2026年中考物理一轮复习专项训练:实验专题 电与磁实验
2026-03-29
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内容正文:
2026年中考物理一轮复习专项训练:实验专题 电与磁实验
1.物理小组的同学们做“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验,他们用相同的铁钉和漆包线制成了甲、乙两电磁铁,并设计了如图所示的电路。请回答下列问题。
(1)实验中通过观察______来体现电磁铁磁性强弱;
(2)图示电路中甲乙两电磁铁串联连接的目的是______;根据实验现象,可得出结论______。
2.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)这就是著名的 _____实验。
(2)要使实验效果更加明显,应使通电导线沿 _____(填“东西”或“南北”)方向放置。
(3)实验中用到的一种重要科学研究方法是 _____(填字母)。
A.类比法
B.转换法
C.控制变量法
3.探究“电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关”,做了如图所示的几次实验。
(1)通电导线周围有磁场是丹麦物理学家奥斯特发现的,我们把这种现象称为电流的磁效应,磁场的方向与 ______有关。
(2)三次实验中通过观察比较电磁铁 ______来判断磁性的大小。
(3)观察图甲中的AB可知:有相同的铁芯,当线圈中电流相等时,匝数越多,电磁铁磁性越 ______。
(4)通过观察图乙、丙两图可知:当线圈匝数相同、有相同的铁芯时,流经的电流越 ______ ,电磁铁磁性越强,
4.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B,设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过___________来判定电磁铁磁性强弱的;
(2)如图中A、B串联的目的是___________;
(3)试验中,大头针的下端都是分开的原因是___________。
5.为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明以电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。
(1)图中滑动变阻器的作用是:_____;
(2)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过_____来显示电磁铁磁性的强弱;
(3)比较图(a)和(b),可以得出结论:电磁铁线圈匝数一定时,_____越大,电磁铁磁性越强;
(4)如图(c),将导线绕在两枚铁钉上,构成两个电磁铁串联的电路,他把电磁铁串联接入电路的目的是:使通过甲、乙两个电磁铁的_____相等,由通过图(c)我们可以得出的结论是:_____;
(5)该实验运用的物理研究方法是:_____、_____。
6.为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小丽同学做出以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性;
猜想B:外形相同、匝数相等的电磁铁,通过的电流越大,它的磁性越强;
猜想C:外形相同、通过的电流相等的电磁铁,线圈的匝数越多,它的磁性越强;
为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案。用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁。如图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况,后三种情况电磁铁上都吸引了一些大头针。根据她的猜想和实验,完成下面填空:
(1)实验中是通过电磁铁______判定其磁性强弱的;
(2)通过比较______两种情况,可以验证猜想B是正确的;
(3)通过比较图d中的甲乙两种情况,可以验证猜想______是正确的。
7.小红用如图所示装置探究磁与电的关系。
(1)由图a、图b、图c可知:电流周围存在______,且______;
(2)实验中小磁针的作用是______;
(3)该实验应用的科学研究方法是______;
(4)小红推理:若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方,如图d所示,小磁针也会发生偏转。其依据是:______;
(5)图d中小磁针N极偏转方向和图______中小磁针的偏转方向相同,依据是:______。
8.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,表明电流的磁场方向与____________有关。
(3)实验中小磁针的作用是___________。
(4)如果移走小磁针,该结论____________(选填“成立”或“不成立”)。
9.为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小明同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈,制成简单的电磁铁,下图中甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
