作者簡介陳翠玉,女,青島市第二十四中高級教師.歷任青島市初中物理中心組組長,市南區(qū)兼職物理教研員、物理學(xué)科組組長,青島市中考命題、審題人員庫成員,青島市教育學(xué)會(huì)會(huì)員,山東省物理研究會(huì)會(huì)員.是青島市中小學(xué)青年骨干教師,山東省中學(xué)物理教學(xué)研究專業(yè)委員會(huì)先進(jìn)工作者,人教版課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材物理培訓(xùn)專家.
物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科.隨著新課改的深入進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)的地位越來越重要.近年來,中招實(shí)驗(yàn)題大多從實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、現(xiàn)象的觀察與記錄、數(shù)據(jù)的分析與處理等方面,考查同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)探究能力.現(xiàn)選取部分2007年的中招試題作以分析,供大家借鑒.
一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)型
例1(威海市)將圖1中的電磁鐵連入你設(shè)計(jì)的電路中(在方框內(nèi)完成).要求:電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱;使小磁針受力靜止時(shí)N、S極如圖1所示.(友情提示:可用器材有滑動(dòng)變阻器、干電池)
解析電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱,說明電路中有電流,而且電流的大小可以改變,所以能夠確定方框內(nèi)的電路元件是滑動(dòng)變阻器、干電池,它們與通電螺線管串聯(lián).螺線管通電后,小磁針受力,靜止時(shí)N極指向右,說明通電螺線管的右側(cè)是S極.根據(jù)安培定則可以判斷出在螺線管的正面,電流方向是向上的,故電源的左端為正極.設(shè)計(jì)出的電路圖如圖2所示.
二、現(xiàn)象分析型
例2(廣東?。┫马搱D3是法拉第發(fā)明的能夠產(chǎn)生持續(xù)電流的機(jī)器——發(fā)電機(jī),金屬圓盤可以看成是由無數(shù)根長度等于圓盤半徑的導(dǎo)線組成的.金屬圓盤在磁極間不斷轉(zhuǎn)動(dòng),每根導(dǎo)線都在做切割磁感線運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生持續(xù)的電流.某校探究小組仿制了這個(gè)發(fā)電機(jī)裝置(如圖4),對影響電流大小的因素進(jìn)行了如下探究.
(1)當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí),電流表指針偏轉(zhuǎn)增大,說明電流大小跟________有關(guān).
(2)保持圓盤轉(zhuǎn)速不變,換用一個(gè)半徑更大的金屬圓盤,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)更大,說明電流大小還跟________有關(guān).
(3)保持圓盤轉(zhuǎn)速不變,換用_________,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)更大,說明電流大小跟磁場強(qiáng)弱有關(guān).
解析當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,所產(chǎn)生電流的大小與許多因素有關(guān).本題中的金屬圓盤在磁極間不斷轉(zhuǎn)動(dòng),(1)當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí),相當(dāng)于導(dǎo)體切割磁感線的速度增大,電流表指針偏轉(zhuǎn)增大,說明導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大,因此感應(yīng)電流的大小與圓盤的轉(zhuǎn)速有關(guān).(2)保持圓盤轉(zhuǎn)速不變,換用一個(gè)半徑更大的金屬圓盤,相當(dāng)于做切割磁感線的導(dǎo)體長度增大.電流表的指針偏轉(zhuǎn)增大,說明產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小與圓盤的半徑有關(guān).(3)導(dǎo)體在切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小除了與導(dǎo)體切割磁感線的速度和導(dǎo)體的長度有關(guān)外,還與磁場的強(qiáng)弱有關(guān),故當(dāng)換用磁性較強(qiáng)的磁鐵時(shí),導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電流大,電流表的偏轉(zhuǎn)增大.
答案:(1)圓盤轉(zhuǎn)速 (2)圓盤半徑(3)磁性更強(qiáng)的磁鐵
評析:本題通過對影響感應(yīng)電流大小因素的實(shí)驗(yàn)探究,考查了同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)分析能力和信息處理能力.
三、分析論證型
例3 (宿遷市)法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指:“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.”小明和芳芳根據(jù)課文中的描述進(jìn)行了進(jìn)一步探究.
(1)芳芳同學(xué)思考:線圈的一邊在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)與單根導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小可能不一樣.于是她驗(yàn)證如下:①用大約25圈的漆包線圈的一條邊框較快地做切割磁感線運(yùn)動(dòng);②用單根導(dǎo)線以相同的情況做切割磁感線運(yùn)動(dòng).你認(rèn)為兩次靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)程度().
A. ①較大 B. ②較大C. 一樣大 D. 無法確定
(2)實(shí)驗(yàn)過程中小明與芳芳又用線圈和條形磁鐵來做實(shí)驗(yàn)(如圖5所示),發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).你認(rèn)為在此實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生感應(yīng)電流大小跟什么因素有關(guān)?請你總結(jié)一下.(寫出兩條)
解析(1)用大約25圈的漆包線圈的一條邊框較快地做切割磁感線運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于增加了切割磁感線的導(dǎo)體的長度,此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流應(yīng)該比用單根漆包線圈的一條邊框以同樣的速度做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流大.選A.
(2)如圖5所示,用線圈和條形磁鐵來做實(shí)驗(yàn)時(shí),線圈不動(dòng)而使條形磁鐵運(yùn)動(dòng),由于條形磁鐵的周圍磁感線分布不均勻,相當(dāng)于線圈在做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小應(yīng)該跟條形磁鐵下插的速度有關(guān),還應(yīng)該跟條形磁鐵的磁性強(qiáng)弱有關(guān).
評析:本題通過對影響感應(yīng)電流大小因素的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析論證,考查了感應(yīng)電流的方向與磁場方向、導(dǎo)體在磁場中的運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系等方面的知識.
1. (大連市)圖6是“探究導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”實(shí)驗(yàn)裝置.閉合開關(guān)后,銅棒AB、電流表、開關(guān)組成閉合電路.
(1)要使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),選擇一種可行的操作:_______.
(2)使銅棒AB上下運(yùn)動(dòng),電流表指針能否發(fā)生偏轉(zhuǎn)?_______.
(3)感應(yīng)電流的大小除了與銅棒運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)以外,還和_______有關(guān).
2. (揚(yáng)州市)圖7是公共汽車上用電磁閥控制車門開、關(guān)的工作電路圖.L1、L2是固定的電磁線圈.銜鐵T1、T2通過橫桿相連并可左右移動(dòng),帶動(dòng)傳動(dòng)裝置使車門開啟或關(guān)閉.當(dāng)S接通觸點(diǎn)b時(shí),線圈_______(填“L1”或“L2”)具有磁性, 吸引銜鐵使橫桿向_______(填“左”或“右”)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)傳動(dòng)裝置關(guān)閉車門.
參考答案:1. (1)使銅棒AB向左運(yùn)動(dòng)(2)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)(3)銅棒運(yùn)動(dòng)時(shí)所在的磁
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中學(xué)生數(shù)理化·八年級物理人教版2008年4期