八年级科学下册1.5磁生电同步练习

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名称 八年级科学下册1.5磁生电同步练习
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2023-01-10 15:43:23

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八年级科学下册1.5磁生电同步练习
一、单选题
1.(2022八下·婺城期末)下列科学家及其贡献对应正确的是(  )
A.卢瑟福——发现原子中存在电子
B.拉瓦锡——发现空气由氮气和氧气组成
C.奥斯特——发现电磁感应现象
D.法拉第——通电直导线周围存在着磁场
2.(2022八下·南浔期末)下列关于直流电动机和发电机的几种说法中正确的是(  )
A.电动机是把机械能转化为电能的装置
B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
C.发电机是把电能转化为机械能的装置
D.发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
3.(2022八下·温岭期末)温岭某地沿海安装了许多风力发电机,其原理利用以下哪个实验(  )
A. B.
C. D.
4.(2022八下·仙居期末)如图为我国新型反潜巡逻机,机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在。下列与磁异探测器工作原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2022八下·新昌期末)为了节能,中国高铁采用了“再生制动”技术,即动车到站前关闭电源,由于惯性,动车继续前进,此时电机线圈随车轮在磁场中转动产生电流。下列实验中,与“再生制动”的工作原理一致的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2022八下·柯桥期末)我国高铁技术世界领先,其采用的“再生制动”技术是将车辆的机械能转化为电能。下列实验与其原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2022八下·丽水期末)随着庆元、龙泉、松阳和遂昌火车站开通运营,我市开通铁路的县(市、区)增加到7个,人们的出行更加便捷舒适。乘客进站时,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。下列四幅图中能反映其工作原理的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2022八下·滨江期末)如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是(  )
A.接入电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同
B.接入电流表可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
C.接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同
D.接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
9.(2022八下·鄞州期末)市面上有-款不需要电池的自发电门铃。当按压门铃压板时,压板后面的弹簧会带动磁体运动,从而在线圈中产生电流,发声元件便可以发出声音。以下四幅图能反映此门铃原理的是(  )
A. B.
C. D.
10.(2022八下·鄞州期末)如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置。下列说法正确的是(  )
A.蹄形磁体固定不动,当导线ab沿水平方向左右运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转
B.蹄形磁体固定不动,当导线ab沿竖直方向上下运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转
C.让导线ab在磁场中保持静止,蹄形磁体的磁性越强,灵敏电流计指针的偏转角度越大
D.用匝数较多的线圈代替单根导线ab,在磁场中保持静止,灵敏电流计指针会的偏转角度增大
11.(2022八下·定海期末)为了形象地描述磁体周围的磁场分布,英国有位科学家引入了磁感线模型。这位科学家还发现电磁感应定律,制造了世界上第一台发电机......,把一生献给了科学事业。这位科学家是(  )
A.法拉第 B.奥斯特 C.道尔顿 D.拉瓦锡
12.(2022八下·吴兴期末)如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,就能发电。下列各图中实验与其工作原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
13.(2022八下·乐清期末)如图是某手机的无线充电装置,将手机等电子设备靠近或放置在充电板上时,手机内的线圈就产生电流,对电池进行充电。下列四幅图中能反映这种无线充电原理的是(  )
A. B.
C. D.
14.(2022八下·宁波期末)如图所示,蹄形磁铁和铜棒均水平放置。现闭合开关,水平向左移动铜棒,电流表 G 的指针向左偏转,则(  )
A.若将铜棒换成铝棒,则不能完成该实验
B.此现象与奥斯特实验现象的原理相同
C.仅将磁铁水平向右移动,G 的指针向左偏转
D.仅将磁铁竖直向上移动,G 的指针向左偏转
15.(2022八下·杭州期末)一般大型超市出口处都装有报警器.营业员在结账后,会将商品中具有磁性的软标签消磁,如果商品的软标签未经消磁,当经过检测通道后,报警器便检测到商品上的标签信号,从(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
16.(2022八下·南浔期末)如图所示的小制作中,装置A和装置B中都有磁铁和可转动的线圈。当开关闭合时,装置A扇叶转动,有风吹向装置B,引起装置B的扇叶转动,导致灯泡发光。
(1)装置A工作时将电能转换为   能;
(2)装置B的工作原理是   。
17.(2022八下·温州期末)2022 年6月5日,神舟十四号载人飞船与空间站完成自主对接,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞船内置了电磁阻尼器,它由磁铁和线圈构成(如图所示),当线圈水平向左运动时,线圈的ab边中会产生电流,同时ab边受到向右的阻力F,以阻止其靠近。
(1)线圈ab边中产生电流是因为其发生了   现象。
(2)若要改变阻力F的方向,可采取的措施有   (列举1点)
18.(2022八下·仙居期末)如图,小明上网买了一个手摇发电机,只要摇一摇,就能使电灯发光,这款发电机的原理是   现象, 通过这个发电机可以实现机械能向   能的转化。
19.(2022八下·滨江期末)如图所示,当开关S接“1”,将滑动变阻器片P由a端滑向b端,弹簧将   (填“伸长” 或“缩短”);当开关S接“2”,将滑动变阻器片P滑至b端,并剪断磁铁与弹簧的连接,让条形磁体穿过线圈,电流表的指针会    (填 “偏转”或“不动”)。
20.(2022八下·宁海期末)如图所示,是小刘设计的手摇手电筒,其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁。当他按图中箭头方向上下摇动手电筒时,灯泡发光,该过程应用了   原理,手电筒中来回运动的磁铁和固定的线圈相当于   ,为灯泡提供电能。
21.(2022八下·金东期末)如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是    (选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”)。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的    。(选填 “电源”或“用电器”)
22.(2022八下·定海期末)电吉他是一种常见的乐器,它的发音是通过电磁拾音器连接扬声器来实现的,拾音器的基本结构如图所示。由铜线在磁铁上绕成线圈,线圈连接到扩音器。当具有磁性的金属弦线被拨动而动产生振动时,线圈中会产生电流,此电流的频率与弦线振动频率相同,并通过放大器和扬声器发出声音。回答下列问题:
(1)磁铁产生的磁场使没有磁性的吉他金属弦得到磁性的过程被称作   。
(2)电吉他的线圈中会产生电流,其原理是   (填“电流的磁效应”或“电磁感应”)
23.(2022八下·嘉兴月考)王建同学对微风电风扇产生了兴趣,将它与小灯泡按如图甲所示的电路连接并进行实验。用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,此时它的工作原理是   ,电路可简化为乙图中的   图。
24.(2022八下·临海月考)如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉,作为转动轴,将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,使小风车转动,可观察到   的现象,说明电路中有电流产生,此过程中   能转化为电能。若将电流表换成干电池接入电路,线圈   (填“能”或“不能”)持续转动。
25.(2022八下·永嘉期中)如图甲所示是一种自行车上的“摩电灯”,它依靠自行车车轮的转动带动摩电灯上端的小轮转动,就能使前端的照明灯发光;图乙这种摩电灯的结构示意图,这说明摩电灯内部结构是根据   原理工作的 ,将机械能转化成   能。
三、实验探究题
26.(2022八下·南浔期末)在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,如图所示,小明将蹄形磁体放在水平桌面上,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB,导线AB的两端跟灵敏电流计连接,导线AB和灵敏电流计组成闭合回路。
(1)实验时,小明通过观察   判断电路中是否有感应电流产生。
(2)如图所示,若保持导线AB不动,要产生感应电流,小明正确的操作是   。
(3)如图所示,使导线AB以速度v1水平向右运动,发现灵敏电流计指针向右偏转,观察灵敏电流计指针偏转的角度,接着使导线AB以速度v2(v2>v1)水平向右运动,则观察到灵敏电流计指针向右偏转角度与前一次相比   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
27.(2022八下·诸暨期末)实验一:小敏多次拨动司南勺柄,每次静止后,发现勺柄(S极)始终指向南方(如图甲)。
实验二:小敏将小磁针放置在水平桌面上(如图乙),附近没有其他磁体,待小磁针静止后,将连接在电路中的一段直导线放置在小磁针的正上方后不动,然后接通电路并改变电流方向,观察小磁针的偏转情况。
实验三:小敏把线圈B用一根长导线连接形成一个闭合回路,长导线附近放一枚小磁针,待小磁针静止时,将磁铁A迅速插入线圈B中(如图丙),此时小磁针发生偏转;而将磁铁A放在线圈B中不动时,小磁针恢复到原来指向且静止不动。
(1)实验一中勺柄静止时始终指南是受地磁场作用,你觉得制作司南方形底盘的材料可以是    (选填“铁"、“钴”或“铜")。
(2)实验二中若想观察到小磁针偏转方向随电流方向的改变而改变,直导线应该沿   (选填“东西”或“南北”)方向放置在小磁针正上方。
(3)请分析实验三中磁铁A插入线圈B时,小磁针发生偏转的原因:   
28.(2022八下·新昌期末)如图所示是“探究感应电流产生的条件”的实验装置。
(1)实验中,ab棒的材料可能是   (填“塑料”或“铜”)。.
