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九年级电与磁(培优篇)(Word版 含解析)

九年级电与磁(培优篇)(Word版 含解析)
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九年级电与磁(培优篇)(Word版含解析)

一、三物理电与磁易错压轴题(难)

1.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。

(1)实验中是通过观察_____________________来比较电磁铁磁性强弱。这种研究方法称为___________。

(2)把甲、乙两个电磁铁串联,目的是____________相同,以探究电磁铁磁性强弱与

____________的关系。

(3)由现象可得结论:电流一定时,________________,电磁铁磁性越强。

(4)若要使电磁铁甲、乙吸引大头针数目变多,最简单易行的办法是_________

【答案】电磁铁吸引大头针的数量转换法控制电流线圈匝数线圈匝数越多将变阻器滑片P向左移动

【解析】

【详解】

(1)[1]磁性的强弱是无法直接观察的.题中就是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同的;

[2]这是转换的方法;

(2)[3]串联电流相等,所以串联的目的是控制电流相同;

[4] 根据图示可知,电磁铁甲吸引的大头针数目多,说明甲的磁性强;两电磁铁串联,电流相同,甲乙线圈匝数不同,所以探究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系;

(3)[5] 由现象可得结论:电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强;

(4)[6]磁场变强,吸引大头针的数量就多了,所以最简单的方法是向左移动滑动变阻器滑片,使电路中电流变强,磁场就变强了。

2.如图所示电路,是某学校楼道自动控制照明系统,R3是一光敏电阻,其阻值随“光照度E“的增大而减小,且成反比,其具体关系如下表所示(光照度E的单位是:勒克斯,符号Lx:光越强,光照度越大),

光照度E/L x0.51 1.52 2.53

光敏电用R3阻

603020151210

值/Ω

(1)根据表格中数据写出光敏电阻的阻值R 3与光照度

E 的函数关系式_________________; (2)当线圈中电流减小至10mA 时,电磁继电器衔铁被弹簧拉起,启动照明系统,利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E 0 Lx 时,照明系统内照明灯自动工作。

若已知控制电路电源电压U v ,电磁继电器线圈电阻为R 1Ω.滑动变阻器最大阻值为R 2Ω。闭合开关,把滑片移到b 端,则可得到照明系统启动时的光照度E 0=______________。

【答案】330Lx ΩR E

?=

1230100U R R -- 【解析】

【详解】 (1)[1]由表格数据可知,光照度与光敏电阻R 3阻值的乘积相等,

E ×R 3=0.5lx×60Ω=30lx?Ω

即:

330Lx ΩR E

?=; (2)[2]闭合开关S ,将滑片P 移至b 端,变阻器接入电路中的电阻最大,由题可知,当线圈中电流减小至I 0=10mA=0.01A 时,电磁继电器衔铁被弹簧拉起,启动照明系统,所以,电路中的总电阻:

=100Ω0.01A

U U R U I ==总; 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R 3的阻值:

R 3=R 总-R 1-R 2=100U -R 1-R 2,

根据第一步的结果可知:

0312

3030=100E R U R R =-- 。

3.如图所示是小华实验小组探究电磁感应现象的实验装置.

(1)保持ab 棒不动,闭合电路,检流计的指针不动,说明这时导线中 ________ (选填

“有“或“无”)电流.

(2)当αb棒水平运动时,可以观察到电流表指针发生偏转,如果它的偏转的方向向左,若将ab棒看成是一个电源,则________端为正极.

(3)保持电路闭合,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向左和向右偏转,表明导线中的感应电流方向与________有关.

(4)将U形磁铁反转对调磁极,闭合电路,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向右和向左偏转,表明导线中的感应电流方向与________有关.

(5)实验中小华同学为了使检流计指针明显偏转,你认为他可能会采取哪些措施?(写出一条即可)________.

【答案】无b切割磁感线运动方向磁场方向换用磁性更强的磁体

【解析】

【详解】

(1)闭合电路,若保持ab棒不动,即不做切割磁感线运动,故电路中没有感应电流;(2)在正常情况下,电流表的指针向右偏,而在这里发现电流表的指针向左偏转,故表明与电流表正接线柱相连的是电源的负极;与电流表负接线柱相连的是电源的正极,故此时b端相当于电源的正极;

(3)保持电路闭合,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向左和向右偏转,表明导线中的感应电流方向与切割磁感线运动方向有关;

(4)将U形磁铁反转对调磁极,闭合电路,当ab棒向左运动和向右运动时,检流计的指针会向右和向左偏转,表明导线中的感应电流方向与磁场方向有关.

