【核心素养】双减作业本16.2电流的磁场（第1课时）（苏科2024版九年级下册）含详解

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双减作业本16.2电流的磁场（第1 课时）
1.通过实验知道电流周围存在着磁场。
2.探究得出通电螺线管外部磁场的方向。
3.利用安培定则判断通电螺线管电流方向与极性。
（巩固性作业）
1．通过下图所示的实验第一个发现电与磁之间的联系的科学家是（　　）
A．奥斯特 B．帕斯卡 C．牛顿 D．伽利略
2．在探究“通电螺线管的磁场是什么样的”实验中，通电后观察小磁针a静止时N极的指向，轻敲纸板观察铁屑的排列情况，现象如图所示。下列说法正确的是　　）
A．通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场一样
B．根据小磁针a的N极指向，可以判定通电螺线管的右端为S极
C．磁场中b点的磁场方向与小磁针a静止时N极指向相反
D．改变螺线管中电流的方向，能改变通电螺线管两端的极性
3．下图是根据螺线管中电流的方向判断螺线管的极性，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如下列图片所示，通电螺线管中的电流方向和它的N极标注都正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图所示，当闭合开关S后，通电螺线管Q端附近的小磁针N极转向Q端，则（ ）
A．通电螺线管的端为极，电源端为正极
B．通电螺线管的端为极，电源端为负极
C．通电螺线管的端为极，电源端为正极
D．通电螺线管的端为极，电源端为负极
6．通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的方向如下列图片所示。其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示，关于通电螺线管中电流方向、磁感线的分布以及小磁针静止时的指向正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
8．请根据图中小磁针静止时的指向，分别标出通电螺线管左端的极性（“N”或“S”）和电源右端的极性（“+”或“-”）。
9．如图所示，请在括号内标出通电螺线管左侧的磁极名称和电源的“+”或“-”极。
（拓展性作业）
10．如图所示，在奥斯特实验中：
(1)对比甲、乙两图可知：通电导线周围存在 。
(2)对比甲、丙两图可知：电流的磁场方向与 的方向有关。
(3)该实验用到的物理研究方法是______。
A．类比法 B．转换法 C．等效替代法
11．在探究“通电螺线管的磁性”的实验中，连接了如图所示的电路，小磁针的右边应该是 极；对调电源的正负极，闭合开关小磁针旋转180°，说明螺线管的磁场方向与 有关。
12．通过放在通电导线周围小磁针指向发生改变，了解到通电导体周围存在磁场.这种研究方法是（ ）
A．控制变量法 B．模型法
C．等效法 D．转换法
13．如图所示是某同学自制的电磁铁。下列方法中能改变电磁铁外部磁场方向的是（　　）
A．减少线圈匝数 B．增大电流
C．抽出铁钉 D．改变电流方向
14．如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实验说法正确的是（　　）
A．该实验说明电流周围存在磁场
B．最早发现该实验现象的科学家是牛顿
C．移去小磁针后通电导线周围不存在磁场
D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变
15．司南是我国古代四大发明之一，如图甲。小琴利用防水纸、锂电池、铁钉和线圈等器材，仿照司南自制船形指南针，如图乙所示。船形指南针浮于水上，闭合开关待其静止后（　　）
A．A端为电磁北极 B．B端为电磁南极
C．船B端指向南方 D．船A端指向南方
16．在如图所示的各通电螺线管中，表述正确的是（ ）
A． B． C． D．
17．科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池，然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在水果电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的左侧是N极
B．水果电池M端为负极
C．把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失
D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变
18．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
（探究性作业）
19．闭合开关后，通电螺线管内的小磁针静止后停在图示位置，则（ ）
A．电源A端为负极，B端为正极，线圈右端为S极，左端为N极
B．电源A端为负极，B端为正极，线圈右端为N极，左端为S极
C．电源A端为正极，B端为负极，线圈右端为S极，左端为N极
D．电源A端为正极，B端为负极，线圈右端为N极，左端为S极
20．根据古文《论衡 是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。
(1)如图（甲）所示，当磁勺在正确指南时，其A端为该磁体的 （N/S）极；
(2)1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南，如（乙）所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的 （B/C/D/E）处打磨成磁勺的A端；
