2025年中考物理一轮复习实验专题练习 专题三十七 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件

2025年中考物理一轮复习实验专题练习 专题三十七 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 一、实验探究题 1．小明利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件” （1）磁体不动，闭合开关，导体棒沿 　 　（选填“上下”或“左右”） 方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转； （2） 断开开关，无论磁体如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转； 由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 　 　运动时，电路中就产生感应电流。 2．物理小组的同学们利用如图所示的实验装置，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 （1）磁铁不动，只闭合开关，灵敏电流计指针　 　选填“会”或“不会”发生偏转，闭合开关后，导体棒沿　 　选填“上下”或“左右”方向运动时，灵敏电流计指针才会发生偏转； （2）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论：　 　电路的一部分导体在磁场中做切割　 　运动时，电路中就产生感应电流； （3）该实验在探究过程中，是将　 　能转化成电能，生活中的　 　选填“电动机”或“发电机”是根据这一原理制成的。 3．在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中，用绝缘细线将一根导体棒ab悬挂在蹄形磁体的磁场中，再将导体棒ab、电流表及开关用导线连成一个电路如图所示。 （1）磁体不动，闭合开关，导体棒ab沿　 　（选填“上下”、“左右”或“前后”方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转； （2）断开开关，无论磁体如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论：　 　电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流； （3）该实验在探究过程中，是将　 　能转化成电能，生活中的　 　（填“发电机”或“电动机”）是根据这一原理制成的； （4）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是：　 　（选填字母）。 A．使用磁性更强的磁体 B．保持磁体不动，只改变导体水平运动的方向 C．上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向 4．小明利用图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。 ①磁铁不动，闭合开关，导体棒沿　 　（选填“上下”或“左右”）方向运动时， 电流表指针会发生偏转； ②导体棒不动，闭合开关，磁铁上下运动，电流表指针　 　（选填“会”或“不 会”）发生偏转； ③断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，电流表指针都不发生偏转。由此小明得出结论：　 　电路的一部分导体在磁场中做　 　运动时，电路中就产生感应电流； ④小明进一步猜想：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，他应控制　 　不变 ， 改变　 　，同时观察电流表指针的偏转角度。 5．图是小兴探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件的装置，导体ab、开关S、灵敏电流计用导线连接组成了电路。 （1）实验中通过观察　 　来判断电路中是否有感应电流产生； （2）小兴闭合开关S，使导体ab在蹄型磁体的磁场中运动，运动示意图如图所示，图中一组向下的箭头为ab所在处的磁感线，◎表示导线ab的横截面，v为导线ab的运动方向； A. v斜向上 B. v斜向下 C. v水平向右 D. v水平向左 E. v竖直向上 ①小兴发现，在图中A、B、C、D四种情况下回路中都有感应电流产生，图中E所示的情况中不能产生感应电流。根据小兴观察到的实验现象，可以初步归纳出导体ab在磁场中运动时产生感应电流的条件：在闭合回路中，导体ab做　 　运动时，回路中产生感应电流； ②实验过程中，小兴还发现图中C、D所示的情况中，灵敏电流计指针偏转的方向相反。请你根据这个现象提出一个可探究的科学问题：　 　。 6．探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。 （1）应选用　 　（选填“甲”或“乙”）所示的实验装置，来完成实验； （2）若只让导体棒ab向左运动，发现灵敏电流计指针向左偏。下列操作能使灵敏电流计指针向右偏的是　 　。 A.蹄形磁体不动，导体棒ab向上运动 B.导体棒ab不动，蹄形磁体向右运动 C.蹄形磁体上下颠倒，导体棒向左运动 7．小周利用如图所示的实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，他将实验中观察到的现象记录在下表中。 