第一章电与磁章末实验探究题专项突破（原卷版）

浙教版8年级下册第一章电与磁章末实验探究题专项突破一、指南针为什么能指南1．阅读以下材料，回答问题。指南针是我国古代的四大发明之一。司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图甲所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动。古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。司南的作用，放在地上，它的勺柄静止时指向南方。磁勺能够指示方向，是利用了地磁场对磁勺的作用。（1）若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图乙和丙所示的两个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是。（2）司南的勺柄应为该磁体的(填“N”或“S")极。（3）某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作“司南”，图丁所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的(填“A”“B”“C”或“D")处打磨成勺柄。（4）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺勺柄总不能正确指南。将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的影响了实验效果。2．为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下方案进行探究。（1）根据甲图实验现象，(填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。（2）乙图实验中，悬挂的钢棒某一次转动后，静止时一端指南一端指北，由此判断钢棒(填“一定”或“不一定”)具有磁性。（3）根据丙图实验现象，(填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。（4）丁图实验中，水平向右移动钢棒，弹簧测力计示数有变化，(填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性，理由是。3．小宇参加了学校的研究性学习小组，探究了“磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下：将一条形磁体的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁体加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁体被烧红时，发现铁钉纷纷落下。（1）从小宇的实验可得出的初步结论是。（2）根据这一结论，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁体的减弱直至消失，无法(填“排斥”或“吸引”)弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，下面的电路被接通，电铃报警。（3）根据这一现象，你认为生活中要保持磁体的磁性不减弱，应注意什么？4．（2021八下·柯桥月考）磁控防盗装置都装有干簧管(如图甲)，千簧管由两个软铁片和玻璃管组成，软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点状态会会发生变化。把条形磁体分别成置在乙图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置时，触点的开合状态和软铁片的极性情况如表。磁体位置竖直放置并靠近竖直放置并靠近ⅠⅡⅢⅣ触点状态闭合断开闭合？软铁片的极性情况/（1）铁片被磁化后，铁片与条形磁体相邻两端的磁极极性关系是。（2）当条形磁体水平放置并靠近干簧管时(图乙Ⅳ位置)，干簧管触点状态为。（3）如图丙，门上磁控防盗装置内有一个竖直放置的干簧管，其内部简化电路如图丁。磁控防盗装置的工作原理是：夜间关上门，闭合开关S，启动防盗报警器，此时报警电铃不响；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，电铃响起。图丁虚线框中四种磁体摆放方式能满足工作要求的有(选填图中的字母)。5．（2020八下·下城开学考）某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：猜想1：磁极呈横向分布(例如图甲，左侧为N极，右侧为S极)；猜想2：磁极呈轴向分布(例如图乙，上面为N极，下面为S极)；猜想3：磁极呈上中下分布(例如图丙，上、下面为N极，中部为S极)。（1）根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想3是错误的。你认为他们判断的依据是。（2）为了验证其他猜想，他们用细线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示)，结果观察到磁体在任意位置都能保持静止。这说明猜想是错误的。（3）为了验证剩下的一个猜想是否正确，可以将环形磁体悬挂起来，如果出现的现象是，说明该猜想正确。还可以使用证明该猜想正确与否。6．小明利用如图所示装置探究磁化过程，图中容器内装的是一些铁屑，架上所夹的是一根较长的软铁棒．（1）比较甲、乙两图中的现象可知：当磁极靠近软铁棒时，软铁棒由于被而显出．（2）小明从图乙中拿开条形磁铁，发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来，这说明软铁棒获得的磁性（选填“能够”或“不能够”）保持．（3）小明用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验，发现当条形磁铁拿开后，铁屑经过较长的时间后才掉下来，这说明钢保持磁性的能力比软铁．（4）小明用形状完全相同的铜棒重做上述实验，发现甲、乙两图实验过程中，铁屑均不能被吸引上来，这说明铜（选填“是”或“不是”）磁性材料．二、电生磁7．（）在探究“通电螺线管外部磁场特点”的实验中，小．华设计了如图甲所示的电路。实验时：（1）可通过观察来判断通电螺线管的磁极。（2）如图乙是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态，通过观察可知，通电螺线管的外部磁场与的磁场相似。（3）要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素，除了图中所示的器材外，还需。若开关S接“1”时，电流表的示数为I，现将开关S从“1”换接到“2”上，接下来他的操作是，这样可以探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系。8．小强同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下：⑴如图所示连接好电路，放上能够自由转动的小磁针，调节(填“直导线”或“小磁针”)的位置，使小磁针静止时与直导线(填“垂直”或“平行”)。⑵闭合开关后，该电路是(填“通路”“断路”或“短路”)状态，这样做的目的是增大，从而可增强电流的磁场。⑶闭合开关，当直导线通电时小磁针发生偏转；断电后，小磁针转回到原来指南北的方向。⑷使通电电流的方向反向后，小磁针也发生偏转，其N极所指方向与(3)时(填“相同”“相反”或“不偏转")，通过这些现象你能总结出什么规律：①；②。9．某科学兴趣小组按如图所示电路探究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”，记录数据如表。实验次数123电流(安)0.81.81.5吸引大头针数目(枚)无铁芯(50匝线圈)000有铁芯(50匝线圈)358（1）通过本实验可探究影响通电螺线管磁性强弱的因素有。（2）实验中发现无铁芯的通电螺线管没有吸引起大头针，那么通电螺线管到底有没有磁性呢？小组同学通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是：。（列举1种）（3）小组同学提出一个新问题：通电螺线管的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关？于是进行了如下实验：①按电路图接好电路，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，插入大铁芯，记录被吸引的大头针数目。②取下大铁芯，再更换为小铁芯，改变滑动变阻器的滑片位置，记录被吸引的大头针数目。③两者进行比较。该实验存在明显不足，请指出不足之处：。10．通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，其磁极可以用右手螺旋定则判定。（1）图甲中螺线管的左端是(填“N”或“S”)极。（2）螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，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，因此应用右手螺旋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乙所示，则其B端是(填“N”或“S”)极。（3）如图丙，地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成环形电流引起的，地球自转的方向为自西向东，则形成环形电流方向与地球自转方向(填“相同”或“相反”)，物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，那么地球带(填“正”或“负”)电。11．在探究“通电螺线管外部的磁场分布情况”时，小明按图1所示布置器材。（1）实验中应该把小磁针放到螺线管四周不同的位置，在图上记录小磁针的方向，这个方向就是该点的磁场方向。（2）与图2对比，通电螺线管外部的磁场跟磁体的磁场相似。（3）如图3所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将怎样变化？请用箭头画出。（4）法国科学家安培在科学院的例会上曾做过一个小实验，引起到会科学家的兴趣：把螺线管水平悬挂起来，然后给导线通电。请你说出悬挂着的通电螺线管静止后，会。12．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正，上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。（1）实验探究的是通电直导线周围是否存在。（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明。如果移走小磁针，该结论(填“成立”或“不成立”)。（3）实验中小磁针的作用是。（4）某校学生在实验室验证奥斯特实验，当水平导线中通有如图所示的电流时，S极将偏向(填“纸内”或“纸外”)；要使实验效果更明显，应使通电导线沿(填“东西”或“南北”)方向放置。（5）实验中用到的一种重要的科学研究方法是(填字母)。A．类比法 B．转换法 C．控制变量法 D．等效替代法13．（2021九上·拱墅月考）小金设计了一个可以粗测电流大小的“电流表”，结构如图所示。将一个弹簧测力计固定在不计电阻的电磁铁上方，挂勾上悬吊一个小铁块，M、N是“电流表”的两个接线柱。电路中R是阻值为r的定值电阻，电源电压恒定，电压表量程足够。请回答：（1）为了在弹簧秤上标定电流的刻度值，在连接电路前，在弹簧秤的指针静止后所在位置应标注刻度，该刻度不与弹簧秤0刻度线重合的原因是；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于（选填“A端”或“B端”）；（3）为获得“电流表”的最大测量值，将接线柱M、N分别和电路C、D相连，闭合开关调节滑片P，当观察到弹簧秤示数达到时，读取电压表示数为U，则该“电流表”最大测量值是；（4）标注完两个刻度后，将“电流表”接线柱M、N接入待测电路，即可粗测电流值。小金认为无论接线柱的正、负如何连接，“电流表”都能正常使用，理由是。14．（2020八下·柯桥期末）学习了电磁知识后，小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图1甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。（1）分析图1（选填序号），可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。（2）得到通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论，你的依据是。（3）如图2所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将。A．不会变形 B．会变形，所围面积增大C．会变形，所围面积减小 D．会变形，所围总面积不变（4）两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与电流大小有关外，还与哪个因素有关？（写出一个因素）三、电磁铁的应用15．（2020·北仑模拟）小科利用电磁铁、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O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。16．（2021八下·浦江期末）为了研究“电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关”，小明利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、细铁钉、指针（带刻度）、电磁铁（用漆包线制作的一个六抽头电磁铁，每20匝抽出一个接线端，图中未能全部画出）等器材设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。（1）与甲图实验方案相比，乙图实验方案的优点是。（2）小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从20匝换成100匝后，接下来应该进行的具体操作是：。（3）图甲实验中小明是根据吸引小铁钉的数量来判断电磁铁磁性的强弱。在下列问题的研究中，也用到这一科学方法的是（）。A．在研究平面镜成像时，通过等大的蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置和大小。B．在研究液体压强时，通过压强计U型管两边液面高度差来判断压强大小。C．在研究电压作用时，通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因。D．在研究声音的响度时，通过质量较小的纸片跳动幅度来判断响度大小。四、电动机17．（1）通电线圈在磁场中的转动情况如图甲．乙、丙所示，其中线圈处于平衡位置的是图乙；图丙中ab和cd边所受磁场力的方向相反，其原因是。（2）用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的导线拉直，用刀片将漆全部刮掉，作为转动轴，做成如图丁所示的发电机模型，使小风车转动，观察到电流计指针左右偏转。它的工作原理是，该过程中能量的转化是；若将电流计换成电源，则线圈(填“能”或“不能”)连续转动。18．如图为探究“磁场对通电导体作用”的实验装置，所用到的实验器材：电源(可以用干电池替换)、蹄形磁铁、导体棒ab、金属导轨、开关、导线，利用该装置探究“磁场对通电导体作用力的大小与电流大小是否有关”。（1）除添加一块电流表外，还需要添加什么实验器材？（2）磁场对通电导体作用力的大小可以通过来体现。（3）实验步骤：①断开开关，按图示电路将电流表和串联接入电路，调节到适当的位置，闭合开关记录，同时观察。②调节滑动变阻器的滑片位置重复实验并记录实验数据。（4）画出实验数据记录表格。19．小明利用如图1所示的微型吊扇研究“电磁转换”的实验。（1）小明将微型电扇的插头接人家庭电路，电扇旋转，如图1所示，使微型电扇转动的工作原理是，工作过程中，电扇主要将能转化为能。（2）小明在微型电扇的插头处接人一只发光二极管，用手旋转叶片，发现二极管发光，如图2所示，此时微型电扇如同一台(填“电动机”或“发电机”)，其工作原理是。20．如图所示，进行通电导线在磁场中受力运动实验，回答下列问题：（1）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会发现导线ab(填“运动”或“静止”)。（2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线的电流方向与原来相反，这时导线ab。（3）保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极，使磁场的方向与原来相反，这时导线ab将反向运动。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用，而且受力的方向跟方向和方向都有关系。（4）若增大电源电压或增强磁体的磁性，导体的运动速度会(填“加快”或“减慢”)，这说明导体在磁场中受到力的作用，力的大小跟和有关。21．为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机(如图)，他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮。将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的两项措施是（2）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是(填两点)。（3）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是，并在虚线框内画出实验电路图(电动机符号用M表示)。22．（2019八下·绍兴期中）如下图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小科同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，实验记录如下表：（1）乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是（2）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与有关，比较实验说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。（3）小科想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图丙中的。23．学习了电动机后，小刚同学采取了下列办法自制了一个小型电动机，把漆包线绕成约1cm×2cm的矩形线圈，线的两端各留约5cm作为引线，从矩形短边引出（如图甲），然后用小刀刮去两条引线的漆皮，其中一端全部刮去，另一端刮去上半周或下半周（如图乙），这就是电动机的线圈。用钳子把粗铜丝或曲别针弄弯，做两个支架，固定在硬纸板上，永磁体放在线圈下，小型电动机就做成了（如图丙）。用手转一下小线圈，它就会连续不断的转下去。（1）引线有一端只刮去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中，每转一周只有半周线圈中有电流通过，从而使；（2）当线圈中没有电流通过时，线圈由于仍能继续转动；（3）图乙一端只刮去半周漆皮，这一设想所起的作用与实际电动机中装置相似。24．如图甲是小名同学安装好的直流电动机模型：（1）请写出图中A部件的名称：．（2）在安装该模型时要按照由下而上，（“由外而内”或“由内而外”）的顺序安装．（3）为了使组装的电动机模型能够正常运转，小名在安装时还应注意以下几点，其中错误的是A．要尽量减小轴与轴架之间的摩擦B．电刷与换向器的接触松紧要适当C．不要使各元件因安装不当而产生形变D．每一只固定螺钉均不能拧紧（4）小名把安装好的电动机．变阻器．电源和开关串联起来进行实验，如图乙所示①请用笔画线代替导线完成图中实验器材的连接．（要求滑片向右移，电动机转速变慢）②合上开关接通电路，观察线圈转动，把电源两极对调一下，观察到线圈的什么发生了改变？③若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因是什么？（5）电动机在许多家用电器中应用十分广泛，请你举出一种装有电动机的家用电器的名称．五、磁生电25．利用电磁感应原理，同学们开展了一次有趣的跳绳活动：如图，把一根大约10米长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路。两个同学摇动电线，并不断改变摇动的方向和所摇动电线的长度，观察电流表指针的变化。（1）开展这一活动时，同学们建立的假设有：①地球是个大磁体，如果闭合电路一部分导体切割地磁场，就会产生感应电流；②。（2）活动中，同学们应观察电流表指针的哪些变化？（3）活动中，同学们发现摇动电线越快，指针变化，就越快。请对此现象作出合理解释。26．某同学利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”：（1）如图，a、b两接线柱间应接入。（2）下列各种操作中，能使闭合回路中产生电流的是(填字母)。A．让导体在磁场中静止B．保持导体静止，使蹄形磁体水平向左运动C．让导体在磁场中做竖直向上或竖直向下的运动（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是能转化为电能。（4）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：。27．探究利用磁场产生电流的实验中，连接了如图所示的实验装置。（1）将磁铁快速向下插入螺线管时，观察到电流表指针向左偏转，这一现象叫。此过程是由能转化成能，在这个电路中，螺线管和磁铁相当于(填“用电器”或“电源”)。（2）磁铁插入螺线管后，保持静止，此时电流表指针指在表盘中央。拿着磁铁和螺线管以相同的速度一起向上匀速直线运动，此过程电流表指针将(填“向左偏转”“不偏转”或“向右偏转”（3）在(1)操作的基础上，要进一步探究感应电流方向与磁场方向的关系，做法是：。28．（2021八下·义乌期中）小明发现电吉他的发音是通过电磁拾音装置连接扬声器而实现的。拾音器的基本结构如图甲所示，由铜线绕成线圈，金属吉他弦被磁化成一个磁体，拨动吉他弦的时候就相当于铜线圈在切割弦的磁场，从而产生感应电流，电流越大声音越响。小明想探究吉他的响度与什么有关。用电流检测仪器测得某一次拨弦的电流情况，如图乙所示。小明得出吉他的响度与弦的振动的幅度有关，越用力拨弦(使弦拉伸幅度变大，振动变快)，声音越响的结论。（1）小刚同学觉得小明同学的实验结论不够科学，你觉得实验存在哪些问题。（2）观察图2可知电流方向在不断变化，引起电流方向变化的原因是。（3）在不改变拾音装置的前提下，想让同样弹奏情况下的响度更大，可对图中装置进行改良的地方是。29．（2021八下·拱墅期中）如图所示的是探究电磁感应现象中感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图。（1）比较甲、乙两图可以得出：感应电流的方向与有关。（2）比较两图可以得出：感应电流的方向与磁场方向有关。（3）比较两图可以得出：若同时改变和，则感应电流的方向不变。30．（2021八下·秀洲月考）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下表。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（1）实验时通过观察来判断电路中是否产生感应电流。（2）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。（3）比较第7次和第8次实验可知31．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。六、家庭用电与用电安全32．小明触摸电冰箱门时感到手“麻”，下表列出小明对造成手“麻”原因的四种猜想，序号猜想A火线断路B火、零线短接C火线与电冰箱的金属外壳接触D电冰箱的金属外壳接了地线（1）你认为其中的猜想是合理的(填写序号)。（2）理由是。33．（2019八下·衢州期中）根据安全用电要求，现代家庭中用空气断路器（俗称“空气开关”）来代替闸刀开关和保险丝。建楼房的电路中除了安装防止电流过大的断路器外，还必须安装漏电保护断路器（俗称“漏电保护器”），它们通常安装在供电箱中。（1）空气断路器如图所示，若要在厨房电路安装一个断路器，则应将断路器安装在这一电路的（填“火”或“零”）线上；

（2）一般固体受热时，在各个方向上的长度都会膨大，在冷却时都会缩小。物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下表是科技小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录，请根据实验记录回答：实验序号材料升高的温度（℃）原长（m）伸长量（mm）1黄铜101.000000.192黄铜102.000000.383康铜101.000000.154康铜301.000000.655铝102.000000.466铝301.000000.69①从3、4两组实验记录可以看出物体的伸长量还与有关；②如图