(1)实验中判断电磁铁磁性强弱的方法是______;这一方法体现了“转换法”的思想;
(2)比较图乙和图______可知:线圈数相同时,电磁铁的电流越大磁性越强;
(3)根据实验情况,你还能得出什么实验结论?______;该实验结论可由图______验证;
(4)如图,闭合开关,通过滑动变阻器改变同一线圈中的电流大小,当滑片P向______移动,会发现电磁铁吸引大头针的数目变多;
(5)将如图中滑动变阻器滑片移至中点,吸引大头针;然后将铁钉抽离,用通电螺线管吸引大头针,发现引大头针数目______,这就说明了铁芯具有______的作用。
10.为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小琴同学用漆包线(表明涂油绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干匝,制成简单的电磁铁,如图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
(1)可通过观察 ___________判断通电螺线管磁性的强弱;
(2)比较图 ___________和 ___________可知:有电有磁,没电没磁;
(3)比较图乙和丙可知:匝数相同时,___________;
(4)由图 ___________可知:当电流一定时,匝数越多,磁性越强;结论:电磁铁磁性的强弱跟 ___________有关。
11.小军用如图甲所示的装置进行实验,他闭合开关S,用缠绕着导线的铁钉吸引大头针,观察到被吸起的大头针数量较少;他移动滑动变阻器的滑片P,再用缠绕着导线的铁钉吸引大头针,如图乙所示,观察到被吸起的大头针数量变多。小军探究的问题是:______。
12.在做“电流磁效应”的实验时,小明连接了如图所示的实验电路。他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方,闭合开关又马上断开,电路经历短暂的短路,在这个过程中发现小磁针指向不发生变化。经检查,各元件完好,电路连接无故障。你猜想小磁针指向不发生变化的原因可能是________,检验你的猜想是否正确的方法是________。小明调整好实验仪器后再次实验,发现小磁针偏转,验证了通电导线周围存在磁场。他想进一步探究,于是改变了通电电流的方向,发现小磁针也发生偏转,且N极所指方向与之前___________(选填“相同”或“相反”),于是他还能得出结论______________。
13.电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称之美。
(1)如图甲所示,导线通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位。实验表明通电导线周围存在_________。
(2)如图乙所示,把电磁铁甲和乙串联起来是为了控制_________不变,根据实验现象,可得出电磁铁的磁性强弱与_________有关。
(3)如图丙所示,电路中的开关为单刀双掷开关。
①将开关掷于1,观察到导体棒ab运动,说明_________(选填字母);
A.电路中产生了感应电流
B.通电导体在磁场中受力的作用
②将开关掷于2,使导体棒ab向右运动,观察到灵敏电流计指针向左偏转;若要使灵敏电流计的指针向右偏转,下列方法可行的有_________(选填字母)。
A.保持磁体不动,使导体棒ab向左运动
B.将磁体的磁极对调,使导体棒ab向左运动
C.将磁体的磁极对调,使导体棒ab向右运动
14.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小明同学作出以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强
猜想C:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确,小明所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案:用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁如图所示,从左到右a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小明的猜想和实验,完成下面填空:
(1)通过观察__________来判断磁场的强弱;
(2)通过比较_____________两种情况,可以验证猜想A是正确的;
(3)通过比较____________两种情况,可以验证猜想B是正确的;
(4)通过比较d中两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充的条件是____________。
15.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
①比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的__________
②比较实验中的1和4(或2和5或3和6)可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一定时,_________
16.小智听说,电磁铁很神奇。于是,他对电磁铁进行了探究。如图所示,他将一个条形磁铁固定在小车上,用一根长度为10cm的弹簧将小车固定在墙壁上,并将实验现象和数据记录在表格中。
实验次数
开关状态
电流大小
电流方向
小车状态
