中小学教育资源及组卷应用平台
第1章 电与磁
实验一 电生磁
实验梳理
1.奥斯特实验把小磁针放在导线的下方,并使导线与小磁针的指向一致。给导线通电,观察小磁针发生的现象,如图甲所示;断电后,观察小磁针发生的现象,如图乙所示。
现象:给导线通电时,小磁针发生偏转;断电后,小磁针回到原来的位置。
结论: ▲ 。
小磁针与导线不动,调整电源两极,改变导线中电流的方向,如图丙所示。
现象:改变电流的方向,磁针偏转方向与原来相反。
结论: ▲ 。
【答案】通电导体周围存在磁场; 电流产生的磁场的方向与导线中电流的方向有关
【解析】【分析】【详解】略
实验小贴士
1.奥特斯实验证明了通电导线周围存在磁场,其方向与 ▲ 有关。
【答案】电流方向
【解析】奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场;实验证明,改变电流方向时,其磁场方向随之改变,说明其磁场方向和导体中的电流方向有关。
【分析】此题主要考查的是学生对奥斯特实验和通电螺线管磁场的理解和掌握,属于识记性内容,比较简单。
【详解】奥特斯实验证明了通电导线周围存在磁场,其方向与电流方向有关。
2.直线电流磁场的磁感线是一个个以通电直导线为圆心的同心圆,距离直线电流越近,磁场越强。
3.通电螺线管周围的磁场分布与 ▲ 的磁场很相似。改变电流方向,通电螺线管的磁极会发生变化。
【答案】条形磁体
【解析】通电螺线管的磁场形状与条形磁体的磁场形状相似,影响其磁性强弱的因素有:有无铁芯、电流大小和螺线管线圈的匝数。
【分析】【详解】通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。改变电流方向,通电螺线管的磁极会发生变化。
4.用右手螺旋定则来判定通电螺线管的磁极方向和电流方向的关系:右手握通电螺线管,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的 ▲ 。
【答案】北极(或N极)
【解析】通电螺线管周围的磁场方向和其电流方向之间的关系可以用安培(右手螺旋)定则来判定。
【分析】此题主要考查的是学生对奥斯特实验和通电螺线管磁场的理解和掌握,属于识记性内容,比较简单。
【详解】通电螺线管周围的磁场方向和其电流方向之间的关系可以用安培(右手螺旋)定则来判定,即用右手握住螺线管,让四指弯曲的方向与电流环绕的方向相同,则大拇指所指的方向就是螺线管的北极(或N极)。
实验素养提升
例1 如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的上方,接入电路后,闭合开关,观察到小磁针偏转。
(1)本实验探究的是 ▲ 。
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针的偏转方向也发生改变,表明 ▲ 。
(3)下列关于此实验的说法正确的是 ▲ (填字母)。
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
(4)当开关闭合时,小磁针N极(黑色端)转向 ▲ (填字母)。
A.向纸里转约90度 B.向纸外转约90度
C.顺时针不停地转动 D.逆时针不停地转动
(5)实验中用到的一种重要科学研究方法是 ▲ (填字母)。
A.类比法 B.转换法 C.控制变量法 D.等效替代法
【答案】(1)通电导体周围是否存在磁场; (2)电流产生的磁场方向跟电流方向有关;
(3)D; (4)B; (5)B
【解析】(1)奥斯特实验时,发现和通电导线平行的小磁针,在导线通电时小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场。(2)改变电流方向,小磁针偏转方向也随之改变,说明电流磁场跟电流方向有关。(3)由于小磁针静止时要指南北方向,在验证电流周围有磁场时,一般也把直导线南北放置,这样在直导线下方的磁场方向是东西方向的。(4)先根据安培定则判断出通电导体下方磁场的方向以及导线内部磁场的方向,然后根据小磁针静止时,北极的指向为磁场方向可知小磁针N极的指向。(5)通过小磁针的偏转可以检验磁场是否存在,用到了转换法。
【分析】本题考查了小磁针指南北是由于受到地磁场的缘故;磁场的性质是对放在磁场中的磁体有力的作用;电流周围存在着磁场和磁场的方向与电流方向有关。更加深入的研究了电流的磁效应,在物理学习中不能只注重了结论的学习,还要注意过程的学习。
【详解】(1)这个实验是奥斯特实验,是探究通电导体周围是否存在磁场。(2)改变导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生表明电流磁场方向跟电流方向有关。(3)由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应使把直导线南北放置,故D正确。(4)伸出右手,大拇指指向电流的方向,四指的方向为磁场的方向,故导体正下方磁场方向向外,即小磁针静止时N极的指向为纸外,故选B。(5)小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转,故小磁针可以检测磁场的存在,这是转换法,故选B。
