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人教版物理九年级第二十章 第二节电生磁
1．通电导线周围存在与 方向有关的磁场,这种现象叫做 。
2．通电螺线管的极性与电流方向之间的关系,可以用 来描述 ,即用 握住螺线管,让指向螺线管中电流的方向,则 所指的那端就是螺线管的 极。
一、单选题
1.（2021·承德模拟）下列科学家中，第一个发现电流磁效应的是（ ）
A. 牛顿 B. 欧姆 C. 伽利略 D. 奥斯特
2.（2021·南县）下列四个图中，磁感线方向标注错误的是（ ）
A. B.
C. D.
3.（2021·常德）如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁体，虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线，则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是（ ）
A. N、N、S、S B. S、S、N、S C. N、N、S、N D. S、S、N、N
4.（2021·济宁）下列选项错误的是（ ）
A. 甲图：汽油机的此冲程内能转化为机械能
B. 乙图：该器材可验证压强与受力面积的关系
C. 丙图：该实验可验证电流周围存在磁场
D. 丁图：利用该实验装置探究电热与电阻的关系
5.（2021·百色）下列关于磁现象描述中错误的是（ ）
A. 磁体周围的磁场是真实存在的
B. 地面上的指南针N极总是指向地理的南极
C. 通电导体周围存在磁场
D. 磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线
6.（2021·北京）在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（ ）
A. B.
C. D.
7.（2021·普陀模拟）如图所示，小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向标注均正确的是（ ）
A. B.
C. D.
8.（2021·阳信模拟）通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止，下列说法正确的是（ ）
A. 电源“+”极为c端 B. 磁体A的右端为N极
C. 小磁针的a端为S极 D. 小磁针所在位置没有磁场，所以小磁针处于静止
9.（2020九上·丰台期末）如图所示是奥斯特实验的示意图，以下关于奥斯特实验的分析正确的是（ ）
A. 小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
B. 移去小磁针后，通电导线周围磁场消失
C. 通电导线周围的磁场与条形磁体周围磁场相似
D. 通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
二、填空题
10.（2021·兰州）图甲表示了汽油机的 冲程；将螺线管接入电路闭合开关S后，小磁针N极指向如图乙所示，则a点应该连接电源的 （选填“正极”或“负极”）；如图丙所示，将灯泡正确连接到家庭电路中，则连接火线的应该是 （选填“A”或“B”）点。
11.（2021·成都）探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理，用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁，接入电路，如图所示。闭合开关S，电磁铁有了磁性，A端是 极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后，硬币才被吸起，这说明电流越大，电磁铁的磁性 。
12.（2021·威海）如图所示，物理学家罗兰曾经做过一个实验，在圆形橡胶盘上注入某种电荷，当橡胶盘沿中心轴高速旋转时，圆盘上方原来静止的小磁针转动了。这个实验现象说明 ；请你推断橡胶盘高速旋转时电荷有没有受到小磁针的力： （选填“有”或“没有”）。
13.（2021·临沂）如图所示，由通电螺线管的磁感线方向可知，电流表的上端为 接线柱；静止的小磁针的左端为 极。
14.（2021·攀枝花）攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中，小磁针和螺线箮放置于同水平面内，螺线管为东西朝向，小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后，小磁针的指向如图所示，则电源A端为 （选填“正”或“负”）极。当开关S断开时，小磁针N极将 （选填“不”、“向北”或“向南”）偏转。
15.（2021·云南）如图甲所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时，金属箔片张开，则金属箔片和橡胶棒带 （选填“同种”或“异种”）电荷。如图乙所示，根据图中的电流方向，可以判断通电螺线管左端的磁极是 极。
三、实验探究题
16.（2021·宜昌）通电螺线管外部的磁场是怎样分布的，我们通过以下实验来进行探究：
（1）在硬纸板上放置一个螺线管，周围均匀地撒满铁屑，给螺线管通电后，铁屑被________。轻敲纸板，观察铁屑的排列情况如图甲所示，图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况，对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与________磁体的相似；
