中小学教育资源及组卷应用平台
第二节 电与磁实验及其探究
1．（2022·丽水）按如图电路进行实验，每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电流大小 B．线圈匝数 C．电流方向 D．电磁铁极性
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据图片确定影响电磁铁磁场强弱的哪个因素不同即可。
【解答】根据图片可知，两个电磁铁串联，则通过它们的电流相等，A的线圈匝数大于B，则说明影响电磁铁磁场强弱的因素是线圈匝数。
故选B。
（1题图） （2题图）
2．（2023·杭州）按如图所示电路进行实验，将滑动变阻器的滑片从右向左移动，电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电流的大小 B．电流的方向 C．线圈的匝数 D．铁芯的粗细
【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据描述分析影响电磁铁磁场强弱的因素发生改变即可。
【解答】根据图片可知，当变阻器的滑片从右向左移动时，变阻器的阻值减小，而通过电磁铁的电流增大，此时电磁铁吸引大头针的数量增多则说明磁场增大，那么得到影响电磁铁磁场强弱的因素是电流大小，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
3．（2024八下·绍兴期中）如图所示，两根绝缘细线悬着的导体，放在形磁铁中央，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】产生电磁感应现象的条件和规律
4．文文在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象，下列关于这一现象说法正确的是（ ）
A．丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验，发现了磁可以生电
B．若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，灵敏电流计指针的偏转方向与图中相反
C．若导体AB沿磁感线向上运动，灵敏电流计指针也会发生偏转
D．发电机是利用磁生电的原理来工作的
【答案】D
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；发电机的构造和原理
【解析】【分析】奥斯特发现了电可以生磁，法拉第发现了磁可以生电，产生感应电流的条件是：闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】A、英国物理学家法拉第进行了多次实验，发现了磁可以生电，故A错误；
B、若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，感应电流的方向不变，则灵敏电流计指针的偏转方向不变，故B错误；
C、若导体AB沿磁感线向上运动，因为没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，所以灵敏电流计指针不会发生偏转，故C错误；
D、发电机的原理是电磁感应现象，是利用磁生电的原理来工作的，故D正确。
故答案为：D。
（4题图） （5题图）
5．（2024八下·杭州期中）如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使 电磁铁磁性增强的是（ ）
A．滑片P向右移动，其他条件不变
B．滑片P向左移动，其他条件不变
C．开关S由1扳到2，其他条件不变
D．电源的正负极对调，其他条件不变
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
6．（2024八下·义乌开学考）如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关（S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少），P是滑动变阻器的滑片。要使弹簧的长度变长，可采取的办法是（ ）
A．不改变滑片P的位置，S由1改接到2
B．S接1不变，将滑片P向右滑
C．S接1不变，将滑片P向左滑
D．S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）影响电磁铁磁性强弱的因素：通过电流越大，磁性越强；线圈匝数越多，磁性越强；插入软铁芯，磁性大大增强；
（2）通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
【解答】通电螺线管的磁性增强时，对A的吸引力变大，弹簧变长，反之则变短。
A、当S由1改接到2时，线圈圈数减少，电磁铁的磁性减弱，对A的引力减小，弹簧变短，A不合题意；
B、S接1不变，将滑片P向右滑时，电路中电流减小，电磁铁的磁性减弱，对A的引力减小，弹簧变短，B不合题意；
C、当S接1不变，将滑片P向左滑时，电路中电流增大，电磁铁的磁性增强，对A的引力增大，弹簧变长，C符合题意；
D、抽出铁芯，电磁铁的磁性减弱，对A的引力减小，弹簧变短，D不合题意。
故答案为：C。
（6题图） （7题图）
7．（2023·金华）人员密集的室内场所，容易造成二氧化碳含量偏高，对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。R2为气敏电阻，其阻值随CO2气体浓度的增大而减小，当室内CO2气体含量升高到一定浓度时，工作电路中的排风扇开始工作，把室内气体排出。回答下列问题：
（1）在设计电路时要实现自动换气功能，排风扇应连接在工作电路中的 位置；
（2）要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作，以下几种改进方法正确的是 。
A．增加电磁铁线圈匝数
B．控制电路中再串联一个电阻
C．把滑动变阻器R1的滑片向上移
【答案】（1）AB或AD
（2）A；C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据图片分析CO2的浓度达到一定程度时衔铁的位置和排风扇的工作状态，进而确定排风扇的位置。
（2）电磁铁吸合时需要的电磁力是不变的，可从影响电磁铁磁场强度的角度分析改进方法。
【解答】（1）根据图片可知，当CO2的浓度大到一定程度时，控制电路的电路达到一定程度时，电磁铁将衔铁吸下来，接通AB所在的电路，此时排风扇开始工作，因此排风扇应该接在AB或AD位置。
（2）电磁铁吸合时需要的电磁力是不变的。当CO2的浓度降低时，气敏电阻的阻值增大，那么总电阻增大，而通过电磁铁的电流减小，导致电磁力减小。为了增大电磁力，此时可以增加电磁铁的线圈匝数，故A正确；
根据上面的分析可知，此时通过电磁铁的电流减小，要恢复原来的电流就要减小电阻，而串联肯定不行，故B错误；
要恢复电磁铁的磁力，此时可以增大电流，即减小总电阻。根据R总=R1+R2可知，此时变阻器的阻值应该减小，即滑片向上移动，故C正确。
故选AC。
8．（2022·湖州）学习了“电生磁”的知识后，小柯在家里进行实验探究。实验器材主要有：全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。
实验过程：
①用细线把3枚铁钉捆绑在一起，再用长导线缠绕铁钉6圈，连接在1节全新干电池两端（如右图所示），制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针，观察吸引大头针的数目（通电时间不超过10秒钟，下同）。
②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端，重复实验。
③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端，重复实验。
④增加电磁铁的线圈匝数至9匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。
⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。
（1）1节全新干电池的电压是 伏。
（2）小柯的实验想要探究的问题是：
（3）本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱，此科学方法属于 （选填“类比法”或“转换法”）。
（4）请帮助小柯设计用于记录实验数据的表格。
【答案】（1）1.5
（2）电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、电流大小有关
（3）转换法
（4）
实验次数 线圈匝数 电池节数 吸引大头针数量
1
2
3
4
5
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）根据干电池的电压知识解答；
（2）根据题目描述，分析哪些因素在发生改变，从而确定想要探究的问题；
（3）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
（4）根据题目的描述，确定要记录的物理量和现象，从而确定表格的列数，再根据实验次数确定表格的行数即可。
【解答】（1）1节全新干电池的电压是1.5伏。
（2）根据“2节”、“3节”可知，电源电压改变，则通过电磁铁的电流大小发生改变。根据“6匝”、“9匝”和“12匝”可知，电磁铁的线圈匝数发生改变，因此小柯想要探究的问题是：电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、电流大小有关。
