“期末冲刺”分类题型训练（九）：物理实验探究（1）-2022-2023学年浙教版科学八年级下册

物理实验探究（1）物理实验探究（1）1.某科学兴趣小组按如图所示电路探究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”，记录数据如表。实验次数123电流(安)0.81.81.5吸引大头针数目(枚)无铁芯(50匝线圈)000有铁芯(50匝线圈)358（1）通过本实验可探究影响通电螺线管磁性强弱的因素有。（2）实验中发现无铁芯的通电螺线管没有吸引起大头针，那么通电螺线管到底有没有磁性呢？小组同学通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是：。（列举1种）（3）小组同学提出一个新问题：通电螺线管的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关？于是进行了如下实验：①按电路图接好电路，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，插入大铁芯，记录被吸引的大头针数目。②取下大铁芯，再更换为小铁芯，改变滑动变阻器的滑片位置，记录被吸引的大头针数目。③两者进行比较。该实验存在明显不足，请指出不足之处：。2.为了研究“电磁铁磁性的强弱哪些因素有关”，小明利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、细铁钉、指针（带刻度）、电磁铁（用漆包线制作的一个六抽头电磁铁，每20匝抽出一个接线端）等器材设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。（1）图甲实验中小明是根据来判断磁性的强弱。（2）与甲图实验方案相比，乙图实验方案的优点是。（3）乙图中要使指针所指示数变大，则应将滑动变阻器滑片向移动（选填“左”或“右”）（4）小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从20匝换成100匝后，接下来应该进行的操作是：。3.网络上有一个国外“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图1）。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。（1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是；（2）预测图2中的小火车将向运动（选填“左”或“右”）；（3）要让小火车更快地过螺线管，可以采取的措施是（写出一种方法）；4．为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机(如图)，他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，另一端只刮去半周漆皮。将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的两项措施是。（2）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是(填两点)。（3）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是，并在虚线框内画出实验电路图(电动机符号用M表示)。5.小金用如图甲所示的装置，探究“磁场对通电导体的作用力”。小金将滑动变阻器的滑片移到合适位置,闭合开关，发现金属导体ab向左运动。（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是，再闭合开关观察现象。预期应该观察到的现象是。（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用，(选填“发电机“电动机”或“电磁铁”)就是根据该原理制成的。（3）微型电扇通电工作时，它是电动机。如图乙所示，小金在微型电扇的插头处连接小灯泡，用手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光。微型电扇能产生电流是利用了的原理。6．如图所示为小玲和小辉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，蹄形磁体放在线圈周围。（1）按他们这种方法刮漆，线圈在刚转过平衡位置时（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（填一种方法）方向，改变线圈的转动方向；（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，原因可能是，这时可进行的有效尝试是。7.学习了电磁知识后，小朱了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图1甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。（1）分析图1（选填序号），可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。（2）得到通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论，你的依据是。（3）如图2所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将。A．不会变形 B．会变形，所围面积增大C．会变形，所围面积减小 D．会变形，所围总面积不变8.如图甲所示是探究电磁感应现象的装置。（1）小明按图甲连接好电路，让导体ab沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针没有偏转，可能原因是。（2）在探究中发现导体ab水平向左(或向右)缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左(或向右)快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大。说明感应电流的大小与有关。（3）如图乙所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针(选填“左右摆动"或“向一侧摆动”)。（4）利用此装置，探究感应电流方向与哪些因素有关，观察到的实验现象记录在表中。实验序号磁场方向导体切割磁感线方向灵敏电流计指针偏转方向①向下向右向左②向上向右向右③向下向左向右.④向上向左向左在上述四次实验中，比较①②或③④两次实验，可以得到结论是。9．探究产生感应电流条件的实验步骤如下图中所示，双箭头表示导体AB移动方向。（1）实验中，通过观察来判断电路中是否有感应电流。（2）比较图中的两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；闭合开关，当蹄形磁体或导体做下列的运动，可以产生感应电流的是（填写选项中的字母）。A.导体不动，蹄形磁体做左右运动B.导体不动，蹄形磁体做上下运动C.蹄形磁体不动，导体在磁体中前后运动D.蹄形磁体不动，导体在磁体中斜向上下运动（3）实验过程中，某些同学按图丁方法进行操作时，实验现象不太明显，请你提出一条改进的措施：。10.某魔方兴趣小组在学习了“电磁感应”等知识后，提出了“魔方充电宝”的构想，如图甲所示。在“魔方充电宝”内部中心里嵌入导体金属丝，利用小方块转动时导体切割磁感线来产生电能并把电能储存在电池中，利用如图乙所示装置探究“魔方充电宝”的工作原理：（1）利用此装置探究感应电流方向与磁场方向和切制磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下：实验序号磁场方向导体切割磁感线方向电流表指针偏转方向①向下向右向左②向上向右向右③向下向左向右④向上向左向左在上述四次实验中，比较①②两次实验，可知感应电流方向与有关；比较两次实验，可知同时改变磁场方向和切剖磁感线方向则感应电流方向不变。（2）在探究中还发现导体AB在磁场中水平向左（或向右）运动速度越大，电流表的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与有关。（3）魔方转动时小方块类似于一个个独立的线圈，将魔方连接上灵敏电流计。慢慢转动，观察到灵敏电流计的指针（选填“左右摆动”或“向一侧摆动”）。这表明该发电机模型发出的电是（选填“交流电”或“直流电”）。11.某同学参加课外拓展性活动，发现灵敏电流计内部结构与电动机、发电机内部结构类似(如图甲)。出于好奇，该同学利用图乙所示的装置进行了下面的实验。[进行实验]去掉A电流计表面的透明面板，用手拨动指针，发现B电流计的指针发生了偏转。[交流反思]在此实验中，与发电机功能相同的是(选填“A”或“B”)电流计。[拓展提升]①反方向再次拨动A电流计的指针，发现B电流计指针的偏转方向(选填“改变”、“不变”)；②该同学多次重复．上述实验后发现B指针偏转角度有时大有时小。查阅资料得知：通电导体在磁场中的受力大小随电流大小的增大而增大；在其他条件相同时，仅让导体切割磁感线的速度增大，产生的感应电流也增大。利用原器材可以让B电流计的指针偏转角度更大的操作是。12.某同学为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关。取用电磁铁、磁敏电阻R（阻值随磁场强度变化而变化）、可调电源E1、E2、灵敏电流表、定值电阻R0（起保护电路的作用）、滑动变阻器、开关等。设计了如下电路，通过调节磁敏电阻的位置或磁场强度的大小来改变电阻。试结合自己所学的知识分析：（1）闭合开关S2，当单刀双掷开关S1连接a时，灵敏电流计有示数；当将单刀双掷开关S1连接b时，灵敏电流计示数变小。则磁敏电阻的阻值随磁场强度的变化关系曲线可能是如图3的（选填“A”、“B”或“C”）。

