浙教版八年级下册科学寒假预习精选题-第一单元-第5节磁生电
一、单选题
1.(2023八下·仙居期末)哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式,巴士到站前停止动力供应,继续向前运行,内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是( )
A. B.
C. D.
2.(2023八下·武义期末)如图所示,在光滑的水平面上固定一螺线管,螺线管与灵敏电流表组成闭合回路。有一轻质小车,车上放一条形磁铁,车可以在水平面左右运动,开关闭合,在小车靠近或远离螺线管的过程中( )
A.小车只有朝右运动螺线管才有电流
B.小车左右运动螺线管都有电流
C.小车运动越快电流表指针偏转越小
D.小车运动方向改变电流表指针偏转方向不变
3.(2023八下·洞头月考)乘客进站时,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。下列四幅图中能反映其工作原理的是
A. B.
C. D.
4.(2023八下·杭州月考)如图所示,下列实验仪器工作时,原理不是磁场对通电导体作用的是( )
A.电流表 B.电压表
C. 发电机 D.电动机
5.(2023八下·永嘉期中)如图,是一款无线充电技术的新能源汽车。地面装有供电线圈,通电时该装置会产生磁场。当装有受电线圈的汽车靠近供电线圈时,受电线圈即可接收到电流,从而对汽车电池进行充电。下列能反映其工作原理的实验是
A. B.
C. D.
6.(2023八下·洞头期中)如图,是一种手压式环保节能手电筒的结构示意图。使用时,迅速按压手柄多次,闭合开关灯泡就能发光。这种手电筒的工作原理是( )
A.通电线圈在磁场里受力转动 B.电流的磁效应
C.磁极间的相互作用 D.电磁感应现象
7.(2023八下·杭州月考)如图所示,×表示磁场方向垂直纸面向里,金属棒MN在水平导轨abcd上无摩擦向右滑动时,金属棒MN中电流方向为:从N流向M。则下列说法不正确的是( )
A.增大MN的速度,通过R的电流会变大
B.MN左、右运动时,切割了磁感线
C.若MN向左滑动,电阻R中电流方向为从c流向a
D.该图反映了电动机原理
8.(2023八下·杭州月考)图中的a表示垂直于纸面的一段导线,它是闭合电路的一部分,当a 在下列磁场中沿图中所示方向运动时,不会产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动,连接在振膜上的线圈也随之一起振动,切割永磁体的磁感线产生电流,此过程中 ( )
A.利用了电磁感应现象
B.利用了通电导体在磁场中受力运动的原理
C.利用了电流的磁效应
D.产生了直流电
10.在科学晚会上,小科所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动乙线圈摆动时,甲线圈会随之摆动。对于这个过程,下列说法正确的是 ( )
A.甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器
B.推动乙线圈摆动时,电能转化为机械能
C.甲线圈随之摆动时,机械能转化为电能
D.甲线圈摆动是因为通电导体在磁场中受力运动
11.(2022八下·南浔期末)下列关于直流电动机和发电机的几种说法中正确的是( )
A.电动机是把机械能转化为电能的装置
B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
C.发电机是把电能转化为机械能的装置
D.发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
12.(2022八下·新昌期末)为了节能,中国高铁采用了“再生制动”技术,即动车到站前关闭电源,由于惯性,动车继续前进,此时电机线圈随车轮在磁场中转动产生电流。下列实验中,与“再生制动”的工作原理一致的是( )
A. B.
C. D.
13.(2022八下·滨江期末)如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是( )
A.接入电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同
B.接入电流表可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
C.接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同
D.接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
14.(2022八下·鄞州期末)如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置。下列说法正确的是( )
A.蹄形磁体固定不动,当导线ab沿水平方向左右运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转
B.蹄形磁体固定不动,当导线ab沿竖直方向上下运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转
C.让导线ab在磁场中保持静止,蹄形磁体的磁性越强,灵敏电流计指针的偏转角度越大
D.用匝数较多的线圈代替单根导线ab,在磁场中保持静止,灵敏电流计指针会的偏转角度增大
15.(2022八下·海曙期末)商场和超市出口处的报警器由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在结账后,会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁。若商品的软标签未经消磁而经过检测通道,检测天线便检测到商品上标签的磁性,从而将机械运动转化为电流,显示在仪表上。由此可见,报警器的原理与下列图中原理相同的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
16.(2023八下·镇海期末)起点为宁波市镇海区威海路,终点为杭州市江干区下沙枢纽的杭甬高速段,将成为国内首条高科技智慧公路,建设远期目标是实现车辆移动式无线充电(如图甲)。图乙是电动汽车无线充电的原理简化图,当路面内的充电线圈接通供电电源之后,该线圈就会产生一个磁场,当电动汽车在公路上的时候,车载线圈中会产生感应电流,实现无线充电。
(1)车载线圈中产生电流是利用 现象。
(2)当充电线圈中某一时刻的电流从a流入,b流出时,则图中充电线圈内部B点的磁场方向 (填“向上”或“向下”)。
17.(2023八下·柯桥期末)如图所示PQ是轻质金属棒,用两根细导线吊着悬在蹄形磁铁中间,当开关S打到位置1时,可探究电动机的工作原理,当开关S打到位置2时,可探究发电机的工作原理。请任选一个开关位置说说你的判断依据 。
18.(2023八下·滨江期末)如图是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab是一根导体,通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。
(1)本实验中,如果 ,我们就认为有感应电流产生。
(2)闭合开关后,假设导线不动,磁铁左右水平运动,电路 感应电流(选填“有”或“无”)。
(3)闭合开关后,假设磁铁不动,导体向纸面里外方向运动,电路 感应电流(选填“有”或“无”)。
19.(2023八下·浙江期中)如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器线圈接通电源之后,该线圈就会产生一个磁场,当手机放在充电器上的时候,手机中的线圈就会产生感应电流,实现无线充电。
(1)手机线圈中产生电流是利用 现象。
(2)当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示,则图中B点的磁场方向是 (选填“向上”或“向下”)。
(3)与传统方式相比,请你对这种充电方式进行评价: 。(写出一条即可)
20.英国物理学家 发现了磁生电的条件和规律,实现了利用 获得电流的愿望。 电路的 导体在磁场中做 的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫 ,产生的电流叫 电流。电磁感应现象中的能量转化: 能转化为 能。
21.(2022八下·金东期末)如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是 (选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”)。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的 。(选填 “电源”或“用电器”)
三、实验探究题
22.(2023八下·拱墅期末)小乐在探究“感应电流大小与哪些因素有关”的实验中,连接了如图甲所示的实验装置,并提出了以下猜想:
①可能与线圈匝数有关。
②可能与磁场的强弱有关。
③可能与切割磁感线的速度有关。
(1)小乐将磁铁匀速向下插入螺线管,观察到电表指针偏转:换用一个线圈匝数更多的螺线管重复实验,此时她想验证的是猜想 (填写编号)。
(2)小乐保持线圈匝数和切割磁感线速度相同,改变磁场的强弱,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;发现磁场越强,灵敏电流计指针偏转的格数越大。由此可得出的结论是: 。
(3)经进一步探究,小乐还发现:线圈匝数越多,线圈切割磁感线的速度越快,产生的感应电流也越大。小乐把装置中的电表换成电流传感器(能将各时刻的电流数据传输到计算机,在电脑屏幕上同步显示出I-t图像)。已知小乐将条形磁铁的N极以1厘米/秒的速度穿过螺线管时,得到如图中虚线所示的曲线,在该图中用实线画出以2厘米/秒的速度让同一条形磁铁的N极穿过同一螺线管时的大致图像。
23.(2023八下·柯桥期末)某学校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
[项目要求]设计制作节能夜跑灯,将日常跑步产生的机械能转化为电能使LED灯发光。
[提供器材]塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯(额定电压为0.54V)
线圈匝数 50匝 100匝 150匝 200匝
磁体LED灯 0.18V 0.36V 0.54V 0.72V
(1)某学习小组用磁性相同的磁体,以相同的速度切割磁感线,探究感应电压大小和线圈匝数关系,具体数据如表所示,根据表中数据分析,在其他条件不变的情况下,该小组同学至少要绕制 匝线圈,才能使额定电压为0.54V的LED灯正常发光。
