实验专题一（电磁、生活用电）
实验一：磁生电
一、磁生电
1、探究产生感应电流的条件：科学家。
2、闭合电路的一部分导体在中做
运动。
3、感应电流的方向跟
和
有关。能量转换
。应用举例。
二、例题：
1、如图所示，将一根导体棒ab的两端用细导线与灵敏电流计组成一个闭合电路，并用绝缘细线悬挂起来放在U形磁铁的磁场中。
（1）让导体棒ab沿竖直方向上下运动时，电路中
（选填“有”或“没有”）感应电流产生；若保持导体ab不动，将U形磁铁左右运动时，电路中
（选填“有”或“没有”）感应电流产生。
（2）让导体棒ab水平向左运动时，灵敏电流计指针向右偏转；导体棒ab水平向右运动时，指针向左偏转，说明感应电流的方向与
有关。
（3）让导体棒ab水平向右缓慢运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度较小；导体棒ab水平向右快速运动时，灵敏电流计的指针向左偏转的角度较大，说明感应电流的大小与
有关。除了这个结论，你猜想：感应电流的大小与
有关。
（4）下列设备中，应用电磁感应原理制成的是。
A电风扇
B.动圈式话筒
C.电饭锅
D.电磁起重机
三、当堂训练
1、（1）小明在一个小电动机上套上小风扇叶片，对着叶片吹，可以让连接的二极管亮起来，这就制成了一个风力发电机，它工作时将
能转化为电能。他发现若风扇反向旋转，灵敏电流计的指针发生反偏，如图1所示，说明产生的感应电流方向与导体做切割磁感线运动的有关；风越强，风扇叶片转动的越快，发电功率越大，原因是产生的感应电流大小可能与导体切割磁感线运动的有关；
（2）真实环境中，随着风速的增加，要对风轮的转速有所限制，这是因为一方面过快的转速会对风轮和风力发电机的其他部件造成损坏，另一方面也需要把发电机的功率输出限定在一定范围内。其运作情况是：①当风速达到v1时，叶片开始转动。②当风速是v2时，发电功率达到最大。③当风速大于v2时，控制叶片的转速不再增加。④当风速达到v3时，应人工控制停机。图2中的发电功率与风速的关系图像能正确描述风力发电机运作情况的是。
实验二：磁场对电流的作用
一、磁场对电流的作用：
1、原理：。
2、导体受力方向跟
和
有关。
3、能量转换
。应用举例。
二、例题：
1、在“安装直流电动机模型”的实验中：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场，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（1）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，闭合开关后，导体运动，说明磁场对
导体有力的作用。
（2）断开开关，将图中磁铁的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
（相同/相反），说明通电导体在磁场中的受力方向与
有关。
（3）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
（相同/相反），说明通电导体在磁场中的受力方向与
有关。
（4）如果同时改变磁场方向和电流方向，（能/不能）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
三、当堂训练
1、在研究“磁场对通电导体（电流）有力的作用”实验中。
（1）利用图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入
（选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”）；若在a、b之间接入
（选填“灵敏电流计”“电源”或“灯泡”）可研究“电磁感应现象”。
（2）如图乙、丙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的（也称匀强磁场）。
①图乙中，通电后cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力的方向是竖直向上，这两个力
（选填“是”或“不是”）一对平衡力。
②图丙中的线圈可以持续转动，是在外部加装了，该装置能使线圈平面刚处于
（选填“平行磁感线”“垂直磁感线”或“任一”）位置时，自动改变线圈中的电流方向。
2．如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，碲形磁体放在线圈周围。
（1）按他们这种方法刮漆，线圈在平衡位置附近时会
（选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”），目的是使线圈能够。
（2）可以通过改变
方向，改变线圈的转动方向。（填一种方法）
（3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，这时可做的有效尝试有、。
实验三：电磁铁
一、电磁铁的磁性
1、电磁铁的磁性通过
来控制。
2、电磁铁的磁性强弱通过、和
来控制。
3、电磁铁的极性通过
来控制。
二、例题：
1．如图所示是小明探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。
（1）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过比较
来显示电磁铁磁性的强弱，这种研究方法叫做
（选填“控制变量法”、“转换法”、“类比法”“等效替代法”）。下面的实验也用这种方法的是。
A.认识电压时，我们可以用水压来类比B.用磁感线形象地描述磁场
C.探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时，通过海绵的凹陷程度判断作用效果是否明显
（2）该探究实验通过的电路连接方式来控制电流相同；
（3）由该图可得到的实验结论是：电流一定时，电磁铁磁性越强；
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是，乙的上端是
极。
三、当堂训练
1．小明设计了一种“自动限重器”，如图（甲）所示。该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图（乙）所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的阻值R＝10Ω．请你解答下列问题：
（1）由图（乙）中的图象可知，随着压力F的增大，压敏电阻R1的阻值将。
（2）用笔画线代替导线将图（甲）的电路连接完整。
（3）电磁继电器中的电磁铁上端为
极（选填N、S）
（4）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将，当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为
Ω。
（5）若要提高货架能承受的最大压力，滑动变阻器R2接入电路的阻值应。
实验四：电生磁
一、电生磁
1、通电导线周围存在，磁场方向跟
有关。
二、例题：
1．如图，探究通电直导线周围的磁场。
（1）闭合开关前，由于
对小磁针的作用，所以要使实验效果更加明显，通电直导线应沿
（选填“东西”、“南北”或“竖直”）方向。
（2）接通电路后，观察到小磁针发生偏转，表明
；调换电路中电池的极性，闭合开关，观察到的现象是
。（3）实验中小磁针的作用是。
三、当堂训练
1．小明在“探究通电螺线管外部磁场的方向“实验中，（1）设计的部分电路如图所示，请根据要求用笔画线代替导线将图中的电路补充完整。要求：
①小磁针的指向满足如图所示的方向；
②滑动变阻器的滑片向A端移动后，通电螺线管的磁性减弱。
（2）在螺线管外部C、D两处放置小磁针，闭合开关，发现C处小磁针发生偏转，而D处小磁针不偏转，试说明D处小磁针不偏转的可能原因：；
（3）小磁针的作用（写出两条）：，；
（4）将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究；
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