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第2节 电生磁
学习目标:
知识精讲 有的放矢
核心考点一: 直线电流周围存在磁场
知识归纳
1、1820 年,_____物理学家__________发现直线电流周围存在磁场
奥斯特实验(如右图所示,小磁针涂黑断为 N 极))
⑴、实验现象:
①、导线通电,导线下方小磁针转过_____(填度数)_______________(选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”);2·1·c·n·j·y
②、通电电流方向改变,小磁针转过_____(填度数)_________________________(选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”);www.21-cn-jy.com
⑵、实验结论:
①、_________________________________________________________________;
②、_______________________________________________________________________。
3、直线电流周围磁场分布规律(如右图示实验)
⑴、是一个以__________为圆心的_______________;
⑵、距离直线电流越近,磁性越_____。
判定定则:安培_______________定则,即大拇指指向为__________; 四指环绕方向为_______________。
典型例题 珠联璧合
【例题1】(2021秋 韩城市期末)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.改变图中电流的方向,小磁针偏转方向改变
【变式1】(2021秋 市南区期末)如图,是奥斯特实验,该实验说明: 的周围有磁场,且磁场的方向跟 的方向有关。这种现象叫电流的 效应。
知识精讲 有的放矢
核心考点二: 通电螺线管周围存在磁场
知识归纳
1、通电螺线管周围能产生磁场,并与__________的磁场很相似。
2、改变了电流方向,螺线管的磁极_____(填“改变”或“不变”)
3、判定定则:安培__________定则,即:四指环绕方向为__________。大拇指指向为 ____________________;【版权所有:21教育】
三、通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验
1、猜测影响通电螺线管周围磁场强弱的因素可能有:__________、__________、__________、__________等;
典型例题 珠联璧合
【例题2】法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中,指示灯变亮,则下列说法错误的是( )
A.电磁铁左端为N极
B.巨磁电阻所在的电路电流增大
C.巨磁电阻两端的电压变大
D.巨磁电阻随磁场增强而变小
【变式2】(2021秋 北京期末)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实验现象如图所示,其中小磁针黑色一端为N极。
(1)实验表明通电螺线管内部 (选填“存在”或“不存在”)磁场。
(2)如果移走图中的小磁针,通电螺线管周围磁场 (选填“会”或“不会”)消失。
(3)小磁针A所在位置的磁场方向与该小磁针的 (选填“N”或“S”)极方向相同。
(4)改变螺线管中的电流方向,各小磁针的指向 (选填“改变”或“不变”)。
走进重高 拓展视野
【题1】如图所示,电源、滑动变阻器与螺线管相连,在螺线管的右端放置一个小磁针,闭合开关,小磁针静止时N极水平向右,则( )
A.通电螺线管左端为 N极
B.电源右端为正极
C.滑动变阻器的滑片 P向左移动,通电螺线管的磁性增强
D.滑动变阻器的滑片 P向右移动,通过螺线管的电流增大
巩固训练 初露锋芒
【题1】.在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直铜导线。当直导线通电时,小磁针会发生转动。该实验能说明( )
A.铜能吸引磁铁
B.通电导线周围存在磁场
C.小磁针偏转方向与电流大小有关
D.磁能生电
【题2】.下列关于奥斯特实验的说法正确的是( )
A.该实验必须放在地球赤道上进行
B.通电直导线必须竖直放置
C.通电直导线应该水平东西方向放置
D.通电直导线应该水平南北方向放置
【题3】.(2021 安徽模拟)如图所示,在一通电环形线圈内放一小磁针,小磁针最终的指向是( )
