2021春苏科版九年级物理下册课件第16章 16.2专训3 探究电流周围的磁场

SK版九年级下
阶段强化专题训练专训3探究电流周围的磁场
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1．【中考•南昌】科学探究中能够准确表达自己的观点，表述探究的问题、过程和结果非常重要，以下是小华和小红对通电螺线管的外部磁场进行探究后的展示与汇报．
①我们想知道通电螺线管的外部是否
存在磁场？
②因此设计了如图甲所示的实验．
③闭合开关，发现小磁针发生了偏转；断开开关，小磁针又回到原位．
④此现象说明通电螺线管的周围存在磁场．
⑤那么通电螺线管外部磁场的分布情况如何？
⑥我们在通电螺线管周围的有机玻璃上撒铁
屑并轻敲．
⑦铁屑的分布情况如图乙所示．
⑧由此可知通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似．
根据上述展示与汇报，请你回答以下问题．(填写上面对应的序号)
(1)属于提出问题的有___①__⑤___．
(2)属于进行操作的有___②__⑥___．
③⑦
(3)属于进行观察的有________．
(4)有同学说磁感线是客观存在的，这一说法是________
错误(填“正确”或“错误”)的．
【点拨】磁感线是人们为描述磁场而假想出来的曲线，
实际上并不存在．
2．【中考•丽水】如图为探究通电直导线周围磁场分布的实验．实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给直导线通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，接下来的操作是__________，该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力作用下动起来，说明力能
__________________．为了进一步探究通电
直导线周围磁场的方向，可用________代替
铁屑进行实验．
【方法规律】把看不见、摸不着的磁场转化成铁屑的规则排布，使直线电流周围的磁场变得可见，这种思维方法称为转换法．
【答案】抖动玻璃板；改变物体的运动状态；小磁针
3．某同学受奥斯特实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣．探究过程如下．
①让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导
线为中心在纸板上任意画直线．在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针，发现小磁针静止时N极指向都与直线垂直．
②直线上任意关于导线对称两点处的小磁针N极指向相反．
③改变电流大小时，小磁针指向不变．
④通过查阅资料得知，通电长直导线外某点的磁场强弱与电流大小成正比，与这一点到直导线的距离成反比．
(1)做实验时，纸板的俯视图如图所示，其中“表
示电流方向垂直纸面向外，小磁针涂黑部分为N 极．请在右边的图上作出通电长直导线周围的磁感线分布图．(分布图要能够反映不同位置处磁场的强弱和方向)．
【点拨】因各小磁针的指向均与过电流的直线垂直，则可知，若将各点的方向连接起来应是以直导线为圆心的圆，即直线电流周围的磁感线是以导线为圆心的同心圆．
解：如图所示．
(2)若要验证某点磁场强弱与其到通电长直导线距离成反
比的结论，应控制____________不变．
电流大小
【点拨】磁场强弱与电流的大小及离电流的远近有关，探究磁场强弱与其到通电长直导线的距离成反比，应控制电流大小不变．
(3)同一通电长直导线周围，离通电导线距离为r和2r的两
点，磁场强弱的比值为___2_：__1__．
【点拨】根据题中信息，磁场强弱与到通电长直导线的距离成反比，两点离通电导线的距离之比为r：2r ＝1：2，则磁场强弱之比为2：1.
4．【中考•通辽】为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学用漆包线(表面涂
有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若
干匝，制成简单的电磁铁，如图
所示．用此装置去吸引大头针，
甲、乙、丙、丁为实验中观察到
的四种情况．
(1)实验中通过电磁铁___吸__引__大__头__针__数__目__的__多__少__ꢀ_判断电磁铁磁性的强弱，这一方法体现了转换的思想．
(2)比较________两图可知：线圈匝数相同时，电流越大
乙、丙
磁性越强．
(3)根据图丁可以得出的结论是__电__流__一__定__时__，__线__圈__匝__数越__多__，__电__磁__铁__的__磁__性__越__强___.
5．【中考•武汉】如图所示是探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验装置．
(1)为了使通电螺线管的磁场__加__强____，可以在螺线管中
插入一根铁棒．
(2)闭合开关，小磁针A静止后的指向如图所示，小磁针
的左端为________极．在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针后，我们会发观通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似．
【点拨】为了能增强磁场，可以在螺线管中插入铁棒，铁棒能被磁化使螺线管的磁场更强，根据右手定则，螺线管的左端是N极，右端是S极，则可知小磁针的
左端为S极．通电螺线管外部的磁场形状与条形磁体
的形状相似．
【答案】S；条形
6．【中考•枣庄】在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针．
(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲
所示，由此可看出通电螺线管外部
的磁场与________的磁场相似．
【点拨】在通电螺线管外部，小磁针N极的指向就是该点磁场的方向，由题图甲小磁针的指向可知，通电螺线管外部的磁场从螺线管右端发出，回到左端，这与条形磁铁的磁场相似．
【答案】条形磁体
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指
向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中的________方向有关．
【点拨】改变通过螺线管中的电流方向，小磁针的指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知，通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流的方向有关．
【答案】电流
(3)小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关S
接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节滑动变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时
调节滑动变阻器是为了______________，
来探究____________________________
的关系．
【点拨】根据题图乙，先将开关接a，观察电流表的示数及螺线管吸引大头针的数目；再将开关接b，并调节滑动变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及螺线管吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了控制两次实验中的电流大小不变，来探究通电螺线管磁场的强弱与线圈匝数的关系．
【答案】控制两次实验中的电流大小不变；通电螺线管磁场强弱与线圈匝数
7．在学习了电和磁的知识后，小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验．他找了一枚缝衣针，在“吸铁石”上擦了几下，然后用一根细软的棉线将缝衣针悬挂起来并保持水平，结果发现静止后针尖总是指向南方，这说明缝衣针已经被磁化成了一枚小磁针．
为验证奥斯特实验，小杰把通电的台灯(60 W)导线移到缝衣针的上方，并靠近缝衣针平行放置．结果发现缝衣针并未发生偏转．
带着疑问，小杰在物理课上与大家展开讨论，形成两种不同观点．
观点A：台灯有两根导线，其中的电流方向相反，产生的磁场相抵消．
观点B：台灯导线的电流小，产生的磁场太弱，不足以让缝衣针偏转．
这时，老师让小杰用两节干电池(3 V)和一段电阻线(12 Ω)重新做这个实验，结果缝衣针发生了偏转．请你回答问题．
(1)磁化后，这枚缝衣针的针尖是____S____(填“N”或
“S”)极．
(2)奥斯特实验表明：通电导线周围存在___磁__场___．
(3)课堂讨论中形成的两种观点，可以否定的是观点
________(填“A”或“B”)．写出分析(计算)推理的过程．
【点拨】对两种观点的评估是本题的亮点，也是难点．评估时，要善于灵活运用题中的信息和相关的物理知识，对其进行分析判断．。