(2)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   运动时,导体中才会产生感应电流。
(3)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。
(4)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。
29.(2022八下·杭州期末)小应对手机无线充电的原理感到好奇。查阅资料后得知:充电时充电器内的发射线圈产生磁场,手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电,结构如图甲。学过电磁感应原理的小应提出质疑:手机和充电器在充电过程中都不动,并没有做切割磁感线运动,为何会产生感应电流?对此,他设计了图乙实验进行验证。
(1)闭合开关后灵敏电流计指针并没有发生偏转。小应认为,可能是P线圈中的感应电流过小,于是将变阻器滑片向   移。他这样做是基于假设:感应电流大小与磁场强弱有关。
(2)滑片移到预期位置后,仍未观察到指针偏转,但在断开开关、闭合开关、移动滑片时灵敏电流计指针有明显偏转。请教老师后得知当闭合电路围成的平面内,磁感线数量发生改变时,电路中能产生感应电流。请根据上述事实,解释在图丙实验中若导体ab上下运动时,闭合电路中不产生感应电流的原因。
操作序号 开关及滑动变阻器状态 灵敏电流计指针偏转方向
1 开关由断开变为闭合 向左
2 开关由闭合变为断开 向右
3 开关闭合时,滑片向左移动 向左
4 开关闭合时,滑片向右移动 向右
5 改变电源正负极,闭合开关,滑片向左移动 向左
6 改变电源正负极,闭合开关,滑片向右移动 向右
(3)小应发现不同情况下灵敏电流计指针偏转方向不同。他猜测与Q线圈中的电流方向改变有关。于是进行实验并记录现象。小皓认为小应的说法并不正确,表格中的   (填操作序号)这两次实验可成为小皓作出这个判断的理由。
30.(2022八下·余姚期末)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   ;
①铜
②银
③塑料
④木棒
⑤石墨
(2)本实验中,灵敏电流计的作用是   ;
(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 灵敏电流计指针
1 静止 不偏转
2 沿磁场方向运动 不偏转
3 向右切割磁感线运动 向右偏转
4 向左切割磁感线运动 向左偏转
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;
若使AB棒保持静止,将磁铁水平向右运动,且将磁体N、S极对调,重复上述实验,灵敏电流计的指针   。(填“不偏转”、“向左偏转” 或“向右偏转”)
四、解答题
31.(2021八下·杭州期中)材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如图甲所示。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里,观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
材料四:法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家彼得 格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖。
(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,需要放置一根导线。为了产生明显的实验现象,该导线放置的方向应该是   (选填“东西”或“南北”)。
(2)科拉顿的实验中,   (选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。
(3)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于   的科学猜想。
(4)如图乙是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中,电磁铁磁性   (选填“增强”或“减弱”)。此时指示灯明显变暗,这说明巨磁电阻的阻值和磁场的关系是   。
32.(2020八下·萧山期末)如图是某种拍摄机动车闯红灯装置的工作原理示意图。控制电路中的自动开关的开、闭状态与红绿灯联动,a、b为工作电路中的动触头。c、d为静触头,当质量足够大的交通工具(如汽车)通过停止线附近区域的埋地感应线圈时,感应线圈产生足够大的感应电流。摄像系统在电路中被接通可自动拍摄违规车辆。
(1)埋地感应线圈产生感应电流的原理是   (选填“通电线圈在磁场中受力”或“电磁感应”),当有一辆自行车在闯红灯时,经过地埋感应线圈,摄像系统   (选填“会”或“不会”)拍摄。
(2)当绿灯亮时,自动开关处于   状态。(选填“断开”或“闭合”)
(3)简述汽车闯红灯时被摄像系统自动拍摄的工作原理。
33.(2019八下·嵊州期末)如图所示的装置可以探究磁生电的实验。当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。
(1)上述过程中的能量转化情况是   。
(2)磁铁插入螺线管后,用一只手拿着磁铁和螺线管一起向上运动,电流表指针 。
A.不偏转 B.向左偏转 C.向右偏转
(3)为进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系,接下去的操作是   ,同时观察电流表指针的偏转情况。
34.(2018八下·嘉兴月考)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)分析比较图中四个实验现象,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。
35.下面是一段对扬声器叙述的短文,阅读后请指出有错的地方,并改正:
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置.图是扬声器构造示意图,它主要由固定的永久磁体,线圈和锥形纸盆构成,当线圈中通过图中所示的电流时,线圈受到磁铁的吸引向右运动;当线圈中通过相反方向的电流时,线圈受到磁铁的排斥向左运动.由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】磁场和磁感线;电磁感应;原子的构成与探索过程;空气的成分及探究
【解析】【分析】根据相关的科学发展史分析判断。
【解答】A.卢瑟福发现了α粒子散射实验,提出了原子核式结构模型,故A错误;
B.最早通过实验得出空气由氮气和氧气组成的,是法国化学家拉瓦锡,故B正确;
C.1820年,丹麦科学家奥斯特发现了电流的磁效应--电生磁现象,故C错误;
D.法拉第首先发现了电磁感应现象,故D错误。
故选B。
2.【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据对电动机和发电机的认识判断。
【解答】A.电动机是把电能转化为机械能的装置,故A错误;
B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故B正确;
C.发电机是把机械能转化为电能的装置,故C错误;
D.发电机是利用电磁感应的原理工作的,故D错误。
故选B。
3.【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据发电机的工作原理分析判断。
【解答】风力发电机的工作原理为电磁感应现象。
A.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中做切割磁感线运动,这是电动机的工作原理,故A不合题意;
B.闭合开关后,相互串联的两个电磁铁的电流相等,线圈匝数多的吸引的大头针数量多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故B不合题意;
C.当线圈在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,故C符合题意;
D.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,这说明电流周围存在磁场,故D不合题意。
故选C。
4.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流”可知,磁异探测器的工作原理为电磁感应现象。
【解答】A.闭合开关后,小磁针的指向发生改变,说明通过电流的线圈产生了磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的线圈在磁场中受力转动,这是电动机的工作原理,故B不合题意;
C.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故C不合题意;
D.当导体AB在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针发生偏转,即发生了电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
5.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“动车继续前进,此时电机线圈随车轮在磁场中转动产生电流”可知,“再生制动”的原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不合题意;
D.串联的两个电磁铁中电流相等,线圈匝数多的吸引的大头针数量多,即电磁铁的磁场强度与线圈匝数有关,故D不合题意。
故选B。
6.【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据““再生制动”技术是将车辆的机械能转化为电能”可知,“再生制动”的原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.串联的两个电磁铁中电流相等,线圈匝数多的吸引的大头针数量多,即电磁铁的磁场强度与线圈匝数有关,故B不合题意;
C.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,这就是电磁感应现象,故C符合题意;
D闭合开关后,通过电流的线圈在磁场中受力转动,这是电动机的工作原理,故D不合题意。
故选C。
7.【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流”可知,该装置的工作原理为电磁感应。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故B不合题意;
C.闭合开关后,导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,故C符合题意;
D.闭合开关后,小磁针的指向发生偏转,这是利用电流的磁效应,故D不合题意。
故选C。
8.【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机和电动机的工作原理判断。【解答】在虚线框中接入电流表,电路中无电源,闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,可以探究电磁感应现象,与发电机的原理相同;
在虚线框中接入电源,通电导体在磁场中会受到力的作用,可以探究磁场对电流的作用,与电动机的原理相同。
故A正确。而B、C、D错误。
故选A。
