初中科学浙教版八年级下册 第一章 第5节磁生电
一、单选题
1.(2019八下·洞头期中)发现电磁感应的科学家是 ( )
A.道尔顿 B.奥斯特 C.汤姆生 D.法拉第
2.(2019八下·江干期中)如图所示,对于图片中所描述的科学现象或过程,下列分析中正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲:司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是N极
B.图乙:对着话筒讲话,相连的扩音机中会发出声音,利用的是电磁感应原理
C.图丙:使用试电笔时,用指尖抵住上端的金属帽会发生触电事故
D.图丁:当电流过大时,保险丝先熔断,所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝
3.(浙教版科学八年级下册同步练习第一章: 第5节磁生电)如图所示的共享单车安装有电子锁,骑行时可以为电子锁内的电池充电。其工作原理与示意图相对应的是 ( )
A.
B.
C.
D.
4.(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
5.(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.
6.(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.
7.(2022八下·余姚竞赛)如图所示的探究实验装置中不能完成探究内容的是( )
A. 探究磁极间相互作用规律
B.探究磁性强弱与电流大小
C.探究通电直导线周围存在
D.探究产生感应电流的条件
8.(2022八下·诸暨期中)如图所示的四个实验装置,则下列表述中,正确的是( )
A.图甲可用来演示电磁感应现象
B.图乙可用来演示磁场对电流的作用
C.图丙可用来演示电流的磁效应
D.图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小关系
9.(浙教版科学八下期末质量评估试卷)关于下列四幅图,对应的说法正确的是( )
A.如图,通电导线周围存在着磁场,将小磁针移走,该磁场消失
B.如图,闭合开关,通电螺线管右端为N极
C.如图,此实验装置原理与发电机原理相同
D.如图,实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用
10.(2022八下·杭州月考)如图所示,用导线、灵敏电流表组成闭合回路。选项中,用“O”表示闭合电路中垂直于纸面方向放置的导线ab的横截面,当导线ab在磁场中沿虚线运动,灵敏电流表指针有明显偏转的是( )
A. B.
C. D.
11.(2021八下·义乌期中)如图所示,动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起,线圈套在磁铁上。当我们对着话筒讲话时,声音使膜片振动, 膜片带动线圈也一起振动,于是线圈中产生了随声音变化的电流。则下列电器的原理与动圈式话筒的原理相同的是( )
A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电铃
12.(2021八下·杭州期中)对图中甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是( )
A.图甲:可以从磁场中获得电流
B.图乙:开关闭合,小磁针N极将向右偏转
C.图丙:发电机的工作原理图
D.图丁:开关闭合,机械能转化为电能
13.(2021八下·杭州期中)如图所示的是直流发电机的工作原理图,关于直流发电机下列说法中正确的是( )
A.图中的E,F称为换向器,它的作用是改变线圈中的电流方向
B.直流发电机线圈内产生的是直流电,供给外部电路的也是直流电
C.它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的
D.直流发电机线圈内产生的是交流电,供给外部电路的是直流电
14.(2021八下·绍兴期中)小可做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是( )
A.实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
B.实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
C.实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若将导体ab水平用力向左移动,导体cd的运动方向不变
15.(2021八下·长兴期中)目前,我国所有高铁站都可以刷身份证进站乘车。如图所示,这是乘客刷身份证进站的情景,将身份还靠近检验口,机器的感应电路中就会产生电流,从而识别乘客的身份。与这一原理相同的是( )
A.电吉他 B.磁悬浮列车 C.电磁继电器 D.电磁起重机
16.(华师大版初中科学八年级下学期 第五章 专题突破—电与磁)下列现象中,属于电磁感应现象的是( )
A.变化的磁场使闭合电路产生感应电流
B.磁场对电流产生力的作用
C.插入通电螺线管中的软铁棒被磁化
D.电流周围产生磁场
17.(华师大版初中科学八年级下学期 第五章 专题突破—电与磁)现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术,当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场,产生电流,实现充电。以下设备也是利用“磁生电”工作的是( )
A.电磁起重机 B.扬声器 C.电烙铁 D.动圈式话筒
18.(华师大版初中科学八年级下学期5.3(电磁感应))如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,下列现象描述正确的是( )
A.导线ab竖直向上运动时,电流表指针会偏转
B.导线ab竖直向下运动时,电流表指针会偏转
C.导线ab从图中所示位置斜向上运动时,电流表指针不会偏转
D.导线ab分别水平向右和水平向左运动时,电流表指针偏转的方向相反
19.(2020八下·青田期末)一根条形磁铁断裂成三段(如图所示),以下现象与相关的说法,正确的是( )
A.小磁针黑色的为N级
B.两者相互排斥
C.两端能吸引的大头针数量差别很大
D.闭合电路中的EF段导体穿过CD之间时,灵敏电流计一定没有反应
20.(2020八下·绍兴月考)如图是分析发电机工作原理的剖面图,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,当它在如图所示磁场中1、2、3、4位置按箭头方向运动时,会产生感应电流的是( )
A.1和2 B.1、2和3 C.1、3和4 D.2、3和4
21.(2019八下·秀洲月考)下列说法中,正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应现象制成的
B.电磁起重机是利用电生磁的现象制成
C.通电螺线管的磁性强弱只跟电流大小有关
D.发电机工作时将电能转化成机械能
22.(2019八下·余杭月考)某同学探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置如图。ab是一根直铜丝,通过导线接在量程为3A电流表的两接线柱上,电流表指针指零。当把ab迅速向右运动时,并未发现电流表指针明显偏转。你认为最可能的原因是( )
A.感应电流太小,无法使指针明显偏转
B.应把ab改为上下运动
C.应把ab改为向左运动
D.铜丝太细,换用铜棒便能使指针明显偏转
23.(2018八下·嘉兴月考)回顾如图所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程,你认为以下说法正确的是( )
A.让导线在磁场中静止,蹄形磁铁的磁性越强,电流表指针偏转角度越大
B.用匝数多的线圈代替单根导线,且使线圈在磁场中静止,这时电流表指针偏转角度大
C.蹄形磁铁固定不动,使导线沿水平方向运动时,电流表指针会发生偏转
D.蹄形磁铁固定不动,使导线沿竖直方向运动时,电流表指针会发生偏转
24.(浙教版科学八年级下学期1.5 磁生电 同步测试(1))图中a表示垂直于纸面的一根导线,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( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
25.(2017年浙教版科学八年级下学期期中考试模拟测试卷(2))如图所示,一个闭合的正方形线圈从一个蹄形磁铁的上方落下,其aa′边进入蹄形磁铁直至底部,线圈的边长比磁铁的高度长,是在此过程中( )
A.线圈中无感应电流产生
B.线圈中有感应电流产生,线圈的机械能转化为电能
C.线圈中有感应电流产生,产生的电能转化为机械能
D.以上说法都不对
26.(扬声器和耳机的构造原理)下列关于磁现象的说法不正确的是( )
A.最早发现磁偏角的是我国宋代学者沈括
B.扬声器是利用磁场对通电导线的作用来工作的
C.最早发现磁能生电的科学家是奥斯特
D.直流电动机是通过换向器来实现线圈连续转动的
27.(扬声器和耳机的构造原理)生活中有很多设备利用一些物理原理,下列关于这些设备说法正确的是( )
A.扬声器是利用电流的热效应进行工作的
B.电磁起重机是利用电流的磁效应进行工作的
C.发电机是利用通电线圈在磁场受力转动的原理制成的
D.电动机是利用电磁感应的原理制成的
28.(产生电磁感应现象的条件和规律)如图所示,关于“探究电磁感应现象”的实验,下列说法正确的是( )
A.当直导体在磁场中上下运动时,会产生感应电流
B.电磁感应现象中,机械能没有转化为电能
C.运用此原理制成了电动机
D.探究感应电流方向与导体运动方向的关系时保持N、S极不变,运用了控制变量法
二、填空题
29.(2019八下·嘉兴期中)在下列电器设备中:①电风扇;②电熨斗;③电磁起重机;④扬声器;⑤动圈式话筒;⑥发电机。利用电磁感应原理工作的有 ;利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的有 (填序号)。
30.(浙教版科学八年级下册同步练习第一章: 第5节磁生电)小金做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,在此实验中:
(1)甲装置应用的原理是 。
(2)乙装置中导体棒cd运动过程中,电能转化成 能。
(3)图B是电吉他主要部件的基本结构图,当拨动金属吉他弦产生振动时,经一系列转化后将电信号转化为吉他的声音信号,其工作原理与 (填“甲”或“乙”)装置相同。
31.(2022八下·杭州月考)如图所示是演示电与磁物理规律的三个实验装置,其中能反映制造发电机原理的是 ;制造电动机原理的是 ;研究电流磁效应的是 。(填字母)
32.(浙教版科学八年级下册同步练习第一章: 第5节磁生电)小华在探究怎样产生感应电流的实验中,设计了如图所示的实验装置。
(1)将磁体向右插入螺线管中时,观察到灵敏电流表的指针向右偏转,由此可知: 。
(2)将磁体从螺线管中向左拔出时,会观察到灵敏电流表的指针向 (填“左”或“右”)偏转。
(3)通过前两步实验,可得出感应电流的方向与 方向有关。
33.(浙教版科学八下期中质量评估试卷)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水平向左运动,发现导体棒cd也随之运动起来,则实验装置中甲部分的科学原理是 ,乙部分产生的现象与 的工作原理相似。
34.(1.5磁生电)如图所示是简易的手摇发电机的模型。
(1)发电机的工作原理是 。
(2)将小灯泡和电流表串联后与手摇发电机相连。缓慢摇动轮盘,观察到电流表来回摆动,且小灯泡闪烁发光,这说明该发电机产生的是 电。若快速摇动轮盘,则观察到的现象是(写一点): 。
35.(2021八下·萧山期中)如图所示,通电螺线管的上方有一静止的小磁针,螺线管轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面,则通电螺线管的d端为 极,导线的a端应接电源的 极,闭合电路的这部分导体分别向“1”“2”“3”“4”四个方向运动时,沿 方向运动能产生感应电流。
36.(2021八下·余杭期中)用如图甲、乙所示的装置,分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”。
(1)在图甲中,闭合开关后,通电螺线管的右端为 极。(选填“N”或“S”)
(2)在图甲实验过程中,将电源正负极对调,发现小磁针的偏转方向发生改变。这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和 有关。
(3)图乙中,闭合电路中的一部分导体AB静止不动,当磁体左右运动时,灵敏电流计的指针 (选填“会”或“不会”)偏转。这说明闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时,导体中会产生感应电流。
