Question

18．小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图甲所示电路．实验时：
（1）可通过观察小磁针N极的指向判断通电螺线管的磁极．
（2）如图乙所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似．
（3）小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关．实验中，他将开关S从1换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了控制电流不变，来研究通电螺线管磁场的强弱与线圈匝数的关系．

Answer 1

分析 （1）螺线管的极性可通过电磁针的指向来进行判断；
（2）螺线管的磁性两端强，中间弱，与条形磁体的磁场相类似；这里是借助小磁针的分布来显示磁场的分布，故是用的转换法；
（3）影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少，在实验中，应注意控制变量法的运用．

解答 解：
（1）由图甲可知，在螺线周围有两个小磁针，我们可以通过观察小磁针的指向来判断螺线管的极性；
（2）由图乙可知，螺线和的两端磁性较强，中间磁性较弱，这与条形磁体的磁场分布相类似；这里是借助小磁针的分布来显示磁场的分布；
（3）实验中，他将开关S从l换到2上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系．
故答案为：
（1）小磁针N极的指向；（2）条形磁铁；（3）电流不变；线圈匝数．

点评 本实验中，既有转换法的运用，也有控制变量法的研究，是物理学中较典型的实验之一，是我们应该掌握的．