实验19 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件-【专项训练】初中物理专项练 秒解物化生实验物理篇

第三部分 探究类学生必做实验心 实验 19 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件3考 实验 要点精讲 实验方法转换法、控制变量法 实验器材开关、导线、导体棒AB、蹄形磁体、灵敏电流计 (1)按如图装置连接好电路后，断开开关，让导体棒AB在磁场 中做上下、左右运动，观察灵敏电流计指针是否偏转； 装置解读 导体棒悬挂而不是放在磁 体上可以有效排除摩擦的 影响。 (2)闭合开关，让导体棒AB在磁场中上下运动，观察灵敏电流 计的指针是否偏转； 知识拓展 实验操作 本实验使用灵敏电流计而 步骤 不是电流表测量感应电 流，是因为实验中产生的 感应电流非常小，电流表 (3)闭合开关，让导体棒AB在磁场中左右运动，观察灵敏电流 无法测量。 计的指针是否发生偏转； 十 (4)只改变磁场的方向，重复上述实验 (1)断开开关，无论导体棒AB如何运动或静止，灵敏电流计指 针都不偏转； (2)闭合开关，当导体棒AB做切割磁感线运动时，灵敏电流计 指针偏转； 现象记录 (3)仅对调磁铁的磁极，当导体棒AB以相同方向做切割磁感线 知识拓展 运动时，灵敏电流计指针偏转方向与未对调磁铁磁极时相反； 磁感线是一种假想的模 (4)磁场方向和导体切割磁感线运动方向同时变得相反时，灵 型，并不真实存在，因此 “切割磁感线”仅仅是一种 敏电流计指针偏转方向不改变 现象描述，本质是导体在 (1)闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会 磁场中运动时，导致了磁 产生感应电流； 通量的变化。 结论总结 (2)感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，磁场方向 或导体切割磁感线运动方向变得相反时，感应电流的方向也改变 75 目山秒解物化生实验 初中物理 考法 实验室 典例如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实 验装置。 常考点 (1)器材选取 (2)转换法的应用@ (1)棒αb的材料的要求是可导电且不易被磁化。 (2)本实验中转换法的利用体现在通过观察灵敏电流计指针是否偏 (3)根据现象得出结论 转来判断电路中是否有感应电流产生。 (3)将导体棒αb悬挂起来，断开开关，检查电路各部分完好，让导体棒 (4)①②根据实验现象判 αb在磁场中沿不同方向运动，观察到灵敏电流计的指针不偏转； 断产生感应电流的条件； 影响感应电流方向的因素 闭合开关后，导体棒αb运动时会观察到电流计指针偏转，说明产 ③控制变量法的应用 生感应电流的必备条件之一是形成闭合回路。 ④根据操作判断电流计指 (4)继续实验并将观察到的现象记录在表中。 针是否偏转 序号 开关 磁场方向 导体棒ab的运动方向 电流计的指针 上下运动 不偏转 断开 2 左右运动 不偏转 上N下S 上下运动 不偏转 向右运动 向左偏转 5 闭合 向左运动 向右偏转 6 向右运动 向右偏转 上S下N 7 向左运动 向左偏转 ①分析实验3、4、5可知，产生感应电流的条件是电路中的部分导 体必须做切割磁感线运动；通过对比这三组数据还可以得出： 在磁场方向一定时，感应电流的方向与导体做切割磁感线运 动方向有关； ②综合以上的实验现象可知，导体在磁场中运动产生感应电流的 完整条件是：导体必须是闭合回路的一部分，且导体在磁场中 一定要做切割磁感线运动； ③比较实验4和6（或5和7）得出：导体运动方向不变时，感应电 流的方向与磁场方向有关； 76 第三部分 探究类学生必做实验卫 ④小明在第3次实验的基础上，使导体棒ab向右倾斜运动，电流 计的指针偏转；若小明保持导体棒b不动，左右移动磁体，则 电流计的指针偏转。（均选填“偏转”或“不偏转”） ⑤要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是B;(填字 母) A.使用磁性更强的磁体 B.保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向 C.上下对调磁极，同时改变导体水平运动的方向 (5)能量转化；电磁感应在 (5)产生感应电流时，导体棒αb相当于电路中的电源（填电路元件名 生活中的应用 称)。从能量的角度分析，感应电流的产生过程是机械能转化成 (6)是否可以用小灯泡代 电能；生活中的发电机（选填“电动机”或“发电机”）就是利用该 替灵敏电流计 原理制成的。 (7)异常现象分析 (6)本实验中不可以（选填“可以”或“不可以”）用小灯泡代替灵敏电 图解题思路电流计的指针 均未发生明显偏转→分析 流计，原因是感应电流较小时，小灯泡不一定会发光且无法显示 是否满足感应电流的产生 电流的方向。 条件→若满足，则为感应 电流太小未被观察到。 (7)小明在进行实验时无论如何移动导体棒，电流计的指针均未发生 明显偏转。经过检查，实验仪器均正常且电路连接无误。电流计 (8)实验拓展 指针不偏转的原因可能是电路中产生的感应电流过小，接下来 的操作最合理的是C(填序号)。 A.换磁性更弱的蹄形磁铁B.减慢导体切割磁感线的速度 C.用多匝数线圈替代导体D.换同规格的电流计 (8)若将此装置中灵敏电流计换成电源，可进一步探究电动机的工 作原理。 重难点变式 重难1转换法的应用 变式1实验中通过观察 来判断电路中是否有感应 电流产生。 变式2当导体棒αb静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计指针不偏 转，说明电路中 (选填“有”或“无”)电流产生。 77 目山秒解物化生实验 初中物理 重难2根据现象得出结论 变式3如图，在“探究什么情况下磁可以生电”实验中，闭合开关，实 验现象如下表： 解题思路 (1)(2)闭合电路中的一部 序号 实验操作 电流计指针偏转情况 分导体在磁场中做切割磁 感线运动时会产生感应 保持导体棒AB与磁体静止 不偏转 电流。 保持磁体静止，导体棒AB水平向左切割磁 (3)探究感应电流的大小 2 向右偏转 与磁场强弱的关系时，应 感线运动 采用控制变量法。 保持磁体静止，导体棒AB水平向右切割磁 向左偏转 (4)灵敏电流计灵敏度高， 感线运动 可以测量非常微弱的 电流。 (5)此时应检查电路或判 (1)比较1、2（或1、3）实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中 断产生的感应电流是否 做 过小。 运动时，导体中就产生感应电流。 (6)产生的感应电流大小 (2)导体棒AB不动，磁铁上下运动，电流计指针 (选填“会”或 与线圈的匝数有关。 “不会”)发生偏转。 (3)小明进一步猜想，感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强 弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关，他应进 行的操作是： 。为了探究 感应电流的大小与导体运动速度是否有关，他应进行的操作是 (4)该实验中，灵敏电流计的作用是 (5)确认灵敏电流计能正常工作后，某同学发现，无论导体棒AB在磁 场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不偏转，其主要原因可能是 (6)若用匝数很多的线圈代替导体棒AB重复上述实验，产生的感应 电流（选填“变大”“变小”或“不变”）。 78