（2）在实验中闭合开关S2后，下列的哪些操作能够使灵敏电流计的示数增大。

①将滑动变阻器的滑片向左移动②抽出电磁铁的铁芯

③将电磁铁向右移动，靠近磁敏电阻④减小可调电源E1的电压

（3）如果将可调电源E2拆除，仍保持电路闭合，将开关S1连接b，移动滑动变阻器的滑片逐渐向左。在此过程中，你认为灵敏电流计的指针会偏转吗？并说明原因。参考答案1.（1）电流大小，有无铁芯（2）把小磁针放到螺线管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性（3）改变滑动变阻器的滑片位置【解析】（1）根据表格数据，分析影响通电螺线管磁性强弱的可能因素；

（2）没有吸引大头针，可能是螺线管产生的磁场太弱，可以借助阻力非常小的小磁针进行验证。只需比较通断电时小磁针指向是否改变即可。

（3）探究通电螺线管的磁场强弱与铁芯大小的关系时，必须控制通过电路的电流大小相同。实验中，改变了滑动变阻器的滑片位置，从而改变了电阻，导致电流发生改变，据此分析解答。【解答】（1）根据表格可知，变化的因素有两个：电流大小和有无铁芯，因此：通过本实验可探究影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流大小和有无铁芯。

（2）小组同学通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是：把小磁针放到螺线管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性。

（3）该实验存在明显不足，请指出不足之处：改变滑动变阻器的滑片位置。2.（1）电磁铁吸引的小铁钉数量（2）当电流变化较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化（3）左（4）将变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈匝数为20匝时的电流相同【解析】（1）电磁铁吸引铁钉的数量越多，则说明电磁铁的磁场越强；

（2）在甲图中，如果电磁铁的磁场强弱变化较小，那么通过吸引铁钉的数量就无法判断磁场的强弱。在乙图中，铁芯受到吸引后向右移动，带动指针向左偏转，指针可以将磁场的微弱变化进行放大，因此可以比较电磁铁磁场的微弱变化。

