本试题 “(1)有一通电螺线管,电流方向如图a所示,请分别画出经过A点和B点的两条磁感线.(2)画出图b中物体重力的示意图,并画出使轻质杠杆保持平衡的最小动力F的示...” 主要考查您对磁感线及其特点
安培定则(右手螺旋定则)
杠杆的动态平衡分析
力臂的画法
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
常见的磁场:
1. 条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线:
相对来讲比较简单,在磁铁外部,磁感线从N极出来,进入S极;反之,在内部由S极到N极。
2. 直线电流周围的磁感线:
是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判定:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.
3. 环形电流的磁场
环形电流磁场的磁感线:是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形导线的中心轴线上,磁感线和环形导线的平面垂直
环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定:让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
4. 通电螺线管的磁场
通电螺线管磁场的磁感线:和条形磁铁外部的磁感线相似,一端相当于南极,一端相当于北极;内部的磁感线和螺线管的轴线平行,方向由南极指向北极,并和外部的磁感线连接,形成一些环绕电流的闭合曲线
通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系,也可用安培定则来判定:用右手握住螺线管,让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致,则大拇指所指的方向就是螺线管的北极(螺线管内部磁感线的方向).
理想模型法在描述磁感线时的运用:
磁感线并不存在,是为了描述磁场而假想引入的。磁感线是假想的物理模型,用磁感线描述磁场的这种方法叫“理想模型法”。磁感线上某一点的切线方向代表该点的磁场方向,磁感线密的地方表示磁场强,磁感线疏的地方表示磁场弱。利用这种方法的还有光线的引入。
例人类在探索自然规律的过程中,总结出了许多科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效替代法”、 “类比法”、“理想模型法”等。下面是初中物理中的几个研究实例: ①研究电流时,把电流比作水流; ②研究磁场时,引入“磁感线”; ③研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变; ④研究光的传播时,引入“光线”。其中,采用了相同研究方法的是( )
A.①和②
B.②和④
C.②和④
D.③和④
解析①采用了类比法,②采用了理想模型法, ③采用了控制变量法,④采用了理想模型法。冈此,采用了相同研究方法的是②和④。
答案C
杠杆的平衡状态:
杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡,注意我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验,是在杠杆水平位置平衡进行的,但在实际生产和生活中,这样的平衡是不多的,在许多情况下,杠杆是倾斜静止的,这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止,都可以理解成处于平衡状态。
杠杆动态平衡问题:
杠杆动态平衡的几种类型杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化,而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态,
分析杠杆的动态平衡时,一般是动中取静,根据杠杆平衡条件,分析比较,得出结论。下面就杠杆动态平衡问题归类分析。
一、 阻力一定,判断动力的变化情况
1、l1不变,l2变化
例1、如图1所示,轻质杠杆可绕O转动,在A点始终受一垂直作用于杠杆的力,在从A转动A/位置时,力F将()
A、变大
B、变小
C、先变大,后变小
D、先变小,后变大
分析:当杠杆在水平面以下上升到水平面上时,l1不变,l2增大,由,F增大,当杠杆从水平面继续上升过程中,l2减小,所以F减小。
2、l2不变,l1变化
例2、如图2所示,轻质杠杆OA的B点挂着一个重物,A端用细绳吊在圆环M下,此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合,那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中,绳对A端的拉力大小将()
A、保持不变
B、逐渐增大
C、逐渐减小
D、由大变小再变大
分析:当M点从P点滑至Q点的过程中,我们分两个过程分析,
一是从P点滑至竖直位置,动力臂l1逐渐增大(同学们不妨作出这两点的动力臂),由知F逐渐变小;
二是从竖直位置到Q点,动力臂逐渐减小,所以又逐渐增大。故选D。
3、l1与l2同时变化,但比值不变
例3、用图3所示的杠杆提升重物,设作用在A端的力F始终竖直向下,在将重物慢慢提升到一定高度的过程中,F的大小将()
A、保持不变
B、逐渐变小
C、逐渐变大
D、先变大,后变小
分析::F始终竖直向下,与阻力作用线平行,分别作出F与G的力臂l1和l2,构建两个相似三角形(同学们不妨在图中作出),可以看出,
为定值,由杠杆平衡条件,,得,所以,F大小不变。
4、l1与l2同时变化
例4、如图4所示,一个直杠杆可绕轴O转动,在直杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中,力F大小的变化情况是()
A、一直增大
B、一直减小
C、先增大后减小
D、先减小后增大
分析:将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中,l1变小,l2变大,由知,F一直在增大。
二、动力与阻力不变,动力臂与阻力臂变化
例5、如图5所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆,使其静止在水平方向上, O为麦桔杆的中点.这时有两只蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡,则()
A、两蚂蚁的质量一定相等
B、两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C、两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D、两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等
分析:蚂蚁爬行的过程中麦桔杆始终保持乎衡,有,即,所以。故选C。
三、动力臂与阻力臂不变,动力与阻力改变
例6、如图6所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A、B两端悬挂重物(同种物质)G1和G2后杠杆平衡.若将G1和G2同时浸没到水中则()
A、杠杆仍保持平衡
B、杠杆的A端向下倾斜
C、杠杆的B端向下倾斜
D、无法判断
分析:在空气中,杠杆平衡,故有;G1和G2同时浸没到水中,有,说明杠杆仍然平衡。故选A。
与“(1)有一通电螺线管,电流方向如图a所示,请分别画出经过A点...”考查相似的试题有: