實(shí)驗(yàn)專題一（電磁、生活用電）

實(shí)驗(yàn)一：磁生電

一、磁生電

1、探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：科學(xué)家。

2、閉合電路的一部分導(dǎo)體在中做

運(yùn)動(dòng)。

3、感應(yīng)電流的方向跟

和

有關(guān)。能量轉(zhuǎn)換

。應(yīng)用舉例。

二、例題：

1、如圖所示，將一根導(dǎo)體棒ab的兩端用細(xì)導(dǎo)線與靈敏電流計(jì)組成一個(gè)閉合電路，并用絕緣細(xì)線懸掛起來放在U形磁鐵的磁場(chǎng)中。

（1）讓導(dǎo)體棒ab沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中

（選填“有”或“沒有”）感應(yīng)電流產(chǎn)生；若保持導(dǎo)體ab不動(dòng)，將U形磁鐵左右運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中

（選填“有”或“沒有”）感應(yīng)電流產(chǎn)生。

（2）讓導(dǎo)體棒ab水平向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)；導(dǎo)體棒ab水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)，說明感應(yīng)電流的方向與

有關(guān)。

（3）讓導(dǎo)體棒ab水平向右緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)的角度較??；導(dǎo)體棒ab水平向右快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)的角度較大，說明感應(yīng)電流的大小與

有關(guān)。除了這個(gè)結(jié)論，你猜想：感應(yīng)電流的大小與

有關(guān)。

（4）下列設(shè)備中，應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制成的是。

A電風(fēng)扇

B.動(dòng)圈式話筒

C.電飯鍋

D.電磁起重機(jī)

三、當(dāng)堂訓(xùn)練

1、（1）小明在一個(gè)小電動(dòng)機(jī)上套上小風(fēng)扇葉片，對(duì)著葉片吹，可以讓連接的二極管亮起來，這就制成了一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它工作時(shí)將

能轉(zhuǎn)化為電能。他發(fā)現(xiàn)若風(fēng)扇反向旋轉(zhuǎn)，靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生反偏，如圖1所示，說明產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的有關(guān)；風(fēng)越強(qiáng)，風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的越快，發(fā)電功率越大，原因是產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小可能與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的有關(guān)；

（2）真實(shí)環(huán)境中，隨著風(fēng)速的增加，要對(duì)風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速有所限制，這是因?yàn)橐环矫孢^快的轉(zhuǎn)速會(huì)對(duì)風(fēng)輪和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的其他部件造成損壞，另一方面也需要把發(fā)電機(jī)的功率輸出限定在一定范圍內(nèi)。其運(yùn)作情況是：①當(dāng)風(fēng)速達(dá)到v1時(shí)，葉片開始轉(zhuǎn)動(dòng)。②當(dāng)風(fēng)速是v2時(shí)，發(fā)電功率達(dá)到最大。③當(dāng)風(fēng)速大于v2時(shí)，控制葉片的轉(zhuǎn)速不再增加。④當(dāng)風(fēng)速達(dá)到v3時(shí)，應(yīng)人工控制停機(jī)。圖2中的發(fā)電功率與風(fēng)速的關(guān)系圖像能正確描述風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)作情況的是。

實(shí)驗(yàn)二：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

一、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用：

1、原理：。

2、導(dǎo)體受力方向跟

和

有關(guān)。

3、能量轉(zhuǎn)換

。應(yīng)用舉例。

二、例題：

1、在“安裝直流電動(dòng)機(jī)模型”的實(shí)驗(yàn)中：我們首先想到的是磁體間發(fā)生相互作用是因?yàn)橐粋€(gè)磁體放在了另一個(gè)磁體的磁場(chǎng)中，那么通電導(dǎo)體周圍也存在磁場(chǎng)，磁體會(huì)對(duì)通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用嗎？

（1）如圖所示，將一根導(dǎo)體ab置于蹄形磁鐵的兩極之間，閉合開關(guān)后，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，說明磁場(chǎng)對(duì)

導(dǎo)體有力的作用。

（2）斷開開關(guān)，將圖中磁鐵的N、S極對(duì)調(diào)，再閉合開關(guān)，會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體ab的運(yùn)動(dòng)方向與對(duì)調(diào)前的運(yùn)動(dòng)方向

（相同/相反），說明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與

有關(guān)。

（3）斷開開關(guān)，將圖中電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，再閉合開關(guān)，會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體ab的運(yùn)動(dòng)方向與對(duì)調(diào)前的運(yùn)動(dòng)方向

（相同/相反），說明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與

有關(guān)。

（4）如果同時(shí)改變磁場(chǎng)方向和電流方向，（能/不能）確定受力方向與磁場(chǎng)方向或電流方向是否有關(guān)。

三、當(dāng)堂訓(xùn)練

1、在研究“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體（電流）有力的作用”實(shí)驗(yàn)中。

（1）利用圖甲所示的裝置研究“磁場(chǎng)對(duì)電流的作用”時(shí)，應(yīng)在a、b之間接入

（選填“靈敏電流計(jì)”“電源”或“燈泡”）；若在a、b之間接入

（選填“靈敏電流計(jì)”“電源”或“燈泡”）可研究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”。

（2）如圖乙、丙中，磁體間磁場(chǎng)的磁感線方向都是從磁體N極水平指向S極，且線圈所處的空間磁場(chǎng)強(qiáng)弱是恒定不變的（也稱勻強(qiáng)磁場(chǎng)）。

