浙教版初中科学八年级下册1.5磁生电 提升卷
一、选择题
1. 如图是一个风力发电机模型。风吹过时,扇叶转动,小灯泡发光。下列哪幅图的工作原理与它相同( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据图片可知,当风吹过时,扇叶转动,小灯泡发光,那么该装置的工作原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.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A不合题意;
B.闭合开关后,通过两个电磁铁的电流相同,线圈匝数多的吸引的大头针的数量多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数多少有关,故B不合题意;
C.当导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,电流计的指针偏转,说明产生了感应电流,发生电磁感应现象,故C符合题意;
D.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D不合题意。
故选C。
2.关于图甲、乙所示的实验现象,下列有关说法错误的是…( )
A.图甲演示的现象与电动机原理相同
B.图乙演示的现象与发电机原理相同
C.甲、乙两图演示的现象说明电能生磁,磁也能生电
D.图乙中,导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流
【答案】D
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据图片分析其中包含的物理原理,然后对各个选项进行判断即可。
【解答】A.在图甲中,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A正确不合题意;
B.图乙中,当导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计的指针发生偏转,即产生了感应电流,发生了电磁感应现象,为发电机的工作原理,故B正确不合题意;
C.甲图演示电生磁,乙图演示磁生电,故C正确不合题意;
D.图乙中,导体ab只有在磁场中做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,故D错误符合题意。
故选D。
3.如图是探究感应电流产生条件的实验装置,磁体和铜棒均水平放置,闭合开关,当铜棒水平向右运动时,小量程电流表G的指针向右偏转。为使电流表指针向左偏转,下列方法可行的是…( )
A.使铜棒竖直向下运动
B.使铜棒竖直向上运动
C.将磁体的N、S极对调,仍使铜棒水平向右运动
D.保持铜棒静止不动,使磁体水平向左运动
【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,据此分析判断。
【解答】根据题意可知,为了使电流表的指针向左偏转,即产生感应电流的方向与原来相反,那么可以改变磁场方向,即将磁体的南北极对调,仍然使铜棒水平向右运动,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4. 如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形,图中小圆圈代表导体的横截面,箭头表示导体的运动方向,下列说法正确的是( )
A.在a、b、c、d四个位置时,导体中都有感应电流
B.在a、c两个位置时,导体中没有感应电流
C.在a、c两个位置时,导体中有感应电流且电流方向相同
D.在b、d两个位置时,导体中没有感应电流
【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在磁场中做切割磁感应运动。
【解答】根据图片可知,磁极上下分布,则磁场沿竖直方向。当导体在b和d位置时,导体的运动方向与磁场方向平行,此时没有切割磁感线,因此在b、d两个位置时,不会产生感应电流,故A错误,D正确;
导体通过a、c两个位置时,切割磁感线的方向相反,而磁场方向相同,那么产生感应电流的方向相反,故B、C错误。
故选D。
5.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示,铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片 P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中,圆盘旋转时,电路中有感应电流产生。下列说法错误的是( )
A.若圆盘转动方向不变,转速发生变化,则电流方向可能发生变化
B.若圆盘转动方向发生改变,磁场方向不变,则电流的方向一定改变
C.若磁场方向改为竖直向下,圆盘转动方向不变,则电流的方向一定改变
D.若圆盘转动方向及转速发生改变,且磁场方向改为竖直向下,电流的方向一定不变
【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】 感应电流的方向与导体运动方向和磁场方 向有关;只改变其中的一个因素,感应电流的方向会改变;若两个因素都改变,则感应电流的方向不变。
【解答】 A.若圆盘转动方向不变,转速发生变化,会改变电流的大小,但不会改变电流的方向,故A错误符合题意;
B.若圆盘转动方向发生改变,即导体切割磁感线的方向改变,磁场方向不变,则电流的方向一定会改变,故B正确不合题意;
C.若磁场方向改为竖直向下,磁场的方向发生了改变,圆盘转动方向不变,则电流的方向一定会改变,故C正确不合题意;
D.若圆盘转动方向及转速发生改变,会改变电流的大小,且磁场方向改为竖直向下,即磁场方向和导体运动方向都发生 改变,则电流的方向一定不变,故D正确不合题意。
故选A。
6.(2023八下·仙居期末)科学探究是一个不断发现问题、解决问题的过程。下列对电与磁的相关科学史料的解读错.误.的是 ( )
A.科学知识是固定不变
B.科学发展的背后隐含着人类认识的发展
C.电与磁统一性的证实,揭示了电磁现象的本质
D.问题是在具体的情境中根据人们研究的需要提出的
【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据自己对科学探究的认识判断。
【解答】A.科学知识是不断得到充实和发展的,也在不断变化,故A错误符合题意;
B.科学发展的背后隐含着人类认识的发展,故B正确不合题意;
C.电与磁统一性的证实,揭示了电磁现象的本质,故C正确不合题意;
D.问题是在具体的情境中根据人们研究的需要提出的,故D正确不合题意。
故选A。
7.如图为交流发电机原理图,线圈在磁场中转动,则( )
A.两磁极间的磁场方向向左 B.线圈在磁场中切割磁感线
C.通过灯泡的电流方向不变 D.线圈一定不受磁场力作用
【答案】B
【知识点】磁场和磁感线;电磁感应
【解析】【分析】(1)在磁体的外部磁感线都是从N极出发,回到南极;
(2)发电机是利用电磁感应现象制成的,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流;
(3)根据感应电流的影响因素判断;
(4)通电导线在磁场中受力的作用。
【解答】A.在磁体的外部磁感线都是从N极出发回到南极,故图中两磁极间的磁场方向向右,故A错误;
B.发电机是根据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产生感应电流的原理制成的,故B正确;
C.感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的方向有关,由于导体切割磁感线的方向在改变,所产生的电流也会变化,故C错误;
