2023年云南省中考物理真题变式题16-20题

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精细探测为“奋斗者”号在水下航行和作业提供了安全保障。尽管马里亚纳海沟两侧都是非常陡峭的海山，但是“奋斗者”号安装有前视成像声呐设备，可对前方海山的距离和轮廓进行实时探测，帮助它精准避开障碍物。
定位导航使“奋斗者”号水下作业精准高效。由于水下没有卫星定位，必须使用声学定位。下潜之前，科学家通过设备的标定实验，使声学系统可以输出精确的速度等关键数据，再将定位与多普勒测速仪、惯性导航设备组合后进行导航，就能实现万米海底“大海捞针”，“奋斗者”号仅半小时就收回了之前在海底布放的一些目标物。
（1）由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，因此___________是“奋斗者”号与母船之间沟通的唯一方式；
（2）前视成像声呐设备能发出___________（选填“超声波”或“次声波”），让潜水器在漆黑的万米深海中精准避障。这说明声音能传递___________（选填“信息”或“能量”）；
（3）请写出“奋斗者”号声学系统的一个优点：___________。
【答案】 ①. 水声通信 ②. 超声波
③. 信息 ④. 精细探测、导航精准
【解析】
【详解】（1）[1]由文中可知，水声通信是“奋斗者”号与母船之间唯一的沟通方式。
（2）[2][3]声能传递信息和能量，声呐是利用超声波能传递信息的特点。
（3）[4]“奋斗者”号声学系统“无线链路”灵活、方便；精细探测、导航精准等。
变式题1基础
2. 现代科学家已成功研制出一种叫做“水母耳”的海上警报器，用来接收______声波，从而预报海上风暴；科研人员还设计制造了一种模仿蝙蝠的声波发射器，放在农田或粮仓里播放，老鼠听到后就惊恐不安，纷纷逃遁，甚至发疯相残，人却不受影响，这是因为其发声频率高于______Hz，人耳感觉不到。
【答案】 ①. 次 ②. 20000
【解析】
【详解】[1]风暴等自然灾害会产生次声，人们利用次声的接收预报风暴。
[2]蝙蝠可以发出超声，频率高于20000Hz，人耳感觉不到，但老鼠会听到，所以老鼠听到后会惊恐不安。
变式题2基础
3. 如图甲所示，蝙蝠靠发出 ___________（选填“超声”或“次声”）发现昆虫，人耳听不到蝙蝠发出的这种声音，是由于其频率 ___________（选填“过小”或“过大”）。如图乙所示，从玻璃罩内向外抽气的过程中音乐芯片的音乐声逐渐减小，由此现象可推理得出 ___________不能传声。
【答案】 ①. 超声 ②. 过大 ③. 真空
【解析】
【详解】[1][2]如图甲所示，蝙蝠可以发出超声波，利用回声定位的方法发现昆虫，人耳能够听到的声音频率范围在20Hz-20000Hz，人耳听不到蝙蝠发出的这种声音，是由于超声波频率过大。
[3]如图乙所示，从玻璃罩里向外抽气的过程中铃声逐渐减小，由此可推理如果玻璃罩内空气被抽光，也就是真空状态不能传声。
变式题3基础
4. 运用3D打印技术与医用B超相结合，给准妈妈腹中胎儿打印1∶1的3D模型，作为孩子成长的记录，B超发出的是___________（选填“超声波”或“次声波”），利用B超检查胎儿的发育情况，说明声可以传递_____________。
【答案】 ①. 超声波 ②. 信息
【解析】
【详解】[1]B超发出的是超声波，次声波对人体有伤害。
[2]声音可以传递信息，也可以传递能量，利用B超检查胎儿的发育情况，说明声可以传递信息。
变式题4巩固
5. 如图所示是一艘轮船正在利用声呐系统探测鱼群位置。轮船声呐系统能够发出人耳______（填“能够”或“不能”）听到的______（填“超声波”或“次声波”），再接受反射回来的这种声波，确定鱼群位置。若发出的这种声波经0.2s反射回来，那么鱼群距离轮船的距离是______m。（声音在水中的传播速度是1500m/s）
【答案】 ①. 不能 ②. 超声波 ③. 150
【解析】
【详解】[1][2]声呐系统发出的声波的频率高于20000Hz，超过了人耳能听到的声波的频率范围，故人耳不能听到，因频率高于20000Hz，故是超声波。
[3]设鱼群与轮船的距离为s，由题意可知，声波从发出到被接收，传播的距离为2s，所用时间为t0=0.2s，故声波传播s距离所用时间为
因声波在水中的传播速度为v=1500m/s，故由可得，鱼群与轮船之间的距离为
s=vt=1500m/s×0.1s=150m
变式题5巩固
6. 蝙蝠在飞行时会发出 __，这些声波碰到墙壁或昆虫时会 __回来，根据 __到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的方向和距离，蝙蝠采用的方法叫做 __，根据这个原理，学家发明了 __。
【答案】 ①. 超声波 ②. 反射 ③. 回声 ④. 回声定位 ⑤. 声呐
【解析】
【详解】[1][2]蝙蝠在飞行时能够发出超声波，超声波碰到蛾子、蚊子等昆虫或其它的障碍物会反射回来。
[3][4][5]蝙蝠根据反射回来的超声波就可以对前方的物体做出判断，蝙蝠所采用的这种方法叫做回声定位，根据这一原理，科学家发明了声呐。
变式题6巩固
7. 发展海洋科研是推动强国战略的重要方向，我国自主研发了深海水声学探测器，安装了包括导航、水声通讯测速、图像信号传输等多部不同功能的声呐。声呐使用的是 _____（选填“超声波”或“次声波”），这种声波的特点是：频率 _____（选填“高”或“低”），方向性 _____（选填“好”或“差”）。
【答案】 ①. 超声波 ②. 高 ③. 好
【解析】
【详解】[1][2][3]超声波的频率大于20000Hz，频率高；由于超声波在方向性好、穿透力强、在水中传播距离远等特点，所以在声呐中进行应用。
变式题7提升
8. 海豚没有可供发声的声带，它是靠头部的一个具有瓣膜的气囊系统来发声的。当海豚浮出水面呼吸时，瓣膜打开，空气进入气囊之中，需要发声时，瓣膜关闭，用力挤压气囊，使里面的空气冲出，气流擦过瓣膜边缘使之______而发出声音；海豚的发声频率范围非常大，它能发出频率为80000Hz的声音，该声音属于______（选填“超声波”或“次声波”）；海豚会利用回声寻找沙丁鱼群（如图所示），假如静止在海水中的海豚经过1s后听到回声（声音在海水中的传播速度为1500m/s），则海豚与沙丁鱼群的距离为______m。
【答案】 ①. 振动 ②. 超声波 ③. 750
【解析】
【详解】[1]当海豚浮出水面呼吸时，瓣膜打开，空气进入气囊之中，需要发声时，瓣膜关闭，用力挤压气囊，使里面的空气冲出，气流擦过瓣膜边缘使之振动而发出声音。
[2]海豚的发声频率范围非常大，它能发出频率为80000Hz的声音，该声音的振动频率超过了20000Hz，属于超声波。
[3]海豚会利用回声寻找沙丁鱼群，假如静止在海水中的海豚经过1s后听到回声，则海豚发出的声音从海豚传到沙丁鱼群所用时间为
由得，海豚与沙丁鱼群的距离为
变式题8提升
9. 超声和次声在科学领域有着重要的作用。声呐发出的是______声，它可用于测量海水的深度，在某次测量中，声呐从海面向海底发出的声音信号经过2s后被海面的接收器接收，由此可计算出该处的海水深度为______m（已知：声音在海水中的传播速度为1500m/s）；利用______声检测仪进行监测，可以预防火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石流等自然灾难。
【答案】 ①. 超 ②. 1500 ③. 次
【解析】
【详解】[1]声呐发出的是超声，超声波可以传递信息，可用于测量海水的深度。
[2]声音信号2s传播的路程
s=vt=1500m/s×2s=3000m
该处的海水深度
[3]火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石流等自然灾难会伴随着次声的产生，所以可以利用次声检测仪对一些自然灾害进行监测。
变式题9提升
10. 超声和次声在科学领域和生活中有着重要的作用。汽车车尾的“倒车雷达”发出的是______声波，在某次倒车时，“倒车雷达”发出的声音信号在0.01s后被“倒车雷达”接收到，说明此时车尾距离障碍物______m（已知：声音在空气中的传播速度为340m/s）；利用______声检测仪进行监测，可以预防火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石流等自然灾难。
【答案】 ①. 超 ②. 1.7 ③. 次
【解析】
【详解】[1]倒车雷达是利用超声波传递信息来测量车尾到障碍物的距离。
[2]声波从车尾传到障碍物所用的时间
车尾到障碍物的距离
s=vt=340m/s×0.005s=1.7m
[3]地震、海啸等自然灾害伴随次声波产生，科学家可以根据这一特点制造了次声检测仪进行监测，预报灾害。
原题
11. 我国传统节日有悬挂灯笼的习俗，请在图中画出灯笼受到拉力F的示意图；

