实验1 探究通电螺线管的磁场-2023-2024学年九年级下册物理实验报告册（人教版）

实验一 探究通电螺线管的磁场 实验一 探究通电螺线管的磁场 实验目标 1. 通过探究， 使学生认识到通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。 2. 通过探究， 使学生知道通电螺线管两端的极性与螺线管中的电流方向有 关， 并尝试用自己的语言形象地描述它们之间的关系。 实验准备 1. 下列说法中正确的是 （ ） A. 磁感线是磁场中实际存在的曲线 B. 磁极间的相互作用规律： 同名磁极相互吸引， 异名磁极相互排斥 C. 磁体上磁性最强的部分叫磁极 D. 通电螺线管的周围有磁场， 但其内部无磁场 2. 如图所示， 画出下列条形磁体和蹄形磁体磁感线的分布情况。 3. 如图所示， 由甲、 乙两图可以得到的结论是 ； 由甲、 丙两图可以得到的结论是 。 N S S N N S I + - 触接 N S I + - 触接 N S 丙 改变电流方向乙 断电甲 通电 实验日期 年 月 日 1 学生实验报告册 物理 九年级下册 （人教版） 实验过程 1. 提出问题 奥斯特实验告诉我们电能生磁， 既然电能生磁， 为什么手 电筒在通电时连一根大头针都吸不动？ 这是因为它的磁场太弱 了。 如果把导线绕在圆筒上， 做成螺线管 （也叫线圈， 如图）， 各圈导线产生的磁场叠加在一起， 磁场就会强得多。 那么通电 螺线管的磁场是如何分布的呢？ 2. 猜想与假设 请跟小组同学讨论做出合理的猜想， 并把猜想写在下面空白处。 3. 设计与进行实验 （ 1 ） 设计实验 学习磁场的时候， 我们已经通过 的分布了解了条形磁体、 蹄形磁体 周围的磁场， 那么， “通电螺线管的磁场是怎样分布的” 也可以用同样的方法来 研究。 （ 2 ） 实验器材 螺线管磁场演示仪、 小磁针若干、 铁屑、 电池、 开关、 导线等。 （ 3 ） 实验提示 将铁屑撒在塑料板上以后， 一定要轻敲塑料板， 然后观察铁屑的分布情况。 （ 4 ） 进行实验 ① 如图， 了解螺线管磁场演示仪的构造、 线圈的位 置等。 ② 闭合开关将螺线管通电， 用手轻轻敲击塑料板， 观 察铁屑的分布。 ③ 把它与某些磁体磁场的分布进行对比， 发现与条形 磁体周围的磁场相似。 ④ 将小磁针放在螺线管周围的不同位置。 ⑤ 根据小磁针 N 极的指向记录通电螺线管周围各点的磁场方向。 2 ⑥ 通过对调电池的正负极来改变电流方向， 探究通电螺线管外部磁场方向是 否发生改变。 4. 收集证据 5. 实验结论 （ 1 ） 通电螺线管的磁场方向跟 的磁场方向相似。 （ 2 ） 通电螺线管的磁场方向跟 有关。 改变 的方向， 通电螺 线管的 N 、 S 两极正好对调。 6. 分析与讨论 （ 1 ） 通电螺线管的极性与电流方向之间有一定的关系， 请你想办法把这个关 系表述出来， 并跟同学们进行交流， 下图中蚂蚁的说法和猴子的说法仅供参考。 蚂蚁的表述： “如果我沿着电流方向 猴子的表述： “如果电流沿着我右臂 绕螺线管爬行， N 极就在我的左边。” 所指的方向， N 极就在我的前方。” （ 2 ） 在发现一个物理规律后， 如果能够采用一个巧妙的办法把它表述出来， 则既方便记忆， 又便于我们发现其中各量之间的联系。 对于通电螺线管的极性跟 电流之间的关系， 我们可以用安培定则来表述： 如图所示， 用 手 住螺线管， 让 “弯曲 的四指” 指向螺线管中 的方向， 则大拇指所指的那 端就是 的 极。 拓展与应用 1. 请你根据下图中通电螺线管中的电流方向判定螺线管的极性。 （均标注 在图中） 实验一 探究通电螺线管的磁场 N S I 通电螺线管周围 铁屑分布情况 改变电流方向铁屑 分布情况 小磁针 N 极指向情况 改变电流方向小磁针 N 极指向情况 3 学生实验报告册 物理 九年级下册 （人教版） 2. 如图所示， 按小磁针的指向判定： ① 螺线管的极性； ② 电流的方向； ③ 电 源的正、 负极。 （均标注在图中） 3. 如图所示， 开关闭合后， 位于螺线管右侧的小磁针的指向怎样变化？ （在 该磁针的位置画出转向后的小磁针） 4. 某同学在 “探究通电螺线管外部磁场的方向” 实验中， 组装了如图甲所示 电路， 实验时： （ 1 ） 可通过观察 判断通电螺线管的磁极。 （ 2 ） 为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关， 实验中是通 过 来改变通电螺线管中电流的方向的。 （ 3 ） 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。 （ 4 ） 本实验经过改进， 还可以探究通电螺线管外 部磁场的强弱与电流大小的关系。 请说出一种你的改 进方法。 小磁针 螺线管 - + 乙甲 电源 + - - + N 接电源 N N N 4 学生实验报告册 物理 九年级下册 （人教版）