D.根据通电导线在磁场中受力的作用的原理可知,此时线圈一定会受到力的作用,故D错误。
故选B。
8.(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。
9.(2023八下·杭州月考)小张学习了“电与磁”知识后,设计了如图所示的装置:用导线将磁场中的金属杆abcd和光滑金属导轨连接成闭合回路。以下说法正确的是( )
A.当左右移动cd时,ab不会运动
B.当左右移动ab时,cd会运动
C.当上下移动右侧磁体时,ab会运动
D.当左右移动cd时,右侧装置工作原理与电动机原理相同
【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】(1)(2)(3)闭合电路中的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,这就是叫电磁感应现象,发电机就是根据这个原理制成的;
(4)通电导体在磁场中会受到力的作用;电动机就是根据这一原理制成的;【解答】A.当左右移动cd时,导体cd在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,此时导体ab有电流通过,则导体ab在磁场中会受到力的作用而运动,故A错误;
B.当左右移动ab时,导体ab在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,此时导体cd有电流通过,则导体cd在磁场中会受到力的作用而运动,故B正确;
C.当上下移动右侧磁体时,导体cd没有切割磁感线,不能产生感应电流,故ab没有电流通过,不会运动,故C错误;
D.当左右移动cd时,导体cd在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,这就是电磁感应现象,右侧装置工作原理与发电机原理相同,故D错误。
故选B。
10.(2021八下·滨江期中)小明制作了一个会“发光的二极管”,其电路简图如图所示。二极管具有单向导电性,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。演示时,左右动塑料管,这时会看见两只发光二极管交替发光。以下说法中,不正确的是( )
A.发生该现象的原理是电磁感应
B.二极管发光时,图中的条形磁体相当于电源
C.二极管交替发光说明线圈中产生了交流电
D.在该过程中,机械能转化成了电能
【答案】B
【知识点】基本电路与电路图;电磁感应;能量的相互转化和转移
【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;
(2)电源提供电能,导线输送电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断;
(3)电流方向不断改变的电流叫交流电;
(4)根据能量转化的过程判断。
【解答】A.条形磁铁在螺线管中来回运动,相当于磁铁不动,而线圈在磁场中做切割磁感线运动,那么会产生感应电流,发生电磁感应,故A正确不合题意;
B.二极管发光时,它消耗电能为用电器,而线圈切割磁感线产生电能,相当于电源,故B错误符合题意;
C.二极管交替发光,说明线圈中电流方向不断改变,产生了交流电,故C正确不合题意;
D.在该过程中,消耗了磁铁的机械能,产生电能,故D正确不合题意。
故选B。
二、填空题
11.某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板,当小朋友们在上面跳跃时,小灯泡便会一闪一闪,地板下方铺设的结构如图所示。当踩踏地板时,固定在地板下方的磁铁往复运动,使固定在地面上的弹簧线圈做 运动,闭合电路中产生 ,小灯泡发光。若其他条件不变,再增加几个小朋友一起跳跃,则小灯泡的亮度 (填“不变”“变暗”或“变亮”)。
【答案】切割磁感线;电流;变亮
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)感应电流产生的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动;
(2)感应电流的大小与磁场强弱和导体切割磁感应运动的速度大小有关。
【解答】(1)当踩踏地板时,固定在地板下方的磁铁往复运动,使固定在地面上的弹簧线圈做切割磁感线运动,闭合电路中产生感应电流,小灯泡发光。
(2) 若其他条件不变,再增加几个小朋友一起跳跃, 则弹簧线圈做切割磁感线运动的速度增大,因此产生感应电流增大,那么小灯泡的亮度变亮。
12.如图所示为一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,它根据第 (填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力“)的原理发电,这个过程中 转化为电能,产生的电能储存于魔方内。度方还能通过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 (填“电源”或“用电器”)。
【答案】电磁感应;机械能;电源
【知识点】基本电路与电路图;电磁感应
【解析】【分析】(1)根据发电机的工作原理和能量转化过程分析;
(2)用电器消耗电能,电源提供电能。
【解答】(1)如图所示为一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,它根据电磁感应的原理发电,这个过程中机械转化为电能,产生的电能储存于魔方内。
(2)给移动设备充电时,魔方相当于电路中的电源。
13.(2023八下·拱墅期末)下图是小乐按时间顺序梳理的电与磁相关知识结构图,补充完整。
A (填写科学家);
B 现象;
C 。
【答案】奥斯特;电磁感应;发电机
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁感应;发电机的构造和原理
【解析】【分析】 电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流(感生电流)。
【解答】A奥斯特发现了通电导体周围存在磁场;B法拉第发现的是电磁感应现象,该现象的应用是发电机;
故答案为:A奥斯特;B电磁感应;C发电机
14.(2022八下·浦江月考)物理老师课堂上组织大家做了有趣的“摇绳发电”实验。如图, 他们将多股导线拧成了 长约 10 米的跳绳,将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,当图中摇绳的男女同 学按 (选填“东西”、“南北”或“任意”) 方向站位摇绳时, 灵敏电流计的指针左右
摆动的幅度较大。本实验的原理是 现象。
【答案】东西;电磁感应
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)根据地磁场的分布规律分析;
(2)根据发电机的工作原理解答。
【解答】(1)地磁场沿南北方向,当绳子沿东西方向放置并摇动时,这根导线在地磁场中做切割磁感线运动,此时产生的感应电流最大,灵敏电流计的指针摆动幅度最大。
(2)本实验的原理是电磁感应现象。
15.(2020八下·衢州期中)阅读有关科学发展的材料,回答相关的问题。
【材料一】亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。
伽利略的观点:如果物体在运动中不受力的作用,它的速度将保持不变。
牛顿总结了伽利略和笛卡尔等人的研究成果,得出了牛顿第一定律。
【材料二】原子结构认识史:
科学家对原子内部结构的研究仍在继续。但也有科学家质疑:原子内部的微粒真的无限可分吗?
【材料三】奥斯特在1820年发现电流的磁效应后,不少物理学家探索磁是否也能产生电。1831年,法拉第发现通电线圈在接通和断开的瞬间,能在邻近线圈中产生感应电流的现象。紧接着做了一系列的实验,探明产生感应电流的规律,更进一步的认识电和磁之间的联系。从此电力、电信等工程的发展,发电机、变压器等重要的电力设备制成,极大地推动了社会生产力的发展。
(1)伽利略观点的研究对象是“运动的物体”,牛顿观点的研究对象是“一切物体”,比较牛顿和伽利略的观点,牛顿的研究对象除了关注“运动的物体”外,还包括了 。
(2)科学家在探索原子结构内部奥秘时,在不断的实验中重建模型,下列有关模型的说法合理的是 。
A.模型是在实验和发现中不断修正和完善的
B.模型一定是研究对象本身的放大或缩小,不可改变
C.建立模型有助于我们认识和理解许多自然事物的本质
(3)下列有关电与磁的应用装置中,属于应用电磁感应原理工作的是 。
A.电动机 B.动圈式话筒(麦克风)
C.动圈式扬声器 D.电铃
(4)根据以上信息,谈谈你对科学发展的认识: (写出一点即可)。
【答案】(1)静止的物体
(2)A、C
(3)B
(4)一个科学规律的得出,需要几代、甚至几十代科学家的共同努力(科学的发展需要一定的科学技术;科学研究需要一定的科学方法;科学发展需要不断质疑;科学发展离不开实验)
【知识点】实验探究的其他思想方法;牛顿第一定律;电磁感应
【解析】【分析】(1)根据是否运动,物体可以分为运动的物体和静止的物体;
(2)模型法借助于与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型,间接地研究客体原形的性质和规律,是通过引入模型(能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造,事物的变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等)将物理问题实际化。
(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;
(4)可以从科学研究的时间长度、方法等方法思考解答。
【解答】(1) 伽利略观点的研究对象是“运动的物体”,牛顿观点的研究对象是“一切物体”,比较牛顿和伽利略的观点,牛顿的研究对象除了关注“运动的物体”外,还包括了 静止的物体;
(2)A.模型是在实验和发现中不断修正和完善的,故A正确;
B.模型不一定是研究对象本身的放大或缩小,可能是与对象相似的物质模型或思想模型,故B错误;
C.建立模型有助于我们认识和理解许多自然事物的本质,故C正确。
故选AC。
(3)A.电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受力运动,故A不合题意;
B.动圈式话筒(麦克风)的工作原理:声音振动带动线圈振动,线圈切割磁感线产生强弱变化的电流,属于电磁感应现象,故B符合题意;
C.动圈式扬声器的工作原理:强弱不同的电流经过线圈时,线圈在磁场中受力运动起来,带动纸盆发出声音,故C不合题意;
D.电铃的主要工作部分为电磁铁,故D不合题意。
故选B。
(4)根据以上信息,我对科学发展的认识如下: 一个科学规律的得出,需要几代、甚至几十代科学家的共同努力(科学的发展需要一定的科学技术;科学研究需要一定的科学方法;科学发展需要不断质疑;科学发展离不开实验)
三、实验探究题
16.(2019八下·江干期中)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 。
【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。
17.(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
18.(2023八下·舟山期中)在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,小芳发现每次电流计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:
(1)小芳猜想:感应电流的大小与导体切割磁感线的运动速度有关,导体切割磁感线运动的速度越大,感应电流越大。
你的猜想是:感应电流的大小可能与 有关。
(2) 小芳为了验证自己的猜想,利用如图装置进行实验:将足够大的蹄形磁体放在水平面上,驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ 沿直线水平向右运动(导体PQ 运动区域的磁场强度相同)。让导体PQ 先后以 (选填“相同”或“不同”) 的速度水平向右运动;同一次实验,应使导体PQ 做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
(3)若小芳的猜想正确,则观察到的现象是
【答案】(1)磁场强弱
(2)不同;匀速
(3)两次灵敏电流计指针偏转角度不同,且运动速度大的指针偏转角度大
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)感应电流需要导体在磁场中运动才能产生,则磁场越强,感应电流可能越大,据此进行猜想;
(2)探究感应电流大小与导体运动速度的关系时,必须控制磁场强弱相同,只改变导体的运动速度。在同一次实验中,如果导体的速度不一致,那么产生电流大小也不稳定,不利于记录现象得到结论。
(3)导体切成磁感线的速度越大,则产生的感应电流越大,据此描述灵敏电流计的指针偏转角度的变化即可。
【解答】(1)我的猜想是:感应电流的大小可能与磁场强弱有关。
(2)让导体PQ 先后以不同 的速度水平向右运动;同一次实验,应使导体PQ做匀速运动。
(3)若小芳的猜想正确,则观察到的现象是:两次灵敏电流计指针偏转角度不同,且运动速度大的指针偏转角度大。
19.探究利用磁场产生电流的实验中,连接了如图所示的实验装置。
(1)小华将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转,这个现象叫 现象,可以利用这种现象来制造: (选填“发电机”或“电动机”)
(2)当磁铁的N极分别向上运动和向下运动时,电流表指针偏转方向 (填“变化”或“不变”)。
(3)等电流表的指针恢复到中间位置静止后,要使电流表的指针向右偏转,可以采用的正确方法是_: 。
