浙教版科学 八下1.5磁生电同步练习(优生加练)(含解析)

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名称 浙教版科学 八下1.5磁生电同步练习(优生加练)(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2024-02-22 11:06:54

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1.5磁生电
一、单选题
1.若地磁场在某区域的磁场强弱和方向处处相同,小明在该区域某处竖直拿着闭合的矩形导电线圈面向南方,如图,则能使线圈中产生感应电流的操作是(  )
A.南北移动线圈 B.将线圈转至水平
C.东西移动线圈 D.上下移动线圈
2.图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示图在磁场中分别转动到1-4位置时,运动方向已用箭头标出,图甲中的导线ab,当它下列说法正确的是(  )
A.在位置1时,电路中不会产生感应电流
B.图甲的电路中没有电源
C.在位置3时,电路中不会产生感应电流
D.发电机产生的电流方向不变
3.如图,课外探究小组的同学,把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合回路.两个同学迅速摇动这条电线,可以发电使电流表发生偏转.你认为这两个同学朝哪个方向站立时,发电的可能性比较大?(  )
A.朝东西方向站立 B.朝南略偏东方向站立
C.朝南北方向站立 D.朝北略偏东方向站立
4.如图表示闭合电路的部分导体在磁场中向左运动,产生的感应电流的方向垂直纸面向外,则在下列选项中,感应电流方向正确的是(  )
A. B. C. D.
5.关于产生感应电流的条件,下列说法中正确的是(  )
A.任何导体在磁场中运动,都能产生感应电流
B.当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时,一定能产生感应电流
C.当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线运动时,就能产生感应电流
D.当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就能产生感应电流
6.如图所示,虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线.当线框从位置A向右匀速移动到位置B时,线框内产生感应电流的情况,下列说法中正确的是(  )
A.无→有→无→有→无 B.无→有→无
C.没有感应电流 D.一直有感应电流
二、填空题
7.如图所示,当开关S接“1”,将滑动变阻器片P由左端滑向右端,弹簧将   (选填:“伸长”或“缩短”);当开关S接“2”,将滑动变阻器片P滑至右端,并剪断弹簧,让条形磁体穿过线圈,产生电磁感应,电流表的指针会   (选填:“发生偏转”或“不动)。
8.如图所示,AB和CD是两根固定且平行的水平金属导轨,符号×表示垂直于纸面指向纸面里的磁场的磁感线.现将铜棒EF和GH垂直放在滑轨上,当拉动GH使其向左移动时,发现EF也向左移动,说明铜棒里   (选填“有”或“无”)电流产生,EF受到的是磁场力的作用.当拉动GH使其向右移动时,EF应向   (选填“左”或“右”)移动,理由是:   ;此过程中能量的转化是:   。
9.如图所示,质量和形状完全相同的金属线框A和塑料线框B,从同一高度同时自由落下,途中经过某一磁场区域(“×”表示磁场方向垂直纸面向里).不计空气阻力,两线框
   先落地,你的判断依据   。
10.如图甲,将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来.
(1)闭合开关,电动机转动,这是利用通电线圈在   里受力转动的原理工作的;如果想改变电动机的转动方向,我们可以采取的措施是   .
(2)刚闭合开关时,小电灯发出明亮的光,但随着电动机转得越来越快,小电灯的亮度逐渐减弱;当转速正常时,小电灯的亮度稳定不变,此时用手指轻轻捏住电动机的转轴,使电动机的转速减慢,你猜想这时小电灯的亮度将   (选填“变亮”“变暗”或“不变”),理由是   .
(3)如果将小电灯换成灵敏电流表,电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针偏转,这是   现象,它在生活中的应用有    (举出一例即可).
11.发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。小明设计了如图所示的装置,使线圈沿水平方向左右移动,此时会看见两只发光二极管   ,该装置发光的根据是   原理。
三、实验探究题
12.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。
13.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。
(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)滑片左移后,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。指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)   .
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 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。   .
