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浙教版八下科学第一章 电与磁
1.2电生磁
知识点一 直线电流的磁场
1、1820年， 物理学家 发现直线电流周围存在磁场，即电流的磁现象。
奥斯特实验
⑴实验现象：
①导线通电，导线下方小磁针转过 （填度数）
②通电电流方向改变，小磁针转过 （填度数）
⑵实验结论：
①通电导体周围存在 ；
②磁场是以导线为圆心的 组成。
③电流产生的磁场方向与 有关，改变电流方向， 的方向也随之改变。
3、直线电流周围磁场分布规律
⑴是一个以 为圆心的 ；
⑵距离直线电流越近，磁性越 反之越弱。
4、安培定则 定则，即大拇指指向为 ； 四指环绕方向为 。
知识点二 通电螺线管的磁场
1、通电螺线管周围能产生 ，并与 的磁场很相似。改变了电流方向，螺线管的磁极 。
带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要 得多。原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根 。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加，就产生了更强的磁场。带有铁芯的通电螺线管叫做 。
2、安培定则 定则，即：四指环绕方向为 。大拇指指向为
类型 通电直导线 通电螺线管 环形电流
安培定则 用右手握住通电直导线，大拇指指向电流方向，四指为磁感线环绕方向 用右手握住通电螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指为 N 极 右手弯曲四指与环形电流方向一致，伸直大拇指所指为环形导线中心轴线上磁感线方向
立体图 以直导线为中心的环形磁感线 展示螺线管外形及 N、S 极 展示环形电流及中心轴线上N、S 极
横截面图 “×”（表示电流方向垂直与纸面朝里） 或 “ ” （表示电流方向垂直于纸面朝外），磁感线是环绕直导线的同心圆 显示螺线管多匝导线电流方向及内外部磁感线方向 从特定角度展示环形电流周围磁感线方向
纵截面图 展示导线周围不同位置磁感线方向 呈现螺线管内部和两端磁感线分布 从另一角度展示环形电流周围磁感线方向
知识点三 影响通电螺线管磁性强弱的因素
1、影响通电螺线管周围磁场强弱的因素可能有： 、 、 、 等
2、结论：通电螺线管的线圈匝数 ，通过线圈的电流 ，有 ，电磁铁的磁性也越强。
3、方法：控制变量法。
题型一 直线电流的磁场
例1．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭开了电与磁之间的相互联系。校科学兴趣小组小灵同学对“奥斯特实验”进行了如下探究：
【重温教材】
（1）如图甲所示，小灵将小磁针南北方向放置，在小磁针的正上方拉一根与小磁针平行的直导线。闭合开关一瞬间，电路短路通过直导线电流较大，小磁针的N极 偏转（选填：“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”）。
（2）【改进实验】
直接短路干电池与我们所学的电学知识相矛盾。为此，小灵在甲实验的基础上进行如图乙所示改进，并进一步探究不同直流电流下小磁针的偏转情况，记录数据如表所示。
表1：不同直流电流下，小磁针的偏转情况
直流电流 小磁针偏转情况
0.1A 小磁针不偏转
0.2A 小磁针不偏转
0.4A 小磁针最大偏转角度约为10°
0.8A 小磁针最大偏转角度约为 25°
1.6A 小磁针最大偏转角度约为50°
2.0A 小磁针最大偏转角度约为70°
请你利用所学知识说说：为什么小磁针不是一通电就发生偏转，而是电流达到一定值时，小磁针才发生偏转。
（3）请结合表中数据分析，你能得出的结论是：
（4）【拓展延伸】
小灵同学将接在直流电源上的用电器（36V，1.1A）的两根导线移到小磁针的正上方如图丙所示，闭合开关后，用电器正常工作，但发现小磁针并未发生偏转。
请你利用所学知识解释丙图实验中小磁针未发生偏转的原因。
例2．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
例3．如图甲所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转，小明由此推测：若电子沿水平方向平行地飞过针上方时如图乙，小磁针也将发生偏转且小磁针的N极向纸 偏转。请你详细说出小明推测的依据是 。
例4．如图是奥斯特实验的示意图， 下列说法错误的是( )
A．实验说明了通电导线周围存在磁场
B．通电导线对小磁针有力的作用
C．改变电流方向， 小磁针偏转方向也会改变
D．移去小磁针后 通电导线周围的磁场立即消失
题型二 通电螺线管的磁场
例1．小科发现“门禁”是通过开关控制门锁工作的，研究后知道，门上的电磁锁由电磁铁A和金属块B构成（如图甲所示），工作原理如图乙所示，电磁铁通电时，A、B相互吸引，门被锁住无法推开。电磁铁断电时，A、B不吸引，门可以被推开。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中电磁铁的原理是电流的磁效应
B．乙图中开关闭合，电磁铁A的右端为S极
C．对“门禁”的工作原理进行分析，能判断B有磁性
D．将金属块B靠近小磁针，小磁针一定不会发生偏转
例2．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。下列四幅图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A．B．C． D．
例3．闭合开关，小磁针静止时的指向如图所示。此时A处磁感线与B处相比更 （选填“疏”或“密”），通电螺线管的左侧为 极，电源的左侧表示 极。
例4．根据题意填写对应信息
（1）三个磁体相邻磁极间的磁感线分布如甲图所示，则A端为 极，D端为 极。
（2）通电螺线管的磁感线方向如乙图所示，图中已标出小磁针静止时的指向和磁感线的方向，则电源的左端为 极，小磁针的左端为 极。
例5．将条形磁铁置于水平桌面上，并在其附近同一水平面固定一电磁铁，如图所示。闭合开关，条形磁铁保持静止，且受到水平向右的摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合前，条形磁铁和电磁铁之间没有力的作用
B．只将电源正负极对调，闭合开关后，摩擦力方向不变
C．电源的B端为正极，闭合开关，滑片P向左移动，摩擦力逐渐减小
D．电源的A端为正极，闭合开关，滑片P向右移动，摩擦力逐渐增大
例6．如图所示，一根弹簧下端连着一个条形磁铁，条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后（ ）
A．电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B．若去掉螺线管中的铁芯，弹簧的长度会变短
C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧长度会变长
D．若调换电源的正负极，小磁针的指向会发生改变
例7．如图所示，小浦同学将一条形磁体放在小车上，并靠近固定好的螺线管．开关闭合，电流表指针偏转，但小车仍保持静止．下列说法正确的是（ ）
A．当把滑动变阻器滑片向右滑动时，小车一定会运动起来
B．条形磁铁左端一定为N极
C．a处的磁场方向是向右，b处的磁场方向是向左
D．若将通电螺线管中铁芯移出，则小车受到的摩擦力一定变小
题型三 影响通电螺线管磁性强弱的因素
例1．小明用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”．其中为磁敏电阻，其阻值随磁场强度的增大而减小．闭合开关和，按下表进行实验并记录相应的数据．
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流表读数/安 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46
电流表读数/安 0.60 1.00 1.30 0.42 0.60 0.80 0.20 0.30 0.42
（1）该实验通过 来判断通电螺线管磁性强弱．
（2）在研究线圈匝数对磁性的影响时，小明将开关从接线柱1换到2时，接下来进行的操作是： ．
（3）通过该实验得出的结论是 ．
例2．用两枚相同的铁钉、滑动变阻器、干电池、开关和导线组成如图所示电路进行实验。闭合开关，观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多，多次实验，结果相同。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电磁铁极性 B．电流大小 C．电流方向 D．线圈匝数
例3．为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小科做了如下的实验。
步骤1：在水平桌面上放置一小车，小车上固定一块条形磁铁（如图）。
步骤2：当闭合开关时，小车会沿水平方向向右运动，记录小车在水平桌面上运动的距离s1。
步骤3：断开开关，把小车重新放在起始位置，依次向右移动变阻器滑片，闭合开关，记录小车在水平桌面上运动的距离。实验数据如下：
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流的大小（安） 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2
小车运动的距离（厘米） 15 19 24 30 ？ ？
（1）请你在图中用一根导线（用笔画线代替）完成实验电路的连接。
（2）通过本实验可得出的结论是： 。
（3）小科在第4次实验后结束了实验，小明觉得实验数据还不够。重新连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表均有示数分别记为第5次和第6次数据，小车始终不能向右前进，你认为可能是 。
（4）电磁铁的磁性不仅跟电流的大小有关，而且还与线圈的匝数有关，若要研究电磁铁磁性与线圈匝数的关系，已知线圈的电阻不能忽略，那么将滑动变阻器的连接线从a处移动到b处后，闭合开关后下一步的操作是 ，然后再记录小车运动的距离。
例4．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易．电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 (填“增加”或“减少”)，说明电流越 ，电磁铁磁性越强。
（2）由图可知， ( 填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时， 越多，电磁铁磁性越强。
（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙的上端是电磁铁的 极。
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
一、单选题
1．下列小磁针指向和磁感线作图中，错误的是（ ）
A．B．C． D．
