几例“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的习题及解答
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告
《探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告》一、概述电磁感应现象是电磁学中重要的基本规律之一,它揭示了电与磁之间相互通联和相互转化的本质。
导体在磁场中运动时产生感应电流的条件是电磁感应现象研究的核心内容之一。
通过进行相关的实验探究,可以深入理解这一条件的实质,验证理论知识,并培养实验探究能力和科学思维方法。
本实验报告将详细记录我们在探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件过程中的实验设计、实验操作、实验现象观察以及数据分析与结论总结。
二、实验目的1. 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
2. 理解感应电流产生的原理和条件。
3. 培养实验操作能力、数据处理能力和科学探究精神。
三、实验原理当闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
感应电流产生的条件包括:1. 闭合回路:电路必须是闭合的。
2. 切割磁感线运动:导体在磁场中运动时,其运动方向必须与磁感线方向存在一定的夹角。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
当导体在磁场中运动时,磁通量发生变化,从而产生感应电动势,进而引发感应电流。
四、实验器材1. 直流电源2. 电流表3. 开关4. 蹄形磁铁5. 矩形线圈6. 滑动变阻器7. 导线若干五、实验步骤1. 按照电路图连接好实验电路,将矩形线圈通过滑动变阻器与电流表串联后接入电路中,开关处于断开状态。
2. 将蹄形磁铁固定在实验桌上,使其两极正对。
3. 把矩形线圈放在蹄形磁铁的磁场中,使线圈平面与磁感线垂直,且保持线圈静止不动。
4. 闭合开关,观察电流表的指针是否偏转,记录实验现象。
5. 保持开关闭合,将矩形线圈沿着磁感线方向水平向右匀速运动,观察电流表的指针偏转情况,记录实验现象。
6. 保持开关闭合,将矩形线圈沿着与磁感线方向成一定角度(例如30°)斜向右上方匀速运动,观察电流表的指针偏转情况,记录实验现象。
7. 保持开关闭合,将矩形线圈迅速来回运动(类似于振动),观察电流表的指针偏转情况,记录实验现象。
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告
当导体在磁场中运动时,导体内的自由电子会受到磁场的影响而发生运动,从而产生感应电流。
实验步骤:
1. 将真空管放置在磁铁中心位置,调节磁场强度和方向,使其与真空管平行。
2. 将洛伦兹力仪和电流表连接在真空管上,调节仪器使其处于平衡状态。
3. 开始调节真空管的运动方向,观察洛伦兹力仪的读数变化,记录下电流表的示数。
4. 重复上述步骤,改变磁场强度和方向,测量不同条件下的感应电流。
实验结果:
根据实验数据分析,得到导体在磁场中运动产生感应电流的条件为:
1. 导体必须在磁场中运动。
2. 磁场的方向与导体运动方向垂直。
3. 导体的速度与磁场的强度成正比。
实验结论:
通过该实验,我们可以得到导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,进一步深入了解电磁感应现象的物理原理,对于电磁学的学习和应用具有重要意义。
中考物理实验复习宝典实验30 探究导体在磁场中运动时产生感应电流(考点解读)
实验30 探究导体在磁场中运动时产生感应电流1.【实验器材】磁性不同的蹄形磁体、导线、金属棒、灵敏电流计、开关等.2.【实验装置】如图所示.3.【设计与进行实验】(1)实验步骤:①将金属棒、开关和灵敏电流计用导线连接起来,将金属棒放置在蹄形磁体中间;②闭合开关,保持金属棒与蹄形磁体相对静止,观察灵敏电流计的指针偏转情况并记录;③闭合开关,让金属棒在蹄形磁体中间沿不同的方向运动,观察灵敏电流计的指针偏转情况并记录;④更换磁性更强的蹄形磁体,重复步骤②③.(2)金属棒的材料不能是铁、钴、镍,避免因磁化而影响实验结论.(3)本实验通过灵敏电流计指针的偏转情况说明电路中是否产生感应电流和产生的感应电流的大小.(4)感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关.①如果只把磁体的N、S极对调,灵敏电流计的指针偏转方向将相反;如果只让金属棒向相反方向做切割磁感线运动,灵敏电流计的指针偏转方向也将相反;②如果把磁体的N、S极对调,并让金属棒向相反方向做切割磁感线运动,灵敏电流计指针偏转方向不变;③由控制变量法可知,若要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应控制金属棒运动方向不变,改变磁场方向;若要探究感应电流方向与导体运动方向的关系,应控制磁场方向不变,改变导体运动方向.(5)感应电流的大小与磁场强弱和导体运动速度有关.①如果只让金属棒切割磁感线运动的速度增大,则感应电流增大,灵敏电流计的指针偏转角度会增大;如果只增强磁体的磁性,则感应电流增大,灵敏电流计的指针偏转角度会增大.②由控制变量法可知,若要探究感应电流大小与磁场强弱的关系,应控制金属棒运动速度不变,改变磁场强弱;若要探究感应电流大小与导体运动速度的关系,应控制磁场强弱不变,改变导体运动速度.4.【交流与反思】(1)实验时如果增加金属棒切割磁感线的长度,则灵敏电流计的指针偏转角度会增大.(2)实验过程中灵敏电流计的指针偏转不明显,可以采取的改善方法:增大金属棒切割磁感线的速度或换用磁性更强的磁体或增加切割磁感线的导线的长度等.(3)闭合开关,金属棒做切割磁感线运动时,将机械能转化为电能,这是电磁感应现象,这一原理在生活中的应用有动圈式话筒、发电机等.(4)实验中,若金属棒无论怎样移动,发现灵敏电流计指针都不偏转,出现这种情况的原因可能是开关未闭合.(5)实验中,闭合开关后,若金属棒不动,左右移动磁体,金属棒切割了磁感线,电路中会产生感应电流.(6)若将图中的灵敏电流计换成电源,就可以用来研究磁场对通电导体的作用.5.【实验结论】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流.【例1】小丽用如图的实验装置“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,导体棒、灵敏电流计,开关、导线组成闭合电路。
【物理】北京初中物理 电磁感应及其应用 专项练习 50题(附答案)
【物理】北京初中物理电磁感应及其应用专项练习 50题(附答案)一、单项选择题(共10小题)1.(2020朝阳一模)小阳为了探究导体在磁场中产生感应电流的条件,如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab,导线ab与开关和电流表组成了闭合回路。
下列操作中可以使电流表指针发生明显偏转的是A.闭合开关即可B.闭合开关后,使导线ab在磁场中向右运动C.闭合开关后,使导线ab在磁场中竖直向上运动D.闭合开关后,使磁体沿导线ab向前运动2.(2021石景山一模)疫情期间线上授课时,教师对着如图所示的动圈式话筒说话,声音使话筒内膜片振动,引起磁场中与膜片相连的线圈振动,线圈中就会产生电流。
下列装置的工作原理与话筒相同的是A.发电机 B.电视机 C.电动机 D.电磁起重机3.(2020房山一模)如图所示,是电流表的原理图。
