資源簡介

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實驗18 探究通電螺線管外部磁場的分布
知識點一、電生磁
1.奧斯特實驗
實驗探究 在靜止的小磁針上方放一根與小磁針平行的直導線，依次進行如圖甲、乙、丙所示的操作。
現象分析 （1）比較甲、乙兩圖所示現象，導線通電后，小磁針發生偏轉（轉換法：有無磁場→小磁針是否發生偏轉），斷電后，小磁針又回到原位置，這說明通電直導線周圍產生了磁場； （2）比較甲、丙兩圖所示現象，改變電流的方向，小磁針偏轉方向發生改變，即小磁針處磁場方向發生改變，這說明電流的磁場方向與電流方向有關。
研究歸納 （1）通電導線周圍存在著磁場； （2）電流的磁場方向與電流方向有關。
2.電流的磁效應
通電導線周圍存在著與電流方向有關的磁場，這種現象叫做電流的磁效應。電流磁效應是丹麥物理學家奧斯特通過實驗首先發現的。奧斯特實驗第一次揭示了電與磁之間的聯系，即電可以產生磁。
知識點二、探究通電螺線管外部磁場的分布
1.螺線管
（1）把導線纏繞在圓筒上，就做成了一個螺線管，也叫線圈。接通電源的螺線管叫通電螺線管。
（2）給螺線管通電后，各線圈產生的磁場疊加在一起，通電螺線管周圍就產生了較強的磁場。
2.探究通電螺線管外部的磁場分布
實驗探究1：通電螺線管的磁場方向和電流方向的關系 （1）用銅導線穿過玻璃板，做成螺線管，給螺線管通入電流，將小磁針放在螺線管周圍的不同位置，記下小磁針在各個位置時N極的指向； （2）改變電流方向，再次觀察實驗現象。
實驗現象 （1）通電后小磁針發生偏轉，不同位置的小磁針N極指向不同，如圖所示； （2）改變電流方向，小磁針指向發生改變。
現象分析 （1）從小磁針的N極指向看，通電螺線管外部的磁感線從螺線管的一端出來回到另一端，說明通電螺線管有兩個磁極且在兩端。 （2）小磁針的N極指向改變，說明了磁場方向的改變，即通電螺線管兩端的極性改變了，由此可知，電流方向改變了磁場方向，即通電螺線管的磁場方向與電流方向有關。
實驗探究2：通電螺線管外部的磁場的分布特征 在玻璃板上撒一些鐵屑，給螺線管通電后，輕輕敲擊玻璃板，觀察鐵屑的分布情況。實驗現象如圖所示。
現象分析 從鐵屑的分布情況看，通電螺線管外部的鐵屑排列情況和條形磁體周圍鐵屑的分布情況相似。
歸納總結 （1）通電螺線管外部的磁場方向與電流方向有關； （2）通電螺線管外部磁場跟條形磁體的磁場相似，通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個磁極； （3）通電螺線管的內部也存在磁場，其磁場方向與外部相反（內外磁場方向大致走向相反）。
（2023 濟南）實驗室備有嵌入螺線管的玻璃板和電源，小明和小亮分別選用鐵屑和小磁針來“探究通電螺線管外部磁場的方向”。
（1）小明在螺線管周圍的玻璃板上均勻地撒上一層鐵屑。給螺線管通電后，輕敲玻璃板，小明觀察到螺線管周圍鐵屑的分布情況如圖甲所示。
小明的實驗說明，通電螺線管外部的磁場和 外部的磁場相似。
（2）小亮在螺線管周圍的玻璃板上整齊、均勻地放置了32個小磁針，如圖乙所示。給螺線管通電后，小亮觀察到這32個小磁針的指向更接近于圖中的 。
（3）小明的實驗方案具有明顯的不足，其不足之處是 。
（4）為了彌補小明實驗方案的不足，請提出一條改進建議： 。
