2024-2025学年人教版物理九年级全一册考点分类专题易错题汇编培优练
专题20.2 电生磁（六大考点）
考点1 奥斯特实验 1
考点2 电流周围的磁场及其分布规律 2
考点3 设计实验：通电导体周围存在磁场 3
考点4 通电螺线管周围磁场的分布及其与条形磁体的比较 5
考点5 判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系 7
考点6 通电螺线管之间或与磁体的相互作用 8
考点1 奥斯特实验
【典例分析】（2023·重庆·二模）1820年，丹麦物理学家 发现了电流的磁效应，为电磁学的发展奠定了基石。当今中国，电动车飞速普及，电动车运行时将电能主要转化为 能。
【变式1-1】（2024·山西·三模）磁悬浮地球仪由底座和球体两部分组成，底座通电后会产生磁场，球体能实现凌空悬浮，如图所示，底座上的调节旋钮可使球体小幅度升降，下列说法不合理的是（ ）
A．球体内可能暗藏磁体 B．底座的工作原理与奥斯特实验相似
C．升降调节旋钮可能是变阻器 D．球体升高过后所受磁力增大
【变式1-2】（2024·山东菏泽·二模）小丽用图所示的装置进行奥斯特实验时，在闭合开关的瞬间，观察到小磁针 的现象，这个现象说明电流周围存在 。
【变式1-3】（2024·江苏南京·二模）1820年，发现电流磁效应的物理学家是（ ）
A．奥斯特 B．法拉第
C．安培 D．麦克斯韦
考点2 电流周围的磁场及其分布规律
【典例分析】（23-24九年级上·安徽合肥·期末）小明用如图所示装置探究磁与电的关系。
（1）由可知通电导体周围存在的磁场方向与 方向有关；
（2）若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图d所示，小磁针 发生偏转（选填“会、不会”）。
【变式2-1】（23-24九年级下·全国·课后作业）如图所示，把一根直导线平行地拉到静止小磁针的上方，当通有如图所示方向的电流时，小磁针N极垂直纸面向里偏转。关于此实验下列说法不正确的是（ ）
A．实验中的直导线一定是按南北方向放置
B．把小磁针拿走，通电导线周围的磁场将消失
C．小磁针对导线一定有力的作用
D．把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，小磁针N极偏转方向改变
【变式2-2】（2024·山东菏泽·一模）地球本身是一个大磁体，它周围存在 ，为地球提供了一顶“保护伞”，从而使地球上的生命免受来自宇宙空间的高速带电粒子流的轰击，这其中包含的两个物理知识： 、 。
【变式2-3】（23-24九年级上·山东东营·期末）某物理兴趣小组的同学对“电与磁”非常感兴趣，他们共同完成了以下实验：探究通电螺线管外部磁场的分布
（1）如图所示,闭合开关后，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在 ；
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
（3）观察图甲发现，通电螺线管外部的磁场分布与 形磁体的磁场分布十分相似；
【变式2-4】（23-24九年级上·河南安阳·期末）如图是小明做奥斯特实验时的装置图，下列说法正确的是（ ）
A．实验时，导线平行架到小磁针上方，更易看到小磁针转动的现象
B．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，它将不动
D．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动：若将小磁针移去，通电导线周围将不存在磁场
考点3 设计实验：通电导体周围存在磁场
【典例分析】（2024·山东济南·模拟预测）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中；
(1)如图甲所示，开关断开时小磁针指向南北，是因为受到了 的作用；开关闭合后，小磁针N极（小磁针黑色端为N极）转向纸外，说明了 ；
(2)根据图甲中小磁针静止时的指向可以判断图乙中的小磁针N极的转动情况是 （选填“转向纸内”“转向纸外”或“保持不动”）；通电导线产生的磁场的方向与电流的方向 （选填“有关”或“无关”）；
(3)条形磁体周围的小磁针的指向如图丙所示，现把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图丁所示，说明通电螺线管周围的磁场跟 的磁场相似；电源的左端是电源的 （选填“正极”或“负极”）；
(4)下列做法中，能使图丁中的通电螺线管磁性增强的是________。（只填字母序号）
A．增加螺线管的匝数
