Question

小瑞学习了电磁知识后，利用手边的一些器材来探究通电螺旋管周围磁场．
（1）为了探究磁场，小瑞选用了小磁针来探究，人为规定：小磁针静止时，N极所指的方向就是该点磁场的方向，如图甲所示，当小磁针静止时，由于地磁场的作用，小磁针A端大致指向北方，则A端为小磁针的______（N/S）极．
（2）小瑞将小磁针放到通电螺旋管周围，情况如图乙所示，（假设小磁针黑色端代表N极），通电螺旋管周围磁场与______（条形/蹄形）磁铁周围磁场相似，通电螺旋管中上部A点磁场方向是______（向左/向右）．
（3）小磁针由于体积的关系，不方便探究通电螺旋管周围各点的磁场分布情况，试说出你的方法：______．
（4）利用小磁针探究看不见、摸不着的磁场，这种方法在物理学中经常用到，下列事例中应用相同方法的是：______．
A．小球具有的动能越大，它能将木块撞得更远．
B．用光线形象地描述光的传播路径与方向．
C．探究电流与电压关系时，保证电阻不变．
D．探究平面镜成像实验，用一样大小的蜡烛代替．
（5）若将通电螺旋管中电源换成灵敏电流计，拨动周围的小磁针，发现灵敏电流计无明显偏转，若将一磁性较强的磁铁靠近或远离螺旋管时，发现灵敏电流计均有明显偏转，这种现象称为电磁感应，利用此原理我们制成了______（发电机/电动机），同时还可知道感应电流的大小与周围磁场强弱______（有关/无关）．

Answer

（1）小磁针静止时，指向北的一端为北极（N极），指南的一端为南极（S极）；
（2）在磁体外部，磁感线是由北极出发回到南极；在磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向；
（3）小磁针由于体积比较大，可以换成体积较小的碎铁屑来做实验；
（4）要解答本题需掌握：物理学研究中常常用到的物理学法--转化法．
（5）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生电流，这一现象称为电磁感应现象，发电机就是利用这一原理制成的；且感应电流大小与磁场的强弱有关．
【解析】
（1）如图甲所示，在地磁场的作用下，小磁针静止时，指向北方的磁针A端即为磁体的北极（N极）；
（2）如图乙所示，通电螺旋管周围磁场与条形磁体周围的磁场相似；图中通电螺旋管中上部A点的小磁针静止时北极指向右方，该点的磁场方向与小磁针静止时北极所指的方向一致，故A点的磁场方向是向右的；
（3）小磁针由于体积比较大，可以换成体积较小的碎铁屑来做实验．具体做法是：在玻璃板上撒上碎铁屑后，把玻璃板放在磁体上面，轻敲玻璃板，根据碎铁屑的排布情况可以观察到各点的磁场分布情况．
（4）磁场是一种看不见的特殊物质，我们可以通过磁场对小磁针作用的效果来认识它．这种方法在科学上叫做“转换法”．
A．小球具有的动能越大，它能将木块撞得更远，这是把小球的动能大小转换为推动木块的远近来认识，利用转换法；
B．用光线形象地描述光的传播路径与方向，这是应用模型法；
C．探究电流与电压关系时，保证电阻不变，这是应用控制变量法；
D．探究平面镜成像实验，用一样大小的蜡烛代替，这是应用等效替代法．
综上分析，选项A用的是转换法；
（5）将一磁性较强的磁铁靠近或远离螺旋管时，线圈虽然没动，但磁场在动，即线圈也可切割磁感线，故在闭合回路中产生了感应电流，这种现象称为电磁感应；人们根据这一原理设计制造出了发电机；
第一次拨动周围的小磁针，发现灵敏电流计无明显偏转；第二次将一磁性较强的磁铁靠近或远离螺旋管时，发现灵敏电流计均有明显偏转；说明感应电流的大小与周围磁场强弱有关．
故答案为：（1）N；（2）条形；向右；（3）在玻璃板上撒上碎铁屑后，把玻璃板放在磁体上面，轻敲玻璃板，根据碎铁屑的排布情况可以观察到各点的磁场分布情况；（4）A；（5）发电机；有关．