实验 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
(1)改变指针偏转方向的做法:①
注意:两者只能改变其一。
(2)要使灵敏电流计指针偏转明显可采取的措施:①使用多匝数线圈替代单根导体棒;②加快导体切割磁感线的速度;③更换磁性更强的磁体。
能量转化:
电磁感应现象在生活中的应用:

灵敏电流计的作用:
控制变量法的应用:
①探究感应电流方向与磁场方向的关系:控制
②探究感应电流方向与导体运动方向的关系:控制
转换法的应用:
①用
②根据
③根据
(1)改变指针偏转方向的做法:①
改变磁体的N、S极
;②改变导体的运动方向
。注意:两者只能改变其一。
(2)要使灵敏电流计指针偏转明显可采取的措施:①使用多匝数线圈替代单根导体棒;②加快导体切割磁感线的速度;③更换磁性更强的磁体。
能量转化:
机械
能转化为电
能。电磁感应现象在生活中的应用:
发电机
、动圈式话筒
等。灵敏电流计的作用:
检测电路中是否产生感应电流
和判断感应电流的方向
。闭合
电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动
时,电路中产生感应电流,感应电流的方向与导体运动的方向
和磁场的方向
有关。控制变量法的应用:
①探究感应电流方向与磁场方向的关系:控制
导体运动方向
不变,改变磁场
方向。②探究感应电流方向与导体运动方向的关系:控制
磁场方向
不变,改变导体运动
方向。转换法的应用:
①用
灵敏电流计指针
是否偏转来判断是否产生感应电流。②根据
灵敏电流计指针偏转方向
判断电流方向。③根据
灵敏电流计指针偏转角度
判断电流的大小。答案
1. 改变磁体的N、S极
2. 改变导体的运动方向
3. 机械
4. 电
5. 发电机
6. 话筒
7. 检测电路中是否产生感应电流
8. 判断感应电流的方向
9. 闭合
10. 做切割磁感线运动
11. 导体运动的方向
12. 磁场的方向
13. 导体运动方向
14. 磁场
15. 磁场方向
16. 导体运动
17. 灵敏电流计指针
18. 灵敏电流计指针偏转方向
19. 灵敏电流计指针偏转角度
2. 改变导体的运动方向
3. 机械
4. 电
5. 发电机
6. 话筒
7. 检测电路中是否产生感应电流
8. 判断感应电流的方向
9. 闭合
10. 做切割磁感线运动
11. 导体运动的方向
12. 磁场的方向
13. 导体运动方向
14. 磁场
15. 磁场方向
16. 导体运动
17. 灵敏电流计指针
18. 灵敏电流计指针偏转方向
19. 灵敏电流计指针偏转角度
解析
【分析】
本题围绕电磁感应实验展开,需结合电磁感应的核心知识解题:感应电流方向由磁场方向和导体运动方向决定,改变其中一个即可改变指针偏转方向;电磁感应是机械能转化为电能,应用包括发电机、动圈式话筒等;灵敏电流计用于检测感应电流及判断电流方向;感应电流产生需闭合电路、导体做切割磁感线运动;实验中用到控制变量法和转换法,需明确各方法的应用场景。
【解析】
1. 改变灵敏电流计指针偏转方向,需改变感应电流方向,感应电流方向与磁场方向、导体运动方向有关,因此做法为:①改变磁体的N、S极(改变磁场方向);②改变导体的运动方向,两者只能选其一。
2. 电磁感应现象中,消耗机械能,得到电能,故能量转化为机械能转化为电能。
3. 电磁感应的生活应用有发电机、动圈式话筒等。
4. 灵敏电流计的作用是检测电路中是否产生感应电流,以及判断感应电流的方向。
5. 感应电流产生的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
6. 感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关。
7. 探究感应电流方向与磁场方向的关系时,控制导体运动方向不变,改变磁场方向;探究与导体运动方向的关系时,控制磁场方向不变,改变导体运动方向。
8. 转换法的应用:用灵敏电流计指针是否偏转判断是否产生感应电流;根据灵敏电流计指针偏转方向判断电流方向;根据灵敏电流计指针偏转角度判断电流大小。
【答案】
改变磁体的N、S极;改变导体的运动方向;机械;电;发电机;话筒;检测电路中是否产生感应电流;判断感应电流的方向;闭合;做切割磁感线运动;导体运动的方向;磁场的方向;导体运动方向;磁场;磁场方向;导体运动;灵敏电流计指针;灵敏电流计指针偏转方向;灵敏电流计指针偏转角度
【知识点】
电磁感应现象;感应电流的条件;控制变量法
【点评】
本题为电磁感应实验的基础填空题,考查对实验核心知识点的识记与理解,属于常规基础题型,需牢记实验的关键要点。
【难度系数】
0.6
