2022年教科版九年级第七章 磁与电 期末复习题
一.选择题(共5小题)
1.小明设计了下列四个实验,来验证“条形磁铁的磁性两端强、中间弱”的特性。其中不能达到实验目的的是( )
A.甲实验中,将条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B.乙实验中,将两根条形磁铁相互平移靠近
C.丙实验中,将条形磁铁沿水平方向从挂有铁块的弹簧测力计下方向右移动
D.丁实验中,将放在一堆大头针上的条形磁铁提起
2.司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内,在勺下垫泡沫,一起置于装水的纸盘中,漂浮在水面上,能自由转动,从而得到一个仿制“司南”(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.“司南”静止时勺柄指南,标为N极
B.“司南”能指南北是受地磁场的作用
C.“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D.“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
3.如图所示,带有铁芯的电磁铁右端固定,在以下的操作中水平桌面上条形磁铁始终保持静止,下列判断正确的是( )
A.电磁铁开关S闭合前,条形磁铁不受摩擦力
B.电磁铁开关S闭合后,条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C.电磁铁开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片向左移动,条形磁铁受到的摩擦力大小不变
D.电磁铁开关S闭合后,若只改变电源的正负极,条形磁铁受到的摩擦力大小不变
4.如图所示是一种水位自动报警器的原理图,当水位达到金属块A时(日常生活用水是导电的),电路中( )
A.绿灯亮 B.红灯亮
C.红灯、绿灯都亮 D.红灯、绿灯都不亮
5.下列器材中没有应用磁性材料的是( )
A.银行的储蓄卡 B.医用的信息磁卡
C.录音磁带 D.VCD光盘
二.多选题(共3小题)
(多选)6.关于磁场的描述,下列说法错误的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.磁场会对放入其中的物体产生力的作用
C.规定小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向
D.条形磁体与小磁针之间隔上一层玻璃后相互作用依然存在
(多选)7.如图所示一款自动照明灯工作原理图。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V,定值电阻R0为200Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而减小。电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路的照明系统。下列选项正确的是( )
A.随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值增大,电磁铁的磁性增强
B.当光照强度减小到一定值时,衔铁会被释放,照明系统启动
C.两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流是0.2A
D.照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为100Ω
(多选)8.如图所示,电和磁存在着许多相似的地方,曾激发人们探索电和磁之间的联系。下列关于各图的描述正确的是( )
A.电池有“+”、“﹣”两极,磁体有N、S两极
B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
C.通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似
D.电源外部,电流总是从电源的正极流向负极,磁体外部,磁感线总是从磁体的北极指向南极
三.填空题(共6小题)
9.在条形磁铁附近放置的小磁针,静止时的指向如图所示,图中小磁针涂颜色的一端为N极,由此可以判断出条形磁铁的B端为 (选填“N”或“S”)极。
10.图中画出了两个磁极间的磁感线,这两个磁极都是 (选填“N”或“S”)极,图中B点的小磁针静止时北极所指的方向向 (选填“上”或“下”)。
11.如图所示为条形磁铁和电磁铁,若虚线表示磁感线,甲为S极,则丁的极性是 (填“S”或“N”)。
12.地球是一个巨大的磁体,地磁北极位于地理 极的附近;利用指南针能辨别方向,是因为指南针受到了 磁场的作用,如图所示的磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理制成的,转动地球仪时,底座与地球仪之间的斥力 。
13.医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图所示,通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的永磁体相互作用,带动活塞往复运动,从而完成抽血和送血。当线圈中的电流从a流向b时,活塞将向 (选填“左”或“右”)运动
14.如图,闭合开关,衔铁被 (填“向上”或“向下”)吸引,碗锤击打铃碗,与此同时,电路被 (选填“断开”或“闭合”),衔铁向 (填“上”或“下”)运动,电路复原,如此往复,电铃发声。
四.实验探究题(共2小题)
15.在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)按照图中布置实验器材,螺线管通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管的周围存在 ;小磁针放在螺线管四周不同的位置,在图上记录了磁针 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;由实验现象得出:通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。
(2)小明做了如图所示的实验,由实验现象得出:通电螺线管的磁极极性与 有关。
(3)请你说出两种使通电螺线管磁性增强的措施:
① ;② 。
16.在学习电与磁的知识点后,小明分别做了下面两个实验。
【实验一】模拟“奥斯特实验”:如图1所示,闭合开关,小明发现原来静止的小磁针发生了偏转,造成小磁针偏转的原因是什么呢?