（3）根据指针示数的变化确定电磁铁磁场强度的变化，进而确定电流变化，最终根据电阻变化确定变阻器滑片的移动方向。

（4）根据控制变量法的要求可知，探究线圈匝数对电磁铁磁场强度的影响时，必须控制电流相同而改变线圈匝数，据此确定操作步骤的内容。【解答】（1）图甲实验中小明是根据电磁铁吸引的小铁钉数量来判断磁性的强弱。

（2）与甲图实验方案相比，乙图实验方案的优点是当电流变化较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化。

（3）乙图中要使指针所指示数变大，那么电磁铁的磁场变强，通过电磁铁的电流变大，而变阻器的阻值减小，因此滑片应该向左移动。

（4）小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从20匝换成100匝后，接下来应该进行的操作是：将变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈匝数为20匝时的电流相同。3.（1）将电池的一端与磁铁断开（2）左（3）增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）【解析】（1）根据他的推测可知，如果线圈中没有电流经过时，火车不会受力而运动，则接下来只需断开电池与线圈的连接即可。

（3）通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关；

（3）根据影响电磁体磁场强弱的因素分析解答。【解答】（1）为验证这一假设，他需要进一步的操作是：将电池的一端与磁铁断开；

（2）将图1和图2比较可知，其它条件相同，只是电池的正负极方向相反，那么通过线圈的电流方向也相反，则火车受到磁力的方向也相反，即小火车将向左运动。

（3）要让小火车更快地过螺线管，就要增大磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）4．（1）改变磁场的方向；改变电流的方向（2）磁铁的磁性弱；线圈的匝数太少(或电流太小，任选两点回答即可)（3）滑动变阻器如图所示【解析】（1）根据通电导体在磁场中受力方向的影响因素解答；

（2）电动机不转，可能线圈在磁场中受力太小，根据影响导体在磁场中受力大小的因素解答；

（3）电动机的转速与通过线圈的电流大小有关，据此设计电路。【解答】（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的两项措施是：改变磁场的方向；改变电流的方向。

（2）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是：磁铁的磁性弱；线圈的匝数太少(或电流太小）。

（3）要调节电动机的转速，就要改变通过电动机的电流大小，可以将一个滑动变阻器与电动机串联，如下图所示：

5.（1）将磁铁N、S极互换；导体ab向左运动（2）电动机（3）电磁感应【解析】（1）当磁体的N、S极互换后，磁场方向与原来相反。如果导体的受力方向与磁场方向有关，那么磁场方向改变后，导体受力的方向也会改变，即与原来相反，据此分析解答。（2）根据电动机的工作原理判断；

（3）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象，为发电机的工作原理。【解答】（1）为验证导体受力方向与磁场方向是否有关，小金将导体ab放回图甲所示位置，断开开关后，小金应进行的操作是：将磁铁N、S极互换，再闭合开关，导体ab的受力方向与原来相反，则预期应该观察到的现象是导体ab向右运动。

（2）上述现象都说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是根据该原理制成的。

（3）微型电扇能产生电流是利用了电磁感应的原理。

6．（1）切断线圈中的电流；利用惯性继续转动（2）电流（或磁场）（3）磁场太弱（或电流太小）；换用较强的磁场（或增加电池节数）。（后两空合理即可）【解析】（1）当线圈到达平衡位置时，如果不改变电流方向，线圈受到磁力方向会原来相反，导致线圈在平衡位置摆动，直至静止下来，使线圈的旋转无法完成；只留一半漆皮，可使线圈只有半周受力，另外半周靠惯性完成连续转动；

（2）线圈的转动方向受到磁场方向和电流方向的影响；

（3）线圈抖动一下，说明线圈受到了磁力，但没有转动，说明受到的磁力太小，即磁场太弱或线圈电流太小，可从这两个方面寻找解决办法。

【解答】（1）按他们这种方法刮漆，线圈在刚转过平衡位置时切断线圈中的电流，目的是使线圈能够利用惯性继续转动；

（2）可以通过改变电流（或磁场）方向，改变线圈的转动方向；

（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，原因可能是磁场太弱，可以换用较强的磁场；也可能是线圈的电流太小，可以增加电磁的节数增大电压。

7.（1）乙、丙（2）对比丙丁，（在电流方向相同的情况下），电流越大，导线弯曲程度越大（3）B【解析】（1）根据控制变量法的要求选择对照实验；

（2）探究通电导线之间作用力的大小与电流大小的关系时，必须控制电流方向相同而改变电流大小，据此选择对照实验，并根据导线的弯曲程度判断作用力的大小，进而得到结论。

（3）分析相邻导线之间的作用力是吸引还是排斥，进而对所围面积的大小进行判断。【解答】（1）探究通电导线之间作用力的方向与电流方向的关系时，必须控制电流的大小相同而改变电流反向，故选乙丙；

