1.实验中，通过观察什么来研究通电螺线管外部磁场的分布情况？

1.通过观察铁屑的分布情况来研究通电螺线管外部磁场的分布情况。

【分析】
要解决这个问题，需明确研究磁场分布的实验方法——转换法。由于磁场无法直接观察，需借助能反映磁场的物质来体现，通电螺线管外部磁场实验中，铁屑的排列会随磁场变化，因此观察铁屑分布即可研究磁场分布。
【解析】
磁场是看不见、摸不着的特殊物质，研究其分布需采用转换法，将不易观察的磁场转换为易观察的现象。在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，将铁屑均匀撒在螺线管周围，铁屑会被磁场磁化，在磁场力的作用下排列成特定的形状，该形状能够直观反映通电螺线管外部磁场的分布情况，因此实验中通过观察铁屑的分布情况来研究通电螺线管外部磁场的分布情况。
【答案】
通过观察铁屑的分布情况来研究通电螺线管外部磁场的分布情况。
【知识点】
通电螺线管的磁场、转换法
【点评】
本题考查通电螺线管外部磁场的研究方法，核心是转换法的应用，属于初中物理电磁学的基础知识点，难度较低，需准确识记实验设计思路。
【难度系数】
0.7

2.实验中，通过观察什么来判断通电螺线管的极性与电流方向的关系？

2.通过观察小磁针N极的指向来判断通电螺线管的极性与电流方向的关系。

【分析】首先，我们需明确判断通电螺线管极性的核心依据：通电螺线管周围存在磁场，而磁场的方向可通过小磁针的指向体现（转换法，将不易直接观察的极性转换为易观测的小磁针指向）。要探究极性与电流方向的关系，需改变电流方向，观察小磁针N极指向的变化，以此关联极性与电流方向，因此实验中需借助小磁针的指向来判断。
【解析】在探究通电螺线管的极性与电流方向的关系时，运用转换法：通电螺线管的极性决定其周围磁场的方向，小磁针静止时N极的指向与该点磁场方向一致，所以通过观察小磁针N极的指向，就能确定通电螺线管的极性，进而分析极性与电流方向的关系。
【答案】通过观察小磁针N极的指向来判断通电螺线管的极性与电流方向的关系。
【知识点】通电螺线管的极性、磁场方向
【点评】本题考查电磁实验中转换法的应用，属于基础实验知识点，是对通电螺线管极性判断方法的直接考察，难度较低。
【难度系数】0.8

3.闭合开关后，发现小磁针的偏转现象不太明显，原因是什么？

3.通电螺线管的磁性太弱。

【分析】小磁针偏转是因为受到磁场力，该磁场由通电螺线管产生；偏转不明显说明小磁针受到的磁场力小，而磁场力大小由通电螺线管的磁性强弱决定，因此原因是通电螺线管磁性太弱。
【解析】通电螺线管周围存在磁场，会对放入其中的小磁针产生力的作用，使小磁针偏转；若小磁针偏转不明显，说明通电螺线管产生的磁场较弱，本质是通电螺线管的磁性太弱。
【答案】通电螺线管的磁性太弱。
【知识点】通电螺线管的磁性、电流的磁效应
【点评】本题考查通电螺线管磁场的相关基础知识点，属于概念应用类题目，难度较低。
【难度系数】0.6

4.若在螺线管中插入铁芯，磁场会如何变化？为什么？

4.磁场会增强。因为铁芯在磁场中被磁化后相当于一个磁体。

【分析】要解决该问题，需先明确螺线管通电后会产生磁场，再分析插入铁芯的影响：铁芯在螺线管的磁场中会被磁化，磁化后的铁芯相当于磁体，其产生的磁场会与螺线管原磁场叠加，进而改变总磁场的强弱，据此可得出结论。
【解析】螺线管通电后会产生磁场，当插入铁芯时，铁芯处于螺线管的磁场中，会被磁化成为一个磁体，该磁化磁体的磁场方向与螺线管原磁场方向一致，两者叠加后，螺线管所在区域的总磁场强度会增大，因此磁场增强。
【答案】磁场会增强。因为铁芯在磁场中被磁化后相当于一个磁体。
【知识点】电流的磁效应、磁化现象
【点评】本题考查电磁学中螺线管磁场与铁芯的关系，属于基础知识点，核心是理解磁化对磁场的叠加作用，难度较低，用于巩固电磁学基础概念。
【难度系数】0.3