（2）我们要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助________；
（3）根据前面的实验结果，把通电螺线管看成一个磁体，它的两极如图于所示，为了进一步探究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我们下一步要做的是________，观察________。
17.（2021·泰州）小明在探究“通电直导线周围的磁场”实验中，实验装置如图甲所示。
（1）其中小磁针的作用是________；
（2）接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围存在________，此现象最早是由物理学家________发现的。
（3）改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明电流周围的磁场方向与________有关。
（4）研究表明，通电直导线周围的磁场分布如图所示，则图甲实验中，若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，小磁针偏转的方向________（选填“会”或“不会”）改变。
18.（2021·昆明）为了探究磁场，小华做了如下实验。
（1）探究磁体周围的磁场：
①在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，再将玻璃板放在条形磁体上方，然后________玻璃板，观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被________成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来，如图甲所示；
②再在玻璃板上放一些小磁针，小磁针静止时的情况如图乙所示，黑色一端表示磁体的N极，某点小磁针________极所指的方向就是该点的________方向；
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作________。
（2）探究通电螺线管周围的磁场：
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丙所示，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。
答案解析部分
1．电流 电流的磁效应
2．安培定则 右手 四指拇指 N
一、单选题
1.【答案】 D
【考点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】电流磁效应即电流产生磁场的现象，是1820年丹麦的物理学家奥斯特发现的。
故答案为：D。
【分析】奥斯特实验证明电流周围存在这磁场，通电螺线管周围的磁场可以利用右手螺旋定则判断N极和S极。
2.【答案】 A
【考点】磁感线及其特点
【解析】【解答】A．用右手握住螺线管，让四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（在螺线管的外部，磁感线从N极发出回到S极）。本选项中，四指向螺线管中电流的反方向，A错误，符合题意；
B．磁感线都是从N极发出回到S极，B正确，不符合题意；
C．磁感线都是从N极发出，C正确，不符合题意；
D．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，磁感线从地磁北极发出回到地磁南极，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】任何磁铁都具有两个磁极，即N极和S极，磁感线从N极指向S极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，同时磁铁对铁钴镍具有吸引力。
3.【答案】 B
【考点】安培定则
【解析】【解答】A C．根据右手螺旋定则， 四指的方向为电流的方向，大拇指的指向为磁极的方向，则C端为N极，B端为S极，A不符合题意；C不符合题意；
B D．电磁铁的B端为S极，C端为N极，根据磁感线的分布可知，磁感线方向从N极出发，回到S极，A端也是回到磁极，A为S极，而CD之间的磁极是从C出发到D，即从N极出发，直接指向S极，B符合题意；D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极。
4.【答案】 D
【考点】探究影响物体势能大小的因素，内燃机的四个冲程，焦耳定律，通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A．甲图中，进气门和排气门都关闭，活塞下行，内能转化为机械能，A正确，不符合题意；
B．乙图中，分别把砖块平放和竖放（或侧放），在压力不变的条件下，可改变受力面积的大小，根据细沙的凹陷程度，可验证压强与受力面积的关系，B正确，不符合题意；
C．丙图为奥斯特实验，通过后小磁针发生偏转，该实验可验证电流周围存在磁场，C正确，不符合题意；
