沪科版九年级物理 第17章 从指南针到磁浮列车 难点解析练习题(含解析)

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沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车难点解析
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、据物理学史记载，最先发现通电导线周围存在磁场的科学家是（　　）
A．安培 B．欧姆 C．伏特 D．奥斯特
2、下列4个实验中能揭示电风扇工作原理的是
A． B．
C． D．
3、我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，下列几个实例：①研究电流时，把它比作水流；②在探究电磁铁磁性强弱的影响因素时；③在探究压强与压力关系时，控制受力面积相同；④研究磁场时，引入磁感线。其中，运用了相同研究方法的是（　　）
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
4、巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中的GMR是巨磁电阻。在电源电压U不超过指示灯额定电压的条件下，闭合开关S1、S2，则（　　）
A．电磁铁A端是S极
B．向左滑动滑片P，指示灯会变亮
C．向右滑动滑片P，GMR两端的电压减小
D．电磁铁产生的磁感线不管外部还是内部都是从N极出发回到S极
5、根据生活中的现象进行推论是常用的科学思维方法。下列根据现象作出的推论中（ ）
A．根据两灯各自的两端电压相等推论两灯是并联
B．根据电路中的灯泡不发光推论电路中没有电流
C．根据两手搓动手会发热推论机械能转化为内能
D．根据直导体下磁针没有旋转推论导体中无电流
6、磁悬浮列车将为交通运输事业开辟一方崭新的天地。下面有关它的说法中不正确的是（　　）
A．通过列车底部和下方轨道间的磁极互相作用，可使列车悬浮
B．为产生极强的磁场使列车悬浮，制作电磁铁的线圈宜选用超导材料
C．由于列车在悬浮状态下行驶，因而一定做匀速直线运动
D．列车悬浮行驶时，车体与轨道间无阻力、无震动、运动平稳
7、以下说法中正确的是（　　）
A．磁场是真实存在的
B．磁感线是从磁场中实际存在的曲线
C．毛皮摩擦过的橡胶棒具有吸引铁钴镍的性质
D．小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反
8、下列现象不属于摩擦起电的是（　　）
A．在干燥的天气脱毛衣时会听到轻微的噼叭声
B．化纤衣服穿在身上特别爱吸附灰尘
C．用干净的塑料梳子梳头发时，头发会随梳子飘起
D．将磁铁靠近铁钉时，磁铁吸起铁钉
9、目前， 市区里的老旧小区正在进行水路改造， 改造中用到了冲击钻， 冲击钻工作时， 钻头在电动机的带动下， 不断地冲击墙壁打出圆孔， 如图所示，冲击钻在工作过程中， 关于其能量转化正确的是（　　）
A．内能转化为机械能 B．内能转化为电能
C．只有机械能和电能的转化 D．有电能、机械能和内能的转化
10、下列有关磁场和磁感线的说法中，正确的是（　　）
A．磁场和磁感线都是真实存在于磁体周围的
B．磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示
C．有磁感线的地方就有磁场，没有磁感线的地方没有磁场
D．磁场的基本性质是可以对放入其中的物体产生力的作用
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、司南是我国古代四大发明之一。《论衡》中记载：“司南之构，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的______（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的______（选填“南”或“北”）极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为______产生了磁场。
2、自然界中各种不同形式的能量都可以相互转化，电动机工作时主要是把电能转化为______能；太阳能热水器是把太阳能转化为______能。
3、物体具有_____的性质，该物体就具有了磁性。具有磁性的物体叫做___。
4、如图所示是一款自动清洁地面的扫地机器人，它主要是利用电动机来工作的，其中电动机的原理如图_______（选填“甲”或“乙”）。人可以利用遥控器操控它的工作状态，遥控器是利用_______（选填“超声波”或“红外线”）向机器人发送指令的。
5、磁体周围存在一种看不见，摸不着的物质，能使磁针____，叫做磁场。磁场对放入其中的磁体会产生_________的作用。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、2009年12月26日，世界上一次建成里程最长、运营速度最高的高速铁路——武广高铁正式投入运营．请回答下列问题：
（1）列车的车身材料与飞机的相同，采用轻并且坚固的优质铝合金材料．物质的物理属性有很多，如密度、磁性、导电性、导热性、硬度等．上述属性中，“轻”反映了铝合金材料的 物理属性，“坚固”反映了铝合金材料的 物理属性；
（2）某时刻列车的电子屏幕显示它的运行速度如下图所示，此速度合 m/s．武广高铁全长1069km，若列车运行的平均速度是305km/h，则跑完全程需 h（计算结果小数点后保留一位数字）；