①圖乙中，通電后cd段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力的方向?yàn)樨Q直向下，此時(shí)，ab段導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向是豎直向上，這兩個(gè)力

（選填“是”或“不是”）一對(duì)平衡力。

②圖丙中的線圈可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，是在外部加裝了，該裝置能使線圈平面剛處于

（選填“平行磁感線”“垂直磁感線”或“任一”）位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中的電流方向。

2．如圖所示為小玲和小輝同學(xué)制作的一種直流電動(dòng)機(jī)模型，他們用回形針做成兩個(gè)支架，分別與電池的兩極相連；用漆包線繞一個(gè)矩形線圈，以線圈引線為軸，并用小刀刮去軸的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，將線圈放在支架上，碲形磁體放在線圈周圍。

（1）按他們這種方法刮漆，線圈在平衡位置附近時(shí)會(huì)

（選填“自動(dòng)改變線圈中的電流方向”或“切斷線圈中的電流”），目的是使線圈能夠。

（2）可以通過改變

方向，改變線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。（填一種方法）

（3）如果電池、開關(guān)、導(dǎo)線的連接和性能良好，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)線圈只抖動(dòng)了一下，并不轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)可做的有效嘗試有、。

實(shí)驗(yàn)三：電磁鐵

一、電磁鐵的磁性

1、電磁鐵的磁性通過

來控制。

2、電磁鐵的磁性強(qiáng)弱通過、和

來控制。

3、電磁鐵的極性通過

來控制。

二、例題：

1．如圖所示是小明探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”，小明用電池（電壓一定）、滑動(dòng)變阻器、數(shù)量較多的大頭針、鐵釘以及較長導(dǎo)線為主要器材，進(jìn)行如圖所示的簡易實(shí)驗(yàn)。

（1）他將導(dǎo)線繞在鐵釘上制成簡易電磁鐵，并巧妙地通過比較

來顯示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，這種研究方法叫做

（選填“控制變量法”、“轉(zhuǎn)換法”、“類比法”“等效替代法”）。下面的實(shí)驗(yàn)也用這種方法的是。

A.認(rèn)識(shí)電壓時(shí)，我們可以用水壓來類比B.用磁感線形象地描述磁場(chǎng)

C.探究“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”時(shí)，通過海綿的凹陷程度判斷作用效果是否明顯

（2）該探究實(shí)驗(yàn)通過的電路連接方式來控制電流相同；

（3）由該圖可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：電流一定時(shí)，電磁鐵磁性越強(qiáng)；

（4）電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是，乙的上端是

極。

三、當(dāng)堂訓(xùn)練

1．小明設(shè)計(jì)了一種“自動(dòng)限重器”，如圖（甲）所示。該裝置由控制電路和工作電路組成，其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機(jī)（實(shí)質(zhì)是電動(dòng)機(jī)）、壓敏電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2等。壓敏電阻R1的阻值隨壓力F變化的關(guān)系如圖（乙）所示。當(dāng)貨架承受的壓力達(dá)到限定值，電磁繼電器會(huì)自動(dòng)控制貨物裝載機(jī)停止向貨架上擺放物品。已知控制電路的電源電壓U＝6V，電磁繼電器線圈的阻值R＝10Ω．請(qǐng)你解答下列問題：

（1）由圖（乙）中的圖象可知，隨著壓力F的增大，壓敏電阻R1的阻值將。

（2）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖（甲）的電路連接完整。

（3）電磁繼電器中的電磁鐵上端為

極（選填N、S）

（4）隨著控制電路電流的增大，電磁鐵的磁性將，當(dāng)電磁繼電器線圈中的電流大小為30mA時(shí)，銜鐵被吸下。若貨架能承受的最大壓力為800N，則所選滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值至少為

Ω。

（5）若要提高貨架能承受的最大壓力，滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)四：電生磁

一、電生磁

1、通電導(dǎo)線周圍存在，磁場(chǎng)方向跟

有關(guān)。

二、例題：

1．如圖，探究通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)。

（1）閉合開關(guān)前，由于

對(duì)小磁針的作用，所以要使實(shí)驗(yàn)效果更加明顯，通電直導(dǎo)線應(yīng)沿

（選填“東西”、“南北”或“豎直”）方向。

（2）接通電路后，觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，表明

；調(diào)換電路中電池的極性，閉合開關(guān)，觀察到的現(xiàn)象是

。（3）實(shí)驗(yàn)中小磁針的作用是。

三、當(dāng)堂訓(xùn)練

1．小明在“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向“實(shí)驗(yàn)中，（1）設(shè)計(jì)的部分電路如圖所示，請(qǐng)根據(jù)要求用筆畫線代替導(dǎo)線將圖中的電路補(bǔ)充完整。要求：

①小磁針的指向滿足如圖所示的方向；

②滑動(dòng)變阻器的滑片向A端移動(dòng)后，通電螺線管的磁性減弱。

（2）在螺線管外部C、D兩處放置小磁針，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)C處小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而D處小磁針不偏轉(zhuǎn)，試說明D處小磁針不偏轉(zhuǎn)的可能原因：；

（3）小磁針的作用（寫出兩條）：，；

（4）將電池的正負(fù)極對(duì)調(diào)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，是為了探究；