题目内容

23、为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明以电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验.

(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过
吸引大头针的多少
来显示电磁铁磁性的强弱.
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到图(a)所示的情景;接着,移动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到图(b)所示的情景.比较图(a)和(b),可知
a
图中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越
大
(填“大”或“小”)磁性越强.
(3)如图(c),将导线绕在两枚铁钉上,构成两个简易电磁铁串联的电路.从图(c)的情景看出,在
电流
相同的情况下,线圈的匝数越
多
(填“多”或“少”)磁性越强.
分析:研究电磁铁的磁性强弱的这个实验中用到了控制变量法和转换法.磁性的强弱是直接看不出来的,利用磁性强弱不同,吸引的大头针的数目不同来认识其磁性强弱,这就是一种转换法.磁性的强弱由电流大小、线圈匝数两个物理量来决定,要用控制变量法进行研究.
解答:解:(1)磁性的强弱是直接看不出来的,由于电磁铁的磁性强弱不同,吸引的大头针的数目不同.通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱,这就是一种转换法.
(2)(a)和(b),两次吸引的大头针数目不同,可知线圈前后两次的磁性不同:第一次的磁性比第二次的磁性要弱.结合题意知线圈匝数相同,由于滑片P的移动,导致电路中的阻值变小,电流变大.故知:在匝数相同时,通过电磁铁的电流越大,磁性越强.
(3)由图c可知,甲吸引的大头针数目比乙的多,说明甲的磁性比乙的强.由图知两电磁铁串联,故电流相同,而匝数不同,甲的匝数比乙的匝数多.故结论为:在 电流相同的情况下,线圈的匝数越 多磁性越强.
故答案为:(1)吸引大头针的多少
(2)a;大
(3)电流;多.
点评:掌握控制变量法,认真观察a、b、c三图的异同点,是解决此题的关键.
练习册系列答案
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(1)某同学为探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系,设计了如图所示的实验.他用相同的漆包线在相同的铁钉上绕制成两个电磁铁,接通电源后,实验现象如图1所示.这两个电磁铁是
串联
串联
(选填“串联”或“并联”),这样连接的目的是为了保证这两个电磁铁的
电流
电流
相等(选填“电压”或“电流”),根据图示的实验现象,能得出的实验结论是
电流相同的情况下,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强
电流相同的情况下,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强
.
(2)某物理兴趣小组利用如图2所示的实验装置做探究电磁感应现象实验,得到如下记录表格(实验中磁体不运动):
实验
序号
磁极位置 开关
情况
导体运动情况 电流计指针偏转情况
1 上N下S 闭合 不运动 不偏转
2 上N下S 闭合 上、下运动 不偏转
3 上N下S 闭合 水平向右运动 向右偏转
4 上N下S 闭合 水平向左运动 向左偏转
5 上N下S 断开 水平向右运动 不偏转
6 上S下N 闭合 水平向左运动 向右偏转
综合分析上述实验记录,回答下列问题:
①通过分析比较实验序号为1、2(或3、或4)及3、5,可知感应电流产生的条件是
闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动
闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动
;
②通过分析比较实验序号为3、4,可知影响感应电流的方向的一个因素是
导体做切割磁感线运动的方向
导体做切割磁感线运动的方向
,通过分析比较实验序号为4、6,可知影响感应电流的方向的另一个因素是
磁场方向
磁场方向
.
回顾性实验与探究
(1)探究电磁感应现象与感应电流方向的影响因素:
实验

过程

现象
①在如图所示的装置中,闭合开关,让导体不动,电流表的指针不偏转,让导体向上或者向下移动,电流表指针
不偏转
不偏转
;让导体左右移动,电流表指针
偏转
偏转
.
②改变磁场中导体的运动方向,会发现电流表的指针偏转方向
改变
改变
.(改变 或  不改变)
③改变
磁场方向
磁场方向
,电流表的指针的偏转方向会改变.
结论

应用
     闭合电路
中的一部分
中的一部分
导体,在
磁场
磁场
中做
切割磁感线
切割磁感线
运动时,导体中会产生
感应电流
感应电流
,这种现象叫
电磁感应
电磁感应
.此电流的方向与
导体运动方向
导体运动方向
和
磁场方向
磁场方向
有关.
此现象中,
机械
机械
能转化为
电
电
能.据此制成了
发电机
发电机
.
(2)电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
方法
与
步骤
①在两个大铁钉上用
涂有绝缘漆的导线
涂有绝缘漆的导线
分别绕制50匝、100匝,制作两个电磁铁.
②按照图把两个电磁铁连到电路里,闭合开关后,
试着用电磁铁吸引小铁钉,并将观察到的情况记录在设计的表格中.
现象/
表格
次数 线圈匝数
1 50
2 100
请将表格中的最后一栏填写完整.
结论 电磁铁的
电流
电流
一定时,线圈匝数越多的电磁铁磁性越强.
(3)探究磁场对电流的作用:
实验过程 如图,闭合开关,导体ab向右运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用;将电源的正负极对调后,闭合开关,导体ab向左运动.这说明通电导体的受力方向与
电流
电流
方向有关.
应用 此现象中,电能转化为
机械
机械
 能;据此制成了
电动机
电动机
.

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