人教版九年级物理《磁生电》拓展训练.docx

1、人教版九年级物理磁生电拓展训练磁生电拓展训练一、选择题（ 本大题共2小题，共20.0分）1（10分）2018年8月4日，中国路通一2018黄河口（东营）自行车巡回赛第二站在河口区鸣枪开赛。如图所示是某选手用的自行车前轮的结构图行驶中，磁铁靠近传感器时磁场能使其中的带电粒子发生偏转（即相当于通电导体在磁场中受力运动），产生一种信号，信号传入速度计能测出自行车行驶的速度和里程。下列能说明其原理的图是（）A B C D2（10分）现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动或线圈A向上移

2、动时，电流计指针向右偏转，由此可以判断（）A线圈B向上运动，能引起电流计指针向右偏转 B滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，能引起电流计指针向左偏转 C滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央 D因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转方向二、填空题（ 本大题共2小题，共20.0分）3（10分）（1）如图是电学中很重要的两个实验，其中甲图装置是研究 的规律；乙图装置是研究 的规律。（2）图丙是法拉第发明的能够产生持续电流的机器发电机，金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的。金属圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线运动，从而产

3、生持续的电流。某校探究小组仿制了这个发电机装置图丁，对影响电流大小的因素进行如下探究：当圆盘转速增大时，电流表指针偏转增大，说明电流大小跟 有关；保持圆盘转速不变，换用一个半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小还跟 有关；保持圆盘转速不变，换用 ，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小跟磁场强弱有关。4（10分）如图所示的装置，直导线AB段在两磁极中间，AB通过一导线闭合，一部分导线缠绕在铁芯上，当所有部件都静止时，小磁针静止在如图位置。当AB从上到下竖直向下落时，会发生的现象是：小磁针将 （选填“转动”“不转动”）。利用此图所示的实验装置原理可以制造出 机。三、实验探究题（

4、本大题共6小题，共60.0分）5（10分）如图所示是小强”探究产生感应电流的条件”的实验装置，请你帮他解决实验中遇到的问题：（1）在实验过程中，小强应注意观察磁铁的磁场方向、电流计的偏转方向和金属棒ab在磁场中的 方向；（2）金属棒ab不动闭合开关，当水平向左抽出U形磁铁时灵敏电流表的指针 。（选填”偏转”或“不偏转）（3）在本实验中用到的研究方法有 法和 法；（4）若要利用上述装置探究磁场对通电导线的作用“，可以将图中的电流计更换为 ，通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与 有关。6（10分）回顾实验和探究：（将下列实验报告中的空缺部分填写完整）方法小雨由电流磁效

5、应想到，既然“电能生磁”，那么“磁能否生电”？由此他开始了研究。小雨提出问题时运用了 法。过程如图，当导体ab 运动时，电流表指针发生偏转，此时机械能转化为 能。据此制成了 。问题讨论如图所示，发现电磁铁甲比乙吸引铁钉多，说明在 一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性越 。通过电磁铁吸引铁钉的多少来判定它的磁性强弱，用的科学方法是 。7（10分）图示为“探究感应电流产生的条件”的实验装置，蹄形磁体放置在水平桌面上。闭合开关后：（1）要使电路中有电流，导体AB、开关、灵敏电流计和导线必须构成 电路。（2）导体AB沿 方向运动时，电流计指针不偏转。只要导体做切割磁感线的运动，电路中就有 产生

6、。（3）做切割磁感线运动的导体AB，在电路中的作用相当于 。（4）若要改变电流计指针偏转的方向，你的做法是 （说出一种方法即可）。（5）在此装置中，当导体AB沿水平方向运动时，要使电流计指针偏转幅度变大，你的做法是 。8（10分）在探究“感应电流产生的条件”实验中：（1）如图所示，a，b两接线柱间应接入 （填“电源和电流表”、“电源和电压表”“电流表”或“电压表”）（2）开关闭合后，电表正确连入接线柱，导体在磁场中做上下运动时，电表指针没有发生偏转，原因是 。（3）改正错误后继续实验，小科发现每次电表指针的偏转角度不相同，于是他对影响感应电流大小的因素作以下猜想：猜想一：与导体切割磁感线运动的

