内容正文:
实验23
探究电流通过导体时产生热量的多少与
什么因素有关
实验器材:电源,开关,U形管,电阻丝,导线等。
实验方法
(1)转换法:根据U形管中液面高度差(越大)来反映产生的热量(越多)。
(2)控制变量法
a.探究电流通过导体时产生的热量与电阻的关系:控制通过的电流和通
电时间相同,如图甲;
b.探究电流通过导体时产生的热量与电流的关系:控制电阻和通电时间
相同,如图乙。
实验操作要点及注意事项
(3)被加热物质的要求:初温和质量相同的同种物质。
(4)被加热物质选择煤油(或空气)的原因:煤油比热容较小(空气热胀冷缩
明显)。
实验分析
(5)焦耳定律相关计算公式:Q=IRt,Q=t。
(6)电阻丝内能增加的原因:电流的热效应(电流做功)。
(7)煤油(或空气)的内能是通过热传递改变的。
(8)焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电
阻成正比,跟通电时间成正比。
实验结论
电流通过导体时产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。电流越大,
电阻越大,通电时间越长,产生的热量越多。
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实验24
探究通电螺线管外部磁场的方向(课标要求)
实验器材:通电螺线管演示器,菱形小磁针,细铁屑,干电池,开关,导线等。
SN
NPS2的NoS
SN
乙
实验原理:电流的磁效应。
实验操作要点及注意事项
(1)铁屑的作用:显示磁场的分布情况。
(2)在螺线管的周围放小磁针的作用:判断磁场的方向。
(3)在玻璃板上均匀地撒满铁屑,闭合开关通电后,铁屑被磁化。
(4)闭合开关,轻敲玻璃板,观察细铁屑的分布情况。
(5)磁场方向:小磁针北极指向(黑色为N极)。
实验分析
(6)通电后螺线管周围的小磁针发生偏转,说明此时通电螺线管周围存在
磁场。
(7)如图乙,为进一步探究通电螺线管的极性与电流方向之间的关系,接下
来的操作:将电源正负极对调。
(8)若实验现象不太明显,想要增强螺线管周围的磁场,可采用的方法:增大
螺线管中的电流(或插入一根铁棒)。
(9)在螺线管外部放置小磁针,闭合开关,发现某处的一个小磁针不偏转,原
因可能是:该处螺线管的磁场方向与地磁场方向相同。
实验结论
通电螺线管周围的磁场和条形磁铁的磁场相似。其两端的极性跟电流
方向有关,磁极与电流方向间的关系可由安培定则(右手螺旋定则)来判断。
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实验25
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
(课标要求)
实验器材:导体AB,开关,U形磁体,灵敏电流计。
实验方法
(1)转换法:
a.通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判定是否
产生电流;
b.通过观察灵敏电流计指针偏转方向来判定产生电流的方向;
©.通过观察灵敏电流计指针偏转幅度来判定产生电流的大小。
(2)控制变量法
a.探究感应电流方向与磁场方向(或导体切割磁感线运动方向)的关系:
控制导体运动方向(或磁场方向)不变,改变磁场方向(或导体切割磁感
线运动方向),观察灵敏电流计指针偏转方向;
b.探究电流大小与磁场强弱的关系:控制导体切割磁感线运动的速度与
方向不变,改变磁场强弱,观察灵敏电流计指针偏转的角度;
℃.探究电流大小与导体运动速度的关系:控制导体运动方向和磁场强弱
不变,改变导体切割磁感线运动的速度,观察灵敏电流计偏转的角度。
实验操作要点及注意事项
(3)电流计指针不偏转的原因:a.导体没有做切割磁感线运动;b.不是闭合
电路:C.产生感应电流太小。
(4)使灵敏电流计指针偏转明显的方法:换用磁性更强的磁体;加快导体切
割磁感线的速度等。
(5)实验过程中的能量转化:机械能转化为电能。
(6)将装置中灵敏电流计换成电源:探究磁场对通电导体的作用。
实验结论
产生感应电流的条件:a.电路闭合;b.闭合电路的一部分导体做切割磁
感线运动。感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线的方向有关;感
应电流的大小与磁场强弱和切割磁感线的速度有关。
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