37.(2021八下·余杭月考)如图是小华同学用微型电扇研究“电磁转换”的实验:
(1)小华将微型电扇的插头接入家庭电路,电扇旋转,如题甲图所示,使微型电扇转动的工作原理是 ,工作过程中,电扇将电能主要转化为 能。
(2)小华在微型电扇的插头处接入一只发光二极管,用手旋转叶片,发现二极管发光,如乙图所示,此时微型电扇如同一台 (选填“电动机”或“发电机”),其工作原理是 。
38.(2020八下·余姚期末)“共享单车”骑行时能发电是根据 (填“电流的磁效应”或“电磁感应”)的原理发电,产生的电能储存于蓄电池内,便于为开锁和卫星定位时提供电能。卫星定位“共享单车”位置时是利用 (填“超声波”、“次声波”或“电磁波”)传递信息。
39.(2020八下·温州期中)如图为小明在研究电磁之间关系时,连接的一个电路。
(1)闭合开关,滑片P向C端移动,弹簧将 (填“伸长”或“缩短”)。
(2)将虚线框内仪器换成电流表,然后将条形磁体快速插入线圈中,将观察到的现象是 。
40.(2019八下·余杭期中)如图所示,请回答下列问题:
(1)在甲乙两个实验中,闭合开关后,导体ab会发生运动的是 (填“甲”或“乙”),若把图中的磁体N、S极上下对调,则与对调前相比实验现象有什么不同?答: 。
(2)利用图 的实验装置可以探究产生感应电流的条件。在这个实验中,能量是怎么转化的?答: 。
三、实验探究题
41.(浙教版科学八年级下册同步练习第一章: 第1章 电与磁 单元测试)小科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,结构如图甲所示。学过电磁感应原理的小科提出质疑: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,他设计了如图乙所示实验进行验证,并将实验结果记录在下表中。
操作序号 开关及滑动变阻器状态 灵敏电流表指针偏转方向
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 开关闭合后,滑片不移动 不偏转
6 改变电源正、负极,闭合开关,滑片向左移动 向左
7 改变电源正、负极,闭合开关,滑片向右移动 向右
(1)通过实验小科发现,当图乙的Q线圈中有变化的 时,P线圈中就会产生感应电流。
(2)小科向老师请教,得知当闭合电路围成的平面内,磁感线数量发生改变时,电路中就能产生感应电流。请根据上述事实,解释图丙实验中导体ab上下运动时,不产生感应电流的原因: 。
(3)小科发现图乙实验中不同情况下灵敏电流表指针偏转方向不同,他猜测与Q线圈中的电流方向改变有关,请判断小科的说法是否正确,并合理选择上表中的两次实验说明理由: 。
42.(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”)。
43.利用电磁感应原理,同学们开展了一次有趣的跳绳活动:
如图,把一根大约10米长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合电路。两个同学摇动电线,并不断改变摇动的方向和所摇动电线的长度,观察电流表指针的变化。
(1)开展这一活动时,同学们建立的假设有:①地球是个大磁体,如果闭合电路一部分导体切割地磁场,就会产生感应电流;② 。
(2)活动中,同学们应观察电流表指针的哪些变化?
(3)活动中,同学们发现摇动电线越快,指针变化,就越快。请对此现象作出合理解释 。
44.(1.5磁生电)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)将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表指针向左偏转,这一现象叫 。此过程是由 能转化成 能,在这个电路中,螺线管和磁铁相当于 (填“用电器”或“电源”)。
(2)磁铁插入螺线管后,保持静止,此时电流表指针指在表盘中央。拿着磁铁和螺线管以相同的速度一起向上匀速直线运动,此过程电流表指针将 (填“向左偏转”“不偏转”或“向右偏转”)。
(3)在(1)操作的基础上,要进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系,做法是: 。
45.(2021八下·拱墅期中)如图所示的是探究电磁感应现象中感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图。
(1)比较甲、乙两图可以得出:感应电流的方向与 有关。
(2)比较 两图可以得出:感应电流的方向与磁场方向有关。
(3)比较 两图可以得出:若同时改变 和 ,则感应电流的方向不变。
四、解答题
46.(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 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据相关的科学发展史分析判断。
【解答】发现电磁感应的科学家是法拉第,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
2.【答案】B
【知识点】磁场和磁感线;电磁感应;测电笔的使用;熔断器的作用及保险丝的选择方法
【解析】【分析】(1)司南静止时,指向北方的那端是N极,指向南方的一端是S极;
(2)扩音机的原理与发电机相同,都是利用了电磁感应原理;
(3)使用试电笔时,必须用指尖抵住上端的金属帽,这样火线才能通过测电笔中的极大的电阻和人体与大地相接,使氖管发光;
(4)保险丝必须用电阻率高、熔点低的物质制成。
【解答】A、司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是S极,A不合题意;
B、对着话筒讲话,相连的扩音机中会发出声音,利用的是电磁感应原理,B符合题意;
C、使用试电笔时,必须用指尖抵住上端的金属帽,这样火线才能通过人体与大地相接,使氖管发光,由于测电笔中的电阻极大,通过的电流很微弱,人体不会触电,C不合题意;
D、当电流过大时,保险丝先熔断,保险丝必须用电阻率高、熔点低的物质制成,不能用熔点高,电阻率低的铜丝代替,D不合题意。
故答案为:B。
3.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据“骑行时可以为电子锁内的电池充电”可知,这个装置的工作原理为电磁感应。
A.导体AB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A符合题意;
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.两个电磁铁串联,则通过它们的电流相等,而线圈匝数多的吸引的铁屑更多,说明它的磁场更强,那么得到结论:当电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,则磁场越强,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,说明电流周围存在磁场,故D不合题意。
故选A。
4.【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。
5.【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。
6.【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。
7.【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据图片回忆描述的实验过程,分析其中包含的物理原理即可。
【解答】A.当小磁针的S极与条形磁铁的N极靠近时,二者相互吸引;与条形磁铁的S极靠近时,二者相互排斥,则可以探究磁极之间的相互作用规律,故A正确不合题意;
B.探究磁性强弱与电流大小的规律时,需要控制线圈匝数相同而改变电流大小。在图片中,两个电磁铁的线圈匝数不同而通过的电流相同,二者条件不符,故B错误符合题意;
C.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故C正确不合题意;
D.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,故D正确不合题意。
故选B。
8.【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据图片,分析其中包含的物理原理即可。
【解答】A.图甲中,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错误;
B.图乙中,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,为电磁感应现象,故B错误;
C.图C中,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正确;
D.两个电磁铁串联,则通过它们的电流相同,则图丁可以探究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系,故D错误。
故选C。
9.【答案】B
【知识点】磁场和磁感线;电磁感应;磁场对通电导线的作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据磁场的性质判断;
(2)根据安培定则判断;
(3)根据发电机的原理判断;
(4)根据图片展示的实验过程判断。
【解答】A.磁场是客观存在的,小磁针可以反应磁场的存在和方向,但是不会影响通电导线周围的磁场分布,故A错误;
B.闭合开关后,线圈上电流方向向下。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则右端为螺线管的N极,故B正确;
C.根据图片可知,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错误;
D.根据图片可知,闭合开关后,金属棒在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,这是电磁感应现象,故D错误。
故选B。
10.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】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,据此分析判断。
【解答】A.导线ab的运动方向与磁感线的方向几乎平行,没有切割磁感线,故A不合题意;
B.导体ab沿水平方向运动时,几乎不切割磁感线,故B不合题意;
C.磁感线沿水平方向,导线ab沿水平方向运动,二者平行,没有切割磁感线,故C不合题意;
D.磁感线沿水平方向,导线ab沿竖直方向运动,此时切割磁感线,会产生感应电流,故D符合题意。
故选D。
11.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】将各个选项中器材包含的物理原理与动圈式话筒的原理进行比较即可。
【解答】根据“声音使膜片振动, 膜片带动线圈也一起振动,于是线圈中产生了随声音变化的电流”可知,动圈式话筒的原理是电磁感应现象。
A. 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故A不合题意;
B.发电机的工作原理是电磁感应,故B符合题意;
C.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故C不合题意;
D.电铃的主要结构为电磁铁,利用电流的磁效应,故D不合题意。
故选B。
12.【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁感应;磁场对通电导线的作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】分析各个图片中包含的物理原理即可。
【解答】A.甲:当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生改变,说明电流周围存在磁场,即电能生磁,故A错误;
B.乙:线圈上电流方向向上;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,那么左端为电磁铁的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的N极向左偏转,S极向右偏转,故B错误;
C.丙:闭合开关后,导体ab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,为发电机的工作原理,故C正确;
D.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,将电能转化为机械能,故D错误。
故选C。