【答案】
【解析】
【详解】灯笼受到拉力F为绳子对它的拉力，方向沿绳子向上，如图所示：

变式题1基础
12. 如图所示，请画出绳子对球的拉力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】绳子对球的拉力属于弹性性质的力，方向与绳子的收缩方向相同，沿绳的方向向上，作图如下
变式题2基础
13. 如图所示，用细绳将一均匀实心球悬挂于天花板上处于静止状态，画出它所受重力G和拉力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力从重心竖直向下画，标出符号G，拉力从重心竖直向上画，标出符号F，因物体静止，故两个力大小相等，所画线段的长度相等。如图所示：
变式题3基础
14. 用与地面成30°角的100N的力向右上方拉小车，在图中画出力的示意图（力的作用点为A点）。
【答案】
【解析】
【详解】拉力的作用点在小车右边缘的A点，过A点画出水平线，拉力方向与水平方向成30°角斜向右上方，拉力大小为100N，由此画出拉力的示意图，如图所示
变式题4巩固
15. 如图所示，细绳拉着小球在水平面内做匀速圆周运动，请作出小球所受重力和拉力的示意图。

【答案】
【解析】
【详解】小球受到竖直向下的重力和沿绳子方向的拉力，两个力的作用点都在小球的重心，即球心，从球心分别沿竖直向下、沿绳子方向画一条带箭头的线段表示重力G和拉力F，如图所示：

变式题5巩固
16. 画出图中静止的小球受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球静止时，受自身重力，支架对其竖直向上的拉力，二力平衡，如图所示：
变式题6巩固
17. 如题是一只玩具老鹰静止在指尖上，请画出老鹰受到的力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】图中所示玩具老鹰静止时，手对玩具老鹰的支持力和重力是一对平衡力，手指尖与玩具老鹰接触的位置即为重心，过重心作竖直向下的重力和竖直向上的支持力，如下图所示
变式题7提升
18. 小方坐在行驶的列车上用餐时发现，桌面上的一个茶叶蛋突然向后滚动。而桌上的茶杯却纹丝不动，由此判断，该列车正在加速行驶，请在图中作出此时茶叶蛋的受力示意图。（忽略茶叶蛋与桌面的摩擦力与空气之间的阻力）
【答案】
【解析】
【详解】桌面上的一个茶叶蛋突然向后滚动，忽略茶叶蛋与桌面的摩擦力与空气之间的阻力，则茶叶蛋受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力的作用，这两个力都作用在重心上，示意图如图所示：
变式题8提升
19. 如图所示，木块从斜面底端被弹簧弹出，请画出木块离开弹簧后沿光滑斜面上滑时所受力的示意图。

