登录
实验二 磁场对通电导体的作用
可以通过控制磁场方向
可以通过控制电流方向
实验结论：磁场对通电导体具有力的作用，其作用的方向与
可以通过控制磁场方向
不变
，改变电流方向
来探究通过电导体受力方向与电流方向的关系。可以通过控制电流方向
不变
，改变磁场方向
来探究通电导体受力方向与磁场方向的关系。实验结论：磁场对通电导体具有力的作用，其作用的方向与
电流方向
和磁场方向
有关。答案
不变 电流方向 不变 磁场方向 电流方向 磁场方向
解析
【分析】
本题探究通电导体受力方向与电流方向、磁场方向的关系，需运用控制变量法：探究受力方向与电流方向的关系时，要控制磁场方向不变，只改变电流方向，以此明确受力方向的变化由电流方向导致；探究受力方向与磁场方向的关系时，需控制电流方向不变，只改变磁场方向，从而确定受力方向的变化由磁场方向导致，最终总结出受力方向的影响因素。
【解析】
根据控制变量法的实验原则：
1. 探究通电导体受力方向与电流方向的关系时，保持磁场方向不变，改变电流方向，观察受力方向的变化；
2. 探究通电导体受力方向与磁场方向的关系时，保持电流方向不变，改变磁场方向，观察受力方向的变化；
由此可得，磁场对通电导体的作用力方向与电流方向和磁场方向有关。
【答案】
不变 电流方向 不变 磁场方向 电流方向 磁场方向
【知识点】
磁场对通电导体的作用、控制变量法
【点评】
本题是初中物理电磁学的基础实验题，核心考查控制变量法在实验探究中的应用，难度较低，侧重对实验原理和结论的理解。
【难度系数】
0.4
本题探究通电导体受力方向与电流方向、磁场方向的关系，需运用控制变量法：探究受力方向与电流方向的关系时，要控制磁场方向不变，只改变电流方向，以此明确受力方向的变化由电流方向导致；探究受力方向与磁场方向的关系时，需控制电流方向不变，只改变磁场方向，从而确定受力方向的变化由磁场方向导致，最终总结出受力方向的影响因素。
【解析】
根据控制变量法的实验原则：
1. 探究通电导体受力方向与电流方向的关系时，保持磁场方向不变，改变电流方向，观察受力方向的变化；
2. 探究通电导体受力方向与磁场方向的关系时，保持电流方向不变，改变磁场方向，观察受力方向的变化；
由此可得，磁场对通电导体的作用力方向与电流方向和磁场方向有关。
【答案】
不变 电流方向 不变 磁场方向 电流方向 磁场方向
【知识点】
磁场对通电导体的作用、控制变量法
【点评】
本题是初中物理电磁学的基础实验题，核心考查控制变量法在实验探究中的应用，难度较低，侧重对实验原理和结论的理解。
【难度系数】
0.4
一题通关
[典例2]小明利用如图所示的装置做“探究通电导体在磁场中受力的方向和大小与什么因素有关”实验。
基础设施问
(1)闭合开关，悬挂的导体棒向右运动，对调电源正负极后，发现导体棒向左运动，说明通电导体在磁场中受力方向与
(2)若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，接下来的操作是
(3)通电导体在磁场中受力的大小与什么有关？小明有两个猜想：
①与电流大小有关；
②与磁场强弱有关。
实验采取的探究方法是
拓展设问
(4)小明同学实际探究时，部分实验记录如下表：
比较实验2和3，说明通电导体在磁场中受力方向与
(5)为了使实验顺利进行，装置中的导体棒应选用轻质的
(6)小谦通过观察导体棒运动方向，来判断导体棒在磁场中受力方向，用到的科学方法是
(7)如果同时改变磁场方向和电流方向，
[典例2]小明利用如图所示的装置做“探究通电导体在磁场中受力的方向和大小与什么因素有关”实验。
基础设施问
(1)闭合开关，悬挂的导体棒向右运动，对调电源正负极后，发现导体棒向左运动，说明通电导体在磁场中受力方向与
电流
方向有关。(2)若要探究通电导体在磁场中受力的方向和磁场方向是否有关，接下来的操作是
控制电流的方向不变，将磁体N、S极对调
。(3)通电导体在磁场中受力的大小与什么有关？小明有两个猜想：
①与电流大小有关；
②与磁场强弱有关。
实验采取的探究方法是
控制变量法
，针对猜想①，可添加的器材是滑动变阻器
；针对猜想②，可添加的器材是磁性更强的磁体
。拓展设问
(4)小明同学实际探究时，部分实验记录如下表：
比较实验2和3，说明通电导体在磁场中受力方向与
磁场方向
有关。(5)为了使实验顺利进行，装置中的导体棒应选用轻质的
铝棒
（选填“铁棒”“塑料棒”或“铝棒”）。(6)小谦通过观察导体棒运动方向，来判断导体棒在磁场中受力方向，用到的科学方法是
转换法
。(7)如果同时改变磁场方向和电流方向，
不能
（选填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。答案
(1) 电流
(2) 控制电流的方向不变，将磁体N、S极对调
(3) 控制变量法 滑动变阻器 磁性更强的磁体
(4) 磁场方向
(5) 铝棒
(6) 转换法
(7) 不能
(2) 控制电流的方向不变，将磁体N、S极对调