猜想一:可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起;
猜想二:可能是通电后导线周围产生了磁场引起;
(1)看到小磁针偏转,认为它一定受到力的作用,他判断的理由是:力是改变物体 的原因;
(2)为了验证猜想一,下列方案中可行的是 ;(选择最佳方案)
A.将整个装置放在玻璃箱中进行实验;
B.将小磁针罩在烧杯中,导线置于烧杯上方进行实验;
C.改变导线中的电流方向;
(3)如果实验中小磁针偏转现象不明显,请提供一条改进的建议 。
【实验二】探究电磁铁磁性强弱的影响因素:小明同学用漆包线在大铁钉上绕若干匝,制成简单的电磁铁。通电后吸引大头针的情况如图2所示。
(4)电磁铁磁性的强弱是通过观察 来确定的,这种研究方法称为 。
(5)闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向 (选填“a”或“b”)端移动时,电磁铁的磁性增强;根据右手螺旋定则,可判断出电磁铁下端为 极(选填“N”或“S”)。
2022年教科版九年级第七章 磁与电 期末复习题
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.小明设计了下列四个实验,来验证“条形磁铁的磁性两端强、中间弱”的特性。其中不能达到实验目的的是( )
A.甲实验中,将条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B.乙实验中,将两根条形磁铁相互平移靠近
C.丙实验中,将条形磁铁沿水平方向从挂有铁块的弹簧测力计下方向右移动
D.丁实验中,将放在一堆大头针上的条形磁铁提起
【分析】条形磁体的磁性两端强,那么吸引的铁屑等物质就多,中间磁性弱,吸引的铁屑等物质就少,总之要证明磁性的差异,必须有明显的现象才行,据此解答。
【解答】解:
A、甲实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球,小球会跑到磁体的两极上,而中间部分没有,说明两端磁性强,中间弱,故A不符合题意;
B、乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近,由于越来越近,磁体之间的引力越来越大,但是感觉不到中间磁力和两端磁力的差异,故B符合题意;
C、丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧测力计下向右移动,弹簧测力计的示数先变小后变大,说明两端磁性强,中间磁性弱,故C不符合题意;
D、将丙实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起,磁体两端的大头针数目多,中间几乎没有,说明两端磁性强,中间磁性弱,故D不符合题意。
故选:B。
2.司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内,在勺下垫泡沫,一起置于装水的纸盘中,漂浮在水面上,能自由转动,从而得到一个仿制“司南”(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.“司南”静止时勺柄指南,标为N极
B.“司南”能指南北是受地磁场的作用
C.“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用
D.“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关
【分析】(1)司南指南北是因为受到地磁场的作用,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
(2)磁体对铁磁性物质具有吸引作用;
【解答】解:A、“司南”静止时勺柄指南,就是南极,为S极,故A错误;
B、“司南”能指南北是因为受到地磁场的作用,故B正确;
C、“司南”实质上是一个条形磁体,对铁磁性物质具有吸引作用,如果将纸盘换做铁盘,则会由于铁盘的吸引作用而无法指南北,故C错误;
D、“司南”勺柄的为S极,与地磁场的N极相互吸引,因此才具有指南北的性质,故D错误。
故选:B。
3.如图所示,带有铁芯的电磁铁右端固定,在以下的操作中水平桌面上条形磁铁始终保持静止,下列判断正确的是( )
A.电磁铁开关S闭合前,条形磁铁不受摩擦力
B.电磁铁开关S闭合后,条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C.电磁铁开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片向左移动,条形磁铁受到的摩擦力大小不变
D.电磁铁开关S闭合后,若只改变电源的正负极,条形磁铁受到的摩擦力大小不变
【分析】(1)磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质;
