沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车重点解析
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、要使电磁铁的两个磁极对调,可采取的方法是( )
A.改变电流方向 B.增加螺线管的匝数
C.减小电流 D.将铁芯从螺线管中拔出
2、关于磁现象,下列说法正确的是( )
A.磁体对所有金属都有磁力的作用
B.地磁场的N极在地理北极附近
C.任何磁体周围的磁场强弱和方向都是相同的
D.磁感线客观上并不存在,利用磁感线描述磁场是物理学的一种重要研究方法
3、如图所示,根据通电螺线管中磁感线的方向,下列判断正确的是( )
A.A端为电源的负极 B.B端为电源的负极
C.螺线管的左端为N极 D.螺线管的右端为S极
4、小利学习磁现象后,画出了如图所示的四幅磁体周围磁感线分布的示意图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5、 “奋斗百年路,启航新征程”,全国上下举行了庆祝建党100周年的系列活动,我市举办的庆祝晚会精彩纷呈。下列对晚会相关分析错误的是( )
A.演员将邓小平的声音模仿得惟妙惟肖,他主要是模仿邓小平声音的音色
B.美妙的歌声是通过空气传播到现场观众的
C.舞蹈演员的红色裙子在追光灯下虽然闪闪发光,但裙子这时不是光源
D.观众能看清空中表演的5G智能无人机方阵是因为光的镜面反射
6、图是兴趣小组同学设计的运动音乐踏板装置,踩下或松开踏板,两音乐灯交替工作。下列描述正确的是( )
A.踏板与电磁铁是并联的 B.踩下踏板时绿灯亮、红灯灭
C.松开踏板时,动触点与b接触 D.增大R的阻值,可增大电磁铁对衔铁的吸引力
7、小冬学习磁学知识后,想硏究橄榄形磁体周围的磁场分布情况,做了如图所示的实验,其中图乙是小磁针(黑色为N极)静止时的指向,图丙是铁屑静止时的分布.图中能正确用磁感线描述以上实验现象的是( )
A. B.
C. D.
8、下列有关磁场和磁感线的说法中,正确的是( )
A.磁场和磁感线都是真实存在于磁体周围的
B.磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示
C.有磁感线的地方就有磁场,没有磁感线的地方没有磁场
D.磁场的基本性质是可以对放入其中的物体产生力的作用
9、下列关于磁场的描述,正确的是( )
A.磁场是由无数条磁感线组成的
B.地理S、N极与地磁S、N极完全重合
C.小磁针静止时,S极的指向与该点磁场方向相同
D.磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在
10、通过实验研究得出导体中的电流与电压的关系的科学家是( )
A.安培 B.伏特 C.伽利略 D.欧姆
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题3分,共计15分)
1、为了纪念科学家欧姆对电学基础知识研究的重大贡献,物理学中以他的名字作为物理量______的单位。在物理学发展史上,______实验第一次发现了电与磁之间的联系。
2、实验发现,当两条平行放置的直导线a、b中通以相同方向的电流时,两根导线相互吸引,如图所示。使导线b受力的施力物体是______。如果只改变导线a中的电流方向,两根导线间______(选填“有”或“没有”)作用力,你判断的依据是________。
3、磁体周围存在着___________。磁场是有方向的,小磁针在磁场中静止时___________极所指方向,就是该点的磁场方向。
4、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明设计了如图所示的电路。由实验现象可知,______(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,线圈匝数______,电磁铁磁性越强。