在电流表中有许多匝金属线圈被悬置在磁体的两极之间,金属线圈连接到一根指针和一只弹簧上。
当电流通过导线时,电流就产生了磁场,这个磁场和磁体的磁场发生相互作用,引起金属线圈和指针偏转,如图所示的现象中与电流表原理相同的是4.(2022朝阳二模)如图所示,关于电和磁的下列说法中正确的是()A. 甲图所示表明磁体周围存在着磁感线B. 乙图所示实验表明导体周围存在着磁场C. 丙图所示实验揭示了电动机的工作原理D. 丁图所示实验表明电能可以转化为机械能5.下列说法中正确的是A.金属导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场B.条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的C.导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流D.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向6.如图所示,在固定蹄形磁体的磁场中放置一根导体棒ab,再用两根绝缘细线将导体棒悬挂起来,使导体棒保持水平状态且可以在磁场中自由运动,导体棒的两端跟灵敏电流计连接。
下列说法中正确的是A.只要ab棒运动,电流计中就会有电流通过B.只要ab棒在水平面内运动,电流计中就会有电流通过C.只要ab棒在竖直面内运动,电流计中就会有电流通过D.只要ab棒做切割磁感线运动,电流计中就会有电流通过7.(2020东城二模)运动手环的主要工作部分是一段密闭空心塑料管,管内有一小块磁铁,管外缠绕着线圈。
九年级物理探究—产生感应电流的条件同步练习试题及答案解析(中考知识考点整理)1
九年级物理探究—产生感应电流的条件同步练习试题及答案解析(中考知识考点整理)1、如图所示的鞋,内部安装了磁铁和线圈,当人走动时,线圈能产生感应电流.以下设备与这种鞋工作原理相同的是()A.电风扇B.洗衣机C.电动机D.发电机2、POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利.POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示).在使用时,将带有磁条的信用卡在POS 机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息.下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是()3、如图所示,在微型电风扇的插头处接上一个小灯泡,用手旋转叶片,发现小灯泡发光.下列图示实验原理能解释上述现象的是4、下列各图能说明电动机原理的是()◆选择题A. B.C .D.5、如图所示的四个演示实验中,能够说明发电机原理的是()A. B.C.D.◆填空题6、如图所示是小明设计的手摇电筒,其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁,当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时,灯泡发光,手摇电筒中相当于电源,它应用的是原理,将能转化为电能。
7、如题12图所示的实验装置中,当导体棒AB竖直向上运动时,灵敏电流计的指针偏转,让导体棒AB水平向有运动,灵敏电流计的指针偏转(以上两空均选填“会”或“不会”), (选填“电动机”或“发电机”)是应用电磁感应原理制成的。
8、如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,他根据(选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)的原理发电,这个过程能转化为电能,产生的电能储存于魔方内.魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的(选填“电源”或“用电器”)9、如图所示是某品牌“共享单车”,使用前用户需用手机扫描“二维码”,将信息发送给管理平台,平台将信息发回给单车自动开锁,这些过程中都是利用____________来传递信息的。
导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告
导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告序号:1题目:导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告导体在磁场中运动时,由于磁通量的变化会引起感应电流的产生,这是一种重要的物理现象。
本实验旨在验证导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,并对其进行探究。
序号:2介绍在实验过程中,我们使用了以下材料和设备:- 一块铜导体- 一个磁场产生器- 一个电流计- 电源线和连接线序号:3实验步骤3.1 准备工作我们将铜导体固定在支架上,并将磁场产生器放置在导体附近。
将电流计连接到导体的两端。
3.2 施加磁场接下来,我们打开磁场产生器,产生一个均匀的磁场。
可以通过调节磁场产生器的参数来改变磁场的强度和方向。
3.3 运动导体在磁场产生后,我们开始运动导体。
可以通过手动或机械方式来实现导体的运动。
我们可以将导体移动近磁场产生器,沿着磁场线方向移动,或者以其他运动方式进行操作。
3.4 观察感应电流在导体运动过程中,我们观察电流计的示数变化。
如果导体在磁场中的运动引起磁通量的变化,将会产生感应电流。
电流计的示数将随着磁通量的变化而变化。
序号:4实验结果与讨论通过实验观察,我们可以得出以下结论和讨论:4.1 导体运动速度当导体的运动速度增加时,感应电流的大小也会增加。
这是因为导体快速穿过磁场时引起的磁通量变化较大,从而产生较大的感应电流。
4.2 磁场强度增加磁场的强度会导致感应电流的大小增加。
这是因为磁场强度增加会增大磁通量的变化率,进而产生更大的感应电流。
4.3 磁场方向导体运动方向和磁场方向的关系也会影响感应电流的大小。
当导体和磁场方向垂直时,感应电流最大。
而当导体和磁场方向平行时,感应电流最小,甚至可能为零。
4.4 导体材料在本实验中,我们使用了铜导体。
不同材料的导体在磁场中运动时,感应电流的大小和特性可能会有所不同。
一般来说,导体的电导率越高,感应电流的大小越大。
序号:5总结与观点通过本实验的操作和观察,我们验证了导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
电磁感应经典例题及解析
电磁感应经典例题及解析电磁感应是电磁学中的重要概念,也是我们日常生活中常常会遇到的现象。
在电磁感应的过程中,磁场的变化会导致电场的产生,进而引发电流的产生。
这一原理广泛应用于发电机、变压器等电磁设备中。
下面我们来看一些经典的电磁感应例题,并对其进行解析。
例题1:一个磁感强度为0.2 T的匀强磁场,以2 m/s的速度向垂直于磁场的方向移动,求导体中感应电动势的大小。
解析:根据电磁感应的原理,导体中感应电动势的大小等于磁感强度与导体的速度的乘积,即E = Bv。
将已知数据代入计算,E = 0.2 T × 2 m/s = 0.4 V。
例题2:一个圆形线圈的半径为10 cm,磁感强度为0.5 T的磁场垂直于线圈的平面,在0.2 s内磁场的强度从0.2 T增加到0.6 T,求线圈中感应电流的大小。
解析:根据电磁感应的原理,感应电流的大小等于感应电动势与电阻的比值,即I = ε/R。
感应电动势可以通过磁场的变化率来计算,即ε = -dφ/dt。
其中,φ表示磁通量。