9.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“按压门铃压板时,压板后面的弹簧会带动磁体运动,从而在线圈中产生电流”可知,这种门铃的工作原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,这就是电磁感应现象,故A符合题意;
B.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,这说明电流周围存在磁场,故B不合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动起来,故C不合题意;
D.闭合开关后,串联的两个电磁铁的电流大小相同,线圈匝数多的吸引的大头针数量多,这说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故D不合题意。
故选A。
10.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生电磁感应现象的条件:①闭合电路;②部分导体;③在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】当蹄形磁铁不动时,导体ab沿水平方向运动时会切割磁感线,而沿竖直方向运动时不会切割磁感线,因此前者电流计的指针摆动,而后者指针不摆动,故A正确,B错误;
让导线ab在磁场中保持静止,无论蹄形磁体的磁性多强,线圈的匝数再多,由于没有做切割磁感线运动,因此不会产生感应电流,故C、D错误。
故选A。
11.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据相关的科学发展史判断。
【解答】英国的物理学家法拉第发现了电磁感应定律,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
12.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“转动魔方时,就能发电”可知,魔方相当于发电机,工作原理为电磁感应现象。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.两个电磁铁串联时,线圈匝数多的吸引大头针数量多,这说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故B不合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不合题意;
D.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流计的指针发生偏转,说明有电流产生,故D符合题意。
故选D。
13.【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“将手机等电子设备靠近或放置在充电板上时,手机内的线圈就产生电流”可知,无线充电的原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.当电流经过线圈时,线圈能够吸引大头针,这说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力而运动,这是电动机的工作原理,故B不合题意;
C.闭合开关后,金属棒在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针发生偏转,这就是电磁感应现象,故C符合题意;
D.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,这就是电流的磁效应,故D不合题意。
故选C。
14.【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据电磁感应现象的条件和原理分析判断。
【解答】A.无论是铜棒还是铝棒,只要是导体在磁场中做切割磁感线运动时,就会产生感应电流,故A错误;
B.奥斯特现象描述的是电生磁,而这个现象描述的是磁生电,二者原理不同,故B错误;
CD.感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。当水平向左移动铜棒时,相当于铜棒不动,水平向右移动磁铁,此时电流计G的指针都会向左偏转,故C正确,A、B、D错误。
故选C。
15.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“当经过检测通道后,报警器便检测到商品上的标签信号”可知,该装置的工作原理为电磁感应现象。
【解答】A.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故A不合题意;
B.闭合开关后,导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的线圈能够吸引铁钉,这是电流的磁效应,故C不合题意;
D.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,这说明电流周围存在磁场,故D不合题意。
故选B。
16.【答案】(1)机械
(2)电磁感应
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据图片,结合题目描述分析能量转化过程;
(2)首先确定B的机器种类,再确定它的工作原理。
【解答】(1)根据图片可知,笔画开关后,电流经过A,此时A的扇叶转动获得机械能,即装置A相当于电动机,将电能转化为机械能。
(2)装置B的扇叶受到风吹后开始转动,此时灯泡发光,说明有电能产生,即B相当于发电机,工作原理为电磁感应。
17.【答案】(1)电磁感应
(2)改变导体ab运动方向
【知识点】电磁感应;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这就是电磁感应现象。
(2)根据感应电流方向的影响因素分析解答。
【解答】(1)线圈ab边中产生电流是因为其发生了电磁感应现象。
(2)如要改变阻力F的方向,就必须改变磁场方向,即线圈中感应电流的方向。而感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关,因此采取的措施为:改变导体ab运动方向。
18.【答案】电磁感应;电
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据发电机的工作原理和能量转化过程解答。
【解答】如图,小明上网买了一个手摇发电机,只要摇一摇,就能使电灯发光,这款发电机的原理是电磁感应现象, 通过这个发电机可以实现机械能向电能的转化。
19.【答案】伸长;偏转
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁感应;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)首先根据安培定则判断电磁铁的极性,然后根据磁极之间的相互作用规律判断条形磁铁受到磁力的方向,并根据二力平衡的知识得到弹簧拉力的计算式。再根据滑片的移动方向确定电流大小变化,进而判断磁力的变化,最终确定弹簧弹力的变化,弄清长度的变化。
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,线圈上电流方向向右。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向右,此时大拇指指向上端,则上端为电磁铁的N极,下端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁受到向下的吸引力,则弹簧的弹力F=G+F吸。当滑片向b端移动时,变阻器的阻值减小,则通过电磁铁的电流增大,磁力变大,那么弹簧的弹力变大,因此弹簧将伸长。
(2)当开关S接“2”,将滑动变阻器片P滑至b端,并剪断磁铁与弹簧的连接,让条形磁体穿过线圈,此时相当于磁铁不动,而线圈向上移动。由于线圈做切割磁感线运动,因此会产生反应电流,电流表的指针会偏转。
20.【答案】电磁感应;电源
【知识点】基本电路与电路图;电磁感应
【解析】【分析】(1)发电机的工作原理为电磁感应现象;
(2)在电路中,电源提供电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断,导线输送电能。
【解答】(1)当他按图中箭头方向上下摇动手电筒时,灯泡发光,则这个装置相当于发电机,该过程应用了电磁感应原理;
(2)手电筒中来回运动的磁铁和固定的线圈相当于电源,为灯泡提供电能。
21.【答案】电磁感应;电源
【知识点】基本电路与电路图;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据发电机的工作原理解答;
(2)在基本电路中,电源提供电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断,导线输送电能。
【解答】(1)如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是电磁感应。
(2)魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的电源 。
22.【答案】(1)磁化
(2)电磁感应
【知识点】磁体、磁极、磁化;电磁感应
【解析】【分析】(1)根据磁化的定义解答;
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这就是电磁感应现象,根据此原理制作了发电机。
【解答】(1)磁铁产生的磁场使没有磁性的吉他金属弦得到磁性的过程被称作磁化。
(2)电吉他的线圈中会产生电流,其原理是电磁感应。
23.【答案】电磁感应;a
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】发电机的工作原理为电磁感应,将机械能转换为电能,据此分析解答。
【解答】用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,这时风扇相当于发电机,工作原理为电磁感应。此时电路中风扇相当于电源,而灯泡相当于用电器,故选图a。
24.【答案】电流表指针发生偏转;机械;不能
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)当风车带动线圈转动时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,因此会产生感应电流,据此分析电流表的指针变化,确定能量转化过程。
(2)根据电动机的平衡位置的知识解答。
【解答】(1)将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,使小风车转动,可观察到电流表指针发生偏转的现象,说明电路中有电流产生,此过程中机械能转化为电能。
(2)将电流表换成干电池后,会有电流经过线圈,而通过电流的线圈在磁场中受力而转动起来。由于不能改变通过线圈的电流方向,因此到达平衡位置负极时,线圈会左右摆动,最终静止下来,即线圈不能持续转动。
25.【答案】电磁感应;电
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机的工作原理和能量转化的知识解答。
【解答】图乙这种摩电灯的结构示意图,这说明摩电灯内部结构是根据电磁感应原理工作的 ,将机械能转化成电能。
26.【答案】(1)灵敏电流计指针是否偏转
(2)左右移动磁体
(3)变大
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)当有电流经过电流计时,电流计的指针会发生偏转;
(2)产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动;
