《科学探究：怎样产生感应电流》能力提升练

学而优教有方2/2第二节科学探究：怎样产生感应电流一、选择题1.（2021•独家原创试题）2021年春节期间，济南某健身广场安装了智能自发电立式手摇车、智能自发电踢腿屈腿训练器、智能自发电深蹲训练器等智能健身器材。关于这些健身器材自发电的原理的说法中正确的是（）A.这些器材自发电的原理与奥斯特实验的原理一样B.这些器材自发电的原理与电磁继电器的原理一样C.这些器材自发电的原理与动圈式话筒的原理一样D.这些器材自发电的原理与动圈式扬声器的原理一样2.（2020•广东深圳中考）图中a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。当导线a在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的是（）A.B.C.D.3.将导体ab用两根绝缘细线悬挂着，放置于U形磁铁中央，ab两端连接着导线，如图所示，在虚线框中接入某种实验器材即可进行相应的实验探究（）A.接入灵敏电流计可探究电磁感应现象，与发电机原理相同B.接入灵敏电流计可探究通电导体在磁场中的受力，与发电机原理相同C.接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同D.接入电源可探究通电导体在磁场中的受力，与发电机原理相同二、填空题4.（2020•山东菏泽中考）如图所示的装置可以说明________机的工作原理，开关闭合后，当导体棒ab在磁场中竖直上下运动时，灵敏电流计的指针________（选填“能”或“不能”）发生偏转。5.（2020•湖北十堰中考改编）如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验，蹄形磁体和灵敏电流计均放在水平桌面上。使导体AB在磁场中竖直向上或竖直向下运动，发现电流计的指针均不偏转；使导体AB在磁场中水平向右或水平向左运动，发现电流计的指针左右偏转。这些现象说明：闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时，会产生电流，电流的方向与导体的________有关。6.（2019•江苏扬州中考改编）学习“电磁转换”的知识后，小明画出部分内容的思维导图，请你帮他补全空格处内容：三、科普阅读题7.（2020•宁夏中考）在中国科技馆“探索与发现”展厅里，有一件十分神奇的展品——磁液宝塔，如图甲所示。磁液是一种具有磁性的液体，它既具有液体的流动性，又具有固体磁性材料的磁性。磁液槽中有三个圆锥体，当用手转动展台下方的手柄时，磁液就会沿圆锥体爬升，手柄转动速度越大，磁液爬升的速度也越大，如图乙所示手柄停止转动后，爬上圆锥体的磁液会落回磁液槽。请根据以上介绍，从力学或电磁学角度提出一个物理问题，并用所学的物理知识进行解释。四、实验探究题8.（2020•山东东营中考）如图是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成了闭合电路。（1）该实验中，灵敏电流计的作用是________、________。（2）确认灵敏电流计能正常工作后，某同学发现，无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不见发生偏转。其主要原因可能是________、________。（3）在教师的指导下，兴趣小组对实验进行完善后，观察到的现象如下表所示，由此可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做________运动时，电路中会产生感应电流。实验序号磁体（磁极）放置方式导体AB运动情况电流计指针偏转情况1上N下S静止不偏转2竖直向上运动不偏转3竖直向下运动不偏转4上N下S向左运动向右偏转5向右运动向左偏转6上S下N向左运动向左偏转7向右运动向右偏转（4）比较第4、5（或6、7）次实验可以得出________。（5）在此实验过程中，能量转化情况是________。利用这一原理，人们在生产、生活中制成了________。

参考答案一、选择题1.答案：D解析：这些器材自发电的原理是电磁感应现象。奥斯特实验的原理是通电导线的周围存在磁场，A不符合题意；电磁继电器是电磁铁的应用，原理是电流的磁效应，B不符合题意；动圈式话筒的原理是电磁感应现象，C不符合题意；动圈式扬声器的原理是通电导线在磁场中受到力的作用，D符合题意。故选D。2.答案：B解析：由图可知，A、C、D选项中，导线a均在磁场中做切割磁感线运动，所以都会产生感应电流；B选项中，导线a沿平行于磁感线的方向运动，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流。故选B。3.答案：A解析：在虚线框中接入灵敏电流计，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，可以探究电磁感应现象，与发电机的原理相同；在虚线框中接入电源，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究通电导体在磁场中的受力，与电动机的原理相同。故选A。二、填空题4.答案：发电不能解析：由图可知，该装置为研究电磁感应现象的实验装置，根据电磁感应现象制成了发电机；开关闭合后，当导体棒ab在磁场中竖直上下运动时，由于ab没有切割磁感线，所以电路中不会产生感应电流，灵敏电流计的指针不偏转。5.答案：切割磁感线运动方向解析：产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。使导体AB水平向右运动，导体AB切割磁感线，会产生感应电流，电流计指针向左偏转；让导体AB水平向左运动，导体AB运动方向发生了变化，电流计指针向右偏转，说明感应电流的方向与导体的运动方向有关。6.答案：（1）吸引（2）切割磁感线（3）发电机解析：（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；（2）闭合电路的部分导体做切割磁感线运动产生感应电流；（3）电磁感应为磁生电，主要应用于发电机。三、科普阅读题7.答案：见解析解析：本题通过情境化试题考查学生的科学态度与责任，通过本题可以让学生在真实的生活情境之中运用学过的知识和掌握的方法去分析和解决问题，拉近物理与生活的距离，贴近学生的生活，关注学生的生活世界。因为磁液受到了力的作用，力是改变物体运动状态的原因。故可提出问题：磁液为什么会沿圆锥体爬升？因为手柄转动的速度越大，产生的感应电流越大，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强，对磁液的作用力就越大。故可提出问题：为什么手柄转速越大，磁液爬升的速度也越大？因为磁液受重力的作用，力是改变物体运动状态的原因。故可提出问题：手柄停止转动后，爬上圆锥体的磁液为什么会落回磁液槽？因为手柄转动时会产生感应电流，电磁铁就会通电产生磁性，对磁液有力的作用。故可提出问题：为什么摇动手柄时磁液就会沿圆锥体爬升？因为手柄属于轮轴。故可提出问题：手柄属于什么简单机械？四、实验探究题8.答案：（1）判断是否产生感应电流判断感应电流的方向（2）产生的感应电流太弱断路（接触不良）（3）切割磁感线（4）感应电流的方向与导体运动的方向有关（5）机械能转化为电能发电机解析：本题考查物理学科核心素养中的科学探究。考查科学探究能力即考查学生对实验操作，基本仪器的使用，实验原理、方法，实物连接和器材的应用的理解和掌握。在学习物理的过程中，应关注知识发展的历程，让学生经历实验的过程，关注实验原理及实验设计，重视实验的操作，培养学生的实验操作能力和实事求是的科学态度，这样不仅能激发学生的学习兴趣，也能真正提升学生的物理核心素养。（1）根据灵敏电流计的指针是否偏转可以判断是否产生感应电流；根据灵敏电流计指针的偏转方向可以判断感应电流的方向。（2）无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不见发生偏转，其主要原因可能是产生的感应电流太弱，不能引起指针的偏转或者电路断路（接触不良），没有电流。（3）根据表中信息可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做