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1、第二節(jié)科學(xué)探究:怎樣產(chǎn)生感 應(yīng)電流
第二節(jié) 科學(xué)探究:怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流
小試身手
1 [汕尾中考]如圖18-2-21所示的實驗裝置中,用
來探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是( )
圖 18-2-21
2在“探究怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流”的實驗中,蹄形 磁體水平放置,如圖18-2-22所示,閉合開關(guān),要 使靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),導(dǎo)體#匕應(yīng)()
圖 18-2-22
A. 豎直向上運動
B. 水平向右運動
C. 保持靜止不動
D?豎直向下運動
3圖18-2-23中的a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線, 它是閉合電路的一部分。它在磁場中按箭頭方向 運動時,會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
圖 18-2-23
2、
A?甲和乙 B.乙和丙
C?丙和丁 D?甲和丁
4 (多選)某同學(xué)探究“什么情況下磁可以生電” ab是一根銅棒,通過導(dǎo)線接在靈敏電流計的兩接
線柱上,并將其放在磁場中,當(dāng)ab迅速向右運動 時,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn),為使靈敏電 流計指針向左偏轉(zhuǎn)應(yīng)( )
A ?加大ab棒運動速度
B. 換用更粗的銅棒
C. 把ab棒改為向左運動
D.
調(diào)換磁鐵的南北極
5 [連云港中考]如圖18-2-24所示為科研人員研制 的“發(fā)電鞋”鞋的內(nèi)部安裝了磁體和線圈,當(dāng) 人體帶動磁體運動時,磁體產(chǎn)生的磁場通過線 圈,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,當(dāng)人以5 km/h的速度行 走時,其發(fā)電的功率約為0.
3、4W。下列說法正確 的是()
圖 18-2-24
A ?發(fā)電鞋工作時將電能轉(zhuǎn)化為機械能
B.發(fā)電鞋是利用電磁感應(yīng)原理工作的
C?發(fā)電鞋是利用電流磁效應(yīng)工作的
D. 在人以5 km/h的速度行走1h的過程中,發(fā) 電鞋可以產(chǎn)生約0.4 J的電能
6 [臨沂中考]如圖18-2-25所示是一種常用的動圈 式話筒(麥克風(fēng))的原理圖。當(dāng)你對著話筒說話
時,聲帶 發(fā)出聲音,聲波使與膜片相連
的線圈振動,線圈在磁場中的這種振動能產(chǎn)生隨 著聲音變化而變化的電流,這是
現(xiàn)象。
圖 18-2-25
7如圖18-2-26所示,把一條長約10 m的導(dǎo)線兩 端連在電流表的兩個接線柱上,形成閉合電路
4、。 有兩個同學(xué)迅速搖動這條導(dǎo)線,這兩個同學(xué)沿
(選填“東西”或“南北”方向站立
時,電流表指針更容易偏轉(zhuǎn)。
圖 18-2-26
8如圖18-2-27所示,手壓電筒都有一按柄,通過 塑料齒輪帶動銅絲線圈內(nèi)磁性飛輪高速旋轉(zhuǎn),實
現(xiàn)切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此它是利用
原理,把 能轉(zhuǎn)化為電能的。
圖 18-2-27
9 [濟寧中考]如圖18-2-28所示是“探究導(dǎo)體在磁 場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的實驗裝置。 閉合開關(guān)后,導(dǎo)體棒、靈敏電流計、開關(guān)、導(dǎo)線 組成閉合電路。
圖 18-2-28
(1) 要使靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),可行的
操作是 。
(2) 要使靈敏電流計
5、的指針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變, 可以采取兩種方法。
方法一:
■
方 法 二:
挑戰(zhàn)自我
10 [錦州中考]對下列實驗裝置的說法中,正確 的是()
圖 18-2-29
A.
圖甲可用來演示通電導(dǎo)體在磁場中的受力
情況
B. 圖乙可用來演示發(fā)電機的工作原理
C. 圖丙中電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比B多, 可用來說明電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關(guān) 系
D. 圖丁可用來演示電動機的工作原理 11請根據(jù)圖18-2-30甲標(biāo)明圖乙、丙中感應(yīng)電流 的方向。(表示電流垂直紙面向內(nèi),。表示電流
垂直紙面向外)
圖 18-2-30
12如圖18-2-31所示,彈簧測力計下端用細
6、線懸 掛重為3 N的金屬框,其正下方有一磁場區(qū)域(圖 中“X”表示垂直于紙面向里的磁感線)?,F(xiàn)使 金屬框從某一高度豎直勻速下降,發(fā)現(xiàn)當(dāng)金屬框 剛進入磁場到完全進入磁場的過程中(金屬框始 終勻速),彈簧測力計的示數(shù)小于3 N。若將磁感 線的方向改為垂直于紙面向外,重復(fù)上述操作, 請判斷:在金屬框勻速進入磁場的過程中,彈簧 測力計的示數(shù)是大于3 N還是小于3 N?請說明 你的理由。
圖 18-2-31
13在“探究什么情況下磁可以生電”的實驗中, 連接了如圖18-2-32所示的實驗裝置。