B．增大通过螺线管的电流
C．将一铜芯插入螺线管中
D．将没有磁性的铁芯插入螺线管中
【变式3-1】（2023·贵州六盘水·一模）某物理兴趣小组的同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：
（1）将许多小磁针放在通电螺线管周围的不同位置上，接通电路后观察小磁针静止时的指向如图甲所示（小磁针上涂黑的是N极），可初步判断：通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场相似。
（2）闭合开关后，观察到通电螺线管周围的小磁针发生偏转，说明此时通电螺线管周围存在 ；如果移走小磁针，该结论 （选填“成立”或“不成立”）。
（3）如图乙，对调电源正负极后重新实验，发现小磁针静止时N极指向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与 有关；对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用 来判定。
（4）请写出一个增强通电螺线管磁场的方法： 。
【变式3-2】（2024·吉林长春·二模）在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：
（1）小磁针 极的方向是该点的磁场方向；
（2）开关闭合后，小磁针分布状态如图甲所示，说明通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似；
（3）为了探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关，写出一种操作方法： ；
（4）闭合图乙中的开关，则通电螺线管左端为 极。
【变式3-3】（2024·江苏南通·二模）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：
（1）小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在 。此时，如果移走小磁针，该结论 （选填“成立”或“不成立”）；
（2）如图乙把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似；
（3）接下来小明断开开关，对调电源的正负极，闭合开关后，观察小磁针的指向。此时小明是想要探究通电螺线管的极性与 的关系。
考点4 通电螺线管周围磁场的分布及其与条形磁体的比较
【典例分析】（2024·四川内江·二模）如图乙所示，闭合开关S后小磁针沿顺时针方向偏转后静止，请在图中括号内标出电源的“”、“”极，并标出通过通电螺线管外点的磁感线的方向。
【变式4-1】（2024·安徽·中考真题）图甲为小明同学用铜导线穿过硬纸板绕制而成的螺线管。他先在水平放置的硬纸板上均匀地撒满铁屑，然后在螺线管中通以图乙所示的电流，轻敲纸板，观察到铁屑的排列情况如图丙所示。
（1）由图丙中的铁屑排列情况可以得出：通电螺线管外部的磁场与 （选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似；
（2）若将一小磁针放置在图丙中通电螺线管右端轴线上的A处，则小磁针静止时N极的指向水平向 （选填“左”或“右”）。
【变式4-2】（23-24九年级下·福建莆田·阶段练习）根据通电螺线管周围磁感线方向，请在图中标明电源的“+”极和小磁针静止时的N极。
【变式4-3】（2024·吉林长春·中考真题）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：
（1）如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端为 极，小磁针的左端为 极；
（2）对调电源正、负极，小磁针N极指向与（1）中相反，这表明，通电螺线管外部的磁场方向与 的方向有关；
（3）在螺线管中插入一根铁棒，可使通电螺线管的磁性 。
考点5 判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系
【典例分析】（2024·山东潍坊·中考真题）某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关，磁性小球悬停在空中，一小磁针静止于螺线管左侧，不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。
(1)将小磁针“N”“S”极填入括号中；
(2)画出磁性小球的受力示意图。
