1.2 电生磁 学案（无答案）

第2节
电生磁
【知识点】
一、直线电流的磁场
1．奥斯特实验：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现通电直导线周围存在磁场.
现象：导线通电，周围小磁针发生偏转；通电电流方向改变，小磁针偏转方向相反。
意义：发现了电和磁之间的联系。
2．(1)直线电流的磁场是环绕电流立体分布的，其磁感线是以导线为圆心的同心圆.
(2)方向的判断：用右手握住直导线，大拇指指向电流方向，则四指弯曲的方向为磁感线的环绕方向.
(3)磁场的方向和电流方向有关，当电流方向改变时，磁场方向也会改变.
图1
图2
二、通电螺线管的磁场
1．通电螺线管周围能产生磁场，并与条形磁铁的磁场很相似。改变了电流方向，螺线管的磁极也发生了变化。
图3
图4
2．通电螺线管与条形磁铁比较
相同点：（1）它们都有吸引铁，钴，镍的性质。
（2）悬挂都有指南北的性质。
（3）磁极位置相同，磁感线分布相似，磁极间的相互作用的规律也相同。
不同点：(1)条形磁铁南北极不变，通电螺线管南北极和电流方向有关。
（2）条形磁铁磁性强弱不变，通电螺线管的磁性强弱可变。
3．通电螺线管的磁性强弱与哪些因素有关
与电流大小，线圈匝数多少，有无铁芯有关
实验表明：电流越大，线圈匝数越多，其磁性越强，插入铁芯（软磁体），磁性大大增强
4．应用安培定则判断通电螺线管的磁极
（1）已知电流方向，判断磁极方向
右手握住螺线管，四指沿电流方向，大拇指指向N极。
（2）已知磁极方向，判断电流方向
右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指环绕方向即电流方向。
【例题讲解】
例1　如图5所示，正确表示小磁针N极指向的是（　　）
思路分析：根据电源的正负极标出通电螺线管的电流方向向上，再根据安培定则判断通电螺线管的N极在左端，然后想象一条通过小磁针的磁感线（外部从N极指向S极，内部从S极指向N极），就可以判断小磁针的指向是否正确。选A。
例2　闭合开关，一个位于螺线管右侧的小磁针静止后，北极的指向如图6所示，则螺线管的右端是＿＿＿＿极，电源的右端是＿＿＿极。若增大螺线管中的电流，螺线管周围的磁场会＿＿＿＿＿。
思路分析：由小磁针的指向可知通电螺线管的右端是N极，根据安培定则判断通电螺线管中的电流方向向下，追根求源，电源的右端是负极。若增大螺线管中的电流，螺线管周围的磁场会增强。
答案：N　负　增强
例3　如图7所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关（S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少），P是滑动变阻器的滑片。要使弹簧的长度变长，可采取的办法是（　　）
A．不改变滑片P的位置，S由1改接到2
B．S接1不变，将滑片P向右滑
C．S接1不变，将滑片P向左滑
D．S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出
思路分析：要使弹簧的长度变长，需要增强吸引铁块的通电螺线管的磁性。通电螺线管的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。线圈匝数相同，电流越大，通过螺线管的磁性越强。图7所示，不改变滑片P的位置，转换开关S由1改接到2，线圈匝数减少，螺线管的磁性减弱，A选项错误；图7所示，S接1不变，将滑片P向左滑，电流增大，螺线管的磁性增强，B选项错误，C选项正确；电磁铁与通电螺线管的区别是无有铁芯，有铁芯的电磁铁比无铁芯的通电螺线管的磁性强，D错误。选C。
【经典练习】
一．填空题
1．奥斯特实验表明，通电导线周围存在
，证明了电和磁之间是相互
的．
2．通电螺线管外部的磁场和
形磁体外部的磁场一样，它的两端分别是
极、
极．当改变螺线管中的电流方向时，螺线管的两磁极
3．通电螺线管周围的磁场跟
相似。判断通电螺线管磁极的方法是用
手握住螺线管，让四指弯曲，手指方向跟
一致，那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的
