探究电磁感应现象的实验-初中物理知识点习题集

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探究电磁感应现象的实验(北京习题集)(教师版)
一.多选题(共2小题)
1.(2018•顺义区一模)如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,导线与电流计组成闭合回路,蹄形磁铁放置在水平桌面上保持静止,下列说法中正确的是
A .导线静止不动,电流计指针会发生偏转
B .导线沿竖直方向运动(不切割磁感线),电流计指针会发生偏转
C .导线沿水平方向运动(切割磁感线),电流计指针会发生偏转
D .电流计指针的偏转方向与导线沿水平运动(切割磁感线)的方向有关
2.(2018•通州区三模)在探究产生感应电流的条件时,小东采用了如图所示的实验装置。

他向左移动金属棒,发现电流表的指针向右偏转。

向右移动金属棒,发现电流表的指针向左偏转。

则下列说法正确的是
A .由上面所述的实验现象可得出回路中的电流方向跟导体切割磁感线运动方向有关
B .若要探究感应电流方向跟磁场方向是否有关,应保持导体切割磁感线运动方向不变,将该形磁体磁极上下调换
C .若将装置中的形磁体换用磁性更强的形磁体,可以探究感应电流大小跟磁性强弱是否有关
D .如果保持直导线不动,向左或向右移动形磁体,回路中不会产生感应电流
二.填空题(共3小题)
3.(2016•北京)图甲是演示手握金属棒可以产生电流的实验装置,位于左侧的铁棒、铝棒和铜棒分别与检流计的正接线柱相连;位于右侧的铜棒、铝棒、铁棒分别与检流计的负接线柱相连。

实验装置中六根金属棒跟检流计的线路连接方式如图乙所示。

通过检流计可以观察电路中的电流大小及方向。

小云用该实验装置进行实验的步骤如下:首先用左手握住左侧的铁棒,右手握住右侧的铝棒,发现检流计指针发生了偏转;然后,左手仍握住左侧的铁棒,右手握住右侧的铜棒,发现检流计指针偏转方向与第一次偏转方向相反。

请你写出小云所探究的问题是 。

AB ()AB AB AB AB AB AB ()AB AB U U U AB U
4.(2015秋•怀柔区期末)在学校实验室开放时,小丽对手摇发电机非常感兴趣,她想:发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢?根据经验又想到可以根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流大小,于是她利用如图所示的手摇发电机开展了实验探究,得到如下表所示的实验现象。

请你根据小丽在实验数据表格中记录的实验现象回答下列问题:
(1)小丽计划探究的问题中的自变量是 ;
(2)判断电流大小,除了借助小灯泡观察之外,实验室常用 表来测量;
(3)根据实验探究记录的现象得到的初步结论是: 。

实验次数
1 2 3 线圈转速
慢 较快 快 线圈转向
顺时针 顺时针 顺时针 小灯泡亮度 暗 较亮 亮
5.(2011秋•北京期末)图是探究“怎样产生感应电流“的实验装置。

是一根导体,通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。

(1)实验中,根据 ,我们就判断有感应电流产生。

(2)闭合开关后,若导体不动,磁铁左右水平运动,电路 感应电流(选填“有“或“无“。

三.实验探究题(共3小题)
6.(2016秋•东城区期末)图是中国科技馆三层的“探索与发现”展厅中展示的自制交流变压器的实验装置。

台面上有一条黑色的长电缆,电缆的两头端分别与电压表的正负接线柱相连。

拿起电缆绕在展台上的直立的通电螺线管柱
ab )
上,电压表示数就会有变化。

(1)小岩用该装置进行如下操作:先在金属柱上绕几圈电缆,电压表显示一个示数(如图甲所示);再多绕几圈,电压表读数由又增大了(如图乙所示)。

请你根据小岩的操作,提出一个可以探究的问题: 。

(2)小岩回到学校,把通电螺线管与直流稳压电源相连,电缆与电压表相连,希望再现科技馆中的实验情景。

他按照在科技馆实验时的操作方法把电缆绕在螺线管上,可无论电缆绕多少圈,只要电缆和螺线管保持相对静止时,电压表的指针都不会发生偏转;沿着螺旋管上下移动电缆圈,电压表的指针会发生偏转,电缆圈移动越快,电压表的指针偏转越大,请你对“电缆和螺线管保持相对静止时,电压表的指针不发生偏转”提出你的猜想: 。

