2025年中考物理三轮冲刺复习:电与磁的相关实验(1)
2025-06-07
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内容正文:
2025年人教版新教材中考物理三轮冲刺复习:电与磁的相关实验(1)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.如图所示是探究通电直导线周围磁场的实验装置.
将一根导线架在静止的小磁针__________填“上方”“下方”或“上方、下方均可”,并使直导线与小磁针__________填“平行”“垂直”或“平行、垂直均可”,同时控制好距离,使实验效果更明显.
当开关闭合时,导线下方的小磁针会发生偏转,说明通电导线周围存在磁场.此时若移去小磁针,上述结论是否成立?__________填“成立”或“不成立”.
2.在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中:
小磁针的作用:__________.
在螺线管外部、两处放置小磁针,闭合开关,发现处小磁针发生偏转,而处小磁针不偏转,试说明处小磁针不偏转的可能原因:______________________________.
将电池的正负极对调,重复上述实验,是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与__________方向的关系.
观察实验现象后,应立即断开开关,是为了_____________________________________.
3.如图所示,导体棒放在处于蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上.
接通电源,这时会看到导体运动起来,这表明__________有力的作用.
保持磁场方向不变,改变导体中的电流方向,导体的运动方向__________填“不变”或“改变”.
通电后导体运动的过程中,是把__________能转化为__________能的过程.
4.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搭在干电池的正极和磁铁上,如图所示,导线框就会以干电池为轴转动起来.
如果将磁铁的、极对调,导线框的转动方向将__________填“改变”或“不改变”.
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__________.
本装置与下列设备原理相同的是__________.
A.电磁继电器 动圈式话筒 动圈式扬声器 电磁铁
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__________填“相同”或“相反”的,这两个力__________填“是”或“不是”一对平衡力.
5.如图甲所示,是“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图.
磁体和导体棒相对静止,闭合开关,能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象?答:__________.
探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时,应该保持__________的方向不变.
小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有的磁铁再次实验,此时需要在图乙的电路中再接入的元件是__________.
6.小明学习了电磁感应发电机一节内容后,他查阅了有关资料,知道在电磁感应现象中闭合电路之所以能产生电流,是因为在电路中产生了电压,为了研究这个电压,他买了一套如图甲所示的装置.图中有机玻璃管长度为,当圆柱形磁体直径小于有机玻璃管内径从有机玻璃管中下落穿过线圈时,与线圈相连的电压显示器可以显示此时电压大小.小明想利用此装置探究电磁感应现象中产生的电压大小与线圈匝数及强磁体运动快慢的关系.他进行了如下实验忽略强磁体下落过程中所受阻力的影响:
小明将三个匝数相同的线圈和电压显示器的组件固定在有机玻璃管、、处,如图乙所示.他想探究的是电压与____________________之间的关系.为了使实验效果对比明显,三个线圈之间的距离应该__________填“近一些”或“远一点”.
小明分三次在距管口处分别固定匝数为匝、匝、匝的三个线圈和电压显示器的组件,每次都是从管口处由静止开始释放强磁体,记录的实验数据如下表:
线圈匝数匝
实验次数
电压显示器示数
电压测量值
请根据上表电压测量值和对应的线圈匝数在图丙坐标纸上描点作图.
分析图像可知:_________________________________________________________________________________________.
