探究实验34 探究通电螺线管外部磁场的方向-【中考得高分】2026年中考物理实验与探究

中考得高分物理实验与探究 探究实验34探究通电螺线管外部磁场的方向 铜知识回顾。 一、实验装置 ② N N中 N ④ 电源 甲 二、实验方法 法. 三、实验关键 1.探究通电螺线管外部的磁场分布， 思路：如图甲所示，将多枚小磁针放在螺线管周围不同的位置，接通电路，记录小磁针静止时 极的指向.如图乙所示，在玻璃板上均匀地撒上一层铁屑， 玻璃板，观 察铁屑分布情况. 2.探究通电螺线管外部的磁场方向， 思路：把电池的 ,再重复上述步骤 四、要点探究 1.在通电螺线管周围不同位置放置小磁针的目的是什么？ 提示：便于观察不同位置的磁场的方向， 2.实验中通电螺线管与小磁针之间的作用是通过什么发生的？ 提示：磁场 3.若实验现象不明显，可采取什么方法？ 提示：增大电流、增加线圈匝数、向螺线管中插入铁芯 4.实验中轻敲玻璃板的目的是什么？ 提示：减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场的作用下有规律地排列. 5.用铁屑代替小磁针探究磁场分布的优缺点是什么？ 提示：好处是能更直观地反映磁场分布，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， Q示例典范0 同学们在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验， 54 第一部分教材实验 螺线管 N N 玉 2$B 甲 乙 丙 (1)如图甲所示，闭合开关后，观察到通电螺线管周围的小磁针发生偏转，说明此时通电螺线管 周围存在 ,小磁针由于受到 (选填“磁场”或“重力”)的作用而发生偏转. (2)在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后， (填写操作方法)有 机玻璃板，细铁屑的排列如图乙所示 (3)把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方 向就是该处的磁场方向 (4)通电螺线管周围的小磁针的N极所指方向如图甲所示，由图甲可知，在通电螺线管外部，磁 感线是从 极出发，最后回到 极. (5)由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 磁体周围的磁场分布相似. (6)在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁，下列设备中没有用到电磁铁的是 A.大型发电机B.电磁起重机 C.电炉 (7)如图丙所示，在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针偏转，而B处 小磁针不偏转，B处小磁针不偏转的原因可能是 (8)如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，则接下来的操作是 并观察小磁针的指向；对于通电螺线管的极性与电流方向的关系，我们可以用 来表述. 幽提分训练营⊙ 1.某实验小组在做“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验」 (1)在装有螺线管的有机玻璃板上均匀地撒满铁屑，闭合开关后需 玻璃板，如图所示，通电螺线管周围铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似. (2)实验中通过 来改变通电螺线管中电流的方向，从 而探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关， (3)要观察图中甲、乙两处的磁场方向，应 (选填字母，下同)；要比较甲、乙两处的磁场强 弱，应 A.比较甲、乙两处铁屑形成的线条的疏密程度 B.观察甲、乙两处小磁针N极的指向 C.使甲、乙两处小磁针晃动，观察晃动情况 155通 中考得高分物理实验与探究 2.小明做“探究通电螺线管外部磁场”的实验 日(0 .000000 000000 A 。2 (a) (b) (c) (d) (1)小明将小磁针放在螺线管周围的不同位置，如图()所示，放小磁针的目的是 闭合开关后观察到如图(b)所示的现象，说明通电螺线管周围存在 (2)如图(c)所示是嵌有通电螺线管的有机玻璃板上细铁屑的分布情况，观察可知，通电螺线管外 部的磁场分布与 周围的磁场分布相似. (3)通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，验证的方法是 (4)小明猜想通电螺线管周围的磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小有关.为此他又设计了如图 ()所示的实验.实验中，他将开关S从1改接到2时，调节滑动变阻器的滑片P,再次观察电 流表示数及螺线管吸引的大头针数目，此时调节滑动变阻器是为了 ,从而研究通电螺线管周围的磁场强弱与线圈匝数的关系， 3.