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一、实验目的
知道通电螺线管外部磁场与条形磁体相似;会用安培定则(右手螺旋定则)判定螺线管的 N、S 极;理解磁极方向与电流方向有关。
二、实验原理
- 通电螺线管外部的磁场和条形磁体一样:磁感线从 N 极出发回到 S 极。
- 安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向电流方向,大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
- 改变电流方向,螺线管的 N、S 极对调。
本课件用磁荷叠加模型计算磁场方向(把螺线管两端看作磁极),再用流线追踪画出与磁场方向严格一致的磁感线(N→S、近极更密)。切换电流方向会按安培定则翻转 N/S 极,拖动磁针观察外部磁场随之变化。
三、实验器材
螺线管(带铁芯)、电源、开关、小磁针(可拖动)、本互动课件(切换电流方向看 N/S 极翻转,拖动磁针显示外部磁场方向)。
四、实验步骤
- ① 在螺线管中通电,用小磁针检验两端磁性,发现其外部磁场与条形磁体相同。
- ② 用安培定则判定:四指沿电流方向,大拇指指向 N 极。
- ③ 把电源正负极对调(改变电流方向),再判定——N、S 极对调。
五、互动模拟
💡 点击「切换电流方向」会按安培定则翻转螺线管 N/S 极;拖动小磁针到外部任意位置,红色 N 端指向该点磁场方向;勾选「显示磁感线」可看到 N→S 的磁感线分布。
电流方向:—
左端极性:— 右端极性:—
磁针处磁场方向角:—°
六、探究结论
- 通电螺线管外部磁场与条形磁体相似,磁感线从 N 极出发回到 S 极。
- 用安培定则判定极性;电流方向改变,N、S 极对调。
七、注意事项
- 安培定则用右手;四指指向电流方向,大拇指指 N 极。
- 螺线管内部磁感线从 S 到 N(与外部相反),但课件主要研究外部。