1.5
磁生电
一.选择题(共9小题)
1.(2018?瓯海区二模)“会发电的衣服“是由一种利用运动产生电流的“发电纤维”织造的。人穿上这种衣服,在运动过程中衣物会产生压折,就能源源不断形成电流。其原理与下列实验相同的是( )
A.
B.
C.
D.
2.(2018春?嘉兴期末)如图所示是探究“感应电流产生的条件”的实验装置,图中a、b两接线柱应连接( )
A.电源
B.灵敏电流表
C.电压表
D.小灯泡
3.(2018?诸暨市一模)某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置,如图所示。竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨,导轨间加有垂直导轨平面的磁场,绝缘火箭支撑在导轨间,燃料室中的金属棒EF通过电刷与导轨良好接触。现在引燃火箭下方的推进剂,迅速推动刚性金属棒CD向上运动,此过程激励出强电流,产生电磁推力加速火箭,则此过程( )
A.只有金属棒CD产生感应电流
B.只有金属棒EF产生感应电流
C.金属棒CD、EF均产生感应电流且方向相同
D.金属棒CD、EF均产生感应电流且方向相反
4.(2018春?衢州月考)实验课上,同学们将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,带动转子转动,小灯泡发光,关于此现象,下列说法正确的是( )
A.这个电动机消耗的电能转化为机械能
B.该原理是电流的磁效应
C.磁产生了电,使小灯泡发光
D.此电路没电源,小灯泡不可能发光
5.(2020?余姚市一模)无线充电是一种增加手机续航时间的方式,无线充电的技术原理是:电流流过充电座的“送电线圈”产生磁场,手机中的“受电线圈”靠近该磁场时就会产生感应电流,给智能手机充电。“受电线圈”处用到的实验原理与下列设备或用电器工作原理一致的是( )
A.电吹风
B.手摇发电机
C.电风扇
D.电磁起重机
6.(2020春?温州期中)风是一种潜力很大的新能源,地球上可用来发电的风力资源几乎是现在全世界水力发电量的10倍。因此国内外都很重视利用风力来发电。某校科技小组结合所学知识,利用如图装置对“风力发电”展开探究。以下观点不正确的是( )
A.只要铜棒AB在磁场中运动,就会产生感应电流
B.只改变铜棒AB运动方向时,感应电流的方向改变
C.感应电流的大小与铜棒AB切割磁感线的速度有关
D.风力发电的工作过程是将机械能转化为电能的过程
7.(2019春?西湖区校级期中)我国新型反潜巡逻机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在,下图中与磁异探测器工作原理相同的是( )
A.甲图中电磁铁通电,衔铁被吸引
B.乙图中电流通过,小磁针偏转
C.丙图闭合开关,导体小棒运动
D.丁图左右摆动导体ab,电流计指针偏转
8.(2019春?长兴县期中)以下选项中的灵敏电流计A的指针会发生偏转的装置是( )
A.铜棒以箭头方向快速靠近线圈
B.磁体以篱头方向快速靠近线
C.线圈和铜棒保持静止不动
D.电磁铁和磁体保持静止不动
9.(2019?绍兴一模)超市的商品上贴有具有磁性的标签,当未消磁的标签经过超市出口处的安全门时,安全门上的线圈会产生电流,触发报警器达到防盗的目的,其工作原理与下图相同的是( )
A.
B.
C.
D.
二.填空题(共5小题)
10.(2019秋?西湖区校级月考)小金做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,在此实验中:
(1)甲装置应用的原理是
。
(2)乙中导体cd运动过程中,电能转化成
能。
(3)丙图是电吉他主要部件的基本结构图,当拨动金属吉他弦产生振动时,经一系列转化后将电信号转为吉他的声音信号,其工作原理与
(连填“甲”或“乙”)相同。
11.(2019?西湖区校级模拟)小王同学利用如图所示装置探究“电磁感应现象”。
(1)如图,a、b两接线柱间应接入的是
。
(2)右上图装置实验作如何操作
,能使金属导体EF中产生感应电流。
(3)小王进行研究磁场强弱影响感应电流大小因素的探究实验,他设计的方案是:使用两个磁性强弱不同的磁铁,分别让闭合电路的同一段导体,在如图所示的磁场中水平向左运动,观察电流表指针的偏转角度。指出此实验方案存在的主要问题是
;预测实验结果
。
12.(2020春?宁波期末)小科同学买了一个新式手摇电筒(如图甲所示),它既不需要安装干电池,也不需要像手机那样给它充电,使用前只需摇晃几下,然后闭合开关就能照明较长一段时间。为了探究手电筒的秘密,小科拆开手电筒发现其结构如图乙所示,结合所学科学知识,他很快明白了该手电筒的原理。(小科查阅相关资料得知,其中二极管具有单向导电性,即图中电流向右流经二极管时能够顺利通过,向左流经二极管时不能通过。)
(1)该手电筒自己能产生电流是利用了
的原理。
(2)手电筒如图乙所示水平放置,应该向
(填“左右”或“上下”)方向摇动它,才能更好地工作。
13.(2020?舟山)图甲是法拉第发明的紫铜圆盘发电机。转动摇柄使圆盘旋转起来,电路中就会产生电流。圆盘相当于图乙中的
。如果要改变圆盘发电机产生的电流方向,可采用的方法是
。(写出一点即可)
14.(2019?天台县模拟)智能手机的普及给人们的生活带来了便捷。
(1)当手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,原因是减小了电池的输出
(选填“电压”或“电流”)
(2)手机无线充电时,利用充电器中的变化磁场,使手机内的线圈产生感应电流实现对手机电池充电,下图中与无线充电原理相同的是
。
三.实验探究题(共10小题)
15.(2020?绍兴模拟)小敏了解到发光二极管(LED)具有单向导电性,如图甲,当电流从“+”极流入时,LED灯会发光,当电流从“﹣”极流入时,LED灯则不发光。小敏设想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”,于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中,与线圈构成闭合电路,并进行了如下实验操作:
