v對(duì)電和磁的探究

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1、V.對(duì)電和磁的探究【例1】我們知道，電荷之間有相互作用，為了研究這個(gè)問題,有人做了下而如圖5-1所示的實(shí)驗(yàn)：把兩個(gè)帶等量界種電荷的小球A、B同定于桌面上，在它們周用放置一些帶正電的輕小物體，這些輕小物體將受到A、B的共同作用。圖中表示了這些輕小物體圖5_】在A、B共同作用下的受力方向。聯(lián)系你學(xué)過的知識(shí)，分析這幅圖，發(fā)揮你的想像力，冋答下列問題：⑴這種研究方法與你學(xué)習(xí)哪個(gè)知識(shí)時(shí)川到的研究方法類似？(2)提出一個(gè)有意義的猜想。【解析】解答木題時(shí)可根據(jù)題意，調(diào)動(dòng)已冇的知識(shí)和表象，并將其遷移到待研究的對(duì)象上進(jìn)行類比、推理和想像。仔細(xì)觀察圖示，不難知道它?我們所學(xué)習(xí)過的磁感線很相似，這就為我們解決問題打

2、開了思路。(1)這種研究方法與研究磁體的磁場(chǎng)、電流的磁場(chǎng)等知識(shí)時(shí)丿11到的方法相似。(2)電與磁有很多相似的性質(zhì)，如帶電體能吸引輕小的物體，而磁體能吸引鐵、鉆、線等物質(zhì)；同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，而同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。因此，與磁類比，可提出如下猜想：①電荷周圍存在著磁場(chǎng)。②電荷周圍存在著一種看不見、摸不著的物質(zhì)。【例2】“神舟六號(hào)”載人飛船成功巡天，華夏兒女的下一個(gè)目標(biāo)是登上月球。關(guān)于月球上的物理現(xiàn)象和規(guī)律，同學(xué)們提出了很多問題和猜想。有關(guān)月球周圍的磁場(chǎng)問題，洋洋提出了自己的猜想和檢驗(yàn)猜想的實(shí)驗(yàn)方案。洋洋的猜想：月球可能像地球一樣，本身就是一個(gè)巨人的磁體.在它的周圍存

3、在著磁場(chǎng)，并且也有“月磁”南極和“月磁”北極。洋洋為檢驗(yàn)上述猜想所擬定的實(shí)驗(yàn)方案：(1)取一個(gè)小磁針用細(xì)線懸掛在月球表面附近，如果它靜止吋指向某一方向，則可表明力球周圍存在磁場(chǎng);(2)小磁針靜止時(shí)，它的N極所指的方向就是“月磁”的北極。你認(rèn)為洋洋為檢驗(yàn)猜想所擬定的實(shí)驗(yàn)方案中應(yīng)該改進(jìn)或改正的是：，【解析】木題以現(xiàn)代科技為熱點(diǎn)，考查我們對(duì)科學(xué)探究活動(dòng)的評(píng)價(jià)能力。根據(jù)題意，應(yīng)從猜想和實(shí)驗(yàn)方案兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)吋，為了避免實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的偶然性，必須多進(jìn)行兒次實(shí)驗(yàn)。磁極之間的相互作用是''同名磁極相互排斥，界名磁極相耳吸引”,與地磁相類似，“月磁”的北極在月球的南極附近。由此，町得到如卜

4、?的正確評(píng)價(jià):①M(fèi)該多做幾次實(shí)驗(yàn)來觀察小磁針靜止時(shí)是否總是指向某一方向。②小磁針靜止時(shí)，它的N極所指的方向是“刀磁”的南極?！咀⒁狻吭谟涩F(xiàn)象得出結(jié)論時(shí)，一定要考慮結(jié)論的正確性、科學(xué)性。既然月球與地球一樣，其周圍存在著磁場(chǎng)，那么，應(yīng)同樣滿足月磁兩極與地理兩極的關(guān)系，即月磁北極在地理南極附近，刀磁南極在地理北極附近?！纠?］某同學(xué)利用如圖5-2所示裝直研究電與磁的關(guān)系，請(qǐng)仔細(xì)觀察圖屮的裝置、操作和現(xiàn)象，然后歸納得出初步結(jié)論。(1)比較甲、乙兩圖可知：；sNss甲未通電乙通電丙改變電渲方向圖5-2(2)比較乙、內(nèi)兩圖nJ知：o【解析】觀察圖5-2中的三幅圖不難發(fā)現(xiàn)，在導(dǎo)線中沒有通電時(shí)，小磁針不

5、發(fā)生偏轉(zhuǎn);通電時(shí)，小磁針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并且，通入的電流方向不同.小磁針受力偏轉(zhuǎn)的方向也不同。于是可歸納出如F結(jié)論：(1)比綾甲、乙兩圖可知：通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng)；(2)比較乙、內(nèi)兩圖可知：通電導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)?！纠?］在一次課外活動(dòng)屮，小紅和小剛設(shè)計(jì)了如圖5—3T所示的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)他們閉臺(tái)開關(guān)S后，發(fā)廠占云］現(xiàn)小磁針發(fā)牛了偏轉(zhuǎn)，這說明的周圍L

6、尸二］存在著磁場(chǎng)。接著小紅又想用該電路判斷電源的正甲負(fù)極：經(jīng)過討論，小剛找來了一個(gè)小鐵釘，把導(dǎo)線圖5?3?-的一部分繞在上面，制成了一個(gè)電磁鐵連在電路中。當(dāng)再次閉合開關(guān)s后，小磁針靜止時(shí)N極的指向如圖乙所示。據(jù)此他們判斷出電源的端是正極(選填

7、％”或“b”)?！窘馕觥块]合開關(guān)后，小磁針發(fā)牛了偏轉(zhuǎn)，其原因是小磁針受到了磁力的作用，rfl此說明“通電導(dǎo)體”周圍存在著磁場(chǎng)。要判斷電源的正負(fù)極，應(yīng)按如下思路進(jìn)行，小磁針的N極指向?通電螺線管右端的磁極一電流的方向一電源的正負(fù)極。當(dāng)給螺線管通電后，小磁針的N極指向左端，這說明螺線管的右端是S極(異名磁極相互吸引)，螺線管的左端是N極,根據(jù)安培定則可以斷定電源的a端是正極?！咀⒁狻壳菥€管中的電流方向判斷其南、北極以及根據(jù)它的南、北極判斷電流方向，部需要運(yùn)用安培定則，前者屬于順用，后者屬于逆用。在順用時(shí)，要先標(biāo)b螺線管屮的電流方向，再判斷其南、北極；在逆用時(shí)，先明確其南.北極，然后再標(biāo)出電流方向

8、?！纠?】為探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”，小明以電池(電壓一定)、滑動(dòng)變阻器、數(shù)量較多的人頭針、鐵釘以及較長導(dǎo)線為主要器材，進(jìn)行如圖5-4所示的簡易實(shí)驗(yàn)。(1)他將導(dǎo)線繞在鐵釘上制成簡易電磁鐵，并巧妙地通過來顯示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。(2)連接好電路，使變阻器連入電路的阻值較大，閉合開關(guān)，觀察到圖甲所示的情景；接著，移動(dòng)變阻器滑片，使具連人電路的阻值變小，觀察到圖乙所示的情景。此較圖甲和乙，可知圖