专题02 电动机 发电机（考点清单）-2024 2025学年八年级科学下学期期中考点大串讲（浙教版）

题02 电动机 发电机 知识点一、磁场对通电导体的作用 1 知识点二、直流电动机 2 知识点三、电磁感应现象 2 知识点四、交流发电机 3 知识点一、磁场对通电导体的作用 （1）通电 在磁场中会受到 的作用，其受力方向与 、导体中的 有关。 当两者中任意一个的方向 ，导体的受力方向就会 。 （2）当通电线圈所在平面与磁场平行时，由于通电线圈的两条对边中电流方向相反，它们在磁场中受到磁力的方向 且不在一条直线上，在这两个力的作用下，线圈会发生 。当线圈从其所在平面与磁场平行的位置转过90°时，这两个力恰好在同一直线上，而且 相等、方向 ，是一对平衡力。静止的线圈在这对平衡力的作用下可以在该位置保持静止。这一位置叫做 ，此时线圈所在平面恰好与磁感线 。 （3）通电线圈转到平衡位置时，不会立即停下来，而是在此位置附近摆动几下才停下来。这是因为通电线圈转到 时具有一定的速度，由于 它会继续运动，但线圈这时受到 的作用，它又会返回平衡位置，所以它会摆动几下后再停下来。 知识点二、直流电动机 （1）直流电动机靠 电源供电，利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的原理制成，是把 能转化为 能的装置 （2）如图所示，直流电动机主要由线圈（ ）、磁铁（ ）、 、电刷等构成。 （3）平衡位置：线圈处于该位置时受 （无换向器的情况下） （4）换向器：由两个 构成，与 配合使用。当线圈刚转过平衡位置时，能交换电刷与换向器铜质半环的接触，从而改变线圈中的 方向和 的受力方向。 （注：直流电动机的线圈在平衡位置时没有电流，也不受 的作用。） （5）电动机构造简单、控制方便、效率高、无污染，广泛地应用在日常生活和各种生产中。 知识点三、电磁感应现象 （1）1831年，英国物理学家 发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。这个重大发现，带来了 的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。 （2）定义： 电路的一部分 在磁场中做 的运动时，导体中就会产生 ，这种现象叫做 ，产生的电流叫 。 （3）感应电流的方向跟导体的 和 有关。 ①如果改变其中一个量的方向，则电流方向将 ； ②如果两个量的方向同时发生改变，则电流方向将 。 （4）如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中 感应电流，但导体两端会有 。 （5）在电磁感应中， 能转化为 能。 知识点四、交流发电机 （1）交流电：大小和方向都发生 变化的电流叫交流电，如手摇发电机产生的电流。 我们所用的电网以 电供电，电压是 、周期是 、频率是 、电流方向1s改变 。 （2）直流电： 的电流叫直流电，如从干电池中获得的电流。 （3）应用——交流发电机 ①构造：线圈、磁极、铜环、电刷； ②★工作原理： ； ③★能量转换：工作过程中， 转化为 。 ④大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成。一般采用 （定子），磁极旋转的方式。 （4）大型交流发电机为了得到较强的磁场，用 代替永磁体。 考点一．磁场对通电导线的作用 1. 我国首段光伏路面已投入运营，电动汽车可在光伏路面上移动充电。如图所示，光伏路面中的太阳能电池板产生的电流流经连续发射线圈时，产生电磁场。汽车底盘中的接收线圈接收电磁场，产生感应电流，并充入车载电池中，实现电动汽车边行驶边充电。回答下面小题。 电动车接受线圈中产生电流的现象与下列教材示意图中涉及的原理相同的是（　　） A．奥斯特实验 B．安培定则 C．通电导线在磁场中受力 D．探究电磁感应现象 2. 公交车自动爆玻器是一种紧急破窗仪器。险情发生时，司机按下开关给爆玻器通电，爆玻器中的线转动，带动钨钢头击打车窗玻璃，使其破碎。下列装置中与自动爆玻器工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 3. 如图所示，当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光。小明向同学介绍自己观察白炽灯的新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，可以观察到灯丝晃动的现象。这是因为通电导体在磁场中 而运动。这一现象和 （选填“电动机”或“发电机”）的原理相同。 4. 如图所示，图甲是课本上探究“通电导线在磁场中受力方向与哪些因素有关”的实验示意图，小科同学实际探究时，在电路中连接了一个滑动变阻器，如图乙所示。以下是小科同学的实验过程。 实验步骤：将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，调节滑动变阻器滑片到某一位置后，闭合开关后，发现导体向右运动。断开开关，仅将图中磁体的N极和S极对调，再闭合开关，发现导体ab向左运动。断开开关，保持N极和S极位置与步骤2中相同，仅将图中电源的正负极接线对调，再闭合开关，发现导体ab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）请根据以上实验步骤，设计记录实验结果的表格。 序号 电流方向 磁场方向 导体运动方向 1 2 3 4 5. 小金设计了如图所示的装置，验证磁场对通电导体的作用力与电流大小是否有关。实验步骤如下，请你补充完整： （1）将一根铜棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让铜棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直； （2）给铜棒两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α1； （3）给铜棒两端加电压U2，U2＞U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α2； （4） ，即可知道磁场对通电导体的作用力与电流大小是否有关； （5）小徐也利用该装置探究同样的问题，但两次实验中给铜棒所通的电流方向均与小金的相反，比较小徐和小金的做法，你认为 ； A.