(2)根据安培定则判断电磁铁的磁极;
由滑片的移动方向可知变阻器接入电阻的变化及电流的变化,则可知电磁铁磁性强弱的变化;
(3)二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一个物体上。
【解答】解:A.电磁铁开关S闭合前,左边是磁铁,磁铁和铁芯之间仍然有吸引力的作用,故A错误;
B、开关S闭合时,根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,则大拇指指向电磁铁右端,即电磁铁的右端为N极,左端为S极,条形磁铁的左端为N极,右端为S极,因同名磁极相互排斥,则条形磁铁受到向左的排斥力,而条形磁铁一直保持静止,水平方向上条形磁铁受到的摩擦力和排斥力平衡,所以条形磁铁受到摩擦力方向是向右的,故B错误;
C.滑片P向左滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,条形磁铁静止在水平桌面上,水平方向上条形磁铁受到的摩擦力和排斥力平衡,由于排斥力增大,所以摩擦力也增大,故C错误;
D.电磁铁开关S闭合后,若只改变电源的正负极,电磁铁磁性强弱不变,条形磁铁受到的摩擦力大小不变,故D正确;
故选:D。
4.如图所示是一种水位自动报警器的原理图,当水位达到金属块A时(日常生活用水是导电的),电路中( )
A.绿灯亮 B.红灯亮
C.红灯、绿灯都亮 D.红灯、绿灯都不亮
【分析】由题意可知,这一水位自动报警器的基本结构是一个电磁继电器,根据电磁继电器的基本工作原理,结合在此处的运用可描述其现象。
【解答】解:图中所示的水位自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,电磁铁向下吸引衔铁,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮。
故选:B。
5.下列器材中没有应用磁性材料的是( )
A.银行的储蓄卡 B.医用的信息磁卡
C.录音磁带 D.VCD光盘
【分析】根据生活中使用到的利用磁性材料的物体,对每种用品进行分析。
【解答】解:ABC、银行储蓄卡、医用的信息磁卡以及录音磁带都采用了磁电记录的方式,它们用的是磁性材料,故ABC不符合题意;
D、VCD光盘是利用光来进行工作的,它在光驱中利用激光头发出的光来读取信息,故D符合题意。
故选:D。
二.多选题(共3小题)
(多选)6.关于磁场的描述,下列说法错误的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.磁场会对放入其中的物体产生力的作用
C.规定小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向
D.条形磁体与小磁针之间隔上一层玻璃后相互作用依然存在
【分析】(1)根据理想模型方法的思路进行分析,即为了人们可以形象直观的认识磁场,科学家通过想象引入了磁感线;
(2)磁体的周围存在磁场,磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用;
(3)物理学中规定:小磁针N极在磁场中所受的磁力方向跟该点的磁场方向相同;
(4)磁体周围存在磁场,玻璃不能隔离磁场。
【解答】解:
A、磁感线是为了形象描述磁场分布而引入的,所以磁感线不是真实存在的,故A错误;
B、磁体的周围存在磁场,磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用,不是对所有物体都有力的作用,故B错误;
C、人们规定:在磁场中的某一点,小磁针静止时,其N极所指的方向为该点磁场的方向,故C正确;
D、玻璃不能隔离磁场,条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后仍有互相作用,故D正确。
故选:AB。
(多选)7.如图所示一款自动照明灯工作原理图。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V,定值电阻R0为200Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而减小。电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路的照明系统。下列选项正确的是( )
A.随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值增大,电磁铁的磁性增强
B.当光照强度减小到一定值时,衔铁会被释放,照明系统启动
C.两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流是0.2A
D.照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为100Ω