【变式5-1】（2023·广东清远·一模）如图所示，螺线管通电后小磁铁不动，请标出螺线管两端N，S极和电源+，-极电路闭合时小磁针静止如图，请在图中画出螺线管导线的绕法。
【变式5-2】（2023·山东菏泽·一模）小明在课堂上给同学们展示了一个如图所示的实验装置，闭合开关后，下来说法不正确的是（ ）
A．通电螺线管上方的磁感线从左向右
B．通电螺线管左端是 N极
C．小磁针将顺时针旋转90度后静止
D．将小磁针移走后小磁针原来所在位置磁场消失
【变式5-3】（22-23九年级下·山东菏泽·期中）根据图中磁感线的方向，标出小磁针的N、S极，并用“+”、“-”分别标出电源的正、负极。
考点6 通电螺线管之间或与磁体的相互作用
【典例分析】（2024·黑龙江绥化·模拟预测）小磁针静止时指南的那一端是它的 极，下图中通电螺线管下方的小磁针静止时右端是小磁针的 极。（两空均选填“N”或“S”）
【变式6-1】（2024·福建泉州·一模）如图，闭合开关S后，小磁针处于静止状态，通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示，那么下列说法正确的是（ ）
A．a端是电源正极，e端是小磁针的N极
B．b端是电源正极，f端是小磁针的S极
C．a端是电源正极，c端是通电螺线管的N极
D．b端是电源正极，d端是通电螺线管的S极
【变式6-2】（2024·甘肃武威·三模）如图所示，当电源开关接通后，会发现小磁针的北极向 偏转，同时发现可移动的A、B两螺线管相互 。
【变式6-3】（23-24九年级下·江苏泰州·开学考试）在探究通电螺线管周围的磁场分布的实验中，在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，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．不同位置的铁屑可以反映该处磁场的方向
B．铁屑有规律地排列，它们共同组成了磁体周围客观存在的磁感线
C．用木屑代替铁屑进行实验，木屑也会有规律地排列
D．如果在P处自由静止的小磁针的右端是N极，则在Q处自由静止的小磁针的左端是S极2024-2025学年人教版物理九年级全一册考点分类专题易错题汇编培优练
专题20.2 电生磁（六大考点）
考点1 奥斯特实验 1
考点2 电流周围的磁场及其分布规律 2
考点3 设计实验：通电导体周围存在磁场 5
考点4 通电螺线管周围磁场的分布及其与条形磁体的比较 9
考点5 判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系 11
考点6 通电螺线管之间或与磁体的相互作用 15
考点1 奥斯特实验
【典例分析】（2023·重庆·二模）1820年，丹麦物理学家 发现了电流的磁效应，为电磁学的发展奠定了基石。当今中国，电动车飞速普及，电动车运行时将电能主要转化为 能。
答案： 奥斯特 机械
规范解答：[1] 丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家。
[2] 电动车运行时消耗电能，驱动车前进，将电能主要转化为机械能。
【变式1-1】（2024·山西·三模）磁悬浮地球仪由底座和球体两部分组成，底座通电后会产生磁场，球体能实现凌空悬浮，如图所示，底座上的调节旋钮可使球体小幅度升降，下列说法不合理的是（ ）
A．球体内可能暗藏磁体 B．底座的工作原理与奥斯特实验相似
C．升降调节旋钮可能是变阻器 D．球体升高过后所受磁力增大
答案：D
规范解答：AB．磁悬浮地球仪由底座和球体两部分组成，底座通电后会产生磁场，原理是电流的磁效应，与奥斯特实验相似，球体内暗藏磁体，利用同名磁极相互排斥，球体在磁力的作用下悬浮在底座上方，故AB正确，不符合题意；
C．底座上的调节旋钮可使球体小幅度升降，说明调节旋钮可以改变电流大小，升降调节旋钮可能是变阻器，故C正确，不符合题意；
D．球体静止，受力平衡，重力与磁力是一对平衡力，球体升高过后重力不变，所以所受磁力不变，故D错误，符合题意。
故选D。
【变式1-2】（2024·山东菏泽·二模）小丽用图所示的装置进行奥斯特实验时，在闭合开关的瞬间，观察到小磁针 的现象，这个现象说明电流周围存在 。
答案： 偏转 磁场
规范解答：[1][2]丹麦物理学家奥斯特一次实验时，把一个小磁针放置在直导线下方，然后给导线通电，发现静止的小磁针发生了偏转。这是因为电流周围存在磁场，小磁针受磁场力作用而偏转，这种现象叫电流的磁效应。
【变式1-3】（2024·江苏南京·二模）1820年，发现电流磁效应的物理学家是（ ）
A．奥斯特 B．法拉第
C．安培 D．麦克斯韦
答案：A