故答案为:(1)通电导体周围是否存在磁场; (2)电流产生的磁场方向跟电流方向有关;
(3)D; (4)B; (5)B
例2 某科学兴趣小组的同学用小磁针、条形磁铁等按图甲、图乙的方法,探究了条形磁铁周围的磁场及方向,接着他们又用相同的方法,探究通电螺线管周围的磁场及方向,实验操作及现象如图丙、图丁、图戊所示。
(1)分析比较图丙、图丁可以得出的初步结论是 ▲ 。
(2)分析比较图丁和图戊的小磁针偏转情况可以得出的初步结论是 ▲ 。
(3)分析比较图乙和图丁可以得出的初步结论是 ▲ 。
【答案】(1)通电螺线管的周围存在磁场;(2)电流周围磁场的方向和电流的方向有关;(3)通电螺线管周围的磁场形状与条形磁体周围的磁场形状相似
【解析】①磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用,若静止在南北方向上的小磁针发生偏转,说明了其周围有新的磁场产生。否则,则说明周围没有新的磁场产生。在磁场,小磁针偏转的方向发生了变化,说明磁场的方向发生了变化。②根据题目要求,把握分析比较的两个图中的异同点,利用控制变量法的思路,即可得出结论。
【分析】认真审题,把握题目中要求比较的两个图的异同点是解决此题的关键。
【详解】(1)在图丙中,开关断开,电磁针不发生偏转,而在图丁中,开关闭合,小磁针的指向发生了偏转,因此比较两图可以说明通电螺线管的周围存在磁场。(2)在丁与戊中,根据电源的正负极可知,电流方向不同,小磁针的指向不同,说明磁场方向不同,由此说明电流周围磁场的方向和电流的方向有关。(3)在乙、丁两图中,通电螺线管周围小磁针的指向情况与条形磁体周围小磁针的指向情况相同,由此可知通电螺线管的周围的磁场分布与条形磁体的相类似。
故答案为:(1)通电螺线管的周围存在磁场;(2)电流周围磁场的方向和电流的方向有关;(3)通电螺线管周围的磁场形状与条形磁体周围的磁场形状相似。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第1章 电与磁
实验一 电生磁
实验梳理
1.奥斯特实验把小磁针放在导线的下方,并使导线与小磁针的指向一致。给导线通电,观察小磁针发生的现象,如图甲所示;断电后,观察小磁针发生的现象,如图乙所示。
现象:给导线通电时,小磁针发生偏转;断电后,小磁针回到原来的位置。
结论: 。
小磁针与导线不动,调整电源两极,改变导线中电流的方向,如图丙所示。
现象:改变电流的方向,磁针偏转方向与原来相反。
结论: 。
实验小贴士
1.奥特斯实验证明了通电导线周围存在磁场,其方向与 有关。
2.直线电流磁场的磁感线是一个个以通电直导线为圆心的同心圆,距离直线电流越近,磁场越强。
3.通电螺线管周围的磁场分布与 的磁场很相似。改变电流方向,通电螺线管的磁极会发生变化。
4.用右手螺旋定则来判定通电螺线管的磁极方向和电流方向的关系:右手握通电螺线管,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的 。
实验素养提升
例1 如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的上方,接入电路后,闭合开关,观察到小磁针偏转。
(1)本实验探究的是 。
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针的偏转方向也发生改变,表明 。
(3)下列关于此实验的说法正确的是 (填字母)。
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
(4)当开关闭合时,小磁针N极(黑色端)转向 (填字母)。
A.向纸里转约90度 B.向纸外转约90度
C.顺时针不停地转动 D.逆时针不停地转动
(5)实验中用到的一种重要科学研究方法是 (填字母)。
A.类比法 B.转换法 C.控制变量法 D.等效替代法
例2 某科学兴趣小组的同学用小磁针、条形磁铁等按图甲、图乙的方法,探究了条形磁铁周围的磁场及方向,接着他们又用相同的方法,探究通电螺线管周围的磁场及方向,实验操作及现象如图丙、图丁、图戊所示。
(1)分析比较图丙、图丁可以得出的初步结论是 。
(2)分析比较图丁和图戊的小磁针偏转情况可以得出的初步结论是 。
(3)分析比较图乙和图丁可以得出的初步结论是 。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)