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最新春季第15讲演示实验(二).doc


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春季第15讲演示实验(二)
第 60 页
第15讲 演示实验(二)
静电场
知识点睛
1.探究影响电荷间相互作用力的因素
⑴ 实验器材
球形导体、通草球、感应起电机、铁架闭合,再次观察小灯泡的亮度,并观察电流表和电压表的示数如何变化。
⑵ 实验现象分析
当闭合和时,回路中灯泡和电源组成闭合电路;当再闭合时,回路中多了一个并联支路,使得回路中总电阻变小,根据闭合电路的欧姆定律,干路中的电流增大,内电压增大,路端电压减小,故小灯泡的亮度变暗。
⑶ 实验结论
路端电压随着外电阻的减小而减小,随外电阻的增大而增大。
例题精讲
例题说明:这局部实验比拟简单,学生接触电学实验也比拟多,两道例题是路端电压随外电阻变化的变形。
用电动势为、内阻为的电源对外电路供电,以下判断中正确的选项是
A.电源短路时,路端电压为零,电路电流达最大值 [来源:学+科+网Z+X+X+K]
B.外电路断开时,内电压为零,路端电压也为零
第 64 页
C.路端电压增大时,流过电源的电流一定减小
D.路端电压增大时,电源的效率一定增大
ACD
如图,电源的内阻不可忽略。定值电阻,。当电键接位置1时,电流表的示数为。那么当电键接位置2时,电流表的示数可能是以下的哪些值
A. B. C. D.
C
磁场
知识点睛
1.奥斯特实验
⑴ 实验过程
1820年4月,奥斯特在一次讲课中,他偶然把导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针的上方,通电时指针转动了,这就是著名的奥斯特实验,如下图。做实验时,我们可以分为四种情形来观察和研究:
① 水平电流在小磁针的正上方,让电流由南向北流。
② 水平电流在小磁针的正上方,让电流由北向南流。
第 64 页
③ 水平电流在小磁针的正下方,让电流由南向北流。
④ 水平电流在小磁针的正下方,让电流由北向南流。
⑵ 实验说明
奥斯特实验发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系。
⑶ 实验考前须知
做奥斯特实验时,直导线要南北水平放置,小磁针放在导线的上方或下方。导线东西放置或小磁针放在导线的延长线上都不一定能观察到小磁针的偏转,如将导线东西放置,小磁体放在导线的正下方,假设通以由西向东的电流,那么小磁针不会偏转,假设通以由东向西的电流,那么在导线周围电流磁场足够强时才会观察到小磁针的偏转,因为地磁场使指针指向南北方向。
2.通电导体在磁场中的运动
方案Ⅰ:
⑴ 实验过程
如下图,把一根直导体放在蹄形磁体的磁场里。然后接通电源,让电流通过原来静止的导体,可以看到通电导体在磁场中运动起来了。[来源:1]
第 65 页
⑵ 实验结论
电流通过在磁场中的导体时,导体运动起来。这说明通电导体在磁场里受到力的作用。在上面的实验中可以看到,导体的受力方向跟导体中的电流方向垂直,同时也跟磁感线的方向垂直。
方案Ⅱ:
⑴ 实验过程
如下图,将一根导体棒的两端用铁架台悬挂起来,用电源给导体棒通上电流,可以发现导体棒向左〔或向右〕摆动。
⑵ 实验结论
磁场对通电导体有力的作用。
3.线圈在磁场中的运动
⑴ 实验过程
如图甲所示,把一个线圈放在磁场里,接通电源,让电流通过线圈。可以看到线圈在磁场中转动,但并不能持续下去,摆几下便停在了如图乙所示的位置。
⑵ 实验现象分析[来源:学。科。网Z。X。X。K]
乙的位置的原因是:线圈的边和边通电后,在磁场里受到力的作用,而边和边中的电流方向相反,所以受到力的方向也相反,并且不在一条直线上,在这两个力的作用下线圈就转动起来。当转到图乙所示的位置时,这两个力恰好在同一直线上,而且大小相等、方向相反,彼此平衡,所以线圈在这个位置上就可以保持平衡不再转动了。
第 67 页
[来源:Z#xx#]
⑶ 实验结论
磁场对通电线圈会产生力的作用。
4.探究影响通电导线受力的因素
⑴ 实验过程
如下图,三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上,可以认为磁极间的磁场是均匀的。将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间,导线的方向与磁感应强度的方向〔由下向上〕垂直。
当导线中有电流通过时,导线将摆动一个角度。通过摆动角度的大小可以比拟导线受力的大小。分别接通“2、3〞和“1、4〞,可以改变导线通电局部的长度。电流由外部电路控制。
先保持导线通电局部的长度不变,改变电流的大小;然后保持电流不变,改变导线通电局部的长度。观察这两个因素对导线受力的影响。
⑵ 实验结论
通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线的长度有关〔长度越大,受力越大〕,又与导

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