实验次数 开关 磁场方向 导体AB的运动方向 电流表指针的偏转方向 1 断开 上N下S 向右运动 不偏转 2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转 3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转 4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转 5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转 6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转 7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转 （1）分析得出：　 　电路中的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，这种现象叫做　 　； （2）比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与　 　有关； （3）比较实验　 　可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流方向与磁场方向有关； （4）这个现象在生产和生活中的重要应用是　 　； （5）针对这个实验，小周进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度大小有关”的猜想，于是他设计了如下的实验方案： ①保持磁场强弱不变，让导体AB以　 　（填“相同”或“不同”）的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小； ②如果电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度大小　 　（填“有关”或“无关”）。 8．小聪用如图所示的装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验。 序号 实验操作 电流计指针偏转情况 1 保持导体与磁体静止 不偏转 2 保持磁体静止，导体水平向左运动 向右偏转 3 保持磁体静止，导体水平向右运动 向左偏转 4 保持磁体静止，导体上下运动 不偏转 （1）比较1、2（或1、3）实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做　 　运动时，导体中就产生电流； （2）从上述实验可知，要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施：　 　； （3）从能量的角度来分析，实验操作过程中感应电流的产生是　 　能转化为电能； （4）上述实验中，若导体AB不动，采用　 　的方法，也可以产生感应电流。 9．利用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。 （1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿　 　（填“上下”或“左右”）方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转； （2）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论：　 　电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流； （3）该实验在探究过程中，是将　 　能转化成　 　能，生活中的　 　（填“发电机”或“电动机”）是根据这一原理制成的； （4）进一步猜想，“感应电流的大小可能与导体运动速度有关”。保持磁场方向和导体运动方向一定，让导体以　 　速度进行多次实验，实验测得的数据如表所示，分析数据可得出结论：　 　。 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 5.5 8.3 9.2 12.8 10．如图所示，小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关，他们完成操作，将观察到的现象记入表格： 序号 导体AB的运动情况 有无感应电流 ① 左右运动 有 ② 上下运动 无 ③ 前后运动 无 ④ 斜向上、斜向下运动 有 （1）分析①、②两次实验现象，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时，电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确，因为导体AB　 　运动时，其运动方向也与磁场方向垂直，但无感应电流； （2）采纳小刚意见后，小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”，小刚认为不全面，因为导体AB　 　运动时，也有感应电流； （3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将　 　能转化为电能；如果将图中的灵敏电流计换成　 　，可以探究磁场对电流的作用。 11．为进一步研究电现象与磁现象之间的联系，青龙县某物理兴趣小组利用身边的实验器材做了下面的探究实验。该小组的小兵同学利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”；闭合开关后，铜棒ab、灵敏电流计（电流表）、开关组成闭合电路；小兵将实验中观察得到的现象记录在下表中。 （1）实验中，小兵是通过观察　 　的指针是否摆动来判断电路中是否有感应电流的。 （2）闭合开关后，要使电路中产生感应电流，铜棒ab应　 　（选填“上下”或“左右”）运动，发现这种电磁感应现象的科学家是　 　； （3）产生感应电流时，　 　相当于电源； （4）比较实验“（2）、（3）”或“（6）、（7）”）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与　 　有关； （5）比较实验“（2）、（6）”或“（3）、（7）”可知：在导体运动方向不变时，感应电流方向与　 　有关； （6）小兵分析下表得出，产生感应电流的条件是：闭合电路的部分导体，在磁场中做　 　运动； （7）实验若发现铜棒ab左右运动速度越快，灵敏电流计指针偏转越明显，则可说明感应电流大小与铜棒运动速度有关；因为导体运动速度越大，　 　能越大，转化成电能就越多； 次数 开关 磁场方向 导体ab的运动方向 电流表指针的偏转方向 1 断开 上N下S 向右运动（切割磁感线） 不偏转 2 闭合 上N下S 向右运动（切割磁感线） 向左偏转 3 闭合 上N下S 向左运动（切割磁感线） 向右偏转 4 闭合 上N下S 向上运动（不切割磁感线） 不偏转 5 闭合 上S下N 向下运动（不切割磁感线） 不偏转 6 闭合 上S下N 向右运动（切割磁感线） 向右偏转 7 闭合 上S下N 向左运动（切割磁感线） 向左偏转 （8）若将图中灵敏电流计换成　 　，该装置还可以用来研究通电导体在磁场中受到力的作用，并据此制成了　 　（发电机/电动机）。 12．（1）小华探究磁场对通电导体是否有力的作用时，组装了图甲所示的电路，闭合开关后，观察到　 　的现象，说明磁场对通电导体产生力的作用了； （2）在探究什么情况下磁可以生电时，实验装置如图乙所示。磁铁不动，导体棒　 　（选填“竖直上下沿磁感线”或“水平左右沿切割磁感线”）方向运动时，灵敏电流计指针发生偏转；断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论：　 　回路的一部分导体在磁场中做　 　运动时，电路中就产生感应电流。本实验在探究过程中，是将　 　能转化成电能。 13．如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。 （1）我们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： 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 根据实验现象，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做　 　运动，在该运动过程中，主要将机械能转化为　 　能； （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。 答案 1．（1）左右 （2）切割磁感线 【解答】（1）磁铁不动，闭合开关，导体棒沿左右方向运动时，导体切割磁感线，会产生感应电流，电流表指针会发生偏转； （2）断开开关，不是闭合电路，无论磁铁如何放 置、导体棒怎样运动，都不会产生感应电流，电流表指针都不发生偏转，由此小明得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流。 故答案为：（1）左右；（2）切割磁感线。 【分析】产生感应电流的条件有两个：电路是闭合的；导体在磁场中做切割磁感线运动；两者缺一不可。 2．（1）不会；左右 （2）闭合；磁感线 （3）机械；发电机 【解答】 （1）磁铁不动，只闭合开关，灵敏电流计指针不会发生偏转，说明不会产生电流；导体棒沿左右方向运动时，导体切割磁感线，灵敏电流计指针会发生偏转，会产生感应电流； （2）断开开关，无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动，灵敏电流计指针都不会发生偏转，因为电路是断开的。由此得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应； （3）产生感应电流的过程中，消耗了机械能，转化为电能，人们利用电磁感应现象制成了发电机。 故答案为：（1）不会；左右；（2）闭合；磁感线；（3）机械；发电机。 【分析】 （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现象； （2）产生感应电流的条件是：电路是闭合的；部分导体在磁场中做切割磁感线运动； （3）发电机的原理是电磁感应现象。 3．左右；闭合；机械；发电机；B 4．左右；不会；闭合；切割磁感线；导体运动速度；磁场强弱 5．灵敏电流计指针是否偏转；切割磁感线；例如：导体ab中感应电流的方向跟ab的运动方向是否有关？ 6．甲；C 7．闭合；电磁感应现象；导体切割磁感线的运动方向；2和6（或3和7）；发电机；不同；有关 8．切割磁感线；改变导体切割磁感线的方向；机械；左右移动磁体 【解答】（1）根据表格可知，1中导体静止没有切割磁感线，而2中导体棒有切割磁感线，故比较1、2（或1、3）实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。 （2）根据表格数据可知，2和3中导体棒切割磁感线的方向不同，产生的感应电流方向不同，故要使感应电流方向发生改变，可改变导体切割磁感线的方向。 （3） 从能量的角度来分析，实验操作过程中 感应电流的产生是导体运动时的机械能转化为电能。 （4）若导体AB不动，可使磁体左右运动，也能让导体切割磁感线，从而产生电流。 【分析】（1）根据表格数据分析1、2中哪个因素不同即可； （2）根据表格数据2和3分析影响感应电流方向的因素； （3）根据能量转化的知识解答； （4）根据相对运动的知识解答。 9．左右；闭合；机械；电；发电机；不同；在其他条件相同时，导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电流就越大。 10．前后；斜向上；机械；电源 11．灵敏电流计；左右；法拉第；铜棒ab；导体运动方向；磁场方向；切割磁感线；动；电源；电动机 12．导体AB运动；水平左右沿切割磁感线；闭合；切割磁感线；机械 13．电流的方向；切割磁感线；电；磁场方向；电源 学科网（北京）股份有限公司 $$