电流的磁效应
一、单选题
1.在如图所示装置中,导线ab在水平的支架上。闭合开关,有电流通过时,导线ab会运动起来,那么(?? )
A.?此装置是用来探究磁生电的
????????????????????????????????B.?导线ab运动方向与电流方向和磁场方向有关
C.?发电机是利用这一现象来工作的
?????????????????????????D.?通电过程中导线ab机械能转化为电能
2.某同学设计了一个如图所示的自动控制电路,其中光敏电阻受到光照时电阻变小,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终不亮,而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节措施能使控制电路达到要求的是(??? )
A.?给控制电路串联一个适当阻值的定值电阻???????????B.?适当增加螺线管线圈的匝数
C.?适当增大控制电路的电源电压?????????????????????????????D.?滑动变阻器滑片P向右移动一段距离
3.小乐在研究“磁场对通电导体作用”时采用如图所示实验,通电后发现导体棒向右摆动,要使通电导体棒的悬线向右摆角增大,以下操作可行的是(?? )
A.?增大导体棒中的电流强度????????????????????????????????????B.?减少磁铁的数量
C.?颠倒磁铁的上下位置???????????????????????????????????????????D.?改变导体棒中的电流方向
4.小柯为辨认电池的正负极,设计了下图所示的四种方案,其中能达到目的是(??? )
A.?????????????????????????????????????????????B.?
C.????????????????????????????????????????????????????D.?
5.法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应, 荣获了诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,当闭合 S1、S2 后使滑片 P 向左滑动过程中,指示灯明显变亮,则下列说法正确的是(??? )
A.?电磁铁右端为 N 极?????????????????????????????????????????????B.?滑片 P 向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱
C.?巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大???????????D.?巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小
6.如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的上方,小磁针的S极向纸内偏转。对带电粒子束的判断:①向右飞行的正离子束;②向左飞行的正离子束;③向右飞行的负离子束;④向左飞行的负离子束;⑤向右飞行的电子束;⑥向左飞行的电子束,则可能正确的是(? )
A.?②③⑤????????????????????????????????B.?①④⑥????????????????????????????????C.?②④⑥????????????????????????????????D.?①③⑤
7.如图所示,开关闭合,小磁铁处于静止状态后,把滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动,此时悬挂的小磁铁的运动情况是( )
A.?向下移动???????????????????????????B.?向上移动???????????????????????????C.?静止不动???????????????????????????D.?无法确定
8.如图,弹簧测力计下端吊一块条形磁铁,磁铁的下端是S极,下面有一个带铁芯的螺铁管,R是滑动变阻器.下列哪种情况弹簧测力计的读数变小?(?? )
A.?开关S由接触点1移到接触点2?????????????????????????????B.?开关S接触点2,然后滑动变阻器的滑片向右移
C.?开关S接触点2,然后抽出铁芯???????????????????????????D.?开关S接触点1,然后滑动变阻器的滑片向左移.
9.如下图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数会变小。则下列分析正确的是(? )
A.?电磁铁的下端为N极????????????????????????????????????????????B.?电源右端为“—”极
C.?抽去铁芯,弹簧测力计示数增大?????????????????????????D.?断开开关,弹簧测力计示数为零
10.如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中,指示灯明显变暗,这说明(? ??)