D．电热与电流、电阻和通电时间有关，由控制变量法，探究电热与电阻的关系时，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻丝的阻值大小。丁图中，电阻丝阻值一定，无法改变电阻丝阻值的大小，故利用该实验装置不能探究电热与电阻的关系，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】要探究电阻大小对导体产热的影响，需要控制电流和通电时间相同。
5.【答案】 B
【考点】磁场，磁感线及其特点，地磁场，通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A．磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，A正确，不符合题意；
B．地球是一个大磁体，地磁的南北极与地理的南北极相反，所以指南针静止时，指南针的N极指向地磁的南极即地理的北极，B错误，符合题意；
C．根据奥斯特实验即电流的磁效应可知，通电导体周围存在着磁场，C正确，不符合题意；
D．磁感线是为了形象描述磁场的分布引入的物理模型，是虚拟的封闭曲线，D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】磁感线是假想的线，用来描述磁场的；磁场是真实存在的；通电导线周围存在磁场；指南针的南极指南。
6.【答案】 C
【考点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。
故答案为：C。
【分析】通电螺线管相当于条形磁铁，磁感线是密闭的曲线，从北极出发回到南极。
7.【答案】 C
【考点】安培定则
【解析】【解答】首先根据右手螺旋定则判断通电螺线管的NS极，然后可知磁感线方向，利用磁极间的相互作用规律判断小磁针N极的指向。
【解答】
AB．由图知，四幅图中电流方向和线圈的绕法都相同，且电流从左方流入、右方流出，根据安培定则，伸出右手，四指弯曲所指的方向为电流的方向，则大拇指指向通电螺线管的左端为S极，螺线管的右端为N极；在磁体外部，磁感线方向由N极指向S极，则磁感线方向向左，AB不符合题意；
CD．由磁极间的相互作用规律可知，小磁针左下端为S极，右上端为N极，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极。
8.【答案】 A
【考点】安培定则
【解析】【解答】ABC．由于在磁体外部磁感线从磁体的北极出来，回到南极，所以左边磁体A为S极，右边通电螺线管的左端为S极，则右端N极；根据磁极之间的作用规律，小磁针的a端为N极、b端为S极；由安培定则可知，大拇指指向右端N极，四指环绕方向为电流方向，电流从螺线管的左边流入、右边流出，则c为正极、d为负极，A符合题意，B不符合题意，C不符合题意；
D．小磁针所在位置有磁场，所以小磁针受到磁场力的作用处于静止状态，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】结合通电螺线管的N极和S极，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的电流方向，判断电源的正负极。
9.【答案】 A
【考点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A．当将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明了小磁针受到了力的作用，A符合题意；
B．由实验知道，该磁场与小磁针的有无无关，移去小磁针后，通电导线周围的磁场依然存在，B不符合题意；
C．通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围磁场相似，C不符合题意；
D．当电流发生改变时，小磁针的偏转方向会发生改变，这说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】奥斯特电流的磁效应实验是：将通电导线放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转。该实验证明了通电导体周围存在磁场，产生的磁场方向与电流的方向有关。
二、填空题
10.【答案】 做功；正极；B
【考点】内燃机的四个冲程，家庭电路的连接，安培定则
【解析】【解答】图甲中，两个汽门都关闭，活塞向下运动，所以是汽油机的做功冲程。
由图乙知，小磁针的N极指向左端，则通电螺线管的S极在左端，据安培定则知，电流由螺线管的左端流入，右端流出，所以a点接的是电源的正极。
在家庭电路中，控制灯泡的开关应连接在火线与灯泡之间，所以连接火线的应该是B点。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能；结合通电螺线管的N极和S极，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的电流方向，判断电源的正负极；家庭电路中，开关要连在火线上，保险丝和空气开关要连在火线上，三孔插座遵循遵循左零右火上接地的连线，用电器的金属外壳要接地线，可以防止表面带电而引发触电事故。
11.【答案】 N（北）；越强
【考点】安培定则
【解析】【解答】图示电路是串联连接，闭合开关S，电流由B端流入电路，由A端流出，据安培定则知，A端为N极。
滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，硬币被吸起，说明此过程电磁铁的磁性增强，即通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极。
