中小学教育资源及组卷应用平台
第4节 磁生电
考点一、什么情况下磁能生电
(一)探究利用磁场产生电流的条件和规律
用灵敏电流表来检测电路中是否有电流,A当电路中产生电流时,灵敏电流表指针发生偏转,当电流方向改变时,指针会反向偏转。
实验结论:不论是导线运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生电流。
(二)电磁感应现象
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫感应电流。
(三)产生感应电流的条件
(1)导体为闭合电路的一部分。(2)导体做切割磁感线运动。
(四)影响感应电流方向的因素
感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向有关。改变导体切割磁感线方向或磁场方向,感应电流的方向随之改变;若导体切割磁感线方向和磁场方向同时改变,则感应电流的方向不变。
(五)增大感应电流的方法
一般情况下,(1)增强磁场;(2)增大切割磁感线的导体的有效长度;(3)增加线圈的匝数;(4)增大导体切割磁感线的速度;(5)让导体切割磁感线运动的方向与磁感线方向垂直等,都会使感应电流增大。
(六)能量转化
在电磁感应现象中,用力移动导体,消耗了机械能,在闭合电路中产生了电能,这就实现了机械能向电能的转化。
典例1:(2025八下·诸暨期末)小明在探究“感应电流的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,闭合开关后,导体AB、灵敏电流计、开关、导线组成闭合回路。
【猜想与假设】
猜想1:感应电流的大小与磁场的强弱有关;
猜想2:感应电流的大小与导体切割磁感线的方向有关;
猜想3:感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度有关;
【设计与实验】验证猜想1的实验设计思路如下:改变磁铁的磁性强弱进行多次实验,每次实验保持____相等。观察并记录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 磁场强弱 电流计指针偏转格数
1 弱 1.5格
2 较强 3.5格
3 强 4.5格
【结论与分析】
(1)分析表格数据,可得出的结论是:其他条件相同时, 。
(2)小红提出该实验中可以用电磁铁代替永磁体,其优点是 。
(3)按照设计思路验证猜想1,实验时在操作上存在的困难是 。
变式1: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
变式2:(2025八下·慈溪月考)如图是手机无线充电的原理图。充电时,发射线圈会产生一个磁场,此时手机中的接收线圈就会产生感应电流,实现无线充电。请回答:
(1)无线充电时,接收线圈中产生电流的原理是利用 现象。
(2)某一时刻发射线圈与接收线圈中部的磁场方向向上时(如图中箭头所指方向),则该时刻发射线圈中的电流方向是 (选填“a→b”或““b→a”)。
变式3: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、灵敏电流表、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。根据表格信息回答下列问题:
实验次数 导体运动情况 灵敏电流表指针偏转情况 灵敏电流表电流方向
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1、2可知,闭合开关,导体AB 竖直向上或向下运动 (填“会”或“不会”)产生感应电流。
(2)由实验3、4可推测:导体产生感应电流的方向与 有关;如果固定导体AB,水平向右移动磁体,灵敏电流表的指针向 偏转。
(3)图乙中的“ ”表示导体AB 的横截面(即图甲中沿导体AB 由 A 往 B 看),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示导体运动中的不同位置,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____(填序号)。
A.Ⅰ位置 B.Ⅱ位置 C.Ⅲ位置 D.Ⅳ位置
考点二、发电机
(一)原理:电磁感应原理。
(二)工作过程
(1)如图1所示,ab向左运动,cd向右运动,运动方向与磁场方向平行(不切割磁感线),线圈中没有电流。
(2)如图2所示,ab向下运动,cd向上运动,运动方向与磁场方向垂直(切割磁感线),线圈中有电流,线圈中的电流方向为d→c→b→a。外部电流方向从B电刷到A电刷。
(3)如图3所示,ab和cd边的运动方向与图甲中相反,与磁场方向平行(不切割磁感线),线圈中没有电流。
(4)如图4所示,ab和cd边的运动方向与图乙中相反,与磁场方向垂直(切割磁感线),线圈中有电流,线圈中的电流方向与图乙中的相反,为a→b→c→d。外部电流方向从A电刷到B电刷。
(三)能量转化:机械能转化为电能。
(四)线圈在磁场中转动一周,感应电流方向改变两次。
(五)交流电与直流电
(1)交流电:大小和方向都发生周期性变化的电流叫交流电。
(2)直流电:方向不变的电流叫直流电。
(3)我国生产和生活中使用的交流电周期是0.02秒,频率是50赫兹。在1秒内电流方向改变100次。
(4)发电机线圈中产生的电流始终是交流电,如果外电路中使用的是两个铜质圆环,则外电路中的电流是交流电,如果是两个铜质的半环,则外电路中的电流是直流电(半环的作用相当于换向器)。
典例1:(2025八下·杭州期中)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)。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 。
变式1:如图所示,是 (电动机或发电机)的工作原理图,放在水平方向磁场中的矩形线圈沿逆时针方向转动,当线圈转到如图位置时 。
变式2:如图是法拉第1831年发明的圆盘发电机工作原理图.一个可绕固定轴转动的铜盘,铜盘的一部分处在U形磁铁中,电刷与铜盘的边缘连接且接触良好,用导线将开关、灵敏电流表申联在铜盘中心O和电刷之间.闭合开关,用力转动手柄使铜盘旋转产生电流.
(1)圆盘发电机工作时将 能转化为电能.
(2)小明发现圆盘发电机工作时,灵敏电流表指针偏转不明显,即产生的感应电流太小,分析可能的原因是 .(列举1种)
(3)闭合开关后,当沿一个方向转动手柄使铜盘匀速旋转时,灵敏电流表指针向右偏转.若要改变灵敏电流表指针偏转方向,请提出1条可行的措施: .
