第eq
\a\vs4\al\co1()节 电生磁
第1课时 电生磁现象
知识点 直线电流的磁场
1．丹麦物理学家奥斯特首先通过实验发现电流周围存在磁场。如图A1－2－1所示，我们实验时要在通电直导线下方放一个( )
图A1－2－1
A．螺线管
B．碲形磁体
C．小磁针
D．电流表
2．如图A1－2－2所示的奥斯特实验说明了( )
图A1－2－2
A．电流的周围存在磁场
B．电流在磁场中会受到力的作用
C．导线做切割磁感线运动时会产生电流
D．小磁针在没有磁场时也会转动
3．如图A1－2－3所示是著名的________实验，它说明通电导体周围存在________，通电螺线管的极性跟电流方向的关系可用________定则来判定。
图A1－2－3
知识点 通电螺线管的磁场
4．2015·武汉如图A1－2－4所示，小磁针静止后指向正确的是( )
图A1－2－4
5．2015·烟台
如图A1－2－5所示，电磁铁P和Q通电后( )
图A1－2－5
A．P的右端是N极，Q的左端是S极，它们相互吸引
B．P的右端是S极，Q的左端是S极，它们相互排斥
C．P的右端是N极，Q的左端是N极，它们相互排斥
D．P的右端是S极，Q的左端是N极，它们相互吸引
6．闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图A1－2－6所示，标出通电螺线管的N、S极并画出导线的绕法。
图A1－2－6
7．2016·杨浦区一模如图A1－2－7所示，小磁针甲、乙处于静止状态。根据标出的磁感线方向，可以判断出( )
图A1－2－7
A．螺线管的左端为N极
B．电源的左端为负极
C．小磁针甲的右端为N极
D．小磁针乙的右端为N极
8．玩具小船上固定有螺线管(有铁芯)、电源和开关组成的电路，如图A1－2－8所示，把小船按图示的方向放在水面上，闭合开关，船头最后静止时的指向是( )
图A1－2－8
A．向东
B．向南
C．向西
D．向北
9．如图A1－2－9所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁铁，实线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )
图A1－2－9
A．N、S、N、N
B．S、N、S、S
C．S、S、N、S
D．N、N、S、N
10．如图A1－2－10甲所示，电源电压恒定，R1为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化，实验测得其变化关系如图乙所示，其中B表示磁场的强弱，单位为特斯拉(T)。当R1所处的磁场逐渐减弱时( )
图A1－2－10
A．R1的阻值变大
B．电压表的示数变小
C．电流表的示数变小
D．电流表的示数变大
11.小刚同学在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，设计的部分电路如图A1－2－11所示，请根据要求用笔画线代替导线将图中的电路补充完整。要求：小磁针的指向满足如图所示方向；滑动变阻器的滑片向A端移动时，通电螺线管的磁性减弱；原有导线不得更改。
图A1－2－11
12．如图A1－2－12所示的奥斯特实验中，闭合开关，原来静止的小磁针发生了偏转。
图A1－2－12
造成小磁针偏转的原因是什么呢？
猜想一：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起的。
猜想二：可能是通电后导线周围产生的磁场引起的。
(1)小柯看到小磁针偏转，认为它一定受到力的作用，他判断的理由是________________________________________________________________________。
(2)为了验证猜想一，下面方案可行的是______(可能不止一个正确选项)。
①将整个装置放在玻璃箱中进行实验；
②将小磁针罩在烧杯中，导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验；
③改变导线中的电流方向。
(3)如果实验中小磁针偏转不明显，请提出一条改进的建议：____________________________。
1．如图A1－2－13所示，M是一个用细导线绕成的螺线管，当闭合开关K后，M的长度将( )
图A1－2－13
A．伸长
B．缩短
C．不变
D．先伸长，后缩短
2．如图A1－2－14所示为一台非铁磁性物质制成的天平，天平左盘中的A是一铁块，B是电磁铁。未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流(a端接电源正极，b端接电源负极)，调节线圈中电流的大小，使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重力，铁块A被吸起。当铁块A向上加速运动的过程中，下列判断正确的是( )
