内容正文:
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物理实验探究(2)
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1.为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关,小丽同学做出以下猜想:
猜想A:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强;
猜想B:外形相同的电磁铁,线圈的匝数越多,它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案:
用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈,制成简单的电磁铁,如图所示的三种情况,根据小丽的猜想和实验,完成下列问题。
(1)通过观察 的不同,来判断磁性强弱。
(2)通过比较图 两种情况,可以验证猜想A是正确的。
(3)通过比较图C甲、乙两电磁铁,发现猜想B不全面,应补充 。
(4)通过比较图C中甲、乙两电磁铁,得到的结论是 。
(5)检查电路连接完好,小丽闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针,她下一步的操作是 (填字母)。
A.重新绕制电磁铁 B.更换电源
C.拆除滑动变阻器 D.移动滑动变阻器滑片
2.丹麦科学家奧斯特发现电流的周围存在磁场(图1),法国科学家安培发现两根平行导线通电后有如图2所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)如图1,通电前静止的小磁针南北指向。现要在小磁针上方拉一根直导线,使通电时小磁针会发生明显的偏转,直导线所指的方向应为________(选填“东西方向”、“南北方向”或“任意方向")。
(2)图2的实验表明平行通电导线之间有力的作用,若此时改变其中一根导线的电流方向,会产生的实验现象是________。
(3)安培发现平行通电导线之间相互作用力F的大小可能跟两根导线中的电流I1,I2,导线之间的距离r有关,有关实验数据如下:
实验次数
I1/A
I2/A
r/m
F/N
1
0.2
0.2
0.1
1.0×10-7
2
0.1
0.2
0.1
0.5×10-7
3
0.2
0.2
0.05
2.0×10-7
4
0.2
0.4
0.1
2.0×10-7
分析表格实验数据,可获得的结论是________。
3.小敏制作直流电动机模型,如图。回形针做成两个支架,分别于电池的两极相连,漆包线绕制成线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴的一端全部漆皮,另一端只刮半轴漆皮。
(1)将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端刮去半周,其作用相当于直流电动机中的 ;(2)小敏安装好后发现电动机不转,可能的原因是 (填序号)。
①接线柱接触不良 ②电池没电 ③磁体磁极互换
④线圈刚好在平衡位置 ⑤转子和定子间摩擦力太大
4.如图所示,进行通电导线在磁场中受力运动实验,回答下列问题:
(1)把导线放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,会发现导线ab (填“运动”或“静止”)。(2)把电源的正负极对调后接入电路,使通过导线的电流方向与原来相反,这时导线ab 。
(3)保持电源的正负极不变,对调磁体的磁极,使磁场的方向与原来相反,这时导线ab将反向运动。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用,而且受力的方向跟 方向和 方向都有关系。(4)若增大电源电压或增强磁体的磁性,导体的运动速度会 (填“加快”或“减慢”),这说明导体在磁场中受到力的作用,力的大小跟 和 有关。
6.为研究通电导体在磁场中受力大小的影响因素,小明利用弹簧测力计、粗细和材料相同的不同导体在同一磁场中进行相关实验,得到实验数据如表:
实验次数(米)
导体长度
通过导体的电流 (安)
导体受到磁场的作用力 (牛)
1
0.1
0.2
2
2
0.2
0.2
4
3
0.2
0.4
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(1)实验中除了弹簧测力计外,还需用到的测量仪器有
(2)本实验基于的猜想是
(3)分析表中数据,若保持导体的材料、粗细与所处磁场不变,当导体长度为0.3米、通过的电流为0.3安时,导体受到磁场的作用力为 牛。
7.如下图所示,图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图,小科同学实际探究时,在电路上连接了一个滑动变阻器,如图乙所示,实验记录如下表:
(1)乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是