弹簧长度
1
断开
0
无
静止
10
2
闭合
0.4
向右运动
8
3
闭合
0.8
向右运动
6
4
闭合
0.4
向左运动
12
(1)闭合开关,当电流从电磁铁的端流向端时,电磁铁端是______极。
(2)小智是通过________来判断电磁铁的磁性强弱的。
(3)根据2、3两次实验可知,电磁铁的磁性强弱与__________有关系。除此因素,电磁铁的磁性强弱还与____________有关。
(4)根据______两次实验可知,电磁铁的极性与___________有关。
(5)根据实验可知,电磁铁只有________才有磁性。
(6)电磁铁在生活中应用很广泛,如电铃、______(举一例)等。
17.如图所示,将一根直导线放在静止的小磁针正上方,且与小磁针平行,探究通电直导线周围的磁场。
(1)闭合开关前,由于______对小磁针的作用,小磁针会呈______(选填“东西”、“南北”或“竖直”)方向;
(2)接通电路后,观察到小磁针发生偏转,表明______;调换电路中电池的极性,闭合开关,观察到的现象是______;
(3)实验中小磁针的作用是______。
18.物理学习小组在学习了电磁方面的知识后,用甲、乙、丙三个装置做实验。
(1)为了探究电流周围是否存在磁场,应选用________装置进行实验;
(2)选用甲装置探究有关知识时,进行了如下的操作:①让导线ab静止在磁场中;②让导线ab在磁场中左右运动;③让导线ab沿竖直方向上下缓慢运动。其中能使电流表指针发生偏转的是________(填序号①或②或③);
(3)在乙装置的实验中,当开关闭合时,发现导体棒ab向左运动,若只改变磁场方向,会发现导体棒ab向________运动(选填“左”或“右”);在此实验中,电能转化为________能。
(4)小聪把磁铁靠近正在发光的白炽灯时,发现灯丝晃动了,他认为其原因可能是磁铁对钨丝有吸引作用。小明不同意小聪的观点,小明认为灯丝晃动的原因是________,请设计一个小实验来验证小明的猜想:
________(简述实验步骤)。
19.将表面涂有绝缘漆的导线绕在铁钉上,做成了线圈上有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁。电磁铁和其他实验器材组成如图所示电路,用该电路来探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
(1)实验中电磁铁磁性的强弱是用电磁铁__________来反映的;
(2)连接电磁铁线圈的接线柱a,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至不同位置,可以探究电磁铁磁性的强弱与___________是否有关。
(3)将导线夹子分别连接线圈的接线柱a、b、c、d,调节滑动变阻器,使电流表的示数保持不变,可以探究电磁铁磁性的强弱与___________是否有关。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_____________________。
20.电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称、统一之美。
(1)如图甲所示,小兰在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时,将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑,闭合开关并___________玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图乙所示。铁屑的分布情况与___________磁体周围铁屑的分布情况相似;
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向,如图丙所示,说明通电螺线管的极性与___________的方向有关;
(3)小新设计了如图丁所示的电路图探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”:实验中通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱,这里使用到的探究方法是___________;
(4)由图丁可得出的结论是:当___________相同时,___________,电磁铁的磁性越强。
21.按要求完成下列实验题;
(1)如图甲所示,悬挂在水平放置蹄形磁体两极间的导体与灵敏电流计构成闭合回路。当磁体不动,导体竖直向上运动时,电流计指针_______(选填“偏转”或“不偏转”);当导体不动,磁体向右运动时,闭合电路中_______(选填“能”或“不能”)产生感应电流;该实验装置涉及的物理学原理是由_______(选填“奥斯特”或“法拉第”)发现的;若将图中灵敏电流计换成_______,还可以探究电动机原理。
(2)如图乙所示是探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验,该实验通过电磁铁吸引大头针数量的多少反映电磁铁的磁性强弱,这种研究方法称为_______(选填“转换法”或“控制变量法”);闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左移,铁钉吸起大头针的数量更_______(选填“多”或“少”)。
