浙教版2022-2023学年第二学期八年级科学《电与磁》实验探究训练（3）【word，含答案解析】

《电与磁》实验探究训练（3）
1.小强同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下：
⑴如图所示连接好电路，放上能够自由转动的小磁针，调节　 　(填“直导线”或“小磁针”)的位置，使小磁针静止时与直导线　 　(填“垂直”或“平行”)。
⑵闭合开关后，该电路是　 　(填“通路”“断路”或“短路”)状态，这样做的目的是增大　 　，从而可增强电流的磁场。
⑶闭合开关，当直导线通电时小磁针发生偏转；断电后，小磁针转回到原来指南北的方向。
⑷使通电电流的方向反向后，小磁针也发生偏转，其N极所指方向与(3)时　 　(填“ 相同”“相反”或“不偏转")，通过这些现象你能总结出什么规律：
①　 　；
②　 　。
2.某科学兴趣小组按如图所示电路探究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”，记录数据如表。
实验次数 1 2 3
电流(安) 0.8 1.8 1.5
吸引大头针数目(枚) 无铁芯(50 匝线圈) 0 0 0
有铁芯(50 匝线圈) 3 5 8
（1）通过本实验可探究影响通电螺线管磁性强弱的因素有　 　。
（2）实验中发现无铁芯的通电螺线管没有吸引起大头针，那么通电螺线管到底有没有磁性呢？小组同学通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是：　 　。（列举1种）
（3）小组同学提出一个新问题：通电螺线管的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关？
于是进行了如下实验：①按电路图接好电路，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，插入大铁芯，记录被吸引的大头针数目。②取下大铁芯，再更换为小铁芯，改变滑动变阻器的滑片位置，记录被吸引的大头针数目。③两者进行比较。该实验存在明显不足，请指出不足之处：　 　。
3.丹麦科学家奧斯特发现电流的周围存在磁场(图1)，法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图2所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
（1）如图1，通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针会发生明显的偏转，直导线所指的方向应为________(选填“东西方向”、“南北方向”或“任意方向")。
（2）图2的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，会产生的实验现象是________。
（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1，I2，导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
实验次数 I1/A I2/A r/m F/N
1 0.2 0.2 0.1 1.0×10-7
2 0.1 0.2 0.1 0.5×10-7
3 0.2 0.2 0.05 2.0×10-7
4 0.2 0.4 0.1 2.0×10-7
分析表格实验数据，可获得的结论是________。
4.学习了奥斯特实验后，小明想对通电导线周围的磁场进一步探究。
（1）他分别用如图甲和乙两种方式放置一根导线，当导线通电时，甲小磁针明显偏转，乙小磁针不动。乙 小磁针不动是因为　 　。小明终于明白“通电直导线沿南北方向摆放”的原因了。
（2）通电直导线也受到了力的作用，如何证明呢？他用一条形磁体代替小磁针，固定于水平桌面上，在其正上方放一可自由转动的直导线，如图丙。俯视观察，当导线通有水平向右的电流时，导线 。
A．逆时针转动180° B．逆时针转动90°
C．顺时针转动180° D．顺时针转动90°
（3）他将四条彼此绝缘的通电直导线在同一平面内，四根导线中的电流大小相等，要使四根导线所围矩形中心处O点的磁场增强，电流被切断的应是　 　 。
5.小敏制作直流电动机模型，如图。回形针做成两个支架，分别于电池的两极相连，漆包线绕制成线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮半轴漆皮。
（1）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端刮去半周，其作用相当于直流电动机中的　 　；（2）小敏安装好后发现电动机不转，可能的原因是　 　（填序号）。
①接线柱接触不良 ②电池没电 ③磁体磁极互换
④线圈刚好在平衡位置 ⑤转子和定子间摩擦力太大
6.小红在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。她设计了如图所示的装置，先初步探究磁场对通电导体的作用力与电流大小的关系。实验步骤如下：
①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
②给导体两端加电压U1，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α1；
③ ，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α2；
④比较α1、α2的大小，发现α2＞α1，即可初步验证其它条件一定，