①条形强磁铁(钕铁硼强磁铁)的N极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中(如图乙),发现A灯发光,B灯不发光;
②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,发现B灯发光,A灯不发光。
(1)实验中,将两个相同的LED灯反向并联的目的是
。
(2)通过上述实验可以获得的结论是
。
(3)在图乙中,若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”,在做了上述步骤①后,还应该补做的实验是
。
(4)结合上述已获得的结论,小明按图丙实验:将S极朝下放置于线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,可以观察到灯A、B的发光情况是
。
A.A灯发光,B灯不发光
B.B灯发光,A灯不发光
C.A和B灯均不发光
D.A和B灯均发光
16.(2019?西湖区校级模拟)小乐利用如图所示的实验装置探究“电磁感应现象”。
(1)实验中,通过观察
来判断电路中是否产生感应电流。
(2)让磁场产生电流,必须的操作是
。
A.实验时,开关要闭合,接通电路
B.电路的一部分导体,在磁场中运动
C.整个电路都在磁场中做切制磁感线运动
D.电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动
E.导体切割磁感线的速度必须要快
(3)实验中,小乐发现每次灵敏电流表指针摆动的角度不同,提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。小乐猜想:感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,她应进行的操作是
。
17.(2019春?西湖区校级月考)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。
猜想3
(根据后面的验证猜想3回答)
[实验研究]
(1)验证猜想1:当圆盘转速增大时,电流表指针偏转角度增大。
(2)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
。
[评价与交流]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,则需要
。
18.(2019春?上城区校级期中)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,应用这一原理工作的机器有
。
(2)小波同学认为用一只发光管也可以,为什么要用两只呢?我们可以这样说服小波:实验中要用两只二极的好处,是因为可以方便地研究
的关系。
(3)科学研究中经常把一些不易直接测量的物理量,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,下面做法相似的有
。
A.研究电磁铁磁性强弱时运用了大量的大头针
B.研究电磁铁磁性强弱时运用了滑动变阻器
C.研究植物的呼吸作用时运用了澄清石灰水
D.演示铁丝在纯氧中燃烧时在瓶底留少量的水
19.(2019春?西湖区校级月考)如图所示是探究“电磁感应现象”的实验装置
(1)AB棒在磁场中做切割磁感线运动时,可以观察到电流表指针向右偏转,这时AB棒成为一个电源,其中A端为
极(选填“正”或“负”)
(2)实验中为了使电流表指针明显偏转,可以采取的措施是
(写出一条即可)。
(3)保持电路闭合,当导线AB向左运动和向右运动时,电流表的指针会向左或向右偏转,表明导线中的感应电流方向与
有关。
20.(2018秋?西湖区校级月考)小金用如图所示的实验装置探究电磁感应现象,导体AB用绝缘体悬挂起来处在蹄形磁铁的磁场中。
(1)实验时,他通过观察
来判断电路是否有感应电流产生。
(2)他按照图甲连接好电路,闭合开关后,左右移动金属棒AB,都没有发现电流表的指针发生偏移。经检查,全部实验器材均无故障且连接无误。请你猜想电流表指针不偏转的原因可能是
。
(3)小金改进实验装置后继续进行实验,步骤如下:①按乙图连接电路,闭合开关,将用绝缘线悬挂的导体AB向右快速移动,灵敏电流计的指针向右侧偏转;②将磁铁的磁极上下对调,如图丙所示,将导体AB向右快速移动,灵敏电流计指针向左侧偏转。请你写出小金所探究的问题是
。
(4)若丙图导体AB不动,磁铁向右水平运动,则灵敏电流计指针将向
侧偏转。
21.(2018春?杭州期末)在研究“感应电流的大小与哪些因素有关”的活动中,同学们采用了如图1所示的实验装置:ab是一根导体,通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上。
(1)本实验中,如果观察到
;我们就认为有感应电流产生。
(2)闭合开关后,若导体不动,磁铁左右水平运动,电路中是否有感应电流?
。
(3)改变导体在磁场中的运动速度,测出每次实验时电流表偏转示数的最大值,实验结果记录如表,分析表中数据可以得出:在相同条件下,
。
实验次数
1
2
3
4
5
6
速度(cm/s)
1
2
3
4
5
6
电流(mA)
2.0
4.0
5.9
8.1
10.2
11.8
(4)图2三种设备中,应用电磁感应原理工作的是
(填字母)
22.(2018春?滨江区校级期中)为了“探究通过磁场获得电流的条件”,小乐设计了如图所示的装置,主要器材有:铁架台、U形磁体一、灵敏电流计、金属杆(金属杆用细导线连接并悬挂于铁架台上)、开关及导线若干。
(1)图中金属杆、灵敏电流计及开关的连接方式是
联。
(2)小乐安装好器材,便开始观察灵敏电流计,结果发现指针没有发生偏转,出现这个问题最有可能是因为
造成的。
(3)解决(2)中的问题后,小乐再次观察灵敏电流计发现指针还是没有发生偏转,于是他晃动金属杆,发现灵敏电流计的指针发生了摆动,则表明电路中有了电流通过,此时
就相当于电路中的电源。
(4)经历了(2)、(3)的探究,小乐便得出了通过磁场获得电流的条件:①有一个闭合的电路;②电路的一部分导体要在磁场中运动。对于他的结论,你认为哪一条还不够准确?