（2023 云南）某實驗小組探究“通電螺線管外部磁場的特點”。
（1）將螺線管安裝在一塊有機玻璃板上，連入電路中。在板面上均勻地灑滿鐵屑，閉合開關并輕敲玻璃板面，觀察到鐵屑分布情況如圖甲所示。鐵屑的分布情況與 磁體周圍鐵屑的分布情況相似，鐵屑的作用是顯示 。
（2）把小磁針放在通電螺線管四周不同的位置，小磁針靜止時N極所指方向如圖乙所示，則通電螺線管的右端為 極。對調電源正負極，閉合開關，小磁針靜止時N極所指方向如圖丙所示，說明通電螺線管的極性與 的方向有關。
（2023 長春模擬）電與磁之間存在著相互聯系，彰顯物理現象的對稱、統一之美。
（1）如圖1所示，亮亮利用干電池、導線和小磁針進行實驗。
①通電后小磁針發生偏轉，斷電后小磁針復位。實驗表明 ；
②世界上第一個發現電和磁是有聯系的科學家是 。
（2）亮亮又將直導線繞成螺線管形狀，在螺線管的兩端各放一個小磁針，并在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑。
①通電后觀察小磁針的指向及鐵屑的排列情況，如圖所示。實驗結果表明：通電螺線管外部的磁場與 的磁場相似；
②為了進一步判斷通電螺線管的極性與環繞螺線管的電流方向之間的關系，接下來的操作是 。
（2023 二道區校級模擬）在“探究通電螺線管外部磁場的方向”的實驗中：
（1）閉合開關，小磁針的N極（涂黑部分）指向如圖所示，請在圖中標出通電螺線管N極。
（2）當把電源的正負極對調，閉合開關，發現小磁針的N、S極也對調了，這說明通電螺線管外部的磁場方向跟 有關。
（3）實驗時現象不明顯，為了增大磁場強度，請提出一種可行的方法： 。
（4）懸掛著的自由轉動的小磁針靜止后S極總是指向地理南極，這是因為小磁針受到 的作用。
（2023 項城市三模）在“探究通電螺線管外部的磁場分布”實驗中：
（1）小胡在通電螺線管周圍擺上小磁針后發現：同一個小磁針在磁場中不同位置指向不同；不同小磁針放在磁場同一位置時指向相同，這表明磁場具有 性；磁場中某點小磁針靜止時N極的指向即為該點的 ；由圖甲可得：通電螺線管外部的磁場分布與 磁體的相似。
（2）接著在圖乙所示的實驗中，由現象可得出：通電螺線管的磁極極性與 方向有關。
（2023 分宜縣校級模擬）小明在做測小燈泡電功率的實驗時，發現掛在脖子上的鑰匙靠近滑動變阻器時，鑰匙被通電的滑動變阻器吸引，小明認為通電的滑動變阻器可能有磁性，便組裝器材進行探究。
（1）小明認為通電的滑動變阻器可能有磁性的依據是滑動變阻器由電阻絲繞制而成，通電后相當于 。
（2）從實驗室中找來一些器材，按圖連接好電路。在選擇變阻器時，作為研究對象的滑動變阻器乙的最大阻值應越 越好，原因是 。
（3）在滑動變阻器乙附近擺放好小磁針，在開關沒有閉合前，小磁針（涂有黑色的一端為N極）靜止時如圖所示，則圖中地球的北極在 （選填“左”或“右”）邊。
（4）閉合開關后，發現只有最左側的小磁針的指向反轉過來，上下的小磁針幾乎不動；將滑動變阻器乙上下的接線互換，上下的小磁針指向反轉過來，而左側的小磁針幾乎不動。由此可看出滑動變阻器外部的磁場與 磁體的磁場相似，同時發現滑動變阻器兩端的磁極與 有關。
（5）在圖中，如果要使乙滑動變阻器的磁性變強，你的操作是 （寫出一種即可）。
（2023 歷城區三模）利用我們所掌握的磁學知識，尋找“從指南針到磁懸浮列車”學習過程中的各實驗間的聯系。
