题目
（1）如图甲中显示的是 _________实验，它证明了通电导体周围有_________．
（2）如图乙所示实验证实了_________，实验过程中是_________能转化成 _________能，它的应用实例是_________．
（3）如图丙所示，实验证实了_________，实验过程中是_________能转化成_________能，它的应用实例是_________． |
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题型：填空题难度：中档来源：同步题
所属题型：填空题
试题难度系数：中档
答案
（1）奥斯特；磁场；
（2）通电导体在磁场中受力；电；机械；电动机；
（3）磁能生电；机械；电；发电机． |
考点梳理
初中三年级物理试题“（1）如图甲中显示的是_________实验，它证明了通电导体周围有____”旨在考查同学们对
奥斯特的实验、
电流的磁效应、
电磁感应现象、
磁场对通电导线的作用、
能量转移和能量转化、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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- 奥斯特的实验
- 电流的磁效应
- 电磁感应现象
- 磁场对通电导线的作用
- 能量转移和能量转化
考点名称：奥斯特的实验
内容：
显示通电导线周围存在着磁场的实验。如果在直导线附近（导线需要南北放置），放置一枚小磁针，则当导线中有电流通过时，磁针将发生偏转。这一现象由丹麦物理学家奥斯特于1820年7月通过试验首先发现。
从判定电流周围磁场方向的安培定则——右手螺旋定则认识磁场的方向性及磁感线的特征.在此基础上，通过了解环形电流、通电螺线管磁场的磁感线，以及条形磁体和马蹄形磁体磁场的磁感线，进一步认识磁场的方向性。
过程：
[目的]演示电流产生磁场
[装置] 导线若干，小磁针一个，电源一个，开关一个
[步骤]
1．将磁针放置在导线旁，导线通电时磁针发生偏转。
2．切断电流时，磁针又回到原位。
3．改变电流方向，磁针向相反方向偏转。
4．切断电流时，磁针又回到原位。
[说明]
由于地磁场的存在，要使磁针明显偏离原来方向，导线中必须通较强的电流（约5～10安），这样强的电流一般可以采取触接电池两极引起短路获得。因此，实验相当于电源外部短路，电源将受到损坏（干电池内电阻较大，以使用干电池为好）。实验时应向学生说明这仅仅是为了获得短暂的大电流而采取的变通办法。为保护电源，电路中应串联滑动变阻器限流，而且通电时间要短。
导线必须南北向放置，如沿东西向放置力矩为零，不偏转。
电流的周围存在磁场.
磁场方向和电流方向有关.
考点名称：电流的磁效应
定义：
电流的磁效应(通电会产生磁)：奥斯特发现，任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应。
非磁性金属通以电流，却可产生磁场，其效果与磁铁建立的磁场相同。
通有电流的长直导线周围产生的磁场：
在通电流的长直导线周围，会有磁场产生，其磁感线的形状为以导线为圆心一封闭的同心圆，且磁场的方向与电流的方向互相垂直。
右手定则1
用右手握住导线，大拇指指向电流的方向(所以必须是直流电，电流的方向，在导线中是由正极流到负极)，其余四指所指的方向，即为磁力线的方向或磁针N极所受磁力的方向。
右手定则2
以右手握住线圈，四指指向导线上电流的方向，则大拇指所指即为磁力线方向。
磁场的强度1
H(高斯)=2I(安培)/10r(公分)<；==长直导线
I：系指导线上的总电流，可借着增加线圈的匝数来提高导线上的总电流。
r：为与导线间的垂直距离。
*注：地球磁场约0.2高斯。
磁场强度2
螺管线圈：管面半径a，管长L，线圈总匝数N，距端面为X的P点
a.空心：X点之磁场
b.若在螺线管内塞满磁铁性物质，除了原有空心线圈所产生的磁场外，另外还得加上这些物质磁化后所造的磁场，即总磁场强度(B)应为
B=H+4πM=H+4πXH=（1+4πX）H=μH
X：导磁M：磁化强度H：空心线圈之磁场
由上式可知塞有磁性物质的螺线管，其所产生的磁场强度为空心线圈的M倍。一般铁磁性物质的μ值在数百到数万之间。
通电导体周围存在磁场，电流的磁场的方向和电流方向有关。
直线电流的磁场分布：
直线电流的磁场中的磁感线分布垂直于电流的所有平面上，是以电流为中心的一系列同心圆。
直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用右手螺旋定则（安培定则）来判断：
右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向和电流方向一致，那么弯曲四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
考点名称：电磁感应现象
