人教版九年级全册第5节 磁生电练习

这是一份人教版九年级全册第5节 磁生电练习，共18页。试卷主要包含了发电机，如图是一款能发电的魔方充电器，在学校实验室开放时，产生感应电流的条件是等内容，欢迎下载使用。
基础巩固
1．英国物理学家_______发现了__________现象，进一步揭示了电与磁之间的联系，发明了______。
内容：闭合电路的一部分导体在磁场中做_____________________时，导体中就产生电流，这种现象叫做______________，产生的电流叫做______________。
【答案】法拉第；电磁感应；发电机；切割磁感线运动；电磁感应；感应电流
【解析】奥斯特发现电流的磁效应；法拉第在奥斯特的启发下，研究了磁场与电流的关系，最终通过十年的努力终于发现了电磁感应现象，电磁感应原理指导发明了发电机，使人类进入了电气时代；
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中产生感应电流，这种现象是电磁感应现象。
2．发电机
（1）原理：发电机是根据______________现象制成的。
（2）能量的转化：发电机是将_______能转化为_______能的装置。
（3）构造：发电机是由_______和_______两部分组成的。
（4）直流电和交流电：从电池得到的电流的方向不变，通常叫做_______（DC）；电流方向周期性变化的电流叫做_______，简称_______（AC）。
（5）在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做_______，频率的单位是______，
简称_____，符号为_______。
【答案】（1）电磁感应（2）机械；电（3）定子；转子（4）直流电；交变电流；交流电（5）频率；赫兹；赫；Hz
【解析】发电机是根据电磁感应现象制成的；电磁感应现象是机械能转化为电能。
简单的发电机由固定不动的磁体(定子)和转动的线圈(转子)组成，实际的发电机比模型发电机复杂得多，但仍是由转子和定子两部分组成。大型发电机发的电，电压很高、电流很强，一般采取线圈不动、磁极旋转的方式来发电，这种发电机叫做旋转磁极式发电机。
交流发电机发出的电流的大小、方向都在做周期性变化，叫交变电流，简称交流电，交流电在每秒内周期性变化的次数叫频率，其单位是赫兹，简称赫，符号是50Hz.
我们从干电池中得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。
3．如图所示，开关闭合后，闭合电路的部分导体ab左右运动时电流计指针发生摆动，这是 现象，利用这个原理可以制成 （选填“发电机”或“电动机”）。
【答案】电磁感应；发电机
【解析】闭合电路的部分导体ab左右运动时，导体ab在磁场中切割磁感线运动，所以导体中有感应电流，电流计指针左右摆动，这种现象是电磁感应现象；利用这个原理可以制成发电机。
4．如图甲所示，是“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图。
（1）磁体和导体棒AB相对静止，闭合开关，能否观察到灵敏电流计指针偏转的现象？
答： 。
（2）探究感应电流方向与导体切割磁感线方向的关系时，应该保持 的方向不变。
（3）小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小，于是他设计了图乙所示的电磁铁代替原有磁体再次实验，此时需要在图乙的电路中再接入的元件是 。
【答案】（1）导体没有做切割磁感线运动，电路中无电流产生；（2）导体运动；（3）滑动变阻器。
【解析】（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，此时导体没有做切割磁感线运动，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中无电流产生；
（2）要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应控制导体运动方向不变；
（3）小明猜想磁场强弱会影响感应电流大小，通过改变电流来改变磁场的强弱，需要在图乙的电路中再接入的元件是滑动变阻器。
5．如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是
（选填“电磁感应”或“磁场对电流的作用”）。魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。
【答案】电磁感应；电源
【解析】转动魔方时，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象；在发电的过程中，机械能转化为电能；
魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
6．在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中：
（1）请在图甲中标出经过A点的磁感线的方向。
（2）如图乙所示，将闭合电路中的导线ab放在蹄形磁体的磁场中，导线ab左右运动时，电流表指针 。这一过程中，该装置将 转化为电能。这一现象在生活中的应用有 。
【答案】（1）如图所示：；（2）偏转；机械能；发电机。
【解析】（1）在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出回到S极，根据蹄形磁体的上端N极，下端为S，所以可以确定磁感线的方向是向下的，如图答案所示；
（2）闭合开关后，使导线ab在磁场中左右运动，即导线做切割磁感线运动，因此会有感应电流产生，此时电流表指针能发生偏转；如果上下运动与磁感线方向平行，不能切割磁感线，电路中不会产生感应电流；这种现象就是电磁感应现象；利用它人们发明了发电机，发电机工作时把机械能转化为电能。
7．某同学用如图所示的装置研究电磁感应。
（1）如图甲所示，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中 （填“无”或“有”）感应电流。
（2）如图乙所示，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，电流表指针 （填“不会”或“会”）偏转。
（3）利用电磁感应原理工作的装置有 （填“电铃”“扬声器”“电磁起重机”或“动圈式话筒”）。
【答案】（1）有；（2）会；（3）动圈式话筒
【解析】（1）由图甲可知，导体AB从图示位置向上运动，闭合电路的一部分做切割磁感线运动，所以电路中就有感应电流。
（2）由图乙可知，线圈不动，蹄形磁铁快速向左运动时，闭合电路的一部分也切割磁感线，电路中也有电流，因此电流表指针会偏转。
（3）扬声器是把电信号转化为声信号，利用通电导体在磁场中受力原理；电铃、电磁起重机的主要部件是电磁铁，利用电流的磁效应；动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应原理。
8．在学校实验室开放时。同学们对手摇发电机非常感兴趣，他们想：发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢？于是他们开展了探究，如图是他们所用的发电机和实验记录表：
（1）根据表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与 有关。
（2）手摇发电机是利用 原理来发电的。在发电时将 能转化为电能。
（3）他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列方法属于“转换法”的是 （填序号）
①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱；
②为了研究电流的特点，把电流看成水流。
③为了研究电流和电阻的关系，使电压保持不变。
（4）手摇式发电机产生的感应电流是 （选填“交流电”或“直流电”）。
【答案】（1）线圈的转速和线圈的转向（2）电磁感应；机械（3）①（4）交流电
【解析】（1）由题表中记录数据可知探究发电机产生感应电流的大小是否与线圈转速和线圈的转向有关；
（2）手摇发电机在工作时，要先用外力使发电机模型线圈转动，即消耗了机械能，然后才能使小灯泡发光得到电能；是利用电磁感应原理来发电的；
（3）根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小和根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱，这两种方法都是将不容易观测和不便于测量的物理量转化为容易观测和测量的物理量，都用到了转换法。
将电流看出水流，用的是类比法；研究电流和电阻的关系，保持电压不变，用到了控制变量法；
（4）手摇式发电机产生的感应电流是交流电。
9．产生感应电流的条件是
A．一段导体在磁场中运动
B．闭合电路的一部分导体在磁场中顺着磁感线运动
C．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
D．一段导体的一部分在磁场中做切割磁感线运动
【答案】C
【解析】牢记产生感应电流应具备三个条件，一、闭合回路，即必须是通路，二、一部分导体，三、切割磁感线运动。故ABD错误，C正确。故选C。
10．利用如图所示实验揭示的原理，可制成（ ）
A．发电机B．电动机C．电磁铁D．电磁继电器
【答案】A