14.信息:电磁炉是加热、烹调食物的家用电热炊具。它具有无明火加热,热效率高的特点。如图甲为一种常见的电磁炉,如图乙是原理示意图。它主要由线圈、铁芯、石英玻璃灶面、金属锅体、工作电路和控制电路等组成,线圈绕在铁芯上。电磁炉工作电路中的主要器件是变换器,它能变换交流电和直流电。
电磁炉工作时,变换器将家庭电路交流电变换成直流电,再逆变成高频交流电流过线圈,线圈产生变化的磁场,该变化的磁场在锅体的锅底形成感应电流而发热。锅底产生的感应电流具有邻近效应,即锅底靠近线圈时,锅底的感应电流最大,且感应电流随锅体离线圈距离增大而显著减小。
在电磁炉上使用的锅体担负着能量转化的任务,故对锅体的材料有一定的要求,一般采用磁性的金属材料制成。
(1)下列材料适宜制作电磁炉的烹饪锅的是_________
A.铝 B.铜 C.铁 D.陶瓷
(2)电磁炉的工作过程中没有运用的工作原理是____________;
A.电流的磁效应 B.磁场对电流的作用 C.电磁感应原理
(3)小明为防止石英玻璃灶面温度过高,将燃气灶的支架垫在电磁炉的灶面上,将锅放在支架上。你认为小明的做法是否合理,并简要说明理由   。
15.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件如图所示,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动方向.
步骤一:导体水平左右运动,如图甲所示,电流计指针不发生偏转,这是因为   。
步骤二:导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针不发生偏转,这是因为   。
步骤三:导体水平左右运动,如图丙所示,电流计指针偏转,电路中有电流产生.
综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是   和   。
16.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.
17.归纳式探究﹣﹣研究电磁感应现象中的感应电流:
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,在线圈中的半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0,则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0与时间t0的关系数据如下表:
次数 R0/ r/m B/T t0/s I/A
1 10 0.1 1.0 0.1 5π×10﹣2
2 20 0.1 1.0 0.1 2.5π×10﹣2
3 20 0.2 1.0 0.1 10π×10﹣2
4 10 0.1 0.3 0.1 1.5π×10﹣2
5 20 0.1 0.1 0.05 0.5π×10﹣2
(1)I=k    ,其中k=    (填上数值和单位).
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1的时间内通过R1的电流I与R0关系可以用图丙中的图线    表示.
18. 小勇利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”,他将实验中观察到的现象记录在下表中.
次数 开关 磁场方向 导体AB的 运动方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
(1)分析得出:    电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流
(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与    有关
(3)比较实验    可知:在导体切割磁感线运动方向不变时,感应电流的方向与磁场方向有关
(4)这个现象在生产和生活中的重要应用是   
(5)针对这个实验,小勇进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想,于是他设计了如下的实验方案:①保持磁场强弱不变,让导体AB以    (填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小.
②如果电流表指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度    (填“有关”或“无关”)
答案解析部分
1.【答案】B
【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:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,即回路中的磁通量发生变化,满足上述条件,导体中才有感应电流。
【解答】A、南北移动线圈时,回路的有效面积发生没有变化,磁通量保持不变,没有产生感应电流。故A错误;
B、将线圈从竖直转至水平,回路的有效面积发生变化,磁通量发生了变化,可以产生感应电流。故B正确;
C、东西方向移动线圈时,回路的有效面积发生没有变化,磁通量保持不变,没有产生感应电流,故C错误;
D、上下移动线圈时,回路的有效面积发生没有变化,磁通量保持不变,没有产生感应电流。故D错误。
故答案为:B
2.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】AC、小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线,它是闭合电路的一部分。由图磁感线方向水平向右,1的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,不能产生感应电流;2、3、4的运动方向切割磁感线,能产生感应电流,故A正确,C错误;
B、发电机的原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能,发电机线圈就是电源,故B错误;
D、发电机线圈中产生的感应电流的大小和方向都随时间作周期性的变化,这种电流叫交流电,故D错误。故选A
【分析】产生感应电路的条件:①闭合电路的一部分导体;②导体切割磁感线运动。根据图示判断1、2、3、4位置按箭头方向运动时,是否切割磁感线即可判断出能否产生感应电流。产生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。