变式3:甲、乙两个装置的线圈abcd、a'b'c'd'分别与电刷A、B、A'、B'紧密接触,两组电刷分别用导线连接,如图所示。用手拨动甲装置的线圈,使之沿顺时针方向转动,此时乙装置的线圈也会沿顺时针方向转动。
(1)上述过程中,甲装置中的能量转化是 。
(2) (选填“甲”或“乙”)装置相当于电动机。
(3)写出2种使乙装置的线圈沿逆时针方向转动的方法。 。
1.(2025九下·杭州模拟)如图所示是生活中常见的刷卡机,当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下,刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示是探究感应电流产生条件的实验装置,当闭合开关后,下列操作能使电流表指针发生偏转的是( )
A.保持磁铁静止,导体棒ab也保持静止
B.保持磁铁静止,将导体棒ab左右移动
C.保持导体棒ab静止,将磁铁上下移动
D.保持导体棒ab静止,将磁铁沿导体ab方向前后移动
3.(2025八下·江北期末)小科同学喜欢电吉他,学习电与磁的知识后,知道了拾音器的基本结构如图所示。他又查询资料得知:磁体附近的金属弦容易被磁化,当弦振动时,在线圈中产生感应电流,感应电流经放大器放大后,驱动扬声器振动产生声波。下列关于拾音器说法正确的是
A.将磁体换成铁棒,电吉他仍能正常工作
B.电吉他要正常工作,金属弦可以选用铜丝
C.线圈中产生感应电流的原理与电磁继电器的工作原理相同
D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
4.(2025八下·新昌期末)2025年4月24 日神舟二十号载人飞船与空间站完成自主对接,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞机内置了电磁阻尼器,它可以简化为如图所示的磁铁和线圈构成。当线圈水平向左运动时,线圈的 ab边中会产生电流,同时ab边受到向右的磁力 F,以减缓靠近速度。以下说法不正确的是()
A.线圈的 ab边中会产生电流是因为其发生了电磁感应现象
B.只改变磁场方向,ab边中通过的电流方向随之改变·
C.只改变磁场方向,ab边受到的磁力 F方向不变
D.该过程是将电能转化成了机械能
5.如图所示,A、B两组线圈绕于一铁棒的两端,A组线圈与开关、电源相连,B组线圈接一灵敏电流表.当开关S闭合的瞬间,灵敏电流表指针发生偏转,与此现象原理相同的是 (选填“电动机”或“发电机”).开关S闭合后,A组线圈附近的小磁针N极指向如图所示,则电源的正极是 端.(选填“a”或“b”)
6.发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。如图所示,将两只二极管与线圈连成并联电路,并将两只二极管的正负极接成相反情形。使磁铁在线圈中左右移动,此时会看见两只发光二极管轮流发光。
(1)该装置是根据 原理制成的。
(2)有同学认为用一只二极管也可以,为什么要用两只呢 我们可以这样说服他:实验中要用两只二极管,是因为可以方便地研究 的关系。
7.早在1825年法拉第发现磁生电条件之前,瑞士科学家科拉顿也曾探究过磁生电的条件。如图,当科拉顿在B房间把磁铁插入线圈后,急忙跑到A房间观察,但他没有观察到小磁针出现偏转。哪怕他换上磁性更强的磁铁进行相同的操作,还是没有观察到小磁针偏转。
(1)科拉顿试图通过 判断感应电流的产生。
(2)科拉顿没有把小磁针与磁铁放在同一个房间,这样做的目的是 。(3)当科拉顿在B房间把磁性很强的磁铁插入线圈时,闭合电路中已产生较强的电流,但科拉顿依然没有观察到小磁针出现偏转,其原因是 。
8.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,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: 。
9.在探究“产生感应电流条件”的实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题;
(1)灵敏电流计的作用是 。若不论如何移动金属棒都未发现电流计指针偏转,那 么你认为首先应该关注的器材是 。
(2)在实验中,小金发现电流计指针摆动的角度有时会不同。于是,他想探究产生感应电流的大小与哪些因素有关。经过思考后,提出了以下几种猜想:
猜想1:与磁场的方向有关;
猜想2:与导体切割磁感线运动的速度大小有关;
猜想3:与磁场的强弱有关。
① 如图,为了验证猜想1是否正确,小金使金属棒以3.0cm/s 的速度水平匀速向右运动(假 定运动区域的磁场强弱相同),读出电流计的示数为6mA 。然后,将磁体上下颠倒,使金 属棒仍以3.0cm/s 的速度水平匀速向右运动,发现电流计的示数仍为6mA。这说明猜想1是 (填“正确”或“错误”)的。
② 在验证猜想2时,在同一磁体中使金属棒以不同的速度大小水平匀速向右运动,读出电 流计测出的数值,记录的部分数据如表:
实验序号 1 2 3 4 5
速度v/cms1 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0
感应电流I/mA 2 3 6 7 8.
由表格能得到的结论是 。
10.(2025八下·温州期中)电磁感应现象中产生的感应电流的大小与多种因素有关。小科将线圈紧密缠绕在外侧中部,接入开关和电流表,如图甲。闭合开关,将磁体从玻璃管中静止释放与玻璃管间的阻力忽略不计。
(1)换用不同匝数的线圈,将同一磁体从相同高度静止释放,测得实验结果如分析图乙结果,得出的结论是 。
(2)小科换用磁性不同的磁体进行实验,他的假设是 。
(3)小科想探究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系,具体的操作是 。
11.(2025八下·上城期末) 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)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可能是____(填字母)
A.磁铁没有磁性 B.电源正负极接反了
C.线圈处于平衡位置 D.电源没电了
(2)若要电动机转速加快,应将滑动变阻器的滑片向 移动(选填“左”或“右”)。
(3)合上开关,假定电动机会按顺时针方向转动,若要使电动机逆时针转动,请写出种方法 。
(4)完成以上实验后,小科取下图甲中的电源换上小灯泡,在模型的转轴上绕上细线,如图乙所示,然后快速拉动细线,使线圈转动起来,结果小灯泡发光,此时这模型就相当于 (选填“电动”或“发电”)机。
12.(2025八下·海曙期末)如图所示是一款广受儿童喜欢的滑板车。该滑板车在滑行时,到达一定速度,轮子就能够发光,并且速度越快,发出的光越亮。
实验序号 导体棒切割磁感线速度 电表指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 3格
3 快速 5格
(1)请你结合轮子内部结构图分析滑行时轮子能够发光的原理: 。
(2)为什么速度越快,发出的光越亮 为探究原因小曙做了如图甲的实验,他让导体棒沿相同方向以不同的速度切割磁感线,分别记下每次实验中电表指针向同一方向偏转的格数如表,表中数据可以说明:在其它条件相同时, 。
(3)感应电流大小是否与磁场强弱有关呢 小曙将蹄形磁体换成如图乙所示的电磁铁,这样做的好处是 。
13.(2025八下·义乌月考)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。小科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①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, ▲ 。 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。
14.(2025八下·临海期末)课堂上老师用图甲所示电路研究“产生感应电流的条件”,小科同学受此启发,设计了如图乙所示的电路来研究“产生感应电流的方向与哪些因素有关”。实验步骤及现象如表所示:
序号 实验步骤 灵敏电流计偏转情况
1 闭合开关,A、B保持相对静止 不偏转
2 闭合开关,A静止,B向下运动 向左
3 闭合开关,A静止,____ 向右
4 闭合开关,A、B保持相对静止,滑片向左移动 向左
5 闭合开关,A、B保持相对静止,滑片向右移动 向右
6 改变电源正负极,闭合开关,A、B保持相对静止,滑片向左移动 向右
7 改变电源正负极,闭合开关,A、B保持相对静止,滑片向右移动 向左
(1)请用笔替代导线,完成图甲中的电路连接。 。
(2)根据操作2、3可得出:感应电流方向与线圈切割磁场方向有关。补充操作3的实验步骤: 。
(3)进行操作1时,灵敏电流计没有发生偏转,小科认为可能是磁场太弱的缘故,此时他可以进行的尝试有 。
(4)通过对比序号 ,小科同学得出产生感应电流的方向还与磁场方向有关。
15.(2025八下·丽水期末)无线充电技术已广泛应用于智能手机。如图甲,将手机静置于充电器上方即可进行充电。相对静止的手机和充电器间是如何产生电流,进而对手机充电 兴趣小组开展下列研究:
【查阅资料】当前一种无线充电技术是利用电磁感应原理,充电器和手机内各有一个线圈。
【初步探究】兴趣小组设计了图乙所示的电路模拟手机无线充电,其中A、B是线圈,G是灵敏电流表。他们进行了相关实验,操作和结果如表所示。
序号 操作 电流表指针有无偏转
1 闭合开关前 无
2 闭合开关瞬间 有
3 闭合开关一段时间 无
4 断开开关瞬间 有
……
(1)图乙中模拟手机内线圈的是 (填“A”或“B”);
(2)上述实验初步得出:当线圈B中电流的有无发生变化时,会导致线圈B周围 的有无也发生变化,线圈A就会瞬间产生感应电流;
(3)【继续探究】如何持续产生感应电流
该小组继续实验发现:当线圈B磁场强弱持续发生变化时,线圈A 都能产生感应电流。则他们的实验操作是 ;
(4)生活中将无线充电器直接接入家庭电路,无需其他操作即可持续对手机进行充电,其原因是 。
16.(2025八下·杭州期中)回答下列电磁学方面的问题。
(1)1820年4月,丹麦物理学家 发现了电流的磁效应,打开了通向电与磁联系的大门。
(2)如图甲所示是小乐设计的研究“电磁铁磁性强弱可能跟线圈匝数多少有关”的实验电路图。实验步骤如下:
步骤一:实验时,用铁芯和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁,并接入电路中的AB两端,其他元件如图正确连接;
步骤二:闭合开关S,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S,用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关S,再用电磁铁去吸引大头针,记录数据。
实验时通过观察 来判断电磁铁磁性的强弱;小乐分析后,发现步骤三中存在错误,该错误是 ;
(3)如图乙、丙为小红所做的探究实验。如图乙所示,当导体棒ab在蹄形磁体中静止时,小磁针N极指向下;
如图丙所示,当导体棒ab水平向右运动时,小磁针的N极指向右。当导体棒ab竖直向上运动时,小磁针的N极指向 (选填“上”、“下”、“左”或“右”);人们利用该实验过程中的能量转化原理,在生活中制成了 ;
(4)小聪用图丁所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”,应在M、N之间接入 (选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”),装置中的导体棒应选用轻质的 (选填“铁棒”或“铝棒”)。
17.(2025八下·湖州期末)在科学创新实验课上,老师带领同学们进行一系列有趣的电磁学实验。
(1)某同学在研究通电螺线管的磁场时,做了如图甲和图乙所示的两次实验。该同学进行这样的实验操作基于的假设是 。
(2)为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,采用如图丙所示的实验装置
①为实验现象明显,在导线夹a、b间应接入的电路元件是 .
