电与磁易错题Word版 含答案Word格式.docx
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0.14
①当L=3cm时,将此时磁感应强度B数值填在上表中对应位置。
②分析以上数据可以得出,通入电磁铁的电流一定时,距电磁铁越远,磁感应强度B越______.
③综合
(2)和(3)的实验结论可知,电磁铁周围的磁感应强度B与通入电磁铁的电流大小和距电磁铁的距离________(选填“有关”或“无关”)。
【答案】大灵敏电流计示数R距电磁铁的距离增大0.5小有关
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图丙可知,磁感应强度越大,R阻值越大。
[2]图乙中R是磁敏电阻,其阻值随磁感应强度B的变化而变化,磁敏电阻的变化引起电路中电流的变化,实验中根据灵敏电流计示数判断R所处位置的磁感应强度的强弱。
(2)[3]研究电磁铁周围的磁场强弱与通入电磁铁的电流大小是否有关,控制磁敏电阻R到电磁铁的距离。
[4]灵敏电流计的示数不断变小,说明图乙电路中的电流不断减小,磁敏电阻的阻值不断增大,R所处位置的磁感应强度不断增大。
(3)①[5]由表可知当电流为15mA时,磁感应强度B为0.6T,由图丙可知当磁感应强度B为0.6T时,磁敏电阻的阻值为400Ω,由欧姆定律可知,此时,磁敏电阻两端的电压为
则电源电压为6V。
当电流为20mA时,磁敏电阻此时的电阻为
由图丙可知电阻为300Ω时,磁感应强度B为0.5T。
②[6]由表中数据可以得出,通入电磁铁的电流一定时,距电磁铁越远,磁感应强度B越小。
③[7]由
(2)可知电磁铁周围的磁感应强度B与通入电磁铁的电流大小有关;
由(3)可知电磁铁周围的磁感应强度B与距电磁铁的距离有关。
综合上述实验结论可知,电磁铁周围的磁感应强度B与通入电磁铁的电流大小和到电磁铁的距离有关。
2.某学校课外科技兴趣小组在物理老师的指导下设计了一个实验装置如图所示,用来探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管(线圈电阻忽略不计)和自制的针式刻度板组成,通过观察指针偏转角度的大小,来判断电磁铁磁性的强弱.用竹片削制的指针下方加装固定一物体E,导线a与接线柱2相连.
制定计划与设计实验
(1)为了使指针在受磁场力的作用在能绕O点转动,需在E处加装___________(选填“铜块”、“铝块”或“铁块”),加装物体后,为了确保指针能正确指示且具有一定的灵敏度,老师在O点转轴处涂抹润滑油,目的是___________,使指针转动更灵活.
(2)按图所示连接好电路,闭合开关.调节变阻器滑片P到某一位置,记下此时指针偏转的角度,保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连,可以探究电磁铁磁性强弱与___________的关系;
保持接线方式不变,移动变阻器滑片P,可以探究电磁铁磁性强弱与___________的关系;
进行实验与收集证据
(3)保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连时,闭合开关后,指针偏转的角度将会___________;
当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,指针偏转的角度将会___________(选填“增大”、“不变”或“减小”);
评估交流
(4)细心观察的小锋同学发现在实验过程中该自制装置的指针均向右偏转,只是偏转角度不同,该同学向老师提出能否让指针向左偏转,老师马上将一块小磁铁换装在如图的E处,且让磁铁的右端为___________极,闭合开关后,同学们发现指针果然向左偏转.
(6)你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与___________有关(写出一个即可).
【答案】铁块减小摩擦线圈匝数电流大小增大减小N铁芯大小;
通电螺线管(或电磁铁)与指针间的距离;
指针质量(或重).
