内容正文:
第十六章 电和磁
重点实验突破 探究通电螺线管外部磁场的方向
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1.一根通电导线周围的磁场太弱了,把导线做成螺线管形状,各圈通电导线产生的磁场叠加在一起,磁场就强得多。通电螺线管外部的磁场分布如何?实验小组用图甲所示的装置进行了探究。
基础实验
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(1)在硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑被________,相当于很多枚小磁针。
磁化
基础实验
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(2)观察到铁屑的排列如图甲所示,则说明通电螺线管周围存在________。
磁场
基础实验
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(3)实验方案具有明显的不足,其不足之处是___________________________________。
无法判断出通电螺线管外部磁场的方向
基础实验
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(4)在螺线管周围的硬纸板上整齐、均匀地放置了32枚小磁针,如图乙所示。给螺线管通电后,观察到这32枚小磁针的指向可能是下图中的________。
B
基础实验
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(5)改变电流方向,再重复一次上述操作,发现小磁针指向________,由此可以做出猜想:通电螺线管外部磁场的方向可能与电流的方向有关。
发生改变
基础实验
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(6)用小磁针代替铁屑探究通电螺线管外部磁场特点,优点是__________________________ (写出一条即可)。
能够判断磁场方向(合理即可)
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基础实验
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2. 小德同学的学习小组用图甲所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向。
创新实验
(1)闭合开关,观察到小磁针发生偏转不再指向南北,静止时指向如图甲所示,此时通电螺线管a端的磁极为________极。
S
创新实验
(2)想到通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关,于是小德猜想通电线圈周围的磁场方向也会受电流方向的影响。为验证他的猜想,接下来他调换电源的正、负极,闭合开关,观察到小磁针静止时N极的指向与原来相反,这说明通电线圈周围的磁场方向与电流方向________(填“有关”或“无关”)。
有关
创新实验
(3)同组的小荣同学将多个小磁针摆放在螺线管周围,如图乙所示,闭合开关,发现A处的小磁针不发生偏转,而其余各处的小磁针发生偏转,试说明
A处小磁针不偏转的可能原因__________________________________。
小磁针N极原来的指向与磁场方向相同
创新实验
(4)地球周围存在磁场,有学者认为,地磁场是由于地球带电自转形成的圆形电流引起的,结合图甲、乙分析推断:图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向________(填“相同”或“相反”)。
相反
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创新实验
$第十六章 电和磁
重点实验突破 探究感应电流产生的条件
1
1. 如图所示的是“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。
基础实验
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(1)请用笔画线代替导线完成实物电路连接。
如图所示
基础实验
3
(2)实验中,ab棒的材料应是________(填“塑料”或“铝”)。
铝
基础实验
4
(3)观察各种情况下灵敏电流表指针偏转情况,将实验现象记录在表格中。
分析实验现象可知:
闭合电路中的一部
分导体在磁场中做
____________运动时,电路中会产生感应电流。产生感应电流时,导体ab相当于电路中的________(填电路元件名称)。
实验次数 导体ab在磁场中的运动情况 灵敏电流表指针偏转情况
1 静止 不偏转
2 上下运动 不偏转
3 左右运动 偏转
切割磁感线
电源
基础实验
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【点拨】三次实验中,只有ab棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流,则可以得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流;实验中,导体ab为电路提供了电能,在电路中的作用相当于电源。
基础实验
(4)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体ab运动方向不变,将________________对调,观察灵敏电流表指针偏转情况。
磁体的N、S极
【点拨】若要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体ab运动方向不变,将磁体的N、S极对调,观察灵敏电流表指针偏转情况。
基础实验
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(5)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显,为使实验现象更明显,可选择方法________(填字母)。
A.改变磁场方向 B.换用磁性更强的磁体
B
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基础实验
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2.学习了电磁感应现象后,小荣同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。
她使用的装置如图所示,软铁
E、F上绕有导线并与开关、滑
动变阻器、电源组成电路。线
框abcd与灵敏电流表相连。(线
框abcd在软铁E、F上方,实验
过程中线框不扭转)
创新实验
小荣有如下猜想:
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。
创新实验
(1)小荣探究猜想A的设计思路如下:闭合开关,改变通过电磁铁的________,保持线框竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等,观察并记录每次实验中灵敏电流表指针偏转的格数。
电流大小
创新实验
(2)要探究猜想B,实验时闭合开关,应保持通过电磁铁的________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表指针偏转的格数。实验数据记录
如表所示。
实验次数 切割磁感线的速度 电流表指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
电流大小
创新实验
(3)分析表格数据可得出结论:其他条件都相同时,________________________,闭合电路中产生的感应电流越大。
(4)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是_______________________。
(5)按照小荣的设计思路探究猜想A,实验时在操作上存在的困难是_______________________________________
_________。
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导体切割磁感线的速度越快
电磁铁可以改变磁性强弱
很难保证每次线框竖直向下穿过电磁铁磁场的
速度相等
创新实验
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