7.(2016秋•西城区期末)课外物理兴趣小组的同学们想利用一枚硬币发电。

实验桌上已备有如下器材:一枚干净的硬币,一块符合实验要求的电压表,两根导线,一片与硬币面积相同的铝片,一烧杯纯净水,几张餐巾纸,一副干净的橡胶手套。

小丽同学带上干净的橡胶手套进行了如下操作:
(1)将几张餐巾纸剪的与硬币面积相同,将剪好的纸片在杯中的水中浸湿。

(2)将硬币放在桌面上,把浸湿的纸片放在硬币上,再将铝片放在湿纸片上。

(3)将电压表正、负接线柱接出的导线分别与硬币和铝片接触,观察电压表的示数。

通过上述实验操作,同学们发现电压表并无示数,已知实验器材均完好。

小明经过反思,帮助小丽添加了一种物品,就使实验成功。

请你写出:(1)添加的物品;(2)补充的实验步骤。

8.(2019秋•石景山区期末)小明在探究“产生感应电流的条件”的实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。

金属棒悬挂于蹄形磁铁的磁场中,请完成下列问题:
(1)蹄形磁铁的、两极正对区域磁感线的方向是竖直 (选填“向上”或“向下” 。

(2)实验中,灵敏电流计的作用是 。

(3)闭合开关,当金属棒做 运动时,电路中会产生感应电流。

(4)闭合开关,若金属棒不动,只移动磁铁时,电路中 产生感应电流(选填“一定”、“可能”或“不会” 。

24V AB N S ))
四.解答题(共1小题)
9.(2015•朝阳区模拟)在“探究感应电流产生条件”的实验中,小明将导体、开关、灵敏电流计和蹄形磁体按如图所示装置进行了连接和组装。

(1)小明闭合开关后进行了如下操作:
.只让导体在水平方向左右运动 .只让导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)实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,下列措施中可行的是 (选填字母); .换用磁性更强的磁体,增加磁场的强度 .将灵敏电流计换成电流表
(3)如果将灵敏电流计换成电源,闭合开关后可以观察到的现象是 。

AB S A AB B AB A B S
探究电磁感应现象的实验(北京习题集)(教师版)
参考答案与试题解析
一.多选题(共2小题)
1.(2018•顺义区一模)如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,导线与电流计组成闭合回路,蹄形磁铁放置在水平桌面上保持静止,下列说法中正确的是
A .导线静止不动,电流计指针会发生偏转
B .导线沿竖直方向运动(不切割磁感线),电流计指针会发生偏转
C .导线沿水平方向运动(切割磁感线),电流计指针会发生偏转
D .电流计指针的偏转方向与导线沿水平运动(切割磁感线)的方向有关
【分析】根据产生感应电流的条件进行分析解答,即:闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。

【解答】解: .导线静止不动时,不切割磁感线,不会产生感应电流,电流计指针不会偏转,故错误;
.导线在竖直方向运动,即平行于磁感线运动时,不切割磁感线,不会产生感应电流,电流计指针不会偏转,故错误;
.导线在水平方向运动,导线做切割磁感线运动,所以在电路中会有感应电流,电流表指针会偏转,故正确;
.导线分别水平向右和水平向左运动时,即在磁场方向不变的情况下,改变导体的运动方向,感应电流的方向会改变,则电流表指针偏转的方向相反,故正确。

故选:。

【点评】理解电磁感现象,关键在于三个词:一是“闭合电路”,“一部分导体”,“切割磁感线运动”,三个条件缺少一个都不会产生感应电流。

2.(2018•通州区三模)在探究产生感应电流的条件时,小东采用了如图所示的实验装置。

他向左移动金属棒,发现电流表的指针向右偏转。

向右移动金属棒,发现电流表的指针向左偏转。

则下列说法正确的是
AB ()AB AB AB AB A AB A B AB B C AB AB C D AB D CD AB AB ()
A .由上面所述的实验现象可得出回路中的电流方向跟导体切割磁感线运动方向有关
B .若要探究感应电流方向跟磁场方向是否有关,应保持导体切割磁感线运动方向不变,将该形磁体磁极上下调换
C .若将装置中的形磁体换用磁性更强的形磁体,可以探究感应电流大小跟磁性强弱是否有关
D .如果保持直导线不动,向左或向右移动形磁体,回路中不会产生感应电流
【分析】(1)产生感应电流的条件是:电路应该是闭合的,并且是部分导体做切割磁感线运动;
(2)影响感应电流方向的因素:一个是导体的运动方向,一个是磁场方向,这两个因素中其中一个因素发生变化时,感应电流的方向就会发生变化;若两个因素都发生变化时,感应电流的方向不会发生变化;
(3)影响感应电流大小的因素有:导体运动速度和磁场的强弱。