（3）本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱，此科学方法属于转换法。
（4）在实验中，要记录线圈匝数、电池节数和吸引大头针的数量，以及实验次数，因此表格有4
实验次数 线圈匝数 电池节数 吸引大头针数量
1
2
3
4
5
9．（2024八下·长兴期中）丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场（图 1），法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图2所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
（1）如图1，通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针会发生明显的偏转，直导线所指的方向应为 （选填“东西方向”、“南北方向”或“任意方向”）。
（2）图2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，会产生的实验现象是 。
（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力F 的大小可能跟两根导线中的电流I1，I2， 导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
实验次数 I1/A I2/A r/m F/N
1 0.2 0.2 0.1 1.0×10-7
2 0.1 0.2 0.1 0.5×10-7
3 0.2 0.2 0.05 2.0×10-7
4 0.2 0.4 0.1 2.0×10-7
分析表格实验数据，可获得的结论是 。
【答案】（1）南北
（2）两根导线会相互排斥
（3）平行通电导线之间相互作用力F的大小与I1、I2成正比， 与r成反比
【知识点】磁场和磁感线；通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】 (1) 由于小磁针静止时要指南北方向，在验证电流周围有磁场时，一般也把直 导线南北放置，这样在直导线下方的磁场向是东西方向的：
(2)电磁场的方向与电流的方向有关据此进行分析：
(3)由表中数据可知，研究平行通电导线之间力的作用与导线长度，电流大小、导线之间的距离的关系，研究与其中-个因素的关系时，要控制另外的因素不变根据表中数据得出结论。
【解答】（1）由于小磁针受到地磁场的作用，要指南北方向，为了观察到明显的偏转现象，应使电流产生的磁场方向为东西方向，故应使把直导线南北方向放置。
（2）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。
（3）①分析1、2实验可知：在两个导线中电流大小和导线之间的距离r相同时，导线越长，平行通电导线之间相互作用力F越大，说明其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小F与电流成正比；②分析1、3实验可知：在两个导线的长度和导线之间的距离r相同时，电流越大，平行通电导线之间相互作用力F越大，说明其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小F与导线的长度成正比；③分析1、4实验可知：在导线长度和两个导线中电流大小相同时，导线之间的距离r越小，平行通电导线之间相互作用力F越大，说明其他条件不变时，平行通电导线之间作用力的大小F与导线之间的距离r成反比。
10．（2024八下·杭州期中）小宇参加了学校“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：将一条形磁体的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒 精灯给磁体加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁体被烧红时。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，磁体的磁性 ，无法 (选填“排斥”或“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）根据这一现象。你认为生活中要保持磁体的磁性不减弱，应注意什么
【答案】（1）温度越高，磁体的磁性越弱
（2）减弱；吸引
（3）不让磁体靠近高温热源
【知识点】磁体、磁极、磁化
【解析】【分析】通过磁体吸引铁钉的多少说明磁体磁性的强弱；根据实验现象得出结论：温度影响磁性强弱，利用这一结论解释问题。由于温度越高，磁性越弱，为了不减弱磁性，不让磁体靠近高温热源。
【解答】 (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，说明没有了磁性。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)由于温度越高，磁性越弱，为了不减弱磁性，可以不让磁体靠近高温热源；
11．（2023八下·兰溪期中）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 。
【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
【知识点】磁场和磁感线；通电螺线管的磁场；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；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】
（1）在磁场中，小磁针静止时北极的指向即为该点的磁场方向，故答案为“ 小磁针的指向 ”。
（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可知，通电螺线管的外部磁场从北极指向南极，与条形磁铁的磁场分布相似。
（3）磁场强弱可通过通电螺线管吸引大头针数目来体现。要探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系，需保持电流大小不变，故答案为“ 调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数仍为I ”。
（4）磁场强弱可通过通电螺线管吸引大头针数目来体现，是转换法。要探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系，需保持电流大小不变，是控制变量法。
【分析】
磁场有方向，科学上把小磁针静止时北极所指的方向规定为其所处点的磁场方向。
通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。
影响通电螺线管磁场强弱的因素电流大小、线圈匝数、有无铁芯。有通电螺线管的线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；通过线圈的电流越强，电磁铁的磁性也越强。
12．（2023八下·定海期中）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，原来静止的小磁针沿顺时针方向转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有如下假设：
甲：因为导线通电会发热，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：因为电流周围会产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用。
请据此回答：
（1）没通电时，静止小磁针的N极总会指向地理的 。（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，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 。
【答案】（1）北方
（2）小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转
【知识点】地磁场；通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】本实验探究是以奥斯特实验为基础展开的，奥斯特实验说明了：①通电直导线周围存在磁场；②磁场方向与电流方向有关。（1）地球存在磁场，小磁针N极将指向北方；（2）电流的磁场方向与电流方向有关；
【解答】（1）没通电时由于地磁场的存在，静止小磁针的N极总会指向地理的北方；
（2）电池的正负极对调，相当于改变了导线中电流的方向，由于电流的磁场方向与电流方向有关，所以小磁针将反向偏转。若甲同学的假设正确，则小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转。
故答案为：（1）北方；（2）小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转。
13．（2024八下·杭州期中）在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中；
（1）通电螺线管周围的小磁针N极指向如图甲所示，由图可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似；
（2）调换通电螺线管所接电源的正负极，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，说明通电螺线管的磁场方向跟 方向有关；