规范解答：奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
考点2 电流周围的磁场及其分布规律
【典例分析】（23-24九年级上·安徽合肥·期末）小明用如图所示装置探究磁与电的关系。
（1）由可知通电导体周围存在的磁场方向与 方向有关；
（2）若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图d所示，小磁针 发生偏转（选填“会、不会”）。
答案： 电流 会
规范解答：（1）[1]都有电流通过，但电流方向相反，同时小磁针偏转的方向也相反，因此这两图的比较可得出电流的磁场方向与电流方向有关的结论。
（2）[2]小宁推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，电子是负电荷，其定向移动时会产生电流，电流的周围存在磁场，则小磁针也会发生偏转。
【变式2-1】（23-24九年级下·全国·课后作业）如图所示，把一根直导线平行地拉到静止小磁针的上方，当通有如图所示方向的电流时，小磁针N极垂直纸面向里偏转。关于此实验下列说法不正确的是（ ）
A．实验中的直导线一定是按南北方向放置
B．把小磁针拿走，通电导线周围的磁场将消失
C．小磁针对导线一定有力的作用
D．把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，小磁针N极偏转方向改变
答案：B
规范解答：A．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，故A正确，不符合题意；
B．通电导线周围的磁场是客观存在的，把小磁针拿走，通电导线周围的磁场不会消失，故B错误，符合题意；
C．物体间力的作用是相互的，小磁针受力发生偏转，则小磁针对导线一定有力的作用，故C正确，不符合题意；
D．把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，磁场方向会发生变化，小磁针N极偏转方向也会随之变化，故D正确，不符合题意。
故选B。
【变式2-2】（2024·山东菏泽·一模）地球本身是一个大磁体，它周围存在 ，为地球提供了一顶“保护伞”，从而使地球上的生命免受来自宇宙空间的高速带电粒子流的轰击，这其中包含的两个物理知识： 、 。
答案： 磁场 电荷的定向移动形成了电流 磁场对电流有力的作用
规范解答：[1]地球是一个巨大的磁体，它周围存在着磁场，叫做地磁场，是地球的“保护伞”。
[2][3]高速带电粒子的定向运动形成电流，根据磁场对电流有力的作用可知，高速带电粒子流受磁场力的作用而离开地球。
【变式2-3】（23-24九年级上·山东东营·期末）某物理兴趣小组的同学对“电与磁”非常感兴趣，他们共同完成了以下实验：探究通电螺线管外部磁场的分布
（1）如图所示,闭合开关后，小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围存在 ；
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；
（3）观察图甲发现，通电螺线管外部的磁场分布与 形磁体的磁场分布十分相似；
答案： 磁场 N或北 条
规范解答：（1）[1]磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，闭合开关，观察到螺线管周围的小磁针由于受到磁场的作用而发生偏转，说明了通电螺线管周围存在磁场。
（2）[2]物理学中规定，自由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。
（3）[3]观察图甲发现，小磁针的N极，指向通电螺线管的左端，即为S极，右端即为N极，再观察小磁针的分布情况发现，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁铁的磁场十分相似。
【变式2-4】（23-24九年级上·河南安阳·期末）如图是小明做奥斯特实验时的装置图，下列说法正确的是（ ）
A．实验时，导线平行架到小磁针上方，更易看到小磁针转动的现象
B．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，它将不动
D．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动：若将小磁针移去，通电导线周围将不存在磁场
答案：A
规范解答：A．因通电直导线周围的磁场方向与导线垂直，所以若导线与小磁针垂直放置，小磁针有可能不转动，平行放置时，小磁针N极的指向为该点的磁场方向，这时实验现象最明显，故A正确；