13.【答案】D
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机的结构、工作原理分析判断。
【解答】无论是直流发电机,还是交流发电机,线圈中产生的都是交流电,只是直流电动机在线圈外部有一个换向器,将交流电转化为直流电,故A、B错误,D正确;
直流发电机是利用电磁感应的原理工作的,故C错误。
故选D。
14.【答案】B
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的原理分析判断。
【解答】闭合开关,甲中的导体ab水平用力向右移动,它在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,这是电磁感应现象,应用为发电机,将机械能转换为电能,故A错误,B正确;
乙中的导体cd中通过电流时,它在磁场中受力运动,相当于电动机,将电能转换为机械能,故C错误;
若将导体ab水平用力向左移动,切割磁感线运动的方向相反,则产生感应电流的方向相反,那么导体cd在磁场中受力的方向也相反,故D错误。
故选B。
15.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】如图所示,这是乘客刷身份证进站的情景,将身份还靠近检验口,机器的感应电路中就会产生电流,从而识别乘客的身份,其工作原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.电吉他的琴弦被弹奏时,它们在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,而扬声器接收到电流后转换为声音,故A符合题意;
B.磁悬浮列车的工作原理为磁极之间的相互作用规律,故B不合题意;
C.电磁继电器的主要结构为电磁铁,工作原理为电流的磁效应,故C不合题意;
D.电磁起重机主要结构为电磁铁,工作原理为电流的磁效应,故D不合题意。
故选A。
16.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据电磁感应的定义分析判断。
【解答】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,故A符合题意,而A、B、D不合题意。
故选A。
17.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】“磁生电”的原理就是电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.电磁起重机的工作原理是电流的磁效应,即“电生磁”,故A不合题意;
B.扬声器工作时,强弱不同的电流经过线圈时,会受到磁场大小不同的力,从而使纸盆振动发声,故B不合题意;
C.电烙铁工作原理是电流的热效应,故C不合题意;
D.动圈式话筒工作时,声音振动引起线圈振动,而线圈切割磁感线而产生感应电流,故D符合题意。
故选D。
18.【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)(2)(3)如果导体的运动方向与磁感线方向平行,那么没有切割磁感线,不会产生感应电流;如果导体的运动方向与磁感线方向不平行,那么切割磁感线,会产生感应电流;
(4)感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关,据此分析判断。
【解答】导线ab竖直向上或向下运动,即平行于磁感线运动,不能产生感应电流,电流表指针不会偏转,故A、B错误;
导线ab从图中所示位置斜向上运动,可以切割磁感线,所以在电路中会有感应电流,电流表指针会偏转,故C错误;
导线ab分别水平向右和水平向左运动时,磁场方向不变,改变导体的运动方向,感应电流的方向会改变,则电流表指针偏转的方向相反,故D正确。
故选D。
19.【答案】A
【知识点】磁体、磁极、磁化;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)不分大小,只要是磁体都有两个磁极;
(2)根据原来磁极判断B、C的极性,再根据安培定则判断电磁铁左端的极性,最后根据磁极之间的相互作用判断二者之间的力;
(3)条形磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱;
(4)闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这就是电磁感应现象。
【解答】A.每个磁体都有两个磁极,条形磁体的左端为N,那么A端为S极;根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的黑色的为N极,故A正确;
B.磁铁摔断后仍然能够吸合在一起,因此相邻的两端肯定为异极,那么B端为N极,C端为S极。螺线管线圈上电流向上;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,因此左端为N极。根据异名磁极相互吸引可知,两者相互吸引,故B错误;
C.条形磁铁的两端磁性最强,中间磁性最弱,因此两端吸引的大头针的数量差别应该不大,故C错误;
D.当闭合电路的EF穿过CD之间时,满足电磁感应发生的条件,肯定会产生感应电流,那么灵敏电流计的指针一定摆动,故D错误。
故选A。
20.【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】根据图片可知,磁场沿水平方向分布,磁场中位置1的导线运动方向与磁感线的方向平行,即没有切割磁感线,肯定不会产生感应电流;而2、3、4三个位置的导线运动方向都与磁场方向相切,肯定会有感应电流产生,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
21.【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用;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)根据电动机的工作原理分析;
(2)根据电磁起重机的主要结构分析;
(3)根据通电螺线管的磁性大小影响因素分析;
(4)根据发电机的能量转换规律分析。
【解答】A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故A错误;
B.电磁起重机的主要工作部分为电磁铁,因此它是利用电生磁的现象制成,故B正确;
C.通电螺线管的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,故C错误;
D.发电机工作时将机械能转化为电能,故D错误。
故选B。
22.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动;
(2)测量任何物理量,都要选择合适的测量工具。如果工具的分度值太大,那么很可能测不出来。
【解答】根据描述可知,闭合电路中的导体ab在磁场中迅速向右运动,正好做切割磁感线运动,肯定有感应电流产生。电流表的指针没有明显偏转,只能是因为电流表的分度值太大,故A正确;
如果ab上下运动,那么运动方向与磁感线方向平行,此时不切割磁感线,不会产生感应电流,故B错误;
将ab向左运动,和向右运动相同,产生的电流还是不能使电流表指针明显偏转,故C错误;
铜的电阻率很小,即使换用粗一些的铜棒,对电流也没有多大影响,故D错误。
故选A。
23.【答案】C
【知识点】电磁感应;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】A B、导线要切割磁感线才会产生感应电流,而导线不动,磁场不动,导线不会切割磁场,所以不会产生感应电流;故A B错误;
C、磁场不动时,而导线水平方向运动,则会切割磁感线,所以会产生感应电流,电流表针会偏转;故C正确;
D、磁场不动时,导线竖直运动时没有切割磁感线,而是顺着磁场方向运动,故不会产生感应电流;故D错误;
故答案为:C。
24.【答案】C
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【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,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫感应电流。
【解答】能否产生感应电流,就要看图示的情景是否满足以下两个条件:①闭合电路;②导体切割磁感线运动。条件①图中均满足,磁极间的磁感线是从N极指向S极,图丙和丁中的导体运动时都会切割磁感线,所以会产生感应电流;图甲和乙中的导体运动方向与磁场方向平行,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流。
故答案为C.
25.【答案】B
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】掌握产生感应电流的条件是解决问题的关键,属于基础知识的考查,电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流。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;满足上述两个条件,导体中才有感应电流。
【解答】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;满足上述两个条件,导体中才有感应电流。图中为闭合电路,其中一部分导体aa′边在磁场中做了切割磁感线运动,因此会产生感应电流,由机械能转化成电能。
故选B。
26.【答案】C
【知识点】地磁场;电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)世界上最早记述“地理的两极与地磁的两极并不重合”这一现象的人是我国宋代学者沈括.(2)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.(3)丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现了电流周围存在着磁场,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象.(4)直流电动机能连续转动是利用了换向器使线圈在平衡位置自动改变线圈中的电流方向而实现的.
【解答】解:A、我国宋代学者沈括是世界上最早记录磁偏角的人,该选项说法正确,不符合题意;
B、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,在永磁体的作用下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,该选项说法正确,不符合题意;
C、最早发现磁能生电的科学家是法拉第,该选项说法不正确,符合题意;
D、换向器不断改变线圈中的电流方向,从而使直流电动机实现持续转动,该选项说法正确,不符合题意.
故选C.
27.【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁感应;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)电流流过导体时导体发热,这种现象是电流的热效应;(2)电流流过导体时导体周围产生磁场,这种现象是电流的磁效应;(3)导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针发生偏转,说明电路中产生了电流,这是电磁感应现象,发电机就是利用这个理论制成的;(4)给处于磁场中的线圈通电后,线圈转动,说明通电线圈在磁场中受力转动起来,利用这个理论制成了电动机.
【解答】解:A、扬声器的原理与电动机相同,是利用磁场对电流的作用工作的,该选项说法不正确;
B、电磁起重机是利用电流的磁效应进行工作的,该选项说法正确;
C、发电机的原理是电磁感应,该选项说法不正确;
D、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转到的原理,该选项说法不正确.
故选B.
28.【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】法拉第的电磁感应现象:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会有感应电流产生.发电机就是根据此原理制成的.此题主要考查学生对于电磁感应现象的理解和掌握,熟悉该实验的条件是关键.
【解答】解:A、只有闭合电路中的一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A错误;
B、电磁感应现象中见机械能转化为电能,故B错误;
C、根据电磁感应发明了发电机,故C错误;
D、此探究实验中运用控制变量法,探究感应电流方向与导体运动方向关系时,保持磁场方向不变,故D正确.
故选:D.