【答案】
【解析】
【详解】如图所示，根据题意可知，木块离开弹簧后就不会受到弹簧对木块的弹力，斜面是光滑的，所以木块在滑动过程中不会受到摩擦力；木块要受到竖直向下的重力和斜面对木块的支持力，重力方向竖直向下，作用点在重心；支持力方向垂直于斜面向上，作用点在重心，力的示意图如下图所示：

变式题9提升
20. 一木块静止在斜面上，请画出它受到的力的示意图；
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】木块静止在斜面上，受到重力、支持力和静摩擦力作用，过重心作竖直向下的重力G，过重心作沿斜面向上的摩擦力f，过支点作垂直于斜面向上的支持力F，如下图所示
原题
21. 如图所示，一束光线AO从空气斜射入水中，请画出大致的折射光线。

【答案】
【解析】
【详解】光由空气斜射进入水中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角，如图所示：

变式题1基础
22. 如图所示，一束光AO从空气斜射入水中，请在图中画出：①过O点的法线；②折射光线的大致方向。
【答案】
【解析】
【详解】首先过入射点O画出法线，然后根据光的折射规律：折射角小于入射角画出折射光线，如图所示：
变式题2基础
23. 如图所示，画出图中光从空气斜射到玻璃表面时大致的折射光线。

【答案】
【解析】
【详解】当光从空气斜射入玻璃等透明介质中时，折射角小于入射角，所以，在法线右侧的玻璃中作出折射光线，折射光线向法线靠近。如图所示：

变式题3基础
24. 如图所示，请画出激光束从三棱镜折射入空气时，法线的位置和折射光线的大致位置。
【答案】
【解析】
【详解】过入射点作垂直于界面的直线即为法线，法线用虚线表示，光从棱镜折射入空气时，折射角大于入射角，找到折射光线的大致位置，如图所示：
变式题4巩固
25. 如图所示，一束光从空气中斜射向水面，同时发生反射和折射，根据图中的反射光线，画出对应的入射光线和折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】已知反射光线，首先过入射点垂直于水面作出法线，根据反射角等于入射角在法线右侧的空气中画出入射光线BO；光从空气斜射入水中时，折射光线靠近法线偏折，折射角小于入射角，据此在法线左侧的水中画出折射光线OC。如图所示：
变式题5巩固
26. 如图所示，一束单色光垂直射向三棱镜，请画出这束光通过三棱镜后的大致光路图。
【答案】
【解析】
【详解】第一条光线是光从空气垂直射入玻璃中，根据光的折射特点可知，其传播方向不变；第二条光线是光从玻璃斜射入空气中，根据光的折射特点可知，折射角大于入射角，如图所示：
变式题6巩固
27. 一束光线从空气中斜射入玻璃三棱镜，经过两次折射后从OP射出，请画出完整光路。
【答案】
【解析】
【详解】根据光的折射规律，光线从空气中斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，光线从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，且折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，如图所示
变式题7提升
28. 如图所示，平面镜与水平方向成45°角，OA是光线经过平面镜反射后反射光线，请画出OA对应的入射光线，并将光线OA穿过半圆形玻璃砖后的光路补充完整。

【答案】
【解析】
【详解】由图知，反射角等于
根据光的反射定律，则入射角等于45°，又知平面镜与水平面的夹角为45°，反射光线与入射光线的夹角为90°，从点O作OA的垂线BO，即为OA对应的入射光线；反射光线垂直射入半圆形玻璃砖，根据光的折射定律可知光线方向不变，从弧面的入射点作法线，因光从其它介质斜射入空气，折射角大于入射角，据此在空气中法线的下方作折射光线，如图所示：

变式题8提升
29. 如图所示，请在图中画出经过透镜折射后的光线。
【答案】
【解析】
【详解】根据光的折射规律知，当光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角；由光路的可逆性知，当光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，故光路图如下
变式题9提升
30. 如图所示，一束光由空气垂直水面射入水中，请画出光经过平面镜后又射入空气的光路。

【答案】
【解析】
【详解】水中的入射光线在平面镜上发生反射，根据光的反射定律，反射光线、入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角，画出反射光线；光由水中射到空气中，会发生光的折射，且在空气中的角大，即折射角大于入射角，折射光线远离法线，如下图：

