Question

8．如图所示，把铝箔纸卷成一个长10cm左右的小细管，用柔软的导线从两端水平挂起来，再找一个条形永磁体，放在铝箔管的下面．
（1）当闭合开关时，发生的现象是铝箔管运动，拿走磁体，再合上开关，则铝箔管静止不动．该实验表明通电导体在磁场中受力的作用．
（2）如将磁极对调一下，再合上开关，发生的现象是铝箔管向相反的方向运动，该实验表明通电导体受力方向与磁场方向有关．
（3）怎样用图中的器材验证通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关？简要写出你的实验方法．
（4）小明做完上述实验后提出一个问题，磁场对电流作用力的大小与什么因素有关呢？提出你的猜想，并就某一个因素，设计实验验证，写出你的实验方法（可补充器材）．

Answer 1

分析 （1）通电导体在磁场中受力的作用；
（2）（3）通电导体的运动方向跟电流方向、磁感线方向有关，二者只能改变其一，如果两者都改变，导体运动方向不变；
（4）通电导体在磁场中受力的大小与导体中电流的大小以及磁场的强弱有关，探究磁场对电流作用力的大小与某一因素的关系时，应控制其它量不变，只改变这一因素．

解答 解：（1）当闭合开关时，铝箔管中有电流通，则会看到铝箔管运动，拿走磁体，再合上开关，则铝箔管静止不动；该实验表明通电导体在磁场中受力的作用．
（2）通电导体的运动方向跟电流方向、磁感线方向有关，电流方向不变时，将磁极对调一下，即磁场方向与原来相反，再合上开关，会看到铝箔管向相反的方向运动，该实验表明通电导体受力方向与磁场方向有关．
（3）改变电源的正负极可以验证通电导体在磁场中受力方向与电流方向的关系；
保持磁体的位置不变，改变电源的正负极，观察铝箔管的运动，如果铝箔管运动的方向与原来方向相反，则通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关，否则无关．
（4）通电导体在磁场中受力的大小与导体中电流的大小以及磁场的强弱有关；
探究磁场中通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关，可以在其他条件不变的情况下，添加一滑动变阻器来改变电路中的电流，通过改变滑片的位置改变电路电流的大小，从而观察通电铝箔管摆动的幅度．
故答案为：（1）铝箔管运动；静止不变；通电导体在磁场中受力的作用；（2）铝箔管向相反的方向运动；通电导体受力方向与磁场方向有关；
（3）改变电源的正负极；保持磁体的位置不变，改变电源的正负极，观察铝箔管的运动，如果铝箔管运动的方向与原来方向相反，则通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关，否则无关．
（4）探究磁场中通电导线作用力大小与导线中电流的大小是否有关，可以在其他条件不变的情况下，添加一滑动变阻器来改变电路中的电流，通过改变滑片的位置改变电路电流的大小，从而观察通电铝箔管摆动的幅度．

点评 本题考查了学生对通电导体在磁场中受力的掌握和应用，以及影响通电导体在磁场中受力大小因素的探究，侧重考查了控制变量法的应用，控制变量法是初中阶段最重要的方法之一，平时要注意理解与掌握．