3.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】由于地球的周围存在磁场,且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极,所以当两个同学在迅速摇动电线时,总有一部分导线做切割磁感线运动,因此电路中就产生了感应电流,导致了电流表的指针偏转。要使感应电流变大,就要使导线尽可能地切割更多的磁感线,由于磁感线是南北方向的,所以两个同学东西方向站立,切割的磁感线最大,即产生的感应电流最大。故选A
【分析】电流表指针偏转,可以确定这是电磁感应现象。因此要使产生的感应电流变大,就要使导体切割更多的磁感线,结合地磁场的方向即可确定这两个同学的站立方向。
4.【答案】B
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】AB、与已知图相比,磁场方向不变,导体切割磁感线的运动方向发生改变,感应电流的方向也将发生变化,变为垂直纸面向里,故A错误,B正确;C、与已知图相比,磁场方向改变,导体切割磁感线的运动方向不变,感应电流的方向将发生变化,则C图电流的方向应变为垂直纸面向里;故C错误;D、与已知图相比,磁场方向改变,导体切割磁感线的运动方向也改变,故电流的方向会改变两次,即与原来的方向相同,则D图电流的方向应为垂直纸面向外,故D错误。故选B
【分析】感应电流的方向与导体的运动方向和磁感线的方向有关;即改变一个量后,感应电流的方向就改变一次。
5.【答案】D
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】A、导体在磁场中运动,若没有闭合回路是不会产生感应电流的;即使是闭合的回路,导体的运动既可以是沿磁感线运动,也可是切割磁感线,只有切割才会产生感应电流,故A错误;B、只有闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动才能产生感应电流,如果不切割磁感线,就不会产生感应电流,故B错误;C、当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感应线运动时,不切割磁感线,即穿过闭合电路的磁通量不发生变化,则闭合电路中没有感应电流,故C错误;D、当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时,磁通量发生变化,才一定会产生感应电流,故D正确。故选:D
【分析】产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化,或只有闭合回路中的部分导体切割磁感线才能在回路中产生感应电流。
6.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【解答】感应感应电流的条件可知,线框A进入磁场前,不能切割磁感线,因此无感应电流产生;当线框A从刚进入到全部进入前,上下两边没有切割磁感线,左右两边切割磁感线。当线框向右运动时,右边的导线做切割磁感线运动,其左边处于磁场外,符合产生感应电流的条件,此时有感应电流产生;当线框A全部进入磁场后,整个闭合电路都在磁场中,不是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,不符合产生感应电流的条件,因此无感应电流产生;当线框A刚从磁场中出来到全部出来前,线框左边做切割磁感线运动,符合产生感应电流的条件,此时有感应电流产生;当线框A全部出来后,不能切割磁感线,因此无感应电流产生,故A选择正确。故选A
【分析】产生感应电流的条件是:闭合电路的部分导体需要在磁场中切割磁感线。
7.【答案】伸长;发生偏转
【知识点】右手螺旋定则;探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验;产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】利用安培右手定则判断通电螺线管的N、S极,在根据磁极间的作用规律判断弹簧的变化;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】当开关S接“1”,根据右手定判断出电螺线管的上端为N极,与上面的S极相互吸引,同时随着将滑动变阻器片P由左端滑向右端,变阻器阻值变小,电流增大,通电螺线管的磁性增强,所以弹簧长度会伸长;当开关S接“2”,将滑动变阻器片P滑至右端,并剪断弹簧,让条形磁体穿过线圈,此时相当于闭合电路的一部分导体在做切割磁感线的运动,会产生电磁感应现象,闭合电路中会产生感应电流,所以电流表的指针会发生偏。
故答案为:伸长;发生偏转
8.【答案】有;右;运动方向的改变,导致感应电流方向变化,导致受力方向改变;机械能-电能-机械能
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用;探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】GH运动产生感应电流,GH当做电源,把电流提供给EF,从而使EF受磁场力而产生运动,所以也会向左运动;拉动GH使其向右移动时,EF应向右运动.这是由于感应电流的方向和导体运动的方向有关,感应电流的方向改变,导致运动方向改变;此过程的能量的转化是:机械能转化为电能,电能又转化为机械能。故答案为:有,右,运动方向的改变,导致感应电流方向变化,导致受力方向改变,机械能-电能-机械能
【分析】导体GH在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,EF中有电流通过,其在磁场中受力运动;从决定感应电流方向的因素入手分析,结合通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关,即可确定拉动GH使其向右移动时铜棒EF的运动方向;EF中的能量转化是将机械能转化为电能,GH中的能量转化是将电能转化为机械能。
9.【答案】B;A经过磁场时,由于电磁感应,阻碍了线圈下落
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】金属框由静止自由下落到地面的过程中,在进入或离开磁场时金属框通过磁场会产生感应电流,有一部分机械能转化为电能,所以在此过程中金属框机械能减少;塑料框由静止自由下落到地面的过程中,塑料框通过磁场不会产生感应电流,所以重力势能全部转化为动能,机械能守恒;又因为金属框和塑料框质量相等,在最高点时,重力势能相等,因此,在落地时线圈A的动能小于线圈B的动能,可见A的下落速度小于B的下落速度,B先落地.故答案为:B;A经过磁场时,由于电磁感应,阻碍了线圈下落.