22.“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。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,原来静止的小磁针转动了。对于小磁针转动的原因,两同学有着不同的假设:
甲:是因为导线通电发热,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:是因为电流周围产生磁场,磁场对磁针产生了力的作用
(1)没通电时,静止的小磁针的N极指向_______;(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,改变电流的方向,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______________;
(3)老师在其它实验条件不变的情况下,把小磁针从直导线下方移到了直导线上方,闭合开关后,小磁针的转动方向将_______(选填“不改变”或“改变”);
(4)在做该实验时,下列操作中现象最明显的是_____
A.电流沿东西方向放置在磁针的正上方
B.电流沿南北方向放置在磁针的正上方
C.沿电流方向放置小磁针,使磁针在导线的正下方
D.沿电流方向放置小磁针,使磁针在导线的延长线上
23.如图所示小明同学模拟“奥斯特实验”,闭合开关,原来静止的小磁针发生了偏转,造成小磁针偏转的原因是什么呢?
猜想一:可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起
猜想二:可能是通电后导线周围产生了磁场引起。
(1)它看到小磁针偏转,认为它一定受到力的作用,他判断的理由是______;
(2)为了验证猜想一,下列方案可行的是______(请选择最佳方案);
①将整个装置放在玻璃箱中进行实验;
②将小磁针罩在烧杯中,导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验;
③改变导线中的电流方向。
(3)如果实验中小磁针偏转不明显,请提供一条改进的建议______。
24.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:
①选用电磁铁接线柱a、c接入电路K、M之间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P到某位置,观察电流表示数为I。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n和被吸引大头针的个数N,断开开关S;
②将电磁铁接线柱a、b接入电路K、M之间,闭合开关S,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n和被吸引大头针的个数N,断开开关S;
根据以上实验步骤,回答下列问题:
(1)实验中,用______判断电磁铁磁性的强弱;
(2)请写出实验步骤中存在的问题:______;
(3)请你针对(2)中存在的问题,写出改正的步骤:②将电磁铁接线柱a、b接入电路K、M之间,闭合开关S,______,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n和被吸引大头针的个数N,断开开关S;
(4)用该实装置还能探究电磁铁磁性强弱与______是否有关;
(5)电磁铁磁性强弱除与上述因素有关外,还与______有关。
25.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过______来显示电磁铁磁性的强弱,这种研究方法叫______法;
(2)当闭合开关后,电磁铁乙的上端是______极;
(3)当滑动变阻器的滑片向右移动时,电磁铁吸引大头针的个数______(选填“增多”或“减少”),说明电磁铁的磁性将______(选填“变强”或“变弱”);
(4)实验发现:
①电流一定时,线圈匝数______,电磁铁磁性越强;
②被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化后,______。
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理一轮复习专项训练:实验专题 电与磁实验》参考答案
1. 吸引的大头针数量 控制电流大小相同 当电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强
【详解】(1)[1]电磁铁磁性越强,能吸引的大头针的数量越多,实验时可通过观察它吸引的大头针的数量来体现电磁铁磁性强弱。
(2)[2]影响电磁铁磁性强弱的因素有线圈匝数和电流的大小,将两电磁铁串联连接的目的是为了控制流过电池铁的电流大小相同。
[3]观察图可知,甲电磁铁线圈匝数更多,吸引的大头针数量更多,由此得出结论:当电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
2. 奥斯特 南北 B
【详解】(1)[1]实验中,开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场,这是著名的奥斯特实验。
(2)[2]由于小磁针静止时要指南北方向,为使实验效果更加明显应使通电导体沿南北方向放置,可以防止地磁场的影响,也就是说磁针偏转不是由地磁场引起的。
(3)[3]本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示导体周围存在的磁场,所以采用的是转换法,故B符合题意,A C不符合题意。
故选B。