(2)图甲为学习小组制作好的节能夜跑灯的结构图,磁体放在塑料水管中,随着手臂摆切可以移动,线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路,请分析:夜跑灯安达到最亮时,应佩带在图乙手臂A、B中的哪个部位,并简述理由: 。
24.(2023八下·路桥期末)学校开展项目化学习挑战赛-为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
[提供器材]塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯(图甲,LED灯具有单向导电性,当电流从“+”极流入时,LED灯会发光,当电流从“-”极流入时,LED灯则不发光)等。
[项目要求]设计制作节能夜跑灯,将日常跑步产生的机械能转化为电能,使LED灯发光是利用 原理。
[方案设计]乙图为小柯设计的节能夜跑灯结构图,磁体在水管中可来回移动,线圈缠绕在塑料水管外壳并与一盏LED灯构成闭合电路。
[产品制作]小柯用磁性相同的磁体,以相同的速度切割磁感线,探究感应电压大小和线圈匝数关系,具体数据如丙所示。根据表中数据分析可得出结论 。确定匝数后,制作夜跑灯绑在小臂上,跑步时甩臂使一盏工作电压为1.8V的LED灯发光。
[项目评价]
节能夜跑灯设计制作评价量表(节选)
评价指标 5分 3分 1分 自评
夜跑灯设计图 有设计图且设计合理、结构有标注 有设计图且设计合理 有设计图但设计不合理
产品性能 发光情况 两盏LED灯交替发光 两盏LED灯发光 一盏LED灯发光
使用情况 日常跑步甩臂发光 快于日常跑步甩臂发光 手中摇动发光
根据评价表,小柯设计的夜跑灯发光情况一项评分为1分,请在图示虚线框内改进设计图使该指标达到5分。
25.(2023八下·洞头期中)发光二极管(LED)具有单向导电性,如图甲,当电流从“+”极流入时,LED灯会发光,当电流从“-”极流入时,LED灯则不发光。小科想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”,于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中,与线圈构成闭合电路,并进行了如下实验操作:
①条形强磁铁的N极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中(如图乙),发现A灯发光,B灯不发光;
②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,发现B灯发光,A灯不发光。
(1)实验中,将两个相同的LED灯反向并联的目的是 。
(2)通过上述实验可以获得的结论是 。
(3)在图乙中,若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”,在做了上述步骤①后,还应该补做的实验是 。
26.(2023八下·浙江期中)如图所示为科学兴趣小组用来探究“影响感应电流大小的因素”的实验装置,金属圆盘在磁极间不断转动,相当于每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流。
【提出问题】 影响感应电流大小的因素有哪些?
【建立猜想】
猜想1:切割磁感线的速度大小会影响感应电流的大小。
猜想2:磁场强弱会影响感应电流的大小。
(1)猜想3: (根据后面的验证猜想3回答)。
(2)【实验研究】
验证猜想1:当圆盘转速增大时,电流表指针偏转角度增大。
验证猜想2:保持圆盘转速不变,换用 发现电流表指针偏转角度更大。
(3)验证猜想3: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角度更大。
【实验结果】根据本实验可知,影响感应电流大小的因素有切割磁感线的速度、磁场强弱和 。
【评价交流】上述实验中金属圆盘均逆时针转动,某同学发现电流表指针在实验中都向一个方向偏转。若想让电流表指针向另一个方向偏转,则可 。
27.(2023八下·杭州月考)某同学参加课外拓展性活动,发现灵敏电流计内部结构与电动机、发电机内部结构类似(如图甲)。出于好奇,该同学利用图乙所示的装置进行了下面的实验。
[进行实验]去掉A电流计表面的透明面板,用手拨动指针,发现B电流计的指针发生了偏转。
[交流反思]在此实验中,与发电机功能相同的是 (选填“A”或“B”)电流计。
[拓展提升]
①反方向再次拨动A电流计的指针,发现B电流计指针的偏转方向 (选填“改变”、“不变”);
②该同学多次重复.上述实验后发现B指针偏转角度有时大有时小。查阅资料得知:通电导体在磁场中的受力大小随电流大小的增大而增大;在其他条件相同时,仅让导体切割磁感线的速度增大,产生的感应电流也增大。利用原器材可以让B电流计的指针偏转角度更大的操作是 。
28.(2023八下·杭州月考)小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,他在实验室找到一只可拆卸的电流表,进行了如下探究。
(1)打开外壳,观察电流表的内部结构,示意图如图所示。按照操作规范将电流表串联接入电路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。电流表的这一工作原理与 的相同。(填"电动机”或“发电机”)
(2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向与(1)中的偏转方向 (填“相同”或“不同”),因此使用电流表时不能把接线柱接反。
(3)若在电流表“+“”-”接线柱之间连接一根导线,用手拨动电流表指针,导线中会产生感应电流,这种现象叫做 。
29.(2022八下·杭州期末)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,结构如图甲。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,他设计了图乙实验进行验证。
(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,解释在图丙实验中若导体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。
四、解答题
30.(2023八下·吴兴期末) 2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,神十六乘组奔赴苍穹。
(1)运载火箭在工作中发生的反应为C2H8N2+2X=3N2+4H2O+2CO2,则X的化学式是 。
(2)飞船与空间站完成自主对接,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞船内置了电磁阻尼器,它由磁铁和线圈构成(如图所示),当线圈水平向左运动时,线圈的 ab 边中会产生电流,同时 ab 边受到向右的阻力 F,以阻止其靠近。
①线圈 ab 边中产生电流是因为其发生了 现象。
②若要改变阻力 F 的方向,可采取的措施有: 。(列举 1 点)
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据图片分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.两个电磁铁串联,则通过的电流相同,线圈匝数多的吸引大头针的数量多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故A不合题意;
B.导体在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计的指针偏转,说明发生了电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,故C不合题意;
D.根据周围小磁针的指向,可以形象的描述条形磁体周围磁场的分布规律,故D不合题意。
故选B。
2.【答案】B
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】该图模拟的是电磁感应原理,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流。感应电流的方向与导体切割磁感线的方向、磁场的方向有关。感应电流大小与导线切割的速度大小、 永磁体的强度、切割导线的条数、切割导线的有效长度有关。
【解答】A.小车朝左或朝右运动螺线管都能切割磁感线运动,都会产生感应电流,故A错误;
B.小车朝左或朝右运动螺线管都能切割磁感线运动,都会产生感应电流,故B正确;
C.小车运动的越快,感应电流越大, 电流表指针偏转越大,故C错误;
D. 小车运动方向改变,产生感应电流的方向也会改变,电流表指针偏转方向改变 ,故D错误。
故答案为:B。
3.【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据“身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流”可知,该装置的工作原理为电磁感应现象。
A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,为电动机的工作原理,故B不合题意;
C.闭合开关后,导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,故C符合题意;
D.闭合开关后,通过电流的线圈可以使小磁针指向发生偏转,这是电流的磁效应,故D不合题意。
故选C。
4.【答案】C
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】电流表和电压表里都有永磁体和可转动的线圈,跟电动机相同,都是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的;发电机的工作原理是电磁感应现象。
【解答】A.利用磁场对通电导体作用的原理,A不符合题意;
B.利用磁场对通电导体作用的原理,B不符合题意;
C.利用电磁感应现象,C符合题意;
D.利用磁场对通电导体作用的原理,D不符合题意;
故答案为:C
5.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据图片分析实验中包含的物理原理即可。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流计的指针发生偏转,说明产生了感应电流,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,故C不合题意;