原题
31. 妈妈制作了一杯奶茶，小明想知道奶茶的密度，他将奶茶带到实验室进行了测量。

（1）将托盘天平放在___________工作台上，将游码移至标尺左端的___________处，当横梁静止时，指针位置如图甲所示，应将平衡螺母向___________调节，直到指针对准分度盘的中央刻度线。
（2）小明进行了如下操作：
①将适量奶茶倒入烧杯中，用托盘天平测出奶茶和烧杯的质量；
②将烧杯中的部分奶茶倒入量筒中，如图乙所示，测出奶茶的体积V=___________mL；
③用托盘天平测量烧杯和剩余奶茶的质量，如图丙所示，=___________g。
（3）根据实验数据，计算出奶茶的密度=___________g/。
（4）在步骤②中，有少量的奶茶附着在量筒液面上方的内壁上，测得的奶茶密度比真实值___________（选填“大”或“小”），烧杯中剩余奶茶的密度___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 水平 ②. 零刻度线 ③. 右 ④. 80 ⑤. 104.2 ⑥. 1.05 ⑦. 大 ⑧. 不变
【解析】
【详解】（1）[1][2][3]天平在使用前应先调平，调平的方法是：将托盘天平放在水平工作台上，然后将游码拨回标尺左端零刻度线处，当横梁静止时，由图甲可知，指针向左偏，应将平衡螺母向右调。
（2）②[4]由如图乙可知，量筒的分度值为2mL，则读数为80mL，即奶茶的体积为80mL。
[5]由图丙可知，烧杯和剩余奶茶的质量
[6]量筒中奶茶的质量
奶茶的密度
（4）[7]烧杯中的奶茶倒入量筒中测体积时，若有少量奶茶附着在量筒液面上方的内壁上，测出的奶茶的体积将偏小，由密度计算公式可知，会导致测得的奶茶的密度偏大。
[8]密度是物质本身的一种性质，与质量跟体积无关，故烧杯中剩余奶茶的密度不变。
变式题1基础
32. 学习了密度知识后，晓悦想知道妈妈配制的用于腌鸡蛋所用盐水的密度，她利用天平、量筒等进行了如下操作。
（1）晓悦把天平放在水平台上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，发现分度标尺的指针位置如图所示，此时应向__________调节平衡螺母；
（2）在烧杯中倒入适量的盐水，用调节好的天平测量烧杯和盐水的总质量时，通过加、减砝码的一番操作，当将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，指针仍如图甲所示。接下来正确的操作是__________；
A.向右移动游码
B.向右调节平衡螺母
C.取下最小砝码后移动游码
（3）测出烧怀和盐水的总质量为96.6g后。将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中。观察液面位置如图所示，则量筒中盐水的体积是__________cm³；
（4）再用天平测量烧杯和剩余盐水的质量，天平横梁平衡时如图所示，则烧杯和剩余盐水的质量为__________g，晓悦利用密度的计算公式测得盐水的密度是__________kg/m³。
【答案】 ①. 右 ②. A ③. 40 ④. 48.6 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]把天平放在水平台上，游码归零，指针左偏如图甲，说明左端重、右端轻，所以，应将平衡螺母向右端移动，使天平横梁平衡。
（2）[2]当将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，横梁指针偏向分度盘的左侧，说明右盘中砝码的总质量略小于左盘中物体的质量，此时应该向右移动游码，使天平水平平衡，故A符合题意， BC不符合题意。
故选A。
（3）[3]由图知道，量筒的分度值为1mL，读数为40mL。所以倒入量筒中盐水的体积为
V=40mL=40cm3
（4）[4]由图知道，烧杯和剩余盐水的总量为
m剩=20g+20g+5g+3.6g=48.6g
[5]由知道，得盐水的密度是
变式题2基础
33. 小明想测量酱油的密度，进行如下实验：
（1）若在测量的过程中，指针位置如图甲所示，则他应该 ________；
（2）将待测酱油倒入烧杯中，用已调好托盘天平测量烧杯和酱油的总质量是72.4g；
（3）将烧杯中的酱油倒入一部分到量筒中，如图乙所示，量筒中酱油的体积是 ________cm3；
（4）再用已经调好的托盘天平测量剩余酱油和烧杯的总质量，如图丙所示，由此可知酱油的密度是 ________kg/m3。
【答案】 ①. 向左移动游码 ②. 40 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]若在测量的过程中，指针位置如图甲所示，向右稍有偏转，根据左物右码，可知砝码和游码的总质量稍大于物体的质量，则他应该向左移动游码。
（3）[2]量筒中酱油的体积是
V=40mL=40cm3
（4）[3]剩余酱油的质量为
m2=20g+5g+2.2g=27.2g
倒出酱油的质量为
m=m1-m2=72.4g-27.2g=45.2g
酱油的密度是
变式题3基础
34. 为测量酸奶的密度，同学们进行了如下实验。
（1）调节天平时，将游码归零后，指针如图甲所示，应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）端调，可使横梁平衡；
（2）利用天平测出空烧杯的质量为15g，向水平台上的量筒中倒入酸奶，示数如图乙所示，读出其体积；将量筒中的酸奶倒入空烧杯中，测得总质量为55.4g；则所测酸奶的密度为________g/cm3；
（3）按上述测量方法，由于量筒沾附液体的影响，会使测得的结果偏________。
【答案】 ①. 右 ②. 1.01 ③. 小
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲所示，指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，说明天平左侧的质量比右侧大，应将平衡螺母向右调节。
（2）[2]如图乙，酸奶的体积为
40mL=40cm3
酸奶的质量为
55.4g-15g=40.4g
则酸奶的密度为
（3）[3]由于量筒内壁沾有酸奶，使得测出的酸奶质量偏小，进而由公式算出的酸奶的密度偏小。
变式题4巩固
35. 小田用天平和量筒测量牛奶的密度时，进行了一系列实验操作；请回答下列问题：
（1）将天平放在水平台面上，将游码移至标尺左端的______后，发现指针指示的位置如图甲所示，他应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，才能使天平水平平衡；
（2）往烧杯中倒入适量牛奶，测得烧杯和牛奶的总质量为106g，将烧杯中部分牛奶倒入量筒，如图乙，则倒出的牛奶体积为V＝______mL；
（3）再测出烧杯和剩余牛奶的质量如图丙，为______g，则量筒中的牛奶质量为m＝______g；
（4）根据以上数据可知牛奶密度ρ＝______kg/m3；
（5）若操作（2）中，将烧杯中部分牛奶倒入量筒时，有少量牛奶附着在量筒内壁上，测得的牛奶密度将______（选填“偏小”、“不变”或“偏大”）。
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 右 ③. 40 ④. 62 ⑤. 44 ⑥. 1.1×103 ⑦. 偏大
【解析】
【详解】（1）[1]天平使用前，将天平放在水平台面上，将游码拨到零刻度线处。
[2]调节横梁平衡时，发现指针指示的位置如图甲所示，指针左偏说明左盘质量偏大，则平衡螺母应向右调节。
（2）[3]量筒的分度值为2mL，量筒中牛奶的体积为V＝40cm3。
（3）[4]已知测得烧杯和牛奶的总质量m总＝106g，烧杯和剩余牛奶的质量
[5]量筒中牛奶的质量为
（4）[6]牛奶的密度
（5）[7]若操作第（2）时有少量牛奶附着在量筒内壁上，使得体积偏小，由密度公式，可知密度测量偏大。
变式题5巩固
36. 实验小组利用天平、量筒和烧杯等器材测量牛奶的密度。
（1）天平调平衡后，将适量的牛奶倒入烧杯中，并用天平测量烧杯和牛奶的总质量，通过加减砝码的一番操作，当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，横梁指针如图甲所示，接下来他应该______（选填序号）；
A．向左调节平衡螺母 B．向右调节平衡螺母
C．移动游码 D．取下最小的砝码后移动游码
（2）测出烧杯和牛奶的总质量为116g后，将烧杯中的一部分牛奶倒入量筒，液面位置如图乙所示，则量筒中牛奶的体积为______cm3；
（3）测量烧杯和剩余牛奶的总质量，天平横梁平衡时如图丙所示，则烧杯和剩余牛奶的总质量为______kg；
（4）小明测量的牛奶密度为______kg/m3；
（5）在向量筒倒入牛奶时，如果不慎有牛奶溅出，则测出的牛奶密度会______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. D ②. 40 ③. 0.072 ④. 1.1×103 ⑤. 偏大
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲可知，当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，横梁指针偏向分度盘的右侧，说明右盘中砝码的总质量略大于左盘中物体的质量，此时应该取下最小的砝码后向右移动游码，使天平水平平衡，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（2）[2]由图可乙知，量筒的分度值为2mL，液体的体积为
V＝40mL＝40cm3
（3）[3]如图丙所示，游码标尺的分度值是0.2g，烧杯和剩余牛奶的总质量为
m＝50g+20g+2g＝72g＝0.072kg
（4）[4]倒入量筒中牛奶的质量为
m'＝116g﹣72g＝44g
牛奶的密度为
（5）[5]如果不慎有牛奶溅出，会导致量筒中牛奶的体积偏小，利用密度公式计算的密度偏大。
变式题6巩固
37. 小南完成了测酸奶密度的实验，具体操作如下：
（1）把天平放在水平台上，游码移至零刻度处，指针静止时位置如图甲所示，此时应如何调节天平：______；
（2）在烧杯中加入适量酸奶，用调好的天平测出烧杯和酸奶的总质量为142g。将烧杯中的部分酸奶倒入量筒，液面位置如图丙，则量筒中酸奶的体积V＝______cm3；
（3）用天平测出烧杯和剩余酸奶的质量，砝码和游码示数如图乙，则烧杯和剩余酸奶的质量为m＝______g。酸奶的密度ρ酸奶＝______g/cm3。
【答案】 ①. 将平衡螺母向左移 ②. 50 ③. 82 ④. 1.2
【解析】
【详解】（1）[1]指针静止时位置如图甲所示，说明横梁右端偏重，要把平衡螺母向左移，相当于向左端增加质量，让天平水平平衡。
（2）[2]丙图，酸奶的上表面正好对准50刻度，所以量筒中酸奶的体积为50mL=50cm3。
（3）[3][4]由图乙知，右盘中加了50g、20g、10g三个砝码，标尺上的游码左侧边缘对准的刻度值为2g；所以左盘中物体的质量为
倒入量筒中的酸奶的质量为
酸奶的密度为
变式题7提升
38. 如图，学习了密度知识之后，小明利用天平和量筒测量牛奶的密度。