(3)感应电流的大小与磁场强度和导体切割磁感线的速度大小有关,据此分析解答。
【解答】(1)实验时,小明通过观察灵敏电流计指针是否偏转判断电路中是否有感应电流产生。
(2)如图所示,磁感线沿竖直方向,当导线AB水平方向运动时会切割磁感线而产生感应电流。根据相对运动的知识可知,若保持导线AB不动,要产生感应电流,此时都可以移动磁体,即小明正确的操作是左右移动磁体。
(3)当导线AB切割磁感线的速度增大时,此时产生的感应电流增大,那么观察到灵敏电流计指针向右偏转角度与前一次相比变大。
27.【答案】(1)铜
(2)南北
(3)由于磁铁A插入线圈B,使得在闭合回路中线圈B切割磁感线,形成感应电流; 长导线上有电流通过,由于通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转。
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)铁磁性材料包括铁、钴、镍等金属,分析底盘是否能够为铁磁性材料即可;
(2)当导线的方向与原来小磁针的方向平行时,小磁针处在电流产生的磁场中受到的磁力最大,偏转最明显;
(3)根据电磁感应发生的条件分析线圈中产生感应电流的原因,再根据通电导体周围磁场的知识分析小磁针受力偏转的原因。
【解答】(1)为了保证司南的勺柄能够在底盘上自由转动,那么底片不能为铁磁性材料,因此制作司南底盘的材料可以是铜。
(2)在正常情况下,小磁针静止时沿南北方向,因此直导线应该沿南北方向放在小磁针的正上方。
(3)实验三中磁铁A插入线圈B时,小磁针发生偏转的原因:由于磁铁A插入线圈B,使得在闭合回路中线圈B切割磁感线,形成感应电流; 长导线上有电流通过,由于通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转。
28.【答案】(1)铜
(2)切割磁感线
(3)磁场方向
(4)电源
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)产生感应电流的条件:①闭合电路;②部分导体;③在磁场中做切割磁感线运动;
(2)根据表格总结产生感应电流的条件;
(3)根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可;
(4)发电机的工作原理为电磁感应,它的实验原理的电路中没有电源,而有灵敏电流计。电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,它的实验原理的电路中有电源,而没有灵敏电流计。
【解答】(1)在实验中,ab棒的材料应为导体,故选铜。
(2)根据表格中第3组数据得到:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流。
(3)保持ab棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,那么磁场方向发生改变,因此是为了探究感应电流方向与磁场方向的关系。
(4)将此装置中灵敏电流计换成电源,可进一步探究电动机的工作原理。
29.【答案】(1)左
(2)该闭合电路内磁感线数量未发生改变
(3)比较3、6或4、7可知,Q线圈中的电流方向改变,其他条件不变,灵敏电流计指针偏转方向不改变,说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关。
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)根据串联电路电压的规律确定滑片移动的方向;
(2)根据丙图可知,当导体ab上下运动时,它始终没有切割磁感线,即通过闭合电路的磁感线数量不变,因此不会产生感应电流;
(3)要探究线圈中的电流方向是否会影响电流计指针偏转方向时,必须控制其它因素相同,而改变电流方向。
【解答】(1)实验过程中,为使电流变大,根据欧姆定律可知,电路中电阻的要变小,滑动变阻器滑片P应向左移动;
(2)课本实验中导体ab上下运动时不产生感应电流的原因(图丙)是:该闭合电路内磁感线数量未发生改变。
(3)小应的说法不正确,理由是:比较3、6或4、7可知,Q线圈中的电流方向改变,其他条件不变,灵敏电流计指针偏转方向不改变,说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关。
30.【答案】(1)①②⑤
(2)判断是否有感应电流及感应电流的方向
(3)切割磁感线;向右偏转
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)电磁感应发生的条件:①闭合电路;②部分导体;③在磁场中做切割磁感线运动;
(2)当有电流经过灵敏电流计时,它的指针会发生偏转。当电流方向发生改变时,指针偏转的方向也会发生改变。
(3)根据表格分析产生感应电流的条件。感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的运动方向有关,据此与表格数据比较即可。
【解答】(1)根据电磁感应发生的条件可知,AB必须为导体,因此可能是铜、银和石墨,故选①②⑤。
(2)本实验中,灵敏电流计的作用是判断是否有感应电流及感应电流的方向;
(3)根据表格可知,只有当导体AB向左或向右切割磁感线时,电流计的指针摆动,因此得到: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;
若使AB棒保持静止,将磁铁水平向右运动,相当于磁铁不动,而导体AB水平向左运动,那么此时电流计的指针应该向左偏转。由于同时将磁铁的磁极调转,那么磁场方向与原来相反,因此感应电流方向相反,那么灵敏电流计的指针偏转相反,即向右偏转。
31.【答案】(1)南北
(2)已经
(3)磁能产生电
(4)减弱;巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而变大
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)小磁针在静止时,它指向南北方向。当上方导线的方向与小磁针的指向平行且通入电流时,产生的磁场对小磁针的磁力最大,小磁针的偏转最明显;
(2)产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动。
(3)法拉第的实验中,让导体在磁场中运动,然后观察电流表的指针是否摆动,其实就是判断
导体在磁场中运动是否会产生感应电流,即磁能否产生电。
(4)根据滑片移动方向确定阻值变化,判断通过电磁铁的电流变化,判断电磁铁的磁场强度变化;根据灯泡亮度变化判断据此电阻的阻值变化,最后总结巨磁电阻的阻值和磁场的变化规律。
【解答】(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,需要放置一根导线。为了产生明显的实验现象,该导线放置的方向应该是南北。
(2)科拉顿的实验中,已经满足产生感应电流的条件。
(3)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于磁能产生电的科学猜想。
(4)滑片向右滑动时,变阻器的阻值变大,通过电磁铁的电流变小,则电磁铁的磁场减弱;指示灯变暗,则通过巨磁电阻的电流变小,而它的阻值变大,最终得到:巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而变大。
32.【答案】(1)电磁感应;不会
(2)断开
(3)当信号灯为红灯时,自动开关闭合,此时汽车闯红灯,通过停止线附近区域的埋地感应线圈时,感应电源产生足够大的感应电流,使电磁铁磁性增强,衔铁下吸,动粗头a、b与静触头c、d接通,工作电路中的摄像系统可自动拍摄违规车辆。
【知识点】电磁铁的其他应用;电磁感应
【解析】【分析】(1)能够产生感应电流,那么作用相当于发电机,而发电机的工作原理是电磁感应现象。根据题目的描述可知,当交通工具的质量越大时,感应线圈产生的电流越大,此时电磁铁才能吸引衔铁接通摄像系统,将自行车的质量与汽车进行比较即可。
(2)在控制电路部分,自动开关和感应线圈串联。无论是红灯亮还是绿灯亮,当汽车经过时,感应线圈肯定产生感应电压。绿灯时,摄像系统不能工作,即电磁铁不能产生磁性,也就是不能有感应电流产生,那么此时的自动开关肯定是断开的。
(3)摄像系统启动需要两个条件:①红灯亮;②汽车经过感应线圈产生感应电压。首先说明红灯亮时自动开关的情况,然后描述此时汽车闯红灯经过感应线圈时的情况,接下来分析电磁铁的磁场强弱变化,以及衔铁的运动方向,最后描述触点的连接情况,从而使摄像系统启动拍摄违规车辆。
【解答】(1)地埋感应线圈产生感应电流的原理是电磁感应。当有一辆自行车在闯红灯时,经过地埋感应线圈,由于自行车的质量太小,因此产生的感应电流太小,电磁铁的磁场太弱,不能吸引衔铁接通摄像电路,因此摄像系统不会拍摄。
(2)当绿灯亮时,自动开关处于断开状态;
(3)汽车闯红灯时被摄像系统自动拍摄的工作原理:当信号灯为红灯时,自动开关闭合,此时汽车闯红灯,通过停止线附近区域的埋地感应线圈时,感应电源产生足够大的感应电流,使电磁铁磁性增强,衔铁下吸,动粗头a、b与静触头c、d接通,工作电路中的摄像系统可自动拍摄违规车辆。
33.【答案】(1)机械能转化为电能
(2)A
(3)将条形磁铁的N和S极位置对调后,快速向下插入螺线管
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)在电磁感应现象中,将机械能转化为电能;
(2)只有当线圈和磁铁做相对运动时,且切割磁感线,才会产生感生电流;
(3)探究感应电流的方向与磁场的方向的关系,必须保证其它因素相同改变磁场的方向。
【解答】(1)上述过程中的能量转化情况是机械能转化为电能;
(2)磁铁插入螺线管后,用一只手拿着磁铁和螺线管一起向上运动,二者保持相对静止,不能切割磁感线,因此不合产生感应电流,故选A;
(3)为进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系,接下去的操作是:将条形磁铁的N和S极位置对调后,快速向下插入螺线管,同时观察电流表指针的偏转情况。
34.【答案】(1)静止未做切割磁感线运动
(2)电路未闭合
(3)竖直运动未做切割磁感线运动
(4)闭合电路;切割磁感线
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律;探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。
【解答】(1)由甲图可知,导体的运动速度为零,没有运动,不会切割磁感线,所以没有电流;故答案为:静止未做切割磁感线运动;
(2)由乙图可知,电路的开关没有闭合,所以电流表指针不可能偏转;故答案为:电路未闭合;
(3)由丙图可知,导体是竖直方向运动与磁场方向相同,不可能切割磁感线,所以没有电流产生;故答案为:竖直运动未做切割磁感线运动;
(4)由上述的三个实验可知,第一要形成闭合回路,第二要切割磁感线;故答案为:闭合电路;切割磁感线;
故答案为:(1)静止未做切割磁感线运动;(2)电路未闭合;(3)竖直运动未做切割磁感线运动;(4)切割磁感线。
35.【答案】解:首先要清楚扬声器的工作过程:扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置.如图所示,它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成.当线圈中通过图中所示的电流时,线圈受到磁铁的吸引向左运动;当线圈中通过相反方向的电流时,线圈受到磁铁的排斥向右运动.由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音.
