第1章 电与磁 专题一：实验探究 同步练习（含答案）

专题一：实验探究
１．小金参加了学校“研究性学习小组”，探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题。他做的实验如下：将一条形磁体的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁体加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁体被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
（１）从小金的实验可得出的初步结论是 。
（２）根据这一结论，小金大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁体的减弱直至消失，无法 （填“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。
（３）根据这一现象，生活中要保持磁体的磁性不减弱，应注意
。
２．为研究“通电螺线管磁性强弱与有无铁芯的关系”，小科设计了如图１电路。
（１）强弱判断：通电螺线管吸引大头针数量越多，表示其磁性越 。
（２）具体操作：
①将无铁芯的螺线管接入电路，把变阻器滑片P移至最下端，闭合开关Ｓ，发现螺线管吸引大头针数量较少。
②断开开关Ｓ，在螺线管中插入铁芯，将变阻器滑片P稍向上移，闭合开关Ｓ，发现螺线管吸引大头针数量较多。
（３）评价交流
①上述实验，存在的不足是 ，
存在的错误是 。
②通电螺线管磁性强弱无法用肉眼直接观察，本实验用吸引大头针数量反映磁性强弱。图２所示实验采用的方法与之相同的是 （填字母）。
３．如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。
（１）以下是他的部分实验步骤：
①断开开关Ｓ，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最 （填
“左”或“右”）端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F０并记录在表格中；
②闭合开关Ｓ，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中；
③仿照步骤②再进行两次实验。
由表中数据可以得出的实验结论是：对于同一电磁铁，
。
（３）闭合开关Ｓ后，电磁铁下端的磁极为 （填“Ｎ”或“Ｓ”）极。
（４）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到 的作用。
４．学习小组想探究“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”。
【实验目的】探究通电导体在磁场中受力大小与导体在磁场中长度的关系。
【实验器材】边长不同的矩形线圈２个、足够宽的Ｕ形磁铁、弹簧测力计、电源、导线、开关。
【实验步骤】
（１）如图，用弹簧测力计测量矩形线圈a的重力G１，再将a放入磁场中。通电后，弹簧测力计示数变为F１。发现F１小于G１，则磁场对线圈a作用力的方向是 。
（２）换用矩形线圈b，重复步骤
（１）中的实验，每次实验时AB边在磁场中的相同。记录线圈b受到的重力G２和拉力值F２。应比较 和 的关系，得出结论。
（３）某次实验时，发现弹簧测力计的示数比该矩形线圈的重力大，你觉得可能的原因是 。
５．根据图示实验装置，回答下列问题：
（１）闭合开关，拿一根条形磁铁向右插入线圈中时，灵敏电流表的指针会发生偏转，理由是 。
（２）如果要使指针偏转方向与（１）中的方向相反，可采取的措施有 （写两条）。
６．课题探究：王婷在台灯下用蹄形磁铁做实验时，偶然发现，当手中的蹄形磁铁靠近白炽灯时，灯丝会不停地“抖动”。难道灯丝也会被磁铁吸引？查阅资料后，王婷知道了白炽灯的灯丝是用钨制作的，而钨这种金属是不能被磁体吸引的。王婷同学很是困惑，是什么力量使灯丝在不停地抖动呢？
你能通过实验探究告诉她答案吗？
我的假设：灯丝的抖动可能是因为灯丝中有电流通过而受到磁场力的作用。
探究准备：台灯、废旧灯泡中取出的钨丝一段、直流电源、交流电源、各种磁体等。
探究过程：
（１）将台灯接上直流电，发现钨丝朝磁体方向形变，但不抖动；换接交流电后，灯丝 。
（２）断开台灯电源，发现钨丝靠近磁体 （填“有”或“没有”）反应。
（３）将废旧灯泡中取出的钨丝单独靠近磁体，钨丝 （填“受到力”或“不受力”）的作用。
（４）探究结论： 。
专题一：实验探究
参考答案
１．（１）温度越高，磁体的磁性越弱 （２）磁性 吸引
（３）不让磁体靠近高温热源
２．（１）强 （３）①没有进行多次实验 没有控制电流大
小相同 ②Ａ
３．（１）右 （２）通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强
（３）Ｓ （４）改变电路中电流大小
４．（１）竖直向上 （２）位置 G１－F１ G２－F２ （３）磁
场方向发生改变或电流方向发生改变
５．（１）条形磁体与线圈发生相对运动，线圈也会切割条形磁铁周围的磁感线，产生感应电流 （２）把插入线圈中的条形磁铁向左拔出 对调条形磁铁的磁极后，向右插入线圈中 磁铁插入线圈后不动，线圈向右运动（合理即可）
６．（１）抖动 （２）没有 （３）不受力