初中物理电和磁实验题

小双想探究感应电流的大小与什么因素有关？他设计了如图所示的装置进行实验。铁块上绕有导线，线框与灵敏电流计 $(G$表示）相连（线框高度大于铁块高度，实验过程中线框不旋转）。

（1）当开关闭合时，电磁铁的 $A$端是　　极。

（2）让线框分别从 $h_1$和 $h_2(h_2$大于 $h_1)$竖直下落并穿入磁极 $A$、 $B$之间， $G$表指针对应的偏转角度分别为 ${\theta }_1$和 ${\theta }_2({\theta }_2$大于 ${\theta }_1)$，这样做的目的是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的　　有关。

（3）把变阻器的滑片移至左端，线框从 $h_1$的高度下落， $G$表指针的偏转角为 ${\theta }_3$，观察到 ${\theta }_3$大于 ${\theta }_1$，表明感应电流的大小还与磁场　　有关。

（4）将电源的正、负极对调，让线框从 $h_1$的高度下落， $G$表的指针反转，此现象说明：感应电流的方向与磁感线的　　有关。

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）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数__________ （填“增加”或“减少”），说明电流越__________，电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情境可知，_______ （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，______________________，电磁铁磁性越强。
（3）根据安培定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的     极。

（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_____________________________。

法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。右图是说明巨磁电阻特性原理的示意图：

（1）通电螺线管的右端是_________极；
（2）闭合开关S₂，指示灯不亮，再闭合开关 S₁，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与    有关；
（3）若滑片P向左移动，电磁铁的磁场_________（填“增强”、“减弱”），观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论：                              ；

小芳同学利用如图所示装置探究电与磁的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳得出初步结论。
比较甲、乙两图可以得到的结论是______________________________________。
比较甲、丙两图可以得到的结论是______________________________________。

物理学中，用磁感应强度（用字母 $B$表示）来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉（用字母 $T$表示），磁感应强度 $B$越大表示磁场越强； $B=0$表明没有磁场。有一种电阻，其阻值大小随周围磁感应强度的变化而变化，这种电阻叫磁敏电阻，为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关，小超设计了如甲、乙两图所示的电路，图甲中电源电压恒为 $6V$， $R$为磁敏电阻，图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲中的磁敏电阻 $R_1$磁敏电阻 $R$的阻值随周围磁感应强度变化的关系图象如图丙所示。

（1）当图乙 $S_2$断开，图甲 $S_1$闭合时，磁敏电阻 $R$的阻值是　　 $\Omega$，电流表的示数为　　 $\mathit{mA}$。

（2）闭合 $S_1$和 $S_2$，图乙中滑动变阻器的滑片 $P$向右移动时，小超发现图甲中的电流表的示数逐渐减小，说明磁敏电阻 $R$的阻值变　　，电磁铁的磁感应强度变　　。

（3）闭合 $S_1$和 $S_2$，图乙中滑动变阻器的滑片 $P$保持不动，将磁敏电阻 $R$水平向左逐渐远离电磁铁时，小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离 $L$、对应的电流表的示数 $I$及算出的磁感应强度 $B$同时记录在下表中，请计算当 $L=5\mathit{cm}$时，磁敏电阻 $R$所在位置的磁感应强度 $B=$　　 $T$。

$L/\mathit{cm}$	1	2	3	4	5	6
$I/\mathit{mA}$	10	12	15	20	30	46
$B/T$	0.68	0.65	0.60	0.51		0.20

（4）综合以上实验可以看出：电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而　　；离电磁铁越远，磁感应强度越　　。

李明在探究电磁感应现象

（1）李明利用如图1的甲实验装置探究电磁感应现象，当他让铜棒向右运动时，并未发现电流表指针明显偏转，你认为可能的原因有         。

A．磁铁的磁性对太弱	B．不能向右运动，应该向左运动
C．电流选择量程过大	D．磁铁的南北极装反

（2）比较甲、乙两图可以得出：感应电流的方向与        有关。
（3）李明又做了如图2所示的装置，闭合开关，用外力使铜棒甲水平向右运动，发现铜棒乙也随之运动起来，请分析其中的原理：      。

下图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接，组成电路。

（1）实验中，我们通过电流表指针是否偏转来判断电路中是否有      ；通过指针偏转的方向判断    。
（2）闭合开关，让导体ab在磁场中上下运动，发现电流表的指针         ；让导体ab静止，磁铁水平向右运动，则电流表的指针        。（选填“偏转”或“不偏转”）
（3）如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关，则应闭合开关，保持其它条件不变，只改变               ，观察           得出结论。

