内容正文:
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第一部分
中考重难题突破
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实验重难题
专题三 电学实验
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实验19 探究通电螺线管外部磁场的方向
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刷实验
1.导线模型[2023江苏扬州一模] 如图所示是探究通电直导线周围磁场的实验装置。
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(1)将一根导线 架在静止的小磁针______(选填“上方”“下方”或“上方、下方均
可”),并使直导线 与小磁针______(选填“平行”“垂直”或“平行、垂直均可”),
同时控制好距离,使实验效果更明显。
上方
平行
【解析】 小磁针下方有小磁针的支柱,放置导线有影响,而且还影响观察,故导
线 架在静止的小磁针上方更好。根据导线周围磁场方向的特点,通电导线下方
磁场的方向与导线中电流的方向垂直,如果导线与小磁针平行放置,则通电后磁场
的方向与小磁针的指向垂直,小磁针会转过一个角度,实验现象更明显,如果导线
与小磁针垂直放置,则通电后磁场的方向与小磁针的指向平行,小磁针可能不偏转,
故使直导线 与小磁针平行放置有利于观察现象。
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(2)当开关闭合时,导线下方的小磁针会发生偏转,说明通电导线周围存在磁场。
此时若移去小磁针,上述结论是否成立?______(选填“成立”或“不成立”)。
成立
【解析】 通电导线周围存在磁场,这与电流有关,小磁针只是帮助判断磁场是否存在的一个工具,有无小磁针,磁场都真实存在,故移去小磁针,上述结论仍然成立。
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一题通关
【实验目的】探究电流周围是否存在磁场。
【实验器材】电源、导线、开关、小磁针等。
【实验图】
甲 通电
乙 断电
丙 改变电流方向
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【实验过程】
1.把小磁针放在导线下方,闭合开关,发现小磁针顺时针转动。
2.断开开关,经过一段时间,小磁针静止下来,重新指示南北方向。
3.断开开关,改变电流方向后再次闭合开关,发现小磁针逆时针转动。
【实验结论】
对比甲图和乙图可知,通电导线周围存在磁场;对比甲图和丙图可知,通电导线产生的磁场的方向与电流方向有关。
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2.螺线管模型[2022江苏淮安中考] 如图所示为探究通电螺线管外部磁场方向的实验。
(1)玻璃板上均匀撒上铁屑,放上小磁针。闭合开关后,______玻璃板,铁屑分布
情况表明,螺线管的外部的磁场与______磁体周围的磁场相似。
轻敲
条形
【解析】 闭合开关,轻敲玻璃板,铁屑的分布情况表明通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场相似。
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(2)接通电路,小磁针静止时_ __极的指向是该点的磁场方向。
【解析】 接通电路,小磁针静止时 极的指向和该点的磁场方向相同,所以实验
中使用小磁针是为了判断磁场方向。
(3)调换电源的正、负极,闭合开关,小磁针反方向偏转,说明通电螺线管外部的
磁场方向与__________有关。
电流方向
【解析】 调换电源的正、负极,即改变螺线管中的电流方向,闭合开关,发现小磁针偏转方向改变,说明通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。
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一题通关
【实验目的】探究通电螺线管外部磁场的方向。
【实验器材】电源、导线、开关、小磁针、螺线管、铁屑、玻璃板等。
【实验图】
【实验过程】
1.在玻璃板上均匀撒上铁屑。
2.向螺线管中通上电流,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布情况。
3.在螺线管周围放上多个小磁针,通上电流观察小磁针的方向。
4.改变电流方向,观察小磁针方向的变化情况,
同时判断螺线管的 极方向。
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【实验结论】
1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场是相似的。
2.通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
【实验注意】
1.通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极,它们的极性可以从实验中小磁针的指
向来判断。
2.改变电流方向,通电螺线管的 、 极正好对调,这说明通电螺线管的极性跟螺
线管中电流的方向有关。
3.通电螺线管的极性跟电流方向的关系可以用安培定则来判定。
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刷风向
3.[2023山东济宁一模] 探究电流产生的磁场:
甲
乙
丙
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(1)如图甲所示,闭合开关前,小磁针静止时能指向南北,这是因为小磁针受
________的作用;闭合开关后,导线下方的小磁针偏转,说明通电导体周围存在
______,这是丹麦科学家________首先发现的。
地磁场
磁场
奥斯特
【解析】 地磁场的北极在地理南极附近,地磁场的南极在地理北极附近,小磁针静止时能指向南北,这是因为小磁针受地磁场的作用。闭合开关后,导线下方的小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场。电流的磁效应实验证明了通电导体周围存在磁场,这是丹麦科学家奥斯特首先发现的。
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(2)某同学为探究通电直导线周围的磁场分布情况,用小磁针、铁屑、硬纸板等做
了如图乙所示的实验,发现直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈,根据图
乙的情景,图丙中小磁针的 极将____