（1）在量筒中倒入适量的牛奶，如图甲所示，则牛奶的体积为___________mL；
（2）将天平放在水平台上，游码归零后，小明发现指针静止时的位置如图乙所示，他应向___________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使横梁平衡；
（3）把量筒中的牛奶全部倒入一个质量为20g的烧杯中，并用天平测出总质量，如图丙所示，则牛奶的密度为___________ kg/m3；
（4）小明的测量方法，会导致所测牛奶的密度值偏___________（选填“大”或“小”）；
（5）在实验过程中，小明说如果天平没有砝码，能不能测呢？老师说也能测量出牛奶的密度。于是老师给小明添加两个完全相同的烧杯、一个滴管和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整：
①将天平放在水平台上，调节好天平；
②将一个烧杯中倒满水，另一个烧杯中倒入牛奶，分别放在天平的左、右两盘中；
③___________，使天平平衡；
④用量筒分别测出烧杯中水的体积为V1，牛奶的体积为V2；
⑤则牛奶的密度表达式ρ=___________（已知水的密度为ρ水）。
【答案】 ①. 50 ②. 右 ③. 1.14×103 ④. 小 ⑤. 用滴管向右盘烧杯中添加适量牛奶 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲可知，量筒的分度值为2mL，牛奶的体积是50mL，即50cm3。
（2）[2]由图乙可知，游码归零后，指针静止时偏向左侧，所以应该向右调节平衡螺母，使横梁平衡。
（3）[3]由图丙可知，牛奶和烧杯的总质量
m总=50g+20g+5g+2g=77g
牛奶的质量
m牛=m总-m杯=77g-20g=57g
牛奶的密度
（4）[4]将量筒中的牛奶倒入烧杯中时，量筒上会沾上部分牛奶，导致所测牛奶的质量偏小，根据密度公式可知，所测密度偏小。
（5）[5][6]将天平放在水平台上，调节好天平，将一个烧杯中倒满水，另一个烧杯中倒入牛奶。分别放在天平的左、右两盘中。用滴管向右盘烧杯中添加适量牛奶，使天平平衡，此时水的质量与牛奶质量相等。用量筒测出烧杯中水的体积为V1，则水的质量m=ρ水V1，牛奶质量等于水的质量m'=V1ρ水，牛奶的体积为V2，则牛奶的密度表达式
变式题8提升
39. 小磨香油香飘四方，在测定香油密度的活动中：
（1）为了测出香油的密度，小明进行如下操作：
①把托盘天平放在水平桌面上，先将游码移到标尺左端零刻度线处，再调节平衡螺母使横梁平衡；
②用托盘天平测得空烧杯的质量m0=20g；
③在烧杯中倒入适量香油，置于托盘天平左盘，天平横梁平衡后如图甲所示，则烧杯和香油的总质量m=___________g；
④将烧杯中香油倒入量筒中，如图乙所示；
⑤算出香油的密度ρ=___________kg/m3；
（2）小华认为：小明操作步骤不合理，测得的香油密度___________（选填“偏大”“偏小”或“准确”）为了改进实验可以将上述操作顺序调整为：①___________⑤。
【答案】 ①. 58.4 ②. 0.96×103 ③. 偏大 ④. ③④②
【解析】
【详解】（1）[1]天平的读数为砝码的质量加上游码的质量，由图可得，此时烧杯和香油的总质量为
m总=50g+5g+3.4g=58.4g
[2]将烧杯中的香油全部倒入空量筒中，如图乙所示，可读出香油的体积为40mL，即V油=40cm3，香油的质量为
m油=58.4g -20g=38.4g
此时香油的密度为
（2）[3]将香油倒入量筒中时，有部分香油附在烧杯内壁，由此导致测得的香油的体积的测量值偏小，由可得，计算的密度会偏大。
[4]为了改进实验可以先测量烧杯和香油的总质量，将香油倒入量筒后，测量烧杯和剩余在烧杯内的香油，这样的测量才比较准确，故应将顺序调整为：①③④②⑤。
变式题9提升
40. 小明同学想测量酱油的密度，他找来天平和量筒做了如下实验：
（1）小明取来托盘天平放在水平桌面上，发现分度盘如图甲所示，他应先将平衡螺母向 ___________移动；
（2）向量筒中倒入适量的酱油，酱油的体积如图乙所示，用天平测出空烧杯的质量为15.4g，将量筒中的酱油全部倒入烧杯中，测出烧杯和酱油的总质量如图丙所示为 ___________g，则酱油的密度为 ___________kg/m3，此法测出的酱油密度与真实值相比 ___________（选填“偏大”“偏小”“不变”）；
（3）实验结束后，小明又想到另一种方法测量酱油的密度，他添加了两个完全相同的烧杯和适量的水，实验步骤如下：
①调好天平，用天平测出空烧杯的质量为m0；
②将一个烧杯 ___________，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m1；
③用另一个相同的烧杯 ___________，用天平测出烧杯和水的总质量为m2；
④则酱油的密度表达式ρ=___________（已知水的密度为ρ水）。
【答案】 ①. 右 ②. 81.4 ③. 1.1×103 ④. 偏小 ⑤. 装满酱油 ⑥. 装满水 ⑦. •ρ水
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲可知，天平指针向左偏，故向右调节平衡螺母。
（2）[2]①由图丙可知，烧杯和酱油的总质量为
②酱油的质量
[3]由图乙可知酱油的体积
酱油的密度
[4]③将量筒中的酱油全部倒入烧杯时，量筒中会残留部分酱油，导致酱油质量的测量值偏小，由可知，酱油的密度偏小。
（3）[5][6][7]②由实验步骤可知，应将烧杯中装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m1；③实验中用水的体积替代酱油的体积，故用另一个相同的烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m2；④烧杯中酱油的质量
烧杯中水的质量
酱油的体积等于水的体积即
酱油的密度
原题
41. 某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
（1）将螺线管安装在一块有机玻璃板上，连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑，闭合开关并轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与___________磁体周围铁屑的分布情况相似，铁屑的作用是显示___________；