2．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是电磁铁。现闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小。下列说法不正确的是
A．该过程中，电压表示数减小
B．B的下端是S极，电源右端是正极
C．若减少B线圈匝数，滑片P向左移动时，弹簧测力计示数变大
D．若对调电源正负极，滑片P向左移动时，弹簧测力计示数变大
3．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（）
A．a端是电源正极，e端是小磁针的N极
B．b端是电源负极，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S极
D．b端是电源负极，d端是通电螺线管的S极
4．如图所示，S2闭合时，保持滑片P的位置不变，要想电路中的电磁铁磁性最强，正确的方法是( )
A．闭合S1，M接1 B．闭合S1，M接2
C．断开S1，M接1 D．断开S1，M接2
5．汽车启动器是一种螺线管，驾驶者转动钥匙发动汽车时，相当于给螺线管通电。为研究螺线管的性质，小衢同学绘制了--张图，你认为需要修改的一处是（ ）
A．小磁针指向 B．螺线管的磁极
C．电源正负极 D．磁感线方向
6．一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并正对它(如图所示)。下列叙述中正确的是( )。
A．闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用
B．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
C．闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大
D．闭合开关后，滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
7．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端是电磁铁的N极，c端是电源正极
B．b端是电磁铁的N极，d端是电源负极
C．a端是电磁铁的N极，d端是电源正极
D．b端是电磁铁的N极，c端是电源负极
8． 电磁铁，主要由通电螺线管和铁芯两部分构成，下列通电螺线管周围的小磁针北极的标注方向正确的是（ ）
A．B．C． D．
9．小金设计了如图所示的线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放人食盐水中，构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极)，浮在液面上的线圈就能指示方向了。下列关于该装置的分析错误的是( )
A．线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B．线圈能够指示方向，是因为存在地磁场
C．利用该装置可以判断磁铁的南北极
D．交换铜片和锌片的位置，不会改变线圈的磁极
10． 图中的两个线圈，套在光滑的玻璃管上，导线柔软，可以自由滑动，开关S闭合后则（ ）
A．两线圈左右分开
B．两线圈向中间靠拢
C．两线圈静止不动
D．两线圈先左右分开，然后向中间靠拢
11．如图所示，将条形磁铁固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S，小车不动。将变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，则下列变阻器接人电路的方式正确的是( )
A．a接e、d接f B．a接e、b接f C．c接e、d接f D．c接e、b接f
12．如图所示，弹簧L、F下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，弹簧L、F将分别( )
A．伸长，缩短 B．伸长，伸长 C．缩短，缩短 D．缩短，伸长
13．在光滑的水平面上放着甲、乙两辆同样的小车，甲车上放着一个通电螺线管，乙车上放着一块与螺线管相同质量的条形磁铁，让两小车相距一定距离，然后同时放开小车，如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．甲车不动，乙车向甲车方向运动
B．乙车不动，甲车向乙车方向运动
C．甲、乙两车同时反向运动
D．甲、乙两车同时相向运动
14．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁水平放置且左端固定，当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动，条形磁铁仍静止时，在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力( )
A．逐渐增大，方向向右 B．逐渐减小，方向向右
C．逐渐增大，方向向左 D．逐渐减小，方向向左
15．如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从左端向右端滑动过程中，会出现的现象是( )
A．电流表、电压表示数都变大，弹簧长度变短
B．电流表、电压表示数都变小，弹簧长度变长
C．电流表示数变小，电压表示数变大，弹簧长度变短
D．电流表、电压表示数都变大，弹簧长度变长
16．如图是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面上的小磁针上方有一根与之平行的直导线。下列说法正确的是（ ）
A．通电导线必须东西方向放置
B．首次通过本实验揭开电与磁之间的联系的科学家是法拉第
C．该实验中用到的物理方法有转换法
D．改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向不变
二、填空题
17．通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断，如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则，如图乙，则小磁针右侧是 极 ( 填“N” 或 “S”) 。 把两个线圈A 和 B 挂在水平光滑的固定绝缘杆 MN上，如图丙，当两线圈通入方向相同的电流时， A、B 两线圈之间的距离将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
18．如图所示，闭合开关S，当滑片P向b端移动时，电磁铁的磁性 （选填“增强”或“变弱”），条形磁体对水平地面的压力 （选填“增大”、或“减小”）。
19．如图所示为“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验装置。
（1）闭合开关后，竖直悬挂的小铁球向右运动，小磁针发生转动，这说明通电螺线管周围存在 。
（2）将小铁球换成小铝球，闭合开关后，小铝球将 （填“向右运动”“向左运动”或“保持静止”）。
（3）为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关，写出一种操作方法： 。
20．学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢 ”如图是他探究该猜想的装置图。
（1）通电后，电磁铁A 端是 极。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片P， 读出弹簧测力计的示数，然后保持滑片P 的位置不变， ，读出弹簧测力计的示数。
（3）若两次弹簧测力计示数相同，则初步可得出的结论是 。
21．如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。则：
（1）电磁铁右端是 极；
（2）在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小将 （填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”），方向 。
22．给你一个带铁芯的螺线管、蓄电池、开关、滑动变阻器。在图中用笔画线代替导线，把它们连接起来(连线不交叉)，形成一个满足以下两点要求的电路：
①当滑动变阻器的滑片向左滑动时，螺线管的磁性增强；②螺线管的左端为N极。
23．如下图所示，某一条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 （填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”）；电磁铁左端是 极。
24．如图是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体，永磁体正下方有一电磁铁，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的总长度为L1；当用力F向下压弹簧甲后，电压表示数为U2，弹簧乙的总长度为L2，则U1 U2，L1 L2（均填“＞”、“＜”或“＝”）。
三、实验探究
25．在“探究电磁铁磁性强弱影响因素”的实验中，小科设计了如图所示的电路。其中磁力传感器探头能感受电磁铁磁场强度变化，在电子屏显示磁力大小。以下是他的实验步骤：
①断开开关S，将滑动变阻器的滑片置于最左端。闭合开关，将滑片处于不同位置，记录电流大小和电子屏示数大小
②改变线圈匝数和磁力传感器离电磁铁的距离，重复实验，获得以下数据。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
I/A 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.2 0.2 0.4
匝数 200 200 200 200 200 100 300 400
距离d/cm 1 2 3 2 2 2 2 4
F/N 0.540 0.135 0.060 0.270 0.405 0.135 0.405 ？
请回答下列问题：
（1）保持磁力传感器位置不变，滑片P向右移动，磁力传感器电子屏示数将 。
（2）比较实验次数2、4、5，可以得出结论： 。
（3）分析实验数据，推测表格中第8次实验时电子测力计的示数为 牛。
26．在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，小明用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P 的距离不变。以下是他的部分实验步骤：
①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最右端。用已调零的电子测力计测出软铁块P 对测力计的压力F0并记录在表格中；
实验次数 1 2 3
I/A 0.34 0.40 0.44
F0/N 0.9 0.9 0.9
F/N 0.84 0.82 0.81
②闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数 I 和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中；
③仿照步骤②再进行两次实验
（1）实验中小明是通过 来判定电磁铁磁性强弱的。
（2）由表中数据可以得出的实验结论是： 。
（3）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到 的作用。
27．为了探究“通电螺线管的磁性强弱与哪些因素有关”，某同学做了以下几次实验，实验现象如图所示。根据图示现象，回答下列问题。
（1） 通过观察图甲中A与B两个螺线管可知，当通过线圈的电流大小相同且都有相同的铁芯时，螺线管线圈的匝数越多，它的磁性就越 。
（2） 通过观察图甲中B与C两个螺线管可知，当通过线圈的电流和线圈的匝数相同时， (选填“有”或“无”)铁芯的螺线管磁性更强。
（3） 通过观察图乙与图丙可知，当线圈的匝数相同、都有相同的铁芯时，螺线管的电流越 ，它的磁性就越强。
（4） 结论：影响通电螺线管磁性强弱的因素有 。
28．学习了电磁知识后，小朱了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图1甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
（1）分析图1中 （选填序号），可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。
（2）得到通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论，你的依据是 。
（3）如图2 所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将____。
A．不会变形 B．会变形，所围面积增大
C．会变形，所围面积减小 D．会变形，所围总面积不变
29．早在19世纪，安培对于地磁场的形成提出如下假设：地球的磁场是由围绕地轴的环形电流I引起的（如图甲）。小黄学习了电和磁的知识后，知道了通电直导线周围的磁场分布符合安培定则，那么环形电流内部的磁场是否也符合如图乙所示的安培定则呢？他展开了以下探究。
【建立猜想】环形电流内部的磁场可能也符合安培定则。
【实验过程】连接如图丙所示的电路（外部电路未画出）。
【实验现象】位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
（1）小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是 。
（2）根据实验现象，小黄的结论 。
（3）根据安培提出的假设，则赤道这一通电圆环的电流方向为 。
01 思维导图
02 基础知识
03 经典例题
04 强化提升
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1.2电生磁
知识点一 直线电流的磁场
1、1820年，丹麦物理学家奥斯特发现直线电流周围存在磁场，即电流的磁现象。
奥斯特实验
⑴实验现象：
①导线通电，导线下方小磁针转过90（填度数）垂直于纸面向外
②通电电流方向改变，小磁针转过90（填度数）垂直于纸面向里
⑵实验结论：
①通电导体周围存在磁场；
②磁场是以导线为圆心的同心圆组成。
③电流产生的磁场方向与电流方向有关，改变电流方向，磁场的方向也随之改变。
3、直线电流周围磁场分布规律
⑴是一个以 导线上的点为圆心的 同心圆；
⑵距离直线电流越近，磁性越 强，反之越弱。
4、安培定则右手螺旋定则定则，即大拇指指向为 电流方向； 四指环绕方向为磁场方向。
知识点二 通电螺线管的磁场
1、通电螺线管周围能产生磁场，并与 条形磁铁 的磁场很相似。改变了电流方向，螺线管的磁极改变。
带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多。原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加，就产生了更强的磁场。带有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。
2、安培定则 右手螺旋定则 定则，即：四指环绕方向为 电流方向 。大拇指指向为 磁场方向
类型 通电直导线 通电螺线管 环形电流
安培定则 用右手握住通电直导线，大拇指指向电流方向，四指为磁感线环绕方向 用右手握住通电螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指为 N 极 右手弯曲四指与环形电流方向一致，伸直大拇指所指为环形导线中心轴线上磁感线方向
立体图 以直导线为中心的环形磁感线 展示螺线管外形及 N、S 极 展示环形电流及中心轴线上N、S 极
横截面图 “×”（表示电流方向垂直与纸面朝里） 或 “ ” （表示电流方向垂直于纸面朝外），磁感线是环绕直导线的同心圆 显示螺线管多匝导线电流方向及内外部磁感线方向 从特定角度展示环形电流周围磁感线方向
纵截面图 展示导线周围不同位置磁感线方向 呈现螺线管内部和两端磁感线分布 从另一角度展示环形电流周围磁感线方向
知识点三 影响通电螺线管磁性强弱的因素
1、影响通电螺线管周围磁场强弱的因素可能有：电流大小、线圈匝数、有无铁芯、铁芯粗细等
2、结论：通电螺线管的线圈匝数越多，通过线圈的电流越强，有铁芯，电磁铁的磁性也越强。
3、方法：控制变量法
题型一 直线电流的磁场
例1．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭开了电与磁之间的相互联系。校科学兴趣小组小灵同学对“奥斯特实验”进行了如下探究：
【重温教材】
（1）如图甲所示，小灵将小磁针南北方向放置，在小磁针的正上方拉一根与小磁针平行的直导线。闭合开关一瞬间，电路短路通过直导线电流较大，小磁针的N极 偏转（选填：“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”）。
（2）【改进实验】
直接短路干电池与我们所学的电学知识相矛盾。为此，小灵在甲实验的基础上进行如图乙所示改进，并进一步探究不同直流电流下小磁针的偏转情况，记录数据如表所示。
表1：不同直流电流下，小磁针的偏转情况
直流电流 小磁针偏转情况
0.1A 小磁针不偏转
0.2A 小磁针不偏转
0.4A 小磁针最大偏转角度约为10°
0.8A 小磁针最大偏转角度约为 25°
1.6A 小磁针最大偏转角度约为50°
2.0A 小磁针最大偏转角度约为70°
请你利用所学知识说说：为什么小磁针不是一通电就发生偏转，而是电流达到一定值时，小磁针才发生偏转。
（3）请结合表中数据分析，你能得出的结论是：
（4）【拓展延伸】
小灵同学将接在直流电源上的用电器（36V，1.1A）的两根导线移到小磁针的正上方如图丙所示，闭合开关后，用电器正常工作，但发现小磁针并未发生偏转。
请你利用所学知识解释丙图实验中小磁针未发生偏转的原因。
【答案】（1）垂直纸面向外
（2）小磁针受到摩擦和地磁场的影响。
（3）在一定范围内，直流电流越大，小磁针的最大偏转角度越大。
（4）小磁针上方两根导线距离接近，电流大小相等、方向相反，产生的磁场方向相反，小磁针受到的磁力相互抵消。
【解析】【分析】（1）在电源外部电流从电源的正极流向负极；根据安培定则判断通电直导线周围磁场方向，确定小磁针偏转方向；
（2）小磁针受到摩擦力，还受到地磁场的影响；
（3）分析表中数据得出结论；
（4）通电导线周围的磁场方向与导线中的电流方向有关。
【解答】（1）小磁针上方导线中的电流方向从右向左，根据安培定则可知，下方的磁场方向向外，因此小磁针的N极垂直纸面向外偏转；
（2）通电导线周围存在磁场，但由于小磁针受到摩擦和地磁场的影响，不是一通电就发生偏转，而是电流达到一定值时，小磁针才发生偏转；
（3）分析表中数据可知，在一定范围内，直流电流越大，小磁针的最大偏转角度越大；
（4）丙图中所示实验装置，闭合开关后，小磁针上方距离接近的两根导线中有电流通过，大小相等、方向相反，因此产生的磁场方向相反，小磁针受到的磁力相互抵消，所以小磁针并未发生偏转。
故答案为：（1）垂直纸面向外；（2）小磁针受到摩擦和地磁场的影响；（3）在一定范围内，直流电流越大，小磁针的最大偏转角度越大；（4）小磁针上方两根导线距离接近，电流大小相等、方向相反，产生的磁场方向相反，小磁针受到的磁力相互抵消。
例2．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
【答案】A
【解析】【分析】根据右手螺旋定则判断磁感线方向，小磁针北极指向与磁感线切线方向一致。
【解答】A．根据右手定则可知小磁针的a端的磁极与磁感线的方向相反，故为小磁针的S极；b端的磁极与磁感线的方向相反同，故为小磁针的N极；故A正确；
B．处比处磁感线密，故处磁场强度强于处磁场强度，故B错误；
C．磁感线只是用来形象的描述直导线的磁场存在的，此图中只画出了三条，还有许多磁感线未画出来，故C错误；
D．该磁场由电流产生，移去小磁针后，直导线周围仍然有磁场，故D错误。
故答案为：A。
例3．如图甲所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转，小明由此推测：若电子沿水平方向平行地飞过针上方时如图乙，小磁针也将发生偏转且小磁针的N极向纸 偏转。请你详细说出小明推测的依据是 。
【答案】外；电子的定向移动形成电流，电流周围存在磁场且磁场方向和电流方向有关
【解析】【分析】在物理学中，将正电荷定向移动的方向规定为电流方向。在金属导体中，自由移动的电子的移动方向恰好与电流方向相反。结合电磁铁的磁场方向与电流方向有关，对题目进行分析解答。
例4．如图是奥斯特实验的示意图， 下列说法错误的是( )
A．实验说明了通电导线周围存在磁场
B．通电导线对小磁针有力的作用
C．改变电流方向， 小磁针偏转方向也会改变
D．移去小磁针后 通电导线周围的磁场立即消失
【答案】D
【解析】【分析】通电导线周围存在磁场，小磁针北极指向即为磁场方向。
【解答】A放在通电导线周围的小磁针会发生偏转， 通电导线周围存在磁场 ，A正确；
B. 通电导线对小磁针有力的作用，这个力让小磁针发生偏转，B正确；
C.通电导线周围磁场方向只由电流的方向决定， 改变电流方向，周围磁场方向发生改变，小磁针偏转方向也会改变，C正确；
D.通电导线周围的磁场与小磁针无关，移走小磁针后，磁场仍存在，D错误；
故答案为：D。
题型二 通电螺线管的磁场
例1．小科发现“门禁”是通过开关控制门锁工作的，研究后知道，门上的电磁锁由电磁铁A和金属块B构成（如图甲所示），工作原理如图乙所示，电磁铁通电时，A、B相互吸引，门被锁住无法推开。电磁铁断电时，A、B不吸引，门可以被推开。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中电磁铁的原理是电流的磁效应
B．乙图中开关闭合，电磁铁A的右端为S极
C．对“门禁”的工作原理进行分析，能判断B有磁性
D．将金属块B靠近小磁针，小磁针一定不会发生偏转
【答案】A
【解析】【分析】电磁铁的工作原理是电流的磁效应；根据安培定则判定电磁铁的磁极；磁铁能吸引铁、钴、镍等物质。