【解答】解:
、当金属棒向左运动时,电流表指针向右,当金属棒向右运动时,电流表指针向左偏转,即导体的运动方向改变,感应电流的方向改变,说明感应电流的方向与导体运动的方向有关,故正确;
、要探究感应电流方向跟磁场方向是否有关,应保持导体切割磁感线运动方向不变,将该形磁体磁极上下调换,故正确;
、将装置中的形磁体换用磁性更强的形磁体,可以探究感应电流大小跟磁性强弱是否有关,故正确; 、保持直导线不动,向左或向右移动形磁体,导学仍然切割磁感线,回路中能够产生感应电流,故错误。

故选:。

【点评】此题对于电磁感应现象的知识考查比较全面,需要学生对于电磁感应现象有一个清晰的认识,是一道好题。

二.填空题(共3小题)
3.(2016•北京)图甲是演示手握金属棒可以产生电流的实验装置,位于左侧的铁棒、铝棒和铜棒分别与检流计的正接线柱相连;位于右侧的铜棒、铝棒、铁棒分别与检流计的负接线柱相连。

实验装置中六根金属棒跟检流计的线路连接方式如图乙所示。

通过检流计可以观察电路中的电流大小及方向。

小云用该实验装置进行实验的步骤如下:首先用左手握住左侧的铁棒,右手握住右侧的铝棒,发现检流计指针发生了偏转;然后,左手仍握住左侧的铁棒,右手握住右侧的铜棒,发现检流计指针偏转方向与第一次偏转方向相反。

请你写出小云所探究的问题是 手握金属棒产生的电流的方向是否与金属棒的材质有关 。

【分析】
此题较为开放,答案不唯一。

此题要求我们能够根据小云同学的两次实验现象得出他所探究的问题,从小
AB AB U U U AB U A AB AB A B AB U B C U U C D AB U AB D ABC
云同学的两次实验现象入手就是解答此题的关键。

【解答】解:
先用左手握住左侧的铁棒,右手握住右侧的铝棒,发现检流计指针发生了偏转;然后,左手仍握住左侧的铁棒,右手握住右侧的铜棒,发现检流计指针偏转方向与第一次偏转方向相反。

由这个实验现象我们不难看出:当手握不同的金属棒时,检流计的指针发生了不同方向的偏转。

故答案为:手握金属棒产生的电流的方向是否与金属棒的材质有关。

【点评】这是一道导向性很强的题目。

考查的是实验探究能力,要求考生会根据题目提供的实验操作步骤,提出所探究的问题。

这就要求我们教师注意引导学生在课堂上、科技馆观察实验操作时,应该有意识的思考所研究的问题是什么。

学生的问题意识是提出问题能力的一个重要基础。

对于探究实验目的和实验操作步骤的一致性,在后续的教学中,我们要加以重视。

4.(2015秋•怀柔区期末)在学校实验室开放时,小丽对手摇发电机非常感兴趣,她想:发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢?根据经验又想到可以根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流大小,于是她利用如图所示的手摇发电机开展了实验探究,得到如下表所示的实验现象。

请你根据小丽在实验数据表格中记录的实验现象回答下列问题:
(1)小丽计划探究的问题中的自变量是 线圈转速 ;
(2)判断电流大小,除了借助小灯泡观察之外,实验室常用 表来测量;
(3)根据实验探究记录的现象得到的初步结论是: 。

实验次数123
线圈转速慢较快快
线圈转向顺时针顺时针顺时针
小灯泡亮度暗较亮亮
【分析】(1)由题表中记录数据可知,做了三次实验,改变了线圈转速向,故是研究线圈转速对电流大小的影响;(2)也可电流表的指针偏转来表示是否存在电流。

(3)根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小,分析得出结论。

【解答】解:(1)由题表中记录数据可知探究发电机产生感应电流的大小是否与线圈转速有关;
(2)小灯泡的作用是为了由小灯泡是否发光表示电路中是否存在电流,故也可电流表的指针偏转来表示是否存在电
流。