通电导体的电流越大，受到磁场的作用力越大。
（1）请将第③步的步骤补充完整：　 　。
（2）小红想继续探究通电导体在磁场受到作用力的大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是她将图中的导体棒换成了一根较长的导体棒，其它条件不变，此时她发现悬线与竖直方向偏转的角度变小了，于是她得出结论，“其它条件一定，通电导体在磁场中的长度越长，受到的磁场作用力越小”。但她查阅一些资料后发现，理论上通电导体在磁场中的长度越长，受到的磁场作用力越大，这与她实验所得到的结论相反。请你说明小红得出的结论与资料不符的原因。　 　。
7．某同学利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”：
（1）如图，a、b两接线柱间应接入　 　。
（2）下列各种操作中，能使闭合回路中产生电流的是 (填字母)。
A．让导体在磁场中静止
B．保持导体静止，使蹄形磁体水平向左运动
C．让导体在磁场中做竖直向上或竖直向下的运动
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是　 　能转化为电能。
（4）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：　 。
8.探究产生感应电流条件的实验步骤如下图中所示，双箭头表示导体AB移动方向。
（1）实验中，通过观察　 　来判断电路中是否有感应电流。
（2）比较图中的　 　两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；闭合开关，当蹄形磁体或导体做下列的运动，可以产生感应电流的是　 　（填写选项中的字母）。
A.导体不动，蹄形磁体做左右运动
B.导体不动，蹄形磁体做上下运动
C.蹄形磁体不动，导体在磁体中前后运动
D.蹄形磁体不动，导体在磁体中斜向上下运动
（3）实验过程中，某些同学按图丁方法进行操作时，实验现象不太明显，请你提出一条改进的措施：　 　。
9.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　 　。
10.某同学为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关。取用电磁铁、磁敏电阻R（阻值随磁场强度变化而变化）、可调电源E1、E2、灵敏电流表、定值电阻R0（起保护电路的作用）、滑动变阻器、开关等。设计了如下电路，通过调节磁敏电阻的位置或磁场强度的大小来改变电阻。试结合自己所学的知识分析：
（1）闭合开关S2，当单刀双掷开关S1连接a时，灵敏电流计有示数；当将单刀双掷开关S1连接b时，灵敏电流计示数变小。则磁敏电阻的阻值随磁场强度的变化关系曲线可能是如图3的　 　（选填“A”、“B”或“C”）。
（2）在实验中闭合开关S2后，下列的哪些操作能够使灵敏电流计的示数增大　 　。
①将滑动变阻器的滑片向左移动②抽出电磁铁的铁芯
③将电磁铁向右移动，靠近磁敏电阻④减小可调电源E1的电压
（3）如果将可调电源E2拆除，仍保持电路闭合，将开关S1连接b，移动滑动变阻器的滑片逐渐向左。在此过程中，你认为灵敏电流计的指针会偏转吗？并说明原因　 　。
11.学习了电磁知识后，小朱了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图1甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
（1）分析图1　 　（选填序号），可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。
（2）得到通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论，你的依据是　 　 。
（3）如图2 所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将 。
A．不会变形 B．会变形，所围面积增大
C．会变形，所围面积减小 D．会变形，所围总面积不变
12．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：　 　。
答案及解析
1.直导线；平行；短路；电流；相反；通电导线周围存在磁场；电流的磁场方向与电流方向有关
【解析】（1）在奥斯特实验中，只有导线的方向与小磁针的指向平行时，小磁针受到磁力才是最大的，它的偏转才最明显。
（2）闭合开关后，如果电路中没有用电器，电流直接从正极流回负极，那么这就是短路。短路时，通过电路的电流很大，容易烧毁电源，发生火灾。
（4）根据实验现象解答。
①通电时，小磁针的指向发生偏转，说明它受到磁力的作用，即通电导体周围存在磁场；
②当电流方向改变后，小磁针的指向发生偏转，说明电流产生的磁场方向发生改变，那么得到电流的磁场方向和电流方向有关的结论，据此分析解答。
【解答】（1）如图所示连接好电路，放上能够自由转动的小磁针，调节直导线的位置，使小磁针静止时与直导线平行。
（2）闭合开关后，该电路是短路状态，这样做的目的是增大电流，从而可增强电流的磁场。
（4）使通电电流的方向反向后，小磁针也发生偏转，其N极所指方向与(3)时相反，通过这些现象得到：
① 通电导线周围存在磁场；
②电流的磁场方向与电流方向有关。
2.（1）电流大小，有无铁芯
（2）把小磁针放到螺线管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性
