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第2讲 电生磁
一、知识速览：
1.知道奥斯特实验，通过实验了解通电导线周围存在磁场。
2.通过实验认识通电螺线管周围存在磁场，知道通电螺线管周围的磁感线分布。
3.能够运用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极和电流方向。
4.通过实验掌握影响电磁铁磁性强弱的因素。
知识点1、直线电流的磁场
奥斯特实验
探究目的 探究通电导絞周围是否存在磁场
探究方法 将一根直导线延南北方向平行（避免地磁场的干扰）放在静止小磁针的上方，观察通电前后小磁针的偏转情况。
进行实验 通电 断电 改变电流方向
实验现象 小磁针发生偏转 小磁针不发生偏转 小磁针反向偏转
实验分析 磁针发生偏转，说明小磁针受到磁场力的作用，即通电导线周围有磁场。 小磁针不发生偏转，说明小磁针没有受到磁 场力的作用，导线中没有电流，没有产生磁场 小磁针的转动方向改变时,小磁针的转动方向改变，说明磁场方向也改变
实验结论 (1)通电导线周围存在磁场；(2)通电导线周围磁场的方向与电流方向有关，电流方向改变，磁场方向也随之改变。
2.直线电流周围的磁场分布规律
活动名称 研究通电直导线周围的磁场分布规律
活动设计思想 运用转换法,将磁场的分布规律转换为铁屑的排列情况
活动过程 如右图所示，在通电直导线周围撒上铁屑，观察铁屑的排列情况。
活动现象 铁屑在直导线周围呈同心圆状排列，且越熱近导线,铁屑排列越密。
活动结论 通电直导线周围的磁场在与直导线垂直的平面上,是以直导线上某点为圆心的同心圆,且越靠近导线,磁场越强
通电直导线上每一点都存在磁场，单点磁场呈平面分布,整根导线的磁场呈立体分布，磁场方向如图所示。
（2022秋 海淀区期末）如图所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线。当直导线中通过如图所示的电流时，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（ ）
A．首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是焦耳
B．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
C．只改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向与如图所示相同
D．只改变直导线中的电流大小，小磁针偏转方向与如图所示相反
【考点】电流的磁效应．21世纪教育网
【专题】磁现象、电生磁；理解能力．
【思路点拨】奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场；磁场的方向与电流的方向有关。
【尝试解答】：A、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误；
B、小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，故B正确；
C、磁场方向与电流方向有关，改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向改变，故C错误。
D、磁场方向与电流方向有关，与电流的大小无关，改变直导线中电流的大小，小磁针N极的指向不会改变，故D错误。21世纪教育网版权所有
故选：B。
答案：B
知识点2、通电螺线管的磁场
研究通电螺线管的磁场
实验名称 观察通电螺线管是否具有磁性 研究通电螺线管周围的磁场分布规律
实验过程 将通电螺线管靠近大头针，观察通电螺线管是否能吸引大头针;然后在螺线管中插入一根铁棒，再观察其吸引大头针的情况 在穿过螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，通电后轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况;改变电流方向，用小磁针探测螺线管的磁极是否发生变化
实验现象 通电螺线管能够吸引大头针，且插入铁棒后能吸引更多的大头针 铁屑的分布情况类似于条形磁铁;电流方向改变后，小磁针的指向正好相反
现象分析 通电螺线管能够吸引大头针，说明通电螺线管具有磁性;插入铁棒后，吸引大头针数量増多,说明通电螺线管磁性增强了 （1）由小磁针N极的指向可知，通电螺线管外部的磁感线是从通电螺线管的右端出发回到左端的，内部磁感线是从通电螺线管的左端到右端的，说明通电螺线管与条形磁铁相似,有两个磁极，且两个磁极在通电螺线管的两端。(2)改变电流方向后小磁针N极的指向改变，说明磁场方向改变，即通电螺线管两端的极性改变了。由此可知，通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。(3)从铁屑的分布情况可以看出，通电螺线管外部磁懸如勺分布情况与条形磁铁外部磁礙的分布怙况相似
