人教版物理九年级全册
第二十章 电与磁
第2节 电生磁
知识梳理 预习感知
知识点1 电流的磁效应
1. 电流的磁效应:通电导线周围存在与 有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。
2. 电流的磁效应是丹麦物理学家 最早通过实验发现的,奥斯特实验是第一个揭示电和磁联系的实验。
知识点2 通电螺线管的磁场
1. 特点:通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似,通电螺线管的两端有两个磁极,一个是 ,一个是 。?
2. 通电螺线管的极性与 有关。?
3. 安培定则:用 握住螺线管,让四指指向螺线管中 的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的 极。
?
?课堂练习 当堂反馈
1. (知识点1)如图所示,下列说法中错误的是( )
A. 这是模拟奥斯特实验的一个场景
B. 图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C. 将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
D. 将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁的北极
2. (知识点2)对于通电螺线管极性的标注,图中正确的是( )
A B
C D
3. (知识点2)如图所示的电路中,开关闭合后,根据小磁针静止时的指向可知( )
A. a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B. a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
C. b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
D. b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极?
第3题 第4题
4. (知识点2)如图所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。小明由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是: ,你认为磁针的N极会向 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。?
同步练习 易学精练
1. 下列图中,小磁针静止后指向正确的是( )
A B C D
2. 在如图所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知( )
A. a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B. b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
C. a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
D. b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
第2题 第3题
3. 如图所示,电磁铁左侧的甲为条形磁铁,右侧的乙为软铁棒,A端是电源的正极。下列判断中正确的是( )
A. 甲、乙都被吸引 B. 甲被吸引,乙被排斥
C. 甲、乙都被排斥 D. 甲被排斥,乙被吸引
4. 弹簧测力计挂住一条形磁铁置于螺线管的正上方,如图所示。闭合开关S,弹簧测力计示数将( )
A. 变小 B. 先变小后变大 C. 变大 D. 不变
第4题 第5题
5. 如图所示,小磁针静止在螺线管附近,闭合开关S后,下列判断正确的是( )
A. 通电螺线管外A点的磁场方向向右 B. 通电螺线管的左端为S极
C. 小磁针一直保持静止 D. 小磁针N极向左转动
6. 在探究通电螺线管外部磁场的方向时,玻璃板上均匀地撒上铁屑,闭合开关,轻敲玻璃板,铁屑的分布情况如图所示,铁屑在玻璃板上的分布与 的磁场分布非常相似。若把连接电源正负极的接线对调,再闭合开关,轻敲玻璃板,此时铁屑分布情况 (选填“改变”或“不变”),小磁针N、S极的指向 (选填“改变”或“不变”)。
第6题 第7题
7. 小磁针可以在水平面内自由转动,但闭合开关后,小磁针的指向如图所示,由此可知电源的正极在 (选填“左”或“右”)端。
8. 小明利用如图所示的装置研究电与磁的关系,请仔细观察装置和现象,然后归纳得出初步结论。
甲:通电 乙:断电 丙:改变电流方向
(1)比较甲、乙两图可知 ;?
(2)比较甲、丙两图可知 。?
9. 如图,一段电阻丝从电源正极接出,在一个U形玻璃管的右侧管上绕几匝,再到左侧管上绕几匝后接到电源负极。一根条形磁铁用细线悬挂在如图位置.画出电阻丝的绕法并在U形管的两端标明磁极。
10. 通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围磁场相似,其磁极可以用安培定则判定。
甲 乙 丙
(1)图甲中螺线管的A端是 极。?
(2)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组合而成,因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示,则其B端是 极。?
(3)地球周围存在磁场,有学者认为,地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的,地球自转的方向自西向东(图丙),则形成圆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方向为电流方向,那么地球带 (选填“正”或“负”)电。?