（3）武广高铁全程采用全封闭管理，列车高速运行过程中车身周围的气压 （选填“大于”、“等于”或“小于”）离车身较远处的气体压强．
（4）高速铁路一般采用电力机车，它的电动机是利用 的原理来工作的．
2、图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与一个密度为0.5g/cm3的正方体木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，此时木块底面距容器底面12cm。闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑P上滑长度x之间的关系如图2所示，已知：电阻箱R1接入电路中的阻值为40Ω，R2的总电阻为20Ω，长度为20cm；当线圈中电流I≥0.1A时，衔铁被吸下，g=10N/kg，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。
（1）求电源电压U；
（2）求木块的边长；
（3）当P滑至B处时，求木块浸入水中的体积；
（4）求水面的设定高度。
3、有一种电加热恒温箱，工作原理如图1所示。控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R0和热敏电阻R1组成；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44Ω的电热丝组成。其中，电磁继电器只有当线圈中电流达到60mA时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻 R1的阻值随温度变化关系如图2所示。
（1）求电热丝工作时的功率和在10min内产生的热量；
（2）如果恒温箱的温度设定为50℃，求电阻箱R0应接入电路的阻值；
（3）若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应调大还是调小？简要说明理由。
4、某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲，控制电路电源电压U1＝12V，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，压敏电阻RF放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如下表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2＝220V。圆柱体水箱底面积S＝0.4m2，当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线圈的电流Ia＝0.1A，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1＝1A，当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2＝2A。
水位/m 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25
压敏电阻RF阻值/Ω 300 200 125 90 70 65 62 60 59
（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RF的功率为多少W？
（2）当水箱内水位下降到1m时，通电电磁铁线圈的电流Ib为多少？
（3）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水量恒为0.001m3，注水系统工作时，每秒钟给水量箱注水恒为0.005m3，求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能？
5、在新能源时代，市场推出了一系列的电动汽车，如图表23是其中一款电动汽车的相关参数．求：
（1）这款车重量是多少？与一般汽车相比，电动汽车有什么优点？
（2）这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时，最大可以提供多大的牵引力？
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、如图所示，将一根南北方向的水平直导线放在静止小磁针的正上方。
(1)开关断开，小磁针的 ______ 极指北，受 ______ 作用的结果；
(2)开关闭合，你会发现小磁针 ______ 实验表明 ______ ；
(3)改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明 ______ 方向与电流方向有关；
(4)下列研究问题的方法与本实验所用方法相同的是 ______ 。
A．用光线来描述光的传播路径
B．用水流类比电流
C．用铁屑来描述磁体周围的磁场
D．用小桌探究压力作用效果与压力和受力面积的关系
2、在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中：
（1）小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图（a）所示，放小磁针的目的是___________，闭合开关后观察到如图（b）所示的现象，说明通电螺线管周围存在___________；
（2）如图（c）所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与________的磁场相似；