【解答】电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用．电磁铁是电流磁效应（电生磁）的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等 。A、甲图中电磁铁通电后具有磁性，其工作原理是电流的磁效应，故A正确；
B、乙图中开关闭合，根据安培定则可知，电磁铁A的右端为N极，故B错误；
C、电磁铁通电时，A、B相互吸引，门被锁无法推开。电磁铁断电时，A、B不吸引，门可以被推开，由于电磁铁的中间是铁芯，断电时B不吸引A，所以B没有磁性，故C错误；
D、将金属块B靠近小磁针，根据磁体的特点可知，小磁针可能会发生偏转，故D错误。
故选：C。
故选A。
例2．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。下列四幅图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】A
【解析】【分析】通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则（也叫安培定则）来判定。用右手握螺线管，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北极。右手螺旋定则也可以用来判断直线电流的磁场方向，只是需让大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。
【解答】地理上的北极是地磁场的南极，地理上的南极是地磁场的北极，所以在地球内部地磁场方向是从地磁南极（地理北极）指向地磁北极（地理南极）方向，根据通电线圈周围的磁场分布规律（右手螺旋定则）可知，环形电流方向为自东向西（逆时针），故A符合题意。
例3．闭合开关，小磁针静止时的指向如图所示。此时A处磁感线与B处相比更 （选填“疏”或“密”），通电螺线管的左侧为 极，电源的左侧表示 极。
【答案】密；S；负
【解析】【分析】①磁感线上的箭头表示的方向，即是磁场方向。磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。
②通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则（也叫安培定则）来判定。用右手握螺线管，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北极。右手螺旋定则也可以用来判断直线电流的磁场方向，只是需让大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。
【解答】①A点比B点更靠近磁极，A点磁场更强，磁感线更密；
②在磁体外部，磁感线从磁体的北极发出，从磁体的南极进入，小磁针的北极指向即为磁场方向，所以左侧为S极，右侧为N极；
③根据右手螺旋定则可知，线圈正面的电流方向向下，即从电源右侧流出，从电源左侧进入，所以电源左侧是负极。
例4．根据题意填写对应信息
（1）三个磁体相邻磁极间的磁感线分布如甲图所示，则A端为 极，D端为 极。
（2）通电螺线管的磁感线方向如乙图所示，图中已标出小磁针静止时的指向和磁感线的方向，则电源的左端为 极，小磁针的左端为 极。
【答案】（1）S；N
（2）负；N
【解析】【分析】（1）根据磁极间的相互作用规律判断磁体的磁极；
（2）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，因此通电螺线管的左端为S极，右端为N极；根据安培定则判断通电螺线管线圈中的电流方向，从而确定电源的正、负极；根据磁极间的相互作用规律判断小磁针的左端的极性。
【解答】（1）右侧磁体的S极与中间磁体的A端磁极互相排斥，因同名磁极互相排斥，因此中间磁体的A端为S极，B端磁极为N极；左侧磁体的C端磁极与中间磁体的B端互相吸引，因异名磁极互相吸引，因此左侧磁体的C端为S极，D端磁极为N极；
（2）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，因此通电螺线管的左端为S极，右端为N极；根据安培定则可知，电流从通电螺线管的右侧流入，左侧流出，因此电源的左端为负极；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此小磁针的左端为N极。
故答案为：（1）S；N；（2）负；N。
例5．将条形磁铁置于水平桌面上，并在其附近同一水平面固定一电磁铁，如图所示。闭合开关，条形磁铁保持静止，且受到水平向右的摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合前，条形磁铁和电磁铁之间没有力的作用
B．只将电源正负极对调，闭合开关后，摩擦力方向不变
C．电源的B端为正极，闭合开关，滑片P向左移动，摩擦力逐渐减小
D．电源的A端为正极，闭合开关，滑片P向右移动，摩擦力逐渐增大
【答案】D
【解析】【分析】A.电磁铁通电有磁性，断电无磁性；
B.电磁铁的磁场方向与电流方向有关，结合平衡力的知识分析；
CD.根据安培定则判断电磁铁的磁场方向，根据滑片移到确定电流大小变化，弄清磁场强弱变化，根据平衡力的变化确定摩擦力大小变化。
【解答】A.闭合开关前，电磁铁没有磁场，但是条形磁铁对铁芯产生力的作用，故A错误；
B.将电源的正负极对调后，通过电磁铁的电流方向改变，则电磁铁的磁场方向改变，那么条形磁铁受到磁力的方向改变。根据平衡力的知识可知，条形磁铁受到摩擦力的方向改变，故B错误；
CD.闭合开关后，条形磁铁受到向右的摩擦力，根据平衡力的知识可知，它受到磁力的方向向左。根据同名磁极相互排斥可知，条形磁铁的左端为N极，根据安培定则可知，电流从左端流出，右端流入，则B端为负极，A端为正极。
闭合开关后，滑片向右移动时阻值减小而电流变大，那么电磁铁的磁场变强，条形磁铁受到的磁力变大。根据平衡力的知识可知，它受到的摩擦力变大，故C错误，D正确。
故选D。
例6．如图所示，一根弹簧下端连着一个条形磁铁，条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后（ ）
A．电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B．若去掉螺线管中的铁芯，弹簧的长度会变短
C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧长度会变长
D．若调换电源的正负极，小磁针的指向会发生改变
【答案】D
【解析】【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向；
B.首先分析去掉铁芯后电磁铁的磁场强弱变化，再确定条形磁体受到磁力的变化，最后确定弹簧长度的变化；
C.根据滑片移动确定电流大小变化，再确定电磁铁的磁场强弱变化，最后分析弹簧的长度变化；
D.电磁铁的磁极方向与电流方向有关，据此分析判断。
【解答】A.根据图片可知，线圈上电流方向向右。根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。根据“异名磁极相互排斥”可知，小磁针的N极向下偏转，故A错误；
B.若去掉螺线管中的铁芯，电磁铁的磁场减弱，则条形磁铁受到的排斥力减小，则弹簧受到的拉力变大，即弹簧的长度变大，故B错误；
C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器的阻值减小，则通过电磁铁的电流变大，那么电磁铁的磁场变强，那么条形磁铁受到的排斥力变大，则弹簧受到的拉力减小，即长度变小，故C错误；
D.若调换电源的正负极，则通过电磁铁的电流方向改变，那么电磁铁的磁场方向发生改变，则小磁针的指向会发生改变，故D正确。
故选D。
例7．如图所示，小浦同学将一条形磁体放在小车上，并靠近固定好的螺线管．开关闭合，电流表指针偏转，但小车仍保持静止．下列说法正确的是（ ）
A．当把滑动变阻器滑片向右滑动时，小车一定会运动起来
B．条形磁铁左端一定为N极
C．a处的磁场方向是向右，b处的磁场方向是向左
D．若将通电螺线管中铁芯移出，则小车受到的摩擦力一定变小
【答案】D
【解析】【分析】A.根据力与运动的关系分析判断；
B.根据安培定则判断；
C.在磁场周围，磁感线从N极出来回到S极；
D.根据磁场的强弱变化，结合平衡力的知识判断小车受到摩擦力的变化。
【解答】A.当把滑动变阻器滑片向右滑动时，变阻器的阻值减小而电流增大，那么电磁铁的磁场变强，对小车的磁力变大。如果磁力小于小车的最大静摩擦力，那么小车不会运动起来，故A错误；
B.线圈上电流方向向下。根据安培定则可知，螺线管的右端为N极。由于不知道条形磁铁受到磁力的方向，因此部分判断条形磁铁的磁极方向，故B错误；
C.根据上面的分析可知，螺线管的右端为N极，左端为S极，则磁感线从右到左，因此a和b处的磁场方向都是向左的，故C错误；
D.若将通电螺线管中铁芯移出，则电磁铁的磁场变弱，那么对小车的磁力变小。根据平衡力的知识可知，则小车受到的摩擦力一定变小，故D正确。
故选D。
题型三 影响通电螺线管磁性强弱的因素
例1．小明用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”．其中为磁敏电阻，其阻值随磁场强度的增大而减小．闭合开关和，按下表进行实验并记录相应的数据．
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流表读数/安 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46
电流表读数/安 0.60 1.00 1.30 0.42 0.60 0.80 0.20 0.30 0.42
（1）该实验通过 来判断通电螺线管磁性强弱．
（2）在研究线圈匝数对磁性的影响时，小明将开关从接线柱1换到2时，接下来进行的操作是： ．
（3）通过该实验得出的结论是 ．
【答案】（1）电流表A2的示数变化
（2）调节滑动变阻器的滑片，让电流表A1的示数保持不变。
（3）当线圈匝数相同时，电流越大，则通电螺线管的磁场越强；当电流大小相同时，线圈匝数越多，则通电螺线管的磁场越强。
【解析】【分析】（1）根据题意可知，当电流表A2的示数变小时，则说明磁敏电阻R2的阻值增大，那么此时螺线管的磁场强度减小；
（2）根据控制变量法的要求可知，探究线圈匝数对螺线管磁场强弱的影响时，需要控制电流大小相同；
（3）根据表格数据分析通电螺线管磁场强弱的影响因素。
【解答】（1）根据题意可知，该实验通过电流表A2的示数变化判断通电螺线管的磁性强弱；
（2） 在研究线圈匝数对磁性的影响时，小明将开关从接线柱1换到2时， 线圈匝数改变，此时要控制通过线圈的电流大小相同，因此接下来的操作为：调节滑动变阻器的滑片，让电流表A1的示数保持不变。
（3）根据接线柱1的实验数据可知，此时线圈匝数相同，当电流表A1的示数增大时，A2的电流增大而磁敏电阻的阻值减小，那么螺线管的磁场变强，即：当线圈匝数相同时，电流越大，则通电螺线管的磁场越强；
