【决胜期末】浙教版2022-2023学年第二学期八年级科学期末好题汇编（二十）：电磁感应的实验探究【word，含解析】

1．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1。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2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3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。
2．某学习兴趣小组同学在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置。闭合开关后，导体AB、灵敏电流表、开关、导线组成闭合回路。
（1）实验中，通过观察 　 　来判断电路中是否有感应电流。
（2）实验中，该组同学发现每次电流表指针摆动的角度不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。有同学猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关。为了验证猜想，同学们利用如图装置进行实验，使导体ab沿直线 　 　（填“水平”或“竖直”）运动（导体运动区域的磁场强弱相同）。下表是实验测得的数据，分析数据可得出结论：　 　。
实验次数 1 2 3 4 5 6
速度/（cm：s﹣1） 1 2 3 4 5 6
电流/mA 2.0 3.8 6.0 8.3 10.5 12.1
（3）如果将灵敏电流表换成直流电源，当闭合开关时，可以看到磁场中原来静止的导体ab将 　。
3．为了探究导体在磁场中怎样运动才能产生电流，某同学采用了如图所示的实验装置，并将用细线悬挂的导体ab放入蹄形磁体的磁场中。
（1）闭合开关，灵敏电流表指针不会偏转；让导体ab在磁场中左右运动，电流表指针　 　偏转；断开开关，让导体ab在磁场中左右运动，电流表指针　 　偏转。(均填“会”或“不会”)
（2）闭合开关，让导体ab在磁场中竖直上下运动，电流表指针　 　偏转；让导体ab在磁场中斜向上或斜向下运动，电流表指针　 　偏转。(均填“会”或“不会”)
（3）综合(1)(2)可知，导体ab在磁场中运动产生感应电流的条件：导体ab必须是　 　电路的一部分，且一定要做　 　运动。
（4）在探究过程中：a.闭合开关，让导体ab在磁场中向左运动，电流表指针向右偏转；b.闭合开关，让导体ab在磁场中向右运动，电流表指针向左偏转；c.断开开关，将图中蹄形磁体的N、S极对调，再闭合开关，让导体ab在磁场中向左运动，电流表指针向左偏转。
①通过a、b操作，说明感应电流的方向与　 　方向有关。
②通过a、c操作，说明感应电流的方向与　 　方向有关。
4.学习了电磁感应现象后，小科同学想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏E电流计G相连。(线框 abed在铁块E、F上方，如实验过程中线框不扭转)
[猜想与假设]
小科做出了如下猜想：
A．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关；
B．感应电流的大小与磁场的强弱有关。
[设计与进行实验]
小科探究猜想A的设计思路如下：实验时保持电磁铁磁性强弱不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数，实验数据记录如表所示。
实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
[分析论证]
（1）分析表格数据可得出的结论是：其他条件都相同时，　 　，闭合电路中产生的感应电流越大。
（2）[交流评估]小科为验证猜想B，设计思路如下：改变电磁铁的　 　进行多次实验，每次实验线框竖直向下穿过电磁铁磁场，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
（3）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：　 　
（4）按照小科的设计思路验证猜想B，得到的感应电流变化不定，没有规律，原因可能是　 　
5．学习了电磁感应现象后，小科同学想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏E电流计G相连。（线框abed在铁块E、F上方，如实验过程中线框不扭转）
[猜想与假设]
小科做出了如下猜想：
A．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关；
B．感应电流的大小与磁场的强弱有关。
[设计与进行实验]
小科探究猜想A的设计思路如下：实验时保持电磁铁磁性强弱不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数，实验数据记录如表所示。
实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
[分析论证]
（1）分析表格数据可得出的结论是：其他条件都相同时， 　，闭合电路中产生的感应电流越大。
（2）[交流评估]小科为验证猜想B，设计思路如下：改变电磁铁的 　 　进行多次实验，每次实验线框竖直向下穿过电磁铁磁场，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
（3）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：　 　。