电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。 电磁感应现象的发现，是电磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明，电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。
电磁感应：
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定义 |
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象称为电磁感应现象，电磁感应中产生的电流称为感应电流 |
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产生感应电流的条件 |
一是“闭合电路的一部分导体”(这句话包括两层意思：①电路应该是闭合的，而不是断开的，即组成电路的各元件连接成一个电流的通路； ②要有一部分导体做切割磁感线运动，也就是说切割磁感线的导体一定是闭合电路的一部分)；二是“做切割磁感线运动”，所谓切割磁感线，类似于切菜，可以是垂直切割，也可以是斜着切割，但导体运动方向不能与磁感线方向平行，可能是导体运动，也可能是磁场运动 |
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与感应电流方向有关的因素 |
在电磁感应现象中，感应电流的方向跟导体切割磁感线运动的方向和磁感线方向有关，若改变导体运动方向与原运动方向相反，或将磁感线方向改为与原方向相反，则感应电流方向将与原方向相反；若导体运动方向和磁感线方向都变为和原来相反，则感应电流的方向不变 |
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能量转化 |
机械能转化为电能 |
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应用 |
发电机、动圈式话筒、变压器等 |
控制变量法研究“电磁感应”现象：
通电导体在磁场中受力的方向、感应电流的产生及方向都不只与一个因素有关，在研究通电导体在磁场中受力的方向、产生感应电流的条件及感应电流的方向与哪些因素有关时，我们都用到了控制变量思想。
例如图是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。
(1)本实验中，如果____，我们就认为有感应电流产生。
(2)闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路____感应电流(选填“有”或“无”)。
(3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关?”，小李猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关。” 请你根据图示的实验装置，帮助小李设计实验来验证她的猜想，你设计的实验做法是：__________
解析：(1)有微弱的电流通过灵敏电流计，其指针就会摆动。
(2)由图知，导体不动，磁铁左右水平运动。此时也相当于导体做切割磁感线运动，会产生感应电流。
(3)本实验设计要应用控制变量法。在其他条件不变的情况下，只改变导体切割磁感线运动的速度，然后观察电流计指针的偏转程度。
答案：(1)灵敏电流计的指针偏转 (2)有 (3)闭合开关，保持其他条件不变，只改变导体切割磁感线运动的速度，观察灵敏电流计的指针偏转程度
电磁感应部分涉及三个方面的知识：
一是电磁感应现象的规律。电磁感应研究的是其他形式能转化为电能的特点和规律，其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。
楞次定律表述为：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。即要想获得感应电流(电能)必须克服感应电流产生的安培力做功，需外界做功，将其他形式的能转化为电能。法拉第电磁感应定律是反映外界做功能力的，磁通量的变化率越大，感应电动势越大，外界做功的能力也越大。
二是电路及力学知识。
主要讨论电能在电路中传输、分配，并通过用电器转化成其他形式能的特点规律。在实际应用中常常用到电路的三个规律(欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)和力学中的牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理和能量守恒定律等概念。
三是右手定则。
右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。电磁学中，右手定则判断的主要是与力无关的方向。为了方便记忆，并与左手定则区分，可以记忆成：左力右电（即左手定则判断力的方向，右手定则判断电流的方向）。或者左力右感、左生力右通电。
考点名称：磁场对通电导线的作用