(3) 控制变量法 滑动变阻器 磁性更强的磁体
(4) 磁场方向
(5) 铝棒
(6) 转换法
(7) 不能
解析
【分析】
本题围绕“探究通电导体在磁场中受力的方向和大小”实验展开，需结合控制变量法、转换法等实验方法分析各问题：
(1) 对调电源正负极会改变导体中的电流方向，导体运动方向随之改变，说明受力方向与电流方向有关；
(2) 探究受力方向与磁场方向的关系时，需控制电流方向不变，仅改变磁场方向，因此操作是对调磁体的N、S极；
(3) 探究多因素对受力的影响，采用控制变量法；探究电流大小的影响时，需改变电流，可添加滑动变阻器；探究磁场强弱的影响时，需更换磁性更强的磁体；
(4) 实验2和3中电流相同，磁场方向不同，导体受力方向不同，说明受力方向与磁场方向有关；
(5) 导体棒需导电且不被磁体吸引，铁棒会被磁体吸引影响实验，塑料棒不导电，故选铝棒；
(6) 通过导体棒运动方向间接判断受力方向，用到转换法；
(7) 同时改变磁场方向和电流方向，导体受力方向不变，无法确定受力方向与磁场方向或电流方向的关系。
【解析】
(1) 对调电源正负极，导体中电流方向改变，导体运动方向改变，说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关；
(2) 探究受力方向与磁场方向的关系，需控制电流方向不变，改变磁场方向，故操作是控制电流的方向不变，将磁体N、S极对调；
(3) 探究多因素对物理量的影响，采用控制变量法；探究电流大小对受力的影响，需改变电路中的电流，可添加滑动变阻器；探究磁场强弱对受力的影响，需更换磁性不同的磁体，可添加磁性更强的磁体；
(4) 实验2和3中，电流大小相同，磁场方向不同，导体受力方向不同，说明受力方向与磁场方向有关；
(5) 导体棒需导电且不被磁体吸引，铁棒会被磁体吸引干扰实验，塑料棒不导电，因此选铝棒；
(6) 将不易观察的受力方向转换为易观察的导体棒运动方向，用到转换法；
(7) 同时改变磁场方向和电流方向，导体受力方向不变，无法确定受力方向与磁场方向或电流方向的关系。
【答案】
(1) 电流
(2) 控制电流的方向不变，将磁体N、S极对调
(3) 控制变量法；滑动变阻器；磁性更强的磁体
(4) 磁场方向
(5) 铝棒
(6) 转换法
(7) 不能
【知识点】
通电导体在磁场中的受力；控制变量法；转换法
【点评】
本题是探究通电导体在磁场中受力的经典基础实验，重点考查控制变量法、转换法的应用，以及实验操作和结论的分析，需掌握实验核心原理和方法。
【难度系数】
0.7
本题围绕“探究通电导体在磁场中受力的方向和大小”实验展开，需结合控制变量法、转换法等实验方法分析各问题：
(1) 对调电源正负极会改变导体中的电流方向，导体运动方向随之改变，说明受力方向与电流方向有关；
(2) 探究受力方向与磁场方向的关系时，需控制电流方向不变，仅改变磁场方向，因此操作是对调磁体的N、S极；
(3) 探究多因素对受力的影响，采用控制变量法；探究电流大小的影响时，需改变电流，可添加滑动变阻器；探究磁场强弱的影响时，需更换磁性更强的磁体；
(4) 实验2和3中电流相同，磁场方向不同，导体受力方向不同，说明受力方向与磁场方向有关；
(5) 导体棒需导电且不被磁体吸引，铁棒会被磁体吸引影响实验，塑料棒不导电，故选铝棒；
(6) 通过导体棒运动方向间接判断受力方向，用到转换法；
(7) 同时改变磁场方向和电流方向，导体受力方向不变，无法确定受力方向与磁场方向或电流方向的关系。
【解析】
(1) 对调电源正负极，导体中电流方向改变，导体运动方向改变，说明通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关；
(2) 探究受力方向与磁场方向的关系，需控制电流方向不变，改变磁场方向，故操作是控制电流的方向不变，将磁体N、S极对调；
(3) 探究多因素对物理量的影响，采用控制变量法；探究电流大小对受力的影响，需改变电路中的电流，可添加滑动变阻器；探究磁场强弱对受力的影响，需更换磁性不同的磁体，可添加磁性更强的磁体；
(4) 实验2和3中，电流大小相同，磁场方向不同，导体受力方向不同，说明受力方向与磁场方向有关；
(5) 导体棒需导电且不被磁体吸引，铁棒会被磁体吸引干扰实验，塑料棒不导电，因此选铝棒；
(6) 将不易观察的受力方向转换为易观察的导体棒运动方向，用到转换法；
(7) 同时改变磁场方向和电流方向，导体受力方向不变，无法确定受力方向与磁场方向或电流方向的关系。
【答案】
(1) 电流
(2) 控制电流的方向不变，将磁体N、S极对调
(3) 控制变量法；滑动变阻器；磁性更强的磁体
(4) 磁场方向
(5) 铝棒
(6) 转换法
(7) 不能
【知识点】
通电导体在磁场中的受力；控制变量法；转换法
【点评】
本题是探究通电导体在磁场中受力的经典基础实验，重点考查控制变量法、转换法的应用，以及实验操作和结论的分析，需掌握实验核心原理和方法。
【难度系数】
0.7
