20.2 电生磁
作业目标 对应题号 答错题号 自我评价
1.通过实验得出通电导体周围存在磁场的结论 1~3 很棒□ 及格□ 加油□
2.描述通电螺线管周围的磁场分布情况 4、5、12
3.应用安培定则判断通电螺线管的极性或电流方向 6~11
【练基础】
必备知识:电流的磁效应
1.科学家的每次重大发现都有力地推进了人类文明的进程。丹麦物理学家 最早揭示了电与磁之间有联系,证明了电流周围存在 。
2.如图,冰冰在做奥斯特实验。她将一枚转动灵活的小磁针置于桌面,上方平行放置一条直导线。
(1)当小磁针静止后,使导线与电池触接,看到小磁针发生如图甲所示的偏转,断电后小磁针又回到原来的位置(如图乙),这说明通电导体周围存在 。
(2)改变电流方向,看到小磁针发生如图丙所示的反向偏转,对比甲、丙两图可以得到的结论是通电导线的磁场方向与 有关。
(3)我们把奥斯特实验中的发现称之为电流的 效应。
3.如图所示,这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.通电导线周围磁场的方向由小磁针的指向决定
B.小磁针发生偏转说明通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用
C.移去小磁针后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
【练能力】
关键能力1:通电螺线管磁场强弱判断
4.如图所示,在探究通电螺线管磁场强弱的影响因素时,我们通过观察 来判断螺线管磁场的强弱。闭合开关,滑动变阻器的滑片向 移动,通电螺线管吸引大头针的数量增多,说明通电螺线管的磁场强弱与 有关。
5.在“探究通电螺线管外部磁场”实验中,老师在螺线管的两端各放一个小磁针,并在有机玻璃板上均匀地撒满铁屑:
(1)闭合开关通电后,接下来的操作应该是 。这样做的目的是使铁屑在玻璃板上跳动,减小它与玻璃板之间的摩擦,从而使铁屑在磁场力的作用下动起来,更好地显示磁场分布情况;放入小磁针是为了显示 。
(2)铁屑的分布如图所示。图中A、B两点相比, 点磁场较强;实验中 (选填“能”或“不能”)用铜屑代替铁屑显示磁场分布。
关键能力2:安培定则的应用
6.【2023唐山月考】 如图所示,甲、乙两线圈宽松地套在光滑的玻璃棒上,并可以自由滑动,当电路闭合时,两螺线管将 ( )
A.互相吸引,距离变近
B.互相排斥,距离变远
C.先向中间吸引,然后向两边排斥
D.没有相互作用
7.如图所示的电路,螺线管右端放置一个小磁针,闭合开关后,用“+”“-”标出电路中电源右端的极性;用“N”“S”标出小磁针静止时右端的磁极。
8.放有条形磁体的小车静止在水平地面上,闭合开关S,条形磁体因受磁力向左运动,请在图中的括号内标明电源左端的极性和电磁铁右端的磁极。
【练素养】
9.在螺线管附近放一小磁针,静止时小磁针的位置如图所示。闭合开关S时,小磁针发生旋转,关于通电螺线管的N极及小磁针旋转方向的描述正确的是 ( )
A.通电螺线管的左侧是N极,小磁针顺时针旋转
B.通电螺线管的左侧是N极,小磁针逆时针旋转
C.通电螺线管的右侧是N极,小磁针顺时针旋转
D.通电螺线管的右侧是N极,小磁针逆时针旋转
10.小林将导线绕在一根铁钉上,制成电磁铁,与电池接通后,如图所示,铁钉的尖端为 (选填“N”或“S”)极。
11.如图所示,根据图中通电螺线管的磁感线方向,在括号中标出通电螺线管的N、S极和电源的正、负极。
12.在“探究通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180°,南、北极发生了对调,由此可知:通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中的 方向有关。
(3)小明继续实验,并按图乙连接电路,他先将开关S接a,观察吸引的大头针数目并读出电流表的示数I;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,使电流表的示数仍为I,观察吸引的大头针数目。他这样做是为了探究 的关系,使用的方法叫 法。
20.2 电生磁参考答案
练基础
1.奥斯特 磁场
2.(1)磁场
(2)电流的方向
(3)磁
【解析】(1)当小磁针静止后,使导线与电池触接,有电流通过导线,小磁针发生偏转,小磁针受到了磁场力的作用,这说明通电导体周围存在磁场。
(2)改变电流方向,看到小磁针的偏转方向发生了改变,这说明磁场的方向发生了改变,故结论为:通电导体的磁场方向与电流方向有关。
(3)1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在磁场,即电流的磁效应。
3.B
练能力
4.吸引大头针的数目 左 电流大小
5.(1)轻敲玻璃板 磁场的方向
(2)A 不能
6.A 【解析】由右手螺旋定则可知,甲右侧为N极;乙的左侧为S极,异名磁极相互吸引,所以两螺线管相互靠近,故A正确。
7.如图所示:
8.如图所示:
练素养
9.D 【解析】闭合开关后,电流由螺线管的左侧流入、右侧流出,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,则大拇指指向右端,即通电螺线管的右端为N极、左端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的N极应向右旋转,即小磁针逆时针旋转,故D正确。
10.N
11.如图所示:
12.(1)条形磁体
(2)电流
(3)通电螺线管磁性强弱与线圈匝数 控制变量
2