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【核心精炼】八下 第1章 电与磁 实验探究精选
（6模块，32道题）
一 指南针为什么能指方向
1．（2024春 乐清市期中）小金同学想探究磁体对回形针的吸引力的太小是否与放入它们之间物体的种类有关，设计了如图甲所示的装置，他保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，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 塑料板
吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3
（1）分析数据可知，吸引回形针数量越少，说期该材料对吸引力的影响 。
（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）他们在纸片上分别放入形状和厚度相同、面积不同的铁板。目的是要探究 。
（4）其实小金同学所研究的现象叫“磁屏障”，如图乙所示，一个放在磁场中的铁质球壳（截面有一定厚度），外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，只有极少部分会进入球内空间，从此现象想到，为使精密仪器不受外面的影响，可以将仪器放在什么地方？答： 。
2．（2024春 吴兴区期中）某科学兴趣小组的同学用小磁针、条形磁铁等按图a、图b的方法，探究了条形磁铁周围的磁场及方向，接着他们又用相同的方法，探究通电螺线管周围的磁场及方向，实验操作及现象如图c、图d、图e所示。
（1）分析比较图c、图d可以得出的初步结论是 。
（2）分析比较图d和图e的小磁针偏转情况可以得出的初步结论是 。
（3）分析比较图b和图d可以得出的初步结论是 。
3．（2023春 西湖区校级期中）磁铁具有吸引铁、钴、镍等磁性物质的性质，某小组探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关.如图所示，他们选择厚度、面积相同，材料不同的物体，放入磁场的同一位置进行实验，通过比较吸引回形针的数量来判断磁体对回形针吸引力的大小，所得的实验数据如表所示。
物体材料 铁板 镍板 塑料板 铝板 玻璃板
回形针数量/个 2 2 4 4 4
（1）根据实验现象可初步判断：磁体对回形针的吸引力的大小与 有关。
（2）通过比较吸引回形针的数量来判断磁体对回形针吸引力的大小体现哪种科学思想方法 。
（3）有人用铁皮套保护磁卡使之免受外界磁场影响.根据本实验结果，请您对此做出评价，并简要说明理由： 。
4．（2024春 吴兴区期中）小桐同学参加了学校研究性学习小组开展的“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；
假设二：温度越高，磁体的磁性越弱；
假设三：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，另一端吸看一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示。
（1）加热段时间后出现 ，则假设二成立。
（2）根据这一结论，小柯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柯设计的温度报警器有不足之处，请指出 。
5．（2024春 余杭区月考）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”）。
6．（2023 衢江区二模）在项目化学习中，小衢用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针制作简易指南针，制作过程如下：
①取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦10余次（如图甲），使缝衣针磁化。
②将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧（如图乙），用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸支起。
③确定简易指南针能否指向南北方向。
④在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了评价表。
“自制指南针”评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 指针磁性强，且能自由转动 指针磁性强，不能自由转动 指针磁性弱，不能自由转动
指标二 能准确指示南北方向，能保持水平平衡 能指示南北方向，不能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持水平平衡
（1）将条形磁铁S极靠近图乙中缝衣针针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖的磁极为 极。
（2）在不添加器材情况下，若要确定简易指南针是否能够指示南北，应如何操作 。21教育 周承秉
（3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”，为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，请你对该指南针提出合理的改进建议 。
二 电生磁
7．（2024春 浙江期中）某学习小组同学想探究“通电螺线管磁性强弱和线圈匝数的关系”，实验电路如图所示，实验步骤如下：
步骤一：实验时，用铁棒和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁，并接入电路中。
步骤二：闭合开关，调节滑动变阻器使电流表示数为1A，用电磁铁去吸引大头针，记录数据。
步骤三：断开开关，用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。
（1）本实验通过观察比较 来体现不易观察的磁场强弱。
（2）下列实验运用的方法与第（1）小题相同的是 。（可多选）
A.研究分子的特性时，用黄豆和芝麻混合实验 B.研究电流的有无时，串联一个小灯泡
C.研究磁场时，用磁感线形象的描述 D.研究力的存在时，借助弹簧的形变
（3）经老师提醒，螺线管上的线圈有电阻，小江发现步骤三中“闭合开关”后的操作是不严谨的，应修改为： 。
8．（2024春 海曙区期末）1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
（1）在演示奥斯特实验时，如图甲所示，①闭合开关；②放置小磁针观察指向；③摆放一根长直导线；为了减弱地磁场的影响，正确的实验操作顺序为 。
A.①②③ B.②③① C.②①③ D.③①②
（2）由图乙（a）、（b）、（c）可知：电流周围存在磁场，且 。
（3）小曙推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图乙（d）所示，小磁针也会发生偏转。其依据是： ；（d）中小磁针N极偏转方向和图乙 （填序号）的小磁针偏转方向相同。
9．（2024春 浙江期中）1901年挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性，小科制作了一个电磁炮模型，螺线管通电后，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 ；
A.增加螺线管的线圈匝数 B.改变线圈中的电流方向 C.增大通过螺线管的电流
（2）图中撞针最可能选用的材质是 。
A.塑料 B.铁 C.铜 D.铝
（3）小科测得的一项实验数据（取多次实验的平均值）如表。