(3)为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，如图（丙）所示，闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性，请在图丙中标出电源的正负极 。
21．通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似，如图1所示。
(1)螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成，通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场叠加而成，现有一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图2所示，则其B端是 极（选填“N”或“S”）。
(2)地球周围存在磁场，则图3中地球上方为地磁 极（选填“N”或“S”）。
(3)有学者认为，地磁场是由于地球带电自转形成环形电流引起的，结合图1和图2分析推断：地球的环形电流方向与地球自转方向 （选填“相同”或“相反”）。物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，那么地球带 （选填“正”或“负”）电。
答案部分
核心巩固：
1．【答案】A
【详解】1820年，丹麦物理学家奥斯特做实验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转，由此说明了通电导体周围存在磁场，在世界上第一个发现了电与磁的联系，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．【答案】D
【详解】A．通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似，而不是蹄形磁体，故A错误；
B．小磁针a的N极指向右方，根据磁极间相互作用规律，通电螺线管的右端应为N极，故B错误；
C．磁场中某点的磁场方向定义为该点小磁针静止时N极所指的方向，因此b点的磁场方向与小磁针a静止时N极指向大致相同，故C错误；
D．通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，改变螺线管中电流的方向，其两端的磁极极性会发生改变，故D正确。
故选D。
3．【答案】B
【详解】AC．图中用的是左手，与安培定则不符，故AC错误；
B．根据安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向就是螺线管的N极，故B正确；
D．根据安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向就是螺线管的N极，图中四指没有指向电流方向，故D错误。
故选B。
4．【答案】B
【详解】A．图中电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知螺线管的右端是N极，故A错误；
B．图中电流从螺线管的右端流入，由安培定则可知螺线管的左端是N极，故B正确；
C．图中电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知螺线管的左端是N极，故C错误；
D．图中电流从螺线管的右端流入，由安培定则可知螺线管的左端是N极，图中电流方向和N极都错误，故D错误；
故选B。
5．【答案】C
【详解】如图所示，因为小磁针N极转向Q端，所以可知Q端为S极，P端为N极，则根据安培定则可知，电流是从a端出发流入通电螺线管的，所以a端为电源正极。
故选C。
6．【答案】B
【详解】A．据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故A错误；
B．据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，且磁感线的方向正确，故B正确；
C．据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故C错误；
D．据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，故磁感线的方向错误，故D错误。
故选B。
7．【答案】A
【详解】图①②：用安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向 N 极），可判断①螺线管左端为 N 极，②螺线管右端为 N 极。在磁体外部，磁感线从 N 极出发回到 S 极，所以图①磁感线方向正确，图②错误。
图③④：用安培定则判断③螺线管左端为 N 极，④螺线管右端为 N 极。根据 “同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，③小磁针应左端为 S 极、右端为 N 极，所以图③正确，④小磁针应右端为 S 极、左端为 N 极，图④错误。故BCD错误，A正确。
故选 A。
8．【答案】
【详解】根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管右端为N极，左端为S极，根据安培定则可知，电流从右端流入，左端流出，故电源右端为正极，如图所示：
9．【答案】
【详解】由图可知，条形磁铁被螺线管吸引，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右端为S极，左端为N极；由安培定则可知，电流从螺线管的右侧流入，左侧流出，所以电源的左端为负极，如图所示：
素养提升：
10．【答案】(1)磁场 (2)电流 (3)B