实验结论 通电螺线管具有磁性，插入铁棒后铁棒被磁化能使其磁性更强 通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似，且它的极性(磁性)与电流方向有关
右手螺旋定则(又称安培定则)
内容 用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。大拇指所指的方向也是通电蝶线管内部磁场的方向
判断方法 (1)标出螺线管中电流的环绕方向；(2)用右手握住螺线管，让四指弯曲且与螺线管中电流的方向-致；(3)大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N 明卜绎［T极，如图所示
应用 (1)根据通电螺线管中电流的方向，可判断通电螺线管两端的极性；(2)根据通电螺线管两端的极性，可判断通电螺线管中电流的方向；(3)根据通电螺线管的N、S极以及电源的正、负极，可画出通电螺线管的绕线方式
(1)决定通电螺线管磁极的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向，而不是通电螺线管上导线的绕法或电源正、负极的接法。当两个螺线管上电流的环绕方向一致时，对应两端的磁极极性就相同。21cnjy.com
(2)四根手指的指向必须是通电螺线管上电流的环绕方向。
(3)N极和S极在通电螺线管的两端。
3.探究影响电磁铁磁性强弱的因素
(1)电磁铁:带有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。
(2)电磁铁的特点:通电时有磁性，断电时没有磁性。
(3)探究影响电磁铁磁性强弱的因素
实验过程 实验现象 现象分析
按图将绕有20匝线圏的电磁铁接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片改变通过电磁铁的电流，对比观察滑片在不同位置时电磁铁吸引大头针的个数 通过电磁铁的电流越大，它吸引大头针的数目越多 电磁铁吸引大头针的数目越多，说明电磁铁的磁性越强，故通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强
按图将绕有20匝和50匝线圈的电磁铁串联接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到适当位置,对比观察它们吸引大头针的个数 通过电磁铁的电流相同时，绕有50匝线圏的电磁铁吸引大头针的数目较多 通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圏匝数越多磁性越强
实验结论:影响电磁铁磁性强弱的因素有电流大小和线圈匝数。电磁铁的线圈匝数一定时，线圈中通过的电流越大，电磁铁的磁性越强;线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。www.21-cn-jy.com
4.电磁铁的优点
(1)电磁铁磁性的有无可由电流的通断来控制；
(2)电磁铁的磁性强弱可以通过改变电流大小、线圈匝数来控制：电流越大，磁性越强;线圈匝数越多，磁性越强。21*cnjy*com
(3)电磁铁的磁场方向可通过改变电流的方向来控制：电流方向改变,磁场方向改变。
通电螺线管和电磁铁的辨析
名称 通电螺线管 电磁铁
构造 导线缠绕的螺线管、电源 螺线管、铁芯、电源
有无铁芯 无 有
磁性强弱 较弱 较强
磁场方向 在磁体外部,总是从磁体的N极出发，回到S极
（2022 宁波模拟）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
【思路点拨】所谓“转换法”，主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。www-2-1-cnjy-com
【尝试解答】：AC、在研究磁场时，通过在磁体周围撒铁屑看铁屑分布来反映磁场的分布，铁屑越密集的地方，磁场越强，所以细铁屑的疏密能显示磁场的强弱，故AC正确；
BD、磁场不能直接观察，通过观察小磁针来判断磁场的有无和方向，小磁针在磁场中静止时，N极的指向为磁场的方向，故B正确，D错误。【出处：21教育名师】
故选：D。
【答案】D
易错点1、误认为通电螺线管的磁感线都是从北极出发回到南极
关于磁场和磁感线下列说法正确的是（ ）
A．磁场和磁感线都是人们假想的曲线
B．磁体周围的磁感线都是从北极出来，回到南极的
C．小磁针南极在某处受磁场力的方向，跟该处磁感线方向相同
D．地磁场的外部磁感线是从地理的北极出发，回到地理的南极
【思路点拨】（1）根据理想模型方法的思路进行分析，即为了人们可以形象直观的认识磁场，科学家通过想象引入了磁感线；21·cn·jy·com
（2）在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极；
（3）小磁针静止时，南极在某处受磁场力的方向，跟该处磁感线方向相同；