(5)使检流计指针明显偏转,即使得电路中的电流增大,故可以换用磁性更强的磁体,也可以加快导体的运动速度等均可;

4.迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791年9月22日~1867年8月25日),英国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家,出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭,仅上过小学。1831年,他作出了关于电力场的关键性突破——发现了电磁感应定律,永远改变了人类文明。

1831年8月29日,法拉第终于取得突破性进展.这次他用一个软铁圆环,环上绕两个互相绝缘的线圈A和B,如图所示.他在日记中写道:“使一个有10对极板,每板面积为4平方英寸的电池充电.用一根铜导线将一个线圈,或更确切地说把B边的线圈的两个端点连接,让铜线通过一定距离,恰好经过一根磁针的下方(距铁环3英尺远),然后把电池连接在A边线圈的两端;这时立即观察到磁针的效应,它振荡起来,最后又停在原先的位置上,一旦断开A边与电池的连接,磁针再次被扰动.”

(1)请根据法拉第日记的描述,在答题卷的虚线框内用笔画线代替导线,完成电路的连接______.

(2)为保证实验顺利进行,尽量不受外界干扰,你认为实验时要注意的是

______________。

(3)根据法拉第的发现,王浩同学进行如图的实验进行探究影响感应电流方向因素的实验。

①如图甲所示,当灵敏电流计指针左偏时,通过灵敏电流计的电流方向是_____________(填“从下往上或从上往下”)。

②如图乙所示,把条形磁铁插入线圈时,发现灵敏电流计指针发生了偏转,证明产生了感应电流,则产生感应电流的条件是_________________________________。

③继续试验得到如图丙、丁,比较乙、丙,说明感应电流的方向与__________有关;比较乙、丁,说明感应电流的方向与_____________有关。

④王浩同学继续深入思考,发现如图乙、丙、丁中通电螺旋管产生的磁场方向和外界磁场的变化是_________(填“相同或相反”)。他把这个发现告诉老师,老师表扬他:你已经和楞次一样厉害了!

【答案】远离外界磁场,在无风的室内进行实验从上

往下闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动磁场方向导体切割磁感线的运动方向相反

【解析】

【详解】

(1)根据题意,把线圈B的两个端点连接,让铜线通过一定距离,恰好经过一根磁针的下方,然后把电池连接在A边线圈的两端,连接图如下:

(2)因为实验中电流产生的磁场强度较小,需要小磁针的转动非常灵活,所以实验时应避免外界磁场的干扰,不能在有风的环境中实验,所以为保证实验顺利进行,尽量不受外界干扰,实验时要注意的是:远离外界磁场,在无风的室内进行实验。

(3)根据法拉第的发现,王浩同学进行如图的实验进行探究影响感应电流方向因素的实验。

①如图甲所示,当灵敏电流计指针左偏时,电源的上端为正极,电流由正极出发,经过开关,再向下经过灵敏电流计,经过电阻回到电源负极,所以通过灵敏电流计的电流方向是从上往下。

②如图乙所示,把条形磁铁插入线圈时,磁场对线圈发生了相对运动,相当于线圈切割了磁感线,灵敏电流计指针发生了偏转,证明产生了感应电流,这时灵敏电流计与线圈组成的电路是闭合的,且一部分在磁场中,所以产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动。

③比较乙、丙两次实验,磁体插入线圈时,磁体的磁场方向相反,灵敏电流计指针偏转方向相反,说明感应电流的方向与磁场方向有关;

比较乙、丁两次实验,磁场的方向相同,但磁体的运动方向相反,相当于线圈切割磁感线的运动方向相反,灵敏电流计指针偏转方向相反,说明感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。

④图乙实验中,根据安培定则判断,螺线管上端为N极,丙实验中,根据安培定则判断,螺线管上端为S极,螺线管产生的磁场与外界磁场相反,丁图实验中,根据安培定则判断,螺线管上端为S极,与外界磁场方向相同,但磁体是向上运动的,外界磁场减小,螺线管产生的内部磁场阻碍外部磁场的变化,总结可得通电螺旋管产生的磁场方向和外界磁场的变化是相反的。

5.如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型,他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,蹄形磁体放在线圈周围.