A.N极垂直纸面指向纸外 B.N极垂直纸面指向纸内
C.N极指向右 D.N极指向左
【题4】.如图所示的通电螺线管的A端是 极(填N或S),滑动变阻器的滑片向b端滑动,通电螺线管的磁性将 (填变大、变小或不变)。将电源的正、负极对调后,闭合开关发现小磁针偏转方向发生改变,由此可知电流的磁场方向与 有关。
【题5】.小强同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下:
(1)如图所示连接好电路,放上能够自由转动的小磁针,调节 (填“直导线”或“小磁针”)的位置,使小磁针静止时与直导线 (垂直”或“平行”)。
(2)闭合电路时,该电路是 (填“通路”、“断路”或“短路”),这样做的目的是为了增大 ,从而可增强电流的磁场;
(3)闭合开关,当直导线通电时小磁针发生偏转;断电后,小磁针转回到原来指南北的方向
(4)改变通电电流的方向后,小磁针也发生偏转、其N极所指方向与(3)时 (填“相同”、“相反”或“不偏转”,通过这些物理现象你能总结出什么规律。
规律:① ②
课后训练 鲲鹏展翅
【题1】.如图所示,两电池规格相同,当开关S由触点2转到触点1时,螺线管的磁性及A端的极性变化情况分别是( )21教育网
A.磁性增强,A端由S极变为N极 B.磁性减弱,A端由S极变为N极
C.磁性增强,A端由N极变为S极 D.磁性减弱,A端由N极变为S极
【题2】.小明在做如图所示的实验时,闭合开关S后,观察到a、b两枚铁钉吸引大头针的现象。下列关于该实验的说法错误的是( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.该实验可以说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关
B.该实验还能研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
C.如果将滑动变阻器滑片向右移,电磁铁的磁性变弱
D.根据右手螺旋定则,电磁铁b上端为S极
【题3】.如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管,闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器滑片缓慢向左移动过程中,下列说法正确的是( )
A.螺线管上端是N极,弹簧测力计示数可能变大
B.螺线管上端是S极,弹簧测力计示数可能变大
C.电流表示数可能变大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量之比可能变大
【题4】.如图所示,电磁铁左侧的C是条形磁铁,右侧的D是软铁棒,A、B是电源的两极。下列判断中正确的是( )21教育名师原创作品
A.若A为电源正极,则C被排斥,D被吸引
B.若A为电源正极,则C、D都被吸引
C.若B为电源正极,则C被吸引,D被排斥
D.若B为电源正极,则C、D都被排斥
【题5】.(2021 息县模拟)如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁铁,底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后与浇水前相比( )
A.盆栽受到的磁力大小不变
B.盆栽浇水前后能悬浮在空中都只受磁场力的作用
C.要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
D.要使盆栽与底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
【题6】.如图所示,电磁铁通电时小磁针静止在图示的位置上,电磁铁的右端是 极,小磁针a端是 极;当滑动变阻器的滑片向右移动时,电磁铁的磁性将 。
【题7】.(2021 金坛区模拟)医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向活塞筒外开启,S2只能向活塞筒内开启。线圈中的电流从B流向A时,螺线管的左边是 (选填“N”或“S”)极,活塞柄向 运动(选填“左”或“右”),血液的流向是 (选填“从②流向①”或“从③流向②”)状态。
【题8】.(2021 镇平县模拟)小明在课下通过查阅资料知道,通电线圈相当于一匝的通电螺线管,其两侧的磁极与线圈中电流方向的关系也符合安培定则。他做了如图所示的实验,把一个条形磁体放在水平桌面上,其上放置一玻璃制成的光滑圆柱,在圆柱上套一铝制圆环。当圆环中通入电流时,发现圆环可以悬浮在空中,圆环中通入了俯视 (选填“顺”或“逆”)时针方向的电流;圆环中通入电流前后,桌面受到的压力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。21*cnjy*com