3. 电流方向 吸引大头针的个数 强 大
【详解】(1)[1]奥斯特实验时发现,与通电导线平行的小磁针,在导线通电时小磁针发生偏转,并且改变电流方向,小磁针偏转方向也随之改变。这说明通电导线的周围存在磁场,磁场方向与电流的方向有关。
(2)[2]根据转换法可知,实验中通过电磁铁吸引大头针的个数来判定电磁铁磁性的大小。
(3)[3]图甲中A、B两电磁铁,通过线圈的电流大小相同、有相同的铁芯,但甲电磁铁线圈的匝数多,吸引大头针数目多,这表明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少有关,即当电流相等,有相同铁芯时,电磁铁线圈匝数越多磁性越强。
(4)[4]通过观察图乙、丙两图可知,电磁铁线圈的匝数相同,有相同的铁芯,通过电磁铁的电流不同。滑动变阻器接入电路中的电阻越小,通过电磁铁的电流越大,吸引的大头针的个数越多,电磁铁的磁性就越强。
4. 吸引大头针的数量 使通过两电磁铁线圈的电流相同 同名磁极相互排斥
【详解】(1)[1]读图可知,实验时是通过观察吸引大头针的数量来判断电磁铁的磁性强弱的。
(2)[2]图中将两电磁铁串联,是为了使通过两电磁铁线圈的电流相同,这样才能比较磁性强弱与线圈匝数的关系。
(3)[3]大头针被磁化后,大头针的下端的极性是相同的,同名磁极相互排斥,故大头针的下端会分开。
5. 改变电路中的电流 电磁铁吸引大头针的多少 电流 电流 电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强 控制变量法 转换法
【详解】(1)[1]实验中通过滑动变阻器滑片的移动来改变电路中的电流,从而改变电磁铁的磁性的大小。
(2)[2]实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来显示电磁铁磁性的强弱,采用的是转换法。
(3)[3]比较图(a)和(b)可知,(b)图中滑动变阻器接入电路的电阻小,电路中的电流要大于(a)中的电流;两个电磁铁的线圈匝数相同,通过的电流不同,电流越大,吸引的大头针的个数越多,磁性越强,可以得出结论:电磁铁线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强。
(4)[4][5]由图c可知,甲吸引的大头针数目比乙的多,说明甲的磁性比乙的强;由图知两电磁铁串联,故电流相同,而线圈匝数不同,甲的匝数比乙的匝数多;故结论为:在电流相同的情况下,线圈的匝数越多,磁性越强。
(5)[6][7]实验中采用了控制变量法和转换法。
6.(1)吸引大头针的数量
(2)b、c
(3)
C
【详解】(1)实验中电磁铁磁性的强弱无法用眼直接观察,通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它磁性的强弱,吸引的大头针越多,电磁铁的磁性越强,运用的研究方法是转换法。
(2)猜想B中,外形相同、匝数相等的电磁铁,通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。通过观察图中滑动变阻器的位置可以判断,同样的电磁铁,b中的电流小、吸引大头针少,c中的电流大,吸引大头针多,b、c符合要求。通过比较b、c两种情况,可以验证猜想B是正确的。
(3)图d中的甲乙两种情况,两个电磁铁串联接入电路中,串联电路电流处处相等,线圈的匝数不同,甲的线圈的匝数多,吸引的大头针多,说明甲的磁性比较强,可以验证猜想C是正确的。
7. 磁场 磁场的方向与电流的方向有关 检测磁场的存在 转换法 电荷的定向移动会形成电流 (c)/c 电子定向移动的方向与电流的方向相反
【详解】(1)[1]由图a、图b、图c可知,通电后,小磁针发生了偏转,这说明电流的周围存在磁场。
[2]改变电流的方向,小磁针的偏转方向发生了变化,这说明磁场的方向与电流的方向有关。
(2)[3]该实验通过小磁针的偏转来探究通电导线周围是否存在磁场,小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转,故小磁针可以检测磁场的存在。
(3)[4]本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示通过导体周围的磁场,故采用的是转换法。
(4)[5]电荷的定向移动会形成电流,电流的周围存在磁场,一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方,会形成电流,所以小磁针也会发生偏转。
(5)[6][7]电子定向移动的方向与电流的方向相反,电子向右定向移动,则电流的方向是向左的,所以图d中小磁针N极偏转方向和图(c)中小磁针的偏转方向相同。
8.(1)磁场
(2)电流方向
(3)检测磁场的存在
(4)成立
【详解】(1)实验中,开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场。
(2)改变电流方向,小磁针的方向也发生了偏转,说明产生的磁场方向发生改变,即表明通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
(3)小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转,故小磁针可以检测磁场的存在。
(4)磁场是客观存在的,不依赖小磁针是否存在。移走小磁针,结论仍然成立。
9. 用电磁铁吸引大头针的多少 丙 当线圈通过的电流相同时,线圈数越多,磁性越强 丁 左 减少 增强电磁铁磁性
