探究类学生必做实验九： 探究通电螺线管外部磁场的方向2026年中考物理二轮复习 专项练习

1．小强用如图甲所示的器材及铁屑和小磁针探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）在闭合开关前，小强观察到小磁针静止时N极指向地理的　北极　 （填“南极”或“北极”）。 （2）在玻璃板上均匀地撒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，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　条形　 磁体周围铁屑的分布情况相似。 （3）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。若想探究通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向是否有关，接下来的操作是　对调电源正、负极　 。 （4）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，为增强螺线管的磁场，可行的措施是　增大电流　 （写出一种方法即可）。 【分析】（1）小磁针指示南北方向是因为受到地磁场的作用。 （2）通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似；细铁屑排列有规律是因为它能被磁化。 （3）若想探究通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向是否有关，需要控制其他因素不变，只改变电流的方向。 （4）通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关。 【解答】解：（1）地磁场中地理位置的南极是地磁的北极，地理位置的北极是地磁的南极，由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时N极指向地磁的南极，即地理的北极。 （2）由图甲可知，通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。 （3）根据控制变量法思想，若想探究通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向是否有关，需要控制其他因素不变，只改变电流的方向。可以通过对调电源的正负极来改变电流方向，然后观察小磁针静止时N极的指向变化。 （4）通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关。为增强螺线管的磁场，可以调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的电阻变小，从而增大电流；也可以增加线圈匝数或插入铁芯。 故答案为：（1）北极；（2）条形；（3）对调电源正、负极；（4）增大电流。 【点评】本题考查的是通电螺线管的磁场分布；知道通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关；知道地磁场。 2．小华用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。 （1）在硬纸板上均匀地撒满铁屑，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，如图甲所示；把小磁针放到螺线管四周不同的位置，闭合开关后，小磁针再次静止时的指向如图乙所示。 ①通电螺线管外部的磁场与　条形　 磁体的磁场相似； ②乙图放置小磁针的目的是显示小磁针所在处的　磁场方向　 ； ③由乙图可知，a端接的是电源的　正　 极。 （2）将电源正负极对调，闭合开关，发现小磁针偏转方向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与　电流方向　 有关。 【分析】（1）通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。 （2）通电螺线管的磁场方向与环绕螺线管的电流方向有关。 【解答】解：（1）①由图甲所示的铁屑分布情况可知，通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围磁场的分布情况相似。 ②我们把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁场方向，所以乙图放置小磁针的目的是显示小磁针所在处的磁场方向。 ③由图乙小磁针的指向可知，螺线管的右端是S极，左端是N极，根据安培定则，可以判断电流从螺线管的左端流入，右端流出，因此a端接的是电源的正极。 （2）将电源正负极对调，闭合开关，电流方向与原来相反，发现小磁针偏转方向也与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 故答案为：（1）①条形；②磁场方向；③正；（2）电流方向。 【点评】本题考查的是通电螺线管的磁场分布；知道通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关。 3．小华了解到通电螺线管可看做一个条形磁体，它的两端相当于两个磁极，于是他想“探究通电螺线管的极性与螺线管绕线方向是否有关”，小华做了4次实验，螺线管绕线方向及小磁针静止时N极指向如图所示。 