（4）地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近。
【尝试解答】：A、磁感线是科学家为了研究起来形象、直观，是通过想象而描绘出来的，所以不是真实存在的，故A错误；【版权所有：21教育】
B、磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极的，磁体内部的磁感线是从S极出发，回到磁体N极的，故B正确；21教育名师原创作品
C、小磁针静止时，北极在某处受磁场力的方向，跟该处磁感线方向相同，故C错误；
D、地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，故D错误。
故选：B。
【答案】B
易错点2、对通电螺线管内、外磁场的方向分辨不清
如图所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，下列说法不正确的（ ）
A．通电螺线管在c处产生的磁场向右
B．通电螺线管在a处产生的磁场向右
C．通电螺线管内部的磁场可认为匀强磁场
D．a、b、c三点中a点的磁场最强
【思路点拨】根据安培定则即可判断出通电螺线管产生的磁场的方向．通电螺线管内部的磁场的特点是内部的磁场最强．
【尝试解答】：A、B、根据安培定则右手握住螺线管，四指表示电流的方向，则通电螺线管产生的磁场的方向向右，所以通电螺线管在a处产生的磁场向右，通电螺线管在c处产生的磁场向左。故A错误，B正确；2·1·c·n·j·y
C、通电螺线管内部的磁场可认为匀强磁场。故C正确；
D、通电螺线管内部的磁场的特点是内部的磁场最强，所以a、b、c三点中a点的磁场最强。故D正确；
故选：BCD。
【答案】A
1．（2022 苏州模拟）关于磁场，下列说法中错误的是（ ）
A．中国是世界上最早开始研究磁现象的国家
B．奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场
C．处在磁场中某点的小磁针静止时南极的指向就是该点磁场的方向
D．磁体外部的磁感线都是从磁体北极出发，回到磁体的南极
【解答】解：A、宋代沈括是世界上是最早记述磁偏角，中国是世界上研究磁现象最早的国家，故A正确；
B、奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故B正确；
C、处在磁场中某点的小磁针静止时N极（北极）所指的方向为该点磁场的方向，故C错误；
D、在磁体外部，磁感线都是从磁体北极出发，回到磁体的南极，故D正确。
故选：C。
2．（2022春 杭州月考）如图给直导线通电后小磁针发生偏转，下列说法正确的是（ ）
A．小磁针的b端为N极
B．d处磁场强度强于c处
C．直导线的磁场形状为三个同心圆
D．移去小磁针后，直导线周围磁场消失
【解答】解：A、小磁针在通电导线周围的磁场中静止时，b端（N极）所指方向与磁场方向一致，故A正确；
B、由通电直导线周围磁感线的分布图可知，离导线越近，磁感线越密，磁场越强，所以d处磁场强度弱于c处，故B错误；【来源：21·世纪·教育·网】
C、磁体周围有无数磁感线，所以直导线的磁场形状为不是三个同心圆，故C错误；
D、小磁针可以显示磁场的存在，移去小磁针后，直导线周围磁场不会消失，故D错误。
故选：A。
3．（2022 大连模拟）如图所示，闭合开关S，A、B、C、D四个小磁针静止时指向正确的是（ ）
A．小磁针A B．小磁针B C．小磁针C D．小磁针D
【解答】解：由安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向通电螺线管的左端为N极，右端为S极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针A的左端应为N极，右端为S极，小磁针B的左端应为S极，右端为N极，小磁针C左端应为S极，右端为N极，小磁针D左端应为N极，右端为S极，故ABD错误；C正确。2-1-c-n-j-y
故选：C。
4．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。选项图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（ ）
A．B．C．D．
【解答】解：根据异名磁极相互吸引可知，甲螺线管的左端为S极，右端为N极；通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似；在通电螺线管的外部，磁感线是从N极出来回到S极的，在螺线管的内部，磁感线是从S极到N极，磁感线是一条封闭的曲线，故C正确。
故选：C。
5．（2022 赣榆区二模）如图甲所示是“磁浮地球仪”，在地球仪中装入条形磁铁，通电后，底座中的电磁铁就可将其“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为N极
B．“磁浮地球仪”的工作原理是异名磁极相互吸引
C．电源的左端为正极