图A1－2－14
A．电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡
B．电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降
C．电磁铁B的下端为N极，天平左盘下降
D．电磁铁B的下端为N极，无法判断天平的平衡状态
教师详答
第2节 电生磁
第1课时 电生磁现象
1．C [解析]
我们在做“电生磁”实验时要在通电直导线下方放一个小磁针，可以证明电流周围存在磁场。
2．A
3．奥斯特 磁场 右手螺旋
[解析]
由题图可知，通电导体周围存在磁场；通电螺线管的极性跟电流方向的关系可用右手螺旋定则来判定。
4．C [解析]
首先根据电源的正负极判定电流方向，由电流方向判断通电螺线管的磁极。然后根据磁极间的相互作用判定小磁针指向的正确性。
5．B [解析]
由右手螺旋定则可得螺线管P左侧为N极，右侧为S极；螺线管Q左侧为S极，右侧为N极，即两磁体同名磁极相对，相互排斥。
6．如图所示
[解析]
(1)根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断螺线管的右端是N极，左端是S极。
(2)用右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指弯曲方向就是电流方向，可以判断电流的绕向。
7．C [解析]
在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出，回到S极，所以利用磁感线的方向，可以确定螺线管的右端为N极，左端为S极；根据螺线管的右端为N极结合图示的线圈绕向，利用右手螺旋定则可以确定电流从螺线管的左端流入右端流出，所以电源的左端为正极，右端为负极；根据异名磁极相互吸引的原理可以确定小磁针甲右端为N极；小磁针静止时，N极的指向跟通过该点的磁感线方向一致，S极跟通过该点的磁感线方向相反，所以乙的右端为S极。
8．D [解析]
由右手螺旋定则可知螺线管右侧为N极，左侧为S极；因地磁场沿南北方向，地球南极附近为地磁场的N极，地球北极附近为地磁场的S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故船头指向北方。
9．D
10．D [解析]
根据图乙可知，R1的电阻随磁场的增强而变大，所以当R1处的磁场逐渐减弱时，R1的阻值变小，故A错误。因为电源电压不变，而电压表测量电源电压，故电压表示数不变，故B错误。因为电源电压不变，R1的阻值变小，由I＝可知，通过R1的电流变大，即电流表的示数变大，故C错误，D正确。
11．如图所示
[解析]
(1)因为小磁针静止时，指向N极，所以通电螺线管的左端为S极，右端为N极；根据右手螺旋定则，伸出右手，让右手的大拇指指示螺线管的N极(螺线管的右端)，四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以，电流由通电螺线管的左端流入，因此通电螺线管左端的导线与电源的正极相连；(2)滑动变阻器的滑片向A端移动后，通电螺线管的磁性减弱，说明滑动变阻器的滑片向A端移动后，电路中的电流变小，被接入电路的电阻变大，所以下面的接线柱应该选择B端接线柱。
12．(1)力是改变物体运动状态的原因
(2)②③ (3)增大导线中的电流(或增加干电池的节数、用多根直导线等)
[解析]
放在通电导体周围的小磁针受到力(通电导体产生的磁场力)的作用，小磁针发生了偏转，即力改变了小磁针的运动状态。
[拓展培优]
1．B [解析]
假如电源的左端是正极，右端是负极，根据右手螺旋定则，判断最左端线圈的左侧是N极，右侧是S极。同理判断第二个线圈，线圈的左侧是N极，右侧是S极。所有线圈的左侧都是N极，右侧都是S极。异名磁极相互吸引，线圈间相互吸引，通电线圈变短。如果电源的左端是负极，右端是正极，所有线圈的左侧都是S极，右侧都是N极，线圈间相互吸引，通电线圈变短。
2．C [解析]
①从图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，根据右手螺旋定则可知，螺线管下端是N极，上端是S极；②电磁铁通电后，铁块A被吸起，铁块A向上加速运动，因而可知铁块受到的向上的磁力F必然大于铁块的重力G。当铁块离开盘而又还未到达电磁铁的过程中，虽然铁块对盘的压力没有了，但铁块对电磁铁有向下的吸引力，因此通过左盘电磁铁支架向下压左盘的力比电磁铁未通电时铁块压左盘的力还大，故左盘将下沉。第2课时 探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”