【分析】(1)在控制电路中,光敏电阻R、定值电阻R0和电磁铁线圈串联,根据光敏电阻的阻值随光照强度的变化而变化的特点可知随着光照强度的减小,其阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中的电流变化,从而可知电磁铁的磁性变化;
(2)当光照强度减小到一定值时,电磁铁的磁性减弱到一定程度,衔铁被弹簧拉起,即被电磁铁释放,工作电路连通;
(3)工作电路正常工作时,两灯并联,根据P=UI计算工作电路中的电流;
(4)通过线圈的电流为0.02A时,照明系统恰好启动,根据欧姆定律计算控制电路中的总电阻,根据串联电路的电阻规律计算光敏电阻的阻值。
【解答】解:A、在控制电路中,光敏电阻R、定值电阻R0和电磁铁线圈串联,根据光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小可知,随着光照强度的减小,其阻值增大,控制电路中的总电阻增大,根据欧姆定律可知电路中的电流减小,电磁铁的磁性减弱,故A错误;
B、当光照强度减小到一定值时,电磁铁的磁性减弱到一定程度,衔铁被弹簧拉起,即被电磁铁释放,工作电路连通,照明系统启动,故B正确;
C、工作电路正常工作时,两灯并联,工作电路中的电流为:I===0.4A,故C错误;
D、通过线圈的电流为0.02A时,照明系统恰好启动,
此时控制电路中的总电阻为:R总===300Ω,
光敏电阻的阻值为:R=R总﹣R0=300Ω﹣200Ω=100Ω,故D正确。
故选:BD。
(多选)8.如图所示,电和磁存在着许多相似的地方,曾激发人们探索电和磁之间的联系。下列关于各图的描述正确的是( )
A.电池有“+”、“﹣”两极,磁体有N、S两极
B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
C.通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似
D.电源外部,电流总是从电源的正极流向负极,磁体外部,磁感线总是从磁体的北极指向南极
【分析】(1)电池有正、负极,磁体有两极:N极和S极;
(2)同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;同名磁极相互排斥,异名磁极互相吸引;
(3)通电螺线管的外部磁场和条形磁体的外部磁场相类似,也是具有规律的;
(4)在电源外部,电流从正极流向负极;磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的。
【解答】解:A、电荷有正、负两种电荷,电池有正、负两极,磁体只有南、北两极,故A正确;
B、电荷间的相互作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故B错误;
C、通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似,都是两极磁性强,中间弱,磁体外部的磁感线都是从N极出发,回到S极,故C正确;
D、在电源外部,电流总是从电源的正极流经用电器,流向负极;磁体外部,磁感线总是从磁体的北极指向南极,故D正确。
故选:ACD。
三.填空题(共6小题)
9.在条形磁铁附近放置的小磁针,静止时的指向如图所示,图中小磁针涂颜色的一端为N极,由此可以判断出条形磁铁的B端为 N (选填“N”或“S”)极。
【分析】由题意和图示可知小磁针静止时N极的指向,根据磁极间的相互作用规律,可知条形磁铁A端的磁极。
【解答】解:由图知,小磁针静止时N极指向条形磁铁的A端,因异名磁极相互吸引,故可知条形磁铁的A端为S极,B端为N极。
故答案为:N。
10.图中画出了两个磁极间的磁感线,这两个磁极都是 N (选填“N”或“S”)极,图中B点的小磁针静止时北极所指的方向向 下 (选填“上”或“下”)。
【分析】根据磁场的性质及磁感线的特点分析即可;某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向,而在磁体外部磁感线的方向是由N出发回到S极,实际磁场的方向与磁感线方向是一致的。
【解答】解:根据磁体外部,磁感线的方向是由磁铁的N极出发回到磁铁的S极;所以两个磁极都是N极;
某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向,所以B点的小磁针静止时北极所指的方向向下;如图所示:
。
故答案为:N;下。
11.如图所示为条形磁铁和电磁铁,若虚线表示磁感线,甲为S极,则丁的极性是 S (填“S”或“N”)。
【分析】磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来回到S极的。
【解答】解:磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来回到S极的,甲为S极,由图可知,磁感线从乙出来回到甲的右端,所以乙端为N极,丙端为S极,磁感线都进入丙、丁端,所以丁端为S极。
