第二十章 电与磁 实验专题 (含解析)2023-2024学年人教版物理九年级全一册

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名称 第二十章 电与磁 实验专题 (含解析)2023-2024学年人教版物理九年级全一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-11-25 19:15:05

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第二十章 电与磁 实验专题
1.学习了电与磁的相关知识后,小明同学知道条形磁体有两个磁极,他在实验室发现有一个条形磁体断成了两截(如图所示),他想知道这样的两截磁体是各只有一个磁极还是有两个磁极呢?请你设计一个实验进行探究。
(1)实验器材: ;
(2)实验现象与结论: 。
2.骑行是一种健康自然的运动旅游方式,不论是对于记忆力较强还是较弱的人来说,骑行都具有提高记忆力的作用,而且还可以改善与运动有关的大脑区域的活动情况;周末,小梦骑行时发现自行车上的指南针指向出现故障;他怀疑长时间的剧烈撞击、高温暴晒导致指南针消磁了,于是把指南针卸下准备验证自己的猜想;请你帮小梦设计实验方案,并完成实验;
添加物品: ;
实验步骤: ;
现象及结论: 。

3.小芳在研究扬声器的结构时,发现扬声器中有一个环形磁体(如图)。她想知道这个磁铁的磁极在哪儿呢?请你设计实验帮助小芳解决问题:
(1)写出你选用的实验器材: 。
(2)简述实验过程及现象;

4.某兴趣小组在研究扬声器结构时,发现扬声器中有一个环形磁体,他们不知道环形磁体的磁极分布情况,于是几位同学提出了以下三种猜想:
猜想1:磁极呈横向分布(例如图甲,左侧为N极,右侧为S极);
猜想2:磁极呈轴向分布(例如图乙,上面为N极,下面为S极):
猜想3:磁极呈里外分布(例如图丙,外侧为N极,内侧为S极);
为了验证其他猜想,他们进行了如下实验:
(1)用细棉线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示),结果观察到磁体在任意位置都能保持静止,这说明猜想 (1/2/3)是错误的;
(2)用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来(如图戊所示),结果观察到磁体只在特定位置能保持静止,这说明猜想 (1/2/3)是错误的;
(3)为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况,小李进行了以下实验:取两个完全相同的环形磁铁,将它们沿中心轴线互相靠近,发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转,结果它们相互吸引,则验证了另一猜想是正确的;
(4)若将这两个完全相同,重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上,停止时如图已所示(不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力),则磁铁a对底座的压力 ;
A.等于G
B.小于2G
C.等于2G
D.大于2G
(5)若再放上一个完全相同的磁铁c(b、c间也排斥),则相邻两个磁铁间的距离Lab Lbc;(填“大于”、“等于”或“小于”)
(6)扬声器通上电,播放音乐,将电能转化为 ,扬声器在不断地振动,并由此得出声音是由物体 产生的。
5.小强用实验探究“磁体间相互作用规律”,当甲磁体不动,乙磁体逐渐靠近甲磁体时,他观察到悬挂乙磁体的细线与竖直方向的夹角也随之变化,如图所示。请你根据实验现象,提出一个值得探究的科学问题 ;对于该问题,你的猜想是 。
6.磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小蕊和小昌同学想探究磁体对铁钉的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关,请你参与探究并解决一些问题。
(1)如图,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的铁钉数量,显示磁体对铁钉吸引力的大小;
铁钉的放置有图中的甲、乙两种方法,依据 的原理,铁钉在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中 的方法;
(2)选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同,材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的铁钉个数,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 陶瓷板 玻璃板 塑料板
吸引铁钉数量/个 4 1 1 3 3 3 3
①分析数据,可以得出,在其它条件相同时,放入铁板或镍板,吸引铁钉的数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响 ,即对磁性屏蔽效果明显;
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铝是导体,陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体,从表中数据知道,它们对吸引力影响效果相同。据此,你提出一个值得探究的问题: ;
(3)他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大,吸住的铁钉数量越少;
(4)日常生活中,磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质,再写出一种保护磁卡磁性的方法: 。
7.罗盘即平常我们说的指南针,它是我国古代的伟大发明之一。学习了磁现象之后,同学们想自己制作一个简易的指南针。请你选择器材,设计方案制作指南针。
(1)选用物品: ;
(2)制作过程: 。
8.为辨别钢棒是否有磁性,小明设计了以下方案进行探究。
(1)如图甲所示,小磁针与钢棒M端相互吸引,则钢棒的情况可能是 ;
A.原来就具有磁性,M端为N极
B.原来就具有磁性,M端为S极
C.原来没有磁性,被小磁针磁化后,M端成了N极
D.原来没有磁性,被小磁针磁化后,M端成了S极
(2)如图乙所示,挂在弹簧测力计下的磁铁,下端为N极。水平向左移动钢棒的过程中,测力计示数持续变大,小明由此判断,钢棒原来一定具有磁性,且M端是 极(选填“N”或“S”)。本实验若把磁铁换成软铁块,情况又会怎样? 。
9.在研究两个靠近的异名磁极周围磁感线的分布时,几位同学提出了以下两种猜想:
(1)利用所学知识,断定猜想 肯定是错误的。你判断的依据是:磁体外部的磁感线都是 ;
(2)请设计一个简单实验,验证另一个猜想是否正确: 实验器材: ; 实验步骤: ; 判定方法: 。
10.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)图1为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知,该磁极为 极,若在2处放置一个小磁针,当小磁针静止时,其指向应是图2中的 ;位置1处磁感应强度 位置2处的磁感应强度(填“大于”“小于”或“等于”);
(2)如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化,则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变化的图像如图3所示。根据图线可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而 。
11.小宇参加了学校“研究性学习小组”,探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下:将一条形磁体的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒精灯给磁体加热,如图甲所示,经过一段时间后,当磁体被烧红时,发现铁钉纷纷落下。
(1)从小宇的实验可得出的初步结论是 ;
(2)根据这一结论,小宇大胆设计了一个温度报警器,如图乙所示,请简述它的工作原理:当温度逐渐升高时,磁体的 减弱直至消失,无法 (选填“排斥”或“吸引”)弹簧开关,弹簧开关向下恢复原状,这样下面的电路就被接通,从而使电铃报警;
(3)根据这一现象,你认为生活中要保持磁体的磁性不减弱,应注意什么?答: 。
12.在“探究通电螺线管外部的磁场方向”实验中:

