敏电流表的指针偏转来体现的,若灵敏电流表的指针发生偏转,就说明产生了感应电流;同时还可以通过指针偏转的方向判断电流的方向;
(2)闭合开关,让导体ab在磁场中上下运动,由运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,所以电流表的指针不偏转;
让导体ab静止,磁铁水平向右运动,切割磁感线,则会产生感应电流,电流表的指针偏转.
(3)要验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系,就要控制其它因素一定,而导体的运动快慢不同,通过观察电流表的指针偏转情况,得出感应电流的大小和导体运动速度的关系.
故答案为:(1)感应电流;电流的方向;
(2)不偏转;偏转;
(3)导体运动的速度;电流表指针偏转的幅度.
【分析】(1)在探究感应电流的实验中,是通过灵敏电流表指针的偏转来却定感应电流的产生及电流方向的;
(2)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
(3)要验证感应电流的大小和导体切割磁感线运动快慢的关系,就要控制其它因素一定,而导体的运动的速度不同.
24.【答案】(1);5πA Ω s/(T m2)
(2)c
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:(1)由1、2数据知,r、B、t0相同,R0增大为原来的2倍,电流会减小为原来的二分之一,可知其它条件相同,感应电流与R0成反比;
由2、3数据知,R0、B、t0相同,r增大为原来的2倍,电流会增大为原来的4倍,可知其它条件相同,感应电流与r的平方成正比;
由1、4数据知,R0、r、t0相同,B增大为原来的0.3倍,电流会增大为原来的0.3倍,可知其它条件相同,感应电流与B成正比;
则感应电流的表达式可表示为I=k;
将第一组数据代入,
5π×10﹣2A=k×
解得:k=5πA Ω s/(T m2);
(2)由公式可知,在其他条件不变时,电流I与R0成反比例关系,所以c符合题意.
故答案为:(1);5πA Ω s/(T m2);(2)c.
【分析】(1)根据控制变量法分析感应电流与各个量之间的关系,得出关系式,代入数据求出k的值;
(2)根据感应电流与R0的关系判断图线.
25.【答案】(1)闭合
(2)导体切割磁感线运动方向(导体运动方向)
(3)2、6或3、7
(4)发电机
(5)不同;有关
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:(1)分析可知,产生感应电流的现象中,闭合电路中的部分导体在磁场里的运动方向与磁场方向垂直,即导体中产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动.
(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,导体切割磁感线运动方向改变,感应电流的方向就改变.
(3)比较实验2和6(或3和7)可知:在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变时,磁场方向改变,感应电流的方向就改变.
(4)实验中采用的是控制变量法,闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动而产生的,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.
(5)探究感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度是否有关,应该保持磁场强弱不变,让导体AB以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小.如果电流表指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度有关,如果电流表指针偏转幅度相同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度无关.
故答案为:(1)闭合;
(2)导体切割磁感线运动方向(导体运动方向);
(3)2、6或3、7;
(4)发电机;
(5)①不同;②有关
【分析】(1)产生感应电流的三个条件:闭合电路;一部分导体;切割磁感线运动.
(2)根据图示分析感应电流的方向是在什么方向的变化下而变化的,若在磁场方向不变时,只有导体运动方向再改变,感应电流也在变化,则说明感应电流的方向一定与导体运动方向有关;
(3)电磁感应现象实现了机械能向电能的转化,重要应用是发电机.
(4)探究感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度是否有关,应采用控制变量法
1 / 1浙教版科学八年级下册第一章第5节 磁生电同步练习
一、单选题
1. 刷卡机广泛应用于银行、超市等.如图所示的POS刷卡机读出信息的原理是:当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时,刷卡机的检测头就会产生感应电流,便可读出磁条上的信息.下列装置的工作原理与刷卡机读取信息原理相同的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:
A、如图反映电流周围存在着磁场,故A错误.
B、如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,故B错误.
C、如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应选项,故C正确.
D、如图电路中有电源,是通电线圈在磁场中受力运动,故D错误.
故选C.