故答案为:S。
12.地球是一个巨大的磁体,地磁北极位于地理 南 极的附近;利用指南针能辨别方向,是因为指南针受到了 地 磁场的作用,如图所示的磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理制成的,转动地球仪时,底座与地球仪之间的斥力 不变 。
【分析】(1)地球周围存在着磁场;地磁两极与地理两极正好相反;
(2)从图可知:球体与底座是相互分离的,故可判断球体与底座是相互排斥的;再对在空中的球体受力分析即可判断斥力的大小。
【解答】解:(1)地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理的北极附近;指南针之所以能够指方向就是因为受到了地磁场的作用;
(2)因为球体静止在空中时受两个力的作用,一个是竖直向下的重力,一个是竖直向上的底座对它的斥力。转动地球仪时,底座与地球仪之间的相对位置不变,磁极方向也不变,所以斥力大小将不变。
故答案为:南;地;不变。
13.医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图所示,通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的永磁体相互作用,带动活塞往复运动,从而完成抽血和送血。当线圈中的电流从a流向b时,活塞将向 右 (选填“左”或“右”)运动
【分析】根据安培定则可知通电螺线管的极性;根据磁极间的相互作用可知活塞的移动方向。
【解答】解:当线圈中的电流从a流向b时,由安培定则可知,螺线管左端为N极,此时同名磁极相互排斥,故活塞右移。
故答案为:右。
14.如图,闭合开关,衔铁被 向下 (填“向上”或“向下”)吸引,碗锤击打铃碗,与此同时,电路被 断开 (选填“断开”或“闭合”),衔铁向 上 (填“上”或“下”)运动,电路复原,如此往复,电铃发声。
【分析】电磁铁通电后有磁性、断电时无磁性,据此分析回答。
【解答】解:当闭合开关后,通过电磁铁有电流,电磁铁具有磁性,将衔铁吸引向下来敲击铃碗,这时两触点脱离接触,电磁铁失去磁性,衔铁向上运动,与此同时,电路被断开,衔铁向上,电路复原。
故答案为:向下;断开;上。
四.实验探究题(共2小题)
15.在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)按照图中布置实验器材,螺线管通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管的周围存在 磁场 ;小磁针放在螺线管四周不同的位置,在图上记录了磁针 N 极的方向,这个方向就是该点的磁场方向;由实验现象得出:通电螺线管外部的磁场与 条形 磁体的磁场相似。
(2)小明做了如图所示的实验,由实验现象得出:通电螺线管的磁极极性与 电流的方向 有关。
(3)请你说出两种使通电螺线管磁性增强的措施:
① 增大螺线管中的电流 ;② 增加螺线管线圈的匝数 。
【分析】(1)给导线通电,导线附近的磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场;
小磁针N极静止时指向的方向为该点磁场方向;
通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似;
(2)通电螺线管周围磁场方向与电流方向有关;
(3)影响通电螺线管磁性强弱的因素:电流的大小、线圈的匝数、是否有铁芯插入。电流越大,匝数越多,有铁芯插入,磁性越强。
【解答】解:(1)奥斯特首先发现了电流的周围存在磁场;
小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向,故把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针N极的方向;
通电螺线管外部磁感线也是从N极指向S极,故通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似;
(2)如图所示的实验,由实验现象得出:通电螺线管周围磁场方向与电流方向有关,当电流方向改变时,磁场方向也会发生改变;
(3)通电螺线管磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数及是否有铁芯插入有关。①增大螺线管中的电流,②增加螺线管线圈的匝数,可以使通电螺线管的磁性增强。
故答案为:(1)磁场;N;条形;(2)电流的方向;(3)①增大螺线管中的电流;②增加螺线管线圈的匝数。
16.在学习电与磁的知识点后,小明分别做了下面两个实验。
【实验一】模拟“奥斯特实验”:如图1所示,闭合开关,小明发现原来静止的小磁针发生了偏转,造成小磁针偏转的原因是什么呢?