(1)在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撤满铁屑,通电后,轻敲纸板,观察铁屑的分布情况可知,通电螺线管周围的磁场和 磁体的磁场相似,摆放小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的 。
(2)改变电流方向,小磁针指向与原来 (选填“相同”或“相反”),说明通电螺线管的磁场方向与 有关。
(3)实验结束后,观察到两个小磁针又偏转回南北方向,这是受到 的影响。
13.小华借鉴前人的经验用如图所示的电路探究欧姆定律,该电路的温差电源中,铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中,AB两端存在电压,其电压大小由温度差决定。他将粗细均匀的铁丝两端插入水银中,接通电路。当电路中有电流通过时,小磁针会发生偏转,转动金属丝上端手柄,扭转金属丝,使小磁针回到原位置,记录手柄转过的角度。

实验组别 1 2 3 4
铁丝长度(厘米) 2 4 6 10
手柄转过角度(度) 305 281 259 224
(1)当电路中有电流通过时,小磁针会发生偏转,说明 ;
(2)他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验,部分数据如上表所示。手柄转过角度与电流大小成正比,粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比,通过分析表中数据,能否得出电流与电阻成反比? (选填“能”或“不能”),原因是 ;
(3)小明想研究电流和电压的关系,利用如图所示的电路,他可以怎么做? 。
14.【分析归纳,总结概括】在“探究通电螺线管周围的磁场方向”的实验中:
(1)图甲中,闭合开关,竖直悬挂的小磁针发生偏转,这是因为小磁针受到 的作用,说明通电螺线管周围存在 。当小磁针静止时,右端为 极;
(2)改变通电螺线管中的电流方向,小磁针偏转方向发生改变,说明通电螺线管的 与螺线管中的电流方向有关;
(3)移走悬挂的小磁针,将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关,小磁针发生偏转,静止时的指向如图乙所示。分析可知,通电螺线管周围的磁场和 磁体的磁场相似,摆放小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的 。

15.磁感线是闭合的曲线,磁体周围的磁感线从磁体的极出发,回到磁体的极;如图所示是垂直于纸面放置的螺线管,通过沿箭头方向的电流时,原来静止在螺线管内部的小磁针的极将会 (选填“偏向纸内”或“偏向纸外”)。

16.电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称、统一之美;

(1)如图1所示,亮亮利用干电池、导线和小磁针进行实验;
①通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位,实验表明 ;
②世界上第一个发现电和磁是有联系的科学家是 ;
(2)亮亮又将直导线绕成螺线管形状,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑;
①通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况,如图2所示,实验结果表明:通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似;
②为了进一步判断通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系,接下来的操作是 。
17.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小聪利用上述器材,制成了简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中通过观察电磁铁 的不同,可以判断电磁铁的磁性强弱的不同;
(2)当滑动变阻器的滑片向左移动时,发现电磁铁甲乙吸引大头针的个数增加,这说明 ;
(3)根据图示的情景可知, (选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强;
(4)小聪做完实验又提出了一个新的问题:电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关呢 于是他将甲中的铁钉去掉,比较甲、乙吸引大头针的数目。请你对他的方案进行评价:
18.如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图,其中工作电路电源电压,指示灯L的额定电压,定值电阻;控制电路电源电压,磁敏电阻的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示,当窗户分别处在轨道A、B、C处时,磁敏电阻所处位置的磁场强度分别为a、b、c,闭合开关和后,当窗户关闭时,指示灯亮,蜂鸣器不工作;当窗户打开一定程度时,指示灯熄灭,蜂鸣器发出警报声。
(1)电磁继电器实则就是电磁铁控制的一种 。
(2)将窗户移至A点时,窗户关闭,闭合开关,指示灯L正常发光,求此时指示灯L消耗的电功率。
(3)已知电磁铁线圈中的电流达到3mA时,电磁铁的衔铁刚好被吸下,指示灯L熄灭,蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为其最大阻值的,当窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警,此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现?请通过计算加以说明 。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
19.小组为灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示,控制电路电压U1恒为12V,继电器线圈的电阻R0为20Ω,定值电阻R1为40Ω,热敏电阻R2的阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路电压U2恒为220V,安装两只标有“220V 275W”的灯泡。闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开。
(1)工作电路工作时,A端应与 (选填“B”或“C”)端相连接;
(2)工作电路工作时的总电流为多大?( )
(3)浴室里控制的温度t0为多高?( )
(4)为使利用R2控制的浴室温度t0高低可调,需要对控制电路进行改进,请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路。( )

20.为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明以电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。

(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过 来显示电磁铁磁性的强弱;
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到图甲所示的情景;接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图乙所示的情景, 比较图甲和乙,可知 图中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越 磁性越强。
21.为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关小明同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干匝,制成简单的电磁铁,如图所示。用此装置去吸引大头针,甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。