【题9】.(2021 镇海区模拟)为了探究通电螺线管外部磁场的方向,小明设计了如图甲所示实验装置。
(1)闭合开关,小磁针转动到如图乙所示位置;断开开关,小磁针又回到原来位置(指向南北),这说明通电螺线管周围有磁场,通电螺线管的a端为 极。
(2)调换电源正负极接线后再闭合开关,发现小磁针转动情况与图乙所示相反。这说明通电螺线管的磁场方向与 有关。
【题10】.(2021 越秀区校级模拟)电磁铁通电后,小磁针N极转至图所示位置,此时铁块在水平方向上受到电磁铁施加的磁力和桌面施加的摩擦力处于静止状态。
(1)电磁铁甲端应为 (选填“N极”或“S极”)
(2)电磁铁断电后;电磁铁和铁块上的磁性均消失。此时,若再给电磁铁通以与相反方向的电流,则此时电磁铁甲端应为 (选填“N极”或“S极”)
(3)以点表示铁块,在方框内画出改变电流方向后电磁铁对铁块施加的力F磁。
【知识与技能】
1.知道电磁铁的定义; 2. 会制作简单的电磁铁; 3.知道影响电磁铁磁性强弱的因素;
【过程与方法】
通过制作电磁铁,培养学生动手操作能力和实验技能;
通过探究影响电磁铁磁性强弱的因素,体会科学探究的过程;
【情感态度与价值观】
通过实验探究活动,激发学生学习兴趣,使学生乐于探究和了解日常生活中的物理现象。
【重点难点】
【重点】
1.研究电磁铁有什么特点。
2.电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系。
【难点】
用控制变量法探索出电磁铁的特点和磁性强弱跟哪些因素有关系。
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第2节 电生磁
学习目标:
知识精讲 有的放矢
核心考点一: 直线电流周围存在磁场
知识归纳
1、1820 年,丹麦物理学家奥斯特发现直线电流周围存在磁场
奥斯特实验(如右图所示,小磁针涂黑断为 N 极))
⑴、实验现象:
①、导线通电,导线下方小磁针转过90(填度数)垂直于纸面向外(选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”);2·1·c·n·j·y
②、通电电流方向改变,小磁针转过90(填度数)垂直于纸面向里(选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”);www.21-cn-jy.com
⑵、实验结论:
①、 通电导体周围存在磁场;
②、 磁场是以导线为员心的同心圆组成。
3、直线电流周围磁场分布规律(如右图示实验)
⑴、是一个以 导线上的点为圆心的 同心圆;
⑵、距离直线电流越近,磁性越 强。
判定定则:安培 右手螺旋定则定则,即大拇指指向为 电流方向; 四指环绕方向为 磁场方向。
典型例题 珠联璧合
【例题1】(2021秋 韩城市期末)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.改变图中电流的方向,小磁针偏转方向改变
【答案】C
【解答】解:A、据图可知,该实验是用于模拟奥斯特实验的一个场景,故A正确;
B、该实验中,若给导线通电,下面的小磁针会转动,即说明通电导线周围存在着磁场,故B正确;
C、将图中导线断开,小磁针由于地磁场的缘故,即N极将指向地理的北极,而不是地磁的北极,故C错误;
D、由于磁场的方向与电流的方向有关,所以将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变,故D正确。2-1-c-n-j-y
故选:C。
【变式1】(2021秋 市南区期末)如图,是奥斯特实验,该实验说明: 的周围有磁场,且磁场的方向跟 的方向有关。这种现象叫电流的 效应。
【答案】通电导线;电流;磁
【解答】解:图甲、丙可知,导线中有电流时,小磁针发生偏转,说明小磁针周围存在磁场;图乙导线中没有电流,小磁针不偏转,说明小磁针周围不存在磁场;由图甲、丙与图乙可知,通电导线周围有磁场;21世纪教育网版权所有
由图甲与丙可知,导线电流方向不同,小磁针偏转方向不同,这说明电流方向不同,磁场方向不同,磁场方向与电流方向有关;【出处:21教育名师】
通电导线周围存在磁场,即电流能产生磁场的现象是电流的磁效应。
故答案为:通电导线;电流;磁。
知识精讲 有的放矢
核心考点二: 通电螺线管周围存在磁场
知识归纳
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。