猜想一:可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起;
猜想二:可能是通电后导线周围产生了磁场引起;
(1)看到小磁针偏转,认为它一定受到力的作用,他判断的理由是:力是改变物体 运动状态的原因 的原因;
(2)为了验证猜想一,下列方案中可行的是 BC ;(选择最佳方案)
A.将整个装置放在玻璃箱中进行实验;
B.将小磁针罩在烧杯中,导线置于烧杯上方进行实验;
C.改变导线中的电流方向;
(3)如果实验中小磁针偏转现象不明显,请提供一条改进的建议 增大导线中的电流(或增加干电池的节数、用多根直导线等) 。
【实验二】探究电磁铁磁性强弱的影响因素:小明同学用漆包线在大铁钉上绕若干匝,制成简单的电磁铁。通电后吸引大头针的情况如图2所示。
(4)电磁铁磁性的强弱是通过观察 吸引铁钉的多少 来确定的,这种研究方法称为 转换法 。
(5)闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向 a (选填“a”或“b”)端移动时,电磁铁的磁性增强;根据右手螺旋定则,可判断出电磁铁下端为 N 极(选填“N”或“S”)。
【分析】(1)力可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状;
磁场对通电导体具有力的作用,才使小磁针发生了偏转,而并非是空气对流引起的;
(2)要想验证猜想一,可从两方面入手:
①通过阻断导线与小磁针之间空气的对流,来观察小磁针是否发生偏转;
②不阻断空气对流的条件,而通过观察不同的实验现象来判断空气对流对于实验结果的影响;
(3)如果小磁针偏转不明显,可以通过增大电流来增强磁场,或者其他增强磁场的方法都可以;
(4)要知道电磁铁的磁性越强,电磁铁吸引铁钉的个数越多;
(5)电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关,电流越大,磁性越强,根据安培定则判定电磁铁的极性。
【解答】解:(1)使物体状态改变,因为力才可以改变物体的运动状态;
(2)A若将整个实验装置都放在玻璃罩内,小磁针和导线之间的空气仍然可以发生对流,所以不符合实验要求;
B将小磁针放在烧杯内,而将导线置于烧杯上方,这样小磁针和导线之间由于烧杯的阻隔,它们之间的空气无法进行对流,若导线通电后,小磁针能够发生偏转,则可以验证猜想一是错误的;
C方案中,虽然没有阻断小磁针和导线之间的空气流动,但导线加热使得空气对流的状态没有改变,通过改变导线中的电流方向后发现,小磁针的偏转方向也发生了变化,所以可以验证小磁针的偏转和空气对流是无关的,即猜想一是错误的;
(3)增强磁场的方法有:增大电流、增加导线数量等;
(4)电磁铁吸引的铁钉越多,说明电磁铁的磁性越强;故通过观察吸引铁钉的多少来确定磁性强弱,这种研究物理问题的方法称为转换法;
(5)线圈中的电流越大,电磁铁的磁性越强。当滑片向a端移动时,滑动变阻器的电阻减小,电路中的电流变大,螺线管的磁性增强;根据右手螺旋定则,电磁铁下端是N极。
故答案为:
(1)运动状态的原因。
(2)BC。
(3)增大导线中的电流(或增加干电池的节数、用多根直导线等);
(4)吸引铁钉的多少;转换法;
(5)a;N。