请根据实验现象回答下列问题： （1）甲图中通电螺线管的左侧是　S　 极。 （2）　甲、丁（或乙、丙）　 两图可以进行上述实验探究。 （3）根据选择的实验操作及现象，可以得到结论：　通电螺线管的极性与绕线方向无关，只与电流方向有关。　 。 【分析】通电螺线管的磁场方向与环绕螺线管的电流方向有关。 【解答】解：（1）图甲中，螺线管左侧的小磁针N极指向螺线管左端→螺线管左端为S极。 （2）探究“极性与绕线方向是否有关”，需控制电流方向相同、绕线方向不同→选甲、丁（或乙、丙）。 （3）结论：电流方向相同时，绕线不同但极性相同→极性与绕线方向无关，只与电流方向有关。 故答案为：（1）S；（2）甲、丁（或乙、丙）；（3）通电螺线管的极性与绕线方向无关，只与电流方向有关。 【点评】本题考查的是通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关。 4．在探究“通电螺线管外部的磁场分布”时，同学们采用了图（a）的实验装置。 （1）正确连接电路，并将滑动变阻器滑片P移动到左端。 （2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移动到适当的位置，将铁粉均匀地撒在螺线管周围，再轻敲玻璃板观察到铁粉分布图（b），铁粉能显示磁场的原因是铁粉能够被　磁化　 ，仔细观察图（b）中铁粉的分布，可以发现外部磁场形状与　条　 形磁体磁场分布形状相同，在通电螺线管内部　有　 （填“有”或“没有”）磁场。 （3）改变滑动变阻器连入电路的阻值，观察螺线管周围铁粉分布形状，发现铁粉分布程度密集有些变化外，但分布的形状却没有改变，这样可得出通电螺线管外部磁场形状与　电流大小　 无关。 （4）将4个小磁针放在螺线管周围不同的位置，是为了探究磁场的　方向　 。闭合开关后小磁针的指向如图（a），由此可知通电螺线管的左端是　N　 极。 （5）为进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系，接下来的操作是调换电源的两极，观察　小磁针静止时N极指向　 ，来判断电螺线管的极性与环绕螺线管电流方向之间的关系。 【分析】（2）铁粉能显示磁场的原因是铁粉能够被磁化。 通电螺线管外部磁场形状与条形磁体周围磁场分布形状相同。 通电螺线管内部有磁场。 （3）通电螺线管外部磁场形状与通过的电流大小无关。 （4）小磁针的指向可探究通电螺线管周围的磁场方向。 根据磁极间的相互作用规律判断螺线管的极性。 （5）要探究极性与电流方向的关系，需控制其他变量不变，改变电流方向。 【解答】解：（2）铁粉能显示磁场的原因是铁粉能够被磁化，被磁化后的铁粉相当于一个个的小磁体受螺线管磁场的作用从而在磁场中有序排列显示出磁场分布。 观察图（b）中铁粉的分布，可以发现外部磁场形状与条形磁体周围磁场分布形状相同。 观察图（b），螺线管内部的铁粉也呈规律分布，说明通电螺线管内部有磁场。 （3）改变滑动变阻器连入电路的阻值，通过螺线管的电流大小发生改变，发现铁粉分布程度密集有些变化外，但分布的形状却没有改变，这样可得出通电螺线管外部磁场形状与通过的电流大小无关。 （4）将小磁针放在螺线管周围不同位置，通过小磁针的指向可探究通电螺线管周围的磁场方向。 小磁针1的S极指向螺线管左端，根据磁极间的相互作用规律可知螺线管左端为N极。 （5）要探究极性与电流方向的关系，需控制其他变量不变，改变电流方向。通过观察小磁针静止时N极的指向，可判断通电螺线管的极性与环绕螺线管电流方向之间的关系。 故答案为：（2）磁化；条；有；（3）电流大小；（4）方向；N；（5）小磁针静止时N极指向。 【点评】本题考查的是通电螺线管的磁场分布；知道通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关。 5．复习电与磁时，同学们用如图甲所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向。 （1）小刚先将铁屑均匀撒在玻璃板上，闭合开关，此时应该　轻敲玻璃板　 ，再观察玻璃板上铁屑的分布情况； （2）正确操作后，铁屑的排列如图乙所示，说明通电螺线管外部磁场与　条形　 磁体周围磁场分布相似； （3）小刚把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图丙所示。组间交流时，小刚发现自己的实验中在通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转。小刚调节滑动变阻器，增大电路中的电流，小磁针A、B仍没有发生明显偏转。若只完成以下的一种操作，有可能使小磁针A、B发生明显偏转的是　A　 （选填序号）； A.改变螺线管的摆放方向 B.改变电流方向 C.增加螺线管线圈匝数 （4）有一种猜想：月球可能像地球一样，本身就是一个巨大的磁体。为检验猜想，同学们拟定了如下的两个实验方案： ①取一个小磁针用细线悬挂在月球表面附近某处，如果它静止时N极指向某一方向，则可表明月球周围存在磁场。 ②取一个小磁针用细线悬挂在月球表面附近某处，用手指拨动，如果它静止时N极总是指向某一方向，则可表明月球周围存在磁场。 评估：你认为方案　②　 （选填序号）较好；较好的方案也存在问题，请提出改进建议：　多次在月球不同位置重复实验，观察小磁针N极是否总指向同一方向　 。 