(4)学校的广播系统中,其中 是利用这个原理工作的。
【答案】(1)电磁感应;发电机
(2)变化
(3)保持线圈的位置不动,对调磁铁的磁极,插入线圈
(4)动圈式话筒
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】(1)将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转,这就是电磁感应现象,即常说的磁生电;利用这一原理制成了发电机;(2)当磁铁的N极分别向上运动和向下运动时,相当于线圈切割磁感线运动运动方向发生了改变,产生感应电流方向也会改变,电流表指针偏转方向改变;(3)感应电流方向与磁场方向的关系,可以控制导体运动方向不变,改变磁场方向,即保持线圈的位置不动,然后对调磁极,用另一端向下插入线圈,使电流表的指针向右偏转;(4)当人对着动圈式话筒说话时,它会产生随人的声音变化而变化的电流,即:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时能够产生感应电流。故答案为:(1)电磁感应;发电机;(2)变化;(3)保持线圈的位置不动,对调磁铁的磁极,插入线圈;(4)动圈式话筒
【分析】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,这就是电磁感应现象;电磁感应现象的最重要的应用是发电机;导体只有做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流;产生的感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关,当其中一个方向改变时,电流方向改变;若导体运动方向和磁场方向同时改变,电流方向不改变;动圈式话筒工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器,由此可知其工作原理是电磁感应现象。
20.(2023八下·杭州月考)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abed与灵敏E电流计G相连。(线框abed在铁块E、P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)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是 。
(2)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。
(3)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。按照小科的这个设计进行实验时,得到的感应电流变化不定,没有规律,原因可能是 。
【答案】(1)易于改变磁体的磁性强弱
(2)切割磁感线的速度越大
(3)磁性强弱;没有控制每次移动线框的速度相等
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)电磁铁的优点:①通电有磁性,断电无磁性;②改变电流方向可以改变磁极方向;③改变电流大小可以改变磁场强弱;
(2)电流表的指针偏转角度越大,说明产生的感应电流越大,根据表格数据分析即可;
(3)根据控制变量法,结合影响感应电流大小的因素分析解答。
【解答】(1)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。
(2)根据表格数据可知,导体切割磁感线的速度越大,则电流表的指针偏转角度越大,那么得到结论:其他条件都相同时,切割磁感线的速度越大,闭合电路中产生的感应电流越大。
(3)验证猜想B,即探究感应电流大小与磁场强弱的关系时,需要控制切割磁感线的速度相同,而改变电磁铁的磁场强弱。而小科得到的感应电流变化不定,原因可能是:没有控制每次移动线框的速度相等。
21.(2022八下·余姚期末)如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
(1)实验中,AB棒的材料可能是 ;
①铜
②银
③塑料
④木棒
⑤石墨
(2)本实验中,灵敏电流计的作用是 ;
(3)闭合开关,实验探究过程记录如表所示:
次数 AB棒在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针
1 静止 不偏转
2 沿磁场方向运动 不偏转
3 向右切割磁感线运动 向右偏转
4 向左切割磁感线运动 向左偏转
根据实验现象,初步得出电路中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动;
若使AB棒保持静止,将磁铁水平向右运动,且将磁体N、S极对调,重复上述实验,灵敏电流计的指针 。(填“不偏转”、“向左偏转” 或“向右偏转”)
【答案】(1)①②⑤
(2)判断是否有感应电流及感应电流的方向
(3)切割磁感线;向右偏转
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)电磁感应发生的条件:①闭合电路;②部分导体;③在磁场中做切割磁感线运动;
(2)当有电流经过灵敏电流计时,它的指针会发生偏转。当电流方向发生改变时,指针偏转的方向也会发生改变。
(3)根据表格分析产生感应电流的条件。感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的运动方向有关,据此与表格数据比较即可。
【解答】(1)根据电磁感应发生的条件可知,AB必须为导体,因此可能是铜、银和石墨,故选①②⑤。
(2)本实验中,灵敏电流计的作用是判断是否有感应电流及感应电流的方向;
(3)根据表格可知,只有当导体AB向左或向右切割磁感线时,电流计的指针摆动,因此得到:路中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
若使AB棒保持静止,将磁铁水平向右运动,相当于磁铁不动,而导体AB水平向左运动,那么此时电流计的指针应该向左偏转。由于同时将磁铁的磁极调转,那么磁场方向与原来相反,因此感应电流方向相反,那么灵敏电流计的指针偏转相反,即向右偏转。
1 / 1浙教版初中科学八年级下册1.5磁生电 提升卷
一、选择题
1. 如图是一个风力发电机模型。风吹过时,扇叶转动,小灯泡发光。下列哪幅图的工作原理与它相同( )