2、改变了电流方向,螺线管的磁极改变。(填“改变”或“不变”)
3、判定定则:安培 右手螺旋定则 定则,即:四指环绕方向为 电流方向 。大拇指指向为 磁场方向 ;【版权所有:21教育】
三、通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验
1、猜测影响通电螺线管周围磁场强弱的因素可能有:电流大小、线圈匝数、有无铁芯、铁芯粗细等;
典型例题 珠联璧合
【例题2】法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中,指示灯变亮,则下列说法错误的是( )
A.电磁铁左端为N极
B.巨磁电阻所在的电路电流增大
C.巨磁电阻两端的电压变大
D.巨磁电阻随磁场增强而变小
【答案】C
【解答】解:A、电流从电磁铁的右端流入,左端流出,利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极,故A正确;21*cnjy*com
B、滑片P向左滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,则控制电路的电流变大,巨磁电阻电路的电流是通过灯泡的亮度判断的,右边电路中的指示灯明显变亮,则说明巨磁电阻所在的电路电流增大,故B正确;
CD、当滑片P向左滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强,右边电路中的指示灯明显变亮,则说明右边电路的电流变大了,巨磁电阻的电阻变小了,则巨磁电阻两端的电压变小,巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小,故C错误,D正确。
故选:C。
【变式2】(2021秋 北京期末)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实验现象如图所示,其中小磁针黑色一端为N极。
(1)实验表明通电螺线管内部 (选填“存在”或“不存在”)磁场。
(2)如果移走图中的小磁针,通电螺线管周围磁场 (选填“会”或“不会”)消失。
(3)小磁针A所在位置的磁场方向与该小磁针的 (选填“N”或“S”)极方向相同。
(4)改变螺线管中的电流方向,各小磁针的指向 (选填“改变”或“不变”)。
【答案】(1)存在;(2)不会;(3)N;(4)改变
【解答】解:(1)由图可知,通电螺线管内部的小磁针指示一定的方向,这表明通电螺线管内部存在磁场。
(2)小磁针只是显示磁场的存在,如果移走图中的小磁针,则通电螺线管周围磁场不会消失。
(3)根据课本知识可知,小磁针A所在位置的磁场方向与该小磁针的N极方向相同。
(4)改变螺线管中的电流方向,螺线管周围的磁场方向发生变化,则各小磁针的指向会改变。
故答案为:(1)存在;(2)不会;(3)N;(4)改变。
走进重高 拓展视野
【题1】如图所示,电源、滑动变阻器与螺线管相连,在螺线管的右端放置一个小磁针,闭合开关,小磁针静止时N极水平向右,则( )
A.通电螺线管左端为 N极
B.电源右端为正极
C.滑动变阻器的滑片 P向左移动,通电螺线管的磁性增强
D.滑动变阻器的滑片 P向右移动,通过螺线管的电流增大
【答案】D
【解答】解:(1)已知小磁针静止时N极水平向右,根据磁极间的相互作用可知,通电螺线管的右端为N极,左端为S极,【来源:21·世纪·教育·网】
伸出右手握住螺线管,四指弯曲指示电流的方向,大拇指所指的方向为通电螺线管的N极,因电源左端为正极,右端为负极;故A、B错误;21·世纪*教育网
(2)滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电流变小,因此通电螺线管的磁性减弱,故C错误;
滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电流变大,因此通电螺线管的磁性增强,故D正确。
故选:D。
巩固训练 初露锋芒
【题1】.在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直铜导线。当直导线通电时,小磁针会发生转动。该实验能说明( )
A.铜能吸引磁铁
B.通电导线周围存在磁场
C.小磁针偏转方向与电流大小有关
D.磁能生电
【解答】解:在静止的小磁针上方,放一根与磁针平行的导线,给导线通电时磁针将偏转,说明了通电导体周围存在磁场。这是由丹麦的物理学家奥斯特首先发现的,被称为奥斯特实验;故B正确。
故选:B。
【题2】.下列关于奥斯特实验的说法正确的是( )
A.该实验必须放在地球赤道上进行
B.通电直导线必须竖直放置