7.同学们做实验的装置如图所示,和是放在光滑导轨上的金属棒。闭合开关,当金属棒水平向右做切割磁感线运动时,金属棒产生了“由到”的电流,此时金属棒随之水平向右运动。由此可知:
甲装置的原理在生活中的应用是_____选填“电动机”或“发电机”;乙装置能量转化关系是_____能转化为_____能。
若把甲装置中的磁极、磁极互换位置,当金属棒仍水平向右运动时,
金属棒产生的电流方向是_____选填“由到”、“由到”。
请在图中画出此时金属棒所受的磁场力。图中的“”是乙装置中的金属棒垂直于纸面的剖面图( )
8.在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中:
闭合开关后,观察到螺线管周围的小磁针发生偏转,说明 ;
在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑,闭合开关后 填写操作方法,细铁屑的排列如图甲所示;
把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;
在螺线管外部、两处放置小磁针,如图丙所示,闭合开关,发现处小磁针发生偏转,而处正常的小磁针不偏转,试说明处小磁针不偏转的可能原因: ;
如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系,接下来的操作是 ;并观察小磁针的指向。
9.按要求完成实验。
读出如图测量工具的示数:电压表的示数是 ;电流表的示数是 ;电能表的示数是 ;
如图,在探究“产生感应电流的条件”实验中:
实验中观察 来判断电路中是否有感应电流;
闭合开关,若导体不动,左右移动磁体,电路中 选填“有”或“无”感应电流;
该实验的结论是:闭合回路的一部分导体,在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流;
如果将小量程电流表换成 ,可以探究磁场对通电导体的作用。
10.小明在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验。
基础设问
如图甲所示,在有机玻璃板上均匀地撒满铁屑,并在螺线管的两端各放一个小磁针,放小磁针的目的是 ,这种实验方法是 。螺线管通电后,为了更好地通过铁屑直观地描述磁场的分布情况,接下来的操作是 。
如图乙,在螺线管周围放满小磁针,闭合开关,螺线管周围一部分小磁针的指向发生偏转,静止时的指向如图丙所示,此时螺线管中间部位两侧的小磁针没有发生偏转,而其他位置的小磁针均发生了偏转,这两处小磁针不偏转的原因可能是 。
观察比较可知:通电螺线管周围的磁场和 的磁场相似。
为了研究通电螺线管两端的极性,老师与同学们一起进行了实验,得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管两端的极性只与螺线管中 有关,且这个关系可以用 表述。
素养设问
方案设计实验时,铁屑规则排列的现象不太明显,请你提出一条改进措施: 。
地球周围存在磁场,有学者提出假设,地磁场是由于地球带电,自转形成环形电流引起的。结合如图可推断:若此假设为真,则地球的环形电流方向与地球自转方向 选填“相同”或“相反”。
11.小明和小红用如图所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
序号
开关状态
导体运动方向
灵敏电流计指针的偏转情况
断开
上下、左右运动
不偏转
闭合
不运动
不偏转
闭合
上下运动
不偏转
闭合
水平向左
向右偏转
闭合
水平向右
向左偏转
基础设问
此装置中导体的材料可能是 选填“铁”“铜”或“塑料”。
实验中通过观察 来判断电路中是否有感应电流产生以及感应电流的方向,该方法是 法。
小明和小红将实验过程中的现象记录在上表中。根据实验现象,初步得出电路中产生感应电流的条件: 电路的一部分导体在磁场中做 运动。在该过程中,主要将机械能转化为 能,产生感应电流时导体相当于 。
比较第、次实验的现象,发现感应电流的方向与 有关,此处用到的方法是 法。
保持导体的运动方向不变,仅对调蹄形磁体的两极,重复第次实验,发现灵敏电流计指针向右偏转,这说明感应电流的方向还与 有关。
素养设问
小红发现,增大导体水平运动的速度时,灵敏电流计的指针偏转角度增大,这说明感应电流的大小与 有关。
小明猜想磁场强弱会影响感应电流的大小,于是他设计了如图所示的电磁铁代替原有磁体再次进行实验,他还需要在电路中接入的元件是 ,用电磁铁代替原有磁体的好处是 。
同学们又设计了如图所示实验,当线圈不动,磁体向下运动时,灵敏电流计的指针 选填“会”或“不会”发生偏转。
12.如图是三个电磁实验,请根据所学知识回答下列问题。
图甲是 机的工作原理图,其工作原理是 ;
图乙是 机的工作原理图,其工作原理是 ;
