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电与磁中考实验题欣赏

2008-06-24陈翠玉

关键词:磁感线感应电流电流表

作者简介陈翠玉,女,青岛市第二十四中高级教师.历任青岛市初中物理中心组组长,市南区兼职物理教研员、物理学科组组长,青岛市中考命题、审题人员库成员,青岛市教育学会会员,山东省物理研究会会员.是青岛市中小学青年骨干教师,山东省中学物理教学研究专业委员会先进工作者,人教版课程标准实验教材物理培训专家.

物理学是一门实验学科.随着新课改的深入进行,实验的地位越来越重要.近年来,中招实验题大多从实验的设计、现象的观察与记录、数据的分析与处理等方面,考查同学们的实验探究能力.现选取部分2007年的中招试题作以分析,供大家借鉴.

一、实验设计型

例1(威海市)将图1中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内完成).要求:电路能改变电磁铁磁性的强弱;使小磁针受力静止时N、S极如图1所示.(友情提示:可用器材有滑动变阻器、干电池)

解析电路能改变电磁铁磁性的强弱,说明电路中有电流,而且电流的大小可以改变,所以能够确定方框内的电路元件是滑动变阻器、干电池,它们与通电螺线管串联.螺线管通电后,小磁针受力,静止时N极指向右,说明通电螺线管的右侧是S极.根据安培定则可以判断出在螺线管的正面,电流方向是向上的,故电源的左端为正极.设计出的电路图如图2所示.

二、现象分析型

例2(广东省)下页图3是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机,金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的.金属圆盘在磁极间不断转动,每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流.某校探究小组仿制了这个发电机装置(如图4),对影响电流大小的因素进行了如下探究.

(1)当圆盘转速增大时,电流表指针偏转增大,说明电流大小跟________有关.

(2)保持圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小还跟________有关.

(3)保持圆盘转速不变,换用_________,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小跟磁场强弱有关.

解析当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,所产生电流的大小与许多因素有关.本题中的金属圆盘在磁极间不断转动,(1)当圆盘转速增大时,相当于导体切割磁感线的速度增大,电流表指针偏转增大,说明导线切割磁感线产生的感应电流增大,因此感应电流的大小与圆盘的转速有关.(2)保持圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,相当于做切割磁感线的导体长度增大.电流表的指针偏转增大,说明产生感应电流的大小与圆盘的半径有关.(3)导体在切割磁感线时产生感应电流的大小除了与导体切割磁感线的速度和导体的长度有关外,还与磁场的强弱有关,故当换用磁性较强的磁铁时,导体产生的感应电流大,电流表的偏转增大.

答案:(1)圆盘转速 (2)圆盘半径(3)磁性更强的磁铁

评析:本题通过对影响感应电流大小因素的实验探究,考查了同学们的实验分析能力和信息处理能力.

三、分析论证型

例3 (宿迁市)法拉第电磁感应现象是指:“闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流.”小明和芳芳根据课文中的描述进行了进一步探究.

(1)芳芳同学思考:线圈的一边在磁场中做切割磁感线运动与单根导线在磁场中做切割磁感线运动,产生的感应电流的大小可能不一样.于是她验证如下:①用大约25圈的漆包线圈的一条边框较快地做切割磁感线运动;②用单根导线以相同的情况做切割磁感线运动.你认为两次灵敏电流计指针偏转程度().

A. ①较大 B. ②较大C. 一样大 D. 无法确定

(2)实验过程中小明与芳芳又用线圈和条形磁铁来做实验(如图5所示),发现灵敏电流计指针发生偏转.你认为在此实验中产生感应电流大小跟什么因素有关?请你总结一下.(写出两条)

解析(1)用大约25圈的漆包线圈的一条边框较快地做切割磁感线运动,相当于增加了切割磁感线的导体的长度,此时产生的感应电流应该比用单根漆包线圈的一条边框以同样的速度做切割磁感线运动时产生的电流大.选A.

(2)如图5所示,用线圈和条形磁铁来做实验时,线圈不动而使条形磁铁运动,由于条形磁铁的周围磁感线分布不均匀,相当于线圈在做切割磁感线的运动,产生的感应电流大小应该跟条形磁铁下插的速度有关,还应该跟条形磁铁的磁性强弱有关.

评析:本题通过对影响感应电流大小因素的实验现象分析论证,考查了感应电流的方向与磁场方向、导体在磁场中的运动方向的关系等方面的知识.

1. (大连市)图6是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置.闭合开关后,铜棒AB、电流表、开关组成闭合电路.

(1)要使电流表指针发生偏转,选择一种可行的操作:_______.

(2)使铜棒AB上下运动,电流表指针能否发生偏转?_______.

(3)感应电流的大小除了与铜棒运动速度有关以外,还和_______有关.

2. (扬州市)图7是公共汽车上用电磁阀控制车门开、关的工作电路图.L1、L2是固定的电磁线圈.衔铁T1、T2通过横杆相连并可左右移动,带动传动装置使车门开启或关闭.当S接通触点b时,线圈_______(填“L1”或“L2”)具有磁性, 吸引衔铁使横杆向_______(填“左”或“右”)运动,带动传动装置关闭车门.

参考答案:1. (1)使铜棒AB向左运动(2)不发生偏转(3)铜棒运动时所在的磁

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