2. 知识准备
（1）通电导线周围存在，这种现象叫作电流的。
（2）电流周围的磁场方向与的方向有关。

解：
（1）通电导线周围存在$\underline{磁场}$，这种现象叫作电流的$\underline{磁效应}$。
（2）电流周围的磁场方向与$\underline{电流}$的方向有关。

1. 问题
(1)提出问题
通电导线周围存在磁场，那么通电螺线管周围也存在磁场。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周围的磁场相似呢？通电螺线管外部磁场的方向与哪些因素有关呢？请你提出你认为值得探究的问题并写在下面。
问题：

(2)猜想与假设
我猜想：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的相似，通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关。
你还有其他猜想吗？请把你的猜想写在下面。
猜想：

解：
(1) 问题：通电螺线管外部的磁场分布是否与条形磁体的磁场分布相似？
通电螺线管外部磁场的方向是否与螺线管中电流的方向有关？
(2) 猜想：通电螺线管外部磁场的方向还与螺线管的绕制方向有关。
通电螺线管外部磁场的强弱与通入螺线管的电流大小有关。

2. 证据
(1)实验器材
通电螺线管磁场演示器、小磁针、铁屑、电源、开关、导线等。
(2)设计实验与制订方案
①探究通电螺线管外部的磁场与哪种磁体周围的磁场相似：把铁屑撒在通电螺线管周围的硬纸板上，轻敲硬纸板，观察铁屑的分布情况，分析总结规律。
②探究通电螺线管外部磁场的方向：将小磁针放在通电螺线管周围的不同位置，观察小磁针静止时N极的指向，分析总结规律。
③探究通电螺线管外部磁场的方向与哪些因素有关：将小磁针放在通电螺线管周围的不同位置，观察小磁针静止时N极的指向；将电源的正、负极互换，观察小磁针静止时N极的指向，分析总结规律。
你还有其他方案吗？请把你设计的方案写在下面。
方案：
(3)进行实验与收集证据
①按照图11-1那样连接电路，在通电螺线管的周围均匀撒一些铁屑，闭合开关，轻敲硬纸板，观察铁屑的分布情况，用一些曲线描画出来，看与哪种磁体周围的铁屑分布情况相似。

注意事项
①尽可能在通电螺线管周围放置较多的小磁针。
②为了获得更明显的实验效果，可以增大通电螺线管中的电流或在螺线管中加铁芯。
②将若干小磁针均匀地摆放在通电螺线管周围，观察并记录小磁针静止时N极的指向，从而判断通电螺线管外部磁场的方向，并记录在表11-1中。
③断开开关，将电源的正、负极互换。闭合开关，观察并记录小磁针静止时N极的指向，从而判断通电螺线管外部磁场的方向，并记录在表11-1中。
表11-1

④断开开关，整理器材。

解：
方案：
① 探究通电螺线管外部磁场与何种磁体磁场相似：将撒好铁屑通电后的螺线管硬纸板，和完成铁屑分布实验的条形磁体的硬纸板并排放置，直接对比二者铁屑的排布形态，直观得出二者磁场分布的异同。
② 探究通电螺线管外部磁场方向的相关影响因素：保持电路中电流大小不变，先记录当前电流方向下螺线管周围所有小磁针静止时N极的指向；保持电源正负极连接不变，更换绕向相反的同尺寸螺线管接入电路，再次记录小磁针静止时N极的指向，对比两次结果，可验证通电螺线管的磁场方向同时和螺线管的绕向有关。
表11-1参考记录：
|实验次数|电流的方向和小磁针静止时N极的指向|通电螺线管外部磁场的方向|
| :---: | :---: | :---: |
|1|电流从螺线管左端流入、右端流出，螺线管右侧小磁针N极均指向远离螺线管右端的方向，左侧小磁针N极均指向朝向螺线管右端的方向|通电螺线管外部磁感线从螺线管右端N极出发，回到左端S极|
|2|电流从螺线管右端流入、左端流出，螺线管左侧小磁针N极均指向远离螺线管左端的方向，右侧小磁针N极均指向朝向螺线管左端的方向|通电螺线管外部磁感线从螺线管左端N极出发，回到右端S极|