内容正文:
第二十章 电与磁 实验专题
1.学习了电与磁的相关知识后,小明同学知道条形磁体有两个磁极,他在实验室发现有一个条形磁体断成了两截(如图所示),他想知道这样的两截磁体是各只有一个磁极还是有两个磁极呢?请你设计一个实验进行探究。
(1)实验器材: ;
(2)实验现象与结论: 。
2.骑行是一种健康自然的运动旅游方式,不论是对于记忆力较强还是较弱的人来说,骑行都具有提高记忆力的作用,而且还可以改善与运动有关的大脑区域的活动情况;周末,小梦骑行时发现自行车上的指南针指向出现故障;他怀疑长时间的剧烈撞击、高温暴晒导致指南针消磁了,于是把指南针卸下准备验证自己的猜想;请你帮小梦设计实验方案,并完成实验;
添加物品: ;
实验步骤: ;
现象及结论: 。
3.小芳在研究扬声器的结构时,发现扬声器中有一个环形磁体(如图)。她想知道这个磁铁的磁极在哪儿呢?请你设计实验帮助小芳解决问题:
(1)写出你选用的实验器材: 。
(2)简述实验过程及现象;
4.某兴趣小组在研究扬声器结构时,发现扬声器中有一个环形磁体,他们不知道环形磁体的磁极分布情况,于是几位同学提出了以下三种猜想:
猜想1:磁极呈横向分布(例如图甲,左侧为N极,右侧为S极);
猜想2:磁极呈轴向分布(例如图乙,上面为N极,下面为S极):
猜想3:磁极呈里外分布(例如图丙,外侧为N极,内侧为S极);
为了验证其他猜想,他们进行了如下实验:
(1)用细棉线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示),结果观察到磁体在任意位置都能保持静止,这说明猜想 (1/2/3)是错误的;
(2)用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来(如图戊所示),结果观察到磁体只在特定位置能保持静止,这说明猜想 (1/2/3)是错误的;
(3)为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况,小李进行了以下实验:取两个完全相同的环形磁铁,将它们沿中心轴线互相靠近,发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转,结果它们相互吸引,则验证了另一猜想是正确的;
(4)若将这两个完全相同,重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上,停止时如图已所示(不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力),则磁铁a对底座的压力 ;
A.等于G
B.小于2G
C.等于2G
D.大于2G
(5)若再放上一个完全相同的磁铁c(b、c间也排斥),则相邻两个磁铁间的距离Lab Lbc;(填“大于”、“等于”或“小于”)
(6)扬声器通上电,播放音乐,将电能转化为 ,扬声器在不断地振动,并由此得出声音是由物体 产生的。
5.小强用实验探究“磁体间相互作用规律”,当甲磁体不动,乙磁体逐渐靠近甲磁体时,他观察到悬挂乙磁体的细线与竖直方向的夹角也随之变化,如图所示。请你根据实验现象,提出一个值得探究的科学问题 ;对于该问题,你的猜想是 。
6.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: 。
7.