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
撞针质量（克） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
射程（米） 0.48 0.54 0.81 0.46 0.41
小科得出了“当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。
小明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。你认为选择撞针质量范围在
克之间进行进一步实验比较合理。
10．（2024春 义乌市期末）设计人员要开发一款倒悬的酷悬浮发光月球装饰品，如图甲所示。
【材料组装】如图乙，球内装入磁体，灯泡等元件，底座内装入电磁铁等元件；
（1）电源的上端应为 极。
【问题呈现】在试验过程中难以找到发光月球的磁悬浮位置。离底座过远，球会掉落；离底座过近，球直接吸附在底座上。
【原因分析】球离底座过远时，底座中的电磁铁对球内磁体的吸引力小于重力，所以球会掉落。过近则吸引力大于重力，球直接吸附在底座上。
【解决方案】设计人员在电路中加入了开关型霍尔传感器H来检测磁场强弱，并控制电路的通断，经简化的电路图如图丙所示。
（2）当球与底座距离过近，传感器H检测到磁场过强时，传感器H应 （选填“闭合”或“断开”）电路。
【产品优化】
（3）经调试，成功实现月球悬浮。若需增大悬浮时月球与底座的距离来增强观赏效果，在适当调整传感器H的位置后，对底座电路的处理方式可以是 （写出两种即可）。
11．（2024春 长兴县月考）小瑞学习了电磁知识后，利用一块安装在有机玻璃板上的螺线管、菱形小磁针、铁粉、电源、导线、滑动变阻器、开关等器材来探究通电螺线管周围的磁场。
（1）小瑞首先选用了一个小磁针如图甲所示，当小磁针静止时，由于地磁场的作用，小磁针A端大致指向北方，则A端为小磁针的 （选填“N”或“S”）极。
（2）然后小瑞将电源、开关、滑动变阻器、螺线管用导线依次连接起来。8个小磁针放到通电螺线管周围如图乙所示，闭合开关，调节滑动变阻器，直到放在通电螺线管周围的小磁针发生明显的偏转如图丙所示，则通电线旋管上部B点磁场方向是 （选填“向左”或“向右”）。
12． 材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二：法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图1所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
材料三：1825年，瑞土物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图2。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料四：1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
（1）在演示奥斯特实验时，如图3中的甲图所示，①闭合开关； ②放置小磁针； ③摆放导线；正确的实验操作顺序为 ；21教育 周承秉
A.①②③ B.②③① C.②①③ D.③②①
（2）进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时，小磁针发生明显偏转的是 （选填“甲”或“乙”）。
（3）材料二图1中的实验表明平行通电导线之间有力的作用，若此时改变其中一根导线的电流方向，你预测会产生的实验现象是 。
（4）科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于 的科学猜想。
（5）科拉顿的实验中， （选填“已经”或“没有”）满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是 。
13．（2023春 上城区校级期中）奥斯特实验：（丹麦物理学家奥斯特）如图是奥斯特实验示意图。
（1）比较（a）与（b）可得出的实验结论是 。比较（a）与（c）得出的实验结论是： 。
（2）直线电流的磁场：直线电流产生的磁场中，磁感线是以导线为圆心排列的一层一层的同心圆。小菲同学在课后进行了以下探究：问题：通电圆环（如图丙）内部的磁场如何分布呢？
猜想：可能也符合右手螺旋定则。
实验：她连接如图丁所示的电路（外部电路未画出）。
现象：位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
根据小菲同学的探究过程，回答下列问题：
（3）通电圆环内部的磁场分布是否符合右手螺旋定则？ （选填“是”或“否”）。
（4）如图戊所示，小菲同学把地球看成一个通电圆环，她认为赤道这一通电圆环的电流方向为 （选填“由西向东”或“由东向西”）。
（5）在小菲同学第（4）步的思考过程中，体现了哪些学习科学的思想和方法？ 。
A.控制变量法 B.转换法 C.等效替代法 D.逆向思维法
三 电磁铁的应用
14．（2024春 萧山区期中）小宇同学参加了学校“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，磁铁 无法 （填：“排斥”或“吸引”）弹簧开关，从而使电铃报警。
（3）同组的同学却认为小宇设计的温度报警器没有如图丙所示的这种设计好。请你比较两种温度报警器，指出小宇设计中的不足之处 。
15．（2024春 宁波期末）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作烟雾报警器的项目化学习。
【项目名称】制作烟雾报警器。
【相关资料】烟雾报警器内部由发射电路和接收电路组成（如图甲所示）。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接收电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化成报警信号。
【项目任务】小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下：
供电电源：6V
报警电流：≥250mA
功能：当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警鸣叫。
【方案设计】小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示。其中，光敏电阻的阻值大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。
【器材选择】根据上述要求，该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材，其中，电源电压U恒为6V，滑动变阻器规格为“2A 50Ω”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选择的光敏电阻Rx的阻值大小随光照强度变化的图象应为 。
A. B. C. D.
【项目调试】该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200mA时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值RP＝15Ω（线圈电阻不计）。在光照强度不变的情况下，为了符合制作要求（即报警电流＞250mA），应调节滑动变阻器连入电路的阻值为多少？
【项目评价与反思】为了提高该烟雾报警器的灵敏度（即在烟雾更少条件下就能报警），该组同学提出以下几种方法，其中可行的是 。
A.更换阻值较小的保护电阻 B.增大电源电压 C.增大线圈和衔铁之间的距离
D.增加线圈匝数 E.增大滑动变阻器的阻值
四 电动机