29.【答案】⑤⑥;①④
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】分析各个设备的工作原理,然后再进行分类整理即可。
【解答】①电风扇的主要工作部分就是电动机,即利用磁场对通电导体的作用;
②电熨斗利用的电流的热效应;
③电磁起重机利用的电流的磁效应;
④扬声器中的线圈通过强弱不同的电流时,会在磁场中受到大小不同的力而振动起来发出声音,即利用利用磁场对通电导体的作用;
⑤动圈式话筒工作时,声音引起话筒里面线圈的振动,线圈在磁场中切割磁感线产生强弱不同的电流,即利用电磁感应;
⑥发电机利用的原理就是电磁感应。
那么 利用电磁感应原理工作的有⑤⑥, 利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的有①④。
故答案为:⑤⑥;①④
30.【答案】(1)电磁感应
(2)机械
(3)甲
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象。
(2)根据能量转换的知识解答;
(3)根据能量转化的知识分析。
【解答】(1)根据图A可知,在甲装置中,导体棒ab水平向右移动时,它在磁场中做切割磁感线运动,此时会产生感应电流,则它的工作原理为电磁感应。
(2)乙装置中的导体中有电流经过时,cd在磁场中受力运动,将电能转化为机械能;
(3)根据图B可知,当拨动吉他琴弦时,琴弦振动,即在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,这和甲装置的原理相同。
31.【答案】A;C;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】根据图片确定描述的物理原理,然后再选择填空即可。
【解答】A.闭合开关后,导体ab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;
B.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;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动。
那么:其中能反映制造发电机原理的是A;制造电动机原理的是C;研究电流磁效应的是B。
32.【答案】(1)电路中产生了电流
(2)左
(3)导体的运动
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)当有电流经过电流表时,电流表的指针会发生偏转。
(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关;
(3)根据实验现象分析感应电流的方向的影响因素。
【解答】(1)将磁体向右插入螺线管中时,观察到灵敏电流表的指针向右偏转,由此可知:电路中产生了电流。
(2)将磁体从螺线管中向左拔出时,线圈中产生感应电流的方向与原来相反,则电流表的指针受到磁力的方向也与原来相反,那么会观察到灵敏电流表的指针向左偏转。
(3)在相同的条件下,磁体向左运动时感应电流的方向与向右运动时感应电流的方向相反,因此感应电流的方向与导体的运动方向有关。
33.【答案】电磁感应;电动机
【知识点】电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动;发电机的工作原理为电磁感应,据此分析解答。
【解答】如图所示,用外力使导体棒ab水平向左运动,ab在磁场中做切割磁感线运动,此时会产生感应电流,则甲的科学原理为电磁感应。电流通过cd时,cd在磁场中受力而运动起来,则乙部分产生的现象与电动机的工作原理相似。
34.【答案】(1)电磁感应
(2)交流;灯泡更亮
【知识点】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)电流表的指针来回摆动,说明产生的电流方向不断改变,即产生交流电。在电磁感应现象中,感应电流的大小与导体切割磁感线的运动速度和磁场强度有关,据此分析解答。
【解答】(1)发电机的工作原理是电磁感应。
(2)将小灯泡和电流表串联后与手摇发电机相连。缓慢摇动轮盘,观察到电流表来回摆动,且小灯泡闪烁发光,这说明该发电机产生的是交流电。若快速摇动轮盘,那么切割磁感线的速度加快,于是产生的感应电流增大,则观察到的现象是:灯泡更亮。
35.【答案】S;负;1.3
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据磁极之间的相互作用判断螺线管的磁极,根据安培定则判断电源正负极的方向;
(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。
【解答】(1)小磁针的右端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,螺线管的d端为S极,则c端为N极。
右手握住螺线管,大拇指指向左端,弯曲的四指指尖向上,那么线圈上电流向上,即电流从右端流入,因此电源的b端为正极,a端为负极。
(2)在螺线管的右端附近,磁感线沿水平方向分布。2和4的运动方向都与磁感线方向平行,不切割磁感线;1和3的运动方向与磁感线方向垂直,切割磁感线,因此沿1和3方向运动会产生感应电流。
36.【答案】(1)N
(2)电流方向
(3)会;切割磁感线
【知识点】电磁铁的构造和原理;产生电磁感应现象的条件和规律;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断通电螺线管的极性;
(2)电源的正负极对调,那么通过电磁铁的电流方向发生改变;小磁针的偏转方向发生改变,说明电磁铁的磁场方向发生改变,据此分析解答。
(3)根据图片可知,磁场沿竖直方向,当磁体左右运动时,相当于导体AB在磁场中作切割磁感线运动,因此会生成感应电流,这就是电磁感应现象,据此分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,线圈上电流方向向下;右手握住螺线管,完全的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,因此螺线管的右端为N极。
(2)在图甲实验过程中,将电源正负极对调,发现小磁针的偏转方向发生改变。这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和电流方向有关。
(3)图乙中,闭合电路中的一部分导体AB静止不动,当磁体左右运动时,灵敏电流计的指针会偏转。这说明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。
37.【答案】(1)通电导体在磁场中受到力的作用;机械能
(2)发电机;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)根据电动机的工作原理和能量转化的知识分析解答;
(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,应用为发电机,据此分析解答。
【解答】(1)小华将微型电扇的插头接入家庭电路,电扇旋转,如题甲图所示,使微型电扇转动的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用,工作过程中,电扇将电能主要转化为机械能。
(2)小华在微型电扇的插头处接入一只发光二极管,用手旋转叶片,发现二极管发光,如乙图所示,此时微型电扇如同一台发电机,其工作原理是电磁感应。
38.【答案】电磁感应;电磁波
【知识点】电磁波;电磁感应
【解析】【分析】(1)发电机的工作原理是电磁感应现象;
(2)根据电磁波可以传递信息分析解答。
【解答】(1)“共享单车”骑行时能发电是根据电磁感应现象,产生的电能储存于蓄电池内,便于为开锁和卫星定位时提供电能。
(2)卫星定位“共享单车”位置时是利用电磁波传递信息。
39.【答案】(1)缩短
(2)电流表指针发生偏转
【知识点】二力平衡的条件及其应用;右手螺旋定则;电磁感应
【解析】【分析】(1)首先根据安培定则确定线圈的极性,然后根据磁极之间的相互作用判断条形磁铁受到电磁力的方向。如果磁力向上,那么根据G=F+F磁分析弹簧长度的变化;如果磁力向下,那么根据F=G+F磁分析弹簧长度的变化。
(2)根据电磁感应的知识分析判断。
【解答】(1)闭合开关后,线圈上电流方向向左,用右手握住螺线管,四指指尖向左,此时大拇指指向下面,因此线圈的下端为N极,上端为S极。根据“同名磁性相互排斥”可知,条形磁铁受到向上的排斥力,即G=F+F磁。当滑片向C端移动时,电阻变小,电流变大,磁力变大,因此弹簧的弹力变小,弹簧变短。
(2) 将条形磁体快速插入线圈中 ,相当于线圈在磁场中做切割磁感线运动,因此会产生感应电流,那么电流表的指针会发生偏转。
40.【答案】(1)乙;导体反向运动
(2)甲;机械能转化为电能
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)只有通电导体在磁场中才会受到力的作用;通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关;
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流,这就是电磁感应现象;物体运动具有机械能,产生电流就有电能,据此判断能量转化。
【解答】(1)导体ab在磁场中要受力运动就必须有电流经过,即电路中必须有电源,因此闭合开关后,导体ab会发生运动的是乙;若把图中的磁体N、S极上下对调, 那么磁场方向与原来相反,因此么导体的运动方向也与原来相反;
(2)利用图甲的实验装置可以探究产生感应电流的条件,在这个实验中,将金属棒的机械能转化为电能。
故答案为:(1)乙,导体反向运动:(2)甲,机械能转化为电能
41.【答案】(1)电流
(2)该闭合电路内磁感线数量未发生改变
(3)不正确,比较操作3、6或4、7,电流方向改变,其他条件不变,灵敏电流表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)灵敏电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,闭合开关产生电流,断开开关失去电流,根据实验①②解答;
(2)当导体ab上下运动的时,它的运动方向与磁场方向相同,此时通过闭合电路内的磁感线数量没有如发生改变,据此分析解答;
(3)控制其它因素相同,只改变Q线圈中电流的方向,观感应电流的方向,即电流表的指针偏转方向是否改变即可。
【解答】(1)根据实验①②可知,开关闭合时有电流,断开时没有电流,灵敏电流计的指针偏转说明产生了感应电流,那么得到结论:当图乙的Q线圈中有变化的电流时,P线圈中就会产生感应电流。
(2)小科向老师请教,得知当闭合电路围成的平面内,磁感线数量发生改变时,电路中就能产生感应电流。请根据上述事实,解释图丙实验中导体ab上下运动时,不产生感应电流的原因:该闭合电路内磁感线数量未发生改变。
(3)我认为小科的说法不正确,理由是:比较操作3、6或4、7,电流方向改变,其他条件不变,改变电源的正负极,即改变Q线圈中电流的方向,而灵敏电流表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。
42.【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。
43.【答案】(1)产生感应电流的方向、大小与站立的方向和所摇动的电线的长度有关
(2)应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小
(3)摇动电线越快,导体切割磁感线方向变化越快,产生的感应电流方向变化越快,指针变化就越快
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)在实验中,两个同学摇动电线的方向和电线长度不断改变,这说明他们认为:产生感应电流的大小和方向与摇动电线的方向、长度有关。
(2)电流表的指针摆动,说明有感应电流产生。指针偏转角度越大,说明感应电流越大。指针偏转方向改变,说明感应电流方向改变。
(3)根据感应电流的大小与导体切割磁感线的速度大小之间的关系解答。
【解答】(1)开展这一活动时,同学们建立的假设有:①地球是个大磁体,如果闭合电路一部分导体切割地磁场,就会产生感应电流;②产生感应电流的方向、大小与站立的方向和所摇动的电线的长度
(2)活动中,同学们应观察应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小。
(3)活动中,同学们发现摇动电线越快,指针变化,就越快。原因为:摇动电线越快,导体切割磁感线方向变化越快,产生的感应电流方向变化越快,指针变化就越快。
44.【答案】(1)电磁感应;机械;电;电源
(2)不偏转
(3)保持线圈的位置不动,把磁铁上下对调再迅速插入螺线管,观察电流表的指针偏转方向
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【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。根据电磁感应现象的能量转化解答。在电路中,电源提供电能,而用电器消耗电能。
(2)根据电磁感应的条件解答;
(3)感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关。探究感应电流方向与磁场方向的关系时,必须控制导体的运动方向相同,而改变磁场方向,据此设计实验即可。
【解答】(1)将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表指针向左偏转,这一现象叫电磁感应。此过程是由机械能转化成电能,在这个电路中,螺线管和磁铁产生电能,相当于电源。
(2)拿着磁铁和螺线管以相同的速度一起向上匀速直线运动,此时螺线管和磁体保持相对静止,即螺线管并没有做切割磁感线运动,因此不会生成感应电流,则此过程电流表指针不偏转。
(3)在(1)操作的基础上,要进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系,做法是:保持线圈的位置不动,把磁铁上下对调再迅速插入螺线管,观察电流表的指针偏转方向。
45.【答案】(1)导体切割磁感线的运动方向
(2)甲、丙
(3)乙、丙;导体切割磁感线的运动方向;磁场方向
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】(1)分析甲、乙两个实验中哪个因素不同即可;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)分析哪个两个实验中,两个因素同时改变即可。
【解答】(1)根据图片可知,甲和乙两个实验中,其它条件都相同,只有导体切割磁感线的方向不同,因此得出:感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