【详解】(1)[1]实验中判断电磁铁磁性强弱的方法是通过电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
(2)[2]图乙和丙,线圈的匝数相同,图丙中的电阻小,电流大,吸引的大头针的数量多,说明电磁铁磁性强,所以可得结论:线圈数相同时,电磁铁电流越大,磁性越强。
(3)[3][4]图丁中,两个线圈串联,通过的电流相同,线圈匝数多的电磁铁吸引的大头针多,说明磁性强,所以可得结论:当线圈通过的电流相同时,线圈数越多,磁性越强。
(4)[5]当滑片向左移动时,电阻变小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性变强,所以电磁铁吸引大头针的数目会多。
(5)[6][7]将铁钉抽离,电磁铁磁性减弱,用通电螺线管吸引大头针,电磁铁吸引大头针的数目减少,说明铁芯具有增强电磁铁磁性的作用。
10. 大铁钉吸大头针数目多少 甲 乙 电流越大,磁性越强 丁 电流大小、线圈匝数
【详解】(1)[1]可通过观察大铁钉吸大头针数目多少判断通电螺线管磁性的强弱,运用了转换法。
(2)[2][3]甲、乙两图,断电时电磁铁不吸引大头针,说明无磁性,通电时,吸引大头针,说明有磁性,可得有电有磁,没电没磁。
(3)[4]乙、丙两图,线圈匝数相同,滑动变阻器的电阻越小,电路中的电流越大,电磁铁吸引大头针越多,说明磁性越强,可知:匝数相同时,电流越大磁性越强。
(4)[5][6]图丁,两个电磁铁两个线圈串联,电流相同,线圈匝数不同,且匝数越多,吸引大头针数目越多,可知:当电流一定时,匝数越多,磁性越强。
综上可知,电磁铁磁性的强弱跟电流大小、线圈匝数有关。
11.电磁铁磁性的强弱跟电流的大小是否有关
【详解】实验中通过吸起的大头针数量判断电磁铁磁性的强弱,移动滑片改变了通过电磁铁的电流大小,所以小军探究的问题是电磁铁磁性的强弱跟电流的大小是否有关。
12. 小磁针与直导线距离远 使小磁针尽量靠近直导线,静止时,给直导线通电,观察小磁针指向是否变化, 相反 通电导线的磁场方向与电流方向有关
【详解】[1]在做“电流磁效应”的实验中,小明连接了如图乙所示的实验电路。他把小磁针放在直导线AB的正下方,闭合开关后,发现小磁针指向不发生变化。经检查各元件完好,电路连接无故障,说明电流一定时,磁场的强弱应该与距离有关,故猜想小磁针指向不发生变化的原因是小磁针与直导线距离远,作用力太小。
[2]检验方法:使小磁针尽量靠近直导线,静止时,给直导线通电,观察小磁针指向是否变化,若小磁针指向变化,说明猜想正确;若小磁针指向不变化,说明猜想错误。
[3][4]验证了通电导线周围存在磁场时,改变通电电流的方向,发现小磁针也发生偏转,且N极所指方向与之前相反,还能得出结论:通电导线的磁场方向与电流方向有关。
13.(1)磁场
(2) 电流大小 线圈匝数
(3) B AC
【详解】(1)导线通电后小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁场力的作用,断电后小磁针复位,小磁针没有受到磁场力的作用,实验表明通电导体周围存在磁场。
(2)[1]根据串联电路电流的特点,串联电路电流处处相等,所以把电磁铁甲和乙串联起来是为了控制电流大小不变。
[2]根据控制变量法,甲、乙两个电磁铁的线圈匝数不同,通过的电流相同,乙电磁铁的线圈匝数更多,根据实验现象,乙电磁铁吸引的大头针更多,故可得电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。
(3)[1]将开关掷于1,导体棒ab中有电流通过,导体棒ab会发生运动,说明通电导体在磁场中受力的作用。
故选B。
[2]A.保持磁体不动,使导体棒ab向左运动,改变了导体运动方向,感应电流方向改变,灵敏电流计指针向右偏转,故A符合题意;
B.将磁体的磁极对调,改变了磁场方向,同时使导体棒ab向左运动,又改变了导体运动方向,感应电流方向不变,灵敏电流计指针仍向左偏转,故B不符合题意;
C.将磁体的磁极对调,改变了磁场方向,使导体棒ab向右运动,导体运动方向不变,感应电流方向改变,灵敏电流计指针向右偏转,故C符合题意。
故选AC。
14. 电磁铁吸引大头针数目多少 a、b b、c 电流相等时
【详解】(1)[1]电磁铁磁性的强弱可用吸引大头针数目的多少来体现,所以通过观察电磁铁吸引大头针的多少的不同,来判断它磁性的不同。
(2)[2]电磁铁磁性的有无可以通过电磁铁是否吸引大头针来判断。由a、b两图可知,a图的开关断开,电路中没有电流,电磁铁也不吸引大头针闭合,说明电磁铁没有磁性;b图的开关闭合,电路中有电流,电磁铁吸引大头针闭合,说明电磁铁有磁性。
(3)[3]猜想B是验证磁性的强弱是否与电流大小有关,因此要控制匝数相同,电流大小不同;比较几个图,只有b、c符合条件。
(4)[4]猜想C是验证磁性的强弱是否与电流大小有关,因此要控制电流的大小相同,线圈匝数不同;在d图中,由于两电磁铁串联,控制了电流相等,而匝数不同,符合条件;故选d图;电流大小不仅与线圈匝数有关,还与电流大小有关,因此描述时,要增加电流相等这个条件。
15.(1) 移动滑动变阻器的滑片 吸引铁钉的数量
(2) 电流越大,电磁铁的磁性越强 线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强
【详解】(1)[1]由欧姆定律可知,要改变电磁铁线圈中的电流大小,可以改变电路中的电阻,即移动滑动变阻器的滑片,改变其接入电路中的电阻,从而改变电磁铁线圈中的电流。
[2]电磁铁磁性的强弱不易直接观察和比较,实验中通过电磁铁吸引铁钉数量的多少来间接反映电磁铁的磁性强弱,采用的是转换法。
