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浙教版八下 §1.2电生磁(1) 学案
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[学习目标]
1、知道电流周围存在磁场,能说出奥斯特实验的现象,知道直线电流磁场的特征。
2、认识通电螺线管磁场的特征,会用安培定则判断磁场方向和电流方向。
一、知识点梳理:
知识点1、直线电流周围存在磁场
1、1820 年,丹麦物理学家__________发现直线电流周围存在 ;
2、奥斯特实验(如图所示,小磁针涂黑断为 N 极)):
⑴实验现象:
①如甲图,导线不通电,导线下方小磁针,其两极 指向;
②如乙图,导线通电,导线下方小磁针转过_____(填度数),静止时其北极_______________(选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”);
③如丙图,通电电流方向改变,小磁针转过_____(填度数),静止时其北极________________(选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”);
⑵实验结论:
①_________________________________________________________________;
②_______________________________________________________________________。
3、直线电流周围磁场分布规律(如图示):
⑴直线电流的磁场是一个个以__________为圆心的_______________;
⑵距离直线电流越近,磁性越_____。
4、判定定则:安培________定则,即大拇指指向为__________; 四指环绕方向为___________。
知识点2、通电螺线管周围存在磁场
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 ____________________;
4、带有铁芯的通电螺线管称为 ;电磁铁的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要 得多。
二、例题讲解
例题1、如图所示,下列说法中错误的是( )
A. 这是模拟奥斯特实验的一个场景
B. 图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C. 将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
D. 将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁的北极
(例题1图) (例题2图)
例题2、小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板上面均匀撒满铁屑。通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中A、B两点相比,B点处的磁场较强.
B.若只改变螺线管中的电流方向,A、B两点处的磁场会减弱。
C.若只改变螺线管中的电流方向,A、B两点处的磁场方向会改变。
D.若只增大螺线管中的电流, A、B两点处的磁场方向会改变。
例题3、某同学研究电流产生的磁场,闭合开关前,小磁针的指向如图甲所示;闭合开关,小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示;只改变电流方向,再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中不合理的是( )
A.由甲、乙两图可得电流可以产生磁场
B.由甲、丙两图可得电流可以产生磁场
C.由甲、乙两图可得电流产生的磁场强弱与电流大小有关
D.由乙、丙两图可得电流产生的磁场方向与电流方向有关
例题4、如图所示,A球为均匀带负电的绝缘球体,当它绕着自己的轴做逆时针旋转(由上往下看)时,则A球上方的小磁针的N级将 ,A球左侧的小磁针的N级将 (均选填:“指向左”,“指向右”,“指向上方”,“指向下方”)。
(例题4图) (例题5图)
例题5、在探究通电螺线管的实验中,小明连接了如图所示的电路。通电螺线管M端放有一小磁针,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
A.通电螺线管M端为S极
B.小磁针N极指向水平向右
C.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性增强
D.若滑动变阻器的滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性减弱
例题6、学习了奥斯特实验后,小明想对通电导线周围的磁场进一步探究。
(1)他分别用如图甲和乙两种方式放置一根导线,当导线通电时,甲小磁针明显偏转,乙小磁针不动。乙小磁针不动是因为 。小明终于明白“通电直导线沿南北方向摆放”的原因了。