根据实验1、4、7可知，当电流大小相同时，线圈匝数减小，则A2的示数减小而磁敏电阻的阻值增大，那么电磁铁的磁场变弱，那么得到：当电流大小相同时，线圈匝数越多，则通电螺线管的磁场越强。
例2．用两枚相同的铁钉、滑动变阻器、干电池、开关和导线组成如图所示电路进行实验。闭合开关，观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多，多次实验，结果相同。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）
A．电磁铁极性 B．电流大小 C．电流方向 D．线圈匝数
【答案】D
【解析】【分析】根据图片分析影响电磁铁磁场强弱的哪个因素不同即可。
【解答】 由图知，A、B两电磁铁串联，所以通过A、B两电磁铁的电流相等；A的线圈匝数明显比B的线圈匝数多，实验观察到电磁铁A吸引大头针的数目比B多，所以此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。
故选D。
例3．为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小科做了如下的实验。
步骤1：在水平桌面上放置一小车，小车上固定一块条形磁铁（如图）。
步骤2：当闭合开关时，小车会沿水平方向向右运动，记录小车在水平桌面上运动的距离s1。
步骤3：断开开关，把小车重新放在起始位置，依次向右移动变阻器滑片，闭合开关，记录小车在水平桌面上运动的距离。实验数据如下：
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流的大小（安） 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2
小车运动的距离（厘米） 15 19 24 30 ？ ？
（1）请你在图中用一根导线（用笔画线代替）完成实验电路的连接。
（2）通过本实验可得出的结论是： 。
（3）小科在第4次实验后结束了实验，小明觉得实验数据还不够。重新连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表均有示数分别记为第5次和第6次数据，小车始终不能向右前进，你认为可能是 。
（4）电磁铁的磁性不仅跟电流的大小有关，而且还与线圈的匝数有关，若要研究电磁铁磁性与线圈匝数的关系，已知线圈的电阻不能忽略，那么将滑动变阻器的连接线从a处移动到b处后，闭合开关后下一步的操作是 ，然后再记录小车运动的距离。
【答案】（1）
（2）线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强，排斥力越大，小车移动距离越远
（3）对调了磁极，改变了电流的方向，使电磁铁与磁铁相互吸引而不能向右移动
（4）移动滑动变阻器保持线圈中的电流不变。
【解析】【分析】（1）滑动变阻器“一上一下”的接；
（2）在线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强；
（3）磁场方向与电流方向有关；
（4）电磁铁的磁性不仅跟电流的大小有关，而且还与线圈的匝数有关，要研究电磁铁磁性与线圈匝数的关系，需要控制电流大小不变，改变线圈匝数。
【解答】（1）滑动变阻器要“一上一下”的接入电路，如图所示：
；
（2）在线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强，排斥力越大，小车移动距离越远；
（3）重新连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，小车始终不能向右前进，可能是对调了磁极，改变了电流的方向，使电磁铁与磁铁相互吸引，使小车始终不能向右前进。
（4）要研究电磁铁磁性与线圈匝数的关系，需要控制电流大小不变，改变线圈匝，当将滑动变阻器的连接线从a处移动到b处后，线圈匝数改变，需要移动滑动变阻器保持线圈中的电流不变，然后再记录小车运动的距离。
故答案为：（1）；（2）线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强，排斥力越大，小车移动距离越远；（3）对调了磁极，改变了电流的方向，使电磁铁与磁铁相互吸引而不能向右移动；（4）移动滑动变阻器保持线圈中的电流不变。
例4．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易．电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 (填“增加”或“减少”)，说明电流越 ，电磁铁磁性越强。
（2）由图可知， ( 填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时， 越多，电磁铁磁性越强。
（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙的上端是电磁铁的 极。
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
【答案】（1）增加；大
（2）甲；线圈匝数
（3）南(或S)
（4）同名磁极相互排斥
【解析】【分析】（1）根据电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系解答；
（2）根据电磁铁的强弱与线圈匝数的关系选择对比实验，描述结论；
（3）根据安培定则分析判断；
（4）根据磁极之间的相互作用规律分析。
【解答】（1）图中滑动变阻器滑片向左移动时，电路中电阻变小，则电流变大，那么甲乙吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。
（2）由图可知，甲、乙串联，则通过甲、乙的电流相同，但甲、乙线圈匝数不同，甲的线圈匝数多，吸引大头针的数目多，故甲磁性强，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）用右手握住电磁铁乙，让四指弯曲的方向与电流方向一致，大拇指指向电磁铁的下端，故电磁铁乙下端为N极，上端为S极。
（4）大头针被磁化，同一端为同名磁极相互排斥，所以下端分散。
一、单选题
1．下列小磁针指向和磁感线作图中，错误的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】B
【解析】【分析】A.根据磁极之间的相互作用规律判断；
B.根据安培定则判断电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用规律判断电磁铁的磁极方向；
CD.根据磁感线的环绕方向判断。
【解答】A.条形磁铁在左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的上端为S极，故A正确不合题意；
B.闭合开关后，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为电磁铁的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，故B错误符合题意；
CD.在磁体外部，磁感线总是从N极出来，然后回到S极，故C、D正确不合题意。
故选B。
2．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是电磁铁。现闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小。下列说法不正确的是
A．该过程中，电压表示数减小
B．B的下端是S极，电源右端是正极
C．若减少B线圈匝数，滑片P向左移动时，弹簧测力计示数变大
D．若对调电源正负极，滑片P向左移动时，弹簧测力计示数变大
【答案】D
【解析】【分析】 A.由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化；
B.知道磁体的下端为N极和弹簧测力计的示数变小，根据磁体间的相互作用规律，从而可以判断出电磁铁的磁极极性；知道电磁铁的磁极极性，可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向，从而可以确定电源的正负极；
CD.首先减少B线圈匝数（对调电源正负极），滑片P向左移动后，电磁铁磁性强弱的变化，再根据磁体间的相互作用规律，可以确定弹簧测力计示数的变化。
【解答】 A.将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，电压表示数变小，故A正确不合题意；
B.由“闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小”根据同名磁极相互排斥，可知，螺线管B上端为N极，下端是S极，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电源右端为“+”极，故B正确不合题意；
C.若减少B线圈匝数，滑片P向左移动时，变阻器的电阻增大，电磁铁的磁性减弱，同名磁极相互排斥的排斥力变小，弹簧测力计示数变大，故C正确不合题意；
D.若对调电源正负极，电磁铁的磁极极性改变，滑片P向左移动时，异名磁极相互吸引的吸引力变小，弹簧测力计示数变小，故D错误符合题意。
故选D。
3．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（）
A．a端是电源正极，e端是小磁针的N极
B．b端是电源负极，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S极
D．b端是电源负极，d端是通电螺线管的S极
【答案】D
【解析】【分析】 在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，据此判断出通电螺线管的磁极；根据磁极间的相互作用规律判断出小磁针的磁极；根据安培定则判断出通电螺线管线圈中的电流方向，进而推断出电源的正、负极。
【解答】 在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，因此c端是通电螺线管的N极，d端是通电螺线管的S极。同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此e端是小磁针的S极。f端是小磁针的N极。根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，因此a端是电源正极，b端是电源负极。
故选D。
4．如图所示，S2闭合时，保持滑片P的位置不变，要想电路中的电磁铁磁性最强，正确的方法是( )
A．闭合S1，M接1 B．闭合S1，M接2
C．断开S1，M接1 D．断开S1，M接2
【答案】A
【解析】【分析】电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关，据此分析判断。
【解答】根据图片可知，当闭合S1时两个电阻并联；当断开S1时，只有R1单独工作。比较可知，前者总电阻小而总电流大。
当M接1时线圈匝数大于接2时的线圈匝数，因此“闭合S1，M接1”时电流最大且线圈匝数最多，因此此时电磁铁磁性最强，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