(选填“①”或“②”)。
23.(2019春?温州期中)为研究感应电流方向的影响因素,某同学设计了如图所示实验方案,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。(发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。)
(1)该装置发光的原理是
;
(2)实验中用两只二极是为了研究
的关系。
24.(2019秋?西湖区校级月考)研究性学习小组的同学用如图甲所示的实验装置探究“产生感应电流的条件。
(1)小明在实验中,闭合开关,当导体b向右运动时,并未发现电流表指针明显偏转,你认为可能的原因是
。(写出一条)
(2)小强在实验中,闭合开关,让导体ab在磁场中竖直上下运动,小华在实验中,闭合开关,让导体ab不动,左右移动磁铁,则
的电流表指针会发生偏转(填写:小强;小华)。
(3)微型电扇通电工作时,它是电动机。如图乙所示,在微型电扇的插头处连接小灯泡,用手快速拨动风扇叶片时,小灯泡发光,此时微型电扇竟然变成了发电机。请你根据以上探究结果解释它的工作原理。
四.解答题(共2小题)
25.(2020?鹿城区校级模拟)干簧管是一种利用磁场的有无来控制线路的开关,也叫磁控开关。图甲为双触点干簧管,其外壳是一根密封的玻璃管,内充满惰性气体保护簧片。当外界没有磁场时,簧片1与簧片2接通;当外界有磁场时,簧片1与簧片2的分开,簧片1与簧片3触点部位接通。图乙为利用双触点干簧管的电路,导线在干簧管表面绕成线圈ab。当开关S闭合后,请判断红灯、绿灯的工作情况并说明理由。
学法指导:复杂的电磁综合电路需要进行动态电路分析,通常采用“状态→变化→新状态→新变化”的模型进行判断和解释。解题过程示例如下:
解题过程
状态
→变化(或现象)
→新状态
→新变化(或现象)
答题示例
当开关S闭合后,簧片1与2
触点接通,则红灯和线圈ab串联,红灯亮,线圈有磁性。
﹣﹣﹣
﹣﹣﹣
﹣﹣﹣
解答:(1)红灯、绿灯的工作情况:
。
(2)说明理由:当开关S闭合后,簧片1与2触点接通,则红灯和线圈ab串联,红灯亮,线圈有磁性,
。
26.(2019春?嘉兴期末)利用电磁感应原理,同学们开展了一次有趣的跳绳活动:
如图,把一根大约10米长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合电路。两个同学摇动电线,并不断改变摇动的方向和所摇动电线的长度,观察电流表指针的变化。
(1)开展这一活动时,同学们建立的假设有:①地球是个大磁体,如果闭合电路一部分导体切割地磁场,就会产生感应电流;②
。
(2)活动中,同学们应观察电流表指针的哪些变化?
(3)活动中,同学们发现摇动电线越快,指针变化就越快。请对此现象作出合理解释
。1.5
磁生电
一.选择题(共9小题)
1.(2018?瓯海区二模)“会发电的衣服“是由一种利用运动产生电流的“发电纤维”织造的。人穿上这种衣服,在运动过程中衣物会产生压折,就能源源不断形成电流。其原理与下列实验相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:由题意可知,当人穿上这种纤维织成的衣物后,衣服因运动压折或者遇上一阵微风,就能够形成源源不断的电流,消耗了机械能,得到电能,所以是将人体的机械能转化为电能,该现象属于电磁感应现象;
A、图中没有电源,是闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,属于电磁感应现象,故A符合题意;
B、图中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,应用于电动机,故B不符合题意;
C、图中两电磁铁的电流相同,匝数不同,研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故C不符合题意;
D、图示是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,即电生磁,故D不符合题意。
故选:A。
2.(2018春?嘉兴期末)如图所示是探究“感应电流产生的条件”的实验装置,图中a、b两接线柱应连接( )
A.电源
B.灵敏电流表
C.电压表
D.小灯泡
【解答】解:用如图所示的装置探究感应电流产生的条件时,产生的电流较小,所以电路中应串联一只灵敏电流计,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来反映是否有电流产生。
故选:B。
3.(2018?诸暨市一模)某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置,如图所示。竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨,导轨间加有垂直导轨平面的磁场,绝缘火箭支撑在导轨间,燃料室中的金属棒EF通过电刷与导轨良好接触。现在引燃火箭下方的推进剂,迅速推动刚性金属棒CD向上运动,此过程激励出强电流,产生电磁推力加速火箭,则此过程( )
A.只有金属棒CD产生感应电流
B.只有金属棒EF产生感应电流
C.金属棒CD、EF均产生感应电流且方向相同
D.金属棒CD、EF均产生感应电流且方向相反
【解答】解:两金属棒均切割磁感线产生感应电流,两金属棒与导轨间组成闭合回路,故CD、EF产生的感应电流方向相反。故D正确,ABC错误。
故选:D。
4.(2018春?衢州月考)实验课上,同学们将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,带动转子转动,小灯泡发光,关于此现象,下列说法正确的是( )
A.这个电动机消耗的电能转化为机械能
B.该原理是电流的磁效应
C.磁产生了电,使小灯泡发光
D.此电路没电源,小灯泡不可能发光
【解答】解:AB、电风扇在发电的过程中,消耗了机械能,转化为了电能,故是利用了电磁感应原理,故AB错误;
CD、电风扇发电过程是把机械能转化为电能,即磁产生了电,使小灯泡发光,故C正确,D错误。
故选:C。
5.(2020?余姚市一模)无线充电是一种增加手机续航时间的方式,无线充电的技术原理是:电流流过充电座的“送电线圈”产生磁场,手机中的“受电线圈”靠近该磁场时就会产生感应电流,给智能手机充电。“受电线圈”处用到的实验原理与下列设备或用电器工作原理一致的是( )
A.电吹风
B.手摇发电机
C.电风扇
D.电磁起重机