5、小治同学在重庆市区某教室用水平放置能自由转动的小磁针做实验,静止时小磁针 ___________极指向地理的北极。地理两极和地磁两极并不重合,存在一定的偏角,世界上最早记述这一现象的是我国宋代学者 ___________,这个发现比西方早了400多年。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、热带鱼需要在一定的温度范围才能正常的生长,如图甲是某同学家的水族箱工作原理图,水族箱内安装的电热丝R1上标有“220V 200W”的字样,Rx为热敏电阻,R2为滑动变阻器,当水面到达图中所示的位置,接触开关S1就会导通,水温由22℃升高到设定值28℃,开关S2断开,水温自然冷却到22℃时开关S2闭合,再次使水升温,水族箱循环工作使箱内水温稳定在热带鱼正常的生长范围之内,水温随时间变化图像如图乙所示求:
(1)热敏电阻Rx随温度的升高而_____(选填“增大”或“减小”),理由是:_____;
(2)水族箱正常加热时,通过电热丝的电流是多少?_____
(3)该水族箱一天消耗的电能;_____
(4)若要将水族箱内的最高温度调至30℃,滑动变阻器R2的滑片应向_____(选填“左”或“右”)移动。
2、如图所示,这是物理兴趣小组设计的汽车转向指示灯电路模型,指示灯的规格均为“6V0.5A”,R0为6Ω的定值电阻,电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计,电源电压为6V;根据要求回答下列问题:
(1)当汽车正常直行时,转向开关应处于什么位置;
(2)请你解释一下当汽车左转弯时,左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁的工作原理;
(3)当左转弯时,指示灯发光较暗时它两端的电压为多少。
3、为倡导节能环保,某科研机构设计了新型路灯,工作原理如图所示。控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻,R2阻值随光强(国际单位坎德拉,符号:cd)变化的规律如下表所示。工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定:光照足够强时,R2两端的电压很小,开关S2与b点接触,处于断开状态,路灯L关闭;当光强降为20cd时,R2两端的电压刚好升至2V开关S2与c点接触,电路接通,路灯L正常工作。已知,控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V,路灯L正常工作时电流为1A。求:
光强/cd 5 10 20 25 40 …
电阻/Ω 40 20 10 8 5 …
(1)工作电路刚好接通时,R1接入电路的阻值;
(2)保持R1接入电路的阻值不变,当R2两端的电压为1V时,R2的阻值是多大?分析表格中光强与电阻数据的规律,确定此时光强是多大;
(3)为了节约能源,使路灯更晚一些打开,应将R1的阻值调大还是调小?
4、如图甲所示的恒温箱,由工作电路和控制电路组成,其简化电路如图乙所示,其中控制电路是由线圈电阻、热敏电阻、滑动变阻器串联组成,电源两端电压恒为6V,线圈的阻值为,热敏电阻的图像如图丙所示;的阻值为时,恒温箱可以实现的恒温控制;当线圈的电流达到时衔铁被吸合;其中加热器的额定电压为,额定功率为。
(1)请简述恒温箱的工作原理;
(2)当恒温箱实现恒温控制时,热敏电阻消耗的功率是多少?
(3)如果要使恒温箱能够设置至之间的温度,那么可变电阻的阻值范围为多少?
(4)由于输电导线上有电阻,当某次加热器的实际功率为时,工作电路的实际电压为多少?
5、小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路,如图所示.其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源(加热器在恒温箱内,图中未画出);R1处于恒温箱内,如图是小明通过实验测得R1的阻值随温度变化的关系曲线;电磁继电器的电源电压U=6 V,电磁继电器线圈的电阻可不计,通过实验测得当电流为40 mA时,电磁继电器的衔铁被吸合、恒温箱内的加热器停止加热,此时可变电阻R2=0 Ω,恒温箱可保持60 ℃恒温.
(1)当恒温箱保持恒温60 ℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
(2)如果图中的“交流电源”的额定功率是1500 W,则它在正常工作情况下,每天加热50次,每次加热10min,则“交流电源”每天消耗电能多少千瓦时?
(3)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R2的阻值应调为多少?