（4）按照小科的设计思路验证猜想B，得到的感应电流变化不定，没有规律，原因可能是 　 　。
6.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。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，他设计了图乙实验进行验证。（P线圈代表接收线圈，Q线圈代表发射线圈）
（1）闭合开关后灵敏电流计指针被没有发生偏转。小科认为，可能是P线圈中的电流过小，于是他将滑片向左移。他的这一操作是基于什么猜想？　 　
（2）他将滑片向左移后，仍未观察到指针偏转，但再断开开关、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，解释在该实验中若导体ab上下运动时，则闭合电路中不产生感应电流的原因（图丙）　 　。
实验次数 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 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
（3）小科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。请先判断小科的说法是否正确，并合理选择上表格中的两次实验说明理由。　 　
7．在探究“感应电流产生的条件”实验中：
（1）如图，a，b两接线柱间应接入小量程的___________（填“电源”、“电流表”或“电压表”）；
（2）导体在磁场中运动时，电流表指针没有发生偏转，操作上的原因可能是___________（写一种）
（3）改正错误后继续实验，小王发现每次电流表指针的偏转角度不相同，于是他对影响感应电流大小的因素作以下猜想：
猜想一：与导体切割磁感线运动的速度大小有关；
猜想二：与磁场的强弱有关；
猜想三：与导体的匝数有关。
为了验证猜想三，他设计的方案是：分别让两个匝数不同的线圈，在如图所示的磁场中水平向左运动，观察电流表指针的偏转角度。
①请对此方案作出评价，指出存在的主要问题是___________。
②请你说出小王最终如何判断猜想三是否正确：___________。
8．如图甲所示，ab是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计上。某同学想利用该装置探究“感应电流的大小与哪些因素有关”，提出了以下猜想：
①可能与磁场的强弱有关；
②可能与切割磁感线的速度有关；
③可能与切割磁感线的方向有关。
（1）在实验过程中，判断有感应电流产生的依据是___________。
（2）该同学在实验中，只改变导体ab在磁场中运动的速度，实验结果记录如下：
实验次数 1 2 3 4 5 6
速度/（厘米/秒） 2 4 6 8 10 12
电流/（微安） 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8
分析表中数据，可得出的结论是：___________。
（3）图乙是灵敏电流计的结构示意图，它的工作原理与_____（选填“发电机”或“电动机”）相同。
9．某学习兴趣小组同学在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置。闭合开关后，导体AB、灵敏电流表、开关、导线组成闭合回路。
（1）实验中，通过观察___________来判断电路中是否有感应电流。
（2）实验中，该组同学发现每次电流表指针摆动的角度不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。有同学猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关。为了验证猜想，同学们利用如图装置进行实验，使导体AB沿直线___________（填“水平”或“竖直”）运动（导体运动区域的磁场强弱相同）。下表是实验测得的数据，分析数据可得出结论：___________。
实验次数 1 2 3 4 5 6
速度/（cm：s-1） 1 2 3 4 5 6
电流/mA 2.0 3.8 6.0 8.3 10.5 12.1
（3）如果将灵敏电流表换成直流电源，当闭合开关时，可以看到磁场中原来静止的导体AB将_______。
10．发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究。
（1）小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现灵敏电流表指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”。为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：
序号 磁体摆放方向 ab运动方向 电流计指针偏转情况
1 N极在上 竖直上下运动 不偏转
2 水平向左运动 向右偏转
3 水平向右运动 向左偏转
4 N极在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向左偏转
6 水平向右运动 向右偏转
比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟___________有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟___________有关。
（2）如果将灵敏电流计换成___________，可以探究磁场对通电导体的作用。