磁通量的大小等于磁感强度与线圈面积的乘积,即φ = Bπr^2。
将已知数据代入计算,φ = 0.2 T ×π× (0.1 m)^2 = 0.02π Tm^2。
对磁通量关于时间的导数,即dφ/dt,可以计算为(0.6 T - 0.2 T)/0.2 s = 2 T/s。
因此,感应电动势的大小为ε = -2 T/s。
线圈的电阻需要另外给定,才能计算感应电流的大小。
通过以上例题的解析,我们可以看到,在电磁感应问题中,需要根据已知条件来计算磁通量的变化率,从而得到感应电动势的大小。
最后,根据电路中的电阻情况,可以计算出感应电流的大小。
电磁感应是电磁学中的重要概念,掌握电磁感应的原理和应用,对于理解和应用电磁学的知识具有重要意义。
通过解析经典的电磁感应例题,可以加深对电磁感应原理的理解,提高解决实际问题的能力。
2023年中考物理一轮复习:电磁感应 高频考点练习题(含答案解析)
2023年中考物理一轮复习:电磁感应高频考点练习题1.(2022•葫芦岛)如图是一款自发电手电筒。
上下快速移动手电筒,筒内的磁体就会上下运动,使筒壁上的线圈内产生感应电流,为手电筒内的蓄电池充电。
下列说法正确的是()A.动圈式话筒也应用了手电筒的发电原理B.感应电流给蓄电池充电时,蓄电池相当于电源C.闭合开关,灯泡发光,灯泡将光能转化为电能D.导线中电流的方向就是电荷定向移动的方向2.(2022•湘潭)我国高铁采用了能量回收制动方式:列车到站前停止动力供电,继续向前运行,内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流,把机械能转化为电能进行回收。
以下与其工作原理相同的是()3.(2022•大连)下列设备的工作原理是电磁感应现象的是()A.扬声器B.发电机C.电动机D.电磁铁4.(2022•柳州)如图所示的手压式手电筒,通过按压手柄,电筒内线圈做切割磁感线运动,能使电筒发光。
这种发电利用了()A.尖端放电B.电磁感应C.摩擦起电D.电流热效应5.(2022•梧州)某科技创新大赛上展示了一款新型皮箱,其内部没有电源,但拖动皮箱让轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光,夜间行走更安全,下列选项中与其原理相同的是()6.(2022•阜新)刷卡消费时,人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下,刷卡机的检测头就能产生感应电流,便可读出磁条上的信息。
下列四幅图中与刷卡机原理相同的是()7.(2022•益阳)下列设备中利用电磁感应原理工作的是()A.白炽灯泡B.电风扇C.发电机D.洗衣机8.(2022•恩施州)下列设备中利用电磁感应原理工作的是()A.电磁铁B.电动机C.发电机D.电铃9.(2022•泰州)如图所示是一款新式手电筒,当沿图中箭头方向来回摇动电筒时,灯泡就能发光。
下列所示的四个实验中能反映其工作原理的是()A. B.C. D.10.(2022•广西)北京冬奥会期间,某“网红”智慧餐厅从厨师到服务员均是机器人,接到指令后,机器人内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定位置。
初三物理磁生电试题答案及解析
初三物理磁生电试题答案及解析1.小明在做“探究什么情况下磁可以生电”实验时,连接了如图所示的实验装置,PQ,MN为两平行金属导轨,水平放置,相距L,两导轨右侧连接定值电阻R,一金属棒垂直搁在两导轨上,与导轨接触良好,接触点分别为a、b。
现把该装置放入一大小、方向均不变的磁场区域内,用力F 拉动金属棒沿导轨匀速运动时,在闭合回路可产生感应电流,当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为a→b,忽略所有摩擦阻力和除R外其他电阻,则:(1)当向左拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为;(2)当向右拉动金属棒时,金属棒相当于电源给电阻R供电,则此时金属棒的(选填“a”或“b”)端相当于电源的正极。
(3)小明在做实验时,发现F的大小与PQ、MN间距L、电阻R大小、金属棒运动速度和磁场大小等有关,在保持其他条件不变的情况下,分别改变L、R得到以下实验数据,请根据上述实验数据及你已有的数学、物理知识写出F与L、R大小关系式为:。
【答案】(1)b→a;(2)b;(3)【解析】(1)当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,这就是电磁感应现象.感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关.由题意知,当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为a→b,当向左拉动金属棒时,金属棒运动的方向改变,通过金属棒的电流方向与原来相反,为b→a;(2)当向右拉动金属棒时,通过金属棒的电流方向为a→b,在金属棒的外部电流的方向是从b-a,因为在电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极,所以b端相当于电源的正极;(3)①分析F、L之间关系的数据发现L变大,F也变大,且L变为原来的n倍,F变为原来的n2倍,即F=kL2,任意代入数据:0.1N=(0.2m)2k可得出k=2.5N/m2②分析F、R之间关系的数据发现R变大时,F变小,且R变为原来的n倍,F变为原来的n分之一倍,即,任意代入数据:,可得出:k‘=0.8N/Ω综合可得出F与L、R大小关系式为:【考点】电磁感应,物理方法的应用2.如图所示,是小滨探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置,ab是一根直铜丝,通过导体与电流表的“3” “-”两接线柱相连,当把ab迅速向右运动时,并未发现电流表指针明显偏转,你认为最可能的原因是()A.没有感应电流,指针不偏转B.感应电流太小,无法使指针明显偏转C.应把ab改为迅速向左运动D.应把ab改为迅速上下运动【答案】B【解析】产生感应电流的条件:闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动,题目所说的情况都符合,所以应该是有感应电流产生的,但电流表的量程太大了,或者说感应电流太小,这个电流表不能测量。
7.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
3.开关闭合,依次让金属ab棒前后、上下、左右移动;观察灵敏电流计。
实验次数
开关
Ab运动方向
电流计是否偏转
1
断开
前后
2
断开
上下
3
断开
左右
4
闭合
前后
5
闭合
上下
6
闭合
左右
实
验
结
论
及
反
思
导体在磁场中运动时产生感应电流的条件是:电路是路,电路的一部分导体在磁场中作运动。
赣州市中小学学生分组实验报告单
姓名
(记录者)
班级
学科
实验时间
小组其它成员
实验指
导老师
实验名称
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
实验目的
1、探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件;
2、知道电磁感应现象中能量转化;
实验器材
支架、开关、导线、灵敏电流计、U形磁铁、金属棒
实
验
操
作
步
骤
及
现
象
1.按图组装实验器材;
评定等级
九年级物理探究—产生感应电流的条件同步练习试题及答案解析(中考知识考点整理)2
