电与磁实验探究专题培优(1)-2024-2025学年浙教版八年级下册科学

2024-2025学年浙教版八年级下册科学-电与磁实验探究专题培优 一、实验探究题 1． 如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。 （1）实验探究的是通电直导线周围是否 。 （2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明 。 （3）实验中小磁针的作用是 。 （4）实验中用到的一种重要科学研究方法是 （填序号）。 A．类比法 B．转换法 C．控制变量法 D．等效替代法 2． 通电导线在磁场中受到力的作用，为了探究该力的方向与什么因素有关时，一位同学做如图（a）、（b）、（c）的三个实验。图中AB表示闭合电路的一部分导线，导线上的箭头表示电流的方向，F表示导线受力的方向，S、N表示蹄形磁铁的南北极。 （1）通过实验（a）和（b）说明，通电导线在磁场中受力方向与 方向有关。 （2）通过实验（a）和（c）说明，通电导线在磁场中的受力方向与 方向有关。 3． 如图所示是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图：指针AB可以绕O点转动，导线a可以与螺线管的两个接线柱1、2连接。 （1）指针下方的物体A应由______材料制成； A．铜 B．铁 C．铝 D．塑料 （2）当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，指针B偏转的角度将会变小，由此得出的实验结论是 ； （3）要研究电磁铁磁性强弱与匝数的关系，接下来 小明的操作是 ； （4）通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱，这种研究方法叫“转换法”，以下探究属于转换法的是 ； A．为了形象直观地描述磁场，引入磁感线 B．通过无水氯化钴试纸颜色的变化来反映叶上、下表皮散失水分的多少 C．通过锥形瓶罩内气球的体积变化来说明人的呼吸运动 D．通过火柴各部分燃烧说明燃烧条件 4． 小舟同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小是否与放入它们之间物体的种类有关，设计了如图甲所示的装置。他保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在表格中。 磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 塑料板 吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3 （1）铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是 　 　。 （2）他们在纸片上分别放入形状和厚度相同、面积不同的铁板。目的是要探究 　 　。 （3）其实小舟同学所研究的现象叫“磁屏蔽”，如图乙，一个放在磁场中的铁质球壳（截面有一定厚度），外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，只有极少部分会进入球内空间。从此现象想到，为使精密仪器不受外界因素的影响，可以将仪器放在什么地方？　 　。 5． 甲、乙两同学做了如图所示的实验：在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针沿顺时针方向转动了。对于小磁针转动的原因，两同学有如下假设： 甲：因为导线通电会发热，造成导线周围空气温度升高，空气的对流运动使磁针偏转。 乙：因为电流周围会产生磁场，磁场对磁针产生了力的作用。 请据此回答： （1）没通电时，静止小磁针的N极总会指向地理的________。（填“南方”或“北方”） （2）两同学讨论后，设计了以下实验来验证哪一个观点是正确的。他们调换电池的正负极，闭合开关，如果甲同学的假设是正确的，预计应该看到的现象是________。 6． 小丽要研究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关．现有线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁，她先后将这两个电磁铁接入如下右图的电路中．闭合开关S后，用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P．重复了多次实验，记录如下： 50匝的电磁铁 1OO匝的电磁铁 实验次数 1 2 3 4 5 6 电流表示数（A） O.8 1.2 1.5 0.8 1.2 2.O 吸引大头针枚数（枚） 5 8 10 1O 16 25 （1）实验中小丽是通过电磁铁 来判定其磁性强弱的． （2）分析实验次数1、2、3（或4、5、6）的实验记录，会发现 相同时，__________电磁铁磁性越强． （3）分析实验次数 的实验记录，会发现 电磁铁磁性越强． 7． 夜幕下，扬州“第一大道”文昌路边LED灯将道路照得犹如白昼，这种LED灯是通过光电转换来供电的。