(1)直流电动机的工作原理是利用________ 有力的作用.

(2)按他们这种方法刮漆,线圈在刚转过平衡位置时________ (选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”),目的是使线圈能够________

(3)可以通过改变________ 方向,改变线圈的转动方向(填一种方法).

(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,发现线圈只抖动了一下,并不转动,原因可能是________ ,这时可进行的有效尝试是________

【答案】磁场对通电导体切断线圈中的电流持续转动电流(或磁场)磁场太弱换用较强的磁场(后两空合理即可).

【解析】

(1)直流电动机的工作原理是利用磁场对通电导体有力的作用;

(2)按他们这种方法刮漆,线圈在刚转过平衡位置时,没有刮漆的地方与支架连接不能导电,即切断线圈中的电流,目的是使线圈能够依靠惯性继续转动;

(3)改变线圈的转动方向的方法有两种:

一是改变线圈中的电流方向,可以将电源正负极对调;

二是改变磁场方向,可以将磁体两极对调;

(4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,发现线圈只抖动了一下,并不转动,原因可能是磁场太弱,解决的方法是换用磁性更强的磁体;

也可能因为电源电压低,可以换用电压更高的电源解决。

6.东东和辰辰在学习“探究电动机为什么会转动”后,来到实验室又经历了一些科学探究过程.

(1)验证磁场对电流的作用(如图甲所示):将一白炽灯接通电源后,东东用一条形磁体靠近灯泡的玻璃罩,仔细观察灯丝,东东发现___________,该现象说明_____________。(2)如图乙所示是东东和辰辰制作的电动机模型。通电后,轻轻拨动线圈,他们发现电动机不转,下面是他们分析到的可能的原因,请你帮他们看一看,可能的是______.①线圈处于平衡位置;②接线柱接触不良;③磁铁的极性反了;④电池装反了;⑤转子受到的摩擦力太大了;⑥转子与定子之间的摩擦力太大;⑦电池太旧了;⑧磁铁的磁性不够强.(3)经过处理,通电后轻轻拨动线圈,他们发现电动机只转动了一周,就在某一位置附近晃动几下停下来了.他们分析现象得到:“某一位置”是指______;如果要让电动机连续

地转动下去,可以怎样改进____?

【答案】灯丝颤动磁场对通电导体有力的作用②⑤⑥⑦⑧平衡位置将线圈与半环(换向器)一起固定在转轴上,将线圈的两端分别与半环(换向器)的两端相连,通过电刷、半环(换向器)向线圈输入电流

【解析】(1)验证磁场对电流的作用(如图甲所示):将一白炽灯接通电源后,东东用一条形磁体靠近灯泡的玻璃罩,因为灯丝通过的是方向一直变化的交流电,所以仔细观察灯丝,会发现灯丝颤动,现象说明磁场对通电导体有力的作用。

(2)如图分析线圈不能转动的原因:

①如图线圈没有处于平衡位置,不正确;

②接线柱接触不良时,电流不通,线圈不受力,不会转动,正确;

③磁铁的极性反了,线圈受力相反,但不是不能转动的原因,错误;

④电池装反了,线圈受力相反,但不是不能转动的原因,错误;

⑤转子受到的摩擦力太大了,磁场力不能克服摩擦力,不能转动,正确;

⑥转子与定子之间的摩擦力太大,磁场力不能克服摩擦力,不能转动,正确;

⑦电池太旧了,电流小,线圈受到的磁场力小,线圈可能不转,正确;

⑧磁铁的磁性不够强,则线圈受到的磁场力小,线圈可能不转,正确。

故选②⑤⑥⑦⑧。

(3)如图的实验装置在平衡位置时线圈会晃动几下停下来,不能继续转动,所以“某一位置”是指平衡位置;

如果要让电动机连续地转动下去,应该在线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向,故可以将线圈与换向器一起固定在转轴上,将线圈的两端分别与换向器的两端相连,通过电刷、换向器向线圈输入电流;

也可以在刮去绝缘漆时,将一端全部刮掉,另一端刮去半周,使线圈转过平衡位置时切断电流,依靠惯性转过去,也可以使线圈持续转动。

故答案为: (1). 灯丝颤动 (2). 磁场对通电导体有力的作用 (3). ②⑤⑥⑦⑧ (4). 平衡位置 (5). 将线圈与半环(换向器)一起固定在转轴上,将线圈的两端分别与半环(换向器)的两端相连,通过电刷、半环(换向器)向线圈输入电流

