章末复习
易错点一 对磁场和磁感线的认识不准确
例1 小红梳理反思了“磁场和磁感线”的相关知识,她归纳整理如图下:①磁场看不见、摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在;②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线;③磁感线是由铁屑组成的;④地磁场的磁感线从地理南极附近发出,回到地理北极附近。其中正确的有( )
A.②③ B.①④ C.①② D.②④
[易错总结] 磁场与磁感线的区别与联系
易错点二 不能灵活运用右手螺旋定则
例2 (2020达州)如图所示是一电磁铁和条形磁体相互作用时的磁场分布,请根据图中静止的小磁针的N、S极标出条形磁体左端的磁极、电源的正极(电源的正极用“+”表示)和A点磁感线的方向。
[易错总结] 电源、通电螺线管、小磁针之间的联系
易错点三 误认为通电导体在磁场中一定会受力
例3 下列关于导体在磁场中受力的说法中,正确的是 ( )
A.通电导体在磁场中一定受到力的作用
B.通电导体在磁场中有时不会受到力的作用
C.通电导体中的电流方向与磁场方向平行时,通电导体会受到力的作用
D.只要导体放入磁场中,无论是否通电都会受到力的作用
[易错总结] 并不是将通电导体任意放在磁场中,导体就会受到力的作用。当通电导体中的电流方向与磁感线平行时,通电导体不受磁场力。
实验: “探究磁场对通电导线的作用”
例4 如图甲所示是“通电导体在磁场中受力”的实验示意图,小谦同学实际探究时,在电路中连接了一个滑动变阻器,如图图乙所示,实验记录如图下表:
实验次数 磁场方向 ab中电流方向 ab运动方向
1 向下 无电流 静止不动
2 向下 由a向b 向左运动
3 向上 由a向b 向右运动
4 向下 由b向a 向右运动
(1)用笔画线代替导线,在图乙中将滑动变阻器正确连入电路,小谦在电路中接入滑动变阻器的作用是 。
(2)比较实验2和3,说明电流方向一定时,通电导体在磁场中的受力方向与 有关。比较实验 ,说明磁场方向一定时,通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。
(3)小谦通过观察通电导体的运动方向来判断通电导体在磁场中的受力方向,用到的物理研究方法是 。
【变式延伸】结合上例探究以下问题:
(1)如图乙所示,若增大电源电压或增强磁体的磁性,通电导体的运动速度会 (选填“变大”或“变小”),这说明通电导体在磁场中受到力的大小跟 和 有关。
(2)实验中发现作为导体ab的金属杆较重,不易启动,用下列轻质材料管替代金属杆后,会使实验效果明显的是 (填字母)。
A.细薄的塑料管
B.将锡箔纸卷在铅笔上成细管状,再抽出铅笔,形成的锡箔细管
(3)以上实验现象说明 能可以转化为 能。
(4)小谦所在实验小组的同学为了探究“当电流方向与磁场方向垂直时,磁场对通电导体的作用力大小与磁场强弱、导体在磁场中的长度以及导体中的电流大小是否有关”,设计了如图所示的装置。
①小强同学探究磁场对通电导体的作用力大小与电流大小是否有关的实验步骤如图下:
a.将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上,将一蹄形磁体固定在铁架台上,并让导体棒与蹄形磁体磁极间的磁感线方向垂直。
b.给导体两端加电压U1,闭合电路,观察悬线偏转的角度α1。
c.给导体两端加电压U2(U2>U1),闭合电路,观察悬线偏转的角度α2。
根据以上信息,如图果α1 (选填“等于”或“不等于”)α2,即可验证磁场对通电导体的作用力大小与电流大小有关。
②小红想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关,于是她更换了另一根较长的导体棒,并更换了一个较大的蹄形磁体,她这样做存在的问题是 。
答案解析
[思维导图建构]
1.(2)排斥 吸引 (4)N S 强 弱
2.(1)奥斯特 (2)右 电流 N
3.(1)力 电流方向 磁场方向
(2)在线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向
(3)电 机械
[易错考点专训]
例1 B 解: ①磁场看不见、摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在,这是典型的转换法;②磁感线不是真实存在的,是为了方便研究而假想的一些有方向的曲线;③磁感线不是真实存在的,则磁感线是由铁屑组成的这种说法错误;④地球是一个巨大的磁体,地磁场的S极在地理北极附近,地磁场的N极在地理南极附近,故地磁场的磁感线从地理南极附近发出,回到地理北极附近。
例2 如图图所示
例3 B 解: 通电导体放入磁场中,不一定受到磁场力的作用,当导体与磁场方向平行时,导体不受磁场力的作用;当导体与磁场方向垂直时,导体受到的力最大,故A、C错误,B正确。磁场对通电导体有力的作用,将导体放入磁场,不通电时没有电流通过导体,此时它不会受到力的作用,故D错误。
[重点实验突破]
例4 (1)如图图所示 保护电路
(2)磁场方向 2和4 (3)转换法
解: (1)滑动变阻器按“一上一下”的接线原则连入电路;滑动变阻器起到保护电路的作用。(2)比较实验2和3,电流方向相同,磁场方向不同,通电导体运动的方向不同,说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关;比较实验2和4,磁场方向相同,电流方向不同,通电导体运动方向不同,说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。(3)实验中通过观察通电导体运动方向来判断通电导体在磁场中的受力方向,用到的物理研究方法是转换法。
【变式延伸】
(1)变大 电流的大小 磁场的强弱 (2)B
(3)电 机械
(4)①不等于
②没有控制磁场强弱和电流大小相同