A.?电磁铁的左端为N极,磁性增强??????????????????????????B.?流过灯泡的电流增大,电压表示数减小
C.?电磁铁周围的磁场与条形磁铁的磁场相似???????????D.?巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小
11.如图所示,开关闭合后,下列判断正确的是(? )
A.?可自由转动的小磁针不发生偏转?????????????????????????B.?通电螺线管右端为N极
C.?在通电螺线管中插入铜棒后磁性增强??????????????????D.?通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似
12.张扬同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中,使用两个相同的A,B大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示,下列说法错误的是(?? )
A.?滑片P向右滑动,电磁铁的磁性减弱????????????B.?电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强
C.?电磁铁A,B的上端均为S极?????????????????????????D.?该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
13.关于如图所示的实验装置,下列说法正确的是(?? )
A.?可以研究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向的关系
B.?可以研究发电机的工作原理
C.?可以研究感应电流的方向与磁场方向的关系
D.?该装置实验过程中使机械能转化为电能
14.在一次实验中,小宇连接了如图所示的电路,电磁铁的B端有一个小磁针,闭合开关后,下列说法正确的是(? )
A.?电磁铁的A端为N极
B.?小磁针静止时,S极水平指向左
C.?当滑动变阻器的滑动片P向左端移动,电磁铁磁性增强
D.?利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
15.小明同学在“制作、研究电磁铁”的过程中,使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示,下列说法错误的是( )
A.?若将两电磁铁上部靠近,会相互排斥?
B.?电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强?
C.?B线圈的匝数多,通过B线圈的电流小于通过A线圈的电流
D.?要使电磁铁磁性增强,应将滑片P向左移动
16.小明用自制的电磁铁来研究它的磁性与哪些因素有关.实验器材:两个相同大小的大铁钉、一些漆包线、开关、电源、滑动变阻器、一些回形针和电流表等.在实验中,用漆包线绕制横截面和紧密程度相同的三个线圈,其中两个线圈插入铁钉,另一个线圈内无铁钉.按如图电路进行实验,实验记录的数据如下表:由以上实验表明,电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关( )
线圈匝数
吸住回形针的个数
电流大小
有铁钉
无铁钉
50匝
100匝
100匝
0.2安
5个
9个
12个
0.4安
8个
17个
5个
A.?只与电磁铁线圈匝数有关
B.?只与电磁铁线圈匝数、是否有铁钉有关
C.?只与电磁铁线圈匝数、通过线圈的电流有关
D.?与电磁铁线圈匝数、是否有铁钉、通过线圈的电流都有关
17.某物理兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置,研究电磁铁的磁性大小与线圈匝数的关系,电磁铁磁性的强弱是利用其吸引大头针的多少来反映的.下列实验中也用到这一研究方法的是( )
A.?在探究电阻中的电流跟其两端的电压的关系时,保持电阻不变来研究电流与电压的关系
B.?在研究物体动能大小的影响因素时,用木块被推动的距离来反映物体动能的大小
C.?用磁感线来描述磁体的磁场
D.?在研究电阻串联时,为了使研究方便,用一个电阻来代替多个电阻
二、填空题
18.如图为探究影响通电螺线管磁性强弱因素的实验,记录如下表。
通电螺线管中有无铁芯
无铁芯
有铁芯
线圈匝数
50匝
50匝
实验组
1
2
3
4
5
6
电流/安
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引大头针数目/枚
0
1
2
3
5
8
(1)进行实验组5的实验之后,按如下步骤进行实验组6的实验,请将实验步骤补充完整。①断开开关S;②闭合开关S,________?;③用通电螺线管吸引大头针并记录数目:
(2)根据实验数据可得出的结论是 ________。
三、解答题
19.图甲为热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150欧。当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为________欧。?
(2)恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端???
(3)若恒温箱内的温度达到100℃时,通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态???
(4)若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,所控制的恒温箱内的最高温度将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
四、实验探究题
20.科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)由图可知,两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时,导线相互________;当通入电流方向相反时,导线相互________。
(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是:用右手握导线,大拇指指向电流方向,则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法,请你判定甲图中导线a在靠近导线b一侧产生的磁场方向为垂直于纸面________。(填“向里”或“向外”)
(3)由此可知:与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过 ________来实现的。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【分析】根据发电机的工作原理和能量转化的知识分析判断。
【解答】A.闭合开关后,导体ab中通过电流,它在磁场中受力而运动起来,这是电动机的工作原理,探究电生磁的,故A错误;
B.导体ab在磁场中的运动方向与电流方向和磁场方向有关,故B正确;
C.发电机的工作原理是电磁感应,与这个实验不同,故C错误;
D.通电过程中,导线ab将电能转化为机械能,故D错误。
故选B。
2.【答案】 A
【解析】【分析】影响电磁铁磁性大小的因素:①电流大小;②线圈匝数。
【解答】根据图片可知,衔铁在电磁铁的吸引下,与上面灯泡电路的触点分开,切断它们所在的电路,使灯泡不发光。如果要使灯泡发光,就要减小电磁铁的磁力,即要么减小通过的电流,要么减小电磁铁线圈的匝数。
A.给控制电路串联一个适当阻值的定值电阻,可以减小通过电磁铁的电流,故A正确;?