(1)磁铁可以吸引铁块,不吸引铜、铝物质,故需要加装铁块;
在O点转轴处涂抹润滑油可以使接触面变光滑,减小了摩擦;
(2)①保持滑片P位置不变,也就是电流不变,导线a改为与接线柱1相连,增加了线圈匝数,因此可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系;
②保持接线方式不变,也就是线圈匝数不变,移动变阻器滑片P,可以改变电流,因此可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系;
(3)①保持滑片P位置不变,即电流不变,导线a改为与接线柱1相连时,线圈匝数增多闭合开关后,电磁铁磁性增强,指针偏转的角度将会增大;
②当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,接入电路电阻增大,电流减小,磁性减弱,所以指针偏转的角度将会减小;
(4)由图中通电线圈电流流入方向,利用右手螺旋定则可以判断出通电线圈左端为N极,右端为S极,在E出放小磁铁让磁铁的右端为N极、左端为S极时,通电线圈右端S极与小磁铁左端为S极就会相互排斥,指针就会向左偏转;
(5)该装置中指针的偏转角度大小要受磁力大小、竹片削制的指针质量、电磁铁距离指针的距离等因素影响,所以可以改变铁芯的大小来改变磁性,也可以改变竹片削制的指针质量,这样摆动起来更轻松.
3.如图,在“磁场对通电直导线的作用”实验中,小明把一根轻质的铝棒AB用细线悬挂后置于蹄形磁体的磁场中
(1)接通电源,铝棒AB向左运动,说明磁场对电流有的_____作用,_____(选填“电动机“或“发电机”)利用这一原理工作的.
(2)若只将磁体的两极对调,接通电源,观察到铝棒AB向_____(选填“左”成“右”)运动,说明力的方向与_____方向有关.
(3)小明猜想磁场对通电直导线作用力的大小可能与导线中电流大小有关,请在图中器材的基础上,添加一只器材,设计一个简单实验,探究这一猜想.
添加器材:
_____
简要做法:
【答案】力电动机右磁场滑动变阻器将滑动变阻器串联在电路中,改变滑片的位置,观察铝棒摆动的幅度
(1)把一根轻质的铝棒作为直导线放在蹄形磁体的磁场里,接通电源,看到直导线向左运动,说明磁场对通电导线有力的作用;
电动机就是利用该原理制成的;
(2)只将磁体的两极对调,接通电源,导体的运动方向会改变,所以观察到直导线向右运动;
说明力的方向与磁场的方向有关;
(3)探究磁场中通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关,可以在其他条件不变的情况下,添加一滑动变阻器来改变电路中的电流.
其做法如下:
在图所示的电路中串联一个滑动变阻器,移动变阻器的滑片,改变导线中电流的大小,观察通电导线摆动的幅度;
以此判断磁场对通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关.
4.利用如图所示的实验装置探究电动机的工作原理,请你完成下列问题.
(1)通电后图甲中ab段导线受磁场力的方向竖直向上,请在图丙中作出ab段导线所受到的磁场力F′的示意图;
(_____)
(2)当线圈转过图乙所示位置时,通过改变_____的办法使线圈靠磁场力的作用可以继续顺时针转动至少半周;
(3)生产实际中,为使直流电动机的转子能持续不停地转动,在此结构的基础上主要是通过加装_____来实现的(填直流电动机的结构名称).
【答案】
电流方向换向器
电动机的原理是:
通电导线在磁场中受力的作用,其所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,即只要改变一个量,其所受力的方向就会改变一次;
直流电动机工作时,为了让线圈持续的转动下去,即是通过换向器在平衡位置及时的改变线圈中的电流的方向,即改变线圈所受力的反向,使线圈持续的转动下去.
(1)由于电流从电源的正极出发,故此时图1中ab的电流方向是由a到b;
在图丙中,由于电流的方向和磁场的方向均没有改变,故此时线圈所受力的方向仍不变,即力的方向仍是向上的,如图所示:
(2)据图乙能看出,再向下转动,磁场力会阻碍线圈运动,故此时必须改变线圈中的受力方向,所以可以通过改变线圈中的电流方向使得线圈持续顺时针转动至少半圈;
(3)直流电动机的线圈可以持续转动,是因为它加装了换向器,换向器能在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向.