参考答案
知识梳理 预习感知
知识点1 1. 电流方向 2. 奥斯特
知识点2 1. 条形磁体 N极 S极 2. 电流的方向 3. 右手 电流 N
课堂练习 当堂反馈
1. D 【解析】把直导线平行放置在小磁针下,接通电源后,小磁针指向发生偏转,说明通电导体的周围存在磁场.将电池的正负极对调后,重新闭合电路,直导线中电流的方向与原来相反,因为通电导体周围磁场的方向与电流方向有关,因此小磁针的偏转方向与原来相反,故选项A、B、C正确;图中导线断开后,小磁针在地磁场的作用下N极会指向地磁的南极(或地理的北极),故选项D错误。
2. A 【解析】本题可以用安培定则来判断:用右手握住螺线管,让四指弯曲的方向与螺线管中电流的方向一致,则拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。选项A图中电流由螺线管的右端流入,由安培定则可知,螺线管的左端为N极,故选项A正确;同理可知,选项B、C、D磁极标注均错误。
3. B 【解析】小磁针静止时N极指向右方,由于同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,可以确定螺线管的a端为N极,b端为S极;结合图示的线圈绕向,利用安培定则可以确定线圈中的电流方向是从螺线管的右端流入,左端流出,所以电源的c端为负极,d端为正极,故选项B正确。
4. 电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场 纸外
【解析】电荷的定向移动形成电流,所以电子的定向移动也能形成电流,电子带负电,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,这个电流形成的磁场方向与原磁场方向也相反,因此小磁针的N极会向纸外偏转。
同步练习 易学精练
1. C 【解析】根据安培定则判断通电螺线管的N、S极可知,选项A中,通电螺线管的左端是N极,根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针指向错误;选项B中,通电螺线管的上端是S极,根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针指向错误;选项C中,通电螺线管左端为N极,右端为S极,根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针指向正确;选项D中,通电螺线管的右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针指向错误。
2. A 【解析】螺线管内部的磁感线是从S极指向N极,小磁针在螺线管内部,根据其指向可知磁感线的方向是由b端指向a端,由此确定a端是N极;再由安培定则判断,螺线管中的电流方向是由c端流出,从d端流入电源,故c端是电源的正极。
3. D 【解析】电源A端为正极,则电流从螺线管的左端流入,右端流出,结合线圈绕向,利用安培定则可以确定螺线管的左端为S极,右端为N极。电磁铁的S极与条形磁铁甲的S极靠近,则甲被排斥;当电磁铁中有电流通过时,电磁铁有磁性,软铁棒乙始终被吸引,不会被排斥,D选项正确。
4. A 【解析】当S断开时,螺线管没有磁性,弹簧测力计测量条形磁铁的重力。当闭合S后,螺线管通电产生磁性,由安培定则可知,通电螺线管的上端为N极,与条形磁铁相互排斥,条形磁铁受到向上的斥力作用,使弹簧测力计的示数变小,选项A正确。
5. B 【解析】闭合开关S后,由安培定则可知,通电螺线管的右端是N极,左端是S极,选项B正确;根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的S极会向左转动,选项C、D错误;磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发回到磁体的S极,所以通电螺线管外A点的磁场方向向左,选项A错误。
6. 条形磁体 不变 改变 【解析】由题图知,通电螺线管的两端磁性较强,中间磁性较弱,这与条形磁铁的磁场分布非常相似。把电源正负极的接线对调,只是改变了通电螺线管的极性,磁场的分布不会改变,所以铁屑分布情况不变,小磁针N、S极的指向改变。
7. 右 【解析】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,可知通电螺线管的右端为S极,左端为N极,然后利用安培定则,用右手握住通电螺线管,大拇指指向左端,则四指弯曲的方向就是电流的方向,最后根据电流是从电源正极流出,最后回到电源的负极,可判断电源的右端是正极。
8. (1)通电导线(电流)周围存在磁场 (2)通电导线周围(电流)的磁场方向与电流的方向有关
【解析】(1)观察甲、乙两图知,导线通电后,小磁针发生偏转,未通电时小磁针不偏转,说明通电导线周围存在磁场。(2)观察甲、丙两图可知,通电导线中电流的方向改变时,小磁针的偏转方向也发生改变,说明磁场方向与电流的方向有关。
9. 如图所示。
【解析】条形磁铁的S极靠近螺线管左端,说明螺线管左端为N极,故右端为S极。利用安培定则,可判断螺线管电阻丝的绕法。
10. (1)N (2)N (3)相反 负
【解析】(1)用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指会指向A端,所以A端就是螺线管的N极;(2)用右手握住单匝圆形线圈,让四指指向线圈中电流的方向,则拇指会指向B端,