(2)通电直导线也受到了力的作用,如何证明呢?他用一条形磁体代替小磁针,固定于光滑的水平桌面上,在其正上方放一可自由转动的直导线,如图丙。俯视观察,当导线通有水平向右的电流时,导线 。
A.逆时针转动180° B.逆时针转动90° C.顺时针转动180° D.顺时针转动90°
(3)他将四条彼此绝缘的通电直导线在同一平面内,四根导线中的电流大小相等,要使四根导线所围矩形中心处O点的磁场增强,电流被切断的导线应是 。
三、随堂练习:
1、我们的日常生活离不开电和磁,发现电流磁效应的科学家是( )。
A. 牛顿 B. 奥斯特 C.阿基米德 D.瓦特
2、为了改变通电螺线管的南北极,应当采用的方法是( )
A.增大电流强度 B.减小电流强度 C.增加线圈匝数 D.改变电流方向
3、如图示奥斯特实验的示意图有关,分析正确的是( )
A. 通电导线周围磁场方向有小磁针的指向决定
B. 发生偏转的小磁针对通过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
(第3题图) (第4题图)
4、如图,把螺线管沿东西方向水平悬挂起来,然后给导线通上如图的电流,请你想一想会发生的现象( )
A. 通电螺线管仍保持静止不动
B. 通电螺旋管能在任意位置静止
C. 通电螺旋管转动,直至A端指向南,B端指向北
D. 通电螺旋管转动,直至B端指向南,A端指向北
5、如图所示为四位同学判定通电螺线管极性的方法,正确的是( )
6、丹麦物理学家奥斯特通过实验验证了电流周围存在磁场,某校学生在实验室验证了奥斯特实验,当水平导线中通有如图所示的电流时,S极将偏向 (填“纸内”或“纸外”);要使实验效果更加明显应使导线沿 (填“东西”或“南北”)方向放置。
(第6题图) (第7题图)
7、如图所示,当电源开关接通后,会发现小磁针的北极向 (填“左或“右”)偏转,这说明通电螺线管周围存在 ;同时发现可移动的A、B两螺线管相互 (填“靠近”或“远离”)。
8、某同学利用如图所示装置研究电与磁的关系,请仔细观察图中的装置、操作和现象,然后归纳得出初步结论。
(1)比较甲、乙两图可知: 。
(2)比较甲、丙两图可知: 。
四、课后巩固:
1、一根长直铜导线逐渐靠近一个原来静止的小磁针的过程中( )
A.小磁针不动,导线不可能有电流通过
B.小磁针发生转动,导线一定有电流通过
C.小磁针发生转动,导线不一定有电流通过
D.小磁针不动,导线一定没有电流通过
2、许多科学家在科学发展历程中做出了杰出的贡献。下列叙述符合历史事实的是( )
A.伽利略用自制的光学显微镜发现了细胞 B.奥斯特探究了电流与电压、电阻的关系
C.牛顿总结出了惯性定律 D.帕斯卡用实验的方法测出了大气压的数值
3、通电螺旋管线圈中的电流方向和螺线管周围磁感线的分布如图所示,其中正确的是( )
4、小明想利用细铁屑和小磁针来显示通电螺线管外部的磁场,下列方法中错误的是( )
A.用细铁屑的疏密来显示磁场的强弱 B.用小磁针的偏转来显示磁场的存在
C.用细铁屑的分布来显示磁场的分布 D.用小磁针S极的指向来显示磁场的方向
(第4题图) (第5题图) (第6题图)
5、在如图所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知( )
A. a端是通电螺线管的N极,c端是电源的正极 B. b端是通电螺线管的N极,d端是电源的正极
C. a端是通电螺线管的N极,c端是电源的负极 D. b端是通电螺线管的N极,d端是电源的负极
6、如图所示,甲乙两线圈宽松地套在光滑的玻璃棒上,当S闭合时,两线圈将( )
A.相互吸引靠近 B.互相排斥远离
C.先相互吸引靠近,后互相排斥远离 D.既不相互排斥,也不相互吸引
7、如图是一些研究电或磁现象的实验,下列关于这些实验的叙述正确的是( )
A.图甲中橡胶棒被吸引,说明橡胶棒带有正电荷
B.图乙中条形磁铁被吸引,说明铁棒具有磁性
C.图丙中小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场
D.图丁中灯L2比L1更亮,说明通过灯L2的电流比L1大
8、如图所示,闭合开关S,滑片P向左移动,则螺线管( )
A.左端为S极,磁性增强 B.左端为S极,磁性减弱
C.左端为N极,磁性减弱 D.左端为N极,磁性增强
(第8题图) (第9题图) (第10题图)
9、把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触,并使它组成如右图所示的电路图,当开关S接通后,将看到的现象是( )
A.弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长 C.弹簧上下跳动 D.弹簧仍静止不动
10、开关S闭合后,小磁针静止时的指向如图所示,由此可知( )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极 B.b端是通电螺线管的N极,d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.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
