2024年度教科版九年级物理上册课堂作业设计8.2.磁场对电流的作用（有解析）

2024年度教科版九年级物理上册课堂作业设计8.2.磁场对电流的作用
基础过关全练
知识点1　磁场对通电导线的作用
1.(2023山东济南高新区期末)下面四幅图中可以用来解释电风扇工作原理的是 (　　)
　　　　
A B
　　　　
C D
2.(2022河北邯郸期末)如图所示,闭合开关,导体ab就会运动起来,下列说法正确的是 (　　)
A.发电机就是利用这一原理工作的
B.在此过程中,机械能转化为电能
C.此实验说明磁场对通电导体有力的作用
D.同时改变电流方向和磁场方向,可以改变导体ab的运动方向
3.两根通电导体A和B,A通了电会产生磁场,那A产生的磁场对旁边的B是不是会有力的作用呢 通过如图的实验,发现导体A和B如虚线所示发生形变,导体B对A的作用力为FA,A对B的作用力为FB。下列说法正确的是 (　　)
A.图甲中FA向右,FB向左
B.图甲中FA和FB是一对平衡力
C.图甲中只把导体A所接的电源正负极对调,则FB向左
D.图甲只把导体B所接的电源正负极对调,则FB向右
知识点2　让线圈在磁场中转起来
4.【新独家原创】19世纪人类社会生产力发展又有一次重大飞跃,人们把这次变革叫做“第二次工业革命”,人类由此进入了“电气时代”。我们生活中所使用的电风扇、洗衣机等家用电器工作时的原理都是通电线圈在磁场中受力运动。下列关于通电线圈在磁场中受力的说法正确的是 (　　)
A.通电线圈在磁场中受力是电流的热效应
B.通电线圈在磁场中受力,将电能转化为机械能
C.通电线圈中只要有电流通过,线圈就会在力的作用下不断运动
D.同时改变电流方向和磁场方向,通电线圈在磁场中受力方向也将改变
5.(2023山东菏泽育青中学期末)电动机的原理是通电线圈在
　　　　中受力转动,能量转化是　　　　能转化为　　　　能。
知识点3　电动机与人类文明
6.(2021四川广元中考)新能源电动汽车被越来越多的家庭所接受,其核心部件是电动机。下图能说明电动机工作原理的是 (　　)
　　　　　
A B
　　　　　
C D
7.【跨学科·物理学与日常生活】(2020山西中考)如图所示,小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材,成功制作了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向,下列方法可行的是(　　)
A.只增强磁铁的磁性 B.只增加线圈的匝数
C.只增大线圈中的电流 D.只将磁铁的磁极对调
能力提升全练
8.(2022江苏扬州中考,7,★☆☆)下列四幅图中,能说明微型电扇工作原理的是 (　　)
A B
C D
9.【跨学科·物理学与工程实践】(2023山东青岛李沧期末,8,★☆☆)如图是电流表的内部结构示意图。当电流通过线圈时,通电线圈在磁场中转动从而带动指针偏转。下列选项与电流表工作原理相同的是 (　　)
A.电磁铁 B.电动机
C.电磁继电器 D.发电机
10.(2022江西中考,4,★☆☆)如图所示,是某同学在科技节上展示的作品结构图。该作品的工作原理是通电线圈在　　　　中受力转动,它就是一个自制的　　　　机模型图。
11.(2022江苏连云港中考,17,★☆☆)如图所示,闭合开关,导体ab就会运动起来,在此过程中,　　　　能转化为　　　能。利用这一原理可以制作　　　　。
12.(2021浙江嘉兴中考,19,★★☆)电动机在现代生产、生活中有广泛的应用。
(1)如图所示是电动机原理图,将通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd边受到　　　　,使线圈转动起来。
(2)某电动车是利用电动机来驱动车轮转动的,遇到障碍时,只要按下倒车开关就能改变线圈中　　　　来实现倒车。
素养探究全练
13.【科学探究】如图是科技小组的同学利用电磁转换的知识制作的“电能无线传输”装置的示意图。图中送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈利用磁场产生电流。受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输。
(1)送电线圈是利用电流的　　　　效应工作的,与受电线圈产生电流的原理相同的是　　　　(选填“电动机”或“发电机”)。
(2)受电线圈中电流大小可以通过灯泡　　　　来反映。
(3)在图中的电源、调节装置和送电线圈不改变的情况下,该小组同学想探究影响受电线圈两端电压大小的因素,猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关。通过查阅资料,他们了解到了受电线圈两端电压与线圈匝数的关系。接着,他们用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同、直径不同的线圈,对其余两个猜想进行探究。实验数据如表:(送电线圈直径为70.0 mm)
实验 次数 受电线圈的直径 D/mm 两线圈之间的距离 d/mm 受电线圈两端的电 压U/V
1 70.0 22.0 8.6
2 70.0 11.0 14.1
3 70.0 5.5 20.5
4 145.0 5.5 10.3
5 105.0 5.5 16.9
6 45.0 5.5 13.9
7 32.0 5.5 5.4
①分析　　　　三次实验数据可初步得出结论:在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距离越小,受电线圈两端的电压越大。
