模拟通电螺线管的磁感线

实验目的

探究通电螺线管外部磁场的分布和方向，掌握安培定则。

实验原理

通电螺线管周围存在磁场，其外部磁场与条形磁体的磁场相似，一端相当于 N 极，另一端相当于 S 极。磁极方向与电流方向有关，可用安培定则判断：用右手握住螺线管，让四指指向电流方向，大拇指所指的那一端就是螺线管的 N 极。

实验器材

• 螺线管
• 电源
• 开关
• 小磁针若干
• 铁屑
• 玻璃板或硬纸板
• 导线若干

实验步骤

1. 让螺线管穿过硬纸板，连接电源和开关。
2. 在纸板上均匀撒铁屑，闭合开关，轻敲纸板，观察铁屑排列。
3. 在螺线管周围放几个小磁针，记录 N 极指向。
4. 对调电源正负极，再观察小磁针指向的变化。
5. 用安培定则判断两次螺线管的 N 极，并与小磁针结果对照。

实验现象与结论

通电后铁屑排列与条形磁体周围相似，螺线管两端磁性最强。改变电流方向，小磁针指向也反向，螺线管的 N、S 极对调。说明通电螺线管的磁极方向由电流方向决定。

注意事项

• 通电时间不宜过长，以免导线发热。
• 观察完毕立即断开开关。
• 铁屑不要入眼，实验后及时清理。

常见问题

怎样判断通电螺线管的 N 极？

用安培定则：右手四指弯曲指向电流方向，大拇指所指的一端就是螺线管的 N 极。

怎样改变通电螺线管的磁极方向？

改变螺线管中的电流方向，例如对调电源正负极，螺线管的 N、S 极就会对调。