（1）通過觀察分析實驗乙組圖與甲組圖的現象可知，條形磁鐵和通電螺線管都能吸引大頭針、使小磁針偏轉并有一定的規律，我們推測電流和磁鐵的周圍都存在著一種相同的看不見、摸不著的物質，將其稱為 ，乙組圖中的f圖是著名的 （填科學家名稱）實驗。
（2）在探究通電螺線管外部磁場特點的實驗g中用鐵屑的目的是將 顯示出來，而實驗h中使用小磁針除了可以達到該目的，還可以 。
（3）乙組圖h圖中通電螺線管右端相當于條形磁鐵的 （選填“N”或“S”）極。
（4）當將條形磁鐵遠離小磁針或斷開電源，小磁針都最終靜止且指示南北方向，說明此時小磁針應該受到一個力，這個力是來自 場。
（5）通電導線使小磁針發生偏轉，由于力的作用是相互的，因此我們可以認為，小磁針對通電導線也應有力的作用，受此啟發發明了 （選填“發電機”或“電動機”）。
（2023 柳州一模）某實驗小組利用如圖甲的裝置探究通電螺線管外部磁場的方向。
（1）在嵌有螺線管的有機玻璃上均勻地撒滿鐵屑，連接電路并給螺線管通電，輕敲玻璃板，可觀察到鐵屑分布如圖乙。這是由于鐵屑在磁場中被 成一個個小磁針，在磁場力作用下重新排列所致。實驗表明通電螺線管外部的磁場分布與 的磁場相似。
（2）對調電源正負極，可以改變通過螺線管的電流 ，移動滑動變阻器的滑片，則可以改變通過螺線管的電流 ，同時記錄放在螺線管兩端的小磁針的指向。（選填“大小”或“方向”）
（3）分析實驗現象可知，通電螺線管磁場的極性與螺線管中電流的 有關。
（2023 光山縣校級二模）實驗小組的同學們用一塊安裝在有機玻璃上的螺線管，小磁針、鐵屑、電源、導線、開關等器材來探究通電螺線管周圍的磁場分布，實驗裝置如圖。
（1）先將電源、開關、螺線管用導線依次連接起來，將多個小磁針放到螺線管周圍，如圖甲所示。閉合開關，螺線管周圍的小磁針發生了明顯偏轉，如圖乙所示，該現象說明： ，小明同學發現放在A、B兩處的小磁針在開關閉合后不發生偏轉，則小磁針不偏轉的
原因是： ；
（2）小云同學發現小磁針體積較大，放在螺線管周圍的數量有限，不能細致地探究通電螺線管周圍的磁場分布，于是建議小明改為在螺線管周圍撒上鐵屑來觀察，當小明在玻璃板上均勻撒上鐵屑并接通電路后，并沒有發現鐵屑出現有規律的分布，這時應進行的操作是 ；
（3）實驗完成后，老師提問：通電螺線管兩端的磁性與電流方向是否有關，請你幫他們設計可行的方案進行驗證： 。
（2023 丹江口市一模）在“探究通電螺線管外部磁場”的實驗中，小明將小磁針放在螺線管周圍不同的位置如圖甲，小磁針顯示的是 （選填“本地的南北方位”或“螺線管周圍的磁場”），閉合開關后觀察到如圖乙的現象，說明通電螺線管周圍存在 （選填“磁場”“磁力”或“電場”）；在圖丙螺線管的中間插入鐵芯，便做成 （選填“電磁鐵”“電動機”）。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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實驗18 探究通電螺線管外部磁場的分布
知識點一、電生磁
1.奧斯特實驗
實驗探究 在靜止的小磁針上方放一根與小磁針平行的直導線，依次進行如圖甲、乙、丙所示的操作。
現象分析 （1）比較甲、乙兩圖所示現象，導線通電后，小磁針發生偏轉（轉換法：有無磁場→小磁針是否發生偏轉），斷電后，小磁針又回到原位置，這說明通電直導線周圍產生了磁場； （2）比較甲、丙兩圖所示現象，改變電流的方向，小磁針偏轉方向發生改變，即小磁針處磁場方向發生改變，這說明電流的磁場方向與電流方向有關。
研究歸納 （1）通電導線周圍存在著磁場； （2）電流的磁場方向與電流方向有關。
2.電流的磁效應
通電導線周圍存在著與電流方向有關的磁場，這種現象叫做電流的磁效應。電流磁效應是丹麥物理學家奧斯特通過實驗首先發現的。奧斯特實驗第一次揭示了電與磁之間的聯系，即電可以產生磁。
知識點二、探究通電螺線管外部磁場的分布
1.螺線管
（1）把導線纏繞在圓筒上，就做成了一個螺線管，也叫線圈。接通電源的螺線管叫通電螺線管。
（2）給螺線管通電后，各線圈產生的磁場疊加在一起，通電螺線管周圍就產生了較強的磁場。
2.探究通電螺線管外部的磁場分布
實驗探究1：通電螺線管的磁場方向和電流方向的關系 （1）用銅導線穿過玻璃板，做成螺線管，給螺線管通入電流，將小磁針放在螺線管周圍的不同位置，記下小磁針在各個位置時N極的指向； （2）改變電流方向，再次觀察實驗現象。
實驗現象 （1）通電后小磁針發生偏轉，不同位置的小磁針N極指向不同，如圖所示； （2）改變電流方向，小磁針指向發生改變。
現象分析 （1）從小磁針的N極指向看，通電螺線管外部的磁感線從螺線管的一端出來回到另一端，說明通電螺線管有兩個磁極且在兩端。 （2）小磁針的N極指向改變，說明了磁場方向的改變，即通電螺線管兩端的極性改變了，由此可知，電流方向改變了磁場方向，即通電螺線管的磁場方向與電流方向有關。
實驗探究2：通電螺線管外部的磁場的分布特征 在玻璃板上撒一些鐵屑，給螺線管通電后，輕輕敲擊玻璃板，觀察鐵屑的分布情況。實驗現象如圖所示。
現象分析 從鐵屑的分布情況看，通電螺線管外部的鐵屑排列情況和條形磁體周圍鐵屑的分布情況相似。
歸納總結 （1）通電螺線管外部的磁場方向與電流方向有關； （2）通電螺線管外部磁場跟條形磁體的磁場相似，通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個磁極； （3）通電螺線管的內部也存在磁場，其磁場方向與外部相反（內外磁場方向大致走向相反）。
（2023 濟南）實驗室備有嵌入螺線管的玻璃板和電源，小明和小亮分別選用鐵屑和小磁針來“探究通電螺線管外部磁場的方向”。
（1）小明在螺線管周圍的玻璃板上均勻地撒上一層鐵屑。給螺線管通電后，輕敲玻璃板，小明觀察到螺線管周圍鐵屑的分布情況如圖甲所示。
小明的實驗說明，通電螺線管外部的磁場和 外部的磁場相似。
（2）小亮在螺線管周圍的玻璃板上整齊、均勻地放置了32個小磁針，如圖乙所示。給螺線管通電后，小亮觀察到這32個小磁針的指向更接近于圖中的 。
（3）小明的實驗方案具有明顯的不足，其不足之處是 。
（4）為了彌補小明實驗方案的不足，請提出一條改進建議： 。
【解答】解：（1）通電后小磁針的指向如圖甲所示，說明通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似；
（2）小磁針涂黑部分為N極，在圖中，根據周圍小磁針N極指向與該點磁感線方向一致，在通電螺線管外部，磁感線是從北極發出，最后回到南極，只有B圖所示小磁針N極指向一致，左側小磁針N極都指向外側，右側小磁針N極都指向內側，其它三個圖示小磁針N極指向均有不同方向之處；