5．汽车启动器是一种螺线管，驾驶者转动钥匙发动汽车时，相当于给螺线管通电。为研究螺线管的性质，小衢同学绘制了--张图，你认为需要修改的一处是（ ）
A．小磁针指向 B．螺线管的磁极
C．电源正负极 D．磁感线方向
【答案】A
【解析】【分析】A.根据磁极之间的相互作用规律判断；
B.根据电流方向利用安培定则判断螺线管的极性；
C.根据电流方向确定正负极方向；
D.在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极。
【解答】根据图片可知，电源的左端为N极，右端为S极，则线圈上电流方向向上。根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极。磁感线从左端出来，回到S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，则错误的是小磁针指向，故A错误符合题意，而B、C、D正确不合题意。
故选A。
6．一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并正对它(如图所示)。下列叙述中正确的是( )。
A．闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用
B．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
C．闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大
D．闭合开关后，滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
【答案】C
【解析】【分析】（1）电磁铁是由通电线圈和铁芯组成，条形磁铁对铁芯是有作用的。
（2）首先根据安培定则判断电磁铁通电后的磁极，判断电磁铁和条形磁铁的吸引还是排斥。再判断条形磁铁的受摩擦力情况。
（3）在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。
（4）静止的物体受到平衡力的作用。
【解答】A.闭合开关前，虽然电磁铁没有磁性，但是电磁铁中间是有铁芯的，条形磁铁对铁芯是有吸引力作用的，故A错误。
B.闭合开关后，电磁铁有磁性，根据图中的电流方向结合安培定则可知，电磁铁的左端是N极、右端是S极，因异名磁极相互吸引，则电磁铁对条形磁铁有向左的吸引力作用，条形磁铁有向左运动趋势，所以条形磁铁受到向右的静摩擦力作用。故B错误。
C和D.闭合开关后，滑片P向a移动时，变阻器接入电路的阻值变小，通过电磁铁的电流增大，磁性增强，对条形磁铁的吸引力增大，条形磁铁始终处于静止状态，受到向左的吸引力和向右的静摩擦力是平衡力，吸引力增大，则摩擦力也增大，故C正确，D错误。
故答案为：C。
7．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端是电磁铁的N极，c端是电源正极
B．b端是电磁铁的N极，d端是电源负极
C．a端是电磁铁的N极，d端是电源正极
D．b端是电磁铁的N极，c端是电源负极
【答案】D
【解析】【分析】由通电后小磁针N极的指向可知螺线管的磁极，则由右手螺旋定则可知电流方向及电源的正负极。
【解答】通电后小磁针N极指向右侧，则由磁极间的相互作用可知螺线管a端为S极，b侧为N极；
由右手螺旋定则可得电流由左侧流入，即电源c端为正极。
故答案为：D。
8． 电磁铁，主要由通电螺线管和铁芯两部分构成，下列通电螺线管周围的小磁针北极的标注方向正确的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】B
【解析】【分析】从电源入手，先判断电流的流向，再利用安培定则可确定螺母管的极性，最后根据磁极间的相互作用，可判断小磁针静止时的指向。
【解答】A、从图可知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极、右端是S极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端是S极，右端是N极，故A错误。
B、从图可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极、右端是S极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端是N极，右端是S极，故B正确。
C、从图可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是S极，右端是N极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端是N极，右端是S极，故C错误。
D、从图可知，电流从螺线管的左端流入、右端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极、右端是S极；由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的左端是S极，右端是N极，故D错误。
故答案为：B。
9．小金设计了如图所示的线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放人食盐水中，构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极)，浮在液面上的线圈就能指示方向了。下列关于该装置的分析错误的是( )
A．线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B．线圈能够指示方向，是因为存在地磁场
C．利用该装置可以判断磁铁的南北极
D．交换铜片和锌片的位置，不会改变线圈的磁极
【答案】D
【解析】【分析】 ①奥斯特实验：通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。②通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断
【解答】A.通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似正确；
B. 线圈能够指示方向，是因为存在地磁场，B正确；
C. 利用该装置可以判断磁铁的南北极 ，正确，受地磁场的作用，一直指南的是南极，一直指北的是北极，C正确；
D.交换铜片和锌片的位置，相当于改变电流方向，线圈的磁极会发生改变，D错误；
故答案为：D
10． 图中的两个线圈，套在光滑的玻璃管上，导线柔软，可以自由滑动，开关S闭合后则（ ）
A．两线圈左右分开
B．两线圈向中间靠拢
C．两线圈静止不动
D．两线圈先左右分开，然后向中间靠拢
【答案】A
【解析】【解答】解：根据安培定则判断，L线圈的左端为S极，右端为N极，P线圈的左端也是N极，右端也是S极，也就是说，中间靠近的位置，两线圈的极性相同，因为同名磁极互相排斥，则这两个线圈相互排斥而左右分开．
故选A．
【分析】根据安培定则（右手螺旋定则）分别判断出两个线圈的磁极，再根据磁极间的相互作用就可以判断出线圈的运动情况．
11．如图所示，将条形磁铁固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S，小车不动。将变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，则下列变阻器接人电路的方式正确的是( )
A．a接e、d接f B．a接e、b接f C．c接e、d接f D．c接e、b接f
【答案】A
【解析】【分析】根据小车的运动方向确定电磁铁的磁场强弱变化，进而确定电流大小变化，根据欧姆定律确定变阻器的阻值变化，最后根据滑片的移动方向确定接线方法即可。
【解答】根据题意可知，当小车开始向左运动时，说明电磁铁的磁场变强，通过电磁铁的电流变大，而变阻器接入的阻值减小。根据图片可知，当变阻器滑片向左移动时，滑片左端的长度变短，电阻变小，因此下端的a接线柱必选，上面的c、d任选一个即可，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
12．如图所示，弹簧L、F下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，弹簧L、F将分别( )
A．伸长，缩短 B．伸长，伸长 C．缩短，缩短 D．缩短，伸长
【答案】A
【解析】【分析】首先根据安培定则判断两个电磁铁的磁极方向，确定与软铁棒和条形磁铁之间作用力的方向，接下来根据滑动变阻器阻值的变化判定螺线管中电流的变化和电磁铁磁性的变化，从而判定A、B的受力情况的变化即可。
【解答】 根据图片可知，开关闭合时，通电螺线管具有磁性，根据安培定则判断两个通电螺线管的上端都为S极，螺线管可以吸引软铁棒，即软铁棒会被吸引，则弹簧L的长度变大。根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到向上的排斥力，则弹簧受到的拉力减小，因此弹簧F的长度缩短。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
13．在光滑的水平面上放着甲、乙两辆同样的小车，甲车上放着一个通电螺线管，乙车上放着一块与螺线管相同质量的条形磁铁，让两小车相距一定距离，然后同时放开小车，如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．甲车不动，乙车向甲车方向运动
B．乙车不动，甲车向乙车方向运动
C．甲、乙两车同时反向运动
D．甲、乙两车同时相向运动
【答案】C
【解析】【分析】 当螺线管通电时，线圈中将产生磁场，根据安培定则判断螺线管的磁场方向，分析螺线管与磁铁之间存在引力还是斥力，来确定两车的运动情况。
【解答】 根据图片可知，螺线管上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则甲车中的螺线管右端为N极。当同时放开小车，根据“同名磁极相互排斥”可知，甲车中的螺线管对磁铁产生斥力。根据力的作用的相互性可知，甲、乙 两车同时反向运动。
故选C。
14．如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁水平放置且左端固定，当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动，条形磁铁仍静止时，在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力( )
A．逐渐增大，方向向右 B．逐渐减小，方向向右
C．逐渐增大，方向向左 D．逐渐减小，方向向左
【答案】D
【解析】【分析】 根据安培定则，知道电流方向判断磁极。 从滑动变阻器的滑片移动，判断电路中的电流变化，从电流变化判断电磁铁的磁性变化。 根据磁极间的作用判断条形磁铁的运动趋势，判断摩擦力的方向。 根据条形磁铁处于静止状态，受到排斥力和摩擦力的作用，根据平衡力判断摩擦力大小的变化。
