2025年中考物理复习实验《探究磁场对通电导体的作用》

中考物理复习实验《探究磁场对通电导体的作用》

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【知识回顾】

《探究磁场对通电导体的作用》常考问题：

1、磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是           (选填“磁场”或“磁感线”)
2、把一段直导体放在磁场里，接通电源，让电流通过导体，观察到的现象是：                  ，说明了                              。

3、改变电流方向，导体的运动方向也         ，说明导体的受力方向与      的方向有关，改变磁场方向，导体的运动方向也         ，说明导体的受力方向与      的方向有关。

4、断开开关，将图中磁铁的NS极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向         ,说明通电导体在磁场中的受力方向与              有关
5、断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与电源正负极对调前的运动方向              ,说明通电导体在磁场中的受力方向与               有关
6、如果同时改变磁场方向和电流方向，           (选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关
7、若增加电源电压或增强磁体的磁性，导体的运动速度会          (选填“加快”或“减 慢”)，这说明导体在磁场中受到力的作用，力的大小跟              和                         有关.
8、同学们在讨论实验方案时认为可以在电路中接入滑动变阻器，接入滑动变阻器的目的是       

9、上述实验现象实现了电能向     能转化，利用这一现象制成了       机。

10、电动机的工作原理是：                                     。

【精练】

1、在探究“电动机为什么会转动”的实验中：

（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在           ，磁体会对通电导体产生力的作用吗?

（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，闭合开关前，导体           ，闭合开关后，导体           ，说明磁场对           导体有力的作用。

（3）断开开关，将图中磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向           ，说明通电导体在磁场中的受力方向与           有关。

（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向           ，说明通电导体在磁场中的受力方向与           有关。

（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，           （选填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。

2、小明用自己安装好的直流电动机模型（如图甲）来研究电动机的工作过程；

（1）电动机的工作原理是磁场对      有力的作用；图乙是直流电动机工作原理图，其中C、D叫作      ，线圈左右两边框的受力方向相反，其原因是      方向相反；

（2）小明将直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，闭合开关后电动机却不能转动；他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动；刚开始不转的原因可能是      ；（填序号）

A．蹄形磁铁磁性太弱

B．电源电压太低

C．线圈刚好处于平衡位置

D．线圈中的电流太小

    

（3）小明按图丙电路将电动机模型连入电路，闭合开关，电动机正常转动，小明记下了电流表和电压表的示数；实验过程中，由于弧形铁片螺丝松动，电动机线圈被弧形铁片卡住了，小明惊奇地发现，电动机线圈被卡住后，电流表和电压表的示数都发生了变化，小明赶紧记下了两表的示数（如下表所示）并断开了开关；

电动机状态	电压U/V	电流I/A
正常转动	2.2	0.18
被卡住不转	2.0	0.33

为什么电动机线圈被卡住后电流会变大呢？小明经过反复思考，终于明白了其中的道理，原来线圈不转时只有线圈电阻阻碍电流，线圈电阻比较小，因此电流较大；当通电线圈在磁场中转动时，线圈同时也会在磁场中做      运动，产生感应电流，根据实验数据可以判断，感应电流的方向应该与原来线圈中的电流方向      ；在实际生活中，如果电动机转轴被卡住而不转动时，电能将全部转化为      能，很容易烧坏电动机线圈。

3、在探究“通电导体在磁场中受力作用”的实验中，小刚发现金属棒在磁场中摆动的幅度不同，这体现了金属棒受力的大小不同，根据这一现象他提出了“通电导体在金属线磁场中受力大小与哪些因素有关”的问题，并进行了以下猜想。

猜想1：与通过导体的电流大小有关；

猜想2：与导体的材料有关；

猜想3：与磁场的强弱有关。

他选用的实验器材有：铁架台、外观相同磁性不同的U形磁铁两块电源、滑动变阻器、金属细线，长度、粗细均相同的铜棒和铝棒各一根、开关、导线若干。

小刚用金属细线与铜棒两端相连，竖直悬挂于铁架台上，将铜棒置于水平放置的U形磁铁的磁场中，并连接了如图所示的电路。请你回答下列问题：

（1）实验中铜棒的摆动幅度大小可以通过观察       与竖直方向的夹角来判断；

（2）探究猜想1时，小刚将铜棒水平悬挂于磁场中的某位置，闭合开关并向左移动滑片，金属细线偏转的角度越来越大，可得出结论：当磁场的强弱与材料相同时，电流越大，通电导体受到的力越       ；

（3）为了探究猜想2，小刚仅用铝棒代替铜棒并保持滑片的位置不变，闭合开关后发现铝棒静止时金属细线偏转的角度与用铜棒实验时不同，于是得出：电流和磁场强弱相同时，通电导体受力大小与导体棒的材料有关这一结论。请你分析小刚得出的结论是否可信？       （选填：“可信”或“不可信”），理由是       ；

（4）探究猜想3的过程中，当金属细线偏转到一定角度时，铝棒处于静止状态，此时磁场对铝棒施加了一个水平向左的力F，则铝棒受到绳子拉力与重力的合力方向为       ，你判断的理由是       。

  

4、利用图甲所示的装置“观察磁场对通电直导线的作用”．

5、 

（1）应在M、N之间接入     （选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的     （选填“铁棒”或“铝棒”）

（2）在正确完成（1）的操作后，闭在合开关，发现导体棒AB在磁场力作用下向左运动，若要使导体棒AB在磁场力作用下向右运动，你采取的方法是     或     ；

（3）如图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的．通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是     ．

  5、研究电动机的工作过程。

（1）电动机的工作原理是磁场对　   　有力的作用。甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是　   　。

（2）乙图中的线圈所在的位置　   　（选填“是”或“不是”）平衡位置，图中C、D组成的装置叫　   　，它的作用是在线圈　   　（选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而使线圈持续转动。

（3）①小明将丙图中直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不能转动，他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动。模型刚开始不转的原因可能是　   　

A．直流电动机的铜半环与电刷接触不良        B．电源电压太低

C．线圈刚好处于平衡位置                    D．线圈中的电流太小

②调换器件　   　（填器件名称）的放置可方便改变电动机的转动方向。

6、如图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小谦同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，如图乙所示，实验记录如下表：

实验序号	磁场方向	ab中电流方向	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