(2)[1]比较实验中的1、2、3(或4、5、6)数据可知,电磁铁的匝数一定时,通过线圈中的电流越大,电磁铁吸引铁钉的数量越多,故可得:电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大,电磁铁磁性越强。
[2]比较实验中的1和4(或2和5或3和6)可知,在电流一定时,线圈的匝数越多,电磁铁吸引铁钉的数量越多,故可得:在电流一定时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。
16.(1)N
(2)弹簧长度的变化量
(3) 电流大小 线圈匝数
(4) 2、4 电流方向
(5)通电
(6)电磁继电器
【详解】(1)闭合开关,当电流从电磁铁的A端流向B端时,根据安培定则可知,电磁铁B端是N极
(2)当磁性变强时,弹簧的伸长量会发生变化,根据转换法,可以通过电磁铁吸引或排斥小车上的磁体时,弹簧长度的变化量来判断电磁铁磁性强弱。
(3)[1][2]根据2、3两次实验可知,开关闭合,电磁铁有电流通过,电流的大小不同,弹簧的长度不同,这说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关系。除此因素外,电磁铁磁性的强弱还与线圈匝数有关。
(4)[1][2]根据2、4两次实验发现小车运动方向相反,说明两次实验中电磁铁B端的极性改变了,两次实验中电流大小相等,电流方向相反,由这两次实验可说明电磁铁的极性与电流方向有关。
(5)根据表格中的数据可知,电磁铁断电时,弹簧的长度不变,电磁铁不具有磁性;电磁铁通电后,弹簧的长度发生了变化,电磁铁具有磁性,所以电磁铁只有通电才有磁性。
(6)电磁铁在实际生活中的应用很多,如电铃、 电磁继电器、扬声器等。
17. 地磁场 南北 通电直导线周围存在磁场 小磁针偏转的方向改变 判断直导线周围是否有磁场,显示磁场方向
【详解】(1)[1][2]地球本身就是一个大的磁体,它能产生磁场,小磁针在地磁场的作用下会指示南北,所以小磁针会呈南北方向。
(2)[2]接通电路后,观察到小磁针发生偏转,说明小磁针受到了磁力的作用,表明通电导线周围存在磁场。
[3]调换电路中电池的极性,闭合开关,电路中电流方向和原来相反,小磁针受到力的方向和原来相反,所以小磁针偏转方向会发生改变。
(3)[4]该实验中可以通过小磁针是否偏转显示是否存在磁场,通过小磁针偏转方向来说明磁场的方向,故小磁针的作用是判断直导线周围是否有磁场,显示磁场方向。
18.(1)丙
(2)②
(3) 右 机械
(4) 通电导体在磁场中受力 断电后将磁铁靠近灯丝,观察灯丝是否还会晃动
【详解】(1)丙装置是奥斯特实验,用于研究电流周围是否存在磁场,通过导线通电后,观察下方小磁针是否偏转,来判断电流周围是否存在磁场。
(2)①甲装置是电磁感应实验,只有当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,导线ab静止在磁场中,没有切割磁感线,不会产生感应电流,电流表指针不偏转,故①不符合题意;
②让导线ab在磁场中左右运动,切割了磁感线(磁场方向为竖直方向),会产生感应电流,电流表指针会偏转,故②符合题意;
③导线ab沿竖直方向上下运动,运动方向与磁感线方向平行,未切割磁感线,不会产生感应电流,电流表指针不偏转,故③不符合题意。
故选②。
(3)[1]乙装置是研究通电导体在磁场中受力的实验,通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。当只改变磁场方向时,受力方向会反向。原实验中导体棒ab向左运动,若只改变磁场方向,则受力方向变为向右,导体棒ab会向右运动。
[2]导体棒运动起来,机械能增加,则该实验中电能被转化为机械能。
(4)[1]白炽灯发光时,灯丝中有电流通过,而磁铁靠近时,灯丝处于磁场中。根据通电导体在磁场中受力的原理,灯丝会受到力的作用而发生晃动。
[2]断开白炽灯的电源,使灯丝中无电流通过。将磁铁靠近灯丝,观察灯丝是否晃动。若灯丝不晃动,说明灯丝晃动是由于通电后在磁场中受力所致,而非磁铁直接吸引钨丝。
19.(1)吸引大头针数量
(2)电流大小
(3)线圈匝数
(4)同名磁极相排斥
【详解】(1)磁性强弱无法直接观察,磁性越强,能吸引的大头针数量越多,因此用吸引大头针的数量反映磁性强弱。
(2)连接接线柱a时,接入的线圈匝数固定,移动滑动变阻器滑片会改变电路中的电流大小,控制匝数不变、改变电流,因此探究的是磁性强弱与电流大小的关系。
(3)连接不同接线柱a、b、c、d时,接入电路的线圈匝数不同,实验中保持电流表示数不变,控制电流不变、改变线圈匝数,因此探究的是磁性强弱与线圈匝数的关系。
(4)大头针被电磁铁吸引后会被磁化,所有大头针的下端都带有同名磁极,根据磁极间的相互作用规律,同名磁极相互排斥,因此下端分散。
20.(1) 轻敲 条形
(2)电流
(3)转换法
(4) 电流 线圈的匝数越多
【详解】(1)[1]在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中,为了让铁屑能在磁场作用下自由转动并显示磁场分布,需要轻敲有机玻璃板,使铁屑克服摩擦力,更好地排列。
[2]通电螺线管的磁场有两个磁极,分布形态与条形磁体周围铁屑的分布情况相似,二者都具有类似的磁场轮廓。
(2)对调电源正负极,闭合开关,电路中的电流方向发生改变,小磁针静止时N极所指方向,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