图丙是 实验的装置图,接通电路后,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在 ,该现象叫 。
如下图所示的科技成果中,利用上图甲的原理制成的是 ;利用上图乙的原理制成的是 ;利用上图丙的原理制成的是 。均填序号
13.小明在“探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关”的实验中,连接了如图所示的电路。主要实验步骤如下:
选用电磁铁接线柱、接入电路、之间,闭合开关,调节滑动变阻器滑片到某位置,观察电流表示数为。用电磁铁下端吸引大头针,记录电磁铁接入电路的线圈匝数和被吸引大头针的个数,断开开关;
将电磁铁接线柱、接入电路、之间,闭合开关,用电磁铁下端吸引大头针,记录电磁铁接入电路的线圈匝数和被吸引大头针的个数,断开开关;
根据以上实验步骤,回答下列问题:
实验中,用 判断电磁铁磁性的强弱;
请写出实验步骤中存在的问题: ;
请你针对中存在的问题,写出改正的步骤:将电磁铁接线柱、接入电路、之间,闭合开关, ,用电磁铁下端吸引大头针,记录电磁铁接入电路的线圈匝数和被吸引大头针的个数,断开开关;
用该实验装置还能探究电磁铁磁性强弱与 是否有关;
电磁铁磁性强弱除与上述因素有关外,还与 有关。
14.如图甲所示,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。
由图甲可知,在电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越 ;
图甲中滑动变阻器的滑片向 端移动,电磁铁磁性变强;
电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是,大头针被磁化,同名磁极相互 ;
本实验进行了多次实验,多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是 ;
A.伏安法测量定值电阻的阻值 探究并联电路电流规律
实际生产和生活中,电磁铁的应用十分广泛。图乙是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”,运动员蹲在起跑器上后,工作人员闭合开关、,发令指示灯亮,运动员抢跑时,所受压力变大,电阻变小,电磁铁的磁性 选填“增强”、“减弱”或“不变”,将衔铁吸下,抢跑指示灯 选填“”或“”亮,判定运动员抢跑。
15.某实验小组用铁屑和小磁针探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
在闭合开关前,小磁针静止时,极指向地理的 选填“南极”或“北极”,说明地球周围存在磁场。
在玻璃板上均匀地撒满铁屑,将螺线管连入电路,闭合开关,轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示,铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似,在实验中铁屑的作用是 ,这里用到的研究方法是 法。
把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时极所指方向如图乙所示,对调电源的正、负极,闭合开关,小磁针静止时极指向与图乙中小磁针极的指向相反,说明通电螺线管的极性与 的方向有关,这个关系可以用 来判断。
实验时发现通电螺线管周围的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强通电螺线管周围的磁场,请写出一条可行的措施: 。
为了研究通电螺线管的磁极性质,同学们对螺线管的绕线方式进行了实验,得到了图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性与绕线方式 选填“有关”或“无关”。
16.如图所示,小明和小刚在探究感应电流产生的条件。
序号
棒的运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
不动
不偏转
左右运动
偏转
上下运动
不偏转
前后运动
不偏转
斜向上、斜向下运动
偏转
实验室备有铜棒、铁棒和玻璃棒,他们应选用 作为本实验的导体棒。
断开开关时,无论导体棒静止,还是向任意方向运动,灵敏电流计的指针均不偏转,说明此时电路中 选填“有”或“没有”感应电流产生。
闭合开关,他们进行实验,并将观察到的现象记入表格。分析实验现象可得: 电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就产生感应电流,这种现象叫 。
从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是将 能转化为电能,利用此原理可制成 选填“发电机”或“电动机”。