5.磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
小蕊和小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关,请你参与探究并解决一些问题。
(1)如图a,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的回形针数量,显示磁体对回形针吸引力的大小。
回形针的放置有图b中的甲、乙两种方法,依据_______的原理,回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中____的方法。
(a)
(b)
(2)选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同、材料不同的铁板、铝板等,观查能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中。
①分析数据,可以得出:
在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量____,说明铁板和镍板对吸引力的影响____,即对磁性屏蔽效果明显。
②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是____。
③铝是导体,陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体,从表中数据知道,它们对吸引力影响效果相同。
据此,你提出一个值得探究的问题:
______________________。
(3)他们在纸片上分别放入形状和____相同、面积不同的铁板,发现铁板面积越大,吸住的回形针数量越少。
(4)日常生活中,磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。
请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质,写出一种保护磁卡磁性的方法:
_________________。
【答案】二力平衡乙较少(或明显减少)较大(或明显)铝不能被磁体吸引(或铝不能被磁化)磁性屏蔽的效果与物体的哪些因素有关厚度磁卡放人铁盒中(或放入含有铁、镍丝的网状包里)
(1)回形针受到两个力的作用:
重力和磁体的吸引力,处于静止状态,所以这两个力是一对平衡力。
故应用的原理是二力平衡;
甲乙两图比较,通过乙图中下方能够吸引的回形针数量,可以比较吸引力的大小,能达到实验目的,而甲图,在纸片下方吸引回形针数量不能比较出吸引力的大小,不能达到实验目的。
因此选择乙图;
(2)①分析数据可以得出,在其它条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响较大,即对磁性屏蔽效果明显;
②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是铝不是磁性物质,不能被磁化;
③铝是导体,陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体,从表中数据知道,它们对吸引力影响效果相同。
铁、镍、铝都是导体,它们对吸引力影响效果却不同。
因此提出的问题是:
磁体屏蔽的效果与哪些因素有关;
(3)根据控制变量法的思路,要研究屏蔽效果与铁板面积的关系,必须保持铁板的形状、厚度一定,改变面积大小,观察回形针被吸起的数目多少;
(4)由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显,所以可以将磁卡放在铁盒中,磁性就能长时间保持了,磁卡不易受到外界磁场的影响。
【点睛】
注意理解体会实验采用了控制变量法和转换法,两种方法都是初中物理常用的研究方法,要熟悉两种实验方法在初中物理实验中的应用。
6.如图所示是同学们安装的直流电动机模型.
(1)在某次安装直流电动机模型活动中,小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路,闭合开关线圈均不转.若小孙用手轻轻一推转子,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是_____________;
若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是______________;
若小星在原磁体上加一块磁体,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是________________.
(2)线圈正常转动后,若把电源的两极对调一下,观察到线圈转动的________发生变化;
若改变线圈中的电流大小,观察到线圈转动的________发生变化.
(3)许多家用电器用到电动机,请你列举一种装有电动机的家用电器的名称:
__________.
【答案】线圈在平衡位置换向器与电刷接触不良(或摩擦过大)磁体磁性太弱方向速度电风扇(或洗衣机等)
(1)闭合开关线圈均不转.
小孙用手轻轻一推转子,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是线圈在平衡位置,转动一个角度后,线圈两边受力不平衡,线圈会持续转动;
小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是:
换向器与电刷接触不良,无电流通过,也可能是摩擦过大,调整后摩擦力小了,线圈转动;
若小星在原磁体上加一块磁体,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是磁体磁性太弱.
(2)直流电动机的转动方向与磁场方向和电流方向有关;
线圈正常转动后,若把电源的两极对调一下,电流方向改变,所以观察到线圈转动的方向发生变化;
若改变线圈中的电流大小,观察到线圈转动的速度发生变化.
(3)许多家用电器用到电动机,日常家电中装有电动机的有:
电风扇、洗衣机等.
7.磁场的强弱用磁感应强度(用字母“B”表示)的大小来表示,磁感应强度的单位是特斯拉(用字母“T”表示).某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.若RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值,右图为某磁敏电阻的电阻比值
跟磁感应强度B关系的图象,现在要测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB.