(2)探究感应电流的方向与磁场方向的关系时,需要控制导体切割磁感线的方向一致而改变磁场方向,故选甲和丙;
(3)在乙和丙中,导体切割磁感线的方向相反,且磁场方向相反,但是感应电流方向相同。
46.【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。
1 / 1初中科学浙教版八年级下册 第一章 第5节磁生电
一、单选题
1.(2019八下·洞头期中)发现电磁感应的科学家是 ( )
A.道尔顿 B.奥斯特 C.汤姆生 D.法拉第
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据相关的科学发展史分析判断。
【解答】发现电磁感应的科学家是法拉第,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
2.(2019八下·江干期中)如图所示,对于图片中所描述的科学现象或过程,下列分析中正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲:司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是N极
B.图乙:对着话筒讲话,相连的扩音机中会发出声音,利用的是电磁感应原理
C.图丙:使用试电笔时,用指尖抵住上端的金属帽会发生触电事故
D.图丁:当电流过大时,保险丝先熔断,所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝
【答案】B
【知识点】磁场和磁感线;电磁感应;测电笔的使用;熔断器的作用及保险丝的选择方法
【解析】【分析】(1)司南静止时,指向北方的那端是N极,指向南方的一端是S极;
(2)扩音机的原理与发电机相同,都是利用了电磁感应原理;
(3)使用试电笔时,必须用指尖抵住上端的金属帽,这样火线才能通过测电笔中的极大的电阻和人体与大地相接,使氖管发光;
(4)保险丝必须用电阻率高、熔点低的物质制成。
【解答】A、司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是S极,A不合题意;
B、对着话筒讲话,相连的扩音机中会发出声音,利用的是电磁感应原理,B符合题意;
C、使用试电笔时,必须用指尖抵住上端的金属帽,这样火线才能通过人体与大地相接,使氖管发光,由于测电笔中的电阻极大,通过的电流很微弱,人体不会触电,C不合题意;
D、当电流过大时,保险丝先熔断,保险丝必须用电阻率高、熔点低的物质制成,不能用熔点高,电阻率低的铜丝代替,D不合题意。
故答案为:B。
3.(浙教版科学八年级下册同步练习第一章: 第5节磁生电)如图所示的共享单车安装有电子锁,骑行时可以为电子锁内的电池充电。其工作原理与示意图相对应的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据“骑行时可以为电子锁内的电池充电”可知,这个装置的工作原理为电磁感应。
A.导体AB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A符合题意;
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.两个电磁铁串联,则通过它们的电流相等,而线圈匝数多的吸引的铁屑更多,说明它的磁场更强,那么得到结论:当电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,则磁场越强,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,说明电流周围存在磁场,故D不合题意。
故选A。
4.(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。
5.(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。
6.(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。
7.(2022八下·余姚竞赛)如图所示的探究实验装置中不能完成探究内容的是( )
A. 探究磁极间相互作用规律
B.探究磁性强弱与电流大小
C.探究通电直导线周围存在
D.探究产生感应电流的条件
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;影响电磁铁磁性强弱的因素;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据图片回忆描述的实验过程,分析其中包含的物理原理即可。
【解答】A.当小磁针的S极与条形磁铁的N极靠近时,二者相互吸引;与条形磁铁的S极靠近时,二者相互排斥,则可以探究磁极之间的相互作用规律,故A正确不合题意;
B.探究磁性强弱与电流大小的规律时,需要控制线圈匝数相同而改变电流大小。在图片中,两个电磁铁的线圈匝数不同而通过的电流相同,二者条件不符,故B错误符合题意;
C.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明通电导线周围存在磁场,故C正确不合题意;
D.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,故D正确不合题意。
故选B。
8.(2022八下·诸暨期中)如图所示的四个实验装置,则下列表述中,正确的是( )
A.图甲可用来演示电磁感应现象
B.图乙可用来演示磁场对电流的作用
C.图丙可用来演示电流的磁效应
D.图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小关系
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据图片,分析其中包含的物理原理即可。
【解答】A.图甲中,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错误;
B.图乙中,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,为电磁感应现象,故B错误;
C.图C中,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正确;
D.两个电磁铁串联,则通过它们的电流相同,则图丁可以探究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系,故D错误。
故选C。
9.(浙教版科学八下期末质量评估试卷)关于下列四幅图,对应的说法正确的是( )
A.如图,通电导线周围存在着磁场,将小磁针移走,该磁场消失
B.如图,闭合开关,通电螺线管右端为N极
C.如图,此实验装置原理与发电机原理相同
D.如图,实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用
【答案】B
【知识点】磁场和磁感线;电磁感应;磁场对通电导线的作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据磁场的性质判断;
(2)根据安培定则判断;
(3)根据发电机的原理判断;
(4)根据图片展示的实验过程判断。
【解答】A.磁场是客观存在的,小磁针可以反应磁场的存在和方向,但是不会影响通电导线周围的磁场分布,故A错误;
B.闭合开关后,线圈上电流方向向下。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则右端为螺线管的N极,故B正确;
C.根据图片可知,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错误;
D.根据图片可知,闭合开关后,金属棒在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,这是电磁感应现象,故D错误。
故选B。
10.(2022八下·杭州月考)如图所示,用导线、灵敏电流表组成闭合回路。选项中,用“O”表示闭合电路中垂直于纸面方向放置的导线ab的横截面,当导线ab在磁场中沿虚线运动,灵敏电流表指针有明显偏转的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】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,据此分析判断。
【解答】A.导线ab的运动方向与磁感线的方向几乎平行,没有切割磁感线,故A不合题意;
B.导体ab沿水平方向运动时,几乎不切割磁感线,故B不合题意;
C.磁感线沿水平方向,导线ab沿水平方向运动,二者平行,没有切割磁感线,故C不合题意;
D.磁感线沿水平方向,导线ab沿竖直方向运动,此时切割磁感线,会产生感应电流,故D符合题意。
故选D。
11.(2021八下·义乌期中)如图所示,动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起,线圈套在磁铁上。当我们对着话筒讲话时,声音使膜片振动, 膜片带动线圈也一起振动,于是线圈中产生了随声音变化的电流。则下列电器的原理与动圈式话筒的原理相同的是( )
A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电铃
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】将各个选项中器材包含的物理原理与动圈式话筒的原理进行比较即可。
【解答】根据“声音使膜片振动, 膜片带动线圈也一起振动,于是线圈中产生了随声音变化的电流”可知,动圈式话筒的原理是电磁感应现象。
A. 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故A不合题意;
B.发电机的工作原理是电磁感应,故B符合题意;
C.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故C不合题意;
D.电铃的主要结构为电磁铁,利用电流的磁效应,故D不合题意。
故选B。
12.(2021八下·杭州期中)对图中甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是( )
A.图甲:可以从磁场中获得电流
B.图乙:开关闭合,小磁针N极将向右偏转
C.图丙:发电机的工作原理图
D.图丁:开关闭合,机械能转化为电能
【答案】C
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁感应;磁场对通电导线的作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】分析各个图片中包含的物理原理即可。
【解答】A.甲:当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生改变,说明电流周围存在磁场,即电能生磁,故A错误;
B.乙:线圈上电流方向向上;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,那么左端为电磁铁的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的N极向左偏转,S极向右偏转,故B错误;
C.丙:闭合开关后,导体ab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,为发电机的工作原理,故C正确;
D.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,将电能转化为机械能,故D错误。
故选C。
13.(2021八下·杭州期中)如图所示的是直流发电机的工作原理图,关于直流发电机下列说法中正确的是( )
A.图中的E,F称为换向器,它的作用是改变线圈中的电流方向
B.直流发电机线圈内产生的是直流电,供给外部电路的也是直流电
C.它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的
D.直流发电机线圈内产生的是交流电,供给外部电路的是直流电
【答案】D
【知识点】发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机的结构、工作原理分析判断。
【解答】无论是直流发电机,还是交流发电机,线圈中产生的都是交流电,只是直流电动机在线圈外部有一个换向器,将交流电转化为直流电,故A、B错误,D正确;
直流发电机是利用电磁感应的原理工作的,故C错误。
故选D。
14.(2021八下·绍兴期中)小可做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是( )
A.实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
B.实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
C.实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若将导体ab水平用力向左移动,导体cd的运动方向不变
【答案】B
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的原理分析判断。
【解答】闭合开关,甲中的导体ab水平用力向右移动,它在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,这是电磁感应现象,应用为发电机,将机械能转换为电能,故A错误,B正确;
乙中的导体cd中通过电流时,它在磁场中受力运动,相当于电动机,将电能转换为机械能,故C错误;
若将导体ab水平用力向左移动,切割磁感线运动的方向相反,则产生感应电流的方向相反,那么导体cd在磁场中受力的方向也相反,故D错误。
故选B。
15.(2021八下·长兴期中)目前,我国所有高铁站都可以刷身份证进站乘车。如图所示,这是乘客刷身份证进站的情景,将身份还靠近检验口,机器的感应电路中就会产生电流,从而识别乘客的身份。与这一原理相同的是( )
A.电吉他 B.磁悬浮列车 C.电磁继电器 D.电磁起重机
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】如图所示,这是乘客刷身份证进站的情景,将身份还靠近检验口,机器的感应电路中就会产生电流,从而识别乘客的身份,其工作原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.电吉他的琴弦被弹奏时,它们在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,而扬声器接收到电流后转换为声音,故A符合题意;