如果将图中的灵敏电流计换成 ,可以探究磁场对通电导线的作用,利用此原理可制成 选填“发电机”或“电动机”。
如下图,使导体用“”表示垂直于纸面,左右做往复运动虚线为运动轨迹,可以产生感应电流的是 。多选,填字母
A. .
C. .
17.为探究电和磁的关系,某同学利用如图装置完成了下列实验。
在之间接入灵敏电流计,闭合开关,灵敏电流计指针 填“偏转”或“不偏转”;保持开关闭合,使导体棒 填“水平”或“上下”运动,灵敏电流计指针偏转,说明在一定条件下可以实现“磁生电”。
若在之间接入直流电源,闭合开关,导体棒运动起来,该实验可以说明下图中 填字母的工作原理。
A.电铃
B.动圈式扬声器
C.动圈式话筒
18.电磁铁通电后,小磁针保持静止,如图所示。图中画出了电磁铁与另一磁极之间的磁感线。表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分图中的“”为导线的剖面图。
图中磁极应该是 选填“”或“”极;
图中小磁针被涂黑的一端是 选填“”或“”极;
当导线在磁场中沿着图中的方向左右运动时,闭合电路中 选填“能”或“不能”产生感应电流;
请在图中电源两端的括号里标出其正负极 用“”和“”表示。
19.周一升旗时,小明发现升旗手操作国旗上升,国歌结束时国旗还没有升到顶端,就想设计一个电动升旗装置,使国旗能在规定时间内匀速上升至顶端。
【初步设计】如图甲所示,用电动机带动国旗上升,调节滑动变阻器的滑片可以改变电动机的转速,定时器在计时结束时自动断开电路。
图乙中,能说明电动机工作原理的是 。
国歌的奏唱时长是,若国旗上升高度为,则国旗上升的速度应为 。
【改进设计】为实现国旗的电动上升和下降,小明使用两个单刀双掷开关改进电路,如图丙所示。开关接不同触点时,国旗的升降情况如下表所示。
开关状态
开关接
开关接
国旗的升降情况
上升
为使国旗下降,开关应处于状态 填序号,判断的依据是 。
【优化设计】若电动升旗装置可通过光控实现日出升旗、日落降旗的自动化控制,则升旗装置会更加智能化和便捷,于是小明再次对电路进行优化,如图丁所示。已知控制电路中,电源电压控是,保护电阻是,光敏电阻的阻值随光照强度的变化关系如图戊所示,电磁铁线圈电阻忽略不计。当太阳升起光照强度达到时,电磁铁将衔铁吸下,工作电路的电动机工作,带动国旗上升。
若要让国旗在光照强度达到时上升,可以采用的方法是 。写出一种即可,需有数据支撑
图丁电路的不足之一是 。
20.儒炫同学连接了如甲图所示的电路,金属棒置于磁场中符号“”表示磁场方向垂直于纸面向里且与金属导轨接触良好。闭合开关后,金属棒受到向右的磁场力作用;若改变金属棒中的电流方向,则金属棒受到 的磁场力作用选填“向右”或“向左”。
如图乙所示,金属棒和导轨接触良好,泓博拉着金属棒水平向右运动,电阻中 电流通过选填“有”或“没有”。
如图丙所示,电磁铁通电时,软磁性容易磁化和退磁的磁性材料铁块静止不动,这是因为电磁铁对的吸引力 选填“大于”、“等于”或“小于”受到的摩擦力,改变电磁铁中的电流方向,受到电磁铁的力的方向 选填“改变”或“不变”。如果把这个电磁铁如图丙所示通电并静止悬挂在地球赤道上方,则电磁铁端,有指向地理极 选填“南”或“北”的趋势。
答案和解析
1.【答案】上方平行
成立
【解析】小磁针下方有小磁针的支柱,对放置导线有影响,而且影响学生观察,故导线架在静止的小磁针上方更好.根据导线周围磁场方向的特点,导线下方的磁场方向与导线中电流方向垂直,如果导线方向与磁针平行放置,则磁场方向与磁针方向垂直,小磁针会转过一个角度,实验现象更明显,如果垂直放置则磁场方向与小磁针方向平行,小磁针可能不偏转,故使直导线与小磁针平行有利于观察现象.
通电导线周围存在磁场,与电流有关,小磁针只是显示磁场存在的一个工具,有无小磁针,磁场都真实存在.故移去小磁针,上述结论仍然成立.