【解答】解:由题意可知,“受电线圈”的工作原理是电磁感应现象;
A.电吹风的主要结构为电动机,工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故A不合题意;
B.手摇发电机的工作原理为电磁感应现象,故B符合题意;
C.电风扇的主要结构为电动机,工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故C不合题意;
D.电磁起重机的主要结构为电磁铁,工作原理是电流的磁效应,故D不合题意。
故选:B。
6.(2020春?温州期中)风是一种潜力很大的新能源,地球上可用来发电的风力资源几乎是现在全世界水力发电量的10倍。因此国内外都很重视利用风力来发电。某校科技小组结合所学知识,利用如图装置对“风力发电”展开探究。以下观点不正确的是( )
A.只要铜棒AB在磁场中运动,就会产生感应电流
B.只改变铜棒AB运动方向时,感应电流的方向改变
C.感应电流的大小与铜棒AB切割磁感线的速度有关
D.风力发电的工作过程是将机械能转化为电能的过程
【解答】解:A、根据产生感应电流的条件可知:要产生感应电流,导体必须是闭合电路的一部分,同时必须做切割磁感线运动,故A错误;
B、感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关,只改变铜棒AB运动方向或磁场方向时,感应电流的方向都会改变,故B正确;
C、感应电流的大小与磁场的强弱和导体运动的速度有关,运动速度越快,产生的感应电流越大,故C正确;
D、风力发电的工作过程是将机械能转化为电能的过程,故D正确。
故选:A。
7.(2019春?西湖区校级期中)我国新型反潜巡逻机尾的“棍子”叫做磁异探测器,它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,从而发现潜艇的存在,下图中与磁异探测器工作原理相同的是( )
A.甲图中电磁铁通电,衔铁被吸引
B.乙图中电流通过,小磁针偏转
C.丙图闭合开关,导体小棒运动
D.丁图左右摆动导体ab,电流计指针偏转
【解答】解:磁异探测器将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流,说明有感应电流产生,其工作原理是电磁感应现象;
A、图中是电磁继电器,磁铁通电后具有磁性,衔铁被吸引,是利用电流的磁效应工作的,故A不合题意;
B、图中的实验是奥斯特实验,小磁针偏转,说明通电导线的周围存在磁场,折射电流的磁效应,故B不合题意;
C、图中闭合开关后,通电导体在磁场中受力而运动,是电动机的工作原理,故C不合题意;
D、图中闭合电路的一部分导体ab左右摆动时,在磁场中做切割磁感线运动,能产生感应电流,属于电磁感应现象,故D符合题意。
故选:D。
8.(2019春?长兴县期中)以下选项中的灵敏电流计A的指针会发生偏转的装置是( )
A.铜棒以箭头方向快速靠近线圈
B.磁体以篱头方向快速靠近线
C.线圈和铜棒保持静止不动
D.电磁铁和磁体保持静止不动
【解答】解:产生感应电流的条件:①闭合电路;②部分导体做切割磁感线运动;
A、图A中铜棒以箭头方向快速靠近线圈,导体不是在磁场中运动,不会产生感应电流,灵敏电流计A的指针不会发生偏转,故A不符合题意;
B、图B中磁体以箭头方向快速靠近线圈,导体在磁场中发生相对运动,线圈中会产生感应电流,灵敏电流计A的指针会发生偏转,故B符合题意;
C、图C中线圈和铜棒保持静止不动,既没有在磁场中,导体也没有运动,不会产生感应电流,灵敏电流计A的指针不会发生偏转,故C不符合题意;
D、图D中电磁铁的线圈在磁场中没有运动,不会产生感应电流,灵敏电流计A的指针不会发生偏转,故D不符合题意。
故选:B。
9.(2019?绍兴一模)超市的商品上贴有具有磁性的标签,当未消磁的标签经过超市出口处的安全门时,安全门上的线圈会产生电流,触发报警器达到防盗的目的,其工作原理与下图相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:据“当经过检测通道后,检测天线便检测到商品上的标签信号,从而转化为电信号”可知,该过程是将机械能转化为电能的过程;
A、该实验是奥斯特实验,说明通电导线周围有磁场,故A错误;
B、图中有电源,说明通电导体在磁场中受力而运动,是电动机原理,将电能转化为机械能,故B错误;
C、图中电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,故C正确;
D、如图是一个电磁铁,是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,故D错误;
故选:C。
二.填空题(共5小题)
10.(2019秋?西湖区校级月考)小金做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,在此实验中:
(1)甲装置应用的原理是 电磁感应 。
(2)乙中导体cd运动过程中,电能转化成 机械 能。
(3)丙图是电吉他主要部件的基本结构图,当拨动金属吉他弦产生振动时,经一系列转化后将电信号转为吉他的声音信号,其工作原理与 甲 (连填“甲”或“乙”)相同。
【解答】解:(1)由题干图可知:闭合开关,将导体ab水平向右移动,此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会有感应电流产生,这是利用电磁感应现象的原理实现的,此时导体ab相当于电源;
(2)此时cd有电流通过,在磁场中受力的作用而运动,将电能转化为机械能;
(3)根据图丙可知,没有电源,通过拨动弦转化为电信号,最后转为声音信号,因此该过程为电磁感应现象,与发电机原理相同,即与甲的原理相同。
故答案为:(1)电磁感应;(2)机械;(3)甲。
11.(2019?西湖区校级模拟)小王同学利用如图所示装置探究“电磁感应现象”。
(1)如图,a、b两接线柱间应接入的是 小量程的电流表 。
(2)右上图装置实验作如何操作 应使开关闭合,导体做切割磁感线运动 ,能使金属导体EF中产生感应电流。
(3)小王进行研究磁场强弱影响感应电流大小因素的探究实验,他设计的方案是:使用两个磁性强弱不同的磁铁,分别让闭合电路的同一段导体,在如图所示的磁场中水平向左运动,观察电流表指针的偏转角度。指出此实验方案存在的主要问题是 没有控制导体切割磁感线速度大小不变 ;预测实验结果 不准确 。
【解答】解:(1)由于产生的感应电流比较小,因此为了使实验现象明显,应选择量程的电流表;
