1. ①如图所示,在有机玻璃板上穿一个小孔,将一束直导线垂直穿过小孔,并将直导线两端连接到电源上,在玻璃板上均匀地撒上铁屑。

②接通电源的开关,给直导线通电后轻敲玻璃板,观察铁屑的分布情况。

③在玻璃板上的直导线周围对称地放上4枚小磁针,直导线不通电流时,观察小磁针N极的指向。然后在直导线中接通自下而上的电流,观察各个小磁针的指向。

(1) 按照铁屑的分布情况和小磁针N极所指的方向,在图中画出通电直导线周围磁感线分布的简图。

(2) 改变直导线中电流的方向,使电流自上而下流过直导线,观察各个小磁针的指向。再在图乙中画出磁感线分布的简图,与图甲相比较。
(3) 实验结论:直线电流周围的磁场中的磁感线分布是以,电流磁场的方向与有关,改变电流的方向,也随之改变。
【考点】
通电直导线周围的磁场;
【答案】

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3. 1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,揭开了电与磁之间的相互联系。校科学兴趣小组小灵同学对“奥斯特实验”进行了如下探究:

【重温教材】

(1) 如图甲所示,小灵将小磁针南北方向放置,在小磁针的正上方拉一根与小磁针平行的直导线。闭合开关一瞬间,电路短路通过直导线电流较大,小磁针的N极偏转(选填:“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”)。

(2) 【改进实验】

 直接短路干电池与我们所学的电学知识相矛盾。为此,小灵在甲实验的基础上进行如图乙所示改进,并进一步探究不同直流电流下小磁针的偏转情况,记录数据如表所示。

表1:不同直流电流下,小磁针的偏转情况

直流电流

小磁针偏转情况

0.1A

小磁针不偏转

0.2A

小磁针不偏转

0.4A

小磁针最大偏转角度约为10°

0.8A

小磁针最大偏转角度约为 25°

1.6A

小磁针最大偏转角度约为50°

2.0A

小磁针最大偏转角度约为70°

请你利用所学知识说说:为什么小磁针不是一通电就发生偏转,而是电流达到一定值时,小磁针才发生偏转。

(3) 请结合表中数据分析,你能得出的结论是:
(4) 【拓展延伸】

 小灵同学将接在直流电源上的用电器(36V,1.1A)的两根导线移到小磁针的正上方如图丙所示,闭合开关后,用电器正常工作,但发现小磁针并未发生偏转。

请你利用所学知识解释丙图实验中小磁针未发生偏转的原因。

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