Question

2．小明和小華用相同的實驗器材，探究通電螺線管外部磁場的方向，實驗過程分別如圖所示．
（1）小明：

根據小明的實驗現象，可得結論：
①通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似；
②通電螺線管極性與環(huán)繞螺線管的電流方向有關．
（2）小華：

請指出小華的實驗過程中的不足之處（寫出兩條）：
①沒有改變多個位置進行多次實驗；
②沒有改變電流方向進行多次實驗．
（3）小華的實驗過程中，小磁針靜止時N極所指方向未發(fā)生改變的原因可能是小磁針所處位置的磁場方向與地磁場方向一致．

Answer 1

分析 （1）觀察第一圖，開關斷開，螺線管中無電流；第二圖中，開關閉合，小磁針的指向有一定的規(guī)律，和第二個圖比較，再觀察第三個圖，改變了電流的方向，小磁針的N極指向發(fā)生了變化，由這三個圖可得結論；
（2）多次實驗可以多測量幾組數據，得到的規(guī)律更具有說說服力；
（3）當小磁針所放的位置的磁場方向與地磁場方向恰好一致時．小磁針靜止時N極所指方向未發(fā)生改變．

解答 解：
（1）觀察第一圖，開關斷開，螺線管中無電流，小磁針都指向一定的方向；第二圖中，開關閉合，小磁針的指向有一定的規(guī)律，說明這些小磁針受到的磁場的作用，這兩個圖說明通電螺線管的周圍存在磁場；
再觀察第三個圖，和第二個圖比較，改變了電流的方向，小磁針的N極指向發(fā)生了變化，這兩個圖說明通電螺線管周圍磁場的磁場方向與電流的方向有關；
由這三個圖可得結論：①通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似；②通電螺線管極性與環(huán)繞螺線管的電流方向有關；
（2）和小明的實驗比較，小華的實驗存在的問題：
①沒有改變多個位置進行多次實驗；
②沒有改變電流方向進行多次實驗；
③小磁針的個數太少；
（3）讀圖可知，小華的實驗過程中，小磁針靜止時N極所指方向未發(fā)生改變，造成這一現象的原因是小磁針所放的位置的磁場方向與地磁場方向恰好一致．
故答案為：
（1）①通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似；②通電螺線管極性與環(huán)繞螺線管的電流方向有關；
（2）①沒有改變多個位置進行多次實驗；②沒有改變電流方向進行多次實驗．
（3）小磁針所處位置的磁場方向與地磁場方向一致．

點評 此題主要是通過一系列的探究實驗，來驗證通電導體周圍的磁場的存在，且探究其磁場方向與電流方向的關系，實驗設計過程一定要嚴謹，這樣才能得出可靠的結論．