A. B.
C. D.
2.关于图甲、乙所示的实验现象,下列有关说法错误的是…( )
A.图甲演示的现象与电动机原理相同
B.图乙演示的现象与发电机原理相同
C.甲、乙两图演示的现象说明电能生磁,磁也能生电
D.图乙中,导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流
3.如图是探究感应电流产生条件的实验装置,磁体和铜棒均水平放置,闭合开关,当铜棒水平向右运动时,小量程电流表G的指针向右偏转。为使电流表指针向左偏转,下列方法可行的是…( )
A.使铜棒竖直向下运动
B.使铜棒竖直向上运动
C.将磁体的N、S极对调,仍使铜棒水平向右运动
D.保持铜棒静止不动,使磁体水平向左运动
4. 如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形,图中小圆圈代表导体的横截面,箭头表示导体的运动方向,下列说法正确的是( )
A.在a、b、c、d四个位置时,导体中都有感应电流
B.在a、c两个位置时,导体中没有感应电流
C.在a、c两个位置时,导体中有感应电流且电流方向相同
D.在b、d两个位置时,导体中没有感应电流
5.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示,铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片 P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中,圆盘旋转时,电路中有感应电流产生。下列说法错误的是( )
A.若圆盘转动方向不变,转速发生变化,则电流方向可能发生变化
B.若圆盘转动方向发生改变,磁场方向不变,则电流的方向一定改变
C.若磁场方向改为竖直向下,圆盘转动方向不变,则电流的方向一定改变
D.若圆盘转动方向及转速发生改变,且磁场方向改为竖直向下,电流的方向一定不变
6.(2023八下·仙居期末)科学探究是一个不断发现问题、解决问题的过程。下列对电与磁的相关科学史料的解读错.误.的是 ( )
A.科学知识是固定不变
B.科学发展的背后隐含着人类认识的发展
C.电与磁统一性的证实,揭示了电磁现象的本质
D.问题是在具体的情境中根据人们研究的需要提出的
7.如图为交流发电机原理图,线圈在磁场中转动,则( )
A.两磁极间的磁场方向向左 B.线圈在磁场中切割磁感线
C.通过灯泡的电流方向不变 D.线圈一定不受磁场力作用
8.(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
9.(2023八下·杭州月考)小张学习了“电与磁”知识后,设计了如图所示的装置:用导线将磁场中的金属杆abcd和光滑金属导轨连接成闭合回路。以下说法正确的是( )
A.当左右移动cd时,ab不会运动
B.当左右移动ab时,cd会运动
C.当上下移动右侧磁体时,ab会运动
D.当左右移动cd时,右侧装置工作原理与电动机原理相同
10.(2021八下·滨江期中)小明制作了一个会“发光的二极管”,其电路简图如图所示。二极管具有单向导电性,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。演示时,左右动塑料管,这时会看见两只发光二极管交替发光。以下说法中,不正确的是( )
A.发生该现象的原理是电磁感应
B.二极管发光时,图中的条形磁体相当于电源
C.二极管交替发光说明线圈中产生了交流电
D.在该过程中,机械能转化成了电能
二、填空题
11.某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板,当小朋友们在上面跳跃时,小灯泡便会一闪一闪,地板下方铺设的结构如图所示。当踩踏地板时,固定在地板下方的磁铁往复运动,使固定在地面上的弹簧线圈做 运动,闭合电路中产生 ,小灯泡发光。若其他条件不变,再增加几个小朋友一起跳跃,则小灯泡的亮度 (填“不变”“变暗”或“变亮”)。
12.如图所示为一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,它根据第 (填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力“)的原理发电,这个过程中 转化为电能,产生的电能储存于魔方内。度方还能通过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 (填“电源”或“用电器”)。
13.(2023八下·拱墅期末)下图是小乐按时间顺序梳理的电与磁相关知识结构图,补充完整。
A (填写科学家);
B 现象;
C 。
14.(2022八下·浦江月考)物理老师课堂上组织大家做了有趣的“摇绳发电”实验。如图, 他们将多股导线拧成了 长约 10 米的跳绳,将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,当图中摇绳的男女同 学按 (选填“东西”、“南北”或“任意”) 方向站位摇绳时, 灵敏电流计的指针左右
摆动的幅度较大。本实验的原理是 现象。
15.(2020八下·衢州期中)阅读有关科学发展的材料,回答相关的问题。
【材料一】亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。
伽利略的观点:如果物体在运动中不受力的作用,它的速度将保持不变。
牛顿总结了伽利略和笛卡尔等人的研究成果,得出了牛顿第一定律。
【材料二】原子结构认识史:
科学家对原子内部结构的研究仍在继续。但也有科学家质疑:原子内部的微粒真的无限可分吗?