【分析】按题意所说,刷卡机检测头利用的是电磁感应现象原理,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,在选项中找出探究电磁感应的对应图即可.
2.如图所示的实验装置中,能反映发电机原理的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】A、该装置用来研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系的实验,两个电磁铁中的电流相等,线圈的匝数不同,吸引的小铁钉的数目不等说明两者的磁性强弱不同,故A不符合题意;B、该装置是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就会产生电流,是电磁感应现象,属于发电机的工作原理,故B符合题意;C、该装置是奥斯特实验,当给导体通电时,原来静止在南北方向的小磁针的指向发生了偏转,说明了电流周围存在磁场,故C不符合题意;D、该装置有电源,通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,故D不符合题意。故选B
【分析】电磁铁的磁性的强弱与电流的强弱及线圈的匝数有关.发电机的工作原理是电磁感应,即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;奥斯特实验第一个揭示了电和磁之间的联系,说明了电流周围存在磁场;电动机的工作原理是磁场对电流的作用,即通电线圈在磁场中受力转动。
3.下列叙述不正确的是(  )
A.电风扇正常工作过程中,电能主要转化为机械能
B.电能表能计量出用电器在一段时间内消耗的电能
C.我国交流电的频率是50Hz
D.奥斯特最早发现了电磁感应现象
【答案】D
【知识点】电磁感应;探究电磁感应现象的实验;电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【解答】A、电风扇正常工作过程中,消耗电能,风扇转动,将电能转化成机械能,故A正确,不符合题意;C、在家庭电路中,我国交流电的频率是50Hz.故C正确,不符合题意;B、电能表能计量出用电器在一段时间内消耗的电能的仪表,故B正确,不符合题意;D、奥斯特最早发现了电能产生磁,即通电导线周围存在着磁场,故D错误。故选D
【分析】电风扇正常工作过程中,消耗电能,风扇转动,将电能转化成机械能;电能表是测量用电器消耗电能的仪器;我国交流电的频率是50Hz,电压是220V;奥斯特最早发现了电能产生磁,即通电导线周围存在着磁场,法拉第发现了电磁感应现象。
4.如图所示的装置中,所有部件都静止时,小磁针亦静止于如图所示的位置.在下述四种情况下,小磁针发生偏转的是(  )
A.磁铁不动,导线ab向左运动
B.导线ab不动,换用磁性更强的永磁体
C.导线ab不动,让蹄形磁铁沿竖直方向上下运动
D.磁铁与导线以相同的速度同时上升或下降
【答案】C
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】A、磁铁不动,ab向左运动,其运动方向跟磁感线方向平行,不切割磁感线,不产生感应电流,指针不发生偏转,故A不符合题意;B、换用磁性更强的永磁体,但没有改变运动方向,不能切割到磁感线,不能产生感应电流,指针不发生偏转,故B不符合题意;C、ab不动,磁体上下移动,导体ab切割磁感线,产生感应电流,指针发生偏转,故C符合题意;D、磁铁与导线相对静止,不切割磁感线,不产生感应电流,指针不发生偏转,故D不符合题意。故选C
【分析】电要使小磁针发生偏转,螺线管中需要有电流,电路中没有电源,需要电流中产生感应电流,从产生感应电流的条件进行考虑。磁感应现象原理告诉我们,闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流,由此可知产生电流的条件之一是导体做切割磁感线运动。
5.下列设备中利用电磁感应原理工作的是(  )
A.电磁铁 B.电动机 C.扬声器 D.麦克风
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】A、电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的,故A不符合题意;B、电动机的前提是供电,结果是产生运动,利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故B不符合题意;C、扬声器把电信号转化为声信号,利用通电导体在磁场中受力原理,故C不符合题意;D、麦克风(动圈式话筒)工作时,是人说话的声音使得线圈在磁场中运动,结果是产生电流,利用电磁感应现象原理,故D符合题意。故选D
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流;明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理,从而可以得到答案。
6.首先发现电磁感应现象的科学家是(  )
A.法拉第 B.奥斯特 C.赫兹 D.库仑
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据我们对于法拉第、奥斯特、赫兹和安库仑对于我们物理学的贡献来作答。
