【實驗名稱】探究通電螺線管外部磁場特點【實驗猜想】小明同學作出以下猜想：猜想A：通電螺線管外部磁場方向可能與電...

問題詳情：

【實驗名稱】探究通電螺線管外部磁場特點

【實驗猜想】小明同學作出以下猜想：

猜想A：通電螺線管外部磁場方向可能與電流方向有關；

猜想B：通電螺線管外部磁場方向可能與螺線管的繞線方向有關；

猜想C：通電螺線管外部磁場強弱可能與電流大小有關，電流越大，他們的磁*越強．

【設計實驗並進行實驗】為了檢驗上述猜想是否正確，小明所在實驗小組通過交流與合作設計了以下實驗方案：

小明將許多小磁針放在通電螺線管周圍的不同位置，接通電路後觀察各小磁針靜止時的指向（小磁針上塗黑的是N級），然後根據小磁針指向，畫出了螺線管周圍的磁感線．如圖*所示．

【分析與論*】

根據小明的猜想和實驗，完成下面填空：

（1）可通過觀察　　判斷磁極．

（2）觀察圖*和圖乙發現，通電螺線管外部的磁場分佈與　　磁體的磁場十分相似，後來，小明對調電源正負極重新實驗，發現小磁針靜止時N極指向都與原來相反，這說明通電螺線管的磁場方向與　　有關．

【交流與評估】

（3）如果要探究“通電螺線管磁場強弱與電流大小的關係”，應在圖乙所示電路的基礎上做怎樣的改進？

．

【回答】

【分析】（1）螺線管的極*可通過電磁針的指向來進行判斷；

（2）條形磁體周圍磁感線的形狀是紡錘形的，根據圖b所示的通電螺線管周圍磁感線的形狀，兩者聯絡起來，可以得到此題的*．

通電螺線管周圍磁場的方向與電流方向和線圈的繞向這兩個因素有關，若只改變其中的一個，磁場方向發生改變；若兩個因素同時改變，磁場方向不變．

（3）螺線管的磁*強弱與螺線管中的電流大小、線圈匝數、螺線管中是否*入鐵芯有關．要探究螺線管的磁場強弱與電流大小的關係，就要控制線圈匝數和螺線管中是否*入鐵芯的情況相同，改變螺線管中電流的大小，結合滑動變阻器的作用，可以得到此題的*．

【解答】解：（1）讀圖可知，在螺線管旁有許多小磁針，我們可以通過觀察小磁針靜止時N極的指向，來判斷螺線管的極*；

（2）根據圖示的通電螺線管周圍的小磁針的排布情況和螺線管周圍磁感線的形狀，可以確定通電螺線管周圍磁感線的形狀是紡錘形的，這與條形磁體周圍磁場分佈相似．

小明改變電源的正負極後，螺線管中的電流方向發生了改變，小磁針的N極指向與原來相反，說明磁場的方向相反，由此可以確定，螺線管磁場的方向與電流方向有關．

（3）要探究螺線管的磁場強弱與電流大小的關係，就要改變螺線管中的電流大小，而在原電路中，電流的大小是無法改變的，因此要在電路中再串聯入一個滑動變阻器即可，因為滑動變阻器可以通過改變其接入電路的電阻的大小來改變電路中的電流大小．

故*為：（1）小磁針靜止時N極的指向；（2）條形；電流方向；（3）再在電路中串聯一個滑動變阻器．

知識點：電生磁

題型：實驗,探究題