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2024年物理二轮中考总复习71个重难点亮点专题专炼(全国通用)
第七篇 磁学知识体系必考重点专题
专题66 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件问题
1.( 2023北京)(1)小京用图甲所示的装置进行实验,闭合开关的瞬间,观察到小磁针______的现象,
说明电流周围存在磁场;
(2)小京用图乙所示的装置进行实验,其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。
使金属棒ab向左做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向右偏转,如图乙所示;保持磁场方向不变,使
金属棒ab向右做切割磁感线运动,灵敏电流计指针向左偏转,如图丙所示。小京探究的问题是:
______。
2. 如图,在“探究什么情况下磁可以生电”实验中:
序号 实验操作 电流表指针偏转情况
1 保持导体与磁体静止 不偏转
2 保持磁体静止,导体水平向左切割磁感线 向右偏转
3 保持磁体静止,导体水平向右切割磁感线 向左偏转
…
(1)比较1、2(或1、3)实验想象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做_______运动时,导体中就产
生电流;
(2)要使感应电流方向发生改变,可采取的具体措施是:_______;(选填字母)
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.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
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(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是_______能转化为电能:
(4)如果将电流表换成_______,可以探究磁场对通电导体的作用。
3.发电机是如何发电的呢?同学们用如图所示的装置进行探究.
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中 (选填“有”或
“无”)电流产生.
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现电流表指针发生了 偏转,就说:“让导体在
磁场中运动就可产生电流”,但小芳说:“不一定,还要看导体怎样运动”.为验证猜想,它们继续探
究,并把观察到的现象记录如下:
序号 磁体摆放方向 ab运动方向 电流计指针偏转情况
1 N极在上 竖直上下运动 不偏转
2 水平向左运动 向右偏转
3 水平向右运动 向左偏转
4 N极在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向左偏转
6 水平向右运动 向右偏转
分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是 (选填“正确”或“错误”)的,比较第2、3次实
验现象发现,产生的电流的方向跟 有关;比较第3、6次实验现象发现,产生的电流的方向还跟
有关.
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁铁,有同学发现指针又偏转了!他们再重复刚才的
操作,发现电流表的指针都偏转,请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一
部分导体在 中做 运动,电路中就会产生感应电流,这就是发电机发电的原理,此原理最
早由英国物理学家 发现.
4.法拉第电磁感应现象是指:“闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,
导体中就会产生感应电流.”小明和芳芳根据课文中的描述进行了进一步探究.
(1)小明同学提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想.除此以外你的猜想是:________。
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写出验证你的猜想的主要步骤:
A.__________________________;
B.__________________________;
C.__________________________。
分析实验结论:
(2)芳芳同学思考:线圈的一边在磁场中做切割磁感线运动与单根导线在磁场中做切割磁感
线运动,产生的感应电流的大小可能不一样.于是她验证如下:
(a)先用大约25圈的漆包线圈的一条边框较快地切割磁感线运动;
(b)然后用单根导线以相同的情况切割磁感线运动.
你认为两次灵敏电流计指针偏转程度( )
A.(a)较大 B.(b)较大 C.一样大 D.无法确定
(3)实验过程中小明与芳芳又用线圈和条形磁铁来做实验(如图所示),发现灵敏电流计指针发
生偏转.你认为在此实验中产生感应电流大小跟什么因素有关?请你总结一下.(写出两条)
①____________________,②____________________
(4)在(2)、(3)两个实验中,如何改变感应电流的方向?每个实验各写出一种方法.