（3）继续探究，按图乙连接电路，先将开关S接a；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究电磁铁磁性强弱与 的关系。
【答案】条形；电流；控制电流大小不变；线圈匝数
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；通电螺线管的极性和电流方向的判断
14．（2024八下·杭州期中）为探究通电螺线管的磁性除了与是否带铁芯有关系之外，还跟哪些因素有关呢？
小明作了以下猜想：
①通电螺线管的磁场强度可能与电流大小有关；
②通电螺线管的磁场强度可能与___________有关；
小明设计了如图所示的实验装置，请回答下列问题：
（1）请将猜测②的横线处补充完整 ；
（2）小明在A、B两个铁钉的下方均匀地撒上铁屑，然后闭合开关观察到A吸引的铁屑要比B多，可以得出结论 ；
（3）像本实验这样将不易观察的磁场强弱通过观察比较吸引铁屑的数量来体现的方法称为转换法，下列实验中运用了相同方法的是 。
A．研究分子的特性时，用黄豆和米粒混合实验
B．研究电流的有无时，串联一个小灯泡
C．研究电流的特点时，通过类比水流帮助理解
【答案】线圈匝数；在电流相等且都有铁芯时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越强；B
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
15．（2024·浙江期末）小明等同学利用身边的器材进行实验探究。他们先在铁钉上套上薄塑料吸管，然后在薄塑料吸管上缠绕铁丝做成螺线管，并将这个装置固定在支架上，如图所示。
（1）在下列现象中，可以利用图示的实验装置进行探究的是____ 。
A．通电导体在磁场中受力的作用
B．电磁感应
C．电生磁
（2）该实验装置可以探究插有铁芯的通电螺线管的磁性强弱与 的关系。
（3）实验中当小明将开关闭合后，在将滑动变阻器滑片P从a端滑向b端的过程中，吸引大头针的数量 。
【答案】（1）C
（2）电流
（3）增多
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素有：线圈的匝数、线圈中电流的大小、线圈中铁芯的形状；线圈的匝数越多，线圈中的电流越大，铁芯越粗越长电磁铁的磁性就越强；电磁铁通电时，线圈中产生磁场；断开电源则电磁铁的磁性消失；改变电流的方向，则线圈的极性会发生改变
【解答】（1） 在下列现象中，可以利用图示的实验装置进行探究的是电生磁，通电螺线管周围产生磁场；
（2） 该实验装置可以探究插有铁芯的通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系，因为电路中串联了滑动变阻器。
（3） 实验中当小明将开关闭合后，在将滑动变阻器滑片P从a端滑向b端的过程中，电阻变小，电流增大，所以吸引大头针的数量增多；
故答案为：（1）C（2）电流（3）增多
16．（2024八下·金华期中）经过初中科学的学习已经知道：电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流大小有关。电磁铁的磁性强弱与铁芯的形状有没有关系呢？小华围绕这个问题进行了以下探究活动：把形状相同的螺线管安装上如下图所示的不同形状的铁芯，给线圈通电，通电后把带钩的铁盘吸在铁芯的下面，再往铁钩上逐一挂钩码，直至铁盘刚好落下，记录可以悬挂钩码的数量如下表。
铁芯形状 甲 乙 丙
钩码数量/个 13 11 8
（1）实验中通过 反映电磁铁磁性的强弱；
（2）实验过程中需要控制 相同；
（3）电磁铁在生产生活中运用广泛，请你说出它的一个优点： 。
【答案】悬挂钩码的数量；线圈的匝数和电流大小；能控制磁性的有无
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；影响电磁铁磁性强弱的因素
17．（2024八下·杭州期中）小实利用如图甲所示装置，研究通电导体在磁场中受力大小与电流大小的关系。他将一根导体接入电路。闭合开关后，导体会受到竖直方向的力，记录相关数据，并计算导体在磁场中所受力F的大小，改变电流大小，重复实验，并绘制出图乙。
（1）本实验中为了得到导体在磁场中受到力的大小，需要记录的数据有 ；
（2）根据图乙得出的结论是： 。
【答案】弹簧测力计示数和导体的重力大小；在磁场大小不变时，通电导体在磁场中受力大小与电流大小成正比
【知识点】磁场对通电导线的作用
18．（2024·浙江期末）学习了电磁感应后，小黄课后自己又试着重新进行了实验，仔细体会其中的细节。
（1）如图甲所示，小黄首先将检查过的实验器材连接好，确认连接无误后，让金属棒水平切割磁感线，实验中却几乎看不出电流表指针偏转。看不出电流表指针偏转的原因可能是 。
（2）如图乙所示，另一组的小岩采用了图示装置进行实验，发现让金属棒在磁场中水平左右切割磁感线时，灵敏电流计指针的摆动方向在不断地发生变化，于是他意识到感应电流的方向发生了变化。除此之外，你还有什么方法能让灵敏电流计指针的摆动方向发生变化？
（3）其他组的同学在实验中还发现灵敏电流计指针摆动的角度大小也发生变化，于是猜想感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度有关。小黄为了验证自己的猜想，重新进行了实验，测得的数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5 6
速度 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流 5.2 10.1 15.0 20.0 25.0 29.8
分析数据可得出结论： 。
【答案】（1）产生的感应电流太小，无法使电流表的指针偏转
（2）改变磁场的方向(将磁铁的磁极对调)
（3）在磁场强弱相同时，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】 电磁感应现象是指闭合电路中，一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流的现象；
【解答】（1） 如图甲所示，小黄首先将检查过的实验器材连接好，确认连接无误后，让金属棒水平切割磁感线，实验中却几乎看不出电流表指针偏转。看不出电流表指针偏转的原因可能是 产生的感应电流太小，无法使电流表的指针偏转 ；
（2）电流的方向和磁场的方向和切割磁感线的方向有关，所以改变磁场的方向(将磁铁的磁极对调)也能让灵敏电流计指针的摆动方向发生变化；
（3）根据表格的信息得出的结论是：在磁场强弱相同时，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大 ；
故答案为：（1） 产生的感应电流太小，无法使电流表的指针偏转 （2） 改变磁场的方向(将磁铁的磁极对调) （3） 在磁场强弱相同时，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流越大
1．（2023·南浔模拟）在项目化学习中，小科用条形磁体，大号缝衣针，硬卡纸，橡皮，大头针制作简易指南针，指南针制作过程如下：
步骤Ⅰ ：取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦缝衣针10余次(如图甲)，使缝衣针磁化。
步骤Ⅱ ：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，如图乙所示，用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。
步骤Ⅲ：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。
步骤Ⅳ：在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了评价表(如图丙)
“自制指南针”评价量表(节选)
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，能保持平衡 能指示南北方向，不能保持平衡 不能指示南北方向，不能保持平衡
（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 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 。
（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： 。
【答案】（1）S
（2）多次拨动自制的指南针，静止时总是指示南北方向
（3）硬壳卡纸折成直角时要对折，大头针做成支座时要找准卡纸的重心位置
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】（1）根据磁极之间的相互作用规律解答；
（2）在没有外界影响的情况下，无论拨动多少次，指南针静止下来时，它都会指向南北方向。
（3）根据评价量表中的要求分析解答。
【解答】（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，根据“同名磁极相互排斥”可知，缝衣针针尖位置应该为S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，那么操作为：多次拨动自制的指南针，静止时总是指示南北方向。
（3）对该指南针提出合理的改进建议：硬壳卡纸折成直角时要对折，大头针做成支座时要找准卡纸的重心位置。
2．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 。图线没有过坐标原点，是因为 。