知识点 影响通电螺线管磁性强弱的因素
1．[2015·湖州]
连接如图B1－2－1所示电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，无法探究( )
图B1－2－1
A．电流的有无对电磁铁磁场有无的影响
B．电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C．电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D．线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
2.如图B1－2－2所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是( )
图B1－2－2
A．滑片P向右移动，其他条件不变
B．滑片P向左移动，其他条件不变
C．开关S由1扳到2，其他条件不变
D．电源的正、负极对调，其他条件不变
3．如图B1－2－3所示是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图。它是由电源、滑动变阻器、开关、电流表、带铁芯的螺线管和自制针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A。当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。
图B1－2－3
(1)指针下方的物体A应由材料________制成。
A．铜
B．铁
C．塑料
D．铝
(2)实验发现：
①将滑动变阻器的滑片P向________(填“左”或“右”)移动时，指针B偏转的角度将增大。
②将导线a由与接线柱2相连改为与接线柱1相连，闭合开关后，调整滑动变阻器的滑片P的位置，使电路中的电流保持不变，可发现图中指针B偏转的角度将会________。
③断开开关，电磁铁________(填“有”或“无”)磁性。
(3)经过对电磁铁的研究，可得出结论：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性________。
为避免汽车超速行驶带来的危害，某校科技创新小组设计了如图B1－2－4所示的一个装置来自动限制车速。电路中电源电压为6
V，保护电阻R0的阻值是5
Ω，Rx是一个阻值随车速增大而减小的电阻元件(装置中其他电阻不计)。开关S闭合后，螺线管A的上端相当于电磁铁的__________极；当车速增大时，电磁铁的磁性会__________(填“增强”“减弱”或“不变”)；如果车速达到130
km/h时，电路中电流恰好为1
A，电磁铁A刚好能吸下衔铁B，使油门C喷油量受到限制而控制车速，此时Rx的阻值是__________Ω。
图B1－2－4
教师详答
第2课时 探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”
1．B
2．B [解析]
电磁铁的磁性强弱与下列两个因素有关：(1)电流强弱；(2)线圈匝数。A中滑片P向右滑动时，电阻增大，电流变小，电磁铁磁性减弱。B中滑片P向左移动时，电阻减小，电流增大，磁性增强。C中线圈匝数变少，电磁铁磁性减弱。D中电源正、负极的互换不影响电磁铁的磁性强弱。
3．(1)B (2)①左 ②变大 ③无 (3)越强
[解析]
(1)磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。故物体A由铁质材料制成。
(2)①滑动变阻器左边的电阻丝接入电路，滑片左移时，接入电路的电阻丝变短，电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性增强，使指针偏转的角度更大。
②在电磁铁中的电流不变时，将导线a由与接线柱2相连改为与接线柱1相连，电磁铁线圈的匝数增多，电磁铁的磁性增强，使指针偏转的角度变大。
③电磁铁的磁性有无可以通过通断电来控制，断开开关，电路中无电流，电磁铁无磁性。
(3)由实验得出：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。
[拓展培优]
S 增强 1
[解析]
由图示电路图可知，闭合开关S后，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，由右手螺旋定则可知，螺线管A的上端相当于电磁铁的S极；当车速增大时，电阻Rx的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中电流增大，电磁铁的磁性会增强，由I＝可知，电路总电阻：R＝＝＝6
Ω，Rx＝R－R0＝6
Ω－5
Ω＝1
Ω。