D.闭合开关后,两个电磁铁串联,则通过的电流相同,线圈匝数多的吸引大头针的数量多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故D不合题意。
故选B。
6.【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】使用时,迅速按压手柄多次,闭合开关灯泡就能发光,说明产生了电流,因此是发电机的原理。发电机的原理是电磁感应现象: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。
【解答】A. 通电线圈在磁场里受力转是电动机的原理,A错误
B. 电流的磁效指的是通电导线周围存在磁场,电磁铁就是根据电流的磁效应制得的,B错误
C. 磁极间的相互作不是发电机的原理,C错误
D.发电机的原理是电磁感应现象,D正确
故答案为:D
7.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)感应电流的大小与磁场强弱和导体的运动速度有关;
(2)感应电流的条件:①闭合电路部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动;
(3)感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关;
(4)电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
【解答】A.感应电流的大小与导体的运动速度有关,则增大MN的速度,通过R的电流会变大,故A正确不合题意;
B.MN左、右运动时,产生了感应电流,那么它肯定切割了磁感线,故B正确不合题意;
C.若MN向左滑动,此时导体切割磁感线的方向与原来相反,那么产生的电流方向相反,即电阻R中电流方向为从c流向a,故C正确不合题意;
D.该图反映了电动机的工作原理,故D错误符合题意。
故选D。
8.【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】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。
【解答】在电磁感应现象中,当导体的运动方向与磁场方向平行时,此时它不切割磁感线,因此不会产生感应电流,故D符合题意,而A、B、C不合题意。
故选D。
9.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据电磁感应的定义分析判断。
【解答】闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针不断摆动,这就是电磁感应现象。根据“连接在振膜上的线圈也随之一起振动,切割永磁体的磁感线产生电流”可知,此过程利用了电磁感应现象。
故选A。
10.【答案】D
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据电动机和发电机的工作原理分析判断。
【解答】根据图片可知,当推动乙线圈摆动时,它在磁场中做切割磁感线运动,于是在线圈中产生感应电流,这时它将机械能转换为电能,相当于电源。
当甲线圈有电流经过时,它在磁场中受力运动,将电能转换为机械能,相当于电动机,也就是用电器。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
11.【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据对电动机和发电机的认识判断。
【解答】A.电动机是把电能转化为机械能的装置,故A错误;
B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故B正确;
C.发电机是把机械能转化为电能的装置,故C错误;
D.发电机是利用电磁感应的原理工作的,故D错误。
故选B。
12.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“动车继续前进,此时电机线圈随车轮在磁场中转动产生电流”可知,“再生制动”的原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不合题意;
D.串联的两个电磁铁中电流相等,线圈匝数多的吸引的大头针数量多,即电磁铁的磁场强度与线圈匝数有关,故D不合题意。
故选B。
13.【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机和电动机的工作原理判断。【解答】在虚线框中接入电流表,电路中无电源,闭合电路中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,可以探究电磁感应现象,与发电机的原理相同;
在虚线框中接入电源,通电导体在磁场中会受到力的作用,可以探究磁场对电流的作用,与电动机的原理相同。
故A正确。而B、C、D错误。
故选A。
14.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生电磁感应现象的条件:①闭合电路;②部分导体;③在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】当蹄形磁铁不动时,导体ab沿水平方向运动时会切割磁感线,而沿竖直方向运动时不会切割磁感线,因此前者电流计的指针摆动,而后者指针不摆动,故A正确,B错误;
让导线ab在磁场中保持静止,无论蹄形磁体的磁性多强,线圈的匝数再多,由于没有做切割磁感线运动,因此不会产生感应电流,故C、D错误。
故选A。
15.【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“检测天线便检测到商品上标签的磁性,从而将机械运动转化为电流”可知,报警器的工作原理为电磁感应,据此分析判断。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.当金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针发生偏转,说明有感应电流产生,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不合题意;
D.闭合开关后,缠绕线圈的铁钉能够吸引大头针,这是电流的磁效应,故D不合题意。
故选B。
16.【答案】(1)电磁感应
(2)向下
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】闭合电路中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,这个现象称为电磁感应现象。
【解答】(1) 车载线圈中产生电流是利用电磁感应现象;
(2)感应电流方向与磁场方向有关。
17.【答案】开关S打到1位置时,PQ 通电,通电导体在磁场中受力运动,既电动机的工作原理,开关S打到2位置时,移动PQ,切割磁感线,电路中产生感应电流,既发电机的工作原理
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】闭合电路的部分导体切割磁感线时,电路中会产生电流,这是电磁感应现象,根据电磁感应现象制成了发电机;通电导线在磁场中受到磁场力的作用而运动,根据这一原理制成了电动机。
【解答】 开关S打到1位置时,PQ 通电,通电导体在磁场中受力运动,既电动机的工作原理,开关S打到2位置时,移动PQ,切割磁感线,电路中产生感应电流,既发电机的工作原理
18.【答案】(1)灵敏电流计指针发生偏转
(2)有
(3)无
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】在闭合电路中,一部分导体做切割磁感线运动,产生感应电流的过程叫做电磁感应;
【解答】(1)本实验中,如果灵敏电流计指针发生偏转,我们就认为有感应电流产生。
(2) 闭合开关后,假设导线不动,磁铁左右水平运动,也能切割磁感线,所以电路有感应电流;
(3)闭合开关后,假设磁铁不动,导体向纸面里外方向运动,没有做切割磁感线运动,所以电路无感应电流。
故答案为:(1) 灵敏电流计指针发生偏转 (2)有(3)无
19.【答案】(1)电磁感应
(2)向上
(3)优点:使用方便、兼容性强、可以一对多进行充电;缺点:充电效率较低、电磁辐射较大
【知识点】电磁感应;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(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。
(2)根据安培定则分析解答;
(3)可从使用的方便性、兼容性等角度分析优点,从充电效率和电磁辐射等角度分析缺点。
【解答】(1)手机线圈中产生电流是利用电磁感应现象。
(2)当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示,右手弯曲的四指指尖朝向右侧,此时大拇指指向上端,则图中磁场上端为N极,那么B点的磁场方向是向上。
(3)与传统方式相比,这种充电方式:优点:使用方便、兼容性强、可以一对多进行充电;缺点:充电效率较低、电磁辐射较大。
20.【答案】法拉第;磁场;闭合;一部分;切割磁感线;电磁感应;感应;机械;电
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据电磁感应现象的发现,定义和能量转化知识解答。
【解答】英国物理学家法拉第发现了磁生电的条件和规律,实现了利用磁场获得电流的愿望。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。电磁感应现象中的能量转化:机械能转化为电能。
21.【答案】电磁感应;电源
【知识点】基本电路与电路图;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据发电机的工作原理解答;
(2)在基本电路中,电源提供电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断,导线输送电能。
【解答】(1)如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是电磁感应。
(2)魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的电源 。
22.【答案】(1)①
(2)当线圈匝数和切割磁感线速度相同时,磁场越强,产生的感应电流越大
(3)如图所示:
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)根据描述分析哪个要素发生改变即可;