（3）根據安培定則，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向螺線管的那一端，是電磁鐵N極，另一端為S極；但此方案中無法從圖示判斷出電流的方向確定四指指向，且鐵屑靜止時也不能夠通過鐵屑的分布判斷通電螺線管外部磁場的方向，故無法判斷出通電螺線管外部磁場的方向；
（4）根據周圍小磁針N極指向與該點磁感線方向一致，在通電螺線管外部，磁感線是從北極發出，最后回到南極，小磁針與鐵屑相比，能更好地顯示出各點的磁場方向，增加小磁針，把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后，小磁針N極所指的方向就是該點的磁場方向。
故答案為：（1）條形磁體；（2）B；（3）無法判斷出通電螺線管外部磁場的方向；（4）增加小磁針，把小磁針放到螺線管四周不同位置。
（2023 云南）某實驗小組探究“通電螺線管外部磁場的特點”。
（1）將螺線管安裝在一塊有機玻璃板上，連入電路中。在板面上均勻地灑滿鐵屑，閉合開關并輕敲玻璃板面，觀察到鐵屑分布情況如圖甲所示。鐵屑的分布情況與 磁體周圍鐵屑的分布情況相似，鐵屑的作用是顯示 。
（2）把小磁針放在通電螺線管四周不同的位置，小磁針靜止時N極所指方向如圖乙所示，則通電螺線管的右端為 極。對調電源正負極，閉合開關，小磁針靜止時N極所指方向如圖丙所示，說明通電螺線管的極性與 的方向有關。
【解答】解：（1）將螺線管安裝在一塊有機玻璃板上，連入電路中。在板面上均勻地灑滿鐵屑，閉合開關并輕敲玻璃板面，觀察到鐵屑分布情況如圖甲所示。鐵屑的分布情況與條形磁體周圍鐵屑的分布情況相似，鐵屑的作用是顯示磁場的分布情況。
（2）把小磁針放在通電螺線管四周不同的位置，小磁針靜止時N極所指方向如圖乙所示，根據磁極間的相互作用規律，則通電螺線管的右端為N極。對調電源正負極，閉合開關，小磁針靜止時N極所指方向如圖丙所示，說明通電螺線管的極性與電流的方向有關。
故答案為：（1）條形；磁場的分布情況；（2）N；電流。
（2023 長春模擬）電與磁之間存在著相互聯系，彰顯物理現象的對稱、統一之美。
（1）如圖1所示，亮亮利用干電池、導線和小磁針進行實驗。
①通電后小磁針發生偏轉，斷電后小磁針復位。實驗表明 ；
②世界上第一個發現電和磁是有聯系的科學家是 。
（2）亮亮又將直導線繞成螺線管形狀，在螺線管的兩端各放一個小磁針，并在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑。
①通電后觀察小磁針的指向及鐵屑的排列情況，如圖所示。實驗結果表明：通電螺線管外部的磁場與 的磁場相似；
②為了進一步判斷通電螺線管的極性與環繞螺線管的電流方向之間的關系，接下來的操作是 。
【解答】解：（1）①通電后小磁針發生偏轉，斷電后小磁針復位，這說明通電導線的周圍存在磁場；
②世界上第一個發現電和磁是有聯系的科學家奧斯特；
（2）①通電后觀察小磁針的指向及鐵屑的排列情況，根據現象可知，通電螺線管外部磁場與條形磁體相似；
②判斷通電螺線管的極性與環繞螺線管的電流方向之間有什么關系時，采用的是控制變量法，實驗中需要改變電流的方向，觀察小磁針的偏轉方向是否發生變化；故操作是：對調電源正負極，觀察小磁針的指向。