(3)为了使实验现象更明显,下列操作可行的是____
A.加快导体水平向右的运动速度
B.垂直向上移动导体棒
C.换用磁性更强的磁体
(4)创新小组的同学们又突发奇想,将甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接在一起,构成一个闭合回路,如图丁。用手摆动磁场中的甲线圈时,乙线圈也会随之摆动起来。请你用所学的知识解释该现象 。
18.(2025八下·拱墅期末) 小欢和小乐利用如图甲所示装置探究“导体在磁场中产生感应电流的条件”,相关步骤及结果如表所示。
序号 开关 AB 棒运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况
① 断开 左右运动 不偏转
② 闭合 左右运动 偏转
③ 闭合 上下运动 不偏转
(1)装置中,AB棒可能是 (选填“铁棒”“铝棒”或“塑料棒”)。
(2)对比①和②可知,产生感应电流的条件之一是 。
(3)对比②和③,小欢认为产生感应电流的条件之一是电路中的部分导体必须左右运动;小乐则认为产生感应电流的条件之一是电路中的部分导体需做切割磁感线运动,并不一定要左右运动。为了验证小欢观点的错误,小乐通过 (填写实验操作),让AB棒上下运动也产生了感应电流。
(4)依据探究结论,在如图乙所示的“摇绳发电”活动中,小欢和小乐应沿 (选填“东西”或“南北”)方向站立并摇绳。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第4节 磁生电
考点一、什么情况下磁能生电
(一)探究利用磁场产生电流的条件和规律
用灵敏电流表来检测电路中是否有电流,A当电路中产生电流时,灵敏电流表指针发生偏转,当电流方向改变时,指针会反向偏转。
实验结论:不论是导线运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生电流。
(二)电磁感应现象
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫感应电流。
(三)产生感应电流的条件
(1)导体为闭合电路的一部分。(2)导体做切割磁感线运动。
(四)影响感应电流方向的因素
感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向有关。改变导体切割磁感线方向或磁场方向,感应电流的方向随之改变;若导体切割磁感线方向和磁场方向同时改变,则感应电流的方向不变。
(五)增大感应电流的方法
一般情况下,(1)增强磁场;(2)增大切割磁感线的导体的有效长度;(3)增加线圈的匝数;(4)增大导体切割磁感线的速度;(5)让导体切割磁感线运动的方向与磁感线方向垂直等,都会使感应电流增大。
(六)能量转化
在电磁感应现象中,用力移动导体,消耗了机械能,在闭合电路中产生了电能,这就实现了机械能向电能的转化。
典例1:(2025八下·诸暨期末)小明在探究“感应电流的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,闭合开关后,导体AB、灵敏电流计、开关、导线组成闭合回路。
【猜想与假设】
猜想1:感应电流的大小与磁场的强弱有关;
猜想2:感应电流的大小与导体切割磁感线的方向有关;
猜想3:感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度有关;
【设计与实验】验证猜想1的实验设计思路如下:改变磁铁的磁性强弱进行多次实验,每次实验保持____相等。观察并记录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 磁场强弱 电流计指针偏转格数
1 弱 1.5格
2 较强 3.5格
3 强 4.5格
【结论与分析】
(1)分析表格数据,可得出的结论是:其他条件相同时, 。
(2)小红提出该实验中可以用电磁铁代替永磁体,其优点是 。
(3)按照设计思路验证猜想1,实验时在操作上存在的困难是 。
【答案】(1)磁场强度越强,产生的感应电流越大
(2)电磁铁的磁性大小容易改变
(3)难以控制切割磁感线的速度相同
【解析】(1)根据表中数据进行分析,找到感应电流大小与磁场强度的关系。
(2)根据电磁铁磁性强弱的影响因素进行分析。
(3)根据感应电流大小的影响因素进行分析。
【解答】(1)由表中数据可知,磁场强度越强,指针偏转格数越大,说明感应电流越大,故可得:在其他条件相同时,磁场强度越强,产生的感应电流越大。
(2)电磁铁的磁性大小由电流大小及线圈匝数有关,可知电磁铁的磁性大小容易发生改变。
(3)感应电流的大小还与导体切割磁感线的速度有关,由控制变量法可知,应控制切割磁感线的速度相同,实验中较难控制切割磁感线的速度相同。
变式1: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
【解析】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。
变式2:(2025八下·慈溪月考)如图是手机无线充电的原理图。充电时,发射线圈会产生一个磁场,此时手机中的接收线圈就会产生感应电流,实现无线充电。请回答:
(1)无线充电时,接收线圈中产生电流的原理是利用 现象。
(2)某一时刻发射线圈与接收线圈中部的磁场方向向上时(如图中箭头所指方向),则该时刻发射线圈中的电流方向是 (选填“a→b”或““b→a”)。
【答案】(1)电磁感应(2)b→a
【解析】(1)电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流的现象;
(2)安培定则:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
【解答】(1)根据手机无线充电原理简化图,电流流过发射线圈会产生变化的磁场,当接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生感应电流给手机充电,因此无线充电时,手机线圈中产生电流原理是利用电磁感应现象;
(2)当某一时刻发射线圈与接收线圈中部的磁场方向向上时,因螺线管内部的磁场从螺线管的S极到N极,根据安培定则可知,该时刻发射线圈中的电流方向是b→a。
变式3: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、灵敏电流表、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。根据表格信息回答下列问题:
实验次数 导体运动情况 灵敏电流表指针偏转情况 灵敏电流表电流方向
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1、2可知,闭合开关,导体AB 竖直向上或向下运动 (填“会”或“不会”)产生感应电流。
(2)由实验3、4可推测:导体产生感应电流的方向与 有关;如果固定导体AB,水平向右移动磁体,灵敏电流表的指针向 偏转。
(3)图乙中的“ ”表示导体AB 的横截面(即图甲中沿导体AB 由 A 往 B 看),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示导体运动中的不同位置,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____(填序号)。
A.Ⅰ位置 B.Ⅱ位置 C.Ⅲ位置 D.Ⅳ位置
【答案】(1)不会
(2)导体切割磁感线的运动方向;右
(3)B;C;D
【解析】(1)电磁感应现象的产生条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流。如果导体没有切割磁感线(如沿磁感线方向运动),则不会产生感应电流。
(2)感应电流方向的影响因素:感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。当其中一个因素改变时,感应电流的方向就会改变;若两个因素同时改变,感应电流的方向不变。
(3)相对运动的等效性:在电磁感应实验中,“导体切割磁感线” 与 “磁体相对于导体运动” 的效果是等效的,都能让导体切割磁感线从而产生感应电流。
【解答】(1)由1、2两次实验可知,导体AB 竖直向上或竖直向下平行于磁感线运动时,灵敏电流表指针不偏转,即说明闭合回路中不会产生感应电流。
(2)由3、4两次实验可知,导体AB 切割磁感线的运动方向改变时,产生的感应电流的方向也发生了改变,说明导体AB 中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
如果固定导体AB,水平向右移动磁体,此时相当于磁体不动,导体AB 水平向左运动,由表格中的信息可知,此时灵敏电流表的指针向右偏转。