所以需要改正的地方是:将“向右运动”改为“向左运动”,“向左运动”改为“向右运动”
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】扬声器的线圈中通过携带声音信息、时刻变化的电流,使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场,线圈就不断地来回振动,纸盆也就振动动起来,便发出了声音.
1 / 1八年级科学下册1.5磁生电同步练习
一、单选题
1.(2022八下·婺城期末)下列科学家及其贡献对应正确的是(  )
A.卢瑟福——发现原子中存在电子
B.拉瓦锡——发现空气由氮气和氧气组成
C.奥斯特——发现电磁感应现象
D.法拉第——通电直导线周围存在着磁场
【答案】B
【知识点】磁场和磁感线;电磁感应;原子的构成与探索过程;空气的成分及探究
【解析】【分析】根据相关的科学发展史分析判断。
【解答】A.卢瑟福发现了α粒子散射实验,提出了原子核式结构模型,故A错误;
B.最早通过实验得出空气由氮气和氧气组成的,是法国化学家拉瓦锡,故B正确;
C.1820年,丹麦科学家奥斯特发现了电流的磁效应--电生磁现象,故C错误;
D.法拉第首先发现了电磁感应现象,故D错误。
故选B。
2.(2022八下·南浔期末)下列关于直流电动机和发电机的几种说法中正确的是(  )
A.电动机是把机械能转化为电能的装置
B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
C.发电机是把电能转化为机械能的装置
D.发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据对电动机和发电机的认识判断。
【解答】A.电动机是把电能转化为机械能的装置,故A错误;
B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故B正确;
C.发电机是把机械能转化为电能的装置,故C错误;
D.发电机是利用电磁感应的原理工作的,故D错误。
故选B。
3.(2022八下·温岭期末)温岭某地沿海安装了许多风力发电机,其原理利用以下哪个实验(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据发电机的工作原理分析判断。
【解答】风力发电机的工作原理为电磁感应现象。
A.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中做切割磁感线运动,这是电动机的工作原理,故A不合题意;
B.闭合开关后,相互串联的两个电磁铁的电流相等,线圈匝数多的吸引的大头针数量多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故B不合题意;
C.当线圈在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,故C符合题意;
D.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,这说明电流周围存在磁场,故D不合题意。
故选C。
4.(2022八下·仙居期末)如图为我国新型反潜巡逻机,机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在。下列与磁异探测器工作原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流”可知,磁异探测器的工作原理为电磁感应现象。
【解答】A.闭合开关后,小磁针的指向发生改变,说明通过电流的线圈产生了磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的线圈在磁场中受力转动,这是电动机的工作原理,故B不合题意;
C.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故C不合题意;
D.当导体AB在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针发生偏转,即发生了电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
5.(2022八下·新昌期末)为了节能,中国高铁采用了“再生制动”技术,即动车到站前关闭电源,由于惯性,动车继续前进,此时电机线圈随车轮在磁场中转动产生电流。下列实验中,与“再生制动”的工作原理一致的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“动车继续前进,此时电机线圈随车轮在磁场中转动产生电流”可知,“再生制动”的原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不合题意;
D.串联的两个电磁铁中电流相等,线圈匝数多的吸引的大头针数量多,即电磁铁的磁场强度与线圈匝数有关,故D不合题意。
故选B。
6.(2022八下·柯桥期末)我国高铁技术世界领先,其采用的“再生制动”技术是将车辆的机械能转化为电能。下列实验与其原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据““再生制动”技术是将车辆的机械能转化为电能”可知,“再生制动”的原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.串联的两个电磁铁中电流相等,线圈匝数多的吸引的大头针数量多,即电磁铁的磁场强度与线圈匝数有关,故B不合题意;
C.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,这就是电磁感应现象,故C符合题意;
D闭合开关后,通过电流的线圈在磁场中受力转动,这是电动机的工作原理,故D不合题意。
故选C。
7.(2022八下·丽水期末)随着庆元、龙泉、松阳和遂昌火车站开通运营,我市开通铁路的县(市、区)增加到7个,人们的出行更加便捷舒适。乘客进站时,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。下列四幅图中能反映其工作原理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流”可知,该装置的工作原理为电磁感应。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故B不合题意;
C.闭合开关后,导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,故C符合题意;
D.闭合开关后,小磁针的指向发生偏转,这是利用电流的磁效应,故D不合题意。
故选C。
8.(2022八下·滨江期末)如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是(  )
A.接入电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同
B.接入电流表可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
C.接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同
D.接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机和电动机的工作原理判断。【解答】在虚线框中接入电流表,电路中无电源,闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,可以探究电磁感应现象,与发电机的原理相同;
在虚线框中接入电源,通电导体在磁场中会受到力的作用,可以探究磁场对电流的作用,与电动机的原理相同。
故A正确。而B、C、D错误。
故选A。
9.(2022八下·鄞州期末)市面上有-款不需要电池的自发电门铃。当按压门铃压板时,压板后面的弹簧会带动磁体运动,从而在线圈中产生电流,发声元件便可以发出声音。以下四幅图能反映此门铃原理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“按压门铃压板时,压板后面的弹簧会带动磁体运动,从而在线圈中产生电流”可知,这种门铃的工作原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,这就是电磁感应现象,故A符合题意;
B.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,这说明电流周围存在磁场,故B不合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动起来,故C不合题意;
D.闭合开关后,串联的两个电磁铁的电流大小相同,线圈匝数多的吸引的大头针数量多,这说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故D不合题意。
故选A。
10.(2022八下·鄞州期末)如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置。下列说法正确的是(  )
A.蹄形磁体固定不动,当导线ab沿水平方向左右运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转
B.蹄形磁体固定不动,当导线ab沿竖直方向上下运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转
C.让导线ab在磁场中保持静止,蹄形磁体的磁性越强,灵敏电流计指针的偏转角度越大
D.用匝数较多的线圈代替单根导线ab,在磁场中保持静止,灵敏电流计指针会的偏转角度增大
【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生电磁感应现象的条件:①闭合电路;②部分导体;③在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】当蹄形磁铁不动时,导体ab沿水平方向运动时会切割磁感线,而沿竖直方向运动时不会切割磁感线,因此前者电流计的指针摆动,而后者指针不摆动,故A正确,B错误;
让导线ab在磁场中保持静止,无论蹄形磁体的磁性多强,线圈的匝数再多,由于没有做切割磁感线运动,因此不会产生感应电流,故C、D错误。
故选A。
11.(2022八下·定海期末)为了形象地描述磁体周围的磁场分布,英国有位科学家引入了磁感线模型。这位科学家还发现电磁感应定律,制造了世界上第一台发电机......,把一生献给了科学事业。这位科学家是(  )
A.法拉第 B.奥斯特 C.道尔顿 D.拉瓦锡
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据相关的科学发展史判断。
【解答】英国的物理学家法拉第发现了电磁感应定律,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
12.(2022八下·吴兴期末)如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,就能发电。下列各图中实验与其工作原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“转动魔方时,就能发电”可知,魔方相当于发电机,工作原理为电磁感应现象。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.两个电磁铁串联时,线圈匝数多的吸引大头针数量多,这说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故B不合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不合题意;