（3）改变滑动变阻器的滑片位置
【解析】（1）根据表格数据，分析影响通电螺线管磁性强弱的可能因素；
（2）没有吸引大头针，可能是螺线管产生的磁场太弱，可以借助阻力非常小的小磁针进行验证。只需比较通断电时小磁针指向是否改变即可。
（3）探究通电螺线管的磁场强弱与铁芯大小的关系时，必须控制通过电路的电流大小相同。实验中，改变了滑动变阻器的滑片位置，从而改变了电阻，导致电流发生改变，据此分析解答。
【解答】（1）根据表格可知，变化的因素有两个：电流大小和有无铁芯，因此：通过本实验可探究影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流大小和有无铁芯。
（2）小组同学通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是：把小磁针放到螺线管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性。
（3）该实验存在明显不足，请指出不足之处：改变滑动变阻器的滑片位置。
3.（1）南北方向
（2）两根导线会相互排斥
（3）(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2 ， 导线之间的距离r有关。I1、I2越大，F越大；r越小，F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比，与r成反比)。
【解析】解答本题的关键是了解发现电流磁效应的现象，同时明确通电直导线周围的磁场分别情况，并要求搞清地磁场的分布对小磁针的影响。
【解答】（1）奥斯特实验：把通电直导线放在水平方向静止的小磁针上，小磁针发生偏转，说明受到磁力作用，实验表明电流周围存在磁场。
（2）由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥。
（3）分析表格实验数据，可获得的结论是：(在其他条件相同时)平行通电导线之间相互作用力F的大小跟两根导线中的电流I1、I2， 导线之间的距离r有关。I1、I2越大，F越大；r越小，F越大(或平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比，与r成反比)。
4.（1）小磁针受力方向与N极一致，所以不偏转。 （2）B （3）L4
【解析】（1）根据右手安培定则可知，图乙中通电导线的磁场对小磁针的作用力方向与小磁针的方向一致，即现在小磁针不受力，因此它不偏转。
（2）根据右手安培定则分析即可；
（3）哪个导线产生的磁场的方向与其他导线的磁场方向相反，哪个就应该切断电流。
【解答】（1）乙小磁针不动是因为小磁针受力方向与N极一致。
（2）根据丙图可知，右手握住直导线，大拇指指向右边，在条形磁铁所在的位置，弯曲的四指指尖向纸内，则条形磁铁所在位置的磁场方向垂直纸面向里。根据“异名磁极相互吸引”可知，条形磁铁应该N极向里，S极向外偏转，即顺时针偏转90°。如果条形磁铁不动，那么导线的偏转方向与它相反，即逆时针转动90°。
（3）根据右手安培定则可知，l1、l2、l3三个电流产生的磁场在O点的磁场方向都是垂直纸面向里的，只有l4的电流产生的磁场在O点的磁场方向垂直纸面向外，则需要被切断的是l4。
5.（1）换向器 （2）①②④⑤
【解析】（1）在直流电动机中，为了保证线圈能够持续的朝一个方向转动，需要在线圈转动180°后改变电流方向，这个装置就是换向器。
（2）电动机不转，可能是线圈受到的磁力太小，也可能是阻力太大，据此分析判断。 【解答】（1）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端刮去半周，其作用相当于直流电动机中的换向器；
（2）①接线柱接触不良 ，没有电流经过线圈，自然电动机不转，故①正确；
②电池没电，也没有电流经过线圈，电动机也不转，故②正确；
③磁体磁极互换，只能改变线圈的转动方向，不会影响转与不转，故③错误；
④线圈刚好在平衡位置，此时线圈两条边受到的磁力相互抵消，相当于线圈不受力，自然不转，故④正确；
⑤转子和定子间摩擦力太大，线圈受到的磁力不足以克服阻力转动，故⑤正确。
则可能的原因是：①②④⑤。
6.（1）给导体两端加电压U2，U2＞U1 （2）没有控制电流大小相同
【解析】（1）根据公式可知，当电阻一定时，电压越大，通过导体的电流越大，据此对③中导体两端的电压大小进行判断；
（2）同种材料，导体的电阻与长度成正比，因此换用较长的金属棒后，导体的电阻会增大，通过导体的电流会减小。根据控制变量法可知，探究通电导体在磁场中受力大小与导体长度的关系时，必须控制磁场强度和导体的电流相同，据此分析判断。
【解答】（1）低③步的步骤为：给导体两端加电压U2，U2＞U1，导体静止时，观察悬线与竖直方向偏转的角度为α2；
（2）红得出的结论与资料不符的原因：没有控制电流大小相同。
7．（1）小量程电流表(或灵敏电流计)
（2）B
（3）机械
（4）将导体换成多匝线圈或换磁性更强的磁铁等
【解析】（1）根据电磁感应的实验过程确定；
（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）根据电磁感应的能量转化解答；
（4）实验现象不明显，即产生的感应电流很小，根据影响电磁感应电流大小的因素分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这时可以通过灵敏电流计的指针感知电流的产生和方向的改变，因此ab之间应该接入小量程电流表(或灵敏电流计)。