(3)电磁铁磁性的强弱无法直接观察,通过观察它吸引大头针的多少来间接判断,这种将不易直接测量的物理量转换为易观察现象的方法,叫做转换法。
(4)[1]图丁中两个电磁铁串联,根据串联电路电流处处相等的特点,可知通过它们的电流相同。
[2]甲电磁铁的线圈匝数比乙多,且甲吸引的大头针更多,说明当电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
21.(1) 不偏转 能 法拉第 电源
(2) 转换法 多
【详解】(1)[1][2][3]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切割磁感线运动。蹄形磁体的磁感线沿竖直方向,导体竖直向上运动时,运动方向与磁感线平行,不切割磁感线,因此没有感应电流,电流计指针不偏转;导体不动,磁体向右运动时,导体相对磁体做切割磁感线运动,满足产生感应电流的条件,因此能产生感应电流;电磁感应现象是法拉第发现的。
[4]电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动,电路需要电源提供电流,因此将灵敏电流计换成电源,就可以探究电动机原理。
(2)[1]将不易直接测量的磁性强弱,转换为容易观察的吸引大头针的数量来反映,这种研究方法是转换法。
[2]滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路的电阻减小,电路电流增大,电磁铁磁性增强,因此吸起大头针的数量更多。
22. 北方 磁针偏转的方向不变 改变 B
【详解】(1)[1]没通电时,通电导线周围没有磁场;由于地球是一个巨大的磁体,地理的南极是地磁场的北极,地理的北极是地磁场的南极,所以没通电时,小磁针在地磁场的作用下N极指向北方。
(2)[2]如果乙正确,他们调换电池的正负极,改变电流的方向,磁场方向改变,小磁针偏转方向改变,如果甲同学的假设是正确的,磁针偏转的方向不变。
(3)[3]由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反,当小磁针从下方移到上方之后,小磁针的转动方向会相反。
(4)[4]地球的磁场方向是从地理的南极指向北极,所以若将导线东西放置,导线周围的磁场有很多电话南北方向的,所以此时很多的磁场方向与地球的磁场方向可能一致,而导致实验现象不明显,但若将导线南北放置,此时导线的磁场方向是东西方向的,所以此时小磁针会在导线磁场的作用下指示东西,故现象更为明显。
23. 力是改变物体运动状态的原因 ② 增大导线中的电流
【详解】(1)[1]使物体运动,必须让物体受力,因为只有力才可以改变物体的运动状态。
(2)[2]①若将整个实验装置都放在玻璃罩内,小磁针和导线之间的空气仍然可以发生对流,不符合题意。
②将小磁针放在烧杯内,而将导线置于烧杯上方,这样小磁针和导线之间由于烧杯的阻隔,它们之间的空气无法进行对流,若导线通电后,小磁针能够发生偏转,则可以验证猜想一是错误的,符合题意。
③方案中,虽然没有阻断小磁针和导线之间的空气流动,但通过改变导线中的电流方向后发现,小磁针的偏转方向也发生了变化,也可以验证小磁针的偏转和空气对流是无关的。
但最佳答案应该是②。
(3)[3]如果实验中小磁针偏转不明显,可以通过增大电流来增强磁场。
24.(1)吸引大头针的个数
(2)没有控制两次电磁铁中的电流相同
(3)调节滑动变阻器使电路中的电流仍为I
(4)电流
(5)有无铁芯
【详解】(1)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。
(2)电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈的匝数有关,①②两步骤中,将a、c和a、b分别接入电路K、M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。
(3)根据(2)的分析,将电磁铁接线柱a、b接入电路K、M之间,闭合开关S,调节滑动变阻器使电路中的电流仍为I,观察电磁铁下端吸引大头针数目的多少。
(4)保持a、c接入电路K、M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,所以用该实装置还能探究电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关。
(5)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。
25.(1) 吸引大头针的个数 转换
(2)N
(3) 减少 变弱
(4) 越多 同名磁极相互排斥
【详解】(1)实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱,电磁铁吸引大头针个数较多,说明电磁铁的磁性较强,这种研究方法叫转换法。
(2)电流从电磁铁乙的上端流入,由安培定则可知电磁铁乙的上端是N极。
(3)[1][2]当滑动变阻器滑片向右移动时,吸引大头针的个数减少,因为滑动变阻器的阻值增大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱。
(4)[1]由图可知,甲吸引的大头针数多,说明甲的磁性强,这说明:在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
[2]大头针被磁化,同一端的磁极相同,同名磁极互相排斥,所以下端分散。
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