如图甲所示是“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验电路，小磁针涂黑部分是N极 螺线管 甲 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片需移至阻值最 处 (2)闭合开关后，发现螺线管周围的小磁针几乎不偏转，猜想可能是螺线管周围的磁场太弱，你的 解决办法是 (3)解决上述问题后，小磁针静止时的指向如图乙所示，则该小磁针所在位置的磁场方向是 的 (4)若要探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系，可以采取的操作是 A.对调左右两侧的小磁针 B.对调连接电池正、负极的导线 C.对调螺线管两个接线柱上的导线 4.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，实验装置如图甲、乙所示 S<N N S S<N 7 50 第一部分教材实验 (1)在螺线管的两端各放一个小磁针，并在有机玻璃板上均匀地撒满铁屑，通电后观察小磁针的 指向，轻敲玻璃板，铁屑的排列情况如图甲所示 (2)把小磁针放到螺线管四周的不同位置，通电后小磁针静止时的指向如图乙所示， (3)通过实验，画出了通电螺线管周围的磁感线，根据通电螺线管周围的磁感线的分布，我们发 现，通电螺线管外部的磁场与 (选填“条形”或“蹄形”)磁体周围的磁场相似」 (4)根据安培定则可以判断出图乙中的通电螺线管的 (选填“左”或“右”)端为N极；通过 进一步的实验，同学们发现，通电螺线管的极性与螺线管中 的方向有关 (5)如果我们把地磁场看作一个通电螺线管产生的磁场，把赤道看作其中一条环绕导线，则该导 线中电流的方向应该是 (选填“自西向东”或“自东向西”) 。中考新考法。 (2025·准安)“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示. N 6。 电源 乙 丙 (1)在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分 布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关.三个步骤合理的顺序是 (填序 号) (2)经过对铁屑分布的观察，发现通电螺线管外部磁场与 磁体周围磁场分布相似， (3)把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B 两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向 (选填“南北”或“东西”)方向 放置的， (4)根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性. (5)未来，科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不 同位置，若观察到 现象，则说明月球也是一个磁体. C生的热量不相等，故导体产生的热量与电流大小有关；比较 ①②可知，导体的通电时间和通过导体的电流相同时，导体 的电阻不相等，煤油升高的温度不相等，故导体产生的热量 与电阻有关；根据控制变量法可知，探究导体产生的热量与 通电时间的关系时，应保持电流和电阻相同，通电时间不同 因此应进行的操作是：只闭合开关S2,改变通电时间，观察温 度计示数的变化量. 2.(1)比热容质量(2)温度计示数的变化(3)控制电流大 小相同二电阻越大(4)大电流越大解析：(1)选用 煤油而不用水做实验，主要是因为煤油的比热容比水的小， 吸收相同的热量时，煤油的温度变化比较大，实验效果更明 显：根据控制变量法可知，连接电路前，小明应在A、B两瓶中 圆人质量初温均相同的煤油，(2)根据4：号可知，在比热 容和质量不变的情况下，电阻丝放出的热量越多，煤油吸收 的热量越多，温度计示数变化越大，故通过温度计示数的变 化反映电阻丝产生热量的多少，(3)题图甲中，RA、RB串联， 根据串联电路电流的规律可知，这样设计的目的是控制通过 电阻丝的电流大小相同，便于研究电流通过导体产生的热量 与电阻的关系，可以验证猜想二：由RA<RB可知，若通过实 验发现B烧瓶内温度计示数变化量比A烧瓶内温度计示数 变化量大，则说明在电流和通电时间相同的情况下，电阻越 大，产生的热量越多.(4)题图乙中，RB、R(两根电阻丝并联后 与电阻丝R串联接入电路，并联电路中干路电流等于各支 路电流之和，所以通过A烧瓶中电阻丝的电流大于通过B烧 瓶中电阻丝的电流，通电相同时间，发现A烧瓶内温度计示 数的变化量比B烧瓶内温度计示数的变化量大，说明在电阻 和通电时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多. 3.(1)热(2)不同温度计示数的变化相同(3)相同甲 解析：(1)这套实验加热装置是利用电流的热效应工作的. (2)探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关时，应使电流 和通电时间相同，电阻的大小不同：通过温度计示数的变化来 判断产生热量的多少；由控制变量法可知，实验中还要控制液 体的种类和质量相同.