Question

【題目】下面是小明在探究“通電螺線(xiàn)管外部的磁場(chǎng)”時(shí)，設(shè)計(jì)的系列實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）在探究“通電螺線(xiàn)管外部磁場(chǎng)的方向”實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示。

①可通過(guò)觀察_____________________來(lái)判斷通電螺線(xiàn)管的磁極。

②為了探究通電螺線(xiàn)管外部磁場(chǎng)的方向與電流方向是否有關(guān)，實(shí)驗(yàn)時(shí)是通過(guò)___來(lái)改變通電螺線(xiàn)管中電流的方向。

③如圖乙所示是通電螺線(xiàn)管周?chē)�的有機(jī)玻璃板上的小磁針?lè)植紶顟B(tài)，觀察可知通電 螺線(xiàn)管的外部磁場(chǎng)與_____的磁場(chǎng)相似。

④本實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)改進(jìn)，還可以探究通電螺線(xiàn)管外部磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系。請(qǐng)說(shuō)出一種你的改進(jìn)方法______。

（2）在探究“通電螺線(xiàn)管外部磁場(chǎng)的強(qiáng)弱”時(shí)，設(shè)計(jì)的電路如圖丙所示。小明猜想通電 螺線(xiàn)管磁場(chǎng)強(qiáng)弱可能與線(xiàn)圈匝數(shù)和電流大小都有關(guān)。實(shí)驗(yàn)中，他將開(kāi)關(guān)S從1換到2上時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器是為了控制_____，來(lái)研究_______的關(guān)系。

Answer 1

【答案】小磁針N極的指向 對(duì)調(diào)電源正負(fù)極 條形磁體 串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器 兩次實(shí)驗(yàn)的電流大小不變 通電螺線(xiàn)管磁場(chǎng)強(qiáng)弱與線(xiàn)圈匝數(shù)

【解析】

(1)①利用通電螺線(xiàn)管周?chē)�的小磁針N極的指向可以確定通電螺線(xiàn)管的極性；

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

③根據(jù)圖示的通電螺線(xiàn)管周?chē)�的小磁針的排布情況和螺線(xiàn)管周?chē)�磁感線(xiàn)的形狀，可以確定通電螺線(xiàn)管周?chē)�磁感線(xiàn)的形狀是紡錘形的，這與條形磁體周?chē)�磁�?chǎng)分布相似；

④要探究螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系，就要改變螺線(xiàn)管中的電流大小，而在原電路中，電流的大小是無(wú)法改變的，因此要在電路中再串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器即可，因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器可以通過(guò)改變其接入電路的電阻的大小來(lái)改變電路中的電流大小；

(2)實(shí)驗(yàn)中，他將開(kāi)關(guān)S從1換到2上時(shí)，連入電路的線(xiàn)圈匝數(shù)發(fā)生了變化，為了保證電流不變，應(yīng)調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，控制兩次實(shí)驗(yàn)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(xiàn)管磁場(chǎng)強(qiáng)弱與線(xiàn)圈匝數(shù)的關(guān)系。