12.【答案】 电荷定向移动形成电流、电流的周围存在磁场、电生磁、小磁针受磁场的作用、小磁针受到磁力的作用、电与磁之间有联系等；有
【考点】电流的形成，通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】高速旋转时，橡胶盘中的电荷形成了定向移动，即在橡胶盘中形成了电流，而电流周围存在磁场，于是小磁针转动起来。
小磁针受到电荷形成电流的周围磁场的力的作用开始旋转，因为力的作用是相互的，所以，小磁针对电荷也有力的作用。
【分析】 电荷定向移动形成电流，电流的周围存在磁场 。
13.【答案】 正；N
【考点】通电螺线管的磁场，安培定则
【解析】【解答】由图磁感线可知，螺线管左端为N极，右端S极，因为异名磁极相互吸引，小磁针左端N极，根据安培定则，电流左进右出，所以电流表的上端为正接线柱。
【分析】根据磁感线方向判断螺线管的磁极位置；结合磁极位置判断螺线管中电流方向；电流表中电流正极流入电流表，从负极流出。
14.【答案】 负；向北
【考点】安培定则
【解析】【解答】由小磁针静止时，其左端为N极，右端为S极，根据磁体间的相互作用规律可知，螺线管左端为N极，右端为S极；根据螺线管的线圈绕向，利用右手螺旋定则可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出，由于电流是从电源的正极流出，经过外电路回到电源的负极，所以可以确定电源的A端为负极。
由于未断开开关时，小磁针是东西走向，断开开关时，小磁针由于受到地磁场的影响，N指向地磁南极，即地理北极，小磁针N极将向北偏转。
【分析】结合通电螺线管的N极和S极，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的电流方向，判断电源的正负极。任何磁铁都具有两个磁极，即N极和S极，磁感线从N极指向S极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
15.【答案】 同种；S
【考点】验电器的原理及使用，安培定则
【解析】【解答】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，接触验电器的金属球，两片金属箔片由于都得到电子，带上同种电荷而张开，所以金属箔片和橡胶棒带有同种电荷。
电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据螺线管的线圈绕向，再利用安培定则即可确定螺线管的左端为S极，右端为N极。
【分析】验电器的两个金属薄片带同种电荷，同种电荷相互排斥为验电器的工作原理，电荷量越多，张角越大；结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极。
三、实验探究题
16.【答案】 （1）磁化；条形
（2）小磁针
（3）改变电流方向（调换电源正负极）；小磁针的指向
【考点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】（1）通电螺线管周围存在磁场，铁钴镍等物质是能够被磁化的，所以把铁屑撒在通电螺线管周围，铁屑会被磁化。
对比甲、乙、丙三图可知，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的相似。
（2）我们规定小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向，要判断通电螺线管外部的磁场方向，需要借助小磁针。
（3）要探究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，就要改变导线中电流的方向，所以接下来我们需要对调电源的正负极，通过观察小磁针的指向来判断通电螺线管的N、S极。
【分析】（1）通电螺线管周围的磁场与条形磁铁相似，条形磁铁，两极的磁性最强，对铁的吸引力最强，中间的磁性最弱，对铁的吸引力最弱；
（2）物理学中引入磁感线描述磁场，磁感线的疏密表示磁场强度，某一点小磁针N极所指的方向表示磁场方向；
（3）奥斯特实验证明电流周围存在这磁场，通电螺线管周围的磁场可以利用右手螺旋定则判断N极和S极。
17.【答案】 （1）检测磁场的存在
（2）磁场；奥斯特
（3）电流方向
（4）不会
【考点】通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】（1）磁场直接看不到，可以用小磁针检测磁场的存在
（2）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，这是著名的奥斯特实验，此现象最早是由物理学家奥斯特发现的。
（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改变，即表明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关。
（4）由图，通电直导线周围的磁场成同心圆，若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，磁场方向仍然是顺时针，所以小磁针偏转的方向不变。
【分析】（1）物理学中引入磁感线描述磁场，磁感线的疏密表示磁场强度，某一点小磁针N极所指的方向表示磁场方向；
