内容正文:
年级下册·鲁科版
物 理
第十六章 电磁现象
核心素养·科学探究
1.实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素.他们用相同的漆包线和相同的铁钉绕制成A、B两个电磁铁,B上绕有线圈的匝数更多,实验装置如图所示.
【设计与进行实验】
(1)如图甲所示,闭合开关,A的钉尖是 S 极(选填“N”或“S”);将滑动变阻器的滑片P向右移动,电流表的示数变 小 (选填“大”或“小”),吸引的大头针数目 变少 (选填“变多”“不变”或“变少”).
S
小
变少
(2)如图乙所示,把A和B串联,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片P,发现B总能吸引更多的大头针.
【分析论证与得出结论】
(3)通过比较,可得出的结论是:(均选填“强”或“弱)
①当线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越 强 ;
②当电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越 强 .
强
强
【交流合作与评估反思】
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 大头针被磁化,同名磁极相互排斥 .
(5)本实验中多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是 B (选填字母).
A.伏安法测量定值电阻的阻值
B.探究并联电路电流规律
大头针被磁化,同名磁极相互排
斥
B
【拓展】
(6)做完实验,小明对电流表指针偏转的原因产生了兴趣,他在实验室找到一只可拆卸的电流表,打开外壳,发现电流表的内部结构示意图如图丙所示.按照操作规范,正确将电流表 串 联接入电路,通电后线圈转动,带动指针向右偏转;撤去磁体再次通电,指针不动.这说明电流表指针偏转是因为通电线圈在磁场中受力转动,这与 电动机 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同.
串
电动机
(7)若让电流从电流表的“-”接线柱流入,“+”接线柱流出,指针偏转方向会与(6)中的偏转方向 相反 (选填“相同”或“相反”),因此使用电流表时不能把接线柱接反.
相反
2.在探究“磁场对通电导体的作用”的实验中,小明设计了如图所示的电路,导体棒AB用绝缘细线悬挂在蹄形磁体的两极之间.
【设计与进行实验】
(1)磁体周围和通电导线周围都存在一种特殊物质是 磁场 (选填“磁场”或“磁感线”).
(2)闭合开关前,导体棒AB静止,闭合开关后,导体棒AB向右运动,说明磁场对 通电导体 有力的作用.
磁场
通电导体
【分析论证与得出结论】
(3)断开开关,将图中磁体的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体A、B的运动方向与对调前的运动方向 相反 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 磁场方向 有关.
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体A、B的运动方向与对调前的运动方向 相反 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 电流方向 有关.
相反
磁
场方向
相反
电流方向
【交流合作与评估反思】
(5)此现象中,电能转化为 机械 能;据此制成了 电动机 (选填“电动机”或“发电机”).
(6)实验中通过导体运动的方向显示导体受力的方向应用了 转换 法.
机械
电动机
转换
【拓展】
(7)实验中将电源换成灵敏电流计,用手拨动导体,会看到灵敏电流计指针发生偏转,说明闭合电路的部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动,电路中会产生感应电流,据此制成了 发电机 (选填“电动机”或“发电机”).
切割磁感线
发电机
3.学习了电磁感应现象后,小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关.他使用的装置如图所示:铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成串联电路.线框abcd与灵敏电流计 相连.(线框abcd在铁块E、F上方,实验过程中线框不扭转)
【设计与进行实验】
(1)小雨探究猜想A的设计思路如下:改变电磁铁的 磁性强弱 进行多次实验,每次实验保持线框竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相同,观察并记录每次实验中灵敏电流计 指针偏转的格数.
磁性强弱
【猜想与假设】
小雨做出了如下猜想:
A.感应电流的大小与磁场的强弱有关;
B.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关.
(2)要探究猜想B,实验时应保持电磁铁的 磁性强弱 不变,改变线框切割磁感线的速度进行多次实验,分别记下每次实验中灵敏电流计 指针偏转的格数,实验数据记录如表所示.
实验次数 切割磁感线的速度 灵敏电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
磁性强弱
【分析论证】
(3)分析表格数据可得出的结论是:其他条件都相同时, 导体切割磁感线的速度越大 ,闭合电路中产生的感应电流越大.
导体切割磁感线的
速度越大
【交流评估】
(4)实验中用电磁铁代替永磁