7、速度大小有关；猜想二：与磁场的强弱有关；猜想三：与导体的匝数有关。为了验证猜想二：小科正确接线后分别让拿着同一个导体在2块磁场不同的U型磁铁中分别水平以相同的速度向左运动，然后小科放下导体再去记录电表的指针读数，发现电表指针晃动了一下，小科记录的时候读数都是0。小科实验操作存在的问题是 。小科正确记录数据后，若猜想二正确，该实验的现象是 。9（10分）小明用如图甲所示的装置探究感应电流产生条件。（1）小明闭合开关后进行了如下操作，其中能产生感应电流的是 （填写字母）；A导体AB不动，让磁体左右运动B磁体不动，让导体AB上下运动（2）实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，下列措

8、施中可行的是 （选填字母）；A换用磁性更强的磁体，增加磁场的强度B将灵敏电流计换成电流表（3）如果将灵敏电流计换成电源，闭合开关S后可以观察到的现象是 ；（4）如图乙是手摇发电机的原理图，当线圈转动到图示位置时，线圈中 （选填“有”或“无”）电流。10（10分）如图所示为探究“磁生电”的实验装置。（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中上下运动，电流计指针 偏转，断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针 偏转。（选填“会”或“不会”）（2）若保持导体ab不动，要产生感应电流，正确的操作是 。（3）该实验利用的原理是 ，现实中可以用来制作 。

9、（4）若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为 ，通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与 有关。磁生电拓展训练参考答案与试题解析一、选择题（ 本大题共2小题，共20.0分）1（10分）2018年8月4日，中国路通一2018黄河口（东营）自行车巡回赛第二站在河口区鸣枪开赛。如图所示是某选手用的自行车前轮的结构图行驶中，磁铁靠近传感器时磁场能使其中的带电粒子发生偏转（即相当于通电导体在磁场中受力运动），产生一种信号，信号传入速度计能测出自行车行驶的速度和里程。下列能说明其原理的图是（）A B C D【考点】电磁感应【分析】（1）研究磁场对电

10、流的作用要先给导体通电，再将其放入磁场中；（2）电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中会产生感应电流；（3）电磁铁是根据电流的磁效应制成的；（4）电流磁效应是指电流能产生磁场。【解答】解：由题意可知，该装置能测出自行车行驶速度和里程的原理是通电导体在磁场中受力运动；A、由图知，这是演示磁场对电流作用的实验装置，即通电导体在磁场中受力运动，故A正确；B、由图知，这是研究电磁感应现象的实验装置，是发电机的原理，故B错误；C、由图知，这是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故C错误；D、由图知，这是演示电流磁效应的实验装置（奥斯特实验的装置），故D错误。故选：A。【点评】图中

11、所示的四个实验，是电与磁这一单元最典型的四个实验，它们各自的特点不同，代表了不同的含义，学习中我们应该加以重点区分才行。2（10分）现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动或线圈A向上移动时，电流计指针向右偏转，由此可以判断（）A线圈B向上运动，能引起电流计指针向右偏转 B滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，能引起电流计指针向左偏转 C滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央 D因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转方向【考点】电磁

12、感应【分析】由题意可知线圈B中产生使电流表指针向右偏转的条件，则分析各选项可得出正确答案。【解答】解：由题意可知当P加速向左滑动时，电阻变大，故线圈B中的电流变小，故线圈A中的磁性变弱，电流计指针向右偏转；线圈A向上移动时，磁性变弱，电流计指针向右偏转；故可知；A、线圈B向上运动，导致穿过线圈B的磁性增强，能引起电流计指针向左偏转，故A错误；B、滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，电阻变小，故线圈B中的电流变大，故线圈A中的磁性变强，电流计指针向左偏转，故B正确；C、滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，A中也会产生变化的磁场，故B中同样会产生感应电流，故指针不会静止，故C错误；D、由以上分

13、析可知，D错误。故选：B。【点评】本题根据题意得出产生使电流表指针右偏的条件，根据磁场的磁性强弱的变化判出各项中应该出现的现象。二、填空题（ 本大题共2小题，共20.0分）3（10分）（1）如图是电学中很重要的两个实验，其中甲图装置是研究磁场对电流作用的规律；乙图装置是研究电磁感应的规律。（2）图丙是法拉第发明的能够产生持续电流的机器发电机，金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的。金属圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线运动，从而产生持续的电流。某校探究小组仿制了这个发电机装置图丁，对影响电流大小的因素进行如下探究：当圆盘转速增大时，电流表指针偏转增大，说明电流大小跟