都可以 B.小金更好 C.小徐更好 （6）小金想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他仅更换了另一根较长的铜棒重复上述实验，这样改变自变量是否正确，请说明理由： 。 6. 学习了电磁知识后，小柯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自己的猜想。请你根据图中的实验现象回答下列问题： （1）分析图 可知，通电导线之间作用力的方向与电流的方向有关。 （2）小柯得到“通电导线之间的相互作用力的大小与电流的大小有关”的结论，他的依据是 。 （3）如图戊所示，将一根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，则该星形导线 （填字母）。 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 （4）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与电流大小有关外，还与什么因素有关？ （写出一个即可）。 考点二．直流电动机的原理 7. 如图是一款家用充电式电动螺丝刀，该电动螺丝刀在工作过程中能够通过正转和反转来实现紧螺丝或松螺丝的双重功能。下列有关说法中不正确的是（　　） A．电动螺丝刀工作时利用了电磁感应的原理 B．电动螺丝刀工作时将电能转化为机械能 C．可以通过改变电流方向实现正、反转的调换 D．可以通过增大电流实现加快转速 8. 用螺丝钉、电池、导线和纽扣状磁铁，可以做成一个最简单的电动机。如图所示，螺丝钉的尾端吸着纽扣磁铁一极，尖端吸在电池的正极上，然后将导线的一端接到电池负极，另一端搭在纽扣磁铁边缘，螺丝钉就开始旋转。下列叙述正确的是（　　） A．该电动机工作时将机械能转化为电能 B．若仅将纽扣磁铁上下翻转，螺丝钉旋转方向不变 C．若仅改变电源正负极方向，螺丝钉旋转方向不变 D．若换成电压更大的电池，螺丝钉转动速度会加快 9. 干电池的底部吸有铷磁铁（其特点是磁性强，磁性受温度影响较大，可导电，电阻不计），将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上（如图），导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。 （1）导线框能转动起来的原理是 。 （2）转动过程中，导线ab与导线cd受到的力的方向 （选填“相同”或“相反”）。 （3）如果将磁铁的N、S极对调，导线框将 。 A．没有任何变化 B．转动方向与原来相反 C．停止转动 （4）一段时间后，发现铷磁铁温度升高，导线框转速明显下降，猜想导线框转速下降的原因是 。 （5）下列家用电器中与上述原理相同的是 。 A．日光灯 B．电风扇 C．电热毯 D．洗衣机 10. 在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型电动感应系统——制作小型电动机”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程遇到的一些困难，请你帮助小组完成下列内容： 【项目实施】 ①经过课堂学习，图甲是直流电动机模型，图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，小杭用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始转动。造成这一现象的原因是 。 ②小组同学发现转动半圈后无法持续转动，为了让电动机持续转动，该组同学想到将线圈转轴一端的漆包线只刮上半周，另一端需 （选填“刮去上半周”、“刮去下半周”或“全部刮去”）处理才能达到目的。 ③如图乙所示，小杭换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中串联一个元件 ，可以方便的调节线圈转动的速度。 考点三．探究电磁感应现象的条件和规律 11. 小阳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图产生磁场，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。学过相关知识的小阳提出质疑，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）由上述内容可知，手机无线充电的原理是 。 （2）闭合开关后灵敏电流计指针并没有发生偏转。小阳认为，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？ 。 （3）滑片左移后，仍未观察到指针偏转，但在断开开关、闭合开关、移动滑片时灵敏电流计指针有明显偏转。请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，解释在图丙实验中若导体ab上下运动时，则闭合电路中不产生感应电流的原因 。 （4）小阳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，如表所示。小浩认为小阳的猜测并不正确，请判断小浩的说法是否正确，并合理选择表格中的两次实验说明理由 。 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 考点四．电磁感应 12. 如图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（　　） A．线圈不动，磁铁快速向上 B．线圈不动，磁铁快速向下 C．磁铁不动，线圈快速向上 D．线圈和磁铁同时同速向上 13. 随着充电汽车越来越多地进入到千家万户，有人提出打造充电公路的想法。如图所示是充电公路的工作原理，预埋的线圈A通电后产生磁场并使行驶在公路上的汽车充电，A、B两处线圈的工作原理与图中实验相同的是（　　） A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 14. 如图是一种可以无线充电的智能手机，主要原理是当充电底座通电时，内部送电金属线圈产生磁场，而带有金属线圈的智能手机靠近该磁场即可产生电流，实现充电。