16．（2024秋 余姚市月考）小金用如图甲所示的装置，探究“磁场对通电导体的作用力”。小金将滑动变阻器的滑片移到合适位置，闭合开关，发现金属导体ab向左运动。
（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是 。
（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用， （选填“发电机”“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的。
（3）微型电扇通电工作时，它是电动机。如图乙所示，小金在微型电扇的插头处连接小灯泡，因手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光。微型电扇能产生电流是利用了 的原理。
17．（2024春 长兴县月考）在安装直流电动机模型的实验中，小科将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。
（1）小科闭合开关，发现线圈不转，他用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因是 。
（2）若要电动机转速加快，小科应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动。
（3）接下来，小科把永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连，使电磁铁线圈与电动机模型线圈并联后，合用一个电源。当对调接在电源正、负极上的导线时，电动机线圈转动的方向会不会改变？答： ，理由是 。
18．（2024春 长兴县月考）小金设计了如图所示的装置，验证磁场对通电导体的作用力与电流大小是否有关。实验步骤如下，请你补充完整：
（1）将一根铜棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让铜棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
（2）给铜棒两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α1；
（3）给铜棒两端加电压U2，U2＞U1，闭合电路，观察悬线偏转角度α2；
（4） ，即可知道磁场对通电导体的作用力与电流大小是否有关；
（5）小徐也利用该装置探究同样的问题，但两次实验中给铜棒所通的电流方向均与小金的相反，比较小徐和小金的做法，你认为 ；
A.都可以 B.小金更好 C.小徐更好
（6）小金想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他仅更换了另一根较长的铜棒重复上述实验，这样改变自变量是否正确，请说明理由： 。
19．（2024春 萧山区期中）如图甲所示是探究“磁场对电流的作用”的实验电路。
（1）开关闭合后，线圈 （选填“能”或“不能”）转动，但 （选填“能”或“不能”）持续转动。为解决这一问题，小轩利用漆包线绕制的多匝线圈设计了如图乙所示的实验装置，他在刮去线圈两端的绝缘漆时注意到，轴的一端漆皮要 ，另一端漆皮只刮去 。
（2）小轩发现该线圈不转动，原因可能是 （写出一条即可）。
（3）排除故障后电动机正常转动，小轩想改变线圈的转向，可采取的措施有 （写出一条即可）。
20．（2024春 上城区校级期中）为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机构造制作了一台简易电动机。他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用措施是 （多选，填序号）。
A．改变电流的方向 B．提高电源的电压 C．增加线圈的匝数 D．改变磁场的方向
（2）开关闭合后，如果电动机不转，原因可能是 （多选，填序号）。
A．磁铁磁性太弱 B．线圈处于平衡位置 C．通过线圈的电流太大 D．电池电压太低
（3）为了提高电动机转速，可采取的方法是 ；
（4）小明想设计一个能调节电动机转速的实验装置，还需要的主要器材是 。
21．（2024春 东阳市月考）学习了电磁知识后，小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了自己的猜想。请你根据图中的实验现象回答下列问题：21教育 周承秉
（1）分析图 可知，通电导线之间作用力的方向与电流的方向有关。
（2）小柯得到“通电导线之间的相互作用力的大小与电流的大小有关”的结论，他的依据是 。
（3）如图戊所示，将一根柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形导线 （填字母）。
A.不会变形 B.会变形，所围面积增大
C.会变形，所围面积减小 D.会变形，所围总面积不变
（4）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与电流大小有关外，还与什么因素有关？ （写出一个即可）。
五 磁生电
22．（2024春 嘉兴期末）小嘉从网上购买了一个手摇式自发电手电筒，晃动手电筒，就能点亮LED小灯。为研究产生感应电流的条件，小嘉进行如下探究。
【提出问题】产生感应电流与导体运动有什么关系？
【实验方案】设计如图方案，将导体AB置于蹄形磁铁中，让导体做各种运动，实验结果如下表：
序号 磁场方向 导体移动方向 灵敏电流计指针偏转方向
1 N极在上 竖直上下运动 不偏转
2 水平向左运动 向左偏转
3 水平向右运动 向右偏转
4 N极在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向右偏转
6 水平向右运动 向左偏转
【分析论证】（1）实验中当导体竖直上下运动时并没有产生电流，而水平左右运动时会产生电流，从表面上看产生电流的条件是导体要做水平运动，而本质上是导体在做 运动。
（2）分析表中内容可知，影响感应电流方向的因素有 。
【反思拓展】加快晃动手电筒的速度，发现LED小灯更亮。据此可建立的猜想是 。
23．（2024春 西湖区期末）小科为探究感应电流方向与磁场方向的关系，将铜线制成的两个相同螺线形线圈（螺线管），分别与相同的灵敏电流计连接，另取两个相同的磁铁，一个N极向上，一个N极向下，均放在离线圈上端高度20cm处，由静止自由掉落通过线圈，实验操作如图甲、图乙所示。
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
（1）本实验中，我们通过观察 来判断感应电流方向。
（2）实验过程中，小科按图甲、乙所示的方法进行操作，发现实验现象不太明显。为使现象更明显，请你对实验装置提出一条改进的措施： 。
（3）小科想要利用装置甲继续探究感应电流大小与切割磁感线速度的关系，他通过改变 来改变切割磁感线的速度。记录数据如表，可得出的结论是： 。
24．（2024春 余姚市期末）如图甲所示，操场上六位学生通过跳大绳（绝缘层内含导线），竟然能使一只小灯泡发光。六位学生产生了好奇心，在老师指导下开展了某电磁学实验（图乙）。
（1）闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中无感应电流。
（2）经过多次实验，将观察到的现象统计如下表。
（3）①由表可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流。这种现象在科学上称之为 现象。
②对比 两次实验，可得出结论：感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
③对比3、4（或5、6）两次实验，可得出结论：感应电流的大小与 有关。
序号 导体AB运动情况 灵敏电流计指针情况
1 上下缓慢运动 不偏转
2 上下快速运动 不偏转
3 水平缓慢向左 向右小幅度偏转