下图是扬州某小区利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈电流I与光照度E（单位勒克斯，符号lx）之间的几次实验数据如下表所示 光照度E／lx 5 10 15 20 25 30 光敏电阻R／Ω 60 30 20 15 12 10 线圈中电流I／mA 21.4 27.3 30.0 31.6 32.6 33.3 当线圈A中的电流I≥30.0mA时，动触点D与静触点G、H接触。 （1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照度E的增强而___________。 （2）白天，太阳能电池板将______能转化为________能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照度小于__________lx（勒克斯）时，路灯开始工作。 （3）请用铅笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作（与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点E、F、G、H的四根引线；连线不能交叉）。 8． 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。 （1）在演示奥斯特实验时，如图甲所示，①闭合开关；②放置小磁针观察指向；③摆放一根长直导线； 为了减弱地磁场的影响，正确的实验操作顺序为__________。 A．①②③ B．②③① C．②①③ D．③①② （2）由图乙(a)、(b)、(c)可知：电流周围存在磁场，且__________。 （3）小曙推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图乙(d)所示，小磁针也会发生偏转。其依据是：__________ ;(d)中小磁针N 极偏转方向和图乙__________(填序号)的小磁针偏转方向相同。 9． 某校开展“自制电吉他”为主题的项目式学习，通过查阅资料后，小组成员知道电吉他的发音是通过电磁拾音装置（拾音器）连接扬声器来实现的，其中金属弦是钢芯合金线。拾音器的基本结构如图甲所示。 （1）【原理】电吉他拾音器的工作原理是　 　。 （2）【制作】小金发现原配的琴弦（金属弦）不见了，于是用铜线充当琴弦自制电吉他如图乙。 （3）【评价】如下是“自制电吉他”项目的评价量表，小组成员对照量表评价后，将可行性维度评为待改进，请分析自制电吉他不能发声的理由　 　。 评价维度 优秀 待改进 科学性 实验原理正确 实验原理有误 经济性 材料容易获取 材料获取较难 可行性 自制吉他能发声 自制吉他不能发声 （4）【优化】①为使可行性维度达到优秀，可行的措施有　 　。 ②为了增大吉他的响度，可以采取的措施有　 　。 A．变换手指按压弦的位置 B．将磁体磁极进行互换 C．增大线圈匝数 10．如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。 （1）指针下方的物体A应由（ ）材料制成； A．铜 B．铁 C．铝 D．塑料 （2）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 极； （3）实验发现：①当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，指针B偏转的角度将右会 （填“变大”或“变小”）； ②保持滑片P位置不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱1 相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）； （4）经过对电磁铁研究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性 ；当通过电磁铁电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越 。 （5）当铁芯向右抽出时，指针B偏转角度将 。（填“变大”或“变小”） 11．图甲是欧姆在研究电学原理时，设计的一款能测量电流大小的电流扭秤（内部结构如图乙）。容器A．B中装有不同温度的水银，以导线相连构成温差电源，AB两端存在电压，其电压大小由温差决定。利用悬丝在直线导体上方悬挂磁针，导体中有电流通过时，磁针偏转，为保证测量的可靠性，欧姆对电流扭秤进行了多次测试，数据如下表： 组别 水银温度/℃ 磁针偏转情况 A B 方向 角度 1 40 10 顺时针 3θ 2 40 20 顺时针 2θ 3 40 30 顺时针 θ 4 40 50 逆时针 θ （1）实验中若要保持温差电源电压不变，则必须控制温差电源的　 　不变。 （2）实验过程导体中有电流通过时，磁针会偏转的原因是　 　。 （3）根据以上实验推测，若控制A．B中水银温度分别为30℃和50℃，则磁针偏转方向和角度分别为　 　。 12．