B.磁悬浮列车的工作原理为磁极之间的相互作用规律,故B不合题意;
C.电磁继电器的主要结构为电磁铁,工作原理为电流的磁效应,故C不合题意;
D.电磁起重机主要结构为电磁铁,工作原理为电流的磁效应,故D不合题意。
故选A。
16.(华师大版初中科学八年级下学期 第五章 专题突破—电与磁)下列现象中,属于电磁感应现象的是( )
A.变化的磁场使闭合电路产生感应电流
B.磁场对电流产生力的作用
C.插入通电螺线管中的软铁棒被磁化
D.电流周围产生磁场
【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据电磁感应的定义分析判断。
【解答】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,故A符合题意,而A、B、D不合题意。
故选A。
17.(华师大版初中科学八年级下学期 第五章 专题突破—电与磁)现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术,当电源的电流通过充电底座中的送电金属线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场,产生电流,实现充电。以下设备也是利用“磁生电”工作的是( )
A.电磁起重机 B.扬声器 C.电烙铁 D.动圈式话筒
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】“磁生电”的原理就是电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.电磁起重机的工作原理是电流的磁效应,即“电生磁”,故A不合题意;
B.扬声器工作时,强弱不同的电流经过线圈时,会受到磁场大小不同的力,从而使纸盆振动发声,故B不合题意;
C.电烙铁工作原理是电流的热效应,故C不合题意;
D.动圈式话筒工作时,声音振动引起线圈振动,而线圈切割磁感线而产生感应电流,故D符合题意。
故选D。
18.(华师大版初中科学八年级下学期5.3(电磁感应))如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,下列现象描述正确的是( )
A.导线ab竖直向上运动时,电流表指针会偏转
B.导线ab竖直向下运动时,电流表指针会偏转
C.导线ab从图中所示位置斜向上运动时,电流表指针不会偏转
D.导线ab分别水平向右和水平向左运动时,电流表指针偏转的方向相反
【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)(2)(3)如果导体的运动方向与磁感线方向平行,那么没有切割磁感线,不会产生感应电流;如果导体的运动方向与磁感线方向不平行,那么切割磁感线,会产生感应电流;
(4)感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关,据此分析判断。
【解答】导线ab竖直向上或向下运动,即平行于磁感线运动,不能产生感应电流,电流表指针不会偏转,故A、B错误;
导线ab从图中所示位置斜向上运动,可以切割磁感线,所以在电路中会有感应电流,电流表指针会偏转,故C错误;
导线ab分别水平向右和水平向左运动时,磁场方向不变,改变导体的运动方向,感应电流的方向会改变,则电流表指针偏转的方向相反,故D正确。
故选D。
19.(2020八下·青田期末)一根条形磁铁断裂成三段(如图所示),以下现象与相关的说法,正确的是( )
A.小磁针黑色的为N级
B.两者相互排斥
C.两端能吸引的大头针数量差别很大
D.闭合电路中的EF段导体穿过CD之间时,灵敏电流计一定没有反应
【答案】A
【知识点】磁体、磁极、磁化;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)不分大小,只要是磁体都有两个磁极;
(2)根据原来磁极判断B、C的极性,再根据安培定则判断电磁铁左端的极性,最后根据磁极之间的相互作用判断二者之间的力;
(3)条形磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱;
(4)闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这就是电磁感应现象。
【解答】A.每个磁体都有两个磁极,条形磁体的左端为N,那么A端为S极;根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的黑色的为N极,故A正确;
B.磁铁摔断后仍然能够吸合在一起,因此相邻的两端肯定为异极,那么B端为N极,C端为S极。螺线管线圈上电流向上;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,因此左端为N极。根据异名磁极相互吸引可知,两者相互吸引,故B错误;
C.条形磁铁的两端磁性最强,中间磁性最弱,因此两端吸引的大头针的数量差别应该不大,故C错误;
D.当闭合电路的EF穿过CD之间时,满足电磁感应发生的条件,肯定会产生感应电流,那么灵敏电流计的指针一定摆动,故D错误。
故选A。
20.(2020八下·绍兴月考)如图是分析发电机工作原理的剖面图,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,当它在如图所示磁场中1、2、3、4位置按箭头方向运动时,会产生感应电流的是( )
A.1和2 B.1、2和3 C.1、3和4 D.2、3和4
【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】根据图片可知,磁场沿水平方向分布,磁场中位置1的导线运动方向与磁感线的方向平行,即没有切割磁感线,肯定不会产生感应电流;而2、3、4三个位置的导线运动方向都与磁场方向相切,肯定会有感应电流产生,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
21.(2019八下·秀洲月考)下列说法中,正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应现象制成的
B.电磁起重机是利用电生磁的现象制成
C.通电螺线管的磁性强弱只跟电流大小有关
D.发电机工作时将电能转化成机械能
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用;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)根据电动机的工作原理分析;
(2)根据电磁起重机的主要结构分析;
(3)根据通电螺线管的磁性大小影响因素分析;
(4)根据发电机的能量转换规律分析。
【解答】A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故A错误;
B.电磁起重机的主要工作部分为电磁铁,因此它是利用电生磁的现象制成,故B正确;
C.通电螺线管的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,故C错误;
D.发电机工作时将机械能转化为电能,故D错误。
故选B。
22.(2019八下·余杭月考)某同学探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置如图。ab是一根直铜丝,通过导线接在量程为3A电流表的两接线柱上,电流表指针指零。当把ab迅速向右运动时,并未发现电流表指针明显偏转。你认为最可能的原因是( )
A.感应电流太小,无法使指针明显偏转
B.应把ab改为上下运动
C.应把ab改为向左运动
D.铜丝太细,换用铜棒便能使指针明显偏转
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动;
(2)测量任何物理量,都要选择合适的测量工具。如果工具的分度值太大,那么很可能测不出来。
【解答】根据描述可知,闭合电路中的导体ab在磁场中迅速向右运动,正好做切割磁感线运动,肯定有感应电流产生。电流表的指针没有明显偏转,只能是因为电流表的分度值太大,故A正确;
如果ab上下运动,那么运动方向与磁感线方向平行,此时不切割磁感线,不会产生感应电流,故B错误;
将ab向左运动,和向右运动相同,产生的电流还是不能使电流表指针明显偏转,故C错误;
铜的电阻率很小,即使换用粗一些的铜棒,对电流也没有多大影响,故D错误。
故选A。
23.(2018八下·嘉兴月考)回顾如图所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程,你认为以下说法正确的是( )
A.让导线在磁场中静止,蹄形磁铁的磁性越强,电流表指针偏转角度越大
B.用匝数多的线圈代替单根导线,且使线圈在磁场中静止,这时电流表指针偏转角度大
C.蹄形磁铁固定不动,使导线沿水平方向运动时,电流表指针会发生偏转
D.蹄形磁铁固定不动,使导线沿竖直方向运动时,电流表指针会发生偏转
【答案】C
【知识点】电磁感应;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】A B、导线要切割磁感线才会产生感应电流,而导线不动,磁场不动,导线不会切割磁场,所以不会产生感应电流;故A B错误;
C、磁场不动时,而导线水平方向运动,则会切割磁感线,所以会产生感应电流,电流表针会偏转;故C正确;
D、磁场不动时,导线竖直运动时没有切割磁感线,而是顺着磁场方向运动,故不会产生感应电流;故D错误;
故答案为:C。
24.(浙教版科学八年级下学期1.5 磁生电 同步测试(1))图中a表示垂直于纸面的一根导线,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( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
【答案】C
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【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,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫感应电流。
【解答】能否产生感应电流,就要看图示的情景是否满足以下两个条件:①闭合电路;②导体切割磁感线运动。条件①图中均满足,磁极间的磁感线是从N极指向S极,图丙和丁中的导体运动时都会切割磁感线,所以会产生感应电流;图甲和乙中的导体运动方向与磁场方向平行,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流。
故答案为C.
25.(2017年浙教版科学八年级下学期期中考试模拟测试卷(2))如图所示,一个闭合的正方形线圈从一个蹄形磁铁的上方落下,其aa′边进入蹄形磁铁直至底部,线圈的边长比磁铁的高度长,是在此过程中( )
A.线圈中无感应电流产生
B.线圈中有感应电流产生,线圈的机械能转化为电能
C.线圈中有感应电流产生,产生的电能转化为机械能
D.以上说法都不对
【答案】B
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】掌握产生感应电流的条件是解决问题的关键,属于基础知识的考查,电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流。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;满足上述两个条件,导体中才有感应电流。
【解答】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;满足上述两个条件,导体中才有感应电流。图中为闭合电路,其中一部分导体aa′边在磁场中做了切割磁感线运动,因此会产生感应电流,由机械能转化成电能。
故选B。
26.(扬声器和耳机的构造原理)下列关于磁现象的说法不正确的是( )
A.最早发现磁偏角的是我国宋代学者沈括
B.扬声器是利用磁场对通电导线的作用来工作的
C.最早发现磁能生电的科学家是奥斯特
D.直流电动机是通过换向器来实现线圈连续转动的
【答案】C
【知识点】地磁场;电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】(1)世界上最早记述“地理的两极与地磁的两极并不重合”这一现象的人是我国宋代学者沈括.(2)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.(3)丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现了电流周围存在着磁场,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象.(4)直流电动机能连续转动是利用了换向器使线圈在平衡位置自动改变线圈中的电流方向而实现的.
【解答】解:A、我国宋代学者沈括是世界上最早记录磁偏角的人,该选项说法正确,不符合题意;
B、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,在永磁体的作用下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,该选项说法正确,不符合题意;
C、最早发现磁能生电的科学家是法拉第,该选项说法不正确,符合题意;
D、换向器不断改变线圈中的电流方向,从而使直流电动机实现持续转动,该选项说法正确,不符合题意.
故选C.
27.(扬声器和耳机的构造原理)生活中有很多设备利用一些物理原理,下列关于这些设备说法正确的是( )
A.扬声器是利用电流的热效应进行工作的
B.电磁起重机是利用电流的磁效应进行工作的
C.发电机是利用通电线圈在磁场受力转动的原理制成的
D.电动机是利用电磁感应的原理制成的
【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁感应;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)电流流过导体时导体发热,这种现象是电流的热效应;(2)电流流过导体时导体周围产生磁场,这种现象是电流的磁效应;(3)导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针发生偏转,说明电路中产生了电流,这是电磁感应现象,发电机就是利用这个理论制成的;(4)给处于磁场中的线圈通电后,线圈转动,说明通电线圈在磁场中受力转动起来,利用这个理论制成了电动机.
【解答】解:A、扬声器的原理与电动机相同,是利用磁场对电流的作用工作的,该选项说法不正确;
B、电磁起重机是利用电流的磁效应进行工作的,该选项说法正确;
C、发电机的原理是电磁感应,该选项说法不正确;
D、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转到的原理,该选项说法不正确.
