例 1 某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。

(1) 在闭合开关前,小磁针静止时,N 极指向地理的(选填“南极”或“北极”),说明地球周围存在磁场。
(2) 在玻璃板上均匀地撒满铁屑,将螺线管连入电路,闭合开关,轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示,铁屑的分布情况与磁体周围铁屑的分布情况相似。
(3) 把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时 N 极所指方向如图乙所示,对调电源正、负极,闭合开关,小磁针静止时 N 极指方向与图乙中小磁针 N 极指向相反,说明通电螺线管的极性与的方向有关。
(4) 实验时发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线管的磁场,可行的措施是(写出一种方法即可)。
(5) 为了研究通电螺线管的磁极性质,同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的绕线方式相同时,磁极极性只与有关,且这个关系可以用来判断。

(1) 在闭合开关前,小磁针静止时,N 极指向地理的(选填“南极”或“北极”),说明地球周围存在磁场。
(2) 在玻璃板上均匀地撒满铁屑,将螺线管连入电路,闭合开关,轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示,铁屑的分布情况与磁体周围铁屑的分布情况相似。
(3) 把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时 N 极所指方向如图乙所示,对调电源正、负极,闭合开关,小磁针静止时 N 极指方向与图乙中小磁针 N 极指向相反,说明通电螺线管的极性与的方向有关。
(4) 实验时发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,为增强螺线管的磁场,可行的措施是(写出一种方法即可)。
(5) 为了研究通电螺线管的磁极性质,同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的绕线方式相同时,磁极极性只与有关,且这个关系可以用来判断。
答案
(1) 北极
(2) 条形
(3) 电流
(4) 增大电路中的电流(或增加螺线管的线圈匝数、在螺线管中插入铁芯,合理即可)
(5) 电流方向;安培定则(右手螺旋定则)
(2) 条形
(3) 电流
(4) 增大电路中的电流(或增加螺线管的线圈匝数、在螺线管中插入铁芯,合理即可)
(5) 电流方向;安培定则(右手螺旋定则)
解析
(1) 地球是一个大磁体,地磁南极在地理北极附近,根据异名磁极相互吸引,小磁针静止时N极指向地理的北极。
(2) 通电螺线管的磁场分布特点与条形磁体相似,两端磁性强、中间磁性弱,铁屑分布情况也与条形磁体周围铁屑分布一致。
(3) 对调电源正、负极后,电路中电流方向改变,小磁针N极指向与原来相反,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
(4) 增强通电螺线管磁场的方法有:增大电路中的电流(如换用更高电压的电源、移动滑动变阻器滑片减小电阻)、增加螺线管的线圈匝数、在螺线管中插入铁芯等,任选一种即可。
(5) 当绕线方式相同时,改变电流方向,螺线管的磁极极性会改变,说明磁极极性只与电流方向有关;该关系可通过安培定则(右手螺旋定则)来判断。
(2) 通电螺线管的磁场分布特点与条形磁体相似,两端磁性强、中间磁性弱,铁屑分布情况也与条形磁体周围铁屑分布一致。
(3) 对调电源正、负极后,电路中电流方向改变,小磁针N极指向与原来相反,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
(4) 增强通电螺线管磁场的方法有:增大电路中的电流(如换用更高电压的电源、移动滑动变阻器滑片减小电阻)、增加螺线管的线圈匝数、在螺线管中插入铁芯等,任选一种即可。
(5) 当绕线方式相同时,改变电流方向,螺线管的磁极极性会改变,说明磁极极性只与电流方向有关;该关系可通过安培定则(右手螺旋定则)来判断。
实验 2 探究什么情况下磁可以生电
命题点
【实验器材】蹄形磁体、导体、、导线若干。
【实验装置】