(2)导体在磁场中运动时,要使电流表指针发生偏转,应使开关闭合,导体做切割磁感线运动,能使金属导体EF中产生感应电流;
(3)要研究感应电流的大小与磁性强弱是否有关,应该控制导体切割磁感线的速度不变,只改变磁性强弱,观察电流表指针偏转的角度;
而操作中,线圈在磁场中水平向左运动,只控制了磁场强弱不同,故存在的主要问题是:没有控制导体切割磁感线速度大小不变;预测实验结果不准确。
故答案为:(1)小量程的电流表;(2)应使开关闭合,导体做切割磁感线运动;(3)没有控制导体切割磁感线速度大小不变;不准确。
12.(2020春?宁波期末)小科同学买了一个新式手摇电筒(如图甲所示),它既不需要安装干电池,也不需要像手机那样给它充电,使用前只需摇晃几下,然后闭合开关就能照明较长一段时间。为了探究手电筒的秘密,小科拆开手电筒发现其结构如图乙所示,结合所学科学知识,他很快明白了该手电筒的原理。(小科查阅相关资料得知,其中二极管具有单向导电性,即图中电流向右流经二极管时能够顺利通过,向左流经二极管时不能通过。)
(1)该手电筒自己能产生电流是利用了 电磁感应 的原理。
(2)手电筒如图乙所示水平放置,应该向 上下 (填“左右”或“上下”)方向摇动它,才能更好地工作。
【解答】解:
(1)由题意可知,使用前只需摇晃几下,线圈切割磁感线产生感应电流,故可知利用了电磁感应原理;
(2)手电筒如图乙所示水平放置,当线圈上下移动时会切割磁感线,故上下摇动它,才能更好地工作。
故答案为:(1)电磁感应;(2)上下。
13.(2020?舟山)图甲是法拉第发明的紫铜圆盘发电机。转动摇柄使圆盘旋转起来,电路中就会产生电流。圆盘相当于图乙中的 导体AB 。如果要改变圆盘发电机产生的电流方向,可采用的方法是 改变圆盘的转动方向(或改变磁场的方向) 。(写出一点即可)
【解答】解:
闭合电路的圆盘转动时,会产生感应电流,这是电磁感应现象,则圆盘相当于乙图中的导体AB;
如果要改变圆盘发电机产生的电流方向,需要改变圆盘的转动方向或磁场的方向。
故答案为:导体AB;改变圆盘的转动方向(或改变磁场的方向)。
14.(2019?天台县模拟)智能手机的普及给人们的生活带来了便捷。
(1)当手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,原因是减小了电池的输出 电流 (选填“电压”或“电流”)
(2)手机无线充电时,利用充电器中的变化磁场,使手机内的线圈产生感应电流实现对手机电池充电,下图中与无线充电原理相同的是 C 。
【解答】解:(1)手机电池储存的电能是一定的,由公式W=Pt知,要延长手机工作时间,需要减小输出功率,而手机工作电压是不变的,由P=UI知,在省电模式下,应减小电池的输出电流;
(2)由题意可知,手机无线充电的工作原理是电磁感应现象;
A、图中有电源,是电动机的原理图,是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故A不符合题意;
B、B图是探究影响电磁铁磁性强弱的因素,是利用电流的磁效应制成的,故B不符合题意;
C、图中没有电源,当磁铁向下运动时会切割磁感线,电路中会产生感应电流,电流表的指针会发生偏转,是利用电磁感应原理工作的,故C符合题意;
D、图中是奥斯特原理图,是利用电流的磁效应制成的,故D不符合题意。
故选:C。
故答案为:(1)电流;(2)C。
三.实验探究题(共10小题)
15.(2020?绍兴模拟)小敏了解到发光二极管(LED)具有单向导电性,如图甲,当电流从“+”极流入时,LED灯会发光,当电流从“﹣”极流入时,LED灯则不发光。小敏设想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”,于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中,与线圈构成闭合电路,并进行了如下实验操作:
①条形强磁铁(钕铁硼强磁铁)的N极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中(如图乙),发现A灯发光,B灯不发光;
②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,发现B灯发光,A灯不发光。
(1)实验中,将两个相同的LED灯反向并联的目的是 便于判断电流的方向 。
(2)通过上述实验可以获得的结论是 感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关 。
(3)在图乙中,若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”,在做了上述步骤①后,还应该补做的实验是 条形强磁铁的S极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中,观察两灯泡的发光情况 。
(4)结合上述已获得的结论,小明按图丙实验:将S极朝下放置于线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,可以观察到灯A、B的发光情况是 A 。
A.A灯发光,B灯不发光
B.B灯发光,A灯不发光
C.A和B灯均不发光
D.A和B灯均发光
【解答】解:
(1)LED灯具有单向导电性,实验中选用LED灯是为了便于判断电流的方向;
(2)条形强磁铁的N极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中,发现A灯发光,B灯不发光;再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出,发现B灯发光,A灯不发光,这说明导体切割磁感线的运动方向不同,电流方向不同,故结论为:感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关;
(3)若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”,应改变磁场的方向,而其他条件不变,即条形强磁铁的S极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中,观察两灯泡的发光情况;
(4)由题意可知,感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的运动方向有关;