(1)实验中通过电磁铁 判断电磁铁磁性的强弱,这一方法体现了转换的思想;
(2)比较 两图可知:线圈匝数相同时,电流越大磁性 ;
(3)根据图丁可以得出的结论是 。
22.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。

(1)电磁铁磁性的强弱是通过观察 来确定的;
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,说明电流越 ,电磁铁磁性越强;
(3)根据图示的情境可知,说明电流一定时, ,电磁铁磁性越强;
(4)根据安培定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的 极;
(5)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
23.在探究“电动机为什么会转动”的实验中:
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导体周围也存在 ,磁体会对通电导体产生力的作用吗
(2)如图所示,将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间,闭合开关前,导体 ,闭合开关后,导体 ,说明磁场对 导体有力的作用。
(3)断开开关,将图中磁体的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 有关。
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向, (选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
24.如图所示,使线圈位于两磁极间,请你看图回答下列问题:

①通电后,图1中ab段导线的电流方向是 (选择“由a到b”、“由b到a”);
②图1中ab段导线受磁场力的方向向上,用箭头标示出图3中ab段导线所受磁场力的方向;
线圈转过图2所示位置,用 (填写一种器材名称)可使线圈靠磁场力继续顺时针转动至少半圈,这是因为导体在磁场中运动的方向与 方向有关;
③若把图1中的电源换为电阻,快速转动线圈,电阻发热,此过程机械能先转化为 能再转化为 能。
25.小明用自己安装好的直流电动机模型(如图甲)来研究电动机的工作过程;
(1)电动机的工作原理是磁场对 有力的作用;图乙是直流电动机工作原理图,其中C、D叫作 ,线圈左右两边框的受力方向相反,其原因是 方向相反;
(2)小明将直流电动机模型接入电路,各部分连接完好,闭合开关后电动机却不能转动;他用手轻轻地碰了一下线圈后,直流电动机模型开始正常转动;刚开始不转的原因可能是 ;(填序号)
A.蹄形磁铁磁性太弱
B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置
D.线圈中的电流太小

(3)小明按图丙电路将电动机模型连入电路,闭合开关,电动机正常转动,小明记下了电流表和电压表的示数;实验过程中,由于弧形铁片螺丝松动,电动机线圈被弧形铁片卡住了,小明惊奇地发现,电动机线圈被卡住后,电流表和电压表的示数都发生了变化,小明赶紧记下了两表的示数(如下表所示)并断开了开关;
电动机状态 电压U/V 电流I/A
正常转动 2.2 0.18
被卡住不转 2.0 0.33
为什么电动机线圈被卡住后电流会变大呢?小明经过反复思考,终于明白了其中的道理,原来线圈不转时只有线圈电阻阻碍电流,线圈电阻比较小,因此电流较大;当通电线圈在磁场中转动时,线圈同时也会在磁场中做 运动,产生感应电流,根据实验数据可以判断,感应电流的方向应该与原来线圈中的电流方向 ;在实际生活中,如果电动机转轴被卡住而不转动时,电能将全部转化为 能,很容易烧坏电动机线圈。
26.在探究“通电导体在磁场中受力作用”的实验中,小刚发现金属棒在磁场中摆动的幅度不同,这体现了金属棒受力的大小不同,根据这一现象他提出了“通电导体在金属线磁场中受力大小与哪些因素有关”的问题,并进行了以下猜想。
猜想1:与通过导体的电流大小有关;
猜想2:与导体的材料有关;
猜想3:与磁场的强弱有关。
他选用的实验器材有:铁架台、外观相同磁性不同的U形磁铁两块电源、滑动变阻器、金属细线,长度、粗细均相同的铜棒和铝棒各一根、开关、导线若干。
小刚用金属细线与铜棒两端相连,竖直悬挂于铁架台上,将铜棒置于水平放置的U形磁铁的磁场中,并连接了如图所示的电路。请你回答下列问题:
(1)实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察 与竖直方向的夹角来判断;
(2)探究猜想1时,小刚将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置,闭合开关并向左移动滑片,金属细线偏转的角度越来越大,可得出结论:当磁场的强弱与材料相同时,电流越大,通电导体受到的力越 ;
(3)为了探究猜想2,小刚仅用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变,闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同,于是得出:电流和磁场强弱相同时,通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论。请你分析小刚得出的结论是否可信? (选填:“可信”或“不可信”),理由是 ;
(4)探究猜想3的过程中,当金属细线偏转到一定角度时,铝棒处于静止状态,此时磁场对铝棒施加了一个水平向左的力F,则铝棒受到绳子拉力与重力的合力方向为 ,你判断的理由是 。

27.某同学用下图所示的装置研究电磁感应。
①如图甲所示,保持蹄形磁体竖直放置,使导体AB从图示位置向上运动,电路中 (A.无;B.有)感应电流;
②如图乙所示,保持线圈不动,使蹄形磁体快速向左运动,电流表指针 (A.会;B.不会)偏转;
③如图甲,把电流表改为一个电源,则AB棒会 (A.上或下;B.左或右)运动;
④AB棒应选用 ;(A.铁棒;B.铝棒;C.都是导体,均可以);
⑤利用电磁感应原理工作的装置有 (A.电铃;B.扬声器;C.动圈式话筒)。