【解答】根据图谱可知，线圈上电流方向向上。用右手握住螺线管，四指指向上面，此时大拇指指向左端，则电磁铁的左端是N极，右端是S极。 当滑片逐渐向右移动，连入电路的电阻变大，电路电流 变小，电磁铁的磁性减弱。 根据同名磁极相互排可知斥，条形磁铁有向右移动的趋势，条形磁铁受到向左的摩擦力作用。 电路电流变小，电磁铁的磁性变弱，对条形磁铁的排斥力变小，条形磁铁处于静止状态，摩擦力和排斥力是平衡力，那么摩擦力变小。
故选D。
15．如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从左端向右端滑动过程中，会出现的现象是( )
A．电流表、电压表示数都变大，弹簧长度变短
B．电流表、电压表示数都变小，弹簧长度变长
C．电流表示数变小，电压表示数变大，弹簧长度变短
D．电流表、电压表示数都变大，弹簧长度变长
【答案】A
【解析】【分析】 先根据电流的方向，利用安培定则可判断螺线管的极性，再根据磁极间的相互作用可判断与条形磁体的作用力； 根据滑动变阻器的变化，可判断电流大小的变化，从而知螺线管的磁性变化，由此判断弹簧长度变化情况；由U=IR判断 电压表示数变化。
【解答】 由图可知，电磁铁、滑动变阻器、灯泡串联，电流表测电路中电流，电压表测灯泡两端电压。 电流从螺线管的下端流入，上端流出，右手握住螺线管，使四指指向电流方向，则螺线管的上端为N极。根据同名磁极相互排斥可知，条形磁铁与电磁铁的相互作用为排斥。 当滑片P从左端向右端滑动过程中，变阻器的阻值变小，由欧姆定律知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，因此电 磁铁的磁性变强，与条形磁铁的排斥力变大，故弹簧会变短； 由U=IR可知灯泡两端电压变大，即电压表示数变大。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
16．如图是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面上的小磁针上方有一根与之平行的直导线。下列说法正确的是（ ）
A．通电导线必须东西方向放置
B．首次通过本实验揭开电与磁之间的联系的科学家是法拉第
C．该实验中用到的物理方法有转换法
D．改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向不变
【答案】C
【解析】【分析】A.根据地磁场沿南北方向分析；
B.根据有关电与磁的科学发展史判断；
C.物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法；
D.电流产生磁场的方向与电流方向有关。
【解答】A.地磁场的方向是南北方向，为使实验不受地磁场的干扰，应将通电导线南北方向放置，故A错误；
B.首次通过本实验揭开电与磁之间的联系的科学家是奥斯特，故B错误；
C.小磁针偏转，说明通电直导线周围存在磁场，这是转换法的应用，故C正确；
D.磁场方向与电流方向有关，改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向改变，故D错误。
故选C。
二、填空题
17．通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断，如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则，如图乙，则小磁针右侧是 极 ( 填“N” 或 “S”) 。 把两个线圈A 和 B 挂在水平光滑的固定绝缘杆 MN上，如图丙，当两线圈通入方向相同的电流时， A、B 两线圈之间的距离将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】N；变小
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断线圈的极性，根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向；
（2）根据安培定则判断两个线圈的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律分析解答。
【解答】（1）根据乙图可知，大拇指指向右端，则右端为线圈的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，右端为N极；
（2）根据右手定则可知，两个线圈的左端都是S极，右端都是N极。二者的中间互为异名磁极，因此相互吸引而距离变小。
18．如图所示，闭合开关S，当滑片P向b端移动时，电磁铁的磁性 （选填“增强”或“变弱”），条形磁体对水平地面的压力 （选填“增大”、或“减小”）。
【答案】减弱；减小
【解析】【分析】①根据滑片的移动方向确定变阻器的阻值变化，从而确定通过电磁铁的电流大小变化，进而确定电磁铁的磁性强弱变化；
②首先根据安培定则判断电磁铁的极性，然后根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁受到磁力的方向，从而得到平衡关系式，最后根据磁力的变化确定条形磁铁对地面的压力变化。
【解答】（1）闭合开关S，变阻器的滑片向b端移动时，变阻器的阻值增大，根据R总=R0+R可知，此时总电阻变大而总电流减小，那么电磁铁的磁性减弱。
（2）线圈上电流方向向左，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极。根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到向下的排斥力，即地面受到的压力F=G+F排斥。当滑片向b端移动时，排斥力减小，则对水平地面的压力减小。
19．如图所示为“探究通电螺线管外部磁场方向”的实验装置。
（1）闭合开关后，竖直悬挂的小铁球向右运动，小磁针发生转动，这说明通电螺线管周围存在 。
（2）将小铁球换成小铝球，闭合开关后，小铝球将 （填“向右运动”“向左运动”或“保持静止”）。
（3）为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关，写出一种操作方法： 。
【答案】（1）磁场
（2）保持静止
（3）改变通电螺线管中的电流方向，观察小磁针的转动方向是否变化
【解析】【分析】（1）磁场对放入其中的铁磁性物质产生磁力的作用；
（2）磁体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性；
（3）探究通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系时，需要控制其它条件相同，只改变电流方向，据此分析解答。
【解答】（1） 闭合开关后，竖直悬挂的小铁球向右运动，小磁针发生转动，这说明通电螺线管周围存在磁场；
（2） 将小铁球换成小铝球，闭合开关后，铝球不能被电磁铁吸引，因此铝球将保持静止；
（3）为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关，种操作方法：改变通电螺线管中的电流方向，观察小磁针的转动方向是否变化。
20．学习了电磁铁，小明想：“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢 ”如图是他探究该猜想的装置图。
（1）通电后，电磁铁A 端是 极。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片P， 读出弹簧测力计的示数，然后保持滑片P 的位置不变， ，读出弹簧测力计的示数。
（3）若两次弹簧测力计示数相同，则初步可得出的结论是 。
【答案】（1）S
（2）在原位置将电磁铁的两极对调
（3）电磁铁两极磁性强弱相同
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
（2）根据图片可知，铁皮受到测力计的拉力、向下的重力和吸引力，即F=G+F吸引。将电磁铁的磁极方向对调后，如果测力计的示数相同，那么说明铁片受到的磁力相同，即两极附近磁场强弱相同；
（3）根据（2）中的分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，线圈上电流方向向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则B端为电磁铁N极，A端为电磁铁的S极。
（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片P， 读出弹簧测力计的示数，然后保持滑片P 的位置不变，在原位置将电磁铁的两极对调，读出弹簧测力计的示数。
（3）若两次弹簧测力计示数相同，则初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱相同。
21．如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。则：
（1）电磁铁右端是 极；
（2）在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小将 （填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”），方向 。
【答案】（1）N
（2）逐渐变大；水平向左
【解析】【分析】利用安培定则确定螺线管的N极，滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大。
【解答】（1）由图知道，电流从螺线管的右端流入，利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极。
（2）条形磁铁处于静止状态，受到平衡力的作用，桌面对它施加了一个摩擦力。滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，对条形磁铁的斥力增大，由于条形磁铁始终处于平衡状态，所以摩擦力始终等于斥力，故摩擦力会随着斥力的增大而增大。因为名磁极相互排斥，条形磁铁所受磁场力向右，有向右的运动趋势，所受摩擦力水平向左。
22．给你一个带铁芯的螺线管、蓄电池、开关、滑动变阻器。在图中用笔画线代替导线，把它们连接起来(连线不交叉)，形成一个满足以下两点要求的电路：
①当滑动变阻器的滑片向左滑动时，螺线管的磁性增强；②螺线管的左端为N极。
【答案】图略
【解析】【分析】①根据磁场强弱变化确定电流大小变化，再结合滑片移动方向确定接线柱；
②根据安培定则判断线圈上的电流方向，进而确定螺线管的接线方向。
【解答】① 当滑动变阻器的滑片向左滑动时，螺线管的磁性增强，则电流大小而电阻变小，那么应该将左下角的接线柱接入，上面的接线柱任选一个；
②右手握住螺线管，大拇指指向左端，此时弯曲的四指指尖向上，即线圈上电流方向向上，则电流从右端流入，左端流出，如下图所示：
23．如下图所示，某一条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 （填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”）；电磁铁左端是 极。