点睛:要明白家庭电路中的电流是交流电,电流的大小和方向一直在改变,所以磁铁靠近灯丝时,灯丝会颤动;另外要知道换向器的作用,即线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动。

7.为了探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽作出以下猜想:

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,小丽所在的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。(注:a、b、c中线圈匝数相同)

根据小丽的猜想和实验,完成下面填空。

(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它的_______的不同。

(2)通过比较图______(填字母,下同)两种情况,可以验证猜想A是正确的。

(3)通过比较图_______两种情况,可以验证猜想B是正确的。

(4)通过比较图d中的甲、乙两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充的条件是________。【答案】磁性强弱 a、b b、c 电流相同时

【解析】(1)电磁铁磁性强弱无法捕捉,通过它吸引大头针的数目来判断,这是转换法的思想;

(2)研究磁性的有无由电流通断控制,保证匝数、电流都一定,故选a、b;

(3)研究磁性强弱与电流的关系,保证匝数一定,开关都闭合,故选b、c;

(4)d中甲乙两电磁铁是串联的,故电流相等,这是前提条件.

故答案为:(1)磁性强弱;(2)a、b;(3)b、c;(4)电流相同时.

【点睛】

电磁铁磁性的有无与电流的通断有关,磁性强弱与两个因素有关:线圈匝数多少、电流大小.研究磁性强弱的影响因素时控制一个因素不变,改变另一个因素,是控制变量法的应用,磁性的强弱通过吸引大头针的数目来判断,这是转换法的应用.

8.探究磁体与通电螺线管周围的磁场

(1)小明用小磁针探究磁体周围磁场如图所示,实验时将小磁针先后放在条形磁体周围不同位置处,记录小磁针在各处静止时N极的指向。通过实验可知,磁场具有方向,磁场中各点的磁场方向一般_______(选填“相同”或“不同”)。

(2)小红用铁屑探究磁体周围的磁场如图所示

①将玻璃板平放在磁体上,并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,轻轻敲击玻璃板,观察铁屑的分布情况。轻敲玻璃板的目的是_______,铁屑在磁场中被_______成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来。

②再在玻璃板上放一些小磁针,记录这些小磁针静止时N极的指向。

③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫作_______。

(3)小林用如图装置探究通电螺线管外部磁场的方向,实验时接通电路,将小磁针放在螺线管周围的不同位置如图,记录通电螺线管周围各点的磁场方向,并画出了通电螺线管外部的磁感线。

①为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系,接下来的操作是_______,再重复上述步骤;

②比较所画的两幅磁感线,可以看出,通电螺线管外部的磁场与_______周围的磁场相似,且通电螺线管外部磁场方向与_______方向有关,它的极性可以用_______定则来判断;

③实验中小磁针的作用是________________________________________。

【答案】不同减小摩擦力的影响磁化磁感线对调电源正负极条形磁体电流安培显示磁场(方向)

【解析】(1)磁场是有方向的,在磁场的不同位置,其磁场方向一般不同.

(2)①轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响,铁屑在磁场中会被磁体磁化,成为一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来.

②人为了形象地描述磁场,人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱,这样的曲线叫做磁感线;

(3)①为了探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系,应改变电路中的电流方向,可以通过对调电源正负极来改变电流方向;

②通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样.通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关,极性跟电流方向的关系可以用安培定则来判定:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极.

③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.

故答案为:(1)不同;(2)减小摩擦力的影响;磁化;磁感线;(3)对调电源正负极;条形磁体;电流;安培;显示磁场.

9.小波小组在“探究通电螺线管的外部磁场”实验中,设计了如图甲所示电路。实验时:(1)可通过观察________判断通电螺线管的磁极。

(2)如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态,观察可知通电螺线管的外部磁场与________的磁场相似。

(3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线匝数和电流大小都有关。实验中,他将开关S 从换到2上时调节变阻器的片P,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,此时调节动变阻器是为了________,来研究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。

【答案】小磁针静止时的指向条形磁铁控制两次实验的电流大小不变

【解析】

【分析】

(1)螺线管的极性可通过电磁针的指向来进行判断;

(2)螺线管的磁性两端强,中间弱,与条形磁体的磁场相类似;

(3)影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少,在实验中,应注意控制变量法的运用。

【详解】

(1)读图可知,在螺线管旁有两个小磁针,我们可以通过观察小磁针的指向来判断螺线管的极性;

(2)读图乙可知,螺线管的两端磁性较强,中间磁性较弱,这与条形磁体的磁场分布相类似;

(3)实验中,他将开关S从1换到2上时,连入电路的线圈匝数发生了变化,根据控制变量法的思路,要保证电流不变,应调节变阻器的滑片P,控制两次实验的电流大小不变,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。

10.如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型,他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,碲形磁体放在线圈周围.