28.如图甲、乙所示,导体棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,都垂直于所在位置的磁感线,两个蹄形磁体的N极和S极标识都没有了。小风通过探究发现:拉动AB向左移动时,CD会向右移动。
(1)在这个探究实验中,装置 相当于发电机的功能;
(2)若调换右边磁体上下磁极,拉动AB向左移动,则CD向 移动。
29.“探究产生感应电流的条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示,我们通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生。

(1)实验中,通过比较图 可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合;
(2)通过比较图乙、丙可知,产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做 运动;
(3)利用该原理,在生产生活中可以制作 。
30.如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB,导线AB的两端跟电流表连接。

序号 磁体(磁极)放置方式 导体AB运动情况 电流表指针偏转情况
1 上N下S 静止、竖直上下运动 不偏转
2 上N下S 向左运动 向右偏转
向右运动 向左偏转
3 上S下N 向左运动 向左偏转
向右运动 向右偏转
(1)实验中,电流表的作用是 ;
(2)确认电流表能正常工作后,闭合开关,通过实验,观察到的现象如上表所示。由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中会产生感应电流;
(3)通过第2次实验可以得出的结论是: ;
(4)在此实验过程中,能量转化情况是 。
31.小李利用图示装置探究感应电流产生的条件;

(1)开关闭合后,将AB棒沿着水平方向向右运动时,观察到灵敏电流计指针 (选填“偏转”或“不偏转”);
(2)要使灵敏电流计的指针偏转方向与(1)中相反,可采取的具体措施是: ;
A.使用磁性更强的磁;
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
(3)若将图中灵敏电流计换成 ,该装置还可以用来研究通电导体在磁场中受到力的作用,并据此制成了 (选填“发电机”或“电动机”)。
32.如图甲是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。闭合开关后,导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表(实验中电流由左接线柱进入电流计,指针向左偏,电流由右接线柱进入电流计,指针向右偏)。

实验序号 磁场方向 导体棒ab运动方向 灵敏电流计指针偏转情况
1 向下 向上 不偏转
2 向下 不偏转
3 向左 向右偏
4 向右 向左偏
5 向上 向上 不偏转
6 向下 不偏转
7 向左 向左偏
8 向右 向右偏
(1)实验表明,闭合电路中的部分导体在磁场中做下列哪种运动时,电路中产生感应电流 ;
A.平行磁感线运动
B.切割磁感线运动
(2)探究感应电流方向与导体棒运动方向的关系时,应该保持 的方向不变;
(3)导体中产生的电流方向与导体的运动方向以及磁感线的方向都有关系,根据图表信息,分析判断下列方向关系正确的是 ;

(4)小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验,此时需要在图乙的电路中再接入的元件是 。用电磁铁代替原有磁体的好处: 。
33.利用图所示的实验装置探究磁生电的条件,在磁场中悬挂一根导体AB,把它的两端跟电流表连接起来,组成闭合回路。