该过程包含的工作原理有（　　） A．甲、乙 B．甲、丙 C．乙、丙 D．乙、丁 1. 如图，常用的电话听筒里有一个电磁铁，当传入听筒的电流流过电磁铁的线圈时，电磁铁能够吸引前面的薄铁片。由于电流在变化，电磁电铁对薄铁片的吸引力也随着变化，从而使薄铁片振动起来，发出声音，这样就能听到对方的讲话。这其中的原理主要是利用了（　　） A．电磁感应产生电流 B．电流周围存在着磁场 C．同名磁极相互排斥 D．磁场对直线电流的作用 2. 一次家庭探究活动中，小明将一个蹄形磁体放到正在发光的灯泡外边，惊讶地发现灯丝在不停地晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是（　　） A．灯丝晃动说明灯丝中的电流方向不变 B．灯丝晃动时将机械能转化为电能 C．灯丝晃动是由于磁体能吸引钨这种金属 D．灯丝晃动是由于磁场对电流的作用 3. 线圈abcd转动过程中经过图甲、乙所示位置时，导线ab所受磁场力的方向（　　） A．相反，由于磁场方向改变了 B．相反，由于流过ab的电流方向改变了 C．相同，由于磁场方向和流过ab的电流方向都改变了 D．相同，由于磁场方向和流过ab的电流方向都没改变 4. 福建舰是我国第一架利用电磁弹射系统的航空母舰，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，其工作原理如图所示。 （1）舰载机位于两条通电轨道的中间，当要起飞时，为轨道加上驱动电流使其沿轨道方向由静止开始加速，最终被弹射出去，此过程中应用到的电磁学原理是 。 （2）弹射不同的飞机，所用的推力是不同的，要增大弹射力，可采取的措施有 。（写出一条即可） （3）弹射起飞分两种：蒸汽弹射和电磁弹射，两种方法都有利弊。蒸汽弹射就是利用水蒸气受热膨胀后产生强大推力将舰载机推出去。下列支持蒸汽弹射技术的是 （可多选，填字母）。 A.需消耗大量淡水，且产生蒸汽的过程耗时太长 B.短时间产生大量水汽，功率大，能在三秒内把舰载机从静止加速到离舰速度 C.连续弹射后，蒸汽压力会明显减小，后续弹射动力不足 D.技术成熟，可靠性高 5. 如图所示为直流电动机的工作原理，下列相关分析中正确的是（　　） A．将电源两极对调，线圈转动方向不变 B．电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变4次 C．将电源两极和磁铁两极都同时对调，线圈转动方向不变 D．电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好 6. 如图所示为直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．这两个时刻线圈中的电流方向相同 B．这两个时刻ab边中的电流方向相同 C．这两个时刻ab边受到的磁力方向不同 D．在同一个时刻ab边受到的磁力方向与cd边受到的磁力方向相同 7. 在装配“直流电动机模型”时，接上电源后，发现电动机不转动。下列有关分析错误的是（　　） A．轴与轴之间摩擦过大 B．电池正负极接反了 C．线圈静止在平衡位置 D．电刷没有接触换向器 8. 学校项目化小组为夜跑者设计制的节能夜跑灯结构图。晚上跑步时，随着手臂的摆动，磁体在水管中运动，LED灯就会发光。下列实验与其原理相同的是（　　） A． B． C． D． 9. 手机无线充电技术逐步成熟。如图是手机无线充电的示意图，充电底座里的送电线圈接通交流电，从而产生变化的磁场，使手机内的受电线圈中产生一定的电流完成充电。下面的实验原理与图甲中受电线圈相同的是（　　） A． B． C． D． 10. 半程马拉松比赛采用感应芯片计时。正确佩带芯片的参赛者，只要通过起点和终点设置的恒定磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。下列四幅图中能反映其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 11. 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。小乐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 将插入玻璃管中的条形磁铁，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， ，极向右快速插入玻璃管 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。 12. 电磁感应现象产生的电压大小与线圈匝数、切割磁感线速度和磁场强度有关。小实为探究感应电压大小与线圈匝数的关系，将100匝线圈紧密缠绕在玻璃管外侧中部，接入开关和电压表，如图甲。闭合开关，将磁体从玻璃管顶端静止释放。换用不同匝数的线圈，将磁体从相同高度静止释放，实验结果如图乙。（磁体与玻璃管间的阻力忽略不计） （1）每次实验均控制磁体从相同高度静止释放的目的是 。 （2）分析实验结果，得出的初步结论是 。 （3）断开开关后释放磁体，其下落速度比开关闭合时更快。分析造成这一现象的原因是 。 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题02 电动机 发电机 知识点一、磁场对通电导体的作用 1 知识点二、直流电动机 2 知识点三、电磁感应现象 2 知识点四、交流发电机 3 知识点一、磁场对通电导体的作用 （1）通电导体在磁场中会受到 力 的作用，其受力方向与 磁场方向 、导体中的 电流方向 有关。 当两者中任意一个的方向 改变 ，导体的受力方向就会 改变 。 （2）当通电线圈所在平面与磁场平行时，由于通电线圈的两条对边中电流方向相反，它们在磁场中受到磁力的方向 相反 且不在一条直线上，在这两个力的作用下，线圈会发生 转动 。当线圈从其所在平面与磁场平行的位置转过90°时，这两个力恰好在同一直线上，而且 大小 相等、方向 相反 ，是一对平衡力。静止的线圈在这对平衡力的作用下可以在该位置保持静止。这一位置叫做 平衡位置 ，此时线圈所在平面恰好与磁感线 垂直 。 （3）通电线圈转到平衡位置时，不会立即停下来，而是在此位置附近摆动几下才停下来。