B．根据奥斯特实验，人们发现改变导线中电流方向，小磁针偏转方向改变，说明通电导线周围的磁场方向与电流方向有关，故B错误；
C．实验装置准备好后，迅速闭合开关，小磁针转动；若把小磁针放置到导线上方，因磁场方向改变，所以小磁针偏转方向改变，它将转动，故C错误；
D．通电导线周围有磁场是因为通电导线中存在电流，通电导线中的电流是通电导线周围磁场形成的原因，与小磁针无关，小磁针只是为了证明有磁场产生，故D错误。
故选A。
考点3 设计实验：通电导体周围存在磁场
【典例分析】（2024·山东济南·模拟预测）在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中；
(1)如图甲所示，开关断开时小磁针指向南北，是因为受到了 的作用；开关闭合后，小磁针N极（小磁针黑色端为N极）转向纸外，说明了 ；
(2)根据图甲中小磁针静止时的指向可以判断图乙中的小磁针N极的转动情况是 （选填“转向纸内”“转向纸外”或“保持不动”）；通电导线产生的磁场的方向与电流的方向 （选填“有关”或“无关”）；
(3)条形磁体周围的小磁针的指向如图丙所示，现把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图丁所示，说明通电螺线管周围的磁场跟 的磁场相似；电源的左端是电源的 （选填“正极”或“负极”）；
(4)下列做法中，能使图丁中的通电螺线管磁性增强的是________。（只填字母序号）
A．增加螺线管的匝数
B．增大通过螺线管的电流
C．将一铜芯插入螺线管中
D．将没有磁性的铁芯插入螺线管中
答案：(1) 地磁场 通电导线周围存在磁场
(2) 转向纸内 有关
(3) 条形磁体 正极
(4)ABD
规范解答：（1）[1]如图甲所示，开关断开时小磁针指向南北，这是因为受到了地磁场的作用。
[2]闭合开关后，导线下方的小磁针N极（小磁针黑色端为N极）转向纸外，说明通电导体周围存在磁场。
（2）[1][2]图甲中，小磁针上方导线电流方向由左向右，小磁针N极转向纸外，图乙中，小磁针上方导线电流方向由右向左，故图乙小磁针转动方向与图甲相反，图乙中的小磁针N极的转动情况是转向纸内，故能得出：通电导线产生的磁场的方向与电流的方向有关。
（3）[1]由图丙和图丁可知，通电螺线管外部小磁针的指向与条形磁体外部小磁针的指向相似，说明通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。
[2]由图丁可知，通电螺线管右侧为N极，根据安培定则可知，电源的左端是电源的正极。
（4）通电螺线管的磁性强弱由三个因素决定：线圈的匝数、线圈中的电流大小、有无铁芯，故若想增强通电螺线管的磁性，可以增加螺线管的匝数、增大通过螺线管的电流、将没有磁性的铁芯插入螺线管中，故ABD符合题意，C不符合题意。
故选ABD。
【变式3-1】（2023·贵州六盘水·一模）某物理兴趣小组的同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：
（1）将许多小磁针放在通电螺线管周围的不同位置上，接通电路后观察小磁针静止时的指向如图甲所示（小磁针上涂黑的是N极），可初步判断：通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场相似。
（2）闭合开关后，观察到通电螺线管周围的小磁针发生偏转，说明此时通电螺线管周围存在 ；如果移走小磁针，该结论 （选填“成立”或“不成立”）。
（3）如图乙，对调电源正负极后重新实验，发现小磁针静止时N极指向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与 有关；对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用 来判定。
（4）请写出一个增强通电螺线管磁场的方法： 。
答案： 条形 磁场 成立 电流方向 安培定则 增大通电螺线管中的电流
规范解答：（1）[1]由图甲可知，通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体的磁场相似。
（2）[2][3]闭合开关后，观察到螺线管周围的小磁针发生偏转，说明此时通电螺线管周围存在磁场，小磁针由于受到磁场的力的作用而发生偏转，由于磁场看不见、摸不到，故采用转换法来观察，移走小磁针，通电螺线管周围的磁场仍存在，该结论仍成立。
（3）[4]对调电源正负极后，电流的方向发生改变，此时发现小磁针静止时N极指向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