(1)下列操作能在电路中产生电流的是 (填序号);
①蹄形磁体和导体AB都静止
②蹄形磁体静止,导体AB上下运动
③蹄形磁体静止,导体AB快速向右运动
④蹄形磁体和导体AB以相同的速度水平向右运动
(2)若要使产生的电流方向与(1)中电流方向相反,应该 ;
(3)小明完成上述实验后,还想探究磁场对通电导体的作用,他只需将电流表换成 即可;
(4)旱冰鞋的四个轮子会发光,原理是滑动的时候金属线圈做切割磁感线运动产生感应电流使发光二极管发光.下列选项中和轮子发光的原理相同的是 。
A.通电导线在磁场受力运动
B.动圈式话筒
C.电磁继电器
D.奥斯特实验
参考答案:
1. 条形磁体(或小磁针) 见解析
【详解】(1)[1]一个磁体同时存在N极和S极,可以利用条形磁体或小磁针接触每一个部分的两端,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引进行判断。因此需要的实验器材:条形磁体或小磁针。
(2)[2]根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引进行判断。实验现象为和其中一端吸引,和另一端相互排斥,从而说明一个磁体同时存在两个磁极。
2. 细棉线 用细棉线将指南针悬挂使其能在水平面自由转动 多次转动,若指南针静止时总是指南北,说明小梦的猜想是错误的;反之,小梦的猜想是正确的
【详解】[1][2][3]工作正常的指南针会受地磁场影响,静止时指向特定方向,因此可以用细棉线将指南针悬挂使其能在水平面自由转动,然后多次转动,若指南针静止时总是指南北,说明小梦的猜想是错误的;反之,小梦的猜想是正确的。
3. 环形磁体、一盒铁屑 见解析
【详解】(1)[1]实验器材:需要用到环形磁体、一盒铁屑。
(2)[2]实验过程及现象:把环形磁体放在装有铁屑的盒里翻转几下,拿出来观察,吸引铁屑最多的位置就是该环形磁体的磁极。
4. 1 3 C 小于 机械能 振动
【详解】(1)[1]当按图丁的放置方法悬挂起来时,若猜想1是正确的,则环形磁体不会静止在任何位置,只会停留在一个方向:N极在北面,S极在南面,故猜想1是错误的。
(2)[2]当按图戊的方法用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来,如果猜想3正确,由于地磁场的作用,不会在任何位置保持静止,结果观察到磁体在特定位置能保持静止,这说明猜想3是错误的。
(4)[3]设磁铁a对底座的压力为;a对b的排斥力为,对于磁铁b,受到重力和磁铁a的排斥力,根据平衡条件可得
以b和a整体为研究对象,因为磁铁a对底座的压力与底座对a和b的支持力是一对相互作用力,所以磁铁a对底座的压力等于它们的总重力,即
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(5)[4]若再放上一个完全相同的磁铁c(b、c间也排斥),此时b磁铁受到3个力的作用,如图所示
b磁铁静止时,由力的平衡条件可得
所以
即a对b的排斥力更大,说明a、b间的距离更小,则相邻两个磁铁间的距离小于。
(6)[5][6]扬声器通电时消耗电能,进而使纸盆振动而产生声音,所以是将电能转化为机械能,扬声器在不断的振动,并由此得出声音是由物体振动产生的。
5. 见解析 见解析
【详解】[1][2]联想到磁体间的相互作用规律,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故研究甲、乙两块磁铁相互吸引时,磁体间作用力与距离的关系;由图中实验现象,可得到即:磁体间的距离越近,作用力越大。
6. 二力平衡 乙 较大 铝不能被磁化 磁体屏蔽的效果与哪些因素有关 厚度 磁卡放入铁盒中
【详解】(1)[1][2]回形针受到两个力的作用:重力和磁体的吸引力,处于静止状态,所以这两个力是一对平衡力,应用的原理是二力平衡;甲图中,回形针受到的磁力和重力不在一条直线上,所以不是平衡力,因此选择乙图。
(2)①[3]分析数据可以得出,在其它条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响较大,即对磁性屏蔽效果明显。
②[4]铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是铝不是磁性物质,不能被磁化。
③[5]铝是导体,陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体,从表中数据知道,它们对吸引力影响效果相同,铁、镍、铝都是导体,它们对吸引力影响效果却不同,因此提出的问题是:磁体屏蔽的效果与哪些因素有关。
(3)[6]要研究屏蔽效果与铁板面积的关系,必须保持铁板的形状、厚度一定,改变面积大小,观察回形针被吸起的数目多少。
(4)[7]由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显,所以可以将磁卡放在铁盒中,磁性就能长时间保持了。
7. 缝衣钢针,条形磁铁,细线,彩笔 见解析
【详解】(1)[1]指南针主要组成部分是一根装在轴上的磁针。要想制作指南针,选用物品有缝衣钢针,条形磁铁,细线,彩笔等。
(2)[2]制作过程:将条形磁体的一端沿着同一方向摩擦缝衣钢针,重复几次后,使钢针获得磁性;将获得磁性的钢针,用细线悬挂,自由转动,让它在水平位置自由静止,则指南方的为指南针的南极,另一端为北极;用不同颜色标注自制指南针的南、北极。
8. AC N 水平向左移动钢棒的过程中,弹簧测力计示数先变小后变大
【详解】(1)[1]根据知识点磁体能够吸引铁、钴、镍等物质;同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引;小磁针的S极与钢棒M端互相吸引,则钢棒如果原来有磁性,M端应该是N极,如果原来没有磁性,钢棒被磁化后,M端是N极,故BD不符合题意,AC符合题意。
故选AC。
(2)[2]根据知识点条形磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱;同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引;挂在弹簧测力计下端的磁体受到重力、拉力、磁力,三个力平衡;水平向左移动钢棒,磁体受到的磁力先变小后变大;弹簧测力计的示数持续变大,则钢棒的M端是N极;从M端到中间,磁体受到的斥力逐渐减小;从中间到右端,磁体受到的引力逐渐增大。
[3]若把磁铁换成软铁块,软铁块和钢棒之间无磁性,水平向左移动钢棒的过程中,弹簧测力计示数先变小后变大。
9. 2 从磁体的N极发出,回到S极 小磁针 详见解析 详见解析
【详解】(1)[1][2]在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极发出,回到S极,而2都是从磁体的S极发出回到N极,所以猜想2肯定是错误的。
(2)磁感线上某点的切线的方向就是该点磁场的方向。根据规定,小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向即磁感线的方向。
[3]实验器材:小磁针。
[4]实验步骤: 把小磁针放入图1的磁场中,观察小磁针静止时北极所指的方向。
[5]判定方法:若小磁针静止时,N极指向两个靠近的异名磁极的S极,则猜想1正确;若小磁针静止时,N极指向两个靠近的异名磁极的N极,则猜想1不正确。
10. N 甲 大于 增大
【详解】(1)[1]在磁体的周围,磁感线从磁体的N极流出回到S极,由此可知该磁极是N极。
[2]放在2位置的小磁针,靠近磁体的N极,由于异名磁极相互吸引,所以该磁针静止时,其S极向左N极向右。故甲图正确。
[3]磁感线越密,磁场越强,位置1处磁感应强度大于位置2处的磁感应强度。