这是因为通电线圈转到 平衡位置 时具有一定的速度，由于 惯性 它会继续运动，但线圈这时受到 磁力 的作用，它又会返回平衡位置，所以它会摆动几下后再停下来。 知识点二、直流电动机 （1）直流电动机靠 直流 电源供电，利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的原理制成，是把 电 能转化为 机械 能的装置 （2）如图所示，直流电动机主要由线圈（转子）、磁铁（定子）、换向器、电刷等构成。 （3）平衡位置：线圈处于该位置时受平衡力作用（无换向器的情况下） （4）换向器：由两个 铜质半环 构成，与 电刷 配合使用。当线圈刚转过平衡位置时，能交换电刷与换向器铜质半环的接触，从而改变线圈中的 电流 方向和 线圈 的受力方向。 （注：直流电动机的线圈在平衡位置时没有电流，也不受力的作用。） （5）电动机构造简单、控制方便、效率高、无污染，广泛地应用在日常生活和各种生产中。 知识点三、电磁感应现象 （1）1831年，英国物理学家 法拉第 发现了磁生电的条件和规律，实现了利用磁场获得电流的愿望。这个重大发现，带来了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。 （2）定义： 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现象，产生的电流叫 感应电流 。 （3）感应电流的方向跟导体的 运动方向 和 磁场方向 有关。 ①如果改变其中一个量的方向，则电流方向将改变； ②如果两个量的方向同时发生改变，则电流方向将不变。 （4）如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体中 没有 感应电流，但导体两端会有 感应电压 。 （5）在电磁感应中， 机械 能转化为 电能。 知识点四、交流发电机 （1）交流电：大小和方向都发生周期性变化的电流叫交流电，如手摇发电机产生的电流。 我们所用的电网以 交流 电供电，电压是220伏、周期是0.02秒、频率是50赫兹 、电流方向1s改变100次 。 （2）直流电：电流方向不随时间改变的电流叫直流电，如从干电池中获得的电流。 （3）应用——交流发电机 ①构造：线圈、磁极、铜环、电刷； ②★工作原理： 电磁感应 ； ③★能量转换：工作过程中，机械能 转化为 电能 。 ④大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成。一般采用线圈不动（定子），磁极旋转的方式。 （4）大型交流发电机为了得到较强的磁场，用 电磁铁 代替永磁体。 考点一．磁场对通电导线的作用 1. 我国首段光伏路面已投入运营，电动汽车可在光伏路面上移动充电。如图所示，光伏路面中的太阳能电池板产生的电流流经连续发射线圈时，产生电磁场。汽车底盘中的接收线圈接收电磁场，产生感应电流，并充入车载电池中，实现电动汽车边行驶边充电。回答下面小题。 电动车接受线圈中产生电流的现象与下列教材示意图中涉及的原理相同的是（　　） A．奥斯特实验 B．安培定则 C．通电导线在磁场中受力 D．探究电磁感应现象 【解答】解：电动车接受线圈中产生电流的现象是根据电磁感应的原理工作的； A．这是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场，故A不符合题意； B．图中螺线管中电流方向是由左侧进入、右侧流出，利用安培定则可知通电螺线管的右端为N极，故B不符合题意； C．图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理图，故C不符合题意； D．图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，故D符合题意。 故选：D。 2. 公交车自动爆玻器是一种紧急破窗仪器。险情发生时，司机按下开关给爆玻器通电，爆玻器中的线转动，带动钨钢头击打车窗玻璃，使其破碎。下列装置中与自动爆玻器工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：按下开关，自动爆玻器的线圈在磁场中受到力的作用而运动，产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的； A、A图是当导体中通过电流时，通电导线在磁场中受力的作用而运动，是电能转化为机械能，与自动爆玻器工作原理相同，故A正确； B、B图是电磁感应现象，机械能转化为电能，是产生电流的装置，故B错误； C、C图说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故C错误； D、D图说明磁极间的相互作用，故D错误。 故选：A。 3. 如图所示，当电流通过灯丝，白炽灯的灯丝就会发热发光。小明向同学介绍自己观察白炽灯的新发现：将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝，可以观察到灯丝晃动的现象。这是因为通电导体在磁场中 而运动。这一现象和 （选填“电动机”或“发电机”）的原理相同。 【解答】解：通电导体在磁场中受力运动，所以将磁体靠近发光的灯泡时，灯泡中有电流通过，并且是交流电，所以会受到磁场力的作用，并且方向在时刻改变，所以灯丝会晃动；电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的。 故答案为：受力；电动机。 4. 如图所示，图甲是课本上探究“通电导线在磁场中受力方向与哪些因素有关”的实验示意图，小科同学实际探究时，在电路中连接了一个滑动变阻器，如图乙所示。以下是小科同学的实验过程。 实验步骤：将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，调节滑动变阻器滑片到某一位置后，闭合开关后，发现导体向右运动。断开开关，仅将图中磁体的N极和S极对调，再闭合开关，发现导体ab向左运动。断开开关，保持N极和S极位置与步骤2中相同，仅将图中电源的正负极接线对调，再闭合开关，发现导体ab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）请根据以上实验步骤，设计记录实验结果的表格。 