提供的实验器材如下:
一节旧干电池,磁敏电阻RB(无磁场时阻值R0=100Ω),两个开关S1、S2,导线若干.另外,还有可供再选择的以下器材:
A.电流表A(量程:
0~0.6A,0~3A);
B.电压表V(量程:
0~3V,0~15V);
C.定值电阻R1(阻值:
1.5kΩ);
D.定值电阻R2(阻值:
80Ω);
E.定值电阻R3(阻值:
5Ω).
(1)设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为1.0~1.2T.
请你从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材,并根据要求完成下列问题.
①选择的两种器材是(填写器材前面字母序号).
②选择电表的量程.
③在答题卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图(实验测量过程中不拆接电路).
(2)若要准确测出该磁敏电阻所处磁场磁感应强度大小约为0.1~0.3T的阻值,在你设计测量的电路中,从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材是(填写器材前面字母序号).
(1)①BC②0~3V③电路设计如下图所示;
(2)BD
试题分析:
(1)由图像由线可知,当B大小约为1.0~1.2T时,
的值约为12~14,由于R0=100Ω,所以可得,RB约为1200Ω~1400Ω,最接近于定值电阻R1;
电源为一节干电池,一节电池的电压为1.5V,则电路中的最大电流I大=1.5V/1200Ω=0.00125A<0.02A,所以,电流表不可选,应选电压表,电压表的量程为0~3V;
经以上分析可知,实验电路图应采用串联分压,实验测量过程中不拆接电路,需要两个开关控制,如下图所示:
(2)磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为0.1﹣0.3T时,由图象可知,
大约在0.5﹣3之间,对应的电阻RB在50Ω﹣300Ω,电路中的最大电流I大=1.5V/50Ω=0.03A,电路中的电流太小,所以,电流表不可选,应选电压表,由串联电路的分压特点可知,选用1.5kΩ和5Ω的电阻时,它们分得的电压太大或太小,无法测量,应选阻值为80Ω的定值电阻R1.
【考点定位】电与磁
8.如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过来实现;
要判断电磁铁的磁性强弱,可观察___________________来确定。
(2)下表是该组同学所做实验的记录:
电磁铁(线圈)
50匝
100匝
实验次数
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目/(枚)
8
7
11
14
①比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:
电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的;
②比较实验中的1和4(或2和5或3和6),可得出的结论是:
电磁铁线圈中的电流一定时,;
(3)在与同学们交流讨论时,另一组的一个同学提出一个问题:
“当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关?
”
①你对此猜想是:
;
②现有大小不同的两根铁芯,利用本题电路说出你验证猜想的方法。
(1)移动滑动变阻器滑片;
吸引铁钉的数目;
(2)①电流越大电磁铁的磁性越强;
②线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强;
(3)有关,在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯观察吸引铁钉的数目
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过移动滑动变阻器滑片来实现;
要判断电磁铁的磁性强弱,可观察吸引铁钉的数目来确定。
(2)①比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:
电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流越大电磁铁的磁性越强;
电磁铁线圈中的电流一定时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强;
(3)当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关,在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯观察吸引铁钉的数目。
考点:
探究电磁铁磁性强弱因素
9.
(1)奥斯特曾经做过的实验示意图.比较甲、乙两图,得到的结论是_____;
比较甲、丙两图,得到的结论是_____。
(2)一台简易电动机如图所示.用硬金属丝做两个支架,分别与电池的两极相连,用漆包线绕成一个矩形线圈,以线圈引线为轴.用小刀刮去轴一端的全部漆皮,再刮去另一端的(全部/半周)漆皮,并将线圈放在支架上,磁体放在线圈下,接通电源并用手轻推一下线圈,线圈就会不停的转动起来。
①电动机是利用原理制成的。
②要改变线圈的转动方向,可以____(提一个方案即可)。
(1)电流周围存在磁场磁场方向与电流方向有关动能是由重力势能转化而来的
(2)半周①通电线圈在磁场中受力转动②只对调电源正负极改变电流方向或只对调磁体磁极改变磁场方向
(1)比较甲乙两图可发现当导线中有电流通过时,小磁针才发生转动,而小磁针的转动是磁场作用的结果,所以是应该是通电导体周围有磁场;
比较甲丙两图可发现当导体中电流方向改变后,小磁针的转动方向改变,而小磁针转动方向的改变是因磁场方向改变而改变的,所以说磁场方向与电流方向有关
(2)将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周没有电流通过,不受磁场力的作用,利用惯性转动,①电动机,即通电能动,是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的;
②影响线圈的转动方向是电流的方向和磁场的方向.故要使线圈的转动方向发生改变,只要改变其中一个因素即可
奥斯特实验的内容电动机原理和构造
10.为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小勤所在的实验小组进行了如下实验:
他们首先找了两颗大铁钉,用漆包线在上面绕制若干圈,做成简易电磁铁,然后分别按图接入电路.探究前,小勤他们还作了以下的猜想:
猜想A:
电磁铁,顾名思义,通电时有磁性,断电时没有磁性;
猜想B:
通过的电流越大,磁性越强;
猜想C:
外形相同时,线圈的匝数越多,磁性越强.