(3)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示导体AB 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。因为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ这三个位置导体做切割磁感线运动,Ⅰ位置导体不做切割磁感线运动,所以导体会产生感应电流的位置有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。
故答案为: BCD。
考点二、发电机
(一)原理:电磁感应原理。
(二)工作过程
(1)如图1所示,ab向左运动,cd向右运动,运动方向与磁场方向平行(不切割磁感线),线圈中没有电流。
(2)如图2所示,ab向下运动,cd向上运动,运动方向与磁场方向垂直(切割磁感线),线圈中有电流,线圈中的电流方向为d→c→b→a。外部电流方向从B电刷到A电刷。
(3)如图3所示,ab和cd边的运动方向与图甲中相反,与磁场方向平行(不切割磁感线),线圈中没有电流。
(4)如图4所示,ab和cd边的运动方向与图乙中相反,与磁场方向垂直(切割磁感线),线圈中有电流,线圈中的电流方向与图乙中的相反,为a→b→c→d。外部电流方向从A电刷到B电刷。
(三)能量转化:机械能转化为电能。
(四)线圈在磁场中转动一周,感应电流方向改变两次。
(五)交流电与直流电
(1)交流电:大小和方向都发生周期性变化的电流叫交流电。
(2)直流电:方向不变的电流叫直流电。
(3)我国生产和生活中使用的交流电周期是0.02秒,频率是50赫兹。在1秒内电流方向改变100次。
(4)发电机线圈中产生的电流始终是交流电,如果外电路中使用的是两个铜质圆环,则外电路中的电流是交流电,如果是两个铜质的半环,则外电路中的电流是直流电(半环的作用相当于换向器)。
典例1:(2025八下·杭州期中)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)。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 。
【答案】(1)电磁感应
(2)向前
(3)机械能转化为电能
(4)提供磁场
【解析】(1)(3)(4)发电机将机械能转化为电能,原理是电磁感应。产生感应电流的条件是:闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(2)阻力方向与磁场方向及电流方向有关,任意改变一个方向,磁力方向发生改变,同时改变两个方向,磁力方向不变。
【解答】(1)由“刹车时,充电开关接通,车轮带动线圈转动,产生电流”可知,能量转换形式与发电机相同,机械能转化为电能,原理是电磁感应。
(2)阻力方向与磁场方向及电流方向有关,ab和cd中电流方向相反,磁场方向相同,阻力方向相反,所以cd受到阻力的方向向前。
(3)由“刹车时,充电开关接通,车轮带动线圈转动,产生电流”可知该过程将机械能转化为电能。
(4)路面线圈在通电情况下产生磁场,汽车行驶时,在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,给电池充电。
变式1:如图所示,是 (电动机或发电机)的工作原理图,放在水平方向磁场中的矩形线圈沿逆时针方向转动,当线圈转到如图位置时 。
【答案】发电机;线圈没有切割磁感线,不会产生感应电流
【解析】①根据图片分析其中包含的物理原理即可;
②感应电流产生的条件:①闭合电路的部分导体;②在磁场中;③做切割磁感线运动,据此分析解答。【解答】①根据图片可知,当线圈在磁场中转动时,线圈切割磁感线运动,从而产生感应电流,则为发电机的工作原理。
②当线圈转动如图位置时,线圈的转动方向与磁场方向平行,即此时线圈没有切割磁感线,不会产生感应电流。
变式2:如图是法拉第1831年发明的圆盘发电机工作原理图.一个可绕固定轴转动的铜盘,铜盘的一部分处在U形磁铁中,电刷与铜盘的边缘连接且接触良好,用导线将开关、灵敏电流表申联在铜盘中心O和电刷之间.闭合开关,用力转动手柄使铜盘旋转产生电流.
(1)圆盘发电机工作时将 能转化为电能.
(2)小明发现圆盘发电机工作时,灵敏电流表指针偏转不明显,即产生的感应电流太小,分析可能的原因是 .(列举1种)
(3)闭合开关后,当沿一个方向转动手柄使铜盘匀速旋转时,灵敏电流表指针向右偏转.若要改变灵敏电流表指针偏转方向,请提出1条可行的措施: .
【答案】(1)机械(动)
(2)磁铁周围的磁场太弱(铜盘转速太小、铜盘处于磁场的有效长度太短等)
(3)改变手柄的转动方向(对调磁铁南北极、将灵敏电流表正负接线柱的导线互换)
【解析】发电机的基本结构是由转子和定子两部分组成。转子位于定子的中心腔内,在转子上装有能 产生磁场的磁极。当原动机带动转子旋转时,传来了机械能,转子的磁极随着转子高速转动,这时磁 场就与定子绕组发生相对作用,磁场切割定子绕组导体,产生了感应电流,从而使机械能转变成电 能。
【解答】(1) 圆盘发电机工作时将 导体运动具有机械能,切割磁感线,将机械能转化为电能,所以 圆盘发电机工作时将机械能转化为电能;
(2)产生的感应电流太小可能比如切割磁感线速度太小;
(3)若要改变灵敏电流表指针偏转方向,即改变电流方向,可以改变切割方向即改变手柄转动方向。
变式3:甲、乙两个装置的线圈abcd、a'b'c'd'分别与电刷A、B、A'、B'紧密接触,两组电刷分别用导线连接,如图所示。用手拨动甲装置的线圈,使之沿顺时针方向转动,此时乙装置的线圈也会沿顺时针方向转动。
(1)上述过程中,甲装置中的能量转化是 。
(2) (选填“甲”或“乙”)装置相当于电动机。
(3)写出2种使乙装置的线圈沿逆时针方向转动的方法。 。
【答案】(1)机械能转化为电能
(2)乙
(3)对调磁极;改变甲的转动方向。
【解析】 (1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应。发电机就是利用该原理来工作的。
(2)通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机就是利用该原理来工作的。
(3)电动机转动的方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】 (1)上述过程中,甲装置中的线圈转动时做切割磁感线运动时产生感应电流,则甲中的能量转化是机械能转化为电能。
(2)当甲中产生的电流经过乙中的线圈时发生转动,则乙装置相当于电动机。
(3)写出2种使乙装置的线圈沿逆时针方向转动的方法:对调磁极;改变甲的转动方向。
1.(2025九下·杭州模拟)如图所示是生活中常见的刷卡机,当人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下,刷卡机的检测头就会产生感应电流便可读出磁条上的信息。下列选项中与刷卡机读信息原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】刷卡机刷一下后,产生了感应电流,故原理为电磁感应原理。
【解答】A、电流周围产生磁场,使小磁针偏转,属于电生磁,故A错误。
B、通电导线在U型磁铁中,受力运动,属于通电导体在磁场中受力运动,故B错误。
C、通电螺旋管周围产生磁场,属于电生磁,故C错误。
D、闭合线圈中的部分导体切割磁感线后,在电流表中显示有感应电流通过,属于电磁感应原理,故D正确。故选D
2.如图所示是探究感应电流产生条件的实验装置,当闭合开关后,下列操作能使电流表指针发生偏转的是( )
A.保持磁铁静止,导体棒ab也保持静止
B.保持磁铁静止,将导体棒ab左右移动
C.保持导体棒ab静止,将磁铁上下移动
D.保持导体棒ab静止,将磁铁沿导体ab方向前后移动
【答案】B
【解析】电流表指针发生偏转就说明电路中产生了感应电流,解答此题要清楚产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应运动时,电路中就会产生感应电流。其条件之一是导体必须做切割磁感线运动,导体不运动是不会产生电流的,运动了,没沿切割磁感线方向运动,还不会产生电流。
【解答】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,本题图中也看出是闭合电路一部分导体在磁场中了,本题就是判断是否做切割磁感线运动。磁感线方向是竖直向上的。
A、蹄形磁铁静止,导体ab也保持静止,没有做切割磁感线运动,所以不能产生感应电流。故A不符合题意。
B、导体ab静止,蹄形磁铁沿水平方向左右运动,导体ab不动,导体也会切割磁感线,所以产生感应电流,故B符合题意。
