九年级下册物理 电与磁单元测试与练习(word解析版)
一、三物理 电与磁 易错压轴题(难)
1.学习“电磁感应”时,老师演示了发电机模型的实验(如图),摇动把手,使线圈快速转动,小灯泡就亮了。小刚想到:产生电流的条件可能与线圈在磁场中的运动有关。他和同学们开始了探究:
(1)小刚将一根导体棒的两端用细导线悬挂起来,并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路,将导体棒放在蹄形磁体的磁场中(如图甲)。小红提醒他,先把开关_______才能进行实验。正确操作后,小刚完成了几次实验,将磁极位置、导体棒的运动方向和产生电流的情况记录如图乙,其中a表示垂直于纸面方向的导体棒;
(2)小刚据此得出“只要导体棒在磁场中运动,闭合电路中就会产生电流”的结论,小红认为还应让导体棒做垂直于纸面向里、向外和________方向的运动,才能使探究更充分; (3)随着导体棒的运动,灵敏电流计的指针会发生左右偏转,于是他们对“产生电流的方向与哪些因素有关”作了如下的猜想: 猜想1:产生电流的方向与磁场方向有关; 猜想2:产生电流的方向与导体运动方向有关;
为验证猜想,同学们进行了相应的实验,将现象记录在如下的表格中 实验序号 1 2 磁极位置 上N下S 上S下N 导体棒运动情况 水平向右运动 水平向右运动 电流计指针偏转情况 向右偏转 向左偏转
3 水平向左运动 向右偏转
分析第1、2两次实验发现,产生电流的方向跟________有关;第3次实验中磁体上方为_____(选填“N”、“S”)极,和其他实验对照验证了猜想2;
(4)老师肯定了他们的探究,又介绍了科学家科拉顿的相关研究,1825年他用如图丙所示的实验装置,在两个房间中进行实验:
①实验中用______________的现象来判断电路中是否产生了电流;
②将导线、小磁针与磁铁、线圈分别置于两个房间,是为了________________; ③科拉顿将磁铁插进线圈里,然后迅速奔向另一个房间,没有观察到产生电流的现象;他再回到放着磁铁和线圈的房间里,把磁铁从线圈中抽了出来,又跑到磁针和导线所在的房间,还是没有观察到现象。科拉顿失去了发现电磁感应现象的机会,被后人评价为“跑失良机”。他没能观察到产生感应电流现象的根本原因是:______________。
【答案】闭合 向上、向下 磁场方向 S 电流的磁效应 避免磁铁的磁场对小磁针产生影响 没在磁铁做切割磁感线运动时,及时观察实验现象 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]进行实验时,应先闭合开关,才能得到闭合电路。
(2)[2]在图乙中,导体棒在磁场中作水平向左和斜向上的运动,那么还应让导体棒做垂直于纸面向里、向外和向上、向下方向的运动,因为应让导体棒向各个方向移动,才能对照比较出哪个方向会产生感应电流。
(3)[3]从表格的1、2两次数据知,导体棒运动的方向相同,但所处的磁场的方向相反,而产生的电流的方向也相反,说明产生的电流的方向与磁场的方向有关。
[4]从表格知,第3次实验导体棒运动的方向与上面两次都不相同,要想探究产生电流的方向与导体运动方向有关,那么应保持所处的磁场的方向相同,而1、3两次产生电流的方向相同的,不能对照验证猜想2,所以应选择2、3两次实验,那么此次实验中磁体的上方是S极。
(4)①[5]实验中用电流的磁效应现象来判断电路中是否产生电流,因为通电导体周围存在着磁场,如果有电流产生,那么导线周围就有磁场,静止的小磁针就会转动。
②[6]将导线、小磁针与磁铁、线圈分别置于两个房间,是为了避免磁铁的磁场对小磁针产生影响。
③[7]科拉顿没能观察到电流的原因是:感应电流产生的条件是,闭合电路的部分导体在作切割磁感线运动时,才会产生感应电流。而磁铁在插入或抽出线圈时,才满足感应电流产生的条件,可是这时科拉顿尚未来得及跑到另一房间,所以错过了发现的机会。
2.某同学猜想电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。在探究“电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关”时,使用的器材有:学生电源、电磁铁、电流表、滑动变阻器、开关、软铁块P、铁架台、电子秤、导线若干。某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,并保持它与软铁块P的距离不变:
(1)实验时,他_______开关S,组装实验电路如图所示,请将滑动变阻器连入电路中,要求:滑片向左滑动时电路中电流变大;
(2)本实验中根据______________比较电磁铁磁性强弱; (3)请设计出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。 (_________) 【答案】断开,
电子秤的示数
实验次数 1 2 3 …… 【解析】 【分析】 【详解】
电流I/A 电子秤的示数/g