李海濤
用探究“磁生電”的實驗裝置編制的中考題,涉及的題型有選擇題、填空題、簡答題、實驗題。一個實驗裝置可以通過不同題型進行考查,不同題型也可將磁生電問題的學(xué)習(xí)目標全面考查,這樣的中考題值得我們物理教師關(guān)注。
一、選擇題
【例1】(2017湖北省武漢市中考題)如圖所示,在“探究什么情況下磁可以生電”的實驗中,保持磁體不動,下列現(xiàn)象描述正確的是( )。
A.導(dǎo)線ab豎直向上運動時,電流表指針會偏轉(zhuǎn)
B.導(dǎo)線ab豎直向下運動時,電流表指針會偏轉(zhuǎn)
C.導(dǎo)線ab從圖中所示位置斜向上運動時,電流表指針不會偏轉(zhuǎn)
D.導(dǎo)線ab分別水平向右和水平向左運動時,電流表指針偏轉(zhuǎn)的方向相反
答案:D 。
解析:開關(guān)閉合后,電路屬于閉合電路,導(dǎo)體ab在磁場中。要判斷電流表指針是否偏轉(zhuǎn),也就是電路中是否有電流,主要得看導(dǎo)體ab是否切割磁感線。若導(dǎo)體ab做切割磁感線運動,則電路中有電流;若導(dǎo)體ab沒有做切割磁感線運動,則電路中沒有電流。
什么叫作切割磁感線運動呢?圖中磁感線的方向為豎直方向,如果導(dǎo)體ab沿著豎直方向運動,則不切割磁感線。導(dǎo)體ab沿著水平方向或者斜向上、斜向下運動都是切割磁感線運動。
二、填空題
【例2】(2017安徽省中考題)如圖所示,在蹄形磁鐵的磁場中放置一根導(dǎo)體棒ab,它的兩端跟電流表連接。使導(dǎo)體棒快速向右運動,觀察到電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。從能量轉(zhuǎn)化的角度來分析,該實驗過程中是 能轉(zhuǎn)化成了電能。
答案:機械能。
解析:一個導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動了,導(dǎo)體具有機械能。該導(dǎo)體運動過程中,在導(dǎo)體中產(chǎn)生了電流,即產(chǎn)生了電能。那么從能量轉(zhuǎn)化的角度來分析,該實驗過程中機械能轉(zhuǎn)化成了電能。
三、實驗探究題
【例3】(2010四川省成都市中考題)下圖是探究“怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流”的實驗裝置,ab是一根導(dǎo)體,通過導(dǎo)線、開關(guān)連接在靈敏電流計的兩接線柱上。
(1)本實驗中,如果 ,我們就認為有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
(2)閉合開關(guān)后,若導(dǎo)體不動,磁鐵左右水平運動,電路 感應(yīng)電流(選填“有”或“無”)。
(3)小李所在實驗小組想進一步探究“感應(yīng)電流的大小跟哪些因素有關(guān)”,小李猜想:“可能跟導(dǎo)體切割磁感線運動的快慢有關(guān)?!?/p>
請你根據(jù)圖中所示的實驗裝置,幫助小李設(shè)計實驗,來驗證她的猜想,你設(shè)計的實驗方法是: 。
答案:(1)靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)。(2)有。(3)閉合開關(guān),保持其他條件不變,只改變導(dǎo)體切割磁感線的速度,觀察電流計的指針偏轉(zhuǎn)程度。
解析:感應(yīng)電流的有無可以通過靈敏電流計的指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷,感應(yīng)電流的大小可以通過靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)角度來判斷。在探究感應(yīng)電流的大小跟導(dǎo)體切割磁感線運動的快慢關(guān)系時,一定要體現(xiàn)控制變量的思想。
四、簡答題
【例4】(2013云南省中考題改編)如圖研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置,實驗中將開關(guān)閉合,若保持導(dǎo)體ab不動,靈敏電流計指針不偏轉(zhuǎn);若讓導(dǎo)體ab在兩磁極間左右水平運動,靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),除了上述實驗和現(xiàn)象外,寫出兩個利用此裝置完成的實驗方案和相應(yīng)觀察到的現(xiàn)象。
(1) ;
(2) 。
答案:(1)兩個磁極對調(diào),使磁感線的方向反向,閉合開關(guān),讓導(dǎo)體在磁場中從左向右運動,靈敏電流表的指針向左偏轉(zhuǎn),表明導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向跟磁場方向有關(guān);
(2)保持電路閉合,讓導(dǎo)體在豎直方向上下運動時,導(dǎo)體沒有做切割磁感線運動,靈敏電流表的指針不偏轉(zhuǎn),表明導(dǎo)體中無感應(yīng)電流,說明只有導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中才有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
解析:實驗方案就是選擇器材和利用器材寫出實驗步驟。本題已給出器材,所以寫出操作步驟和應(yīng)該觀察到的現(xiàn)象即可。
以上是關(guān)于一套實驗裝置的不同考查方式的展現(xiàn)和分析。除上述題型外,是否可以應(yīng)用此實驗裝置編制作圖題、閱讀題呢?廣大同行可以試著研究研究!
■ 編輯/王一鳴 E-mail:51213148@qq.comendprint