实验：探究通电导线周围的磁场

实验目的：

　　探究通电导线周围的磁场分布。

实验原理：

　　奥斯特实验说明了电能生磁，通电导线周围存在磁场，可以利用小磁针及铁屑来研究通电直导线和单股线圈的磁场。

实验器材：

　　干电池4节、电池盒1个、开关1个、硬纸板、漆包线、剪刀、铁屑、针锥、铜棒、小磁针若干、导线若干。

实验步骤：

　　1.用剪刀剪一个长方形硬纸板，用针锥在中间扎一个洞，能使铜棒穿过此洞(如图1所示)。

图1                                 图2

　　2.在铜棒的周围放一圈小磁针，观察小磁针的N极指向(如图2所示)。

　　3.把铜棒的两端与电源相连，观察开关闭合的瞬间，小磁针指针的偏转情况(如图3所示)。

图3

　　4.拿走小磁针，在硬纸板均匀的撒上铁屑，闭合开关，轻敲纸板，观察铁屑的分布情况(如图4)。

图4

　　5.用曲线把这些曲线画出来，它们就是一些同心圆。

　　6.用漆包线绕制一个10圈左右的线圈，线圈直径大约为5～8厘米，并用剪刀刮去漆包线两端的绝缘漆。

　　7.用剪刀把硬纸板剪成如图所示的形状，两孔间的距离与线圈直径差不多，再把线圈左右两股插入到槽中，在板上贴一张白纸(如图5所示)。

图5

　　8.将线圈接入电路中，闭合开关，轻敲硬纸板，观察铁屑的分布情况(如图6所示)。

图6

操作提示：

　　1.在使用剪刀和针锥时，注意安全，不要被割伤。

　　2.在实验中，由于电路中的电流较大，开关闭合的时间不宜过长。

　　3.在实验中，通电后小磁针的偏转情况比较清晰，由于通电直导线周围磁场较弱，利用铁屑可能效果不是很明显，要求铜棒中的电流较大。

　　4.根据导线直导线周围小磁针的N极指向以及电流方向，模仿安培定则，总结出判断通电直导线周围磁场方向的方法(用右手握住导线，大拇指指向电流导线中的电流方向，则四个手指所指方向即为磁场方向)。

　　5.在研究通电单股线圈的磁场前，也可以使用小磁针来判断磁场的方向。