（2）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，则通电螺线管的右端为___________极。对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极所指方向如图丙所示，说明通电螺线管的极性与___________的方向有关。
【答案】 ①. 条形 ②. 电螺线管周围的磁场分布 ③. N ④. 电流
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，螺线管通电后外部铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。
[2]铁屑在磁场容易被磁化，故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。
（2）[3]由图乙知，根据小磁针的指向可知，螺线管的右端为N极，左端为S极。
[4]将电源正、负极对调，小发现小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管极性与电流方向有关。
变式题1基础
42. 在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）把导线绕制成螺线管形状，安装在水平放置的有机玻璃板上，板面上均匀洒满铁屑，给螺线管通以电流，铁屑被______；
（2）轻轻敲击玻璃板面，玻璃板上铁屑分布如图所示，可知通电螺线管外部的磁场分布与______磁体的磁场相似；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的______有关；
（4）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法：______ 。
【答案】 ①. 磁化 ②. 条形 ③. 方向 ④. 让小磁针悬挂在空中，自由静止时，指北方的是小磁针N极，指南方的是小磁针S极
【解析】
【详解】（1）[1]给螺线管通以电流，通电螺线管具有磁性，会将周围的铁屑磁化。
（2）[2]轻轻敲击玻璃板面，玻璃板上铁屑分布如图所示，在外部，铁屑从一极指向另一极，在内部，铁屑从另一极指向该极，都是有规律地排列着，由此可知通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场相似。
（3）[3]对调螺线管所接电源正、负极，改变了螺线管的电流方向，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的方向有关。
（4）[4]根据小磁针的结构特点可得，让小磁针悬挂在空中，自由静止时，指北方的是小磁针N极，指南方的是小磁针S极。
变式题2基础
43. 在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中（如图）（小磁针涂黑部分为N极）：