[5]我们用安培定则来判断通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，右手的四指握住螺线管，大拇指指向N极方向，则四指的方向为电流的方向；右手的四指握住螺线管，四指所指的方向与电流的方向一致，则大拇指所指方向为通电螺线管的N极。
（4）[6]增大通电螺线管中的电流可以增强通电螺线管磁场。
【变式3-2】（2024·吉林长春·二模）在探究“通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：
（1）小磁针 极的方向是该点的磁场方向；
（2）开关闭合后，小磁针分布状态如图甲所示，说明通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似；
（3）为了探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关，写出一种操作方法： ；
（4）闭合图乙中的开关，则通电螺线管左端为 极。
答案： N 条形 见解析 S
规范解答：（1）[1]小磁针在磁场中静止时，N极的指向是该点的磁场方向。
（2）[2]开关闭合后，小磁针分布状态如图甲所示，小磁针的N极指示一定的方向，说明通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
（3）[3]为了探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关，需要控制磁场方向不变，改变电流的方向，所以操作方法：对调电源正负极。
（4）[4]闭合图乙中的开关，电流从螺线管的左侧流入，根据安培定则可知，通电螺线管左端为S极。
【变式3-3】（2024·江苏南通·二模）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：
（1）小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒满细铁屑，闭合开关后 玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在 。此时，如果移走小磁针，该结论 （选填“成立”或“不成立”）；
（2）如图乙把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向。由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场分布相似；
（3）接下来小明断开开关，对调电源的正负极，闭合开关后，观察小磁针的指向。此时小明是想要探究通电螺线管的极性与 的关系。
答案： 轻敲 磁场 成立 N 条形 电流方向
规范解答：（1）[1] [2] [3]在嵌入螺线管的有机玻璃板上均匀撒些细铁屑，通电后需要轻敲有机玻璃板，这样做的目的是克服摩擦力的影响，使细铁屑可以自由移动。磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，闭合开关，观察到螺线管周围的小磁针由于受到磁场的作用而发生偏转，说明了通电螺线管周围存在磁场。闭合开关后，发现无论小磁针放在螺线管周围的那个位置，均发生偏转，说明通电螺线管周围存在磁场，电流周围存在的磁场是真实的，不会由于小磁针的消失而消失。
（2）[4][5]物理学中规定，自由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，故把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向。在通电螺线管外部多放置一些细铁屑，可以形象的显示出通电螺线管周围的细铁屑的排列与条形磁铁周围的细铁屑排列相似，由此可以判断，通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似。
（3）[6]在其它因素不变的情况下，对调电源的正负极，改变通过螺线管的电流方向，观察小磁针的指向有无改变，可探究通电螺线管的极性与电流方向的关系。
考点4 通电螺线管周围磁场的分布及其与条形磁体的比较
【典例分析】（2024·四川内江·二模）如图乙所示，闭合开关S后小磁针沿顺时针方向偏转后静止，请在图中括号内标出电源的“”、“”极，并标出通过通电螺线管外点的磁感线的方向。
答案：
规范解答：闭合开关S后小磁针沿顺时针方向偏转后静止，则小磁针左端为S极，根据同名磁极相互吸引可知，螺线管右端为N极，根据右手螺旋定则可得，电流从螺线管左端流入、右端流出，所以，电源左端为正极，右端为负极；螺线管外部，磁感线从N极出发回到S极，所以，A点磁感线向左，故作图如下：