2.【答案】检验磁场的存在;
小磁针极的指向与磁场方向相同;
电流;
保护电路,防止螺线管温度过高。
【解析】解:
通电时螺线管周围存在磁场,小磁针在磁场中受到力的作用会发生偏转,所以小磁针能显示磁场的存在;当电流方向改变时,产生的磁场方向也改变,所以小磁针的偏转方向也改变,因此利用小磁针还可以判断磁场的方向;
在螺线管外部、两处放置小磁针,闭合开关,发现处小磁针发生偏转,处的小磁针会指示磁场的方向;处小磁针不偏转,可能原因是小磁针极的指向与磁场方向相同;
将电池的正负极对调,此时螺线管中电流的方向发生变化,磁场的方向发生变化,是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系;
螺线管是由导线绕成的,其电阻较小,根据欧姆定律可知,通过螺线管的电流较大,产生的热量较多,为了保护电路,观察实验现象后,应立即断开开关。
故答案为:检验磁场的存在;小磁针极的指向与磁场方向相同;电流;保护电路,防止螺线管温度过高。
通过小磁针的偏转可以检验磁场是否存在;
当小磁针极的指向与磁场方向相同时,小磁针不会发生偏转;
通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关;
从保护电路的角度分析。
此题为一道电磁综合题,既考查了磁场方向的认识,又考查了转换法在实验中的应用,还考查了学生对实验现象的分析处理能力和总结归纳能力,对学生的能力要求较高,有一定难度。
3.【答案】磁场对通电导体
改变
电机械
【解析】由图知道,导体放置在磁场中,根据题意知道当接通电源时,会看到导体运动起来,则说明磁场对通电导体有力的作用.
通电导体在磁场中受力的作用,且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,即只要有一个因素改变,导体的受力方向就会改变;所以,若保持磁场方向不变,改变导体中的电流方向,则导体的运动方向会改变.
通电后导体运动的过程,是消耗了电能,转化为了导体运动的机械能,所以此过程是把电能转化为机械能.
4.【答案】改变
化学短路
相反不是
【解析】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、极对调,磁场方向发生改变,则导线框的转动方向将改变.
实验中,干电池供电是化学能转化为电能.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.
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,符合题意,故选C.
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.
5.【答案】导体没有做切割磁感线运动,电路中无电流产生
导体运动
滑动变阻器
【解析】解:
当导体静止悬挂起来后,闭合开关,此时导体没有做切割磁感线运动,灵敏电流计指针不偏转,说明电路中无电流产生;
要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应控制导体运动方向不变;
小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小,通过改变电流来改变磁场的强弱,需要在图乙的电路中再接入的元件是滑动变阻器。
故答案为:导体没有做切割磁感线运动,电路中无电流产生;导体运动;滑动变阻器。
根据产生感应电流的条件分析;
感应电流方向与磁场方向和电流方向有关,探究时需采用控制变量法;
串联滑动变阻器,可以改变电流的大小。
本题考查了电磁感应现象的探究实验,知道产生感应电流的条件和影响感应电流的大小的因素,从方法上考查了控制变量法的应用。
6.【答案】强磁体运动快慢远一点
如图所示
电磁感应现象中,产生的电压大小与线圈匝数成正比
【解析】将三个匝数相同的线圈和电压显示器的组件固定在、、处,磁体从有机玻璃管中下落经过、、三点的速度不同,可以探究的是电压与磁体运动快慢的关系;、、三点之间的距离远一些,磁体经过三点的速度之差较大,实验效果对比明显;
匝数匝对应电压值是,匝对应的电压值是,匝对应的电压值是,根据描点法画出图像,如图所示;由图像可知在此电磁感应现象中,产生的电压大小与线圈匝数成正比.
