3. 解释
(1)通电螺线管外部的磁场分布情况与磁体的相似,它的两端相当于磁体的两极。
(2)通电螺线管外部磁场的方向与有关。
(1)通电螺线管外部的磁场分布情况与磁体的相似,它的两端相当于磁体的两极。
(2)通电螺线管外部磁场的方向与有关。
答案
解:
(1)条形;条形
(2)电流的方向
(1)条形;条形
(2)电流的方向
4. 交流
(1)实验设计有没有可以改进的地方?你的改进方法是什么?
(2)实验操作中有什么失误?请你就此总结一下如何避免。
(3)实验探究的结果与实验前的猜想存在哪些差异?与其他小组的结果是否相同?如果不同,你能给出合理的解释吗?
(4)如图11-2所示,在通电螺线管的内部放入小磁针,观察小磁针静止时N极的指向,看看通电螺线管内部与通电螺线管外部磁场的方向有何联系。

图11-2
(5)评价
自我评价:
同伴评价:
教师评价:
(1)实验设计有没有可以改进的地方?你的改进方法是什么?
(2)实验操作中有什么失误?请你就此总结一下如何避免。
(3)实验探究的结果与实验前的猜想存在哪些差异?与其他小组的结果是否相同?如果不同,你能给出合理的解释吗?
(4)如图11-2所示,在通电螺线管的内部放入小磁针,观察小磁针静止时N极的指向,看看通电螺线管内部与通电螺线管外部磁场的方向有何联系。
图11-2
(5)评价
自我评价:
同伴评价:
教师评价:
答案
解:
(1) 实验设计有可改进的地方。
改进方法:① 在电路中串联滑动变阻器,既可以调节电流大小探究磁场强弱和电流的关系,也能避免电流过大损坏电源;② 准备多个绕线匝数不同的螺线管,可探究磁场特性和螺线管匝数的关系;③ 在螺线管周围均匀放置更多小磁针,能更完整地呈现外部不同位置的磁场方向。
(2) 常见实验失误及避免方法:
① 失误:通电时间过长,导线发热、电源损耗过快。避免:观察记录完现象后立刻断开电路,缩短通电时长。
② 失误:小磁针受地磁场干扰,指向不准确。避免:小磁针尽量靠近螺线管放置,实验前先记录不通电时小磁针的指向,排除地磁场的干扰影响。
③ 失误:电路接触不良,螺线管无电流、磁场现象不明显。避免:通电前逐一检查接线柱连接是否紧固,确认电路通路。
④ 失误:铁屑撒放过多过乱,无法清晰显示磁场分布。避免:在螺线管上方的玻璃板上均匀撒少量细铁屑,轻敲玻璃板让铁屑自由排布。
(3) 常见差异:实验前多数同学会认为螺线管所有位置的磁场方向都是从N极指向S极,实际探究后发现外部磁场符合该规律,但内部磁场方向并不符合。
不同小组的整体磁场分布规律基本一致,若出现指向结果不同,合理的解释是:不同小组接入电源的正负极不同,螺线管中电流方向不同,螺线管的N、S极朝向就会不同;也可能不同小组的螺线管绕线方式不同,相同电流方向下螺线管的磁极朝向也会有区别。
(4) 通电螺线管内部小磁针静止时N极指向螺线管的N极一侧;通电螺线管外部磁场方向从N极指向S极,内部磁场方向从S极指向N极,内外磁场的磁感线共同构成闭合的曲线。
(5)
自我评价:本次实验我掌握了通电螺线管外部磁场的分布特点,能正确用安培定则判断螺线管的磁极,实验过程中及时修正了小磁针摆放的错误,顺利得到了符合规律的实验现象。
同伴评价:小组分工明确,操作规范,记录的实验数据完整准确,得出的结论符合物理规律,实验完成度高。
教师评价:探究过程严谨,能主动思考实验优化方案,准确总结出通电螺线管内外磁场的分布特征,达成了本次实验的探究目标。
(1) 实验设计有可改进的地方。
改进方法:① 在电路中串联滑动变阻器,既可以调节电流大小探究磁场强弱和电流的关系,也能避免电流过大损坏电源;② 准备多个绕线匝数不同的螺线管,可探究磁场特性和螺线管匝数的关系;③ 在螺线管周围均匀放置更多小磁针,能更完整地呈现外部不同位置的磁场方向。
(2) 常见实验失误及避免方法:
① 失误:通电时间过长,导线发热、电源损耗过快。避免:观察记录完现象后立刻断开电路,缩短通电时长。
② 失误:小磁针受地磁场干扰,指向不准确。避免:小磁针尽量靠近螺线管放置,实验前先记录不通电时小磁针的指向,排除地磁场的干扰影响。
③ 失误:电路接触不良,螺线管无电流、磁场现象不明显。避免:通电前逐一检查接线柱连接是否紧固,确认电路通路。
④ 失误:铁屑撒放过多过乱,无法清晰显示磁场分布。避免:在螺线管上方的玻璃板上均匀撒少量细铁屑,轻敲玻璃板让铁屑自由排布。
(3) 常见差异:实验前多数同学会认为螺线管所有位置的磁场方向都是从N极指向S极,实际探究后发现外部磁场符合该规律,但内部磁场方向并不符合。
不同小组的整体磁场分布规律基本一致,若出现指向结果不同,合理的解释是:不同小组接入电源的正负极不同,螺线管中电流方向不同,螺线管的N、S极朝向就会不同;也可能不同小组的螺线管绕线方式不同,相同电流方向下螺线管的磁极朝向也会有区别。
(4) 通电螺线管内部小磁针静止时N极指向螺线管的N极一侧;通电螺线管外部磁场方向从N极指向S极,内部磁场方向从S极指向N极,内外磁场的磁感线共同构成闭合的曲线。
(5)
自我评价:本次实验我掌握了通电螺线管外部磁场的分布特点,能正确用安培定则判断螺线管的磁极,实验过程中及时修正了小磁针摆放的错误,顺利得到了符合规律的实验现象。
同伴评价:小组分工明确,操作规范,记录的实验数据完整准确,得出的结论符合物理规律,实验完成度高。
教师评价:探究过程严谨,能主动思考实验优化方案,准确总结出通电螺线管内外磁场的分布特征,达成了本次实验的探究目标。
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