初中物理电磁感应实验题

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。

（1）如图1所示，接通电路时导线下方的小磁针发生偏转，改变电流方向时小磁针的偏转方向   ．由此说明，通电导体周围存在   ，且其方向与   有关．

（2）用如图2所示的装置进行如下实验：闭合开关，让导体AB作左右运动，电流表的指针   ；闭合开关，让导体AB作上下运动，电流表的指针   ；断开开关，再让导体AB作左右运动，电流表指针   ．根据这些现象，可以得到的结论是                              ．

科学探究是物理学科核心素养的重要内容，探究的形式可以是多种多样的。

（一 $)$探究凸透镜成像的规律：

【设计实验与进行实验】

（1）实验器材：刻度尺、凸透镜、光屏、三个底座、蜡烛及火柴；

（2）如图1所示，为保证像能成在光屏中央，将装有底座的蜡烛、凸透镜、光屏从左到右摆放在水平桌面上，调整位置，使它们排列在　　上，再调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度；

（3）如图2所示， $F$为凸透镜的焦点， $A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}$为某次实验时物体 $\mathit{AB}$通过凸透镜在光屏上成的像，则物体 $\mathit{AB}$在图中　　区域，箭头方向竖直向　　，其大小比像 $A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}$　　；

（二 $)$探究磁与电的联系

如图3所示，是灵敏电流计的内部结构。小红同学参加课外实践活动，发现灵敏电流计内部结构与电动机、发电机内部结构类似。出于好奇，她利用如图4所示的装置进行了下面的实验。

【进行实验】用手拨动其中一个灵敏电流计指针的同时，另一个灵敏电流计的指针也发生了偏转。

【交流】拨动右侧灵敏电流计的指针时，表内线圈在磁场中　　运动，产生了感应电流。于是，左侧灵敏电流计内的线圈同时也会有电流，它在　　中受到力的作用，带动指针偏转起来。此时的右侧灵敏电流计相当于　　机。

（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

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：____________________________。

回归实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整） $:$

（1）用伏安法测量小灯泡的电阻：

装置	小雨连接了如图所示的实验电路，其中有一处错误，请在错误的导线上打“ $\times$”，并重新画一根正确连接的导线。
图象	请根据表中的数据，画出小灯泡的 $I-U$图象。 次数 $U/V$ $I/A$ $R/\Omega$ 1 1.0 0.18 5.6 2 2.0 0.24 8.3 3 3.0 0.26 11.5
方法	用电压表和电流表测量电阻，运用的科学方法是　　法。
问题讨论	将实验中的小灯泡换成定值电阻，为了减小误差，应多次测量电压及电流的值，算出电阻，最后求出电阻的　　。

（2）探究电磁感应现象：

方法	小雨由电流的磁效应联想到：“既然电能生磁”，那么“磁能否生电”？小雨提出问题时运用的科学方法是　　法。
结论	闭合电路的一部分导体在磁场中做　　运动时，导体中就产生感应电流。在此过程中　　能转化为电能。
问题讨论	把上述实验中灵敏电流计换成电源，发现通电导线在磁场中运动，据此制成了　　。

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 $a$ 表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，以下选项中能让 $a$ 在磁场中水平方向左右运动时产生感应电流的有 　 　。

如图所示，闭合开关，通电螺线管的上端为  极，将滑动变阻器滑片向右滑动，弹簧将     （选填“伸长”或“缩短”）。如果用电流表替代虚线框内仪器，然后将条形磁体迅速插入线圈中，与之相连的电流表的指针会发生偏转，这是       现象。

在历史的长河中，有相当长的一段时间里，人们认为电现象和磁现象是互不相关的。直到1820年，丹麦物理学家　        　（选填“安培”、“奥斯特”或“法拉第”）发现，电流周围存在磁场，成为世界上第一个发现电与磁联系的科学家。如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流条件”的实验装置。闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表（实验中电流由左进入电流计，指针向左偏，电流由右进入电流计，指针向右偏）。

实验序号	磁场方向	导体棒 $\mathit{ab}$运动方向	灵敏电流计指针偏转情况
1	向下	向上	不偏转
2		向下	不偏转
3		向左	向右偏
4		向右	向左偏
5	向上	向上	不偏转
6		向下	不偏转
7		向左	向左偏
8		向右	向右偏

（1）实验表明，闭合电路中的部分导体在磁场中做下列哪种运动时，电路中产生感应电流　        　。

$A$．平行磁感线运动

$B$．切割磁感线运动

（2）导体中产生的电流方向，与导体的运动方向，以及磁感线的方向都有关系，根据题给信息，分析判断下列方向关系正确的是　          　。

能源技术的创新不断地推动人类社会的进步，但能源危急、环境污染和生态破坏又反过来制约人类社会的发展，作为一名现代社会的中学生，你会发现周围很多能量白白浪费了，利用学过的物理知识，将一些能量转化为电能：
(1)请你为自己的家庭设计不需要消耗燃料的一种发电方式：____________．
(2)大海海面波浪起伏，生活中的风也具有大量的机械能，你想过将这些机械能转化为电能给我们供电吗？请回答下列问题：
A．这一设想依据的原理是：________________________；
B．为探究上述原理需要的器材：除导线、开关外，还需要两个关键器材：________________、______________．

探究磁生电的条件。

实验装置如图所示，在磁场中悬挂一根导体 $\mathit{AB}$，把它的两端跟电流表连接起来，组成闭合回路。

（1）实验中，用　      　提供磁场，用　         　显示电路中有无电流。

（2）下列操作，电路中能产生电流的是　        　（选填所有符合要求的选项序号）。

①蹄形磁体和导体 $\mathit{AB}$都静止

②蹄形磁体静止，导体 $\mathit{AB}$左右运动

③导体 $\mathit{AB}$静止，蹄形磁体左右运动

如图所示是“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，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。

（1）要使灵敏电流计的指针发生偏转，可行的操作是                   。
（2）要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法。
方法一：                                                 ；
方法二：                                                 

如图所示是研究磁产生电的实验装置．
（1）图甲所示实验中通过观察　　来判断是否有感应电流产生．
（2）若要使图甲的电路中产生感应电流，要满足的条件有；一是开关　　；二是　　．
（3）如图乙所示是实验室用的手摇发电机，在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流表．①慢慢摇动手柄，观察到电流表的指针左右摆动，这表明该发电机发出的电是　　（选填“交电流”或“直电流”）
②取下电流表，但仍然保持小灯泡和发电机连接，快速摆动手柄，发现灯泡发光，则此过程中　　能转化成电能．

下面是文文同学一次探究活动的过程：提出问题 感应电流方向与哪些因素有关？
猜想①金属棒在磁场中运动产生的感应电流的方向可能与磁场的方向有关；
②金属棒在磁场中运动产生的感应电流的方向可能与金属棒运动方向有关。
进行试验   试验装置如图

①使金属棒向右运动，看到电流表指针向左偏。
②把磁铁南北极上下对调，金属棒变为向左运动，看到电流表指针仍向左偏、根据以上现象，文文得出感应电流的方向与磁场的方向、棒的运动方向无关的结论。
评估与交流：你认为文文的结论正确吗？若认为正确请说明理由。若有错，分析文文得出错误结论的原因。