【分析】从能的转化角度分析,金属框和塑料框质量相等,在最高点时,重力势能相等,分析金属框和塑料框的区别,根据电磁感应的知识进行分析.
10.【答案】(1)磁场;改变电流的方向
(2)变亮;电流变大
(3)电磁感应;发电机
【知识点】电磁感应;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】(1)闭合开关,电动机转动,电动机的原理就是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的;如果想改变电动机的转动方向,我们可以采取的方法是:改变电流的方向或改变磁场的方向;(2)捏住电动机的转轴,会将电动机消耗的电能转化为内能,由非纯电阻电路转化为纯电阻电路,电源输出的所有功率都变为线圈电阻消耗的热功率了,而加在其上的电压不变,所以电流急剧上升,电动机线圈大量发热,此时电流变大,灯泡变亮;(3)电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针偏转,这是电磁感应现象,它在生活中的应用有发电机等.
【分析】(1)通电导体在磁场中会受力转动,影响电动机转动方向的因素有:电流的方向和磁场的方向;(2)当电路中电流变大时,灯泡就会变亮;(3)发电机就是根据电磁感应现象制成的.
11.【答案】交替发光;电磁感应
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】线圈中间的磁铁会产生磁场,外面的线圈相当于闭合电路的部分导体,根据电磁感应的原理进行解答即可。
【解答】线圈沿水平方向左右移动时,会切割磁感线,这时会在线圈中产生方向不断变化的电流;一会电流从二极管的正极流入,负极流出,一会没有电流流过,因此两个二极管交替发光,该装置发光的根据是电磁感应现象。
故答案为:交替发光;电磁感应
12.【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]。
13.【答案】(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
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)当滑片向左移动时,变阻器的阻值变小,通过Q线圈的电流变大,那么Q线圈产生的磁场变强,此时P线圈产生的感应电流应该增大,据此确定小科的猜想;
(2)根据丙图可知,当导体ab在磁场中上下运动时,闭合电路围成的平面内磁感线的数量保持不变,自然不会生成感应电流。
(3)探究灵敏电流计的指针偏转方向与Q线圈中电流方向的关系时,应该改变电流方向而控制开关的闭合情况与变阻器滑片的移动方向一致,据此选择对比实验,确定小科的说法是否正确。
【解答】(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: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。
14.【答案】(1)C
(2)B
(3)不合理。当锅底离开灶面后,与线圈的距离变大,感应电流极小,产生热量减小
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)铁、钴、镍,是常见的铁磁性材料;
(2)根据电磁炉的工作过程分析应用的原理;
(3)根据电磁炉的发热原理和影响因素分析判断。
【解答】(1)下列材料适宜制作电磁炉的烹饪锅的是铁,故选C。
(2)A.根据“再逆变成高频交流电流过线圈,线圈产生变化的磁场”可知,电磁炉使用了电流的磁效应,故A不合题意;
B.根据电磁炉的使用过程分析可知,没有应用磁场对电流的作用,故B符合题意;
C.根据“该变化的磁场在锅体的锅底形成感应电流而发热”可知,电磁炉应用了电磁感应原理,故C不合题意。
故选B。
(3)我认为小明的做法是否合理,理由:当锅底离开灶面后,与线圈的距离变大,感应电流极小,产生热量减小。
15.【答案】没有形成闭合电路;导体没有作切割磁感线运动;电路是闭合的;电路中的一部分导体做切割磁感线运动
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】电磁感应:闭合电路的一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。
【解答】步骤一 : 导体水平左右运动 , 如图甲所示 , 电流计指针不发生偏转 , 这是因为开关没有闭合,没有形成闭合电路;
步骤二 : 导体竖直上下运动 , 如图乙所示 , 电流计指针不发生偏转 , 这是因为导体运动时没有切割磁感线;
步骤三 : 导体水平左右运动 , 如图丙所示 , 符合产生感应电流的条件,电流计指针偏转 , 电路中有电流产生;
综合上面实验现象 , 可以得出感应电流产生的条件是:闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动。
故答案为:没有形成闭合电路;导体运动时没有切割磁感线;电路是闭合的;电路中的一部分导体做切割磁感线运动。
16.【答案】(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
【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)发电机的工作原理是电磁感应,在它的原理图中不能出现电源;
(2)发生电磁感应有两个必要因素:闭合电路的部分导体和在磁场中做切割磁感线运动;
(3)感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关;
(4)感应电流的变化可能是电流的大小变化,也可能是电流的方向变化,从影响电流大小和方向的因素角度考虑;
(5)所有的发电机都是将机械能转化为电能。
【解答】(1)“风力发电”的原理其实就是发电机的原理,即电磁感应;在探究电磁感应的实验中,由于这个实验是发电的,因此电路中肯定不会有电源,因此应选取B套装置。