四、实验探究(3小题,每小题5分,共计15分)
1、探究磁体与通电螺线管周围的磁场:
(1)小明用小磁针探究磁体周围磁场如图1所示,实验时将小磁针先后放在条形磁体周围不同位置处,记录小磁针在各处静止时N极的指向。通过实验可知,磁场具有方向,磁场中各点的磁场方向一般 ______ (选填“相同”或“不同”);
(2)小红用铁屑探究磁体周围的磁场如图2所示
①将玻璃板平放在磁体上,并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,轻轻敲击玻璃板,观察铁屑的分布情况。轻敲玻璃板的目的是 ______ ,铁屑在磁场中被 ______ 成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来;
②再在玻璃板上放一些小磁针,记录这些小磁针静止时N极的指向;
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫作 ______ ;
④实验中小磁针的作用是 ______ 。
2、为了探究磁场,小华做了如下实验。
(1)探究磁体周围的磁场:
①在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,再将玻璃板放在条形磁体上方,然后______玻璃板,观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被______成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来,如图甲所示;
②再在玻璃板上放一些小磁针,小磁针静止时的情况如图乙所示,黑色一端表示磁体的N极,某点小磁针______极所指的方向就是该点的______方向;
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫作______。
(2)探究通电螺线管周围的磁场:
①把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后发现小磁针的指向如图丙所示,说明通电螺线管周围的磁场跟______磁体的磁场相似,图中_____(选填“左”成“右”)端是螺线管的N极;
②对调电源的正负极重复上述实验,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟______有关,断开开关后,小磁针静止时______极指向南方。
3、小红同学在探究通电螺线管外部磁场的方向时,使用的实验装置如图所示。
(1)闭合开关后,螺线管周围可自由转动的小磁针静止时的指向如图所示,根据此时螺线管周围小磁针的指向可知,电源的A端为_____极(选填“正”或“负”)。
(2)当电源的正负极对调后再闭合开关,发现螺线管周围的小磁针的N极、S极的指向也发生对调,由此可知_______。
-参考答案-
一、单选题
1、A
【详解】
电磁铁的磁极与通过电磁铁电流的方向和电磁铁中导线的绕线方向有关。要想改变电磁铁的磁极,可以不改变电流的方向只改变电磁铁导线的绕线方向;或者在电磁铁的导线绕线方向不变的情况下改变通过电磁铁的电流方向;与螺线管的匝数、电流的大小、是否有铁芯无关。
故选A。
2、D
【详解】
A.磁体对铁磁性(如铁、镍、钴等)的金属具有磁力作用,对抗磁性金属(如铜、金、银等)没有磁力作用。故A错误;
B.地磁N极在地理南极附近,故B错误;
C.如条形磁铁和马蹄形磁体周围磁场的分布不相同,靠近磁极的磁场强度大,方向与在磁场中的位置有关,不一定相同,故C错误;
D.磁感线客观上并不存在,利用磁感线描述磁场是物理学的模型法。故D正确。
故选D。
3、A
【详解】
在磁体的周围,磁感线从磁体的N极流出,回到S极,所以利用磁感线的方向,可以确定螺线管的左端为S极,右端为N极;根据螺线管的右端为N极结合图示的线圈绕向,利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出。所以电源的B端为正极,A端为负极;故A正确,BCD错误。
故选A。
4、B
【详解】
由于磁场看不见摸不着,人们为了形象地描述磁场引入了磁感线,在磁体外部磁感线从N极出发回到S极,故B正确,ACD错误。
故选B。
【点睛】
5、D
【详解】
