1. 实验小组的同学在实验室探究“通电螺线管外部磁场的方向”。

(1)首先探究“通电螺线管外部的磁场与哪种磁体的磁场相似”,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满细铁屑,闭合开关通电后,观察小磁针的指向,然后(填实验操作),观察铁屑的排列情况,如图甲所示。
(2)在螺线管的两端放上小磁针用来显示的方向,其中小磁针N极所指的方向就是该点的方向。
(3)去掉铁屑,增加小磁针的数量,接通电源后,小磁针的指向如图乙所示,再将电源的正、负极对调,小磁针的指向如图丙所示,说明通电螺线管周围的磁场方向与方向有关。
(4)要探究“通电螺线管的磁场强弱与电流大小是否有关”,应在图甲装置所在的电路中串联一个(填电学实验仪器名称)。
(5)在制造精密仪器时,所用的电阻常常采用如图丁所示的双线绕法。把电阻丝从螺线管一端绕到另一端,再从另一端绕回来。请你从电磁学的角度分析,这样缠绕电阻丝的目的是。
。

1.(1) 轻敲硬纸板
1.(2) 磁场 磁场
1.(3) 电流
1.(4) 滑动变阻器
1.(5) 避免螺线管两端产生磁场(或使螺线管两端产生的磁场相互抵消)

【分析】
本题围绕“通电螺线管外部磁场”的探究实验展开，需结合实验操作目的、磁场的性质、影响磁场的因素等知识逐一分析各小问：
1. 第一问：撒铁屑后，铁屑受磁场力但因与纸板摩擦难以自由排列，轻敲硬纸板可减小摩擦，使铁屑按磁场方向排列，便于观察磁场分布；
2. 第二问：小磁针在磁场中会受磁场力转动，其指向能反映磁场的方向，小磁针N极的指向即为该点的磁场方向；
3. 第三问：对调电源正负极改变了电路中的电流方向，小磁针指向随之改变，说明磁场方向与电流方向有关；
4. 第四问：探究磁场强弱与电流大小的关系，需改变电路电流，滑动变阻器可调节电流大小，因此需串联滑动变阻器；
5. 第五问：双线绕法中两根导线电流方向相反，产生的磁场相互抵消，避免额外磁场影响精密仪器。
【解析】
(1) 撒满细铁屑后，轻敲硬纸板可减小铁屑与纸板间的摩擦力，使铁屑在磁场力作用下排列成规则形状，从而清晰观察铁屑的排列情况，故操作是轻敲硬纸板；
(2) 螺线管周围存在磁场，小磁针放入磁场中会受磁场力作用，因此小磁针用于显示磁场的方向；根据磁场方向的规定，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向；
(3) 将电源正、负极对调后，电路中的电流方向发生改变，小磁针的指向也随之改变，说明通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关；
(4) 要探究通电螺线管的磁场强弱与电流大小的关系，需改变电路中的电流大小，滑动变阻器可以通过改变接入电路的电阻来调节电流，因此应串联滑动变阻器；
(5) 双线绕法中，两根导线的电流大小相等、方向相反，根据安培定则，它们产生的磁场大小相等、方向相反，相互抵消，因此这样缠绕的目的是避免螺线管两端产生磁场（或使螺线管两端产生的磁场相互抵消）。
【答案】
1.(1) 轻敲硬纸板
1.(2) 磁场；磁场
1.(3) 电流
1.(4) 滑动变阻器
1.(5) 避免螺线管两端产生磁场(或使螺线管两端产生的磁场相互抵消)
【知识点】
通电螺线管的磁场；电流的磁效应；滑动变阻器的使用
【点评】
本题是关于通电螺线管外部磁场的探究实验题，涵盖了实验操作、磁场方向、磁场影响因素等核心知识点，注重考查学生对电磁学基础实验原理的理解和应用，难度适中，适合巩固电磁学基础。
【难度系数】
0.5

