为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关,某同学使用两个相同的大铁钉绕成电磁铁A和B,还找来一些大头针进行实验,电路如图所示。
(1)将两个电磁铁的线圈串联是为了研究电磁铁磁性强弱与______的关系(选填“电流”或“匝数”);
(2)实验中要通过观察______,来判断电磁铁磁性的强弱。
在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B,并组成了如图所示的电路.
(1) 本实验是通过 来显示磁性强弱的。
(2)分析图中的现象,得出的结论是:电磁铁磁性的强弱与 有关。
(3)接着,小明将滑动变阻器的滑动片向右端移动时,观察到A和B上所吸引的大头针掉落了一部分。分析这一现象,又能得出:电磁铁磁性的强弱还与 有关。
如图是“探究磁场对通电直导线的作用”实验装置。
⑴闭合开关S,发现直导线向左运动,要使直导线向右运动,可以采取两种方法。
方法一: ;方法二: 。
(2) (选填“发电机”或“电动机”)就利用到这一实验原理。
如图所示,在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动:
(1)若使导线ab竖直向下运动,则灵敏电流计指针 。(填“偏转”或“不偏转”)
(2)若使导线ab水平向右运动,发现灵敏电流计指针向左偏转;现让导线ab水平向左运动,则灵敏电流计指针向 。
(3)若使导线ab从图7中所示位置斜向上运动,则灵敏电流计指针 。(填“偏转”或“不偏转”)
为使图9-3-2中通电螺线管附近小磁针的指向如图所示,试在图中画出通电螺线管的绕法。
图9-3-2
在研究产生感应电流的条件时,小军连接了如图所示的电路,他使导体棒ab沿水平方向运动,观察到电流计有示数。于是小军认为只要闭合电路部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流。请你利用图中的器材设计一个实验,证明小军的说法是错误的。简述实验步骤和实验现象。
磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小蕊和小昌同学想探究磁体对铁钉的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关,请你参与探究并解决一些问题。
(1)如图,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的铁钉数量,显示磁体对铁钉吸引力的大小。
铁钉的放置有图中的甲、乙两种方法,依据 的原理,铁钉在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图中 的方法。
(2)选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同、材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的铁钉个数,多次实验后将数据记录在下表中。
磁体与纸片之间放入的物体 |
不放 物体 |
铁板 |
镍板 |
铝板 |
陶瓷板 |
玻璃板 |
塑料板 |
吸引铁钉数量/个 |
4 |
1 |
1 |
3 |
3 |
3 |
3 |
①分析数据可以得出,在其它条件相同时,放入铁板或镍板,吸引铁钉的数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响 ,即对磁性屏蔽效果明显。
②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是 。
③铝是导体,陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体,从表中数据知道,它们对吸引力影响效果相同。据此,你提出一个值得探究的问题:
(3)他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板,发现铁板面积越大,吸住的铁钉数量越少。
(4)日常生活中,磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质,再写出一种保护磁卡磁性的方法:
。
如图所示是一种利用电磁铁来控制温度的恒温箱的工作原理图。当恒温箱中的温度达到35℃时,恒温箱中的电热器将 工作。(选填“开始”或“停止”)
如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置,闭合开关后,铜棒AB、电流表、开关组成闭合电路.小明将实验中观察到的现象记录在下表中.
次数 |
开关 |
磁场方向 |
导体AB的运动方向 |
电流表指针的偏转方向 |
1 |
断开 |
上N下S |
向右运动 |
不偏转 |
2 |
断开 |
上N下S |
向左运动 |
不偏转 |
3 |
闭合 |
上N下S |
向右运动 |
向左偏转 |
4 |
闭合 |
上N下S |
向左运动 |
向右偏转 |
5 |
闭合 |
上N下S |
向上运动 |
不偏转 |
6 |
闭合 |
上S下N |
向下运动 |
不偏转 |
7 |
闭合 |
上S下N |
向右运动 |
向右偏转 |
8 |
闭合 |
上S下N[] |
向左运动 |
向左偏转 |
(1)通过比较实验次数3和4(或7和8)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与 有关.
(2)通过比较实验次数3和7(或4和8)可知:在导体切割磁感线运动方向不变时,感应电流的方向与 有关.
(3)小明通过以上实验解析得出:闭合电路中的一部分导体在磁场里做 时,导体中就会产生感应电流.
(4)针对这个实验,小明作了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想,为了验证小明的猜想,请你帮他设计主要的实验步骤,并对实验结果进行解析判断.
小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中,设计了如图所示电路。实验时,
(1)可通过观察__________________判断通电螺线管的磁极。
(2)如图所示是通电螺线管周网的有机玻璃板上的小磁针分布状态,观察可知通电螺线管的外部磁场与_________的磁场相似。
(3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中,他将开关S从l换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,此时调节滑动变阻器是为了____________________,来研究________________的关系。
材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如图。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里,观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三: 1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。当导线通电时,小磁针发生明显偏转的是_______(选填“甲”或“乙”)。
(2)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于_____________的科学猜想。
(3)科拉顿的实验中,_______(选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。要使他能观察到电流表指针偏转,你提出的一种改进方法是________________________。
在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中:
(a) (b)
(1)将螺线管连接到如图(a)示电路中,闭合开关后,将螺线管靠近大头针,发现 ,此现象说明: 。
(2)将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图(b)所示,放小磁针的目的是 ,闭合开关后观察到的现象是 ,这上步骤中 (选填“能”或“不能”)用大头针代替小磁针(假设大头针也能被悬起且自由转动);
(3)通电螺线管周围的磁场方向和 有关,验证方法是 。
科学研究需要“大胆猜测、小心求证”。下面是对“感应电流的大小跟哪些因素有关?”所作的猜测与求证。
猜测1:可能与导线切割磁感线的速度有关
猜测2:可能与导线切割磁感线的方向有关
猜测3:可能与切割磁感线的导线条数有关
(1)为了验证以上猜测,某同学先后用图甲和图乙的装置进行实验。你认为他的实验是为了验证上述哪个猜测? 。
(2)要利用图甲的装置来验证猜测1,在进行对照实验时,其操作上的区别是 。
在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,小芳发现每次电流表指针摆动的角度不同,提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。
(1)小芳猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关,速度越大,_ ___能越大,转化成电能就越多。
你的猜想是:可能与_ __有关。
(2)小芳为了验证自己的猜想,利用如图装置进行实验,足够大的磁体放在水平面上,驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ沿直线水平向右运动(导体运动区域的磁场强弱相同)。同一次实验,应使导体做 (填“匀速”或“变速”)运动。下表是实验测得的数据,分析数据可得出结论: 。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
速度(cm/s) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电流(mA) |
2.0 |
4.0 |
5.9 |
8.1 |
10.2 |
11.8 |
(3)此实验运用的研究方法主要是 。
学习“电动机”内容时,老师用图实验装置演示“磁场对通电导线作用力的方向与什么因素有关”的实验后,同学们自然想到力既有方向又有大小.那么磁场对通电导线作用力的大小与什么因素有关呢?以下是小丽、小李与小明的猜想:
小丽猜想:“可能跟磁铁的磁性强弱有关.”
小李猜想:“可能跟导线AB在磁场中的位置有关.”
小明猜想:“可能跟通过导线AB的电流大小有关.”
请你根据图所示的实验装置,帮助小明设计实验来验证他的猜想,简述你的实验方案:
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试题篮
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