A.音色是由发声体的材料和结构决定的,不同的人或物体发出声音的音色不同,演员将邓小平的声音模仿得惟妙惟肖,他主要是模仿邓小平声音的音色,故A正确,不符合题意;
B.声音的传播需要介质,美妙的歌声是通过空气传播到现场观众的,故B正确,不符合题意;
C.自身能够发光的物体是光源,红色裙子在追光灯下虽然闪闪发光,是光在裙子上发生了反射,而不是裙子自身发光,所以裙子不是光源,故C正确,不符合题意;
D.观众能看清空中表演的5G智能无人机方阵是因为光的反射,故D错误,符合题意。
故选D。
6、B
【详解】
A.由上图知,踏板与电磁铁是串联的,故A错误;
B.踩下踏板时,左边的控制电路接通,电磁铁有磁性,将衔铁吸下,动触点与b接触,绿灯连入工作电路中,而红灯所在电路断路,故踩下踏板时绿灯亮、红灯灭,故B正确;
C.松开踏板时,控制电路断路,电磁铁失去磁性,在弹簧弹力的作用,动触点与a接触,与b分离,故C错误;
D.增大R的阻值,由欧姆定律可知电路的电流变小,电磁铁的磁性变小,减小了电磁铁对衔铁的吸引力,故D错误。
故选B。
7、C
【详解】
小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向,由此可知该磁体周围的磁感线方向是水平环形顺时针方向,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8、B
【详解】
A.磁场是客观存在的物质,而磁感线不是磁场中真实存在的曲线,而是人为画出的,它可以形象地描述磁场,故A错误;
B.磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示,磁感线越密集的地方的磁场越强,故B正确;
C.磁体周围存在磁场,与磁感线的有无无关,故C错误;
D.磁场的基本性质是可以对放入其中的磁体能产生力的作用,故D错误。
故选B。
9、D
【详解】
A.磁感线是为了描述磁场而假想的线,并不是实际存在的,故A错误;
B.地磁场的北极在地理南极附近,地磁场南极在地理北极附近,地磁场的两极与地理的两极相反,且与地球的两极并不完全重合,故B错误;
C.将可自由转动的小磁针放在磁场中某一点静止时,小磁针N极指向为该点的磁场方向,故C错误;
D.磁场是看不见的,对放入其中的磁体有力的作用,故可通过小磁针感知它的存在,故D正确。
故选D。
10、D
【详解】
A.安培发现了安培定则,故A不符合题意;
B.伏特发明了伏特电池,故B不符合题意;
C.伽利略发明了温度计,故C不符合题意;
D.欧姆发现了欧姆定律,即通过导体的电流与导体两端电压成正比,与导体的电阻成反比,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、电阻 奥斯特
【详解】
[1]科学家欧姆发现了电阻中电流与电压的正比关系,即著名的欧姆定律;他还证明了导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积和传导系数成反比。为了纪念他,物理学里以他的名字作为物理量电阻的单位。
[2]1820年,丹麦物理学家奥斯特第一次发现了电与磁之间的联系,把这个实验称为奥斯特实验。
2、a 有 磁场对放入磁场的磁体有磁力的作用
【详解】
[1]通电导线a的周围有磁场,通电导体b放在了通电导线a的磁场内,受到磁场的作用,两根导线相互吸引,b受到了a的吸引力,所以使导线b受力的施力物体是a。
[2][3]a、b中有电流通过,则a、b的周围存在磁场,a、b相当于是一个磁体;如果只改变导线a中的电流方向,a的磁场方向发生了变化,a的磁场对b仍然有力的作用。
3、磁场 北
【详解】
[1][2]磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质,叫做磁场;物理学规定小磁针在磁场中静止时其北极所指的方向为该点的磁场方向。
4、乙 越多
【详解】
[1][2]根据图示的情境可知,甲、乙串联,电流相同,乙缠绕的线圈的匝数多,乙电磁铁吸引的大头针多,说明乙的磁性强;由此说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
5、N 沈括
【详解】
[1]水平放置能自由转动的小磁针静止时N极指向地理的北极。
[2]地理两极和地磁两极并不重合,存在一定的偏角,叫地磁偏角,最早记述这一现象的是我国宋代学者沈括。
三、计算题