【解答】解：（1）甲图闭合开关是短路，容易烧坏电源，乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是保护电路； （2）实验中改变了电流方向、磁场方向，观察了导体的运动方向，需要记录这些物理，表格如下： 序号 电流方向 磁场方向 导体运动方向 1 2 3 4 故答案为：（1）保护电路；（2）见解答。 5. 小金设计了如图所示的装置，验证磁场对通电导体的作用力与电流大小是否有关。实验步骤如下，请你补充完整： （1）将一根铜棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让铜棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直； （2）给铜棒两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α1； （3）给铜棒两端加电压U2，U2＞U1，闭合电路，观察悬线偏转的角度α2； （4） ，即可知道磁场对通电导体的作用力与电流大小是否有关； （5）小徐也利用该装置探究同样的问题，但两次实验中给铜棒所通的电流方向均与小金的相反，比较小徐和小金的做法，你认为 ； A.都可以 B.小金更好 C.小徐更好 （6）小金想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他仅更换了另一根较长的铜棒重复上述实验，这样改变自变量是否正确，请说明理由： 。 【解答】解：（4）由题意可知，当电路中电压越大时，导体中电流越大，通过比较悬线偏转的角度大小可以知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关； （5）在实验中，为了准确反映导体棒受力情况与电流大小的关系，为了更好观察和比较，最好使导体棒向蹄形磁体的外部偏转，故小金的方法更好一些。故B符合题意。 （6）在实验中，如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变，这样不符合控制变量法的要求，因此，这样改变自变量的方法是不对的。 故答案为：（4）比较α1、α2的大小；（5）B；（6）不正确；如果导体棒的长度改变了，则其电阻也会随之改变。 6. 学习了电磁知识后，小柯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自己的猜想。请你根据图中的实验现象回答下列问题： （1）分析图 可知，通电导线之间作用力的方向与电流的方向有关。 （2）小柯得到“通电导线之间的相互作用力的大小与电流的大小有关”的结论，他的依据是 。 （3）如图戊所示，将一根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，则该星形导线 （填字母）。 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 （4）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与电流大小有关外，还与什么因素有关？ （写出一个即可）。 【解答】解：（1）图乙中两根导线中的电流方向相同，而两根导线向中间靠拢，说明两根导线相互吸引；图丙中两根导线中的电流方向相反，而两根导线向两侧排斥，由此可知，通电导线之间作用力方向与电流方向有关。 （2）对比丙、丁两图，电流方向相同时，丁中电流为3安，丙中电流为2安，丁中电流大于丙中电流，而且丁中两根导线两侧排斥使得导线的形变程度比丙大，说明相互之间的作用大。 （3）由题意知，当电流通过导线时，会产生电磁场，而导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关，当开关闭合后，此时角上相邻靠近的两条导线电流方向相反，所以受力方向也相反，它们相互排斥，故所围面积会增大，故B正确； （4）通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小、导线的长度、导线见的距离等因素有关。 故答案是：（1）乙、丙；（2）对比丙、丁可知，电流方向相同时，电流越大，导线形变程度越大；（3）B；（4）导线间距离。 考点二．直流电动机的原理 7. 如图是一款家用充电式电动螺丝刀，该电动螺丝刀在工作过程中能够通过正转和反转来实现紧螺丝或松螺丝的双重功能。下列有关说法中不正确的是（　　） A．电动螺丝刀工作时利用了电磁感应的原理 B．电动螺丝刀工作时将电能转化为机械能 C．可以通过改变电流方向实现正、反转的调换 D．可以通过增大电流实现加快转速 【解答】解：A、电动螺丝刀的主要部件是电动机，电动机是根据通电导体在磁场中受力转动的原理制成的，其工作原理不是电磁感应，故A错误； B、电动螺丝刀工作时消耗电能，转化为机械能，故B正确； C、电动螺丝刀的正、反转的调换，是通过改变电流方向来实现的，故C正确； D、磁场强度一定时，可以通过增大电流来加快电动机的转速，故D正确。 故选：A。 8. 用螺丝钉、电池、导线和纽扣状磁铁，可以做成一个最简单的电动机。如图所示，螺丝钉的尾端吸着纽扣磁铁一极，尖端吸在电池的正极上，然后将导线的一端接到电池负极，另一端搭在纽扣磁铁边缘，螺丝钉就开始旋转。下列叙述正确的是（　　） A．该电动机工作时将机械能转化为电能 B．若仅将纽扣磁铁上下翻转，螺丝钉旋转方向不变 C．若仅改变电源正负极方向，螺丝钉旋转方向不变 D．若换成电压更大的电池，螺丝钉转动速度会加快 【解答】解：A、通电导体在磁场中受力转动时，将电能转化为机械能，故A错误； BC、通电导体在磁场中转动的方向与磁场方向和导体中的电流方向有关，改变任何一个条件，导体运动方向改变；改变螺丝钉中的电流方向或磁场方向，螺丝钉会反向转动，故BC错误； D、电动机中通电线圈受力大小与电流大小和磁场强度有关，若换成电压更大的电池，线圈中的电流增大，线圈转动速度加快，故D正确。 故选：D。 9. 干电池的底部吸有铷磁铁（其特点是磁性强，磁性受温度影响较大，可导电，电阻不计），将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上（如图），导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。 （1）导线框能转动起来的原理是 。 （2）转动过程中，导线ab与导线cd受到的力的方向 （选填“相同”或“相反”）。 （3）如果将磁铁的N、S极对调，导线框将 。 A．没有任何变化 B．转动方向与原来相反 C．停止转动 （4）一段时间后，发现铷磁铁温度升高，导线框转速明显下降，猜想导线框转速下降的原因是 。 （5）下列家用电器中与上述原理相同的是 。 A．日光灯 B．电风扇 C．电热毯 D．洗衣机 【解答】解：（1）导线框能转动起来的原理是：通电导体在磁场中受到力的作用； （2）由于电流从电源的正极流出，受力的是横着的部分，磁场方向相同，电流方向相反，故导线ab与导线cd受到的力的方向相反； （3）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，改变其中的任何一个，受力的方向都改变，所以将磁铁的N、S极对调，电流方向不变，导线框将绕电池轴心反向转动； （4）由题知，铷磁铁在高温下使用磁损失较大，所以工作一段时间后，温度升高，铷磁铁的磁场减弱，导线框受力减小，所以转速会下降； （5）AC、日光灯、电热毯利用的是电流的热效应，故AC不符合题意； BD、电风扇、洗衣机的主体是电动机，利用通电导体在磁场中受到力的作用，故BD符合题意。 10. 在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型电动感应系统——制作小型电动机”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程遇到的一些困难，请你帮助小组完成下列内容： 【项目实施】 ①经过课堂学习，图甲是直流电动机模型，图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，小杭用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始转动。造成这一现象的原因是 。 ②小组同学发现转动半圈后无法持续转动，为了让电动机持续转动，该组同学想到将线圈转轴一端的漆包线只刮上半周，另一端需 （选填“刮去上半周”、“刮去下半周”或“全部刮去”）处理才能达到目的。 ③如图乙所示，小杭换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中串联一个元件 ，可以方便的调节线圈转动的速度。 【解答】解：（1）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动； （2）该线圈之所以能转动，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动； （3）改变电流大小，能调节线圈转动的速度，根据欧姆定律知，串联一个滑动变阻器，改变电路中电阻可改变电流大小。 故答案为：当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用；全部刮去；滑动变阻器。 考点三．探究电磁感应现象的条件和规律 11. 小阳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图产生磁场，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。学过相关知识的小阳提出质疑，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）由上述内容可知，手机无线充电的原理是 。 （2）闭合开关后灵敏电流计指针并没有发生偏转。小阳认为，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？ 。 （3）滑片左移后，仍未观察到指针偏转，但在断开开关、闭合开关、移动滑片时灵敏电流计指针有明显偏转。请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，解释在图丙实验中若导体ab上下运动时，则闭合电路中不产生感应电流的原因 。 （4）小阳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，如表所示。小浩认为小阳的猜测并不正确，请判断小浩的说法是否正确，并合理选择表格中的两次实验说明理由 。 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 【解答】解：（1）无线充电装置利用了电磁感应原理； （2）闭合开关后灵敏电流计指针并没有发生偏转，可能是P线圈周围的磁场不够强，也就是Q线圈产生的磁场太弱，而电流周围磁场的强弱与电流大小有关，因而他将滑片向左移以增大通过Q线圈的电流，使Q线圈周围的磁场更强，则他基于的猜想是：Q线圈周围的磁场越强，P线圈中的感应电流越大； （3）小阳向老师请教，得知当闭合电路围成的平面内，磁感线数量发生改变时，电路中就能产生感应电流。根据上述事实，实验中导体ab上下运动时不产生感应电流的原因（图丙）是该闭合电路内磁感线数量未发生改变； （4）小阳的说法不正确，理由是：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。 考点四．电磁感应 12. 如图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（　　） A．线圈不动，磁铁快速向上 B．线圈不动，磁铁快速向下 C．磁铁不动，线圈快速向上 D．线圈和磁铁同时同速向上 【解答】解：图中线圈和电流计组成了闭合回路， A．线圈不动，磁铁快速向上运动时，根据运动的相对性，线圈切割了磁感线，产生感应电流，故A不符合题意； B．线圈不动，磁铁快速向下运动时，根据运动的相对性，线圈切割了磁感线，产生感应电流，故B不符合题意； C．磁铁不动，线圈快速向上运动，相当于线圈向上切割了磁感线，产生感应电流，故C不符合题意； D．线圈和磁铁同时同速向上运动，由于相对静止，线圈没有切割磁感线，因而不会产生感应电流，故D符合题意。 故选：D。 13. 随着充电汽车越来越多地进入到千家万户，有人提出打造充电公路的想法。