浙教版科学八年级下期中实验探究专练二（含解析）

期中实验探究专练二
、实验题
小金同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小是否与放入它们之间物体的种类有关，设计了如图甲所示的装置。他保持磁体和纸片间的 距离一定，在纸片上放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板 等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中。
磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 塑料板
吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3
（1）分析数据可知，吸引回形针数量越少，说明该材料对吸引力的影响　 　 。
（2）铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是 　 　 。
（3）他们在纸片上分别放入形状和厚度相同、面积不同的铁板。目的是要探究　 　。
（4）其实小金同学所研究的现象叫“磁屏蔽”，如图乙所示，一个放在磁场中的铁质球壳（截面有一定厚度），外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，只有极少部分会进入球内空间。从此现象想到，为使精密仪器不受外面的影响，可以将仪器放在什么地方？答： 　 　 。
如图所示，人们研究发现：一个放在磁场中的铁质球壳(截面有一定厚度)，外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，极少部分进人球内空间，这种现象称为“磁屏蔽”，试回答下列问题。
（1）类比电流与电阻的关系，球内的空气与铁这两种物质，谁的导磁能力强？谁的“磁阻"大？
（2）人们从这一现象得到启发，为使精密仪器不受外界磁场的影响，可以将仪器放在什么地方？
（3）有人为了研究地磁场对动物的影响，把一组小白鼠放在类似铁球内部空间的环境中将地磁场屏蔽掉，结果其寿命比放在正常环境中的另一组小白鼠的短，这个实验说明了什么问题？
伟大的科学家费曼说：“假如只允许把人类的科学史压缩成一句话，它就会是——一切东西都是由原子构成的”。人类在探索物质是由什么构成的历史长河中，充满了智慧。
（1）1803年，近代化学之父，英国科学家道尔顿在前人研究的基础上，提出“道尔顿原子论”：一切物质都由原子构成，原子很小、呈圆球状、不可再分……但由于受当时实验条件限制，道尔顿无法用事实证明自己的观点。1811年，意大利化学家阿伏加德罗提出：有些物质也是由分子构成，原子的基本工作形式是分子。1897年，汤姆生通过实验发现了电子，进一步发展了原子一分子论。汤姆生主要是纠正了“道尔顿原子论”中　 　的观点。1911年，卢瑟福又通过实验，推测原子由　 　构成，并提出了沿用至今的现代原子结构理论。
（2）道尔顿的原子论，不是事实的归纳，而是思维的产物，体现了直觉和想象在科学创造中的作用。在科学研究中，像汤姆生和卢瑟福这样，对实验现象进行解释的过程叫作　 　。
（3）原子是一种看不见、摸不着的微粒，为了帮助人们理解原子的结构，这三位科学家都运用了　 　来表达他们的理论成果。
学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”。
【实验目的】探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系
【实验器材】边长不同的矩形线圈2个、足够宽的U形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。
【实验步骤】
（1）如上图，用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G1 ， 再将a放入磁场中。通电后，弹簧测力计示数变为F1 ， 发现F1小于G1 ， 则磁场对线圈a作用力的方向是________。
（2）换用矩形线圈b，重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的________相同，记录线圈b受到的重力G2和拉力值F2。应比较G2-F2与________的关系，从而得出结论。
（3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，可能的原因是________。