磁场对通电导线的作用：通电导体在磁场中会受到磁场力的作用。我们把这个力叫安培力，通电导体在磁场中受到的磁场力的大小，与磁场强弱，电流大小有关；其受力方向与电流方向和磁感线方向有关，可以用左手定则来判定，把手放在磁场中，让磁感线正面穿过手心，四指指向电流方向，大拇指指向受力方向。
安培力大小
（1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。
即： F=ILB
（2）平行时：F＝0
左手定则：
左手平展，让磁感线穿过手心，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。
把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，手心面向N极(叉进点出)，四指指向电流所指方向，则大拇指的方向就是导体受力的方向。
如何记清左、右手定则，有一个记忆方法，"left"（左边）跟E和F有关用左手，“bright”right（右边）跟B和I有关，用右手。
但是当导体在马蹄形磁铁内水平转动90度后，切割磁力线并不产生电流，左手法则不适用。
探究磁场对通电导体的作用：
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提出问题 |
通电导体在磁场中是否受力的作用 |
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设计实验 |
取两根光滑的金属杆，组成一个金属轨道，将它放在磁场当中，再取一轻质金属杆，放在金属轨道上，将金属杆连入电路中，开关断开时，观察金属杆是否运动；闭合开关，观察金属杆是否运动；改变电流的方向，观察金属杆的运动情况；再改变磁场的方向，观察金属杆的运动情况 |
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实验器材 |
电源、开关、导线、金属轨道、金属杆、蹄形磁铁、滑动变阻器 |
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实验步骤 |
(1)将所需器材按如下图所示的电路连接好；(2)将金属杆横放在金属轨道上，观察金属杆是否运动；(3)闭合开关，观察金属杆是否运动，运动方向如何?(4)改变电流的方向，观察金属杆是否运动，运动方向如何?(5)保持电流方向不变，改变磁场的方向，观察金属杆的运动情况；(6)同时改变电流方向和磁场方向，观察金属杆的运动情况。
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实验记录 |
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实验结论 |
通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向跟导体中的电流方向和磁场方向有关，当电流方向或磁场方向与原来相反时，力的方向也与原来相反；当电流方向和磁场方向同时改变时，力的方向不变 |
考点名称：能量转移和能量转化
能量的转移：能量由一种形式转变为另一种形式，现实生活中如电灯发光(电能转化为光能和内能，摩擦生热使机械能转化为内能)。
能量的转化：能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体，如碰撞时，动能从一个物体转移到另一物体。另外，围着火炉烤火，内能从火炉转移到人体。
能量转化和转移的方向性
能量的转化和能量的转移，都是有方向性的，如温度不同的两个物体接触后，一部分内能从高温物体转移到低温物体上，并不能自发地由低温物体转移到高温物体上;燃料燃烧，化学能转化为内能，但此时得到的内能并不能自发地转化为具有化学能的燃料;电流通过灯泡发光，电能转化为内能和光能，但是这些内能和光能并不能自发地重新转化为电能;汽车制动时，由于摩擦，机械能转化为内能，但这些内能并不能自动地用来再次开动汽车。
常见能量转化形式
①电灯发光时，电能转化为光能和内能;
②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内;
③人对机械做功，将人体的化学能转化为机械能;
④摩擦生热，机械能转化为内能;
⑤水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能;
⑥电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能;
⑦燃料燃烧时发热，化学能转化为内能。
判断能量转化和转移的方法
1.作用在两个物体上的一对内力的冲量的矢量之和总是零，因此一对内力的冲量的作用通常是将动量在两个物体间传递。而两个物体的总动量不发生变化。
2.作用在两个物体上的一对相互作用的内力功，能将系统的机械能进行转化或转移。例如，一对静摩擦力的功的总和总等于零，机械能守恒。而一对滑动摩擦力做功的总和总是负值，做功引起系统机械能减少。所以一对滑动摩力做功的总和是其它形式能转化为内能的量度。因此一对滑动摩擦力做功，系统的机械不守恒。
