【实验题】
实验一:磁场
实验器材:条形磁铁、小铁钉、铁屑、放大镜、支架、托盘天平、砝码、细线。
实验步骤:
1. 将条形磁铁放在支架上,用细线悬挂起来,让它可以在支架上自由转动。
2. 在小铁钉上撒上铁屑,将铁屑均匀地撒在桌面上,轻轻敲打几次。
3. 观察并记录当条形磁铁自由悬挂时,它的N极指向哪个方向。
4. 观察并记录当条形磁铁自由转动时,铁屑的分布情况。
5. 整理实验器材。
实验结论:条形磁铁具有磁性,能够吸引铁质物体,其周围存在一种看不见的特殊物质,我们称之为磁场。
实验二:电流的磁场
实验器材:电源、开关、导线、螺线管、小磁针、支架、托盘天平、砝码。
实验步骤:
1. 将螺线管水平放置在支架上,将小磁针放在螺线管的一端,注意观察小磁针是否发生偏转。
2. 闭合开关,观察小磁针偏转的方向与螺线管的关系。
3. 改变电流的方向,再次观察小磁针偏转的方向。
4. 整理实验器材。
实验结论:通电螺线管周围存在磁场,电流方向影响磁场方向。
【例题】
小明在做“探究通电螺线管周围的磁场分布”的实验时,根据观察到的现象提出了自己的猜想:磁场分布可能与电流大小有关。为了验证自己的猜想是否正确,他利用如图所示的实验装置进行实验,并将数据记录在表格中。
| 序号 | 电流大小(A)| 螺线管编号| 螺线管放置方式| 观察到的现象|
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 0.2 | A | 水平放置 | 无明显现象 |
| 2 | 0.4 | A | 水平放置 | 明显偏转 |
| 3 | 0.6 | A | 垂直放置 | 无明显现象 |
| 4 | 0.6 | B | 垂直放置 | 明显偏转 |
| 5 | 1.0 | A | 倾斜放置(与水平成45°角)| 无明显现象 |
(1)小明在实验中采用的研究方法是____________法;通过对比第1次和第2次实验数据可以得到的结论是____________;通过对比第3次和第4次实验数据可以得到的结论是____________;通过对比第1次和第5次实验数据可以得到的结论是____________。
(2)小明在实验中使用的器材除了表格外还有____________(写出一种器材名称)。(3)小明在实验中还发现通电螺线管的磁场方向与电流方向有关,请你写出一种验证这一结论的方法:____________。
(1)小明在实验中采用的研究方法是控制变量法;通过对比第1次和第2次实验数据可以得到的结论是通电螺线管电流越大,磁场越强;通过对比第3次和第4次实验数据可以得到的结论是通电螺线管周围的磁场分布与放置方式有关;通过对比第1次和第5次实验数据可以得到的结论是通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。因此,可以通过改变电流方向来验证这一结论。例如,可以使用两个不同方向的通电螺线管进行对比实验,观察它们的磁场方向是否相同或相反。或者使用一个通电螺线管,改变电流方向后再次进行实验,观察磁场方向是否发生变化等。这些方法都可以验证通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系。
(2)小明在实验中使用的器材除了表格外还有细线和支架等。(3)可以使用两个不同方向的通电螺线管进行对比实验来验证通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系。具体做法是将两个通电螺线管分别放在支架上并使其水平放置,然后分别改变它们的电流方向并观察它们的磁场方向是否相同或相反。这样就可以验证通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系了。
例题:
题目:小明在做“磁场对放入其中小磁针作用力的方向”实验时,发现小磁针放在泡沫塑料块和玻璃板下,实验效果不同。你认为可能的原因是什么?
解答:可能的原因是小泡沫塑料块对小磁针有屏蔽作用,而玻璃板没有。
实验:
在实验中,小明将一块条形磁铁放在泡沫塑料块上,发现泡沫塑料块上出现了许多小磁针。他用手触摸一下泡沫塑料块,发现泡沫塑料块表面变得粗糙不平。
分析:泡沫塑料块表面变得粗糙不平,是因为条形磁铁周围产生的磁场使泡沫塑料块内部的小磁针发生了变化,从而改变了泡沫塑料块的磁场分布。
例题解析:
题目:小明在做“磁场对放入其中小磁针作用力的方向”实验时,发现小磁针放在泡沫塑料块和玻璃板下,实验效果不同。请你帮他分析原因并给出建议。
解析:实验效果不同可能是由于泡沫塑料块对小磁针有屏蔽作用,而玻璃板没有。建议可以在玻璃板上加一层铝箔或导电物质,以提高导电性能,增强磁场感应效果。
总结:实验中要注意细节,如泡沫塑料块表面是否平整、导电物质是否均匀分布等,这些都可能影响实验结果。同时,选择合适的实验材料和装置也是实验成功的关键之一。
初三物理实验中,磁场是一个重要的概念,也是学生容易混淆和出错的知识点之一。磁场是一种看不见、摸不着的物质,它可以通过磁体周围产生磁场的性质来表现出来。在实验中,学生需要掌握磁场的基本概念、磁极、磁场的方向和强度等知识,并能够运用磁场知识进行相关的实验操作和问题解决。
在实验中,学生需要注意磁场的方向和强度,以及磁极之间的相互作用。同时,学生还需要了解磁场对电流的作用,以及磁场在生活中的应用,如磁悬浮列车、电磁铁等。
一些常见的问题包括:
1. 什么是磁场?它有什么基本性质?
2. 磁极之间的相互作用是如何产生的?
3. 磁场的方向和强度是如何确定的?
4. 磁场对电流的作用是什么?
5. 磁场在生活中的应用有哪些?
针对这些问题,学生可以结合实验进行思考和解答。例如,在实验中观察磁体周围的磁感线,了解磁感线的性质和分布,从而更好地理解磁场的基本概念。同时,学生还需要注意实验操作的安全性,遵守实验规则和操作规程。
以下是一组例题,供您参考:
例题:小明用一根条形磁铁靠近小铁棒,发现小铁棒被磁化后也具有磁性,而且两端磁性较强,中间磁性较弱。请回答下列问题:
1. 小明实验中观察到的现象是什么?这说明了什么?
答:小明实验中观察到的现象是小铁棒被磁化后也具有磁性,而且两端磁性较强,中间磁性较弱。这说明了铁、钴、镍等金属材料可以被磁化,形成磁体,磁极是磁体上磁性最强的部分。
2. 小明还可以用什么方法来证明磁场的存在?请简述实验步骤和现象。
答:小明可以用小铁屑来证明磁场的存在。具体实验步骤如下:
(1)将一根条形磁铁放在桌子上,然后在它周围撒上一把小铁屑;
(2)用玻璃棒轻轻敲打桌子,观察小铁屑的变化。如果小铁屑被磁化并排列成一条条整齐的线,说明存在磁场。
通过以上例题和问题,学生可以更好地理解和掌握磁场的基本概念和实验操作方法。同时,学生还需要注意实验的安全性和科学性,遵守实验规则和操作规程。