4 水平快速向左 向右大幅度偏转
5 水平缓慢向右 向左小幅度偏转
6 水平快速向右 向左大幅度偏转
25．（2024春 嵊州市期末）如图所示是“探究感应电流产生条件”的实验装置。
（1）实验中，可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断 。
（2）闭合开关，实验探究过程记录如表所示，根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是： 。
次数 AB棒在磁场中的运动情况 是否有感应电流
1 静止 无
2 沿磁场方向运动（不切割磁感线运动） 无
3 切割磁感线运动 有
（3）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与 的关系。
（4）若将此装置中灵敏电流计换成 ，可进一步探究电动机的工作原理。
26．（2024春 拱墅区期末）如图甲所示为发光二极管（LED）及其符号，它具有单向导电性，当电流从“+”极流入时会发光，当电流从“﹣”极流入时不会发光。小乐利用两个相同的发光二极管设计了如图乙所示装置来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”其实验步骤及现象如表所示：
实验步骤 实验现象
① 条形磁铁水平放置在玻璃管左侧，S极向右快速插入玻璃管 A发光，B不发光
② 将插入玻璃管中的条形磁铁，快速向左拉出 A不发光，B发光
③ 条形磁铁水平放置在玻璃管左侧， ，极向右快速插入玻璃管 A不发光，B发光
（1）实验中，将两个相同的发光二极管反向并联的目的是 。
（2）根据①②可得出：感应电流的方向与 有关。
（3）若根据①③可得出：感应电流的方向与磁场方向有关。补全③的实验步骤。
（4）分析实验结果，通电螺线管产生的磁场对条形磁体的运动会产生 （选填“推动”或“阻碍”）作用。
27．（2024春 温州期中）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。猜测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。
（1）小芳为了验证自己的猜想，利用如图装置进行实验1：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”）的速度匀速水平向右运动；观察每次电流计指针摆动的角度。
（2）若小芳的猜想正确，则观察到的现象是 。
（3）在实验过程中，小芳还发现当导体PQ运动到磁场边缘时，电流表指针偏转角度会逐渐变小至0刻度，不便于感应电流大小的测量。于是将导体换成一个金属圆盘如图乙。金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的，请说明转动过程中此装置为什么能产生持续且稳定的电流？ 。
28．（2024春 萧山区期中）为提高能量利用率，纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电（其简化原理如图所示）。刹车时，充电开关接通，车轮带动线圈转动，产生电流，给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力，从而减缓车轮转动。该过程能量回收效率可达40%以上。
（1）线圈中产生电流的现象称为 。
（2）图中导线ab产生箭头方向的电流，受到阻力方向向后，此时导线cd所受的阻力方向是 。
（3）利用能量回收系统刹车时，能量转化的情况是 。
（4）新能源汽车还可以采用无线充电。如图高速路面下铺设了一层太阳能电池板和金属线圈，利用太阳能电池板给路面线圈供电，当汽车在路面上行驶时，就能实现对新能源汽车进行无线充电，路面线圈在汽车无线充电中起的作用是 。
29．（2023春 金华期中）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一电磁感应现象：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 。
30．（2023春 温州月考）如图甲所示，ab是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计上。某同学想利用该装置探究“感应电流的大小与哪些因素有关”，提出了以下猜想：
①可能与磁场的强弱有关；
②可能与切割磁感线的速度有关；
③可能与切割磁感线的方向有关。
（1）在实验过程中，判断有感应电流产生的依据是 。
（2）该同学在实验中，只改变导体ab在磁场中运动的速度，实验结果记录如下：
实验次数 1 2 3 4 5 6
速度/（厘米/秒） 2 4 6 8 10 12
电流/（微安） 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8
分析表中数据，可得出的结论是： 。
（3）图乙是灵敏电流计的结构示意图，它的工作原理与 （选填“发电机”或“电动机”）
六 家庭用电及电的安全使用
31．（2024春 余杭区期中）断路器因方便、安全，被广泛使用。
（1）如图1所示为断路器的工作原理图，当电流过大时，它的工作顺序是 （填字母）。
①簧锁装置脱开； ②接触点断开；
③电流过大，双金属片发热就多； ④双金属片弯曲，触动簧锁装置。
A.③④②① B.③④①② C.③①④② D.③②④①21教育 周承秉
（2）一般固体受热时，在各个方向上的长度都会膨大，在冷却时都会缩小。物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下表是科技小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录，请根据实验记录回答：
实验序号 材料 升高的温度（℃） 原长（m） 伸长量（mm）
1 黄铜 10 1.00000 0.19
2 黄铜 10 2.00000 0.38
3 康铜 10 1.00000 0.15
4 康铜 30 1.00000 0.65
5 铝 10 2.00000 0.46
6 铝 30 1.00000 0.69
①从3、4两组实验记录可以看出物体的伸长量与 有关。
②如图2所示的电热设备中有一个由黄铜片与康铜片双金属合在一起的温控开关，温度升高时，双金属片向上弯曲，使电路断开，根据上面的实验记录确定双金属片上下层的材料分别是 （填“黄铜和康铜”或“康铜和黄铜”）。
32．（2024春 乐清市期中）根据安全用电要求，现代家庭中用空气断路器（俗称“空气开关”）来代替闸刀开关和保险丝。新建楼房的电路中除了安装防止电流过大的断路器外，还必须安装漏电保护断路器（俗称“漏电保护器”），它们通常安装在供电箱中。
（1）空气断路器如图甲所示，若要在厨房电路安装一个断路器，则应将断路器安装在这一电路的 （填“火”或“零”）线上。
（2）家用漏电保护断路器如图甲所示，它们是在用电器发生漏电故障或人为操作失误而触电时实施保护的设备，正常情况下，住户家中没有电流流向地面，即图乙中I3为零，进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等。如果电路中某处发生漏电（漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面），即图中的I3不为零，就会造成I1和I2不相等，当I1和I2的差异达到一定值，漏电保护断路器便会迅速自动切断电路。排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全，漏电保护断路器上设置了试验按钮，需要每月试按一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换。
①漏电保护断路器实质上就是一个 （选填“电源”、“用电器”或“开关”） 。