C、导体ab静止,蹄形磁铁在竖直方向上下运动,运动方向与磁感线方向平行,所以不会切割磁感线,不会产生感应电流。故C不符合题意。
D、保持导体棒ab静止,将磁铁沿导体ab方向前后移动,没有切割磁感线,不会产生感应电流,故D不符合题意。
故答案为:B。
3.(2025八下·江北期末)小科同学喜欢电吉他,学习电与磁的知识后,知道了拾音器的基本结构如图所示。他又查询资料得知:磁体附近的金属弦容易被磁化,当弦振动时,在线圈中产生感应电流,感应电流经放大器放大后,驱动扬声器振动产生声波。下列关于拾音器说法正确的是
A.将磁体换成铁棒,电吉他仍能正常工作
B.电吉他要正常工作,金属弦可以选用铜丝
C.线圈中产生感应电流的原理与电磁继电器的工作原理相同
D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
【答案】D
【解析】A.电吉他的拾音器由磁铁和线圈组成,铁弦被磁化,弹动铁弦,相当于线圈做切割磁感线运动,在线圈中就会产生对应的音频电流,电流经放大后通过音箱,我们就听到了声音。
B.磁体能够吸引铁、钴、镍等物质;
C.电磁继电器的工作原理是电流的磁效应;
D.感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关。
【解答】A.将磁体换成铁棒,就没有磁场,振弦不能切割磁感线产生电流,电吉他将不能正常工作,故A错误;
B.铁、钴、镍等物质都可以被磁化,选用能被磁化的物质做弦,电吉他仍能正常工作,故B错误;
C.电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的,故C错误;
D. 弦振动过程中,线圈切割磁感线的方向不断改变,则线圈中的电流方向不断变化,故D正确。
故选D。
4.(2025八下·新昌期末)2025年4月24 日神舟二十号载人飞船与空间站完成自主对接,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞机内置了电磁阻尼器,它可以简化为如图所示的磁铁和线圈构成。当线圈水平向左运动时,线圈的 ab边中会产生电流,同时ab边受到向右的磁力 F,以减缓靠近速度。以下说法不正确的是()
A.线圈的 ab边中会产生电流是因为其发生了电磁感应现象
B.只改变磁场方向,ab边中通过的电流方向随之改变·
C.只改变磁场方向,ab边受到的磁力 F方向不变
D.该过程是将电能转化成了机械能
【答案】C
【解析】A.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;
B.感应电流大小与磁场强弱和导体切割磁感线运动的速度有关;
C.通电导体受力的方向与磁场方向和电流方向有关;
D.根据能量转化的知识判断。
【解答】A.线圈的 ab边中会产生电流是因为其发生了电磁感应现象,故A正确不合题意;
B.只改变磁场方向,ab边中通过的电流方向随之改变·,故B正确不合题意;
C.只改变磁场方向,ab边受到的磁力 F方向改变,故C错误符合题意;
D.该过程是将电能转化成了机械能,故D正确不合题意。
故选D。
5.如图所示,A、B两组线圈绕于一铁棒的两端,A组线圈与开关、电源相连,B组线圈接一灵敏电流表.当开关S闭合的瞬间,灵敏电流表指针发生偏转,与此现象原理相同的是 (选填“电动机”或“发电机”).开关S闭合后,A组线圈附近的小磁针N极指向如图所示,则电源的正极是 端.(选填“a”或“b”)
【答案】发电机;b
【解析】电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的,而发电机是根据电磁感应的原理制成的。
【解答】如图所示,A、B两组线圈绕于一铁棒的两端,A组线圈与开关、电源相连,B组线圈接一灵敏电流表;当开关S闭合的瞬间,灵敏电流表指针发生偏转,这是电磁感应的原理,与此现象原理相同的是发电机;开关S闭合后,从图中可知,小磁针右端为N极,则线圈的右端为S极,根据右手螺旋定则可知,电源a端为负极,b端为正极。
故答案为:发电机;b。
6.发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。如图所示,将两只二极管与线圈连成并联电路,并将两只二极管的正负极接成相反情形。使磁铁在线圈中左右移动,此时会看见两只发光二极管轮流发光。
(1)该装置是根据 原理制成的。
(2)有同学认为用一只二极管也可以,为什么要用两只呢 我们可以这样说服他:实验中要用两只二极管,是因为可以方便地研究 的关系。
【答案】(1)电磁感应
(2)感应电流的方向与导体切割磁感线方向
【解析】(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,这就是电磁感应现象;
(2)根据二极管的单项导电性分析解答。
【解答】(1)根据题意可知,当磁铁在线圈中左右移动时,相当于磁铁不动,线圈往复做切割磁感线运动,因此会产生感应电流,那么该装置是根据电磁感应原理制成的。
(2)二极管具有单项导电性,图片中两个二极管反向安放,则发光时通过的电流方向不同,那么:实验中要用两只二极管,是因为可以方便地研究感应电流的方向与导体切割磁感线方向的关系。
7.早在1825年法拉第发现磁生电条件之前,瑞士科学家科拉顿也曾探究过磁生电的条件。如图,当科拉顿在B房间把磁铁插入线圈后,急忙跑到A房间观察,但他没有观察到小磁针出现偏转。哪怕他换上磁性更强的磁铁进行相同的操作,还是没有观察到小磁针偏转。
(1)科拉顿试图通过 判断感应电流的产生。
(2)科拉顿没有把小磁针与磁铁放在同一个房间,这样做的目的是 。(3)当科拉顿在B房间把磁性很强的磁铁插入线圈时,闭合电路中已产生较强的电流,但科拉顿依然没有观察到小磁针出现偏转,其原因是 。
【答案】(1)小磁针是否发生偏转
(2)避免磁铁的磁场对小磁针偏转的影响
(3)因为感应电流只是在线圈切割磁感线时产生(或感应电流只在电磁铁插入线圈的瞬间产生),当科拉顿跑回到另一房间时,小磁针偏转后又回到了原位置,所以他没有看到小磁针偏转。
【解析】(1)当导线中有电流经过时,导线周围会产生磁场,从而使小磁针的指向发生改变。
(2)如果小磁针和条形磁铁离的太近,那么小磁针的偏转会受到条形磁铁的作用,从而对实验产生影响;
(3)条形磁铁进入螺线管时,它切割磁感线的时间很短,因此产生的电流的时间也很短,而法拉第从一个房间跑到另一个房间时间较长,据此分析看不到磁针偏转的原因。
【解答】(1)科拉顿试图通过小磁针是否发生偏转判断感应电流的产生。
(2)科拉顿没有把小磁针与磁铁放在同一个房间,这样做的目的是:避免磁铁的磁场对小磁针偏转的(3)当科拉顿在B房间把磁性很强的磁铁插入线圈时,闭合电路中已产生较强的电流,但科拉顿依然没有观察到小磁针出现偏转,其原因是:因为感应电流只是在线圈切割磁感线时产生(或感应电流只在电磁铁插入线圈的瞬间产生),当科拉顿跑回到另一房间时,小磁针偏转后又回到了原位置,所以他没有看到小磁针偏转。
8.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,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: 。
【答案】(1)灵敏电流计的指针偏转方向
(2)增强磁场
(3)磁铁运动的速度;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
9.在探究“产生感应电流条件”的实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题;
(1)灵敏电流计的作用是 。若不论如何移动金属棒都未发现电流计指针偏转,那 么你认为首先应该关注的器材是 。
(2)在实验中,小金发现电流计指针摆动的角度有时会不同。于是,他想探究产生感应电流的大小与哪些因素有关。经过思考后,提出了以下几种猜想:
猜想1:与磁场的方向有关;
猜想2:与导体切割磁感线运动的速度大小有关;
猜想3:与磁场的强弱有关。
① 如图,为了验证猜想1是否正确,小金使金属棒以3.0cm/s 的速度水平匀速向右运动(假 定运动区域的磁场强弱相同),读出电流计的示数为6mA 。然后,将磁体上下颠倒,使金 属棒仍以3.0cm/s 的速度水平匀速向右运动,发现电流计的示数仍为6mA。这说明猜想1是 (填“正确”或“错误”)的。
② 在验证猜想2时,在同一磁体中使金属棒以不同的速度大小水平匀速向右运动,读出电 流计测出的数值,记录的部分数据如表:
实验序号 1 2 3 4 5
速度v/cms1 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0
感应电流I/mA 2 3 6 7 8.