【解析】由图可知，当闭合电路中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，这是电磁感应现象，发电机是利用该原理制成的；电动机根据通电导体在磁场中受力运动制造的；电磁继电器的主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故A正确。
11．法拉第生活的时代，伏打电池昂贵、产生电流小，为了获得廉价的电力，在10年的探索中，发现了电磁感应现象。下列设备是利用电磁感应现象工作的是（ ）
A．手摇发电机 B．电磁炉C．电风扇D．动圈式扬声器
【答案】A
【解析】A、手摇发电机工作时，闭合电路中的线圈在磁场中转动，结果是有电流产生，是利用电磁感应现象工作的，故A正确；
B、电磁炉是利用电流的磁效应工作的，故B错误；
C、电风扇的主要部件是电动机，而电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故C错误；
D、动圈式扬声器是把电信号转化为声信号的设备，是利用通电导体在磁场中受力的作用的原理工作的，故D错误。
12．电流大小和方向周期性变化的电流叫交流电，我国家庭电路交流电的频率是（）
A．36 HzB．50 HzC．100 HzD．220 Hz
【答案】B
【解析】交流电是电流方向周期性改变的电流，我国使用的是正弦式交流电，在一个周期之内电流方向变化两次，频率为50 Hz，周期为0.02 s，即在1 s内电流方向改变100次。
13．（2021•贵港）图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的是（ ）
ABCD
【答案】A
【解析】A、由图知导体是闭合电路中的导体，但导体没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流。故A正确。
B、由题意知导体是闭合电路中的导体，导体做切割磁感线运动，所以会产生感应电流。故B错误。
C、由题意知导体是闭合电路中的导体，并且导体做切割磁感线运动，所以会产生感应电流。故C错误。
D、由题意知导体是闭合电路中的导体，且导体做切割磁感线运动，所以会产生感应电流。故D错误。
14．如图所示，将导体棒ab放在蹄形磁体中间，下列说法正确的是（ ）
A．这是电动机模型B．导体棒ab向左运动，灵敏电流计指针摆动
C．磁铁竖直向下运动，灵敏电流计指针摆动D．磁铁向右运动，灵敏电流计指针不摆动
【答案】B
【解答】AB、将导体棒ab放在蹄形磁体中间，导体棒ab向左运动，ab会切割磁感线，ab中会产生感应电流，灵敏电流计指针摆动，这是电磁感应现象，是发电机的原理，故A错误，B正确；
C、磁铁竖直向下运动，ab没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不摆动，故C错误；
D、磁铁向右运动，ab会切割磁感线，ab中会产生感应电流，灵敏电流计指针摆动，故D错误。
15．如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流”的实验装置，闭合开关后，钢棒ab、电流表、开关组成闭合电路，小明将实验中观察到的现象记录在下表中。下列分析中正确的是（）
A．闭合电路中的部分导体在磁场里运动时，导体中就会产生感应电流
B．在磁场方向一定时，感应电流的方向与导体运动方向有关
C．干电池中就有这套装置供电
D．这是安培发现的
【答案】B
【解析】A、产生感应电流的条件是闭合电路中导体做切割磁感线运动，若顺着磁感线运动，不会产生感应电流，故A错误；B、感应电流的方向与磁场方向和导体的运动方向有关，在磁场方向一定时，感应电流的方向与导体运动方向有关，故B正确；C、电磁感应现象中能量是由机械能转化成电能，而干电池是把化学能转化为电能的装置，故C错误；D、电磁感应现象是由法拉第最早发现的，故D错误。
16．发电机发电是获取电能的重要方式，下列实验揭示发电机原理的是（ ）
A．奥斯特实验B．电磁感应现象C．磁场对电流的作用D．自制电磁铁
【答案】B
【解析】发电机的工作原理是电磁感应现象；
A、此图是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A错误；
B、此图是电磁感应实验装置，当导体做切割磁感线运动时，会产生感应电流，故B正确；
C、此实验是研究通电导线在磁场中受力的作用的装置，故C错误；
D、此时实验是探究电磁铁磁性强弱的影响因素，利用的是电流的磁效应，故D错误；
17．旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动。下列选项中和轮子发光的原理相同的是（ ）
A．①通电导线在磁场受到了力的作用B．②动圈式话筒
C．③电磁继电器D．④奥斯特实验
【答案】B
【解析】观察轮子部分构造可知，溜冰时磁环随轮周转动，相当于金属线圈做切割磁感线运动，电路中产生感应电流，使二极管发光，属于电磁感应现象；
A、通电导线在磁场受到了力的作用，说明磁场对电流的作用；故不符合题意；
B、动圈式话筒利用的是电磁感应原理，与轮子的发光原理相同；故符合题意；
C、电磁继电器是利用通电螺线管具有磁性，吸引衔铁，使工作电路接通。它的实质是一个开关，故不符合题意。
D、该实验是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场；故不符合题意。
18．（多选）小洁利用手摇发电机（如图所示），做模拟“发电”的实验。实验过程及现象如下：摇动手柄，使得相连的小灯泡发光；增大摇动手柄的频率，发光小灯泡的亮度增强。则下列四个选项中，判断正确的是（）
A．摇动手柄是由电能转化为机械能B．小灯泡发光说明产生了电流
C．发光小灯泡的亮度与摇动手柄的频率有关D．增大摇动手柄的频率，发电的总功率变小
【答案】BC
【解析】]A.摇动手柄时，消耗机械能，获得的是电能，所以是机械能转化为电能，故A错误；
B.小灯泡发光，说明有电流产生，故B正确；
C.增大摇动手柄的频率，发光小灯泡的亮度增强，说明发光小灯泡的亮度与摇动手柄的频率有关，故C正确；
D.增大摇动手柄的频率，发光小灯泡的亮度增强，说明发电的总功率变大，故D错误。
19．如图所示，一种环保型手电筒，筒内有一个能滑动的圆柱形磁铁，外圈套着一个线圈。只要将手电筒沿图中箭头方向来回摇动，手电筒的小灯就能发光。下列与此手电筒工作原理相同的是（ ）

A．电动机 B．电热水壶 C．发电机D．扬声器
【答案】C
【解析】由手电筒的结构可知，线圈内有可来回运动的条形磁体，摇动手电筒时，线圈做切割磁感线运动产生感应电流，灯泡发光，其工作原理是电磁感应现象；
A、电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而运动的原理制成，是磁场对电流的作用，故A不合题意；
B、电热水器是利用电流的热效应制成的，故B不符合题意；
C、发电机是利用电磁感应现象制成的，与该手电筒工作原理相同，故C符合题意；
D、扬声器工作时，通电线圈会在磁场中受到力的作用，由于线圈中的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音，故D不符合题意；
20．如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（ ）
A．利用了电磁感应原理B．利用了通电导体在磁场中受力的原理
C．利用了电流的磁效应D．产生了直流电
【答案】A
【解析】声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，线圈做切割永磁体的磁感线运动，会产生电流，这是电磁感应现象；线圈来回振动时，切割磁感线的方向会发生变化，产生的感应电流的方向也会发生改变，产生的是交流电；故BCD错误，A正确。
21．如图，POS机的主要结构是将小铁环绕上线圈后制成检测头。使用时，将带有磁条的银行卡在检测头中刷一下，就会在线圈中产生变化的感应电流，POS机就能读出银行卡的信息。图中能反映POS机读取信息原理的是（ ）

ABCD
【答案】B
【解析】POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象；
A、如图反映电流周围存在着磁场。故A错误；
B、如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象。故B正确；
C、如图是研究电磁铁磁性强弱的实验，故C错误；
D、如图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，故D错误。
能力提升
22．利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车，如图所示为“并联混合动力型汽车”的原理图，这种汽车在制动减速时，电动机的飞轮与汽车轮子摩擦，电动机作为发电机使用，把动能转化成了________能，实现了对电池的充电，混合动力型汽车节约了汽油，减少了尾气排放，是节约能源的一种可行的办法。
【答案】电
【解析】混合动力型汽车制动时，由于要克服摩擦做功，所以汽车的一部分动能转化为内能，而另一部分动能通过发电机转化为电能。
23．小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的装置是 （选填“甲”或“乙”）。乙的工作原理是 ，生活中应用这一原理工作的还有 （选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”），如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是 。
【答案】甲；电磁感应现象；动圈式话筒；将电池组正负极对调
【解析】闭合开关S后，电源与甲电动机接通，电流通过甲电动机的线圈，线圈在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能；
甲电动机带动乙电动机一起转动，乙电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，此时乙电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象；
“动圈式话筒”的原理是电磁感应现象，“动圈式扬声器”的原理是通电导体在磁场中受力而运动；
通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，如果将电池组正负极对调，电流方向改变，磁场方向不变，则甲电动机转动方向改变。
24．如图所示，闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，将导线框沿图示方向拉出过程中，则（ ）
A．在此过程中，电能转化为机械能
B．导线框中不会产生感应电流，因为回路中没有电源
C．导线框中会产生感应电流，整个导线框都是电源
D．导线框中会产生感应电流，导线ab段相当于电源
【答案】D
【解析】A、此过程是电磁感应现象，电磁感应现象是机械能转化为电能，故A错误。
BCD、闭合导线框abcd的一部分处于磁场中，将导线框沿图示方向拉出过程中，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以导线框中有感应电流产生，在磁场中的部分ab相当于电源，故B和C错误，D正确。
25．跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（ ）
A．向任意方向摇绳均可产生电流B．电流方向与绳子运动方向无关
C．此过程中机械能转化为电能D．跳绳发电属于电流的磁效应
【答案】C
【解析】A、用一根导带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，导体在地磁场做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，由于地磁场是南北方向的，因此摇绳时要尽量东西方向站立，这样才会直接切割磁感线，故A错误；
B、感应电流方向与绳子运动方向、磁场的方向有关，故B错误；CD、跳绳发电属于电磁感应现象，根据此原理可制成发电机，在工作过程中将机械能转化为电能，故CD错误。
26．无线充电是一种更便捷的充电方式。如图甲所示是市场上支持无线充电的智能手机和充电器。无线充电的原理是：电流通过送电线圈（充电器内）产生磁场，受电线圈（手机上）靠近磁场时就会产生电流，给智能手机充电，如图乙所示。则受电线圈处用到了如图实验原理的是（ ）

ABCD
【答案】C
【解析】从题意中可知知道，手机背面的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的；
A、图中给金属棒通电，金属棒会发生运动，说明通电导体受到磁场力的作用，故A不符合题意；
B、图中给线圈通电，线圈具有磁性，是电流的磁效应，故B不符合题意；
C、图中是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故C符合题意；
D、图中是奥斯特实验，说明通电直导线周围存在磁场，是电流的磁效应，故D不符合题意。
27．如图所示为科研人员研制的“发电鞋”，鞋的内部安装了磁体和线圈，当人体带动磁体运动时，磁体产生的磁场通过线圈，从而产生感应电流；当人以5 km/h的速度行走时，其发电的功率约为0.4 W。下列说法正确的是（ ）
A．发电鞋工作时将电能转化为机械能
B．发电鞋是利用电磁感应原理工作的
C．发电鞋是利用电流的磁效应工作的
D．在人以5 km/h的速度行走1 h的过程中，发电鞋可以产生约0.4 J的电能
【答案】B
【解析】 由题意可知，人在行走时，人体带动磁体运动，磁体产生的磁场通过线圈，即线圈切割磁感线从而产生感应电流，所以“发电鞋”是利用电磁感应现象制成的，故B正确，C错误；
在电磁感应现象中，消耗机械能，得到电能，即发电鞋工作时将机械能转化为电能，故A错误；
当人以5 km/h的速度行走时，其发电的功率约为0.4 W，所以人行走1 h产生的电能：
W＝Pt＝0.4 W×3600 s＝1440 J，故D错误。
28．物理学中，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，如果磁通量发生变化，就会产生感应电流。如图所示，一个矩形线框abcd放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，OO’是线框的对称轴，线框在下列各种运动中，整个线框始终处于磁场之内，能使线框中产生感应电流的是
A．沿纸面向左移动B．以OO’为轴转动
C．垂直纸面向里移动D．垂直纸面向外移动
【答案】B
【解析】整个线框始终处于磁场之内，当线框沿纸面向左移动、垂直纸面向里移动、垂直纸面向外移动时，磁通量都不会发生变化，故不能产生感应电流，故ACD错误；当线圈以OO’为轴转动时，磁通量会发生变化，能产生感应电流，故B正确。
29．学习了电磁感应现象后，小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。（线框abcd在铁块E、F上方，实验过程中线框不扭转）
【猜想与假设】
小雨做出了如下猜想：
A．感应电流的大小与磁场的强弱有关；
B．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
【设计与进行实验】
（1）小雨探究猜想A的设计思路如下：改变电磁铁的 进行多次实验，每次实验保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数。
（2）要探究猜想B，实验时应保持电磁铁 不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数，实验数据记录如表所示。
【分析论证】
（3）分析表格数据可得出的结论是：其他条件都相同时， ，闭合电路中产生的感应电流越大。
【交流评估】
（4）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是： 。
（5）按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是： 。
【答案】（1）磁性强弱；（2）磁性；（3）导体切割磁感线的速度越大；（4）易于改变磁体的磁性强弱；（5）难以控制每次移动金属棒的速度相等
【解析】（1）探究感应电流的大小与磁场的强弱有关时，根据控制变量法可知，实验中要控制速度相同，磁场的强弱不同，即需要改变电磁铁的磁性强弱；
（2）实验中用到了控制变量法，要探究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关，应控制电磁铁磁性强弱不变；
（3）从表格中看出，从实验1到实验3，金属棒切割磁感线的速度越来越快，电流计指针偏转格数越来越大，电流越来越大，由此可得出的结论是：其他条件都相同时，导体切割磁感线的速度越大，闭合电路中产生的感应电流越大；
（4）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：易于改变磁体的磁性强弱；
（5）按照小雨的设计思路探究猜想A，实验时在操作上存在的困难是：难以控制每次移动金属棒的速度相等。
30．如图所示，某物理兴趣小组的同学，用较长的软电线两端与电流表两接线柱连接起来，两位同学手持电线分别站在地面上东、西方位，像摇跳绳一样在空中摇动电线，使电线切割地磁场的磁感线，发现电流表指针不偏转。经检查各元件完好连接无故障。请完成下列问题。
（1）猜想电流表指针不偏转的可能原因：_______________________________________________；
（2）写出检验你的猜想的方法：_______________________________________________________；
（3）如果他俩南北站立摇绳，是否可以让电流表偏转呢？为什么？
。
【答案】（1）此电流表的分度值太大，无法检测该实验产生的微小电流
（2）将电流表更换为灵敏电流计，仿照刚才摇动电线的方式进行实验。观察灵敏电流计指针是否发生偏转。若指针发生偏转，说明猜想正确；反之，说明猜想错误
（3）不能。因为地磁场的磁感线是南北分布的，如果他俩南北站立，绳子就几乎不会切割磁感线了，就更不能产生足够的感应电流让电流表偏转了。
【解析】（1）根据题意知道，两位同学在用电线切割地磁场的磁感线，来产生感应电流；电流表指针不偏转可能是由于感应电流太小，电流表的灵敏度太低，无法检测到该实验产生的微小电流；
（2）检验方法是：将电流表更换为灵敏电流计，仿照刚才摇动电线的方式进行实验，观察灵敏电流计指针是否发生偏转，若指针发生偏转，说明猜想正确；反之，说明猜想错误。
（3）摇绳方向结合地磁场的分布情况，分析是否切割磁感线，（或者说切割的量大大减小）。实验顺序
线圈转速
线圈转向
小灯泡亮度
1
2
3
次数
开关
磁场方向
导体ab的运动方向
电流表指针的偏转方向
1
断开
上N下S
向右运动
不偏转
2
闭合
上N下S
向右运动
向左偏转
3
闭合
上N下S
向左运动
向右偏转
4
闭合
上N下S
向上运动
不偏转
5
闭合
上S下N
向下运动
不偏转
6
闭合
上S下N
向右运动
向右偏转
7
闭合
上S下N
向左运动
向左偏转
实验次数
切割磁感线的速度
电流计指针偏转格数
1
慢速
1.5格
2
中速
2.5格
3
快速
4格