【解答】A、英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象,故A符合题意;B、奥斯特首先发现电流的磁效应,故B不符合题意;C、库仑发现了电荷间的相互作用,故C不符合题意;D、赫兹证实了电磁波的存在,故D不符合题意。故选:A
7.关于产生感应电流的条件,下列说法中正确的是(  )
A.任何导体在磁场中运动,都能产生感应电流
B.当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时,一定能产生感应电流
C.当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线运动时,就能产生感应电流
D.当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就能产生感应电流
【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】A、导体在磁场中运动,若没有闭合回路是不会产生感应电流的;即使是闭合的回路,导体的运动既可以是沿磁感线运动,也可是切割磁感线,只有切割才会产生感应电流,故A错误;B、只有闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动才能产生感应电流,如果不切割磁感线,就不会产生感应电流,故B错误;C、当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感应线运动时,不切割磁感线,即穿过闭合电路的磁通量不发生变化,则闭合电路中没有感应电流,故C错误;D、当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时,磁通量发生变化,才一定会产生感应电流,故D正确。故选:D
【分析】产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化,或只有闭合回路中的部分导体切割磁感线才能在回路中产生感应电流。
8.图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示图在磁场中分别转动到1-4位置时,运动方向已用箭头标出,图甲中的导线ab,当它下列说法正确的是(  )
A.在位置1时,电路中不会产生感应电流
B.图甲的电路中没有电源
C.在位置3时,电路中不会产生感应电流
D.发电机产生的电流方向不变
【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】AC、小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分。由图磁感线方向水平向右,1的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不能产生感应电流;2、3、4的运动方向切割磁感线,能产生感应电流,故A正确,C错误;
B、发电机的原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能,发电机线圈就是电源,故B错误;
D、发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化,这种电流叫交流电,故D错误。故选A
【分析】产生感应电路的条件:①闭合电路的一部分导体;②导体切割磁感线运动。根据图示判断1、2、3、4位置按箭头方向运动时,是否切割磁感线即可判断出能否产生感应电流。产生感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关。
9.如图所示,虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线.当线框从位置A向右匀速移动到位置B时,线框内产生感应电流的情况,下列说法中正确的是(  )
A.无→有→无→有→无 B.无→有→无
C.没有感应电流 D.一直有感应电流
【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】感应感应电流的条件可知,线框A进入磁场前,不能切割磁感线,因此无感应电流产生;当线框A从刚进入到全部进入前,上下两边没有切割磁感线,左右两边切割磁感线。当线框向右运动时,右边的导线做切割磁感线运动,其左边处于磁场外,符合产生感应电流的条件,此时有感应电流产生;当线框A全部进入磁场后,整个闭合电路都在磁场中,不是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,不符合产生感应电流的条件,因此无感应电流产生;当线框A刚从磁场中出来到全部出来前,线框左边做切割磁感线运动,符合产生感应电流的条件,此时有感应电流产生;当线框A全部出来后,不能切割磁感线,因此无感应电流产生,故A选择正确。故选A
【分析】产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体需要在磁场中切割磁感线。
10.如图,课外探究小组的同学,把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合回路.两个同学迅速摇动这条电线,可以发电使电流表发生偏转.你认为这两个同学朝哪个方向站立时,发电的可能性比较大?(  )
A.朝东西方向站立 B.朝南略偏东方向站立
C.朝南北方向站立 D.朝北略偏东方向站立