由表格能得到的结论是 。
【答案】(1)检测感应电流的产生;开关
(2)①错误;②感应电流的大小与导体水平方向的运动速度大小有关,导体运动越快,感应电流越大(或感应电流的大小与导体在水平方向的运动速度成正比)
【解析】(1)①闭合开关后,当导体做切割磁感线运动时,如果灵敏电流计的指针摆动,那么说明产生了感应电流。
②产生感应电流的条件:①闭合电路的部分导体;②做切割磁感线运动;
(2)①将磁体上下颠倒后,磁场方向发生改变。如果此时电流计的示数发生改变,那么说明感应电流大小与磁场方向有关;否则,说明二者无关;
②根据表格数据分析感应电流大小与导体运动速度的内在联系。
【解答】(1)①灵敏电流计的作用是检测感应电流的产生。
②若不论如何移动金属棒都未发现电流计指针偏转,那么你认为首先应该关注的器材是开关,因为通路是产生感应电流的前提条件。
(2)①根据题意可知,当改变磁场方向后,电流计的示数保持不变,那说明感应电流大小与磁场方向无关,即猜想1是错误的。
②根据表格数据可知,当导体运动的速度变大时,感应电流的示数变大,且二者的比值保持不变,那么得到: 感应电流的大小与导体水平方向的运动速度大小有关,导体运动越快,感应电流越大(或感应电流的大小与导体在水平方向的运动速度成正比) 。
10.(2025八下·温州期中)电磁感应现象中产生的感应电流的大小与多种因素有关。小科将线圈紧密缠绕在外侧中部,接入开关和电流表,如图甲。闭合开关,将磁体从玻璃管中静止释放与玻璃管间的阻力忽略不计。
(1)换用不同匝数的线圈,将同一磁体从相同高度静止释放,测得实验结果如分析图乙结果,得出的结论是 。
(2)小科换用磁性不同的磁体进行实验,他的假设是 。
(3)小科想探究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系,具体的操作是 。
【答案】(1)其他条件相同时,感应电流的大小与线圈匝数成正比
(2)感应电流的大小可能与磁场强弱有关
(3)保持线圈匝数不变,将同一磁体从玻璃管不同高度静止下落,观察电流表示数
【解析】(1)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,导体中就会产生感应电流。感应电流大小可能与线圈匝数、磁场强弱、导体切割磁感线速度等因素有关 。
(2)控制变量法:在研究多个因素对某一物理量的影响时,每次只改变其中一个因素,而保持其他因素不变,从而研究被改变的这个因素对该物理量的影响 。
【解答】(1)从图乙可知,换用不同匝数的线圈,同一磁体从相同高度静止释放(保证了磁场强弱和磁体运动速度相同 ),随着线圈匝数增加,感应电流增大,得出结论:其他条件相同时,感应电流的大小与线圈匝数成正比 。
(2)换用磁性不同的磁体进行实验,磁性不同意味着磁场强弱不同,所以他的假设是:感应电流的大小可能与磁场强弱有关 。
(3)探究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系,根据控制变量法,要保持线圈匝数不变,磁场强弱不变(用同一磁体 ),通过改变磁体下落高度来改变其速度,具体操作是:保持线圈匝数不变,将同一磁体从玻璃管不同高度静止下落,观察电流表示数 。
11.(2025八下·上城期末) 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)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可能是____(填字母)
A.磁铁没有磁性 B.电源正负极接反了
C.线圈处于平衡位置 D.电源没电了
(2)若要电动机转速加快,应将滑动变阻器的滑片向 移动(选填“左”或“右”)。
(3)合上开关,假定电动机会按顺时针方向转动,若要使电动机逆时针转动,请写出种方法 。
(4)完成以上实验后,小科取下图甲中的电源换上小灯泡,在模型的转轴上绕上细线,如图乙所示,然后快速拉动细线,使线圈转动起来,结果小灯泡发光,此时这模型就相当于 (选填“电动”或“发电”)机。
【答案】(1)C
(2)左
(3)交换AB导线的位置、改变磁场方向
(4)发电机
【解析】(1)若磁体没有磁性或电源没电,拨一下后电动机也不会转动;正负极接反,则转动方向相反,不会不转。
(2)根据电流越大,电动机转速越快和滑动变阻器连入电路的有效长度越短,电阻越小,电路中电流越大,进行判断。
(3)同时改流和磁场方向,转动方向不变。
(4)发电机将机械能转化为电能,电动机将电能转化为机械能。
【解答】(1)拨一下就开始转了,说明原来刚好处于平衡位置,受力平衡,所以不会转动。
故答案为:C。
(2)加快转速,即增大电路中电流,则要减小滑动变阻器连入电路的有效长度,应将滑片向左移。
(3)电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关,要改变转动方向,则只需改变电流方向或磁场方向即可,故方法为:交换AB导线的位置、改变磁场方向。
(4)快速拉动细线,使线圈转动起来,结果小灯泡发光,可知是将机械能转化为电能,原理是电磁感应,属于发电机。
12.(2025八下·海曙期末)如图所示是一款广受儿童喜欢的滑板车。该滑板车在滑行时,到达一定速度,轮子就能够发光,并且速度越快,发出的光越亮。
实验序号 导体棒切割磁感线速度 电表指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 3格
3 快速 5格
(1)请你结合轮子内部结构图分析滑行时轮子能够发光的原理: 。
(2)为什么速度越快,发出的光越亮 为探究原因小曙做了如图甲的实验,他让导体棒沿相同方向以不同的速度切割磁感线,分别记下每次实验中电表指针向同一方向偏转的格数如表,表中数据可以说明:在其它条件相同时, 。
(3)感应电流大小是否与磁场强弱有关呢 小曙将蹄形磁体换成如图乙所示的电磁铁,这样做的好处是 。
【答案】(1)轮子内部的线圈切割磁感线,产生感应电流,通过LED灯,使灯亮
(2)导体切割磁感线速度越快,感应电流越大
(3)便于改变磁场强弱
【解析】电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象。
【解答】(1)滑板车滑行时轮子能够发光,主要是利用了电磁感应原理。具体为轮子内部的线圈切割磁感线,产生感应电流,通过LED灯,使灯亮;
(2)根据小曙的实验,让导体棒沿相同方向以不同的速度切割磁感线,记录电表指针偏转格数,从表中数据可以看出:导体棒切割磁感线的速度越快,电表指针偏转的格数越多。这说明在其他条件相同时,切割磁感线的速度越快,产生的感应电流越大;
(3)将蹄形磁体换成电磁铁的好处是可以方便地改变磁场的强弱。因为电磁铁的磁场强弱可以通过改变电流的大小来调节,通过调节电路中的电流,就能够很容易地得到不同强弱的磁场,从而可以探究感应电流大小与磁场强弱之间的关系。而蹄形磁体的磁场强弱是固定的,无法方便地进行调整,不利于研究磁场强弱对感应电流大小的影响。
故答案为:(1)轮子内部的线圈切割磁感线,产生感应电流,通过LED灯,使灯亮;(2)导体切割磁感线速度越快,感应电流越大;(3)便于改变磁场强弱。
13.(2025八下·义乌月考)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。小科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①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, ▲ 。 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。
【答案】(1)判断感应电流的方向
(2)导体切割磁感线的方向
(3)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