14、转速有关；保持圆盘转速不变，换用一个半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小还跟导体长度有关；保持圆盘转速不变，换用磁性强的磁铁，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小跟磁场强弱有关。【考点】直流电动机的构造和工作过程；电磁感应；发电机的构造和原理【分析】（1）在电磁学中，磁场对电流的作用规律和电磁感应现象，两个实验有诸多相似之处，较难区分，应从原理入手，关键看是否有电源存在，有则为磁场对电流的作用，这是电动机的原理，没有则为电磁感应实验，是发电机的原理；（2）电磁感应的原理是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，在导体中产生感应电流，因此，转速越快，切割磁感线效果越明显，产生

15、的感应电流也会越多；圆盘半径大，说明导线更长了，切割磁感线的效果会越明显，产生的感应电流也会越多；磁场的强弱可以通过换用更强的磁场来改变，在其他条件不变时，磁场越强，效果同样越明显。【解答】解：（1）图甲中有电源给导线通电，并将一段导体放入磁场中，此时导体会受到磁场的力的作用，因此研究的是磁场对电流的作用；图乙中没有电源，只有电流表，使闭合电路的一段导体放在磁场中，此时如果导体做切割磁感线运动，会在电路中产生感应电流，因此研究的是电磁感应的规律。（2）圆盘转速增大，电流表指针偏转增大，是因为圆盘切割磁感线的效果更明显了，说明电流大小跟圆盘的转速有关；换用半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转更

16、大，这是因为圆盘中导线更多，长度更大了，使切割磁感线的效果更明显了，说明电流大小还跟导体长度有关；磁场越强时，用同样的圆盘、相同的转速去切割磁感线，效果也会随磁场的增强而变得明显，因此，电流表指针偏转更大，说明是换用了磁性更强的磁铁。故答案为：（1）磁场对电流作用；电磁感应；（2）转速；导体长度；磁性更强的磁铁。【点评】（1）磁场对电流的作用实验和电磁感应实验是电磁学中较难区分的两个实验，把握住其最关键不同才能做出准确的判断，即一个有电源，一个没有电源，当然，在理解原理的基础上记住才更能灵活运用；（2）在实验的发电机中，电流的大小与转速、导体长度、磁场强弱三个因素有关，在逐一探究时，一定要注意

17、控制变量法的合理运用，这样才能得出有说服力的结论。4（10分）如图所示的装置，直导线AB段在两磁极中间，AB通过一导线闭合，一部分导线缠绕在铁芯上，当所有部件都静止时，小磁针静止在如图位置。当AB从上到下竖直向下落时，会发生的现象是：小磁针将转动（选填“转动”“不转动”）。利用此图所示的实验装置原理可以制造出发电机。【考点】电磁感应；发电机的构造和原理【分析】当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流的现象，把机械能转化为电能，发电机就是根据此原理制成的。【解答】解：图中是研究电磁感应现象的装置。AB从上到下竖直向下落时，做切割磁感线运动，会产生感应电流，电磁铁有磁性，

18、小磁针在磁场作用下发生转动；根据这一现象，制成了发电机。故答案为：转动；发电。【点评】法拉第在1831年，发现了磁生电，也就是电磁感应现象，从而揭开大规模用电的历史。三、实验探究题（ 本大题共6小题，共60.0分）5（10分）如图所示是小强”探究产生感应电流的条件”的实验装置，请你帮他解决实验中遇到的问题：（1）在实验过程中，小强应注意观察磁铁的磁场方向、电流计的偏转方向和金属棒ab在磁场中的运动方向；（2）金属棒ab不动闭合开关，当水平向左抽出U形磁铁时灵敏电流表的指针偏转。（选填”偏转”或“不偏转）（3）在本实验中用到的研究方法有控制变量法和转换法；（4）若要利用上述装置探究磁场对通电导线

19、的作用“，可以将图中的电流计更换为电源，通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与磁场方向有关。【考点】探究电磁感应现象的实验【分析】（1）（3）产生感应电流的条件：闭合的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流产生。感应电流的方向跟导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关，研究与其中一个因素的关系，要控制另外一个因素不变；根据转换法，实验中通过灵敏电流计的指针偏转研究电流的方向；（2）根据运动的相对性和产生感应电流的条件分析；（4）探究磁场对通电导线的作用”必须要有电源，据此判断；通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。【解答】解：（1）在实验过