(1)按他们这种方法刮漆,线圈___(填“能”或“不能”)持续转动.线圈转过平衡位置时会_____(填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”).

(2)可以通过改变________方向,改变线圈的转动方向.(填一种方法)

(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,发现线圈只抖动了一下,并不转动,原因可能是______,这时可做的有效尝试是______.

【答案】能切断线圈中的电流电流(或磁场)磁场太弱换用较强的磁场

【解析】

【分析】

【详解】

(1)将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮半周的作用是当线圈刚转过平衡位置时,切断电流,通过线圈的惯性转动半周,从而保证了线圈持续的转动下去;

(2)要改变线圈的转动方向,就要改变线圈的受力方向,而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定,因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向;

(3)如果电池、开关、导线的连接和性能良好,闭合开关后,线圈不能连续转动,可排除无

电流的情况,可能是电流太弱、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置等,可进行有针对性的偿试,包括换新电池使电流增大,换较强的磁场,用手推一下线圈使其转过平衡位置等.【点睛】

线圈不转动的原因可能是无电流、电流太弱、磁场太弱、开始线圈处在平衡位置等。

11.如图所示,某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件,实验时保持磁体位置不变.

(1)如图甲所示,电流计指针不偏转,这是因为导体ab______________;

(2)如图乙所示,电流计指针也不偏转,这是因为________________________;

(3)如图丙所示,电流计指针仍不偏转,这是因为导体ab虽有运动,但没有

________________;

(4)分析比较图四个实验现象,可以初步得出产生感应电流的条件:________________的部分导体,在磁场中做_____________运动.

【答案】没运动没闭合开关切割磁感线闭合电路切割磁感线

【解析】

【分析】

【详解】

(1)如图甲所示,导体ab速度为零,没有运动时电流计指针不偏转,没有产生感应电流.

(2)开关没有闭合,电路为断开状态,电流计指针也不偏转,没有产生感应电流.(3)如图丙所示,这是因为磁感线方向是从N极指向S极的,导体上下运动,与磁感线平行,没有做切割磁感线运动,电流计指针仍不偏转,没有产生感应电流.

(4)产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动.

12.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽同学作出以下猜想:

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.图上所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况.

根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:

(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它______的不同.

(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中甲、乙两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充_______.

【答案】电磁铁磁性强弱a、b b、c通电电磁铁的电流相同

【解析】

【详解】

(1)电磁铁磁性的强弱可用吸引大头针数目的多少来体现,是转换法的应用,所以通过观察电磁铁吸引大头针的多少的不同,来判断它磁性强弱的不同;

(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ab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;所以通过比较ab 两种情况,可以验证猜想A是正确的;

(3)要验证猜想B,即磁性的强弱是否与电流大小有关,要控制匝数相同,电流大小不同.比较图可知,bc两图滑动变阻器的位置不同,电路中电流大小不同,且c图滑动变阻器接入电路的电阻小,电路中电流大,电磁铁吸引的大头针多,表明磁性强,所以通过比较bc两种情况,可以验证猜想B是正确的;

(4)在d图中,由于两电磁铁串联,控制了电流相等,匝数不同,且匝数越多时,磁性越强.但磁性大小不仅与线圈匝数有关,还与电流大小有关,因此猜想C不全面,要增加电流相同这个条件。

13.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)实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱,当滑动变阻器滑片向左移动时,电路中的电流________(填“增大”、“不变”或“减小”),电磁铁吸引大头针的个数增多,说明电流越________,电磁铁磁性越强.

(2)根据图示的情景可知,电磁铁甲的上端是________极;电磁铁________(填“甲”或“乙”)的磁性较强,说明电流一定时,线圈匝数________,电磁铁磁性越强;实验发现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,________.

(3)该实验用了控制变量法和________法.

