專項突破提升(四)電磁學(xué)實驗及作圖(時間：90分鐘滿分：100分)【類型1】電磁學(xué)實驗1．(6分)實驗課上某小組的同學(xué)開展了一系列電磁方面的實驗探究。第1題圖(1)用圖甲所示裝置驗證電流可以產(chǎn)生磁場。閉合開關(guān)前，小磁針靜止時指向與導(dǎo)線平行。閉合開關(guān)后，觀察到小磁針偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，說明電流可以產(chǎn)生磁場。(2)如圖乙所示，實驗中將金屬導(dǎo)體棒ab放在磁場中兩根平行的金屬導(dǎo)軌上，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒ab向右運動；將磁鐵的磁極對調(diào)，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒ab向左運動。該實驗探究的問題是通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與磁場方向是否有關(guān)。(3)圖丙是“探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流條件”的裝置，導(dǎo)體AB、開關(guān)、靈敏電流表用導(dǎo)線連接。閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體AB在磁場中水平左右(選填“豎直上下”或“水平左右”)運動，會發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的指針偏轉(zhuǎn)，這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。第2題圖2．(10分)如圖所示為“探究通電螺線管外部的磁場分布”的實驗。(1)在固定有螺線管的水平硬紙板上均勻地撒滿鐵屑，通電后輕敲硬紙板，觀察鐵屑的排列情況，發(fā)現(xiàn)通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。(2)在螺線管外部A、B兩處放置小磁針，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)A處小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)而B處小磁針不偏轉(zhuǎn)，B處小磁針不偏轉(zhuǎn)的原因可能是小磁針N極的指向與磁場方向相同(寫出一條即可)。(3)將電池的正、負極對調(diào)，重復(fù)上述實驗，是為了探究通電螺線管外部磁場的方向與電流方向的關(guān)系。(4)如果想探究“通電螺線管外部磁場的強弱與電流大小的關(guān)系”，可以增加的實驗器材為滑動變阻器(寫出一個即可)。(5)在螺線管內(nèi)插入鐵芯，就可以制成電磁鐵，許多自動控制的電路中都安裝有電磁鐵，下列關(guān)于電磁鐵的說法正確的是C(選填字母)。A．電磁鐵的鐵芯可以用鋁棒代替B．電磁鐵磁性的強弱只與電流的大小有關(guān)C．電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的3．(14分)在“探究磁場對通電導(dǎo)體的作用”的實驗中，小明設(shè)計了如圖所示的電路，導(dǎo)體棒ab用絕緣細線懸掛在蹄形磁體的兩極之間。第3題圖(1)磁體周圍和通電導(dǎo)線周圍都存在的一種特殊物質(zhì)是磁場(選填“磁場”或“磁感線”)。(2)閉合開關(guān)前，導(dǎo)體棒ab靜止，閉合開關(guān)后，導(dǎo)體棒ab向右運動，說明磁場對通電導(dǎo)體有力的作用。(3)斷開開關(guān)，將圖中磁體的N、S極對調(diào)，再閉合開關(guān)，會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒ab的運動方向與對調(diào)前的運動方向相反，說明通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與磁場方向有關(guān)。(4)斷開開關(guān)，將圖中電源的正、負極對調(diào)，再閉合開關(guān)，會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒ab的運動方向與對調(diào)前的運動方向相反，說明通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與電流方向有關(guān)。(5)如果同時改變磁場方向和電流方向，不能(選填“能”或“不能”)確定通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與磁場方向或電流方向是否有關(guān)。4．(10分)如圖甲所示是小明同學(xué)安裝好的直流電動機模型。第4題圖(1)在安裝該模型時要按照由內(nèi)向外(選填“由外向內(nèi)”或“由內(nèi)向外”)的順序安裝。(2)(多選)為了使組裝的電動機模型能夠正常運轉(zhuǎn)，小明在安裝時還應(yīng)注意下列幾點，其中正確的是ABC。A．要盡量減小軸與軸架之間的摩擦B．電刷與換向器的接觸松緊度要適當(dāng)C．不要使各元件因安裝不當(dāng)而產(chǎn)生形變D．