(4)阻碍
【解析】以下是影响电磁铁磁性的因素:电流强度:电磁铁的磁场强度与通过线圈的电流强度成正比。匝数:线圈的匝数越多,磁场强度越大。导体材料:导体的材料也会影响电磁铁的磁性。铁芯的大小和形状:影响电磁铁磁力大小的因素之一。磁场方向与电流方向有关,随着电流方向的改变,磁场方向改变;
【解答】(1)实验中,将两个相同的发光二极管反向并联的目的是判断感应电流的方向;因为发光二极管(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。
(2)根据①②可得出:感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。
(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 : 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;
(4)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 ,说明电流从螺线管右边流出,电磁铁左边为S,右边为N,所以分析实验结果,通电螺线管产生的磁场对条形磁体的运动会产生阻碍作用。因为同名磁极相互排斥;
故答案为:(1)判断感应电流的方向(2)导体切割磁感线的方向(3)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(4)阻碍
14.(2025八下·临海期末)课堂上老师用图甲所示电路研究“产生感应电流的条件”,小科同学受此启发,设计了如图乙所示的电路来研究“产生感应电流的方向与哪些因素有关”。实验步骤及现象如表所示:
序号 实验步骤 灵敏电流计偏转情况
1 闭合开关,A、B保持相对静止 不偏转
2 闭合开关,A静止,B向下运动 向左
3 闭合开关,A静止,____ 向右
4 闭合开关,A、B保持相对静止,滑片向左移动 向左
5 闭合开关,A、B保持相对静止,滑片向右移动 向右
6 改变电源正负极,闭合开关,A、B保持相对静止,滑片向左移动 向右
7 改变电源正负极,闭合开关,A、B保持相对静止,滑片向右移动 向左
(1)请用笔替代导线,完成图甲中的电路连接。 。
(2)根据操作2、3可得出:感应电流方向与线圈切割磁场方向有关。补充操作3的实验步骤: 。
(3)进行操作1时,灵敏电流计没有发生偏转,小科认为可能是磁场太弱的缘故,此时他可以进行的尝试有 。
(4)通过对比序号 ,小科同学得出产生感应电流的方向还与磁场方向有关。
【答案】(1)
(2)B向上运动
(3)滑动变阻器左移(增大电源电压等)
(4)4、6(或5、7)
【解析】(1)电磁感应现象中电路的连接方法,需要将灵敏电流计、线圈等正确连接成闭合回路。
(2)感应电流方向与线圈切割磁场方向的关系,通过改变线圈切割磁场的方向,观察感应电流方向的变化。
(3)影响感应电流大小的因素,感应电流的大小与磁场强度、线圈切割速度等因素有关。
(4)控制变量法在实验中的应用,通过对比不同实验步骤,探究感应电流方向与磁场方向的关系。
【解答】(1)图甲中,应将灵敏电流计与线圈连接成闭合回路,使线圈在磁场中运动时能产生感应电流。
(2)根据操作 2、3,操作 2 中 B 向下运动,灵敏电流计向左偏转;操作 3 中要探究感应电流方向与线圈切割磁场方向的关系,应让 B 向上运动,这样可以改变线圈切割磁场的方向,观察灵敏电流计的偏转情况。
(3)进行操作 1 时,灵敏电流计没有发生偏转,可能是磁场太弱,此时可以尝试增大磁场强度,如滑动变阻器左移(增大电源电压,使线圈中的电流增大,磁场增强)等。
(4)通过对比序号 4、6(或 5、7),在这两组实验中,线圈切割磁场的方向相同,改变了磁场方向(通过改变电源正负极),观察到灵敏电流计的偏转方向不同,从而得出产生感应电流的方向还与磁场方向有关。
15.(2025八下·丽水期末)无线充电技术已广泛应用于智能手机。如图甲,将手机静置于充电器上方即可进行充电。相对静止的手机和充电器间是如何产生电流,进而对手机充电 兴趣小组开展下列研究:
【查阅资料】当前一种无线充电技术是利用电磁感应原理,充电器和手机内各有一个线圈。
【初步探究】兴趣小组设计了图乙所示的电路模拟手机无线充电,其中A、B是线圈,G是灵敏电流表。他们进行了相关实验,操作和结果如表所示。
序号 操作 电流表指针有无偏转
1 闭合开关前 无
2 闭合开关瞬间 有
3 闭合开关一段时间 无
4 断开开关瞬间 有
……
(1)图乙中模拟手机内线圈的是 (填“A”或“B”);
(2)上述实验初步得出:当线圈B中电流的有无发生变化时,会导致线圈B周围 的有无也发生变化,线圈A就会瞬间产生感应电流;
(3)【继续探究】如何持续产生感应电流
该小组继续实验发现:当线圈B磁场强弱持续发生变化时,线圈A 都能产生感应电流。则他们的实验操作是 ;
(4)生活中将无线充电器直接接入家庭电路,无需其他操作即可持续对手机进行充电,其原因是 。
【答案】(1)A
(2)磁场
(3)持续地移动滑动变阻器的滑片
(4)家庭电路使用的是交流电,交流电的大小和方向会周期性改变
【解析】闭合电路中的导体在磁场中做切割磁感线运动会产生感应电流。
【解答】(1)无线充电中,充电器内线圈通变化电流产生磁场,手机内线圈在磁场中产生感应电流。图乙中,B线圈与电源等构成电路(类似充电器线圈 ),A线圈与灵敏电流表构成电路(类似手机线圈,产生感应电流 ),所以模拟手机内线圈的是A 。
(2)因为电流周围存在磁场,所以当线圈B中电流的有无发生变化时,会导致线圈B周围磁场的有无也发生变化,从而使线圈A瞬间产生感应电流 。
(3)要使线圈B磁场强弱持续变化,可通过改变线圈B中电流大小实现(因为电流大小影响磁场强弱 )。电路中有滑动变阻器,所以实验操作是移动滑动变阻器的滑片,使线圈 B 中的电流大小持续变化 ,这样线圈B磁场强弱持续变化,线圈A就能持续产生感应电流 。
(4)家庭电路是交流电,电流方向和大小周期性变化,接入无线充电器后,充电器内线圈(类似B线圈 )的电流持续变化,导致其周围磁场持续变化,手机内线圈(类似A线圈 )就能持续产生感应电流,从而持续充电。即家庭电路是交流电,电流不断变化,使得线圈 B 周围的磁场不断变化,从而在线圈 A 中持续产生感应电流 。
16.(2025八下·杭州期中)回答下列电磁学方面的问题。
(1)1820年4月,丹麦物理学家 发现了电流的磁效应,打开了通向电与磁联系的大门。
(2)如图甲所示是小乐设计的研究“电磁铁磁性强弱可能跟线圈匝数多少有关”的实验电路图。实验步骤如下:
步骤一:实验时,用铁芯和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁,并接入电路中的AB两端,其他元件如图正确连接;
步骤二:闭合开关S,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S,用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关S,再用电磁铁去吸引大头针,记录数据。
实验时通过观察 来判断电磁铁磁性的强弱;小乐分析后,发现步骤三中存在错误,该错误是 ;
(3)如图乙、丙为小红所做的探究实验。如图乙所示,当导体棒ab在蹄形磁体中静止时,小磁针N极指向下;
如图丙所示,当导体棒ab水平向右运动时,小磁针的N极指向右。当导体棒ab竖直向上运动时,小磁针的N极指向 (选填“上”、“下”、“左”或“右”);人们利用该实验过程中的能量转化原理,在生活中制成了 ;
(4)小聪用图丁所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”,应在M、N之间接入 (选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”),装置中的导体棒应选用轻质的 (选填“铁棒”或“铝棒”)。