故答案為：（1）①通電導線周圍存在磁場；②奧斯特；（2）①條形磁體；②對調電源正負極，觀察小磁針的指向。
（2023 二道區校級模擬）在“探究通電螺線管外部磁場的方向”的實驗中：
（1）閉合開關，小磁針的N極（涂黑部分）指向如圖所示，請在圖中標出通電螺線管N極。
（2）當把電源的正負極對調，閉合開關，發現小磁針的N、S極也對調了，這說明通電螺線管外部的磁場方向跟 有關。
（3）實驗時現象不明顯，為了增大磁場強度，請提出一種可行的方法： 。
（4）懸掛著的自由轉動的小磁針靜止后S極總是指向地理南極，這是因為小磁針受到 的作用。
【解答】解：（1）閉合開關，小磁針的N極指向左側，因為同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引，因此通電螺線管的左端為N極，右端為S極。如圖所示：
（2）當把電源的正負極對調，閉合開關，發現小磁針的N、S極也對調了，這說明通電螺線管外部的磁場方向跟螺線管線圈中的電流方向有關；
（3）實驗時現象不明顯，為了增大磁場強度，可以增加螺線管線圈的匝數；
（4）由于受地磁場的影響，懸掛著的自由轉動的小磁針靜止后S極總是指向地理南極。
故答案為：（1）見解答圖；
（2）螺線管線圈中的電流方向；
（3）增加螺線管線圈的匝數；
（4）地磁場。
（2023 項城市三模）在“探究通電螺線管外部的磁場分布”實驗中：
（1）小胡在通電螺線管周圍擺上小磁針后發現：同一個小磁針在磁場中不同位置指向不同；不同小磁針放在磁場同一位置時指向相同，這表明磁場具有 性；磁場中某點小磁針靜止時N極的指向即為該點的 ；由圖甲可得：通電螺線管外部的磁場分布與 磁體的相似。
（2）接著在圖乙所示的實驗中，由現象可得出：通電螺線管的磁極極性與 方向有關。
【解答】解：（1）磁場是有方向的，在磁場的不同位置，其磁場方向一般不同。不同小磁針放在磁場同一位置時指向相同，這表明磁場具有方向性；小磁針在磁場中某點靜止時，N極的指向為該點磁場的方向；通電螺線管外部的磁場分布與條形磁體的相似；
（2）將電源正、負極對調，小磁針的指向也改變了，說明通電螺線管的磁場方向與電流方向有關。
故答案為：（1）方向；磁場的方向；條形；（2）電流。
（2023 分宜縣校級模擬）小明在做測小燈泡電功率的實驗時，發現掛在脖子上的鑰匙靠近滑動變阻器時，鑰匙被通電的滑動變阻器吸引，小明認為通電的滑動變阻器可能有磁性，便組裝器材進行探究。
（1）小明認為通電的滑動變阻器可能有磁性的依據是滑動變阻器由電阻絲繞制而成，通電后相當于 。
（2）從實驗室中找來一些器材，按圖連接好電路。在選擇變阻器時，作為研究對象的滑動變阻器乙的最大阻值應越 越好，原因是 。
（3）在滑動變阻器乙附近擺放好小磁針，在開關沒有閉合前，小磁針（涂有黑色的一端為N極）靜止時如圖所示，則圖中地球的北極在 （選填“左”或“右”）邊。
（4）閉合開關后，發現只有最左側的小磁針的指向反轉過來，上下的小磁針幾乎不動；將滑動變阻器乙上下的接線互換，上下的小磁針指向反轉過來，而左側的小磁針幾乎不動。由此可看出滑動變阻器外部的磁場與 磁體的磁場相似，同時發現滑動變阻器兩端的磁極與 有關。
（5）在圖中，如果要使乙滑動變阻器的磁性變強，你的操作是 （寫出一種即可）。
【解答】解：（1）通電的滑動變阻器可能有磁性的依據是滑動變阻器由電阻絲繞制而成，通電后相當于螺線管。