②如果电路中发生漏电，漏电电流为I3，则I1、I2、I3大小关系的表达式为 。
③站在地面上的人体不小心接触了火线，如图丙所示，此时人体的总电阻为5500Ω，电路中安装了规格为如图丁所示的漏电保护断路器，试通过计算说明该漏电保护断路器能否及时断开电路 。
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【核心精炼】八下 第1章 电与磁 实验探究精选
（6模块，32道题）
1．【答案】见试题解答内容
【解答】解：（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）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）要研究屏蔽效果与磁体面积的关系，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）为使精密仪器不受外面磁场的影响，可以将仪器放在没有磁场“通过”的地方；因空气的“磁阻”大，所以可以放在铁盒子中；
故答案为：（1）较大；（2）铝不能被磁化；（3）屏蔽效果与磁体面积的关系；（4）可以放在铁盒子中。
2．【答案】（1）通电螺线管的周围存在磁场；（2）电流周围磁场的方向和电流的方向有关；（3）通电螺线管周围的磁场形状与条形磁体周围的磁场形状相似
【解答】解：（1）在图c中，开关断开，电磁针不发生偏转，而在图d中，开关闭合，小磁针的指向发生了偏转，因此比较两图可以说明通电螺线管的周围存在磁场。
（2）在d与e中，根据电源的正负极可知，电流方向不同，小磁针的指向不同，说明磁场方向不同，由此说明电流周围磁场的方向和电流的方向有关。
（3）在b、d两图中，通电螺线管周围小磁针的指向情况与条形磁体周围小磁针的指向情况相同，由此可知通电螺线管的周围的磁场分布与条形磁体的相类似。
故答案为：（1）通电螺线管的周围存在磁场；（2）电流周围磁场的方向和电流的方向有关；（3）通电螺线管周围的磁场形状与条形磁体周围的磁场形状相似。
3．【答案】（1）物体的材料；（2）转换法；（3）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皮套中，磁性就能长时间保持了。
【解答】解：（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；
从表中数据知道，铝、玻璃和塑料，吸引回形针的数量较多，说明铝、玻璃和塑料对吸引力的影响较小，即对磁性屏蔽效果不明显；说明物体对磁性屏蔽的效果与物体的材料有关；
（2）通过比较吸引回形针的数量来判断磁体对回形针吸引力的大小体现了转换法的科学思想；
（3）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皮套中，磁性就能长时间保持了。
故答案为：（1）物体的材料；（2）转换法；（3）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皮套中，磁性就能长时间保持了。
4．【答案】（1）小铁钉纷纷落下；（2）向下；（3）难以设定具体的报警温度。
【解答】解：（1）加热一段时间后磁铁的温度升高，如果假设二成立，应该是小铁钉受到的磁力减弱，小铁钉纷纷落下；
（2）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）由图可知，乙图设计难以设定具体的报警温度。
故答案为：（1）小铁钉纷纷落下；（2）向下；（3）难以设定具体的报警温度。
5．【答案】（1）1；（2）2；（4）C；（5）小于。
【解答】解：（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）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，2是正确的。
（3）设磁铁a对底座的压力为F1；a对b的排斥力为F2，对于磁铁b，受到重力和磁铁a的排斥力F2，根据平衡条件可得F2＝G，
以b和a整体为研究对象，因为磁铁a对底座的压力F1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F1＝2G，
故选C。
（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Fa对b＝G+Fc对b，所以Fa对b＞Fc对b，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Lab小于Lbc。
故答案为：（1）1；（2）2；（4）C；（5）小于。
6．【答案】（1）S；（2）以将自制的指南针多次转动，看针尖的指向是否为同一个方向；（3）调整指南针的重心位置。
【解答】解：（1）将条形磁铁的S极靠近图乙中缝衣针的针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖位置应标为S极。
（2）在不添加器材情况下，若以将自制的指南针多次转动，看针尖的指向是否为同一个方向。
（3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，可以调整指南针的重心位置。
故答案为：（1）S；（2）以将自制的指南针多次转动，看针尖的指向是否为同一个方向；（3）调整指南针的重心位置。
7．【答案】（1）吸引大头针的多少；（2）BD；（3）用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使得电流表示数不变，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。
【解答】解：（1）用电磁铁去吸引大头针，通过吸引大头针的多少显示磁性强弱，是转换法的应用；
（2）A.研究分子的特性时，用黄豆和芝麻混合实验，是类比法；
B.研究电流的有无时，串联一个小灯泡，是转换法；
C.研究磁场时，用磁感线形象的描述，是模型法；
D.研究力的存在时，借助弹簧的形变，是转换法，故符合题意的是BD；
（3）磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，根据控制变量法，改变线圈匝数，必须控制电流相等，应该改为：用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使得电流表示数不变，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。
故答案为：（1）吸引大头针的多少；（2）BD；（3）用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使得电流表示数不变，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。
8．【答案】（1）B；（2）电流的磁场方向与电流的方向有关；（3）电子的定向移动会形成电流；c。
【解答】解：（1）为了减弱地磁场的影响，正确的实验操作顺序为B。
（2）由图乙（a）、（b）、（c）可知：电流周围存在磁场，且电流的磁场方向与电流的方向有关。
（3）如图乙（d）所示，小磁针也会发生偏转。其依据是：电子的定向移动会形成电流；
故答案为：（1）B；（2）电流的磁场方向与电流的方向有关；（3）电子的定向移动会形成电流；c。
9．【答案】（1）AC；（2）B；（3）0.2～0.4。
【解答】解：（1）由题意可知，要想增强电磁炮弹中螺线管磁场，可以增加螺线管的线圈的匝数或增强螺线管线圈中电流，故应选：AC；
（2）撞针在通电螺线管中被磁化，受磁力作用前移，推动炮弹射出炮管，所以应选择磁性材料铁制作撞针，故选：B；
（3）为使探究结论完善一些，应多次实验找规律；影响炮弹射程的因素还有许多，需要进行多测实验进行探究，分析表中数据可知，撞针的质量在0.2g～0.4g之间电磁弹的射程较远，故应选择质量为0.2g～0.4g撞针来试验比较合理。