20、程中，小强应注意观察磁铁的磁场方向、电流计的偏转方向和金属棒ab在磁场中的运动 方向；（2）金属棒ab不动闭合开关，当水平向左抽出U形磁铁时，根据运动的相对性，相当于磁铁不动，金属棒ab向相反的方向运动，即金属棒切割磁感线，产生了感应电流，故灵敏电流表的指针偏转；（3）感应电流的方向跟导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另一个因素不变；根据转换法，实验中通过灵敏电流计的指针偏转研究电流的方向；所以，在本实验中用到的研究方法有控制变量法和转换法；（4）若要利用上述装置“探究磁场对通电导线的作用”，可以将图中的电流计更换为电源，给导体通电，磁场会对导体产生力的

21、作用；通过实验发现，通电导体在磁场中受力的方向不仅与电流方向有关，而且与磁场方向有关。故答案为：（1）运动； （2）偏转； （3）控制变量； 转换； （4）电源；磁场方向。【点评】本题探究产生感应电流的条件，考查控制变量法和转换法的运用及运动的相对性，同时也考查了磁场对通电导线的作用。6（10分）回顾实验和探究：（将下列实验报告中的空缺部分填写完整）方法小雨由电流磁效应想到，既然“电能生磁”，那么“磁能否生电”？由此他开始了研究。小雨提出问题时运用了逆向思维法。过程如图，当导体ab做切割磁感线运动时，电流表指针发生偏转，此时机械能转化为电能。据此制成了发电机。问题讨论如图所示，发现电磁铁甲比乙

22、吸引铁钉多，说明在电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性越强。通过电磁铁吸引铁钉的多少来判定它的磁性强弱，用的科学方法是转换法。【考点】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验；探究电磁感应现象的实验【分析】（1）掌握逆向思维方法：逆向思维也叫求异思维，它是对司空见惯的似乎已成定论的事物或观点反过来思考的一种思维方式。（2）掌握产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。发电机是根据电磁感性现象制成的，将机械能转化为电能；（3）电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小、线圈多少、有无铁芯。在有铁芯时，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强；对于看不见的事物，人们是通过某些“效应”去

23、研究的，实际是物理的一种研究方法，它是转换法，把看不见的或现象不明显的转化成看得见的明显的现象去感知。【解答】解：（1）“电能生磁”想到“磁能否生电”，用到了逆向思考的方法；（2）由图知，当导体ab前后运动时，做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，将机械能转化成电能，根据这个原理制成了发电机；（3）甲、乙两个电磁铁串联在电路中，电流相等，甲电磁铁的匝数越多，吸引的大头针越多，磁性越强；说明在电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性越强。电磁铁的磁性强弱无法看到，通过观察电磁铁吸引铁钉的多少来显示电磁铁的磁性强弱，运用的科学方法是转换法。故答案为：（1）逆向思维；（2）做切割磁感线；电

24、；发电机；（3）电流；强；转换法。【点评】本题考查了逆向思维的运用、产生感应电流的条件、影响电磁铁磁性强弱的因素等，是一道综合性很强的题目，平时要掌握全面，才能应对自若。7（10分）图示为“探究感应电流产生的条件”的实验装置，蹄形磁体放置在水平桌面上。闭合开关后：（1）要使电路中有电流，导体AB、开关、灵敏电流计和导线必须构成闭合电路。（2）导体AB沿磁感线方向运动时，电流计指针不偏转。只要导体做切割磁感线的运动，电路中就有感应电流产生。（3）做切割磁感线运动的导体AB，在电路中的作用相当于电源。（4）若要改变电流计指针偏转的方向，你的做法是保持磁场方向不变，改变导体AB在磁场中的运动方向（说

25、出一种方法即可）。（5）在此装置中，当导体AB沿水平方向运动时，要使电流计指针偏转幅度变大，你的做法是增大导体切割磁感线运动的速度。【考点】探究电磁感应现象的实验【分析】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，称为电磁感应；（2）根据要产生感应电流导体必须要做切割磁感线运动来分析即可；（3）在电磁感应现象中，做切割磁感线运动的导体，在电路中的作用相当于电源；（4）感应电流的方向是由导体的运动方向和磁场方向来决定的，要改变感应电流的方向，就要从这两个因素入手；（5）感应电流的大小跟导体切割磁感线的快慢和磁场强弱有关。【解答】解：（1）要使导体中产生感应电流，导