【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】由于地球的周围存在磁场,且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极,所以当两个同学在迅速摇动电线时,总有一部分导线做切割磁感线运动,因此电路中就产生了感应电流,导致了电流表的指针偏转。要使感应电流变大,就要使导线尽可能地切割更多的磁感线,由于磁感线是南北方向的,所以两个同学东西方向站立,切割的磁感线最大,即产生的感应电流最大。故选A
【分析】电流表指针偏转,可以确定这是电磁感应现象。因此要使产生的感应电流变大,就要使导体切割更多的磁感线,结合地磁场的方向即可确定这两个同学的站立方向。
11.如图表示闭合电路的部分导体在磁场中向左运动,产生的感应电流的方向垂直纸面向外,则在下列选项中,感应电流方向正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】AB、与已知图相比,磁场方向不变,导体切割磁感线的运动方向发生改变,感应电流的方向也将发生变化,变为垂直纸面向里,故A错误,B正确;C、与已知图相比,磁场方向改变,导体切割磁感线的运动方向不变,感应电流的方向将发生变化,则C图电流的方向应变为垂直纸面向里;故C错误;D、与已知图相比,磁场方向改变,导体切割磁感线的运动方向也改变,故电流的方向会改变两次,即与原来的方向相同,则D图电流的方向应为垂直纸面向外,故D错误。故选B
【分析】感应电流的方向与导体的运动方向和磁感线的方向有关;即改变一个量后,感应电流的方向就改变一次。
12. 如图中,能表示发电机工作原理的是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【解答】解:
A、图中奥斯特实验,说明的是电流的磁效应,故A不合题意;
B、图中有电源,说明的是磁场对电流的作用,故B不合题意;
C、图中电流大小一定,匝数多的线圈吸引较多的铁钉,可用来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系,故C不合题意;
D、图是电磁感应实验,是发电机的原理图.故D符合题意.
故选D.
【分析】发电机的工作原理是电磁感应,即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.
13. POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头,如图所示.在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检热头的线圈中就会产生变化的电流.POS机便可读出磁条上的信息.下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象
A、如图反映电流周围存在着磁场,故A错误.
B、如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动.故B错误.
C、如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应选项.故C正确.
D、如图电路中有电源,是通电线圈在磁场中受力运动,故D错误.
故选:C.
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象,POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象;
在选项中找出探究电磁感应的对应图即可
14. 如图所示情景中,与对应的物理知识正确的是(  )
A.如果两侧各去掉一个钩码,杠杆左侧会下沉
B.磁场对通电导体有力的作用
C.静止木块对斜面的压力示意图
D.电冰箱的金属外壳要接地
【答案】D
【知识点】力的三要素及力的示意图;电磁感应;安全用电原则;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】解:A、如果两侧各去掉一个钩码,左侧=G×3L=3GL;右侧=2G×2L=4GL,右侧力和力臂的乘积大,右侧下沉,A错误;
B、由图知,外部没有电源,此时导体切割磁感线,导体中将会有感应电流产生,这是电磁感应实验,B错误;
C、木块对斜面的压力应垂直于斜面,指向斜面,C错误;
D、为防止触电事故,电冰箱的金属外壳应接地,D正确.
故选D.
【分析】A、根据杠杆的平衡条件判断杠杆是否平衡;
B、磁场对导体有力的作用与电磁感应实验类似,电磁感应实验外部没有电源,磁场对导体有力的作用外部需有电源;
C、压力是垂直作用在物体表面上的力;
D、家用电器的金属外壳需与大地相连,防止外壳带电,发生触电事故.
15. 下列设备工作时利用电磁感应的是(  )
A.电动机 B.汽油机 C.发电机 D.电磁起重机
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,不符合题意;
B、汽油机工作时燃料燃烧产生的内能转化为机械能,对外做功,不符合题意;
C、发电机是利用电磁感应原理工作的:通电线圈在磁场中转动切割磁感线时,就会产生感应电流,符合题意;
D、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的,不符合题意.
故选C.
【分析】要从电动机、汽油机、电磁起重机和发电机的原理和构造,以及电磁感应现象有哪些应用分析解答.