D.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流计的指针发生偏转,说明有电流产生,故D符合题意。
故选D。
13.(2022八下·乐清期末)如图是某手机的无线充电装置,将手机等电子设备靠近或放置在充电板上时,手机内的线圈就产生电流,对电池进行充电。下列四幅图中能反映这种无线充电原理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“将手机等电子设备靠近或放置在充电板上时,手机内的线圈就产生电流”可知,无线充电的原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.当电流经过线圈时,线圈能够吸引大头针,这说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力而运动,这是电动机的工作原理,故B不合题意;
C.闭合开关后,金属棒在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针发生偏转,这就是电磁感应现象,故C符合题意;
D.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,这就是电流的磁效应,故D不合题意。
故选C。
14.(2022八下·宁波期末)如图所示,蹄形磁铁和铜棒均水平放置。现闭合开关,水平向左移动铜棒,电流表 G 的指针向左偏转,则(  )
A.若将铜棒换成铝棒,则不能完成该实验
B.此现象与奥斯特实验现象的原理相同
C.仅将磁铁水平向右移动,G 的指针向左偏转
D.仅将磁铁竖直向上移动,G 的指针向左偏转
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据电磁感应现象的条件和原理分析判断。
【解答】A.无论是铜棒还是铝棒,只要是导体在磁场中做切割磁感线运动时,就会产生感应电流,故A错误;
B.奥斯特现象描述的是电生磁,而这个现象描述的是磁生电,二者原理不同,故B错误;
CD.感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。当水平向左移动铜棒时,相当于铜棒不动,水平向右移动磁铁,此时电流计G的指针都会向左偏转,故C正确,A、B、D错误。
故选C。
15.(2022八下·杭州期末)一般大型超市出口处都装有报警器.营业员在结账后,会将商品中具有磁性的软标签消磁,如果商品的软标签未经消磁,当经过检测通道后,报警器便检测到商品上的标签信号,从(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“当经过检测通道后,报警器便检测到商品上的标签信号”可知,该装置的工作原理为电磁感应现象。
【解答】A.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故A不合题意;
B.闭合开关后,导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的线圈能够吸引铁钉,这是电流的磁效应,故C不合题意;
D.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,这说明电流周围存在磁场,故D不合题意。
故选B。
二、填空题
16.(2022八下·南浔期末)如图所示的小制作中,装置A和装置B中都有磁铁和可转动的线圈。当开关闭合时,装置A扇叶转动,有风吹向装置B,引起装置B的扇叶转动,导致灯泡发光。
(1)装置A工作时将电能转换为   能;
(2)装置B的工作原理是   。
【答案】(1)机械
(2)电磁感应
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据图片,结合题目描述分析能量转化过程;
(2)首先确定B的机器种类,再确定它的工作原理。
【解答】(1)根据图片可知,笔画开关后,电流经过A,此时A的扇叶转动获得机械能,即装置A相当于电动机,将电能转化为机械能。
(2)装置B的扇叶受到风吹后开始转动,此时灯泡发光,说明有电能产生,即B相当于发电机,工作原理为电磁感应。
17.(2022八下·温州期末)2022 年6月5日,神舟十四号载人飞船与空间站完成自主对接,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞船内置了电磁阻尼器,它由磁铁和线圈构成(如图所示),当线圈水平向左运动时,线圈的ab边中会产生电流,同时ab边受到向右的阻力F,以阻止其靠近。
(1)线圈ab边中产生电流是因为其发生了   现象。
(2)若要改变阻力F的方向,可采取的措施有   (列举1点)
【答案】(1)电磁感应
(2)改变导体ab运动方向
【知识点】电磁感应;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这就是电磁感应现象。
(2)根据感应电流方向的影响因素分析解答。
【解答】(1)线圈ab边中产生电流是因为其发生了电磁感应现象。
(2)如要改变阻力F的方向,就必须改变磁场方向,即线圈中感应电流的方向。而感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关,因此采取的措施为:改变导体ab运动方向。
18.(2022八下·仙居期末)如图,小明上网买了一个手摇发电机,只要摇一摇,就能使电灯发光,这款发电机的原理是   现象, 通过这个发电机可以实现机械能向   能的转化。
【答案】电磁感应;电
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据发电机的工作原理和能量转化过程解答。
【解答】如图,小明上网买了一个手摇发电机,只要摇一摇,就能使电灯发光,这款发电机的原理是电磁感应现象, 通过这个发电机可以实现机械能向电能的转化。
19.(2022八下·滨江期末)如图所示,当开关S接“1”,将滑动变阻器片P由a端滑向b端,弹簧将   (填“伸长” 或“缩短”);当开关S接“2”,将滑动变阻器片P滑至b端,并剪断磁铁与弹簧的连接,让条形磁体穿过线圈,电流表的指针会    (填 “偏转”或“不动”)。
【答案】伸长;偏转
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁感应;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)首先根据安培定则判断电磁铁的极性,然后根据磁极之间的相互作用规律判断条形磁铁受到磁力的方向,并根据二力平衡的知识得到弹簧拉力的计算式。再根据滑片的移动方向确定电流大小变化,进而判断磁力的变化,最终确定弹簧弹力的变化,弄清长度的变化。
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,线圈上电流方向向右。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向右,此时大拇指指向上端,则上端为电磁铁的N极,下端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁受到向下的吸引力,则弹簧的弹力F=G+F吸。当滑片向b端移动时,变阻器的阻值减小,则通过电磁铁的电流增大,磁力变大,那么弹簧的弹力变大,因此弹簧将伸长。
(2)当开关S接“2”,将滑动变阻器片P滑至b端,并剪断磁铁与弹簧的连接,让条形磁体穿过线圈,此时相当于磁铁不动,而线圈向上移动。由于线圈做切割磁感线运动,因此会产生反应电流,电流表的指针会偏转。
20.(2022八下·宁海期末)如图所示,是小刘设计的手摇手电筒,其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁。当他按图中箭头方向上下摇动手电筒时,灯泡发光,该过程应用了   原理,手电筒中来回运动的磁铁和固定的线圈相当于   ,为灯泡提供电能。
【答案】电磁感应;电源
【知识点】基本电路与电路图;电磁感应
【解析】【分析】(1)发电机的工作原理为电磁感应现象;
(2)在电路中,电源提供电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断,导线输送电能。
【解答】(1)当他按图中箭头方向上下摇动手电筒时,灯泡发光,则这个装置相当于发电机,该过程应用了电磁感应原理;
(2)手电筒中来回运动的磁铁和固定的线圈相当于电源,为灯泡提供电能。
21.(2022八下·金东期末)如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是    (选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”)。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的    。(选填 “电源”或“用电器”)
【答案】电磁感应;电源
【知识点】基本电路与电路图;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据发电机的工作原理解答;
(2)在基本电路中,电源提供电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断,导线输送电能。
【解答】(1)如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是电磁感应。
(2)魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的电源 。
22.(2022八下·定海期末)电吉他是一种常见的乐器,它的发音是通过电磁拾音器连接扬声器来实现的,拾音器的基本结构如图所示。由铜线在磁铁上绕成线圈,线圈连接到扩音器。当具有磁性的金属弦线被拨动而动产生振动时,线圈中会产生电流,此电流的频率与弦线振动频率相同,并通过放大器和扬声器发出声音。回答下列问题:
(1)磁铁产生的磁场使没有磁性的吉他金属弦得到磁性的过程被称作   。
(2)电吉他的线圈中会产生电流,其原理是   (填“电流的磁效应”或“电磁感应”)
【答案】(1)磁化
(2)电磁感应
【知识点】磁体、磁极、磁化;电磁感应
【解析】【分析】(1)根据磁化的定义解答;
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这就是电磁感应现象,根据此原理制作了发电机。
【解答】(1)磁铁产生的磁场使没有磁性的吉他金属弦得到磁性的过程被称作磁化。
(2)电吉他的线圈中会产生电流,其原理是电磁感应。
23.(2022八下·嘉兴月考)王建同学对微风电风扇产生了兴趣,将它与小灯泡按如图甲所示的电路连接并进行实验。用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,此时它的工作原理是   ,电路可简化为乙图中的   图。
【答案】电磁感应;a
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】发电机的工作原理为电磁感应,将机械能转换为电能,据此分析解答。
【解答】用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,这时风扇相当于发电机,工作原理为电磁感应。此时电路中风扇相当于电源,而灯泡相当于用电器,故选图a。