由题中的实验步骤和现象可得乙丁两图;
现在将S极朝下放置于线圈中的条形强磁铁快速向上拔出(如图丙),丙图和丁图相比,导体切割磁感线的运动方向相同,磁场方向相反,则此时产生感应电流的方向与图丁相反,所以此时观察到灯A、B的发光情况是:A灯发光,B灯不发光,故A正确,BCD错误。故答案为:(1)判断电流的方向;
(2)感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关;
(3)条形强磁铁的S极朝下放置,将条形强磁铁快速向下插入线圈中,观察两灯泡的发光情况;
(4)A。
16.(2019?西湖区校级模拟)小乐利用如图所示的实验装置探究“电磁感应现象”。
(1)实验中,通过观察 灵敏电流表指针是否发生偏转 来判断电路中是否产生感应电流。
(2)让磁场产生电流,必须的操作是 AD 。
A.实验时,开关要闭合,接通电路
B.电路的一部分导体,在磁场中运动
C.整个电路都在磁场中做切制磁感线运动
D.电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动
E.导体切割磁感线的速度必须要快
(3)实验中,小乐发现每次灵敏电流表指针摆动的角度不同,提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。小乐猜想:感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,她应进行的操作是 用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向切割磁感线,观察灵敏电流表指针偏转角度的大小 。
【解答】解:(1)在探究“电磁感应现象”实验中,通过观察灵敏电流表指针是否发生偏转来判断电路中是否产生感应电流;
(2)根据产生感应电流的条件可知:要产生感应电流,导体必须是闭合电路的一部分,同时必须做切割磁感线运动,故选AD;
(3)为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,根据控制变量法应该保持导体运动快慢相同,方向不变,改变磁场强弱,观察电流表指针的偏转角度。
故答案为:(1)灵敏电流表指针是否发生偏转;(2)AD;(3)用磁性不同(大小不同)的两块磁铁,让导体棒分别以相同的速度向相同的方向切割磁感线,观察灵敏电流表指针偏转角度的大小。
17.(2019春?西湖区校级月考)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。
猜想3 导线的长度会影响感应电流的大小 (根据后面的验证猜想3回答)
[实验研究]
(1)验证猜想1:当圆盘转速增大时,电流表指针偏转角度增大。
(2)验证猜想2:保持圆盘转速不变,换用 磁性更强的磁铁 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、导线的长度、磁场强弱 。
[评价与交流]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,则需要 金属圆盘顺时针转动 。
【解答】解:
[建立猜想]
由验证猜想3可知,感应电流的大小与金属圆盘的半径有关,圆盘相当于一个做切割磁感线的导线,圆盘变大,说明导线变长,则猜想3:导线的长度会影响感应电流的大小;
[实验研究]
由猜想2可知,磁场强弱会影响感应电流的大小,则验证猜想2时应保持圆盘转速不变,应换用磁性更强的磁铁,发现电流表指针偏转角度更大;
[实验结果]
由验证猜想1、2、3可知,影响感应电流大小的因素有:切割磁感线的速度、导线的长度、磁场强弱;
[评价与交流]
由实验中金属圆盘均逆时针转动时电流表指针都向一个方向偏转可知,若想让电流表指针向另一个方向偏转,则需要金属圆盘顺时针转动。
故答案为:导线的长度会影响感应电流的大小;磁性更强的磁铁;切割磁感线的速度、导线的长度、磁场强弱;金属圆盘顺时针转动。
18.(2019春?上城区校级期中)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 电磁感应 原理制成,应用这一原理工作的机器有 发电机 。
(2)小波同学认为用一只发光管也可以,为什么要用两只呢?我们可以这样说服小波:实验中要用两只二极的好处,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运动的方向 的关系。
(3)科学研究中经常把一些不易直接测量的物理量,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,下面做法相似的有 AC 。
A.研究电磁铁磁性强弱时运用了大量的大头针
B.研究电磁铁磁性强弱时运用了滑动变阻器
C.研究植物的呼吸作用时运用了澄清石灰水
D.演示铁丝在纯氧中燃烧时在瓶底留少量的水
【解答】解:(1)磁铁和线圈之间发生了相对运动,线圈做了切割磁感线的运动,就会产生感应电流,使二极管发光;
发电机就是利用电磁感应现象的原理制成的;
(2)线圈的运动方向发生改变时,感应电流的方向就会放生改变,从而使不同的发光二极管发光,即用两个二极管可以探究感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向的关系。
(3)A、电磁铁磁性强弱不能直接观察,通过观察被吸引的大头针数目间接知道了电磁铁磁性的强弱,采用的是转换法,故A正确;
B、研究电磁铁磁性强弱时运用了滑动变阻器,是改变电路中的电流,不是采用转换法,故B错误;
C、研究植物的呼吸作用时运用了澄清石灰水,说明呼吸放出二氧化碳,采用的是转换法,故C正确;
D、演示铁丝在纯氧中燃烧时在瓶底留少量的水,是防止高温熔融物溅落炸裂容器,不是采用转换法,故D错误;
故选AC。
故答案为:(1)电磁感应;发电机;(2)感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向;(3)AC。
19.(2019春?西湖区校级月考)如图所示是探究“电磁感应现象”的实验装置
(1)AB棒在磁场中做切割磁感线运动时,可以观察到电流表指针向右偏转,这时AB棒成为一个电源,其中A端为 A 极(选填“正”或“负”)
(2)实验中为了使电流表指针明显偏转,可以采取的措施是 把导线制成线圈 (写出一条即可)。
(3)保持电路闭合,当导线AB向左运动和向右运动时,电流表的指针会向左或向右偏转,表明导线中的感应电流方向与 导体运动方向 有关。