极。
4．小丽同学利用如图9-7所示的装置研究磁和电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳出初步结论．比较甲、乙两图可知：
；
比较乙、丙两图可知：
．
5．如图9-8，当开关闭合后，通电螺线管边的小磁针按如图所示方向偏转，则通电螺线管的a端为
极，电源的d端为
极；当图中滑片P向右移动过程中，通电螺线管的磁性将
（选填：“增强”、“减弱”或“不变”）。
6．如图所示，把小磁针放在桌上，将导线平行架在小磁针的上方，当导线中通过电流时，小磁针会转到新的位置。这说明：通电导线周围存在着
7．如图所示实验示意图，分别做甲和乙所示实验说明
；
分别做甲和丙所示实验说明
。
二．选择题
1．2005年是世界物理年。下列四位科学家都对物理学的发展做出了卓越的贡献，其中首先发现电流磁效应的科学家是(
)
A.爱因斯坦
B.帕斯卡
C.奥斯特
D.牛顿
2．如图9-9所示，是一根锰铜丝制成的软质弹簧，B是水银槽，槽内盛有水银，A的上端通过接线柱与电源相连，A的下端恰好与水银表面接触，开关S闭合时发生的现象是：（
）
A．弹簧伸长，灯持续发光
B．弹簧上下振动，灯忽亮忽灭
C．弹簧缩短，灯熄灭
D．弹簧静止不动，灯持续发光
3．下列四个例子中，采用相同的物理研究方法的是(
)
(1)根据电流所产生的效应认识电流
(2)研究电流时把它比作水流
(3)根据磁铁产生的作用来认识磁场
(4)利用磁感线来描述磁场
A．(1)与(2)
B．(1)与(3)
C．(3)与(4)
D．(2)与(4)
4．下列说法错误的是
（
）
A．螺线管周围一定存在磁场
B．安培定则是用来判定电流方向与磁极方向的
C．知道通电螺线管的南北极就可判断出电流的方向
D．通电螺线管的磁极可以对调
5．如图9-10所示的通电螺线管，其中正确的是
（
）
6．1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起了到会科学家的兴趣．如图9-11，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，会发生的现象是
(
)
A．通电螺线管仍保持原位置静止
B．通电螺线管转动，直至A指向南，B指向北
C．通电螺线管转动，直至A指向北，B指向南
D．通电螺线管能在任意位置静止
7．如图9-12所示，弹簧下吊一块软铁，下端有一个带铁心的螺线管，R是滑动变阻器，如果将滑片P向右端移动或者抽出铁心，则弹簧长度的变化应分别是
(
)
A．
伸长、伸长
B．缩短、缩短
C．伸长、缩短
D．缩短、伸长
8．如图9-13所示，当开关闭合后，两通电螺线管会
(
)
A．相吸
B．相斥
C．先吸引，后排斥
D．先排斥，后吸引
9．如图9-14所示，正确的是（
）
10．如图9-15，根据通电螺线管周围的磁感线分布，可确定磁极甲、乙、丙、丁的极性依次是（
）
A．
N、N、S、N
B．
S、N、S、S
C．
S、S、N、N
D．
N、S、N、N
11．某同学在一个空心纸管上绕了一此漆包线，为了使导线通电后产生的磁场明显增强，可以采用的办法是（
）
A、拆去若干圈导线，使所绕导线的电阻减小一些
B、在空心纸管内部放入一个尽量粗一些的铁芯
C、再多绕若干圈导线，并在空心纸管内放入一个铜芯
D、在空心纸管内部放入任意材料的金属都可以
13．图中当S闭合后，要增强电磁铁的磁性，可以采取的方法是（
）
A、滑片P向左移动
B、滑片P向右移动
C、减少电池个数
D、增加通电时间
三．综合题
1.标出图9-16中通电螺线管的N、S极.（2分）
2.在图9-17(a)中,静止的小磁针黑端是极,请画出螺旋管的绕法;图9-17(b)中,根据电磁铁的极,判断电源的正、负极。
3．在图中，根据磁感线的方向判断并标出电流表的“+”“—”接线柱。
4．如图所示，是上海磁悬浮列车的悬浮原理。请在下面放大的图中画出轨道下方的车厢线圈的绕线。
图9-7
图9-8
图9-9
图9-10
图9-12
图9-11
图9-13
图9-14
图9-15
图9-16
图9-17
PAGE