2025年中考物理一轮复习实验《探究什么情况下磁可以生电》
中考物理复习实验《探究什么情况下磁可以生电》
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【知识回顾】
《探究产生感应电流的条件》常考问题:
(1)实验原理: 。
(2)实验方法
①转换法:通过 来判断感应电流的产生。
②控制变量法:
控制导体运动方向不变,改变 ,观察灵敏电流计指针的偏转方向。
控制磁场方向不变,改变 ,观察灵敏电流计指针的偏转方向。
(3)根据实验现象,分析总结 。
(4)导体在磁场中运动时,电流计指针不偏转的原因:
① ;
② 。
(5)要使电流计指针偏转明显可采取的措施: ; ;
; 等。
(6)实验结论:
电路的部分导体在磁场中做 运动时,电路中产生感应电流,电流的方向与 有关。
(7)实验中能量的转化: 。重要的应用是 。
【精练】
1、在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,如图所示。
(1)本实验是通过观察灵敏电流计 来判断是否有感应电流产生的;
(2)闭合开关,实验探究过程记录如表所示:
电路 | 导体在磁场中的运动情况 | 灵敏电流计指针的偏转方向 |
闭合 | 静止 | 不偏转 |
向右运动 | 向左偏 | |
向左运动 | 向右偏 | |
上下运动 | 不偏转 | |
断开 | 静止 | 不偏转 |
沿任意方向运动 | 不偏转 |
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,应用此实验原理可制成 (选填“电磁铁”“发电机”或“电动机”);
(3)进一步分析表中现象可知,感应电流方向与 有关。在不增加器材的情况下,为了探究感应电流方向与磁场方向的关系,你最简便的做法是 ;
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(4)实验结束后,有同学提出灵敏电流计指针偏转角度较小,有什么办法能使偏转更明显呢?你的方法是 ;
(5)若用小灯泡代替灵敏电流计进行实验,将观察到的现象是 ,出现这种现象的原因可能是 。
2、受到法拉第等科学家探索精神的影响,学习“磁生电”的知识后,实践小组还想进一步进行探究新的问题;
【问题·假设】
实践小组提出“感应电流的大小与什么因素有关”的探究问题,并进行了如下猜想:
猜想一:感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关;
猜想二:感应电流的大小与磁体周围磁场的强弱有关;
【方案·证据】
小组同学利用如图所示的装置进行了以下探究:
针对猜想一设计的方案:保持磁铁磁性强弱不变,改变线框 进行多次实验,观察并记录每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数,将收集的实验数据填写在下表中;
实验次数 | 切割磁感线的速度 | 电流计指针偏转格数 |
1 | 慢速 | 1格 |
2 | 中速 | 2.5格 |
3 | 快速 | 4格 |
针对猜想二设计的方案:保持线框切割磁感线的速度不变,更换 不同的磁铁再次实验,观察并记录两次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。
【解释·论证】
本实验通过观察 来判断电路中感应电流的大小,这里运用的研究方法是 ;
分析上表数据可得出的结论是:磁体周围磁场的强弱相同时, ,闭合电路中产生的感应电流越大。
【交流·评估】
在探究猜想二的过程中,小组同学想用电磁铁代替永磁铁,请你评估这样做的好处是什么 ?
你认为在探究猜想二的过程中,实验操作上存在的困难是什么 ?
请你说出利用磁生电原理工作的装置有什么 ?
3、如图所示是小明“探究导体在磁场中运动时产生感应电流”的实验装置。
(1)小明在实验探究中,没有产生感应电流。请你帮他找出其中的可能原因: (写出一条即可);
(2)在实验过程中,小明应观察记录磁体周围的磁场方向、金属棒AB在磁场中的 方向以
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及对应导体棒运动时灵敏电流表的指针 方向;
(3)保持金属棒AB不动,闭合开关,实验观察到:当水平向左抽出蹄形磁体时,灵敏电流表的指针 (选填“偏转”或“不偏转”);
(4)该实验利用的原理是 ,实验过程中能量转化情况是 ,现实中可以用来制作 ;
(5)若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”,可以将图中的灵敏电流表更换为 ,通过实验发现,通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关,而且与 有关。
4、如图所示是探究电磁感应现象的装置。
实验序号 | 磁场方向 | 导体切割磁感线方向 | 灵敏电流计指针偏转方向 |
① | 向下 | 向右 | 向左 |
② | 向上 | 向右 | 向右 |
③ | 向下 | 向左 | 向右 |
④ | 向上 | 向左 | 向左 |
(1)闭合开关,让导体棒ab沿水平方向左右运动。观察到灵敏电流计的指针偏转;若让导体棒ab由图所示位置沿竖直方向上下运动。则灵敏电流计的指针 ?(选填“偏转”或“不偏转”)
(2)利用此装置,探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系,观察到的实验现象记录如下:在上述四次实验中,比较①②两次实验,可知感应电流方向与 有关;比较 两次实验,可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变;
(3)综合以上实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:导体必须是 电路的一部分,且一定要做 的运动;
5、某物理小组的同学想探究“什么情况下磁能生电”,他们用导线将金属棒AB、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。
(1)实验过程中通过观察 来判断电路中是否产生感应电流;
(2)分析记录实验的表格,可以得出: 电路的一部分导体在磁场里做 磁感线运动时,导体中就会产生感应电流;
次数 | 开关 | 磁场方向 | 导体AB的运动方向 | 电流表的指针 |
1 | 断开 | 上N下S | 向右运动 | 不偏转 |
2 | 断开 | 上N下S | 向左运动 | 不偏转 |
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