同步培优学案：1.2 电生磁（要点归纳+分层练习）

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电生磁
【要点整理】
奥斯特实验：通电导线的周围存在磁场，称为电流的 效应。该现象在 年被 的物理学家 发现。该现象说明： 。
重大意义：发现了电和磁之间的联系。
2、实验：


在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线（导线不通电），你观察到什么现象 ；当直导线通电时，观察到小磁针 ；说明小磁针受到了力的作用。
实验结论：通电直导线（直线电流）周围存在磁场。
3、探究一、通电直导线周围的磁场跟电流方向有没有关系？

结论:通电直导线周围的磁场与电流方向有关，改变 方向，磁场 的方向也随之改变。
探究二、通电直导线周围的磁场是如何分布的？
在有机玻璃板上穿一个小孔，一根直导线垂直穿过小孔，在玻璃板上均匀地撒上一些铁屑，给直导线通电后，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况
结论：
以直导线上各点为圆心的同心圆
这些同心圆所在平面与直导线垂直
离直导线越近，磁场越 ；
离直导线越远，磁场越 。
探究三、通电直导线周围磁场方向如何？

安培定则（一） 内容：用右手握住导线，让大拇指所指的方向跟 一致，那么弯曲的四指所指的方向就是 。
4、实验二、通电螺线管的磁场
用导线绕成螺线管后，吸引大头针或靠近小磁针，观察现象。
（ ）
2、给螺线管通电，吸引大头针或靠近小磁针，观察现象。
（ ）
3、改变电流方向，用小磁针探测螺线管的磁极有无变化。
（ ）
4、在螺线管中插入一枚铁钉再吸引大头针，观察现象
（ ）
结论：铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁铁
探究一、通电螺线管周围的磁场分布特点
在穿过螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，通电后轻敲玻璃板，观察铁屑分布情况。
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实验结论：通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场很相似。
安培定则（二）
用右手握螺线管，让四指弯向螺线管表示 ，则大拇指所指的那端就是螺线管的 ．
影响螺线管磁性强弱的因素有哪些？
（ ）
【例题讲解】
自古以来，人们一直认为电与磁没有联系，直到近代许多科学家的出色工作，才将电与磁统一起来。请你在图中标明开关闭合后螺线管中的电流方向和N、S极，以及甲、丁磁铁的N、S极。

解析：根据电流方向，利用安培定则可判断螺线管的极性，并根据在磁体的外部，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的，来最终判断甲、乙、丙、丁四点的极性。
用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则螺线管的乙端为N极，丙端为S极；由图可知，磁感线由乙指向甲，两磁极相互吸引，则甲为S极；丙与丁相互排斥，为同名磁极，则丁为S极。如图所示。

图中电流表A连接正确（图上“+”、“-”是它的接线柱），螺线管通电后，能使小磁针在图示位置稳定，请画出螺线管的绕法。




解析：由小磁针的指向可得出电磁铁的极性，由电流表的“+”、“-”接线柱可知电源的正负极，由安培定则和电源的正负极可得螺线管的绕法。
小磁针N极向右，因小磁针静止时，N极方向沿磁感线的方向，故螺线管右侧为N极，左侧为S极，由电流表的“+”、“-”接线柱可知，电源的右端为正极，由安培定则可知电流应从螺线管的右后方流入，故极性及导线的绕向如图：


如图所示，开关S闭合，发现弹簧缩短，小磁针旋转到如图中所示位置静止，则下列说法正确的是（　　）
A．电源右端是负极 B．小磁针上端是S极
C．滑动变阻器向左移动时，弹簧的长度变短 D．通电螺线管的下端为N极

解析：根据开关S闭合，发现弹簧缩短，由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，利用右手螺旋定则可得出电源的正负极。由磁极间的相互作用可知小磁针的磁极。
由题知，开关闭合后，发现弹簧缩短，说明上方的条形磁铁受到排斥力的作用；
根据同名磁极相互排斥可知，螺线管上端为N极，下端为S极；由右手螺旋定则可知，电流由螺旋管的上方流入，故电源右侧为正极，左侧为负极；由磁极间的相互作用可知小磁针的上端为N极，下端为S极，如图所示：
由此可知：A、电源右端是正极，故A错误；B、小磁针上端是N极，故B错误；
C、滑动变阻器向左移动时，电阻变小，则电流变大，电磁铁磁性变强，所以排斥力变大，则弹簧的长度变短，故C正确；D、通电螺线管的下端是S极，故D错误；故选：C。