科学小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲所示电路。实验时， ( 乙 ) （1）可通过观察__________________判断通电螺线管的磁极。 （2）如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的细铁屑分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与__________的磁场相似。 （3）笑波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从1换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了_______________，研究__________________的关系。 13．如图所示是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。 （1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察 来确定。 （2）下表是该组同学所做实验的记录： 电磁铁（线圈） 50匝 100匝 实验次数 1 2 3 4 5 6 电流 / A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5 吸引铁钉的最多数目 / 枚 5 8 10 7 11 14 ( P R A S ) ①比较1、2、3次实验记录，可得出的结论是：当 。 ②比较 次实验记录，可得出的结论是：当通过电磁铁线圈的电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 （3）在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？” ①你对此猜想是： ； ②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法： 。 14．某科研团队为探究磁场辐射对蝌蚪肌肉蛋白氨基酸的合成影响，进行了如下实验： 取14日龄的蝌蚪240尾，分成2组，一为对照组，另一为磁场辐射刺激组：试验室温28℃、水温29.5℃，辐照时间为60分钟。将以上二组蝌蚪分别放养于二个相同大小的专用水泥池中，同条件饲养至84日龄时分别取样，再利用氨基酸分析仪进行测定（氨基酸含量越高说明营养价值越高）。获得下表数据： 肌肉蛋白氨基酸类别 绝对含量 对照组 刺激组 天冬氨酸 6.052 8.838 苏氨酸 2.298 3.178 丝氨酸 2.413 3.042 谷氨酸 8.308 12.272 甘氨酸 4.948 3.345 其他氨基酸 25.533 38.505 总计 49.552 69.180 （1）刺激组蝌蚪肌肉蛋白氨基酸总量比对照组增加了百分之 。（保留一位小数） （2）分析表中的数据，可以得出结论： 。 （3）请你再写出一个磁场对生物影响的实例： 。 15．学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”。 【实验目的】探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系 【实验器材】边长不同的矩形线圈2个、足够宽的 U 形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。 【实验步骤】 （1）如上图，用弹簧测力计测量矩形线圈a 的重力G, 再将a 放入磁场中。通电后，弹簧测力计示数 变为F1发现F1小于G1,则磁场对线圈a作用力的方向是__________。 （2）换用矩形线圈 b,重复步骤（1）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的__________相同，记录线圈 b 受到的重力G2和拉力值 F2。应比较 G2-F2与__________的关系，从而得出结论。 （3）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，可能的原因是__________。 16．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，均未发现电流表的指针发生偏转．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是　 　，写出检验猜想的方法：　 　． 17．探究电磁感应现象： （1）小雨由电流的磁效应联想到：“既然电能生磁”,那么“磁能否生电”?小雨提出问题时运用的科学方法是 法。 （2）小雨将导线AB．开关S、灵敏电流计和蹄形磁铁按图进行了连接和组装，然后闭合开关进行如下操作，则电路中一定有感应电流的是 。（选填字母代号） A．只让导线AB上下运动，但不切割磁感线 B．只让蹄形磁铁上下运动，导线AB不切割磁感线 C．让导线AB和蹄形磁铁同时运动 D．只让导线AB向斜上方向运动 18．