24.(2022八下·临海月考)如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉,作为转动轴,将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,使小风车转动,可观察到   的现象,说明电路中有电流产生,此过程中   能转化为电能。若将电流表换成干电池接入电路,线圈   (填“能”或“不能”)持续转动。
【答案】电流表指针发生偏转;机械;不能
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)当风车带动线圈转动时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,因此会产生感应电流,据此分析电流表的指针变化,确定能量转化过程。
(2)根据电动机的平衡位置的知识解答。
【解答】(1)将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,使小风车转动,可观察到电流表指针发生偏转的现象,说明电路中有电流产生,此过程中机械能转化为电能。
(2)将电流表换成干电池后,会有电流经过线圈,而通过电流的线圈在磁场中受力而转动起来。由于不能改变通过线圈的电流方向,因此到达平衡位置负极时,线圈会左右摆动,最终静止下来,即线圈不能持续转动。
25.(2022八下·永嘉期中)如图甲所示是一种自行车上的“摩电灯”,它依靠自行车车轮的转动带动摩电灯上端的小轮转动,就能使前端的照明灯发光;图乙这种摩电灯的结构示意图,这说明摩电灯内部结构是根据   原理工作的 ,将机械能转化成   能。
【答案】电磁感应;电
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机的工作原理和能量转化的知识解答。
【解答】图乙这种摩电灯的结构示意图,这说明摩电灯内部结构是根据电磁感应原理工作的 ,将机械能转化成电能。
三、实验探究题
26.(2022八下·南浔期末)在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,如图所示,小明将蹄形磁体放在水平桌面上,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB,导线AB的两端跟灵敏电流计连接,导线AB和灵敏电流计组成闭合回路。
(1)实验时,小明通过观察   判断电路中是否有感应电流产生。
(2)如图所示,若保持导线AB不动,要产生感应电流,小明正确的操作是   。
(3)如图所示,使导线AB以速度v1水平向右运动,发现灵敏电流计指针向右偏转,观察灵敏电流计指针偏转的角度,接着使导线AB以速度v2(v2>v1)水平向右运动,则观察到灵敏电流计指针向右偏转角度与前一次相比   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)灵敏电流计指针是否偏转
(2)左右移动磁体
(3)变大
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)当有电流经过电流计时,电流计的指针会发生偏转;
(2)产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动;
(3)感应电流的大小与磁场强度和导体切割磁感线的速度大小有关,据此分析解答。
【解答】(1)实验时,小明通过观察灵敏电流计指针是否偏转判断电路中是否有感应电流产生。
(2)如图所示,磁感线沿竖直方向,当导线AB水平方向运动时会切割磁感线而产生感应电流。根据相对运动的知识可知,若保持导线AB不动,要产生感应电流,此时都可以移动磁体,即小明正确的操作是左右移动磁体。
(3)当导线AB切割磁感线的速度增大时,此时产生的感应电流增大,那么观察到灵敏电流计指针向右偏转角度与前一次相比变大。
27.(2022八下·诸暨期末)实验一:小敏多次拨动司南勺柄,每次静止后,发现勺柄(S极)始终指向南方(如图甲)。
实验二:小敏将小磁针放置在水平桌面上(如图乙),附近没有其他磁体,待小磁针静止后,将连接在电路中的一段直导线放置在小磁针的正上方后不动,然后接通电路并改变电流方向,观察小磁针的偏转情况。
实验三:小敏把线圈B用一根长导线连接形成一个闭合回路,长导线附近放一枚小磁针,待小磁针静止时,将磁铁A迅速插入线圈B中(如图丙),此时小磁针发生偏转;而将磁铁A放在线圈B中不动时,小磁针恢复到原来指向且静止不动。
(1)实验一中勺柄静止时始终指南是受地磁场作用,你觉得制作司南方形底盘的材料可以是    (选填“铁"、“钴”或“铜")。
(2)实验二中若想观察到小磁针偏转方向随电流方向的改变而改变,直导线应该沿   (选填“东西”或“南北”)方向放置在小磁针正上方。
(3)请分析实验三中磁铁A插入线圈B时,小磁针发生偏转的原因:   
【答案】(1)铜
(2)南北
(3)由于磁铁A插入线圈B,使得在闭合回路中线圈B切割磁感线,形成感应电流; 长导线上有电流通过,由于通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转。
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)铁磁性材料包括铁、钴、镍等金属,分析底盘是否能够为铁磁性材料即可;
(2)当导线的方向与原来小磁针的方向平行时,小磁针处在电流产生的磁场中受到的磁力最大,偏转最明显;
(3)根据电磁感应发生的条件分析线圈中产生感应电流的原因,再根据通电导体周围磁场的知识分析小磁针受力偏转的原因。
【解答】(1)为了保证司南的勺柄能够在底盘上自由转动,那么底片不能为铁磁性材料,因此制作司南底盘的材料可以是铜。
(2)在正常情况下,小磁针静止时沿南北方向,因此直导线应该沿南北方向放在小磁针的正上方。
(3)实验三中磁铁A插入线圈B时,小磁针发生偏转的原因:由于磁铁A插入线圈B,使得在闭合回路中线圈B切割磁感线,形成感应电流; 长导线上有电流通过,由于通电导线周围存在磁场,使得小磁针发生偏转。
28.(2022八下·新昌期末)如图所示是“探究感应电流产生的条件”的实验装置。
(1)实验中,ab棒的材料可能是   (填“塑料”或“铜”)。.
(2)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   运动时,导体中才会产生感应电流。
(3)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。
(4)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)铜
(2)切割磁感线
(3)磁场方向
(4)电源
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)产生感应电流的条件:①闭合电路;②部分导体;③在磁场中做切割磁感线运动;
(2)根据表格总结产生感应电流的条件;
(3)根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可;
(4)发电机的工作原理为电磁感应,它的实验原理的电路中没有电源,而有灵敏电流计。电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,它的实验原理的电路中有电源,而没有灵敏电流计。
【解答】(1)在实验中,ab棒的材料应为导体,故选铜。
(2)根据表格中第3组数据得到:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流。
(3)保持ab棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,那么磁场方向发生改变,因此是为了探究感应电流方向与磁场方向的关系。
(4)将此装置中灵敏电流计换成电源,可进一步探究电动机的工作原理。
29.(2022八下·杭州期末)小应对手机无线充电的原理感到好奇。查阅资料后得知:充电时充电器内的发射线圈产生磁场,手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电,结构如图甲。学过电磁感应原理的小应提出质疑:手机和充电器在充电过程中都不动,并没有做切割磁感线运动,为何会产生感应电流?对此,他设计了图乙实验进行验证。
(1)闭合开关后灵敏电流计指针并没有发生偏转。小应认为,可能是P线圈中的感应电流过小,于是将变阻器滑片向   移。他这样做是基于假设:感应电流大小与磁场强弱有关。
(2)滑片移到预期位置后,仍未观察到指针偏转,但在断开开关、闭合开关、移动滑片时灵敏电流计指针有明显偏转。请教老师后得知当闭合电路围成的平面内,磁感线数量发生改变时,电路中能产生感应电流。请根据上述事实,解释在图丙实验中若导体ab上下运动时,闭合电路中不产生感应电流的原因。
操作序号 开关及滑动变阻器状态 灵敏电流计指针偏转方向
1 开关由断开变为闭合 向左
2 开关由闭合变为断开 向右
3 开关闭合时,滑片向左移动 向左
4 开关闭合时,滑片向右移动 向右
5 改变电源正负极,闭合开关,滑片向左移动 向左
6 改变电源正负极,闭合开关,滑片向右移动 向右
(3)小应发现不同情况下灵敏电流计指针偏转方向不同。他猜测与Q线圈中的电流方向改变有关。于是进行实验并记录现象。小皓认为小应的说法并不正确,表格中的   (填操作序号)这两次实验可成为小皓作出这个判断的理由。
【答案】(1)左
(2)该闭合电路内磁感线数量未发生改变
(3)比较3、6或4、7可知,Q线圈中的电流方向改变,其他条件不变,灵敏电流计指针偏转方向不改变,说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关。
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)根据串联电路电压的规律确定滑片移动的方向;
(2)根据丙图可知,当导体ab上下运动时,它始终没有切割磁感线,即通过闭合电路的磁感线数量不变,因此不会产生感应电流;
(3)要探究线圈中的电流方向是否会影响电流计指针偏转方向时,必须控制其它因素相同,而改变电流方向。
【解答】(1)实验过程中,为使电流变大,根据欧姆定律可知,电路中电阻的要变小,滑动变阻器滑片P应向左移动;
(2)课本实验中导体ab上下运动时不产生感应电流的原因(图丙)是:该闭合电路内磁感线数量未发生改变。
(3)小应的说法不正确,理由是:比较3、6或4、7可知,Q线圈中的电流方向改变,其他条件不变,灵敏电流计指针偏转方向不改变,说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关。
30.(2022八下·余姚期末)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   ;
①铜
②银
③塑料
④木棒
⑤石墨
(2)本实验中,灵敏电流计的作用是   ;
(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 灵敏电流计指针
1 静止 不偏转
2 沿磁场方向运动 不偏转
3 向右切割磁感线运动 向右偏转
4 向左切割磁感线运动 向左偏转
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;
若使AB棒保持静止,将磁铁水平向右运动,且将磁体N、S极对调,重复上述实验,灵敏电流计的指针   。(填“不偏转”、“向左偏转” 或“向右偏转”)