九年级物理探究—产生感应电流的条件同步练习试题及答案解析(中考知识考点整理)◆基础题一、单选题:1.如图所示,用细线将一闭合铝环悬吊,条形磁铁向右靠近(未碰)铝环时,发现铝环向右远离,对于产生这一现象的原因。
合理的猜想是()A. 铝环中产生感应电流,感应电流的磁场与磁铁相排斥B. 铝环被磁化,磁化的铝环与磁铁相排斥C. 铝环本身具有磁性,且与磁铁同名相对D. 铝环受到磁铁推动的气流的带动2.如图所示是一种环保型手电筒.使用时只要将它来回摇晃就能发光,并且来回摇晃得越快,手电筒发光越强.这种手电筒所产生的电能是根据下列哪种现象获得的()A. 电磁感应B. 继电器原理C. 扬声器原理D. 电动机原理3.下列说法正确的是()A. 通电导体在磁场中一定受到力的作用B. 闭合电路的部分导体在磁场中运动,就会产生电流C. 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场是真实存在的一种物质D. 磁感线是磁场中真实存在的一些曲线4.为了防止中考考试作弊,监考人员利用手持式金属探测器对考生进行检查(如图所示),当靠近金属物体时,在金属导体中就会产生涡电流(感应电流),探测器发出警报.以下选项中也是利用该原理工作的是()A. 动圈式话筒B. 电磁铁C. 电铃D. 电动机二、填空题:5.如图所示,质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区域(“×”代表磁感线垂直于纸面向里)。
若不计空气阻力,两线框落地时具有的动能分别为EA和EB,则EA和EB大小关系是______。
6.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫______现象。
这一现象是英国物理学家______发现的。
7.探究电磁感应现象应该选用如图______ (选填“甲”或“乙”)中所示的装置进行实验,根据另一个图中装置进行实验得到的现象和结论,人类制造出了______ (选填“电动机”或“发电机”)。
几例“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的习题及解答(精)
几例“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的习题及解答江苏省泗阳县李口中学沈正中【题 1】 (2014·江西探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件:如图所示,实验时,控制磁场方向相同,改变导体 ab 的运动方向 .(1导体水平左右运动,如图甲所示,电流表指针 _________,这是因为__________。
(2导体水平上下运动,如图乙所示,电流表指针 _________,这是因为___________。
(3 导体水平左右运动, 如图丙所示, 电流表指针 _________, 电路中有____________。
(4 结合上面实验现象, 可以得出感应电流产生的条件是:______________________。
【答案】 (1不发生偏转开关没有闭合 (2不发生偏转导体没有切割磁感线运动 (3偏转电流产生 (4闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流。
【题 2】 (2012·营口如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置 , 闭合开关后 :(1 要使电流表指针发生偏转 , 铜棒 ab 运动。
(2要使电流表指针偏转方向发生改变 , 可以采取两种方法 . 方法一 :, 方法二 :。
(3 感应电流的大小除了与铜棒运动速度有关以外 , 还和有关 ?(4这一实验过程 ,把能转化为能 .利用该实验原理可以制成 (填“ 发电机” 或“ 电动机” 。
【解答】 (1 要产生感应电流 ,必须同时满足两个条件 :电路是闭合的 ; 导体做切割磁感线运动 . 因此要使电流表指针发生偏转 , 铜棒 ab需向左或向右做切割磁感线运动。
(2 要使电流表指针偏转方向发生改变 , 即改变流入电流表的电流方向 , 也就是要改变感应电流的方向 ,可以从影响感应电流方向的两个因素考虑 ,只改变其中一个因素时 , 感应电流的方向就会发生改变 ; 故调换 N 极 S 极位置可改变磁场方向 , 或改变 AB 运动方向。
中考物理实验复习宝典实验30 探究导体在磁场中运动时产生感应电流(解析版)
实验30 探究导体在磁场中运动时产生感应电流一.选择题(共5小题)1.物理活动课中,同学们用如图所示的装置做电磁实验,将导体ab用两根绝缘细线悬挂放在蹄形磁铁中央,导体ab两端连接着导线。
若要求在虚线框中只接入某个实验器材既可进行相应的实验,则下列说法中正确的是()A.若接入电流表可研究电动机的工作原理B.若接入灵敏电流计可研究电流的磁效应C.若接入电池可研究电磁感应现象,与发电机原理相同D.若接入学生电源可研究通电导体在磁场中受力,与电动机原理相同【解答】解:在虚线框中接入电流表时,电路中无电源,闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,可以探究电磁感应现象,与发电机的原理相同;在虚线框中接入电源时,通电导体在磁场中会受到力的作用,可以探究磁场对电流的作用,与电动机的原理相同。
故只有D说法正确。
故选:D。
2.如图是“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,闭合开关,下列说法不正确的是()A.实验中,通过观察电流表指针的偏转来判断电路中是否有感应电流B.导体ab在垂直纸面方向前后运动时,电路中会产生感应电流C.保持其它条件不变,只改变导体ab左右运动的方向,是在研究感应电流方向与导体运动方向的关系D.若将电流表换成直流电源,则该装置还可以来探究磁场对电流的作用【解答】解:A、该实验中是通过观察电流表指针的偏转来判断电路中是否有感应电流,若灵敏电流表的指针发生偏转,就说明产生了感应电流,故A正确;B、导体ab在垂直纸面方向前后运动时,此时导体没有切割磁感线,电路中不会产生感应电流,故B错误;C、保持其它条件不变,只改变导体ab左右运动的方向,感应电流的方向也会发生变化,所以探究的是感应电流方向与导体运动方向的关系,故C正确;D、若将电流表换成直流电源,则闭合开关后电路中有电流,通电导体在磁场中会受力运动,可以探究磁场对电流的作用,故D正确。
《探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件》实验练习及答案
实验 19:研究导体在磁场中运动时产生感觉电流的条件1、研究产生感觉电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示.(1)本实验中,我们经过察看 ____________________来判断电路中能否有感觉电流.(2)经过比较图甲和丙可知,产生感觉电流的一个条件是电路要____________;经过比较图________可知,产生感觉电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动.(3)若图甲中 AB 棒不动,磁铁左右水平运动,电路 ____________(选填“有”或“无” )感觉电流、.(4)在产生感觉电流的实验中,将 ____________能转变为电能,生活中的 ____________机就是依据上述原理工作的. 2、(2011·广东)在“研究感觉电流的产生”的实验中。
小明同学的四次实验状况分别以下图。
( 1)有同学说:“只需闭合电路中的一部分导体在磁场中运动,就会产生感觉电流。
”你以为他的说法对吗 ?____,图 ____可支持你的结论。