【答案】增大大 S 乙越多同名磁极相互排斥转换

【解析】

【分析】

【详解】

( 1 )由图可知:甲乙串联,乙的匝数比甲的多,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,电路中的电流增大,电磁铁吸引大头针的个数增多,说明电流越大,电磁铁磁性越强;

( 2 )根据甲的线圈上的电流方向,结合安培定则可知:甲的上端为 S ,下端为 N ;乙吸引的大头针数多,说明乙的磁性强,这说明:在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;大头针被磁化,同一端的磁性相同,互相排斥,所以下端分散;

(3)该实验运用了转化法,将电磁铁磁性的强弱转换为吸引大头针的个数.

14.如图甲,将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来.

(1)闭合开关,电动机转动,这是利用通电线圈在___里受力转动的原理工作的;如果想改变电动机的转动方向,我们可以采取的措施是______________.

(2)刚闭合开关时,小电灯发出明亮的光,但随着电动机转得越来越快,小电灯的亮度逐渐减弱;当转速正常时,小电灯的亮度稳定不变,此时用手指轻轻捏住电动机的转轴,使电动机的转速减慢,你猜想这时小电灯的亮度将_____(选填“变亮”“变暗”或“不变”),理由是_______.

(3)如果将小电灯换成灵敏电流表,电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针偏转,这是_______现象,它在生活中的应用有________(举出一例即可).

【答案】磁场改变电流的方向变亮电流变大电磁感应发电机

【解析】

【分析】

【详解】

(1)闭合开关,电动机转动,这是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的;如果想改变电动机的转动方向,我们可以采取的措施是:改变电流的方向或改变磁场的方向;(2)捏住电动机的转轴,会将电动机消耗的电能转化为内能,由非纯电阻电路转化为纯电阻电路,电源输出的所有功率都变为线圈电阻消耗的热功率了,而加在其上的电压不变,所以电流急剧上升,电动机线圈大量发热,此时电流变大,灯泡变亮;(3)电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针偏转,这是电磁感应现象,它在

生活中的应用有发电机等

15.如图所示,将一根导体棒ab的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合电路,并用绝缘细线悬挂起来放在U形磁铁的磁场中。

(1)让导体棒ab水平向左运动时,灵敏电流计指针向右偏转;导体棒ab水平向右运动时,指针向左偏转,说明感应电流的方向与_____有关;

(2)让导体棒ab水平向右缓慢运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较小;导体棒ab 水平向右快速运动时,灵敏电流计的指针向左偏转的角度较大。说明感应电流的大小与

_____有关。

(3)让导体棒ab沿竖直方向上下运动时,电路中_____(有/没有)感应电流产生。

(4)若保持导体AB不动,要产生感应电流,正确的操作是_____。

(5)下列电器中,应用电磁感应原理制成的是_____

A.电铃B.电风扇C.动圈式话筒D.动圈式扬声器

【答案】导体切割磁感线运动方向导体切割磁感线运动速度没有将蹄形磁体左右运动 C

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]根据题意知道,当导体ab的运动方向发生变化时,电流计指针的偏转方向发生变化,即电流的方向发生了改变,故说明感应电流方向与导体的运动方向有关。

(2)[2]根据题意知道,当ab切割磁感线的速度不同时,电流计的指针偏转角度不同,随着当ab运动速度的增大,电流计的偏转角度变大,说明电路中的电流随着切割速度的增大变大,即感应电流的大小与导体的运动速度有关。

(3)[3]让导体棒ab沿竖直方向上下运动时,导体的运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,所以电路中没有感应电流产生。

(4)[4]若保持导体AB不动,要产生感应电流,正确的操作是将蹄形磁体左右运动。

(5)[5]电铃是利用的电磁铁的性质,通电时有磁性,断电时无磁性;电风扇的主要构造是电动机,电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的;动圈式话筒就是因为声音的振动使话筒的膜片振动,带动线圈运动而切割磁感线,产生与振动相应的电流,即工作原理是电磁感应;动圈式扬声器是因为线圈中通过变化的电流,从而使它受磁场的力忽大忽小,所以引起膜片的振动,而产生声音,它是利用电流在磁场中受力的原理工作的,故符合题意的是C。

【点睛】

本题考查的是探究电磁感应实验,涉及电磁感应现象的概念、产生感应电流的条件,还考

查了学生根据实验现象得出结论的能力,同时考查了电铃、电动机、动圈式话筒和动圈式扬声器的原理。

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