【答案】逐渐变大；N
【解析】【分析】（1）根据滑片移动确定电流大小变化，确定电磁铁的磁场强弱变化，根据平衡力的知识分析条形磁铁受到摩擦力的变化；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】（1） S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时， 变阻器的阻值变小而电流变大，那么电磁铁的磁场变强，因此条形磁铁受到的磁力变大。根据平衡力的知识可知，条形磁铁受到的摩擦力变大。
（2）线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则电磁铁左端为N极。
24．如图是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体，永磁体正下方有一电磁铁，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的总长度为L1；当用力F向下压弹簧甲后，电压表示数为U2，弹簧乙的总长度为L2，则U1 U2，L1 L2（均填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】＜；＞
【解析】【分析】本题主要考查电磁铁的相关知识，电磁铁磁性强弱与电流大小，线圈匝数，有无铁芯等因素有关。
【解答】用力F向下时，使p向下移动，滑动变阻器介入电路阻值变大，根据串联电路中的分压原则（电阻越大，两端电压越大），可知其两端电压变大；利用右手螺旋定则可知电磁铁上方为S极，电路中电阻变大，电流变小时，电磁铁与上方条形磁铁间的引力减小，故弹簧变短。
故答案为： ＜ ； ＞
三、实验探究
25．在“探究电磁铁磁性强弱影响因素”的实验中，小科设计了如图所示的电路。其中磁力传感器探头能感受电磁铁磁场强度变化，在电子屏显示磁力大小。以下是他的实验步骤：
①断开开关S，将滑动变阻器的滑片置于最左端。闭合开关，将滑片处于不同位置，记录电流大小和电子屏示数大小
②改变线圈匝数和磁力传感器离电磁铁的距离，重复实验，获得以下数据。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
I/A 0.1 0.1 0.1 0.2 0.3 0.2 0.2 0.4
匝数 200 200 200 200 200 100 300 400
距离d/cm 1 2 3 2 2 2 2 4
F/N 0.540 0.135 0.060 0.270 0.405 0.135 0.405 ？
请回答下列问题：
（1）保持磁力传感器位置不变，滑片P向右移动，磁力传感器电子屏示数将 。
（2）比较实验次数2、4、5，可以得出结论： 。
（3）分析实验数据，推测表格中第8次实验时电子测力计的示数为 牛。
【答案】（1）增大
（2）当电磁铁的线圈匝数一定时，电磁铁磁性强度与电流大小成正比。
（3）0.270
【解析】【分析】（1）根据表格数据4和5分析磁力传感器的示数的变化规律；
（2）根据表格数据分析磁性强度与电流大小的关系；
（3）根据表格数据，分析电子测力计的示数与电流、匝数和距离的数量关系，据此推测第8组数据总的测力计示数。
【解答】（1）根据表格2、4、5可知，当电流增大时，电子屏的示数增大。 保持磁力传感器位置不变，滑片P向右移动，此时电流变大，则磁力传感器电子屏示数将增大。
（2）比较实验2、4、5可知，测力计的示数与电流的比值相同，则： 当电磁铁的线圈匝数一定时，电磁铁磁性强度与电流大小成正比。
（3）根据实验1、2、3可知，当距离变长1：2：3时，测力计的示数比值为：，即当其它条件相同时，测力计的示数与距离的平方成反比；
根据实验6、7可知，匝数变成原来的3倍，测力计的示数也变成原来的3倍，即当其它条件相同时，测力计的示数与匝数成正比。
那么得到测力计的示数的关系式：F=k×；
根据第1组数据得到：①；
根据第8组数据得到：②；
①②联立解得：F=0.27N。
26．在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，小明用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P 的距离不变。以下是他的部分实验步骤：
①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最右端。用已调零的电子测力计测出软铁块P 对测力计的压力F0并记录在表格中；
实验次数 1 2 3
I/A 0.34 0.40 0.44
F0/N 0.9 0.9 0.9
F/N 0.84 0.82 0.81
②闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数 I 和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中；
③仿照步骤②再进行两次实验
（1）实验中小明是通过 来判定电磁铁磁性强弱的。
（2）由表中数据可以得出的实验结论是： 。
（3）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到 的作用。
【答案】（1）电子测力计示数；
（2）在线圈匝数不变的前提下，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；
（3）改变电路中的电流大小
【解析】【分析】 探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系 采用控制变量法，根据相关变量的变化情况进行分析。
【解答】（1）实验中通过观察电子测力计示数来判定电磁铁磁性强弱的，电子测力计的示数越小，说明电磁铁的磁性越强。
（2）根据表格数据可在，当电流增大时，电子测力计的示数越小，这说明电磁铁的磁性越强，那么得到结论：通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强。
（3）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还可以通过改变变阻器连入电路的阻值来改变电流大小的作用。
27．为了探究“通电螺线管的磁性强弱与哪些因素有关”，某同学做了以下几次实验，实验现象如图所示。根据图示现象，回答下列问题。
（1） 通过观察图甲中A与B两个螺线管可知，当通过线圈的电流大小相同且都有相同的铁芯时，螺线管线圈的匝数越多，它的磁性就越 。
（2） 通过观察图甲中B与C两个螺线管可知，当通过线圈的电流和线圈的匝数相同时， (选填“有”或“无”)铁芯的螺线管磁性更强。
（3） 通过观察图乙与图丙可知，当线圈的匝数相同、都有相同的铁芯时，螺线管的电流越 ，它的磁性就越强。
（4） 结论：影响通电螺线管磁性强弱的因素有 。
【答案】（1）强
（2）有
（3）大
（4）线圈匝数的多少、电流的大小、有无铁芯
【解析】【分析】（1）（2）根据吸引大头针的数量判断电磁铁的磁性强弱；
（3）根据滑动变阻器滑片的位置判断电流大小，根据大头针的数量判断磁场强弱；
（4）根据上面的现象分析影响螺线管磁场强弱的因素。
【解答】(1)、通过观察图甲中A与B两个螺线管可知，当通过线圈的电流大小相同且都有相同的铁芯时，螺线管线圈的匝数越多，吸引大头针的数量就越多，说明它的磁性就越强。
(2)通过观察图甲中B与C两个螺线管可知，当通过线圈的电流和线圈的匝数相同时，铁芯的螺线管吸引大头针的数量多，则磁性更强。
(3) 通过观察图乙与图丙可知，当线圈的匝数相同、都有相同的铁芯时，丙图中变阻器的阻值小，则螺线管的电流越大，吸引大头针的数量更多，即它的磁性就越强。
(4) 结论：影响通电螺线管磁性强弱的因素有线圈匝数的多少、电流的大小、有无铁芯。
28．学习了电磁知识后，小朱了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图1甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请你根据图中的实验现象回答问题。
（1）分析图1中 （选填序号），可知通电导线之间作用力方向与电流方向有关。
（2）得到通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小有关的结论，你的依据是 。
（3）如图2 所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将____。
A．不会变形 B．会变形，所围面积增大
C．会变形，所围面积减小 D．会变形，所围总面积不变
【答案】（1）乙、丙
（2）对比丙丁，（在电流方向相同的情况下），电流越大，导线弯曲程度越大
（3）B
【解析】【分析】（1）通电导线中产生的磁场方向与电流的方向有关。观察分析乙、丙、丁图中两条导线的变形情况，可以很容易得出正确答案。
（2）分析电流方向，可进一步推导出导体在电磁场中受力的方向。
【解答】（1）图乙中两根导线中的电流方向相同，而两根导线向中间靠拢，说明两根导线相互吸引；图丙中两根导线中的电流方向相反，而两根导线向两侧排斥，由此可知，通电导线之间作用力方向与电流方向有关。
（2）由题意知，当电流通过导线时，会产生电磁场，而导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关，当开关闭合后，此时角上相邻靠近的两条导线电流方向相反，所以受力方向也相反，它们相互排斥，故所围面积会增大，故B正确。
29．早在19世纪，安培对于地磁场的形成提出如下假设：地球的磁场是由围绕地轴的环形电流I引起的（如图甲）。小黄学习了电和磁的知识后，知道了通电直导线周围的磁场分布符合安培定则，那么环形电流内部的磁场是否也符合如图乙所示的安培定则呢？他展开了以下探究。
【建立猜想】环形电流内部的磁场可能也符合安培定则。
【实验过程】连接如图丙所示的电路（外部电路未画出）。
【实验现象】位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。
（1）小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是 。
（2）根据实验现象，小黄的结论 。
（3）根据安培提出的假设，则赤道这一通电圆环的电流方向为 。
【答案】（1）确定环形电流的磁场方向
（2）环形电流内部的磁场符合安培定则
（3）B
【解析】【分析】（1）本实验中小磁针的作用是为了确定磁场的方向。
（2）根据实验现象分析。
（3）根据安培定则确定环形电流的方向。
【解答】（1）小黄同学的探究实验中放置小磁针的作用是：确定环形电流的磁场方向。
（2）根据实验现象，小黄的结论：环形电流的磁场符合安培定则。
（3）根据安培提出的假设，环形电流的磁场符合安培定则，则赤道这一通电圆环的电流方向为B，因为只有B符合安培定则和地磁场的分布。
01 思维导图
02 基础知识
03 经典例题
04 强化提升
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