专项10 电与磁的探究

专项（十）电与磁的探究类型一探究简单的磁现象1.（2023浙江长兴段考）如图为一种椭球体磁铁，该磁铁磁性最强的部位在哪里呢?小明认为在磁铁的两端。为了验证自己的猜想，他做了如下实验：步骤1:将两个磁铁如图甲放置，手拿住上面的磁铁，将下面磁铁的两端分别接触上面磁铁的下端，下面磁铁均掉落。步骤2:将两个磁铁如图乙放置，手拿住上面的磁铁，下面的磁铁不会掉落。（1）磁体上磁性最强的部位叫作。

（2）根据小明的实验，可判断出小明的猜想是（选填“正确”或“错误”）的。

（3）要确定该磁铁磁性最强的部位，你的实验方案是。类型二探究电流的磁效应2.（2022江苏淮安中考）如图所示，探究通电螺线管外部磁场的方向。（1）玻璃板上均匀撒上铁屑，放上小磁针。闭合开关后，玻璃板，铁屑分布情况表明，螺线管的外部磁场与磁体周围的磁场相似。

（2）接通电路，小磁针静止时极的指向是该点的磁场方向。

（3）调换电源的正、负极，闭合开关，小磁针反方向偏转，说明通电螺线管外部的磁场方向与有关。

类型三探究影响电磁铁磁性强弱的因素3.（2022安徽太和期末）为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小零同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在相同的大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。甲 乙丙 丁（1）实验通过观察电磁铁来判断电磁铁磁性的强弱。

（2）比较两图可知:线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁磁性越强。

（3）由图可知:当电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。

4.（2023天津河西期末）九年级三班的同学们做“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验，他们用相同的铁钉和漆包线制成了甲、乙两个电磁铁，并设计了如图所示的电路。请你回答下列问题。（1）图1所示的电路主要研究的是电磁铁磁性强弱与的关系;将甲、乙两电磁铁串联起来的目的是。

（2）电磁铁磁性的强弱是通过观察来确定的;由图1中的实验现象可知，电磁铁（选填“甲”或“乙”）的磁性强。

（3）将图1中电磁铁甲放大为图2，钉尖是电磁铁的极;若让钉尖再多吸一些铁钉，滑动变阻器的滑片P应向（选填“左”或“右”）端移动。

类型四探究电动机的原理5.（2023河北唐山期末）用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图所示。（1）图乙中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的S极朝上，N极朝下，则磁化后的铁钉的尖端为（选填“N”或“S”）极。

（2）图丙中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过铁钉和磁铁，通过铁钉的电流方向是（选填“自下而上”或“自上而下”），磁铁上的电流由于受到的作用而带动铁钉开始旋转。

（3）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变方向。

6.在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm，然后用小刀刮两端引线的漆皮，如图，用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上，两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。（1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是（填选项“A”或“B”）。

A.两端全刮掉 B.一端全部刮掉，另一端只刮半周（2）线圈在转动过程中将能转化为能。

（3）要想线圈的转动方向发生改变，可行的办法是。

（4）小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，写出一条可能造成该现象的原因：。

类型五探究电磁感应现象7.（2022广西河池中考）学习电磁感应现象后，小昌同学想进一步探究感应电流的大小跟哪些因素有关。他使用如图所示的装置，让导体棒ab在U形磁铁中做切割磁感线运动而产生感应电流，记录的实验数据如表所示。实验次数12345磁场强弱（磁铁个数）11123导体切割磁感线的速度慢速中速快速慢速慢速电流计指针偏转格数12.5423（1）比较1、2、3三组数据，可以探究感应电流的大小与导体切割磁感线速度的关系。当磁场强弱一定时，导体切割磁感线的速度越，感应电流越大。

（2）比较三组数据，可以探究感应电流的大小与磁场强弱的关系。当导体棒切割磁感线的速度一定时，磁场越，感应电流越大。

8.（2022山东日照中考节选）利用如图甲所示的装置，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流计指针的偏转情况，记录在表中。已知当电流从电流计的左侧接线柱流入时，指针向左偏转;从右侧接线柱流入时，指针向右偏转。实验次数导体棒移动情况电流表指针偏转情况1竖直向上不偏转2竖直向下不偏转3水平向左向右偏转4水平向右向左偏转根据表中记录的实验信息，完成下列问题:（1）由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中（选填“会”或“不会”）产生感应电流。

（2）由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流方向与的方向有关。如果固定导体棒AB，水平向右移动磁铁，电流计的指针向偏转。

（3）本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应。

（4）小明将电流计换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时灯泡不亮，最可能的原因是。

（5）发电机的原理与本实验的原理一样，图乙所示为发电机的示意图，图中时刻线框水平，箭头为线框旋转的方向，此时ab边中的电流方向。（选填“由a到b”或“由b到a”）