每一個固定螺釘均不能擰緊(3)小明把安裝好的電動機、滑動變阻器、電源和開關(guān)串聯(lián)起來進行實驗，如圖乙所示：①用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖乙中實驗器材的連接；(要求滑片向右移時，電動機轉(zhuǎn)速變小)答案：如圖所示。②若閉合開關(guān)，線圈不轉(zhuǎn)，用手輕輕一撥，線圈就轉(zhuǎn)動起來，則原來線圈不轉(zhuǎn)的原因可能是線圈處在平衡位置。第4題圖(4)圖甲中換向器A的作用是自動改變線圈中電流的方向。5．(10分)如圖是“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實驗裝置。第5題圖(1)實驗中，ab棒的材料可能是鋁(選填“塑料”或“鋁”)。(2)實驗中通過觀察靈敏電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流。(3)磁體不動，使ab豎直向上或豎直向下運動，靈敏電流表指針不偏轉(zhuǎn)(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。(4)實驗中發(fā)現(xiàn)靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)不明顯，為了使指針偏轉(zhuǎn)明顯，可采取的措施是增大導(dǎo)體棒切割磁感線的速度(或更換磁性更強的磁體)(寫出一種措施)。(5)如果將圖中的靈敏電流表換成電源，可以探究磁場對通電導(dǎo)體的作用。6．(12分)在“探究利用磁場產(chǎn)生電流”的實驗中，小李連接了如圖所示的實驗裝置。第6題圖(1)將磁鐵N極向下插入螺線管時，觀察到靈敏電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，這表明電路中產(chǎn)生了電流；在這個過程中，以磁鐵為參照物，螺線管是向上運動(選填“靜止”“向上運動”或“向下運動”)的；如果改為磁鐵S極向下插入螺線管，靈敏電流表指針將向右偏轉(zhuǎn)；如果磁鐵S極插入螺線管后保持不動，則靈敏電流表指針不偏轉(zhuǎn)。(2)將磁鐵N極從螺線管中向上拔出，會觀察到靈敏電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)(選填“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。(3)通過(1)(2)兩步實驗，可以得出感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運動方向和磁場方向有關(guān)。7．(18分)實驗小組在“探究什么情況下磁可以生電”的實驗中，連接了如圖甲所示的實驗裝置。甲第7題圖(1)實驗中通過觀察靈敏電流表指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有電流產(chǎn)生。(2)保持裝置不變，改變開關(guān)通斷狀態(tài)，讓導(dǎo)體AB在磁場中沿不同方向運動，觀察靈敏電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況，記錄的數(shù)據(jù)見表所示。實驗次數(shù)開關(guān)磁場方向?qū)wAB運動情況靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況1斷開上N下S左右或上下運動不偏轉(zhuǎn)2閉合上N下S靜止不偏轉(zhuǎn)3閉合上N下S上下運動不偏轉(zhuǎn)4閉合上N下S左右運動偏轉(zhuǎn)(3)閉合開關(guān)，保持導(dǎo)體AB和蹄形磁體相對靜止，靈敏電流表指針不偏轉(zhuǎn)，說明電路中沒有(選填“有”或“沒有”)電流產(chǎn)生。(4)分析實驗1和4可知，產(chǎn)生電流的條件之一是開關(guān)必須閉合。(5)分析實驗3和4可知，產(chǎn)生電流的另一個條件是電路中的部分導(dǎo)體必須做切割磁感線運動。(6)分析實驗可知，閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種電流叫做感應(yīng)電流。(7)實驗時電路中產(chǎn)生電流時是將機械能轉(zhuǎn)化為電能，此原理可用來制造發(fā)電機(選填“電動機”或“發(fā)電機”)。(8)(多選)如圖乙所示，a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線，它是閉合電路的一部分，結(jié)合上述實驗結(jié)論，當(dāng)a在磁場中水平左右運動時，下列圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是CD。乙第7題圖【類型2】電磁學(xué)作圖8．(4分)根據(jù)圖中小磁針的指向，把磁體的N、S極標(biāo)注出來。第8題圖答案：如圖所示。9．(2分)標(biāo)出圖中所有磁感線的方向和小磁針的N極(把N極涂黑并標(biāo)上字母)。第9題圖答案：如圖所示。10．(4分)請在圖中括號內(nèi)分別標(biāo)出通電螺線管的N、S極和電源的“＋”“－”極。第10題圖答案：如圖所示。11．(4分)如圖所示，請將螺線管、滑動變阻器接入電路中，要求：開關(guān)閉合后，螺線管與條形磁體相互排斥，滑動變阻器滑片P向右移動時斥力變小。第11題圖答案：如圖所示。12．(2分)根據(jù)如圖所示的小磁針指向，畫出通電螺線管導(dǎo)線的繞法。第12題圖答案：如圖所