14.（湖南怀化中考）法拉第发现了电磁感应现象，能产生这一现象的实验装置是图14-7-21中的（选填“甲”或“乙”）。丙是电动机的工作原理，电动机工作时，（选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械能”）。

14. 乙 电能转化为机械能

【分析】
要解答本题，需先明确三个实验装置的原理：甲图是奥斯特实验，验证电流的磁效应（电生磁）；乙图装置无外接电源，连接灵敏电流计，用于探究电磁感应现象；丙图有电源，是电动机的工作装置，利用通电线圈在磁场中受力转动的原理。据此判断符合电磁感应的装置，以及电动机的能量转化。
【解析】
1. 识别各图原理：甲图是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，属于电流的磁效应，不是电磁感应；乙图中，导体AB处于磁场中，电路连接灵敏电流计，无外接电源，当导体切割磁感线时会产生感应电流，这就是法拉第发现的电磁感应现象；丙图有电源，通电后线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理，电动机工作时消耗电能，转化为机械能，因此能量转化为电能转化为机械能。
【答案】
乙 电能转化为机械能
【知识点】
电磁感应现象；电动机原理；能量转化
【点评】
本题考查电磁感应和电动机的基础知识点，需区分电磁感应（无电源）、电流磁效应、电动机（有电源）的装置特点，属于基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.8

15. 如图14-7-22所示，在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：

图14-7-22
(1)开关闭合前，可以自由转动的小磁针静止时均指南北，说明地球周围存在。
(2)开关闭合后，小磁针静止时的指向如图14-7-22所示，说明通电螺线管外部的磁场与磁体周围的磁场相似。图中电源的端是正极。
(3)将电源的正、负极对调，小磁针静止时的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与方向有关。
(4)为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是（写出一条即可）。

15. (1)磁场 (2)条形 左 (3)电流 (4)增加线圈匝数(合理即可)

【分析】
本题围绕通电螺线管外部磁场的探究实验展开，需结合地磁场、通电螺线管的磁场特点、安培定则、影响螺线管磁场强弱的因素等知识点分析：
(1) 小磁针静止时指南北是受地球周围磁场的作用；
(2) 通电螺线管外部磁场分布与条形磁体相似，可通过小磁针指向判断螺线管磁极，再用安培定则确定电源正负极；
(3) 电源正负极对调会改变螺线管中的电流方向，进而改变磁场方向；
(4) 增强通电螺线管磁场的方法可从线圈匝数、电流大小等角度考虑。
【解析】
(1) 开关闭合前，自由转动的小磁针静止时指南北，是因为地球周围存在地磁场，对小磁针产生磁力作用，因此此处填“磁场”；
(2) 通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场相似；根据小磁针N极的指向（磁场方向），可判断螺线管左端为N极、右端为S极；用安培定则：右手握住螺线管，大拇指指向左端（N极），四指指向电流方向，可知电流从螺线管左端流入、右端流出，因此电源的左端是正极；
(3) 将电源正、负极对调，螺线管中电流方向改变，小磁针静止时指向改变，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关；
(4) 通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数、电流大小等有关，增加线圈匝数（或增大电流、插入铁芯等）均可增强磁场。
【答案】
(1) 磁场 (2) 条形；左 (3) 电流 (4) 增加线圈匝数(合理即可)
【知识点】
地磁场、通电螺线管的磁场、安培定则
【点评】
本题是探究通电螺线管外部磁场的基础实验题，考查了地磁场、螺线管磁场特点、安培定则的应用及影响磁场强弱的因素，需熟练掌握相关知识点，安培定则的正确应用是解题的关键。
【难度系数】
0.3

16. 小明所在的小组在做“探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关”实验时，按照图14-7-23中那样串联甲、乙两个电磁铁，并移动滑动变阻器的滑动头，进行了多次实验，数据记录如下表所示。

图14-7-23

| 电磁铁 | 甲 | | | 乙 | | |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 电流表的示数/A | 0.2 | 0.2 | 0.3 | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
| 吸引大头针的数量/枚 | 12 | 24 | 36 | 6 | 12 | 18 |
(1) 实验中通过观察来判断电磁铁的磁性强弱，这种实验方法为。
(2) 把两个电磁铁串联在一起，是为了。
(3) 比较表中第1、2、3次的实验数据可知：线圈匝数一定时，，电磁铁的磁性越强。
(4) 比较表中第次的实验数据可知：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
(5) 要使两个电磁铁的磁性更强，写出你对上述实验的具体操作：。

16. (1)电磁铁吸引大头针的数量 转换法
(2)控制通过两个电磁铁线圈的电流相同
(3)电流越大
(4)1、4(或2、5，或3、6)
(5)将滑动变阻器的滑动头向左移动(合理即可)

【分析】
要解决这道实验题，需结合电磁铁磁性强弱的探究实验思路：首先，电磁铁的磁性强弱无法直接观察，需通过转换法将其转化为易观察的现象；其次，串联电路的特点是电流处处相等，利用串联可控制电流相同，方便探究磁性与线圈匝数的关系；分析实验数据时，需运用控制变量法，分别控制线圈匝数或电流不变，研究另一因素对磁性的影响；最后，增强电磁铁磁性可通过增大电流实现，需结合滑动变阻器的调节来增大电流。
【解析】
(1) 电磁铁的磁性强弱不能直接感知，实验中通过观察电磁铁吸引大头针的数量来判断磁性强弱，吸引的大头针越多，磁性越强，这种将不易观察的物理量转换为易观察的物理量的方法是转换法。
(2) 串联电路中各处电流相等，将甲、乙两个电磁铁串联，目的是控制通过两个电磁铁线圈的电流相同，从而探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系。
(3) 第1、2、3次实验中，电磁铁均为甲，线圈匝数相同，电流分别为0.2A、0.2A、0.3A，吸引大头针的数量随电流增大而增多，因此可得：线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
(4) 要探究电流一定时线圈匝数对磁性的影响，需控制电流相同，改变线圈匝数。观察表格数据，第1、4次实验电流均为0.2A，甲的匝数多于乙，吸引大头针更多；第2、5次（电流0.2A）、第3、6次（电流0.3A）也符合要求，因此选1、4（或2、5，或3、6）。
(5) 电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大磁性越强，要增强磁性需增大电路中的电流，因此可将滑动变阻器的滑动头向左移动（减小接入电路的电阻，增大电流，合理即可）。
【答案】
(1)电磁铁吸引大头针的数量 转换法
(2)控制通过两个电磁铁线圈的电流相同
(3)电流越大
(4)1、4(或2、5，或3、6)
(5)将滑动变阻器的滑动头向左移动(合理即可)
【知识点】
电磁铁磁性强弱的影响因素 转换法 控制变量法
【点评】
本题围绕探究电磁铁磁性强弱的实验展开，重点考查转换法、控制变量法的应用，以及对实验数据的分析能力，是初中物理的基础实验题，要求学生掌握影响电磁铁磁性的两个关键因素，理解实验设计的逻辑。
【难度系数】
0.7