(1)小明将小磁针放在螺线管周围,静止时如图甲所示,闭合开关后静止时如图乙所示,说明通电螺线管周围存在。观察图乙可知通电螺线管的外部磁场与磁体的磁场相似;
(2)他将通电螺线管插入铁芯制成电磁铁,用图丙所示电路探究电磁铁的磁性。当小磁针在图中位置静止时,开关S1接的是接线柱。他接着探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,接通开关S1 , 保证不变,改变,观察电流表示数及电磁铁吸引的大头针数目。
(1)闭合开关前,小磁针静止时指向南北,这是因为地球周围存在;
(2)小明继续进行实验,他先断开开关,把连接电源正、负极的导线对调;再闭合开关,发现螺线管周围的小磁针静止时N极的指向发生了改变。由此可以得出结论:通电螺线管外部的磁场方向与有关;
(3)为了进一步探究通电螺线管外部的磁场,小亮按图乙连接电路,实验步骤如下:
①将开关S接a,当电流表示数为时,数出通电螺线管吸引大头针的数目为;
②移动滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为时数出通电螺线管吸引大头针的数目为;
③将开关S接b,调节滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为时,数出通电螺线管吸引大头针的数目为。
上述操作中,比较步骤,可以探究通电螺线管的磁场强弱与电流大小的关系;比较步骤①③,可以探究电流一定时,通电螺线管的磁场强弱与的关系。
(1)在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑分布无明显变化,这时需纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状,可见,通电螺线管外部磁场与磁体的磁场相似;
(2)如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系,接下来的操作是并观察小磁针的指向。
(1)在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑,通电后细铁屑的排列如图甲所示,由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与磁体周围的磁场分布是相似;
(2)将小磁针放在通电螺线管外部,小磁针的作用是;
(3)小静利用上述通电螺线管制成了简易的电磁铁甲、乙,并设计了如图乙所示的电路。甲电磁铁上端是极,如图示情景说明电流一定时,线圈匝数越,电磁铁磁性越强;
(4)被电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。