專訓(xùn)2：電磁探究

1、專訓(xùn)2:電磁探究探究磁場的變化規(guī)律、電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素的實(shí)驗(yàn)中， 都用到了控制 變量法和轉(zhuǎn)換法。實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)小磁針的指向來判斷磁場分布規(guī)律、 根據(jù)被 吸引大頭針的數(shù)目來判斷磁場的強(qiáng)弱是轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用， 每次實(shí)驗(yàn)只改變一個變量 是控制變量法的要求。愆遴黃療扼磁場強(qiáng)弱的影響因素1. (中考 江西)【探究名稱】探究水對磁的影響：【提出問題】聲波可以穿過空氣，也可以穿過水，并且聲波在水中要比在空 氣中傳播得快。那么磁呢？水對磁有影響嗎？【導(dǎo)學(xué)號：15912103】【進(jìn)行猜想】憲憲認(rèn)為水對磁沒有影響?！驹O(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】憲憲設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：(第 1題圖)(1) 在燒杯底放一枚小鐵釘，放松繩子

2、把綁著的磁鐵緩慢下放，讓磁鐵逐漸 靠近小鐵釘，在小鐵釘剛能被吸起的瞬間停止下放，且在繩子末端所對應(yīng)的支架處用小膠帶做好標(biāo)記(圖中A點(diǎn))。(2) 拉動繩子提起磁鐵，把小鐵釘從磁鐵上取下，準(zhǔn)確地放回杯底原位置。(3) 往杯內(nèi)倒入適量水后，緩慢下放磁鐵浸入水中，當(dāng) 寸停止下放。(4) 如果這兩次繩子末端所到達(dá)的位置不變，則說明 【交流與評估】本次探究活動中應(yīng)用了控制變量法， 其中控制不變的因素主要有： ；_ ；_ 越繼觸邀奧斯特實(shí)驗(yàn)2. (中考衢州)“大膽猜想與小心求證”是科學(xué)研究的基本要求。如圖是課 堂上老師的演示實(shí)驗(yàn)。在靜止指向南北方向的小磁針上方平行地放一根直導(dǎo)線。 閉合開關(guān)，原來靜止的小磁針

3、轉(zhuǎn)動了。某同學(xué)看了實(shí)驗(yàn)后想到：小磁針轉(zhuǎn)動肯定 是因?yàn)槭艿搅Φ淖饔?。這個力是誰施加的呢？他認(rèn)為有這幾種可能：可能是風(fēng)吹; 可能是小磁針旁磁鐵的吸引；可能是鐵質(zhì)物體接近小磁針；還可能是直導(dǎo)線中有 電流通過時產(chǎn)生了磁場?！緦?dǎo)學(xué)號：15912104】* (第 2 題圖)(1) 該同學(xué)得出“小磁針轉(zhuǎn)動肯定是因?yàn)槭艿搅Φ淖饔谩钡慕Y(jié)論，其依據(jù)是(2) 鐵質(zhì)物體接近小磁針，小磁針會轉(zhuǎn)動，這是因?yàn)椤?3) 為了驗(yàn)證是“直導(dǎo)線中通過的電流產(chǎn)生的磁場使小磁針轉(zhuǎn)動”這一事實(shí)，最簡單的實(shí)驗(yàn)操作是 。(4) 老師在其他實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，把小磁針從直導(dǎo)線下方移到了直導(dǎo)線上方，閉合開關(guān)后，小磁針將 。3. (中考 浙江)

4、在學(xué)習(xí)了電和磁的知識后，小杰在家里饒有興趣地做起了小 實(shí)驗(yàn)。他找了一枚縫衣針。在“吸鐵石”上擦了幾下，然后用一根細(xì)軟的棉線將 縫衣針懸掛起來并保持水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)靜止后針尖總是指向南方， 這說明縫衣針 已經(jīng)被磁化成了一枚小磁針?！緦?dǎo)學(xué)號：15912105】為驗(yàn)證奧斯特實(shí)驗(yàn)，小杰把通電的臺燈(60 W)導(dǎo)線移到縫衣針的下方，并靠 近縫衣針平行放置。結(jié)果發(fā)現(xiàn)縫衣針并未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。帶著疑問，小杰在科學(xué)課堂 上與大家展開討論。結(jié)果出現(xiàn)了兩種不同觀點(diǎn)。這時，老師讓小杰用兩節(jié)干電池 (3 V)和一段電阻絲(15 新做這個實(shí)驗(yàn)。結(jié)果縫衣針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。(1) 磁化后，這枚縫衣針的針尖是 填“ S” “ N極。(2