C.通电直导线应该水平东西方向放置
D.通电直导线应该水平南北方向放置
【解答】解:因为地磁场的方向为南北方向,所以小磁针的方向静止时指向南北,在证明电流周围存在磁场,不受地磁场的干扰,应将导线水平南北放置,根据右手螺旋定则,在导线的下方产生东西方向的磁场,使得小磁针发生偏转,从而证明电流的磁效应,故D正确,A、B、C错误。
故选:D。
【题3】.(2021 安徽模拟)如图所示,在一通电环形线圈内放一小磁针,小磁针最终的指向是( )
A.N极垂直纸面指向纸外 B.N极垂直纸面指向纸内
C.N极指向右 D.N极指向左
【解答】解:如图所示,若通电时,据安培定则不难看出此时环形线圈的前面是N极,其后面是S极,故其磁感线的方向是应该是垂直于纸面向外,故此时小磁针静止时的N极指向与环形线圈的磁感线的方向是一致的,由于小磁针的磁感线应是从小磁针的N极出发回到S极的,故此时小磁针的静止时的N极应该是垂直纸面向外。故A符合题意;BCD不符合题意。
故选:A。
【题4】.如图所示的通电螺线管的A端是 极(填N或S),滑动变阻器的滑片向b端滑动,通电螺线管的磁性将 (填变大、变小或不变)。将电源的正、负极对调后,闭合开关发现小磁针偏转方向发生改变,由此可知电流的磁场方向与 有关。
【解答】解:由图可知电流由螺线管左后方流入,则用右手握住螺线管,四指沿电流方向,则大拇指向右,故螺线管右(A)端为N极、左端为S极;
当滑动变阻器的滑片向b端移时,滑动变阻器接入电阻增大,由欧姆定律可得电路中电流减小,则通电螺线管的磁性减弱;
对调电源的正负极接入电路,电磁铁的磁极方向也随之改变,闭合开关小磁针偏转方向发生改变,由此可知电流的磁场方向与磁场方向有关;
故答案为:N;变小;电流方向。
【题5】.小强同学受奥斯特实验的启发,产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下:
(1)如图所示连接好电路,放上能够自由转动的小磁针,调节 (填“直导线”或“小磁针”)的位置,使小磁针静止时与直导线 (垂直”或“平行”)。
(2)闭合电路时,该电路是 (填“通路”、“断路”或“短路”),这样做的目的是为了增大 ,从而可增强电流的磁场;
(3)闭合开关,当直导线通电时小磁针发生偏转;断电后,小磁针转回到原来指南北的方向
(4)改变通电电流的方向后,小磁针也发生偏转、其N极所指方向与(3)时 (填“相同”、“相反”或“不偏转”,通过这些物理现象你能总结出什么规律。
规律:① ②
【解答】解:
(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)当开关闭合时,电流从正极出发,经过开关回到负极,电路中没有用电器,即此时发生电源短路,短路时,电路中的电流大,可增强电流的磁场;
(4)放在磁场中的磁体会受到力的作用,当小磁针发生偏转时,说明小磁针处在磁场中,由此可知:通电导线周围存在着磁场;
改变电流方向,小磁针的偏转方向相反,说明电流产生磁场的方向也改变,由此可知:电流的磁场方向与电流方向有关。
故答案为:(1)直导线;平行;
(2)短路;电流;
(3)相反; ①通电导线周围存在磁场;②电流的磁场方向与电流方向有关。
课后训练 鲲鹏展翅
【题1】.如图所示,两电池规格相同,当开关S由触点2转到触点1时,螺线管的磁性及A端的极性变化情况分别是( )21教育网
A.磁性增强,A端由S极变为N极 B.磁性减弱,A端由S极变为N极
C.磁性增强,A端由N极变为S极 D.磁性减弱,A端由N极变为S极
【解答】解:当开关由触点2转到触点1时,由题意知电源电压没有变化,但电路中的电阻增大,根据欧姆定律I=可知,电路中的电流减小。由于电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,在其它因素不变的情况下,电流越小,磁性越若。故螺线管的磁性减弱。
当开关接触点2时,利用安培定则可以确定A端为S极,当开关连接触点1时,电流的方向发生了变化,利用安培定则可以判定A端为N极。21cnjy.com
综上分析,当开关S由触点2转到触点1时,螺线管的磁性及A端的极性变化情况分别是磁性减弱,A端由S极变为N极。
故选:B。
【题2】.小明在做如图所示的实验时,闭合开关S后,观察到a、b两枚铁钉吸引大头针的现象。下列关于该实验的说法错误的是( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.该实验可以说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关
B.该实验还能研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