故选B.
28.(产生电磁感应现象的条件和规律)如图所示,关于“探究电磁感应现象”的实验,下列说法正确的是( )
A.当直导体在磁场中上下运动时,会产生感应电流
B.电磁感应现象中,机械能没有转化为电能
C.运用此原理制成了电动机
D.探究感应电流方向与导体运动方向的关系时保持N、S极不变,运用了控制变量法
【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】法拉第的电磁感应现象:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会有感应电流产生.发电机就是根据此原理制成的.此题主要考查学生对于电磁感应现象的理解和掌握,熟悉该实验的条件是关键.
【解答】解:A、只有闭合电路中的一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A错误;
B、电磁感应现象中见机械能转化为电能,故B错误;
C、根据电磁感应发明了发电机,故C错误;
D、此探究实验中运用控制变量法,探究感应电流方向与导体运动方向关系时,保持磁场方向不变,故D正确.
故选:D.
二、填空题
29.(2019八下·嘉兴期中)在下列电器设备中:①电风扇;②电熨斗;③电磁起重机;④扬声器;⑤动圈式话筒;⑥发电机。利用电磁感应原理工作的有 ;利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的有 (填序号)。
【答案】⑤⑥;①④
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】分析各个设备的工作原理,然后再进行分类整理即可。
【解答】①电风扇的主要工作部分就是电动机,即利用磁场对通电导体的作用;
②电熨斗利用的电流的热效应;
③电磁起重机利用的电流的磁效应;
④扬声器中的线圈通过强弱不同的电流时,会在磁场中受到大小不同的力而振动起来发出声音,即利用利用磁场对通电导体的作用;
⑤动圈式话筒工作时,声音引起话筒里面线圈的振动,线圈在磁场中切割磁感线产生强弱不同的电流,即利用电磁感应;
⑥发电机利用的原理就是电磁感应。
那么 利用电磁感应原理工作的有⑤⑥, 利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的有①④。
故答案为:⑤⑥;①④
30.(浙教版科学八年级下册同步练习第一章: 第5节磁生电)小金做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,在此实验中:
(1)甲装置应用的原理是 。
(2)乙装置中导体棒cd运动过程中,电能转化成 能。
(3)图B是电吉他主要部件的基本结构图,当拨动金属吉他弦产生振动时,经一系列转化后将电信号转化为吉他的声音信号,其工作原理与 (填“甲”或“乙”)装置相同。
【答案】(1)电磁感应
(2)机械
(3)甲
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)闭合电路的部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,会产生感应电流,这就是电磁感应现象。
(2)根据能量转换的知识解答;
(3)根据能量转化的知识分析。
【解答】(1)根据图A可知,在甲装置中,导体棒ab水平向右移动时,它在磁场中做切割磁感线运动,此时会产生感应电流,则它的工作原理为电磁感应。
(2)乙装置中的导体中有电流经过时,cd在磁场中受力运动,将电能转化为机械能;
(3)根据图B可知,当拨动吉他琴弦时,琴弦振动,即在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,这和甲装置的原理相同。
31.(2022八下·杭州月考)如图所示是演示电与磁物理规律的三个实验装置,其中能反映制造发电机原理的是 ;制造电动机原理的是 ;研究电流磁效应的是 。(填字母)
【答案】A;C;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】根据图片确定描述的物理原理,然后再选择填空即可。
【解答】A.闭合开关后,导体ab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;
B.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;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动。
那么:其中能反映制造发电机原理的是A;制造电动机原理的是C;研究电流磁效应的是B。
32.(浙教版科学八年级下册同步练习第一章: 第5节磁生电)小华在探究怎样产生感应电流的实验中,设计了如图所示的实验装置。
(1)将磁体向右插入螺线管中时,观察到灵敏电流表的指针向右偏转,由此可知: 。
(2)将磁体从螺线管中向左拔出时,会观察到灵敏电流表的指针向 (填“左”或“右”)偏转。
(3)通过前两步实验,可得出感应电流的方向与 方向有关。
【答案】(1)电路中产生了电流
(2)左
(3)导体的运动
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)当有电流经过电流表时,电流表的指针会发生偏转。
(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关;
(3)根据实验现象分析感应电流的方向的影响因素。
【解答】(1)将磁体向右插入螺线管中时,观察到灵敏电流表的指针向右偏转,由此可知:电路中产生了电流。
(2)将磁体从螺线管中向左拔出时,线圈中产生感应电流的方向与原来相反,则电流表的指针受到磁力的方向也与原来相反,那么会观察到灵敏电流表的指针向左偏转。
(3)在相同的条件下,磁体向左运动时感应电流的方向与向右运动时感应电流的方向相反,因此感应电流的方向与导体的运动方向有关。
33.(浙教版科学八下期中质量评估试卷)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水平向左运动,发现导体棒cd也随之运动起来,则实验装置中甲部分的科学原理是 ,乙部分产生的现象与 的工作原理相似。
【答案】电磁感应;电动机
【知识点】电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动;发电机的工作原理为电磁感应,据此分析解答。
【解答】如图所示,用外力使导体棒ab水平向左运动,ab在磁场中做切割磁感线运动,此时会产生感应电流,则甲的科学原理为电磁感应。电流通过cd时,cd在磁场中受力而运动起来,则乙部分产生的现象与电动机的工作原理相似。
34.(1.5磁生电)如图所示是简易的手摇发电机的模型。
(1)发电机的工作原理是 。
(2)将小灯泡和电流表串联后与手摇发电机相连。缓慢摇动轮盘,观察到电流表来回摆动,且小灯泡闪烁发光,这说明该发电机产生的是 电。若快速摇动轮盘,则观察到的现象是(写一点): 。
【答案】(1)电磁感应
(2)交流;灯泡更亮
【知识点】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)电流表的指针来回摆动,说明产生的电流方向不断改变,即产生交流电。在电磁感应现象中,感应电流的大小与导体切割磁感线的运动速度和磁场强度有关,据此分析解答。
【解答】(1)发电机的工作原理是电磁感应。
(2)将小灯泡和电流表串联后与手摇发电机相连。缓慢摇动轮盘,观察到电流表来回摆动,且小灯泡闪烁发光,这说明该发电机产生的是交流电。若快速摇动轮盘,那么切割磁感线的速度加快,于是产生的感应电流增大,则观察到的现象是:灯泡更亮。
35.(2021八下·萧山期中)如图所示,通电螺线管的上方有一静止的小磁针,螺线管轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面,则通电螺线管的d端为 极,导线的a端应接电源的 极,闭合电路的这部分导体分别向“1”“2”“3”“4”四个方向运动时,沿 方向运动能产生感应电流。
【答案】S;负;1.3
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据磁极之间的相互作用判断螺线管的磁极,根据安培定则判断电源正负极的方向;
(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。
【解答】(1)小磁针的右端为N极,根据“异名磁极相互吸引”可知,螺线管的d端为S极,则c端为N极。
右手握住螺线管,大拇指指向左端,弯曲的四指指尖向上,那么线圈上电流向上,即电流从右端流入,因此电源的b端为正极,a端为负极。
(2)在螺线管的右端附近,磁感线沿水平方向分布。2和4的运动方向都与磁感线方向平行,不切割磁感线;1和3的运动方向与磁感线方向垂直,切割磁感线,因此沿1和3方向运动会产生感应电流。
36.(2021八下·余杭期中)用如图甲、乙所示的装置,分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”。
(1)在图甲中,闭合开关后,通电螺线管的右端为 极。(选填“N”或“S”)
(2)在图甲实验过程中,将电源正负极对调,发现小磁针的偏转方向发生改变。这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和 有关。
(3)图乙中,闭合电路中的一部分导体AB静止不动,当磁体左右运动时,灵敏电流计的指针 (选填“会”或“不会”)偏转。这说明闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时,导体中会产生感应电流。
【答案】(1)N
(2)电流方向
(3)会;切割磁感线
【知识点】电磁铁的构造和原理;产生电磁感应现象的条件和规律;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断通电螺线管的极性;
(2)电源的正负极对调,那么通过电磁铁的电流方向发生改变;小磁针的偏转方向发生改变,说明电磁铁的磁场方向发生改变,据此分析解答。
(3)根据图片可知,磁场沿竖直方向,当磁体左右运动时,相当于导体AB在磁场中作切割磁感线运动,因此会生成感应电流,这就是电磁感应现象,据此分析解答。
【解答】(1)根据图甲可知,线圈上电流方向向下;右手握住螺线管,完全的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,因此螺线管的右端为N极。
(2)在图甲实验过程中,将电源正负极对调,发现小磁针的偏转方向发生改变。这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和电流方向有关。
(3)图乙中,闭合电路中的一部分导体AB静止不动,当磁体左右运动时,灵敏电流计的指针会偏转。这说明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。
37.(2021八下·余杭月考)如图是小华同学用微型电扇研究“电磁转换”的实验:
(1)小华将微型电扇的插头接入家庭电路,电扇旋转,如题甲图所示,使微型电扇转动的工作原理是 ,工作过程中,电扇将电能主要转化为 能。
(2)小华在微型电扇的插头处接入一只发光二极管,用手旋转叶片,发现二极管发光,如乙图所示,此时微型电扇如同一台 (选填“电动机”或“发电机”),其工作原理是 。
【答案】(1)通电导体在磁场中受到力的作用;机械能
(2)发电机;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)根据电动机的工作原理和能量转化的知识分析解答;
(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,应用为发电机,据此分析解答。
【解答】(1)小华将微型电扇的插头接入家庭电路,电扇旋转,如题甲图所示,使微型电扇转动的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用,工作过程中,电扇将电能主要转化为机械能。