小明在课堂上给同学们展示了一个装置如图所示的实验。请完成下列问题：

（1）闭合开关后，标出通电螺线管的 $N$、 $S$极及磁感线的方向。

（2）闭合开关后，螺线管右侧的小磁针将　      　（选填序号）。

①顺时针旋转 $90°$②逆时针旋转 $90°$③顺时针旋转 $180°$④逆时针旋转 $180°$

（3）要增强此螺线管的磁性，可采用　　      方法（写出一条即可）。

通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，我们通过以下实验来进行探究：

（1）在硬纸板上放置一个螺线管，周围均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被 　    　。轻敲纸板，观察铁屑的排列情况如图甲所示，图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况，对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与 　    　磁体的相似；

（2）我们要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助 　    　；

（3）根据前面的实验结果，把通电螺线管看成一个磁体，它的两极如图丁所示，为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系，我们下一步要做的是 　    　，观察 　    　。

（1）如图1甲中木块的长度为 　     　cm；在调节天平平衡时，将游码归零后，指针如图1乙所示，此时应向 　     　调节平衡螺母，使横梁平衡；天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图1丙所示，所测物体的质量为 　     　g。

（2）蹄形磁体附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路，如图2所示，现将该导体竖直向上快速移动（沿图示箭头方向），电路中 　     　（选填“有”或“无”）感应电流产生。

（3）小明家的电能表月初示数如图3所示，月底示数为941.4kW•h，若用电价格为0.7元/度，则小明家该月电费为 　     　元。

（4）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，如图4所示，其中图 　     　是水沸腾前的情况，沸腾前气泡大小变化的原因是：气泡上升过程中 　     　（多选，选填字母）。

A.气泡遇冷收缩

B.气泡遇热膨胀

C.气泡所受水的压强变小

D.气泡内水蒸气遇冷液化

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 $\mathit{ab}$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 $\mathit{ab}$，导体 $\mathit{ab}$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	$\mathit{ab}$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。

回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整） $:$

（1）探究磁场对电流的作用：

过程	如图，闭合开关，导体 $\mathit{ab}$向右运动，说明通电导体在磁场中受到　　的作用。据此原理可以制成　　。
问题讨论	为使实验现象更明显，若把导体换用轻质塑料棒，实验　　（填“能”或“不能” $)$成功，因为　　。

（2）探究电流与电压的关系：

电路	请将实物电路连接完整	表格	第3次实验中电压表的示数如图，请读出丙填在表格中。 $R=10\Omega$ 次数 1 2 3 $U/V$ 1.2 2.0 $I/A$ 0.12 0.20 0.26
结论	在　　时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
问题讨论	为实验多次测量，若没有滑动变阻器，还可以通过　　来改变定值电阻两端的电压。此实验方案的不足之处是　　。

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 $\mathit{AB}$ 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 $\mathit{AB}$ 向左或向右运动，电流表的指针发生偏转；

③保持导线 $\mathit{AB}$ 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 $\mathit{AB}$ 向右运动时，电流表指针向左偏转；导线 $\mathit{AB}$ 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 $\mathit{AB}$ 向右运动时，电流表指针向右偏转；导线 $\mathit{AB}$ 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。

如图，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）表是该同学所做实验的记录：
电磁铁线圈匝数    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比较实验表格中的1、2、3（或4、5、6）可得出的结论是      ．
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      ．

在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：

（1）小星设计的电路如图甲所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab，ab的两端分别跟开关，螺线管连接，螺线管旁放置一个小磁针，当ab中产生电流时，螺线管中有
       通过，小磁针会发生偏转．
（2）小星闭合开关后，不管导线ab在磁场中怎样运动，小磁针都不偏转，是没有产生电流，还是产生的电流太微弱？他换用了一个灵敏电流表代替螺线管和小磁针，如果灵敏电流表指针发生偏转，表明ab中产生电流，实验的情况如图乙所示．
A、观察并分析①②③现象可知：导体静止时，    产生感应电流；导体沿着磁感线方向运动时，    产生感应电流；导体切割磁感应线运动时，      产生感应电流．（均选填“能”或“不能”）
B、观察并分析③④现象可知：产生感应电流的条件之一是        ．
（3）对比图甲和图乙两次实验后，小星认为：图甲中小磁针不发生偏转，不是没有产生电流，而是      ．