2024年中考物理一轮复习实验微专题——第二十章《电与磁》（无答案）

2024年中考物理实验微专题——第二十章《电与磁》
1．小明同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时，实验装置如图所示．
(1)闭合开关后，螺线管周围小磁针的指向如图所示，小明根据螺线管右端小磁针的指向判断出螺线管的右端为N极，则可知电源的A端为________极；
(2)当电源的正负极方向对换时，小磁针a的南北极指向也对换，由此可知：通电螺线管的外部磁场方向与螺线管中导线的________方向有关．
2．华华利用开关、电池、小磁针、滑动变阻器等器材做了如图所示的实验。
（1）由图甲与乙可知通电导体周围存在 　 　。
（2）如图乙与丙所示，小磁针偏转方向发生改变，说明电流磁场的方向和 　 　有关。
3．电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。
（1）如图1所示，亮亮利用干电池、导线和小磁针进行实验。
①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明 　 　；
②世界上第一个发现电和磁是有联系的科学家是 　 　。
（2）亮亮又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。
①通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与 　 　的磁场相似；
②为了进一步判断通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系，接下来的操作是 　 　。
4．在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中。
（1）如图所示，在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外部的磁场与 　 　磁体的磁场相似；
（2）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因：　 　（写出一条即可）；
（3）将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 　 　方向的关系；
（4）如果想探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系，可以增加的实验器材有：　 　（写出一个即可）；
（5）在螺线管内插入铁芯，就可以制成电磁铁。许多自动控制的电路中都安装有电磁铁，关于电磁铁下列说法中正确的是：　 　。
A．电磁铁的铁芯，可以用铝棒代替
B．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
C．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
5．为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小明同学作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小明所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁如图所示，从左到右a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小明的猜想和实验，完成下面填空：
（1）通过观察 　 　来判断磁场的强弱；
（2）通过比较 　 　两种情况，可以验证猜想A是正确的；
（3）通过比较 　 　两种情况，可以验证猜想B是正确的；
（4）通过比较d中两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充的条件是 　 　。
6．如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变．
(1)以下是他的部分实验步骤：
①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最________(选填“左”或“右”)端．用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中；
②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中；
③仿照步骤②再进行两次实验．
(2)由表中数据可以得出的实验结论是：对于同一电磁铁，_________________________．
(3)闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为______(选填“N”或“S”)极．
(4)本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到___________________的作用．
实验次数 1 2 3
I/A 0.34 0.40 0.44
F0/N 0.9 0.9 0.9
7．如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图。在弹簧上方固定物体A，当导线c与a点相连，闭合开关后，电流表指针发生偏转。
（1）弹簧上方的物体A应由 　 　制成（选填“铜”、“铁”或“铝”）。
（2）当开关闭合后，电磁铁上端应为磁极的 　 　极。
（3）当滑动变阻器R0的滑片向左滑动时，电流表指针偏转的角度将会变大。
（4）保持滑动变阻器R0的滑片位置不变，当导线c由a点改为与b点相连，闭合开关后，可发现电流表指针偏转的角度将会 　 　（选填“变大”或“变小”）。
（5）经过对电磁铁的研究，可得出结论：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性 　 　；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。
8．小明用自己安装好的直流电动机模型（如图甲）来研究电动机的工作过程。
（1）电动机的工作原理是磁场对 　 　有力的作用。图乙是直流电动机工作原理图，其中C、D叫作 　 　，线圈左右两边框的受力方向相反，其原因是 　 　方向相反。
（2）小明将直流电动机模型接入电路，各部分连接完好，闭合开关后电动机却不能转动。他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动。刚开始不转的原因可能是 　 　。（填序号）
A.蹄形磁铁磁性太弱 B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置 D.线圈中的电流太小
（3）小明按图丙电路将电动机模型连入电路，闭合开关，电动机正常转动，小明记下了电流表和电压表的示数。实验过程中，由于弧形铁片螺丝松动，电动机线圈被弧形铁片卡住了，小明惊奇地发现，电动机线圈被卡住后，电流表和电压表的示数都发生了变化，小明赶紧记下了两表的示数（如下表所示）并断开了开关。
电动机状态 电压U/V 电流I/A
正常转动 2.2 0.18
被卡住不转 2.0 0.33
为什么电动机线圈被卡住后电流会变大呢？小明经过反复思考，终于明白了其中的道理，原来线圈不转时只有线圈电阻阻碍电流，线圈电阻比较小，因此电流较大；当通电线圈在磁场中转动时，线圈同时也会在磁场中做 　 　运动，产生感应电流，根据实验数据可以判断，感应电流的方向应该与原来线圈中的电流方向 　 　。在实际生活中，如果电动机转轴被卡住而不转动时，电能将全部转化为 　 　能，很容易烧坏电动机线圈。
9．在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在 　 　，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，闭合开关前，导体 　 　，闭合开关后，导体 　 　，说明磁场对 　 　导体有力的作用。
