例题 01 由磁针反推电源端 知识清单作图题
题目
根据图中小磁针静止时的指向,标出通电螺线管外部磁感线的方向和电源左端的极性(“+”或“-”)。
答案与解析
解析
右侧小磁针N向右，说明场从线圈右端向外，右端为N。外部上方场线由右向左。右手拇指向右，四指按给定绕线反推，电流从电源左端流出，所以左端填+。
本题结论
外部上方箭头向左；电源左端为+。
外观
电生磁
电流能产生磁场，磁针可以把这一看不见的变化显示出来。判断螺线管磁极时，先追真实电流，再用右手定则，不背“左正右负”之类位置口诀。
一、知识点 理解概念
1. 奥斯特实验的两个比较
通电导线周围存在磁场，这叫电流的磁效应。奥斯特实验中，小磁针的偏转是观察磁场的证据。
| 比较 | 保持或改变 | 得到的证据 |
|---|---|---|
| 甲通电与乙断电 | 导线位置相同，改变是否有电流 | 通电导线周围存在磁场 |
| 甲与丙反向通电 | 导线位置相同，只反电流方向 | 导线所生磁场方向与电流方向有关 |
直导线放在小磁针上方并大致沿南北方向，有利于观察由电流引起的偏转；不是把地磁场真正消除。小磁针把不可见的场作用转为可观察的偏转，属于转换观察思路。
图示原实验采用短时通电。课堂应使用教师指定的低压、限流和短时演示条件，不能照图把电源长期短接。
2. 通电螺线管像条形磁体
线圈各匝电流的磁效应共同形成螺线管磁场。外部磁场类似条形磁体，两端对应N、S；对调电源正负极，环绕电流反向，磁极也反向。
把小磁针放在周围不同位置，记录各处N端指向，能探究磁场分布。不同位置方向可能不同；在允许实验条件下适当增大电流，或插入铁芯，可使现象更明显。
3. 安培定则只用右手
右手四指弯曲方向顺螺线管中的环绕电流，拇指所指的一端就是N极。
先识别绕线前后关系，再沿导线追电流。决定极性的直接依据是最终环绕电流方向；绕法与电源接法会改变这个方向，不能说它们与磁极无关。
二、考点 方法与例题
1. 正推与反推是一条链的两个方向
| 已知 | 推理顺序 |
|---|---|
| 电源正负极 | 正端流出→绕线电流→右手判N端→外部场方向→小磁针 |
| 小磁针或外部场箭头 | N针顺场→线圈N端→右手反推电流→沿引线找电源正负 |
| 已知磁极与电流，要补绕线 | 拇指向N→四指给环绕方向→按前后关系画绕线 |
例题 02 由场线箭头判断三个位置 2024 山东烟台中考
题目
螺线管是汽车启动器的一个重要部件,驾驶员转动钥匙发动汽车时,相当于给螺线管通电。如图所示,螺线管的左端为____极,小磁针的左端为____极,A 为电源的____极。
答案与解析
解析
外部箭头向右，故左端N、右端S。右侧小针N端顺场向左，故左端填N。右手拇指向左，按图绕线得正面电流向上，沿导线由B供入、A流回，所以A为负极。
本题结论
N；N；负。
2. 一个实验的分问，要分别调用证据
原接线判极性，用安培定则；反接后比较方向，用控制变量；插铁棒讨论强弱，用铁芯被磁化后的增强作用。这三个问题不能只用“磁性变大”笼统回答。
例题 03 原接线、反接与插入铁棒 2024 吉林长春中考
题目
在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端为____极,小磁针的左端为____极。
(2)对调电源正、负极,小磁针N极指向与(1)中相反,这表明,通电螺线管外部的磁场方向与_的方向有关。
(3)在螺线管中插入一根铁棒,可使通电螺线管的磁性____。
答案与解析
解析
按原接线追电流，用右手得线圈右端N；右侧小针靠近线圈的左端为S。仅对调电源使电流反向，针N指向相反，说明场方向与电流方向有关。铁棒在场中磁化，增强磁性。
本题结论
(1)N，S；(2)电流；(3)增强。
三、坑点 辨析与纠错
1. 一次指向不能代表所有位置
小磁针显示的是所在位置的方向，不是给整个空间规定一个统一方向。判断实验结论，还要看实际比较了哪些条件。
辨析 01 逐项核对实验能说明什么 2024 四川成都中考
题目
如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关，小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是 （）
A.根据小磁针指向可以判定，通电螺线管的右端为S极
B. 小磁针静止时 N 极所指方向就是该点的磁场方向
C. 将小磁针移到其他位置, N 极所指方向一定不变
D.本实验可以得出:通电螺线管的磁极与电流方向无关
答案与解析
解析
右侧N端向右，线圈右端应为N，A错；B正是该点磁场方向的规定，正确；移到别处场方向可能不同，C错；单次图不能证明与电流方向无关，反电流会反磁极，D错。
本题结论
B。
2. 电流大小与方向要分开
在固定导线形状与位置的模型中，反电流方向会反转它产生的磁场；只增大电流主要增强该场。若同时考虑地磁场等叠加，合磁场方向还可能改变，不能把“只改大小不改方向”不加条件推广到所有观测。