第2節(jié)后階段強(qiáng)化專題訓(xùn)練專訓(xùn)2電磁探究

專訓(xùn)2：電磁探究習(xí)題課第十七章從指南針到磁浮列車

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(gè)變量是控制變量法的要求。1訓(xùn)練角度磁場強(qiáng)弱的影響因素【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？【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)：例1(1)在燒杯底放一枚小鐵釘，放松繩子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(dòng)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)__________________時(shí)停止下放。小鐵釘剛能被吸起(4)如果這兩次繩子末端所到達(dá)的位置不變，則說明________________________?！窘涣髋c評估】本次探究活動(dòng)中應(yīng)用了控制變量法，其中控制不變的因素主要有：①______________________________；②______________________________；③______________________________。水對磁沒有影響小鐵釘?shù)奈恢猛淮盆F同一小鐵釘2訓(xùn)練角度奧斯特實(shí)驗(yàn)【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)，原來靜止的小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)了。某同學(xué)看了實(shí)驗(yàn)后想到：小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)肯定是因?yàn)槭艿搅Φ淖饔?。這個(gè)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(shí)產(chǎn)生了磁場。例2(1)該同學(xué)得出“小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)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(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這是因?yàn)開_______________________。(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(dòng)”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________________。力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因物體間力的作用是相互的給直導(dǎo)線斷電，看小磁針是否會(huì)回到原來的指向反向偏轉(zhuǎn)【點(diǎn)撥】(1)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，原來靜止的小磁針在導(dǎo)

線中通電后發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shí)，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(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。(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(dòng)”

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(huì)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(dòng)方向?qū)l(fā)生改變?！就愖兪健俊局锌肌ふ憬吭趯W(xué)習(xí)了電和磁的知識(shí)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。為驗(yàn)證奧斯特實(shí)驗(yàn)，小杰把通電的臺(tái)燈(60W)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(shí)，老師讓小杰用兩節(jié)干電池(3V)和一段電阻絲(15Ω)重新做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果縫衣針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。1.(1)磁化后，這枚縫衣針的針尖是________(填“S”或“N”)極。(2)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(tái)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(tái)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)S0.2B訓(xùn)練角度電流的磁場【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。(1)圖甲中螺線管的A端是_____極。例33甲乙丙N(2)螺線管實(shí)際上就是由多個(gè)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(gè)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?，F(xiàn)一單匝圓形通電線圈中的電流方向如圖乙所示，則其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(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?，那么地球帶________(填“正”或“負(fù)”)電。N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(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?，所以地球帶?fù)電?！就愖兪健俊局锌肌?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。1.(1)小軍使用小磁針來進(jìn)行探究。他先在木板上螺線管一端標(biāo)有黑點(diǎn)的九個(gè)位置(圖甲)各放置了一個(gè)小磁針。通電后發(fā)現(xiàn)這九個(gè)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(gè)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________方向有關(guān)。不同電流(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(gè)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________磁體外部的磁場相似。條形【中考·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(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向________(填“左”或“右”)移動(dòng)。2.左(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。他們采用的方法可能是______________________。(寫出一種即可)將大頭針換成細(xì)鐵屑(3)在與同學(xué)們交流討論時(shí)，另一組的同學(xué)提出一個(gè)新問題：“當(dāng)線圈中的電流和匝數(shù)一定時(shí)，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：_________________________________________________________________________