实验31探究导体在磁场中运动时产生感应电流(原卷版)
《探究导体在磁场中运动时产生感应电流》是电磁转换的重要实验,通过实验探究过程,能使学生正确理解产生感应电流的条件和感应电流的概念,所以此实验在本单元中的实验题中占据非常重要的地位,同时也是出现概率最大的实验。此实验在中考试卷中,常见分值一般在2分-5分之间。题型大都是实验探究题,有时也会出现在填空题中。该实验应着重从实验方法、实验过程和实验现象,得出的结论等方面入手,了解实验的基本内容。
新课程改革以来,各地中考命题中涉及不同版本教材外的物理探究实验逐年在出新。但纵观其考查内容,大都来源于学生生活实际、规律和和方法。所以学生只要抓住方法、应用得当,一般都能轻松解决。
实验探究-导体在磁场中运动时产生感应电流
【提出问题】什么情况下磁可以生电
【实验电路】如图
【实验器材】蹄型磁铁、导体、电流计、开关。
【实验步骤】
(1)将部分导线ab放置于磁场中,开关断开,导体在磁场中上下左右运动,观察电流计的指针。
(2)将部分导线ab放置于磁场中,保持导线与磁场的相对静止,观察电流计的指针。
(3)保持磁场不变,将导线ab左右移动,观察电流计的指针。
(4)保持磁场不变,将导线ab上下移动,观察电流计的指针。
(5)保持磁场不变,将导线ab斜着移动,观察电流计的指针。
(6)对换磁极,将导线ab左右移动,观察电流计的指针。
【实验表格】见下表
序号
开?关
磁场方向
导体ab的运动方向
指针的偏转方向
1
断开
上N下S
向各个方向运动
不偏转
2
闭合
上N下S
静止不动
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
向右偏转
4
闭合
上N下S
向上运动
不偏转
5
闭合
上N下S
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
【实验结论】产生感应电流的条件:(1)导体是闭合电路的一部分;(2)导体作切割磁感线运动。
感应电流的方向:跟导体切割磁感线方向有关;跟磁感线的方向有关。
《探究导体在磁场中运动时产生感应电流》常考问题:
1.如何判断有无感应电流:电流计指针偏转;
2.如何提高电流计偏转效果:用多匝线圈更明显;
3.如何判断感应电流的方向:根据电流计的指针偏转方向不同;
4.产生感应电流的条件:(1)导体是闭合电路的一部分;(2)导体作切割磁感线运动;
5.感应电流的方向:跟导体切割磁感线方向有关;跟磁感线的方向有关;
6.感应电流的大小:(1)导体切割磁感线的速度;(2)磁场的强弱;(3)线圈的匝数。
A组(中考真题感知)
1.(2023·鄂州)物理小组的同学们利用如图所示的实验装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿___________(选填“上下”、“左右”或“前后”)方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转;
(2)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论:___________电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流;
(3)该实验在探究过程中,是将___________能转化成电能,生活中的___________(填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。
2.(2023·怀化)法拉第发现“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流”的现象,能产生这一现象的实验装置是图____(选填“甲”或“乙”)。丙图是电动机的工作原理,该电动机工作时能量转化是______________(选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械能”)。
3.(2023·长春)在“探究什么情况下磁可以生电”实验中,实验装置如图所示:
(1)根据图中磁感线方向判断蹄形磁体的上端是___________极;
(2)让导线AB在磁场中做___________运动,观察到电流表指针发生偏转,说明回路中有电流产生,这一过程将机械能转化为电能,根据这个现象制成了___________。
4.(2023·聊城)关于如图所示实验,下列说法正确的是()。
A.装置中的AB是轻质塑料棒
B.用该装置可探究“什么情况下磁可以生电”
C.只要开关闭合,灵敏电流计的指针就会偏转
D.根据该实验揭示的原理发明了电动机
5.(2023·自贡)如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线的两端跟灵敏电流表连接。下列说法正确的是()。
A.磁体不动,AB水平向右快速移动,指针不偏转
B.AB不动,磁体水平向左快速移动,指针会偏转
C.磁体不动,AB竖直向上运动,指针会偏转
D.磁体不动,AB竖直向下运动,指针会偏转
6.(2023·阿坝州)如图所示为“探究感应电流产