5、) 在課堂實(shí)驗(yàn)中，電阻絲中通過的電流大小為 A。(3) 下面是同學(xué)們在課堂討論中形成的兩種觀點(diǎn)，通過小杰的課堂實(shí)驗(yàn)可以 否定的是()A臺燈線內(nèi)有兩根導(dǎo)線，且電流方向相反，產(chǎn)生的磁性相互抵消B.臺燈線內(nèi)電流太小，產(chǎn)生的磁場太弱，不足以讓小磁針偏轉(zhuǎn)逾屢蛍曲電流周圍的磁場4. （中考 揚(yáng)州）通電螺線管外部的磁場與條形磁體周圍磁場相似，其磁極可 以用安培定則判定。甲乙（第4題圖）（1）圖甲中螺線管的A端是 。（2）螺線管實(shí)際上就是由多個單匝圓形線圈組成，通電螺線管的磁場也可以 看成由每一個單匝圓形通電線圈的磁場組合而成，因此應(yīng)用安培定則也可以判斷 單匝圓形通電線圈的磁極。現(xiàn)一單匝圓形通電線圈中的電流方

6、向如圖乙所示， 貝U其B端是極（3）地球周圍存在磁場，有學(xué)者認(rèn)為，地磁場是由于地球帶電自轉(zhuǎn)形成圓形 電流引起的。如圖丙所示，地球自轉(zhuǎn)的方向自西向東，則形成圓形電流的方向與 地球自轉(zhuǎn)的方向 填“相同”或“相反”），物理學(xué)規(guī)定正電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞣较?，那么地球?填“正”或“負(fù)”）電。5. （中考濟(jì)南）學(xué)習(xí)了奧斯特實(shí)驗(yàn)后，小軍和小民認(rèn)為：通電的螺線管周圍 也存在磁場?？墒?，通電螺線管周圍的磁場是什么樣的呢？為此，他們找來器材并連成了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，運(yùn)用研究磁場的方法來探究通電螺線管外部的 磁場?！緦?dǎo)學(xué)號：15912106】巾eeeee（0丙?。ǖ?題圖）(1) 小軍使用小磁針來進(jìn)行探究

7、。他先在木板上螺線管一端標(biāo)有黑點(diǎn)的九個 位置(圖甲)各放置了一個小磁針。通電后發(fā)現(xiàn)這九個小磁針的指向如圖乙所示, 改變電流的方向后，重新實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這九個小磁針的指向如圖丙所示根據(jù)小軍的實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論是：A.通電螺線管外部，中心軸線上各點(diǎn)的磁場方向是相同的； 除中心軸線外,通電螺線管外部其他各點(diǎn)的磁場方向是 的；B.通電螺線管外部各點(diǎn)的磁場方向還與向有關(guān)。(2) 小民的實(shí)驗(yàn)方法是：先在一張白紙中間按照螺線管的大小挖一個孔，然 后把孔對準(zhǔn)螺線管，將白紙鋪在木板上，再把細(xì)鐵屑均勻地撒在白紙上。 通電后 輕輕敲擊木板，發(fā)現(xiàn)細(xì)鐵屑的排列情況如圖丁所示； 改變電流的方向后，重新實(shí) 驗(yàn)發(fā)現(xiàn)細(xì)鐵屑的排列情

