進(jìn)階中考2020——實(shí)驗(yàn)專練(磁場對電流的作用)物理拓展練習(xí)

1、實(shí)驗(yàn)專練(磁場對電流的作用)物理拓展練習(xí)1探究電磁現(xiàn)象根據(jù)圖甲可知，磁場的方向與有關(guān)。根據(jù)圖乙可知，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，據(jù)此現(xiàn)象發(fā)明了N 、 S 極，導(dǎo)如圖丙所示，閉合開關(guān)，保持電流方向不變，對調(diào)磁體的體棒的受力方向選填“改變”或“不變”) 。如圖丁所示，當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時(shí)，電磁鐵吸引大頭針的個選填“增多”或“減少”)法結(jié)論通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，這個過程中將 能轉(zhuǎn)化為能，據(jù)此原理制成了 ；通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與 和有關(guān) .問題 討 論上述實(shí)驗(yàn)中如果把電源去掉，接入一個靈敏電流計(jì)可以探究什么情況下 磁能產(chǎn)生電，應(yīng)閉合開關(guān)后讓導(dǎo)體 AB

2、 運(yùn)動，可以觀察到電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn) .根據(jù)這一現(xiàn)象可制成 .3歸納式和演繹式探究通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān) .在磁場中受力的大小與什么因素有關(guān)？小宇和同學(xué)們做了實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如下表：磁體電流 I /A長度 L /m力 F / 10 3N甲0.11.01.0甲0.30.51.5甲0.12.02.0乙0.20.54.0乙0.21.08.0乙0.11.56.0（ 1）分析表中數(shù)據(jù)，可以看出通電導(dǎo)體在磁場中受到力F B ；其中 B 的值不同磁體一般是 的.因此我們可以用這個值來表示磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，在國際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的單位是特斯拉，簡稱特，符號是T.（

3、 2）請你計(jì)算一下，磁體甲的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是 .（3）如圖，長為 L 、質(zhì)量為 m 的均勻金屬棒 ab 的兩端用兩個完全相同的彈簧懸掛成水平 狀態(tài)，位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（強(qiáng)弱和方向處處相同）中.彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣，金屬棒通過開關(guān)與電源相連，電路總電阻為R.當(dāng)電源電壓為 U 時(shí)，彈簧恰好不伸長 .證明：勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 的大小是 B mgRUL4探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象：5完成下面探究報(bào)告器材阻器蹄形磁鐵，電源，導(dǎo)線，開關(guān)，直裝置圖導(dǎo)線 AB ，滑動變過程1把一根直導(dǎo)線 AB 放在蹄形磁體的 中。接通電路， 觀察到直導(dǎo)線 起來。2把電源的正負(fù)極對調(diào)后接入電路， 使通過導(dǎo)線 AB

4、的電流方向與原 來方向 ，觀察到導(dǎo)線運(yùn)動方向 。3保持導(dǎo)線 AB 中的電流方向不變，把蹄形磁體上下磁極對調(diào)一下， 使磁場方向與原來相反，觀察到導(dǎo)線運(yùn)動方向 方法1通過導(dǎo)線 AB 的運(yùn)動說明通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用， 這是運(yùn)用了研究方法中的 法。2研究通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與磁場方向有關(guān)時(shí)， 保持電流方 向不變，這是運(yùn)用了研究方法中的 法。6閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫.原因是這部分導(dǎo)體兩端會產(chǎn)生電壓 .電壓的大小與導(dǎo)體棒長度 L 、導(dǎo)體棒速度 v 以及磁感應(yīng)強(qiáng)度 B （表示磁場的強(qiáng)弱）有關(guān)，其關(guān)系數(shù)據(jù)如下表所示磁感應(yīng)強(qiáng)度B/T導(dǎo)體棒長度