(2)闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,因此让磁场产生电流,必须的操作是A和D。
(3)感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关,因此在探究感应电流方向与磁场方向的关系,应控制切割磁感线的方向不变,改变磁场方向。
(4)根据“控制变量法”的要求,科技小组的同学探究感应电流大小与磁场的强弱的关系,逐渐增大磁场强度,但由于没有控制导体运动方向速度和方向不变,因此得到的电流大小和方向不断变化,没有规律。
(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电能。
故答案为:(1)B,电磁感应;(2)AD;(3)切割磁感线方向;(4)磁场强度,没有控制导体运动方向速度和方向不变;(5)电
17.【答案】(1);5πA Ω s/(T m2)
(2)c
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:(1)由1、2数据知,r、B、t0相同,R0增大为原来的2倍,电流会减小为原来的二分之一,可知其它条件相同,感应电流与R0成反比;
由2、3数据知,R0、B、t0相同,r增大为原来的2倍,电流会增大为原来的4倍,可知其它条件相同,感应电流与r的平方成正比;
由1、4数据知,R0、r、t0相同,B增大为原来的0.3倍,电流会增大为原来的0.3倍,可知其它条件相同,感应电流与B成正比;
则感应电流的表达式可表示为I=k;
将第一组数据代入,
5π×10﹣2A=k×
解得:k=5πA Ω s/(T m2);
(2)由公式可知,在其他条件不变时,电流I与R0成反比例关系,所以c符合题意.
故答案为:(1);5πA Ω s/(T m2);(2)c.
【分析】(1)根据控制变量法分析感应电流与各个量之间的关系,得出关系式,代入数据求出k的值;
(2)根据感应电流与R0的关系判断图线.
18.【答案】(1)闭合
(2)导体切割磁感线运动方向(导体运动方向)
(3)2、6或3、7
(4)发电机
(5)不同;有关
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】解:(1)分析可知,产生感应电流的现象中,闭合电路中的部分导体在磁场里的运动方向与磁场方向垂直,即导体中产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动.
(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,导体切割磁感线运动方向改变,感应电流的方向就改变.
(3)比较实验2和6(或3和7)可知:在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变时,磁场方向改变,感应电流的方向就改变.
(4)实验中采用的是控制变量法,闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动而产生的,可见消耗的是机械能,所以实验过程中是机械能转化成电能,其重要应用是发电机的发明.
(5)探究感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度是否有关,应该保持磁场强弱不变,让导体AB以不同的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小.如果电流表指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度有关,如果电流表指针偏转幅度相同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度无关.
故答案为:(1)闭合;
(2)导体切割磁感线运动方向(导体运动方向);
(3)2、6或3、7;
(4)发电机;
(5)①不同;②有关
【分析】(1)产生感应电流的三个条件:闭合电路;一部分导体;切割磁感线运动.
(2)根据图示分析感应电流的方向是在什么方向的变化下而变化的,若在磁场方向不变时,只有导体运动方向再改变,感应电流也在变化,则说明感应电流的方向一定与导体运动方向有关;
(3)电磁感应现象实现了机械能向电能的转化,重要应用是发电机.
(4)探究感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度是否有关,应采用控制变量法
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:75分
分值分布 客观题(占比) 40.0(53.3%)
主观题(占比) 35.0(46.7%)
题量分布 客观题(占比) 11(61.1%)
主观题(占比) 7(38.9%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
填空题 5(27.8%) 26.0(34.7%)
实验探究题 7(38.9%) 37.0(49.3%)
单选题 6(33.3%) 12.0(16.0%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 困难 (100.0%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 右手螺旋定则 4.0(5.3%) 7
2 电磁感应 38.0(50.7%) 8,9,10,11,14,16,17
3 探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验 4.0(5.3%) 7
4 直流电动机的构造原理与工作过程 6.0(8.0%) 10
5 探究电磁感应现象的实验 22.0(29.3%) 8,15,18
6 产生电磁感应现象的条件和规律 31.0(41.3%) 1,2,3,4,5,6,7,12,13,16
7 磁场对通电导线的作用 17.0(22.7%) 8,9,14
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