【答案】(1)奥斯特
(2)吸引大头针个数;没有控制电流相等
(3)下;发电机
(4)电源;铝棒
【解析】(1)丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围有磁场;
(2)通电螺线管磁性强弱跟电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关,电流一定时,线圈匝数越多,通电螺线管的磁性越强;线圈匝数一定时,电流越大,通电螺线管磁性越强;物理上一个物理量受多个因素影响时,探究物理量和其中一个因素的关系时,控制其他因素不变,这种方法是控制变量法;
(3)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;若磁场方向和切割磁感线的运动方向同时改变,感应电流的方向不变;通电螺线管的磁场方向与电流方向有关,电流方向改变,螺线管的磁场方向改变;根据电磁感应现象制成了发电机;
(4)通电导线在磁场中受力运动;磁体能够吸引磁性材料,说明验证通电导体在磁场中受力运动时,导体棒不能为磁性材料。
【解答】(1)1820年,丹麦物理学家奥斯特在一次讲课结束时,在助手收拾仪器时,注意到通电导体的小磁针发生了偏转,正是由于他的敏锐的洞察力,发现了电流的磁效应;
(2)实验时通过观察电磁铁吸引大头针的数目多少来判断电磁铁磁性的强弱,实验时电磁铁吸引大头针的数目越多,说明磁性越强;
通电螺线管磁性跟有无铁芯、电流大小、线圈匝数多少有关,探究通电螺线管磁性强弱跟线圈匝数的关系时,需保持保持铁芯和电流的大小不变,改变线圈的匝数,步骤三中没有控制电流大小一定,故正确的操作应该是:闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为1A后,再用电磁铁去吸引大头针,记录数据;
(3)当导体棒 ab 在蹄形磁体中静止时,没有做切割磁感线运动,电路中没有感应电流,小磁针 N 极指向由蹄形磁体的磁场决定,此时小磁针 N 极指向下;当导体棒 ab 水平向右运动时,做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,小磁针 N 极指向右;当导体棒 ab 竖直向上运动时,没有做切割磁感线运动,电路中没有感应电流,小磁针 N 极仍指向下。人们利用电磁感应现象的能量转化原理(机械能转化为电能),在生活中制成了发电机。
(4)利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时,即必须有电源,所以在ab间应接电源;探究磁场对电流作用时,因为磁体能够吸引磁性材料,因此通电导体不能为磁性材料,故不能选择铁棒进行实验,而是铝棒。
17.(2025八下·湖州期末)在科学创新实验课上,老师带领同学们进行一系列有趣的电磁学实验。
(1)某同学在研究通电螺线管的磁场时,做了如图甲和图乙所示的两次实验。该同学进行这样的实验操作基于的假设是 。
(2)为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,采用如图丙所示的实验装置
①为实验现象明显,在导线夹a、b间应接入的电路元件是 .
(3)为了使实验现象更明显,下列操作可行的是____
A.加快导体水平向右的运动速度
B.垂直向上移动导体棒
C.换用磁性更强的磁体
(4)创新小组的同学们又突发奇想,将甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接在一起,构成一个闭合回路,如图丁。用手摆动磁场中的甲线圈时,乙线圈也会随之摆动起来。请你用所学的知识解释该现象 。
【答案】(1)通电螺线管磁场的方向与电流方向有关
(2)A
(3)A;C
(4)在磁场中的甲线圈摆动时,可产生方向变化的感应电流。甲乙线圈构成闭合回路,故 乙线圈中也有方向变化的电流,在磁场中乙会受到方向变化的力,从而乙线圈发生摆动
【解析】通电导体或者线圈在磁场中受力转动,应用是电动机;发电机的原理是电磁感应现象,是将机械能转化为电能,运用是发电机;
【解答】(1)某同学在研究通电螺线管的磁场时,做了如图甲和图乙所示的两次实验。该同学进行这样的实验操作基于的假设是 通电螺线管磁场的方向与电流方向有关 ,只有电源的正负极发生了改变;
(2)为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,采用如图丙所示的实验装置
①为实验现象明显,在导线夹a、b间应接入的电路元件是A,灵敏电流表,只有微小的电流也能发生偏转;
(3)为了使实验现象更明显,下列操作可行的是_AC,B无现象,因为没有切割磁感线,AC都可以使磁感线的切割次数变多,从而增大感应电流;_
(4)创新小组的同学们又突发奇想,将甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接在一起,构成一个闭合回路,如图丁。用手摆动磁场中的甲线圈时,乙线圈也会随之摆动起来。请你用所学的知识解释该现象 : 在磁场中的甲线圈摆动时,可产生方向变化的感应电流。甲乙线圈构成闭合回路,故 乙线圈中也有方向变化的电流,在磁场中乙会受到方向变化的力,从而乙线圈发生摆动
故答案为:(1)通电螺线管磁场的方向与电流方向有关 (2)A (3)AC(4)在磁场中的甲线圈摆动时,可产生方向变化的感应电流。甲乙线圈构成闭合回路,故 乙线圈中也有方向变化的电流,在磁场中乙会受到方向变化的力,从而乙线圈发生摆动
18.(2025八下·拱墅期末) 小欢和小乐利用如图甲所示装置探究“导体在磁场中产生感应电流的条件”,相关步骤及结果如表所示。
序号 开关 AB 棒运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况
① 断开 左右运动 不偏转
② 闭合 左右运动 偏转
③ 闭合 上下运动 不偏转
(1)装置中,AB棒可能是 (选填“铁棒”“铝棒”或“塑料棒”)。
(2)对比①和②可知,产生感应电流的条件之一是 。
(3)对比②和③,小欢认为产生感应电流的条件之一是电路中的部分导体必须左右运动;小乐则认为产生感应电流的条件之一是电路中的部分导体需做切割磁感线运动,并不一定要左右运动。为了验证小欢观点的错误,小乐通过 (填写实验操作),让AB棒上下运动也产生了感应电流。
(4)依据探究结论,在如图乙所示的“摇绳发电”活动中,小欢和小乐应沿 (选填“东西”或“南北”)方向站立并摇绳。
【答案】(1)铝棒
(2)电路为通路
(3)导体AB从左上到右下运动
(4)东西
【解析】(1)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线运动;
(2)灵敏电流计偏转说明有电流产生,不偏转说明没有电流产生,根据描述分析产生感应的条件;
(3)当磁场沿竖直方向分布时,只要导体不沿竖直方向移动,此时都会切割磁感线,都会产生感应电流,据此分析解答。
(4)根据地磁场的分布规律分析解答。
【解答】(1)根据电磁感应发生的条件客舟,AB棒必须是导体,为了保证在磁场中自由移动,且不能是铁磁性物质,故选铝棒;
(2)根据表格数据可知,①中开关断开为断路,此时没有产生感应电流;②中开关闭合为通路,此时产生感应电流,则二者对比产生感应电流的条件之一为:电路为通路。
(3)根据甲图可知,当导体AB从左上到右下运动时也会切割磁感线,产生感应电流,则为了验证小欢观点的错误,小乐通过导体AB从左上到右下运动,让AB棒上下运动也产生了感应电流。
(4)地磁场沿南北方向,当小欢和小乐沿东西方向站立并摇绳时,导线不断切割磁感线,会产生感应电流。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)