①____________________,②____________________。
5.某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。
(1)实验时应将电流表、导线ab串联起来组成______回路。
(2)该同学进行以下尝试,能使电流表指针偏转的是______(填字母标号)。
A.导线ab在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体
B.导线在磁场中静止,但不用单根导线ab,而用匝数很多的线圈
C.蹄形磁体静止,导线ab从图中所示位置水平向左或水平向右运动
D.蹄形磁体静止,导线ab从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动
E.蹄形磁体静止,导线ab从图中所示位置斜向上或斜向下运动
(3)如图所示的实验装置中,将电流表换成______进行触接,还可以探究电动机的工作原理。
6. 学习了电磁感应现象后,小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装
置如图所示:铁块E、F上绕有导线并与开关,滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流
计G相连。(线框abcd在铁块E、F上方,实验过程中线框不扭转)
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(猜想与假设)
小雨做出了如下猜想:
A.感应电流的大小与磁场的强弱有关
B.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
(设计与进行实验)
进行多次实验,每次实验
(1)小雨探究猜想A的设计思路如下:改变电磁铁的________保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的
速度相等,观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数;
(2)要探究猜想B,实验时应保持电磁铁________不变,改变线框切割磁感线的速度进行多次实验,分
别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。实验数据记录如右表所示;
实验次数切割磁感线的速度电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
(3)(分析论证)分析表格数据可得出的结论是:其他条件都相同时,________,闭合电路中产生的感应
电流越大;
(4)(交流评估)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是:________;
(5)按照小雨的设计思路探究猜想A,实验时在操作上存在的困难是:________。
7. 学习电磁感应现象后,小昌同学想进一步探究感应电流的大小跟哪些因素有关。他使用如图所示
的装置,让导体棒ab在U形磁铁中做切割磁感线运动而产生感应电流,记录的实验数据如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
磁场强弱(磁铁个数) 1个 1个 1个 2个 3个
导体切割磁感线速度 慢速 中速 快速 慢速 慢速
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电流计指针偏转格数 1格 2.5格 4格 2格 3格
(1)比较1、2、3三组数据,可以探究感应电流的大小与导体切割磁感线速度的关系。当磁场强弱一定
时,导体切割磁感线速度越________,感应电流越大;
的
(2)比较________三组数据,可以探究感应电流 大小与磁场强弱的关系。当导体棒切割磁感线速度
一定时,磁场越________,感应电流越大。
8. 在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中:
(1)请在图甲中标出经过A点的磁感线的方向;
(2)如图乙所示,将闭合电路中的导线ab放在蹄形磁体的磁场中,导线ab左右运动时,电流表指针
______。这一过程中,该装置将______转化为电能。这一现象在生活中的应用有______。
9. 图是小明做“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。
(1)实验时,小明通过观察_______来判断电路中是否产生感应电流;
(2)小明进行了如图所示的5次操作,其中能产生感应电流的是_______(选填所有符合要求的操作序
号);
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(3)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施:___________;
(4)利用“磁生电”工作的装置有______(选填“电铃”“扬声器”“动圈式话筒”或“电磁起重
机”)。
10. 在探究“什么情况下磁可以生电"的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验现象∶①保持蹄形磁体位置不动,让导线AB在磁场中静止、竖直向上或向下运动,电流表的
指针均不发生偏转;②导线AB向左或向右运动,电流表的指针发生偏转;③保持导线AB不动,让蹄形
磁体向左或向右运动,电流表的指针发生偏转。
实验结论∶闭合电路的一部分 导体在磁场中做________运动时,导体中就会产生感应电流。
(2)实验现象∶①保持磁场方向不变,导线AB向右运动时,电流表指针向左偏转;导线AB向左运动时,
电流表指针向右偏转。②对调磁体两极的位置,使磁场方向发生改变,导线AB向右运动时,电流表指
针向右偏转;导线AB向左运动时,电流表指针向左偏转。
实验结论∶感应电流的方向与________有关。
11. 某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线
两端跟电流表连接组成闭合回路。
(1)让导线AB在磁场中静止,观察到电流表指针______;让导线AB在磁场中静止,换用磁性更强的
蹄形磁体,观察到电流表指针______;保持蹄形磁体静止让导线AB从图中所示位置水平向右运动,观
察到电流表指针______。(填“偏转”或“不偏转”)
(2)图乙中的a表示垂直于纸面的-根导线,它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,
会产生感应电流的是______(填标号)。
12. 在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中,小芳发现每次电流表指针摆动的
角度不同,又提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。
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(1)小芳猜想:感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度有关,速度越大, 能越大,转化成
的电能就越多,电流就越大;
(2)小芳为了验证自己的猜想,利用如图所示的装置进行实验,足够大的磁体放在水平面上,驱动装置
通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ水平向右运动(导体运动区域的磁场强弱相同)。同一次实验,应
使导体PQ做 (匀速/变速)运动;
下表是实验测得的数据,分析数据可得出感应电流的大小与导体运动速度成 ;
实验次数 1 2 3 4 5 6
速度/(cm•s﹣1) 1 2 3 4 5 6
电流/mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8
(3)此实验运用的探究方法主要是 ;
(4)你的猜想:感应电流的大小可能还与 有关。
13. 小李利用图示装置探究感应电流产生的条件;
(1)开关闭合后,将AB棒沿着水平方向向右运动时,观察到灵敏电流计指针 (选填“偏转”或
“不偏转”);
(2)要使灵敏电流计的指针偏转方向与(1)中相反,可采取的具体措施是: ;
A.使用磁性更强的磁;
B.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向
C.上下调换磁极,同时改变导体水平运动的方向
(3)若将图中灵敏电流计换成 ,该装置还可以用来研究通电导体在磁场中受到力的作用,并据此
制成了 (选填“发电机”或“电动机”)。
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