（1）开关闭合前，小磁针N极指地理的 _____（选填“南”或“北”）极，说明地球周围存在 _____；
（2）闭合开关后，小磁针N极指向如图，则电源的右端为 _____（选填“正”或“负”）极；
（3）将电源正、负极对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与 _____方向有关。
【答案】 ①. 北 ②. 磁场 ③. 正 ④. 电流
【解析】
【详解】（1）[1][2]开关闭合前，小磁针N极指地理的北极，说明地球周围存在磁场，地磁南极在地理北极附近。
（2）[3]闭合开关后，小磁针N极指向如图，根据安培定则，通电螺线管的左端是N极，则电源的右端为正极。
（3）[4]将电源正、负极对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
变式题3基础
44. 探究通电螺线管周围磁场，做了如下实验。
（1）把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图所示，说明通电螺线管周围的磁场跟___________磁体的磁场相似，图中___________（选填“左”成“右”）端是螺线管的N极；
（2）对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反。说明通电螺线管的极性跟___________有关，断开开关后，小磁针静止时___________极指向南方。
【答案】 ①. 条形 ②. 右 ③. 电流方向 ④. S
【解析】
【详解】（1）[1]由小磁针的分布情况可知，通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似，磁极在通电螺线管的两端。
[2]根据安培定则可判断出，图中右端是通电螺线管的N极。
（2）[3]对调电源的正负极，则螺线管中电流的方向发生变化，此时小磁针的指向与之前相反，则通电螺线管磁场发生了变化，由此可说明通电螺线管的极性跟电流方向有关。
[4]断开开关后，小磁针不再受螺线管磁力的作用，根据磁体南北极的定义可知，小磁针的S极指向南方，N极指向北方。
变式题4巩固
45. 小梦学习小组利用铁屑、小磁针、定值电阻、电池、通电螺线管等实验器材，探究通电螺线管外部的磁场方向是怎样的，实验装置及现象如图甲所示。请你参与探究并回答下列问题：
（1）本实验通过______来证明磁场的存在；
（2）如图甲所示，在通电螺线管的周围放小磁针的目的是______；
（3）如图甲所示，在固定有通电螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外部的磁场分布与图______磁体的磁场分布相似；
（4）对调电源的正负极重复上述实验，小磁针N极指向与之前相反，说明通电螺线管外部磁场的方向与______有关；
（5）小组同学还想探究一下通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系，你认为可行的方法是______。
【答案】 ①. 铁屑在磁场力的作用下有序分布 ②. 判断磁场方向 ③. 乙 ④. 电流方向 ⑤. 在电路中再串联一个滑动变阻器
【解析】
【详解】（1）[1]铁屑在磁场中会被磁化，有序的排列起来，本实验通过铁屑在磁场力的作用下有序分布来证明磁场的存在。
（2）[2]因为小磁针放在螺线管周围不同位置，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判断该点的磁场方向。
（3）[3]由图甲可看出，铁屑的排列情况与条形磁铁周围铁屑的排列情况相同，因此通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
（4）[4]将电源的正负极对调，则通过螺线管的电流方向相反，小磁针的指向与之前相反，说明螺线管的磁极与之前相反，所以通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关。
（5）[5]要探究螺线管的磁场强弱与电流大小的关系，就要改变螺线管中的电流大小，而在原电路中，电流的大小是无法改变的，因此要在电路中再串联入一个滑动变阻器即可，因为滑动变阻器可以通过改变其接入电路的电阻的大小来改变电路中的电流大小。
变式题5巩固
46. 如图是“探究通电螺线管外部磁场分布”的实验，先在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。改变螺线管中电流方向，发现小磁针转动，南北所指方向发生了改变。
（1）由以上实验可知：通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似；通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中______的方向有关。
（2）为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，可用______（选填“大头针”或“小磁针”） 代替铁屑进行实验，为使磁场加强，可以在螺线管中插入一根______棒；观察实验现象后，应尽早断开开关，是为了保护电路和防止螺线管的______过高（选填“温度”、“热量”或“内能”）。
（3）把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，再给它通电，通电螺线管转动，直至A端指向 _____方。
【答案】 ①. 条形 ②. 电流 ③. 小磁针 ④. 铁 ⑤. 温度 ⑥. 北
【解析】
【详解】（1）[1][2]如图所示，通电螺线管周围存在磁场，其磁场形状类似条形磁场；通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流的方向、绕线方式有关。
（2）[3][4][5]为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向，用小磁针，小磁针能够指向该点磁场的方向；为使磁场加强，应该在螺线管中插一根铁钉，将铁钉磁化后磁性增强；没有断开开关时，由于电流的热效应，螺线管中的线圈会产生热量，导致螺线管的温度升高，热量是过程量，内能只能用大小和多少来描述，故热量与内能不符题意。
（3）[6]根据安培定则，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极，A端为该螺线管的N极，由于地磁场的作用，N极指向北方。
变式题6巩固
47. 在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中。
（1）如图所示，在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外部的磁场与___________磁体的磁场相似；
（2）在螺线管外部A、B 两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因：___________（写出一条即可）；
（3）将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与___________方向的关系；
（4）如果想探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系，可以增加的实验器材有：___________（写出一个即可）；
（5）在螺线管内插入铁芯，就可以制成电磁铁。许多自动控制的电路中都安装有电磁铁，关于电磁铁下列说法中正确的是：___________。
A．电磁铁的铁芯，可以用铝棒代替
B．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
C．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
【答案】 ①. 条形 ②. 小磁针N极的指向与磁场方向相同 ③. 电流 ④. 通过调节滑动变阻器来改变电流的大小 ⑤. C
【解析】
【详解】（1）[1]撒铁屑从铁屑的排列情况可以发现，通电螺线管外部磁场与条形磁体外部的磁场相似，都有两个磁极。
（2）[2]闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，A处的小磁针会指向磁场的方向；B处小磁针不偏转，可能原因是小磁针N极的指向与磁场方向相同。
（3）[3]将电池的正负极对调则改变了电流方向，因此是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。
（4）[4]要想探究通电螺线管外部磁场的强弱与电流大小的关系，则在其他条件不变的情况下改变电流的大小，可以通过调节滑动变阻器来改变电流的大小。
（5）[5] A．电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铝不是磁性材料，因此不可以用铝棒代替，故A错误；
B．电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故B错误；
C．电磁铁当有电流通过电磁铁时，会有磁场产生，因此是利用电流的磁效应制成的，故C正确。
故选C。
变式题7提升
48. 在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，实验设计如下：
（1）在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀的撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示；
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时的指向如图乙所示；
（3）通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状，我们发现，通电螺线管外部的磁场与______（选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似；
（4）根据安培定则可以判断出如图乙所示的通电螺线管的______（选填“左”或“右”）端为N极。通过进一步的实验，同学们发现，通电螺线管的极性与环绕螺线管导线中______的方向有关；
（5）如果我们把地磁场比作一个通电螺线管产生的磁场，赤道比作其中一条环绕导线，则导线中电流的方向应该是______（选填“自西向东”或“自东向西”）。
【答案】 ①. 条形 ②. 左 ③. 电流 ④. 自东向西
【解析】
【详解】（3）[1]通过实验，画出通电螺线管磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。
（4）[2]根据小磁针的指向结合安培定则可知，图乙所示的通电螺线管的的左端为N极、右端为S极。
[3]进一步实验，改变通电螺线管中的电流方向，通电螺线管两端的磁极就会对调，说明通电螺线管的极性与通电螺线管中电流的方向有关；
（5）[4]因为地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近，根据右手定则可知，赤道这一环绕导线中的电流方向为由东向西。
变式题8提升
49. 电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。
（1）如图1所示，小虎利用干电池、导线和小磁针进行实验；
①通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位。实验表明_____；
②若把图甲中的小磁针换成直导线并通电。推测：两条通电导线之间_____（填“有”或“没有”）相互作用力，依据是_____；
A．电磁感应现象
B．磁场对电流的作用
（2）小虎又将直导线绕成螺线管形状，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑；
①通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，如图2所示。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与_____的磁场一样；
②为了进一步判断通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系，接下来要做的是改变_____，观察_____。对于通电螺线的极性和电流方向之间的关系，我们可以用_____来表示；
（3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁。下列设备中没有用到电磁铁的是_____。
A．大型发电机
B．电磁起重机
C．电炉
D．电铃
【答案】 ①. 通电导线的周围存在磁场 ②. 有 ③. B ④. 条形磁铁 ⑤. 电流的方向 ⑥. 小磁针的偏转方向 ⑦. 安培定则 ⑧. C
【解析】
【详解】（1）[1]通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，这说明通电导线的周围存在磁场，小磁针在通电导线的磁场的力的作用下发生偏转。
[2][3]若把图甲中的小磁针换成直导线并通电，由于通电导体在磁场中受到力的作用，则两条通电导线之间有相互作用力，故B符合题意。
故选B。
（2）[4]通电后观察小磁针的指向及铁屑的排列情况，说明通电螺线管的两端也有N极和S极，通电螺线管外部磁感线也是从N极指向S极，因此根据现象可知，通电螺线管外部磁场与条形磁体一样。
[5][6]判断通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间有什么关系时，采用的是控制变量法，实验中需要改变电流的方向，观察小磁针的偏转方向是否发生变化。
[7]对于通电螺线的极性和电流方向之间的关系，我们可以用安培定则来表示，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
（3）[8]A．大型发电机由定子（线圈）和转子（电磁铁）组成，故A不符合题意；
B．电磁起重机的主要部件是电磁铁，故B不符合题意；
C．电炉是利用电流的热效应工作的，与电磁铁无关，故C符合题意；
D．电铃的主要部件是电磁铁，故D不符合题意。
故选C。
变式题9提升
50. 在探究通电螺线管外部的磁场分布实验中，小明进行如下操作：