D．滑片P向左移动可增加地球仪“漂浮”的高度
【解答】解：
AB．在地球仪中装入条形磁铁，通电后，底座中的电磁铁就可将其“漂浮”在空中，利用的是同名磁极相互排斥的原理；根据图示可知，地球仪的下端为S极，则电磁铁的上端也为S极，故AB错误；【来源：21cnj*y.co*m】
C．电磁铁的下端为N极，根据安培定则可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，所以电源的左端为正极，则C正确；
D．滑片P向左移动，滑动变阻器的电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱，地球仪“漂浮”的高度减小，故D错误。21教育网
故选：C。
6．（2022秋 岱岳区校级期末）小丽通过实验找到了“通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系”，她对图所示的螺线管中电流方向和通电螺线管的极性作出下列判断，其中正确的是（ ）21*cnjy*com
①通电螺线管右端是N极
②通电螺线管外部的磁场与蹄形磁铁的磁场相似
③通电螺线管左端是N极
④若改变螺线管中的电流方向，通电螺线管的极性对调
A．①②③ B．①②④ C．③④ D．①②③④
【解答】解：①③电流从螺线管的左端流入右端流出，结合线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极，右端为S极，如下图，故①错误、③正确；
②螺线管通电后，通电螺线管周围产生磁场，通电螺线管外部的磁场与条形磁铁周围的磁场一样，而不是和蹄形磁体的磁场相似，故②错误。
④由安培定则可知，螺线管的极性与电流方向和绕线方向有关。因此若改变螺线管中的电流方向，通电螺线管的极性对调，故④正确。
故选：C。
7．（2022秋 成华区期末）如图所示的奥斯特实验说明了电流周围存在 ，地球本身就是一个磁体，桌面上的小磁针水平静止时N极指向地理 极（选填“南”或“北”）附近。
【解答】解：奥斯特实验证明，通电直导线周围存在磁场；
地球本身就是一个磁体，小磁针受到该磁体的作用（同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引）静止时北极指向地理北极附近。
故答案为：磁场；北。
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”）。
【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。
9.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，善于思考的小明同学用自己的方法总结出了通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，如图所示：如果电流沿着我右手臂弯曲所指的方向，那么我的前方即为通电螺线管的 极。实验结论是通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，请写出一条增强通电螺线管磁性的方法： 。
【解答】解：（1）根据安培定则，用右手握住通电螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致，那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，即它的前方为N极；
（2）我们可以增大通电螺线管中的电流，或增加通电螺线管的线圈匝数，来增大通电螺线管的磁性。
故答案为：N；增大通电螺线管中的电流。
10．小红利用电磁铁设计了一种实验室防盗报警器（如图），小磁铁C固定在衔铁上（衔铁与弹簧片相连）。在实验室房门处安装开关S1，电铃安在传达室。当实验室房门被推开时，开关S1闭合，电铃报警。则螺线管右侧为 极（选填“N”或“S”），且A端是电源的 极（选填“正”或“负”）。
【解答】解：如图左侧为控制电路，当开关闭合时，电磁铁获得磁性，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁的右端为N极，因为弹簧片左侧也是N极，同名磁极相互排斥，故两触点接通，使右侧工作电路开始工作，电铃报警；根据安培定则可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，所以A为电源的正极。
故答案为：N；正。
11．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。
12．（2022秋 卧龙区校级期末）在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）把导线绕制成螺线管形状，安装在水平放置的有机玻璃板上，板面上均匀洒满铁屑，给螺线管通以电流，铁屑被 。
（2）轻轻敲击玻璃板面，玻璃板上铁屑分布如图所示，可知通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场相似。21·世纪*教育网
