题目内容
为了探究通电螺线管产生磁场的强弱与哪些因素有关,某同学作出以下猜想:
猜想(Ⅰ):螺线管通电时产生磁场,断电时不会产生磁场;
猜想(Ⅱ):通过螺线管的电流越大,它产生的磁场越强;
猜想(Ⅲ):外形相同的螺线管,线圈匝数越多,它产生的磁场越强.
为了检验上述猜想是否正确,该同学所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案:用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的螺线管.
如图所示的A,B,C,D为实验观察到的四种实验现象.根据猜想和实验,完成下面问题:
(1)通过观察螺线管吸引大头针数目的多少的不同,可以判断它的________不同.
(2)通过比较________两种实验现象,可以验证猜想(Ⅰ)是正确的.
(3)通过比较________两种实验现象,可以验证猜想(Ⅱ)是正确的.
(4)通过比较D中甲、乙两螺线管,发现猜想(Ⅲ)不全面,应补充________.
(5)考虑到影响通电螺线产生磁场强弱的因素很多,因此在研究这个问题的过程中采用了________的方法.在以前我们也多次采用过这种研究问题的方法,请举一例________.
解析:
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(1)产生磁场强弱 (2)AB (3)BC (4)通过电流相等 (5)控制变量、探究通过导体的电流与导体两端电压、导体电阻的关系(用此法的即可). |
(1)保持距离r不变,调节电流I,测出短导线所受磁场力F,实验数据如下:
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图10-1-6
(1)使两导线距离r保持不变,调节长直导线中的电流I0,测得相应的磁场力F,得到如下实验数据:
试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电流I0/A | 5.0 | 10 | 15 | 20 | 25 |
磁场力F/×10-4N | 1.01 | 2.00 | 2.98 | 3.96 | 5.02 |
磁感应强度B/×10-3T |
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填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值,并归纳磁感应强度B和产生磁场的长直导线上的电流I0的关系是__________________;
(2)使长直导线中的电流I0保持不变,调节短导线与长导线的距离r,测得相应的磁场力F,得到如下实验数据:
试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
距离r/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 |
磁场力F/×10-4N | 12.0 | 5.9 | 4.1 | 3.0 | 2.4 |
磁感应强度B/×10-3T |
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填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值,并归纳磁感应强度B和空间位置与长直导线间的距离r的关系是_____________.
某试验小组为了探究通电长直导线产生的磁场的磁感应强度B与导线上电流强度I0和距离r间的关系,设计了如图11-1-10所示的试验:一根固定通电长直导线通以可调节的电流强度I0,一根可以自由运动的短导线与之在同一平面内,通以恒定的电流I=2A,长度L=0.1m,应用控制变量法:(1)使两导线距离r保持不变,调节长直导线中的电流强度I0,测得相应的磁场力F,得到如下实验数据:
| 试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电流强度I0/A | 5.0 | 10 | 15 | 20 | 25 |
| 磁场力F/×10-4N | 1.01 | 2.00 | 2.98 | 3.96 | 5.02 |
| 磁感应强度B/×10-3T |
填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值,并归纳磁感应强度B和产生磁场的长直导线上的电流I0的关系是______________.
(2)使长直导线中的电流强度I0保持不变,调节短导线与之的距离r,测得相应的磁场力F,得到如下实验数据:
| 试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 距离r/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 |
| 磁场力F/×10-4N | 12.0 | 5.9 | 4.1 | 3.0 | 2.4 |
| 磁感应强度B/×10-3T |
填充上述表格中的磁感应强度B一栏的值,并归纳磁感应强度B和空间位置与长直导线间的距离r的关系是______________.