1、增大 Rx增大,总电阻增大,总电流减小 电磁铁磁性减弱,S2断开 0.91A 4.8×106 J 左
【详解】
(1)[1]由图可知,热敏电阻Rx与滑动变阻器R2和通电螺线管串联后接在5V的电源上:若热敏电阻Rx 随温度的升高而减小,根据电阻的串联,总电阻减小,由欧姆定律,电路的总电流变大,通电螺线管的磁性增强,衔铁S2被吸引,则R1所在加热电路连通,水厢内水温升高,因热敏电阻Rx 随温度的升高而减小,重复上面的过程,加热电路一直工作,不符合题意;若热敏电阻Rx 随温度的升高(当温度从22℃升高到28℃)而增大,根据电阻的串联,总电阻减大,由欧姆定律,电路的总电流变小,通电螺线管的磁性减弱,衔铁S2在弹力的作用下切断路加热电路,加热电路停止工作,符合题意。
(2)[2]正常工作时电热丝的电流:
I= 0.91A
(3)[3]由图乙可知,水族 箱 一个 循 环用 时 400 min,工 作一天,即24h,包含的工作循环
=3.6
个循环,前三个工作循环,每个工作时间(加热时间)为 100 min,第四个工作循环 所用时间为
0.6×400 min=240min
故加热的工作时间仍为 100 min,总工作时间
t=3×100 min+100 min=400min
消耗的电能
W=Pt=200 W×400×60s=4.8×106 J
(4)[4]水温提高会使热敏电阻的阻值增大,根据
I=
在电路中电流一定时,故需减小滑动变阻器电阻,因此应将滑片向左移。
2、(1)1和2;(2)当转向开关与触点4和5刚接通时,电磁铁中有电流通过,左转指示灯发光较暗,接着衔铁被吸下,触点A与B接通,电磁铁和电阻R0被短路,左转指示灯发光较亮,此时由于电磁铁中没有电流通过,衔铁被弹簧拉上去,触点A与B分离,电磁铁中又有电流通过,随后电磁铁又将衔铁吸下,如此循环,左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁;(3)4V
【详解】
解:(1)汽车正常直行时,左转指示灯和右转指示灯均不亮,电路处于断开状态,所以转向开关应处于1和2的位置。
(2)当转向开关与触点4和5刚接通时,电磁铁中有电流通过,左转指示灯发光较暗,接着衔铁被吸下,触点A与B接通,电磁铁和电阻R0被短路,左转指示灯发光较亮,此时由于电磁铁中没有电流通过,衔铁被弹簧拉上去,触点A与B分离,电磁铁中又有电流通过,随后电磁铁又将衔铁吸下,如此循环,左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁。
(3)指示灯的规格均为“6V0.5A”,由可得,指示灯的电阻为
当左转弯时,指示灯发光较暗时,左转指示灯和R0串联,电路中的总电阻为
因为电磁铁线圈阻值不计,电路中电流为
指示灯发光较暗时它两端的电压为
答:(1)开关应处于1和2的位置;
(2)当转向开关与触点4和5刚接通时,电磁铁中有电流通过,左转指示灯发光较暗,接着衔铁被吸下,触点A与B接通,电磁铁和电阻R0被短路,左转指示灯发光较亮,此时由于电磁铁中没有电流通过,衔铁被弹簧拉上去,触点A与B分离,电磁铁中又有电流通过,随后电磁铁又将衔铁吸下,如此循环,左转指示灯会较暗、较亮交替闪烁;
(3)当左转弯时,指示灯发光较暗时它两端的电压为4V。
3、(1)20Ω;(2)4Ω,50cd;(3)调大
【详解】
解:(1)当光强为20cd时,R2两端的电压刚好升至2V开关S2与c点接触,电路接通,路灯L正常工作。由表格数据可知,当光强为20cd时,R2的阻值为10Ω,由图可知R1与R2串联,则通过电阻R1的电流及其两端的电压为
则此时R1的阻值为
(2)保持R1接入电路的阻值不变,当R2两端的电压为1V时,R1两端的电压为
电路中的电流为
电阻R2的大小为
由表格数据可知,R2的电阻与光强成反比,由表格第一次电阻为40Ω时,光强为5cd,则电阻为4Ω时,光强为50cd。
(3)使路灯更晚一些打开,即光强变小,R2的阻值变大,为使其电压仍为2V时接通工作电路,根据串联电路的分压规律可知,R1的阻值应该适当调大。
答:(1)工作电路刚好接通时,R1接入电路的阻值为20Ω;
(2)当R2两端的电压为1V时,R2的阻值是4Ω,此时光强是50cd;
(3)为了节约能源,使路灯更晚一些打开,应将R1的阻值调大。
4、 (1)详见解析;(2)0.02W;(3);(4)198V。
【分析】
求解 题干信息 所用公式