故答案为：（1）AC；（2）B；（3）0.2～0.4。
10．【答案】（1）负；（2）断开；（3）减小电流中的电流；减少电磁铁线圈匝数。
【解答】解：（1）悬浮月光球里面的磁体上面是N极，根据异性磁极相互吸引，电磁铁下端为S极，根据安培定则可判断电源上端为负极。
（2）当球与底座距离过近时，说明磁力大于重力，磁场过强，为减小磁性可断开电路。
（3）增大悬浮时月球与底座的距离来增强观赏效果，在适当调整传感器H的位置后，效果还不明显，可进一步减小磁性，根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知减小电路中的电流，减少电磁铁的线圈匝数可达到目的。
故本题答案为：（1）负；（2）断开；（3）减小电流中的电流；减少电磁铁线圈匝数。
11．【答案】（1）N；（2）向右。
【解答】解：（1）如图甲所示，在地磁场的作用下，小磁针静止时，指向北方的磁针A端即为磁体的北极（N极）；
（2）如图乙所示，通电螺线管周围磁场与条形磁体周围的磁场相似；图中通电螺线管中上部A点的小磁针静止时北极指向右方，该点的磁场方向与小磁针静止时北极所指的方向一致，故A点的磁场方向是向右的；
故答案为：（1）N；（2）向右。
12．【答案】（1）B；（2）甲；（3）两根导线将会相互排斥；（4）磁生电；（5）已经；将电流表等器材置于同一房间。
【解答】解：（1）实验时，为了使得实验现象明显，导线必须平行于小磁针放置，器材安装遵循由下到上的顺序，故奥斯特实验的合理顺序是②放置小磁针、③摆放导线、①闭合开关，故选：B；
（2）当通电导线与小磁针平行时，电流产生磁场的方向与导线垂直，磁针朝向与磁场方向不一致，磁场对小磁针的作用力大，小磁针明显偏转，故选甲；
（3）电流产生的磁场方向是由电流的方向决定的，当一个通电导体中电流的方向改变时，它产生的磁场方向也会发生改变；而磁场对通电导体的作用力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，另一个通电导体中电流的方向不变，但磁场的方向变化了，它受到的磁场力的方向就会改变，所以改变其中一根导线的电流方向，产生的实验现象是两根导线将会相互排斥；
（4）科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于磁能产生电的科学猜想；
（5）由所给材料可知在科拉顿的实验中已经满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转可以将电流表等器材置于同一房间。
故答案为：（1）B；（2）甲；（3）两根导线将会相互排斥；（4）磁生电；（5）已经；将电流表等器材置于同一房间。
13．【答案】（1）电流可以产生磁场；磁场的方向与电流方向有关；（3）是；（4）由东向西；（5）BD。
【解答】解：（1）由图可知，（a）图中的小磁针发生了偏转，说明通电导体产生了磁场；而同样放置的（b）图中，没有电流，小磁针没有发生偏转，说明（b）图中没有磁场，故说明只有电流周围可以产生磁场；比较（a）、（c）可知，两图中的小磁针的偏转方向发生了变化，故说明电流方向不同，而磁场的方向也发生变化，即磁场的方向与电流方向有关；
（2）由图可知，通电直导线的周围磁场为以导线为圆心的一层层的同心圆；通电直导线的磁场可以由安培定则进行判断：用右手握住直导线，大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向即为磁场的方向；
（3）伸出右手，大拇指指向电流方向，四指的指向为磁场的方向，因此通电圆环内部的磁场分布符合右手定则；
（4）地球外部的磁场是由南向北，而内部的磁场是由北向南，根据右手定则可知，赤道这一通电圆环的电流方向为由东向西；
（5）小菲同学在该探究实验中，将地磁场转换为电流周围磁场来进行探究，体现了转换法的应用；同时根据磁场来确定电流方向体现了逆向思维法的应用。
故答案为：（1）电流可以产生磁场；磁场的方向与电流方向有关；（3）是；（4）由东向西；（5）BD。
14．【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）如图甲所示，开始上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，说明磁体没有磁性了。实验表明温度影响磁体的磁性，温度越高，磁性越弱，高温下可以消磁。
（2）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）丙图中，温度升高时，温度计的水银柱上升，当上升到设定温度位置时，水银柱与温度计上方的导体接通，线圈通电，电磁铁产生磁性，吸引右侧的开关，右侧电路被接通，电铃响；温度下降到设定温度以下时，水银柱与温度计上方的导体断开，线圈不通电，电磁铁磁性消失，不能再吸引右侧的开关，右侧电路被断开，电铃不响。通过对比乙丙实验设计可知，乙图设计难以设定具体的报警温度。
故答案为：（1）高温可消磁；（2）磁性减弱；吸引；（3）难以设定报警的具体温度。
15．【答案】（1）D；（2）应调节滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω；（3）ABD
【解答】解：
（1）根据图乙可知，当烟雾增大时，接受电路接收到的光强度越弱，衔铁被吸下来，接通报警器所在的电路而报警。此时电磁铁的磁场增强，电流增大，而总电阻减小，也就是光敏电阻的阻值减小，反之，当接受电路接收到的光强度越强时，电磁铁的磁场减弱，电流变小，而总电阻增大，也就是光敏电阻的阻值会增大，故选：D。
（2）由图乙可知，控制电路中光敏电阻Rx与滑动变阻器串联；
由题知，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值Rp＝16Ω，
由欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：R30Ω，
根据串联电路的电阻特点可知报警时光敏电阻的阻值：Rx＝R﹣Rp＝30Ω﹣16Ω＝14Ω；
当通过线圈的电流为250mA时，电路的总电阻为：R′24Ω，
报警时光敏电阻的阻值不变，则此时滑动变阻器连入电路的阻值应为：RP′＝R′﹣Rx＝24Ω﹣14Ω＝10Ω。
（3）A、更换阻值较小的保护电阻，在吸合电流不变的情况下，此时的气敏电阻的阻值变大，使得电路在烟雾浓度更小的情况下闭合电路，故A符合题意；
B、为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变，根据R总＝R1+R2可知，此时总电阻增大，根据U＝IR可知，此时需要增大电源电压，故B符合题意；
C、增大线圈和衔铁之间的距离时，根据杠杆的平衡原理可知，此时磁力的力臂减小，为了吸合需要更大的磁场，故C不符合题意；
D、总电阻增大时，通过电磁铁的电流减小。为了保持电磁铁的磁场强度不变，可以换用线圈匝数更多的电磁铁，故D符合题意；
E、为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变。当电源电压不变时，需要控制总电阻不变。根据R总＝R1+R2可知，增大滑动变阻器的阻值，会使通过电磁铁的电流减小，不能达到目的，故E不符合题意；
故选：ABD。
故答案为：（1）D；（2）应调节滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω；（3）ABD。
16．【答案】（1）将磁体N、S极对调；（2）电动机；（3）电磁感应。
【解答】解：（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，电流的方向不变，选用改变磁场的方向，所以小金应进行的操作是将磁体N、S极对调；
