Question

3．小波在做“探究通電螺線管的外部磁場(chǎng)”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，可通過觀察小磁針靜止時(shí)N極的指向來判斷通電螺線管的磁極．
（2）圖2是通電螺線管周圍的有機(jī)玻璃板上的小磁針的分布狀態(tài)，觀察可知通電螺線管的外部磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似．
（3）小波猜想通電螺線管磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可能與線圈的匝數(shù)和電流的大小都有關(guān)．實(shí)驗(yàn)中，他將開關(guān)S從1換到2上時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，再次觀察電流表示數(shù)及吸引的回形針數(shù)目，此時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器為了控制兩次實(shí)驗(yàn)電路中電流不變，來研究通電螺線管磁場(chǎng)強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）螺線管的極性可通過電磁針的指向來進(jìn)行判斷；
（2）螺線管的磁性兩端強(qiáng)，中間弱，與條形磁體的磁場(chǎng)相類似；這里是借助小磁針的分布來顯示磁場(chǎng)的分布，故是用的轉(zhuǎn)換法；
（3）影響螺線管磁性強(qiáng)弱的因素有電流的大小和線圈匝數(shù)的多少，在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)注意控制變量法的運(yùn)用．

解答 解：（1）讀圖可知，在螺線管旁有兩個(gè)小磁針，我們可以通過觀察小磁針靜止時(shí)N極的指向，來判斷螺線管的極性；
（2）讀圖2可知，螺線管的兩端磁性較強(qiáng)，中間磁性較弱，這與條形磁體的磁場(chǎng)分布相類似；這里是借助小磁針的分布來顯示磁場(chǎng)的分布，故是用的轉(zhuǎn)換法；
（3）實(shí)驗(yàn)中，他將開關(guān)S從l換到2上時(shí)，連入電路的線圈匝數(shù)發(fā)生了變化，為了保證電流不變，應(yīng)調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，控制兩次實(shí)驗(yàn)的電流大小不變，再次觀察電流表示數(shù)及吸引的回形針數(shù)目，這樣才能探究出通電螺線管磁場(chǎng)強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系．
故答案為：（1）小磁針靜止時(shí)N極的指向；（2）條形磁鐵；（3）電流；線圈匝數(shù)．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)中，既有轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用，也有控制變量法的研究，是物理學(xué)中較典型的實(shí)驗(yàn)之一，是我們應(yīng)該掌握的．