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关。
（4）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法： 。
【解答】解：（1）给螺线管通以电流，通电螺线管具有磁性，会将周围的铁屑磁化；
（2）轻轻敲击玻璃板面，玻璃板上铁屑分布如图所示，可知通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场相似；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，改变了螺线管的电流方向，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的方向有关；
（4）让小磁针悬挂在空中，自由静止时，指北方的是小磁针N极，指南方的是小磁针S极。
故答案为：（1）磁化；（2）条形；（3）方向；（4）让小磁针悬挂在空中，自由静止时，指北方的是小磁针N极，指南方的是小磁针S极。
13．（2022秋 南关区校级月考）（1）如图所示的实验现象中，比较甲、乙两图可看到，导线通电时，小磁针 （填“偏转”或“不偏转”），由此表明： 。
（2）比较甲、丙两图可看到，导线中的电流方向改变，小磁针的偏转方向 （填“改变”或“不变”）。实验表明： 。
【解答】解：（1）这个实验的名称叫奥斯特实验；实验中，比较图甲、乙可知，导线通电时，小磁针偏转，不通电时，小磁针不偏转，由此表明：通电导线周围存在磁场。
（2）实验中，比较图甲、丙可知，导线中的电流方向改变，小磁针的偏转方向改变。由此表明：通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。
故答案为：（1）偏转；通电导线周围存在磁场；
（2）改变；通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。
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第2讲 电生磁
一、知识速览：
1.知道奥斯特实验，通过实验了解通电导线周围存在磁场。
2.通过实验认识通电螺线管周围存在磁场，知道通电螺线管周围的磁感线分布。
3.能够运用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极和电流方向。
4.通过实验掌握影响电磁铁磁性强弱的因素。
知识点1、直线电流的磁场
奥斯特实验
探究目的 探究通电导絞周围是否存在磁场
探究方法 将一根直导线延_____________（避免地磁场的干扰）放在静止小磁针的上方，观察通电前后小磁针的偏转情况。
进行实验 通电 断电 改变电流方向
实验现象 小磁针发生偏转 小磁针不发生偏转 小磁针反向偏转
实验分析 磁针发生偏转，说明小磁针受到磁场力的作用，即通电导线周围有磁场。 小磁针不发生偏转，说明小磁针没有受到磁 场力的作用，导线中没有电流，没有产生磁场 小磁针的转动方向改变时,小磁针的转动方向改变，说明磁场方向也改变
实验结论 (1)通电导线周围存在磁场；(2)通电导线周围磁场的方向与电流方向有关，电流方向改变，磁场方向也随之改变。
2.直线电流周围的磁场分布规律
活动名称 研究通电直导线周围的磁场分布规律
活动设计思想 运用转换法,将磁场的分布规律转换为铁屑的排列情况
活动过程 如右图所示，在通电直导线周围撒上铁屑，观察铁屑的排列情况。
活动现象 铁屑在直导线周围呈同心圆状排列，且越熱近导线,铁屑排列越密。
活动结论 通电直导线周围的磁场在与直导线垂直的平面上,是以直导线上某点为圆心的同心圆,且越靠近导线,磁场越强
通电直导线上每一点都存在磁场，单点磁场呈平面分布,整根导线的磁场呈立体分布，磁场方向如图所示。
（2022秋 海淀区期末）如图所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线。当直导线中通过如图所示的电流时，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（ ）
A．首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是焦耳
B．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
C．只改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向与如图所示相同
D．只改变直导线中的电流大小，小磁针偏转方向与如图所示相反
知识点2、通电螺线管的磁场
研究通电螺线管的磁场
实验名称 观察通电螺线管是否具有磁性 研究通电螺线管周围的磁场分布规律