5、L/m導(dǎo)體棒運(yùn)動速度v/ m?s-1電壓 U/V0.10.10.11 10 30.20.10.12 10 30.10.10.22 10 30.20.20.14 10 3（1）U k .（2）通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，這個力叫安培力，當(dāng)導(dǎo)體棒與磁場垂直時(shí)，安培力 的大小 F 安=BIL，I 為流過導(dǎo)體的電流 .如圖，兩根足夠長的水平平行導(dǎo)軌 M 、N 間距為 L ， 空間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B，導(dǎo)體棒 CD 與導(dǎo)軌接觸緊 密，兩導(dǎo)軌左側(cè)電阻大小為 R（導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)） ，當(dāng)導(dǎo)體棒以速度 v 沿著導(dǎo)軌運(yùn)動時(shí)，其所受安培力大小 F 安 =3）如圖中若用水平向

6、右、大小為 F拉=21N 的力拉著導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌運(yùn)動，導(dǎo)體棒長度L 0.2m （此時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力水平向左） ，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 1T ，導(dǎo)軌左側(cè)電阻R 0.1，不計(jì)摩擦，導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度為 .7探究影響通電導(dǎo)線在磁場中受力方向的因素實(shí)驗(yàn)裝置如圖是演示“通電導(dǎo)線在磁場中受到力”的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)方法本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)閉合開關(guān)后，放在磁場里的導(dǎo)線ab 的來確定磁場對通電導(dǎo)線產(chǎn)生了力的作用；根據(jù)導(dǎo)線ab 的來確定磁場對通電導(dǎo)線的力的方向。結(jié)論這一實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是： 通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向與 方向和方向有關(guān)。討論力是有大小的， 如果還想進(jìn)一步探究“磁場對通電導(dǎo)線作用力的大 小與說明因素有關(guān)？”請?zhí)岢鲆?/p>

7、條你的猜想，并寫出你猜想的依 據(jù)。猜想：磁場對通電導(dǎo)線作用力的大小與 有關(guān)。 依據(jù)：8組裝直流電動機(jī)后，接通電源，若出現(xiàn)下表左邊的現(xiàn)象，請分析原因，然后將右邊的故障現(xiàn)象填在括號內(nèi)（填序號） .（ 1）轉(zhuǎn)動較慢，顯得很吃力 . A摩擦阻力太大（ 2）剛接通電源時(shí)，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，但用B換向器與電刷接觸不良手輕輕撥動一下線圈，電動機(jī)就能順利C啟動前線圈剛好處于平衡位置轉(zhuǎn)動起來 .（ 3）電動機(jī)不轉(zhuǎn)， 將電刷與換向器之間 的壓力調(diào)大些，電動機(jī)才能轉(zhuǎn)動起來9探究“影響電動機(jī)轉(zhuǎn)動的因素”電路圖猜想電動機(jī)轉(zhuǎn)動的速度與電流的大小有關(guān)； 電動機(jī)轉(zhuǎn)動的方向 與電流的方向、磁場的方向有關(guān) .進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（ 1）連接電路，

8、閉合開關(guān)，觀察電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的情況.若電路連接良好，但開始時(shí)，電動機(jī)不轉(zhuǎn)動，則應(yīng)當(dāng)（ 2）通過改變 ，改變電動機(jī)電流方向，并觀察到電動機(jī)反向轉(zhuǎn)動 .（ 3）保持電流的方向不變，將 ，觀察到電動機(jī)反向轉(zhuǎn)動 .（ 4）移動滑動變阻器的滑片， 使它接入電路的電阻增大， 觀察到電動機(jī)的轉(zhuǎn)速將 .分析論證得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：.答案1探究電磁現(xiàn)象根據(jù)圖甲可知，磁場的方向與 有關(guān)。根據(jù)圖乙可知，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做 運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，據(jù)此現(xiàn)象發(fā)明了 。結(jié) 如圖丙所示，閉合開關(guān)，保持電流方向不變，對調(diào)磁體的N 、S 極，導(dǎo)論 體棒的受力方向 （選填“改變”或“不變”） 。如圖丁所示，當(dāng)滑動變阻器