（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 。
1 2 3
U/V 1.50 3.00 4.50
I/mA 3.00 6.00 9.00
②正确接线后，测得的数据如表所示。该磁敏电阻的测量值为 Ω。
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： 。
【答案】（1）乙
（2）增大；没有磁场时，磁敏电阻的阻值也不为零故图像不过原点。
（3）；500；1.0
（4）磁敏电阻的阻值与磁场方向有关吗？(或磁极受撞击后磁场强弱是否改变？)
【知识点】欧姆定律及其应用；磁场和磁感线
【解析】【分析】（1）根据磁场方向的定义解答；
（2）根据图C，确定磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律，根据图像在纵轴上截距的含义解答。
（3）①根据“伏安法”测电阻的电路分析解答；
②根据公式计算即可；
③根据图像确定此时的磁感应强度。
（4）根据自己对磁场的疑问，结合现有器材，提出相应的可探究的问题即可。
【解答】（1）在磁场中，某点的小磁针静止时N极所指的方向规定为磁场方向。根据图片可知，1处的磁场沿水平方向，且向左，因此该点小磁针静止时沿水平方向，且N极向左，故选乙。
（2）根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大。图线没有过坐标原点，是因为：没有磁场时，磁敏电阻的阻值也不为零故图像不过原点
（3）①只要测出磁敏电阻的阻值，就能根据图像确定对应的磁感应强度。根据“伏安法”测电阻的电路可知，除了电压表与待测电阻并联，其它的都是串联，且变阻器接线“一上一下”。根据图D可知，只需将电流表的+接线柱与变阻器左上角的接线柱相接，再将变阻器左下角的接线柱与电源正极相接即可，如下图所示：
②此时磁敏电阻的阻值为：；
③根据图像可知，此时1处的磁感线强度为500Ω。
（4）就现有的实验器材和电路，提出一个有意义的可供探究的物理问题：
①磁敏电阻的阻值与磁场方向有关吗？
②磁极受撞击后磁场强弱是否改变？
3．（2020·台州）磁控防盗装置都装有干簧管(如图甲)，千簧管由两个软铁片和玻璃管组成，软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会会发生变化。
把条形磁体分别成置在乙图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如下表。
磁体位置 竖直放置并靠近 竖直放置并靠近
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
触点状态 闭合 断开 闭合 ？
软铁片的极性情况 /
（1）铁片被磁化后.铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是 。
（2）当条形磁体水平放置并靠近干簧管时(图乙Ⅳ位置)，干簧管触点状态为 。
（3）如图丙，门上磁控防盗装置内有一个紧直放置的干簧管，其内部简化电路如图丁、磁控防盗装置的工作原理是：夜间关上门，闭合开关S，启动防盗报警器、此时报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，电铃响起。图丁虚线框中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有 (选填图中的字母)。
【答案】（1）互为异名磁极
（2）闭合
（3）ACD
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁极间的相互作用
【解析】【分析】（1）铁片被磁化后，铁片与磁铁吸引在一起，根据磁极之间的相互作用分析；
（2）确定上下两个铁片被磁化后的磁极，然后根据磁极之间的相互作用分析；
（3）根据上面得出的结论分析解答。
【解答】（1）铁片被磁化后，铁片与磁铁吸引在一起，根据“异名磁极相互吸引”可知，铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是：互为异名磁极；
（2）当条形磁体水平放置并靠近干簧管时，靠近条形磁铁的N极这端的铁片被磁化成S极，而靠近磁铁的S极这端的铁片被磁化为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，干簧管的触点状态为闭合；
（3）根据上面的分析可知，当条形磁体与干簧管平行放置时，两个触点可以闭合，故D正确；当条形磁铁与干簧管垂直放置时，只有在两端时才能闭合，故A和C正确，B错误。
因此能够满足工作要求的有ACD。
4．（2024八下·义乌期末）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。
甲 乙 丙
（1）【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；
电源的上端应为 极；
（2）【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。
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；
（3）【产品优化】
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）。
【答案】（1）负
（2）断开
（3）增加线圈匝数，增大电源电压、滑动变阻器滑片向左移
【知识点】磁场和磁感线；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）首先根据磁极之间的相互作用规律确定电磁铁的磁极方向，再根据安培定则判断电流方向即可；
（2）磁力随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，据此分析磁场过强时需要磁场变大还是减小即可；
（3）当距离增大后，根据平衡力的知识分析磁力的变化，进而确定电磁铁的磁场强弱变化，最后根据影响电磁铁磁场强弱的因素的知识解答。
【解答】（1）根据乙图可知，条形磁铁的上端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，电磁铁的下端为S极，上端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向上端，此时弯曲的四指指尖向向右，那么电流从下端流入，上端流出，因此电源的上端为负极；
（2）根据题意可知， 当球与底座距离过近，传感器H检测到磁场过强时， 此时吸引力大于重力.如果不控制的话球会被吸附在底座上，则此时要减小磁场，那么传感器H应该断开电路。
（3）当月球悬浮时，磁力的大小等于重力，即磁力大小不变。由于球与底座的距离增大，那么需要增大电磁铁的磁场强度，可以增加线圈匝数、或增大电源电源，适当滑片右移，从而增大电流。
5．（2024八下·杭州期中）科学兴趣小组做了一个有趣的纸盒实验：在水平桌面的右端放有一个封闭纸盒， 一辆绑有 磁铁的小车从斜面上静止下滑后在水平桌面上向右运动。在靠近纸盒的过程中小车的速度越 来越小，最后停在了A位置，如图所示。
小组同学对这一现象展开了讨论：
（1）小科认为小车速度减小除了受到了摩擦力的作用外，可能还受到纸盒的影响。为了证 实他的猜想，小科应该如何设置实验
（2）小科通过实验发现，纸盒能使小车运动速度减小得更快。那纸盒里有什么呢 小芳提 出了以下假设：
假设1：纸盒中有铁块。
假设2：纸盒中有磁体。
假设3：纸盒中有闭合的线圈。
小强根据已学的知识否认了 (选填“假设1”、 “假设2”、 “假设3”)。
（3）小强打开纸盒，发现里面是一个闭合的线圈。为什么闭合的线圈会使小车的速度减小得更快 带磁铁的小车靠近闭合的线圈时，闭合线圈的部分导体 产生 ， 小车的动能转化为线圈的电能，动能减小，速度减小得更快。
【答案】（1）拿掉纸盒后重复实验，观察小车停止的位置，并与原来比较。
（2）假设1
（3）切割磁感线；感应电流
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的磁场
【解析】【分析】探究纸盒是否对小车有影响，只需拿掉纸盒进行控制变量实验就可以了。假设1中纸盒内有铁块，由于磁力的作用，小车加速运动，显然不符合题意。磁生电，电生磁，由于小车在接近线圈，所以线圈内的磁通量是在变化的，产生的感应电流产生的磁场会与小车的磁铁产生排斥作用。
【解答】（1）拿掉纸盒后重复实验，观察小车停止的位置，并与原来比较。
（2）否认假设1。 铁块 和磁体相互吸引，速度会越来越大。
（3）带磁铁的小车靠近闭合的线圈时，闭合线圈切割磁感线产生感应电流，而线圈的感应电流又产生磁场且与磁铁相斥，导致小车的阻力增大。
6．（2024八下·温州期中）小明同学想探究磁体对回形针的吸引力的大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，说明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）其实小明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： 。
【答案】（1）较大
（2）铝不能被磁化
（3）磁体对回形针的吸引力大小与放入它们之间铁板的面积的关系 （或屏蔽效果与铁板面积的关系）
（4）可以放在铁盒子中
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁场和磁感线