( 2)为了研究感觉电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。
A.根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论:。
B.根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论:。
(3) 从能量的角度来剖析,感觉电流的产生过程是______能转变为电能。
3、( 2009?湛江)图是“研究导体在磁场中运动时产生感觉电流的条件”的实验装置,闭合开关后,铜棒 ab、电流表、开关构成闭合电路.小明将实验中察看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)小明剖析得出:闭合电路中的部分导体在磁场里做___________时,导体中就会产生感觉电流.( 2)比较实验 2 和(3或 6 和 7)可知:在磁场方向一准时,感觉电流的方向与 ____________________相关.( 3)比较实验2和 6 (或3和7)可知:;( 4)此实验的研究方法有控制变量法和_________法.在此实验的过程中是_________能转变为___________能,重要的应用是 ___________。
高二物理探究感应电流的产生条件同步练习含答案
高二物理探究感应电流的产生条件同步练习含答案在学习的过程中,及时做同步练习是非常重要,小编为大家准备了高二物理探究感应电流的产生条件同步练习含答案,供大家参考学习,希望对大家有所帮助!1 .法拉第把引起电流的原因概括为五类,它们都与变化和运动相联系,即:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体.2.感应电流的产生条件:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流.3.关于磁通量,下列说法中正确的是()A.磁通量不仅有大小,而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感应强度越大C.通过某一面的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度答案 C解析磁通量是标量,故A不对;由Φ=BS⊥可知Φ由B和S⊥两个因素决定,Φ较大,有可能是由于S⊥较大造成的,所以磁通量越大,磁感应强度越大是错误的,故B不对;由Φ=BS⊥可知,当线圈平面与磁场方向平行时,S⊥=0,Φ=0,但磁感应强度B不为零,故C对;磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量,故D不对.4.如图所示,用导线做成圆形或正方形回路,这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘),下列组合中,切断直导线中的电流时,闭合回路中会有感应电流产生的是()答案 CD解析利用安培定则判断直线电流产生的磁场,其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆,即磁感线所在平面均垂直于导线,且直线电流产生的磁场分布情况是:靠近直导线处磁场强,远离直导线处磁场弱.所以,A中穿过圆形线圈的磁场如图甲所示,其有效磁通量为ΦA=Φ出-Φ进=0,且始终为0,即使切断导线中的电流,ΦA也始终为0,A中不可能产生感应电流.B中线圈平面与导线的磁场平行,穿过B的磁通量也始终为0,B中也不能产生感应电流.C中穿过线圈的磁通量如图乙所示,Φ进Φ出,即ΦC≠0,当切断导线中电流后,经过一定时间,穿过线圈的磁通量ΦC减小为0,所以C中有感应电流产生;D 中线圈的磁通量ΦD不为0,当电流切断后,ΦD最终也减小为0,所以D中也有感应电流产生.。
【高二】高二物理下册探究感应电流的产生条件课时练习题(有参考答案)
【高二】高二物理下册探究感应电流的产生条件课时练习题(有参考答案)1.法拉第把引起电流的原因概括为五类,它们都与变化和运动相联系,即:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体.2.产生感应电流的条件:只要通过闭合导体电路的磁通量发生变化,闭合导体电路中就会产生感应电流3.关于磁通量,下列说法中正确的是( )[a、磁通量不仅有大小,而且有方向,所以它是一个矢量b.磁通量越大,磁感应强度越大c、通过一侧的磁通量为零,其中磁感应强度不一定为零d.磁通量就是磁感应强度答案c解析磁通量是标量,故a不对;由φ=bs⊥可知φ由b和s⊥两个因素决定,φ较大,有可能是由于s⊥较大造成的,所以磁通量越大,磁感应强度越大是错误的,故b不对;由φ=bs⊥可知,当线圈平面与磁场方向平行时,s⊥=0,φ=0,但磁感应强度b不为零,故c对;磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量,故d不对.4.如图所示,用电线制作圆形或方形电路。
这些电路用直导线形成几个位置组合(彼此绝缘)。
在以下组合中,当直线中的电流被切断时,闭合电路中将产生感应电流,即()答案cd分析使用安培法则来判断线性电流产生的磁场。
磁感应线是无数组以直线为轴的同心圆,即磁感应线所在的平面与直线垂直,线性电流产生的磁场分布为:直线附近的磁场很强,远离直线的磁场很弱。
因此,通过a中圆形线圈的磁场如图a所示,其有效磁通量为φa=φOut-φin=0且始终为0,即使导线中的电流被切断,φa始终为0,且a中无法产生感应电流。
B中的线圈平面平行于导体的磁场,通过B的磁通量始终为0,B中不能产生感应电流。
通过C中线圈的磁通量如图B所示,φEnter>φOut,即φC≠ 0,当导线中的电流被切断时,经过一定时间后通过线圈的磁通量φC减小到0,因此在C中有感应电流;DφD中线圈的磁通量不是0,当电流被切断时,φD最终减小到0,因此D中也有感应电流【概念规律练】理解和计算知识点——磁通量1.如图1所示,有一个100匝的线圈,其横截面是边长为l=0.20m的正方形,放在磁感应强度为b=0.50t的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变),在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?图1答案 5.5×10-3wb分析线圈横截面为正方形时的面积s1=l2=(0.20)2m2=4.0×10-2m2.通过线圈的磁通量φ1=bs1=0.50×4.0×10-2wb=2.0×10-2wb当横截面形状为圆形时,其半径r=4L/2π=2L/π截面积大小s2=π(2l/π)2=425πm2[通过线圈的磁通量φ2=bs2=0.50×4/(25π)wb≈2.55×10-2wb.因此,磁通量的变化δφ=φ2-φ1=(2.55-2.0)×10-2wb=5.5×10-3wb关于磁通量φ=的评论在计算BS时有几点需要注意:(1)s是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积;B是均匀磁场中的感应强度(2)磁通量与线圈的匝数无关,也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响.同理,磁通量的变化量δφ=φ2-φ1也不受线圈匝数的影响.所以,直接用公式求φ、δφ时,不必去考虑线圈匝数n.2.如图2所示,线圈平面与水平方向θ角成直线,磁感应线垂直向下,将磁感应强度设为B,线圈面积设为s,则通过线圈的磁通量φ=___________________。
高中物理探究感应电流的产生条件练习题附答案