(2)小华在微型电扇的插头处接入一只发光二极管,用手旋转叶片,发现二极管发光,如乙图所示,此时微型电扇如同一台发电机,其工作原理是电磁感应。
38.(2020八下·余姚期末)“共享单车”骑行时能发电是根据 (填“电流的磁效应”或“电磁感应”)的原理发电,产生的电能储存于蓄电池内,便于为开锁和卫星定位时提供电能。卫星定位“共享单车”位置时是利用 (填“超声波”、“次声波”或“电磁波”)传递信息。
【答案】电磁感应;电磁波
【知识点】电磁波;电磁感应
【解析】【分析】(1)发电机的工作原理是电磁感应现象;
(2)根据电磁波可以传递信息分析解答。
【解答】(1)“共享单车”骑行时能发电是根据电磁感应现象,产生的电能储存于蓄电池内,便于为开锁和卫星定位时提供电能。
(2)卫星定位“共享单车”位置时是利用电磁波传递信息。
39.(2020八下·温州期中)如图为小明在研究电磁之间关系时,连接的一个电路。
(1)闭合开关,滑片P向C端移动,弹簧将 (填“伸长”或“缩短”)。
(2)将虚线框内仪器换成电流表,然后将条形磁体快速插入线圈中,将观察到的现象是 。
【答案】(1)缩短
(2)电流表指针发生偏转
【知识点】二力平衡的条件及其应用;右手螺旋定则;电磁感应
【解析】【分析】(1)首先根据安培定则确定线圈的极性,然后根据磁极之间的相互作用判断条形磁铁受到电磁力的方向。如果磁力向上,那么根据G=F+F磁分析弹簧长度的变化;如果磁力向下,那么根据F=G+F磁分析弹簧长度的变化。
(2)根据电磁感应的知识分析判断。
【解答】(1)闭合开关后,线圈上电流方向向左,用右手握住螺线管,四指指尖向左,此时大拇指指向下面,因此线圈的下端为N极,上端为S极。根据“同名磁性相互排斥”可知,条形磁铁受到向上的排斥力,即G=F+F磁。当滑片向C端移动时,电阻变小,电流变大,磁力变大,因此弹簧的弹力变小,弹簧变短。
(2) 将条形磁体快速插入线圈中 ,相当于线圈在磁场中做切割磁感线运动,因此会产生感应电流,那么电流表的指针会发生偏转。
40.(2019八下·余杭期中)如图所示,请回答下列问题:
(1)在甲乙两个实验中,闭合开关后,导体ab会发生运动的是 (填“甲”或“乙”),若把图中的磁体N、S极上下对调,则与对调前相比实验现象有什么不同?答: 。
(2)利用图 的实验装置可以探究产生感应电流的条件。在这个实验中,能量是怎么转化的?答: 。
【答案】(1)乙;导体反向运动
(2)甲;机械能转化为电能
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)只有通电导体在磁场中才会受到力的作用;通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关;
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动才会产生感应电流,这就是电磁感应现象;物体运动具有机械能,产生电流就有电能,据此判断能量转化。
【解答】(1)导体ab在磁场中要受力运动就必须有电流经过,即电路中必须有电源,因此闭合开关后,导体ab会发生运动的是乙;若把图中的磁体N、S极上下对调, 那么磁场方向与原来相反,因此么导体的运动方向也与原来相反;
(2)利用图甲的实验装置可以探究产生感应电流的条件,在这个实验中,将金属棒的机械能转化为电能。
故答案为:(1)乙,导体反向运动:(2)甲,机械能转化为电能
三、实验探究题
41.(浙教版科学八年级下册同步练习第一章: 第1章 电与磁 单元测试)小科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,结构如图甲所示。学过电磁感应原理的小科提出质疑: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,他设计了如图乙所示实验进行验证,并将实验结果记录在下表中。
操作序号 开关及滑动变阻器状态 灵敏电流表指针偏转方向
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 开关闭合后,滑片不移动 不偏转
6 改变电源正、负极,闭合开关,滑片向左移动 向左
7 改变电源正、负极,闭合开关,滑片向右移动 向右
(1)通过实验小科发现,当图乙的Q线圈中有变化的 时,P线圈中就会产生感应电流。
(2)小科向老师请教,得知当闭合电路围成的平面内,磁感线数量发生改变时,电路中就能产生感应电流。请根据上述事实,解释图丙实验中导体ab上下运动时,不产生感应电流的原因: 。
(3)小科发现图乙实验中不同情况下灵敏电流表指针偏转方向不同,他猜测与Q线圈中的电流方向改变有关,请判断小科的说法是否正确,并合理选择上表中的两次实验说明理由: 。
【答案】(1)电流
(2)该闭合电路内磁感线数量未发生改变
(3)不正确,比较操作3、6或4、7,电流方向改变,其他条件不变,灵敏电流表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)灵敏电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,闭合开关产生电流,断开开关失去电流,根据实验①②解答;
(2)当导体ab上下运动的时,它的运动方向与磁场方向相同,此时通过闭合电路内的磁感线数量没有如发生改变,据此分析解答;
(3)控制其它因素相同,只改变Q线圈中电流的方向,观感应电流的方向,即电流表的指针偏转方向是否改变即可。
【解答】(1)根据实验①②可知,开关闭合时有电流,断开时没有电流,灵敏电流计的指针偏转说明产生了感应电流,那么得到结论:当图乙的Q线圈中有变化的电流时,P线圈中就会产生感应电流。
(2)小科向老师请教,得知当闭合电路围成的平面内,磁感线数量发生改变时,电路中就能产生感应电流。请根据上述事实,解释图丙实验中导体ab上下运动时,不产生感应电流的原因:该闭合电路内磁感线数量未发生改变。
(3)我认为小科的说法不正确,理由是:比较操作3、6或4、7,电流方向改变,其他条件不变,改变电源的正负极,即改变Q线圈中电流的方向,而灵敏电流表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。
42.(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。
43.利用电磁感应原理,同学们开展了一次有趣的跳绳活动:
如图,把一根大约10米长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合电路。两个同学摇动电线,并不断改变摇动的方向和所摇动电线的长度,观察电流表指针的变化。
(1)开展这一活动时,同学们建立的假设有:①地球是个大磁体,如果闭合电路一部分导体切割地磁场,就会产生感应电流;② 。
(2)活动中,同学们应观察电流表指针的哪些变化?
(3)活动中,同学们发现摇动电线越快,指针变化,就越快。请对此现象作出合理解释 。
【答案】(1)产生感应电流的方向、大小与站立的方向和所摇动的电线的长度有关
(2)应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小
(3)摇动电线越快,导体切割磁感线方向变化越快,产生的感应电流方向变化越快,指针变化就越快
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)在实验中,两个同学摇动电线的方向和电线长度不断改变,这说明他们认为:产生感应电流的大小和方向与摇动电线的方向、长度有关。
(2)电流表的指针摆动,说明有感应电流产生。指针偏转角度越大,说明感应电流越大。指针偏转方向改变,说明感应电流方向改变。
(3)根据感应电流的大小与导体切割磁感线的速度大小之间的关系解答。
【解答】(1)开展这一活动时,同学们建立的假设有:①地球是个大磁体,如果闭合电路一部分导体切割地磁场,就会产生感应电流;②产生感应电流的方向、大小与站立的方向和所摇动的电线的长度
(2)活动中,同学们应观察应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小。
(3)活动中,同学们发现摇动电线越快,指针变化,就越快。原因为:摇动电线越快,导体切割磁感线方向变化越快,产生的感应电流方向变化越快,指针变化就越快。
44.(1.5磁生电)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)将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表指针向左偏转,这一现象叫 。此过程是由 能转化成 能,在这个电路中,螺线管和磁铁相当于 (填“用电器”或“电源”)。
(2)磁铁插入螺线管后,保持静止,此时电流表指针指在表盘中央。拿着磁铁和螺线管以相同的速度一起向上匀速直线运动,此过程电流表指针将 (填“向左偏转”“不偏转”或“向右偏转”)。
(3)在(1)操作的基础上,要进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系,做法是: 。
【答案】(1)电磁感应;机械;电;电源
(2)不偏转
(3)保持线圈的位置不动,把磁铁上下对调再迅速插入螺线管,观察电流表的指针偏转方向
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【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。根据电磁感应现象的能量转化解答。在电路中,电源提供电能,而用电器消耗电能。
(2)根据电磁感应的条件解答;
(3)感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关。探究感应电流方向与磁场方向的关系时,必须控制导体的运动方向相同,而改变磁场方向,据此设计实验即可。
【解答】(1)将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表指针向左偏转,这一现象叫电磁感应。此过程是由机械能转化成电能,在这个电路中,螺线管和磁铁产生电能,相当于电源。
(2)拿着磁铁和螺线管以相同的速度一起向上匀速直线运动,此时螺线管和磁体保持相对静止,即螺线管并没有做切割磁感线运动,因此不会生成感应电流,则此过程电流表指针不偏转。
(3)在(1)操作的基础上,要进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系,做法是:保持线圈的位置不动,把磁铁上下对调再迅速插入螺线管,观察电流表的指针偏转方向。
45.(2021八下·拱墅期中)如图所示的是探究电磁感应现象中感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图。
(1)比较甲、乙两图可以得出:感应电流的方向与 有关。
(2)比较 两图可以得出:感应电流的方向与磁场方向有关。
(3)比较 两图可以得出:若同时改变 和 ,则感应电流的方向不变。
【答案】(1)导体切割磁感线的运动方向
(2)甲、丙
(3)乙、丙;导体切割磁感线的运动方向;磁场方向
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】(1)分析甲、乙两个实验中哪个因素不同即可;
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验。
(3)分析哪个两个实验中,两个因素同时改变即可。
【解答】(1)根据图片可知,甲和乙两个实验中,其它条件都相同,只有导体切割磁感线的方向不同,因此得出:感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
(2)探究感应电流的方向与磁场方向的关系时,需要控制导体切割磁感线的方向一致而改变磁场方向,故选甲和丙;
(3)在乙和丙中,导体切割磁感线的方向相反,且磁场方向相反,但是感应电流方向相同。
四、解答题
46.(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。
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