【解析】【分析】我们把物质吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性，而铁、钴、镍就是铁磁性物质；根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可；根据铁质球体对磁场的屏蔽作用分析即可。
【解答】(1)分析数据可知，吸引回形针数量越少，说明该材料对吸引力的影响越大。
(2)铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不能被磁化，不能被磁体吸引，
(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，可见，变化的因素是铁板的面积，因此目的是探究：磁体对回形针的吸引力的大小是否与金属的面积大小有关；
(4)其实小金同学所研究的现象叫“磁屏蔽”，如图乙所示，--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，可以将仪器放在铁盒子中。
7．（2024八下·吴兴期中）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 。
【答案】（1）确定环形电流的磁场方向
（2）环形电流内部的磁场符合安培定则
（3）B
【知识点】地磁场；通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】（1）本实验中小磁针的作用是为了确定磁场的方向。
（2）根据实验现象分析。
（3）根据安培定则确定环形电流的方向。
【解答】（1）小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是：确定环形电流的磁场方向。
（2）根据实验现象，小黄的结论：环形电流的磁场符合安培定则。
（3）根据安培提出的假设，环形电流的磁场符合安培定则，则赤道这一通电圆环的电流方向为B，因为只有B符合安培定则和地磁场的分布。
8．（2024八下·临海期中）为了研究“电磁铁磁性的强弱哪些因素有关”，小科利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、细铁钉、指针（带刻度）、电磁铁（用漆包线制作的一个六抽头电磁铁，每20匝抽出一个接线端）等器材设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。
（1）图甲实验中小科是根据 来判断磁性的强弱。
（2）如图乙，电磁铁通电时，电磁铁的右端是 （填“S极”或“N极”）。
（3）与甲图实验方案相比，乙图实验方案的优点是 。
（4）小科利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从10匝换成100匝后，接下来应该进行的操作是： 。
【答案】（1）电磁铁吸引小铁钉的数量
（2）S极
（3）当电流较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化。
（4）将滑动变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈为10匝时的电流相同。
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的磁场；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；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】 电磁铁磁性的强弱和电流大小、线圈匝数以及是否插入铁芯有关。
【解答】（1）题中甲图中，电磁铁下方有小铁钉，故答： 电磁铁吸引小铁钉的数量
（2）根据右手螺旋定则，电流从电磁铁右侧前方流入，大拇指指向左侧，所以，左侧为N极，右侧为S极，故答：S极
（3）甲图是用电磁铁吸引小铁钉的数量来显示磁性强弱，而乙图是利用铁芯指针的转动角度来显示磁性的强弱，铁芯指针的转动能将轻微的磁场变化，通过较长的指针，把微小的磁性变化放大，所以更有优越性。故答： 当电流较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化。
（4）控制变量法中，要求变量只能是需要探究的变量，而当增加线圈匝数时，也增加了导线的长度，根据电阻与导体长度有关的因素，电阻会也会变大，那么根据欧姆定律，电流会变小，所以为了保证变量唯一，根据图中变阻器接法，只能通过向左调节滑动变阻器滑片，使电流和原先匝数时相同。故答： 将滑动变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈为10匝时的电流相同。
9．（2024八下·吴兴期中）学习了电磁知识后，英英同学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1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他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
（1）分析图1 （选填序号），可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。
（2）得到通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论，你的依据是 。
（3）如图2所示，将一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，则该星形回路将 。
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
【答案】乙、丙；对比丙丁，（在电流方向相同的情况下），电流越大，导线弯曲程度越大；B
【知识点】磁极间的相互作用；通电直导线周围的磁场
10．（2024八下·临平月考）小阳在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？
（1）你的猜想是 。
（2）小阳用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是 法。
（3）小阳分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小阳认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，利用上述装置和器材，还须研究 。
【答案】（1）磁体间的距离越近，作用力越大
（2）转换
（3）甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】（1）根据自己的生活经验对作用力大小与磁体间距离的关系进行猜想；
（2）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
（3）磁极之间的作用力可以表现为吸引力，也可以表现为排斥力，而这个实验只研究了吸引力和距离的关系，没有研究排斥力和距离的关系，据此分析解答。
【解答】（1）我的猜想是：磁体间的距离越近，作用力越大；
（2）阳用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是转换法。
（3）小阳认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，利用上述装置和器材，还须研究：甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。
11．（2024八下·余杭期末）小科猜想电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数有关，于是他利用学生电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、电子测力计、软铁块P、电磁铁（用漆包线制作的电磁铁，每20匝抽出一个接线端a、b、c、d，内阻不计）等器材设计了如图所示的装置进行探究（电子测力计挂上铁块P后再调零），实验数据如表所示。
电源正极所接接线柱 a b c d
电流表示数/A 0.40 0.40 0.40 0.40
电子测力计示数/N 0.10 0.08 0.06 0.04
（1）实验中小科是通过 来判定电磁铁磁性强弱的。
（2）由表中数据可以得出的实验结论是 。
（3）若要探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请将实验步骤补充完整：
①断开开关，按图组装实验电路，电源正极接a接线柱，将滑动变阻器的滑片置于最右端，挂上软铁块P，对电子测力计进行调零； 。
【答案】（1）电子测力计的示数大小
（2）其他条件相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
（3）向左移动滑动变阻器的滑片，记录电流表示数大小和电子测力计的示数，分析数据得出结论
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）根据题意可知，电磁铁的磁性越强，则铁块受到的吸引力越大，那么电子测力计的示数越大；
（2）根据表格数据确定哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论；
（3）根据控制变量法的要求可知，探究电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系时，需要控制线圈匝数相同，只改变电流大小，据此设计实验即可。
【解答】（1）实验中小科是通过电子测力计的示数大小来判定电磁铁磁性强弱的。
