2020-2021学年浙教版科学中考第二轮专题复习电学实验--电与磁 (含解析)

这是一份2020-2021学年浙教版科学中考第二轮专题复习电学实验--电与磁 (含解析)，共11页。

1.科学研究需要“大胆猜测，小心求证”，下面是对“感应电流的大小跟哪些因素有关”所作的猜想与求证：
猜想1：可能与导线切割磁感线的速度有关。
猜想2：可能与导线切割磁感线的方向有关。
猜想3：可能与切割磁感线的导线条数有关。
（1）为了验证以上猜想，某同学先后用图甲和图乙的装置进行实验，你认为他的实验是为了验证上述哪个猜想？________。
（2）要利用图甲的装置来验证猜想1，在进行对照实验时，其操作上的区别是________。
2.通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用安培定则判定。
（1）图中螺线管A端是________极。
（2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成，因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图所示，则其B端是________极。
（3）地球周围存在的磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，地球自转的方向自西向东，则形成圆形电流方向与地球自转方向________(选填“相同”或“相反”)。物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，那么地球带________(选填“正”或“负”)电。
3.如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如表所示。
​​
（1）实验时通过观察________来判断电路中是否产生感应电流。
（2）由实验可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做________运动时，电路中产生感应电流。
（3）比较第4次和第________次实验可知，导体棒运动方向相同时，感应电流的方向与磁场的方向有关。
（4）比较第7次和第8次实验可知，________。
4.【探究名称】温度对磁铁的磁性强弱有无影响？
【提出问题】小明在家用如图所示的电热壶烧开水时，发现壶中的水烧开后，开关按钮会自动跳起断电。开关为什么能自动跳起呢？带着这个问题，小明上网查阅了有关资料。得知这是一个磁吸开关，给水加热前开关按钮被磁铁吸住。当水烧开时，磁铁的磁性减弱，开关跳起。
【提出猜想】小明猜想，温度对磁铁的磁性有影响，而且温度越________，磁性越________。
【设计实验】为了验证以上猜想是否正确，小明进行了如下实验：
①用一块强磁铁的一个磁极，分别在三根同样的铁钉上从钉头向下的同一方向划过100次，使铁钉________；
②把铁钉A放入塑料薄膜袋内，将其放入一堆铁屑中，慢慢提起塑料袋，将其放在一张白纸上。从袋中取出铁钉，把落在纸上的铁屑收集起来，用天平称出铁屑的质量m1；
③把铁钉B放入盛有开水的烧杯中，一段时间后，取出铁钉重复②步骤，用天平称出铁屑的质量m2；
④把铁钉C放入盛有冰水的烧杯中，一段时间后，取出铁钉重复②步骤，用天平称出铁屑的质量m3；
⑤比较m1、m2、m3的大小关系，可知温度对磁性强弱有无影响。
【交流与评估】本次探究活动中应用了控制变量法，其中改变的因素为________，控制不变的因素主要有：________；________。
5.在验证电流产生磁场的实验中，小东连接了如图所示的实验电路。他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方，闭合开关后，发现小
磁针指向不发生变化。经检查，各元件完好，电路连接无故障。
（1）请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是________(写出一个即可)。
（2）写出检验你的猜想是否正确的方法：________。
6.网络上有一个国外“牛人”制作的“电池磁力小火车”的视频。视频中，“牛人”把由铁铷合金制作的超强磁铁分别吸附在电池的正负极两端制成“小火车”，并将其整个放入自制的铜质螺线管中，发现电池与磁铁竟然沿着螺线管向右运动起来，直到从螺线管的另一端穿出（如图1）。小明对“小火车”为什么会运动非常感兴趣，便动手进行了实验。
（1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是________；
（2）预测图2中的小火车将向________运动（选填“左”或“右”）；
（3）要让小火车快地过螺线管，可以采取的措施是________（写出一种方法）；
（4）欲使小火车由静止开始顺利通过螺线管，下列摆放方式可行的是________。
7.为研究“通电螺线管磁性强弱与电流大小的关系”，小科设计了如图1的电路。
（1）强弱判断：________，表示其磁性越强。
（2）具体操作：
①在螺线管中插入铁芯接入电路，把变阻器滑片P移至最下端，闭合开关S，发现螺线管吸引大头针数量较少。