（2）磁场对通电导体有力的作用，这是电动机的工作原理；
（3）电扇的内部有磁铁和线圈，当微型电扇的插头处连接小灯泡，快速拨动风扇叶片时，线圈做切割磁感线运动，故能产生感应电流；此时微型电扇如同一台发电机，其原理就是电磁感应。
故答案为：（1）将磁体N、S极对调；（2）电动机；（3）电磁感应。
17．【答案】（1）线圈刚好处在平衡位置；（2）左；（3）不会；电流方向和磁场方向同时改变。
【解答】解：（1）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动；
（2）若要电动机转速加快，可以增大电路中的电流，所以应将滑动变阻器的滑片向左移动，减小滑动变阻器的电阻，从而增大电路中的电流；
（3）小明把永磁铁换成图乙所示的电磁铁，并将电磁铁线圈的两个接线柱M、N分别与电刷A、B相连，此时磁场的方向发生了改变，当对调接在电源正、负极上的导线时，通过的电流也会发生变化，则电动机线圈的受力方向不变，其转动方向不变。
故答案为：（1）线圈刚好处在平衡位置；（2）左；（3）不会；电流方向和磁场方向同时改变。
18．【答案】（4）比较α1、α2的大小；（5）B；（6）不正确；如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变。
【解答】解：（4）由题意可知，当电路中电压越大时，导体中电流越大，通过比较悬线偏转的角度大小可以知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关；
（5）在实验中，为了准确反映导体棒受力情况与电流大小的关系，为了更好观察和比较，最好使导体棒向蹄形磁体的外部偏转，故小金的方法更好一些。故B符合题意。
（6）在实验中，如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变，这样不符合控制变量法的要求，因此，这样改变自变量的方法是不对的。
故答案为：（4）比较α1、α2的大小；（5）B；（6）不正确；如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变。
19．【答案】（1）能；不能；全部刮去；半周；
（2）线圈处于平衡位置；
（3）改变电流方向（或改变磁场方向）。
【解答】解：（1）分析图甲能看出，这里没有换向器，所以通电后，线圈能转动，但不能连续的转动；在该实验中，为了防止线圈只能转动半圈的情况，将轴的一端漆皮要全部刮去，另一端漆皮只刮去一半，这样可以让线圈一半有动力，另一半靠惯性继续转动。
（2）若开关闭合，电动机的转动不灵活，原因可能是电动机轴因为生锈而被卡住；线路接触不良，电路中无电流；电源电压过低，使得电路中电流太小；磁铁磁性太弱，磁场对通电线圈的力太小；线圈处于平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用等。
（3）由于通电导线在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，所以开关闭合后线圈转动，改变线圈转动方向的措施是：改变电流的方向或改变磁场的方向。
故答案为：（1）能；不能；全部刮去；半周；
（2）线圈处于平衡位置；
（3）改变电流方向（或改变磁场方向）。
20．【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）知道通电导线在磁场中所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，所以要想改变线圈的转动方向，可以改变线圈中电流的方向，也可以改变磁场的方向，故选AD；
（2）线圈不转可能是由于线圈处于平衡位置；线圈不转也说明线圈可能不受磁场力，即电路中没有电流，一般来说可能是接线柱接触不良造成的；
同时因线圈和转轴之间有阻力存在，故还有可能就是，线圈受力，但是磁场力较小，无法带动线圈。故导致这种现象的原因有：磁铁的磁性不强、线圈的匝数太少，电池电压不够导致电流较小。
故选ABD；
（3）通电导线在磁场中受力的作用，所受力的大小与电流的强弱、磁场的强弱有关，故为了提高电动机转速，可采取的方法增大电流或增强磁场，即可以提高线圈两端的电压或改用强磁场做该实验；
（4）要想控制线圈的转速，可以控制电流的大小，故可以接入滑动变阻器，将滑动变阻器与电机串联即可起到控制电流的作用；
故答案为：（1）AD；（2）ABD；（3）提高电源电压；（4）滑动变阻器。
21．【答案】（1）乙、丙；（2）对比丙、丁可知，电流方向相同时，电流越大，导线形变程度越大；（3）B；（4）导线间距离。
【解答】解：（1）图乙中两根导线中的电流方向相同，而两根导线向中间靠拢，说明两根导线相互吸引；图丙中两根导线中的电流方向相反，而两根导线向两侧排斥，由此可知，通电导线之间作用力方向与电流方向有关。
（2）对比丙、丁两图，电流方向相同时，丁中电流为3安，丙中电流为2安，丁中电流大于丙中电流，而且丁中两根导线两侧排斥使得导线的形变程度比丙大，说明相互之间的作用大。
（3）由题意知，当电流通过导线时，会产生电磁场，而导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关，当开关闭合后，此时角上相邻靠近的两条导线电流方向相反，所以受力方向也相反，它们相互排斥，故所围面积会增大，故B正确；
（4）通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小、导线的长度、导线见的距离等因素有关。
故答案是：（1）乙、丙；（2）对比丙、丁可知，电流方向相同时，电流越大，导线形变程度越大；（3）B；（4）导线间距离。
22．【答案】（1）切割磁感线；（2）磁场方向和导体切割磁感线运动方向；感应电流大小可能与导体切割磁感线的速度有关。
【解答】解：（1）从图中看出磁场方向竖直向下，实验中当导体竖直上下运动时并没有产生电流，而水平左右运动时会产生电流，从表面上看产生电流的条件是导体要做水平运动，而本质上是导体在做切割磁感线运动。
（2）分析表中内容可知，对比2、3知，感应电流方向与运动方向有关，对比2、5，感应电流方向与磁场方向有关，则影响感应电流方向的因素有磁场方向和导体切割磁感线运动方向。
【反思拓展】加快晃动手电筒的速度，导体切割磁感线运动的速度加快，发现LED小灯更亮，说明电流变大，据此，可建立的猜想是感应电流大小可能与导体切割磁感线的速度有关。
故答案为：（1）切割磁感线；（2）磁场方向和导体切割磁感线运动方向；感应电流大小可能与导体切割磁感线的速度有关。
23．【答案】（1）灵敏电流计的指针偏转方向；（2）增强磁场；（3）在其它条件相同时，磁铁切割磁感线的速度越大，感应电流越大。
【解答】解：（1）本实验中，通过观察灵敏电流计的指针偏转方向来判断感应电流方向。
（2）增强磁场可以让实验现象更明显。
（3）小科通过改变磁铁运动的速度来改变切割磁感线的速度。记录数据如表，可得出的结论是：在其它条件相同时，磁铁切割磁感线的速度越大，感应电流越大。
故答案为：（1）灵敏电流计的指针偏转方向；（2）增强磁场；（3）在其它条件相同时，磁铁切割磁感线的速度越大，感应电流越大。
24．【答案】（3）①电磁感应； ②4、6（或 3、5）；③导体切割磁感线运动的速度。
【解答】解：（3）①由表可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电流。这种现象在科学上称之为电磁感应现象。
②对比4、6或3、5两次实验，可得出结论：感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
③对比3、4（或5、6）两次实验，可得出结论：感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度有关。
故答案为：（3）①电磁感应；②4、6（或 3、5）；③导体切割磁感线运动的速度。