11、如图所示为条形磁铁和电磁铁,虚线表示磁感线,则甲、乙、丙、丁的极性依次是( )
A.S,N,S,S B.N,N,S,N C.S,S,N,N D.N,S,N,N
(第11题图) (第12题图)
12、如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行放置。
(1)接通电路后,观察到小磁针偏转,说明 ;若接通电路后移去小磁针,上述结论 (填“成立”或“不成立”);
(2)实验中小磁针的作用是 ;
(3)改变直导线中的电流方向,小磁针的偏转方向 ,表明 ;
(4)该实验中用到的一种重要科学研究方法是 。
A.类比法 B.转换法 C.控制变量法 D.等效替代法
13、根据图中所示的要求,绕制图中的各螺线管。
参考答案:
一、知识点梳理:
知识点1、 1、奥斯特 磁场
2、(1)①南北 ②90° 垂直纸面向外 ③90° 垂直纸面向内
(2)①通电直导线周围存在磁场 ②通电直导线的磁场方向与电流方向有关
3、(1)直导线 同心圆 (2)强 4、右手 电流方向 磁场方向
知识点2、
1、条形磁铁 2、改变 3、右手螺旋 电流方向 磁场北极(N极)方向4、电磁铁 强
二、例题讲解:
例题1、D
解析:该实验是用于模拟奥斯特实验的一个场景,A正确;若给导线通电,下面的小磁针会转动,说明通电导线周围存在着磁场,B正确;由于磁场的方向与电流的方向有关,将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变,C正确;将图中导线断开,小磁针由于地磁的缘故,N极将指向地理的北极,而不是地磁的北极,D错误。
例题2、C
解析:A.由图可知通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似,并且可看到A点铁屑分布比B点密集,所以可确定A点磁场比B点强;A错误;B与C.只改变电流方向,则磁场方向发生改变,但通电螺线管的磁场强弱不变,B错误C对;D.只增大螺线管中的电流,则磁场强弱改变,但磁场方向不变,D错误。
例题3、C
解析:甲中开关断开,没有电流,小磁针的指向不发生改变;乙中开关闭合,有电流经过,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A正确不合题意,C错误符合题意;甲中没有电流,小磁针指向不变;丙中开关闭合,电路有电流,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故B正确不合题意;乙和丙中,其它因素相同,只有电流方向不同,故D正确不合题意。
例题4、指向下方;指向上方
解析:A球为均匀带负电的绝缘球体,当它绕着自己的轴做逆时针旋转(由上往下看)时,此时电流方向沿顺时针方向。右手握住绝缘球,弯曲的四指指向顺时针方向,此时大拇指指向下端,那么下端为N极,上端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,上面小磁针的N极指向下方,左边小磁针的N极指向上方。
例题5、D
解析:A.电流从螺线管左端流入,右端流出,据右手螺旋定则可知,此时电磁铁的M端是N极,N端是S极,故A错误;B.小磁针静止时,左端是N极,右端是S极,根据“异名磁极相互吸引”可知,即小磁针N极指向水平向左,故B错误;CD.滑动变阻器的滑动片P向b端移动,电阻变大,电流变小,故电磁铁的磁性变弱,故C错误,D正确。
例题6、(1)小磁针受力方向与N极一致,所以不偏转。(2)B (3)L4
解析:(1)乙小磁针不动是因为小磁针受力方向与N极一致。(2)根据丙图可知,右手握住直导线,大拇指指向右边,在条形磁铁所在的位置,弯曲的四指指尖向纸内,则条形磁铁所在位置的磁场方向垂直纸面向里。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁铁应该N极向里,S极向外偏转,即顺时针偏转90°。如果条形磁铁不动,那么导线的偏转方向与它相反,即逆时针转动90°。(3)根据右手安培定则可知,l1、l2、l3三个电流产生的磁场在O点的磁场方向都是垂直纸面向里的,只有l4的电流产生的磁场在O点的磁场方向垂直纸面向外,则需要被切断的是l4。
三、随堂练习:
1、B 5、D 2、B 3、C 4、A 6、纸外 南北 7、左 ;磁场 ;靠近
8、(1)通电导体周围存在磁场 (2)通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关。
四、课后巩固:
1、B 2、C 3、B 4、D 5、A 6、B 7、C 8、A 9、C 10、C 11、A
12、(1)通电导线周围存在磁场(电流周围存在磁场);成立 (2)验证电流周围是否存在磁场
(3)改变; 电流的磁场方向跟电流方向有关 (4)B
13、
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