人教版专题31 探究通电螺线管外部磁场方向的实验题（解析版）.docx

专题31 探究通电螺线管外部磁场方向的实验题
抓住考点学
探究通电螺线管外部磁场的方向实验基础知识
【实验目的】通电螺线管的磁场方向是怎样的
【实验器材】每组电池盒一只(4节电池)，导线，开关、小磁针、螺线管
【实验步骤】将小磁针分别放在螺线管周围不同处，接通电源，记下小磁针静止时N极所指的方向，根据小磁针N极所指的方向可知通电螺线管磁场该点的磁场方向。
改变电流方向，再做一次，并记录下来。
【实验结论】
1.通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似；
2. 通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向的关系为： 。
【实验结论应用】
根据你的实验结论，在下面四副图中标出通电螺线管的N，S。
根据考点考
【例题1】在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针
（1）通电后小磁针的指向如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似。
（2）小明改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的_______方向有关。
（3）由安培定则可知乙图中S闭合后，螺线管的上端为________极。
【答案】（1）条形（2）电流（3）S
【解析】（1）可看出通电螺线管外部的磁场左端是S极、右端是N极。条形磁体磁场相似的。
（2）通电螺线管电流方向改变，磁场方向也改变。通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
（3）根据电源正极知道通电螺线管电流方向，结合导线的绕法，利用安培定则可以判断螺线管的上端为S极。
【例题2】（2020江苏淮安）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：
（1）小磁针的作用：　 　。
（2）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因：　 　
（3）将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与　　方向的关系。
（4）观察实验现象后，应立即断开开关，是为了　 　。
【答案】（1）检验磁场的存在；（2）小磁针N极的指向与磁场方向相同；（3）电流；（4）保护电路，防止螺线管温度过高。
【解析】（1）通电时螺线管周围存在磁场，小磁针在磁场中受到力的作用会发生偏转，所以小磁针能显示磁场的存在；当电流方向改变时，产生的磁场方向也改变，所以小磁针的偏转方向也改变，因此利用小磁针还可以判断磁场的方向；
（2）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，A处的小磁针会指示磁场的方向；B处小磁针不偏转，可能原因是小磁针N极的指向与磁场方向相同；
（3）将电池的正负极对调，此时螺线管中电流的方向发生变化，磁场的方向发生变化，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系；
（4）螺线管是由导线绕成的，其电阻较小，根据欧姆定律可知，通过螺线管的电流较大，产生的热量较多，为了保护电路，观察实验现象后，应立即断开