（2）奥斯特实验证明电流周围存在这磁场，该磁场即为电荷定向移动造成的；
（3）电流方向不同，磁场方向不同；
（4）电流方向不变，磁场分布不变。
18.【答案】 （1）轻敲；磁化；N；磁场；磁感线
（2）条形；右；电流方向；S
【考点】磁场，磁感线及其特点，通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】（1）轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响。
铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁针，具有了磁性，从而在磁场中有序地排列起来。
物理学规定，磁场中某点小磁针N极方向即为该点的磁场方向。
为了形象地描述磁场，人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱，这样的曲线叫做磁感线，磁感线不是实际存在的。
（2）由图丙从铁屑的排列情况可以看出，通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；电流左进右出，根据安培定则，右边为N极。
对调电源的正负极重复上述实验，电流方向相反，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟电流方向有关；小磁针相当于指南针，静止时S极指地理南方。
【分析】（1）①从减小摩擦力进行分析；没有磁性的物体在磁体或电流的作用下有磁性的过程叫磁化；
②小磁针在磁场中静止时北极所指的方向为磁场在该点的方向；
③为了形象直观的描述磁场周围磁感线的分布情况，引人的带有箭头的曲线叫磁感线；
（2）①通电螺线管周围的磁场分布和条形磁体的磁场分布相似，运用右手螺旋定则可以判断通电螺线管的南北极；
②通电螺线管的南北极与电流方向有关；小磁针静止时，南极指向地球的北方，北极指向地球的南方。
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第20章 第2节
电生磁
学习目标-新知导入-新知探究-课堂小结-课堂达标
人教版 · 物理 · 九年级（下）
1.能明白电流的磁效应。
2.能理解通电螺线管的原理并能识别电流方向。
3.能掌握安培定则，并会判断螺线管的磁性。
学 习 目 标
磁悬浮列车
电磁炉
电和磁之间有联系吗
思考
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导 入 新 课
奥斯特的故事
奥斯特是丹麦物理学家，他从小聪明好学。
他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间的实验寻找，在多次失败后，1820年，奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。
探 究 新 知
知识点 电流的磁效应
1
奥斯特实验
探 究 新 知
如右图所示，将一枚磁针放置在直导线下，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。
磁针发生转动。
磁针转动说明了什么？
实验探究1：
断电
通电
通电后磁针转动，说明电流周围有磁场。
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探 究 新 知
磁针转动方向相反。
磁针偏转方向改变说明什么？
改变电流的方向，观察磁针的变化。
实验探究2：
改变电流方向
电流的磁场方向跟电流方向有关。
探 究 新 知
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
（1）电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特首先通过实验发现的；
（2）奥斯特实验第一次揭示了电与磁之间的联系，即电可以产生磁。
电流的磁效应
奥斯特实验
通电直导线周围的磁场
I
探 究 新 知
1.[2021山东日照新营中学段考]如图是奥斯特实验的示意图,下列有关分析正确的是 ( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
1.B 【解题思路】 通电导线周围的磁场与小磁针是否存在及其方向无关,由其本身决定,通电导线对小磁针有力的作用,根据力的相互性可知,小磁针对通电导线有力的作用.
典型例题
答案
2.课堂上教师做了如图所示的演示实验,同学们根据实验现象得到如下结论,其中不正确的是 ( )
A.甲、乙两次实验表明通电导线周围存在磁场
B.甲、丙两次实验表明电流有热效应
C.甲、丙两次实验表明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关
D.甲、乙、丙三次实验现象共同表明电能生磁,且其磁场方向与电流方向有关
典型例题
2.B 【解题思路】 甲中通电时小磁针发生了转动,而乙中断开后小磁针没有转动,说明只有导线通电才能产生磁场,A说法正确.甲、丙两实验说明电流反向时对小磁针的作用方向不同,与电流的热效应无关,B说法错误.甲和丙两次实验能证明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关,C说法正确.通过三次实验比较,可以得出通电导线能产生磁场(即电能生磁),并且磁场方向与电流方向有关,D说法正确.故选B.