(2)灵敏电流计的指针偏转个数越多,说明产生的电流越大,据此分析哪些因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法描述磁场强弱对感应电流大小的影响。
(3)根据导体切割磁感线的速度对感应电流的影响判断电流最大值的位置变化,根据速度变化分析电流达到最大值时的时间,据此画出对应的图像即可。
【解答】(1)根据“换用一个线圈匝数更多的螺线管重复实验”可知,螺线管的线圈匝数发生改变,那么她想验证的是感应电流大小与线圈匝数的关系,故选①;
(2)小乐保持线圈匝数和切割磁感线速度相同,改变磁场的强弱,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;发现磁场越强,灵敏电流计指针偏转的格数越大。由此可得出的结论是:当线圈匝数和切割磁感线速度相同时,磁场越强,产生的感应电流越大。
(3)导体切割磁感线的速度是原来的2倍,则感应电流的最大值肯定大于原来的电流最大值。且到底电流最大值时的时间是原来的一半,如下图所示:
23.【答案】(1)150
(2)B位置,前后甩臂过程中,磁体由于惯性前后运动,不断切割磁感线,闭合电路产生感应电流
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据电磁感应原理可知为了夜跑灯达到最亮,磁体切割磁感线的条数越多越好,速度越快越好。应将夜跑灯佩带在乙图手臂B处,前臂B位置主要做水平往返运动,能使强磁铁在水管内往返运动,连续切割磁感线产生感应电流使灯发光,且手臂摆时,B处速度大于A处的速度。
【解答】(1)由表中数据知,为使额定电压为0.54V的LED灯正常发光,线圈匝数至少要150匝;
(2) B位置,前后甩臂过程中,磁体由于惯性前后运动,不断切割磁感线,闭合电路产生感应电流
24.【答案】电磁感应;当磁场强度、切割磁感线速度相同时,感应电压大小与线圈匝数成正比
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】
(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的;
(2)LED具有单向导电性。
【解答】
[项目要求]设计制作节能夜跑灯,将日常跑步产生的机械能转化为电能,使LED灯发光是利用电磁感应原理;
[产品制作]小柯用磁性相同的磁体,以相同的速度切割磁感线,探究感应电压大小和线圈匝数关系,具体数据如表所示。根据表中数据分析可得出结论:当磁场强度、切割磁感线速度相同时,感应电压大小与线圈匝数成正比。确定而数后,制作夜跑灯绑在小臂上,跑步时用臂使一盏工作电压为1.8v的LED灯发光;
[项目评价]根据发光二极管的单向导电性,将两个LED灯并联起来,正负极接法不同,设计如下:
。
故答案为:[项目要求]电磁感应;[产品制作] 当磁场强度、切割磁感线速度相同时,感应电压大小与线圈匝数成正比;[项目评价]。
25.【答案】(1)便于判断电流的方向
(2)感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关
(3)条形强磁铁的 S极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中,观察LED灯的发光情况
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】电磁感应:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,会产生感应电流,产生感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线运动方向有关。
【解答】(1) 发光二极管(LED)具有单向导电,当电流从“+”极流入时,LED灯会发光,当电流从“-”极流入时,LED灯则不发光,通过LED灯反向并联可以便于判断电流的方向。
(2)将条形强磁铁快速向下插入线圈以及再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,改变了导体切割磁感线的运动方向,因此可以得出的结论是感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
(3)若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关“,则需要改变磁场方向,因此补做的实验是条形强磁铁的 S极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中,观察LED灯的发光情况。
故答案为:(1)便于判断电流的方向 (2) 感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关 (3) 条形强磁铁的 S极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中,观察LED灯的发光情况
26.【答案】(1)导线的长度会影响感应电流的大小
(2)磁性更强的磁铁
(3)切割磁感线导线的长度;对调磁极(或改变电源方向)
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可;
(2)根据猜想2确定需要改变的因素即可;
(3)【实验结果】根据上面的结论分析影响感应电流的大小的因素。
【评价交流】根据影响感应电流方向的因素分析解答。
【解答】(1)根据验证猜想3可知,金属圆盘的直径越大,则导线的长度越大,则猜想3为:导线的长度会影响感应电流的大小。
(2)验证猜想2:保持圆盘转速不变,换用磁性更强的磁铁发现电流表指针偏转角度更大。
(3)【实验结果】根据本实验可知,影响感应电流大小的因素有切割磁感线的速度、磁场强弱和切割磁感线导线的长度。
【评价交流】若想让电流表指针向另一个方向偏转,就要改变磁场方向或改变电流方向,即对调磁极(或改变电源方向)。
27.【答案】A;改变;加快A指针的拨动速度(或相同时间内增大指针的拨动幅度)
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】【交流反思】发电机的工作原理为电磁感应现象,将机械能转化为电能。
【拓展提升】①感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向有管;
②根据“仅让导体切割磁感线的速度增大,产生的感应电流也增大”分析增大B电流计指针偏转角度的方法。
【解答】【交流反思】根据描述可知,拨动A的指针时,B电流计的指针发生偏转,说明有电流产生,应该为A指针的机械能转化为电能,因此与发电机功能相同的是A。
【拓展提升】①反方向再次拨动A电流计的指针,则线圈切割磁感线的方向发生变化,那么产生反应电流的方向发生改变,因此发现B电流计指针的偏转方向改变。
②要让B电流计的指针偏转角度增大,就要增大感应电流,即增大线圈切割磁感线的速度,因此操作为:加快A指针的拨动速度(或相同时间内增大指针的拨动幅度)。
28.【答案】(1)电动机
(2)不同
(3)电磁感应
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动;
(2)通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关;
(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,这就是电磁感应现象。
【解答】(1)打开外壳,观察电流表的内部结构,示意图如图所示。按照操作规范将电流表串联接入电路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。电流表的这一工作原理与电动机的相同。(填"电动机”或“发电机”)
(2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,则电流方向相反,指针受力方向相反,那么指针偏转方向与(1)中的偏转方向不同,因此使用电流表时不能把接线柱接反。
(3)若在电流表“+“”-”接线柱之间连接一根导线,用手拨动电流表指针,导线中会产生感应电流,这种现象叫做电磁感应。
29.【答案】(1)左
(2)该闭合电路内磁感线数量未发生改变
(3)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。
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)根据串联电路电压的规律确定滑片移动的方向;
(2)根据丙图可知,当导体ab上下运动时,它始终没有切割磁感线,即通过闭合电路的磁感线数量不变,因此不会产生感应电流;
(3)要探究线圈中的电流方向是否会影响电流计指针偏转方向时,必须控制其它因素相同,而改变电流方向。
【解答】(1)实验过程中,为使电流变大,根据欧姆定律可知,电路中电阻的要变小,滑动变阻器滑片P应向左移动;
(2)课本实验中导体ab上下运动时不产生感应电流的原因(图丙)是:该闭合电路内磁感线数量未发生改变。
(3)小应的说法不正确,理由是: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。
30.【答案】(1)N2O4
(2)电磁感应;改变磁极方向或改变线圈转动方向
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)微观状态下的质量守恒定律指在还学变化前后原子数目和种类均不发生变化;
(2)电磁感应指在闭合回路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】(1)由质量守恒定律可知,X的化学式为 N2O4 ;
(2) ab 边中产生电流是因为其发生了电磁感应;感应电流方向与磁场方向和运动方向均有关。
1 / 1浙教版八年级下册科学寒假预习精选题-第一单元-第5节磁生电
一、单选题
1.(2023八下·仙居期末)哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式,巴士到站前停止动力供应,继续向前运行,内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据图片分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.两个电磁铁串联,则通过的电流相同,线圈匝数多的吸引大头针的数量多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故A不合题意;