【材料三】奥斯特在1820年发现电流的磁效应后,不少物理学家探索磁是否也能产生电。1831年,法拉第发现通电线圈在接通和断开的瞬间,能在邻近线圈中产生感应电流的现象。紧接着做了一系列的实验,探明产生感应电流的规律,更进一步的认识电和磁之间的联系。从此电力、电信等工程的发展,发电机、变压器等重要的电力设备制成,极大地推动了社会生产力的发展。
(1)伽利略观点的研究对象是“运动的物体”,牛顿观点的研究对象是“一切物体”,比较牛顿和伽利略的观点,牛顿的研究对象除了关注“运动的物体”外,还包括了 。
(2)科学家在探索原子结构内部奥秘时,在不断的实验中重建模型,下列有关模型的说法合理的是 。
A.模型是在实验和发现中不断修正和完善的
B.模型一定是研究对象本身的放大或缩小,不可改变
C.建立模型有助于我们认识和理解许多自然事物的本质
(3)下列有关电与磁的应用装置中,属于应用电磁感应原理工作的是 。
A.电动机 B.动圈式话筒(麦克风)
C.动圈式扬声器 D.电铃
(4)根据以上信息,谈谈你对科学发展的认识: (写出一点即可)。
三、实验探究题
16.(2019八下·江干期中)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 。
17.(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: 。
18.(2023八下·舟山期中)在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,小芳发现每次电流计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:
(1)小芳猜想:感应电流的大小与导体切割磁感线的运动速度有关,导体切割磁感线运动的速度越大,感应电流越大。
你的猜想是:感应电流的大小可能与 有关。
(2) 小芳为了验证自己的猜想,利用如图装置进行实验:将足够大的蹄形磁体放在水平面上,驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ 沿直线水平向右运动(导体PQ 运动区域的磁场强度相同)。让导体PQ 先后以 (选填“相同”或“不同”) 的速度水平向右运动;同一次实验,应使导体PQ 做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
(3)若小芳的猜想正确,则观察到的现象是
19.探究利用磁场产生电流的实验中,连接了如图所示的实验装置。
(1)小华将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转,这个现象叫 现象,可以利用这种现象来制造: (选填“发电机”或“电动机”)
(2)当磁铁的N极分别向上运动和向下运动时,电流表指针偏转方向 (填“变化”或“不变”)。
(3)等电流表的指针恢复到中间位置静止后,要使电流表的指针向右偏转,可以采用的正确方法是_: 。
(4)学校的广播系统中,其中 是利用这个原理工作的。
20.(2023八下·杭州月考)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abed与灵敏E电流计G相连。(线框abed在铁块E、P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)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是 。
(2)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。
(3)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。按照小科的这个设计进行实验时,得到的感应电流变化不定,没有规律,原因可能是 。
21.(2022八下·余姚期末)如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
(1)实验中,AB棒的材料可能是 ;
①铜
②银
③塑料
④木棒
⑤石墨
(2)本实验中,灵敏电流计的作用是 ;
(3)闭合开关,实验探究过程记录如表所示:
次数 AB棒在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针
1 静止 不偏转
2 沿磁场方向运动 不偏转
3 向右切割磁感线运动 向右偏转
4 向左切割磁感线运动 向左偏转
根据实验现象,初步得出电路中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动;
若使AB棒保持静止,将磁铁水平向右运动,且将磁体N、S极对调,重复上述实验,灵敏电流计的指针 。(填“不偏转”、“向左偏转” 或“向右偏转”)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据图片可知,当风吹过时,扇叶转动,小灯泡发光,那么该装置的工作原理为电磁感应现象,据此分析判断。
【解答】A.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A不合题意;
B.闭合开关后,通过两个电磁铁的电流相同,线圈匝数多的吸引的大头针的数量多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数多少有关,故B不合题意;
C.当导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,电流计的指针偏转,说明产生了感应电流,发生电磁感应现象,故C符合题意;
D.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D不合题意。
故选C。
2.【答案】D
【知识点】电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】根据图片分析其中包含的物理原理,然后对各个选项进行判断即可。
【解答】A.在图甲中,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A正确不合题意;
B.图乙中,当导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计的指针发生偏转,即产生了感应电流,发生了电磁感应现象,为发电机的工作原理,故B正确不合题意;
C.甲图演示电生磁,乙图演示磁生电,故C正确不合题意;
D.图乙中,导体ab只有在磁场中做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,故D错误符合题意。
故选D。
3.【答案】C
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,据此分析判断。
【解答】根据题意可知,为了使电流表的指针向左偏转,即产生感应电流的方向与原来相反,那么可以改变磁场方向,即将磁体的南北极对调,仍然使铜棒水平向右运动,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.【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在磁场中做切割磁感应运动。
【解答】根据图片可知,磁极上下分布,则磁场沿竖直方向。当导体在b和d位置时,导体的运动方向与磁场方向平行,此时没有切割磁感线,因此在b、d两个位置时,不会产生感应电流,故A错误,D正确;