26、体AB、开关、灵敏电流计盒导线必须构成闭合电路；（2）导体AB上下运动时，导体没有切割磁感线运动，所以导体中没有感应电流；导体AB左右运动时，导体切割磁感线运动，导体中有关感应电流，这种现象是电磁感应；（3）做切割磁感线运动的导体AB，在电路中的作用相当于电源；（4）由于感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关，因此要改变感应电流的方向，可以采取以下措施：保持磁场方向不变，改变导体AB在磁场中的运动方向；保持导体的运动方向不变，使磁体的NS极对换。（5）由于感应电流是导体在磁场中做切割磁感线运动而产生的，感应电流的大小应该与磁场强弱、导体运动的快慢有关。可以采取以下措施：增大磁场的强度；增

27、大导体切割磁感线运动的速度。故答案为：（1）闭合；（2）磁感线；感应电流；（3）电源；（4）保持磁场方向不变，改变导体AB在磁场中的运动方向；（5）增大导体切割磁感线运动的速度。【点评】电磁感应现象的条件有两个，一为闭合回路、二为导体切割磁感线，两个缺一不可。注意猜想不能毫无根据的臆猜，应根据题目给出的条件及所学知识进行分析；同时要注意知识的灵活迁移。8（10分）在探究“感应电流产生的条件”实验中：（1）如图所示，a，b两接线柱间应接入电流表（填“电源和电流表”、“电源和电压表”“电流表”或“电压表”）（2）开关闭合后，电表正确连入接线柱，导体在磁场中做上下运动时，电表指针没有发生偏转，原因是

28、导体没有做切割磁感线运动。（3）改正错误后继续实验，小科发现每次电表指针的偏转角度不相同，于是他对影响感应电流大小的因素作以下猜想：猜想一：与导体切割磁感线运动的速度大小有关；猜想二：与磁场的强弱有关；猜想三：与导体的匝数有关。为了验证猜想二：小科正确接线后分别让拿着同一个导体在2块磁场不同的U型磁铁中分别水平以相同的速度向左运动，然后小科放下导体再去记录电表的指针读数，发现电表指针晃动了一下，小科记录的时候读数都是0。小科实验操作存在的问题是应该在导体运动过程中读数。小科正确记录数据后，若猜想二正确，该实验的现象是磁场越强，电流表指针偏转幅度越大。【考点】探究电磁感应现象的实验【分析】（1）

29、电路中有电流时，电流表的指针转动，因此可以通过观察电流表的指针是否偏转来确定是否产生了感应电流；（2）产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体，并且在磁场中做切割磁感线运动，二者缺一不可；（3）产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；感应电流的大小与磁场的强弱、线圈的匝数以及导体切割磁感线的速度有关，据此分析。【解答】解：（1）实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流，故a、b 两接线柱间应接入小量程电流表（灵敏电流计）；（2）导体在磁场中做上下运动时运动时，导体没有做切割磁感线运动，电路中没有感应电流产生，所以电流表指针没有发生偏转；（3

30、）小科正确接线后分别让拿着同一个导体在2块磁场不同的U型磁铁中分别水平以相同的速度向左运动，然后小科放下导体再去读电流表读数，此时导体已不再切割磁感线，电路中无感应电流，所以电流表示数为0；电流表指针偏转的幅度能反应出感应电流的大小，改变磁场强弱，让导体AB以相同的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小；如果电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与磁场强弱有关。故答案为：（1）电流表；（2）导体没有做切割磁感线运动；（3）应该在导体运动过程中读数；磁场越强，电流表指针偏转幅度越大。【点评】本题考查了电磁感应现象的探究实验，知道产生感应电流的条件和影响感应电流的大小的因素，从方法上考查了控制变量法的应用。9（10分）小明用如图甲所示的装置探究感应电流产生条件。（1）小明闭合开关后进行了如下操作，其中能产生感应电流的是A（填写字母）；A导体AB不动，让磁体左右运动B磁体不动，让导体AB上下运动（2）实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显，为了使指针偏转明显，下列措施中可行的是A（选填字母）；A换用磁性更强的磁体，增加磁场的强度B将灵敏电流计换成电流表（3）如果将灵敏电流计换成电源，闭合开关S后可以观察到的现象是AB运动；（4）如图乙是手摇发电机