B.适当增加螺线管线圈的匝数,会增大电磁铁的磁力,故B错误;
C.适当增大控制电路的电源电压,会增大通过电磁铁的电流,故C错误;?
D.滑动变阻器滑片P向右移动一段距离,那么变阻器的电阻变小,通过电流变大,故D错误。
故选A。
3.【答案】 A
【解析】【分析】(1)通电导体受到的磁力越大,悬线摆角越大;
(2)通电导体在磁场中受力大小只与磁场强度和电流大小有关。
【解答】要使通电导体棒的悬线向右摆角增大,就必须增大导体受到的磁力。
A.增大导体棒中的电流强度可以增大受到的磁力,故A符合题意;
B.减小磁体的数量,那么磁场强度会减小,它受到的磁力会变小,故B不合题意;
C.颠倒磁铁的上下位置只能改变磁场的方向,不能改变磁场强度,故C不合题意;
D.改变导体棒中的电流方向,只能改变磁场的方向,不那改变磁场强度,故D不合题意。
故选A。
4.【答案】 D
【解析】【分析】(1)在电路里,电流总是从电源的正极流向附近;
(2)要想辨别电源的正负极,必须使用对电流的方向有要求的仪器,例如电压表、电流表,发光二极管或电磁铁等。
【解答】A.无论电流从哪端流入灯泡,灯泡都会发光,即灯泡对电流方向没有要求,故A不合题意;
B.闭合开关后,通电直导线周围的磁场与条形磁铁相似;无论电流方向如何,塑料板上铁屑的排列性质都相同,故B不合题意;
C.测电笔只能检测家庭电路的电线是否带电,不能检测直流电,故C不合题意;
D.根据小磁铁的指向,利用安培定则可以判断出通电螺线管线圈上电流方向,进而确定电源的正负极,故D符合题意。
故选D。
5.【答案】 D
【解析】【分析】通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时,其磁性的变化;根据灯泡的亮度变化,能够确定电路中电流的变化,进而知道巨磁电阻的阻值与磁场强度的关系。
【解答】A、由安培定则可知,电磁铁左端为N极,故A说法错误,不符合题意;
B、滑片P向左滑动过程中,电阻变小,电流变大,说明电磁铁的磁性增强,故B说法错误,不符合题意;
C、滑片P向左滑动过程中,电阻变小,电流变大,电磁铁的磁性增强,而此时指示灯明显变亮,说明指示灯所在电路电阻减小,所以巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显J减小,故C说法错误,不符合题意;
D、滑片P向左滑动过程中,电阻变小,电流变大,电磁铁的磁性增强,而此时指示灯明显变亮,说明指示灯所在电路电阻减小,所以巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显J减小,故D说法正确,符合题意;
故答案为:D
6.【答案】 A
【解析】【分析】奥斯特的通电直导线周围的磁场,根据带电粒子流的方向判断出电流方向,再使用右手螺旋定则判断出磁场方向与小磁针的S极运动方向比较确定选项。
【解答】①向右飞行的正离子束;正离子的运动方向即电流方向,电流方向向右,由右手螺旋定则判定正离子束下方磁场垂直纸面向里,所以小磁针N极指向磁场方向向纸内偏转,S极向纸外偏转,错误;②向左飞行的正离子束;由向左正离子束可知电流方向向左,由右手螺旋定则可离子束下方磁场垂直纸面向外,所以小磁针S极指向纸内偏转,正确;③向右飞行的负离子束;由负离子束向右可知电流方向向左后面分析与②一致,正确;④向左飞行的负离子束;由负离子束向左飞行可知电流方向向右后面分析与①相同,错误;⑤向右飞行的电子束;电子带负电所以可判断出电流向左,与②一致,正确;⑥向左飞行的电子束,电子带负电所以判断出电流向右,与①、④一致,所以错误。②③⑤正确。
故选A
7.【答案】 B
【解析】【分析】本题将电路知识及磁场知识结合在一起考查了学生综合分析的能力,要求学生能灵活运用所学知识进行综合分析从而找出正确答案,由电源的正负极可知电流方向,则由右手螺旋定则可知螺线管的磁极;当滑动变阻器的滑片向右移动时,可知滑动变阻器的接入电阻变化,则由欧姆定律可知电流的变化,则可知螺线管磁性强弱的变化,则由磁极间的相互作用可知磁极间的磁力的变化。