（2）丙和丁中，电流方向相同而电流大小不同，且导线的弯曲程度不同，那么得到结论：通电导线之间作用力的大小与电流大小有关，因此依据为：对比丙丁，（在电流方向相同的情况下），电流越大，导线弯曲程度越大。

（3）根据图2可知，相邻导线的电流方向相反，那么它们之间相互排斥，因此闭合开关后，星形会变形，且所围面积增大，故选B。8.（1）开关未闭合/电路某处断路(合理即可)（2）导体运动速度（3）左右摆动（4）感应电流的方向与磁场方向有关【解析】（1）电流计的指针没有偏转，说明没有电流产生，据此分析解答；

（2）根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可；

（3）通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；

【解答】（1）根据图甲可知，磁场沿竖直方向，则导体ab沿水平方向左右运动时肯定切割磁感线，之所以没有电流产生，可能是电路没有闭合，即开关未闭合或电路某处断路。

（2）根据“缓慢运动和快速运动”可知，两次实验中其它条件相同，只由导体的运动速度无关，则说明感应电流的大小与导体运动速度有关。

（3）手摇发电机模型发出的电流为交流电，即电流方向不断改变，因此电流计的线圈受力方向不断改变，则观察到灵敏电流计的指针左右摆动。

（4）比较实验①②可知，导体切割磁感线的方向相同但是磁场方向不同，因此得到的结论为：感应电流的方向与磁场方向有关。9．（1）电流表指针是否发生偏转（2）甲、丁；AD（3）加快导体运动速度（答案不唯一，合理即可）【解析】（1）当电流表中有电流经过时，电流表的指针会发生偏转；电流的方向不同，电流表指针的偏转方向不同。

（2）产生感应的条件：①闭合电路；②部分导体；③在磁场中做切割磁感线运动，根据控制变量法的选择对照实验。

当导体的运动方向与磁场方向平行时，肯定没有切割磁感线；当导体的运动方向不与磁场方向平行时，肯定切割磁感线，会产生反应电流，据此分析判断。

（3）感应电流的大小与磁场强度与导体切割磁感线的速度大小有关，据此分析解答。【解答】（1）实验中，通过观察电流表指针是否发生偏转来判断电路中是否有感应电流。

（2）探究产生感应电流的条件之一为电路闭合时，要保证磁场方向和导体切割磁感线的方向一致而改变开关的闭合状态，故选甲和丁。

A.导体不动，磁场沿竖直方向，蹄形磁体做左右运动，切割磁感线，故A正确；

B.导体不动，蹄形磁体做上下运动，相当于磁体不动而导体上下与运动，与磁场方向平行，没有切割磁感线，故B错误；

C.蹄形磁体不动，导体在磁体中前后运动，相当于导体没有运动，没有切割磁感线，故C错误；

D.蹄形磁体不动，导体在磁体中斜向上下运动，此时切割磁感线，故D正确。

故选AD。

（3）实验过程中，某些同学按图丁方法进行操作时，实验现象不太明显，改进的措施：加快导体运动速度。

10.（1）磁场法；①和④（2）导体的运动快慢（3）左右摆动；交流电【解析】（1）分析①②中哪个因素不同即可；根据控制变量法的要求选择对照实验；

（2）电流表的指针偏转角度越大，说明产生的感应电流越大，据此分析影响感应电流大小的因素；

（3）交流电的电流方向不断改变；电流计的指针的摆动方向与电流方向有关，据此分析解答。【解答】（1）在实验①②中，导体切割磁感线的方向相同而磁场方向不同，则感应电流方向与磁场方向有关；

在实验①和④中，磁场方向相反，导体切割磁感线的方向相反，但是电流表的指针偏转方向相同，则得到：比较①和④两次实验，可知同时改变磁场方向和切剖磁感线方向则感应电流方向不变。

（2）在探究中还发现导体AB在磁场中水平向左（或向右）运动速度越大，电流表的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与导体的运动快慢有关。

（3）魔方转动时小方块类似于一个个独立的线圈，将魔方连接上灵敏电流计。慢慢转动，观察到灵敏电流计的指针左右摆动。这表明该发电机模型发出的电是交流电。11.A；改变；加快A指针的拨动速度(或相同时间内增大指针的拨动幅度)。【解析】【交流反思】发电机的工作原理为电磁感应，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生