2024年中考物理复习电磁学（一）探究通电螺线管外部磁场的方向实验专题

电磁学实验专题(一)探究通电螺线管外部磁场的方向 班级: 姓名: 【命题点】 用如图所示的装置探究“通电螺线管外部的磁场分布”. 1、实验方法:根据小磁针的指向判断磁场的方向,通过铁屑的密集程度判断磁场的强弱, 用到的物理研究方法是 2、实验操作及现象: (1)在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑,通电后 (填写操作方法)玻璃板,细铁屑的排列情况如图所示,由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与 磁铁周围的磁场分布是相似的. (2)改变图中螺线管中的电流方向,闭合开关,会发现小磁针的偏转方向 (选填“不改变”或“发生改变”),说明通电螺线管两端的极性和 有关. (3)实验时发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显,可行的措施有: .(写出一种方法即可). (4)有同学发现靠近螺线管左右两端铁屑分布较多,而在螺线管上下两侧铁屑分布较 少,由此可得出: (5)根据图中小磁针静止时N极的指向,可判定通电螺线管 (选填“左”或“右”)端 为N极./3、【创新设问】另一组同学用图2装置也做了此实验,当开关断开时,小磁针甲、乙的指向 如图所示;当开关闭合时,通电螺线管有磁性,则下列说法正确的是 (多选) A.小磁针偏转,小磁针N极指向左端 B.小磁针不偏转 C.通电螺线管左端为N极 D.滑动变阻器滑片P从左向右滑动时,通电螺线管的磁性逐渐增强 【典例】 例、某小组同学用小磁针、条形磁铁等按图1a、b的方法,探究了条形磁铁周围的磁场及方向,接着他们又用相同的方法,探究通电螺线管周围的磁场及方向,实验操作及现象如图1c、d、c所示. (1)图1a中桌面上若干小磁针静止时指向一致,是因为受到_ _的作用. (2)本次实验中他们使用小磁针的目的是_ _. (3)分析比较图1中的_与_,可得出通电螺线管周围存在磁场的初步结论. (4)分析比较图1中的_与_中小磁针偏转情况,可得出通电螺线管周围磁场的方向与通过的电流方向有关的初步结论. (5)分析比较图1中的b与d,可得出初步结论_ . (6)根据探究结论可以判断图2中开关闭合后,通电螺线管的左端是_(填“N”或“S”)极. 【精练】 1、电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称、统一之美; (1)如图1所示,亮亮利用干电池、导线和小磁针进行实验; ①通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位,实验表明 ; ②世界上第一个发现电和磁是有联系的科学家是 ; (2)亮亮又将直导线绕成螺线管形状,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑; ①通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况,如图2所示,实验结果表明:通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似; ②为了进一步判断通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系,接下来的操作是 。 2、小波小组在“探究通电螺线管的外部磁场”实验中,设计了如图甲所示电路.实验时: (1)可通过观察_ _判断通电螺线管的磁极. (2)如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态,观察可知通电螺线管的外部磁场与_ _的磁场相似. (3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线匝数和电流大小都有关.实验中,他将开关S从换到2上时调节变阻器的片P,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,此时调节动变阻器是为了_ _,来研究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系. 3、在“探究通电螺线管周围的磁场方向”的实验中: (1)图甲中,闭合开关,竖直悬挂的小磁针发生偏转,这是因为小磁针受到 的作用,说明通电螺线管周围存在 。当小磁针静止时,右端为 极; (2)改变通电螺线管中的电流方向,小磁针偏转方向发生改变,说明通电螺线管的 与螺线管中的电流方向有关; (3)移走悬挂的小磁针,将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关,小磁针发生偏转,静止时的指向如图乙所示。分析可知,通电螺线管周围的磁场和 磁体的磁场相似,摆放小磁针是为了确定通电螺线管周围磁场的 。 4、在探究通电螺线管外部磁场的实验中,采用了如图1所示的实验装置. (1)闭合开关S后,小磁针_(填“会”或“不会”)发生偏转,说明通电螺线管与小磁针之间是通过_ _发生力的作用. (2)用铁屑来做实验,得到了如图2所示的情形,它与_磁铁的磁场分布相似.为描述磁场而引入的磁感线_(填“是”或“不是”)真实存在的. (3)为了研究通电螺线管的磁极性质,老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图3所示的四种情况.实验说明通电螺线管的磁极极性与它的 有关,且这个关系可以用_ _ 判断. (4)闭合开关S,通电螺线管周围的小磁针 N极指向 如图4所示,由图可知:在通电螺线管外部,磁感线是从_ _极发出,最后回到_ _极. 图3 图4 ( 第 2 页 共 2 页 ) 学科网(北京)股份有限公司 $$