【解答】由图可知电流由螺线管的上方流入,则由安培定则可知螺线管下端为N极,上端为S极;则螺线管与磁铁下端为同名磁极,故应相互排斥;当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,则由欧姆定律可知电路中电流增大,则螺线管的磁性增强,故对磁铁的作用力增强,故此时悬挂的小磁铁的向上运动,即弹簧长度应变短
故选B
8.【答案】 A
【解析】【分析】弹簧称读数如何变化,是螺线管上端的极性和磁场的强弱等因素决定的。通电螺线管中电流的方向与螺线管两端极性的关系可以用安培定则(也叫右手螺旋定则),用右手握住螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极,由此判断电极。磁场的强弱与电流,线圈的匝数,有无铁芯有关。
【解答】A、当开关S接触1点时,螺线管上端为N极,与条形磁铁的S极是异名磁极,二者互相吸引;当开关S接触点2时,螺线管的上端变成S极,和条形磁铁的S极是同名磁极,二者互相推斥,可见,这时候弹簧的读数变小,故A符合题意;
B、当开关S接触点2时,条形磁铁与通电螺线管相斥,把变阻器的滑片向右移动时,其电阻变大,电流减弱,螺线管的磁性也减弱,它与上方条形磁铁互相推斥的力减弱,弹簧称读数变大,故B不符合题意;
C、当开关S仍接触点2时,条形磁铁与螺线管相斥,当把铁芯抽出后,通电螺线管的磁性显著减弱,它与上方条形磁铁的斥力也减小,故弹簧称读数变大,故C不符合题意;
D、开关S接触点1,螺线管上端为N极,与条形磁铁的S极是异名磁极,二者互相吸引;然后滑动变阻器的滑片向左移,电阻减小,电流增大,通电螺线管的磁性增大,对条形磁铁的磁性增大,弹簧称读数变大,故D不符合题意。
9.【答案】 C
【解析】【分析】首先要明确电磁铁磁性强弱的影响因素:有无铁芯、电流大小、线圈匝数的多少;
①首先判断出滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中电阻的变化,从而可以确定电路中电流大小的变化,再确定电磁铁磁性强弱的变化;知道磁体的下端为N极和弹簧测力计的示数变小,根据磁体间的相互作用规律,从而可以判断出电磁铁的磁极极性;
②知道电磁铁的磁极极性,可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向,从而可以确定电源的正负极;
③首先判断出抽去铁芯后,电磁铁磁性强弱的变化,再根据磁体间的相互作用规律,可以确定弹簧测力计示数的变化;
④电磁铁的磁性的有无可以通过电流的通断来控制,首先判断出断开开关,如何引起电流的变化,再判断出电磁铁磁性强弱的变化,可从而以确定弹簧测力计示数的变化。
【解答】A、滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,从而可以确定电磁铁的磁性变强;而磁体的下端为N极,并且弹簧测力计的示数变小,因为异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,所以电磁铁的上端为N极,故A不符合题意;
B、因为电磁铁的上端为N极,下端为S极,由安培定则可知,电流从电磁铁的下端流入,故电源右侧为正极,左端为负极.故B不符合题意;
C、因为抽去铁芯后,电磁铁的磁性变弱,而电磁铁的上端为N极,并且同名磁极相互排斥,所以对条形磁铁的排斥力减小,故弹簧测力计的示数将变大,故C符合题意;
D、断开开关,电路中没有电流,所以电磁铁磁性无磁性,既电磁铁对条形磁铁既不吸引也不排斥,但条形磁体有重力,故弹簧测力计有示数,故D不符合题意。
故选C
10.【答案】 D
【解析】【分析】解题的关键是明白两边的电路中的总电阻是怎样变化的,从而找到磁性变化时对巨磁电阻的影响,由滑片的移动得到通电螺线管的磁性的变化,由灯泡亮度的变化,得到它们之间的关系即可.