7.【答案】发电机 电能 机械能 由到
【解析】当导体水平向右移动,相当于一发电机,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,这是电磁感应现象。
实验时相当于电源,相当于通电导线,通电导线在磁场中受到力的作用,即是电动机原理,将电能转化为机械能。
电磁感应现象产生的感应电流与磁场方向有关,把甲装置中的磁极、磁极互换位置,磁场方向改变,感应电流方向改变,当金属棒仍水平向右运动时,金属棒产生的电流方向是由到。
通电导体在磁场中受力运动,运动方向与电流方向有关,感应电流方向改变,导体的受力方向改变,方向水平向左,如图:
8.【答案】通电螺线管周围存在磁场
轻敲有机玻璃
小磁针极的指向与磁场方向相同
将与螺线管相连的电源的正负极调换
【解析】磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用,闭合开关,观察到螺线管周围的小磁针由于受到磁场的作用而发生偏转,说明了通电螺线管周围存在磁场。
在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑,通电后需要轻敲有机玻璃板,这样做的目的是克服摩擦力的影响,使细铁屑可以自由移动。
物理学中规定,自由小磁针静止时极所指的方向为该点的磁场方向,故把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后,小磁针极所指的方向就是该点的磁场方向。
在螺线管外部、两处放置小磁针,闭合开关,发现处小磁针发生偏转,处的小磁针会指示磁场的方向;处小磁针不偏转,可能原因是此时小磁针极的指向与磁场方向相同。
要探究通电螺线管的极性与电流方向的关系,在其它因素不变的情况下,改变通过螺线管的电流方向,可将与螺线管相连的电源的正负极调换,观察小磁针的指向有无改变。
9.【答案】
电流计的指针是否偏转
有
切割磁感线
电源
【解析】图中电压表的量程是,分度值是,读数为。
图中电流表的量程是,分度值是,读数为。
电能表计数窗的最后一位为小数位,读数为 。
实验中通过观察电流计的指针是否偏转,来判断电路中是否有感应电流。
导体不动,左右移动磁体,此时导体做切割磁感线运动,因此有感应电流产生。
根据实验可知,闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流。
探究磁场对通电导体的作用,电路中需要有电源,因此将小量程电流表换成电源。
10.【答案】显示磁场方向
转换法
轻敲玻璃板
这两处磁场的方向与地磁场的方向相同
条形磁体
电流的方向
安培定则
增大通电螺线管中的电流
增加螺线管线圈的匝数
相反
【解析】略
11.【答案】铜
灵敏电流计指针的偏转情况
转换
闭合
切割磁感线
电
电源
切割磁感线运动的方向
控制变量
磁场的方向
切割磁感线运动的速度
滑动变阻器
便于改变磁场强弱
会
【解析】略
12.【答案】发点
电磁感应
电动
通电导线在磁场中受力运动
奥斯特
磁场
电流的磁效应
【解析】略
13.【答案】吸引大头针的个数
没有控制两次电磁铁中的电流相同
调节滑动变阻器使电路中的电流仍为
电流
有无铁芯
【解析】电磁铁磁性的强弱是看不见,摸不着的,转化成看得见的电磁铁吸引大头针数目,所以用吸引大头针的个数来判断电磁铁磁性的强弱。
电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈的匝数有关,两步骤中,将、和、分别接入电路、之间,线圈匝数不同,目的是探究匝数与电磁铁磁性的关系,而没有控制两次电流大小相同,所以实验步骤中存在的问题是:没有控制两次电磁铁中的电流相同。
根据的分析,将电磁铁接线柱、接入电路、之间,闭合开关,调节滑动变阻器使电路中的电流仍为,观察电磁铁下端吸引大头针数目的多少。
保持、接入电路、之间,即保持线圈匝数不变,移动滑动变阻器的滑片,改变电流大小,观察不同电流时,电磁铁吸引大头针数目的多少,判断磁性强弱,所以用该实验装置还能探究电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关。
由于铁芯在磁场中被磁化后的磁场方向与通电螺线管的磁场方向一致,所以电磁铁中有无铁芯会影响电磁铁磁性强弱,所以电磁铁磁性强弱还与有无铁芯有关。
14.【答案】强
左
排斥
增强
【解析】由图甲可知,两个电磁铁串联,通过它们的电流相等,线圈匝数不同,线圈匝数越多,吸引大头针的个数越多,说明电磁铁的磁性越强,可以得到在电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强。
当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据可知,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强。
实验中,大头针被磁化后由于同名磁极互相排斥,电磁铁吸引的大头针下端是分散的。
研究“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”,多次实验的目的是总结规律,避免因次数太少造成结论的偶然性或片面性。
A.伏安法测量定值电阻的阻值,采用多次测量的目的是:取平均值,减小测量误差,故A不符合题意;
B.探究并联电路电流规律,多次测量的目的是:总结规律,防止结论的偶然性,故B符合题意。
故选B。
工作人员闭合开关,,发令指示灯亮,运动员抢跑时,所受压力变大,电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,则通过电磁铁的电流变大,电磁铁磁性增强,将衔铁吸下,灯所在电路接通,抢跑指示灯亮。
15.【答案】北极
条形
显示磁场的分布情况
转换
电流
安培定则
调节滑片,增大螺线管中的电流
调节滑片,增大电源电压
无关
【解析】略
16.【答案】铜棒
没有
闭合
切割磁感线
电磁感应
机械
发电
电源
电动机
【解析】略
17.【答案】不偏转
水平
【解析】【详解】在之间接入灵敏电流计,闭合开关,灵敏电流计指针不偏转,因为此时导体棒不做切割磁感线运动。
保持开关闭合,使导体棒水平运动,此时导体棒做切割磁感线运动,灵敏电流计指针偏转,说明在一定条件下可以实现“磁生电”。
若在之间接入直流电源,闭合开关,导体棒运动起来,说明通电导体在磁场中会受到力的作用,扬声器就是利用该原理制成的,电铃是利用电流的磁效应来工作的,动圈式话筒是利用电磁感应现象来工作的。
故选B。
18.【答案】
不能
【解析】【详解】在磁体外部,磁感线总是从极发出,回到极。由图中磁感线的方向可知,磁极与电磁铁的右端为异名磁极,电磁铁右端为极,所以磁极是极。
根据异名磁极相互吸引,小磁针所在位置的磁感线方向是向右的,所以小磁针涂黑的一端为极小磁针静止时极的指向与磁感线方向相同。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。当导线在磁场中左右运动时,其运动方向与磁感线方向相同或相反,即不切割磁感线,不能产生感应电流。
根据右手螺旋定则,已知电磁铁右端为极,用右手握住电磁铁,大拇指指向极右端,则四指弯曲方向为电流方向,可判断出电流从电源的右端流出,所以电源右端为正极,左端为负极。如图所示
19.【答案】
通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关
由图戊可知,当太阳升起光照强度达到时,光敏电阻的阻值为,忽略电磁铁线圈电阻,则此时电路的电流为
若要让国旗在光照强度达到时上升,由图戊可知,此时光敏电阻的阻值为,所以此时保护电阻的阻值应为
若不改变保护电阻的阻值,则此时电源电压为
因此要让国旗在光照强度达到时上升,可以采用的方法是保护电阻换成或者电源电压调为。
由设计电路图可知,当阴雨天时,光照比较弱,光敏电阻的阻值较大,控制电路的电流太小,则无法按时自动升旗,并且控制电路缺少开关,无法人为控制电路。
【解析】【详解】电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用。图中,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,是电磁感应现象;图中,闭合开关,通电导体在磁场中受力而运动,因此能说明电动机工作原理的是图。
国旗上升的速度
通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关。由实验中的数据可知,当开关接,开关接时,电动机的电流由上端流入,下端流出,国旗上升;为了使国旗下降,应改变电动机转动的方向,则将电流由下端流入,上端流出,所以开关接,开关接,开关应处于状态。
由图戊可知,当太阳升起光照强度达到时,光敏电阻的阻值为,忽略电磁铁线圈电阻,则此时电路的电流为
若要让国旗在光照强度达到时上升,由图戊可知,此时光敏电阻的阻值为,所以此时保护电阻的阻值应为
若不改变保护电阻的阻值,则此时电源电压为
因此要让国旗在光照强度达到时上升,可以采用的方法是保护电阻换成或者电源电压调为。
由设计电路图可知,当阴雨天时,光照比较弱,光敏电阻的阻值较大,控制电路的电流太小,则无法按时自动升旗,并且控制电路缺少开关,无法人为控制电路。
20.【答案】向左
没有
等于
不变
南
【解析】【详解】图中,闭合开关,金属棒受到水平向右的磁场力作用,磁场方向不变,若改变金属棒中的电流方向,则金属棒的受力方向会改变,会受到水平向左的磁场力的作用。
泓博同学拉着金属棒水平向右运动,金属棒没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,所以电阻中没有电流流过。
电磁铁通电时,铁块静止不动,这时铁块处于平衡状态,受到平衡力的作用,因此电磁铁对的吸引力等于受到的摩擦力。
改变电磁铁中的电流方向,电磁铁的磁极发生变化,但都会吸引铁块,受到电磁铁的力的方向不变。
由图丙中电流的方向,根据右手安培定则可知,电磁铁端是极,有指向地理南极的趋势。
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