苏科版九年级下册物理习题课件 第16章 全章高频考点专训 专训3 科学探究（40张）

全章高频考点专训
SK版 九年级下
专训3 科学探究
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1．如图是小南探究“通电直导线周围的磁场”的实验装置．
(1)闭合开关，小南看到小磁针偏转，认为它一定受到力的作用，他判断的理由是________________________
_____.
【点拨】力是改变物体运动状态的原因，物体不受力的作用时，保持静止或匀速直线运动状态，小磁针的偏转表明它的运动状态发生了改变，一定受到了力的作用．
力是使物体运动状态改变的
原因
(2)改变直导线中的电流方向，小磁针的偏转方向______(填“改变”或“不改变”)．
【点拨】根据探究直导线中的电流周围磁场实验的体验，通电直导线中的电流方向改变时，小磁针的偏转方向也就随着改变．
改变
(3)上述实验表明：通电直导线周围存在________，其方向与电流方向________(填“有关”或“无关”)．
【点拨】由此可得：通电直导线周围存在磁场，其方向与电流的方向有关．
磁场
有关
(4)当导线中通入由左向右的电流时，会发现导线下方小磁针的S极向纸面外、N极向纸面内转动，停在垂直于纸面的方向上，当把小磁针放在导线的上方时，小磁针的S极向纸面内、N极向纸面外转动，也停在垂直于纸面的方向上．由此现象可以得出：通电直导线周围的磁感线的形状是________________________．
【点拨】通电直导线周围的磁感线的形状是以导线为圆心的同心圆．
【答案】以导线为圆心的同心圆
2．如图所示为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图．
(1)当指针指示的数值增大时，表示通电螺线管的磁性增强，则螺线管A端为________极．
【点拨】由题图可知，此时的指针应向左偏，故该通电螺线管应排斥小磁片，根据同名磁极相互排斥可知，该通电螺线管的左端是S极，右端是N极．
S
(2)为了验证通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数有关，应将开关S从a点换到b点，并调节滑动变阻器的滑片向________滑动，使电流表的示数不变．
【点拨】验证通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数有关，需要在电流一定的情况下改变线圈的匝数，故将开关S从a点换到b点时，需向下移动滑片才能实现上述目的．
下
3．【中考?黔东南】为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验．
(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过______________________来显示电磁铁磁性的强弱．下面的实验也用这种方法的是________．
A．认识电压时，我们可以用水压来类比
B．用光线来描述光通过的路径
C．把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动
D．用斜面、小车探究阻力对物体运动的影响
【方法规律】电磁铁磁性强弱通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映，电磁铁吸引的大头针越多，表明电磁铁磁性越强，此实验运用的是转换法．把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动，也运用了转换法，所以选C.
【答案】吸起大头针的多少；C
(2)连接好电路，使滑动变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关S，观察到如图甲所示的情景；接着，移动滑动变阻器滑片P，使其连入电路的阻值变小，观察到图乙所示的情景，比较图甲和图乙，可知图________中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越________(填“大”或“小”)，其磁性越强．
【方法规律】题图乙中滑动变阻器接入电路的电阻小于图甲中滑动变阻器接入电路的电阻，所以图乙中通过线圈的电流大于图甲中的电流，从图上可以看出，图乙中吸引的大头针较多，说明通过电磁铁的电流越大，其磁性越强．
【答案】甲；大
4．【中考?济南】学习了奥斯特实验后，小军和小民认为：通电的螺线管周围也存在磁场．可是，通电螺线管周围的磁场是什么样的呢？
为此，他们找来器材并连成了
如图甲所示的实验电路，运用
探究磁场的方法来探究通电螺
线管外部的磁场．
(1)小军使用小磁针来进行探究．他先在木板上螺线管一端标有黑点的九个位置(图甲)各放置了一个小磁针．通电后发现这九个小磁针的指向如图乙所示；改变通电电流的方向后，重新实验，发现这九个小磁针的指向如图丙所示．
根据小军的实验，可以得出结论：
a．通电螺线管外部，中心轴线上各点的磁场方向是相同的；除中心轴线外，通电螺线管外部其他各点的磁场方向是________的．
b．通电螺线管外部各点的磁场方向还与________方向有关．
不同
电流
(2)小民的实验方法：先在一张白纸中间按照螺线管的大小挖一个孔，然后把孔对准螺线管将白纸铺在木板上，再把细铁屑均匀地洒在白纸上．通电后轻轻敲击木板，发现细铁屑的排列情况如图丁所示；改变通电电流的方向后，重新实验，
发现细铁屑的排列情况基本没有变化．
根据小民的实验现象，可以得出结论：通电螺线管外部的磁场与我们学过的________磁体的磁场相似．
条形
(3)小军和小民对他们的实验结论进行讨论后发现，如果把通电螺线管看成一个磁体，则它的N极和S极的位置是由通电电流的方向决定的．怎样描述通电螺线管中电流的方向与N极位置之间的关系呢？