2. 在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。

(1)实验中通过观察来判断电磁铁磁性的强弱，运用的物理方法是。下面的实验也用到了这种科学探究方法的是（填字母）。
A. 认识电压时，用水压来类比
B. 用光线来描述光通过的路径
C. 把敲响的音叉接触水面，通过观察有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动
(2)闭合开关S，将滑动变阻器滑片向左移动，电磁铁甲、乙吸引大头针的数量（选填“增加”或“减少”），说明电流越，电磁铁磁性越强。
(3)根据图示的情境可知，电磁铁（选填“甲”或“乙”）的磁性更强，这说明电流一定时，，电磁铁磁性越强。
(4)请你判断出电磁铁乙的上端是极。
(5)电磁铁甲、乙吸引的大头针下端分散的原因是。
(6)小明将电磁铁甲、乙串联的目的是。
(7)电磁铁在生产、生活中应用广泛，请写出其中一个应用：。

2.(1) 电磁铁吸引大头针数量的多少 转换法 C
2.(2) 增加 大
2.(3) 甲 线圈匝数越多
2.(4) N
2.(5) 大头针被磁化,下端的磁极是同名磁极,因同名磁极相互排斥而分散
2.(6) 控制线圈中的电流相等
2.(7) 电磁起重机(合理即可)

【分析】
本题围绕“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验展开，需结合转换法、控制变量法、安培定则、磁化等知识点解题：
(1) 电磁铁磁性强弱无法直接观察，通过吸引大头针数量判断磁性强弱，属于转换法；需区分各选项的物理方法，选出转换法对应的选项。
(2) 滑动变阻器滑片移动改变电路电流，电流越大电磁铁磁性越强，吸引大头针数量越多。
(3) 串联电路电流相等，对比甲乙吸引大头针数量，结合线圈匝数分析磁性与匝数的关系。
(4) 用安培定则判断乙电磁铁的磁极，需明确电流方向和线圈绕向。
(5) 大头针被磁化后，同名磁极相互排斥导致下端分散。
(6) 串联电路电流处处相等，以此控制电流变量，探究匝数对磁性的影响。
(7) 结合生活实例写出电磁铁的应用。
【解析】
(1) 实验中利用转换法，将不易观察的电磁铁磁性强弱转换为易观察的吸引大头针数量；选项A是类比法，B是模型法，C是转换法（将音叉振动转换为水花），故选C。
(2) 滑片左移，滑动变阻器接入电阻减小，电路电流增大，电磁铁磁性增强，吸引大头针数量增加，说明电流越大，磁性越强。
(3) 由图可知甲吸引大头针更多，磁性更强；甲乙串联电流相同，甲线圈匝数更多，说明电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。
(4) 电流从电源正极流出，经开关后流入乙，乙的线圈电流从下端流入、上端流出；根据安培定则，右手握住乙螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极，故乙上端为N极。
(5) 大头针被电磁铁磁化，下端为同名磁极，同名磁极相互排斥，因此下端分散。
(6) 串联电路电流处处相等，甲乙串联的目的是控制线圈中的电流相等，便于探究匝数对磁性的影响。
(7) 电磁铁的应用有电磁起重机、电铃、电磁继电器等，写出合理实例即可。
【答案】
(1) 电磁铁吸引大头针数量的多少；转换法；C
(2) 增加；大
(3) 甲；线圈匝数越多
(4) N
(5) 大头针被磁化，下端的磁极是同名磁极，因同名磁极相互排斥而分散
(6) 控制线圈中的电流相等
(7) 电磁起重机（合理即可）
【知识点】
电磁铁磁性强弱的影响因素；转换法；安培定则
【点评】
本题是初中物理电磁学的经典实验题，综合考查了实验方法、磁极判断、磁化现象及电磁铁应用，需学生掌握实验原理和相关知识点，难度适中。
【难度系数】
0.5