内容正文:
科学 · 八年级下册
第3章 电磁及其应用 第4节 电磁感应
第1课时 电磁感应现象
▍A组 基础巩固
1. 小科利用如图所示装置验证电磁感应现象,下列能使灵敏电流计发生偏转的操作是( )
A.磁体不动,导体AB竖直向上运动
B.导体AB和磁体同速水平向右运动
C.导体AB不动,磁体竖直向上运动
D.导体AB不动,磁体水平向右运动
2. 图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分。它在如图所示各磁场中水平运动时,哪种情况不会产生感应电流( )
3. 为提升自行车夜间骑行的安全性,小义利用导线、磁铁等元件,结合其后轮结构设计并安装了如图所示的发电装置为尾灯发光供电。在骑行过程中发现尾灯不亮,不可能的原因是( )
A.雨水渗入造成短路
B.导线与尾灯之间断路
C.磁体的磁性消失
D.辐射状导线无法切割磁感线
4. 如图所示,以下四种措施不能使电流表指针偏转的是( )
A.将条形磁铁向下插入线圈
B.将条形磁铁从线圈中抽出
C.让条形磁铁静止在线圈中
D.条形磁铁静止而将线圈向上移动
5. 如图,课外探究小组的同学把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合回路。两个同学迅速摇动这条电线,可以发电使电流表发生偏转。你认为这两个同学朝哪个方向站立时,发电的可能性比较大( )
A.朝东西方向站立
B.朝南略偏东方向站立
C.朝南北方向站立
D.朝北略偏东方向站立
6. 随着充电汽车越来越多地进入到千家万户,有人提出打造充电公路的想法,这样就可以让电车抛掉笨重的电池,减轻汽车的重量,降低能耗。如图甲所示是充电公路的工作原理,预埋的线圈通电后产生磁场并使行驶在公路上的汽车充电,A、B两处线圈的工作原理与图乙中实验相同的是( )
A.③①
B.②①
C.③④
D.②④
7. 某项目小组制作了一款节能夜跑灯,在跑步过程中,小灯泡发光,帮助夜跑者照明。夜跑灯的具体制作过程如下:将线圈缠绕在塑料水管外壳并与小灯泡构成闭合电路,磁体在水管中能自由往返运动。请根据相关知识回答下列题:
(1) 下列实验原理与节能夜跑灯的工作原理相同的是
(2) 在运动过程中,夜跑灯持续发光。灯发光过程中,下列说法正确的是 A.通过小灯泡的电流方向始终不变 B.若运动速度加快,小灯泡的亮度不变 C.实现的能量转换是电能转换为机械能 D.若要使小灯泡的亮度变大,可换用磁性更强的磁体
(3) 为使小灯泡持续高效发光,请选择运动时夜跑灯最适合佩戴的位置 A.大臂 B.头部 C.腰间 D.小臂
8. 18世纪,人们开始尝试使用磁铁和导线产生电流,以下是发电机的发展历程:
(1) 发电机的工作原理是基于____现象,这一发现为人类利用电能开辟了新路径。
(2) 小阳用如图乙装置进行实验,开关闭合后,导线AB向____(填“①”“②”或“③”)方向移动,将观察到灵敏电流计指针发生偏转。
(3) 发电机在工作时,将____能转化为电能。
9. 小金做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,在此实验中:
(1) 甲装置应用的原理是____。
(2) 乙装置中导体棒cd运动过程中,电能转化成____能。
(3) 图B是电吉他主要部件的基本结构图,当拨动金属吉他弦产生振动时,经一系列转化后将电信号转化为吉他的声音信号,其工作原理与____(填“甲”或“乙”)装置相同。
▍B组 能力提升
10. 某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”,用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体,让导体AB运动。实验记录如下表所示。
(1) 由实验次数3、4可推测,如果固定导体AB,水平向左移动磁体,灵敏电流计的指针向____偏转。
