實驗11 探究通電螺線管外部磁場的方向（原卷版）

實驗11探究通電螺線管外部磁場的方向1．【實驗?zāi)康摹浚?）探究通電螺線管外部磁場的分布規(guī)律。（2）探究通電螺線管外部磁場的方向跟哪些因素有關(guān)。2．【實驗器材】通電螺線管磁場演示器、條形磁體、菱形小磁針(2個)、鐵屑、干電池、開關(guān)、滑動變阻器、導(dǎo)線若干等?！緦嶒炘怼侩娏鞯拇判?yīng)?！緦嶒炿娐贰?.【實驗步驟】（1）開關(guān)斷開，按如圖所示連接電路。（2）在通電螺線管的兩端各放一個小磁針，并在螺線管的周圍均勻撒鐵屑。（3）閉合開關(guān)，觀察小磁針的指向，輕敲面板，觀察鐵屑的排列情況。（4）斷開開關(guān)，在條形磁體的兩端各放一個小磁針，觀察小磁針的指向，并在條形磁體的周圍均勻撒鐵屑，輕敲面板后，觀察鐵屑的排列情況。（5）閉合開關(guān)，觀察并記下螺線管兩端小磁針N極的指向。（6）斷開開關(guān)，改變電流方向，觀察并記下螺線管兩端小磁針N極的指向。（7）斷開開關(guān)，保持電流方向不變，改變螺線管繞線方法，觀察并記下螺線管兩端小磁針N極的指向。6.【實驗表格】實驗次數(shù)螺線管繞法螺線管中電流方向螺線管兩端小磁針N極的指向左端右端1A2A3B4B7.【實驗結(jié)論】（1）通電螺線管外部的磁場和條形磁體周圍的磁場相似。（2）通電螺線管外部磁場的方向跟電流方向和螺線管的繞法有關(guān)。8．【注意事項】（1）連接電路時，開關(guān)要斷開。（2）可以把電源電壓調(diào)高些，確保電路中電流較大，效果更明顯。1.實驗中小磁場和細鐵屑的作用：（1）細鐵屑：形象的反映磁場的分布情況。（2）小磁針：顯示磁場方向或磁體的磁極。2.實驗方法：控制變量法。（1）在研究螺線管南北磁極與電流方向的關(guān)系時，要控制螺線管繞法不變。（2）在研究螺線管南北磁極與螺線管繞法的關(guān)系時，要控制電流方向不變。3.實驗中如何使實驗效果更加明顯：通過調(diào)高電源電壓的方法，增大電流，從而增強螺線管的磁性。4.安培定則中的“一手兩向”：“一手”：用右手握住螺線管。“兩向”：彎曲的四指方向-------電流方向；大拇指指向------------螺線管N極。5.運用安培定則常考的三類題：（1）已知電流方向，判斷螺線管N、S極；（2）已知螺線管N、S極，判斷電流方向；（3）已知電流方向和螺線管N、S極，完成螺線管繞線。【典例1】電與磁的探究(1)如圖是小明在研究電與磁知識時做的實驗：圖甲、乙說明了電流周圍存在 ，圖甲、丙說明了.小明由此推測:若電子沿著水平方向平行地飛過磁針上方時，如圖丁所示，小磁針也將發(fā)生偏轉(zhuǎn).他推測的主要依據(jù)是電荷 會形成電流.你認為圖丁中小磁針的偏轉(zhuǎn)情況會與實驗 (填“甲”或“丙”)中小磁針的偏轉(zhuǎn)方向相同.在“探究通電螺線管外部磁場方向”實驗中，在圖戊所示的螺線管周圍不同位置放一些小磁針，閉合開關(guān)，觀察各個小磁針的指向.此實驗中小磁針的作用是 ，為了使探究結(jié)果更精確，小磁針應(yīng) (填“多一些”或“少一些”）；把電池正負極對調(diào)，閉合幵關(guān)會發(fā)現(xiàn)小磁針 ，此現(xiàn)象說明 .【典例2】在“探究通電螺線管外部的磁場分布”的實驗中：(1)為使磁場加強，可以在螺線管中插入一根棒(填“鐵”或“鋼”)。(2)把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后記錄小磁針 極的方向，這個方向就是該點的磁場方向。(3)根據(jù)圖甲、乙、丙記錄的小磁針指向，可以得出：通電螺線管外部的磁場與磁鐵的磁場相似。(4)如果丙和丁兩個螺線管同時通電，則這兩個螺線管之間會相互 (填“吸引”或“排斥”)?！緦c1】實驗室備有嵌入螺線管的玻璃板和電源，小明和小亮分別選用鐵屑和小磁針來“探究通電螺線管外部磁場的方向”。（1）小明在螺線管周圍的玻璃板上均勻地撒上一層鐵屑。給螺線管通電后，輕敲玻璃板，小明觀察到螺線管周圍鐵屑的分布情況如圖甲所示。小明的實驗說明，通電螺線管外部的磁場和_________外部的磁場相似；（2）小亮在螺線管周圍的玻璃板上整齊、均勻地放置了32個小磁針，如圖乙所示。給螺線管通電后，小亮觀察到這32個小磁針的指向更接近于下圖中的_________。A. B.C. D.（3）小明的實驗方案具有明顯的不足，其不足之處是_________；（4）為了彌補小明實驗方案的不足，請?zhí)岢鲆粭l改進建議：_________。1、（2022河南）在探究通電螺線管外部磁場方向的實驗中：（1）在裝有螺線管的硬紙板上均勻撒滿鐵屑，通電后鐵屑分布無明顯變化，這時需_______紙板，觀察到鐵屑排列成如圖所示的形狀?？梢?，通電螺線管外部磁場與______磁體的磁場相似。（2）用小磁針探究磁場方向時，發(fā)現(xiàn)小磁針沒有標(biāo)N、S極，請寫出一種判斷小磁針N、S極的做法：_______。（3）對調(diào)螺線管所接電源正、負極，周圍小磁針的指向也隨之對調(diào)，說明通電螺線管的極性與螺線管中電流的_______有關(guān)。2、（2023四川）圖為“探究通電螺線管外部磁場方向”的實驗裝置。（1）閉合開關(guān)前，把小磁針放在水平桌面上，發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時總是指向南北方向，這是因為________。（2）閉合開關(guān)后，豎直懸掛的小鐵球向右運動，這說明通電螺線管周圍存在________；同時發(fā)現(xiàn)小磁針的N極與通電螺線管的右端相互________。（3）將小鐵球換成小鋁球，閉合開關(guān)后，小鋁球?qū)_______。（選填“