双减作业本20.2 电生磁（有解析）

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20.2 电生磁
知识梳理
1、电流的磁效应：
（1）实验探究：观看演示实验“电流的磁效应”，思考下列问题：
①当直导线触接电池通电时，小磁针 。
②断电时，小磁针 。
③当改变直导线中电流方向时，小磁针 。
由图甲和图乙可以说明 。
由图甲和图丙可以说明 。
（2）奥斯特实验：通电导线的周围存在 ，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家 发现。 这一发现，第一次揭示了 之间的联系而载入史册。
2、通电螺线管的磁场：
通电螺线管的磁场与 磁体的磁场相似。当改变螺线管导线中电流方向后，你发现通电螺线管的磁极与电流的方向 关系（“有”/“无”）。
3、安培定则：
安培定则的内容：用 握住螺线管，让四指指向螺线管中 ，则拇指所指的那端就是螺线管的 极。
思考讨论
1、通电螺线管内部的磁场方向是怎样的？
2、如果条形磁体的磁性减弱了，你能用电流来使它增强吗？应该怎么办？
难点剖析：
1、关于如图所示的奥斯特实验，以下结论正确的是（　　）
①该实验证明了电磁感应现象
②甲、乙两图的实验说明电流的周围存在着磁场
③该实验证明了磁极间的相互作用规律
④甲、丙两图的实验说明电流的磁场方向与电流的方向有关
A．②③ B．①③ C．①④ D．②④
【解析】
小磁针在磁场中受磁场力的作用而偏转；甲图导线中有电流，小磁针偏转，乙图导线中无电流小磁针不偏转；比较甲乙两图说明：通电导体周围存在磁场。
甲、丙两图导线电流方向不同，小磁针偏转方向不同，说明小磁针受力方向不同，磁场方向不同，比较甲、丙两图说明：通电导体产生的磁场方向与电流方向有关。故②④正确；
故选：D。
2、如图所示，能正确表示小磁针指向的是（　　）
【解析】
A、电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向错误，故A错误；
B、电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向错误，故B错误；
C、电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向正确，故C正确；
D、电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，小磁针在螺线管的内部，则小磁针的N极指向左端，故D错误。
故选：C。
对应训练：
1、如图所示，下列说法中错误的是（　　）
A．这是著名的奥斯特实验
B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁场的北极
D．将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变
2、如图所示，当螺线管中有电流通过，小磁针静止时指向图中所示位置，由此可以判断（　　）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
练习题：
一、选择题（共3题）
1. 如图所示，闭合开关，通电螺线管周围小磁针指向正确的是
A． B．
C． D．
2. 如图所示，用细线将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，当给导线通电时发生的现象是
A．螺线管静止不动
B．蜾线管转动，最后 端指向地理的北方
C．螺线管转动，最后 端指向地理的南方
D．蜾线管转动，最后 端可能指向任何方向
3. 如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关 后，下列判断正确的是
A．通电螺线管外 点的磁场方向向右
B．通电螺线管的左端为 极
C．小磁针一直保持静止
D．小磁针 极向左转动
二、填空题（共4题）
4. 年，丹麦科学家奥斯特在课堂上做试验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，证实了通电导线周围存在 ；实验还表明，电流的磁场方向跟 有关。
5. 导线中的电流方向如图所示，则通电螺线管的 端是 极。（选填“”或“”）
6. 小明自制了—个带有电磁铁的木船模型（如图所示)。将它放入水中漂浮，船头指向东。闭合开关 ，电磁铁的 端为 极；电磁铁由于受到 的作用，船头会指向 。
7. 小磁针静止时的位置如图所示，由此可以判断出通电螺线管的 端是 （选填“”或“”）极，接线柱 连接的是电源的 （选填“正”或“负”）极。
三、实验题（共1题）
8. 小红同学在探究通电螺线管外部磁场的方向时，使用的实验装置如图所示。
(1) 闭合开关后，螺线管周围可自由转动的小磁针静止时的指向如图所示，根据此时螺线管周围小磁针的指向可知，电源的 端为 极（选填“正”或“负”）。
(2) 当电源的正负极对调后再闭合开关，发现螺线管周围的小磁针的 极、 极的指向也发生对调，由此可知：通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向 （选填“有关”或“无关”）。
四、作图题（共2题）
9. 请根据小磁针静止时的情况，在图中给通电螺线管绕线，并给磁感线画上方向。
10. 如图所示，闭合开关，小磁针静止在通电螺线管正上方、根据通电螺线管的 、 极，在图中标出电源正极和小磁针 极。
选做题：
一、实验题（共2题）
11. 用图所示的实验装置，探究“电流产生的磁场方向与电流方向是否有关”。请回答如下问题：
(1) 闭合开关前，首先使导线方向与小磁针静止时指向一致，其目的是为了避免 对实验产生的影响，使实验现象便于观察。
(2) 实验过程中，需要改变的是 。
(3) 电流产生的磁场方向是否改变是通过 是否改变来反映的。
12. 回答下列问题。
(1) 如图甲是奥斯特实验装置，接通电路后，观察到小磁针偏转，此现象说明了 ；断开开关，小磁针在 的作用下又恢复到原来的位置，改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明了 。
(2) 探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，在嵌 螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后 （填写操作方法）玻璃板，细铁屑的排列如图乙所示，由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 周围的磁场分布是相似的，将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时 （ / ）极的指向就是该点处磁场的方向。如图丙所示的两个通电螺线管会相互 。
答案部分
知识梳理
1、（1）①发生偏转；②静止不动；③偏转方向发生改变；通电导体周围存在着磁场；电流的磁场方向与电流的方向有关。（2）磁场；奥斯特；电与磁。
2、条形；有；
3、右手；电流的方向；N。
思考讨论
1、通电螺线管内部的磁场方向与外部磁场的方向相反，是由S极指向N极。
2、可以用
足够长的导线和电源，用导线将条形磁铁缠绕，并接通电源的正负极，可使它的磁性增强，并且线圈匝数越多，磁性越强。
对应训练：
1、C；2、D
练习题
一、选择题（共3题）
1. 【答案】A
2. 【答案】C
【解析】A、由图知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则，可以判断通电螺线管的 端是 极， 端是 极，通电螺线管受到地磁场的作用会发生转动，故 A 项错误。
BCD、通电螺线管受到地磁场的作用发生转动， 端是 极， 端要和地磁场的 极相吸引，且地磁场的 极在地理南极附近，所以最后螺线管的 端要指向地理的南方，故C正确，BD错误。
故选：C。
3. 【答案】B
【解析】结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端为 极，左端为 极，在磁体外部磁感线方向从 极出发，回到 极，故通电螺线管外 点的磁场方向向左，故A错误；B正确；由磁极间的相互作用可知，小磁针 极向左运动， 极向右运动，故CD错误。
二、填空题（共4题）
4. 【答案】磁场；电流方向
5. 【答案】
【解析】电流由左前方流入，则用右手握住螺线管，四指沿电流方向，则大拇指向左，故左端为 极， 端是 极；如图所示：
6. 【答案】；
【解析】由右手螺旋定则可知螺线管右侧为 极，左侧为 极；因地磁场沿南北方向，地球南极处为地磁场的 极，地球北极处为地磁场的 极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故船头指向北方。
7. 【答案】；
【解析】由图可知，小磁针静止时 极指向右端，则说明 端为 极，另一端为 极。
用右手握住螺线管，让大拇指指向 极一端（螺线管的左端），则四指弯曲的方向就是电流方向，电流方向为从左端流入，则可知电源的 端为正极。
三、实验题（共1题）
8. 【答案】
(1) 正
(2) 有关
四、作图题（共2题）
9. 【答案】如图所示：
【解析】（1）靠近条形磁铁的小磁针自由静止时，相互靠近的是异名磁极，所以条形磁铁的右端为 极，左端为 极；
（2）磁感线在磁体的周围是从 极流出回到 极，由此可以确定左边两条磁感线的方向指向 极，根据磁感线的形状可知，螺线管左端与条形磁铁的右端相互排斥，由于条形磁铁的右端为 极，根据磁极间的作用规律可以确定螺线管的左端为 极。靠近螺线管左端的磁感线方向指向 极；
（3）电源的左端为正极，右端为负极，所以电流从螺线管的左端流入右端流出，再结合螺线管的左端为 极，右端为 极，利用安培定则可以确定螺线管的绕向。
10. 【答案】
【解析】由图知，螺线管的磁极为：左 、右 ，则由异名磁极相互吸引可知小磁针的磁极为：左 、右 ，由右手螺旋定则可知，电流从右端流入、左端流出，电源右侧为正极、左侧为负极。
选做题：
一、实验题（共2题）
11. 【答案】
(1) 地磁场
(2) 电流的方向
(3) 小磁针的偏转方向
【解析】
(1) 由于地磁场的作用，小磁针会位于南北方向，要能观察到小磁针由于通电导线产生的磁场而发生偏转，通电直导线不能放在东西方向，应将导线南北方向放置，并且平行放在小磁针的正上方。
(2) 根据控制变量法知：本实验要探究“电流产生的磁场方向与电流方向是否有关”需要改变电流的方向。
(3) 电流产生的磁场方向是否改变不能直接观察，实验中通过小磁针偏转方向是否改变来反映的，这用到了转换法。
12. 【答案】
(1) 通电导体周围存在磁场；地磁场；磁场方向与电流方向有关
(2) 轻敲；条形磁铁；；排斥。
【解析】
(1) ①图甲是著名的奥斯特实验，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；
②断开开关，小磁针在地磁场的作用下又恢复到原来的位置；
③改变电流方向，小磁针的方向也发生了偏转，说明了产生的磁场方向也改变，即表明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
(2) ①由于周围铁屑会被磁化，但由于其与纸板的摩擦力太大，它不能自己转动，因此实验中轻敲玻璃板的目的是减小铁屑与玻璃板的摩擦，使铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列。
②由以上实验探究的结果是：通电螺线管外部磁场与条形磁体相似；
改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动，南北所指方向发生了改变，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。
③将小磁针放在通电螺线管外部，小磁针静止时 极的指向就是该点处磁场的方向。
④根据安培定则可知，左边磁体的右端为 极，右边磁体的左端为 极，同名磁极会相互排斥。
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课堂学习单
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