探究通电螺线管外部磁场的方向 练习（含解析）

学而优教有方探究通电螺线管外部磁场的方向学校：____________姓名：___________班级：___________一．实验探究题（共2小题）1．（1）如图1，物体A的长度是cm，温度计的示数是℃。（2）如图2所示，AB、CD是长度相同的两条镍铬合金线，AB的横截面积大于CD的。将它们分别接入电路进行实验，则接AB时电流表的示数（选填“大于”“小于”或“等于”）接CD时电流表的示数。该实验是为了探究导体的电阻大小与导体的关系。（3）在探究“通电螺线管的外部磁场分布”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。通电后小磁针静止时的分布如图3所示，可判断通电螺线管外部的磁场与的磁场相似。小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向转动180°，由此可知：通电螺线管两端的极性与螺线管中的方向有关。2．在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：（1）按照图中布置实验器材，螺线管通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管的周围存在；小磁针放在螺线管四周不同的位置，在图上记录了磁针极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；由实验现象得出：通电螺线管外部的磁场与磁体的磁场相似。（2）小明做了如图所示的实验，由实验现象得出：通电螺线管的磁极极性与有关。（3）请你说出两种使通电螺线管磁性增强的措施：①；②。

探究通电螺线管外部磁场的方向参考答案与试题解析一．实验探究题（共2小题）1．（1）如图1，物体A的长度是1.30cm，温度计的示数是﹣22℃。（2）如图2所示，AB、CD是长度相同的两条镍铬合金线，AB的横截面积大于CD的。将它们分别接入电路进行实验，则接AB时电流表的示数大于（选填“大于”“小于”或“等于”）接CD时电流表的示数。该实验是为了探究导体的电阻大小与导体横截面积的关系。（3）在探究“通电螺线管的外部磁场分布”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。通电后小磁针静止时的分布如图3所示，可判断通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向转动180°，由此可知：通电螺线管两端的极性与螺线管中电流的方向有关。【解答】解：（1）由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm＝1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；物体A左侧与6.00刻度线对齐，右侧与7.3cm对齐，估读为7.30cm，所以物体A的长度为L＝7.30﹣6.00cm＝1.30cm；由图知：温度计上10℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，即此温度计的分度值为1℃；液柱最高处在“0”以下，所以显示的温度低于0℃，为﹣22℃。（2）AB、CD的长度相同、材料相同，AB的横截面积大于CD的横截面积，将它们分别接入电路进行实验，会发现接入AB时电流表的示数大于接入CD时电流表的示数，这说明横截面积不同，导体的电阻不同，所以该实验是为了探究导体的电阻大小与横截面积的关系；（3）将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向；通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极；因此由以上实验探究的结果是：通电螺线管外部磁场与条形磁体相似；改变螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北所指方向发生了改变，可知通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。故答案为：（1）1，30；﹣22；（2）大于；横截面积；（3）条形磁铁；电流。【点评】（1）初中物理学习了很多测量工具的使用，但没有特殊说明，只有刻度尺的读数要有估读值，其它只要读到准确值即可。（2）解决本题关键：一是掌握控制变量法及应用，二是知道影响导体电阻大小的因素。注意控制变量法的使用范围，控制变量法是初中物理实验中比较常用的研究方法之一。2．在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：（1）按照图中布置实验器材，螺线管通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管的周围存在磁场；小磁针放在螺线管四周不同的位置，在图上记录了磁针N极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；由实验现象得出：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。（2）小明做了如图所示的实验，由实验现象得出：通电螺线管的磁极极性与电流的方向有关。（3）请你说出两种使通电螺线管磁性增强的措施：①增大螺线管中的电流；②增加螺线管线圈的匝数。【解答】解：（1）奥斯特首先发现了电流的周围存在磁场；小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针N极的方向；通电螺线管外部磁感线也是从N极指向S极，故通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；（2）如图所示的实验，由实验现象得出：通电螺线管周围磁场方向与电流方向有关，当电流方向改变时，磁场方向也会发生改变；（3）通电螺线管磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数及是否有铁芯插入有关。①增大螺线管中的电流，②增加螺线管线圈的匝数，可以使通电螺线管的磁