（3）通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，你怎样验证，方法是___________；
（4）小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。为此他又设计了如图（d）所示的实验。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的大头针数目，此时调节滑动变阻器是为了___________，来研究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
3、在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时，小明在螺线管周围摆放一些小磁针。
（1）实验中小磁针的作用是：_____。
（2）通电后小磁针的指向如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与_____磁体的磁场相似。
（3）小明改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的_____方向有关。
（4）由安培定则可知乙图中S闭合后，螺线管的上端为_____极。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．安培是法国物理学家、化学家和数学家，他的主要成就是发现安培定则和电流的相互作用规律，发明电流计等，故A不符合题意；
B．欧姆是德国物理学家，1826年，欧姆发现了电学上的一个重要定律，即欧姆定律，这是他最大的贡献，故B不符合题意；
C．伏特是意大利物理学家，因在1800年发明伏打电堆而著名，故C不符合题意；
D．奥斯特是丹麦物理学家、化学家和文学家，在物理学领域，他首先发现通电导线周围存在磁场，故D符合题意。
故选D。
2、C
【详解】
电风扇工作核心元件是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力而运动的原理制成的。
A．此图是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，故A不符合题意；
B．该实验说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流是电磁感应原理，故B不符合题意；
C．电路中有电源，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的原理，故C符合题意；
D．电磁铁是利用了通电螺线管周围存在磁场制成的，故D不符合题意。
故选C。
3、B
【详解】
①研究电流时，把电流比作水流，采用的是类比法；
②在探究电磁铁磁性强弱与电流的关系时，应控制线圈的匝数不变，采用的是控制变量法；
③在探究压强与压力关系时，控制受力面积相同，采用的是控制变量法；
④研究磁场时，为了形象的描述磁场的分布情况，引入了“磁感线”，采用的是模型法；
比较可知：②和③都采用的是控制变量法，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4、B
【详解】
A．由图示知，闭合开关S1，则电流由电磁铁的B端流入，A端流出，据安培定则知，电磁铁的A端为N极，故A不符合题意；
B．同时闭合开关S1、S2，滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的阻值变小，通过电磁铁的电流变大，磁性变强，而巨磁电阻的阻值在磁场中随磁场的增强而急剧减小，那么巨磁电阻所在电路的电流变大，指示灯变亮，故B符合题意；
C．两开关都闭合，滑片向右滑动时，变阻器接入电路的阻值变大，通过电磁铁的电流变小，磁性变弱，则巨磁电阻的阻值增大，而指示灯的电阻不变，据串联电路的分压特点知，巨磁电阻两端的电压会变大，故C不符合题意；
D．磁感线在电磁铁外部是由N极出来，回到S极，而在电磁铁的内部，是由S极出发回到N极，故D不符合题意。
故选B。
5、C
【详解】
A．两灯各自的电压相等，不一定是并联，因为两个规格相同的灯串联时，两端的电压也相等，故A不符合题意；
B．灯的亮度取决于灯的实际功率，灯的实际功率太小，此时电路中有电流，灯也不会亮，故B不符合题意；
C．两手互相搓动，克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，是机械能转化为内能，故C符合题意；
D．当通电直导体下磁针的位置的磁场方向与磁针指向一致时，磁针不会旋转，故D不符合题意。
故选C。
6、C
【详解】
A．列车悬浮行驶，是因为列车底部与下方轨道间的磁极有相互作用力，而这个作用力与列车的重力相等时，便可悬浮了，故A正确，不符合题意；
B．磁悬浮列车是利用电流的磁效应工作的，而利用超导材料作为电磁铁的线圈，可避免电流的热效应，可减少电能的不必要的损耗，故B正确，不符合题意；
C．列车处于悬浮状态，是因为在竖直方向所受的重力和磁力是平衡力，但水平方向上受力不一定平衡，则列车不一定做匀速直线运动，故C错误，符合题意；
D．列车行驶时，悬浮在空中，与轨道不接触，所以与轨道间无阻力，且可无震动、平稳的行驶，故D正确，不符合题意。
故选C。
7、A
【详解】
A．磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故A正确，
B．为方便、形象地描述磁场引入磁感线，磁感线并不存在，故B错误；
