專題33 探究通電導體受力方向與何有關的實驗題     一、本實驗需要學的基本知識 磁場對通電導線的作用：1.通電導體在磁場里受到力的作用。力的方向跟磁感線方向垂直，跟電流方向垂直；2.通電導體在磁場里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關。（當電流方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時，力的方向也隨之改變；當電流方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時，力的方向不變。）3.當通電導線與磁感線垂直時，磁場對通電導線的力最大；當通電導線與磁感線平行時，磁場對通電導線沒有力的作用。二、探究磁場對電流的作用的命題角度（1）首先根據(jù)磁場對電流的作用選擇合理的實驗器材；（2）利用控制變量法和轉(zhuǎn)化法設計方案研究通電導體受力方向跟電流方向和磁場方向的關系；（3）最后分析實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。  【例題1】在探究“電動機為什么會轉(zhuǎn)動”的實驗中：（1）我們首先想到的是磁體間發(fā)生相互作用是因為一個磁體放在了另一個磁體的磁場中，那么通電導體周圍也存在         ，磁體會對通電導體產(chǎn)生力的作用嗎?（2）如圖 所示，將一根導體ab置于蹄形磁鐵的兩極之間，未閉合開關前，導體       ，閉合開關后，導體          ，說明磁場對       導體有力的作用。（3）斷開開關，將圖中磁鐵的 N、S 極對調(diào)，再閉合開關，會發(fā)現(xiàn)導體ab的運動方向與對調(diào)前的運動方向     ，說明通電導體在磁場中的受力方向與       有關。（4）斷開開關，將圖中電源的正、負極對調(diào)，再閉合開關，會發(fā)現(xiàn)導體ab的運動方向與對調(diào)前的運動方向     ，說明通電導體在磁場中的受力方向與       有關。（5）如果同時改變磁場方向和電流方向，      確定受力方向與磁場方向或電流方向是否有關（填“能”或“不能”）。 【答案】(1）磁場(2）靜止    轉(zhuǎn)動    通電  (3）相反   磁場方向 (4）相反  電流方向(5）不能【解析】（1）通電導體和磁體一樣周圍也存在著磁場；（2）圖中，未閉合開關前，導體中沒有電流通過，導體靜止不動；閉合開關后，導體轉(zhuǎn)動，說明磁場對通電導體有力的作用；（3）斷開開關，將圖中磁鐵的 N、S 極對調(diào)，即改變磁場方向，再閉合開關，會發(fā)現(xiàn)導體ab的運動方向與對調(diào)前的運動方向相反，說明通電導體在磁場中的受力方向與磁場方向有關；（4）斷開開關，將圖中電源的正、負極對調(diào)，即改變電流方向，再閉合開關，會發(fā)現(xiàn)導體ab的運動方向與對調(diào)前的運動方向相反，說明通電導體在磁場中的受力方向與電流方向有關；（5）如果同時改變磁場方向和電流方向，不能確定受力方向與磁場方向或電流方向是否有關。    1.如圖所示，圖甲是課本上“通電導線在磁場中受力”的實驗示意圖，小謙同學實際探究時，在電路上連接了一個滑動變阻器，實驗記錄如下表：
 實驗序號磁場方向ab中電流方向ab運動方向1向下無電流靜止不動2向下由a向b向左運動3向上由a向b向右運動4向下由b向a向右運動（1）用筆畫線代替導線，在乙圖中將變阻器正確連入電路，小謙在電路中接入滑動變阻器的作用是      ．
（2）比較實驗2和3，說明通電導線在磁場中受力方向與      有關，比較實驗    ，說明通電導線在磁場中受力方向與電流方向有關．
（3）小謙通過觀察導線運動方向，來判斷導線在磁場中受力方向，用到的科學方法是    ．
（4）小謙想在甲圖的基礎上對實驗進行改造，來探究影響感應電流方向的因素，為了觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，他要把圖甲中的電源換成圖丙中的        ．【答案】（1）見圖；保護電路；（2）磁場方向；2、4；（3）轉(zhuǎn)換法；（4）靈敏電流計．【解析】滑動變阻器按“一上一下”的接；接法如圖所示：

滑動變阻器起到保護電路的作用防止電源被短路；
（2）比較實驗2和3，電流方相相同，磁場方向不同，導體運動的方向不同，說明通電導線在磁場中受力方向與磁場方向有關；
比較實驗2、4，磁場方向相同，電流方向不同，導體運動方向不同，說明通電導線在磁場中受力方向與電流方向有關．
（3）實驗中通過觀察導線運動方向，來判斷導線在磁場中受力方向，用的科學方法是轉(zhuǎn)換法；
（4）探究影響感應電流方向的因素，為了觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，需要用靈敏電流計代替電源來顯示產(chǎn)生感應電流的方向．
2.同學們在制作電動機模型時，把一段粗漆包線燒成約3cm×2cm的矩形線圈，漆包線在線圈的兩端各伸出約3cm．然后，用小刀刮兩端引線的漆皮．用硬金屬絲做兩個支架，固定在硬紙板上．兩個支架分別與電池的兩極相連．把線圈放在支架上，線圈下放一塊強磁鐵，如圖所示．給線圈通電并用手輕推一下，線圈就會不停的轉(zhuǎn)下去． （1）在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮，刮線的要求是   （填選項“A”或“B”）．
A．兩端全刮掉     B．一端全部刮掉，另一端只刮半周
（2）線圈在轉(zhuǎn)動過程中   能轉(zhuǎn)化為    能．
（3）小華組裝好實驗裝置，接通電源后，發(fā)現(xiàn)線圈不能轉(zhuǎn)動，寫出一條可能造成該現(xiàn)象的原因     ．【答案】（1）B；（2）電；機械；（3）電源電壓較低、磁場太弱或開始線圈處在平衡位置．【解析】（1）在實驗中影響線圈的轉(zhuǎn)向的因素有電流的方向和磁場的方向，則為了使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動，采取將線圈一頭的絕緣漆刮去，另一頭刮去一半的辦法來改變通入線圈的電流方向．故選B．
（2）根據(jù)電動機的原理知，能轉(zhuǎn)動的原因是通電線圈在磁場中受磁力的作用而轉(zhuǎn)動，線圈在轉(zhuǎn)動過程中消耗電能轉(zhuǎn)化為機械能．
（3）小華組裝好實驗裝置，接通電源后，發(fā)現(xiàn)線圈不能轉(zhuǎn)動，可能是電源電壓較低、磁場太弱或開始線圈處在平衡位置．
 

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