如图所示是充电公路的工作原理，预埋的线圈A通电后产生磁场并使行驶在公路上的汽车充电，A、B两处线圈的工作原理与图中实验相同的是（　　） A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 【解答】解：根据题意可知，线圈A被埋在地下，因为通过电流而产生磁场，利用电流的磁效应；而车底的线圈在公路上行驶时做切割磁感线运动，从而产生电流，为汽车充电，这就是电磁感应现象； ①图中开关闭合后，导体在磁场中受力运动，故①错误； ②图中是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，是电流的磁效应，故②正确； ③图中实验说明同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，故③错误； ④图中导体ab做切割磁感线运动时，电流表指针发生偏转，电路中有感应电流产生，是电磁感应现象，故④正确。 故选：C。 14. 如图是一种可以无线充电的智能手机，主要原理是当充电底座通电时，内部送电金属线圈产生磁场，而带有金属线圈的智能手机靠近该磁场即可产生电流，实现充电。该过程包含的工作原理有（　　） A．甲、乙 B．甲、丙 C．乙、丙 D．乙、丁 【解答】解： 由题意可知，当充电底座通电时，内部送电金属线圈产生磁场，利用电流的磁效应；带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场，产生电流，实现充电过程，是利用电磁感应现象来工作的； 甲、丙：图中是通电导体在磁场中受力而运动； 乙：该图是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，是电流的磁效应； 丁：该装置中，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，能够产生感应电流，这是电磁感应现象。 故选：D。 1. 如图，常用的电话听筒里有一个电磁铁，当传入听筒的电流流过电磁铁的线圈时，电磁铁能够吸引前面的薄铁片。由于电流在变化，电磁电铁对薄铁片的吸引力也随着变化，从而使薄铁片振动起来，发出声音，这样就能听到对方的讲话。这其中的原理主要是利用了（　　） A．电磁感应产生电流 B．电流周围存在着磁场 C．同名磁极相互排斥 D．磁场对直线电流的作用 【解答】解：电流周围存在磁场。变化的电流产生变化的磁场，不同的磁场对方入其中的铁片产生不同的力，引起振动发声，故B正确、ACD错误。 故选：B。 2. 一次家庭探究活动中，小明将一个蹄形磁体放到正在发光的灯泡外边，惊讶地发现灯丝在不停地晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是（　　） A．灯丝晃动说明灯丝中的电流方向不变 B．灯丝晃动时将机械能转化为电能 C．灯丝晃动是由于磁体能吸引钨这种金属 D．灯丝晃动是由于磁场对电流的作用 【解答】解：A．灯丝晃动说明受到力的方向改变，因而灯丝中的电流方向改变了的，故A错误； B．灯丝晃动时，将电能转化为机械能，故B错误； C．灯丝的钨不是磁性材料，磁体不能吸引这种金属，故C错误； D．灯丝晃动是由于磁场对电流有力的作用，故D正确。 故选：D。 3. 线圈abcd转动过程中经过图甲、乙所示位置时，导线ab所受磁场力的方向（　　） A．相反，由于磁场方向改变了 B．相反，由于流过ab的电流方向改变了 C．相同，由于磁场方向和流过ab的电流方向都改变了 D．相同，由于磁场方向和流过ab的电流方向都没改变 【解答】解：由于电流从电源的正极出发，故此时图甲中ab的电流方向是由b到a；在图乙中，由于磁场的方向没有改变，电流的方向是由a到b，故此时线圈受力的方向改变，故B正确。 故选：B。 4. 福建舰是我国第一架利用电磁弹射系统的航空母舰，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，其工作原理如图所示。 （1）舰载机位于两条通电轨道的中间，当要起飞时，为轨道加上驱动电流使其沿轨道方向由静止开始加速，最终被弹射出去，此过程中应用到的电磁学原理是 。 （2）弹射不同的飞机，所用的推力是不同的，要增大弹射力，可采取的措施有 。（写出一条即可） （3）弹射起飞分两种：蒸汽弹射和电磁弹射，两种方法都有利弊。蒸汽弹射就是利用水蒸气受热膨胀后产生强大推力将舰载机推出去。下列支持蒸汽弹射技术的是 （可多选，填字母）。 A.需消耗大量淡水，且产生蒸汽的过程耗时太长 B.短时间产生大量水汽，功率大，能在三秒内把舰载机从静止加速到离舰速度 C.连续弹射后，蒸汽压力会明显减小，后续弹射动力不足 D.技术成熟，可靠性高 【解答】解：（1）由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力的作用而运动； （2）要增大弹射力，可采取的措施是增大驱动电流的大小； （3）蒸汽弹射技术的优点有：B、短时间产生大量水汽，功率大，能在三秒内把舰载机从静止加速到离舰速度；D、技术成熟，可靠性高； 这些能支持蒸汽弹射技术，故BD符合题意，而AC都是蒸汽弹射技术的缺点，故AC不符合题意。 故答案为：（1）通电导体在磁场中受力的作用；（2）增大驱动电流的大小；（3）BD。 5. 如图所示为直流电动机的工作原理，下列相关分析中正确的是（　　） A．将电源两极对调，线圈转动方向不变 B．电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变4次 C．将电源两极和磁铁两极都同时对调，线圈转动方向不变 D．电动机中的线圈转动是利用了惯性，所以线圈质量越大越好 【解答】解：A、将电源两极对调，线圈转动方向改变，故A错误； B、电动机的线圈转动1周的过程中电流方向改变2次，故B错误； C、将电源两极和磁铁两极都同时对调，线圈转动方向不变，故C正确； D、电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的，线圈质量越大，需要启动时的电流也越大，故D错误。 故选：C。 6. 如图所示为直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．这两个时刻线圈中的电流方向相同 B．这两个时刻ab边中的电流方向相同 C．这两个时刻ab边受到的磁力方向不同 D．