导体通过a、c两个位置时,切割磁感线的方向相反,而磁场方向相同,那么产生感应电流的方向相反,故B、C错误。
故选D。
5.【答案】A
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】 感应电流的方向与导体运动方向和磁场方 向有关;只改变其中的一个因素,感应电流的方向会改变;若两个因素都改变,则感应电流的方向不变。
【解答】 A.若圆盘转动方向不变,转速发生变化,会改变电流的大小,但不会改变电流的方向,故A错误符合题意;
B.若圆盘转动方向发生改变,即导体切割磁感线的方向改变,磁场方向不变,则电流的方向一定会改变,故B正确不合题意;
C.若磁场方向改为竖直向下,磁场的方向发生了改变,圆盘转动方向不变,则电流的方向一定会改变,故C正确不合题意;
D.若圆盘转动方向及转速发生改变,会改变电流的大小,且磁场方向改为竖直向下,即磁场方向和导体运动方向都发生 改变,则电流的方向一定不变,故D正确不合题意。
故选A。
6.【答案】A
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据自己对科学探究的认识判断。
【解答】A.科学知识是不断得到充实和发展的,也在不断变化,故A错误符合题意;
B.科学发展的背后隐含着人类认识的发展,故B正确不合题意;
C.电与磁统一性的证实,揭示了电磁现象的本质,故C正确不合题意;
D.问题是在具体的情境中根据人们研究的需要提出的,故D正确不合题意。
故选A。
7.【答案】B
【知识点】磁场和磁感线;电磁感应
【解析】【分析】(1)在磁体的外部磁感线都是从N极出发,回到南极;
(2)发电机是利用电磁感应现象制成的,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流;
(3)根据感应电流的影响因素判断;
(4)通电导线在磁场中受力的作用。
【解答】A.在磁体的外部磁感线都是从N极出发回到南极,故图中两磁极间的磁场方向向右,故A错误;
B.发电机是根据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产生感应电流的原理制成的,故B正确;
C.感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线的方向有关,由于导体切割磁感线的方向在改变,所产生的电流也会变化,故C错误;
D.根据通电导线在磁场中受力的作用的原理可知,此时线圈一定会受到力的作用,故D错误。
故选B。
8.【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。
9.【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】(1)(2)(3)闭合电路中的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,这就是叫电磁感应现象,发电机就是根据这个原理制成的;
(4)通电导体在磁场中会受到力的作用;电动机就是根据这一原理制成的;【解答】A.当左右移动cd时,导体cd在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,此时导体ab有电流通过,则导体ab在磁场中会受到力的作用而运动,故A错误;
B.当左右移动ab时,导体ab在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,此时导体cd有电流通过,则导体cd在磁场中会受到力的作用而运动,故B正确;
C.当上下移动右侧磁体时,导体cd没有切割磁感线,不能产生感应电流,故ab没有电流通过,不会运动,故C错误;
D.当左右移动cd时,导体cd在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,这就是电磁感应现象,右侧装置工作原理与发电机原理相同,故D错误。
故选B。
10.【答案】B
【知识点】基本电路与电路图;电磁感应;能量的相互转化和转移
【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;
(2)电源提供电能,导线输送电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断;
(3)电流方向不断改变的电流叫交流电;
(4)根据能量转化的过程判断。
【解答】A.条形磁铁在螺线管中来回运动,相当于磁铁不动,而线圈在磁场中做切割磁感线运动,那么会产生感应电流,发生电磁感应,故A正确不合题意;
B.二极管发光时,它消耗电能为用电器,而线圈切割磁感线产生电能,相当于电源,故B错误符合题意;
C.二极管交替发光,说明线圈中电流方向不断改变,产生了交流电,故C正确不合题意;
D.在该过程中,消耗了磁铁的机械能,产生电能,故D正确不合题意。
故选B。
11.【答案】切割磁感线;电流;变亮
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)感应电流产生的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动;
(2)感应电流的大小与磁场强弱和导体切割磁感应运动的速度大小有关。
【解答】(1)当踩踏地板时,固定在地板下方的磁铁往复运动,使固定在地面上的弹簧线圈做切割磁感线运动,闭合电路中产生感应电流,小灯泡发光。
(2) 若其他条件不变,再增加几个小朋友一起跳跃, 则弹簧线圈做切割磁感线运动的速度增大,因此产生感应电流增大,那么小灯泡的亮度变亮。
12.【答案】电磁感应;机械能;电源
【知识点】基本电路与电路图;电磁感应
【解析】【分析】(1)根据发电机的工作原理和能量转化过程分析;
(2)用电器消耗电能,电源提供电能。
【解答】(1)如图所示为一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,它根据电磁感应的原理发电,这个过程中机械转化为电能,产生的电能储存于魔方内。
(2)给移动设备充电时,魔方相当于电路中的电源。
13.【答案】奥斯特;电磁感应;发电机
【知识点】通电直导线周围的磁场;电磁感应;发电机的构造和原理
【解析】【分析】 电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流(感生电流)。
【解答】A奥斯特发现了通电导体周围存在磁场;B法拉第发现的是电磁感应现象,该现象的应用是发电机;
故答案为:A奥斯特;B电磁感应;C发电机
14.【答案】东西;电磁感应
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】(1)根据地磁场的分布规律分析;
(2)根据发电机的工作原理解答。
【解答】(1)地磁场沿南北方向,当绳子沿东西方向放置并摇动时,这根导线在地磁场中做切割磁感线运动,此时产生的感应电流最大,灵敏电流计的指针摆动幅度最大。
(2)本实验的原理是电磁感应现象。
15.【答案】(1)静止的物体
(2)A、C
(3)B
(4)一个科学规律的得出,需要几代、甚至几十代科学家的共同努力(科学的发展需要一定的科学技术;科学研究需要一定的科学方法;科学发展需要不断质疑;科学发展离不开实验)
【知识点】实验探究的其他思想方法;牛顿第一定律;电磁感应
【解析】【分析】(1)根据是否运动,物体可以分为运动的物体和静止的物体;
