Question

如圖（a）所示是“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)，小明將許多小磁針?lè)旁诼菥�管周?chē)�的不同位置，接通電路后觀察各小磁針靜止時(shí)的指向（小磁針上涂黑的是N極）．然后根據(jù)小磁針指向，畫(huà)出了螺線管周?chē)�的磁感線，如圖（b）所示．

（1）觀察圖（a）和（b）發(fā)現(xiàn)，通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布與______磁體的磁場(chǎng)十分相似．后來(lái)，小明對(duì)調(diào)電源正負(fù)極重新實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時(shí)N極指向都與原來(lái)相反，這說(shuō)明通電螺線管的磁場(chǎng)方向與______有關(guān)．
（2）如果要探究“通電螺線管磁場(chǎng)強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系”，應(yīng)在圖（a）所示電路的基礎(chǔ)上做怎樣的改進(jìn)？答：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）條形磁體周?chē)�磁感線的形狀是紡錘形的，根據(jù)圖b所示的通電螺線管周?chē)�磁感線的形狀，兩者聯(lián)系起來(lái)，可以得到此題的答案．
通電螺線管周?chē)�磁�?chǎng)的方向與電流方向和線圈的繞向這兩個(gè)因素有關(guān)，若只改變其中的一個(gè)，磁場(chǎng)方向發(fā)生改變；若兩個(gè)因素同時(shí)改變，磁場(chǎng)方向不變．
（2）螺線管的磁性強(qiáng)弱與螺線管中的電流大小、線圈匝數(shù)、螺線管中是否插入鐵芯有關(guān)．要探究螺線管的磁場(chǎng)強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系，就要控制線圈匝數(shù)和螺線管中是否插入鐵芯的情況相同，改變螺線管中電流的大小，結(jié)合滑動(dòng)變阻器的作用，可以得到此題的答案．
解答：解：（1）根據(jù)圖示的通電螺線管周?chē)�的小磁針的排布情況和螺線管周?chē)�磁感線的形狀，可以確定通電螺線管周?chē)�磁感線的形狀是紡錘形的，這與條形磁體周?chē)�磁�?chǎng)分布相似．
小明改變電源的正負(fù)極后，螺線管中的電流方向發(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，螺線管磁場(chǎng)的方向與電流方向有關(guān)．
（2）要探究螺線管的磁場(chǎng)強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系，就要改變螺線管中的電流大小，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)入一個(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．
故答案為：（1）條形；電流方向．（2）再在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器．
點(diǎn)評(píng)：（1）通過(guò)螺線管周?chē)�小磁針的北極指向確定了螺線管周?chē)�的磁�?chǎng)方向，再利用建立模型法畫(huà)出了其周?chē)�的磁感線形狀．與學(xué)過(guò)的條形、蹄形磁體周?chē)�磁感線的形狀對(duì)比即可解決此題．
（2）此題中在探究螺線管的磁場(chǎng)分布時(shí)用到了建立模型法；在探究其磁場(chǎng)方向和磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)用到了控制變量法和轉(zhuǎn)換法．