9、的滑片向右移動時(shí)，電磁鐵吸引大頭針的個數(shù)（選填“增多”或“減少”）答案】電流方向 切割磁感線 發(fā)電機(jī) 改變 減少2通電導(dǎo)體在磁場中受力、受力的方向與電流及磁場方向的關(guān)系、能量的轉(zhuǎn)化：器電源、蹄形磁鐵、 、導(dǎo)線、開關(guān)、導(dǎo)體 AB材過 程 與 方 法把電源的正、負(fù)極對調(diào)后接入電路，使通過導(dǎo)體 AB 的電流方向與原來方向 ，觀察到導(dǎo)體運(yùn)動方向與原來 ；保持導(dǎo)體 AB 中的電流方向不變， 把蹄形磁鐵 N、S 極對調(diào)一下， 使磁 場方向與原來相反，觀察到導(dǎo)體運(yùn)動方向與原來 .結(jié)論通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，這個過程中將能轉(zhuǎn)化為有關(guān) .能，據(jù)此原理制成了 通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與_；和_問上述實(shí)驗(yàn)中

10、如果把電源去掉，接入一個靈敏電流計(jì)可以探究什么情況下題磁能產(chǎn)生電，應(yīng)閉合開關(guān)后讓導(dǎo)體AB 運(yùn)動，可以觀察到電流計(jì)討的指針偏轉(zhuǎn) .根據(jù)這一現(xiàn)象可制成論【答案】滑動變阻器 相反 相反 相反 電 機(jī)械 電動機(jī) 電流方向磁場方向 左右 發(fā)電機(jī) 3歸納式和演繹式探究通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，受力方向與電流方向和磁場方向 有關(guān) .在磁場中受力的大小與什么因素有關(guān)？小宇和同學(xué)們做了實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如下表：磁體電流 I /A長度 L /m力F / 10 3N甲0.11.01.0甲0.30.51.5甲0.12.02.0乙0.20.54.0乙0.21.08.0乙0.11.56.0（ 1）分析表中數(shù)據(jù)，可以看出通

11、電導(dǎo)體在磁場中受到力F B ；其中 B的值不同磁體一般是 的.因此我們可以用這個值來表示磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，在國際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的單位是特斯拉，簡稱特，符號是T.（ 2）請你計(jì)算一下，磁體甲的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是 .（3）如圖，長為 L 、質(zhì)量為 m的均勻金屬棒 ab的兩端用兩個完全相同的彈簧懸掛成水平 狀態(tài)，位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（強(qiáng)弱和方向處處相同）中 .彈簧上端固定，下端與金 屬棒絕緣，金屬棒通過開關(guān)與電源相連，電路總電阻為R.當(dāng)電源電壓為 U 時(shí)，彈簧恰好不伸長 .證明：勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 的大小是 B mgRUL答案】 IL 不同 1 10 2T 見解析4探究電磁感應(yīng)現(xiàn)

12、象：【答案】逆向思維 切割磁感線 機(jī)械 電動機(jī)5完成下面探究報(bào)告蹄形磁鐵，電源，導(dǎo)線，開關(guān)，直器材導(dǎo)線 AB ，滑動變裝置圖阻器過程1把一根直導(dǎo)線 AB 放在蹄形磁體的 中。接通電路， 觀察到直導(dǎo)線 起來。2把電源的正負(fù)極對調(diào)后接入電路， 使通過導(dǎo)線 AB 的電流方向與原 來方向 ，觀察到導(dǎo)線運(yùn)動方向 。3保持導(dǎo)線 AB 中的電流方向不變，把蹄形磁體上下磁極對調(diào)一下， 使磁場方向與原來相反，觀察到導(dǎo)線運(yùn)動方向 方法1通過導(dǎo)線 AB 的運(yùn)動說明通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用， 這是運(yùn)用了研究方法中的 法。2研究通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與磁場方向有關(guān)時(shí)， 保持電流方 向不變，這是運(yùn)用了研究方法中的