②分析3、4、5、6、7五次实验数据可初步得出结论:在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下,受电线圈直径增大时,其两端电压　　　　。
(4)通过实验,小组同学发现电能无线传输存在传输距离　　　　的缺点。尽管如此,电能无线传输技术仍然有着广阔的应用前景,如部分手机和电动牙刷的无线充电装置已经采用了该技术。

答案全解全析
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1.D　电风扇的主要构成是电动机,它是利用通电导线在磁场中受力运动的原理工作的。A图中装置是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,故A错误;B图中装置是研究影响电磁铁磁性强弱的因素,利用电流的磁效应,故B错误;C图中导体ab在磁场中切割磁感线,电流表的指针发生偏转,说明电路中有电流,是电磁感应现象,故C错误;D图中导体通电时,在磁场中会运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,与电风扇的原理相同,故D正确。
2.C　发电机利用的是电磁感应现象;此过程中,电能转化为机械能;通电导体在磁场中受力运动,运动方向跟电流方向和磁场方向有关,同时改变电流方向和磁场方向,导体的运动方向不变。故选C。
3.C　图甲中A、B之间相互排斥,则导体B对A的作用力FA的方向是向左的,A对B的作用力FB的方向是向右的,A错误;图甲中FA和FB是一对相互作用力,B错误;图甲中只把导体A所接的电源正负极对调,由图乙知,A和B相互吸引,则FB是向左的,C正确;图甲中只把导体B所接的电源正负极对调,则A和B之间是相互吸引的,则FB是向左的,D错误。故选C。
4.B　通电线圈在磁场中受力,将电能转化为机械能;通电线圈要持续转动,需要使用换向器,通过改变线圈中的电流方向来改变线圈的受力方向;同时改变电流方向和磁场方向,通电线圈在磁场中受力方向不变,故B正确。
5.磁场　电　机械
解析　通电线圈在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用这一原理工作的,工作时将电能转化为机械能。
6.D　A图是奥斯特实验的装置图,说明了通电导体周围存在磁场;B图为电磁铁的原理图,是根据电流的磁效应制成的;C图中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,小灯泡会发光,说明会产生感应电流,这是电磁感应现象,是发电机的原理;D图中当闭合开关后,通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理,故选D。
7.D　通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,只将磁铁的磁极对调,改变了磁场方向,线圈转动方向改变,故D可行。
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8.C　微型电扇的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用。C图中是电动机的工作原理图,即通电导体在磁场中受力的作用,故C正确。
9.B　通电线圈在磁场中受力而转动,并且电流越大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。电磁铁是利用电流的磁效应制成的,与电流表的工作原理无关,故A错误;电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的,故B正确;电磁继电器是利用电流的磁效应制成的,与电流表的工作原理无关,故C错误;发电机是利用电磁感应制成的,与电流表的工作原理无关,故D错误。
10.磁场　电动
解析　通电线圈中有电流通过,线圈在磁体的磁场内转动,说明磁场对电流有力的作用。此过程电能转化为机械能,是一个自制的电动机模型。
11.电　机械　电动机
解析　如图,闭合开关,导体ab中有电流通过,通电导体在磁场中受力而运动,将电能转化为机械能。利用通电导体在磁场中受力运动的原理可以制作电动机。
12.(1)力的作用　(2)电流的方向
解析　(1)将通电线圈abcd置于磁场中,线圈的ab、cd边在磁场中受到力的作用,ab、cd边的受力方向相反,使得线圈转动起来;
(2)磁场的方向不变,按下倒车开关就能改变线圈中电流的方向,从而改变线圈受力的方向,来实现倒车。
素养探究全练
13.(1)磁　发电机　(2)亮度(或两端的电压大小)　(3)①1、2、3　②先增大后减小　(4)短
解析　(1)图中送电线圈利用电流产生磁场,是电流的磁效应;受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流,这是电磁感应现象,发电机的工作原理也是电磁感应,故和受电线圈原理相同。
(2)在灯泡的电阻不变的情况下,根据U=IR,电流越大,电压表示数越大;根据P=I2R,电流越大,灯泡的功率越大,灯泡越亮,所以受电线圈中电流大小可以通过灯泡亮度或灯泡两端电压来判断。
(3)①1、2、3实验的受电线圈直径相同,线圈匝数相同,两线圈距离逐渐减小,受电线圈两端的电压不断增大。②3、4、5、6、7五次实验线圈匝数相同,两线圈之间距离相等,受电线圈直径不断增大时,受电线圈两端的电压先增大后减小。
(4)从实验数据知:在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距离越短,受电线圈两端的电压越大,当两线圈之间的距离增大时,受电线圈两端的电压会减小。所以电能无线传输存在传输距离短的缺点