【解答】解:(1)AB棒在磁场中做切割磁感线运动时,可以观察到电流表指针向右偏转,说明电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,可以判断导体A端是电源的正极。
(2)增加切割磁感线的长度、增强磁场、增大导体的运动速度都可以增大感应电流。
(3)保持电路闭合,当导线a、b向左运动和向右运动时,检流计的指针会向左和向右偏转,表明导线中的感应电流方向导体运动方向有关。
故答案为:(1)A;(2)把导线制成线圈;(3)导体运动方向。
20.(2018秋?西湖区校级月考)小金用如图所示的实验装置探究电磁感应现象,导体AB用绝缘体悬挂起来处在蹄形磁铁的磁场中。
(1)实验时,他通过观察 电流表指针是否偏转 来判断电路是否有感应电流产生。
(2)他按照图甲连接好电路,闭合开关后,左右移动金属棒AB,都没有发现电流表的指针发生偏移。经检查,全部实验器材均无故障且连接无误。请你猜想电流表指针不偏转的原因可能是 感应电流太小 。
(3)小金改进实验装置后继续进行实验,步骤如下:①按乙图连接电路,闭合开关,将用绝缘线悬挂的导体AB向右快速移动,灵敏电流计的指针向右侧偏转;②将磁铁的磁极上下对调,如图丙所示,将导体AB向右快速移动,灵敏电流计指针向左侧偏转。请你写出小金所探究的问题是 感应电流的方向与磁场方向的关系 。
(4)若丙图导体AB不动,磁铁向右水平运动,则灵敏电流计指针将向 右 侧偏转。
【解答】解:
(1)实验中,当悬挂着的导体棒AB在磁场中左右运动时,通过观察灵敏电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。
(2)在探究产生感应电流的条件时,小东采用了如图所示的实验装置,闭合开关后,小东左右移动金属棒AB,电流表的指针均未发生偏转;经检查,全部实验器材均无故障且连接无误,而图中电流表量程为0~0.6A,由此可以猜想:感应电流太小,电流表的灵敏度太低,无法检测到该实验产生的微小电流;
(3)按乙图连接电路,闭合开关,将用绝缘线悬挂的导体AB向右快速移动,灵敏电流计的指针向右侧偏转;将磁铁的磁极上下对调,如图丙所示,将导体AB向右快速移动,灵敏电流计指针向左侧偏转,由此可知:在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变时,磁场方向改变,感应电流的方向就改变,所以小青所探究的问题是:感应电流的方向与磁场方向的关系;
(4)由题意和图丙知,磁体不动时,将导体AB向右快速移动,灵敏电流计指针向左侧偏转;
则导体AB不动,磁铁向右水平运动时,相当于磁铁不动,AB向左运动,所以电流表指针向右侧偏转。
故答案为:(1)电流表指针是否偏转;(2)感应电流太小;(3)感应电流的方向与磁场方向的关系;(4)右。
21.(2018春?杭州期末)在研究“感应电流的大小与哪些因素有关”的活动中,同学们采用了如图1所示的实验装置:ab是一根导体,通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上。
(1)本实验中,如果观察到 灵敏电流计的指针偏转 ;我们就认为有感应电流产生。
(2)闭合开关后,若导体不动,磁铁左右水平运动,电路中是否有感应电流? 有 。
(3)改变导体在磁场中的运动速度,测出每次实验时电流表偏转示数的最大值,实验结果记录如表,分析表中数据可以得出:在相同条件下, 导体切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
速度(cm/s)
1
2
3
4
5
6
电流(mA)
2.0
4.0
5.9
8.1
10.2
11.8
(4)图2三种设备中,应用电磁感应原理工作的是 B (填字母)
【解答】解:(1)感应电流就是通过灵敏电流表的指针偏转来体现的,若灵敏电流表的指针发生偏转,就说明产生了感应电流;
(2)磁铁左右水平运动,以磁铁为参照物,导线就是水平运动的,做的是切割磁感线的运动,所以就会产生感应电流;
(3)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:在相同条件下,导体切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大。
(4)A、电流流过扬声器时产生磁场,产生的磁场和其中的永磁体相互作用,引起纸盆的振动发声。不符合题意;
B、说话时声带的振动引起薄膜振动,薄膜振动引起线圈在磁场中切割磁感线运动,产生感应电流。动圈式话筒是利用电磁感应进行工作的。符合题意。
C、磁场对电流作用的实验装置,是电动机的原理,不符合题意;故选B。
故答案为:(1)灵敏电流计的指针偏转;(2)有;(3)导体切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大;(4)B。
22.(2018春?滨江区校级期中)为了“探究通过磁场获得电流的条件”,小乐设计了如图所示的装置,主要器材有:铁架台、U形磁体一、灵敏电流计、金属杆(金属杆用细导线连接并悬挂于铁架台上)、开关及导线若干。
(1)图中金属杆、灵敏电流计及开关的连接方式是 串 联。
(2)小乐安装好器材,便开始观察灵敏电流计,结果发现指针没有发生偏转,出现这个问题最有可能是因为 电路未闭合 造成的。
(3)解决(2)中的问题后,小乐再次观察灵敏电流计发现指针还是没有发生偏转,于是他晃动金属杆,发现灵敏电流计的指针发生了摆动,则表明电路中有了电流通过,此时 金属杆 就相当于电路中的电源。
(4)经历了(2)、(3)的探究,小乐便得出了通过磁场获得电流的条件:①有一个闭合的电路;②电路的一部分导体要在磁场中运动。对于他的结论,你认为哪一条还不够准确? ② (选填“①”或“②”)。
【解答】解:(1)由电路图可知,金属杆、灵敏电流计及开关首尾顺次连接,它们是串联的。
(2)连接完电路,电路没有闭合,电路中没有电流,电流表指针没有发生偏转。
(3)他晃动金属杆,金属杆切割磁感线,灵敏电流计的指针发生了摆动,电路中有电流通过,此时金属杆相当于电路中的电源。
(4)小乐得出了通过磁场获得电流的条件:①有一个闭合的电路;②电路的一部分导体要在磁场中运动。对于他的结论②不准确,为了得出准确的结论,应分别使导体棒在磁场中沿不同方向运动,比较切割磁感线和不切割磁感线时是否都能获得感应电流。
故答案为:(1)串;(2)电路未闭合;(3)金属杆;(4)②。