13、 法?！敬鸢浮看艌?運(yùn)動 相反 與原來相反 與原來相反 轉(zhuǎn)換 控制變量6閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫.原因是這部分導(dǎo)體兩端會產(chǎn)生電壓 .電壓的大小與導(dǎo)體棒長度 L 、導(dǎo)體棒速度 v 以及磁感應(yīng)強(qiáng)度 B （表示磁場的強(qiáng)弱）有關(guān)，其關(guān)系數(shù)據(jù)如下表所示磁感應(yīng)強(qiáng)度B/T導(dǎo)體棒長度L/m導(dǎo)體棒運(yùn)動速度v/ m?s-1電壓 U/V0.10.10.11 10 30.20.10.12 10 30.10.10.22 10 30.20.20.14 10 3（1）U k .（2）通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，這個力叫安培力，當(dāng)導(dǎo)體棒與磁場垂直時(shí)，安培力 的大小 F

14、安=BIL，I 為流過導(dǎo)體的電流 .如圖，兩根足夠長的水平平行導(dǎo)軌 M 、N 間距為 L ， 空間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B，導(dǎo)體棒 CD 與導(dǎo)軌接觸緊 密，兩導(dǎo)軌左側(cè)電阻大小為 R（導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)） ，當(dāng)導(dǎo)體棒以速度 v 沿著導(dǎo)軌運(yùn)動時(shí)，其所受安培力大小 F 安 =3）如圖中若用水平向右、大小為 F拉=21N 的力拉著導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌運(yùn)動，導(dǎo)體棒長度L 0.2m （此時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力水平向左） ，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 1T ，導(dǎo)軌左側(cè)電阻R 0.1，不計(jì)摩擦，導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度為 .答案】電磁感應(yīng)現(xiàn)象BLvB2L2v52.5m/s7探究影響通電導(dǎo)線在磁場中受

15、力方向的因素實(shí)驗(yàn)裝置如圖是演示“通電導(dǎo)線在磁場中受到力”的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)方法本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)閉合開關(guān)后，放在磁場里的導(dǎo)線ab 的來確定磁場對通電導(dǎo)線產(chǎn)生了力的作用；根據(jù)導(dǎo)線ab 的來確定磁場對通電導(dǎo)線的力的方向。結(jié)論這一實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是： 通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向與 方向和方向有關(guān)。討論力是有大小的， 如果還想進(jìn)一步探究“磁場對通電導(dǎo)線作用力的大 小與說明因素有關(guān)？”請?zhí)岢鲆粭l你的猜想，并寫出你猜想的依 據(jù)。猜想：磁場對通電導(dǎo)線作用力的大小與 有關(guān)。 依據(jù)：電路【答案】 運(yùn)動狀態(tài) 運(yùn)動方向 磁場 電流 電流大小 磁場強(qiáng)度相同時(shí)， 電流越大，通電導(dǎo)線的運(yùn)動速度就越大 8組裝直流電動機(jī)后，接通電源，若出現(xiàn)下表左邊的現(xiàn)象，請分析原因，然后將右邊的故答案】 用手撥動一下轉(zhuǎn)軸電源正、 負(fù)極 磁極對調(diào)減慢 電動機(jī)轉(zhuǎn)動的速度障現(xiàn)象填在括號內(nèi)（填序號）（ 1）轉(zhuǎn)動較慢，顯得很吃力 .A摩擦阻力太大B換向器與電刷接觸不良C啟動前線圈剛好處于平衡位置（2）剛接通電源時(shí)，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，但用手輕輕撥動一下線圈，電動機(jī)就能順利轉(zhuǎn)動起來 .（ 3）電動機(jī)不轉(zhuǎn)， 將電刷與換向器之間 的壓力調(diào)大些，電動機(jī)才能轉(zhuǎn)動起來答案】 A C B9探究“影響電動機(jī)轉(zhuǎn)動的因素”電路圖猜想電動機(jī)轉(zhuǎn)