【实验方法】
1. 转换法:通过观察判断是否产生感应电流。
2. 控制变量法:
(1) 探究电流方向与磁场方向的关系:控制导体运动方向不变,改变。
(2) 探究电流方向与导体运动方向的关系:控制磁场方向不变,改变。
【实验结论】
1. 产生感应电流的条件:电路的一部分导体在磁场中做运动时,电路中就会产生感应电流。
2. 感应电流的方向与方向、的方向有关,当其中的一个因素发生变化时,感应电流方向改变;当两个因素同时发生变化时,感应电流方向。
【交流与反思】
1. 实验过程中的能量转化:转化为电能。
2. 将电流计换成进行实验,可以探究磁场对通电导线的作用。
3. 如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关,则应保持其他条件不变,只改变,观察,得出结论。
4. 电磁感应现象在生活中的应用:、。
命题点
【实验器材】蹄形磁体、导体、、导线若干。
【实验装置】
【实验方法】
1. 转换法:通过观察判断是否产生感应电流。
2. 控制变量法:
(1) 探究电流方向与磁场方向的关系:控制导体运动方向不变,改变。
(2) 探究电流方向与导体运动方向的关系:控制磁场方向不变,改变。
【实验结论】
1. 产生感应电流的条件:电路的一部分导体在磁场中做运动时,电路中就会产生感应电流。
2. 感应电流的方向与方向、的方向有关,当其中的一个因素发生变化时,感应电流方向改变;当两个因素同时发生变化时,感应电流方向。
【交流与反思】
1. 实验过程中的能量转化:转化为电能。
2. 将电流计换成进行实验,可以探究磁场对通电导线的作用。
3. 如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关,则应保持其他条件不变,只改变,观察,得出结论。
4. 电磁感应现象在生活中的应用:、。
答案
【实验器材】灵敏电流计
【实验方法】
1. 灵敏电流计的指针是否偏转
2. (1) 磁场方向
(2) 导体运动方向
【实验结论】
1. 闭合;切割磁感线
2. 磁场;导体运动;不变
【交流与反思】
1. 机械能
2. 电源
3. 导体运动的快慢;灵敏电流计指针偏转的角度
4. 发电机;动圈式话筒(合理即可)
【实验方法】
1. 灵敏电流计的指针是否偏转
2. (1) 磁场方向
(2) 导体运动方向
【实验结论】
1. 闭合;切割磁感线
2. 磁场;导体运动;不变
【交流与反思】
1. 机械能
2. 电源
3. 导体运动的快慢;灵敏电流计指针偏转的角度
4. 发电机;动圈式话筒(合理即可)
解析
本题考查探究磁生电的实验,需结合电磁感应的相关知识点作答:
1. 实验器材:电磁感应实验中,需要用灵敏电流计来检测是否产生感应电流,故缺少的器材是灵敏电流计。
2. 实验方法:
转换法:感应电流无法直接观察,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断是否产生感应电流,这是转换法的应用。
控制变量法:
(1) 探究电流方向与磁场方向的关系时,需控制导体运动方向不变,改变磁场方向。
(2) 探究电流方向与导体运动方向的关系时,需控制磁场方向不变,改变导体运动方向。
3. 实验结论:
产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关,当两个因素同时改变时,感应电流的方向不变。
4. 交流与反思:
电磁感应现象中,是将导体的机械能转化为电能。
将电流计换成电源,导体成为通电导体,可探究磁场对通电导线的作用。
探究感应电流大小与导体运动快慢的关系时,需控制其他条件不变,只改变导体运动的快慢,通过观察灵敏电流计指针偏转的角度来判断感应电流大小。
电磁感应现象的应用有发电机、动圈式话筒等。
1. 实验器材:电磁感应实验中,需要用灵敏电流计来检测是否产生感应电流,故缺少的器材是灵敏电流计。
2. 实验方法:
转换法:感应电流无法直接观察,通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断是否产生感应电流,这是转换法的应用。
控制变量法:
(1) 探究电流方向与磁场方向的关系时,需控制导体运动方向不变,改变磁场方向。
(2) 探究电流方向与导体运动方向的关系时,需控制磁场方向不变,改变导体运动方向。
3. 实验结论:
产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关,当两个因素同时改变时,感应电流的方向不变。
4. 交流与反思:
电磁感应现象中,是将导体的机械能转化为电能。
将电流计换成电源,导体成为通电导体,可探究磁场对通电导线的作用。
探究感应电流大小与导体运动快慢的关系时,需控制其他条件不变,只改变导体运动的快慢,通过观察灵敏电流计指针偏转的角度来判断感应电流大小。
电磁感应现象的应用有发电机、动圈式话筒等。
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