小军经过反复思考，发现：从通电螺线管的一侧看去，通电螺线管中电流的方向和N极位置的关系与拧电流表上的螺帽时螺帽旋转的方向和螺帽前进方向的关系挺相似的．
小军根据他的上述发现对“通电螺线管中电流的方向与N极位置的关系”的描述：_____________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
当螺线管中的电流沿顺
时针方向从距离观察者较近的一端流向另一端时，另
一端为通电螺线管的N极；当螺线管中的电流沿逆时
针方向从距离观察者较近的一端流向另一端时，距离
观察者较近的一端为通电螺线管的N极
5．【中考·莆田】科学家们已经发现了巨磁电阻(GMR)效应，它是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小，且磁场越强，电阻越小的现象．利用这一现象，可以用来探究磁体周围的磁场强弱，
如图所示，将GMR放在螺
线管的右端．
(1)闭合开关S1，通电螺线管左端的磁极为________极．
(2)闭合开关S1、S2，电流表示数为I，保持GMR位置不变，将通电螺线管所在回路的电源的正负极对调，则此时电流表的示数将________I；将GMR移至螺线管上方的中间位置，电流表的示数将________I．(均填“大于”“等于”或“小于”)
N
【点拨】在其他条件相同时，将通电螺线管所在回路电源的正负极对调，改变的是电流的方向，而不是电流的大小，通电螺线管的磁场强弱不变，相应的巨磁电阻GMR的阻值不会改变，它所在电路的电流也就不会变化．通电螺线管端点的磁场远比上方中间位置强，则把GMR从端点移到中间位置时，电阻随磁场的减弱而变大，从而导致GMR所在电路的电流变小．
【答案】等于；小于
(3)将GMR分别放入通电螺线管内部的不同位置，发现电流表的示数几乎不变，据此，你的合理猜想是__________________________________．
通电螺线管内部的磁场强弱处处相等
6．【中考·台州】将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极，将一根硬铜线折成导线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上(如图)，导线框abcd就会
以干电池为轴转动起来．
(1)图中条形弧线为磁感线，请在磁感线上标出它们的方向．
【点拨】磁场外部磁感线的方向，都是从北极出发回到南极，如图所示．
解：如图所示．
(2)如果将磁铁的N、S极对调，导线框将________．
【点拨】通电导体在磁场中会受到力的作用，受力方向与电流方向和磁场方向有关，其中一个因素变化，导体受力方向改变，若两个因素同时改变，受力方向不变，故如果将磁铁的N、S极对调，线圈的受力方向改变，导线框将反转．
反转
(3)通电时间稍长，干电池会明显发热，原因是______________．
【点拨】用导线连接电源的正负极会造成电源被短路，电流很大，根据Q＝I2Rt，通电时间稍长，干电池会明显发热．
干电池被短路
7．学习了电流的磁场和磁场对电流有力的作用的知识之后，某学校兴趣小组的同学猜想：“既然电流周围存在着磁场，那么两根互相靠近的通电导体之间将会发生相互作用．”他们将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图甲
所示)，然后通上如图乙、
丙、丁所示的电流，通过
反复实验证实了他们的猜
想．请你根据下面的实验
现象回答问题．
(1)平行放置的两根通电导线之间作用力的特点：当两根导线通同向电流时，两根导线相互________；当两根导线通反向电流时，两根导线相互________．
【点拨】图乙中两根导线中电流方向相同，都向中间靠拢，说明两根导线相互吸引．图丙中两根导线中的电流方向相反，而两根导线相互排斥．
吸引
排斥
(2)两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小除了与导线之间的距离、导线的长度有关外，还与哪个因素有关？你猜想的依据是什么？
【点拨】对比丙、丁两图，丁中电流大于丙中的电流，丁中两根导线形变程度比丙大，说明相互之间的作用力大．
【答案】电流大小；因为丙、丁两图通入大小不同的电流后，导线形变程度不同，说明作用力的大小不同．
8．【中考?兰州】探究利用磁场产生电流的实验中，某同学连接了如图所示的实验装置．
(1)将磁铁向下插入螺线管时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转．在这个过程中以磁铁为参照物，螺线管是_____________(填“静止”“向上运动”或“向下运动”)的．
【点拨】把磁铁向下插入线圈，以线圈为参照物，磁铁向下运动．反过来如果以磁铁为参照物，线圈向上运动．
向上运动
(2)将磁铁从螺线管中向上拔出，会观察到灵敏电流计的指针________(填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”)．
【点拨】判断磁铁插入与拔出，电流计指针的偏转方向时，要注意把物理课上探究感应电流产生条件的实验体验迁移过来．磁铁插入与拔出相当于导体切割磁感线运动方向的改变，即拔出时电流计指针的偏转方向和插入时电流计指针的偏转方向相反．
【答案】向右偏转
(3)通过(1)、(2)两步实验，可以得出感应电流的方向与_______________________________________________有关．
(4)要探究感应电流方向与磁场方向的关系，你设计的实验方法是____________________________．
磁体运动的方向(或导体切割磁感线运动的方向)
对调磁极进行对比实验