(2)模型法借助于与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型,间接地研究客体原形的性质和规律,是通过引入模型(能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造,事物的变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等)将物理问题实际化。
(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;
(4)可以从科学研究的时间长度、方法等方法思考解答。
【解答】(1) 伽利略观点的研究对象是“运动的物体”,牛顿观点的研究对象是“一切物体”,比较牛顿和伽利略的观点,牛顿的研究对象除了关注“运动的物体”外,还包括了 静止的物体;
(2)A.模型是在实验和发现中不断修正和完善的,故A正确;
B.模型不一定是研究对象本身的放大或缩小,可能是与对象相似的物质模型或思想模型,故B错误;
C.建立模型有助于我们认识和理解许多自然事物的本质,故C正确。
故选AC。
(3)A.电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受力运动,故A不合题意;
B.动圈式话筒(麦克风)的工作原理:声音振动带动线圈振动,线圈切割磁感线产生强弱变化的电流,属于电磁感应现象,故B符合题意;
C.动圈式扬声器的工作原理:强弱不同的电流经过线圈时,线圈在磁场中受力运动起来,带动纸盆发出声音,故C不合题意;
D.电铃的主要工作部分为电磁铁,故D不合题意。
故选B。
(4)根据以上信息,我对科学发展的认识如下: 一个科学规律的得出,需要几代、甚至几十代科学家的共同努力(科学的发展需要一定的科学技术;科学研究需要一定的科学方法;科学发展需要不断质疑;科学发展离不开实验)
16.【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。
17.【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
18.【答案】(1)磁场强弱
(2)不同;匀速
(3)两次灵敏电流计指针偏转角度不同,且运动速度大的指针偏转角度大
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)感应电流需要导体在磁场中运动才能产生,则磁场越强,感应电流可能越大,据此进行猜想;
(2)探究感应电流大小与导体运动速度的关系时,必须控制磁场强弱相同,只改变导体的运动速度。在同一次实验中,如果导体的速度不一致,那么产生电流大小也不稳定,不利于记录现象得到结论。
(3)导体切成磁感线的速度越大,则产生的感应电流越大,据此描述灵敏电流计的指针偏转角度的变化即可。
【解答】(1)我的猜想是:感应电流的大小可能与磁场强弱有关。
(2)让导体PQ 先后以不同 的速度水平向右运动;同一次实验,应使导体PQ做匀速运动。
(3)若小芳的猜想正确,则观察到的现象是:两次灵敏电流计指针偏转角度不同,且运动速度大的指针偏转角度大。
19.【答案】(1)电磁感应;发电机
(2)变化
(3)保持线圈的位置不动,对调磁铁的磁极,插入线圈
(4)动圈式话筒
【知识点】探究电磁感应现象的实验
【解析】【解答】(1)将磁铁快速向下插入螺线管时,观察到电流表原来静止在中间的指针向左偏转,这就是电磁感应现象,即常说的磁生电;利用这一原理制成了发电机;(2)当磁铁的N极分别向上运动和向下运动时,相当于线圈切割磁感线运动运动方向发生了改变,产生感应电流方向也会改变,电流表指针偏转方向改变;(3)感应电流方向与磁场方向的关系,可以控制导体运动方向不变,改变磁场方向,即保持线圈的位置不动,然后对调磁极,用另一端向下插入线圈,使电流表的指针向右偏转;(4)当人对着动圈式话筒说话时,它会产生随人的声音变化而变化的电流,即:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时能够产生感应电流。故答案为:(1)电磁感应;发电机;(2)变化;(3)保持线圈的位置不动,对调磁铁的磁极,插入线圈;(4)动圈式话筒
【分析】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,这就是电磁感应现象;电磁感应现象的最重要的应用是发电机;导体只有做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流;产生的感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关,当其中一个方向改变时,电流方向改变;若导体运动方向和磁场方向同时改变,电流方向不改变;动圈式话筒工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器,由此可知其工作原理是电磁感应现象。
20.【答案】(1)易于改变磁体的磁性强弱
(2)切割磁感线的速度越大
(3)磁性强弱;没有控制每次移动线框的速度相等
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)电磁铁的优点:①通电有磁性,断电无磁性;②改变电流方向可以改变磁极方向;③改变电流大小可以改变磁场强弱;
(2)电流表的指针偏转角度越大,说明产生的感应电流越大,根据表格数据分析即可;
(3)根据控制变量法,结合影响感应电流大小的因素分析解答。
【解答】(1)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。
(2)根据表格数据可知,导体切割磁感线的速度越大,则电流表的指针偏转角度越大,那么得到结论:其他条件都相同时,切割磁感线的速度越大,闭合电路中产生的感应电流越大。
(3)验证猜想B,即探究感应电流大小与磁场强弱的关系时,需要控制切割磁感线的速度相同,而改变电磁铁的磁场强弱。而小科得到的感应电流变化不定,原因可能是:没有控制每次移动线框的速度相等。
21.【答案】(1)①②⑤
(2)判断是否有感应电流及感应电流的方向
(3)切割磁感线;向右偏转
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)电磁感应发生的条件:①闭合电路;②部分导体;③在磁场中做切割磁感线运动;
(2)当有电流经过灵敏电流计时,它的指针会发生偏转。当电流方向发生改变时,指针偏转的方向也会发生改变。
(3)根据表格分析产生感应电流的条件。感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的运动方向有关,据此与表格数据比较即可。
【解答】(1)根据电磁感应发生的条件可知,AB必须为导体,因此可能是铜、银和石墨,故选①②⑤。
(2)本实验中,灵敏电流计的作用是判断是否有感应电流及感应电流的方向;
(3)根据表格可知,只有当导体AB向左或向右切割磁感线时,电流计的指针摆动,因此得到:路中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
若使AB棒保持静止,将磁铁水平向右运动,相当于磁铁不动,而导体AB水平向左运动,那么此时电流计的指针应该向左偏转。由于同时将磁铁的磁极调转,那么磁场方向与原来相反,因此感应电流方向相反,那么灵敏电流计的指针偏转相反,即向右偏转。
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