（2）根据表格数据可知，电流大小相同，a到b的线圈匝数逐渐减小，则电子测力计的示数逐渐减小，那么得到结论： 其他条件相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 。
（3）若要探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请将实验步骤补充完整：
①断开开关，按图组装实验电路，电源正极接a接线柱，将滑动变阻器的滑片置于最右端，挂上软铁块P，对电子测力计进行调零；
②向左移动滑动变阻器的滑片，记录电流表示数大小和电子测力计的示数，分析数据得出结论。
12．（2024八下·临海期末）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）。容器A、B中装有不同温度的水银，以导线相连构成温差电源，AB两端存在电压，其电压大小由温差决定。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测试，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 3θ
2 40 20 顺时针 2θ
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
（1）实验中若要保持温差电源电压不变，则必须控制温差电源的 不变。
（2）实验过程导体中有电流通过时，磁针会偏转的原因是 。
（3）根据以上实验推测，若控制A、B中水银温度分别为30℃和50℃，则磁针偏转方向和角度分别为 。
【答案】（1）温度差
（2）磁针受到了电流产生的磁场的力的作用
（3）逆时针以及转过
【知识点】磁场对通电导线的作用；通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】电可以产生磁场，实验中运用转换法通过观察磁针偏转的角度来得到电流的大小。
【解答】（1） AB两端存在电压，其电压大小由温差决定 ， 实验中若要保持温差电源电压不变，则必须控制温差电源的温度差不变。
（2）因为通电导线周围存在磁场，当把小磁针放置其中后小磁针因受磁场力而发生偏转。
（3）根据表格数据分析可知，当A温度大于B温度时，小磁针顺时针偏转，当A的温度小于B的温度时，小磁针逆时针偏转，当温度差相同时，产生的电流相同，磁针偏转的角度相同，因此若控制A、B中水银温度分别为30℃和50℃，磁针偏转方向及角度为逆时针转过。
12．（2024八下·杭州月考）项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动，电动机转动方向，改变气流的方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。他们制定的产品评价表如下：
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风， 风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后， 吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后， 吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。
（1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是 。
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化
（3）对模型丙进行测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为
【答案】（1）改变通过电动机电流的方向
（2）变慢
（3）合格；由图丙可知，吸纸屑时收集盒右侧的阀门打开，从而将纸屑吸入收集盒，同时也有一部分纸屑被吸到隔板下面，吹风时，收集盒右侧的阀门关闭，收集盒内的纸屑不会被吹出，但隔板下面的纸屑会被吹出，结合表中的指标二可知，吸纸屑后，吹风时有部分纸屑被吹出，因此该模型的“指标二”评价等级为合格。
【知识点】实验步骤的探究；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）根据图乙分析切换开关S时通过电动机电流方向的变化，进而分析电动机转向改变的原因；
（2）根据图乙分析旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时变阻器接入电路的电阻变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，进而分析电动机转速的变化；
（3）根据图丙分析吹风时有无纸屑吹出，进而判断该模型的“指标二”评价等级。
【解答】 （1）由图乙可知，开关S与“1”连接时，电流从电动机的上方流入，开关S与“2”连接时，电流从电动机的下方流入，即切换开关S后，通过电动机电流的方向发生改变，因此电动机转向改变的原因是改变通过电动机电流的方向；
（2）他图乙可知，将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，此时通过电动机的电流变小，电动机的转速变慢；
（3）由图丙可知，吸纸屑时收集盒右侧的阀门打开，从而将纸屑吸入收集盒，同时也有一部分纸屑被吸到隔板下面，吹风时，收集盒右侧的阀门关闭，收集盒内的纸屑不会被吹出，但隔板下面的纸屑会被吹出，结合表中的指标二可知，吸纸屑后，吹风时有部分纸屑被吹出，因此该模型的“指标二”评价等级为合格。
故答案为：（1）改变通过电动机电流的方向；（2）变慢；（3）合格；由图丙可知，吸纸屑时收集盒右侧的阀门打开，从而将纸屑吸入收集盒，同时也有一部分纸屑被吸到隔板下面，吹风时，收集盒右侧的阀门关闭，收集盒内的纸屑不会被吹出，但隔板下面的纸屑会被吹出，结合表中的指标二可知，吸纸屑后，吹风时有部分纸屑被吹出，因此该模型的“指标二”评价等级为合格。
13．（2024八下·杭州期末）小滨在探究“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）小滨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试验 （填编号）；
（2）要使产生的感应电流的方向发生变化，可以采取的方法有 ；
（3） 要验证猜想②，需要进行的操作是 ；小滨得出结论：在线圈匝数和切割磁感线速度相同时，磁场越强，感应电流越大。
【答案】（1）①
（2）改变磁极的方向
（3）换用更强的磁体，观察灵敏电流计的示数是否变大
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）感应电流的大小与线圈的匝数和磁场的强弱、导体切割磁感线的速度有关。
（2）感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
【解答】（1）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试验，指针偏转角度增大，说明感应电流的大小可能与线圈的匝数有关，此时他想验证的是猜想①。
（2）要使产生的感应电流的方向发生变化，可以使磁场的方向改变，采取的方法有对调磁极的方向。
（3）要得出结论：在线圈匝数和切割磁感线速度相同时，磁场越强，则他进行的操作以及观察到的实验现象是：换用更强的磁体，观察灵敏电流计的示数是否变大。
（1）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试验，指针偏转角度增大，说明感应电流的大小可能与线圈的匝数有关，此时他想验证的是猜想①。
（2）要使产生的感应电流的方向发生变化，可以使磁场的方向改变，采取的方法有对调磁极的方向。
（3）要得出结论：在线圈匝数和切割磁感线速度相同时，磁场越强，则他进行的操作以及观察到的实验现象是：换用更强的磁体，观察灵敏电流计的示数是否变大。
14．（2024八下·越城期末）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灯不发光)等。
【方案设计】乙图为小柯设计的节能夜跑灯结构图，当磁体在水管中来回移动时，塑料水管外与线圈相连的LED灯发光。
【产品制作】小柯用磁性相同的磁体，以正常跑步时甩臂的速度切割磁感线，得到感应电压大小和线圈匝数关系如丙所示。
【项目评价】
节能夜跑灯产品性能评价量表(节选)
评价指标 5分 3分 1分
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
（1）如图丁，为使节能夜跑灯跑步时自动发光，将其佩戴在 (选填“A”或“B”)位置比较合适，请简述理由 ；
（2）若LED灯正常发光需要的电压为18V、根据表中数据分析，在其他条件不变的情况下，小组同学至少要绕制 匝的线圈：
（3）根据评价表，小科设计的夜跑灯“发光情况”一项评分为1分.请在图戊所示虚线框内画出改进后的设计图，使该指标达到5分。
【答案】（1）B；B位置摆动幅度大，磁体切割磁感线数量更多，产生的电流越强，越容易发光
（2）5000
（3）
【知识点】发电机的构造和原理；探究电磁感应现象的实验
【解析】【分析】（1）感应电流的大小与线圈的匝数和切割磁感线的数量有关。
（2）根据表格进行解答。
【解答】（1）为使节能夜跑灯跑步时自动发光，将其佩戴在B处，B位置摆动幅度大，磁体切割磁感线数量更多，产生的电流越强，越容易发光。
（2）根据丙图可知，50圈时电压为0.18V，则5000圈的电压为18V。
（3）答案为：
15．（2023八下·义乌期中）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。 .
