探究活动8 探究通电螺线管外部的磁场分布-【新课堂实验报告】2023九年级下册物理

46 八 探究通电螺线管外部的磁场分布 探究准备 (一)磁场 1.磁场:在磁体的周围存在的一种能够传递磁极间相互作用的、看不见摸不 着的物质。 2.磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁体要产生磁力作用。磁体的周围 都存在着磁场,通电导体的周围也存在着磁场。磁场看不见摸不着,但可利用磁 场的性质———对放入其中的磁体产生磁力作用,来体现它的存在。 3.磁场具有方向性。磁场方向的规定:在磁场中的某一点,小磁针静止时N (北)极所指的方向就是该点的磁场方向。当小磁针静止时,小磁针N(北)极的 指向与该点磁场方向相同,小磁针S(南)极的指向与该点磁场方向相反。 (二)磁感线 1.磁感线:在磁场中画的一些有方向的曲线,曲线上任何一点的切线方向跟 放入该点的小磁针静止时N极所指的方向一致。 2.磁体周围的磁感线都是从磁体N极出来,回到磁体S极。 探究过程 提出问题 1.螺线管通电后,它周围也会有磁场存在吗? 磁场会是什么样的呢? 可能 会与哪种磁体相似? 47 2.通电螺线管的极性与电流方向之间有什么关系? 实验猜想 猜测上面科学问题的可能答案,写在下面。 实验设计 1.用软长导线绕成螺线管,将多个小磁针放在螺线管周围,通电后通过观察 小磁针在螺线管周围转动与否来证明通电螺线管周围是否存在磁场。并根据小 磁针静止时N极所指的方向与条形磁铁相比来得出结论。 2.改变通电螺线管中电流方向,观察通电螺线管的外部磁场是否变化,并分 析通电螺线管的极性与电流方向之间有什么关系。 进行实验 1.用软长导线绕成螺线管,将多个小磁针放在螺线管周围(螺线管内可插一 根铁棒增强磁性)。 2.给螺线管通电,观察小磁针在螺线 管周围的转动情况,并在图中画出小磁针 的N极方向。 3.改变通电螺线管中电流方向,观察 通电螺线管的外部磁场如何变化。 4.分析通电螺线管的极性与电流方向 之间有什么关系。 (除了数据外,还可以把操作中出现的问题简要地写下来。) 分析与讨论 48 结 论 评 估 实验设计有没有不合理的地方? 操作中有没有失误? 测量数据和所得的结 论是不是可靠? 交 流 把你的探究过程及结论告诉同学和老师,或者把这个探究记录给他们看,征 求他们的意见。既要改正自己的错误、弥补不足,又要为自己的正确观点和做法 辩护。把交流的情况简要地记下来。 探究练习 1.如图为四位同学判断通电螺线管极性时的做法,正确的是( )。 2.在一次课外活动中,小红和小刚设计了如图甲所示的实验。当他们闭合 开关S后,发现小磁针发生了偏转,这说明 的周围存在着磁场。接着小 红又想用该电路判断电源的正负极,经过讨论,小刚找来了一个小铁钉,把导线 的一部分绕在上面,制成了一个电磁铁连在电路中,当再次闭合开关S后,小磁 49 针静止的N极的指向如图乙所示。据此他们判断出电源的 (选填“a” 或“b”)端是正极。 3.在如图所示的实验装置中,玻璃珠内的导线 是分开的,小磁针处于静止状态。当用酒精灯把玻 璃珠加热到红炽状态时,发现小磁针发生了偏转。 根据以上现象可知:当把玻璃珠加热到红炽状态时, 玻璃变成了 体,此时小磁针的 极 将向螺线管偏转;小磁针和螺线管间的相互作用是 通过 发生的。玻璃球内能的改变是通过 的方式实现的。 4.如图所示,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通电。请你想 一想,会发生的现象是( )。 A.通电螺线管仍保持静止不动 B.通电螺线管能在任意位置静止 C.通电螺线管转动,直至A 端指向南,B 端指 向北 D.通电螺线管转动,直至B 端指向南,A 端指 向北 5.通电螺线管内部放一个小磁针,小磁针静止时的指向如图所示,则 ( )。 A.a 端为电源正极,c端为通电螺线管N极 B.b端为电源正极,c端为通电螺线管N极 C.a 端为电源正极,d 端为通电螺线管N极 D.b端为电源正极,d 端为通电螺线管N极 50 6.在下图中,小磁针N极指向正确的是( )。 A.②③④ B.①④ C.①②③ D.①②③④ 7.两个通电螺线管,它们的一端都位于图甲中的虚线框内。为探究两个通 电螺线管之间的磁场方向,把9枚小磁针分别放在方框内9个小黑点的位置上, 实验记录小磁针静止时的指向如图乙所示。请你将图乙中所有小磁针的 N极 涂黑。 8.下图所示是通电螺线管和一小磁针静止时的情形,请你在图中标出电源 的正、负极,并画出螺线管周围磁感线分布的示意图(至少画出5条线)。 9.要使如图所示的两个螺线管通电后互相排斥,请你把乙螺线管的导线连 入这个电路(导线不能交叉)。 66 3.C 解析:在磁体的外部,磁感线从磁体 的北极出来,回到南极;且同名磁极相互 排斥,磁感线应相斥。故C正确。 4.B 解析:A.磁