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八年级下册 第一章 电与磁 综合实验探究精选
参考答案
1．【答案】（1）B （2）A；C
（3）导体运动方向 （4）磁场强度；没有控制导体切割磁感线的速度相同
2．【答案】（1）小磁针的指向 （2）条形磁铁
（3）大头针；调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数仍为I
（4）控制变量法、转换法
3．【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
4．【答案】（1）北方
（2）小磁针方向不发生偏转 （3）改变 （4）B
5．【答案】（1）S
（2）切割磁感线的速度
（3）磁场强弱
6．【答案】（1）不会 （2）右 （3）B；C；D （4）C
7．【答案】（1）A；C
（2）通电导体在磁场中受力运动
（3）0.2—0.4
8．【答案】（1）温度越高，磁体的磁性越弱；铁钉陆续掉落下来
（2）向下
（3）无法设定具体的报警温度
9．【答案】（1）1
（2）2
（3）C
（4）小于
10．【答案】（1）显示磁场的方向或者显示磁场的有无
（2）环形电流内部的磁场也符合安培定则
（3）B
11．【答案】（1）磁针偏转的方向不变
（2）改变
（3）I4
12．【答案】（1）高温能使磁铁失去磁性
（2）当温度升高到一定程度时，磁铁失去磁性，弹簧片在弹力的作用下合上开关，电路接通，电铃发出警报声
（3）小金的设计好，因为它能做到当需要温度很高时，再发出警报，而小明的温度计量程只有100摄氏度
13．【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)
14．【答案】（1）电流产生了磁场
（2）小磁针保持原来的偏转角度几乎不变
（3）A
15．【答案】（1）磁针偏转角度
（2）逆时针转过 θ
（3）换用磁性更强的磁针（或减小磁针和导体之间的距离）
16．【答案】（1）小于等于36伏
（2）1；过载(或干路电流过大)
（3）电源短路
17．【答案】（1）①⑥④②③⑤
（2）500
（3）B；磁体在B处，跑动时前后甩臂过程中，磁体在水管中前后往返运动，线圈才能不断切割磁感线，闭合电路中会产生感应电流（或如果磁体在A处，由于重力的作用将停留在水管的下端，不能切割磁感线，不会产生感应电流。）
18．【答案】（1）台秤示数大小
（2）电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强
（3）改变电流大小和控制电流相同
（4）对调电源正负极、对调条形磁铁南北极、改变线圈缠绕方式、互换1、3或2、3接线柱等
19．【答案】（1）左
（2）该闭合电路中磁感线数量不变
（3）3、6
20．【答案】（1）乙
（2）增大
（3）；1.0
（4）磁敏电阻的阻值与磁场方向有关吗？
21世纪教育网(www.21cnjy.com)八年级下册 第一章 电与磁 综合实验探究精选
1．风是一种潜力很大的新能源。某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？ （填字母）。
（2）下列实验中可以让磁场产生电流的必需的操作是 ____（填字母）。
A．实验时，开关要闭合，接通电路
B．整个电路都在磁场中做切割磁感线运动
C．电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
D．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时，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，原因可能是 。（填一点）
2．在探究“通电螺线管外部磁场特点”的实验中，小华设计了如图甲所示的电路，实验时：
（1）可通过观察 来判断通电螺线管的磁极。
（2）如图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态，通过观察可知，通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似。
（3）要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素，除了图中所示的器材外，还需 。若开关S接“1”时，电流表的示数为I，现将开关S从“1”换接到“2”上，接下来他的操作是 ，这样可以探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系。
（4）在探究影响通电螺线管磁场强弱的因素实验中，应用的科学方法是 。
3．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。
4．“ 大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设：
甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转
乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用
（1）没通电时，静止的小磁针的N极指向 。(填“南方”或“北方”)
（2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 。
（3）乙同学在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 (选填“不改变”或“改变”)。
（4）在做该实验时，下列操作中实验现象最明显的是_______ 。
A．直导线沿东西方向放置在磁针的正上方
B．直导线沿南北方向放置在磁针的正上方
C．沿电流方向放置小磁针，使磁针在导线的正下方
D．沿电流方向放置小磁针，使磁针在导线的延长线上。
5．小双想探究感应电流的大小与什么因素有关，他设计了如图所示的装置进行实验。铁块上绕有导线，线框与灵敏电流表（G表示）相连（线框高度大于铁块高度，实验过程中线框不旋转）。
（1）当开关闭合时，电磁铁的A端是 极。
（2）让线框分别从h1和h2（h2大于h1）竖直下落并穿入磁极A、B之间，G表指针对应的转角度分别为θ1和θ2（θ2大于θ1），这样做的目的是为了探究感应电流的大小与 有关。
（3）把变阻器的滑片移至左端，线框从h1的高度下落，G表指针的偏转角为θ3，观察到θ3大于θ1，表明感应电流的大小还与 有关。
6．小华用图甲中实验装置探究“怎样产生感应电流”，用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体，让导体AB运动。根据表格信息完成下列问题：
实验次数 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向
1 竖直向上 不偏转 ——
2 竖直向下 不偏转 ——
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
（1）由实验次数1、2可知，闭合开关，导体AB竖直运动 （填“会”或“不会”）产生感应电流。
（2）由实验次数3、4可推测，如果固定导体AB，水平向右移动磁体，灵敏电流计的指针向 偏转。
（3）图乙中的“〇”表示导体AB的横截面（即图甲中沿导体由A往B看），Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则导体会产生感应电流的位置有____。
A．Ⅰ位置 B．Ⅱ位置 C．Ⅲ位置 D．Ⅳ位置
（4）图丙为发电机的示意图，其原理与图甲所示原理相同。图中时刻线框水平，箭头为线框旋转方向，根据上面表格中的信息可知此时ab边中的电流情况是____。
A．无电流 B．电流方向由a向b C．电流方向由b向a
7．挪威人伯克兰曾造出世界上第一台电磁发射器，开创电磁炮先河。我们新型航母装配的舰载机电磁弹射器也是应用了这一原理。为了认识电磁炮的一些特性，小科制作了一个电磁炮模型，其原理如图：给螺线管和铁质撞针都通电后，撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
（1）小科要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是_______(选填字母)。
A．增加螺线管的线圈匝数 B．改变线圈中的电流方向
C．增大通过螺线管线圈的电流 D．改变线圈的绕向
（2）通电后，撞针为什么会迅速向前移动，其工作原理是：
（3）小科测得的一组实验数据(取多次实验的平均值)如表。
小科得出了“在其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论。小王觉得这个结论还不可靠，建议再取不同质量的撞针进行实验。你认为选择质量范围在 克之间的撞针进行进一步实验比较合理。
8．小金同学参加了某科学小组开展的“探究磁体磁性强弱是否与温度有关”的课题。
[作出假设]假设一：温度越高，磁体的磁性越强；
（1）假设二： ；
设三：磁体的磁性随温度升高变化不大。
[设计实验]小柯将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示。
加热段时间后出现 ，则假设二成立；
（2）根据这一结论，小金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，磁铁的磁性减弱，无法吸引弹簧开关，弹簧开关 (选填“向下”或“向上")恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。
（3）同组的小明同学却认为小金设计的温度报警器有不足之处，请指出： 。
9．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． （填“1”“2”或“3”）是错误的。
（2）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（如图戊），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，则验证了猜想 是正确的（填“1”“2”或“3”）。
（3）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，静止时如图己所示（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
（4）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”）。
10．早在19世纪，安培对于地磁场的形成提出如下假设：地球的磁场是由围绕地轴的环形电流I引起的(如图甲)。小黄学习了电和磁的知识后，知道了通电直导线周围的磁场分布符合安培定则，那么环形电流内部的磁场是否也符合如图乙所示的安培定则呢？他展开了以下探究。
[建立猜想]环形电流内部的磁场可能也符合安培定则。
[实验过程]连接如图丙所示的电路(外部电路未画出)。
[实验现象]位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
（1）小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是 。
（2）根据实验现象，小黄的结论 。
（3）根据安培提出的假设，则赤道这一通电圆环的电流方向为 。
11．“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。甲、乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有着不同的假设：
甲：是因为导线通电发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转
乙：是因为电流周围产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用
（1）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的：他们调换电池的正负极，改变电流的方向，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是 。
（2）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 （选填“不改变”或“改变”）。
（3）得出实验结论后，他将四条彼此绝缘的通电直导线在同一平面内，四根导线中的电流大小相等，要使四根导线所围矩形中心处O点的磁场增强，电流被切断的应是 。
12．小金同学参加了学校“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：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
（1）从小金的实验可得出的初步结论是 。
（2）根据这一结论，小金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：
。
（3）比较小金设计的温度报警器和如图丙所示的温度报警器，你认为哪种设计更好？请说明理由：
。
13．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 。
14． 1820年，奥斯特用铂丝连接伏打堆（相当于电源）的两端，铂丝水平沿南北方向放置，下方放置一个被玻璃罩封闭的小磁针。闭合电路后，小磁针发生了轻微的偏转，如图甲所示。他做出以下猜想：
猜想一：可能是因为电流使导线产生了热，加热玻璃罩内的空气，引起了对流，从而导致小磁针的偏转。
猜想二：可能是因为________________________，从而导致小磁针的偏转。
奥斯特通过实验很快就否定了猜想一，又做了乙、丙两组实验。
（1）请把猜想二补充完整： ；
（2）奥斯特通过在玻璃罩和上方的导线之间加入金箔、玻璃等介质，排除空气对流的影响，他仍观察到 的现象，从而否定猜想一。
（3）结合实验与所学知识，丙组中小磁针将 （选填字母）。
