题目内容

3．小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图1所示电路．实验时，

（1）可通过观察小磁针的指向判断通电螺线管的磁极．
（2）如图2所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似．
（3）小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关．实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了保证先后两次电流相等，来研究通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系．

分析 （1）螺线管的极性可通过电磁针的指向来进行判断；
（2）条形磁体周围磁感线的形状是纺锤形的，根据图（2）所示的通电螺线管周围磁感线的形状，两者联系起来，可以得到此题的答案；
（3）影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少，在实验中，应注意控制变量法的运用．

解答 解：（1）读图可知，在螺线和旁有两个小磁针，我们可以通过观察小磁针的指向来判断螺线管的极性；
（2）根据图示的通电螺线管周围的小磁针的排布情况和螺线管周围磁感线的形状，可以确定通电螺线管周围磁感线的形状是纺锤形的，这与条形磁体周围磁场分布相似；
（3）实验中，他将开关S从l换到2上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系．
故答案为：（1）小磁针的指向；（2）条形磁铁；（3）保证先后两次电流相等；通电螺线管磁性强弱与线圈匝数．

点评 （1）通过螺线管周围小磁针的北极指向确定了螺线管周围的磁场方向，再利用建立模型法画出了其周围的磁感线形状．与学过的条形、蹄形磁体周围磁感线的形状对比即可解决此题．
（2）此题中在探究螺线管的磁场分布时用到了建立模型法；在探究其磁场方向和磁场强弱时用到了控制变量法和转换法．

练习册系列答案
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11．在探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验时：

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A．
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