(2)[4]根据图3所示的磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大。
11. 温度越高,磁体的磁性越弱 磁性 吸引 不让磁体靠近高温热源
【详解】(1)[1]如图甲所示,开始时磁体的右端吸引了很多的铁钉,说明磁体的磁性很强,加热一段时间后,当磁铁被烧红时,发现铁钉纷纷落下,说明磁性减弱。实验表明温度影响磁体的磁性,温度越高,磁性越弱。
(2)[2][3]如图乙所示,开始时磁体吸引弹簧开关,当温度逐渐升高时,磁铁的磁性减弱直至消失,无法吸引弹簧开关,弹簧开关向下恢复原状,这样下面的电路就被接通,从而使电铃报警。
(3)[4]由于磁体的磁性会随温度升高而减弱,生活中要保持磁体的磁性不减弱,应避免磁体靠近高温热源。
12. 条形 方向 相反 电流方向 地磁场
【详解】(1)[1]由实验探究的结果可知:通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似,都有两个磁极。
[2]小磁针静止时N极的指向与该点磁场的方向相同,所以小磁针的作用是研究通电螺线管周围磁场方向。
(2)[3][4]为了探究通电螺线管两端的磁极性质与电流方向是否有关,只改变了通电螺线管中电流的方向,发现小磁针N极指向与原来的方向相反,说明通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
(3)[5]实验结束后,通电螺线管磁场消失,观察到两个小磁针又偏转回南北方向,通电螺线管磁场消失这是受到地磁场的影响。
13. 通电导体周围存在磁场 不能 没有控制铁丝两端的电压保持一定 用同一根铁丝,通过改变温差电源的温度改变电压
【详解】(1)[1]当电路中有电流通过时,小磁针会发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,导线的磁场和小磁针的磁场相互作用,使小磁针发生偏转。
(2)[2][3]要探究电流与电阻的关系,需要控制电阻两端的电压不变,由题图甲电路中,根据串联电路的分压特点,每次串联的铁丝长度不同,电路中的电流不同,电路中的铜丝、水银会分走部分电压不同,使得每次实验铁丝两端电压不同,因此测得电流会有偏差,不能得出电流与电阻成反比。
(3)[4]要研究电流和电压的关系,需要控制电阻的大小不变,所以用同一根铁丝,通过改变温差电源的温度改变电压。
14. 磁力 磁场 N 磁场方向 条形 方向
【详解】(1)[1][2]闭合开关,竖直悬挂的小磁针发生偏转,这是因为小磁针受到磁力的作用,说明通电螺线管周围存在磁场。
[3]由图甲可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,利用安培定则可判断出,螺线管的右端为N极,左端为S极,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知,小磁针的右端为N极。
(2)[4]改变通电螺线管中的电流方向,小磁针偏转方向发生改变,说明通电螺线管的磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
(3)[5]由实验探究的结果可知:通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
[6]小磁针静止时N极的指向与该点磁场的方向相同,所以小磁针的作用是显示通电螺线管周围磁场方向。
15.偏向纸外
【详解】可以把这一圈导线看做螺线管,根据安培定则:右手握住通电螺线管,四指指向电流的方向,则大拇指所指的就是螺线管的N极。可得该螺线管的N极为朝向纸外,外部磁场方向向里,内部磁场方向向外,而小磁针的N极指示的是磁场的方向,又位于内部磁场中,所以静止在螺线管内部的小磁针的极将会偏向纸外。
16. 通电导线周围存在磁场 奥斯特 条形磁体 对调电源正负极,观察小磁针的指向
【详解】(1)[1]通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位,这说明通电导线的周围存在磁场;
[2]世界上第一个发现电和磁是有联系的科学家奥斯特,奥斯特首先发现了电流的磁效应。
(2)[3]通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况,根据现象可知,通电螺线管外部磁场与条形磁体相似;
[4]判断通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系时,采用的是控制变量法,实验中需要改变电流的方向,观察小磁针的偏转方向是否发生变化;故操作是:对调电源正负极,观察小磁针的指向。
17. 吸引大头针的数量 电流越大,电磁铁磁性越强 甲 线圈匝数越多 见解析
【详解】(1)[1]磁性的强弱是直接看不出来的,可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱,电磁铁吸引的大头针越多说明磁性越强。
(2)[2]当滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,发现电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,说明电流越大,电磁铁磁性越强。
(3)[3][4]根据图示的情景可知,甲电磁铁吸引的大头针多,说明甲的磁性强,究其原因,电流相同,甲缠绕的线圈的匝数多,便得出:电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(4)[5]电磁铁磁性的强弱跟电流的大小、线圈匝数多少、有关铁芯有关,甲乙串联,电流相等,甲线圈匝数多,无铁芯,乙线圈匝数少,有铁芯,所以无法比较。
18. 开关 不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现
【详解】(1)[1]电磁继电器实则就是电磁铁控制的一种开关。
(2)[2]闭合开关,灯泡和串联,灯泡正常发光,其两端的电压为
两端的电压
电路中的电流
灯泡的额定功率
(3)[3]由图乙可知,窗户移至B点和C点时,磁敏电阻的电阻值分别为和,由欧姆定律可得,当窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器恰好开始报警,控制电路中的总电阻
此时滑动变阻器接入电路的阻值
此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的,所以滑动变阻器的最大阻值为,当窗户移至轨道C点位置时,滑动变阻器接入电路的阻值应该为
但是滑动变阻器的最大阻值为,所以若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警,此时不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现。
19. B 2.5A 38℃
【详解】(1)[1]当继电器线圈中的电流大于或等于时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开,由图可知工作电路工作时,端应与端相连接。
(2)[2]安装两只标有“”的灯泡,在额定电压下工作时,两灯并联
工作电路工作时的总电流为
(3)[3]当继电器线圈中的电流大于或等于时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开,,由欧姆定律
根据串联电阻的规律可得
由图乙知,控制的温度。
(4)[4]因当继电器线圈中的电流大于或等于时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开,定值电阻为,由欧姆定律,利用滑动变阻器改变连入电路的电阻,根据串联电阻的规律,从而改变的大小,达到控制的浴室温度高低,可用一个滑动变阻器替换,如下所示

