探究通电螺线管外部磁场的方向
通过奥斯特实验认识电流的磁效应；观察通电螺线管外部的磁场分布，探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系，会用安培定则判断通电螺线管的极性。
动手做实验 · Virtual Lab
通电、敲板子、看小磁针，再用右手判断 N 极
正在搭建 3D 实验台
第 1 步
通电导线能使小磁针偏转吗
小磁针静止时指南北。把一根直导线沿南北方向架在小磁针的正上方，闭合开关，看小磁针怎样；再把电池的正负极对调，改变电流的方向。
小磁针静止时，N 极（红色）指向北方。导线就架在它的正上方。闭合开关看看。
文字版：器材、步骤与结论适合备课、打印+
器材
- 螺线管（导线绕在纸筒上）
- 从螺线管中间穿过的硬纸板或玻璃板
- 铁屑
- 小磁针若干
- 干电池两节和电池盒
- 开关
- 导线
- 条形磁体
记忆口诀
铁屑看形状，小磁针看方向
铁屑只能显示磁场的分布；要知道磁场的方向，要看小磁针静止时 N 极的指向。
- 01
把一根直导线沿南北方向放在静止的小磁针正上方，闭合开关，观察小磁针；改变电流的方向，再观察。
要点导线要和小磁针平行；通电时间要短。
- 02
在从螺线管中间穿过的板上均匀地撒满铁屑，给螺线管通电，轻敲板子，观察铁屑的排列。
要点和条形磁体周围铁屑的分布比较。
- 03
在螺线管两端和周围放上小磁针，通电后观察小磁针 N 极的指向，判断螺线管两端的极性。
- 04
对调电源的正负极，改变螺线管中电流的方向，再观察小磁针的指向。
- 05
改变螺线管的绕法或电流方向，先用安培定则判断螺线管的极性，再通电用小磁针检验。
现象
直导线通电后，下方的小磁针发生偏转，电流方向改变后偏转方向也改变。通电螺线管周围的铁屑排成一条条曲线，两端最密，和条形磁体周围铁屑的分布相似。螺线管两端的小磁针指向相反；电流方向改变后，所有小磁针都掉转了方向，但铁屑的排列不变。
结论
通电导线周围存在磁场，磁场方向跟电流方向有关。通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似；它两端的极性跟螺线管中电流的方向有关，可以用安培定则判断：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
记忆口诀
右手握管，四指顺电流，拇指指 N
安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
01 — Principle
实验原理
1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现：通电导线周围存在磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象叫作电流的磁效应。把导线绕成螺线管，通电后各匝线圈的磁场叠加起来，螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。铁屑在磁场中被磁化，会沿磁感线排列，能显示磁场的分布；放在磁场中的小磁针，静止时 N 极所指的方向就是该点磁场的方向。
02 — Pitfalls
易错点
Q1做奥斯特实验时，导线为什么要沿南北方向放置？+
小磁针静止时沿南北方向。导线沿南北方向放在它正上方，通电后导线下方的磁场沿东西方向，小磁针偏转最明显；如果导线沿东西方向放，通电后下方的磁场也沿南北方向，小磁针可能不动，看不出现象。
Q2铁屑能显示磁场的方向吗？+
不能。铁屑被磁化后只会沿磁感线排列，显示磁场的分布（形状），看不出哪边是 N 极。所以电流方向改变后铁屑的排列不变，要用小磁针来判断磁场的方向。
Q3为什么螺线管通电的时间不能太长？+
螺线管导线的电阻很小，通电时电流很大，电池会很快发热、耗尽，导线也会发烫。看完现象就要断开开关。
Q4用安培定则时，四指应该怎样握？+
四指弯曲的方向要和螺线管上一圈圈导线里电流的方向一致，不是看引线。可以先在螺线管正面的导线上标出电流方向，再用右手去握。
03 — Practice
典型例题
例 1
首先发现电流周围存在磁场的科学家是（ ）
例 2
通电螺线管外部的磁场与（ ）的磁场相似
例 3
要改变通电螺线管两端的极性，可以（ ）
例 4
螺线管通电后，右端的小磁针 N 极指向远离螺线管的方向，则螺线管的右端是（ ）
04 — In Life
生活中的应用
通电有磁、断电无磁
电磁铁
在螺线管里插入铁芯就成了电磁铁：通电时有磁性，断电后磁性消失；电流越大、匝数越多，磁性越强。电磁起重机就是一个大电磁铁。
小电流控制大电流
电磁继电器
继电器里有一个电磁铁：控制电路一接通，电磁铁就吸下衔铁，把工作电路接通。
电磁铁吸引衔铁
电铃
电铃通电后，电磁铁吸引衔铁，小锤敲打铃碗；衔铁被吸下后电路断开，又被弹回，如此反复。
05 — Safety
安全提示
- 螺线管电阻很小，通电时间不要太长，看完现象就断开开关。
- 不要让铁屑进入眼睛或撒进桌缝；实验后用磁体把铁屑收回。
- 小磁针要远离强磁体，以免它的磁极被改变。
同学科的其他实验
查看全部 →测量小车的平均速度
学会用刻度尺和停表测量小车沿斜面下滑的路程和时间，算出全程、上半段和下半段的平均速度，并比较它们的大小。
探究声音的产生
通过音叉、乒乓球、水花和鼓面上的纸屑，认识声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声也停止。
真空罩中的闹钟
把响着的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出罩内的空气，再让空气进入，探究声音的传播是否需要介质。
探究固体熔化时温度的变化规律
用水浴法给海波和石蜡加热，记录它们熔化前后温度的变化和状态，画出温度随时间变化的图像，比较晶体和非晶体熔化时的特点。