23.(2019春?温州期中)为研究感应电流方向的影响因素,某同学设计了如图所示实验方案,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。(发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。)
(1)该装置发光的原理是 电磁感应现象 ;
(2)实验中用两只二极是为了研究 感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向 的关系。
【解答】解:(1)磁铁和线圈之间发生了相对运动,线圈做了切割磁感线的运动,就会产生感应电流,使二极管发光,所以其原理是电磁感应现象;
(2)线圈的运动方向发生改变时,感应电流的方向就会放生改变,从而使不同的发光二极管发光,即用两个二极管可以探究感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向的关系。
故答案为:(1)电磁感应现象;(2)感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向。
24.(2019秋?西湖区校级月考)研究性学习小组的同学用如图甲所示的实验装置探究“产生感应电流的条件。
(1)小明在实验中,闭合开关,当导体b向右运动时,并未发现电流表指针明显偏转,你认为可能的原因是 导体运动的速度较小 。(写出一条)
(2)小强在实验中,闭合开关,让导体ab在磁场中竖直上下运动,小华在实验中,闭合开关,让导体ab不动,左右移动磁铁,则 小华 的电流表指针会发生偏转(填写:小强;小华)。
(3)微型电扇通电工作时,它是电动机。如图乙所示,在微型电扇的插头处连接小灯泡,用手快速拨动风扇叶片时,小灯泡发光,此时微型电扇竟然变成了发电机。请你根据以上探究结果解释它的工作原理。
【解答】解;
(1)小明在实验中,闭合开关,当导体b向右运动时,导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,并未发现电流表指针明显偏转,可能的原因是导体运动的速度较小(或磁场太弱),感应电流比较小;
(2)小强在实验中,闭合开关,让导体ab在磁场中竖直上下运动,此时导体没有切割磁感线,不会产生感应电流;小华在实验中,闭合开关,让导体ab不动,左右移动磁铁,此时导体也会切割磁感线,会产生感应电流;
故电流表指针会发生偏转的是小华;
(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)导体运动的速度较小;(2)小华;(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。
四.解答题(共2小题)
25.(2020?鹿城区校级模拟)干簧管是一种利用磁场的有无来控制线路的开关,也叫磁控开关。图甲为双触点干簧管,其外壳是一根密封的玻璃管,内充满惰性气体保护簧片。当外界没有磁场时,簧片1与簧片2接通;当外界有磁场时,簧片1与簧片2的分开,簧片1与簧片3触点部位接通。图乙为利用双触点干簧管的电路,导线在干簧管表面绕成线圈ab。当开关S闭合后,请判断红灯、绿灯的工作情况并说明理由。
学法指导:复杂的电磁综合电路需要进行动态电路分析,通常采用“状态→变化→新状态→新变化”的模型进行判断和解释。解题过程示例如下:
解题过程
状态
→变化(或现象)
→新状态
→新变化(或现象)
答题示例
当开关S闭合后,簧片1与2
触点接通,则红灯和线圈ab串联,红灯亮,线圈有磁性。
﹣﹣﹣
﹣﹣﹣
﹣﹣﹣
解答:(1)红灯、绿灯的工作情况: 红灯、绿灯交替发光 。
(2)说明理由:当开关S闭合后,簧片1与2触点接通,则红灯和线圈ab串联,红灯亮,线圈有磁性, 把簧片吸下来,簧片1与2分开,簧片1与3触点接通,红灯灭,绿灯亮;线圈ab磁性消失,簧片1重新与簧片2接通,绿灯灭,红灯又亮,线圈ab(电磁铁)又产生磁性。如此交替反复 。
【解答】解:(1)红灯、绿灯交替发光;
(2)过程如下:当开关S闭合后,簧片1和2接通,红灯和线圈ab串联,红灯亮,此时线圈ab产生磁场,把簧片吸下来,簧片1与2分开,簧片1与3触点接通,红灯灭,绿灯亮;线圈ab磁性消失,簧片1重新与簧片2接通,绿灯灭,红灯又亮,线圈ab(电磁铁)又产生磁性。如此交替反复。
故答案为:(1)红灯、绿灯交替发光;(2)把簧片吸下来,簧片1与2分开,簧片1与3触点接通,红灯灭,绿灯亮;线圈ab磁性消失,簧片1重新与簧片2接通,绿灯灭,红灯又亮,线圈ab(电磁铁)又产生磁性。如此交替反复。
26.(2019春?嘉兴期末)利用电磁感应原理,同学们开展了一次有趣的跳绳活动:
如图,把一根大约10米长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合电路。两个同学摇动电线,并不断改变摇动的方向和所摇动电线的长度,观察电流表指针的变化。
(1)开展这一活动时,同学们建立的假设有:①地球是个大磁体,如果闭合电路一部分导体切割地磁场,就会产生感应电流;② 产生感应电流的方向、大小与站立的方向有关 。
(2)活动中,同学们应观察电流表指针的哪些变化? 应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小
(3)活动中,同学们发现摇动电线越快,指针变化就越快。请对此现象作出合理解释 摇动电线越快,导体切割磁感线方向变化越快,产生的感应电流方向变化越快,指针变化就越快 。
【解答】解:(1)由于地球的周围存在磁场,且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极,所以当两个同学朝东西方向站立,并迅速摇动电线时,导线就会做切割磁感线运动,灵敏电流表的读数最大,所以假设②为产生感应电流的方向、大小与站立的方向有关;
(2)产生感应电流的大小与磁场的强弱、摇绳的快慢有关;方向与导体运动的方向、磁场方向有关,所以活动中,同学们应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小;
(3)摇动电线越快,导体切割磁感线方向变化越快,产生的感应电流方向变化越快,指针变化就越快。
故答案为:(1)产生感应电流的方向、大小与站立的方向有关;
(2)应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小;
(3)摇动电线越快,导体切割磁感线方向变化越快,产生的感应电流方向变化越快,指针变化就越快。