【变式4-1】（2024·安徽·中考真题）图甲为小明同学用铜导线穿过硬纸板绕制而成的螺线管。他先在水平放置的硬纸板上均匀地撒满铁屑，然后在螺线管中通以图乙所示的电流，轻敲纸板，观察到铁屑的排列情况如图丙所示。
（1）由图丙中的铁屑排列情况可以得出：通电螺线管外部的磁场与 （选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似；
（2）若将一小磁针放置在图丙中通电螺线管右端轴线上的A处，则小磁针静止时N极的指向水平向 （选填“左”或“右”）。
答案： 条形 左
规范解答：（1）[1]由丙图中，利用铁屑可以形象地显示磁场的情况，分析可知，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
（2）[2]根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向为螺线管的N极，因此螺线管的左端为N极，右端为S极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极指向左。
【变式4-2】（23-24九年级下·福建莆田·阶段练习）根据通电螺线管周围磁感线方向，请在图中标明电源的“+”极和小磁针静止时的N极。
答案：
规范解答：在通电螺线管外部，磁感线从N极出发回到S极，所以通电螺线管右端为N极；根据右手螺旋定则可知，电流从通电螺线管左端流入，右端流出，所以电源左端为正极，右端为负极；磁场中自由小磁针N极指向为磁场方向，磁感线方向也为磁场方向，所以小磁针右端为N极，故作图如下：
【变式4-3】（2024·吉林长春·中考真题）在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：
（1）如图所示，闭合开关，通电螺线管的右端为 极，小磁针的左端为 极；
（2）对调电源正、负极，小磁针N极指向与（1）中相反，这表明，通电螺线管外部的磁场方向与 的方向有关；
（3）在螺线管中插入一根铁棒，可使通电螺线管的磁性 。
答案： N S 电流 增强
规范解答：（1）[1]闭合开关，电流从螺线管的右端流入，由右手定则得，通电螺线管的右端为N极。
[2]由异名磁极相吸引得，小磁针的左端为S极。
（2）[3]小磁针的N极指向表示磁场方向，对调电源正、负极，电流的方向改变，小磁针与（1）中相反，说明磁场方向改变，通电螺线管外部的磁场方向与电流的方向有关。
（3）[4]研究发现，在螺线管中插入一根铁棒，铁棒被磁化，可使通电螺线管的磁性增强。
考点5 判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系
【典例分析】（2024·山东潍坊·中考真题）某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关，磁性小球悬停在空中，一小磁针静止于螺线管左侧，不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。
(1)将小磁针“N”“S”极填入括号中；
(2)画出磁性小球的受力示意图。
答案：(1)
(2)
规范解答：（1）由图可知，电流从螺线管的上端流入，由安培定则可知螺线管的上端是N极，下端是S极，由磁极间的相互作用可知小磁针的上端是S极，下端是N极，如图所示：
（2）磁性小球悬停在空中，说明它处于平衡状态，受到重力和磁力是平衡力，重力的方向竖直向下，磁力的方向竖直向上，如图所示：
【变式5-1】（2023·广东清远·一模）如图所示，螺线管通电后小磁铁不动，请标出螺线管两端N，S极和电源+，-极电路闭合时小磁针静止如图，请在图中画出螺线管导线的绕法。
答案：
规范解答：小磁针静止在图示的位置，小磁铁静止所指的方向为磁场方向，所以磁场方向从螺线管左端出发，回到螺线管右端，所以螺线管的右端为S极，左端为N极；利用安培定则可以确定螺线管中的电流是从螺线管的左端流出，回到右端，故电源左端为正极，右端为负极，如图所示：
【变式5-2】（2023·山东菏泽·一模）小明在课堂上给同学们展示了一个如图所示的实验装置，闭合开关后，下来说法不正确的是（ ）
A．通电螺线管上方的磁感线从左向右
B．通电螺线管左端是 N极
C．小磁针将顺时针旋转90度后静止
D．将小磁针移走后小磁针原来所在位置磁场消失
答案：D