11．（1）如图是电学中很重要的两个实验，其中甲图装置是研究______的规律；乙图装置是研究______的规律。
（2）图丙是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机，金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的。金属圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线运动，从而产生持续的电流。某校探究小组仿制了这个发电机装置图丁，对影响电流大小的因素进行如下探究：
①当圆盘转速增大时，电流表指针偏转增大，说明电流大小跟______有关；
②保持圆盘转速不变，换用一个半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小还跟______有关；
③保持圆盘转速不变，换用______，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小跟磁场强弱有关。
12．在探究“感应电流的大小与哪些因素有关”活动中，同学们提出了以下猜想：
①可能与切割导线的数量有关；
②可能与切割速度有关；
③可能与切割磁感线的导体长度有关；……
（1）根据你的实验观察，再提出一个猜想：感应电流的大小可能与______有关。
（2）为了验证猜想，同学们先用图甲的装置做实验，然后将两根导体棒并接在ab两点间做同样的实验（如图乙），该实验可验证上述猜想中的______。（填编号）
（3）接着，同学们利用甲图装置继续实验，改变导体棒在磁场中的运动速度，测出每次实验时电流表偏转示数的最大值，实验结果记录如下表：
实验次数 1 2 3 4 5 6
速度（cm/s） 1 2 3 4 5 6
电流（mA） 2．0 4．0 5．9 8．1 10．2 11．8
分析表中数据，可得出的结论是：在相同条件下，感应电流会随______。
在上一步实验的操作中，为了控制好变量，最好使导体沿水平方向直线运动，并且使导体运动区域内的______保持相同。
答案及解析
1．解：（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左移，滑动变阻器的有效电阻变小，根据欧姆定律，电路中的电流变大，P线圈中的磁场应该增强。
（2）图3中的导体ab上下运动时，不切割磁感线，磁感线数量不发生变化，所以不会产生感应电流。
（3）表格中的3和5或者4和6，滑片移动的方向相同，改变了电源正负极，改变了电流方向，但是灵敏电流计指针偏转的方向不变，所以这两次实验可成为小皓作出这个判断的理由。
答案：（1）左；（2）导体ab上下运动时，磁感线数量不发生变化，所以不会产生感应电流；（3）3、5或4、6。
2．解：（1）实验中，通过观察灵敏电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流；
（2）①根据图片可知，磁感线沿竖直方向分布，只有导体ab沿水平方向运动时才切割磁感线，才会产生感应电流；
②根据表格数据得到：感应电流大小与导体切割磁感线运动速度有关，当其他条件相同时，导体切割磁感线运动速度越大，感应电流越大；
（3）如果将灵敏电流表换成直流电源，当闭合开关时，通过电流的导体ab会在磁场中受力，则可以看到磁场中原来静止的导体 ab将运动起来。
故答案为：（1）灵敏电流表指针是否偏转；
（2）水平；感应电流大小与导体切割磁感线运动速度有关，当其他条件相同时，导体切割磁感线运动速度越大，感应电流越大；
（3）运动。
3．（1）会；不会（2）不会；会（3）闭合；切割磁感线（4）导体的运动；磁场
【解析】（1）①闭合开关，灵敏电流表指针不会偏转。让导体ab在磁场中左右运动，磁场沿竖直方向，则导体做切割磁感线运动，会产生感应电路，则电流表指针会偏转；
②断开开关，让导体ab在磁场中左右运动，虽然此时导体做切割磁感线运动，但是电路不是闭合的，因此不会产生感应电流，即电流表指针不会偏转。
（2）①闭合开关，让导体ab在磁场中竖直上下运动，则导体的运动方向与磁场方向平行，此时不做切割磁感线运动，不产生感应电流，则电流表指针不会偏转；
②让导体ab在磁场中斜向上或斜向下运动，此时导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，则电流表指针会偏转。
（3）综合(1)(2)可知，导体ab在磁场中运动产生感应电流的条件：导体ab必须是闭合电路的一部分，且一定要做切割磁感线运动。
（4）①分析a、b操作可知，磁场方向相同，只有导体运动方向不同，那么说明：感应电流的方向与导体的运动方向有关。
②分析a、c操作可知，导体的运动方向相同，而磁场方向不同，那么说明：感应电流的方向与磁场方向有关。
4.（1）导体切制磁感线的速度越大（2）磁性强弱（3）易于改变磁体的磁性强弱
（4）没有控制每次移动线框的速度相等
【解析】（1）根据表格可知，导体切割磁感线的速度不断增大，因此：其他条件都相同时，导体切制磁感线的速度越大，闭合电路中产生的感应电流越大。
（2）根据猜想B可知，变化的因素为磁场的强弱，则：设计思路如下：改变电磁铁的磁性强弱进行多次实验，每次实验线框竖直向下穿过电磁铁磁场，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
（3）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：易于改变磁体的磁性强弱；
（4）按照小科的设计思路验证猜想B，得到的感应电流变化不定，没有规律，原因可能是没有控制每次移动线框的速度相等。