C.如果将滑动变阻器滑片向右移,电磁铁的磁性变弱
D.根据右手螺旋定则,电磁铁b上端为S极
【解答】解:A、实验装置中,两个匝数不同的电磁铁串联,电磁铁中的电流大小相等,可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系;故A正确;
B、滑动变阻器滑片的位置,连入电路的电阻变化,可以研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,故B正确;
C、滑动变阻器的滑片向右移动,连入电路的电阻变小,电路中电流变大,电磁铁磁性变强;故C错误;
D、右手握住导线,让弯曲的四指的方向跟电流方向一致,大拇指指向电磁铁下端为N极,电磁铁b上端为S极,故D正确。
故选:C。
【题3】.如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管,闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器滑片缓慢向左移动过程中,下列说法正确的是( )
A.螺线管上端是N极,弹簧测力计示数可能变大
B.螺线管上端是S极,弹簧测力计示数可能变大
C.电流表示数可能变大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量之比可能变大
【解答】解:
(1)电流由下方流入,由右手螺旋定则可知,螺线管上端为N极,螺线管下端为S极,
将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,因同名磁极相互排斥,且通过螺线管的电流变小,磁性减弱,
所以,电磁铁和条形磁铁相互排斥的斥力减小,弹簧要伸长,即弹簧测力计示数变大,故A正确。BC错误;
(2)由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,
将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动的过程中,R接入电路中的电阻变大,电压表示数变化量与电流表示数变化量之比是定值电阻的大小,故不变;故D错误;
故选:A。
【题4】.如图所示,电磁铁左侧的C是条形磁铁,右侧的D是软铁棒,A、B是电源的两极。下列判断中正确的是( )21教育名师原创作品
A.若A为电源正极,则C被排斥,D被吸引
B.若A为电源正极,则C、D都被吸引
C.若B为电源正极,则C被吸引,D被排斥
D.若B为电源正极,则C、D都被排斥
【解答】解:(1)当电磁铁中有电流通过时,电磁铁有磁性,软铁棒D始终被吸引,不会被排斥,由此可以确定选择项CD错误。www-2-1-cnjy-com
(2)若A端为正极,则电流从螺线管的左端流入,右端流出,结合线圈绕向,利用安培定则可以确定螺线管的左端为S极,右端为N极。电磁铁的S极与条形磁体C的S极靠近,则C被排斥。故A错误,B正确。
故选:B。
【题5】.(2021 息县模拟)如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁铁,底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后与浇水前相比( )
A.盆栽受到的磁力大小不变
B.盆栽浇水前后能悬浮在空中都只受磁场力的作用
C.要使盆栽与底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
D.要使盆栽与底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
【解答】解:A、该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥,当盆栽悬浮在空中静止不动时,受的力是平衡力,即盆栽的总重力和磁力大小相等,当浇水后重力变大,故磁力也变大,故A错误;21·cn·jy·com
B、盆栽浇水前后能悬浮在空中保持静止状态都受平衡力,即盆栽的总重力和磁力大小相等,故B错误;
C、要使盆栽与底座之间距离不变,需增大磁力,电磁铁磁性强弱与电流的大小有关,其他条件相同,电流越大,磁性越强,所以应适当增大电磁铁线圈内的电流,故C正确;
D、要使盆栽与底座之间距离不变,需增大磁力,磁力的大小与电流的方向无关,故D错误;
故选:C。
【题6】.如图所示,电磁铁通电时小磁针静止在图示的位置上,电磁铁的右端是 极,小磁针a端是 极;当滑动变阻器的滑片向右移动时,电磁铁的磁性将 。
【解答】解:由图可知电流由左侧流入,则由右手螺旋定则可知,螺线管右端为N极;
