初中物理通电螺线管的磁场实验题

为了探究通电螺线管外部磁场的方向，小明设计了如图甲所示实验。

（1）闭合开关，小磁针转动到如图乙所示位置；断开开关，小磁针又回到原来位置（指向南北），这说明通电螺线管周围有　　，通电螺线管的 $a$端为　　极。

（2）调换电源正负极接线后再闭合开关，发现小磁针转动情况与图所示相反。这说明通电螺线管的磁场方向与电流的　　有关。

（1）A图是观察水的沸腾实验，实验过程中，若撤去酒精灯，水将不再沸腾，说明：液体在沸腾的过程中需要不断地　　（选填“吸热”“放热”。）

（2）B图是用天平测量物体质量的某一操作环节，操作不规范之处是　　。

（3）C图是“探究通电螺线管外部磁场”的实验，在螺旋管的两端各放一个小磁针，并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑，放小磁针的目的是　　，只改变电流方向，小明发现，铁屑的分布形状　　（填“没有”或“发生”）改变。

安安在探究通电螺线管的磁场分布的实验中，如图所示：

（1）在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外的磁场与　　磁体的磁场相似；在通电螺线管的两端各放一个小磁针，据小磁针静止时的指向，可以判定图中通电螺线管的　　（选填“左”或“右” $)$端是它的 $N$极；

（2）如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，接下来的操作是　　，并观察小磁针的指向。

为了探究通电螺线管外部磁场的方向，小明设计了如图甲所示实验。

（1）闭合开关，小磁针转动到如图乙所示位置；断开开关，小磁针又回到原来位置（指向南北），这说明通电螺线管周围有 　 　，通电螺线管的 $a$ 端为 　　极。

（2）调换电源正负极接线后再闭合开关，发现小磁针转动情况与图所示相反。这说明通电螺线管的磁场方向与电流的 　　有关。

小波在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，组装了如图（1）所示电路，实验时：
（1）可通过观察__________________判断通电螺线管的磁极。
（2）为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向是否有关？实验中是通过             来改变通电螺线管中电流的方向。
（3）如图（2）所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与_________的磁场相似。
（4）本实验经过改进，还可以探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系。
请说出一种你的改进方法                                                           。

探究电生磁

装置
结论 作图	①根据图1可知：电流的磁场方向与　　方向有关 ②据图2可知：通电螺线管外部的磁场与　　磁体的磁场相似。 ③根据图2中小磁针的指向，标出电源的正、负极 ④根据图3可知：电磁铁磁性的强弱跟　　有关。 ⑤要使图3中乙电磁铁的磁性增强，可以　　。

在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：

（1）为使磁场加强，可以在螺线管中插入一根　   　棒。

（2）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，这个方向就是该点的磁场方向。

（3）根据图甲、乙、丙记录的小磁针指向，可以得出：通电螺线管外部的磁场与　   　磁铁的磁场相似。

（4）如果把通电螺线管看做一个磁体，通电螺线管极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定则来表述，即用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，则拇指所指的那端就是螺线管的　    　极。

（5）如果丙和丁两个螺线管同时通电，则这两个螺线管之间会相互　    　（选填“吸引”或“排斥”）。

运用知识解决问题：

（1）工人装修电路时不细心，使火线和零线直接接通，会造成　　，电路中的电流过大，总开关“跳闸”。

（2）请根据如图所示小磁针的指向标出电源的正、负极。

（3）标有“ $220V$， $800W$”的电热器，正常工作时的电流为　　，正常工作 $1.25h$消耗的电能为　　。

法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。右图是说明巨磁电阻特性原理的示意图：

（1）通电螺线管的右端是_________极；
（2）闭合开关S₂，指示灯不亮，再闭合开关 S₁，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与    有关；
（3）若滑片P向左移动，电磁铁的磁场_________（填“增强”、“减弱”），观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论：                              ；

小明同学在做“探究通电螺线管外围的磁场分布”的实验中：

（1）当他在通电螺线管四周不同位置摆放多枚小磁针，最后静止在如图所示位置。则通电螺线管外部的磁场与　　磁体的磁场相似。

（2）当他改变通电螺线管中电流方向后，发现周围每个小磁针转动　　度角后重新静止下来。

通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，我们通过以下实验来进行探究：

（1）在硬纸板上放置一个螺线管，周围均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被 　    　。轻敲纸板，观察铁屑的排列情况如图甲所示，图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况，对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与 　    　磁体的相似；

（2）我们要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助 　    　；

（3）根据前面的实验结果，把通电螺线管看成一个磁体，它的两极如图丁所示，为了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有什么关系，我们下一步要做的是 　    　，观察 　    　。

晓晓实验组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图所示电路。实验时，

（1）可通过观察_________________判断通电螺线管的磁极。
（2）如图所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与____________的磁场相似。
（3）晓晓猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了______________________________，来研究通电螺线管磁场强弱与____________________的关系。

在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。

（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与　　的磁场相似。

（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动 $180°$，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中　　方向有关。

（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关 $S$接 $a$，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关 $S$从 $a$换到 $b$，调节变阻器的滑片 $P$，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了　　，来探究　　的关系。

小红在“探究通电螺线管外部磁场分布”实验中，往嵌入螺线管的硬纸板上均匀撒上铁屑，通电后　　（填写操作方法）硬纸板，铁屑的排列如图所示，由此可以判断通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场分布相似。她还将电池的正负极对调，这样操作是为了研究　　的方向和电流方向是否有关。人们很形象地用“蚂蚁爬”或“猴子抱”来描述通电螺线管的电流方向与 $N$极位置关系，物理学上通常用　　来判断通电螺线管的极性。

小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图所示电路。实验时，

(1)可通过观察__________________判断通电螺线管的磁极。
(2)如图所示是通电螺线管周网的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与_________的磁场相似。

(3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了____________________，来研究________________的关系。