内容正文:
探究影响通电螺线管磁性强弱的因素
【考点梳理】
1.原理:电流的磁效应。
2.滑动变阻器的作用:保护电路:改变电路中的电流,
3.转换法:通过比较螺线管吸引大头针的多少反映磁性的强弱。
4.控制变量法:
①探究酷性强弱与线圈匝数的关系:控制电流不变,改变匝数。
②探究磁性强弱与申流的关系:控制匝数不变,通过滑动变阻器改变电流。
④探究磁性强弱与有无铁芯的关系:控制由流和匝数不变,插入铁芯。观察线圈吸引大头针的
多少。
5.将铁芯换成刚棒,开关断开后的现象:因为刚棒是永磁铁,断开开关后大头针不会掉下来。
6.电磁铁吸引的大头针下端分散的原因:同名磁极相互排压
7.实验得到的结论:通电螺线管的磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数、是否有铁芯有关。
8.电磁铁的应用:虫磁起重机、电铃、电话听筒、话简、虫磁继电器、磁悬浮列车。
9.实验过程中,记录多组数据的目的:为了得出普遍规律,避免实验的偶然性。
【典例引领1
陈明和张华同学合作,探究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”。选用的实验器材有:干电池(电压
一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉及长导线。
B
(1)陈明将导线绕在铁钉上制成简易螺线管,利用
来显示通电螺线管磁性强弱;这种实
验探究方法是
法。
(2)张华连接好电路,图A所示,滑动变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,铁钉吸引一定数量
的大头针;此现象说明电流具有
一;移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,图B所示,铁旬
吸引大头针的数量增大。比较图A和B可知
图中的电流较小。可得出结论,通过通电螺线管的电
流越
(选填“大”或“小”),通电螺线管磁性越强。
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(3)在(2)中比较图A和B,深究影响通电螺线管磁性强弱的过程中米用的深究方法是
;初中还学过哪些实验采用此探究方法,请举一个例子
(4)实验中滑动变阻器的作用是
和
(5)图C所示,陈明和张华将导线绕在两枚铁钉上构成两个简易通电螺线管串联的电路。实验状态
由图显示的现象说明:在
相同的情况下,通电螺线管线圈的
越
(选填“多”或
“少”),通电螺线管磁性越强。
(6)陈明在实验过程中发现,被吸引的大头针之间上部一端靠近紧密,下端则是分散开来,原因
是:
(7)通过上述实验可知:通电螺线管磁性的强弱与
有关:除
此之外可能还与
有关。为了探究该猜想可以采用以下哪种材料做成的选
A.铜
B.铁
C.铝
解析:(1)本题采用了转换法(吸引大头针的多少)来探究影响磁性强弱的因素:
(2)通电导体存在磁场说明电流的磁效应,类似奥斯特实验的结论;在探究电流大小对通电螺线管
磁性强弱的影响时,采用控制变量法,而电流的大小控制则是通过调节滑动变阻器接入电路中电阻丝的长
度来实现的,由实现现象可以得知,B图的电流较大,吸引的大头针的数量较多。
(3)本实验采用的足控制变量法米探究影响通电螺线管磁性强弱的,控制变量法主要用于为了研究
某一项因素对实验或结论的影响时,需要控制其他的条件保持一致,才能确保是此因素对实验的影响。初
中阶段控制变量法的应用非常广泛,例如探究电阻的大小影响因素,液体压强的特点,滑动摩擦力的影响
因素等。
(4)本实验中为了研究电流大小对通电螺线管磁性的强弱,是利用滑动变阻器能够改变电阻,从而
改变电流来完成的。同时在实验中避免电流过大,而可能出现的损坏电路问题,通过增大阻值,降低电流
还起到保护电路的作用。
(5)通过实验可以得知,影响通电螺线管磁性强弱的因素有电流大小,线圈的匝数。其他条件一定
的情况下线圈匝数越多,磁性越强,吸引的大头针也就越多。
(6)被吸引的大头针过段时间后,被磁化,使得大头针下端带有相同的磁极,同极之间会发生排斥,
因此,下端会分散开来。
(?)通电螺线管的磁性主要和电流大小、线圈匝数有关,同时会受到是否有铁芯的影响,当有铁芯
插入螺线管中时,铁芯是软磁铁,很快被磁化,然后产生和通电螺线管类似的磁场,使得二者磁场相互叠
加,使得磁性加强。
答案:(1)吸引大头针的多少;转换法;(2)磁效应:A:大:(3)控制变量法:探究影响电阻大小
因素的实验;(4)保护电路:改变电流大小:(5)电流大小:匝数;多:(6)大头针被磁化后,下端是同
名磁极相互排斥:(7)电流大小、线圈匝数:是否插入铁芯:B:
【真题演练】
1.(2023年成都中考题)13.下图是小聪和小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”实验示意图。实验
时,在小圆位置放置小磁针,闭合开关,画出不同位置小磁针静止时N极的指向;对调电源正负极,重复
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上述操作。下列说法不正确的是()
@0
o中o
0o0
A小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向
B.闭合开关,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同
C对调电源正负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向改变
D通