（2）選擇變阻器時，作為研究對象的滑動變阻器乙的最大阻值應越小越好，原因是電阻越小，通過的電流越大，磁性越強。
（3）根據小磁針靜止時，N指向左側，圖中地球的北極在左邊。
（4）實驗表明：滑動變阻器外部的磁場與條形磁體的磁場相似，同時發現滑動變阻器兩端的磁極與電流的方向有關。
（5）要使乙滑動變阻器的磁性變強，下一步操作是在瓷管中插入一根鐵芯。
故答案為：（1）螺線管；（2）小；電阻越小，通過的電流越大，磁性越強；（3）左；（4）條形；電流的方向；（5）在瓷管中插入一根鐵芯。
（2023 歷城區三模）利用我們所掌握的磁學知識，尋找“從指南針到磁懸浮列車”學習過程中的各實驗間的聯系。
（1）通過觀察分析實驗乙組圖與甲組圖的現象可知，條形磁鐵和通電螺線管都能吸引大頭針、使小磁針偏轉并有一定的規律，我們推測電流和磁鐵的周圍都存在著一種相同的看不見、摸不著的物質，將其稱為 ，乙組圖中的f圖是著名的 （填科學家名稱）實驗。
（2）在探究通電螺線管外部磁場特點的實驗g中用鐵屑的目的是將 顯示出來，而實驗h中使用小磁針除了可以達到該目的，還可以 。
（3）乙組圖h圖中通電螺線管右端相當于條形磁鐵的 （選填“N”或“S”）極。
（4）當將條形磁鐵遠離小磁針或斷開電源，小磁針都最終靜止且指示南北方向，說明此時小磁針應該受到一個力，這個力是來自 場。
（5）通電導線使小磁針發生偏轉，由于力的作用是相互的，因此我們可以認為，小磁針對通電導線也應有力的作用，受此啟發發明了 （選填“發電機”或“電動機”）。
【解答】解：
（1）電流和磁鐵的周圍都存在著一種相同的看不見、摸不著的物質，這種物質被稱為磁場；
乙組圖中的f圖是著名的奧斯特實驗；
（2）在探究通電螺線管外部磁場特點的實驗g中用鐵屑目的是將磁場直觀的顯示出來；
而實驗中小磁針的作用既可以顯示磁場，同時也可以顯示磁場方向；
（3）根據安培定則可知，圖h中通電螺線管的左端為N極，右端為S極，因為通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似，由此乙組圖h圖中通電螺線管右端相當于條形磁鐵的S極；
（4）由于地磁場是南北極方向，因此當將條形磁鐵遠離小磁針或斷開電源，小磁針都最終靜止且指示南北方向，是因為受地磁場作用；
（5）受小磁針對通電導線也應有力的作用的啟發，發明了利用通電導體在磁場中受力運動這一原理工作的電動機。
故答案為：（1）磁場；奧斯特；（2）磁場；顯示磁場方向；（3）S；（4）地磁；（5）電動機。
（2023 柳州一模）某實驗小組利用如圖甲的裝置探究通電螺線管外部磁場的方向。
（1）在嵌有螺線管的有機玻璃上均勻地撒滿鐵屑，連接電路并給螺線管通電，輕敲玻璃板，可觀察到鐵屑分布如圖乙。這是由于鐵屑在磁場中被 成一個個小磁針，在磁場力作用下重新排列所致。實驗表明通電螺線管外部的磁場分布與 的磁場相似。
（2）對調電源正負極，可以改變通過螺線管的電流 ，移動滑動變阻器的滑片，則可以改變通過螺線管的電流 ，同時記錄放在螺線管兩端的小磁針的指向。（選填“大小”或“方向”）
（3）分析實驗現象可知，通電螺線管磁場的極性與螺線管中電流的 有關。
【解答】解：（1）在嵌有一個通電螺線管的玻璃板上均勻地撒上一層鐵屑，然后輕敲玻璃板；鐵屑原來沒有磁性，但在磁場的作用下能夠獲得磁性，說明鐵屑被磁化了；根據鐵屑的分布情況可知通電螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場是相似的；