(2) 探究“感应电流产生的条件”实验:实验过程中发现电流表的指针偏转很小,下列方法中可以使指针偏转角度增大的是____。(填序号)①换用磁性更强的磁体 ②换用导线绕成线圈进行运动 ③换用更细的导线 ④使导体运动速度加快
(3) 图乙中的“○”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是____。 A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
▍C组 自主挑战
11. 如图所示,用细线将一闭合铝环悬吊,条形磁体向右靠近(未碰触)铝环时,发现铝环向右远离,下列关于产生这一现象的原因的猜想,合理的是( )
A.铝环受到磁体推动的气流的影响被带动
B.铝环被磁化,磁化的铝环与磁体相互排斥
C.铝环本身具有磁性,且与磁体同名磁极相对
D.铝环中产生感应电流,感应电流产生的磁场与磁体相排斥
12. 神舟载人飞船与空间站完成自主对接时,为减小对接过程中的震动以保证安全,飞船内置了电磁阻尼器,它由磁铁和线圈构成(如图所示),当线圈水平向左运动时,线圈的ab边中会产生电流,同时ab边受到向右的阻力F,以阻止其靠近。
(1) 线圈ab边中产生电流是因为其发生了____现象。
(2) 若要改变阻力F的方向,可采取的措施有____(列举1点)。
第2课时 发电机
▍A组 基础巩固
1. 如图所示为发电机模型线圈转动过程,下列说法正确的是( )
A.线圈中产生电流的原理是电流磁效应
B.通过灯泡的电流方向不变
C.通过灯泡的电流大小不变
D.其他形式能量转化为电能
2. 图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“o”表示导线ab,当它在磁场中分别转动到1~4位置时,运动方向已用箭头标出,下列说法正确的是( )
A.导线ab在位置1时,电路中不会产生感应电流
B.图甲的电路中没有电源
C.导线ab在位置3时,电路中不会产生感应电流
D.发电机产生的电流方向不变
3. 如图所示是一种手腕上佩戴的“计步器”,其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁,管外缠绕着线圈。运动时,磁铁在管中反复运动,线圈的输出电流随之不停地变化,显示出运动的步数。“计步器”的基本原理与下列哪幅图相同( )
4. 关于交流发电机,下列说法正确的是 ①当线圈平面转至与磁感线垂直位置时,感应电流为零 ②当线圈平面转过与磁感线平行位置时,感应电流方向改变 ③当线圈平面转至与磁感线平行位置时,感应电流为零 ④当线圈平面转过与磁感线垂直位置时,感应电流方向改变( )
A.①③
B.②③
C.①④
D.①②④
5. 小华用如图所示的装置做电和磁的两个探究实验。ab是放在U形磁铁中央的一段导体,且被两根绝缘细线悬挂着,ab两端连接着导线。
(1) 在虚线框中接入电源可探究____,根据得到的结论可制成____(填“电动机”或“发电机”)。它是将____能转化为____能。
(2) 在虚线框中接入小量程电流表可探究____,闭合开关,ab导体不动,左右移动U形磁铁,小量程电流表指针____(填“偏转”或“不偏转”)。
6. 下图是小乐按时间顺序梳理的电与磁相关知识结构图,补充完整。
A A____(填写科学家);
B B____现象;
C C____。
7. 某幼儿园游乐室里有一块能发电的地板,当小朋友们在上面跳跃时,小灯泡便会一闪一闪,地板下方铺设的结构如图所示,当踩踏地板时,使固定在地面上的弹簧线圈做____磁感线运动,使闭合电路中产生感应电流,该感应电流是____(填“交流电”或“直流电”)。
8. 如图所示是小明设计的振动发电装置,它由一个永磁体和一个套在该永磁体槽中的线圈组成,使线圈沿轴线做左右往复运动,便有电流通过小灯泡。
(1) 该装置是利用____原理制成的。
(2) 通过小灯泡的电流是____(填“直流电”或“交流电”)。