5．解：（1）从表格中看出，从实验1到实验3，金属棒切割磁感线的速度越来越快，电流计指针偏转格数越来越大，电流越来越大，由此可得出的结论是：其他条件都相同时，导体切割磁感线的速度越大，闭合电路中产生的感应电流越大；
（2）探究感应电流的大小与磁场的强弱有关时，根据控制变量法可知，实验中要控制切割磁感线的速度相同，磁场的强弱不同，即需要改变电磁铁的磁性强弱；（3）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：易于改变磁体的磁性强弱；
（4）探究感应电流的大小与磁场的强弱有关时，根据控制变量法可知，实验中要控制割磁感线的速度相同，磁场的强弱不同，即需要改变电磁铁的磁性强弱；感应电流的大小与磁场强弱和金属棒切割磁感线的速度有关，实验时在操作上存在的困难是：难以控制每次移动线框的速度相等，会造成得到的感应电流变化不定，没有规律。
故答案为：（1）切割磁感线的速度；（2）磁性强弱；（3）易于改变磁体的磁性强弱；（4）没有控制每次移动线框的速度相等。
6.（1）磁场强度越强，P线圈中的感应电流越大
（2）该闭合电路内磁感线数量未发生改变
（3）不正确，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
【解析】（1）合开关后灵敏电流计指针被没有发生偏转。小科认为，可能是P线圈中的电流过小，于是他将滑片向左移。他的这一操作是基于猜想：磁场强度越强，P线圈中的感应电流越大。
（2）在该实验中若导体ab上下运动时，则闭合电路中不产生感应电流的原因（图丙）：该闭合电路内磁感线数量未发生改变。
（3）小科的说法不正确，理由：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。
7．电流表 导线没有做切割磁感线活动 没有控制线圈切割磁感线速度大小不变 见解析
【解析】（1）探究感应电流产生的条件，需要测量是否有电流，所以a，b两接线柱间应接入小量程的电流表。
（2）导体在磁场中运动时，电流表指针没有发生偏转，可能导线没有做切割磁感线活动，没有产生感应电流。
（3）①要研究感应电流的大小与线圈的匝数是否有关，应该控制磁场强弱和线圈切割磁感线的速度不变，只改变线圈匝数，观察电流表指针偏转的角度。
②小王判断猜想三是否正确的方法：比较指针两次偏转角度，若相差不大，与线圈匝数无关；若相差明显，与线圈匝数有关。
8．灵敏电流计的指针发生偏转 在磁场强弱、切割磁感线方向等条件相同时，切割磁感线的速度越快，产生感应电流越大 电动机
【解析】（1）在实验过程中，判断有感应电流产生的依据是：灵敏电流计的指针发生偏转。
（2）根据表格数据可知：在磁场强弱、切割磁感线方向等条件相同时，切割磁感线的速度越快，产生感应电流越大。
（3）电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动，而发电机的工作原理为电磁感应，因此与灵敏电流计工作原理相似的是电动机。
9． 灵敏电流表指针是否偏转 水平 感应电流大小与导体切割磁感线运动速度有关，当其他条件相同时，导体切割磁感线运动速度越大，感应电流越大 运动
【解析】（1）实验中，通过观察灵敏电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。
（2）为了验证猜想，同学们利用如图装置进行实验，使导体AB沿直线水平运动（导体运动区域的磁场强弱相同）。
根据表格数据得到：感应电流大小与导体切割磁感线运动速度有关，当其他条件相同时，导体切割磁感线运动速度越大，感应电流越大。
（3）如果将灵敏电流表换成直流电源，当闭合开关时，可以看到磁场中原来静止的导体AB将运动。
10．导体的运动方向 磁场方向 电源
【解析】（1）2、3次实验中磁场方向相同，导体运动方向不同，电流计指针偏方向不同，所以比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟导体的运动方向有关；3、6实验中磁场方向不同，导体运动方向相同，电流计指针偏方向不同，所以比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟磁场方向有关。
（2）磁场对通电导体的作用，电路中一定有电源，所以将灵敏电流计换成电源，则可以探究磁场对通电导体的作用。
11．磁场对电流的作用 电磁感应 转速 导线长度 磁性更强的磁铁
【解析】（1）由图示可知，甲图中有电源，是电动机模型，是研究磁场对电流的作用的；乙图中没有电源，是发电机模型，是研究电磁感应现象的。
（2）①转速增大时，电流表指针偏转角度增大，电流变大，说明电流大小与圆盘的转速有关。
②转速不变，增大圆盘面积，相当于切割磁感线的导线长度增大，电流表指针偏转角度增大，电流变大，说明电流大小与导线长度有关。
③如果圆盘转速不变，通过换用磁性更强的磁铁，也可以使电流表指针偏转角度变大，说明电流大小还与磁场的强弱有关。
12．磁场的强弱 ① 导体运动速度的增大而增大 磁场强弱
【解析】（1）结合实际进行猜想，感应电流的大小可能与磁场的强弱有关。
（2）先用图甲的装置做实验（一根导体棒在磁场中做切割磁感线），然后将两根导体棒并接在ab两点间做同样的实验，保持磁场强弱相同，改变导体棒的数量，故该实验可验证猜想①。
（3）从表中数据可以看出，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流也越大，故可得出结论：在磁场强弱相同时，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大。
根据控制变量法知要探究感应电流与速度的关系 应该控制导体运动区域内的磁场强弱相同，改变导体运动的速度。
电磁感应的实验探究