(2)热敏电阻消耗的功率 电源电压恒为6V,线圈的阻值为,的阻值为时,恒温箱可以实现的恒温控制,此时热敏电阻的阻值为;当线圈的电流达到时,衔铁被吸合
(3)可变电阻的阻值范围 时,热敏电阻阻值为,时,热敏电阻阻值为
(4)工作电路的实际电压 加热器的额定电压为,额定功率为;某次加热器的实际功率为
【详解】
(1)衔铁未吸合时,加热器电阻丝工作,恒温箱温度升高,热敏电阻阻值减小;当线圈电流达到时,衔铁被吸合,加热停止;(2)恒温箱实现恒温控制时,热敏电阻两端电压:
,
热敏电阻消耗的功率:
;
(3)根据题意可知,控制电路电源电压恒为,当电路中的电流达到时,衔铁被吸合,故无论怎样设定温度,电路中的总电阻都不变,的恒温控制时
电路中的总电阻
,
当恒温箱设置时,由图丙可知
变阻器接入电路中的电阻
,
当恒温箱设置时,由图丙可知
,
变阻器接入电路中的电阻
,
要使恒温箱能够设置至之间的温度,可变电阻的阻值调节范围应该在;
(4)加热器的电阻:
,
由得
,
。
【点睛】
多以生活中的电热型家用电器为背景命题,涉及多挡位原理图、铭牌参数、图像等.考查的知识点有电功率、电能、电流、电阻、热量等相关计算,会涉及简答小问,涉及的公式有、、、、等。
5、(1)150Ω;(2)12.5kw·h;(3)60Ω
【解析】
【详解】
(1)当恒温箱保持恒温60 ℃时,控制电路中电流为I=40mA=0.04A。因控制电路电源电压U=6V,所以控制电路中的总电阻为R总===150Ω。又因此时可变电阻R2=0 Ω,根据串联电路电阻关系R总=R1+R2,可得热敏电阻R1=R总-R2=150Ω-0Ω=150Ω。
(2) “交流电源”每天加热的总时间为t=10min×50=600s×50=3×104s,则“交流电源”每天消耗电能为W=Pt=1500W×3×104s=4.5×107J=12.5kW·h。
(3)由题意可知,当恒温箱内温度达到100℃时,加热器停止加热、电磁继电器的衔铁被吸合,此时控制电路中电流为I=40mA=0.04A,即此时控制电路的总电阻仍然为R总=150Ω。由图像可知,当恒温箱内温度达到100℃时,热敏电阻R1阻值为90Ω,则可变电阻R2的阻值应调为R2=R总-R1=150Ω-90Ω=60Ω。
四、实验探究
1、不同 减小摩擦力的影响 磁化 磁感线 显示磁场的方向
【详解】
(1)[1]磁场中各点自由小磁针的N极指向一般不同,表明磁场中各点的磁场方向一般不同。
(2)①[2]轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力的影响,使铁屑可以自由移动。
[3]铁屑是磁性材料,在磁场中被磁化,具有磁性。
③[4]物理学中,用来描述磁场强弱和方向的带箭头的曲线叫做磁感线。
④[5]实验中小磁针的作用是通过它在磁场中受力转动到不同位置来显示磁场的方向。
2、轻敲 磁化 N 磁场 磁感线 条形 右 电流方向 S
【详解】
(1)[1]轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响。
[2]铁屑在磁场中会被磁体磁化,成为一个个小磁针,具有了磁性,从而在磁场中有序地排列起来。
[3][4]物理学规定,磁场中某点小磁针N极方向即为该点的磁场方向。
[5]为了形象地描述磁场,人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱,这样的曲线叫做磁感线,磁感线不是实际存在的。
(2)[6][7]由图丙从铁屑的排列情况可以看出,通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似,都是具有两个磁性较强的磁极;电流左进右出,根据安培定则,右边为N极。
[8][9]对调电源的正负极重复上述实验,电流方向相反,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟电流方向有关;小磁针相当于指南针,静止时S极指地理南方。
3、正 电流产生的磁场方向跟电流的方向有关
【详解】
(1)[1]由图知,最上面小磁针的左端为N极,右端为S极,根据磁极间的相互作用可知,螺线管的右端为N极,根据右手螺旋定则结合导线绕向,大拇指指向N极,四指指向电流的方向,则可知电源的A端是正极,B端是负极。
(2)[2]正负极对调后电流方向改变,小磁针两极对调,说明电流产生的磁场方向跟电流的方向有关。