圖 18-2-32
(1)實驗中,通過觀察,
來判斷電路中
是否有感應(yīng)電流。
(2)閉合開關(guān)
7、后,要使電路中形成感應(yīng)電流, 導(dǎo)體ab (選填"上下”或“左右”)
運動,這是一種 現(xiàn)象,利用這一原理
可制成 。
(3) 要使靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變,
可以采取的方法有:
(答出
一種方法即可)。
(4) 實驗中,小明發(fā)現(xiàn)每次電流計指針擺動的 角度不同,于是他提出了 “感應(yīng)電流的大小與哪 些因素有關(guān)”的問題。小明猜想可能與導(dǎo)體切割 磁感線的運動速度有關(guān),因為他認為速度越大, 動能越大,轉(zhuǎn)化成的電能就越多。為了驗證自己 的猜想,他利用如圖所示的裝置進行實驗,足夠
大的磁體放在水平面上,驅(qū)動裝置使導(dǎo)體ab沿直
線水平向右運動(導(dǎo)體運動區(qū)域的磁場強弱相
同)。同一次
8、實驗,應(yīng)使導(dǎo)體 (選填
“勻速”或“變速”)運動。下表是實驗測得的 數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:
實驗次 數(shù)
1
2
3
4
5
6
速度
(cm/s
)
1
2
3
4
5
6
電流
(mA)
2.0
4.0
5.9
8.1
10.2
11.8
(5)如果將靈敏電流計換成
,可以觀察磁場對通電導(dǎo)體
的作用。
詳解詳析
1. A 2?B 3.C 4?CD解析加大ab棒運動速度,只能
使得產(chǎn)生的感應(yīng)電流增強,靈敏電流計的指針擺 動幅度更大,A錯。感應(yīng)電流的方向是不受切割 導(dǎo)體的粗細影響的,B錯。題中ab棒向右運動 可
9、以切割磁感線,靈敏電流計指針向右偏;要改 變感應(yīng)電流的方向,在保持磁場方向不變時,只 改變ab棒運動方向,即ab棒改為向左運動,或 者調(diào)換磁鐵的南北極,保持ab棒運動方向不變, 感應(yīng)電流的方向改變。故選CD。
5. B解析 由題意可知,人在行走時,人 體帶動磁體運動,磁體產(chǎn)生的磁場通過線圈,從 而產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以“發(fā)電鞋”是利用電磁感 應(yīng)現(xiàn)象制成的,故B正確,C錯誤;電磁感應(yīng)現(xiàn) 象中,消耗機械能,得到電能,發(fā)電鞋工作時將 機械能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯誤;當(dāng)人以5 km/h 的速度行走時,其發(fā)電的功率約為0.4 W,所以 人行走1 h產(chǎn)生的電能:W=Pt=0.4 WX3600 s =1440 J
10、,故D錯誤。
6. 振動電磁感應(yīng)
7. 東西
8. 電磁感應(yīng)機械
9. (1)使導(dǎo)體棒左右運動
⑵改變導(dǎo)體棒的運動方向 改變磁場的方 向
10. D解析圖甲中沒有電源,演示的是 電磁感應(yīng)現(xiàn)象,A錯誤。圖乙為奧斯特實驗,說 明通電導(dǎo)線周圍存在著磁場,B錯誤。圖丙說明 電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)的多少有關(guān),C錯 誤。圖丁中通入電流后,磁場中的金屬棒會運動, 說明通電直導(dǎo)線在磁場中受到力的作用, 確。故選Do
11. 如圖所示
12. 測力計示數(shù)小于3 N。電磁感應(yīng)現(xiàn)象是 指閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線 運動時,電路中會產(chǎn)生電流,圖中的金屬框向下 運動時,切割磁感線,產(chǎn)生
11、感應(yīng)電流,此時彈簧 測力計的示數(shù)小于3 N,說明金屬框受到向上的 磁場力作用;若磁場的方向改變后,感應(yīng)電流的 方向就會改變,故金屬框受到磁場力的方向不 變,仍受到向上的磁場力作用,所以彈簧測力計 的示數(shù)是小于3 No
13. (1)靈敏電流計的指針是否偏轉(zhuǎn)⑵左 右 電磁感應(yīng) 發(fā)電機 ⑶只改變磁場方向(或
只改變導(dǎo)體的運動方向)(4)勻速感應(yīng)電流的 大小與導(dǎo)體切割磁感線的運動速度有關(guān)(成正比) ⑸電源
解析(1)感應(yīng)電流的有無是通過靈敏電流 計的指針是否偏轉(zhuǎn)來體現(xiàn)的,若靈敏電流計的指 針發(fā)生偏轉(zhuǎn),就說明產(chǎn)生了感應(yīng)電流。(2)圖中磁 感線方向是上下方向的,要使電路中有感應(yīng)電 流,必須讓導(dǎo)體在
12、磁場中做切割磁感線運動,可 以使ab沿水平方向運動。利用這一原理制成了 發(fā)電機。(3)要使電流計指針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變, 即改變感應(yīng)電流的方向,應(yīng)保持磁場方向不變, 改變導(dǎo)體的運動方向(或保持導(dǎo)體運動方向不 變,改變磁場方向)。(4)要驗證感應(yīng)電流的大小 和導(dǎo)體運動快慢的關(guān)系,就要控制其他因素一 定,而導(dǎo)體的運動快慢不同,通過觀察電流計的 指針偏轉(zhuǎn)情況,得出感應(yīng)電流的大小和導(dǎo)體運動 速度的關(guān)系。所以實驗方法是:閉合開關(guān),將 ab沿水平方向以一定的速度運動,觀察靈敏電 流計的指針偏轉(zhuǎn)程度,再將ab沿相同的方向以 不同的速度運動,觀察比較靈敏電流計的指針偏 轉(zhuǎn)程度。由實驗數(shù)據(jù)可知:導(dǎo)體運動區(qū)域的磁場 強弱相同,感應(yīng)電流的大小與運動速度成正比。
⑸把靈敏電流計換成電源,導(dǎo)體ab成為通電導(dǎo) 體,在蹄形磁體的磁場中受力的作用。