8、況基本沒有變化。根據(jù)小民的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得出結(jié)論：通電螺線管外部的磁場與我們學(xué)過的體外部的磁場相似。6. 仲考嘉興)如圖所示，是某學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計(jì)的研究“影響通電螺線管 磁性強(qiáng)弱的因素”的實(shí)驗(yàn)電路圖。(1) 增大通電螺線管中的電流，滑動變阻器的滑片應(yīng)向 (填“左”或“右”)移動。(2) 下表是該組同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)的記錄：通電螺線管中有無鐵芯無鐵芯有鐵芯線圈匝數(shù)50匝50匝實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電流/A0.81.21.50.81.21.5吸引大頭針的最多數(shù)目/枚000358同學(xué)們發(fā)現(xiàn)無鐵芯組實(shí)驗(yàn)中沒有吸引起大頭針， 那么通電螺線管到底有沒有 磁性呢？他們通過其他方法驗(yàn)證了這幾次都是有磁性的。 他們采用

9、的方法可能是 。（寫出一種即可）（3）在與同學(xué)們交流討論時，另一組的同學(xué)提出一個新問題： “當(dāng)線圈中的電 流和匝數(shù)一定時，通電螺線管的磁性強(qiáng)弱是否還與線圈內(nèi)的鐵芯大小 （粗細(xì)）有 關(guān)？”現(xiàn)有大小不同的兩根鐵芯，請根據(jù)你的猜想并利用本題電路，寫出你驗(yàn)證 猜想的簡要操作方案：全章高頻考點(diǎn)專訓(xùn)答案專訓(xùn)21 【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（3）小鐵釘剛能被吸起 （4）水對磁沒有影響【交流與評估】小鐵釘?shù)奈恢猛淮盆F 同一小鐵釘2. （1）力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因物體間力的作用是相互的（3）給直導(dǎo)線斷電，看小磁針是否會回到原來的指向（4）反向偏轉(zhuǎn)點(diǎn)撥：（1）力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，原來靜止的小磁針在導(dǎo)線中通電

10、 后發(fā)生轉(zhuǎn)動，表明小磁針受到力的作用。（2）磁體能吸引鐵質(zhì)物體，當(dāng)鐵質(zhì)物體靠近小磁針時，小磁針能吸引該物體，由于物體間力的作用是相互的，鐵質(zhì)物體 對小磁針也有吸引力。因此，小磁針會轉(zhuǎn)動。（3 ）驗(yàn)證“直導(dǎo)線中通過的電流產(chǎn)生的磁場使小磁針轉(zhuǎn)動”這一事實(shí)的最簡單的操作是對通電直導(dǎo)線斷電，通過觀察小磁針是否會回到原來的指向來進(jìn)行驗(yàn)證。（4）通電直導(dǎo)線上方磁場的方向與下方磁場的方向相反，在其他實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，將小磁針移至導(dǎo)線的上方， 小磁針的轉(zhuǎn)動方向?qū)l(fā)生改變。3. S （2）0.2 B 點(diǎn)撥：電阻絲中通過的電流li = U/R= 3 V/（15 Q# 0.2 A;通過臺燈線的電流l2# P/U

11、#60 W/（220 V）0.27 A，通過臺燈線的電流 大于電阻絲中的電流，可見觀點(diǎn) B錯誤。4. N N （3）相反；負(fù)點(diǎn)撥：（1）根據(jù)安培定則，用右手握住螺線管，四指彎向電流的方向，拇指 指向螺線管的A端，所以A端為N極；（2）根據(jù)安培定則，用右手握住單匝線圈， 四指彎向電流的方向，拇指指向單匝線圈的B端，所以B端為N極；（3）由于地磁北極在地理南極附近，根據(jù)安培定則，拇指指向N極，四指的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，所以電流自東向西，與地球自轉(zhuǎn)的方向相反；物理學(xué)規(guī)定正電荷定向移動 的方向?yàn)殡娏鞣较?，所以地球帶?fù)電。5. （1）不同；電流 （2）條形點(diǎn)撥：由圖乙可知除中心軸線外，通電螺線管外部其他各點(diǎn)的磁場方向 不同，改變電流的方向后，小磁針的N極所指的方向發(fā)生了改變，這說明通電螺線管外部各點(diǎn)