本题围绕电磁感应实验展开,需结合电磁感应的核心知识解题:感应电流方向由磁场方向和导体运动方向决定,改变其中一个即可改变指针偏转方向;电磁感应是机械能转化为电能,应用包括发电机、动圈式话筒等;灵敏电流计用于检测感应电流及判断电流方向;感应电流产生需闭合电路、导体做切割磁感线运动;实验中用到控制变量法和转换法,需明确各方法的应用场景。
【解析】
1. 改变灵敏电流计指针偏转方向,需改变感应电流方向,感应电流方向与磁场方向、导体运动方向有关,因此做法为:①改变磁体的N、S极(改变磁场方向);②改变导体的运动方向,两者只能选其一。
2. 电磁感应现象中,消耗机械能,得到电能,故能量转化为机械能转化为电能。
3. 电磁感应的生活应用有发电机、动圈式话筒等。
4. 灵敏电流计的作用是检测电路中是否产生感应电流,以及判断感应电流的方向。
5. 感应电流产生的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
6. 感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关。
7. 探究感应电流方向与磁场方向的关系时,控制导体运动方向不变,改变磁场方向;探究与导体运动方向的关系时,控制磁场方向不变,改变导体运动方向。
8. 转换法的应用:用灵敏电流计指针是否偏转判断是否产生感应电流;根据灵敏电流计指针偏转方向判断电流方向;根据灵敏电流计指针偏转角度判断电流大小。
【答案】
改变磁体的N、S极;改变导体的运动方向;机械;电;发电机;话筒;检测电路中是否产生感应电流;判断感应电流的方向;闭合;做切割磁感线运动;导体运动的方向;磁场的方向;导体运动方向;磁场;磁场方向;导体运动;灵敏电流计指针;灵敏电流计指针偏转方向;灵敏电流计指针偏转角度
【知识点】
电磁感应现象;感应电流的条件;控制变量法
【点评】
本题为电磁感应实验的基础填空题,考查对实验核心知识点的识记与理解,属于常规基础题型,需牢记实验的关键要点。
【难度系数】
0.6
[典例]如图甲所示是小龙“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。将实验观察到的现象记录在表中。


续表

|实验序号|磁场方向|导体棒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|向下|不偏转|
|3|向下|向左|向右偏|
|4|向下|向右|向左偏|
|5|向上|向上|不偏转|
|6|向上|向下|不偏转|
|7|向上|向左|向左偏|
|8|向上|向右|向右偏|
(1)实验中,通过观察
(2)没有感应电流产生的是第
(3)由实验可知,闭合电路中的部分导体在磁场中做
(4)比较第4次和第
(5)同学小高将装置中的灵敏电流计换成电源后发现导体棒ab发生摆动,说明通电导体在磁场中受到
(6)邻组的小聪设计了如图乙所示的实验装置探究感应电流产生的条件。
①将磁体向右插入螺线管中时,观察到灵敏电流计的指针向右偏转,由此可知:
②将磁体从螺线管中向左拔出时,会观察到灵敏电流计的指针向
③通过前两步实验,可得出感应电流的方向与
续表
|实验序号|磁场方向|导体棒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|向下|不偏转|
|3|向下|向左|向右偏|
|4|向下|向右|向左偏|
|5|向上|向上|不偏转|
|6|向上|向下|不偏转|
|7|向上|向左|向左偏|
|8|向上|向右|向右偏|
(1)实验中,通过观察
灵敏电流计的指针是否偏转
来判断电路中是否产生感应电流。(2)没有感应电流产生的是第
1、2、5、6
次实验,它们的共同点是导体棒不做切割磁感线
运动;有感应电流产生的是第3、4、7、8
次实验,它们的共同点是导体棒做切割磁感线
运动。(3)由实验可知,闭合电路中的部分导体在磁场中做
切割磁感线
运动时,电路中会产生感应电流。(4)比较第4次和第
8
次实验可知,导体棒运动方向相同时,感应电流的方向与磁场的方向有关;比较第7次和第8次实验可知,感应电流的方向与导体棒运动方向
有关。(5)同学小高将装置中的灵敏电流计换成电源后发现导体棒ab发生摆动,说明通电导体在磁场中受到
力的作用
。(6)邻组的小聪设计了如图乙所示的实验装置探究感应电流产生的条件。
①将磁体向右插入螺线管中时,观察到灵敏电流计的指针向右偏转,由此可知:
电路中产生了感应电流
。②将磁体从螺线管中向左拔出时,会观察到灵敏电流计的指针向
左
(选填“左”或“右”)偏转。③通过前两步实验,可得出感应电流的方向与
磁体运动
方向有关。答案
(1) 灵敏电流计的指针是否偏转
(2) 1、2、5、6 切割磁感线 3、4、7、8 切割磁感线
(3) 切割磁感线
(4) 8 导体棒运动方向
(5) 力的作用
(6) ① 电路中产生了感应电流 ② 左 ③ 磁体运动
(2) 1、2、5、6 切割磁感线 3、4、7、8 切割磁感线
(3) 切割磁感线
(4) 8 导体棒运动方向
(5) 力的作用