因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故小磁极静止时右侧应为S极,左侧为N极;
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可得,电路中电流减小,故电磁铁的磁性减小;
故答案为:N;N;减小。
【题7】.(2021 金坛区模拟)医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向活塞筒外开启,S2只能向活塞筒内开启。线圈中的电流从B流向A时,螺线管的左边是 (选填“N”或“S”)极,活塞柄向 运动(选填“左”或“右”),血液的流向是 (选填“从②流向①”或“从③流向②”)状态。
【解答】解:
已知线圈中的电流从B流向A时,由右手螺旋定则可知,螺线管左端为N极,此时同名磁极相对,故活塞柄抽向右运动,使得阀门S2关闭,S1打开,则血液由②流向①。
故答案为:N;右;从②流向①。
【题8】.(2021 镇平县模拟)小明在课下通过查阅资料知道,通电线圈相当于一匝的通电螺线管,其两侧的磁极与线圈中电流方向的关系也符合安培定则。他做了如图所示的实验,把一个条形磁体放在水平桌面上,其上放置一玻璃制成的光滑圆柱,在圆柱上套一铝制圆环。当圆环中通入电流时,发现圆环可以悬浮在空中,圆环中通入了俯视 (选填“顺”或“逆”)时针方向的电流;圆环中通入电流前后,桌面受到的压力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。21*cnjy*com
【解答】解:圆环可以悬浮在空中,这表明通电圆环受到条形磁铁对它向上的排斥力,当圆环通入电流时,发现由于条形磁体的上端为N极,根据同名磁极相互排斥可知,通电圆环的下端为N极,俯视时,根据安培定则可知,电流的方向是顺时针;
把条形磁铁、玻璃圆柱和圆环看成一个整体,圆环和条形磁铁间的作用力为内部作用力,圆环中通入电流前后,整体对桌面的压力大小不变。
故答案为:顺;不变。
【题9】.(2021 镇海区模拟)为了探究通电螺线管外部磁场的方向,小明设计了如图甲所示实验装置。
(1)闭合开关,小磁针转动到如图乙所示位置;断开开关,小磁针又回到原来位置(指向南北),这说明通电螺线管周围有磁场,通电螺线管的a端为 极。
(2)调换电源正负极接线后再闭合开关,发现小磁针转动情况与图乙所示相反。这说明通电螺线管的磁场方向与 有关。
【解答】解:(1)闭合开关,小磁针发生转动,断开开关,小磁针恢复到原来位置,说明通电螺线管周围存在磁场;根据异名磁极相互吸引,可以判断通电螺线管a端是S极,b端是N极。
(2)调换电源正负极接线后再闭合开关,通电螺线管的电流方向相反,小磁针偏转方向相反,说明小磁针受到的磁力相反,说明磁场方向相反,所以通电螺线管的磁场方向跟电流方向有关。
故答案为:(1)S;(2)电流方向。
【题10】.(2021 越秀区校级模拟)电磁铁通电后,小磁针N极转至图所示位置,此时铁块在水平方向上受到电磁铁施加的磁力和桌面施加的摩擦力处于静止状态。
(1)电磁铁甲端应为 (选填“N极”或“S极”)
(2)电磁铁断电后;电磁铁和铁块上的磁性均消失。此时,若再给电磁铁通以与相反方向的电流,则此时电磁铁甲端应为 (选填“N极”或“S极”)
(3)以点表示铁块,在方框内画出改变电流方向后电磁铁对铁块施加的力F磁。
【解答】解:(1)根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可以判断电磁铁的甲端是S极,乙端是N极,如图1所示;
(2)电磁铁断电后;电磁铁和铁块上的磁性均消失。此时,若再给电磁铁通以与相反方向的电流,电磁铁的极性相反,则此时电磁铁甲端应为S极;
(3)电磁铁具有磁性,对铁块有水平向右的吸引力,如图所示:
。
故答案为:(1)N极;(2)S极;(3)如图。
【知识与技能】
1.知道电磁铁的定义; 2. 会制作简单的电磁铁; 3.知道影响电磁铁磁性强弱的因素;
【过程与方法】
通过制作电磁铁,培养学生动手操作能力和实验技能;
通过探究影响电磁铁磁性强弱的因素,体会科学探究的过程;
【情感态度与价值观】
通过实验探究活动,激发学生学习兴趣,使学生乐于探究和了解日常生活中的物理现象。
【重点难点】
【重点】
1.研究电磁铁有什么特点。
2.电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系。
【难点】
用控制变量法探索出电磁铁的特点和磁性强弱跟哪些因素有关系。
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