(3)线圈转速越快,灯泡的亮度越亮,通过灯泡的电流越大,由此可得手摇发电机线圈转速越快,产生的感应电流越大。

故答案为:(1)线圈转速;(2)电流;(3)手摇发电机线圈转速越快,产生的感应电流越大。

【点评】此题是探究手摇发电机产生感应电流的影响因素,考查了通过转换法辨别电流大小的应用,应属基础性题目,难度适中。

5.(2011秋•北京期末)图是探究“怎样产生感应电流“的实验装置。

是一根导体,通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。

(1)实验中,根据 灵敏电流计指针偏转 ,我们就判断有感应电流产生。

(2)闭合开关后,若导体不动,磁铁左右水平运动,电路 感应电流(选填“有“或“无“。

【分析】(1)在探究感应电流的实验中,是通过灵敏电流表指针的偏转来确定感应电流的产生的;
(2)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。

【解答】解:(1)感应电流就是通过灵敏电流表的指针偏转来体现的,若灵敏电流表的指针发生偏转,就说明产生了感应电流;
(2)磁铁左右水平运动,以磁铁为参照物,导线就是水平运动的,做的是切割磁感线的运动,所以就会产生感应电流。

故答案为:(1)灵敏电流计指针偏转;(2)有。

【点评】此题考查了探究电磁感应现象的实验,考查了转换法的应用及产生感应电流的条件。

三.实验探究题(共3小题)
6.(2016秋•东城区期末)图是中国科技馆三层的“探索与发现”展厅中展示的自制交流变压器的实验装置。

台面上有一条黑色的长电缆,电缆的两头端分别与电压表的正负接线柱相连。

拿起电缆绕在展台上的直立的通电螺线管柱上,电压表示数就会有变化。

(1)小岩用该装置进行如下操作:先在金属柱上绕几圈电缆,电压表显示一个示数(如图甲所示);再多绕几圈,电压表读数由又增大了(如图乙所示)。

请你根据小岩的操作,提出一个可以探究的问题: 电压的大小可能与导线的圈数有关 。

(2)小岩回到学校,把通电螺线管与直流稳压电源相连,电缆与电压表相连,希望再现科技馆中的实验情景。

他按照在科技馆实验时的操作方法把电缆绕在螺线管上,可无论电缆绕多少圈,只要电缆和螺线管保持相对静止时,
电压表的指针都不会发生偏转;沿着螺旋管上下移动电缆圈,电压表的指针会发生偏转,电缆圈移动越快,电压表
ab )24V
的指针偏转越大,请你对“电缆和螺线管保持相对静止时,电压表的指针不发生偏转”提出你的猜想: 。

【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。

根据实验现象分析解答。

【解答】解:
(1)电缆的两头端分别与电压表的正负接线柱相连,则导线可看作是通电导体的一部分。

通电螺线管的周围存在磁场,拿起电缆绕在展台上的直立的通电螺线管柱上,电压表示数就会有变化,说明导体两端产生了电压;
金属柱上多绕几圈,电压表读数由又增大了,说明产生电压的大小可能与导线的圈数有关;
(2)直立的通电螺线管周围存在磁场,无论电缆绕多少圈,只要电缆和螺线管保持相对静止时,电压表的指针都不会发生偏转,说明此时不能产生感应电压;
沿着螺旋管上下移动电缆圈,电压表的指针会发生偏转,说明此时产生了感应电压。

由此可猜想:闭合电路的一部分导体只有在切割磁感线运动时才能产生感应电压。

故答案为:(1)电压的大小可能与导线的圈数有关;(2)闭合电路的一部分导体只有在切割磁感线运动时才能产生感应电压。

【点评】本题通过参观自制交流变压器的实验考查学生观察、分析问题的能力,有新意。

学好物理学要求我们在生活中要多观察、多思考。

7.(2016秋•西城区期末)课外物理兴趣小组的同学们想利用一枚硬币发电。

实验桌上已备有如下器材:一枚干净的硬币,一块符合实验要求的电压表,两根导线,一片与硬币面积相同的铝片,一烧杯纯净水,几张餐巾纸,一副干净的橡胶手套。

小丽同学带上干净的橡胶手套进行了如下操作:
(1)将几张餐巾纸剪的与硬币面积相同,将剪好的纸片在杯中的水中浸湿。

(2)将硬币放在桌面上,把浸湿的纸片放在硬币上,再将铝片放在湿纸片上。

(3)将电压表正、负接线柱接出的导线分别与硬币和铝片接触,观察电压表的示数。

通过上述实验操作,同学们发现电压表并无示数,已知实验器材均完好。

小明经过反思,帮助小丽添加了一种物品,就使实验成功。

请你写出:(1)添加的物品;(2)补充的实验步骤。

【分析】产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中左切割磁感线运动。

【解答】解:(1)产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中左切割磁感线运动,故缺少的物品为:形磁体;
(2)补充的步骤为:将硬币和铝片在形磁体间左切割磁感线的运动。