（2）根据电磁感应的条件可知，能使闭合回路产生电流时，回路的一部分必须在磁场中做切割磁感线运动。
A.让导体在磁场中静止，此时肯定没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故A不合题意；
B.保持导体静止，使蹄形磁体水平向左运动，相当于磁体不动，而导体水平向右运动，此时做切割磁感线运动，会产生电流，故B符合题意；
C.让导体在磁场中做竖直向上或竖直向下的运动，此时导体的运动方向与磁场方向平行，没有切割磁感线，不会产生感应电流，故C不合题意。故选B。
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是机械能转化为电能。
（4）影响感应电流大小的因素：导体的运动速度和磁场的强弱，据此可知：在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，改进措施：将导体换成多匝线圈或换磁性更强的磁铁等。
8.（1）电流表指针是否发生偏转
（2）甲、丁；AD
（3）加快导体运动速度（答案不唯一，合理即可）
【解析】（1）当电流表中有电流经过时，电流表的指针会发生偏转；电流的方向不同，电流表指针的偏转方向不同。
（2）产生感应的条件：①闭合电路；②部分导体；③在磁场中做切割磁感线运动，根据控制变量法的选择对照实验。
当导体的运动方向与磁场方向平行时，肯定没有切割磁感线；当导体的运动方向不与磁场方向平行时，肯定切割磁感线，会产生反应电流，据此分析判断。
（3）感应电流的大小与磁场强度与导体切割磁感线的速度大小有关，据此分析解答。
【解答】（1）实验中，通过观察电流表指针是否发生偏转来判断电路中是否有感应电流。
（2）探究产生感应电流的条件之一为电路闭合时，要保证磁场方向和导体切割磁感线的方向一致而改变开关的闭合状态，故选甲和丁。
A.导体不动，磁场沿竖直方向，蹄形磁体做左右运动，切割磁感线，故A正确；
B.导体不动，蹄形磁体做上下运动，相当于磁体不动而导体上下与运动，与磁场方向平行，没有切割磁感线，故B错误；
C.蹄形磁体不动，导体在磁体中前后运动，相当于导体没有运动，没有切割磁感线，故C错误；
D.蹄形磁体不动，导体在磁体中斜向上下运动，此时切割磁感线，故D正确。
故选AD。
（3）实验过程中，某些同学按图丁方法进行操作时，实验现象不太明显，改进的措施：加快导体运动速度。
9.（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
【解析】（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。
10.（1）A
（2）①②④
（3）会；因为S1连接b，向左移动滑动变阻器时，电流变小，磁性变弱。磁敏电阻所在位置磁场减弱，相当于磁敏电阻远离电磁体做切割磁感线运动，所以有感应电流产生。
【解析】（1）根据电流计的示数变化分析磁敏电阻的阻值变化；根据图1，根据线圈匝数的变化分析磁场强度的变化，进而得到磁敏电阻随磁场变化的规律即可。
（2）根据欧姆定律和磁敏电阻随磁场强度的变化规律分析判断；
（3）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，据此分析判断。
【解答】（1）磁敏电阻本身就是有电阻的；灵敏电流计的示数变小，说明磁敏电阻的阻值增大；当开关从a切换为b时，线圈匝数增大，那么电磁铁的磁场变强，于是得到：磁敏电阻的阻值随磁场强度的增大而增大，故选A。
（2）①将滑动变阻器的滑片向左移动，阻值变大，通过电磁铁的电流变小，磁场变弱，那么磁敏电阻的阻值减小，而通过电流计的电流增大，故①符合题意；
②抽出电磁铁铁芯，电磁铁的磁场变弱，磁敏电阻的阻值减小，而通过电流计的电流变大，故②符合题意；
③将电磁铁向右移动，靠近磁敏电阻，磁敏电阻所在的位置磁场变强，它的阻值变大，而通过电流计的电流变小，故③不合题意；
④减小可调电源E1的电压，那么通过电磁铁的电流变小，磁场变弱，那么磁敏电阻的阻值减小，而通过电流计的电流增大，故③符合题意。 故选①②④。
（3）果将可调电源E2拆除，仍保持电路闭合，将开关S1连接b，移动滑动变阻器的滑片逐渐向左。在此过程中，我认为灵敏电流计的指针会偏转，原因：因为S1连接b，向左移动滑动变阻器时，电流变小，磁性变弱。磁敏电阻所在位置磁场减弱，相当于磁敏电阻远离电磁体做切割磁感线运动，所以有感应电流产生。
11.（1）乙、丙
（2）对比丙丁，（在电流方向相同的情况下） ，电流越大，导线弯曲程度越大
（3）B
【解析】（1）根据控制变量法的要求选择对照实验；
（2）探究通电导线之间作用力的大小与电流大小的关系时，必须控制电流方向相同而改变电流大小，据此选择对照实验，并根据导线的弯曲程度判断作用力的大小，进而得到结论。
（3）分析相邻导线之间的作用力是吸引还是排斥，进而对所围面积的大小进行判断。
【解答】（1）探究通电导线之间作用力的方向与电流方向的关系时，必须控制电流的大小相同而改变电流反向，故选乙丙；
（2）丙和丁中，电流方向相同而电流大小不同，且导线的弯曲程度不同，那么得到结论：通电导线之间作用力的大小与电流大小有关，因此依据为：对比丙丁，（在电流方向相同的情况下） ，电流越大，导线弯曲程度越大。
（3）根据图2可知，相邻导线的电流方向相反，那么它们之间相互排斥，因此闭合开关后，星形会变形，且所围面积增大，故选B。
12．（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
【解析】（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。