2025年中考物理一轮复习教材训练：《电和磁实验探究题》

2025年中考物理一轮复习教材训练：《电和磁实验探究题》 一、实验题 1．如图所示，为“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验装置。 （1）在玻璃板上均匀撒上铁屑，放上小磁针。闭合开关后，轻敲玻璃板，根据铁屑分布情况表明，通电螺线管的外部磁场与 磁体周围的磁场相似； （2）接通电路，小磁针静止时 （选填“N”或“S”）极的指向是该点的磁场方向； （3）调换电源的正、负极，闭合开关，小磁针的N、S极反转，说明通电螺线管外部的磁场方向与 有关。 2．某同学利用图所示的装置进行探究。他进行了如下操作∶①断开开关，将金属导体棒ab静止放置在磁场中两根平行的金属导轨上②闭合开关，电流通过导体棒ab ，ab向右运动③只将磁体的磁极对调，闭合开关，导体棒ab向左运动。该同学探究的问题 。 3．探究影响电磁铁磁性强弱的因素： 用如图装置进行实验。通过实验 可知：电磁铁磁性与匝数有关；比较甲、乙两次实验，可知：匝数相同时， 越大，电磁铁的磁性越强；通过比较电磁铁 判断磁性强弱，运用了 法。 4．利用如图装置探究“感应电流产生条件”的实验。 （1）蹄形磁铁放在水平实验台上，导体AB悬挂在磁体的磁场中，闭合开关，让悬挂的导体AB沿着棒A端向B端方向运动，观察到灵敏电流计指针 （选填“会”或“不会”）发生偏转； （2）断开开关，保持磁体不动，导体AB向右水平运动，观察到灵敏电流计指针 发生偏转；闭合开关，保持磁体不动，导体AB向右水平运动，观察到灵敏电流计指针 发生偏转（以上两空选填“会”或“不会”）； （3）闭合开关，保持导体AB不动，可以将磁体 （选填“上下”或“左右”）移动，灵敏电流计的指针会发生偏转。 5．如图所示是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验，用绝缘的细线将一根铜棒ab悬挂在U形磁体的磁场中，再将铜棒ab、电流计及开关用导线连成一个闭合电路。 （1）当导体ab沿 （选填“竖直”或“水平”）方向运动时，小量程电流表的指针不偏转，只有当导体做 磁感线运动时，电路中才会有感应电流产生； （2）产生感应电流时，导体ab在电路中的作用相当于 （选填“用电器”或“电源”）； （3）实验中若要改变感应电流的方向，你的做法是 （说出一种方法即可）。    6．小明又进行了“探究感应电流的产生”的实验。小明的四次实验情况分别如图所示。 （1）有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流”。你认为他的说法 （对/错），图 可支持你的结论； （2）为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系，做了如图所示的实验： ①由甲、乙两图可以得出：磁场方向不变的情况下，感应电流方向与 有关； ②由乙、丁两图可以得出：导体切割磁感线运动方向相同，感应电流方向和 有关； （3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是 能转化为电能。 7．用图示装置探究“感应电流的产生条件”，实验时保持开关闭合： （1）当导体棒ab水平向左运动时，灵敏电流计指针向右偏转；导体棒ab水平向右运动时，灵敏电流计指针向左偏转，这说明感应电流的方向与导体做 磁感线运动的方向有关。 （2）保持导体ab不动，使蹄形磁体快速向右运动，灵敏电流计指针 （选填“会”或“不会”） 偏转。 8．如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。 （1）在选择AB棒时，应该选择 （选填“塑料棒”、“铁棒”或“铜棒”）； （2）磁生电的电磁感应现象是由英国物理学家 发现的。若只将AB棒竖直上下在蹄形磁铁的磁场中移动，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流产生； （3）闭合开关，AB棒在磁场中水平向右运动，电路中有感应电流产生。若要使产生的感应电流方向相反，可以采取的具体措施有 。 A．换用磁性更强的蹄形磁铁    B．保持磁铁不动，使AB棒水平向左运动 C．上下调换磁极，使AB棒水平向右运动    D．上下调换磁极，使AB棒水平向左运动 9．科学探究中能够准确表达自己的观点，表述探究的问题，过程和结果都很重要，以下是小华和小红对通电螺线管的外部磁场进行探究后的展示与汇报： ①我们想知道通电螺线管的外部是否存在磁场？ ②因此设计并组装了如图甲所示的实验装置； ③闭合开关，发现小磁针发生了偏转；断开开关，小磁针又回到原位； ④此现象说明通电螺线管的周围存在磁场； ⑤那么通电螺线管外部磁场的分布情况如何？ ⑥我们在通电螺线管周围的有机玻璃上撒铁屑并轻敲； ⑦铁屑的分布情况如图乙所示； ⑧由此可知通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似； 根据上述提示与汇报，请你回答以下问题：（填写上面对应的序号） （1）属于提出问题的有 ； （2）属于进行操作的有 ； （3）属于进行观察的有 ； （4）属于得出结论的有 。 10．结合图中的实验情境，按要求回答下列问题 (1)图甲：用此装置可研究电阻与导体 的关系； (2)图乙：在研究电流产生的热量与电阻关系时，可得出的结论是 ； (3)图丙：电铃响时，电磁铁的右端为 极； (4)图丁：电磁波的波长为 m。 11．在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，小辉将蹄形磁体放在水平桌面上，将导体棒悬挂在蹄形磁体的两磁极之间，按如图所示将导体棒、开关和灵敏的电流表连接起来。已知电路器件均完好： (1)如图甲所示，让导体棒快速运动，电流表指针不发生偏转，这是因为 ； (2)如图乙所示，在导体棒沿水平方向左右往复运动过程中，电流表的指针发生了偏转。如果想使电流表指针偏转更明显一些，下列方法中可行的是 ；（选填选项前的字母） A．换用量程更大的电流表    B．使导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向向上运动 C．更换磁场较强的蹄形磁体    D．导体棒竖直向上运动的同时，蹄形磁体竖直向下运动 12．同学们在制作“让线圈转动起来”的活动中，他们将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上，如图所示。导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。 （1）如果将磁铁的N、S极对调，导线框的转动方向将 （选填“改变”或“不改变”）； （2）实验中，干电池供电是 能转化为电能。若通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是干电池被 ； （3）本装置与下列设备原理相同的是 ； A．电磁继电器 B．动圈式话筒 C．动圈式扬声器 D．电磁铁 （4）导线框能够转动的原因是左右两段导线受到的力的方向是 （选填“相同”或“相反”）的，这两个力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力。 13．（1）如图甲所示，两个透明容器中封闭着等量的空气，将两个容器中的电阻丝R1和R2串联接到电源两端，将容器外部的电阻丝R3和R2并联； ①图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与 的关系，电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的电流 ； ②如图乙所示，某小组在实验中观察到左侧U形管中液面很快出现高度差，右侧U形管中液面高度差为零，原因可能是电阻丝 断路。 （2）小华在探究怎样产生感应电流的实验中，设计了如图丙所示的实验装置。 ①将磁体向右插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，由此可知： ； ②将磁体从螺线管中向左拔出时，会观察到灵敏电流计的指针向 （选填“左”或“右”）偏转； ③通过前两步实验，可得出感应电流的方向与 方向有关。 14．如图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小科同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，实验记录如下表： 序号 磁场方向 ab电流方向 ab运动方向 1 向下 无电流 静止不动 2 向下 由a向b 向左运动 3 向上 由a向b 向右运动 4 向下 由b向a 向右运动 (1)乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是 。 (2)比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与 有关，比较 实验说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。 (3)小科想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图丙中的 。 15．（1）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中有相同的液体。 ①实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中 ； ②甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后，（填左/右） 侧容器中U形管中液面的高度差大； ③乙装置中的电阻的作用主要是 ； ④如果乙装置中发生了断路，保证通电时间相同，与步骤（3）相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 （填“变大”“变小”或“不变”）； （2）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小华用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）绕在大铁钉上，制成简易的电磁铁，用此装置去吸引大头针，并设计了如图所示的电路。 ①由图可知，电磁铁甲的磁性 电磁铁乙的磁性（选填“大于”、“小于”或“等于”），这是通过观察 来判断的； ②滑片P向右端移动时，甲的磁性将 （选填“变强”、“变弱”或“不变”）； ③图中把电磁铁甲和乙串联起来是为了控制 不变，在此条件下可得出的结论是，线圈的匝数 （选填“越多”或“越少”），电磁铁的磁性越强。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理一轮复习教材训练：《电和磁实验探究题》》参考答案 1． 条形 N 电流方向 【详解】（1）[1]根据铁屑分布情况可知，通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似，都有两个磁极。 （2）[2]因为小磁针放入磁场，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了指示磁场方向，从而判断该点的磁场方向。 （3）[3]调换电源正负极，即改变螺线管中的电流方向，发现小磁针偏转方向改变，说明磁场方向与电流方向有关。 2．通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向的关系 【详解】由题意知该实验的过程中变量为磁场方向，因此可得该同学探究的问题是通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向的关系。 3． 丙 电流 吸引大头针的多少 转换 【详解】[1][2][3][4]要研究电磁铁磁性与线圈匝数关系，应控制电流相同，改变线圈的匝数；丙实验中将两线圈串联，保证电流相同，线圈匝数不同，所以应选择实验丙；比较甲、乙两次实验，可知线圈匝数相同，调节滑动变阻器，改变了电流大小，且电流越大，电磁铁吸引大头针数目越多，表示电磁铁的磁性越强，所以得出的结论是：线圈匝数相同时，线圈中的电流越大，电磁铁磁性越强；通过电磁铁吸大头针的多少判断磁性强弱，运用了转换法。 4． 不会 不会 会 左右 【详解】（1）[1]闭合开关，让悬挂的导体AB沿由A向B方向运动，由于不是沿切割磁感线方向运动，所以电路中不会产生感应电流，所以灵敏电流计不会发生偏转。 （2）[2]断开开关，保持磁体不动，导体AB向右水平运动，导体切割磁感线，有感应电压，但电路中没有感应电流，观察到灵敏电流计指针不会发生偏转。 [3]闭合开关，保持磁体不动，导体AB向右水平运动，切割磁感线，产生感应电流，观察到灵敏电流计指针会发生偏转。 （3）[4]若保持导体AB不动，闭合电路中要产生感应电流，可以将磁体左右移动，AB仍切割磁感线，会产生感应电流。 5． 竖直 切割 电源 对调磁极 【详解】（1）[1][2]当导体ab沿竖直方向运动时，导体ab不切割磁感线，小量程电流表的指针不偏转，只有当导体做切割磁感线运动时，电路中才会有感应电流产生。 （2）[3]产生感应电流时，根据电路的组成部分可知，导体ab在电路中的作用相当于电源。 （3）[4]实验中若要改变感应电流的方向，可以对调磁极，改变磁场方向。 6． 