4、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。在图中的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（　　）

解析：要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向。
地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西。
故选：B。

5、把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力“小车”，并将它放入铜质螺线管中，如图，“小车”就能沿着螺线管运动。

（1）实验中发现，必须将“小车”全部推入螺线管，“小车”才能运动，“小车”运动的原因是 。
（2）进一步探究发现，“小车”运动的方向与电池正负极位置和超强磁铁的极性有关。将如图乙装配的小车放入螺线管，则小车的运动方向是 。
（3）要使“小车”运动速度增大，请提出一种方法： 。
解析：知识点（1）螺线管中通电有磁性，断电无磁性；
（2）根据磁极间相互作用，由通电螺线管和磁铁的磁场分析解答；
（3）要使“小车”运动速度增大，请要想办法增大磁场强弱，以增大它们之间的作用力。
由题可得：（1）“小车”全部推入螺线管后，与磁铁接触的那一段螺线管通电产生磁场，螺线管的磁场与干电池两极上吸附的磁铁的磁场发生相互作用，小车运动了起来；
（2）如图乙，根据安培定则判断可知，与磁铁接触的那一段螺线管的左侧为N极，右侧为S极，而与干电池吸附的左侧磁铁左侧是异名磁极相吸引，与干电池右侧吸附的磁铁的右侧是同名磁极，因为同名磁极相互排斥，所以小车向左运动；
（3）磁极间相互作用力越大，小车速度就越大，所以可以增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）。
故答案为：（1）磁铁接触的一段螺线管产生的磁场与干电池前后吸附磁铁的磁场发生相互作用；（2）向左；（3）增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）。

【同步练习】
基础题
1、标出N、S极。


2、标出电流方向或电源的正负极。

3、绕导线：




4、如图所示的几个通电螺线管，用安培定则判定它们的两极

5、如图所示，以下两个通电螺线管一定互相_______（填吸引或排斥）




6、如图所示, 在水平放置的光滑绝缘杆ab上, 挂有两个相同的金属环M和N．当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中，哪种说法正确 （ ）
A．两环静止不动 B．两环互相靠近
C．两环互相远离 D．两环同时向左运动
7、如图所示螺线管内放一枚小磁针，当开关S闭合后，小磁针的北极指向将（ ）
A．不动 B．向外转90°
C．向里转90° D．旋转180°
8、如图所示的通电螺线管，周围放着能自由转动的a、b、c、d，当它们静止时极性正确的是（N为黑色） （ ）
A. a B、b C、c D、d
9、如下图所示，通电螺线管附近有甲、乙、丙、丁四个小磁针，静止时它们的磁极是 ( )
A.甲右端为S极 B.乙左端为N极
C.丙右端为S极 D.丁右端为N极

10、如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为　 　极（选填“N”或“S”），小磁针N极　 　时针旋转（选填“顺”或“逆”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．并在图上标出一端磁感线的方向。


提升篇
11、如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变大
B．螺线管上端是S极，弹簧测力计示数变大
C．电压表示数变小
D．电流表示数变大
12、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 Q 端为 N 极，电源 a 端为正极
B．通电螺线骨的 Q 端为 N 极，电源 a 端为负极
C．通电螺线管的 Q 端为 S 极，电源 a 端为正极
D．通电螺线管的 Q 端为 S 极，电源 a 端为负极
13、在治疗心脏疾病患者时，通常用一种被称为“血泵”的体外装置来代替心脏，以维持血液循环，其简化示意图如图所示。线圈固定在软铁杆上，两者组成一个电磁铁，活塞筒在阀门S1、S2处与血管相连，则下列说法正确的是（　　）