【解答】滑片P向右滑动过程中,电阻变大,电流变小,通电螺线管的磁性减弱,电磁铁磁性减弱,而指示灯明显变暗,说明右边电路的电流变小了,巨磁电阻的电阻变大了,磁性减弱时,巨磁电阻的电阻变大.
A、根据安培定则判断左端为N极,由于电流减小磁性减弱,故A错误;
B、灯泡变暗,流过灯泡的电流减小,因此灯泡两端电压减小,巨磁电阻两端电压增加,所以电压表示数增大,故B错误;
C、电磁铁周围的磁场与条形磁铁的磁场相似,正确,但是本实验并不能得出这个结论,不符合题意,故C错误;
D、有分析知磁性减弱时,巨磁电阻的电阻变大,因此巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小 , 因此所以D说法正确.
故选D
11.【答案】 B
【解析】【分析】(1)首先由安培定则可以判断出螺线管的磁极,则由磁极间的相互作用可得出小磁针静止时的N、S极的指向.(2)能够被磁化的物质只有铁、钴、镍等软磁体,从这个角度来进行分析.(3)通电螺线管周围的磁场和条形磁铁周围的磁场相似.
【解答】解:(1)从图可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,根据安培定则可知,螺线管右端是N极,左端是S极;
由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针S极向左转动.故A错误、B正确;(2)磁化是指原来没有磁性的物体,获得磁性的过程.铜不是磁化材料,不能被磁化,故C错误.(3)螺线管通电后,通电螺线管周围产生磁场,通电螺线管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场一样.而不是和蹄形磁体的磁场相似,故D错误.
故选B.
12.【答案】 C
【解析】【分析】(1)影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小和线圈的匝数.知道电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强.即只需据滑动变阻器阻值的变化判断出电流的变化;(2)电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少来体现的.(3)电磁铁磁极的判断方法:安培定则,用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极.(4)两只电磁铁是串联的,所以电流相同,只有线圈的匝数是不同的,据此来做出判断.
【解答】解:A、变阻器的滑片向右滑动,电阻的阻值变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱.故A正确.
B、在实验中电磁铁的磁性强弱无法直接看出,通过吸引大头针的多少来进行判断.吸引的大头针越多,说明电磁铁的磁性越强,否则越弱.故B正确.
C、根据安培定则,A的上端为N极,下端为S极,B的上端为N极,下端为S极,所以电磁铁A、B的上端均为N极.故C错误.
D、读图可知,两只电磁铁是串联在电路中的,所以流经它们的电流是相同时,同时还可以看到,它们线圈的匝数是不同的,因此,本实验研究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系.故D正确.
故选C.
13.【答案】 A
【解析】【分析】通电导体在磁场中会受到力的作用,其受力方向与电流方向和磁场方向有关,这一现象是电动机的原理.在这一过程中,电能转化为机械能.
【解答】解:A、图中的装置可以研究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向的关系,故A正确;
B、通电导体在磁场中受力是电动机的原理,不是发电机的原理,故B错误;
C、图中不是电磁感应的研究装置,因此不能研究感应电流的方向与磁场方向的关系,故C错误;
D、该装置实验过程中使电能转化为机械能,故D错误.