(6) ① 电路中产生了感应电流 ② 左 ③ 磁体运动
解析
【分析】
本题围绕“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验展开,解题时需结合实验现象,通过对比不同实验的变量(磁场方向、导体运动方向),分析感应电流产生的条件、影响感应电流方向的因素,同时区分电磁感应现象与通电导体在磁场中受力的不同。对于每个小问,先观察灵敏电流计的偏转情况判断有无感应电流,再结合导体运动方向与磁场方向的关系总结规律。
【解析】
(1) 实验中,感应电流的有无通过灵敏电流计指针是否偏转来判断,指针偏转说明电路中有感应电流,不偏转则无感应电流。
(2) 观察表格,1、2、5、6次实验中灵敏电流计指针不偏转,无感应电流;这些实验中导体棒运动方向与磁场方向平行,不做切割磁感线运动;3、4、7、8次实验指针偏转,有感应电流,此时导体棒做切割磁感线运动。
(3) 对比有感应电流的实验,可知闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
(4) 探究感应电流方向与磁场方向的关系时,需控制导体运动方向相同,改变磁场方向,第4次(磁场向下、导体向右运动)和第8次(磁场向上、导体向右运动)符合条件,故对比第8次;第7次和第8次实验中磁场方向相同,导体运动方向不同,感应电流方向不同,说明感应电流方向与导体棒运动方向有关。
(5) 将灵敏电流计换成电源后,导体棒通电发生摆动,说明通电导体在磁场中受到力的作用。
(6) ①磁体向右插入螺线管时,灵敏电流计指针偏转,说明电路中产生了感应电流;②磁体从螺线管向左拔出时,磁体运动方向与插入时相反,感应电流方向改变,故指针向左偏转;③磁体插入和拔出时运动方向不同,感应电流方向不同,说明感应电流方向与磁体运动方向有关。
【答案】
(1) 灵敏电流计的指针是否偏转
(2) 1、2、5、6 切割磁感线 3、4、7、8 切割磁感线
(3) 切割磁感线
(4) 8 导体棒运动方向
(5) 力的作用
(6) ① 电路中产生了感应电流 ② 左 ③ 磁体运动
【知识点】
电磁感应现象、感应电流产生条件、影响感应电流方向的因素
【点评】
本题是电磁感应的经典实验探究题,通过控制变量法分析实验现象,考查对电磁感应核心知识点的掌握,要求学生能从实验数据中总结规律,区分电磁感应与通电导体受力的不同,是初中物理电磁学的重点内容。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验展开,解题时需结合实验现象,通过对比不同实验的变量(磁场方向、导体运动方向),分析感应电流产生的条件、影响感应电流方向的因素,同时区分电磁感应现象与通电导体在磁场中受力的不同。对于每个小问,先观察灵敏电流计的偏转情况判断有无感应电流,再结合导体运动方向与磁场方向的关系总结规律。
【解析】
(1) 实验中,感应电流的有无通过灵敏电流计指针是否偏转来判断,指针偏转说明电路中有感应电流,不偏转则无感应电流。
(2) 观察表格,1、2、5、6次实验中灵敏电流计指针不偏转,无感应电流;这些实验中导体棒运动方向与磁场方向平行,不做切割磁感线运动;3、4、7、8次实验指针偏转,有感应电流,此时导体棒做切割磁感线运动。
(3) 对比有感应电流的实验,可知闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
(4) 探究感应电流方向与磁场方向的关系时,需控制导体运动方向相同,改变磁场方向,第4次(磁场向下、导体向右运动)和第8次(磁场向上、导体向右运动)符合条件,故对比第8次;第7次和第8次实验中磁场方向相同,导体运动方向不同,感应电流方向不同,说明感应电流方向与导体棒运动方向有关。
(5) 将灵敏电流计换成电源后,导体棒通电发生摆动,说明通电导体在磁场中受到力的作用。
(6) ①磁体向右插入螺线管时,灵敏电流计指针偏转,说明电路中产生了感应电流;②磁体从螺线管向左拔出时,磁体运动方向与插入时相反,感应电流方向改变,故指针向左偏转;③磁体插入和拔出时运动方向不同,感应电流方向不同,说明感应电流方向与磁体运动方向有关。
【答案】
(1) 灵敏电流计的指针是否偏转
(2) 1、2、5、6 切割磁感线 3、4、7、8 切割磁感线
(3) 切割磁感线
(4) 8 导体棒运动方向
(5) 力的作用
(6) ① 电路中产生了感应电流 ② 左 ③ 磁体运动
【知识点】
电磁感应现象、感应电流产生条件、影响感应电流方向的因素
【点评】
本题是电磁感应的经典实验探究题,通过控制变量法分析实验现象,考查对电磁感应核心知识点的掌握,要求学生能从实验数据中总结规律,区分电磁感应与通电导体受力的不同,是初中物理电磁学的重点内容。
【难度系数】
0.6
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