错 丙 导体切割磁感线运动方向 磁场方向 机械能 【详解】（1）[1][2]图丙中电路闭合，导体上下运动，但灵敏电流计的指针没有发生偏转，说明没有感应电流产生，故他的说法是错的。 （2）[3]甲、乙两图中磁场方向相同，导体切割磁感线运动方向不同，灵敏电流计指针偏转方向不同，即感应电流的方向不同，说明在磁场方向不变的情况下，感应电流方向与导体切割磁感线运动方向有关。 [4]乙、丁两图导体切割磁感线运动方向相同，磁场方向不同，灵敏电流计指针偏转方向不同，即感应电流的方向不同，说明导体切割磁感线运动方向相同，感应电流方向和磁场方向有关。 （3）[5]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，所以从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将机械能转化为电能的过程。 7． 切割 会 【详解】（1）[1]实验时，闭合开关，让导体棒ab水平向左运动时，导体棒向左切割磁感线，灵敏电流计指针向右偏转，导体棒ab水平向右运动时，导体棒向右切割磁感线，灵敏电流计指针向左偏转，这说明感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向有关。 （2）[2]若开关闭合，保持导体ab不动，使蹄形磁体快速向右运动时，此时导体切割磁感线，产生感应电流，灵敏电流计的指针会偏转。 8． 铜棒 法拉第 无 BC 【详解】（1）[1]AB棒需要能导电且不能被磁化，所以选择铜棒。 （2）[2]法拉第发现了电磁感应现象，奥斯特发现了电生磁现象。 [3]若只将AB棒竖直上下在蹄形磁铁的磁场中移动，没有做切割磁感线运动，所以电路中不会产生感应电流。 （3）[4]感应电流的方向与导体切割磁感线方向和磁场方向有关，要想改变感应电流的方向，可以改变导体切割磁感线方向或者磁场方向，不能同时改变导体切割磁感线方向和磁场方向，否则电流方向不变。 故选BC。 9． ①⑤ ②⑥ ③⑦ ④⑧ 【详解】（1）[1]科学探究一般包括：提出问题、猜想或假设、设计实验、进行实验、收集证据、分析论证、评估、交流与合作等几个步骤；上述展示与汇报中： 提出问题：①我们想知道通电螺线管的外部是否存在磁场？ 设计实验与进行实验：②因此设计并组装了如图甲所示的实验装置； 进行实验与收集证据：③闭合开关，发现小磁针发生了偏转；断开开关，小磁针又回到原位； 分析论证：④此现象说明通电螺线管的周围存在磁场； 提出问题：⑤那么通电螺线管外部磁场的分布情况如何？ 进行实验：⑥我们在通电螺线管周围的有机玻璃上撒铁屑并轻敲； 收集证据：⑦铁屑的分布情况如图乙所示； 分析论证：⑧由此可知通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似；其中属于提出问题的有：①⑤。 （2）[2]属于进行操作的有：②⑥。 （3）[3]属于进行观察的有：③⑦。 （4）[4]属于得出结论的有：④⑧。 10． 长度 在电流与通电时间相同时，电阻越大，产生热量越多 N 0.04 【详解】(1)[1]两段镍铬合金丝的材料、粗细相同，长短不同，故用此装置可研究电阻与导体长度的关系。 (2)[2]图乙中，两电阻串联，所以通过的电流相等、通电的时间相等，但阻值大小不等，在研究电流产生的热量与电阻关系时，可得出的结论是“在电流与通电时间相同时，电阻越大，产生热量越多”。 (3)[3]电铃响时，电铃通电，由安培定则（右手螺旋定则）可以判断电磁铁的右端为N极。 (4)[4]电磁波的波长为相邻两个波峰（或波谷）间的距离，故此电磁波的波长 11． 开关没有闭合 C 【详解】(1)[1]如图甲所示，导体棒快速运动，电流表指针不发生偏转，因为开关没有闭合。 (2)[2]通过增加磁感应强度、导线长度、切割速度可以增大感应电流，换用量程更大的电流表后电流表指针偏转会更不明显，使导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向向上运动不影响感应电流，导体棒竖直向上运动的同时蹄形磁体竖直向下运动不影响感应电流，更换磁场较强的蹄形磁体后感应电流增大，电流表指针偏转更明显，故C符合题意，故选C。 12． 改变 化学 短路 C 相反 不是 【详解】（1）[1]通电导体运动的方向与导体电流的方向和磁场的方向有关，当将磁铁的N、S极对调，磁场方向发生改变，则导线框的转动方向将改变。 （2）[2]实验中，干电池供电是化学能能转化为电能。 [3]由图可知，用导线直接将电池的正负极相连，干电池被短路，若通电时间稍长，干电池会明显发热。 （3）[4]本装置的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，与动圈式扬声器一个原理。电磁继电器和电磁铁都是电流的磁效应；动圈式话筒是电磁感应原理；故ABD不符合题意，C符合题意，故选C。 （4）[5][6]导线框能够转动的原因是左右两段导线受到的力的方向是相反的，但这两个力没有在同一直线上，所以不是平衡力。 13． 电流 不同 R2 电路中产生了电流 左 磁体运动 【详解】（1）①[1][2]图甲的装置在实验中，其中一个容器的外部，将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系。 ②[3]乙图中，电阻丝R2与R3并联后再与电阻丝R1串联，在作图乙的实验时，观擦到左侧U形管中液面很快出现高度差，右侧U形管中液面高度差为零，说明电阻丝R1能够产生热量，电阻丝R2没有产生热量，原因是电阻丝R2断路。 （2）①[4]将磁铁向右插入螺线管时，灵敏电流计的指针偏转，说明电路中产生了电流。 ②[5]将磁铁从螺线管中向左拔出，相对于磁铁，螺线管向右运动，导体切割磁感线的运动方向发生变化（相反），产生的感应电流方向发生变化（相反），故灵敏电流计的指针向左偏转。 ③[6]在上面（1）（2）中，将磁铁从螺线管中向右插入、向左拔出，磁场的方向不变，改变磁体的运动方向，产生的感应电流方向发生变化，由此可知感应电流的方向与磁体运动方向有关。 14． 保护电路 磁场方向 2、4 灵敏电流计 【详解】[1]滑动变阻器通过改变电阻的大小，能起到保护电路的作用，防止电源被短路。 [2]比较实验2和3，电流方相相同，磁场方向不同，导体运动的方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关。 [3]比较实验2、4，磁场方向相同，电流方向不同，导体运动方向不同，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。 [4]探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向。 15． 液面高度差 电阻 右 使通过和的电流不相等 变小 小于 电磁铁吸引大头针数目的多少 变弱 电流 越多 【详解】（1）①[1]电阻丝产生的热量无法直接观察到，但可以利用产生的热量来加热容器中的空气，使空气体积膨胀，通过比较U形管中液面的高度差来反映电阻丝产生的热量的多少，这是采用了转换法的研究方法。 ②[2]甲装置中，左右两侧容器中的电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，因此甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。 [3]通电一段时间后，甲装置中右侧容器中的电阻较大，因此右侧容器中的电阻产生的热量较多，即右侧容器中U形管中液面高度差较大。 ③[4]乙装置中，右侧容器中的电阻与外面的电阻并联后，再与左侧容器中的电阻串联，两容器中的电阻和通电时间相同，由串并联电路电流的规律可知，通过甲容器中电阻的电流为干路电流，通过乙容器中电阻的电流为支路电流，通过两容器中电阻的电流不同，因此乙装置中的电阻R3的作用主要是改变通过电阻的电流的大小。 ④[5]如果乙装置中R3发生了断路，则两容器中的电阻串联，而电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，乙装置中左侧容器中的电阻不变，通过的电流变小，而通电时间相同，乙装置中左侧容器中的电阻产生的热量变小，即左侧U形管中液面的高度差将变小。 （2）①[6][7]通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少，可以判断电磁铁磁性的强弱，由图可知电磁铁甲吸引的大头针比电磁铁乙的少，所以电磁铁甲的磁性小于电磁铁乙的磁性。 ②[8]当滑动变阻器滑片向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，电路中的电流减小，所以甲电磁铁磁性变弱。 ③[9][10]串联电路中各处电流相等，图中把电磁铁甲和乙串联是为了控制电流相同，乙线圈匝数多，乙吸引的大头针个数多，则乙的磁性强，这说明：在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$