实验突破27 探究通电螺线管外部的磁场方向-【实验攻略】备战2024年中考物理实验一题精练通关

实验27 探究通电螺线管外部的磁场方向 （1）方法一：如图甲所示，①把小磁针放置在螺线管四周不同的位置，闭合开关使螺线管通电，待小磁针稳定后，记录小磁针N极的方向；②依次改变电流方向和螺线管的绕线方向,重复①中的操作。 （2）方法二：如图乙所示，在一块有机玻璃板上安装一个用导线绕成的螺线管，板面上均匀地撒满铁屑，再给螺线管通以电流并轻轻敲击玻璃板面，观察玻璃板面上铁屑的分布情况。 通电螺线管外部磁场的分布与条形磁体的磁场相似；通电螺线管两极的极性与螺线管中电流的方向有关。 （1）实验原理：电流的磁效应。 （2）小磁针的作用：显示磁场的方向。（转换法） （3）若实验现象不明显，可采取的方法：增大电流、增加线圈匝数、螺线管中加入铁芯。 （4）用铁屑代替小磁针探究磁场分布的好处是更直观，而且能反映出磁场的强弱分布。缺点是不能显示磁场的方向。 （5）实验中轻敲玻璃板的的目的：减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑受到磁场的作用而有规律地排列。 （6）判断通电螺线管极性的方法：安培定则。 1．实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源，小明选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后，为了更好地通过铁屑描述磁场分布情况，接下来的操作是 ，这样做的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力的作用下动起来。原来，铁屑在磁场中被 成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来，螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。实验说明，通电螺线管外部的磁场和 外部的磁场相似； （2）如果把小磁针放置于螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图乙所示。图乙中 （选填“左”或“右”）端是螺线管的N极； （3）改变电流方向，小明发现，铁屑的分布形状 （选填“没有改变”或“发生改变”），而小磁针指向与原来 （选填“相同”或“相反”）。实验说明通电螺线管两端的极性跟通过螺线管中的 有关； （4）为使通电螺线管的磁场增强，可以采取的措施是 ； （5）在通电螺线管中插入一根铁棒，就制成了电磁铁，电磁铁在生产生活中有着广泛的应用。与天然磁体相比，请你写出电磁铁的一条优点。 （6）地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，结合图甲、乙分析推断，图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向 （选填“相同”或“相反”）。 真题演练 1．（2023·山东济南·统考中考真题）实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源，小明和小亮分别选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后，轻敲玻璃板，小明观察到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。    小明的实验说明，通电螺线管外部的磁场和 外部的磁场相似； （2）小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了32个小磁针，如图乙所示。给螺线管通电后，小亮观察到这32个小磁针的指向更接近于下图中的 。    A．  B．   C．  D．   （3）小明的实验方案具有明显的不足，其不足之处是 ； （4）为了弥补小明实验方案的不足，请提出一条改进建议： 。 2．（2023·云南·统考中考真题）某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。 （1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示 ；    （2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，则通电螺线管的右端为 极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与 的方向有关。 3．（2022·江苏淮安·统考中考真题）如图所示，探究通电螺线管外部磁场的方向。 （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，螺线管的外部磁场与 磁体周围的磁场相似； （2）接通电路，小磁针静止时 极的指向是该点的磁场方向； （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。 4．（2022·吉林长春·统考中考真题）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中： （1）开关闭合前，小磁针均指南北，说明地球周围存在 ； （2）开关闭合后，小磁针的指