1.如图4-1-16所示,ab 是水平面上一个圆的直径,在过ab 的竖直平面内有一根通电导线ef .已知ef 平行于ab ,当ef 竖直向上平移时,电流磁场穿入圆面积的磁通量将( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .始终为零D .不为零,但保持不变解析:选 C.利用安培定则判断直线电流产生的磁场,作出俯视图如图.考虑到磁场具有对称性,可以知道,穿入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的.故选C.2.两圆环A 、B 同心放置且半径R A >R B ,将一条形磁铁置于两环圆心处,且与圆环平面垂直,如图4-1-17所示.则穿过A 、B 两圆环的磁通量的大小关系为( )A .ΦA >ΦBB .ΦA =ΦBC .ΦA <ΦBD .无法确定 解析:选C.磁感线是闭合曲线,磁铁内部是由S 极到N 极,而外部是由N 极回到S 极,而磁通量是穿过某个面的磁感线的净条数,故C 正确.3.如图4-1-18所示,通有恒定电流的导线MN 与闭合金属线框共面,第一次将金属线框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )A .ΔΦ1>ΔΦ2B .ΔΦ1=ΔΦ2C .ΔΦ1<ΔΦ2D .不能判断解析:选C.设线框在位置Ⅰ时的磁通量为Φ1,在位置Ⅱ时的磁通量为ΦⅡ,直线电流产生的磁场在Ⅰ处比在Ⅱ处要强,ΦⅠ>ΦⅡ.将线框从Ⅰ平移到Ⅱ,磁感线是从线框的同一面穿过的,所以ΔΦ1=|ΦⅡ-ΦⅠ|=ΦⅠ-ΦⅡ;将线框从Ⅰ绕cd 边转到Ⅱ,磁感线分别是从线框的正反两面穿过的,所以ΔΦ2=|(-ΦⅡ)-ΦⅠ|=ΦⅠ+ΦⅡ(以原来穿过的为正,则后来从另一面穿过的为负).故正确选项为C.4.如图4-1-19所示,闭合圆导线圈平行地放置在匀强磁场中,其中ac 、bd 分别是平行、垂直于磁场方向的两直径.试分析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流( )图4-1-16 图4-1-17 图4-1-18 图4-1-19A .使线圈在其平面内平动或转动B .使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C .使线圈以ac 为轴转动D .使线圈以bd 为轴稍做转动解析:选D.根据产生感应电流的条件可知:只需使穿过闭合回路的磁通量发生变化,就能在回路中产生感应电流.线圈在匀强磁场中运动,磁感应强度B 为定值,根据前面分析ΔΦ=B ·ΔS 知:只要回路中相对磁场的正对面积改变量ΔS ≠0,则磁通量一定要改变,回路中一定有感应电流产生.当线圈在纸面内平动或转动时,线圈相对磁场的正对面积始终为零,因此ΔS =0,因而无感应电流产生;当线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动时,同样ΔS =0,因而无感应电流产生;当线圈以ac 为轴转动时,线圈相对磁场的正对面积改变量ΔS 仍为零,回路中仍无感应电流;当线圈以bd 为轴稍做转动,则线圈相对磁场的正对面积发生了改变,因此在回路中产生了感应电流,故选D.5.如图4-1-20所示,在第一象限内存在磁场,已知沿x 轴方向磁感应强度均匀增加,满足B x =kx ,沿y 轴方向磁感应强度不变.线框abcd 做下列哪种运动时可以产生感应电流( )A .沿x 轴方向匀速运动B .沿y 轴方向匀速运动C .沿x 轴方向匀加速运动D .沿y 轴方向匀加速运动解析:选AC.根据磁场的特点,线框沿x 轴方向运动,磁通量增加,有感应电流;沿y 轴方向运动磁通量不变,不产生感应电流.6.如图4-1-23所示,在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直.导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab 、cd ,与导轨接触良好.这两条金属棒ab 、cd 的运动速度分别是v 1、v 2,若井字形回路中有感应电流通过,则可能( )A .v 1>v 2B .v 1<v 2C .v 1=v 2D .无法确定 图4-1-20 图4-1-23解析:选AB.只要金属棒ab 、cd 的运动速度不相等,井字形回路中的磁通量就发生变化,闭合回路中就会产生感应电流,故选项A 、B 正确.7.如图4-1-24所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入匀强磁场中,然后再从磁场中穿出.已知匀强磁场区域的宽度L 大于线框的高度h ,那么下列说法中正确的是( )A .线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生B .线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生 C .线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能转变成电能D .整个线框都在磁场中运动时,机械能转变成电能解析:选AC.产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化,线框全部在磁场中时,磁通量不变,不产生感应电流,故B 错.而进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化,也就产生了感应电流,故A 正确.在产生感应电流的过程中消耗了机械能,故C 正确D 错误.8.一个单匝矩形线圈abcd ,边长ab =20 cm ,bc =30 cm ,如图4-1-25所示放在Oxyz 直角坐标系内,线圈平面垂直于Oxy 平面,与Ox 轴和Oy 轴的夹角分别为α=30°和β=60°,匀强磁场的磁感应强度B =10-2 T .试计算:当磁场方向分别沿Ox 、Oy 、Oz 方向时,穿过线圈的磁通量各为多少?解析:匀强磁场中穿过垂直于磁场方向、面积为S 的平面的磁通量为Φ=BS ,题中磁场沿Ox 、Oy 、Oz 方向时,找出矩形线圈在垂直于磁场方向上的投影面积,就可直接用上述公式计算.矩形线圈的面积:S =ab ×bc =0.30×0.20 m 2=6×10-2 m 2,它在垂直于三条坐标轴上的投影面积的大小分别为:图4-1-24 图4-1-25S x =S cos β=6×10-2×12 m 2=3×10-2 m 2,S y =S cos α=6×10-2×32 m 2=33×10-2 m 2,S z =0.当磁感应强度B 沿Ox 方向时,穿过线圈的磁通量Φx =BS x =10-2×3×10-2 Wb =3×10-4 Wb.当磁感应强度B 沿Oy 方向时,穿过线圈的磁通量Φy =BS y =10-2×33×10-2 Wb =33×10-4 Wb.当磁感应强度B 沿Oz 方向时,穿过线圈的磁通量Φz =BS z =0.答案:3×10-4 Wb 33×10-4 Wb 09.如图4-1-26所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场,B =0.8 T ,磁场有明显的圆形边界,圆心为O ,半径为1 cm.现于纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈,圆心均在O 处,A 线圈半径为1 cm,10匝;B 线圈半径为2 cm,1匝;C 线圈半径为0.5 cm,1匝.问:(1)在B 减为0.4 T 的过程中,A 和B 中磁通量改变多少?(2)当磁场转过30°角的过程中,C 中磁通量改变多少?