二、填空题
16.小明在探究磁生电的实验中,将导线、电流表串成闭合电路,让其中一部分导体在磁场中做   磁感线运动时,导体中就产生电流。这种由于电磁感应现象而产生的电流叫做    电流。
【答案】切割;感应
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】英国物理学家法拉第通过实验发现: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,这种现象叫做电磁感应现象。
【解答】法拉第在奥斯特的启发下,研究了磁场与电流的关系,最终通过十年的努力终于发现了电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生电流,这种现象叫做电磁感应;这种由于电磁感应现象而产生的电流叫做感应电流。故答案为:切割;感应。
17.小明同学做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右运动,发现导体棒cd也随之运动起来,则实验装置中甲部分应用的物理原理是   ;其中   (选填“甲”或“乙”)部分产生的现象与电动机的工作原理相似。
【答案】电磁感应;乙
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】闭合开关,将导体ab水平向右移动,此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,故导体中会有感应电流产生,这是利用电磁感应现象的原理实现的,此时导体ab相当于电源;此装置中的cd相当于放入磁场中的通电导体,据通电导体在磁场中受力的作用,故cd受力运动。电动机是利用通电导线在磁场中受力作用的原理工作的,故与乙装置产生的现象相类似。故答案为:电磁感应;乙
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场做切割磁感线运动,导体中有感应电流产生,这种现象是电磁感应现象;电动机的根据通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的。
18.利用如图所示装置探究这个现象,在这个现象中感应电流的方向与   的方向和磁感线方向有关.利用电磁感应现象可以制成   ,实现了机械能转化为电能。
【答案】导体切割磁感线;发电机
【知识点】电磁感应;发电机的构造和原理
【解析】【解答】若连通电路后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,此时感应电流的方向与导体运动的方向和磁感线的方向有关;根据电磁感应现象制成了发电机,发电机将线圈运动的机械能转化为电能.故答案为:导体运动;发电机.
【分析】知道通电螺线管周围存在磁场,并且其磁感线与条形磁体的磁感线相似;掌握英国物理学家法拉第的发现及贡献。
19.一般发电机产生的交流电,即感应电流的大小和呈周期性   变化,这种电叫   。我国电网以供电,额定电压是   V,频率是   Hz,电流每秒改变   次方向。
【答案】方向;交流电;220;50;100
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化,这种电流叫交流电;我国电网以交流电供电.额定电压是220V,频率是50Hz,意思是电流1s经过50个周期,一个周期电流改变2次,50个周期电流改变100次.故答案为:方向;交流电;交流电;220;50;100
【分析】交流电的方向和电流大小做周期性变化.我国照明电路中用的是方向和大小不断变化的电流,这种电流是交流电。我国家庭电路的电压、交变电流的周期、频率及其意义。
20.如图所示的装置,当条形磁体插入线圈的过程中,灵敏电流计的指针   (填“会”或“不会”)发生偏转,在这个闭合电路中   相当于电源。
【答案】会;线圈
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】当条形磁体插入线圈的过程中,相当于线圈做切割磁感线运动,产生感应电流,因此灵敏电流计的指针发生偏转,该现象就是电磁感应现象,即消耗了机械能,产生了电能,此时的线圈相当于电源。故答案为:会;线圈
【分析】在闭合电路中,导线做切割磁感线运动时会产生感应电流。
三、探究题
21.在“探究感应电流的产生”的实验中,小颖同学的四次实验情况分别如图所示.