(3)通过R甲和R乙的电流相等，通电时 间相同，根据Q=Rt可知，要使电流通过电阻丝产生的热量 相等，还必须要使电热丝的阻值相同：液体的质量和吸收的热 量相同，甲瓶中液体温度升高得更多，由Q吸=cm△t可知，甲 瓶中液体的比热容较小. 4.(1)①=水②热(2)①电流②电阻③D解析： (1)①要比较水和煤油的吸热能力，需控制水和煤油在相等 的时间内吸收的热量相同，由Q=Rt可得，在电流和通电 时间一定时，还需控制电阻丝的阻值相同，所以两个烧瓶中 电阻丝的阻值大小关系是R甲=R乙；通电相同时间后，t甲< t乙，△t甲=t甲一to,△t乙=t乙一to,则△t甲<△t乙，根据Q= cm△t可知，c甲>c乙，即水的吸热能力较强.②电阻丝通电后会 产生热量，将电能转化为内能，利用了电流的热效应.(2)①根 据串联电路电流的规律可知，通过两根电阻丝的电流相等， 所以目的是控制电流相等.②在两个烧瓶中分别装入质量相 等的煤油，并接入两根阻值不同的电阻丝，通过电阻丝的电 流相同，通电时间相同，可以探究电流产生的热量与电阻的 关系.③根据Q=c△t可知，质量相等的水和煤油吸收相同 的热量时，煤油的比热容较小，煤油的温度变化量较大，实验 效果更明显，D符合题意 【中考新考法】 B电阻2解析：两根阻值不相等的电阻丝串联，通过两根 电阻丝的电流相等，在通电时间相同时，根据Q=I2Rt可知，阻 值大的电阻丝产生的热量多，由于R,<R:,所以电阻丝R:产 生的热量多，故B气球先鼓起来：此方案是探究电流和通电时 间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系：通电 10s电阻丝R1产生的热量Q1=IR1t=(0.2A)2×52 10s=2J. 探究实验34探究通电螺线管外部磁场的方向 【知识回顾】 转换N轻轻敲击正、负极对调 【示例典范】 (1)磁场磁场(2)轻敲(3)N(4)NS(5)条形(6)C (7)B处小磁针N极的指向与该处的磁场方向相同(8)对调 电源正、负极安培定则解析：(1)磁场对放入其中的磁体有 力的作用，闭合开关，观察到通电螺线管周围的小磁针由于受到 磁场的作用而发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场.(2)在 嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒满细铁屑，通电后需要轻敲 有机玻璃板，从而减小摩擦力，使细铁屑在磁场的作用下自由移 动.(3)小磁针静止时N极所指的方向为该处的磁场方向，故把 小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针、极 所指的方向就是该处的磁场方向.(4)在题图甲中，根据安培定 则可知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，根据周围小磁 针N极的指向与该处磁感线方向一致可知：在通电螺线管外 部，磁感线是从N极发出，最后回到S极.(5)通电螺线管周围的 细铁屑的排列与条形磁体周围的细铁屑排列相似，由此可以判 断，通电螺丝管外部的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布相 似.(6)大型发电机中的磁场是由电磁铁提供的，A不符合题意： 电磁起重机的主要部件是电磁铁，B不符合题意：电炉是利用电 流的热效应工作的，与电磁铁无关，C符合题意，(7)在螺线管外 部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针偏转，B 处小磁针不偏转，原因可能是B处小磁针N极的指向与该处的 磁场方向相同.(8)探究通电螺线管的极性与电流方向的关系 时，控制其他因素不变，改变通过螺线管的电流方向，则可将电 源的正、负极调换，并观察小磁针的指向是否改变；通电螺线管 极性与电流方向的关系可以用安培定则来表述 【提分训练营】 1.(1)轻敲条形(2)对调电源的正、负极(3)BA解析： (1)闭合开关后，应轻敲玻璃板从而减小摩擦力的影响；由题 图可知，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.(2)探究通电螺线管的极性与电流方向是 否有关时，应保持其他因素不变，对调电源的正、负极.(3)要 观察甲、乙两处的磁场方向，应观察甲、乙两处小磁针N极的 指向：要比较甲、乙两处的磁场强弱，应比较甲、乙两处磁感 线的疏密程度，而磁感线的疏密程度通过铁屑的分布显示. 2.(1)验证磁场的存在并观察磁场方向磁场(2)条形磁体 (3)对调电源正、负极(4)控制电路中的电流大小不变解 析：(1)在螺线管周围放上小磁针是为了通过小磁针验证磁 场的存在并观察磁场方向，运用了转换法；闭合开关后，小磁 针发生了偏转，说明通电螺线管周围存在磁场.(2)由题图(c) 可知，通电螺线管周围铁屑的分布情况和条形磁体周围铁屑 的分布情况相似，由此可知，通电螺线管外部的磁场分布和 条形磁体周围的磁场分布相似.