典型例题
答案
既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？
磁性太弱——磁场太弱。
怎样才能使电流的磁场变强呢？
探 究 新 知
将导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线磁场产生叠加，磁场增强。
螺线管
播放视频
知识点 通电螺线管的磁场
2
探 究 新 知
探究通电螺线管外部磁场的分布
探 究 新 知
实验
现象
（1）用铜导线穿过硬的白纸板，绕成螺线管。给螺线管通入电流，将小磁针放在白纸板上不同位置，记下小磁针在各个位置时N极的指向。
（2）改变电流方向，再次观察。
①通电后，小磁针发生偏转，不同位置小磁针N极指向不同；
②电流方向改变，小磁针指向发生改变。
探究活动二：通电螺线管磁场方向与电流方向的关系
探 究 新 知
①通电螺线管有两个磁极且在两端；
②小磁针的N极指向改变，说明磁场方向改变了，由此可知，通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
现象分析：
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实验
现象
分析
在白纸板上均匀撒上一些铁屑，给螺线管通电后，轻轻敲击白纸板，观察铁屑的分布情况。
从铁屑的分布情况看，通电螺线管外部的磁感线形状和条形磁铁外部的磁感线的形状相似。
探究活动三：通电螺线管外部磁场的分布特征
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实验
现象
分析
取绕向不同的螺线管，依次设计并进行实验：向螺线管内通入不同方向的电流，用小磁针验证它们的N、S极。
N
S
N
S
N
S
N
S
甲
乙
丁
丙
螺线管的绕法不同，螺线管中电流方向相同，通电螺线管两端的极性相同；螺线管的绕法相同，螺线管中电流方向不同，通电螺线管两端的极性不同。
探究活动四：通电螺线管的极性与螺线管中电流方向的关系
结论
通电螺线管两端的极性与螺线管中电流的环绕方向符合右手螺旋这一规律。
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通电螺线管 条形磁体
不同点
相同点
①磁场分布相似，磁极在两端；
②具有磁性（吸引铁磁性物质）、具有指向性。
通电时有磁性，断电时无磁性
永磁体
N极、S极和电流方向有关
N极、S极固定不变
通电螺线管和条形磁体
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3.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)如图,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由图可知通电螺线管外部的磁场与 相似.
②放入小磁针的作用是 .
③实验时小明发现现象不明显,为了增强磁场的强度,在不改变电流大小的情况下,
可以采取 的办法.
(2)改变电流方向,小明发现,铁屑的分布形状 (填“没有改变”或“发生改变”),而小磁针指向与原来 (填“相同”或“相反”).
(3)实验用铁屑, (填“能”或“不能”)用铜屑代替铁屑.闭合开关后为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况,接下来的操作是 ,这样做的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,使铁屑在磁场力的作用下动起来.
3.【参考答案】 (1)①条形磁体的磁场 ②显示磁场的方向 ③增加线圈的匝数(或在螺线管中插入一根铁棒,答案合理即可) (2)没有改变 相反 (3)不能 轻敲玻璃板
典型例题
答案
你能用一个巧妙的方法把通电螺线管两端的极性与其中的电流方向的关系表述出来吗？
蚂蚁沿着电流方向绕螺线管爬行，说：N极就在我的左边。
猴子用右臂把一个大螺线管夹在腋下，说：如果电流沿着我右臂所指的方向流动，N极就在我的前方。
我们… …
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知识点 安培定则
3
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。
对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用安培定则来表述。
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（1）已知通电螺线管中电流的方向，判断通电螺线管两端的极性。
安培定则的应用
①标出螺线管上的电流方向；
②用右手握住螺线管，让弯曲四指指向螺线管中电流的方向；
③大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
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（2）已知通电螺线管两端的极性，判断通电螺线管中电流的方向。
①先用右手握住螺线管，大拇指指向N极；
②弯曲四指所指的方向就是螺线管中电流的方向；
③按照四指弯曲的方向在螺线管上标出电流方向。
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5.为了改变通电螺线管的南北极,应当采用的方法是 ( )
A.增加电流强度
B.减小电流强度
C.增加线圈匝数
D.改变电流方向
5.D 【解题思路】 通电螺线管两端的极性与电流方向和导线的缠绕方式有关.要改变通电螺线管的南北极,需改变电流方向或导线缠绕方式.故选D.
典型例题
答案
6.如图所示为四位同学判断通电螺线管极性时的做法,正确的是 ( )
6.A 【解题思路】 A中右手四指的方向和电流的方向相同,大拇指所指的一端即为通电螺线管的N极,故A正确;B、D中用的不是右手,故B、D错误;C中四指的方向和电流的方向相反,故C错误.
典型例题
答案
7.如图所示为通电螺线管的电流绕向及其磁场的磁感线分布,其中正确的是 ( )
7.B 【解题思路】 由安培定则可以确定通电螺线管的极性,再根据磁感线在磁体的周围应该从N极出发回到S极,确定磁感线的方向.故选B.
典型例题
答案
1.通电导线的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关；
2.通电螺线管的磁场与条形磁体相似，它的两端相当于条形磁体的N、S极；
3.安培定则运用安培定则判断通电螺线管的极性的“三步法”：先标——标出螺线管中电流方向，后指——让右手四指指向螺线管中的电流方向，再确定——根据大拇指的指向确定通电螺线管的N、S极。
课堂总结
1.如图所示,线圈Q、P套在光滑的玻璃管上,导线柔软,可以自由滑动.则开关S闭合后 ( )
A.两线圈左右分开
B.两线圈向中间靠拢
C.两线圈静止不动
D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢
1.A 【解题思路】 由安培定则可判断出左边线圈的右端是N极,右边线圈的左端是N极,即两线圈中间相接近的两端是同名磁极,由磁极间的相互作用规律可知,两线圈将左右分开.故选A.
答案
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2.如图所示,闭合开关后,A点磁场方向向左的是 ( )
2.C 【解题思路】 当A点的磁场方向向左的时候,U形磁体的右端应为N极,左端应为S极.根据安培定则可知,A选项中,U形磁体的左右两端均为S极;B选项中,U形磁体的左右两端均为N极;C选项中,U形磁体的右端为N极,左端为S极,符合要求;D选项中,U形磁体的右端为S极,左端为N极.故选C.
答案
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3.如图所示,通电螺线管右侧是一根条形磁铁,左侧是一根软铁棒,a、b分别接电池的两极,当开关闭合时,下列说法正确的是 ( )
A.如果条形磁铁被吸引,可以断定b端接正极
B.如果条形磁铁被排斥,可以断定b端接正极
C.如果软铁棒被吸引,可以断定a端接负极
D.如果软铁棒被吸引,可以断定a端接正极
3.B 【解题思路】 如果条形磁铁被吸引,则通电螺线管的右端为N极,根据安培定则可判断,a端接正极,b端接负极,故A错误;如果条形磁铁被排斥,则通电螺线管的右端为S极,根据安培定则可判断,a端接负极,b端接正极,故B正确;如果软铁棒被吸引,说明通电螺线管有磁性,但不能断定其磁极,故C、D错误.
答案
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4.如图所示的装置中,当开关S闭合后,下列判断正确的是 ( )
A.通电螺线管外A点的磁场方向向左
B.通电螺线管的左端为N极
C.向左移动滑片P,通电螺线管的磁性减弱
D.小磁针静止后,其N极的指向沿水平向右
4.B 【解题思路】 根据安培定则,通电螺线管的左侧为N极,右侧为S极,在通电螺线管外部,磁感线方向从N极指向S极,所以A点的磁场方向向右,A错误,B正确;磁场中小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向,所以该小磁针的N极指向左侧,D错误;向左移动滑片P,滑动变阻器连入电路中的电阻减小,电路中的电流增大,通电螺线管的磁性变强,C错误.
答案
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5.为了判断一节标记已模糊不清的蓄电池的正负极,手边除了连接用的导线外,有下列器材,应选择用的是 ( )
A.灯泡、滑动变阻器
B.条形磁铁、铁屑
C.螺线管、铁屑
D.螺线管、标有磁极的小磁针
5.D 【解题思路】 滑动变阻器、灯泡与蓄电池连接后灯泡可以发光,但无法确定电流方向,故A错误;易知,B错误;蓄电池和螺线管连接后,螺线管有磁性,用铁屑可以模拟螺线管磁场的形状,但无法确定磁场方向,也就无法确定螺线管的极性和电流方向,无法确定蓄电池的正负极;如果有标有磁极的小磁针,则可以确定蓄电池的正负极,故C错误,D正确.
答案
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