第十八章 专题三 电磁实验探究（作业课件）-原创新课堂2023-2024学年九年级物理下册（沪科版）河南

电磁实验探究主要包括探究通电螺线管的磁场特点、探究电动机为什么会转动及探究怎样产生感应电流。通电螺线管的磁场强弱与电流大小、线圈匝数有关；通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关；感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向、磁场方向有关。因此，三类实验探究均要采用控制变量法及转换法。 类型一　探究通电螺线管的磁场特点 1．为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小琴同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。 (1)当开关闭合后，请在图甲中标出磁体的N极。 图略，提示：N极在上端 (2)比较图 ____ 和 ____ 可知：线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁磁性越强。 (3)由图 ____ 可知：当电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。 乙 丙 丁 2.小波所在实验小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲所示电路。实验过程中： (1)可通过观察 ______________________ 判断通电螺线管的磁极。 (2)如图乙所示是通电螺线管周围有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 __________ 的磁场相似。 (3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从1换到2时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了 ___________________________，来研究 _________ ___________________________。 小磁针静止时N极的指向 条形磁体 控制两次实验的电流大小相同 通电螺线 管磁性强弱与线圈匝数的关系 类型二　探究磁场对电流的作用 3．(2022·南阳期末)在探究“电动机为什么会转动”的实验中： 我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，由于通电导体周围也存在磁场，磁体会对通电导体产生力的作用吗？ (1)如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间，未闭合开关时导体静止，闭合开关后，导体 _________ ，说明磁场对 ______ 导体有力的作用。 运动起来 通电 (2)断开开关，将图中磁体的N极和S极对调，再闭合开关，会发现导体ab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 _________ 有关。 (3)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ab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 _________ 有关。 (4)如果同时改变磁场方向和电流方向，______ (选填“能”或“不能”)确定导体受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 (5)在这个实验中 ____ 能转化为 _____ 能。 (6)在实验中，将滑动变阻器滑片向左移动，发现导体ab的运动速度 _____ (选填“加快”或“变慢”)，说明通电导体在磁场中受力大小与 _________ 有关；保持其他实验条件不变，换用磁性 _____ (选填“更强”或“更弱”)的蹄形磁体，也能观察到上述实验现象。 磁场方向 电流方向 不能 电 机械 加快 电流大小 更强 类型三　探究怎样产生感应电流 4．如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后，导体ab、电流表、开关组成闭合电路。小明将实验中观察到的现象记录在下表中。 次数 开关 磁场方向 导体ab的运动方向 电流表指针的偏转方向 1 断开 上N下S 向右运动 不偏转 2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转 3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转 4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转 5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转 6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转 7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转 (1)小明分析得出：闭合电路中的部分导体在磁场里做 ___________ 运动时，导体中就会产生感应电流。 (2)比较实验2和3(或6和7)可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与 _________ _______________________________ 有关。 (3)比较实验2和6(或3和7)可知：___________________________________________ _________________________________。 (4)此实验的研究方法有转换法和 _________ 法。在此实验的过程中是 ______ 能转化为 ____ 能，其重要的应用是 ________。 切割磁感线 导体切割 磁感线运动方向(或导体运动方向) 导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变 时，感应电流的方向与磁场方向有关 控制变量 机械 电 发电机 (5)针对这个实验小明进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想，除此以外你的猜想是 ___________________________________ ______________。 ①写出验证你的猜想的主要步骤。 ②你怎样对实验结果进行分析判断？ 答：①主要步骤：保持磁场强弱不变，让导体ab以不同的速度沿同一方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小。　 ②如果电流表指针偏转幅度相同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度无关；如果电流表指针偏转幅度不相同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度有关。 感应电流的大小可能与导体切割磁感线 运动速度有关 $$