【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。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第二节 电与磁实验及其探究
1．（2022·丽水）按如图电路进行实验，每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电流大小 B．线圈匝数 C．电流方向 D．电磁铁极性
（1题图） （2题图）
2．（2023·杭州）按如图所示电路进行实验，将滑动变阻器的滑片从右向左移动，电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电流的大小 B．电流的方向 C．线圈的匝数 D．铁芯的粗细
3．（2024八下·绍兴期中）如图所示，两根绝缘细线悬着的导体，放在形磁铁中央，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
4．文文在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象，下列关于这一现象说法正确的是（ ）
A．丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验，发现了磁可以生电
B．若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，灵敏电流计指针的偏转方向与图中相反
C．若导体AB沿磁感线向上运动，灵敏电流计指针也会发生偏转
D．发电机是利用磁生电的原理来工作的
（4题图） （5题图）
5．（2024八下·杭州期中）如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使 电磁铁磁性增强的是（ ）
A．滑片P向右移动，其他条件不变
B．滑片P向左移动，其他条件不变
C．开关S由1扳到2，其他条件不变
D．电源的正负极对调，其他条件不变
6．（2024八下·义乌开学考）如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关（S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少），P是滑动变阻器的滑片。要使弹簧的长度变长，可采取的办法是（ ）
A．不改变滑片P的位置，S由1改接到2
B．S接1不变，将滑片P向右滑
C．S接1不变，将滑片P向左滑
D．S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出
（6题图） （7题图）
7．（2023·金华）人员密集的室内场所，容易造成二氧化碳含量偏高，对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。R2为气敏电阻，其阻值随CO2气体浓度的增大而减小，当室内CO2气体含量升高到一定浓度时，工作电路中的排风扇开始工作，把室内气体排出。回答下列问题：
（1）在设计电路时要实现自动换气功能，排风扇应连接在工作电路中的 位置；
（2）要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作，以下几种改进方法正确的是 。
A．增加电磁铁线圈匝数
B．控制电路中再串联一个电阻
C．把滑动变阻器R1的滑片向上移
8．（2022·湖州）学习了“电生磁”的知识后，小柯在家里进行实验探究。实验器材主要有：全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。
实验过程：
①用细线把3枚铁钉捆绑在一起，再用长导线缠绕铁钉6圈，连接在1节全新干电池两端（如右图所示），制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针，观察吸引大头针的数目（通电时间不超过10秒钟，下同）。
②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端，重复实验。
③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端，重复实验。
④增加电磁铁的线圈匝数至9匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。
⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验。
（1）1节全新干电池的电压是 伏。
（2）小柯的实验想要探究的问题是：
（3）本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱，此科学方法属于 （选填“类比法”或“转换法”）。
（4）请帮助小柯设计用于记录实验数据的表格。
9．（2024八下·长兴期中）丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场（图 1），法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图2所示的现象（图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况）。
（1）如图1，通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线，使通电时小磁针会发生明显的偏转，直导线所指的方向应为 （选填“东西方向”、“南北方向”或“任意方向”）。
（2）图2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，会产生的实验现象是 。
（3）安培发现平行通电导线之间相互作用力F 的大小可能跟两根导线中的电流I1，I2， 导线之间的距离r有关，有关实验数据如下：
实验次数 I1/A I2/A r/m F/N
1 0.2 0.2 0.1 1.0×10-7
2 0.1 0.2 0.1 0.5×10-7
3 0.2 0.2 0.05 2.0×10-7
4 0.2 0.4 0.1 2.0×10-7
分析表格实验数据，可获得的结论是 。
10．（2024八下·杭州期中）小宇参加了学校“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：将一条形磁体的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒 精灯给磁体加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁体被烧红时。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，磁体的磁性 ，无法 (选填“排斥”或“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）根据这一现象。你认为生活中要保持磁体的磁性不减弱，应注意什么
11．（2023八下·兰溪期中）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 。
12．（2023八下·定海期中）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，原来静止的小磁针沿顺时针方向转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有如下假设：
甲：因为导线通电会发热，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：因为电流周围会产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用。
请据此回答：
（1）没通电时，静止小磁针的N极总会指向地理的 。（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，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 。
13．（2024八下·杭州期中）在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中；
（1）通电螺线管周围的小磁针N极指向如图甲所示，由图可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似；
（2）调换通电螺线管所接电源的正负极，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，说明通电螺线管的磁场方向跟 方向有关；
（3）继续探究，按图乙连接电路，先将开关S接a；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究电磁铁磁性强弱与 的关系。
14．（2024八下·杭州期中）为探究通电螺线管的磁性除了与是否带铁芯有关系之外，还跟哪些因素有关呢？
小明作了以下猜想：
①通电螺线管的磁场强度可能与电流大小有关；
②通电螺线管的磁场强度可能与___________有关；
小明设计了如图所示的实验装置，请回答下列问题：
（1）请将猜测②的横线处补充完整 ；
（2）小明在A、B两个铁钉的下方均匀地撒上铁屑，然后闭合开关观察到A吸引的铁屑要比B多，可以得出结论 ；
（3）像本实验这样将不易观察的磁场强弱通过观察比较吸引铁屑的数量来体现的方法称为转换法，下列实验中运用了相同方法的是 。
A．研究分子的特性时，用黄豆和米粒混合实验
B．研究电流的有无时，串联一个小灯泡
C．研究电流的特点时，通过类比水流帮助理解
15．（2024·浙江期末）小明等同学利用身边的器材进行实验探究。他们先在铁钉上套上薄塑料吸管，然后在薄塑料吸管上缠绕铁丝做成螺线管，并将这个装置固定在支架上，如图所示。
（1）在下列现象中，可以利用图示的实验装置进行探究的是____ 。
A．通电导体在磁场中受力的作用
B．电磁感应
C．电生磁
（2）该实验装置可以探究插有铁芯的通电螺线管的磁性强弱与 的关系。
（3）实验中当小明将开关闭合后，在将滑动变阻器滑片P从a端滑向b端的过程中，吸引大头针的数量 。
16．（2024八下·金华期中）经过初中科学的学习已经知道：电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流大小有关。电磁铁的磁性强弱与铁芯的形状有没有关系呢？小华围绕这个问题进行了以下探究活动：把形状相同的螺线管安装上如下图所示的不同形状的铁芯，给线圈通电，通电后把带钩的铁盘吸在铁芯的下面，再往铁钩上逐一挂钩码，直至铁盘刚好落下，记录可以悬挂钩码的数量如下表。
铁芯形状 甲 乙 丙
钩码数量/个 13 11 8
（1）实验中通过 反映电磁铁磁性的强弱；
（2）实验过程中需要控制 相同；
（3）电磁铁在生产生活中运用广泛，请你说出它的一个优点： 。
17．（2024八下·杭州期中）小实利用如图甲所示装置，研究通电导体在磁场中受力大小与电流大小的关系。他将一根导体接入电路。闭合开关后，导体会受到竖直方向的力，记录相关数据，并计算导体在磁场中所受力F的大小，改变电流大小，重复实验，并绘制出图乙。
（1）本实验中为了得到导体在磁场中受到力的大小，需要记录的数据有 ；
（2）根据图乙得出的结论是： 。
18．（2024·浙江期末）学习了电磁感应后，小黄课后自己又试着重新进行了实验，仔细体会其中的细节。
（1）如图甲所示，小黄首先将检查过的实验器材连接好，确认连接无误后，让金属棒水平切割磁感线，实验中却几乎看不出电流表指针偏转。看不出电流表指针偏转的原因可能是 。
（2）如图乙所示，另一组的小岩采用了图示装置进行实验，发现让金属棒在磁场中水平左右切割磁感线时，灵敏电流计指针的摆动方向在不断地发生变化，于是他意识到感应电流的方向发生了变化。除此之外，你还有什么方法能让灵敏电流计指针的摆动方向发生变化？
（3）其他组的同学在实验中还发现灵敏电流计指针摆动的角度大小也发生变化，于是猜想感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度有关。小黄为了验证自己的猜想，重新进行了实验，测得的数据如下表。
实验序号 1 2 3 4 5 6
速度 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流 5.2 10.1 15.0 20.0 25.0 29.8
分析数据可得出结论： 。
1．（2023·南浔模拟）在项目化学习中，小科用条形磁体，大号缝衣针，硬卡纸，橡皮，大头针制作简易指南针，指南针制作过程如下：
步骤Ⅰ ：取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦缝衣针10余次(如图甲)，使缝衣针磁化。
步骤Ⅱ ：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，如图乙所示，用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。
