题目内容
【题目】小哲在去办公室问老师磁场问题时,看到一个如图1所示的仪器,通过自学知道这是通电螺线管,在得到老师的允许和帮助下,他和同学一起探究其磁场特点.
(1)他们首先探究通电螺线管周围是否存在磁场.连接好电路后,他们将1个小磁针分别放在螺线管外部的不同位置,发现小磁针都不动.闭合开关后,重新放置小磁针,发现无论小磁针放在螺线管周围的那个位置,均发生偏转.于是他们得出结论:通电后的螺线管周围存在 .此时,如果移走小磁针,该结论则 (选填“成立”或“不成立”).
(2)细心的小哲还发现通电后,小磁针不但偏转,而且在不同位置N极指向各不相同,他猜想此现象是因为通电螺线管磁场的分布特点造成的.于是他们设计实验方案如下:先将铁屑均匀地洒满玻璃板,再通电,铁屑会被磁化,每一个小铁屑都相当于一个 ,根据铁屑受力转动后的分布情况,就可以知道通电螺线管的磁场分布特点了.但在进行实验时,通电后,大多数铁屑并没有发生转动,他们轻轻敲击玻璃板面,才观察到了如图2所示的铁屑分布情况,轻轻敲击玻璃板面的目的是为了减小 .他们分析论证后得出结论:通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似.
(3)同学小炜仔细研究了铁屑分布情况之后,他提出我们前面学习磁场时,有关磁感线的方向规定是:在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极发出,最后回到S极.但从我们的实验现象看,好像在磁体内部也存在磁场,那么磁体内部的磁场方向是怎样的?请你设计一个实验,利用本实验的器材和装置,进一步探究磁体内部的磁场方向情况.你设计的实验方案是: .
【答案】(1)磁场;成立;
(2)小磁针;摩擦力;
(3)在螺线管内部放置小磁针,通电后观察小磁针静止时N极的指向
【解析】
试题分析:(1)通电螺线管周围存在磁场,磁场看不到,摸不着,通过放置周围的小磁针的偏转反映磁场的存在;
(2)周围铁屑会被磁化,但由于其与纸板的摩擦力太大,它不能自己转动,因此实验中轻敲纸板;
(3)磁感线是一闭合曲线,在磁体的内部从S极回到N极,与外部相反.
解:(1)探究通电螺线管周围是否存在磁场.连接好电路后,将1个小磁针分别放在螺线管外部的不同位置,发现小磁针都不动.闭合开关后,重新放置小磁针,发现无论小磁针放在螺线管周围的那个位置,均发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场,电流周围存在的磁场是真实的,不会由于小磁针的有无而消失;
(2)通电螺线管周围的铁屑会被磁化,每一个小铁屑都相当于一个小磁针;根据铁屑受力转动后的分布情况,就可以知道通电螺线管的磁场分布特点;
由于周围铁屑会被磁化,但由于其与纸板的摩擦力太大,它不能自己转动,因此实验中轻敲纸板的目的是减小铁屑与纸板的摩擦,使铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列,分析论证得出结论:通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似;
(3)利用本实验的器材和装置,进一步探究磁体内部的磁场方向情况,实验方案为:在螺线管内部放置小磁针,通电后观察小磁针静止时,N极的指向.
故答案为:(1)磁场;成立;
(2)小磁针;摩擦力;
(3)在螺线管内部放置小磁针,通电后观察小磁针静止时N极的指向.