内容正文:
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有关磁现象的实验探究(1)
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1.如图所示是小乐设计的研究“电磁铁磁性强弱可能跟线圈匝数多少有关”的实验电路图。实验步骤如下:
步骤一:实验时,用铁芯和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁,并接入电路中的AB两端,其他元件如图正确连接。
步骤二:闭合开关S,调节滑动变阻器使电流表示数为1A,用电磁铁去吸引大头针,记录数据。
步骤三:断开开关S,用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关S,再用电磁铁去吸引大头针,记录数据。
(1)实验时通过观察__________来判断电磁铁磁性的强弱。
(2)小乐分析后,发现步骤三中存在错误,正确的实验操作是_________。
(3)以下是该实验正确操作下的记录表:
分析实验记录表中的数据,可得出的结论是____________。
2.小乐利用如图所示的实验装置探究“电磁感应现象”。
(1)实验中,通过观察______来判断电路中是否产生感应电流。
(2)让磁场产生电流,必须的操作是______。
A.实验时,开关要闭合,接通电路
B.电路的一部分导体,在磁场中运动
C.整个电路都在磁场中做切割磁感线运动
D.电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动
E.导体切割磁感线的速度必须要快
(3)实验中,小乐发现每次灵敏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。小乐猜想:感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,她应进行的操作是_____。
3.发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。如图所示,将两只二极管与线圈连成并联电路,并将两只二极管的正负极接成相反情形。使磁铁在线圈中左右移动,此时会看见两只发光二极管轮流发光。
(1)该装置是根据________原理制成。
(2)科学研究中经常把一些不易直接测量的物理量,用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,下面做法相似的有__________。
A.研究电磁铁磁性强弱时运用了大量的大头针
B.研究电磁铁磁性强弱时运用了滑动变阻器
C.研究植物的呼吸作用时运用了澄清石灰水
D.演示铁丝在纯氧中燃烧时在瓶底留少量的水
4.小滨在学习了磁场对通电导体有力的作用后,进一步查阅资料,了解到当电流与磁场方向垂直时,磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度,导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。他设计了如图所示的装置,验证磁场对通电导体的作用力与电流是否有关。实验步骤如下,请你补充完整。
(1)将一根导体棒刚两根细线悬挂在铁架台上,将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上,并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直;
(2)给导体两端加电压U1,闭合电路,观察悬线偏转的角度a1;
(3)给导体两端加电压U2,且U2>U1,闭合电路,观察悬线偏转的角度a2;
(4)____________,即可知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关;
(5)小江也利用该装置探究磁场对通电导体的作用力与电流是否有关,但两次实验中给导体棒所通电流方向均与小滨的相反,比较小江和小滨的做法你认为____________(填字母);
A.都可以 B.小滨更好 C.小江更好
(6)小滨想进步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关,于是他直接更换了另一根较长的导体棒就去实验,这样改变是否可行,理由是_______________________。
5.如图所示是老师设计的一个实验装置,用来探究“影响电磁铁磁性强弱因素”,它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管(线圈电阻忽略不计)和自制的针式刻度板组成,通过观察指针偏转角度的大小,来判断电磁铁磁性的强弱。用竹片削制的指针下方加装固定一物体E,导线a与接线柱2相连。
【制定计划与设计实验】
(1)按如图所示连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到某一位置,记下此时指针偏转的角度,保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连,可以探究电磁铁磁性强弱与_________的关系;保持接线方式不变,移动变阻器滑片P,可以探究电磁铁磁性强弱与另外一个因素的关系。
【进行实验与收集证据】
(2)当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,指针偏转的角度将会_________(选填“增大”或“减小”)。
【评估交流】
(3)在实验过程中该自制装置的指针均向右偏转,只是偏转角度不同,若要让指针向左偏转,需要将一块小磁铁换装在如图E处,且让磁铁的右端为_________ 极。
6.请完成下列探究实验 :
探究 l:导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
(1) 如图所示,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动