B.导体在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计的指针偏转,说明发生了电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,故C不合题意;
D.根据周围小磁针的指向,可以形象的描述条形磁体周围磁场的分布规律,故D不合题意。
故选B。
2.(2023八下·武义期末)如图所示,在光滑的水平面上固定一螺线管,螺线管与灵敏电流表组成闭合回路。有一轻质小车,车上放一条形磁铁,车可以在水平面左右运动,开关闭合,在小车靠近或远离螺线管的过程中( )
A.小车只有朝右运动螺线管才有电流
B.小车左右运动螺线管都有电流
C.小车运动越快电流表指针偏转越小
D.小车运动方向改变电流表指针偏转方向不变
【答案】B
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】该图模拟的是电磁感应原理,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流。感应电流的方向与导体切割磁感线的方向、磁场的方向有关。感应电流大小与导线切割的速度大小、 永磁体的强度、切割导线的条数、切割导线的有效长度有关。
【解答】A.小车朝左或朝右运动螺线管都能切割磁感线运动,都会产生感应电流,故A错误;
B.小车朝左或朝右运动螺线管都能切割磁感线运动,都会产生感应电流,故B正确;
C.小车运动的越快,感应电流越大, 电流表指针偏转越大,故C错误;
D. 小车运动方向改变,产生感应电流的方向也会改变,电流表指针偏转方向改变 ,故D错误。
故答案为:B。
3.(2023八下·洞头月考)乘客进站时,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。下列四幅图中能反映其工作原理的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】根据“身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流”可知,该装置的工作原理为电磁感应现象。
A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,为电动机的工作原理,故B不合题意;
C.闭合开关后,导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,这就是电磁感应现象,故C符合题意;
D.闭合开关后,通过电流的线圈可以使小磁针指向发生偏转,这是电流的磁效应,故D不合题意。
故选C。
4.(2023八下·杭州月考)如图所示,下列实验仪器工作时,原理不是磁场对通电导体作用的是( )
A.电流表 B.电压表
C. 发电机 D.电动机
【答案】C
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】电流表和电压表里都有永磁体和可转动的线圈,跟电动机相同,都是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的;发电机的工作原理是电磁感应现象。
【解答】A.利用磁场对通电导体作用的原理,A不符合题意;
B.利用磁场对通电导体作用的原理,B不符合题意;
C.利用电磁感应现象,C符合题意;
D.利用磁场对通电导体作用的原理,D不符合题意;
故答案为:C
5.(2023八下·永嘉期中)如图,是一款无线充电技术的新能源汽车。地面装有供电线圈,通电时该装置会产生磁场。当装有受电线圈的汽车靠近供电线圈时,受电线圈即可接收到电流,从而对汽车电池进行充电。下列能反映其工作原理的实验是
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据图片分析实验中包含的物理原理即可。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流计的指针发生偏转,说明产生了感应电流,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,故C不合题意;
D.闭合开关后,两个电磁铁串联,则通过的电流相同,线圈匝数多的吸引大头针的数量多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故D不合题意。
故选B。
6.(2023八下·洞头期中)如图,是一种手压式环保节能手电筒的结构示意图。使用时,迅速按压手柄多次,闭合开关灯泡就能发光。这种手电筒的工作原理是( )
A.通电线圈在磁场里受力转动 B.电流的磁效应
C.磁极间的相互作用 D.电磁感应现象
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】使用时,迅速按压手柄多次,闭合开关灯泡就能发光,说明产生了电流,因此是发电机的原理。发电机的原理是电磁感应现象: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。
【解答】A. 通电线圈在磁场里受力转是电动机的原理,A错误
B. 电流的磁效指的是通电导线周围存在磁场,电磁铁就是根据电流的磁效应制得的,B错误
C. 磁极间的相互作不是发电机的原理,C错误
D.发电机的原理是电磁感应现象,D正确
故答案为:D
7.(2023八下·杭州月考)如图所示,×表示磁场方向垂直纸面向里,金属棒MN在水平导轨abcd上无摩擦向右滑动时,金属棒MN中电流方向为:从N流向M。则下列说法不正确的是( )
A.增大MN的速度,通过R的电流会变大
B.MN左、右运动时,切割了磁感线
C.若MN向左滑动,电阻R中电流方向为从c流向a
D.该图反映了电动机原理
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)感应电流的大小与磁场强弱和导体的运动速度有关;
(2)感应电流的条件:①闭合电路部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动;
(3)感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关;
(4)电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动。
【解答】A.感应电流的大小与导体的运动速度有关,则增大MN的速度,通过R的电流会变大,故A正确不合题意;
B.MN左、右运动时,产生了感应电流,那么它肯定切割了磁感线,故B正确不合题意;
C.若MN向左滑动,此时导体切割磁感线的方向与原来相反,那么产生的电流方向相反,即电阻R中电流方向为从c流向a,故C正确不合题意;
D.该图反映了电动机的工作原理,故D错误符合题意。
故选D。
8.(2023八下·杭州月考)图中的a表示垂直于纸面的一段导线,它是闭合电路的一部分,当a 在下列磁场中沿图中所示方向运动时,不会产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】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。
【解答】在电磁感应现象中,当导体的运动方向与磁场方向平行时,此时它不切割磁感线,因此不会产生感应电流,故D符合题意,而A、B、C不合题意。
故选D。
9.如图所示是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动,连接在振膜上的线圈也随之一起振动,切割永磁体的磁感线产生电流,此过程中 ( )
A.利用了电磁感应现象
B.利用了通电导体在磁场中受力运动的原理
C.利用了电流的磁效应
D.产生了直流电
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据电磁感应的定义分析判断。
【解答】闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针不断摆动,这就是电磁感应现象。根据“连接在振膜上的线圈也随之一起振动,切割永磁体的磁感线产生电流”可知,此过程利用了电磁感应现象。
故选A。
10.在科学晚会上,小科所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动乙线圈摆动时,甲线圈会随之摆动。对于这个过程,下列说法正确的是 ( )
A.甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器
B.推动乙线圈摆动时,电能转化为机械能
C.甲线圈随之摆动时,机械能转化为电能
D.甲线圈摆动是因为通电导体在磁场中受力运动
【答案】D
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据电动机和发电机的工作原理分析判断。
【解答】根据图片可知,当推动乙线圈摆动时,它在磁场中做切割磁感线运动,于是在线圈中产生感应电流,这时它将机械能转换为电能,相当于电源。
当甲线圈有电流经过时,它在磁场中受力运动,将电能转换为机械能,相当于电动机,也就是用电器。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
11.(2022八下·南浔期末)下列关于直流电动机和发电机的几种说法中正确的是( )
A.电动机是把机械能转化为电能的装置
B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
C.发电机是把电能转化为机械能的装置
D.发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
【答案】B
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据对电动机和发电机的认识判断。
【解答】A.电动机是把电能转化为机械能的装置,故A错误;
B.电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的,故B正确;
C.发电机是把机械能转化为电能的装置,故C错误;
D.发电机是利用电磁感应的原理工作的,故D错误。
故选B。
12.(2022八下·新昌期末)为了节能,中国高铁采用了“再生制动”技术,即动车到站前关闭电源,由于惯性,动车继续前进,此时电机线圈随车轮在磁场中转动产生电流。下列实验中,与“再生制动”的工作原理一致的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“动车继续前进,此时电机线圈随车轮在磁场中转动产生电流”可知,“再生制动”的原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不合题意;
