Question

【題目】下面是小明在探究“通電螺線管外部的磁場”時，設計的系列實驗裝置。

（1）在探究“通電螺線管外部磁場的方向”實驗時，設計的電路如圖甲所示。

①可通過觀察_____________________來判斷通電螺線管的磁極。

②為了探究通電螺線管外部磁場的方向與電流方向是否有關，實驗時是通過___來改變通電螺線管中電流的方向。

③如圖乙所示是通電螺線管周圍的有機玻璃板上的小磁針分布狀態(tài)，觀察可知通電 螺線管的外部磁場與_____的磁場相似。

④本實驗經(jīng)過改進，還可以探究通電螺線管外部磁場的強弱與電流大小的關系。請說出一種你的改進方法______。

（2）在探究“通電螺線管外部磁場的強弱”時，設計的電路如圖丙所示。小明猜想通電 螺線管磁場強弱可能與線圈匝數(shù)和電流大小都有關。實驗中，他將開關S從1換到2上時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，再次觀察電流表示數(shù)及吸引的回形針數(shù)目，此時調(diào)節(jié)滑動變阻器是為了控制_____，來研究_______的關系。

Answer 1

【答案】小磁針N極的指向 對調(diào)電源正負極 條形磁體 串聯(lián)一個滑動變阻器 兩次實驗的電流大小不變 通電螺線管磁場強弱與線圈匝數(shù)

【解析】

(1)①利用通電螺線管周圍的小磁針N極的指向可以確定通電螺線管的極性；

②小明改變電源的正負極后，螺線管中的電流方向發(fā)生了改變，小磁針的N極指向與原來相反，說明磁場的方向相反，由此可以確定，螺線管磁場的方向與電流方向有關；

③根據(jù)圖示的通電螺線管周圍的小磁針的排布情況和螺線管周圍磁感線的形狀，可以確定通電螺線管周圍磁感線的形狀是紡錘形的，這與條形磁體周圍磁場分布相似；

④要探究螺線管的磁場強弱與電流大小的關系，就要改變螺線管中的電流大小，而在原電路中，電流的大小是無法改變的，因此要在電路中再串聯(lián)一個滑動變阻器即可，因為滑動變阻器可以通過改變其接入電路的電阻的大小來改變電路中的電流大�。�

(2)實驗中，他將開關S從1換到2上時，連入電路的線圈匝數(shù)發(fā)生了變化，為了保證電流不變，應調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，控制兩次實驗的電流大小不變，再次觀察電流表示數(shù)及吸引的回形針數(shù)目，這樣才能探究出通電螺線管磁場強弱與線圈匝數(shù)的關系。