25．【答案】（1）感应电流的方向；（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动；（3）磁场方向；（4）电源。
【解答】解：（1）实验中，可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断感应电流的方向。
（2）闭合开关，实验探究过程记录如表所示，根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（3）保持AB棒运动方向不变，仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电流方向与磁场方向的关系。
（4）若将此装置中灵敏电流计换成电源，可进一步探究电动机的工作原理。
故答案为：（1）感应电流的方向；（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动；（3）磁场方向；（4）电源。
26．【答案】（1）判断感应电流的方向；（2）感应电流的方向与磁场的方向有关；（3）N；（4）阻碍。
【解答】解：（1）LED灯具有单向导电性，实验中选用LED灯是为了判断感应电流的方向；
（2）由①②可知，条形磁铁先是S极向右快速插入玻璃管，然后快速向左拉出，导体切割磁感线的方向不同，产生的感应电流方向不同，可以得出：感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关；
（3）若想要证明“感应电流的方向与磁场方向有关”，在做了上述操作①后，还应该补做的实验操作是条形磁铁水平放置在玻璃管左侧，N极向右快速插入玻璃管，观察两灯的发光情况；
（4）通电螺线管产生的磁场方向和外界磁场的变化是相反，通电螺线管产生的磁场对条形磁体的运动产生阻碍作用。
故答案为：（1）判断感应电流的方向；（2）感应电流的方向与磁场的方向有关；（3）N；（4）阻碍。
27．【答案】（1）不同；（2）两次灵敏电流计指针偏转的角度不同，且运动速度快的导体所连接的电流计指针偏转角度大；（3）圆盘匀速转动过程中，一直有导线持续且匀速切割磁感线。
【解答】解：（1）让导体PQ先后以不同的度匀速水平向右运动；观察每次电流计指针摆动的角度。
（2）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的角度不同，且运动速度快的导体所连接的电流计指针偏转角度大。
（3）将导体换成一个金属圆盘如图乙。金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的，圆盘匀速转动过程中，一直有导线持续且匀速切割磁感线。
故答案为：（1）不同；（2）两次灵敏电流计指针偏转的角度不同，且运动速度快的导体所连接的电流计指针偏转角度大；（3）圆盘匀速转动过程中，一直有导线持续且匀速切割磁感线。
28．【答案】（1）电磁感应现象；（2）向前；（3）机械能转化为电能；（4）提供磁场
【解答】解：（1）刹车时，车轮带动线圈转动，线圈做切割磁感线运动，线圈中产生电流，这是电磁感应现象；
（2）图中导线ab产生箭头方向的电流，受到阻力方向向后，此时导线cd产生的电流方向从c到d，则所受的阻力方向是向前；
（3）利用能量回收系统刹车时，发生的是电磁感应现象，能量转化的情况是机械能转化为电能；
（4）利用太阳能电池板给路面线圈供电时，线圈中会有电流通过，路面线圈周围会产生磁场；当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电。
故答案为：（1）电磁感应现象；（2）向前；（3）机械能转化为电能；（4）提供磁场。
29．【答案】（1）①⑥④②③⑤；（2）500；（3）B；跑步时，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，连续切割磁感线使灯发光。
【解答】解：（1）首先要学习把机械能转化为电能的电磁感应原理：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流，然后设计实验究感应电压大小的影响因素，还需要知道节能夜跑灯评价标准，根据制作原理和评价标准小组合作设计夜跑灯结构图，根据设计图后制作夜跑灯，最后参加节能夜跑灯展示评比，所以正确的顺序为①⑥④②③⑤；
（2）根据表格中数据知，感应电压与线圈匝数成正比，由表格可知50匝线圈的感应电压为0.18V，LED灯的额定电压为1.8V，所以使额定电压为1.8V的LED灯正常发光，至少要绕制线圈匝数：n50匝＝500匝；
（3）根据电磁感应原理可知为了正常使用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。
故答案为：（1）①⑥④②③⑤；（2）500；（3）B；跑步时，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，连续切割磁感线使灯发光。
30．【答案】（1）灵敏电流计的指针发生偏转；
（2）在磁场强弱、切割磁感线方向等条件相同时，导体切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大；
（3）电动机。
【解答】解：（1）感应电流的有无是通过灵敏电流计的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流；
（2）从表中数据可以看出，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流也越大，故可得出结论：在磁场强弱、切割磁感线方向等条件相同时，导体切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大；
（3）从图中可以看出，指针偏转的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，这是电动机的工作原理。
故答案为：（1）灵敏电流计的指针发生偏转；
（2）在磁场强弱、切割磁感线方向等条件相同时，导体切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大；
（3）电动机。
31．【答案】（1）B；（2）①升高的温度； ②康铜和黄铜。
【解答】解：（1）图示为断路器的工作原理图，当电流过大时，工作过程③电流过大，双金属片发热就多，④双金属片弯曲，触动簧锁装置；①簧锁装置脱开，导致②接触点断开，故这群的顺序是③④①②，故选：B；
（2））①从3、4两组实验记录可以看出：材料、原长相同，升高的温度不相同，伸长量不相同，故物体的伸长量还与升高的温度有关；
②当温度升高，金属片变长，要想双金属片向上弯曲，就必须让下面的金属片线膨胀比上面的金属片线膨胀大，才能达到目的。
从表中1、3两组实验数据可知，康铜的线膨胀较小，故双金属片与簧锁装置靠近的一边是康铜，另一侧是黄铜。
故答案为：（1）B；（2）①升高的温度； ②康铜和黄铜。
32．【答案】（1）火；（2）①开关；②I1＝I2+I3；③漏电电流I30.04A＝40mA＞30mA，该漏电保护器能及时断开电路。
【解答】解：（1）为了安全，当开关断开时，应使用电器与火线断开，因此空气开关要装在火线上；
（2）①漏电保护断路器实质上就是一个开关；
②由图乙可知，火线中的电流一部分通过零线，一部分流向大地，即三电流之间的关系：I1＝I2+I3；
③站在地面上的人体不小心接触了火线时，此时漏电电流I30.04A＝40mA＞30mA，该漏电保护器能及时断开电路。
故答案为：（1）火；（2）①开关；②I1＝I2+I3；③漏电电流I30.04A＝40mA＞30mA，该漏电保护器能及时断开电路。
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