16探究通电螺线管外部磁场方向

探究通电螺线管外部磁场的方向

说明：本探究题目包括以下两个方面内容。

1、通电螺线管外部的磁场是怎样分布的？

2、通电螺线管外部磁场的方向跟哪些因素有关？

探究一通电螺线管外部的磁场分布

一、提出问题：

在我们熟悉的磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似？

二、猜想假设：

通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

三、设计实验

（一）实验器材：

通电螺线管磁场演示器、条形磁体、菱形

小磁针（2个）、铁屑、干电池、开关、导

线

（二）实验步骤：

1、开关断开，如图所示连接电路。

2、在通电螺线管的两端各放一个菱形小磁针，并在螺线管的周围均匀撒

铁屑。

3、闭合开关，观察菱形小磁针

的指向，轻敲面板，观察铁屑的

排列情况。用数码相机将铁屑的

排列情况和小磁针的指向照相，

断开开关。

4、在条形磁体的两端各放一个菱形小磁针，观察菱形小磁针的指向，并

在条形磁体的周围均匀撒铁屑，轻敲面板后，观察铁屑的排列情况。用数

码相机将铁屑的排列情况和小磁针的指向照相。

四、进行实验

按照实验步骤操作，做好实验。

通电螺线管周围铁屑的排列情况及小磁针指向如下图所示。

条形磁铁周围铁屑的排列情况及小磁针指向如下图所示。

五、分析论证

比较通电螺线管周围和条形磁铁周围铁屑的排列情况，分析实验现象，可知通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

探究通电螺线管外部磁场的分布情况评价表

探究二影响通电螺线管外部磁场方向的因素

一、提出问题：

通电螺线管外部磁场方向跟哪些因素有关？

二、猜想假设：

通电螺线管外部的磁场方向跟环绕螺线管的电流方向有关。

三、设计实验

（一）实验器材：

通电螺线管磁场演示器、菱形小磁针（2个）、干电池、开关、导线

（二）实验步骤：

1．按照图1甲所示电流方向，连接如图2所示电路。

图1 图2

2．在通电螺线管的两端各放一个菱形小磁针，闭合开关，观察菱形小磁针的指向，将电流方向和小磁针指向记录在表格中。

3．断开开关，改变接入螺线管电源的正负极。

4．闭合开关，观察到菱形小磁针的指向，将电流方向和小磁针指向记录

在表格中。

5.改变螺线管的环绕方向，按照图1丙所示电流方向，连接如图2所示电

路。

6．在通电螺线管的两端各放一个菱形小磁针，闭合开关，观察菱形小磁针的指向，将电流方向和小磁针指向记录在表格中。

7．断开开关，改变接入螺线管电源的正负极。

8．闭合开关，观察到菱形小磁针的指向，将电流方向和小磁针指向记录在表格中。

（三）实验数据表

四、进行实验

按照实验步骤操作，记录实验现象如下表所示

五、分析论证

根据上面实验数据表，归纳结论：

通电螺线管外部的磁场方向跟环绕螺线管的电流方向有关。

探究影响通电螺线管外部磁场方向因素评价表