专项（十）电与磁的探究答案全解全析1.答案（1）磁极（2）错误（3）用该磁铁吸引铁屑，吸引铁屑最多的部位就是磁性最强的部位解析（1）磁体上磁性最强的部位叫作磁极。（2）按步骤1操作，做两次实验，下面磁铁均掉落，说明磁铁两端的磁性比较弱，所以磁极不在磁铁的两端;按步骤2操作，下面的磁铁不会掉落，说明磁极在侧面，根据上述实验现象可判断小明的猜想是错误的。（3）为了更直观地确定磁铁磁性强弱，方案是用该磁铁吸引铁屑，吸引铁屑最多的部位就是磁性最强的部位。2.答案（1）轻敲条形（2）N（3）电流方向解析（1）闭合开关后，轻敲玻璃板，由铁屑的分布情况可知，通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围的磁场相似;（2）小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同;（3）调换电源正、负极，即改变螺线管中的电流方向，发现小磁针偏转方向改变，说明通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。3.答案（1）吸引小铁钉的数量（2）乙、丙（3）丁解析（1）电磁铁的磁性越强，吸引的小铁钉越多，所以可以根据吸引小铁钉的数量判断电磁铁磁性的强弱，这是转换法;（2）研究电磁铁的磁性强弱与电流的关系时，应控制线圈的匝数相同，改变电流的大小，故应比较乙、丙两图;（3）丁图中两个电磁铁串联，通过电磁铁的电流相等，线圈匝数多的电磁铁吸引小铁钉数量越多，磁性越强。4.答案（1）线圈匝数使通过两电磁铁的电流相同（2）吸引铁钉的多少甲（3）N左解析（1）由图1可知，两电磁铁串联，通过两电磁铁的电流相同，两电磁铁的线圈匝数不同，则此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是线圈匝数;图1中将甲、乙两电磁铁串联起来的目的是使通过两电磁铁的电流相同。（2）通过观察吸引铁钉的多少来确定电磁铁磁性的强弱;由图1中的实验现象可知，电磁铁甲吸引的铁钉数量多，故甲的磁性强。（3）从电源的正、负极可判断电流的方向，再根据安培定则可判断，电磁铁甲的针尖是N极;若让钉尖再多吸一些铁钉，应增强电磁铁的磁性，则应增大电路中的电流，减少滑动变阻器接入电路的电阻，即应将滑动变阻器的滑片向左端移动。5.答案（1）S（2）自上而下磁场力（3）铁钉中的电流（或磁场方向）解析（1）图乙中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的S极朝上，N极朝下，则根据异名磁极相互吸引可知磁化后的铁钉的尖端为S极。（2）干电池外部，电流从正极流向负极，所以通过铁钉的电流方向是自上而下的;磁铁上的电流位于磁场中，由于受到磁场力作用而转动。（3）通电导体在磁场中转动的方向取决于其在磁场中的受力方向，而通电导体的受力方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关。因此要改变铁钉转动方向可以改变铁钉中的电流方向或磁场方向。6.答案（1）B（2）电机械（3）改变电流方向或磁场方向（4）电源电压较低（或磁场太弱或开始线圈处在平衡位置）解析（1）为了使线圈能持续转动，采取将引线一端的绝缘漆全部刮去，另一端刮去半周的办法，故选B。（2）电动机的原理是通电线圈在磁场中受力的作用而转动，线圈在转动过程中将电能转化为机械能。（3）影响线圈转动方向的是电流方向和磁场方向，故要使线圈的转动方向发生改变，只改变其中一个因素即可，即只改变电流方向或只改变磁场方向。（4）小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，可能是电源电压较低、磁场太弱或开始线圈处在平衡位置。7.答案（1）快（2）1、4、5强解析（1）由表格数据可知，1、2、3三组实验中磁场强弱相同，金属棒切割磁感线的速度不同，且速度越快，电流计指针偏转格数越大，即电流越大，由此可得出的结论是当磁场强弱一定时，导体切割磁感线的速度越快，闭合电路中产生的感应电流越大。（2）要探究感应电流的大小与磁场强弱的关系，应控制磁场强弱不同，而其他因素相同，所以应比较1、4、5三组数据。由1、4、5三组实验数据可知，当导体棒切割磁感线的速度一定时，磁场越强，闭合电路中产生的感应电流越大。8.答案（1）不会（2）导体切割磁感线运动右（3）不改变导体运动方向，上下颠倒磁铁的N、S极，重复实验并与第3、4两次实验现象对比（4）产生的感应电流太小（5）由a到b解析（1）由第1、2两次实验数据可知，导体棒AB平行于磁感线运动，导体棒AB不切割磁感线，闭合回路中不会产生感应电流。（2）由第3、4两次实验数据可知，磁场方向相同，导体的运动方向不同，电流计指针的