D.串联的两个电磁铁中电流相等,线圈匝数多的吸引的大头针数量多,即电磁铁的磁场强度与线圈匝数有关,故D不合题意。
故选B。
13.(2022八下·滨江期末)如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是( )
A.接入电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同
B.接入电流表可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
C.接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同
D.接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同
【答案】A
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程;发电机的构造和原理
【解析】【分析】根据发电机和电动机的工作原理判断。【解答】在虚线框中接入电流表,电路中无电源,闭合电路中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,可以探究电磁感应现象,与发电机的原理相同;
在虚线框中接入电源,通电导体在磁场中会受到力的作用,可以探究磁场对电流的作用,与电动机的原理相同。
故A正确。而B、C、D错误。
故选A。
14.(2022八下·鄞州期末)如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置。下列说法正确的是( )
A.蹄形磁体固定不动,当导线ab沿水平方向左右运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转
B.蹄形磁体固定不动,当导线ab沿竖直方向上下运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转
C.让导线ab在磁场中保持静止,蹄形磁体的磁性越强,灵敏电流计指针的偏转角度越大
D.用匝数较多的线圈代替单根导线ab,在磁场中保持静止,灵敏电流计指针会的偏转角度增大
【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】产生电磁感应现象的条件:①闭合电路;②部分导体;③在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】当蹄形磁铁不动时,导体ab沿水平方向运动时会切割磁感线,而沿竖直方向运动时不会切割磁感线,因此前者电流计的指针摆动,而后者指针不摆动,故A正确,B错误;
让导线ab在磁场中保持静止,无论蹄形磁体的磁性多强,线圈的匝数再多,由于没有做切割磁感线运动,因此不会产生感应电流,故C、D错误。
故选A。
15.(2022八下·海曙期末)商场和超市出口处的报警器由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在结账后,会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁。若商品的软标签未经消磁而经过检测通道,检测天线便检测到商品上标签的磁性,从而将机械运动转化为电流,显示在仪表上。由此可见,报警器的原理与下列图中原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据“检测天线便检测到商品上标签的磁性,从而将机械运动转化为电流”可知,报警器的工作原理为电磁感应,据此分析判断。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.当金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,电流表的指针发生偏转,说明有感应电流产生,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,这是电动机的工作原理,故C不合题意;
D.闭合开关后,缠绕线圈的铁钉能够吸引大头针,这是电流的磁效应,故D不合题意。
故选B。
二、填空题
16.(2023八下·镇海期末)起点为宁波市镇海区威海路,终点为杭州市江干区下沙枢纽的杭甬高速段,将成为国内首条高科技智慧公路,建设远期目标是实现车辆移动式无线充电(如图甲)。图乙是电动汽车无线充电的原理简化图,当路面内的充电线圈接通供电电源之后,该线圈就会产生一个磁场,当电动汽车在公路上的时候,车载线圈中会产生感应电流,实现无线充电。
(1)车载线圈中产生电流是利用 现象。
(2)当充电线圈中某一时刻的电流从a流入,b流出时,则图中充电线圈内部B点的磁场方向 (填“向上”或“向下”)。
【答案】(1)电磁感应
(2)向下
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】闭合电路中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,这个现象称为电磁感应现象。
【解答】(1) 车载线圈中产生电流是利用电磁感应现象;
(2)感应电流方向与磁场方向有关。
17.(2023八下·柯桥期末)如图所示PQ是轻质金属棒,用两根细导线吊着悬在蹄形磁铁中间,当开关S打到位置1时,可探究电动机的工作原理,当开关S打到位置2时,可探究发电机的工作原理。请任选一个开关位置说说你的判断依据 。
【答案】开关S打到1位置时,PQ 通电,通电导体在磁场中受力运动,既电动机的工作原理,开关S打到2位置时,移动PQ,切割磁感线,电路中产生感应电流,既发电机的工作原理
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】闭合电路的部分导体切割磁感线时,电路中会产生电流,这是电磁感应现象,根据电磁感应现象制成了发电机;通电导线在磁场中受到磁场力的作用而运动,根据这一原理制成了电动机。
【解答】 开关S打到1位置时,PQ 通电,通电导体在磁场中受力运动,既电动机的工作原理,开关S打到2位置时,移动PQ,切割磁感线,电路中产生感应电流,既发电机的工作原理
18.(2023八下·滨江期末)如图是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab是一根导体,通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。
(1)本实验中,如果 ,我们就认为有感应电流产生。
(2)闭合开关后,假设导线不动,磁铁左右水平运动,电路 感应电流(选填“有”或“无”)。
(3)闭合开关后,假设磁铁不动,导体向纸面里外方向运动,电路 感应电流(选填“有”或“无”)。
【答案】(1)灵敏电流计指针发生偏转
(2)有
(3)无
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】在闭合电路中,一部分导体做切割磁感线运动,产生感应电流的过程叫做电磁感应;
【解答】(1)本实验中,如果灵敏电流计指针发生偏转,我们就认为有感应电流产生。
(2) 闭合开关后,假设导线不动,磁铁左右水平运动,也能切割磁感线,所以电路有感应电流;
(3)闭合开关后,假设磁铁不动,导体向纸面里外方向运动,没有做切割磁感线运动,所以电路无感应电流。
故答案为:(1) 灵敏电流计指针发生偏转 (2)有(3)无
19.(2023八下·浙江期中)如图是手机无线充电的原理简化图。当充电器线圈接通电源之后,该线圈就会产生一个磁场,当手机放在充电器上的时候,手机中的线圈就会产生感应电流,实现无线充电。
(1)手机线圈中产生电流是利用 现象。
(2)当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示,则图中B点的磁场方向是 (选填“向上”或“向下”)。
(3)与传统方式相比,请你对这种充电方式进行评价: 。(写出一条即可)
【答案】(1)电磁感应
(2)向上
(3)优点:使用方便、兼容性强、可以一对多进行充电;缺点:充电效率较低、电磁辐射较大
【知识点】电磁感应;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(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。
(2)根据安培定则分析解答;
(3)可从使用的方便性、兼容性等角度分析优点,从充电效率和电磁辐射等角度分析缺点。
【解答】(1)手机线圈中产生电流是利用电磁感应现象。
(2)当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示,右手弯曲的四指指尖朝向右侧,此时大拇指指向上端,则图中磁场上端为N极,那么B点的磁场方向是向上。
(3)与传统方式相比,这种充电方式:优点:使用方便、兼容性强、可以一对多进行充电;缺点:充电效率较低、电磁辐射较大。
20.英国物理学家 发现了磁生电的条件和规律,实现了利用 获得电流的愿望。 电路的 导体在磁场中做 的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫 ,产生的电流叫 电流。电磁感应现象中的能量转化: 能转化为 能。
【答案】法拉第;磁场;闭合;一部分;切割磁感线;电磁感应;感应;机械;电
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据电磁感应现象的发现,定义和能量转化知识解答。
【解答】英国物理学家法拉第发现了磁生电的条件和规律,实现了利用磁场获得电流的愿望。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。电磁感应现象中的能量转化:机械能转化为电能。
21.(2022八下·金东期末)如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是 (选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”)。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的 。(选填 “电源”或“用电器”)
【答案】电磁感应;电源
【知识点】基本电路与电路图;发电机的构造和原理
【解析】【分析】(1)根据发电机的工作原理解答;
(2)在基本电路中,电源提供电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断,导线输送电能。
【解答】(1)如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时,它能发电,其原理是电磁感应。