步骤Ⅲ：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。
步骤Ⅳ：在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了评价表(如图丙)
“自制指南针”评价量表(节选)
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，能保持平衡 能指示南北方向，不能保持平衡 不能指示南北方向，不能保持平衡
（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 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 。
（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： 。
2．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 。图线没有过坐标原点，是因为 。
（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。
1 2 3
U/V 1.50 3.00 4.50
I/mA 3.00 6.00 9.00
②正确接线后，测得的数据如表所示。该磁敏电阻的测量值为 Ω。
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： 。
3．（2020·台州）磁控防盗装置都装有干簧管(如图甲)，千簧管由两个软铁片和玻璃管组成，软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会会发生变化。
把条形磁体分别成置在乙图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如下表。
磁体位置 竖直放置并靠近 竖直放置并靠近
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
触点状态 闭合 断开 闭合 ？
软铁片的极性情况 /
（1）铁片被磁化后.铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是 。
（2）当条形磁体水平放置并靠近干簧管时(图乙Ⅳ位置)，干簧管触点状态为 。
（3）如图丙，门上磁控防盗装置内有一个紧直放置的干簧管，其内部简化电路如图丁、磁控防盗装置的工作原理是：夜间关上门，闭合开关S，启动防盗报警器、此时报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，电铃响起。图丁虚线框中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有 (选填图中的字母)。
4．（2024八下·义乌期末）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。
甲 乙 丙
（1）【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；
电源的上端应为 极；
（2）【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。
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；
（3）【产品优化】
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）。
5．（2024八下·杭州期中）科学兴趣小组做了一个有趣的纸盒实验：在水平桌面的右端放有一个封闭纸盒， 一辆绑有 磁铁的小车从斜面上静止下滑后在水平桌面上向右运动。在靠近纸盒的过程中小车的速度越 来越小，最后停在了A位置，如图所示。
小组同学对这一现象展开了讨论：
（1）小科认为小车速度减小除了受到了摩擦力的作用外，可能还受到纸盒的影响。为了证 实他的猜想，小科应该如何设置实验
（2）小科通过实验发现，纸盒能使小车运动速度减小得更快。那纸盒里有什么呢 小芳提 出了以下假设：
假设1：纸盒中有铁块。
假设2：纸盒中有磁体。
假设3：纸盒中有闭合的线圈。
小强根据已学的知识否认了 (选填“假设1”、 “假设2”、 “假设3”)。
（3）小强打开纸盒，发现里面是一个闭合的线圈。为什么闭合的线圈会使小车的速度减小得更快 带磁铁的小车靠近闭合的线圈时，闭合线圈的部分导体 产生 ， 6．（2024八下·温州期中）小明同学想探究磁体对回形针的吸引力的大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，说明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）其实小明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： 。
7．（2024八下·吴兴期中）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 。
8．（2024八下·临海期中）为了研究“电磁铁磁性的强弱哪些因素有关”，小科利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、细铁钉、指针（带刻度）、电磁铁（用漆包线制作的一个六抽头电磁铁，每20匝抽出一个接线端）等器材设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。
（1）图甲实验中小科是根据 来判断磁性的强弱。
（2）如图乙，电磁铁通电时，电磁铁的右端是 （填“S极”或“N极”）。
（3）与甲图实验方案相比，乙图实验方案的优点是 。
（4）小科利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从10匝换成100匝后，接下来应该进行的操作是： 。
9．（2024八下·吴兴期中）学习了电磁知识后，英英同学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1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他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
（1）分析图1 （选填序号），可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。
（2）得到通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论，你的依据是 。
（3）如图2所示，将一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，则该星形回路将 。
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
10．（2024八下·临平月考）小阳在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？
（1）你的猜想是 。
（2）小阳用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是 法。
（3）小阳分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小阳认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，利用上述装置和器材，还须研究 。
11．（2024八下·余杭期末）小科猜想电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数有关，于是他利用学生电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、电子测力计、软铁块P、电磁铁（用漆包线制作的电磁铁，每20匝抽出一个接线端a、b、c、d，内阻不计）等器材设计了如图所示的装置进行探究（电子测力计挂上铁块P后再调零），实验数据如表所示。
电源正极所接接线柱 a b c d
电流表示数/A 0.40 0.40 0.40 0.40
电子测力计示数/N 0.10 0.08 0.06 0.04
（1）实验中小科是通过 来判定电磁铁磁性强弱的。
（2）由表中数据可以得出的实验结论是 。
（3）若要探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请将实验步骤补充完整：
①断开开关，按图组装实验电路，电源正极接a接线柱，将滑动变阻器的滑片置于最右端，挂上软铁块P，对电子测力计进行调零； 。
12．（2024八下·临海期末）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）。容器A、B中装有不同温度的水银，以导线相连构成温差电源，AB两端存在电压，其电压大小由温差决定。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测试，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 3θ
2 40 20 顺时针 2θ
3 40 30 顺时针 θ
4 40 50 逆时针 θ
（1）实验中若要保持温差电源电压不变，则必须控制温差电源的 不变。
（2）实验过程导体中有电流通过时，磁针会偏转的原因是 。
（3）根据以上实验推测，若控制A、B中水银温度分别为30℃和50℃，则磁针偏转方向和角度分别为 。
12．（2024八下·杭州月考）项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动，电动机转动方向，改变气流的方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。他们制定的产品评价表如下：
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风， 风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后， 吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后， 吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。
（1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是 。
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化
（3）对模型丙进行测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为
13．（2024八下·杭州期末）小滨在探究“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）小滨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试验 （填编号）；
（2）要使产生的感应电流的方向发生变化，可以采取的方法有 ；
（3） 要验证猜想②，需要进行的操作是 ；小滨得出结论：在线圈匝数和切割磁感线速度相同时，磁场越强，感应电流越大。
14．（2024八下·越城期末）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灯不发光)等。
【方案设计】乙图为小柯设计的节能夜跑灯结构图，当磁体在水管中来回移动时，塑料水管外与线圈相连的LED灯发光。
【产品制作】小柯用磁性相同的磁体，以正常跑步时甩臂的速度切割磁感线，得到感应电压大小和线圈匝数关系如丙所示。
【项目评价】
节能夜跑灯产品性能评价量表(节选)
评价指标 5分 3分 1分
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
（1）如图丁，为使节能夜跑灯跑步时自动发光，将其佩戴在 (选填“A”或“B”)位置比较合适，请简述理由 ；
（2）若LED灯正常发光需要的电压为18V、根据表中数据分析，在其他条件不变的情况下，小组同学至少要绕制 匝的线圈：
（3）根据评价表，小科设计的夜跑灯“发光情况”一项评分为1分.请在图戊所示虚线框内画出改进后的设计图，使该指标达到5分。
15．（2023八下·义乌期中）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。 .
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