在同一个时刻ab边受到的磁力方向与cd边受到的磁力方向相同 【解答】解：ABC根据电源的正负极可知，这两个时刻线圈中的电流方向不相同； 导体受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关，由图示可知，导线ab在甲图中电流方向是由b到a的，在乙图中电流方向是由a到b的，磁场的方向相同，电流方向不同，受力方向不同；故AB错误、C正确； D、在同一个时刻ab边的电流方向与cd边电流方向不相同，ab边受到的磁力方向与cd边受到的磁力方向不相同，故D错误。 故选：C。 7. 在装配“直流电动机模型”时，接上电源后，发现电动机不转动。下列有关分析错误的是（　　） A．轴与轴之间摩擦过大 B．电池正负极接反了 C．线圈静止在平衡位置 D．电刷没有接触换向器 【解答】解： AD、轴与轴之间的摩擦太大、电刷和换向器的接触不良都会导致电动机模型通电后不能转动，故AD正确； B、电池正负极接反了会造成线圈反向偏转，故B错误； D、若线圈静止在平衡位置，受平衡力，电动机不会转动，故C正确。 故选：B。 8. 学校项目化小组为夜跑者设计制的节能夜跑灯结构图。晚上跑步时，随着手臂的摆动，磁体在水管中运动，LED灯就会发光。下列实验与其原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：晚上跑步时，随着手臂的摆动，磁体在水管中运动，LED灯就会发光，工作原理为电磁感应现象； A、电磁铁通电后具有磁性，利用的是电流的磁效应，故A错误； B、图中为奥斯特实验，说明了通电导体周围存在磁场，故B错误； C、此图反映了通电导体在磁场中受到力的作用，故C错误； D、图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，故D正确。 故答案为：D。 9. 手机无线充电技术逐步成熟。如图是手机无线充电的示意图，充电底座里的送电线圈接通交流电，从而产生变化的磁场，使手机内的受电线圈中产生一定的电流完成充电。下面的实验原理与图甲中受电线圈相同的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：手机无线充电技术是利用电磁感应来工作的。 A、该图说明异名磁极相互吸引，与电磁感应原理不同，故A不符合题意； B、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，与无线充电的原理相同，故B符合题意； C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，与电磁感应原理不同，故C不符合题意； D、图中工作原理是通电导体在磁场中受力运动，与电磁感应原理不同，故D不符合题意。 故选：B。 10. 半程马拉松比赛采用感应芯片计时。正确佩带芯片的参赛者，只要通过起点和终点设置的恒定磁场地带时，芯片里的线圈就会产生电流，激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息。下列四幅图中能反映其工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：采用感应芯片计时，参赛者须按要求正确佩带计时芯片，当参赛者通过起点、终点设置的磁感应带时，芯片里的线圈切割磁感线运动，因此线圈中就会产生感应电流，从而激发芯片发送编码信息，系统实时获取计时信息； A、图中是奥斯特实验，说明通电直导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故A错误； B、图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故B正确； C、图中给导体通电，导体会运动，说明通电导体受到磁场力的作用，故C错误； D、图中给电磁铁通电，电磁铁具有磁性，是电流的磁效应，故D错误。 故选：B。 11. 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。小乐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 将插入玻璃管中的条形磁铁，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， ，极向右快速插入玻璃管 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。 【解答】解：（1）LED灯具有单向导电性，实验中选用LED灯是为了判断感应电流的方向； （2）由①②可知，条形磁铁先是S极向右快速插入玻璃管，然后快速向左拉出，导体切割磁感线的方向不同，产生的感应电流方向不同，可以得出：感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关； （3）若想要证明“感应电流的方向与磁场方向有关”，在做了上述操作①后，还应该补做的实验操作是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，观察两灯的发光情况； （4）通电螺线管产生的磁场方向和外界磁场的变化是相反，通电螺线管产生的磁场对条形磁体的运动产生阻碍作用。 故答案为：（1）判断感应电流的方向；（2）感应电流的方向与磁场的方向有关；（3）N；（4）阻碍。 12. 电磁感应现象产生的电压大小与线圈匝数、切割磁感线速度和磁场强度有关。小实为探究感应电压大小与线圈匝数的关系，将100匝线圈紧密缠绕在玻璃管外侧中部，接入开关和电压表，如图甲。闭合开关，将磁体从玻璃管顶端静止释放。换用不同匝数的线圈，将磁体从相同高度静止释放，实验结果如图乙。（磁体与玻璃管间的阻力忽略不计） （1）每次实验均控制磁体从相同高度静止释放的目的是 。 （2）分析实验结果，得出的初步结论是 。 （3）断开开关后释放磁体，其下落速度比开关闭合时更快。分析造成这一现象的原因是 。 【解答】解：（1）每次实验均控制磁体从相同高度静止释放的目的是使切割磁感线速度相同； （2）由图乙可知，磁场的强弱、线圈运动速度都相同时，线圈匝数多少越多，电磁感应现象产生的电压大小越大； （3）不计摩擦，闭合开关后释放磁体，磁体的重力势能转化为动能和电部；断开开关后释放磁体，磁体的重力势能全部转化为动能，因此其下落速度比开关闭合时更快。 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $$