第八章電磁相互作用典例

1、第八章電磁相互作用典例案解析）（含答電磁相互作用及應(yīng)用典例1. 如圖 8-1 所示，磁感線方向豎直向下， ab 棒運(yùn)動(dòng)，電流表指針偏轉(zhuǎn)（）a.ab 棒可能是豎直向下運(yùn)動(dòng)的第 10頁(yè)b. ab 棒可能是水平向左運(yùn)動(dòng)的c. 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電流表指針也會(huì)偏轉(zhuǎn)d. 試驗(yàn)說(shuō)明電路有電流不肯定需要電源圖 8-1解析：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是導(dǎo)體必需是閉合電路的一部分， 導(dǎo)體必需在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng) .ab 棒豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)， 導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向與磁感線方向平行， 沒(méi)有切割磁感線， 因此不產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針不偏轉(zhuǎn)， a 選項(xiàng)錯(cuò)誤； ab 棒水平向左運(yùn)動(dòng)時(shí)， 切割磁感線， 同時(shí)電路中開(kāi)關(guān)閉合， 電路為通路， 因

2、此電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流表指針偏轉(zhuǎn)，b 選項(xiàng)正確； 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電路為開(kāi)路，因此電路中沒(méi)有感應(yīng)電流，電流表指 針不偏轉(zhuǎn)， c 選項(xiàng)錯(cuò)誤；電路中產(chǎn)生電流必需具備兩個(gè)條件， 一是有電源， 二是電路為通路， 因此電路中有電流說(shuō)明電路中肯定有電源， d 選項(xiàng)錯(cuò)誤 .答案： b2. 如圖 8-2 所示的試驗(yàn)裝置中，用棉線將銅棒ab 懸掛于磁鐵 n、s 極之間，銅棒的兩端通過(guò)導(dǎo)線連接到電流表上 .以下說(shuō)法中正確選項(xiàng)（）圖 8-2a. ab 棒在圖中位置水平左右運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)觀看到電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)b. ab 棒在圖中位置豎直上下運(yùn)動(dòng)時(shí)， 應(yīng)觀看到電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)c. 該裝置是討論磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用力

3、方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系的d. 該裝置在試驗(yàn)中通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用， 使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能解析：由題圖可知，試驗(yàn)裝置探究的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故c、d 選項(xiàng)錯(cuò)誤 .在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng).ab 棒在題圖中位置水平左右運(yùn)動(dòng)，為切割磁感線運(yùn)動(dòng)，故有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故 a 選項(xiàng)正確 .ab 棒在題圖中位置豎直上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒(méi)有切割磁感線，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表的指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故 b 選項(xiàng)錯(cuò)誤 .答案： a3. 如圖 8-3 所示是一種動(dòng)圈式話筒， 當(dāng)你對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，聲音使與膜片相連的線圈振動(dòng)， 線圈在磁場(chǎng)中振動(dòng)能產(chǎn)生隨聲音變化而變化的

4、 ，這是現(xiàn)象.圖 8-3解析：當(dāng)對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，線圈在磁場(chǎng)中振動(dòng)，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象 .答案：電流電磁感應(yīng)4. 如圖 8-4 所示，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)，讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)， 電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路中有電流產(chǎn)生 .在這個(gè)圖 8-4試驗(yàn)電路中，導(dǎo)體相當(dāng)于，此過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情形是.解析：閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)， 導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流， 這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象， 導(dǎo)體相當(dāng)于電源， 電磁感應(yīng)中消耗的是機(jī)械能，得到的是電能 .答案：電源 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能5. 在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件”的試驗(yàn)中，小明將導(dǎo)體 ab、開(kāi)關(guān)、小量程電流表和蹄形磁體按如圖

5、8-5 所示的方式進(jìn)行安裝 .（1） 小明閉合開(kāi)關(guān)后進(jìn)行了如下操作：a. 只讓導(dǎo)體 ab 在水平方向左右運(yùn)動(dòng)b. 只讓導(dǎo)體 ab 在豎直方向上下運(yùn)動(dòng)c.只讓蹄形磁體在水平方向左右運(yùn)動(dòng)d.只讓蹄形磁體在豎直方向上下運(yùn)動(dòng)圖 8-5其中肯定能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 （填寫(xiě)字母） .（2） 假如將小量程電流表?yè)Q成，可以觀看磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用 .解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)， 所以只有 a 、c 選項(xiàng)中能夠切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流；假如將小量程電流表?yè)Q成電源，那么，裝置就與 探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用的試驗(yàn)裝置相同， 故可以觀看磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用 .答案：（1）ac（

6、 2）電源6. 回憶試驗(yàn)和探究（請(qǐng)將以下試驗(yàn)報(bào)告中的空缺部分填寫(xiě)完整）： 探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象：小雨由電流磁效應(yīng)想到， 既然“電能生磁”，那么“磁能否生電”？方法由此他開(kāi) 始了討論 .小雨提出問(wèn)題時(shí)運(yùn)用了法如 右 圖 所 示 ， 當(dāng) 導(dǎo) 體ab運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指過(guò)程針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 能.據(jù)此制成了 .解析：由“電能生磁”考慮到“磁能否生電”， 這是利用了逆向摸索法；當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體 ab 在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)， 電路中就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生， 這是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機(jī)就是依據(jù)這個(gè)原理制成的 .答案：逆向摸索 切割磁感線（或前后） 電 發(fā)電機(jī)7. 在“探究什么情形下磁可以生電”

7、的試驗(yàn)中， 小芳發(fā)覺(jué)每次電流表指針搖擺的角度不同，提出了“感應(yīng)電流的大小與哪些因素有關(guān)”的問(wèn)題 .（1） 小芳猜想可能與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，速度越大，能越大，轉(zhuǎn)化成的電能就越多.你的猜想是：可能與有關(guān).（2） 小芳為了驗(yàn)證自己的猜想， 利用如圖8-6 所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)， 足夠大的磁體放在水平面上，驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)兩根絕緣硬棒 ab、cd 使導(dǎo)體 pq 沿直線水平向右運(yùn)動(dòng)（導(dǎo)體圖 8-6運(yùn)動(dòng)區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)弱相同） .同一次試驗(yàn)，應(yīng)使導(dǎo)體做 （選填“勻速”或“變速”）運(yùn)動(dòng).下表是試驗(yàn)測(cè)得的數(shù) 據(jù)， 分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：.試驗(yàn)序號(hào)123456速度/cm/s123456電流/ma2.04.05.98

8、.110.211.8（3） 此試驗(yàn)運(yùn)用的討論方法主要是.解析：由于閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn) 動(dòng)，自然就會(huì)猜想到感應(yīng)電流的大小可能與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度和磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)，并且運(yùn)動(dòng)速度越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流就越大 .探究感應(yīng)電流大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)使導(dǎo)體做勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)要保持磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變， 這是利用了掌握變量法 . 通過(guò)分析表中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論： 其他條件相同時(shí)， 感應(yīng)電流的大小與運(yùn)動(dòng)速度成正比 .答案：（1）動(dòng)磁場(chǎng)強(qiáng)弱（其他答案只要合理均可）（2） 勻速其他條件相同時(shí)，感應(yīng)電流的大小與運(yùn)動(dòng)速度成正比8. 為進(jìn)一步討論電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系，小明利用身邊的試驗(yàn)器材做了下面

9、的探究 .（1）小明利用如圖 8-7 甲所示的試驗(yàn)裝置“探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件” .閉合開(kāi)關(guān)后，銅棒 ab、電流表、開(kāi)關(guān)組成閉合電路， 小明將試驗(yàn)中觀看到的現(xiàn)象記錄在下（其他答案只要合理均可）（3）掌握變量法表中.試驗(yàn)序號(hào)開(kāi)關(guān)磁場(chǎng)方向?qū)w ab 的運(yùn)動(dòng)方向電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向1斷開(kāi)上 n 下 s向右運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)2閉合上 n 下 s向右運(yùn)動(dòng)向左偏轉(zhuǎn)3閉合上 n 下 s向左運(yùn)動(dòng)向右偏轉(zhuǎn)4閉合上 n 下 s向上運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)5閉合上 s 下 n向下運(yùn)動(dòng)不偏轉(zhuǎn)6閉合上 s 下 n向右運(yùn)動(dòng)向右偏轉(zhuǎn)7閉合上 s 下 n向左運(yùn)動(dòng)向左偏轉(zhuǎn)甲乙試驗(yàn)中，小明通過(guò)觀看來(lái)判定電路中是否有感應(yīng)電流.比較試驗(yàn)

10、 2 和 3（或 6 和 7）可知：在磁場(chǎng)方向肯定時(shí)，感應(yīng)電流的方向與有關(guān).比較試驗(yàn)可知：在導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向不變時(shí)， 感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向有關(guān) .小明分析得出，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 .（2）小明在“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向”試驗(yàn)中，設(shè) 計(jì)的部分電路如圖 8-7 乙所示， 請(qǐng)依據(jù)要求用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖中的電路補(bǔ)充完整 .要求：小磁針的指向滿意如下列圖的方向；滑動(dòng)變阻器的滑片向a 端移動(dòng)后，通電螺線管的磁性減弱；原有導(dǎo)線不得更換 .解析：（ 1）小明通過(guò)觀看電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)來(lái)判定電路中是否有電流 .由 2 和 3（或 6 和 7）知，磁場(chǎng)方向相同時(shí)，導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向不同， 電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向不同， 說(shuō)明感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān) .由題中表格數(shù)據(jù)知， 2 和6（或 3 和 7）的導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同，磁場(chǎng)方向不同，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向也不同， 說(shuō)明感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)的方向有關(guān).由題中表格數(shù)據(jù)知，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，不會(huì)有電流產(chǎn)生；如導(dǎo)體向上運(yùn)動(dòng)或向下運(yùn)動(dòng)時(shí)， 不切割磁感線， 此時(shí)電路中也沒(méi)有電流， 可得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是： 閉合電路的部分導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng) .（2）小磁針的 n 極指向通電螺線管的左端，由磁極間的相互作用規(guī)律知，通電螺線管的左端肯定是 s 極，利用安培定就可判定通電螺線管朝向紙外圖 8-8的這一面的電流方向向下， 因此，將螺線管的左端導(dǎo)線與電