②断开开关S，将变阻器滑片P稍向上移，闭合开关S，发现螺线管吸引大头针数量较多。
评价交流：
①上述实验，得出的结论是________。
②通电螺线管磁性强弱无法用肉眼直接观察，本实验用一定的方法加以判断。图2所示实验采用的方法与之相同的有________。(填序号)
8.同学利用电磁铁、小磁铁、指针和刻度盘制成多量程电流表，结构示意图如图所示，其中A、B、C为接线柱，当电流通过电磁铁时，指针绕O点顺时针偏转；电路断开时，指针指0刻度线。
（1）若选择A，C为该电流表的接线柱，则应选择________为“+”接线柱，才能使电流表正常工作。
（2）若将电磁铁适当靠近小磁铁，则该电流表 。
A.零刻度将向右移动
B.指针将发生反偏
C.精确度将提高
D.量程将增大
（3）分析该电流表的结构示意图，判断该电流表量程最大时所选的接线柱是________和 ________。
9.如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图．
（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过________来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察________来确定。
（2）下表是该组同学所做实验的记录：
①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：________
②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，________ 。
10.如图甲所示是探究电磁感应现象的装置。

（1）闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转。若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，则灵敏电流计的指针________(选填“偏转”或“不偏转”)。
（2）利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录在表中：
在上述四次实验中，比较________两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较________两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。
（3）在探究中还发现导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左(或向右)快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大。说明感应电流的大小与________有关。
（4）有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关。请写出简要做法：________；如何判断：________。
（5）如图乙所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针________ (选填“左右摆动”或“向一侧摆动”)。这表明该发电机模型发出的电是________ (选填“交流电”或“直流电”)。
11.为研究“通电螺线管磁性强弱与有无铁芯的关系”，小科设计了如图1电路。
（1）实验中小科是通过电磁铁________ 来判断其磁性强弱的。
（2）具体操作：
①将无铁芯的螺线管接入电路，把变阻器滑片P移至最下端，闭合开关S，发现螺线管没有吸引大头针。
②断开开关S，在螺线管中插入铁芯，将变阻器滑片P稍向上移，闭合开关S，发现螺线管吸引大头针数量较多。
评价交流：
①上述实验，没有进行多次实验，且存在的错误是________ 。
②解决好错误后，闭合开关S，发现螺线管还是没有吸引大头针。根据小科同学的实验现象可以判断得出以下结论：无铁芯时，通电螺线管周围无磁性。根据所学科学知识，小科同学对结论有疑问，猜想不能吸引大头针可能磁性太弱了。请你帮他想一种简单易行的方法，来验证无铁芯的通电螺线管周围是否存在磁场，你用的器材是________。小科也由此得到了通电螺线管中铁芯的作用。
12.探究电磁感应现象：

（1）小雨由电流的磁效应联想到：“既然电能生磁”，那么“磁能否生电”?小雨提出问题时运用的科学方法是________法。
（2）小雨将导线AB、开关S、灵敏电流计和蹄形磁铁按图进行了连接和组装，然后闭合开关进行如下操作，则电路中一定有感应电流的是 。（选填字母代号）
A.只让导线AB上下运动，但不切割磁感线
B.只让蹄形磁铁上下运动，导线AB不切割磁感线
C.让导线AB和蹄形磁铁同时运动
D.只让导线AB向斜上方向运动
答案解析部分
一、实验探究题
1.【答案】 （1）猜想3
（2）磁铁运动的速度不同
【解析】【分析】（1）比较甲和乙两个实验中，哪个因素不同即可；
（2）要探究哪个猜想，就要保证其他条件不变，只改变探究的这个因素即可。
【解答】（1）在甲和乙两个实验中，其它条件相同，只有线圈的匝数不同，其实就是切割磁感线的导线条数不同，因此验证的猜想3；
（2）要验证猜想1，其实就是探究感应电流大小与导体切割磁感线的速度的关系，那么在进行对照实验中，应该保持其它因素相同，而让改变磁铁运动的速度不同。
2.【答案】 （1）N
（2）N
（3）相反；负
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断即可；
（2）根据安培定则判断单匝线圈的磁极方向；
（3）首先确定地磁北极的方向，然后根据安培定则判断电流的环绕方向。如果电荷的运动方向与电流方向一致，那么地球带正电荷；如果电荷的运动方向与电流方向不一致，那么地球带负电荷。
【解答】（1）根据图片可知，螺线管上电流方向向上；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向A端，因此A端为N极；
（2）根据图片可知，线圈上电流方向向下；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向B端，因此B端为N极；
（3）地磁北极在地理南极附近，用右手握住地球，大拇指指向下端，此时弯曲的四指指尖向左，即环绕地球从东到西，因此圆形电流方向从东到西，那么电流方向与正电荷地球自转方向相反。
因为正电荷定向移动的方向为电流方向，而电荷的运动方向与电流方向相反，所以地球带负电。

3.【答案】 （1）灵敏电流计指针是否偏转
（2）切割磁感线
（3）8
（4）磁场方向相同时，感应电流的方向与导线运动的方向有关
【解析】【分析】（1）如果产生了感应电流，那么灵敏电流计的指针会发生偏转；
（2）根据实验可知，无论磁场方向向上还是向下，那么磁场都沿竖直方向；导体ab向下或向下时，运动方向与磁场方向相同，没有切割磁感线，不会产生感应电流。导体ab向左或向右运动时，运动方向与磁场方向不同，切割磁感线，产生感应电流，因此产生感应电流的关键是是否切割磁感线。
（3）根据控制变量法的要求选择对照实验；
（4）比较第7和8次实验中哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论即可。
【解答】（1）实验时通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否产生感应电流。
（2）由实验可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流。
（3）探究感应电流的方向与磁场方向的关系时，必须控制导体运动方向相同而改变磁场反方向，故选4和8；
（4）第7和8次实验中，磁场的方向相同而导体的运动方向不同，那么得到结论：磁场方向相同时，感应电流的方向与导线运动的方向有关。
4.【答案】 高(或低)；弱(或强)；磁化；温度；相同的铁钉；被磁化后的磁性强弱相同
【解析】【分析】【提出猜想】根据“当水烧开时，磁铁的磁性减弱，开关跳起”进行猜想；
【设计实验】①使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化；
【交流与评估】根据实验的探究目的确定改变的因素；根据实验过程确定控制不变的因素。
【解答】【提出猜想】小明猜想，温度对磁铁的磁性有影响，而且温度越高（低），磁性越弱（强）。
【设计实验】①用一块强磁铁的一个磁极，分别在三根同样的铁钉上从钉头向下的同一方向划过100次，使铁钉磁化。
【交流与评估】本实验探究的是温度是否会对磁场强弱产生影响，所以改变的因素是温度。根据“用一块强磁铁的一个磁极，分别在三根同样的铁钉上从钉头向下的同一方向划过100次”可知，其中控制不变的因素有：相同的铁钉和被磁化后的磁场强弱相同。
5.【答案】 （1）小磁针与直导线距离远(或小磁针起始指向为磁场方向)
（2）使小磁针尽量靠近直导线，小磁针静止时，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化。若小磁针指向变化，说明猜想正确；若小磁针指向不变化，说明猜想错误(或改变小磁针起始指向，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化)
【解析】【分析】（1）闭合开关后，导线中有电流经过，那么肯定会产生磁场，而小磁针的指向没有改变，要么是距离远，受到的磁力小，要么是小磁针的指向与磁场方向一致而不受磁力；
（2）如果要验证某个因素对物理量的影响，那么就要保证其它条件相同而改变这个因素，据此设计实验即可。
【解答】（1）小磁针指向不发生变化的原因是：小磁针与直导线距离远(或小磁针起始指向为磁场方向)；
（2）检验猜想是否正确的方法：使小磁针尽量靠近直导线，小磁针静止时，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化。若小磁针指向变化，说明猜想正确；若小磁针指向不变化，说明猜想错误(或改变小磁针起始指向，给直导线通电，观察小磁针指向是否变化)
6.【答案】 （1）将电池的一端与磁铁断开
（2）左
（3）增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）
（4）A
【解析】【分析】（1）如果线圈中有电流时火车受力运动，那么线圈中没电流时火车不受力保持静止，则想办法切断线圈中的电流即可；
（2）导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关；
（3）要让小火车更快的经过螺线管，就要时其受到的电磁力变大，根据影响电磁铁磁性强弱的因素解答；
（4）根据电流的流向与磁铁产生的磁场方向对比分析。
【解答】 （1）图1中，两侧磁铁之间的线圈中会有电流通过，他由此推测：只有当线圈中有电流通过时，火车才会受力运动。为验证这一假设，他需要进一步的操作是：将电池的一端与磁铁断开；
（2）图1和图2中其它条件相同，只有电源的正负极方向相反，即通过线圈的电流方向相反，那么电池受到的电磁力方向相反，最终运动方向相反，即向左运动。
（3）要让小火车快地过螺线管，可以采取的措施是：增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）。
（4）A.A图中，螺线管内部的磁场向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向左的力，小车向 左，故A正确；
B.B图中，螺线管内部的磁场向左，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，小车不动， 故B错误；
C.C图中，螺线管内部的磁场向右，与电池负极相吸的磁铁受到向左的力，与电池正极相吸的磁铁受到向右的力，小车不动， 故C错误；
D.D图中，电池正极一端没有进入磁场，小车不动，故D错误。
故选A。

7.【答案】 （1）通电螺线管吸引大头针数量越多
（2）其他条件相同吋，电流越大，磁性越强；AB
【解析】【分析】（1）通电螺线管吸引的大头针数量越多，那么它的磁性越强；吸引的大头针数量越少，那么它的磁性越弱。
（2）①根据实验操作的描述确定哪个因素发生改变，并根据控制变量法的要求描述结论；
②物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法，据此分析三个实验中使用的研究方法即可。

【解答】（1）强弱判断：通电螺线管吸引大头针数量越多，表示其磁性越强。
（2）①将变阻器的滑片上移，那么变阻器的阻值变小，而电流增大，此时吸引的大头针数量增大，因此得到结论：其他条件相同吋，电流越大，磁性越强。
②通电螺线管磁性强弱无法用肉眼直接观察，本实验将其转化为吸引大头针的数量，使用了转换法。
A.用木块移动距离的远近反应钢球动能的大小，使用了转换法，故A符合题意；
B.用海绵形变程度反应压力的作用效果，使用了转换法，故B符合题意；
C.用黄豆和芝麻混合后两天读数变小反应分子间存在空隙，使用了类比法，故C不合题意。
故选AB。

8.【答案】 （1）C
（2）C
（3）B；C
【解析】【分析】（1）首先根据磁极之间的相互作用确定电磁铁的磁极方向，然后根据安培定则确定接线柱的选择情况。
（2）根据指针偏转的原理分析；
（3）相同的电流值，量程越大，分度值越大，那么指针偏转的角度越小，即电磁铁的磁性越小，据此分析判断。
【解答】（1）根据“异名磁极相互吸引”可知，电磁铁的右端为S极，左端为N极。用右手握住螺线管，大拇指指向左端，四个手指指尖向上，即线圈上电流向上，因此电流从左端流入，右端流出，即C为“+”接线柱。
（2）若将电磁铁适当靠近小磁铁，那么相当于增大了电磁铁的磁场强度。原来电流较小时，由于磁场较弱，指针不会摆动；而现在同样的电流通过时，电流表的指针摆动，即分度值减小了，提高了精确度，故选C。
（3）同样的电流值，量程越大，指针的摆动幅度越小。指针的摆动幅度与它受到电磁铁的磁场强度有关，即当磁场最弱时，指针摆动最小。因为电流相同时，电磁铁的线圈匝数越少，磁场越弱，所以电流表量程最大时应该选线圈匝数最少的B和C。
9.【答案】 （1）改变滑动变阻器接入电路的电阻；吸引铁钉的根数
（2）电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，电磁铁磁性越强；线圈匝数越多，电磁铁磁性越强
【解析】【分析】（1）当滑动变阻器的阻值改变时，通过电路的电流会发生改变；电磁铁吸引的铁钉越多，它磁性越强；电磁铁吸引的铁钉越少，它磁性越弱；
（2）①分析实验1、2、3中哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法描述结论；
②分析实验1和4中哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法描述结论。
【解答】（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过改变滑动变阻器接入电路的电阻来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察吸引铁钉的根数来确定。
（2）①比较实验中的1、2、3可知，电磁铁的线圈匝数相同，但电流不同，那么得到结论：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，电磁铁磁性越强；
②比较实验中的1和4可知，通过电磁铁的线圈电流相同，但是线圈匝数不同，那么得到结论：线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
10.【答案】 （1）不偏转
（2）①②或③④；①④或②③
（3）导体切割磁感线运动的快慢
（4）保持导体切割磁感线运动的速度不变，改变磁场的强弱；观察灵敏电流计指针偏转角度
（5）左右摆动；交流电
【解析】【分析】（1）闭合电路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，这就是电磁感应现象；
（2）根据控制变量法的要求分析；
（3）分析哪个因素发生改变即可；
（4）根据控制变量法的要求分析即可；
（5）灵敏电流计的指针在中央，通过它指针摆动方向的改变可以知道通过线圈的电流方向的改变；交流电和直流电的区别：电流方向在不断改变。
【解答】（1）若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，那么运动方向与磁场方向相同，导体没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，那么灵敏电流计的指针不会偏转；
（2）探究感应电流方向与磁场方向的关系是，必须控制导体的运动方向相同而改变磁场方向，故选①②或③④；
同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变，那么应该选择①④或②③；
（3）在探究中还发现导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左(或向右)快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大。说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动的快慢有关。
（4）有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关。简要做法：保持导体切割磁感线运动的速度不变，改变磁场的强弱；判断方法：观察灵敏电流计指针偏转角度。
（5）如图乙所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流计，慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针左右摆动，这表明该发电机模型发出的电是交流电。
11.【答案】 （1）吸引大头针的数目
（2）没有控制电流大小相同；小磁针、铁屑等 (合理即可)
【解析】【分析】（1）电磁铁吸引大头针的数目越多，它的磁性越强；
（2）①探究有无铁芯对电磁铁磁性强弱的影响时，必须控制线圈的匝数和电流相等。而题目中调节滑动变阻器时，变阻器的阻值发生改变，通过电路的电流自然发生改变。
②电磁铁的磁性越弱，对物体的吸引能力越弱，我们可以换用阻力更小的小磁针，将它们放在螺线管两端，观察小磁针的指向是否发生改变，进而确定螺线管是否存在磁场。
【解答】（1）实验中小科是通过电磁铁吸引大头针的数目来判断其磁性强弱的。
（2）①上述实验，没有进行多次实验，且存在的错误是：没有控制电流大小相同；
②来验证无铁芯的通电螺线管周围是否存在磁场，我用的器材是小磁针，小科也由此得到了通电螺线管中铁芯的作用。
12.【答案】 （1）逆向思维
（2）D
【解析】【分析】（1）向思维法是指为实现某一创新或解决某一因常规思路难以解决的问题，而采取反向思维寻求解决问题的方法。
（2）产生感应电流的条件：①闭合电路的部分导体；②在磁场中；③做切割磁感线运动，据此判断。
【解答】（1）小雨由电流的磁效应联想到：“既然电能生磁”，那么“磁能否生电”?小雨提出问题时运用的科学方法是逆向思维法。
（2）A.只让导线AB上下运动，但不切割磁感线，不会产生感应电流，故A错误；
B.只让蹄形磁铁上下运动，导线AB不切割磁感线，不会产生感应电流，故B错误；
C.让导线AB和蹄形磁铁同时运动，如果二者都是竖直方向运动，那么不切割磁感线，此时就没有电流产生，故C错误；
D.只让导线AB向斜上方向运动，而磁感线沿竖直方向，此时肯定做的是切割磁感线运动，会有感应电流产生，故D正确。
故选D。实验序号
磁场方向
导体棒ab运动方向
灵敏电流计指针偏转情况
1
向下
向上
不偏转
2
向下
不偏转
3
向左
向右偏
4
向右
向左偏
5
向上
向上
不偏转
6
向下
不偏转
7
向左
向左偏
8
向右
向右偏
电磁铁(线圈)
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流 / A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目 / 枚
5
8
10
7
11
14
实验序号
磁场方向
导体切割磁感线方向
灵敏电流计指针偏转方向
①
向下
向右
向左
②
向上
向右
向右
③
向下
向左
向右
④
向上
向左
向左