(3)对调电源的正、负极，可以 改变通电螺线管中电流的方向，发现小磁针N极的偏转方向 也发生了变化，由此说明通电螺线管周围的磁场方向和电流 方向有关.(4)通电螺线管周围的磁场强弱可能与线圈匝数和 电流大小有关，他将开关S从1改接到2时，改变了接入电路 的线圈匝数，从而探究通电螺线管周围的磁场强弱与线圈匝 数的关系，此时调节滑动变阻器是为了保持电路中的电流大 小不变，运用了控制变量法 3.(1)大(2)移动滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电 路的电阻(3)向左(4)BC解析：(1)闭合开关前，为了保 护电路，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处.(2)通电螺线 管周围的磁场太弱，可以移动滑动变阻器的滑片，减小滑动 变阻器接入电路的电阻，通过增大通电螺线管中的电流大小 来增强磁场.(3)放在磁场中某处的小磁针静止时、极所指 的方向就是该处的磁场方向，由题图乙可知，小磁针静止时 N极的指向向左，则该小磁针所在位置的磁场方向是向左的 (4)探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系时，需 要改变电流的方向，即可以对调连接电池正、负极的导线，或 对调螺线管两个接线柱上的导线，B、C符合题意， 4.(3)条形(4)左电流(5)自东向西解析：(3)根据通电 螺线管周围的磁感线的分布可知，通电螺线管外部的磁场和 条形磁体周围的磁场一样.(4)根据安培定则可知，题图乙中 的通电螺线管的左端为N极、右端为S极：进一步实验时，改 变通电螺线管中的电流方向，通电螺线管的极性发生变化， 说明通电螺线管的极性与通电螺线管中电流的方向有关 (5)地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北 极附近，根据安培定则可知，赤道处环绕导线中的电流方向 应为自东向西」 【中考新考法】 (1)②③①(2)条形(3)南北(4)如图所示(5)小磁针静 止时N极指向相同 电源 (+) 解析：(1)用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，先将铁屑均匀撒 在有机玻璃板上，然后闭合开关使螺线管通电，最后轻敲有机玻 璃板，使铁屑与有机玻璃板分离，排除摩擦力的影响，观察铁屑 分布.(2)通电螺线管外部磁场与条形磁体周围磁场分布相似· (3)通电前，小磁针只受到地磁场的作用，磁极指向南北方向，通 电后A、B两个小磁针未发生明显偏转，则螺线管可能是南北放 置的.(4)题图丙中，由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管 的左端为S极，右端为N极，由安培定则可知，电流从通电螺线 管的左端流入，右端流出，则电源左端为正极.(5)在月球科研站 内将小磁针放在不同位置，若观察到小磁针静止时N极指向相 同，则说明小磁针受到磁场的作用力，即说明月球也是一个 磁体 观察实验35观察磁场对通电导体的作用 【知识回顾】 控制变量电流方向磁场方向磁场方向电流方向 【示例典范】 (1)金属棒ab由静止变为运动(2)有电流方向磁场方向 (3)通电换向器(4)A解析：(1)实验中通过观察金属棒ab 由静止变为运动来反映通电导体在磁场中受到磁场力的作用 (2)闭合开关，发现金属棒αb向右运动，说明磁场对通电导体有 力的作用；保持磁场方向不变，只改变电路中的电流方向，闭合 开关，发现金属棒ab向左运动，说明通电导体受力的方向与电 流的方向有关；保持电流方向不变，只把磁铁的N、S极调换一 下，闭合开关，发现金属棒αb向左运动，说明通电导体受力的方 向与磁场的方向有关：让磁场方向和电流方向同时改变，闭合开 关，发现金属棒αb向右运动，说明电流和磁场方向同时改变时， 通电导体受力的方向不变：综上所述，磁场对通电导体有力的作 用，且力的方向与电流方向和磁场方向有关.(3)将线圈一端导 线上的漆全部刮掉，另一一端导线上的漆只刮半周的目的有两个： 一是使线圈能够通电，二是当线圈刚转过平衡位置时，切断线圈 中的电流，使线圈由于惯性转过另外半圈，保证了线圈持续地转 动下去，起到了换向器的作用.(4)扬声器的工作原理是通电导 体在磁场中受到磁场力的作用，动圈式话筒和发电机的工作原 理是电磁感应，A符合题意 【提分训练营】 1.(1)铁(2)力(3)对调磁体的磁极（或对调电源的正、负 极)(4)电源解析：(1)因为磁体可以吸引铁、钴、镍等物 质，为了不影响实验，导体AB不能选用铁质材料.(2)导体 AB由静止变为运动，导体AB的运动状态发生改变，说明磁 场对电流有力的作用.(3)磁场对通电导体的力的方向与电流 的方向和磁场的方向有关，现要让导体AB向右运动，可以 对调磁体的磁极或对调电源的正、负极.(3)“探究感应电流产 生的条件”的实验中，不需要电源，要将电源换为灵敏电流 计，与导体组成闭合回路， 2.(1)电源电动机(2)丙(3)换向器刚转过解析：(1)利 用题图甲所示的装置探究磁场对电流的作用时，必须有电源，