实验过程 将通电螺线管靠近大头针，观察通电螺线管是否能吸引大头针;然后在螺线管中插入一根铁棒，再观察其吸引大头针的情况 在穿过螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，通电后轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况;改变电流方向，用小磁针探测螺线管的磁极是否发生变化
实验现象 通电螺线管能够吸引大头针，且插入铁棒后能吸引更多的大头针 铁屑的分布情况类似于条形磁铁;电流方向改变后，小磁针的指向正好相反
现象分析 通电螺线管能够吸引大头针，说明通电螺线管具有磁性;插入铁棒后，吸引大头针数量増多,说明通电螺线管磁性增强了 （1）由小磁针N极的指向可知，通电螺线管外部的磁感线是从通电螺线管的右端出发回到左端的，内部磁感线是从通电螺线管的左端到右端的，说明通电螺线管与条形磁铁相似,有两个磁极，且两个磁极在通电螺线管的两端。(2)改变电流方向后小磁针N极的指向改变，说明磁场方向改变，即通电螺线管两端的极性改变了。由此可知，通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。(3)从铁屑的分布情况可以看出，通电螺线管外部磁懸如勺分布情况与条形磁铁外部磁礙的分布怙况相似
实验结论 通电螺线管具有磁性，插入铁棒后铁棒被磁化能使其磁性更强 通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似，且它的极性(磁性)与电流方向有关
右手螺旋定则(又称安培定则)
内容 用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。大拇指所指的方向也是通电蝶线管内部磁场的方向
判断方法 (1)标出螺线管中电流的环绕方向；(2)用右手握住螺线管，让四指弯曲且与螺线管中电流的方向-致；(3)大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N 明卜绎［T极，如图所示
应用 (1)根据通电螺线管中电流的方向，可判断通电螺线管两端的极性；(2)根据通电螺线管两端的极性，可判断通电螺线管中电流的方向；(3)根据通电螺线管的N、S极以及电源的正、负极，可画出通电螺线管的绕线方式
(1)决定通电螺线管磁极的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向，而不是通电螺线管上导线的绕法或电源正、负极的接法。当两个螺线管上电流的环绕方向一致时，对应两端的磁极极性就相同。21cnjy.com
(2)四根手指的指向必须是通电螺线管上电流的环绕方向。
(3)N极和S极在通电螺线管的两端。
3.探究影响电磁铁磁性强弱的因素
(1)电磁铁:带有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。
(2)电磁铁的特点:通电时有磁性，断电时没有磁性。
(3)探究影响电磁铁磁性强弱的因素
实验过程 实验现象 现象分析
按图将绕有20匝线圏的电磁铁接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片改变通过电磁铁的电流，对比观察滑片在不同位置时电磁铁吸引大头针的个数 通过电磁铁的电流越大，它吸引大头针的数目越多 电磁铁吸引大头针的数目越多，说明电磁铁的磁性越强，故通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强
按图将绕有20匝和50匝线圈的电磁铁串联接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到适当位置,对比观察它们吸引大头针的个数 通过电磁铁的电流相同时，绕有50匝线圏的电磁铁吸引大头针的数目较多 通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圏匝数越多磁性越强
实验结论:影响电磁铁磁性强弱的因素有电流大小和线圈匝数。电磁铁的线圈匝数一定时，线圈中通过的电流越大，电磁铁的磁性越强;线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。www.21-cn-jy.com
4.电磁铁的优点
(1)电磁铁磁性的有无可由电流的通断来控制；
(2)电磁铁的磁性强弱可以通过改变电流大小、线圈匝数来控制：电流越大，磁性越强;线圈匝数越多，磁性越强。21*cnjy*com
(3)电磁铁的磁场方向可通过改变电流的方向来控制：电流方向改变,磁场方向改变。
通电螺线管和电磁铁的辨析
名称 通电螺线管 电磁铁
构造 导线缠绕的螺线管、电源 螺线管、铁芯、电源
有无铁芯 无 有
磁性强弱 较弱 较强
磁场方向 在磁体外部,总是从磁体的N极出发，回到S极
（2022 宁波模拟）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
易错点1、误认为通电螺线管的磁感线都是从北极出发回到南极
关于磁场和磁感线下列说法正确的是（ ）
A．磁场和磁感线都是人们假想的曲线
B．磁体周围的磁感线都是从北极出来，回到南极的
C．小磁针南极在某处受磁场力的方向，跟该处磁感线方向相同
D．地磁场的外部磁感线是从地理的北极出发，回到地理的南极
易错点2、对通电螺线管内、外磁场的方向分辨不清
如图所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，下列说法不正确的（ ）
A．通电螺线管在c处产生的磁场向右
B．通电螺线管在a处产生的磁场向右
C．通电螺线管内部的磁场可认为匀强磁场
D．a、b、c三点中a点的磁场最强
1．（2022 苏州模拟）关于磁场，下列说法中错误的是（ ）
A．中国是世界上最早开始研究磁现象的国家
B．奥斯特实验说明通电导体周围存在着磁场
C．处在磁场中某点的小磁针静止时南极的指向就是该点磁场的方向
D．磁体外部的磁感线都是从磁体北极出发，回到磁体的南极
2．（2022春 杭州月考）如图给直导线通电后小磁针发生偏转，下列说法正确的是（ ）
A．小磁针的b端为N极
B．d处磁场强度强于c处
C．直导线的磁场形状为三个同心圆
D．移去小磁针后，直导线周围磁场消失
3．（2022 大连模拟）如图所示，闭合开关S，A、B、C、D四个小磁针静止时指向正确的是（ ）
A．小磁针A B．小磁针B C．小磁针C D．小磁针D
4．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。选项图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（ ）
A．B．C．D．
5．（2022 赣榆区二模）如图甲所示是“磁浮地球仪”，在地球仪中装入条形磁铁，通电后，底座中的电磁铁就可将其“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为N极
B．“磁浮地球仪”的工作原理是异名磁极相互吸引
C．电源的左端为正极
D．滑片P向左移动可增加地球仪“漂浮”的高度
6．（2022秋 岱岳区校级期末）小丽通过实验找到了“通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系”，她对图所示的螺线管中电流方向和通电螺线管的极性作出下列判断，其中正确的是（ ）21*cnjy*com
①通电螺线管右端是N极
②通电螺线管外部的磁场与蹄形磁铁的磁场相似
③通电螺线管左端是N极
④若改变螺线管中的电流方向，通电螺线管的极性对调
A．①②③ B．①②④ C．③④ D．①②③④
7．（2022秋 成华区期末）如图所示的奥斯特实验说明了电流周围存在 ，地球本身就是一个磁体，桌面上的小磁针水平静止时N极指向地理 极（选填“南”或“北”）附近。
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”）。
9.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，善于思考的小明同学用自己的方法总结出了通电螺线管的极性与电流方向之间的关系，如图所示：如果电流沿着我右手臂弯曲所指的方向，那么我的前方即为通电螺线管的 极。实验结论是通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似，请写出一条增强通电螺线管磁性的方法： 。
10．小红利用电磁铁设计了一种实验室防盗报警器（如图），小磁铁C固定在衔铁上（衔铁与弹簧片相连）。在实验室房门处安装开关S1，电铃安在传达室。当实验室房门被推开时，开关S1闭合，电铃报警。则螺线管右侧为 极（选填“N”或“S”），且A端是电源的 极（选填“正”或“负”）。
11．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。
12．（2022秋 卧龙区校级期末）在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）把导线绕制成螺线管形状，安装在水平放置的有机玻璃板上，板面上均匀洒满铁屑，给螺线管通以电流，铁屑被 。
（2）轻轻敲击玻璃板面，玻璃板上铁屑分布如图所示，可知通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场相似。21·世纪*教育网
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 有关。
（4）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法： 。
13．（2022秋 南关区校级月考）（1）如图所示的实验现象中，比较甲、乙两图可看到，导线通电时，小磁针 （填“偏转”或“不偏转”），由此表明： 。
（2）比较甲、丙两图可看到，导线中的电流方向改变，小磁针的偏转方向 （填“改变”或“不变”）。实验表明： 。
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