(1)实验中我们通过观察   来判断是否有感应电流产生;
(2)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.”你认为他的说法正确吗?   ,图   可支持你的结论;
(3)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以得出结论:   ;
②根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论:   。
③在上述探究过程中,用到的物理研究方法是   法和   法;
(4)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是   能转化为   能。
【答案】(1)电流表指针是否偏转
(2)不正确;丙
(3)感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关;感应电流的方向与磁场(或磁感线)方向有关;控制变量;转换
(4)机械;电
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】电路中有电流时,电流表的指针转动,因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流;需要掌握产生感应电流的条件:闭合电路的部 分导体在磁场中做切割磁感线运动;控制变量法就是每一次只改变其中的某一个变量,而控制其余几个变量不变,从而研究被改变的这个变量对事物影响,分别加以 研究,最后再综合解决问题的方法;用能直接观测的量来显示不易直接观测量的方法叫做“转换法”;在此过程中,消耗了机械能得到了电能,所以是机械能转化为 电能。
【解答】(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流.(2)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,竖直移动金属棒不能切割磁感线运动,此时电路中没有产生电流,故说法“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”是错误的,所以丙图可支持自己的判断。(3)①根据图甲和图乙的实验现象可知:磁场方向不变,导体切割磁感线运动方向改变,电流计指针的摆动方向发生改变,说明感应电流与导体的切割运动方向有关;②根据图乙和图丁的实验现象可知:导体切割磁感线运动方向不变,磁场方向不变,电流计指针的摆动方向发生改变,说明感应电流与磁场(或磁感线)有关;③感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关,根据控制变量法进行实验;电流的方向通过电流表指针的偏转方向反映出来,采用“转换法”。(4)导体运动消耗了机械能,得到了电能,所以在此过程中,机械能转化为电能。故答案为:(1)电流表指针是否偏转(2)不正确、丙(3)①感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关;②感应电流的方向与磁场(或磁感线)方向有关;③控制变量;转换(4)机械;电
22.探究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)小华将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转,这个现象叫   现象,可以利用这种现象来制造:   (选填“发电机”或“电动机”)
(2)当磁铁的N极分别向上运动和向下运动时,电流表指针偏转方向   (填“变化”或“不变”)。
(3)等电流表的指针恢复到中间位置静止后,要使电流表的指针向右偏转,可以采用的正确方法是_:   。
(4)学校的广播系统中,其中   是利用这个原理工作的。
【答案】(1)电磁感应;发电机
(2)变化
(3)保持线圈的位置不动,对调磁铁的磁极,插入线圈
(4)动圈式话筒
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】(1)将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转,这就是电磁感应现象,即常说的磁生电;利用这一原理制成了发电机;(2)当磁铁的N极分别向上运动和向下运动时,相当于线圈切割磁感线运动运动方向发生了改变,产生感应电流方向也会改变,电流表指针偏转方向改变;(3)感应电流方向与磁场方向的关系,可以控制导体运动方向不变,改变磁场方向,即保持线圈的位置不动,然后对调磁极,用另一端向下插入线圈,使电流表的指针向右偏转;(4)当人对着动圈式话筒说话时,它会产生随人的声音变化而变化的电流,即:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时能够产生感应电流。故答案为:(1)电磁感应;发电机;(2)变化;(3)保持线圈的位置不动,对调磁铁的磁极,插入线圈;(4)动圈式话筒
【分析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这就是电磁感应现象;电磁感应现象的最重要的应用是发电机;导体只有做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流;产生的感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关,当其中一个方向改变时,电流方向改变;若导体运动方向和磁场方向同时改变,电流方向不改变;动圈式话筒工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器,由此可知其工作原理是电磁感应现象。
23. 如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接,组成电路.
(1)实验中,我们通过电流表指针是否偏转来判断电路中是否有    ;通过指针偏转的方向判断    .
(2)闭合开关,让导体ab在磁场中上下运动,发现电流表的指针    ;让导体ab静止,磁铁水平向右运动,则电流表的指针    .(选填“偏转”或“不偏转”)
(3)如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关,则应闭合开关,保持其它条件不变,只改变    ,观察    得出结论.
【答案】(1)感应电流;电流的方向
(2)不偏转;偏转
(3)导体运动的速度;电流表指针偏转的幅度
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:(1)感应电流就是通过灵敏电流表的指针偏转来体现的,若灵敏电流表的指针发生偏转,就说明产生了感应电流;同时还可以通过指针偏转的方向判断电流的方向;
(2)闭合开关,让导体ab在磁场中上下运动,由运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,所以电流表的指针不偏转;
让导体ab静止,磁铁水平向右运动,切割磁感线,则会产生感应电流,电流表的指针偏转.
(3)要验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系,就要控制其它因素一定,而导体的运动快慢不同,通过观察电流表的指针偏转情况,得出感应电流的大小和导体运动速度的关系.