如图所示，某班物理学习小组为了探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”，将一根导体棒AB的两端用细导线与电流表组成一个闭合电路，并用绝缘细线悬挂起来放在U形磁铁的磁场中。 （1）让导体棒AB沿竖直方向上下运动时，电流表无示数；让导体棒AB沿水平方向左右运动时，电流表有示数；由此他们得出的结论是：闭合电路的一部分导体在磁场中作____________运动时，导体中就产生感应电流。 （2）让导体棒AB沿水平方向向左运动时，电流表指针向右偏；让导体棒AB沿水平方向向右运动时，电流表指针向左偏，说明感应电流的方向与导体运动的____________有关。 （3）让导体棒AB沿水平向左缓慢运动时，电流表指针向右偏的角度较小；导体棒AB沿水平向左快速运动时，电流表指针向右偏的角度较大，说明感应电流的大小与导体运动的____________有关。 19．磁感应强度表示磁场的强弱，用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T。磁感应强度B越大，磁场越强。磁感线能形象、直观地描述磁场，磁感线越密，磁场越强。请据此知识回答下列问题： （1）用某种材料制成的磁敏电阻，其阻值R随磁感应强度B变化的图像如图甲所示。由图像可知磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而________。图中的图像没过坐标原点是因为________ 。 （2）将该磁敏电阻接入图丙所示的电路中，电源电压保持不变，不改变滑动变阻器滑片的位置，仅将磁敏电阻由图乙所示的1位置移至2位置，则电流表的示数将________。 20．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针发生偏转。 （1）该实验探究的是通电直导线周围是否存在__________。 （2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明__________。 （3）实验中小磁针的作用是____________________。 2024-2025学年浙教版八年级下册科学-电与磁实验探究专题培优（参考答案） 一、实验探究题 1． （1）存在磁场（2）磁场的方向与电流方向有关（3）检测磁场的存在（4）B 2． （1） 电流方向 。（2） 磁场方向 。 3． （1） B （2） 在线圈匝数相同和有铁芯的情况下，电流越大，电磁铁的磁性越强。 （3）保持P不动，将导线a与接线柱1相连，闭合开关，观察指针偏转情况 （4） B 4． （1）铝不能被磁化；（2）屏蔽效果与磁体面积的关系；（3）可以放在铁盒子中。 5． （1）北方；（2）小磁针仍沿顺时针方向(原方向)转。 6． （1）吸引大头针数目的多少（2）电磁铁线圈匝数、通过线圈的电流越大 （3）1与4或2与5、通过电磁铁线圈的电流相同时，线圈匝数越多 7． （1） 减小 （2） 太阳 电 15 （3） 8． （1）B （2）磁场方向与电流方向有关 （3）自由电子定向移动形成电流，电流周围存在磁场； c 9． （1）电吉他的拾音器由磁铁和线圈组成，合金弦被磁化，弹动弦，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 （2）在用铜线做吉他弦时，弹动吉他弦不会引起线圈切割磁感线，线圈中不能产生感应电流，电吉他不能发声 （3）将铜线更换成可以被磁化的材料做成的吉他弦 （4）C 10．（1） B （2） N （3）① 变大 ② 变大 （4） 越强 、 越强 （5） 变小 11．（1）温度差 （2）磁针受到了电流产生的磁场的力的作用 （3）逆时针以及转过 12．（1） 小磁针N极指向 （2） 条形磁铁 （3） 保持电路中的电流不变 磁场强弱与线圈匝数 13．（1） 移动滑片 ； 吸住的铁钉数量 ； （2）① 当线圈匝数相同时，电流强度越大，电磁铁磁性强 。 ② 1、4或2、5或3、6 。 （3）①电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关（或无关） 。 ②保持电磁铁的线圈匝数和电流强度相同，分别给电磁铁插入大小不同的铁芯，比较吸引铁钉的数目是否相同，验证猜想正确与否。 14．（1）39.6(3分；39.6给3分；39.6±1范围内给2分；其他不给分) （2）磁场辐射对蝌蚪绝大部分肌肉蛋白氨基酸的合成有促进作用(3分；没有写绝大部分或除了甘氨酸外，得2分) （3）鸽子利用地磁场判别方向(3分；或地磁异常地区的秋播小麦的产量比正常地区低；合理即可) 15．（1）竖直向上 （2）位置 G1-F1 （3）磁场方向发生改变或电流方向发生改变 16．感应电流太小；将电流表更换为灵敏电流计，再进行实验． 17．（1）逆向思维 （2）D 18．（1）切割磁感线　（2）方向　（3）速度大小 19．（1）增大，磁敏电阻没放入磁场前有电阻；（2）增大。 20．（1）磁场（2）通电导体产生的磁场的方向与电流方向有关（3）检验磁场的存在 第 12 页，共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 $$