微观粒子看不见、摸不着，化学中通过模型来说明他们心目中粒子的“模样”，揭示物质的微观结构特点，解释微观结构与宏观现象之间的因果关系。对原子结构的研究，一百多年来科学家借助构建原子结构模型，逐渐揭开了原子构成的神秘面纱，并通过不断提出新的原子结构模型，逐步形成了今天的原子结构理论。为进一步探究原子结构，1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。
（1）左上图两种模型是汤姆森和卢瑟福分别于1897年和1911年提出的，其中 　 　（选填“甲”或“乙”）是由汤姆森提岀的。
（2）右上图中能正确反映α粒子实验结果的是　 　，支持该选项的依据是　 　。
A.a粒子穿透力很强，直接穿过金原子核 B.同种电荷互相排斥
C.电荷间的距离越小，相互作用力越大 D.力能改变物体的运动状态
在研究“电磁铁磁性强弱与电流大小有关”这一猜想时，小乐设计了如图所示实验装置，其中电磁铁M用绝缘细线悬挂在铁架台上，并保持其与软铁块N的距离不变。部分实验步骤如下：
①断开开关，按图组装实验装置，将滑动变阻器的滑片置于最右端。用已调零的电子测力计测出软铁块N对电子测力计的压力F0并记录；
②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出并记录电流表的示数I和电子测力计的示数F；
③仿照步骤②再进行两次实验。
（1）本实验中，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到　 　的作用。
（2）根据上述实验步骤，设计一个实验数据记录表。
（3）若随着电流表的示数I增大，电子测力计的示数F　 　（选填“增大”或“减小”），则可得出“对于同一电磁铁，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强”的结论。
风是一种潜力很大的新能源，地球上可用来发电的风力资源，几乎是现在全世界水力发电量的10倍．目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一．因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源．某学校科技小组结合所学知识，对“风力发电”展开探究．
（1）科技小组探究“风力发电”，应选取下列相应的哪套装置________，原理是 ________．
A. B.
C. D.
（2）下列实验中可以让磁场产生电流，必须的操作是_____(多选)
A. 实验时，开关要闭合，接通电路； B. 电路的一部分导体，在磁场中运动；
C. 整个电路都在磁场中做切割磁感线运动； D. 电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；
E. 导体切割磁感线的速度必须要快；
（3）在探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制________不变．
（4）在探究“感应电流大小与什么因素有关”时，科技小组的同学猜想：感应电流的大小可能与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关。他们探究感应电流大小与磁场的强弱的关系，逐渐增大________，但得到的感应电流变化不定，没有规律，原因是________。
（5）风力发电的工作过程是将风能转化为叶片的动能，再通过发电机转化为________能．
在物理学中，磁感应强度(用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T)表示磁场的强弱，磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线形象直观描述磁场，磁感线越密，磁场越强。
（1）若在2处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图乙中的　 　；
（2）电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图丙所示。利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量磁场中各处的磁感应强度。将该磁敏电阻R放置在图甲磁场中的位置1处。小吴设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，并连接成如图丁所示的实验电路，其中磁敏电阻所处的磁场未画出。
①通过磁敏电阻的电流随磁感应强度B的增大而　 　 。(填“增大”或“减小” )
②正确接线后，测得的数据如下表格所示.根据该磁敏电阻的R-B特性曲线(图丙)可知，位置1处的磁感应强度为　 　T。
　 1 2 3
U/V 1.5 3.0 4.5
I/mA 3.0 6.0 9.0
磁感应强度表示磁场的强弱，用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T。磁感应强度B越大，磁场越强。磁感线能形象、直观地描述磁场，磁感线越密，磁场越强。请据此知识回答下列问题：
（1）用某种材料制成的磁敏电阻，其阻值R随磁感应强度B变化的图像如图甲所示。由图像可知磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而　 　。图中的图像没过坐标原点是因为 　 　。
（2）将该磁敏电阻接入图丙所示的电路中，电源电压保持不变，不改变滑动变阻器滑片的位置，仅将磁敏电阻由图乙所示的1位置移至2位置，则电流表的示数将　 　。
通电螺线管的磁场
（1）带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要　 　，原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根　 　。
（2）实验表明：通电螺线管周围的磁场分布与　 　 的磁场相似。
（3）通电螺线管的磁极与　 　方向有关，两者之间的关系可以用　 　来判定，即用　 　手握螺线管，让四指弯向螺线管中的　 　，　 　所指的那一端就是通电螺线管的　 　。
（2019·杭州市十三中教育集团（总校）八年级期中）学习了电动机后，同学们开展了电动机DIY活动。
（1）小刚采取如图a的办法自制电动机，把漆包线绕成的矩形线圈，线两端各留约5cm作为引线从矩形短边引出，即为轴，然后用小刀刮去两条铜线的漆皮，其中一端全部刮出去，另一端刮去上半周或下半周，其作用与直流电动机中_______的作用相似，小刚自制的电动机一开始不转动，可能原因是_______；
①金属支架与转轴接触不良
②电池正负权接反了
③线周正好处于平衡位置
④磁体极性倒过来了
⑤线圈质量过大
（2）如图b是小红同学用强磁、铜丝和干电池自制的简易电动机。此时，铜线框为顺时针转动，若小红将强磁的NS极对调，则铜线框将_______转动（填“顺时针”或“逆时针”）；
（3）同学们发现家里很多电器都用到了电动机原理，如图c是小明家的一个微型电扇，拔下插头，在插头处接发光二根管，用手旋转叶片，发光二极管发光，这是_______现象，人们利用这一原理制成了_______。
按要求作图。
（1）标出图甲磁感应线的方向、磁铁的N极和S极。
（2）通电螺线管磁感线方向如图乙所示，在图中标出小磁针的N极和电源的“+”、“﹣”极。
（3）在图丙中，将带开关S的电灯、接冰箱用的三孔插座，正确地接入电路。
期中实验探究专练二答案解析
、实验题
【答案】（1）越大
（2）铝不能被磁体吸引
（3）磁体对回形针的吸引力的大小是否与金属的面积大小有关
（4）可以放在铁盒子中
【解析】（1）吸引回形针的数量越少，说明物体下方的磁场强度越小，即磁场强度的变化量越大，也就是该材料对吸引力的影响越大；
（2）我们把物质吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性，而铁、钴、镍就是铁磁性物质；
（3）根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可；
（4）根据铁质球体对磁场的屏蔽作用分析即可。
【解答】（1）分析数据可知，吸引回形针数量越少，说明该材料对吸引力的影响越大 。
（2）铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不能被磁体吸引 。
（3）他们在纸片上分别放入形状和厚度相同、面积不同的铁板，可见，变化的因素是铁板的面积，因此目的是探究：磁体对回形针的吸引力的大小是否与金属的面积大小有关；
（4）其实小金同学所研究的现象叫“磁屏蔽”，如图乙所示，一个放在磁场中的铁质球壳（截面有一定厚度），外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，只有极少部分会进入球内空间。从此现象想到，为使精密仪器不受外面的影响，可以将仪器放在铁盒子中。
【答案】（1）铁的导磁能力强；空气的“磁阻"大
（2）可以放在铁盒子中
（3）生物体的正常生理活动受到地磁场的影响，且是对生物有益的
【解析】（1）磁阻越大，磁场越难通过；磁阻越小，磁场越容易穿过；
（2）根据铁的磁屏蔽作用好分析解答；
（3）可从磁场是否对生物的生理活动有影响的角度分析解答。
【解答】（1）磁场大部分从铁质外壳经过，而几乎不从里面的空气经过，这说明：铁的导磁能力强；空气的“磁阻"大。
（2）因为铁的磁屏蔽作用好，所以：使精密仪器不受外界磁场的影响，可以将仪器放可以放在铁盒子中。
（3）有人为了研究地磁场对动物的影响，把一组小白鼠放在类似铁球内部空间的环境中将地磁场屏蔽掉，结果其寿命比放在正常环境中的另一组小白鼠的短，这个实验说明：生物体的正常生理活动受到地磁场的影响，且是对生物有益的。
（1）原子不可再分；原子核和核外电子
（2）推理
（3）模型
【解析】（1）道尔顿认为原子最小不可再分，而汤姆生发现了比原子更小的电子，即原子有可能是可以再分的。原子由原子中心的原子核和核外电子构成。
（2）推理，是逻辑学指思维的基本形式之一，是由一个或几个已知的判断(前提)推出新判断(结论)的过程，有直接推理、间接推理等；
（3）模型法即是通过引入模型，能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造，事物的变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等)将物理问题实际化。
【解答】（1）汤姆生主要是纠正了“道尔顿原子论”中 原子不可再分 的观点。1911年，卢瑟福又通过实验，推测原子由原子核和核外电子 构成，并提出了沿用至今的现代原子结构理论。
（2） 道尔顿的原子论，不是事实的归纳，而是思维的产物，体现了直觉和想象在科学创造中的作用。在科学研究中，像汤姆生和卢瑟福这样，对实验现象进行解释的过程叫作推理；
（3）原子是一种看不见、摸不着的微粒，为了帮助人们理解原子的结构，这三位科学家都运用了模型来表达他们的理论成果。
（1）竖直向上（2）位置；G1-F1（3）磁场方向发生改变或电流方向发生改变
（1）甲
（2）BCD；移动滑动变阻器保持线圈中电流不变。
【解析】（1）根据探究原子结构的科学发展史分析；
（2）原子中间为原子核，体积很小但质量很大，周围大部分空间都是空的，据此分析判断。
【解答】（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型，中间为原子核，周围是绕核旋转的电子，即乙为卢瑟福提出的了，那么甲就是汤姆森提出的。
（2）如乙图所示，原子核带正电荷，α粒子也带正电荷，二者靠近时，α粒子会受到排斥力；且距离越小，排斥力越大，则它们的运动轨迹的偏转角度越大。少数α粒子甚至会发生180°的大角度偏转。
A.a粒子穿透力很强，遇到原子核不会穿过，而是弹回，故A错误；
B.由于同种电荷互相排斥，因此α粒子运动轨迹会发生偏转，故B正确；
C.电荷间的距离越小，相互作用力越大，故C正确；
D.α粒子受到排斥力而改变了运动方向，即力能改变物体的运动状态，故D正确。
那么支持该选项的依据是：BCD。
（1）改变电路中电流大小
（2）
（3）减小
【解析】（1）滑动变阻器在电路中的作用：①改变电阻，从而调节电流的大小；②保护电路。
（2）根据实验目的，确定需要记录的内容，并确定实验的次数，据此设计记录表格；
（3）根据电流变化确定电磁铁磁场强度的变化，进而确定铁块受到吸引力的大小变化，最后根据F压=G-F吸分析电子测力计的示数变化。
（1）本实验中，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到改变电路中电流大小的作用。
（2）在本实验中，要探究电磁铁磁场强弱与电流大小的关系，就必须记录每次实验的电流I、电子测力计原来的示数F0和闭合开关后的示数F，因此表格共有四行；实验要进行三次，因此表格共有四列，如下图所示：
（3）电流表的示数变大时，电磁铁的磁场变强，则铁块受到的吸引力变大，根据F压=G-F吸可知，电子测力计的示数减小。
（1）B；电磁感应原理（2）A,D（3）切割磁感线方向（4）磁场强度；没有控制导体运动速度和方向不变（5）电
【答案】（1）丙
（2）增大；1
【解析】（1）根据磁场方向的定义解答；
（2）首先根据图丙确定磁敏电阻的阻值岁磁感强度的变化规律，再根据“电流与电阻的反比”关系确定电流和磁感应强度的关系。
（3）首先根据计算磁敏电阻的阻值，再根据图丙确定此时的磁感应强度。
【解答】（1）在磁场中，当小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。根据图片可知，1处磁场方向竖直向下，则小磁针的N极竖直向下，故选丙。
（2）①根据图丙可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度的增大而增大，而通过的电流随阻值的增大而减小，因此：通过磁敏电阻的电流随磁感应强度B的增大而减小。
②根据表格可知，位置1处时磁敏电阻的阻值：；
根据图丙可知，此时的磁感应强度为1T。
【答案】（1）增大；磁敏电阻没放入磁场前有电阻
（2）增大
【解析】（1）从图像的横轴上找到两个点，例如0.4和0.6，然后通过虚线找到与图像的交点，最后在纵轴上找到对应的电阻，比较电阻的大小即可；磁敏电阻无论是否放在磁场中，电阻都不为0；
