初中物理电和磁实验题

学习“电动机”内容时，老师用图实验装置演示“磁场对通电导线作用力的方向与什么因素有关”的实验后，同学们自然想到力既有方向又有大小．那么磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关呢？以下是小丽、小李与小明的猜想：
小丽猜想：“可能跟磁铁的磁性强弱有关．”
小李猜想：“可能跟导线AB在磁场中的位置有关．”
小明猜想：“可能跟通过导线AB的电流大小有关．”
请你根据图所示的实验装置，帮助小明设计实验来验证他的猜想，简述你的实验方案：
　                                                                 　．

图是小华同学用微型电扇研究“电磁转换”的实验：

（1）小华将微型电扇的插头接入家庭电路，电扇旋转，如题22甲图所示，使微型电扇转动的工作原理是______，工作过程中，电扇将电能主要转化为______能。
（2）小华在微型电扇的插头处接入一只发光二极管，用手旋转叶片，发现二极管发光，如题22乙图所示，此时微型电扇如同一台______（选填“电动机”或“发电机”），其工作原理是______。

在“探究感应电流产生条件”的实验中，小明将导体ab、开关、小量程电流表和蹄形磁体按如图所示的方式进行安装。

（1）小明闭合开关后进行了如下操作：

A．只让导体ab在水平方向左右运动

B．只让导体ab在竖直方向上下运动

C．只让蹄形磁体在水平方向左右运动

D．只让蹄形磁体在竖直方向上下运动

其中一定能产生感应电流的是_______（填写字母）。
（2）如果将小量程电流表换成_______，可以观察磁场对通电导体的作用。

图为探究“磁生电”的实验装置。

（1）闭合开关，让悬着的导体AB____________（选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A"）运动时，电流表会发生偏转。
（2）若保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作是__________________。
（3）实验中发现电流表指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，请你从实验装置和操作上各提一条改进建议。
装置改进：___________________操作改进：____________________________。

在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，小芳发现每次电流表指针摆动的角度不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。

(1)小芳猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关，速度越大，_       ___能越大，转化成电能就越多。
你的猜想是：可能与_    __有关。
(2)小芳为了验证自己的猜想，利用如图装置进行实验，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沿直线水平向右运动（导体运动区域的磁场强弱相同）。同一次实验，应使导体做             （填“匀速”或“变速”）运动。下表是实验测得的数据，分析数据可得出结论：                。

实验次数	1	2	3	4	5	6
速度（cm/s）	1	2	3	4	5	6
电流（mA）	2.0	4.0	5.9	8.1	10.2	11.8

(3)此实验运用的研究方法主要是          。

科学研究需要“大胆猜测、小心求证”。下面是对“感应电流的大小跟哪些因素有关?”所作的猜测与求证。

猜测1：可能与导线切割磁感线的速度有关
猜测2：可能与导线切割磁感线的方向有关
猜测3：可能与切割磁感线的导线条数有关
(1)为了验证以上猜测，某同学先后用图甲和图乙的装置进行实验。你认为他的实验是为了验证上述哪个猜测?               。
(2)要利用图甲的装置来验证猜测1，在进行对照实验时，其操作上的区别是               。

材料一：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二：1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三： 1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。

(1)进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时，小磁针发生明显偏转的是_______(选填“甲”或“乙”)。
(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于_____________的科学猜想。
(3)科拉顿的实验中，_______(选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是________________________。

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，闭合开关后，铜棒AB、电流表、开关组成闭合电路．小明将实验中观察到的现象记录在下表中．

次数	开关	磁场方向	导体AB的运动方向	电流表指针的偏转方向
1	断开	上N下S	向右运动	不偏转
2	断开	上N下S	向左运动	不偏转
3	闭合	上N下S	向右运动	向左偏转
4	闭合	上N下S	向左运动	向右偏转
5	闭合	上N下S	向上运动	不偏转
6	闭合	上S下N	向下运动	不偏转
7	闭合	上S下N	向右运动	向右偏转
8	闭合	上S下N[]	向左运动	向左偏转