【分析】（1）闭合开关后，轻敲玻璃板，减小铁屑与玻璃板的摩擦。 （2）通电螺线管外部磁场分布与条形磁体周围磁场相似。 （3）为了使实验效果更明显，应增大通电螺线管中的电流或增加线圈匝数。 （4）方案②多次拨动后N极总指向同一方向，更能证明月球存在磁场。 改进建议：在月球表面不同位置多次实验，排除单一位置偶然因素，确保结论可靠。 【解答】解：（1）闭合开关后，轻敲玻璃板，减小铁屑与玻璃板的摩擦，使铁屑在磁场力作用下有规律排列，便于观察。 （2）通电螺线管外部磁场分布与条形磁体周围磁场相似。 （3）A、改变螺线管摆放方向，不改变磁场强弱，小磁针可偏转，但不明显。 B、改变电流方向，可改变磁场方向，可使小磁针明显偏转。 C、增加线圈匝数，能增强磁性，但改变不了方向，小磁针方向不变。 故选：B。 （4）方案评估：方案①仅观察一次，可能是偶然因素；方案②多次拨动后N极总指向同一方向，更能证明月球存在磁场，故方案②更好。 改进建议：在月球表面不同位置多次实验，排除单一位置偶然因素，确保结论可靠。 故答案为：（1）轻敲玻璃板；（2）条形；（3）B；（4）②；多次在月球不同位置重复实验，观察小磁针N极是否总指向同一方向。 【点评】本题考查的是通电螺线管的磁场分布；知道通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关。 6．小明通过如下两个实验，探究通电导体周围磁场特点。 （1）如图甲、乙所示，利用干电池、导线和小磁针进行实验。通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，该实验表明　通电导线周围存在磁场（电流的磁效应）　 。 （2）如图丙所示，将直导线绕成螺线管形状，将其安装在有机玻璃板上，玻璃上均匀地撒上铁屑，螺线管周围放置若干小磁针。其中铁屑的作用是　显示磁场的分布（形状）　 ，小磁针的作用是　显示磁场的方向　 ，滑动变阻器的作用是　改变电路中电流大小　 ，闭合开关后轻敲玻璃板是为了减小　铁屑与玻璃板的摩擦力　 的影响。 （3）若想进一步探究通电导体周围磁场方向与电流方向的关系，在图丙的基础上可以怎样操作　对调电源正负极（改变电流方向），观察小磁针N极指向是否改变　 。 （4）小明在图丙装置的螺线管中插入一根铁棒，制成一块电磁铁，进而探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。以下实验方案中，最合理的是　C　 。 A.闭合开关后，直接观察铁屑分布的疏密情况 B.将滑动变阻器的滑片固定在某位置，多次通断电，观察小磁针偏转角度 C.移动滑动变阻器的滑片，改变电流大小，分别记录电磁铁吸引大头针的数量 D.改变电源正负极连接方式，观察铁屑分布是否变化 【分析】（1）奥斯特实验证明电流周围存在磁场。 （2）铁屑的作用：显示磁场的分布（形状）； 小磁针的作用：显示磁场的方向（N极指向）； 滑动变阻器的作用：改变电路中电流大小； 轻敲玻璃板：减小铁屑与玻璃板的摩擦力。 （3）操作：对调电源正负极（改变电流方向），观察小磁针N极指向是否改变。 （4）探究磁性强弱与电流关系：控制变量是线圈匝数、铁芯不变，转换法是用吸引大头针数量反映磁性强弱。 【解答】解：（1）奥斯特实验现象（通电小磁针偏转、断电复位），证明电流周围存在磁场。 （2）铁屑的作用：显示磁场的分布（形状）； 小磁针的作用：显示磁场的方向（N极指向）； 滑动变阻器的作用：改变电路中电流大小； 轻敲玻璃板：减小铁屑与玻璃板的摩擦力，使铁屑按磁场规律排列。 （3）操作：对调电源正负极（改变电流方向），观察小磁针N极指向是否改变。 （4）探究磁性强弱与电流关系：控制变量是线圈匝数、铁芯不变，转换法是用吸引大头针数量反映磁性强弱。A、铁屑疏密只能定性看分布，不能准确比较强弱； B、通断电只看磁性有无，不改变电流大小； C、移动滑片改变电流，记录吸引大头针数→最合理； D、改变电源极性只改变磁场方向，不改变强弱。 故选C。 故答案为：（1）通电导线周围存在磁场（电流的磁效应）；（2）显示磁场的分布（形状）；显示磁场的方向（N极指向）；改变电路中电流大小；铁屑与玻璃板的摩擦力；（3）对调电源正负极（改变电流方向），观察小磁针N极指向是否改变；（4）C。 【点评】本题考查的是通电螺线管的磁场分布；知道通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/5/8 15:18:18；用户：印妮；邮箱：13644020243；学号：31841203 第1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 探究类学生必做实验九： 探究通电螺线管外部磁场的方向 1．小强用如图甲所示的器材及铁屑和小磁针探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）在闭合开关前，小强观察到小磁针静止时N极指向地理的　 　 （填“南极”或“北极”）。 （2）在玻璃板上均匀地撒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，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。 （3）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。