Question

5．丹麥物理學家奧斯特1820年發現了電流的磁效應，在當時的科學界引起巨大的反響和重視，激勵了科學家們的探索熱情，他們讓電流通過彎成各種形狀的導線，研究電流產生的磁場．
（1）同年10月，安培在法國科學院的例會上做了一個有趣的實驗．如圖甲所示，在做好的螺線管中央穿一細線，把它懸掛起來，從理論上分析，螺線管通電后產生磁場的N極會指向地理北極附近（選填“南極”或“北極”），進一步研究發現，通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似．
（2）如圖乙所示，在螺線管內插一個鐵芯，當電流通過螺線管時，螺線管中的鐵芯就被電流的磁場磁化，使它的磁性增強，我們可以通過吸引大頭針的數目多少來判斷磁場的場強，當電路斷開時，它們的磁性消失．

Answer 1

分析 （1）通電后的螺線管相當于一個條形磁鐵，然后利用磁體在地磁場的作用下指示南北方向．通電螺線管的磁場分布與條形磁體相似；
（2）影響電磁鐵磁性強弱的因素：電流大小、線圈匝數、有無鐵芯；
等效替代法在實驗中的應用，實驗中通過鐵釘吸引大頭針數目的多少來反映電磁鐵磁性的強弱；
通電螺線管的特點：有電流時有磁性，無電流是無磁性．

解答 解：（1）螺線管通電后，在地磁場的作用下，螺線管將會發生轉動，螺線管的S極指向地理的南極，螺線管的N極指向地理的北極；
進一步研究發現，通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似．
（2）當電流通過螺線管時，螺線管周圍存在磁場，螺線管中的鐵芯就被該磁場磁化成一個磁體，它周圍也有磁場，和通電螺線管的磁場疊加在一起，使螺線管的磁性增強．實驗中通過鐵釘吸引大頭針數目的多少來反映電磁鐵磁性的強弱；
通電螺線管有電流時有磁性，無電流是無磁性，故當電路斷開時，它們的磁性消失．
故答案為：（1）北極；條形；（2）磁化；增強；吸引大頭針的數目多少；消失．

點評 此題主要考查的是學生對通電螺線管、磁化概念的理解和掌握，加入鐵芯的螺線管磁性會增強，是磁化后的鐵芯的磁場與線圈磁場疊加造成的磁性增強．