A．顺时针偏转，偏转角度比甲组更大 B．顺时针偏转，偏转角度比甲组更小
C．逆时针偏转，偏转角度比甲组更大 D．逆时针偏转，偏转角度比甲组更小
15．图甲是欧姆在研究电学原理时，设计的一款能测量电流大小的电流扭秤（内部结构如图乙）。大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针，导体中有电流通过时，磁针偏转，为保证测量的可靠性，欧姆对电流扭秤进行了多次试测，数据如下表：
组别 水银温度℃ 磁针偏转情况
A B 方向 角度
1 40 10 顺时针 30
2 40 20 顺时针 20
3 40 30 顺时针
4 40 5o 逆时针
（1）实验中欧姆是通过 来反应电流大小的。
（2）根据以上实验推测，若控制 A、B 中水银温度分别为 30℃和 40℃，磁针偏转方向及角度为 。
（3）相同温差下，为了使小磁针偏转更明显，可采用的方法是 。（列举 1 点）
16．小明同学为了探究家庭电路中保险丝熔断的原因，做了如下实验。他用若干“12V，0.5A”的灯泡作为用电器，12V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源，电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝，在负极与用电器之间接入一块电流表(如图所示)。
（1）由于人体的安全电压大小是 ，小明实验时用的电源只有12V，所以可确保实验的安全性。
（2）小明依次在电路中接入几个小灯泡，当接入两个小灯泡时，灯泡可以正常地工作，此时电流表的示数为 A。当他再接入一个小灯泡时，发现保险丝熔断，此时电路中的电流变成0，该实验可以验证保险丝熔断原因是 。
（3）小明只让一个小灯泡工作，在C、D两点间接入一段导线，他发现保险丝会马上熔断，此时保险丝熔断的原因是 。
17．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1.8V）。
（1）该项目学习经历时间较长，包含的重要环节有：
①学习节能夜跑灯的工作原理——电磁感应现象；
②小组合作设计夜跑灯结构图；
③小组合作制作夜跑灯；
④公布节能夜跑灯评价标准；
⑤节能夜跑灯展示评比；
⑥探究感应电压大小的影响因素。
你认为上述环节最合理的排序是 。
（2）小科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，具体数据如下表所示，根据表中数据分析，在其他条件不变的情况下，小科小组至少要绕制 匝线圈，才能使额定电压为1.8V的LED灯正常发光。
线圈匝数 50匝 100匝 150匝 200匝
感应电压 0.18V 0.36V 0.54V 0.72V
（3）甲图为小科小组制作好的节能夜跑灯的结构图，线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路，磁体应置于乙图手臂的 （填“A”或“B”）部位，请简述理由
。
18．在”探究电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，小科用细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，将条形磁铁放在电子台秤上，如图所示。实验步骤如下：
①断开开关S，将电磁铁1、3接线柱按图示接入电路：
②按下台秤上的清零按钮使台秤示数为零。将滑片移到最大阻值处，闭合开关S，多次移动滑片位置，读出相应的电流值和台秤示数，并记录在表格中。
③断开开关S，将接线柱1改接至2，重复步骤②。
④分析数据，得出结论。
接线柱 实验次数 1 2 3
1、3 电流/A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N -0.81 -0.82 -0.84
2、3 电流/A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N -0.75 -0.76 -0.78
（1）小科通过 来推断电磁铁磁性强弱
（2）分析表中数据可得出的实验结论是 。
（3）滑动变阻器除了保护电路外，还具有 的作用。
（4）若想要使台秤的压力值显示为正，可进行的操作是 (写出一种即可)
19．小山同学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山同学提出质疑：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，她设计了图乙实验进行验证。
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
（1）闭合开关后灵敏电流计指针并没有发生偏转，小山认为，可能是P线圈中的感应电流过小原因是Q线圈的磁性过小，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）滑片移动后，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。请教科学老师后得知：当闭合电路围成的平面内磁感线数量发生改变时，电路中就能产生感应电流。请根据上述事实，解释丙图实验中导体ab上下运动时，闭合电路中无法产生感应电流的原因 。
（3）小山发现不同情况下灵敏电流计指针偏转方向不同。她猜测与Q线圈中的电流方向改变有关。于是进行实验并记录现象。小海认为小山的说法并不正确，表格中的 （填操作序号）这两次实验可成为小海作出这个判断的理由。
20．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A为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。若在1处放一枚小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图B中的 (选填“甲”“乙”“丙”“丁”)。
（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C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 。
（3）利用该磁敏电阻的R﹣B特性曲线可以测量图中磁场中各处的磁感应强度。
①将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处。小阳设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，所提供的实验器材如图D所示，其中磁敏电阻所处的磁场未画出。请你将该实验电路连接完整。
②正确接线后，测得的数据如表所示。
1 2 3
U/V 1.50 3.00 4.50
I/mA 3.00 6.00 9.00
③根据该磁敏电阻的R—B特性曲线可知，1处的磁感应强度为 T。
（4）就现有的实验器材和电路，请提出一个有意义的可供探究的物理问题： 。
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