若想探究通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向是否有关，接下来的操作是　 　 。 （4）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，为增强螺线管的磁场，可行的措施是　 　 （写出一种方法即可）。 2．小华用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。 （1）在硬纸板上均匀地撒满铁屑，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，如图甲所示；把小磁针放到螺线管四周不同的位置，闭合开关后，小磁针再次静止时的指向如图乙所示。 ①通电螺线管外部的磁场与　 　 磁体的磁场相似； ②乙图放置小磁针的目的是显示小磁针所在处的　 　 ； ③由乙图可知，a端接的是电源的　 　 极。 （2）将电源正负极对调，闭合开关，发现小磁针偏转方向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与　 　 有关。 3．小华了解到通电螺线管可看做一个条形磁体，它的两端相当于两个磁极，于是他想“探究通电螺线管的极性与螺线管绕线方向是否有关”，小华做了4次实验，螺线管绕线方向及小磁针静止时N极指向如图所示。 请根据实验现象回答下列问题： （1）甲图中通电螺线管的左侧是　 　 极。 （2）　 　 两图可以进行上述实验探究。 （3）根据选择的实验操作及现象，可以得到结论：　 　 。 4．在探究“通电螺线管外部的磁场分布”时，同学们采用了图（a）的实验装置。 （1）正确连接电路，并将滑动变阻器滑片P移动到左端。 （2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移动到适当的位置，将铁粉均匀地撒在螺线管周围，再轻敲玻璃板观察到铁粉分布图（b），铁粉能显示磁场的原因是铁粉能够被　 　 ，仔细观察图（b）中铁粉的分布，可以发现外部磁场形状与　 　 形磁体磁场分布形状相同，在通电螺线管内部 　 　 （填“有”或“没有”）磁场。 （3）改变滑动变阻器连入电路的阻值，观察螺线管周围铁粉分布形状，发现铁粉分布程度密集有些变化外，但分布的形状却没有改变，这样可得出通电螺线管外部磁场形状与　 　 无关。 （4）将4个小磁针放在螺线管周围不同的位置，是为了探究磁场的　 　 。闭合开关后小磁针的指向如图（a），由此可知通电螺线管的左端是　 　 极。 （5）为进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系，接下来的操作是调换电源的两极，观察　 　 ，来判断电螺线管的极性与环绕螺线管电流方向之间的关系。 5．复习电与磁时，同学们用如图甲所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向。 （1）小刚先将铁屑均匀撒在玻璃板上，闭合开关，此时应该　 　 ，再观察玻璃板上铁屑的分布情况； （2）正确操作后，铁屑的排列如图乙所示，说明通电螺线管外部磁场与　 　 磁体周围磁场分布相似； （3）小刚把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图丙所示。组间交流时，小刚发现自己的实验中在通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转。小刚调节滑动变阻器，增大电路中的电流，小磁针A、B仍没有发生明显偏转。若只完成以下的一种操作，有可能使小磁针A、B发生明显偏转的是　 　 （选填序号）； A.改变螺线管的摆放方向 B.改变电流方向 C.增加螺线管线圈匝数 （4）有一种猜想：月球可能像地球一样，本身就是一个巨大的磁体。为检验猜想，同学们拟定了如下的两个实验方案： ①取一个小磁针用细线悬挂在月球表面附近某处，如果它静止时N极指向某一方向，则可表明月球周围存在磁场。 ②取一个小磁针用细线悬挂在月球表面附近某处，用手指拨动，如果它静止时N极总是指向某一方向，则可表明月球周围存在磁场。 评估：你认为方案　 　 （选填序号）较好。 6．小明通过如下两个实验，探究通电导体周围磁场特点。 （1）如图甲、乙所示，利用干电池、导线和小磁针进行实验。通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，该实验表明　 　 。 （2）如图丙所示，将直导线绕成螺线管形状，将其安装在有机玻璃板上，玻璃上均匀地撒上铁屑，螺线管周围放置若干小磁针。其中铁屑的作用是　 　 ，小磁针的作用是　 　 ，滑动变阻器的作用是　 　 ，闭合开关后轻敲玻璃板是为了减小　 　 的影响。 （3）若想进一步探究通电导体周围磁场方向与电流方向的关系，在图丙的基础上可以怎样操作　 　 。 （4）小明在图丙装置的螺线管中插入一根铁棒，制成一块电磁铁，进而探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。以下实验方案中，最合理的是　 　 。 A.闭合开关后，直接观察铁屑分布的疏密情况 B.将滑动变阻器的滑片固定在某位置，多次通断电，观察小磁针偏转角度 C.移动滑动变阻器的滑片，改变电流大小，分别记录电磁铁吸引大头针的数量 D.改变电源正负极连接方式，观察铁屑分布是否变化 第1页 学科网（北京）股份有限公司 $