某同學(xué)在研究長直導(dǎo)線周圍的磁場時(shí),為增大電流,用多根導(dǎo)線捆在一起代替長直導(dǎo)線,不斷改變多根導(dǎo)線中的總電流I和測試點(diǎn)與直導(dǎo)線的距離r,測得下表所示數(shù)據(jù):
由上述數(shù)據(jù)可得出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r的關(guān)系式為B=
2×10-7
I
r
2×10-7
I
r
T.在由數(shù)據(jù)得出關(guān)系式時(shí)可以采用保持某一物理量不變,采用作圖或從數(shù)據(jù)上得出另外兩個(gè)物理量之間的關(guān)系,這在物理量上被稱作
控制變量法
控制變量法
法,是物理學(xué)中經(jīng)常應(yīng)用的方法之一.(要求估算出比例系數(shù),保留一位有效數(shù)字,用等式表示)
I/A
B/T
r/m
5.0 10.0 20.0
0.020 4.98×10-5 10.32×10-5 19.73×10-5
0.040 2.54×10-5 5.12×10-5 9.95×10-5
0.060 1.63×10-5 3.28×10-5 6.72×10-5
0.080 1.28×10-5 2.57×10-5 5.03×10-5
分析:應(yīng)用控制變量法,研究電流相同情況下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B與距離的關(guān)系,再研究距離相同的情況下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流的關(guān)系,然后綜合得出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r的關(guān)系式.
解答:解:采用控制變量法研究:
在電流相同的情況下,分析數(shù)據(jù)得出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與距離r近似成反比,即B∝
1
r

在距離相同的情況下,分析數(shù)據(jù)得出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流近似成正比,即B∝I.
綜上,B∝
I
r
,即B=K
I
r
,K為比例系數(shù).
取一組數(shù)據(jù)代入,r=0.020m,I=10.0A,B=10.32×10-5T,求出K=2.064×10-7Tm/A.
把其他數(shù)據(jù)類似代入,分別求得K的數(shù)據(jù),然后求K的平均值,可得K的平均值約為K=2×10-7Tm/A.
所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r的關(guān)系式為B=2×10-7
I
r

故答案為B=2×10-7
I
r
,控制變量法.
點(diǎn)評(píng):控制變量法是科學(xué)研究的常用方法,即當(dāng)一個(gè)量與多個(gè)量有關(guān)系時(shí),控制其它量不變,研究這個(gè)量與其中某一個(gè)量的關(guān)系,逐個(gè)研究,再綜合起來,得到這個(gè)量與所有量的關(guān)系.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)某學(xué)生用螺旋測微器測一金屬絲的直徑,測得的結(jié)果如左圖所示,則該金屬絲的直徑d=
3.207
3.207
mm.另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上有20個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測一工件的長度,測得的結(jié)果如右圖所示,則該工件的長度L=
2.030
2.030
cm.

(2)某同學(xué)在研究長直導(dǎo)線周圍的磁場時(shí),為增大電流,用多根長直導(dǎo)線捆在一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn).他不斷改變導(dǎo)線中的總電流I和測試點(diǎn)與直導(dǎo)線的垂直距離r,測得的數(shù)據(jù)如下表所示(但遺漏了一個(gè)數(shù)據(jù)):
I/A
B/T
r/m
5.0 10.0 20.0
0.020 4.98×10-5 10.32×10-5 19.73×10-5
0.040 2.54×10-5 5.12×10-5 9.95×10-5
0.060 1.63×10-5 3.28×10-5 6.72×10-5
0.080 1.28×10-5 5.03×10-5
請(qǐng)你通過對(duì)上述數(shù)據(jù)的處理與分析得出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r的關(guān)系式為B=
B=K
I
r
B=K
I
r
(用相關(guān)的符號(hào)表示);遺漏的數(shù)據(jù)約為
2.58×10-5T
2.58×10-5T

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?靖江市模擬)某同學(xué)在研究長直導(dǎo)線周圍的磁場時(shí),為增大電流,用多根導(dǎo)線捆在一起代替長直導(dǎo)線,不斷改變多根導(dǎo)線中的總電流I和測試點(diǎn)與直導(dǎo)線的距離r,測得下表所列數(shù)據(jù):
I/A
r/m
B/T
5.0 10.0 20.0
0.020 4.98×10-5 10.32×10-5 19.73×10-5
0.040 2.54×10-5 5.12×10-5 9.95×10-5
0.060 1.63×10-5 3.28×10-5 6.72×10-5
0.080 1.28×10-5 2.57×10-5 5.03×10-5
(1)由上述數(shù)據(jù)可得出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r的關(guān)系式為B=
2×10-7
I
r
(T)
2×10-7
I
r
(T)
.(要求用估算出的比例系數(shù)表示)
(2)整個(gè)探究過程釆用了如下哪些最貼切的科學(xué)方法:
D
D

A.類比分析   B.理想實(shí)驗(yàn)  C.等效替代    D.控制變量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?南通模擬)(1)某學(xué)生用螺旋測微器在測定某一金屬絲時(shí),測得的結(jié)果如下圖左所示,則該金屬絲的直徑d=
3.207
3.207
mm.另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件的長度,測得的結(jié)果如圖b所示,則該工件的長度L=
2.030
2.030
cm.

(2)某同學(xué)在研究長直導(dǎo)線周圍的磁場時(shí),為增大電流,用多根導(dǎo)線捆在一起代替長直導(dǎo)線,不斷改變多根導(dǎo)線中的總電流I和測試點(diǎn)與直導(dǎo)線的距離r,測得下表所列數(shù)據(jù):


I/A
r/m   B/T
5.0 10.0 20.0
0.020 4.98×10-5 10.32×10-5 19.73×10-5
0.040 2.54×10-5 5.12×10-5 9.95×10-5
0.060 1.63×10-5 3.28×10-5 6.72×10-5
0.080 1.28×10-5 2.57×10-5 5.03×10-5
由上述數(shù)據(jù)可得出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r的關(guān)系式為B=
2×10-7
I
r
2×10-7
I
r
T.(要求用估算出的比例系數(shù)表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)在研究長直導(dǎo)線周圍的磁場時(shí),為增大電流,用多根導(dǎo)線捆在一起代替長直導(dǎo)線,不斷改變多根導(dǎo)線中的總電流I和測試點(diǎn)與直導(dǎo)線的距離r,測得下表所列數(shù)據(jù):
I/A
r/m
B/T
5.0 10.0 20.0
0.020 4.98×10-5 10.32×10-5 19.73×10-5
0.040 2.54×10-5 5.12×10-5 9.95×10-5
0.060 1.63×10-5 3.28×10-5 6.72×10-5
0.080 1.28×10-5 2.57×10-5 5.03×10-5
由上述數(shù)據(jù)可得出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r的關(guān)系式為B=
 
.(要求用估算出的比例系數(shù)表示)

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