C．磁体具有吸引铁钴镍的性质，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，不是磁体，故C错误；
D．小磁针S极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反，小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相同，故D错误。
故选A。
8、D
【详解】
A．因为在干燥的天气，毛衣和身体之间，或者毛衣和其他衣物之间摩擦容易产生静电，所以会在脱毛衣时听到噼啪声，故A不符合题意；
B．化纤布料与皮肤摩擦容易产生静电，而带电物体有吸引轻小物体的性质， 所以化纤衣服穿在身上容易吸附灰尘，故B不符合题意；
C．塑料梳子与头发摩擦后会产生静电，梳子和头发一个带正电荷，一个带负电荷，因为异种电荷相互吸引，所以头发会随着梳子飘起，故C不符合题意；
D．当磁铁靠近铁钉时，铁钉进入了磁场被磁化，因为磁力的作用，铁钉和磁铁会相互吸引，与静电的产生无关，故D符合题意。
故选D。
9、D
【详解】
当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能；钻头冲击墙壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能；由此分析可知，在该过程中存在电能、机械能和内能的转化，故ABC错误；D正确。
故选D。
10、B
【详解】
A．磁场是客观存在的物质，而磁感线不是磁场中真实存在的曲线，而是人为画出的，它可以形象地描述磁场，故A错误；
B．磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示，磁感线越密集的地方的磁场越强，故B正确；
C．磁体周围存在磁场，与磁感线的有无无关，故C错误；
D．磁场的基本性质是可以对放入其中的磁体能产生力的作用，故D错误。
故选B。
二、填空题
1、S 北 电流
【详解】
[1]磁勺的勺柄指南，根据地理的南极是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此勺柄为该磁体S极。
[2]地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，静止时指南针指向磁体的S极，即地磁场的北极。
[3]指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明指南针受到磁场作用，说明通电导体周围存在磁场，也就是电流周围存在磁场。
2、机械 内
【详解】
[1][2]电动机工作时电能主要转化为机械能，还转化为少量的内能；太阳能热水器是把太阳能转化为内能。
3、吸引铁钴镍等物体 磁体
【详解】
略
4、甲 红外线
【详解】
[1]电动机是将电能转化为机械能，故需要有电源，故选甲。
[2]遥控器是利用红外线向机器人发送指令的。
5、发生偏转 力
【详解】
略
三、计算题
1、（1）密度、硬度（2）100、 3.5（3）小于（4）通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受到力的作用
【详解】
试题分析：（1）“轻”的意思是说两列车的质量小，在列车的体积一定时，列车的质量小，说明它的密度小；“坚固”是说列车不易发生形变，指的是硬度大；
（2）电子屏幕显示的速度是36km/h．360km/h=100m/s；跑完全程需要的时间t＝s/v＝1069km/305km/h
=3.5h；
（3）因为流体压强特点流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；列车高速运行过程中车身周围的空气随之高速运动，空气流速大，压强小，所以列车高速运行过程中车身周围的气压小于离车身较远处的气体压强．
（4）电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受到力的作用
考点：物质的物理特征；速度公式及其应用；流体压强与流速关系；电动机原理
2、（1）；（2）；（3）；（4）
【详解】
解（1）当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，即电流到了0.1A，滑片再往上滑动时，电阻变大，电流变小，磁性变弱，衔铁断开，停止注水，故当P在B点时，电流为0.1A，则此时接入的总电阻为
则电源电压为
（2）当x=0cm时，此时弹簧测力计的示数即为重力为5N，故木块质量为
则木块的体积为
木块的边长
（3）当P滑至B处时，弹簧测力计的示数为零，说明此时物体所受的重力和浮力相等，故浮力为5N，则木块浸入水中的体积
（4）此时木块浸入水的深度为
水面的设定高度
答：（1）电源电压U为；
（2）木块的边长为；
（3）P滑至B处时，求木块浸入水中的体积为；
（4）水面的设定高度为。
3、 (1)1100W，6.6×105J；(2)50Ω；(3) R0的阻值必须调大
【详解】
解：(1)电热丝工作时的功率
电热丝在10min内产生的热量
Q=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J
(2)由图2知，当温度为50℃时，热敏电阻的阻值
R1=100Ω
此时衔铁应吸合，切断工作电路，那么控制电路中的电流为
I=60mA=0.06A
控制电路中的总电阻
电阻箱接入电路的阻值
R0=R总-R1=150Ω-100Ω=50Ω
(3)若要使恒温箱的设定温度高于50℃，由图2知道，热敏电阻的阻值R1将减小，衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.06A，即要求控制电路中的总电阻不变，所以R0的阻值必须调大。
答：(1) 电热丝工作时的功率为1100W，10min内产生的热量为6.6×105J；
(2)电阻箱R0应接入电路的阻值为50Ω；
(3)若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应调大。
4、（1）0.6W；（2）0.08A；（3）1.32
【详解】
解：（1）由图知，控制电路中R0、RF、电磁铁线圈串联，由表中数据知，当水箱内水位达到2米时，RF＝60Ω，控制电路中电流Ia＝0.1A，所以RF的功率
（2）当水位为2米时，根据串联电路特点和欧姆定律可得R0阻值
当水位1米时，由表格数据知，RF1＝90Ω，由串联电路特点和欧姆定律可得线圈的电流
（3）由工作电路知，注水和喷淋系统是并联的，注水系统从水位1米开始注水到2米，注水的总体积
注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间
水位从2米下降到1米，需要的时间
所以注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做的功
喷淋系统单独工作时，工作电路电流做功
所以相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能
答：（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RF的功率为0.6W；
（2）当水箱内水位下降到1米时，通电电磁铁线圈的电流Ib为0.08A；
（3）相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能为1.32×105J。
5、（1）5000N ；优点是没有废气污染；（2）540N
【详解】
（1）这款车的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N；
与一般汽车相比，电动汽车的优点是：没有废气污染，噪音小；
（2）电动汽车的最大行驶速度v=100km/h，电机额定功率P=15kW，
由可得，汽车的牵引力：．
答：（1）这款车重量是5000N，电动汽车有没有废气污染，噪音小的优点；
（2）这款车电机以额定功率以最大运行速度行驶时，最大可以提供牵引力为540N．
四、实验探究
1、N（北） 地磁场 发生偏转 电流周围存在磁场 通电导体周围磁场 C
【详解】
(1)[1][2]由于小磁针受到地磁场的作用，开关断开时，小磁针的北极指向北，小磁针的南极指向南。
(2)[3][4]实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，这是著名的奥斯特实验。
(4)[5]改变电流方向，小磁针的方向也发生了偏转，说明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
(5)[6]实验中小磁针可以检测磁场的存在，实验用到转换法。
A．用光线来描述光的传播路径，采用的是模型法，不符合题意；
B．用水流类比电流，采用的是类比法，不符合题意；
C．用铁屑来描述磁体周围的磁场，采用的是转换法，符合题意；
D．用小桌探究压力作用效果与压力和受力面积的关系，采用的是控制变量法，不符合题意。
故选C。
2、便于观察磁场方向 磁场 条形磁体 把连接电池正负极的导线对调 控制两次实验的电流大小不变。
【详解】
（1）[1]由于磁场看不见摸不着，在螺线管周围放上小磁针就是为了通过小磁针观察通电螺线管周围的磁场方向，这是转换法思想。
[2]闭合开关后，小磁针发生了偏转，而且在不同的位置小磁针的N、S极偏转方向不同，说明通电螺线管周围存在磁场，且不同位置磁场方向不同。
（2）[3]由图（c）可知，通电螺线管周围铁屑的分布和条形磁体周围铁屑的分布相似，由此可知，通电螺线管周围的磁场和条形磁体周围磁场相似。
（3）[4]对调电池的正负极，发现小磁针的N、S极偏转方向也发生了变化，由此说明通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关。
（4）[5] 通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关，他将开关S从l换到2上时，就改变了接入电路的线圈匝数，说明要探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系，此时调节滑动变阻器是为了保持电路中的电流大小不变，这里运用的了控制变量法。
3、体现磁场的方向 条形 电流 S
【详解】
(1)[1]因为小磁针放入磁场，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了指示磁场方向，从而判断该点的磁场方向。
(2)[2]通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极。
(3)[3]如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
(4)[4]根据安培定则：让四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指的下端是通电螺线管的N极，上端就是螺线管的S极。
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