（2）對調電源正負極，可以改變通過螺線管的電流方向；移動滑動變阻器的滑片，則可以改變通過螺線管的電流大小；
（3）分析實驗現象可知，通電螺線管磁場的極性與螺線管中電流的方向有關。
故答案為：（1）磁化；條形；（2）方向；大小；（3）方向。
（2023 光山縣校級二模）實驗小組的同學們用一塊安裝在有機玻璃上的螺線管，小磁針、鐵屑、電源、導線、開關等器材來探究通電螺線管周圍的磁場分布，實驗裝置如圖。
（1）先將電源、開關、螺線管用導線依次連接起來，將多個小磁針放到螺線管周圍，如圖甲所示。閉合開關，螺線管周圍的小磁針發生了明顯偏轉，如圖乙所示，該現象說明： ，小明同學發現放在A、B兩處的小磁針在開關閉合后不發生偏轉，則小磁針不偏轉的
原因是： ；
（2）小云同學發現小磁針體積較大，放在螺線管周圍的數量有限，不能細致地探究通電螺線管周圍的磁場分布，于是建議小明改為在螺線管周圍撒上鐵屑來觀察，當小明在玻璃板上均勻撒上鐵屑并接通電路后，并沒有發現鐵屑出現有規律的分布，這時應進行的操作是 ；
（3）實驗完成后，老師提問：通電螺線管兩端的磁性與電流方向是否有關，請你幫他們設計可行的方案進行驗證： 。
【解答】解：（1）先將電源、開關、螺線管用導線依次連接起來，將多個小磁針放到螺線管周圍，如圖甲所示。閉合開關，螺線管周圍的小磁針發生了明顯偏轉，如圖乙所示，該現象說明：通電螺線管周圍存在磁場；小明同學發現放在A、B兩處的小磁針在開關閉合后不發生偏轉，則小磁針不偏轉的原因可能是此處的磁場方向與地磁場的磁場方向一致；
（2）當在玻璃板上均勻地撒上鐵屑并接通電路后，并沒有發現鐵屑出現有規律的分布，是因為小鐵屑與玻璃板之間存在摩擦力，這時應輕敲玻璃板，使接觸面分離減小摩擦，從而使小鐵屑能靈活運動；
（3）探究通電螺線管的極性與電流方向的關系，應該改變通電螺線管線圈中的電流方向，如果觀察到小磁針的N極指向與原來相反，則能證明通電螺線管的極性與電流方向有關。
故答案為：（1）通電螺線管周圍存在磁場；此處的磁場方向與地磁場的磁場方向一致；
（2）輕敲玻璃板；
（3）對調電源正、負極，改變通電螺線管線圈中的電流方向，如果觀察到小磁針的N極指向與原來相反，則能證明通電螺線管的極性與電流方向有關。
（2023 丹江口市一模）在“探究通電螺線管外部磁場”的實驗中，小明將小磁針放在螺線管周圍不同的位置如圖甲，小磁針顯示的是 （選填“本地的南北方位”或“螺線管周圍的磁場”），閉合開關后觀察到如圖乙的現象，說明通電螺線管周圍存在 （選填“磁場”“磁力”或“電場”）；在圖丙螺線管的中間插入鐵芯，便做成 （選填“電磁鐵”“電動機”）。
【解答】解：（1）開關沒有閉合時，螺線管沒有通電，沒有產生磁場，小磁針在地磁場的作用下，顯示的是本地的南北方位；
閉合開關后小磁針發生了偏轉，觀察到如圖b所示的現象，說明通電螺線管周圍存在磁場；
如果在螺線管的中間插入鐵芯，便做成了電磁鐵。
故答案為：本地的南北方位；磁場；電磁鐵。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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