实验30 探究通电螺线管外部磁场的方向-【实验攻略】备战2024年中考物理必考实验精讲练

实验30 探究通电螺线管外部的磁场（原卷版） 《探究通电螺线管外部的磁场》是电与磁的重点实验，该在中考试卷中属于电与磁的重点实验，出现概率较高，该实验所占分值一般在3-6分之间。该实验应着重从实验方法、实验过程和实验现象，得出的结论等方面入手，了解实验的基本内容。 磁场的概念是学生较为难理解的内容，通过实验可以加强学生对磁场的感性认识，故此实验在本单元中占据非常重要的地位。通过该实验加强对电流的磁场以及磁场的强弱、方向与哪些因素有关。通过实验让学生经历实验猜想、实验设计、实验步骤、搜集证据、分析归纳等过程，提高学生的交流与合作能力。 新课程改革以来，各地中考命题中涉及不同版本教材外的物理探究实验逐年在出新。但纵观其考查内容，大都来源于学生生活实际、规律和和方法。所以学生只要抓住方法、应用得当，一般都能轻松解决。 实验探究-通电螺线管外部的磁场 【实验目的】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素。 【实验器材】电源、滑动变阻器、导线若干、电磁铁、大头钉、开关、铁钉若干。 【实验方法】①控制变量法；②转换法：通过比较螺线管吸引大头针的多少反映磁性的强弱。 【实验原理】电流的磁效应 【实验猜想】①磁性强弱与线圈的匝数有关系； ②磁性强弱与电流有关系； ③磁性强弱与有无铁芯有关系。 【实验步骤】 （一）探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系 方案：保持铁芯、线圈匝数不变,改变通过电磁铁的电流大小,观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。 现象：增大电流,电磁铁吸引的大头针数目增多. 结论：铁芯、线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越越大,，电磁铁的磁性越强. 电磁铁磁性强弱与电流大小有关. （二）探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 方案：保持电流、铁芯不变,改变线圈的匝数,观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。 现象：线圈匝数越多，电磁铁吸引的大头针数目增多. 结论：当电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强.电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关. （三）探究通电螺线管的磁性强弱与有无铁芯的关系 方案：保持电流、线圈匝数不变,比较不插入铁芯和插入铁芯时,观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。 数据记录： 现象：插入铁芯后，通电螺线管吸引的大头针数目增多. 结论：当电流和线圈匝数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大增强.电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关. 【实验结论】 ①磁性强弱与线圈的匝数有关系：当电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强； ②磁性强弱与电流有关系：铁芯、线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越越大,，电磁铁的磁性越强； ③磁性强弱与有无铁芯有关系：当电流和线圈匝数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大增强。 《探究通电螺线管外部的磁场》常考问题： 1.电磁铁的优点： 电磁铁磁性有无，可用电流的通断来控制 电磁铁磁性强弱，可用改变电流的大小来控制 电磁铁的极性变换，可用改变电流的方向来实现。（或对调电源正负极） 2.实验原理：电流的磁效应。 3.实验涉及到的方法：控制变量法、转换法。 4.电磁铁是一个带有铁芯的通电螺线管。 5.实验得到的结论：通电螺线管的磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数、是否有铁芯有关。 6.电磁铁的应用有哪些？答：电磁起重机、电铃、电话听筒、话筒、电磁继电器、磁悬浮列车。 7.实验过程中，当插入通电螺线管后磁性大大增强的原因是什么？ 答：因为铁芯在通电螺线管产生的磁场中被磁化后相当于一根磁铁。 8.该实验过程中改变电流的大小是通过改变滑动变阻器的阻值实现的 9.该实验中滑动变阻器的作用是：保护电路、改变电流大小。 10.实验过程中，记录多组数据的目的：为了得出普遍规律，避免实验的偶然性。 11.如果在实验中为了探究电流对通电螺线管磁性的强弱的影响时，还可以增加一项仪器电流表。 12.实验中用铁棒而不用钢棒的原因：钢棒被磁化后成为永磁铁，断电后仍有磁性，大头针不会掉下来。 A组（中考真题感知） 1.（2023·连云港）如图甲所示，将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针偏转，表明________。改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也随之改变，表明________。若将导线绕成螺线管并通电，如图乙表示，则通电螺线管的A端是_______________极。 2.（2023·南京）利用大头针可以说明一些物理知识。 （1）图甲所示，小明所说“多”是指铁钉的______比大头针大； （2）图乙所示，灯泡发光，说明大头针具有______性； （3）图丙所示，大头针被吸引，说明通电线圈周围存在______。 3.（2023·济南）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