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学而优教有方
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探究通电螺线管外部磁场的方向
学校:____________姓名:___________班级:___________
一.实验探究题(共2小题)
1.(1)如图1,物体A的长度是cm,温度计的示数是℃。
(2)如图2所示,AB、CD是长度相同的两条镍铬合金线,AB的横截面积大于CD的。将它们分别接入电路进行实验,则接AB时电流表的示数(选填“大于”“小于”或“等于”)接CD时电流表的示数。该实验是为了探究导体的电阻大小与导体的关系。
(3)在探究“通电螺线管的外部磁场分布”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。通电后小磁针静止时的分布如图3所示,可判断通电螺线管外部的磁场与的磁场相似。小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针的指向转动180°,由此可知:通电螺线管两端的极性与螺线管中的方向有关。
2.在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)按照图中布置实验器材,螺线管通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管的周围存在;小磁针放在螺线管四周不同的位置,在图上记录了磁针极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;由实验现象得出:通电螺线管外部的磁场与磁体的磁场相似。
(2)小明做了如图所示的实验,由实验现象得出:通电螺线管的磁极极性与有关。
(3)请你说出两种使通电螺线管磁性增强的措施:
①;②。
探究通电螺线管外部磁场的方向
参考答案与试题解析
一.实验探究题(共2小题)
1.(1)如图1,物体A的长度是1.30cm,温度计的示数是﹣22℃。
(2)如图2所示,AB、CD是长度相同的两条镍铬合金线,AB的横截面积大于CD的。将它们分别接入电路进行实验,则接AB时电流表的示数大于(选填“大于”“小于”或“等于”)接CD时电流表的示数。该实验是为了探究导体的电阻大小与导体横截面积的关系。
(3)在探究“通电螺线管的外部磁场分布”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。通电后小磁针静止时的分布如图3所示,可判断通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针的指向转动180°,由此可知:通电螺线管两端的极性与螺线管中电流的方向有关。
【解答】解:(1)由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体A左侧与6.00刻度线对齐,右侧与7.3cm对齐,估读为7.30cm,所以物体A的长度为L=7.30﹣6.00cm=1.30cm;
由图知:温度计上10℃之间有10个小格,所以一个小格代表的温度是1℃,即此温度计的分度值为1℃;液柱最高处在“0”以下,所以显示的温度低于0℃,为﹣22℃。
(2)AB、CD的长度相同、材料相同,AB的横截面积大于CD的横截面积,将它们分别接入电路进行实验,会发现接入AB时电流表的示数大于接入CD时电流表的示数,这说明横截面积不同,导体的电阻不同,所以该实验是为了探究导体的电阻大小与横截面积的关系;
(3)将小磁针放在通电螺线管外部,小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向;通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极;因此由以上实验探究的结果是:通电螺线管外部磁场与条形磁体相似;
改变螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180°,南北所指方向发生了改变,可知通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
故答案为:(1)1,30;﹣22;(2)大于;横截面积;(3)条形磁铁;电流。
【点评】(1)初中物理学习了很多测量工具的使用,但没有特殊说明,只有刻度尺的读数要有估读值,其它只要读到准确值即可。
(2)解决本题关键:一是掌握控制变量法及应用,二是知道影响导体电阻大小的因素。注意控制变量法的使用范围,控制变量法是初中物理实验中比较常用的研究方法之一。
2.在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)按照图中布置实验器材,螺线管通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管的周围存在磁场;小磁针放在螺线管四周不同的位置,在图上记录了磁针N极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;由实验现象得出:通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)小明做了如图所示的实验,由实验现象得出:通电螺线管的磁极极性与电流的方向有关。
(3)请你说出两种使通电螺线管磁性增强的措施:
①增大螺线管中的电流;②增加螺线管线圈的匝数。
【解答】解:(1)奥斯特首先发现了电流的周围存在磁场;
小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场
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