20. 吸引大头针的多少 甲 大
【详解】(1)[1]从已知条件和图中可以看出,实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来判断其磁性强弱的。
(2)[2][3]乙的滑动变阻器电阻小于甲的电阻,所以乙中通过线圈的电流大于甲中的电流,从图上可以看出,乙吸引的大头针较多,说明乙的磁性较强。
21. 吸引大头针数目的多少 乙、丙 强
电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强
【详解】(1)[1]电磁铁的磁性越强,吸引的大头针越多,根据电磁铁吸引大头针的数目可判断电磁铁磁性强弱,应用了转换法。
(2)[2][3]根据线圈的疏密程度可判断乙图和丙图线圈的匝数相同,由变阻器滑片位置可判断丙的电流大,磁性强,故可知得出结论:线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
(3)[4]由丁图可知,两个线圈串联,通过的电流相同,右侧线圈匝数多,吸引的大头针多,故可知得出结论:电流相同时,线圈的匝数越多,磁性强。
22. 吸引大头针的数量 大 线圈匝数越多 S 同名磁极相互排斥
【详解】(1)[1]实验中运用转换法,将电磁铁磁性的强弱转换为吸引大头针的数量,所以可以通过观察吸引大头针的数量来确定电磁铁磁性的强弱。
(2)[2]分析电路图可知,滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器的阻值变小,则电路中电流增大,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,说明电流越大,电磁铁磁性越强。
(3)[3]观察图片可知,甲、乙串联,由串流电路中电流特点可知,甲、乙的电流相同,甲的线圈匝数较多,甲吸引大头针的数量较多,所以可得电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(4)[4]观察电路发现,电流从乙铁钉的上端流入,从乙铁钉的下端流出,由安培定则可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的S极。
(5)[5]被电磁铁吸引的大头针都具有磁性,由异名磁极相吸引可知,与电磁铁相吸的大头针的上端的磁极相同,则下端的磁极也相同,由同名磁极相排斥可得,大头针下端相互排斥。
23. 磁场 静止不动 运动 通电 相反 磁场方向 相反 电流方向 不能
【详解】(1)根据奥斯特实验知,通电导体周围存在磁场。(2)将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间,闭合开关前,电路中没有电流,导体静止不动,闭合开关后,电路中有电流,导体运动,说明磁场对通电导体有力的作用。(3)断开开关,将图中磁体的N、S极对调,磁场方向改变,再闭合开关,电流方向不变,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,导体中电流方向改变,磁场方向不变,会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反,说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。(5)如果同时改变磁场方向和电流方向,通电导体在磁场中受力方向不变,不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
24. 由a到b 换向器 电流 电 内
【详解】(1)[1]由于电流从电源的正极出发,故此时图1中ab的电流方向是由a到b。
(2)[2][3]导体在磁场中受力的方向与电流方向有关,据图2能看出,再向下转动,磁场力会阻碍线圈运动,故此时必须改变线圈中的受力方向,所以可以通过换向器改变线圈中的电流方向使得线圈持续顺时针转动。
(3)[4][5]若把图2中的电源换为电阻,快速转动线圈,此时相当于一个发电机,即能产生电能,故是将机械能转化为电能的过程,同时电阻发热,这是电流的热效应,该过程是将电能转化为内能的过程。
25. 通电导体 换向器 电流 C 切割磁感线 相反 内
【详解】(1)[1][2][3]电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用;图乙是直流电动机工作原理图,其中C、D叫作换向器,线圈左右两边框的受力方向相反,其原因是电流方向相反。
(2)[4]A.蹄形磁铁磁性太弱,用手轻轻碰了以后也不会持续转动,故A不符合题意;
B.电源电压太低,用手轻轻碰了以后也不会持续转动,故B不符合题意;
C.线圈刚好处于平衡位置,用手轻轻碰了以后会持续转动,故C符合题意;
D.线圈中的电流太小,用手轻轻碰了以后也不会持续转动,故D不符合题意。
故选C。
(3)[5][6]当通电线圈在磁场中转动时,线圈同时也会在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,根据实验数据可以判断,感应电流的方向应该与原来线圈中的电流方向相反。
[7]在实际生活中,如果电动机转轴被卡住而不转动时,电能将全部转化为内能,很容易烧坏电动机线圈。
26. 金属线 大 不可行 长度、粗细相同的铜棒和铝棒的电阻不同 水平向右 见解析
【详解】(1)[1]实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察金属线与竖直方向的夹角来判断,属于转换法的应用。
(2)[2]探究猜想1时,通电导体在金属线磁场中受力大小与通过导体的电流大小的关系;将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置,闭合开关并向左移动滑片,变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,金属细线偏转的角度越来越大,可得出结论:当磁场的强弱与材料相同时,电流越大,通电导体受到的力越大。
(3)[3][4]为了探究猜想2,通电导体在金属线磁场中受力大小与导体棒的材料的关系,保持电流和磁场强度相同,用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变,闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同,于是得出:电流和磁场强弱相同时,通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论,这个结论不可行,因为长度、粗细相同的铜棒和铝棒的电阻不同,通过电路的电流不同。
