专项06 电磁学实验探究

专项（六）电磁学实验探究类型一电磁铁实验探究1.某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，电磁铁B的铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。 （1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是极;将滑动变阻器的滑片P向左移动，能吸引的大头针数目;

（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是;

（3）电磁铁在生活中的应用广泛，请举一例:。

2.用表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上做成了线圈上有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁，使用不同的接线柱，可改变电磁铁线圈的匝数。电磁铁和其他实验器材组成如图所示电路，用该电路来研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。请完成如下问题（1）实验中电磁铁磁性的强弱是用电磁铁吸引来反映的;按图中方式连接，铁钉的下端应是电磁铁的极。

（2）连接电磁铁线圈的接线柱a，闭合开关，调节滑动变阻器，可以探究电磁铁磁性强弱与是否有关。

（3）滑动变阻器滑片保持不动，导线夹子分别连接线圈的接线柱a、b、c、d，可以探究电磁铁磁性强弱与是否有关。

类型二通电导体在磁场中受力的作用实验探究3.在“探究磁场对通电导体的作用”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路，导体棒ab用绝缘细线悬挂在蹄形磁铁的两极之间。 （1）在实验时，是通过观察来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用;

（2）磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是（选填“磁场”或“磁感线”）;

（3）闭合开关前，导体棒ab静止，闭合开关后，导体棒ab向右运动，说明磁场对有力的作用。

（4）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体棒ab的运动方向与对调前的运动方向，说明通电导体在磁场中的受力方向与有关。

（5）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体棒ab的运动方向与对调前的运动方向，说明通电导体在磁场中的受力方向与有关。

（6）如果同时改变磁场方向和电流方向，（选填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。

（7）根据该实验原理，小明用一段漆包铜线绕成线圈，自制了一个如图乙所示的简易电动机:用小刀刮去两端的漆皮，另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的是使线圈能够，能起到（填某一部件的名称）的作用。

（8）下列装置中用到该实验原理的是（填字母序号）。

A.扬声器 B.动圈式话筒 C.发电机类型三电磁感应实验探究4.如图所示，小明在做“探究什么情况下磁可以生电”的实验，实验记录如表所示。次数开关导体AB运动方向磁场方向灵敏电流计指针①断开水平向右向下不偏转②闭合水平向右向下向左偏转③闭合竖直向下向下不偏转④闭合水平向左向下向右偏转⑤闭合水平向左向上向左偏转（1）实验中，灵敏电流计的作用是。

（2）比较①②两次实验可知，是产生感应电流的一个条件。（3）分析实验记录表格可知，闭合电路的一部分导体在磁场中

时，导体中就会产生感应电流。（4）根据（选填序号）两次实验现象可知，感应电流的方向与磁场方向有关。

5.小明学习了磁现象的知识后，深受物理学家奥斯特和法拉第科学探索精神的影响，怀着极大的兴趣利用如图所示装置，探究电磁感应现象。（1）他应在M、N之间接入;

（2）闭合开关，让导体棒AB从图示位置上下运动时，电路中

（选填“有”或“没有”）感应电流产生;若导体棒AB不动，左右移动磁铁，电路中（选填“有”或“没有”）感应电流产生;（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，在不增加器材的前提下，请提出一条改进措施:;

（4）从能量的角度分析，产生感应电流的过程就是机械能转化为电能的过程，生活中利用电磁感应原理的实例有（列举1个）。（5）小明完成上述实验后，还想探究磁场对通电导体的作用，他只需将M、N两接线柱间的仪器换成即可。

专项（六）电磁学实验探究答案全解全析1.（1）S更多（2）电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强（3）电铃解析（1）由安培定则可知，电磁铁A的上端是N极，下端（钉尖）是S极;将滑动变阻器的滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，能吸引更多的大头针数目。（2）图乙中通过两电磁铁的电流大小相同，电磁铁B线圈的匝数更多，吸引的大头针更多，电磁铁B的磁性越强。所以可以得出的结论是电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。（3）电磁铁的应用十分广泛，有电铃、电磁继电器、空气开关等。2.（1）大头针的数量S（2）电流的大小（3）线圈的匝数解析（1）实验中电磁铁磁性的强弱是用电磁铁吸引大头针的数量来反映的;电流从铁钉的上端流入，下端流出，按图中方式连接，根据安培定则，铁钉的下端应是电磁铁的S极。（2）连接电磁铁线圈的接线柱a，线圈的匝数不变，闭合开关，调节滑动变阻器，改变电路中的电流，可以探究电磁铁磁性强弱与电流的大小是否有关。（3）滑动变阻器滑片保持不动，电路中的电流不变，导线夹子分别连接线圈的接线柱a、b、c、d，线圈的匝数改变，可以探究电磁铁磁性强弱与线圈的匝数是否有关。3.（1）金属棒ab运动（2）磁场（3）通电导体（4）相反磁场方向（5）相反电流方向（6）不能（7）持续转动换向器（8）A解析（1）当电路中有电流通过，导体棒ab受力在磁场中运动，所以在实验时，是通过观察金属棒ab的运动来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用。（2）磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是磁场，磁感线是不存在的。（3）将导体棒ab置于蹄形磁铁的两极之间，闭合开关前，电路中没有电流，导体静止不动，闭合开关后，电路中有电流，导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用。（4）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，磁场方向改变，再闭合开关，电流方向不变，会发现导体棒ab的运动方向与对调前的运动方向相反，这说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。（5）断开开关，将图中电源的正、负极对调，电流的方向改变，再闭合开关，会发现导体棒ab的运动方向与对调前的运动方向相反，这说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。（6）同时改变磁场方向和电流方向，导体运动的方向不变，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。（7）将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮去半周，目的是使线圈能够持续转动;相当于电动机中的换向器。（8）扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到磁场力的作用，故A符合题意;动圈式话筒和发电机的工作原理是电磁感应，故B、C不符合题意。4.（1）检验电路中是否有感应电流产生和判断感应电流的方向（2）闭合电路（3）做切割磁感线运动（4）④⑤解析（1）“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，灵敏电流计的作用是检验电路中是否有感应电流产生和判断感应电流的方向;（2）在①②两次实验中，导体AB运动方向和磁场方向相同，但①中开关断开，灵敏电流计指针不偏转，没有感应电流产生，②中开关闭合，灵敏电流计指针偏转，有感应电流产生，因此闭合电路是产生感应电流的一个条件;（3）分析实验记录表格可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流;（4）④⑤两次实验中，开关都闭合，导体AB运动方向相同，但磁场方向不同，灵敏电流计指针偏转方向不同，感应电流方向不同，说明感应电流的方向与磁场方向有关。5.（1）灵敏电流计（2）没有有（3）增大导体棒AB切割磁感线的速度（4）动圈式话筒（5）电源解析（1）为显示电路中有无电流，他应在M、N之间接入灵敏电流计。（2）闭合开关，让导体棒AB从图示位置上下运动时，导体没有切割磁感线，故电路中没有感应电流产生;若导体棒AB不动，左右移动磁铁，相当于磁铁不动，导体棒AB右左移动，