【详解】（1）比较甲、乙两图可知，甲图中小磁针发生转动，而乙图中小磁针未发生偏转，说明通电导线周围可以产生磁场。
（2）比较甲、丙两图可知，电流反向后，小磁针的偏转方向发生了变化，说明两次产生的磁场方向不同，故能说明磁场方向与电流方向有关。
（3）实验中可以通过观察小磁针是否偏转来证明导线周围存在磁场，这是转换法，故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
11．【答案】S 电流方向
【详解】[1]图中螺线管中的电流从左端流入，右端流出，由安培定则，可判断出螺线管的右端为N极，再根据磁极间的相互作用规律（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引），能确定小磁针的右端为S极。
[2]对调电源正负极，螺线管中电流方向改变，小磁针旋转180°，说明螺线管的磁场方向发生了改变，即螺线管的磁场方向与电流方向有关。
12．【答案】D
【详解】磁场看不见、摸不着，我们通过观察小磁针偏转确定磁场的存在，是转换法，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
13．【答案】D
【详解】A、减少线圈匝数，可以减弱电磁铁的磁性，不能改变电磁铁外部磁场方向，故A不符合题意；
B、增大电流，可以增强电磁铁的磁性，不能改变电磁铁外部磁场方向，故B不符合题意；
C、抽出铁钉后，电磁铁只剩下螺线管，磁性会减弱，不能改变电磁铁外部磁场方向，故C不符合题意；
D、改变电流方向，会使电磁铁的磁极发生变化，即能改变电磁铁外部磁场方向，故D符合题意。
故选D。
14．【答案】A
【详解】A．给直导线通电后，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，故A正确；
B．最早发现该实验现象的科学家是奥斯特，不是牛顿，故B错误；
C．给直导线通电后，小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，磁场是客观存在的，移去小磁针后通电导线周围仍然存在磁场，故C错误；
D．电流的磁场方向与电流方向有关，所以改变电流方向，小磁针偏转方向改变，故D错误。
故选A。
15．【答案】D
【详解】AB．图乙中，电流从电磁铁右端流入，左端流出，根据安培定则，船形指南针B端为N极，A端为S极，即B端为电磁北极，A端为电磁南极。故AB不符合题意；
CD．在地磁场作用下，根据磁极间的相互作用规律，待其静止后，船B端指向北方，船A端指向南方，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
16．【答案】D
【详解】A．电流从电源正极流出，螺线管外圈电流向下，根据安培定则，通电螺线管右端为N极，故A错误；
B．电流从电源正极流出，螺线管外圈电流向下，根据安培定则，通电螺线管右端为N极，故B错误；
C．电流从电源正极流出，螺线管外圈电流向上，根据安培定则，通电螺线管右端为S极，故C错误；
D．电流从电源正极流出，螺线管外圈电流向下，根据安培定则，通电螺线管右端为N极，故D正确。
故选D。
17．【答案】B
【详解】AB．由图可知，小磁针左侧是N极，根据异名磁极相互吸引，则通电螺线管的左侧是S极，右侧为N极，螺线管电流从右侧流入，故水果电池N为正极，M端为负极，故A错误，B正确；
C．把小磁针取走，磁场依然存在，则通电螺线管周围的磁场不会消失，故C错误；
D．改变电流方向，通电螺线管N、S极方向改变，小磁针偏转方向改变，故D错误。
故选B。
18．【答案】A
【详解】由右手螺旋定则可知，甲左侧为S极，右侧是N极；乙的左侧为S极，右侧是N极；故两线圈相对位置为异名磁极，根据磁极间的相互作用规律，故两线圈将相互吸引，距离变近。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
自我超越：
19．B
【详解】闭合开关后，螺线管内的小磁针静止后N极指向螺线管的右端，所以螺线管内部的磁场方向是由左端指向右端，即螺线管的右端为N极，左端为S极；根据安培定则可以判断出电流从右边导线流入，左边导线流出，即B端为电源正极，A端为电源负极，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
20．(1)S (2)D (3)
【详解】（1）根据磁极的定义“把磁体悬挂或支起来，静止后，一端会指北，叫作北极，用N表示；另一端会指南，叫作南极，用S表示。” 当磁勺在正确指南时，A端指向南方，故其A端为该磁体的S极。
（2）磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发，回到S极。根据天然磁石的磁感线分布，可判断D端是S极，故将磁石的D处打磨成磁勺的A端。
（3）根据异名磁极相互吸引，可以判定通电螺线管的下端是N极，再用安培定则可判断通电螺线管中的电流方向，再根据电流方向是从电源正极出发通过螺线管回到负极，所以H端为电源的正极。
21．(1)S (2)S (3) 相反 负
【详解】（1）根据安培定则，用右手握住单匝线圈，四指弯向电流的方向，大拇指指向单匝线圈的上端，所以上端为N极，B端是S极。
（2）由于地磁N极在地理南极附近，地磁S极在地理北极附近，所以图3中地球上方为地磁S极。
（3）[1]由于地磁北极在地理南极附近，根据安培定则，拇指指向N极，四指的方向为电流的方向，所以电流自东向西，与地球自转的方向相反。
[2]物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，电流自东向西，与地球自转的方向相反，所以地球带负电。
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