(2)魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的电源 。
三、实验探究题
22.(2023八下·拱墅期末)小乐在探究“感应电流大小与哪些因素有关”的实验中,连接了如图甲所示的实验装置,并提出了以下猜想:
①可能与线圈匝数有关。
②可能与磁场的强弱有关。
③可能与切割磁感线的速度有关。
(1)小乐将磁铁匀速向下插入螺线管,观察到电表指针偏转:换用一个线圈匝数更多的螺线管重复实验,此时她想验证的是猜想 (填写编号)。
(2)小乐保持线圈匝数和切割磁感线速度相同,改变磁场的强弱,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;发现磁场越强,灵敏电流计指针偏转的格数越大。由此可得出的结论是: 。
(3)经进一步探究,小乐还发现:线圈匝数越多,线圈切割磁感线的速度越快,产生的感应电流也越大。小乐把装置中的电表换成电流传感器(能将各时刻的电流数据传输到计算机,在电脑屏幕上同步显示出I-t图像)。已知小乐将条形磁铁的N极以1厘米/秒的速度穿过螺线管时,得到如图中虚线所示的曲线,在该图中用实线画出以2厘米/秒的速度让同一条形磁铁的N极穿过同一螺线管时的大致图像。
【答案】(1)①
(2)当线圈匝数和切割磁感线速度相同时,磁场越强,产生的感应电流越大
(3)如图所示:
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)根据描述分析哪个要素发生改变即可;
(2)灵敏电流计的指针偏转个数越多,说明产生的电流越大,据此分析哪些因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法描述磁场强弱对感应电流大小的影响。
(3)根据导体切割磁感线的速度对感应电流的影响判断电流最大值的位置变化,根据速度变化分析电流达到最大值时的时间,据此画出对应的图像即可。
【解答】(1)根据“换用一个线圈匝数更多的螺线管重复实验”可知,螺线管的线圈匝数发生改变,那么她想验证的是感应电流大小与线圈匝数的关系,故选①;
(2)小乐保持线圈匝数和切割磁感线速度相同,改变磁场的强弱,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;发现磁场越强,灵敏电流计指针偏转的格数越大。由此可得出的结论是:当线圈匝数和切割磁感线速度相同时,磁场越强,产生的感应电流越大。
(3)导体切割磁感线的速度是原来的2倍,则感应电流的最大值肯定大于原来的电流最大值。且到底电流最大值时的时间是原来的一半,如下图所示:
23.(2023八下·柯桥期末)某学校开展项目化学习挑战赛——为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
[项目要求]设计制作节能夜跑灯,将日常跑步产生的机械能转化为电能使LED灯发光。
[提供器材]塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯(额定电压为0.54V)
线圈匝数 50匝 100匝 150匝 200匝
磁体LED灯 0.18V 0.36V 0.54V 0.72V
(1)某学习小组用磁性相同的磁体,以相同的速度切割磁感线,探究感应电压大小和线圈匝数关系,具体数据如表所示,根据表中数据分析,在其他条件不变的情况下,该小组同学至少要绕制 匝线圈,才能使额定电压为0.54V的LED灯正常发光。
(2)图甲为学习小组制作好的节能夜跑灯的结构图,磁体放在塑料水管中,随着手臂摆切可以移动,线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路,请分析:夜跑灯安达到最亮时,应佩带在图乙手臂A、B中的哪个部位,并简述理由: 。
【答案】(1)150
(2)B位置,前后甩臂过程中,磁体由于惯性前后运动,不断切割磁感线,闭合电路产生感应电流
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】根据电磁感应原理可知为了夜跑灯达到最亮,磁体切割磁感线的条数越多越好,速度越快越好。应将夜跑灯佩带在乙图手臂B处,前臂B位置主要做水平往返运动,能使强磁铁在水管内往返运动,连续切割磁感线产生感应电流使灯发光,且手臂摆时,B处速度大于A处的速度。
【解答】(1)由表中数据知,为使额定电压为0.54V的LED灯正常发光,线圈匝数至少要150匝;
(2) B位置,前后甩臂过程中,磁体由于惯性前后运动,不断切割磁感线,闭合电路产生感应电流
24.(2023八下·路桥期末)学校开展项目化学习挑战赛-为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
[提供器材]塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯(图甲,LED灯具有单向导电性,当电流从“+”极流入时,LED灯会发光,当电流从“-”极流入时,LED灯则不发光)等。
[项目要求]设计制作节能夜跑灯,将日常跑步产生的机械能转化为电能,使LED灯发光是利用 原理。
[方案设计]乙图为小柯设计的节能夜跑灯结构图,磁体在水管中可来回移动,线圈缠绕在塑料水管外壳并与一盏LED灯构成闭合电路。
[产品制作]小柯用磁性相同的磁体,以相同的速度切割磁感线,探究感应电压大小和线圈匝数关系,具体数据如丙所示。根据表中数据分析可得出结论 。确定匝数后,制作夜跑灯绑在小臂上,跑步时甩臂使一盏工作电压为1.8V的LED灯发光。
[项目评价]
节能夜跑灯设计制作评价量表(节选)
评价指标 5分 3分 1分 自评
夜跑灯设计图 有设计图且设计合理、结构有标注 有设计图且设计合理 有设计图但设计不合理
产品性能 发光情况 两盏LED灯交替发光 两盏LED灯发光 一盏LED灯发光
使用情况 日常跑步甩臂发光 快于日常跑步甩臂发光 手中摇动发光
根据评价表,小柯设计的夜跑灯发光情况一项评分为1分,请在图示虚线框内改进设计图使该指标达到5分。
【答案】电磁感应;当磁场强度、切割磁感线速度相同时,感应电压大小与线圈匝数成正比
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】
(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的;
(2)LED具有单向导电性。
【解答】
[项目要求]设计制作节能夜跑灯,将日常跑步产生的机械能转化为电能,使LED灯发光是利用电磁感应原理;
[产品制作]小柯用磁性相同的磁体,以相同的速度切割磁感线,探究感应电压大小和线圈匝数关系,具体数据如表所示。根据表中数据分析可得出结论:当磁场强度、切割磁感线速度相同时,感应电压大小与线圈匝数成正比。确定而数后,制作夜跑灯绑在小臂上,跑步时用臂使一盏工作电压为1.8v的LED灯发光;
[项目评价]根据发光二极管的单向导电性,将两个LED灯并联起来,正负极接法不同,设计如下:
。
故答案为:[项目要求]电磁感应;[产品制作] 当磁场强度、切割磁感线速度相同时,感应电压大小与线圈匝数成正比;[项目评价]。
25.(2023八下·洞头期中)发光二极管(LED)具有单向导电性,如图甲,当电流从“+”极流入时,LED灯会发光,当电流从“-”极流入时,LED灯则不发光。小科想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”,于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中,与线圈构成闭合电路,并进行了如下实验操作:
①条形强磁铁的N极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中(如图乙),发现A灯发光,B灯不发光;
②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,发现B灯发光,A灯不发光。
(1)实验中,将两个相同的LED灯反向并联的目的是 。
(2)通过上述实验可以获得的结论是 。
(3)在图乙中,若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”,在做了上述步骤①后,还应该补做的实验是 。
【答案】(1)便于判断电流的方向
(2)感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关
(3)条形强磁铁的 S极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中,观察LED灯的发光情况
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】电磁感应:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,会产生感应电流,产生感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线运动方向有关。
【解答】(1) 发光二极管(LED)具有单向导电,当电流从“+”极流入时,LED灯会发光,当电流从“-”极流入时,LED灯则不发光,通过LED灯反向并联可以便于判断电流的方向。
(2)将条形强磁铁快速向下插入线圈以及再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,改变了导体切割磁感线的运动方向,因此可以得出的结论是感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
(3)若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关“,则需要改变磁场方向,因此补做的实验是条形强磁铁的 S极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中,观察LED灯的发光情况。
故答案为:(1)便于判断电流的方向 (2) 感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关 (3) 条形强磁铁的 S极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中,观察LED灯的发光情况
26.(2023八下·浙江期中)如图所示为科学兴趣小组用来探究“影响感应电流大小的因素”的实验装置,金属圆盘在磁极间不断转动,相当于每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流。
【提出问题】 影响感应电流大小的因素有哪些?