（2）乙图中，①处磁感线密集，磁场较强，②处磁感线稀疏，磁场较弱；根据（1）题中总结的磁敏电阻的变化规律判断电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流表的示数变化。
【解答】（1）由甲图可知，当磁感强度为0.4T时电阻为200Ω，磁感强度为0.6T时电阻为300Ω，可见：磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大；图像没有通过坐标原点是因为磁敏电阻没放入磁场前有电阻。
（2）乙图中，①处磁场强，②处磁场弱；磁敏电阻从①处到②处磁场强度变小，它的电阻也变小；在电源电源和滑动变阻器阻值不变的情况下，电流肯定变大，电流表的示数将增大。
故答案为：（1）增大，磁敏电阻没放入磁场前有电阻；（2）增大
【答案】（1）强；磁体
（2）条形磁体
（3）电流；右手螺旋定则(安培定则)；右；电流方向；大拇指；北极
【解析】（1）在电磁铁中，中间的铁芯为软铁，它被螺线管磁化后变成一个磁体，与螺线管的磁场叠加在一起时，磁场明显变强。
（2）根据通电螺线管的磁场分布特点解答；
（3）根据通电螺线管磁极判断方法解答。
【解答】（1）带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强，原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体。
（2）实验表明：通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场相似。
（3）通电螺线管的磁极与电流方向有关，两者之间的关系可以用右手螺旋定则(安培定则)来判定，即用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。
换向器 ①③⑤ 逆时针 电磁感应 发电机
【详解】
(1)[1]在实验中影响线圈的转向的因素有电流的方向和磁场的方向，则为了使线圈能持续转动，采取将线圈一头的绝缘漆刮去，另一头刮去一半的办法，这样在 一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动，其作用与直流电动机中换向器的作用相似。
[2]小刚自制的电动机一开始不转动，可能是电源电压较低、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置或金属支架与转轴接触不良，以及线圈质量过大等原因。
(2)[3]通电导体在磁场中受到的力的方向与电流方向和磁场方向都有关系，若小红将强磁的NS极对调，则铜线框将逆时针转动。
(3)[4][5]根据电动机的原理知，电动机能转动的原因是通电线圈在磁场中受磁力的作用而转动，线圈在转动过程中消耗电能转化为机械能。用手旋转叶片，带动线圈转动，线圈在磁场中做切割磁感线运动时，发光二极管发光，说明线圈在磁场中转动时产生了感应电流，属于交流电，此原理是电磁感应现象，利用电磁感应现象可制成发电机。
【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：如图所示：
（3）解：如图所示：
【解析】（1）根据磁极之间的相互作用规律判断条形磁铁的磁极；在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极；
（2）首先根据磁感线的方向确定螺线管的磁极方向，然后根据安培定则判断线圈上的电流方向，从而确定电源的正负极。最后根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的磁极方向。
（3）根据家庭电路连接的知识分析解答。
【解答】（1）小磁针的左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，条形磁体的左端为S极，右端为N极。根据磁感线的环绕方向可知，磁感线上的箭头应该都是向左的，如下图所示：
（2）①在磁体外部，磁感线总是从N极出来，则螺线管的右端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向右端，此时弯曲的四指指尖向下，即线圈上电流方向向下，因此电源的右端为“+”极，左端为“-”极；
②根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的右端为S极，左端为N极。
（3）①控制灯泡的开关S与灯泡串联，且开关与火线连接，灯泡与零线连接；
②三孔插座的左孔接零线，右孔接火线，中间孔接地线，如下图所示：
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