故选A.
14.【答案】 A
【解析】【分析】开关闭合后,根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极,则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向;由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化,则可得出螺线管中磁场的变化。该题考查了安培定则的应用、磁极间的作用规律的应用、电磁铁磁性强弱的影响因素等知识点,是一道综合题。
【解答】解:A、电流从右端流入,左端流出,故据安培定则可知,此时电磁铁的A端是N极,B端是S极,故正确;
B、据磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,右端是S极,故错误;
C、滑动变阻器的滑动片P向左端移动,电阻变大,电流变小,故电磁铁的磁性变弱,故错误;
D、该实验表明了电能生磁,此现象与发电机无关,故错误。
故答案为:A
15.【答案】 C
【解析】【分析】①磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥;异名磁极相互吸引.
②影响电磁铁磁性强弱的因素:电流越大磁性越强;线圈匝数越多磁性越强.
③怎样体现电磁铁磁性的大小:用吸引大头针数目的多少.
④串联电路电流处处相等.该题通过探究电磁铁磁性的强弱考查了电与磁多个知识点,综合性较强,但认真分析,难度不是太大.
【解答】解:A、由图可知电磁铁A的上部都是N极,B的上部是N极,若将两电磁铁上部靠近,则会排斥,所以选项A的说法正确.
B、电磁铁磁性强弱是通过吸引大头针数目的多少来体现的,所以电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强.即选项B的说法正确.
C、由于两个电磁铁串联在电路中,故通过两个电磁铁的电流大小相等,故C的说法是错误的.
D、将滑片P向左移动,滑动变阻器的电阻变小,电磁铁中的电流将变大,电磁铁的磁性增强,所以选项D的说法正确.
故选C.
16.【答案】 D
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯有关,
电磁铁的磁性强弱无法用眼睛直接观察,用吸引回形针的多少来反映电磁铁磁性的强弱.
探究电磁铁磁性强弱跟其中一个因素的关系时,采用控制变量法.
探究电磁铁磁性强弱跟电流大小的关系时,控制线圈的匝数和铁芯相同.
探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系时,控制电流的大小和铁芯相同.
探究电磁铁磁性强弱跟有无铁芯的关系时,控制电流的大小和线圈匝数相同.掌握电磁铁磁性强弱的影响因素,用转换法和控制变量法探究电磁铁磁性强弱的影响因素.控制变量法是初中物理探究实验中经常用到的方法,一定要掌握.
【解答】解:当电流都为0.2A,都有铁芯时,100匝的电磁铁比50匝的电磁铁吸引的回形针多,说明电流相同,有铁芯时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强.
当线圈都为50匝,都有铁芯时,线圈中的电流为0.4A比0.2A时,电磁铁吸引的回形针多,说明线圈的匝数相同,有铁芯时,电流越大,电磁铁的磁性越强.
当电流都为0.2A,当线圈都为50匝,有铁芯比无铁芯吸引的回形针多,说明电流相同,匝数相同时,有铁芯电磁铁的磁性强.
由实验现象知,电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯都有关系.
故选D.
17.【答案】 B
【解析】【分析】磁性的强弱是一个较难观察和量化的物理现象,采用观察比较吸引大头针的数量来判断磁性的强弱,这属于转换法的思维.对照选项中的各说法,符合转换思维的便是正确的选项.影响电磁铁磁性强弱的因素是我们应该熟知的基本知识,滑动变阻器在此实验中的作用非常关键;同时本实验中应重点关注两种方法的运用,即:转换法、控制变量法.
【解答】解:A、在探究电阻中的电流跟其两端的电压的关系时,保持电阻不变来研究电流与电压的关系,采用的是控制变量法的思想,不符合题意;
B、在研究物体动能大小的影响因素时,用木块被推动的距离来反映物体动能的大小,采用的是转换法的思想,符合题意;
C、用磁感线来描述磁体的磁场,采用的是模型法的思想,不符合题意;
D、在研究电阻串联时,为了使研究方便,用一个电阻来代替多个电阻,采用的是等效替代法的思想,不符合题意.
故选B.
二、填空题
18.【答案】 (1)向左移动滑动变阻器,使电流表的示数变为1.5A
(2)在线圈匝数一定时,加入铁芯和增大电流都能使通电螺旋管磁性增强
【解析】【分析】(1)根据表格信息可知,实验分有、无铁芯两种情况,每种情况按照电流依次增大0.3A完成实验,记录吸引大头针的数量。将第6组和第5组的电流进行比较,据此推断变阻器的阻值变化和滑片的移动方向,最后对变阻器的滑片移动方向和此时电流表的示数进行描述即可;
(2)将第1组和第4组比较,将第第1、2、3组比较,根据比较的结果分析线圈匝数一定时,影响电磁铁磁性强弱的因素即可。
【解答】(1)将第6组和第5组电流比较可知,1.5A>1.2A,那么变阻器的阻值减小了,即滑片向左移动,因此完整的步骤为:①断开开关S;②闭合开关S,向左移动滑动变阻器,使电流表的示数变为1.5A;③用通电螺线管吸引大头针并记录数目。
(2)将第1组和第4组比较,得到:当线圈匝数和电流一定时,有铁芯的电磁铁的磁性大于没有铁芯的电磁铁;
将第1、2、3组实验对比,得到:当线圈匝数和都无铁芯时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
综上所述,我们得到结论:在线圈匝数一定时,加入铁芯和增大电流都能使通电螺旋管磁性增强。
三、解答题
19.【答案】 (1)90
(2)A、B端
(3)解:由图可知,100℃时,R=50Ω
控制电路电流I= UR总 ?=6V,150Ω+50Ω= 6V150Ω+50Ω ?=0.03A=30mA
∴恒温箱加热器处于不加热状态
(4)变大
【解析】【分析】(1)据图甲可得50℃时热敏电阻的阻值; (2)当温度低的时候,电路与AB相连,此时加热器要工作,所以加热器的电路要与AB相连; (3)当恒温箱内的温度保持 100℃,据甲图可知此时电阻R 大小,而后结合欧姆定律计算电流,与28mA比较即可;(4)据题目中“当线圈中电流大于或等于2 8毫安时,继电器的衔铁被吸合”分析即可判断;
【解答】(1)分析图甲可知,50℃时热敏电阻的阻值为90Ω;
(2)A、B当温度较低的时候,热敏电阻的电阻较大,电路中的电流较小,此时继电器的衔铁与AB部分连接,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器要工作,所以该把恒温箱内的加热器接在A、B 端;
(3)由图可知,100℃时,R=50Ω,控制电路电流I= UR总 =6V,150Ω+50Ω= 6V150Ω+50Ω =0.03A=30mA,
∴恒温箱加热器处于不加热状态;
(4) 据题意可知,“当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合”即恒温箱会停止工作,故可知,若在控制电路中串联一个电阻后,电路电阻变大,同样 情况下,使得电路电流变小,故控制电路达到28mA时所用的时间会更长,故可知,保温箱的加热时间会更长,故保温箱内的温度会更高。
故答案为:(1)90;(2)恒温箱的加热器应接在A、B端;(3)若恒温箱内的温度达到100℃时,通过计算分析恒温箱加热器不处于工作状态;(4)变大;
四、实验探究题
20.【答案】 (1)吸引;排斥
(2)向里
(3)磁场
【解析】【分析】(1)根据图片确定通入电流时两根导线之间力的作用;
(2)根据通电导线周围磁场方向的判断方法解答;
(3)根据磁体之间力的作用的方式解答。
【解答】(1)根据图片可知,两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时,导线相互吸引;当通入电流方向相反时,导线相互排斥。
(2)根据甲图可知,电流方向向上;用右手握住a导线,大拇指指向上面,此时在靠近导线b的一侧,弯曲的四指指尖垂直纸面向内,因此这一侧的磁场方向垂直与纸面向里。
(3)由此可知:与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。