（3）断开开关，将图中磁体的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 　 　，说明通电导体在磁场中的受力方向与 　 　有关。
（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向 　 　，说明通电导体在磁场中的受力方向与 　 　有关。
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，　 　（选填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
10．某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电．
(1)实验时应将电流表、导线ab串联起来组成______回路．
(2)该同学进行以下尝试，能使电流表指针偏转的是________(填字母标号)．
A. 导线ab在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体
B. 导线在磁场中静止，但不用单根导线ab，而用匝数很多的线圈
C. 蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置水平向左或水平向右运动
D. 蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动
E. 蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置斜向上或斜向下运动
(3)如图所示的实验装置中，将电流表换成________进行触接，还可以探究电动机的工作原理．
11．图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB，导线的两端跟电流计连接。
次数 磁场方向 导线AB运动方向 电流计指针偏转方向
1 向上 向左、斜向左 向左
2 向右、斜向右 向右
3 向下 向左、斜向左 向右
4 向右、斜向右
（1）让AB竖直向上运动，电流计的指针 　 　（填“偏转”或“不偏转”）。
（2）上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，分析上表可以得出：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 　 　运动时，导体中就产生电流
（3）如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是 　 　。
（4）第4次实验中电流计指针偏转方向是 　 　。
（5）如果将蹄形磁体向左运动，电路中 　 　（填“能”或“不能”）产生电流。
12．小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中灵敏电流计G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反)．
(1)导体ab静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中______(选填“有”或“无”)电流产生．
(2)继续探究，记录观察到的现象如下表：
序号 ab运动方向 电流计指针 偏转情况
1 沿磁场方向运动(不切割磁感线) 不偏转
2 水平向左(切割磁感线) 向右偏转
3 水平向右(切割磁感线) 向左偏转
①比较1、2(或1、3)实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做____________运动时，电路中就会产生感应电流．
②比较2、3实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟___________________________有关．
(3)若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动)，则灵敏电流计的指针______(选填“会”或“不会”)偏转．
13．某同学用如图甲所示的装置探究什么情况下磁可以生电。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线两端跟电流表连接组成闭合回路。
（1）让导线AB在磁场中静止，观察到电流表指针 　 　；让导线AB在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体，观察到电流表指针 　 　；保持蹄形磁体静止，让导线AB从图中所示位置水平向右运动，观察到电流表指针 　 　。（填“偏转”或“不偏转”）
（2）图乙中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是 　 　（填标号）。
14．某校九年级一班物理兴趣小组的同学，学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣对下列实验进行了探究。
（1）如图甲，将小磁针放在南北方向的直导线正下方，小磁针静止，N极指向北。如图乙触接电源，小磁针的N极向纸外偏转。断开连接后，小磁针恢复到图甲位置。如图丙，将电源正负极对调，再次触接电源，小磁针的N极向纸内偏转。则：
①通电导线周围存在磁场，且磁场的方向与 　 　有关。
②断开电源后，小磁针恢复到图甲状态，这是因为小磁针受到了 　 　的作用。
③如图丁所示，高速电子束飞过小磁针上方时，小磁针将发生如图 　 　所示方向的偏转，原因是 　 　。
（2）利用图戊所示的装置，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况，记录在表中。已知当电流从电流表的左侧接线柱流入时，指针向左偏转；从右侧接线柱流入时，指针向右偏转。
实验次数 导体棒移动情况 电流表指针偏转情况
1 竖直向上 不偏转
2 竖直向下 不偏转
3 水平向左 向右偏转
4 水平向右 向左偏转
根据表中记录的实验信息，完成下列问题：
④由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中 　 　（填“会”或“不会”）产生感应电流。
⑤由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与 　 　的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流表的指针向 　 　偏转。
⑥本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应 　 　。
⑦小明将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是 　 　。
⑧发电机的原理与本实验的原理一样，己图为发电机的示意图，图中时刻线框水平，箭头为线框旋转的方向，此时ab边中的电流方向 　 　（填“由a到b”或“由b到a”）。
15．图1是探究什么情况下磁可以生电的装置．在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab，导线的两端跟电流计连接．
次数 磁杨方向 导线AB运动方向 电流计指针偏转方向
1 向上 向左、斜向左 向左
2 向右、斜向右 向右
3 向下 向左、斜向左 向右
4 向右、斜向右
(1)让ab竖直向上运动，电流计的指针 (填“偏转”或“不偏转”)．
(2)上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象，分析上表可以得出：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就产生电流
(3)如图2所示，四幅图中实验或设备中应用了此原理的是 ．
(4)第4次实验中电流计指针偏转方向是 ．
(5)如果将蹄形磁体向左运动，电路中 填“能”或“不能”)产生电流．