(3) 某时刻图中灯泡L的电流方向为从b流向a,则线圈右端为____(填“N”或“S”)磁极。
▍B组 能力提升
9. 探究电磁关系如图所示,把甲、乙装置中的导体棒ab、cd组成电路。施加动力使悬挂的导体棒cd沿水平方向向左运动时,看到导体棒ab在导轨上也向左运动。
(1) 此过程中,甲装置的实现的能量转化为____,与____(填“发电机”或“电动机”)的原理相同。乙装置实现的原理是____。
(2) 若使导体棒cd沿水平方向向右运动,则导体棒ab将向____运动。
(3) 若使导体棒cd沿竖直方向上下运动,则导体棒ab将____。
10. 如图所示是某兴趣小组的小制作,装置A和装置B中都有磁铁和可转动的线圈。当开关闭合时,装置A扇叶转动,有风吹向装置B,引起装置B的扇叶转动,导致灯泡发光。
(1) 装置A的工作原理是____。
(2) 装置B中能量转化形式为____。
(3) 小嘉同学在实验过程中发现,他的那组实验中B装置中的风扇在转动,但灯泡并不亮,经排查并非电路故障问题,他可通过____的方法让灯泡亮起来。
▍C组 自主挑战
11. 电磁感应现象中产生的感应电流的大小与多种因素有关。小科将线圈紧密缠绕在外侧中部,接入开关和电流表,如图甲。闭合开关,将磁体从玻璃管中静止释放。玻璃管对磁体的阻力忽略不计。
(1) 换用不同匝数的线圈,将同一磁体从相同高度静止释放,测得实验结果如图乙。分析结果,得出的结论是____。
(2) 小科换用磁性不同的磁体进行实验,他的假设是____。
(3) 小科想探究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系,具体的操作是____。
12. 新能源汽车因高效环保而成为热点。某科学兴趣小组为探究其原理与性能,开展了“自制电动小汽车”的项目化学习。他们制订的产品评价表如下: 小组同学利用3D打印机制作了一个汽车模型(如图1),其内部简化电路如图2所示,其中电源C为可充电电池,在车辆制动时,开关S会自动切换至触点3进行能量回收。请回答:
(1) 当开关S接通触点2,调节滑动变阻器滑片向上移动时,车速将____。
(2) 通过切换开关S能实现前进与倒退功能的原因是____。
(3) 车辆制动期间,能量转化的形式为____(填序号)。 A.机械能转化为电能 B.电能转化为机械能
(4) 对车辆进行测试时,指标一被评为“优秀”,指标二被评为“合格”,为使指标二能达到“优秀”等级,应如何改进电路?____。
参考答案
第1课时 电磁感应现象
1. D
2. B
3. D
4. C
5. A
6. D
7. (1)A (2)D (3)D
8. (1)电磁感应 (2)② (3)机械
9. (1)电磁感应 (2)机械 (3)甲
10. (1)左 (2)①②④ (3)A
11. D
12. (1)电磁感应 (2)改变导体ab运动方向
第2课时 发电机
1. D
2. A
3. C
4. C
5. (1)通电导体在磁场中受力运动 电动机 电 机械 (2)电磁感应现象 偏转
6. 奥斯特 电磁感应 发电机
7. 切割 交流电
8. (1)电磁感应 (2)交流电 (3)N
9. (1)电能转化为机械能 电动机 电磁感应 (2)右 (3)不动
10. (1)通电导体在磁场中受力转动 (2)机械能转化为电能 (3)加快扇叶转速
11. (1)其他条件相同时,感应电流的大小与线圈匝数成正比 (2)感应电流的大小可能与磁场强弱有关 (3)保持线圈匝数不变,将同一磁体从玻璃管不同高度静止释放,观察电流表示数
12. (1)变大 (2)开关S从1切换至2(或2切换至1),流过电动机的电流方向发生改变,根据电动机的工作原理,线圈受力方向发生变化,转动方向发生变化,从而实现前进与倒退 (3)A (4)为使指标二能达到“优秀”等级,应在电源C的旁边串联一个开关,这样可以手动控制能量回收功能的开启和关闭
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