【答案】(1)①②⑤
(2)判断是否有感应电流及感应电流的方向
(3)切割磁感线;向右偏转
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)电磁感应发生的条件:①闭合电路;②部分导体;③在磁场中做切割磁感线运动;
(2)当有电流经过灵敏电流计时,它的指针会发生偏转。当电流方向发生改变时,指针偏转的方向也会发生改变。
(3)根据表格分析产生感应电流的条件。感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的运动方向有关,据此与表格数据比较即可。
【解答】(1)根据电磁感应发生的条件可知,AB必须为导体,因此可能是铜、银和石墨,故选①②⑤。
(2)本实验中,灵敏电流计的作用是判断是否有感应电流及感应电流的方向;
(3)根据表格可知,只有当导体AB向左或向右切割磁感线时,电流计的指针摆动,因此得到: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;
若使AB棒保持静止,将磁铁水平向右运动,相当于磁铁不动,而导体AB水平向左运动,那么此时电流计的指针应该向左偏转。由于同时将磁铁的磁极调转,那么磁场方向与原来相反,因此感应电流方向相反,那么灵敏电流计的指针偏转相反,即向右偏转。
四、解答题
31.(2021八下·杭州期中)材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如图甲所示。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里,观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
材料四:法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家彼得 格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖。
(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,需要放置一根导线。为了产生明显的实验现象,该导线放置的方向应该是   (选填“东西”或“南北”)。
(2)科拉顿的实验中,   (选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。
(3)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于   的科学猜想。
(4)如图乙是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中,电磁铁磁性   (选填“增强”或“减弱”)。此时指示灯明显变暗,这说明巨磁电阻的阻值和磁场的关系是   。
【答案】(1)南北
(2)已经
(3)磁能产生电
(4)减弱;巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而变大
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)小磁针在静止时,它指向南北方向。当上方导线的方向与小磁针的指向平行且通入电流时,产生的磁场对小磁针的磁力最大,小磁针的偏转最明显;
(2)产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动。
(3)法拉第的实验中,让导体在磁场中运动,然后观察电流表的指针是否摆动,其实就是判断
导体在磁场中运动是否会产生感应电流,即磁能否产生电。
(4)根据滑片移动方向确定阻值变化,判断通过电磁铁的电流变化,判断电磁铁的磁场强度变化;根据灯泡亮度变化判断据此电阻的阻值变化,最后总结巨磁电阻的阻值和磁场的变化规律。
【解答】(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,需要放置一根导线。为了产生明显的实验现象,该导线放置的方向应该是南北。
(2)科拉顿的实验中,已经满足产生感应电流的条件。
(3)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于磁能产生电的科学猜想。
(4)滑片向右滑动时,变阻器的阻值变大,通过电磁铁的电流变小,则电磁铁的磁场减弱;指示灯变暗,则通过巨磁电阻的电流变小,而它的阻值变大,最终得到:巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而变大。
32.(2020八下·萧山期末)如图是某种拍摄机动车闯红灯装置的工作原理示意图。控制电路中的自动开关的开、闭状态与红绿灯联动,a、b为工作电路中的动触头。c、d为静触头,当质量足够大的交通工具(如汽车)通过停止线附近区域的埋地感应线圈时,感应线圈产生足够大的感应电流。摄像系统在电路中被接通可自动拍摄违规车辆。
(1)埋地感应线圈产生感应电流的原理是   (选填“通电线圈在磁场中受力”或“电磁感应”),当有一辆自行车在闯红灯时,经过地埋感应线圈,摄像系统   (选填“会”或“不会”)拍摄。
(2)当绿灯亮时,自动开关处于   状态。(选填“断开”或“闭合”)
(3)简述汽车闯红灯时被摄像系统自动拍摄的工作原理。
【答案】(1)电磁感应;不会
(2)断开
(3)当信号灯为红灯时,自动开关闭合,此时汽车闯红灯,通过停止线附近区域的埋地感应线圈时,感应电源产生足够大的感应电流,使电磁铁磁性增强,衔铁下吸,动粗头a、b与静触头c、d接通,工作电路中的摄像系统可自动拍摄违规车辆。
【知识点】电磁铁的其他应用;电磁感应
【解析】【分析】(1)能够产生感应电流,那么作用相当于发电机,而发电机的工作原理是电磁感应现象。根据题目的描述可知,当交通工具的质量越大时,感应线圈产生的电流越大,此时电磁铁才能吸引衔铁接通摄像系统,将自行车的质量与汽车进行比较即可。
(2)在控制电路部分,自动开关和感应线圈串联。无论是红灯亮还是绿灯亮,当汽车经过时,感应线圈肯定产生感应电压。绿灯时,摄像系统不能工作,即电磁铁不能产生磁性,也就是不能有感应电流产生,那么此时的自动开关肯定是断开的。
(3)摄像系统启动需要两个条件:①红灯亮;②汽车经过感应线圈产生感应电压。首先说明红灯亮时自动开关的情况,然后描述此时汽车闯红灯经过感应线圈时的情况,接下来分析电磁铁的磁场强弱变化,以及衔铁的运动方向,最后描述触点的连接情况,从而使摄像系统启动拍摄违规车辆。
【解答】(1)地埋感应线圈产生感应电流的原理是电磁感应。当有一辆自行车在闯红灯时,经过地埋感应线圈,由于自行车的质量太小,因此产生的感应电流太小,电磁铁的磁场太弱,不能吸引衔铁接通摄像电路,因此摄像系统不会拍摄。
(2)当绿灯亮时,自动开关处于断开状态;
(3)汽车闯红灯时被摄像系统自动拍摄的工作原理:当信号灯为红灯时,自动开关闭合,此时汽车闯红灯,通过停止线附近区域的埋地感应线圈时,感应电源产生足够大的感应电流,使电磁铁磁性增强,衔铁下吸,动粗头a、b与静触头c、d接通,工作电路中的摄像系统可自动拍摄违规车辆。
33.(2019八下·嵊州期末)如图所示的装置可以探究磁生电的实验。当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。
(1)上述过程中的能量转化情况是   。
(2)磁铁插入螺线管后,用一只手拿着磁铁和螺线管一起向上运动,电流表指针 。
A.不偏转 B.向左偏转 C.向右偏转
(3)为进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系,接下去的操作是   ,同时观察电流表指针的偏转情况。
【答案】(1)机械能转化为电能
(2)A
(3)将条形磁铁的N和S极位置对调后,快速向下插入螺线管
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)在电磁感应现象中,将机械能转化为电能;
(2)只有当线圈和磁铁做相对运动时,且切割磁感线,才会产生感生电流;
(3)探究感应电流的方向与磁场的方向的关系,必须保证其它因素相同改变磁场的方向。
【解答】(1)上述过程中的能量转化情况是机械能转化为电能;
(2)磁铁插入螺线管后,用一只手拿着磁铁和螺线管一起向上运动,二者保持相对静止,不能切割磁感线,因此不合产生感应电流,故选A;
(3)为进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系,接下去的操作是:将条形磁铁的N和S极位置对调后,快速向下插入螺线管,同时观察电流表指针的偏转情况。
34.(2018八下·嘉兴月考)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)分析比较图中四个实验现象,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。
【答案】(1)静止未做切割磁感线运动
(2)电路未闭合
(3)竖直运动未做切割磁感线运动
(4)闭合电路;切割磁感线
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律;探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。
【解答】(1)由甲图可知,导体的运动速度为零,没有运动,不会切割磁感线,所以没有电流;故答案为:静止未做切割磁感线运动;
(2)由乙图可知,电路的开关没有闭合,所以电流表指针不可能偏转;故答案为:电路未闭合;
(3)由丙图可知,导体是竖直方向运动与磁场方向相同,不可能切割磁感线,所以没有电流产生;故答案为:竖直运动未做切割磁感线运动;
(4)由上述的三个实验可知,第一要形成闭合回路,第二要切割磁感线;故答案为:闭合电路;切割磁感线;
故答案为:(1)静止未做切割磁感线运动;(2)电路未闭合;(3)竖直运动未做切割磁感线运动;(4)切割磁感线。
35.下面是一段对扬声器叙述的短文,阅读后请指出有错的地方,并改正:
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置.图是扬声器构造示意图,它主要由固定的永久磁体,线圈和锥形纸盆构成,当线圈中通过图中所示的电流时,线圈受到磁铁的吸引向右运动;当线圈中通过相反方向的电流时,线圈受到磁铁的排斥向左运动.由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音.
【答案】解:首先要清楚扬声器的工作过程:扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置.如图所示,它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成.当线圈中通过图中所示的电流时,线圈受到磁铁的吸引向左运动;当线圈中通过相反方向的电流时,线圈受到磁铁的排斥向右运动.由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音.
所以需要改正的地方是:将“向右运动”改为“向左运动”,“向左运动”改为“向右运动”
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】扬声器的线圈中通过携带声音信息、时刻变化的电流,使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场,线圈就不断地来回振动,纸盆也就振动动起来,便发出了声音.
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