探究过程如图所示.请你仔细观察这四幅图,然后完成下列填空.
(1)探究过程中通过观察来判断磁性的有无和强弱;
(2)比较图可以验证猜想A是正确的;
(3)比较图可以验证猜想B是正确的;
(4)通过图d中的实验现象可以验证猜想C是正确的;
但仔细分析发现,猜想C的表述还不完整,还应补充条件.
(1)吸引小铁钉(大头针等)的多少
(2)a和b(3)b和c(4)通过的电流相等
(1)为了便于观察,我们把电磁铁的磁性的有无和强弱转化为电磁铁所能吸引小铁钉个数的多少来分析判断;
(2)由ab两图可知,a图的开关断开,电路中没有电流,电磁铁也不吸引大头针闭合,说明电磁铁没有磁性.b图的开关闭合,电路中有电流,电磁铁吸引大头针闭合,说明电磁铁有磁性.由此知A是正确的.
(3)猜想B是验证磁性的强弱是否与电流大小有关,因此要控制匝数相同,电流大小不同.比较分析题目中的这几个图,发现只有bc符合条件.
(4)猜想C是验证磁性的强弱是否与线圈的匝数是否有关,因此要控制电流的大小相同,线圈匝数不同.在d图中,由于两电磁铁串联,控制了电流相等,而匝数不同,故该图符合条件.故我们在分析过程中,还应强调增加“电流相同”这个条件.
故答案为
(1)吸引小铁钉(大头针等)的多少;
(2)a和b;
(3)b和c;
(4)通过的电流相等.
11.在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中:
(1)小星设计的电路如图甲所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线ab,ab的两端分别跟开关,螺线管连接,螺线管旁放置一个小磁针,当ab中产生电流时,螺线管中有_____通过,小磁针会发生偏转.
(2)小星闭合开关后,不管导线ab在磁场中怎样运动,小磁针都不偏转,是没有产生电流,还是产生的电流太微弱?
他换用了一个灵敏电流表代替螺线管和小磁针,如果灵敏电流表指针发生偏转,表明ab中产生电流,实验的情况如图乙所示.
A.观察并分析①②③现象可知:
导体静止时,_____产生感应电流;
导体沿着磁感线方向运动时,_____产生感应电流;
导体切割磁感应线运动时,_____产生感应电流.(均选填“能”或“不能”)
B.观察并分析③④现象可知:
产生感应电流的条件之一是_____.
(3)对比图甲和图乙两次实验后,小星认为:
图甲中小磁针不发生偏转,不是没有产生电流,而是_____.
(4)实验中,如果导体不动,只要马蹄形磁体_____运动(填“上下”“前后”或“左右”)也能产生感应电流.
【答案】电流不能不能能形成闭合回路产生的电流太小左右
(1)[1]当ab中产生电流时,闭合回路中都会有电流,则螺线管有电流通过,能产生磁场,使小磁针偏转;
(2)A.[2]根据图示可知,导体静止时不能产生感应电流;
[3]当导体沿磁感线方向运动时,即上下运动,不能产生感应电流;
[4]当导体左右运动,切割磁感线运动时,能产生感应电流;
B.[5]根据③④现象可知,要产生感应电流,必须是在闭合回路中;
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