规范解答：图示中，电流从通电螺线管的右端流入，左端流出，据安培定则知，螺线管的左端为N极，右端为S极，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针的逆时针转过90度后，静止。磁感线由N极出来，回到S极，所以通电螺线管上方的磁感线从左向右。通电螺线管周围存在着磁场，小磁针移走后，仍然存在，故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
【变式5-3】（22-23九年级下·山东菏泽·期中）根据图中磁感线的方向，标出小磁针的N、S极，并用“+”、“-”分别标出电源的正、负极。
答案：
规范解答：磁体外部磁场方向从N即流向S极，由图中磁场方向得，螺线管的右端为N极，左端为S极，由异名磁极相吸引得，小磁针的左端为S极；由右手定则得，电流从螺线管的左端流入，右端流出，则电源的左端为“+”极，电源右端为“-”极，如图所示：
考点6 通电螺线管之间或与磁体的相互作用
【典例分析】（2024·黑龙江绥化·模拟预测）小磁针静止时指南的那一端是它的 极，下图中通电螺线管下方的小磁针静止时右端是小磁针的 极。（两空均选填“N”或“S”）
答案： S N
规范解答：[1][2]小磁针有两个磁极，当自由静止时指南的一端叫S极。由图可知，电流从螺线管的右端流入，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极、右端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针静止时左端为S极，右端为N极。
【变式6-1】（2024·福建泉州·一模）如图，闭合开关S后，小磁针处于静止状态，通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示，那么下列说法正确的是（ ）
A．a端是电源正极，e端是小磁针的N极
B．b端是电源正极，f端是小磁针的S极
C．a端是电源正极，c端是通电螺线管的N极
D．b端是电源正极，d端是通电螺线管的S极
答案：C
规范解答：通电螺线管外部磁感线从N极出发，回到S极，所以通电螺线管c端为N极，d端为S极；根据右手螺旋定则可知，电流从通电螺线管左端流入，右端流出，所以电源a端为正极，b端为负极；小磁针N极指向为磁场方向，磁感线方向表示磁场方向，所以小磁针f端为N极，e端为S极，故C正确，ABD错误。
故选C。
【变式6-2】（2024·甘肃武威·三模）如图所示，当电源开关接通后，会发现小磁针的北极向 偏转，同时发现可移动的A、B两螺线管相互 。
答案： 左 靠近
规范解答：[1]对于螺线管A，电流从右端流入左端流出，由安培定则可知，螺线管A的右端是N极，左端是S极。由于小磁针处于螺线管A产生的磁场中，它会受到磁场力的作用而发生偏转。根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的N极会向螺线管A的S极偏转，即向左偏转。
[2]螺线管B中电流从右端流入左端流出，由安培定则可知，螺线管B的左端是S极，右端是N极。螺线管A的右端和螺线管B的左端是异名磁极，根据磁极间的相互作用规律，它们会相互吸引而靠近。
【变式6-3】（23-24九年级下·江苏泰州·开学考试）在探究通电螺线管周围的磁场分布的实验中，在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀撒满铁屑，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．不同位置的铁屑可以反映该处磁场的方向
B．铁屑有规律地排列，它们共同组成了磁体周围客观存在的磁感线
C．用木屑代替铁屑进行实验，木屑也会有规律地排列
D．如果在P处自由静止的小磁针的右端是N极，则在Q处自由静止的小磁针的左端是S极
答案：D
规范解答：A．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围的磁场的分布情况，而不能判断出该磁体周围各点的磁场方向，故A错误；
B．闭合开关将螺线管通电，用手轻敲击纸板，观察铁屑的分布；由于通电螺线管周围的铁屑会被磁化，每一个小铁屑都相当于一个小磁针；铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列，因此我们用铁屑来显示通电螺线管磁场的分布。磁场是一种物质，它真实的存在于磁体周围，是看不见摸不到的，为了形象地描述磁场，我们引入了一系列带有方向的曲线来描述磁场，因此螺线管周围存在磁场，不存在磁感线，故B错误；
C．不可以用木屑代替小铁屑进行实验，因为木屑不能被磁化，故C错误；
D．如果在P处自由静止的小磁针的右端是N极，则通电螺线管的左端为S极，通电螺线管的右端为N极，由异名磁极相互吸引可知，在Q处自由静止的小磁针的左端是S极，故D正确。
故选D。
