题目内容

10.如图为探究“磁生电”的实验装置.
(1)闭合开关,让悬着的导体AB左右(选填“左右”、“上下”、“沿A向B”或“沿B向A”)运动时,电流表会发生偏转.
(2)若保持导体AB不动,要产生感应电流,正确的操作是左右移动磁铁.
(3)实验中发现电流表指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,请你从实验装置和操作上各提一条改进建议.装置改进:换用磁性更强的磁铁,操作改进:快速移动导体.

分析 (1)掌握产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
(2)根据产生感应电流的条件进行判断,注意理解做切割磁感线运动的含义.
(3)电流的大小应与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关.

解答 解:(1)由图知,磁感线方向在竖直方向,所以导体AB左右运动才会切割磁感线,电路中才会有感应电流;
(2)AB不动,可以左右移动磁铁,AB仍切割磁感线;
(3)电流表指针偏转不明显,是电流太弱,从装置上的改进方法:可以换用磁性更强的磁铁、可以换用匝数更多的线圈;从操作角度改进:可以加快导体的移动速度,即使导体切割磁感线运动的速度更快.
故答案为:(1)左右;(2)左右移动磁铁;(3)换用磁性更强的磁铁;快速移动导体.

点评 此题是探究电磁感应现象的实验,考查了学生对产生感应电流条件的掌握及影响感应电流大小的因素.

练习册系列答案
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18.某同学做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材有:电源(电压为1.5伏的整数倍)、小灯(标有“0.3安”字样)、一个电流表、两个电压表、两滑动变阻器(分别标有“20欧 2安”和“5欧 3安”字样)、电键及导线若干.他选择其中某个滑动变阻器与小灯连成串联电路进行实验,电路图如图1所示.在实验中,他调节滑动变阻器的滑片至中点位置时,小灯正常发光.此时在电路中的不同位置正确连入两电压表,示数分别如图2(a)、(b)所示.则

(1)该同学所用的电源电压为4.5或7.5伏.
(2)请根据相关信息计算小灯的额定功率(需写出计算过程).因两滑动变阻器分别标有“20欧 2安”和“5欧 3安”字样,所以连入电路中的电阻可能为
R1=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω,R2=$\frac{1}{2}$×5Ω=2.5Ω,根据欧姆定律,若电路中接入R1,变阻器的电压U1=R1I=10Ω×0.3A=3V;若接入
R2,则变阻器的电压U2=R2I=2.5Ω×0.3A=0.75V,与电压表可能读数均不吻合,说明电压表没有接在变阻器的两端,由此可判断出一个电压表连接在灯的两端,另一个电压连接在电源的两端;
①若使用的电源电压U总1=4.5V,根据串联电路电压的特点,另一个测灯的电压的电压表的示数一定小于4.5V,则读数只能为1.5V,即灯的额定电压UL1=1.5V,则灯的额定功率P额1=UL1I=1.5V×0.3A=0.45W;
②在①中,根据串联电路电压的特点,滑动变阻器的电压U=4.5V-1.5V=3.0V,所以变阻器连入电路中的电阻大小R=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.0V}{0.3A}$=10Ω;
若使用的电源电压U总2=7.5V,则此时变阻器的电压U=RI=10Ω×0.3A=3V,根据串联电路电压的特点,灯的电压UL2=7.5V-3V=4.5V(即电压表可能的读数),即灯的额定电压UL2=4.5V,则灯的额定功率
P额2=UL2I=4.5V×0.3A=1.35W;.
5.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V.
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,完成电路连接.

(2)连接电路,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是灯泡断路.
(3)排除故障后,在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中,发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示,电压调节非常不方便,这是由于选用了A(选填“A”或“B”)滑动变阻器.
可供选用的滑动变阻器
滑动变阻器A(阻值范围0-500?,滑片行程10cm);
滑动变阻器B(阻值范围0-50?,滑片行程10cm).
(4)换用了另一个滑动变阻器并接通电路后,移动滑片位置,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图丙所示,其读数为0.5A.
(5)实验中刚刚测完上述(4)中的一个数据,电流表突然损坏了.他们找到了一个阻值为10?的定值电阻和一个单刀双掷开关并设计出电路图丁,重新进行了测量.请完成以下步骤:
步骤一:S2与接线柱1接通,闭合S1,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为3.8V.
步骤二:保持滑动变阻器阻值不变(选填“变大”、“不变”、“变小”),将S2改与接线柱2接通,读取电压表读数UR
步骤三:断开S1、S2,整理器材.
③写出灯泡额定功率的表达式P=$\frac{{0.836{U_R}}}{{6-{U_R}}}$.(用已知量和测量量表示)

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