答:(1)形磁体;
(2)将硬币和铝片在形磁体间做切割磁感线的运动。

【点评】本题考查了产生感应电流的条件,是一道开放题有一定的难度。

8.(2019秋•石景山区期末)小明在探究“产生感应电流的条件”的实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。

金属棒悬挂于蹄形磁铁的磁场中,请完成下列问题:
(1)蹄形磁铁的、两极正对区域磁感线的方向是竖直 向上 (选填“向上”或“向下” 。

(2)实验中,灵敏电流计的作用是 。

(3)闭合开关,当金属棒做 运动时,电路中会产生感应电流。

(4)闭合开关,若金属棒不动,只移动磁铁时,电路中 产生感应电流(选填“一定”、“可能”或“不会” 。

【分析】(1)在磁体的外部磁感线的方向是从极到极;
(2)灵敏电流计是实验检查直流电路中微弱的电流或微小电压用的,它是一种高灵敏度的磁电式仪表;
(3)(4)产生感应电流的三个条件:闭合电路;一部分导体;切割磁感线运动。

【解答】解:
(1)在磁体外部磁感线的方向是从极到极,则由图可知,蹄形磁铁的、两极正对区域磁感线的方向是竖直向上的;
(2)在“探究产生感应电流的条件”的实验中,实验中灵敏电流计的作用是显示感应电流的大小和方向;
(3)闭合开关,当金属棒在水平方向左右运动时,即做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流;
(4)当闭合开关,让金属棒不动,左右移动磁铁时,相对于磁铁金属棒也在做切割磁感线运动,能产生感应电流;当磁铁上下移动时,由于金属棒没有切割磁感线,所以不会产生感应电流;由此可知,若金属棒不动,只移动磁铁时,电路中可能产生感应电流。

故答案为:(1)向上;(2)显示感应电流的大小和方向;(3)切割磁感线;(4)可能。

【点评】产生感应电流要抓住以下条件:闭合电路、一部分导体、切割磁感线运动,三个条件缺一不可。

四.解答题(共1小题)
U U U U AB N S ))N S N S N S
第11页(共11页) 9.(2015•朝阳区模拟)在“探究感应电流产生条件”的实验中,小明将导体、开关、灵敏电流计和蹄形磁体按如图所示装置进行了连接和组装。

(1)小明闭合开关后进行了如下操作:
.只让导体在水平方向左右运动 .只让导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)实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,下列措施中可行的是 (选填字母); .换用磁性更强的磁体,增加磁场的强度 .将灵敏电流计换成电流表
(3)如果将灵敏电流计换成电源,闭合开关后可以观察到的现象是 。

【分析】(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象;
(2)电流的大小应与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关;
(3)磁场对通电导体作用,电路中要有电源。

【解答】解:
(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中才有感应电流产生。

.只让导体在水平方向左右运动,导体切割磁感线运动,导体中有感应电流产生;
.只让导体在竖直方向上下运动,导体没有切割磁感线运动,导体中没有感应电流产生;
故选。

(3)电流表指针偏转不明显,是电流太弱,可能是磁场弱或导体(或磁铁)运动慢。

可以更换磁性更强的磁体、快速移动导体(或磁体),正确;
电流表量程更大,所以将灵敏电流计换成电流表不合理,错误。

(3)磁场对通电导体的作用,电路中一定有电源,所以把灵敏电流计换成电源,导体成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用而运动。

故答案为:(1);(2);(3)运动。

【点评】此题是探究电磁感应现象的实验,考查对产生感应电流条件的掌握及影响感应电流大小的因素;引申到通电导体在磁场中受力的作用,注意和电磁感应现象区分。

AB S A AB B AB A A B S A AB AB B AB AB A A B AB A A AB。

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