（1）通过比较实验次数3和4（或7和8）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与　　　　　　有关．
（2）通过比较实验次数3和7（或4和8）可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与　　有关．
（3）小明通过以上实验解析得出：闭合电路中的一部分导体在磁场里做　　　　时，导体中就会产生感应电流．
（4）针对这个实验，小明作了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想，为了验证小明的猜想，请你帮他设计主要的实验步骤，并对实验结果进行解析判断．

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)如图所示是通电螺线管周网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圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了____________________，来研究________________的关系。

为进一步研究电现象与磁现象之间的联系，小明利用身边的实验器材做了下面的探究：
（1）小明利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”；闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路；小明讲实验中观察得到的现象记录在右表中。

次数	开关	磁场方向	导体ab的运动方向	电流表指针的偏转方向
1	断开	上N下S	向右运动	不偏转
2	闭合	上N下S	向右运动	向左偏转
3	闭合	上N下S	向左运动	向右偏转
4	闭合	上N下S	向上运动	不偏转
5	闭合	上S下N	向下运动	不偏转
6	闭合	上S下N	向右运动	向右偏转
7	闭合	上S下N	向左运动	向左偏转

①实验中，小明通过观察                   来判断电路中是否有感应电流？
②比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与            有关。
③比较实验             可知：在导体运动方向不变时，感应电流方向与磁场方向有关。
④小明分析得出，产生感应电流的条件是：                    。
（2）小明在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，设计的部分电路如图乙所示，请根据要求在答题卡上用笔画线代替导线将图中的电路补充完整。

要求：
①小磁针的指向满足如图所示的方向；
②滑动变阻器的滑片向A段移动后，通电螺线管的磁性减弱；
③原有导线不得更改。

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)探究电磁感应现象:

(2)探究伏安法测量小灯泡的电阻:

在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中：

（a）                      （b）
（1）将螺线管连接到如图（a）示电路中，闭合开关后，将螺线管靠近大头针，发现      ，此现象说明：             。
（2）将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图（b）所示，放小磁针的目的是            ，闭合开关后观察到的现象是                     ，这上步骤中        （选填“能”或“不能”）用大头针代替小磁针（假设大头针也能被悬起且自由转动）；
（3）通电螺线管周围的磁场方向和        有关，验证方法是                  。

如图所示为小明和小华同学制作的直流电动机模型．他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；

用漆包线绕成矩形线圈，以线圈引线为轴，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，磁体放在线圈下，闭合开关且用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来．
（1）线圈能够转动的原因是                 ．
（2）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中的        作用相同． 
（3）只改变        方向或        方向，都可以改变线圈的转动方向．  
（4）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，请你分析可能的原因是                ．（写出一点即可）

学会观察生活，动脑思考，利用身边常见的物品，做一些探究小实验是同学们学习物理的好方法。
（1）汽车是常见的交通工具，随着人们生活水平的提高，小汽车也走进了普通百姓的家庭。
它应用了物理声、光、热、力、电等很多方面的知识与技术，
请你运用所学的物理知识把表格中内容用一句话或一个关键词简要地填写完整：

汽车上的装置	水箱里面用 水做冷却剂	方向盘	汽车导航仪	汽车喇叭
利用的物理知识

（2）汽车给我们带来交通便利的同时，也给我们带来了环境污染等一些社会问题，人们已经致力于研究利用电能来做动力的新型汽车。如图所示，是“串联式混合动力电动汽车”的原理结构示意图。工作过程中，负责将电能转化为机械能的部件是(       )

A.电动机                    B.发动机
C.发电机                    D.逆变器

如图所示是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置。

次数	开关	磁场方向	导体ab的 运动方向	电流表指针 的偏转方向
1	断开	向下	向右运动
2	闭合	向下	向右运动	向左偏转
3	闭合	向下	向左运动
5	闭合	向下	向下运动	不偏转
6	闭合	向下	向上运动	不偏转
7	闭合	向上	向左运动

⑴请你回想你们当时在做这个实验时的情境，将上表填写完整。
⑵分析实验现象得出：＿＿＿＿＿电路的一部分导体在磁场中做＿＿＿＿运动时，导体中就会产生感生电流。感应电流方向与磁场方向和_________________________________方向有关。
⑶历史上首先发现“磁能生电”的科学家是_______________，人们利用该实验原理发明了_________________机。