Question

18．小波小組在探究“通電螺線管的外部磁場”實驗中，設計了如圖甲所示電路．實驗時：
（1）可通過觀察小磁針N極的指向判斷通電螺線管的磁極．
（2）如圖乙所示是通電螺線管周圍的有機玻璃板上的小磁針分布狀態(tài)，觀察可知通電螺線管的外部磁場與條形磁鐵的磁場相似．
（3）小波猜想通電螺線管磁場強弱可能與線圈匝數(shù)和電流大小都有關．實驗中，他將開關S從1換到2上時，調節(jié)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，此時調節(jié)滑動變阻器是為了控制電流不變，來研究通電螺線管磁場的強弱與線圈匝數(shù)的關系．

Answer 1

分析 （1）螺線管的極性可通過電磁針的指向來進行判斷；
（2）螺線管的磁性兩端強，中間弱，與條形磁體的磁場相類似；這里是借助小磁針的分布來顯示磁場的分布，故是用的轉換法；
（3）影響螺線管磁性強弱的因素有電流的大小和線圈匝數(shù)的多少，在實驗中，應注意控制變量法的運用．

解答 解：
（1）由圖甲可知，在螺線周圍有兩個小磁針，我們可以通過觀察小磁針的指向來判斷螺線管的極性；
（2）由圖乙可知，螺線和的兩端磁性較強，中間磁性較弱，這與條形磁體的磁場分布相類似；這里是借助小磁針的分布來顯示磁場的分布；
（3）實驗中，他將開關S從l換到2上時，連入電路的線圈匝數(shù)發(fā)生了變化，為了保證電流不變，應調節(jié)變阻器的滑片P，控制兩次實驗的電流大小不變，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管磁場強弱與線圈匝數(shù)的關系．
故答案為：
（1）小磁針N極的指向；（2）條形磁鐵；（3）電流不變；線圈匝數(shù)．

點評 本實驗中，既有轉換法的運用，也有控制變量法的研究，是物理學中較典型的實驗之一，是我們應該掌握的．