(4)[5][6]探究猜想3的过程中,当金属细线偏转到一定角度时,铝棒处于静止状态,此时磁场对铝棒施加了一个水平向左的力F,则铝棒受到绳子拉力与重力的合力方向为水平向右,磁场对铝棒施加的力与绳子拉力和重力的合力是一对平衡力,大小相等,方向相反。
27. B A A B C
【详解】①[1]由图甲可知,导体AB从图示位置向上运动,闭合电路的一部分做切割磁感线运动,所以电路中就有感应电流,故选B。
②由图乙可知,线圈不动,蹄形磁铁快速向左运动时,闭合电路的一部分也切割磁感线,电路中也有电流,因此电流表指针会偏转,故选A。
③[3]如图甲,把电流表改为一个电源,则AB棒会有电流通过,通电导体在磁场中受里的作用,因此导体AB会运动,由左手定则可知导体上下运动,故选A。
④[4]AB棒应选导体,导体的电阻越小,感应电流越大,现象越明显,因此应选用导电性能好的铝棒,故选B。
⑤[5]A.电铃主要部件是电磁铁,利用电流的磁效应,故A不符合题意;
B.扬声器是把电信号转化为声信号,利用通电导体在磁场中受力原理,故B不符合题意;
C.动圈式话筒是把声信号转变成电信号的,声信号的振动带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应原理,故C符合题意。
故选C。
28. 甲 左
【详解】(1)[1]拉动AB向左移动时,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,则此装置的甲应用的原理是电磁感应,相当于发电机的功能。
(2)[2]原来拉动AB向左移动时,CD会向右移动;调换右边磁体上下磁极,拉动AB向左移动,CD所处的磁场的方向改变,电流方向不变,则CD受力方向改变,所以CD向左移动。
29. 甲丙 切割磁感线 发电机
【详解】(1)[1]实验中,通过比较图甲丙可知,丙中的开关是闭合的,导体运动时灵敏电流计指针发生偏转,甲中的开关是断开的,导体运动时灵敏电流计指针不发生偏转,故产生感应电流的一个条件是电路要闭合。
(2)[2]通过比较图乙、丙可知,导体运动的方向不同,即导体左右运动时切割磁感线时产生感应电流,上下运动时不切割磁感线,不会产生感应电流,故产生感应电流的一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。
(3)[3]电磁感应现象中,消耗了机械能,得到了电能,利用电磁感应现象制成了发电机。
30. 显示感应电流的大小和方向(或判断是否有电流产生) 切割磁感线 感应电流方向与导体运动方向有关 机械能转化为电能
【详解】(1)[1]在探究什么情况下磁可以生电的实验中,电流表的主要作用是显示感应电流的大小和方向,从而判断是否有电流产生。
(2)[2]根据数据可知,导体AB的运动方向只有能切割磁感线时,电流表指针才会偏转,由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
(3)[3]根据第2次实验可知,改变导体AB的运动方向,电流表指针的偏转方向变化,所以,可以得出的结论是感应电流方向与导体运动方向有关。
(4)[4]根据实验可知,能量转化情况是机械能转化为电能。
31. 偏转 B 电源 电动机
【详解】(1)[1]开关闭合后,将AB棒沿着水平方向向右运动时,导线做切割磁感线运动,电路中有感应电流产生,则灵敏电流计的指针发生偏转。
(2)[2]由于电磁感应产生的电流方向与导体运动方向和磁极方向有关,同时改变磁极方向和导体水平运动的方向,电流方向不变,所以将磁铁两极对调或者AB棒水平向左运动,产生感应电流的方向变化,则电流计的指针偏转方向与(1)中相反,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)[3]将图中的灵敏电流计换成电源,闭合开关,电路中有电流,通电直导线在磁场中受力而运动。
[4]由于电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,所以电动机就是利用该原理制成的。
32. B 磁场 C 滑动变阻器 易于改变磁体的磁性强弱
【详解】(1)[1]实验中电流由左接线柱进入电流计,指针向左偏,电流由右接线柱进入电流计,指针向右偏,根据实验3、4和7、8可知,产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,故选B。
(2)[2]感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关,根据控制变量法,要研究其中一个因素对实验的影响,应该控制其它因素不变,因此本实验中要探究感应电流方向与导体棒运动方向的关系时,应该保持磁场方向不变。
(3)[3]根据实验序号3中情况分析可知,当磁场的方向向下时,导体向左运动时,电流表指针向右偏转,说明电流是从b到a的,即电流垂直于纸面向外,故A错误;根据实验序号7中情况分析可知,当磁场的方向向上时,导体向左运动时,电流表指针向左偏转,说明电流是从a到b的,即电流垂直于纸面向里,故B错误;
根据实验序号8中情况分析可知,当磁场的方向向上时,导体向右运动时,电流表指针向右偏转,说明电流是从b到a的,即电流垂直于纸面向外,故C正确。
故选C。
(4)[4][5]小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,通过改变电流来改变磁场的强弱,需要在图乙的电路中再接入的元件是滑动变阻器;因为原有磁体的磁性强弱不能改变,而用电磁铁可以通过改变电路中电流大小来改变磁场强弱,因此用电磁铁代替原有磁体的好处是易于改变磁体的磁性强弱。
33. ③ 见解析 电源 B
【详解】(1)[1]操作③中导体做切割磁感线运动能在电路中产生电流,操作①②④中导体没有做切割磁感线运动不能在电路中产生电流。
(2)[2]电磁感应现象产生感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感应线运动的方向有关,要使产生的电流方向与(1)中电流方向相反,应该:①蹄形磁体静止,导体AB快速向左运动;或者②导体AB静止,蹄形磁体快速向右运动。
(3)[3]在探究磁场对通电导体的作用的实验电路中需要有外部电源,他只需将电流表换成电源即可。
(4)[4]旱冰鞋的四个轮子会发光,原理是滑动的时候金属线圈做切割磁感线运动产生感应电流使发光二极管发光,属于电磁感应现象;
A.通电导线在磁场受到了力的作用,说明磁场对电流的作用,故A不符合题意;
B.动圈式话筒利用的是电磁感应原理,与轮子的发光原理相同,故B符合题意;
C.电磁继电器是利用通电螺线管具有磁性,吸引衔铁,使工作电路接通,它的实质是一个开关,故C不符合题意;
D.奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,故D不符合题意。
故选B。