（1）在嵌入螺线管玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后，下一步操作是______，观察到图甲所示的铁丝分布情况，改变电流方向，通电螺线管周围的铁屑分布情况______（选填“没有改变”或“发生改变”）；
（2）如图乙，撤走铁屑，在螺线管外部不同位置放置小磁针，（涂黑的一端表示小磁针N极）放在小磁针的目的是______，闭合开关后，小明发现螺线管周围的大部分小磁针发生了偏转，极少数小磁针没有发生偏转，小磁针不偏转的原因是______；
（3）小明利用图乙所示的实验，探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关，需要进行的操作是______，观察小磁针的指向；
（4）地球周围存在磁场，有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的，结合图甲、乙分析推断，图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向______（选填“相同”或“相反”）。
【答案】 ①. 轻敲玻璃板 ②. 没有改变 ③. 显示磁场方向 ④. 见解析
⑤. 改变电流的方向 ⑥. 相反
【解析】
【详解】（1）[1]在玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后，铁屑由于受摩擦力不能运动，此时应轻敲玻璃板，让铁屑跳起，铁屑在磁场的作用下，有规律的排列起来。
[2]改变电流方向，只会改变通电螺线管的磁极方向，通电螺线管周围的磁场分布情况没有改变，所以通电螺线管周围的铁屑分布情况没有改变。
（2）[3]由于小磁针能依靠磁极指示小磁针所在位置的磁场方向，所以在螺线管外部不同位置放置小磁针，能依靠小磁针的磁极指向显示螺线管外部磁场方向。
[4]由于小磁针静止时N极指的方向与螺线管外部小磁针所处位置的磁场方向一致，所以小磁针仍保持原来的指示方向不动。
（3）[5]探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关时，需要改变螺线管中电流的方向，然后观察小磁针的指向是否发生变化。
（4）[6]由于地磁场的N极在地理南极附近，由安培定则可以判断，右手拇指指向地磁场N极，四指指向为电流方向，所以电流方向为自东向西，与地球自转方向相反。