A．在该装置工作中的某时刻，若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁受到左侧永磁体向左的作用力
B．要使该装置能维持人体血液循环，线圈a、b间所接电 源应为直流电源交流
C．要使该装置能维持人体血液循环，线圈a、b间所接电源应为交流、直流电源均可
D．要使该装置能维持人体血液循环，线圈a、b间所接电源应为交流电源
14、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，当电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁仍保持静止。下列说法不正确的是（　　）
A．开关闭合后，电磁铁左端是N极，右端是S极
B．条形磁铁受到的摩擦力方向水平向左
C．条形磁铁仍保持静止，说明条形磁铁受力平衡
D．滑动变阻器滑片P逐渐向左，条形磁铁受到的摩擦力逐渐减大
15、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时，小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，则下列变阻器接入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
C．（a）（b）都能 D．（a）（b）都不能
16、如图所示，弹簧下挂着磁铁A，它的下端为N极，上端为S极，在其下方有个电磁铁M，以下说法正确的是（　　）
A．闭合开关S2，电磁铁M的上方为S极
B．调换电源的正负极后，闭合开关S2，弹簧会变短
C．先闭合开关S1、S2，再断开S1，弹簧变长
D．闭合开关S2后，滑片P向左滑动弹簧变短
17、关于地磁场的起因，有人提出如下假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的，则此电流方向是（　　）
A．沿纬线东向西 B．沿纬线西向东
C．沿经线北向南 D．沿经线南向北
18、磁感应强度B用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是“T”。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，小鹭设计了如图1所示的电路，图甲电源电压6V，R为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2。

（1）当图乙S2断开，图甲S1闭合时，电流表的示数为　 　mA．闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐　 　。
（2）闭合S1和S2，滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻R，测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I，算出R处磁感应强度B的数值如表。请计算x＝5cm时，B＝　 　T．
　x/cm 　1 2　 3　 4　 5　 6　
　I/mA 　10 12　 15　 20　 30　 46　
　B/T 　0.68 0.65　 0.60　 0.51　 　 　 0.20　
（3）综合以上实验数据可以得出“电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而　 　，离电磁铁越远，磁感应强度越　 　。
19、小明在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图一所示电路。实验时：

（1）可通过观察　 　判断通电螺线管的磁极。
（2）小明猜想：通电螺线管的磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了　 　，来探究通电螺线管的磁场强弱与　 　的关系。
（3）为了探究“通电螺线管的磁极性质”，小明对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图二所示的四种情况。分析情况可知，螺线管的磁极由　 　（选填“电流方向”、“绕线方式”或“电流大小”）决定。
20、物理学中磁感应强度B来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），为了探究“电磁铁产生的磁场的强弱与什么因素有关”设计了如图甲所示的电路，R2的阻值为10Ω，R为磁敏电阻。其阻值随磁感应强度B变化的图象如题22图乙。

（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为　 　A。
（2）再闭合S1，电磁铁的右端为　 　极；移动滑动变阻器R1的滑片，当电流表示数为0.2A时，该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为　 　T．将R1的滑片向左移动，电流表示数逐渐变小，说明电磁铁的磁性强弱随通过电磁铁的电流的增大而　 　。
（3）保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，放在同一位置，电流表示数变小，就得到结论：线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。对吗？为什么？　 　。
21、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1所示的电路，甲、乙各吸引部分大头针。
（1）实验中通过观察　 　来判断电磁铁磁性的强弱。
（2）根据图示的情境可知，电流一定时，　 　，电磁铁磁性越强。
（3）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　 　。
【拓展】如图2所示的电磁控制电路中，A为电磁铁，B为衔铁，C为稍被拉长的弹簧，当电动机正常工作时，灯L　 　（填“发光”或“不发光”）。






答案：
【要点整理】
磁；1820；丹麦；奥斯特；通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。
小磁针不转动；发生偏转。
电流；磁场。
强；弱。
电流方向；磁力线环绕方向。
现象：小磁针不转动；
小磁针发生偏转，通电螺线管周围也存在磁场
改变电流方向，螺线管的磁极发生了变化
带铁芯的螺线管磁性比不带铁芯的强
电流；北极。
线圈匝数越多，磁性越强；电流越强，磁性也越强；带铁芯的螺线管磁性比不带铁芯的强。

【同步练习】
1-5、图略
6、B 7、A 8、A 9、C
10、N；顺；变大
提高篇
A； 12、C；13、D； 14、B； 15、A； 16、C； 17、A；
18、60；增大；0.40；0.40；增大；小；
19、小磁针静止时，N极的指向；控制两次实验的电流大小不变；线圈匝数；电流方向； 20、0.3；N；0.4；增大；不对，没有控制通过电磁铁的电流相等；
21、吸引大头针的多少；线圈匝数越多；大头针被磁化，同名磁极相互排斥；不发光；
























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