【建立猜想】
猜想1:切割磁感线的速度大小会影响感应电流的大小。
猜想2:磁场强弱会影响感应电流的大小。
(1)猜想3: (根据后面的验证猜想3回答)。
(2)【实验研究】
验证猜想1:当圆盘转速增大时,电流表指针偏转角度增大。
验证猜想2:保持圆盘转速不变,换用 发现电流表指针偏转角度更大。
(3)验证猜想3: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角度更大。
【实验结果】根据本实验可知,影响感应电流大小的因素有切割磁感线的速度、磁场强弱和 。
【评价交流】上述实验中金属圆盘均逆时针转动,某同学发现电流表指针在实验中都向一个方向偏转。若想让电流表指针向另一个方向偏转,则可 。
【答案】(1)导线的长度会影响感应电流的大小
(2)磁性更强的磁铁
(3)切割磁感线导线的长度;对调磁极(或改变电源方向)
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可;
(2)根据猜想2确定需要改变的因素即可;
(3)【实验结果】根据上面的结论分析影响感应电流的大小的因素。
【评价交流】根据影响感应电流方向的因素分析解答。
【解答】(1)根据验证猜想3可知,金属圆盘的直径越大,则导线的长度越大,则猜想3为:导线的长度会影响感应电流的大小。
(2)验证猜想2:保持圆盘转速不变,换用磁性更强的磁铁发现电流表指针偏转角度更大。
(3)【实验结果】根据本实验可知,影响感应电流大小的因素有切割磁感线的速度、磁场强弱和切割磁感线导线的长度。
【评价交流】若想让电流表指针向另一个方向偏转,就要改变磁场方向或改变电流方向,即对调磁极(或改变电源方向)。
27.(2023八下·杭州月考)某同学参加课外拓展性活动,发现灵敏电流计内部结构与电动机、发电机内部结构类似(如图甲)。出于好奇,该同学利用图乙所示的装置进行了下面的实验。
[进行实验]去掉A电流计表面的透明面板,用手拨动指针,发现B电流计的指针发生了偏转。
[交流反思]在此实验中,与发电机功能相同的是 (选填“A”或“B”)电流计。
[拓展提升]
①反方向再次拨动A电流计的指针,发现B电流计指针的偏转方向 (选填“改变”、“不变”);
②该同学多次重复.上述实验后发现B指针偏转角度有时大有时小。查阅资料得知:通电导体在磁场中的受力大小随电流大小的增大而增大;在其他条件相同时,仅让导体切割磁感线的速度增大,产生的感应电流也增大。利用原器材可以让B电流计的指针偏转角度更大的操作是 。
【答案】A;改变;加快A指针的拨动速度(或相同时间内增大指针的拨动幅度)
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】【交流反思】发电机的工作原理为电磁感应现象,将机械能转化为电能。
【拓展提升】①感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向有管;
②根据“仅让导体切割磁感线的速度增大,产生的感应电流也增大”分析增大B电流计指针偏转角度的方法。
【解答】【交流反思】根据描述可知,拨动A的指针时,B电流计的指针发生偏转,说明有电流产生,应该为A指针的机械能转化为电能,因此与发电机功能相同的是A。
【拓展提升】①反方向再次拨动A电流计的指针,则线圈切割磁感线的方向发生变化,那么产生反应电流的方向发生改变,因此发现B电流计指针的偏转方向改变。
②要让B电流计的指针偏转角度增大,就要增大感应电流,即增大线圈切割磁感线的速度,因此操作为:加快A指针的拨动速度(或相同时间内增大指针的拨动幅度)。
28.(2023八下·杭州月考)小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,他在实验室找到一只可拆卸的电流表,进行了如下探究。
(1)打开外壳,观察电流表的内部结构,示意图如图所示。按照操作规范将电流表串联接入电路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。电流表的这一工作原理与 的相同。(填"电动机”或“发电机”)
(2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向与(1)中的偏转方向 (填“相同”或“不同”),因此使用电流表时不能把接线柱接反。
(3)若在电流表“+“”-”接线柱之间连接一根导线,用手拨动电流表指针,导线中会产生感应电流,这种现象叫做 。
【答案】(1)电动机
(2)不同
(3)电磁感应
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力运动;
(2)通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关;
(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,这就是电磁感应现象。
【解答】(1)打开外壳,观察电流表的内部结构,示意图如图所示。按照操作规范将电流表串联接入电路,通电后线圈转动,带动指针偏转;撤去磁体再次通电,指针不动。电流表的这一工作原理与电动机的相同。(填"电动机”或“发电机”)
(2)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,则电流方向相反,指针受力方向相反,那么指针偏转方向与(1)中的偏转方向不同,因此使用电流表时不能把接线柱接反。
(3)若在电流表“+“”-”接线柱之间连接一根导线,用手拨动电流表指针,导线中会产生感应电流,这种现象叫做电磁感应。
29.(2022八下·杭州期末)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,结构如图甲。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,他设计了图乙实验进行验证。
(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,解释在图丙实验中若导体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。
【答案】(1)左
(2)该闭合电路内磁感线数量未发生改变
(3)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。
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)根据串联电路电压的规律确定滑片移动的方向;
(2)根据丙图可知,当导体ab上下运动时,它始终没有切割磁感线,即通过闭合电路的磁感线数量不变,因此不会产生感应电流;
(3)要探究线圈中的电流方向是否会影响电流计指针偏转方向时,必须控制其它因素相同,而改变电流方向。
【解答】(1)实验过程中,为使电流变大,根据欧姆定律可知,电路中电阻的要变小,滑动变阻器滑片P应向左移动;
(2)课本实验中导体ab上下运动时不产生感应电流的原因(图丙)是:该闭合电路内磁感线数量未发生改变。
(3)小应的说法不正确,理由是: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。
四、解答题
30.(2023八下·吴兴期末) 2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,神十六乘组奔赴苍穹。
(1)运载火箭在工作中发生的反应为C2H8N2+2X=3N2+4H2O+2CO2,则X的化学式是 。
(2)飞船与空间站完成自主对接,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞船内置了电磁阻尼器,它由磁铁和线圈构成(如图所示),当线圈水平向左运动时,线圈的 ab 边中会产生电流,同时 ab 边受到向右的阻力 F,以阻止其靠近。
①线圈 ab 边中产生电流是因为其发生了 现象。
②若要改变阻力 F 的方向,可采取的措施有: 。(列举 1 点)
【答案】(1)N2O4
(2)电磁感应;改变磁极方向或改变线圈转动方向
【知识点】电磁感应;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)微观状态下的质量守恒定律指在还学变化前后原子数目和种类均不发生变化;
(2)电磁感应指在闭合回路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】(1)由质量守恒定律可知,X的化学式为 N2O4 ;
(2) ab 边中产生电流是因为其发生了电磁感应;感应电流方向与磁场方向和运动方向均有关。
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