故答案为:(1)感应电流;电流的方向;
(2)不偏转;偏转;
(3)导体运动的速度;电流表指针偏转的幅度.
【分析】(1)在探究感应电流的实验中,是通过灵敏电流表指针的偏转来却定感应电流的产生及电流方向的;
(2)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
(3)要验证感应电流的大小和导体切割磁感线运动快慢的关系,就要控制其它因素一定,而导体的运动的速度不同.
24. 归纳式探究﹣﹣研究电磁感应现象中的感应电流:
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,在线圈中的半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0,则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0与时间t0的关系数据如下表:
次数 R0/ r/m B/T t0/s I/A
1 10 0.1 1.0 0.1 5π×10﹣2
2 20 0.1 1.0 0.1 2.5π×10﹣2
3 20 0.2 1.0 0.1 10π×10﹣2
4 10 0.1 0.3 0.1 1.5π×10﹣2
5 20 0.1 0.1 0.05 0.5π×10﹣2
(1)I=k    ,其中k=    (填上数值和单位).
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1的时间内通过R1的电流I与R0关系可以用图丙中的图线    表示.
【答案】(1);5πA Ω s/(T m2)
(2)c
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:(1)由1、2数据知,r、B、t0相同,R0增大为原来的2倍,电流会减小为原来的二分之一,可知其它条件相同,感应电流与R0成反比;
由2、3数据知,R0、B、t0相同,r增大为原来的2倍,电流会增大为原来的4倍,可知其它条件相同,感应电流与r的平方成正比;
由1、4数据知,R0、r、t0相同,B增大为原来的0.3倍,电流会增大为原来的0.3倍,可知其它条件相同,感应电流与B成正比;
则感应电流的表达式可表示为I=k;
将第一组数据代入,
5π×10﹣2A=k×
解得:k=5πA Ω s/(T m2);
(2)由公式可知,在其他条件不变时,电流I与R0成反比例关系,所以c符合题意.
故答案为:(1);5πA Ω s/(T m2);(2)c.
【分析】(1)根据控制变量法分析感应电流与各个量之间的关系,得出关系式,代入数据求出k的值;
(2)根据感应电流与R0的关系判断图线.
25. 小勇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”,他将实验中观察到的现象记录在下表中.
次数 开关 磁场方向 导体AB的 运动方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
(1)分析得出:    电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流
(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与    有关
(3)比较实验    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
(4)这个现象在生产和生活中的重要应用是   
(5)针对这个实验,小勇进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想,于是他设计了如下的实验方案:①保持磁场强弱不变,让导体AB以    (填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小.
②如果电流表指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度    (填“有关”或“无关”)
【答案】(1)闭合
(2)导体切割磁感线运动方向(导体运动方向)
(3)2、6或3、7
(4)发电机
(5)不同;有关
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:(1)分析可知,产生感应电流的现象中,闭合电路中的部分导体在磁场里的运动方向与磁场方向垂直,即导体中产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动.
(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,导体切割磁感线运动方向改变,感应电流的方向就改变.
(3)比较实验2和6(或3和7)可知:在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变时,磁场方向改变,感应电流的方向就改变.
(4)实验中采用的是控制变量法,闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动而产生的,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.
(5)探究感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度是否有关,应该保持磁场强弱不变,让导体AB以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小.如果电流表指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度有关,如果电流表指针偏转幅度相同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度无关.
故答案为:(1)闭合;
(2)导体切割磁感线运动方向(导体运动方向);
(3)2、6或3、7;
(4)发电机;
(5)①不同;②有关
【分析】(1)产生感应电流的三个条件:闭合电路;一部分导体;切割磁感线运动.
(2)根据图示分析感应电流的方向是在什么方向的变化下而变化的,若在磁场方向不变时,只有导体运动方向再改变,感应电流也在变化,则说明感应电流的方向一定与导体运动方向有关;
(3)电磁感应现象实现了机械能向电能的转化,重要应用是发电机.
(4)探究感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度是否有关,应采用控制变量法
1 / 1