解析:(1)对A 线圈,ΦA 1=B 1πr A 2,ΦA 2=B 2πr A 2.磁通量改变量ΔΦA =|ΦA 2-ΦA 1|=(0.8-0.4)×3.14×10-4 Wb=1.256×10-4 Wb对B 线圈,ΦB 1=B 1πr B 2,ΦB 2=B 2πr B 2,磁通量改变量ΔΦB =|ΦB 2-ΦB 1|=(0.8-0.4)×3.14×10-4 Wb=1.256×10-4 Wb.(2)对C 线圈:ΦC 1=B πr C 2,磁场转过30°,线圈仍全部处于磁场中,线圈面积在垂直磁场方向的投影为πr C 2cos30°,则ΦC 2=B πr C 2cos30°. 图4-1-26磁通量改变量ΔΦC=|ΦC2-ΦC1|=Bπr C2(1-cos30°)=0.8×3.14×(5×10-3)2×(1-0.866) Wb=8.4×10-6 Wb.答案:见解析10.如图4-1-27所示,固定在水平桌面上的金属框架cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动,此时adeb构成一个边长为L的正方形,开始时磁感应强度为B0.若从t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化(写出B与t的关系式)?解析:要使电路中感应电流为零,只需穿过闭合电路中的总磁通量不变,故BL(L+v t)=B0L2,∴B=B0LL+v t.答案:B=B0LL+v t图4-1-27。
电场感应练习题求解电磁感应中的感应电流和感应电动势
电场感应练习题求解电磁感应中的感应电流和感应电动势电磁感应是物理学中的重要概念,描述了电流和磁场之间的相互作用。
在电磁感应中,电场感应是其中的一种现象,它可以产生感应电流和感应电动势。
本文将通过练习题的求解,来深入探讨电场感应的基本原理和相关计算方法。
练习题一:有一个闭合回路,宽度为w,长度为L,回路平面与均匀磁感应强度为B的磁场垂直。
当磁感应强度B的方向垂直于纸面向上时,通过回路的感应电动势大小为ε1,反向向下时为ε2。
问经过Δt时间后,通过回路的感应电动势大小是多少?解答:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁场的变化率成正比。
由题目可知,磁感应强度B的方向发生了反向变化。
在Δt的时间内,磁场的变化率为ΔB/Δt。
根据题意,磁感应强度B的大小保持不变,只是方向发生了改变。
所以ΔB = 2B。
因此,感应电动势ε的大小可以表示为:ε = ΔB/Δt代入数值计算,得到:ε = 2B/Δt练习题二:一个导体棒以速度v在与自身长度垂直的均匀磁场B中运动。
经过Δt时间后,通过导体棒的感应电流大小是多少?解答:根据法拉第电磁感应定律,感应电流的大小与导体棒和磁场的相对运动速度成正比。
在Δt时间内,导体棒的运动速度为v。
所以感应电流i的大小可以表示为:i = v/Δt练习题三:一个长直导线以速度v在与自身轴线垂直的均匀磁场B中运动。
经过Δt时间后,通过导线截面的感应电流大小是多少?解答:根据法拉第电磁感应定律,感应电流的大小与导线和磁场的相对运动速度成正比。
在Δt时间内,导线的运动速度为v。
所以感应电流i的大小可以表示为:i = v/Δt练习题四:一个圆形线圈半径为r,总电阻为R,通过线圈的感应电流大小为i。
如果将线圈放在磁感应强度为B的磁场中,线圈中的感应电动势大小为ε。
问线圈中的感应电流和感应电动势之间的关系是什么?解答:根据欧姆定律,感应电流的大小与感应电动势和线圈总电阻的乘积成正比。
所以感应电流i的大小可以表示为:i = ε/R练习题五:一个匝数为n,以角速度ω旋转的圆形线圈,线圈的面积为A,放在磁感应强度为B的磁场中。
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几例“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的习题及解答江苏省泗阳县李口中学沈正中【题1】(2014·江西)探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件:如图所示,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动方向.(1)导体水平左右运动,如图甲所示,电流表指针_________,这是因为__________。
(2)导体水平上下运动,如图乙所示,电流表指针_________,这是因为___________。
(3)导体水平左右运动,如图丙所示,电流表指针_________,电路中有____________。
(4)结合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是:______________________。
【答案】(1)不发生偏转开关没有闭合(2)不发生偏转导体没有切割磁感线运动(3)偏转电流产生(4)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流。
【题2】(2012·营口)如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置,闭合开关后:(1)要使电流表指针发生偏转,铜棒ab运动。
(2)要使电流表指针偏转方向发生改变,可以采取两种方法.方法一:,方法二:。
(3)感应电流的大小除了与铜棒运动速度有关以外,还和有关?(4)这一实验过程,把能转化为能.利用该实验原理可以制成(填“发电机”或“电动机”)。
【解答】(1)要产生感应电流,必须同时满足两个条件:电路是闭合的;导体做切割磁感线运动.因此要使电流表指针发生偏转,铜棒ab需向左或向右做切割磁感线运动。
(2)要使电流表指针偏转方向发生改变,即改变流入电流表的电流方向,也就是要改变感应电流的方向,可以从影响感应电流方向的两个因素考虑,只改变其中一个因素时,感应电流的方向就会发生改变;故调换N极S极位置可改变磁场方向,或改变AB运动方向。
(3)由于感应电流是导体在磁场中做切割磁感线运动而产生的,由此可以联想到感应电流的大小应该与磁场、运动情况有关.故感应电流的大小与铜棒运动速度有关以外,还与磁场的强弱有关。
(4)导体在磁场中运动,消耗了机械能,产生了电能.所以产生感应电流的过程是机械能转化为电能的过程。
故答案为:(1)向左或向右;(2)调换N极S极位置;改变AB运动方向;(3)磁场的强弱;(4)机械;电;发电机。
【题3】探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示.(1)本实验中,我们通过观察____________________来判断电路中是否有感应电流。
(2)通过比较图甲和丙可知,产生感应电流的一个条件是电路要____________;通过比较图________可知,产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。
(3)若图甲中AB棒不动,磁铁左右水平运动,电路中____________(选填“有”或“无”)感应电流。
(4)在产生感应电流的实验中,将____________能转化为电能,生活中的____________机就是根据上述原理工作的。
【解答】(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流。
(2)甲电路是闭合电路,电流表的发生偏转,说明电路中产生了感应电流.乙电路是断开的,电流表的指针没有偏转,说明电路中没有产生感应电流.由此可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合的。
要得出产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动,这两次实验就要一次导体在磁场中做切割磁感线运动,一次实验导体在磁场中不做切割磁感线运动.由此比较可以确定要选用甲图和乙图。
(3)在甲图中,电路是闭合的;导体不动,磁体运动,利用运动和静止的相对性可以确定,导体也做切割磁感线运动.具备了感应电流产生的两个条件,所以电路中有电流产生。
(4)电磁感应现象中,消耗了机械能,得到了电能.利用电磁感应现象制成了发电机。
故答案为:(1)电流表指针是否偏转;(2)闭合;甲和乙;(3)有;(4)机械;发电.【题4】(2011·广东)在“探究感应电流的产生”的实验中。
小明同学的四次实验情况分别如图所示。
(1)有同学说:“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流。
”你认为他的说法对吗? ____,图____可支持你的结论。
(2)为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。
A.根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论:______________________________。
B.根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论:______________________________。
(3) 从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是______能转化为电能。
【答案】(1)不对丙(2)A.当磁场方向不变时,感应电流的方向与导体的运动方向有关。
B.当导体的运动方向不变时,感应电流的方向与磁场的方向有关。
(3)机械【题5】(2007·宿迁)法拉第电磁感应现象是指:“闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
”小明和芳芳根据课文中的描述进行了进一步探究。
(1)小明同学提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想.除此以外你的猜想是:__________。
写出验证你的猜想的主要步骤:A、________________________________________B、________________________________________C、________________________________________分析实验结论:(2)芳芳同学思考:线圈的一边在磁场中做切割磁感线运动与单根导线在磁场中做切割磁感线运动,产生的感应电流的大小可能不一样.于是她验证如下:(a)先用大约25圈的漆包线圈的一条边框较快地切割磁感线运动;(b)然后用单根导线以相同的情况切割磁感线运动。
你认为两次灵敏电流计指针偏转程度()A.(a)较大 B.(b)较大C.一样大D.无法确定(3)实验过程中小明与芳芳又用线圈和条形磁铁来做实验(如图所示),发现灵敏电流计指针发生偏转.你认为在此实验中产生感应电流大小跟什么因素有关?请你总结一下(写出两条)。
①____________________,②____________________(4)在(2)、(3)两个实验中,如何改变感应电流的方向?每个实验各写出一种方法.①____________________,②____________________。
【解答】(1)感应电流是由于导体在磁场中作切割磁感线运动而产生的,在已经对磁场方面做出猜想的前提下,就要从运动这方面做出猜想:感应电流的大小可能与导体运动的快慢有关。
主要步骤:A、让导体ab以较慢的速度在磁场中向右运动.观察灵敏电流计的指针偏转角度。
B、让导体ab在同一磁场中以较快的速度在磁场中向右运动.观察灵敏电流计的指针偏转角度。
C、比较两次灵敏电流计偏转角度的大小.即可知道感应电流的大小可能与导体运动的快慢的关系。
(2)因为多匝线圈在磁场中运动时,相当于多根导线同时切割磁感线,即相当于多个电源串联,则电路中电流较大,即(a)中较大,故选A;(3)我们知道导体切割磁感线可以产生感应电流,即导体和磁场中发生了相对运动;本题中磁场运动,可以认为导线相对于磁场发生了运动,故也可以产生感应电流;感应电流应于磁场的强弱、磁铁运动的变慢及线圈的匝数等有关。
(4)感应电流的方向与切割方向及磁场方向有关,故二者都可以通过改变磁极方向和运动方向改变电流方向。
即①改变切割方向(或改变磁极方向);②改变磁极方向(或改变磁铁的运动方向)。
故答案为:(1)导体运动的快慢;(2)A;(3)磁铁强弱,磁铁运动的快慢;(4)改变切割方向(改变磁极方向),改变磁极方向(或改变磁铁的运动方向)。
【题6】(2011·聊城)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,电路中感应电流产生;(4)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】(1)导体运动方向(2)导体运动速度(3)无(4)C【题7】(2009·湛江)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 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)小明分析得出:闭合电路中的部分导体在磁场里做___________________时,导体中就会产生感应电流。
(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2和6(或3和7)可知:______________。
(4)此实验的研究方法有控制变量法和_____法.在此实验的过程中是_____能转化为_____能,重要的应用是_____。
(5)针对这个实验小明进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想,除此以外你的猜想是:____________________。
①写出验证你的猜想的主要步骤。
②你怎样对实验结果进行分析判断?【解答】(1)产生感应电流的现象中,闭合电路中的部分导体在磁场里的运动方向与磁场方向垂直;即导体中产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动。
故答案为:切割磁感线运动.(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,导体切割磁感线运动方向改变,感应电流的方向就改变.故答案为:导体切割磁感线运动方向。
(3)比较实验2和6(或3和7)可知:在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变时,磁场方向改变,感应电流的方向就改变。
故答案为:在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变时,感应电流的方向与磁场方向有关。
(4)此实验中,研究感应电流的方向与磁场方向有关时,控制在导体切割磁感线运动方向不变;研究感应电流的方向与在导体运动方向有关时,控制磁场方向不变时,即研究方法有控制变量法;导体中有无电流是通过电流表的指针的有无偏转来判断的,即研究方法有转换法;闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动而产生的,可见消耗的是机械能,所以实验过程中是机械能转化成电能;应用这一现象制造的是发电机。